(57)【要約】【課題】ボール傷の発生を防止し、音響特性と寿命の向上を図った車輪用軸受装置を提供する。【解決手段】複列アンギュラ玉軸受で構成され、外方部材５の複列の外側転走面５ａ、５ａの溝底部近傍に溝底径よりも小径のカウンタ部１０が形成された車輪用軸受装置において、外方部材５の複列の外側転走面５ａ、５ａに高周波焼入れによって所定の硬化層１１が形成され、この硬化層１１の端縁が、カウンタ部１０の近傍で止まり、当該カウンタ部１０が未焼入れ部とされ、外側転走面５ａの表面硬さとの硬度差が３０ＨＲＣ以上に設定されているので、搬送中等に振動が加わった時、カウンタ部１０にボール４が繰り返し接触してもボール４に打ち傷が発生するのを防止し、音響特性と寿命の向上を図ることができる。【選択図】図２
2011106531.tif 000002
【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複列のボールとを備え、
前記外方部材の複列の外側転走面の溝底部近傍に溝底径よりも小径のカウンタ部が形成された車輪用軸受装置において、
前記外方部材の複列の外側転走面に高周波焼入れによって所定の硬化層が形成され、この硬化層の端縁が、前記カウンタ部の近傍で止まり、当該カウンタ部が未焼入れ部とされていることを特徴とする車輪用軸受装置。
【請求項２】
前記カウンタ部と外側転走面の表面硬さの硬度差が３０ＨＲＣ以上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３】
前記外側転走面の硬化層が、荷重負荷時に前記外側転走面とボールとの接触による接触楕円が及ぶ範囲に限定して形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】
前記硬化層が前記複列の外側転走面の間の内径部に亙って連続して形成されている請求項１乃至３いずれかに記載の車輪用軸受装置。
【請求項５】
前記ハブ輪が、外周に一方の内側転走面と、この内側転走面の溝底部近傍に溝底径よりも大径のカウンタ部が形成されると共に、前記内側転走面が高周波焼入れによって所定の硬化層が形成され、この硬化層の端縁が、前記カウンタ部の近傍で止まり、当該カウンタ部が未焼入れ部とされている請求項１に記載の車輪用軸受装置。
【請求項６】
前記内輪の内側転走面の溝底部近傍に溝底径よりも大径のカウンタ部が形成され、このカウンタ部の外径が、前記外方部材の外側転走面の溝底に前記ボールが収まった状態で、当該ボールの内接円径に対して所定のカチコミ代だけ大径に設定されると共に、前記外方部材のインナー側のカウンタ部が廃止され、前記外側転走面の溝底部から略ストレート状に端部内径が形成されている請求項１に記載の車輪用軸受装置。
【請求項７】
前記カウンタ部が、前記内側転走面から軸方向に延びる円筒状に形成され、その角部が円弧状に丸められ、滑らかに連続して形成されている請求項６に記載の車輪用軸受装置。
【請求項８】
前記カウンタ部が、所定の形状・寸法に成形された総型の研削砥石により前記内側転走面と同時に研削加工されている請求項６または７に記載の車輪用軸受装置。
【請求項９】
前記外方部材の外側転走面の溝底部近傍に前記カウンタ部が形成されておらず、溝底部から所定の距離だけ離れた位置に環状の凹所が形成されると共に、前記保持器の端部外周に環状の凸部が形成され、前記外方部材の凹所に係合されている請求項１に記載の車輪用軸受装置。
【請求項１０】
前記ハブ輪の外周に一方の内側転走面が形成され、この内側転走面の溝底部から所定の距離だけ離れた位置に環状の凹所が形成されると共に、前記外方部材の外側転走面の溝底部近傍に前記カウンタ部が形成されておらず、前記保持器の端部内周に環状の凸部が形成され、前記ハブ輪の凹所に係合されている請求項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、ボール打ち傷等の発生を防止し、音響特性と寿命の向上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（外輪）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、あるいは、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世代構造とに大別されている。
【０００４】
