JP2003148526A - 自動車用の車輪支持用軸受ユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ディスクブレーキの軽量化と高性能化とを図
れると共に、耐久性を十分に確保できる構造を、安価に
得る。 【解決手段】 取付フランジ１３の円周方向複数個所に
取付孔２４を形成すると共に、これら各取付孔２４にス
タッド９ａの中間部を圧入固定する。これら各スタッド
９ａの先半部で、上記回転側フランジ１３の外側面から
突出した部分に設けた雄ねじ部２６にナットを螺合し、
緊締する事により、上記回転側フランジ１３の外側面に
車輪を固定する。上記各スタッド９ａの基端寄り部分で
上記取付フランジ１３の内側面から突出した部分と、こ
の部分に外嵌した第一、第二各間座３０、３１とによ
り、上記取付フランジ１３に炭素−炭素複合材製のロー
タ２ａを、軸方向に関する僅かな変位を自在に支持す
る。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】この発明は、自動車のロータ
及び車輪を支持する為の自動車用の車輪支持用軸受ユニ
ットの改良に関する。 【０００２】 【従来の技術】自動車の車輪を構成するホイール１及び
制動装置であるディスクブレーキを構成するロータ２
は、例えば図１２に示す様な構造により、懸架装置を構
成するナックル３に回転自在に支承している。即ち、こ
のナックル３に形成した円形の支持孔４部分に、車輪支
持用軸受ユニット５を構成する、使用時にも回転しない
静止輪である外輪６を、複数本のボルト７により固定し
ている。一方、上記車輪支持用軸受ユニット５を構成す
るハブ８に上記ホイール１及びロータ２を、複数本のス
タッド９とナット１０とにより結合固定している。尚、
図示の例の場合、上記ホイール１は、鋼板をプレス成形
したものにより造っている。 【０００３】上記外輪６の内周面にはそれぞれが静止側
軌道である複列の外輪軌道１１ａ、１１ｂを、外周面に
は固定側フランジ１２を、それぞれ形成している。この
様な外輪６は、この固定側フランジ１２を上記ナックル
３に、上記各ボルト７で結合する事により、このナック
ル３に対し固定している。 【０００４】これに対して、上記ハブ８の外周面の一部
で、上記外輪６の外端開口（軸方向に関して外とは、自
動車への組み付け状態で幅方向外側となる部分を言い、
図１、２、４、６〜１２の左側。反対に、自動車への組
み付け状態で幅方向中央側となる、図１、２、４、６〜
１２の右側を、軸方向に関する内と言う。）から突出し
た部分には、回転側フランジ１３を形成している。上記
ホイール１及びロータ２はこの回転側フランジ１３の外
側面に設けた取付面に、上記各スタッド９とナット１０
とにより結合固定している。この為に、上記取付フラン
ジ１３の円周方向複数個所で、上記ハブ８の中心軸をそ
の中心とする同一円周上には、それぞれ上記取付フラン
ジ１３の両側面を貫通する取付孔２４を形成している。
そして、上記各スタッド９の基端部（図１２の右端部）
外周面に設けたセレーション部２７を上記各取付孔２４
の内周面に圧入する事により、上記各スタッド９の基端
部を上記取付フランジ１３に、この取付フランジ１３に
対する回転を阻止した状態で固定している。 【０００５】そして、上記取付面に上記ロータ２を重ね
合わせ、更に、このロータ２の片側面に上記ホイール１
を重ね合わせている。この状態で上記各スタッド９の先
端部（図１２の左端部）を、上記ホイール１及びロータ
２にそれぞれ設けた通孔２９、３５に挿通して、上記ホ
イール１の片側面から突出させている。そして、上記ス
タッド９の先端部でこのホイール１の片側面から突出し
た部分に設けた雄ねじ部２６にナット１０を螺合し、更
に緊締している。この構成により、上記ホイール１及び
ロータ２は、上記取付フランジ１３の取付面に結合固定
される。 【０００６】又、上記ハブ８の中間部外周面で、上記複
列の外輪軌道１１ａ、１１ｂのうちの外側の外輪軌道１
１ａに対向する部分には、回転側軌道である内輪軌道１
４ａを形成している。更に、上記ハブ８の内端部外周面
に形成した小径段部１５に、上記ハブ８と共に回転部材
２３を構成する、内輪１６を外嵌固定している。そし
て、この内輪１６の外周面に形成した、やはり回転側軌
道である内輪軌道１４ｂを、上記複列の外輪軌道１１
ａ、１１ｂのうちの内側の外輪軌道１１ｂに対向させて
いる。 【０００７】これら各外輪軌道１１ａ、１１ｂと各内輪
軌道１４ａ、１４ｂとの間には、それぞれが転動体であ
る玉１７、１７を複数個ずつ、それぞれ保持器１８、１
８により保持した状態で転動自在に設けている。この構
成により、背面組み合わせである複列アンギュラ型の玉
軸受を構成し、上記外輪６の内側に上記回転部材２３
を、回転自在に、且つ、ラジアル荷重及びスラスト荷重
を支承自在に支持している。尚、上記外輪６の両端部内
周面と、上記ハブ８の中間部外周面及び上記内輪１６の
内端部外周面との間には、それぞれシールリング１９
ａ、１９ｂを設けて、上記各玉１７、１７を設けた内部
空間と外部とを遮断している。更に、図示の例は、駆動
輪（ＦＲ車及びＲＲ車の後輪、ＦＦ車の前輪、４ＷＤ車
の全輪）用の車輪支持用軸受ユニット５である為、上記
ハブ８の中心部にスプライン孔２０を形成している。そ
して、このスプライン孔２０に、等速ジョイント２１に
付属のスプライン軸２２を挿入している。 【０００８】上述の様な車輪支持用軸受ユニット５の使
用時には、図１２に示す様に、外輪６をナックル３に固
定すると共に、ハブ８の回転側フランジ１３に、図示し
ないタイヤを組み合わせたホイール１及びロータ２を固
