JPH11218138A

JPH11218138A - 車輪用軸受ユニット

Info

Publication number: JPH11218138A
Application number: JP10330496A
Authority: JP
Inventors: Takami Machino; 隆美町野
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 1989-07-13
Filing date: 1998-11-20
Publication date: 1999-08-10

Abstract

(57)【要約】【課題】外輪５に過大なモーメント荷重や衝撃荷重が
加わった場合でも、この外輪５の一部が塑性変形したり
割れたりする事を防止する。【解決手段】外輪５と内輪ユニット１８と転動体３、
３とにより、複列のアンギュラ型転がり軸受ユニットを
構成する。外輪５の内周面に形成した内方軌道１０、１
０部分だけでなく、これら両内方軌道１０、１０の間に
存在する外径側中間部分１５にも、硬化層１２を形成す
る。この外径側中間部分１５部分の硬化層１２の外径
を、上記各内方軌道１０、１０部分の硬化層１２の外径
よりも小さくする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明に係る車輪用軸受ユ
ニットは、自動車のキングピンやアクスル軸に車輪を回
転自在に支持する為の、車輪用転がり軸受ユニットの改
良に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車の非駆動輪（ＦＦ車に於ける後
輪、ＦＲ車に於ける前輪）は、キングピンやアクスル軸
に対し回転自在に装着している。図４は、この様な部分
に組み込んで車輪を支持する軸受ユニットの１例とし
て、実開昭６１−１５９２０２号公報等に記載された構
造を示している。

【０００３】この軸受ユニットは、１対の保持器１、２
と、これら１対の保持器１、２に保持された複数の転動
体（玉）３、３と、これら各転動体３、３の内周部分を
当接させる１対の内輪４、４と、同じく転動体３、３の
外周部分を当接させる外輪５とから構成している。これ
ら１対の内輪４、４の外周面には、それぞれ断面円弧状
の外方軌道６、６を形成している。そして、これら各外
方軌道６、６と一端縁との間を、上記保持器１、２に保
持された複数の転動体３、３の内周部分が通過不能な厚
肉部７、７としている。一方、外方軌道６、６と他端縁
との間を、上記転動体３、３の内周部分が通過可能な薄
肉部８、８としている。

【０００４】又、車輪を装着する為の外輪５は、その内
周面中間部を、上記保持器１、２に保持された複数の転
動体３、３の外周部分が通過不能な、小径の外径側中間
部分９としている。そして、この外径側中間部分９の両
側を、上記１対の保持器１、２に保持された複数の転動
体３、３の外周部分を当接させる為の、断面円弧状の内
方軌道１０、１０としている。尚、外輪５の外周面には
取付フランジ１１を形成して、外輪５に車輪（ホイー
ル）を装着固定自在としている。自動車のキングピン或
はアクスル軸は、上記１対の内輪４、４内に挿入固定す
る。そして、上記複数の転動体３、３の転動に基づく外
輪５の回転により、車輪を上記キングピン或はアクスル
軸に対して回転自在に支持する。

【０００５】尚、上記外輪５は炭素鋼製の素材に鍛造加
工を施す等により一体に造るが、この外輪５の内周面に
形成した内方軌道１０、１０の表面には、高周波焼き入
れにより硬化層１２、１２を形成する。そして、この硬
化層１２、１２により、転動体３、３が内方軌道１０、
１０に強く押し付けられても、この内方軌道１０、１０
に凹み等の変形が生じない様にしている。又、上記外輪
５の端部内周面に存在する嵌合部１６には、シール部材
１３を内嵌固定している。このシール部材１３は、外輪
５の内周面と内輪４の外周面との間に存在する空間１４
の開口端部を塞ぎ、この空間１４内に雨水や塵芥が進入
する事を防止する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述の様に
構成され作用する従来の車輪用軸受ユニットに於いて
は、次に述べる様な不都合を生じる。即ち、従来の車輪
用軸受ユニットを構成する外輪５の内周面で１対の内方
軌道１０、１０の間に位置する外径側中間部分９には、
硬化層１２を設けず、この外径側中間部分９を生の状態
のままとしている。一方、外輪５に固定された車輪が道
路の縁石に乗り上げる等によりこの外輪５に過大なモー
メント荷重が加わった場合に、玉３、３が硬化層１２か
ら外れ、上記生の状態のままの外径側中間部分９に乗り
上げる可能性がある。そして、玉３、３が外径側中間部
分９に乗り上げた場合には、この外径側中間部分９に塑
性変形が生じる可能性がある。内方軌道１０、１０から
外れた外径側中間部分９にしろ、上述の様な塑性変形が
生じると、車輪用軸受ユニットの軸受性能劣化の原因と
なる可能性がある為、好ましくない。

