JP2008055984A - 車輪用軸受装置 - Google Patents

Abstract

【課題】軽量・コンパクト化と高剛性化という相反する課題を解決して軸受の長寿命化を図った車輪用軸受装置を提供する。
【解決手段】一端部に車輪取付フランジ６を一体に有するハブ輪４と、複列のボール３、３群を備えた車輪用軸受装置において、複列のボール３、３群のうちアウター側のボール３群のピッチ円直径ＰＣＤｏがインナー側のボール３群のピッチ円直径ＰＣＤｉよりも大径に設定されると共に、車輪取付フランジ６におけるインナー側の側面のハブボルト６ａが圧入される部位に、厚肉部となる花弁状のリブ１８と、このリブ１８間に打ち抜き加工によって円孔６ｂが形成され、この円孔６ｂと車輪取付フランジ６の外周面６ｄ間の肉厚ｔ０が少なくとも５ｍｍに設定されているので、強度・剛性を確保でき、打ち抜き加工によるヒケを抑制しつつ最大限の直径の円孔６ｂが形成でき、ハブ輪４の軽量化を図ることができる。
【選択図】図４

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、特に、軽量・コンパクト化と高剛性化という相反する課題を解決して軸受の長寿命化を図った車輪用軸受装置に関するものである。

従来から自動車等の車輪を支持する車輪用軸受装置は、車輪を取り付けるためのハブ輪を転がり軸受を介して回転自在に支承するもので、駆動輪用と従動輪用とがある。構造上の理由から、駆動輪用では内輪回転方式が、従動輪用では内輪回転と外輪回転の両方式が一般的に採用されている。この車輪用軸受装置には、所望の軸受剛性を有し、ミスアライメントに対しても耐久性を発揮すると共に、燃費向上の観点から回転トルクが小さい複列アンギュラ玉軸受が多用されている。この複列アンギュラ玉軸受は、固定輪と回転輪との間に複数のボールを介在させ、このボールに所定の接触角を付与して固定輪および回転輪に接触させている。

また、車輪用軸受装置には、懸架装置を構成するナックルとハブ輪との間に複列アンギュラ玉軸受等からなる車輪用軸受を嵌合させた第１世代と称される構造から、外方部材の外周に直接車体取付フランジまたは車輪取付フランジが形成された第２世代構造、また、ハブ輪の外周に一方の内側転走面が直接形成された第３世代構造、あるいは、ハブ輪と等速自在継手の外側継手部材の外周にそれぞれ内側転走面が直接形成された第４世代構造とに大別されている。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ター側（図面左側）、中央寄り側をインナー側（図面右側）という。

こうした複列の転がり軸受で構成された車輪用軸受装置において、従来は左右両列の軸受が同一仕様のため、静止時には充分な剛性を有するが、車両の旋回時には必ずしも最適な剛性が得られていない。すなわち、静止時の車重は複列の転がり軸受の略中央に作用するように車輪との位置関係が決められているが、旋回時には、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やアキシアル荷重が負荷される。したがって、旋回時には、インナー側の軸受列よりもアウター側の軸受列の剛性を高めることが有効とされている。そこで、装置を大型化させることなく高剛性化を図った車輪用軸受装置として、図５に示すものが知られている。

この車輪用軸受装置５０は、外周にナックル（図示せず）に取り付けられるための車体取付フランジ５１ｃを一体に有し、内周に複列の外側転走面５１ａ、５１ｂが形成された外方部材５１と、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５３を一体に有し、外周に複列の外側転走面５１ａ、５１ｂに対向する一方の内側転走面５２ａと、この内側転走面５２ａから軸方向に延びる小径段部５２ｂが形成されたハブ輪５２、およびこのハブ輪５２の小径段部５２ｂに外嵌され、複列の外側転走面５１ａ、５１ｂに対向する他方の内側転走面５４ａが形成された内輪５４からなる内方部材５５と、これら両転走面間に収容された複列のボール５６、５７群と、これらのボール５６、５７を転動自在に保持する保持器５８、５９とを備えた複列アンギュラ玉軸受で構成されている。

内輪５４は、ハブ輪５２の小径段部５２ｂを径方向外方に塑性変形させて形成した加締部５２ｃによって軸方向に固定されている。そして、外方部材５１と内方部材５５との間に形成される環状空間の開口部にシール６０、６１が装着され、軸受内部に封入された潤滑グリースの漏洩と、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。

