CN111936757B - 车轮用轴承装置 - Google Patents

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Abstract

提供一种能够增大滚珠个数并提高滚珠的装入性的车轮用轴承装置。车轮用轴承装置(1)具备：外圈(2)，其设置有外侧轨道面(2c)(2d)；内侧构件，其具有轮毂圈(3)及内圈(4)，并形成有多列内侧轨道面(3c)(4a)；滚珠(8)，其滚动自如地收容在外圈(2)与所述内侧构件的两轨道面间；以及保持器(7)，其具备基部(7a)以及从基部(7a)在周向上以一定的间隔沿其轴向延伸的柱部(7b)，在相邻的柱部(7b)与其间的基部(7a)形成凹袋(Pt)，并将滚珠(8)保持于凹袋(Pt)，其中，在保持器(7)的柱部(7b)形成有朝向相邻的柱部(7b)突出的爪部(7e)和切口部，爪部(7e)的前端部在轴向观察下包含在由以滚珠(8)的中心为中心的直径(D1)的基准假想圆(C1)与滚珠(8)的外周圆包围的径向宽度(R1)的圆环状的范围内。

Description

车轮用轴承装置
技术领域
本发明涉及车轮用轴承装置。
背景技术
以往，在机动车等的悬架装置中，已知有旋转自如地支承车轮的车轮用轴承装置。在车轮用轴承装置中，包括轮毂圈的内侧构件经由多个滚动体(在此为滚珠)被旋转自如地支承于外侧构件。多个滚珠通过保持器沿周向等分配置并且以防止相邻的滚珠彼此接触的状态被保持。
在这样的车轮用轴承装置中，已知有如下车轮用轴承装置：通过使分隔相邻的滚珠彼此的保持器的柱部的周向的厚度变薄并且在柱部形成切口部而增加滚珠的个数，从而使保持器没有强度不足的问题，并且能够增大轴承寿命。例如，如专利文献1所记载。
在专利文献1所记载的车轮用轴承装置中，使树脂制的保持器中的柱部的周向的厚度变薄，并且在相邻的滚珠彼此最接近的部分形成切口部。也就是说，相邻的滚珠彼此在最接近的部分处不夹设有柱部。由此，车轮用轴承装置能够在不增大滚珠的节圆节圆直径的情况下增加滚珠的个数。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2005－180630号公报
发明内容
发明要解决的课题
在专利文献1的保持器中，为了使相邻的滚珠间的距离靠近，柱部的周向的厚度变薄。因此，在将滚珠装入保持器时，存在滚珠的装入性降低的情况。
本发明是鉴于如以上那样的状况而完成的，其目的在于，提供一种能够增大滚珠个数并且提高滚珠向保持器的装入性的车轮用轴承装置。
用于解决课题的方案
即，第一发明是一种车轮用轴承装置，该车轮用轴承装置具备：外侧构件，其在内周设置有多列外侧轨道面；内侧构件，其具有的轮毂圈以及压入所述小径台阶部的至少一个内圈，所述内侧构件在外周设置有与所述多列外侧轨道面对置的多列内侧轨道面；多列滚珠，其滚动自如地收容在所述外侧构件与所述内侧构件的两轨道面间；以及树脂制的保持器，其具有形成为环状的基部以及从所述基部在周向上以一定的间隔沿其轴向延伸的多个柱部，通过相邻的所述柱部和所述基部分别形成具有沿着所述滚珠的外周面的曲面的凹袋，并将所述滚珠保持于所述凹袋，其中，所述柱部具有朝向相邻的柱部突出的爪部，所述柱部的至少一个具有从前端朝向基部的切口部，所述爪部的前端部在轴向观察下包含在由以所述滚珠的中心为中心的规定半径的基准假想圆和所述滚珠的外周圆包围的圆环状的范围内。
第二发明是一种车轮用轴承装置，在所述爪部的前端部形成有沿着距所述滚珠的中心任意的半径的假想圆的引导面。
第三发明是一种车轮用轴承装置，所述凹袋由以所述基部为底部的半球状的曲面和从所述半球状的曲面的边缘朝向所述柱部的前端并沿轴向延伸的导向面构成。
第四发明是一种车轮用轴承装置，所述规定半径的基准假想圆的直径为所述滚珠的直径的0.8倍以上且小于1倍。
