JP2007132453A - 車輪用軸受装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高剛性化と共に、軽量・コンパクト化を図った第４世代構造の車輪用軸受装置を提供する。
【解決手段】ハブ輪１と外側継手部材１４とが塑性結合された第４世代構造の車輪用軸受装置において、複列の転動体が同一仕様の円錐ころ６ａ、６ｂからなり、これらの円錐ころ６ａ、６ｂのピッチ円直径ＰＣＤｉ、ＰＣＤｏのうちインナー側のピッチ円直径ＰＣＤｉがアウター側のピッチ円直径ＰＣＤｏより大径に、かつ、インナー側の円錐ころ６ｂの数がアウター側の円錐ころ６ａより多く設定されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車等の車輪を懸架装置に対して回転自在に支承する車輪用軸受装置、特に、高剛性化と共に、軽量・コンパクト化を図った第４世代構造の車輪用軸受装置に関するものである。

自動車等の車輪を回転自在に支承する車輪用軸受装置は、第１世代と称される複列の転がり軸受を単独に使用する構造から、外方部材に車体取付フランジを一体に有する第２世代に進化し、さらに、車輪取付フランジを一体に有するハブ輪の外周に複列の転がり軸受の一方の内側転走面が一体に形成された第３世代、さらにこのハブ輪に等速自在継手が一体化され、この等速自在継手を構成する外側継手部材の外周に複列の転がり軸受の他方の内側転走面が一体に形成された第４世代のものまで開発されている。

図４に示す車輪用軸受装置は第４世代構造の代表的な一例であるが、ハブ輪５０と複列の転がり軸受６０および等速自在継手７０とがユニット化して構成されている。複列の転がり軸受６０は、外方部材５１と内方部材５２と、両部材間に収容された複列のボール５３、５３とを備えている。

外方部材５１は、外周に図示しない懸架装置を構成するナックルに取り付けられる車体取付フランジ５１ｂを一体に有し、内周に複列の外側転走面５１ａ、５１ａが形成されている。一方、内方部材５２は、ハブ輪５０と、このハブ輪５０に内嵌された後述する外側継手部材７１とを有している。

ハブ輪５０は、一端部に車輪（図示せず）を取り付けるための車輪取付フランジ５４を一体に有し、外周に複列の外側転走面５１ａ、５１ａに対向する一方の内側転走面５０ａと、この内側転走面５０ａから軸方向に延びる円筒状の小径段部５０ｂが形成されている。車輪取付フランジ５４の周方向等配にはハブボルト５４ａが植設されている。そして、アウター側のシール５７が摺接するシールランド部から内側転走面５０ａおよび小径段部５０ｂに亙って高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。

また、ハブ輪５０の内周には凹凸部５５が形成され、高周波焼入れによって表面が所定の表面硬さに硬化処理されている。凹凸部５５はアヤメローレット状に形成され、旋削等により独立して形成された複数の環状溝と、ブローチ加工等により形成された複数の軸方向溝とを略直交させて構成した交叉溝からなる。

等速自在継手７０は、外側継手部材７１と継手内輪７２、ケージ７３、およびトルク伝達ボール７４とからなる。外側継手部材７１は、カップ状のマウス部７５と、このマウス部７５の底部をなす肩部７６と、この肩部７６から軸方向に延びる円筒状の軸部７７が一体に形成されている。この軸部７７は、ハブ輪５０の小径段部５０ｂに所定の径方向すきまを介して円筒嵌合するインロウ部７７ａと、このインロウ部７７ａの端部に嵌合部７７ｂがそれぞれ形成されている。

肩部７６の外周には、外方部材５１の複列の外側転走面５１ａ、５１ａに対向する他方の内側転走面７１ａが形成されている。そして、インナー側のシール５８が摺接するシールランド部から内側転走面７１ａおよび軸部７７に亙って高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。ここで、嵌合部７７ｂは鍛造後の生のままとされている。

