(57)【要約】【課題】  前輪側軸受装置と後輪側軸受装置からなる自動車等の車両用軸受システムに関し、操舵時に車両の姿勢が確保し易くなる。【解決手段】  前輪側車軸を支持する複列斜接軸受（複列アンギュラ玉軸受）からなる前輪側軸受装置と、後輪側車軸を支持する複列斜接軸受（複列アンギュラ玉軸受）からなる後輪側軸受装置とを備える。例えば、前輪側軸受装置の各列の転動体２２，２３の中心間距離を、後輪側軸受装置の各列の転動体２２，２３の中心間距離より小さくすることで、前輪側軸受装置の剛性を、後輪側軸受装置の剛性より小さく設定して車両をアンダーステア方向にし、操舵時における安定性を高めている。【選択図】図３
2008044613.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
前輪側車軸を支持する前輪側軸受装置と、後輪側車軸を支持する後輪側軸受装置とを備え、
車両をアンダーステア方向にして操舵時における安定性を高めるよう、前記前輪側軸受装置の剛性を、前記後輪側軸受装置の剛性より小さく設定したことを特徴とする車両用軸受システム。
【請求項２】
前輪側車軸を支持する複列斜接軸受からなる前輪側軸受装置と、後輪側車軸を支持する複列斜接軸受からなる後輪側軸受装置とを備え、
車両をアンダーステア方向にして操舵時における安定性を高めるよう、前記前輪側軸受装置の剛性を、前記後輪側軸受装置の剛性より小さく設定したことを特徴とする車両用軸受システム。
【請求項３】
前輪側車軸を支持する前輪側軸受装置と、後輪側車軸を支持する後輪側軸受装置とを備え、
車両をアンダーステア方向にして操舵時における安定性を高めるよう、前記前輪側軸受装置の剛性が、前記後輪側軸受装置の剛性より小さくなるように、前記両軸受装置に種類の異なる複列斜接軸受を用いたことを特徴とする車両用軸受システム。
【請求項４】
請求項３の車両用軸受システムにおいて、
前輪側軸受装置に複列アンギュラ玉軸受を用い、後輪側軸受装置に複列円すいころ軸受を用いたことを特徴とする車両用軸受システム。
【請求項５】
後輪側車軸を支持する後輪側軸受装置より剛性が小さく設定された、前輪側車軸を支持する車両用の前輪側軸受装置。
【請求項６】
請求項５の前輪側軸受装置において、
前輪側軸受装置および後輪側軸受装置はいずれも複列軸受からなり、前輪側軸受装置は、各列の転動体の中心間距離を、後輪側軸受装置の各列の転動体の中心間距離より小さくしたことを特徴とする前輪側軸受装置。
【請求項７】
後輪側車軸を支持する複列斜接軸受からなる後輪側軸受装置より剛性が小さく設定された、前輪側車軸を支持する複列斜接軸受からなる車両用の前輪側軸受装置。
【請求項８】
請求項７の前輪側軸受装置は、転動体の接触角を、後輪側軸受装置の転動体の接触角より小さくしたことを特徴とする前輪側軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、前輪側軸受装置と後輪側軸受装置からなる自動車等の車両用軸受システム、および軸受装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、自動車の軸受装置には、複列アンギュラ玉軸受が用いられることが多い。
【０００３】
この種の軸受においては、一般に、操舵時に作用する荷重によって、車軸と内輪との間に回転方向に滑りが生じる、いわゆるクリープ現象が発生する。
【０００４】
このクリープ問題に対処するため、前後輪の軸受装置の剛性を高めることが行われている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−１６１３６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来は、前後輪の軸受装置の剛性が等しくなるように高めているため、操舵時に自動車の姿勢を確保し難いという問題があった。
【０００６】
