(57)【要約】【課題】騒音レベル測定の精度を向上させることにより不良品の出荷を抑制することができる転がり軸受ユニットを提供する。【解決手段】転がり軸受ユニット１は、回転軸Ｚｒを中心に回転運動できる内輪部材２と、内輪部材２の周囲に配置される外輪部材４と、内輪部材２と外輪部材４との間に配置される転動体５と、内輪部材２の外周から外側へ突出する板状のハブフランジ２ｆと、ハブフランジ２ｆが回転するときに発生する風切音の音圧を小さくする風切音抑制部と、を含む。【選択図】図１
2015074397.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸を中心に回転運動できる内輪部材と、
前記内輪部材の周囲に配置される外輪部材と、
前記内輪部材と前記外輪部材との間に配置される転動体と、
前記内輪部材の外周から外側へ突出する板状のハブフランジと、
前記ハブフランジが回転するときに発生する風切音の音圧を小さくする風切音抑制部と、
を含むことを特徴とする転がり軸受ユニット。
【請求項２】
前記風切音抑制部は、少なくとも前記ハブフランジの表面に配列された複数の凹部または凸部である
ことを特徴とする請求項１に記載の転がり軸受ユニット。
【請求項３】
前記凹部または前記凸部の形状は、前記回転軸方向から見て円形であり、
複数の前記凹部または前記凸部は、周方向に沿って千鳥配置されている
ことを特徴とする請求項２に記載の転がり軸受ユニット。
【請求項４】
前記ハブフランジは、前記回転軸方向の厚みが一定である薄肉部と、前記薄肉部よりも厚みが大きい厚肉部とを有し、
前記風切音抑制部は、前記厚肉部の一部が周方向の少なくとも一方側に突出する突出部であり、突出部の先端が周方向の接線方向に向かって幅が狭くなっている
ことを特徴とする請求項１に記載の転がり軸受ユニット。
【請求項５】
前記ハブフランジは、前記回転軸方向の厚みが一定である薄肉部と、前記薄肉部よりも厚みが大きい厚肉部とを有し、
前記薄肉部は、前記薄肉部および前記厚肉部よりも密度が小さい充填材で覆われ、
前記風切音抑制部は、前記充填材の表面よりも前記回転軸方向に突出する凸部である
ことを特徴とする請求項１に記載の転がり軸受ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の車輪支持用の転がり軸受ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の車輪を支持する軸受として、車輪に取り付ける部品と車体へ取り付ける部品を一体化した転がり軸受ユニットが知られている。転がり軸受ユニットは、車輪と締結されるハブフランジを薄肉部と厚肉部とを有する構造にすることにより、必要な剛性を確保し、かつ軽量化することができる。このようなハブフランジを用いた転がり軸受ユニットは、例えば特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１３８９５８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
転がり軸受ユニットが回転すると、薄肉部と厚肉部との間の段差部およびハブフランジから突出するボルト頭部に気流が衝突することにより、カルマン渦が発生する可能性がある。そして、このカルマン渦により、風切音が発生することがある。ただし、車両の通常の走行時においては、ハブフランジの周速度が１０〜３０ｋｍ／ｈ程度であるため、当該風切音が車両の搭乗者または車両の周囲にいる者に知覚される可能性は低い。
【０００５】
ところで、転がり軸受ユニットは転がり軸受の一種であるため、転がり軸受と同様に製造後、出荷する前に騒音レベル測定が行われる。この騒音レベル測定の結果は、不良品の判別に利用される。転がり軸受の騒音レベル測定は、ＪＩＳ  Ｂ  １５４８に規定されている。この騒音レベル測定を行う際、騒音レベルを測定するマイクロホンは、転動体から発生する音を拾いやすくするため、ハブフランジの方向を向いて配置されることになる。このため、マイクロホンが上記の風切音を拾ってしまうことで、騒音レベルを正確に測定できない可能性がある。
【０００６】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、騒音レベル測定の精度を向上させることにより不良品の出荷を抑制することができる転がり軸受ユニットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するため、本発明に係る転がり軸受ユニットは、回転軸を中心に回転運動できる内輪部材と、前記内輪部材の周囲に配置される外輪部材と、前記内輪部材と前記外輪部材との間に配置される転動体と、前記内輪部材の外周から外側へ突出する板状のハブフランジと、前記ハブフランジが回転するときに発生する風切音の音圧を小さくする風切音抑制部と、を含むことを特徴とする。
【０００８】
これにより、転がり軸受ユニットに対する騒音レベル測定の精度は、ハブフランジが回転するときに発生する風切音に影響されにくくなる。よって、転がり軸受ユニットは、騒音レベル測定の精度を向上させることにより不良品の出荷を抑制することができる。
【０００９】
また、本発明に係る転がり軸受ユニットにおいて、前記風切音抑制部は、少なくとも前記ハブフランジの表面に配列された複数の凹部または凸部であることが好ましい。
