(57)【要約】【課題】所望の強度・剛性を確保しつつ、軽量・コンパクト化を図った車輪用軸受装置を提供する。【解決手段】アウター側の転動体３のピッチ円直径ＰＣＤｏがインナー側の転動体３のピッチ円直径ＰＣＤｉよりも大径に設定された車輪用軸受装置において、インナー側端部の外周面２４から径方向外方に突出して軸方向に延びる複数の取付部１７が形成されると共に、外方部材２の鍛造金型の型割り位置Ａが複列の外側転走面２ａ、２ｂ間のアウター側の外側転走面２ａ近傍に設定され、当該外方部材２のインナー側の外周面２２が、型割り位置Ａから肩部２３を介してアウター側に向って小径となる所定の傾斜角θ１からなるテーパ面に形成され、インナー側の外周面２５が、取付部１７の外周面となる所定の傾斜角θ２からなるテーパ状の稜線をなす突出面２５ａと、これら突出面２５ａを滑らかに繋ぐ凹み面２５ｂで構成されている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周に複列の外側転走面が一体に形成された外方部材と、
一端部に車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一体に有し、外周に軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に圧入され、外周に前記複列の外側転走面に対向する内側転走面が形成された少なくとも一つの内輪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、
前記複列の転動体のうちアウター側の転動体のピッチ円直径がインナー側の転動体のピッチ円直径よりも大径に設定された車輪用軸受装置において、
前記外方部材が、インナー側端部の外周面から径方向外方に突出して軸方向に延びる複数の取付部が形成され、この取付部に前記ナックルに固定ボルトを介して締結されるためのねじ孔が形成されると共に、前記外方部材の鍛造金型の型割り位置が前記複列の外側転走面間の外周面に設定され、当該外方部材の外周面が、前記型割り位置を基点として端部に向って漸次小径に形成されていることを特徴とする車輪用軸受装置。
【請求項２】
前記外方部材が、前記複列の外側転走面のうちアウター側の転走面から軸方向に傾斜して延びる段差部を介してインナー側の外側転走面が一体に形成され、前記複列の外側転走面にそれぞれ円筒状の肩部が形成されると共に、これら肩部が旋削加工によって所定の溝深さに形成され、少なくとも両肩部間の段差部が旋削加工されずに鍛造肌のままとされている請求項１に記載の車輪用軸受装置。
【請求項３】
前記外方部材のインナー側端部の外周面に前記ナックルのパイロット部が形成され、この外周面に前記取付部が形成されると共に、前記インナー側の外周面が、前記取付部の外周面を構成する所定の傾斜角からなるテーパ状の稜線をなす突出面と、これら突出面を滑らかに繋ぐ凹み面とで構成されている請求項１または２に記載の車輪用軸受装置。
【請求項４】
前記型割り位置が前記アウター側の外側転走面の近傍に設定されると共に、前記型割り位置のアウター側に肩部が形成され、前記インナー側の外周面の最大径が前記アウター側の外周面の最大径よりも大径に設定されている請求項１に記載の車輪用軸受装置。
【請求項５】
前記型割り位置が前記インナー側の外側転走面の近傍に設定されると共に、前記型割り位置のインナー側に肩部が形成され、前記インナー側の外周面の最大径が前記アウター側の外周面の最大径よりも小径に設定されている請求項１に記載の車輪用軸受装置。
【請求項６】
前記型割り位置が前記複列の外側転走面間の軸方向略中央に設定されると共に、前記インナー側の外周面の最大径と前記アウター側の外周面の最大径が同一に設定されている請求項１に記載の車輪用軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等の車輪を回転自在に支承する車輪用軸受装置、特に、所望の強度・剛性を確保しつつ、軽量・コンパクト化を図った車輪用軸受装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から自動車等の車輪を支持する車輪用軸受装置は、車輪を取り付けるためのハブ輪を転がり軸受を介して回転自在に支承するもので、駆動輪用と従動輪用とがある。構造上の理由から、駆動輪用では内輪回転方式が、従動輪用では内輪回転と外輪回転の両方式が一般的に採用されている。この車輪用軸受装置には、所望の軸受剛性を有し、ミスアライメントに対しても耐久性を発揮すると共に、燃費向上の観点から回転トルクが小さい複列アンギュラ玉軸受が多用されている。この複列アンギュラ玉軸受は、固定輪と回転輪との間に複数のボールを介在させ、このボールに所定の接触角を付与して固定輪および回転輪に接触させている。
【０００３】
