(57)【要約】【課題】内方部材の回転軸線方向におけるナックルのフランジとの接触面の位置が均一でない場合でも、外側軌道面の変形を抑えることができる軸受用外輪及び車輪用軸受装置を提供する。【解決手段】車輪用軸受装置１の外方部材２は、円周方向に複数の転動体３１，３２を配置してなる第１及び第２の転動体列３１０，３２０のうち、第１の転動体列３１０の複数の転動体３１を転動させる第１の外側軌道面２０１、及び第２の転動体列３２０の複数の転動体３２を転動させる第２の外側軌道面２０２を内周面２０ｂに有する円筒状の本体部２０と、本体部２０の外周面２０ａから径方向外方に突出して設けられたフランジ２１と、本体部２０の内周における第１の外側軌道面２０１と第２の外側軌道面２０２との間に径方向内方に突出して設けられ、本体部２０の剛性を高める環状突起２２とを一体に有し、環状突起２２の内径ｄ１は、第１の転動体列３１０のピッチ円直径Ｐ１、及び第２の転動体列３２０のピッチ円直径Ｐ２よりも小さい。【選択図】図１
2014109324.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円周方向に複数の転動体を配置してなる第１及び第２の転動体列のうち、前記第１の転動体列の前記複数の転動体を転動させる第１の軌道面、及び前記第２の転動体列の前記複数の転動体を転動させる第２の軌道面を内周面に有する円筒状の本体部と、
前記本体部の外周面から径方向外方に突出して設けられ、複数のボルト挿通孔を有するフランジと、
前記本体部の前記内周における前記第１の軌道面と前記第２の軌道面との間に径方向内方に突出して設けられ、前記本体部の剛性を高める環状突起と、を一体に有し、
前記環状突起の内径は、前記第１の転動体列のピッチ円直径、及び前記第２の転動体列のピッチ円直径よりも小さい、
軸受用外輪。
【請求項２】
前記フランジは、前記第１の軌道面よりも前記第２の軌道面に近い部位に設けられ、
前記第１の転動体列のピッチ円直径は、前記第２の転動体列のピッチ円直径よりも大きく、
前記第１の転動体列の前記複数の転動体の直径は、前記第２の転動体列の前記複数の転動体の直径よりも小さく、
前記第１の転動体列の前記複数の転動体の個数は、前記第２の転動体列における前記複数の転動体の個数よりも多い、
請求項１に記載の軸受用外輪。
【請求項３】
前記本体部の外周面における前記環状突起の外側にあたる部位に環状凹部が形成されている、
請求項１又は２に記載の軸受用外輪。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか１項に記載の軸受用外輪と、
前記第１及び第２の転動体列と、
前記第１及び第２の転動体列の前記複数の転動体を保持する保持器と、
車輪が取り付けられるハブ輪を含み、前記第１及び第２の転動体列の前記複数の転動体を転動させる複列の内側軌道輪を有する内方部材と、
を備えた車輪用軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸受用外輪、及び軸受用外輪を備えた車輪用軸受装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車輪を回転自在に支承する車輪用軸受装置として、車体側に固定される外輪（外方部材）と、車輪が取り付けられる内方部材と、外輪及び内方部材の間に配置された複列の転動体と、複列の転動体を回転自在に保持する保持器とを備えたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
外輪は、内周面に複列の外側軌道面が形成された円筒状の本体部と、本体部の外周面から外方に突出するフランジとを一体に有している。内方部材は、車輪が取り付けられるハブ輪と、ハブ輪に加締め固定された内輪とを有し、外周面に複列の内側軌道面が形成されている。複列の転動体は、環状の保持器によって円周方向に等間隔に保持され、外輪の本体部に形成された外側軌道面と内方部材に形成された内側軌道面との間を転動する。外輪のフランジには、複数のボルト挿通孔が形成されている。外輪は、これらのボルト挿通孔を挿通するボルトによって、車体に懸架装置を介して連結されたナックルに固定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−２０１４５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
