JP3987188B2 - ホイ−ルハブ軸受ユニットとブレ−キとの接続部 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両のホイ−ルハブの軸受ユニットとブレ−キとの接続部に関する。
【０００２】
【従来の技術】
制動トルクをブレ−キからホイ−ルへ伝達するため、車両のホイ−ルハブ軸受の一部をディスクブレ−キまたはドラムブレ−キの部材に固定して接続しなければならないことは、公知である。
【０００３】
最も公知の解決策として、ホイ−ルは、ブレ−キロ−タをハブ軸受の突縁部に対して締め付けるように使用される。ホイ−ルリムとブレ−キ部材の突縁部と軸受の突縁部とは、ホイ−ルと軸受突縁部との間にブレ−キ部材突縁部を介在させるために、軸方向で重ね合わされる。これらの３つの本体は、規定締結トルクでホイ−ルボルトをねじで締結することにより、接合される。
【０００４】
ボルトで締結することにより、軸方向圧縮力が、ブレ−キ突縁部の上でホイ−ルリムの中央部分に、また軸受突縁部の上でブレ−キ突縁部に生じる。この結合装置は、ホイ−ルリムの中央部分の平面誤差のような外形上の欠陥が原因で、ボルトを締結することにより、制動面および軸受軌道面が変形を引き起こすという欠点を持っている。
【０００５】
ブレ−キと軸受との結合部の半径方向の中央間隙のため、さらに欠点が生じる。関連する突縁部の平面誤差により、前記ボルトを締結することによる制動面の変形が同時に生じる。
【０００６】
その他の現在公知の解決策として、止め輪またはねじ締結接続部の使用で、ブレ−キロ−タを変位可能にするような接続部がある。他の解決策として、WO 93/第24761 号に開示されているように、ブレ−キディスクと、軸受と同軸であるホイ−ル支持体の１部との間に成形接続部を用いる。一方、さらに他の解決策は、トルク伝達のために永続的な接続部を提供している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
現在、自動車産業では、構成部品および装置の重量を減少させ、一方、自動車の性能を向上させ、燃費を減少させるという要求が増大している。また、このことは、ブレ−キロ−タの動きの正確さおよび運転状態の下でのゆがみに対する感度の見地からの要求が常に増大しているブレ−キ装置にもまた適用される。この点について非常に重要なことは、ホイ−ルが装着され、ホイ−ルボルトが引用されている公称トルクで締結される時の組立状態でのブレ−キロ−タのゆがみだけでなく、高温状態での制動面のゆがみである。
【０００８】
本発明は、ハブ軸受の突縁部とブレ−キとの改善された接続部を提供することを主要な目的とする。
【０００９】
本発明は、自動車の耐用年限の間、ブレ−キディスクが、磨耗の理由で多分交換されるので、ブレ−キロ−タ（特にブレ−キディスク）を使用中容易に交換できる便利な装置を提供することを特定の目的とする。
【００１０】
本発明は、装置の重量を減少できる改善された接続部を提供することをもう１つの目的とする。
【００１１】
本発明は、ホイ−ルボルトを締結することにより、軸受軌道面および制動面に有害な影響を及ぼさないように、軸受とブレーキ部材との間の改善された接続部を提供することをさらなる目的とする。
【００１２】
本発明は、高温によるブレ−キロ−タのゆがみを相当に減少さすことをもっとさらなる目的とする。
【００１３】
本発明は、減少した軸方向の大きさを持つ結合装置を、ブレ−キ部材と軸受との間に提供することをもう１つの目的とする。
【００１４】
本発明は、従来の技術と比較して全体的に軸方向の大きさが減少しているにもかかわらず、より厚い軸受突縁部を装着することができ、またその結果として、その軸受突縁部が平面的でないリムと結合することにより生じるゆがみを受けることを、適当に減少させる結合装置を提供することをさらなる目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