また、車輪用軸受装置には、懸架装置を構成するナックルとハブ輪との間に複列アンギュラ玉軸受等からなる車輪用軸受を嵌合させた第１世代と称される構造から、外方部材の外周に直接車体取付フランジまたは車輪取付フランジが形成された第２世代構造、また、ハブ輪の外周に一方の内側転走面が直接形成された第３世代構造、あるいは、ハブ輪と等速自在継手の外側継手部材の外周にそれぞれ内側転走面が直接形成された第４世代構造とに大別されている。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６の左側）、中央寄り側をインナー側（図６の右側）という。
【０００４】
こうした複列の転がり軸受で構成された車輪用軸受装置において、従来は左右両列の軸受が同一仕様のため、静止時には充分な剛性を有するが、車両の旋回時には必ずしも最適な剛性が得られていない。すなわち、静止時の車重は複列の転がり軸受の略中央に作用するように車輪との位置関係が決められているが、旋回時には、旋回方向の反対側（右旋回の場合は車両の左側）の車軸に、より大きなラジアル荷重やアキシアル荷重が負荷される。したがって、旋回時には、インナー側の軸受列よりもアウター側の軸受列の剛性を高めることが有効とされている。そこで、装置を大型化させることなく高剛性化を図った車輪用軸受装置として、図６に示すものが知られている。
【０００５】
この車輪用軸受装置５０は、外周にナックル（図示せず）に取り付けられるための車体取付フランジ５１ｃを一体に有し、内周に複列の外側転走面５１ａ、５１ｂが形成された外方部材５１と、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５３を一体に有し、外周に複列の外側転走面５１ａ、５１ｂに対向する一方の内側転走面５２ａと、この内側転走面５２ａから軸方向に延びる小径段部５２ｂが形成されたハブ輪５２、およびこのハブ輪５２の小径段部５２ｂに外嵌され、複列の外側転走面５１ａ、５１ｂに対向する他方の内側転走面５４ａが形成された内輪５４からなる内方部材５５と、これら両転走面間に収容された複列のボール５６、５７と、これら複列のボール５６、５７を転動自在に保持する保持器５８、５９とを備えた複列アンギュラ玉軸受で構成されている。
【０００６】
内輪５４は、ハブ輪５２の小径段部５２ｂを径方向外方に塑性変形させて形成した加締部５２ｃによって軸方向に固定されている。そして、外方部材５１と内方部材５５との間に形成される環状空間の開口部にシール６０、６１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。
【０００７】
ここで、アウター側のボール５６のピッチ円直径Ｄ１が、インナー側のボール５７のピッチ円直径Ｄ２よりも大径に設定されている。これに伴い、ハブ輪５２の内側転走面５２ａが内輪５４の内側転走面５４ａよりも拡径され、あわせて外方部材５１のアウター側の外側転走面５１ａがインナー側の外側転走面５１ｂよりも拡径されている。そして、アウター側のボール５６がインナー側のボール５７よりも多数収容されている。このように、各ピッチ円直径Ｄ１、Ｄ２をＤ１＞Ｄ２に設定することにより、車両の静止時だけでなく旋回時においても剛性が向上し、車輪用軸受装置５０の長寿命化を図ることができる（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００８−２９２００１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
こうした車輪用軸受装置５０において、外方部材５１は鍛造加工によって成形されるが、車体取付フランジ５１ｃよりアウター側の部分については、型抜きの面からアウター側に向って小径化するのが一般的である。この場合、軸受剛性アップや長寿命化のためにアウター側のボール５６列のピッチ円直径Ｄ１を拡大するには一定の制限があった。
【００１０】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、外方部材における鍛造金型の型割り位置に着眼し、所望の強度・剛性を確保しつつ、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を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
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、内周に複列の外側転走面が一体に形成された外方部材と、一端部に車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一体に有し、外周に軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に圧入され、外周に前記複列の外側転走面に対向する内側転走面が形成された少なくとも一つの内輪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、前記複列の転動体のうちアウター側の転動体のピッチ円直径がインナー側の転動体のピッチ円直径よりも大径に設定された車輪用軸受装置において、前記外方部材が、インナー側端部の外周面から径方向外方に突出して軸方向に延びる複数の取付部が形成され、この取付部に前記ナックルに固定ボルトを介して締結されるためのねじ孔が形成されると共に、前記外方部材の鍛造金型の型割り位置が前記複列の外側転走面間の外周面に設定され、当該外方部材の外周面が、前記型割り位置を基点として端部に向って漸次小径に形成されている。
