WO2007125651A1

WO2007125651A1 - 車輪用軸受装置

Info

Publication number: WO2007125651A1
Application number: PCT/JP2007/000453
Authority: WO
Inventors: Kazuo Komori; Kazuhiro Baba; Kazunori Kubota; Takayuki Norimatsu; Akira Fujimura; Shinji Morita
Original assignee: Ntn Corporation
Priority date: 2006-04-25
Filing date: 2007-04-25
Publication date: 2007-11-08
Also published as: US20090052823A1; DE112007001018T5; US7748909B2

Abstract

【課題】装置の軽量・コンパクト化と強度・高剛性化という相反する課題を解決した車輪用軸受装置装置を提供する。【解決手段】ハブ輪５の基部７ｃから小径段部５ｂの外周に高周波焼入れによって所定の硬化層２３が形成された第３世代構造の車輪用軸受装置において、複列の転動体のうちアウター側がボール３、インナー側が円錐ころ４であり、この円錐ころ４のピッチ円直径ＰＣＤｉがボール３のピッチ円直径ＰＣＤｏよりも小径に設定されると共に、ハブ輪５のアウター側の端部にすり鉢状の凹所１７が形成され、この深さが少なくともハブ輪５の内側転走面５ａの溝底付近とされ、ボール３の接触角α方向の肉厚が、その部位の直径の０．２～０．３の範囲に設定され、ハブ輪５のアウター側が凹所１７に対応して略均一な肉厚で、かつ、硬化層２３の有効硬化層深さの２倍以上に設定されている。

Description

明細書

車輪用軸受装置

技術分野

[0001 ] 本発明は、自動車等の車輪を回転自在に支承する車輪用軸受装置、特に、強度■高剛性化と軸受の長寿命化を図った車輪用軸受装置に関するものである。

背景技術

[0002] 従来から自動車等の車輪を支持する車輪用軸受装置は、車輪を取り付けるためのハブ輪を転がり軸受を介して回転自在に支承するもので、駆動輪用と従動輪用とがある。構造上の理由から、駆動輪用では内輪回転方式が、従動輪用では内輪回転と外輪回転の両方式が一般的に採用されている。この車輪用軸受装置には、所望の軸受剛性を有し、ミスァライメントに対しても耐久性を発揮すると共に、燃費向上の観点から回転トルクが小さい複列アンギュラ玉軸受が多用されている。一方、オフロードカーやトラック等、車体重量が嵩む車両には複列円錐ころ軸受が使用されている。

[0003] また、車輪用軸受装置には、懸架装置を構成するナックルとハブ輪との間に複列アンギユラ玉軸受等からなる車輪用軸受を嵌合させた第 1世代と称される構造から、外方部材の外周に直接車体取付フランジまたは車輪取付フランジが形成された第 2世代構造、また、ハブ輪の外周に一方の内側転走面が直接形成された第 3世代構造、あるいは、ハブ輪と等速自在継手の外側継手部材の外周にそれぞれ内側転走面が直接形成された第 4世代構造とに大別されている。

[0004] 図 2 2に示す車輪用軸受装置は、軽量■ コンパクト化を図った第 4世代構造で、ハブ輪 1 0 0と複列の転がり軸受 1 0 1および等速自在継手 1 0 2とがュニット化して構成されている。複列の転がり軸受 1 0 1は、外方部材 1 0 3と内方部材 1 0 4と、両部材間に収容された複数のポール 1 0 5および円錐ころ 1 0 6とを備えている。なお、以下の説明では、車両に組み付けた状態で車両の外側寄りとなる側をアウター側（図面左側）、中央寄り側をィンナー側（図面右側）という。

[0005] 外方部材 1 0 3は、外周に図示しない懸架装置を構成するナックルに取り付けられる車体取付フランジ 1 0 3 cを一体に有し、内周に複列の外側転走面 1 0 3 a、 1 0 3 bが形成されている。ここで、アウター側の外側転走面 1 0 3 aの直径は、ィンナー側の外側転走面 1 0 3 bの直径よりも小径に設定されている。一方、内方部材 1 0 4は、ハブ輪 1 0 0と、この/、ブ輪 1 0 0と一体に構成された等速自在継手 1 0 2の外側継手部材 1 0 8と、この外側継手部材 1 0 8に圧入された別体の内輪 1 0 7とを有している。

[0006] ハブ輪 1 0 0は、一端部に車輪（図示せず）を取り付けるための車輪取付フランジ 1 0 0 bを一体に有し、外周に複列の外側転走面 1 0 3 a、 1 0 3 bのうちァウタ一側の外側転走面 1 0 3 aに対向する内側転走面 1 0 0 aが直接形成されると共に、内輪 1 0 7の外周には複列の外側転走面 1 0 3 a、 1 0 3 bのうちィンナー側の外側転走面 1 0 3 bに対向する内側転走面 1 0 7 aが形成されている。

[0007] 等速自在継手 1 0 2は、カップ状のマウス部 1 0 9と、このマウス部 1 0 9の底部をなす肩部 1 1 0とからなる外側継手部材 1 0 8を有し、この外側継手部材 1 0 8の内周には曲線状のトラック溝 1 0 8 aが形成されている。内輪 1 0 7はマウス部 1 0 9の外径に圧入され、止め輪 1 1 1によって軸方向に固定されている。

[0008] 外方部材 1 0 3と内方部材 1 0 4のアウター側の転走面間には複数のポール 1 0 5力インナー側の転走面間には複数の円錐ころ 1 0 6がそれぞれ転動自在に収容され、これらボール 1 0 5列および円錐ころ 1 0 6列のうちァウタ一側のボール 1 0 5列のピッチ円直径は、インナー側の円錐ころ 1 0 6 列のピッチ円直径よりも小さく設定されている。これにより、アウター側の軸受列部分に比べ大きな荷重が加わるインナー側の軸受列部分の基本定格荷重を、アウター側の軸受列部分の基本定格荷重よりも大きくして、これら両軸受列部分の寿命をほぼ同じにすることができ、無駄のない設計を可能にすることができる（例えば、特許文献 1参照。）。

[0009] ところが、このような車輪用軸受装置にあっては、外側継手部材 1 0 8のマウス部 1 0 9に内輪 1 0 7が固定される構造のため、軸方向には確かにコンパクト化されるが、外方部材 1 0 3の外径自体が大きくなり、軽量化を阻害するだけでなく、ナックルをはじめとする周辺部品の設計変更を伴い好ましくない。こうした問題を解決したものとして、図 2 3に示すような車輪用軸受装置が知られている。

[0010] この車輪用軸受装置は、外周にナックル（図示せず）に取り付けられるための車体取付フランジ 1 1 2 cを一体に有し、内周に複列の外側転走面 1 1 2 a、 1 1 2 bが形成された外方部材 1 1 2と、一端部に車輪（図示せず）を取り付けるための車輪取付フランジ 1 1 3を一体に有し、外周に複列の外側転走面 1 1 2 a、 1 1 2 bのうちアウター側の外側転走面 1 1 2 aに対向する内側転走面 1 1 4 aと、この内側転走面 1 1 4 aから軸方向に延びる小径段部 1 1 4 bが形成されたハブ輪 1 1 4、およびこのハブ輪 1 1 4の小径段部 1 1 4 bに外嵌され、外周に複列の外側転走面 1 1 2 a、 1 1 2 bのうちインナー側の外側転走面 1 1 2 bに対向する内側転走面 1 1 5 aが形成された内輪 1 1 5からなる内方部材 1 1 6と、これら両転走面間に収容された複列のポール 1 1 7、 1 1 8と、これら複列のポール 1 1 7、 1 1 8を転動自在に保持する保持器 1 1 9、 1 2 0とを備えた複列アンギユラ玉軸受で構成されている。

[001 1 ] 内輪 1 1 5は、ハブ輪 1 1 4の小径段部 1 1 4 bを径方向外方に塑性変形させて形成した加締部 1 1 4 cによって軸方向に固定されている。そして、外方部材 1 1 2と内方部材 1 1 6との間に形成される環状空間の開口部にシール 1 2 1、 1 2 2が装着され、軸受内部に封入された潤滑グリースの漏洩と、外部から軸受内部に雨水やダスト等が侵入するのを防止している。

