特開 2024-116012 車輪用軸受装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024116012

(43)【公開日】2024-08-27

(54)【発明の名称】車輪用軸受装置

(51)【国際特許分類】

   F16C 33/32 20060101AFI20240820BHJP

   F16C 19/18 20060101ALI20240820BHJP

   F16C 33/58 20060101ALI20240820BHJP

   F16C 19/56 20060101ALI20240820BHJP

【ＦＩ】

F16C33/32

F16C19/18

F16C33/58

F16C19/56

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023021983

(22)【出願日】2023-02-15

(71)【出願人】

【識別番号】000102692

【氏名又は名称】ＮＴＮ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002217

【氏名又は名称】弁理士法人矢野内外国特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】水島 翔太

【テーマコード（参考）】

3J701

【Ｆターム（参考）】

3J701AA03

3J701AA32

3J701AA43

3J701AA44

3J701AA54

3J701AA62

3J701AA72

3J701BA09

3J701BA53

3J701BA54

3J701BA55

3J701BA69

3J701FA38

3J701FA41

3J701GA03

3J701XB03

3J701XB14

3J701XB24

3J701XB26

(57)【要約】

【課題】転動体の肩乗り上げを抑制しつつ、耐荷重性の向上および低トルク化を図ることができる車輪用軸受装置を提供する。
【解決手段】車輪用軸受装置１は、ハブ輪３と内輪４とからなり、内輪４に形成される第１内側軌道面４２と第２内側軌道面４３と、ハブ輪３に形成される第３内側軌道面３３とを有する内方部材と、第１外側軌道面２３と第２外側軌道面２４と第３外側軌道面２５とを有する外輪２と、第１内側軌道面４２と第１外側軌道面２３との間に収容された第１ボール列５１と、第２内側軌道面４３と第２外側軌道面２４との間に収容された第２ボール列５２と、第３内側軌道面３３と第３外側軌道面２５との間に収容された第３ボール列５３とを備え、第１ボール列５１の第１ボール７１のボール径Ｒ１と、第２ボール列５２の第２ボールのボール径Ｒ２とは、Ｒ２／Ｒ１≦３／４の関係を有する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

軸方向一端側の外周に小径段部を有するハブ輪と、前記ハブ輪の前記小径段部に圧入された内輪とからなり、前記内輪の外周に形成される第１内側軌道面と、前記内輪の外周に形成され前記第１内側軌道面の軸方向他側に位置する第２内側軌道面と、前記ハブ輪の外周に形成され前記第２内側軌道面の軸方向他側に位置する第３内側軌道面とを有する内方部材と、
前記内輪の前記第１内側軌道面に対向する第１外側軌道面と、前記内輪の前記第２内側軌道面に対向する第２外側軌道面と、前記ハブ輪の前記第３内側軌道面に対向する第３外側軌道面とを有する外方部材と、
前記第１内側軌道面と前記第１外側軌道面との間に転動自在に収容された第１転動体列と、前記第２内側軌道面と前記第２外側軌道面との間に転動自在に収容された第２転動体列と、前記第３内側軌道面と前記第３外側軌道面との間に転動自在に収容された第３転動体列と、
を備える車輪用軸受装置であって、
前記第１転動体列を構成する第１転動体の転動体径Ｒ１と、前記第２転動体列を構成する第２転動体の転動体径Ｒ２とは、
Ｒ２／Ｒ１≦３／４
の関係を有する車輪用軸受装置。

【請求項2】

前記第１転動体の前記第１内側軌道面に対する接触角αと、前記第２転動体の前記第２内側軌道面に対する接触角βとは、
β／α≦１／２
の関係を有する請求項１に記載の車輪用軸受装置。

【請求項3】

軸方向において前記前記第１内側軌道面と前記第２内側軌道面との間に位置する前記内輪の外周面は、旋削加工面を有する請求項１または請求項２に記載の車輪用軸受装置。

【請求項4】

前記外方部材における前記第２外側軌道面の肩部は、前記第２外側軌道面の軸方向他端部に位置し、
前記外方部材における前記第３外側軌道面の肩部は、前記第３外側軌道面の軸方向一端部に位置し、
前記第２外側軌道面の肩部は、前記第３外側軌道面の肩部よりも内径側に位置し、
前記外方部材は、前記第２外側軌道面の肩部に連続する内周面と、前記第３外側軌道面の肩部に連続する内周面との間に形成される段差面を有し、
前記第２外側軌道面の肩部と前記段差面との軸方向における距離は１ｍｍ以上であり、前記第３転動体列を構成する第３転動体と前記段差面との軸方向における距離は１ｍｍ以上である請求項１または請求項２に記載の車輪用軸受装置。

