JP5644665B2

JP5644665B2 - 軸受ユニット

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Publication number: JP5644665B2
Application number: JP2011110123A
Authority: JP
Inventors: 八大萩生田
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2011-05-17
Filing date: 2011-05-17
Publication date: 2014-12-24
Anticipated expiration: 2031-05-17
Also published as: JP2012240474A

Description

本発明は、例えば自動車の車輪側構成品（例えば、ディスクホイール）を車体側構成品（例えば、懸架装置（ナックル））に対して回転自在に支持するための軸受ユニットに関する。

従来、この種の軸受ユニットとして、各種のものが知られている（例えば、特許文献１参照）。その一例として、図３(ａ),(ｂ)に示された軸受ユニットは、車体側構成品（例えば、懸架装置（ナックル）Ｎ）に固定されて常時非回転状態に維持される環状の静止輪（外輪）２と、静止輪２の内側に対向して設けられ、かつ、車輪側構成品（例えば、図示しないディスクホイール）に接続されて共に回転する環状の回転輪（内輪）４と、静止輪２と回転輪４との間に複列（例えば２列）で回転可能に組み込まれた複数の転動体６,８とを備えている。

静止輪（外輪）２は中空円筒状を成しており、回転輪（内輪）４の外周を覆うように配置されている。静止輪２と回転輪４との間には、軸受ユニット内部を密封するための密封部材（例えば、車体側のパックシール１０ａ、車輪側のリップシール１０ｂ）が設けられている。なお、転動体６,８として、図面では「玉」を例示しているが、軸受ユニットの種類や使用目的などに応じて「ころ」が適用される場合もある。

また、静止輪（外輪）２には、その外周から外方に向って放射状に突出し、かつ、当該静止輪（外輪）２を車体側構成品（懸架装置（ナックル）Ｎ）に固定するための複数（例えば、３〜４個）の固定フランジ２ａが周方向に沿って所定間隔で構成（一体成形）されている。この場合、それぞれの固定フランジ２ａのフランジ面２ｍを、車体側構成品（懸架装置（ナックル）Ｎ）の軸受取付面Ｎｍに当て付けた状態で、例えば、懸架装置（ナックル）Ｎの車体側（インボード側）から、複数（例えば、３〜４本）の固定用ボルトＢｔ（ナックルボルトともいう）を、各固定フランジ２ａの固定孔２ｂに１本ずつ挿入して締結することで、当該軸受ユニット（具体的には、静止輪（外輪）２）を懸架装置（ナックル）Ｎに固定することができる。

一方、回転輪（内輪）４には、車輪側構成品（例えば、ディスクホイール）を支持しつつ共に回転する略円筒形状のハブ１２が設けられており、ハブ１２には、例えばディスクホイールが固定されるハブフランジ１２ａが突設されている。ハブフランジ１２ａは、静止輪（外輪）２を越えて外方（ハブ１２の半径方向外側）に向って延出しており、その延出縁付近には、周方向に沿って所定間隔で配置された複数のハブボルト１４が設けられている。この場合、複数のハブボルト１４をディスクホイールに形成されたボルト孔（図示しない）に差し込んでハブナット（図示しない）で締付けることで、当該ディスクホイールをハブフランジ１２ａに対して位置決めして固定することができる。

また、ハブ１２（回転輪４）には、その車体側（インボード側）に環状の回転輪構成体１６（ハブ１２と共に回転輪４を構成する内輪）が嵌合されるようになっている。この場合、例えば静止輪２と回転輪４との間に複数の転動体６,８を組み込んだ状態（具体的には、各転動体６,８を保持器１８で保持した状態）で、回転輪構成体１６をハブ１２に形成された段部１２ｂまで嵌合させた後、ハブ１２の車体側端部の加締め領域１２ｍを塑性変形させて、当該加締め領域１２ｍを回転輪構成体１６の周端部１６ｓに沿って加締める（密着させる）ことで、当該回転輪構成体１６を回転輪４（ハブ１２）に固定することができる。

このとき、軸受ユニットには所定の予圧が付与された状態となり、この状態において、複列の各転動体６,８は、互いに所定の接触角を成して静止輪２と回転輪４との間（具体的には、複列の静止輪軌道面Ｓ１,Ｓ２と、これらに対向した回転輪軌道面Ｔ１,Ｔ２との間）に沿って回転可能に組み込まれる。このとき、２つの接触点を結んだ作用線（図示しない）は、それぞれの軌道面Ｓ１,Ｓ２、Ｔ１,Ｔ２に直交し、かつ、各転動体６,８の中心を通り、軸受ユニットの中心線上の１点（作用点）で交わる。これにより背面組合せ形（ＤＢ）軸受が構成される。

