(57)【要約】【課題】回転体に空間を形成して軽量化を図りつつも回転体の大きな変形を抑制することのできる車両用軸受装置を提供する。【解決手段】転がり軸受装置の回転体２の円筒部２１には、フランジ面２６から軸方向の車体側に向かい延びる中空部２５が設けられる。ここで、フランジ面２６は、取付部２２の軸方向の車外側の外側面２２ａより、軸方向の車外側に配置される。そして、中空部２５の車輪側空間２５１を構成する円筒部２１の内周面２１ｃの内径である車輪側空間２５１の穴径Ｒ１は、軸方向に沿って一定、または軸方向の車外側に向かうにしたがい小さくなる。【選択図】図２
2011031670.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪が取り付けられる車輪取付部、及び軸体を有する回転体と、前記軸体を外囲し、且つ転動体を介して前記軸体を支持する固定体とを備え、前記車輪取付部には、前記軸体より径方向の外側に突出する突出部が設けられ、前記車輪取付部及び前記軸体の内部には、前記車輪取付部の軸方向の車外側の端部から前記軸体の中間部までにわたり軸方向に延び、前記中間部にて閉塞する空間である内部空間が設けられ、前記回転体が前記車輪と共に前記固定体に対して回転する車両用軸受装置において、
前記内部空間には、前記突出部の径方向の内側と対応するところにあり、且つ軸方向に沿って前記内部空間の内径が一定、または軸方向の車体側に向かうにしたがい前記内径が小さくなる車輪側空間が形成される
ことを特徴とする車両用軸受装置。
【請求項２】
請求項１に記載の軸受装置において、
前記車輪取付部は、前記車輪側空間を形成する基部と、前記基部の径方向の外側に設けられ、略円盤状を形成する突出部とを有し、
前記基部の軸方向の車外側には、フランジ面が設けられ、
前記突出部の軸方向の車外側には、外側面が設けられ、
前記フランジ面は、前記外側面より軸方向の車外側に設けられる
ことを特徴とする車両用軸受装置。
【請求項３】
請求項２に記載の車両用軸受装置において、
前記突出部には、前記車輪に締結されるボルトが挿入され、当該車両用軸受装置が前記車輪に固定される固定部が設けられ、
前記突出部の厚さについて、周方向において隣り合う固定部間の厚さは、前記固定部の厚さより小さく設定される
ことを特徴とする車両用軸受装置。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の車両用軸受装置において、
前記軸体には、外周溝が設けられ、
前記外周溝には、前記転動体を保持する内輪が取り付けられ、
前記車輪側空間の内径は、前記外周溝の外径より小さく設定される
ことを特徴とする車両用軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車輪が取り付けられる車輪取付部、及び軸体を有する回転体と、この回転体の軸体を外囲し、且つ転動体を介して軸体を支持する固定体とを備える車両用軸受装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車等の車両の二酸化炭素の排出削減及び燃費向上のために、車両の軽量化が求められている。この車両の軽量化に伴い、車両の車体に取り付けられて、車輪と共に回転する車両用軸受装置である転がり軸受装置に関しても、軽量化が求められている。
【０００３】
従来の車両用軸受装置である転がり軸受装置１００について、図１０を用いて説明する。
図１０に示すように、転がり軸受装置１００は、車輪に取り付けられる回転する回転体１０１と、車体に取り付けられるとともに、回転体１０１を外囲する固定体１０２と、回転体１０１と固定体１０２との間に配置された転動体１０３とにより構成されている。
【０００４】
また、回転体１０１には、円筒部１０４と、車輪に固定されるとともに、転がり軸受装置１００の径方向（以下、単に「径方向」という。）において、円筒部１０４から外側に延設される取付部１０５と、転がり軸受装置１００の軸方向（以下、単に「軸方向」という。）において、円筒部１０４の車体側に固定された内輪１０８とが設けられている。また、内輪１０８には、転動体１０３と摺接する軌道溝１０７が設けられている。また、円筒部１０４の軸方向の車外側には、転動体１０３と摺接する軌道溝１０９が設けられている。
【０００５】
