JP2019044873A - 車輪用軸受装置 - Google Patents

Abstract

【課題】外輪の重量の増加を抑制しつつ、転走面の弾性変形を低減することができる車輪用軸受装置を提供する。【解決手段】車体取り付けフランジ２ｅを一体に有し、複列の外側転走面２ｃ・２ｄが一体に形成された外輪２と、車輪を取り付けるための車輪取り付けフランジ３ｂを一体に有し、軸方向に延びる小径段部３ａが形成されたハブ輪３、およびこのハブ輪３の小径段部３ａに圧入された少なくとも一つの内輪４からなり、複列の外側転走面２ｃ・２ｄに対向する複列の内側転走面３ｃ・４ａが形成された内方部材と、それぞれの転走面間に転動自在に収容された複列のボール列５ａ・５ｂと、を備えた車輪用軸受装置１３において、前記外方部材を形成している材料よりも剛性が高い材料からなる円環状部材８が、車輪取り付けフランジ３ｂ側の外方部材開口部の外周に圧入されている。【選択図】図３

Description

本発明は車輪用軸受装置に関する。詳しくは外方部材の転動疲労寿命を向上させた車輪用軸受装置に関する。

従来、自動車等の懸架装置において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。車輪用軸受装置は、車輪に接続されるハブ輪が転動体を介して外輪に回転自在に支持されている。車輪用軸受装置は、外輪が車両のナックルに固定され、外輪によってハブ輪を回転自在に支持している。車輪用軸受装置には、所望の軸受剛性を有し、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。車輪用軸受装置の外輪には、ハブ輪の車輪取り付けフランジ側（アウター側）の開口部近傍と外輪の取り付けフランジ側（インナー側）の開口部近傍とに転動体列の転走面が形成されている。外輪は、ハブ輪を支持している転動体を介して車輪からの荷重を転走面で支持している。

このような車輪用軸受装置において、車両が旋回した場合、旋回方向の反対側の車輪に加わるラジアル荷重やアキシアル荷重が増大する。このため、車輪用軸受装置は、車輪からの荷重を支持している外輪が弾性変形し、転走面の真円度が低下し、回転トルクの上昇や転動疲労寿命の悪化が生じる。従って、車輪用軸受装置には、外輪のアウター側の剛性を高めて弾性変形を抑制し、回転トルクの上昇や転動疲労寿命の悪化を防止しているものがある。例えば、特許文献１に記載の如くである。

特開２００８−１５５８３７号公報

特許文献１に記載の車輪用軸受装置は、複列の転動体列のうちアウター側の転動体列のピッチ円直径をインナー側の転動体列のピッチ円直径よりも大きくすることでアウター側の転動体列の転動体の数が増加し、転動体列の剛性が高められている。さらに、車輪用軸受装置は、アウター側の転動体列のピッチ円直径に合わせて外輪の外径を大きくすることで外輪自体の剛性も向上し、転走面の弾性変形が抑制されている。しかし、車輪用軸受装置は、外輪の外径を大きくすることによって重量が増加し、車両の燃費を悪くする可能性があった。一方、車輪用軸受装置は、外輪の重量増加を抑制するために肉厚を薄くすると転走面の弾性変形が増加し、転動疲労寿命が低下する可能性があった。

本発明は以上の如き状況に鑑みてなされたものであり、外輪の重量の増加を抑制しつつ、転走面の弾性変形を低減することができる車輪用軸受装置の提供を目的とする。

即ち、車輪用軸受装置においては、内周に複列の外側転走面が一体に形成された外方部材と、軸方向一側に軸方向に延びる小径段部が形成され、軸方向他側に車輪取付フランジ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た少なくとも一つの内輪を有し、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、前記内方部材と前記外方部材のそれぞれの転走面間に転動自在に収容された複列の転動体と、を備えた車輪用軸受装置において、前記外方部材を形成している材料よりも剛性が高い材料からなる円環状部材が、前記車輪取り付けフランジ側の外方部材開口部の外周に圧入されているものである。