ここで、アウター側のボール５６群のピッチ円直径Ｄ１が、インナー側のボール５７群のピッチ円直径Ｄ２よりも大径に設定されている。これに伴い、ハブ輪５２の内側転走面５２ａが内輪５４の内側転走面５４ａよりも拡径され、あわせて外方部材５１のアウター側の外側転走面５１ａがインナー側の外側転走面５１ｂよりも拡径されている。そして、アウター側のボール５６群のボール数がインナー側のボール５７群のボール数よりも多数収容されている。このように、各ピッチ円直径Ｄ１、Ｄ２をＤ１＞Ｄ２に設定することにより、車両の静止時だけでなく旋回時においても剛性が向上し、車輪用軸受装置５０の長寿命化を図ることができる。
特開２００４−１０８４４９号公報

こうした従来の車輪用軸受装置５０は、アウター側のボール５６群のピッチ円直径Ｄ１がインナー側のボール５７群のピッチ円直径Ｄ２よりも大径に設定され、これに伴い、ハブ輪５２の内側転走面５２ａが内輪５４の内側転走面５４ａよりも拡径されている。これによりアウター側の軸受列の剛性が向上し、車輪用軸受装置５０の長寿命化を図ることができる。然しながら、外方部材５１とハブ輪５２のアウター側が拡径されて形成されているため、少なくともこの拡径分の重量アップは避けることができず、装置の軽量化には限界があった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、軽量・コンパクト化と高剛性化という相反する課題を解決して軸受の長寿命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、車輪を取り付けるためのハブボルトが周方向等配に植設された車輪取付フランジを一端部に有し、外周にこの車輪取付フランジ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嵌合された少なくとも一つの内輪または等速自在継手の外側継手部材からなり、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両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体群とを備えた車輪用軸受装置において、前記車輪取付フランジにおけるインナー側の側面の前記ハブボルトが圧入される部位に、厚肉部となる花弁状のリブが鍛造加工によって形成され、このリブ間に円孔が打ち抜き加工によって形成されると共に、この円孔と前記車輪取付フランジの外周面間の肉厚が少なくとも５ｍｍに設定されている。

このように、一端部に車輪取付フランジを一体に有するハブ輪を備え、複列の転がり軸受で構成された第１乃至第４世代構造の車輪用軸受装置において、車輪取付フランジにおけるインナー側の側面のハブボルトが圧入される部位に、厚肉部となる花弁状のリブが鍛造加工によって形成され、このリブ間に円孔が打ち抜き加工によって形成されると共に、この円孔と車輪取付フランジの外周面間の肉厚が少なくとも５ｍｍに設定されているので、強度・剛性を確保すると共に、打ち抜き加工により周囲に発生するヒケを抑制しつつ最大限の直径からなる円孔が形成でき、ハブ輪のさらなる軽量化を図ることができる。

好ましくは、請求項２に記載の発明のように、前記複列の転動体群のうちアウター側の転動体群のピッチ円直径がインナー側の転動体群のピッチ円直径よりも大径に設定されていれば、有効に軸受スペースを活用してインナー側に比べアウター側部分の軸受剛性を増大させることができ、軸受の長寿命化を図ることができる。

また、請求項３に記載の発明のように、前記複列の転動体群の転動体サイズが同じで、前記アウター側の転動体群の転動体数が前記インナー側の転動体群の転動体数よりも多く設定されていれば、高剛性化を図りながらさらに軸受寿命を確保することができる。

また、請求項４に記載の発明のように、前記内方部材が、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が直接形成されたハブ輪、および前記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に対向する他方の内側転走面が形成された内輪からなり、前記ハブ輪が炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼で形成され、前記内側転走面をはじめ、前記車輪取付フランジのインナー側の基部から前記小径段部に亙って高周波焼入れによって所定の硬化層が形成されると共に、前記ハブ輪のアウター側の端部にすり鉢状の凹所が形成され、この凹所の深さが少なくとも前記内側転走面の溝底付近とされ、この内側転走面の肉厚が所定の範囲に設定され、当該ハブ輪のアウター側が前記凹所に対応して略均一な肉厚で、かつ、前記硬化層の有効硬化層深さの少なくとも２倍に設定されていれば、装置の軽量・コンパクト化と高剛性化という相反する課題を同時に解決し、強度を高めて長寿命化を図った車輪用軸受装置を提供することができる。

