(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周部に２列の外輪軌道が形成された外輪と、
軸方向一方側端部に半径方向外方に拡径して延在するハブフランジ、他方端部に縮径して軸方向に延在する内輪嵌合部、前記ハブフランジと前記内輪嵌合部の中間の中央外周部に内輪軌道が形成されたハブ軸と、
外周面の軸方向中央に内輪軌道が形成され、前記ハブ軸の前記内輪嵌合部に外嵌装着された内輪と
前記外輪の一方の外輪軌道と前記ハブ軸の内輪軌道の間、および、前記外輪の他方の外輪軌道と前記内輪の内輪軌道の間で転動する２列の複数の転動体とを有する車輪用軸受装置であって、
前記外輪の一部に形成された固定側特定部位と前記内輪または前記ハブ軸の一部に前記固定側特定部位と対峙して形成された回転側特定部位とで規制用間隙を構成し、
前記規制用間隙の間隔は前記車輪用軸受装置の設計時想定の最大荷重より大きく前記ハブ軸が破断にいたる荷重より小さい所定の荷重における前記固定側特定部位と前記回転側特定部位の相対接近量に等しいことを特徴とする車輪用軸受装置。
【請求項２】
前記固定側特定部位が前記外輪の前記ハブフランジ側端面であり、前記回転側特定部位が前記ハブフランジの前記外輪側側面であることを特徴とする請求項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支持する車軸用軸受装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車等の車両の車輪を支持する車軸用軸受装置においては、過大荷重が作用しても、短寿命になるか、変位が大きくなるだけで、ハブ軸が折損するような荷重は想定されていない。また、一般道路においては、事故を除いて、ハブ軸が折損するような運転時の荷重はありえなかった。さらに、上記の短寿命や変位の拡大の場合、決定的な損傷が生じる前に運転者が感知でき、車を安全に停止させることができた。
【０００３】
しかし、自動車普及の後進国においては、路面の陥没等の劣悪な道路状況に加え、過積載や、乱暴な運転による想定を超える異常荷重も考えられる。万一このような想定を超える異常荷重が作用したら、極端な場合、ハブ軸の折損という決定的な損傷によって車両用軸受装置のハブ軸と内輪が分離することもありえる。
運転者が異常感知し停車させることにより上述の決定的な損傷を回避するために、異常荷重によって生じる転動体の接触位置の変化によって振動が発生する車軸用軸受装置がある。（特許文献１参照）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７―２４７８２６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、上記の転動体の接触位置の変化で振動が発生する車軸用軸受装置は、内輪と軸部材の結合部が塑性変形し、緩みが発生した後回転する場合に振動が発生するもので、軸が折損するような異常荷重に対しては、負荷を緩和することはできず、運転者が異常を感知する前に決定的な損傷が生じる場合がある。
【０００６】
この発明の目的は、劣悪な道路状況や、過積載や、乱暴な運転による想定を超える異常荷重が作用しても、車軸用軸受装置の最弱部の応力を緩和すると同時に、車両の運転者が異常な音や振動を感知し車を停止させることにより、ハブ軸の折損という決定的な損傷を回避することができる車軸用軸受装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するため、請求項１に係る発明の構成上の特徴は、内周部に２列の外輪軌道が形成された外輪と、軸方向一方側端部に半径方向外方に拡径して延在するハブフランジ、他方端部に縮径して軸方向に延在する内輪嵌合部、前記ハブフランジと前記内輪嵌合部の中間の中央外周部に内輪軌道が形成されたハブ軸と、外周面の軸方向中央に内輪軌道が形成され、前記ハブ軸の前記内輪嵌合部に外嵌装着された内輪と、前記外輪の一方の外輪軌道と前記ハブ軸の内輪軌道の間、および、前記外輪の他方の外輪軌道と前記内輪の内輪軌道の間で転動する２列の複数の転動体とを有する車輪用軸受装置であって、前記外輪の一部に形成された固定側特定部位と、前記内輪または前記ハブ軸に前記固定側特定部位と対峙して形成された回転側特定部位とで規制用間隙を構成し、前記規制用間隙の間隔は前記車輪用軸受装置の設計時想定の最大荷重より大きく前記ハブ軸が破断にいたる荷重より小さい所定の荷重における前記固定側特定部位と前記回転側特定部位の相対接近量に等しいことである。