外輪のフランジにおけるボルト挿通孔の開口端面に接触するナックルの接触面は、内方部材の回転軸線に対して直交する一つの平面上にあることが望ましい。しかし、ナックルの加工精度によっては、内方部材の回転軸線方向におけるフランジとの接触面の位置が均一ではなく、ずれが発生している場合がある。この場合、複数のボルトによってフランジをナックルに固定すると、本体部に歪（ひずみ）が生じ、外側軌道面が例えば楕円状に変形してしまう。
【０００６】
そこで、本発明は、内方部材の回転軸線方向におけるナックルのフランジとの接触面の位置が均一でない場合でも、外側軌道面の変形を抑えることができる軸受用外輪、及び軸受用外輪を備えた車輪用軸受装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）本発明は、上記目的を達成するために、円周方向に複数の転動体を配置してなる第１及び第２の転動体列のうち、前記第１の転動体列の前記複数の転動体を転動させる第１の軌道面、及び前記第２の転動体列の前記複数の転動体を転動させる第２の軌道面を内周面に有する円筒状の本体部と、前記本体部の外周面から径方向外方に突出して設けられ、複数のボルト挿通孔を有するフランジと、前記本体部の前記内周における前記第１の軌道面と前記第２の軌道面との間に径方向内方に突出して設けられ、前記本体部の剛性を高める環状突起と、を一体に有し、前記環状突起の内径は、前記第１の転動体列のピッチ円直径、及び前記第２の転動体列のピッチ円直径よりも小さい、軸受用外輪を提供する。
【０００８】
（２）本発明は、上記目的を達成するために、上記（１）に記載の軸受用外輪と、前記第１及び第２の転動体列と、前記第１及び第２の転動体列の前記複数の転動体を保持する保持器と、車輪が取り付けられるハブ輪を含み、前記第１及び第２の転動体列の前記複数の転動体を転動させる複列の内側軌道輪を有する内方部材と、を備えた車輪用軸受装置を提供する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、外輪における本体部の内周に環状突起を設けることによって本体部の剛性が高まるので、内方部材の回転軸線方向におけるナックルのフランジとの接触面の位置が均一でない場合でも、外側軌道面の変形を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の実施の形態に係る車輪用軸受装置を示し、（ａ）は車輪用軸受装置の全体をナックルと共に示す断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ部拡大図、（ｃ）は（ａ）のＢ部拡大図。
【図２】第１の実施の形態に係る外方部材を拡大して示す断面図。
【図３】（ａ）は、剛性を高めるための対策案の適用対象となる車両用軸受装置を示す断面図。（ｂ）は、車両用軸受装置の外方部材の正面図。
【図４】（ａ）〜（ｅ）は、比較例１〜５に係る外方部材を示す説明図。
【図５】第２の実施の形態に係る外方部材を拡大して示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
［第１の実施の形態］
（車輪用軸受装置の全体構成）
図１は本発明の第１の実施の形態に係る車輪用軸受装置１を示し、（ａ）は車輪用軸受装置１の全体をナックル９と共に示す断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ部拡大図、（ｃ）は（ａ）のＢ部拡大図である。
【００１２】
この車輪用軸受装置１は、軸受用外輪としての外方部材２と、円周方向に複数の第１の転動体３１を配置してなる第１の転動体列３１０と、円周方向に複数の第２の転動体３２を配置してなる第２の転動体列３２０と、複数の第１の転動体３１を転動可能に保持する第１の保持器４１と、複数の第２の転動体３２を転動可能に保持する第２の保持器４２と、車輪が取り付けられるハブ輪６を含む内方部材５とを備えている。
