(57)【要約】【課題】車輪の回転時に発生する異音を低減させることが可能な軸受ユニットを提供する。【解決手段】車体側に固定されて常時非回転状態に維持される静止輪２と、車輪側に接続されて車輪と共に回転する回転輪４と、静止輪と回転輪との間に回転可能に組み込まれた複数の転動体6,8とを備えた軸受ユニットであって、回転輪には、当該回転輪を車輪側に固定するためのフランジ１２ａが設けられており、当該フランジには、その車輪側の面に、フランジの中心部から外径方向へ向かって少なくとも１つの溝５０が設けられている。【選択図】    図１
2007069731.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体側に固定されて常時非回転状態に維持される静止輪と、車輪側に接続されて車輪と共に回転する回転輪と、静止輪と回転輪との間に回転可能に組み込まれた複数の転動体とを備えた軸受ユニットであって、
回転輪には、当該回転輪を車輪側に固定するためのフランジが設けられており、当該フランジには、その車輪側の面にフランジの中心部から外径方向へ向かって少なくとも１つの溝が設けられていることを特徴とする軸受ユニット。
【請求項２】
フランジに設けられた溝は、放射状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の軸受ユニット。
【請求項３】
フランジに設けられた溝は、螺旋状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の軸受ユニット。
【請求項４】
静止輪には、少なくとも１つの静止軌道面が周方向に沿って形成され、回転輪には、少なくとも１つの回転軌道面が静止軌道面に対向して周方向に沿って形成されており、複数の転動体は、静止軌道面と回転軌道面との間に回転可能に組み込まれていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の軸受ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の車輪(例えば、ディスクホイール)を車体(例えば、懸架装置(サスペンション))に対して回転自在に支持するとともに、車輪回転時に発生する異音を弱める(低減する)ことが可能な軸受ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の軸受ユニットには、例えば図３(ａ),(ｂ)に示すように、車体(懸架装置(図示しない))に固定されて常時非回転状態に維持される静止輪２と、車輪(ディスクホイール４０)に接続されて車輪と共に回転する回転輪４とが設けられている(特許文献１参照)。また、静止輪２には、当該静止輪２を車体側に固定するためのフランジ(固定フランジ２ａ)が設けられており、回転輪４には、当該回転輪４を車輪側に接続させるためのフランジ(ハブフランジ１２ａ)が設けられている。なお、ハブフランジ１２ａと車輪(ディスクホイール４０)との間には制動部材(ブレーキディスク４２)が介在し、ブレーキディスク４２はハブフランジ１２ａのパイロット部１２ｐに外嵌されている。
【０００３】
ところで、かかる軸受ユニットにおいて、車輪が回転する際にハブフランジ１２ａのパイロット部１２ｐ側の面(フランジ面１２ｓ)とブレーキディスク４２の嵌合部側の面(ロータ面４２ｓ)とが擦れ合って、異音(例えば、軋み音)が発生する場合がある。このような異音は、例えばハブフランジ１２ａとブレーキディスク４２との嵌合部に外部から泥水等が浸入し、ハブフランジ１２ａのフランジ面１２ｓやブレーキディスク４２のロータ面４２ｓに錆が発生すると、車輪回転中のフランジ面１２ｓとロータ面４２ｓとの間の摩擦が大きくなり、それに伴って大きくなってしまう場合がある。
【０００４】
そこで、発生する異音を低減させるための方策として、例えばハブフランジ１２ａとブレーキディスク４２との嵌合面(ハブフランジ１２ａのフランジ面１２ｓとブレーキディスク４２のロータ面４２ｓ)に防錆油を塗布して、ハブフランジ１２ａのフランジ面１２ｓなどに錆が発生するのを防止する方策が考えられる。しかしながら、このような方策では、ハブフランジ１２ａのフランジ面１２ｓなどに塗布された防錆油が、例えば外部への流出や揮発により時間経過とともに不足したり、外部からの異物の混入により劣化したりする場合があり、このような場合には防錆効果が薄れてしまうため、異音の低減を図ることができなくなってしまう虞がある。
