(57)【要約】【課題】軌道溝の真円度崩れを阻止するとともに、剛性を高くしてナックルの取付変形を防止する車輪支持用軸受装置を提供する。【解決手段】回転可能なハブ輪２７と、ハブ輪２７の外側でナックル５０と固定されて配される外輪１と、ハブ輪２７の外側列軌道溝３３と内側列軌道溝３７と、外輪１の外側列軌道溝９と内側列軌道溝２１と、前期それぞれの内輪軌道溝と外輪軌道溝との間に組み込まれる複数個の転動体４３を少なくとも含み、外輪１の外周面に、ナックル５０と締結されるナックルフランジ３を備えてなる軸受装置であって、外輪の内側列軌道溝２１は、径方向でナックルフランジ３の内径側に備えられ、外輪１の外側列軌道溝９と内側列軌道溝２１との間には、内側列軌道溝２１における外側列軌道溝９寄りの溝肩２２付近に、径方向内径側に突出する環状小径部１５が設けられている。【選択図】図１
2016044784.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能な内輪と、前記内輪の外側で車体側と固定されて配される外輪と、前記内輪の外径側に形成される外側列軌道溝と内側列軌道溝からなる複列の内輪軌道溝と、前記外輪の内径側に形成される外側列軌道溝と内側列軌道溝からなる複列の外輪軌道溝と、前記内輪軌道溝と外輪軌道溝との間に組み込まれる複数個の転動体を少なくとも含み、前記外輪の外周面に、車体側部材と締結されるフランジを備えてなる軸受装置であって、
前記外輪軌道溝の前記内側列軌道溝は、径方向で前記フランジの内径側に備えられ、
前記外輪の外側列軌道溝と内側列軌道溝との間には、前記内側列軌道溝における前記外側列軌道溝寄りの溝肩付近に、径方向内径側に突出する環状小径部が設けられていることを特徴とする車輪支持用軸受装置。
【請求項２】
前記環状小径部は、外輪鍛造工程の目抜き径を小径とすることで成形されることを特徴とする請求項１に記載の車輪支持用軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外輪の外周にフランジを備えてなる車輪支持用軸受装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の車輪を支持する車輪支持用軸受装置として、例えば、図４に示すような、外輪１００の外周に車体構成部材（例えば懸架装置のナックル等）２００と締結するためのフランジ１０１を備えてなる内輪回転タイプの軸受装置（内輪回転ハブ軸受）が知られている。
また、前記外輪１００は、前記フランジ１０１を境にして車輪側に設けられる車輪側円筒部１０２と、車体側に設けられる車体側円筒部１０３を有しており、車輪側円筒部１０２の内径には、外側列軌道溝１０５が環状に設けられ、車体側円筒部１０３の内径には内側列軌道溝１０６が環状に設けられている。前記外側列軌道溝１０５と内側列軌道溝１０６は、それぞれ内輪４００の外径に設けた外側列軌道溝４０１と内側列軌道溝（別体内輪の外径に設けた内側列軌道溝）４０２とともに転動体５００が転動案内される複列の軌道を構成している。なお、図示の例では転動体５００は玉であるが、重量の嵩む車両の場合、転動体５００として円すいころが使用されることもある。
【０００３】
このような車輪支持用軸受装置（内輪回転ハブ軸受）を車体側部材（例えば懸架装置のナックルなど）２００に固定する場合、ナックル２００の車体側（インボード側）から、例えば、３〜４本の固定用ボルト３００を、上記した各フランジ１０１の各ボルト孔１０４に１本ずつ挿入して締結している。
【０００４】
このとき、固定ボルト３００の締結時の締結力が車輪側円筒部１０２及び車体側円筒部１０３に作用し、ナックル２００への取り付け後の外輪１００の変形を招いていた。
【０００５】
すなわち、車輪側円筒部１０２に作用した締結力は、当該車輪側円筒部１０２を一部フランジ１０１に引き寄せる方向（別の捉え方をすると、当該車輪側円筒部１０２を引き伸ばす方向）に作用するため、外側列軌道溝１０５は上下方向が長径の楕円形状の真円度崩れを発生し、そして、車体側円筒部１０３に作用した締結力は、当該車体側円筒部１０３を一部フランジ１０１から押し離す方向（別の捉え方をすると、当該車体側円筒部１０３を押し潰す方向）に作用するため、内側列軌道溝１０６は水平方向が長径の楕円形状の真円度崩れを発生していた。
なお、このような不都合は、特にフランジ１０１から遠い外側列軌道溝１０５の真円度の悪化を招き易かった。
また、このような変形は、フランジ１０１のボルト孔１０４位置の不等配の度合いの大きい軸受で大きくなる。
【０００６】
