(57)【要約】【課題】高負荷容量化を図って軸受の長寿命化を達成すると共に、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】内方部材１と外方部材２の両転走面間に保持器７、８を介して転動自在に収容された４列のボール列を備え、背面合せタイプの４列アンギュラ玉軸受で構成された車輪用軸受装置において、４列のボール３ａ、３ｂ、３ａ、３ｂ列のうち軸受中心ＣＬに対して外側のボール列３ａのピッチ円直径ＤＰａが内側のボール列３ｂのピッチ円直径ＤＰｂよりも大径に設定されると共に、外側のボール３ａ列のボール径Ｄａが内側のボール３ｂ列のボール径Ｄｂよりも大径に設定され、当該外側のボール３ａ列のボールピッチ間の中央に内側のボール３ｂ列のボール３ｂが配置され、ボール列間ピッチＰがそれぞれのボールの半径の和よりも小さく（Ｐ≦（Ｄａ＋Ｄｂ）／２）設定されている。【選択図】図１
2011106600.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周に４列の外側転走面が一体に形成された外方部材と、
車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一端部に有し、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た少なくとも一つの内輪からなり、外周に前記４列の外側転走面に対向する４列の内側転走面が形成された内方部材と、
この内方部材と前記外方部材の両転走面間に保持器を介して転動自在に収容された４列のボール列とを備え、背面合せタイプの４列アンギュラ玉軸受で構成された車輪用軸受装置において、
前記４列のボール列のうち軸受中心に対して外側のボール列のピッチ円直径が内側のボール列のピッチ円直径よりも大径に設定されると共に、前記外側のボール列のボール径が前記内側のボール列のボール径よりも大径に設定され、当該外側のボール列のボールピッチ間に前記内側のボール列のボールが配置され、前記外側ボール列と内側ボール列の列間ピッチがそれぞれのボールの半径の和よりも小さく設定されていることを特徴とする車輪用軸受装置。
【請求項２】
前記外側のボール列のボールピッチ間の中央に前記内側のボール列のボールが配置されている請求項１に記載の車輪用軸受装置。
【請求項３】
前記外側のボール列と内側のボール列のピッチ円直径をそれぞれＤＰａ、ＤＰｂ、ボール径をＤａ、Ｄｂ、接触角をαａ、αｂとした時、（ＤＰａ−Ｄａ×ｃｏｓαａ）／ＤＰａ＝（ＤＰｂ−Ｄｂ×ｃｏｓαｂ）／ＤＰｂとなるように設定されている請求項１または２に記載の車輪用軸受装置。
【請求項４】
前記接触角αａ、αｂが同一（αａ＝αｂ）に設定されている請求項３に記載の車輪用軸受装置。
【請求項５】
前記外方部材における前記外側のボール列の肩径が、前記内側のボール列の外接円径よりも大径に設定されている請求項１乃至４いずれかに記載の車輪用軸受装置。
【請求項６】
前記内方部材における前記内側のボール列の肩径が、前記外側のボール列の内接円径よりも小径に設定されている請求項１乃至５いずれかに記載の車輪用軸受装置。
【請求項７】
前記保持器が熱可塑性の合成樹脂から射出成形によって形成され、繊維状強化材が添加されている請求項１に記載の車輪用軸受装置。
【請求項８】
前記保持器が各列一体の冠型で構成され、前記ボールを保持するポケットのすきまが０．３０〜０．６０ｍｍの範囲に設定されている請求項７に記載の車輪用軸受装置。
【請求項９】
前記４列のボール列のうちアウター側の複列のボール列のピッチ円直径がインナー側の複列のボール列のピッチ円直径よりも大径に設定されている請求項１乃至８いずれかに記載の車輪用軸受装置。
【請求項１０】
前記ハブ輪の外周に前記４列の外側転走面のうちアウター側の複列の外側転走面に対向する複列の内側転走面が直接形成され、当該複列の内側転走面をはじめ、前記車輪取付フランジのインナー側の基部から前記小径段部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請求項１乃至９いずれか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、軽量・コンパクトを図ると共に、剛性を高くして軸受の長寿命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。
【０００４】