[0012] ここで、アウター側のボール 1 1 7列のピッチ円直径 D 1力インナー側のボール 1 1 8列のピッチ円直径 D 2よりも大径に設定されている。これに伴い、ハブ輪 1 1 4の内側転走面 1 1 4 aが内輪 1 1 5の内側転走面 1 1 5 aよりも拡径され、あわせて外方部材 1 1 2のアウター側の外側転走面 1 1 2 aがインナー側の外側転走面 1 1 2 bよりも拡径されている。そして、ァウタ一側のポール 1 1 7がインナー側のポール 1 1 8よりも多数収容されている。このように、各ピッチ円直径 D 1、 D 2を D 1 > D 2に設定することにより、車両の静止時だけでなく旋回時においても剛性が向上し、車輪用軸受装置の長寿命化を図ることができる（例えば、特許文献 2参照。）。特許文献 1 ：特開平 1 1—9 1 3 0 8号公報

特許文献 2：特開 2 0 0 4 _ 1 0 8 4 4 9号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0013] こうした従来の車輪用軸受装置では、アウター側のボール 1 1 7のピッチ円直径 D 1がィンナー側のボール 1 1 8のピッチ円直径 D 2よりも大径に設定され、これに伴い、ハブ輪 1 1 4の内側転走面 1 1 4 aが内輪 1 1 5の内側転走面 1 1 5 aよりも拡径されている。これによりアウター側の軸受列の剛性が向上し、車輪用軸受装置の長寿命化を図ることができる。然しながら、アウター側の軸受列の剛性に対し、インナー側の軸受列の剛性が不足すると共に、ハブ輪 1 1 4のアウター側が拡径されて形成されているため、少なくともこの拡径分の重量アップは避けることができず、装置の軽量化には限界があった。

[0014] 本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、装置の軽量■ コンパクト化と強度■高剛性化という相反する課題を解決した車輪用軸受装置を提供することを目的としている。

課題を解決するための手段

[001 5] 係る目的を達成すべく、本発明は、外周にナックルに取り付けられるための車体取付フランジを一体に有し、内周に複列の外側転走面が一体に形成された外方部材と、一端部に車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一体に有し、外周に前記複列の外側転走面に対向する一方の内側転走面と、この内側転走面から軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に所定のシメシロを介して圧入され、外周に前記複列の外側転走面に対向する他方の内側転走面が形成された内輪からなる内方部材と、この内方部材と前記外方部材の両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体とを備えた車輪用軸受装置において、前記複列の転動体のうちアウター側の転動体がボール、インナー側の転動体が円錐ころであり、このインナー側の円錐ころのピッチ円直径が前記ァゥタ一側のボールのピッチ円直径よりも小径に設定されると共に、前記ハブ輪のアウター側の端部にすり鉢状の凹所が形成され、この凹所の深さが少なくとも前記ハブ輪の内側転走面の溝底付近とされ、この内側転走面の肉厚が所定の範囲に設定され、前記ハブ輪のアウター側の肉厚前記凹所に対応して略均一に形成されている。 ■ ■ ■請求項 1

[001 6] このように、外周に車体取付フランジを有する外方部材と、一端部に車輪取付フランジを有するハブ輪、およびこのハブ輪に圧入された内輪からなる内方部材と、この内方部材と外方部材間に収容された複列の転動体とを備えた第 3世代構造の車輪用軸受装置において、複列の転動体のうちアウター側の転動体がポール、ィンナー側の転動体が円錐ころであり、このィンナー側の円錐ころのピッチ円直径がァゥタ一側のポールのピッチ円直径よりも小径に設定されると共に、ハブ輪のアウター側の端部にすり鉢状の凹所が形成され、この凹所の深さが少なくともハブ輪の内側転走面の溝底付近とされ、この内側転走面の肉厚が所定の範囲に設定され、ハブ輪のァゥタ一側の肉厚が凹所に対応して略均一に形成されているので、装置の軽量■ コンパクト化と高剛性化という相反する課題を同時に解決し、強度を高めて長寿命化を図つた車輪用軸受装置を提供することができる。

[001 7] 好ましくは、本発明のように、前記ハブ輪の内側転走面をはじめ、前記車輪取付フランジのインナー側の基部から前記小径段部に亙って高周波焼入れによって所定の硬化層が形成され、前記ハブ輪のアウター側肉厚が前記硬化層の深さの 2倍以上に設定されていれば、高周波焼入れによつて焼割れが発生するのを防止することができる。 ■ ■ ■請求項 2 [0018] また、本発明のように、前記ハブ輪の内側転走面におけるポールの接触角方向の肉厚が、その部位の直径の 0 . 2 ~ 0 . 3の範囲に設定されていれば、使用条件に対応したハブ輪の強度■剛性を確保しつつ、軽量化を達成することができる。 ■ ■ ■請求項 3

[0019] また、本発明のように、前記ハブ輪の内側転走面の溝底部から前記小径段部に亙って軸方向に延びる軸状部が形成され、この軸状部と前記内輪と突き合わされる肩部との間に亍ーパ状の段部が形成されると共に、前記凹所の深さが、前記内側転走面の溝底を越え前記段部付近までの深さとされ、前記内側転走面におけるボールの接触角方向の肉厚が、当該内側転走面の溝底部の肉厚よりも厚く設定されていれば、ハブ輪の強度■剛性を確保すると共に、 —層軽量化を達成することができる。 ■ ■ ■請求項 4

[0020] また、本発明のように、前記小径段部の端部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部により前記内輪が所定の予圧が付与された状態で軸方向に固定されていれば、一層軽量■ コンパクト化を図ることができると共に、初期に設定した予圧を長期間に亘つて維持することができる。 ■ ■ ■請求項 5

[0021 ] また、本発明のように、前記ハブ輪の外周面の角部が面潰しされて滑らかな円弧状に形成されていれば、組立時におけるポール傷の発生を防止して軸受の音響特性を向上させることができる。 ■ ■ ■請求項 6

[0022] また、本発明のように、前記アウター側の内側転走面の溝肩部およびカウンタ部が熱処理後に総型砥石によって前記転走面と同時研削により形成されていれば、繋ぎ部を一層滑らかに形成することができる。 ■ ■ ■請求項 7

[0023] また、本発明のように、前記アウター側の軸受列における各転走面の少なくともカウンタ部の角部が面潰しされて滑らかな円弧状に形成されていれば、組立時におけるボール傷の発生を防止し、軸受の音響特性の向上を一層図ることができる。 ■ ■ ■請求項 8

[0024] また、本発明のように、前記アウター側の軸受列における各転走面の溝肩部の角部が面潰しされて滑らかな円弧状に形成されていれば、各転走面とボールとの接触による接触楕円が溝肩部にかかつてもエッジロードが発生するのを抑制することができ、軸受の長寿命化を図ることができる。 ■ ■ ■請求項 9

[0025] また、本発明のように、前記アウター側の軸受列における各転走面のカウンタ部および溝肩部が熱処理後に総型砥石によって当該転走面と同時研削により形成されていれば、繋ぎ部を一層滑らかに形成することができる。 ■ ■ ■請求項 1 0

[0026] また、本発明のように、前記外方部材のカウンタ内径の表面粗さが 3 . 2 R a以下に規制されていれば、組立時のボール接触傷を抑制することができ、軸受の音響特性の向上を図ることができる。 ■ ■ ■請求項 1 1

[0027] また、本発明のように、前記アウター側の軸受列における各転走面のカウンタ部、溝肩部およびカウンタ内径が熱処理後に総型砥石によって当該転走面と同時研削により形成されていれば、繋ぎ部を一層滑らかに形成することができる。 ■ ■ ■請求項 1 2

[0028] また、本発明は、外周にナックルに取り付けられるための車体取付フランジを一体に有し、内周に複列の外側転走面が一体に形成された外方部材と、 —端部に車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一体に有し、外周に軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に圧入され、外周に前記複列の外側転走面に対向する内側転走面が形成された少なくとも一つの内輪からなる内方部材と、この内方部材と前記外方部材の両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体とを備え、前記小径段部の端部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部により前記内輪がハブ輪に対して軸方向に固定された車輪用軸受装置において、前記複列の転動体のうちアウター側の転動体がボールであり、ィンナー側の転動体が円錐ころであると共に、前記加締部側の内輪が前記ハブ輪の肩部または内輪に当接された状態で所定の軸受予圧が付与されている。 ■ ■ ■請求項 1 3

