WO2022259460A1 - 車輪用軸受装置 - Google Patents

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WO2022259460A1
WO2022259460A1 PCT/JP2021/022104 JP2021022104W WO2022259460A1 WO 2022259460 A1 WO2022259460 A1 WO 2022259460A1 JP 2021022104 W JP2021022104 W JP 2021022104W WO 2022259460 A1 WO2022259460 A1 WO 2022259460A1
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thin
thick
hole
bearing device
inner shaft
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淑人 ▲高▼田
貴信 村上
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株式会社ジェイテクト
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C35/00Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers
    • F16C35/04Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers in the case of ball or roller bearings
    • F16C35/06Mounting or dismounting of ball or roller bearings; Fixing them onto shaft or in housing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60BVEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B27/00Hubs
    • B60B27/0047Hubs characterised by functional integration of other elements
    • B60B27/0052Hubs characterised by functional integration of other elements the element being a brake disc
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60BVEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B27/00Hubs
    • B60B27/0078Hubs characterised by the fixation of bearings
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60BVEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B35/00Axle units; Parts thereof ; Arrangements for lubrication of axles
    • B60B35/02Dead axles, i.e. not transmitting torque
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/02Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows
    • F16C19/14Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load
    • F16C19/18Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls
    • F16C19/181Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls with angular contact
    • F16C19/183Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls with angular contact with two rows at opposite angles
    • F16C19/184Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls with angular contact with two rows at opposite angles in O-arrangement
    • F16C19/186Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls with angular contact with two rows at opposite angles in O-arrangement with three raceways provided integrally on parts other than race rings, e.g. third generation hubs
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60BVEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B2900/00Purpose of invention
    • B60B2900/10Reduction of
    • B60B2900/111Weight
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60BVEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B2900/00Purpose of invention
    • B60B2900/30Increase in
    • B60B2900/311Rigidity or stiffness

Definitions

  • the present disclosure relates to a wheel bearing device.
  • a wheel bearing device called a hub unit is used to attach wheels and brake discs to an automobile body (see, for example, Patent Document 1).
  • a wheel bearing device includes an inner shaft having a flange portion for mounting a wheel or the like.
  • FIG. 9 is a perspective view of a conventional inner shaft 90.
  • the inner shaft 90 in the conventional wheel bearing device has a shaft-shaped body portion 91 and a flange portion 92 provided on one side of the body portion 91 in the axial direction.
  • a plurality of bolt holes 93 for mounting wheels are formed in the flange portion 92 .
  • the flange portion 92 includes a flange base portion 95 having a circular cross section which is continuous with the body portion 91, and a plurality of bolt holes 93 provided radially outward of the flange base portion 95 at equal intervals in the circumferential direction. It has a thick portion 96 and a thin portion 97 which is provided between the first thick portions 96 and is thinner than the first thick portion 96 .
  • the flange base portion 95 has a second thick portion 98 positioned radially inward of the first thick portion 96 and having a greater thickness than the first thick portion 96 .
  • the flange portion 92 is formed with a tap hole 99 for fixing a temporary fixing bolt.
  • the tap hole 99 is formed in a raised portion 94 provided on the flange portion 92 because it is necessary to secure a fitting length with the bolt. By forming the tap hole 99 in the raised portion 94 , a wall-like thick portion is secured around the tap hole 99 .
  • a thick portion (raised portion 94) is secured only around the tap hole 99. Therefore, when the brake rotor is temporarily fixed, the brake The weight of the rotor sometimes distorted the tapped hole 99 .
  • the flange portion 92 is provided with the raised portion 94 in order to ensure the strength of the tap hole 99, the weight of the inner shaft 90 will increase and the weight balance of the flange portion 92 in the circumferential direction will deteriorate. be done.
  • An object of the present disclosure is to secure the strength of the tap hole in a wheel bearing device while simultaneously suppressing an increase in the weight of the inner shaft and ensuring the weight balance in the circumferential direction.
  • a wheel bearing device of the present disclosure has, on one axial side, a wheel mounting flange provided with an outer member, a plurality of bolt holes for fixing to a wheel, and tap holes for fixing a brake rotor. an inner member; and a plurality of rolling elements disposed between the outer member and the inner member, wherein the wheel mounting flange is positioned between the circumferentially adjacent bolt holes. a thin portion formed in a first region having a through hole penetrating in the axial direction and not having the tap hole and a second region having the tap hole; and a region surrounding the bolt hole.
  • first thick portion including a portion protruding from the thin portion to the other side in the axial direction, and a region around the tap hole protruding from the thin portion of the second region to the other side in the axial direction. and a second thick portion.
  • the wheel bearing device of the present disclosure in the wheel bearing device, it is possible to ensure the strength of the tap hole while simultaneously suppressing the weight increase of the inner member and ensuring the weight balance in the circumferential direction.
  • FIG. 4 is a perspective view of an inner shaft according to the first embodiment; FIG. It is the figure which looked at the inner shaft which concerns on 1st embodiment from the axial direction.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 3;
  • FIG. 4 is a perspective view of an inner shaft according to a second embodiment; It is the figure which looked at the inner shaft which concerns on 2nd embodiment from the axial direction.
  • FIG. 11 is a perspective view of an inner shaft according to a third embodiment; It is the figure which looked at the inner shaft which concerns on 3rd embodiment from the axial direction.
  • FIG. 10 is a perspective view of a conventional inner shaft;
  • a wheel mounting flange provided with an outer member, a plurality of bolt holes for fixing to a wheel, and a tap hole for fixing a brake rotor is mounted axially in one direction. and a plurality of rolling elements disposed between the outer member and the inner member, wherein the wheel mounting flange is located between the bolt holes adjacent in the circumferential direction.
  • a thin portion formed in a first region having a through hole penetrating in the axial direction and not having the tap hole, and a second region having the tap hole, and the bolt hole A first thick-walled portion including a portion protruding from the thin-walled portion toward the other axial side of the peripheral region, and a region surrounding the tap hole extending from the thin-walled portion of the second region toward the other axial side of the second region. and a raised second thickened portion.
  • the strength of the tapped hole can be ensured by providing the second thick portion, and the weight increase of the wheel mounting flange is suppressed by providing the through hole. Weight balance in the circumferential direction of the wheel mounting flange can be ensured. Therefore, according to the above configuration, in the wheel bearing device, it is possible to ensure the strength of the tap hole while simultaneously suppressing an increase in the weight of the inner member and ensuring the weight balance in the circumferential direction.
  • the first thick portion is located radially inward in an annular base portion, and the area around the bolt hole extends from the thin portion in the axial direction to the other side in the axial direction.
  • a protruding portion which is a portion raised to the side and radially protrudes radially outward from the base portion, and the second thick portion is connected to the protruding portion on both sides in the circumferential direction.
  • the thin portion of the first region a first thin portion in which the first through hole is formed, and a second thin portion having a diameter smaller than that of the first through hole. and a second thin portion in which the through hole is formed.
  • the wheel bearing device of the present disclosure preferably has two tap holes, and the first thin-walled portion is arranged on the side where the distance between the tap holes in the circumferential direction is small, The second thin portion is arranged on the side where the interval between the tap holes in the circumferential direction is large.
  • the wheel bearing device of the present disclosure preferably has one tap hole, and the second thin portion extends circumferentially from the second thick portion more than the first thin portion. placed apart. With this configuration, it is possible to secure the weight balance in the circumferential direction in the wheel mounting flange having one tapped hole.