また、請求項５に記載の発明のように、前記外方部材が炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼で形成され、複列の外側転走面が高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に所定の硬化層が形成され、この硬化層の有効硬化層深さが少なくとも２ｍｍに設定されると共に、この部位の最小肉厚が少なくとも４ｍｍに設定されていれば、オーバー加熱による焼割れの発生を防止すると共に、軽量・コンパクト化と高剛性化という相反する課題を同時に解決し、強度を高めて長寿命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形成された外方部材と、車輪を取り付けるためのハブボルトが周方向等配に植設された車輪取付フランジを一端部に有し、外周にこの車輪取付フランジ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嵌合された少なくとも一つの内輪または等速自在継手の外側継手部材からなり、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両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体群とを備えた車輪用軸受装置において、前記車輪取付フランジにおけるインナー側の側面の前記ハブボルトが圧入される部位に、厚肉部となる花弁状のリブが鍛造加工によって形成され、このリブ間に円孔が打ち抜き加工によって形成されると共に、この円孔と前記車輪取付フランジの外周面間の肉厚が少なくとも５ｍｍに設定されているので、強度・剛性を確保すると共に、打ち抜き加工により周囲に発生するヒケを抑制しつつ最大限の直径からなる円孔が形成でき、ハブ輪の軽量化を図ることができる。

外周にナックル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形成された外方部材と、車輪を取り付けるためのハブボルトが周方向等配に植設された車輪取付フランジを一端部に有し、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圧入され、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からなる内方部材と、この内方部材と前記外方部材の両転走面間に転動自在に収容された複列のボール群とを備えた車輪用軸受装置において、前記複列のボール群のうちアウター側のボール群のピッチ円直径がインナー側のボール群のピッチ円直径よりも大径に設定されると共に、前記車輪取付フランジにおけるインナー側の側面の前記ハブボルトが圧入される部位に、厚肉部となる花弁状のリブと、このリブ間に打ち抜き加工によって円孔が形成され、この円孔と前記車輪取付フランジの外周面間の肉厚が少なくとも５ｍｍに設定されている。

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一実施形態を示す縦断面図、図２は、図１のハブ輪単体を示す断面図、図３は、図１の外方部材単体を示す断面図、図４は、図１のハブ輪単体を示す正面図である。

この車輪用軸受装置は第３世代と呼称される従動輪用であって、内方部材１と外方部材２、および両部材１、２間に転動自在に収容された複列の転動体（ボール）３、３群とを備えている。内方部材１は、ハブ輪４と、このハブ輪４に所定のシメシロを介して圧入された内輪５とからなる。

ハブ輪４は、アウター側の端部に車輪（図示せず）を取り付けるための車輪取付フランジ６を一体に有し、外周に一方（アウター側）の内側転走面４ａと、この内側転走面４ａから軸方向に延びる軸状部７を介して小径段部４ｂが形成されている。車輪取付フランジ６にはハブボルト６ａが周方向等配に植設されると共に、これらハブボルト６ａ間には、後述する円孔６ｂが形成されている。この円孔６ｂは軽量化に寄与できるだけでなく、装置の組立・分解工程において、レンチ等の締結治具をこの円孔６ｂから挿入することができ作業を簡便化することができる。

内輪５は、外周に他方（インナー側）の内側転走面５ａが形成され、ハブ輪４の小径段部４ｂに圧入されて背面合せタイプの複列アンギュラ玉軸受を構成すると共に、小径段部４ｂの端部を塑性変形させて形成した加締部４ｃによって内輪５が軸方向に固定されている。なお、内輪５および転動体３はＳＵＪ２等の高炭素クロム鋼で形成され、ズブ焼入れによって芯部まで５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。

ハブ輪４はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼で形成され、内側転走面４ａをはじめ、車輪取付フランジ６のインナー側の基部６ｃから小径段部４ｂに亙って高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に所定の硬化層８が形成されている（図中クロスハッチングにて示す）。なお、加締部４ｃは鍛造加工後の表面硬さの生のままとされている。これにより、車輪取付フランジ６に負荷される回転曲げ荷重に対して充分な機械的強度を有し、内輪５の嵌合部となる小径段部４ｂの耐フレッティング性が向上すると共に、微小なクラック等の発生がなく加締部４ｃの塑性加工をスムーズに行うことができる。

