JP2003232343A - 車輪軸受装置 - Google Patents

車輪軸受装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 車輪軸受装置の寸法を抑えつつ、同時に旋回
時の軸方向支持剛性を向上させること。 【解決手段】 通常、車軸を支えるハブ軸受は複列軸受
が用いられ、静止時の車重はそれぞれ複列軸受の中央に
作用するように車輪との位置が決められている。しか
し、車両が旋回する際には旋回方向の反対側（右旋回の
場合は車両の左側）の車軸に、より大きなラジアル荷重
及びアキシアル荷重が負荷される。従って、旋回の際に
は、内側の列の軸受９よりも、旋回時の外側の軸受８の
剛性を高めることが有効である。本発明では、軸受低下
を招くことなく、フランジ側の軸受８の剛性が他方の軸
受９よりも剛性が高くしてあるため、車両旋回時の剛性
を高める効果がある。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、車輪軸受装置の改
良に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車の車輪を懸架装置に対して回転自
在に支持するため、従来、図５に示すような軸受ユニッ
トが使用されている。この転がり軸受ユニットを構成す
る内輪相当部材は、ハブａと内輪要素ｂとから成る。ハ
ブａの外端部（外端部とは、車両に装置した場合に幅方
向外側端部になる部分を言い、図５の左端部）には、車
輪固定用のフランジ部ｃを設け、中間部外周面には内輪
軌道ｄを形成している。又、内輪要素ｂは、外周面に内
輪軌道ｅを有し、ハブａの中間部外周面に外嵌されてい
る。
【０００３】ハブａの内端部（内端とは、車両に装着し
た場合に幅方向中央側端部になる部分を言い、図５の右
端部）の外周面に形成された雄螺子部には、ナットｆが
螺合している。このナットｆは、雄螺子部への螺合に伴
なって、内輪要素ｂの内端面を押圧し、この内輪要素ｂ
をハブａの外周面の所定位置に固定する。
【０００４】又、外輪相当部材ｇは、図示しない懸架装
置に支持する為の取付部を外周面に、複列の外輪軌道を
内周面に、それぞれ形成している。この外輪軌道と内輪
軌道ｄ，ｅとの間には、それぞれ複数個ずつの転動体
ｈ，ｉを設けて、取付部によって懸架装置に支持された
外輪相当部材ｇの内側に、ハブａを回転自在に支持して
いる。又、外輪相当部材ｇの内端開口部は、カバーによ
り塞ぎ、この外輪相当部材ｇの内側への、雨水や塵芥の
進入防止を図っている。
【０００５】上述した様な転がり軸受ユニットの場合、
ハブａの外端部に設けられたフランジ部ｃに固定された
車輪を、外輪相当部材ｇを支持した懸架装置に対し、回
転自在に支持出来る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】車輪軸受装置に求めら
れる機能の１つとして剛性が高いことが挙げられるが、
従来の車輪軸受装置は両列の軸受が同じため、静止時に
は十分な剛性を有するが、旋回時には必ずしも最適な構
成にはなっていなかった。
【０００７】すなわち、車軸を支えるハブ軸受は複列軸
受が用いられ、静止時の車重はそれぞれ複列軸受の中央
に作用するように車輪との位置が決められている。しか
し、車両が旋回する際には、旋回方向の反対側（右旋回
の場合は車両の左側）の車軸に、より大きなラジアル荷
重及びアキシアル荷重が負荷される。従って、旋回の際
には、内側の列の軸受よりも旋回時の外側の軸受剛性
（モーメント・アキシアル剛性）を高めることが有効で
ある。
【０００８】本発明は、上述したような事情に鑑みてな
されたものであって、車輪軸受装置の寸法を抑えつつ、
同時に旋回時の軸方向支持剛性を向上させる車輪軸受装
置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明に係る車輪軸受装置は、外端部に車輪固定用
のフランジ部を、中間部外周面に内輪軌道を、内端部外
周面に嵌合した内輪要素に内輪軌道を、それぞれ有する
内輪相当部材と、懸架装置に支持する為の取付部を外周
面に有し、内周面に複列の外輪軌道を形成した外輪相当
部材と、前記複列の内輪軌道と複列の外輪軌道との間に
介装した複数の転動体とを具備した車輪軸受装置におい
て、前記フランジ側と反フランジ側とで軸受の剛性を異
ならせたことを特徴とする。