特許請求の範囲にあるように本発明の１実施態様によれば、これらの目的は、軸受がブレ−キ部材半径方向突縁部に固着し、それとともに固定して回転するように適合させた回転する半径方向突縁部を形成する形式を持つ車両のホイ−ルハブ軸受ユニットとブレ−キとの装置において、前記ブレ−キ部材突縁部が、前記軸受ハブユニット突縁部と概ね同じ半径方向の平面に位置させられることと、前記ブレ−キ部材突縁部が、前記軸受ハブユニット突縁部の周囲部分に直接固定されることと、成形接続部が、回転できない方法で前記突縁部を結合することと、前記ハブ軸受突縁部が、前記ブレ−キ部材突縁部のために軸方向内側の支承部を提供するように、その軸方向内側から半径方向に突出する肩部手段を備えることとを特徴とする装置の提供により達成される。そのブレ−キ部材突縁部は、ホイ−ルリム等により軸方向外側への移動を軸方向において抑制される。
【００１６】
本発明のもう１つの実施態様によれば、前記肩部手段に対しブレ−キ部材突縁部を拘束するため、前記ブレ−キ部材突縁部が、前記両突縁部のいずれかで実施される打刻により軸方向外側への移動を軸方向において抑制される。
【００１７】
本発明のさらなる実施態様によれば、前記肩部手段に対しブレ−キ部材突縁部を拘束するため、ブレ−キ部材突縁部が、前記ブレ−キ部材突縁部に取り付けた弾力的で可撓性のある手段によって軸方向外側への移動を軸方向において抑制され、前記弾力的で可撓性のある手段が、軸方向外側面に近接する軸受ハブ突縁部で得られる円周方向の溝にぴったり嵌め込まれるものである。
【００１８】
本発明を充分に理解するために、その２、３の好ましい実施例について例を挙げ、添付の図面を参照しながら、これから説明するが、その図面では、似ている要素は、幾つかの図を通じて似ている数字を持っている。
【００１９】
【発明の実施の形態】
最初に、図１および２を説明すると、ころがり接触軸受の外側軌道面１０は、軸受半径方向突縁部１１を形成する。車両のブレ−キ部材は、ドラム型式（図１、２）またはディスク型式（図３）のいずれでもよいが、ブレ−キ突縁部１２を形成する。
【００２０】
本発明によれば、軸受またはハブ突縁部１１は、その周囲を概ね同じ半径方向平面でブレ−キ部材１２に固着される。制動トルクは、接続部によりブレ−キ部材からハブ軸受へ伝達され、その接続部は、突縁部１１、１２のそれぞれの外径および内径で得られる対応する軸方向スプライン１３、１４からなるスプライン接続部（図４）であることが好ましい。
【００２１】
軸受の半径方向突縁部１１は、その突縁部の軸方向内側面から半径方向に突出して、言い換えれば車両の内側に、肩部手段１５を形成する。肩部手段１５は、軸方向内側の支承手段を提供し、その支承手段に向かって、ブレ−キ部材が外側から軸方向に押されることができる。
【００２２】
次に、ブレ−キ部材は、ホイ−ルを（外側から）取り付け、且つホイ−ルを固定手段で軸受またはハブ突縁部に取り外し可能な方法で固定することにより、肩部手段１５に向かって軸方向に締め付けられ、その固定手段は、突縁部１１で得られる該当する開口部１８に挿入する普通のボルト１７である。ホイ−ル１６は、ブレ−キ部材の半径方向突縁部１２の軸方向外側の半径方向面１９に対して部位２１で軸方向に推進力を作用する。図１および２は、本発明の原理を適用する２つの異なった種類の普通のホイ−ル１６ａ、１６ｂを示している。
【００２３】
スプライン接続部１３、１４は、半径方向の突縁部１１、１２の全周に渡って連続的に配設されるか、あるいはその１部のみについて不連続に配設されるかのいずれかでよい。そのスプラインは、軸受またはハブ突縁部にロ−ラ−成形やブローチ加工されるか、若しくは表面切削加工されるかのいずれでもよいし、そして、異なる角度にしたがった向きを向かせられてもよい。
【００２４】
変形実施例（図示せず）において、突縁部１１、１２の両方の周囲部分に対応する軸方向湾曲凹部を設け、それにより、開口部を確定し、２つの突縁部を周囲で固着し、トルクの伝達を確実にするため、その開口部にピンまたはその他の取り外し可能な硬い要素（図示せず）を挿入できる装置と同等の成形接続装置に、そのスプラインを置き換えることができる。
【００２５】
図５および６は、もう１つの変形実施例を示しており、その実施例では、トルクの伝達を提供するスプライン接続部１３、１４が、半径方向に突出する肩部１５とブレ−キ部材突縁部１２の軸方向内側の半径方向面とのそれぞれにおいて得られる。
【００２６】
