JP7049790B2 - 車輪用軸受装置 - Google Patents

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）。かかる車輪用軸受装置は、車体に外方部材が固定される。また、外方部材の内側に内方部材が配置され、外方部材と内方部材のそれぞれの転走面間に複数の転動体が介装されている。こうして、車輪用軸受装置は、転がり軸受構造を構成し、内方部材に取り付けられた車輪を回転自在としているのである。

ところで、車輪用軸受装置は、内方部材の外周に径方向外側へ広がる車輪取り付けフランジが形成されている。車輪取り付けフランジは、内方部材の回転軸を中心に放射状に延びる複数のプレート部で構成されたものが存在している（特許文献２および特許文献３参照）。しかし、このような車輪取り付けフランジは、全体重量の軽量化を実現した一方で、プレート部の剛性や強度が不足してしまうという問題があった。そこで、全体重量を低減させつつ、車輪取り付けフランジを構成しているプレート部の剛性や強度を向上させた車輪用軸受装置が求められていたのである。

特開２０１６－１６８８６０号公報 特開２００８－１１４６４４号公報 特許第５３６５２５６号公報

全体重量を低減させつつ、車輪取り付けフランジを構成しているプレート部の剛性や強度を向上させた車輪用軸受装置を提供する。

第一の発明は、
内周に複列の外側転走面が形成された外方部材と、
外周に複列の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、を備え、
前記外方部材又は前記内方部材のいずれか一方に径方向外側へ広がる車輪取り付けフランジが形成された車輪用軸受装置において、
前記車輪取り付けフランジが前記外方部材又は前記内方部材の回転軸を中心に放射状に延びる複数のプレート部で構成されており、それぞれの前記プレート部の前縁部分と後縁部分にインナー側へ突出したリブ部が設けられている、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、
それぞれの前記プレート部にボルトボス部が設けられ、
更に前記ボルトボス部に車輪を取り付けるためのハブボルトが挿通するボルト穴が設けられており、当該ボルト穴のピッチ円よりも径方向外側まで前記リブ部が延びている、ものである。

第三の発明は、第一の発明に係る車輪用軸受装置において、
それぞれの前記プレート部にボルトボス部が設けられ、
更に前記ボルトボス部に車輪を取り付けるためのハブボルトが挿通するボルト穴が設けられており、当該ボルト穴のピッチ円よりも径方向内側で前記リブ部と前記ボルトボス部がつながって一体化している、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、
それぞれの前記プレート部の前縁部分と後縁部分に周方向へ突出し、かつ径方向内側に向かうにつれて徐々に高くなるサイドリブ部が設けられている、ものである。

第五の発明は、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、
全ての前記プレート部が前記回転軸を中心とする円板上に形成されて一体化している、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は、車輪取り付けフランジが外方部材又は内方部材の回転軸を中心に放射状に延びる複数のプレート部で構成されており、それぞれのプレート部の前縁部分と後縁部分にインナー側へ突出したリブ部が設けられている。かかる車輪用軸受装置によれば、全体重量を低減させつつ、車輪取り付けフランジを構成しているプレート部の剛性や強度を向上できる。

第二の発明に係る車輪用軸受装置は、それぞれのプレート部にボルトボス部が設けられている。そして、更にボルトボス部に車輪を取り付けるためのハブボルトが挿通するボルト穴が設けられており、このボルト穴のピッチ円よりも径方向外側までリブ部が延びている。かかる車輪用軸受装置によれば、製造容易な形状でありながら、更にプレート部の剛性や強度を向上できる。

第三の発明に係る車輪用軸受装置は、それぞれのプレート部にボルトボス部が設けられている。そして、更にボルトボス部に車輪を取り付けるためのハブボルトが挿通するボルト穴が設けられており、このボルト穴のピッチ円よりも径方向内側でリブ部とボルトボス部がつながって一体化している。かかる車輪用軸受装置によれば、製造容易な形状でありながら、更にプレート部の剛性や強度を向上できる。

