JP2012017020A - 車輪用軸受装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車輪取付フランジの基部の強度を確保しつつ、ハブ輪の軽量化を図った車輪用軸受装置を提供する。
【解決手段】車輪取付フランジの基部からアウター側に延び、ブレーキロータを案内支持する円筒状のパイロット部２２が形成された車輪用軸受装置において、ハブ輪２の内端面２３が平坦に形成され、この内端面２３とパイロット部２２の内径面２２ａとのコーナ部２４が、複数の曲率半径ｒ１、ｒ２を滑らかに繋げた複合Ｒで形成されると共に、これら複合Ｒのうちパイロット部２２の内径面２２ａ側の曲率半径ｒ１が、コーナ部２４を単一Ｒで構成した場合の最大曲率半径ｒ０よりも小さく、ハブ輪２の内端面２３側の曲率半径ｒ２が、当該曲率半径ｒ０よりも大きく設定（ｒ１＜ｒ０＜ｒ２）されている。
【選択図】図２

Description

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に関するもので、特に、車輪取付フランジの基部の強度を確保しつつ、ハブ輪の軽量化を図った車輪用軸受装置に関する。

近年、低コスト化は言うに及ばず、燃費向上のために軽量化を追求することにより、余肉を排除して車輪用軸受装置をスリム化させることと、操縦安定性のために車輪用軸受装置を剛性アップさせることがなされている。こうした、言わば両者相反する要求を満足した対策が種々講じられている。その中で、図５に示すような車輪用軸受装置が知られている。

この車輪用軸受装置は、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５０を一体に有し、外周に一方の内側転走面５１ａと、この内側転走面５１ａから軸方向に延びる小径段部５１ｂが形成されたハブ輪５１、およびこのハブ輪５１の小径段部５１ｂに圧入され、外周に他方の内側転走面５２ａが形成された内輪５２からなる内方部材５３と、外周に車体（図示せず）に取り付けられるための車体取付フランジ５４ｂを一体に有し、内周に複列の転走面５４ａ、５４ａが形成された外方部材５４と、保持器５５、５５で円周等配され、両転走面間に転動自在に収容された複列のボール５６、５６とを備えている。内輪５２は、ハブ輪５１の小径段部５１ｂの端部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部５１ｃによって軸方向に固定されている。また、車輪取付フランジ５０の円周等配位置には車輪を固定するためのハブボルト５０ａが植設されている。

外方部材５４の両端にはシール５７、５８が装着され、外方部材５４と内方部材５３との間に形成される環状空間を密封し、軸受内部に封入された潤滑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。

ここで、図６に示すように、車輪取付フランジ５０のブレーキロータ５９を取り付ける付け根とパイロット部６０とのコーナ部を、本体側から立ち上がる曲率半径Ｒ１からなる第１のＲ部と、これよりも大きな曲率半径Ｒ２を有するフランジ側の第２のＲ部を接続したものとされている。これにより、ブレーキロータ６０とコーナ部との干渉を防止した上で、製造コストを増加させることなく、車輪取付フランジ５０の強度を低下させることなく、さらなる薄肉化を促進できる（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００８−１６８７６８号公報

