(57)【要約】【課題】車体に対する軸受取付用フランジの取付強度を低下させることなく、軽量化を図ることができる軸受用固定輪及びこれを備えた車輪用軸受装置を提供する。軸受用固定輪【解決手段】外輪３は、転動体４を転動させる第１の内側軌道面３０ａ、及び転動体５を転動させる第２の内側軌道面３０ｂを有する軸状の胴部３０と、胴部３０にその軸線回りに並列して設けられ、かつ取付ボルト１０，１１によって車両の車体側に取り付けられ、取付ボルト１０，１１を挿通させるボルト挿通孔３１ｂ，３２ｂを有する軸受取付用フランジ３１，３２とを備え、軸受取付用フランジ３１，３２は、圧縮側の軸受取付用フランジ３１におけるボルト挿通孔３１ｂの孔径が、引張側の軸受取付用フランジ３２におけるボルト挿通孔３２ｂの孔径よりも小さい寸法に設定されている。【選択図】図１
2012232695.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
転動体を転動させる軌道面を有し、車両における車輪の軸線上に配置される軸状の胴部と、
前記胴部にその軸線回りに並列して設けられ、かつ取付ボルトによって前記車両の車体側に取り付けられ、前記取付ボルトを挿通させるボルト挿通孔を有する複数の軸受取付用フランジとを備え、
前記複数の軸受取付用フランジは、前記車両の旋回によって前記車輪側から圧縮力としての荷重を受ける圧縮側の軸受取付用フランジにおけるボルト挿通孔の孔径が、前記車両の旋回によって前記車輪側から引張力としての荷重を受ける引張側の軸受取付用フランジにおけるボルト挿通孔の孔径よりも小さい寸法に設定されている
軸受用固定輪。
【請求項２】
前記複数の軸受取付用フランジは、前記圧縮側の軸受取付用フランジのサイズが前記引張側の軸受取付用フランジのサイズよりも小さいサイズに設定されている請求項１に記載の軸受用固定輪。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の軸受用固定輪と、
前記軸受用固定輪の前記軌道面との間に前記転動体を転動させる軌道面を有する軸受用回転輪と
を備えた車輪用軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸受用固定輪及びこれを備えた車輪用軸受装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の車輪用軸受装置には、中心軸線の回りに回転可能な内方部材と、この内方部材の外周囲に配置された外方部材（外輪）と、この外輪と内方部材との間に介在する複列の転動体とを備えたものがある（例えば特許文献１）。
【０００３】
内方部材は、ハブ輪及び内輪からなり、中心軸線上に回転可能に配置されている。ハブ輪は、車輪取付用フランジ及び外側軌道面を外周面に有し、ドライブシャフトに等速自在継手等を介してトルク伝達可能に連結されている。内輪は、外側軌道面を外周面に有し、ハブ輪における車両インナ側端部の外周面に取り付けられている。
【０００４】
外輪は、ハブ輪の外側軌道面との間で車両アウタ側の転動体を転動させる第１の内側軌道面、及び内輪の外側軌道面との間に車両インナ側の転動体を転動させる第２の内側軌道面を有し、内方部材の外周囲に配置され、かつ取付ボルトによって車両の車体に懸架装置のナックルを介して取り付けられている。外輪の外周面には、その円周方向に沿って並列する複数の軸受取付用フランジが一体に設けられている。外輪の車体側への取り付けは、軸受取付用フランジのボルト挿通孔に取付ボルトを挿通させて懸架装置のナックルに締結することにより行われる。
【０００５】
複列の転動体は、軸受用ボールからなり、各列の転動体が保持器によって転動可能に保持されている。
【０００６】
一方側（車両アウタ側）列の転動体は、車両アウタ側にハブ輪の外側軌道面と第１の内側軌道面との間に介在して配置されている。一方側列の転動体の車両アウタ側には、ハブ輪の外周面（シール面）と外輪の内周面との間に介在するシール部材が配置されている。
【０００７】
他方側（車両インナ側）列の転動体は、車両インナ側に内輪の外側軌道面と第２の内側軌道面との間に介在して配置されている。他方側列の転動体の車両インナ側には、内輪の外周面（シール面）と外輪の内周面との間に介在するシール部材が配置されている。
【０００８】