第四の発明に係る車輪用軸受装置は、それぞれのプレート部の前縁部分と後縁部分に周方向へ突出し、かつ径方向内側に向かうにつれて徐々に高くなるサイドリブ部が設けられている。かかる車輪用軸受装置によれば、製造容易な形状でありながら、更にプレート部の剛性や強度を向上できる。

第五の発明に係る車輪用軸受装置は、全てのプレート部が回転軸を中心とする円板上に形成されて一体化している。かかる車輪用軸受装置によれば、製造容易な形状でありながら、更にプレート部の剛性や強度を向上できる。

車輪用軸受装置を示す図。 車輪用軸受装置の構造を示す図。 車輪用軸受装置の一部構造を示す図。 車輪用軸受装置の一部構造を示す図。 第一実施形態に係る車輪用軸受装置のハブ輪を示す図。 ハブ輪における車輪取り付けフランジの一部構造を示す図。 ハブ輪における車輪取り付けフランジの一部構造を示す図。 ハブ輪の重量差と車輪取り付けフランジの剛性差及び強度差を示す図。 各種のハブ輪を示す図。 第二実施形態に係る車輪用軸受装置のハブ輪を示す図。 第三実施形態に係る車輪用軸受装置のハブ輪を示す図。 他の実施形態に係る車輪用軸受装置を示す図。

まず、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を示す図である。図２は、車輪用軸受装置１の構造を示す図である。そして、図３および図４は、車輪用軸受装置１の一部構造を示す図である。

車輪用軸受装置１は、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と、内方部材３と、転動体列４と、を備えている。なお、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。また、「径方向外側」とは、内方部材３の回転軸Ａから遠ざかる方向を表し、「径方向内側」とは、内方部材３の回転軸Ａに近づく方向を表す。更に、「周方向」とは、内方部材３の回転軸Ａを中心に旋回する方向を表す。

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のインナー側端部における内周には、嵌合面２ａが形成されている。また、外方部材２のアウター側端部における内周には、嵌合面２ｂが形成されている。更に、嵌合面２ａと嵌合面２ｂに隣接する内周には、二つの外側転走面２ｃ・２ｄが形成されている。外側転走面２ｃは、後述する内側転走面３ｃに対向する。外側転走面２ｄは、後述する内側転走面３ｄに対向する。加えて、外方部材２には、径方向外側へ広がる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には、複数のボルト穴２ｆが設けられている。

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、ハブ輪３１と内輪３２で構成されている。

ハブ輪３１は、外方部材２の内側に挿通される。ハブ輪３１のインナー側端部における外周には、軸方向中央部まで小径段部３ａが形成されている。小径段部３ａは、ハブ輪３１の外径が小さくなった部分を指し、その外周面が回転軸Ａを中心とする円筒形状となっている。また、ハブ輪３１の外周には、内側転走面３ｄが形成されている。内側転走面３ｄは、ハブ輪３１が外方部材２の内側に挿通された状態で、前述した外側転走面２ｄに対向する。加えて、ハブ輪３１は、その外周に径方向外側へ広がる車輪取り付けフランジ３ｅが形成されている。車輪取り付けフランジ３ｅには、回転軸Ａを中心に複数のボルト穴３ｆが設けられており、それぞれのボルト穴３ｆにハブボルト３３が圧入（挿通）されている。ハブ輪３１には、軽量化のためにすり鉢状の凹部３ｔが形成されている。凹部３ｔの深さは、ハブ輪３１のアウター側端面からアウター側の転動体列４を構成している保持器４２のインナー側端部に対応する軸方向位置付近までとされている。なお、凹部３ｔの深さは、任意であって適宜に変更されてもよい。