【０００７】又、上述の様に玉３、３が外径側中間部分
９にまで乗り上げない場合でも、上記外輪５に加わった
過大なモーメント荷重により、上記１対の内方軌道１
０、１０同士の間に、圧縮方向に亙る大きなスラスト荷
重が加わる場合がある。或は、上記過大なモーメント荷
重が加わらない通常時でも、上記各玉３、３から上記各
内方軌道１０、１０に加わる荷重によりこれら１対の内
方軌道１０、１０の間に、圧縮方向に亙るスラスト荷重
が加わる。従来の様に上記外径側中間部分９が生の状態
のままであると、上記圧縮方向に亙るスラスト荷重によ
り、この外径側中間部分９が圧縮方向に塑性変形し、上
記外輪５の形状が歪む可能性がある。この様に外輪５が
歪むと、車輪用軸受ユニットの回転精度が悪くなり、振
動が発生したり、或は耐久性が悪化する原因になる。

【０００８】これに対して実願昭５７−７１４６７号
（実開昭５８−１７３５０２号）のマイクロフィルムに
は、外輪の内周面に形成した１対の内方軌道部分だけで
なく、これら１対の内方軌道の間に存在する外径側中間
部分にまでも硬化層を形成する発明が記載されている。
但し、このマイクロフィルムに記載された発明の場合に
は、上記外径側中間部分に形成する硬化層の外径を、上
記１対の内方軌道部分に形成する硬化層の外径よりも大
きくしている。

【０００９】ところが、上記外輪内周面に形成した１対
の内方軌道の間に存在する外径側中間部分に存在する硬
化層の厚さ寸法が大きくなると、上記外輪の靱性を確保
する事が難しくなる。即ち、鋼を焼き入れする事により
得られる硬化層は、大きな荷重や衝撃荷重によっても変
形しにくい代わりに、衝撃荷重を受けた場合に割れ易く
なる。上記マイクロフィルムに記載された発明の様に、
上記外径側中間部分に存在する硬化層が厚くなると、上
記外輪の靱性を確保する事が難しくなり、衝撃荷重に基
づく外輪の割れ防止を図る事が難しい。特に、車輪用軸
受ユニットの軽量化を図るべく、外輪の肉厚を薄くした
場合に、この様な割れが、より発生し易くなる。この
為、上記マイクロフィルムに記載された発明の場合に
は、車輪用軸受ユニットの信頼性確保が難しくなる。本
発明の車輪用軸受ユニットは、この様な事情に鑑みて発
明したものである。

【００１０】

【課題を解決する為の手段】本発明の車輪用軸受ユニッ
トは、外輪と、内輪ユニットと、複数個の転動体とから
成る。このうちの外輪は、炭素鋼により一体に造られ、
内周面に複列の内方軌道を、外周面に取付フランジを、
それぞれ形成している。又、これら両内方軌道同士の間
の内径をこれら両内方軌道よりも軸方向両端寄り部分の
内径よりも小さくして、上記両内方軌道を軸方向両端側
に向けた状態としている。更に、これら両内方軌道の表
面及び隣り合う内方軌道の間に存在する中間部分の全幅
に亙って硬化層を形成すると共に、この中間部分に形成
した硬化層の外径を、上記複列の内方軌道部分に形成し
た硬化層の外径よりも小さくしている。又、上記内輪ユ
ニットは、それぞれが軸方向中央側に開いて上記内方軌
道と対向する、複列の外方軌道を外周面に形成してい
る。更に、上記複数個の転動体は、上記各内方軌道と各
外方軌道との間にそれぞれ複数ずつ設けている。

【００１１】

【作用】上述の様に構成する本発明の車輪用軸受ユニッ
トの軸受作用は、前述した従来の車輪用軸受ユニットの
場合と同様である。即ち、内輪ユニットの内側に挿入固
定された自動車のキングピン或はアクスル軸と、外輪の
外側に固定された車輪とは、複数の転動体の転動に基づ
いて回転自在となる。

【００１２】特に、本発明の車輪用軸受ユニットに於い
ては、外輪に形成した硬化層を、複列の内方軌道部分か
ら隣り合う内方軌道の間に位置する中間部分の全幅に亙
り設けている為、外輪に過大なモーメント荷重が加わっ
た場合でも、上記中間部分に塑性変形が生じ難くなる。
従って、外輪の変形を防止して、車輪用軸受ユニットの
回転精度を確保し、振動が発生したり、或は耐久性が悪
化する事を防止できる。

【００１３】又、上記中間部分に形成した硬化層の外径
を、上記複列の内方軌道部分に形成した硬化層の外径よ
りも小さくしている為、外輪の靭性を確保し、この外輪
に衝撃荷重が加わった場合にも、この外輪が割れる事を
防止して、この外輪を組み込んだ車輪用軸受ユニットの
信頼性向上を図れる。