ハブ輪５０と複列の転がり軸受６０および等速自在継手７０の組立は、まず、外方部材５１の複列の外側転走面５１ａ、５１ａにそれぞれ保持器５６を介してボール５３を仮組みされる。次に、ハブ輪５０の小径段部５０ｂの端面に外側継手部材７１の肩部７６が衝合され、突合せ状態になるまでハブ輪５０に軸部７７が内嵌される。さらに、この軸部７７における嵌合部７７ｂの内径にマンドレル等の拡径治具を押し込んで嵌合部７７ｂを拡径し、この嵌合部７７ｂをハブ輪５０の凹凸部５５に食い込ませて加締め、ハブ輪５０と外側継手部材７１とを一体に塑性結合させることによって行われる。こうした第４世代構造により軽量・コンパクト化が図れると共に、緩みのない結合部を備えた車輪用軸受装置を得ることができる。
特開２００１−１８６０５号公報

こうした従来の車輪用軸受装置において、大きなモーメント荷重等が負荷されても充分な強度・耐久性を発揮すると共に、安定した走行のためには軸受剛性を高めることが望まれる。然しながら、スペースに余裕のない足回りでは装置を大型化する余地は殆どなく、車両の燃費向上やばね下重量軽減化による運動性能の向上ために軽量・コンパクト化を図りつつ、これ以上軸受剛性を高めることは難しい。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、高剛性化と共に、軽量・コンパクト化を図った第４世代構造の車輪用軸受装置を提供することを目的としている。

係る目的を達成すべく、本発明のうち請求項１記載の発明は、ハブ輪と複列の転がり軸受と等速自在継手とがユニット化された車輪用軸受装置であって、前記複列の転がり軸受が、内周に複列の外側転走面が形成された外方部材と、一端部に車輪取付フランジを一体に有し、外周に前記複列の外側転走面に対向する一方の内側転走面と、この内側転走面から軸方向に延びる円筒状の小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪に内嵌され、外周に前記複列の外側転走面に対向する他方の内側転走面と、この内側転走面から軸方向に延びる軸部が一体に形成された前記等速自在継手の外側継手部材からなる内方部材と、この内方部材と前記外方部材の両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体とを備え、前記軸部の端部を塑性変形させて前記ハブ輪に加締ることにより前記ハブ輪と外側継手部材とが一体に塑性結合された車輪用軸受装置において、前記複列の転動体のうちアウター側とインナー側とでピッチ円直径が異なると共に、当該ピッチ円直径が大径側の転動体の個数が小径側の転動体の個数よりも多く設定されている構成を採用した。

このように、ハブ輪と等速自在継手を構成する外側継手部材とが塑性結合によりユニット化された第４世代構造の車輪用軸受装置において、複列の転動体のうちアウター側とインナー側とでピッチ円直径が異なると共に、当該ピッチ円直径が大径側の転動体の個数が小径側の転動体の個数よりも多く設定されているので、高剛性化と共に、軽量・コンパクト化を図った車輪用軸受装置を提供することができる。

好ましくは、請求項２に記載の発明のように、前記ハブ輪の内径に硬化した凹凸部が形成され、前記軸部に形成された中空状の嵌合部を拡径させて当該凹凸部に食い込ませることにより、前記ハブ輪と外側継手部材とが一体に塑性結合されていれば、ナット等で強固に緊締して予圧量を管理する必要がなく、軽量・コンパクト化を図ることができると共に、ハブ輪の強度・耐久性を向上させ、かつ長期間その予圧量を維持することができる。

また、請求項３に記載の発明は、前記複列の転動体のうち少なくともピッチ円直径が小径側の転動体が円錐ころであれば、高剛性を確保することができる。

また、請求項４記載に記載の発明のように、前記複列の転動体が同一仕様の円錐ころであれば、組立工程における誤組みの問題を解消でき、製造コストが低減できると共に、品質の信頼性が向上する。

また、請求項５に記載の発明のように、前記複列の転動体のうちピッチ円直径が大径側の転動体がボールであれば、複列の軸受列の負荷容量あるいは剛性のバランスを保ちつつ、装置を軸方向にさらにコンパクト化することができる。