こうした従動輪側の車輪用軸受装置では特に問題はないが、図７に示すような駆動輪側の車輪用軸受装置において、ハブ輪５１のさらなる軽量化を図るため、車輪取付フランジ５０の薄肉化とパイロット部６０の内径部の肉抜きを実施した場合（図中クロスハッチングにて示す）、車輪取付フランジ５０の基部６１の肉厚ｔが薄くなり、ハブ輪５１の強度が低下する恐れがある。特に、駆動輪側の場合、パイロット部６０の内径側のハブ輪５１の端面６２は、図示しない等速自在継手を締結する固定ナット６３の座面となるため平坦に形成する必要がある。パイロット部６０の外径は、ブレーキロータ５９の内径寸法によって必然的に決定されるため、パイロット部６０の内径とハブ輪５１の端面６２とのコーナ部６４は、小さな曲率半径Ｒ０で形成する必要があった。そのため、このコーナ部６４に応力が集中し、ハブ輪５１の強度が低下する恐れがあるため、強度を考慮してハブ輪５１の軽量化には制約があった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、車輪取付フランジの基部の強度を確保しつつ、ハブ輪の軽量化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一体に形成された外方部材と、アウター側の端部にブレーキロータを介して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と、内周にトルク伝達用のセレーション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た少なくとも一つの内輪からなり、外周に前記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、この内方部材と前記外方部材の転走面間に保持器を介して転動自在に収容された複列の転動体とを備え、前記車輪取付フランジの基部からアウター側に延び、前記ブレーキロータを案内支持する円筒状のパイロット部が形成された車輪用軸受装置において、前記ハブ輪の内端面が平坦に形成され、この内端面と前記パイロット部の内径面とのコーナ部が、複数の曲率半径を滑らかに繋げた複合Ｒで形成されている。

このように、ハブ輪のアウター側の端部にブレーキロータを介して車輪を取り付けるための車輪取付フランジと、この車輪取付フランジの基部からアウター側に延び、ブレーキロータを案内支持する円筒状のパイロット部が形成された車輪用軸受装置において、ハブ輪の内端面が平坦に形成され、この内端面とパイロット部の内径面とのコーナ部が、複数の曲率半径を滑らかに繋げた複合Ｒで形成されているので、制約されたスペース内で、大きな曲げモーメント荷重が車輪取り付けフランジに負荷されてもコーナ部に発生する応力を分散させて集中するのを抑制し、車輪取付フランジの基部の強度を確保しつつ、車輪取付フランジの薄肉化とパイロット部の内径部の肉抜きによりハブ輪の軽量化を図った車輪用軸受装置を提供することができる。

好ましくは、請求項２に記載の発明のように、前記複合Ｒのうち前記パイロット部の内径面側の曲率半径ｒ１が、前記コーナ部を単一Ｒで構成した場合の最大曲率半径ｒ０よりも小さく、前記ハブ輪の内端面側の曲率半径ｒ２が、当該曲率半径ｒ０よりも大きく設定（ｒ１＜ｒ０＜ｒ２）されていれば、コーナ部の応力集中を確実に抑制することができる。

また、請求項３に記載の発明のように、前記複合Ｒのうち前記ハブ輪の内端面側の曲率半径が前記パイロット部の内径面側の曲率半径の２倍以上に設定されていても良い。

また、請求項４に記載の発明のように、前記コーナ部における複合Ｒの曲率半径が接線で滑らかに接続されていれば、コーナ部の応力集中を一層抑制することができる。

また、請求項５に記載の発明のように、前記コーナ部における複合Ｒの曲率半径が凸部で接続されていれば、曲率半径の設計自由度が高くなり、種々の仕様にも対応することができる。

また、請求項６に記載の発明のように、前記コーナ部における複合Ｒが前記パイロット部の内径側と前記ハブ輪の内端面側にそれぞれ入り込んで当該コーナ部が盗み状に形成されていれば、それぞれの曲率半径の設計自由度が一層高くなる。

また、請求項７に記載の発明のように、前記コーナ部が短軸と直軸とからなる楕円の一部で構成されていれば、コーナ部の応力集中を一層抑制することができる。

また、請求項８に記載の発明のように、前記楕円の短軸側が前記パイロット部の内径面側に形成されると共に、前記楕円の直軸側が前記ハブ輪の内端面側に形成されていれば、コーナ部の応力集中を抑制すると共に、内端面の平坦部を効果的に確保することができる。