【００１０】
これにより、ハブフランジが回転しているとき、凹部上を通る気流と凹部上を通らない気流との間で速度の差が生じるため、ハブフランジの表面上の気流が乱される。これにより、ハブフランジの表面上の気流の方向が不規則になる。このため、ハブフランジの表面上の段差部に気流が衝突することよるカルマン渦の発生が抑制される。カルマン渦の発生が抑制されると、風切音の音圧が小さくなる。これにより、転がり軸受ユニットに対する騒音レベル測定の精度は、ハブフランジが回転するときに発生する風切音に影響されにくくなる。よって、転がり軸受ユニットは、騒音レベル測定の精度を向上させることにより不良品の出荷を抑制することができる。
【００１１】
また、本発明に係る転がり軸受ユニットにおいて、前記凹部または前記凸部の形状は、前記回転軸方向から見て円形であり、複数の前記凹部または前記凸部は、周方向に沿って千鳥配置されていることが好ましい。
【００１２】
これにより、回転軸を含む平面でハブフランジを切った断面形状が切る位置によって変化しやすくなる。このため、ハブフランジの表面上の気流の乱され方が一定になりにくくなる。したがって、転がり軸受ユニットは、ハブフランジの表面上の気流をより効率的に乱すことができる。よって、転がり軸受ユニットは、ハブフランジが回転するときに発生する風切音をより効率的に抑制することができる。
【００１３】
また、本発明に係る転がり軸受ユニットにおいて、前記ハブフランジは、前記回転軸方向の厚みが一定である薄肉部と、前記薄肉部よりも厚みが大きい厚肉部とを有し、前記風切音抑制部は、前記厚肉部の一部が周方向の少なくとも一方側に突出する突出部であり、突出部の先端が周方向の接線方向に向かって幅が狭くなっていることが好ましい。
【００１４】
これにより、ハブフランジが回転しているとき、風切音抑制部の先端部に気流が衝突することで、ハブフランジの表面上の気流が乱される。これにより、ハブフランジの表面上の気流の方向が不規則になる。このため、ハブフランジの表面上の段差部に気流が衝突することよるカルマン渦の発生が抑制される。カルマン渦の発生が抑制されると、風切音の音圧が小さくなる。これにより、転がり軸受ユニットに対する騒音レベル測定の精度は、ハブフランジが回転するときに発生する風切音に影響されにくくなる。よって、転がり軸受ユニットは、騒音レベル測定の精度を向上させることにより不良品の出荷を抑制することができる。
【００１５】
また、本発明に係る転がり軸受ユニットにおいて、前記ハブフランジは、前記回転軸方向の厚みが一定である薄肉部と、前記薄肉部よりも厚みが大きい厚肉部とを有し、前記薄肉部は、前記薄肉部および前記厚肉部よりも密度が小さい充填材で覆われ、前記風切音抑制部は、前記充填材の表面よりも前記回転軸方向に突出する凸部であることが好ましい。
【００１６】
これにより、充填材が薄肉部の表面を覆っているので、ハブフランジが回転しているとき、薄肉部と厚肉部との間の段差部に気流が衝突することが抑制される。これにより、カルマン渦の発生が抑制され、風切音の音圧が小さくなる。また、薄肉部が薄肉部および厚肉部よりも密度が小さい充填材で覆われているため、本発明に係るハブフランジは、薄肉部および厚肉部と同材を用いて回転軸方向の厚みが一定に形成されたハブフランジと比較して、軽量である。よって、転がり軸受ユニットは、薄肉部と厚肉部との間の段差部に起因する風切音を抑制し、かつハブフランジの軽量化への影響を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、騒音レベル測定の精度を向上させることにより不良品の出荷を抑制することができる転がり軸受ユニットを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、本実施形態に係る転がり軸受ユニットを示す断面図である。
【図２】図２は、図１におけるＡ矢視図の一部を示す図である。
【図３】図３は、図２におけるＢ−Ｂ’断面を示す図である。
【図４】図４は、風切音抑制部が凸部である場合の図２におけるＢ−Ｂ’断面を示す図である。
【図５】図５は、変形例１に係るハブフランジを示す図である。
【図６】図６は、図５におけるＣ−Ｃ’断面を示す図である。
【図７】図７は、変形例２に係るハブフランジを示す図である。
【図８】図８は、図７におけるＤ−Ｄ’断面を示す図である。
【図９】図９は、変形例３に係るハブフランジを示す図である。
【図１０】図１０は、図９におけるＥ−Ｅ’断面を示す図である。
【図１１】図１１は、図９におけるＦ−Ｆ’断面を示す図である。
【図１２】図１２は、変形例４に係るハブフランジを示す図である。
【図１３】図１３は、図１２におけるＧ−Ｇ’断面を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。
【００２０】
（実施形態）
図１は、本実施形態に係る転がり軸受ユニットを示す断面図である。ただし、図１は、本実施形態に係る転がり軸受ユニット１に対して騒音レベル測定を行う場合の構成を示している。転がり軸受ユニット１は、車両の車輪を回転可能に支持する装置である。転がり軸受ユニット１は、車両の車輪と車両に備えられた懸架装置とに接続される。車両の車輪は、転がり軸受ユニット１を介して懸架装置に支持される。なお、転がり軸受ユニットは、ハブユニット軸受と称されることもある。
【００２１】
