JP6760149B2

JP6760149B2 - 車輪支持用転がり軸受ユニット

Info

Publication number: JP6760149B2
Application number: JP2017046283A
Authority: JP
Inventors: 真之田辺; 晴美高梨
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2016-08-30
Filing date: 2017-03-10
Publication date: 2020-09-23
Anticipated expiration: 2037-03-10
Also published as: CN207229587U; JP2018034775A

Description

本発明は、自動車の車輪を懸架装置に対して回転自在に支持するための車輪支持用転がり軸受ユニットに関する。

図１１及び図１２は、特開２００８−５５９８４号公報に記載された、車輪支持用転がり軸受ユニットの従来構造の１例を示している。車輪支持用転がり軸受ユニット１は、外輪２と、外輪２の内径側に配置されたハブ３と、ハブ３を外輪２に対して回転自在に支持するための複数個の玉４とを備える。

外輪２は、その内周面に複列の外輪軌道５ａ、５ｂを有しており、その外周面から径方向に突出する静止側フランジ６を有している。静止側フランジ６は、その円周方向複数箇所に、ねじ孔７を有している。外輪２は、使用時に、ねじ孔７に螺合されるボルトによって、懸架装置を構成するナックルに結合固定されるため、回転しない。

ハブ３は、ハブ本体８と、ハブ本体８に結合固定された内輪９とにより構成されている。ハブ３は、その外周面に複列の内輪軌道１０ａ、１０ｂを有しており、かつ、その外周面から径方向に突出する回転側フランジ１１を有している。ハブ３は、使用時に、回転側フランジ１１に結合固定した車輪及び制動用回転部材とともに回転する。

具体的には、回転側フランジ１１は、ハブ本体８の軸方向外端寄り部分に設けられている。外側列の内輪軌道１０ａは、ハブ本体８の外周面の軸方向中間部に形成されている。さらに、ハブ本体８の軸方向内端寄り部分には、小径段部１２が設けられている。
なお、本明細書において、特に断わらない限り、軸方向とは、車輪支持用転がり軸受ユニットの中心軸と平行な方向をいい、この中心軸回りの方向を円周方向という。また、軸方向に関して「外」とは、懸架装置への組み付け状態で車両の幅方向外側となる、図１及び図１１の左側をいい、反対に、懸架装置への組み付け状態で車両の幅方向中央側となる、図１及び図１１の右側を、軸方向に関して「内」という。

内輪９の外周面には、内側列の内輪軌道１０ｂが形成されている。内輪９は、ハブ本体８の小径段部１２に外嵌され、この状態で、その軸方向内端面をハブ本体８の軸方向内端部に設けられたかしめ部１３により抑え付けられている。このようにして、内輪９は、ハブ本体８に対し結合固定されている。

玉４は、複列の外輪軌道５ａ、５ｂと複列の内輪軌道１０ａ、１０ｂとの間に、列ごとに複数個ずつ、保持器１４に保持された状態で、転動自在に配置されている。

回転側フランジ１１は、円周方向に関して交互に配置された、複数の厚肉部１５と複数の薄肉部１６とを有している。厚肉部１５と薄肉部１６の数は任意であるが、図示の例では５個である。厚肉部１５の軸方向に関する厚さ寸法は、薄肉部１６の軸方向に関する厚さ寸法よりも大きい。厚肉部１５は、薄肉部１６よりも軸方向内方に突出し、かつ、回転側フランジ１１の径方向に放射状に伸長する形状を有する。

回転側フランジ１１は、その円周方向等間隔複数箇所で、かつ、円周方向に関して厚肉部１５とそれぞれ整合する部分に、厚肉部１５を軸方向に貫通する取付孔１７を有している。取付孔１７には、その一部にセレーション部を有する複数本のスタッド１８の基端部が圧入される。スタッド１８により、車輪を構成するホイール及びディスクロータやドラムブレーキなどの制動用回転部材が、回転側フランジ１１に対して支持固定される。

回転側フランジ１１は、その円周方向等間隔複数箇所で、かつ、円周方向に関して薄肉部１６とそれぞれ整合する部分に、薄肉部１６を軸方向に貫通する透孔１９を有している。透孔１９は、たとえば、回転側フランジ１１の軽量化を図る、あるいは、静止側フランジ６のねじ孔７にボルトを螺合する作業などを行うという目的で備えられている。

さらに、回転側フランジ１１は、その円周方向２個所位置で、かつ、それぞれが円周方向に関して薄肉部１６と整合する部分に、薄肉部１６を軸方向に貫通するねじ孔２０を有している。ねじ孔２０は、前記制動用回転部材を回転側フランジ１１から取り外す際に、この制動用回転部材に対して押し付ける押しボルトを螺合させるために備えられている。

ところで、回転側フランジ１１に設けられる厚肉部１５及び薄肉部１６は、一般的に、ハブ本体８を製造する際の鍛造加工により、ハブ本体８と一体に形成される。また、使用する鍛造型の長寿命化を図るために、一般的には、この鍛造型のうちで、薄肉部１６の軸方向内側面を形成する部分の円周方向両側には、肉厚を少しずつ変化させる徐変区間である傾斜面部が設けられている。

特開２００８−５５９８４号公報特開２０１５−１６７７７号公報

鍛造型に傾斜面部を設けた場合、この鍛造型を用いて形成された回転側フランジ１１において、薄肉部１６の円周方向両側部分に、軸方向内側面が傾斜面となった肉厚変化部が形成されてしまう。このような肉厚変化部は、ねじ孔２０の形成位置と重なる可能性がある。この場合、ねじ孔２０の中心軸がハブ３の中心軸に対して傾斜するなどして、ねじ孔２０の加工精度が低下したり、あるいは、ねじ孔２０の加工に使用されるドリルやタップなどの工具が折損し易くなったりする。この結果、車輪支持用転がり軸受ユニット１の生産性の低下や不良率の増大などの問題が生ずる可能性がある。

