JP2018141509A - 車輪用軸受装置 - Google Patents

Abstract

【課題】軸受寿命の向上を実現できる車輪用軸受装置を提供する。【解決手段】保持器７が一側環状部７１および他側環状部７２および一側環状部７１と他側環状部７２をつなぐ複数の柱部７３で構成された車輪用軸受装置１において、保持器７の一側環状部７１又は他側環状部７２のいずれかに複数の支柱部８２を有する副保持器８を具備し、それぞれの柱部７３が互いに隣り合う転動体４と転動体４の間で、これら転動体４のピッチ円Ｐｃよりも径方向外側を通るのに対し、それぞれの支柱部８２が互いに隣り合う転動体４と転動体４の間で、これら転動体４のピッチ円Ｐｃよりも径方向内側を通っている、とした。【選択図】図８

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）。車輪用軸受装置は、内周に外側転走面が形成された外方部材と、外周に内側転走面が形成された内方部材と、外方部材と内方部材のそれぞれの転走面間に介装される複数の転動体と、で転がり軸受構造を構成している。また、車輪用軸受装置は、複数の転動体のそれぞれを円形にかつ等間隔に保持する保持器を備えている。保持器は、一側環状部および他側環状部および一側環状部と他側環状部をつなぐ複数の柱部で構成されている。

ところで、保持器の直径を大きくして円形にならんだ転動体のピッチ円半径を大きくとり、転動体の数を増やすことによって高負荷に耐えうるとした車輪用軸受装置が提案されている。しかし、このような車輪用軸受装置であっても、車体に取り付けられる姿勢（中心軸が水平となる姿勢：以降「取付姿勢」という）とすれば、従来の車輪用軸受装置と同様に保持器が自重によって下がってしまう（図１２および図１３における矢印Ｅ参照）。つまり、保持器が下方に偏心してしまう。すると、取付姿勢時における上方側では、柱部と転動体の隙間が小さくなり、転動体の偏動可能範囲が狭まることとなる（図１２における矢印Ｚで示す範囲が狭まることとなる）。反対に、取付姿勢時における下方側では、柱部と転動体の隙間が大きくなり、転動体の偏動可能範囲が広がることとなる（図１３における矢印Ｚで示す範囲が広がることとなる）。従って、取付姿勢時における下方側では、転動体が周方向へ偏動して互いに隣り合う転動体と転動体が接触する場合があり（図１３における※印部参照）、転動体の表面に傷がついてしまうという問題があった。また、転動体の表面に傷がつくと、外方部材の外側転走面や内方部材の内側転走面にも傷がついてしまうという問題があった。ひいては軸受寿命が低下してしまうという問題があったのである。

特許第５５９５７４７号公報

軸受寿命の向上を実現できる車輪用軸受装置を提供する。

第一の発明は、
内周に外側転走面が形成された外方部材と、
外周に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介装される複数の転動体と、
前記複数の転動体のそれぞれを円形にかつ等間隔に保持する保持器と、を備え、
前記保持器が一側環状部および他側環状部および前記一側環状部と前記他側環状部をつなぐ複数の柱部で構成された車輪用軸受装置において、
前記保持器の一側環状部又は他側環状部のいずれかに複数の支柱部を有する副保持器を具備し、
それぞれの前記柱部が互いに隣り合う前記転動体と前記転動体の間で、これら転動体のピッチ円よりも径方向外側を通るのに対し、それぞれの前記支柱部が互いに隣り合う前記転動体と前記転動体の間で、これら転動体のピッチ円よりも径方向内側を通っている、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、
前記転動体が円錐ころであって、
前記支柱部は、前記円錐ころの小径側から大径側へ向かうにつれて徐々に細くなる円錐形状となっている、ものである。

第三の発明は、第二の発明に係る車輪用軸受装置において、
前記支柱部は、その中心軸を中心として回転自在となっている、ものである。

第四の発明は、第一から第三のいずれかの発明に係る車輪用軸受装置において、
前記支柱部は、その外周面に螺旋溝が形成されている、ものである。

第五の発明は、第一から第四のいずれかの発明に係る車輪用軸受装置において、
前記支柱部は、その表面硬度が前記転動体の表面硬度よりも低くなっている、ものである。

第六の発明は、第一から第五のいずれかの発明に係る車輪用軸受装置において、
前記副保持器が前記保持器の一側環状部又は他側環状部のいずれか一方に一体的に設けられている、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。