そこで、特許文献１に開示の車輪支持用軸受装置は、このような不都合に対して、外側列軌道溝１０５と内側列軌道溝１０６との間の列間内径寸法を、玉の溝肩への乗り上げ防止に必要な溝肩高さを確保する為の列間内径寸法より小さく設定し（すなわち、列間空間の幅全体に肉盛りをして厚肉としている）、外輪の筒形状部分の剛性を向上することで、ナックルの取付変形を防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１４−１０９３２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、特許文献１に示すこのような方法では、上述のとおり、列間空間の幅全体に肉を盛るため（厚肉に形成するため）、質量の増加が大きくなる割には、外輪の筒形状部分の剛性があまり高まらなかった。
【０００９】
本発明は、従来技術の有するこのような問題点に鑑みなされたものであり、その課題とするところは、軌道溝の真円度崩れを阻止するとともに、剛性を高くしてナックルの取付変形を防止する車輪支持用軸受装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この目的を達成するために、第１の本発明は、回転可能な内輪と、前記内輪の外側で車体側と固定されて配される外輪と、前記内輪の外径側に形成される外側列軌道溝と内側列軌道溝からなる複列の内輪軌道溝と、前記外輪の内径側に形成される外側列軌道溝と内側列軌道溝からなる複列の外輪軌道溝と、前記内輪軌道溝と外輪軌道溝との間に組み込まれる複数個の転動体を少なくとも含み、前記外輪の外周面に、車体側部材と締結されるフランジを備えてなる軸受装置であって、
前記外輪軌道溝の前記内側列軌道溝は、径方向で前記フランジの内径側に備えられ、
前記外輪の外側列軌道溝と内側列軌道溝との間には、前記内側列軌道溝における前記外側列軌道溝寄りの溝肩付近に、径方向内径側に突出する環状小径部が設けられていることを特徴とする車輪支持用軸受装置としたことである。
【００１１】
本発明によれば、外輪の内側列軌道溝を、径方向でフランジの内径側にて重なる位置に備えられているため、ナックル取付時にフランジのボルト孔位置付近が変形しても内側列軌道溝に真円度崩れは発生しにくい。
また、本発明を構成する外輪の外側列軌道溝と内側列軌道溝との間には、前記内側列軌道溝における前記外側列軌道溝寄りの溝肩付近に、径方向内径側に突出する環状小径部が設けられ、前記環状小径部を、走行時に想定される最大のモーメント荷重が負荷され、外内輪に相対傾きが発生しても内輪と接触することのない隙間を空けた位置まで設けることにより、従来技術（特許文献１）に比べてはるかに径方向に厚肉となる。さらに、環状小径部に肉を盛って厚肉としているため、質量増が少ない割に剛性が高くなり、フランジのナックル取付変形を軽減するとともに、外側列軌道面への変形の伝播を防止する。従って、外輪軌道溝の真円度が向上する。
【００１２】
第２の本発明は、第１の発明において、前記環状小径部は、外輪鍛造工程の目抜き径を小径とすることで成形されることを特徴とする車輪支持用軸受装置としたことである。
【００１３】
第２の本発明によれば、外輪の鍛造工程における目抜き工程（外輪成形前の中間素材の内径に存在する隔壁部分を、プレス加工等によって打ち抜き除去する工程）において目抜き径（打ち抜き径）を小さくするものであるため、従来技術（特許文献１）と比して鍛造材料の重量も変わらないためコスト増もない。また、軌道溝には通常の外輪（ハブ軸受外輪）と同様に素材の清浄度の高い金属材料部分が露出するので寿命が低下するようなこともない。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、軌道溝の真円度崩れを阻止するとともに、ナックルの取り付け変形を防止する車輪支持用軸受装置を提供し得る。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明車輪支持用軸受装置の一実施形態を示す縦断正面図である。
【図２】図１に示す軸受装置の外輪を一部省略して示す概略断面図である。
【図３】本発明車輪支持用軸受装置を構成する外輪の鍛造工程の目抜き工程を示す概略図である。
【図４】先行技術の一例を示す概略縦断正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の一実施形態について、添付図面を参照して説明する。
なお、本実施形態は、本発明の一実施形態であって、何等これに限定解釈されるものではなく本発明の範囲内で設計変更可能である。
【００１７】
本実施形態では、図１に示す内輪回転タイプの車輪支持用軸受装置（内輪回転ハブ軸受）を想定している。なお、本実施形態では従動輪用ハブ軸受を想定しているが、本願の技術は駆動輪用ハブ軸受にも適用可能である。