こうした車輪用軸受装置では、車両重量を支える機能が求められるが、例えば、ピックアップトラックやＳＵＶ（Ｓｐｏｒｔ  Ｕｔｉｌｉｔｙ  Ｖｅｈｉｃｌｅ  スポーツユーティリティビークル）等の大型車両では、より大きな車両重量が軸受に負荷されるため、軸受自体を高負荷容量化する必要がある。この場合、一般的には、転動体にボールを使用するのではなく円錐ころを使用した複列円錐ころ軸受が採用されているが、複列円錐ころ軸受は軸受すきまの設定や取付け誤差等のミスアライメントが発生した時、また、モーメント荷重に対して円錐ころと転走面との間に発生するエッジロード対策等、取扱いが難しいだけでなく、近年、燃費向上の観点からも回転トルクが大きくなるのが致命的に不利となる。こうした課題を解決し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４列の外側転走面５１ａ、５１ｂ、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、外周にこの車輪取付フランジ５３から軸方向に延びる小径段部５２ａが形成されたハブ輪５２、およびこのハブ輪５２の小径段部５２ａに外嵌され、４列の外側転走面５１ａ、５１ｂ、５１ａ、５１ｂに対向する複列の内側転走面５４ａ、５４ｂが形成された一対の内輪５４、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４列のボール５６ａ、５６ｂ、５６ａ、５６ｂと、これらのボール５６ａ、５６ｂ、５６ａ、５６ｂを転動自在に保持する保持器５７、５８とを備えた４列のアンギュラ玉軸受で構成されている。
【０００６】
一対の内輪５４、５４は、ハブ輪５２の小径段部５２ａの端部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部５２ｂ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５９、６０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、２列の軸受列が第１のピッチ円直径ＴＫ１、ＴＫ４を持ち、他の２列の軸受列が第１のピッチ円直径ＴＫ１、ＴＫ４と異なる第２のピッチ円直径ＴＫ２、ＴＫ３を持ち、それぞれ同じピッチ円直径を持つ軸受列が、軸受の軸方向に対して直角な面ＭＥに関して対称に設けられている。これにより、軸受を高負荷容量化することができ、より大きな車両重量が軸受に負荷されても、所望の軸受寿命を確保することができる（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】特表２００９−５２５４４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
然しながら、こうした従来の車輪用軸受装置において、軸受を高負荷容量化することができるものの、軸受列を４列化することによって軸方向に幅広となり、装置の軽量・コンパクト化が阻害されるという課題があった。
【００１０】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、高負荷容量化を図って軸受の長寿命化を達成すると共に、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４列の外側転走面が一体に形成された外方部材と、車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一端部に有し、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た少なくとも一つの内輪からなり、外周に前記４列の外側転走面に対向する４列の内側転走面が形成された内方部材と、この内方部材と前記外方部材の両転走面間に保持器を介して転動自在に収容された４列のボール列とを備え、背面合せタイプの４列アンギュラ玉軸受で構成された車輪用軸受装置において、前記４列のボール列のうち軸受中心に対して外側のボール列のピッチ円直径が内側のボール列のピッチ円直径よりも大径に設定されると共に、前記外側のボール列のボール径が前記内側のボール列のボール径よりも大径に設定され、当該外側のボール列のボールピッチ間に前記内側のボール列のボールが配置され、前記外側のボール列と内側のボール列の列間ピッチがそれぞれのボールの半径の和よりも小さく設定されている。
【００１２】
このように、内方部材と外方部材の両転走面間に保持器を介して転動自在に収容された４列のボール列を備え、背面合せタイプの４列アンギュラ玉軸受で構成された車輪用軸受装置において、４列のボール列のうち軸受中心に対して外側のボール列のピッチ円直径が内側のボール列のピッチ円直径よりも大径に設定されると共に、外側のボール列のボール径が内側のボール列のボール径よりも大径に設定され、当該外側のボール列のボールピッチ間に内側のボール列のボールが配置され、外側のボール列と内側のボール列の列間ピッチがそれぞれのボールの半径の和よりも小さく設定されているので、高負荷容量化を図って軸受の長寿命化を達成すると共に、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、前記外側のボール列のボールピッチ間の中央に前記内側のボール列のボールが配置されていれば、回転角速度のズレが生じてもボール同士の干渉を防止することができる。