このような構成において、自動車走行中に車輪に作用した力は、全てディスクホイールから軸受ユニットを通じて懸架装置（ナックル）Ｎに伝達されることになり、その際、軸受ユニットには、各種の荷重（ラジアル荷重、アキシアル荷重、モーメント荷重など）が作用する。しかし、軸受ユニットは、上述したような背面組合せ形（ＤＢ）軸受となっているため、各種の荷重に対して高い剛性が維持される。

なお、上記した軸受ユニットには、等速ジョイントＣＶＪが連結されるようになっており、例えばドライブシャフトの角度の変化に追従して、当該等速ジョイントＣＶＪが自由に角度変化することで、所定トルクの駆動力が軸受ユニットを介してディスクホイールに円滑に伝達されることになる。

特開２００８−１８７６５号公報

ところで、軸受ユニット（静止輪（外輪）２）を懸架装置（ナックル）Ｎに固定する場合において、懸架装置（ナックル）Ｎの車体側（インボード側）から、複数（例えば、３〜４本）の固定用ボルトＢｔを、上記した各固定フランジ２ａの固定孔２ｂに１本ずつ挿入して締結する際に、当該固定フランジ２ａが変形することで、静止輪（外輪）２の内周に沿って周方向に連続して形成されている複列の静止輪軌道面Ｓ１,Ｓ２の真円度（円形形体の幾何学的に正しい円からの狂いの大きさ）が許容範囲を超えて、真円度崩れを発生してしまう場合がある。

具体的に説明すると、図３(ｂ)に示すように、静止輪（外輪）２は、固定フランジ２ａに対して、車輪側（アウトボード側）に延在する中空円筒状の車輪側円筒部Ｐ１と、車体側（インボード側）に延在する中空円筒状の車体側円筒部Ｐ２とを備えている。なお、車輪側円筒部Ｐ１は、固定フランジ２ａから車輪側端部Ｅ１に亘って所定の肉厚で周方向に連続して構成されており、一方、車体側円筒部Ｐ２は、固定フランジ２ａから車体側端部Ｅ２に亘って所定の肉厚で周方向に連続して構成されている。

また、上記した複列の静止輪軌道面Ｓ１,Ｓ２において、一方の静止輪軌道面Ｓ１（以下、車輪側軌道面Ｓ１という）は、車輪側円筒部Ｐ１の内周に形成されており、他方の静止輪軌道面Ｓ２（以下、車体側軌道面Ｓ２という）は、車体側円筒部Ｐ２寄りの内周に形成されている。

ここで、固定フランジ２ａの固定孔２ｂに固定用ボルトＢｔを挿入し締結すると、そのときの締結力が車輪側円筒部Ｐ１及び車体側円筒部Ｐ２に作用する。このとき、車輪側円筒部Ｐ１に作用した締結力は、当該車輪側円筒部Ｐ１を一部固定フランジ２ａに引き寄せる方向（別の捉え方をすると、当該車輪側円筒部Ｐ１を引き伸ばす方向）に作用する。これにより、車輪側円筒部Ｐ１が固定フランジ２ａに引き伸ばされた分だけ、車輪側軌道面Ｓ１の真円度崩れが生じ、当該車輪側軌道面Ｓ１は、一方向に長径化した楕円形状に変形してしまう。

これに対して、車体側円筒部Ｐ２に作用した締結力は、当該車体側円筒部Ｐ２を一部固定フランジ２ａから押し離す方向（別の捉え方をすると、当該車体側円筒部Ｐ２を押し潰す方向）に作用する。これにより、車体側円筒部Ｐ２が固定フランジ２ａから押し潰された分だけ、車体側軌道面Ｓ２の真円度崩れが生じ、当該車体側軌道面Ｓ２は、他方向（即ち、上記した車輪側円筒部Ｐ１を引き伸ばす方向に直交する方向）に長径化した楕円形状に変形してしまう。

この結果、車輪側軌道面Ｓ１と車体側軌道面Ｓ２とは、互いに直交する方向に長径化した楕円形状に変形してしまうこととなる。例えば、静止輪（外輪）２を懸架装置（ナックル）Ｎに固定した状態において、垂直方向と水平方向との位置関係に基づいて、車輪側軌道面Ｓ１と車体側軌道面Ｓ２との長径化方向を規定すると、上記した固定用ボルトＢｔの締結力によって、車輪側円筒部Ｐ１は、垂直方向に引き伸ばされ、一方、車体側円筒部Ｐ２は、垂直方向に押し潰される。これにより、車輪側軌道面Ｓ１は、垂直方向に長径化した楕円形状に変形し、一方、車体側軌道面Ｓ２は、水平方向に長径化した楕円形状に変形する。なお、かかる変形は、固定フランジ２ａの固定孔２ｂの位置が、周方向に沿って不等配の度合いが大きくなるに従って大きくなる。