第一の発明に係る車輪用軸受装置においては、保持器が一側環状部および他側環状部および一側環状部と他側環状部をつなぐ複数の柱部で構成されている。また、保持器の一側環状部又は他側環状部のいずれかに複数の支柱部を有する副保持器を具備している。そして、それぞれの柱部が互いに隣り合う転動体と転動体の間で、これら転動体のピッチ円よりも径方向外側を通っているのに対し、それぞれの支柱部が互いに隣り合う転動体と転動体の間で、これら転動体のピッチ円よりも径方向内側を通っている。かかる車輪用軸受装置によれば、保持器が偏心して柱部と転動体の隙間が大きくなっても、副保持器も偏心して支柱部と転動体の隙間が小さくなるので、転動体の偏動可能範囲は広がらない。従って、互いに隣り合う転動体と転動体が接触しないので、転動体の表面に傷がつかず外方部材の外側転走面や内方部材の内側転走面にも傷がつかない。ひいては軸受寿命の向上を実現できる。

第二の発明に係る車輪用軸受装置においては、転動体が円錐ころである。そして、支柱部は、円錐ころの小径側から大径側へ向かうにつれて徐々に細くなる円錐形状となっている。かかる車輪用軸受装置によれば、適宜な曲げ剛性となる支柱部と円錐ころが線接触をするので、円錐ころに局所的な荷重がかからない。従って、更に円錐ころの表面に傷がつきにくくなる。

第三の発明に係る車輪用軸受装置において、支柱部は、その中心軸を中心として回転自在となっている。かかる車輪用軸受装置によれば、円錐ころの回転によって支柱部も回転するので、円錐ころの外周面が擦れない。従って、更に円錐ころの表面に傷がつきにくくなる。

第四の発明に係る車輪用軸受装置において、支柱部は、その外周面に螺旋溝が形成されている。かかる車輪用軸受装置によれば、支柱部の螺旋溝に案内されて軸方向にグリースが送られるので、転動体（円錐ころ）の表面全体に適宜な油膜が形成される。従って、更に円錐ころの表面に傷がつきにくくなる。

第五の発明に係る車輪用軸受装置においては、支柱部の表面硬度が転動体の表面硬度よりも低くなっている。かかる車輪用軸受装置によれば、砂塵等の異物が支柱部と転動体（円錐ころ）の間に挟まっても、表面硬度が低い支柱部に埋没される。従って、更に転動体（円錐ころ）の表面に傷がつきにくくなる。

第六の発明に係る車輪用軸受装置においては、副保持器が保持器の一側環状部又は他側環状部のいずれか一方に一体的に設けられている。かかる車輪用軸受装置によれば、部品数が減って構造が簡素になる。従って、生産性の向上やコストの低減を図ることができる。

車輪用軸受装置を示す断面図。 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。 保持器を示す投影図。 第一実施形態に係る副保持器を示す投影図。 保持器を構成している柱部と副保持器を構成している支柱部の横方向断面図。 取付姿勢時における上方側の柱部と転動体の位置関係を示す拡大断面図。 取付姿勢時における下方側の柱部と転動体の位置関係を示す拡大断面図。 保持器と第二実施形態に係る副保持器を示す拡大断面図。 保持器と第三実施形態に係る副保持器を示す拡大断面図。 保持器と第四実施形態に係る副保持器を示す拡大断面図。 （従来の車輪用軸受装置）取付姿勢時における上方側の柱部と転動体の位置関係を示す拡大断面図。 （従来の車輪用軸受装置）取付姿勢時における下方側の柱部と転動体の位置関係を示す拡大断面図。

本発明に係る車輪用軸受装置１について説明する。図１は、車輪用軸受装置１を示す断面図である。また、図２および図３は、車輪用軸受装置１の一部構造を示す拡大断面図である。