【請求項5】

前記第１転動体列は、環状に形成され前記第１転動体の軸方向における一側または他側に位置する第１円環部と、前記第１円環部から軸方向に延出し、周方向に沿って一定の間隔で配置される複数の第１柱部と、前記第１円環部と隣り合う前記第１柱部とによって形成され、前記第１転動体を保持する第１ポケットとを有する第１保持器を備え、
前記第２転動体列は、環状に形成され前記第２転動体の軸方向における一側または他側に位置する第２円環部と、前記第２円環部から軸方向に延出し、周方向に沿って一定の間隔で配置される複数の第２柱部と、前記第２円環部と隣り合う前記第２柱部とによって形成され、前記第２転動体を保持する第２ポケットとを有する第２保持器を備え、
前記第１保持器の前記第１円環部および前記第２保持器の前記第２円環部は、前記第１円環部と前記第２円環部とが軸方向において互いに対向しない側に位置している請求項１または請求項２に記載の車輪用軸受装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は車輪用軸受装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、自動車等の車両の懸架装置において車輪を回転自在に支持する車輪用軸受装置が知られており、例えば、トラックやＳＵＶ等の軸重が大きい大型の車両には、転動体列として円錐ころ列を備えた車輪用軸受装置が用いられる傾向にある。

【0003】

錐ころ列を備えた車輪用軸受装置は、転動体列としてボール列を備えた車輪用軸受装置に比べて耐荷重の点では有利であるが、低トルク化の観点においてはボール列を備えた車輪用軸受装置のほうが有利である。

【0004】

近年においては、車両の電動化が進むとともに環境規制が強化されることに伴って、車輪用軸受装置の低トルク化の要求が高まっている。従って、特許文献１に開示されるように、一般的には２列のボール列にて構成される車輪用軸受装置を３列のボール列にて構成することで、耐荷重性を向上するとともに低トルク化を図ることが行われている

【0005】

特許文献１に開示される車輪用軸受装置においては、外方部材の外側軌道面と内方部材の内側軌道面との間に３列のボール列が収容されており、軸方向の一側に１列のボール列が配置され、軸方向の他側に２列のボール列が配置されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】国際公開第２００７／０８７７７５号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

上述の軸方向の他側に配置される２列のボール列においては、一方のボール列を構成するボールと、他方のボール列を構成するボールとの径の差が小さいと、耐荷重性の点において好ましい。

【0008】

しかし、一方のボール列のボールと他方のボール列のボールとの径の差が小さくなり過ぎると、内径側に位置するボール列を収容する内側軌道面の肩部の高さが小さくなって、ボール列のボールが内側軌道面の肩部に乗り上げる肩乗り上げが発生し易くなる。ボールの肩乗り上げは内側軌道面に圧痕が発生する原因となり得るため、ボールの肩乗り上げを抑制することが求められている。

【0009】

本発明は以上の如き状況に鑑みてなされたものであり、転動体の肩乗り上げを抑制しつつ、耐荷重性の向上および低トルク化を図ることができる車輪用軸受装置を提供するものである。

【課題を解決するための手段】

【0010】

即ち、車輪用軸受装置は、軸方向一端側の外周に小径段部を有するハブ輪と、前記ハブ輪の前記小径段部に圧入された内輪とからなり、前記内輪の外周に形成される第１内側軌道面と、前記内輪の外周に形成され前記第１内側軌道面の軸方向他側に位置する第２内側軌道面と、前記ハブ輪の外周に形成され前記第２内側軌道面の軸方向他側に位置する第３内側軌道面とを有する内方部材と、前記内輪の前記第１内側軌道面に対向する第１外側軌道面と、前記内輪の前記第２内側軌道面に対向する第２外側軌道面と、前記ハブ輪の前記第３内側軌道面に対向する第３外側軌道面とを有する外方部材と、前記第１内側軌道面と前記第１外側軌道面との間に転動自在に収容された第１転動体列と、前記第２内側軌道面と前記第２外側軌道面との間に転動自在に収容された第２転動体列と、前記第３内側軌道面と前記第３外側軌道面との間に転動自在に収容された第３転動体列と、を備える車輪用軸受装置であって、前記第１転動体列を構成する第１転動体の転動体径Ｒ１と、前記第２転動体列を構成する第２転動体の転動体径Ｒ２とは、Ｒ２／Ｒ１≦３／４の関係を有する。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、転動体が内側軌道面の肩部に乗り上げることを抑制しつつ、耐荷重性の向上および低トルク化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】車輪用軸受装置を示す側面断面図である。

