JP2018039428A - 車輪用軸受装置 - Google Patents

Abstract

【課題】一側と他側を順方向に組み付けることで一の仕様態様に対応でき、一側と他側を逆方向に組み付けることで他の仕様態様に対応できる車輪用軸受装置を提供する。ひいては、部品共通化によってコスト低減を実現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において、一側パイロット部２ｈと他側パイロット部４ｈおよび一側フランジ部２ｉと他側フランジ部４ｉが車体（ナックル１２）および車輪（ホイール１３）にとって互換性を有する形状とされ、一側パイロット部２ｈと一側フランジ部２ｉを用いて車体に取り付けられる場合は、他側パイロット部４ｈと他側フランジ部４ｉに車輪が取り付けられ、他側パイロット部４ｈと他側フランジ部４ｉを用いて車体に取り付けられる場合は、一側パイロット部２ｈと一側フランジ部２ｉに車輪が取り付けられる、としたものである。【選択図】図７

Description

本発明は、車輪用軸受装置に関する。

従来より、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（特許文献１参照）。かかる車輪用軸受装置は、車体を構成するナックルに外方部材が固定される。また、車輪用軸受装置は、外方部材の内側に内方部材が配置され、外方部材と内方部材の間に転動体が介装されている。こうして、車輪用軸受装置は、転がり軸受構造を構成し、内方部材に取り付けられた車輪を回転自在としているのである。

ここで、車輪用軸受装置における軸方向の一方側を「一側」と定義すると、外方部材の一側端部には、パイロット部（以降「一側パイロット部」とする）が設けられている。更に、この一側パイロット部の基端部分には、周方向外側へ広がるフランジ部（以降「一側フランジ部」とする）が設けられている。そのため、車輪用軸受装置は、一側パイロット部を車体（ナックル）の穴部分に嵌め合わせるとともに、一側フランジ部を車体（ナックル）の側面部分に当接させた状態で、ボルトを介して取り付けられる。

一方で、車輪用軸受装置における軸方向の他方側を「他側」と定義すると、内方部材の他側端部には、パイロット部（以降「他側パイロット部」とする）が設けられている。更に、この他側パイロット部の基端部分には、周方向外側へ広がるようにフランジ部（以降「他側フランジ部」とする）が設けられている。そのため、車輪用軸受装置は、他側パイロット部を車輪（ホイール）の穴部分に嵌め合わせるとともに、他側フランジ部を車輪（ホイール）の側面部分に当接させた状態で、ボルトを介して取り付けられる。換言すると、車輪は、車輪（ホイール）の穴部分を他側パイロット部に嵌め合わせるとともに、車輪（ホイール）の側面部分を他側フランジ部に当接させた状態で、ボルトを介して取り付けられる。

ところで、車輪用軸受装置は、各パイロット部や各フランジ部の形状等について車種ごとに仕様要求が異なっている。更に詳しくは、前輪用として用いられる車輪用軸受装置と後輪用として用いられる車輪用軸受装置でも仕様要求が異なっている。加えて、従動輪用として用いられる車輪用軸受装置と駆動輪用として用いられる車輪用軸受装置でも仕様要求が異なっている。そのため、車輪用軸受装置は、車種ごとおよび前輪用と後輪用および従動輪用と駆動輪用で、ほぼ同様の構造でありながらも設計が相違せざるを得なかったのである。従って、一側と他側を順方向に組み付けることで一の仕様態様に対応でき、一側と他側を逆方向に組み付けることで他の仕様態様に対応できる車輪用軸受装置が求められていた。ひいては、部品共通化によってコスト低減を実現できる車輪用軸受装置が求められていたのである。

特開２０１０−０８９６６４号公報

一側と他側を順方向に組み付けることで一の仕様態様に対応でき、一側と他側を逆方向に組み付けることで他の仕様態様に対応できる車輪用軸受装置を提供する。ひいては、部品共通化によってコスト低減を実現できる車輪用軸受装置を提供する。

第一の発明は、
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前記小径段部に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、
前記外方部材と前記内方部材のそれぞれの転走面間に転動自在に介装される複列の転動体と、を備えた車輪用軸受装置において、
前記外方部材の一側端部に一側パイロット部と、
前記一側パイロット部の基端部分から周方向外側へ広がる一側フランジ部と、が設けられるとともに、
前記内方部材の他側端部に他側パイロット部と、
前記他側パイロット部の基端部分から周方向外側へ広がる他側フランジ部と、が設けられており、
前記一側パイロット部と前記他側パイロット部および前記一側フランジ部と前記他側フランジ部が車体および車輪にとって互換性を有する形状とされ、
前記一側パイロット部と前記一側フランジ部を用いて前記車体に取り付けられる場合は、前記他側パイロット部と前記他側フランジ部に前記車輪が取り付けられ、
前記他側パイロット部と前記他側フランジ部を用いて前記車体に取り付けられる場合は、前記一側パイロット部と前記一側フランジ部に前記車輪が取り付けられる、ものである。

第二の発明は、第一の発明に係る車輪用軸受装置において、
前輪用かつ従動輪用として用いる場合は、前記一側パイロット部と前記一側フランジ部を用いて前記車体に取り付けられ、前記他側パイロット部と前記他側フランジ部に前記前輪が取り付けられる、ものである。

第三の発明は、第一の発明に係る車輪用軸受装置において、
後輪用かつ従動輪用として用いる場合は、前記他側パイロット部と前記他側フランジ部を用いて前記車体に取り付けられ、前記一側パイロット部と前記一側フランジ部に前記後輪が取り付けられる、ものである。

第四の発明は、第一の発明に係る車輪用軸受装置において、
前輪用かつ駆動輪用若しくは後輪用かつ駆動輪用として用いる場合は、一側パイロット部と一側フランジ部を用いて車体に取り付けられ、他側パイロット部と他側フランジ部に車輪が取り付けられ、
更に内方部材に該内方部材の回転軸を中心とする穴が形成されており、
内方部材に対して駆動軸を圧入可能とした、ものである。