また、請求項９に記載の発明のように、前記楕円の長軸が前記短軸の１．５〜２．５倍に設定されていても良い。

また、請求項１０に記載の発明のように、前記車輪取付フランジのアウター側の側面と前記パイロット部の外径面とが交差する隅部が、複数の曲率半径を滑らかに繋げた複合Ｒで形成されていれば、車輪取付フランジにモーメント荷重が作用しても、隅部に発生する応力を緩和し、ハブ輪の耐久性の向上を一層図ることができる。

また、請求項１１に記載の発明のように、前記内方部材が、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の一方に対向する内側転走面と、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の他方に対向する内側転走面が形成された内輪からなると共に、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って所定の軸受予圧が付与された状態で前記内輪が軸方向に固定されていれば、軽量・コンパクト化を図ることができる。

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一体に形成された外方部材と、アウター側の端部にブレーキロータを介して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と、内周にトルク伝達用のセレーション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た少なくとも一つの内輪からなり、外周に前記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、この内方部材と前記外方部材の転走面間に保持器を介して転動自在に収容された複列の転動体とを備え、前記車輪取付フランジの基部からアウター側に延び、前記ブレーキロータを案内支持する円筒状のパイロット部が形成された車輪用軸受装置において、前記ハブ輪の内端面が平坦に形成され、この内端面と前記パイロット部の内径面とのコーナ部が、複数の曲率半径を滑らかに繋げた複合Ｒで形成されているので、制約されたスペース内で、大きな曲げモーメント荷重が車輪取り付けフランジに負荷されてもコーナ部に発生する応力を分散させて集中するのを抑制し、車輪取付フランジの基部の強度を確保しつつ、車輪取付フランジの薄肉化とパイロット部の内径部の肉抜きによりハブ輪の軽量化を図った車輪用軸受装置を提供することができる。

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の要部拡大図である。 （ａ）は、図２の変形例を示す要部拡大図、（ｂ）〜（ｄ）は、図２の他の変形例を示す要部拡大図である。 （ａ）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、（ｂ）は、（ａ）の要部拡大図である。 従来の車輪用軸受装置を示す縦断面図である。 図５の要部拡大図である。 図５のハブ輪単体を示す説明図である。

外周に車体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、一端部にブレーキロータを介して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の一方に対向する内側転走面と、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の他方に対向する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転走面間に保持器を介して転動自在に収容された複列の転動体とを備え、前記車輪取付フランジの基部からアウター側に延び、前記ブレーキロータを案内支持する円筒状のパイロット部が形成された車輪用軸受装置において、前記ハブ輪の内端面が平坦に形成され、この内端面と前記パイロット部の内径面とのコーナ部が、複数の曲率半径ｒ１、ｒ２を滑らかに繋げた複合Ｒで形成されると共に、これら複合Ｒのうち前記パイロット部の内径面側の曲率半径ｒ１が、前記コーナ部を単一Ｒで構成した場合の最大曲率半径ｒ０よりも小さく、前記ハブ輪の内端面側の曲率半径ｒ２が、当該曲率半径ｒ０よりも大きく設定（ｒ１＜ｒ０＜ｒ２）されている。

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の正面図である。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１の左側）、中央寄り側をインナー側（図１の右側）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転動体（ボール）８、８とを備えている。内方部材１は、ハブ輪２と、このハブ輪２に圧入された内輪３とからなる。

ハブ輪２は、アウター側の端部に図示しない車輪およびブレーキロータを取り付けるための車輪取付フランジ４を一体に有し、外周に一方（アウター側）の内側転走面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、内周にトルク伝達用のセレーション（またはスプライン）５が形成されている。車輪取付フランジ４の円周等配位置には車輪を取り付けるハブボルト６が植設されている。

ハブ輪２はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０重量％を含む中高炭素鋼で形成され、内側転走面２ａをはじめ、後述するシール１１が摺接するシールランド部となる基部４ａから小径段部２ｂに亙り高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化層が形成されている。そして、ハブ輪２の小径段部２ｂに内輪３が所定のシメシロを介して圧入され、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７によって、内輪３は軸方向に固定されている。なお、加締部７は鍛造後の素材硬さのままの未焼入れ部とされている。また、内輪３および転動体８はＳＵＪ２等の高炭素クロム鋼で形成され、ズブ焼入れにより芯部まで５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。