近年、こうした車輪用軸受装置において、耐久性の向上や低コスト化は無論のこと、騒音（ＮＯＩＳＥ）、振動（ＶＩＢＲＡＴＩＯＮ）、不快音（ＨＡＲＳＨＮＥＳＳ）、所謂ＮＶＨの向上に対する要望が強い。例えば、図１５に示すように、従来の車輪用軸受装置は、ハブ輪５１と内輪５２と外輪５３および複列のボール５４、５４とを備えている。ハブ輪５１は、その一端部に車輪（図示せず）を取り付けるための車輪取付フランジ５５を一体に有し、外周に車輪取付フランジ５５から内側転走面５１ａを介して軸方向に延びる小径段部５１ｂが形成されている。また、車輪取付フランジ５５の円周等配位置には車輪を固定するためのハブボルト５６が植設されている。
【０００５】
ハブ輪５１の小径段部５１ｂには、外周に内側転走面５２ａが形成された一対の内輪５２、５２が圧入されている。そして、ハブ輪５１の小径段部５１ｂの端部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部５１ｃにより、ハブ輪５１に対して一対の内輪５２、５２が軸方向へ抜けるのを防止している。
【０００６】
外輪５３は、懸架装置（図示せず）に取り付けるための車体取付フランジ５３ｂを一体に有し、内周に複列の外側転走面５３ａ、５３ａが形成されている。この複列の外側転走面５３ａ、５３ａと、これらに対向する内側転走面５１ａ、５２ａの間には複列のボール５４、５４が転動自在に収容されている。
【０００７】
ハブ輪５１は、炭素の含有量が０．４０〜０．８０重量％である炭素鋼製の素材に鍛造を施すことにより一体に形成され、クロスハッチングで示した部分、すなわち、車輪取付フランジ５５の基部から内側転走面５１ａおよび小径段部５１ｂに亙って高周波焼入れによって表面が硬化処理されている。なお、加締部５１ｃは、鍛造後の素材表面硬さのままの生としている。一方、内輪５２は、ＳＵＪ２等の高炭素クロム軸受鋼のような高炭素鋼製とし、芯部まで焼入れ硬化されている。
【０００８】
これにより、低コストで充分な耐久性を有する車輪用軸受装置が実現でき、予圧を適正値に維持し、しかも部品点数、部品加工、組立工数の削減によってコスト低減が図れる（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平１１−１２９７０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
この種の車輪用軸受装置では、軸受組立後にハブ輪５１をはじめ内輪５２および外輪５３の各転走面５１ａ、５２ａ、５３ａからボール５４が脱落しないよう、各転走面の溝底部近傍に溝底径よりも突出したカウンタ部が形成されている。然しながら、これらのカウンタ部は、搬送途中あるいは自動車メーカでの組立工程において、エッジでボール５４と接触することになる。特に、過度の振動等で衝撃荷重が発生した場合には、硬化されたカウンタ部に接触したボール５４に打ち傷が発生する恐れがある。また、軸受組立時、ボール５４がカウンタ部を通過することになるため、ボール５４に微小な擦り傷が生じることがある。こうしたボール５４の擦り傷によって、軸受の音響特性が低下するだけでなく、時には短寿命になる恐れがある。
【００１１】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、ボール傷の発生を防止し、音響特性と寿命の向上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】
【００１２】
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複列のボールとを備え、前記外方部材の複列の外側転走面の溝底部近傍に溝底径よりも小径のカウンタ部が形成された車輪用軸受装置において、前記外方部材の複列の外側転走面に高周波焼入れによって所定の硬化層が形成され、この硬化層の端縁が、前記カウンタ部の近傍で止まり、当該カウンタ部が未焼入れ部とされている。
【００１３】
このように、複列アンギュラ玉軸受で構成され、外方部材の複列の外側転走面の溝底部近傍に溝底径よりも小径のカウンタ部が形成された車輪用軸受装置において、外方部材の複列の外側転走面に高周波焼入れによって所定の硬化層が形成され、この硬化層の端縁が、カウンタ部の近傍で止まり、当該カウンタ部が未焼入れ部とされているので、搬送中等に振動が加わった時、このカウンタ部にボールが繰り返し接触してもボールに打ち傷が発生するのを防止し、音響特性と寿命の向上を図ることができる。
【００１４】
好ましくは、請求項２に記載の発明のように、前記カウンタ部と外側転走面の表面硬さの硬度差が３０ＨＲＣ以上に設定されていれば、カウンタ部にボールが繰り返し接触してもボールに打ち傷が発生するのを確実に防止することができる。
【００１５】
また、請求項３に記載の発明のように、前記外側転走面の硬化層が、荷重負荷時に前記外側転走面とボールとの接触による接触楕円が及ぶ範囲に限定して形成されていれば、ボールに打ち傷が発生するのを防止し、音響特性と寿命の向上を図ることができると共に、軸受寿命を確保しつつ、高周波焼入れの作業時間を短縮することができ、低コスト化を図ることができる。