第五の発明は、第一の発明に係る車輪用軸受装置において、
略円環形状の磁気エンコーダを具備し、
前記一側パイロット部と前記一側フランジ部を用いて車体に取り付けられる場合は、前記磁気エンコーダが前記内方部材の外周に嵌合される、ものである。

第六の発明は、第一の発明に係る車輪用軸受装置において、
略円環形状の磁気エンコーダを具備し、
前記他側パイロット部と前記他側フランジ部を用いて車体に取り付けられる場合は、前記磁気エンコーダが前記外方部材の外周に嵌合される、ものである。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

本発明に係る車輪用軸受装置は、外方部材の一側端部に一側パイロット部と、一側パイロット部の基端部分から周方向外側へ広がる一側フランジ部と、が設けられている。また、内方部材の他側端部に他側パイロット部と、他側パイロット部の基端部分から周方向外側へ広がる他側フランジ部と、が設けられている。更に、一側パイロット部と他側パイロット部および一側フランジ部と他側フランジ部が車体および車輪にとって互換性を有する形状とされている。そして、一側パイロット部と一側フランジ部を用いて車体に取り付けられる場合は、他側パイロット部と他側フランジ部に車輪が取り付けられ、他側パイロット部と他側フランジ部を用いて車体に取り付けられる場合は、一側パイロット部と一側フランジ部に車輪が取り付けられる。かかる車輪用軸受装置によれば、一側と他側を順方向に組み付けることで一の仕様態様に対応でき、一側と他側を逆方向に組み付けることで他の仕様態様に対応できる。ひいては、部品共通化によってコスト低減を実現できる。

本発明に係る車輪用軸受装置において、前輪用かつ従動輪用として用いる場合は、一側パイロット部と一側フランジ部を用いて車体に取り付けられ、他側パイロット部と他側フランジ部に前輪が取り付けられる。かかる車輪用軸受装置によれば、前輪を支持する構造体として適宜な剛性となる。ひいては、適宜な旋回特性の実現に寄与できる。

本発明に係る車輪用軸受装置において、後輪用かつ従動輪用として用いる場合は、他側パイロット部と他側フランジ部を用いて車体に取り付けられ、一側パイロット部と一側フランジ部に後輪が取り付けられる。かかる車輪用軸受装置によれば、後輪を支持する構造体として適宜な剛性となる。ひいては、適宜な旋回特性の実現に寄与できる。

本発明に係る車輪用軸受装置において、前輪用かつ駆動輪用若しくは後輪用かつ駆動輪用として用いる場合は、一側パイロット部と一側フランジ部を用いて車体に取り付けられ、他側パイロット部と他側フランジ部に前輪が取り付けられる。更に内方部材に該内方部材の回転軸を中心とする穴が形成されている。そして、内方部材に対して駆動軸を圧入可能としている。かかる車輪用軸受装置によれば、従動軸用として用いることも駆動軸用として用いることもできる。

本発明に係る車輪用軸受装置は、略円環形状の磁気エンコーダを具備する。そして、一側パイロット部と一側フランジ部を用いて車体に取り付けられる場合は、磁気エンコーダが内方部材の外周に嵌合される。かかる車輪用軸受装置によれば、所定の使用態様においても、車輪の回転速度を検出できる。

本発明に係る車輪用軸受装置は、略円環形状の磁気エンコーダを具備する。そして、他側パイロット部と他側フランジ部を用いて車体に取り付けられる場合は、磁気エンコーダが外方部材の外周に嵌合される。かかる車輪用軸受装置によれば、所定の使用態様においても、車輪の回転速度を検出できる。

車輪用軸受装置の全体構成を示す斜視図。 車輪用軸受装置の全体構成を示す断面図。 車輪用軸受装置の一部構造を示す拡大断面図。 車輪用軸受装置の一部構造を示す拡大断面図。 一側パイロット部と一側フランジ部を示す側面図。 他側パイロット部と他側フランジ部を示す側面図。 車輪用軸受装置の第一の使用態様を示す断面図。 車輪用軸受装置の第二の使用態様を示す断面図。 車輪用軸受装置の第三の使用態様を示す断面図。 他の実施形態に係るリング部材を示す拡大断面図。 他の実施形態に係る一側パイロット部を示す拡大断面図。 他の実施形態に係る他側パイロット部を示す拡大断面図。 他の実施形態に係る一側フランジ部を示す側面図。 他の実施形態に係る他側フランジ部を示す側面図。

以下に、図１から図４を用いて、本発明に係る車輪用軸受装置１について説明する。なお、図２は、図１におけるＡ−Ａ断面図である。図３および図４は、図２における一部領域の拡大図である。

車輪用軸受装置１は、車輪を回転自在に支持するものである（図７から図９参照）。車輪用軸受装置１は、外方部材２と、内方部材３（ハブ輪４と内輪５）と、転動体６と、リング部材７と、シール部材８と、を具備する。

外方部材２は、転がり軸受構造の外輪部分を構成するものである。外方部材２は、略円筒形状に形成されたＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼で構成されている。外方部材２の一側端部における内周には、拡径部２ａが形成されている。また、外方部材２の他側端部における内周には、拡径部２ｂが形成されている。更に、拡径部２ａと拡径部２ｂの間には、環状に外側転走面２ｃと外側転走面２ｄが互いに平行となるように形成されている。なお、外側転走面２ｃと外側転走面２ｄには、高周波焼入れが施され、表面硬さが５８〜６４ＨＲＣの範囲となるように硬化処理されている。

内方部材３は、転がり軸受構造の内輪部分を構成するものである。内方部材３は、ハブ輪４と内輪５で構成されている。

ハブ輪４は、略円筒形状に形成されたＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼で構成されている。ハブ輪４の一側端部には、小径段部４ａが形成されている。小径段部４ａには、その端部を径方向外側へ折り曲げることで内輪５のカシメ部分４ｂが形成されている。また、ハブ輪４の他側端部には、開口部４ｃが形成されている。更に、ハブ輪４の外周には、環状に内側転走面４ｄが形成されている。内側転走面４ｄは、外方部材２の外側転走面２ｄに対向する。なお、ハブ輪４は、小径段部４ａから内側転走面４ｄを経てシールランド部（後述する軸面部４ｅと曲面部４ｆと側面部４ｇで構成される）まで高周波焼入れが施され、表面硬さが５８〜６４ＨＲＣの範囲となるように硬化処理されている。