第五发明是一种车轮用轴承装置，所述柱部具有设置在比所述切口部靠内径侧的位置的内侧柱和设置在比所述切口部靠外径侧的位置的外侧柱，所述内侧柱的轴向端面比所述外侧柱的轴向端面更偏所述滚珠的中心侧。
第六发明是一种车轮用轴承装置，该车轮用轴承装置具备：外侧构件，其在内周设置有多列外侧轨道面；内侧构件，其具有在外周形成有沿轴向延伸的小径台阶部的轮毂圈以及压入所述小径台阶部的至少一个内圈，所述内侧构件在外周设置有与所述多列外侧轨道面对置的多列内侧轨道面；多列滚珠，其滚动自如地收容在所述外侧构件与所述内侧构件的两轨道面间；以及树脂制的保持器，其具有形成为环状的基部以及从所述基部在周向上以一定的间隔沿其轴向延伸的多个柱部，通过相邻的所述柱部和所述基部分别形成具有沿着所述滚珠的外周面的曲面的凹袋，并将所述滚珠保持于所述凹袋，其中在所述柱部通过从前端朝向基部的切口部而形成外侧柱与内侧柱，在所述外侧柱形成有朝向相邻的所述外侧柱突出的爪部，在将所述滚珠装入所述保持器时，穿过所述滚珠同时接触相邻的所述内侧柱和所述爪部的点的假想圆的直径为所述滚珠的直径的0.9倍以上且小于1倍。
发明效果
作为本发明的效果，起到如以下所示的效果。
即，根据第一发明，由于在保持器的柱部形成有用于使相邻的滚珠接近的切口部，因此能够增大滚珠个数。另外，由于在保持器的轴向观察下，保持器的爪部与滚珠重叠的范围被限制，因此能够抑制沿保持器的轴向将多个滚珠插入保持器的凹袋时的保持器的柱部的变形量。由此，车轮用轴承装置能够增大装入保持器的滚珠个数并提高滚珠的装入性。
根据第二发明，在沿着保持器的轴向将多个滚珠插入保持器的凹袋时，通过形成于保持器的爪部的引导面，爪部与滚珠的接触位置靠近滚珠的外周圆。由此，即使车轮用轴承装置在保持器的柱部形成有用于使滚珠接近的切口部，也能够抑制滚珠的装入时的柱部的变形。
根据第三发明，在沿着保持器的轴向将多个滚珠插入保持器的凹袋时，若滚珠通过保持器的爪部，则保持器的柱部不会被滚珠推开。由此，即使车轮用轴承装置在保持器的柱部形成有用于使滚珠接近的切口部，也能够抑制滚珠的装入时的柱部的变形。
根据第四发明，由于在保持器的轴向观察下，保持器的爪部与滚珠重叠的范围被限制为小于滚珠的直径的一成，因此沿着保持器的轴向将多个滚珠插入保持器的凹袋时的保持器的柱部的变形量被限制。由此，即使车轮用轴承装置在保持器的柱部形成有用于使滚珠接近的切口部，也能够抑制滚珠的装入时的柱部的变形。
根据第五发明，由于内侧柱的轴向端面比外侧柱的轴向端面更偏滚珠的中心侧，并通过该内侧柱与爪部设定假想圆，因此相比通过具有与外侧柱的轴向端面轴向位置一致的轴向端面的内侧柱而设定假想圆的结构，能够增大假想圆的直径，能够提高爪部的设计自由度。
根据第六发明，由于保持器的柱部与滚珠重叠的范围被限制，因此抑制将多个滚珠插入保持器的凹袋时的保持器的柱部的变形量。由此，车轮用轴承装置即使在保持器的柱部形成有用于使滚珠接近的切口部，也能够抑制滚珠的装入时的柱部的变形。
附图说明
图1是示出车轮用轴承装置的第一实施方式的整体结构的立体图。
图2是示出车轮用轴承装置的第一实施方式的整体结构的剖视图。
图3是示出车轮用轴承装置的第一实施方式的滚珠与保持器的结构的放大剖视图。
图4是示出车轮用轴承装置的第一实施方式的保持器的整体结构的立体图。
图5的(a)是示出车轮用轴承装置的第一实施方式的保持器的整体结构的俯视图，(b)是示出同一保持器的整体结构的侧视图。
图6的(a)是示出车轮用轴承装置的第一实施方式的保持器的爪部与滚珠的关系的局部放大俯视图，(b)是示出同一保持器的切口部的局部放大剖视图。
图7的(a)是示出车轮用轴承装置的第一实施方式中的滚珠向保持器装入前的状态的局部放大俯视图，(b)是示出滚珠向同一保持器装入途中的状态的局部放大俯视图，(c)是示出滚珠向同一保持器装入后的状态的局部放大俯视图。