【０００５】
また、別の方策として、例えばハブフランジ１２ａのフランジ面１２ｓやブレーキディスク４２のロータ面４２ｓに表面処理を施し(例えば、被膜を形成し)、フランジ面１２ｓやロータ面４２ｓを滑らかにすることで、当該フランジ面１２ｓとロータ面４２ｓとの間の摩擦を小さくする方策が考えられる。しかしながら、このように表面処理を施したとしても、例えば外部からの異物の浸入などにより、ハブフランジ１２ａのフランジ面１２ｓなどに傷が付くと、その傷が原因となってハブフランジ１２ａのフランジ面１２ｓが損傷して粗くなり、異音の低減効果が薄れてしまう場合がある。
【特許文献１】特開２００３−７２３１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、このような課題を解決するためになされており、その目的は、車輪の回転時に発生する異音を低減させることが可能な軸受ユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このような目的を達成するために、本発明に係る軸受ユニットは、車体側に固定されて常時非回転状態に維持される静止輪と、車輪側に接続されて車輪と共に回転する回転輪と、静止輪と回転輪との間に回転可能に組み込まれた複数の転動体とを備えている。このような構成において、回転輪には、当該回転輪を車輪側に固定するためのフランジが設けられており、当該フランジには、その車輪側の面にフランジの中心部から外径方向へ向かって少なくとも１つの溝が設けられている。
【０００８】
この場合、フランジに設けられた溝は、放射状に形成されている。また、この場合、フランジに設けられた溝は、螺旋状に形成されている。
また、静止輪には、少なくとも１つの静止軌道面が周方向に沿って形成され、回転輪には、少なくとも１つの回転軌道面が静止軌道面に対向して周方向に沿って形成されており、複数の転動体は、静止軌道面と回転軌道面との間に回転可能に組み込まれている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の軸受ユニットによれば、フランジの中心部から外径方向へ向かって少なくとも１つの溝を設けたことで、車輪の回転時に発生する異音を低減させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の軸受ユニットについて、添付図面を参照して説明する。
本発明の軸受ユニットは、上述した従来の軸受ユニット(図３(ａ),(ｂ))の改良であるため、以下では、改良部分の説明に止める。なお、従来の軸受ユニット(図３(ａ),(ｂ))と同一の構成には図面上で同一符号を付して、その説明を省略する。
【００１１】
図１(ａ),(ｂ)には、本発明の第１実施形態に係る軸受ユニットが示されており、当該軸受ユニットは、車体(懸架装置のナックル(図示しない))に固定されて常時非回転状態に維持される静止輪(外輪)２と、車輪(ディスクホイール４０)に接続されて車輪と共に回転する回転輪(内輪)４と、静止輪(外輪)２と回転輪(内輪)４との間に複列(例えば、２列)で回転可能に組み込まれた複数の転動体6,8とを備えており、車輪側の静止輪２と回転輪４との間にはシール部材１０が介在されている。なお、静止輪２は中空円筒状を成しており、回転輪４の外周を覆うように配置されている。また、転動体6,8として図面では、玉を例示しているが、軸受ユニットの構成や種類に応じて、ころを適用してもよい。
【００１２】
静止輪(外輪)２には、その外径面から外方に向かって突出した固定フランジ２ａが一体成形されており、固定フランジ２ａの固定孔２ｂに固定用ボルト(図示しない)を挿入し、これを車体側に締結することで、静止輪２を図示しない懸架装置(サスペンション)のナックルに固定することができる。
また、回転輪(内輪)４には、例えば制動部材(ブレーキディスク４２)を介して自動車のディスクホイール４０が接続されて共に回転する略円筒形状のハブ１２が設けられている。このようなハブ１２には、その軸方向一方側にディスクホイール４０のディスク部を接続(外嵌)させるためのハブフランジ１２ａが突設されている。
【００１３】