【００１０】このように、本発明によれば、フランジ側
軸受の剛性が高いため、車両が旋回する際に車輪から入
力される荷重に対して剛性が高く保たれるため、車両の
安全性が向上する。
【００１１】尚、両列の軸受双方の剛性を高めることで
も同様の効果はあるが、その場合は装置全体の寸法・質
量が大きくなる場合があるため困難である。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態に係る
車輪軸受装置を図面を参照しつつ説明する。
【００１３】（第１実施の形態：請求項１，２に対応）
図１は、本発明の第１実施の形態に係る車輪軸受装置の
断面図である。
【００１４】転がり軸受ユニットを構成する内輪相当部
材は、ハブ１と内輪要素２とから成る。ハブ１の外端部
には、車輪固定用のフランジ部３を設け、中間部外周面
には内輪軌道４を形成している。又、内輪要素２は、外
周面に内輪軌道５を有し、ハブ１の中間部外周面に外嵌
されている。
【００１５】ハブ１の内端部の外周面に形成された雄螺
子部には、ナット６が螺合している。このナット６は、
雄螺子部への螺合に伴なって、内輪要素２の内端面を押
圧し、この内輪要素２をハブ１の外周面の所定位置に固
定する。
【００１６】又、外輪相当部材７は、図示しない懸架装
置に支持する為の取付部を外周面に、複列の外輪軌道を
内周面に、それぞれ形成している。この外輪軌道と内輪
軌道４，５との間には、それぞれ複数個ずつの転動体
８，９を設けて、取付部によって懸架装置に支持された
外輪相当部材７の内側に、ハブ１を回転自在に支持して
いる。又、外輪相当部材７の内端開口部は、カバー１０
により塞ぎ、この外輪相当部材７の内側への、雨水や塵
芥の進入防止を図っている。
【００１７】本実施の形態では、フランジ側と反フラン
ジ側とで軸受の剛性を異ならせて、フランジ側の軸受剛
性を反フランジ側より大きくしている。
【００１８】通常、車軸を支えるハブ軸受は複列軸受が
用いられ、静止時の車重はそれぞれ複列軸受の中央に作
用するように車輪との位置が決められている。しかし、
車両が旋回する際には旋回方向の反対側（右旋回の場合
は車両の左側）の車軸に、より大きなラジアル荷重及び
アキシアル荷重が負荷される。
【００１９】従って、旋回の際には、内側の列の軸受よ
りも、旋回時の外側の軸受剛性を高めることが有効であ
る。
【００２０】本実施の形態によると、軸受寿命の低下を
招くことなく、フランジ側の軸受剛性が他方の軸受より
も剛性が高くなるため、車両旋回時の剛性を高める効果
がある。
【００２１】なお、以下に説明する図２、図３および図
４に示す実施の形態について、上述した第１実施の形態
と同じ部分については同じ符号を付して示し、第１実施
の形態と異なる部分について主として説明する。
【００２２】（第２実施の形態：請求項３，４，５に対
応）図２は、本発明の第２実施の形態に係る車輪軸受装
置の断面図である。
【００２３】フランジ側軸受の転動体直径を反フランジ
側軸受の転動体直径より小さくし、かつ、転動体の数を
反フランジ側より多くしている。
【００２４】この構成は、旋回の際には、内側の列の軸
受よりも、旋回時の外側の軸受剛性を高めることに有効
であり、本実施の形態によると、軸受寿命の低下を招く
ことなく、フランジ側の軸受剛性が他方の軸受よりも剛
性が高くなるため、車両旋回時の剛性を高める効果があ
る。
【００２５】（第３実施の形態：請求項６に対応）図３
は、本発明の第３実施の形態に係る車輪軸受装置の断面
図である。
【００２６】フランジ側軸受の転動体のＰＣＤを反フラ
ンジ側より大きくしている。
【００２７】この構成は、旋回の際には、内側の列の軸
受よりも、旋回時の外側の軸受剛性を高めることに有効
であり、本実施の形態によると、軸受寿命の低下を招く
ことなく、フランジ側の軸受剛性が他方の軸受よりも剛
性が高くなるため、車両旋回時の剛性を高める効果があ
る。
【００２８】尚、上述した第１、第２、第３実施の形態
において、図１、２、図３では複列の玉軸受で説明して
いるが、複列の円すいころ軸受でも同様である。
【００２９】（第４実施の形態：請求項８に対応）図４
は、本発明の第４実施の形態に係る車輪軸受装置の断面
図である。
【００３０】フランジ側軸受を円すいころ軸受１１と
し、反フランジ側をアンギュラ玉軸受としている。
【００３１】この構成は、旋回の際には、内側の列の軸