【０００８】
車軸用軸受装置の負荷はタイヤ接地点に入力される垂直方向の荷重と軸方向荷重によって発生する前記両特定部位の相対変位によって、前記規制間隙の間隔が変化し、接近、離反するが、前記車輪用軸受装置の設計時想定の最大荷重においてはその間隔は保たれ、前記固定側特定部位と前記回転側特定部位が接触することはない。所定の荷重を超える異常荷重が作用すると、前記規制用間隙の間隔と前記固定側特定部位と前記回転側特定部位の相対接近量が等しくなり、前記規制間隙が０となり前記固定側特定部位と前記回転側特定部位が接触する。前記所定の荷重は前記ハブ軸の破断時の荷重より小さいため、前記ハブ軸が破断することはない。
【０００９】
この状態でハブ軸が回転すると、前記固定側特定部位と前記回転側特定部位の接触回転による振動が発生する。運転者はこの接触回転による振動を感知し、決定的な損傷に至る前に車を停止させることができる。さらに、前記所定の荷重をこえる荷重がハブ軸に作用すると、前記外輪に対する前記ハブ軸の支持点として前記複数の転動体との接触点に加え、前記固定側特定部位と前記回転側特定部位の接触点が追加されるため、前記ハブ軸に作用する負荷は分散され、ハブ軸の最弱部の応力は緩和される。
【００１０】
上記の課題を解決するため、請求項２に係る発明の構成上の特徴は、前記固定側特定部位が前記外輪の前記ハブフランジ側端面であり、前記回転側特定部位が前記ハブフランジの前記外輪側側面であることである。
【００１１】
上記構成によると前記外輪の前記ハブフランジ側端面と、前記ハブフランジの前記外輪側側面の間で前記規制間隙が構成される。タイヤ接地点に荷重が入力された場合の前記外輪と前記ハブ軸の対峙する部位の相対変位量は通常前記外輪の前記ハブフランジ側端面と、前記ハブフランジの前記外輪側側面の間が最も大きい。すなわち所定の荷重における前記固定側特定部位と前記回転側特定部位の相対接近量が大きく、前記規制間隙の間隔も広げることができる。この結果、加工精度の影響を受けにくくなり、設定通りに所定の荷重で前記固定側特定部位と前記回転側特定部位を接触させることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、自動車後進国における劣悪な道路事情や、過積載や、乱暴な運転による想定を超える異常荷重が作用しても、最弱部の応力を緩和すると同時に、車両の運転者が異常な振動を感知し車を停止させることにより、ハブ軸の折損という決定的な損傷を回避することができる車軸用軸受装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第1の実施形態の車軸用軸受装置の軸方向の断面図である。
【図２】本発明の第1の実施形態の車軸用軸受装置と荷重との位置関係を説明する説明図である。
【図３】本発明の第1の実施形態の車軸用軸受装置の荷重と相対接近量との関係を説明する説明図である。
【図４】本発明の第1の実施形態の車軸用軸受装置の荷重と最弱部の応力との関係を説明する説明図である。
【図５】本発明の第２の実施形態の車軸用軸受装置の軸方向の断面図である。
【図６】本発明の第２の実施形態の車軸用軸受装置と荷重との位置関係を説明する説明図である。
【図７】本発明の第２の実施形態の車軸用軸受装置の荷重と相対接近量との関係を説明する説明図である。
