JPH0751412Y2 - 自動車のブレーキシステムのアクスルハブ構造 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 開示技術は、自動車の駆動力、及び、制御力の伝達を車
輪に対して行うアクスルハブの構造の技術分野に属す
る。

而して、この考案は自動車のエンジン、及び、ミッショ
ンに接続するドライブシャフトが嵌合して連結し、ナッ
クルに回動自在に枢支されてホイールに駆動力を伝達す
るアクスルハブがディスクローターを一体的にボルト締
め等によって装着し、ナックルに固設させたディスクブ
レーキのブレーキ系制御装置よりの間欠的な押圧を介し
てホイールに制動力を伝達するようにしている自動車の
ブレーキシステムのアクスルハブ構造に関する考案であ
り、特に、ディスクロータがアクスルハブに設けられて
ホイールを支持したホイールハブがアクスルハブのドラ
イブシャフトに対する嵌合部等でベアリング等を介して
回動自在に軸支され、而して、ブレーキシステムの制動
制御においてフリーホイールとされながら、アクスルハ
ブとホイールハブの相互変位面で形成される空隙部に電
気粘性流体を封入し、電気粘性流体に対する電圧の印加
の制御を介して駆動力、及び、制動力の伝達を行うアク
スルハブとホイール間の連結一体化が制御自在に行える
ようにした自動車のブレーキシステムのアクスルハブ構
造に係る考案である。

〈従来の技術〉 周知の如く、自動車はその駆動力をエンジン出力の回転
として取り出し、ミッションを介して減速したうえで、
ドライブシャフトの回転力を得てサスペンション等で支
持されるナックルにて設置しているホイールに回転力が
伝達されて駆動される。

一方、自動車はその制御にあたり、ディスクブレーキを
作動させるため、油圧回路装置が装備されて制動が確実
に行われるようにされている。

而して、一般に自動車はホイールの回転、及び、制動に
あたって、第４図に示す様に、ドライブシャフト１がホ
イールハブ２にスプラインを介して嵌合しており、該ホ
イールハブ２はホイール３をハブナット４の締結を介し
て支持してナックル５に設けた軸受部６でベアリング７
が介設されて回動自在に枢支されている。

そして、ホイールハブ２はディスクロータ８を所定にボ
ルト締めして装着しており、ホイール３の制動にあたっ
てはナックル５に固設された図示しないディスクブレー
キが油圧発生装置の油圧変動により作動してディスクロ
ータ８を両面より押圧し、ホイール３の減速、停止を行
うようにしている。

〈考案が解決しようとする課題〉 ところで、油圧発生装置の油圧回路によるディスクブレ
ーキシリンダ供給圧力が一般にリニアであって、自動車
の高性能化に伴うディスクブレーキの大型化等の安全処
置は運転者の通常のペダル操作の下ではホイール３に路
面滑動を生じさせ易く、急ブレーキや路面条件に対処出
来ず、自動車の走行姿勢を安定に保持出来ない場合があ
るという不具合を内在している。

そして、ホイール３の路面滑動を抑制する技術としてト
ヨタ自動車株式会社昭和61年１月21日発行の「トヨタソ
アラ新型車解説書」にあるようにディスクブレーキに対
するシリンダ油圧制御をマイクロコンピュータで総合的
に行うようにした所謂アンチロックブレーキシステム
（ABS装置）が実用化されて安全性の向上が図られては
いるものの、油圧制御を行うために、制御油圧供給装置
のバルブ類の取り合いは複雑なものとされるという不具
合があり、メンテナンス性、或は、構造上の不利点につ
ながるものがあった。

従来、このように制動力制御装置として周知のABS装置
において、制動力を制御するためには、ブレーキシリン
ダに供給されたブレーキ油を給排する必要があり、ブレ
ーキ油の給排を行うためにはブレーキ油の排出機構、及
び、ブレーキ油の再加圧機構等多くの機構が必要であ
り、制動力制御装置が複雑なものとなっていた。