このような変形が生じる第１の要因としては、各固定フランジ２ａのフランジ面２ｍ、或いは、懸架装置（ナックル）Ｎの軸受取付面Ｎｍの平坦度の問題がある。即ち、互いに幾何学的に平坦面でない平面同士を複数（例えば、３〜４本）の固定用ボルトＢｔで密着させようとしているため、各固定用ボルトＢｔ近傍は密着できるが、固定用ボルトＢｔ相互間の部位は互いに隙間が開くような方向に変形してしまう。その結果、固定フランジ２ａは、車輪側（アウトボード側）に向けて凸形状に変形し、それが車輪側円筒部Ｐ１並びに車体側円筒部Ｐ２に伝播することで、車輪側軌道面Ｓ１並びに車体側軌道面Ｓ２の真円度崩れを起こす。

これに対処する方策としては、例えばフランジ面２ｍ、軸受取付面Ｎｍの平坦度を向上させればよいが、静止輪（外輪）２の原材料である中〜高炭素鋼を断続切削する表面加工は、それに要する時間と手間がかかるため、その分だけ軸受ユニットの製造コストが上昇してしまう。

また、上記した変形が生じる第２の要因としては、固定用ボルトＢｔの軸力の影響によって、各固定フランジ２ａの固定孔２ｂ近傍において、そのフランジ面２ｍと、懸架装置（ナックル）Ｎの軸受取付面Ｎｍが変形することである。この変形においても、上記した第１の要因の場合と同様に、固定フランジ２ａは、車輪側（アウトボード側）に向けて凸形状に変形し、それが車輪側円筒部Ｐ１並びに車体側円筒部Ｐ２に伝播することで、車輪側軌道面Ｓ１並びに車体側軌道面Ｓ２の真円度崩れを起こす。

これに対処する方策としては、フランジ面２ｍ及び軸受取付面Ｎｍのいずれか一方に、表面硬化処理を施せばよいが、所定の熱処理後に車輪側軌道面Ｓ１並びに車体側軌道面Ｓ２に対する研削処理が行われる静止輪（外輪）２では、各軌道面Ｓ１,Ｓ２に影響を与えることなく、フランジ面２ｍや軸受取付面Ｎｍに対して表面硬化処理を施すことは困難である。

また、他の方策としては、例えば、静止輪（外輪）２の車輪側円筒部Ｐ１及び車体側円筒部Ｐ２を厚肉化させて、その剛性を向上させれば、上記した車輪側軌道面Ｓ１並びに車体側軌道面Ｓ２の真円度崩れの発生を防止することができる。しかしながら、車輪側円筒部Ｐ１及び車体側円筒部Ｐ２を厚肉化は、軸受ユニット全体の質量の増加につながり、そうなると、バネ下荷重（重量）が増加し、その結果、乗り心地や操作性が低下してしまうだけでなく、低燃費化並びに省エネ化にも反することとなる。

本発明は、このような問題を解決するためになされており、その目的は、高い剛性を維持しつつ軽量化を図ると共に、静止輪の軌道面に対する真円度を一定に維持することを可能にする低コストの軸受ユニットを提供することにある。

このような目的を達成するために、本発明は、車体側構成品に固定されて常時非回転状態に維持される環状の静止輪と、
前記静止輪に対向して設けられ、かつ、車輪側構成品に接続されて共に回転する環状の回転輪とを有し、
前記静止輪には、当該静止輪を車体側構成品に固定するための複数の固定フランジが周方向に沿って所定間隔で構成されている軸受ユニットであって、前記静止輪は、前記固定フランジに対して、車輪側に延在する中空円筒状の車輪側円筒部と、車体側に延在する中空円筒状の車体側円筒部とを備え、前記車輪側円筒部には、静止輪の中心軸に直交する第１の方向に沿って対向した位置に、それぞれ、他の部位の肉厚よりも薄肉化させた車輪側薄肉部が設けられていると共に、前記車体側円筒部には、前記静止輪の中心軸に直交する第２の方向に沿って対向した位置に、それぞれ、他の部位の肉厚よりも薄肉化させた車体側薄肉部が設けられており、第１の方向と第２の方向とは、前記静止輪の中心軸回りにおいて、互いに直交する位置関係に規定され、前記車輪側円筒部は、前記固定フランジから車輪側端部に亘って所定の肉厚で周方向に連続して構成され、当該車輪側円筒部において、前記車輪側薄肉部は、当該車輪側円筒部の外周を周方向に沿って一部窪ませて、かつ、少なくとも前記固定フランジの車輪側領域から車輪側端部に亘って連続して形成されており、前記車体側円筒部は、前記固定フランジから車体側端部に亘って所定の肉厚で周方向に連続して構成され、当該車体側円筒部において、前記車体側薄肉部は、当該車体側円筒部の外周を周方向に沿って一部窪ませて、かつ、少なくとも前記固定フランジの車体側領域から車体側端部に亘って連続して形成されており、前記車輪側円筒部において、前記車輪側薄肉部の周方向相互間には、当該車輪側薄肉部よりも厚肉の前記車輪側厚肉部が構成され、これにより、前記車輪側薄肉部と前記車輪側厚肉部が、周方向に沿って交互に配置されており、前記車体側円筒部において、前記車体側薄肉部の周方向相互間には、当該車体側薄肉部よりも厚肉の前記車体側厚肉部が構成され、これにより、前記車体側薄肉部と前記車体側厚肉部が、周方向に沿って交互に配置されており、前記車輪側円筒部の前記車輪側薄肉部と、前記車体側円筒部の前記車体側薄肉部とは、前記静止輪の中心軸に沿った方向において、互いに重なり合わない位置関係で構成配置されており、前記静止輪を車体側構成品に固定した状態において、水平方向と、これに直交する垂直方向との位置関係に基づいて、前記車輪側円筒部の前記車輪側薄肉部は、前記水平方向に沿って互いに対向する位置に設けられており、前記車体側円筒部の前記車体側薄肉部は、前記垂直方向に沿って互いに対向する位置に設けられており、前記車輪側薄肉部は、一対設けられており、前記車体側薄肉部は、一対設けられており、前記各固定フランジには固定ボルトを挿入する固定孔が各１個づつ４個設けられており、前記固定孔の前記垂直方向間隔が前記水平方向間隔よりも大きく形成されている。
本発明では、前記車輪側薄肉部の除肉部の体積と前記車体側薄肉部の除肉部の体積が同じに形成されている。

