JP2023137217A - アンギュラ玉軸受用保持器及びアンギュラ玉軸受 - Google Patents

Abstract

【課題】円周方向に隣り合うポケット同士の円周方向距離を短くすることができ、保持できる玉数を増やすことができるとともに、玉とポケットとの間で発生する摩擦を低減できる、アンギュラ玉軸受用保持器を実現する。【解決手段】アンギュラ玉軸受用保持器５を構成する複数本の柱部２５のそれぞれの軸方向一方側の端部から軸方向中間部にわたる範囲に、円周方向に隣り合う１対のポケット２６同士を連通する切り欠き２８を形成する。柱部２５の円周方向側面２５ａのうちでポケット２６の側面を構成するポケット側面２６ａを、曲率半径の異なる複数の凹面部を含む複合面から構成し、柱部２５の円周方向側面２５ａに開口した切り欠き２８の開口縁部とポケット２６内に保持される玉４の転動面の赤道部分とを非接触とする。【選択図】図２

Description

本発明は、アンギュラ玉軸受用保持器、及び、アンギュラ玉軸受用保持器を備えたアンギュラ玉軸受に関する。

たとえば、自動車用のハブユニット軸受に用いられるアンギュラ玉軸受においては、冠型のアンギュラ玉軸受用保持器を用いて、複数個の玉を円周方向等間隔に配置し、それぞれの玉を転動自在に保持することが行われている。冠型のアンギュラ玉軸受用保持器は、円環状のリム部と、リム部の円周方向複数箇所から軸方向一方側にそれぞれ伸長した複数本の柱部と、円周方向に隣り合う１対の柱部とリム部とにより三方が囲まれた、玉を保持するための複数のポケットとを備える。

アンギュラ玉軸受などの転がり軸受は、基本動定格荷重Ｃｒを表す下記の式（１）を利用して、軸受の選定に必要な定格荷重を求めることが行われている。
Ｃｒ＝ｂ_ｍｆ_ｃ（ｉｃоｓα）^０．７Ｚ^２／３Ｄｗ^１．８・・・（１）
ここで、式（１）中、ｂ_ｍ及びｆ_ｃは、軸受の材料、形状、製造品質で定まる定数であり、ｉは、１個の軸受内の転動体の列数であり、αは、接触角であり、Ｚは、１列に含まれる転動体の数であり、Ｄｗは、転動体の直径である。

上記式（１）によれば、１列に含まれる玉数（Ｚ）を増やすことで、アンギュラ玉軸受の基本動定格荷重Ｃｒを向上することが可能になり、軸受寿命を延長できることになる。

このような事情に鑑みて、特開２０１９－１７３９６６号公報（特許文献１）には、１列に含まれる玉数を増やすことができる、アンギュラ玉軸受用保持器の構造が開示されている。図９は、特開２０１９－１７３９６６号公報に記載された、従来構造のアンギュラ玉軸受用保持器１００を備えたハブユニット軸受１０１を示している。

ハブユニット軸受１０１は、車体側部材に対して固定される外輪１０２の径方向内側に、車輪とともに回転するハブ１０３を、複数の玉１０４を介して回転自在に支持している。玉１０４は、外輪１０２の内周面に備えられた外輪軌道１０２ａと、ハブ１０３の外周面に配置された内輪軌道１０３ａとの間に、アンギュラ玉軸受用保持器１００により保持された状態で転動自在に配置されている。

アンギュラ玉軸受用保持器１００は、円環状のリム部１０５と、複数本の柱部１０６と、複数のポケット１０７とを備える。複数本の柱部１０６のそれぞれは、凹曲面状の円周方向側面を有し、リム部１０５の円周方向複数箇所から軸方向一方側（図９の右側）に伸長している。複数個のポケット１０７のそれぞれは、円周方向に隣り合う１対の柱部１０６とリム部１０５とにより三方が囲まれた部分に形成されており、玉１０４を転動自在に保持する。ポケット１０７の内面は、部分球状凹面に構成されており、玉１０４の転動面の曲率半径よりもわずかに（通常３％程度）大きい曲率半径を有する。ポケット１０７の中心は、ポケット１０７内に保持される玉１０４の中心と実質的に一致している。

アンギュラ玉軸受用保持器１００は、柱部１０６の軸方向一方側の端部から軸方向中間部にわたる範囲に、円周方向に隣り合うポケット１０７同士を連通する切り欠き１０８を備えている。これにより、柱部に切り欠きを備えない構造に比べて、円周方向に隣り合う玉１０４同士の距離を縮めることが可能になる。このため、アンギュラ玉軸受用保持器１００により保持できる玉１０４の数を増やすことができ、アンギュラ玉軸受の基本動定格荷重Ｃｒの向上を図ることができる。

特開２０１９－１７３９６６号公報

特開２０１９－１７３９６６号公報に記載された従来構造のアンギュラ玉軸受用保持器１００は、玉１０４とポケット１０７との間で発生する摩擦を低減する面から、改良の余地がある。

ハブユニット軸受１０１の運転時に、円周方向に公転する玉１０４は、アンギュラ玉軸受用保持器１００を円周方向に押して回転させる。具体的には、玉１０４が図９の表面側から裏面側に向けて公転する場合、ポケット１０７の内面の曲率半径は玉１０４の転動面の曲率半径よりもわずかに大きいため、玉１０４の転動面は、玉１０４の公転方向に関して前方側に存在する柱部１０６の円周方向側面を、円周方向（図９の裏面側）に押す。