転がり軸受ユニット１に対して騒音レベル測定を行う場合、転がり軸受ユニット１は、図１に示すように、回転装置１００の一端側と治具１０とに接続される。回転装置１００は、他端側にモータ等の駆動機構を備えるエアスピンドルであり、回転軸Ｚｒを中心に回転運動できるように転がり軸受ユニット１の一方の端部に接続される。治具１０は、転がり軸受ユニット１の他方の端部を押圧している。治具１０は、回転軸Ｚｒ方向で転がり軸受ユニット１を挟んで回転装置１００とは反対側に位置している。以下の説明において、回転軸Ｚｒに平行な方向であって回転装置１００から治具１０に向かう方向は、単に方向Ｚ１と記載され、回転軸Ｚｒに平行な方向であって治具１０から回転装置１００に向かう方向は、単に方向Ｚ２と記載される。
【００２２】
図１に示すように、転がり軸受ユニット１は、回転軸Ｚｒを中心に回転運動できる内輪部材２と、内輪部材２の周囲に配置される外輪部材４と、内輪部材２と外輪部材４との間に配置される転動体５と、を有する。
【００２３】
内輪部材２は、ハブ６と内輪３とを含み、例えば、鋼鉄で形成されている。ハブ６は、回転軸Ｚｒを中心に回転運動できる部材である。ハブ６は、ハブ６の外周から外側へ突出する円盤状のハブフランジ２ｆを有する。例えば、ハブフランジ２ｆは、鍛造により形成されている。ハブフランジ２ｆは、ハブ６の中心よりも方向Ｚ２側に配置されている。ハブフランジ２ｆは、外輪部材４および転動体５を介して治具１０によって押圧され、ハブフランジ２ｆにはスラスト荷重が加えられている。ハブボルト９は、回転装置１００の一端側に設けられた孔に収容され、ハブフランジ２ｆと回転装置１００とがハブボルト９で接続されている。このように接続された状態で、ハブフランジ２ｆは、回転装置１００により回転駆動される。ハブ６は、回転装置１００に接続された状態で、回転装置１００と一体になって回転する。内輪３は、ハブ６の周囲に配置される円環状の部材である。内輪３は、ハブ６の中心よりも方向Ｚ１側に配置されている。内輪３は、ハブ６の外周面に設けられる環状の窪みである内輪固定部１２に圧入されることで、ハブ６に固定される。これにより、内輪３は、ハブ６と一体になって回転する。
【００２４】
ハブフランジ２ｆは、回転軸Ｚｒ方向の厚みが一定である薄肉部２１と、薄肉部２１よりも厚みが大きい厚肉部２２とを有する。ハブボルト９は、ハブフランジ２ｆと車輪とを固定するためのネジ部材であり、厚肉部２２でハブフランジ２ｆを貫通している。これにより、転がり軸受ユニット１は、必要な剛性を確保し、かつ軽量化することができる。なお、ハブフランジ２ｆは、薄肉部２１および厚肉部２２を有さずに、一定の厚みであってもよい。
【００２５】
外輪部材４は、外輪部材４の外周から外側へ突出する板状の外輪フランジ４ｆを有する。外輪部材４は、例えば、鋼鉄で形成されている。外輪フランジ４ｆは、回転軸Ｚｒに対して垂直な側面４ａと、回転軸Ｚｒに平行な外周面４ｂとを有し、治具１０と接触する。治具１０は、例えば、一方の端部が塞がれた筒状の部材である。治具１０は、側面４ａに対向する対向面１０ａが側面４ａに接触し、かつ内周面１０ｂが外周面４ｂに接触するように配置されている。これにより、治具１０に対して回転軸Ｚｒ方向のスラスト荷重を加えることで、転がり軸受ユニット１に当該スラスト荷重が伝わる。なお、外輪フランジ４ｆは、ボルト等により治具１０と接続されていてもよい。
【００２６】
転動体５は、転動体５ａおよび転動体５ｂを有する。例えば、転動体５ａは、ハブ６と外輪部材４との間に配置され、転動体５ｂは、内輪３と外輪部材４との間に配置される。転動体５ａおよび転動体５ｂは、例えば、複数の玉である。複数の玉は、保持器５ｈで互いに間隔を保って保持されている。なお、転動体５ａおよび転動体５ｂは、複数のころ（テーパころ）であってもよい。
【００２７】
ハブ６は、外周面に設けられる環状の窪みである内輪軌道１１を有する。内輪軌道１１は、ハブフランジ２ｆよりも方向Ｚ１側に配置され、内輪固定部１２よりも方向Ｚ２側に配置される。内輪軌道１１には、転動体５ａが接触する。内輪３は、外周面に設けられる環状の窪みである内輪軌道１３を有する。内輪軌道１３は、内輪軌道１１よりも方向Ｚ１側に配置される。内輪軌道１３には、転動体５ｂが接触する。
【００２８】
外輪部材４は、内周面に設けられる環状の窪みである外輪軌道１４および外輪軌道１５を有する。外輪軌道１５は、外輪軌道１４よりも方向Ｚ１側に配置される。外輪軌道１４には、転動体５ａが接触し、外輪軌道１５には、転動体５ｂが接触する。これにより、転動体５ａは、内輪軌道１１と外輪軌道１４とに挟まれて保持され、転動体５ｂは、内輪軌道１３と外輪軌道１５とに挟まれて保持されている。
【００２９】
図１に示すように、ハブ６と外輪部材４との間にシール部材１６が配置される。シール部材１６は、転動体５ａおよび転動体５ｂよりも方向Ｚ２側に配置され、転動体５ａおよび転動体５ｂの周囲に外部から異物（雨水、泥など）が侵入することを抑制し、転動体５の潤滑剤が外部に漏出することを抑制する。
【００３０】
