(57)【要約】【課題】玉の肩乗上げや軌道面の剥離を防止し得る転がり軸受装置を提供する。【解決手段】外輪部材２と内輪部材３，４それぞれの車両アウタ側軌道面１０，１６間と車両インナ側軌道面１１，１７間のそれぞれに複数の転動体５，６を接触角をもって転動自在に配置した転がり軸受装置であって、内輪回転型とし、かつ、車両アウタ側軌道面の軌道曲率Ｒｏｕｔと車両インナ側軌道面の軌道曲率Ｒｉｎとの曲率関係をＲｏｕｔ＞Ｒｉｎとした構成。【選択図】図１
2005282766.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外輪部材と内輪部材それぞれの車両アウタ側軌道面間と車両インナ側軌道面間のそれぞれに複数の転動体を接触角をもって転動自在に配置した転がり軸受装置であって、
内輪回転型とし、かつ、車両アウタ側軌道面の軌道曲率Ｒｏｕｔと車両インナ側軌道面の軌道曲率Ｒｉｎとの曲率関係をＲｏｕｔ＞Ｒｉｎとしたことを特徴とする転がり軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等の懸架装置に対し車輪を回転自在に支持する転がり軸受装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の転がり軸受装置においては、自動車等の懸架装置に車輪を回転自在に支持するために、各種構造のものが提案されている。そのような転がり軸受装置のうち、外輪部材と内輪部材とを互いに同心に配置し、外輪部材の内周面に設けた車両インナ側と車両アウタ側それぞれの軌道面と、内輪部材の外周面に設けた車両インナ側と車両アウタ側それぞれの軌道面との間に接触角を持たせた状態で複数ずつの転動体を転動自在に介装している（特許文献１参照）。このような転がり軸受装置は、外輪部材と内輪部材の一方の軌道輪を懸架装置に支持するとともに、同他方の軌道輪に車輪を支持した状態で、車輪を懸架装置に回転自在に支持する。
【特許文献１】特開２００１−２４１４３４号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記した転がり軸受装置の場合、車両が内向き旋回するに際して車両インナ側では軌道面の剥離が発生しやすく、車両アウタ側では転動体の肩乗上げが発生し易かった。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明による転がり軸受装置は、外輪部材と内輪部材それぞれの車両アウタ側軌道面間と車両インナ側軌道面間のそれぞれに複数の転動体を接触角をもって転動自在に配置した転がり軸受装置であって、内輪回転型とし、かつ、車両アウタ側軌道面の軌道曲率Ｒｏｕｔと車両インナ側軌道面の軌道曲率Ｒｉｎとの曲率関係をＲｏｕｔ＞Ｒｉｎとしたことを特徴とするものである。
【０００５】
本願出願人が研究したところ、車輪支持用の転がり軸受装置の場合、車両が内向きに旋回する場合、車両インナ側軌道面は剥離寿命的に厳しく、車両アウタ側軌道面は肩部乗り上げに厳しいので、車両アウタ側と車両インナ側それぞれの軌道面の軌道曲率の関係について研究していた。その結果、一般に、車両インナ側の軌道面と車両アウタ側の軌道面それぞれの軌道曲率が同一に形成されていたのを、車両アウタ側と車両インナ側それぞれにおける軌道曲率に大小関係の組み合わせを選択したところ、上記特徴を備えた本発明を完成できるに至ったのである。
【０００６】
具体的に、本発明の上記軌道曲率の関係を説明すると、本発明の転がり軸受装置は、車両アウタ側の軌道面の軌道曲率を車両インナ側のそれに比べて大きくするよう設定すると、車両アウタ側においては、玉の軸方向への移動量の許容範囲が大きくなり、玉が軌道肩部に乗上げ易い状態を回避できる一方、車両インナ側においては、転動体と軌道面との接触部の接触楕円が大きくなり、軌道面が剥離するといった状態を効果的に回避できる。
【０００７】
つまり、本発明の転がり軸受装置では、大型化することなく、複列の軌道面の軌道曲率を異ならせ適正化するといった簡単な構成で、要求される軸受性能を向上させることができる。なお、転がり軸受装置として、アンギュラ玉軸受、深溝玉軸受等を含む。