【００１６】
また、請求項４に記載の発明のように、前記硬化層が前記複列の外側転走面の間の内径部に亙って連続して形成されていれば、ボールに打ち傷が発生するのを防止し、音響特性と寿命の向上を図ることができると共に、外方部材に過大なモーメント荷重が負荷された場合においも、充分な剛性を確保することができる。
【００１７】
また、請求項５に記載の発明のように、前記ハブ輪が、外周に一方の内側転走面と、この内側転走面の溝底部近傍に溝底径よりも大径のカウンタ部が形成されると共に、前記内側転走面が高周波焼入れによって所定の硬化層が形成され、この硬化層の端縁が、前記カウンタ部の近傍で止まり、当該カウンタ部が未焼入れ部とされていれば、外方部材の少なくともアウター側のカウンタ部を廃止し、外側転走面の溝底部から略ストレート状に端部内径を形成することができ、外方部材の軽量化を図ることができる。
【００１８】
また、請求項６に記載の発明のように、前記内輪の内側転走面の溝底部近傍に溝底径よりも大径のカウンタ部が形成され、このカウンタ部の外径が、前記外方部材の外側転走面の溝底に前記ボールが収まった状態で、当該ボールの内接円径に対して所定のカチコミ代だけ大径に設定されると共に、前記外方部材のインナー側のカウンタ部が廃止され、前記外側転走面の溝底部から略ストレート状に端部内径が形成されていれば、ボールに打ち傷が発生するのを防止することができる。
【００１９】
また、請求項７に記載の発明のように、前記カウンタ部が、前記内側転走面から軸方向に延びる円筒状に形成され、その角部が円弧状に丸められ、滑らかに連続して形成されていれば、組立時、内輪のカウンタ部をボールが通過してもボールに擦り傷が発生するのを抑制することができる。
【００２０】
好ましくは、請求項８に記載の発明のように、前記カウンタ部が、所定の形状・寸法に成形された総型の研削砥石により前記内側転走面と同時に研削加工されていれば、角のない滑らかなカウンタ部が形成でき、バリ等が発生するのを確実に防止することができると共に、カウンタ部のカチコミ代が所定の公差範囲になるよう、カウンタ部の外径を所定の規格値内に規制することができる、カウンタ部の形状・寸法を精度良く滑らかに連続して形成することができる。
【００２１】
また、請求項９に記載の発明のように、前記外方部材の外側転走面の溝底部近傍に前記カウンタ部が形成されておらず、溝底部から所定の距離だけ離れた位置に環状の凹所が形成されると共に、前記保持器の端部外周に環状の凸部が形成され、前記外方部材の凹所に係合されていれば、組立時にボールカセットが外側転走面から脱落するのを防止することができると共に、搬送中等に振動が加わった時でもボールに打ち傷が発生するのを防止し、音響特性と寿命の向上を図ることができる。
【００２２】
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一方の内側転走面が形成され、この内側転走面の溝底部から所定の距離だけ離れた位置に環状の凹所が形成されると共に、前記外方部材の外側転走面の溝底部近傍に前記カウンタ部が形成されておらず、前記保持器の端部内周に環状の凸部が形成され、前記ハブ輪の凹所に係合されていれば、組立時にボールカセットが内側転走面から脱落するのを防止することができると共に、搬送中等に振動が加わった時でもボールに打ち傷が発生するのを防止し、音響特性と寿命の向上を図ることができる。
【発明の効果】
【００２３】
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複列のボールとを備え、前記外方部材の複列の外側転走面の溝底部近傍に溝底径よりも小径のカウンタ部が形成された車輪用軸受装置において、前記外方部材の複列の外側転走面に高周波焼入れによって所定の硬化層が形成され、この硬化層の端縁が、前記カウンタ部の近傍で止まり、当該カウンタ部が未焼入れ部とされている。素材表面硬さ２８ＨＲＣ以下の未焼入れ部とされているので、搬送中等に振動が加わった時、このカウンタ部にボールが繰り返し接触してもボールに打ち傷が発生するのを防止し、音響特性と寿命の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【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】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４】図３の要部拡大図である。