本発明によれば、高い剛性を維持しつつ軽量化を図ると共に、静止輪の軌道面に対する真円度を一定に維持することを可能にする低コストの軸受ユニットを実現することができる。

(ａ)は、本発明の一実施形態に係る軸受ユニットに適用された静止輪（外輪）の基本構成を概略的に示す斜視図、(ｂ)は、本発明の一実施形態に係る軸受ユニットに適用された静止輪（外輪）の他の基本構成を概略的に示す斜視図。本発明の他の実施形態に係る軸受ユニットの構成を概略的に示す図であって、(ａ)は、水平方向から見た平面図、(ｂ)は、垂直方向から見た平面図、(ｃ)は、同図(ａ)に示された静止輪（外輪）のｃ−ｃ線に沿う断面図、(ｄ)は、矢印ｄ方向から見た軸受ユニットの平面図。 (ａ)は、懸架装置（ナックル）に固定された従来の軸受ユニットの構成を概略的に示す断面図、(ｂ)は、同図(ａ)に示された静止輪（外輪）と懸架装置（ナックル）との固定部位の構成を一部拡大して示す断面図。

以下、本発明の一実施形態に係る軸受ユニットについて添付図面を参照して説明する。なお、本実施形態は、図３(ａ),(ｂ)に示された軸受ユニット（具体的には、静止輪（外輪）２）の改良であるため、以下、改良部分の説明にとどめる。この場合、当該軸受ユニット（図３(ａ),(ｂ)）と同一の構成については、その構成に付された参照符号と同一の符号を、本実施形態に用いた図面上に付すことで、その説明を省略する。

図１(ａ)には、本実施形態に係る軸受ユニットに適用された静止輪（外輪）２の基本構成が示されており、当該静止輪（外輪）２は、上記した固定フランジ２ａに対して、車輪側（アウトボード側）に延在する中空円筒状の車輪側円筒部Ｐ１と、車体側（インボード側）に延在する中空円筒状の車体側円筒部Ｐ２とを備えている。この場合、車輪側円筒部Ｐ１は、固定フランジ２ａから車輪側端部Ｅ１に亘って所定の肉厚で周方向に連続して構成されており、一方、車体側円筒部Ｐ２は、固定フランジ２ａから車体側端部Ｅ２に亘って所定の肉厚で周方向に連続して構成されている。

車輪側円筒部Ｐ１には、静止輪（外輪）２の中心軸Ａｘに直交する第１の方向に沿って対向した位置に、それぞれ、他の部位の肉厚よりも薄肉化させた車輪側薄肉部２０（図面では、一方側の車輪側薄肉部２０のみ示す）が設けられている。また、車体側円筒部Ｐ２には、静止輪（外輪）２の中心軸Ａｘに直交する第２の方向に沿って対向した位置に、それぞれ、他の部位の肉厚よりも薄肉化させた車体側薄肉部２２が設けられている。この場合、第１の方向と第２の方向とは、静止輪（外輪）２の中心軸Ａｘ回りにおいて、互いに直交する位置関係に規定されている。

車輪側円筒部Ｐ１は、各固定フランジ２ａから車輪側端部Ｅ１に亘って所定の肉厚で周方向に連続して構成されている。当該車輪側円筒部Ｐ１において、車輪側薄肉部２０は、当該車輪側円筒部Ｐ１の外周Ｐ１ｓを周方向に沿って一部窪ませて（除肉して）、かつ、少なくとも各固定フランジ２ａの車輪側（アウトボード側）領域から車輪側端部Ｅ１に亘って連続して形成されている。

