特許 7518710 車輪用軸受装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-07-09

(45)【発行日】2024-07-18

(54)【発明の名称】車輪用軸受装置

(51)【国際特許分類】

   F16C 19/38 20060101AFI20240710BHJP

   F16C 33/78 20060101ALI20240710BHJP

   B60B 35/14 20060101ALI20240710BHJP

【ＦＩ】

F16C19/38

F16C33/78 Z

B60B35/14 V

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2020161320

(22)【出願日】2020-09-25

(65)【公開番号】P2022054243

(43)【公開日】2022-04-06

【審査請求日】2023-03-20

(73)【特許権者】

【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】関 誠

【審査官】鈴木 貴晴

(56)【参考文献】

【文献】特開２０００－０６５０４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１６２８３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－２９８１０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－０１０３０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】ハブユニット軸受，日本，日本精工株式会社，2015年，https://www.nsk.com/jp/common/data/ctrgPdf/automotive/4201c.pdf

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｃ １９／００－１９／５６，

３３／３０－３３／８２

Ｂ６０Ｂ ２１／００－３１／０６，

３５／００－３７／１２

(57)【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、
一端部に車輪取付フランジを有し、外周に軸方向に延びる小径段部を有するハブ輪、および前記ハブ輪の小径段部に圧入された内輪からなり、前記ハブ輪に前記復列の外側軌道面の一方に対向する内側軌道面を有し、前記内輪に前記復列の外側軌道面の他方に対向する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円錐ころ列と、
前記外方部材のアウター側端部に内径嵌合され、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アウター側開口端を塞ぐアウター側シール部材とを備える車輪用軸受装置であって、
前記円錐ころ列は、転動体である複数の円錐台形状の円錐ころを有し、
アウター側に位置するアウター側円錐ころ列は、各々の前記円錐ころの大径側端面が小径側端面よりもアウター側に位置するように設けられ、
前記車輪取付フランジのアウター側端面とアウター側円錐ころ列のアウター側端部との間の軸方向長さＬ１と、前記車輪取付フランジのアウター側端面と前記外方部材のインナー側端面との間の軸方向長さＬ０との比Ｌ１／Ｌ０が、０．２５を超えて０．３５未満であり、
前記アウター側円錐ころ列のアウター側端部は、当該アウター側円錐ころ列における円錐ころの大径側端面のなかで、最もアウター側に位置している部分であることを特徴とする車輪用軸受装置。

【請求項2】

前記アウター側円錐ころ列の円錐ころ中心とインナー側円錐ころ列の円錐ころ中心との間の軸方向長さＬ２と、前記軸方向長さＬ０との比Ｌ２／Ｌ０が、０．３０を超えて０．４０未満である請求項１に記載の車輪用軸受装置。

【請求項3】

前記アウター側円錐ころ列のアウター側端部とインナー側円錐ころ列のインナー側端部との間の軸方向長さＬ３と、前記軸方向長さＬ０との比Ｌ３／Ｌ０が、０．５０を超えて０．７０未満であり、
前記軸方向長さＬ１と前記軸方向長さＬ３との和が前記軸方向長さＬ０以下である請求項１または請求項２に記載の車輪用軸受装置。

【請求項4】

内周に複列の外側軌道面を有する外方部材と、
一端部に車輪取付フランジを有し、外周に軸方向に延びる小径段部を有するハブ輪、および前記ハブ輪の小径段部に圧入された内輪からなり、前記ハブ輪に前記復列の外側軌道面の一方に対向する内側軌道面を有し、前記内輪に前記復列の外側軌道面の他方に対向する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円錐ころ列と、
前記外方部材のアウター側端部に外径嵌合され、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アウター側開口端を塞ぐアウター側シール部材とを備える車輪用軸受装置であって、
前記円錐ころ列は、転動体である複数の円錐台形状の円錐ころを有し、
アウター側に位置するアウター側円錐ころ列は、各々の前記円錐ころの大径側端面が小径側端面よりもアウター側に位置するように設けられ、
前記車輪取付フランジのアウター側端面とアウター側円錐ころ列のアウター側端部との間の軸方向長さＬ１と、前記車輪取付フランジのアウター側端面と前記外方部材のインナー側端面との間の軸方向長さＬ０との比Ｌ１／Ｌ０が、０．２０を超えて０．３０未満であり、
前記アウター側円錐ころ列のアウター側端部は、当該アウター側円錐ころ列における円錐ころの大径側端面のなかで、最もアウター側に位置している部分であることを特徴とする車輪用軸受装置。

【請求項5】

前記アウター側円錐ころ列の円錐ころ中心とインナー側円錐ころ列の円錐ころ中心との間の軸方向長さＬ２と、前記軸方向長さＬ０との比Ｌ２／Ｌ０が、０．３５を超えて０．４５未満である請求項４に記載の車輪用軸受装置。

【請求項6】

前記アウター側円錐ころ列のアウター側端部とインナー側円錐ころ列のインナー側端部との間の軸方向長さＬ３と、前記軸方向長さＬ０との比Ｌ３／Ｌ０が、０．５５を超えて０．７５未満であり、
前記軸方向長さＬ１と前記軸方向長さＬ３との和が前記軸方向長さＬ０以下である請求項４または請求項５に記載の車輪用軸受装置。