車輪用軸受装置１は、外方部材２と、内方部材３と、転動体４と、インナー側シール部材５と、アウター側シール部材６と、で構成されている。なお、本明細書において、「インナー側」とは、車輪用軸受装置１の車体側を表し、「アウター側」とは、車輪用軸受装置１の車輪側を表す。

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、例えばＳＵＪ２等の高炭素クロム軸受鋼若しくはＳＣｒ４２０等の浸炭鋼で構成されている。外方部材２のインナー側端部には、封止面２ａが形成されている（図２参照）。また、外方部材２のアウター側端部には、封止面２ｂが形成されている（図３参照）。更に、外方部材２の内周には、外側転走面２ｃと外側転走面２ｄが形成されている（図２および図３参照）。なお、外方部材２には、例えば、いわゆるズブ焼き入れが施され、芯部まで５８〜６４ＨＲＣの範囲となるように硬化処理されている。

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、例えばＳＵＪ２等の高炭素クロム軸受鋼若しくはＳＣｒ４２０等の浸炭鋼で構成されている。一対の内方部材３のうち、インナー側に配置される内方部材３のインナー側端部には、封止面３ａが形成されている（図２参照）。また、一対の内方部材３のうち、アウター側に配置される内方部材３のアウター側端部には、封止面３ｂが形成されている（図３参照）。更に、一対の内方部材３の外周には、それぞれ内側転走面３ｃと内側転走面３ｄが形成されている（図２および図３参照）。なお、内方部材３には、例えば、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（以降「円錐ころ」という）４は、転がり軸受構造の転動部分を構成するものである。円錐ころ４は、例えばＳＵＪ２等の高炭素クロム軸受鋼若しくはＳＣｒ４２０等の浸炭鋼で構成されている。一対の円錐ころ列４Ｒのうち、インナー側に配置される円錐ころ列４Ｒは、後述する保持器７によって複数の円錐ころ４を円形にかつ等間隔にならべたものである（図２参照）。また、一対の円錐ころ列４Ｒのうち、アウター側に配置される円錐ころ列４Ｒも、後述する保持器７によって複数の円錐ころ４を円形にかつ等間隔にならべたものである（図３参照）。これらの円錐ころ４は、外方部材２の外側転走面２ｃと内方部材３の内側転走面３ｃの間および外方部材２の外側転走面２ｄと内方部材３の内側転走面３ｄの間に転動自在に介装されている（図２および図３参照）。なお、円錐ころ４には、例えば、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。

インナー側シール部材５は、外方部材２と一対の内方部材３の間に形成される環状空間Ｓのインナー側端部を密封するものである。図２に示すように、インナー側シール部材５は、円環状のスリンガ５１とシールリング５２で構成されている。但し、インナー側シール部材５の構成のほか、その有無についても限定するものではない。

スリンガ５１は、内方部材３の封止面３ａに嵌合（外嵌）される。スリンガ５１は、例えば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。スリンガ５１は、円環状の鋼板がプレス加工によって変形され、軸方向断面が直角に折り曲げられた形状となっている。これにより、スリンガ５１は、円筒状の嵌合部５１ａと、その端部から外方部材２に向かって延びる円板状の側板部５１ｂと、が形成されている。

シールリング５２は、外方部材２の封止面２ａに嵌合（内嵌）される。シールリング５２は、芯金５３とシールゴム５４で構成されている。芯金５３は、例えば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５３は、円環状の鋼板がプレス加工によって変形され、軸方向断面が直角に折り曲げられた形状となっている。これにより、芯金５３は、円筒状の嵌合部５３ａと、その端部から内方部材３に向かって延びる円板状の側板部５３ｂと、が形成されている。なお、嵌合部５３ａと側板部５３ｂには、弾性部材であるシールゴム５４が例えば加硫接着により一体的に形成されている。

シールゴム５４は、例えば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５４に形成されたシールリップ５４ａは、その先端部分がスリンガ５１の嵌合部５１ａに接触している。また、シールリップ５４ｂ・５４ｃは、その先端部分がスリンガ５１の側板部５１ｂに接触している。このようにして、インナー側シール部材５は、泥水や砂塵が環状空間Ｓに侵入するのを防ぐとともに、グリースが環状空間Ｓから漏出するのを防いでいる。