外方部材２は、外周にナックル（図示せず）に取り付けられるための車体取付フランジ２ｃを一体に有し、内周にハブ輪４の内側転走面４ａに対向するアウター側の外側転走面２ａと、内輪５の内側転走面５ａに対向するインナー側の外側転走面２ｂが一体に形成されている。これら両転走面間に複列の転動体３、３群が収容され、保持器９、１０によって転動自在に保持されている。そして、外方部材２と内方部材１との間に形成される環状空間の開口部にはシール１１、１２が装着され、軸受内部に封入された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。

外方部材２は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２ａ、２ｂが高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に所定の硬化層１３が形成されている（図中クロスハッチングにて示す）。なお、ここでは、転動体３にボールを使用した複列アンギュラ玉軸受を例示したが、これに限らず、転動体３に円錐ころを使用した複列円錐ころ軸受であっても良い。また、従動輪側の第３世代構造に限らず、第１および第２世代、あるいは第４世代構造であっても良い。

本実施形態では、アウター側の転動体３群のピッチ円直径ＰＣＤｏがインナー側の転動体３群のピッチ円直径ＰＣＤｉよりも大径に設定されている。そして、転動体３のサイズは同じであるが、このピッチ円直径ＰＣＤｏ、ＰＣＤｉの違いにより、アウター側の転動体３群の転動体数がインナー側の転動体３群の転動体数よりも多く設定されている。これにより、有効に軸受スペースを活用してインナー側に比べアウター側部分の軸受剛性を増大させることができ、軸受の長寿命化を図ることができる。

ここで、図２に示すように、ハブ輪４の外郭形状は、内側転走面４ａの溝底部からカウンタ部１５と、このカウンタ部１５から円弧状の段部７ａを介して軸方向に延びる軸状部７、および内輪５が突き合わされる肩部７ｂを介して小径段部４ｂに続いている。また、ハブ輪４のアウター側端部に軸方向に延びるすり鉢状の凹所１４が形成されている。この凹所１４は鍛造加工によって形成され、その深さは、少なくともアウター側の内側転走面４ａの溝底付近までとされ、この凹所１４に対応してハブ輪４のアウター側の肉厚が略均一となるように形成されている。すなわち、車輪取付フランジ６にモーメント荷重が負荷された場合、アウター側の転動体３の接触角αを起点としてハブ輪４が変形すると考えられるため、本実施形態では、この接触角αよりもアウター側の端部の肉厚に着目した。

シールランド部となる車輪取付フランジ６の基部６ｃは所定の曲率半径からなる円弧面に形成されているが、この基部６ｃの最小肉厚ｔ１と、その部位の直径ｄ１との関係からハブ輪４の剛性をＦＥＭ解析により求めた結果、０．２≦ｔ１／ｄ１≦０．３の範囲に最小肉厚ｔ１を設定することにより、使用条件に対応したハブ輪４の強度・剛性を確保しつつ、軽量化を達成することができる。なお、この基部６ｃの最小肉厚ｔ１が、その部位の直径ｄ１の２０％未満になると、変形が大きくなり所望の剛性が得られない。一方、最小肉厚ｔ１が直径ｄ１の３０％を超えても余り剛性の増加が認められず、反って重量アップを招来して好ましくない。

さらに、本実施形態では、ハブ輪５の外周面が、高周波焼入れによって焼割れが発生するのを防止するために、基部６ｃの最小肉厚ｔ１は、少なくとも硬化層８の有効硬化層深さの２倍になるように設定されている。また、この車輪取付フランジ６の基部６ｃと同様、内側転走面４ａにおける転動体３の接触角α方向の最小肉厚ｔ２と、その部位の直径（ボール接触径）ｄ２との関係は、０．２≦ｔ２／ｄ２≦０．３の範囲で、かつ、少なくとも硬化層８における有効硬化層深さの２倍に設定されている。

なお、この種の車輪用軸受装置では、通常、車両旋回時に０．８Ｇ（加速度）相当の荷重にも耐えられるようにハブ輪４が設計されているが、この場合、内側転走面４ａには転動体３との接触により、０．４ｍｍ程度の深さに最大せん断応力が発生する。したがって、所望の転動疲労寿命を満足させるには、少なくともこの最大せん断応力の５倍程度の硬化層８が必要になるため、有効硬化層深さは最小２ｍｍとなる。また、この最小深さに加えて高周波焼入れによる硬化層８のバラツキを考慮し、ここでは、有効硬化層深さは３．５ｍｍに設定されている。