ここで、車輪側薄肉部２０について、車輪側円筒部Ｐ１の外周Ｐ１ｓを周方向に沿って一部窪ませる場合、その窪ませ量（窪ませ深さ）は、当該車輪側円筒部Ｐ１の肉厚に応じて設定されるため、ここでは特に数値限定しない。また、車輪側薄肉部２０の周方向に亘る形成領域（周方向長さ）は、当該車輪側薄肉部２０と、各固定フランジ２ａ（具体的には、当該固定フランジ２ａの各固定孔２ｂの下部近傍領域）とが、静止輪（外輪）２の中心軸Ａｘ方向に沿って相互に重ならないように設定することが好ましい。

更に、車輪側薄肉部２０の窪ませ形状は、図面では一例として、当該車輪側薄肉部２０を中心軸Ａｘに直交する方向に沿って断面した際の断面視において、矩形状に窪ませて形成したものが示されているが、これに限定されることはなく、例えば、長台形状、長楕円形状など各種の形状を適用することができる。要するに、車輪側円筒部Ｐ１の外周Ｐ１ｓを周方向に沿って一部窪ませ、他の部位の肉厚よりも薄肉化させた車輪側薄肉部２０を形成できればよい。

また、車輪側薄肉部２０の中心軸Ａｘ方向に沿った形成（幅）領域は、各固定フランジ２ａの車輪側（アウトボード側）領域（具体的には、車輪側近傍領域）から車輪側端部Ｅ１に亘って連続して形成してもよいし（図１(ａ)）、或いは、図１(ｂ)に示すように、各固定フランジ２ａの車輪側（アウトボード側）の直近（直下）から車輪側端部Ｅ１に亘って連続して形成してもよい。

このように車輪側円筒部Ｐ１において、車輪側円筒部Ｐ１の外周Ｐ１ｓを周方向に沿って一部窪ませ、他の部位の肉厚よりも薄肉化させた車輪側薄肉部２０を形成したことで、車輪側薄肉部２０の周方向相互間には、当該車輪側薄肉部２０よりも厚肉の車輪側厚肉部２４が構成され、これにより、車輪側円筒部Ｐ１には、車輪側薄肉部２０と車輪側厚肉部２４が、周方向に沿って交互に配置されている。

一方、車体側円筒部Ｐ２は、各固定フランジ２ａから車体側端部Ｅ２に亘って所定の肉厚で周方向に連続して構成されている。当該車体側円筒部Ｐ２において、車体側薄肉部２２は、当該車体側円筒部Ｐ２の外周Ｐ２ｓを周方向に沿って一部窪ませて（除肉して）、かつ、少なくとも固定フランジ２ａの車体側（インボード側）領域から車体側端部Ｅ２に亘って連続して形成されている。

ここで、車体側薄肉部２２について、車体側円筒部Ｐ２の外周Ｐ２ｓを周方向に沿って一部窪ませる場合、その窪ませ量（窪ませ深さ）は、当該車体側円筒部Ｐ２の肉厚に応じて設定されるため、ここでは特に数値限定しない。また、車体側薄肉部２２の周方向に亘る形成領域（周方向長さ）は、当該車体側薄肉部２２と、各固定フランジ２ａ（具体的には、当該固定フランジ２ａの各固定孔２ｂの下部近傍領域）とが、静止輪（外輪）２の中心軸Ａｘ方向に沿って相互に重なり合うように設定することが好ましい。

更に、車体側薄肉部２２の窪ませ形状は、図面では一例として、当該車体側薄肉部２２を中心軸Ａｘに直交する方向に沿って断面した際の断面視において、矩形状に窪ませて形成したものが示されているが、これに限定されることはなく、例えば、長台形状、長楕円形状など各種の形状を適用することができる。要するに、車体側円筒部Ｐ２の外周Ｐ２ｓを周方向に沿って一部窪ませ、他の部位の肉厚よりも薄肉化させた車体側薄肉部２２を形成できればよい。

また、車体側薄肉部２２の中心軸Ａｘ方向に沿った形成（幅）領域は、各固定フランジ２ａの車体側（インボード側）領域（具体的には、車体側近傍領域）から車体側端部Ｅ２に亘って連続して形成してもよいし（図１(ａ)）、或いは、図１(ｂ)に示すように、各固定フランジ２ａの車体側（インボード側）の直近（直下）から車体側端部Ｅ２に亘って連続して形成してもよい。なお、例えば図３(ａ)に示されたような従来（既存）の軸受ユニットにおいて、複列の各転動体６,８の接触角は、各固定フランジ２ａよりも車輪側（アウトボード側）に伸びるので、車体側薄肉部２２を、各固定フランジ２ａの車体側（インボード側）の直近（直下）まで形成しても、静止輪（外輪）２の剛性に影響を与えることはない。

