JP2012163191A - 車輪のハブ軸用軸受装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車輪を取付けることのできるフランジ部を一体に形成したハブ軸の軸部が軸受を介して支持体に支承される車輪のハブ軸用軸受装置において、ハブ軸に作用する軸曲げ方向荷重のうち、通常使用時に入力される荷重を超える過大な軸曲げ方向荷重が作用した際に、ハブ軸の破損を抑制する。
【解決手段】ハブ軸１の軸部１０自体または軸部１０とは別体の内輪形成環状部材４２の外周面に内輪軌道面１８、４４が形成される内輪と、内輪軌道面１８、４４に対応して外輪軌道面４６、４７が形成される外輪部材４５と、内外輪間に転動可能に配設される玉５０、５１とから成り、外輪部材４５には、ハブ軸１に作用する軸曲げ方向に対する強度がハブ軸１の強度よりも弱い強度の脆弱部として構成される溝部７０が形成されており、ハブ軸１に通常使用時に入力される荷重を超える過大な軸曲げ方向荷重Ｆが作用した際にハブ軸１より先に変形破壊する。
【選択図】図２

Description

この発明は車輪のハブ軸用軸受装置に関する。

従来より、車輪を取付けることのできるフランジ部を一体に形成したハブ軸の軸部が軸受を介して支持体に支承される車輪のハブ軸用軸受装置が知られている。その内容は、例えば、特許文献１に開示されている。この特許文献１に開示の車輪のハブ軸用軸受装置は、ドライブシャフトの一部を構成する等速自在継手の外側継手部材と、車輪を取付けるためのフランジ部をもったハブ軸と、複列転がり軸受とをユニット化したものである。この複列転がり軸受の複列の内輪軌道輪の一方は外側継手部材に一体に形成されている。また、外側継手部材の中空ステム部をハブ軸の貫通孔に嵌合させるとともにステム部を部分的に拡径させてかしめる拡径かしめ部によってハブ軸とステム部を一体に固定している。ここで、上記したドライブシャフトの最小径部分の強度は、拡径かしめ部の強度、ステム部の強度のいずれよりも弱い強度に設定されている。このドライブシャフトの最小径部分の強度が、拡径かしめ部の強度、ステム部の強度のいずれよりも弱い関係を成立することによって、過大なトルク入力があった場合にドライブシャフトが先行して破損することにより車輪のハブ軸用軸受装置の破損を防止する。すなわち、機械的な破損防止手段の構成を備えたものとなっている。

特開２００７−３２０３５１号公報

しかしながら、上記特許文献１における車輪のハブ軸用軸受装置は、駆動輪に適用可能な構成であるものの従動輪には適用できないという問題があった。そのため、従動輪にも適用可能な破損防止手段が求められている。また、特許文献１における車輪のハブ軸用軸受装置は、過大なトルク入力すなわち、ねじり方向荷重にのみ作用する構成である。そのため、車輪のハブ軸用軸受装置に対する軸曲げ方向荷重には作用しない構成である。そのため、ハブ軸に作用する軸曲げ方向荷重のうち、通常使用時に入力される荷重を超える過大な軸曲げ方向荷重が作用するとハブ軸が破損するおそれがある。

而して、本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、本発明が解決しようとする課題は、車輪を取付けることのできるフランジ部を一体に形成したハブ軸の軸部が軸受を介して支持体に支承される車輪のハブ軸用軸受装置において、ハブ軸に作用する軸曲げ方向荷重のうち、通常使用時に入力される荷重を超える過大な軸曲げ方向荷重が作用した際に、ハブ軸の破損を抑制することにある。

上記課題を解決するために、本発明の車輪のハブ軸用軸受装置は次の手段をとる。
先ず、第１の発明に係る車輪のハブ軸用軸受装置は、車輪を取付けることのできるフランジ部を一体に形成したハブ軸の軸部が軸受を介して支持体に支承される車輪のハブ軸用軸受装置であって、前記ハブ軸の軸部の軸受は、該軸部自体または該軸部とは別体で形成され該軸部に取付けられる内輪形成環状部材の外周面に内輪軌道面が形成される内輪と、該内輪に形成される内輪軌道面に対応して外輪軌道面が形成される外輪と、前記内輪の内輪軌道面と前記外輪の外輪軌道面との間に転動可能に配設される転動体と、から成っており、前記外輪及び内輪形成環状部材の少なくともいずれかには、前記ハブ軸に作用する軸曲げ方向に対する強度が該ハブ軸の強度よりも弱い強度の脆弱部が形成されており、該脆弱部は、前記ハブ軸に通常使用時に入力される荷重を超える過大な軸曲げ方向荷重が作用した際に該ハブ軸より先に変形破壊することを特徴とする。
なお上記手段における軸曲げ方向とは、ハブ軸の軸部の軸線方向に対し、この軸部の径方向に作用する方向を意味するものである。