内輪５は、略円筒形状に形成されたＳＵＪ２等の高炭素クロム軸受鋼で構成されている。内輪５の外周には、環状に内側転走面５ａが形成されている。内側転走面５ａは、外方部材２の外側転走面２ｃに対向する。なお、内輪５は、いわゆるズブ焼入れが施され、芯部まで５８〜６４ＨＲＣの範囲となるように硬化処理されている。

転動体６は、転がり軸受構造の転動部分を構成するものである。転動体６は、一側のボール列６ａと他側のボール列６ｂを有している。ボール列６ａとボール列６ｂは、ＳＵＪ２等の高炭素クロム軸受鋼で構成されている。ボール列６ａは、複数のボールが保持器によって環状に保持されている。ボール列６ａは、内輪５に形成されている内側転走面５ａと、それに対向する外方部材２の外側転走面２ｃと、の間に転動自在に収容されている。一方で、ボール列６ｂも、複数のボールが保持器によって環状に保持されている。ボール列６ｂは、ハブ輪４に形成されている内側転走面４ｄと、それに対向する外方部材２の外側転走面２ｄと、の間に転動自在に収容されている。なお、ボール列６ａとボール列６ｂには、いわゆるズブ焼入れが施され、芯部まで５８〜６４ＨＲＣの範囲となるように硬化処理されている。

リング部材７は、外方部材２と内方部材３の間に形成された環状空間Ｓの一側端部に装着されるものである。リング部材７は、フェライト系ステンレス鋼板（ＪＩＳ規格のＳＵＳ４３０系等）やオーステナイト系ステンレス鋼板（ＪＩＳ規格のＳＵＳ３０４系等）、あるいは防錆処理された冷間圧延鋼板（ＪＩＳ規格のＳＰＣＣ系等）で構成されている。リング部材７は、円環状の鋼板がプレス加工によって屈曲され、軸方向断面が略Ｌ字状に形成されている。つまり、リング部材７は、円筒状の嵌合部７ａと、その一端から内方部材３（内輪５）に向かって延びる円板状の側板部７ｂと、が形成されている。嵌合部７ａと側板部７ｂは、互いに垂直に交わっており、嵌合部７ａは、外方部材２の拡径部２ａに沿って嵌合している。また、側板部７ｂは、内方部材３（内輪５）に向かって延び、その先端が内輪５の外周面に近接している。これにより、リング部材７は、グリースの環状空間Ｓ側から一側への流動を抑止している。

シール部材８は、外方部材２と内方部材３の間に形成された環状空間Ｓの他側端部に装着されるものである。シール部材８は、芯金９とシールゴム１０で構成されている。

芯金９は、フェライト系ステンレス鋼板（ＪＩＳ規格のＳＵＳ４３０系等）やオーステナイト系ステンレス鋼板（ＪＩＳ規格のＳＵＳ３０４系等）、あるいは防錆処理された冷間圧延鋼板（ＪＩＳ規格のＳＰＣＣ系等）で構成されている。芯金９は、円環状の鋼板がプレス加工によって屈曲され、軸方向断面が略Ｃ字状に形成されている。つまり、芯金９は、円筒状の嵌合部９ａと、その一端から内方部材３（ハブ輪４）に向かって延びる円板状の側板部９ｂと、が形成されている。嵌合部９ａと側板部９ｂは、互いに湾曲しながら交わっており、嵌合部９ａは、外方部材２の拡径部２ｂに沿って嵌合している。また、側板部９ｂは、内方部材３（ハブ輪４）に向かって延び、その先端がハブ輪４の軸面部４ｅに近接している。

シールゴム１０は、ＮＢＲ（アクリロニトリル−ブタジエンゴム）、耐熱性に優れたＨＮＢＲ（水素化アクリロニトリル・ブタジエンゴム）、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンゴム）、耐熱性、耐薬品性に優れたＡＣＭ（ポリアクリルゴム）、ＦＫＭ（フッ素ゴム）、あるいはシリコンゴム等の合成ゴムで構成されている。シールゴム１０には、シールリップであるラジアルリップ１０ａ、内側アキシアルリップ１０ｂおよび外側アキシアルリップ１０ｃが形成されている。また、シールゴム１０には、拡径部２ｂの内周に接するように端縁シール部１０ｄが形成されている。

このように、シール部材８は、芯金９とシールゴム１０で構成され、シールゴム１０は、三つのシールリップを有している。ラジアルリップ１０ａは、油膜を介してハブ輪４の軸面部４ｅに接触する。アキシアルリップ１０ｂは、油膜を介してハブ輪４の曲面部４ｆに接触する。そして、外側アキシアルリップ１０ｃは、油膜を介してハブ輪４の側面部（後述する他側フランジ部４ｉの側面）４ｇに接触する。これにより、シール部材８は、砂塵等の浸入やグリースの漏出を防止している。なお、端縁シール部１０ｄを形成したのは、外方部材２と芯金９の嵌合部分に水が浸入して腐食しないように考慮したものである。

更に、車輪用軸受装置１は、キャップ部材１１を具備している。

キャップ部材１１は、外方部材２の一側の開口端部に装着されるものである。キャップ部材１１は、フェライト系ステンレス鋼板（ＪＩＳ規格のＳＵＳ４３０系等）やオーステナイト系ステンレス鋼板（ＪＩＳ規格のＳＵＳ３０４系等）、あるいは防錆処理された冷間圧延鋼板（ＪＩＳ規格のＳＰＣＣ系等）で構成されている。キャップ部材１１は、円板状の鋼板がプレス加工によって屈曲され、その外縁部分が折り返されている。つまり、キャップ部材１１は、円筒状の嵌合部１１ａと、その一端から内側に向かって延びる円板状の蓋板部１１ｂと、が形成されている。嵌合部１１ａと蓋板部１１ｂは、互いに垂直に交わっており、嵌合部１１ａは、外方部材２の拡径部２ａに沿って嵌合している。また、蓋板部１１ｂは、外方部材２の一側の開口端部を完全に密閉している。更に、嵌合部１１ａの外周には、拡径部２ａの内周に接するように端縁シール部１１ｃが設けられている。これは、外方部材２とキャップ部材１１の嵌合部分に水が浸入して腐食しないように考慮したものである。