本発明に係る車輪用軸受装置は、ハブ輪と複列の転がり軸受と等速自在継手とがユニット化された車輪用軸受装置であって、前記複列の転がり軸受が、内周に複列の外側転走面が形成された外方部材と、一端部に車輪取付フランジを一体に有し、外周に前記複列の外側転走面に対向する一方の内側転走面と、この内側転走面から軸方向に延びる円筒状の小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪に内嵌され、外周に前記複列の外側転走面に対向する他方の内側転走面と、この内側転走面から軸方向に延びる軸部が一体に形成された前記等速自在継手の外側継手部材からなる内方部材と、この内方部材と前記外方部材の両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体とを備え、前記軸部の端部を塑性変形させて前記ハブ輪に加締ることにより前記ハブ輪と外側継手部材とが一体に塑性結合された車輪用軸受装置において、前記複列の転動体のうちアウター側とインナー側とでピッチ円直径が異なると共に、当該ピッチ円直径が大径側の転動体の個数が小径側の転動体の個数よりも多く設定されているので、高剛性化と共に、軽量・コンパクト化を図った車輪用軸受装置を提供することができる。

ハブ輪と複列の転がり軸受と等速自在継手とがユニット化された車輪用軸受装置であって、前記複列の転がり軸受が、内周に複列の外側転走面が形成された外方部材と、一端部に車輪取付フランジを一体に有し、外周に前記複列の外側転走面に対向する一方の内側転走面と、この内側転走面から軸方向に延びる円筒状の小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪に内嵌され、外周に前記複列の外側転走面に対向する他方の内側転走面と、この内側転走面から軸方向に延びる円筒状の軸部が一体に形成された前記等速自在継手の外側継手部材からなる内方部材と、この内方部材と前記外方部材の両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体とを備え、前記ハブ輪の内径に硬化した凹凸部が形成され、前記軸部に形成された嵌合部を拡径させて当該凹凸部に食い込ませることにより、前記ハブ輪と外側継手部材とが一体に塑性結合された車輪用軸受装置において、前記複列の転動体が同一仕様の円錐ころからなり、これらの円錐ころのピッチ円直径うちインナー側がアウター側より大径に、かつ、当該円錐ころの数が多く設定されている。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明に係る車輪用軸受装置の第１の実施形態を示す縦断面図である。なお、以下の説明では、車両に組み付けた状態で車両の外側寄りとなる側をアウター側（図面左側）、中央寄り側をインナー側（図面右側）という。

この車輪用軸受装置は、ハブ輪１と複列の転がり軸受２および等速自在継手３とがユニット化して構成されている。複列の転がり軸受２は、外方部材４と内方部材５と複列の転動体（円錐ころ）６ａ、６ｂとを備えている。内方部材５は、ハブ輪１と、このハブ輪１に内嵌された外側継手部材１４とからなる。

外方部材４は、Ｓ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中炭素鋼からなり、外周に車体（図示せず）に取り付けるための車体取付フランジ４ｃを一体に有し、内周にテーパ状の複列の外側転走面４ａ、４ｂが形成されている。この複列の外側転走面４ａ、４ｂは、高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。

一方、ハブ輪１はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中炭素鋼からなり、アウター側の端部に車輪を取り付けるための車輪取付フランジ７を有し、この車輪取付フランジ７の周方向等配に複数のハブボルト８が植設されている。また、ハブ輪１の外周には、前記複列の外側転走面４ａ、４ｂに対向する一方（アウター側）のテーパ状の内側転走面１ａと、この内側転走面１ａから軸方向に延びる円筒状の小径段部１ｂが形成されている。そして、アウター側のシール１０が摺接するシールランド部７ａから内側転走面１ａおよび小径段部１ｂに亙って高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。これにより、車輪取付フランジ７の基部となるシールランド部７ａの耐摩耗性が向上するばかりでなく、車輪取付フランジ７に負荷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１の耐久性が向上する。