アウター側シール部材６は、外方部材２と一対の内方部材３の間に形成される環状空間Ｓのアウター側端部を密封するものである。図３に示すように、アウター側シール部材６は、円環状のスリンガ６１とシールリング６２で構成されている。但し、アウター側シール部材６の構成のほか、その有無についても限定するものではない。

スリンガ６１は、内方部材３の封止面３ｂに嵌合（外嵌）される。スリンガ６１は、例えば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。スリンガ６１は、円環状の鋼板がプレス加工によって変形され、軸方向断面が直角に折り曲げられた形状となっている。これにより、スリンガ６１は、円筒状の嵌合部６１ａと、その端部から外方部材２に向かって延びる円板状の側板部６１ｂと、が形成されている。

シールリング６２は、外方部材２の封止面２ｂに嵌合（内嵌）される。シールリング６２は、芯金６３とシールゴム６４で構成されている。芯金６３は、例えば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６３は、円環状の鋼板がプレス加工によって変形され、軸方向断面が直角に折り曲げられた形状となっている。これにより、芯金６３は、円筒状の嵌合部６３ａと、その端部から内方部材３に向かって延びる円板状の側板部６３ｂと、が形成されている。なお、嵌合部６３ａと側板部６３ｂには、弾性部材であるシールゴム６４が例えば加硫接着により一体的に形成されている。

シールゴム６４は、例えば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６４に形成されたシールリップ６４ａは、その先端部分がスリンガ６１の嵌合部６１ａに接触している。また、シールリップ６４ｂ・６４ｃは、その先端部分がスリンガ６１の側板部６１ｂに接触している。このようにして、アウター側シール部材６は、泥水や砂塵が環状空間Ｓに侵入するのを防ぐとともに、グリースが環状空間Ｓから漏出するのを防いでいる。

加えて、車輪用軸受装置１は、上述した構成部品のほかに保持器７と副保持器８を備えている。以下に、保持器７と副保持器８について説明する。図４は、保持器７を示す投影図である。図４の（Ａ）は、保持器７の側面図であり、図４の（Ｂ）は、保持器７の背面図である。また、図５は、第一実施形態に係る副保持器８を示す投影図である。図５の（Ａ）は、副保持器８の側面図であり、図５の（Ｂ）は、副保持器８の背面図である。そして、図６は、保持器７を構成する柱部７３と副保持器８を構成する支柱部８２の横方向断面図である。これは、図４の（Ａ）および図５の（Ａ）におけるＭ−Ｍ断面に相当する。なお、「径方向外側」とは、保持器７の中心軸７Ｃ若しくは副保持器８の中心軸８Ｃから遠ざかる方向を表す。「径方向内側」とは、保持器７の中心軸７Ｃ若しくは副保持器８の中心軸８Ｃに近づく方向を表す。

保持器７は、複数の円錐ころ４のそれぞれを円形にかつ等間隔に保持するものである。保持器７は、例えば熱可塑性合成樹脂である、いわゆるエンジニアリングプラスチック（ＪＩＳ規格のＰＡ６６等）やスーパーエンジニアリングプラスチック（ＪＩＳ規格のＰＰＳ等）、あるいはこれらにグラスファイバー等を含有させたもので構成されている。また、フェノール樹脂やエポキシ樹脂、ポリアミド樹脂等にカーボンファイバー等を含有させたもので構成されていてもよい。また、冷間圧延鋼板（ＪＩＳ規格のＳＰＣＣ等）や熱間圧延鋼板（ＪＩＳ規格のＳＰＨＣ等）、あるいはオーステナイト系ステンレス鋼板（ＪＩＳ規格のＳＵＳ３０４等）で構成されていてもよい。保持器７は、例えば溶融した熱可塑性合成樹脂を射出して成形され、軸方向の一端側から他端側にかけて徐々に直径が大きくなるテーパ形状となっている。また、保持器７は、保持器７の形状を転写した金型に基づいて、複数の開口部（ポケット）７ｈが形成されている。換言すると、保持器７の形状を転写した金型に基づいて、小径円環形状の一側環状部７１と、大径円環形状の他側環状部７２と、これらをつなぐように延びる複数の柱部７３と、が形成されている。一側環状部７１は、円錐ころ４の小径側端面４ａに沿うので円錐ころ４の軸方向一側への偏動（図８における矢印Ｘ方向へのズレ）を制限し、他側環状部７２は、円錐ころ４の大径側端面４ｂに沿うので円錐ころ４の軸方向他側への偏動（図８における矢印Ｙ方向へのズレ）を制限する。そして、柱部７３は、互いに隣り合う円錐ころ４と円錐ころ４の間を通り、これらの外周面４ｃに沿うので円錐ころ４の周方向への偏動（図５における矢印Ｚ方向へのズレ）を制限する。