次に、図５および図６を用いて、車輪用軸受装置１の特徴点について説明する。なお、図５は、図２における矢印Ｂから見た図である。図６は、図２における矢印Ｃから見た図である。

車輪用軸受装置１は、外方部材２の一側端部に一側パイロット部２ｈが設けられている。一側パイロット部２ｈは、内方部材３の回転軸Ｌを中心とする略円筒形状となっており、この一側パイロット部２ｈの外周面には所定の凹凸形状が形成されている（図１１参照）。一側パイロット部２ｈの直径や外周面の凹凸形状は、後述する他側パイロット部４ｈの直径や外周面の凹凸形状に等しいものとする。これは、一側パイロット部２ｈと他側パイロット部４ｈが車体および車輪にとって互換性を有するためである。

また、外方部材２には、一側パイロット部２ｈの基端部分から周方向外側へ広がる一側フランジ部２ｉが設けられている。一側フランジ部２ｉは、内方部材３の回転軸Ｌを中心とする略星板形状となっており、この一側フランジ部２ｉの一側端面には平面度向上を目的とした研削加工を施しても良い。なお、一側フランジ部２ｉには、回転軸Ｌを中心とする同心円上に等間隔にボルト穴２ｊが設けられている。本車輪用軸受装置１においては、五つのボルト穴２ｊが設けられており、それぞれの位相角が７２°となっている。但し、四つのボルト穴２ｊが、それぞれの位相角が９０°となる位置に設けられるとしても良い。また、六つのボルト穴２ｊが、それぞれの位相角が６０°となる位置に設けられるとしても良い。ボルト穴２ｊのピッチ円直径と位相角は、後述するボルト穴４ｊのピッチ円直径と位相角に等しいものとする。更に、ボルト穴２ｊとボルト穴４ｊは、互いに等しい大きさであり、ボルトピッチも等しいものとする。これは、一側フランジ部２ｉと他側フランジ部４ｉが車体および車輪にとって互換性を有するためである。

加えて、車輪用軸受装置１は、内方部材３（ハブ輪４）の他側端部に他側パイロット部４ｈが設けられている。他側パイロット部４ｈは、内方部材３の回転軸Ｌを中心とする略円筒形状となっており、この他側パイロット部４ｈの外周面には所定の凹凸形状が形成されている（図１２参照）。他側パイロット部４ｈの直径や外周面の凹凸形状は、前述した一側パイロット部２ｈの直径や外周面の凹凸形状に等しいものとする。これは、他側パイロット部４ｈと一側パイロット部２ｈが車体および車輪にとって互換性を有するためである。

また、内方部材３（ハブ輪４）には、他側パイロット部４ｈの基端部分から周方向外側へ広がる他側フランジ部４ｉが設けられている。他側フランジ部４ｉは、内方部材３の回転軸Ｌを中心とする略円板形状となっており、この他側フランジ部４ｉの他側端面には平面度向上を目的とした研削加工を施しても良い。なお、他側フランジ部４ｉには、回転軸Ｌを中心とする同心円上に等間隔にボルト穴４ｊが設けられている。本車輪用軸受装置１においては、五つのボルト穴４ｊが設けられており、それぞれの位相角が７２°となっている。但し、四つのボルト穴４ｊが、それぞれの位相角が９０°となる位置に設けられるとしても良い。また、六つのボルト穴４ｊが、それぞれの位相角が６０°となる位置に設けられるとしても良い。ボルト穴４ｊのピッチ円直径と位相角は、前述したボルト穴２ｊのピッチ円直径と位相角に等しいものとする。更に、ボルト穴４ｊとボルト穴２ｊは、互いに等しい大きさであり、ボルトピッチも等しいものとする。これは、他側フランジ部４ｉと一側フランジ部２ｉが車体および車輪にとって互換性を有するためである。

ここまで、一側パイロット部２ｈと他側パイロット部４ｈ、一側フランジ部２ｉと他側フランジ部４ｉの互換性について述べてきたが、特に、両パイロット部４ｈ・４ｉについて車体側への取付けに限定される用途であれば、車体側のパイロット部（４ｈ・４ｉのいずれか）は、ナックル１２への位置決めができれば良い。従って、２箇所のパイロット部４ｈ・４ｉに加工を施す必要はなく、１箇所のパイロット部（４ｈ・４ｉのいずれか）については加工を省略することができる。

次に、図７を用いて、車輪用軸受装置１の第一の使用態様について説明する。かかる使用態様は、車輪用軸受装置１を従動輪用として用いるものである。

第一の使用態様において、車輪用軸受装置１は、一側パイロット部２ｈと一側フランジ部２ｉを用いて車体に取り付けられる。具体的に説明すると、車輪用軸受装置１は、一側パイロット部２ｈをナックル１２の穴部分１２ａに嵌め合わせるとともに、一側フランジ部２ｉをナックル１２の側面部分１２ｂに当接させた状態で、ボルト１２ｃを介して取り付けられる。また、車輪は、車輪用軸受装置１の他側パイロット部４ｈと他側フランジ部４ｉに取り付けられる。具体的に説明すると、車輪は、ホイール１３の穴部分１３ａを他側パイロット部４ｈに嵌め合わせるとともに、ホイール１３の側面部分１３ｂを他側フランジ部４ｉに当接させた状態で、ボルト（ホイールボルト）１３ｃを介して取り付けられる。但し、図７に示すように、ホイール１３と他側フランジ部４ｉの間にブレーキロータ１４を挟み込む構造としても良い。また、他側フランジ部４ｉには、複数のボルト穴４ｊが設けられているが、複数の貫通穴を設けてそれぞれにハブボルト４ｍが挿通された構造であっても良い（図７の（Ｘ）参照）。つまり、車輪をハブボルト４ｍと、これに螺合されるナット（ホイールナット）４ｎによって取り付けるのである。