定する。又、このうちのロータ２と、上記ナックル３に
固定した、図示しないサポート及びキャリパとを組み合
わせて、制動用のディスクブレーキを構成する。制動時
には、上記ロータ２を挟んで設けた１対のパッドを、こ
のロータ２の制動用摩擦面である両側面に押し付ける。 【０００９】 【発明が解決しようとする課題】上述の様な従来の自動
車用の車輪支持用軸受ユニット５の場合、一般的に、ロ
ータ２を鋳鉄製としているが、一部の自動車では、この
ロータ２を炭素−炭素複合材（ＣＣ composite）製とす
る事が、近年行なわれている。この様にロータ２を炭素
−炭素複合材製とした場合には、ロータ２を鋳鉄製とす
る場合に比べて、ディスクブレーキの軽量化を図れると
共に制動力を大きくする事ができる。但し、炭素−炭素
複合材製のロータ２は、比較的脆く、外力が加わった場
合に破損し易い。又、この様な炭素−炭素複合材製のロ
ータ２は、低温では安定した制動力を発揮しにくい。こ
の為、ディスクブレーキの制動力を安定させる為に、制
動時に上記ロータ２の温度を迅速に上昇させるべく、放
熱しにくくしている。 【００１０】これに伴って、上述の図１２に示した構造
に、炭素−炭素複合材製のロータをそのまま使用した場
合には、次の様な問題が生じる。即ち、同図に示した構
造の場合、回転側フランジ１３の側面と車輪を構成する
ホイール１の側面との間でロータ２を挟持して、この回
転側フランジ１３にロータ２を、軸方向の変位を阻止し
た状態で支持している。この為、制動時にこのロータ２
とパッドとの摺接部で生じた熱でこのロータ２が膨張し
たり、このロータ２に歪みが生じた場合に、上記回転側
フランジ１３やホイール１等からこのロータ２の一部に
過大な応力が加わる可能性がある。 【００１１】又、このロータ２と上記回転側フランジ１
３とが常に接触していると、制動時にこのロータ２で生
じた熱がハブ８やホイール１に速やかに伝達される為、
このハブ８が熱により膨張して、やはり回転側フランジ
１３等から上記ロータ２の一部に過大な応力が加わる可
能性がある。この様にロータ２の一部に過大な応力が加
わった場合には、このロータ２の制動用摩擦面が傾斜し
たり、このロータ２に亀裂等の損傷を生じる可能性があ
る。特に、このロータ２が炭素−炭素複合材製である場
合には、このロータ２が外力に対し比較的脆い事によ
り、このロータ２が破損する可能性を生じる。 【００１２】又、このロータ２と上記回転側フランジ１
３とが常に接していると、このロータ２に伝わった熱が
上記ハブ８を介して速やかに放熱されてしまう。この
為、上記ディスクブレーキの制動力が安定する程度にま
で上記ロータ２の温度が上昇するのに時間を要し、ディ
スクブレーキによる制動力を安定させる面からは好まし
くない。 【００１３】尚、特開平９−１０５４３２号公報には、
自動二輪車用のディスクブレーキで、円輪状のロータ支
持用ハブの外周縁部にロータの内周縁部を、軸方向に関
する変位を自在に支持した構造が記載されている。この
様な構造によれば、ロータを炭素−炭素複合材製とした
場合でも、このロータが熱により膨張したり、歪みが生
じる事による悪影響を抑えると共に、このロータの温度
を迅速に上昇させて、ディスクブレーキの制動力を比較
的迅速に安定させる事ができる。但し、上記公報に記載
された構造は、自動二輪車用のロータ支持用のハブとロ
ータとの支持構造に関するもので、このハブは、自動車
用の車輪及びロータを支持する為のハブとは、構造が大
きく異なる。この為、上記公報に記載された構造を、そ
のまま自動車の車輪駆動用軸受ユニット及びロータを支
持する為に使用する事はできない。又、上記公報に記載
された構造の場合、ロータ支持用ハブに、ホイールと一
体になったハブを、このロータ支持用ハブの内周縁部で
固定している。この為、ホイールと一体になったハブを
上記ロータ支持用ハブに固定する為には、このロータ支
持用ハブと上記ロータとを結合する為に使用するスタッ
ドとは別のスタッドを使用する必要がある。従って、必
要なスタッドの本数が増える為、部品点数及び組立工数
が増大して、製造コストが嵩む原因となる。本発明の自
動車用の車輪支持用軸受ユニットは、上述の様な事情に
鑑みて、ディスクブレーキの軽量化と制動力の向上とを
図るべくロータを炭素−炭素複合材製とすると共に、こ
のロータの耐久性を十分に確保し、更に、ディスクブレ
ーキによる制動力を迅速に安定させる事ができる、安価
な構造を実現すべく発明したものである。 【００１４】 【課題を解決するための手段】本発明の自動車用の車輪
支持用軸受ユニットは、前述の図１２に示した従来構造
と同様に、静止側軌道を有し、使用時にも回転しない静
止輪と、回転側軌道を有し、使用時に回転する回転部材
と、この回転部材の外周面に設けられた回転側フランジ
と、上記静止側軌道と回転側軌道との間に設けられた複
数個の転動体と、上記回転側フランジにこの回転側フラ
ンジに対する回転を阻止した状態で支持された、制動時
に摩擦材を押し付けられる制動用摩擦面を有するロータ
とを備える。 【００１５】特に、本発明の自動車用の車輪支持用軸受
ユニットに於いては、上記ロータが炭素−炭素複合材製
であり、且つ、少なくとも上記回転側フランジに車輪を
固定する為にこの回転側フランジに結合されたスタッド
を含む支持構造により、この回転側フランジに上記ロー
タを、軸方向の変位を自在に支持している。 【００１６】 【作用】上述の様に構成する本発明の自動車用の車輪支
持用軸受ユニットによれば、ロータを炭素−炭素複合材
製としている為、ディスクブレーキの軽量化と制動力の
向上とを図れる。しかも、外力に対して比較的脆い、炭