回転体１０１の円筒部１０４には、軽量化を目的として、取付部１０５から軸方向の車体側に向かい形成された凹形状の穴である中空部１０６が設けられている。ここで、中空部１０６の内径ＲＤ１は、中空部１０６の軸方向の車体側の先端である底面１０６ａから軸方向の車外側に向かい拡径している。即ち、中空部１０６を構成する円筒部１０４の内周面１０６ｂの軸方向の車外側の端部が内径ＲＤ１の最大径となる（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平０８−９１１８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上記従来の転がり軸受装置１００によれば、回転体１０１において、円筒部１０４と取付部１０５との境界付近にて比較的大きな変形が生じることが本願発明者の実施した試験等を通じて確認されている。これは、軽量化のため、回転体１０１に中空部１０６が設けられていることにより、円筒部１０４と取付部１０５との接続部の剛性が十分に確保されていないことに起因すると考えられる。そこで、上記変形を抑制するため、中空部１０６を省略することも考えられるが、この場合には、軽量化が図られないため、好ましい対策とは言い難い。
【０００８】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、回転体に空間を形成して軽量化を図りつつも回転体の大きな変形を抑制することのできる車両用軸受装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載の発明は、車輪が取り付けられる車輪取付部、及び軸体を有する回転体と、前記軸体を外囲し、且つ転動体を介して前記軸体を支持する固定体とを備え、前記車輪取付部には、前記軸体より径方向の外側に突出する突出部が設けられ、前記車輪取付部及び前記軸体の内部には、前記車輪取付部の軸方向の車外側の端部から前記軸体の中間部までにわたり軸方向に延び、前記中間部にて閉塞する空間である内部空間が設けられ、前記回転体が前記車輪と共に前記固定体に対して回転する車両用軸受装置において、前記内部空間には、前記突出部の径方向の内側と対応するところにあり、且つ軸方向に沿って前記内部空間の内径が一定、または軸方向の車体側に向かうにしたがい前記内径が小さくなる車輪側空間が形成されることを要旨とする。
【００１０】
上記発明によれば、内部空間を構成する車輪側空間の内径が軸方向に沿って一定であるため、回転体の軸体の外周面の形状を変更することなく、車輪取付部に対する軸体の剛性を向上させることができる。また、軸受装置の軽量化のため、内部空間を設けるので、軸受装置の軽量化を図ることができる。したがって、軸体の変形に伴う、軸体と転動体とが圧接される部位の形成を抑制するとともに、転動体の表面及び転動体と接触する軸体の表面が損傷することを抑制することができる。その結果、回転体に内部空間を形成して軽量化を図りつつも回転体の大きな変形を抑制することのできる車両用軸受装置を提供することができる。ここで、「車輪側空間の内径が軸方向に沿って一定である」とは、車輪側空間の内径が完全に一定であることのみではなく、車輪側空間を加工する際の加工誤差による内径のばらつきも含む。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の軸受装置において、前記車輪取付部は、前記車輪側空間を形成する基部と、前記基部の径方向の外側に設けられ、略円盤状を形成する突出部とを有し、前記基部の軸方向の車外側には、フランジ面が設けられ、前記突出部の軸方向の車外側には、外側面が設けられ、前記フランジ面は、前記外側面より軸方向の車外側に設けられることを要旨とする。
【００１２】
上記発明によれば、フランジ面が突出部の外側面より軸方向の車外側に設けられることにより、車輪取付部に対する軸体の剛性を向上させることができる。したがって、軸体の変形に伴う、軸体と転動体とが圧接される部位の形成を抑制するとともに、転動体の表面及び転動体と接触する軸体の表面が損傷することを抑制することができる。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の車両用軸受装置において、前記突出部には、前記車輪に締結されるボルトが挿入され、当該車両用軸受装置が前記車輪に固定される固定部が設けられ、前記突出部の厚さについて、周方向において隣り合う固定部間の厚さは、前記固定部の厚さより小さく設定されることを要旨とする。
【００１４】
上記発明によれば、周方向において、隣り合う固定部の間の厚さが固定部の厚さより小さく設定されることにより、従来の車両用軸受装置の取付部と比較して、車両用軸受装置の突出部の軽量化を図ることができる。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の車両用軸受装置において、前記軸体には、外周溝が設けられ、前記外周溝には、前記転動体を保持する内輪が取り付けられ、前記車輪側空間の内径は、前記外周溝の外径より小さく設定されることを要旨とする。
【００１６】