この第１の発明によれば、脆弱部は、ハブ軸に通常使用時に入力される荷重を超える過大な軸曲げ方向荷重が作用した際にハブ軸より先に変形破壊することで、かかる荷重を吸収して和らげ、軸曲げ方向荷重がハブ軸に集中しない構成とすることができる。これにより、ハブ軸に作用する軸曲げ方向荷重のうち、通常使用時に入力される荷重を超える過大な軸曲げ方向荷重が作用した際に、ハブ軸の破損を抑制することができる。また、脆弱部が構成される外輪及び内輪形成環状部材は、駆動輪及び従動輪いずれにおいても構成されるものであるから、上記構成は駆動輪及び従動輪のいずれにも適用することができる。

次に、第２の発明に係る車輪のハブ軸用軸受装置は、上述した第１の発明において、前記外輪及び内輪形成環状部材の少なくともいずれかに形成される脆弱部は、周方向に複数箇所又は全周に溝部として構成されることを特徴とする。

この第２の発明によれば、脆弱部は、周方向に複数箇所又は全周に溝部として構成するものであり、車輪のハブ軸用軸受装置を構成する外輪及び内輪形成環状部材に対し、材料変更、重量増加することなく溝部を構成することができる。

次に、第３の発明に係る車輪のハブ軸用軸受装置は、上述した第２の発明において、前記溝部は、前記外輪の外輪軌道面を形成する外輪肩部に隣接して形成されており、前記溝部が外輪肩部に隣接する位置は、前記過大な軸曲げ方向荷重の入力によって前記外輪肩部が変形破壊する肉厚となるように配置構成されていることを特徴とする。

この第３の発明によれば、外輪軌道面上を転動する転動体に対して過大な軸曲げ方向荷重が作用すると、かかる転動体は、正規の転動軌道から外輪軌道面を形成する外輪肩部に向かって乗り上げる変位となり過大な軸曲げ方向荷重が外輪軌道面に及ぶこととなる。この転動体の変位に着目して溝部は外輪肩部に隣接する位置に構成とされている。そのため、過大な軸曲げ方向荷重が転動体を介して外輪軌道面に入力されて、外輪肩部が変形破壊することで外輪軌道面がハブ軸より先に変形する構成となっている。これにより、脆弱部としての溝部をより効果的な位置に備えることができる。また、溝部が外輪肩部に隣接する位置は、過大な軸曲げ方向荷重の入力によって外輪肩部が変形破壊する肉厚となるように配置構成されており、かかる荷重をより効果的に吸収することができる。また、外輪肩部の変形破壊に伴い、かかる部位の外輪軌道面も変形することとなる。そうすると、転動体が、この変形した外輪軌道面上を通過すると、異音や振動が発生することとなる。そのため、使用者は、車輪のハブ軸用軸受装置に異常が発生したことを容易に検知することができる。

次に、第４の発明に係る車輪のハブ軸用軸受装置は、上述した第３の発明において、前記外輪に構成される溝部は、前記外輪の外輪軌道面のうち、前記ハブ軸のフランジ部側に配置構成される外輪軌道面を形成する外輪肩部に隣接して形成されることを特徴とする。

この第４の発明によれば、ハブ軸に作用する軸曲げ方向荷重は、車輪を取付けるフランジ部側から入力される。そのため、過大な軸曲げ方向荷重が作用されると、外輪の外輪軌道面のうち、ハブ軸のフランジ部側に配置構成される外輪軌道面上を転動する転動体の方がより大きく変位する。そのため、溝部は、外輪の外輪軌道面のうち、ハブ軸のフランジ部側に配置構成される外輪軌道面を形成する外輪肩部に隣接して形成されることで、かかる荷重をより効果的に吸収することができる。