特に、従来構造のアンギュラ玉軸受用保持器１００においては、柱部１０６に切り欠き１０８が備えられているため、図９中に一点鎖線で示した玉１０４の転動面の赤道部分（Ｅ）は、柱部１０６の円周方向側面に開口した切り欠き１０８の開口縁部のうちで、玉１０４の転動面の赤道部分（Ｅ）に対向する、２箇所の対向部α及びβを円周方向に押すことになる。

ハブユニット軸受１０１においては、玉１０４が配置される空間内にグリースが封入されるため、玉１０４の転動面にはグリースが付着するが、玉１０４の転動面が柱部１０６の円周方向側面を押す際に、玉１０４の転動面は、回転しながら、切り欠き１０８の開口縁部のうちの対向部αに接触する。ここで、切り欠き１０８の開口縁部は、微分不能な角部からなる稜部であるため、玉１０４の転動面（赤道部分Ｅ）に付着しているグリースは、切り欠き１０８の開口縁部のうちの対向部αにて掻き取られる。そして、玉１０４の転動面は、対向部αにてグリースを掻き取られた後、稜部である対向部βと接触するため、玉１０４の転動面と対向部βとの間で生じる摩擦が大きくなりやすくなる。この結果、発熱によってアンギュラ玉軸受用保持器１００に変形や損傷が生じたり、ハブユニット軸受１０１の動トルクが増加したりするなどの問題を生じる可能性がある。さらに、玉１０４の転動面と外輪軌道１０２ａ及び内輪軌道１０３ａとの転がり接触部を潤滑するグリースが不足し、軸受寿命の低下を招く可能性もある。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、円周方向に隣り合うポケット同士の円周方向距離を縮め、保持できる玉数を増やすことができるだけでなく、玉とポケットとの間で発生する摩擦を低減できる、アンギュラ玉軸受用保持器を提供することを目的とする。

本発明の一態様にかかるアンギュラ玉軸受用保持器は、円環状のリム部と、複数本の柱部と、複数のポケットとを備える。
前記柱部は、前記リム部の円周方向複数箇所から軸方向一方側にそれぞれ伸長している。
前記ポケットは、玉を転動自在に保持する部分であり、円周方向に隣り合う１対の前記柱部と前記リム部とにより三方が囲まれた部分に備えられている。
前記柱部は、円周方向に隣り合う１対の前記ポケット同士を連通する切り欠きを有している。
前記柱部の円周方向側面のうちで前記ポケットの側面を構成するポケット側面は、曲率半径の異なる複数の凹面部を含む複合面から構成されており、前記柱部の円周方向側面に開口する前記切り欠きの開口縁部と前記ポケット内に保持される玉の転動面の赤道部分とが非接触とされている。

本発明の一態様にかかるアンギュラ玉軸受用保持器では、前記切り欠きを、円周方向視で略矩形の開口形状を有し、前記ポケットの中心よりも径方向外側に配置され、軸方向に略直線状に伸長した外径側開口縁部と、前記ポケットの中心よりも径方向内側に配置され、軸方向に略直線状に伸長した内径側開口縁部と、前記外径側開口縁部と前記内径側開口縁部とをつなぐ奥側開口縁部とを有するものとすることができる。
そして、前記切り欠きの開口縁部のうち、前記外径側開口縁部又は前記奥側開口縁部のいずれか一方、及び、前記内径側開口縁部と、前記ポケット内に保持される前記玉の転動面の赤道部分とを非接触とすることができる。

本発明の一態様にかかるアンギュラ玉軸受用保持器では、前記ポケット側面を、前記切り欠きの開口縁部のうちで前記玉の転動面の赤道部分と対向する部分を含む範囲に、当該範囲から外れた部分よりも曲率半径の大きい大径凹面部を有するものとすることができる。
この場合には、前記ポケット側面を、前記柱部の円周方向側面の径方向外端縁と前記玉の転動面の赤道部分とが対向する部分、及び、前記柱部の円周方向側面の径方向内端縁と前記玉の転動面の赤道部分とが対向する部分のそれぞれを含む軸方向範囲に、前記大径凹面部を有するものとすることができる。
この場合には、前記大径凹面部の曲率中心及び前記大径凹部から外れた部分の曲率中心を、前記ポケット内に保持される前記玉の中心と一致させることができる。

本発明の一態様にかかるアンギュラ玉軸受用保持器では、前記ポケット側面を、前記切り欠きの開口縁部と前記玉の転動面の赤道部分とが対向する部分を含む範囲に基準凹面部を有し、かつ、前記基準凹面部から外れた部分に前記基準凹面部よりも曲率半径の小さい小径凹面部を有するものとすることができる。
この場合には、前記基準凹面部及び前記小径凹面部のそれぞれの曲率中心を、前記ポケット内に保持される前記玉の中心と一致させることができる。

本発明の一態様にかかるアンギュラ玉軸受は、内周面にアンギュラ型の複列の外輪軌道を有する外輪部材と、外周面にアンギュラ型の複列の内輪軌道を有する内輪部材と、前記複列の外輪軌道と前記複列の内輪軌道との間に配置された複数個の玉と、前記玉を転動自在に保持する保持器と、を備え、前記保持器が、本発明の一態様にかかるアンギュラ玉軸受用保持器である。

本発明の一態様にかかるアンギュラ玉軸受は、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のハブユニット軸受として用いることができる。

本発明のアンギュラ玉軸受用保持器によれば、円周方向に隣り合うポケット同士の円周方向距離を縮め、保持できる玉数を増やすことができるだけでなく、玉とポケットとの間で発生する摩擦を低減することができる。