本発明は、上述のような事情に鑑みて、回転側フランジに形成する押しボルト用のねじ孔の加工精度を確保し、かつ、このねじ孔を加工するのに使用する工具の損傷を防止できる、車輪支持用転がり軸受ユニットの回転側フランジの構造を実現することを目的としている。

本発明の車輪支持用転がり軸受ユニットは、静止側軌道輪と、回転側軌道輪と、複数個の転動体とを備える。
前記静止側軌道輪は、周面に１乃至複数の静止側軌道を有し、使用時に懸架装置などに支持固定されて回転しない。
前記回転側軌道輪は、周面に１乃至複数の回転側軌道を有し、かつ、外向フランジ状の回転側フランジを備え、使用時に車輪とともに回転する。該回転側フランジは、略円輪状で、前記車輪、及び、ディスクロータやドラムブレーキなどの制動用回転部材を固定するために備えられている。
前記複数個の転動体は、前記静止側軌道と前記回転側軌道との間に転動自在に配置されている。なお、転動体としては、玉、円すいころ、円筒ころなどがある。
前記回転側フランジは、軸方向に関する厚さ寸法の異なる、複数の厚肉部と、複数の薄肉部とを円周方向に関して交互に有している。
特に、本発明の車輪支持用転がり軸受ユニットでは、前記複数の厚肉部の少なくとも１つの厚肉部に、該厚肉部を軸方向に貫通した、ねじ孔が設けられている。該ねじ孔は、前記回転側フランジから前記制動用回転部材を取り外すのに用いる押しボルトを螺合させるために備えられている。

本発明を実施する場合、前記複数の厚肉部のそれぞれは、前記複数の薄肉部よりも軸方向内方に突出し、かつ、前記回転側フランジの径方向に放射状に伸長する形状を有することができる。また、前記複数の厚肉部のそれぞれには、前記回転側フランジに前記車輪及び前記制動用回転部材を固定する際に用いられる、スタッド、ハブボルトなどの結合部材を取り付けるための取付孔を備えることができる。
なお、本発明を実施する場合、前記厚肉部及び前記薄肉部の数は任意であり、偶数又は奇数の別は特に問われない。
言い換えると、本発明の回転側フランジは、全周にわたり軸方向に関する幅寸法が一定である基部と、該基部の軸方向内側面に設けられた径方向に放射状に伸長するリブ部とにより構成される。前記基部のうち前記リブ部が設けられた部分と、該リブ部とで、前記厚肉部を構成し、前記基部のうち前記リブ部が設けられた部分から円周方向に外れた部分が薄肉部を構成する。前記リブ部は、前記厚肉部のうちの、前記薄肉部よりも軸方向内方に突出した軸方向内側部により構成される。

本発明を実施する場合、前記ねじ孔の数は任意であり、前記回転側フランジが、前記ねじ孔を１つだけ備えることもでき、前記ねじ孔を複数備えることもできる。前記ねじ孔が複数備えられる場合、好ましくは、これらのねじ孔は、前記回転側フランジの円周方向に関して等間隔に配置される。さらに好ましくは、これらのねじ孔は、前記回転側軌道輪の中心に対して回転対称となる位置に配置される。

本発明を実施する場合、前記複数の厚肉部のうち、前記ねじ孔を備える前記厚肉部は、該厚肉部の円周方向に関する幅寸法が、前記回転側軌道輪の中心と前記取付孔の中心とを結ぶ仮想線を挟んで円周方向一方側に位置する部分よりも円周方向他方側に位置する部分で大きくなる形状を有し、前記ねじ孔を、前記厚肉部のうち前記円周方向他方側に位置する部分に設けることができる。
この場合、前記取付孔は、前記厚肉部の円周方向一方側に偏った位置に配置され、前記ねじ孔は、前記厚肉部の円周方向他方側に偏った位置に配置される。なお、前記複数の厚肉部が上記形状を有するようにして、すべての取付孔を、前記厚肉部の円周方向一方側に偏った位置に配置することもできる。
あるいは、前記ねじ孔を備える前記厚肉部は、前記取付孔が、前記厚肉部の円周方向中央部に配置される形状とし、前記ねじ孔を、前記厚肉部のうち、前記取付孔から円周方向に外れた位置に配置することもできる。

本発明を実施する場合、前記複数の厚肉部のうち、前記ねじ孔を備える前記厚肉部は、該厚肉部の円周方向に関する幅寸法が、前記厚肉部の径方向外半部よりも前記厚肉部の径方向内半部で大きくなる形状を有し、前記ねじ孔を、前記厚肉部の径方向内半部に設け、前記取付孔を、前記厚肉部の径方向外半部に設けることができる。

本発明を実施する場合、たとえば、前記薄肉部に、該薄肉部を軸方向に貫通した、たとえば作業用孔として利用する透孔を設けることができる。この場合に、前記透孔は、前記回転側フランジの円周方向等間隔に設けることができる。
このような透孔としては、軸方向から見た形状が円形状の円孔に限らず、たとえば特開２０１５−１６７７７号公報に記載されるような、軸方向から見た形状が扇台形状の通孔や、その他の多角形状の孔により構成することもできる。

本発明の車輪支持用転がり軸受ユニットによれば、押しボルトを螺合するためのねじ孔を、回転側フランジのうち、円周方向に関して厚肉部と整合する部分に設けているため、ねじ孔の加工精度を確保でき、かつ、ねじ孔を加工するのに使用する工具の損傷を防止できる。