車輪用軸受装置においては、前記円環状部材は、その少なくとも一部が前記外側転走面の少なくとも一部と径方向に重複するように配置されているものである。

車輪用軸受装置においては、前記円環状部材は、前記外側転走面のうち前記外方部材の外周面に最も近接している部分と径方向に重複するように配置されているものである。

車輪用軸受装置においては、前記円環状部材は、外周面と軸方向両側面とが保護部材で覆われているものである。

車輪用軸受装置においては、前記円環状部材は、前記車輪取付フランジに設けられているハブボルトの数の整数倍の数の切欠き部が、外周面に等ピッチで形成さ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。

即ち、本発明によれば、外方部材を形成している材料よりも剛性が高い材料からなる円環状部材が圧入されているので、外方部材と同じ材料で形成した円環状部材が圧入された車輪用軸受装置と比べて、円環状部材の径方向の肉厚を薄くしたり軸方向の幅を狭くしたりしても車輪用軸受装置の剛性を同等以上にすることができる。これにより、外輪の重量の増加を抑制しつつ、転走面の弾性変形を低減することができる。

本発明によれば、車輪からの荷重が加わる外側転走面に径方向で重なるように円環状部材が圧入されているので、車輪からの荷重が直接的に円環状部材に受け止められる。これにより、外輪の重量の増加を抑制しつつ、転走面の弾性変形を低減することができる。

本発明によれば、外側転走面において剛性が最も低い部分に径方向で重なるように円環状部材が圧入されているので、外側転走面部分において最も変形し易い部分の剛性が高くなる。これにより、外輪の重量の増加を抑制しつつ、転走面の弾性変形を低減することができる。

本発明によれば、円環状部材の表面が保護部材によって覆われているので、障害物等の衝突による破損損傷を考慮した形状にする必要がない。これにより、外輪の重量の増加を抑制しつつ、転走面の弾性変形を低減することができる。

本発明によれば、円環状部材の最大外径部分が軸方向からみてハブボルトの一部と重複していても切欠き部を用いてハブボルトが設けられるので、円環状部材の径方向厚さが制限されない。これにより、転走面の弾性変形を低減することができる。

車輪用軸受装置の第一実施形態における全体構成を示す斜視図。 車輪用軸受装置の第一実施形態における全体構成を示す断面図。 車輪用軸受装置の第一実施形態における外輪と円環状部材との形状を示す拡大部分断面図。 （ａ）図２におけるＡ矢視断面図、（ｂ）円環状部材の拡大部分断面図。 車輪用軸受装置の第二実施形態における外輪と円環状部材との形状を示す拡大部分断面図。 車輪用軸受装置の第三実施形態における外輪と円環状部材との形状を示す拡大部分断面図。

以下に、図１と図２を用いて、本発明に係る車輪用軸受装置の第一実施形態である車輪用軸受装置１について説明する。

図１と図２に示すように、車輪用軸受装置１は、自動車等の車両の懸架装置において車輪を回転自在に支持するものである。車輪用軸受装置１は、外方部材である外輪２、内方部材であるハブ輪３、内輪４、転動列である二列のインナー側ボール列５ａ、アウター側ボール列５ｂ、シール部材であるインナー側シール部材６、シール部材であるアウター側シール部材７、円環状部材８（薄墨部分）を具備する。インナー側シール部材６およびアウター側シール部材７は、車輪用軸受シールである。本明細書において、インナー側とは、車体に取り付けた際の車輪用軸受装置１の車体側を表し、アウター側とは、車体に取り付けた際の車輪用軸受装置１の車輪側を表す。

図２に示すように、外方部材である外輪２は、ハブ輪３と内輪４を支持するものである。外輪２は、略円筒状に形成され、例えばＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼で構成されている。外輪２において、車載時に車体側に配置される外輪２のインナー側端部には、インナー側シール部材６が嵌合可能なインナー側開口部２ａが形成されている。外輪２において、車載時に車輪側に配置されるアウター側端部には、アウター側シール部材７が嵌合可能なアウター側開口部２ｂが形成されている。