【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】図５の要部拡大図である。
【図７】本発明に係る車輪用軸受装置の第４の実施形態を示す縦断面図である。
【図８】図７の要部拡大図である。
【図９】本発明に係る車輪用軸受装置の第５の実施形態を示す縦断面図である。
【図１０】図９の要部拡大図である。
【図１１】本発明に係る車輪用軸受装置の第６の実施形態を示す縦断面図である。
【図１２】図１１の要部拡大図である。
【図１３】本発明に係る車輪用軸受装置の第７の実施形態を示す縦断面図である。
【図１４】図１３の要部拡大図である。
【図１５】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】
【００２５】
外周に車体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延びる小径段部が形成されたハブ輪、およびこ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保持器を介して転動自在に収容された複列のボールとを備え、前記外方部材の複列の外側転走面の溝底部近傍に溝底径よりも小径のカウンタ部が形成された車輪用軸受装置において、前記外方部材の複列の外側転走面に高周波焼入れによって所定の硬化層が形成され、この硬化層の端縁が、前記カウンタ部の近傍で止まり、当該カウンタ部が未焼入れ部とされ、前記外側転走面の表面硬さとの硬度差が３０ＨＲＣ以上に設定されている。
【実施例１】
【００２６】
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。
【００２７】
この車輪用軸受装置は第３世代と呼称される駆動輪用であって、ハブ輪１と、このハブ輪１に圧入固定された内輪２とからなる内方部材３と、この内方部材３に複列のボール４、４を介して外挿された外方部材５とを主たる構成としている。
【００２８】
ハブ輪１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を有し、外周に一方（アウター側）の円弧状の内側転走面１ａと、この内側転走面１ａから軸方向に延びる円筒状の小径段部１ｂが形成され、内周にトルク伝達用のセレーション（またはスプライン）１ｃが形成されている。一方、内輪２は、外周に他方（インナー側）の円弧状の内側転走面２ａが形成され、ハブ輪１の小径段部１ｂに所定のシメシロを介して圧入されている。また、車輪取付フランジ６には車輪およびブレーキロータ（図示せず）を締結するハブボルト６ａが周方向等配に植設されている。
【００２９】
ハブ輪１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１ａ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１ｂ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。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すると共に、内輪２の嵌合部となる小径段部１ｂの耐フレッティング性が向上し、ハブ輪１の耐久性が向上する。また、内輪２およびボール４はＳＵＪ２等の高炭素クロム軸受鋼からなり、ズブ焼入れにより芯部まで５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。
【００３０】
外方部材５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５ｂを一体に有し、内周に内方部材３の内側転走面１ａ、２ａに対向する複列の円弧状の外側転走面５ａ、５ａが一体に形成されている。外方部材５はハブ輪１と同様、Ｓ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼で形成され、複列の外側転走面５ａ、５ａ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、この外方部材５と内方部材３の両転走面間に複列のボール４、４が保持器７を介して転動自在に収容されている。また、外方部材５と内方部材３との間に形成される環状空間の開口部にはシール８、９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、複列のアンギュラ玉軸受で構成された第３世代構造を例示したが、本発明はこれに限らず、第１世代または第２世代構造であっても良い。
【００３１】
