JP6871704B2

JP6871704B2 - 車輪用軸受装置

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Publication number: JP6871704B2
Application number: JP2016188864A
Authority: JP
Inventors: 峻介森田; 峻玉置
Original assignee: NTN Corp
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2016-09-27
Filing date: 2016-09-27
Publication date: 2021-05-12
Anticipated expiration: 2036-09-27
Also published as: JP2018053974A

Description

本発明は車輪用軸受装置に関する。詳しくは軸受の寿命及び剛性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方部材に回転自在に支持されている。車輪用軸受装置は、車両のナックルに外方部材の取り付けフランジを介して固定されている。つまり、車輪用軸受装置は、外方部材が車両のナックルに固定された状態で車輪が接続されている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。車輪用軸受装置は、転動体に所定の接触角を付与して外方部材とハブ輪とに接触させることでアンギュラ玉軸受を構成している。車輪用軸受装置の外方部材には、ハブ輪の車輪取り付けフランジ側（アウター側）の開口部近傍と外方部材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。外方部材は、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、車両が静止または前後進している場合、車両からの荷重が複列のアンギュラ玉軸受の略中央に作用する。一方、車両が旋回した場合、旋回方向の反対側（右旋回の場合は車両の左側）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。したがって、車輪用軸受装置は、アウター側の転動体列の剛性を高めることで軸受剛性を増大させて転動疲労寿命の低下を防いでいるものがある。例えば、特許文献１に記載の如くである。

例えば、従来の第３世代構造の車輪用軸受装置の構造（図７参照）は、外方部材（外輪）のアウター側端部側において、外方部材がアウター側端部からインナー側に離間するに従って徐々に径方向の肉厚がアップしている形状となっている。そのため、外方部材のアウター側端部は径方向の肉厚が外方部材の他部と比較して薄くなっている。さらに、図７に示す車輪用軸受装置は、外方部材のアウター側端部の外周面に機械加工を施すことにより、アウター側シール部への泥水浸入を抑制するための排水溝や、外方部材の外側転走面を研削する際の研削部（シュー受け部）を設けており、外方部材のアウター側端部の径方向の肉厚が外方部材の他の部分の径方向の肉厚より薄くなっている。このように外方部材のアウター側端部の径方向の肉厚は薄くなる傾向にある。

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。しかし、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の増大に伴って外方部材のアウター側端部が薄肉になっている。このため、車輪用軸受装置は、外方部材のアウター側の転走面に加わるラジアル荷重やアキシアル荷重が車両の旋回により増大した場合（いわゆる、旋回荷重を受けた場合）、旋回荷重の負荷によりナックルに固定されている取り付けフランジから離間しているアウター側の開口部が略楕円形状に口開き変形し、転走面真円度が劣化してアウター側の転動体寿命が低下する。一方、外方部材のインナー側の転走面はナックルに固定されている取り付けフランジの近傍にあるため、アウター側の転走面よりも肉厚部分に形成されおり、剛性が確保できることから、旋回荷重の負荷時の変形は少ない。このように、外方部材のアウター側端部が薄肉になることで剛性が低下し、旋回荷重の負荷により転走面真円度が劣化するため自動車運転時の操安性が悪化するする懸念があった。

このような懸念事項の対策として、図８に示すように外方部材のアウター側外周に肉盛りを行う方法が考えられるが、肉盛りして肉厚を厚くした分の重量が増加し、自動車の燃費悪化等の課題が発生してしまう。また、肉盛する替わりに別体のリング部材を装着する方法も対策として考えられるが、部品点数が増えるため、管理等の面で悪影響が出ると考えられる。このような懸念事項を外方部材のアウター側外周に肉盛するだけで対策することは困難である。

特開２００８−１５５８３７号公報

本発明は以上の如き状況に鑑みてなされたものであり、アウター側の転走面の剛性を高めることで転動疲労寿命の低下を抑え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、本発明は、外周に車体取り付けフランジを一体に有し、内周に複列の環状の外側転走面が一体に形成された外方部材と、一端部に車輪を取り付けるための車輪取り付けフランジを一体に有し、外周に軸方向に延びる小径段部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からなり、外周に前記複列の外側転走面に対向する複列の環状の内側転走面が形成された内方部材と、この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二列の転動体と、を備えた車輪用軸受装置において、前記外方部材の車体取り付けフランジは、その軸方向におけるインナー側端とアウター側端との間の中央が、前記二列の転動体の間の中央よりもアウター側に位置するように形成されるものである。