【００１２】
このように、複列の転動体のうちアウター側の転動体のピッチ円直径がインナー側の転動体のピッチ円直径よりも大径に設定された第２または第３世代構造の車輪用軸受装置において、外方部材が、インナー側端部の外周面から径方向外方に突出して軸方向に延びる複数の取付部が形成され、この取付部にナックルに固定ボルトを介して締結されるためのねじ孔が形成されると共に、外方部材の鍛造金型の型割り位置が複列の外側転走面間の外周面に設定され、当該外方部材の外周面が、型割り位置を基点として端部に向って漸次小径に形成されているので、可及的に余肉を除去して所望の強度・剛性を確保しつつ、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。
【００１３】
好ましくは、請求項２に記載の発明のように、前記外方部材が、前記複列の外側転走面のうちアウター側の転走面から軸方向に傾斜して延びる段差部を介してインナー側の外側転走面が一体に形成され、前記複列の外側転走面にそれぞれ円筒状の肩部が形成されると共に、これら肩部が旋削加工によって所定の溝深さに形成され、少なくとも両肩部間の段差部が旋削加工されずに鍛造肌のままとされていれば、外側転走面の溝深さが厳しく規制され、肩乗り上げによってエッジロードが発生するのが防止できると共に、旋削加工によって削除される部位を可及的に減少せしめてマテリアルロスの削減ができる。
【００１４】
また、請求項３に記載の発明のように、前記外方部材のインナー側端部の外周面に前記ナックルのパイロット部が形成され、この外周面に前記取付部が形成されると共に、前記インナー側の外周面が、前記取付部の外周面を構成する所定の傾斜角からなるテーパ状の稜線をなす突出面と、これら突出面を滑らかに繋ぐ凹み面とで構成されていれば、内径側の段差部に対して略均一な肉厚を形成することができ、所望の強度・剛性を確保して軽量化を図ることができる。
【００１５】
また、請求項４に記載の発明のように、前記型割り位置が前記アウター側の外側転走面の近傍に設定されると共に、前記型割り位置のアウター側に肩部が形成され、前記インナー側の外周面の最大径が前記アウター側の外周面の最大径よりも大径に設定されていれば、外方部材の強度・剛性を確保できる肉厚が得られると共に、アウター側の外側転走面の最小肉厚を確保することができる。
【００１６】
また、請求項５に記載の発明のように、前記型割り位置が前記インナー側の外側転走面の近傍に設定されると共に、前記型割り位置のインナー側に肩部が形成され、前記インナー側の外周面の最大径が前記アウター側の外周面の最大径よりも小径に設定されていれば、外方部材の強度・剛性を確保できる肉厚が得られると共に、取付部の余肉を効果的に減少させることができ、外方部材の軽量化を図ることができる。
【００１７】
また、請求項６に記載の発明のように、前記型割り位置が前記複列の外側転走面間の軸方向略中央に設定されると共に、前記インナー側の外周面の最大径と前記アウター側の外周面の最大径が同一に設定されていれば、外方部材の強度・剛性を確保できる肉厚が得られると共に、アウター側の外側転走面の最小肉厚を確保し、取付部の余肉を減少させることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係る車輪用軸受装置は、内周に複列の外側転走面が一体に形成された外方部材と、一端部に車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一体に有し、外周に軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に圧入され、外周に前記複列の外側転走面に対向する内側転走面が形成された少なくとも一つの内輪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、前記複列の転動体のうちアウター側の転動体のピッチ円直径がインナー側の転動体のピッチ円直径よりも大径に設定された車輪用軸受装置において、前記外方部材が、インナー側端部の外周面から径方向外方に突出して軸方向に延びる複数の取付部が形成され、この取付部に前記ナックルに固定ボルトを介して締結されるためのねじ孔が形成されると共に、前記外方部材の鍛造金型の型割り位置が前記複列の外側転走面間の外周面に設定され、当該外方部材の外周面が、前記型割り位置を基点として端部に向って漸次小径に形成されているので、可及的に余肉を除去して所望の強度・剛性を確保しつつ、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。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】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。