ハブ輪１の内周には凹凸部１２が形成され、熱処理によって表面硬さを５４〜６４ＨＲＣの範囲に表面が硬化処理されている。熱処理としては、局部加熱ができ、硬化層深さの設定が比較的容易にできる高周波誘導加熱による焼入れが好適である。なお、凹凸部１２はアヤメローレット状に形成され、旋削等により独立して形成された複数の環状溝と、ブローチ加工等により形成された複数の軸方向溝とを略直交させて構成した交叉溝、あるいは、互いに傾斜した螺旋溝で構成した交叉溝からなる。また、凹凸部１２の凸部は良好な食い込み性を確保するために、その先端部が三角形状等の尖塔形状に形成されている。

等速自在継手３は、外側継手部材１４と継手内輪１５、ケージ１６、およびトルク伝達ボール１７とからなる。外側継手部材１４はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中炭素鋼からなり、カップ状のマウス部１８と、このマウス部１８の底部をなす肩部１９と、この肩部１９から軸方向に延びる円筒状の軸部２０とが一体に形成されている。この軸部２０は、ハブ輪１の小径段部１ｂに所定の径方向すきまを介して円筒嵌合するインロウ部２０ａと、このインロウ部２０ａの端部に嵌合部２０ｂがそれぞれ形成されている。

マウス部１８の内周には軸方向に延びる曲線状のトラック溝１８ａが形成されると共に、継手内輪１５の外周には、このトラック溝１８ａに対応するトラック溝１５ａが形成されている。そして、これら両トラック溝１８ａ、１５ａ間にケージ１６を介してトルク伝達ボール１７が収容されている。また、肩部１９の外周には、前記複列の外側転走面４ａ、４ｂに対向する他方（インナー側）のテーパ状の内側転走面１４ａが形成されている。そして、トラック溝１８ａと、インボード側のシール１１が摺接するシール嵌合部から内側転走面１４ａおよび軸部２０に亙って高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。ここで、軸部２０のうち嵌合部２０ｂは鍛造後の生のままとされている。

外方部材４の複列の外側転走面４ａ、４ｂと、これらに対向する複列の内側転走面１ａ、１４ａ間には複列の転動体６ａ、６ｂが収容され、保持器９ａ、９ｂによって転動自在に保持されている。また、外方部材４の端部にはシール１０、１１が装着され、軸受内部に封入された潤滑グリースの漏洩と、外部から軸受内部に雨水やダスト等が侵入するのを防止している。これらの複列の転がり軸受２は、両転走面４ａ、１ａおよび４ｂ、１４ａに加わる力の作用方向の作用線が軸心に向うほど軸方向に離反する、所謂背面合せタイプの複列円錐ころ軸受を構成している。

本実施形態では、インナー側の転動体６ｂのピッチ円直径ＰＣＤｉがアウター側の転動体６ａのピッチ円直径ＰＣＤｏよりも大径に設定されている。これら複列の転動体６ａ、６ｂの仕様は同じであるが、このピッチ円直径ＰＣＤｏ、ＰＣＤｉの違いにより、インナー側の転動体６ｂの個数がアウター側の転動体６ａの個数よりも多く設定されている。ここで、転動体６ａ、６ｂの仕様とは、円錐ころにおいては、ころ長さ、ころ外径、ころ角度、ころ大端面の曲率半径を言う。この種の複列円錐ころ軸受の場合、アウター側の転動体６ａとインナー側の転動体６ｂの仕様が同じのまま、すなわち、円錐ころにおけるころ角度やころ大端面の曲率半径を変更せずにピッチ円直径ＰＣＤｏ、ＰＣＤｉを左右で異ならせる場合、各転走面の角度を左右で異ならせることにより成立する。本実施形態の場合、複列の転動体６ａ、６ｂの仕様を同じにすることにより、組立工程における誤組みの問題を解消することができ、製造コストが低減できると共に、品質の信頼性が向上する。