【請求項7】

内周に複列の外側軌道面を有する外方部材と、
一端部に車輪取付フランジを有し、外周に軸方向に延びる小径段部を有するハブ輪、および前記ハブ輪の小径段部に圧入された内輪からなり、前記ハブ輪に前記復列の外側軌道面の一方に対向する内側軌道面を有し、前記内輪に前記復列の外側軌道面の他方に対向する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円錐ころ列と、
前記外方部材のアウター側端部に内径嵌合される芯金と、前記芯金に対向して配置され前記内方部材の外周面に嵌合される金属環と、前記芯金に固着され前記金属環に接触するシールリップを有する弾性部材とを備え、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アウター側開口端を塞ぐアウター側シール部材とを備える車輪用軸受装置であって、
前記円錐ころ列は、転動体である複数の円錐台形状の円錐ころを有し、
アウター側に位置するアウター側円錐ころ列は、各々の前記円錐ころの大径側端面が小径側端面よりもアウター側に位置するように設けられ、
前記車輪取付フランジのアウター側端面とアウター側円錐ころ列のアウター側端部との間の軸方向長さＬ１と、前記車輪取付フランジのアウター側端面と前記外方部材のインナー側端面との間の軸方向長さＬ０との比Ｌ１／Ｌ０が、０．３０を超えて０．４０未満であり、
前記アウター側円錐ころ列のアウター側端部は、当該アウター側円錐ころ列における円錐ころの大径側端面のなかで、最もアウター側に位置している部分であることを特徴とする車輪用軸受装置。

【請求項8】

前記アウター側円錐ころ列の円錐ころ中心とインナー側円錐ころ列の円錐ころ中心との間の軸方向長さＬ２と、前記軸方向長さＬ０との比Ｌ２／Ｌ０が、０．２５を超えて０．３５未満である請求項７に記載の車輪用軸受装置。

【請求項9】

前記アウター側円錐ころ列のアウター側端部とインナー側円錐ころ列のインナー側端部との間の軸方向長さＬ３と、前記軸方向長さＬ０との比Ｌ３／Ｌ０が、０．４５を超えて０．６５未満であり、
前記軸方向長さＬ１と前記軸方向長さＬ３との和が前記軸方向長さＬ０以下である請求項７または請求項８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】

ピックアップトラックまたはＳＵＶ（SportsUtility Vehicle）には、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（特許文献１参照）。

【0003】

特許文献１に開示される車輪用軸受装置では、負荷容量を増大させるために、アウター側の円錐ころ列およびインナー側の円錐ころ列における円錐ころの長さ又は径等を適宜設定することによって軸受の剛性を向上させている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００８－１６４００５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかし、負荷容量を増大させる際に、円錐ころ列が占めるスペースを大きく設定すると、車両用軸受装置の軸方向における長さが必要以上に大きくなってしまう。

【0006】

そこで、本発明では、円錐ころ列を備えた車輪用軸受装置において、必要な負荷容量に対して適切な大きさに構成することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

即ち、第一の発明は、内周に複列の外側軌道面を有する外方部材と、一端部に車輪取付フランジを有し、外周に軸方向に延びる小径段部を有するハブ輪、および前記ハブ輪の小径段部に圧入された内輪からなり、前記ハブ輪に前記復列の外側軌道面の一方に対向する内側軌道面を有し、前記内輪に前記復列の外側軌道面の他方に対向する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円錐ころ列と、前記外方部材のアウター側端部に内径嵌合され、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アウター側開口端を塞ぐアウター側シール部材とを備える車輪用軸受装置であって、前記車輪取付フランジのアウター側端面とアウター側円錐ころ列のアウター側端部との間の軸方向長さＬ１と、前記車輪取付フランジのアウター側端面と前記外方部材のインナー側端面との間の軸方向長さＬ０との比Ｌ１／Ｌ０が、０．２５を超えて０．３５未満であることを特徴とする車輪用軸受装置である。

【0008】

第四の発明は、内周に複列の外側軌道面を有する外方部材と、一端部に車輪取付フランジを有し、外周に軸方向に延びる小径段部を有するハブ輪、および前記ハブ輪の小径段部に圧入された内輪からなり、前記ハブ輪に前記復列の外側軌道面の一方に対向する内側軌道面を有し、前記内輪に前記復列の外側軌道面の他方に対向する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円錐ころ列と、前記外方部材のアウター側端部に外径嵌合され、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アウター側開口端を塞ぐアウター側シール部材とを備える車輪用軸受装置であって、前記車輪取付フランジのアウター側端面とアウター側円錐ころ列のアウター側端部との間の軸方向長さＬ１と、前記車輪取付フランジのアウター側端面と前記外方部材のインナー側端面との間の軸方向長さＬ０との比Ｌ１／Ｌ０が、０．２０を超えて０．３０未満であることを特徴とする車輪用軸受装置である。

【0009】

第七の発明は、内周に複列の外側軌道面を有する外方部材と、一端部に車輪取付フランジを有し、外周に軸方向に延びる小径段部を有するハブ輪、および前記ハブ輪の小径段部に圧入された内輪からなり、前記ハブ輪に前記復列の外側軌道面の一方に対向する内側軌道面を有し、前記内輪に前記復列の外側軌道面の他方に対向する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円錐ころ列と、前記外方部材のアウター側端部に内径嵌合される芯金と、前記芯金に対向して配置され前記内方部材の外周面に嵌合される金属環と、前記芯金に固着され前記金属環に接触するシールリップを有する弾性部材とを備え、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アウター側開口端を塞ぐアウター側シール部材とを備える車輪用軸受装置であって、前記車輪取付フランジのアウター側端面とアウター側円錐ころ列のアウター側端部との間の軸方向長さＬ１と、前記車輪取付フランジのアウター側端面と前記外方部材のインナー側端面との間の軸方向長さＬ０との比Ｌ１／Ｌ０が、０．３０を超えて０．４０未満であることを特徴とする車輪用軸受装置である。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば円錐ころ列を備えた車輪用軸受装置において、必要な負荷容量に対して適切な大きさに構成することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】第１実施形態に係る車輪用軸受装置を示す側面断面図。