上記発明によれば、内部空間の車輪側空間の内径が、内輪が取り付けられる外周溝の外径より小さく設定されるため、軸体の外周溝の軸方向の位置まで、内部空間を形成することができる。したがって、車両用軸受装置の回転体の軽量化を図ることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、回転体に空間を形成して軽量化を図りつつも回転体の大きな変形を抑制することのできる車両用軸受装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の車両用軸受装置を具体化した第１の実施形態について、同車両用軸受装置の断面構造を示す断面図。
【図２】同実施形態の車両用軸受装置について、図１の断面構造から固定体、保持器及び転動体を省略した状態の断面構造を示す断面図。
【図３】同実施形態の車両用軸受装置について、図２の矢視Ｘから同車両用軸受装置を見た平面構造を示す平面図。
【図４】同実施形態の車両用軸受装置について、同車両用軸受装置の回転体の斜視構造を示す斜視図。
【図５】同実施形態の車両用軸受装置に対する比較例である従来の車両用軸受装置について、同車両用軸受装置の回転体の断面構造を示す断面図。
【図６】同従来の車両用軸受装置について、図５を矢視Ｙから同車両用軸受装置を見た平面構造を示す平面図。
【図７】同従来の車両用軸受装置について、同車両用軸受装置の回転体の斜視構造を示す斜視図。
【図８】本発明の車両用軸受装置を具体化した第２の実施形態について、同車両用軸受装置の正面構造を示す平面図。
【図９】本発明の車両用軸受装置を具体化した第３の実施形態について、同車両用軸受装置の回転体の断面構造を示す断面図。
【図１０】従来の車両用軸受装置について、同車両用軸受装置の断面構造を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
（第１の実施形態）
図１を参照して、本発明の車両用軸受装置として、自動車等の車両の車体に取り付けられて、車輪と共に回転可能に支持する転がり軸受装置を具体化した第１の実施形態について説明する。
【００２０】
図１に示すように、転がり軸受装置１は、車輪に固定される回転体２と、車体に固定されるとともに回転体２を外囲する固定体３と、回転体２及び固定体３の間の空間に配置される保持器５により保持された複数の転動体４とにより構成されている。この転がり軸受装置１は、回転体２が、転動体４を介して、固定体３に対して中心軸を中心に回転可能に支持されている。
【００２１】
回転体２は、軸体である円筒部２１と、ボルトによって車輪が取り付けられる車輪取付部である取付部２２と、円筒部２１の軸方向の車体側に固定された内輪２４とにより構成されている。
【００２２】
取付部２２には、円筒部２１と連続する基部２２１と、転がり軸受装置１の径方向（以下、単に「径方向」という。）において、円筒部２１より外側に突出する突出部２２２とが設けられている。また、取付部２２の径方向の内側には、転がり軸受装置１の軸方向（以下、単に「軸方向」という。）において、取付部２２から車外側に沿って延設されるとともに、車輪のホイールと嵌合する略円筒形状のインロー部２３が設けられている。これら取付部２２及びインロー部２３により、回転体２は、車輪のホイールと嵌合するとともに、ボルトによりホイールに固定されている。
【００２３】
また、内輪２４には、転動体４が潤滑油を介して摺接する車体側軌道溝２４ａが設けられている。また、円筒部２１の軸方向の車外側には、転動体４が潤滑油を介して摺接する車外側軌道溝２１ａが設けられている。内輪２４と円筒部２１の車体側の端部２１ｂとは、かしめにより互いに固定されている。
【００２４】
固定体３には、回転体２の円筒部２１を径方向において外囲する円筒部３１と、円筒部３１より径方向の外側に延設されるフランジ部３２とが設けられている。また、円筒部３１には、フランジ部３２より軸方向の車体側に延設されるとともに、車体と転がり軸受装置１とを接続するナックルと嵌合する略円筒形状の嵌合部３１ｃが設けられている。そして、フランジ部３２には、ボルトを固定する固定孔３２ａが設けられている。即ち、固定体３は、嵌合部３１ｃにより嵌合したナックルがフランジ部３２の固定孔３２ａにボルトにより固定されることにより、車体に対して固定されている。
【００２５】
また、円筒部３１の内周面（即ち、円筒部３１の径方向の内側の面）には、軸方向に一定の距離を介して、車外側軌道溝３１ａ及び車体側軌道溝３１ｂがそれぞれ設けられている。
【００２６】
内輪２４と回転体２の円筒部２１とがかしめられることによって、内輪２４の車体側軌道溝２４ａ及び固定体３の車体側軌道溝３１ｂと転動体４、及び、回転体２の車外側軌道溝２１ａ及び固定体３の車外側軌道溝３１ａと転動体４に、それぞれ予圧が加えられている。
【００２７】
回転体２と固定体３との径方向の間には、シール装置である車外側シール６及び車体側シール７がそれぞれ設けられている。車外側シール６及び車体側シール７は、それぞれ転がり軸受装置１の外部の空間から転動体４への小石や泥水等の異物の侵入をシールする役割を果たしている。