素−炭素複合材製のロータの一部に過大な応力が加わる
事を防止し、耐久性を十分に確保すると共に、ディスク
ブレーキの制動力を迅速に安定させる事ができる。更
に、少なくとも回転側フランジに車輪を固定する為のス
タッドを含む支持構造により、この回転側フランジに上
記ロータを、軸方向の変位を自在に支持している為、部
品点数と組立工数とを削減して、製造コストを低減でき
る。 【００１７】 【発明の実施の形態】図１〜３は、本発明の実施の形態
の第１例を示している。尚、本発明の特徴は、ディスク
ブレーキの軽量化と制動力の向上とを図ると共に、ロー
タ２ａの耐久性を十分に確保し、しかもディスクブレー
キの十分な制動力を迅速に得る事ができる構造を安価に
得るべく、回転部材２３の外周面に設けた回転側フラン
ジ１３と上記ロータ２ａとの支持構造に工夫した点にあ
る。その他の自動車用の車輪支持用軸受ユニット５の基
本的構成及び作用に就いては、前述の図１２に示した従
来構造と同様である為、同等部分には同一符号を付して
重複する説明を省略若しくは簡略にし、以下、本発明の
特徴部分を中心に説明する。 【００１８】ハブ８の外周面には、車輪を構成する、鋼
板製のホイール１（図１２参照）を固定する為の回転側
フランジ１３を設けている。この回転側フランジ１３の
円周方向５個所位置で、上記ハブ８の回転中心をその中
心とする同一円周上の等間隔位置には、それぞれ取付孔
２４を形成し、これら各取付孔２４に、それぞれスタッ
ド９ａの中間部を圧入固定している。これら各スタッド
９ａは、ＳＫ５の如き炭素鋼に焼き入れ処理を施したも
のにより造っており、その基端面（図１、２の右端面）
に鍔部２５を形成している。又、これら各スタッド９ａ
の外周面の先半部（図１、２の左半部）に雄ねじ部２６
を、同じく中間部にセレーション部２７を、同じく基端
寄り部分（図１、２の右端寄り部分）で上記鍔部２５と
セレーション部２７との間部分に円筒面部２８を、それ
ぞれ形成している。このうちのセレーション部２７の歯
先円の直径Ｄ₂₇は、上記雄ねじ部２６の外径Ｄ₂₆よりも
大きくしている（Ｄ₂₇＞Ｄ₂₆）。又、上記円筒面部２８
の外径Ｄ₂₈は、上記セレーション部２７の歯先円の直径
Ｄ₂₇よりも大きくしている（Ｄ₂₈＞Ｄ₂₇）。そして、こ
のセレーション部２７の歯先円の直径Ｄ₂₇は、上記各取
付孔２４の内径よりも大きくしている。 【００１９】そして、これら各取付孔２４に上記セレー
ション部２７を、締め代を持って圧入している。この構
成により、これら各取付孔２４の内周面のうち、上記セ
レーション部２７と嵌合する部分が塑性変形する為、上
記各スタッド９ａは、上記回転側フランジ１３に、この
回転側フランジに対する回転を阻止した状態で固定され
る。この状態で、上記各スタッド９ａの基端寄り部分に
設けた円筒面部２８は、上記回転側フランジ１３の内側
面（図１、２の右側面）よりも軸方向内側に突出してい
る。又、上記各スタッド９ａの先半部に設けた雄ねじ部
２６は、上記回転側フランジ１３の外側面（図１、２の
左側面）よりも軸方向外側に突出している。そして、上
記ホイール１の一部に設けた複数の通孔２９（図１２参
照）を挿通した上記雄ねじ部２６にナット１０（図１２
参照）を螺合自在としている。上記ホイール１は、この
ナット１０及び上記スタッド９ａにより、上記回転側フ
ランジ１３の軸方向外側面に固定される。 【００２０】そして、ディスクブレーキを構成し、両側
面に摩擦材であるパッド（図示せず）を摺接させる為の
制動用摩擦面を設けた、前記ロータ２ａの内周寄り部分
を、上記各スタッド９ａにより上記回転側フランジ１３
に支持している。この為に本例の場合には、これら各ス
タッド９ａの基端寄り部分で、上記回転側フランジ１３
の内側面よりも軸方向内側に突出した円筒面部２８の外
周面に、第一間座３０と第二間座３１とを外嵌してい
る。このうちの第一間座３０は、フェノール樹脂等の熱
伝導率が比較的低い材料により造ったもので、断面Ｌ字
形で、全体を円環状に形成している。又、上記第二間座
３１は、上記第一間座３０と同様に、フェノール樹脂等
の熱伝導率が比較的低い材料により造ったもので、前記
鍔部２５の外径とほぼ同じ外径を有する円輪状に形成し
ている。この様な第一、第二両間座３０、３１は、突き
合わせる事により、互いに断面コ字形で全体を円環状に
した状態で、上記各スタッド９ａの円筒面部２８に外嵌
すると共に、これら各スタッド９ａの鍔部２５の外側面
（図１、２の左側面）と上記回転側フランジ１３の内側
面（図１、２の右側面）との間で軸方向に挟持してい
る。又、上記第一間座３０は、上記円筒面部２８に締り
嵌めにより外嵌しており、上記第二間座３１は、上記円
筒面部２８に僅かな隙間を持たせた隙間嵌めにより外嵌
している。 【００２１】そして、前記ロータ２ａを、炭素−炭素複
合材により単なる円輪状に造っている。又、このロータ
２ａの内周寄り部分の円周方向５個所位置で、前記各取
付孔２４と整合する位置に通孔３２を、それぞれ形成し
ている。そして、これら各通孔３２の内側に、上記各ス
タッド９ａの外周面に外嵌した第一間座３０を構成する
円筒部３３を、僅かな隙間を持たせて挿通している。こ
の状態で、上記第一間座３０を構成する円輪部３４の内
側面（図１、２の右側面）と、上記第二間座３１の外側
面（図１、２の左側面）との間隔Ｌを、上記ロータ２ａ
の厚さＴ_2aよりも僅かに大きくしている（Ｌ＞Ｔ_2a）。
この構成により、このロータ２ａは、上記回転側フラン
ジ１３に、軸方向に関する僅かな変位を自在に支持され
る。尚、本例の場合、上記各スタッド９ａと、第一、第