ここで、外方部材５は、図２に拡大して示すように、複列の外側転走面５ａ、５ａの溝底部から所定の距離だけ離れた位置に溝底径よりも小径のカウンタ部１０が形成されている。このカウンタ部１０の内径は、保持器７にボール４が保持された状態で、ボール４の外接円径が縮径してボール４が保持器７から脱落せず、また、ボールカセットがカウンタ部１０から脱落しない程度の範囲に設定されている。
【００３２】
本実施形態では、それぞれの外側転走面５ａ、５ａに高周波焼入れによって硬化層１１（図中クロスハッチングにて示す）が形成されているが、この硬化層１１の端縁が、カウンタ部１０の近傍で止まり、当該カウンタ部１０が素材表面硬さ２８ＨＲＣ以下の未焼入れ部とされている。そして、外側転走面５ａの表面硬さ５８〜６４ＨＲＣとの硬度差が３０ＨＲＣ以上に設定されている。これにより、搬送中等に振動が加わった時、このカウンタ部１０にボール４が繰り返し接触してもボール４に打ち傷が発生するのを防止し、音響特性と寿命の向上を図ることができる。
【実施例２】
【００３３】
図３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、図４は、図３の要部拡大図である。なお、こ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一部の構成が異なるだけで、その他前述した実施形態と同一部品同一部位あるいは同一機能を有する部位には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
【００３４】
この車輪用軸受装置は第３世代と呼称される駆動輪用であって、ハブ輪１と、このハブ輪１に圧入固定された内輪２とからなる内方部材３と、この内方部材３に複列のボール４、４を介して外挿された外方部材１２とを主たる構成としている。
【００３５】
外方部材１２は、外周に車体取付フランジ５ｂを一体に有し、内周に複列の円弧状の外側転走面５ａ、５ａが一体に形成されている。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、複列の外側転走面５ａ、５ａの溝底部から所定の距離だけ離れた位置に溝底径よりも小径のカウンタ部１０が形成されている。そして、複列の外側転走面５ａ、５ａ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。
【００３６】
ここで、本実施形態では、図４に拡大して示すように、それぞれの外側転走面５ａ、５ａの硬化層１３（図中クロスハッチングにて示す）が肩部から溝底部の範囲、好ましくは、接触角α３０〜４０°において、荷重負荷時に外側転走面５ａとボール４との接触による接触楕円が及ぶ範囲に限定して形成されている。これにより、搬送中等に振動が加わった時、このカウンタ部１０にボール４が繰り返し接触してもボール４に打ち傷が発生するのを防止し、音響特性と寿命の向上を図ることができると共に、軸受寿命を確保しつつ、高周波焼入れの作業時間を短縮することができ、低コスト化を図ることができる。
【実施例３】
【００３７】
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、図６は、図５の要部拡大図である。なお、こ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一部の構成が異なるだけで、その他前述した実施形態と同一部品同一部位あるいは同一機能を有する部位には同じ符号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第３世代と呼称される駆動輪用であって、ハブ輪１と、このハブ輪１に圧入固定された内輪２とからなる内方部材３と、この内方部材３に複列のボール４、４を介して外挿された外方部材１４とを主たる構成としている。
【００３９】
外方部材１４は、外周に車体取付フランジ５ｂを一体に有し、内周に複列の円弧状の外側転走面５ａ、５ａが一体に形成されている。外方部材１４はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼で形成され、複列の外側転走面５ａ、５ａの溝底部から所定の距離だけ離れた位置に溝底径よりも小径のカウンタ部１０が形成されている。そして、複列の外側転走面５ａ、５ａ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。
【００４０】