この考案は制・駆動力制御装置においてブレーキ油の給
排を不要とすることによって制動力制御装置の複雑化を
回避することを課題とする。

このことは制動力を制御することで車輌としての駆動力
を制御するトラクションコントロール装置（TRC装置）
においても同様なものとなっていた。

この考案の目的は上述従来技術に基づく自動車のブレー
キシステムにおける油圧発生装置の小型化を図ると共に
メンテナンス性等の使用性に優れる制・駆動力制御装置
として自動車の走行上の安全性を図るようにして自動車
産業における安全技術利用分野に益する優れた自動車の
ブレーキシステムにおけるアクスルハブ構造を提供せん
とするものである。

〈課題を解決するための手段〉 上述目的に沿い先述実用新案登録請求の範囲を要旨とす
るこの考案の構成は前述課題を解決するために、ナック
ルに回動可能に枢支された導電性材より成る略円筒状の
アクスルハブと、該アクスルハブに相対回動可能に支持
され、車輪に連結されるホイールハブと、前記アクスル
ハブの前記ホイールハブと前記ナックルとの間の部位に
一体に連結され、且つ、前記ホイールハブ側に前記アク
スルハブの外径よりも大きい内径の円筒部を有し制動力
が印加されるブレーキロータ本体と、前記ホイールハブ
の前記ブレーキロータ本体側に設けられ、前記アクスル
ハブと前記円筒部との間に延在される導電性材より成る
突部と、前記アクスルハブと前記突部とを回動可能に軸
支し、且つ、前記アクスルハブと前記突部とを電気的に
絶縁する軸受けと、前記円筒部内の前記突部が延在され
る空間を液封する液封手段と、該液封手段により液封さ
れる前記空間に封入される電気粘性流体と、前記アクス
ルハブと前記突部との間に電位差を発生させる電位差発
生手段とを備えるようにした技術的手段を講じたもので
ある。

〈作用〉 この考案の構成によれば電位差発生手段によって発生さ
せられた電位差によって、ブレーキロータ本体の円筒
部、突部、及び、液封手段により形成される空間内に封
入された電気粘性流体の固化度合が変化することで、ア
クスルハブとホイールハブとの間の相対回動度合が変化
する。

そのため、ブレーキロータ本体に印加される制動力、及
び、アクスルハブに印加される駆動力のホイールハブへ
の伝達度合が変化して車輪の制・駆動力が制御される。

〈実施例〉 次に、この考案のディスクブレーキにおける実施例を第
１〜３図に基づいて説明すれば以下の通りである。

尚、従来技術との比較において、第４図に示したホイー
ルハブは一般の態様を示したものであり、以下実施例に
示す態様はこの考案の要旨の一部を成すブレーキシステ
ムに使用されるアクスルハブである。

即ち、９はこの考案の要旨の一部を成すアクスルハブで
あり、該ドライブシャフト１にスプラインを介して軸支
され、ドライブシャフト１と共に同回転で回転するもの
である。

而して、該アクスルハブ９にはブレーキロータ本体10が
周設されており、該ブレーキロータ本体10のディスクパ
ッド摺動部内域の片面に円筒部11が形成されている。

尚、アクスルハブ９はブレーキロータ本体10の形成部位
の一側でベアリング12を介してナックル４に回動自在に
軸支されている。

而して、円筒部11はアクスルハブ９に一体的に立設され
た堰により形成され、一方、アクスルハブ９のドライブ
シャフト１との嵌合部９′によって環状の溝13が形成さ
れている。

そして、アクスルハブ９の嵌合部９′に対してはベアリ
ング14が装着されており、円筒部11の環状溝13に遊嵌さ
れたホイールハブ15がベアリング14のアウタレースに緊
着してアクスルハブ９に対して回動自在に枢支されてい
る。

尚、ベアリング14のインナレースはアクスルハブ９の嵌
合部９′で緊着されており、端部にスラストワッシャ16
が配され、ドライブシャフト１の先端のネジ部に螺着さ
れているナット17によって固定されている。