【図８】本発明の第２の実施形態の車軸用軸受装置の荷重と最弱部の応力との関係を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
この発明の実施の形態を、以下図面を参照して説明する。図１、図２、図５において左側はインボード側、右側はアウトボード側を示す。
【００１９】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第1の実施形態の車軸用軸受装置の軸方向の断面図である。
図１における車軸用軸受装置１は外輪１１と、ハブ軸１３と、内輪１２と、転動体としての２列の複数の玉１４と、２個の保持器１５を有する。
【００２０】
外輪１１は環状でインボ−ド側端部に半径方向外方に拡径して、車軸用軸受装置１を車体１８に取付けるための固定フランジ１１ｃを有し、固定フランジ１１ｃには固定用ボルト１８ａが貫通する複数の通し穴１１ｄが設けられている。外輪１１のインボード側の内周部には、インボード側外輪軌道１１ａ、アウトボード側の内周部にはアウトボード側外輪軌道１１ｂが形成されている。外輪１１の外周部のアウトボード側（ハブフランジ側）端部から直径方向内方に内周部のアウトボード側端部まで、固定側特定部位としての外輪１１のハブフランジ側端面１１ｅが延在する。
【００２１】
ハブ軸１３は軸方向中央の外周部にアウトボード側内輪軌道１３ａ、アウトボード側端部の外周面に半径方向外方に拡径して、車輪１７が取付けられるハブフランジ１３ｂを有し、ハブフランジ１３ｂには車輪１７を固定する複数のハブボルト１７ａが埋め込まれている。ハブ軸１３のアウトボード側内輪軌道１３ａからインボード側の外周面にはハブ軸外径面１３ｅが形成されている。ハブ軸外径面１３ｅのインボード側の端部から径方向に縮径する内輪嵌合部側面１３ｋ、内輪嵌合部側面１３ｋの内径隅部１３ｇからインボード側に延在する内輪嵌合部１３ｃが形成されている。
【００２２】
ハブフランジ１３ｂのインボード側の側面のハブボルト埋め込み面より直径方向内方に、外径寸法が外輪１１の外周部の直径より小さく、内径寸法が外輪１１の内周部端部の直径より大きな回転側特定部位としての外輪側側面１３ｌが延在する。
【００２３】
内輪１２は環状で、軸方向中央の外周部にインボード側内輪軌道１２ａ、インボード側の外周部に大外径部１２ｃ、アウトボード側の外周部に小外径部１２ｄが形成され、内周部に内輪軌道１２ａと同心の内径面１２ｂを有している。また、小外径部１２ｄのアウトボード側の端部から直径方向内方に向けて小端面１２ｅが延在している。さらに、大外径部１２ｃのインボード側の端部から直径方向内方に内径面１２ｂに向けて大端面１２ｆが延在している。
【００２４】
内輪１２は小端面１２ｅをハブ軸１３の嵌合部側面１３ｋに当接してハブ軸１３の内輪嵌合部１３ｃに外嵌装着されている。さらに、ハブ軸１３の端部には筒状の端部を直径方向外方に屈曲変形させて内輪１２の大端面１２ｆに押し付け、内輪１２の抜け止めを行うかしめ部１３ｄが形成されている。
【００２５】
２列の複数の転動体としての玉１４はそれぞれ保持器１５に円周方向に所定の間隔に保持されて、前記外輪１１のインボード側外輪軌道１１ａと前記内輪１２のインボード側内輪軌道１２ａの間、および、前記外輪１１のアウトボード側外輪軌道１１ｂと前記ハブ軸１３のアウトボード側内輪軌道１３ａの間を転動する。
また、外輪１１のハブフランジ側端面１１ｅとハブフランジ１３ｂの外輪側側面１３ｌは対峙して、間隔がΔＡの規制用間隙Ａを構成している。
【００２６】
図２は車軸用軸受装置と荷重との位置関係を説明する説明図である。
図２において、車軸用軸受装置１は外輪１１の固定フランジ１１ｃが車体１８に固定用ボルト１８ａで固定され、ハブ軸１３のハブフランジ１３ｂと車輪１７がハブボルト１７ａとハブナット１７ｂで固定されている。すなわち、車軸用軸受装置１は車輪１７を車体１８に対し、回転自在に支えている。路面から車輪１７の接地点Ｐにラジアル荷重Ｆｒおよびスラスト荷重Ｆａが作用すると、車輪１７を介して車軸用軸受装置１のハブ軸１３にモーメント荷重として作用し、ハブ軸１３が変形し、ハブ軸１３の各部位に対峙する外輪１１の各部位に対する、相対的な接近、離反が生じる。