このように、ピッチ円直径ＰＣＤｏ、ＰＣＤｉの違いに伴い、内方部材５において、外側継手部材１４の内側転走面１４ａはハブ輪１の内側転走面１ａよりも拡径して形成されている。一方、外方部材４において、ピッチ円直径ＰＣＤｏ、ＰＣＤｉの違いに伴い、インナー側の外側転走面４ｂがアウター側の外側転走面４ａがよりも拡径して形成されている。

こうした構成の車輪用軸受装置では、インナー側の内側転走面１４ａを外側継手部材１４の肩部１９の外周に直接形成するようにしたので、インナー側の転動体６ｂのピッチ円直径ＰＣＤｉをアウター側の転動体６ａのピッチ円直径ＰＣＤｏをよりも大径に設定することができ、また、転動体６ｂの個数もインナーの個数をアウター側よりも多く設定することができるため、軽量・コンパクト化を図ることができると共に、アウター側に比べインナー側部分の軸受剛性が増大し、軸受の長寿命化を図ることができる。

ここで、ハブ輪１と複列の転がり軸受２および等速自在継手３のユニット化について説明する。まず、外方部材４の複列の外側転走面４ａ、４ｂに保持器９ａ、９ｂを介して複列の転動体６ａ、６ｂが仮組みされると共に、外方部材４の両端部にシール１０、１１が装着される。次に、外側継手部材１４がインナー側から内挿され、ハブ輪１の小径段部１ｂの端面にこの外側継手部材１４の肩部１９が衝合され、突合せ状態になるまでハブ輪１に軸部２０が内嵌される。そして、この軸部２０における嵌合部２０ｂの内径にマンドレル等の拡径治具を押し込んで嵌合部２０ｂを拡径し、この嵌合部２０ｂをハブ輪１の凹凸部１２に食い込ませて加締め、ハブ輪１と外側継手部材１４とが一体に塑性結合されて完了する。これにより、従来のようにナット等で強固に緊締して予圧量を管理する必要がないため、軽量・コンパクト化を図ることができると共に、ハブ輪１の強度・耐久性を向上させ、かつ長期間その予圧量を維持することができる。なお、ハブ輪１の開口端部と中空の軸部２０にはエンドキャップ１３ａ、１３ｂが装着され、塑性結合部に雨水等が浸入してその部位が発錆するのを防止すると共に、マウス部１８内に封入されたグリースが外部に漏洩するのを防止している。

なお、複列の転がり軸受２が複列円錐ころ軸受で構成されている場合、拡径加締工程で安定した軸受内部すきまを確保することは難しい。すなわち、軸受組立時、円錐ころからなる転動体６ａ、６ｂが各転走面の母線方向に擦れ合う。このため、これら各面同士の当接部からグリース等の潤滑剤が退避して金属接触に近い状態となり、これら各当接部の摩擦係数が大きくなる。この為、転動体６ａ、６ｂが案内される大鍔にスムーズに移動せずに不整列な状態で組み立てられる。例えば、この内部すきまを負とすべき場合にも、正の内部すきまのままとなり、所望の予圧を付与できなくなる可能性がある。特に、円錐ころからなる転動体６ａ、６ｂの中心軸が、正規の自転軸に対して傾いてしまう、所謂スキューが発生すると、このような問題が顕著になる。

本実施形態では、このような不具合を避けるために、拡径加締工程では、ハブ輪１と外側継手部材１４および外方部材４とを、相対的に揺動（往復回転）もしくは回転（一方向回転）させつつ塑性結合が行われる。実際には、ハブ輪１を作業台の上面に支持した状態で、外方部材４をこのハブ輪１に対して揺動させつつ、外側継手部材１４の軸部２０に拡径治具を押し込んで両者を塑性結合するようにしている。こうすることにより、複列の転動体６ａ、６ｂはスムーズに各転走面上を擦り上って大鍔に安定して整列され、所定の予圧を精度良く付与することができる。