【図2】第２実施形態に係る車輪用軸受装置を示す側面断面図。

【図3】第３実施形態に係る車輪用軸受装置を示す側面断面図。

【発明を実施するための形態】

【0012】

[車輪用軸受装置の第１実施形態]
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】

図１に示す第１実施形態に係る車輪用軸受装置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、ピックアップトラックまたはＳＵＶ等の車両に用いられる。車輪用軸受装置１は、第３世代と称呼される駆動輪用の軸受装置である。車輪用軸受装置１は、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円錐ころ列５およびアウター側円錐ころ列６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。ここで、インナー側とは、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、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。また、軸方向とは、車輪用軸受装置１の回転軸に沿った方向を表す。

【0014】

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２ａ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２ｂが形成されている。

【0015】

外輪２の内周面には、インナー側の外側軌道面２ｃと、アウター側の外側軌道面２ｄとが形成されている。インナー側の外側軌道面２ｃは、インナー側に向かうにつれて大径となる傾斜面に形成されている。アウター側の外側軌道面２ｄは、アウター側に向かうにつれて大径となる傾斜面に形成されている。外輪２の外周面には、図示しない車体側の部材（ナックル）に取り付けるための車体取り付けフランジ２ｅが一体的に形成されている。車体取り付けフランジ２ｅには、車体側の部材と外輪２とを締結する締結部材が挿入されるボルト孔２ｇが設けられている。

【0016】

ハブ輪３のインナー側端部の外周面には、アウター側端部よりも縮径された小径段部３ａ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３ｂが一体的に形成されている。車輪取り付けフランジ３ｂには、ハブボルトが圧入されるボルト孔３ｆが設けられている。

【0017】

ハブ輪３には、外輪２のアウター側の外側軌道面２ｄに対向するようにアウター側の内側軌道面３ｃが設けられている。内側軌道面３ｃは、アウター側に向かうにつれて大径となる傾斜面に形成されている。また、ハブ輪３においては、車輪取り付けフランジ３ｂの基部側におけるインナー側の面に、アウター側シール部材１０が摺接するリップ摺接面３ｄが形成されている。ハブ輪３の小径段部３ａには、内輪４が設けられている。

【0018】

内輪４の外周面には、周方向に環状の内側軌道面４ａが形成されている。ハブ輪３のインナー側に、内輪４によって内側軌道面４ａが構成されている。内側軌道面４ａは、インナー側に向かうにつれて大径となる傾斜面に形成されている。内輪４の内側軌道面４ａは、外輪２のインナー側の外側軌道面２ｃに対向している。

【0019】

転動列であるインナー側円錐ころ列５とアウター側円錐ころ列６は、転動体である複数の円錐ころ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。

【0020】

円錐ころ７は、小径側端面７ａと、小径側端面７ａよりも大径の大径側端面７ｂとを有した円錐台形状に形成されている。インナー側円錐ころ列５の円錐ころ７は、大径側端面７ｂが小径側端面７ａよりもインナー側に配置されている。アウター側円錐ころ列６の円錐ころ７は、大径側端面７ｂが小径側端面７ａよりもアウター側に配置されている。インナー側円錐ころ列５の円錐ころ７は円錐ころ中心Ｐｉを有しており、アウター側円錐ころ列６の円錐ころ７は円錐ころ中心Ｐｏを有している。外輪２と、ハブ輪３および内輪４と、インナー側円錐ころ列５と、アウター側円錐ころ列６とから複列円錐ころ軸受が構成されている。

【0021】

第１実施形態に係る車輪用軸受装置１においては、ハブ輪３における車輪取付フランジ３ｂのアウター側端面３ｇと外輪２のインナー側端面２ｈとの間の軸方向長さをＬ０とし、車輪取付フランジ３ｂのアウター側端面３ｇとアウター側円錐ころ列６のアウター側端部との間の軸方向長さをＬ１としたときに、軸方向長さＬ１と軸方向長さＬ０との比Ｌ１／Ｌ０が、０．２５を超えて０．３５未満となるように構成されている（０．２５＜Ｌ１／Ｌ０＜０．３５）。この場合、アウター側円錐ころ列６のアウター側端部とは、アウター側円錐ころ列６における円錐ころ７の大径側端面７ｂのなかで最もアウター側に位置している部分のことである。

【0022】

このように、比Ｌ１／Ｌ０が、０．２５を超えて０．３５未満となるように構成することで、車輪用軸受装置１におけるアウター側円錐ころ列６の軸方向の配置位置を、車輪取付フランジ３ｂの軸方向における厚さ、およびアウター側シール部材１０が占める軸方向のスペースを考慮しながら、適切に設定することが可能となる。これにより、車両用軸受装置１の軸方向における長さが必要以上に大きくなってしまうことを抑制して、車両用軸受装置１を必要な負荷容量に対して適切な大きさに構成しつつ、必要な負荷容量を得ることが可能になる。

【0023】

また、車輪用軸受装置１においては、アウター側円錐ころ列６における円錐ころ７の円錐ころ中心Ｐｏとインナー側円錐ころ列５における円錐ころ７の円錐ころ中心Ｐｉとの間の軸方向長さをＬ２としたときに、軸方向長さＬ２と軸方向長さＬ０との比Ｌ２／Ｌ０が、０．３０を超えて０．４０未満となるように構成されている（０．３０＜Ｌ２／Ｌ０＜０．４０）。