上述したように、転がり軸受ユニット１に対して騒音レベル測定を行う場合、転がり軸受ユニット１は、図１に示すように、回転装置１００と治具１０とに接続されている。例えば、騒音レベル測定は、無響室内で、回転装置１００の回転数を１８００ｒｐｍ、治具１０に加えるスラスト荷重を４０ｋＮ、マイクロホン２００から転がり軸受ユニット１までの距離を１００ｍｍ、とした状態で行われる。マイクロホン２００は、内輪部材２と外輪部材４との間の隙間で発生する騒音を拾う必要がある。そこで、転がり軸受ユニット１の一方の端部が治具１０に覆われているため、マイクロホン２００は、図１に示すようにハブフランジ２ｆと外輪部材４との間の隙間付近から伝わってくる音を拾うように配置される。このため、図１に示すように、マイクロホン２００は、ハブフランジ２ｆの方向を向くことになる。
【００３１】
一方、回転装置１００が一定の回転数で回転しているため、回転装置１００に接続されたハブフランジ２ｆは、回転装置１００と一体になって回転する。ハブフランジ２ｆが回転すると、薄肉部２１と厚肉部２２との間の段差部およびハブフランジ２ｆの表面から突出するハブボルト頭部９１に空気が衝突することで、カルマン渦が発生する可能性がある。そして、このカルマン渦により、風切音が発生することがある。このため、ハブフランジ２ｆの方向を向いているマイクロホン２００は、当該風切音を拾ってしまうことで、内輪部材２と外輪部材４との間の隙間から発生する騒音を正確に測定できない可能性ある。そこで、本実施形態において、転がり軸受ユニット１は、ハブフランジ２ｆが回転するときに発生する風切音の音圧を小さくする風切音抑制部を有する。
【００３２】
図２は、図１におけるＡ矢視図の一部を示す図である。図３は、図２におけるＢ−Ｂ’断面を示す図である。上述したようにハブフランジ２ｆは、回転軸Ｚｒ方向の厚みが一定である薄肉部２１と、薄肉部２１よりも厚みが大きい厚肉部２２とを有する。厚肉部２２は、ハブフランジ２ｆの根元から外側に向かって複数形成されており、曲面部２４と、平坦部２５と、を有する。曲面部２４は、薄肉部２１から円弧状に立ち上がる部分であり、全体が凸曲面状である。平坦部２５は、図２に示すように、曲面部２４に囲まれるように配置され、回転軸Ｚｒに対して垂直な面である。平坦部２５は、例えば、切削により形成される。ハブボルト９は、平坦部２５にハブボルト頭部９１の裏面が接触するように配置され、厚肉部２２を貫通している。
【００３３】
風切音抑制部は、ハブフランジ２ｆの薄肉部２１および曲面部２４の表面に配列された複数の凹部２３である。凹部２３は、いわゆるディンプルであり、回転軸Ｚｒ方向から見た形状が円形の窪みである。凹部２３は、例えば、ハブフランジ２ｆの鍛造時に形成される。例えば、複数の凹部２３は、周方向Ｃｄに沿って千鳥配置されている。すなわち、回転軸Ｚｒ方向から見て、１つの凹部２３の中心および回転軸Ｚｒを通る直線と、当該凹部２３の内側または外側にありかつ当該凹部２３から径方向の距離が最も近い凹部２３の中心および回転軸Ｚｒを通る直線と、が角度をなすように配置されている。
【００３４】
上述したように、本実施形態に係る転がり軸受ユニット１は、回転軸Ｚｒを中心に回転運動できる内輪部材２と、内輪部材２の周囲に配置される外輪部材４と、内輪部材２と外輪部材４との間に配置される転動体５と、内輪部材２の外周から外側へ突出する板状のハブフランジ２ｆと、ハブフランジ２ｆが回転するときに発生する風切音の音圧を小さくする風切音抑制部としての複数の凹部２３と、を含むことを特徴とする。
【００３５】
これにより、ハブフランジ２ｆが回転しているとき、凹部２３上を通る気流と凹部２３上を通らない気流との間で速度の差が生じるため、ハブフランジ２ｆの表面上の気流が乱される。これにより、ハブフランジ２ｆの表面上の気流の方向が不規則になる。このため、薄肉部２１と厚肉部２２との間の段差部およびハブボルト頭部９１に気流が衝突することによるカルマン渦の発生が抑制される。カルマン渦の発生が抑制されると、風切音の音圧が小さくなる。これにより、転がり軸受ユニット１に対する騒音レベル測定の精度は、ハブフランジ２ｆが回転するときに発生する風切音に影響されにくくなる。よって、転がり軸受ユニット１は、騒音レベル測定の精度を向上させることにより不良品の出荷を抑制することができる。
【００３６】
また、本実施形態に係る転がり軸受ユニット１において、複数の凹部２３は、周方向Ｃｄに沿って千鳥配置されている。ことを特徴とする。
【００３７】
これにより、回転軸Ｚｒを含む平面でハブフランジ２ｆを切った断面形状が切る位置によって変化しやすくなる。このため、ハブフランジ２ｆの表面上の気流の乱され方が一定になりにくくなる。したがって、転がり軸受ユニット１は、ハブフランジ２ｆの表面上の気流をより効率的に乱すことができる。よって、転がり軸受ユニット１は、ハブフランジ２ｆが回転するときに発生する風切音をより効率的に抑制することができる。
【００３８】
なお、凹部２３は、ハブボルト頭部９１の表面に設けられていてもよい。これにより、凹部２３は、ハブボルト頭部９１の表面上の気流を乱すことができる。このため、転がり軸受ユニット１は、ハブフランジ２ｆの表面上の気流をより効率的に乱すことができる。よって、転がり軸受ユニット１は、ハブフランジ２ｆが回転するときに発生する風切音をより効率的に抑制することができる。
【００３９】
また、ハブフランジ２ｆは、凹部２３に代えて、凸部２６を有してもよい。図４は、風切音抑制部が凸部である場合の図２におけるＢ−Ｂ’断面を示す図である。例えば、凸部２６は、回転軸Ｚｒ方向から見た形状が円形の突出部である。凸部２６は、例えば、ハブフランジ２ｆの鍛造時に形成される。例えば、複数の凸部２６は、周方向Ｃｄに沿って千鳥配置されていることが好ましい。また、凸部２６は、ハブボルト頭部９１の表面に設けられていてもよい。