【００１３】
外方部材２は、円筒状の本体部２０と、本体部２０の外周面２０ａから径方向外方に突出して設けられたフランジ２１と、本体部２０の内周に設けられた環状突起２２とを一体に有している。本体部２０は、複数の第１の転動体３１を転動させる第１の外側軌道面２０１、及び複数の第２の転動体３２を転動させる第２の外側軌道面２０２を内周面に有している。外方部材２は、例えば中炭素鋼からなる。
【００１４】
フランジ２１は、複数（４つ）のボルト挿通孔２１０を有している。ボルト挿通孔２１０は、フランジ２１の第１の側面２１ａ（車輪側の側面）と第２の側面２１ｂ（ナックル９側の側面）との間をフランジ２１の厚さ方向（内方部材５の回転軸線Ｏに平行な方向）に貫通している。
【００１５】
フランジ２１は、ボルト挿通孔２１０を挿通するボルト８０によって車体に連結されたナックル９に固定される。ナックル９には、ボルト挿通孔２１０に連通する螺子孔９０が形成されている。ボルト８０には、螺子孔９０に螺合する螺子部８０ａが形成されている。フランジ２１の第２の側面２１ｂは、ナックル９の接触面９ａに接触する。
【００１６】
フランジ２１は、第１の外側軌道面２０１よりも第２の外側軌道面２０２に近い部位に設けられている。本実施の形態では、フランジ２１が第２の外側軌道面２０２の外周側に設けられている。
【００１７】
環状突起２２は、本体部２０の内周における第１の外側軌道面２０１及び第２の外側軌道面２０２の間に径方向内方に突出して設けられている。環状突起２２の詳細については後述する。
【００１８】
本体部２０の車輪側の端部と内方部材５との間には、シール部材８１が配置されている。本体部２０のナックル９側の端部には、本体部２０の開口を覆うキャップ８２が圧入によって固定されている。
【００１９】
内方部材５は、回転軸線Ｏを中心として外方部材２に対して回転可能に配置されている。内方部材５は、第１の内側軌道面５０１及び第２の内側軌道面５０２を外周面に有している。第１の内側軌道面５０１は、外方部材２の第１の外側軌道面２０１に対向する。第２の内側軌道面５０２は、外方部材２の第２の外側軌道面２０２に対向する。
【００２０】
内方部材５は、ハブ輪６及び環状の内輪部材７からなる。ハブ輪６は、外方部材２の本体部２０に収容される胴部６０と、図略の車輪が取り付けられる車輪取付フランジ６１と、胴部６０と車輪取付フランジ６１とを連結する連結部６２とを一体に有している。ハブ輪６は、例えば中炭素鋼からなる。内輪部材７は、例えば冷間圧延鋼板からなる。
【００２１】
胴部６０は、連結部６２側における大径部６０１と、連結部６２とは反対側の端部における小径部６０２とを有している。大径部６０１の外周面には、第１の内側軌道面５０１が形成されている。車輪取付フランジ６１には、車輪取付用のセレーション付きボルト８３を圧入して挿通させる複数のボルト挿通孔６１ａが形成されている。
【００２２】
内輪部材７は、胴部６０の小径部６０２に嵌着されている。内輪部材７は、小径部６０２の一部を塑性変形させた加締め部６０２ａによって小径部６０２の外周に固定されている。内輪部材７の外周面には、第２の内側軌道面５０２が形成されている。
【００２３】
複数の第１の転動体３１は、外方部材２の第１の外側軌道面２０１と内方部材５の第１の内側軌道面５０１との間に配置され、第１の外側軌道面２０１及び第１の内側軌道面５０１を転動する。複数の第２の転動体３２は、外方部材２の第２の外側軌道面２０２と内方部材５の第２の内側軌道面５０２との間に配置され、第２の外側軌道面２０２及び第２の内側軌道面５０２を転動する。本実施の形態では、第１の転動体３１及び第２の転動体３２が球体であるが、第１の転動体３１及び第２の転動体３２は円錐ころであってもよい。
【００２４】
図１（ｂ），（ｃ）に示すように、第１の転動体３１の直径Ｄ１は、第２の転動体３２の直径Ｄ２よりも小さく設定されている。第１の転動体列３１０のピッチ円直径Ｐ１は、第２の転動体列３２０のピッチ円直径Ｐ２よりも大きく設定されている。ここで、ピッチ円直径Ｐ１は、回転軸線Ｏから第１の転動体３１の中心までの距離の２倍の寸法である。ピッチ円直径Ｐ２は、回転軸線Ｏから第２の転動体３２の中心までの距離の２倍の寸法である。第１の転動体列３１０における第１の転動体３１の個数ｎ１は、第２の転動体列３２０における第２の転動体３２の個数ｎ２よりも多い。個数ｎ１は例えば１０であり、個数ｎ２は例えば８である。