【図２】図１の車輪用軸受装置の側面図である。
【図３】図２の外方部材単体を示すＩＩ−０−ＩＩ線に沿った縦断面図である。
【図４】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。
【図５】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。
【図６】従来の車輪用軸受装置を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
内周に複列の外側転走面が一体に形成された外方部材と、一端部に車輪を取り付けるための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の一方に対向する内側転走面と、この内側転走面から軸方向に傾斜して延びる段差部を介して小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に圧入され、外周に前記複列の外側転走面の他方に対向する内側転走面が形成された内輪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、前記複列の転動体のうちアウター側の転動体のピッチ円直径がインナー側の転動体のピッチ円直径よりも大径に設定された車輪用軸受装置において、前記外方部材が外周にナックルに取り付けられるための車体取付フランジはなく、前記外方部材のインナー側端部に前記ナックルのパイロット部となる円筒状の外周面が形成され、この外周面から径方向外方に突出して軸方向に延びる複数の取付部が形成され、この取付部に前記ナックルに固定ボルトを介して締結されるためのねじ孔が形成されると共に、前記外方部材の鍛造金型の型割り位置が前記複列の外側転走面間の軸方向中央よりアウター側の外側転走面側に設定され、当該外方部材のインナー側の外周面が、前記型割り位置から肩部を介してアウター側に向って小径となる所定の傾斜角からなるテーパ面に形成され、前記インナー側の外周面が、前記取付部の外周面となる所定の傾斜角からなるテーパ状の稜線をなす突出面と、これら突出面を滑らかに繋ぐ凹み面とで構成されている。
【実施例１】
【００２１】
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、図２は、図１の車輪用軸受装置の側面図、図３は、図２の外方部材単体を示すＩＩ−０−ＩＩ線に沿った縦断面図である。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１の左側）、中央寄り側をインナー側（図１の右側）という。
【００２２】
この車輪用軸受装置は第３世代と呼称される従動輪用であって、内方部材１と外方部材２、および両部材１、２間に転動自在に収容された複列の転動体（ボール）３、３とを備えている。内方部材１は、ハブ輪４と、このハブ輪４に所定のシメシロを介して圧入された内輪５とからなる。
【００２３】
ハブ輪４は、アウター側の端部に車輪（図示せず）を取り付けるための車輪取付フランジ６を一体に有し、外周に一方（アウター側）の内側転走面４ａと、この内側転走面４ａから軸方向に傾斜して延びる段差部７を介して小径段部４ｂが形成されている。車輪取付フランジ６にはハブボルト６ａが周方向等配に植設されている。
【００２４】
内輪５は、外周に他方（インナー側）の内側転走面５ａが形成され、ハブ輪４の小径段部４ｂに圧入されて背面合せタイプの複列アンギュラ玉軸受を構成すると共に、小径段部４ｂの端部を塑性変形させて形成した加締部８によって内輪５が軸方向に固定されている。なお、内輪５および転動体３はＳＵＪ２等の高炭素クロム鋼で形成され、ズブ焼入れによって芯部まで５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。
【００２５】
ハブ輪４はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中炭素鋼で形成され、内側転走面４ａをはじめ、車輪取付フランジ６のインナー側の基部６ｂから小径段部４ｂ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。なお、加締部８は鍛造加工後の表面硬さのままとされている。これにより、車輪取付フランジ６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、内輪５の嵌合部となる小径段部４ｂの耐フレッティング性が向上すると共に、微小なクラック等の発生がなく加締部８の塑性加工をスムーズに行うことができる。