【００１４】更に、上記複列の内方軌道を軸方向両端側
に、複列の外方軌道を軸方向中央側に、それぞれ向けて
いる為、各転動体の接触角の延長線が、外輪の外径側で
交差する。この為、スラスト方向の荷重に対する車輪用
軸受ユニットの剛性を高くし、しかも、上記各転動体か
ら外輪に加わる荷重に拘らず、この外輪の変形及び破損
の防止を有効に図れる。即ち、本発明の車輪用軸受ユニ
ットの使用時に上記各転動体から外輪には、接触角の方
向である外輪の中間部分に荷重が加わる。これに対して
本発明の車輪用軸受ユニットの場合には、この中間部分
の厚さを大きくして、この中間部分の強度（塑性変形し
にくさ）と靱性とを高次元で両立させているので、上記
した外輪の変形及び破損の防止の作用が、より優れたも
のになる。同時に、車輪を支持固定する為、上記外輪の
外周面に形成した取付フランジの基端部の衝撃強度（衝
撃荷重に対する強度）も高くなる。

【００１５】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の形態の第
１例を示す断面図である。１対の保持器１、２にはそれ
ぞれ複数個ずつの転動体３、３を、転動自在に保持して
いる。これら各転動体３、３の内周部分は、１対の内輪
４、４を組み合わせて成る内輪ユニット１８の外周面に
形成した外方軌道６、６に、同じく外周部分は外輪５の
内周面に形成した複列の内方軌道１０、１０に、それぞ
れ当接させている。又、外輪５の外周面には取付フラン
ジ１１を形成して、外輪５に車輪（ホイール）を装着固
定自在としている。

【００１６】上記外輪５は、炭素鋼を鍛造で成形する事
により、一体に造っている。この外輪５の内周面には、
上述の様に複数の転動体３、３の外周部分を当接させる
為、上記複列の内方軌道１０、１０を形成している。そ
して、これら各内方軌道１０、１０の表面に硬化層１２
を形成している。上記外輪５の内径は、上記複列の内方
軌道１０、１０の間に位置する、請求項に記載した中間
部分に相当する外径側中間部分１５で、これら各内方軌
道１０、１０の内径よりも小さくしている。即ち、これ
ら各内方軌道１０、１０は、上記外輪５の両端面側が開
口した形状としている。又、１対の内輪４、４を組み合
わせて成る、上記内輪ユニット１８の外径は、複列の外
方軌道６、６の間に位置する内径側中間部分１９でこれ
ら各外方軌道６、６の外径よりも小さい。即ち、上記各
内輪４、４の外周面に形成したこれら各外方軌道６、６
は、これら各内輪４、４の突き合わせ面側が開放した形
状としている。従って、図１に鎖線α、αで表した、上
記複列の内方軌道１０、１０と外方軌道６、６とに対す
る上記各転動体３、３の接触角の延長線は、上記外輪５
の外径側で交差する。言い換えれば、上記複列の内方軌
道１０、１０と複列の外方軌道６、６と複数個の転動体
３、３とで構成する軸受ユニットを、背面組み合わせ型
（ＤＢ型）の複列アンギュラ型の転がり軸受ユニットと
している。

【００１７】又、外輪５の端部内周面に設けた嵌合部１
６にはシール部材１３を内嵌固定して、外輪５の内周面
と内輪４の外周面との間に存在する空間１４の開口端部
を塞ぎ、この空間１４内に雨水や塵芥が進入する事の防
止を図っている。尚、上記嵌合部１６に隣接する内方軌
道１０の表面に形成した硬化層１２も、この嵌合部１６
に迄は達していない。従って、この嵌合部の表面硬度は
あまり高くなく、上記シール部材１３を内嵌固定すべ
く、この嵌合部１６の内径寸法を正確に仕上げる為の機
械加工に要する時間を短くできる。

【００１８】更に、本発明の場合には、高周波焼き入れ
により上記硬化層１２を、上記複列の内方軌道１０、１
０部分から、両内方軌道１０、１０の間に存在する外径
側中間部分１５の全幅に亙って形成している。尚、複列
の内方軌道１０、１０と外径側中間部分１５とに連続し
て形成した硬化層１２のうち、上記外径側中間部分１５
の硬化層１２の外径は、上記各内方軌道１０、１０の表
面に形成した硬化層１２の外径よりも小さい。従って、
上記外径側中間部分１５の内周面部分に形成した硬化層
１２の周囲に存在する、生の部分等を含む、硬化層１２
以外の部分の厚さ寸法を十分に確保できる。又、上記硬
化層１２のうち、上記各内方軌道１０、１０の周囲に存
在する部分の外径側端部も、上記外輪５の外周面にまで
は達していない。

【００１９】上述の様に、上記外径側中間部分１５に存
在する、高周波焼き入れにより形成する硬化層１２の外
径を小さく抑え、この硬化層１２の厚さを抑える事によ
り、上記外輪５の靱性を確保している。即ち、炭素鋼に
高周波焼き入れを施す事により形成した硬化層１２は、
硬度が高く変形しにくくなる反面、靱性が乏しくなって
割れ易くなる。そこで、上記外径側中間部分１５の内周
面部分に硬化層１２を形成して、この内周面部分の硬度
を高くする一方、この硬化層１２の厚さを抑える事によ
り、外輪５の靱性を確保している。車輪用軸受ユニット
の使用時には、車輪が縁石に乗り上げる等した際に外輪
５に、取付フランジ１１側から大きな衝撃荷重が加わる
場合がある。この様な衝撃荷重により前記外輪５が割れ
るのを防止する為に、上記靱性の確保は重要である。