[0029] このように、複列の転動体を備え、揺動加締により内輪が固定された第 2 または第 3世代構造の車輪用軸受装置において、複列の転動体のうちァウタ一側の転動体がボールであり、ィンナー側の転動体が円錐ころであると共に、加締部側の内輪がハブ輪の肩部または内輪に当接された状態で所定の軸受予圧が付与されているので、装置の軽量■ コンパクト化と高剛性化という相反する課題を同時に解決すると共に、インナー側の軸受列に加わる荷重がァウタ一側の軸受列に加わる荷重よりも大きくなつても寿命を同じかそれ以上にすることができる。したがって、無駄のない設計を実現することができ、強度■耐久性を向上させた車輪用軸受装置を提供することができる。

[0030] また、本発明のように、前記インナー側の円錐ころ列のピッチ円直径がァウタ一側のボール列のピッチ円直径よりも小径に設定されていれば、外方部材におけるインナー側の外径を小径に設定することができ、インナー側の軸受列の基本定格荷重を低下させることなくナックルサイズを小さくでき、装置の軽量■ コンパクト化を図ることができる。 ■ ■ ■請求項 1 4

[0031 ] また、本発明のように、前記アウター側のボール列のボール個数が、前記ィンナー側の円錐ころ列における円錐ころの個数よりも多くなるように設定されていれば、全体の軸受剛性を高めることができる。 ■ ■ ■請求項 1 5

[0032] また、本発明のように、前記ハブ輪の小径段部に一対の内輪が圧入され、これらの内輪の内径が同一に設定されていれば、ハブ輪の小径段部をストレ一卜な形状に形成することができ、加工性を向上させることができる。 ■ ■ ■請求項 1 6

[0033] また、本発明のように、前記ハブ輪の外周にアウター側の内側転走面が直接形成されると共に、この内側転走面からインナー側に前記小径段部が形成され、この小径段部に所定のシメシ口を介して前記内輪が圧入されていれば、一層装置の軽量■ コンパクト化ができる。 ■ ■ ■請求項 1 7

発明の効果

[0034] 本発明に係る車輪用軸受装置は、外周にナックルに取り付けられるための車体取付フランジを一体に有し、内周に複列の外側転走面が一体に形成された外方部材と、一端部に車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一体に有し、外周に前記複列の外側転走面に対向する一方の内側転走面と、この内側転走面から軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に所定のシメシロを介して圧入され、外周に前記複列の外側転走面に対向する他方の内側転走面が形成された内輪からなる内方部材と、この内方部材と前記外方部材の両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体とを備えた車輪用軸受装置において、前記複列の転動体のうちアウター側の転動体がボール、インナー側の転動体が円錐ころであり、このインナー側の円錐ころのピッチ円直径が前記ァゥタ一側のボールのピッチ円直径よりも小径に設定されると共に、前記ハブ輪のアウター側の端部にすり鉢状の凹所が形成され、この凹所の深さが少なくとも前記ハブ輪の内側転走面の溝底付近とされ、この内側転走面の肉厚が所定の範囲に設定され、前記ハブ輪のァウタ一側の肉厚前記凹所に対応して略均一に形成されているので、装置の軽量■ コンパクト化と高剛性化という相反する課題を同時に解決し、強度を高めて長寿命化を図った車輪用軸受装置を提供することができる。

また、本発明に係る車輪用軸受装置は、外周にナックルに取り付けられるための車体取付フランジを一体に有し、内周に複列の外側転走面が一体に形成された外方部材と、一端部に車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一体に有し、外周に軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に圧入され、外周に前記複列の外側転走面に対向する内側転走面が形成された少なくとも一つの内輪からなる内方部材と、この内方部材と前記外方部材の両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体とを備え、前記小径段部の端部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部により前記内輪がハブ輪に対して軸方向に固定された車輪用軸受装置において、前記複列の転動体のうちアウター側の転動体がボールであり、インナー側の転動体が円錐ころであると共に、前記加締部側の内輪が前記ハブ輪の肩部または内輪に当接された状態で所定の軸受予圧が付与されているので、装置の軽量■ コンパクト化と高剛性化という相反する課題を同時に解決すると共に、ィンナー側の軸受列に加わる荷重がアウター側の軸受列に加わる荷重よりも大きくなつても寿命を同じかそれ以上にすることができる。したがって、無駄のない設計を実現することができ、強度■耐久性を向上させた車輪用軸受装置を提供することができる。

発明を実施するための最良の形態

[0036] 外周にナックルに取り付けられるための車体取付フランジを一体に有し、内周に複列の外側転走面が一体に形成された外方部材と、一端部に車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一体に有し、外周に前記複列の外側転走面に対向する一方の内側転走面と、この内側転走面から軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に圧入され、外周に前記複列の外側転走面に対向する他方の内側転走面が形成された内輪からなる内方部材と、この内方部材と前記外方部材の両転走面間に転動自在に収容された複列のポールとを備え、前記ハブ輪の内側転走面をはじめ、前記車輪取付フランジのインナー側の基部から前記小径段部に亙って高周波焼入れによって所定の硬化層が形成され、前記小径段部の端部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部により前記内輪が前記ハブ輪に対して軸方向に固定された車輪用軸受装置において、前記複列の転動体のうちアウター側の転動体がポール、インナー側の転動体が円錐ころであり、このインナー側の円錐ころのピッチ円直径が前記アウター側のボールのピッチ円直径よりも小径に設定されると共に、前記ハブ輪のアウター側の端部にすり鉢状の凹所が形成され、この凹所の深さが少なくとも前記ハブ輪の内側転走面の溝底付近とされ、この内側転走面におけるボールの接触角方向の肉厚が、その部位の直径の 0 . 2〜0 . 3の範囲に設定され、当該ハブ輪のアウター側が前記凹所に対応して略均一な肉厚で、かつ、前記硬化層の深さの 2倍以上に設定されている。

[0037] 以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。

図 1は、本発明に係る車輪用軸受装置の第 1の実施形態を示す縦断面図、図 2は、図 1のハブ輪単体の拡大図である。

[0038] この車輪用軸受装置は第 3世代と呼称される従動輪用であって、内方部材

1 と外方部材 2、および両部材 1、 2間に転動自在に収容された複数のボール 3および円錐ころ 4とを備えている。内方部材 1は、ハブ輪 5と、このハブ輪 5に所定のシメシ口を介して圧入された内輪 6とからなる。

[0039] ハブ輪 5は、一端部に車輪（図示せず）を取り付けるための車輪取付フランジ 7を一体に有し、外周に一方（アウター側）の円弧状の内側転走面 5 a と、この内側転走面 5 aから軸方向に延びる軸状部 8を介して小径段部 5 b が形成されている。車輪取付フランジ 7にはハブボルト 7 aが周方向等配に植設されると共に、これらハブボルト 7 a間には円孔 7 bが形成されている。この円孔 7 bは軽量化に寄与できるだけでなく、装置の組立■分解工程において、レンチ等の締結治具をこの円孔 7 bから挿入することができ作業を簡便化することができる。

[0040] 内輪 6は、外周に他方（インナー側）の亍ーパ状の内側転走面 6 aが形成され、この内側転走面 6 aの大径側に円錐ころ 4を案内するための大鍔 6 b と、小径側に円錐ころ 4の脱落を防止するための小鍔 6 cがそれぞれ形成されている。そして、この内輪 6はハブ輪 5の小径段部 5 bに所定のシメシ口を介して圧入されると共に、この小径段部 5 bの端部を塑性変形させて形成した加締部 9によって所定の予圧が付与された状態で軸方向に固定されている。これにより、軽量■ コンパクト化を図ると共に、初期に設定した予圧を長期間に亘って維持することができる。

[0041 ] ハブ輪 5は S 5 3 C等の炭素 0 . 4 0 ~ 0 . 8 0 w t %を含む中高炭素鋼で形成され、内側転走面 5 aをはじめ、後述するアウター側のシール 1 2が摺接する車輪取付フランジ 7のインナー側の基部 7 cから小径段部 5 bに亙つて高周波焼入れによって表面硬さを 5 8〜6 4 H R Cの範囲に硬化層 2 3 が形成されている（図中クロスハッチングにて示す）。なお、加締部 9は鍛造加工後の表面硬さのままとされている。これにより、車輪取付フランジ 7 に負荷される回転曲げ荷重に対して充分な機械的強度を有し、内輪 6の嵌合部となる小径段部 5 bの耐フレツティング性が向上すると共に、加締加工時に微小なクラック等の発生がなく加締部 9の塑性加工をスムーズに行うことができる。なお、内輪 6、ボール 3および円錐ころ 4は S U J 2等の高炭素クロム鋼で形成され、ズブ焼入れによって芯部まで 58~64 H RCの範囲に硬化処理されている。