【００２６】
ここで、ハブ輪４は、素材となるバー材から鍛造加工により形成され、アウター側のシール１２のランド部となる基部６ｂをはじめ、内側転走面４ａと肩部７ａ、および小径段部４ｂが旋削加工によって所定の寸法に形成されると共に、段差部７が所定の傾斜角からなるテーパ面で形成されている。すなわち、この段差部７は旋削加工されずに鍛造肌のままとされている。これにより、内側転走面４ａの溝深さが厳しく規制され、肩乗り上げによってエッジロードが発生するのが防止できると共に、旋削加工によって削除される部位を可及的に減少せしめてマテリアルロスの削減ができ、低コスト化を図ることができる。
【００２７】
ハブ輪４は、旋削加工後に高周波焼入れによって硬化処理が施されるが、好ましくは、研削加工の前に、段差部７がショットブラスト加工によってスケールが除去されれば、鍛造肌のままの段差部７の表面に付着したスケールが除去されると共に、それぞれの角部のバリ等も同時に除去されて滑らかに丸められ、スケールの脱落に起因する運転時の異音、異常振動、回転不調を確実に防止し、製品品質の向上を図ることができる。また、段差部７の表面に圧縮残留応力が形成され、ハブ輪４に負荷されるモーメント荷重等に対して強度・耐久性を向上させることができる。
【００２８】
外方部材２は、外周にナックル（図示せず）に取り付けられるための車体取付フランジはなく、後述する取付面２１を有し、内周にハブ輪４の内側転走面４ａに対向するアウター側の外側転走面２ａと、この外側転走面２ａから軸方向に傾斜して延びる段差部１１を介して内輪５の内側転走面５ａに対向するインナー側の外側転走面２ｂが一体に形成されている。これら両転走面間に複列の転動体３、３が収容され、保持器９、１０によって転動自在に保持されている。
【００２９】
この外方部材２はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中炭素鋼で形成され、複列の外側転走面２ａ、２ｂが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。そして、外方部材２と内方部材１との間に形成される環状空間の開口部にはシール１２およびカバー（図示せず）が装着され、軸受内部に封入されたグリースの外部への漏洩と、外部から雨水やダスト等が軸受内部に侵入するのを防止している。なお、ここでは、転動体３にボールを使用した複列アンギュラ玉軸受で構成された車輪用軸受装置を例示したが、これに限らず、転動体３に円錐ころを使用した複列円錐ころ軸受で構成されていても良い。
【００３０】
本実施形態では、アウター側の転動体３のピッチ円直径ＰＣＤｏがインナー側の転動体３のピッチ円直径ＰＣＤｉよりも大径に設定されている。そして、複列の転動体３、３のうちアウター側の転動体３の外径ｄｏがインナー側の転動体３の外径ｄｉよりも小径に設定され（ｄｏ＜ｄｉ）、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３の個数Ｚｏがインナー側の転動体３の個数Ｚｉよりも多く設定されている（Ｚｏ＞Ｚｉ）。
【００３１】
ハブ輪４の外郭形状は、内側転走面４ａの溝底部から段差部７と、内輪５が突き合わされる肩部７ａを介して小径段部４ｂに続いている。また、ハブ輪４のアウター側の端部にはすり鉢状の凹所１４が形成されている。この凹所１４の深さは、アウター側の端面から内側転走面４ａの溝底１３位置を越えて肩部７ａ付近までの深さとされ、ハブ輪４のアウター側の端部が略均一な肉厚となっている。また、ピッチ円直径ＰＣＤｏ、ＰＣＤｉの違いに伴い、ハブ輪４の内側転走面４ａは内輪５の内側転走面５ａよりも拡径して形成されている。
【００３２】
一方、外方部材２において、図３に示すように、ピッチ円直径ＰＣＤｏ、ＰＣＤｉの違いに伴い、アウター側の外側転走面２ａがインナー側の外側転走面２ｂよりも拡径して形成され、アウター側の外側転走面２ａの大径側の肩部１５から段差部１１を介して小径側の肩部１６に続き、インナー側の外側転走面２ｂに到っている。
【００３３】
ここで、外方部材２は、素材となるバー材から鍛造加工により形成され、両端面をはじめ、ナックル（図示せず）が外嵌されるインナー側の外周面２４と、シール１２およびカバーが装着される嵌合面１９、２０と、複列の外側転走面２ａ、２ｂと、これら複列の外側転走面２ａ、２ｂの大径側の肩部１５と小径側の肩部１６が所定の旋削取代を残した状態で鍛造加工されている。
【００３４】
大径側の肩部１５と小径側の肩部１６が旋削加工によって所定の溝深さに形成されると共に、両肩部１５、１６間の段差部１１が所定の傾斜角からなるテーパ面で形成されている。すなわち、この段差部１１は旋削加工されずに鍛造肌のままとされている。これにより、外側転走面２ａ、２ｂの溝深さが厳しく規制され、肩乗り上げによってエッジロードが発生するのが防止できると共に、旋削加工によって削除される部位を可及的に減少せしめてマテリアルロスの削減ができ、低コスト化を図ることができる。
