特開 2024-17285 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】P2024017285

(43)【公開日】2024-02-08

(54)【発明の名称】車輪用軸受装置

(51)【国際特許分類】

   F16C 19/18 20060101AFI20240201BHJP

   F16C 33/58 20060101ALI20240201BHJP

   F16C 33/78 20060101ALI20240201BHJP

   F16J 15/3204 20160101ALI20240201BHJP

   B60B 35/02 20060101ALI20240201BHJP

   B60B 35/14 20060101ALI20240201BHJP

【ＦＩ】

F16C19/18

F16C33/58

F16C33/78 D

F16J15/3204 201

B60B35/02 L

B60B35/14 V

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022119822

(22)【出願日】2022-07-27

(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】小森 和雄

(72)【発明者】

【氏名】馬場 智子

【テーマコード（参考）】

3J006

3J216

3J701

【Ｆターム（参考）】

3J006AE23

3J006AE28

3J006AE30

3J006AE40

3J006CA01

3J216AA02

3J216AA03

3J216AA14

3J216AB03

3J216AB38

3J216BA21

3J216BA30

3J216CA01

3J216CA04

3J216CB03

3J216CB04

3J216CB18

3J216CB19

3J216CC03

3J216CC14

3J216CC15

3J216CC16

3J216DA01

3J216FA06

3J216GA03

3J701AA02

3J701AA16

3J701AA32

3J701AA43

3J701AA54

3J701AA62

3J701AA72

3J701BA53

3J701BA54

3J701BA56

3J701BA69

3J701DA01

3J701DA09

3J701FA15

3J701FA51

3J701GA03

3J701XB03

3J701XB13

3J701XB26

(57)【要約】

【課題】剛性を高めつつ、更なる軽量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、複列の外側軌道面２３、２４を有する外輪２と、複列の外側軌道面２３、２４に対向する複列の内側軌道面３３、４１を有する内方部材（ハブ輪３および内輪４）と、外輪２と内方部材との両軌道面間に転動自在に収容された複列のボール列５、６とを備える車輪用軸受装置１であって、ボール列５、６におけるボール７のピッチ円径ｂと、ボール列５、６におけるアウター側のボール７とインナー側のボール７とのボール間ピッチａとが、ｂ／ａ≧２．０の関係を満たす。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

内周に複列の外側軌道面を有する外方部材と、
前記複列の外側軌道面に対向する複列の内側軌道面を有する内方部材と、
前記外方部材と前記内方部材との両軌道面間に転動自在に収容された複列の転動体と、
を備える車輪用軸受装置であって、
前記複列の転動体のピッチ円径ｂと、前記複列の転動体における、軸方向一側の転動体と軸方向他側の転動体との転動体間ピッチａとが、
ｂ／ａ≧２．０
の関係を満たすことを特徴とする車輪用軸受装置。

【請求項2】

前記内方部材の軸方向の一端部から径方向外側へ延びるフランジと、
前記フランジに形成されるボルト孔に圧入されるハブボルトと、
前記外方部材と前記内方部材とによって形成された環状空間の軸方向一端側の開口端を塞ぐ密封装置であって、前記外方部材の軸方向一端側の外周面よりも外径側へ突出しない密封装置と、を備え、
前記ハブボルトのピッチ円径ｃを１００としたときの、
前記複列の転動体のピッチ円径ｂと、前記複列の転動体における、軸方向一側の転動体と軸方向他側の転動体との転動体間ピッチａとが、
ｂ／ａ≦３．６
の関係を満たすことを特徴とする請求項１に記載の車輪用軸受装置。