こうした構成の車輪用軸受装置では、アウター側の転動体３群のピッチ円直径ＰＣＤｏをインナー側の転動体３群のピッチ円直径ＰＣＤｉよりも大径に設定され、その分、アウター側の転動体３群の転動体数が多く設定されるため、アウター側部分の軸受剛性が増大すると共に、ハブ輪４のアウター側端部に凹所１４が形成され、この凹所１４に対応して肉厚ｔ１、ｔ２が所定の範囲に設定されて、ハブ輪４のアウター側の端部が略均一な肉厚となるように形成され、硬化層８の深さが所定の範囲に設定されているので、装置の軽量・コンパクト化と高剛性化という相反する課題を同時に解決し、強度を高めて長寿命化を図った車輪用軸受装置を提供することができる。

一方、外方部材２において、ピッチ円直径ＰＣＤｏ、ＰＣＤｉの違いに伴い、アウター側の外側転走面２ａがインナー側の外側転走面２ｂよりも拡径して形成され、アウター側の外側転走面２ａから円筒状の肩部１６とテーパ状の段部１６ａを介して小径側の肩部１７に続き、インナー側の外側転走面２ｂに到っている。そして、この外側転走面２ｂの溝底径と大径側の肩部１６の内径が略同一径になるように形成されている。

ここで、図３に示すように、外方部材２において、所望の転動疲労寿命を満足させるために、少なくとも複列の外側転走面２ａ、２ｂには最大せん断応力の５倍程度の硬化層１３が形成されている。なお、有効硬化層深さは最小２ｍｍに高周波焼入れによるバラツキを加味して有効硬化層深さは３．５ｍｍに設定されている。

さらに、外方部材２においては、最小肉厚部（ここでは、外側転走面２ａ、２ｂの溝底部）が薄くなり過ぎるとオーバー加熱により焼割れが発生する恐れがあるため、ここでは、少なくとも未焼入れ部（非硬化層）を０．５ｍｍ程度残存させ、最小肉厚ｔ３、ｔ４は４ｍｍに設定されている。これにより、軽量・コンパクト化と高剛性化という相反する課題を同時に解決し、強度を高めて長寿命化を図ることができる。

ここで、本実施形態におけるハブ輪４は、図４に示すように、軽量化を図るために車輪取付フランジ６が薄肉に形成されると共に、鍛造工程において、強度・剛性を確保するためにハブボルト６ａが圧入される部位に、厚肉部となる花弁状のリブ１８が形成されている。そして、このリブ１８間に前述した円孔６ｂが打ち抜き加工によって形成されている。この円孔６ｂは、打ち抜き用のポンチ（図示せず）により周囲の肉が引張られてヒケが生じないように、車輪取付フランジ６の外周面６ｄまでの肉厚ｔ０が所定の厚さ以上に設定されている。

本出願人が実施した鍛造試験では、この円孔６ｂと車輪取付フランジ６の外周面６ｄ間の肉厚ｔ０は５ｍｍ以上必要であることが判った。円孔６ｂの直径が大きいければ大きい程、ハブ輪４の軽量化を図ることができるが、肉厚ｔ０が５ｍｍ未満になると打ち抜き加工時に発生するヒケが大きくなる。このヒケが１ｍｍ以下であれば、次工程の旋削加工によって取り除くことができ、黒皮（鍛造肌）として残ることはない。

このように、本実施形態では、車輪取付フランジ６のインナー側の側面において、鍛造加工によってハブボルト６ａが圧入される部位に花弁状のリブ１８が形成され、このリブ１８間に円孔６ｂが打ち抜き加工によって形成されると共に、この円孔６ｂと車輪取付フランジ６の外周面６ｄ間の肉厚ｔ０が少なくとも５ｍｍに設定されているので、打ち抜き加工により周囲に発生するヒケを抑制しつつ最大限の直径からなる円孔６ｂが形成でき、ハブ輪４の軽量化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、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、駆動輪用、従動輪用に拘わらず、第１乃至第４世代構造の車輪用軸受装置に適用することができる。