外輪２の内周面には、環状に形成されているインナー側の外側転走面２ｃとアウター側の外側転走面２ｄとが周方向に互いに平行になるように形成されている。アウター側の外側転走面２ｄは、インナー側の外側転走面２ｃよりもピッチ円直径が大きくなるように形成されている。なお、インナー側の外側転走面２ｃとアウター側の外側転走面２ｄとのピッチ円直径が同等であってもよい。インナー側の外側転走面２ｃとアウター側の外側転走面２ｄとには、例えば高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲とする硬化層が形成されている。外輪２の外周面には、図示しない懸架装置のナックルに取り付けるための車体取り付けフランジ２ｅがインナー側開口部２ａの近傍に一体に形成されている。また、外輪２のアウター側開口部２ｂの外周面には、円環状部材８が圧入される円環嵌合部２ｆが形成されている。円環嵌合部２ｆは、外輪２のアウター側端からインナー側に向かって幅ｗａの範囲に形成されている。つまり、円環嵌合部２ｆは、外輪２において、アウター側開口部２ｂの形成により肉厚がアウター側の外側転走面２ｄよりも薄く形成されている部分に径方向で重複するように設けられている。

内方部材を構成するハブ輪３は、図示しない車両の車輪を回転自在に支持するものである。ハブ輪３は、有底円筒状に形成され、例えばＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼で構成されている。ハブ輪３において、車載時に車体側に配置されるインナー側端部には、外周面に縮径された小径段部３ａが形成されている。ハブ輪３において、車載時に車輪側に配置されるアウター側端部には、車輪を取り付けるための車輪取り付けフランジ３ｂが一体的に形成されている。車輪取り付けフランジ３ｂには、円周等配位置にハブボルト３ｅが設けられている。また、ハブ輪３の外周面には、アウター側に内側転走面３ｃが形成されている。内側転走面３ｃは、外輪２のアウター側の外側転走面２ｄに対向するように配置されている。

ハブ輪３は、インナー側の小径段部３ａからアウター側の内側転走面３ｃまでを、例えば高周波焼入れにより表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。これにより、ハブ輪３は、車輪取り付けフランジ３ｂに付加される回転曲げ荷重に対して充分な機械的強度を有し、ハブ輪３の耐久性が向上する。ハブ輪３には、小径段部３ａに内輪４が設けられる。ハブ輪３の内周は、トルク伝達用のセレーション（またはスプライン）が形成されている。

内輪４は、転動列であって車載時に車体側に配置されるインナー側ボール列５ａと車載時に車輪側に配置されるアウター側ボール列５ｂとに予圧を与えるものである。内輪４は、円筒状に形成されている。内輪４は、例えば、ＳＵＪ２等の高炭素クロム軸受鋼から構成され、ズブ焼入れにより芯部まで５８〜６４ＨＲＣの範囲で硬化処理されている。内輪４の外周面には、周方向に環状の内側転走面４ａが形成されている。内輪４は、ハブ輪３に圧入され、所定の予圧が付与された状態で、ハブ輪３のインナー側端部にかしめ加工により固定されている。つまり、ハブ輪３のインナー側には、内輪４によって内側転走面４ａが構成されている。ハブ輪３は、インナー側端部の内輪４の内側転走面４ａが外輪２のインナー側の外側転走面２ｃに対向し、アウター側の内側転走面３ｃが外輪２のアウター側の外側転走面２ｄに対向するように配置されている。

転動列であるインナー側ボール列５ａとアウター側ボール列５ｂとは、ハブ輪３を回転自在に支持するものである。インナー側ボール列５ａとアウター側ボール列５ｂとは、転動体である複数のボールが保持器によって環状に保持されている。インナー側ボール列５ａとアウター側ボール列５ｂとは、例えば、ＳＵＪ２等の高炭素クロム軸受鋼から構成され、ズブ焼入れにより芯部まで６２〜６７ＨＲＣの範囲で硬化処理されている。インナー側ボール列５ａは、内輪４の内側転走面４ａと、外輪２のインナー側の外側転走面２ｃとの間に転動自在に挟まれている。アウター側ボール列５ｂは、ハブ輪３の内側転走面３ｃと、外輪２のアウター側の外側転走面２ｄとの間に転動自在に挟まれている。つまり、インナー側ボール列５ａとアウター側ボール列５ｂとは、外輪２に対してハブ輪３と内輪４とを回転自在に支持している。

車輪用軸受装置１は、外輪２とハブ輪３と内輪４とインナー側ボール列５ａとアウター側ボール列５ｂとから複列アンギュラ玉軸受が構成されている。なお、本実施形態において、車輪用軸受装置１には、複列アンギュラ玉軸受が構成されているがこれに限定されるものではなく、複列円錐ころ軸受等で構成されていてもよい。