图8的(a)是示出车轮用轴承装置的第二实施方式的保持器的爪部与滚珠的关系的局部放大立体图，(b)是示出变更了同一保持器的柱部的长度的情况下的爪部与滚珠的关系的局部放大立体图。
具体实施方式
以下，使用图1至图3来对作为本发明的车轮用轴承装置的一实施方式的车轮用轴承装置1进行说明。
如图1和图2所示，车轮用轴承装置1是在机动车等车辆的悬架装置中旋转自如地支承车轮的装置。车轮用轴承装置1具备作为外侧构件的外圈2、作为内侧构件的轮毂圈3、内圈4、作为滚动列的这两列的内侧滚珠列5、外侧滚珠列6、作为密封构件的内侧密封构件9、以及作为密封构件的外侧密封构件16。内侧密封构件9以及外侧密封构件16是车轮用轴承密封件。在此，在本说明书中，内侧表示将车轮用轴承装置1安装于车身时的车轮用轴承装置1的车身侧，外侧表示将车轮用轴承装置1安装于车身时的车轮用轴承装置1的车轮侧。另外，将与车轮用轴承装置1的旋转轴平行的方向表示为“轴向”，将与车轮用轴承装置1的旋转轴正交的方向表示为“径向”，将沿着以车轮用轴承装置1的旋转轴为中心的圆弧的方向表示为“周向”。
如图2所示，外圈2经由内侧滚珠列5及外侧滚珠列6支承轮毂圈3与内圈4。外圈2形成为大致圆筒状。在外圈2的内侧端部形成有能够供内侧密封构件9嵌合的内侧开口部2a。在外圈2的外侧端部形成有能够供外侧密封部件16嵌合的外侧开口部2b。
在外圈2的内周面设置有内侧的外侧轨道面2c与外侧的外侧轨道面2d。在外圈2的外周面一体地形成有用于安装于未图示的悬架装置的转向节的车身安装凸缘2e。
轮毂圈3旋转自如地支承未图示的车辆的车轮。轮毂圈3形成为圆柱状。在轮毂圈3的内侧端部形成有在外周面上缩径的小径台阶部3a。在轮毂圈3的外侧端部一体地形成有用于安装车轮的车轮安装凸缘3b。在车轮安装凸缘3b上，在圆周等分位置处贯穿有轮毂螺栓3d。另外，轮毂圈3以外侧的内侧轨道面3c与外圈2的外侧的外侧轨道面2d对置的方式配置。轮毂圈3的内周形成有转矩传递用的锯齿(或者花键)。在轮毂圈3上，在小径台阶部3a嵌合有内圈4。
内圈4对内侧滚珠列5与外侧滚珠列6施加预压。在内圈4的外周面沿周向形成有环状的内侧轨道面4a。内圈4通过铆接固定于轮毂圈3的内侧端部。也就是说，在轮毂圈3的内侧，通过内圈4构成内侧轨道面4a。内圈4以其内侧轨道面4a与外圈2的内侧的外侧轨道面2c对置的方式配置。
内侧滚珠列5与外侧滚珠列6通过树脂制的保持器7将作为滚动体的多个滚珠8保持为环状。内侧滚珠列5滚动自如地夹在内圈4的内侧轨道面4a与外圈2的内侧的外侧轨道面2c之间。外侧滚珠列6滚动自如地夹在轮毂圈3的内侧轨道面3c与外圈2的外侧的外侧轨道面2d之间。即，内侧滚珠列5与外侧滚珠列6相对于外圈2旋转自如地支承轮毂圈3与内圈4。车轮用轴承装置1由外圈2、轮毂圈3或内圈4、以及夹在它们之间的内侧滚珠列5与外侧滚珠列6构成为双列角接触球轴承。车轮用轴承装置1构成为通过内侧滚珠列5和外侧滚珠列6(参照图2)使外圈2与内圈4相对旋转自如。
保持器7保持滚珠8。保持器7由作为耐油性、耐磨损性、润滑性优异的合成树脂的聚酰胺46(PA46)、聚酰胺66(PA66)、聚酰胺9T(PA9T)、聚醚酮(PEEK)、聚苯硫醚(PPS)等构成。在本实施方式的保持器7中，作为加强材料，在树脂中混炼玻璃纤维(GF)或碳纤维(CF)等而成形。
如图3所示，保持器7由基部7a和柱部7b形成。基部7a形成为环状。柱部7b从基部7a沿轴向突出。柱部7b沿着基部7a的周向等间隔地配置。在保持器7上，在相邻的柱部7b之间形成有独立地保持滚珠8凹袋Pt(参照图4)。
滚珠8经由填充在外圈2与内圈4之间的作为润滑材料的润滑脂旋转自如地保持在保持器7的凹袋Pt中。
内侧密封构件9堵塞外圈2的内侧开口部2a与内圈4的间隙。内侧密封构件9例如由使两个密封唇12接触的两侧唇型的背封件构成。内侧密封构件9具备大致圆筒状的密封板10和大致圆筒状的挡圈13。