【００２５】
第１の転動体列３１０及び第２の転動体列３２０がこのように構成されていることにより、外方部材２がそれぞれの第１の転動体３１から受ける荷重が分散されて小さくなり、第１の外側軌道面２０１における外方部材２の本体部２０の肉厚（第１の外側軌道面２０１の最深部と外周面２０ａとの間の径方向の距離）を薄くすることが可能となる。
【００２６】
図２は、外方部材２を拡大して示す断面図である。外方部材２は、回転軸線Ｏに対して対称な形状に形成されているので、図２では、回転軸線Ｏの径方向一側の範囲を示している。
【００２７】
本体部２０の内周面２０ｂにおける第１の外側軌道面２０１の車体側（第２の外側軌道面２０２側）には、第１の外側軌道面２０１に隣接して第１の肩部２０３が形成されている。本体部２０の内周面２０ｂにおける第２の外側軌道面２０２の車輪側（第１の外側軌道面２０１側）には、第２の外側軌道面２０２に隣接して第２の肩部２０４が形成されている。第１の肩部２０３の周面２０３ａは、第１の外側軌道面２０１の端部から回転軸線Ｏに平行に形成されている。第２の肩部２０４の周面２０４ａは、第２の外側軌道面２０２の端部から回転軸線Ｏに平行に形成されている。周面２０３ａは、第１の保持器４１（図１に示す）に回転軸線Ｏの径方向に対向する。周面２０４ａは、第２の保持器４２（図１に示す）に回転軸線Ｏの径方向に対向する。
【００２８】
環状突起２２は、第１の肩部２０３と第２の肩部２０４の間の領域の全体に亘って形成されている。換言すれば、環状突起２２は、第１の保持器４１及び第２の保持器４２との干渉を避けて回転軸線Ｏに向かって突出している。
【００２９】
本実施の形態では、環状突起２２の内周面２２ａは回転軸線Ｏに平行に形成されている。環状突起２２は、第１の肩部２０３の周面２０３ａと第２の肩部２０４の周面２０４ａの端部同士を結ぶ円筒状の仮想面Ｖよりも径方向内方に突出して形成されている。この仮想面Ｖから環状突起２２の内周面２２ａまでの径方向距離Ｌ（環状突起２２の厚さ）は、例えば１ｍｍ以上、望ましくは２ｍｍ以上である。環状突起２２の内径ｄ１は、第１の転動体列３１０のピッチ円直径Ｐ１よりも小さく、第２の転動体列３２０のピッチ円直径Ｐ２よりも小さい。
【００３０】
環状突起２２の内周面２２ａと第１の肩部２０３の周面２０３ａとの間は、回転軸線Ｏの径方向に対して傾斜したテーパ面２２ｂによって接続されている。環状突起２２の内周面２２ａと第２の肩部２０４の周面２０４ａとの間は、回転軸線Ｏの径方向に対して傾斜したテーパ面２２ｃによって接続されている。テーパ面２２ｂとテーパ面２２ｃとの回転軸線Ｏに平行な方向の間隔は、内周面２２ａに近づくにつれて狭くなる。環状突起２２は、内周面２２ａ、テーパ面２２ｂ，２２ｃ、及び仮想面Ｖによって画定される断面台形状に形成されている。これにより、第１の外側軌道面２０１及び第２の外側軌道面２０２にグリスが流れやすくなる。
【００３１】
（第１の実施の形態の作用及び効果）
ナックル９におけるフランジ２１との接触面９ａは、必ずしも回転軸線Ｏに直交する一つの平面上にはなく、ずれが発生している場合がある。この場合、複数のボルト８０によってフランジ２１をナックル９に固定すると、外方部材２に歪が生じ、第１の外側軌道面２０１を例えば楕円状に変形させる応力が発生する。本実施の形態では、環状突起２２によって本体部２０の剛性を高めることにより、第１の外側軌道面２０１の形状の変化を緩和する。
【００３２】
例えば、図２に示す断面において、フランジ２１に対して本体部２０における車輪側の端部を矢印Ｃ方向に変形させる応力が発生した場合、本体部２０の内周面２０ｂが外方に湾曲するように変形する。この変形に伴って、環状突起２２には回転軸線Ｏに沿った幅方向に引き伸ばされる伸長力が作用するが、環状突起２２がこの伸長力に抗することにより、本体部２０の変形が抑制される。すなわち、環状突起２２によって本体部２０の剛性が高まる。
【００３３】