【００２０】上述の様な本発明の車輪用軸受ユニットの
軸受作用は、前述した従来の車輪用軸受ユニットの場合
と同様である。即ち、内輪４、４の内側に挿入固定した
自動車のキングピン或はアクスル軸に対して、外輪５の
外周面に設けた取付フランジ１１に固定した車輪は、複
数の転動体３、３の転動に基づいて回転自在となる。

【００２１】特に、本発明の車輪用軸受ユニットに於い
ては、硬化層１２を外輪５の内周面に形成した複列の内
方軌道１０、１０部分から、これら両内方軌道１０、１
０の間に存在する外径側中間部分１５に迄設けている。
この為、この外径側中間部分１５の硬度が高く（変形し
難く）なり、外輪５に固定した車輪が道路の縁石に乗り
上げる等によって上記外輪５に過大なモーメント荷重が
加わり、上記転動体３、３が外径側中間部分１５に乗り
上げた場合でも、この外径側中間部分１５に塑性変形が
生じ難くなる。又、上記転動体３、３からこの外径側中
間部分１５に、圧縮方向のスラスト荷重が加わった場合
にも、この外径側中間部分１５が塑性変形しにくくな
る。この為、外径側中間部分１５の塑性変形に基づく車
輪用軸受ユニットの性能低下を防止できる。

【００２２】又、上記外径側中間部分１５に形成した硬
化層１２の外径を、上記複列の内方軌道１０、１０部分
に形成した硬化層１２の外径よりも小さくしている為、
この外径側中間部分１５の内径寄り部分に存在する硬化
層１２の厚さを抑え、この外径側中間部分１５に存在す
る硬化層１２以外の部分の厚さ寸法を十分に確保でき
る。この為、上記外輪５の靱性を十分に確保して、この
外輪５に大きな衝撃荷重が加わった場合にも、この外輪
５が割れる事を防止できる。同時に、図示の例の場合に
は、上記外輪５の一部で上記各内方軌道１０、１０の周
囲部分の靱性も確保して、この外輪５が割れる事をより
確実に防止できる。

【００２３】更に、上記各内方軌道１０、１０を軸方向
両端側に、前記各外方軌道６、６を軸方向中央側に、そ
れぞれ向けている為、図１に鎖線α、αで示した、上記
各転動体３、３の接触角の延長線が、上記外輪５の外径
側で交差する。この為、スラスト方向の荷重に対する車
輪用軸受ユニットの剛性を高くし、しかも、上記各転動
体３、３から上記外輪５に加わる荷重に拘らず、この外
輪５の変形及び破損の防止を有効に図れる。即ち、本発
明の車輪用軸受ユニットの使用時に上記各転動体３、３
から上記外輪５には、接触角の方向である外輪５の軸方
向中間部分に荷重が加わる。これに対して本発明の車輪
用軸受ユニットの場合には、この中間部分の厚さを大き
くして、この中間部分の強度（塑性変形しにくさ）と靱
性とを高次元で両立させているので、上記した外輪５の
変形及び破損の防止の作用が、より優れたものになる。
同時に、車輪を支持固定する為、上記外輪５の外周面に
形成した、前記取付フランジ１１の基端部の衝撃強度も
高くなる。

【００２４】次に、図２〜３は、本発明の実施の形態の
第２例を示している。本例の場合、硬化層１２を外輪５
内周面の内方軌道１０、１０部分から外径側中間部分１
５に迄延長させるだけでなく、シール部材１３が嵌合す
る嵌合部１６に迄延長させて設ける事により、内方軌道
１０と嵌合部１６との表面硬度を同じとしている。この
様に、内方軌道１０と嵌合部１６との表面硬度を同じに
する事により、上記内方軌道１０の表面と嵌合部１６の
表面とを単一の成形砥石により同時に仕上げても、この
成形砥石の一部で、上記嵌合部１６に対向する部分が目
詰まりし難くできる。そして、上記成形砥石の寿命を長
くできる。

【００２５】この場合に於いて、嵌合部１６に迄延長し
た硬化層１２は、図３に示す様に、外輪５の端部内周縁
に形成した面取り部１７で終わらせる事が好ましい。こ
の理由は、この硬化層１２を外輪５の端面５ａに露出さ
せず、この硬化層１２が未硬化部分（生の部分）から剥
離し難くする為である。その他の構成及び作用に就いて
は、前述した第１例の場合と同様である為、重複する説
明を省略する。