【請求項3】

前記内方部材の軸方向の一端部から径方向外側へ延びるフランジと、
前記フランジに形成されるボルト孔に圧入されるハブボルトと、
前記外方部材と前記内方部材とによって形成された環状空間の軸方向一端側の開口端を塞ぐ密封装置であって、前記外方部材の軸方向一端側の外周面よりも外径側へ突出する堰部を有する密封装置と、を備え、
前記ハブボルトのピッチ円径ｃを１００としたときの、
前記複列の転動体のピッチ円径ｂと、前記複列の転動体における、軸方向一側の転動体と軸方向他側の転動体との転動体間ピッチａとが、
ｂ／ａ≦３．２
の関係を満たすことを特徴とする請求項１に記載の車輪用軸受装置。

【請求項4】

前記外方部材と前記内方部材とによって形成された環状空間の軸方向一端側の開口端を塞ぐ密封装置を備え、
前記内方部材は、軸方向の一端から他端側へ向けて凹陥する凹部と、前記密封装置が摺接する摺接面とを有し、
前記内方部材において、
軸方向一側の前記内側軌道面が形成された部分および前記摺接面が形成された部分は熱処理硬化層を有しており、
前記摺接面と前記凹部の内周面との間の肉厚ｄ１は、前記摺接面が形成された部分の熱処理硬化層の深さｄ２の２倍以上であり、
軸方向一側の前記内側軌道面と前記凹部の内周面との間の肉厚ｅ１は、前記内側軌道面が形成された部分の熱処理硬化層の深さｅ２の２倍以上であり、
前記肉厚ｄ１と前記肉厚ｅ１との相互差は５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の車輪用軸受装置。

【請求項5】

前記内方部材は、軸方向一側の前記内側軌道面と、軸方向一側の前記内側軌道面よりも軸方向他側の外周面との間に傾斜面を有し、
前記内方部材において、
前記傾斜面が形成された部分は熱処理硬化層を有しており、
前記傾斜面と前記凹部の内周面との間の肉厚ｆ１は、前記傾斜面が形成された部分の熱処理硬化層の深さｆ２の２倍以上であり、
前記肉厚ｆ１と前記肉厚ｅ１との相互差は５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項４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いる。

【0003】

車輪用軸受装置が用いられる車両においては、電気自動車の普及拡大が見込まれているが、電気自動車はバッテリーを搭載しているため車両重量が増加する傾向にあり、電気自動車に用いられる車輪用軸受装置も大型化して剛性を高める必要がある。しかし、車輪用軸受装置を単に大型化しただけでは車輪用軸受装置の重量が増加してしまうといった問題がある。

【0004】

従って、特許文献１に開示されるように、外輪部材の外輪軌道面と内輪部材の内輪軌道面との間に介装される複列の転動体群を含んだ車輪用軸受装置において、アウター側の転動体群のピッチ円径をインナー側の転動体群のピッチ円径よりも大きく設定して、重量の増加を抑えつつ大型化を図ることが行われている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特許第４２０６７１６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

一方、車輪用軸受装置においては、径方向の大きさを大きく形成するとともに、軸方向の大きさを小さく形成することで、剛性を高めつつ軽量化を図ることが可能である。

【0007】

しかし、特許文献１に記載の車輪用軸受装置では、径方向の大きさと軸方向の大きさとの最適化を図るといった観点においては考慮がなされておらず、車輪用軸受装置の軽量化には限界があった。

【0008】

本発明は以上の如き状況に鑑みてなされたものであり、剛性を高めつつ、更なる軽量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】

【0009】

即ち、車輪用軸受装置は、内周に複列の外側軌道面を有する外方部材と、前記複列の外側軌道面に対向する複列の内側軌道面を有する内方部材と、前記外方部材と前記内方部材との両軌道面間に転動自在に収容された複列の転動体と、を備える車輪用軸受装置であって、前記複列の転動体のピッチ円径ｂと、前記複列の転動体における、軸方向一側の転動体と軸方向他側の転動体との転動体間ピッチａとが、ｂ／ａ≧２．０の関係を満たす。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、車輪用軸受装置の剛性を高めつつ、車輪用軸受装置を軽量化することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】車輪用軸受装置を示す側面断面図である。