【図2】車輪用軸受装置の各ボール列、および各ボール列を収容する軌道面の部分を示す側面断面図である。

【図3】車輪用軸受装置の第１ボール列および第２ボール列と、第１ボール列を収容する第１内側軌道面および第２ボール列を収容する第２内側軌道面とを示す側面断面図である。

【図4】段差面を第３ボールに近づけて配置した状態の外輪を示す側面断面図である。

【図5】外輪における段差面の変形例を示す側面断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下に、本発明を実施するための形態を、添付の図面を用いて説明する。

【0014】

［車輪用軸受装置］
図１に示す車輪用軸受装置１は、本発明に係る車輪用軸受装置の一実施形態であり、自動車等の車両の懸架装置において車輪を回転自在に支持するものである。

【0015】

以下の説明において、軸方向とは車輪用軸受装置１の回転軸心Ｘに沿った方向を表す。また、インナー側とは、軸方向の一側であって車体に取り付けた際の車輪用軸受装置１の車体側を表し、アウター側とは、軸方向の他側であって車体に取り付けた際の車輪用軸受装置１の車輪側を表す。

【0016】

車輪用軸受装置１は第３世代と称呼される構成を備えており、外方部材である外輪２と、内方部材であるハブ輪３および内輪４と、転動体列である三列の第１ボール列５１、第２ボール列５２、および第３ボール列５３と、インナー側シール部材９と、アウター側シール部材１０とを具備する。第１ボール列５１は第１転動体列の一例であり、第２ボール列５２は第２転動体列の一例であり、第３ボール列５３は第３転動体列の一例である。

【0017】

外輪２のインナー側端部には、インナー側シール部材９が嵌合可能なインナー側開口部２１が形成されている。外輪２のアウター側端部には、アウター側シール部材１０が嵌合可能なアウター側開口部２２が形成されている。

【0018】

インナー側シール部材９がインナー側開口部２１に嵌合されることにより、外方部材である外輪２と内方部材であるハブ輪３および内輪４とによって形成された環状空間Ｓのインナー側の開口端が塞がれている。アウター側シール部材１０がアウター側開口部２２に嵌合されることにより、環状空間Ｓのアウター側の開口端が塞がれている。

【0019】

インナー側シール部材９およびアウター側シール部材１０は、環状空間Ｓの開口端を塞ぐ密封装置である。このように、インナー側シール部材９およびアウター側シール部材１０により環状空間Ｓのインナー側およびアウター側の開口端を塞ぐことで、泥水等の異物が車輪用軸受装置１の内部へ浸入することを抑制している。

【0020】

外輪２の内周面２８には、第１外側軌道面２３と、第２外側軌道面２４と、第３外側軌道面２５とが形成されている。第１外側軌道面２３は外輪２のインナー側端部に位置しており、第２外側軌道面２４は第１外側軌道面２３のアウター側に位置しており、第３外側軌道面２５は第２外側軌道面２４のアウター側に位置している。軸方向において、第１外側軌道面２３および第２外側軌道面２４は外輪２の中央部よりもインナー側に位置しており、第３外側軌道面２５は外輪２の中央部よりもアウター側に位置している。

【0021】

外輪２の外周面２７には、外輪２を車体側部材に取り付けるための車体取り付けフランジ２６が一体的に形成されている。車体取り付けフランジ２６には、車体側部材と外輪２とを締結する締結部材（ここでは、ボルト）が挿入されるボルト孔２６ａが設けられている。

【0022】

ハブ輪３の外周面におけるインナー側端部には、アウター側端部よりも縮径された小径段部３１が形成されている。ハブ輪３のアウター側端部には、車輪を取り付けるための車輪取り付けフランジ３２が一体的に形成されている。

【0023】

車輪取り付けフランジ３２には、複数のボルト孔３５が形成されている。ボルト孔３５には、ハブ輪３と車輪またはブレーキ部品とを締結するためのハブボルト３６が圧入可能である。