このような使用態様により、車輪用軸受装置１は、車体を構成するナックル１２に外方部材２が固定され、内方部材３（ハブ輪４と内輪５）に取り付けられた車輪を回転自在としている。また、かかる使用態様によれば、旋回時における路面からの荷重（負荷）が、比較的に低剛性である内方部材３に最初に入力される。そのため、路面からの荷重（負荷）が減衰して車体に伝わるので、車体の挙動（ローリング等）に対して剛性を適宜に弱めることができる。

次に、図８を用いて、車輪用軸受装置１の第二の使用態様について説明する。かかる使用態様も、車輪用軸受装置１を従動輪用として用いるものである。

第二の使用態様において、車輪用軸受装置１は、他側パイロット部４ｈと他側フランジ部４ｉを用いて車体に取り付けられる。具体的に説明すると、車輪用軸受装置１は、他側パイロット部４ｈをナックル１２の穴部分１２ａに嵌め合わせるとともに、他側フランジ部４ｉをナックル１２の側面部分１２ｂに当接させた状態で、ボルト１２ｃを介して取り付けられる。また、車輪は、車輪用軸受装置１の一側パイロット部２ｈと一側フランジ部２ｉに取り付けられる。具体的に説明すると、車輪は、ホイール１３の穴部分１３ａを一側パイロット部２ｈに嵌め合わせるとともに、ホイール１３の側面部分１３ｂを一側フランジ部２ｉに当接させた状態で、ボルト（ホイールボルト）１３ｃを介して取り付けられる。但し、図８に示すように、ホイール１３と一側フランジ部２ｉの間にブレーキロータ１４を挟み込む構造としても良い。また、一側フランジ部２ｉには、複数のボルト穴２ｊが設けられているが、複数の貫通穴を設けてそれぞれにハブボルト２ｍが挿通された構造であっても良い（図８の（Ｘ）参照）。つまり、車輪をハブボルト２ｍと、これに螺合されるナット（ホイールナット）２ｎによって取り付けるのである。

このような使用態様により、車輪用軸受装置１は、車体を構成するナックル１２に内方部材３（ハブ輪４と内輪５）が固定され、外方部材２に取り付けられた車輪を回転自在としている。また、かかる使用態様によれば、旋回時における路面からの荷重（負荷）が、比較的に高剛性である外方部材２に最初に入力される。そのため、路面からの荷重（負荷）が減衰することなく車体に伝わるので、車体の挙動（ローリング等）に対して剛性を適宜に高めることができる。

次に、図９を用いて、車輪用軸受装置１の第三の使用態様について説明する。かかる使用態様は、車輪用軸受装置１を駆動輪用として用いるものである。

第三の使用態様において、車輪用軸受装置１は、一側パイロット部２ｈと一側フランジ部２ｉを用いて車体に取り付けられる。具体的に説明すると、車輪用軸受装置１は、一側パイロット部２ｈをナックル１２の穴部分１２ａに嵌め合わせるとともに、一側フランジ部２ｉをナックル１２の側面部分１２ｂに当接させた状態で、ボルト１２ｃを介して取り付けられる。また、車輪は、車輪用軸受装置１の他側パイロット部４ｈと他側フランジ部４ｉに取り付けられる。具体的に説明すると、車輪は、ホイール１３の穴部分１３ａを他側パイロット部４ｈに嵌め合わせるとともに、ホイール１３の側面部分１３ｂを他側フランジ部４ｉに当接させた状態で、ボルト（ホイールボルト）１３ｃを介して取り付けられる。但し、図９に示すように、ホイール１３と他側フランジ部４ｉの間にブレーキロータ１４を挟み込む構造としても良い。また、他側フランジ部４ｉには、複数のボルト穴４ｊが設けられているが、複数の貫通穴を設けてそれぞれにハブボルト４ｍが挿通された構造であっても良い（図９の（Ｘ）参照）。つまり、車輪をハブボルト４ｍと、これに螺合されるナット（ホイールナット）４ｎによって取り付けるのである。

ところで、車輪用軸受装置１を駆動輪用として用いる場合は、この車輪用軸受装置１に動力伝達装置の自在継手１５を連結する必要がある。かかる使用態様においては、キャップ部材１１が開口部４ｃに取り付けられ、かつリング部材７の代わりにシール部材１６を装着している。また、ハブ輪４には、サーボプレス加工および切削加工によって継手連結部４ｒが形成されている。継手連結部４ｒとは、小径段部４ａの端面から他側へ形成された大径の穴４ｓと、開口部４ｃの底面から一側へ形成された大径の穴４ｔと、穴４ｓと穴４ｔをつなぐように形成された小径の穴４ｕと、で構成されている。一方で、自在継手１５の先端には、駆動軸（以降「スプライン軸１５ａ」とする）を有している。スプライン軸１５ａは、その端面における中心部分にボルト穴１５ｂが設けられている。従って、ハブ輪４の穴４ｓにスプライン軸１５ａを圧入するとともに、穴４ｕを通したセンターボルト１５ｃによって締結すると、ガタつくことなく完全に嵌合されることとなる。このような連結方法をプレスコネクトスプライン（特開２０１３−２３０７５３公報等を参照）といい、連結部分を小型化できるので好適である。但し、連結方法について限定をするものではなく、通常のスプライン（或いはセレーション）嵌合やフェーススプライン嵌合による連結方法を用いても良い。

このように使用態様により、車輪用軸受装置１は、車体を構成するナックル１２に外方部材２が固定され、内方部材３（ハブ輪４と内輪５）に取り付けられた車輪を回転自在としている。また、かかる使用態様によれば、旋回時における路面からの荷重（負荷）が、比較的に低剛性である内方部材３に最初に入力される。そのため、路面からの荷重（負荷）が減衰して車体に伝わるので、車体の挙動（ローリング等）に対して剛性を適宜に弱めることができる。