本発明は、前記車体取り付けフランジが少なくとも一部が径方向視で前記外方部材のアウター側の外側転走面と重複するように形成されるものである。

本発明は、前記車輪取り付けフランジがハブボルトにより車輪に取り付けられ、前記車体取り付けフランジの外周には、路面側に前記ハブボルトをインナー側から抜き取れるように切り欠いた切欠き部が形成されるものである。

本発明は、前記車体取り付けフランジの複数のボルト孔の位置が路面側と反路面側で同一でないものである。

本発明は、前記外方部材が軸方向において前記複列の外側転走面の間に対応する外周面に凹状の肉抜き部が形成されるものである。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

車輪用軸受装置によれば、外方部材のアウター側の外側転走面の近傍に車体取り付けフランジが形成されるため、外側転走面の近傍の肉厚が増大し、外側転走面の剛性が向上するため、アウター側の転走面真円度が劣化してアウター側の転動体寿命が低下することを防ぐことができる。

車輪用軸受装置によれば、車体取り付けフランジは少なくとも一部が径方向視で外方部材のアウター側の外側転走面と重複するように形成されるため、外側転走面の近傍の肉厚が増大し、外側転走面の剛性が向上するため、アウター側の転走面真円度が劣化してアウター側の転動体寿命が低下することを防ぐことができる。

車輪用軸受装置によれば、車体取り付けフランジに切欠き部が形成されることで、ハブボルトが車体取り付けフランジに干渉して抜くことができない構造の場合に、切欠き部を介してハブボルトを抜き取ることができる。

車輪用軸受装置によれば、車体取り付けフランジの複数のボルト孔の位置が路面側と反路面側で位置が異なるように構成したことで、外方部材の上下方向を誤って車体に組付けることを防止できる。

車輪用軸受装置によれば、外方部材の外周面に凹状の肉抜き部が形成されることで、軸受の軽量化が図れる。

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断面図。図１における外方部材の形状を示す拡大部分断面図。図２に示す車輪用軸受装置において外方部材の車体取り付けフランジの軸方向における最適位置を示す拡大部分断面図。車輪用軸受装置の第二実施形態における外方部材の形状を示す断面図。車輪用軸受装置の第一実施形態における外方部材の形状を示す図であり、外方部材をインナー側から見た正面図。車輪用軸受装置の第三実施形態における外方部材の形状を示す図であり、外方部材をインナー側から見た正面図。従来の車輪用軸受装置の全体構成を示す断面図。図７に示す従来の車輪車輪用軸受装置の外方部材に肉盛りを行った場合を示す断面図。

以下に、図１を用いて、本発明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に示すように、第一実施形態の車輪用軸受装置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２、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、インナー側シール部材６、アウター側シール部材８を具備する。なお、本実施形態において、「インナー側」とは、軸受装置を車両に取り付けた際における車輪用軸受装置１の車体側を表す。また、「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、内方部材（ハブ輪３と内輪４）を支持するものである。外方部材２は、略円筒状に形成された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。外方部材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。外方部材２のアウター側端部には、アウター側シール部材８が嵌合可能なアウター側開口部２ｂが形成されている。外方部材２の内周面には、インナー側開口部２ａの近傍にインナー側ボール列５ａが転走する環状のインナー側の外側転走面２ｃが形成されている。同様に、外方部材２の内周面には、アウター側開口部２ｂの近傍にアウター側ボール列５ｂが転走する環状のアウター側（後述の車輪取り付けフランジ３ｂ側）の外側転走面２ｄが形成されている。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とは、周方向に互いに平行になるように形成されている。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とは、それぞれのピッチ円直径が等し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異なるように構成してもよい。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、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。外方部材２のインナー側の外周面には、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が一体に形成されている。車体取り付けフランジ２ｅには、周方向複数箇所にナックル取付用のボルト孔２ｋが設けられ、インナー側より車体取付用ボルトであるナックルボルト（図示せず）を前記ボルト孔２ｋに螺合することにより、車体取り付けフランジ２ｅがナックルに取付けられる。車体取り付けフランジ２ｅは、軸方向において対向するインナー側端面２ｆ及びアウター側端面２ｇを有している。車体取り付けフランジ２ｅの取り付け面であるインナー側端面２ｆおよびアウター側端面２ｇは、切削加工等の機械加工が施されている。