ここで、本実施形態では、図６に拡大して示すように、隣り合う外側転走面５ａ、５ａの間の内径部１５に亙って連続して硬化層１６（図中クロスハッチングにて示す）が形成されると共に、この硬化層１６の端縁がカウンタ部１０の近傍で止まり、当該カウンタ部１０が素材表面硬さ２８ＨＲＣ以下の未焼入れ部とされている。これにより、搬送中等に振動が加わった時、このカウンタ部１０にボール４が繰り返し接触してもボール４に打ち傷が発生するのを防止し、音響特性と寿命の向上を図ることができると共に、外方部材１４に過大なモーメント荷重が負荷された場合においも、充分な剛性を確保することができる。
【実施例４】
【００４１】
図７は、本発明に係る車輪用軸受装置の第４の実施形態を示す縦断面図、図８は、図７の要部拡大図である。なお、前述した実施形態と同一部品同一部位あるいは同一機能を有する部位には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
【００４２】
この車輪用軸受装置は第３世代と呼称される駆動輪用であって、ハブ輪１７と、このハブ輪１７に圧入固定された内輪１８とからなる内方部材１９と、この内方部材１９に複列のボール４、４を介して外挿された外方部材２０とを主たる構成としている。
【００４３】
ハブ輪１７は、アウター側の端部に車輪取付フランジ６を有し、外周に一方の円弧状の内側転走面１７ａと、この内側転走面１７ａから軸方向に延びる円筒状の小径段部１ｂが形成され、内周にトルク伝達用のセレーション（またはスプライン）１ｃが形成されている。一方、内輪１８は、外周に他方の円弧状の内側転走面１８ａが形成され、ハブ輪１７の小径段部１ｂに所定のシメシロを介して圧入されている。
【００４４】
車輪取付フランジ６のインナー側の基部６ｂは、断面が円弧状の曲面に形成され、この基部６ｂにアウター側のシール８のシールリップが摺接されている。そして、内側転走面１７ａの溝底部近傍に溝底径よりも僅かに大径のカウンタ部２１が形成されている。このカウンタ部２１は、内側転走面１７ａから軸方向に延びる円筒状に形成され、その角部が円弧状に丸められ、滑らかに連続して形成されている。カウンタ部２１の外径は、外方部材２０における外側転走面２０ａの溝底にボール４が収まった状態で、ボール４の内接円径に対して所定のカチコミ代だけ大径に設定されている。
【００４５】
本実施形態では、ハブ輪１７はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼で形成され、図８に拡大して示すように、車輪取付フランジ６のインナー側の基部６ｂから内側転走面１７ａと、肩部１７ｂから小径段部１ｂに亙って高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に所定の硬化層２２、２３（図中クロスハッチングにて示す）が形成されている。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すると共に、内輪１８の嵌合部となる小径段部１ｂの耐フレッティング性が向上し、ハブ輪１７の耐久性が向上する。
【００４６】
ここで、アウター側の硬化層２２の端縁はカウンタ部２１の近傍で止まり、当該カウンタ部２１が素材表面硬さ２８ＨＲＣ以下の未焼入れ部とされている。これにより、搬送中等に振動が加わった時、このカウンタ部２１にボール４が繰り返し接触してもボール４に打ち傷が発生するのを防止し、音響特性と寿命の向上を図ることができると共に、軸受組立時、ボール４がカウンタ部２１を通過しても、ボール４に擦り傷が生じるのを防止することができる。
【００４７】
また、内輪１８はＳＵＪ２等の高炭素クロム軸受鋼からなり、ズブ焼入れにより芯部まで５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。ここで、内輪１８は、内側転走面１８ａの溝底部近傍に溝底径よりも大径で所定幅のカウンタ部２４が形成されている。このカウンタ部２４は、内側転走面１８ａから軸方向に延びる円筒状に形成され、その角部が円弧状に丸められ、滑らかに連続して形成されている。これにより、組立時、内輪１８のカウンタ部２４をボール４が通過してもボール４に擦り傷が発生するのを可及的に抑制することができる。
【００４８】
カウンタ部２４の外径は、外方部材２０における外側転走面２０ａの溝底にボール４が収まった状態で、ボール４の内接円径に対して所定のカチコミ代だけ大径に設定されている。本実施形態では、内側転走面１８ａとカウンタ部２４との繋ぎ部が円弧面に形成され、所定の形状・寸法に成形された総型の研削砥石により内側転走面１８ａと同時に研削加工されている。これにより、カウンタ部２４のカチコミ代が所定の公差範囲になるよう、カウンタ部２４の外径を所定の規格値内に規制することができると共に、カウンタ部２４の形状・寸法を精度良く滑らかに連続して形成することができる。
【００４９】
