(57)【要約】【課題】剛性を確保しつつ軽量化することができる転がり軸受装置を提供する。【解決手段】内軸２及び内輪３からなる回転軌道輪４と、この回転軌道輪４の外周側を覆うように配置され、その外周面５ｃにフランジ部５ｄを有する固定軌道輪５と、その両軌道輪４，５間に介在された２列の転動体６，７とを備えている。前記固定軌道輪５の剛性を高めるべく、前記２列の転動体６，７からのそれぞれの荷重を受ける方向に前記フランジ部５ｄの基端部の少なくとも一部が設けられている。【選択図】図１
2008064130.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内軸及び内輪からなる回転軌道輪と、この回転軌道輪の外周側を覆うように配置され、その外周面にフランジ部を有する固定軌道輪と、その両軌道輪間に介在された２列の転動体とを備えている転がり軸受装置であって、
前記固定軌道輪の剛性を高めるべく、前記２列の転動体からのそれぞれの荷重を受ける方向に前記フランジ部の基端部の少なくとも一部が設けられていることを特徴とする転がり軸受装置。
【請求項２】
前記２列の転動体の中心間距離を２Ａとし、軸受中心と前記フランジ部の車両インナ側の面との間の距離をＢとし、車両アウタ側転動体の中心と前記フランジ部の車両アウタ側の面との間の距離をＣとした場合に、前記フランジ部が、０＜Ｂ＜Ａ、且つ、Ｃ＜Ａを満たす位置に設けられている請求項１に記載の転がり軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、転がり軸受装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、転がり軸受装置においては、軽量化への取り組みが盛んに行われている。特に、軌道輪部材に懸架装置の一部に固定するためのフランジ部を有する転がり軸受装置については、フランジ部により重量が増加するため、より一層の軽量化が求められる。そして、上記のような転がり軸受装置としての、例えば車両用ハブユニットは、車両燃費向上を目的として自動車部品の軽量化が強力に推進されるのに伴って、より一層の軽量化が求められているが、一般的に軽量化・薄肉化すれば剛性が低下するため、いかに剛性を確保するかが問題となっている。
【０００３】
軽量化を達成するために図７に示すような車輪支持用転がり軸受装置が提案されている（特許文献１参照）。この車輪支持用転がり軸受装置１０１は、車輪を取り付けるための取り付けフランジ部１０２ａを有するハブ輪（内軸）１０２とこのハブ輪１０２に一体的に固定される内輪１０３とからなる回転軌道輪１０４と、車体側の部材である懸架装置が有するナックルに固定するための固定フランジ部１０５ａを有する外輪（固定軌道輪）１０５と、これらの間に転動自在に設けられている転動体１０６とを備えている。そして、ハブ輪１０２を、炭素含有量が０．４５質量％以上０．６０質量％以下の鋼で構成し、その外周面のうちの軌道面以外の焼入された部分の内少なくとも一部分を、残留圧縮応力が５００ＭＰａ以上とし、軌道面の残留オーステナイト量を３体積％以上とすることにより、ハブ輪１０２の強度を向上させて軽量化を可能にしている。
【特許文献１】特開２００５−２４０８７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載されている転がり軸受装置１０１では、ハブ輪１０２は強度が向上しているが、外輪１０５の強度は向上していないため、軽量化したときに剛性が十分でない可能性がある。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、剛性を確保しつつ軽量化することができる転がり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】
【０００５】
本発明の転がり軸受装置は、内軸及び内輪からなる回転軌道輪と、この回転軌道輪の外周側を覆うように配置され、その外周面にフランジ部を有する固定軌道輪と、その両軌道輪間に介在された２列の転動体とを備えている転がり軸受装置であって、
前記固定軌道輪の剛性を高めるべく、前記２列の転動体からのそれぞれの荷重を受ける方向に前記フランジ部の基端部の少なくとも一部が設けられていることを特徴としている。
