JP4455182B2 - 車輪用軸受装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動車等の車輪を懸架装置に対して回転自在に支承する車輪用軸受装置、特に、車両の走行状況に応じて適切な軸受予圧と軸受剛性を確保して耐久性の向上を図った車輪用軸受装置に関するものである。

自動車の懸架装置に対して車輪を回転自在に支承する車輪用軸受装置は、低コスト化は言うまでもなく、燃費向上のための軽量・コンパクト化が進んでいる。これらの車輪用軸受装置は、ハブ輪と複列の転がり軸受とがユニット化して構成されており、その代表的なものとして、内方部材と外方部材共にフランジを一体に有し、複列の転がり軸受における一方の内側転走面がハブ輪に直接形成され、他方の内側転走面がハブ輪に圧入された別体の内輪に形成された、所謂第３世代と称される車輪用軸受装置が知られている。

図６に示すものは駆動輪側における第３世代の車輪用軸受装置であって、外方部材５１と内方部材５２およびこれら両部材間に収容された複列のボール５３とからなる。内方部材５２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５４を一体に有し、外周に内側転走面５５ａと、この内側転走面５５ａから軸方向に延びる円筒状の小径段部５５ｂが形成されたハブ輪５５、およびこのハブ輪５５の小径段部５５ｂに圧入され、外周に内側転走面５６ａが形成された内輪５６とからなる。また、車輪取付フランジ５４の円周等配位置には車輪を固定するためのハブボルト５７が植設されている。そして、ハブ輪５５の小径段部５５ｂの端部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部５５ｃにより、ハブ輪５５に対して内輪５６が軸方向へ抜けるのを防止している。

外方部材５１は、外周に懸架装置５８に固定される車体取付フランジ５１ｂを一体に有し、内周に複列の外側転走面５１ａ、５１ａが形成されている。この複列の外側転走面５１ａ、５１ａと、これら複列の外側転走面５１ａ、５１ａと対向する内側転走面５５ａ、５６ａの間に保持器５９を介して複列のボール５３、５３が転動自在に収容されている。

ここで、内輪５６は、加締部５５ｃによってその外端面５６ｂが軸方向に押し込まれ、軸受に所定の予圧が付与されている。そして、ハブ輪５５の肩部５５ｄと内輪５６の内端面５６ｃとの間に所要の軸方向隙間６０が確保された状態で、内輪５６の外端面５６ｂと加締部５５ｃとの間に金属リング６１が弾性復元可能に軸方向に圧縮された状態で介装されている。

この金属リング６１は鉄系材料を素材として、環状本体６１ａの軸方向両端縁に径方向外向きの一対のフランジ６１ｂを備えた形状に形成され、軸方向に圧縮力がかからない非圧縮状態では軸方向に長い非圧縮形態をなし、圧縮状態では、環状本体６１ａは弾性変形域の範囲で径方向外向きに弾性復元可能に湾曲変形される。この金属リング６１により、転走面が摩耗しても軸受に付与された予圧を適正に保つことができ、耐荷重能力や寿命確保が図れる。
特開２００２−２１８４７号公報

しかしながら、こうした従来の車輪用軸受にあっては、車両の旋回時に金属リング６１により付勢される予圧よりも大きなモーメント荷重が軸受に作用した場合、初期の予圧を確保することができず、所謂予圧抜けが発生して必要な耐荷重能力、すなわち、軸受剛性を得ることは難しい。したがって、この予圧抜けを防止するために、初期の予圧を高く設定する必要がある。この場合、旋回時の軸受剛性は確保できるが、車両の定常走行、すなわち、直進時での転がり抵抗が過度に大きくなって軸受異常昇温を招来せしめると共に、予圧量が過剰となって軸受の寿命が著しく低下してしまう恐れがある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、直進時の適正予圧を確保すると共に、旋回時における軸受剛性を確保して耐久性の向上を図った車輪用軸受装置を提供することを目的としている。