さらに図１および５を説明すると、本発明の装置は、ブレ−キ部材突縁部１２の軸方向外側の半径方向面１９が、僅かに段を形成し、ハブ突縁部１１の外側面２０から軸方向に突出することが好ましい。この方法では、ブレ−キ突縁部１２の外面１９は、ホイ−ル１６と部位２１で接触可能であり、したがって、ホイ−ル固定ボルト１７を締結することでブレ−キ部材を軸方向に効果的に締め付ける。
【００２７】
図７を説明すると、そこには、さらなる実施例が示されており、その実施例では、ブレ−キ突縁部１２は、先に論議した形状の突縁部と比較して厚さが薄い。このさらなる変形では、ボルト１７を締結した時、ホイ−ルによる効果的な締め付け作用を確実にするため、環状で可撓性のある、好ましくは弾力的で可撓性のある（例えば、ばねで作られた）間隙挿入体２２が、部位２１にあるホイ−ルとブレ−キ突縁部１２の外側面との間で、軸方向に介在させられる。挿入体２２の軸方向寸法は、ブレ−キへ伝達されるホイ−ルの軸方向推進力を確実にし、またボルト１７の締結でブレ−キを締め付けるように、適切に選択される。好ましい実施例において、挿入体２２の軸方向外面２３は、僅かに段を付けられ、軸受突縁部１１の外側面２０から軸方向へ突出し、効果的にブレ−キ部材を締め付ける。
【００２８】
図８および９を説明すると、本発明のさらなる実施例においては、ホイ−ル１６は、本明細書でこれまで論議したようなブレ−キ部材を締め付ける作用を与えない。このさらなる変形においては、別個の環形状の弾力的な可撓性のある挿入体２４が、ピン３３により（または、代わりに、他の適当な固定手段により）ブレ−キ部材の突縁部１２の軸方向外側の半径方向面１９に固定される。挿入体２４は、１またはそれ以上の可撓性のある付加体２５( 図９参照 )を設けられ、その付加体２５は、軸方向外側面に極めて近いハブ軸受突縁部で得られる対応する円周溝２６にぴったりと嵌め込まれる。この装置では、既に取り付けられている挿入体２４を有するブレ−キ部材は、ブレ−キ部材を内側肩部１５に向かって外側から軸方向に単に押すだけで、ハブ軸受の突縁部に容易に装着可能である。挿入体２４は、ブレ−キが外側方向に移動することを防止するために溝２６と協動する停止部材として作用する。
【００２９】
さて、図１０を説明すると、そこには、本発明のもう１つの変形形状が示されており、この発明では、円錐スプライン接続部１３５、１４５が、突縁部１１および１２の外面仕上げされている周囲部分に設けられる。この装置において、これらのスプラインは、車両の外側に向かって収斂する軸方向の円錐面に位置する。この特定の実施例では、この場合、軸受突縁部１１の円錐状に傾斜するスプライン１３５が、ブレ−キの内方への軸方向移動を停止させる内側肩部手段として作用するので、先に論議した変形にある明確に半径方向に突出する肩部手段１５を設ける必要がない。図７の説明で既に論議したように、図１０においてもまた、環状で弾力的な可撓性のある間隙挿入体２２を、ホイ−ルとブレ−キ突縁部１２の外面１９との間の部位２１で、軸方向に介在させることが好ましく、それは、ホイ−ル固定ボルト１７を固定した時、ブレ−キを内側に押し、適切な締め付け作用を確実にするためである。
【００３０】
本発明のさらなる実施例が図１１に示されており、その実施例では、軸受突縁部の肩部手段が、ブレ−キを軸方向で停止させるために使用されない。ここで再度述べると、ハブ軸受突縁部１１は、その周囲を概ね同一の半径方向平面でブレ−キ部材突縁部１２に固着される。制動トルクは、ブレ−キ部材からスプライン接続部１３，１４を経て軸受へ伝達される；軸受突縁部１１は、その突縁部の軸方向内側面から半径方向に突出する肩部１５を形成し、前記肩部が、軸方向内側の支承手段として作用し、その支承手段に向かってブレ−キ部材が、外側から軸方向へ押されることができる。
【００３１】
ホイ−ル１６を装着する前に、ブレ−キ部材１２の軸方向の固着が、ハブ軸受突縁部１１の周囲縁部に極めて近いその軸方向外側正面の不規則な打刻部２７によって達成される。そのような打刻作業は、ハブ軸受突縁部の周囲部分２８を変形させ、それにより、軸受に対してブレ−キが軸方向へ変位することを防止する。最後に、弓形の打刻器を使用してもよい。
【００３２】