而して、この考案の要旨において、ベアリング14のボー
ル14′はセラミック製のボールであり、電気的にインナ
レースとアウタレースは絶縁されている。

又、円筒部11の環状溝13内にホイールハブ15が遊嵌され
ることにより形成される空隙部18は、円筒部11の開口部
側に円筒部11の内周面とホイールハブ15の外周面に圧接
するように配設されたシール部材30により、又、ベアリ
ング14から所定距離隔てて嵌合部９′の外周面とホイー
ルハブ15の内周面に圧接するように配設されたシール部
材31によって密封されている。この空隙部18には、周知
の電気粘性流体が充満されている。

尚、シール部材30、31が液封手段に相当する。

そして、該電気粘性流体19を絶縁裡のうちに充填してい
る円筒部11とホイールハブ15のうちアクスルハブ９はベ
アリング12によって電気的にナックル４に接続されて該
ナックル４を一極として電位差発生制御装置20に接続さ
れ、一方、ホイールハブ15は該ホイールハブ15に設けら
れているハブナット21、21…を介して装着されているホ
イール３′に電気的に接続されており、更に、他極とし
てホイール３′のリム内側へ縦向きに立設したセンサロ
ータ22の基部で接続するように設けて臨まされた端子23
を介して電位差制御装置20′に接続されている。

更に、ホイール３′に設けたセンサロータ22にはセンサ
24が臨まされてナックル４に埋設され、電位差発生制御
装置20′に接続されている。

上述構成において、自動車のブレーキシステムにおける
アクスルハブ９′はナックル４にベアリング12が介設さ
れて回動自在に支持される一方、ドライブシャフト１が
スプライン嵌合して軸支され、駆動力が伝達されるよう
にされる。

又、アクスルハブ９はブレーキロータ本体10の一部を形
成しており、通常のブレーキシステムにおけるペダル操
作によって図示しないディスクブレーキに油圧が供給印
加され、ブレーキロータ本体10は制動力を受ける。

而して、アクスルハブ９が有する円筒部11に遊嵌されて
回動自在にベアリング支持されているホイールハブ15
は、したがって、該ホイールハブ15にハブナット21を介
して装着されたホイール３′はドライブシャフト１、及
び、ブレーキロータ本体10の駆動力、或は、制動力が間
接的に伝達されるフリーホイールハブとされる。

一方、アクスルハブ９′とホイールハブ15との空隙部18
に充填される電気粘性流体19は電圧印加によって固化
し、アクスルハブ９′とホイールハブ15は一体的な連結
構造とされて駆動力、及び、制動力がホイール３′に伝
達される。

ここで、電気粘性流体19に印加される電圧の一方の電極
がアクスルハブ９′からベアリング12を介してナックル
４に伝わる回路で形成され、他方の電極がホイールハブ
15からハブナット21を介してホイール３′に接続されて
接極子とされ、ナックル４に固設される端子23に摺接し
て接続される回路で形成される。

そして、電位差発生制御装置20に接続されて駆動力の伝
達、及び、解離の制御が電位差発生制御装置20、20′に
よって得られることが自在となる。

即ち、第３図に示すフローチャートに従って説明すれ
ば、自動車の始動スイッチをONにして電位差発生制御装
置20が稼動し、電圧がアクスルハブ９′とホイールハブ
15の相互変位面間で発生し、空隙部18に充填されている
電気粘性流体19が固化する。

この状態で、ドライブシャフト１、及び、ブレーキロー
タ本体10とホイール３′は１対１の連結が継続される。

次に、自動車の走行中にブレーキ操作がなされると、セ
ンサ24はセンサロータ22からの回転数を検出し、車速が
演算される。

この時点で、設定値に対する車速値の大小が判断され、
車速の方が大の場合はブレーキングによる車速の減衰
度、及び、ホイールの回転の有無によってホイールの路
面に対する滑り度合、及び、ロックの有無が検出され
る。

この検出によりホイールのロックの発生がなく、路面と
の摩擦力範囲内での減速が判断された場合は電位差発生
制御装置20の電圧印加は継続される。

一方、上述の電圧印加の検出でロック発生が判断された
場合は電位差発生制御装置20により印加電圧を解離す
る。

この状態ではアクスルハブ９′とホイールハブ15は空隙
部18に充填されている電気粘性流体19が液化することに
より相互変位が生じる。

このために、ブレーキロータ本体10は制動を受けて停止
しても、ホイールハブ15に装着されたホイール３′は回
動自在にされ、路面に対する摩擦力を復元して回転す
る。