通过将密封唇12(参照浅黑色部分)紧固在大致圆筒状的芯骨11上而构成密封板10。芯骨11为金属制，例如由铁氧体系不锈钢钢板(JIS规格的SUS430系等)、奥氏体系不锈钢钢板(JIS规格的SUS304系等)、或者进行了防锈处理的冷轧钢板(JIS规格的SPCC系等)构成。芯骨11形成为在轴向剖视下呈大致L状。密封唇12例如由NBR(丙烯腈－丁二烯橡胶)、耐热性优异的HNBR(氢化丙烯腈丁二烯橡胶)、EPDM(乙丙橡胶)、耐热性、耐药品性优异的ACM(聚丙烯酸橡胶)、FKM(氟橡胶)、或者硅橡胶等合成橡胶构成。密封板10与外圈2的内侧开口部2a嵌合。
挡圈13例如由与密封板10相同材质的钢板构成。挡圈13形成为在轴向剖视下呈大致L字状。挡圈13与内圈4嵌合。挡圈13以与密封板10对置的状态配置在密封板10的内侧。
这样，对于内侧密封构件9，由嵌合于外圈2的内侧开口部2a的密封板10与嵌合于内圈4的挡圈13构成背封件。密封板10的密封唇12经由油膜而与挡圈13接触或接近，主要防止车轮用轴承装置1的内部的润滑脂向外部的泄漏或泥水等从外部向内部的进入。需要说明的是，在以下的实施方式中内侧密封构件9是具备单个或多个密封唇12的背封件即可。
如图2所示，外侧密封构件16堵塞外圈2的外侧开口部2b与轮毂圈3之间的间隙。在外侧密封构件16的大致圆筒状的芯骨15紧固有密封唇14。
外侧密封构件16的芯骨15例如由铁氧体系不锈钢钢板(JIS规格的SUS430系等)、奥氏体系不锈钢钢板(JIS规格的SUS304系等)、或者进行了防锈处理的冷轧钢板(JIS规格的SPCC系等)构成。芯骨15形成为在轴向剖视下呈大致L状。密封唇14例如由NBR(丙烯腈－丁二烯橡胶)、耐热性优异的HNBR(氢化丙烯腈丁二烯橡胶)、EPDM(乙丙橡胶)、耐热性、耐药品性优异的ACM(聚丙烯酸橡胶)、FKM(氟橡胶)、或者硅橡胶等合成橡胶构成。
芯骨15与外圈2的外侧开口部2b嵌合。此时，外侧密封构件16以密封唇14经由油膜而与轮毂圈3的密封滑动面接触的方式配置。外侧密封构件16构成为能够相对于密封滑动面滑动。由此，密封唇14防止来自外圈2的外侧开口部2b的润滑脂的泄漏以及来自外部的雨水或泥水等的进入。
在这样构成的车轮用轴承装置1中，轮毂圈3和内圈4经由通过保持器7以均等的间隔保持的多个滚珠8的内侧滚珠列5和外侧滚珠列6而被旋转自如地支承。另外，在车轮用轴承装置1中，外圈2的内侧开口部2a与内圈4之间的间隙被内侧密封构件9堵塞，外圈2的外侧开口部2b与轮毂圈3之间的间隙被外侧密封构件16堵塞。由此，车轮用轴承装置1防止来自内部的润滑脂的泄漏以及来自外部的雨水或泥水等的进入。
以下，使用图3至图6来对保持器7详细地进行说明。需要说明的是，在以下的说明中，径向表示保持器7的基部7a的径向。轴向表示基部7a的轴向。周向表示基部7a的周向。
如图3所示，基部7a位于比滚珠8的节圆PCD靠内径侧的位置。在本实施方式中，基部7a的整体位于比节圆PCD靠内径侧的位置，但基部7a的一部分也可以位于比节圆PCD靠外径侧的位置。需要说明的是，在图3中，DPCD表示滚珠8的节圆PCD。
各柱部7b的内径面沿轴向延伸。柱部7b的外径面具有：第一部分，其以从基部7a的前端向该基部7a的外周面的径向外侧远离的方式倾斜延伸；以及第二部分，其从第一部分沿轴向水平延伸。也就是说，柱部7b具有随着从基部7a朝向前端而径向的宽度变大的部分。柱部7b的外径面比柱部7b的内径面更向轴向外侧突出。
如图4与图5的(a)所示，在由相邻的柱部7b的对置的侧面的基部7a侧和其间的基部7a构成的部分处，沿着以中心位于规定位置P(参照图3)的方式配置的滚珠8的外周面的凹曲面7c形成为以基部7a为底部的大致半球状。另外，在柱部7b形成有从半球状的凹曲面7c的边缘朝向柱部7b的前端而沿轴向延伸的导向面7d。导向面7d在轴向观察下以与凹曲面7c的边缘的曲率相同的曲率弯曲。导向面7d构成为将滚珠8从柱部7b的前端引导至由凹曲面7c包围的空间。由此，在保持器7上，在相邻的柱部7b之间由凹曲面7c与导向面7d等间隔地形成保持滚珠8的凹袋Pt。