受よりも、旋回時の外側の軸受剛性を高めることに有効
であり、本実施の形態によると、軸受寿命の低下を招く
ことなく、フランジ側の軸受剛性が他方の軸受よりも剛
性が高くなるため、車両旋回時の剛性を高める効果があ
る。
【００３２】（第５実施の形態：請求項７に対応）フラ
ンジ側軸受の外輪軌道あるいは内輪軌道いずれかのみぞ
曲率半径を反フランジ側軸受それぞれの外輪・内輪軌道
の曲率半径より小さくしている。
【００３３】この構成は、旋回の際には、内側の列の軸
受よりも、旋回時の外側の軸受剛性を高めることに有効
であり、本実施の形態によると、軸受寿命の低下を招く
ことなく、フランジ側の軸受剛性が他方の軸受よりも剛
性が高くなるため、車両旋回時の剛性を高める効果があ
る。
【００３４】なお、本発明は、上述した実施の形態に限
定されず、種々変形可能である。
【００３５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
フランジ側軸受の剛性が高いため、車両が旋回する際に
車輪から入力される荷重に対して剛性が高く保たれるた
め、車両の安全性が向上する。
【００３６】尚、両列の軸受双方の剛性を高めることで
も同様の効果はあるが、その場合は装置全体の寸法・質
量が大きくなる場合があるため困難である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施の形態に係る車輪軸受装置の
断面図である。
【図２】本発明の第２実施の形態に係る車輪軸受装置の
断面図である。
【図３】本発明の第３実施の形態に係る車輪軸受装置の
断面図である。
【図４】本発明の第４実施の形態に係る車輪軸受装置の
断面図である。
【図５】従来に係る車輪軸受装置の断面図である。
【符号の説明】
１ ハブ ２ 内輪要素 ３ フランジ部 ４ 内輪軌道 ５ 内輪軌道 ６ ナット ７ 外輪相当部材 ８ 転動体 ９ 転動体 １１ 円すいころ軸受
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3J101 AA02 AA16 AA25 AA32 AA43 AA54 AA62 BA01 BA53 BA54 BA55 FA15 GA03

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 外端部に車輪固定用のフランジ部を、中
    間部外周面に内輪軌道を、内端部外周面に嵌合した内輪
    要素に内輪軌道を、それぞれ有する内輪相当部材と、懸
    架装置に支持する為の取付部を外周面に有し、内周面に
    複列の外輪軌道を形成した外輪相当部材と、前記複列の
    内輪軌道と複列の外輪軌道との間に介装した複数の転動
    体とを具備した車輪軸受装置において、 前記フランジ側と反フランジ側とで軸受の剛性を異なら
    せたことを特徴とする車輪軸受装置。
  2. 【請求項２】 前記フランジ側の軸受剛性を反フランジ
    側より大きくしこたとを特徴とする請求項１に記載の車
    輪軸受装置。
  3. 【請求項３】 前記フランジ側軸受の転動体直径を反フ
    ランジ側軸受の転動体直径より小さくしたことを特徴と
    する請求項１に記載の車輪軸受装置。
  4. 【請求項４】 前記フランジ側軸受の転動体の数を反フ
    ランジ側より多くしたことを特徴とする請求項１に記載
    の車輪軸受装置。
  5. 【請求項５】 前記フランジ側軸受の転動体直径を反フ
    ランジ側軸受の転動体直径より小さくし、かつ、転動体
    の数を反フランジ側より多くしたことを特徴とする請求
    項１に記載の車輪軸受装置。
  6. 【請求項６】 前記フランジ側軸受の転動体のＰＣＤを
    反フランジ側より大きくしたことを特徴とする請求項１
    に記載の車輪軸受装置。
  7. 【請求項７】 前記フランジ側軸受の外輪軌道あるいは
    内輪軌道いずれかのみぞ曲率半径を反フランジ側軸受そ
    れぞれの外輪・内輪軌道の曲率半径より小さくしたこと
    を特徴とする請求項１に記載の車輪軸受装置。
  8. 【請求項８】 前記フランジ側軸受を円すいころ軸受と
    し、反フランジ側をアンギュラ玉軸受としたことを特徴
    とする請求項１に記載の車輪軸受装置。
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