JP2007069746A

JP2007069746A - 軸受ユニット

Info

Publication number: JP2007069746A
Application number: JP2005259115A
Authority: JP
Inventors: Takeyasu Kaneko; 剛康金子
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2005-09-07
Filing date: 2005-09-07
Publication date: 2007-03-22

Abstract

【課題】制動部材を回転輪(ハブフランジ)に簡単且つ短時間に仮止めすることが可能な製造効率に優れた低コストの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転動自在に組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、回転輪に対して制動部材(ブレーキロータ)２２を仮止めする仮止め機構が設けられており、仮止め機構は、制動部材及び回転輪の少なくとも一方に設けられた突出部(例えばピン２４)と、他方に設けられ且つ突出部を挿入可能な挿入部(例えば挿入孔２６)とを有し、突出部を挿入部に挿入することで回転輪に対して制動部材を仮止めする。
【選択図】図１

Description

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軸受ユニットに関する。

従来、この種の軸受ユニットは、例えば特許文献１に示すように、車体側(例えば、懸架装置(サスペンション))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(例えば、ディスクホイール、ブレーキロータ)に接続されて車輪と共に回転する回転輪とを備えており、回転輪の車輪側(例えば、ハブフランジ)には、制動部材(例えば、ブレーキロータ)が取り付けられるようになっている。

このような軸受ユニットにおいて、制動部材(ブレーキロータ)の取付けは、例えば納品先(例えば、車両整備工場、自動車製造メーカ)で行われる場合が一般的であるが、当該軸受ユニットに制動部材(ブレーキロータ)を仮止めした状態での納品の希望も増えている。これに応える方法として、従来では制動部材を回転輪(例えば、ハブフランジ)にねじ止めした状態で納品されている。

しかしながら、ねじ止めする方法では、仮止め用ねじが必要になるだけで無く、当該ねじを螺合可能なねじ孔を制動部材と回転輪(ハブフランジ)に形成しなければならい。この場合、軸受ユニットの成形・組立プロセスに加えて、ねじ孔の形成プロセスが別途必要となるため、軸受ユニットの製造効率が低下すると共に、製造コストも上昇してしまう。更に、かかる方法では、制動部材と回転輪(ハブフランジ)の相互のねじ孔を位置合わせした後、仮止め用ねじを双方のねじ孔にねじ込まなければならず、仮止めに要する時間と手間がかかり面倒である。
特開平７−３１７７５３号公報

本発明は、このような問題を解決するためになされており、その目的は、制動部材を回転輪(例えば、ハブフランジ)に簡単且つ短時間に仮止めすることが可能な製造効率に優れた低コストの軸受ユニットを提供することにある。

このような目的を達成するために、本発明は、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転動自在に組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、回転輪に対して制動部材を仮止めする仮止め機構が設けられており、仮止め機構は、制動部材及び回転輪の少なくとも一方に設けられた突出部と、他方に設けられ且つ突出部を挿入可能な挿入部とを有し、突出部を挿入部に挿入することで回転輪に対して制動部材を仮止めする。
この場合、突出部としてピンが設けられていると共に、挿入部として挿入孔が設けられており、ピンを挿入孔に挿入することで回転輪に対して制動部材を仮止めする。

このような発明において、ピンは、その基端側が制動部材及び回転輪の少なくとも一方に形成された貫通孔に嵌め込まれて固定されており、当該ピンの先端側が挿入孔に向けて突出している。また、ピンは、その基端側が制動部材及び回転輪の少なくとも一方に形成された非貫通孔に嵌め込まれて固定されており、当該ピンの先端側が挿入孔に向けて突出している。更に、制動部材は、回転輪に突設されたハブフランジに仮止めされる。

本発明によれば、制動部材を回転輪(ハブフランジ)に簡単且つ短時間に仮止めすることが可能な製造効率に優れた低コストの軸受ユニットを実現することができる。

以下、本発明の一実施の形態に係る軸受ユニットについて図１を参照して説明する。
なお、本実施の形態の軸受ユニットは、例えば自動車や鉄道車両などの各種車両に用いることができるが、ここでは一例として自動車の駆動輪或いは従動輪に組込まれる軸受ユニットを想定して説明する。