係る目的を達成すべく、本発明のうち請求項１に記載の発明は、内周に複列の外側転走面が形成された外方部材と、外周にこれら複列の外側転走面に対向する複列の内側転走面が形成された内方部材と、前記両転走面間に転動自在に収容され、所定の接触角が付与された複列のボールとを備えた車輪用軸受装置において、前記内側転走面が、初期の接触角にて前記ボールと接触する接触点の近傍から溝底に亙って形成された曲率半径ｒと、前記接触点の近傍から前記内方部材の外径に亙って形成された曲率半径ｒ１とで構成され、前記ボールの直径Ｄａに対して、前記曲率半径ｒ、ｒ１が、１．０５Ｄａ＜２ｒ≦１．１０Ｄａおよび１．０１Ｄａ≦２ｒ１≦１．０５Ｄａの範囲に設定されると共に、前記外側転走面が、前記接触点の近傍から溝底に亙って形成された曲率半径ｒ２と、前記接触点の近傍から前記外方部材の内径に亙って形成された曲率半径ｒ３とで構成され、前記曲率半径がｒ２、ｒ３が、１．０７Ｄａ＜２ｒ２≦１．１２Ｄａおよび１．０３Ｄａ≦２ｒ３≦１．０７Ｄａの範囲に設定され、車両の直進時において０〜１０μｍ、旋回時において１０〜５０μｍの範囲に予圧量が設定されている。

このように、内周に複列の外側転走面が形成された外方部材と、外周にこれら複列の外側転走面に対向する複列の内側転走面が形成された内方部材と、両部材間に収容された複列のボールとを備えたアンギュラ玉軸受を有する車輪用軸受装置において、内側転走面が、初期の接触角にてボールと接触する接触点の近傍から溝底に亙って形成された曲率半径ｒと、接触点の近傍から内方部材の外径に亙って形成された曲率半径ｒ１とで構成され、ボールの直径Ｄａに対して、曲率半径ｒ、ｒ１が、１．０５Ｄａ＜２ｒ≦１．１０Ｄａおよび１．０１Ｄａ≦２ｒ１≦１．０５Ｄａの範囲に設定されると共に、外側転走面が、接触点の近傍から溝底に亙って形成された曲率半径ｒ２と、接触点の近傍から外方部材の内径に亙って形成された曲率半径ｒ３とで構成され、曲率半径がｒ２、ｒ３が、１．０７Ｄａ＜２ｒ２≦１．１２Ｄａおよび１．０３Ｄａ≦２ｒ３≦１．０７Ｄａの範囲に設定され、車両の直進時において０〜１０μｍ、旋回時において１０〜５０μｍの範囲に予圧量が設定されているので、車両の定常走行（直進）時においては、初期に付与された予圧が確保され、過度な予圧を抑制して転がり抵抗の増加を防止できると共に、モーメント荷重が負荷される車両の旋回時においても、予圧量を増加させ、何ら部品を付加せずに軸受剛性を高め耐久性の向上を図ることができる。

また、請求項２に記載の発明は、前記内方部材が、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するハブ輪と、このハブ輪に嵌合された内輪または等速自在継手とからなり、これらの部材が塑性結合によって一体化されているので、従来のようにナット等で強固に緊締して予圧量を管理する必要がないため、車両への組込性を簡便にすることができると共に、長期間に亘り初期に設定された予圧量を維持することができる。

本発明に係る車輪用軸受装置は、内周に複列の外側転走面が形成された外方部材と、外周にこれら複列の外側転走面に対向する複列の内側転走面が形成された内方部材と、前記両転走面間に転動自在に収容され、所定の接触角が付与された複列のボールとを備えた車輪用軸受装置において、前記内側転走面が、初期の接触角にて前記ボールと接触する接触点の近傍から溝底に亙って形成された曲率半径ｒと、前記接触点の近傍から前記内方部材の外径に亙って形成された曲率半径ｒ１とで構成され、前記ボールの直径Ｄａに対して、前記曲率半径ｒ、ｒ１が、１．０５Ｄａ＜２ｒ≦１．１０Ｄａおよび１．０１Ｄａ≦２ｒ１≦１．０５Ｄａの範囲に設定されると共に、前記外側転走面が、前記接触点の近傍から溝底に亙って形成された曲率半径ｒ２と、前記接触点の近傍から前記外方部材の内径に亙って形成された曲率半径ｒ３とで構成され、前記曲率半径がｒ２、ｒ３が、１．０７Ｄａ＜２ｒ２≦１．１２Ｄａおよび１．０３Ｄａ≦２ｒ３≦１．０７Ｄａの範囲に設定され、車両の直進時において０〜１０μｍ、旋回時において１０〜５０μｍの範囲に予圧量が設定されているので、車両の定常走行時においては、初期に付与された予圧が確保され、過度な予圧を抑制して転がり抵抗の増加を防止できると共に、モーメント荷重が負荷される車両の旋回時においては、それに応じて予圧量を増加させ、何ら部品を付加せずに軸受剛性を高め耐久性の向上を図ることができる。