以上のように、本発明に係る車輪用軸受装置１は、外方部材２の一側端部に一側パイロット部２ｈと、一側パイロット部２ｈの基端部分から周方向外側へ広がる一側フランジ部２ｉと、が設けられている。また、内方部材３（ハブ輪４と内輪５）の他側端部に他側パイロット部４ｈと、他側パイロット部４ｈの基端部分から周方向外側へ広がる他側フランジ部４ｉと、が設けられている。更に、一側パイロット部２ｈと他側パイロット部４ｈおよび一側フランジ部２ｉと他側フランジ部４ｉが車体（ナックル１２）および車輪（ホイール１３）にとって互換性を有する形状とされている。そして、一側パイロット部２ｈと一側フランジ部２ｉを用いて車体（ナックル１２）に取り付けられる場合は、他側パイロット部４ｈと他側フランジ部４ｉに車輪（ホイール１３）が取り付けられ、他側パイロット部４ｈと他側フランジ部４ｉを用いて車体（ナックル１２）に取り付けられる場合は、一側パイロット部２ｈと一側フランジ部２ｉに車輪（ホイール１３）が取り付けられる。かかる車輪用軸受装置１によれば、一側と他側を順方向に組み付けることで一の仕様態様に対応でき、一側と他側を逆方向に組み付けることで他の仕様態様に対応できる。ひいては、部品共通化によってコスト低減を実現できる。

本車輪用軸受装置１を前輪用かつ従動輪用として用いる場合においては、一側パイロット部２ｈと一側フランジ部２ｉを用いて車体（ナックル１２）に取り付けられ、他側パイロット部４ｈと他側フランジ部４ｉに前輪（前輪のホイール１３）が取り付けられる、とするのが好ましい。かかる車輪用軸受装置１（車輪用軸受装置１の使用態様）によれば、前輪を支持する構造体として適宜な剛性となる。ひいては、適宜な旋回特性の実現に寄与できる。具体的に説明すると、各種の諸元にもよるが、弱いアンダーステアとなる旋回特性の実現やレーンチェンジ等における車両挙動の過渡的特性の向上に寄与できる。

一方で、本車輪用軸受装置１を後輪用かつ従動輪用として用いる場合においては、他側パイロット部４ｈと他側フランジ部４ｉを用いて車体（ナックル１２）に取り付けられ、一側パイロット部２ｈと一側フランジ部２ｉに後輪（後輪のホイール１３）が取り付けられる、とするのが好ましい。かかる車輪用軸受装置１（車輪用軸受装置１の使用態様）によれば、後輪を支持する構造体として適宜な剛性となる。ひいては、適宜な旋回特性の実現に寄与できる。具体的に説明すると、各種の諸元にもよるが、弱いアンダーステアとなる旋回特性の実現やレーンチェンジ等における車両挙動の過渡的特性の向上に寄与できる。

加えて、本発明に係る車輪用軸受装置１において、前輪用かつ駆動輪用若しくは後輪用かつ駆動輪用として用いる場合は、一側パイロット部２ｈと一側フランジ部２ｉを用いて車体（ナックル１２）に取り付けられ、他側パイロット部４ｈと他側フランジ部４ｉに車輪（車輪のホイール１３）が取り付けられる。更に内方部材３（ハブ輪４）に該内方部材３の回転軸Ｌを中心とする穴４ｓ・４ｔが形成されている。そして、内方部材３に対して駆動軸（スプライン軸１５ａ）を圧入可能としている。かかる車輪用軸受装置１によれば、従動軸用として用いることも駆動軸用として用いることもできる。

以下に、図７から図９を用いて、車輪用軸受装置１に適用し得る構造について説明する。

車輪用軸受装置１は、車輪の回転速度を検出可能とすべく、磁気エンコーダ１７を備えるとしても良い。

磁気エンコーダ１７は、略円環形状で周方向に交互に磁極（Ｎ極・Ｓ極）を配列したものである。磁気エンコーダ１７は、ＮＢＲ（アクリロニトリル−ブタジエンゴム）、耐熱性に優れたＨＮＢＲ（水素化アクリロニトリル・ブタジエンゴム）、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンゴム）、耐熱性、耐薬品性に優れたＡＣＭ（ポリアクリルゴム）、ＦＫＭ（フッ素ゴム）、あるいはシリコンゴム等の合成ゴムに加えて、フェライト磁性粉又は希土類磁性粉で構成されている。若しくはＰＶＣ（塩化ビニル）、耐熱性に優れたＰＣ（ポリカーボネイト）、ＰＰ（ポリプロピレン）、耐熱性、耐薬品性に優れたＰＥ（ポリエチレン）、あるいはポリアミド等の合成樹脂に加えて、フェライト磁性粉又は希土類磁性粉で構成されている。

前述した第一の使用態様においては、リング部材７の代わりにリング部材１８を備え、このリング部材１８に磁気エンコーダ１７を加硫接着するとしても良い（図７参照）。リング部材１８は、内方部材３（内輪５）の外周に嵌合している。このような構造とすることにより、磁気センサー（図示せず）によって単位時間あたりの磁極の変化を検出することが可能となる。つまり、内方部材３の回転速度を検出し、ひいては車輪の回転速度を検出することが可能となる。なお、磁気エンコーダ１７は、内方部材３（内輪５）の外周に嵌合しているリング部材１８と一体化している。そのため、磁気エンコーダ１７は、内方部材３の外周に嵌合されているともいえる。

また、前述した第二の使用態様においては、新たな構成部品としてリング部材１９を備え、このリング部材１９に磁気エンコーダ１７を加硫接着するとしても良い（図８参照）。リング部材１９は、外方部材２の外周に嵌合している。このような構造とすることにより、磁気センサー（図示せず）によって単位時間あたりの磁極の変化を検出することが可能となる。つまり、外方部材２の回転速度を検出し、ひいては車輪の回転速度を検出することが可能となる。なお、磁気エンコーダ１７は、外方部材２の外周に嵌合しているリング部材１９と一体化している。そのため、磁気エンコーダ１７は、外方部材２の外周に嵌合されているともいえる。