【0024】

ハブ輪３においては、車輪取り付けフランジ３２の基部側にアウター側シール部材１０が摺接する摺接面３４が形成されている。ハブ輪３の外周面には、外輪２の第３外側軌道面２５に対向するように第３内側軌道面３３が形成されている。

【0025】

ハブ輪３の小径段部３１には、内輪４が設けられている。内輪４は、圧入およびかしめ加工によりハブ輪３の小径段部３１に固定されている。内輪４は、インナー側端部にインナー側端面４１を有しており、ハブ輪３のインナー側端部には、内輪４のインナー側端面４１にかしめられたかしめ部３７が形成されている。内輪４は、かしめ部３７により軸方向に固定されている。

【0026】

内輪４の外周面には、外輪２の第１外側軌道面２３と対向するように第１内側軌道面４２が形成され、外輪２の第２外側軌道面２４と対向するように第２内側軌道面４３が形成されている。

【0027】

つまり、外輪２は、内輪４の第１内側軌道面４２に対向する第１外側軌道面２３と、内輪４の第２内側軌道面４３に対向する第２外側軌道面２４と、ハブ輪３の第３内側軌道面３３に対向する第３外側軌道面２５とを有している。

【0028】

転動体列である第１ボール列５１は、転動体である複数の第１ボール７１が第１保持器８１によって保持されることにより構成されている。転動体列である第２ボール列５２は、転動体である複数の第２ボール７２が第２保持器８２によって保持されることにより構成されている。転動体列である第３ボール列５３は、転動体である複数の第３ボール７３が第３保持器８３によって保持されることにより構成されている。第１ボール７１は第１転動体の一例であり、第２ボール７２は第２転動体の一例であり、第３ボール７３は第３転動体の一例である。

【0029】

第１ボール列５１は、内輪４の第１内側軌道面４２と外輪２の第１外側軌道面２３との間に転動自在に収容されており、第２ボール列５２は、内輪４の第２内側軌道面４３と外輪２の第２外側軌道面２４との間に転動自在に収容されており、第３ボール列５３は、ハブ輪３の第３内側軌道面３３と外輪２の第３外側軌道面２５との間に転動自在に収容されている。

【0030】

車輪用軸受装置１においては、外輪２と、ハブ輪３および内輪４と、第１ボール列５１と、第２ボール列５２と、第３ボール列５３とによって複列アンギュラ玉軸受が構成されている。

【0031】

［車輪用軸受装置におけるボールのピッチ円径］
図１に示すように、第１ボール列５１を構成する第１ボール７１のピッチ円径はＤ１であり、第２ボール列５２を構成する第２ボール７２のピッチ円径はＤ２であり、第３ボール列５３を構成する第３ボール７３のピッチ円径はＤ３である。

【0032】

ピッチ円径Ｄ１は、回転軸心Ｘを中心とし、第１ボール列５１における第１ボール７１の中心Ｃ１を通る円の直径である。ピッチ円径Ｄ２は、回転軸心Ｘを中心とし、第２ボール列５２における第２ボール７２の中心Ｃ２を通る円の直径である。ピッチ円径Ｄ３は、回転軸心Ｘを中心とし、第３ボール列５３における第３ボール７３の中心Ｃ３を通る円の直径である。

【0033】

車輪用軸受装置１においては、ピッチ円径Ｄ２はピッチ円径はＤ１以下であり、ピッチ円径Ｄ３はピッチ円径はＤ１よりも大きく形成されている。つまり、ピッチ円径はＤ１と、ピッチ円径Ｄ２と、ピッチ円径Ｄ３とは、Ｄ３＞Ｄ１≧Ｄ２の関係を満たすように設定されている。

【0034】

このように、インナー側に位置する第１ボール７１および第２ボール７２のピッチ円径Ｄ１、Ｄ２を、アウター側に位置する第３ボール７３のピッチ円径Ｄ３よりも小さく形成することで、車体に取り付けられる外輪２のインナー側の外径を小さくすることができ、車輪用軸受装置１の車体に対する取り付けの自由度を大きくすることが可能となっている。

【0035】

［車輪用軸受装置におけるボール径および内側軌道面］
図１に示すように、第１ボール７１のボール径はＲ１であり、第２ボール７２のボール径はＲ２であり、第３ボール７３のボール径はＲ３である。ボール径Ｒ１は転動体径Ｒ１の一例であり、ボール径Ｒ２は転動体径Ｒ２の一例であり、ボール径Ｒ３は転動体径Ｒ３の一例である。