内周に複列の外側転走面が形成された外方部材と、一端部に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円筒状の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外嵌され、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とからなる内方部材と、前記両転走面間に転動自在に収容され、所定の接触角が付与された複列のボールとを備え、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軸方向に固定された車輪用軸受装置において、前記内側転走面が、初期の接触角にて前記ボールと接触する接触点の近傍から溝底に亙って形成された曲率半径ｒと、前記接触点の近傍から前記内方部材の外径に亙って形成された曲率半径ｒ１とで構成され、前記ボールの直径Ｄａに対して、前記曲率半径ｒ、ｒ１が、１．０５Ｄａ＜２ｒ≦１．１０Ｄａおよび１．０１Ｄａ≦２ｒ１≦１．０５Ｄａの範囲に設定されると共に、前記外側転走面が、前記接触点の近傍から溝底に亙って形成された曲率半径ｒ２と、前記接触点の近傍から前記外方部材の内径に亙って形成された曲率半径ｒ３とで構成され、前記曲率半径がｒ２、ｒ３が、１．０７Ｄａ＜２ｒ２≦１．１２Ｄａおよび１．０３Ｄａ≦２ｒ３≦１．０７Ｄａの範囲に設定され、車両の直進時において０〜１０μｍ、旋回時において１０〜５０μｍの範囲に予圧量が設定されている。

以下、本発明の実施の形態を図面に基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の要部を拡大した説明図で、（ａ）は車両の直進時、（ｂ）は車両の旋回時を示している。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トボード側（図面左側）、中央寄り側をインボード側（図面右側）という。

この車輪用軸受装置は、内方部材１と外方部材１０、および両部材１、１０間に転動自在に収容された複列のボール６、６とを備えている。内方部材１は、ハブ輪２と、このハブ輪２に外嵌された別体の内輪３とからなる。ハブ輪２は、アウトボード側の端部に車輪（図示せず）を取り付けるための車輪取付フランジ４を一体に有し、この車輪取付フランジ４の円周等配位置には車輪を固定するためのハブボルト５が植設されている。

また、ハブ輪２の外周には内側転走面２ａと、この内側転走面２ａから軸方向に延びる円筒状の小径段部２ｂが形成されている。そして、外周に内側転走面３ａが形成された内輪３がこの小径段部２ｂに圧入され、さらに、小径段部２ｂの端部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部２ｃにより、ハブ輪２に対して内輪３が軸方向へ抜けるのを防止している。本実施形態は、このようなセルフリテイン構造を採用しているので、従来のようにナット等で強固に緊締して予圧量を管理する必要がないため、車両への組込性を簡便にすることができると共に、長期間その予圧量を維持することができる。

外方部材１０は、外周に車体（図示せず）に取り付けるための車体取付フランジ１０ｂを一体に有し、内周には前記内側転走面２ａ、３ａに対向する複列の外側転走面１０ａ、１０ａが形成されている。そして、それぞれの転走面１０ａ、２ａと１０ａ、３ａ間に複列のボール６、６が所定の接触角αが付与された状態で保持器７、７を介して転動自在に収容されている。また、外方部材１０の端部にはシール装置８、９が装着され、軸受内部に封入された潤滑グリースの漏洩を防止すると共に、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。