【００１８】
例えば、外輪（静止側軌道輪）１が、車体側部材（例えば、本実施形態では懸架装置のナックル５０）にボルト５１を介して固定され、外輪１の内径側に、車輪側と連結されて回転自在に支持されるハブ輪（回転側軌道輪）２７を備えている。
そして、外輪１の内径に備えた複列の軌道溝９，２１と、ハブ輪２７の外径に備えた複列の軌道溝３３，３７によって形成される環状の軌道を複列で備え、その複列の軌道に、保持器４１によって転動可能に保持された転動体４３を組み込んで構成されている。
また本実施形態では、外輪１とハブ輪２７との間の軸方向外側の開口領域を密封する密封装置（外側シール）４５を装着するとともに、軸方向内側の開口領域を密封する金属製キャップ４７を装着することにより、軸受内部を密閉している（図１参照。）。外側シール４５や金属製キャップ４７は図示形態に特に限定解釈されるものではなく本発明の範囲内で設計変更可能である。
【００１９】
外輪１は、後述するハブ輪２７の外径よりも大径の内径を有して形成された略円筒形状で、外径に前記ナックル５０とボルト５１を介して固定されるフランジ（ナックルフランジ）３を径方向（ラジアル方向）Ｈで外方に向けて突設し、前記フランジ（ナックルフランジ）３を境にして軸方向外側に設けられる車輪側円筒部５と、軸方向内側に設けられる車体側円筒部２３を有している（図２参照。）。
【００２０】
車輪側円筒部５は、最も大径の内径とした軸方向外側の端部７と、端部７から軸方向内側に向けて連続し、かつ前記端部７よりも小径の内径を有して環状に凹設された外側列軌道溝９と、外側列軌道溝９から軸方向内側に向けて連続し、かつ前記外側列軌道溝９よりも小径の内径を有した環状小径部１５を備えて構成されている（図２参照。）。
前記端部７内は、前記密封装置（シール部材）４５の配設領域として構成されている（図１参照。）。
【００２１】
環状小径部１５は、前記外側列軌道溝９と後述する内側列軌道溝２１との間（列間）に備えられ、前記外側列軌道溝９の溝肩１１から軸方向内側に向けて徐々に小径状になるなだらかな傾斜面部１３をもって形成され、かつ内側列軌道溝２１における外側列軌道溝９寄りの溝肩２２付近に連続して突設されている。
すなわち、環状小径部１５の両側は鍛造面であり、抜き勾配を持つことから、環状小径部１５から離れるに従って大径となる傾斜面部１３となっている（図２参照。）。
なお、上述のとおりの構成を採用しているため、内側列軌道溝２１の溝肩２２から連続する傾斜面部１３は、前記外側列軌道溝９の溝肩１１から連続する傾斜面部１３と比して極端に短く形成されている。
環状小径部１５の先端には所定の軸方向平坦面１７を有している（図２参照。）。
【００２２】
本実施形態では、前記内側列軌道溝２１における前記外側列軌道溝２１寄りの溝肩２２付近に、径方向Ｈで内径側に突出する環状小径部１５が設けられ、前記環状小径部１５を、走行時に想定される最大のモーメント荷重が負荷され、外内輪に相対傾きが発生してもハブ輪２７と接触することのない隙間を空けた位置まで設けている（図１及び図２参照。）。
これにより、列間（複列の軌道溝間）は、従来技術（特許文献１）に比べてはるかに径方向に厚肉となる。さらに、環状小径部１５のみに肉を盛って厚肉としているため、質量増が少ない割に剛性が高くなり、フランジ（ナックルフランジ）３のナックル取付変形を軽減するとともに、外側列軌道溝９への変形の伝播を防止する。従って、外輪軌道溝の真円度が向上する。
【００２３】
フランジ（ナックルフランジ）３は、外輪１の外径にて複数箇所（例えば３乃至４箇所）径方向で外方に向けて突出させて構成されており、軸方向で貫通させたボルト孔１９を備えている。なお、フランジ（ナックルフランジ）３は周知一般の形態が採用可能で図示形態に限定解釈されるものではない。
そして、フランジ（ナックルフランジ）３が突設されている外輪１の内径側には、前記環状小径部１５よりも大径で、かつ前記フランジ（ナックルフランジ）３と径方向で重なるようにしてもう一方の軌道溝である内側列軌道溝２１が環状に凹設されている。
【００２４】
すなわち、内側列軌道溝２１は、車体側円筒部２３の内径に設けられているのではなく、前記フランジ（ナックルフランジ）３の径方向で内径側に、前記フランジ（ナックルフランジ）３と重なるようにして環状に設けられているため、内側列軌道溝２１は、ナックル５０が変形したとしても軌道面の真円度崩れは発生し難い。
【００２５】