これとは逆に、フランジ２１に対して本体部２０における車輪側の端部を矢印Ｄ方向に変形させる応力が発生した場合、本体部２０の内周面２０ｂが内方に湾曲するように変形する。この変形に伴って、環状突起２２には回転軸線Ｏに沿った幅方向に圧縮される圧縮力が作用するが、環状突起２２がこの圧縮力に抗することにより、本体部２０の変形が抑制される。すなわち、環状突起２２によって本体部２０の剛性が高まる。
【００３４】
本実施の形態では、環状突起２２の内径ｄ１が第１の転動体列３１０のピッチ円直径Ｐ１及び第２の転動体列３２０のピッチ円直径Ｐ２よりも小さい。すなわち、第１の転動体列３１０の転動体３１及び第２の転動体列３２０の転動体３２の中心よりも内側で本体部２０の剛性を高めるので、環状突起２２の内径ｄ１が第１の転動体列３１０のピッチ円直径Ｐ１及び第２の転動体列３２０のピッチ円直径Ｐ２よりも大きい場合に比較して、本体部２０の変形を抑制して転動体３１，３２を円滑に転動させる効果がより大きくなる。
【００３５】
また、本実施の形態のように、第１の転動体列３１０のピッチ円直径Ｐ１が第２の転動体列３２０のピッチ円直径Ｐ２よりも大きく設定されている場合には、本体部２０の厚みが第１の転動体列３１０の外周部で薄くなり、本体部２０が変形しやすくなるが、このような場合でも、環状突起２２によって本体部２０の剛性を確保することが可能となる。
【００３６】
次に、本発明の第１の実施の形態に係る外方部材２の効果の有効性を検証するため、本発明者らが検討した外方部材の剛性を高めるための他の対策案に係る外方部材を比較例１〜５として挙げ、これらの比較例に係る外方部材と第１の実施の形態に係る外方部材２とを、フランジ２１との接触面の位置をずらした試験用のナックルに取り付けた場合の実験結果について説明する。
【００３７】
図３（ａ）は、それぞれの対策案の適用対象となる従来の車輪用軸受装置１００を示す断面図である。この車輪用軸受装置１００は、外方部材２００が第１の実施の形態に係る環状突起２２に相当する部分を有していない他は、図１に示した車輪用軸受装置１と同様に構成されているので、第１の実施の形態について説明したものと機能及び構成が共通する部材等については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００３８】
図３（ｂ）は、図３（ａ）に示す外方部材２００を車輪側から見た正面図である。外方部材２００のフランジ２１には、第１乃至第４の第１乃至第４の突部２１１〜２１４に第１乃至第４のボルト挿通孔２１１ａ〜２１４ａが形成されている。第１及び第２の突部２１１，２１２は、第３及び第４の突部２１３，２１４よりも鉛直方向上側に設けられている。
【００３９】
第１のボルト挿通孔２１１ａと第２のボルト挿通孔２１２ａとの中心間の間隔Ｌ１、及び第３のボルト挿通孔２１３ａと第４のボルト挿通孔２１４ａとの間隔Ｌ２は、第１のボルト挿通孔２１１ａと第３のボルト挿通孔２１３ａとの中心間の間隔Ｌ３、及び第２のボルト挿通孔２１２ａと第４のボルト挿通孔２１４ａとの中心間の間隔Ｌ４よりも大きく設定されている。間隔Ｌ１は間隔Ｌ２よりも大きく、間隔Ｌ３と間隔Ｌ４は同寸法である。
【００４０】
第１乃至第４のボルト挿通孔２１１ａ〜２１４ａに図略のボルトを挿通させてフランジ２１をナックルに取り付けた場合、ナックルにおける第１乃至第４の突部２１１〜２１４との接触面の位置が回転軸線Ｏに平行な方向に相互にずれていると、外方部材２００に歪みが発生する。例えば、フランジ２００のナックルへの取り付けによって第２の突部２１２及び第３の突部２１３が第１の突部２１１及び第４の突部２１４に対して車体側に変位すると、本体部２０の車輪側の開口端部が図３（ｂ）に示す矢印Ａ１，Ａ２方向に延び、この開口端部における本体部２０の外周面２００ａが二点鎖線で示すように楕円形状となる。これにより、第１の外側軌道面５０１の真円度が悪化し、車両用軸受装置１００の寿命が短くなる等の問題が発生するおそれがある。
【００４１】
図４（ａ）〜（ｅ）は、図３に示す車輪用軸受装置１００の外方部材２００に対して剛性を高めるための対策を施した比較例１〜５に係る外方部材２００Ａ〜２００Ｅを示す説明図である。
【００４２】