なお、ハブ輪１と外側継手部材１４とを塑性結合する手段として例示した構成以外にも、例えば、図示はしないが、ハブ輪に外側継手部材の軸部を内嵌すると共に、この軸部の端部を径方向外方に塑性変形させて加締部を形成し、この加締部で両部材を軸方向に固定する、所謂揺動加締方式を採用しても良い。

また、ここでは、複列の転がり軸受２として転動体６ａ、６ｂに円錐ころを用いた複列円錐ころ軸受を例示したが、これに限らず、例えば、転動体６ａ、６ｂにボールを用いた複列アンギュラ玉軸受であっても良い。

図２は、本発明に係る車輪用軸受装置の第２の実施形態を示す縦断面図である。なお、この実施形態は、前述した実施形態とインナー側の軸受列の構成が異なるのみで、その他前述した実施形態と同一部品同一部位あるいは同一機能を有する部位には同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。

この車輪用軸受装置は、ハブ輪１と複列の転がり軸受２１および等速自在継手２２とがユニット化して構成されている。複列の転がり軸受２１は、外方部材２３と内方部材２４と複列の転動体６ａ、２５とを備えている。内方部材２４は、ハブ輪１と、このハブ輪１に内嵌された外側継手部材２６とからなる。

外方部材２３は、Ｓ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中炭素鋼からなり、外周に車体（図示せず）に取り付けるための車体取付フランジ４ｃを一体に有し、内周にテーパ状のアウター側の外側転走面４ａと、円弧状のインナー側の外側転走面２３ａが形成されている。この複列の外側転走面４ａ、２３ａは、高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。

等速自在継手２２の外側継手部材２６はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中炭素鋼からなり、カップ状のマウス部１８と、このマウス部１８の底部をなす肩部２７と、この肩部２７から軸方向に延びる円筒状の軸部２０とが一体に形成されている。そして、肩部２７の外周には外方部材２３の外側転走面２３ａに対向するインナー側の内側転走面２６ａが直接形成され、外方部材２３の複列の外側転走面４ａ、２３ａと、これらに対向する内方部材２４の複列の内側転走面１ａ、２６ａ間に複列の転動体６ａ、２５が収容され、保持器９ａ、２８によって転動自在に保持されている。

本実施形態では、インナー側の転動体（ボール）２５のピッチ円直径ＰＣＤｉがアウター側の転動体６ａのピッチ円直径ＰＣＤｏよりも大径に設定されている。このピッチ円直径ＰＣＤｏ、ＰＣＤｉの違いにより、インナー側の転動体２５の個数がアウター側の転動体６ａの個数よりも多く設定されている。

こうした構成の車輪用軸受装置では、インナー側の軸受列をボールからなる転動体２５で構成し、インナー側の内側転走面２６ａを外側継手部材２６の肩部２７の外周に直接形成するようにしたので、インナー側の転動体６ｂのピッチ円直径ＰＣＤｉをアウター側の転動体６ａのピッチ円直径ＰＣＤｏよりも大径に設定することができ、また、転動体２５の個数もインナー側の個数がアウター側よりも多く設定されているため、複列の軸受列の負荷容量あるいは剛性のバランスを保ちつつ、装置を軸方向にさらにコンパクト化することができる。

図３は、本発明に係る車輪用軸受装置の第３の実施形態を示す縦断面図である。なお、この実施形態は、前述した第２の実施形態（図２）と左右の軸受列の構成が逆になっているのみで、その他同一部品同一部位あるいは同一機能を有する部位には同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。

この車輪用軸受装置は、ハブ輪２９と複列の転がり軸受３０および等速自在継手３とがユニット化して構成されている。複列の転がり軸受３０は、外方部材３１と内方部材３２と複列の転動体３３、６ｂとを備えている。内方部材３２は、ハブ輪２９と、このハブ輪２９に内嵌された外側継手部材１４とからなる。

外方部材３１は、Ｓ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中炭素鋼からなり、外周に車体（図示せず）に取り付けるための車体取付フランジ４ｃを一体に有し、内周に円弧状のアウター側の外側転走面３１ａと、テーパ状のインナー側の外側転走面４ｂが形れている。この複列の外側転走面３１ａ、４ｂは、高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。