  • the axial dimension of the second thick portion is preferably smaller than the axial dimension of the first thick portion.
  • the second thick portion is connected to the base portion on the radially inner side. This configuration can further increase the strength of the second thick portion.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a wheel bearing device.
  • a wheel bearing device 10 (hereinafter referred to as "bearing device 10") shown in FIG. Rotatable support.
  • a brake disk is attached to the bearing device 10 in addition to the wheel (not shown).
  • the bearing device 10 includes an inner member 11, a cylindrical outer ring (outer member) 12, balls 13 which are rolling elements, a retainer 14, and a first sealing device provided on one side in the axial direction. 15 and a second sealing device 16 provided on the other side in the axial direction.
  • the axial direction is the direction along the centerline C0 of the bearing device 10
  • the direction parallel to the centerline C0 is also referred to as the axial direction.
  • the radial direction is the direction perpendicular to the center line C0
  • the circumferential direction is the direction of rotation about the center line C0.
  • the outer ring 12 has a cylindrical outer ring main body portion 21 and a fixing flange portion 22 extending radially outward from the outer ring main body portion 21 .
  • Outer raceway surfaces 12 a and 12 b are formed on the inner peripheral side of the outer ring body portion 21 .
  • the outer ring 12 is attached to a knuckle (not shown), which is a vehicle body side member, by means of a flange portion 22, whereby the bearing device 10 including the outer ring 12 is fixed to the vehicle body.
  • the side of a wheel mounting flange portion 27 (to be described later) of the inner member 11 is the outside of the vehicle. That is, the one axial side where the flange portion 27 is provided is the vehicle outer side, and the other axial side opposite thereto is the vehicle inner side.
  • the inner member 11 has an inner shaft (hub shaft) 23 and an inner ring 24 attached to the other side of the inner shaft 23 in the axial direction.
  • 1 to 4 show the inner shaft 23 according to the first embodiment.
  • the inner shaft 23 according to the first embodiment will be referred to as a first inner shaft 23A.
  • the first inner shaft 23A, the second inner shaft 23B (see FIGS. 5 and 6) and the third inner shaft 23C (see FIGS. 8) describes the common configuration.
  • the inner shaft 23 has a shaft-like main body portion 26 provided radially inward of the outer ring 12 and a flange portion (wheel mounting flange) 27 provided on one axial side of the main body portion 26 .
  • a plurality of bolt holes 28 for mounting wheels are formed in the flange portion 27 .
  • the inner shaft 23 further has a crimped portion 25 for preventing the inner ring 24 from falling off to the other side in the axial direction.
  • the centerline of the inner shaft 23 coincides with the centerline C ⁇ b>0 of the bearing device 10 .
  • the flange portion 27 is provided to extend radially outward from one axial side of the body portion 26 .
  • a wheel and a brake rotor (not shown) are attached to a surface (flange surface 55 ) on one side in the axial direction of the flange portion 27 .
  • the crimped portion 25 is formed by expanding the diameter of the cylindrical portion 25a by plastic deformation.
  • the cylindrical portion 25a before plastic deformation is indicated by a chain double-dashed line.
  • the outer peripheral surface of the body portion 26 has a stepped shape. That is, the main body portion 26 has a first shaft portion 29 on which the inner raceway surface 11 a is formed, and a second shaft portion 30 having an outer peripheral surface smaller in diameter than the first shaft portion 29 . With the inner ring 24 fitted onto the second shaft portion 30 , the cylindrical portion 25 a is plastically deformed and expanded in diameter to form a caulked portion 25 . As a result, the inner ring 24 is sandwiched between the first shaft portion 29 and the crimped portion 25 .
  • the inner ring 24 is an annular member and is fitted and fixed to the second shaft portion 30 .
  • a first inner raceway surface 11 a is formed on the outer peripheral surface of the first shaft portion 29
  • a second inner raceway surface 11 b is formed on the outer peripheral surface of the inner ring 24 .
  • a plurality of balls 13 are arranged between the outer raceway surface 12a and the inner raceway surface 11a on one side in the axial direction.
  • a plurality of balls 13 are arranged between the outer raceway surface 12b and the inner raceway surface 11b on the other side in the axial direction.
  • the inner shaft 23, inner ring 24, outer ring 12, and balls 13, which are constituent members of the bearing device 10, are made of steel (carbon steel, bearing steel).
  • the retainer 14 may be made of steel or resin.
  • An annular space K in which a ball 13 is provided is formed between the inner member 11 and the outer ring 12 .
  • a first sealing device 15 is provided on one side of the annular space K in the axial direction, and a second sealing device 16 is provided on the other side of the annular space K in the axial direction.
  • the sealing devices 15, 16 prevent external foreign matter from entering the annular space K.
  • FIG. The first sealing device 15 has an annular seal member 31 attached to the outer ring 12 and an annular slinger 32 attached along a later-described base portion 35 of the inner shaft 23 . A portion of the seal member 31 (lip portion 31 a ) contacts the slinger 32 . Thereby, the first sealing device 15 can prevent foreign matter from entering the annular space K from between the flange portion 27 and the outer ring 12 .
  • FIG. 2 is a perspective view of the inner shaft 23 (first inner shaft 23A) according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is an axial view of the first inner shaft 23A.
  • 4 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 3.
  • the disk-shaped flange portion 27 is formed of a first thick portion 33 provided radially inward and a first thick portion 33 provided radially outward. It has a plurality of thinned portions 34 that extend downward.
  • the first thick portion 33 includes a base portion 35 having a circular shape (in this embodiment, an annular shape) in a cross section perpendicular to the center line C0, and a plurality of projecting portions 36 projecting radially outward from the base portion 35. have.
  • the base portion 35 is a portion of the first thick portion 33 located radially inward.
  • the projecting portions 36 are provided at equal intervals in the circumferential direction, and bolt holes 28 are formed therein.
  • the protruding portion 36 is a portion formed by protruding the area around the bolt hole 28 from the thin portion 34 toward the other side in the axial direction.
  • the first thick portion 33 includes a projecting portion 36 that protrudes from the thin portion 34 to the other side in the axial direction in the area around the bolt hole 28 .
  • the projecting portion 36 is thinner than the base portion 35 .
  • the thin portion 34 is provided radially outward of the base portion 35 between the projecting portions 36, 36 adjacent in the circumferential direction.
  • the thin portion 34 is thinner than the first thick portion 33 . That is, the axial dimension D3 of the thin portion 34 is smaller than the axial dimension D1 of the first thick portion 33 (protruding portion 36) (see FIG. 4).
  • the number of the projections 36 is the same as the number of the bolt holes 28 ("5" for the first inner shaft 23A). Since the thin portions 34 are provided between the protrusions 36, 36 adjacent in the circumferential direction, the number of the thin portions 34 is the same as the number of the protrusions 36 ("5" for the first inner shaft 23A). be.
  • the flange portion 27 further has a second thick portion 37 .
  • the second thick portions 37 of the first inner shaft 23A are provided at two of the five thin portions 34 . That is, a plurality of second thick portions 37 are formed in the flange portion 27 of the present embodiment.
  • the second thick portion 37 is thinner than the first thick portion 33 and thicker than the thin portion 34 . That is, the axial dimension D2 of the second thick portion 37 is smaller than the axial dimension D1 of the first thick portion 33 and larger than the axial dimension D3 of the thin portion 34 (D1>D2>D3, See Figure 4).