【００３５】
外方部材２が旋削加工後に高周波焼入れによって硬化処理が施されるが、複列の外側転走面２ａ、２ｂ間の段差部１１は硬化処理されず、それぞれの外側転走面２ａ、２ｂの硬化処理が非連続とされている。これにより、列間の薄肉化を達成することができると共に、取付面２１のねじ孔１８の加工をし易くすることができる。
【００３６】
さらに、好ましくは、研削加工の前に、段差部１１がショットブラスト加工によってスケールが除去されれば、段差部１１の表面に付着したスケールが除去されると共に、それぞれの角部のバリ等も同時に除去されて滑らかに丸められ、スケールの脱落に起因する運転時の異音、異常振動、回転不調を確実に防止し、製品品質の向上を図ることができる。また、段差部１１の表面に圧縮残留応力が形成され、強度・耐久性を向上させることができる。
【００３７】
こうした車輪用軸受装置において、アウター側の転動体３のピッチ円直径ＰＣＤｏをインナー側の転動体３のピッチ円直径ＰＣＤｉよりも大径（ＰＣＤｏ＞ＰＣＤｉ）に設定されると共に、アウター側の転動体３の外径ｄｏがインナー側の転動体３の外径ｄｉよりも小径に設定（ｄｏ＜ｄｉ）され、この分、アウター側の転動体３の個数Ｚｏがインナー側の個数Ｚｉよりも多く（Ｚｏ＞Ｚｉ）設定されているため、有効に軸受スペースを活用してインナー側に比べアウター側部分の軸受剛性を増大させることができ、軸受の長寿命化を図ることができる。さらに、ハブ輪４のアウター側端部に凹所１４が外郭形状に沿って形成され、ハブ輪４のアウター側が均一な肉厚に設定されているので、装置の軽量・コンパクト化と高剛性化という、相反する課題を解決することができる。
【００３８】
ここで、本実施形態では、外方部材２の鍛造金型の型割り位置Ａが、複列の外側転走面２ａ、２ｂ間の軸方向中央よりアウター側の外側転走面２ａ側の外周面に設定され、ピッチ円直径ＰＣＤｏ、ＰＣＤｉの違いに伴い、外方部材２の外周面が、この型割り位置Ａを基点として、アウター側の外周面２２は、型割り位置Ａから肩部２３を介してアウター側に向って小径になる所定の傾斜角θ１からなるテーパ面に形成されている。
【００３９】
一方、図示しないナックルのパイロット部となるインナー側端部の外周面２４に、周方向等配に複数（ここでは、４箇所）の取付部１７が形成され、この取付部１７に外方部材２の端面と平行な取付面２１が形成されている。そして、型割り位置Ａを基点として、インナー側の外周面２５は、型割り位置Ａからインナー側に向って漸次小径に形成されている。具体的には、インナー側の外周面２５は、取付部１７の外周面を構成する所定の傾斜角θ２からなるテーパ状の稜線をなす突出面２５ａと、これら突出面２５ａを滑らかに繋ぎ、内径側の段差部１１に対して略均一な肉厚を形成する凹み面２５ｂとで構成されている。
【００４０】
取付部１７は、図２に示すように、インナー側端部の外周面２４から径方向外方に突出して形成され、取付面２１には軸方向に延びるねじ孔１８が形成されている。ナックルは、インナー側端部の外周面２４に嵌合されると共に、この取付面２１に接合され、固定ボルト（図示せず）を介して外方部材２がナックルに締結される。なお、取付部１７の突出量はナックルに締結される固定ボルト（図示せず）のサイズ、すなわち、ねじ孔１８のサイズに対応して取付部１７の最小径Ｄｉが設定される。
【００４１】
前述したアウター側の外周面２２とインナー側の外周面２５ａの傾斜角θ１、θ２は、通常の鍛造加工時の抜き勾配（１〜５°）よりも大きく、５〜１０°の範囲に設定されている。これにより、これらの傾斜角θ１、θ２を鍛造加工時の抜き勾配として適用することができると共に、外方部材２の軽量化ができ、素材の鍛造重量を低減することができ、低コスト化を図ることができる。
【００４２】
本発明では、外方部材２の強度・剛性を確保できる肉厚が得られるように型割り位置Ａが設定されると共に、アウター側の外側転走面２ａの最小肉厚が確保できるようにアウター側の外周面２２の最小径Ｄｏが設定されている。本実施形態では、型割り位置Ａがアウター側の外側転走面２ａの近傍に設定されているため、インナー側の外周面２５ａの最大径Ｄｉｍａｘがアウター側の外周面２２の最大径Ｄｏｍａｘよりも大径（Ｄｉｍａｘ＞Ｄｏｍａｘ）になり、型割り位置Ａのアウター側に肩部２３が形成されている。
【００４３】
このように、本実施形態では、外方部材２の外周面には従来のようなナックルに締結される車体取付フランジが形成されておらず、外方部材２の外周面のうち複列の外側転走面２ａ、２ｂ間に鍛造金型の型割り位置Ａが設定され、この型割り位置Ａを基点として、アウター側の外周面２２とインナー側の外周面２５で構成され、これらの外周面２２、２５がそれぞれ端部に向って漸次小径に形成されているので、可及的に余肉を除去して所望の強度・剛性を確保しつつ、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。
【実施例２】
【００４４】