[0042] 外方部材 2は、外周に懸架装置を構成するナックル（図示せず）に取り付けられるための車体取付フランジ 2 cを一体に有し、内周にハブ輪 5の内側転走面 5 aに対向するアウター側の円弧状の外側転走面 2 aと、内輪 6の内側転走面 6 aに対向するインナー側の亍ーパ状の外側転走面 2 bが一体に形成されている。この外方部材 2は S 53 C等の炭素 0. 40〜0. 80w t %を含む中高炭素鋼で形成され、複列の外側転走面 2 a、 2 bが高周波焼入れによって表面硬さを 58〜64 H RCの範囲に硬化処理されている。そして、両転走面 2 a、 5 aおよび 2 b、 6 a間に保持器 1 0、 1 1を介して複数のボール 3および円錐ころ 4が転動自在に収容されている。また、外方部材 2と内方部材 1 との間に形成された環状空間の開口部にはシール 1 2および磁気エンコーダ 1 3が装着され、軸受内部に封入されたグリースの外部への漏洩と、外部から雨水やダスト等が軸受内部に侵入するのを防止している

[0043] 本実施形態は、インナー側の円錐ころ 4列のピッチ円直径 PCD iがァゥタ一側のポール 3列のピッチ円直径 P C D oよりも小径に設定されている。これにより、外方部材 2におけるィンナー側の外径 D 0を小径に設定することができ、円錐ころ 4を使用することにより、インナー側の転動体列の基本定格荷重を低下させることなくナックルサイズを小さくでき、装置の軽量■ コンパクト化を図りつつ、インナー側の転動体列部分の剛性が高くなる。

[0044] また、ハブ輪 5の外周には、内側転走面 5 aからインナー側に向けて漸次小径となる縮径部 1 4から段部 8 aを介して一段小径に形成された軸状部 8 、および内輪 6が突き合わされる肩部 8 bを介して小径段部 5 bが形成されている。さらに、ピッチ円直径 PCDo、 PCD iの違いに伴い、ハブ輪 5 の内側転走面 5 aは内輪 6の内側転走面 6 aよりも拡径されている。

[0045] 外方部材 2において、ピッチ円直径 PCDo、 PCD iの違いに伴い、ァウタ一側の外側転走面 2 aがィンナー側の外側転走面 2 bよりも拡径され、アウター側の外側転走面 2 aから円筒状の肩部 1 5と段部 1 5 aを介して小径側の肩部 1 6に続き、インナー側の外側転走面 2 bに至っている。

[0046] ここで、ハブ輪 5のアウター側端部に軸方向に延びるすり鉢状の凹所 1 7 が形成されている。この凹所 1 7は鍛造加工によって形成され、その深さは、少なくともアウター側の内側転走面 5 aの溝底付近までとされ、この凹所 1 7に対応してハブ輪 5のアウター側の肉厚が略均一となるように形成されている。すなわち、車輪取付フランジ 7にモーメント荷重が負荷された場合、ァウタ一側のボール 3の接触角を起点としてハブ輪 5が変形すると考えられるため、本実施形態では、この接触角よりもアウター側の肉厚に着目した。

[0047] 図 2に拡大して示すように、シールランド部となる車輪取付フランジ 7の基部 7 cは所定の曲率半径からなる円弧面に形成されているが、この基部 7 cの最小肉厚 t 1 と、その部位の直径 d 1 との関係からハブ輪 5の剛性を F E M解析により求めた結果、 0 . 2≤ t 1 Z d 1 ≤0 . 3の範囲に最小肉厚 t 1を設定することにより、使用条件に対応したハブ輪 5の強度■剛性を確保しつつ、軽量化を達成することができる。なお、この基部 7 cの最小肉厚 t 1力その部位の直径 d 1の 2 0 %未満になると、変形が大きくなり所望の剛性が得られない。一方、最小肉厚 t 1が直径 d 1の 3 0 %を超えても余り剛性の増加が認められず、反って重量ァップを招来して好ましくない。

[0048] さらに、本実施形態では、ハブ輪 5の外周面が、高周波焼入れによって焼割れが発生するのを防止するために、基部 7 cの最小肉厚 t 1は、硬化層 2 3の有効硬化層深さの 2倍以上になるように設定されている。また、この車輪取付フランジ 7の基部 7 cと同様、内側転走面 5 aにおけるボール 3の接触角方向の肉厚 t 2と、その部位の直径（ボール接触径） d 2との関係は、 0 . 2≤ t 2 / d 2≤0 . 3の範囲で、かつ、少なくとも硬化層 2 3における有効硬化層深さの 2倍に設定されている。なお、ここでは、有効硬化層深さは 2〜 5 m m ( 3 . 5 m m程度）の範囲に設定されている。

[0049] こうした構成の車輪用軸受装置では、アウター側のボール 3のピッチ円直径 P C D oをインナー側の円錐ころ 4のピッチ円直径 P C D i よりも大径に設定され、その分、ポール 3の個数が多く設定されるため、アウター側部分の軸受剛性が増大すると共に、ハブ輪 5のアウター側端部に凹所 1 7が形成され、この凹所 1 7に対応して肉厚 t 1、 t 2が所定の範囲に設定されている。そして、ハブ輪 5のアウター側が略均一な肉厚となるように外殻が所定の形状 "寸法に設定され、かつ、硬化層 2 3の深さが所定の範囲に設定されているので、装置の軽量■ コンパクト化と高剛性化という相反する課題を同時に解決し、強度を高めて長寿命化を図った車輪用軸受装置を提供することができる。

実施例 2

[0050] 図 3は、本発明に係る車輪用軸受装置の第 2の実施形態を示す縦断面図、図 4は、図 3のハブ輪単体の拡大図である。なお、本実施形態は、前述した第 1の実施形態（図 1 ) と基本的にはハブ輪の構成が異なるだけで、その他同一の部位、同一の部品、あるいは同一の機能を有する部位には同じ符号を付けてその詳細な説明を省略する。

[0051 ] この車輪用軸受装置は第 3世代と呼称される従動輪用であって、内方部材

1 8と外方部材 2、および両部材 1 8、 2間に転動自在に収容された複数のボール 3および円錐ころ 4とを備えている。内方部材 1 8は、ハブ輪 1 9と、このハブ輪 1 9に所定のシメシ口を介して圧入された内輪 6とからなる。

[0052] ハブ輪 1 9は S 5 3 C等の炭素 0 . 4 0〜0 . 8 0 w t %を含む中高炭素鋼からなり、アウター側の端部に前述したすり鉢状の凹所 1 7 (二点鎖線にて示す）よりさらに深く形成された凹所 2 0が形成されている。この凹所 2 0の深さは、内側転走面 5 aの溝底部から軸状部 2 1を越えて段部 2 2付近までの深さとされている。そして、ハブ輪 1 9のアウター側の外郭形状は、この凹所 2 0に対応して肉厚が均一となるように形成され、その外周に所定の硬化層 2 4が形成されている（図中クロスハッチングにて示す）。すなわち、図 4に拡大して示すように、本実施形態では、基部 7 cの最小肉厚 t 1 および内側転走面 5 aにおける接触角ひ方向の肉厚 t 2力内側転走面 5 a の最小肉厚（溝底径 d 0位置での肉厚） t 0よりも大きく設定されると共に、シールランド部となる車輪取付フランジ 7の基部 7 cの最小肉厚 t 1および接触角ひ方向の肉厚 t 2が、その部位の直径 d 1、 d 2の 0 . 2 ~ 0 . 3 の範囲で、凹所 2 0の底部の肉厚 t 3力接触角ひよりアウター側の肉厚 t 1、 t 2と略同一に形成されている。さらに、これらの肉厚 t 1、 t 2、 t 3が硬化層 2 4における有効硬化層深さの 2倍以上に設定されている。これにより、ハブ輪 1 9の剛性を確保しつつ一層の軽量化を達成することができると共に、焼割れを防止して強度を高めることができる。

実施例 3

[0053] 図 5は、本発明に係る車輪用軸受装置の第 3の実施形態を示す縦断面図、図 6は、図 5のハブ輪の要部拡大図、図 7は、組立状態を示す説明図である。なお、この実施形態は、前述した第 1の実施形態（図 1 ) と基本的にはハブ輪の構成が一部異なるだけで、その他同一部位、同一の部品、あるいは同 —の機能を有する部位には同じ符号を付けてその詳細な説明を省略する。