等速自在継手１１は、カップ状のマウス部１２とこのマウス部１２の底部をなす肩部１３および肩部１３から軸方向に延びる軸部１４とを一体に有する外側継手部材１５を備えている。前記内方部材１にこの外側継手部材１２がトルク伝達可能に内嵌されている。すなわち、ハブ輪２の内周にセレーション（またはスプライン）１６が形成されると共に、外側継手部材１５の軸部１４の外周にセレーション（またはスプライン）１７が形成され、ハブ輪２のセレーション１６に噛合している。そして、ハブ輪２の加締部２ｃに肩部１３が突き合わされるまで外側継手部材１５の軸部１４がハブ輪２に内嵌され、軸部１４の端部に形成された雄ねじ１８に固定ナット１９が所定の締め付けトルクで締結され、ハブ輪２と外側継手部材１５とが軸方向分離可能に結合されている。

なお、ここでは、ハブ輪２の外周に直接内側転走面２ａが形成された第３世代と呼称される車輪用軸受装置を例示したが、本発明に係る車輪用軸受装置はこうした構造に限定されず、例えば、ハブ輪の小径段部に一対の内輪を圧入した、第１世代あるいは第２世代構造であっても良い。

ハブ輪２は、Ｓ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０重量％を含む中炭素鋼で形成され、アウトボード側の内側転走面２ａをはじめ、シール装置８が摺接するシールランド部、および小径段部２ｂに亙り高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化層２０が形成されている（図中クロスハッチングにて示す）。こうした高周波焼入れパターンによりハブ輪２の強度が向上すると共に、内輪３の嵌合面におけるフレッティングが抑制されて耐久性が向上する。なお、加締部２ｃは、鍛造後の素材表面硬さ２５ＨＲＣ以下の未焼入れ部としている。

一方、内輪３は、ＳＵＪ２等の高炭素クロム軸受鋼からなり、ズブ焼入れにより芯部まで５８〜６４ＨＲＣの範囲で硬化処理されている。また、外方部材１０は、Ｓ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０重量％を含む中炭素鋼で形成され、複列の外側転走面１０ａ、１０ａが高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。

本実施形態では、図２（ａ）に拡大して示すように、内輪３の内側転走面３ａが２つの曲率半径からなる円弧状に形成されている。すなわち、内輪３の内側転走面３ａは、初期の接触角αにてボール６と接触する接触点Ｐの近傍から溝底に亙って形成された曲率半径ｒと、接触点Ｐの近傍から大外径３ｂに亙って形成された曲率半径ｒ１とで構成されている。初期の接触角αは車両の荷重条件や軸受スペースによって適宜３０〜４５°の範囲に設定される。

ここで、図中ハッチングで示すように、曲率半径ｒは曲率半径ｒ１よりも大きく設定され、ボール６の直径Ｄａに対して、１．０５Ｄａ＜２ｒ≦１．１０Ｄａ、好ましくは、１．０５Ｄａ＜２ｒ≦１．０８Ｄａの範囲に設定されている。また、曲率半径ｒ１は、ボール６の直径Ｄａに対して、１．０１Ｄａ≦２ｒ１≦１．０５Ｄａ、好ましくは、１．０３Ｄａ≦２ｒ１≦１．０５Ｄａの範囲に設定されている。これにより、図２（ｂ）に示すように、車両の定常走行（直進）時においては、初期の接触角αにてボール６と接触点Ｐで所定の予圧量をもって接触し、また、モーメント荷重が負荷される車両の旋回時においては、接触角α１にてボール６と接触点Ｐ１で所定の予圧量でもって接触する。なお、図示はしないが、内輪３と同様、内方部材１を構成するハブ輪２においても、その内側転走面２ａは２つの曲率半径からなる円弧状に形成されている。

一方、図２（ａ）に示すように、外方部材１０の外側転走面１０ａも２つの曲率半径ｒ２、ｒ３からなる円弧状に形成されている。すなわち、外方部材１０の外側転走面１０ａは、初期の接触角αにてボール６と接触する接触点Ｑの近傍から溝底に亙って形成された曲率半径ｒ２と、接触点Ｑの近傍から内径１０ｃに亙って形成された曲率半径ｒ３とで構成されている。