【図2】アウター側シール部材を示す側面断面図である。

【図3】第２実施形態に係る車輪用軸受装置を示す側面断面図である。

【図4】第２実施形態に係る車輪用軸受装置のアウター側シール部材を示す側面断面図である。

【図5】第３実施形態に係る車輪用軸受装置を示す側面断面図である。

【図6】第３実施形態に係る車輪用軸受装置における、ハブ輪の凹部が形成された部分の肉厚を示す側面断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

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。

【0013】

［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。車輪用軸受装置１は、駆動輪用の車輪用軸受装置として構成されている。

【0014】

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、アウター側とは、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の車輪側を表し、インナー側とは、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の車体側を表す。

【0015】

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、転動列である二列のインナー側ボール列５およびアウター側ボール列６と、アウター側シール部材９と、インナー側シール部材１０とを具備する。

【0016】

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

【0017】

インナー側シール部材１０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９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。

【0018】

インナー側シール部材１０およびアウター側シール部材９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１０およびアウター側シール部材９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。

【0019】

外輪２の内周面には、インナー側の外側軌道面２３と、アウター側の外側軌道面２４とが形成されている。外輪２の外周面には、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２５が一体的に形成されている。車体取り付けフランジ２５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２６が設けられている。

【0020】

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。

【0021】

車輪取り付けフランジ３２は、内方部材の軸方向の一端部から径方向外側へ延びるフランジの一例である。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と車輪又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。

【0022】

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９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のアウター側の外側軌道面２４に対向するようにアウター側の内側軌道面３３が設けられている。つまり、内方部材のアウター側には、ハブ輪３によって内側軌道面３３が構成されている。

【0023】

ハブ輪３の内径部には、軸方向に沿って形成される軸孔３７が形成されている。軸孔３７はハブ輪３を軸方向に沿って貫通しており、軸孔３７には等速自在継手の軸部が結合可能である。

【0024】

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、圧入によりハブ輪３の小径段部３１に固定されている。内輪４の外周面には、外輪２のインナー側の外側軌道面２３と対向するようにインナー側の内側軌道面４１が設けられている。つまり、内方部材のインナー側には、内輪４によって内側軌道面４１が構成されている。

【0025】

転動列であるインナー側ボール列５とアウター側ボール列６とは、転動体である複数のボール７が保持器８によって保持されることにより構成されている。インナー側ボール列５は、内輪４の内側軌道面４１と、外輪２のインナー側の外側軌道面２３との間に転動自在に挟まれている。アウター側ボール列６は、ハブ輪３の内側軌道面３３と、外輪２のアウター側の外側軌道面２４との間に転動自在に挟まれている。つまり、インナー側ボール列５とアウター側ボール列６とは、外方部材と内方部材との両軌道面間に転動自在に収容されている。

【0026】

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、インナー側ボール列５と、アウター側ボール列６とによって複列アンギュラ玉軸受が構成されている。なお、車輪用軸受装置１は複列アンギュラ玉軸受に替えて複列円錐ころ軸受を構成していてもよい。

【0027】

図２に示すように、アウター側シール部材９は、芯金９１と、弾性部材９２とを有している。芯金９１は、例えば鋼板により円筒状に構成されており、外輪２のアウター側開口部２２に内径嵌合されている。

【0028】

弾性部材９２は、例えば合成ゴムによって構成されており、芯金９１に加硫接着によって固着されている。弾性部材９２は、芯金９１に加硫接着される基部９２ａと、基部９２ａから延出し、それぞれ円環状に形成されるグリースリップ９２ｂ、第１サイドリップ９２ｃ、および第２サイドリップ９２ｄとを有している。グリースリップ９２ｂ、第１サイドリップ９２ｃ、および第２サイドリップ９２ｄは、ハブ輪３の摺接面３４に摺接している。