【００２７】
図３は車軸用軸受装置の荷重と相対接近量との関係を説明する説明図である。
図３は図２中のタイヤ接地点Ｐに垂直方向荷重Ｆｒと軸方向荷重Ｆａの両方が作用する前提で、垂直方向荷重Ｆｒは想定の上限値に固定し、軸方向荷重Ｆａを変化させた時の、規制用間隙Ａを構成する固定側特定部位と回転側特定部位の相対接近量を表している。
【００２８】
軸方向荷重Ｆａは垂直方向荷重Ｆｒに軸方向の加速度を乗じて求めるため、横軸は重力の加速度を１Ｇとしたときの軸方向の加速度（以下横Ｇと称す）を表している。縦軸は各荷重条件における、対峙する部材、部位の相対接近量であり、車軸用軸受装置全体の有限要素解析結果から読取った数値を用いている。本発明の第１の実施形態においては、縦軸は規制用間隙Ａを構成する外輪１１のハブフランジ側端面１１ｅと、ハブフランジ１３ｂの外輪側側面１３ｌとの間の相対接近量δを示す。
【００２９】
本発明の第１の実施形態の車軸用軸受装置１における、設計時想定の最大荷重に相当する横ＧがＧ１で、この時の相対接近量δはδ１である。規制用間隙Ａが構成されていない従来の車軸用軸受装置の構成と仮定した時、ハブ軸１３が折損にいたる荷重に相当する横ＧがＧ２で、この時の外輪１１のハブフランジ側端面１１ｅと、ハブフランジ１３ｂの外輪側側面１３ｌの相対接近量δはδ２である。
【００３０】
本発明の第１の実施形態の車軸用軸受装置１では、所定の荷重としての横ＧはＧ１とＧ２の中間値であるＧ３に設定されており、Ｇ３における相対接近量はδＡ３である。
本発明の第１の実施形態の車軸用軸受装置１における規制用間隙Ａの間隔ΔＡはδ３に等しい。すなわち設計時想定の最大荷重Ｇ１より大きく、ハブ軸１３が破断にいたる負荷Ｇ２より小さい所定の荷重Ｇ３において規制用間隙Ａの間隔ΔＡは０となり、外輪１１のハブフランジ側端面１１ｅと、ハブフランジ１３ｂの外輪側側面１３ｌは接触する。
【００３１】
図４は荷重と、車軸用軸受装置１のハブ軸１３の内径隅部１３ｇの応力σとの関係を説明する説明図である。図４は図２中のタイヤ接地点Ｐに垂直方向荷重Ｆｒと軸方向荷重Ｆａの両方が作用する前提で、垂直方向荷重Ｆｒは想定の上限値に固定し、軸方向荷重Ｆａを変化させた時の、ハブ軸１３の内径隅部１３ｇの応力σを表している。
【００３２】
荷重条件は図３と同じで、横軸は図３同様横Ｇを表している。縦軸は内径隅部１３ｇの応力σであり、車軸用軸受装置１全体の有限要素解析結果から読取った数値を用いている。ここで、前述の車軸用軸受装置全体の有限要素解析結果、路面から車輪１７の接地点Ｐにラジアル荷重Ｆｒおよびスラスト荷重Ｆａが作用した場合、ハブ軸１３の内径隅部１３ｇは車軸用軸受装置１の最弱部であることがわかっている。
【００３３】
設計時想定の最大荷重に相当する横ＧがＧ１で、この時の最弱部である内径隅部１３ｇの応力はσ１である。規制用間隙Ａが構成されていない従来の車軸用軸受装置の構成と仮定した時のハブ軸１３が破断にいたる荷重に相当する横ＧがＧ２で、この時の最弱部である内径隅部１３ｇの応力はσ２である。
【００３４】
本発明の第１の実施形態の車軸用軸受装置１の所定の荷重に相当する横Ｇ、すなわち前述の外輪１１のハブフランジ側端面１１ｅと、ハブフランジ１３ｂの外輪側側面１３ｌとが接触する荷重に相当する横ＧがＧ３である。Ｇ３における、最弱部である内径隅部１３ｇの応力はσ３である。
【００３５】
本発明の第１の実施形態の車軸用軸受装置１において、横ＧがＧ３を超えると、ハブ軸１３の支持点が通常の２列の軌道部に、外輪１１のハブフランジ側端面１１ｅと、ハブフランジ１３ｂの外輪側側面１３ｌとの接触部を加えた３点となり、荷重が分散し、最弱部である内径隅部１３ｇの応力の増加は大幅に緩和される。すなわち、ハブ軸１３が破断にいたる応力σ２は、横ＧがＧ２で発生していたが、第１の実施形態の車軸用軸受装置１においてはＧ２より大きなＧ４で発生し、ハブ軸１３の強度は大幅に向上する。