次に、第５の発明に係る車輪のハブ軸用軸受装置は、上述した第２の発明において、前記溝部は、前記内輪形成環状部材の内輪軌道面を形成する内輪肩部に隣接して形成されており、前記溝部が内輪肩部に隣接する位置は、前記過大な軸曲げ方向荷重の入力によって前記内輪肩部が変形破壊する肉厚となるように配置構成されていることを特徴とする。

この第５の発明によれば、内輪軌道面上を転動する転動体に対して過大な軸曲げ方向荷重が作用すると、かかる転動体は、正規の転動軌道から内輪軌道面を形成する内輪肩部に向かって乗り上げる変位となり過大な軸曲げ方向荷重が内輪軌道面に及ぶこととなる。この転動体の変位に着目して溝部は内輪肩部に隣接する位置に構成とされている。そのため、過大な軸曲げ方向荷重が転動体を介して内輪軌道面に入力されて、内輪肩部が変形破壊することで内輪軌道面がハブ軸より先に変形する構成となっている。これにより、脆弱部としての溝部をより効果的な位置に備えることができる。また、溝部が内輪肩部に隣接する位置は、過大な軸曲げ方向荷重の入力によって内輪肩部が変形破壊する肉厚となるように配置構成されており、かかる荷重をより効果的に吸収することができる。また、内輪肩部の変形破壊に伴い、かかる部位の内輪軌道面も変形することとなる。そうすると、転動体が、この変形した内輪軌道面上を通過すると、異音や振動が発生することとなる。そのため、使用者は、車輪のハブ軸用軸受装置に異常が発生したことを容易に検知することができる。また、溝部は、ハブ軸の軸部自体に構成される内輪軌道面側ではなく、内輪形成環状部材の内輪軌道面側に形成されており、溝部の加工がしやすい。

次に、第６の発明に係る車輪のハブ軸用軸受装置は、上述した第２の発明において、前記溝部は、前記外輪の外周面に形成されていることを特徴とする。

この第６の発明によれば、また、車輪のハブ軸用軸受装置は、通常使用時における剛性は外輪の円周方向の変形が支配的である。そのため、外輪の外周面に形成される溝部が、外輪の剛性に及ぼす影響は小さい。そして、過大な軸曲げ方向荷重の入力がされた際には、上記構成の溝部に応力が集中しハブ軸より先に変形破壊する構成となっている。これにより、外輪が過大な軸曲げ方向荷重を吸収して和らげ、かかる荷重がハブ軸に集中しない構成とすることができる。

本発明は上記各発明の手段をとることにより、車輪を取付けることのできるフランジ部を一体に形成したハブ軸の軸部が軸受を介して支持体に支承される車輪のハブ軸用軸受装置において、ハブ軸に作用する軸曲げ方向荷重のうち、通常使用時に入力される荷重を超える過大な軸曲げ方向荷重が作用した際に、ハブ軸の破損を抑制することができる。

本発明の実施例１に係る車輪のハブ軸用軸受装置に車輪が装着された状態を示す軸方向断面図である。 図１のＩＩ部を拡大して車輪のハブ軸用軸受装置を示した軸方向断面図ある。 図２のＩＩＩ部を拡大して示した軸方向断面図ある。図３の（Ａ）は、玉（転動体）が正規の転動軌道上を転動する状態を示す軸方向断面図である。図３の（Ｂ）は、玉（転動体）が、正規の転動軌道から外輪軌道面を形成する外輪肩部に向かって乗り上げて変位する状態を示す軸方向断面図である。 本発明の実施例２に係る車輪のハブ軸用軸受装置を示す軸方向断面図ある。 本発明の実施例３に係る車輪のハブ軸用軸受装置を示す軸方向断面図ある。

この発明を実施するための形態について実施例にしたがって説明する。

本発明の実施例１を図１から図３にしたがって説明する。
図１に図示されるように、車両において、タイヤ６２及びホイール６４から構成される車輪６０を懸架装置（図示省略）に支持するとともに、ブレーキロータ５５を介して車輪６０を回転可能に支持する車輪６０のハブ軸用軸受装置Ａが構成されている。
図２に図示されるように、車輪用ハブユニットとしての車輪６０のハブ軸用軸受装置Ａは、車輪６０（図１参照）を取付けることのできるフランジ部２１を一体に形成したハブ軸１が、軸受としての複列のアンギュラ玉軸受４１（軸受）とを一体状に有してユニット化されており、このアンギュラ玉軸受４１（軸受）を介して、図示を省略する車両の懸架装置に支持されたナックルに支承されている。なお、ここでは車輪６０のハブ軸用軸受装置Ａを説明するにあたり、ハブ軸用軸受装置Ａの基本的な構成を説明したうえで、後述するハブ軸１の破損を抑制するために備えられる脆弱部の具体的な構成について説明する。