【００４０】
なお、転がり軸受ユニット１は、ハブフランジ２ｆが回転するときに発生する風切音を抑制するので、車両に取り付けられたとき、走行時の静粛性にも寄与する。
【００４１】
（変形例１）
図５は、変形例１に係るハブフランジを示す図である。図６は、図５におけるＣ−Ｃ’断面を示す図である。なお、上述した実施形態で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【００４２】
変形例１に係るハブフランジ２ｆＡは、ハブ６の外周から外側へ突出する円盤状であり、回転軸Ｚｒ方向の厚みが一定である薄肉部３１と、薄肉部３１よりも厚みが大きい厚肉部３２とを有する。厚肉部３２は、ハブフランジ２ｆＡの根元から放射状に複数形成されている。厚肉部３２は、平坦部３５と、側部３３と、風切音抑制部３４と、を有する。平坦部３５は、例えば、切削により形成され、回転軸Ｚｒに対して垂直な面である。ハブボルト９は、平坦部３５にハブボルト頭部９１の裏面が接触するように配置され、厚肉部３２を貫通している。側部３３は、薄肉部３１の表面と平坦部３５との境界部分の傾斜面である。側部３３は、平坦部３５を挟んで周方向Ｃｄの両側にある。
【００４３】
風切音抑制部３４は、厚肉部３２の一部である側部３３が周方向Ｃｄの少なくとも一方側に突出する突出部であり、突出部の先端が周方向Ｃｄの接線方向に向かって幅が狭くなっている部分である。例えば、風切音抑制部３４は、鍛造によって形成される。また、例えば、風切音抑制部３４は、平坦部３５を挟んで周方向Ｃｄの両側に１つずつ配置されている。周方向Ｃｄの接線方向は、接線方向を中心として幾分か幅をもたせた方向を含み、以下の説明でも同じ意味で用いられる。また、例えば、風切音抑制部３４は、回転軸Ｚｒ方向から見て、ハブフランジ２ｆＡが回転した場合のハブボルト頭部９１が描く環状領域に重なるように配置される。具体的には、風切音抑制部３４は、回転軸Ｚｒ方向から見て、ハブボルト頭部９１の中心を通る円周Ｃ１上に配置される。
【００４４】
上述したように、変形例１に係る転がり軸受ユニット１において、ハブフランジ２ｆＡは、回転軸Ｚｒ方向の厚みが一定である薄肉部３１と、薄肉部３１よりも厚みが大きい厚肉部３２とを有する。また、風切音抑制部３４は、厚肉部３２の一部が周方向Ｃｄの少なくとも一方側に突出する突出部であり、突出部の先端が周方向Ｃｄの接線方向に向かって幅が狭くなっていることを特徴とする。
【００４５】
これにより、ハブフランジ２ｆＡが回転しているとき、風切音抑制部３４の先端部に気流が衝突することで、ハブフランジ２ｆＡの表面上の気流が乱される。これにより、ハブフランジ２ｆＡの表面上の気流の方向が不規則になる。このため、薄肉部３１と厚肉部３２との間の段差部およびハブボルト頭部９１に気流が衝突することによるカルマン渦の発生が抑制される。カルマン渦の発生が抑制されると、風切音の音圧が小さくなる。これにより、転がり軸受ユニット１に対する騒音レベル測定の精度は、ハブフランジ２ｆＡが回転するときに発生する風切音に影響されにくくなる。よって、転がり軸受ユニット１は、騒音レベル測定の精度を向上させることにより不良品の出荷を抑制することができる。
【００４６】
また、変形例１に係る転がり軸受ユニット１は、回転軸Ｚｒ方向に厚肉部３２を貫通するハブボルト９を含み、風切音抑制部３４は、回転軸Ｚｒ方向から見て、ハブフランジ２ｆＡが回転した場合のハブボルト頭部９１が描く環状領域に重なるように配置されることを特徴とする。
【００４７】
これにより、ハブフランジ２ｆＡが回転しているとき、ハブボルト頭部９１が風切音抑制部３４の後方に位置することになる。このため、ハブフランジ２ｆＡが回転しているとき、ハブボルト頭部９１の周辺部の気流がより効率的に乱される。よって、風切音抑制部３４が上記の環状領域に重ならないように配置される場合に比較して、転がり軸受ユニット１は、ハブフランジ２ｆＡが回転するときに発生する風切音をより抑制し、騒音レベル測定の精度をより向上させることができる。
【００４８】
なお、風切音抑制部３４は、平坦部３５を挟んで周方向Ｃｄの両側に複数個ずつ配置されていてもよいし、平坦部３５を挟んで周方向Ｃｄの両側で異なる個数ずつ配置されていてもよい。
【００４９】
また、ハブフランジ２ｆＡに対して、実施形態で説明した凹部２３または凸部２６を風切音抑制部として適用することもできる。例えば、風切音抑制部としての凹部２３または凸部２６が薄肉部３１または厚肉部３２の表面に配列されていてもよい。
【００５０】
（変形例２）
図７は、変形例２に係るハブフランジを示す図である。図８は、図７におけるＤ−Ｄ’断面を示す図である。変形例２に係るハブフランジ２ｆＢは、ハブ６の外周から外側へ突出する円盤状であり、回転軸Ｚｒ方向の厚みが一定である薄肉部４１と、薄肉部４１よりも厚みが大きい厚肉部４２とを有する。厚肉部４２は、ハブフランジ２ｆＢの根元から放射状に複数形成されている。厚肉部４２は、平坦部４５と、側部４３と、風切音抑制部４４と、を有する。平坦部４５は、例えば、切削により形成され、回転軸Ｚｒに対して垂直な面である。ハブボルト９は、平坦部４５にハブボルト頭部９１の裏面が接触するように配置され、厚肉部４２を貫通している。側部４３は、薄肉部４１の表面と平坦部４５との境界部分の傾斜面である。側部４３は、平坦部４５を挟んで周方向Ｃｄの両側にある。