図１２で明白なように、打刻作業は、ブレ−キ突縁部または軸受突縁部のいずれに実施されても一向に差支えない。もっとさらなる実施例図１２において、打刻は、周囲縁部に近接するブレ−キ突縁部１２の軸方向内側面で実施される。部位２７における打刻は、ブレ−キ突縁部１２の周囲部分２８を変形させ、やはりブレ−キが軸受に対して軸方向へ変位することを防止する。
【００３３】
打刻作業は、ハブ軸受突縁部およびブレ−キ部材突縁部の軸方向内面また外面のいずれに実施されても一向に差支えなく、ほぼ同じ作業上の利点が達成される。ブレ−キ部材を、ハブ軸受突縁部から力を入れて取り外すことができ、また新しい打刻を最初の場所とは異なって角がある段の付いた場所で実施することにより、ブレ−キ部材をハブ軸受突縁部に再度固定することができる。
【００３４】
ホイ−ルが、ブレ−キ部材を妨げずに軸受突縁部と直接結合されることはよく認識すべきである。ブレ−キ突縁部と軸受突縁部の両方が、側面を接する代わりに、概ね同じ半径方向の平面に位置するので、軸受突縁部は、全体の大きさが同じでも、従来の技術の解決策に較べてさらに厚さが厚く、また硬くてよい。したがって、完全に平面でない肩部手段と結合するために生じる制動面の変形が、最小限にされる。本発明が、突縁部をつけられた２、３世代の軸受に適用する場合に特によく適合することを、当業者はまた充分理解するべきである。公知の解決策に比べると、ブレ−キは、より小さい表面で軸受突縁部と結合される。この提供により、ブレ−キから軸受へ伝達される熱量も減少する。
【００３５】
最後に本発明の解決策は、また、ブレ−キ突縁部が従来の技術と比べて相当小さくなり、それによって重量の減少もまた達成されるという点で費用面からも効果がある。
【００３６】
本発明について特定の実施例を開示してきたが、その開示は、単に説明の目的を達成するためであり、それによって、本発明が、どの様なやり方をも制限されるものではないことを理解すべきである。前述の例を考慮すれば、当業者にとって種々の変形態様が明らかになる。特に軸受ハブ突縁部をブレ−キ部材突縁部に対して相互に抑制するという目的を持つ部品が、他の同等の方法で提供されても差し支えない。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の装置についての第１実施例を示す軸方向部分断面図。
【図２】 図１と異なる種類のホイ−ルを使用した第１実施例を示す軸方向部分断面図。
【図３】 図１と異なる種類のブレ−キを使用した第１実施例を示す軸方向部分断面図。
【図４】 図３の矢印Ａに基づく部分略正面図。
【図５】 第２実施例の軸方向部分断面図。
【図６】 第２実施例の正面図。
【図７】 本発明の第３実施例の軸方向部分断面図。
【図８】 第４実施例の軸方向部分断面図。
【図９】 図８の拡大詳細図。
【図１０】 本発明に基づく装置の３つのさらなる実施例の１つを示す軸方向部分断面図。
【図１１】 本発明に基づく装置の３つの、さらなる実施例の１つを示す軸方向部分断面図。
【図１２】 本発明に基づく装置の３つのさらなる実施例の１つを示す軸方向部分断面図。
【符号の説明】
１１…軸受の半径方向突縁部、１２…ブレ−キ部材の半径方向突縁部、１３…スプライ ン接続部、１４…スプライン接続部、１５…肩部手段、１６…ホイ−ル、１９…ブレ−キ部材の突縁部の軸方向外側の半径方向面、２０…外側面、２１…ホイ−ルとブレーキ突縁部の接触部位、２２…間隙挿入体、２３…間隙挿入体の軸方向に突出する軸方向外面、２４…弾力的で可撓性のある挿入体、２５…付加体 ( 停止手段 )、２６…円周方向溝、１３５、１４５…円錐スプライン接続部。

Claims (14)

1. 軸受が、ブレーキ部材の半径方向突縁部 (12) に固着され、前記突縁部とともに回転する半径方向突縁部 (11) を形成する形式の車両のホイールハブ軸受ユニットとブレーキとで構成される装置であって、
   (a) 前記ブレ−キ部材の半径方向突縁部（ 12 ）が、前記軸受ハブユニットの半径方向突縁部（ 11 ）の周囲部分に直接固定されており、
   (b) 前記ハブ軸受の半径方向突縁部（ 11 ）が、前記ブレ−キ部材の半径方向突縁部（ 12 ）のために軸方向内側の支承部を提供する手段 (15) を備えており、