二各間座３０、３１と、回転側フランジ１３とが、請求
項に記載した支持構造を構成する。 【００２２】上述の様に構成する本発明の自動車用の車
輪支持用軸受ユニットによれば、ロータ２ａを炭素−炭
素複合材製としている為、ロータ２を鋳鉄製とする場合
に比べて、ディスクブレーキの軽量化と制動力の向上と
を図れる。又、本発明の場合には、ハブ８の外周面に設
けた回転側フランジ１３に上記ロータ２ａを、軸方向に
関する僅かな変位を自在に支持している。この為、外力
に対して比較的脆い、炭素−炭素複合材製のロータ２ａ
が、熱により膨張したり、歪みが生じる等の場合でも、
このロータ２ａの一部に外部から過大な応力が加わる事
を防止して、耐久性を十分に確保できる。更に、本発明
の場合には、制動時にパッドとロータ２ａとの摺接部で
生じた熱が上記ハブ８を介して放熱されにくくなる為、
このロータ２ａの温度を比較的高い所定値迄迅速に上昇
させる事ができ、ディスクブレーキが十分な制動力を発
揮するまでの時間を短縮する事ができる。しかも、本例
の場合には、上記ロータ２ａと、ハブ８及びスタッド９
ａとの間に、熱伝導率が比較的低い材料から成る第一、
第二間座３０、３１を設けている為、上記摺接部で生じ
た熱が、上記ハブ８及びスタッド９ａを介して、より放
熱されにくくなる。この為、上記ロータ２ａの耐久性
を、より向上させると共に、ディスクブレーキが十分な
制動力を発揮するまでに要する時間を、より短縮する事
ができる。 【００２３】更に、上記回転側フランジ１３に車輪を固
定する為にこの回転側フランジ１３に結合したスタッド
９ａを含む支持構造により、上記回転側フランジ１３に
上記ロータ２ａを、軸方向の僅かな変位を自在に支持し
ている。この為、上記ハブ８にこのロータ２ａを支持す
る為に、このハブ８と車輪とを固定する為のスタッド９
ａとは別のスタッドを使用する必要がなくなり、部品点
数と組立工数とを削減して、車輪支持用軸受ユニット５
の製造コストを低減できる。 【００２４】しかも、本例の場合には、上記回転側フラ
ンジ１３に上記ロータ２ａを、この回転側フランジ１３
の軸方向内側で支持している為、上記ロータ２ａを、本
例の様に、断面形状が直線状である単なる円輪状とし
て、このロータ２ａの加工を容易に行なえる様にした場
合でも、このロータ２ａ及びこのロータ２ａと摺接する
パッド等から成るディスクブレーキと、車輪とが干渉す
る事を有効に防止できる。又、本例の場合には、上記ロ
ータ２ａと、上記スタッド９ａ及びハブ８との間に、フ
ェノール樹脂等の熱伝導率が比較的低い材料から成る第
一、第二間座３０、３１を介在させている。この為、上
記ハブ８を、安価な材料である、Ｓ５３Ｃ、Ｓ５５Ｃの
如き炭素鋼製としたり、内部に封入するグリースに、石
けん基がウレアで基油が鉱油である安価なものを使用し
た場合でも、各内輪軌道１４ａ、１４ｂや、内部に封入
するグリースに熱を伝達しにくくして、耐久性を十分に
確保できる。 【００２５】次に、図４〜５は、本発明の実施の形態の
第２例を示している。本例の場合には、上述した第１例
の場合と異なり、ハブ８ａの外周面に１対の内輪１６
ａ、１６ｂを外嵌している。この為に、このハブ８ａの
外周面で軸方向中間部乃至内半部に小径段部１５を形成
すると共に、この小径段部１５に、それぞれの外周面に
内輪軌道１４ａ、１４ｂを形成した、上記各内輪１６
ａ、１６ｂを外嵌している。そして、上記ハブ８ａの内
端部で、これら各内輪１６ａ、１６ｂのうち、軸方向内
側の内輪１６ｂの内端面から軸方向に突出した部分を外
径側にかしめ広げる事で形成したかしめ部３６により、
上記各内輪１６ａ、１６ｂを上記ハブ８ａに固定して、
回転部材２３ａとしている。 【００２６】又、本例の場合には、上記各内輪１６ａ、
１６ｂの周囲に設けた外輪６ａの外周面を、（外周面に
ナックルに固定する為の固定側フランジを設けない）単
なる円筒面状としている。上記外輪６ａをナックル３に
設けた支持孔４（図１２参照）に内嵌固定する場合に
は、この支持孔４に上記外輪６ａを内嵌した状態で、こ
の支持孔４の内周面でこの外輪６ａの両側部分に１対の
止め輪を係止する事により、この外輪６ａが上記支持孔
４から抜け出る方向に変位するのを防止する。尚、この
支持孔４の内周面に内径側に突出する内向鍔部を、全周
に亙り設ける事により、上記１対の止め輪のうち、一方
の止め輪を省略する事もできる。 【００２７】そして、本例の場合には、上記ハブ８ａの
外周面に設けた回転側フランジ１３の円周方向１０個所
で等間隔位置に取付孔２４、２４を形成すると共に、こ
れら各取付孔２４、２４に、それぞれ１本ずつ合計１０
本のスタッド９ａ、９ａの中間部に設けたセレーション
部２７、２７を圧入固定している。更に、上記回転側フ
ランジ１３の内側面よりも軸方向内側に突出した、上記
各スタッド９ａ、９ａの基端寄り部分に設けた円筒面部
２８、２８を、ロータ２ａの内周寄り部分の１０個所位
置に設けた通孔３２、３２に、それぞれ第一間座３０、
３０を介して内嵌している。 【００２８】特に、本例の場合には、上述した第１例の
場合と異なり、上記ロータ２ａが上記回転側フランジ１
３に対し、軸方向内側に変位するのを規制する為の、図
５に詳示する第二間座３１ａを、１個のみ設けている。
この第二間座３１ａは、鋼板により造ったもので、その
直径は、上述した第１例で使用した各第二間座３１（図
１〜３参照）の直径よりも十分に大きくしている。そし
て、上記第二間座３１ａの円周方向１０個所で前記各取
付孔２４、２４とそれぞれ整合する位置に、上記各スタ
ッド９ａ、９ａの円筒面部２８、２８を挿通自在な通孔
３７、３７を形成している。この様な第二間座３１ａ