内輪３２は、ハブ輪３１の小径段部３ａに外嵌される。内輪３２のインナー側端部における外周には、嵌合面３ｇが形成されている。また、嵌合面３ｇに隣接する外周には、内側転走面３ｃが形成されている。内輪３２は、ハブ輪３１の小径段部３ａに外嵌されることにより、ハブ輪３１の外周に内側転走面３ｃを構成する。内側転走面３ｃは、ハブ輪３１と一体化した内輪３２が外方部材２の内側に挿通された状態で、前述した外側転走面２ｃに対向する。なお、内輪３２は、小径段部３ａに外嵌された状態で、この小径段部３ａの先端を径方向外側へ押し広げて形成された加締部３ｈによって固定されている。

転動体列４は、転がり軸受構造の転動部分を構成するものである。インナー側の転動体列４は、複数の転動体４１と一つの保持器４２で構成されている。同様に、アウター側の転動体列４も、複数の転動体４１と一つの保持器４２で構成されている。

転動体４１は、それぞれが保持器４２によって円形にかつ等間隔にならべられている。そして、インナー側の転動体列４を構成している転動体４１は、外方部材２の外側転走面２ｃと内方部材３（内輪３２）の内側転走面３ｃの間に転動自在に介装されている。また、アウター側の転動体列４を構成している転動体４１は、外方部材２の外側転走面２ｄと内方部材３（ハブ輪３１）の内側転走面３ｄの間に転動自在に介装されている。

保持器４２は、転動体４１を収めるための空洞が等間隔に形成された円環体となっている。保持器４２は、互いに隣り合う転動体４１と転動体４１の間に球面壁が延びており、二つの球面壁によって一つの転動体４１を挟み込むように保持している。このため、保持器４２は、それぞれの転動体４１の周方向の偏動（ズレ）を制限する。従って、隣り合う転動体４１と転動体４１が衝突したりそれぞれの転動体４１がガタついたりするのを防ぐことができる。

更に、本車輪用軸受装置１は、エンコーダ部材５を備えている。また、本車輪用軸受装置１は、外方部材２の内部空間Ｓを密封するためにシール部材６とキャップ部材７を備えている。

エンコーダ部材５は、内方部材３（ハブ輪３１および内輪３２）のインナー側端部に装着されるものである。エンコーダ部材５は、芯金５１と磁性部材５２で構成されている。

芯金５１は、エンコーダ部材５の主体をなすものである。芯金５１には、鋼板をプレス加工によって切り出し、かつ折り曲げることによって円筒状の嵌合部５１ａと、この嵌合部５１ａのインナー側端部から径方向外側へ延びる円板状の側板部５１ｂと、が形成されている。そして、この嵌合部５１ａが内方部材３（ハブ輪３１および内輪３２）のインナー側端部に外嵌される。つまり、この嵌合部５１ａが内方部材３（ハブ輪３１および内輪３２）の嵌合面３ｇに沿うように押し込まれる。そのため、芯金５１は、内方部材３（ハブ輪３１および内輪３２）と一体化し、側板部５１ｂが回転軸Ａを中心に回転することとなる。

磁性部材５２は、側板部５１ｂのインナー側端面を覆うように加硫接着されている。磁性部材５２は、ＮＢＲ（アクリロニトリル－ブタジエンゴム）等に磁性粉を添加して構成されており、周方向に交互に磁極（Ｎ極・Ｓ極）が配列されている。そのため、図示しない磁気センサは、単位時間あたりの磁極の変化を検出することが可能となる。つまり、内方部材３の回転速度を検出し、ひいては車輪の回転速度を検出することが可能となる。

シール部材６は、外方部材２のアウター側端部に装着されるものである。シール部材６は、芯金６１と弾性部材６２で構成されている。

芯金６１は、シール部材６の主体をなすものである。芯金６１には、鋼板をプレス加工によって切り出し、かつ折り曲げることによって円筒状の嵌合部６１ａと、この嵌合部６１ａのアウター側端部から径方向内側へ延びる円板状の側板部６１ｂと、が形成されている。そして、この嵌合部６１ａが外方部材２のアウター側端部に内嵌される。つまり、この嵌合部６１ａが外方部材２の嵌合面２ｂに沿うように押し込まれる。そのため、芯金６１は、外方部材２と一体化し、側板部６１ｂが内方部材３（ハブ輪３１）に近接することとなる。