【0024】

このように、比Ｌ２／Ｌ０が、０．３０を超えて０．４０未満となるように構成することで、車輪用軸受装置１におけるインナー側円錐ころ列５とアウター側円錐ころ列６との軸方向における間隔を、車輪取付フランジ３ｂの軸方向における厚さ、およびアウター側シール部材１０が占める軸方向のスペースを考慮しながら、適切に設定することが可能となる。これにより、車両用軸受装置１の軸方向における長さが必要以上に大きくなってしまうことを抑制して、車両用軸受装置１を必要な負荷容量に対して適切な大きさに構成しつつ、必要な負荷容量を得ることが可能になる。

【0025】

また、車輪用軸受装置１においては、アウター側円錐ころ列６のアウター側端部とインナー側円錐ころ列５のインナー側端部との間の軸方向長さをＬ３としたときに、軸方向長さＬ３と軸方向長さＬ０との比Ｌ３／Ｌ０が、０．５０を超えて０．７０未満となり（０．５０＜Ｌ３／Ｌ０＜０．７０）、軸方向長さＬ１と軸方向長さＬ３との和が軸方向長さＬ０以下（Ｌ１＋Ｌ３≦Ｌ０）となるように構成されている。この場合、インナー側円錐ころ列５のインナー側端部とは、インナー側円錐ころ列５における円錐ころ７の大径側端面７ｂのなかで最もインナー側に位置している部分のことである。

【0026】

このように、比Ｌ３／Ｌ０が０．５０を超えて０．７０未満となるとともに、軸方向長さＬ１と軸方向長さＬ３との和が軸方向長さＬ０以下となるように構成することで、車輪用軸受装置１においてインナー側円錐ころ列５とアウター側円錐ころ列６とが配置される軸方向のスペースの大きさを、車輪取付フランジ３ｂの軸方向における厚さ、およびアウター側シール部材１０が占める軸方向のスペースを考慮しながら、適切に設定することが可能となる。これにより、車両用軸受装置１の軸方向における長さが必要以上に大きくなってしまうことを抑制して、車両用軸受装置１を必要な負荷容量に対して適切な大きさに構成しつつ、必要な負荷容量を得ることが可能になる。

【0027】

[第１実施形態に係る車両用軸受装置の評価]
次に、アウター側シール部材１０が外輪２に内径嵌合された第１実施形態に係る車両用軸受装置１について、ハブ輪３における車輪取り付けフランジ３ｂの強度である「ハブ輪フランジ強度」、車両用軸受装置１の「軸受負荷容量」、およびアウター側シール部材１０が占めるスペースである「シールスペース」の評価を行い、これらの評価結果に基づいて総合評価を行った。

【0028】

ハブ輪フランジ強度および軸受負荷容量の評価、ならびに総合評価は、比Ｌ１／Ｌ０が０．１０～０．５５の範囲に設定された車両用軸受装置１、比Ｌ２／Ｌ０が０．１０～０．５５の範囲に設定された車両用軸受装置１、および比Ｌ３／Ｌ０が０．４０～０．８０の範囲に設定された車両用軸受装置１について行い、シールスペースの評価は、比Ｌ２／Ｌ０が０．１０～０．５５の範囲に設定された車両用軸受装置１について行った。

【0029】

第１実施形態に係る車両用軸受装置１についての評価結果を表１に示す。なお、表１における評価結果に関し、「◎」は極めて良好、「○」は良好、「×」は悪い、をそれぞれ意味する。

【0030】

【表1】

【0031】

（比Ｌ１／Ｌ０に関する評価結果）
ハブ輪フランジ強度は、比Ｌ１／Ｌ０が０．５０～０．５５の範囲にあるときに「◎」であり、０．２５～０．４０の範囲にあるときに「○」であった。一方、比Ｌ１／Ｌ０が０．１０～０．２０の範囲にあるときは「×」であった。軸受負荷容量は、比Ｌ１／Ｌ０が０．１０～０．１５の範囲にあるときに「◎」であり、０．２０～０．３５の範囲にあるときに「○」であった。一方、比Ｌ１／Ｌ０が０．４０～０．５５の範囲にあるときは「×」であった。

【0032】

ハブ輪フランジ強度および軸受負荷容量の評価結果を総合評価すると、比Ｌ１／Ｌ０が０．２５～０．３５のときが最適であることが分かった。

【0033】

（比Ｌ２／Ｌ０に関する評価結果）
ハブ輪フランジ強度は、比Ｌ２／Ｌ０が０．１０～０．１５の範囲にあるときに「◎」であり、０．２０～０．４０の範囲にあるときに「○」であった。一方、比Ｌ２／Ｌ０が０．５０～０．５５の範囲にあるときは「×」であった。シールスペースは、比Ｌ２／Ｌ０が０．１０～０．１５の範囲にあるときに「◎」であり、０．２０～０．４０の範囲にあるときに「○」であった。一方、比Ｌ２／Ｌ０が０．５０～０．５５の範囲にあるときは「×」であった。軸受負荷容量は、比Ｌ２／Ｌ０が０．５０～０．５５の範囲にあるときに「◎」であり、０．３０～０．４０の範囲にあるときに「○」であった。一方、比Ｌ２／Ｌ０が０．１０～０．２５の範囲にあるときは「×」であった。