【００２８】
車外側シール６は、固定体３の軸方向の車外側の端部に固定された略Ｌ字形状の芯金６１と、芯金６１に固定されるとともに、回転体２と摺接する弾性シール体６２とにより構成されている。そして、車体側シール７は、固定体３の軸方向の車体側の端部に固定された略Ｌ字形状の固定側芯金７１と、内輪２４に固定された略Ｌ字形状の回転側芯金７２と、固定側芯金７１に固定されるとともに、回転側芯金７２と摺接する弾性シール体７３とにより構成されている。
【００２９】
次に、図２〜図４を参照して、回転体２の構造の詳細について説明する。
図２に示すように、回転体２の円筒部２１及び取付部２２の基部２２１には、基部２２１から軸方向の車体側に向かう有底の穴の内部空間である中空部２５が設けられている。また、回転体２の軸方向の車体側の端部には、軸方向の車外側に向かう有底の穴である穴部２７が設けられている。そして、中空部２５の底部２１ｆと穴部２７の底部２７ａとによって、中間部である隔壁部２８が形成されている。即ち、中空部２５は、基部２２１の軸方向の車外側の端部から隔壁部２８まで軸方向に延び、隔壁部２８にて閉塞する空間である。ここで、隔壁部２８が形成されることにより、円筒部の軸方向に沿って貫通孔を設けた場合（即ち、隔壁部が形成されていない場合）と比較して、円筒部２１の剛性を向上させることができる。
【００３０】
また、中空部２５は、基部２２１、及び円筒部２１の軸方向の車外側によって形成される車輪側空間２５１と、車輪側空間２５１と連続するとともに、車輪側空間２５１より軸方向の車体側に形成される車体側空間２５２と、車輪側空間２５１と連続するとともに、車輪側空間２５１より軸方向の車外側に形成される開口部２５３とにより構成されている。
【００３１】
中空部２５の車輪側空間２５１の穴径を規定する、車輪側空間２５１を構成する円筒部２１の内周面２１ｃの内径（以下、「車輪側空間２５１の穴径Ｒ１」という。）は、軸方向に沿って等しくなるように形成されている。
【００３２】
また、車輪側空間２５１を構成する内周面２１ｃの軸方向の車外側の端部には、開口部２５３を構成する面取り部２１ｄが設けられている。面取り部２１ｄは、フランジ面２６と内周面２１ｃとが連結するとともに、内周面２１ｃの軸方向の車外側の端部から軸方向の車外側に向かうにしたがい拡径するように設けられている。即ち、開口部２５３は、フランジ面２６上に設けられている。
【００３３】
また、内周面２１ｃより軸方向の車体側の端部には、車体側空間２５２を構成する縮径部２１ｅが設けられている。縮径部２１ｅは、内周面２１ｃから底部２１ｆに向かい内径が縮径するように設けられている。即ち、車体側空間２５２は、軸方向の車体側に向かい、車体側空間２５２を径方向に沿った平面にて切った断面積が小さくなる形状にて構成されている。
【００３４】
また、中空部２５の底部２１ｆの軸方向の位置は、内輪２４の車体側軌道溝２４ａの軸方向の位置と略等しい。即ち、隔壁部２８の軸方向の位置は、内輪２４の車体側軌道溝２４ａの軸方向の位置と略等しい。したがって、隔壁部２８により、円筒部２１における内輪２４の車体側軌道溝２４ａの部位の剛性を向上させるとともに、車体側軌道溝２４ａの変形を抑制することができる。
【００３５】
また、車輪側空間２５１の穴径Ｒ１は、円筒部２１における内輪２４が取り付けられる外周溝２１ｇの外周面の外径（以下、「軸径Ｒ２」という。）より小さい。特に、中空部２５の穴径Ｒ１は、軸径Ｒ２の約１／２以下が望ましい。車輪側空間２５１の穴径Ｒ１が、軸径Ｒ２の約１／２以下であることにより、円筒部２１の剛性の低下をより効果的に抑制することが可能となることが本願発明者の実施した試験等により確認されている。なお、本実施形態の車輪側空間２５１の穴径Ｒ１は、軸径Ｒ２の１／２である。
【００３６】
また、回転体２には、インロー部２３と中空部２５との径方向の間に、軸方向（即ち、中心軸）に対して垂直な平面となるフランジ面２６が設けられている。このフランジ面２６は、取付部２２の車外側の面である外側面２２ａより軸方向の車外側に設けられている。
【００３７】
図３及び図４に示すように、取付部２２の突出部２２２には、取付部２２の周方向に離間した複数個の取付穴２２ｂを有する固定部２２ｃと、転がり軸受装置１の周方向（以下、単に「周方向」という。）において、隣り合う固定部２２ｃを互いに連結する薄肉部２２ｄとが設けられる。また、薄肉部２２ｄの軸方向の厚さＴ２は、固定部２２ｃの軸方向の厚さＴ１より薄い（図２参照）。
【００３８】
薄肉部２２ｄには、取付部２２の軸方向の車外側に向かい径方向の外側に傾斜する傾斜面２２ｅと、傾斜面２２ｅと連続するとともに、径方向において、外側に向かい延設する略円弧形状の平面部２２ｆ（図３参照）とが設けられている。平面部２２ｆは、軸方向（即ち、中心軸）に対して垂直な方向に延設されている。
【００３９】