【００３６】
上述のごとく、第１の実施形態の車軸用軸受装置１は、所定の荷重を超える荷重が作用した状態で回転すると、外輪１１のハブフランジ側端面１１ｅと、ハブフランジ１３ｂの外輪側側面１３ｌとが接触し、接触回転による振動が発生する。運転者はこの接触回転による振動を感知し、決定的な損傷に至る前に車を停止させることができる。さらに、前記所定の荷重をこえる荷重が作用すると、ハブ軸の最弱部１３ｇの応力が緩和され、車軸用軸受装置１の強度は従来製品に対し大幅に向上する。
【００３７】
（第２の実施形態）
図５は、本発明の第２の実施形態の車軸用軸受装置２０の軸方向の断面図である。
第２の実施形態の車軸用軸受装置は規制用間隙Ａの位置、形状、構成が第１の実施形態と異なる。
第２の実施形態の車軸用軸受装置では、第１の実施の形態と同じものについては、第１の実施の形態と同一の符号を用い説明は省略する。また、第１の実施形態と共通の構成、作用効果については説明を省略することにし、第１の実施形態の車軸用軸受装置と異なる構成、作用効果についてのみ説明を行う。
【００３８】
図５における車軸用軸受装置２は外輪２１と、ハブ軸１３と、内輪１２と、転動体としての２列の複数の玉１４と、２個の保持器１５と、ＡＢＳセンサ装着のカバー２４と、パルサリング２５を有するいわゆるＡＢＳセンサ内臓タイプの車軸用軸受装置である。
【００３９】
外輪２１は環状でインボ−ド側端部に半径方向外方に拡径して、車軸用軸受装置２０を車体１８に取付けるための固定フランジ２１ｃを有し、固定フランジ２１ｃには固定用ボルト１８ａが貫通する複数の通し穴２１ｄが設けられている。外輪２１のインボード側の内周部には、インボード側外輪軌道２１ａ、アウトボード側の内周部にはアウトボード側外輪軌道２１ｂが形成されている。外輪２１の内周部のインボード側の端部には外輪軌道２１ａと同心の円筒形状のカバー嵌合部２１ｅが形成されている。
【００４０】
ハブ軸２３は軸方向中央の外周部にアウトボード側内輪軌道２３ａ、アウトボード側端部の外周面に半径方向外方に拡径して、車輪１７が取付けられるハブフランジ２３ｂを有し、ハブフランジ２３ｂには車輪１７を固定する複数のハブボルト１７ａが埋め込まれている。ハブ軸２３のアウトボード側内輪軌道２３ａからインボード側の外周面にはハブ軸外径面２３ｅが形成されている。ハブ軸外径面２３ｅのインボード側の端部から径方向に縮径する内輪嵌合部側面２３ｋ、内輪嵌合部側面２３ｋの内径隅部２３ｇからインボード側に延在する内輪嵌合部２３ｃが形成されている。
【００４１】
内輪１２は小端面１２ｅをハブ軸２３の嵌合部側面２３ｋに当接してハブ軸２３の内輪嵌合部２３ｃに外嵌装着されている。さらに、ハブ軸２３の端部には筒状の端部を直径方向外方に屈曲変形させて内輪１２の大端面１２ｆに押し付け、内輪１２の抜け止めを行うかしめ部２３ｄが形成されている。
【００４２】
２列の複数の転動体としての玉１４はそれぞれ保持器１５に円周方向に所定の間隔に保持されて、前記外輪２１のインボード側外輪軌道２１ａと前記内輪１２のインボード側内輪軌道１２ａの間、および、前記外輪２１のアウトボード側外輪軌道２１ｂと前記ハブ軸２３のアウトボード側内輪軌道２３ａの間を転動する。
【００４３】
カバー２４は鋼板をプレスにて成型した有底の円筒形状である。外周部のアウトボード側端部に嵌合部２４ａを有し、嵌合部２４ａは外輪２１のカバー嵌合部２１ｅに内嵌されている。嵌合部２４ａのインボード側に直径方向に拡径するフランジ２４ｂを有し、カバー２４の底部にはＡＢＳセンサ２５が後述のパルサリング２６のパルサ部に対峙して装着されている。カバー２４の内周部のアウトボード側端部には固定側特定部位としてのカバー内径２４ｃを有している。
【００４４】