以上の構成により、車両のエンジン側からトルクが等速自在継手等を介してハブ輪に伝達されると、ハブ輪が内輪と共に回転する。ハブ輪には車輪が取り付けられているため、エンジン側からのトルクが車輪にも伝達され、車輪がハブ輪と共に回転する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００７−２２４６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、上記した車輪用軸受装置においては、各軸受取付用フランジを車体側に取り付けるための取付ボルトとして全て比較的大きいボルト径をもつボルトが用いられている。装置全体（外輪）の軽量化を図るためには、例えば全て小さいボルト径をもつ取付ボルトを用いることが考えられる。
【００１１】
しかし、仮に全て小さいボルト径をもつ取付ボルトを用いた場合、外輪の軽量化を図ることができるものの、車体に対する軸受取付用フランジの取付強度を十分に確保することができない。
【００１２】
そこで、本発明者は、車両の旋回時に車輪が旋回中心に向かう力（コーナリングフォース）によって車輪側から圧縮力を受ける圧縮側の軸受取付用フランジ、及び車輪側から引張力を受ける引張側の軸受取付用フランジが上記した複数の軸受取付用フランジに含まれていること、すなわち車両の旋回時には車輪側から各軸受取付用フランジに作用する荷重に差異があることに着目し、これら軸受取付用フランジが車両の旋回によって受ける荷重に応じてボルト挿通孔の孔径を設定することにより、車体に対する軸受取付用フランジの取付強度を低下させることなく、軽量化を図ることができる固定輪及びこれを備えた車輪用軸受装置が得られることを見出した。
【００１３】
従って、本発明の目的は、車体に対する軸受取付用フランジの取付強度を低下させることなく、軽量化を図ることができる軸受用固定輪及びこれを備えた車輪用軸受装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の一態様は、上記目的を達成するために、（１）〜（３）の軸受用固定輪及びこれを備えた車輪用軸受装置を提供する。
【００１５】
（１）転動体を転動させる軌道面を有し、車両における車輪の軸線上に配置される軸状の胴部と、前記胴部にその軸線回りに並列して設けられ、かつ取付ボルトによって前記車両の車体側に取り付けられ、前記取付ボルトを挿通させるボルト挿通孔を有する複数の軸受取付用フランジとを備え、前記複数の軸受取付用フランジは、前記車両の旋回によって前記車輪側から圧縮力としての荷重を受ける圧縮側の軸受取付用フランジにおけるボルト挿通孔の孔径が、前記車両の旋回によって前記車輪側から引張力としての荷重を受ける引張側の軸受取付用フランジにおけるボルト挿通孔の孔径よりも小さい寸法に設定されている軸受用固定輪。
【００１６】
（２）上記（１）に記載の軸受用固定輪において、前記複数の軸受取付用フランジは、前記圧縮側の軸受取付用フランジのサイズが前記引張側の軸受取付用フランジのサイズよりも小さいサイズに設定されている。
【００１７】
（３）上記（１）又は（２）に記載の軸受用固定輪と、前記軸受用固定輪の前記軌道面との間に前記転動体を転動させる軌道面を有する軸受用回転輪とを備えた車輪用軸受装置。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によると、車体に対する軸受取付用フランジの取付強度を低下させることなく、軸受用固定輪の軽量化を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態に係る車輪用軸受装置の取付状態を示す断面図。
【図２】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の実施の形態に係る車輪用軸受装置の全体を説明するために示す断面図と側面図。（ａ）は断面図を、また（ｂ）は側面図をそれぞれ示す。
【図３】本発明の実施の形態に係る車輪用軸受装置の要部を拡大して示す側面図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
[実施の形態]
（車輪用軸受装置の全体構成）