図１は、本発明の実施の形態の第１例を示す、車輪支持用転がり軸受ユニットの断面図である。図２は、車輪支持用転がり軸受ユニットからハブ本体を取り出して、軸方向内側から見た図である。図３は、本発明の実施の形態の第２例を示す、図２に相当する図である。図４は、本発明の実施の形態の第３例を示す、図２に相当する図である。図５は、本発明の実施の形態の第４例を示す、図２に相当する図である。図６は、本発明の実施の形態の第５例を示す、図２に相当する図である。図７は、本発明の実施の形態の第６例を示す、図２に相当する図である。図８は、本発明の実施の形態の第７例を示す、図２に相当する図である。図９は、本発明の実施の形態の第８例を示す、図２に相当する図である。図１０は、本発明の実施の形態の第９例を示す、図２に相当する図である。図１１は、従来構造の車輪支持用転がり軸受ユニットの１例を示す断面図である。図１２は、従来構造の車輪支持用転がり軸受ユニットからハブ本体を取り出して、軸方向内側から見た図である。

［実施の形態の第１例］
本発明の実施の形態の第１例について、図１及び図２を参照しつつ説明する。本例の車輪支持用転がり軸受ユニット１ａは、懸架装置を構成するナックル２１に対し、駆動輪である車輪を構成するホイール２２及びディスクロータなどの制動用回転部材２３を、回転自在に支持するための装置である。車輪支持用転がり軸受ユニット１ａは、静止側軌道輪に相当する外輪２ａと、外輪２ａの内径側に配置された、回転側軌道輪に相当するハブ３ａと、複数の転動体に相当し、ハブ３ａを外輪２ａに対して回転自在に支持する複数個の玉４ａとにより構成される。

外輪２ａは、たとえば中炭素鋼製で、全体が略円筒状に構成されている。外輪２ａは、その内周面に複列の外輪軌道５ｃ、５ｄを有しており、その外周面から径方向に突出する静止側フランジ６ａを有している。静止側フランジ６ａは、その円周方向複数箇所に、ねじ孔７ａを有している。外輪２ａは、ねじ孔７ａに螺合されたボルト２４によって、ナックル２１に結合固定され、使用時においても回転しない。

ハブ３ａは、ハブ本体８ａと、ハブ本体８ａに結合固定された内輪９ａとにより構成されている。ハブ３ａは、その外周面に複列の内輪軌道１０ｃ、１０ｄを有しており、かつ、その外周面から径方向に突出する外向フランジ状の回転側フランジ１１ａを有している。ハブ３ａは、使用時に、回転側フランジ１１ａに結合固定したホイール２２及び制動用回転部材２３とともに回転する。

ハブ本体８ａは、たとえば中炭素鋼製の素材に鍛造加工を施すことにより造られている。ハブ本体８ａの軸方向外端寄り部分に、回転側フランジ１１ａが設けられており、ハブ本体８ａの軸方向中間部に、外側列の内輪軌道１０ｃが形成されている。さらに、ハブ本体８ａの軸方向内端寄り部分に、小径段部１２ａが設けられている。

内輪９ａは、たとえば軸受鋼製で、全体が円筒状に構成されている。内輪９ａは、その外周面に、内側列の内輪軌道１０ｄを備えている。内輪９ａは、ハブ本体８ａの小径段部１２ａに外嵌され、この状態で、その軸方向内端面をハブ本体８ａの軸方向内端部に設けられたかしめ部１３ａにより抑え付けられている。このようにして、内輪９ａは、ハブ本体８ａに対し結合固定されている。

玉４ａは、たとえば軸受鋼製やセラミック製であり、複列の外輪軌道５ｃ、５ｄと複列の内輪軌道１０ｃ、１０ｄとの間に、列ごとに複数個ずつ、保持器１４ａに保持された状態で、転動自在に配置されている。複列に配置された玉４ａには、予圧及び背面組み合わせ型の接触角が付与されている。これにより、ハブ３ａは、外輪２ａの内径側に、がたつきのない状態で、回転可能に支持される。また、ハブ３ａに作用するラジアル荷重及びアキシアル荷重は、玉４ａを介して外輪２ａによって支承される。玉４ａを設置した円筒状の空間の軸方向両端開口は、それぞれシールリング２５ａ、２５ｂにより密閉されている。

本例の車輪支持用転がり軸受ユニット１ａは、ＦＦ車の前輪、ＦＲ車及びＲＲ車の後輪、４ＷＤ車の全車輪などの駆動輪用であるため、ハブ３ａ（ハブ本体８ａ）の中心部に形成された、スプライン孔２６を備えている。そして、スプライン孔２６には、等速ジョイント用外輪２７の外端面に固設されたスプライン軸２８が挿入される。スプライン軸２８の先端部には、ナット２９が螺合され、さらに締め付けられることにより、ハブ本体８ａは、ナット２９と等速ジョイント用外輪２７とによって挟持される。

回転側フランジ１１ａは、全体が略円輪状に構成された、いわゆるスキャロップフランジであり、ハブ本体８ａと一体に鍛造加工により形成される。回転側フランジ１１ａの軸方向外側面は、ハブ本体８ａの中心軸に対して直交する平坦面となっている。これに対し、回転側フランジ１１ａの軸方向内側面は、円周方向に関する凹凸面となっている。