［ハブ軸用軸受装置Ａの基本的な構成］
図２に図示されるように、この車輪６０（図１参照）のハブ軸用軸受装置Ａのハブ軸１は、アンギュラ玉軸受４１（軸受）が組み付けられる軸部１０と、この軸部１０の一端側に形成されかつ、軸部１０よりも大径で車輪６０の中心孔が嵌込まれる嵌合軸部３０と、軸部１０と嵌合軸部３０との間に位置するフランジ基部２３と、このフランジ基部２３の外周面に外径方向へ放射状に延出されたフランジ部２１とを一体に有する。そして、このフランジ部２１には、車輪６０（図１参照）を締め付けるハブボルト２７が圧入によって配置されるボルト孔２４が貫設されている。また、嵌合軸部３０には、フランジ部２１側にブレーキロータ５５に対応するブレーキロータ用嵌合部３１が形成され、先端側にブレーキロータ用嵌合部３１よりも若干小径で車輪６０（図１参照）に対応する車輪用嵌合部３２が形成されている。

また、車輪６０（図１参照）のハブ軸用軸受装置Ａのハブ軸１の軸部１０は、フランジ部２１側が大径で先端側が小径に形成された段軸状に形成され、軸部１０の大径部１１の外周面には、転がり軸受としての複列のアンギュラ玉軸受４１（軸受）の一方の内輪軌道面１８が形成される。また、軸部１０の小径部１２の外周面には、他方の内輪軌道面４４を外周面に有する内輪形成環状部材４２が嵌め込まれる。さらに、軸部１０の先端部には、小径部１２と同径の端軸部１５が延出されている。この端軸部１５の端面中心部には軸端凹部１６が形成され、端軸部１５の先端部が径方向外方へかしめられてかしめ部１７が形成されることによって小径部１２の外周面に内輪形成環状部材４２が固定される。この軸部１０の内輪軌道面１８と、内輪形成環状部材４２の内輪軌道面４４によって内輪が構成されている。

車輪６０のハブ軸用軸受装置Ａのハブ軸１の軸部１０の外周面には環状空間４９を保って外輪部材４５（外輪）が配置される。外輪部材４５の内周面には、ハブ軸１に構成される内輪軌道面１８、４４に対応する外輪軌道面４６、４７が軸方向に所定間隔を保って形成される。そして、内輪軌道面１８、４４と外輪軌道面４６、４７との間には、各複数個の玉５０、５１（転動体）が保持器５２、５３によって保持され、玉５０、５１（転動体）それぞれが転動可能に配設されている。なお、内輪軌道面１８、４４と外輪軌道面４６、４７との間に配設される各複数個の玉５０、５１（転動体）には、軸部１０の端軸部１５をかしめて、かしめ部１７を形成する際のかしめ力に基づいて所要とする軸方向の予圧が付与される。また、外輪部材４５の外周面の軸方向中間部には車体側フランジ４８が一体に形成される。この車体側フランジ４８は、図示を省略する車両の懸架装置に支持されたナックル、キャリア等の車体側部材の取付面にボルトによって締結される。また、外輪部材４５の一端部内周面にはシール部材５６が圧入されて組み付けられ、このシール部材５６のリップ５８の先端部が、ハブ軸１の内輪軌道面１８の肩部に隣接して形成されたシール面１９に摺接される。

なお、内輪形成環状部材４２の外周面には、速度センサ９０に対応する被検出部９５を周方向に有するパルサーリング９６が必要に応じて圧入固定される。この場合、外輪部材４５の端部内周面には、有蓋筒状のカバー部材９１が圧入固定され、このカバー部材９１の蓋板部９２に速度センサ９０が、その検出部をパルサーリング９６の被検出部９５に臨ませて取り付けられる。