ハブフランジ１２ａは、静止輪(外輪)２を越えて外方(ハブ１２の半径方向外側)に向かって延出しており、その延出縁付近には、周方向に沿って所定間隔で配置された複数のハブボルト１４が設けられている。この場合、複数のハブボルト１４をディスク部(ディスクホイール４０)に形成されたボルト孔４６に差し込んでハブナット４４で締め付けることにより、ディスク部(ディスクホイール４０)をハブフランジ１２ａに対して位置決めして固定することができる。
【００１４】
また、ハブ１２には、その軸方向他方側に環状の内輪構成体１６(ハブ１２と共に回転輪４を構成する部材)が外嵌されるようになっており、例えば静止輪２と回転輪４との間に複数の転動体6,8を保持器１８で保持した状態で、内輪構成体６をハブ１２に形成された段部１２ｂまで外嵌した後、ハブ１２の他方側端部１２ｃを加締めることにより、当該内輪構成体１６をハブ１２の軸方向他方側に固定することができる。なお、この状態において、複列の各転動体6,8は、互いに所定の接触角を成して静止輪２と回転輪４の軌道面(静止軌道面２ｓ、回転軌道面４ｓ)にそれぞれ接触して回転可能に組み込まれる。この場合、２つの接触点を結んだ作用線(図示しない)は、各軌道面に直交し且つ各転動体6,8の中心を通り、軸受ユニットの中心線上の１点(作用点)で交わる。これにより背面組合せ形(ＤＢ)軸受が構成される。
【００１５】
このような構成において、例えば自動車の車輪に作用する力は、全てディスクホイール(ディスク部)から軸受ユニットを通じて車体(例えば、懸架装置)に伝達されることになり、その際、軸受ユニットには、各種の荷重(ラジアル荷重、アキシアル荷重、モーメント荷重など)が作用する。しかし、軸受ユニットは、背面組合せ形(ＤＢ)軸受となっているため、各種の荷重(ラジアル荷重、アキシアル荷重、モーメント荷重など)に対して高い剛性を維持することができる。
【００１６】
また、本実施形態に係る軸受ユニットは、ハブ１２のハブフランジ１２ａに制動部材(ブレーキディスク４２)を外嵌するパイロット部１２ｐを有しており、当該ハブフランジ１２ａの車輪側(パイロット部１２ｐ側)の面(フランジ面１２ｓ)には、フランジ１２ａ(フランジ面１２ｓ)の中心部から外径方向へ向かって溝５０が形成されている(図１(ｂ)参照)。本実施形態では一例として、フランジ面１２ｓには、フランジ１２ａのパイロット部１２ｐからフランジ１２ａ(フランジ面１２ｓ)の外径方向へ向けて放射状に複数の溝(放射溝)５０が形成されている。この場合、各放射溝５０は、一例としてフランジ１２ａのパイロット部１２ｐを基端とし、フランジ１２ａ(フランジ面１２ｓ)の外径方向を先端として、その先端がフランジ１２ａ(フランジ面１２ｓ)の外径面に達する直線状をなしている。
【００１７】
ここで、ハブフランジ１２ａのフランジ面１２ｓに放射溝５０が形成されたハブ１２(回転輪４)を自動車の車輪に固定して検証したところ、フランジ面１２ｓとブレーキディスク４２のロータ面４２ｓとの間で異音(例えば、軋み音)が発生しても、当該異音は放射溝５０で吸収され、低減されることが判明した。
このように、ハブフランジ１２ａのフランジ面１２ｓに放射溝５０を形成することで、車輪の回転時に、ハブフランジ１２ａ(フランジ面１２ｓ)とブレーキディスク４２(ロータ面４２ｓ)との間で発生する異音を低減させることができる。
【００１８】
なお、溝(放射溝)５０の形成方法は特に限定されず、任意の方法を採ることができ、例えば鍛造や旋削などの方法で形成すればよい。また、溝(放射溝)５０の形状は特に限定されず、例えば、断面視凹曲線形やＵ字形、Ｖ字形などをなすように形成することができる。この場合、溝(放射溝)５０の幅や深さは、例えばフランジ面１２ｓの大きさや厚さに応じて最適な幅や深さで形成すればよく、ここでは特に限定しない。
また、本実施形態において、各溝(放射溝)５０は直線状に形成したが、これに代えて、例えば曲線状や波線状に形成してもよい。また、本実施形態において、各溝(放射溝)５０はフランジ１２ａのパイロット部１２ｐの基端からフランジ１２ａ(フランジ面１２ｓ)の外径面に達する先端まで連続して形成したが、断続的に形成してもよく、基端はパイロット部１２ｐの周辺にあればよく、先端はフランジ１２ａ(フランジ面１２ｓ)の外径面に達していなくてもよい。さらにまた、本実施形態において、溝(放射溝)５０は一例として６つ形成したが、その数は特に限定されず、任意の数の溝を形成することができる。