[0054] この車輪用軸受装置は第 3世代と呼称される従動輪用であって、内方部材

2 5と外方部材 2、および両部材 2 5、 2間に転動自在に収容された複数のボール 3および円錐ころ 4とを備えている。内方部材 2 5は、ハブ輪 2 6と、このハブ輪 2 6に所定のシメシ口を介して圧入された内輪 6とからなる。

[0055] ハブ輪 2 6は、一端部に車輪取付フランジ 7を一体に有し、外周に一方（アウター側）の円弧状の内側転走面 5 aと、この内側転走面 5 aから軸方向に延びる軸状部 8を介して小径段部 5 bが形成されている。ハブ輪 2 6は S 5 3 C等の炭素 0 . 4 0〜0 . 8 O w t %を含む中高炭素鋼で形成され、内側転走面 5 aをはじめ、後述するアウター側のシール 1 2が摺接する車輪取付フランジ 7のインナー側の基部 7 cから小径段部 5 bに亙って高周波焼入れによって表面硬さを 5 8 ~ 6 4 H R Cの範囲に硬化処理されている。

[0056] ここで、本実施形態では、ハブ輪 2 6における外周面の角部が面潰しされて滑らかな円弧状に形成されている。すなわち、車輪取付フランジ 7の基部 7 cとァウタ一側の内側転走面 5 aの溝肩部の角部 A、および段部 8 aの角部巳が、角アール Rを有する所定の面取り形状■寸法に形成されている。具体的には、図 6に拡大して示すように、角部 Aは、面取りの軸方向寸法 L a が 0. 1 5~0. 8mm、好ましくは、 0. 1 5~0. 3mm、径方向寸法 1_「が0. 1 5〜0. 8mm、好ましくは、 0. 1 5〜0. 3mmに形成され、そして、角アール Rが 0. 1 5〜2. 0R、好ましくは、 0. 45〜0 . 7 Rに設定され、各繋ぎ部が滑らかに形成されている。この角アール Rが 0. 1 5 mm未満となれば、ボール 3に擦り傷がつき易くなつてしまい、一方、角アール _Rが 2. ORを超えると、ボール 3の接触楕円が乗り上げて内側転走面 5 aから外れ易くなつて好ましくない。また、角部 Bは、面取りの軸方向寸法 L aおよび径方向寸法 L rが 0. 5〜5mm、そして、角アール Rが 1. 0〜1 ORに設定され、各繋ぎ部が滑らかに形成されている。

[0057] さらに、内側転走面 5 aの溝底部近傍にこの溝底径よりも大径で所定幅に形成されたカウンタ部 Cが形成されている。このカウンタ部 Cからインナー側に向って縮径するテーパ面あるいは所定の曲率半径からなる円弧面からなる縮径部 1 4が形成され、この縮径部 1 4から角部 Bを介して段部 8 aが形成されている。このカウンタ部 Cも 1. 0~5 Rの角アール Rを有する滑らかな円弧状に形成されている。

[0058] このようにハブ輪 26の外周面の角部 A、 B、 Cを丸めることにより、図

7に示すような軸受の組立において、アウター側のポール 3がハブ輪 26の外周面の角部 A、 B、 Cに接触してもポール 3に傷が発生するのを防止することができるので、軸受の音響特性を向上させると共に、長寿命化を図ることができる。

[0059] さらに、車輪取付フランジ 7の基部 7 cとアウター側の内側転走面 5 aの角部 Aが滑らかに丸められているので、シール 1 2のリップが角部 Aに接触しても損傷するのを防止することができ、品質の信頼性と密封性の向上を図ることができる。また、装置に大きなモーメント荷重が負荷された場合において、内側転走面 5 aとボール 3との接触による接触楕円がこの角部 Aにかかってもエッジロードが発生するのを防止することができ、軸受の長寿命化を図ることができる。

実施例 4

[0060] 図 8は、本発明に係る車輪用軸受装置の第 4の実施形態を示す縦断面図、図 9は、図 8のハブ輪の要部拡大図、図 1 0は組立状態を示す説明図である。なお、本実施形態は、前述した第 2の実施形態（図 3) と基本的にはハブ輪の構成が一部異なるだけで、その他同一の部位、同一の部品、あるいは同 —の機能を有する部位には同じ符号を付けてその詳細な説明を省略する。

[0061] この車輪用軸受装置は第 3世代と呼称される従動輪用であって、内方部材

27と外方部材 2、および両部材 27、 2間に転動自在に収容された複数のポール 3および円錐ころ 4とを備えている。内方部材 27は、ハブ輪 28と、このハブ輪 28に所定のシメシ口を介して圧入された内輪 6とからなる。

[0062] ここで、本実施形態では、ハブ輪 28における外周面の角部が面潰しされて滑らかな円弧状に形成されている。すなわち、車輪取付フランジ 7の基部 7 cとアウター側の内側転走面 5 aの角部 A、軸状部 21 とテーパ状の段部 22との角部 D、テーパ状の段部 22と肩部 8 bとの角部巳が、それぞれ角アール Rを有する所定の面取り形状■寸法に形成されている。具体的には、図 9に拡大して示すように、角部 Aは、面取りの軸方向寸法 L aが 0. 1 5 〜0. 8 mm、好ましくは、 0. 1 5〜0. 3 mm、径方向寸法 L rが 0. 1 5〜0. 8mm、好ましくは、 0. 1 5〜0. 3mmに形成され、そして、角アール Rが 0. 1 5〜2. OR、好ましくは、 0. 45〜0. 7 Rに設定され、各繋ぎ部が滑らかに形成されている。また、角部 D、 Eは、面取りの軸方向寸法 L aおよび径方向寸法 L rが 0. 5〜5mm、そして、角ァール Rが 1. 0〜1 ORに設定され、各繋ぎ部が滑らかに形成されている。

[0063] このようにハブ輪 28の外周面の角部 A、 C、 D、 Eを丸めることにより、図 1 0に示すような軸受の組立において、アウター側のポール 3がハブ輪 28の外周面の角部 A、 C、 D、 Eに接触してもポール 3に傷が発生するのを防止することができ、軸受の音響特性を向上させると共に、長寿命化を図ることができる。実施例 5

[0064] 図 1 1は、本発明に係る車輪用軸受装置の第 5の実施形態を示す縦断面図、図 1 2は、図 1 1のアウター側の軸受列を示す要部拡大図、図 1 3は、組立状態を示す説明図、図 1 4は、ハブ輪の研削加工を示す説明図、図 1 5は、外方部材の研削加工を示す説明図、図 1 6は、外方部材の他の研削加工を示す説明図、図 1 7は、組立状態を示す説明図である。なお、この実施形態は、前述した第 4の実施形態（図 8) と基本的には外方部材の構成が一部異なるだけで、その他同一の部位、同一の部品、あるいは同一の機能を有する部位には同じ符号を付けてその詳細な説明を省略する。

[0065] この車輪用軸受装置は第 3世代と呼称される従動輪用であって、内方部材

27と外方部材 29、および両部材 27、 29間に転動自在に収容された複数のポール 3および円錐ころ 4とを備えている。

[0066] ここで、アウター側のポール 3列における各転走面 5 a、 2 aのカウンタ部 C、 Fおよび溝肩部の角部 A、 Gが面潰しされて滑らかな円弧状に形成されている。具体的には、図 1 2に拡大して示すように、内側転走面 5 aの溝底部近傍にこの溝底径よりも大径で所定幅に形成されたカウンタ部 Cが形成されている。このカウンタ部 Cは、 1. 0〜5 Rの角アール Rを有する滑らかな円弧状に形成されている。また、カウンタ部 Fおよび溝肩部の角部 A、 Gの角部における面取りの軸方向寸法 L aが 0. 1 5〜0. 8mm、好ましくは、 0. 1 5〜0. 3 mm、径方向寸法 L rが 0. 1 5〜0. 8 mm、好ましくは、 0. 1 5〜0. 3 mmの範囲に形成され、そして、角アール Rが 0. 1 5〜2. OR、好ましくは、 0. 45〜0. 7 Rの範囲に設定され、各繋ぎ部が滑らかに形成されている。この角アール Rが 0. 1 5 R未満となれば、ボール 3に擦り傷がつき易くなつてしまい、一方、角アール Rが 2. ORを超えると、溝肩部の角部 A、 Gにおいてはポール 3の接触楕円が乗り上げて内側転走面 5 aおよび外側転走面 2 a力、ら外れ易くなつて好ましくない。