更に、電位差発生制御装置20の制御ステップによりホイ
ール３′のアクスルハブ９′に対する相対回転がロック
発生検知回路において、ロック発生を検出しない場合
は、電位差発生制御装置20は再び電圧の発生状態にさ
れ、電気粘性流体19が固化してアクスルハブ９′とホイ
ールハブ15を連結し、ホイール３′は制動力を受けなが
ら、車速の減衰に従ってセンサ24により検出される車速
との比較演算によつて上述制御よりなるアクスルハブ９
とホイールハブ15の連結解離が反復されて自動車自体の
停止が安定して行われる。

尚、メインスイッチがONである場合（例えば、信号待ち
等の停止）は電圧の印加状態であり、又、ブレーキ操作
を解除する場合にも同様に電圧の印加状態に制御されて
おり、通常の駆動制動が行われる。

ここで、メインスイッチがOFFにされた場合は電位差発
生制御装置20による電気粘性流体に対する電圧印加はな
く、ドライブシャフト１による駆動力、及び、ブレーキ
ロータ本体10による制動力の伝達は解離される。

したがって、駐車時はホイールリム縁部に押圧自在に設
けた図示しないブレーキパッドを作動させることによ
り、ホイールの回動を抑制するようにしている。

尚、この考案の実施態様は上述実施例に限るものでない
ことは勿論であり、ディスクブレーキ装置は、例えば、
ドラム式ブレーキ装置等の他の制動装置でも良く、又、
ディスクロータはアクスルハブに対して別体としても良
い等種々の態様が採用自在である。

〈考案の効果〉 この考案によれば、電位差発生手段によって発生させら
れた電位差によって、ブレーキロータ本体の円筒部、突
部、及び、液封手段により形成される空間内に封入され
た電気粘性流体の固化度合が変化することで、アクスル
ハブとホイールハブとの間の相対回動度合がけ変化す
る。

そのため、ブレーキロータ本体に印加される制動力、及
び、アクスルハブに印加される駆動力のホイールハブへ
の伝達度合が変化し、車輪の制・駆動力が制御される。

即ち、この考案によれば従来より用いられている車輪の
制・駆動力を制御するのに必要とされるブレーキ油の給
排を行わなくても、アクスルハブとホイールハブとの間
の相対回動度合を変化させることが出来るので、制・駆
動力制御装置の複雑化を回避することが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１、２図はこの考案の実施例の説明図であり、第１図
はアクスルハブの概略断面図、第２図はドライブシャフ
トとアクスルハブ、及び、ホイールハブの取合斜視図、
第３図は１実施例における制御システムのフローチャー
ト図であり、第４図は従来態様におけるアクスルハブの
概略断面図である。 ４……ナックル、15……ホイールハブ、11……円筒部 ９……アクスルハブ、10……ブレーキロータ本体、14…
…ベアリング、19……電気粘性流体、20……電位差発生
制御装置（電位差発生手段）、30、31……シール部材
（液封手段）

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ナックルに回動可能に枢支された導電性材
   より成る略円筒状のアクスルハブと、該アクスルハブに
   相対回動可能に支持され、車軸に連結されるホイールハ
   ブと、上記アクスルハブの該ホイールハブと上記ナック
   ルとの間の部位に一体に連結され、且つホイールハブ側
   に上記アクスルハブの外径よりも大きい内径の円筒部を
   有し制動力が印加されるブレーキロータ本体と、該ホイ
   ールハブの上記ブレーキロータ本体側に設けられ、上記
   アクスルハブと上記円筒部との間に延在される導電性材
   より成る突部と、該アクスルハブと前記突部とを回動可
   能に軸支し、且つアクスルハブと該突部とを電気的に絶
   縁する軸受けと、上記円筒部内の突部が延在される空間
   を液封する液封手段と、該液封手段により液封される該
   空間に封入される電気粘性流体と、アクスルハブと上記
   突部との間に電位差を発生させる電位差発生手段とを備
   えることを特徴とする自動車のブレーキシステムのアク
   スルハブ構造。