図１は、実施の形態の第１例にかかるハブユニット軸受の断面図である。 図２は、図１のＡ部に相当する部分の拡大模式図である。 図３は、玉をポケットに保持した状態のアンギュラ玉軸受用保持器を取り出して示す、部分拡大斜視図である。 図４は、アンギュラ玉軸受用保持器を取り出し、軸方向一方側から見た部分拡大端面図である。 図５は、アンギュラ玉軸受用保持器を取り出して示す半部断面図である。 図６は、アンギュラ玉軸受用保持器を取り出して示す、部分拡大斜視図である。 図７は、実施の形態の第２例を示す、図２に相当する図である。 図８は、実施の形態の第３例を示す、図２に相当する図である。 図９は、従来構造のアンギュラ玉軸受用保持器を備えたハブユニット軸受を示す、図２に相当する図である。

［実施の形態の第１例］
実施の形態の第１例について、図１～図６を用いて説明する。

本例では、本発明のアンギュラ玉軸受用保持器を備えたアンギュラ玉軸受を、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のハブユニット軸受（複列のアンギュラ玉軸受）に適用した例である。以下、先ず、ハブユニット軸受１の全体構造を説明した後、アンギュラ玉軸受用保持器５の詳細について説明する。

〔ハブユニット軸受の全体構造〕
ハブユニット軸受１は、内輪回転型で、かつ、駆動輪用のいわゆる第３世代のハブユニット軸受であって、外輪部材に相当する外輪２と、内輪部材に相当するハブ３と、複数個の玉４と、１対のアンギュラ玉軸受用保持器５とを備えている。
なお、ハブユニット軸受１に関して、軸方向外側は、車両に組み付けた状態で車両の幅方向外側となる図１及び図２の左側であり、軸方向内側は、車両に組み付けた状態で車両の幅方向中央側となる図１及び図２の右側である。また、軸方向、径方向、及び、円周方向とは、特に断らない限り、ハブ３に関する軸方向、径方向、及び、円周方向をいう。

外輪２は、中炭素鋼などの硬質金属製で、略円筒形状を有する。外輪２は、内周面に、アンギュラ型の複列の外輪軌道６ａ、６ｂを有しており、外周面の軸方向中間部に、径方向外側に向けて突出した静止フランジ７を有している。静止フランジ７は、円周方向複数箇所に、軸方向に貫通する支持孔８を有する。外輪２は、支持孔８へ挿通したボルトにより、車体側部材である懸架装置に対し支持固定され、車輪が回転する際にも回転しない。

ハブ３は、外輪２の径方向内側に外輪２と同軸に配置されている。ハブ３は、車輪を構成するホイール及び制動用回転体が固定され、使用時に回転する。ハブ３は、中炭素鋼などの硬質金属製のハブ輪９と、高炭素クロム鋼などの硬質金属製の内輪１０とを組み合わせてなる。ハブ３は、外周面のうち、複列の外輪軌道６ａ、６ｂと対向する部分に、アンギュラ型の複列の内輪軌道１１ａ、１１ｂを有している。

ハブ輪９は、内輪１０を外嵌保持する軸部材である。本例のハブユニット軸受１は、駆動輪用であるため、ハブ輪９は、等速ジョイントに接続される。

ハブ輪９は、軸部１２と、回転フランジ１３と、パイロット部１４とを有する。

軸部１２は、ハブ輪９の軸方向内側部から軸方向中間部にわたる範囲に備えられている。軸部１２は、中心部に、軸方向に貫通したスプライン孔１５を有する。スプライン孔１５には、等速ジョイントを構成する駆動軸がスプライン係合される。駆動軸は、エンジンや電動モータなどの駆動源により直接回転駆動されるか、又は、トランスミッションを介して回転駆動される。自動車の走行時には、駆動軸によりハブ３を回転駆動することで、ハブ３の回転フランジ１３に結合固定された車輪及び制動用回転体を回転駆動する。ただし、本発明を、従動輪用のハブユニット軸受に適用する場合には、軸部１２として貫通孔を備えない中実状のものを使用することができる。

軸部１２は、外周面の軸方向中間部に、外側列の内輪軌道１１ａを有している。軸部１２は、外周面のうちで、外側列の内輪軌道１１ａよりも軸方向内側に位置する部分に、軸方向内側を向いた段差面１６を有する。段差面１６には、内輪１０の軸方向外側の端面が突き当てられる。軸部１２は、軸方向内側部に、内輪１０を外嵌固定するための固定筒部１７を有している。固定筒部１７の軸方向内側の端部には、径方向外側に向けて折れ曲がったかしめ部１８が備えられている。かしめ部１８は、内輪１０の軸方向内側の側面を抑え付けている。

回転フランジ１３は、ハブ輪９のうちで、外輪２の軸方向外側の端部よりも軸方向外側に位置する部分に備えられており、略円輪形状を有している。回転フランジ１３は、径方向中間部の円周方向複数箇所に、軸方向に貫通する取付孔１９を有する。取付孔１９のそれぞれには、スタッド２０が圧入されている。スタッド２０の先端部には、図示しないナットが螺合される。これにより、車輪を構成するホイール及び制動用回転体を、回転フランジ１３の軸方向外側に固定する。本発明を実施する場合には、回転フランジに雌ねじ孔を形成し、該雌ねじ孔にハブボルトを直接螺合することにより、ホイール及び制動用回転体を、回転フランジの軸方向外側に固定することもできる。