如图5的(a)所示，通过使滚珠8与柱部7b的内表面接触，从而限制节圆PCD上的相邻的滚珠8间的最小间隔。柱部7b的厚度在节圆PCD上最薄，随着远离其内径侧及外径侧而逐渐变厚。
如图5的(a)与图5(b)所示，柱部7b的凹曲面7c及导向面7d在轴向观察下以柱部7b的径向宽度的大致中央部分为底而弯曲。相邻的柱部7b彼此的间隔形成为径向内侧端彼此的间隔Wi与径向外侧端彼此的间隔Wo比径向大致中央彼此的间隔Wc小。由此，柱部7b限制配置于凹袋Pt的内部的滚珠8的向径向内侧及径向外侧的移动。在柱部7b的前端部分形成有朝向相邻的柱部7b(凹袋Pt侧)突出的爪部7e。也就是说，爪部7e从柱部7b的前端部分分别向周向两侧突出。
如图6的(a)所示，爪部7e的前端部在轴向观察下形成为，包含在由以规定位置P为中心的直径D1的基准假想圆C1与直径D0的滚珠8的外周圆C0包围的径向宽度R1的圆环状的范围(浅黑色部分)内。基准假想圆C1与滚珠8的外周圆C0同心，基准假想圆C1的直径D1比外周圆C0的直径D0小。具体而言，基准假想圆C1的直径D1设定为滚珠8的直径D0的0.8倍以上且小于1倍。
爪部7e的凹袋Pt侧的前端部以包含在径向宽度R1内的方式被切成倒角状。在爪部7e的前端部形成有引导面7f，该引导面7f在轴向观察下是沿着比直径D1的基准假想圆C1大且比直径D0的滚珠8的外周圆C0小的任意的直径Da的假想圆Ca的圆弧面。假想圆Ca的直径比基准假想圆C1的直径大，并且比滚珠8的外周圆C0的直径小。另外，爪部7e的前端部构成为与中心配置于规定位置P(参照图3)处的滚珠8的外周面接触。由此，柱部7b通过爪部7e限制配置在凹袋Pt内的滚珠8向轴向的移动。需要说明的是，引导面7f形成为沿着假想圆Ca的曲面，但也可以是与假想圆Ca近似平面。
如图6的(b)所示，在柱部7b的径向宽度的大致中央部分处形成有切口部7g，该切口部7g从前端朝向基部7a侧具有径向宽度W、轴向长度L的狭缝部7gα及半径R的曲面部7gβ。切口部7g(曲面部7gβ)的底部设置在比滚珠8的中心P靠基部7a侧的位置。这样，在相邻的滚珠8彼此的距离最短的滚珠中心P处，通过将切口部7g的底部设置在比该中心P靠基部7a侧的位置，从而能够缩短滚珠8间的距离，增加滚珠8的个数。
曲面部7gβ设置在狭缝部7gα的终端部。柱部7b通过切口部7g分支为径向外侧部分的柱(以下，简称为“外侧柱7h”)和径向内侧部分的柱(以下，简称为“内侧柱7i”)。在外侧柱7h的前端部形成有上述的爪部7e。切口部7g形成为通过凹曲面7c及导向面7d去除以柱部7b的厚度最薄的径向大致中央部分为中心而不具有必要的强度的部分。由此，保持器7即使在节圆PCD上缩小滚珠8的间隔来增加保持的滚珠8的数量，也能够确保柱部7b的强度。这样，由于能够增大滚珠8的个数，因此能够降低负载于在各个滚珠8上的轴承载荷，提高车轮用轴承装置1的寿命，进而使车轮用轴承装置1轻型化、小型化。
另外，滚珠8的中心P设置于切口部7g的径向宽度的范围内。在本实施方式中，滚珠8的中心P设置于比切口部7g的径向宽度中央靠外径侧的位置。
将切口部7g的半径R相对于滚珠8的直径D0设定为大于0.05倍且小于0.3倍(0.05＜R/D0＜0.3)。若半径R低于滚珠的直径D0的0.05倍，则滚珠8向保持器7的装入性变差。若半径R高于滚珠8的直径D0的0.3倍，则保持器7的刚性降低。另外，将切口部7g的径向宽度W相对于滚珠8的直径D0设定为大于0.2倍且小于0.5倍(0.2＜W/D0＜0.5)。若径向宽度W低于滚珠8的直径D0的0.2倍，则无法装入滚珠8。若径向宽度W高于滚珠8的直径D0的0.5倍，则成为没有柱部7b的形状，无法保持滚珠8。
