(57)【要約】【課題】シール部材の密封性を確保しつつ、大鍔部近傍における焼き割れの発生を防止することができる円すいころ軸受装置を提供する。【解決手段】内周面に外輪軌道２、３を有する外輪１と、一端部側から他端部側に向かって、大径部２０、大鍔部３１、内輪軌道３５及び小径円筒部３２をこの順に有し、前記大径部２０、大鍔部３１、内輪軌道３５及び小径円筒部３２のそれぞれに熱処理による表面硬化層を形成した内軸３４と、前記内輪軌道３５と外輪軌道２、３との間に転動自在に配設された複数の円すいころ７とを備え、前記大鍔部３１が、前記円すいころ７の大径端面７ａを案内する案内面３１ａを有している円すいころ軸受装置。前記案内面３１ａに続く前記大鍔部３１の外周面３１ｂと、当該案内面３１ａとのなす角度が鈍角にされており、且つ前記大径部２０は、外径が略一定である円筒状部分を有している。  【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周面に外輪軌道を有する外輪と、一端部側から他端部側に向かって、大径部、大鍔部、内輪軌道及び小径円筒部をこの順に有し、前記大径部、大鍔部、内輪軌道及び小径円筒部のそれぞれに熱処理による表面硬化層を形成した内輪と、前記内輪軌道と外輪軌道との間に転動自在に配設された複数の円すいころとを備え、前記大鍔部が、前記円すいころの大径端面を案内する案内面を有している円すいころ軸受装置であって、
前記案内面に続く前記大鍔部の外周面と、当該案内面とのなす角度が鈍角にされており、且つ
前記大径部は、外径が略一定である円筒状部分を有していることを特徴とする円すいころ軸受装置。
【請求項２】
内周面に複列の外輪軌道を有する外輪と、外周面に一端部側から他端部側に向かって、大径部、大鍔部、前記外輪の一方の外輪軌道と対向する第１の内輪軌道及び小径円筒部をこの順に有し、前記大径部、大鍔部、第１の内輪軌道及び小径円筒部のそれぞれに熱処理による表面硬化層を形成した内軸と、前記小径円筒部に嵌合固定され、外周面に前記外輪の他方の外輪軌道と対向する第２の内輪軌道が形成された内輪と、前記第１の内輪軌道及び第２の内輪軌道と、外輪軌道との間に転動自在に配設された複数の円すいころとを備え、前記大鍔部が、前記円すいころの大径端面を案内する案内面を有している円すいころ軸受装置であって、
前記案内面に続く前記大鍔部の外周面と、当該案内面とのなす角度が鈍角にされており、且つ
前記大径部は、外径が略一定である円筒状部分を有していることを特徴とする円すいころ軸受装置。
【請求項３】
前記大鍔部の外周面に、前記円すいころを保持する保持器との干渉を回避するための凹状の退避部が形成されている請求項１又は２に記載の円すいころ軸受装置。
【請求項４】
軸線と平行な線と、前記大鍔部の外周面とのなす角度αが、４５°＜α＜９０°の範囲である請求項１又は２に記載の円すいころ軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は円すいころ軸受装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の車輪は、懸架装置に対して転がり軸受によって回転自在に支持されているが、このうちトラックやバス等の重量の大きな自動車は、一般に複列円すいころ軸受によって懸架装置に支持されている。
かかる軸受装置において、近年、部品点数を減らしコストを低減させることを目的として、いわゆる第３世代のハブユニットと称される円すいころ軸受装置が提案されている。
【０００３】
この円すいころ軸受装置は、図６に示されるように、外輪１の内周面に第１の外輪軌道２及び第２の外輪軌道３を設けるとともに、内輪としてのハブ本体４の外周に、外輪軌道２、３にそれぞれ対向する第１及び第２の内輪軌道５、６を設け、これら外輪軌道２、３と内輪軌道５、６との間に、複数の円すいころ７を保持器８によって周方向に等間隔に保持した状態で転動自在に配設している。
【０００４】
外輪１の外周には、図示しない懸架装置等に対して外輪１を固定するための取付部９が設けられている。