車体側円筒部２３は、前記フランジ（ナックルフランジ）３の内径側に設けられた内側列軌道溝２１から軸方向内側に向けて連続した内径面を有し、その端部２５に前記金属製キャップ４７を嵌合して取り付けている。なお、本実施形態では、前記端部２５を、後述するハブ輪２７の端部（かしめ端部）２８よりも軸方向で突出させるように構成している（図１参照。）
【００２６】
ハブ輪２７は、外周面の外側にパイロット面２９を設けるとともに、前記パイロット面２９よりも内側（軸受内方）に、径方向（ラジアル方向）Ｈで外方に向けて突出するハブフランジ３１を設けている。
【００２７】
また、パイロット面２９と前記ハブフランジ３１を挟んで反対側の反パイロット面２９側で、ハブ輪２７の外周面に周方向に連続した第一の内輪軌道溝（外側列軌道溝）３３を形成し、そして、その第一の内輪軌道溝（外側列軌道溝）３３位置から連続し、かつ第一の内輪軌道溝（外側列軌道溝）３３よりも一段下がった位置（第一の内輪軌道溝３３の外径よりも小径とした外周位置）に、内輪嵌合面３５を周方向に連続して形成し、この内輪嵌合面３５に、周方向に連続した第二の内輪軌道溝（内側列軌道溝）３７を有する別体の内輪構成部材（別体内輪）３９を嵌合するとともに、端部２８を加締め固定している。
【００２８】
よって、前記外輪１側の外側列軌道溝９と、ハブ輪２７側の第一の内輪軌道溝（外側列軌道溝）３３が相対向して一方の軌道溝を構成し、外輪１側の内側列軌道溝２１と、内輪構成部材（別体内輪）３９の第二の内輪軌道（内側列軌道溝）３７が相対向して他方の軌道溝を構成している。
【００２９】
上述したとおり、本実施形態のハブ軸受に用いられるフランジ付の外輪１は、内側列軌道溝２１をフランジ（ナックルフランジ）３の内径側にて、該フランジ（ナックルフランジ）３と重なるようにして備えられる新規構成と共に、外側列軌道溝９と内側列軌道溝２１の列間の内径の内側列溝肩２２付近に径方向で内方に突出する環状小径部１５を設けた新規構成を有している。
【００３０】
本実施形態において、この様な構造を採用しているため、ナックルフランジの内径側に配置される内側列軌道溝はナックルが変形しても軌道面の真円度崩れは発生しにくい。
また、環状小径部１５は従来技術（特許文献１）に比べてはるかに径方向に厚肉となり、環状小径部１５のみに肉を盛る為、質量増が少ない割に剛性が高く、フランジ（ナックルフランジ）３のナックル取付変形自体を軽減すると共に、外側列軌道溝９への変形の伝播を防止するので、両列軌道面とも真円度崩れによる軸受の寿命低下や異音の問題を解決できる。
【００３１】
本願のハブ軸受に用いられるフランジ付外輪１は、内側列軌道溝２１の溝底部をフランジ（ナックルフランジ）３と径方向Ｈに重ね合わせて配置し、フランジ（ナックルフランジ）３の内径側に内側列軌道溝２１を配置しているので、フランジ（ナックルフランジ）３のボルト孔１９位置付近が変形しても内側列軌道溝２１に真円度崩れは発生しにくい。
【００３２】
図３は、本実施形態の車輪支持用軸受装置を構成する外輪１の鍛造工程における目抜き工程（外輪成形前の中間素材の内径に存在する隔壁部分を、プレス加工等によって打ち抜き除去する工程）において目抜き（打ち抜き）した状態を示す概略図であり、本実施形態の外輪１は従来技術（特許文献１）と同様の工程で製作される。なお、外輪１の鍛造工程については目抜き工程において上述のとおり異なるのみであり、その他は周知工程を採用可能であるため説明は省略する。
【００３３】
前記環状小径部１５は、この目抜き工程において、目抜き径を小さくすることで成形しているものである。
すなわち、目抜き径（打ち抜き径）を小さくするもので、従来技術（特許文献１）と比して鍛造材料の重量も変わらないためコスト増もないばかりか、目抜き量も少ないため従来技術（特許文献１）と比して歩留まりが向上する。
また、軌道溝には通常の外輪（ハブ軸受外輪）１と同様に素材の清浄度の高い金属材料部分（図３において符号４９で示す網掛け部分）が露出するので寿命が低下するようなこともない。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明は、例えば、転動体としてころを使用したものであっても利用可能であり、また、従動輪であっても駆動輪であっても利用可能であり、本発明の範囲内で適宜設計変更可能である。
【符号の説明】
【００３５】
１  外輪
３  フランジ（ナックルフランジ）
９  外側列軌道溝
１５  環状小径部
２１  内側列軌道溝
２７  ハブ輪
４３  転動体
５０  車体側部材（ナックル）
【図１】
2016044784.tif 000003
【図２】
2016044784.tif 000004
【図３】
2016044784.tif 000005
【図４】
2016044784.tif 000006