パイロット部１４は、ホイール及び制動用回転体をがたつきのない隙間嵌めで外嵌するためのもので、ハブ輪９の軸方向外側の端部に備えられており、略円筒形状を有している。

内輪１０は、円環形状を有しており、外周面に内側列の内輪軌道１１ｂを有する。内輪１０は、軸部１２に備えられた固定筒部１７に締り嵌めで外嵌され、段差面１６とかしめ部１８との間で、軸方向両側から挟持されている。これにより、ハブ輪９と内輪１０とを結合して、ハブ３を構成している。また、玉４に、適正な予圧を付与している。

玉４は、高炭素クロム鋼又はセラミック製で、複列の外輪軌道６ａ、６ｂと複列の内輪軌道１１ａ、１１ｂとの間に、それぞれの列ごとに複数個ずつ、アンギュラ玉軸受用保持器５により保持された状態で転動自在に配置されている。複列に配置された玉４には、背面組み合わせ型（ＤＢ型）の接触角が付与されている。このため、図２中に一点鎖線で示した玉４の転動面の赤道部分（Ｅ）は、ハブ３の中心軸に直交する仮想平面に対して、接触角の大きさだけ傾斜している。本例では、軸方向内側列の玉４のピッチ円直径と、軸方向外側列の玉４のピッチ円直径とを互いに同じとしているが、本発明は、軸方向内側列の玉のピッチ円直径と、軸方向外側列の玉のピッチ円直径とが互いに異なる、異径ＰＣＤ型のハブユニット軸受に適用することもできる。

本例のハブユニット軸受１は、外輪２の内周面とハブ３の外周面との間に存在し、かつ、玉４が配置された、環状空間２１の軸方向両側の開口を塞ぐシール装置２２ａ、２２ｂをさらに備える。すなわち、シール装置２２ａ、２２ｂにより、環状空間２１内に封入したグリースの漏洩を防止し、かつ、環状空間２１内に、泥水などの異物が侵入することを防止している。なお、環状空間２１の軸方向内側の端部開口を塞ぐシール装置２２ｂに、エンコーダを備えることもできる。この場合には、懸架装置などに支持固定した図示しない回転速度センサを、エンコーダに対向させることで、車輪の回転速度を検出することが可能になり、ＡＢＳなどの車両制御装置の制御に利用することができる。

〔アンギュラ玉軸受用保持器の構造〕
次に、本例のアンギュラ玉軸受用保持器５について、図２～図６を参照して詳しく説明する。なお、アンギュラ玉軸受用保持器５に関して、軸方向、径方向、及び、円周方向とは、特に断らない限り、アンギュラ玉軸受用保持器５を構成するリム部２４の軸方向、径方向、及び、円周方向をいう。また、軸方向に関して、ポケット２６の開口側（柱部２５の先端側）を一方側といい、ポケット２６の奥側（柱部２５の基端側）を他方側という。

本例のハブユニット軸受１に組み込まれる１対のアンギュラ玉軸受用保持器５は、軸方向に関して互いに逆向きに組み付けられている。換言すれば、図１中で右側に位置する軸方向内側のアンギュラ玉軸受用保持器５は、図１中で左側に位置する軸方向外側のアンギュラ玉軸受用保持器５と、同一形状のアンギュラ玉軸受用保持器５を軸方向に関して反転させて使用している。すなわち、軸方向内側のアンギュラ玉軸受用保持器５に関しては、軸方向内側が軸方向一方側に相当し、かつ、軸方向外側が軸方向他方側に相当する。これに対し、軸方向外側のアンギュラ玉軸受用保持器５に関しては、軸方向外側が軸方向一方側に相当し、かつ、軸方向内側が軸方向他方側に相当する。

アンギュラ玉軸受用保持器５は、合成樹脂を射出成形（アキシアルドロー成形）することにより全体が一体に造られた、いわゆる冠型のアンギュラ玉軸受用保持器であって、全体として円環形状を有している。

アンギュラ玉軸受用保持器５を構成する合成樹脂としては、ポリアミド６６（ＰＡ６６）の他、ポリアミド６（ＰＡ６）、ポリアミド４６（ＰＡ４６）、ポリアミド９Ｔ（ＰＡ９Ｔ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、フェノール樹脂（ＰＦ）などの各種の合成樹脂を採用することができる。これらの合成樹脂には、必要に応じて、ガラス繊維、カーボン繊維、アラミド繊維などの各種の強化繊維を混入することができる。

アンギュラ玉軸受用保持器５は、円環形状を有するリム部２４と、リム部２４の円周方向複数個所から軸方向一方側にそれぞれ伸長した複数本の柱部２５と、複数個のポケット２６とを備える。

複数個のポケット２６のそれぞれは、玉４を転動自在に保持する部分であり、円周方向に隣り合う１対の柱部２５とリム部２４とにより三方が囲まれた部分に備えられている。ポケット２６の内面は、円周方向に対向したポケット側面２６ａとポケット底面２６ｂとにより、おおよそ部分球状凹面又は部分円筒凹面に構成されている。ポケット側面２６ａ及びポケット底面２６ｂは、玉４の転動面を包み込むように保持する機能を有し、ポケット２６の中心Ｃと玉４の中心Ｏとを一致させた状態で、玉４の転動面に対して微小隙間を介して対向する。

リム部２４は、円筒面状の内周面を有し、かつ、ハブ３の外周面のうちの複列の内輪軌道１１ａ、１１ｂ同士の間部分の外径よりも大きい内径を有する。また、リム部２４は、円筒面状の外周面を有し、かつ、外輪２の内周面のうちの複列の外輪軌道６ａ、６ｂ同士の間部分の内径よりも小さい外径を有する。