【0034】

ハブ輪フランジ強度、シールスペース、および軸受負荷容量の評価結果を総合評価すると、比Ｌ２／Ｌ０が０．３０～０．４０のときが最適であることが分かった。

【0035】

（比Ｌ３／Ｌ０に関する評価結果）
ハブ輪フランジ強度は、比Ｌ３／Ｌ０が０．４０～０．４５の範囲にあるときに「◎」であり、０．５０～０．７０の範囲にあるときに「○」であった。一方、比Ｌ３／Ｌ０が０．７５～０．８０の範囲にあるときは「×」であった。軸受負荷容量は、比Ｌ３／Ｌ０が０．７５～０．８０の範囲にあるときに「◎」であり、０．５０～０．７０の範囲にあるときに「○」であった。一方、比Ｌ３／Ｌ０が０．４０～０．４５の範囲にあるときは「×」であった。

【0036】

ハブ輪フランジ強度および軸受負荷容量の評価結果を総合評価すると、比Ｌ３／Ｌ０が０．５０～０．７０のときが最適であることが分かった。

【0037】

[車輪用軸受装置の第２実施形態]
次に、車輪用軸受装置の第２実施形態について説明する。
図２に示すように、第２実施形態に係る車輪用軸受装置１Ａは、アウター側シール部材１０に代えてアウター側シール部材２０を有している点で第１実施形態に係る車輪用軸受装置１と異なっている。その他の部分は第１実施形態に係る車輪用軸受装置１と同様の構成であるため、説明を省略する。

【0038】

アウター側シール部材２０は、外輪２のアウター側端部に外径嵌合されており、外輪２のアウター側端部とハブ輪３との隙間を塞いでいる。アウター側シール部材２０の芯金２１は、外輪２のアウター側端部における外周面に嵌合される円筒状の嵌合部２１ａと、嵌合部２１ａのアウター側端部から外径側および内径側へ延びる側板部２１ｂとを有している。

【0039】

グリースリップ２２ｂは、弾性部材２２が有するシールリップの中で最も内径側に配置されており、芯金２１に接合された基部２２ａから内径側かつインナー側へ向けて延出している。グリースリップ２２ｂの先端部はリップ摺接面３ｄに摺動可能に接触している。第１サイドリップ２２ｃは、グリースリップ２２ｂよりも外径側に配置されており、基部２２ａから外径側かつアウター側へ向けて延出している。第１サイドリップ２２ｃの先端部はリップ摺接面３ｄに摺動可能に接触している。第２サイドリップ２２ｄは、第１サイドリップ２２ｃよりも外径側に配置されており、基部２２ａから外径側かつアウター側へ向けて延出している。第２サイドリップ２２ｄの先端部はリップ摺接面３ｄに摺動可能に接触している。

【0040】

ラビリンスリップ２２ｅは、第２サイドリップ２２ｄよりも外径側に配置されており、基部２２ａから外径側かつアウター側へ向けて延出している。ラビリンスリップ２２ｅの先端部はリップ摺接面３ｄとラビリンス隙間を介して対向している。

【0041】

グリースリップ２２ｂおよび第１サイドリップ２２ｃは、外輪２のアウター側端部における外周面よりも内径側に配置されており、第２サイドリップ２２ｄおよびラビリンスリップ２２ｅは、外輪２のアウター側端部における外周面よりも外径側に配置されている。

【0042】

第２実施形態に係る車輪用軸受装置１Ａにおいては、軸方向長さＬ１と軸方向長さＬ０との比Ｌ１／Ｌ０が０．２０を超えて０．３０未満となるように構成している（０．２０＜Ｌ１／Ｌ０＜０．３０）。

【0043】

つまり、車輪用軸受装置１Ａが、外輪２のアウター側端部に外径嵌合され、外輪２とハブ輪３とによって形成された環状空間のアウター側開口端を塞ぐアウター側シール部材２０を有し、アウター側シール部材２０が３枚以上の接触リップ２２ｂ、２２ｃ、２２ｄを有する構成の場合は、比Ｌ１／Ｌ０を０．２０を超えて０．３０未満となるように設定している。

【0044】

アウター側シール部材２０は、外輪２に内径嵌合されるアウター側シール部材１０よりも軸方向に占めるスペースが小さくなる傾向にある。よって、アウター側円錐ころ列６を車輪取付フランジ３ｂに近づけて配置することが可能である。従って、第２実施形態に係る車輪用軸受装置１Ａにおいては、アウター側シール部材２０を用いた場合の比Ｌ１／Ｌ０の大きさの範囲（０．２０＜Ｌ１／Ｌ０＜０．３０）を、アウター側シール部材１０を用いた場合の比Ｌ１／Ｌ０の大きさの範囲（０．２５＜Ｌ１／Ｌ０＜０．３５）よりも小さくさせている。これにより、車両用軸受装置１Ａを必要な負荷容量に対してより適切な大きさに構成しつつ、必要な負荷容量を得ることが可能になる。

【0045】

また、第２実施形態に係る車輪用軸受装置１Ａにおいては、軸方向長さＬ２と軸方向長さＬ０との比Ｌ２／Ｌ０が０．３５を超えて０．４５未満となるように構成している（０．３５＜Ｌ２／Ｌ０＜０．４５）。

【0046】

アウター側シール部材２０は、アウター側シール部材１０よりも軸方向に占めるスペースが小さくなる傾向にあるため、インナー側円錐ころ列５とアウター側円錐ころ列６とを軸方向に離して配置することが可能である。従って、第２実施形態に係る車輪用軸受装置１Ａにおいては、アウター側シール部材２０を用いた場合の比Ｌ２／Ｌ０の大きさの範囲（０．３５＜Ｌ２／Ｌ０＜０．４５）を、アウター側シール部材１０を用いた場合の比Ｌ２／Ｌ０の大きさの範囲（０．３０＜Ｌ２／Ｌ０＜０．４０）よりも大きくさせている。これにより、車両用軸受装置１Ａを必要な負荷容量に対してより適切な大きさに構成しつつ、必要な負荷容量を得ることが可能になる。