回転側フランジ１１ａは、円周方向に関して交互に配された、複数の厚肉部１５ａと複数の薄肉部１６ａとを有している。厚肉部１５ａと薄肉部１６ａの数は任意であり、通常は、３個から６個程度であるが、本例では５個である。このため、厚肉部１５ａ及び薄肉部１６ａはそれぞれ、円周方向に関する位置である位相が７２度ずつずれるように設けられている。すべての厚肉部１５ａは、薄肉部１６ａよりもそれぞれ軸方向内方に突出し、かつ、回転側フランジ１１ａの径方向に放射状に伸長する形状を有しており、回転側フランジ１１ａの径方向内端部から径方向外端寄り部分にわたる範囲に設けられている。厚肉部１５ａは、後述するねじ孔２０ａの有無を除き、すべての厚肉部１５ａが実質的に同一形状を有しており、軸方向内側から見たその形状は略矩形状である。また、厚肉部１５ａは、円周方向に関する幅寸法が、径方向外端部の面取り部を除いて、径方向全長にわたって実質的に一定であり、かつ、軸方向に関する厚さ寸法が、円周方向に隣接して配置された薄肉部１６ａの軸方向に関する厚さ寸法よりも、軸方向内方に突出している分だけ大きくなっている。

なお、回転側フランジ１１ａは、全周にわたり軸方向に関する幅寸法が一定である前記基部と、該基部の軸方向内側面に設けられた径方向に放射状に伸長するリブ部とにより構成される。前記基部のうちの前記リブ部が設けられた部分と、該リブ部とで、厚肉部１５ａを構成し、前記基部のうちの前記リブ部が設けられた部分から円周方向に外れた部分が薄肉部１６ａを構成する。前記リブ部は、前記厚肉部１５ａのうちの、前記薄肉部１６ａよりも軸方向内方に突出した軸方向内側部により構成される。このような厚肉部１５ａが、回転側フランジ１１ａの軸方向内側面の凸面を構成し、薄肉部１６ａが、回転側フランジ１１ａの軸方向内側面の凹面を構成する。

厚肉部１５ａの軸方向に関する厚さ寸法、及び、厚肉部１５ａの薄肉部１６ａからの突出寸法は、それぞれの厚肉部１５ａ同士で同じである。また、薄肉部１６ａの軸方向に関する厚さ寸法も、それぞれの薄肉部１６ａ同士で同じである。このため、厚肉部１５ａの軸方向内側面、及び、薄肉部１６ａの軸方向内側面のうち円周方向両側の肉厚変化部を除いた部分は、ハブ本体８ａの中心軸に対して直交する平坦面となっている。

また、厚肉部１５ａの円周方向に関する幅寸法Ｔを、図１２に示した従来構造の厚肉部１５の円周方向に関する幅寸法よりも大きくしている。具体的には、厚肉部１５ａの円周方向に関する幅寸法Ｔは、後述する取付孔１７ａの直径Ｄの２．５〜３．０倍である。このために、厚肉部１５ａの幅方向両端部の径方向内端部から径方向外端部にわたる全範囲に、図１２に示した従来構造の厚肉部１５よりもそれぞれ円周方向に延出した拡幅部３０ａ、３０ｂが設けられている。なお、図２には、図１２に示した従来構造の厚肉部１５の幅方向両端部の輪郭部分に相当する位置に、二点鎖線を示している。また、回転側フランジ１１ａのうち、厚肉部１５ａよりも径方向外側には、厚肉部１５ａの円周方向両側に配置された１対の薄肉部１６ａ同士を円周方向に連結する外径側薄肉部３１が設けられている。

回転側フランジ１１ａは、その円周方向等間隔複数箇所、具体的には５箇所で、かつ、円周方向に関して厚肉部１５ａとそれぞれ整合する部分に、厚肉部１５ａを軸方向に貫通した、取付孔１７ａを有している。すなわち、すべての厚肉部１５ａに取付孔１７ａを設けている。取付孔１７ａは、円孔又は雌ねじ孔であり、厚肉部１５ａの径方向外端寄り部分で、かつ、厚肉部１５ａの円周方向中央部に設けられている。そして、これらの取付孔１７ａのそれぞれに、結合部材であるスタッド１８ａの基端部に設けられたセレーション部が圧入される。そして、ホイール２２及び制動用回転部材２３のそれぞれに形成された通孔を通じてホイール２２の軸方向外側に突出したスタッド１８ａの先端部に、ナット３２が螺合されて、回転側フランジ１１ａの軸方向外側面に、制動用回転部材２３及びホイール２２が固定される。

回転側フランジ１１ａは、その円周方向等間隔２個所位置で、かつ、それぞれが円周方向に関して厚肉部１５ａと整合する部分に、前記厚肉部１５ａを軸方向に貫通した、ねじ孔２０ａを有している。すなわち、２つの厚肉部１５ａにねじ孔２０ａを設けている。２つのねじ孔２０ａは、円周方向に関する位相が１８０度ずれた、回転側フランジ１１ａの直径方向反対位置に設けられている。ねじ孔２０ａは、制動用回転部材２３を回転側フランジ１１ａの軸方向外側面から取り外す際に、制動用回転部材２３を軸方向外側に向けて押し付ける、押しボルトを螺合させるために備えられている。ねじ孔２０ａは、一般的には、Ｍ６程度のタップ孔から構成されている。本例の場合、ねじ孔２０ａは、厚肉部１５ａの径方向中間部で、かつ、円周方向に偏った位置に設けられている。具体的には、図２の右側のねじ孔２０ａは、時計方向である円周方向一方側に偏った位置、すなわち拡幅部３０ａに設けられており、図２の左側のねじ孔２０ａは、反時計方向である円周方向他方側に偏った位置、すなわち拡幅部３０ｂに設けられている。また、ねじ孔２０ａは、取付孔１７ａよりも小さな直径を有しており、かつ、取付孔１７ａよりも小さなピッチ円直径を有している。ねじ孔２０ａは、取付孔１７ａよりも小さなピッチ円直径を有しているため、スタッド１８ａとの干渉が低減され、かつ、拡幅部３０ａ、３０ｂの円周方向幅が徒に大きくなることが防止される。