ここで、図中ハッチングで示すように、曲率半径ｒ２は曲率半径ｒ３よりも大きく設定され、ボール６の直径Ｄａに対して、１．０７Ｄａ＜２ｒ２≦１．１２Ｄａ、好ましくは、１．０７Ｄａ＜２ｒ２≦１．１０Ｄａの範囲に設定されている。また、曲率半径ｒ３は、ボール６の直径Ｄａに対して、１．０３Ｄａ≦２ｒ３≦１．０７Ｄａ、好ましくは、１．０５Ｄａ≦２ｒ３≦１．０７Ｄａの範囲に設定されている。これにより、図２（ｂ）に示すように、車両の定常走行時においては、初期の接触角αにてボール６と接触点Ｑで所定の予圧量でもって接触し、モーメント荷重が負荷される車両の旋回時においては、接触角α１にてボール６と接触点Ｑ１で所定の予圧量でもって接触する。

本実施形態では、少なくとも内側転走面３ａ（２ａ）が２つの曲率半径ｒ、ｒ１からなる円弧状に形成されると共に、それぞれの予圧量が、直進時（接触点Ｐ、Ｑ）で０〜１０μｍ、旋回時（接触点Ｐ１、Ｑ１）で１０〜５０μｍの範囲に設定されている。これにより、車両の定常走行時においては、初期に付与された予圧が確保され、過度な予圧を抑制して転がり抵抗の増加を防止できると共に、モーメント荷重が負荷される車両の旋回時においては、それに応じて予圧量を増加させ、何ら部品を付加せずに軸受剛性を高め耐久性の向上を図ることができる。

なお、内方部材１の複列の内側転走面２ａ、３ａおよび外方部材１０の複列の外側転走面１０ａ、１０ａ双方の転走面をそれぞれ２つの曲率半径で構成したものを例示したが、少なくとも軸受剛性や寿命への影響が強い内方部材１の複列の内側転走面２ａ、３ａ側をこうした２つの曲率半径ｒ、ｒ１で構成するのが好ましい。無論、２つの曲率半径に限らず、３つ以上の曲率半径からなる複数の曲率半径で構成すれば、それぞれの転走面の繋ぎ部が一層滑らかに連続して形成することができ、車両の走行条件に対応して適切な予圧量を設定することができる。

次に、図３を用いて前記内輪３の内側転走面３ａを例に挙げてその加工方法について説明する。この内側転走面３ａは複数の曲率半径ｒ、ｒ１で構成されているため、研削加工は予め内側転走面３ａの形状に成形された研削砥石によって行なわれるが、超仕上げ（スーパー）加工においては、従来のような砥石を単にオスシレーション（Ｏｓｃｉｌｌａｔｉｏｎ）加工して対応できない。したがって、ここでは、ゴム等のエラストマに砥粒を混入させ、表面に砥粒を露出させて構成した、所謂弾性砥石２１によって加工されている。このような弾性砥石２１を内側転走面３ａの形状に沿ってオスシレーション加工することにより、複数の曲率半径ｒ、ｒ１からなる内側転走面３ａの形状に対応して弾性砥石２１が適度に変形し、内側転走面３ａの形状を崩さず所望の仕上げ表面に形成することができる。

図４は他の加工方法を示す説明図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。（ａ）に示すように、単一の曲率半径に成形された砥石２２を内側転走面（被削面）３ａの回転軸に対して所定の角度に傾斜させると共に、（ｂ）に示すように、砥石２２を内側転走面３ａに押圧させ、砥石２２の加工面２２ａの断面形状を内側転走面３ａの形状に対応させてオスシレーション加工することによって、内側転走面３ａの形状を崩さず所望の仕上げ表面に形成することができる。

図５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である。なお、第１の実施形態と同一部品同一部位には同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。
この車輪用軸受装置は、ハブ輪２３と複列の転がり軸受２４および等速自在継手２５とがユニット化され第４世代構造を構成している。複列の転がり軸受２４は、外方部材１０と内方部材２６と複列のボール６、６とを備えている。

内方部材２６は、ハブ輪２３と、このハブ輪２３に内嵌された後述する外側継手部材２７を指している。ハブ輪２３は、Ｓ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中炭素鋼からなり、外周にアウトボード側の内側転走面２３ａと、この内側転走面２３ａから軸方向に延びる円筒状の小径段部２３ｂが形成されると共に、内周に凹凸部２３ｃが形成され、熱処理によって表面硬さを５４〜６４ＨＲＣの範囲に硬化層が形成されている。熱処理としては、局部加熱ができ、硬化層深さの設定が比較的容易にできる高周波誘導加熱による焼入れが好適である。なお、凹凸部２３ｃはアヤメローレット状に形成され、旋削等により独立して形成された複数の環状溝と、ブローチ加工等により形成された複数の軸方向溝とを略直交させて構成した交叉溝、あるいは、互いに傾斜した螺旋溝で構成した交叉溝からなる。また、凹凸部２３ｃの凸部は良好な食い込み性を確保するために、その先端部が三角形状等の尖塔形状に形成されている。