【0047】

さらに、第２実施形態に係る車輪用軸受装置１Ａにおいては、軸方向長さＬ３と軸方向長さＬ０との比Ｌ３／Ｌ０が０．５５を超えて０．７５未満となるように構成している（０．５５＜Ｌ３／Ｌ０＜０．７５）。

【0048】

アウター側シール部材２０は、アウター側シール部材１０よりも軸方向に占めるスペースが小さくなる傾向にあるため、インナー側円錐ころ列５とアウター側円錐ころ列６とが配置される軸方向のスペースの大きさを大きくすることが可能である。従って、第２実施形態に係る車輪用軸受装置１Ａにおいては、アウター側シール部材２０を用いた場合の比Ｌ３／Ｌ０の大きさの範囲（０．５５＜Ｌ３／Ｌ０＜０．７５）を、アウター側シール部材１０を用いた場合の比Ｌ３／Ｌ０の大きさの範囲（０．５０＜Ｌ３／Ｌ０＜０．７０）よりも大きくさせている。これにより、車両用軸受装置１Ａを必要な負荷容量に対してより適切な大きさに構成しつつ、必要な負荷容量を得ることが可能になる。

【0049】

[第２実施形態に係る車両用軸受装置の評価]
次に、アウター側シール部材２０が外輪２に外径嵌合された第２実施形態に係る車両用軸受装置１Ａについて、ハブ輪３における車輪取り付けフランジ３ｂの強度である「ハブ輪フランジ強度」、車両用軸受装置１Ａの「軸受負荷容量」、およびアウター側シール部材１０が占めるスペースである「シールスペース」の評価を行い、これらの評価結果に基づいて総合評価を行った。

【0050】

ハブ輪フランジ強度および軸受負荷容量の評価、ならびに総合評価は、比Ｌ１／Ｌ０が０．１０～０．５５の範囲に設定された車両用軸受装置１Ａ、比Ｌ２／Ｌ０が０．２０～０．６０の範囲に設定された車両用軸受装置１Ａ、および比Ｌ３／Ｌ０が０．４５～０．８５の範囲に設定された車両用軸受装置１Ａについて行い、シールスペースの評価は、比Ｌ２／Ｌ０が０．２０～０．６０の範囲に設定された車両用軸受装置１Ａについて行った。

【0051】

第２実施形態に係る車両用軸受装置１Ａについての評価結果を表２に示す。なお、表２における評価結果に関し、「◎」は極めて良好、「○」は良好、「×」は悪い、をそれぞれ意味する。

【0052】

【表2】

【0053】

（比Ｌ１／Ｌ０に関する評価結果）
ハブ輪フランジ強度は、比Ｌ１／Ｌ０が０．５０～０．５５の範囲にあるときに「◎」であり、０．２０～０．４０の範囲にあるときに「○」であった。一方、比Ｌ１／Ｌ０が０．１０～０．１５の範囲にあるときは「×」であった。軸受負荷容量は、比Ｌ１／Ｌ０が０．１０～０．１５の範囲にあるときに「◎」であり、０．２０～０．３０の範囲にあるときに「○」であった。一方、比Ｌ１／Ｌ０が０．３５～０．５５の範囲にあるときは「×」であった。

【0054】

ハブ輪フランジ強度および軸受負荷容量の評価結果を総合評価すると、比Ｌ１／Ｌ０が０．２０～０．３０のときが最適であることが分かった

【0055】

（比Ｌ２／Ｌ０に関する評価結果）
ハブ輪フランジ強度は、比Ｌ２／Ｌ０が０．２０～０．２５の範囲にあるときに「◎」であり、０．３０～０．４５の範囲にあるときに「○」であった。一方、比Ｌ２／Ｌ０が０．５０～０．６０の範囲にあるときは「×」であった。シールスペースは、比Ｌ２／Ｌ０が０．２０～０．２５の範囲にあるときに「◎」であり、０．３０～０．４５の範囲にあるときに「○」であった。一方、比Ｌ２／Ｌ０が０．５０～０．６０の範囲にあるときは「×」であった。軸受負荷容量は、比Ｌ２／Ｌ０が０．５５～０．６０の範囲にあるときに「◎」であり、０．３５～０．５０の範囲にあるときに「○」であった。一方、比Ｌ２／Ｌ０が０．２０～０．３０の範囲にあるときは「×」であった。

【0056】

ハブ輪フランジ強度、シールスペース、および軸受負荷容量の評価結果を総合評価すると、比Ｌ２／Ｌ０が０．３５～０．４５のときが最適であることが分かった。

【0057】

（比Ｌ３／Ｌ０に関する評価結果）
ハブ輪フランジ強度は、比Ｌ３／Ｌ０が０．４５～０．５０の範囲にあるときに「◎」であり、０．５５～０．７５の範囲にあるときに「○」であった。一方、比Ｌ３／Ｌ０が０．８０～０．８５の範囲にあるときは「×」であった。軸受負荷容量は、比Ｌ３／Ｌ０が０．８０～０．８５の範囲にあるときに「◎」であり、０．５５～０．７５の範囲にあるときに「○」であった。一方、比Ｌ３／Ｌ０が０．４５～０．５０の範囲にあるときは「×」であった。