更に、図６に示すように、本実施形態に係る保持器７においては、柱部７３が互いに隣り合う円錐ころ４と円錐ころ４の最も近接している部分よりも径方向外側を通っている。詳細に説明すると、柱部７３が互いに隣り合う円錐ころ４と円錐ころ４の間で、かつこれら円錐ころ４の中心軸４Ｃを通る仮想円（ピッチ円）Ｐｃよりも径方向外側を通っている。そして、柱部７３は、その横断面が径方向内側へ向かって尖った略三角形状となっている。柱部７３の一の面である外側面（略三角形状の底辺にあたる）７３ａは、保持器７の中心軸７Ｃを中心とする曲面形状となっている。柱部７３の他の面である内側面（略三角形状の斜辺にあたる）７３ｂ・７３ｂは、円錐ころ４に接触しても線接触となるように平面形状となっている。但し、内側面７３ｂ・７３ｂは、円錐ころ４の中心軸４Ｃを中心とする曲面形状や他の曲面形状となっていてもよい。なお、保持器７は、柱部７３の横断面が略三角形状となっているが、これに限定するものではない。例えば略台形状やその他の形状であってもよい。

副保持器８は、保持器７が偏心したときに複数の円錐ころ４のそれぞれを円形にかつ等間隔に保持するものである。副保持器８は、例えば熱可塑性合成樹脂である、いわゆるエンジニアリングプラスチック（ＪＩＳ規格のＰＡ６６等）やスーパーエンジニアリングプラスチック（ＪＩＳ規格のＰＰＳ等）、あるいはこれらにグラスファイバー等を含有させたもので構成されている。また、フェノール樹脂やエポキシ樹脂、ポリアミド樹脂等にカーボンファイバー等を含有させたもので構成されていてもよい。また、冷間圧延鋼板（ＪＩＳ規格のＳＰＣＣ等）や熱間圧延鋼板（ＪＩＳ規格のＳＰＨＣ等）、あるいはオーステナイト系ステンレス鋼板（ＪＩＳ規格のＳＵＳ３０４等）で構成されていてもよい。副保持器８は、例えば溶融樹脂を型内に射出することによって形成され、一側環状部７１よりも小さい円環部分が形成されている。また、この円環部分から軸方向一側に向けて、かつ径方向外側へ広がるように延びる複数の支柱部分が形成されている。換言すると、副保持器８は、小径円環形状の内側環状部８１と、内側環状部８１から軸方向一側に向けて、かつ径方向外側へ広がるように延びる複数の支柱部８２が形成されている。なお、本実施形態に係る副保持器８は、溶融樹脂を型内に射出することによって内側環状部８１と複数の支柱部８２を一体的に形成したものであるが、これに限定するものではない。例えば内側環状部８１と複数の支柱部８２をそれぞれ形成し、これらを組み上げたものであってもよい。

更に、図６に示すように、本実施形態に係る副保持器８においては、支柱部８２が互いに隣り合う円錐ころ４と円錐ころ４の最も近接している部分よりも径方向内側を通っている。詳細に説明すると、支柱部８２が互いに隣り合う円錐ころ４と円錐ころ４の間で、かつこれら円錐ころ４の中心軸４Ｃを通る仮想円（ピッチ円）Ｐｃよりも径方向内側を通っている。そして、支柱部８２は、その横断面が径方向外側へ向かって尖った略三角形状となっている。支柱部８２の一の面である内側面（略三角形状の底辺にあたる）８２ａは、副保持器８の中心軸８Ｃを中心とする曲面形状となっている。支柱部８２の他の面である外側面（略三角形状の斜辺にあたる）８２ｂ・８２ｂは、円錐ころ４に接触しても線接触となるように平面形状となっている。但し、内側面８２ｂ・８２ｂは、円錐ころ４の中心軸４Ｃを中心とする曲面形状や他の曲面形状となっていてもよい。なお、副保持器８は、支柱部８２の横断面が略三角形状となっているが、これに限定するものではない。例えば略台形状やその他の形状であってもよい。