は、複数の第一間座３０、３０と共に、上記各スタッド
９ａ、９ａの鍔部２５、２５の外側面（図４の左側面）
と上記回転側フランジ１３の内側面（図４の右側面）と
の間で挟持している。そして、この回転側フランジ１３
に上記ロータ２ａの内周寄り部分を、軸方向に関する僅
かな変位を自在に支持している。 【００２９】上述の様に構成する本例の構造によれば、
第二間座３１ａを１個のみ設けており、この第二間座３
１ａを複数設ける必要がなくなる為、部品点数を削減す
ると共に組立作業を簡略化して、製造コストを低減でき
る。尚、本例の場合には、この第二間座３１ａを、熱伝
導率が低くはない鋼板により造っている為、上述した第
１例の場合に比べて、制動時にロータ２ａとパッドとの
摺接部で生じた熱が、上記第二間座３１ａを介してハブ
８ａ及び複数の玉１７、１７に迄伝達され易くなる。但
し、この第二間座３１ａは、上記各第一間座３０、３０
よりも回転側フランジ１３から離れた位置に設けてお
り、しかも、上記ロータ２ａと上記第二間座３１ａとの
接触面積は比較的小さい。この為、上記ロータ２ａから
上記第二間座３１ａを介して上記各玉１７、１７に熱が
伝達される事は少なく、これら各玉１７、１７の温度が
軸受寿命に関して問題を生じる程に上昇する事はない。 【００３０】又、本例の場合、上記ロータ２ａ及び車輪
を上記回転側フランジ１３に固定する為に、上述した第
１例の場合よりも多い、１０本のスタッド９ａ、９ａを
使用している。この為、制動時に、上記ロータ２ａに制
動トルクが加わる事により、このロータ２ａの内周寄り
部分に設けた通孔３２、３２の内周面と、上記各スタッ
ド９ａ、９ａに外嵌した第一間座３０、３０の外周面と
の嵌合部、及びこれら第一間座３０、３０の内周面と上
記各スタッド９ａ、９ａに設けた円筒面部２８、２８の
外周面との嵌合部にそれぞれ作用する圧縮応力及び剪断
応力の値を小さくでき、耐久性を向上させる事ができ
る。特に、本発明の場合には、上記ロータ２ａを、比較
的外力に対し脆い炭素−炭素複合材により造っている
為、制動時に、このロータ２ａに比較的大きい応力が加
わった場合にこのロータ２ａの耐久性が問題となり易
い。これに対して、本例の場合には、このロータ２ａに
加わる応力を小さくできる為、このロータ２ａの耐久性
を有効に確保できる。 【００３１】尚、本例の場合とは別に、上記スタッド９
ａ、９ａの本数を、上述した第１例の場合と同様に５本
とする場合でも、これら各スタッド９ａ、９ａに設けた
円筒面部２８、２８の外径と、各第一間座３０、３０の
直径と、第二間座３１ａに設けた通孔３７、３７及びロ
ータ２ａに設けた通孔３２、３２の内径とを、それぞれ
大きくする事で、各嵌合部に作用する応力を小さくし
て、耐久性を向上させる事もできる。この様に、スタッ
ド９ａ、９ａを５本のみ設けた場合には、本例の場合よ
りも部品点数及び組立工数を削減して、製造コストを低
減できる。その他の構成及び作用に就いては、上述した
第１例の場合と同様である為、同等部分には同一符号を
付して重複する説明は省略する。 【００３２】次に、図６は、本発明の実施の形態の第３
例を示している。本例の場合には、上述した第２例の場
合と同様に、ロータ２ａの内周寄り部分の円周方向１０
個所で等間隔位置に、通孔３２、３２を形成している。
そして、これら各通孔３２、３２に、それぞれが５本ず
つのスタッド９ａと第二のスタッド３８とを、それぞれ
第一間座３０、３０を介して内嵌している。このうちの
第二のスタッド３８は、上記各スタッド９ａの先端寄り
部分を取り除いた如き形状に形成している。即ち、上記
各第二のスタッド３８の軸方向長さを、上記各スタッド
９ａの軸方向長さよりも小さくしている。又、これら各
第二のスタッド３８の基端寄り部分に円筒面部２８と鍔
部２５とを、同じく先半部の外周面にセレーション部２
７を、それぞれ形成している。これら各第二のスタッド
３８の外周面には、雄ねじ部を形成していない。 【００３３】そして、これら各第二のスタッド３８と上
記各スタッド９ａとにそれぞれ設けた円筒面部２８、２
８に、前述の図１〜３に示した第１例で使用した第一間
座３０と第二間座３１とを、それぞれ外嵌している。
又、上記ロータ２ａに設けた各通孔３２、３２のうち、
円周方向に関して１個置きに設けた５個の通孔３２に上
記各スタッド９ａの円筒面部２８を、残りの５個の通孔
３２に上記各第二のスタッド３８の円筒面部２８を、そ
れぞれ第一間座３０、３０を介して内嵌している。従っ
て、上記スタッド９ａと第二のスタッド３８とは、上記
ロータ２ａの内周寄り部分に、このロータ２ａの円周方
向に関して交互に支持される。又、上記各第一間座３
０、３０は、上記各スタッド９ａ及び第二のスタッド３
８に設けた円筒面部２８、２８に締まり嵌めにより外嵌
すると共に、上記各通孔３２、３２に緩く挿通してい
る。 【００３４】そして、この状態で、ハブ８の外周面に設
けた回転側フランジ１３の円周方向１０個所で、上記ロ
ータ２ａの通孔３２、３２と整合する位置に形成した取
付孔２４、２４に、上記各スタッド９ａ及び各第二のス
タッド３８にそれぞれ設けたセレーション部２７、２７
を圧入している。この圧入に基づいて上記各スタッド９
ａ及び各第二のスタッド３８は、上記回転側フランジ１
３に、この回転側フランジ１３に対する回転を阻止した
状態で固定される。又、上記ロータ２ａの厚さは、上記
各第一間座３０、３０を構成する円輪部３４、３４の内
側面と上記各第二間座３１、３１の外側面との間隔より
も僅かに小さくしている。この構成により、上記ロータ
２ａは、上記回転側フランジ１３に、軸方向に関する僅