このように車体側円筒部Ｐ２において、車体側円筒部Ｐ２の外周Ｐ２ｓを周方向に沿って一部窪ませ、他の部位の肉厚よりも薄肉化させた車体側薄肉部２２を形成したことで、車体側薄肉部２２の周方向相互間には、当該車体側薄肉部２２よりも厚肉の車体側厚肉部２６が構成され、これにより、車体側円筒部Ｐ２には、車体側薄肉部２２と車体側厚肉部２６が、周方向に沿って交互に配置されている。

上記した構成によれば、当該静止輪（外輪）２において、車輪側円筒部Ｐ１の車輪側薄肉部２０と、車体側円筒部Ｐ２の車体側薄肉部２２とは、静止輪（外輪）２の中心軸Ａｘに沿った方向において、互いに重なり合わない位置関係で構成配置されている。別の捉え方をすると、車輪側円筒部Ｐ１の車輪側薄肉部２０は、中心軸Ａｘに沿って、車体側円筒部Ｐ２の車体側厚肉部２６と互いに重なり合うと共に、車体側円筒部Ｐ２の車体側薄肉部２２は、中心軸Ａｘに沿って、車輪側円筒部Ｐ１の車輪側厚肉部２４と互いに重なり合う位置関係で配置構成されている。

ここで、静止輪（外輪）２を車体側構成品（懸架装置（ナックル）Ｎ）に固定した状態において（図３参照）、水平方向と、これに直交する垂直方向との位置関係に基づいて、上記した車輪側円筒部Ｐ１の車輪側薄肉部２０と、車体側円筒部Ｐ２の車体側薄肉部２２との位置関係を規定すると、車輪側円筒部Ｐ１の車輪側薄肉部２０は、水平方向に沿って互いに対向する位置に設けることが好ましいと共に、車体側円筒部Ｐ２の車体側薄肉部２２は、垂直方向に沿って互いに対向する位置に設けることが好ましい。

以上、本実施形態の軸受ユニットによれば、静止輪（外輪）２において、その車輪側円筒部Ｐ１の車輪側薄肉部２０を中心軸Ａｘに直交する第１の方向に沿って対向配置すると共に、その車体側円筒部Ｐ２の車体側薄肉部２２を中心軸Ａｘに直交する第２の方向に沿って対向配置し、かつ、第１の方向と第２の方向とを、中心軸Ａｘ回りにおいて、互いに直交する位置関係に規定したことで、静止輪（外輪）２を懸架装置（ナックル）Ｎに固定する際、固定用ボルトＢｔを上記した各固定フランジ２ａの固定孔２ｂに１本ずつ挿入して締結したときに、当該固定フランジ２ａが変形した場合でも、静止輪（外輪）２の内周に沿って周方向に連続して形成されている複列の車輪側軌道面Ｓ１及び車体側軌道面Ｓ２の真円度崩れが発生することはなく、これにより、各軌道面Ｓ１,Ｓ２の真円度を一定に（許容範囲内に）維持することができる。

具体的に説明すると、上記した実施形態において、静止輪（外輪）２の各固定フランジ２ａ（固定孔２ｂ）は、その位置が周方向に沿って不等配の度合いが大きく設定されている。即ち、静止輪（外輪）２を車体側構成品（懸架装置（ナックル）Ｎ）に固定した状態において（図３参照）、水平方向と、これに直交する垂直方向との位置関係に基づいて規定すると、一対の固定フランジ２ａ（固定孔２ｂ）が、中心軸Ａｘを直交する垂直方向に沿って対向した位置にそれぞれ設けられている。

この場合、車輪側円筒部Ｐ１の車輪側薄肉部２０を、中心軸Ａｘに直交する水平方向に沿って対向配置すると共に、車体側円筒部Ｐ２の車体側薄肉部２２を、中心軸Ａｘに直交する垂直方向に沿って対向配置すればよい。このとき、車輪側円筒部Ｐ１の車輪側厚肉部２４は、中心軸Ａｘに直交する垂直方向に沿って対向配置されると共に、車体側円筒部Ｐ２の車体側厚肉部２６は、中心軸Ａｘに直交する水平方向に沿って対向配置される。

そして、車輪側薄肉部２０の周方向に亘る形成領域（周方向長さ）については、当該車輪側薄肉部２０と、各固定フランジ２ａ（具体的には、当該固定フランジ２ａの各固定孔２ｂの下部近傍領域）とが、静止輪（外輪）２の中心軸Ａｘ方向に沿って相互に重ならないように設定する。これに対して、車体側薄肉部２２の周方向に亘る形成領域（周方向長さ）については、当該車体側薄肉部２２と、各固定フランジ２ａ（具体的には、当該固定フランジ２ａの各固定孔２ｂの下部近傍領域）とが、静止輪（外輪）２の中心軸Ａｘ方向に沿って相互に重なり合うように設定する。