インナー側シール部材６は、外輪２と内輪４との隙間を塞ぐものである。インナー側シール部材６は、略円筒状のシール板と略円筒状のスリンガとを具備する。インナー側シール部材６は、シール板に、例えばＮＢＲ（アクリロニトリル−ブタジエンゴム）等の合成ゴムからなる複数のシールリップが加硫接着されている。インナー側シール部材６は、シール板が外輪２のインナー側開口部２ａに嵌合され、スリンガの円筒部分が内輪４に嵌合され、パックシールを構成している。スリンガは、その鍔部分が外側（インナー側）に向くようにして内輪４に固定されている。インナー側シール部材６は、シール板のシールリップが油膜を介してスリンガと接触または近接することでスリンガに対して摺動可能に構成されている。これにより、インナー側シール部材６は、外輪２のインナー側開口部２ａからの潤滑グリースの漏れ、および外部からの雨水や粉塵等の異物の入り込みを防止する。なお、インナー側シール部材６は、様々な仕様が存在しており、本実施形態の仕様に限定するものではない。

アウター側シール部材７は、外輪２とハブ輪３との隙間を塞ぐものである。アウター側シール部材７は、略円筒状に形成された芯金に、例えばＮＢＲ（アクリロニトリル−ブタジエンゴム）等の合成ゴムからなる複数のシールリップが加硫接着されている。アウター側シール部材７は、外輪２のアウター側開口部２ｂに円筒部分が嵌合され、ハブ輪３のシール摺動面３ｄに複数のシールリップが油膜を介して接触または近接することでハブ輪３に対して摺動可能に構成されている。これにより、アウター側シール部材７は、外輪２のアウター側開口部２ｂからの潤滑グリースの漏れ、および外部からの雨水や粉塵等の異物の入り込みを防止する。なお、アウター側シール部材７は、様々な仕様が存在しており、本実施形態の仕様に限定するものではない。

このように構成される車輪用軸受装置１には、ハブ輪３と内輪４とがインナー側ボール列５ａとアウター側ボール列５ｂとを介して外輪２に回転自在に支持されている。また、車輪用軸受装置１は、外輪２のインナー側開口部２ａと内輪４との隙間をインナー側シール部材６で塞がれ、外輪２のアウター側開口部２ｂとハブ輪３との隙間をアウター側シール部材７で塞がれている。これにより、車輪用軸受装置１は、内部からの潤滑グリースの漏れおよび外部からの雨水や粉塵等の異物の入り込みを防止しつつ、外輪２に支持されているハブ輪３と内輪４とが回転する。

次に、図３と図４とを用いて、円環状部材８について詳細に説明する。本実施形態において、外輪２は、炭素０．５３ｗｔ％を含む高炭素鋼であるＳ５３Ｃで構成されているものとする。

図３に示すように、円環状部材８は、外輪２の外周面を圧入によって締め付けて外輪２の剛性を向上させるものである。円環状部材８は、外輪２を形成している材料よりも剛性が高い材料から構成されている。材料における剛性は、縦弾性係数（ヤング率）が一つの指標として用いられる。円環状部材８は、外輪２を形成している材料よりも縦弾性係数が１．２倍以上であることが望ましい。外輪２を構成している密度７．８７ｇ／ｃｍ^３、縦弾性係数２０６ＧＰａのＳ５３Ｃに対して、円環状部材８は、例えば、密度３．８５ｇ／ｃｍ^３、縦弾性係数が３０８ＧＰａのアルミナセラミックスや、密度１．８０ｇ／ｃｍ^３、縦弾性係数が２８０ＧＰａのカーボン繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）等から構成されている。アルミナセラミックスやカーボン繊維強化プラスチックは、Ｓ５３Ｃよりも縦弾性係数が大きいためＳ５３Ｃよりも剛性が高い材料である。本実施形態において、円環状部材８は、アルミナセラミックスから構成されているものとする。

