JP5332630B2 - 車輪用軸受装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両の車輪のハブ軸受と、このハブ軸受の回転を制動するブレーキとを備える車輪用軸受装置に関する。

上記車輪用軸受装置は、車両の運転者がブレーキペダルを踏んだ際に、ハブ軸受の回転を制動することにより、車輪の回転を制動している。具体的には、ブレーキを構成するとともにハブ軸受とともに回転するディスクをその両側に配置されたパッドにて挟むことによってディスクの回転を制動することにより、ハブ軸受の回転を制動している。これにより、ハブ軸受とともに回転している車輪の回転を制動している（例えば、特許文献１参照）。

図５を参照して、従来の車輪用軸受装置１００の構成について説明する。
図５に示すように、車輪用軸受装置１００は、車体とナックル１１０によって固定されるとともに、ホイール１２０と固定されて、ホイール１２０を車体に対して回転可能に支持するハブ軸受１３０とを備えている。また、車輪用軸受装置１００には、ハブ軸受１３０の回転を制動するブレーキ１４０が設けられている。このブレーキ１４０は、ハブ軸受１３０とホイール１２０との間に配置されるとともにハブ軸受１３０とともに回転するディスク１５０と、ディスク１５０の回転を制動するパッド１６０と、パッド１６０を保持するとともにナックル１１０に固定されるキャリパ１７０とにより構成されている。

上記の車輪用軸受装置１００は、パッド１６０とディスク１５０との間の軸方向の間隙Ｓ１，Ｓ２の大きさによって、運転者がブレーキペダルを踏み始めてから車両に制動力が発生する時間が決定される。したがって、上記間隙Ｓ１，Ｓ２は、それぞれ小さいことが望ましい。

特開２００３−１４８５２７号公報

しかしながら、車輪用軸受装置１００では、ナックル１１０、ホイール１２０、ハブ軸受１３０、ディスク１５０、パッド１６０、及びキャリパ１７０の各部品の加工誤差が存在する。その上、車輪用軸受装置１００では、ハブ軸受１３０とホイール１２０との組立誤差、ハブ軸受１３０とディスク１５０との組立誤差、ハブ軸受１３０とナックル１１０との組立誤差、ナックル１１０とキャリパ１７０との組立誤差、パッド１６０とキャリパ１７０との組立誤差も存在する。したがって、上記間隙Ｓ１，Ｓ２は、これら加工誤差及び組立誤差を考慮に入れて設定しなければならないため、これら誤差を累積した値を加算した大きさにしなければならない。したがって、上記間隙Ｓ１，Ｓ２は、所定の大きさ以下とすることが困難であった。

その上、パッド１６０間の中央位置にディスク１５０が必ずしも配置されず、一方のパッド１６０に偏った位置にディスク１５０が配置されてしまう場合がある。即ち、上記間隙Ｓ１，Ｓ２の値が、例えば、間隙Ｓ１が間隙Ｓ２より大きくなってしまう場合がある。したがって、間隙Ｓ１を構成する側のパッド１６０がディスク１５０と接触するまでの時間が長くなってしまう場合があった。以上により、車両の運転者がブレーキペダルを踏み始めてから車両に制動力が発生するまでの時間を短縮することが困難であった。

本発明は、上記課題をもとに考案されたものであり、運転者がブレーキペダルを踏み込み始めてから制動力が発生するまでの時間が短縮されやすくなる車輪用軸受装置を提供することを目的とする。

（１）本手段の一形態は、「車輪用軸受装置であって、前記車輪用軸受装置は、ハブ軸受、ブレーキ、調整手段、制御装置、およびセンサを有し、前記ハブ軸受は、車輪を支持し、前記ブレーキは、前記ハブ軸受の回転を制動し、ディスク、パッド、およびキャリパを有し、前記ディスクは、前記ハブ軸受に固定され、前記ハブ軸受とともに回転し、前記パッドは、前記ハブ軸受の回転軸方向において前記ディスクの車体側の面との間に車体側間隙を形成し、前記ハブ軸受の回転軸方向において前記ディスクの車外側の面との間に車外側間隙を形成し、前記調整手段は、前記制御装置の指令信号に基づいて前記キャリパを移動させ、前記キャリパを移動させることにより前記パッドを前記ディスクに対して移動させ、前記パッドを前記ディスクに対して移動させることにより前記車体側間隙の大きさおよび前記車外側間隙の大きさを調整し、前記センサは、前記車体側間隙の大きさおよび前記車外側間隙の大きさに応じて変化する信号を出力し、前記制御装置は、前記車体側間隙が前記車外側間隙よりも大きいことが、前記センサの出力信号に基づく別の出力信号または前記センサの出力信号により示唆されているとき、前記車体側間隙が減少する方向に前記パッドを移動させる指令信号を前記調整手段に出力し、前記車外側間隙が前記車体側間隙よりも大きいことが、前記センサの出力信号に基づく別の出力信号または前記センサの出力信号により示唆されているとき、前記車外側間隙が減少する方向に前記パッドを移動させる指令信号を前記調整手段に出力する車輪用軸受装置」を含む。