【0029】

アウター側シール部材９は、アウター側開口部２２よりも内径側に位置しており、外輪２における軸方向一端側の外周面２７よりも外径側へ突出していない。

【0030】

［車輪用軸受装置１におけるボールのピッチ円径とボール間ピッチとの関係］
インナー側ボール列５を構成するボール７とアウター側ボール列６を構成するボール７とは、軸方向においてボール間ピッチがａとなるように配置されている。ボール間ピッチａは、インナー側ボール列５におけるボール７の中心Ｐ１と、アウター側ボール列６におけるボール７の中心Ｐ２との、軸方向における距離である。ボール間ピッチａは、転動体間ピッチａの一例である。

【0031】

インナー側ボール列５を構成するボール７のピッチ円径と、アウター側ボール列６を構成するボール７のピッチ円径とは同じ大きさに形成されており、インナー側ボール列５およびアウター側ボール列６を構成するボール７のピッチ円径はｂである。

【0032】

ピッチ円径ｂは、回転軸心Ｘを中心とし、インナー側ボール列５におけるボール７の中心Ｐ１を通る円の直径である。また、ピッチ円径ｂは、回転軸心Ｘを中心とし、アウター側ボール列６におけるボール７の中心Ｐ２を通る円の直径である。ボール７のピッチ円径ｂは、転動体のピッチ円径ｂの一例である。

【0033】

さらに、車輪取り付けフランジ３２のボルト孔３５に圧入されたハブボルト３６のピッチ円径はｃである。ピッチ円径ｃは、回転軸心Ｘを中心とし、ハブボルト３６の中心Ｐ３を通る円の直径である。

【0034】

車輪用軸受装置１においては、ボール間ピッチａに対するピッチ円径ｂの比率（ｂ／ａ）が２．０以上となるように設定されている。つまり、ピッチ円径ｂとボール間ピッチａとが、ｂ／ａ≧２．０の関係を満たすように設定されている。

【0035】

ピッチ円径ｂとボール間ピッチａとを、ｂ／ａ≧２．０となるように設定することで、車輪用軸受装置１の径方向の大きさを大きく形成するとともに、インナー側ボール列５の保持器８とアウター側ボール列６の保持器８とが干渉することを防ぎながら車輪用軸受装置１の軸方向の大きさを小さく形成することが可能となる。これにより、車輪用軸受装置１の径方向の大きさと軸方向の大きさとの最適化を図って、車輪用軸受装置１の剛性や寿命を高めつつ、車輪用軸受装置１を軽量化することが可能となっている。

【0036】

また、車輪用軸受装置１においては、ボール間ピッチａに対するピッチ円径ｂの比率（ｂ／ａ）を、ハブボルト３６のピッチ円径ｃを１００としたときに、３．６以下となるように設定することが好ましい。つまり、ピッチ円径ｃを１００としたときのピッチ円径ｂとボール間ピッチａとを、ｂ／ａ≦３．６の関係を満たすように設定することが好ましい。

【0037】

このように設定した場合、表１に示すように、例えばハブボルト３６のピッチ円径ｃが１００ｍｍであるときには、ピッチ円径ｂとボール間ピッチａとを、ｂ／ａ≦３．６の関係を満たすように設定することができる。この場合、ピッチ円径ｃを１００としたときの「ｂ／ａ」は「≦３．６」となり、ピッチ円径ｂとボール間ピッチａとは、ｂ／ａ≦３．６の関係を満たす。

【0038】

また、ハブボルト３６のピッチ円径ｃが１１４．３ｍｍであるときには、ピッチ円径ｂとボール間ピッチａとを、ｂ／ａ≦４．１の関係を満たすように設定することができる。この場合、ピッチ円径ｃの１１４．３ｍｍを１００ｍｍに換算して、ピッチ円径ｃを１００としたときの「ｂ／ａ」は「≦３．５９」となり、ピッチ円径ｂとボール間ピッチａとは、ｂ／ａ≦３．６の関係を満たす。