一方、ハブ本体４は、内軸４ａと内輪部材１３とを備え、内軸４ａの一端部には、ホイールやブレーキのロータ等の車輪側部材が図示しないボルトにより取り付けられる、径方向外方に延びるフランジ部１０が設けられ、内軸４ａの他端部には、外周に第２の内輪軌道６を有する内輪部材１３が嵌め込まれた小径円筒部１２が設けられている。さらに、内軸４ａの外周面のフランジ部１０と小径円筒部１２との間には、第１の内輪軌道５が形成されている。
【０００５】
また、第１の内輪軌道５の、フランジ部１０側端部には、円すいころ７の大径端面７ａと摺接する案内面１１ａを有する大鍔部１１が形成されている。そして、外輪１と内軸４ａとの間はシール部材１４によって密封されている。
【０００６】
ところで、円すいころ軸受装置では、主として第１の内輪軌道５の性能確保を図るために、フランジ部１０の付け根付近から、大鍔部１１、第１の内輪軌道５及び小径円筒部１２にかけて局部的な高周波焼入れを施して当該部位に表面硬化層を形成している。この高周波焼入れに際しては、大鍔部１１の外周角部、すなわち大鍔部１１の案内面１１ａと外周面１１ｂとの囲まれた部分は鋭角のエッジを構成していることから、このエッジ部分に誘導電流が過度に集中して過熱状態となり、冷却時に、大鍔部１１の近傍、特に大鍔部１１の案内面１１ａと第１の内輪軌道５との入隅部に形成された逃げ部１５に焼き割れが生じる惧れがある。
【０００７】
そこで、大鍔部１１における過熱状態を抑制して前記焼き割れが生じるのを防ぐために、大鍔部１１の外周角部を鈍角にすることが提案されている（特許文献１参照）。この特許文献１記載の軸受装置によれば、大鍔部の外周角部を鈍角にすることで、大鍔部の外周角部を含む大鍔部外周部の体積が大きくなり、熱容量が増加するので、局部的な過熱が起こらず、前述した焼き割れの発生が抑制又は防止される。
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−３１１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１記載の円すいころ軸受装置では、大鍔部の外周角部を鈍角にするために、フランジ部の根元付近から大鍔部の案内面に至るハブ本体の外周面を単に傾斜面としていることから、この傾斜面に当接して配設されるシール部材の密封性が低下する惧れがある。
【００１０】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、シール部材の密封性を確保しつつ、大鍔部近傍における焼き割れの発生を防止することができる円すいころ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】
本発明の円すいころ軸受装置は、内周面に外輪軌道を有する外輪と、一端部側から他端部側に向かって、大径部、大鍔部、内輪軌道及び小径円筒部をこの順に有し、前記大径部、大鍔部、内輪軌道及び小径円筒部のそれぞれに熱処理による表面硬化層を形成した内輪と、前記内輪軌道と外輪軌道との間に転動自在に配設された複数の円すいころとを備え、前記大鍔部が、前記円すいころの大径端面を案内する案内面を有している円すいころ軸受装置であって、
前記案内面に続く前記大鍔部の外周面と、当該案内面とのなす角度が鈍角にされており、且つ
前記大径部は、外径が略一定である円筒状部分を有していることを特徴としている（請求項１）。
【００１２】
また、内周面に複列の外輪軌道を有する外輪と、外周面に一端部側から他端部側に向かって、大径部、大鍔部、前記外輪の一方の外輪軌道と対向する第１の内輪軌道及び小径円筒部をこの順に有し、前記大径部、大鍔部、第１の内輪軌道及び小径円筒部のそれぞれに熱処理による表面硬化層を形成した内軸と、前記小径円筒部に嵌合固定され、外周面に前記外輪の他方の外輪軌道と対向する第２の内輪軌道が形成された内輪と、前記第１の内輪軌道及び第２の内輪軌道と、外輪軌道との間に転動自在に配設された複数の円すいころとを備え、前記大鍔部が、前記円すいころの大径端面を案内する案内面を有している円すいころ軸受装置であって、
前記案内面に続く前記大鍔部の外周面と、当該案内面とのなす角度が鈍角にされており、且つ
前記大径部は、外径が略一定である円筒状部分を有していることを特徴としている（請求項２）。