等速自在継手２５は、外側継手部材２７と継手内輪２８、ケージ２９、およびトルク伝達ボール３０とからなる。外側継手部材２７はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中炭素鋼からなり、カップ状のマウス部３１と、このマウス部３１の底部をなす肩部３２と、この肩部３２から軸方向に延びる円筒状の軸部３３が一体に形成されている。この軸部３３は、ハブ輪２３の小径段部２３ｂに所定の径方向すきまを介して円筒嵌合するインロウ部３３ａと、このインロウ部３３ａの端部に嵌合部３３ｂがそれぞれ形成されている。

また、肩部３２の外周にはインボード側の内側転走面２７ａが形成され、この内側転走面２７ａおよび軸部３３に亙って高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化層が形成されている。ここで、嵌合部３３ｂは鍛造後の生のままとされている。

外側継手部材２７の肩部３２にハブ輪２３の小径段部２３ｂの端面が衝合され、突合せ状態になるまでハブ輪２３に軸部３３が内嵌される。そして、この軸部３３における嵌合部３３ｂの内径にマンドレル等の拡径治具を押し込んで嵌合部３３ｂを拡径し、この嵌合部３３ｂをハブ輪２３の凹凸部２３ｃに食い込ませて加締め、ハブ輪２３と外側継手部材２７とを一体に塑性結合させている。なお、中空の軸部３３にはエンドキャップ３４が装着され、マウス部３１内に封入されたグリースが外部に漏洩するのを防止している。また、図示はしないが、ハブ輪２３の開口端部にもエンドキャップが装着され、塑性結合部に雨水等が浸入してその部位が発錆するのを防止している。

本実施形態においても前述した実施形態と同様、外方部材１０および内方部材２６のうち少なくとも内方部材２６の複列の内側転走面２ａ、２７ａが複数の曲率半径で構成されている。これにより、一層の軽量・コンパクト化を図ることができると共に、車両の直進走行時および旋回等の車両の走行条件に対応して適切な予圧量に設定することができ、過度な予圧を抑制して転がり抵抗の増加を防止し、何ら部品を付加せずとも軸受剛性を一層高め耐久性の向上を図ることができる。

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。

本発明に係る車輪用軸受装置は、外方部材と内方部材および両部材間に収容された複列のボールとを備えた第１世代乃至第４世代の車輪用軸受装置に適用できる。

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１の要部拡大を拡大した説明図で、（ａ）は車両の直進時、（ｂ）は車両の旋回時を示している。 本発明に係る車輪用軸受装置における転走面の加工方法を示す説明図である。 本発明に係る車輪用軸受装置における転走面の他の加工方法を示す説明図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。 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。 従来の車輪用軸受装置を示す縦断面図である。