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、略円筒状に形成された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の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の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。ハブ輪３のアウター側（車輪取り付けフランジ３ｂ側）の外周面には、周方向に環状の内側転走面３ｃと環状のシール摺動面３ｄとが形成されている。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。

ハブ輪３のインナー側端部の小径段部３ａは、内方部材を構成する内輪４が圧入されている。内輪４は、ＳＵＪ２等の高炭素クロム軸受鋼からなり、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。ハブ輪３の内側転走面３ｃと内輪４の内側転走面４ａとは、それぞれのピッチ円直径が等しくなるように形成されている。なお、ハブ輪３の内側転走面３ｃと内輪４の内側転走面４ａとのピッチ円直径が異なるように構成してもよい。内輪４は、圧入により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一体的に固定されている。つまり、ハブ輪３の一側には、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、インナー側の小径段部３ａからアウター側の内側転走面３ｃまでを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は、インナー側端部の内輪４に形成されている内側転走面４ａが外方部材２のインナー側の外側転走面２ｃに対向し、アウター側に形成されている内側転走面３ｃが外方部材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、ＳＵＪ２等の高炭素クロム軸受鋼からなり、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。インナー側ボール列５ａとアウター側ボール列５ｂとは、それぞれのピッチ円直径が等しくなるように構成されている。なお、インナー側ボール列５ａとアウター側ボール列５ｂとのピッチ円直径が異なるように構成してもよい。インナー側ボール列５ａは、内輪４に形成されている内側転走面４ａと、それに対向している外方部材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に形成されている内側転走面３ｃと、それに対向している外方部材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、外方部材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、外方部材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、外方部材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、フェライト系ステンレス鋼板（ＪＩＳ規格のＳＵＳ４３０系等）等から構成されているシール板に、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インナー側シールリップが加硫接着されている。スリンガは、シール板と同等の鋼板から構成されている。スリンガの外側（インナー側）には、磁気エンコーダ７が接着されている。インナー側シール部材６は、シール板が外方部材２のインナー側開口部２ａに嵌合され、スリンガが内輪４に嵌合され、パックシールを構成している。インナー側シール部材６は、シール板のインナー側シールリップが油膜を介してスリンガと接触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、外方部材２の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侵入を防止する。

アウター側シール部材８は、外方部材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８はニトリルゴム等の合成ゴムからなる複数の他側シールリップが加硫接着によって略円筒状に形成された芯金に一体に接合されている。アウター側シール部材８は、外方部材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に複数の他側シールリップが接触している。アウター側シール部材８は、アウター側シールリップが油膜を介してハブ輪３のシール摺動面３ｄと接触することでハブ輪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８は、外方部材２の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侵入を防止する。

このように構成される車輪用軸受装置１は、外方部材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、ハブ輪３がインナー側ボール列５ａとアウター側ボール列５ｂを介して外方部材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、外方部材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、外方部材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８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侵入を防止しつつ、外方部材２に支持されているハブ輪３が回転可能に構成されている。

次に、図２を用いて、外方部材２の形状について詳細に説明する。ここで、本実施形態における外方部材２のアウター側端から環状に形成されているアウター側（車輪取り付けフランジ３ｂ側）の外側転走面２ｄの最大外径Ｄの位置Ｐ１までの軸方向の幅を最大外径幅Ｗａとする。すなわち、アウター側の外側転走面２ｄの位置Ｐ１は、アウター側の外側転走面２ｄにおいて最も外方部材２の外周面側に凹んでいる最頂部となっている。また、外方部材２の車体取り付けフランジ２ｅの軸方向の所定幅（インナー側端面２ｆ及びアウター側端面２ｇとの間隔）をｗ０とする。また、外方部材２のアウター側端から車体取り付けフランジ２ｅのアウター側端面２ｇまでの軸方向の幅をｗ１とする。また、外方部材２のアウター側端から車輪取り付けフランジ３ｂのインナー側端面２ｆまでの軸方向の幅をｗ２とする。また、車輪用軸受装置１では、アウター側ボール列５ｂに所定の接触角を付与して外方部材２とハブ輪３とに接触させることでアンギュラ玉軸受を構成している。このうち、アウター側ボール列５ｂと外方部材２とが接触する接触点が図２に示す位置Ｐ２である。また、インナー側ボール列５ａとアウター側ボール列５ｂの間の中央を通る径方向に平行な線を中心線Ｃとする。また、車体取り付けフランジ２ｅの軸方向におけるインター側端とアウター側端との間の中央を通る径方向に平行な線を車体取り付けフランジ２ｅの中央線ＦＣとする。すなわち、中央線ＦＣは、車体取り付けフランジ２ｅの軸方向の幅の中央を通る径方向に平行な線である。