図１(ａ)に示すように、本実施の形態の軸受ユニットは、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２と、静止輪２の内側に設けられ且つ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２と回転輪４との間に複数列(例えば２列)で回転可能に組込まれた複数の転動体6,8とを備えており、静止輪２と回転輪４との間には、軸受ユニット内部を密封するためのシール部材10,20が設けられている。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、コロを適用できることは言うまでも無い。

静止輪２には、その外周面から外方に向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)に固定することができる。また、回転輪４には、例えば自動車のディスクホイール(図示しない)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(車輪側)にディスクホイールのディスク部(図示しない)を接続させるためのハブフランジ１２ａが突設されている。

ハブフランジ１２ａは、静止輪２を越えて外方(ハブ１２の半径方向外側)に向って延出しており、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)に形成されたボルト孔(図示しない)に差し込んでハブナット(図示しない)で締付けることにより、ディスク部(ディスクホイール)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。

また、ハブ１２には、その軸方向他方側(車体側)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１６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、２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。

この構成において、各種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。

また、シール部材10,20は、軸受ユニットの両側(軸方向一方側及び他方側)にそれぞれ設けられており、封入した潤滑剤(例えば、グリース、油)が軸受外部に漏洩したり、異物(例えば、水、塵埃)が軸受内部に侵入するのが防止されている。本実施の形態ではシール部材の一例として、ハブ１２の軸方向一方側にシール１０を適用し、ハブ１２の軸方向他方側にパックシール２０を適用している。

なお、シール１０には、１又は複数のシールリップ(特に参照符号は付さない)が設けられており、各シールリップは、ハブ１２の外径面に常時摺接した状態に維持されている。一方、パックシール２０は、内輪構成体１６に外嵌されたスリンガ２０ａと、静止輪２に内嵌されたシール本体２０ｂとから構成されている。この場合、シール本体２０ｂには、１又は複数のシールリップ(特に参照符号は付さない)が設けられており、各シールリップは、スリンガ２０ａに常時摺接した状態に維持されている。

このような軸受ユニットには、回転輪４に対して制動部材２２を仮止めする仮止め機構が設けられている。回転輪４の構造は、例えば軸受ユニットの使用目的や使用環境、或いは自動車の車輪側の構成に応じて設計される。このため、仮止め機構を設ける部位や、当該仮止め機構で制動部材２２を仮止めする部位については、回転輪４の構造に応じて任意に設定される。例えば回転輪４の一構成であるハブ１２に制動部材２２を仮止めしても良いし、或いは、ハブ１２以外の回転輪４の構成に制動部材２２を仮止めしても良い。

本実施の形態では一例として、回転輪４のハブ１２に突設されたハブフランジ１２ａに制動部材２２を仮止めする仮止め機構について説明する。この場合、制動部材２２としては、例えばブレーキロータを想定する。なお、ブレーキロータの種類には、例えばベンチレーションタイプ、ソリッドタイプ、ドラムタイプなど各種のタイプがあるが、図面には一例として、ベンチレーションタイプのブレーキロータが示されている。

仮止め機構は、制動部材(ブレーキロータ)２２及び回転輪４(ハブフランジ１２ａ)の少なくとも一方に設けられた突出部と、他方に設けられ且つ突出部を挿入可能な挿入部とを備えており、突出部を挿入部に挿入することで回転輪４(ハブフランジ１２ａ)に対して制動部材(ブレーキロータ)２２を仮止めすることができるようになっている。

本実施の形態では、突出部としてピン２４が設けられていると共に、挿入部として挿入孔２６が制動部材(ブレーキロータ)２２に設けられている。この場合、ピン２４は、その基端側が回転輪４(ハブフランジ１２ａ)に形成された貫通孔２８に嵌め込まれて固定されており、当該ピン２４の先端側が挿入孔２６に向けて突出している。なお、ピン２４の長さは、貫通孔２８から挿入孔２６に亘って挿入できるような長さであれば足りるため、ここでは特に数値限定はしない。また、ピン２４の外径形状としては、例えば円形、矩形、楕円形など各種の形状を適用することが可能であり、一方、挿入孔２６及び貫通孔２８の内径形状は、ピン２４の外径形状を反転させた形状であれば足りる。更に、ピン２４の材質については、耐久性や剛性に優れた金属や樹脂を適用すれば良い。