パルサリング２６は鋼板をプレスにて成型した、断面がＬ字形の環体で、円筒部２６ａのインボード側端部から半径方向内方に縮径してフランジ部２６ｂが形成されている。フランジ部２６ｂには長方形の軸方向に貫通するポケット２６ｅが等間隔に配置されている。パルサリング２６の円筒部２６ａの内周面アウトボード側端部には嵌合部２６ｃを有し、嵌合部２６ｃは内輪１２の大外径部１２ｃに外嵌されている。
【００４５】
また、パルサリング２６の円筒部２６ａの外周面アウトボード側端部には固定側特定部位としてのパルサリング外径２６ｄを有しており、カバー内径２４ｃとパルサリング外径２６ｄは直径方向に対峙して、間隔がΔ２Ａの規制用間隙２Ａを構成している。
【００４６】
図６は車軸用軸受装置と荷重との位置関係を説明する説明図である。
図６において、車軸用軸受装置２は外輪２１の固定フランジ２１ｃが車体１８に固定用ボルト１８ａで固定され、ハブ軸２３のハブフランジ２３ｂと車輪１７がハブボルト１７ａとハブナット１７ｂで固定されている。すなわち、車軸用軸受装置２は車輪１７を車体１８に対し、回転自在に支えている。路面から車輪１７の接地点Ｐにラジアル荷重Ｆｒおよびスラスト荷重Ｆａが作用すると、車輪１７を介して車軸用軸受装置２のハブ軸２３にモーメント荷重として作用し、ハブ軸２３が変形し、ハブ軸２３の各部位に対峙する外輪２１の各部位に対する、相対的な接近、離反が生じる。
【００４７】
図７は車軸用軸受装置の荷重と相対接近量との関係を説明する説明図である。
図７は図６中のタイヤ接地点Ｐに垂直方向荷重Ｆｒと軸方向荷重Ｆａの両方が作用する前提で、垂直方向荷重Ｆｒは想定の上限値に固定し、軸方向荷重Ｆａを変化させた時の、規制用間隙２Ａを構成する固定側特定部位と回転側特定部位の相対接近量を表している。
【００４８】
軸方向荷重Ｆａは垂直方向荷重Ｆｒに軸方向の加速度を乗じて求めるため、横軸は重力の加速度を１Ｇとしたときの軸方向の加速度（以下横Ｇと称す）を表している。縦軸は各荷重条件における、対峙する部材、部位の相対接近量であり、車軸用軸受装置全体の有限要素解析結果から読取った数値を用いている。本発明の第２の実施形態においては、縦軸は規制用間隙２Ａを構成するカバー内径２４ｃと、パルサリング外径２６ｄとの間の相対接近量δを示す。
【００４９】
本発明の第２の実施形態の車軸用軸受装置２における、設計時想定の最大荷重に相当する横ＧがＧ２１で、この時の相対接近量δはδ２１である。規制用間隙２Ａが構成されていない従来の車軸用軸受装置の構成と仮定した時、ハブ軸２３が折損にいたる荷重に相当する横ＧがＧ２２で、この時のカバー内径２４ｃと、パルサリング外径２６ｄの相対接近量δはδ２２である。
【００５０】
本発明の第２の実施形態の車軸用軸受装置２では、所定の荷重としての横ＧはＧ２１とＧ２２の中間値であるＧ２３に設定されており、Ｇ２３における相対接近量はδ２３である。
本発明の第１の実施形態の車軸用軸受装置１における規制用間隙Ａの間隔Δ２Ａはδ２３に等しい。すなわち設計時想定の最大荷重Ｇ２１より大きく、ハブ軸２３が破断にいたる負荷Ｇ２２より小さい所定の荷重Ｇ２３において規制用間隙２Ａの間隔Δ２Ａは０となり、カバー内径２４ｃと、パルサリング外径２６ｄは接触する。
【００５１】
図８は荷重と、車軸用軸受装置２のハブ軸２３の内径隅部２３ｇの応力σとの関係を説明する説明図である。図８は図６中のタイヤ接地点Ｐに垂直方向荷重Ｆｒと軸方向荷重Ｆａの両方が作用する前提で、垂直方向荷重Ｆｒは想定の上限値に固定し、軸方向荷重Ｆａを変化させた時の、ハブ軸２３の内径隅部２３ｇの応力σを表している。
【００５２】
荷重条件は図７と同じで、横軸は図７同様横Ｇを表している。縦軸は内径隅部２３ｇの応力σであり、車軸用軸受装置２全体の有限要素解析結果から読取った数値を用いている。ここで、前述の車軸用軸受装置全体の有限要素解析結果、路面から車輪１７の接地点Ｐにラジアル荷重Ｆｒおよびスラスト荷重Ｆａが作用した場合、ハブ軸２３の内径隅部２３ｇは車軸用軸受装置２の最弱部であることがわかっている。
【００５３】