図４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、この第２の実施形態は、前述した第１の実施形態（図１）と、基本的には外方部材の構成が異なるだけで、その他同一部品同一部位あるいは同様の機能を有する部品や部位には同じ符合を付して詳細な説明を省略する。
【００４５】
この車輪用軸受装置は従動輪用の第３世代と呼称され、内方部材１と外方部材２６、および両部材１、２６間に転動自在に収容された複列の転動体３、３とを備えている。
【００４６】
外方部材２６は、外周にナックル（図示せず）に取り付けられるための車体取付フランジはなく、内周にハブ輪４の内側転走面４ａに対向するアウター側の外側転走面２ａと、この外側転走面２ａから軸方向に傾斜して延びる段差部１１を介して内輪５の内側転走面５ａに対向するインナー側の外側転走面２ｂが一体に形成されている。この外方部材２６はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中炭素鋼で形成され、複列の外側転走面２ａ、２ｂが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。
【００４７】
ここで、外方部材２６は、素材となるバー材から鍛造加工により形成され、両端面をはじめ、ナックル（図示せず）が外嵌されるインナー側の外周面２４と、シール１２およびカバーが装着される嵌合面１９、２０と、複列の外側転走面２ａ、２ｂと、これら複列の外側転走面２ａ、２ｂの大径側の肩部１５と小径側の肩部１６が所定の旋削取代を残した状態で鍛造加工されている。
【００４８】
ここで、本実施形態では、外方部材２６の鍛造金型の型割り位置Ｂが、複列の外側転走面２ａ、２ｂ間の軸方向中央よりインナー側の外側転走面２ｂ側の外周面に設定され、ピッチ円直径ＰＣＤｏ、ＰＣＤｉの違いに伴い、外方部材２６のアウター側の外周面２７は、この型割り位置Ｂを基点として、アウター側に向って小径になる所定の傾斜角θ１からなるテーパ面に形成されている。
【００４９】
一方、インナー側端部の外周面２４には、周方向等配に複数（ここでは、４箇所）の取付部１７が形成され、この取付部１７に外方部材２６の端面と平行な取付面２１が形成されている。そして、型割り位置Ｂを基点として、インナー側の外周面２８は、型割り位置Ｂから肩部２９を介してインナー側に向って漸次小径に形成されている。具体的には、インナー側の外周面２８は、取付部１７の外周面を構成する所定の傾斜角θ２からなるテーパ状の稜線をなす突出面２８ａと、これら突出面２８ａを滑らかに繋ぎ、内径側の段差部１１に対して略均一な肉厚を形成する凹み面２８ｂとで構成されている。
【００５０】
本実施形態では、型割り位置Ｂがインナー側の外側転走面２ｂの近傍に設定されているため、インナー側の外周面２８ａの最大径Ｄｉｍａｘがアウター側の外周面２７の最大径Ｄｏｍａｘよりも小径（Ｄｉｍａｘ＜Ｄｏｍａｘ）になり、型割り位置Ｂのインナー側に肩部２９が形成されている。これにより、外方部材２６の強度・剛性を確保できる肉厚が得られると共に、取付部１７の余肉を効果的に減少させることができ、外方部材２６の軽量化を図ることができる。
【００５１】
このように、本実施形態では、外方部材２６の外周面には従来のようなナックルに締結される車体取付フランジが形成されておらず、外方部材２６の外周面のうち複列の外側転走面２ａ、２ｂ間に鍛造金型の型割り位置Ｂが設定され、この型割り位置Ｂを基点として、アウター側の外周面２７とインナー側の外周面２８で構成され、これらの外周面２７、２８がそれぞれ端部に向って漸次小径に形成されているので、前述した実施形態と同様、可及的に余肉を除去して所望の強度・剛性を確保しつつ、軽量・コンパクト化を図ることができる。
【実施例３】
【００５２】
図５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、この第３の実施形態は、前述した第２の実施形態（図４）と、基本的には外方部材の構成が異なるだけで、その他同一部品同一部位あるいは同様の機能を有する部品や部位には同じ符合を付して詳細な説明を省略する。
【００５３】
この車輪用軸受装置は従動輪用の第３世代と呼称され、内方部材１と外方部材３０、および両部材１、３０間に転動自在に収容された複列の転動体３、３とを備えている。
【００５４】
外方部材３０は、外周にナックル（図示せず）に取り付けられるための車体取付フランジはなく、内周にハブ輪４の内側転走面４ａに対向するアウター側の外側転走面２ａと、この外側転走面２ａから軸方向に傾斜して延びる段差部１１を介して内輪５の内側転走面５ａに対向するインナー側の外側転走面２ｂが一体に形成されている。この外方部材３０はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中炭素鋼で形成され、複列の外側転走面２ａ、２ｂが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。