【００１４】
また、請求項３に記載の発明のように、前記外側のボール列と内側のボール列のピッチ円直径をそれぞれＤＰａ、ＤＰｂ、ボール径をＤａ、Ｄｂ、接触角をαａ、αｂとした時、（ＤＰａ−Ｄａ×ｃｏｓαａ）／ＤＰａ＝（ＤＰｂ−Ｄｂ×ｃｏｓαｂ）／ＤＰｂとなるように設定されていれば、各列のボールの回転角速度が同一となり、スムーズな転動が得られる。
【００１５】
好ましくは、請求項４に記載の発明のように、前記接触角αａ、αｂが同一（αａ＝αｂ）に設定されていれば、回転角度ズレが生じても、より干渉しにくくなる。
【００１６】
また、請求項５に記載の発明のように、前記外方部材における前記外側のボール列の肩径が、前記内側のボール列の外接円径よりも大径に設定されていれば、軸受の組立性を容易にすることができる。
【００１７】
また、請求項６に記載の発明のように、前記内方部材における前記内側のボール列の肩径が、前記外側のボール列の内接円径よりも小径に設定されていれば、軸受の組立性を容易にすることができる。
【００１８】
また、請求項７に記載の発明のように、前記保持器が熱可塑性の合成樹脂から射出成形によって形成され、繊維状強化材が添加されていれば、強度・剛性が高くなり、回転角速度のズレが生じても損傷することなく長期間に亘って耐久性を向上させることができる。
【００１９】
好ましくは、請求項８に記載の発明のように、前記保持器が各列一体の冠型で構成され、前記ボールを保持するポケットのすきまが０．３０〜０．６０ｍｍの範囲に設定されていれば、回転角速度のズレが生じても損傷することなく一層耐久性を向上させることができる。
【００２０】
また、請求項９に記載の発明のように、前記４列のボール列のうちアウター側の複列のボール列のピッチ円直径がインナー側の複列のボール列のピッチ円直径よりも大径に設定されていれば、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。
【００２１】
また、請求項１０に記載の発明のように、前記ハブ輪の外周に前記４列の外側転走面のうちアウター側の複列の外側転走面に対向する複列の内側転走面が直接形成され、当該複列の内側転走面をはじめ、前記車輪取付フランジのインナー側の基部から前記小径段部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れば、車輪取付フランジ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、内輪の嵌合部となる小径段部の耐フレッティング性が向上する。
【発明の効果】
【００２２】
本発明に係る車輪用軸受装置は、内周に４列の外側転走面が一体に形成された外方部材と、車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一端部に有し、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た少なくとも一つの内輪からなり、外周に前記４列の外側転走面に対向する４列の内側転走面が形成された内方部材と、この内方部材と前記外方部材の両転走面間に保持器を介して転動自在に収容された４列のボール列とを備え、背面合せタイプの４列アンギュラ玉軸受で構成された車輪用軸受装置において、前記４列のボール列のうち軸受中心に対して外側のボール列のピッチ円直径が内側のボール列のピッチ円直径よりも大径に設定されると共に、前記外側のボール列のボール径が前記内側のボール列のボール径よりも大径に設定され、当該外側のボール列のボールピッチ間に前記内側のボール列のボールが配置され、前記外側ボール列と内側ボール列の列間ピッチがそれぞれのボールの半径の和よりも小さく設定されているので、高負荷容量化を図って軸受の長寿命化を達成すると共に、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】
【００２３】
【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の要部拡大図である。
【図３】図４のＩＩＩ矢視図である。
【図４】図１のＩＶ矢視図である。
【図５】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】
【００２４】