   (c) 前記ブレ−キ部材の半径方向突縁部（ 12 ）は、軸方向外側への移動を抑制する手段 (22,24) により軸方向外側への移動を抑制されており、
   以下の点 (d)(e) を特徴とする装置。
   (d) 前記ブレ−キ部材の半径方向突縁部（ 12 ）が、前記ハブ軸受ユニットの半径方向突縁部（ 11 ）と概ね同じ半径方向の周面に配置されており、前記両突縁部 (11,12) の間に形成された接続部 (13,14,135,145) が、前記両突縁部（ 11,12 ）を回転しない態様で結合する
   (e) 前記ブレ−キ部材の半径方向突縁部（ 12 ）は、軸受の半径方向突縁部 (11) にねじ込まれたボルト (17) により、ホイール (16) と前記ブレ−キ部材の半径方向突縁部（ 12 ）との接触部位 (21) において、前記ブレ−キ部材の半径方向突縁部（ 12 ）に抗して軸方向外側への移動を抑制されている
2. 前記ハブ軸受の半径方向突縁部 (11) の前記手段 (15) は、その軸方向内側面から半径方向に突出する肩部である点を特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 前記ブレーキ部材の半径方向突縁部 (12) の軸線方向外側面 (19) は、ブレーキ部材の半径方向突縁部 (12) が、前記肩部手段 (15) と対向して接触するとき、前記ハブ軸受の半径方向突縁部 (11) の外側面 (20) から軸方向に突出する点を特徴とする請求項２に記載の装置。
4. １つの環状で可撓性のある間隙挿入体（ 22 ）が、ホイ−ル（ 16,21 ）とブレ−キの半径方向突縁部（ 12 ）の軸方向外側面（ 20 ）との間で、軸方向に介在させられる点を特徴とする請求項１または２に記載の装置。
5. 前記環状の間隙挿入体(22)は、弾力的な可撓性がある点を特徴とする請求項４に記載の装置。
6. 前記挿入体（ 22 ）は、ブレ−キ部材の半径方向突縁部（ 12 ）が前記肩部手段（ 15 ）に接するとき、軸受の半径方向突縁部（ 11 ）の軸方向外側面（ 20 ）から軸方向に突出する軸方向外側面（ 23 ）を有する点を特徴とする請求項４に記載の装置。
7. 前記の形成された接続部 (13,14) は、軸方向に形成された接続部 (13,14) の形態である点を特徴とする請求項１に記載の装置。
8. 前記の軸方向に形成された接続部は、スプライン型接続部 (135,145) である点を特徴とする請求項１に記載の装置。
9. 前記の形成された接続部は、軸に直角をなすスプライン型接続部 (13,14) である点を特徴とする請求項１に記載の装置。
10. 前記の軸に直角をなすスプライン型接続部が、前記の軸に直角をなす方向に突出する肩部手段（ 15 ）において得られる点を特徴とする請求項９に記載の装置。
11. 前記の形成された接続部が、円錐スプライン型接続部 (135,145) であり、そのスプラインが、車両の外側に向かって収斂する円錐の軸方向面に配設される点を特徴とする請求項１に記載の装置。
12. 前記の円錐スプライン型接続部 (135,145) のうち、軸受の半径方向突縁部 (11) のスプラインは、前記肩部手段 (15) を形成する点を特徴とする請求項１１に記載の装置。
13. 前記ブレーキ部材の半径方向突縁部 (12) は、前記ブレーキ部材の半 径方向突縁部 (12) を前記肩部手段 (15) に対向して拘束するために、前記肩部 (15) と前記両突縁部 (11,12) のどちらか一方において施される打刻によって、軸方向外側に向く移動が、軸方向において抑制される点を特徴とする請求項１に記載の装置。
14. 下記の (a)(b) を特徴とする請求項１に記載の装置。
    (a) ブレーキ部材の半径方向突縁部 (12) は、前記突縁部 (12) に取り付けた弾力的な可撓性がある手段 (24,25) によって、軸方向外側への移動を軸方向において抑制される
    (b) 前記の弾力的な可撓性がある手段 (24,25) は、前記ブレーキ部材の半径方向突縁部 (12) を前記肩部手段 (15) に対向して拘束するために、軸方向外側面に極めて近いハブ軸受の半径方向突縁部 (11) の部位で得られる円周方向の溝 (26) にぴったり合致して嵌め込まれる

Images