ハブ輪２９はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中炭素鋼からなり、外周に、前記複列の外側転走面３１ａ、４ｂに対向する一方（アウター側）の円弧状の内側転走面２９ａと、この内側転走面２９ａから軸方向に延びる円筒状の小径段部２９ｂが形成されている。そして、アウター側のシール１０が摺接するシールランド部７ａから内側転走面２９ａおよび小径段部２９ｂに亙って高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。

外方部材３１の複列の外側転走面３１ａ、４ｂと、これらに対向する内方部材３２の複列の内側転走面２９ａ、１４ａ間には複列の転動体３３、６ｂが収容され、保持器３４、９ｂによって転動自在に保持されている。

本実施形態では、アウター側の転動体（ボール）３３のピッチ円直径ＰＣＤｏがインナー側の転動体６ｂのピッチ円直径ＰＣＤｉよりも大径に設定されている。このピッチ円直径ＰＣＤｏ、ＰＣＤｉの違いにより、アウター側の転動体３３の個数がインナー側の転動体６ｂの個数よりも多く設定されている。

こうした構成の車輪用軸受装置では、アウター側の軸受列がボールからなる転動体３３とされ、アウター側の転動体３３のピッチ円直径ＰＣＤｏがインナー側の転動体６ｂのピッチ円直径ＰＣＤｉよりも大径に設定されると共に、アウター側の転動体３３の個数をインナーの個数よりも多く設定されているため、複列の軸受列の負荷容量あるいは剛性のバランスを保ちつつ、装置を軸方向にコンパクト化することができる。

以上、本発明の実施の形態について説明を行ったが、本発明はこうした実施の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、さらに種々なる形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さら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。

本発明に係る車輪用軸受装置は、ハブ輪と複列の転がり軸受と等速自在継手とがユニット化された第４世代構造の車輪用軸受装置に適用することができる。

本発明に係る車輪用軸受装置の第１の実施形態を示す縦断面図である。 本発明に係る車輪用軸受装置の第２の実施形態を示す縦断面図である。 本発明に係る車輪用軸受装置の第３の実施形態を示す縦断面図である。 従来の車輪用軸受装置を示す縦断面図である。