設計時想定の最大荷重に相当する横ＧがＧ２１で、この時の最弱部である内径隅部２３ｇの応力はσ２１である。規制用間隙２Ａが構成されていない従来の車軸用軸受装置の構成と仮定した時のハブ軸２３が破断にいたる荷重に相当する横ＧがＧ２２で、この時の最弱部である内径隅部２３ｇの応力はσ２２である。
【００５４】
本発明の第２の実施形態の車軸用軸受装置２の所定の荷重に相当する横Ｇ、すなわち前述のカバー内径２４ｃと、パルサリング外径２６ｄとが接触する荷重に相当する横ＧがＧ２３である。Ｇ２３における、最弱部である内径隅部２３ｇの応力はσ２３である。
【００５５】
本発明の第２の実施形態の車軸用軸受装置２において、横ＧがＧ２３を超えると、ハブ軸２３の支持点が通常の２列の軌道部に、カバー内径２４ｃと、パルサリング外径２６ｄとの接触部を加えた３点となり、荷重が分散し、最弱部である内径隅部２３ｇの応力の増加は大幅に緩和される。すなわち、ハブ軸２３が破断にいたる応力σ２２は、横ＧがＧ２２で発生していたが、第１の実施形態の車軸用軸受装置１においてはＧ２２より大きなＧ２４で発生し、ハブ軸２３の強度は大幅に向上する。
【００５６】
上述のごとく、第２の実施形態の車軸用軸受装置２は、所定の荷重を超える荷重が作用した状態で回転すると、カバー内径２４ｃと、パルサリング外径２６ｄとが接触し、接触回転による振動が発生する。運転者はこの接触回転による振動を感知し、決定的な損傷に至る前に車を停止させることができる。さらに、前記所定の荷重をこえる荷重が作用するとハブ軸の最弱部２３ｇの応力増加が緩和され、車軸用軸受装置２の強度は従来製品に対し大幅に向上する。
【００５７】
本発明の第２の実施形態における車軸用軸受装置２のカバー２４は鋼板で形成されているが、本発明では、カバーは例えば樹脂等の金属以外の材料からなる車軸用軸受装置であっても良い。
【００５８】
本発明の第２の実施形態における車軸用軸受装置２のパルサリング２６は等間隔に配置されたポケットを有する鋼板で形成されているが、本発明では、パルサリングは例えば等間隔に配置された凹凸を有する金属や、極性を持つ磁性部分を有する樹脂等の金属以外の材料からなる車軸用軸受装置であっても良い。
【００５９】
本発明の第１、第２の実施形態における車軸用軸受装置１、２０は複数の転動体は玉であるが、本発明では、転動体が円すいころ等のころである車軸用軸受装置であっても良い。
【００６０】
本発明の第１、第２の実施形態における車軸用軸受装置１、２０はハブ軸１３、２３が中実である従動輪用の車軸用軸受装置であるが、本発明では、ハブ軸にスプライン等の駆動伝達手段が形成された駆動輪用の車軸用軸受装置であっても良い。
【符号の説明】
【００６１】
１、２        ‥  車軸用軸受装置
１１、２１    ‥  外輪
１１ａ、１１ｂ、２１ａ、２１ｂ  ‥  外輪軌道
１１ｅ        ‥  外輪端面（固定側特定部位）
１２          ‥  内輪
１２ａ、１３ａ、２３ａ  ‥  内輪軌道
１３、２３    ‥  ハブ軸
１３ｂ、２３ｂ‥  ハブフランジ
１３ｃ、２３ｃ‥  内輪嵌合部
１３ｌ        ‥  ハブフランジ側面（回転側特定部位）
１４          ‥  玉（転動体）
１７          ‥  車輪
１８          ‥  車体
２４          ‥  カバー（別部材）
２４ｃ        ‥  カバー内径（固定側特定部位）
２６          ‥  パルサリング（別部材）
２６ｄ        ‥  パルサリング外径（回転側特定部位）
Ａ、２Ａ      ‥  規制用間隙  
【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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【図７】
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【図８】
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