（２）上記手段の一形態は、「前記ハブ軸受は、複数の転動体を有し、前記制御装置は、転動体荷重算出手段を有し、前記センサは、前記転動体に作用する転動体荷重に応じて変化する信号を出力し、前記転動体荷重算出手段は、前記センサの出力信号に基づいて前記転動体荷重を算出し、算出した前記転動体荷重に基づいて信号を出力し、前記制御装置は、前記車体側間隙が前記車外側間隙よりも大きいことが、前記別の出力信号としての前記転動体荷重算出手段の出力信号により示唆されているとき、前記車体側間隙が減少する方向に前記パッドを移動させる指令信号を前記調整手段に出力し、前記車外側間隙が前記車体側間隙よりも大きいことが、前記別の出力信号としての前記転動体荷重算出手段の出力信号により示唆されているとき、前記車外側間隙が減少する方向に前記パッドを移動させる指令信号を前記調整手段に出力する車輪用軸受装置」を含む。

（３）上記手段の一形態は、「前記車輪用軸受装置は、複数の前記センサを有し、前記複数のセンサは、複数の車体側センサおよび複数の車外側センサを含み、前記ハブ軸受は、前記複数の転動体のうちの一部の転動体により形成される車体側の転動体の列、および前記複数の転動体のうちの別の一部の転動体により形成される車外側の転動体の列を有し、前記複数の車体側センサは、前記車体側の転動体の列を形成する前記転動体の転動体荷重を検知し、前記複数の車体側センサの１つである車体側前方センサは、前記車体側の転動体の列において車両前後方向の前方側に配置される転動体の転動体荷重を検知し、前記複数の車体側センサの別の１つである車体側後方センサは、前記車体側の転動体の列において前記車両前後方向の後方側に配置される転動体の転動体荷重を検知し、前記複数の車外側センサは、前記車外側の転動体の列を形成する前記転動体の転動体荷重を検知し、前記複数の車外側センサの１つである車外側前方センサは、前記車外側の転動体の列において前記車両前後方向の前方側に配置される転動体の転動体荷重を検知し、前記複数の車外側センサの別の１つである車外側後方センサは、前記車外側の転動体の列において前記車両前後方向の後方側に配置される転動体の転動体荷重を検知し、前記制御装置は、前記車体側後方センサの出力信号に基づいて算出された前記転動体荷重が、前記車体側前方センサの出力信号に基づいて算出された前記転動体荷重よりも大きく、かつ前記車外側前方センサの出力信号に基づいて算出された前記転動体荷重が、前記車外側後方センサの出力信号に基づいて算出された前記転動体荷重よりも大きいとき、前記車外側間隙が減少する方向に前記パッドを移動させる指令信号を前記調整手段に出力し、前記車体側前方センサの出力信号に基づいて算出された前記転動体荷重が、前記車体側後方センサの出力信号に基づいて算出された前記転動体荷重よりも大きく、かつ前記車外側後方センサの出力信号に基づいて算出された前記転動体荷重が、前記車外側前方センサの出力信号に基づいて算出された前記転動体荷重よりも大きいとき、前記車体側間隙が減少する方向に前記パッドを移動させる指令信号を前記調整手段に出力する車輪用軸受装置」を含む。

上記（１）の車輪用軸受装置は、以下の効果を奏する。
調整手段は、制御装置の指令信号に基づいて、車体側間隙の大きさおよび車外側間隙の大きさを調整する。このため、車輪用軸受装置の構成部品の加工誤差および組立誤差の少なくとも一方に起因して、車体側間隙の大きさおよび車外側間隙の大きさにばらつきが生じているとき、このばらつきが減少する。このため、運転者がブレーキペダルを踏み込み始めてから制動力が発生するまでの時間が短縮されやすくなる。
上記（２）の車輪用軸受装置は、以下の効果を奏する。
ハブ軸受の転動体荷重は、一例として、車輪の制御に用いられる。車輪の制御は、一例として、アンチブロックブレーキシステムの制御またはトラクション制御を含む。このため、車輪用軸受装置の制御装置は、転動体荷重の情報を車輪の制御と共有することができる。