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、内周には前記内方部材１の内側転走面２ａ、３ａに対向する複列の外側転走面１０ａ、１０ａが一体に形成されている。外方部材１０はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０重量％を含む中高炭素鋼で形成され、少なくとも複列の外側転走面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。そして、それぞれの転走面１０ａ、２ａと１０ａ、３ａ間に複列の転動体８、８が保持器９、９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１１、１２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。

なお、本実施形態では、転動体８にボールを使用した複列アンギュラ玉軸受で構成された車輪用軸受装置を例示したが、これに限らず、例えば、転動体８に円すいころを用いた複列の円すいころ軸受で構成されていても良い。また、ここでは、ハブ輪２の外周に一方の内側転走面２ａが直接形成された、所謂第３世代構造を例示したが、図示はしないが、ハブ輪の小径段部に一対の内輪が圧入された、所謂第１または第２世代構造であっても良い。

等速自在継手１３は、外側継手部材１４と継手内輪１５とケージ１６およびトルク伝達ボール１７を備えている。外側継手部材１４は、カップ状のマウス部１８と、このマウス部１８の底部をなす肩部１９と、この肩部１９から軸方向に延びるステム部２０を一体に有している。また、マウス部１８の内周および継手内輪１５の外周には軸方向に延びる曲線状のトラック溝１８ａ、１５ａがそれぞれ形成され、固定型の等速自在継手１３を構成している。外側継手部材１４はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０重量％を含む中高炭素鋼で形成され、トラック溝１８ａをはじめ、肩部１９からステム部２０の基部に亙る外周面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。

ステム部２０は、外周にハブ輪２のセレーション５に係合するセレーション（またはスプライン）２０ａと、このセレーション２０ａの端部に雄ねじ２０ｂが形成されている。組立は、加締部７に肩部１９が衝合するまで、内方部材１にこのステム部２０が嵌挿され、加締部７と肩部１９とが突き合わせ状態で、雄ねじ２０ｂに固定ナット２１が螺合され、内方部材１と外側継手部材１４が軸方向に分離可能に締結されている。

ここで、ハブ輪２のアウター側の端部に図示しない車輪およびブレーキロータを支持する円筒状のパイロット部２２が突設されている。また、ハブ輪２のパイロット部２２内径側の端面２３（以下、内端面という）は、固定ナット２１の座面となるため平坦に形成されている。そして、パイロット部２２の内径面２２ａとハブ輪２の内端面２３とのコーナ部２４は、図２に拡大して示すように、２つの曲率半径ｒ１、ｒ２を滑らかに繋げた複合Ｒで形成されている。

本実施形態では、これら複合Ｒのうちパイロット部２２の内径面２２ａ側の曲率半径ｒ１は、コーナ部２４を単一Ｒで構成した場合の最大曲率半径ｒ０よりも小さく、また、内端面２３側の曲率半径ｒ２は、曲率半径ｒ０よりも大きく設定されている（ｒ１＜ｒ０＜ｒ２）。そして、内端面２３側の曲率半径ｒ２が内径面２２ａ側の曲率半径ｒ１の２倍以上に設定されている（ｒ２≧２ｒ１）。これにより、制約されたスペース内で、大きな曲げモーメント荷重が車輪取り付けフランジ４に負荷されてもコーナ部２４に発生する応力を分散させて集中するのを抑制し、車輪取付フランジ４の基部４ａの強度を確保しつつ、車輪取付フランジ４の薄肉化とパイロット部２２の内径部の肉抜きによりハブ輪２の軽量化を図った車輪用軸受装置を提供することができる。