外周に懸架装置を構成するナックルに取り付けられるための車体取付フランジを一体に有し、内周に４列の外側転走面が一体に形成された外方部材と、車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一端部に有し、外周に前記４列の外側転走面のうちアウター側の複列の外側転走面に対向する複列の内側転走面と、これらの複列の内側転走面から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４列の外側転走面のうちインナー側の複列の外側転走面に対向する複列の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保持器を介して転動自在に収容された４列のボール列とを備え、背面合せタイプの４列アンギュラ玉軸受で構成された車輪用軸受装置において、前記４列のボール列のうち軸受中心に対して外側のボール列のピッチ円直径が内側のボール列のピッチ円直径よりも大径に設定されると共に、前記外側のボール列のボール外径が前記内側のボール列のボール外径よりも大径に設定され、当該外側のボール列のボールピッチ間の中央に前記内側のボール列のボールが配置され、前記ボール列間ピッチがそれぞれのボールの半径の和よりも小さく設定されている。
【実施例１】
【００２５】
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の要部拡大図、図３は、図４のＩＩＩ矢視図、図４は、図１のＩＶ矢視図である。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。
【００２６】
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２、および両部材１、２間に転動自在に収容された４列のボール３ａ、３ｂ、３ａ、３ｂ列とを備えている。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。
【００２７】
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）の複列の内側転走面４ａ、４ｂと、これらの複列の内側転走面４ａ、４ｂから軸方向に延びる小径段部４ｃ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。
【００２８】
内輪５は、外周に他方（インナー側）の複列の内側転走面５ａ、５ｂが形成され、ハブ輪４の小径段部４ｃに圧入されて背面合せタイプの４列アンギュラ玉軸受を構成すると共に、小径段部４ｃの端部を塑性変形させて形成した加締部４ｄによって内輪５が所定の軸受予圧が付与された状態で軸方向に固定されている。なお、内輪５およびボール３ａ、３ｂ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。
【００２９】
ハブ輪４はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼で形成され、内側転走面４ａ、４ｂ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４ｃ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４ｄは鍛造加工後の表面硬さの生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４ｃ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４ｄの塑性加工をスムーズに行うことができる。
【００３０】
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２ｃを一体に有し、内周にハブ輪４の複列の内側転走面４ａ、４ｂに対向するアウター側の複列の外側転走面２ａ、２ｂと、内輪５の複列の内側転走面５ａ、５ｂに対向するインナー側の複列の外側転走面２ａ、２ｂが一体に形成されている。これら両転走面間に４列のボール３ａ、３ｂ、３ａ、３ｂ列が収容され、保持器７、８によって転動自在に保持されている。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９、１０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。
【００３１】
外方部材２はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼で形成され、４列の外側転走面２ａ、２ｂ、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。なお、ここでは、従動輪側の第３世代構造を例示したが、これに限らず、第１世代や第２世代構造であっても良い。