図２に示すように、略円筒状に形成されている外方部材２の外周面には、アウター側の外側転走面２ｄの近傍に、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が形成されている。車体取り付けフランジ２ｅは、その軸方向におけるインナー側端とアウター側端との間の中央がインナー側ボール列５ａとアウター側ボール列５ｂの間の中央よりもアウター側に位置するように形成される。すなわち、車体取り付けフランジ２ｅは、車体取り付けフランジ２ｅの中央線ＦＣが中心線Ｃよりも軸方向アウター側の範囲に入るように形成されている。加えて、車体取り付けフランジ２ｅは、少なくとも一部が径方向視で外方部材２のアウター側の外側転走面２ｄと重複するように形成されている。

車体取り付けフランジ２ｅは、アウター側端面２ｇが前記位置Ｐ１を通る径方向の基準線ＣＬ（アウター側端部と基準線ＣＬとの軸方向の幅はＷａ）と軸方向において同位置もしくは基準線ＣＬを超えてアウター側の外側転走面２ｄに近接するように形成されている（Ｗａ≧ｗ１）。また、車体取り付けフランジ２ｅの軸方向の幅ｗ０（ｗ０＝ｗ２−ｗ１）は、その幅ｗ０の範囲内に基準線ＣＬが重なるように設定されている。つまり、車体取り付けフランジ２ｅを上記の条件でアウター側の外側転走面２ｄの近傍に設けるともに、アウター側の外側転走面２ｄの径方向の肉厚をアップさせている。このように、外方部材２のアウター側の外側転走面２ｄの肉厚をアップすることで、外方部材２のアウター側の外側転走面２ｄの剛性が向上するため、転走面真円度が劣化して外方部材２のアウター側の転動体寿命が低下することを防ぐことができる。ひいては、車輪用軸受装置１の軸受寿命を延ばすことができる。さらに、車体取り付けフランジ２ｅの径方向の基端部２ｉは、外方部材２のアウター側の外側転走面２ｄの底部を覆うように形成されている。これにより、外方部材２のうち車体取り付けフランジ２ｅ側のアウター側開口部２ｂ近傍であって外側転走面２ｄが力を受け止める部分の肉厚が増大される。これにより、外方部材２の外側転走面２ｄの変形を低減させ転動疲労寿命の低下を防ぐことができる。

このように構成される車輪用軸受装置１の外方部材２のうちインナー側端からインナー側の外側転走面２ｃを含む範囲については車体取り付けフランジ２ｅを外方部材２の軸方向中心よりもアウター側に設けたことで径方向の肉厚が薄くなるが、、車体取り付けフランジ２ｅを介して図示しない車両側のナックルに固定されているので一定以上の軸受剛性が確保されている。これにより、外方部材２のインナー側の外側転走面２ｃの真円度劣化・剛性の低下は少なく、軸受全体として剛性が上昇するため、操安性の向上にも繋がる。一方、車輪用軸受装置１の外方部材２のうちアウター側端から幅ｗ２の範囲については、外方部材２の外周面に外方部材２の軸方向中心よりもアウター側に車体取り付けフランジ２ｅが形成されたことによって一定以上の軸受剛性が確保されている。従って、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外方部材２のアウター側端から幅ｗ２の範囲の変形が抑制される。