リム部２４の軸方向一方側の側面の円周方向等間隔複数箇所には、柱部２５の軸方向他方側の端部が接続されている。リム部２４の軸方向一方側の側面のうち、柱部２５から円周方向に外れた部分のそれぞれは、ポケット底面２６ｂを構成し、凹曲面状に構成されている。ポケット底面２６ｂは、ポケット２６の中心Ｃを中心とし、かつ、玉４の転動面の曲率半径よりも３％程度大きい曲率半径を有する、凹曲面（球状凹面）である。リム部２４の軸方向他方側の側面は、リム部２４の中心軸に直交する仮想平面上に存在する平坦面により構成されている。

複数本の柱部２５のそれぞれは、円周方向側面２５ａを有し、リム部２４の円周方向複数箇所から軸方向一方側に伸長している。柱部２５の円周方向側面２５ａは、一部を除いてポケット側面２６ａを構成する。柱部２５の径方向内側面は、リム部２４の内周面から軸方向一方側に伸長しており、軸方向一方側の端部を除き、リム部２４の内周面と同一の仮想円筒面上に存在している。柱部２５の径方向外側面は、軸方向一方側に向かうほど径方向外側に伸長した円弧状の母線形状を有する軸方向他方側部と、リム部２４の中心軸と略平行に配置された直線状の母線形状を有する軸方向一方側部とからなる。このため、柱部２５は、軸方向他方側部において、軸方向一方側に向かうほど径方向幅が大きくなっている。柱部２５は、円周方向側面２５ａの径方向外側部と径方向内側部との境界に、パーティングライン２７を有する。パーティングライン２７は、射出成形時における、上型と下型との突き合わせ部に形成される。

柱部２５は、玉４のピッチ円Ｐ（図４参照）が通過する部分を含む軸方向一方側の端部から軸方向中間部にわたる範囲に、円周方向に隣り合うポケット２６同士を連通する切り欠き２８を有する。換言すれば、切り欠き２８は、柱部２５の軸方向一方側の端面及び円周方向両側面２５ａに開口している。切り欠き２８は、図２に示す、円周方向視で、略矩形の開口形状を有している。柱部２５は、切り欠き２８を径方向両側から挟むように、外径側爪部２９及び内径側爪部３０を有している。

柱部２５の円周方向側面２５ａに開口した切り欠き２８の開口縁部は、円周方向視で略Ｕ字形状（コ字形状）を有しており、外径側開口縁部２８ａと、内径側開口縁部２８ｂと、奥側開口縁部２８ｃとを備える。切り欠き２８の開口縁部は、柱部２５の円周方向側面２５ａと切り欠き２８の内面との接続部と言い換えることができる。外径側開口縁部２８ａ、内径側開口縁部２８ｂ、及び、奥側開口縁部２８ｃのそれぞれは、微分不能な角部からなる稜部である。

外径側開口縁部２８ａは、ポケット２６の中心Ｃよりも径方向外側に配置され、軸方向に略直線状に伸長している。内径側開口縁部２８ｂは、ポケット２６の中心Ｃよりも径方向内側に配置され、軸方向一方側に向かうほど径方向内側に向かう方向に略直線状に伸長している。奥側開口縁部２８ｃは、径方向外側部が略円弧状に湾曲し、かつ、径方向内側部が径方向に略直線状に伸長しており、外径側開口縁部２８ａの軸方向他方側の端部と内径側開口縁部２８ｂの軸方向他方側の端部とをつないでいる。

図示の例では、柱部２５の円周方向側面２５ａのうちで、パーティングライン２７よりも径方向外側に存在する部分の軸方向他方側半部（図２、図３、図５及び図６中に記号Ｄを付した部分）は、当該部分の径方向内側に配置された部分（後述する大径凹面部３２）よりも円周方向に大きく凹んでいる。このため、柱部２５の円周方向側面２５ａのうちで、パーティングライン２７よりも径方向外側に存在する部分の軸方向他方側半部は、ポケット側面２６ａを構成しない。換言すれば、本例では、柱部２５の円周方向側面２５ａのうちで、パーティングライン２７よりも径方向外側に存在する部分の軸方向他方側半部を除いた部分が、ポケット側面２６ａを構成する。

ポケット側面２６ａは、径方向中間部（中央部）から径方向両側に向かうほど、ポケット２６の内側に張り出すように湾曲している。これにより、円周方向に関するポケット２６の開口幅は、ポケット２６の径方向外側の端部及びポケット２６の径方向内側の端部において、玉４の直径よりも小さくなっている。このため、玉４が、ポケット２６の内側から径方向外側及び径方向内側に抜け出ることが防止される。

ポケット側面２６ａは、軸方向中間部から軸方向両側に向かうほど、ポケット２６の内側に張り出すように湾曲している。これにより、円周方向に関するポケット２６の開口幅は、ポケット２６の軸方向一方側の端部及びポケット２６の軸方向他方側の端部において、玉４の直径よりも小さくなっている。このため、玉４が、ポケット２６の内側から軸方向一方側に抜け出ることが防止される。

本例では、切り欠き２８の開口縁部と、ポケット２６内に保持された玉４の転動面の赤道部分（Ｅ）とが非接触となるように、柱部２５の円周方向側面２５ａのうちで、ポケット側面２６ａを構成する部分の形状を工夫している。本例では、図２に示すように、切り欠き２８の開口縁部は、内径側開口縁部２８ｂの軸方向中間部に位置する対向部α、及び、奥側開口縁部２８ｃの径方向外側部に位置する対向部βにおいて、玉４の転動面の赤道部分（Ｅ）と対向する。そこで、２箇所の対向部α及びβが、玉４の転動面の赤道部分（Ｅ）と接触することを防止するために、ポケット側面２６ａの形状を工夫している。