[0067] このようにアウター側のポール 3列における各転走面 5 a、 2 aのカウンタ部 C、 Fおよび溝肩部の角部 A、 Gが、所定の角 Rを有する滑らかな円弧状に形成されていることにより、図 1 3に示すような軸受の組立において、アウター側のポール 3がカウンタ部 C、 Fおよび溝肩部の角部 A、 Gに接触してもボール 3に傷が発生するのを防止することができ、軸受の音響特性を向上させると共に、シール 1 2を装着する際、そのリップが溝肩部の角部 A に接触して外揷されても損傷するのを防止することができ、品質の信頼性と密封性の向上を図ることができる。また、装置に大きなモーメント荷重が負荷された場合、各転走面 5 a、 2 aとボール 3との接触による接触楕円が溝肩部の角部 A、 Gにかかってもエッジロードが発生するのを防止することができ、軸受の長寿命化を図ることができる。

[0068] これらのカウンタ部 C、 Fおよび溝肩部の角部 A、 Gは、図 1 4および図

1 5に示すように、熱処理後、総型砥石によって各転走面 5 a、 2 aと同時に研削加工されている。すなわち、図 1 4に示すように、シールランド部となる車輪取付フランジ 7の基部 7 cおよび内側転走面 5 aは総型砥石 3 0によって一体に研削加工されて形成されるが、この時、溝肩部の角部 Aおよびカウンタ部 Cもこの総型砥石 3 0によって同時研削される。カウンタ部 Cが内側転走面 5 aと同時研削されることにより、バリ等が発生するのを防止することができると共に、カウンタ部 Cの外径をバラツキなく極めて精度良く形成することができる。また、図 1 5に示すように、外方部材 2 9の複列の外側転走面 2 a、 2 bは総型砥石 3 1によって一体に研削加工されて形成されるが、この時、カウンタ部 Fおよび溝肩部の角部 Gもこの総型砥石 3 1によって同時研削される。これにより、滑らかな表面を精度良く形成することができる。

[0069] さらに、図 1 6に示すように、外方部材 2 9のカウンタ内径 3 2およびシール 1 2が装着されるシール嵌合面 3 3も一体に研削加工されても良い。この場合、その表面粗さが 3 . 2 R a以下に規制されている。 R aは、 J I S の粗さ形状パラメータの一つで（J I S B 0 6 0 1 _ 1 9 9 4 ) 、算術平均粗さ、すなわち、平均線から絶対値偏差の平均値を言う。このようにカウンタ内径 3 2の表面粗さを規制することにより、図 1 7に示すように、ァゥタ一側の外側転走面 2 aにポール 3を仮組みする際、ポール 3が外側転走面

2 aのカウンタ内径 3 2に擦れながら挿入されてもポール 3表面に転写して傷が発生することはなく、また、カウンタ部 Fの角部にポール 3が接触しても打ち傷が付くのを抑制することができる。

[0070] なお、ここでは、カウンタ内径 3 2が外側転走面 2 aと総型砥石 3 4によつて同時に研削加工されたものを例示したが、これに限らず、予め旋削加工によって形成されても良い。この場合、旋削目がリード目あるいは交差目であればボール 3に転写する恐れがあるため、トラバース加工でなくプランジカットによる旋削加工が好ましい。表 1は、バイト送り速度に対してカウンタ内径 3 2の表面粗さとボール 3における傷深さとの関係を示したものである力この表からも明らかなように、トラバース加工であっても、バイト送りを 0 . 2 m mZ r e v . 以下に遅くして加工することにより、カウンタ内径 3 2の表面粗さを 3 . 3 R a以下に改善することができ、ポール 3の傷発生を防止することができる。したがって、カウンタ内径 3 2が所定の表面粗さ以下に規制されていれば、組立時のポール接触傷やポール振動による打ち傷等を防止することができ、軸受の音響特性を向上させることができる。

[0071 ] ほ 1 ]

図 1 8は、本発明に係る車輪用軸受装置の第 6の実施形態を示す縦断面図である。なお、前述した実施形態と同一の部位、同一の部品、あるいは同一の機能を有する部位には同じ符号を付けてその詳細な説明を省略する。この車輪用軸受装置は第 2世代と呼称される従動輪用であって、ハブ輪 3 5と、このハブ輪 3 5に固定された車輪用軸受 3 6とを備えている。ハブ輪 3 5は、アウター側の一端部に車輪取付フランジ 7を一体に有し、この車輪取付フランジ 7から肩部 3 5 aを介して軸方向に延びる小径段部 3 5 bが形成されている。

[0073] 車輪用軸受 3 6は、ハブ輪 3 5の肩部 3 5 aに衝合した状態で小径段部 3 5 bに所定のシメシ口を介して圧入されると共に、小径段部 3 5 bの端部を塑性変形させて形成した加締部 9によって軸方向に固定されている。ハブ輪 3 5は S 5 3 C等の炭素 0 . 4 0〜0 . 8 0 w t %を含む中高炭素鋼で形成され、肩部 3 5 aから小径段部 3 5 bに亙って高周波焼入れによって表面硬さを 5 8〜6 4 H R Cの範囲に硬化処理されている。これにより、車輪取付フランジ 7に負荷される回転曲げ荷重に対して充分な機械的強度を有し、車輪用軸受 3 6の嵌合部となる小径段部 3 5 bの耐フレツティング性が向上する。

[0074] 車輪用軸受 3 6は、外周に車体取付フランジ 2 cを一体に有し、内周に複列の外側転走面 3 7 a、 3 7 bが一体に形成された外方部材 3 7と、外周にこれら複列の外側転走面 3 7 a、 3 7 bに対向する内側転走面 3 8 a、 3 9 aがそれぞれ形成された 2つの内輪 3 8、 3 9と、両転走面 3 7 a、 3 8 a および 3 7 b、 3 9 a間に保持器 1 0、 4 0を介して転動自在に収容された複数のポール 3および円錐ころ 4とを備えている。外方部材 3 7と 2つの内輪 3 8、 3 9との間に形成された環状空間の開口部にはシール 4 1、 4 2が装着され、軸受内部に封入されたグリースの外部への漏洩と、外部から雨水やダスト等が軸受内部に侵入するのを防止している。

[0075] アウター側の転走面 3 7 a、 3 8 aはボール 3にアンギユラコンタクトする円弧状に形成されると共に、インナー側の転走面 3 7 b、 3 9 aは円錐ころ 4にラインコンタク卜する亍ーパ状に形成されている。

[0076] 外方部材 3 7は S 5 3 C等の炭素 0 . 4 0〜0 . 8 0 w t %を含む中高炭素鋼で形成され、複列の外側転走面 3 7 a、 3 7 bが高周波焼入れによって表面硬さを 5 8 ~ 6 4 H R Cの範囲に硬化処理されている。また、内輪 3 8 、 3 9は S U J 2等の高炭素クロム鋼で形成され、ズブ焼入れによって芯部まで 5 8 ~ 6 4 H R Cの範囲に硬化処理されている。

[0077] ここで、本実施形態では、アウター側のボール 3のピッチ円直径 P C Dとィンナー側の円錐ころ 4のピッチ円直径 P C Dが同一に設定されると共に、アウター側のボール 3列が間隔を詰めて配列され、そのボール個数が、インナー側の円錐ころ 4列における円錐ころ 4の個数よりも多くなるように設定されている。したがって、全体の軸受剛性が確保できると共に、インナー側の軸受列の基本定格荷重がアウター側の軸受列の基本定格荷重よりも大きくなり、インナー側の軸受列に加わる荷重がアウター側の軸受列に加わる荷重よりも大きくなつても寿命を同じかそれ以上にすることができる。すなわち、無駄のない設計を実現することができ、強度■耐久性を向上させた車輪用軸受装置を提供することができる。

[0078] 図 1 9は、本発明に係る車輪用軸受装置の第 7の実施形態を示す縦断面図である。なお、この実施形態は、前述した第 6の実施形態（図 1 8 ) と基本的にはハブ輪の構成が異なるだけで、その他同一部品、同一部位、あるいは同一機能を有する部位には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。