また、ピン２４を貫通孔２８に固定する方法としては、例えば、貫通孔２８の内径をピン２４の基端側の外径よりも若干小径に設定し、ピン２４の基端側を貫通孔２８に圧入して固定する方法や、貫通孔２８の内径をピン２４の基端側の外径と略同一或いは若干大径に設定し、ピン２４の基端側を貫通孔２８に挿入する際に、当該基端側と貫通孔２８との間に例えば接着剤を充填して固定する方法などを適用することができる。

また、挿入孔２６の内径は、ピン２４の先端側の外径と略同一或いは若干小径に設定されている。この設定条件では、ピン２４の先端側を挿入孔２６に圧入して挿入することができる。そして、ピン２４の先端側を挿入孔２６に挿入した状態において、制動部材(ブレーキロータ)２２は、回転輪４(ハブフランジ１２ａ)に対して仮止めされた状態となり当該ハブフランジ１２ａから外れることは無い。なお、かかる設定条件は、あくまで一例であり、ピン２４の先端側が挿入孔２６から簡単に抜けないような設定であれば、挿入孔２６の内径及びピン２４の外径を任意の値に設定することができる。

以上、本実施の形態の軸受ユニットによれば、ピン２４を挿入孔２６に挿入するだけで回転輪４(ハブフランジ１２ａ)に対して制動部材(ブレーキロータ)２２を仮止めすることができる。具体的に説明すると、制動部材(ブレーキロータ)２２の挿入孔２６をピン２４に対向させてそのまま押し込むだけで、ピン２４を挿入孔２６に圧入(挿入)させることができる。これにより、制動部材(ブレーキロータ)２２が回転輪４(ハブフランジ１２ａ)に仮止めされた軸受ユニットを短時間に且つ簡単に完成させることができる。

この場合、仮止めされた制動部材(ブレーキロータ)２２には、複数のハブボルト１４が挿通されている。このため、制動部材(ブレーキロータ)２２は、回転輪４(ハブフランジ１２ａ)に対して回り止めされた状態に維持される。これにより、制動部材(ブレーキロータ)２２は、回転輪４(ハブフランジ１２ａ)に対して位置決めされた状態で仮止めされ、その状態で軸受ユニットを納品先(例えば、車両整備工場、自動車製造メーカ)に納品することができる。

この結果、納品先においては、軸受ユニットに何等手を加えること無くそのまま自動車体側(懸架装置(サスペンション))と車輪側(ディスクホイール)との間に組み込むことができる。例えば仮止め機構を付けた状態で後処理(例えばディスクホイールを回転輪４(ハブフランジ１２ａ)に締結する処理)を行うことができる。このため、納品先における手間の軽減や、組込作業効率の向上を図ることができる。

更に、従来のねじ止め方法では、ねじ孔を形成するための形成プロセスが必要であり、当該形成プロセスは比較的面倒であるためコストがかかる。このため、軸受ユニットの製造コストが高くなるが、これに比べて、本実施の形態では、ねじ加工などの複雑且つ高価な形成プロセスが一切不要となると共に、単純な形状のピン２４と、これを挿入可能な挿入孔２６を用意するだけで済む。このため、従来に比べて安価に軸受ユニットを製造することができる。

なお、本実施の形態では、挿入部(挿入孔２６)を制動部材(ブレーキロータ)２２に設けると共に、回転輪４(ハブフランジ１２ａ)に貫通孔２８を形成し、当該貫通孔２８に突出部(ピン２４)を固定しているが、これに代えて、挿入部(挿入孔２６)を回転輪４(ハブフランジ１２ａ)に設けると共に、制動部材(ブレーキロータ)２２に貫通孔２８を形成し、当該貫通孔２８に突出部(ピン２４)を固定しても良い。

また、本発明は、上述した実施の形態に限定されることは無く、以下のように変更することができる。
例えば図１(ｂ)に示す第１の変形例において、ピン２４は、その基端側が回転輪４(ハブフランジ１２ａ)に形成された非貫通孔３０に嵌め込まれて固定されており、当該ピン２４の先端側が挿入孔２６に向けて突出している。この場合、非貫通孔３０は、その奥端が閉塞されており、ピン２４は、その基端側が非貫通孔３０に嵌め込まれて固定されている。この変形例によれば、ピン２４を挿入孔２６に挿入することで回転輪４(ハブフランジ１２ａ)に対して制動部材(ブレーキロータ)２２を仮止めすることができる。なお、その他の構成及び効果は、上述した実施の形態と同様であるため、その説明は省略する。