［ハブ軸１の破損を抑制するために備えられる脆弱部について］
図２及び図３（Ａ）に図示されるように、車輪６０のハブ軸用軸受装置Ａに対して、ハブ軸１に通常使用時に入力される荷重を超える過大な軸曲げ方向荷重Ｆが入力されると、その軸曲げ方向荷重Ｆは、ハブ軸１の軸部１０に及ぶ。そうすると、軸部１０の大径部１１と小径部１２との境界である連接部１３に軸曲げ方向荷重Ｆに対する応力が集中する構造となっている。そのため、この連接部１３に応力を集中しない構成とされている。すなわち、ハブ軸１に作用する軸曲げ方向に対する強度が、ハブ軸１の強度よりも弱い強度の脆弱部を外輪部材４５（外輪）に設けている。
なお、軸曲げ方向荷重Ｆの軸曲げ方向とは、ハブ軸１の軸部１０の軸線方向に対し、この軸部１０の径方向に作用する方向を意味するものである。
また、ハブ軸１に通常使用時に入力される荷重を超える過大な軸曲げ方向荷重Ｆとは、例えば車両がスピンしてホイール６４（図１参照）が道路の縁石に衝突した場合にハブ軸１に作用する荷重等を意味するものである。
ホイール６４（図１参照）が道路の縁石に衝突した場合、フランジ部２１に対し横荷重（ハブ軸１の軸方向の荷重）が入力されることにより、ハブ軸１には、軸部１０の軸線方向に対し、この軸部１０の径方向に荷重が作用する。すなわち、ハブ軸１の軸部１０を曲げる方向に荷重が作用する。
この脆弱部は、外輪部材４５（外輪）の外輪軌道面４６を形成する外輪肩部４６ａに隣接した位置において、周方向の全周に溝部７０を切り欠き形成することで構成されている。
なお、溝部７０は、外輪軌道面４６を形成する外輪肩部４６ａに隣接した位置において、周方向の複数箇所に切り欠き形成される構成であってもよい。ここで、溝部７０が複数箇所に形成される場合、軸曲げ方向荷重Ｆの入力方向を鑑みると、車両の懸架装置に支持されたナックル、キャリア等の車体側部材に取付けられた状態で、車両上下方向に対応する位置に形成されることが好ましい。この溝部７０が外輪肩部４６ａに隣接する位置は、過大な軸曲げ方向荷重Ｆの入力によって外輪肩部４６ａが変形破壊する肉厚となるように配置構成されている。ここで、溝部７０は、外輪部材４５（外輪）の外輪軌道面４６、４７を形成する外輪肩部４６ａ、４７ａに隣接した位置のいずれにおいても適用できる。なお、過大な軸曲げ方向荷重Ｆの入力によって、玉５０、５１（転動体）が大きく変位することを想定すると、外輪部材４５（外輪）の外輪軌道面４６、４７のうち、ハブ軸１のフランジ部２１側に配置構成される外輪軌道面４６を形成する外輪肩部４６ａに隣接して形成されることが好ましい。

図３（Ｂ）には、ハブ軸１に対し通常使用時に入力される荷重を超える過大な軸曲げ方向荷重Ｆが作用したときに、外輪肩部４６ａが変形破壊する状態が図示されている。
図３（Ｂ）に図示されるように、ハブ軸１に対し通常使用時に入力される荷重を超える過大な軸曲げ方向荷重Ｆが作用すると、外輪軌道面４６上を転動する玉５０（転動体）に過大な軸曲げ方向荷重Ｆが伝達される。そして、玉５０（転動体）は、正規の転動軌道から外輪軌道面４６を形成する外輪肩部４６ａに向かって乗り上げる変位となり過大な軸曲げ方向荷重Ｆが外輪軌道面４６に及ぶこととなる。その結果、過大な軸曲げ方向荷重Ｆが玉５０（転動体）を介して外輪軌道面４６に入力されて、かかる外輪軌道面４６の部位に応力が集中して陥没して変形する。

このように、実施例１に係る車輪６０のハブ軸用軸受装置Ａによれば、脆弱部としての溝部７０は、ハブ軸１に通常使用時に入力される荷重を超える過大な軸曲げ方向荷重Ｆが作用した際にハブ軸１より先に変形破壊することで、かかる荷重を吸収して和らげ、軸曲げ方向荷重Ｆがハブ軸１に集中しない構成とすることができる。これにより、ハブ軸１に作用する軸曲げ方向荷重のうち、通常使用時に入力される荷重を超える過大な軸曲げ方向荷重Ｆが作用した際に、ハブ軸１の破損を抑制することができる。また、脆弱部としての溝部７０が構成される外輪部材４５（外輪）は、駆動輪及び従動輪いずれにおいても構成されるものであるから、上記構成は駆動輪及び従動輪のいずれにも適用することができる。