[0079] この車輪用軸受装置は第 3世代と呼称される従動輪用であって、外方部材 3 7と、ハブ輪 4 3、およびこのハブ輪 4 3の小径段部 4 3 aに圧入された内輪 3 9からなる内方部材 4 4とを備えている。ハブ輪 4 3は、外周にァゥター側の外側転走面 3 7 aに対向するアウター側の内側転走面 5 aと、この内側転走面 5 aから軸方向に延びる小径段部 4 3 aが形成されている。内輪 3 9はこの小径段部 4 3 aに所定のシメシ口を介して圧入され、加締部 9によって軸方向に固定されている。

[0080] 外方部材 3 7とハブ輪 4 3および内輪 3 9との間に形成された環状空間の開口部にはシール 4 5、 4 2が装着され、軸受内部に封入されたグリースの外部への漏洩と、外部から雨水やダスト等が軸受内部に侵入するのを防止している。また、ハブ輪 4 3は S 5 3 C等の炭素 0 . 4 0 ~ 0 . 8 0 w t %を含む中高炭素鋼で形成され、シール 4 5が摺接するシールランド部から内側転走面 5 aおよび小径段部 4 3 aに亙って高周波焼入れによって表面硬さを 5 8 ~ 6 4 H R Cの範囲に硬化処理されている。

[0081 ] ここで、本実施形態は、前述した第 6の実施形態と同様、アウター側のボール 3列のピッチ円直径 P C Dとインナー側の円錐ころ 4列のピッチ円直径 P C Dが同一に設定されると共に、アウター側のボール 3列のボール個数が、ィンナー側の円錐ころ 4列における円錐ころ 4の個数よりも多くなるように設定されている。したがって、一層装置の軽量■ コンパクト化を図りつつ、全体の軸受剛性が高くなると共に、基本定格荷重がアウター側の軸受列部分の基本定格荷重よりも大きくなり、ィンナー側の軸受列部分に加わる荷重がアウター側の軸受列部分に加わる荷重よりも大きくなつても寿命を同じかそれ以上にすることができる。

実施例 8

[0082] 図 2 0は、本発明に係る車輪用軸受装置の第 8の実施形態を示す縦断面図である。なお、この実施形態は、前述した第 6の実施形態（図 1 8 ) と基本的には両軸受列のピッチ円直径が異なるだけで、その他同一部品、同一部位、あるいは同一機能を有する部位には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。

[0083] この車輪用軸受装置は第 2世代と呼称される従動輪用であって、ハブ輪 4 6と、このハブ輪 4 6に固定された車輪用軸受 4 7とを備えている。ハブ輪 4 6は、アウター側の端部に車輪取付フランジ 7を一体に有し、この車輪取付フランジ 7から肩部 4 6 aを介して軸方向に延びる小径段部 4 6 bが形成されている。また、車輪用軸受 4 7は、ハブ輪 4 6の肩部 4 6 aに衝合した状態で小径段部 4 6 bに所定のシメシ口を介して圧入されると共に、小径段部 4 6 bの端部を塑性変形させて形成した加締部 9によって軸方向に固定されている。

[0084] 車輪用軸受 4 7は、外周に車体取付フランジ 2 cを一体に有し、内周に複列の外側転走面 3 7 a , 4 8 aが一体に形成された外方部材 4 8と、外周にこれら複列の外側転走面 3 7 a、 4 8 aに対向する内側転走面 5 a、 6 aがそれぞれ形成された 2つの内輪 4 9、 6と、両転走面 3 7 a、 5 aおよび 4 8 a、 6 a間に保持器 1 0、 1 1を介して転動自在に収容された複数のポール 3および円錐ころ 4とを備えている。外方部材 4 8と 2つの内輪 4 9、 6 との間に形成された環状空間の開口部にはシール 4 1、 5 0が装着され、軸受内部に封入されたグリースの外部への漏洩と、外部から雨水やダスト等が軸受内部に侵入するのを防止している。

[0085] 外方部材 4 8は S 5 3 C等の炭素 0 . 4 0〜0 . 8 0 w t %を含む中高炭素鋼で形成され、複列の外側転走面 3 7 a、 4 8 aが高周波焼入れによって表面硬さを 5 8〜6 4 H R Cの範囲に硬化処理されている。また、内輪 4 9 は S U J 2等の高炭素クロム鋼で形成され、ズブ焼入れによって芯部まで 5 8 ~ 6 4 H R Cの範囲に硬化処理されている。

[0086] ここで、本実施形態は、インナー側の円錐ころ 4列のピッチ円直径 P C D iがァゥタ一側のポール 3列のピッチ円直径 P C D oよりも小径に設定されると共に、ピッチ円直径の違いにより、アウター側のポール 3列のポール個数が、ィンナー側の円錐ころ 4列における円錐ころ 4の個数よりも多くなり、外方部材 4 8におけるィンナー側の外径 D 0を小径に設定することができる。したがって、インナー側の軸受列の基本定格荷重を低下させることなくナックルサイズを小さくでき、装置の軽量■ コンパクト化を図ることができる。また、アウター側のポール 3列におけるピッチ円直径 P C D oの拡径量に対応してアウター側の内輪 4 9の肉厚を厚くすることにより、ピッチ円直径 P C D o、 P C D iに違いがあってもハブ輪 4 6の小径段部 4 6 bをストレートな軸状に形成することができ、加工性を向上させることができる。実施例 9

[0087] 図 2 1は、本発明に係る車輪用軸受装置の第 9の実施形態を示す縦断面図である。なお、この実施形態は、前述した第 8の実施形態（図 2 0 ) と基本的にはハブ輪の構成が異なるだけで、その他同一部品、同一部位、あるいは同一機能を有する部位には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。

[0088] この車輪用軸受装置は第 3世代と呼称される従動輪用であって、外方部材

4 8と、ハブ輪 5 1、およびこのハブ輪 5 1の小径段部 5 1 aに圧入された内輪 6からなる内方部材 5 2とを備えている。ハブ輪 5 1は、外周にァウタ一側の外側転走面 3 7 aに対向するアウター側の内側転走面 5 aと、この内側転走面 5 aから軸方向に延びる小径段部 5 1 aが形成されている。内輪 6 はこの小径段部 5 1 aに所定のシメシ口を介して圧入され、加締部 9によつて軸方向に固定されている。

[0089] ハブ輪 5 1は S 5 3 C等の炭素 0 . 4 0〜0 . 8 0 w t %を含む中高炭素鋼で形成され、シール 4 5が摺接するシールランド部から内側転走面 5 aおよび小径段部 5 1 aに亙って高周波焼入れによって表面硬さを 5 8〜6 4 H R Cの範囲に硬化処理されている。

[0090] ここで、本実施形態は、前述した実施形態と同様、インナー側の円錐ころ

4列のピッチ円直径 P C D iがアウター側のポール 3列のピッチ円直径 P C D oよりも小径に設定されると共に、アウター側のポール 3列のポール個数力ィンナー側の円錐ころ 4列における円錐ころ 4の個数よりも多くなると共に、外方部材 4 8におけるインナー側の外径 D Oを小径にすることができ、ィンナー側の軸受列の基本定格荷重を低下させることなくナックルサイズを小さくできる。したがって、一層装置の軽量■ コンパクト化を図りつつ、全体の軸受剛性が高くなると共に、基本定格荷重がアウター側の軸受列の基本定格荷重よりも大きくなり、ィンナー側の軸受列に加わる荷重がアウター側の軸受列部分に加わる荷重よりも大きくなつても寿命を同じかそれ以上にすることができる。

[0091 ] 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。

産業上の利用可能性

[0092] 本発明に係る車輪用軸受装置は、従動輪用の第 2、第 3世代構造の車輪用軸受装置に適用することができる。

図面の簡単な説明

[0093] [図 1 ]本発明に係る車輪用軸受装置の第 1の実施形態を示す縦断面図である。

[図 2]図 1のハブ輪単体を示す拡大図である。

[図 3]本発明に係る車輪用軸受装置の第 2の実施形態を示す縦断面図である。

[図 4]図 3のハブ輪単体を示す拡大図である。

[図 5]本発明に係る車輪用軸受装置の第 3の実施形態を示す縦断面図である。

[図 6]図 5のハブ輪の要部拡大図である。

[図 7]組立状態を示す説明図である。

[図 8]本発明に係る車輪用軸受装置の第 4の実施形態を示す縦断面図である。

[図 9]図 8のハブ輪の要部拡大図である。

[図 10]組立状態を示す説明図である。

[図 1 1 ]本発明に係る車輪用軸受装置の第 5の実施形態を示す縦断面図である

[図 1 2]図 1 1のアウター側の軸受列を示す要部拡大図である。

[図 13]組立状態を示す説明図である。

[図 14]ハブ輪の研削加工を示す説明図である。

[図 15]外方部材の研削加工を示す説明図である。

[図 1 6]外方部材の他の研削加工を示す説明図である。

[図 1 7]組立状態を示す説明図である。

[図 18]本発明に係る車輪用軸受装置の第 6の実施形態を示す縦断面図である [図 1 9]本発明に係る車輪用軸受装置の第 7の実施形態を示す縦断面図である [図 20]本発明に係る車輪用軸受装置の第 8の実施形態を示す縦断面図である [図 21]本発明に係る車輪用軸受装置の第 9の実施形態を示す縦断面図である