  • the flange portion 27 further has a tap hole 38 formed in the second thick portion 37 .
  • the second thick portion 37 is a portion formed by protruding a region around the tap hole 38 from a third thin portion 34C, which will be described later, toward the other side in the axial direction.
  • the tapped hole 38 is used for temporary fixing of the brake rotor (not shown).
  • Two tap holes 38 are provided in the flange portion 27 of the first inner shaft 23A.
  • two second thick portions 37 are provided in order to provide two tap holes 38 in the flange portion 27 .
  • the second thick portion 37 is connected to the projecting portions 36 of the first thick portion 33 on both sides in the circumferential direction.
  • Such a second thick portion 37 has increased rigidity compared to the case where both sides in the circumferential direction are not connected to the projecting portion 36 .
  • the second thick portion 37 is further connected to the base portion 35 of the first thick portion 33 on the radially inner side.
  • the rigidity of such second thick portion 37 is further increased compared to the case where the radially inner side is not connected to the base portion 35 .
  • the flange portion 27 further has a plurality of through holes 40 .
  • the through hole 40 is a hole provided to reduce the weight of the flange portion 27 and to balance the weight in the circumferential direction.
  • Through hole 40 includes a first through hole 41 and a second through hole 42 .
  • the first through holes 41 and the second through holes 42 of the present embodiment are provided in the thin portions 34 (remaining three portions) where the second thick portions 37 are not provided among the five thin portions 34 .
  • the flange portion 27 is formed with one first through hole 41 and two second through holes 42 .
  • the second through hole 42 has a smaller diameter than the first through hole 41 .
  • the first through hole 41 is formed by enlarging it to a position where the base portion 35 of the first thick portion 33 is notched, and the diameter required for the first through hole 41 is ensured.
  • the thin portion 34 in which the first through holes 41 are formed is referred to as a first thin portion 34A
  • the thin portion 34 in which the second through holes 42 are formed is referred to as a first thin portion 34A
  • the second thin portion 34B is referred to as the second thin portion 34B
  • the thin portion 34 formed with the second thick portion 37 is referred to as the third thin portion 34C.
  • the first thin-walled portion 34A, the second thin-walled portion 34B, and the third thin-walled portion 34C are all the thin-walled portions 34 formed in the regions between the bolt holes 28, 28 adjacent in the circumferential direction.
  • the first thin-walled portion 34A and the second thin-walled portion 34B are thin-walled portions 34 formed in a region (first region) having no tap hole 38 among the regions between the bolt holes 28, 28 adjacent in the circumferential direction.
  • the third thin-walled portion 34C is the thin-walled portion 34 formed in the area (second area) having the tap hole 38 among the areas between the bolt holes 28, 28 adjacent in the circumferential direction.
  • the second thick portion 37 and the tap holes 38 are not formed in the flange portion 27 at regular intervals in the circumferential direction. Therefore, if only the second thick portion 37 and the portion of the tap hole 38 (the third thin portion 34C) of the flange portion 27 are considered, the weight is not balanced in the circumferential direction.
  • the flange portion 27 is provided with a plurality of thin portions 34 (specifically, the first thin portion 34A and the second thin portion 34B) in which the through holes 40 are formed.
  • the center of gravity is positioned on the center line C0, thereby ensuring the weight balance of the flange portion 27 in the circumferential direction.
  • the flange portion 27 is provided with a plurality of types of through holes 40 (the first through hole 41 and the second through hole 42) having different diameters. may all have the same diameter. From the viewpoint of securing the rigidity of the flange portion 27, it is preferable to secure a thickness of 4 mm or more in the radial direction outside the through hole 40 in the radial direction.
  • the first thin portion 34A in which the first through hole 41 is formed is replaced with the thin portion 34 located on the side where the interval between the two tap holes 38, 38 in the circumferential direction is small.
  • the two thin-walled portions 34, 34 on the side of the tap holes 38, 38 at which the interval in the circumferential direction is large are the second thin-walled portions 34B in which the second through-holes 42 are formed.
  • the weight balance of the flange portion 27 in the circumferential direction is ensured by arranging the first thin portion 34A and the second thin portion 34B in such a manner.
  • the through hole 40 (the first through hole 41 , and the second through holes 42) are formed unevenly in the circumferential direction, thereby securing the weight balance of the flange portion 27 in the circumferential direction. That is, in the first inner shaft 23A, by providing the first thin portion 34A and the second thin portion 34B, an increase in the weight of the flange portion 27 can be suppressed and the weight balance of the flange portion 27 in the circumferential direction can be secured. becomes possible.
  • FIG. 5 is a perspective view of the inner shaft 23 according to the second embodiment.
  • FIG. 6 is an axial view of the inner shaft 23 according to the second embodiment.
  • the inner shaft 23 according to the second embodiment shown in FIGS. 5 and 6 (hereinafter referred to as a second inner shaft 23B) may be used.
  • the same reference numerals are given to the portions having the same configuration as the first inner shaft 23A, and the portions given the same reference numerals unless otherwise specified. is omitted.
  • the second inner shaft 23B has five projecting portions 36 and thin portions 34, which are the same number as the number of bolt holes 28 ("5" in the second inner shaft 23B).
  • the second inner shaft 23B has one second thick portion 37 which is the same number as the number of tap holes 38 ("1" in the second inner shaft 23B). 23A and the configuration is different.
  • the third thin portion 34C of the second inner shaft 23B is one of the five thin portions 34.
  • only one second thick portion 37 is formed in the flange portion 27.
  • one second thick portion 37 is provided in order to provide one tap hole 38 in the flange portion 27 .
  • the strength of the tap hole 38 is ensured by providing the second thick portion 37 in the second inner shaft 23B.
  • the first thin portion 34A and the second thin portion 34B are provided in the thin portions 34 other than the third thin portion 34C (remaining four portions) among the five thin portions 34.
  • a total of four through-holes 40 including two first through-holes 41 and two second through-holes 42 are formed in the flange portion 27 .
  • the two thin-walled portions 34 having a short distance from the tap hole 38 are designated as the first thin-walled portions 34A
  • the two thin-walled portions 34 having a large distance from the tap hole 38 are designated as the second thin-walled portions 34B.
  • the weight balance in the circumferential direction of the flange portion 27 is ensured by arranging the first thin portion 34A and the second thin portion 34B in such a manner. That is, in the second inner shaft 23B, by providing the first thin portion 34A and the second thin portion 34B, an increase in the weight of the flange portion 27 is suppressed and the weight balance of the flange portion 27 in the circumferential direction is secured.
  • FIG. 7 is a perspective view of the inner shaft 23 according to the third embodiment.
  • FIG. 8 is an axial view of the inner shaft 23 according to the third embodiment.
  • the inner shaft 23 according to the third embodiment shown in FIGS. 7 and 8 (hereinafter referred to as the third inner shaft 23C) may be used.
  • the same reference numerals are given to the portions having the same configuration as the first inner shaft 23A and the second inner shaft 23B, and unless otherwise specified, The description of the parts denoted by the same reference numerals is omitted.
  • the third inner shaft 23C has four projecting portions 36 and thin portions 34, which are the same number as the number of bolt holes 28 ("4" in the third inner shaft 23C).
  • the third inner shaft 23C has one second thick portion 37 which is the same number as the number of tap holes 38 ("1" in the third inner shaft 23C).