次に、上述した副保持器８を採用したことによる効果について説明する。図７は、取付姿勢時における上方側の柱部７３と円錐ころ４の位置関係を示す拡大断面図である。図８は、取付姿勢時における下方側の柱部７３と円錐ころ４の位置関係を示す拡大断面図である。なお、図７および図８には、重力が作用する方向を示している。また、車輪用軸受装置１の中心軸１Ｃと交わり重力が作用する方向に対して平行となる直線を上下方向線Ｖとし、車輪用軸受装置１の中心軸１Ｃと交わり上下方向線Ｖに対して垂直となる直線を左右方向線Ｈとした場合、「取付姿勢時における上方側」とは、左右方向線Ｈよりも上側を表し、「取付姿勢時における下方側」とは、左右方向線Ｈよりも下側を表す。

図７に示すように、保持器７が自重によって下方へ偏心すると、取付姿勢時における上方側で柱部７３と円錐ころ４の隙間が小さくなり、円錐ころ４の偏動可能範囲が狭まることとなる（矢印Ｚで示す範囲が狭まることとなる）。詳細に説明すると、柱部７３の内側面７３ｂと円錐ころ４の外周面４ｃとの隙間が小さくなり、円錐ころ４の周方向への偏動可能範囲が狭まることとなる。そのため、互いに隣り合う円錐ころ４と円錐ころ４のいずれか一方若しくは両方が周方向へ偏動しても互いに接触することがない。従って、取付姿勢時における上方側では、互いに隣り合う円錐ころ４と円錐ころ４が接触しないので、円錐ころ４の表面に傷がつかず外方部材２の外側転走面２ｃ・２ｄや内方部材３の内側転走面３ｃ・３ｄにも傷がつかない。

加えて、図８に示すように、保持器７が自重によって下方へ偏心すると、取付姿勢時における下方側で柱部７３と円錐ころ４の隙間が大きくなり、円錐ころ４の偏動可能範囲が広がるとも考えられる（矢印Ｚで示す範囲が広がるとも考えられる）。詳細に説明すると、柱部７３の内側面７３ｂと円錐ころ４の外周面４ｃとの隙間が大きくなり、円錐ころ４の周方向への偏動可能範囲が広がるとも考えられる。しかし、保持器７だけでなく副保持器８も下方へ偏心するため、取付姿勢時における下方側では、支柱部８２と円錐ころ４の隙間が小さくなり、結果として円錐ころ４の周方向への偏動可能範囲が広がることはない（矢印Ｚで示す範囲が広がることはない）。つまり、取付姿勢時における下方側では、支柱部８２の外側面８２ｂと円錐ころ４の外周面４ｃとの隙間が小さくなり、円錐ころ４の周方向への偏動可能範囲が広がるのを防ぐのである。従って、取付姿勢時における下方側でも、互いに隣り合う円錐ころ４と円錐ころ４が接触しないので、円錐ころ４の表面に傷がつかず外方部材２の外側転走面２ｃ・２ｄや内方部材３の内側転走面３ｃ・３ｄにも傷がつかない。