また、図３に示す固定部２２ｃの幅Ｗ１は、固定部２２ｃの径方向の内側から径方向の外側に向かい小さくなるように形成されている。この構成により、突出部２２２において、薄肉部２２ｄが占める割合を大きくなる。そして、軸方向において、固定部２２ｃの取付穴２２ｂが設けられる第１固定部２２ｇの厚さＴ３（図２参照）は、固定部２２ｃにおける第１固定部２２ｇより径方向の内側の部位である第２固定部２２ｈの厚さＴ４（図２参照）と比較して、薄く形成されている。
【００４０】
次に、図２〜図７を参照して、本実施形態の転がり軸受装置と従来の転がり軸受装置との重量及び剛性の相違について説明する。
図５に示すように、回転体１０１には、従来の転がり軸受装置１００において、回転体１０１の取付部１０５から軸方向の車外側に向けて延設されるとともに、車輪のホイールと嵌合するインロー部１１０が設けられている。そして、中空部１０６とインロー部１１０との径方向の間には、軸方向（即ち、中心軸）に対して垂直な平面であるフランジ面１１１が形成されている。このフランジ面１１１は、取付部１０５の軸方向の車外側の面１０５ａより軸方向の車体側に設けられている。
【００４１】
また、図６及び図７に示すように、取付部１０５には、周方向に一定の距離を介して設けられている固定部１１２と、周方向において、隣り合う固定部１１２の間に形成されているとともに、隣り合う固定部１１２を連結する連結部１１３とが設けられている。そして、各固定部１１２には、取付穴１１４が設けられている。
【００４２】
ここで、本実施形態の回転体２と、従来構造の回転体１０１との重量及び剛性を比較すると、本実施形態の回転体２の重量と従来構造の回転体１０１の重量とは略等しくなるが、本実施形態の回転体２の剛性が、従来構造の回転体１０１の剛性より、約２０％向上する結果が得られた。なお、本実施形態の回転体２と従来構造の回転体１０１との比較には、有限要素法の解析（ＦＥＭ解析）を用いた。
【００４３】
まず、本実施形態の回転体２の重量と従来構造の回転体１０１との重量が略等しくなる理由について説明する。
図５〜図７に示すように、従来構造の回転体１０１の取付部１０５の連結部１１３は、取付部１０５の軸方向の車外側に向かい径方向の外側に向かい厚さＴＤ１が薄くなるように設けられている。しかし、中空部１０６が設けられることにより、円筒部１０４の剛性が低くなるため、回転体１０１の剛性を必要分確保するためには、取付部１０５の剛性を向上させる必要がある。その結果、固定部１１２の軸方向の厚さＴＤ２に対して、連結部１１３の軸方向の厚さＴＤ１を大幅に薄くすることができない。
【００４４】
その上、取付部１０５の周方向において、取付部１０５の固定部１１２の幅ＷＤ１は、径方向に沿って一定となるように形成されている。したがって、取付部１０５に対して、固定部１１２及び連結部１１３が寄与する重量の低減の効果は小さい。
【００４５】
一方、図２〜図４に示すように、本実施形態の回転体２の取付部２２は、固定部２２ｃの厚さＴ１と比較して、大幅に薄い厚さＴ２を有する薄肉部２２ｄが形成されている。
その上、取付部２２の固定部２２ｃの幅Ｗ１は、取付部２２の径方向において、円筒部２１から外側に向かい小さくなる。即ち、従来構造の取付部１０５に対する連結部１１３の割合に対して、本実施形態の取付部２２に対する薄肉部２２ｄの割合が大きくなる。
【００４６】
したがって、薄肉部２２ｄの厚さＴ２は、連結部１１３の厚さＴＤ２よりも薄く形成されること、及び取付部２２に対する薄肉部２２ｄの割合が、取付部１０５に対する連結部１１３の割合よりも大きいことにより、従来構造の取付部１０５と比較して、本実施形態の取付部２２の重量を大幅に低減させることができる。
【００４７】
また、図５に示すように、従来構造の取付部１０５の固定部１１２の軸方向の厚さＴＤ１は、取付部１０５の径方向に沿って等しい。一方、図２に示すように、本実施形態の取付部２２の固定部２２ｃは、第２固定部２２ｈの厚さＴ４より薄い厚さＴ３を有する第１固定部２２ｇが形成されている。したがって、取付部２２に第１固定部２２ｇが形成されているため、従来構造の取付部１０５と比較して、本実施形態の取付部２２の重量をさらに低減させることができる。
【００４８】
また、図２に示すように、本実施形態の回転体２の中空部２５の穴形状は、車輪側空間２５１の穴径Ｒ１が軸方向に沿って一定となる略円筒形状であるため、図５に示す従来構造の回転体１０１の軸方向の車外側に拡径する穴形状である中空部１０６と比較して、軽量化の効果は小さい。その上、フランジ面２６の軸方向の位置が取付部２２の突出部２２２の外側面２２ａの軸方向の位置より軸方向の車外側に配置されるため、従来の転がり軸受装置１００と比較して、重量が若干増加する。
【００４９】