すなわち、図８において、１００は自動車を示しており、１０１は前輪、１０２は後輪である。自動車１００が矢印で示すような操舵時に、前輪側軸受装置の剛性と、後輪側軸受装置の剛性が等しい場合、想像線で示すように、オーバーステア傾向となり、自動車１００の姿勢を確保しにくくなる恐れがあった。
【０００７】
この発明は、操舵時に車両の姿勢を確保し易い車両用軸受システム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】
【０００８】
本発明の車両用軸受システムは、前輪側車軸を支持する前輪側軸受装置と、後輪側車軸を支持する後輪側軸受装置とを備え、車両をアンダーステア方向にして操舵時における安定性を高めるよう、前記前輪側軸受装置の剛性を、前記後輪側軸受装置の剛性より小さく設定したものである。
【０００９】
より具体的には、前輪側車軸を支持する複列斜接軸受からなる前輪側軸受装置と、後輪側車軸を支持する複列斜接軸受からなる後輪側軸受装置とを備え、車両をアンダーステア方向にして操舵時における安定性を高めるよう、前記前輪側軸受装置の剛性を、前記後輪側軸受装置の剛性より小さく設定したものである。
【００１０】
例えば、前輪側軸受装置の各列の転動体の中心間距離を、後輪側軸受装置の各列の転動体の中心間距離より小さくする。または、前輪側軸受装置の転動体の接触角を、後輪側軸受装置の転動体の接触角より小さくする。あるいは、前輪側軸受装置の各列の転動体の中心間距離を、後輪側軸受装置の各列の転動体の中心間距離より小さくし、かつ、前輪側軸受装置の転動体の接触角を、後輪側軸受装置の転動体の接触角より小さくする。
【００１１】
他の具体例として、前輪側車軸を支持する前輪側軸受装置と、後輪側車軸を支持する後輪側軸受装置とを備え、車両をアンダーステア方向にして操舵時における安定性を高めるよう、前記前輪側軸受装置の剛性が、前記後輪側軸受装置の剛性より小さくなるように、前記両軸受装置に種類の異なる複列斜接軸受を用いる。
【００１２】
具体的には、前輪側軸受装置に複列アンギュラ玉軸受を用い、後輪側軸受装置に複列円すいころ軸受を用いる。
【００１３】
本発明の車両用軸受システムによると、前輪側軸受装置の剛性を、後輪側軸受装置の剛性より小さく設定したことにより、操舵時に車両の姿勢が確保し易くなる。
【００１４】
例えば、前輪側軸受装置の各列の転動体の中心間距離を、後輪側軸受装置の各列の転動体の中心間距離より小さくすることで、前輪側軸受装置のモーメント剛性が小さくなる。その結果、前輪側軸受装置の剛性が、後輪側軸受装置の剛性より低くなり、操舵時に車両の姿勢が確保し易くなる。
【００１５】
また、前輪側軸受装置の転動体の接触角を、後輪側軸受装置の転動体の接触角より小さくすることで、前輪側軸受装置のモーメント剛性が小さくなる。その結果、前輪側軸受装置の剛性が、後輪側軸受装置の剛性より低くなり、操舵時に車両の姿勢が確保し易くなる。
【００１６】
また、本発明の軸受装置は、車両の前輪側軸受装置であって、後輪側車軸を支持する後輪側軸受装置より剛性が小さく設定されたものである。より具体的には、車両の前輪側車軸を支持する複列斜接軸受からなる前輪側軸受装置であって、後輪側車軸を支持する複列斜接軸受からなる後輪側軸受装置より剛性が小さく設定されたものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の車両用軸受システムによると、具体的には例えば、前輪側軸受装置の各列の転動体の中心間距離を、後輪側軸受装置の各列の転動体の中心間距離より小さくしたり、前輪側軸受装置の転動体の接触角を、後輪側軸受装置の転動体の接触角より小さくすることで、前輪側軸受装置の剛性が、後輪側軸受装置の剛性より低くなり、車両をよりアンダーステア方向にして操舵時における安定性を高めることができるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の詳細を図面に示す実施の形態を参照して説明する。図１は自動車用の軸受装置の断面図、図２（ａ）は前輪側軸受装置の断面図、図２（ｂ）は後輪側軸受装置の断面図である。