【0039】

さらに、ハブボルト３６のピッチ円径ｃが１２０ｍｍであるときには、ピッチ円径ｂとボール間ピッチａとを、ｂ／ａ≦４．３の関係を満たすように設定することができる。この場合、ピッチ円径ｃの１２０ｍｍを１００ｍｍに換算して、ピッチ円径ｃを１００としたときの「ｂ／ａ」は「≦３．５８」となり、ピッチ円径ｂとボール間ピッチａとは、ｂ／ａ≦３．６の関係を満たす。

【0040】

【表1】

【0041】

このように、ピッチ円径ｃを１００としたときのピッチ円径ｂとボール間ピッチａとを、ｂ／ａ≦３．６の関係を満たすように設定することで、車輪用軸受装置１を大径化した際に、ハブボルト３６と外輪２とが干渉して、ハブボルト３６を車輪取り付けフランジ３２から抜き出すことが阻害されることを抑制できる。これにより、ハブボルト３６の交換性を維持したうえで、車輪用軸受装置１の剛性を高めつつ、車輪用軸受装置１の更なる軽量化を図ることができる。

【0042】

［車輪用軸受装置の第２実施形態］
車輪用軸受装置１は、図３に示す車輪用軸受装置１Ａのように構成することもできる。車輪用軸受装置１Ａは、アウター側シール部材９に代えてアウター側シール部材１９を備えている点で車輪用軸受装置１と異なっている。車輪用軸受装置１Ａは、駆動輪用の車輪用軸受装置として構成されている。

【0043】

図４に示すように、アウター側シール部材１９は、芯金１９１と、弾性部材１９２とを有している。芯金１９１は、例えば鋼板により円筒状に構成されており、外輪２のアウター側開口部２２に内径嵌合されている。

【0044】

弾性部材１９２は、例えば合成ゴムによって構成されており、芯金１９１に加硫接着によって固着されている。弾性部材１９２は、芯金１９１に加硫接着される基部１９２ａと、基部１９２ａから延出し、それぞれ円環状に形成されるグリースリップ１９２ｂ、第１サイドリップ１９２ｃ、および第２サイドリップ１９２ｄと、外輪２のアウター側端部における外周面２７よりも外径側に突出する堰部１９２ｅとを有している。

【0045】

グリースリップ１９２ｂ、第１サイドリップ１９２ｃ、および第２サイドリップ１９２ｄは、ハブ輪３の摺接面３４に摺接している。堰部１９２ｅは、外輪２の外周面２７に外径嵌合されている。

【0046】

このように、アウター側シール部材１９においては、堰部１９２ｅが外輪２における軸方向一端側の外周面２７よりも外径側に位置しており、アウター側シール部材１９は外周面２７よりも外径側へ突出している。車輪用軸受装置１Ａのその他の構成については車輪用軸受装置１と同様であるため、同じ符号を付して説明を省略する。

【0047】

［車輪用軸受装置１Ａにおけるボールのピッチ円径とボール間ピッチとの関係］
車輪用軸受装置１Ａにおいては、車輪用軸受装置１の場合と同様に、ボール間ピッチａに対するピッチ円径ｂの比率（ｂ／ａ）が２．０以上となるように設定されている。つまり、ピッチ円径ｂとボール間ピッチａとが、ｂ／ａ≧２．０の関係を満たすように設定されている。

【0048】

ピッチ円径ｂとボール間ピッチａとを、ｂ／ａ≧２．０となるように設定することで、車輪用軸受装置１Ａの径方向の大きさを大きく形成するとともに、インナー側ボール列５の保持器８とアウター側ボール列６の保持器８とが干渉することを防ぎながら軸方向の大きさを小さく形成することが可能となる。これにより、車輪用軸受装置１Ａの径方向の大きさと軸方向の大きさとの最適化を図って、車輪用軸受装置１Ａの剛性や寿命を高めつつ、車輪用軸受装置１を軽量化することが可能となっている。

