(57)【要約】【課題】軸受全体として剛性を維持したまま、ハブユニット軸受を軽量化することができ、ハブユニット軸受の製造コストの増加を抑制することができるハブユニット軸受を提供する。【解決手段】車両の車体側に固定される外輪部材１１と、複数の転動体１５を介して外輪部材１１に対して相対回転可能とされて車両の車輪側に接続される内輪部材１３と、を備え、外輪部材１１には、車両搭載時において、車両前後方向となる外周面に溝部２２が形成される。【選択図】図２
2010195201.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周面に複列の軌道溝が形成されて車両の車体側に固定される外輪部材と、複数の転動体を介して前記外輪部材に対して相対回転可能とされて前記車両の車輪側に接続される内輪部材と、を備えるハブユニット軸受であって、
前記外輪部材には、車両搭載時において、車両前後方向となる外周面に溝部が形成されることを特徴とするハブユニット軸受。
【請求項２】
前記外輪部材の前記複列の軌道溝間の内周面に列間溝部が形成されることを特徴とする請求項１に記載のハブユニット軸受。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハブユニット軸受に関し、より詳細には、ハブユニット軸受の外輪部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車などの車両は、燃費向上や省エネルギを達成するために、車両重量の軽量化が重要な問題となっており、各構成部品の軽量化が図られている。ハブユニット軸受についても同様に大幅な軽量化が求められている。一方、剛性については、従来と同等の強さが必要であるため、軸受全体としての剛性と軽量化の互いに矛盾する課題を同時に解決することが要求される。
【０００３】
剛性を維持しつつ軽量化を図る従来技術としては、外輪のフランジの上下部分と前後部分との厚みを異ならせる、換言すれば、フランジの肉厚を周方向で変化させることにより、強度・剛性と軽量化との両立を図る車輪用転がり軸受装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。また、外輪内周面の軌道溝間に、少なくとも一部の面が、他の部分の面よりも窪んだ凹部を形成することによって軽量化を図る軸受ユニットが開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−７１３５２号公報
【特許文献２】特開２００７−２３２１７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１又は２に記載されたように、単にフランジの肉厚や、軌道溝間の外輪肉厚を変化させるだけでは限界があり、近年の更なる軽量化の要求に対応するためには、ハブユニット軸受の使用実態に合わせた効果的な軽量化が要求され、改善の余地があった。また、特許文献２の軸受ユニットは、加工し難い外輪の内周面に凹部を形成しなければならず、製造コストに見合う効果が得られにくい場合があった。
【０００６】
本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、軸受全体として剛性を維持したまま、ハブユニット軸受を軽量化することができ、ハブユニット軸受の製造コストの増加を抑制することができるハブユニット軸受を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
（１）内周面に複列の軌道溝が形成されて車両の車体側に固定される外輪部材と、複数の転動体を介して外輪部材に対して相対回転可能とされて車両の車輪側に接続される内輪部材と、を備えるハブユニット軸受であって、外輪部材には、車両搭載時において、車両前後方向となる外周面に溝部が形成されることを特徴とするハブユニット軸受。
（２）外輪部材の複列の軌道溝間の内周面に列間溝部が形成されることを特徴とする（１）に記載のハブユニット軸受。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のハブユニット軸受によれば、外輪部材には、車両搭載時において、車両前後方向となる外周面に溝部が形成されるため、車両上下方向に作用するモーメント荷重に対して軸受全体として高い剛性を維持したまま、ハブユニット軸受を軽量化することができる。また、外輪部材の外周面に溝部を設けるので、溝部を容易に形成することができ、ハブユニット軸受の製造コストの増加を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に係るハブユニット軸受の一実施形態を説明するための縦断面図である。