図４（ａ）に示す比較例１に係る外方部材２００Ａは、対策前の外方部材２００におけるフランジ２１よりも車輪側の外周面２００ａを全周にわたって肉盛りし、本体部２０の厚みを増したものである。図４（ａ）では、外方部材２００Ａの本体部２０の外周面２００Ａａを実線で示し、対策前の本体部２００の外周面２００ａを比較のために二点鎖線で示している。
【００４３】
図４（ｂ）に示す比較例２に係る外方部材２００Ｂは、対策前の外方部材２００におけるフランジ２１よりも車体側の外周面２００ｃを全周にわたって肉盛りし、本体部２０の厚みを増したものである。図４（ｂ）では、外方部材２００Ｂの本体部２０のフランジ２１よりも車体側の外周面２００Ｂｃを実線で示し、対策前の本体部２００におけるフランジ２１よりも車体側の外周面２００ｃを比較のために二点鎖線で示している。
【００４４】
図４（ｃ）に示す比較例３に係る外方部材２００Ｃは、フランジ２１の肉厚を厚くしたものである。図４（ｃ）では、外方部材２００Ｃのフランジ２１の両側面２００Ｃａ，２００Ｃｂを実線で示し、対策前の外方部材２００における２１の両側面２１ａ，２１ｂを比較のために二点鎖線で示している。
【００４５】
図４（ｄ）に示す比較例４に係る外方部材２００Ｄは、対策前の外方部材２００の第１乃至第４の突部２１１〜２１４の間の凹部を肉盛りしたものである。図４（ｄ）は、外方部材２００Ｄの正面図であり、対策前の外方部材２００のフランジ２１の輪郭を二点鎖線で示している。外方部材２００Ｄのフランジ２１Ｄは、四隅に第１乃至第４のボルト挿通孔２１１Ｄａ，２１２Ｄａ，２１３Ｄａ，２１４Ｄａが形成された略四角形状である。
【００４６】
図４（ｅ）に示す比較例５に係る外方部材２００Ｅは、外方部材２００の第１乃至第４の突部２１１〜２１４の位置を変更したものである。図４（ｅ）は、外方部材２００Ｅの正面図であり、対策前の外方部材２００のフランジ２１の輪郭を二点鎖線で示している。外方部材２００Ｅの第１及び第２の突部２１１Ｅ，２１２Ｅは、対策前の外方部材２００の第１及び第２の突部２１１，２１２よりも鉛直方向上方に位置している。外方部材２００Ｅの第３及び第４の突部２１３Ｅ，２１４Ｅは、外方部材２００の第３及び第４の突部２１３，２１４よりも鉛直方向下方に位置している。第１の突部２１１Ｅに形成されたボルト挿通孔２１１Ｅａと第２の突部２１２Ｅに形成されたボルト挿通孔２１２Ｅａとの中心間の間隔Ｌ１´、及び第３の突部２１３Ｅに形成されたボルト挿通孔２１３Ｅａと第４の突部２１４Ｅに形成されたボルト挿通孔２１４Ｅａとの中心間の間隔Ｌ２´は、第１のボルト挿通孔２１１Ｅａと第３のボルト挿通孔２１３Ｅａとの中心間の間隔Ｌ３´、及び第２のボルト挿通孔２１２Ｅａと第４のボルト挿通孔２１４Ｅａとの中心間の間隔Ｌ４´よりも小さく設定されている。
【００４７】
ここで、第１の実施の形態に係る車輪用軸受装置１の外方部材２、及び比較例１〜５に係る外方部材２００Ａ〜２００Ｅの剛性を高める効果の有効性を評価するための指標値として、対策前後の第１の外側軌道面２０１の最深部における真円度の差（μｍ）を対策前後の質量増加量（ｇ）で除して定数（−１００）を乗じた値（質量寄与率（％））を用いることとする。
【００４８】
真円度の差は、対策前の外方部材２００を試験用のナックル（第２の突部２１２及び第３の突部２１３との接触面の位置が、第１の突部２１１及び第４の突部２１４との接触面の位置よりも車体側に回転軸線Ｏ方向に沿って０．２ｍｍ変位したナックル）に固定した場合の第１の外側軌道面２０１の最深部における真円度を基準真円度とし、外方部材２，及び外方部材２００Ａ〜２００Ｅを上記試験用のナックルに固定した場合の外側軌道面２０１の最深部における真円度から基準真円度を減算した値である。ここで真円度とは、評価対象の円を２つの同心円で挟んだとき、これらの同心円の間隔が最小となる場合の２つの同心円の半径の差である。よって、真円度の差が−（マイナス）でかつ絶対値が大きいほど、対策の効果が現れていることとなる。質量増加量は、対策前の外方部材２００の質量に対する外方部材２，及び外方部材２００Ａ〜２００Ｅの質量の増加量を示すものである。すなわち、質量寄与率が高いほど、少ない質量の増加で剛性が大きく向上していることとなる。
【００４９】