【００１３】
本発明の円すいころ軸受装置では、内輪の大径部に、外径が略一定である円筒状部分を形成しているので、当該外径部に配設されるシール部材の先端部を確実に大径部の外周面に当接させることができ、当該シール部材の密封性を確保することができる。
【００１４】
大鍔部の外周面に、円すいころを保持する保持器との干渉を回避するための凹状の退避部が形成されているのが好ましい。この構成によれば、大鍔部の外周面に凹状の退避部が形成されているので、保持器の遊動によって当該保持器が大鍔部に接触するのを防止することができる。これにより、保持器が破損したり、摩耗したりするのを防ぐことができる。
【００１５】
軸線と平行な線と、大鍔部の外周面とのなす角度αを、４５°＜α＜９０°の範囲とすることができる。この場合、大鍔部の外周角部の鈍角の程度を十分に大きくすることができ、シール部材の密封性を確保しつつ、当該大鍔部の過熱を抑制して焼き割れの発生を確実に防止することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の円すいころ軸受装置によれば、シール部材の密封性を確保しつつ、大鍔部近傍における焼き割れの発生を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、添付図面を参照しつつ、本発明の円すいころ軸受装置の実施の形態を詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施の形態に係る円すいころ軸受装置の断面説明図である。この円すいころ軸受装置は、シール部材及び大鍔部付近の構成を除いて、図６を参照しつつ説明をした従来の円すいころ軸受装置と同様の構成であることから、共通する要素ないしは部材には同一の参照符号を付している。本実施の形態の円すいころ軸受装置は、図１に示されるように、外輪１の内周面に第１の外輪軌道２及び第２の外輪軌道３を設けるとともに、内輪としてのハブ本体３４の外周に、外輪軌道２、３にそれぞれ対向する第１及び第２の内輪軌道３５、６を設け、これら外輪軌道２、３と内輪軌道３５、６との間に、複数の円すいころ７を保持器８によって周方向に等間隔に保持した状態で転動自在に配設している。
【００１８】
外輪１の外周には、図示しない懸架装置等に対して外輪１を固定するための取付部９が設けられている。
一方、ハブ本体３４は、内軸３４ａと内輪部材１３とを備え、内軸３４ａの一端部には、ホイールやブレーキのロータ等の車輪側部材が図示しないボルトにより取り付けられる、径方向外方に延びるフランジ部３０が設けられ、内軸３４ａの他端部には、外周に第２の内輪軌道６を有する内輪部材１３が嵌め込まれた小径円筒部１２が設けられている。さらに、内軸３４ａの外周面のフランジ部３０と小径円筒部１２との間には、第１の内輪軌道３５が形成されている。
【００１９】
また、第１の内輪軌道３５の、フランジ部３０側端部には、円すいころ７の大径端面７ａと摺接する案内面３１ａを有する大鍔部３１が形成されている。さらに、大鍔部３１とフランジ部３０との間には、大径部２０が形成されている。また、案内面３１ａと第１の内輪軌道３５との間の入隅部には、逃げ部３７が形成されている。
【００２０】
そして、外輪１と内軸３４ａとの間はシール部材２４によって密封されている。また、外輪１と内輪部材１３との間はシール部材２５によって密封されている。
また、フランジ部３０の付け根付近から、大鍔部３１、第１の内輪軌道３５及び小径円筒部１２にかけて局部的な高周波焼入れを施して当該部位に表面硬化層を形成している。
【００２１】
本発明の特徴は、図２に詳細に示されるように、大鍔部３１の案内面３１ａに続く当該大鍔部３１の外周面３１ｂと、当該案内面３１ａとのなす角度βが鈍角にされているとともに、大径部２０が、外径が略一定である円筒状部分２０ａを有していることである。大鍔部３１の外周角部を鈍角にすることで、当該大鍔部３１の外周角部を含む大鍔部外周部の体積が大きくなり、熱容量が増加するので、局部的な過熱が起こらず、前述した焼き割れの発生が抑制又は防止されるのであるが、この場合に、本発明では、外周面３１ｂを単にフランジ部３０の根元付近まで続く傾斜面とするのではなく、大径部２０に、外径が略一定である円筒状部分２０ａを形成している。このため、外輪１とハブ本体（内輪）３４との間に径方向寸法が略一定の空間を確保することができ、大径部２０に配設されるシール部材２４の先端部を確実に当該大径部２０の外周面に当接させることができ、当該シール部材２４の密封性を確保することができる。