【図２】図１に示す外輪部材を説明するための斜視図である。
【図３】性能比較試験に使用した各外輪部材の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明に係るハブユニット軸受の一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１１】
本実施形態のハブユニット軸受１０は、図１に示すように、不図示の車両の車体側に固定される外輪部材１１と、不図示の車両の車輪側に接続されて車輪と共に回転する内輪部材１３と、を備える。外輪部材１１の内周面には、２列の外輪軌道溝１２が形成され、内輪部材１３の外周面には、外輪軌道溝１２に対向して２列の内輪軌道溝１４が形成される。
【００１２】
外輪軌道溝１２及び内輪軌道溝１４間には、複数の転動体である玉１５が転動自在に配設され、この複数の玉１５は保持器１６によって略等間隔に保持される。また、外輪部材１１の軸方向外端部の内周面と内輪部材１３の外周面との間には、ハブユニット軸受１０の軸受空間を密封するシール部材１７が設けられる。また、外輪部材１１の軸方向内端部の内周面には、ハブユニット軸受１０の軸受空間を密封するカバー部材１８が取り付けられる。なお、本実施形態の外輪部材１１の軸方向内側とは、外輪部材１１の車両搭載時における車幅方向内側であり、外輪部材１１の軸方向外側とは、外輪部材１１の車両搭載時における車幅方向外側である。
【００１３】
外輪部材１１は、図２に示すように、円筒状部材であり、その外周面の軸方向内端部に円環状リブ２０が形成される。この円環状リブ２０には、ボルト挿通穴２１ａを有して径方向外方に向かって延びる４個の固定フランジ２１が周方向に所定の間隔を存して形成される。そして、外輪部材１１は、ボルト挿通穴２１ａに挿通させた不図示のボルトを不図示の懸架装置に締結することにより車体側に固定される。
【００１４】
そして、本実施形態では、図２に示すように、外輪部材１１の車両前後方向となる外周面に、溝部２２が車幅方向に沿って形成される。この溝部２２は、外輪部材１１を外周側から肉抜きすることにより形成される。なお、本実施形態の外輪部材１１の車両前後方向とは、外輪部材１１の車両搭載時における車両前後方向である。
【００１５】
内輪部材１３は、図１に示すように、外輪部材１１内に同軸線上に配置されるハブ本体３０と、ハブ本体３０と別体に形成され、ハブ本体３０の外周面の軸方向内端部に外嵌固定される内輪３１と、から構成される。また、ハブ本体３０の軸方向外端部には、ハブボルト３３が固定されるボルト固定穴３２ａを有して径方向外方に向かって延びる複数の取付フランジ３２が周方向に所定の間隔を存して形成される。また、ボルト固定穴３２ａにはハブボルト３３がスプライン結合される。そして、取付フランジ３２のハブボルト３３を不図示のブレーキディスク及びホイールに挿し込ませ、ハブボルト３３に不図示のナットを締結することによって、取付フランジ３２に不図示のブレーキディスク及びホイールが取り付けられる。
【００１６】
このように構成されたハブユニット軸受１０では、車両の走行時に車輪に作用する力は、ハブユニット軸受１０を介して懸架装置に伝達される。従って、ハブユニット軸受１０には、ラジアル荷重、アキシアル荷重、及びモーメント荷重が作用する。しかし、走行中にハブユニット軸受１０が受ける大きな荷重は、主に旋回時や衝突時に発生する車両上下方向のモーメント荷重であり、車両前後方向のモーメント荷重、ラジアル荷重、及びアキシアル荷重は比較的小さい。
【００１７】
そして、車両上下方向のモーメント荷重においては、外輪部材１１の車両前後方向の外周面の形状による外輪部材１１の剛性への影響は少ない。従って、本実施形態では、外輪部材１１の車両前後方向の外周面に溝部２２を形成することが可能となり、これにより、実質的に（車両上下方向のモーメント荷重に対して）高い剛性を維持したまま、外輪部材１１を軽量化することができ、この外輪部材１１が組み込まれるハブユニット軸受１０も軽量化することができる。
【００１８】
また、外輪部材１１の外周面に溝部２２を形成するので、外輪部材１１の内周面に溝部を形成する場合と比較して、溝部２２を容易に形成することができる。これにより、ハブユニット軸受１０の製造コストの増加を抑制することができる。