通过由这样形成的保持器7和滚珠8构成内侧滚珠列5和外侧滚珠列6，车轮用轴承装置1能够提高外圈2与轮毂圈3及内圈4的相对位置的精度，并在全部的径向上承受相等的载荷。另外，对于内侧滚珠列5和外侧滚珠列6而言，由于各滚珠8由保持器7的凹袋Pt独立地支承，因此不产生由滚珠8彼此的接触引起的磨损及接触音。这样，在本实施方式中，相邻的滚珠8以在节圆PCD上直接且非接触地对置的方式由保持器7保持。
如图3以及图6的(a)所示，内侧柱7i的轴向端面S1比外侧柱7h的轴向端面S2更偏滚珠8的中心P侧(基部7a侧)。需要说明的是，内侧柱7i的轴向端面S1设置在比滚珠8的中心P靠轴向外侧的位置。假想圆Ca穿过滚珠同时接触相邻的内侧柱7i和爪部7e的点而被规定。这样，由于通过比外侧柱7h的轴向端面S2更偏滚珠8的中心P侧的内侧柱7i与爪部7e来设定假想圆Ca，因此相比通过具有与外侧柱的轴向端面轴向位置一致的轴向端面的内侧柱和爪部而规定假想圆的结构，能够增大假想圆Ca的直径D1。因此，通过规定内侧柱7i的轴向位置，能够容易将该假想圆Ca设定在径向宽度R1的范围(滚珠8的直径D0的0.8倍以上且小于1倍)内，并提高爪部7e的前端部的设计自由度。例如，即使爪部7e的前端部不局限于本实施方式的形状(切成圆弧状)，也能够将假想圆Ca包含在径向宽度R1的范围内。
以下，使用图7来说明从轴向将球8装入保持器7时的保持器7的变形状态。需要说明的是，滚珠8通过未图示的滚珠插入工具等仅沿轴向移动。
如图7的(a)所示，在将滚珠装入保持器7的凹袋Pt的情况下，滚珠8以在轴向观察下中心与规定位置P重叠的状态从保持器7的柱部7b的前端侧沿着轴向并朝向基部7a侧插入。滚珠8的外周面与形成于凹袋Pt的两侧的柱部7b的前端的爪部7e的引导面7f接触。在轴向观察下，各爪部7e的引导面7f在与设定为滚珠8的直径D0的0.8倍以上且小于1倍的径向宽度R1(参照图6)的任意的直径Da的假想圆Ca重叠的位置处与滚珠8的外周面接触。
若为了使滚珠8向基部7a侧移动而施加外力，则爪部7e在轴向观察下朝向滚珠8的外周圆C0在滚珠8的外周面上滑动。此时，从相邻的滚珠8分别对爪部7e施加连结滚珠8的中心与在外周面的接触位置的方向的力Fc(浅的浅黑色箭头)。其结果是，对爪部7e施加将力Fc合成而朝向径向外侧的合力Fr(深的浅黑色箭头)。
如图7的(b)所示，当滚珠8向基部7a侧移动时，柱部7b通过产生的合力Fr使形成有爪部7e的外侧柱7h向径向外侧扩展。外侧柱7h朝向径向外侧扩展直到爪部7e的前端部在轴向观察下到达滚珠8的外周圆C0为止。外侧柱7h最大向径向外侧弹性变形滚珠8的直径D0的约0.1倍的量(与任意的直径Da的假想圆Ca的半径相当的量)。此时，由于爪部7e及切口部7g的形状被限制，因此在柱部7b产生的应力被抑制为小于由保持器7的材质的特性确定的容许极限应力。
如图7的(c)所示，滚珠8利用外侧柱7h向径向外侧的变形而通过爪部7e到达柱部7b的导向面7d。柱部7b的爪部7e的前端部通过弹力在轴向观察下从滚珠8的外周圆C0朝向径向内侧在滚珠8的外周面上滑动。滚珠8沿着导向面7d在轴向上移动，并到达凹曲面7c。爪部7e在轴向观察下在与任意的直径Da的假想圆Ca重叠的位置停止。滚珠8通过凹曲面7c和导向面7d限制向径向外侧以及径向内侧的移动，并且通过爪部7e限制向轴向的移动。由此，滚珠8由保持器7等间隔地保持。
这样，通过利用爪部7e的引导面7f使爪部7e与滚珠8的接触位置在轴向观察下靠近滚珠8的外周圆C0，从而在轴向观察下爪部7e与滚珠8重叠的范围最大被限制为滚珠8的直径D0的约0.1倍。另外，若滚珠8通过爪部7e，则保持器7的柱部7b不会被滚珠8推开。因此，保持器7抑制沿轴向将多个滚珠8插入保持器7的凹袋Pt时的柱部7b的变形量。由此，在车轮用轴承装置1中，即使在柱部7b形成有切口部7g，也能够使滚珠8的装入性提高。