【００２６】

【発明の効果】本発明の車輪用軸受ユニットは、以上に
述べた通り構成される為、車輪を介して外輪に過大なモ
ーメント荷重が加わった場合に於いても、この外輪の一
部に塑性変形を生じ難くできる。しかも、この様な塑性
変形を防止しつつ、上記外輪の靱性を確保できる為、外
輪及びこの外輪を組み込んだ車輪用軸受ユニットの塑性
変形を防止し、且つ衝撃荷重により外輪が割れる事を防
止して、信頼性を向上させる事ができる。これらによ
り、車輪用軸受ユニットの軽量化と信頼性の確保とを両
立させる事も可能になる。本発明の場合には、これらの
効果を、車輪用軸受ユニットの剛性を確保しつつ、高次
元で得る事ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の車輪用軸受ユニットの実施の形態の第
１例を示す断面図。

【図２】同第２例を示す断面図。

【図３】図２のＡ部拡大図。

【図４】従来の車輪用軸受ユニットの１例を示す断面
図。

【符号の説明】

１、２保持器３転動体４内輪５外輪５ａ端面６外方軌道７厚肉部８薄肉部９外径側中間部分１０内方軌道１１取付フランジ１２硬化層１３シール部材１４空間１５外径側中間部分１６嵌合部１７面取り部１８内輪ユニット１９内径側中間部分

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１０年１２月１８日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正内容】

【書類名】明細書

【発明の名称】車輪用軸受ユニット

【特許請求の範囲】

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【０００２】

【０００３】この軸受ユニットは、１対の保持器１、２
と、これら１対の保持器１、２に保持された複数の転動
体（玉）３、３と、これら各転動体３、３の内周部分を
当接させる１対の内輪４、４と、同じく転動体３、３の
外周部分を当接させる外輪５とから構成している。これ
ら１対の内輪４、４の外周面には、それぞれ断面円弧状
の内輪軌道６、６を形成している。そして、これら各内
輪軌道６、６と一端縁との間を、上記保持器１、２に保
持された複数の転動体３、３の内周部分が通過不能な厚
肉部７、７としている。一方、内輪軌道６、６と他端縁
との間を、上記転動体３、３の内周部分が通過可能な薄
肉部８、８としている。

【０００４】又、車輪を装着する為の外輪５は、その内
周面中間部を、上記保持器１、２に保持された複数の転
動体３、３の外周部分が通過不能な、小径の外径側中間
部分９としている。そして、この外径側中間部分９の両
側を、上記１対の保持器１、２に保持された複数の転動
体３、３の外周部分を当接させる為の、断面円弧状の外
輪軌道１０、１０としている。尚、外輪５の外周面には
取付フランジ１１を形成して、外輪５に車輪（ホイー
ル）を装着固定自在としている。自動車のキングピン或
はアクスル軸は、上記１対の内輪４、４内に挿入固定す
る。そして、上記複数の転動体３、３の転動に基づく外
輪５の回転により、車輪を上記キングピン或はアクスル
軸に対して回転自在に支持する。

【０００５】尚、上記外輪５は炭素鋼製の素材に鍛造加
工を施す等により一体に造るが、この外輪５の内周面に
形成した外輪軌道１０、１０の表面には、高周波焼き入
れにより硬化層１２、１２を形成する。そして、この硬
化層１２、１２により、転動体３、３が外輪軌道１０、
１０に強く押し付けられても、この外輪軌道１０、１０
に凹み等の変形が生じない様にしている。又、上記外輪
５の端部内周面に存在する嵌合部１６には、シール部材
１３を内嵌固定している。このシール部材１３は、外輪
５の内周面と内輪４の外周面との間に存在する空間１４
の開口端部を塞ぎ、この空間１４内に雨水や塵芥が進入
する事を防止する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述の様に
構成され作用する従来の車輪用軸受ユニットに於いて
は、次に述べる様な不都合を生じる。即ち、従来の車輪
用軸受ユニットを構成する外輪５の内周面で１対の外輪
軌道１０、１０の間に位置する外径側中間部分９には、
硬化層１２を設けず、この外径側中間部分９を生の状態
のままとしている。一方、外輪５に固定された車輪が道
路の縁石に乗り上げる等によりこの外輪５に過大なモー
メント荷重が加わった場合に、玉３、３が硬化層１２か
ら外れ、上記生の状態のままの外径側中間部分９に乗り
上げる可能性がある。そして、玉３、３が外径側中間部
分９に乗り上げた場合には、この外径側中間部分９に塑
性変形が生じる可能性がある。外輪軌道１０、１０から
外れた外径側中間部分９にしろ、上述の様な塑性変形が
生じると、車輪用軸受ユニットの軸受性能劣化の原因と
なる可能性がある為、好ましくない。