【００５１】
風切音抑制部４４は、厚肉部４２の一部である側部４３が周方向Ｃｄの少なくとも一方側に突出する突出部であり、突出部の先端が周方向Ｃｄの接線方向に向かって幅が狭くなっている部分である。例えば、風切音抑制部４４は、鍛造によって形成される。また、例えば、風切音抑制部４４は、平坦部４５を挟んで周方向Ｃｄの両側に２つずつ配置されている。また、例えば、風切音抑制部４４は、回転軸Ｚｒ方向から見て、ハブフランジ２ｆＢが回転した場合のハブボルト頭部９１が描く環状領域に重なるように配置される。具体的には、風切音抑制部４４は、ハブボルト頭部９１に重なる円周のうち直径が最小である円周Ｃ２上と、ハブボルト頭部９１に重なる円周のうち直径が最大である円周Ｃ３上とに配置される。
【００５２】
上述したように、変形例２に係る転がり軸受ユニット１において、ハブフランジ２ｆＢは、回転軸Ｚｒ方向の厚みが一定である薄肉部４１と、薄肉部４１よりも厚みが大きい厚肉部４２とを有する。また、風切音抑制部４４は、厚肉部４２の一部が周方向Ｃｄの少なくとも一方側に突出する突出部であり、突出部の先端が周方向Ｃｄの接線方向に向かって幅が狭くなっていることを特徴とする。
【００５３】
これにより、ハブフランジ２ｆＢが回転しているとき、風切音抑制部４４の先端部に気流が衝突することで、ハブフランジ２ｆＢの表面上の気流が乱される。これにより、ハブフランジ２ｆＢの表面上の気流の方向が不規則になる。このため、薄肉部４１と厚肉部４２との間の段差部およびハブボルト頭部９１に気流が衝突することによるカルマン渦の発生が抑制される。カルマン渦の発生が抑制されると、風切音の音圧が小さくなる。これにより、転がり軸受ユニット１に対する騒音レベル測定の精度は、ハブフランジ２ｆＢが回転するときに発生する風切音に影響されにくくなる。よって、転がり軸受ユニット１は、騒音レベル測定の精度を向上させることにより不良品の出荷を抑制することができる。
【００５４】
また、変形例２に係る転がり軸受ユニット１は、回転軸Ｚｒ方向に厚肉部４２を貫通するハブボルト９を含み、風切音抑制部４４は、回転軸Ｚｒ方向から見て、ハブフランジ２ｆＢが回転した場合のハブボルト頭部９１が描く環状領域に重なるように配置されることを特徴とする。
【００５５】
これにより、ハブフランジ２ｆＢが回転しているとき、ハブボルト頭部９１が風切音抑制部４４の後方に位置することになる。このため、ハブフランジ２ｆＢが回転しているとき、ハブボルト頭部９１の周辺部の気流がより効率的に乱される。よって、風切音抑制部４４が上記の環状領域に重ならないように配置される場合に比較して、転がり軸受ユニット１は、ハブフランジ２ｆＢが回転するときに発生する風切音をより抑制し、騒音レベル測定の精度をより向上させることができる。
【００５６】
なお、風切音抑制部４４は、平坦部４５を挟んで周方向Ｃｄの両側に３つ以上ずつ配置されていてもよいし、平坦部４５を挟んで周方向Ｃｄの両側で異なる個数ずつ配置されていてもよい。
【００５７】
また、ハブフランジ２ｆＢに対して、実施形態で説明した凹部２３または凸部２６を風切音抑制部として適用することもできる。例えば、風切音抑制部としての凹部２３または凸部２６が薄肉部４１または厚肉部４２の表面に配列されていてもよい。
【００５８】
（変形例３）
図９は、変形例３に係るハブフランジを示す図である。図１０は、図９におけるＥ−Ｅ’断面を示す図である。図１１は、図９におけるＦ−Ｆ’断面を示す図である。変形例３に係るハブフランジ２ｆＣは、ハブ６の外周から外側へ突出する円盤状であり、回転軸Ｚｒ方向の厚みが一定である薄肉部５１と、薄肉部５１よりも厚みが大きい厚肉部５２と、薄肉部５１の表面を覆う充填材５３と、複数の風切音抑制部５４と、を有する。厚肉部５２は、ハブフランジ２ｆＣの根元から放射状に複数形成されている。厚肉部５２の表面は、回転軸Ｚｒに対して垂直な面である。ハブボルト９は、厚肉部５２の表面にハブボルト頭部９１の裏面が接触するように配置され、厚肉部５２を貫通している。
【００５９】
充填材５３は、例えば、熱可塑性樹脂であり、薄肉部５１および厚肉部５２に用いられる鋼鉄等よりも密度が小さい。充填材５３は、溶融した状態で薄肉部５１に流し込まれた後に凝固し、薄肉部５１と厚肉部５２との厚みの差から生じる空間を埋めている。これにより、薄肉部５１および充填材５３を合わせた厚みは、厚肉部５２の厚みと同じとなっている。なお、薄肉部５１および充填材５３を合わせた厚みは、厚肉部５２の厚みに近付いていればよく、厚肉部５２の厚みと同じでなくてもよい。
【００６０】
風切音抑制部５４は、充填材５３の表面よりも回転軸Ｚｒ方向に突出する凸部である。例えば、風切音抑制部５４の形状は、周方向Ｃｄの接線方向に平行な対角線を有する平行四辺形を底面とする四角錐状である。例えば、風切音抑制部５４は、充填材５３に埋め込まれて固定されている。また、例えば、隣り合う風切音抑制部５４は、径方向に並んでいる。当該隣り合う風切音抑制部５４は、重心同士の距離が最も短い２つの風切音抑制部５４を指す。なお、複数の風切音抑制部５４は、周方向Ｃｄに沿って千鳥配置されていてもよい。
【００６１】