表1是使基准假想圆C1的直径D1相对于滚珠8的直径D0变化时的、关于滚珠8的装入性的评价结果。在表1中，“○”是指保持器的柱部在装入滚珠时未破损，“×”是指保持器的柱部在装入滚珠时破损。
[表1]
D1/D0 滚珠装入结果
0.70 ×
0.81 ○
0.90 ○
根据该表1可知，将在将滚珠8装入保持器7时在滚珠8与保持器7的柱部7b的接触点处连结的基准假想圆C1的直径D1设定为滚珠8的直径D0的0.8倍以上且小于1倍是最佳的。
需要说明的是，上述的实施方式中的全部的柱部7b分别具有切口部7g，但只要至少一个柱部7b具有切口部7g即可。保持器7能够通过与具有切口部7g的柱部7b相邻的滚珠8向径向外侧移动而使其他滚珠8的周向的自由度增大，并提高全部的滚珠8的装入性。在不具有切口部7g的柱部7b形成有半径R的贯通孔。另外，在上述的实施方式中，说明了将滚珠8从轴向装入保持器7的例子，但也可以应用于将滚珠8从径向外侧装入保持器7的情况。
接下来，使用图8来对本发明的车轮用轴承装置1的第二实施方式进行说明。需要说明的是，以下的实施方式的车轮用轴承装置1是在图1至图7所示的车轮用轴承装置1的基础上作为替代车轮用轴承装置1而应用的装置，在其说明中通过使用已用的名称、图号、附图标记来表示相同的结构，在以下的各实施方式中，关于与已经说明的实施方式相同的点省略其具体的说明，以不同的部分为中心进行说明。
在保持器7的柱部7b通过切口部7g形成有外侧柱7h和内侧柱7j。在柱部7b的外侧柱7h形成有朝向相邻的柱部7b突出的爪部7k。即，爪部7k从柱部7b的前端部分分别向周向两侧突出。由此，柱部7b通过爪部7k限制配置在凹袋Pt内的滚珠8向轴向的移动。
以在四个点同时与相邻的柱部7b的凹袋Pt侧的各爪部7k和各内侧柱7j接触的方式配置滚珠8时，将连结滚珠8与各爪部7k、以及滚珠8与各内侧柱7j的接触点Pc的圆设为直径Db的假想圆Cb。内侧柱7j的长度越小(内侧柱7j的前端部越远离爪部7k)，假想圆Cb的直径Db越大。
如图8的(b)所示，能够通过使内侧柱7j的长度缩小H来使假想圆Cb的直径Db增大。内侧柱7j的长度以假想圆Cb的直径Db包含在从与假想圆Cb在同一平面上且与假想圆Cb为同一中心的直径D2的基准假想圆C2到与假想圆Cb在同一平面上投影的滚珠8的外周圆C0为止的范围内的方式确定。直径D2的假想圆C2设定为滚珠8的直径D0的0.9倍以上且小于1倍。表2是使基准假想圆C2的直径D2相对于滚珠8的直径D0变化时的、与滚珠8的装入性相关的评价结果。在表2中，“○”是指保持器的柱部在装入滚珠时未破损，“×”是指保持器的柱部在装入滚珠时破损。
[表2]
D2/D0 滚珠装入结果
0.87 ×
0.92 ○
0.96 ○
根据该表2可知，在将滚珠8从轴向装入保持器7时，将在滚珠8与保持器7的柱部7b的四个接触点Pc处连结的基准假想圆C2的直径D2设定为滚珠8的直径D0的0.9倍以上且小于1倍是最佳的。
这样，通过以内侧柱7j与滚珠8的接触位置靠近滚珠8的外周圆C0的方式来确定柱部7b的内侧柱7j的长度，从而将柱部7b的爪部7k及内侧柱7j与滚珠8重叠的范围最大限制为滚珠8的直径D0的约0.05倍。因此，保持器7抑制沿轴向将多个滚珠8插入凹袋Pt时的柱部7b的变形量。由此，即使车轮用轴承装置1在保持器7的柱部7b形成有切口部7g，也能够提高滚珠8的装入性。
以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明完全不受这样的实施方式限定，只不过是例示，在不脱离本发明的主旨的范围内，当然能够进一步以各种方式实施，本发明的范围由专利请求的范围的记载示出，还包含记载于专利请求的范围的等同的含义、以及范围内的全部变更。另外，在本实施方式中，车轮用轴承装置1构成为在轮毂圈3的外周直接形成有内侧轨道面3c的第三代结构的车轮用轴承装置，但并不限定于此，也可以是在轮毂圈3压入固定有一对内圈4的第二代结构、或者是在转向节与轮毂圈之间嵌合有双列角接触球轴承的第一代结构。