図１は車輪用軸受装置の取付状態を示す。図２（ａ）及び（ｂ）は車輪用軸受装置の全体を示す。図３は軸受取付用フランジを示す。なお、図１及び図２（ａ）において、符号Ｌで示す線分を境界として左側と右側とでは車輪用軸受装置を切断する部位が互いに異なる。図２（ａ）の左側の部分は図２（ｂ）のＡ−Ａ断面図を、図２（ａ）の右側の部分は図２（ｂ）のＢ−Ｂ断面図をそれぞれ示す。また、以下の説明において、上下等の「方向」は車両（図示せず）を基準とする。図１及び図２に示すように、車輪用軸受装置１は、例えば駆動輪用軸受装置からなり、中心軸線Ｏの回りに回転可能な回転輪としての内方部材２と、この内方部材２の外周囲に配置された固定輪としての外方部材（外輪）３と、この外輪３と内方部材２との間に介在する複列の転動体４，５とを備え、車体（図示せず）と車輪（図示せず）との間に配置されている。
【００２１】
（内方部材２の構成）
内方部材２は、ハブ輪６及び内輪７からなり、中心軸線Ｏ上に回転可能に配置され、かつドライブシャフト（図示せず）に等速自在継手等を介してトルク伝達可能に連結されている。そして、内方部材２は、ドライブシャフトと共に回転するように構成されている。
【００２２】
ハブ輪６は、各外径が互いに異なる大小２つの胴部６ａ，６ｂ（大径の胴部６ａ，小径の胴部６ｂ）、及びこれら両胴部６ａ，６ｂ間に介在する中間径（胴部６ａの外径よりも小さく、胴部６ｂの外径よりも大きい外径）の胴部としての段部６ｃを有し、内輪７内に挿入して外輪３の内周囲に配置され、全体が例えば機械構造用炭素鋼からなる丸軸状の成形体によって形成されている。本実施の形態では、ハブ輪６の材料としてＪＩＳＳ５５Ｃが用いられる。
【００２３】
大径の胴部６ａは、ハブ輪６の車両アウタ側（図１の左側）に配置されている。大径の胴部６ａには、その外周面に車両アウタ側で突出し、車輪（図示せず）を取り付けるための複数の車輪取付用フランジ６０ａが一体に設けられている。
【００２４】
複数の車輪取付用フランジ６０ａは、外輪３の円周方向に並列して配置されている。複数（本実施の形態では例えば４個）の車輪取付用フランジ６０ａには、取付ボルトとしてのハブボルト８を挿通させる複数のボルト挿通孔６００ａが設けられている。
【００２５】
小径の胴部６ｂは、内輪７を取り付けるための円環状の切り欠き凹部６０ｂを外周面に有し、ハブ輪６の車両インナ側（図１の右側）に配置されている。
【００２６】
段部６ｃには、複列の転動体４，５のうち車両アウタ側列の転動体４を転動させる外側軌道面６０ｃが設けられている。
【００２７】
一方、内輪７は、複列の転動体４，５の車両インナ側列の転動体５を転動させる外側軌道面７ａを有し、ハブ輪６の切り欠き凹部６０ｂ内に固定され、全体が例えば高炭素クロム軸受鋼からなる円筒状の成形体によって形成されている。本実施の形態では、内輪７の材料としてＪＩＳＳＵＪ２が用いられる。
【００２８】
（外輪３の構成）
外輪３は、胴部３０及び軸受取付用フランジ３１，３２を有し、車両における車輪の軸線（中心軸線Ｏ）上に配置され、全体が例えば機械構造用炭素鋼からなる円筒状の成形体によって形成されている。本実施の形態では、外輪３の材料としてＪＩＳＳ５５Ｃが用いられる。
【００２９】
胴部３０は、複列の転動体４，５の一方側列（車両アウタ側列）の転動体４を転動させる第１の内側軌道面３０ａ、及び他方側列（車両インナ側列）の転動体５を転動させる第２の内側軌道面３０ｂを内周面に有する丸軸からなり、車体側に懸架装置（図示せず）の構成部品としてのナックル９を介して固定されている。
【００３０】
軸受取付用フランジ３１，３２は、胴部３０の外周面にその軸線回りに複数個ずつ（本実施の形態では例えば軸受取付用フランジ３１，３２が２個ずつ）並列して一体に設けられている。軸受取付用フランジ３１，３２の厚さは同一の寸法に設定されている。
【００３１】
一方（２個）の軸受取付用フランジ３１は、ボルト座面としてのフランジ端面３１ａを有し、外輪３の外周面下側で互いに並列して配置されている。そして、一方の軸受取付用フランジ３１は、車両の旋回時に車輪用軸受装置１にモーメント荷重Ｍが作用すると、車輪側から圧縮力としての荷重を受ける圧縮側の軸受取付用フランジとして機能するように構成されている。軸受取付用フランジ３１には、例えばＭ８〜１０のボルト径をもつ取付ボルト１０を挿通させる例えば錐孔からなるボルト挿通孔３１ｂが設けられている。
【００３２】