【００５５】
ここで、外方部材３０は、素材となるバー材から鍛造加工により形成され、両端面をはじめ、ナックル（図示せず）が外嵌されるインナー側の外周面２４と、シール１２およびカバーが装着される嵌合面１９、２０と、複列の外側転走面２ａ、２ｂと、これら複列の外側転走面２ａ、２ｂの大径側の肩部１５と小径側の肩部１６が所定の旋削取代を残した状態で鍛造加工されている。
【００５６】
ここで、本実施形態では、外方部材３０の鍛造金型の型割り位置Ｃが、複列の外側転走面２ａ、２ｂ間の軸方向略中央の外周面に設定され、ピッチ円直径ＰＣＤｏ、ＰＣＤｉの違いに伴い、外方部材３０のアウター側の外周面３１は、この型割り位置Ｃを基点として、アウター側に向って小径になる所定の傾斜角θ１からなるテーパ面に形成されている。
【００５７】
一方、インナー側端部の外周面３２には、周方向等配に複数（ここでは、４箇所）の取付部１７が形成され、この取付部１７に外方部材３０の端面と平行な取付面２１が形成されている。そして、型割り位置Ｃを基点として、インナー側の外周面３２は、型割り位置Ｃからインナー側に向って漸次小径に形成されている。具体的には、インナー側の外周面３２は、取付部１７の外周面を構成する所定の傾斜角θ２からなるテーパ状の稜線をなす突出面３２ａと、これら突出面３２ａを滑らかに繋ぎ、内径側の段差部１１に対して略均一な肉厚を形成する凹み面３２ｂとで構成されている。
【００５８】
本実施形態では、型割り位置Ｃが複列の外側転走面２ａ、２ｂ間の軸方向略中央の外周面に設定されているため、インナー側の外周面３２ａの最大径Ｄｉｍａｘがアウター側の外周面３１の最大径Ｄｏｍａｘと同一（Ｄｉｍａｘ＝Ｄｏｍａｘ）になる。
【００５９】
このように、本実施形態では、外方部材３０の外周面には従来のようなナックルに締結される車体取付フランジが形成されておらず、外方部材３０の外周面のうち複列の外側転走面２ａ、２ｂ間の軸方向略中央の外周面に鍛造金型の型割り位置Ｃが設定され、この型割り位置Ｃを基点として、アウター側の外周面３１とインナー側の外周面３２で構成され、これらの外周面３１、３２がそれぞれ端部に向って漸次小径に形成されているので、前述した実施形態と同様、可及的に余肉を除去して所望の強度・剛性を確保しつつ、軽量・コンパクト化を図ることができる。
【００６０】
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。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明に係る車輪用軸受装置は、従動輪用の第２または第３世代構造の車輪用軸受装置に適用することができる。
【符号の説明】
【００６２】
１  内方部材
２、２６、３０  外方部材
２ａ、２ｂ  外側転走面
３  転動体
４  ハブ輪
４ａ、５ａ  内側転走面
４ｂ  小径段部
５  内輪
６  車輪取付フランジ
６ａ  ハブボルト
６ｂ  車輪取付フランジのインナー側の基部
７、１１  段差部
７ａ、２３、２９  肩部
８  加締部
９、１０  保持器
１２  アウター側のシール
１３  内側転走面の溝底
１４  凹所
１５  大径側の肩部
１６  小径側の肩部
１７  取付部
１８  ねじ孔
１９、２０  嵌合面
２１  取付面
２２、２７、３１  外方部材のアウター側の外周面
２４  外方部材のインナー側端部の外周面
２５、２８、３２  外方部材のインナー側の外周面
２５ａ、２８ａ、３２ａ  突出面
２５ｂ、２８ｂ、３２ｂ  凹み面
５０  車輪用軸受装置
５１  外方部材
５１ａ  アウター側の外側転走面
５１ｂ  インナー側の外側転走面
５１ｃ  車体取付フランジ
５２  ハブ輪
５２ａ、５４ａ  内側転走面
５２ｂ  小径段部
５２ｃ  加締部
５３  車輪取付フランジ
５４  内輪
５５  内方部材
５６、５７  ボール
５８、５９  保持器
６０、６１  シール
Ａ、Ｂ、Ｃ  外方部材の鍛造金型の型割り位置
ＡＡ  外方部材のアウター側の外周面
ＢＢ  外方部材のインナー側の外周面
ｄｉ  インナー側の転動体の外径
ｄｏ  アウター側の転動体の外径
Ｄ１  アウター側のボールのピッチ円直径
Ｄ２  インナー側のボールのピッチ円直径
Ｄｉ  外方部材の取付部の最小径
Ｄｏ  アウター側の外周面の最小径
Ｄｉｍａｘ  インナー側の外周面の最大径
Ｄｏｍａｘ  アウター側の外周面の最大径
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
Ｚｉ  インナー側の転動体の個数
Ｚｏ  アウター側の転動体の個数
θ１  アウター側の外周面の傾斜角
θ２  インナー側の外周面の傾斜角
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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