弾性部材６２は、側板部６１ｂのアウター側端面を覆うように加硫接着されている。弾性部材６２は、ＮＢＲ（アクリロニトリル－ブタジエンゴム）等で構成されており、三つのシールリップ６２ａ・６２ｂ・６２ｃが形成されている。シールリップ６２ａは、その先端縁が車輪取り付けフランジ３ｅの基端部に設けられた平端面３ｉに接触している。また、シールリップ６２ｂは、その先端縁が平端面３ｉにつながる円弧面３ｊに接触している。そして、シールリップ６２ｃは、その先端縁が円弧面３ｊにつながる軸周面３ｋに接触又は近接している。なお、弾性部材６２は、径方向外側へ突出した凸部が全周にわたって形成されており、外方部材２と芯金６１の嵌合部分に水が浸入して腐食しないよう考慮されている。

キャップ部材７は、外方部材２のインナー側端部に装着されるものである（図１から図３参照）。キャップ部材７は、蓋金７１と弾性部材７２で構成されている。

蓋金７１は、キャップ部材７の主体をなすものである。蓋金７１には、鋼板をプレス加工によって切り出し、かつ折り曲げることによって円筒状の嵌合部７１ａと、この嵌合部７１ａのインナー側端部から径方向内側へ延びて開口端を塞ぐ円板状の蓋板部７１ｂと、が形成されている。そして、この嵌合部７１ａが外方部材２のインナー側端部に内嵌される。つまり、この嵌合部７１ａが外方部材２の嵌合面２ａに沿うように押し込まれる。そのため、蓋金７１は、外方部材２と一体化し、蓋板部７１ｂが外方部材２のインナー側開口端を塞ぐことができる。

弾性部材７２は、嵌合部７１ａのインナー側端部における外周面に加硫接着されている。弾性部材７２は、ＮＢＲ（アクリロニトリル－ブタジエンゴム）等で構成されており、嵌合部７１ａが外方部材２の嵌合面２ａに沿うように押し込まれると、この嵌合面２ａを押圧する。なお、弾性部材７２は、径方向外側へ突出した凸部が全周にわたって形成されており、外方部材２と蓋金７１の嵌合部分に水が浸入して腐食しないよう考慮されている。

次に、第一実施形態に係る車輪用軸受装置１について詳細に説明する。図５は、第一実施形態に係る車輪用軸受装置１のハブ輪３１を示している。図６は、ハブ輪３１における車輪取り付けフランジ３ｅの一部構造を示している。なお、図６の（Ａ）は、プレート部３ｍの左側面図であり、図６の（Ｂ）は、プレート部３ｍの右側面図である。そして、図６の（Ｃ）は、Ｘ－Ｘ断面図である。

上述したように、ハブ輪３１は、その外周に径方向外側へ広がる車輪取り付けフランジ３ｅが形成されている。車輪取り付けフランジ３ｅは、ハブ輪３１の回転軸Ａを中心に放射状に延びる複数のプレート部３ｍで構成されている（後述する星型形状となっている）。具体的に説明すると、車輪取り付けフランジ３ｅは、ハブ輪３１の回転軸Ａを中心に位相角９０°ごとに延びた計四本のプレート部３ｍで構成されている。但し、ハブ輪３１の回転軸Ａを中心に位相角７２°ごとに延びた計五本のプレート部３ｍで構成されていてもよい。また、ハブ輪３１の回転軸Ａを中心に位相角６０°ごとに延びた計六本のプレート部３ｍで構成されていてもよい。