【０００７】又、上述の様に玉３、３が外径側中間部分
９にまで乗り上げない場合でも、上記外輪５に加わった
過大なモーメント荷重により、上記１対の外輪軌道１
０、１０同士の間に、圧縮方向に亙る大きなスラスト荷
重が加わる場合がある。或は、上記過大なモーメント荷
重が加わらない通常時でも、上記各玉３、３から上記各
外輪軌道１０、１０に加わる荷重によりこれら１対の外
輪軌道１０、１０の間に、圧縮方向に亙るスラスト荷重
が加わる。実際には、これらモーメント荷重とスラスト
荷重（横荷重）とが同時に、複合荷重として加わる為、
上記外輪５には、複雑且つ大きな力が加わる。従来の様
に上記外径側中間部分９が生の状態のままであると、こ
の様な複合荷重により、この外径側中間部分９が圧縮方
向等に塑性変形し、上記外輪５の形状が歪む可能性があ
る。この様に外輪５が歪むと、車輪用軸受ユニットの回
転精度が悪くなり、振動が発生したり、或は耐久性が悪
化する原因になる。

【０００８】これに対して実願昭５７−７１４６７号
（実開昭５８−１７３５０２号）のマイクロフィルムに
は、外輪の内周面に形成した１対の外輪軌道部分だけで
なく、これら１対の外輪軌道の間に存在する外径側中間
部分にまでも硬化層を形成する発明が記載されている。
但し、このマイクロフィルムに記載された発明の場合に
は、上記外径側中間部分に形成する硬化層の外径を、上
記１対の外輪軌道部分に形成する硬化層の外径よりも大
きくしている。

【０００９】ところが、上記外輪内周面に形成した１対
の外輪軌道の間に存在する外径側中間部分に存在する硬
化層の厚さ寸法が大きくなると、上記外輪の靱性を確保
する事が難しくなる。即ち、鋼を焼き入れする事により
得られる硬化層は、大きな荷重や衝撃荷重によっても変
形しにくい代わりに、衝撃荷重を受けた場合に割れ易く
なる。上記マイクロフィルムに記載された発明の様に、
上記外径側中間部分に存在する硬化層が厚くなると、上
記外輪の靱性を確保する事が難しくなり、衝撃荷重に基
づく外輪の割れ防止を図る事が難しい。特に、車輪用軸
受ユニットの軽量化を図るべく、外輪の肉厚を薄くした
場合に、この様な割れが、より発生し易くなる。この
為、上記マイクロフィルムに記載された発明の場合に
は、車輪用軸受ユニットの信頼性確保が難しくなる。本
発明の車輪用軸受ユニットは、この様な事情に鑑みて発
明したものである。

【００１０】

【課題を解決する為の手段】本発明の車輪用軸受ユニッ
トは、外輪と、内輪ユニットと、複数個の転動体とから
成る。このうちの外輪は、炭素鋼により一体に造られ、
内周面に複列の外輪軌道を、外周面に取付フランジを、
それぞれ有する。又、これら両外輪軌道の間の内径は、
これら両外輪軌道よりも外側部分の内径よりも小さくな
っている。又、これら両外輪軌道の表面及び上記複列の
外輪軌道の間の中間部分の全幅に亙って硬化層が形成さ
れると共に、この複列の外輪軌道の中間部分の硬化層の
外径が、外輪軌道部分の硬化層の外径よりも小さくなっ
ている。又、上記内輪ユニットは、それぞれが軸方向中
央側が開放した半溝形状で上記外輪軌道と対向する、複
列の内輪軌道を外周面に有する。更に、上記複数個の転
動体は、上記各外輪軌道と各内輪軌道との間に複列に設
けている。

【００１１】

【００１２】特に、本発明の車輪用軸受ユニットに於い
ては、外輪に形成した硬化層を、複列の外輪軌道部分か
ら隣り合う外輪軌道の間に位置する中間部分の全幅に亙
り設けている為、外輪に過大なモーメント荷重が加わっ
た場合でも、上記中間部分に塑性変形が生じ難くなる。
従って、外輪の変形を防止して、車輪用軸受ユニットの
回転精度を確保し、振動が発生したり、或は耐久性が悪
化する事を防止できる。

【００１３】又、上記中間部分に形成した硬化層の外径
を、上記複列の外輪軌道部分に形成した硬化層の外径よ
りも小さくしている為、外輪の靭性を確保し、この外輪
に衝撃荷重が加わった場合にも、この外輪が割れる事を
防止して、この外輪を組み込んだ車輪用軸受ユニットの
信頼性向上を図れる。