更に、前述した第三の使用態様においては、シール部材１６を構成するリング部材（以降「スリンガ２０」とする）を備えるため、このスリンガ２０に磁気エンコーダ１７を加硫接着するとしても良い（図９参照）。スリンガ２０は、内方部材３（内輪５）の外周に嵌合している。このような構造とすることにより、磁気センサー（図示せず）によって単位時間あたりの磁極の変化を検出することが可能となる。つまり、内方部材３の回転速度を検出し、ひいては車輪の回転速度を検出することが可能となる。なお、磁気エンコーダ１７は、内方部材３（内輪５）の外周に嵌合しているスリンガ２０と一体化している。そのため、磁気エンコーダ１７は、内方部材３の外周に嵌合されているともいえる。

以上のように、本発明に係る車輪用軸受装置１は、略円環形状の磁気エンコーダ１７を具備する。そして、一側パイロット部２ｈと一側フランジ部２ｉを用いて車体（ナックル１２）に取り付けられる場合は、磁気エンコーダ１７が内方部材３の外周に嵌合される。かかる車輪用軸受装置１によれば、所定の使用態様（第一および第三の使用態様）においても、車輪の回転速度を検出できる。また、他側パイロット部４ｈと他側フランジ部４ｉを用いて車体（ナックル１２）に取り付けられる場合は、磁気エンコーダ１７が外方部材２の外周に嵌合される。かかる車輪用軸受装置１によれば、所定の使用態様（第二および第四の使用態様）においても、車輪の回転速度を検出できる。

次に、図１０を用いて、他の実施形態に係るリング部材７について説明する。なお、図１０は、図３における領域Ｒ１に相当する部分の拡大図である。

図１０の（Ａ）に示すリング部材７は、円環状の鋼板がプレス加工によって屈曲され、軸方向断面が略Ｌ字状に形成されている。かかるリング部材７には、円筒状の嵌合部７ａと、その一端から内輪５に向かって延びる円板状の側板部７ｂと、その先端部分が内輪５の外周面に沿うように曲げられた折返部７ｃと、が形成されている。このため、リング部材７の折返部７ｃと内輪５の間には、狭い隙間が形成されることとなる。従って、リング部材７は、グリースの一側への流動を抑止することができる。

図１０の（Ｂ）に示すリング部材７は、外方部材２の内周に嵌合される外側リング部材７１と、内方部材３の外周に嵌合される内側リング部材７２と、で構成される。外側リング部材７１は、円環状の鋼板がプレス加工によって屈曲され、軸方向断面が略Ｌ字状に形成されている。外側リング部材７１は、円筒状の嵌合部７１ａと、その一端から内輪５に向かって延びる円板状の側板部７１ｂと、が形成されている。一方で、内側リング部材７２も、円環状の鋼板がプレス加工によって屈曲され、軸方向断面が略Ｌ字状に形成されている。内側リング部材７２は、円筒状の嵌合部７２ａと、その一端から外方部材２に向かって延びる円板状の側板部７２ｂと、が形成されている。そして、側板部７１ｂの端面と側板部７２ｂの端面が対向している。このため、外側リング部材７１の側板部７１ｂと内側リング部材７２の側板部７２ｂの間には、狭い隙間が形成されることとなる。従って、リング部材７は、グリースの一側への流動を抑止することができる。

図１０の（Ｃ）に示すリング部材７は、外方部材２の内周に嵌合される外側リング部材７１と、内方部材３の外周に嵌合される内側リング部材７２と、で構成される。外側リング部材７１は、円環状の鋼板がプレス加工によって屈曲され、軸方向断面が略Ｌ字状に形成されている。外側リング部材７１は、円筒状の嵌合部７１ａと、その一端から内輪５に向かって延びる円板状の側板部７１ｂと、が形成されている。一方で、内側リング部材７２も、円環状の鋼板がプレス加工によって屈曲され、軸方向断面が略Ｌ字状に形成されている。内側リング部材７２は、円筒状の嵌合部７２ａと、その一端から外方部材２に向かって延びる円板状の側板部７２ｂと、が形成されている。そして、側板部７１ｂの一側側面と側板部７２ｂの他側側面が対向している。このため、外側リング部材７１の側板部７１ｂと内側リング部材７２の側板部７２ｂの間には、狭い隙間が形成されることとなる。従って、リング部材７は、グリースの一側への流動を抑止することができる。

次に、図１１および図１２を用いて、他の実施形態に係る各パイロット部２ｈ・４ｈについて説明する。なお、図１１は、図２における領域Ｒ２に相当する部分の拡大図である。図１２は、図２における領域Ｒ３に相当する部分の拡大図である。

図１１の（Ａ）に示す一側パイロット部２ｈは、その外周面に所定の凹凸形状が形成されている。また、その凹凸形状は、図１２の（Ａ）に示す他側パイロット部４ｈの凹凸形状と等しいものである。具体的に説明すると、一側パイロット部２ｈと他側パイロット部４ｈには、その先端側にホイールパイロット部２ｈａ・４ｈａが形成され、基端側にブレーキパイロット部２ｈｂ・４ｈｂが形成されている。そして、ホイールパイロット部２ｈａ・４ｈａとブレーキパイロット部２ｈｂ・４ｈｂの外周面には、真円度向上を目的とした研削加工が施されている。このため、一側パイロット部２ｈと他側パイロット部４ｈには、いずれにもホイール１３やブレーキロータ１４を嵌め合わすことができる（図７から図９参照）。また、当然にナックル１２にも嵌め合わすこともできる（図７から図９参照）。なお、前述したように、一側フランジ部２ｉおよび他側フランジ部４ｉの端面にも、平面度向上を目的とした研削加工が施されているので、ブレーキロータ１４が回転時に振れることもない。

図１１の（Ｂ）に示す一側パイロット部２ｈは、その外周面に所定の凹凸形状が形成されている。また、その凹凸形状は、図１２の（Ｂ）に示す他側パイロット部４ｈの凹凸形状と等しいものである。具体的に説明すると、一側パイロット部２ｈと他側パイロット部４ｈには、その先端側にホイールパイロット部２ｈａ・４ｈａが形成され、基端側にブレーキパイロット部２ｈｂ・４ｈｂが形成されている。そして、ホイールパイロット部２ｈａ・４ｈａとブレーキパイロット部２ｈｂ・４ｈｂの外周面には、真円度向上を目的とした研削加工が施されている。このため、一側パイロット部２ｈと他側パイロット部４ｈには、いずれにもホイール１３やブレーキロータ１４を嵌め合わすことができる（図７から図９参照）。また、当然にナックル１２にも嵌め合わすこともできる（図７から図９参照）。なお、前述したように、一側フランジ部２ｉおよび他側フランジ部４ｉの端面にも、平面度向上を目的とした研削加工が施されているので、ブレーキロータ１４が回転時に振れることもない。