また、車体取り付けフランジ２ｅの外方部材２における軸方向の位置は、アウター側の外側転走面２ｄの真上となる位置（車体取り付けフランジ２ｅの軸方向の幅の中央を通る中央線ＦＣが、基準線ＣＬと一致する位置）にすることが好ましい（図３参照）。すなわち、車体取り付けフランジ２ｅは、その軸方向におけるインナー側端とアウター側端との間の中央が径方向視で外方部材２のアウター側の外側転走面２ｄの最頂部（位置Ｐ１）と重複するように形成されることが好ましい。すなわち、図３においては、車体取り付けフランジ２ｅは、車体取り付けフランジ２ｅの中央線ＦＣの軸方向の位置が外方部材２のアウター側の外側転走面２ｄの最頂部（位置Ｐ１）と同じになるように形成されることが好ましい。このようにすることで、軸受剛性を確保する上で、アウター側の外側転走面２ｄに対する車体取り付けフランジ２ｅの外方部材２における軸方向の最適な位置となる。これにより、軸受剛性が最大となり、外方部材２の外側転走面２ｄの真円度劣化を最も抑制することができる。
なお、例えば、アウター側の外側転走面２ｄの最頂部である位置Ｐ１よりも位置Ｐ２（接触点）に旋回荷重の負荷のかかるような場合は、車体取り付けフランジ２ｅを、その軸方向におけるインナー側端とアウター側端との間の中央（中央線ＦＣ）が径方向視でアウター側ボール列５ｂと外方部材２との接触点である位置Ｐ２と重複するように形成されることが好ましい。これにより、軸受剛性が最大となり、外方部材２の外側転走面２ｄの真円度劣化を最も抑制することができる。

また、車輪用軸受装置の第二実施形態として、図４に示す車輪用軸受装置１Ａのように外方部材２の外周面に凹状の肉抜き部２ｊを形成してもよい。肉抜き部２ｊは、軸方向において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との間に対応する外周面に凹状（断面視円弧状）で全周にわたって肉抜きして形成される。このような位置での肉抜きは、転走面真円度の劣化に大きく関係せず、軸受の軽量化を図ることができる。

図５は、車輪用軸受装置１の外方部材２（車体取り付けフランジ２ｅ）をアウター側から見た正面図を示す。なお、図１は、図５におけるＡ−Ａ矢視断面図を示す。車体取り付けフランジ２ｅには、図５のように、周方向複数箇所（図２では４箇所）にナックル取付用のボルト孔２ｋが設けられている。車体取付用ボルトであるナックルボルト（図示せず）が前記ボルト孔２ｋに螺合することにより、車体取り付けフランジ２ｅがナックル（図示せず）に取付けられる。車体取り付けフランジ２ｅは、外形形状が正面視略六角形状であり、外周の一辺を円弧状に切り欠いた切欠き部２ｍを有している。切欠き部２ｍは、車体取り付けフランジ２ｅの路面側に形成され、車輪取付用のハブボルト３ｅをインナー側から抜き取れるように構成されている。切欠き部２ｍは、ハブボルト３ｅが車体取り付けフランジ２ｅに干渉して抜くことができない構造の場合に使用される。つまり、切欠き部２ｍに軸方向に沿ってハブボルト３ｅの頭部をインナー側へと通過させることで、ハブボルト３ｅが車輪取り付けフランジ３ｂから取り外される。例えば、切欠き部を反路面側に設けた場合、車体取り付けフランジ２ｅの切欠き部とナックルによって溝ができてしまい、その溝に水が溜まってしまうことが考えられる。そこで、車体取り付けフランジ２ｅの車体取り付けフランジ２ｅに設ける切欠き部２ｍの位置は、反路面側に設けない構造とすることが好ましい。なお、図５に示す車体取り付けフランジ２ｅでは、路面側（下側）に切欠き部２ｍを設けた構成であるが、これ以外に、車体取り付けフランジ２ｅの側部に設ける構成であってもよい。

図６は、車輪用軸受装置の第三実施形態における外方部材の形状を示す図であり、外方部材をインナー側から見た正面図を示す。図６に示す車体取り付けフランジ２ｅ１は、周方向複数箇所（図２では４箇所）に設けられたナックル取付用のボルト孔２ｋの位置のみを変更したものであり、複数のボルト孔２ｋの位置を路面側と反路面側で変更して形成している。すなわち、図６に示すナックル取付用のボルト孔は、反路面側に設けられた左右一対のボルト孔２ｋ１・２ｋ１と、路面側（図６では下側）に設けられ、一対のボルト孔２ｋ１・２ｋ１の水平方向の幅間隔より広い間隔で形成されるボルト孔２ｋ２・２ｋ２と、から構成される。車体取り付けフランジ２ｅは、車体取り付けフランジ２ｅの切欠き部２ｍが必ず路面側に配置されるように構成されている。このように構成することで、外方部材２の上下を誤って車体に組付けることを防止できる。