本例のねじ孔２０ａは、たとえば、回転側フランジ１１ａに、ドリルを用いて下孔加工を施した後、タップを用いてねじ加工、すなわち、タップ加工を施すことにより形成される。なお、この場合に、下孔の内周面全体に雌ねじを形成して、全ねじとすることもできるが、たとえば、下孔を形成するためのドリルとして段付ドリルを使用することで、先端側に小径孔を、基端側に大径孔をそれぞれ有する段付き下孔を形成し、このうちの小径孔にのみ、雌ねじを加工することもできる。このような構成を採用すれば、ねじ加工の加工幅を低減することによる生産性の向上を図ることができる。

本例では、押しボルトを螺合するためのねじ孔２０ａを、図１２に示した従来構造のように、回転側フランジ１１ａのうち、円周方向に関して薄肉部１６ａと整合する部分には設けずに、円周方向に関して厚肉部１５ａと整合する部分にのみ設けている。このため、ねじ孔２０ａの形成位置が、鍛造加工に伴って形成される可能性のある、図２に斜線模様で表した、薄肉部１６ａの円周方向両側に位置する、軸方向内側面が傾斜面となった肉厚変化部に重なることを防止できる。したがって、ねじ孔２０ａを形成する際に、ねじ孔２０ａの中心軸が、ハブ３ａの中心軸に対して傾斜することを有効に防止できる。このため、ねじ孔２０ａの加工精度を確保できる。また、ねじ孔２０ａを加工するのに使用する、たとえばドリルやタップなどの工具に、折損などの損傷が生じることも有効に防止できる。したがって、本例では、車輪支持用転がり軸受ユニット１ａの生産性の低下や不良率の増大などの問題が生じることがない。

さらに、本例では、厚肉部１５ａの円周方向に関する幅寸法を、図１２に示した従来構造の場合よりも大きくしているため、回転側フランジ１１ａの剛性、延いては、車輪支持用転がり軸受ユニット１ａの剛性を向上させることができる。

［実施の形態の第２例］
実施の形態の第１例の変形例に相当する本発明の実施の形態の第２例について、図３を参照しつつ説明する。本例の回転側フランジ１１ｂは、その円周方向等間隔複数箇所、具体的には５箇所で、かつ、円周方向に関して薄肉部１６ａとそれぞれ整合する部分に、前記薄肉部１６ａを軸方向に貫通した、円形状の透孔１９ａを有している。すなわち、すべての薄肉部１６ａに透孔１９ａを設けている。透孔１９ａは、厚肉部１５ａに設けられた取付孔１７ａよりも大きな直径を有し、かつ、取付孔１７ａのピッチ円直径と同じ大きさのピッチ円直径を有している。

本例では、回転側フランジ１１ｂに透孔１９ａを設けているため、ハブ３ａ延いては車輪支持用転がり軸受ユニット１ａ（図１参照）全体の軽量化を図れる。また、透孔１９ａを通じて、静止側フランジ６ａのねじ孔７ａにボルト２４（図１参照）を締め付ける作業や、制動装置を構成する部品の懸架装置への取付作業を行うことができる。
なお、透孔１９ａは、その直径を取付孔１７ａの直径よりも小さくしたり、たとえば、静止側フランジ６ａのねじ孔７ａと同一ピッチ円径になるように、その形成位置を径方向にずらすこともできる。さらに、透孔１９ａを、軸方向から見た形状が円形状の円孔ではなく、たとえば特開２０１５−１６７７７号公報に記載されたような、軸方向から見た形状が扇台形状の通孔としたりすることもできる。その他の構成及び作用効果については、実施の形態の第１例と同様である。

［実施の形態の第３例］
実施の形態の第１例の変形例に相当する本発明の実施の形態の第３例について、図４を参照しつつ説明する。本例では、回転側フランジ１１ｃに、それぞれ４つずつの厚肉部１５ｂと薄肉部１６ｂとを、円周方向に関して交互に設けている。このため、厚肉部１５ｂ及び薄肉部１６ｂのそれぞれは、円周方向に関する位置である位相が９０度ずつずれた状態で設けられている。そして、すべての厚肉部１５ｂの円周方向中央部に、それぞれ取付孔１７ｂが設けられている。また、厚肉部１５ｂの円周方向に関する幅寸法Ｔは、実施の形態の第１例の場合と同じとしている。このため、薄肉部１６ｂの円周方向に関する幅寸法は、実施の形態の第１例に比べて大きくなっている。また、２つのねじ孔２０ａが、回転側フランジ１１ｃの直径方向反対側に位置する１対の厚肉部１５ｂに設けられている。本例では、２つのねじ孔２０ａは、厚肉部１５ｂの円周方向中央部から、反時計方向である円周方向他側にそれぞれ偏った位置、すなわち拡幅部３０ｂに配置されている。

本例は、実施の形態の第１例に比べて、厚肉部１５ｂの数を少なくして、回転側フランジ１１ｃに占める薄肉部１６ｂの範囲を大きくできるため、軽量化を図る上で有利である。その他の構成及び作用効果については、実施の形態の第１例と同様である。

［実施の形態の第４例］
実施の形態の第３例の変形例に相当する本発明の実施の形態の第４例について、図５を参照しつつ説明する。本例も、実施の形態の第３例と同様に、回転側フランジ１１ｄに、それぞれ４つずつの厚肉部１５ｃと薄肉部１６ｃとが、円周方向に関して交互に設けられている。ただし、厚肉部１５ｃの円周方向に関する幅寸法が、実施の形態の第３例とは異なる。