【０００８】
本発明の転がり軸受装置は、第２世代、第３世代、等の内輪回転タイプや外輪回転タイプに適用することができる。また、本発明の転がり軸受装置は、駆動輪タイプ、従動輪タイプのいずれにも適用することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、車両アウタ側の軌道面の剥離や車両インナ側における転動体の軌道肩部への乗上げ等を効果的に回避できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下図面を参照して、本発明の最良の形態を説明する。図１は本発明の内輪回転型の転がり軸受装置の概略構成を示す平面断面図、図２は要部拡大断面図である。なお、これらの図では、第３世代として、車両に付設される従動輪側の転がり軸受装置の例を示している。
【００１１】
これらの図において、符号１は複列外向きアンギュラ玉軸受で内輪回転の第３世代タイプの転がり軸受装置を示す。２は外輪部材、３は内軸，４は内輪、５，６は複列の玉、７は車輪取付用のフランジ部、８，８は保持器を示す。外輪部材２は筒状に形成されて、その外周面に径方向外方に突出する車体固定用のフランジ部９が形成されている。外輪部材２はこのフランジ部９を介して不図示の車体側に非回転に組付けられる。外輪部材２の内周面の軸方向両側それぞれに、車両アウタ側と車両インナ側の軌道面１０、１１が形成されている。これら軌道面１０，１１は同一の曲率に形成されている。内軸３と内輪４とで内輪部材を構成する。
【００１２】
内軸３は、車両インナ側を小径部１２とされ、車両アウタ側Ａの外周面に上記フランジ部７が形成されるとともに、このフランジ部７よりもさらに車両アウタ側Ａにインロー部１３が形成されている。フランジ部７の外側面に、車輪固定用のボルト１４が圧入により固定されている。インロー部１３はブレーキディスクやタイヤを含めた車輪１５を支持する部分であり、車輪１５にボルト１４が挿通されて車輪１５は内軸３に組付けられる。
【００１３】
内軸３の軸方向途中の外周面に車両アウタ側の軌道面１６が形成されている。車両アウタ側の軌道面１０、１６間に車両アウタ側列の転動体である複数の玉５が転動自在に配置されている。外輪部材２の軌道面１０と内軸３の軌道面１６とは共にアンギュラ型とされ、玉５は両軌道面１０，１６に所定の接触角をもって接触している。
【００１４】
内軸３の小径部１２の外周面に形成された環状凹部３ａに内輪４が外嵌されている。内輪４の外周面に軌道面１７が形成されている。車両インナ側の軌道面１１、１７間に、車両インナ側列の玉６が転動自在に配置されている。外輪部材２の軌道面１１と内輪４の軌道面１７とは共にアンギュラ型とされ、玉６は両軌道面１１，１７に所定の接触角をもって接触している。
【００１５】
内軸３の車両インナ側Ｂの端部が径方向外向きに拡径されて内輪４の外端面にかしめつけられ、これによって内軸３と内輪４とが軸心回りに回転一体とされるとともに、軸受内部に所定の予圧が付与されている。外輪部材２と内軸３のとの間の環状空間２１の軸方向一方側は密封部材２０で密封されている。不図示の回転検出センサを保護するカバー２２は、外輪部材２の車両インナ側Ｂ開口壁に嵌合されている。
【００１６】
以上の構成において、本発明の転がり軸受装置は、複列外向きアンギュラ玉軸受でかつ内輪回転としたタイプであって、車両アウタ側の軌道面１６の軌道曲率（Ｒｏｕｔ）を軌道肩部への乗り上げ防止にあげて肩乗り上げを防止可能にしている一方、車両インナ側の軌道面１７の軌道曲率（Ｒｉｎ）を下げて平均面圧を下げて剥離寿命を延ばせるようにしている。すなわち、車両アウタ側の軌道面１６の軌道曲率Ｒｏｕｔ＞車両インナ側の軌道面１７の軌道曲率Ｒｉｎとしたことに特徴を有するものである。
【００１７】
以上の構成において、車両が走行し車輪１５が軸心回りに回転する動作に伴なって、内軸３と内輪４とからなる内輪部材が、外輪部材２に対して、両列の玉５，６を介して回転して、車両アウタ側列の玉５に車両アウタ側の軌道１６の軌道肩部１６ａに乗り上げる方向に移動する負荷が大きく働いても、車両アウタ側軌道曲率Ｒｏｕｔが大きいために、その肩乗り上げを有効に防止できる一方、車両インナ側列の玉６は車体側のナックルに組付けられる組付けフランジ９の近傍に配置されていて車両アウタ側の軌道面１６に比べて車両インナ側の軌道面１７に高い面圧が作用しようとしても、車両インナ側軌道曲率Ｒｉｎが小さいために、その平均面圧が下がり、剥離寿命を延ばせる。