本発明は、運転者がブレーキペダルを踏み込み始めてから制動力が発生するまでの時間が短縮されやすくなる車輪用軸受装置を提供することができる。

本発明の車輪用軸受装置を具体化した一実施形態について、同車輪用軸受装置を、回転中心軸を含むとともに、軸方向に沿った平面にて切った断面構造を示す断面図。 同実施形態の車輪用軸受装置について、図１の平面Ａ−Ａにて切った平面構造を示す平面図。 同実施形態の車輪用軸受装置について、図１の平面Ｂ−Ｂにて切った平面構造を示す平面図。 同実施形態の車輪用軸受装置について、制御装置が調整手段に指令信号を送信する処理を示すフローチャート。 従来の車輪用軸受装置について、同車輪用軸受装置を、回転中心軸を含むとともに、軸方向に沿った平面にて切った断面構造を示す断面図。

図１〜図４を参照して、本発明の車輪用軸受装置を、従動輪を回転可能に支持する車輪用軸受装置として具体化した一実施形態について説明する。
まず、図１を参照して、車輪用軸受装置１の全体構成について説明する。

図１に示すように、車輪用軸受装置１は、ナックルＮＣを介して車体に固定されるとともに、ホイールＷＨに固定されるハブ軸受２と、このハブ軸受２に近接して配置されるとともに、ハブ軸受２の回転を制動するブレーキ３とにより構成されている。この車輪用軸受装置１は、ホイールＷＨを介して、従動輪を回転可能に支持するとともに、従動輪の回転を制動している。

ハブ軸受２は、ホイールＷＨを車体に対して回転可能に支持している。そして、ブレーキ３は、ハブ軸受２の回転を制動することにより、ホイールＷＨの回転を制動している。また、車輪用軸受装置１は、ブレーキ３を構成するディスク７０とパッド７１との間隙Ｇ１，Ｇ２の大きさを調整する調整手段である調整機構４と、ハブ軸受２に加わる荷重に基づいて、調整機構４に間隙Ｇ１，Ｇ２の大きさの調整を指令する指令信号を送信する制御装置５とを備えている。本実施形態の調整機構４は、キャリパ７２に接続されるとともに、キャリパ７２の軸方向の移動を行うアクチュエータである。また、制御装置５は、電子制御ユニット（ＥＣＵ）である。

以降では、ハブ軸受２の回転中心軸に沿った方向を「軸方向」とし、この軸方向に対して垂直な方向を「径方向」とし、ハブ軸受２の回転周方向を「周方向」とする。そして、軸方向において、ホイールＷＨ側を「車外側」とし、ナックルＮＣ側を「車体側」とする。また、径方向において、上記回転中心軸に向かう側を「内側」とし、上記回転中心軸から離れる側を「外側」とする。

ハブ軸受２は、ホイールＷＨに固定されるとともに、ホイールＷＨとともに回転する回転体１０と、ナックルNＣに固定されるとともに、回転体１０の一部を外囲する略円筒形状の固定体２０と、回転体１０と固定体２０との径方向の間に配置される球状の転動体３０とから構成されている。そして、転動体３０が固定体２０に対して回転体１０を回転可能に支持することにより、回転体１０は固定体２０に対して回転する。また、ハブ軸受２には、転動体３０に加わる荷重（以下、「転動体荷重」という。）を検出するセンサ５０が設けられている。以下に、ハブ軸受２の各構成要素について説明する。

回転体１０には、軸方向に延びる軸部１１と、軸部１１の軸方向の車外側から径方向の外側に延設されるフランジ部１２とが設けられている。また、軸部１１の軸方向の車体側の端部には、ねじ部１３が設けられる。そして、軸部１１の軸方向の車体側には、転動体３０と摺接する内輪１４が配置される。この内輪１４は、ねじ部１３に螺合されるナット１５によって、軸部１１に固定される。

固定体２０には、軸部１１を外囲する円筒部２１と、円筒部２１から径方向に延設されるとともにナックルＮＣが固定されるフランジ部２２とが設けられている。また、円筒部２１の軸方向の上端部２３には、円筒部２１の内部を封止するカバー２４が固定されている。

転動体３０は、軸部１１の軸方向の車外側に設けられた車外側軌道溝１６と円筒部２１の軸方向の車外側に設けられた車外側軌道溝２５との間に挟まれた転動体３０の列と、内輪１４に設けられた車体側軌道溝１７と円筒部２１の軸方向の車外側に設けられた車体側軌道溝２６との間に挟まれた転動体３０の列とにより構成される。これら転動体３０の列において、周方向に配置される転動体３０の個数は、それぞれ１２個である。また、これら転動体３０の列のそれぞれは、回転体１０と固定体２０との径方向の間において、軸方向に離間して配置された略円環状の２個の保持器４０により保持されている。