【0036】

ボール径Ｒ１はボール径Ｒ２よりも大きく、ボール径Ｒ３はボール径Ｒ１よりも大きく形成されている。つまり、ボール径Ｒ１と、ボール径Ｒ２と、ボール径Ｒ３とは、Ｒ３＞Ｒ１＞Ｒ２の関係を満たすように設定されている。また、ボール径Ｒ１、Ｒ２は、ボール径Ｒ３よりも小さく形成されている。

【0037】

車輪用軸受装置１においては、アウター側に一列の第３ボール列５３を配置し、インナー側に二列の第１ボール列５１および第２ボール列５２を配置しているため、インナー側の第１ボール列５１および第２ボール列５２のボール径Ｒ１、Ｒ２を、第３ボール列５３のボール径Ｒ３よりも小さく形成しても、車輪用軸受装置１のインナー側の耐荷重性と、アウター側の耐荷重性とを同等に構成することが可能となっている。

【0038】

また、ボール径Ｒ２は、ボール径Ｒ１の３／４以下の大きさとなるように形成されている。つまり、ボール径Ｒ１とボール径Ｒ２とは、Ｒ２／Ｒ１≦３／４の関係を満たすように設定されている。

【0039】

図２、図３に示すように、内輪２の第１内側軌道面４２は、底部４２ａと、肩部４２ｂとを有している。底部４２ａは、第１内側軌道面４２において最も内径側に位置する部分であり、第１内側軌道面４２のアウター側端部に位置している。肩部４２ｂは、第１内側軌道面４２において最も外径側に位置する部分であり、第１内側軌道面４２のインナー側端部に位置している。

【0040】

第１ボール列５１における第１ボール７１は、接触点４２ｃにおいて内輪４の第１内側軌道面４２と接触しており、第１ボール列５１における第１ボール７１の第１内側軌道面４２に対する接触角はαである。接触角αは、第１ボール列５１における第１ボール７１の中心Ｃ１と接触点４２ｃとを結んだ直線の径方向に対する傾斜角である。

【0041】

内輪２の第２内側軌道面４３は、底部４３ａと、肩部４３ｂとを有している。底部４３ａは、第２内側軌道面４３において最も内径側に位置する部分であり、第２内側軌道面４３のアウター側端部に位置している。肩部４３ｂは、第２内側軌道面４３において最も外径側に位置する部分であり、第２内側軌道面４３のインナー側端部に位置している。

【0042】

第２ボール列５２における第２ボール７２は、接触点４３ｃにおいて内輪４の第２内側軌道面４３と接触しており、第２ボール列５２における第２ボール７２の第２内側軌道面４３に対する接触角はβである。接触角βは、第２ボール列５２における第２ボール７２の中心Ｃ２と接触点４３ｃとを結んだ直線の径方向に対する傾斜角である。

【0043】

第１内側軌道面４２における底部４２ａの底径はＤ４であり、第２内側軌道面４３における肩部４３ｂの肩径はＤ５である。なお、外周面４４の外径は、肩部４３ｂの肩径Ｄ５と同じである。

【0044】

内輪４の第１内側軌道面４２および第２内側軌道面４３は、旋削加工した後に研削加工されており、研削加工面を有している。また、内輪４の第１内側軌道面４２と第２内側軌道面４３との間には外周面４４が形成されている。外周面４４は、第１内側軌道面４２の底部４２ａと、第２内側軌道面４３の肩部４３ｂとの間に位置している。内輪２の外周面４４は旋削加工されており、旋削加工面を有している。つまり、外周面４４には、旋削加工の後の研削加工は施されていない。

【0045】

仮に、内輪２の外周面４４に研削加工を施すと、外周面４４の外径は研削加工を行った肉厚分だけ小さくなるが、外周面４４には研削加工を施していないため、外周面４４の外径を大きく確保することが可能となり、第２内側軌道面４３における肩部４３ｂの肩径Ｄ５を大きくすることができる。

【0046】

これにより、第２内側軌道面４３の底部４３ａから肩部４３ｂまでの径方向の溝深さｈを大きく確保することができ、第２ボール列５２における第２ボール７２が第２内側軌道面４３の肩部４３ｂに乗り上げることを抑制可能となっている。