【００１９】
なお、本実施形態において、溝(放射溝)５０は、一例として回転輪４(ハブ１２)の回転方向を図１(ｂ)中の矢印方向Ｍとした場合、回転方向(方向Ｍ)に対して後傾するように形成したが、例えば、図１(ｃ)に示す変形例のように、回転方向(方向Ｍ)に対して前傾するように形成しても、同様の異音低減効果を得ることができる。
【００２０】
また、図２(ａ),(ｂ)には、本発明の第２実施形態に係る軸受ユニットのハブ１２が示されている。本実施形態において、当該ハブフランジ１２ａの車輪側(パイロット部１２ｐ側)の面(フランジ面１２ｓ)には、パイロット部１２ｐからフランジ１２ａ(フランジ面１２ｓ)の外径方向へ向けて螺旋状に連続して形成された１つの溝(螺旋溝)５０が設けられている。この場合、一例として螺旋溝５０は、フランジ１２ａのパイロット部１２ｐを基端とし、フランジ１２ａ(フランジ面１２ｓ)の外径方向を先端として、その先端がフランジ１２ａ(フランジ面１２ｓ)の外径面に達する螺旋状をなしている。
【００２１】
ここで、ハブフランジ１２ａのフランジ面１２ｓにこのような螺旋溝５０を形成し、当該螺旋溝５０が形成されたハブ１２(回転輪４)を自動車の車輪に固定して検証したところ、当該フランジ面１２ｓとブレーキディスク４２のロータ面４２ｓとの間で異音(例えば、軋み音)が発生したとしても、当該異音は螺旋溝５０で吸収され、低減されることが判明した。
このように、ハブフランジ１２ａのフランジ面１２ｓに螺旋溝５０を形成することで、車輪の回転時に、ハブフランジ１２ａ(フランジ面１２ｓ)とブレーキディスク４２(ロータ面４２ｓ)との間で発生する異音を低減させることができる。
【００２２】
なお、溝(螺旋溝)５０の形成方法、形状、幅や深さは特に限定されず、上述した第１実施形態(放射溝)の場合と同様に取り扱うことができる。
また、本実施形態において、溝(螺旋溝)５０の螺旋の巻き数は一例として３巻きとしたが、その数は特に限定されず、任意の巻き数に形成することができる。また、本実施形態において、溝(螺旋溝)５０はフランジ１２ａのパイロット部１２ｐの基端からフランジ１２ａ(フランジ面１２ｓ)の外径面に達する先端まで連続して形成したが、断続的に形成してもよく、基端はパイロット部１２ｐの周辺にあればよく、先端はフランジ１２ａ(フランジ面１２ｓ)の外径面に達していなくてもよい。さらにまた、本実施形態において、溝(螺旋溝)５０は１つ形成したが、複数の溝(螺旋溝)５０を形成してもよい。
【００２３】
なお、本実施形態において、溝(螺旋溝)５０は、一例として回転輪４(ハブ１２)の回転方向を図２(ａ)中の矢印方向Ｍとした場合、回転方向(方向Ｍ)とは逆方向に螺旋をなすように形成したが、例えば、図２(ｂ)に示す変形例のように、回転方向(方向Ｍ)と同一方向に螺旋をなすように形成しても、同様の異音低減効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の第１実施形態に係る軸受ユニットの構成例を示す図であって、(ａ)は、断面図、(ｂ)は、ハブフランジを車輪方向から見た平面図、(ｃ)は、本実施形態の変形例を示す平面図。
【図２】本発明の第２実施形態に係る軸受ユニットの構成例を示す図であって、(ａ)は、ハブフランジを車輪方向から見た平面図、(ｂ)は、本実施形態の変形例を示す平面図。
【図３】従来の軸受ユニットの構成例を示す図であって、(ａ)は、断面図、(ｂ)は、ハブフランジを車輪方向から見た平面図。
【符号の説明】
【００２５】
２  静止輪(外輪)
４  回転輪(内輪)
６，８  転動体
１０  シール部材
１２  ハブ
１２ａ  ハブフランジ
１２ｐ  ハブパイロット部
１２ｓ  フランジ面
１４  ハブボルト
１６  内輪構成体
１８  保持器
４０  ディスク部(ディスクホイール)
４２  制動部材(ブレーキディスク)
４２ｓ  ロータ面
４４  ハブナット
４６  ボルト孔
５０  溝
Ｍ  回転方向
【図１】
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【図２】
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【図３】
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