センサ５０は、固定体２０の円筒部２１の中央部に軸方向に２列固定されている。本実施形態のセンサ５０は、例えば、転動体３０と車体側軌道溝２６との当接部分に向けて超音波を発信するとともに、この当接部分で反射された超音波を反射波として受信する超音波センサが用いられる。また、図２及び図３に示すように、センサ５０は、各列４個ずつ、円筒部２１の外周面において等間隔に配設されている。これらセンサ５０は、受信した反射波の強度を検出し、検出した反射波の強度に関する測定データを接続された転動体荷重算出手段６０に送信する。転動体荷重算出手段６０は、送信された反射波の強度に関する測定データに基づいて転動体３０に加わっている転動体荷重を算出する。この転動体荷重算出手段６０は、制御装置５に内蔵されている。

ブレーキ３は、ボルト１８によって、ハブ軸受２の回転体１０のフランジ部１２とホイールＷＨとの軸方向の間に挟まれた状態にて固定されたディスク７０と、このディスク７０の径方向の外側を軸方向の両側より挟むパッド７１と、このパッド７１を保持するキャリパ７２とにより構成されている。このキャリパ７２は、ナックルＮＣに固定されている。また、ブレーキ３は、ブレーキペダルに設けられたピストンと接続する管状のブレーキフルードル７３と、ブレーキフルードル７３内に設けられて、パッド７１をディスク７０に向かい押圧するピストン７４とを有している。また、ブレーキフルードル７３内には、オイル７５によって満たされている。

このブレーキ３は、車両の運転者がブレーキペダルを踏み始めた際に、回転体１０とともに回転するディスク７０をパッド７１によって軸方向の両側より接触させることにより、ディスク７０の回転を制動させて、ハブ軸受２の回転を制動している。具体的には、ブレーキフルードル７３内のオイル７５を加圧することにより、加圧されたオイル７５が各パッド７１に対応したピストン７４を押圧し、ピストン７４を介して２個のパッド７１がディスク７０の両面に押し付けられる。これにより、ディスク７０の回転を制動している。

次に、センサ５０及び転動体荷重算出手段６０によるハブ軸受２の転動体荷重の算出について説明する。図２〜図３に示すように、車両の前後方向をｘ方向とし、前側を正、後側を負とする。同様にハブ軸受２の軸方向をｙ方向とし、図１に示す車外側を正、車体側を負とする。更に車体の鉛直方向であるとともに上述のｘ方向及びｙ方向と直交する方向をｚ方向とし、図１に示す上側を正、下側を負とする。また、転動体３０に加わる転動体荷重（転動体応力）をＦにて示し、上記ｘ方向、ｙ方向、及びｚ方向の各分力をＦｘ，Ｆｙ，Ｆｚにて示し、ハブ軸受２が受ける力のうち、ｘ軸、ｙ軸、及びｚ軸回りのモーメントをＭｘ，Ｍｙ，Ｍｚにて示す。また、これら３つの分力と３つのモーメントを合わせて６分力と称する。

図１に示すように、センサ５０により測定された反射波の測定データは転動体荷重算出手段６０に送信される。送信された測定データに基づいて、まずエコー比が計算され、次に転動体荷重が算出される。エコー比Ｈは、以下の数式（１）を演算することにより算出することができる。

Ｈ＝１００×（Ｈ０−Ｈ１）／Ｈ０ ・・・（１）
ここで、上記数式（１）において、Ｈ０は、センサ５０が検出する最も大きいエコー強度であり、Ｈ１は、センサ５０が検出する最も小さいエコー強度である。ここで、センサ５０が検出するエコー強度は、車外側軌道溝２５（車体側軌道溝２６）における転動体３０の周方向の位置によって異なる。Ｈ０は、センサ５０が超音波を発信する当接部分において、車外側軌道溝２５（車体側軌道溝２６）と転動体３０とが接触していない場合の、センサ５０が検出する反射波の強度である。一方、Ｈ１は、センサ５０が超音波を発信する当接部分において、車外側軌道溝２５（車体側軌道溝２６）と転動体３０とが接触している場合の、センサ５０が検出する反射波の強度である。このエコー比Ｈと転動体荷重Ｆとの関係を示す転動体荷重マップを予め作成しておけば、エコー比Ｈから、転動体荷重マップに基づいて転動体荷重Ｆを算出することができる。