すなわち、回転側フランジ１１ｄに設けたすべての厚肉部１５ｃに関して、時計方向側の端部である円周方向一方側端部には拡幅部を設けず、反時計方向側の円周方向他方側端部にのみ拡幅部３０ｂを設けている。このため、回転側フランジ１１ｄに円周方向等間隔に設けられ、かつ、それぞれの厚肉部１５ｃに設けられた４つの取付孔１７ｂは、厚肉部１５ｃのうち、円周方向一方側にそれぞれ偏った位置に存在している。ねじ孔２０ａは、回転側フランジ１１ｄの直径方向反対側に位置する１対の厚肉部１５ｃに設けられている。具体的には、ねじ孔２０ａは、厚肉部１５ｃのうち、円周方向他方側にそれぞれ偏った位置、すなわち、拡幅部３０ｂに存在している。したがって、すべての厚肉部１５ｃは、円周方向に関する幅寸法が、ハブ３ａの中心Ｏ_３と取付孔１７ｂの中心Ｏ_１７とを結ぶ仮想線Ｌを挟んだ両側で互いに異なった形状を有している。すなわち、厚肉部１５ｃの円周方向に関する幅寸法は、ねじ孔２０ａが設けられた円周方向他方側に位置する部分の幅寸法ｔ１のほうが、ねじ孔２０ａが設けられていない円周方向一方側に位置する部分の幅寸法ｔ２よりも大きくなっている（ｔ１＞ｔ２）。また、本例では、厚肉部１５ｃ全体の円周方向に関する幅寸法（ｔ１＋ｔ２）を、取付孔１７ｂの直径Ｄの２．０〜２．５倍としている。

本例では、厚肉部１５ｃの円周方向に関する幅寸法を、実施の形態の第１例に比べて小さくし、回転側フランジ１１ｄに占める薄肉部１６ｃの範囲を大きくできるため、軽量化を図る上でより有利である。その他の構成及び作用効果については、実施の形態の第１例及び第３例と同様である。

［実施の形態の第５例］
実施の形態の第４例の変形例に相当する本発明の実施の形態の第５例について、図６を参照しつつ説明する。本例は、回転側フランジ１１ｅに設けられた４つの厚肉部１５ｃ、１５ｄのうち、ねじ孔２０ａが設けられた１対の厚肉部１５ｃに関しては、実施の形態の第４例の場合と同じ構成としている。これに対し、ねじ孔が設けられていない１対の厚肉部１５ｄに関しては、厚肉部１５ｃよりもさらに円周方向に関する幅寸法を小さくしている。このために、本例では、厚肉部１５ｄに、円周方向一方側端部だけでなく、円周方向他方側端部にも拡幅部を設けていない。別な言い方をすれば、厚肉部１５ｄに関しては、図１２に示した従来構造の場合と同様の幅寸法としている。したがって、本例では、ねじ孔２０ａが設けられた１対の厚肉部１５ｃは互いに同一形状であり、ねじ孔が設けられていない１対の厚肉部１５ｄも互いに同一形状であるが、厚肉部１５ｃと厚肉部１５ｄとは同一形状ではない。また、円周方向に関して厚肉部１５ｃ、１５ｄ同士の間部分に設けられる４つの薄肉部１６ｃ、１６ｄのうち、１対の薄肉部１６ｄの円周方向に関する幅寸法が、残りの薄肉部１６ｃの円周方向に関する幅寸法よりも大きくなる。また、円周方向等間隔に設けられた４つの取付孔１７ｂ、１７ｃのうち、厚肉部１５ｄに設けられる取付孔１７ｃは、厚肉部１５ｄの円周方向中央部に位置している。

本例では、厚肉部１５ｄの円周方向に関する幅寸法を小さくできるため、実施の形態の第４例に比べてさらに軽量化を図ることができる。その他の構成及び作用効果については、実施の形態の第１例及び第４例と同様である。

［実施の形態の第６例］
実施の形態の第１例の変形例に相当する本発明の実施の形態の第６例について、図７を参照しつつ説明する。本例の回転側フランジ１１ｆには、それぞれ５つずつの厚肉部１５ｅと薄肉部１６ｅとが、円周方向に関して交互に設けられている。特に、厚肉部１５ｅの円周方向に関する幅寸法を、厚肉部１５ｅの径方向内半部と厚肉部１５ｅの径方向外半部とで、互いに異ならせている。具体的には、厚肉部１５ｅの径方向内半部の円周方向に関する幅寸法Ｔ_inを、厚肉部１５ｅの径方向外半部の円周方向に関する幅寸法Ｔ_outよりも大きくしている（Ｔ_in＞Ｔ_out）。このため、厚肉部１５ｅの幅方向両端部には、径方向内半部にのみ、図１２に示した従来構造の厚肉部１５よりもそれぞれ円周方向に延出した拡幅部３０ｃ、３０ｄが設けられている。厚肉部１５ｅの幅方向両端部の径方向外半部には、このような拡幅部は設けられていない。

すべての厚肉部１５ｅの径方向外端寄り部分で、かつ、厚肉部１５ｅの円周方向中央部に、取付孔１７ａが設けられている。厚肉部１５ｅの径方向外半部の輪郭形状は、該厚肉部１５ｅに設けられた取付孔１７ａに沿った円弧状になっている。このため、厚肉部１５ｅの径方向外半部に関しては、取付孔１７ａの周囲に存在する部分の肉厚が一定になっている。

厚肉部１５ｅは、ねじ孔２０ａの有無を除けば、すべての厚肉部１５ｅで同一形状になっている。また、それぞれの厚肉部１５ｅは、ハブ３の中心Ｏ_３と取付孔１７ａの中心Ｏ_１７とを結んだ仮想線Ｌに関して対称形状になっている。