本例では、柱部２５の円周方向側面２５ａのうちでポケット側面２６ａを構成する部分を、曲率半径の異なる複数の凹面部を含む複合面としている。具体的には、ポケット側面２６ａを、基準凹面部３１と、干渉回避用の大径凹面部３２とを含む、複合面としている。

基準凹面部３１は、ポケット底面２６ｂを構成する凹曲面の曲率中心と一致するポケット２６の中心Ｃを中心とし、かつ、玉４の転動面の曲率半径よりも３％程度大きい曲率半径を有する、凹曲面（球状凹面）である。このため、基準凹面部３１は、ポケット底面２６ｂと同一の仮想球面上に存在する。

これに対し、大径凹面部３２は、ポケット２６の中心Ｃを中心とし、かつ、玉４の転動面の曲率半径よりも５％程度大きい曲率半径を有する、凹曲面（球状凹面）である。このため、大径凹面部３２は、基準凹面部３１よりも大きい曲率半径を有している。

したがって、ポケット２６の中心Ｃと玉４の中心Ｏとを一致させた状態で、玉４の転動面と大径凹面部３２との間の隙間は、玉４の転動面と基準凹面部３１との間の隙間よりも大きくなる。換言すれば、玉４の転動面とポケット２６の内面との間の隙間は、大径凹面部３２が備えられた部分で、基準凹面部３１が備えられた部分よりも大きくなる。

本例では、上述のような大径凹面部３２の形成範囲内に、切り欠き２８の開口縁部と玉４の転動面の赤道部分（Ｅ）とが対向する２箇所の対向部α及びβのそれぞれが含まれるように、大径凹面部３２を、ポケット側面２６ａのうちで、柱部２５の円周方向側面２５ａの径方向外端縁と玉４の転動面の赤道部分（Ｅ）とが対向する部分（図２中のＸ点）、及び、柱部２５の円周方向側面２５ａの径方向内端縁と玉４の転動面の赤道部分（Ｅ）とが対向する部分（図２中のＹ点）のそれぞれを含む軸方向範囲（Ｚ１）に設けている。

別の言い方をすれば、図２～図６に斜格子模様で示すように、柱部２５の円周方向側面２５ａのうちで、パーティングライン２７よりも径方向内側に存在する部分の、軸方向他方側部から軸方向中間部にわたる範囲に大径凹面部３２を設け、かつ、図２～図６に斜線模様で示すように、柱部２５の円周方向側面２５ａのうちで、パーティングライン２７よりも径方向外側に存在する部分の軸方向中間部に大径凹面部３２を設けている。

基準凹面部３１は、ポケット側面２６ａのうちで、大径凹面部３２から外れた部分に備えられている。具体的には、基準凹面部３１は、柱部２５の円周方向側面２５ａの軸方向一方側の端部に備えられている。基準凹面部３１は、切り欠き２８の軸方向一方側半部を径方向両側から挟むように配置されている。換言すれば、基準凹面部３１は、外径側爪部２９の円周方向側面の軸方向一方側部分及び内径側爪部３０の円周方向側面の軸方向一方側部分のそれぞれに設けられている。

ポケット側面２６ａは、基準凹面部３１と大径凹面部３２とを接続する、段差面部３３をさらに有する。段差面部３３は、柱部２５の円周方向側面２５ａのうちで、パーティングライン２７よりも径方向外側に存在する基準凹面部３１と大径凹面部３２との間に備えられている。換言すれば、段差面部３３は、外径側爪部２９の円周方向側面の軸方向中間部に備えられている。段差面部３３は、径方向に伸長し、帯状に構成されている。

本例では、ポケット側面２６ａのうちで、パーティングライン２７よりも径方向内側に存在する部分の軸方向他方側部を、大径凹面部３２により構成しているため、大径凹面部３２とポケット底面２６ｂとを、第２の段差面部３４により接続している。第２の段差面部３４は、凹曲面であるポケット底面２６ｂの外周縁に沿って備えられており、軸方向視で略Ｃ字形状を有する。

玉４をポケット２６の内側に挿入する作業は、円周方向に隣り合う１対の柱部２５の軸方向一方側の端部同士の間隔を弾性的に拡げ、玉４をポケット２６の内側に押し込むことによって行う。

本例のアンギュラ玉軸受用保持器５は、固定型と移動型とを用いた、アキシアルドローによる射出成形によって造ることができるが、従来から知られた各種の射出成形法により造ることもできる。

以上のような本例のアンギュラ玉軸受用保持器５によれば、円周方向に隣り合うポケット２６同士の円周方向距離を短くすることができて、保持できる玉４の数を増やすことができるとともに、玉４とポケット２６との間で発生する摩擦を低減できる。
すなわち、本例では、柱部２５のうちで、玉４のピッチ円Ｐが通過する部分を含む、軸方向一方側の端部から軸方向中間部にわたる範囲に切り欠き２８を形成している。このため、柱部に切り欠きを備えない構造に比べて、円周方向に隣り合うポケット２６（玉４）同士の円周方向距離を短くすることができる。このため、アンギュラ玉軸受用保持器５により保持可能な玉４の数を増やすことが可能になり、ハブユニット軸受１の基本動定格荷重Ｃｒの向上を図れる。