【0047】

また、第２内側軌道面４３における肩部４３ｂの肩径Ｄ５は、第１内側軌道面４２における底部４２ａの底径Ｄ４と同じ値に設定されている（Ｄ４＝Ｄ５）。肩径Ｄ５が底径Ｄ４よりも大きくなるように外周面４４を形成すると、第１ボール列５１を内輪４にアウター側から嵌装することが困難となるが、外周面４４は肩径Ｄ５と底径Ｄ４とが同じ値となるように形成されているため、第１ボール列５１を内輪４に嵌装することを阻害することなく、第２内側軌道面４３の溝深さｈを大きく確保することが可能となっている。

【0048】

また、第２内側軌道面４３に収容される第２ボール７２のボール径Ｒ２は、第１内側軌道面４２に収容される第１ボール７１のボール径Ｒ１の３／４以下の大きさとなるように小さく形成されているため、第２ボール７２のボール径Ｒ２に対する第２内側軌道面４３の溝深さｈを相対的に大きくすることができ、第２ボール７２が第２内側軌道面４３の肩部４３ｂに乗り上げることを抑制可能となっている。

【0049】

この場合、第２ボール列５２が配置される車輪用軸受装置１のインナー側には、第１ボール列５１と第２ボール列５２との二列のボール列が配置されているため、車輪用軸受装置１の耐荷重性を損なうことがない。また、車輪用軸受装置１は、複列のボール列を備えた車輪用軸受装置であるため、低トルク化を図ることが可能である。

【0050】

つまり、車輪用軸受装置１においては、第２ボール７２が第２内側軌道面４３の肩部４３ｂに乗り上げることを抑制しつつ、耐荷重性の向上および低トルク化を図ることが可能である。

【0051】

また、車輪用軸受装置１においては、第２ボール列５２における第２ボール７２の接触角βは、第１ボール列５１における第１ボール７１の接触角αの１／２以下の値となるように形成されている。つまり、第１ボール列５１における第１ボール７１の接触角αと、第２ボール列５２における第２ボール７２の接触角βとは、β／α≦１／２の関係を満たすように設定されている。

【0052】

このように、第２ボール７２の接触角βを、第１ボール７１の接触角αの１／２以下と小さく設定することで、第２内側軌道面４３の接触点４３ｃから肩部４３ｂまでの径方向の長さを大きくすることができ、第２ボール７２が第２内側軌道面４３の肩部４３ｂに乗り上げることを抑制可能となっている。

【0053】

［ボール列の保持器］
図２、図３に示すように、第１ボール列５１における第１保持器８１は、環状に形成される円環部８１１と、円環部８１１から軸方向におけるインナー側に延出し、周方向に沿って一定の間隔で配置される複数の柱部８１２と、円環部８１１と隣り合う柱部８１２とによって形成され、第１ボール７１を保持するポケット８１３とを有している。円環部８１１は、軸方向において、第１ボール７１のアウター側に位置している。柱部８１２のインナー側端は、第１ボール７１のインナー側端よりもアウター側に位置している。つまり、柱部８１２は、第１ボール７１よりもインナー側に突出していない。

【0054】

第２ボール列５２における第２保持器８２は、環状に形成される円環部８２１と、円環部８２１から軸方向におけるインナー側に延出し、周方向に沿って一定の間隔で配置される複数の柱部８２２と、円環部８２１と隣り合う柱部８２２とによって形成され、第２ボール７２を保持するポケット８２３とを有している。円環部８２１は、軸方向において、第２ボール７２のアウター側に位置している。柱部８２２のインナー側端は、第２ボール７２のインナー側端よりもアウター側に位置している。つまり、柱部８２２は、第２ボール７２よりもインナー側に突出していない。

【0055】

このように、第１保持器８１の円環部８１１は第１ボール７１のアウター側に位置し、第２保持器８２の円環部８２１は第２ボール７２のアウター側に位置しており、第１保持器８１の第１円環部８１１および第２保持器８２の第２円環部８１２は、第１円環部８１１と第２円環部８１２とが軸方向において互いに対向しない側に位置している。

【0056】

仮に、例えば円環部８１１が第１ボール７１のアウター側に位置し、円環部８２１が第２ボール７２のインナー側に位置するといったように、円環部８１１と円環部８２１とが、共に第１ボール７１と第２ボール７２との間に位置して互いに対向していると、第１ボール７１と第２ボール７２との間に円環部８１１および円環部８２１が位置するスペースが必要となり、第１ボール７１と第２ボール７２との間の距離を大きくとる必要がある。