本実施形態の回転体２は、従来構造の回転体１０１の取付部１０５と比較して、軽量化した取付部２２を有するとともに、従来構造の回転体１０１の中空部１０６と比較して、軽量化の効果の低い中空部２５及びフランジ面２６を有する。したがって、従来構造の取付部１０５に対する本実施形態の取付部２２の重量の低減量と、本実施形態の中空部２５及びフランジ面２６に対する従来の転がり軸受装置１００の中空部１０６及びフランジ面１１１の重量の低減量とが略等しいため、本実施形態の回転体２の重量と従来構造の回転体１０１の重量とは略等しくなる。
【００５０】
次に、本実施形態の回転体２の剛性が、従来構造の回転体１０１の剛性に対して向上する理由について説明する。
図２に示すように、本実施形態の回転体２のフランジ面２６は、回転体２の取付部２２の軸方向の車外側の面である外側面２２ａより軸方向の車外側に設けられるため、フランジ面１１１が取付部１０５の軸方向の車外側の面である外側面１０５ａより軸方向の車体側に設けられる従来の転がり軸受装置１００の回転体１０１の円筒部１０４と比較して、取付部２２に対する円筒部２１の剛性は高くなる。即ち、円筒部２１が、取付部２２に対して、傾くことを抑制することができる。したがって、円筒部２１の傾きによって生じる回転体２の車外側軌道溝２１ａ及び内輪２４の車体側軌道溝２４ａの変形に伴う転動体４と車外側軌道溝２１ａ及び車体側軌道溝２４ａとの間において、間隙が形成される部位及び圧接させる部位が形成されることを抑制することができる。
【００５１】
また、本実施形態の回転体２は、中空部２５の車輪側空間２５１の穴径Ｒ１が軸方向に沿って一定に形成されている。即ち、取付部２２の突出部２２２の軸方向の位置と略同位置となる中空部２５の車輪側空間２５１を構成する内周面２１ｃと、円筒部２１及び突出部２２２の境界部Ｐ１とを径方向に結んだ距離Ｄ１によって規定される円筒部２１の肉厚は、円筒部２１の外周面の他の部位（即ち、円筒部２１において、境界部Ｐ１より軸方向の車体側となる外周面）と内周面２１ｃとを径方向に結んだ距離Ｄ２によって規定される円筒部２１の肉厚より大きく形成されている。したがって、円筒部２１の取付部２２に対する剛性をさらに向上させることができる。ここで、「境界部Ｐ１」は、車外側シール６の弾性シール体６２（図１参照）が摺接する円筒部２１の曲面２１ｈの径方向の外縁をいう。
【００５２】
一方、図５に示すように、従来構造の回転体１０１は、軸方向において、取付部１０５と同位置の中空部１０６の内径ＲＤ１が最大径となるため、中空部１０６の内周面１０６ｂと、円筒部１０４及び取付部１０５の境界部ＰＤ１とを径方向に結んだ距離ＴＲ１によって規定される円筒部１０４の肉厚は、本実施形態の距離Ｄ１と比較して、小さくなる。したがって、従来構造の回転体１０１の円筒部１０４の剛性は、本実施形態の回転体２の円筒部２１の剛性よりも低くなる。
【００５３】
したがって、取付部２２に対する円筒部２１の剛性に対して大きく寄与する距離Ｄ１によって規定される円筒部２１の肉厚を大きくし、取付部２２に対する円筒部２１の剛性に対して寄与が小さい取付部２２の突出部２２２に薄肉部２２ｄを設けることにより、転がり軸受装置１の回転体２は、図５に示す従来の転がり軸受装置１００の回転体１０１と比較して、回転体の重量を略等しくしつつも、剛性を向上させることができる。
【００５４】
本実施形態の転がり軸受装置１では、以下の効果を奏することができる。
（１）本実施形態の転がり軸受装置１では、取付部２２の突出部２２２の軸方向の位置と略同位置の中空部２５の車輪側空間２５１を構成する内周面２１ｃの内径が、軸方向に沿って一定である構成とする。この構成により、回転体２の円筒部２１の外周面の形状を変更することなく、内周面２１ｃと取付部２２と円筒部２１の外周面との境界部Ｐ１を径方向に結んだ距離Ｄ１によって規定される円筒部２１の肉厚を、円筒部２１の他の部位の外周面と中空部２５を構成する内周面２１ｃとを径方向に結んだ距離Ｄ２によって規定される円筒部２１の肉厚より大きくすることができる。したがって、取付部２２に対する円筒部２１の剛性を向上させることができる。その結果、円筒部２１の変形に伴い、円筒部２１と転動体４とが圧接することを抑制することができる。即ち、転動体４の表面及び転動体４と接触する円筒部２１の車外側軌道溝２１ａの表面が損傷することを抑制するとともに、転がり軸受装置１の寿命の低下を抑制することができる。
【００５５】
また、本実施形態の転がり軸受装置１では、中空部２５が設けられることにより、中空部２５が設けられない転がり軸受装置の重量と比較して、図５に示す従来の転がり軸受装置１００に対する転がり軸受装置１の重量の増加を抑制することができる。
【００５６】
したがって、本実施形態の転がり軸受装置１は、図５に示す従来の転がり軸受装置１００の回転体１０１と比較して、回転体２の重量の増加を抑制すること、及び回転体２の剛性を向上させることができる。その結果、回転体２の軽量化を図りつつも、回転体２の大きな変形を抑制することができる。