【００１４】更に、上記複列の内輪軌道を軸方向中央側
が開放した半溝形状としている為、各転動体の接触角の
延長線が、外輪の外径側で交差する。この為、スラスト
方向の荷重に対する車輪用軸受ユニットの剛性を高く
し、しかも、上記各転動体から外輪に加わる荷重に拘ら
ず、この外輪の変形及び破損の防止を有効に図れる。即
ち、本発明の車輪用軸受ユニットの使用時に上記各転動
体から外輪には、接触角の方向である外輪の中間部分に
荷重が加わる。これに対して本発明の車輪用軸受ユニッ
トの場合には、この中間部分の厚さを大きくして、この
中間部分の強度（塑性変形しにくさ）と靱性とを高次元
で両立させているので、上記した外輪の変形及び破損の
防止の作用が、より優れたものになる。同時に、車輪を
支持固定する為、上記外輪の外周面に形成した取付フラ
ンジの基端部の衝撃強度（衝撃荷重に対する強度）も高
くなる。即ち、この取付フランジに、曲げモーメントと
横荷重とが同時に（複合荷重として）、且つ衝撃的に加
わっても、上記中間部分の硬化層の外径が小さくなって
いるので、上記複合荷重に対する強度を十分に大きくし
て、上記変形及び破損を効果的に防止できる。

【００１５】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の形態の第
１例を示す断面図である。１対の保持器１、２にはそれ
ぞれ複数個ずつの転動体３、３を、転動自在に保持して
いる。これら各転動体３、３の内周部分は、１対の内輪
４、４を組み合わせて成る内輪ユニット１８の外周面に
形成した内輪軌道６、６に、同じく外周部分は外輪５の
内周面に形成した複列の外輪軌道１０、１０に、それぞ
れ当接させている。又、外輪５の外周面には取付フラン
ジ１１を形成して、外輪５に車輪（ホイール）を装着固
定自在としている。

【００１６】上記外輪５は、炭素鋼を鍛造で成形する事
により、一体に造っている。この外輪５の内周面には、
上述の様に複数の転動体３、３の外周部分を当接させる
為、上記複列の外輪軌道１０、１０を形成している。そ
して、これら各外輪軌道１０、１０の表面に硬化層１２
を形成している。上記外輪５の内径は、上記複列の外輪
軌道１０、１０の間に位置する、請求項に記載した中間
部分に相当する外径側中間部分１５で、これら各外輪軌
道１０、１０の内径よりも小さくしている。即ち、これ
ら各外輪軌道１０、１０は、上記外輪５の両端面側が開
口した半溝形状としている。又、１対の内輪４、４を組
み合わせて成る、上記内輪ユニット１８の外径は、複列
の内輪軌道６、６の間に位置する内径側中間部分１９で
これら各内輪軌道６、６の外径よりも小さい。即ち、上
記各内輪４、４の外周面に形成したこれら各内輪軌道
６、６は、これら各内輪４、４の突き合わせ面側が開放
した半溝形状としている。従って、図１に鎖線α、αで
表した、上記複列の外輪軌道１０、１０と内輪軌道６、
６とに対する上記各転動体３、３の接触角の延長線は、
上記外輪５の外径側で交差する。言い換えれば、上記複
列の外輪軌道１０、１０と複列の内輪軌道６、６と複数
個の転動体３、３とで構成する軸受ユニットを、背面組
み合わせ型（ＤＢ型）の複列アンギュラ型の転がり軸受
ユニットとしている。

【００１７】又、外輪５の端部内周面に設けた嵌合部１
６にはシール部材１３を内嵌固定して、外輪５の内周面
と内輪４の外周面との間に存在する空間１４の開口端部
を塞ぎ、この空間１４内に雨水や塵芥が進入する事の防
止を図っている。尚、上記嵌合部１６に隣接する外輪軌
道１０の表面に形成した硬化層１２も、この嵌合部１６
に迄は達していない。従って、この嵌合部の表面硬度は
あまり高くなく、上記シール部材１３を内嵌固定すべ
く、この嵌合部１６の内径寸法を正確に仕上げる為の機
械加工に要する時間を短くできる。

【００１８】更に、本発明の場合には、高周波焼き入れ
により上記硬化層１２を、上記複列の外輪軌道１０、１
０部分から、両外輪軌道１０、１０の間に存在する外径
側中間部分１５の全幅に亙って形成している。尚、複列
の外輪軌道１０、１０と外径側中間部分１５とに連続し
て形成した硬化層１２のうち、上記外径側中間部分１５
の硬化層１２の外径は、上記各外輪軌道１０、１０の表
面に形成した硬化層１２の外径よりも小さい。従って、
上記外径側中間部分１５の内周面部分に形成した硬化層
１２の周囲に存在する、生の部分等を含む、硬化層１２
以外の部分の厚さ寸法を十分に確保できる。又、上記硬
化層１２のうち、上記各外輪軌道１０、１０の周囲に存
在する部分の外径側端部も、上記外輪５の外周面にまで
は達していない。