以上のように、車輪用軸受装置１によれば、車体取り付けフランジ２ｅがその軸方向におけるインナー側端とアウター側端との間の中央がインナー側ボール列５ａとアウター側ボール列５ｂの間の中央よりもアウター側に位置するように形成される。すなわち、外方部材２のアウター側の外側転走面２ｄの近傍に車体取り付けフランジ２ｅが形成されるため、外側転走面２ｄの近傍の肉厚が増大し、外側転走面２ｄの剛性が向上するため、アウター側の転走面真円度が劣化してアウター側の転動体寿命が低下することを防ぐことができる。また、軸受全体として剛性が上昇するため、操安性の向上にも繋がる。

また、車輪用軸受装置１によれば、車体取り付けフランジ２ｅは少なくとも一部が径方向視で外方部材２のアウター側の外側転走面２ｄと重複するように形成されるため、外側転走面２ｄの近傍の肉厚が増大し、外側転走面２ｄの剛性が向上するため、アウター側の転走面真円度が劣化してアウター側の転動体寿命が低下することを防ぐことができる。

また、車輪用軸受装置１によれば、車体取り付けフランジ２ｅはその軸方向におけるインナー側端とアウター側端との間の中央が外方部材のアウター側の外側転走面の最頂部である位置Ｐ１と同じになるように形成されることで、前記最頂部である位置Ｐ１においてアウター側の外側転走面の径方向の肉厚が最大限確保され、アウター側の外側転走面の真円度劣化を最も抑制することが可能となる。

また、車輪用軸受装置１によれば、車体取り付けフランジ２ｅに切欠き部２ｍが形成されることで、ハブボルト３ｅが車体取り付けフランジ２ｅに干渉して抜くことができない構造の場合に、切欠き部２ｍを介してハブボルト３ｅを抜き取ることができる。

また、車輪用軸受装置によれば、車体取り付けフランジ２ｅ１の複数のボルト孔の位置が路面側と反路面側で位置が異なるように構成したことで、外方部材２の上下方向を誤って車体に組付けることを防止できる。

また、車輪用軸受装置１Ａによれば、外方部材２の外周面に凹状の肉抜き部２ｊが形成されることで、軸受の軽量化が図れる。

以上、各実施形態に係る車輪用軸受装置は、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説明したがこれに限定されるものではなく、ハブ輪３に一対の内輪４が圧入固定された第２世代構造であっても良い。また、上述の実施形態は、本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

１車輪用軸受装置
２外方部材
２ｄ外側転走面
２ｅ車体取り付けフランジ
２ｇアウター側端面
３ハブ輪
３ｂ車輪取り付けフランジ
４内輪
５ａ一側ボール列
５ｂ他側ボール列

Claims

外周に車体取り付けフランジを一体に有し、内周に複列の環状の外側転走面が一体に形成された外方部材と、
一端部に車輪を取り付けるための車輪取り付けフランジを一体に有し、外周に軸方向に延びる小径段部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からなり、外周に前記複列の外側転走面に対向する複列の環状の内側転走面が形成された内方部材と、
この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二列の転動体と、を備えた車輪用軸受装置において、
前記外方部材の車体取り付けフランジは、その軸方向におけるインナー側端とアウター側端との間の中央が、前記二列の転動体の間の中央よりもアウター側に位置するように形成されるとともに、前記外方部材のアウター側の外側転走面の最頂部である位置と同じになるように形成される車輪用軸受装置。
車体取り付けフランジは、少なくとも一部が径方向視で前記外方部材のアウター側の外側転走面と重複するように形成される請求項１に記載の車輪用軸受装置。
前記車輪取り付けフランジは、ハブボルトにより車輪に取り付けられ、
前記車体取り付けフランジの外周には、路面側に前記ハブボルトをインナー側から抜き取れるように切り欠いた切欠き部が形成される請求項１または請求項２に記載の車輪用軸受装置。
前記車体取り付けフランジの複数のボルト孔の位置が路面側と反路面側で同一でない請求項３に記載の車輪用軸受装置。
前記外方部材は、軸方向において前記複列の外側転走面の間に対応する外周面に凹状の肉抜き部が形成される請求項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。