【００３２】
ここで、本実施形態では、アウター側のボール３ａ、３ｂ列のうち軸受中心ＣＬに対して外側のボール３ａ列のピッチ円直径ＤＰｏａが内側のボール３ｂ列のピッチ円直径ＤＰｏｂよりも大径（ＤＰｏａ＞ＤＰｏｂ）に設定されると共に、インナー側のボール３ａ、３ｂ列のうち外側のボール３ａ列のピッチ円直径ＤＰｉａが内側のボール３ｂ列のピッチ円直径ＤＰｉｂよりも大径（ＤＰｉａ＞ＤＰｉｂ）に設定されている。また、ボール３ａの径Ｄａがボール３ｂの径Ｄｂよりも大径（Ｄａ＞Ｄｂ）に設定されている。そして、図２に示すように、それぞれの接触角をαａ、αｂとした時、アウター側のボール３ａ、３ｂ列の関係が、（ＤＰｏａ−Ｄａ×ｃｏｓαａ）／ＤＰｏａ＝（ＤＰｏｂ−Ｄｂ×ｃｏｓαｂ）／ＤＰｏｂとなるように設定されている。同様に、図示はしないが、インナー側のボール３ａ、３ｂ列の関係が、（ＤＰｉａ−Ｄａ×ｃｏｓαａ）／ＤＰｉａ＝（ＤＰｉｂ−Ｄｂ×ｃｏｓαｂ）／ＤＰｉｂとなるように設定されている。これにより、各列のボール３ａ、３ｂの回転角速度が同一となり、スムーズな転動が得られる。なお、回転角度ズレが生じても、より干渉しにくくなるように接触角αａ、αｂは同一（αａ＝αｂ）であるのが好ましい。
【００３３】
また、ボール３ａ列のボール個数Ｚａとボール３ｂ列のボール個数Ｚｂが同数（Ｚａ＝Ｚｂ）に設定され、図３に示すように、外側のボール３ａ列のボールピッチ間に内側のボール３ｂ列のボール３ｂが配置され、ボール列間ピッチＰがそれぞれのボール３ａ、３ｂの半径の和よりも小さく設定されている（Ｐ≦（Ｄａ＋Ｄｂ）／２）。これにより、高負荷容量化を図って軸受の長寿命化を達成すると共に、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。好ましくは、図４に示すように、外側のボール３ａ列のボールピッチ間の中央に内側のボール３ｂ列のボール３ｂが配置されていれば（θ１＝θ２）、回転角速度のズレが生じてもボール３ａ、３ｂ同士の干渉を防止することができる。
【００３４】
また、軸受の組立性を容易にするため、本実施形態では、図２に示すように、外方部材２においては、外側のボール３ａ列の肩径Ｄ１が、内側のボール３ｂ列の外接円径Ｄ２よりも大径（Ｄ１＞Ｄ２）に設定されると共に、ハブ輪４（内輪５）においては、内側のボール３ａ列の肩径ｄ１が、外側のボール３ｂ列の内接円径ｄ２よりも小径（ｄ１＜ｄ２）に設定されている。
【００３５】
また、保持器７、８はＰＡ（ポリアミド）６６からなる熱可塑性の合成樹脂から射出成形によって形成され、さらに、ＧＦ（ガラスファイバー）からなる繊維状強化材が１０〜５０ｗｔ％添加されている。これにより、強度・剛性が高くなり、回転角速度のズレが生じても損傷することなく長期間に亘って耐久性を向上させることができる。なお、保持器７、８はこのような材質以外に、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ＰＡ６・１２等の射出成形可能な合成樹脂を例示することができる。また、繊維状強化材としては、ＧＦに限らず、これ以外に、ＣＦ（炭素繊維）やアラミド繊維、ホウ素繊維等を例示することができる。
【００３６】
ここで、保持器７、８は一体の冠型で構成され、ボール３ａ、３ｂを保持するポケットのすきまが従来の一般的なスナップオンタイプのすきま０．１５〜０．３０ｍｍの２倍、すなわち、０．３０〜０．６０ｍｍの範囲に設定されている。これにより、回転角速度のズレが生じても損傷することなく一層耐久性を向上させることができる。
【実施例２】
【００３７】
図５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、この実施形態は前述した第１の実施形態と基本的にはアウター側のボール列とインナー側のボール列のそれぞれのピッチ円直径が異なるだけで、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。
【００３８】
この車輪用軸受装置は、内方部材１１と外方部材１２、および両部材１１、１２間に転動自在に収容された４列のボール１３ａ、１３ｂ、３ａ、３ｂ列とを備えている。内方部材１１は、ハブ輪１４と、このハブ輪１４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。
【００３９】