【００２２】
図２に示される実施の形態では、シール部材２４は、金属で作製された環状のベース部２４ａと、このベース部２４ａに固着されたゴムで作製された環状のシール体２４ｂとで構成されており、シール体２４ｂの先端部が大径部２０の外周面に密接するように、ベース部２４ａが外輪１のフランジ部３０側端部外周面に圧入される。また、大鍔部３１の外周面３１ｂには、保持器８との干渉を回避するための凹状の退避部としての段差部２１が形成されている。保持器８は若干の遊びをもって円すいころ７を保持しているが、段差部２１を形成することにより、保持器８が遊動した場合でも当該保持器８が大鍔部３１に接触するのを防止することができる。これにより、保持器８が破損したり、摩耗したりするのを防ぐことができる。
【００２３】
図３は本発明の円すいころ軸受装置の他の実施の形態の要部説明図であり、この実施の形態では、保持器８との干渉を回避するための凹状の退避部として、図２における段差部２１に代えて湾曲部２２が形成されている。この場合も、保持器８が遊動したとしても当該保持器８が大鍔部３１に接触するのを防止することができる。これにより、保持器８が破損したり、摩耗したりするのを防ぐことができる。湾曲部２２は、単一の曲線部で構成してもよいし、曲率が互いに異なる複数の曲線部で構成してもよい。
【００２４】
図４は本発明の円すいころ軸受装置のさらに他の実施の形態の要部説明図であり、この実施の形態では、図２〜３に示される実施の形態とは異なり、大鍔部３１の外周面４１ｂを凹状にせずに平坦な傾斜面としている。この場合、軸受装置の軸線と平行な線Ｌと、大鍔部３１の外周面４１ｂとのなす角度αは、４５°＜α＜９０°の範囲とすることができるが、保持器８との干渉を回避するためには、４５°＜α＜６０°とするのが好ましい。
【００２５】
図５は本発明の円すいころ軸受装置の他の実施の形態の要部説明図であり、この実施の形態では、図２〜３に示される実施の形態とは異なり、大鍔部３１の外周面５１ｂを凹状にせずに径方向外方に膨出する凸状に形成している。この場合、大鍔部３１の外周角部を含む大鍔部外周部の体積が図２〜４に示される例よりもさらに大きくなり、熱容量が一層増加するので、局部的な過熱をより確実に防止することができる。この実施の形態では、保持器８との干渉を回避するために、当該保持器８の遊動の程度を考慮して、大鍔部３１の外周角部の鈍角の程度や前記膨出の程度を選定するのが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の円すいころ軸受装置の一実施の形態の断面説明図である。
【図２】図１に示される円すいころ軸受装置の要部拡大説明図である。
【図３】本発明の円すいころ軸受装置の他の実施の形態の要部説明図である。
【図４】本発明の円すいころ軸受装置のさらに他の実施の形態の要部説明図である。
【図５】本発明の円すいころ軸受装置の他の実施の形態の要部説明図である。
【図６】従来の円すいころ軸受装置の断面説明図である。
【符号の説明】
【００２７】
１      外輪
２      第１の外輪軌道
３      第２の外輪軌道
６      第２の内輪軌道
７      円すいころ
８      保持器
２０      大径部
２１      段差部
２２      湾曲部
３１      大鍔部
３１ａ    案内面
３１ｂ    外周面
３４      ハブ本体
３４ａ    内軸
３５      第１の内輪軌道
４１ｂ    外周面
５１ｂ    外周面
【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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