上記のように構成された転がり軸受装置では、２列の転動体からのそれぞれの荷重を受ける方向に、固定軌道輪のフランジ部の基端部の少なくとも一部が設けられていることにより、２列の転動体のそれぞれから固定軌道輪に加わった荷重の一部を厚肉のフランジ部で受け止めることができるため、固定軌道輪が変形しにくくなり、剛性が向上する。これにより、軽量化による剛性の低下を抑えることができる。
【０００６】
上記転がり軸受装置において、前記２列の転動体の中心間距離を２Ａとし、軸受中心と前記フランジ部の車両インナ側の面との間の距離をＢとし、車両アウタ側転動体の中心と前記フランジ部の車両アウタ側の面との間の距離をＣとした場合に、前記フランジ部が、０＜Ｂ＜Ａ、且つ、Ｃ＜Ａを満たす位置に設けられていることが好ましい。
この場合も、２列の転動体のそれぞれから固定軌道輪に加わった荷重の一部を厚肉のフランジ部で受け止めることができ、これにより固定軌道輪の変形を抑えることができる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の転がり軸受装置によれば、固定軌道輪の剛性を向上させることができるので、当該転がり軸受装置の剛性を確保しつつ軽量化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の転がり軸受装置の好ましい実施の形態について、添付した図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明では、本発明を自動車等の車両の車輪用ハブユニットに適用した場合を例示して説明する。
図１は、本発明の一実施の形態に係る軸受装置を示す断面図である。図１において、左側は車両アウタ側（車輪側）、右側は車両インナ側であり、上側は車両上側であり、下側は車両下側である。本実施の形態の転がり軸受装置１は、複列アンギュラ玉軸受タイプのものであり、内軸（ハブ）２と内輪３とからなる回転軌道輪４と、固定軌道輪５と、複数の玉からなる２列の転動体６，７とを備えている。また、転がり軸受装置１には、転動体６，７を周方向に沿って所定間隔で保持する保持器８，９と、固定軌道輪５と内軸２との隙間に配置されたシール１０とが設けられている。
【０００９】
回転軌道輪４の内軸２の外周側には軌道２ａが形成されており、内輪３の外周側に軌道３ａが形成されている。一方、固定軌道輪５は、車体側に固定されるものであり、その内周側には、軌道２ａに対向する箇所に軌道５ａが形成されて、上記転動体６が軌道２ａとの間で転動するようになっている。また、固定軌道輪５の軌道３ａに対向する箇所には軌道５ｂが形成されて、上記転動体７が３ａとの間で転動するようになっている。
【００１０】
上記内軸２は、車両アウタ側端部において径方向外側に形成されたフランジ部２ｂを有しており、このフランジ部２ｂに圧入固定されたボルト１１によって、車輪のホイール、ディスクブレーキ用のブレーキロータ等の車輪側部材（図示せず）が当該フランジ部２ｂに固定されている。また、内軸２の車両インナ側には上記内輪３を外嵌させるための小径部２ｃが形成されている。この小径部２ｃの車両アウタ側には環状の段付き面（突き当て面）２ｄが形成されており、この段付き面２ｄの外周縁から車両アウタ側に向かって中径部２ｅが形成されている。この中径部２ｅのさらに車両アウタ側には大径部２ｆが形成されており、この大径部２ｆの外周面は上記シール１０のシール面とされている。
上記内輪３は、内軸２の小径部２ｃに外嵌され、且つ段付き面２ｄに突き当てられている。そして、小径部２ｃの車両インナ側に設けられたかしめ部２ｇによって、この内輪３は内軸２に固定されている。
【００１１】
固定軌道輪５は、その外周面５ｃに径方向外側に向かって形成されたフランジ部５ｄと、車両インナ側に軸方向に延ばされた円筒状部５ｅとを有しており、このフランジ部５ｄには、ボルト（図示せず）により上記車両の懸架装置（図示せず）が固定されている。また、円筒状部５ｅの内周面には、カバー１２が圧入されており、転がり軸受装置１の内外輪間の環状開口部を車両インナ側から密封して、当該環状開口部を車両アウタ側から密封する上記シール１０とともに、軸受内部への雨水や異物等の侵入を防いでいる。
【００１２】