また、脆弱部としての溝部７０は、周方向に全周に溝部として構成するものであり、車輪６０のハブ軸用軸受装置Ａを構成する外輪部材４５（外輪）に対し、材料変更、重量増加することなく溝部７０を構成することができる。

また、外輪軌道面４６上を転動する玉５０（転動体）に対して過大な軸曲げ方向荷重Ｆが作用すると、かかる玉５０（転動体）は、正規の転動軌道から外輪軌道面４６を形成する外輪肩部４６ａに向かって乗り上げる変位となり過大な軸曲げ方向荷重Ｆが外輪軌道面４６に及ぶこととなる。この玉５０（転動体）の変位に着目して溝部７０は外輪肩部４６ａに隣接する位置に構成とされている。そのため、過大な軸曲げ方向荷重Ｆが玉５０（転動体）を介して外輪軌道面４６に入力されて、外輪肩部４６ａが変形破壊することで外輪軌道面４６がハブ軸１より先に変形する構成となっている。これにより、脆弱部としての溝部７０をより効果的な位置に備えることができる。また、溝部７０が外輪肩部４６ａに隣接する位置は、過大な軸曲げ方向荷重Ｆの入力によって外輪肩部４６ａが変形破壊する肉厚となるように配置構成されており、かかる荷重をより効果的に吸収することができる。また、外輪肩部４６ａの変形破壊に伴い、かかる部位の外輪軌道面４６も変形することとなる。そうすると、玉５０（転動体）が、この変形した外輪軌道面４６上を通過すると、異音や振動が発生することとなる。そのため、使用者は、車輪６０のハブ軸用軸受装置に異常が発生したことを容易に検知することができる。

また、ハブ軸１に作用する軸曲げ方向荷重Ｆは、車輪６０を取付けるフランジ部２１側から入力される。そのため、過大な軸曲げ方向荷重Ｆが作用されると、外輪部材４５（外輪）の外輪軌道面４６、４７のうち、ハブ軸１のフランジ部２１側に配置構成される外輪軌道面４６上を転動する転動体の方がより大きく変位する。そのため、溝部７０は、外輪部材４５（外輪）の外輪軌道面４６、４７のうち、ハブ軸１のフランジ部２１側に配置構成される外輪軌道面４６を形成する外輪肩部４６ａに隣接して形成されることで、かかる荷重をより効果的に吸収することができる。

次に、本発明の実施例２を図４にしたがって説明する。
なお、実施例２における車輪６０のハブ軸用軸受装置Ｂの基本的な構成は、実施例１における車輪６０のハブ軸用軸受装置Ａと実質的に同様であるため詳細な説明は省略する。
図４に図示されるように、実施例２においては、脆弱部が構成される部材が異なる。実施例１における外輪部材４５に脆弱部としての溝部７０に換えて、実施例２では、内輪形成環状部材４２に溝部７２として構成される。
溝部７２は、内輪形成環状部材４２の内輪軌道面４４を形成する内輪肩部４４ａに隣接して形成されており、溝部７２が内輪肩部４４ａに隣接する位置は、過大な軸曲げ方向Ｆ荷重の入力によって内輪肩部４４ａが変形破壊する肉厚となるように配置構成されている。
なお、内輪形成環状部材４２は、ハブ軸１と一体となって回転する構成のため、溝部７２は、内輪形成環状部材４２の内輪軌道面４４を形成する内輪肩部４４ａに隣接した位置において、周方向の全周に切り欠き形成することが必要である。