【0057】

しかし、車輪用軸受装置１においては、円環部８１１と円環部８２１とが軸方向において互いに対向しない側に位置しているため、第１ボール７１と第２ボール７２との間の距離を小さくすることが可能となっている。

【0058】

また、円環部８１１を第１ボール７１のアウター側に配置することで、第１ボール７１の第１内側軌道面４２に対する接触角αをインナー側に大きくとることが可能となる。また、円環部８２１を第２ボール７２のアウター側に配置することで、第２ボール７２の第２内側軌道面４３に対する接触角βをインナー側に大きくとることが可能となる。これにより、車輪用軸受装置１の作用点間距離を大きくすることができ、車輪用軸受装置１における荷重の負荷容量を向上させることが可能となる。

【0059】

なお、本実施形態においては、円環部８１１が第１ボール７１のアウター側に位置するとともに、円環部８２１が第２ボール７２のアウター側に位置しているが、円環部８１１と円環部８２１とが軸方向において互いに対向しない側に位置する構成としては、円環部８１１が第１ボール７１のインナー側に位置するとともに、円環部８２１が第２ボール７２のインナー側に位置する構成、または円環部８１１が第１ボール７１のインナー側に位置するとともに、円環部８２１が第２ボール７２のアウター側に位置する構成とすることも可能である。

【0060】

図２に示すように、第３ボール列５３における第３保持器８３は、環状に形成される円環部８３１と、円環部８３１から軸方向におけるインナー側に延出し、周方向に沿って一定の間隔で配置される複数の柱部８３２と、円環部８３１と隣り合う柱部８３２とによって形成され、第３ボール７３を保持するポケット８３３とを有している。円環部８３１は、軸方向において、第３ボール７３のインナー側に位置している。柱部８３２のアウター側端は、第３ボール７３のアウター側端よりもインナー側に位置している。つまり、柱部８３２は、第３ボール７３よりもアウター側に突出していない。

【0061】

［外輪］
図２に示すように、外輪２の第１外側軌道面２３は、肩部２３ａを有している。肩部２３ａは、軸方向において第１外側軌道面２３のアウター側端部に位置しており、径方向において第１外側軌道面２３の最も内径側に位置している。外輪２における肩部２３ａのアウター側には、内周面２８Ａが肩部２３ａに連続して形成されている。

【0062】

外輪２の第２外側軌道面２４は、肩部２４ａを有している。肩部２４ａは、軸方向において第２外側軌道面２４のアウター側端部に位置しており、径方向において第２外側軌道面２４の最も内径側に位置している。外輪２における肩部２４ａのアウター側には、内周面２８Ｂが肩部２４ａに連続して形成されている。

【0063】

外輪２の第３外側軌道面２５は、肩部２５ａを有している。肩部２５ａは、軸方向において第３外側軌道面２５のインナー側端部に位置しており、径方向において第３外側軌道面２５の最も内径側に位置している。外輪２における肩部２５ａのインナー側には、内周面２８Ｃが肩部２５ａに連続して形成されている。

【0064】

第１外側軌道面２３の肩部２３ａは、第３外側軌道面２５の肩部２５ａよりも内径側に位置している。第２外側軌道面２４の肩部２４ａは、第１外側軌道面２３の肩部２３ａよりも内径側に位置している。また、第２外側軌道面２４の肩部２４ａは、第３外側軌道面２５の肩部２５ａよりも内径側に位置している。

【0065】

外輪２は、第２外側軌道面２４の肩部２４ａに連続する内周面２８Ｂと、第３外側軌道面２５の肩部２５ａに連続する内周面２８ｃとの間に形成される段差面２９を有している。段差面２９は、軸方向に直交する面である。

【0066】

第２外側軌道面２４の肩部２４ａと段差面２９との軸方向における距離はＬ１であり、第３転動体列５３を構成する第３ボール７３と段差面２９との軸方向における距離はＬ２である。

【0067】

車輪用軸受装置１において、軽量化を優先して外輪２を形成する場合には、軸方向において段差面２９を第２外側軌道面２４側に近づけて配置して、距離Ｌ１を距離Ｌ２よりも小さく形成し、第２外側軌道面２４と段差面２９との間の軸方向における肉厚を小さくすることができる。この場合、第２外側軌道面２４の肩部２４ａと段差面２９との軸方向の距離Ｌ１が１ｍｍ以上となるように段差面２９を配置することで、外輪２における第２外側軌道面２４が形成された部分の剛性を確保することができる。