次に複数のセンサ５０の測定データから転動体荷重Ｆの各分力Ｆｘ，Ｆｙ，Ｆｚと、
ｘ軸、ｙ軸、及びｚ軸回りの各モーメントＭｘ，Ｍｙ，Ｍｚを計算する方法を説明する。図２に示すように、センサ５０を、鉛直方向の上側に配置されたものから回転体１０の回転方向の順にセンサ５１〜センサ５４とし、図３に示すように、鉛直方向の上側に配置されたものから回転体１０の反回転方向の順にセンサ５５〜センサ５８とする。また、センサ５１〜センサ５８の測定データに基づいて算出された転動体荷重をそれぞれｆ１〜ｆ８とすると、次式が成立する。

ｆ１＝ａ＋ｂＦｙ＋ｃＦｚ＋ｄＭｘ
ｆ２＝ａ＋ｂＦｙ＋ｃＦｘ＋ｄＭｚ
ｆ３＝ａ＋ｂＦｙ−ｃＦｚ−ｄＭｘ
ｆ４＝ａ＋ｂＦｙ−ｃＦｘ−ｄＭｚ ・・・（２）
ｆ５＝ａ−ｂＦｙ＋ｃＦｚ−ｄＭｘ
ｆ６＝ａ−ｂＦｙ＋ｃＦｘ−ｄＭｚ
ｆ７＝ａ−ｂＦｙ−ｃＦｚ＋ｄＭｘ
ｆ８＝ａ−ｂＦｙ−ｃＦｘ＋ｄＭｚ
ただし、ａはハブ軸受２の予圧による転動体荷重であり、ｂ，ｃ，ｄは外力に依存しない係数である。

また、車輪においては、次式（３）及び（４）も成立する。
Ｍｘ＝ｒ×Ｆｙ＋ｅ×Ｆｚ ・・・（３）
ただし、ｒは車輪転がり半径であり、ｅはｙ軸方向におけるＦｚの作用点とハブ軸受２の回転中心軸とのずれである。

Ｍｙ＝ｒ×Ｆｘ ・・・（４）
上記式から分かるように、式（２）のｆ１及びｆ３と式（３）を用いれば、転動体荷重の軸方向成分Ｆｙ及び鉛直方向成分Ｆｚを求めることができる。即ち、ｆ１＋ｆ３とすることにより、Ｆｙが求まり、ｆ１−ｆ３とすることにより、ＦｚとＭｘとが含まれる一次式が得られ、式（３）のうちのＦｙが求まっているので、Ｆｙを代入することで、式（３）もＦｚとＭｘとが含まれる一次式となり、これら２つの一次式を連立させることで、ＦｚとＭｘとがそれぞれ求まる。以上により、２個のセンサ５０によって、車輪に作用する荷重の前後方向成分及び鉛直方向成分を求めることができる。

なお、上記においては、ｆ１とｆ３とを用いたが、この組み合わせ以外のもの（例えば、ｆ１とｆ５等）を使用することも可能である。
また、ｆ１＋ｆ７とすることにより、Ｍｘを求め、ｆ１−ｆ７とすることにより、Ｆｙ及びＦｚの一次式を求め、これらと式（４）とを組み合わせることにより、Ｍｘ，Ｆｙ，Ｆｚを求めることができる。そして、ｆ２−ｆ８とすることにより、Ｆｙ及びＦｘの一次式が求まるので、この一次式に既に求まっているＦｙを代入することにより、残るＦｘを求めることができる。Ｆｘが求まればＭｘも求まる。また、ｆ２＋ｆ８とすることにより、Ｍｚを求めることができる。

即ち、４個のセンサ５０により、車輪に作用する６分力の全てを求めることができる。なお、上記においては、ｆ１，ｆ２，ｆ７，ｆ８を用いたが、この組み合わせ以外のもの（例えば、ｆ１，ｆ２，ｆ３，ｆ６）を使用することも可能である。

これら転動体荷重Ｆの算出データは、制御装置５に送信される。これにより、ハブ軸受２がどのような荷重を受けているかが分かる。本実施形態では、車両の運転者がブレーキペダルを踏み始めた時点において、ハブ軸受２の転動体荷重Ｆを測定することにより、パッド７１がディスク７０を挟むことに起因するハブ軸受２が受ける荷重の方向を検出する。これにより、ディスク７０とパッド７１との間隙Ｇ１，Ｇ２の大きさの相違を推定する。そして、間隙Ｇ１，Ｇ２の大きさが互いに等しくなるように、制御装置５は、調整機構４に指令信号を送信する。そして、ディスク７０は、ハブ軸受２及びホイールＷＨに固定されることにより、軸方向に対して固定した状態であるため、調整機構４により、キャリパ７２を軸方向に移動させることにより、キャリパ７２に固定されたパッド７１が移動するので、ディスク７０に対するパッド７１の位置が変化する。その結果、間隙Ｇ１，Ｇ２の大きさがそれぞれ調整される。ここで、パッド７１の両方ともがディスク７０に接触する時間が一番短くなるのは、間隙Ｇ１，Ｇ２の大きさが互いに等しい場合である。