符号の説明

１、２９・・・・・・・・・・・・・・・・ハブ輪
１ａ、１４ａ、２６ａ、２９ａ・・・・・・内側転走面
１ｂ、２９ｂ・・・・・・・・・・・・・・小径段部
２、２１、３０・・・・・・・・・・・・・複列の転がり軸受
３、２２・・・・・・・・・・・・・・・・等速自在継手
４、２３、３１・・・・・・・・・・・・・外方部材
４ａ、４ｂ、２３ａ、３１ａ・・・・・・・外側転走面
４ｃ・・・・・・・・・・・・・・・・・・車体取付フランジ
５、２４、３２・・・・・・・・・・・・・内方部材
６ａ、６ｂ、２５、３３・・・・・・・・・転動体
７・・・・・・・・・・・・・・・・・・・車輪取付フランジ
７ａ・・・・・・・・・・・・・・・・・・シールランド部
８・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ハブボルト
９ａ、９ｂ、２８、３４・・・・・・・・・保持器
１０・・・・・・・・・・・・・・・・・・アウター側のシール
１１・・・・・・・・・・・・・・・・・・インナー側のシール
１２・・・・・・・・・・・・・・・・・・凹凸部
１３ａ、１３ｂ・・・・・・・・・・・・・エンドキャップ
１４、２６・・・・・・・・・・・・・・・外側継手部材
１５・・・・・・・・・・・・・・・・・・継手内輪
１５ａ、１８ａ・・・・・・・・・・・・・トラック溝
１６・・・・・・・・・・・・・・・・・・ケージ
１７・・・・・・・・・・・・・・・・・・トルク伝達ボール
１８・・・・・・・・・・・・・・・・・・マウス部
１９、２７・・・・・・・・・・・・・・・肩部
２０・・・・・・・・・・・・・・・・・・軸部
２０ａ・・・・・・・・・・・・・・・・・インロウ部
２０ｂ・・・・・・・・・・・・・・・・・嵌合部
５０・・・・・・・・・・・・・・・・・・ハブ輪
５０ａ、７１ａ・・・・・・・・・・・・・内側転走面
５０ｂ・・・・・・・・・・・・・・・・・小径段部
５１・・・・・・・・・・・・・・・・・・外方部材
５１ａ・・・・・・・・・・・・・・・・・外側転走面
５１ｂ・・・・・・・・・・・・・・・・・車体取付フランジ
５２・・・・・・・・・・・・・・・・・・内方部材
５３・・・・・・・・・・・・・・・・・・ボール
５４・・・・・・・・・・・・・・・・・・車輪取付フランジ
５４ａ・・・・・・・・・・・・・・・・・ハブボルト
５５・・・・・・・・・・・・・・・・・・凹凸部
５６・・・・・・・・・・・・・・・・・・保持器
５７・・・・・・・・・・・・・・・・・・アウター側のシール
５８・・・・・・・・・・・・・・・・・・インナー側のシール
６０・・・・・・・・・・・・・・・・・・複列の転がり軸受
７０・・・・・・・・・・・・・・・・・・等速自在継手
７１・・・・・・・・・・・・・・・・・・外側継手部材
７２・・・・・・・・・・・・・・・・・・継手内輪
７３・・・・・・・・・・・・・・・・・・ケージ
７４・・・・・・・・・・・・・・・・・・トルク伝達ボール
７５・・・・・・・・・・・・・・・・・・マウス部
７６・・・・・・・・・・・・・・・・・・肩部
７７・・・・・・・・・・・・・・・・・・軸部
７７ａ・・・・・・・・・・・・・・・・・インロウ部
７７ｂ・・・・・・・・・・・・・・・・・嵌合部
ＰＣＤｉ・・・・・・・・・・・・・・・・インナー側の転動体のピッチ円直径
ＰＣＤｏ・・・・・・・・・・・・・・・・アウター側の転動体のピッチ円直径

Claims (5)

1. ハブ輪と複列の転がり軸受と等速自在継手とがユニット化された車輪用軸受装置であって、
   前記複列の転がり軸受が、内周に複列の外側転走面が形成された外方部材と、
   一端部に車輪取付フランジを一体に有し、外周に前記複列の外側転走面に対向する一方の内側転走面と、この内側転走面から軸方向に延びる円筒状の小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪に内嵌され、外周に前記複列の外側転走面に対向する他方の内側転走面と、この内側転走面から軸方向に延びる軸部が一体に形成された前記等速自在継手の外側継手部材からなる内方部材と、
   この内方部材と前記外方部材の両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体とを備え、前記軸部の端部を塑性変形させて前記ハブ輪に加締ることにより前記ハブ輪と外側継手部材とが一体に塑性結合された車輪用軸受装置において、
   前記複列の転動体のうちアウター側とインナー側とでピッチ円直径が異なると共に、当該ピッチ円直径が大径側の転動体の個数が小径側の転動体の個数よりも多く設定されていることを特徴とする車輪用軸受装置。
2. 前記ハブ輪の内径に硬化した凹凸部が形成され、前記軸部に形成された中空状の嵌合部を拡径させて当該凹凸部に食い込ませることにより、前記ハブ輪と外側継手部材とが一体に塑性結合されている請求項１に記載の車輪用軸受装置。
3. 前記複列の転動体のうち少なくともピッチ円直径が小径側の転動体が円錐ころからなる請求項１または２に記載の車輪用軸受装置。
4. 前記複列の転動体が同一仕様の円錐ころからなる請求項３に記載の車輪用軸受装置。
5. 前記複列の転動体のうちピッチ円直径が大径側の転動体がボールからなる請求項３に記載の車輪用軸受装置。

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