【００１８】
具体的に説明すると、図１の平面図において車両が右旋回（内向旋回）する場合、車両アウタ側列の玉５は特に車両アウタ側へ移動し易いといえるが、この転がり軸受装置１では、車両アウタ側の軌道面１６の軌道曲率を大きく設定していることから、車両アウタ側列の玉５に車両アウタ側へ大きな負荷が作用しても、玉５の車両アウタ側への移動量の許容範囲が大きいため、内軸３の軌道肩部１６ａに乗上げ易い状態となることを効果的に回避することができる。
【００１９】
また、一般に、車両アウタ側の軌道面１６に比べて車両インナ側の軌道面４１７の方が、車両アウタ側の内輪軌道面１６の面圧に比べて高くても車両インナ側の軌道面１７の軌道曲率を小さくしていることから、車両インナ側列の玉６と車両インナ側の内輪軌道面４ａとの接触部面積、すなわち接触楕円の面積が大きくなって、玉６と車両インナ側の軌道面１７との接触面圧が小さくなり、軌道表面の剥離を効果的に防止することができる。
【００２０】
上記の場合、内輪部材側において車両アウタ側の軌道面１６の軌道曲率Ｒｏｕｔ＞車両インナ側の軌道面１７の軌道曲率Ｒｉｎとし、かつ、外輪部材２側において車両インナ側の軌道面１０の軌道曲率Ｒｏｕｔ‘と車両アウタ側の軌道面１１の軌道曲率Ｒｉｎ’は共に同じとしているが、これらについてもＲｏｕｔ‘＞Ｒｉｎ’としてもよい。
【００２１】
以上により玉５の乗上げや軌道面１６の剥離といった不具合に対しては、転がり軸受装置１を大型化する必要なく軌道曲率の適正化で対処できるようになる。したがって、転がり軸受装置１の大型化回避からその製造コストを低減できるうえ、この種の軸受装置として要求される性能を付与することができる。
【００２２】
図３を参照して本発明の別の形態を説明する。図３において左側が車両アウタ側、右側が車両インナ側である。図示の転がり軸受装置２４は、複列外向きアンギュラ玉軸受でかつ内輪回転の第２世代タイプのもので、その構成は、円筒状の外輪部材２５の径方向内方に、複列の円筒状の内輪２６，２７を配置している。外輪部材２５と各内輪２６、２７との間に玉２８、２９が配置されている。玉２８，２９はそれぞれ保持器３０によって保持されている。両内輪２６，２７は、内輪部材を構成する。外輪部材２５と内輪２６，２７との間の環状空間３１の軸方向両側には、シール部材３２，３３が配置されている。
【００２３】
以上の構成において、この転がり軸受装置の場合も、内輪回転タイプであって、車両アウタ側の軌道面３６の軌道曲率（Ｒｏｕｔ）を大きくして軌道肩部への乗り上げ防止にあげて肩乗り上げを防止可能にする一方、車両インナ側の軌道面３７の軌道曲率（Ｒｉｎ）を小さくして平均面圧を下げて剥離寿命を延ばせるようにしている。すなわち、内輪回転型の転がり軸受装置において、車両アウタ側と車両インナ側それぞれでの軌道曲率関係を車両アウタ側軌道曲率Ｒｏｕｔ＞車両インナ側軌道曲率Ｒｉｎとしたことに特徴を有するものである。
【００２４】
上記軌道曲率は、軌道面の曲率半径をＲ、玉の直径をＤとしたとき、軌道曲率は、軌道曲率（％）＝（Ｒ／Ｄ）×１００の式で表すことができるので、車両アウタ側の軌道面と車両インナ側の軌道面それぞれの軌道曲率は、玉の直径Ｄを変更して設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の最良の形態の転がり軸受装置の全体断面図
【図２】図１の要部拡大断面図
【図３】本発明の他の形態の転がり軸受装置の全体断面図
【符号の説明】
【００２６】
２      外輪部材
３      内軸
４      内輪
５，６  玉
１０，１６  車両アウタ側の軌道面
１１，１７  車両インナ側の軌道面
【図１】
2005282766.tif 000003
【図２】
2005282766.tif 000004
【図３】
2005282766.tif 000005