本発明に係る車輪用軸受装置の一実施形態を示す縦断面図である。 図１のハブ輪単体を示す断面図である。 図１の外方部材単体を示す断面図である。 図１のハブ輪単体を示す正面図である。 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・・・・・・・・・・・内方部材
２・・・・・・・・・・・外方部材
３・・・・・・・・・・・転動体
４・・・・・・・・・・・ハブ輪
４ａ、５ａ・・・・・・・内側転走面
４ｂ・・・・・・・・・・小径段部
５・・・・・・・・・・・内輪
６・・・・・・・・・・・車輪取付フランジ
６ａ・・・・・・・・・・ハブボルト
６ｂ・・・・・・・・・・円孔
６ｃ・・・・・・・・・・基部
６ｄ・・・・・・・・・・外周面
７・・・・・・・・・・・軸状部
７ａ、１６ａ・・・・・・段部
７ｂ、１６、１７・・・・肩部
８、１３・・・・・・・・硬化層
９、１０・・・・・・・・保持器
１１、１２・・・・・・・シール
１４・・・・・・・・・・凹所
１５・・・・・・・・・・カウンタ部
１８・・・・・・・・・・リブ
５０・・・・・・・・・・車輪用軸受装置
５１・・・・・・・・・・外方部材
５１ａ・・・・・・・・・アウター側の外側転走面
５１ｂ・・・・・・・・・インナー側の外側転走面
５１ｃ・・・・・・・・・車体取付フランジ
５２・・・・・・・・・・ハブ輪
５２ａ、５４ａ・・・・・内側転走面
５２ｂ・・・・・・・・・小径段部
５２ｃ・・・・・・・・・加締部
５３・・・・・・・・・・車輪取付フランジ
５４・・・・・・・・・・内輪
５５・・・・・・・・・・内方部材
５６、５７・・・・・・・ボール
５８、５９・・・・・・・保持器
６０、６１・・・・・・・シール
ｄ１・・・・・・・・・・基部の直径
ｄ２・・・・・・・・・・ハブ輪のボール接触径
Ｄ１・・・・・・・・・・アウター側のボールのピッチ円直径
Ｄ２・・・・・・・・・・インナー側のボールのピッチ円直径
ＰＣＤｏ・・・・・・・・アウター側の転動体群のピッチ円直径
ＰＣＤｉ・・・・・・・・インナー側の転動体群のピッチ円直径
ｔ０・・・・・・・・・・円孔と車輪取付フランジの外周面間の肉厚
ｔ１・・・・・・・・・・基部の最小肉厚
ｔ２・・・・・・・・・・ハブ輪におけるボールの接触角方向の肉厚
ｔ３、ｔ４・・・・・・・外方部材の最小肉厚
α・・・・・・・・・・・接触角

Claims (5)

1. 内周に複列の外側転走面が形成された外方部材と、
   車輪を取り付けるためのハブボルトが周方向等配に植設された車輪取付フランジを一端部に有し、外周にこの車輪取付フランジ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嵌合された少なくとも一つの内輪または等速自在継手の外側継手部材からなり、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両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体群とを備えた車輪用軸受装置において、
   前記車輪取付フランジにおけるインナー側の側面の前記ハブボルトが圧入される部位に、厚肉部となる花弁状のリブが鍛造加工によって形成され、このリブ間に円孔が打ち抜き加工によって形成されると共に、この円孔と前記車輪取付フランジの外周面間の肉厚が少なくとも５ｍｍに設定されていることを特徴とする車輪用軸受装置。
2. 前記複列の転動体群のうちアウター側の転動体群のピッチ円直径がインナー側の転動体群のピッチ円直径よりも大径に設定されている請求項１に記載の車輪用軸受装置。
3. 前記複列の転動体群の転動体サイズが同じで、前記アウター側の転動体群の転動体数が前記インナー側の転動体群の転動体数よりも多く設定されている請求項２に記載の車輪用軸受装置。
4. 前記内方部材が、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が直接形成されたハブ輪、および前記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に対向する他方の内側転走面が形成された内輪からなり、前記ハブ輪が炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼で形成され、前記内側転走面をはじめ、前記車輪取付フランジのインナー側の基部から前記小径段部に亙って高周波焼入れによって所定の硬化層が形成されると共に、前記ハブ輪のアウター側の端部にすり鉢状の凹所が形成され、この凹所の深さが少なくとも前記内側転走面の溝底付近とされ、この内側転走面の肉厚が所定の範囲に設定され、当該ハブ輪のアウター側が前記凹所に対応して略均一な肉厚で、かつ、前記硬化層の有効硬化層深さの少なくとも２倍に設定されている請求項１乃至３いずれかに記載の車輪用軸受装置。
5. 前記外方部材が炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼で形成され、複列の外側転走面が高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に所定の硬化層が形成され、この硬化層の有効硬化層深さが少なくとも２ｍｍに設定されると共に、この部位の最小肉厚が少なくとも４ｍｍに設定されている請求項１乃至４いずれかに記載の車輪用軸受装置。

Images