符号の説明

１、２６・・・・・・・・・・・・内方部材
２、２３・・・・・・・・・・・・ハブ輪
２ａ、３ａ、２３ａ、２７ａ・・・内側転走面
２ｂ、２３ｂ・・・・・・・・・・小径段部
２ｃ・・・・・・・・・・・・・・加締部
３・・・・・・・・・・・・・・・内輪
３ｂ・・・・・・・・・・・・・・大外径
４・・・・・・・・・・・・・・・車輪取付フランジ
５・・・・・・・・・・・・・・・ハブボルト
６・・・・・・・・・・・・・・・転動体
７・・・・・・・・・・・・・・・保持器
８、９・・・・・・・・・・・・・シール
１０・・・・・・・・・・・・・・外方部材
１０ａ・・・・・・・・・・・・・外側転走面
１０ｂ・・・・・・・・・・・・・車体取付フランジ
１０ｃ・・・・・・・・・・・・・内径
１１、２５・・・・・・・・・・・等速自在継手
１２、３１・・・・・・・・・・・マウス部
１３、３２・・・・・・・・・・・肩部
１４、３３・・・・・・・・・・・軸部
１５、２７・・・・・・・・・・・外側継手部材
１６、１７・・・・・・・・・・・セレーション
１８・・・・・・・・・・・・・・雄ねじ
１９・・・・・・・・・・・・・・固定ナット
２０・・・・・・・・・・・・・・硬化層
２１、２２・・・・・・・・・・・砥石
２２ａ・・・・・・・・・・・・・加工面
２３ｃ・・・・・・・・・・・・・凹凸部
２４・・・・・・・・・・・・・・複列の転がり軸受
２８・・・・・・・・・・・・・・継手内輪
２９・・・・・・・・・・・・・・ケージ
３０・・・・・・・・・・・・・・トルク伝達ボール
３３ａ・・・・・・・・・・・・・インロウ部
３３ｂ・・・・・・・・・・・・・嵌合部
３４・・・・・・・・・・・・・・エンドキャップ
５１・・・・・・・・・・・・・・外方部材
５１ａ・・・・・・・・・・・・・外側転走面
５１ｂ・・・・・・・・・・・・・車体取付フランジ
５２・・・・・・・・・・・・・・内方部材
５３・・・・・・・・・・・・・・ボール
５４・・・・・・・・・・・・・・車輪取付フランジ
５５・・・・・・・・・・・・・・ハブ輪
５５ａ、５６ａ・・・・・・・・・内側転走面
５５ｂ・・・・・・・・・・・・・小径段部
５５ｃ・・・・・・・・・・・・・加締部
５５ｄ・・・・・・・・・・・・・肩部
５６・・・・・・・・・・・・・・内輪
５６ｂ・・・・・・・・・・・・・外端面
５６ｃ・・・・・・・・・・・・・内端面
５７・・・・・・・・・・・・・・ハブボルト
５８・・・・・・・・・・・・・・懸架装置
５９・・・・・・・・・・・・・・保持器
６０・・・・・・・・・・・・・・軸方向隙間
６１・・・・・・・・・・・・・・金属リング
６１ａ・・・・・・・・・・・・・環状本体
６１ｂ・・・・・・・・・・・・・フランジ
Ｄａ・・・・・・・・・・・・・・ボールの直径
ｒ、ｒ１、ｒ２、ｒ３・・・・・・曲率半径
Ｐ、Ｑ、Ｐ１、Ｑ１・・・・・・・接触点
α、α１・・・・・・・・・・・・接触角

Claims (2)

1. 内周に複列の外側転走面が形成された外方部材と、
   外周にこれら複列の外側転走面に対向する複列の内側転走面が形成された内方部材と、
   前記両転走面間に転動自在に収容され、所定の接触角が付与された複列のボールとを備えた車輪用軸受装置において、
   前記内側転走面が、初期の接触角にて前記ボールと接触する接触点の近傍から溝底に亙って形成された曲率半径ｒと、前記接触点の近傍から前記内方部材の外径に亙って形成された曲率半径ｒ１とで構成され、前記ボールの直径Ｄａに対して、前記曲率半径ｒ、ｒ１が、１．０５Ｄａ＜２ｒ≦１．１０Ｄａおよび１．０１Ｄａ≦２ｒ１≦１．０５Ｄａの範囲に設定されると共に、前記外側転走面が、前記接触点の近傍から溝底に亙って形成された曲率半径ｒ２と、前記接触点の近傍から前記外方部材の内径に亙って形成された曲率半径ｒ３とで構成され、前記曲率半径がｒ２、ｒ３が、１．０７Ｄａ＜２ｒ２≦１．１２Ｄａおよび１．０３Ｄａ≦２ｒ３≦１．０７Ｄａの範囲に設定され、車両の直進時において０〜１０μｍ、旋回時において１０〜５０μｍの範囲に予圧量が設定されていることを特徴とする車輪用軸受装置。
2. 前記内方部材が、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するハブ輪と、このハブ輪に嵌合された内輪または等速自在継手とからなり、これらの部材が塑性結合によって一体化されている請求項１に記載の車輪用軸受装置。
   

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