これによれば、各固定フランジ２ａの固定孔２ｂに固定用ボルトＢｔを挿入し締結した際、車輪側円筒部Ｐ１に作用した締結力は、当該車輪側円筒部Ｐ１を垂直方向に引き伸ばすように作用するが、当該垂直方向には、車輪側厚肉部２４が対向配置されているため、当該引き伸ばし力に対する車輪側円筒部Ｐ１の耐性を維持向上させることができる。これにより、車輪側軌道面Ｓ１の真円度崩れを防止することができるため、当該車輪側軌道面Ｓ１の真円度を一定に（許容範囲内に）維持することができる。

これと同時に、各固定フランジ２ａの固定孔２ｂに固定用ボルトＢｔを挿入し締結した際、車体側円筒部Ｐ２に作用した締結力は、当該車体側円筒部Ｐ２を垂直方向に押し潰すように作用するが、当該垂直方向には、車体側厚肉部２６が対向配置されているため、当該押し潰し力に対する車体側円筒部Ｐ２の耐性を維持向上させることができる。これにより、車体側軌道面Ｓ２の真円度崩れを防止することができるため、当該車体側軌道面Ｓ２の真円度を一定に（許容範囲内に）維持することができる。

このとき、各固定フランジ２ａの固定孔２ｂに固定用ボルトＢｔを挿入し締結した際、車輪側円筒部Ｐ１に作用した垂直方向の引き伸ばし力、並びに、車体側円筒部Ｐ２に作用した垂直方向の押し潰し力によって、各固定フランジ２ａが変形し、これにより、懸架装置（ナックル）Ｎが車体側円筒部Ｐ２に接近して接触する場合が想定される。

しかしながら、車体側円筒部Ｐ２には、車体側薄肉部２２が垂直方向に対向配置されているため、当該車体側薄肉部２２が、接近してくる懸架装置（ナックル）Ｎに対する逃げ部として機能し、これにより、懸架装置（ナックル）Ｎが車体側円筒部Ｐ２に接触することはなく、その結果、懸架装置（ナックル）Ｎと車体側円筒部Ｐ２とを互いに非接触状態に維持することができる。即ち、懸架装置（ナックル）Ｎによる車体側円筒部Ｐ２の潰れ防止を図ることができる。

更に、本実施形態の軸受ユニットによれば、車輪側円筒部Ｐ１では、その水平方向に沿った対向位置を除肉して車輪側薄肉部２０を形成すると共に、車体側円筒部Ｐ２では、その垂直方向に沿った対向位置を除肉して車体側薄肉部２２を形成し、これにより、車輪側円筒部Ｐ１の車輪側厚肉部２４を、垂直方向両側に残留させると共に、車体側円筒部Ｐ２の車体側厚肉部２６を、水平方向両側に残留させることで、残留させた車輪側厚肉部２４及び車体側厚肉部２６によって静止輪（外輪）２を高い剛性に維持しつつ、同時に、除肉した車輪側薄肉部２０及び車体側薄肉部２２によって静止輪（外輪）２の軽量化を図ることができる。

この場合、静止輪（外輪）２の軽量化によって、軸受ユニット全体の質量を減少させることができるため、これにより、バネ下荷重（重量）を大幅に低減させることが可能となり、その結果、乗り心地や操作性を飛躍的に向上させることができるだけでなく、低燃費化並びに省エネ化も実現することができる。

更に、本実施形態の軸受ユニットによれば、各固定フランジ２ａのフランジ面２ｍや懸架装置（ナックル）Ｎの軸受取付面Ｎｍの平坦度を向上させるための表面切削加工が不要となるだけでなく、固定用ボルトＢｔの軸力による影響を防ぐためのフランジ面２ｍ及び軸受取付面Ｎｍに対する表面硬化処理も不要となる。これにより、軸受ユニットの製造コストを大幅に削減することができる。

更に、本実施形態の軸受ユニットによれば、車輪側円筒部Ｐ１の車輪側薄肉部２０及び車輪側厚肉部２４と、車体側円筒部Ｐ２の車体側薄肉部２２及び車体側厚肉部２６とが、静止輪（外輪）２の中心軸Ａｘ方向に沿って、互い違いに配置されることとなるため、例えば鍛造による静止輪（外輪）２の成形プロセスを極めて効率よく、かつ、無理なく行うことができる。また、車輪側薄肉部２０の除肉部の体積と、車体側薄肉部２２の除肉部の体積とを互いに同じにすれば（即ち、互いに同一の体積に設定すれば）、例えば鍛造時において、肉の径方向の流れを最小に抑制することができるため、さらに好ましい。

なお、上記した実施形態では、各固定フランジ２ａ（固定孔２ｂ）の位置が周方向に沿って、その不等配の度合いを大きく設定した静止輪（外輪）２を想定（図１参照）して説明したが、これに限定されることはなく、例えば図２(ａ)〜(ｄ)に示すように、各固定フランジ２ａ（固定孔２ｂ）の位置が周方向に沿って略等配された静止輪（外輪）２についても、上記した実施形態の構成をそのまま適用することができ、これにより、同様の効果を得ることができる。