上述したように、変形例３に係る転がり軸受ユニット１において、ハブフランジ２ｆＣは、回転軸Ｚｒ方向の厚みが一定である薄肉部５１と、薄肉部５１よりも厚みが大きい厚肉部５２とを有する。薄肉部５１は、薄肉部５１および厚肉部５２よりも密度が小さい充填材５３で覆われ、風切音抑制部５４は、充填材５３の表面よりも回転軸Ｚｒ方向に突出する凸部であることを特徴とする。
【００６２】
これにより、ハブフランジ２ｆＣが回転しているとき、風切音抑制部５４に気流が衝突することで、ハブフランジ２ｆＣの表面上の気流が乱される。これにより、ハブフランジ２ｆＣの表面上の気流の方向が不規則になる。このため、ハブボルト頭部９１に気流が衝突することによるカルマン渦の発生が抑制される。カルマン渦の発生が抑制されると、風切音の音圧が小さくなる。これにより、転がり軸受ユニット１に対する騒音レベル測定の精度は、ハブフランジ２ｆＣが回転するときに発生する風切音に影響されにくくなる。よって、転がり軸受ユニット１は、騒音レベル測定の精度を向上させることにより不良品の出荷を抑制することができる。
【００６３】
また、充填材５３が薄肉部５１の表面を覆っているので、ハブフランジ２ｆＣが回転しているとき、薄肉部５１と厚肉部５２との間の段差部に気流が衝突することが抑制される。これにより、カルマン渦の発生が抑制され、風切音の音圧が小さくなる。また、薄肉部５１が薄肉部５１および厚肉部５２よりも密度が小さい充填材５３で覆われているため、変形例３におけるハブフランジ２ｆＣは、鋼鉄を用いて回転軸Ｚｒ方向の厚みが一定に形成されたハブフランジと比較して、軽量である。よって、変形例３に係る転がり軸受ユニット１は、薄肉部５１と厚肉部５２との間の段差部に起因する風切音を抑制し、かつハブフランジ２ｆＣの軽量化への影響を抑制することができる。
【００６４】
また、変形例３に係る転がり軸受ユニット１において、風切音抑制部５４は、複数あり、複数の風切音抑制部５４は、隣り合う風切音抑制部５４が径方向に並ぶように配置されていることを特徴とする。
【００６５】
これにより、風切音抑制部５４に衝突して方向を変えた気流同士が、隣り合う風切音抑制部５４の間の位置で衝突しやすくなるので、ハブフランジ２ｆＣの表面上の気流がより乱される。よって、変形例３に係る転がり軸受ユニット１は、ハブフランジ２ｆＣが回転するときの風切音の音圧をより小さくすることができる。なお、複数の風切音抑制部５４が周方向Ｃｄに沿って千鳥配置されている場合、転がり軸受ユニット１は、ハブフランジ２ｆＣが回転するときの風切音の音圧をさらに小さくすることができる。
【００６６】
また、熱可塑性樹脂は、凝固する際に体積が若干減少するため、凝固したあとにハブフランジ２ｆＣから外れる可能性がある。このため、図１１に示すように、厚肉部５２は、側面に設けられた切欠きであるアンダーカット５５を有する。これにより、熱可塑性樹脂の体積が減少したあとでも、熱可塑性樹脂は、アンダーカット５５に引っかかることによって、ハブフランジ２ｆＣから外れにくくなる。よって、ハブフランジ２ｆＣは、熱可塑性樹脂が凝固したあと外れることを抑制することができる。
【００６７】
なお、ハブフランジ２ｆＣに対して、実施形態で説明した凹部２３または凸部２６を風切音抑制部として適用することもできる。例えば、風切音抑制部としての凹部２３または凸部２６が厚肉部５２または充填材５３の表面に配列されていてもよい。
【００６８】
（変形例４）
図１２は、変形例４に係るハブフランジを示す図である。図１３は、図１２におけるＧ−Ｇ’断面を示す図である。変形例４に係るハブフランジ２ｆＤは、周方向Ｃｄで互いに間隔を空けてハブ６の外周から突出する複数の板状部材である。例えば、ハブフランジ２ｆＤは、鍛造により形成される。ハブフランジ２ｆＤは、平坦部６１と、側部６２と、底部６５と、第１風切音抑制部６３と、第２風切音抑制部６４と、を有する。平坦部６１は、例えば、切削により形成され、回転軸Ｚｒに対して垂直な面である。ハブボルト９は、平坦部６１にハブボルト頭部９１が接触するように配置され、ハブフランジ２ｆＤを貫通している。底部６５は、回転軸Ｚｒ方向で平坦部６１と反対側の面であって、回転装置１００と接触する面である。側部６２は、平坦部６１から底部６５に向かって形成される面である。側部６２は、平坦部６１を挟んで周方向Ｃｄの両側にある。
【００６９】
第１風切音抑制部６３は、ハブフランジ２ｆＤの一部が周方向Ｃｄの少なくとも一方側に突出する突出部であり、突出部の先端が周方向Ｃｄの接線方向に向かって幅が狭くなっている部分である。例えば、第１風切音抑制部６３は、鍛造によって形成される。また、例えば、第１風切音抑制部６３は、平坦部６１を挟んで周方向Ｃｄの両側に１つずつ配置されている。また、例えば、第１風切音抑制部６３は、回転軸Ｚｒ方向から見て、ハブフランジ２ｆＤが回転した場合のハブボルト頭部９１が描く環状領域に重なるように配置される。具体的には、第１風切音抑制部６３は、回転軸Ｚｒ方向から見て、ハブボルト頭部９１の中心を通る円周上に配置される。
【００７０】
また、図１３に示すように、第１風切音抑制部６３の回転軸Ｚｒ方向の高さＨは、底部６５から平坦部６１までの高さｈ１よりも高く、底部６５からハブボルト頭部９１の上面までの高さｈ２よりも低くなっている。例えば、第１風切音抑制部６３の形状は、径方向から見て、底部６５から平坦部６１に向かって円弧状に立ち上がり、さらに平坦部６１からハブボルト頭部９１に向かって円弧状に立ち上がっている。なお、高さＨを、高さｈ１よりも高く、高さｈ２よりも低くすることは、変形例１の風切音抑制部３４および変形例２の風切音抑制部４４にも適用することができる。