ところで、それぞれのプレート部３ｍは、従来よりも薄く設計されている。つまり、プレート部３ｍは、その厚さ寸法Ｔｐが従来の厚さ寸法よりも小さくなっている。これは、全体重量を更に低減させるためである。また、それぞれのプレート部３ｍには、ボルト穴３ｆのボルトボス部３ｎが設けられている。ボルトボス部３ｎは、プレート部３ｍにおけるインナー側へ盛り上がった部分を指し、径方向内側へ延びて車輪取り付けフランジ３ｅの基端部につながっている（ハブ輪３１の軸体部３ｒにつながっている）。なお、ボルトボス部３ｎにおけるボルト座面３ｓは、ハブ輪３１を回転させながら刃物を当てることで削り取られ、その表面粗さや平面度、平行度等が管理される。但し、ハブ輪３１を回転させることなく、ボルト穴３ｆの周囲のみをエンドミルで削り取るとしてもよい（ザグリ加工という）。

ここで、それぞれのプレート部３ｍにおける回転方向前側部を「前縁部分」と定義し、それぞれのプレート部３ｍにおける回転方向後側部を「後縁部分」と定義する。すると、それぞれのプレート部３ｍには、その前縁部分に沿ってリブ部３ｐが設けられている(図６におけるハッチング部分参照)。また、それぞれのプレート部３ｍには、その後縁部分に沿ってリブ部３ｑが設けられている(図６におけるハッチング部分参照)。これらのリブ部３ｐ・３ｑは、プレート部３ｍにおけるインナー側へ盛り上がった部分を指し、同じく径方向内側へ延びて車輪取り付けフランジ３ｅの基端部につながっている（ハブ輪３１の軸体部３ｒにつながっている）。なお、これらのリブ部３ｐ・３ｑは、その高さ寸法Ｈｒがボルトボス部３ｎの高さ寸法Ｈｂよりも僅かに小さくなっている。これは、ボルト座面３ｓを切削する際に、リブ部３ｐ・３ｑも切削してしまうのを防ぐためである。

このように、本車輪用軸受装置１は、車輪取り付けフランジ３ｅが内方部材３（ハブ輪３１および内輪３２）の回転軸Ａを中心に放射状に延びる複数のプレート部３ｍで構成されており、それぞれのプレート部３ｍの前縁部分と後縁部分にインナー側へ突出したリブ部３ｐ・３ｑが設けられている。かかる車輪用軸受装置１によれば、全体重量を低減させつつ、車輪取り付けフランジ３ｅを構成しているプレート部３ｍの剛性や強度を向上できる。

以下に、リブ部３ｐとリブ部３ｑについて詳しく説明する。

リブ部３ｐは、車輪取り付けフランジ３ｅの基端部から径方向外側に延びている（ハブ輪３１の軸体部３ｒから径方向外側に延びている）。そして、リブ部３ｐの先端部は、ボルト穴３ｆのピッチ円Ｐよりも径方向外側まで延びている。他方で、リブ部３ｐの基端部は、ボルト穴３ｆのピッチ円Ｐよりも径方向内側でボルトボス部３ｎにつながって一体化している（リブ部３ｐとボルトボス部３ｎの間が厚く形成されて互いがつながっている：図６における※印部参照）。なお、リブ部３ｐは、ボルトボス部３ｎに対して平行となっており、その幅寸法Ｗｒや高さ寸法Ｈｒが一定となっている。但し、径方向外側に向かうにつれて幅寸法Ｗｒが徐々に小さくなるとしてもよいし、径方向外側に向かうにつれて高さ寸法Ｈｒが徐々に小さくなるとしてもよい（図７参照）。加えて、リブ部３ｐは、プレート部３ｍの前縁部分が周方向へ突き出るように、僅かにズラした位置に設けられるとしてもよい（図７の（Ｄ）参照）。