外方部材２０は、外周に車体取付フランジ５ｂを一体に有し、内周に複列の円弧状の外側転走面２０ａ、２０ａが一体に形成されている。外方部材２０はハブ輪１７と同様、Ｓ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼で形成され、複列の外側転走面２０ａ、２０ａ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。
【００５０】
ここで、本実施形態では、前述したように、ハブ輪１７と内輪１８のそれぞれの内側転走面１７ａ、１８ａの溝底近傍にカウンタ部２１、２４が形成されているため、外方部材２０にはカウンタ部が形成されておらず、複列の外側転走面２０ａ、２０ａの溝底部から略ストレート状に端部内径が形成されている。これにより、搬送中等に振動が加わっても、カウンタ部にボール４が繰り返し接触するようなことはなく、ボール４に打ち傷が発生するのを防止することができると共に、外方部材２０の軽量化を図ることができる。
【実施例５】
【００５１】
図９は、本発明に係る車輪用軸受装置の第５の実施形態を示す縦断面図、図１０は、図９の要部拡大図である。なお、こ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一部の構成が異なるだけで、その他前述した実施形態と同一部品同一部位あるいは同一機能を有する部位には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
【００５２】
この車輪用軸受装置は第３世代と呼称される駆動輪用であって、ハブ輪１と、このハブ輪１に圧入固定された内輪２とからなる内方部材３と、この内方部材３に複列のボール４、４を介して外挿された外方部材２５とを主たる構成としている。
【００５３】
外方部材２５は、外周に車体取付フランジ５ｂを一体に有し、内周に複列の円弧状の外側転走面５ａ、２０ａが一体に形成されている。外方部材２５は、図１０に拡大して示すように、複列の外側転走面５ａ、２０ａのうちアウター側の外側転走面５ａの溝底部から所定の距離だけ離れた位置に溝底径よりも小径のカウンタ部１０が形成され、インナー側の外側転走面２０ａの溝底部近傍にはカウンタ部が形成されていない。ここで、外方部材２５はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼で形成され、複列の外側転走面５ａ、２０ａ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。これにより、搬送中等に振動が加わった時でもボール４に打ち傷が発生するのを防止し、音響特性と寿命の向上を図ることができる。
【実施例６】
【００５４】
図１１は、本発明に係る車輪用軸受装置の第６の実施形態を示す縦断面図、図１２は、図１１の要部拡大図である。なお、こ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とアウター側の保持器の構成が異なるだけで、その他前述した実施形態と同一部品同一部位あるいは同一機能を有する部位には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
【００５５】
この車輪用軸受装置は第３世代と呼称される駆動輪用であって、ハブ輪１と、このハブ輪１に圧入固定された内輪２とからなる内方部材３と、この内方部材３に複列のボール４、４を介して外挿された外方部材２６とを主たる構成としている。
【００５６】
外方部材２６は、外周に車体取付フランジ５ｂを一体に有し、内周に複列の円弧状の外側転走面２０ａ、５ａが一体に形成されている。外方部材２６は、図１２に拡大して示すように、複列の外側転走面２０ａ、５ａのうちインナー側の外側転走面５ａの溝底部から所定の距離だけ離れた位置に溝底径よりも小径のカウンタ部１０が形成され、アウター側の外側転走面２０ａの溝底部近傍にはカウンタ部が形成されておらず、溝底部から所定の距離だけ離れた位置に環状の凹所２７が形成されている。
【００５７】
外方部材２６はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼で形成され、複列の外側転走面２０ａ、５ａ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、この外方部材２６と内方部材３の両転走面間に複列のボール４、４が保持器２８、７を介して転動自在に収容されている。
【００５８】
ここで、本実施形態では、一対の保持器２８、７のうちアウター側の保持器２８の端部外周に環状の凸部２８ａが形成され、前述した外方部材２６の凹所２７に係合されている。これにより、組立時にボールカセットが外側転走面２０ａから脱落するのを防止することができると共に、搬送中等に振動が加わった時でもボール４に打ち傷が発生するのを防止し、音響特性と寿命の向上を図ることができる。