  • 23A and the structure is different, and the second inner shaft 23B and the structure are common.
  • the third thick portion 34C of the third inner shaft 23C is one of the four thin portions 34.
  • only one second thick portion 37 is formed in the flange portion 27 .
  • one second thick portion 37 is provided in order to provide one tap hole 38 in the flange portion 27 .
  • the strength of the tap hole 38 is ensured by providing the second thick portion 37 in the third inner shaft 23C.
  • the first thin portion 34A and the second thin portion 34B are provided in the thin portions 34 other than the third thin portion 34C (three remaining portions) among the four thin portions 34.
  • a total of three through holes 40 including two first through holes 41 and one second through hole 42 are formed in the flange portion 27 .
  • the two thin-walled portions 34 having a short distance from the tap hole 38 are designated as a first thin-walled portion 34A, and the one thin-walled portion 34 having a large distance from the tap hole 38 is designated as a second thin-walled portion. 34B.
  • the weight balance of the flange portion 27 in the circumferential direction is ensured by arranging the first thin portion 34A and the second thin portion 34B in such a manner. That is, in the third inner shaft 23C, by providing the first thin portion 34A and the second thin portion 34B, an increase in the weight of the flange portion 27 is suppressed and the weight balance of the flange portion 27 in the circumferential direction is secured.
  • two second thick portions 37 and tap holes 38 are formed in the thin portions 34 whose phases are shifted by 180 degrees in the circumferential direction. can be provided.
  • the weight balance in the circumferential direction of the flange portion 27 can be ensured by evenly distributing the second thick portions 37 in the circumferential direction of the flange portion 27 .
  • through-holes 40 may be provided in the remaining two thin-walled portions 34 where the second thick-walled portion 37 and the tap hole 38 are not provided to reduce the weight of the flange portion 27 .
  • the bearing device 10 in the embodiment described above has an outer ring 12, a plurality of bolt holes 28 for fixing to the wheel, and a tap hole 38 for fixing the brake rotor. It has an inner shaft 23 on one side and a plurality of balls 13 arranged between the outer ring 12 and the inner shaft 23 .
  • the flange portion 27 is a region between the bolt holes 28 adjacent in the circumferential direction, and is a first region having a through hole 40 penetrating in the axial direction and not having a tap hole 38, and a second region having a tap hole 38.
  • a thin portion 34 formed in two regions; a first thick portion 33 including a region where the region around the bolt hole 28 is protruded from the thin portion 34 toward the other side in the axial direction; and a second thick portion 37 protruding from the thin portion 34 of the second region toward the other side in the axial direction.
  • the provision of the second thick portion 37 can ensure the strength of the tap hole 38, and the provision of the through hole 40 suppresses an increase in the weight of the flange portion 27.
  • the weight balance in the circumferential direction of the flange portion 27 can be ensured. Therefore, according to such a configuration, in the bearing device 10, it is possible to ensure the strength of the tap hole 38 while simultaneously suppressing an increase in the weight of the flange portion 27 and ensuring the weight balance in the circumferential direction. .
  • the first thick portion 33 is located radially inwardly at the annular base portion 35 and the region around the bolt hole 28 extends axially from the thin portion 34 to the other axial direction. and a projecting portion 36 that is a portion that is raised to the side and projects radially outward from the base portion 35, and the second thick portion 37 overlaps the projecting portion of the first thick portion 33 on both sides in the circumferential direction. 36 is connected.