リブ部３ｑは、車輪取り付けフランジ３ｅの基端部から径方向外側に延びている（ハブ輪３１の軸体部３ｒから径方向外側に延びている）。そして、リブ部３ｑの先端部は、ボルト穴３ｆのピッチ円Ｐよりも径方向外側まで延びている。他方で、リブ部３ｑの基端部は、ボルト穴３ｆのピッチ円Ｐよりも径方向内側でボルトボス部３ｎにつながって一体化している（リブ部３ｑとボルトボス部３ｎの間が厚く形成されて互いがつながっている：図６における※印部参照）。なお、リブ部３ｑは、ボルトボス部３ｎに対して平行となっており、その幅寸法Ｗｒや高さ寸法Ｈｒが一定となっている。但し、径方向外側に向かうにつれて幅寸法Ｗｒが徐々に小さくなるとしてもよいし、径方向外側に向かうにつれて高さ寸法Ｈｒが徐々に小さくなるとしてもよい（図７参照）。加えて、リブ部３ｑは、プレート部３ｍの後縁部分が周方向へ突き出るように、僅かにズラした位置に設けられるとしてもよい（図７の（Ｄ）参照）。

このように、本車輪用軸受装置１は、それぞれのプレート部３ｍにボルトボス部３ｎが設けられている。そして、更にボルトボス部３ｎに車輪を取り付けるためのハブボルト３３が挿通するボルト穴３ｆが設けられており、このボルト穴３ｆのピッチ円Ｐよりも径方向外側までリブ部３ｐ・３ｑが延びている。かかる車輪用軸受装置１によれば、製造容易な形状でありながら、更にプレート部３ｍの剛性や強度を向上できる。

また、本車輪用軸受装置１は、それぞれのプレート部３ｍにボルトボス部３ｎが設けられている。そして、更にボルトボス部３ｎに車輪を取り付けるためのハブボルト３３が挿通するボルト穴３ｆが設けられており、このボルト穴３ｆのピッチ円Ｐよりも径方向内側でリブ部３ｐ・３ｑとボルトボス部３ｎがつながって一体化している。かかる車輪用軸受装置１によれば、製造容易な形状でありながら、更にプレート部３ｍの剛性や強度を向上できる。

次に、従来の車輪用軸受装置１に対する改善効果について説明する。図８は、ハブ輪３１の重量差と車輪取り付けフランジ３ｅの剛性差及び強度差を示している。なお、図８の（Ａ）は、ハブ輪３１の重量差を示す図であり、図８の（Ｂ）は、車輪取り付けフランジ３ｅの剛性差を示す図である。そして、図８の（Ｃ－１）から（Ｃ－３）は、車輪取り付けフランジ３ｅの強度差を示す図である。

ここで、各図における「Ｘ」は、従来の車輪用軸受装置１を表している。「Ｘ」の車輪取り付けフランジ３ｅは、径方向外側へ広がった丸型形状となっている（図９の（Ａ）参照）。また、各図における「Ｙ」も、従来の車輪用軸受装置１を表している。「Ｙ」の車輪取り付けフランジ３ｅは、複数のプレート部３ｍが放射状に径方向外側へ広がった星型形状となっている。但し、上述したリブ部３ｐ・３ｑは設けられていないものとする（図９の（Ｂ）参照）。更に、各図における「Ｚ」は、本願の車輪用軸受装置１を表している。「Ｚ」の車輪取り付けフランジ３ｅは、複数のプレート部３ｍが放射状に径方向外側へ広がった星型形状となっている。そして、上述したようなリブ部３ｐ・３ｑが設けられているものとする（図９の（Ｃ）参照）。

図８の（Ａ）に示すように、ハブ輪３１の重量については、従来の二つの車輪用軸受装置１よりも軽くなっている。具体的に説明すると、「Ｙ」は、「Ｘ」に対して１７％の軽量化を実現しているのに対し、「Ｚ」は、「Ｘ」に対して１９％の軽量化を実現している。つまり、「Ｚ」は、「Ｘ」や「Ｙ」よりも軽くなっている。