【0049】

また、車輪用軸受装置１Ａにおいては、ボール間ピッチａに対するピッチ円径ｂの比率（ｂ／ａ）を、ハブボルト３６のピッチ円径ｃを１００としたときに、３．２以下となるように設定することが好ましい。つまり、ピッチ円径ｃを１００としたときのピッチ円径ｂとボール間ピッチａとを、ｂ／ａ≦３．２の関係を満たすように設定することが好ましい。

【0050】

このように設定した場合、表２に示すように、例えばハブボルト３６のピッチ円径ｃが１００ｍｍであるときには、ピッチ円径ｂとボール間ピッチａとを、ｂ／ａ≦３．２の関係を満たすように設定することができる。この場合、ピッチ円径ｃを１００としたときの「ｂ／ａ」は「≦３．２」となり、ピッチ円径ｂとボール間ピッチａとは、ｂ／ａ≦３．２の関係を満たす。

【0051】

また、ハブボルト３６のピッチ円径ｃが１１４．３ｍｍであるときには、ピッチ円径ｂとボール間ピッチａとを、ｂ／ａ≦３．７の関係を満たすように設定することができる。この場合、ピッチ円径ｃの１１４．３ｍｍを１００ｍｍに換算して、ピッチ円径ｃを１００としたときの「ｂ／ａ」は「≦３．２４」となり、ピッチ円径ｂとボール間ピッチａとは、ｂ／ａ≦３．２の関係を満たす。

【0052】

さらに、ハブボルト３６のピッチ円径ｃが１２０ｍｍであるときには、ピッチ円径ｂとボール間ピッチａとを、ｂ／ａ≦３．９の関係を満たすように設定することができる。この場合、ピッチ円径ｃの１２０ｍｍを１００ｍｍに換算して、ピッチ円径ｃを１００としたときの「ｂ／ａ」は「≦３．２５」となり、ピッチ円径ｂとボール間ピッチａとは、ｂ／ａ≦３．２の関係を満たす。

【0053】

【表2】

【0054】

このように、ピッチ円径ｃを１００としたときのピッチ円径ｂとボール間ピッチａとを、ｂ／ａ≦３．２の関係を満たすように設定することで、車輪用軸受装置１を大径化した際に、ハブボルト３６と外輪２の外周面２７よりも外径側に突出する堰部１９２ｅとが干渉して、ハブボルト３６を車輪取り付けフランジ３２から抜き出すことが阻害されることを抑制できる。これにより、ハブボルト３６の交換性を維持したうえで、車輪用軸受装置１Ａの剛性を高めつつ、車輪用軸受装置１Ａの更なる軽量化を図ることができる。

【0055】

［車輪用軸受装置の第３実施形態］
車輪用軸受装置１は、図５に示す車輪用軸受装置１Ｂのように構成することもできる。車輪用軸受装置１Ｂは、従動輪用の車輪用軸受装置として構成されており、主に、ハブ輪３に代えてハブ輪１３を備えている点で車輪用軸受装置１と異なっている。

【0056】

ハブ輪１３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１３１が形成されている。ハブ輪１３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１３２が一体的に形成されている。

【0057】

車輪取り付けフランジ１３２は、内方部材の軸方向の一端部から径方向外側へ延びるフランジの一例である。車輪取り付けフランジ１３２には、複数のボルト孔１３５が形成されている。ボルト孔１３５には、ハブ輪１３と車輪又はブレーキ部品とを締結するためのハブボルト１３６が圧入可能である。

【0058】

ハブ輪１３においては、車輪取り付けフランジ１３２の基部側にアウター側シール部材９が摺接する摺接面１３４が形成されている。ハブ輪１３の外周面１３８には、外輪２のアウター側の外側軌道面２４に対向するようにアウター側の内側軌道面１３３が設けられている。

【0059】

ハブ輪１３の内径部には、軸方向のアウター側端からインナー端側へ向けて凹陥する凹部１３７が形成されている。凹部１３７は、軸方向において、インナー側ボール列５とアウター側ボール列６との間の位置まで形成されている。ハブ輪１３の小径段部１３１には、内輪４が設けられている。ハブ輪１３のインナー側端部は内輪４のインナー側端面にかしめられており、内輪４は圧入およびかしめ加工によりハブ輪１３の小径段部１３１に固定されている。