ハブ輪１４は、アウター側の端部に車輪取付フランジ６を一体に有し、外周に一方（アウター側）の複列の内側転走面１４ａ、１４ｂと、これらの複列の内側転走面１４ａ、１４ｂから軸方向に延びる小径段部４ｃが形成されている。このハブ輪１４はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼で形成され、内側転走面１４ａ、１４ｂ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４ｃ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。
【００４０】
外方部材１２は、外周に車体取付フランジ２ｃを一体に有し、内周にハブ輪１４の複列の内側転走面１４ａ、１４ｂに対向するアウター側の複列の外側転走面１２ａ、１２ｂと、内輪５の複列の内側転走面５ａ、５ｂに対向するインナー側の複列の外側転走面２ａ、２ｂが一体に形成されている。これら両転走面間に複列のボール１３ａ、１３ｂ、３ａ、３ｂ列が収容され、保持器１５、８によって転動自在に保持されている。この外方部材１２はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼で形成され、４列の外側転走面１２ａ、１２ｂ、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１２と内方部材１１との間に形成される環状空間の開口部にはシール１６、１０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。
【００４１】
本実施形態では、アウター側のボール１３ａ、１３ｂ列のうち軸受中心ＣＬに対して外側のボール１３ａ列のピッチ円直径ＤＰｏａが内側のボール１３ｂ列のピッチ円直径ＤＰｏｂよりも大径（ＤＰｏａ＞ＤＰｏｂ）に設定されると共に、インナー側のボール３ａ、３ｂ列のうち外側のボール３ａ列のピッチ円直径ＤＰｉａが内側のボール３ｂ列のピッチ円直径ＤＰｉｂよりも大径（ＤＰｉａ＞ＤＰｉｂ）に設定されている。また、ボール３ａの径Ｄａがボール３ｂの径Ｄｂよりも大径（Ｄａ＞Ｄｂ）に設定されている。
【００４２】
ここで、アウター側のボール１３ａ列のピッチ円直径ＤＰｏａがインナー側のボール３ａ列のピッチ円直径ＤＰｉａよりも大径（ＤＰｏａ＞ＤＰｉａ）に設定されると共に、アウター側のボール１３ｂ列のピッチ円直径ＤＰｏｂがインナー側のボール３ｂ列のピッチ円直径ＤＰｉｂよりも大径（ＤＰｏｂ＞ＤＰｉｂ）に設定されている。これにより、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。
【００４３】
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】
【００４４】
本発明に係る車輪用軸受装置は、駆動輪用、従動輪用に拘わらず、第１乃至第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】
【００４５】
１、１１  内方部材
２、１２  外方部材
２ａ、２ｂ、１２ａ、１２ｂ  外側転走面
２ｃ  車体取付フランジ
３ａ、３ｂ、１３ａ、１３ｂ  ボール
４、１４  ハブ輪
４ａ、４ｂ、５ａ、５ｂ  内側転走面
４ｃ  小径段部
４ｄ  加締部
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、８、１５  保持器
９、１６  アウター側のシール
１０  インナー側のシール
５１  外方部材
５１ａ、５１ｂ  外側転走面
５１ｃ  車体取付フランジ
５２  ハブ輪
５２ａ  小径段部
５２ｂ  加締部
５３  車輪取付フランジ
５４  内輪
５４ａ、５４ｂ  内側転走面
５５  内方部材
５６ａ、５６ｂ  ボール
５７、５８  保持器
５９、６０  シール
ＣＬ  軸受中心
ｄ１  ハブ輪（内輪）における内側のボール列の肩径
ｄ２  ハブ輪（内輪）における外側のボール列の内接円径
Ｄ１  外方部材における外側のボール列の肩径
Ｄ２  外方部材における内側のボール列の外接円径
Ｄａ  外側のボール列のボール径
Ｄｂ  内側のボール列のボール径
ＤＰｉａ、ＤＰｏａ  外側のボール列のピッチ円直径
ＤＰｉｂ、ＤＰｏｂ  内側のボール列のピッチ円直径
ＭＥ  軸受の縦方向に対して直角な面
Ｐ  ボール列間のボールピッチ
ＴＫ１、ＴＫ４  第１のピッチ円直径
ＴＫ２、ＴＫ３  第２のピッチ円直径
Ｚａ  外側のボール列のボール個数
Ｚｂ  内側のボール列のボール個数
αａ  外側のボール列の接触角
αｂ  外側のボール列の接触角
θ１、θ２  ボールの位相角
【図１】
2011106600.tif 000003
【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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