図３（ａ）〜（ｄ）に、前述したコーナ部２４の変形例を示す。（ａ）に示すコーナ部２５は、前述した実施形態と同様、パイロット部２２の内径面２２ａ側の曲率半径ｒ１は、単一Ｒで構成した場合の最大曲率半径ｒ０よりも小さく、内端面２３側の曲率半径ｒ２は、曲率半径ｒ０よりも大きく設定されると共に、それぞれの曲率半径ｒ１、ｒ２が接線Ｌで滑らかに接続されている。これにより、コーナ部の応力集中を一層抑制することができる。

（ｂ）に示すコーナ部２６は、前述した実施形態と同様、パイロット部２２の内径面２２ａ側の曲率半径ｒ１は、単一Ｒで構成した場合の最大曲率半径ｒ０よりも小さく、内端面２３側の曲率半径ｒ２は、曲率半径ｒ０よりも大きく設定されると共に、曲率半径ｒ１、ｒ２が凸部２７で接続されている。これにより、曲率半径ｒ１、ｒ２の設計自由度が高くなり、種々の仕様にも対応することができる。

（ｃ）に示すコーナ部２８は、前述した実施形態と同様、パイロット部２２の内径面２２ａ側の曲率半径ｒ１は、単一Ｒで構成した場合の最大曲率半径ｒ０よりも小さく、内端面２３側の曲率半径ｒ２は、曲率半径ｒ０よりも大きく設定されると共に、曲率半径ｒ１、ｒ２からなるＲ部がそれぞれ内径２２ａ側、内端面２３側に入り込んでコーナ部２８が盗み状に形成されている。これにより、曲率半径ｒ１、ｒ２の設計自由度が一層高くなる。

（ｄ）に示すコーナ部２９は、複数の曲率半径ｒ１、ｒ２、・・・からなる複合Ｒ、すなわち、短軸ａと直軸ｂとからなる楕円の一部で構成されている。具体的には、楕円の短軸ａ側が内径面２２ａ側、楕円の直軸ｂ側が内端面２３側になるように形成されている。これにより、コーナ部２９の応力集中を一層抑制することができる。本実施形態では、コーナ部２９の応力集中を抑制すると共に、内端面２３の平坦部を効果的に確保するため、楕円の長軸ｂは短軸ａの１．５〜２．５倍に設定されている（ｂ＝１．５〜２．５ａ）。

図４（ａ）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、（ｂ）は、（ａ）の要部拡大図である。なお、この実施形態は前述した実施形態（図１）と基本的には軸受部とハブ輪の一部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品や部位には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。

この車輪用軸受装置は駆動輪側の第２世代と称され、ハブ輪３０と車輪用軸受３１とを備えている。ハブ輪３０は、アウター側の端部に車輪取付フランジ４を一体に有し、外周に、この車輪取付フランジ４から軸方向に延びる円筒状の小径段部３０ａが形成され、内周にトルク伝達用のセレーション５が形成されている。車輪用軸受３１は小径段部３０ａに所定のシメシロを介して圧入され、小径段部３０ａの端部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部７によって所定の軸受予圧が付与された状態で、軸方向に固定されている。

車輪用軸受３１は、外周に車体取付フランジ３２ｂを一体に有し、内周に複列のテーパ状の外側転走面３２ａ、３２ａが形成された外方部材３２と、この外方部材３２に内挿され、外周に前記複列の外側転走面３２ａ、３２ａに対向するテーパ状の内側転走面３３ａが形成された一対の内輪３３、３３と、両転走面３２ａ、３３ａ間に収容された複列の転動体（円すいころ）３４、３４と、これら複列の転動体３４、３４を転動自在に保持する保持器３５、３５とを備えている。

内輪３３には内側転走面３３ａの大径側に大鍔３３ｂが形成されて転動体３４が案内されると共に、小径側に転動体３４の脱落を防止する小鍔３３ｃが形成されている。そして、一対の内輪３３、３３の小鍔３３ｃ側の端面（小端面）が突き合された状態でセットされ、所謂背面合せタイプの複列の円すいころ軸受を構成している。