【００７１】
第２風切音抑制部６４は、ハブフランジ２ｆＤの平坦部６１の表面よりも回転軸Ｚｒ方向に突出する凸部である。例えば、第２風切音抑制部６４の形状は、周方向Ｃｄの接線方向に平行な対角線を有する平行四辺形を底面とする四角錐状である。例えば、第２風切音抑制部６４は、鍛造により形成される。
【００７２】
上述したように、変形例４に係る転がり軸受ユニット１において、ハブフランジ２ｆＤは、複数あり、複数のハブフランジ２ｆＤは、内輪部材２の周方向Ｃｄで互いに間隔を空けて外側へ突出している。また、変形例４に係る転がり軸受ユニット１は、風切音抑制部として、第１風切音抑制部６３と、第２風切音抑制部６４と、を含む。第１風切音抑制部６３は、ハブフランジ２ｆＤの一部が周方向Ｃｄの少なくとも一方側に突出する突出部であり、突出部の先端が周方向Ｃｄの接線方向に向かって幅が狭くなっており、第２風切音抑制部６４は、ハブフランジ２ｆＤの表面よりも回転軸Ｚｒ方向に突出する突出部であることを特徴とする。
【００７３】
これにより、ハブフランジ２ｆＤが回転しているとき、第１風切音抑制部６３は、ハブフランジ２ｆＤに衝突する気流を乱し、第２風切音抑制部６４は、ハブフランジ２ｆＤの表面上の気流を乱す。これにより、ハブフランジ２ｆＤおよびハブボルト頭部９１に衝突する気流の方向が不規則になる。このため、ハブフランジ２ｆＤおよびハブボルト頭部９１に気流が衝突することによるカルマン渦の発生が抑制される。カルマン渦の発生が抑制されると、風切音の音圧が小さくなる。これにより、転がり軸受ユニット１に対する騒音レベル測定の精度は、ハブフランジ２ｆＤが回転するときに発生する風切音に影響されにくくなる。よって、転がり軸受ユニット１は、騒音レベル測定の精度を向上させることにより不良品の出荷を抑制することができる。
【００７４】
また、ハブフランジ２ｆＤは、周方向Ｃｄで互いに間隔を空けてハブ６の外周から突出する。このため、ハブフランジ２ｆＤは、円盤状のハブフランジと比較して、軽量である。よって、変形例４に係る転がり軸受ユニット１は、ハブフランジ２ｆＤが回転するときに発生する風切音を抑制し、かつハブフランジ２ｆＤの軽量化を図ることができる。
【００７５】
また、第１風切音抑制部６３は、回転軸Ｚｒ方向から見て、ハブフランジ２ｆＤが回転した場合のハブボルト頭部９１が描く環状領域に重なるように配置されている。これにより、ハブフランジハブフランジ２ｆＤが回転しているとき、ハブボルト頭部９１が第１風切音抑制部６３の後方に位置することになる。また、第１風切音抑制部６３の回転軸Ｚｒ方向の高さＨは、底部６５から平坦部６１までの高さｈ１よりも高く、底部６５からハブボルト頭部９１の上面までの高さｈ２よりも低くなっている。これにより、第１風切音抑制部６３とハブボルト頭部９１との間の段差部は、小さくなる。このため、ハブフランジ２ｆＤが回転しているとき、ハブボルト頭部９１に衝突する気流が少なくなる。よって、転がり軸受ユニット１は、ハブフランジ２ｆＤが回転するときに発生する風切音をより抑制することができる。
【００７６】
なお、第１風切音抑制部６３は、平坦部６１を挟んで周方向Ｃｄの両側に複数個ずつ配置されていてもよいし、平坦部６１を挟んで周方向Ｃｄの両側で異なる個数ずつ配置されていてもよい。
【００７７】
なお、ハブフランジ２ｆＤに対して、実施形態で説明した凹部２３または凸部２６を風切音抑制部として適用することもできる。例えば、風切音抑制部としての凹部２３または凸部２６が平坦部６１の表面に配列されていてもよい。
【符号の説明】
【００７８】
１  転がり軸受ユニット
２  内輪部材
２ｆ、２ｆＡ、２ｆＢ、２ｆＣ、２ｆＤ  ハブフランジ
３  内輪
４  外輪部材
４ａ  側面
４ｂ  外周面
４ｆ  外輪フランジ
５  転動体
５ａ  転動体
５ｂ  転動体
６  ハブ
９  ハブボルト
１０  治具
１０ａ  対向面
１０ｂ  内周面
１２  内輪固定部
１１、１３  内輪軌道
１４、１５  外輪軌道
１６  シール部材
２１、３１、４１、５１  薄肉部
２２、３２、４２、５２  厚肉部
２３  凹部
２４  曲面部
２５  平坦部
２６  凸部
３３  側部
３４  風切音抑制部
３５  平坦部
４３  側部
４４  風切音抑制部
４５  平坦部
５３  充填材
５４  風切音抑制部
６１  平坦部
６２  側部
６３  第１風切音抑制部
６４  第２風切音抑制部
６５  底部
９１  ハブボルト頭部
１００  回転装置
２００  マイクロホン
Ｚｒ  回転軸
【図１】
2015074397.tif 000003
【図２】
2015074397.tif 000004
【図３】
2015074397.tif 000005
【図４】
2015074397.tif 000006
【図５】
2015074397.tif 000007
【図６】
2015074397.tif 000008
【図７】
2015074397.tif 000009
【図８】
2015074397.tif 000010
【図９】
2015074397.tif 000011
【図１０】
2015074397.tif 000012
【図１１】
2015074397.tif 000013
【図１２】
2015074397.tif 000014
【図１３】
2015074397.tif 000015