この場合、図２(ａ)〜(ｄ)に示された静止輪（外輪）２の構成については、上記した実施形態の構成に付された参照符号を、当該図面上にそのまま付すことで、該当する構成の説明、並びに、当該構成から導かれる効果の説明は、上記した実施形態と同然となり得るため、その説明を省略する。

また、上記した実施形態（図１）並びに他の実施形態（図２）に係る軸受ユニットにおいて、付加的構成として、車輪側円筒部Ｐ１の車輪側端部Ｅ１及びその近傍を、周方向に沿って連続して薄肉化させてもよいし、或いは、車体側円筒部Ｐ２の車体側端部Ｅ２及びその近傍を、周方向に沿って連続して薄肉化させてもよい。この場合、薄肉化は、車輪側端部Ｅ１及び車体側端部Ｅ２の双方、或いは、いずれか一方に選択的に適用することができる。なお、薄肉化の程度は、当該車輪側円筒部Ｐ１及び車体側円筒部Ｐ２の肉厚に応じて設定されるため、ここでは特に数値限定しない。

２静止輪（外輪）
２ａ固定フランジ
２０車輪側薄肉部
２２車体側薄肉部
２４車輪側厚肉部
２６車体側厚肉部
Ｐ１車輪側円筒部
Ｐ２車体側円筒部
Ａｘ静止輪の中心軸

Claims

車体側構成品に固定されて常時非回転状態に維持される環状の静止輪と、
前記静止輪に対向して設けられ、かつ、車輪側構成品に接続されて共に回転する環状の回転輪とを有し、
前記静止輪には、当該静止輪を車体側構成品に固定するための複数の固定フランジが周方向に沿って所定間隔で構成されている軸受ユニットであって、
前記静止輪は、前記固定フランジに対して、車輪側に延在する中空円筒状の車輪側円筒部と、車体側に延在する中空円筒状の車体側円筒部とを備え、
前記車輪側円筒部には、静止輪の中心軸に直交する第１の方向に沿って対向した位置に、それぞれ、他の部位の肉厚よりも薄肉化させた車輪側薄肉部が設けられていると共に、
前記車体側円筒部には、前記静止輪の中心軸に直交する第２の方向に沿って対向した位置に、それぞれ、他の部位の肉厚よりも薄肉化させた車体側薄肉部が設けられており、
第１の方向と第２の方向とは、前記静止輪の中心軸回りにおいて、互いに直交する位置関係に規定され、
前記車輪側円筒部は、前記固定フランジから車輪側端部に亘って所定の肉厚で周方向に連続して構成され、当該車輪側円筒部において、前記車輪側薄肉部は、当該車輪側円筒部の外周を周方向に沿って一部窪ませて、かつ、少なくとも前記固定フランジの車輪側領域から車輪側端部に亘って連続して形成されており、
前記車体側円筒部は、前記固定フランジから車体側端部に亘って所定の肉厚で周方向に連続して構成され、当該車体側円筒部において、前記車体側薄肉部は、当該車体側円筒部の外周を周方向に沿って一部窪ませて、かつ、少なくとも前記固定フランジの車体側領域から車体側端部に亘って連続して形成されており、
前記車輪側円筒部において、前記車輪側薄肉部の周方向相互間には、当該車輪側薄肉部よりも厚肉の前記車輪側厚肉部が構成され、これにより、前記車輪側薄肉部と前記車輪側厚肉部が、周方向に沿って交互に配置されており、
前記車体側円筒部において、前記車体側薄肉部の周方向相互間には、当該車体側薄肉部よりも厚肉の前記車体側厚肉部が構成され、これにより、前記車体側薄肉部と前記車体側厚肉部が、周方向に沿って交互に配置されており、
前記車輪側円筒部の前記車輪側薄肉部と、前記車体側円筒部の前記車体側薄肉部とは、前記静止輪の中心軸に沿った方向において、互いに重なり合わない位置関係で構成配置されており、
前記静止輪を車体側構成品に固定した状態において、水平方向と、これに直交する垂直方向との位置関係に基づいて、
前記車輪側円筒部の前記車輪側薄肉部は、前記水平方向に沿って互いに対向する位置に設けられており、前記車体側円筒部の前記車体側薄肉部は、前記垂直方向に沿って互いに対向する位置に設けられており、
前記車輪側薄肉部は、一対設けられており、前記車体側薄肉部は、一対設けられており、
前記各固定フランジには固定ボルトを挿入する固定孔が各１個づつ４個設けられており、前記固定孔の前記垂直方向間隔が前記水平方向間隔よりも大きく形成されていることを特徴とする軸受ユニット。
前記車輪側薄肉部の除肉部の体積と前記車体側薄肉部の除肉部の体積が同じに形成されていることを特徴とする請求項１に記載の軸受ユニット。