【0058】

ハブ輪フランジ強度および軸受負荷容量の評価結果を総合評価すると、比Ｌ３／Ｌ０が０．５５～０．７５のときが最適であることが分かった。

【0059】

[車輪用軸受装置の第３実施形態]
次に、車輪用軸受装置の第３実施形態について説明する。
図３に示すように、第３実施形態に係る車輪用軸受装置１Ｂは、アウター側シール部材１０に代えてアウター側シール部材３０を有している点で第１実施形態に係る車輪用軸受装置１と異なっている。その他の部分は第１実施形態に係る車輪用軸受装置１と同様の構成であるため、説明を省略する。

【0060】

アウター側シール部材３０は、金属環３３を有している。金属環３３は、ハブ輪３のリップ摺接面３ｄに嵌合されており、芯金３１に対向して配置されている。弾性部材３２のグリースリップ３２ｂ、第１サイドリップ３２ｃ、および第２サイドリップ３２ｄは、金属環３３と対向しており、グリースリップ３２ｂの先端部、第１サイドリップ３２ｃの先端部、および第２サイドリップ３２ｄの先端部は、金属環３３に摺動可能に接触している。このように、グリースリップ３２ｂ、第１サイドリップ３２ｃ、および第２サイドリップ３２ｄは、内方部材であるハブ輪３に嵌合される金属環３３に摺動可能に接触する接触リップとして構成されている。

【0061】

第３実施形態に係る車輪用軸受装置１Ｂにおいては、軸方向長さＬ１と軸方向長さＬ０との比Ｌ１／Ｌ０が０．３０を超えて０．４０未満となるように構成している（０．３０＜Ｌ１／Ｌ０＜０．４０）。

【0062】

つまり、車輪用軸受装置１Ｂが、芯金３１と金属環３３と弾性部材３２とを有し、外輪２とハブ輪３とによって形成された環状空間のアウター側開口端を塞ぐアウター側シール部材３０を備えており、弾性部材３２が３枚以上の接触リップを有する構成の場合は、比Ｌ１／Ｌ０を０．３０を超えて０．４０未満となるように設定している。

【0063】

金属環３３を有するアウター側シール部材３０は、アウター側シール部材１０よりも軸方向に占めるスペースが大きくなる傾向にあるため、アウター側シール部材３０を用いた場合はアウター側シール部材１０を用いた場合よりも、アウター側円錐ころ列６を車輪取付フランジ３ｂから離れた位置に配置する必要がある。従って、第３実施形態に係る車輪用軸受装置１Ｂにおいては、アウター側シール部材３０を用いた場合の比Ｌ１／Ｌ０の大きさの範囲（０．３０＜Ｌ１／Ｌ０＜０．４０）を、アウター側シール部材１０を用いた場合の比Ｌ１／Ｌ０の大きさの範囲（０．２５＜Ｌ１／Ｌ０＜０．３５）よりも大きくさせている。これにより、車両用軸受装置１Ｂを必要な負荷容量に対してより適切な大きさに構成しつつ、必要な負荷容量を得ることが可能になる。

【0064】

また、第３実施形態に係る車輪用軸受装置１Ｂにおいては、軸方向長さＬ２と軸方向長さＬ０との比Ｌ２／Ｌ０が０．２５を超えて０．３５未満となるように構成している（０．２５＜Ｌ２／Ｌ０＜０．３５）。

【0065】

金属環３３を有するアウター側シール部材３０は、アウター側シール部材１０よりも軸方向に占めるスペースが大きくなる傾向にあるため、インナー側円錐ころ列５とアウター側円錐ころ列６とを軸方向に近づけて配置することが好ましい。従って、第３実施形態に係る車輪用軸受装置１Ｂにおいては、アウター側シール部材３０を用いた場合の比Ｌ２／Ｌ０の大きさの範囲（０．２５＜Ｌ２／Ｌ０＜０．３５）を、アウター側シール部材１０を用いた場合の比Ｌ２／Ｌ０の大きさの範囲（０．３＜Ｌ２／Ｌ０＜０．４）よりも小さくさせている。これにより、車両用軸受装置１Ｂを必要な負荷容量に対してより適切な大きさに構成しつつ、必要な負荷容量を得ることが可能になる。

【0066】

さらに、第３実施形態に係る車輪用軸受装置１Ｂにおいては、軸方向長さＬ３と軸方向長さＬ０との比Ｌ３／Ｌ０が０．４５を超えて０．６５未満となるように構成している（０．４５＜Ｌ３／Ｌ０＜０．６５）。

【0067】

金属環３３を有するアウター側シール部材３０は、アウター側シール部材１０よりも軸方向に占めるスペースが大きくなる傾向にあるため、インナー側円錐ころ列５とアウター側円錐ころ列６とが配置される軸方向のスペースの大きさを小さくすることが好ましい。従って、第３実施形態に係る車輪用軸受装置１Ｂにおいては、アウター側シール部材３０を用いた場合の比Ｌ３／Ｌ０の大きさの範囲（０．４５＜Ｌ３／Ｌ０＜０．６５）を、アウター側シール部材１０を用いた場合の比Ｌ３／Ｌ０の大きさの範囲（０．５０＜Ｌ３／Ｌ０＜０．７０）よりも大きくさせている。これにより、車両用軸受装置１Ｂを必要な負荷容量に対してより適切な大きさに構成しつつ、必要な負荷容量を得ることが可能になる。