【００２１】特に、本発明の車輪用軸受ユニットに於い
ては、硬化層１２を外輪５の内周面に形成した複列の外
輪軌道１０、１０部分から、これら両外輪軌道１０、１
０の間に存在する外径側中間部分１５に迄設けている。
この為、この外径側中間部分１５の硬度が高く（変形し
難く）なり、外輪５に固定した車輪が道路の縁石に乗り
上げる等によって上記外輪５に過大なモーメント荷重が
加わり、上記転動体３、３が外径側中間部分１５に乗り
上げた場合でも、この外径側中間部分１５に塑性変形が
生じ難くなる。又、上記転動体３、３からこの外径側中
間部分１５に、圧縮方向のスラスト荷重が加わった場合
にも、この外径側中間部分１５が塑性変形しにくくな
る。この為、外径側中間部分１５の塑性変形に基づく車
輪用軸受ユニットの性能低下を防止できる。

【００２２】又、上記外径側中間部分１５に形成した硬
化層１２の外径を、上記複列の外輪軌道１０、１０部分
に形成した硬化層１２の外径よりも小さくしている為、
この外径側中間部分１５の内径寄り部分に存在する硬化
層１２の厚さを抑え、この外径側中間部分１５に存在す
る硬化層１２以外の部分の厚さ寸法を十分に確保でき
る。この為、上記外輪５の靱性を十分に確保して、この
外輪５に大きな衝撃荷重が加わった場合にも、この外輪
５が割れる事を防止できる。同時に、図示の例の場合に
は、上記外輪５の一部で上記各外輪軌道１０、１０の周
囲部分の靱性も確保して、この外輪５が割れる事をより
確実に防止できる。

【００２３】更に、上記各外輪軌道１０、１０を軸方向
両端側に、前記各内輪軌道６、６を軸方向中央側に、そ
れぞれ向けている為、図１に鎖線α、αで示した、上記
各転動体３、３の接触角の延長線が、上記外輪５の外径
側で交差する。この為、スラスト方向の荷重に対する車
輪用軸受ユニットの剛性を高くし、しかも、上記各転動
体３、３から上記外輪５に加わる荷重に拘らず、この外
輪５の変形及び破損の防止を有効に図れる。即ち、本発
明の車輪用軸受ユニットの使用時に上記各転動体３、３
から上記外輪５には、接触角の方向である外輪５の軸方
向中間部分に荷重が加わる。これに対して本発明の車輪
用軸受ユニットの場合には、この中間部分の厚さを大き
くして、この中間部分の強度（塑性変形しにくさ）と靱
性とを高次元で両立させているので、上記した外輪５の
変形及び破損の防止の作用が、より優れたものになる。
同時に、車輪を支持固定する為、上記外輪５の外周面に
形成した、前記取付フランジ１１の基端部の衝撃強度も
高くなる。即ち、この取付フランジ１１に、曲げモーメ
ントと横荷重とが複合荷重として同時に、且つ衝撃的に
加わっても、上記外輪５の軸方向中間部分の硬化層１２
の外径が小さくなっているので、上記複合荷重に対する
強度を十分に大きくして、上記外輪５の変形及び破損を
効果的に防止できる。

【００２４】次に、図２〜３は、本発明の実施の形態の
第２例を示している。本例の場合、硬化層１２を外輪５
内周面の外輪軌道１０、１０部分から外径側中間部分１
５に迄延長させるだけでなく、シール部材１３が嵌合す
る嵌合部１６に迄延長させて設ける事により、外輪軌道
１０と嵌合部１６との表面硬度を同じとしている。この
様に、外輪軌道１０と嵌合部１６との表面硬度を同じに
する事により、上記外輪軌道１０の表面と嵌合部１６の
表面とを単一の成形砥石により同時に仕上げても、この
成形砥石の一部で、上記嵌合部１６に対向する部分が目
詰まりし難くできる。そして、上記成形砥石の寿命を長
くできる。

【００２６】

【図面の簡単な説明】

【図２】同第２例を示す断面図。

【図３】図２のＡ部拡大図。

【図４】従来の車輪用軸受ユニットの１例を示す断面
図。

【符号の説明】１、２保持器３転動体４内輪５外輪５ａ端面６内輪軌道７厚肉部８薄肉部９外径側中間部分１０外輪軌道１１取付フランジ１２硬化層１３シール部材１４空間１５外径側中間部分１６嵌合部１７面取り部１８内輪ユニット１９内径側中間部分

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】炭素鋼により一体に造られ、内周面に複
列の内方軌道を、外周面に取付フランジを、それぞれ形
成し、これら両内方軌道同士の間の内径をこれら両内方
軌道よりも軸方向両端寄り部分の内径よりも小さくし
て、上記両内方軌道を軸方向両端側に向けた状態とし、
これら両内方軌道の表面及び隣り合う内方軌道の間に存
在する中間部分の全幅に亙って硬化層を形成すると共
に、この中間部分に形成した硬化層の外径を、上記複列
の内方軌道部分に形成した硬化層の外径よりも小さくし
た外輪と、それぞれが軸方向中央側に開いて上記内方軌
道と対向する、複列の外方軌道を外周面に形成した内輪
ユニットと、上記各内方軌道と各外方軌道との間にそれ
ぞれ複数ずつ設けられた転動体とから成る車輪用軸受ユ
ニット。