このように構成されるハブ軸用軸受装置Ｂは、脆弱部としての溝部７２が、ハブ軸１に通常使用時に入力される荷重を超える過大な軸曲げ方向荷重が作用した際にハブ軸１より先に変形破壊することで、かかる荷重を吸収して和らげ、軸曲げ方向荷重がハブ軸１に集中しない構成とすることができる。これにより、ハブ軸１に作用する軸曲げ方向荷重のうち、通常使用時に入力される荷重を超える過大な軸曲げ方向荷重が作用した際に、ハブ軸１の破損を抑制することができる。すなわち、内輪軌道面４４上を転動する玉５１（転動体）に対して過大な軸曲げ方向荷重Ｆが作用すると、かかる玉５１（転動体）は、正規の転動軌道から内輪軌道面４４を形成する内輪肩部４４ａに向かって乗り上げる変位となり、過大な軸曲げ方向荷重Ｆが内輪軌道面４４に及ぶこととなる。この玉５１（転動体）の変位に着目して溝部７２は内輪肩部４４ａに隣接する位置に構成とされている。そのため、過大な軸曲げ方向荷重Ｆが玉５１（転動体）を介して内輪軌道面４４に入力されて、かかる外輪軌道面４６の部位に応力が集中して陥没して変形する。よって、内輪肩部４４ａが変形破壊することで内輪軌道面４４がハブ軸１より先に変形する構成となっている。これにより、脆弱部としての溝部７２をより効果的な位置に備えることができる。また、溝部７２が内輪肩部４４ａに隣接する位置は、過大な軸曲げ方向荷重Ｆの入力によって内輪肩部４４ａが変形破壊する肉厚となるように配置構成されており、かかる荷重をより効果的に吸収することができる。また、内輪肩部４４ａの変形破壊に伴い、かかる部位の内輪軌道面４４も変形することとなる。そうすると、玉５１（転動体）が、この変形した内輪軌道面４４上を通過すると、異音や振動が発生することとなる。そのため、使用者は、車輪のハブ軸用軸受装置に異常が発生したことを容易に検知することができる。また、溝部７２は、ハブ軸１の軸部自体に構成される内輪軌道面４４側ではなく、内輪形成環状部材の内輪軌道面４４側に形成されており、溝部７２の加工がしやすい。
また、外輪及び内輪形成環状部材４２に対し、材料変更、重量増加することなく溝部７２を構成することができる。

次に、本発明の実施例３を図５にしたがって説明する。
なお、実施例３における車輪６０のハブ軸用軸受装置Ｃの基本的な構成は、実施例１における車輪６０のハブ軸用軸受装置Ａと実質的に同様であるため詳細な説明は省略する。
図５に図示されるように、実施例３においては、脆弱部としての溝部が構成される部材が異なる。
ここで、実施例３は、実施例１と同様、外輪に脆弱部としての溝部７４が構成されるが、実施例１とは異なる位置に形成されている。実施例３においては、実施例１の外輪部材４５に換えて外輪部材６６が構成されており、溝部７４は、この外輪部材６６（外輪）の外周面の周方向の全周に切り欠き形成することで構成されている。なお、溝部７４は、外輪軌道面４６を形成する外輪肩部４６ａに隣接した位置において、周方向の複数箇所に切り欠き形成される構成であってもよい。なお、溝部７４が複数箇所に形成される場合、軸曲げ方向荷重Ｆの入力方向を鑑みると、車両の懸架装置に支持されたナックル、キャリア等の車体側部材に取付けられた状態で、車両上下方向に対応する位置に形成されることが好ましい。

このように構成されるハブ軸用軸受装置Ｃは、脆弱部としての溝部７４が、ハブ軸１に通常使用時に入力される荷重を超える過大な軸曲げ方向荷重Ｆが作用した際にハブ軸１より先に変形破壊することで、かかる荷重を吸収して和らげ、軸曲げ方向荷重Ｆがハブ軸１に集中しない構成とすることができる。これにより、ハブ軸１に作用する軸曲げ方向荷重Ｆのうち、通常使用時に入力される荷重を超える過大な軸曲げ方向荷重Ｆが作用した際に、ハブ軸１の破損を抑制することができる。また、車輪６０のハブ軸用軸受装置Ｃは、通常使用時における剛性は外輪部材６６（外輪）の円周方向の変形が支配的であり、そのため、外輪部材６６（外輪）の外周面に形成される溝部７４が、外輪部材６６（外輪）の剛性に及ぼす影響は小さい。そして、過大な軸曲げ方向荷重Ｆの入力がされた際には、上記構成の溝部７４に応力が集中しハブ軸１より先に変形破壊する構成となっている。これにより、外輪部材６６（外輪）が過大な軸曲げ方向荷重Ｆを吸収して和らげ、かかる荷重Ｆがハブ軸１に集中しない構成とすることができる。また、外輪部材６６（外輪）に対し、材料変更、重量増加することなく溝部７４を構成することができる。