  • This configuration can increase the strength of the second thick portion 37 .
  • the brake rotor is temporarily fixed to the flange portion 27, it is possible to suppress the distortion of the tapped hole 38 due to the weight of the brake rotor.
  • the bearing device 10 in the embodiment described above has a first thin portion 34A in which the first through hole 41 is formed and a second thin portion 34A having a smaller diameter than the first through hole 41 as the thin portion 34 in the first region. and a second thin portion 34B in which two through holes 42 are formed.
  • the first inner shaft 23A of the bearing device 10 in the embodiment described above has two tap holes 38, and the first thin portion 34A is located on the side where the interval between the tap holes 38 in the circumferential direction is small.
  • the second thin portion 34B is arranged on the side where the interval between the tap holes 38 in the circumferential direction is large.
  • the second inner shaft 23B and the third inner shaft 23C of the bearing device 10 in the embodiment described above have one tap hole 38, and the second thin portion 34B is thicker than the first thin portion 34A. , are arranged apart from the second thick portion 37 in the circumferential direction. With this configuration, it is possible to ensure the weight balance in the circumferential direction in the flange portion 27 having one tap hole 38 .
  • the axial dimension D2 of the second thick portion 37 is made smaller than the axial dimension D1 of the first thick portion 33 .
  • the second thick portion 37 is connected to the base portion 35 of the first thick portion 33 on the radially inner side. This configuration can further increase the strength of the second thick portion 37 .

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Abstract

軸受装置10は、外輪12と、車輪と固定するための複数のボルト孔28と、ブレーキロータを固定するためのタップ孔38と、を設けたフランジ部27を軸方向一方側に有する内方部材11と、外輪12と内方部材11との間に配置される複数の玉13と、を有し、フランジ部27が、周方向に隣り合うボルト孔28の間の領域であって、軸方向に貫通する貫通孔40を有しタップ孔38を有さない第一領域、及びタップ孔38を有する第二領域、に形成されている薄肉部34と、ボルト孔28の周囲の領域を、薄肉部34から軸方向他方側に隆起させた部位を含む第一厚肉部33と、タップ孔38の周囲の領域を、第二領域の薄肉部34から軸方向他方側に隆起させた第二厚肉部37と、を有する。

Description

車輪用軸受装置
 本開示は、車輪用軸受装置に関する。
 自動車の車体に車輪及びブレーキディスクを取り付けるために、ハブユニットと呼ばれる車輪用軸受装置が用いられる(例えば、特許文献1参照)。車輪用軸受装置は、車輪等を取り付けるためのフランジ部を有する内軸を備える。図9は、従来の内軸90の斜視図である。図9に示すように、従来の車輪用軸受装置における内軸90は、軸状の本体部91と、本体部91の軸方向一方側に設けられたフランジ部92とを有する。フランジ部92に、(図外の)車輪を取り付けるためのボルト孔93が複数形成されている。
 フランジ部92は、本体部91と連続している横断面円形のフランジ基部95と、フランジ基部95の径方向外方に周方向に等間隔で複数設けられボルト孔93が形成された第一厚肉部96と、第一厚肉部96の間に設けられ第一厚肉部96よりも薄肉である薄肉部97とを有する。フランジ基部95は、第一厚肉部96の径方向内方に位置し第一厚肉部96よりも更に肉厚である第二厚肉部98を有している。
 フランジ部92に(図外の)ブレーキロータを取り付ける際に、当該ブレーキロータをボルトで仮止めする必要がある。このためフランジ部92には、仮止め用のボルトを固定するためのタップ孔99が形成されている。タップ孔99は、ボルトとの嵌合長を確保する必要があるため、フランジ部92に設けた隆起部94に形成されている。隆起部94にタップ孔99を形成することで、タップ孔99の周囲には壁状の厚肉部が確保される。
特開2020-15398号公報
 図9に示す従来の車輪用軸受装置において、フランジ部92では、タップ孔99の周囲のみにしか厚肉部(隆起部94)が確保されていないため、ブレーキロータを仮止めしたときに、ブレーキロータの重みでタップ孔99が歪む場合があった。また、フランジ部92では、タップ孔99の強度を確保するために隆起部94を設けた場合、内軸90の重量が増大するとともに、周方向におけるフランジ部92の重量バランスが悪化することが懸念される。
 本開示は、車輪用軸受装置において、内軸の重量増大の抑制と周方向の重量バランスの確保とを両立しつつ、タップ孔の強度を確保することを目的とする。
 本開示の車輪用軸受装置は、外方部材と、車輪と固定するための複数のボルト孔と、ブレーキロータを固定するためのタップ孔と、を設けた車輪取付フランジを軸方向一方側に有する内方部材と、前記外方部材と前記内方部材との間に配置される複数の転動体と、を有し、前記車輪取付フランジが、周方向に隣り合う前記ボルト孔の間の領域であって、軸方向に貫通する貫通孔を有し前記タップ孔を有さない第一領域、及び前記タップ孔を有する第二領域、に形成されている薄肉部と、前記ボルト孔の周囲の領域を、前記薄肉部から軸方向他方側に隆起させた部位を含む第一厚肉部と、前記タップ孔の周囲の領域を、前記第二領域の前記薄肉部から軸方向他方側に隆起させた第二厚肉部と、を有する。
 本開示の車輪用軸受装置によれば、車輪用軸受装置において、内方部材の重量増大の抑制と周方向の重量バランスの確保とを両立しつつ、タップ孔の強度を確保することができる。
車輪用軸受装置の一例を示す断面図である。 第一の実施形態に係る内軸の斜視図である。 第一の実施形態に係る内軸を軸方向から見た図である。 図3のA-A線矢視の断面図である。 第二の実施形態に係る内軸の斜視図である。 第二の実施形態に係る内軸を軸方向から見た図である。 第三の実施形態に係る内軸の斜視図である。 第三の実施形態に係る内軸を軸方向から見た図である。 従来の内軸の斜視図である。
<本開示の発明の実施形態の概要>
 以下、本開示の発明の実施形態の概要を列記して説明する。