【００１９】
図１を参照して、前輪側と後輪側それぞれの軸受装置において共通の構成を説明する。前輪側軸受装置は、車両の前輪側車軸を支持する。後輪側軸受装置は、車両の後輪側車軸を支持する。これら両軸受装置は、共に、等速ジョイント１と、ハブホイール４と、複列アンギュラ玉軸受２とを備える。等速ジョイント１は、椀形外輪１１と、この椀形外輪１１から延びる軸部１２とを含む。ハブホイール４は、等速ジョイント１の軸部１２の外周に装着され、ハブフランジ４１を有している。複列アンギュラ玉軸受２は、転がり軸受の一例として、等速ジョイント１の軸部１２の外周とハブホイール４の外周とにまたがって装着されている。ハブホイール４の外周と等速ジョイント１の軸部１２の外周は、複列アンギュラ玉軸受２の内輪軌道３１，３２が形成されている。
【００２０】
複列アンギュラ玉軸受２は、前記のように内輪軌道３１，３２が形成されていることにより、内輪が設けられていない。複列アンギュラ玉軸受２は、外輪２１を有する。この外輪２１は、車体にナックルを介して固定されており、その内周面に軸方向２列の外輪軌道３３，３４を有する。複列アンギュラ玉軸受２は、軸方向２列の玉２２，２３と、各列の玉２２，２３を保持する軸方向２つの保持器３５，３６とを有する。軸方向２列の玉２２，２３は、それぞれ、各保持器３５，３６に保持された状態で軸方向２列とされた内輪軌道３１，３２と外輪軌道３３，３４との間に転動可能に配列されている。
【００２１】
本実施形態の車両用軸受システムは、前輪側軸受装置と後輪側軸受装置とを含み、前輪側軸受装置の剛性を後輪側軸受装置の剛性より小さく設定したことを特徴とする。この剛性関係について図２(ａ)および図２(ｂ)を参照して説明する。図２(ａ)は前輪側軸受装置、図２(ｂ)は後輪側軸受装置を示す。そして、本実施の形態では、両軸受装置に対して各列の玉２２，２３の中心間距離を異ならせている。すなわち、前輪側軸受装置の軸方向２列の玉２２，２３の中心間距離をＬ1、後輪側軸受装置の軸方向２列の玉２２，２３の中心間距離をＬ2とすると、これら両中心間距離を次式(１)の関係が成立するように設定している。
【００２２】
Ｌ1＜Ｌ2  ……(１)
つまり、前輪側軸受装置の方が、後輪側軸受装置よりも、玉２２，２３の中心間距離が短くされている。この結果、各列の玉２２，２３から内輪軌道３１，３２に加わる力の作用方向を示す作用線Ｆ1，Ｆ2と、軸受装置の中心軸線Ｏとが交わる交点をＯ1，Ｏ2とすると、前輪側軸受装置における両交点Ｏ1，Ｏ2間の距離Ａと、後輪側軸受装置における両交点Ｏ1，Ｏ2間の距離Ｂ(＞Ａ)とに相違が生じる。ここで、これらの距離Ａ，Ｂは、軸受負荷中心間距離のことである。この軸受負荷中心間距離は、大きい程、軸受装置のモーメント剛性が大きくなる。したがって、本実施形態では、前輪側軸受装置の玉２２，２３の中心間距離Ｌ1を、後輪側軸受装置の玉２２，２３の中心間距離Ｌ2より小さくしたことにより、前輪側軸受装置の軸受負荷中心間距離Ａが、後輪側軸受装置の軸受負荷中心間距離Ｂより小さくなる。これにより、前輪側軸受装置のモーメント剛性を、後輪側軸受装置のモーメント剛性より下げることができる。そのため、前輪側軸受装置の剛性は、後輪側軸受装置の剛性より小さくなる。なお、前輪側と後輪側それぞれの軸受装置における内輪軌道３１，３２に対する玉２２，２３の接触角θ1は同じである。
【００２３】
以上のように本実施形態では、前輪側軸受装置の剛性を、クリープ現象が発生しない程度の剛性に設定することでクリープ現象の発生を抑制できる一方、前輪側軸受装置の剛性を、後輪側軸受装置の剛性より小さく設定することで、操舵時における動車の姿勢を確保し易くすることができる。
【００２４】
また、前輪側軸受装置の玉２２，２３の中心間距離Ｌ1を小さくすることで、軸受の軸方向の長さを短縮でき、その分、ステアリング部品やサスペンション部品等の設計やレイアウトの自由度が向上する。