また、本例では、柱部２５の円周方向側面２５ａのうちでポケット側面２６ａを構成する部分を、曲率半径が互いに異なる基準凹面部３１と大径凹面部３２とを含む複合面とし、基準凹面部３１よりも曲率半径の大きい大径凹面部３２を、ポケット側面２６ａのうちで、切り欠き２８の開口縁部と玉４の転動面の赤道部分（Ｅ）とが対向する２箇所の対向部α及びβを含む、軸方向範囲（Ｚ１）に設けている。このため、玉４の転動面が柱部２５の円周方向側面２５ａを押す際にも、玉４の転動面を、大径凹面部３２に備えられた２箇所の対向部α及びβには接触させずに、基準凹面部３１にのみ接触させることができる。したがって、稜部である切り欠き２８の開口縁部が、玉４の転動面の赤道部分（Ｅ）と接触することを防止できる。この結果、玉４の転動面に付着したグリースが、切り欠き２８の開口縁部（２箇所の対向部α及びβ）によって掻き取られることを防止できる。このため、玉４の転動面と外輪軌道６ａ、６ｂ及び内輪軌道１１ａ、１１ｂとの転がり接触部を潤滑するグリースが不足することを防止でき、発熱によってアンギュラ玉軸受用保持器５に変形や損傷が生じたり、ハブユニット軸受１の動トルクが増加したりするなどの問題を生じることを防止できる。これにより、軸受寿命を十分に確保できる。

また、玉４の転動面が柱部２５の円周方向側面２５ａを押す際に、玉４の凸曲面状の転動面を、凹曲面である基準凹面部３１に接触させることができるため、玉４とポケット２６との間で発生する摩擦を低減できる。さらに、玉４の転動面は、ポケット２６の内面に対して、赤道部分（Ｅ）から離れた部分で接触し、玉４の転動面とポケット２６の内面との接触部分の相対速度を低下させることができるため、この面からも、玉４とポケット２６との間の摩擦を低減できる。特に本例では、大径凹面部３２を、柱部２５の円周方向側面２５ａの径方向外端縁と玉４の転動面の赤道部分（Ｅ）とが対向する部分（図２中のＸ点）、及び、柱部２５の円周方向側面２５ａの径方向内端縁と玉４の転動面の赤道部分（Ｅ）とが対向する部分（図２中のＹ点）のそれぞれを含む、広い軸方向範囲（Ｚ１）に設けているため、玉４の転動面とポケット２６の内面との接触部分の相対速度を十分に低下させることができ、玉４とポケット２６との間の摩擦を十分に低減できる。

［実施の形態の第２例］
実施の形態の第２例について、図７を用いて説明する。

本例では、実施の形態の第１例の構造に比べて、ポケット側面２６ａに設ける大径凹面部３２ａの形成範囲、すなわち軸方向範囲（Ｚ２）を小さくしている。

本例では、大径凹面部３２ａの形成範囲内に、切り欠き２８の開口縁部と玉４の転動面の赤道部分（Ｅ）とが対向する２箇所の対向部α及びβのそれぞれが含まれるように、大径凹面部３２ａを、対向部αよりもわずかに軸方向一方側に位置する部分から対向部βよりもわずかに軸方向他方側に位置する部分にわたる軸方向範囲（Ｚ２）に設けている。

別の言い方をすれば、図７に斜格子模様で示すように、内径側爪部３０の円周方向側面の軸方向中間部に大径凹面部３２ａを設け、かつ、図７に斜線模様で示すように、外径側爪部２９の円周方向側面の軸方向中間部に大径凹面部３２ａを設けている。

本例では、大径凹面部３２ａの形成範囲を小さくした分だけ、基準凹面部３１の形成範囲を大きくしている。

以上のような構成を有する本例では、大径凹面部３２ａの形成範囲を実施の形態の第１例の構造に比べて小さくしているため、柱部２５の剛性（肉厚）を確保することができる。また、ポケット２６内に保持された玉４の姿勢を安定化させることができる。
その他の構成及び作用効果については、実施の形態の第１例と同じである。

［実施の形態の第３例］
実施の形態の第３例について、図８を用いて説明する。

本例では、実施の形態の第１例及び第２例とは異なり、ポケット側面２６ａに、基準凹面部３１よりも曲率半径の大きい大径凹面部３２（図２等参照）は設けていない。本例では、柱部２５の円周方向側面２５ａのうちでポケット側面２６ａを構成する部分を、基準凹面部３１と、小径凹面部３５とを含む、複合面としている。

小径凹面部３５は、基準凹面部３１と同様にポケット２６の中心Ｃを中心とし、玉４の転動面の曲率半径よりも１～２％程度大きい曲率半径を有する、凹曲面である。このため、小径凹面部３５は、基準凹面部３１よりも小さい曲率半径を有している。したがって、ポケット２６の中心Ｃと玉４の中心Ｏとを一致させた状態で、玉４の転動面と小径凹面部３５との間の隙間は、玉４の転動面と基準凹面部３１との間の隙間よりも小さくなる。

基準凹面部３１は、ポケット側面２６ａのうちで、切り欠き２８の開口縁部と玉４の転動面の赤道部分（Ｅ）とが対向する２箇所の対向部α及びβを含む範囲に設けられている。これに対し、小径凹面部３５は、ポケット側面２６ａのうちで、基準凹面部３１から外れた部分に設けられている。具体的には、図８に梨子地模様で示すように、小径凹面部３５は、ポケット側面２６ａのうち、パーティングライン２７よりも径方向外側に存在する部分の軸方向一方側部分に設けられている。換言すれば、小径凹面部３５は、外径側爪部２９の円周方向側面の軸方向一方側部分に設けられている。