図８の（Ｂ）に示すように、車輪取り付けフランジ３ｅの剛性については、従来の一の車輪用軸受装置１よりも低くなっているものの、従来の他の車輪用軸受装置１とほぼ等しくなっている。具体的に説明すると、「Ｙ」は、「Ｘ」に対して１２％の剛性の低下となっているのに対し、「Ｚ」も、「Ｘ」に対して１２％の剛性の低下となっている。つまり、「Ｚ」は、「Ｘ」よりも低い剛性であるが、「Ｙ」とほぼ同じ剛性といえる。

図８の（Ｃ－１）は、プレート部３ｍのインナー側基端部における強度を示している（プレート部３ｍのインナー側端面が軸体部３ｒにつながる位置における強度を示している：図２の○印部参照）。かかる箇所の強度については、従来の一の車輪用軸受装置１よりも低くなっているものの、従来の他の車輪用軸受装置１とほぼ等しくなっている。具体的に説明すると、「Ｙ」は、「Ｘ」に対して２７％の強度の低下となっているのに対し、「Ｚ」も、「Ｘ」に対して２８％の強度の低下となっている。つまり、「Ｚ」は、「Ｘ」よりも低い強度であるが、「Ｙ」とほぼ同じ強度といえる。

図８の（Ｃ－２）は、プレート部３ｍのアウター側基端部における強度を示している（プレート部３ｍのアウター側端面が軸体部３ｒにつながる位置における強度を示している：図２の△印部参照）。かかる箇所の強度については、従来の一の車輪用軸受装置１よりも低くなっているものの、従来の他の車輪用軸受装置１よりも高くなっている。具体的に説明すると、「Ｙ」は、「Ｘ」に対して１１％の強度の低下となっているのに対し、「Ｚ」は、「Ｘ」に対して５％の強度の低下となっている。つまり、「Ｚ」は、「Ｘ」よりも低い強度であるが、「Ｙ」よりも高い強度になっている。

図８の（Ｃ－３）は、いわゆるシールランド部における強度を示している（上述した平端面３ｉと円弧面３ｊと軸周面３ｋからなる曲面部分における強度を示している：図２の□印部参照）。かかる箇所の強度については、従来の一の車輪用軸受装置１よりも低くなっているものの、従来の他の車輪用軸受装置１よりも高くなっている。具体的に説明すると、「Ｙ」は、「Ｘ」に対して１１％の強度の低下となっているのに対し、「Ｚ」は、「Ｘ」に対して８％の強度の低下となっている。つまり、「Ｚ」は、「Ｘ」よりも低い強度であるが、「Ｙ」よりも高い強度になっている。

このように、本願の車輪用軸受装置１は、全体重量を低減させつつ、車輪取り付けフランジ３ｅを構成しているプレート部３ｍの剛性や強度を向上させているのである。

次に、第二実施形態に係る車輪用軸受装置１について詳細に説明する。図１０は、第二実施形態に係る車輪用軸受装置１のハブ輪３１を示している。ここでは、第一実施形態に係る車輪用軸受装置１のハブ輪３１と比較して異なる部分のみを説明する。

本車輪用軸受装置１のハブ輪３１は、サイドリブ部３ｕ・３ｖが設けられている点で異なる（図１０におけるハッチング部分参照）。サイドリブ部３ｕは、それぞれのプレート部３ｍの前縁部分に周方向へ突出している。そして、サイドリブ部３ｕは、径方向内側に向かうにつれて徐々に高くなっている（回転軸Ａに沿って見ると幅が徐々に広くなっている）。また、サイドリブ部３ｖは、それぞれのプレート部３ｍの後縁部分に周方向へ突出している。そして、サイドリブ部３ｖは、径方向内側に向かうにつれて徐々に高くなっている（回転軸Ａに沿って見ると幅が徐々に広くなっている）。

このように、本車輪用軸受装置１は、それぞれのプレート部３ｍの前縁部分と後縁部分に周方向へ突出し、かつ径方向内側へ向かうにつれて徐々に高くなるサイドリブ部３ｕ・３ｖが設けられている。かかる車輪用軸受装置１によれば、製造容易な形状でありながら、更にプレート部の剛性や強度を向上できる。