 (1)本開示の車輪用軸受装置は、外方部材と、車輪と固定するための複数のボルト孔と、ブレーキロータを固定するためのタップ孔と、を設けた車輪取付フランジを軸方向一方側に有する内方部材と、前記外方部材と前記内方部材との間に配置される複数の転動体と、を有し、前記車輪取付フランジが、周方向に隣り合う前記ボルト孔の間の領域であって、軸方向に貫通する貫通孔を有し前記タップ孔を有さない第一領域、及び前記タップ孔を有する第二領域、に形成されている薄肉部と、前記ボルト孔の周囲の領域を、前記薄肉部から軸方向他方側に隆起させた部位を含む第一厚肉部と、前記タップ孔の周囲の領域を、前記第二領域の前記薄肉部から軸方向他方側に隆起させた第二厚肉部と、を有する。
 このような構成の車輪用軸受装置では、第二厚肉部を設けることによって、タップ孔の強度を確保することができ、貫通孔を設けることによって、車輪取付フランジの重量増大を抑制するとともに、車輪取付フランジの周方向における重量バランスを確保することができる。よって、前記構成によれば、車輪用軸受装置において、内方部材の重量増大の抑制と周方向の重量バランスの確保とを両立しつつ、タップ孔の強度を確保することができる。
 (2)本開示の車輪用軸受装置は、好ましくは、前記第一厚肉部が、径方向内側に位置する円環状の基部と、前記ボルト孔の周囲の領域を前記薄肉部から軸方向他方側に隆起させた部位であって前記基部から径方向外側へ放射状に突出する突出部と、を有し、前記第二厚肉部が、周方向両側において前記突出部に接続する。この構成により、第二厚肉部の強度を高めることができる。これにより、車輪取付フランジにブレーキロータを仮止めしたときに、ブレーキロータの重みでタップ孔が歪むのを抑制することができる。
 (3)本開示の車輪用軸受装置は、前記第一領域の前記薄肉部として、第一の前記貫通孔が形成されている第一薄肉部と、前記第一貫通孔より直径が小さい第二の前記貫通孔が形成されている第二薄肉部と、を有する。この構成により、車輪取付フランジの周方向における重量バランスを確保することができる。
 (4)本開示の車輪用軸受装置は、好ましくは、2箇所の前記タップ孔を有し、前記第一薄肉部が、周方向における前記タップ孔同士の間隔が小さい側に配置されるとともに、前記第二薄肉部が、周方向における前記タップ孔同士の間隔が大きい側に配置される。この構成により、2箇所のタップ孔を有する車輪取付フランジにおいて、周方向における重量バランスを確保することができる。
 (5)本開示の車輪用軸受装置は、好ましくは、1箇所の前記タップ孔を有し、前記第二薄肉部が、前記第一薄肉部よりも、前記第二厚肉部から周方向に離れて配置されている。この構成により、1箇所のタップ孔を有する車輪取付フランジにおいて、周方向の重量バランスを確保することができる。
 (6)本開示の車輪用軸受装置は、好ましくは、前記第二厚肉部の軸方向寸法が、前記第一厚肉部の軸方向寸法より小さい。この構成により、車輪取付フランジの重量が増大するのを抑制することができる。
 (7)本開示の車輪用軸受装置は、好ましくは、前記第二厚肉部が、径方向内側において前記基部に接続する。この構成により、第二厚肉部の強度をさらに高めることができる。
<本開示の発明の実施形態の詳細>
 以下、本開示の発明の実施形態を説明する。
〔軸受装置について〕
 図1は、車輪用軸受装置の一例を示す断面図である。図1に示される車輪用軸受装置10(以下、「軸受装置10」と称する。)は、いわゆるハブユニットと呼ばれ、自動車の車体に設けられている懸架装置(ナックル)に取り付けられ、車輪を回転可能に支持する。軸受装置10には、図示していないが車輪の他にブレーキディスクが取り付けられる。軸受装置10は、内方部材11と、筒状の外輪(外方部材)12と、転動体である玉13と、保持器14と、軸方向一方側に設けられている第一の密封装置15と、軸方向他方側に設けられている第二の密封装置16とを備える。軸受装置10において、軸方向とは、軸受装置10の中心線C0に沿った方向であり、また、中心線C0に平行な方向も軸方向と称する。また、径方向とは中心線C0に直交する方向であり、周方向とは中心線C0を中心とする回転方向である。
 外輪12は、円筒形状である外輪本体部21と、この外輪本体部21から径方向外方に延びて設けられている固定用のフランジ部22とを有する。外輪本体部21の内周側に外軌道面12a,12bが形成されている。外輪12はフランジ部22によって車体側部材であるナックル(図示せず)に取り付けられ、これにより外輪12を含む軸受装置10が車体に固定される。軸受装置10が車体に固定された状態で、内方部材11が有する後述の車輪取り付け用のフランジ部27側が車両の外側となる。つまり、フランジ部27が設けられている軸方向一方側が車両アウタ側となり、その反対である軸方向他方側が車両インナ側となる。
 内方部材11は、内軸(ハブ軸)23と、この内軸23の軸方向他方側に取り付けられた内輪24とを有する。図1~図4においては、第一の実施形態に係る内軸23を示している。以下の説明では、第一の実施形態に係る内軸23を第一内軸23Aと称する。なお、本説明において、単に「内軸23」と称する場合は、第一内軸23Aと、後述する第二内軸23B(図5、図6参照)及び第三内軸23C(図7、図8参照)とで共通する構成を説明している。
 内軸23は、外輪12の径方向内方に設けられている軸状の本体部26と、本体部26の軸方向一方側に設けられているフランジ部(車輪取付フランジ)27とを有する。フランジ部27に、車輪を取り付けるためのボルト孔28が複数形成されている。内軸23は、更に、内輪24が軸方向他方側へ脱落するのを防止するためのかしめ部25を有する。内軸23の中心線は、軸受装置10の中心線C0と一致する。フランジ部27は、本体部26の軸方向一方側から径方向外方に延びて設けられている。フランジ部27の軸方向一方側の面(フランジ面55)に、車輪及びブレーキロータ(図示せず)が取り付けられる。かしめ部25は、円筒状であった部分25aが塑性変形により拡径されて構成される。図1において、塑性変形前の前記円筒状であった部分25aは二点鎖線により示されている。
 本体部26の外周面は段付き形状を有する。つまり、本体部26は、内軌道面11aが形成されている第一軸部29と、第一軸部29よりも外周面が小径である第二軸部30とを有する。第二軸部30に内輪24を外嵌させた状態で、前記円筒状であった部分25aを、塑性変形させて拡径させ、かしめ部25とする。これにより、第一軸部29とかしめ部25との間に内輪24が挟まれた状態となる。
 内輪24は、環状の部材であり、第二軸部30に外嵌し固定される。第一軸部29の外周面に第一の内軌道面11aが形成され、内輪24の外周面に第二の内軌道面11bが形成されている。軸方向一方側における外軌道面12aと内軌道面11aとの間に玉13が複数配置される。軸方向他方側における外軌道面12bと内軌道面11bとの間に玉13が複数配置される。
 軸受装置10の構成部材である、内軸23、内輪24、外輪12、及び玉13は、鋼製(炭素鋼、軸受鋼)である。保持器14は鋼製であってもよく、樹脂製であってもよい。
 内方部材11と外輪12との間に、玉13が設けられている環状空間Kが形成されている。環状空間Kの軸方向一方側に第一の密封装置15が設けられ、環状空間Kの軸方向他方側に第二の密封装置16が設けられている。密封装置15,16は、外部の異物が環状空間Kに侵入するのを防止する。第一の密封装置15は、外輪12に取り付けられた環状のシール部材31と、内軸23が有する後述の基部35に沿って取り付けられた環状のスリンガ32とを有する。シール部材31の一部(リップ部31a)がスリンガ32に接触する。これにより、第一の密封装置15は、フランジ部27と外輪12との間から、環状空間Kへ異物が侵入するのを防止することができる。
(第一の実施形態に係る内軸について)
 図2は、第一の実施形態に係る内軸23(第一内軸23A)の斜視図である。図3は、第一内軸23Aを軸方向から見た図である。図4は、図3におけるA-A線矢視断面図である。図2~図4に示すように、第一内軸23Aにおいて、円板状であるフランジ部27は、径方向内側に設けられている第一厚肉部33と、径方向外側に設けられている複数の薄肉部34とを有する。第一厚肉部33は、中心線C0に直交する横断面において円形(本実施形態では環状)である基部35と、基部35から径方向外方へ放射状に突出する複数の突出部36とを有する。基部35は、第一厚肉部33のうちの径方向内側に位置する部位である。突出部36は、周方向に等間隔で設けられており、ボルト孔28が形成されている。言い換えると、突出部36は、ボルト孔28の周囲の領域を、薄肉部34から軸方向他方側に隆起させた部位である。第一厚肉部33は、ボルト孔28の周囲の領域を、薄肉部34から軸方向他方側に隆起させた突出部36を含んでいる。突出部36は、基部35よりも薄肉である。