以上のような本例では、玉４の転動面が柱部２５の円周方向側面２５ａを押す際に、玉４の転動面を、基準凹面部３１に備えられた２箇所の対向面部α及びβには接触させずに、小径凹面部３５にのみ接触させることができる。したがって、稜部である切り欠き２８の開口縁部が、玉４の転動面の赤道部分（Ｅ）と接触することを防止できる。この結果、玉４の転動面に付着したグリースが、切り欠き２８の開口縁部によって掻き取られることを防止できる。

また、本例のポケット２６の内面形状は、無理抜き部や曲率が変化する部分が存在しないため、それぞれの先端部が球形状でかつ基端部が半円筒形状を有する上型及び下型をアキシアル方向に組み合わせて成る、一般的な射出成形型を使用して製造できる。このため、射出成形型の製造コストを低く抑えられるとともに、射出成形性を良好にできる。
その他の構成及び作用効果については、実施の形態の第１例と同じである。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれに限定されることなく、発明の技術思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。また、実施の形態の各例の構造は、矛盾を生じない限りにおいて、適宜組み合わせて実施することができる。

本発明を実施する場合に、アンギュラ玉軸受用保持器の回転方向が一方向に限定される場合には、柱部の円周方向両側面のうち、玉によって円周方向に押される回転方向後方側を向いた円周方向側面のみを、曲率半径の異なる複数の凹面部を含む複合面から構成し、回転方向前方側を向いた円周方向側面については、単一面など、その他の形状を採用しても良い。

上述した実施の形態の各例では、柱部の円周方向側面のうちの一部が、ポケット側面を構成しない構造について説明したが、本発明は、柱部の円周方向側面の全体がポケット側面を構成する構造に適用することもできる。

本発明のアンギュラ玉軸受は、第３世代のハブユニット軸受に限らず、例えば、第１世代のハブユニット軸受、第２世代のハブユニット軸受などの、他の世代のハブユニット軸受に適用することもできる。また、本発明のアンギュラ玉軸受は、ハブユニット軸受に限らず、各種機械装置に組み込まれる単列又は複列のアンギュラ玉軸受に適用することができる。

１ ハブユニット軸受
２ 外輪
３ ハブ
４ 玉
５ アンギュラ玉軸受用保持器
６ａ、６ｂ 外輪軌道
７ 静止フランジ
８ 支持孔
９ ハブ輪
１０ 内輪
１１ａ、１１ｂ 内輪軌道
１２ 軸部
１３ 回転フランジ
１４ パイロット部
１５ スプライン孔
１６ 段差面
１７ 固定筒部
１８ かしめ部
１９ 取付孔
２０ スタッド
２１ 環状空間
２２ａ、２２ｂ シール装置
２４ リム部
２５ 柱部
２６ ポケット
２６ａ ポケット側面
２６ｂ ポケット底面
２７ パーティングライン
２８ 切り欠き
２８ａ 外径側開口縁部
２８ｂ 内径側開口縁部
２８ｃ 奥側開口縁部
２９ 外径側爪部
３０ 内径側爪部
３１ 基準凹面部
３２、３２ａ 大径凹面部
３３ 段差面部
３４ 第２の段差面部
３５ 小径凹面部
１００ アンギュラ玉軸受用保持器
１０１ ハブユニット軸受
１０２ 外輪
１０２ａ 外輪軌道
１０３ ハブ
１０３ａ 内輪軌道
１０４ 玉
１０５ リム部
１０６ 柱部
１０７ ポケット
１０８ 切り欠き

Claims (4)

1. 円環状のリム部と、
   前記リム部の円周方向複数箇所から軸方向一方側にそれぞれ伸長する複数本の柱部と、
   円周方向に隣り合う１対の前記柱部と前記リム部とにより三方が囲まれた、玉を保持するための複数のポケットと、を備え、
   前記柱部は、円周方向に隣り合う１対の前記ポケット同士を連通する切り欠きを有し、
   前記柱部の円周方向側面のうちで前記ポケットの側面を構成するポケット側面を、曲率半径の異なる複数の凹面部を含む複合面から構成し、前記柱部の円周方向側面に開口した前記切り欠きの開口縁部と前記ポケット内に保持される玉の転動面の赤道部分とを非接触とした、
   アンギュラ玉軸受用保持器。
2. 前記ポケット側面は、前記切り欠きの開口縁部のうちで前記玉の転動面の赤道部分と対向する部分を含む範囲に、当該範囲から外れた部分よりも曲率半径の大きい大径凹面部を有する、請求項１に記載したアンギュラ玉軸受用保持器。
3. 前記ポケット側面は、前記柱部の円周方向側面の径方向外端縁と前記玉の転動面の赤道部分とが対向する部分、及び、前記柱部の円周方向側面の径方向内端縁と前記玉の転動面の赤道部分とが対向する部分のそれぞれを含む軸方向範囲に、前記大径凹面部を有する、請求項２に記載したアンギュラ玉軸受用保持器。
4. 内周面にアンギュラ型の複列の外輪軌道を有する外輪部材と、
   外周面にアンギュラ型の複列の内輪軌道を有する内輪部材と、
   前記複列の外輪軌道と前記複列の内輪軌道との間に配置された複数個の玉と、
   前記玉を転動自在に保持するための保持器と、を備え、
   前記保持器が、請求項１～３のうちのいずれか１項に記載したアンギュラ玉軸受用保持器であり、
   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のハブユニット軸受として用いられる、
   アンギュラ玉軸受。

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