ここで、固定軌道輪５の剛性を高めるべく、２列の転動体６，７からのそれぞれの荷重を受ける方向にフランジ部５ｄの基端部の少なくとも一部が設けられている。具体的には、図２に示すように、２列の転動体６，７の中心（以下、球心ともいう）６ａ，７ａ間距離を２Ａとすると、両軌道５ａ，５ｂの中心位置である軸受中心Ｌと球心６ａ又は７ａとの間の距離はＡとなり、軸受中心Ｌとフランジ部５ｄの車両インナ側の面との間の距離をＢとし、車両アウタ側球心６ａとフランジ部５ｄの車両アウタ側の面との間の距離をＣとした場合に、０＜Ｂ＜Ａ、且つ、Ｃ＜Ａを満たす位置にフランジ部５ｄが設けられている。転がり軸受装置１では、２列の転動体６，７から図２の矢印方向に固定軌道輪５に荷重が付加されるので、双方向の荷重を受け止めることができる位置にフランジ部５ｄを設けることで、固定軌道輪５に付加された双方向の荷重の一部を厚肉のフランジ部５ｄで受けることができる。このため、固定軌道輪５が変形しにくくなり、剛性が向上する。これにより、軽量化による剛性の低下を抑えることができる。また、固定軌道輪５の剛性が向上することにより、固定軌道輪５の外径を７０ｍｍ以下にした場合でも剛性を確保することができるので、転がり軸受装置１のコンパクト化による軽量化を図ることができる。
【００１３】
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で適宜変更が可能である。
本発明の転がり軸受装置１は、固定軌道輪５にフランジ部５ｄを有するものであればよく、自動車の車輪用ハブユニットとして用いられるものに限定するものではない。
【実施例】
【００１４】
固定軌道輪のフランジ部の位置と剛性との関係を明らかにするため、実施例として、上記の図２に示す、０＜Ｂ＜Ａ、且つ、Ｃ＜Ａ（Ａ、Ｂ及びＣの定義は上記と同じ）を満たす位置にフランジ部が設けられている固定軌道輪を使用し、比較例として、図３に示す、Ａ＜Ｂ、且つ、Ａ＜Ｃ（Ａ、Ｂ及びＣの定義は上記と同じ）を満たす位置にフランジ部が形成されている以外は実施例と同様である固定軌道輪を使用し、タイヤ旋回時に固定軌道輪にかかる荷重として、１．２Ｇの力を固定軌道輪に加えた時の変位量及び傾き角度をＦＥＭで解析した。実施例の固定軌道輪の変位量のＦＥＭ解析結果を図４に、比較例の固定軌道輪の変位量のＦＥＭ解析結果を図５に示す。また、傾き角度の結果を図６に示す。
【００１５】
図４及び図５から、実施例の固定軌道輪は比較例の固定軌道輪よりも変位量が小さく、剛性が高いことがわかった。また、図６から、比較例の固定軌道輪の傾きが２．２９分、実施例の固定軌道輪の傾きが１．６６分であることから、実施例の固定軌道輪は比較例の固定軌道輪よりも剛性が約４０％高いことがわかった。この実施例の固定軌道輪を用いることで、ＡＳＳＹ剛性を約１０％向上させることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態に係る転がり軸受装置を示す断面図である。
【図２】図１の固定軌道輪を説明する断面図である。
【図３】比較例の固定軌道輪を説明する断面図である。
【図４】実施例の固定軌道輪の変位量をＦＥＭで解析した結果を示す図である。
【図５】比較例の固定軌道輪の変位量をＦＥＭで解析した結果を示す図である。
【図６】実施例及び比較例の固定軌道輪の傾き角度を比較した図である。
【図７】従来の転がり軸受装置を示す断面図である。
【符号の説明】
【００１７】
１      転がり軸受装置
２      内軸
３      内輪
４      回転軌道輪
５      固定軌道輪
５ｄ    フランジ部
６，７  転動体
Ｌ      軸受中心
Ａ      軸受中心と球心との間の距離
Ｂ      軸受中心とフランジ部の車両インナ側の面との間の距離
Ｃ      車両アウタ側球心とフランジ部の車両アウタ側の面との間の距離
【図１】
2008064130.tif 000003
【図２】
2008064130.tif 000004
【図３】
2008064130.tif 000005
【図４】
2008064130.tif 000006
【図５】
2008064130.tif 000007
【図６】
2008064130.tif 000008
【図７】
2008064130.tif 000009