【0060】

ハブ輪１３は、軸方向において、内側軌道面１３３と、内側軌道面１３３よりもインナー側の外周面１３８との間に傾斜面１３９を有している。ハブ輪３は、摺接面１３４が形成された部分から、内側軌道面１３３が形成された部分および傾斜面１３９が形成された部分を経て、外周面１３８に至るまで、熱処理硬化層Ｒを有している。

【0061】

車輪用軸受装置１Ｂにおいては、外輪２のインナー側開口部２１にはインナー側シール部材１０は嵌合されておらず、代わりにインナー側開口部２１を閉塞するキャップ１５が嵌合されている。車輪用軸受装置１Ｂのその他の構成については車輪用軸受装置１と同様であるため、同じ符号を付して説明を省略する。

【0062】

［車輪用軸受装置１Ｂにおけるボールのピッチ円径とボール間ピッチとの関係］
車輪用軸受装置１Ｂにおいては、車輪用軸受装置１の場合と同様に、ボール間ピッチａに対するピッチ円径ｂの比率（ｂ／ａ）が２．０以上となるように設定されている。つまり、ピッチ円径ｂとボール間ピッチａとが、ｂ／ａ≧２．０の関係を満たすように設定されている。

【0063】

ピッチ円径ｂとボール間ピッチａとを、ｂ／ａ≧２．０となるように設定することで、車輪用軸受装置１Ｂの径方向の大きさを大きく形成するとともに、インナー側ボール列５の保持器８とアウター側ボール列６の保持器８とが干渉することを防ぎながら軸方向の大きさを小さく形成することが可能となる。これにより、車輪用軸受装置１Ｂの径方向の大きさと軸方向の大きさとの最適化を図って、車輪用軸受装置１Ｂの剛性や寿命を高めつつ、車輪用軸受装置１を軽量化することが可能となっている。

【0064】

［車輪用軸受装置１Ｂにおけるハブ輪の形状］
ハブ輪１３の凹部１３７は、ハブ輪１３の外形形状に沿って形成されており、ハブ輪１３における摺接面１３４と凹部１３７の内周面との間の肉厚はｄ１であり、ハブ輪１３における内側軌道面１３３と凹部１３７の内周面との間の肉厚はｅ１であり、ハブ輪１３における傾斜面１３９と凹部１３７の内周面との間の肉厚はｆ１である。

【0065】

なお、肉厚ｄ１は、摺接面１３４と凹部１３７の内周面との最短距離にて表され、肉厚ｅ１は、内側軌道面１３３と凹部１３７の内周面との最短距離にて表され、肉厚ｆ１は、傾斜面１３９と凹部１３７の内周面との最短距離にて表される。

【0066】

図６に示すように、ハブ輪１３における摺接面１３４が形成された部分の熱処理硬化層Ｒの深さはｄ２であり、ハブ輪１３における内側軌道面１３３が形成された部分の熱処理硬化層Ｒの深さはｅ２であり、ハブ輪１３における傾斜面１３９が形成された部分の熱処理硬化層Ｒの深さはｆ２である。

【0067】

車輪用軸受装置１Ｂにおいては、摺接面１３４と凹部１３７の内周面との間の肉厚ｄ１は、摺接面１３４が形成された部分の熱処理硬化層Ｒの深さｄ２の２倍以上の厚さに形成されており、内側軌道面１３３と凹部１３７の内周面との間の肉厚ｅ１は、内側軌道面１３３が形成された部分の熱処理硬化層Ｒの深さｅ２の２倍以上の厚さに形成されており、傾斜面１３９と凹部１３７の内周面との間の肉厚ｆ１は、傾斜面１３９が形成された部分の熱処理硬化層Ｒの深さｆ２の２倍以上の厚さに形成されている。