かな変位を自在に支持される。尚、上記各第二のスタッ
ド３８の先端面（図６の左端面）は、上記回転側フラン
ジ１３の外側面よりも突出しない様にしている。 【００３５】上述の様に構成する本例の場合、それぞれ
５本ずつ合計１０本のスタッド９ａと第二のスタッド３
８とにより、回転側フランジ１３にロータ２ａを支持し
ている。この為、上述の第２例の場合と同様に、これら
スタッド９ａ、３８の総数が多くなる事により、制動時
にこのロータ２ａに大きな制動トルクが加わった場合で
も、このロータ２ａに設けた通孔３２、３２の内周面と
上記各スタッド９ａ及び各第二のスタッド３８にそれぞ
れ外嵌した第一間座３０、３０の外周面との嵌合部、及
び、これら各第一間座３０、３０の内周面と上記各スタ
ッド９ａ及び各第二のスタッド３８にそれぞれ設けた円
筒面部２８、２８の外周面との嵌合部にそれぞれ作用す
る応力の値を小さくして、耐久性を向上させる事ができ
る。しかも、上記ロータ２ａを、比較的外力に対して脆
い炭素−炭素複合材により造っているのにも拘らず、こ
のロータ２ａの耐久性を有効に確保できる。 【００３６】又、本例の場合、上記第二のスタッド３８
に、ナットを螺合する為の雄ねじ部を形成していない。
この為、上記回転側フランジ１３にホイール１（図１２
参照）を固定する場合には、５本のスタッド９ａ及びこ
れら各スタッド９ａに螺合・緊締するナット１０（図１
２参照）のみを使用する。従って、上記回転側フランジ
１３にホイール１を固定する為に、各第二のスタッド３
８にナットを螺合・緊締する必要がなくなる為、上記回
転側フランジ１３に対する上記ホイール１の固定作業を
容易に行なえる。この様に本例の場合には、上述した第
２例の場合よりも少ない本数のスタッド９ａにより、上
記回転側フランジ１３に上記ホイール１を固定する。但
し、このホイール１は、比較的大きい応力が加わっても
破損しにくい鋼板製（アルミニウム合金製とした場合で
も同様。）としている為、制動時に、このホイール１に
設けた通孔２９（図１２参照）の内周面と上記各スタッ
ド９ａの雄ねじ部２６との嵌合部に比較的大きい応力が
加わった場合でも、上記ホイール１の耐久性が問題とな
る事はない。その他の構成及び作用に就いては、前述の
図１〜３に示した第１例の場合と同様である為、同等部
分には同一符号を付して重複する説明は省略する。 【００３７】次に、図７は、本発明の実施の形態の第４
例を示している。本例の場合には、上述した第３例の構
造で使用していた第二のスタッド３８の代わりに、外周
面にセレーション部を持たないボルト３９を使用してい
る。これら各ボルト３９は、基端部に外周面が円筒面で
ある頭部４０を、外周面の先半部に雄ねじ部４１を、同
じく基端寄り部分でこの雄ねじ部４１と上記頭部４０と
の間部分にこの頭部４０の外径よりも小径の円筒面部４
２を、それぞれ形成している。又、上記頭部４０の端面
に、マイナス型のドライバの先端部を係合自在な係合溝
４３を形成している。そして、上記各ボルト３９に設け
た円筒面部４２の外周面に、第一、第二各間座３０、３
１を外嵌している。 【００３８】又、ハブ８の外周面に設けた回転側フラン
ジ１３の円周方向５個所位置に取付孔２４を形成すると
共に、上記回転側フランジ１３の一部で円周方向に隣り
合う２個の取付孔２４の間部分にねじ孔４４を形成して
いる。そして、ロータ２ａの内周寄り部分に設けた１０
個の通孔３２、３２のうち、円周方向に関して１個置き
に存在する５個の通孔３２にスタッド９ａに設けた円筒
面部２８を、第一間座３０を介して内嵌している。又、
残りの５個の通孔３２に上記各ボルト３９に設けた円筒
面部４２を、第一間座３０を介して内嵌している。そし
て、この状態で、上記回転側フランジ１３に設けた５個
の取付孔２４に、上記各スタッド９ａのセレーション部
２７を圧入固定している。又、上記各ねじ孔４４に上記
各ボルト３９の雄ねじ部４１を、これら各ボルト３９の
頭部４０に設けた係合溝４３に係合させた前記ドライバ
により螺合し、更に緊締している。そして、上記各第一
間座３０、３０及び各第二間座３１、３１を、上記回転
側フランジ１３の内側面と、上記各スタッド９ａの鍔部
２５及び上記各ボルト３９の頭部４０との間で挟持する
と共に、上記回転側フランジ１３に上記ロータ２ａの内
周寄り部分を、軸方向に関する僅かな変位を自在に支持
している。又、上記各ボルト３９の先端面は、上記回転
側フランジ１３の外側面よりも軸方向外側に突出させな
い様にしている。 【００３９】この様な本例の場合も、上述した第３例の
場合と同様に、ロータ２ａの耐久性を有効に確保できる
と共に、回転側フランジ１３にホイール１（図１２参
照）を固定する作業を容易に行なえる。尚、本例の場合
と異なり、上記各ボルト３９の頭部４０の外周面を六角
形状とすれば、この外周面にスパナを係合させた状態
で、上記各ねじ孔４４に上記各ボルト３９の雄ねじ部４
１を螺合・緊締する事ができる。但し、この場合には、
上記頭部４０にスパナを確実に係合させるべくこの頭部
４０の厚さ（軸方向長さ）を十分に大きくする必要があ
る。本例の場合には、この頭部４０の外周面を円筒面と
すると共に、この頭部４０の端面にドライバを係合させ
る為の係合溝４３を形成している為、上記各ボルト３９
の全長を小さくして、軽量化を図れる。その他の構成及
び作用に就いては、上述した第３例の場合と同様である
為、重複する説明は省略する。尚、本例の場合とは別
に、上記頭部４０の中心部に、上記係合溝４３に代えて
六角孔を形成し、この六角孔に六角レンチを係合させる
事もできる。更には、上記頭部４０の端面に、プラス型
のドライバの先端部を係合自在な、十字形の係合溝を形