[図 22]従来の車輪用軸受装置を示す縦断面図である。

[図 23]従来の他の車輪用軸受装置を示す縦断面図である。

符号の説明

1、 1 8、 25、 27、 44、 52 内方部材

2、 29、 37、 48 外方部材

2 a、 2 b、 37 a、 37 b、 48 a 外側転走面

2 c 車体取付フランジ

3 ポール

4 円錐ころ

5、 1 9、 26、 28、 35、 43、 46、 5 1 ■ ■ハブ輪

5 a、 6 a、 38 a、 39 a 内側転走面

5 b、 35 b、 43 a、 46 b 小径段部

6、 38、 39、 49 内輪

6 b 大鍔

6 c 小鍔

7 車輪取付フランジ

7 a ハブボルト

7 b 円孔

7 c 基部

8、 2 1 軸状部

8 a、 1 5 a、 22 段部

8 b、 1 5、 1 6、 35 a、 46 a 肩部

9 加締部

1 0、 1 1、 40 保持器

1 2、 4 1、 42、 45、 50 シール磁気エンコーダ縮径部

凹所

硬化層

総型砥石カウンタ内径シール嵌合面車輪用軸受ハブ輪

内側転走面車輪取付フランジ複列の転がり軸受等速自在継手外方部材外側転走面車体取付フランジ内方部材ポール

円錐ころ

内輪

外側継手部材卜ラック溝マウス部肩部

止め輪

小径段部加締部

保持器 1 21、 1 22 シール

A、巳、 D、 E、 G 角部

C、 F カウンタ部

DO 外方部材のィンナ一側の外径

D 1 アウター側のボールのピッチ円直径

D 2 ィンナー側のボールのピッチ円直径

d 0 ハブ輪の内側転走面の溝底径

d 1 基部の直径

d 2 ハブ輪のボール接触径

L a 面取りの軸方向寸法

L r 面取りの径方向寸法

PCDo ポールのピツチ円直径

PCD i 円錐ころのピッチ円直径

R 角アール

t o 溝底径での肉厚 t 1 基部の最小肉厚 t 2 ハブ輪のボールの接触角方向の肉厚

t 3 凹所の最小肉厚 a 接触

Claims

請求の範囲

[1 ] 外周にナックルに取り付けられるための車体取付フランジを一体に有し、内周に複列の外側転走面が一体に形成された外方部材と、

—端部に車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一体に有し、外周に前記複列の外側転走面に対向する一方の内側転走面と、この内側転走面から軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に所定のシメシ口を介して圧入され、外周に前記複列の外側転走面に対向する他方の内側転走面が形成された内輪からなる内方部材と、

この内方部材と前記外方部材の両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体とを備えた車輪用軸受装置において、

前記複列の転動体のうちァウタ一側の転動体がポール、ィンナー側の転動体が円錐ころであり、このィンナー側の円錐ころのピッチ円直径が前記ァゥター側のポールのピッチ円直径よりも小径に設定されると共に、前記ハブ輪のアウター側の端部にすり鉢状の凹所が形成され、この凹所の深さが少なくとも前記ハブ輪の内側転走面の溝底付近とされ、この内側転走面の肉厚が所定の範囲に設定され、前記ハブ輪のアウター側の肉厚が前記凹所に対応して均一に形成されていることを特徴とする車輪用軸受装置。

[2] 前記ハブ輪の内側転走面をはじめ、前記車輪取付フランジのインナー側の基部から前記小径段部に亙って高周波焼入れによって所定の硬化層が形成され、前記ハブ輪のアウター側肉厚が前記硬化層の深さの 2倍以上に設定されている請求項 1に記載の車輪用軸受装置。

[3] 前記ハブ輪の内側転走面におけるボールの接触角方向の肉厚が、その部位の直径の 0 . 2〜0 . 3の範囲に設定されている請求項 1または 2に記載の車輪用軸受装置。

[4] 前記ハブ輪の内側転走面の溝底部から前記小径段部に亙って軸方向に延びる軸状部が形成され、この軸状部と前記内輪と突き合わされる肩部との間にテーパ状の段部が形成されると共に、前記凹所の深さが、前記内側転走面の溝底を越え前記段部付近までの深さとされ、前記内側転走面におけるポールの接触角方向の肉厚が、当該内側転走面の溝底部の肉厚よりも厚く設定されている請求項 1乃至 3いずれかに記載の車輪用軸受装置。

[5] 前記小径段部の端部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部により前記内輪が所定の予圧が付与された状態で軸方向に固定されている請求項 1 乃至 4いずれかに記載の車輪用軸受装置。

[6] 前記ハブ輪の外周面の角部が面潰しされて滑らかな円弧状に形成されている請求項 1乃至 5いずれかに記載の車輪用軸受装置。

[7] 前記アウター側の内側転走面の溝肩部およびカウンタ部が熱処理後に総型砥石によって前記転走面と同時研削により形成されている請求項 6に記載の車輪用軸受装置。

[8] 前記ァウタ一側の軸受列における各転走面の少なくとも力ゥンタ部の角部が面潰しされて滑らかな円弧状に形成されている請求項 1乃至 5いずれかに記載の車輪用軸受装置。

[9] 前記アウター側の軸受列における各転走面の溝肩部の角部が面潰しされて滑らかな円弧状に形成されている請求項 8に記載の車輪用軸受装置。

[10] 前記アウター側の軸受列における各転走面のカウンタ部および溝肩部が熱処理後に総型砥石によって当該転走面と同時研削により形成されている請求項 8または 9に記載の車輪用軸受装置。

[1 1 ] 前記外方部材のカウンタ内径の表面粗さが 3 . 2 R a以下に規制されている請求項 8乃至 1 0いずれかに記載の車輪用軸受装置。

[12] 前記アウター側の軸受列における各転走面のカウンタ部、溝肩部および力ゥンタ内径が熱処理後に総型砥石によって当該転走面と同時研削により形成されている請求項 1 1に記載の車輪用軸受装置。

[13] 外周にナックルに取り付けられるための車体取付フランジを一体に有し、内周に複列の外側転走面が一体に形成された外方部材と、

—端部に車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一体に有し、外周に軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に圧入され、外周に前記複列の外側転走面に対向する内側転走面が形成された少なくとも一つの内輪からなる内方部材と、

この内方部材と前記外方部材の両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体とを備え、

前記小径段部の端部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部により前記内輪がハブ輪に対して軸方向に固定された車輪用軸受装置において、前記複列の転動体のうちアウター側の転動体がボールであり、ィンナー側の転動体が円錐ころであると共に、前記加締部側の内輪が前記ハブ輪の肩部または内輪に当接された状態で所定の軸受予圧が付与されていることを特徴とする車輪用軸受装置。

[14] 前記ィンナー側の円錐ころ列のピッチ円直径がアウター側のボール列のピツチ円直径よりも小径に設定されている請求項 1 3に記載の車輪用軸受装置

[15] 前記アウター側のポール列のポール個数が、前記ィンナー側の円錐ころ列における円錐ころの個数よりも多くなるように設定されている請求項 1 3または 1 4に記載の車輪用軸受装置。

[16] 前記ハブ輪の小径段部に一対の内輪が圧入され、これらの内輪の内径が同 —に設定されている請求項 1 3乃至 1 5いずれかに記載の車輪用軸受装置。

[17] 前記ハブ輪の外周にアウター側の内側転走面が直接形成されると共に、この内側転走面からインナー側に前記小径段部が形成され、この小径段部に所定のシメシロを介して前記内輪が圧入されている請求項 1 3乃至 1 5いずれかに記載の車輪用軸受装置。