以上のように、本車輪用軸受装置１においては、保持器７が一側環状部７１および他側環状部７２および一側環状部７１と他側環状部７２をつなぐ複数の柱部７３で構成されている。また、保持器７の一側環状部７１又は他側環状部７２のいずれかに複数の支柱部８２を有する副保持器８を具備している。そして、それぞれの柱部７３が互いに隣り合う円錐ころ４と円錐ころ４の間で、これら円錐ころ４のピッチ円よりも径方向外側を通っているのに対し、それぞれの支柱部８２が互いに隣り合う円錐ころ４と円錐ころ４の間で、これら円錐ころ４のピッチ円よりも径方向内側を通っている。かかる車輪用軸受装置１によれば、保持器７が偏心して柱部７３と円錐ころ４の隙間が大きくなっても、副保持器８も偏心して支柱部８２と円錐ころ４の隙間が小さくなるので偏動可能範囲は広がらない。従って、互いに隣り合う円錐ころ４と円錐ころ４が接触しないので、円錐ころ４の表面に傷がつかず外方部材２の外側転走面２ｃ・２ｄや内方部材３の内側転走面３ｃ・３ｄにも傷がつかない。ひいては軸受寿命の向上を実現できる。

次に、上述した副保持器８に適用できる他の技術的思想について説明する。図９から図１１は、保持器７と各実施形態に係る副保持器８を示す拡大断面図である。これは、図４の（Ｂ）および図５の（Ｂ）におけるＮ−Ｎ断面に相当する。

図９に示すように、第二実施形態に係る副保持器８において、支柱部８２は、円錐ころ４の小径側から大径側へ向かうにつれて徐々に細くなる円錐形状となっている。このようにしたのは、支柱部８２を適宜な曲げ剛性としつつ、支柱部８２と円錐ころ４が線接触となるように考慮した結果である。

以上のように、第二実施形態に係る副保持器８を備えた車輪用軸受装置１において、支柱部８２は、円錐ころ４の小径側から大径側へ向かうにつれて徐々に細くなる円錐形状となっている。かかる車輪用軸受装置１によれば、適宜な曲げ剛性となる支柱部８２と円錐ころ４が線接触をするので、円錐ころ４に局所的な荷重がかからない。従って、更に円錐ころ４の表面に傷がつきにくくなる。

図１０に示すように、第三実施形態に係る副保持器８において、支柱部８２は、その中心軸８２Ｃを中心として回転自在となっている（矢印Ｒ参照）。このようにしたのは、支柱部８２に接触している状態で円錐ころ４が回転しても、この円錐ころ４の外周面４ｃが擦れないように考慮した結果である。

以上のように、第三実施形態に係る副保持器８を備えた車輪用軸受装置１において、支柱部８２は、その中心軸８２Ｃを中心として回転自在となっている。かかる車輪用軸受装置１によれば、円錐ころ４の回転によって支柱部８２も回転するので、円錐ころ４の外周面４ｃが擦れない。従って、更に円錐ころ４の表面に傷がつきにくくなる。

図１１に示すように、第四実施形態に係る副保持器８において、支柱部８２は、その外周面８２ｃに螺旋溝８２ｄが形成されている。このようにしたのは、円錐ころ４が回転するのを利用して、この円錐ころ４の外周面４ｃに付着したグリースを軸方向に案内できるように考慮した結果である（矢印Ｆ参照）。

以上のように、第四実施形態に係る副保持器８を備えた車輪用軸受装置１において、支柱部８２は、その外周面８２ｃに螺旋溝８２ｄが形成されている。かかる車輪用軸受装置１によれば、支柱部８２の螺旋溝８２ｄに案内されて軸方向にグリースが送られるので、円錐ころ４の表面全体に適宜な油膜が形成される。従って、更に円錐ころ４の表面に傷がつきにくくなる。

次に、上述した各実施形態に係る副保持器８に適用できる他の技術的思想について説明する。

各実施形態に係る副保持器８においては、支柱部８２の表面硬度が円錐ころ４の表面硬度よりも低くなっている。このようにしたのは、砂塵等の異物が侵入して支柱部８２と円錐ころ４の間に挟まっても、あくまで円錐ころ４の表面に傷をつけないことを考慮した結果である。

以上のように、各実施形態に係る副保持器８を備えた車輪用軸受装置１においては、支柱部８２の表面硬度が円錐ころ４の表面硬度よりも低くなっている。かかる車輪用軸受装置１によれば、砂塵等の異物が支柱部８２と円錐ころ４の間に挟まっても、表面硬度が低い支柱部８２に埋没される。従って、更に円錐ころ４の表面に傷がつきにくくなる。