【0068】

[第３実施形態に係る車両用軸受装置の評価]
次に、金属環３３を有するアウター側シール部材３０が外輪２に内径嵌合された第３実施形態に係る車両用軸受装置１Ｂについて、ハブ輪３における車輪取り付けフランジ３ｂの強度である「ハブ輪フランジ強度」、車両用軸受装置１Ｂの「軸受負荷容量」、およびアウター側シール部材１０が占めるスペースである「シールスペース」の評価を行い、これらの評価結果に基づいて総合評価を行った。

【0069】

ハブ輪フランジ強度および軸受負荷容量の評価、ならびに総合評価は、比Ｌ１／Ｌ０が０．１０～０．５５の範囲に設定された車両用軸受装置１Ｂ、比Ｌ２／Ｌ０が０．１０～０．５５の範囲に設定された車両用軸受装置１Ｂ、および比Ｌ３／Ｌ０が０．３５～０．７５の範囲に設定された車両用軸受装置１Ｂについて行い、シールスペースの評価は、比Ｌ２／Ｌ０が０．１０～０．５５の範囲に設定された車両用軸受装置１Ｂについて行った。

【0070】

第３実施形態に係る車両用軸受装置１Ｂについての評価結果を表３に示す。なお、表３における評価結果に関し、「◎」は極めて良好、「○」は良好、「×」は悪い、をそれぞれ意味する。

【0071】

【表3】

【0072】

（比Ｌ１／Ｌ０に関する評価結果）
ハブ輪フランジ強度は、比Ｌ１／Ｌ０が０．５０～０．５５の範囲にあるときに「◎」であり、０．３０～０．４０の範囲にあるときに「○」であった。一方、比Ｌ１／Ｌ０が０．１０～０．２５の範囲にあるときは「×」であった。軸受負荷容量は、比Ｌ１／Ｌ０が０．１０～０．２０の範囲にあるときに「◎」であり、０．２５～０．４０の範囲にあるときに「○」であった。一方、比Ｌ１／Ｌ０が０．５０～０．５５の範囲にあるときは「×」であった。

【0073】

ハブ輪フランジ強度および軸受負荷容量の評価結果を総合評価すると、比Ｌ１／Ｌ０が０．３０～０．４０のときが最適であることが分かった。

【0074】

（比Ｌ２／Ｌ０に関する評価結果）
ハブ輪フランジ強度は、比Ｌ２／Ｌ０が０．１０～０．１５の範囲にあるときに「◎」であり、０．２０～０．３５の範囲にあるときに「○」であった。一方、比Ｌ２／Ｌ０が０．４０～０．５５の範囲にあるときは「×」であった。シールスペースは、比Ｌ２／Ｌ０が０．１０～０．１５の範囲にあるときに「◎」であり、０．２０～０．３５の範囲にあるときに「○」であった。一方、比Ｌ２／Ｌ０が０．４０～０．５５の範囲にあるときは「×」であった。軸受負荷容量は、比Ｌ２／Ｌ０が０．５０～０．５５の範囲にあるときに「◎」であり、０．２５～０．４０の範囲にあるときに「○」であった。一方、比Ｌ２／Ｌ０が０．１０～０．２０の範囲にあるときは「×」であった。

【0075】

ハブ輪フランジ強度、シールスペース、および軸受負荷容量の評価結果を総合評価すると、比Ｌ２／Ｌ０が０．２５～０．３５のときが最適であることが分かった。

【0076】

（比Ｌ３／Ｌ０に関する評価結果）
ハブ輪フランジ強度は、比Ｌ３／Ｌ０が０．３５～０．４０の範囲にあるときに「◎」であり、０．４５～０．６５の範囲にあるときに「○」であった。一方、比Ｌ３／Ｌ０が０．７０～０．７５の範囲にあるときは「×」であった。軸受負荷容量は、比Ｌ３／Ｌ０が０．７０～０．７５の範囲にあるときに「◎」であり、０．４５～０．６５の範囲にあるときに「○」であった。一方、比Ｌ３／Ｌ０が０．３５～０．４０の範囲にあるときは「×」であった。

【0077】

ハブ輪フランジ強度および軸受負荷容量の評価結果を総合評価すると、比Ｌ３／Ｌ０が０．４５～０．６５のときが最適であることが分かった。

【0078】

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】

【0079】

１、１Ａ、１Ｂ 車輪用軸受装置
２ 外輪
２ｂ アウター側開口部
２ｃ （インナー側の）外側軌道面
２ｄ （アウター側の）外側軌道面
２ｈ （外輪の）インナー側端面
３ ハブ輪
３ａ 小径段部
３ｂ 車輪取り付けフランジ
３ｃ 内側軌道面
３ｇ （車輪取付フランジの）アウター側端面
４ 内輪
４ａ 内側軌道面
５ インナー側円錐ころ列
６ アウター側円錐ころ列
７ 円錐ころ
１０、２０、３０ アウター側シール部材
３１ 芯金
３２ 弾性部材
３３ 金属環
Ｌ０ 車輪取付フランジのアウター側端面と外方部材のインナー側端面との間の軸方向長さ
Ｌ１ 車輪取付フランジのアウター側端面とアウター側円錐ころ列のアウター側端部との間の軸方向長さ
Ｌ２ アウター側円錐ころ列の円錐ころ中心とインナー側円錐ころ列の円錐ころ中心との間の軸方向長さ
Ｌ３ アウター側円錐ころ列のアウター側端部とインナー側円錐ころ列のインナー側端部との間の軸方向長さ
Ｐｉ インナー側円錐ころ列における円錐ころ中心
Ｐｏ アウター側円錐ころ列における円錐ころ中心

【図1】

【図2】

【図3】