【0068】

また、図４に示すように、車輪用軸受装置１において、外輪２の剛性向上を優先する場合には、軸方向において段差面２９を第３ボール７３側に近づけて配置して、距離Ｌ２を距離Ｌ１よりも小さく形成し、第２外側軌道面２４と段差面２９との間の軸方向における肉厚を大きくすることができる。この場合、第３ボール７３と段差面２９との軸方向における距離Ｌ２が１ｍｍ以上となるように段差面２９を配置することで、段差面２９と第３ボール７３とが干渉することを抑制可能である。

【0069】

このように、第２外側軌道面２４の肩部２４ａと段差面２９との軸方向の距離Ｌ１が１ｍｍ以上となり、第３ボール７３と段差面２９との軸方向における距離Ｌ２が１ｍｍ以上となるように段差面２９を配置することで、段差面２９と第３ボール７３とが干渉することを抑制しつつ、外輪２における第２外側軌道面２４が形成された部分の剛性を確保することが可能である。

【0070】

［外輪における段差面の変形例］
外輪２の段差面２９は、図５に示す段差面２９Ａのように形成することもできる。段差面２９Ａは、軸方向に直交する方向に対して傾斜した傾斜面に形成されている。段差面２９Ａは、インナー側へ向かうにつれて内径側に傾斜している。

【0071】

この場合、段差面２９Ａのインナー側端と第２外側軌道面２４の肩部２４ａとの軸方向における距離Ｌ３が１ｍｍ以上となるように段差面２９Ａを形成することで、第２外側軌道面２４と段差面２９との間の軸方向における外輪２の肉厚を１ｍｍ以上確保することができ、外輪２における第２外側軌道面２４が形成された部分の剛性を確保することが可能である。

【0072】

また、段差面２９Ａのアウター側端と第３ボール７３との軸方向における距離Ｌ４が１ｍｍ以上となるように段差面２９Ａを形成することで、段差面２９Ａと第３ボール７３との軸方向における隙間を１ｍｍ以上確保することができ、段差面２９と第３ボール７３とが干渉することを抑制可能である。

【0073】

なお、本実施形態においては、ハブ輪３の外周に第３ボール列５３の第３内側軌道面３３が直接形成されている第３世代構造の車輪用軸受装置１について説明したが、車輪用軸受装置はこれに限定するものではなく、ハブ輪に一対の内輪が圧入固定された第２世代構造や、ハブ輪を備えずに外方部材である外輪と内方部材である一対の内輪とから構成される第１世代構造であってもよい。

【0074】

以上、本発明の実施の形態について説明を行ったが、本発明はこうした実施の形態に何等限定されるものではなく、あくまで例示であって、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々なる形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。

【符号の説明】

【0075】

１ 車輪用軸受装置
２ 外輪
３ ハブ輪
４ 内輪
２３ （インナー側の）外側軌道面
２３ａ 底部
２３ｂ 肩部
２４ （アウター側の）外側軌道面
２４ａ 底部
２４ｂ 肩部
２８ 内周面
２３ 第１外側軌道面
２４ 第２外側軌道面
２４ａ 肩部
２５ 第３外側軌道面
２５ａ 肩部
２８Ｂ、２８Ｃ 内周面
２９ 段差面
３１ 小径段部
３３ 第３内側軌道面
４２ 第１内側軌道面
４３ 第２内側軌道面
４４ 外周面
５１ 第１ボール列
５２ 第２ボール列
５３ 第３ボール列
７１ 第１ボール
７２ 第２ボール
７３ 第３ボール
８１ 第１保持器
８２ 第２保持器
８３ 第３保持器
８１１ 第１円環部
８１２ 第１柱部
８１３ 第１ポケット
８２１ 第２円環部
８２２ 第２柱部
８２３ 第２ポケット
Ｌ１ （第２外側軌道面の肩部と段差面との軸方向における）距離
Ｌ２ （第３ボールと段差面との軸方向における）距離
Ｒ１ （第１ボールの）ボール径
Ｒ２ （第２ボールの）ボール径
α （第１ボールの）接触角
β （第２ボールの）接触角

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】