比較例１に係る外方部材２００Ａでは、質量が１７ｇ増加し、真円度変化の差は−９μｍであった。比較例２に係る外方部材２００Ｂでは、質量が１４ｇ増加し、真円度の差は−２μｍであった。比較例３に係る外方部材２００Ｃでは、質量が４７ｇ増加し、真円度の差は−３μｍであった。比較例４に係る外方部材２００Ｄでは、質量が５３ｇ増加し、真円度の差は−０．２μｍであった。比較例５に係る外方部材２００Ｅでは、質量の増加はなく、真円度の差は＋３．１μｍであった。
【００５０】
したがって、比較例１に係る外方部材２００Ａの質量寄与率は５３％、比較例２に係る外方部材２００Ｂの質量寄与率は１４％、比較例３に係る外方部材２００Ｃの質量寄与率は６％、比較例４に係る外方部材２００Ｄの質量寄与率は０．４％である。比較例５に係る外方部材２００Ｅでは、質量増加量が０（ゼロ）であるため、質量寄与率による効果の有効性の評価を行うことができないが、真円度の差が＋３．１μｍであるため、対策の効果がないことが明らかである。
【００５１】
一方、本実施の形態に係る外方部材２では、対策前の外方部材２００に比較して、質量が１１ｇ増加し、真円度の差は−１７μｍであった。したがって、本実施の形態に係る外方部材２における質量寄与率は１５５％である。以上の実験結果を表１に示す。
【００５２】
【表１】
2014109324.tif 000003
【００５３】
表１に示すように、本実施の形態に係る外方部材２の質量寄与率は、比較例１〜５の中で最も質量寄与率が高い比較例１の質量寄与率（５３％）よりもさらに大幅に高い。したがって、本実施の形態に係る外方部材２は、環状突起２２を設けることにより、少ない質量の増加で真円度の悪化を効果的に抑制できているといえる。
【００５４】
また、比較例１に係る外方部材２００Ａのように、本体部２０の外周面２００ａに肉盛りした場合には、本体部２０の外径が対策前よりも大きくなり、本体部２０の外周側に配置されたブレーキドラム等の他の部材との干渉が発生しやすくなる。しかし、本実施の形態に係る外方部材２によれば、本体部２０の外径を大きくすることなく剛性を高めることができるので、本体部２０の外周側にブレーキドラム等が接近して配置されていても、剛性を高めることが可能である。換言すれば、本実施の形態に係る外方部材２によれば、本体部２００の外径を増大させることなく、剛性を高めることが可能である。
【００５５】
［第２の実施の形態］
図５は、本発明の第２の実施の形態に係る外方部材２Ａを示す断面図である。この外方部材２Ａは、本体部２０の外周面２０ａに環状凹部２０５が形成された構成が異なる他は、第１の実施の形態に係る外方部材２と同様に形成されている。図５において、第１の実施の形態について説明したものと機能及び構成が共通する部材等については同一の符号を付してその説明を省略する。
【００５６】
環状凹部２０５は、本体部２０の外周面２０ａの全周に亘って形成されている。環状凹部２０５は、環状突起２２の外側にあたる部位に形成されている。より具体的には、環状凹部２０５の底面２０５ａは、環状突起２２の内周面２２ａの径方向外方にあたる範囲内に形成されている。本実施の形態では、環状凹部２０５の底面２０５ａが回転軸線Ｏに平行に形成されている。
【００５７】
環状凹部２０５の深さｄ２（第１の外側軌道面２０１の最深部の径方向外方にあたる外周面２０ａから底面２０５ａまでの回転軸線Ｏに対する径方向の距離）は、環状突起２２の厚さ（仮想面Ｖから環状突起２２の内周面２２ａまでの径方向距離Ｌ）と同等、もしくは環状突起２２の厚さよりも浅い。
【００５８】
本実施の形態によれば、環状突起２２によって本体部２０の変形を抑制しながら、環状凹部２０５を形成することにより、外方部材２Ａを軽量化することが可能となる。また、環状凹部２０５は、環状突起２２の外側にあたる部位に形成されているので、環状凹部２０５の底面２０５ａの幅方向（回転軸線Ｏに平行な方向）の端部に応力が集中してしまうことが環状突起２２の剛性によって抑制される。
【００５９】
［他の実施の形態］
本発明は、上記説明した第１及び第２の実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変形して実施することが可能である。