以上、本発明の実施形態について実施例１から実施例３について説明したが、本発明の車輪のハブ軸用軸受装置は、本実施の形態に限定されず、その他各種の形態で実施することができるものである。
例えば、実施例１から実施例３においては、従動輪について説明したが、本発明の車輪のハブ軸用軸受装置は、駆動輪についても適用可能な構成である。例えば、ドライブシャフトの一部を構成する等速自在継手の外側継手部材と、車輪を取付けるためのフランジ部をもったハブ軸と、複列転がり軸受とをユニット化した駆動輪であってもよい。

１ ハブ軸
１０ 軸部
１１ 軸部の大径部
１２ 軸部の小径部
１５ 軸部の端軸部
１６ 軸端凹部
１７ かしめ部
１８ 内輪軌道面
１９ シール面
２１ フランジ部
２３ フランジ基部
２４ ボルト孔
２７ ハブボルト
３０ 嵌合軸部
３１ ブレーキロータ用嵌合部
３２ 車輪用嵌合部
４１ アンギュラ玉軸受
４２ 内輪形成環状部材
４４ 内輪軌道面
４４ａ 内輪肩部
４５ 外輪部材
４６ 外輪軌道面
４６ａ 外輪肩部
４７ 外輪軌道面
４７ａ 外輪肩部
４８ 車体側フランジ
４９ 環状空間
５２ 保持器
５３ 保持器
５５ ブレーキロータ
５６ シール部材
５８ リップ
６０ 車輪
６２ タイヤ
６４ ホイール
６６ 外輪部材
７０ 溝部
７２ 溝部
７４ 溝部
Ａ ハブ軸用軸受装置
Ｂ ハブ軸用軸受装置
Ｃ ハブ軸用軸受装置

Claims (6)

1. 車輪を取付けることのできるフランジ部を一体に形成したハブ軸の軸部が軸受を介して支持体に支承される車輪のハブ軸用軸受装置であって、
   前記ハブ軸の軸部の軸受は、
   該軸部自体または該軸部とは別体で形成され該軸部に取付けられる内輪形成環状部材の外周面に内輪軌道面が形成される内輪と、
   該内輪に形成される内輪軌道面に対応して外輪軌道面が形成される外輪と、
   前記内輪の内輪軌道面と前記外輪の外輪軌道面との間に転動可能に配設される転動体と、から成っており、
   前記外輪及び内輪形成環状部材の少なくともいずれかには、前記ハブ軸に作用する軸曲げ方向に対する強度が該ハブ軸の強度よりも弱い強度の脆弱部が形成されており、
   該脆弱部は、前記ハブ軸に通常使用時に入力される荷重を超える過大な軸曲げ方向荷重が作用した際に該ハブ軸より先に変形破壊することを特徴とする車輪のハブ軸用軸受装置。
2. 請求項１に記載の車輪のハブ軸用軸受装置であって、
   前記外輪及び内輪形成環状部材の少なくともいずれかに形成される脆弱部は、周方向に複数箇所又は全周に溝部として構成されることを特徴とする車輪のハブ軸用軸受装置。
3. 請求項２に記載の車輪のハブ軸用軸受装置であって、
   前記溝部は、前記外輪の外輪軌道面を形成する外輪肩部に隣接して形成されており、
   前記溝部が外輪肩部に隣接する位置は、前記過大な軸曲げ方向荷重の入力によって前記外輪肩部が変形破壊する肉厚となるように配置構成されていることを特徴とする車輪のハブ軸用軸受装置。
4. 請求項３に記載の車輪のハブ軸用軸受装置であって、
   前記外輪に構成される溝部は、前記外輪の外輪軌道面のうち、前記ハブ軸のフランジ部側に配置構成される外輪軌道面を形成する外輪肩部に隣接して形成されることを特徴とする車輪のハブ軸用軸受装置。
5. 請求項２に記載の車輪のハブ軸用軸受装置であって、
   前記溝部は、前記内輪形成環状部材の内輪軌道面を形成する内輪肩部に隣接して形成されており、
   前記溝部が内輪肩部に隣接する位置は、前記過大な軸曲げ方向荷重の入力によって前記内輪肩部が変形破壊する肉厚となるように配置構成されていることを特徴とする車輪のハブ軸用軸受装置。
6. 請求項２に記載の車輪のハブ軸用軸受装置であって、
   前記溝部は、前記外輪の外周面に形成されていることを特徴とする車輪のハブ軸用軸受装置。
   

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