円環状部材８は、外輪２の円環嵌合部２ｆの外径Ｄ１よりも小さい内径ｄ１で円環嵌合部２ｆに圧入可能な精度を有するように形成されている。円環状部材８は、径方向の厚さである高さｈ１、軸方向の厚さである幅ｗ１からなる矩形状の断面を有する部材が環状に形成されている。円環状部材８の幅ｗ１は、外輪２の円環嵌合部２ｆの幅ｗａよりも小さくなるように構成されている。さらに、円環状部材８の幅ｗ１は、外輪２のアウター側端から外側転走面２ｄのアウター側の縁までの軸方向の長さである転走面端長さｗｂよりも小さくなるように構成されている。円環状部材８は、高さｈ１が増大するほど径方向の曲げに対する断面係数が増大する。すなわち、円環状部材８は、高さｈ１が増大するつれて径方向の変形に対する剛性が向上する。

図４（ａ）に示すように、円環状部材８の外周面には、ハブ輪３の車輪取り付けフランジ３ｂに設けられてるハブボルト３ｅのヘッド外径よりも大きい内径の円弧状に形成されている切欠き部８ａが形成されている。切欠き部８ａは、ハブボルト３ｅの数の整数倍の数だけ円環状部材８に形成されている。また、切欠き部８ａは、円周上に等ピッチで形成されている。つまり、円環状部材８は、外輪２に圧入された状態において、一の切欠き部８ａと一のハブボルト３ｅとを軸方向で重複させることで、全てのハブボルト３ｅと切欠き部８ａとが軸方向で重複する。これにより、車輪用軸受装置１は、円環状部材８が軸方向でハブボルト３ｅと重複する高さｈ１であってもハブボルト３ｅを着脱することができる。なお、切欠き部８ａの形状は円弧状に限定されるものではなく、ハブボルト３ｅのヘッドと干渉しない形状であればよい。

図４（ｂ）に示すように、円環状部材８は、飛び石等の外部からの衝撃によるアルミナセラミックスの欠損や割れを防止するため表面に保護部材８ｂが設けられている。円環状部材８は、外周面と軸方向の両側面とに保護部材８ｂである樹脂材料によって覆われている。つまり、円環状部材８は、衝撃が加わる可能性がある外部に露出している面に保護部材８ｂとして樹脂材料による被膜が構成されている。樹脂材料は、例えば、ＮＢＲ（アクリロニトリル−ブタジエンゴム）、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）、ＡＣＭ（ポリアクリルゴム）、ＦＫＭ（フッ素ゴム）、シリコンゴム等の合成ゴムや、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）、ＰＥ（ポリエチレン）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＡＢＳ（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン）等のプラスチック等から構成されている。これにより、円環状部材８は、飛び石等の衝突による外部からの衝撃を表面の保護部材８ｂが受け止めるので、脆性が高いアルミナセラミックスやカーボン繊維強化プラスチック等の材料でも欠損や割れを防止することができる。

図３に示すように、円環状部材８は、外側転走面２ｄと径方向で重複する区間を有さない状態で外輪２の円環嵌合部２ｆに圧入されている。円環状部材８は、その内径ｄ１よりも大きい外径Ｄ１に形成されている円環嵌合部２ｆによって押し広げられ、弾性変形している。同時に、円環状部材８は、弾性変形よる周長の伸び量、断面形状および縦弾性係数から定まる力でアウター側開口部２ｂを締め付けている（黒塗矢印参照）。円環状部材８の内周面と円環嵌合部２ｆの外周面との間には、円環状部材８の締め付け力に応じた摩擦力が発生している。これにより、円環状部材８は、ハブ輪３からの外力によって弾性変形しやすいアウター側開口部２ｂの弾性変形時における円環嵌合部２ｆとのずれが抑制され、外輪２と一体的に弾性変形する状態になる。

Ｓ５３Ｃよりも剛性が高いアルミナセラミックスからなる円環状部材８は、外輪２と一体的に構成されることで、外側転走面２ｄの近傍であって外側転走面２ｄよりも肉厚が薄いアウター側開口部２ｂの剛性を高める作用を有する。つまり、円環状部材８は、外輪２と同じＳ５３Ｃで構成した場合よりも高さｈ１や幅ｗ１を小さくしても同等の剛性を備えるように構成することができる。また、円環状部材８は、外輪２よりも密度が低いため、円環状部材８を外輪２に設けたことによる車輪用軸受装置１の重量の増加量を抑制する作用を有する。つまり、円環状部材８は、外輪２と同じＳ５３Ｃで構成した場合に比べて重量が軽くなる。従って、円環状部材８は、外輪２の外周面に肉盛りを形成してアウター側開口部２ｂの肉厚を増大させる場合や、外輪２と同じＳ５３Ｃで形成した円環状部材を外輪２に圧入する場合に比べて、外輪２のアウター側開口部２ｂの剛性を高めつつ、重量の増加量を小さくすることができる。