次に、図４を参照して、車両が停止している状態において、制御装置５により調整機構４が間隙Ｇ１，Ｇ２の大きさを調整する処理について説明する。
図４に示すように、ステップＳ１において、ブレーキ３の作動開始を確認する。具体的には、ブレーキペダルに配設されたセンサにより、ブレーキペダルの踏み始めたことを検出する。そして、検出されたセンサの信号は、制御装置５に送信される。以上により、制御装置５は、ブレーキ３の作動開始を認識する。

次に、ステップＳ２において、ハブ軸受２の転動体荷重Ｆを測定する。具体的には、センサ５１〜５８のそれぞれのエコー比を転動体荷重算出手段６０によりセンサ５１〜センサ５８のそれぞれの転動体荷重ｆ１〜ｆ８を算出する。

ステップＳ３において、センサ５０のうち、車体側のセンサ５１〜５４の前後方向の後側のセンサ５２の転動体荷重ｆ２が他のセンサ５１，５３，５４の転動体荷重ｆ１，ｆ３，ｆ４よりも大きく、車外側のセンサ５５〜５８の前後方向の前側のセンサ５６の転動体荷重ｆ６が他のセンサ５５，５７，５８の転動体荷重ｆ５，ｆ７，ｆ８よりも大きいか否かを判断する。ここで、転動体荷重ｆ２が転動体荷重ｆ１，ｆ３，ｆ４よりも大きく、転動体荷重ｆ６が転動体荷重ｆ５，ｆ７，ｆ８よりも大きい場合（ステップＳ３のＹＥＳ）、間隙Ｇ２が間隙Ｇ１よりも大きいと判断する。そして、ステップＳ５において、パッド７１を軸方向の車外側に移動させ、間隙Ｇ２と間隙Ｇ１との大きさが互いに略等しくなるように調整機構４に指令信号を送信する。そして、調整機構４により、間隙Ｇ１，Ｇ２は調整される。一方、転動体荷重ｆ２が転動体荷重ｆ１，ｆ３，ｆ４のうちのどれか一つと同等、もしくは小さく、転動体荷重ｆ６が転動体荷重ｆ５，ｆ７，ｆ８のうちのどれか一つと同等、もしくは小さい場合（ステップＳ３のＮＯ）、次のステップであるステップＳ５に移行する。

次に、ステップＳ５において、センサ５０のうち、車体側のセンサ５１〜５４の前後方向の前側のセンサ５４の転動体荷重ｆ４が他のセンサ５１〜５３の転動体荷重ｆ１〜ｆ３よりも大きく、車外側のセンサ５５〜５８の前後方向の後側のセンサ５８の転動体荷重ｆ８が他のセンサ５５〜５７の転動体荷重ｆ５〜ｆ７よりも大きいか否かを判断する。ここで、転動体荷重ｆ４が転動体荷重ｆ１〜ｆ３よりも大きく、転動体荷重ｆ８が転動体荷重ｆ５〜ｆ７よりも大きい場合（ステップＳ５のＹＥＳ）、間隙Ｇ１が間隙Ｇ２よりも大きいと判断する。そして、ステップＳ６において、パッド７１を軸方向の車体側に移動させ、間隙Ｇ１と間隙Ｇ２とが互いに略等しくなるように調整するように調整機構４に指令信号を送信する。そして、調整機構４により、間隙Ｇ１，Ｇ２は調整される。

一方、転動体荷重ｆ４が転動体荷重ｆ１〜ｆ３のうちのどれか一つと同等、もしくは小さく、転動体荷重ｆ８が転動体荷重ｆ５〜ｆ７のうちのどれか一つと同等、もしくは小さい場合（ステップＳ５のＮＯ）、間隙Ｇ１と間隙Ｇ２とは互いに略等しいと判断する。即ち、間隙Ｇ１及び間隙Ｇ２の大きさの差に起因するハブ軸受２に加わる荷重がない、もしくは小さいと判断する。そして、処理は一旦終了する。以上により、調整機構４により、間隙Ｇ１，Ｇ２の大きさが異なる場合、間隙Ｇ１，Ｇ２の大きさが互いに略等しくなるように調整する。