成する事もできる。要は、上記頭部４０と工具とを係合
させて、上記ボルト３９を緊締自在とすれば良い。 【００４０】次に、図８〜９は、本発明の実施の形態の
第５例を示している。本例の場合には、ロータ２ｂの断
面形状をクランク形とすると共に、ハブ８の外周面に設
けた回転側フランジ１３に上記ロータ２ｂの内周寄り部
分を、この回転側フランジ１３の軸方向外側で支持して
いる。この為に、本例の場合には、この回転側フランジ
１３に結合した５本のスタッド９ｂの基端寄り部分（図
８、９の右端寄り部分）の外周面に、セレーション部２
７を形成している。又、これら各スタッド９ｂの外周面
の先半部に雄ねじ部２６を、同じくこの雄ねじ部２６と
上記セレーション部２７との間部分に円筒面部２８を、
それぞれ形成している。 【００４１】そして、上記ロータ２ｂの内周寄り部分を
構成する内径側円輪部４５の円周方向５個所位置に設け
た通孔３２に、フェノール樹脂等の熱伝導性が低い材料
から成る、円筒状の間座４６を緩く挿通（隙間嵌めによ
り内嵌）している。又、上記回転側フランジ１３の円周
方向５個所位置に設けた取付孔２４に、上記各スタッド
９ｂのセレーション部２７を圧入固定すると共に、これ
ら各スタッド９ｂの円筒面部２８で、上記回転側フラン
ジ１３の外側面から軸方向外側に突出した部分に、上記
間座４６を締り嵌めにより外嵌している。 【００４２】そして、上記各スタッド９ｂの先端寄り部
分を、アルミニウム合金製のホイール１ａの円周方向５
個所位置に設けた通孔２９に挿通した状態で、上記各ス
タッド９ｂの雄ねじ部２６で上記ホイール１の外側面か
ら突出した部分にナット１０を螺合し、更に緊締してい
る。上記各間座４６は、上記ホイール１ａの内側面と上
記回転側フランジ１３の外側面との間で挟持している。
又、上記各間座４６の軸方向長さは、上記ロータ２ｂの
厚さよりも僅かに大きくしている。この構成により、こ
のロータ２ｂは、上記回転側フランジ１３に、軸方向に
関する僅かな変位を自在に支持される。又、上記ロータ
２ｂの外周寄り部分に設けた外径側円輪部４７は、上記
回転側フランジ１３よりも軸方向内側に配置して、この
外径側円輪部４７と上記ホイール１ａとの間に、ディス
クブレーキを構成するアウタパッドとキャリパの一部と
を設置自在としている。尚、本例の場合には、上記各ス
タッド９ｂ及び各ナット１０と、各間座４６と、回転側
フランジ１３と、ホイール１ａとが、請求項に記載した
支持構造を構成している。 【００４３】この様な本例の場合も、上述した各例の場
合と同様に、比較的外力に対して脆い、炭素−炭素複合
材製のロータ２ｂの一部に過大な応力が加わる事を防止
し、耐久性を十分に確保すると共に、ディスクブレーキ
が十分な制動力を発揮するまでの時間を短縮する事がで
き、しかも製造コストを低減できる。又、本例の場合に
は、ホイール１ａをアルミニウム合金製としている為、
このホイール１ａの内側面で、上記ロータ２ｂの内径側
円輪部４５の軸方向の変位を規制する部分の形状精度を
確保する事を、上記ホイール１ａを鋼板製とする場合よ
りも容易に行なえる。 【００４４】更に、本例の場合には、上記ロータ２ｂの
外周寄り部分を上記回転側フランジ１３よりも軸方向内
側に配置している為、この回転側フランジ１３に上記ロ
ータ２ｂの内周寄り部分を、この回転側フランジ１３の
軸方向外側で支持しているのにも拘らず、上記ロータ２
ｂの外周寄り部分と摺接するパッドを含むディスクブレ
ーキと、上記ホイール１ａとが干渉するのを防止でき
る。その他の構成及び作用に就いては、前述の図１〜３
に示した第１例の場合と同様である為、同等部分には同
一符号を付して重複する説明は省略する。 【００４５】次に、図１０は、本発明の実施の形態の第
６例を示している。本例の場合には、上述した第５例の
構造で使用していた間座４６（図８、９）を省略してい
る。その代わりに本例の場合には、ハブ８の外周面に設
けた回転側フランジ１３の外側面で、各取付孔２４の外
端開口周縁部に、軸方向外方に突出する円筒部４８を固
設している。又、これら各円筒部４８の先端面にホイー
ル１ａの内側面を突き当てた状態で、上記回転側フラン
ジ１３にこのホイール１ａを、スタッド９ｂ及びナット
１０により結合している。そして、ロータ２ｂを構成す
る内径側円輪部４５に設けた各通孔３２の内側に上記各
円筒部４８を緩く挿通（隙間嵌めにより内嵌）してい
る。これら各円筒部４８の軸方向長さは、上記ロータ２
ｂの厚さよりも僅かに大きくしている。この結果、上記
ロータ２ｂの内周寄り部分は、上記回転側フランジ１３
に、軸方向に関する僅かな変位を自在に支持される。
尚、本例の場合には、上記各スタッド９ｂ及び各ナット
１０と、回転側フランジ１３と、ホイール１ａとが、請
求項に記載した支持構造を構成している。 【００４６】この様な本例の場合には、上述した第５例
の場合に比べて、間座３２を省略できる分、部品点数及
び組立工数を削減して、製造コストを低減できる。その
他の構成及び作用に就いては、上述した第５例の場合と
同様である為、重複する説明は省略する。 【００４７】次に、図１１は、本発明の実施の形態の第
７例を示している。本例の場合には、前述の図８〜９に
示した第５例で使用していた間座４６を省略している。
そして、ハブ８の外周面に設けた回転側フランジ１３の
外側面に、アルミニウム合金製のホイール１ａの内側面
を重ね合わせている。そして、この状態で、上記回転側
フランジ１３にこのホイール１ａを、スタッド９ｃ及び
ナット１０により結合している。このスタッド９ｃは、
基端部に鍔部２５を、外周面の先半部に雄ねじ部２６
を、同じく基端寄り部分で上記鍔部２５と雄ねじ部２６