他方（２個）の軸受取付用フランジ３２は、ボルト座面としてのフランジ端面３２ａを有し、外輪３の外周面上側で互いに並列して配置されている。そして、他方の軸受取付用フランジ３２は、車両の旋回時に車輪用軸受装置１にモーメント荷重Ｍが作用すると、車輪側から引張力としての荷重を受ける引張側の軸受取付用フランジとして機能するように構成されている。軸受取付用フランジ３２には、ボルト挿通孔３１ｂの孔径よりも大きい孔径に設定され、かつ例えばＭ１２のボルト径をもつ取付ボルト１１を挿通させる例えば錐孔からなるボルト挿通孔３２ｂが設けられている。これにより、図３に実線で示す軸受取付用フランジ３１のフランジサイズが図３に二点鎖線で示す軸受取付用フランジ３２のフランジサイズに比べて小さいサイズに設定される。
【００３３】
ナックル９には、外輪３の車両インナ側端部を挿入させる貫通孔９ａ、及びこの貫通孔９ａの開口周縁に並列する２種のねじ孔９ｂ，９ｃが２個ずつ設けられている。ねじ孔９ｂには取付ボルト１０が、またねじ孔９ｃには取付ボルト１１がそれぞれ結合されている。
【００３４】
（複列の転動体４，５の構成）
一方側列（車両アウタ側列）の転動体４は、例えば軸受用ボールからなり、ハブ輪６の外側軌道面６０ｃと外輪３の第１の内側軌道面３０ａとの間に介在して配置され、かつ保持器１２によって転動可能に保持されている。一方側列の転動体４の車両アウタ側には、ハブ輪６の外周面（シール面）と外輪３の車両アウタ側の開口内周面との間に介在するシール部材１３が配置されている。
【００３５】
他方側列（車両インナ側列）の転動体５は、例えば軸受用ボールからなり、内輪７の外側軌道面７ａと外輪３の第２の内側軌道面３０ｂとの間に介在して配置され、かつ保持器１４によって転動可能に保持されている。他方側列の転動体５の車両インナ側には、内輪７の外周面（シール面）と外輪３の車両インナ側の開口内周面との間に介在するシール部材１５が介在して配置されている。
【００３６】
（車輪用軸受装置１の動作）
本実施の形態に示す車輪用軸受装置１の動作は、従来における車輪用軸受装置の動作と同様に行われる。すなわち、車両のエンジン側からトルクが等速自在継手等を介してハブ輪６に伝達されると、ハブ輪６が内輪７と共に回転する。ハブ輪６には車輪が取り付けられているため、エンジン側からのトルクが車輪にも伝達され、車輪がハブ輪６と共に回転する。
【００３７】
そして、車両が旋回すると、車輪が旋回中心に向かうコーナリングフォースによって車輪用軸受装置１にモーメント荷重Ｍが作用し、一方側の軸受取付用フランジ３１が車輪側から圧縮力としての荷重を、他方側の軸受取付用フランジ３２が車輪側から引張力として荷重をそれぞれ受ける。
【００３８】
この場合、一方側の軸受取付用フランジ３１がＭ８〜１０のボルト径をもつ取付ボルト１０によって、また他方側の軸受取付用フランジ３２がＭ１２のボルト径をもつ取付ボルト１１によってそれぞれナックル９に取り付けられているため、外輪３の軽量化を実現しながら、ナックル９に対する軸受取付用フランジ３１，３２すなわち車輪用軸受装置１の取付強度が低下することはない。
【００３９】
すなわち、本実施の形態では、各軸受取付用フランジを挿通する取付ボルトが全てボルト径が比較的大きいボルト（例えばＭ１２）に従来のようになるのではなく、一方の軸受取付用フランジ３１を挿通する取付ボルト１０だけをボルト径が比較的小さいボルト（例えばＭ８〜Ｍ１０）にしたため、一方の軸受取付用フランジ３１を挿通する取付ボルト１０のボルト径が小さくなった分だけ、外輪３の軽量化を実現することができる。また、車両の旋回時に車輪用軸受装置１にモーメント荷重Ｍが作用したときに発生する車輪側からの引張力としての荷重は他方の軸受取付用フランジ３２をナックル９から離間させる方向に作用し、これに対してモーメント荷重Ｍの作用時に車輪側からの圧縮力としての荷重は一方の軸受取付用フランジ３１をナックル９を押し付ける方向に作用するため、一方の軸受取付用フランジ３１がナックル９に対しボルト径が比較的小さい取付ボルト１０によって取り付けられても、ナックル９に対する一方の軸受取付用フランジ３１の取付強度が低下することはない。
【００４０】
また、一方側の軸受取付用フランジ３１におけるボルト挿通孔３１ｂの孔径が他方側の軸受取付用フランジ３２におけるボルト挿通孔３２ｂの孔径よりも小さい寸法に設定されているため、一方側の軸受取付用フランジ３１のフランジサイズを他方側の軸受取付用フランジ３２のフランジサイズよりも小さいサイズに設定することができる。
【００４１】
（車輪用軸受装置１の取付方法）
次に、車体側に車輪用軸受装置１を取り付ける方法について説明する。
【００４２】