本実施形態の車輪用軸受装置１では、以下に示す効果を奏することができる。
（１）本実施形態の車輪用軸受装置１では、ディスク７０とパッド７１との軸方向の間隙Ｇ１，Ｇ２を調整する調整機構４が設けられる構成である。この構成によれば、調整機構４により、ディスク７０とパッド７１の軸方向の間隙Ｇ１，Ｇ２を調整することが可能であるため、車輪用軸受装置１の構成部品であるハブ軸受２及びブレーキ３の加工誤差及び組立誤差に起因する上記間隙Ｇ１，Ｇ２のばらつきを抑制することができる。その結果、上記間隙Ｇ１，Ｇ２の大きさが適切となるため、上記間隙Ｇ１，Ｇ２にばらつきがある場合と比較して、車両の運転者がブレーキペダルを踏み始めてから車両に制動力が発生するまでの時間を短縮することができる。

（２）本実施形態の車輪用軸受装置１では、ハブ軸受２の転動体荷重に基づいて、調整機構４は、上記間隙Ｇ１，Ｇ２を調整する構成である。この構成によれば、ハブ軸受２の転動体荷重は、例えば、アンチブロックブレーキシステムにも用いられている。この転動体荷重を調整機構４にも用いることにより、調整機構４のために新たなセンサを追加する必要がなくなるため、車輪用軸受装置１の部品点数の増加を抑制することができる。その結果、車輪用軸受装置１のコストの増大を抑制することができる。

（３）本実施形態の車輪用軸受装置１では、調整機構４による上記間隙Ｇ１，Ｇ２の調整は、車両の停止時において行われる構成である。この構成によれば、車両の走行中において、調整機構４による上記間隙Ｇ１，Ｇ２の調整を行う場合、この調整中に車両がブレーキを踏む必要があり、このときには、上記間隙Ｇ１，Ｇ２にばらつきがあった場合には、車両の運転者がブレーキペダルを踏み始めてから車両に制動力が発生するまでの時間が長くなってしまう。その点において、本実施形態の車輪用軸受装置１では、車両の停止時に行われるため、車両の走行中では、上記間隙Ｇ１，Ｇ２は、適切な大きさに維持されている。したがって、車両の安全性を向上させることができる。

（その他の実施形態）
本発明の車輪用軸受装置は、上記に例示した実施形態に限定されることなく、以下のように変更することができる。

・本実施形態の車輪用軸受装置１では、車両の停止時において、調整機構４によるディスク７０とパッド７１との軸方向の間隙Ｇ１，Ｇ２の大きさを調整したが、調整機構４による上記間隙Ｇ１，Ｇ２の調整時期は、これに限定されることはない。例えば、上記調整時期は、内燃機関の始動時であってもよい。また例えば、車両の走行中においても、調整機構４の調整は可能である。

・本実施形態の車輪用軸受装置１では、ディスク７０の軸方向の両側をパッド７１によって挟む構成であったが、ディスク７０とパッド７１との構成は、これに限定されることはない。例えば、ディスク７０の軸方向の一方側（例えば、ディスク７０の軸方向の車体側のみ）にパッド７１を配置する構成であってもよい。

・本実施形態の車輪用軸受装置１では、ハブ軸受２の転動体荷重に基づいて、調整機構４が上記間隙Ｇ１，Ｇ２の大きさを推定したが、上記間隙Ｇ１，Ｇ２の大きさの推定する手段は、これに限定されることはない。例えば、キャリパ７２等にパッド７１の位置が検出可能なセンサを取り付け、このパッド７１の位置により、上記間隙Ｇ１，Ｇ２の大きさを推定してもよい。

・本実施形態の車輪用軸受装置１では、従動輪に適用したが、車輪用軸受装置１の適用場所は、これに限定されることはない。例えば、駆動輪に適用してもよい。

ＮＣ…ナックル、ＷＨ…ホイール、１…車輪用軸受装置、２…ハブ軸受、３…ブレーキ、４…調整機構（調整手段）、１０…回転体、１１…軸部、１２…フランジ部、１３…ねじ部、１４…内輪、１５…ナット、１６…車外側軌道溝、１７…車体側軌道溝、１８…ボルト、２０…固定体、２１…円筒部、２２…フランジ部、２３…上端部、２４…カバー、２５…車外側軌道溝、２６…車体側軌道溝、３０…転動体、４０…保持器、５０…センサ、５１〜５８…各センサ、６０…転動体荷重算出手段、７０…ディスク、７１…パッド、７２…キャリパ、７３…ブレーキフルードル、７４…ピストン、７５…オイル。

Claims (3)