このように構成される車輪用軸受装置１は、車体取り付けフランジ２ｅを介して図示しない車両のナックルに固定されているので、外輪２のインナー側開口部２ａからインナー側の外側転走面２ｃを含む範囲の剛性が確保されている。一方、外輪２には、円環状部材８が嵌合されているので、外輪２のアウター側開口部２ｂ近傍の剛性が確保されている。車輪用軸受装置１は、ラジアル荷重やアキシアル荷重が増加しても、円環状部材８の締め付けによってアウター側開口部２ｂ近傍の外側転走面２ｄを含む範囲の弾性変形が抑制される。これにより、車輪用軸受装置１は、円環状部材８をアウター側開口部２ｂに設けることで、全体重量の増加量を抑制されつつアウター側開口部２ｂの弾性変形による外側転走面２ｄの転走面真円度の劣化が抑制され、転動疲労寿命の低下を防ぐことができる。

次に、図５を用いて、本発明に係る車輪用軸受装置の第二実施形態である車輪用軸受装置９について説明する。車輪用軸受装置９は、円環状部材１０を具備している。なお、以下の実施形態に係る車輪用軸受装置９は、図１から図４に示す車輪用軸受装置１において、車輪用軸受装置１に替えて適用されるものとして、その説明で用いた名称、図番、符号を用いることで、同じものを指すこととし、以下の実施形態において、既に説明した実施形態と同様の点に関してはその具体的説明を省略し、相違する部分を中心に説明する。

図５に示すように、外輪２は、略円筒状に形成され、炭素０．５３ｗｔ％を含むＳ５３Ｃで構成されている。外輪２のアウター側端から外側転走面２ｄのアウター側の縁までの軸方向の長さである転走面端長さｗｂは、外輪２のアウター側端から外側転走面２ｄのうち最もアウター側の外側転走面２ｄまでの幅である。

外輪２のアウター側開口部２ｂの外周面には、円環状部材１０が圧入される円環嵌合部２ｇが形成されている。円環嵌合部２ｇは、外輪２のアウター側側端から、転走面端長さｗｂよりも大きい幅ｗｃの範囲に形成されている（ｗｂ＜ｗｃ）。つまり、円環嵌合部２ｇは、外輪２の外周面に、径方向で外側転走面２ｄと対向する部分の少なくとも一部を含むように形成されている。

円環状部材１０は、外輪２の外周面を圧入によって締め付けて外輪２の剛性を向上させるものである。円環状部材１０は、Ｓ５３Ｃよりも剛性が高いアルミナセラミックスから構成されている。円環状部材１０は、外輪２のアウター側端から転走面端長さｗｂよりも大きく円環嵌合部２ｇの幅ｗｃよりも小さい軸方向幅ｗ２の矩形状の断面を有する部材が環状に形成されている。円環状部材１０は、外側転走面２ｄと径方向で重複する区間Ｒ１を有するように圧入されている。つまり、円環状部材１０は、円環嵌合部２ｇにおいて、径方向で外側転走面２ｄと対向する部分の少なくとも一部を含むように配置されている。

円環状部材１０は、区間Ｒ１を含むアウター側開口部２ｂを締め付けている（黒塗矢印参照）。これにより、車輪用軸受装置９は、弾性変形し易い外側転走面２ｄ近傍の剛性が高くなる。従って、車輪用軸受装置９は、ハブ輪３からのラジアル荷重やアキシアル荷重を受ける外側転走面２ｄの弾性変形による外側転走面２ｄの転走面真円度の劣化が抑制され、転動疲労寿命の低下を防ぐことができる。

次に、図６を用いて、本発明に係る車輪用軸受装置の第三実施形態である車輪用軸受装置１１について説明する。車輪用軸受装置１１は、円環状部材１２を具備している。

図６に示すように、外輪２は、略円筒状に形成され、炭素０．５３ｗｔ％を含むＳ５３Ｃで構成されている。ここで、外輪２のアウター側端から外側転走面２ｄの最大内径ｄ２の位置までの軸方向の長さを転走面中心長さｗｄとする。転走面中心長さｗｄは、外輪２のアウター側端から外側転走面２ｄのうち外輪２の外周面側に最も近接している外側転走面２ｄの底までの軸方向の幅である。