【００５７】
（２）本実施形態の転がり軸受装置１では、フランジ面２６は、取付部２２の外側面２２ａより軸方向の車外側に設けられている構成とする。この構成によれば、図５に示す従来の転がり軸受装置１００の回転体１０１と比較して、取付部２２に対する円筒部２１の剛性を高くすることができる。
【００５８】
（３）本実施形態の転がり軸受装置１では、回転体２の取付部２２には、取付部２２の周方向に離間した取付穴２２ｂを有する固定部２２ｃと、取付部２２の周方向において、隣り合う固定部２２ｃの間には、固定部２２ｃの軸方向の厚さＴ１より薄い厚さＴ２を有する薄肉部２２ｄが設けられている構成とする。この構成によれば、薄肉部２２ｄが設けられるため、図５に示す従来構造の転がり軸受装置１００の回転体１０１と比較して、回転体２の重量の増加を抑制することができる。その結果、図１０に示す従来構造と比較して、転がり軸受装置１の重量の増加を抑制することができる。
【００５９】
（４）本実施形態の転がり軸受装置１では、中空部２５を構成する円筒部２１の内周面２１ｃの内径である車輪側空間２５１の穴径Ｒ１は、回転体２の円筒部２１における内輪２４が取り付けられる部位である外周溝２１ｇの外周面の外径Ｒ２より小さい構成とする。この構成により、円筒部２１の軸方向において、外周溝２１ｇまで中空部２５を形成することができる。したがって、図５に示す従来構造の転がり軸受装置１００の回転体１０１に設けられた中空部１０６と比較して、円筒部２１の軸方向において、中空部２５を長く形成することができる。その結果、従来構造の回転体１０１に対して、回転体２の重量の増加を抑制することができる。
【００６０】
（第２の実施形態）
次に、図８を参照して、本発明の車両用軸受装置について、自動車等の車両の車体に取り付けられて、車輪と共に回転する転がり軸受装置として具体化した第２の実施形態を説明する。なお、本実施形態に係る転がり軸受装置は、第１の実施形態の転がり軸受装置と比較して、回転体の取付部が変更するのみであるために、取付部のみの説明を行い、他の部位の説明は省略する。また、図８において、第１の実施形態の回転体と同一部位には、同一の符号を付す。
【００６１】
図８に示すように、回転体２の取付部２２は、取付部２２の周方向に離間した複数の固定部２２ｃが設けられている。そして、周方向において、隣り合う固定部２２ｃの間には、切欠部２２ｋが設けられている。即ち、本実施形態の回転体２は、図３に示す第１の実施形態の回転体２の薄肉部２２ｄがなくなった形状である。
【００６２】
本実施形態の転がり軸受装置では、第１の実施形態の転がり軸受装置１の効果（１）、（２）、及び（４）と同様の効果に加え、以下の効果を奏することができる。
（５）本実施形態の転がり軸受装置１では、回転体２の取付部２２に切欠部２２ｋが設けられている構成とする。この構成によれば、第１の実施形態の転がり軸受装置１に設けられていた薄肉部２２ｄがなくなった形状であるため、第１の実施形態の回転体２より、回転体２の重量を低減することができる。したがって、図５に示す従来の転がり軸受装置１００の回転体１０１と比較して、回転体２の重量の増加をさらに抑制すること、もしくは、回転体２の重量の低減をすることができる。
【００６３】
（第３の実施形態）
次に、図９を参照して、本発明の車両用軸受装置について、自動車等の車両の車体に取り付けられて、車輪と共に回転する転がり軸受装置として具体化した第３の実施形態を説明する。なお、本実施形態に係る転がり軸受装置は、第１の実施形態の転がり軸受装置と比較して、回転体の中空部の形状が変更するのみであるために、中空部のみの説明を行い、他の部位の説明は省略する。また、図９において、第１の実施形態の回転体と同一部位には、同一の符号を付す。
【００６４】
図９に示すように、回転体２の円筒部２１に設けられた中空部２５は、車輪側空間２５１の穴径Ｒ１が、フランジ面２６から軸方向の車体側に向かい拡径するように設けられている。即ち、取付部２２に対する円筒部２１の剛性に必要な円筒部２１の軸方向の車外側の距離Ｄ１にて規定される肉厚を残すことができるとともに、取付部２２に対する円筒部２１の剛性に影響の少ない円筒部２１の軸方向の車体側の肉厚Ｄ３を薄くなる。したがって、円筒部２１の剛性を維持しつつも、中空部２５による回転体２の重量の低減の効果を向上させることができる。
【００６５】
本実施形態の転がり軸受装置では、第１の実施形態の転がり軸受装置１の効果（２）〜（４）と同様の効果に加え、以下の効果を得ることができる。