 薄肉部34は、基部35の径方向外方において、周方向で隣り合う突出部36,36の間に設けられている。薄肉部34は、第一厚肉部33よりも薄肉である。つまり、薄肉部34の軸方向寸法D3は、第一厚肉部33(突出部36)の軸方向寸法D1よりも小さい(図4参照)。
 ボルト孔28は突出部36に設けられることから、突出部36の数は、ボルト孔28の数(第一内軸23Aでは「5」)と同数である。また、薄肉部34は周方向で隣り合う突出部36,36の間に設けられることから、薄肉部34の数は、突出部36の数(第一内軸23Aでは「5」)と同数である。
 フランジ部27は、更に、第二厚肉部37を有する。第一内軸23Aにおける第二厚肉部37は、5箇所ある薄肉部34のうち、2箇所の薄肉部34に設けられている。つまり、本実施形態のフランジ部27では、第二厚肉部37が複数形成されている。第二厚肉部37は、第一厚肉部33よりも薄肉であり、かつ、薄肉部34よりも厚肉である。つまり、第二厚肉部37の軸方向寸法D2は、第一厚肉部33の軸方向寸法D1よりも小さく、かつ、薄肉部34の軸方向寸法D3よりも大きい(D1>D2>D3、図4参照)。
 フランジ部27は、更に、第二厚肉部37にタップ孔38が形成されている。第二厚肉部37は、タップ孔38の周囲の領域を、後述の第三薄肉部34Cから軸方向他方側へ隆起させて形成された部位である。タップ孔38は、図示しないが、ブレーキロータの仮止めのために用いられる。第一内軸23Aのフランジ部27には、2箇所のタップ孔38が設けられている。言い換えると、第一内軸23Aでは、フランジ部27に2箇所のタップ孔38を設けるために、2箇所の第二厚肉部37を設けている。第一内軸23Aでは、第二厚肉部37を設けることによって、タップ孔38の強度を確保することが可能となる。
 第二厚肉部37は、周方向両側において、第一厚肉部33の突出部36に接続されている。このような第二厚肉部37は、周方向両側が突出部36に接続されていない場合に比べて、剛性が高められている。このような構成の第一内軸23Aでは、フランジ部に図示しないブレーキロータを仮止めしたときに、ブレーキロータの重みでタップ孔38が歪むのを抑制可能な剛性を確保することができる。
 第二厚肉部37は、径方向内側において、第一厚肉部33の基部35にさらに接続されている。このような第二厚肉部37は、径方向内側が基部35に接続されていない場合に比べて、剛性がさらに高められている。このような構成の第一内軸23Aでは、フランジ部に図示しないブレーキロータを仮止めしたときに、ブレーキロータの重みでタップ孔38が歪むのを確実に抑制することができる。
 フランジ部27は、更に、複数の貫通孔40を備えている。貫通孔40は、フランジ部27を軽量化するとともに周方向の重量バランスをとるために設けられる孔部である。貫通孔40は、第一貫通孔41と第二貫通孔42とを含んでいる。本実施形態の第一貫通孔41及び第二貫通孔42は、5箇所ある薄肉部34のうち、第二厚肉部37が設けられていない(残り3箇所の)薄肉部34に設けられている。第一内軸23Aでは、フランジ部27に、1箇所の第一貫通孔41と2箇所の第二貫通孔42とが形成されている。第二貫通孔42は、第一貫通孔41に比べて小さい直径を有する。第一内軸23Aでは、第一貫通孔41を、第一厚肉部33の基部35を切り欠く位置まで拡大して形成し、第一貫通孔41に必要な直径を確保している。なお、以下の説明では、薄肉部34のうち、第一貫通孔41が形成されている薄肉部34を第一薄肉部34Aと称し、第二貫通孔42が形成されている薄肉部34を第二薄肉部34Bと称し、第二厚肉部37が形成されている薄肉部34を第三薄肉部34Cと称する。第一薄肉部34A、第二薄肉部34B、及び第三薄肉部34Cは、いずれも周方向に隣り合うボルト孔28,28の間の領域に形成された薄肉部34である。第一薄肉部34A及び第二薄肉部34Bは、周方向に隣り合うボルト孔28,28の間の領域のうち、タップ孔38を有さない領域(第一領域)に形成された薄肉部34である。第三薄肉部34Cは、周方向に隣り合うボルト孔28,28の間の領域のうち、タップ孔38を有する領域(第二領域)に形成された薄肉部34である。
 第一内軸23Aでは、フランジ部27において第二厚肉部37及びタップ孔38が周方向に等間隔で形成されていない。このため、フランジ部27は、第二厚肉部37及びタップ孔38の部分(第三薄肉部34C)だけをみれば周方向における重量バランスがとれていない。第一内軸23Aでは、フランジ部27において貫通孔40が形成された複数の薄肉部34(具体的には、第一薄肉部34A及び第二薄肉部34B)を設けることによって、フランジ部27の重心位置が中心線C0上に位置するようにし、これにより、フランジ部27の周方向における重量バランスを確保している。なお、第一内軸23Aでは、フランジ部27において直径が異なる複数種類の貫通孔40(第一貫通孔41及び第二貫通孔42)を設けているが、本開示の軸受装置においては、複数の貫通孔が全て同じ直径であってもよい。なお、フランジ部27の剛性を確保する観点から、貫通孔40の径方向外側には、径方向に4mm以上の肉厚を確保することが好ましい。
 第一内軸23Aでは、2箇所のタップ孔38,38の周方向における間隔が小さくなっている側にある1箇所の薄肉部34を、第一貫通孔41が形成された第一薄肉部34Aとし、タップ孔38,38の周方向の間隔が大きくなっている側にある2箇所の薄肉部34,34を、第二貫通孔42が形成された第二薄肉部34Bとしている。第一内軸23Aでは、第一薄肉部34A及び第二薄肉部34Bをこのような配置とすることによって、フランジ部27の周方向における重量バランスを確保している。言い換えると、第一内軸23Aでは、周方向において第二厚肉部37及びタップ孔38(第三薄肉部34C)が不等配となっている場合に、貫通孔40(第一貫通孔41及び第二貫通孔42)を周方向において不等配に形成することによって、フランジ部27の周方向の重量バランスを確保している。つまり、第一内軸23Aでは、第一薄肉部34A及び第二薄肉部34Bを設けることによって、フランジ部27の重量の増大を抑制するとともに、フランジ部27の周方向における重量バランスを確保することが可能となる。
(内軸の第二の実施形態について)
 図5は、第二の実施形態に係る内軸23の斜視図である。図6は、第二の実施形態に係る内軸23を軸方向から見た図である。軸受装置10では、内軸23として、図5及び図6に示す第二の実施形態に係る内軸23(以下、第二内軸23Bと称する)を用いてもよい。なお、図5及び図6に示す第二内軸23Bにおいて、第一内軸23Aと構成が共通する部分については同じ符号を付しており、特に説明する場合を除き、同じ符号を付した部分の説明は省略する。
 図5及び図6に示すように、第二内軸23Bは、ボルト孔28の数(第二内軸23Bでは「5」)と同数である5箇所の突出部36及び薄肉部34を有しており、この点で、第一内軸23Aと構成が共通している。第二内軸23Bは、タップ孔38の数(第二内軸23Bでは「1」)と同数である1箇所の第二厚肉部37を有しており、この点で、第一内軸23Aと構成が相違している。第二内軸23Bの第三薄肉部34Cは、5箇所ある薄肉部34のうちの1箇所としている。第二内軸23Bでは、フランジ部27において第二厚肉部37が1箇所だけ形成されている。つまり、第二内軸23Bでは、フランジ部27に1箇所のタップ孔38を設けるために、1箇所の第二厚肉部37を設けている。第二内軸23Bでは、第二厚肉部37を設けることによって、タップ孔38の強度を確保している。
 第二内軸23Bでは、第一薄肉部34A及び第二薄肉部34Bが、5箇所ある薄肉部34のうち、第三薄肉部34C以外(残り4箇所)の薄肉部34に設けられている。第二内軸23Bでは、フランジ部27において、2箇所の第一貫通孔41と2箇所の第二貫通孔42とを含む合計4箇所の貫通孔40が形成されている。
 第二内軸23Bでは、タップ孔38との距離が小さい2箇所の薄肉部34を第一薄肉部34Aとし、タップ孔38との距離が大きい2箇所の薄肉部34を第二薄肉部34Bとしている。第二内軸23Bでは、第一薄肉部34A及び第二薄肉部34Bをこのような配置とすることによって、フランジ部27の周方向における重量バランスを確保している。つまり、第二内軸23Bでは、第一薄肉部34A及び第二薄肉部34Bを設けることによって、フランジ部27の重量の増大を抑制するとともに、フランジ部27の周方向における重量バランスを確保している。
(内軸の第三の実施形態について)
 図7は、第三の実施形態に係る内軸23の斜視図である。図8は、第三の実施形態に係る内軸23を軸方向から見た図である。軸受装置10では、内軸23として、図7及び図8に示す第三の実施形態に係る内軸23(以下、第三内軸23Cと称する)を用いてもよい。なお、図7及び図8に示す第三内軸23Cにおいて、第一内軸23A及び第二内軸23Bと構成が共通する部分については同じ符号を付しており、特に説明する場合を除き、同じ符号を付した部分の説明は省略する。