回転側フランジ１１ｆは、円周方向等間隔２個所位置で、かつ、それぞれが円周方向に関して厚肉部１５ｅと整合する部分に、ねじ孔２０ａを有している。すなわち、２つの厚肉部１５ｅにねじ孔２０ａを設けている。特に本例では、２つのねじ孔２０ａは、円周方向に関する位相が１８０度ずれた、回転側フランジ１１ｆの直径方向反対位置に配置されている。また、２つのねじ孔２０ａは、厚肉部１５ｅの径方向内半部に設けられた拡幅部３０ｃ、３０ｄにそれぞれ設けられている。具体的には、１つのねじ孔２０ａは、図７の右上に位置する厚肉部１５ｅを構成する拡幅部３０ｃに設けられており、残り１つのねじ孔２０ａは、図７の左上に位置する厚肉部１５ｅを構成する拡幅部３０ｄに設けられている。

本例では、厚肉部１５ｅの径方向外半部に拡幅部を設けていないため、厚肉部１５ｅの径方向外半部の円周方向に関する幅寸法Ｔ_outを小さく抑えられ、軽量化を図れる。また、厚肉部１５ｅの径方向内半部に、拡幅部３０ｃ、３０ｄを設けており、厚肉部１５ｅの径方向内半部の円周方向に関する幅寸法Ｔ_inを大きく確保できるため、回転側フランジ１１ｆの剛性の低下を抑制できる。また、５つの厚肉部１５ｅがすべて同一形状であり、それぞれの厚肉部１５ｅが前記仮想線Ｌに関して対称形状となっているため、ねじ孔２０ａ加工時の位相合わせを行う際の回転角が小さく済む。したがって、ねじ孔２０ａの加工に関するサイクルタイムを短縮できる。つまり、５つの厚肉部１５ｅが全て同一形状であるため、ねじ孔２０ａの加工時に、ドリルなどの加工工具に最も近い厚肉部１５ｅを対象に位置合わせを行い、１つ目のねじ孔２０ａを加工し、その後、ハブ３ａを回転方向を問わず１８０度回転させるだけで、特別な位置合わせを行わずに、２つ目のねじ孔２０ａを加工できる。その他の構成及び作用効果については、実施の形態の第１例と同じである。

［実施の形態の第７例］
実施の形態の第３例の変形例に相当する本発明の実施の形態の第７例について、図８を参照しつつ説明する。本例の回転側フランジ１１ｇには、それぞれ４つずつの厚肉部１５ｆと薄肉部１６ｆとが、円周方向に関して交互に設けられている。特に本例では、実施の形態の第６例と同様に、厚肉部１５ｆの径方向内半部の円周方向に関する幅寸法Ｔ_inを、厚肉部１５ｆの径方向外半部の円周方向に関する幅寸法Ｔ_outよりも大きくしている（Ｔ_in＞Ｔ_out）。このために、厚肉部１５ｆの幅方向両端部には、径方向内半部にのみ、図１２に示した従来構造の厚肉部１５よりもそれぞれ円周方向に延出した拡幅部３０ｃ、３０ｄが設けられている。厚肉部１５ｆの径方向外半部の輪郭形状は、実施の形態の第６例と同様に、該厚肉部１５ｆに設けられた取付孔１７ｂに沿った円弧状になっている。

厚肉部１５ｆは、ねじ孔２０ａの有無を除けば、すべての厚肉部１５ｆで同一形状になっている。また、それぞれの厚肉部１５ｆは、ハブ３の中心Ｏ_３と取付孔１７ｂの中心Ｏ_１７とを結んだ仮想線Ｌに関して対称形状になっている。

回転側フランジ１１ｇは、その円周方向等間隔２個所位置で、かつ、それぞれが円周方向に関して厚肉部１５ｆと整合する部分に、ねじ孔２０ａを有している。すなわち、２つの厚肉部１５ｆにねじ孔２０ａを設けている。特に本例では、２つのねじ孔２０ａは、円周方向に関する位相が１８０度ずれた、回転側フランジ１１ｇの直径方向反対位置に配置されている。また、２つのねじ孔２０ａは、厚肉部１５ｆの径方向内半部に設けられた拡幅部３０ｄにそれぞれ設けられている。具体的には、１つのねじ孔２０ａは、図８の上側に位置する厚肉部１５ｆを構成する拡幅部３０ｄに設けられており、残り１つのねじ孔２０ａは、図８の下側に位置する厚肉部１５ｆを構成する拡幅部３０ｄに設けられている。

本例では、４つの厚肉部１５ｆがすべて同一形状であり、それぞれの厚肉部１５ｆが前記仮想線Ｌに関して対称形状となっているため、ねじ孔２０ａ加工時の位置合わせを行う際の回転角が小さく済む。また、実施の形態の第６例に比べて、厚肉部１５ｆの数を少なくして、回転側フランジ１１ｇに占める薄肉部１６ｆの範囲を大きくできるため、軽量化を図る上で有利になる。その他の構成及び作用効果については、実施の形態の第１例及び実施の形態の第６例と同様である。