【００２５】
なお、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、以下に述べる実施形態にも適用することができる。
【００２６】
(１)  上述の実施形態では、前輪側軸受装置の軸受負荷中心間距離Ａを、後輪側軸受装置の軸受負荷中心間距離Ｂより小さくするために、前後輪の軸受装置の各列の玉２２，２３の中心間距離Ｌ1，Ｌ2を異ならせているのに対し、前輪側と後輪側それぞれの軸受装置における内輪軌道３１，３２に対する玉２２，２３の接触角を変えてもよい。このことを図３および図４を参照して説明する。図３および図４は、共に、前輪側軸受装置の断面図を示している。後輪側軸受装置は、図２（ｂ）に示した例と同様に構成されている。
【００２７】
図３に示す前輪側軸受装置と、図２（ｂ）に示す後輪側軸受装置との違いは、玉２２，２３の接触角が異なる点である。
【００２８】
すなわち、前輪側軸受装置の玉２２，２３の接触角θ2と、後輪側軸受装置の玉２２，２３の接触角θ1との間に、θ1＞θ2の関係が成立する。例えば、θ1＝４０°とすると、θ2を４０°未満に設定する。
【００２９】
このように、前輪側軸受装置の玉２２，２３の接触角θ2を、後輪側軸受装置の玉２２，２３の接触角θ1より小さくしたことにより、前輪側軸受装置の軸受負荷中心間距離Ｃが、後輪側軸受装置の軸受負荷中心間距離Ｂより小さくなる。その結果、前輪側軸受装置の剛性が、後輪側軸受装置の剛性より小さくなる。
【００３０】
また、図４に示す前輪側軸受装置と、図２（ｂ）に示す後輪側軸受装置との違いは、各列の玉２２，２３の中心間距離が異なる点と、玉２２，２３の接触角が異なる点である。
【００３１】
すなわち、前輪側軸受装置の玉２２，２３の中心間距離Ｌ1と、後輪側軸受装置の玉２２，２３の中心間距離Ｌ2との間に、Ｌ1＜Ｌ2の関係が成立する。さらに、前輪側軸受装置の玉２２，２３の接触角θ2と、後輪側軸受装置の玉２２，２３の接触角θ1との間に、θ1＞θ2の関係が成立する。
【００３２】
これにより、前輪側軸受装置の軸受負荷中心間距離Ｄが、後輪側軸受装置の軸受負荷中心間距離Ｂより、さらに小さくなる。その結果、前輪側軸受装置の剛性が、後輪側軸受装置の剛性より小さくなる。
【００３３】
このように構成された車両用軸受システムにおいても、前輪側軸受装置の剛性が、後輪側軸受装置の剛性より低くなり、操舵時に車両の姿勢が確保し易くなる。
【００３４】
(２)  本発明は、上述の各実施形態に示したような構成の軸受に限定されるものではなく、各種構成の軸受にも適用できる。例えば、図５および図６に示すような構成の軸受に適用してもよい。なお、図５は前輪側軸受装置の断面図、図６は後輪側軸受装置の断面図を示しており、後輪駆動の自動車に適用した例である。
【００３５】
この実施の形態の軸受装置は、ハブフランジ４１が一体形成されたハブホイール４の軸部４２の外周に、複列アンギュラ玉軸受２を装着したものである。
【００３６】
複列アンギュラ玉軸受２は、軸部４２ならびに内輪２４に形成した内輪軌道３１，３２と、外輪２１に形成した外輪軌道３３，３４に沿って、各々保持器にて保持された２列の玉２２，２３を配置して構成されている。
【００３７】
次に、前後輪の軸受装置の違いについて説明する。
【００３８】
前後輪の軸受装置の違いは、各列の玉２２，２３の中心間距離が異なる点と、玉２２，２３の接触角が異なる点である。
【００３９】
すなわち、前輪側軸受装置の玉２２，２３の中心間距離Ｌ3と、後輪側軸受装置の玉２２，２３の中心間距離Ｌ4との間に、Ｌ3＜Ｌ4の関係が成立する。さらに、前輪側軸受装置の玉２２，２３の接触角θ3と、後輪側軸受装置の玉２２，２３の接触角θ4と、の間に、θ3＜θ4の関係が成立する。
【００４０】
このように、前輪側軸受装置の玉２２，２３の中心間距離Ｌ3を、後輪側軸受装置の玉２２，２３の中心間距離Ｌ4より小さくしたこと、および前輪側軸受装置の玉２２，２３の接触角θ3を、後輪側軸受装置の玉２２，２３の接触角θ4より小さくしたことにより、前輪側軸受装置の軸受負荷中心間距離Ｅが、後輪側軸受装置の軸受負荷中心間距離Ｆより小さくなる。