【実施例７】
【００５９】
図１３は、本発明に係る車輪用軸受装置の第７の実施形態を示す縦断面図、図１４は、図１３の要部拡大図である。なお、この実施形態は前述した第４の実施形態（図７）基本的にはハブ輪とアウター側の保持器の構成が異なるだけで、その他前述した実施形態と同一部品同一部位あるいは同一機能を有する部位には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
【００６０】
この車輪用軸受装置は第３世代と呼称される駆動輪用であって、ハブ輪２９と、このハブ輪２９に圧入固定された内輪１８とからなる内方部材３０と、この内方部材３０に複列のボール４、４を介して外挿された外方部材２０とを主たる構成としている。
【００６１】
ハブ輪２９は、アウター側の端部に車輪取付フランジ６を有し、外周に一方の円弧状の内側転走面２９ａと、この内側転走面２９ａから軸方向に延びる円筒状の小径段部１ｂが形成され、内周にトルク伝達用のセレーション（またはスプライン）１ｃが形成されている。
【００６２】
ハブ輪２９は、図１４に拡大して示すように、内側転走面２９ａの溝底部近傍にカウンタ部が形成されておらず、溝底部から所定の距離だけ離れた位置に環状の凹所３１が形成されている。このハブ輪２９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２９ａ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１ｂ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。そして、外方部材２０と内方部材３０の両転走面間に複列のボール４、４が保持器３２、７を介して転動自在に収容されている。
【００６３】
ここで、本実施形態では、一対の保持器３２、７のうちアウター側の保持器３２の端部内周に環状の凸部３２ａが形成され、前述したハブ輪２９の凹所３１に係合されている。これにより、組立時にボールカセットが内側転走面２９ａから脱落するのを防止することができると共に、搬送中等に振動が加わった時でもボール４に打ち傷が発生するのを防止し、音響特性と寿命の向上を図ることができる。
【００６４】
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】
【００６５】
本発明に係る車輪用軸受は、駆動輪用、従動輪用に拘わらず、複列のアンギュラ玉軸受で構成された第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】
【００６６】
１、１７、２９  ハブ輪
１ａ、２ａ、１７ａ、１８ａ  内側転走面
１ｂ  小径段部
１ｃ  セレーション
２、１８  内輪
３、１９、３０  内方部材
４  ボール
５、１２、１４、２０、２５、２６  外方部材
５ａ、２０ａ  外側転走面
５ｂ  車体取付フランジ
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、２８、３２  保持器
８  アウター側のシール
９  インナー側のシール
１０、２１、２４  カウンタ部
１１、１３、１６、２２、２３  硬化層
１５  内径部
１７ｂ  肩部
２７、３１  凹所
２８ａ、３２ａ  凸部
５１  ハブ輪
５１ａ、５２ａ  内側転走面
５１ｂ  小径段部
５１ｃ  加締部
５２  内輪
５３  外輪
５３ａ  外側転走面
５３ｂ  車体取付フランジ
５４  ボール
５５  車輪取付フランジ
５６  ハブボルト
α  接触角
【図１】
2011106531.tif 000003
【図２】
2011106531.tif 000004
【図３】
2011106531.tif 000005
【図４】
2011106531.tif 000006
【図５】
2011106531.tif 000007
【図６】
2011106531.tif 000008
【図７】
2011106531.tif 000009
【図８】
2011106531.tif 000010
【図９】
2011106531.tif 000011
【図１０】
2011106531.tif 000012
【図１１】
2011106531.tif 000013
【図１２】
2011106531.tif 000014
【図１３】
2011106531.tif 000015
【図１４】
2011106531.tif 000016
【図１５】
2011106531.tif 000017