図１１の（Ｃ）に示す一側パイロット部２ｈは、その外周面に所定の凹凸形状が形成されている。また、その凹凸形状は、図１２の（Ｃ）に示す他側パイロット部４ｈの凹凸形状と等しいものである。具体的に説明すると、一側パイロット部２ｈと他側パイロット部４ｈには、その先端側にホイールパイロット部２ｈａ・４ｈａが形成され、基端側にブレーキパイロット部２ｈｂ・４ｈｂが形成されている。そして、ホイールパイロット部２ｈａ・４ｈａとブレーキパイロット部２ｈｂ・４ｈｂの外周面には、真円度向上を目的とした研削加工が施されている。このため、一側パイロット部２ｈと他側パイロット部４ｈには、いずれにもホイール１３やブレーキロータ１４を嵌め合わすことができる（図７から図９参照）。また、当然にナックル１２にも嵌め合わすこともできる（図７から図９参照）。なお、前述したように、一側フランジ部２ｉおよび他側フランジ部４ｉの端面にも、平面度向上を目的とした研削加工が施されているので、ブレーキロータ１４が回転時に振れることもない。

次に、図１３および図１４を用いて、他の実施形態に係る各フランジ部２ｉ・４ｉについて説明する。なお、図１３は、図２における矢印Ｂから見た図である。図１４は、図２における矢印Ｃから見た図である。

本車輪用軸受装置１は、軽量化のためにナックル１２への取付けに際し、静止部材側となる各フランジ部２ｉ・４ｉの不要部分を除去することで、各フランジ部２ｉ・４ｉの形状等について仕様要求を満たすとしても良い。つまり、図１３および図１４におけるハッチング部分が不要部分である場合、当該部分を除去することで、各フランジ部２ｉ・４ｉの形状等について仕様要求を満たすのである。このとき、ボルト穴２ｊ・４ｊも仕様要求に応じて加工・形成するとしても良い。

このようにすれば、各フランジ部２ｉ・４ｉの形状等について仕様要求が多様であったとしても、それぞれの切削加工前の素材について共通化を図ることができる。そのため、少なくとも素材共通化によってコスト低減を実現できる。

１ 車輪用軸受装置
２ 外方部材
２ｃ 外側転走面
２ｄ 外側転走面
２ｈ 一側パイロット部
２ｉ 一側フランジ部
２ｊ ボルト穴
３ 内方部材
４ ハブ輪
４ａ 小径段部
４ｃ 開口部
４ｄ 内側転走面
４ｈ 他側パイロット部
４ｉ 他側フランジ部
４ｊ ボルト穴
５ 内輪
５ａ 内側転走面
６ 転動体
６ａ ボール列
６ｂ ボール列
７ リング部材
８ シール部材
９ 芯金
１０ シールゴム
１１ キャップ部材
１２ ナックル
１３ ホイール
１４ ブレーキロータ
１５ 自在継手
１６ シール部材
１７ 磁気エンコーダ

Claims (6)

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前記小径段部に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、
   前記外方部材と前記内方部材のそれぞれの転走面間に転動自在に介装される複列の転動体と、を備えた車輪用軸受装置において、
   前記外方部材の一側端部に一側パイロット部と、
   前記一側パイロット部の基端部分から周方向外側へ広がる一側フランジ部と、が設けられるとともに、
   前記内方部材の他側端部に他側パイロット部と、
   前記他側パイロット部の基端部分から周方向外側へ広がる他側フランジ部と、が設けられており、
   前記一側パイロット部と前記他側パイロット部および前記一側フランジ部と前記他側フランジ部が車体および車輪にとって互換性を有する形状とされ、
   前記一側パイロット部と前記一側フランジ部を用いて前記車体に取り付けられる場合は、前記他側パイロット部と前記他側フランジ部に前記車輪が取り付けられ、
   前記他側パイロット部と前記他側フランジ部を用いて前記車体に取り付けられる場合は、前記一側パイロット部と前記一側フランジ部に前記車輪が取り付けられる、ことを特徴とする車輪用軸受装置。
2. 前輪用かつ従動輪用として用いる場合は、前記一側パイロット部と前記一側フランジ部を用いて前記車体に取り付けられ、前記他側パイロット部と前記他側フランジ部に前記前輪が取り付けられる、ことを特徴とする請求項１に記載の車輪用軸受装置。
3. 後輪用かつ従動輪用として用いる場合は、前記他側パイロット部と前記他側フランジ部を用いて前記車体に取り付けられ、前記一側パイロット部と前記一側フランジ部に前記後輪が取り付けられる、ことを特徴とする請求項１に記載の車輪用軸受装置。
4. 前輪用かつ駆動輪用若しくは後輪用かつ駆動輪用として用いる場合は、前記一側パイロット部と前記一側フランジ部を用いて前記車体に取り付けられ、前記他側パイロット部と前記他側フランジ部に車輪が取り付けられ、
   更に前記内方部材に該内方部材の回転軸を中心とする穴が形成されており、
   前記内方部材に対して駆動軸を圧入可能とした、ことを特徴とする請求項１に記載の車輪用軸受装置。
5. 略円環形状の磁気エンコーダを具備し、
   前記一側パイロット部と前記一側フランジ部を用いて車体に取り付けられる場合は、前記磁気エンコーダが前記内方部材の外周に嵌合される、ことを特徴とする請求項１に記載の車輪用軸受装置。
6. 略円環形状の磁気エンコーダを具備し、
   前記他側パイロット部と前記他側フランジ部を用いて車体に取り付けられる場合は、前記磁気エンコーダが前記外方部材の外周に嵌合される、ことを特徴とする請求項１に記載の車輪用軸受装置。

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