【0068】

また、摺接面１３４と凹部１３７の内周面との間の肉厚ｄ１と、内側軌道面１３３と凹部１３７の内周面との間の肉厚ｅ１と、傾斜面１３９と凹部１３７の内周面との間の肉厚ｆ１とは、肉厚ｄ１、肉厚ｅ１、および肉厚ｆ１の相互差が５ｍｍ以下となるように設定されている。なお、肉厚ｄ１、肉厚ｅ１、および肉厚ｆ１の相互差とは、肉厚ｄ１、肉厚ｅ１、および肉厚ｆ１の最大値と最小値との差のことをいう。つまり、肉厚ｄ１と肉厚ｅ１と肉厚ｆ１とは、相互差が５ｍｍ以下となるように設定されており、略均一の大きさとなっている。また、肉厚ｄ１と肉厚ｅ１とは相互差が５ｍｍ以下となるように設定されており、肉厚ｅ１と肉厚ｆ１とは相互差が５ｍｍ以下となるように設定されている。

【0069】

このように、車輪用軸受装置１Ｂにおいては、ハブ輪１３に凹部１３７が形成されているため、車輪用軸受装置１Ｂの軽量化を図ることが可能となっている。この場合、ハブ輪１３の肉厚ｄ１、ｅ１、ｆ１は、熱処理硬化層Ｒの深さｆ２の２倍以上の厚さに形成されているため、ハブ輪１３の剛性を確保することが可能となっている。また、ハブ輪１３における肉厚ｄ１、肉厚ｅ１、および肉厚ｆ１が略均一の大きさに形成されていると、ハブ輪１３の鍛造加工によるファイバーフローが内側軌道面１３３に沿いながら車輪取り付けフランジ１３２側へ向かって良好に形成されるため、車輪用軸受装置１Ｂの寿命を向上することが可能となっている。

【0070】

なお、ハブ輪１３においては、凹部１３７が軸方向において傾斜面１３９よりもアウター側の部分までにしか形成されていないこともある。この場合は、摺接面１３４と凹部１３７の内周面との間の肉厚ｄ１と、内側軌道面１３３と凹部１３７の内周面との間の肉厚ｅ１とを、肉厚ｄ１および肉厚ｅ１の相互差が５ｍｍ以下となるように設定することができる。この場合においても、ハブ輪１３の鍛造加工によるファイバーフローは内側軌道面１３３に沿って良好に形成されることとなり、車輪用軸受装置１Ｂの寿命を向上することが可能である。

【符号の説明】

【0071】

１、１Ａ、１Ｂ 車輪用軸受装置
２ 外輪
３、１３ ハブ輪
４ 内輪
５ インナー側ボール列
６ アウター側ボール列
９、１９ アウター側シール部材
２３ （インナー側の）外側軌道面
２４ （アウター側の）外側軌道面
２７ 外周面
３２、１３２ 車輪取り付けフランジ
３３、１３３ （アウター側の）内側軌道面
３５、１３５ ボルト孔
３６、１３６ ハブボルト
４１ （インナー側の）内側軌道面
１３４ 摺接面
１３７ 凹部
１３８ 外周面
１３９ 傾斜面
１９２ｅ 堰部
ａ ボール間ピッチ
ｂ （ボールの）ピッチ円径
ｃ （ハブボルトの）ピッチ円径
ｄ１ （ハブ輪の摺接面と凹部の内周面との間の）肉厚
ｄ２ （ハブ輪の摺接面が形成された部分の）熱処理硬化層の深さ
ｅ１ （ハブ輪の内側軌道面と凹部の内周面との間の）肉厚
ｅ２ （ハブ輪の内側軌道面が形成された部分の）熱処理硬化層の深さ
ｆ１ （ハブ輪の傾斜面と凹部の内周面との間の）肉厚
ｆ２ （ハブ輪の傾斜面が形成された部分の）熱処理硬化層の深さ
Ｒ 熱処理硬化層

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】