（６）本実施形態の転がり軸受装置１では、取付部２２の突出部２２２の軸方向の位置と略同位置の中空部２５の車輪側空間２５１の穴径Ｒ１が、軸方向の車外側に向かうにしたがい小さくなる構成とする。この構成により、回転体２の円筒部２１の外周面の形状を変更することなく、内周面２１ｃと取付部２２と円筒部２１の外周面との境界部Ｐ１を径方向に結んだ距離Ｄ１によって規定される円筒部２１の肉厚を、円筒部２１の他の部位の外周面と中空部２５を構成する内周面２１ｃとを径方向に結んだ距離Ｄ２によって規定される円筒部２１の肉厚より大きくすることができる。したがって、取付部２２に対する円筒部２１の剛性を向上させることができる。その結果、円筒部２１の変形に伴い、円筒部２１と転動体４とが圧接することを抑制することができる。即ち、転動体４の表面及び転動体４と接触する円筒部２１の車外側軌道溝２１ａの表面が損傷することを抑制するとともに、転がり軸受装置１の寿命の低下を抑制することができる。
【００６６】
また、本実施形態の転がり軸受装置１では、中空部２５が設けられることにより、中空部２５が設けられない転がり軸受装置の重量と比較して、図５に示す従来の転がり軸受装置１００に対する転がり軸受装置１の重量の増加を抑制することができる。
【００６７】
したがって、本実施形態の転がり軸受装置１は、図５に示す従来の転がり軸受装置１００の回転体１０１と比較して、回転体２の重量の増加を抑制すること、及び回転体２の剛性を向上させることができる。その結果、回転体２の軽量化を図りつつも、回転体２の大きな変形を抑制することができる。
【００６８】
（その他の実施形態）
本発明の転がり軸受装置は、以下の変形も可能である。
・第１〜第３の実施形態の転がり軸受装置１では、転動体４に球状の鋼球を用いたが、本発明は、転動体４の形状に限定されることはない。例えば、転動体を鋼球に代えて、円筒形状、もしくは円錐形状のころを用いてもよい。
【００６９】
・第１〜第３の実施形態の転がり軸受装置１では、回転体２の取付部２２の固定部２２ｃが５個設けられたが、本発明は、取付部２２の固定部２２ｃの個数に限定されることはない。例えば、固定部２２ｃの数は、４個以下でも、６個以上であってもよい。
【００７０】
・第１〜第３の実施形態の転がり軸受装置１では、回転体２の薄肉部２２ｄが、軸方向の車外側に向かい径方向の外側に傾斜する傾斜面２２ｅを有していたが、本発明は、傾斜面２２ｅの形状に限定されることはない。例えば、傾斜面２２ｅの代わりに、軸方向に沿って伸びる平面であってもよい。また、傾斜面２２ｅの代わりに、軸方向の車外側に向かい径方向の内側に傾斜する傾斜面であってもよい。
【００７１】
次に、以上の実施形態から把握できる技術的思想について、以下に記載する。
（イ）請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の車両用軸受装置において、軸方向において、前記突起部と略同位置の、前記車輪側空間を構成する内径は、前記回転体における前記内輪が固定される部位の外周面の外径の略１／２以下であることを特徴とする車両用軸受装置。
【００７２】
この構成によれば、突出部の軸方向の位置と略同位置において、車輪側空間を構成する内径が、内輪が固定される部位の外周面の外径の略１／２以下であることにより、車輪取付部に対する軸体の剛性を向上させることができる。したがって、回転体の剛性が向上するために、回転体の大きな変形を抑制することができる。
【符号の説明】
【００７３】
１…転がり軸受装置（車両用軸受装置）、２…回転体、２１…円筒部、２１ａ…車外側軌道溝（軌道溝）、２１ｂ…端部、２１ｃ…内周面、２１ｄ…面取り部、２１ｅ…縮径部、２１ｆ…底部、２１ｇ…第１外周面（外周面）、２１ｈ…曲面、２２…取付部、２２ａ…外側面、２２ｂ…取付穴、２２ｃ…固定部、２２ｄ…薄肉部、２２ｅ…傾斜面、２２ｆ…平面部、２２ｇ…第１固定部、２２ｈ…第２固定部、２２１…基部、２２２…突起部、２３…インロー部、２４…内輪（回転体）、２４ａ…車体側軌道溝（軌道溝）、２５…中空部、２５１…車輪側空間、２５２…車体側空間、２５３…開口部、２６…フランジ面、２７…穴部、２７ａ…底部、２８…隔壁部、３…固定体、３１…円筒部、３１ａ…車外側軌道溝（軌道溝）、３１ｂ…車体側軌道溝（軌道溝）、３１ｃ…嵌合部、３２…フランジ部、３２ａ…固定孔、４…転動体、５…保持器、６…車外側シール、６１…固定側芯金、６２…弾性シール体、７…車体側シール、７１…固定側芯金、７２…回転側芯金、７３…弾性シール体。
【図１】
2011031670.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2011031670.tif 000007
【図６】
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【図７】
2011031670.tif 000009
【図８】
2011031670.tif 000010
【図９】
2011031670.tif 000011
【図１０】
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