附图标记说明：
1 车轮用轴承装置
2 外圈
2a 内侧开口部
3 轮毂圈
4 内圈
7 保持器
7a 基部
7b 柱部
7e 爪部
7g 切口部
7h 外侧柱
7i 内侧柱
8 滚珠
C1 基准假想圆
Ca 假想圆
Da 假想圆的直径
S1 轴向端面
S2 轴向端面。

Claims (5)

1.一种车轮用轴承装置，其具备：
外侧构件，其在内周设置有多列外侧轨道面；
内侧构件，其具有在外周形成沿轴向延伸的小径台阶部的轮毂圈以及压入所述小径台阶部的至少一个内圈，所述内侧构件在外周设置有与所述多列外侧轨道面对置的多列内侧轨道面；
多列滚珠，其滚动自如地收容在所述外侧构件与所述内侧构件的两轨道面间；以及
树脂制的保持器，其具有形成为环状的基部以及从所述基部在周向上以一定的间隔沿其轴向延伸的多个柱部，通过相邻的所述柱部和所述基部分别形成具有沿着所述滚珠的外周面的曲面的凹袋，并将所述滚珠保持于所述凹袋，
其中，
所述柱部具有朝向相邻的柱部突出的爪部，
所述柱部的至少一个具有从前端朝向基部的切口部，
所述爪部的前端部在轴向观察下包含在由以所述滚珠的中心为中心的规定半径的基准假想圆和所述滚珠的外周圆包围的圆环状的范围内，
所述滚珠的中心设置于比所述切口部的径向宽度中央靠外径侧的位置，
将所述切口部的半径相对于所述滚珠的直径设定为大于0.05倍且小于0.3倍，
所述柱部具有设置在比所述切口部靠内径侧的位置的内侧柱和设置在比所述切口部靠外径侧的位置的外侧柱，
所述内侧柱的轴向端面比所述外侧柱的轴向端面更偏所述滚珠的中心侧，
所述假想圆穿过所述滚珠同时接触相邻的所述内侧柱和所述爪部的点。
2.根据权利要求1所述的车轮用轴承装置，其中，
在所述爪部的前端部形成有沿着距所述滚珠的中心任意的半径的假想圆的引导面。
3.根据权利要求1或2所述的车轮用轴承装置，其中，
所述凹袋由以所述基部为底部的半球状的曲面和从所述半球状的曲面的边缘朝向所述柱部的前端并沿轴向延伸的导向面构成。
4.根据权利要求1或2所述的车轮用轴承装置，其中，
所述规定半径的基准假想圆的直径为所述滚珠的直径的0.8倍以上且小于1倍。
5.一种车轮用轴承装置，其具备：
外侧构件，其在内周设置有多列外侧轨道面；
内侧构件，其具有在外周形成沿轴向延伸的小径台阶部的轮毂圈以及压入所述小径台阶部的至少一个内圈，所述内侧构件在外周设置有与所述多列外侧轨道面对置的多列内侧轨道面；
多列滚珠，其滚动自如地收容在所述外侧构件与所述内侧构件的两轨道面间；以及
树脂制的保持器，其具有形成为环状的基部以及从所述基部在周向上以一定的间隔沿其轴向延伸的多个柱部，通过相邻的所述柱部和所述基部分别形成具有沿着所述滚珠的外周面的曲面的凹袋，并将所述滚珠保持于所述凹袋，
其中，
在所述柱部通过从前端朝向基部的切口部而形成外侧柱与内侧柱，
在所述外侧柱形成有朝向相邻的所述外侧柱突出的爪部，
在将所述滚珠装入所述保持器时，穿过所述滚珠同时接触相邻的所述内侧柱和所述爪部的点的假想圆的直径为所述滚珠的直径的0.9倍以上且小于1倍，
所述滚珠的中心设置于比所述切口部的径向宽度中央靠外径侧的位置，
将所述切口部的半径相对于所述滚珠的直径设定为大于0.05倍且小于0.3倍，
所述柱部具有设置在比所述切口部靠内径侧的位置的内侧柱和设置在比所述切口部靠外径侧的位置的外侧柱，
所述内侧柱的轴向端面比所述外侧柱的轴向端面更偏所述滚珠的中心侧，
所述假想圆穿过所述滚珠同时接触相邻的所述内侧柱和所述爪部的点。
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