【００１９】
なお、ハブユニット軸受１０は、殆ど搭載される車両の仕様に合わせて設計されるものであり、この車両が要求する剛性及び軽量化に基づいて溝部２２の幅、長さ、及び深さ等を決定することが好ましい。
【００２０】
以上説明したように、本実施形態のハブユニット軸受１０によれば、外輪部材１１には、車両搭載時において、車両前後方向となる外周面に溝部２２が形成されるため、車両上下方向に作用するモーメント荷重に対して軸受全体として高い剛性を維持したまま、ハブユニット軸受１０を軽量化することができる。また、外輪部材１１の外周面に溝部２２を形成するので、溝部２２を容易に形成することができ、ハブユニット軸受１０の製造コストの増加を抑制することができる。
【実施例】
【００２１】
以下に、本発明のハブユニット軸受１０（本発明例）の作用効果を確認するために行った性能比較試験について説明する。
【００２２】
本試験の本発明例及び比較例１〜４には、図１に示すハブユニット軸受１０と同一構成のハブユニット軸受を使用し、それぞれの仕様は次の通りである。
［本発明例１］
図３（ａ）に示すように、外輪部材１１の車両前後方向の外周面に溝部２２が形成されたハブユニット軸受である。
［本発明例２］
図３（ｂ）に示すように、外輪部材１１の車両前後方向の外周面に溝部２２が形成されると共に、外輪部材１１の外輪軌道溝１２，１２間の内周面に列間溝部２３が形成されたハブユニット軸受である。
［比較例１］
図３（ｃ）に示すように、外輪部材１１の車両上下方向の外周面に溝部２４が形成されたハブユニット軸受である。
［比較例２］
図３（ｄ）に示すように、外輪部材１１の外輪軌道溝１２，１２間の内周面に列間溝部２３が形成されたハブユニット軸受である。
［比較例３］
図３（ｅ）に示すように、外輪部材１１に上記した溝部２２、列間溝部２３、及び溝部２４が形成されない従来のハブユニット軸受である。
【００２３】
本試験では、各ハブユニット軸受の外輪部材の重量を測定した後、各ハブユニット軸受を車両に組み込み、それぞれに車両上下方向のモーメント荷重を負荷して、各ハブユニット軸受の変位角度（たわみ角度）θを測定した（図１参照）。また、本試験では、内輪部材側を固定とし、外輪部材側にモーメント荷重を負荷した。
【００２４】
また、変位角度θとしては、図１に示すように、内輪部材１３の中心線と取付フランジ３２の取付面の延長線との交点Ｏと、非負荷時における内輪部材１３の中心線と外輪部材１１の軸方向内端面の点Ａ及び点Ｂ間を結ぶ直線との交点Ｃ（基準点）と、負荷時における内輪部材１３の中心線と外輪部材１１の軸方向内端面の点Ａ´及び点Ｂ´間を結ぶ直線との交点Ｃ´（変位点）と、がなす角度（∠ＣＯＣ´）を測定した。従って、この変位角度θが小さい方がハブユニット軸受の剛性が高いことを意味する。
【００２５】
試験結果は、比較例１は、変位角度θが０．００２６３°で、重量が０．８４８ｋｇｆ、比較例２は、変位角度θが０．００２１１°で、重量が０．８１０ｋｇｆ、比較例３は、変位角度θが０．００２０４°で、重量が０．８７１ｋｇｆであった。これに対して、本発明例１は、変位角度θが０．００２０７°で、重量が０．８５１ｋｇｆ、本発明例２は、変位角度θが０．００２２１°で、重量が０．７８０ｋｇｆであった。この結果から、本発明例１及び本発明例２は、軸受全体として高い剛性を維持したまま、ハブユニット軸受を軽量化することができるとわかった。
【００２６】
なお、本発明は上記実施形態に例示したものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
例えば、上記実施形態では、従動輪用のハブユニット軸受に本発明を適用した場合を例示したが、これに限定されず、駆動輪用のハブユニット軸受に本発明を適用してもよい。
また、上記実施形態では、ボルト式のハブユニット軸受に本発明を適用した場合を例示したが、これに限定されず、ナット式のハブユニット軸受に本発明を適用してもよい。
【符号の説明】
【００２７】
１０    ハブユニット軸受
１１    外輪部材
１３    内輪部材
１５    玉（転動体）
２０    円環状リブ
２１    固定フランジ
２２    溝部
２３    列間溝部
３０    ハブ本体
３１    内輪
３２    取付フランジ
【図１】
2010195201.tif 000003
【図２】
2010195201.tif 000004
【図３】
2010195201.tif 000005