第２の変形例として例えば図１(ｃ)に示すように、非貫通孔３０を制動部材(ブレーキロータ)２２に形成すると共に、挿入孔２６を回転輪４(ハブフランジ１２ａ)に形成しても良い。この場合、非貫通孔３０に固定されたピン２４を挿入孔２６に挿入することで回転輪４(ハブフランジ１２ａ)に対して制動部材(ブレーキロータ)２２を仮止めすることができる。なお、その他の構成及び効果は、上述した第１の変形例と同様であるため、その説明は省略する。

第３の変形例として例えば図１(ｄ)に示すように構成しても良い。この変形例では、ピン２４の代わりに、これと同一形状の凸部３２を制動部材(ブレーキロータ)２２に一体的に突設する。この場合、凸部３２を挿入孔２６に挿入することで回転輪４(ハブフランジ１２ａ)に対して制動部材(ブレーキロータ)２２を仮止めすることができる。なお、その他の構成及び効果は、上述した実施の形態と同様であるため、その説明は省略する。

第４の変形例として例えば図１(ｅ)に示すように、凸部３２を回転輪４(ハブフランジ１２ａ)に一体的に突設すると共に、挿入孔２６を制動部材(ブレーキロータ)２２に形成しても良い。この場合、凸部３２を挿入孔２６に挿入することで回転輪４(ハブフランジ１２ａ)に対して制動部材(ブレーキロータ)２２を仮止めすることができる。なお、その他の構成及び効果は、上述した第３の変形例と同様であるため、その説明は省略する。

なお、上述した実施の形態及び各変形例では、１つの仮止め機構を例示しているが、複数の仮止め機構を適用しても良い。また、上述した実施の形態及び各変形例では、制動部材(ブレーキロータ)２２をハブフランジ１２ａの車輪側に仮止めする場合を想定して説明したが、本発明の仮止め機構によれば、制動部材(ブレーキロータ)２２をハブフランジ１２ａの車体側に仮止めすることも可能である。

(ａ)は、本発明の一実施の形態に係る軸受ユニットの構成例を示す断面図、(ｂ)は、第１の変形例に係る軸受ユニットの主要な構成を一部拡大して示す断面図、(ｃ)は、第２の変形例に係る軸受ユニットの主要な構成を一部拡大して示す断面図、(ｄ)は、第３の変形例に係る軸受ユニットの主要な構成を一部拡大して示す断面図、(ｅ)は、第４の変形例に係る軸受ユニットの主要な構成を一部拡大して示す断面図。

符号の説明

２静止輪
４回転輪
6,8 転動体
10,20 シール部材
１２ハブ
１６内輪構成体
１８保持器
２４ピン(突出部)
２６挿入孔(挿入部)
２８貫通孔
３０非貫通孔
３２凸部

Claims

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転動自在に組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、
回転輪に対して制動部材を仮止めする仮止め機構が設けられており、
仮止め機構は、制動部材及び回転輪の少なくとも一方に設けられた突出部と、他方に設けられ且つ突出部を挿入可能な挿入部とを有し、突出部を挿入部に挿入することで回転輪に対して制動部材を仮止めすることが可能な軸受ユニット。
突出部としてピンが設けられていると共に、挿入部として挿入孔が設けられており、ピンを挿入孔に挿入することで回転輪に対して制動部材を仮止めすることが可能な請求項１に記載の軸受ユニット。
ピンは、その基端側が制動部材及び回転輪の少なくとも一方に形成された貫通孔に嵌め込まれて固定されており、当該ピンの先端側が挿入孔に向けて突出していることを特徴とする請求項２に記載の軸受ユニット。
ピンは、その基端側が制動部材及び回転輪の少なくとも一方に形成された非貫通孔に嵌め込まれて固定されており、当該ピンの先端側が挿入孔に向けて突出していることを特徴とする請求項２に記載の軸受ユニット。
制動部材は、回転輪に突設されたハブフランジに仮止めされることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の軸受ユニット。