【００６０】
例えば、上記第１及び第２の実施の形態では、環状突起２２の内周面２２ａが回転軸線Ｏに平行に形成されている場合について説明したが、環状突起２２の内周面２２ａは、例えば径方向内方に突出するテーパ面又は円弧状の曲面を含んで形成されていてもよい。この場合、内周面２２ａの最小内径が第１及び第２の転動体列３１０，３２０のピッチ円直径Ｐ１，Ｐ２よりも小さいことが望ましい。
【００６１】
上記第１及び第２の実施の形態では、環状突起２２の内径ｄ１が第１及び第２の転動体列３１０，３２０のピッチ円直径Ｐ１，Ｐ２よりも小さい場合について説明したが、内径ｄ１がピッチ円直径Ｐ１，Ｐ２よりも大きくてもよい。この場合でも、環状突起２２が形成されていない場合に比較して、本体部２０の変形を抑制する効果がある。
【００６２】
上記第２の実施の形態では、環状凹部２０５の底面２０５ａが回転軸線Ｏに平行に形成されている場合について説明したが、環状凹部２０５の底面２０５ａは、例えば径方向内方に窪むテーパ面又は円弧状の曲面を含んで形成されていてもよい。
【００６３】
上記第２の実施の形態では、第１の転動体列３１０のピッチ円直径Ｐ１が第２の転動体列３２０のピッチ円直径Ｐ２よりも大きく設定され、第１の転動体３１の直径Ｄ１が第２の転動体３２の直径Ｄ２よりも小さく設定されている場合について説明したが、これらのピッチ円直径Ｐ１，Ｐ２、及び直径Ｄ１，Ｄ２はそれぞれ同じであってもよい。この場合、第１の転動体列３１０における第１の転動体３１の個数ｎ１と第２の転動体列３２０における第２の転動体３２の個数ｎ２は同じとなる。
【００６４】
上記第１及び第２の実施の形態では、車両用軸受装置１を車両の従動輪（エンジン等の駆動源の駆動力が伝達されない車輪）を支持するために用いる場合について説明したが、駆動輪（駆動源の駆動力が伝達される車輪）を支持する車両用軸受装置に本発明を適用することも可能である。この場合、ハブ輪６の胴部６０に回転軸線Ｏに平行なスプライン嵌合部を有する貫通孔が形成され、このスプライン嵌合部に相対回転不能に連結されるシャフトから駆動源の駆動力が伝達される。
【符号の説明】
【００６５】
１…車輪用軸受装置、２，２Ａ…外方部材、５…内方部材、６…ハブ輪、７…内輪部材、９…ナックル、９ａ…接触面、２０…本体部、２０ａ…外周面、２０ｂ…内周面、２１，２１Ｄ…フランジ、２１ａ…第１の側面、２１ｂ…第２の側面、２２…環状突起、２２ａ…内周面、２２ｂ，２２ｃ…テーパ面、３１，３２…転動体、４１…第１の保持器、４２…第２の保持器、６０…胴部、６１…車輪取付フランジ、６１ａ…ボルト挿通孔、６２…連結部、８０…ボルト、８０ａ…螺子部、８１…シール部材、８２…キャップ、８３…ボルト、９０…螺子孔、１００…車輪用軸受装置、２００，２００Ａ〜２００Ｅ…外方部材、２００Ａａ…外周面、２００Ｂｃ…外周面、２００Ｃａ，２００Ｃｂ…側面、２００ａ…外周面、２００ｃ…外周面、２０１…第１の外側軌道面、２０２…第２の外側軌道面、２０３…第１の肩部、２０３ａ…周面、２０４…第２の肩部、２０４ａ…周面、２０５…環状凹部、２０５ａ…底面、２１１〜２１４…第１乃至第４の突部、２１０…ボルト挿通孔、２１１ａ〜２１４ａ，２１１Ｄａ，２１２Ｄａ，２１３Ｄａ，２１４Ｄａ…第１乃至第４のボルト挿通孔、２１１Ｅ…突部、２１１Ｅ，２１２Ｅ，２１３Ｅ，２１４Ｅ…第１乃至第４の突部、２１１Ｅａ，２１２Ｅａ，２１３Ｅａ，２１４Ｅａ…ボルト挿通孔、３１０…第１の転動体列、３２０…第２の転動体列、５０１…第１の内側軌道面、５０２…第２の内側軌道面、６０１…大径部、６０２…小径部、６０２ａ…加締め部、ｄ１…内径、ｄ２…深さ、Ｌ…径方向距離、Ｌ１〜Ｌ４，Ｌ１´〜Ｌ４´…間隔、Ｏ…回転軸線、Ｐ１，Ｐ２…ピッチ円直径、Ｖ…仮想面
【図１】
2014109324.tif 000004
【図２】
2014109324.tif 000005
【図３】
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【図４】
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【図５】
2014109324.tif 000008