ハブ輪３０はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼で形成され、車輪取付フランジ４のインナー側の基部４ａから小径段部３０ａに亙り高周波焼入れによって表面硬さを５０〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。これにより、ハブ輪３０の耐久性が向上すると共に、小径段部３０ａに嵌合される一対の内輪３３、３３とのフレッティング摩耗を防止することができる。

内輪３３および転動体３４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。なお、外方部材３２においては、ハブ輪３０と同様、Ｓ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼で形成され、複列の外側転走面３２ａ、３２ａ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。

ここで、前述した実施形態と同様、車輪取付フランジ６のアウター側の基部に円筒状のパイロット部２２が突出して形成されている。そして、（ｂ）に拡大して示すように、前述した実施形態と同様、パイロット部２２の内径面２２ａとハブ輪３０の内端面２３とのコーナ部２４が、２つの曲率半径ｒ１、ｒ２を滑らかに繋げた複合Ｒで形成されている。さらに、本実施形態では、車輪取付フランジ４のアウター側の側面４ｂとパイロット部２２の外径面２２ｂとが交差する隅部３６もコーナ部２４と同様、２つの曲率半径ｒ３、ｒ４を滑らかに繋げた複合Ｒで形成されている。

これら複合Ｒのうちパイロット部２２の外径面２２ｂ側の曲率半径ｒ３は、隅部３６を単一Ｒで構成した場合の最大曲率半径ｒ０’よりも小さく、また、側面４ｂ側の曲率半径ｒ４は、曲率半径ｒ０よりも大きく設定されている（ｒ３＜ｒ０’＜ｒ４）。これにより、車輪取付フランジ４の基部４ａの強度を確保しつつ、車輪取付フランジ４の薄肉化とパイロット部２２の内径部の肉抜きによりハブ輪２の軽量化を図ることができると共に、車輪取付フランジ４にモーメント荷重が作用しても、車輪取付フランジ４のアウター側の側面４ｂとパイロット部２２の外径面２２ｂとが交差する隅部３６に発生する応力を緩和し、ハブ輪３０の耐久性の向上を一層図ることができる。

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、例えば、外方部材に車輪取付フランジを有する外輪回転タイプでも良く、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る。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、一端部にブレーキロータを介して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複列の転がり軸受とがユニット化された第１世代乃至第３世代構造の車輪用軸受装置に適用することができる。

１ 内方部材
２、３０ ハブ輪
２ａ、３ａ、３３ａ 内側転走面
２ｂ、３０ａ 小径段部
３、３３ 内輪
４ 車輪取付フランジ
４ａ 基部
５、２０ａ セレーション
６ ハブボルト
７ 加締部
８、３４ 転動体
９、３５ 保持器
１０、３２ 外方部材
１０ａ、３２ａ 外側転走面
１０ｂ、３２ｂ 車体取付フランジ
１１ アウター側のシール
１２ インナー側のシール
１３ 等速自在継手
１４ 外側継手部材
１５ 継手内輪
１５ａ、１８ａ トラック溝
１６ ケージ
１７ トルク伝達ボール
１８ マウス部
１９ 肩部
２０ ステム部
２０ｂ 雄ねじ
２１ 固定ナット
２２ パイロット部
２２ａ パイロット部の内径面
２２ｂ パイロット部の外径面
２３ ハブ輪の内端面
２４、２５、２６、２８、２９ コーナ部
２７ 凸部
３１ 車輪用軸受
３３ｂ 大鍔
３３ｃ 小鍔
３６ 隅部
５０ 車輪取付フランジ
５０ａ ハブボルト
５１ ハブ輪
５１ａ、５２ａ 内側転走面
５１ｂ 小径段部
５１ｃ 加締部
５２ 内輪
５３ 内方部材
５４ 外方部材
５４ａ 外側転走面
５４ｂ 車体取付フランジ
５５ 保持器
５６ ボール
５７、５８ シール
５９ ブレーキロータ
６０ パイロット部
６１ 車輪取付フランジの基部
６２ ハブ輪の端面
６３ 固定ナット
６４ パイロット部の内径とハブ輪の端面とのコーナ部
ａ 楕円の短軸
ｂ 楕円の長軸
Ｌ 複合Ｒの接線
Ｒ０、ｒ０、ｒ０’ コーナ部を単一Ｒで構成した場合の最大曲率半径
Ｒ１ 第１のＲ部の曲率半径
Ｒ２ 第２のＲ部の曲率半径
ｒ１ パイロット部の内径面側の曲率半径
ｒ２ ハブ輪の内端面側の曲率半径
ｒ３ パイロット部の外径面側の曲率半径
ｒ４ 車輪取付フランジのアウター側の側面側の曲率半径
ｔ 車輪取付フランジの基部の肉厚