加えて、各実施形態に係る副保持器８においては、支柱部８２の表面硬度が外側転走面２ｃ・２ｄや内側転走面３ｃ・３ｄの表面硬度よりも低くなっている。これについても、可能な限り支柱部８２に砂塵等の異物を埋没させ、外側転走面２ｃ・２ｄや内側転走面３ｃ・３ｄの表面に傷をつけないことを考慮した結果である。

留意事項として、本願における車輪用軸受装置１は、保持器７と副保持器８が別体となっているが、これらが一体となっていてもよい。つまり、保持器７に複数の支柱部８２が一体的に設けられていてもよい。具体的に説明すると、保持器７の一側環状部７１から軸方向一側に向けて、かつ径方向外側へ広がるように複数の支柱部８２が一体的に設けられていてもよい。かかる車輪用軸受装置１によれば、部品数が減って構造が簡素になる。従って、生産性の向上やコストの低減を図ることができる。

加えて、本願における車輪用軸受装置１は、主に外方部材２と一対の内方部材３で構成された第１世代構造としているが、これに限定するものではない。例えば、取付フランジを有している外方部材と一対の内方部材で構成され、この一対の内方部材がハブ輪の外周に嵌合される内方部材回転仕様の第２世代構造であってもよい。また、外方部材がハブ輪として形成されており、このハブ輪と一対の内方部材で構成された外方部材回転仕様の第２世代構造であってもよい。更に、一つの内輪が嵌合されたハブ輪を備え、取付フランジを有している外方部材と内輪およびハブ輪の嵌合体で構成された内方部材回転仕様の第３世代構造であってもよい。また、一つの内輪が嵌合された取付フランジを有している支持軸を備え、外方部材がハブ輪として形成されており、このハブ輪と内輪および支持軸の嵌合体で構成された外方部材回転仕様の第３世代構造であってもよい。更に、内方部材としてハブ輪と自在継手が連結されており、取付フランジを有している外方部材と内方部材であるハブ輪と自在継手の嵌合体で構成された第４世代構造であってもよい。

１ 車輪用軸受装置
１Ｃ 中心軸
２ 外方部材
２ｃ 内側転走面
２ｄ 内側転走面
３ 内方部材
３ｃ 外側転走面
３ｄ 外側転走面
４ 転動体（円錐ころ）
７ 保持器
７Ｃ 中心軸
７１ 一側環状部
７２ 他側環状部
７３ 柱部
８ 副保持器
８Ｃ 中心軸
８１ 内側環状部
８２ 支柱部
８２ｃ 外周面
８２ｂ 螺旋溝
８２Ｃ 中心軸
Ｐｃ ピッチ円

Claims (6)

1. 内周に外側転走面が形成された外方部材と、
   外周に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介装される複数の転動体と、
   前記複数の転動体のそれぞれを円形にかつ等間隔に保持する保持器と、を備え、
   前記保持器が一側環状部および他側環状部および前記一側環状部と前記他側環状部をつなぐ複数の柱部で構成された車輪用軸受装置において、
   前記保持器の一側環状部又は他側環状部のいずれかに複数の支柱部を有する副保持器を具備し、
   それぞれの前記柱部が互いに隣り合う前記転動体と前記転動体の間で、これら転動体のピッチ円よりも径方向外側を通るのに対し、それぞれの前記支柱部が互いに隣り合う前記転動体と前記転動体の間で、これら転動体のピッチ円よりも径方向内側を通っている、ことを特徴とする車輪用軸受装置。
2. 前記転動体が円錐ころであって、
   前記支柱部は、前記円錐ころの小径側から大径側へ向かうにつれて徐々に細くなる円錐形状となっている、ことを特徴とする請求項１に記載の車輪用軸受装置。
3. 前記支柱部は、その中心軸を中心として回転自在となっている、ことを特徴とする請求項２に記載の車輪用軸受装置。
4. 前記支柱部は、その外周面に螺旋溝が形成されている、ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の車輪用軸受装置。
5. 前記支柱部は、その表面硬度が前記転動体の表面硬度よりも低くなっている、ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の車輪用軸受装置。
6. 前記副保持器が前記保持器の一側環状部又は他側環状部のいずれか一方に一体的に設けられている、ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の車輪用軸受装置。

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