次に、第三実施形態に係る車輪用軸受装置１について詳細に説明する。図１１は、第三実施形態に係る車輪用軸受装置１のハブ輪３１を示している。ここでは、第一実施形態に係る車輪用軸受装置１のハブ輪３１と比較して異なる部分のみを説明する。

本車輪用軸受装置１のハブ輪３１は、全てのプレート部３ｍが回転軸Ａを中心とする円板３ｗ上に形成されて一体化している点で異なる。円板３ｗは、従来の車輪取り付けフランジ３ｅよりも大幅に薄くすることができる。

このように、本車輪用軸受装置１は、全てのプレート部３ｍが回転軸Ａを中心とする円板３ｗ上に形成されて一体化している。かかる車輪用軸受装置１によれば、製造容易な形状でありながら、更にプレート部３ｍの剛性や強度を向上できる。

本願における車輪用軸受装置１は、車体取り付けフランジ２ｅを有している外方部材２と、ハブ輪３１に一つの内輪３２が嵌合されている内方部材３と、で構成された内方部材回転仕様の第３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、車輪取り付けフランジを有している外方部材と、車体取り付けフランジを有している支持軸に一つの内輪が嵌合されている内方部材と、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（図１２参照）。更に、車体取り付け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、車輪取り付け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支持軸の外周に嵌合される外方部材回転仕様の第２世代構造であってもよい。更に、車体取り付けフランジを有しているハウジングに圧入される外方部材と、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第１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、車体取り付けフランジを有している外方部材と、ハブ輪と自在継手の嵌合体である内方部材と、で構成された第４世代構造であってもよい。

最後に、本願における発明は、各実施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、種々なる形態で実施し得ることは勿論のことであり、発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、更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。

１ 車輪用軸受装置
２ 外方部材
２ｃ 外側転走面
２ｄ 外側転走面
３ 内方部材
３１ ハブ輪
３２ 内輪
３ｃ 内側転走面
３ｄ 内側転走面
３ｅ 車輪取り付けフランジ
３ｆ ボルト穴
３ｍ プレート部
３ｎ ボルトボス部
３ｐ リブ部
３ｑ リブ部
３ｕ サイドリブ部
３ｖ サイドリブ部
３ｗ 円板
Ａ 回転軸
Ｐ ピッチ円

Claims (5)

1. 内周に複列の外側転走面が形成された外方部材と、
   外周に複列の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、を備え、
   前記外方部材又は前記内方部材のいずれか一方に径方向外側へ広がる車輪取り付けフランジが形成された車輪用軸受装置において、
   前記車輪取り付けフランジが前記外方部材又は前記内方部材の回転軸を中心に放射状に延びる複数のプレート部で構成されており、それぞれの前記プレート部の前縁部分と後縁部分にインナー側へ突出したリブ部が設けられ、それぞれの前記プレート部にインナー側へ突出したボルトボス部が設けられ、前記リブ部の高さ寸法が前記ボルトボス部の高さ寸法よりも小さいことを特徴とする車輪用軸受装置。
2. 更に前記ボルトボス部に車輪を取り付けるためのハブボルトが挿通するボルト穴が設けられており、当該ボルト穴のピッチ円よりも径方向外側まで前記リブ部が延びている、ことを特徴とする請求項１に記載の車輪用軸受装置。
3. 更に前記ボルトボス部に車輪を取り付けるためのハブボルトが挿通するボルト穴が設けられており、当該ボルト穴のピッチ円よりも径方向内側で前記リブ部と前記ボルトボス部がつながって一体化している、ことを特徴とする請求項１に記載の車輪用軸受装置。
4. それぞれの前記プレート部の基端部における前記リブ部よりも前縁側と後縁側に周方向へ突出し、かつ径方向内側に向かうにつれて徐々に高くなるサイドリブ部が設けられている、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. 全ての前記プレート部が前記回転軸を中心とする円板上に形成されて一体化している、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。
   

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