との間部分にセレーション部２７を、それぞれ形成して
いる。 【００４８】又、上記回転側フランジ１３の外周面の軸
方向内端部に外向鍔部４９を、全周に亙り形成してい
る。更に、この回転側フランジ１３の外周面で、上記外
向鍔部４９から外れた軸方向中間部乃至軸方向外端部
に、雄セレーション部５０を形成している。そして、フ
ェノール樹脂等の熱伝導性が比較的低い材料により、内
外両周面を単なる円筒面状に造った間座５１に、上記雄
セレーション部５０を圧入すると共に、ロータ２ｂを構
成する内径側円輪部４５の内周面に設けた雌セレーショ
ン部５２に、上記間座５１を圧入している。この圧入作
業により、上記間座５１の内外両周面が塑性変形して、
それぞれ上記雄セレーション部５０及び雌セレーション
部５２にセレーション係合する。又、上記間座５１は、
上記外向鍔部４９の外側面と上記ホイール１ａの内側面
との間で軸方向に挟持している。更に、上記外向鍔部４
９の外側面と上記ホイール１ａの内側面との間隔を、上
記ロータ２ｂの厚さよりも僅かに大きくしている。これ
らの構成により、上記ロータ２ｂを、上記間座５１に対
し軸方向の僅かな変位を自在に支持している。この為、
このロータ２ｂは、上記回転側フランジ１３に、軸方向
に関する僅かな変位を自在に支持される。又、上記ロー
タ２ｂは、上記回転側フランジ１３及びホイール１ａを
含む車輪と共に回転する。尚、本例の場合には、上記各
スタッド９ｃ及びナット１０と、間座５１と、回転側フ
ランジ１３と、ホイール１ａとが、請求項に記載した支
持構造を構成している。その他の構成及び作用に就いて
は、前述の図８〜９に示した第５例の場合と同様である
為、重複する説明は省略する。尚、本例の構造で、上記
間座５１の外周面及び上記ロータ２ｂの内周面を、ほぼ
同じ断面多角形状に形成すると共に、このロータ２ｂを
上記間座５１に外嵌する事により、この間座５１に対し
上記ロータ２ｂを軸方向に関する僅かな変位を自在に支
持する事もできる。 【００４９】 【発明の効果】本発明の自動車用の車輪支持用軸受ユニ
ットは、以上に述べた通り構成され作用するので、ディ
スクブレーキの軽量化及び高性能化を図れ、しかも耐久
性を十分に確保できる構造を、安価に得られる。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の実施の形態の第１例を示す断面図。 【図２】図１のＡ部拡大断面図。 【図３】第１例で使用する第二間座を、図１〜２の側方
から見た状態で示す図。 【図４】本発明の実施の形態の第２例を示す断面図。 【図５】第２例で使用する第二間座を、図４の側方から
見た状態で示す図。 【図６】本発明の実施の形態の第３例を示す断面図。 【図７】同第４例を示す断面図。 【図８】同第５例を、ホイール及びナットを組み付けた
状態で示す部分断面図。 【図９】図８のＢ部拡大断面図。 【図１０】本発明の実施の形態の第６例を示す、図９に
相当する図。 【図１１】同第７例を示す、図９に相当する図。 【図１２】本発明の対象となる自動車用の車輪支持用軸
受ユニットの組み付け状態の１例を示す断面図。 【符号の説明】 １、１ａ ホイール ２、２ａ、２ｂ ロータ ３ ナックル ４ 支持孔 ５ 車輪支持用軸受ユニット ６、６ａ 外輪 ７ ボルト ８、８ａ ハブ ９、９ａ〜９ｃ スタッド １０ ナット １１ａ、１１ｂ 外輪軌道 １２ 固定側フランジ １３ 回転側フランジ １４ａ、１４ｂ 内輪軌道 １５ 小径段部 １６、１６ａ、１６ｂ 内輪 １７ 玉 １８ 保持器 １９ａ、１９ｂ シールリング ２０ スプライン孔 ２１ 等速ジョイント ２２ スプライン軸 ２３、２３ａ 回転部材 ２４ 取付孔 ２５ 鍔部 ２６ 雄ねじ部 ２７ セレーション部 ２８ 円筒面部 ２９ 通孔 ３０ 第一間座 ３１、３１ａ 第二間座 ３２ 通孔 ３３ 円筒部 ３４ 円輪部 ３５ 通孔 ３６ かしめ部 ３７ 通孔 ３８ 第二のスタッド ３９ ボルト ４０ 頭部 ４１ 雄ねじ部 ４２ 円筒面部 ４３ 係合溝 ４４ ねじ孔 ４５ 内径側円輪部 ４６ 間座 ４７ 外径側円輪部 ４８ 円筒部 ４９ 外向鍔部 ５０ 雄セレーション部 ５１ 間座 ５２ 雌セレーション部

フロントページの続き (72)発明者 坂本 潤是 神奈川県藤沢市鵠沼神明一丁目５番50号 日本精工株式会社内 (72)発明者 山本 豊寿 神奈川県藤沢市鵠沼神明一丁目５番50号 日本精工株式会社内 (72)発明者 渋谷 英志 神奈川県藤沢市鵠沼神明一丁目５番50号 日本精工株式会社内 Ｆターム(参考） 3J058 AA43 BA32 BA44 CB15 FA01

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 静止側軌道を有し、使用時にも回転しな
   い静止輪と、回転側軌道を有し、使用時に回転する回転
   部材と、この回転部材の外周面に設けられた回転側フラ
   ンジと、上記静止側軌道と回転側軌道との間に設けられ
   た複数個の転動体と、上記回転側フランジにこの回転側
   フランジに対する回転を阻止した状態で支持された、制
   動時に摩擦材を押し付けられる制動用摩擦面を有するロ
   ータとを備えた自動車用の車輪支持用軸受ユニットに於
   いて、 上記ロータが炭素−炭素複合材製であり、且つ、少なく
   とも上記回転側フランジに車輪を固定する為にこの回転
   側フランジに結合されたスタッドを含む支持構造によ
   り、この回転側フランジに上記ロータを、軸方向の変位
   を自在に支持した事を特徴とする自動車用の車輪支持用
   軸受ユニット。