外輪２のアウター側開口部２ｂの外周面には、円環状部材１２が圧入される円環嵌合部２ｈが形成されている。円環嵌合部２ｈは、外輪２のアウター側側端から、転走面中心長さｗｄよりも大きい幅ｗｅの範囲に形成されている（ｗｄ＜ｗｅ）。つまり、円環嵌合部２ｈは、外輪２の外周面に、径方向で外側転走面２ｄの底部である最大内径ｄ２の位置と対向する部分を含むように形成されている。

円環状部材１２は、外輪２の外周面を圧入によって締め付けて外輪２の剛性を向上させるものである。円環状部材１２は、Ｓ５３Ｃよりも剛性が高いアルミナセラミックスから構成されている。円環状部材１２は、外輪２のアウター側端から転走面中心長さｗｄよりも大きく円環嵌合部２ｈの幅ｗｅよりも小さい幅ｗ３の矩形状の断面を有する部材が環状に形成されている。円環状部材１２は、外側転走面２ｄのうち外輪２の外周面側に最も近接している部分である底部を含んで径方向で重複する区間Ｒ２を有するように圧入されている。つまり、円環状部材１２は、円環嵌合部２ｈにおいて、径方向で外側転走面２ｄのうち外輪２の外周面側に最も近接している部分を覆うように配置されている。円環状部材１２は、区間Ｒ２を含むアウター側開口部２ｂを締め付けている（黒塗矢印参照）。これにより、車輪用軸受装置１１は、弾性変形し易い外側転走面２ｄの底の近傍の剛性が向上する。従って、車輪用軸受装置１１は、ハブ輪３からのラジアル荷重やアキシアル荷重を受ける外側転走面２ｄの弾性変形による外側転走面２ｄの転走面真円度の劣化が抑制され、転動疲労寿命の低下を防ぐことができる。

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。また、本実施形態において、車輪用軸受装置１・９・１１・１３は、ハブ輪３の外周にインナー側ボール列５ａの内側転走面３ｃが直接形成されている第３世代構造の車輪用軸受装置として構成されているがこれに限定するものではなく、ハブ輪３に一対の内輪４が圧入固定された第２世代構造、または外輪２と一対の内輪４から構成されている第１世代構造であってもよい。また、車輪用軸受装置１・９・１１・１３は、駆動輪用の車輪用軸受装置として説明したが従動輪用の車輪用軸受装置でもよい。

１・９・１１・１３ 車輪用軸受装置
２ 外輪（外方部材）
２ｂ アウター側開口部（外方部材開口部）
３ ハブ輪（内方部材）
３ｅ ハブボルト
４ 内輪（内方部材）
５ａ インナー側ボール列（転動体）
５ｂ アウター側ボール列（転動体）
８・１０・１２・１４ 円環状部材

Claims (5)

1. 内周に複列の外側転走面が一体に形成された外方部材と、
   軸方向一側に軸方向に延びる小径段部が形成され、軸方向他側に車輪取付フランジ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た少なくとも一つの内輪を有し、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、
   前記内方部材と前記外方部材のそれぞれの転走面間に転動自在に収容された複列の転動体と、を備えた車輪用軸受装置において、
   前記外方部材を形成している材料よりも剛性が高い材料からなる円環状部材が、前記車輪取り付けフランジ側の外方部材開口部の外周に圧入されている車輪用軸受装置。
2. 前記円環状部材は、その少なくとも一部が前記外側転走面の少なくとも一部と径方向に重複するように配置されている請求項１に記載の車輪用軸受装置。
3. 前記円環状部材は、前記外側転走面のうち前記外方部材の外周面に最も近接している部分と径方向に重複するように配置されている請求項１または請求項２に記載の車輪用軸受装置。
4. 前記円環状部材は、外周面と軸方向両側面とが保護部材で覆われている請求項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. 前記円環状部材は、前記車輪取付フランジに設けられているハブボルトの数の整数倍の数の切欠き部が、外周面に等ピッチで形成されている請求項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。

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