Claims (11)

1. 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、
   アウター側の端部にブレーキロータを介して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と、内周にトルク伝達用のセレーション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た少なくとも一つの内輪からなり、外周に前記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、
   この内方部材と前記外方部材の転走面間に保持器を介して転動自在に収容された複列の転動体とを備え、
   前記車輪取付フランジの基部からアウター側に延び、前記ブレーキロータを案内支持する円筒状のパイロット部が形成された車輪用軸受装置において、
   前記ハブ輪の内端面が平坦に形成され、この内端面と前記パイロット部の内径面とのコーナ部が、複数の曲率半径を滑らかに繋げた複合Ｒで形成されていることを特徴とする車輪用軸受装置。
2. 前記複合Ｒのうち前記パイロット部の内径面側の曲率半径ｒ１が、前記コーナ部を単一Ｒで構成した場合の最大曲率半径ｒ０よりも小さく、前記ハブ輪の内端面側の曲率半径ｒ２が、当該曲率半径ｒ０よりも大きく設定（ｒ１＜ｒ０＜ｒ２）されている請求項１に記載の車輪用軸受装置。
3. 前記複合Ｒのうち前記ハブ輪の内端面側の曲率半径が前記パイロット部の内径面側の曲率半径の２倍以上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. 前記コーナ部における複合Ｒの曲率半径が接線で滑らかに接続されている請求項１乃至３いずれかに記載の車輪用軸受装置。
5. 前記コーナ部における複合Ｒの曲率半径が凸部で接続されている請求項１乃至３いずれかに記載の車輪用軸受装置。
6. 前記コーナ部における複合Ｒが前記パイロット部の内径側と前記ハブ輪の内端面側にそれぞれ入り込んで当該コーナ部が盗み状に形成されている請求項１乃至３いずれかに記載の車輪用軸受装置。
7. 前記コーナ部が短軸と直軸とからなる楕円の一部で構成されている請求項１乃至３いずれかに記載の車輪用軸受装置。
8. 前記楕円の短軸側が前記パイロット部の内径面側に形成されると共に、前記楕円の直軸側が前記ハブ輪の内端面側に形成されている請求項７に記載の車輪用軸受装置。
9. 前記楕円の長軸が前記短軸の１．５〜２．５倍に設定されている請求項７または８に記載の車輪用軸受装置。
10. 前記車輪取付フランジのアウター側の側面と前記パイロット部の外径面とが交差する隅部が複数の曲率半径を滑らかに繋げた複合Ｒで形成されている請求項１に記載の車輪用軸受装置。
11. 前記内方部材が、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の一方に対向する内側転走面と、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の他方に対向する内側転走面が形成された内輪からなると共に、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って所定の軸受予圧が付与された状態で前記内輪が軸方向に固定されている請求項１に記載の車輪用軸受装置。

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