1. 車輪用軸受装置であって、
   前記車輪用軸受装置は、ハブ軸受、ブレーキ、調整手段、制御装置、およびセンサを有し、
   前記ハブ軸受は、車輪を支持し、
   前記ブレーキは、前記ハブ軸受の回転を制動し、ディスク、パッド、およびキャリパを有し、
   前記ディスクは、前記ハブ軸受に固定され、前記ハブ軸受とともに回転し、
   前記パッドは、前記ハブ軸受の回転軸方向において前記ディスクの車体側の面との間に車体側間隙を形成し、前記ハブ軸受の回転軸方向において前記ディスクの車外側の面との間に車外側間隙を形成し、
   前記調整手段は、前記制御装置の指令信号に基づいて前記キャリパを移動させ、前記キャリパを移動させることにより前記パッドを前記ディスクに対して移動させ、前記パッドを前記ディスクに対して移動させることにより前記車体側間隙の大きさおよび前記車外側間隙の大きさを調整し、
   前記センサは、前記車体側間隙の大きさおよび前記車外側間隙の大きさに応じて変化する信号を出力し、
   前記制御装置は、
   前記車体側間隙が前記車外側間隙よりも大きいことが、前記センサの出力信号に基づく別の出力信号または前記センサの出力信号により示唆されているとき、前記車体側間隙が減少する方向に前記パッドを移動させる指令信号を前記調整手段に出力し、
   前記車外側間隙が前記車体側間隙よりも大きいことが、前記センサの出力信号に基づく別の出力信号または前記センサの出力信号により示唆されているとき、前記車外側間隙が減少する方向に前記パッドを移動させる指令信号を前記調整手段に出力する
   車輪用軸受装置。
2. 前記ハブ軸受は、複数の転動体を有し、
   前記制御装置は、転動体荷重算出手段を有し、
   前記センサは、前記転動体に作用する転動体荷重に応じて変化する信号を出力し、
   前記転動体荷重算出手段は、前記センサの出力信号に基づいて前記転動体荷重を算出し、算出した前記転動体荷重に基づいて信号を出力し、
   前記制御装置は、
   前記車体側間隙が前記車外側間隙よりも大きいことが、前記別の出力信号としての前記転動体荷重算出手段の出力信号により示唆されているとき、前記車体側間隙が減少する方向に前記パッドを移動させる指令信号を前記調整手段に出力し、
   前記車外側間隙が前記車体側間隙よりも大きいことが、前記別の出力信号としての前記転動体荷重算出手段の出力信号により示唆されているとき、前記車外側間隙が減少する方向に前記パッドを移動させる指令信号を前記調整手段に出力する
   請求項１に記載の車輪用軸受装置。
3. 前記車輪用軸受装置は、複数の前記センサを有し、
   前記複数のセンサは、複数の車体側センサおよび複数の車外側センサを含み、
   前記ハブ軸受は、前記複数の転動体のうちの一部の転動体により形成される車体側の転動体の列、および前記複数の転動体のうちの別の一部の転動体により形成される車外側の転動体の列を有し、
   前記複数の車体側センサは、前記車体側の転動体の列を形成する前記転動体の転動体荷重を検知し、
   前記複数の車体側センサの１つである車体側前方センサは、前記車体側の転動体の列において車両前後方向の前方側に配置される転動体の転動体荷重を検知し、
   前記複数の車体側センサの別の１つである車体側後方センサは、前記車体側の転動体の列において前記車両前後方向の後方側に配置される転動体の転動体荷重を検知し、
   前記複数の車外側センサは、前記車外側の転動体の列を形成する前記転動体の転動体荷重を検知し、
   前記複数の車外側センサの１つである車外側前方センサは、前記車外側の転動体の列において前記車両前後方向の前方側に配置される転動体の転動体荷重を検知し、
   前記複数の車外側センサの別の１つである車外側後方センサは、前記車外側の転動体の列において前記車両前後方向の後方側に配置される転動体の転動体荷重を検知し、
   前記制御装置は、
   前記車体側後方センサの出力信号に基づいて算出された前記転動体荷重が、前記車体側前方センサの出力信号に基づいて算出された前記転動体荷重よりも大きく、かつ前記車外側前方センサの出力信号に基づいて算出された前記転動体荷重が、前記車外側後方センサの出力信号に基づいて算出された前記転動体荷重よりも大きいとき、前記車外側間隙が減少する方向に前記パッドを移動させる指令信号を前記調整手段に出力し、
   前記車体側前方センサの出力信号に基づいて算出された前記転動体荷重が、前記車体側後方センサの出力信号に基づいて算出された前記転動体荷重よりも大きく、かつ前記車外側後方センサの出力信号に基づいて算出された前記転動体荷重が、前記車外側前方センサの出力信号に基づいて算出された前記転動体荷重よりも大きいとき、前記車体側間隙が減少する方向に前記パッドを移動させる指令信号を前記調整手段に出力する
   請求項２に記載の車輪用軸受装置。

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