 図7及び図8に示すように、第三内軸23Cは、ボルト孔28の数(第三内軸23Cでは「4」)と同数である4箇所の突出部36及び薄肉部34を有しており、この点で、第一内軸23A及び第二内軸23Bと構成が相違している。第三内軸23Cは、タップ孔38の数(第三内軸23Cでは「1」)と同数である1箇所の第二厚肉部37を有しており、この点で、第一内軸23Aと構成が相違し、第二内軸23Bと構成が共通している。第三内軸23Cの第三厚肉部34Cは、4箇所ある薄肉部34のうちの1箇所としている。第三内軸23Cでは、フランジ部27において、第二厚肉部37が1箇所だけ形成されている。つまり、第三内軸23Cでは、フランジ部27に1箇所のタップ孔38を設けるために、1箇所の第二厚肉部37を設けている。第三内軸23Cでは、第二厚肉部37を設けることによって、タップ孔38の強度を確保している。
 第三内軸23Cでは、第一薄肉部34A及び第二薄肉部34Bが、4箇所ある薄肉部34のうち、第三薄肉部34C以外(残り3箇所)の薄肉部34に設けられている。第三内軸23Cでは、フランジ部27において、2箇所の第一貫通孔41と1箇所の第二貫通孔42とを含む合計3箇所の貫通孔40が形成されている。
 第三内軸23Cでは、タップ孔38のとの距離が小さい2箇所の薄肉部34を第一薄肉部34Aとし、タップ孔38のとの距離が大きい1箇所の薄肉部34を第二薄肉部34Bとしている。第三内軸23Cでは、第一薄肉部34A及び第二薄肉部34Bをこのような配置とすることによって、フランジ部27の周方向における重量バランスを確保している。つまり、第三内軸23Cでは、第一薄肉部34A及び第二薄肉部34Bを設けることによって、フランジ部27の重量の増大を抑制するとともに、フランジ部27の周方向における重量バランスを確保している。
 なお、第三内軸23Cのようにボルト孔28を4箇所有する内軸23では、周方向に位相が180度ずれた薄肉部34において、2箇所の第二厚肉部37及びタップ孔38を設けることが可能である。この場合、フランジ部27の周方向において第二厚肉部37を等配とすることで、フランジ部27の周方向における重量バランスを確保できる。またこの場合、第二厚肉部37及びタップ孔38を設けていない残り2箇所の薄肉部34に貫通孔40を設けて、フランジ部27の軽量化を図ってもよい。
(実施形態の作用効果)
 以上に説明した実施形態における軸受装置10は、外輪12と、車輪と固定するための複数のボルト孔28と、ブレーキロータを固定するためのタップ孔38と、を設けたフランジ部27を軸方向一方側に有する内軸23と、外輪12と内軸23との間に配置される複数の玉13と、を有している。フランジ部27が、周方向に隣り合うボルト孔28の間の領域であって、軸方向に貫通する貫通孔40を有しタップ孔38を有さない第一領域、及びタップ孔38を有する第二領域、に形成されている薄肉部34と、ボルト孔28の周囲の領域を、薄肉部34から軸方向他方側に隆起させた部位を含む第一厚肉部33と、タップ孔38の周囲の領域を、第二領域の薄肉部34から軸方向他方側に隆起させた第二厚肉部37と、を有する。
 このような構成の軸受装置10では、第二厚肉部37を設けることによって、タップ孔38の強度を確保することができ、貫通孔40を設けることによって、フランジ部27の重量増大を抑制するとともに、フランジ部27の周方向における重量バランスを確保することができる。よって、このような構成によれば、軸受装置10において、フランジ部27の重量増大の抑制と周方向における重量バランスの確保とを両立しつつ、タップ孔38の強度を確保することが可能となる。
 また、以上に説明した実施形態における軸受装置10は、第一厚肉部33が、径方向内側に位置する円環状の基部35と、ボルト孔28の周囲の領域を薄肉部34から軸方向他方側に隆起させた部位であって基部35から径方向外側へ放射状に突出する突出部36と、を有し、第二厚肉部37が、周方向両側において第一厚肉部33の突出部36に接続している。この構成により、第二厚肉部37の強度を高めることができる。これにより、フランジ部27にブレーキロータを仮止めしたときに、ブレーキロータの重みでタップ孔38が歪むのを抑制することができる。
 また、以上に説明した実施形態における軸受装置10は、第一領域の薄肉部34として、第一貫通孔41が形成されている第一薄肉部34Aと、第一貫通孔41より直径が小さい第二貫通孔42が形成されている第二薄肉部34Bと、を有する。この構成により、フランジ部27の周方向における重量バランスを確保することができる。
 また、以上に説明した実施形態における軸受装置10の第一内軸23Aは、2箇所のタップ孔38を有し、第一薄肉部34Aが、周方向におけるタップ孔38同士の間隔が小さい側に配置されるとともに、第二薄肉部34Bが、周方向におけるタップ孔38同士の間隔が大きい側に配置される。この構成により、2箇所のタップ孔38を有するフランジ部27において、周方向における重量バランスを確保することができる。
 また、以上に説明した実施形態における軸受装置10の第二内軸23B及び第三内軸23Cは、1箇所のタップ孔38を有し、第二薄肉部34Bが、第一薄肉部34Aよりも、第二厚肉部37から周方向に離れて配置されている。この構成により、1箇所のタップ孔38を有するフランジ部27において、周方向の重量バランスを確保することができる。
 また、以上に説明した実施形態における軸受装置10は、第二厚肉部37の軸方向寸法D2を、第一厚肉部33の軸方向寸法D1より小さくしている。この構成により、フランジ部27の重量が増大するのを抑制することができる。
 また、以上に説明した実施形態における軸受装置10は、第二厚肉部37が、径方向内側において第一厚肉部33の基部35に接続している。この構成により、第二厚肉部37の強度をさらに高めることができる。
 今回開示した実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の権利範囲は、上述の実施形態に限定されるものではなく、請求の範囲に記載された構成と均等の範囲内でのすべての変更が含まれる。例えば、転動体を玉13として説明したが、転動体はころ(円すいころ)であってもよい。
  10:車輪用軸受装置
  11:内方部材
  12:外輪(外方部材)
  13:玉(転動体)
  23:内軸
  27:フランジ部(車輪取付フランジ)
  28:ボルト孔
  33:第一厚肉部
  34:薄肉部
 34A:第一薄肉部
 34B:第二薄肉部
  35:基部(第一厚肉部)
  36:突出部(第一厚肉部)
  37:第二厚肉部
  38:タップ孔
  40:貫通孔
  41:第一貫通孔
  42:第二貫通孔
  D1:突出部(第一厚肉部)の軸方向寸法
  D2:第二厚肉部の軸方向寸法

Claims (7)

  1.  外方部材と、
     車輪と固定するための複数のボルト孔と、ブレーキロータを固定するためのタップ孔と、を設けた車輪取付フランジを軸方向一方側に有する内方部材と、
     前記外方部材と前記内方部材との間に配置される複数の転動体と、
     を有し、
     前記車輪取付フランジが、
     周方向に隣り合う前記ボルト孔の間の領域であって、軸方向に貫通する貫通孔を有し前記タップ孔を有さない第一領域、及び前記タップ孔を有する第二領域、に形成されている薄肉部と、
     前記ボルト孔の周囲の領域を、前記薄肉部から軸方向他方側に隆起させた部位を含む第一厚肉部と、
     前記タップ孔の周囲の領域を、前記第二領域の前記薄肉部から軸方向他方側に隆起させた第二厚肉部と、を有する、車輪用軸受装置。
  2.  前記第一厚肉部が、径方向内側に位置する円環状の基部と、前記ボルト孔の周囲の領域を前記薄肉部から軸方向他方側に隆起させた部位であって前記基部から径方向外側へ放射状に突出する突出部と、を有し、
     前記第二厚肉部が、周方向両側において前記突出部に接続する、請求項1に記載の車輪用軸受装置。
  3.  前記第一領域の前記薄肉部として、第一の前記貫通孔が形成されている第一薄肉部と、前記第一の貫通孔より直径が小さい第二の前記貫通孔が形成されている第二薄肉部と、を有する、請求項1又は請求項2に記載の車輪用軸受装置。
  4.  2箇所の前記タップ孔を有し、
     前記第一薄肉部が、周方向における前記タップ孔同士の間隔が小さい側に配置されるとともに、
     前記第二薄肉部が、周方向における前記タップ孔同士の間隔が大きい側に配置される、請求項3に記載の車輪用軸受装置。
  5.  1箇所の前記タップ孔を有し、
     前記第二薄肉部が、前記第一薄肉部よりも、前記第二厚肉部から周方向に離れて配置されている、請求項3に記載の車輪用軸受装置。
  6.  前記第二厚肉部の軸方向寸法が、前記第一厚肉部の軸方向寸法より小さい、請求項1から請求項5の何れか一項に記載の車輪用軸受装置。
  7.  前記第二厚肉部が、径方向内側において前記基部に接続する、請求項2から請求項6の何れか一項に記載の車輪用軸受装置。
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