【００４１】
このように構成された車両用軸受システムにおいても、前輪側軸受装置の剛性が、後輪側軸受装置の剛性より低くなり、操舵時に車両の姿勢が確保し易くなる。
【００４２】
なお、前輪側軸受装置の玉２２，２３の中心間距離Ｌ3を、後輪側軸受装置の玉２２，２３の中心間距離Ｌ4より小さくする点と、前輪側軸受装置の玉２２，２３の接触角θ3を、後輪側軸受装置の玉２２，２３の接触角θ4より小さくする点の２点のうち、いずれか一方を実施することで、前輪側軸受装置の軸受負荷中心間距離Ｅを、後輪側軸受装置の軸受負荷中心間距離Ｆより小さくする構成としたものであってもよい。
【００４３】
また、前輪側軸受装置の剛性を、後輪側軸受装置の剛性より低くする構成は、前輪駆動や後輪駆動等の２輪駆動、あるいは４輪駆動のいずれの自動車にも適用できる。
【００４４】
さらに、複列外向きアンギュラ玉軸受以外に、複列円すいころ等の各種複列斜接軸受を用いてもよい。例えば、複列円すいころ軸受を用いる場合においても、前輪側軸受装置の各列の円すいころの中心間距離を、後輪側軸受装置の各列の円すいころの中心間距離より小さくしたり、前輪側軸受装置の円すいころの接触角を、後輪側軸受装置の円すいころの接触角より小さくすることで、前輪側軸受装置の剛性を、後輪側軸受装置の剛性より低くしてもよい。
【００４５】
（３）  前輪側軸受装置の剛性が、後輪側軸受装置の剛性より低くなるように、前後輪の軸受装置に種類の異なる複列斜接軸受を用いてもよい。
【００４６】
例えば、図７の例は、前輪側軸受装置に比較的剛性の低い複列アンギュラ玉軸受（図７（ａ））を用い、後輪側軸受装置に比較的剛性の高い複列円すいころ軸受（図７（ｂ））を用い、前輪駆動の自動車に適用したものである。
【００４７】
図７（ａ）に示す前輪側軸受装置は、ハブホイール４の軸部４２の外周に圧入した一対の内輪２５，２６と、外輪２１と、保持器３５，３６にて保持された２列の玉２２，２３とから構成されている。
【００４８】
また、図７（ｂ）に示す後輪側軸受装置は、ハブホイール４の軸部４２の外周に圧入した一対の内輪２５，２６と、外輪２１と、保持器３５，３６にて保持された２列の円すいころ２２，２３とから構成されている。
【００４９】
このように構成された車両用軸受システムにおいても、前輪側軸受装置の剛性が、後輪側軸受装置の剛性より低くなり、操舵時に車両の姿勢が確保し易くなる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の実施の形態に係る車両用軸受装置の断面図である。
【図２】(ａ)は本発明の実施の形態に係る前輪側軸受装置の断面図、（ｂ）は後輪側軸受装置の断面図である。
【図３】本発明の他の実施の形態に係る前輪側軸受装置の断面図である。
【図４】本発明のさらに他の実施の形態に係る前輪側軸受装置の断面図である。
【図５】本発明のさらに他の実施の形態に係る前輪側軸受装置の断面図である。
【図６】本発明のさらに他の実施の形態に係る後輪側軸受装置の断面図である。
【図７】(ａ)は本発明のさらに他の実施の形態に係る前輪側軸受装置の断面図、（ｂ）は後輪側軸受装置の断面図である。
【図８】従来例の説明に供する図である。
【符号の説明】
【００５１】
１  等速ジョイント
２  複列アンギュラ玉軸受（転がり軸受）
４  ハブホイール
２２，２３  玉（転動体）
【図１】
2008044613.tif 000003
【図２】
2008044613.tif 000004
【図３】
2008044613.tif 000005
【図４】
2008044613.tif 000006
【図５】
2008044613.tif 000007
【図６】
2008044613.tif 000008
【図７】
2008044613.tif 000009
【図８】
2008044613.tif 000010