先ず、ナックル９における貫通孔９ａ内に外輪３（胴部３０）の車両インナ側端部を挿入して軸受取付用フランジ３１のフランジ端面３１ａ及び軸受取付用フランジ３２のフランジ端面３２ａをナックル９の貫通孔９ａの開口周縁に当接させる。
【００４３】
次に、ナックル９のねじ孔９ｂの開口部に軸受取付用フランジ３１におけるボルト挿通孔３１ｂの開口部を、またねじ孔９ｃの開口部に軸受取付用フランジ３２におけるボルト挿通孔３２ｂの開口部をそれぞれ合致させた後、取付ボルト１０をボルト挿通孔３１ｂに挿通させてねじ孔９ｂに、また取付ボルト１１をボルト挿通孔３２ｂに挿通させてねじ孔９ｃにそれぞれ結合する。
このようにして、車体側に車輪用軸受装置１を取り付けることができる。
【００４４】
[実施の形態の効果]
以上説明した実施の形態によれば、次に示す効果が得られる。
【００４５】
（１）ナックル９に対する軸受取付用フランジ３１，３２の取付強度を低下させることなく、外輪３の軽量化を実現することができる。
【００４６】
（２）一方側の軸受取付用フランジ３１のフランジサイズを他方側の軸受取付用フランジ３２のフランジサイズよりも小さいサイズに設定されているため、外輪３の軽量化を一層効果的に実現することができる。
【００４７】
以上、本発明の軸受用固定輪及びこれを備えた車輪用軸受装置を上記の実施の形態に基づいて説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能であり、例えば次に示すような変形も可能である。
【００４８】
（１）上記実施の形態では、一方側の軸受取付用フランジ３１及び他方側の軸受取付用フランジ３２の厚さが同一の寸法に設定されている場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、車体に対する各軸受取付用フランジの取付強度として所定の取付強度が得られる場合には各厚さを互いに異にする軸受取付用フランジであってもよい。この場合、外輪の軽量化を一層効果的に実現することができる。
【００４９】
（２）上記実施の形態では、ハブ輪６と外輪３との間に車両アウタ側の転動体４が、また内輪７と外輪３との間に車両インナ側の転動体５がそれぞれ介在して転動可能に配置されているタイプに適用する場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、第１の内輪と外輪との間に車両アウタ側の転動体が、また第２の内輪と外輪との間に車両インナ側の転動体がそれぞれ介在して転動可能に配置されているタイプにも適用することができる。
【００５０】
（３）上記実施の形態では、ボルト挿通孔３１ｂ，３２ｂが錐孔である場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、ボルト挿通孔がねじ孔であってもよい。
【００５１】
（４）上記実施の形態では、軸受用ボールからなる転動体４，５を有する車輪用軸受装置１である場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、軸受用ローラからなる転動体を有する車輪用軸受装置にも適用することができる。
【００５２】
（５）上記実施の形態では、駆動輪用軸受装置に適用する場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、従動輪用軸受装置にも上記実施の形態と同様に適用可能である。
【符号の説明】
【００５３】
１…車輪用軸受装置、２…内方部材、３…外方部材（外輪）、３０…胴部、３０ａ…第１の内側軌道面、３０ｂ…第２の内側軌道面、３１…軸受取付用フランジ、３１ａ…フランジ端面、３１ｂ…ボルト挿通孔、３２…軸受取付用フランジ、３２ａ…フランジ端面、３２ｂ…ボルト挿通孔、４…車両アウタ側列の転動体、５…車両インナ側列の転動体、６…ハブ輪、６ａ…大径の胴部、６０ａ…車輪取付用フランジ、６００ａ…ボルト挿通孔、６ｂ…小径の胴部、６０ｂ…切り欠き凹部、６ｃ…段部、６０ｃ…外側軌道面、７…内輪、７ａ…外側軌道面、８…ハブボルト、９…ナックル、９ａ…貫通孔、９ｂ，９ｃ…ねじ孔、１０，１１…取付ボルト、１２…保持器、１３…シール部材、１４…保持器、１５…シール部材、Ｏ…中心軸線、Ｍ…モーメント荷重
【図１】
2012232695.tif 000003
【図２】
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【図３】
2012232695.tif 000005