［実施の形態の第８例］
実施の形態の第７例の変形例に相当する本発明の実施の形態の第８例について、図９を参照しつつ説明する。本例の回転側フランジ１１ｈには、それぞれ４つずつの厚肉部１５ｇと薄肉部１６ｇとが、円周方向に関して交互に設けられている。特に本例では、４つのすべての厚肉部１５ｇに関して、時計方向である円周方向一方側端部には拡幅部を設けず、反時計方向である円周方向他方側端部にのみ拡幅部３０ｄを設けている。また、拡幅部３０ｄを、厚肉部１５ｇの径方向内半部にのみ設けている。換言すれば、本例の厚肉部１５ｇは、実施の形態の第７例の厚肉部１５ｆから、円周方向一方側端部に設けられた拡幅部３０ｃを省略した構成を有している。したがって、本例の厚肉部１５ｇは、円周方向に関する幅寸法が、ハブ３ａの中心Ｏ_３と取付孔１７ｂの中心Ｏ_１７とを結んだ仮想線Ｌを挟んで円周方向一方側に位置する部分よりも円周方向他方側に位置する部分で大きく、かつ、径方向外半部よりも径方向内半部で大きくなった形状を有している。

厚肉部１５ｇは、ねじ孔２０ａの有無を除けば、全ての厚肉部１５ｇで同一形状になっている。ただし、拡幅部３０ｄを、厚肉部１５ｇの円周方向他方側端部にのみ設けているため、厚肉部１５ｇは、ハブ３ａの中心Ｏ_３と取付孔１７ｂの中心Ｏ_１７とを結んだ仮想線Ｌに関して非対称形状になっている。

回転側フランジ１１ｈは、その円周方向等間隔２個所位置で、かつ、それぞれが円周方向に関して厚肉部１５ｇと整合する部分に、ねじ孔２０ａを有している。すなわち、２つの厚肉部１５ｇにねじ孔２０ａを設けている。特に本例では、２つのねじ孔２０ａは、円周方向に関する位相が１８０度ずれた、回転側フランジ１１ｈの直径方向反対位置に配置されている。また、２つのねじ孔２０ａは、厚肉部１５ｇの径方向内半部に設けられた拡幅部３０ｄにそれぞれ設けている。具体的には、１つのねじ孔２０ａは、図９の上側に位置する厚肉部１５ｇを構成する拡幅部３０ｄに設けられており、残り１つのねじ孔２０ａは、図９の下側に位置する厚肉部１５ｇを構成する拡幅部３０ｄに設けられている。

本例では、４つの厚肉部１５ｇがすべて同一形状であるため、ねじ孔２０ａ加工時の位置合わせを行う際の回転角が小さく済む。また、実施の形態の第７例に比べて、厚肉部１５ｇの円周方向に関する幅寸法を小さくし、回転側フランジ１１ｈに占める薄肉部１６ｇの範囲を大きくできるため、軽量化を図る上でより有利である。その他の構成及び作用効果については、実施の形態の第１例及び実施の形態の第７例と同様である。

［実施の形態の第９例］
実施の形態の第６例の変形例に相当する本発明の実施の形態の第９例について、図１０を参照しつつ説明する。本例の回転側フランジ１１ｉには、それぞれ５つずつの厚肉部１５ｈ、１５ｉと薄肉部１６ｈ、１６ｉとが、円周方向に関して交互に設けられている。特に本例の厚肉部１５ｈ、１５ｉは、実施の形態の第６例の厚肉部１５ｅから、ねじ孔２０ａが設けられていない拡幅部３０ｃ、３０ｄを省略したような構成を有している。具体的には、図１０の右上に位置する厚肉部１５ｈに関しては、時計方向側の端部の径方向内半部に、ねじ孔２０ａが設けられた拡幅部３０ｅを設けている。また、図１０の左上に位置する厚肉部１５ｈに関しては、反時計方向側の端部の径方向内半部にねじ孔２０ａが設けられた拡幅部３０ｆを設けている。したがって、本例の厚肉部１５ｈは、円周方向に関する幅寸法が、ハブ３ａの中心Ｏ_３と取付孔１７ａの中心Ｏ_１７とを結んだ仮想線Ｌを挟んで、ねじ孔２０ａが設けられていない側よりもねじ孔２０ａが設けられた側で大きく、かつ、径方向外半部よりも径方向内半部で大きくなった形状を有している。これに対し、これら以外の３つの厚肉部１５ｉに関しては、円周方向両側に拡幅部を設けていない。換言すれば、厚肉部１５ｉに関しては、図１２に示した従来構造の場合と同様の幅寸法としている。

また、本例では、２つの厚肉部１５ｈに設けた拡幅部３０ｅ、３０ｆの円周方向に関する輪郭形状を、次のように規制している。すなわち、拡幅部３０ｅ、３０ｆが設けられた厚肉部１５ｈに、拡幅部を有しない厚肉部１５ｉの輪郭形状を重ねると、図１０に２点鎖線で示すようになる。つまり、これらの２点鎖線は、拡幅部３０ｅ、３０ｆと厚肉部１５ｉのその他の部分との境界を表している。本例では、ハブ３ａの中心Ｏ_３とねじ孔２０ａの中心Ｏ₂₀とを結んだ仮想線Ｓの両側で、前記２点鎖線と拡幅部３０ｅ、３０ｆの円周方向に関する輪郭形状とが略対称形状となるように、拡幅部３０ｅ、３０ｆの輪郭形状を規制している。さらに、拡幅部３０ｅ、３０ｆの輪郭形状及びねじ孔２０ａは、ハブ３ａの中心Ｏ_３に関して略対称となっている。この結果、本例では、拡幅部３０ｅ、３０ｆの円周方向に関する幅寸法が、回転側フランジ１１ｉの径方向に関して外側に向かう程大きくなっている。

本例では、拡幅部３０ｅ、３０ｆの輪郭形状を規制しているため、拡幅部３０ｅ、３０ｆを設けたことによる重量のアンバランスを防止できる。換言すれば、重量の回転バランスを保つことができる。その他の構成及び作用効果については、実施の形態の第１例及び実施の形態の第６例と同じである。

本発明は、実施の形態のそれぞれの例に示したような、内輪回転型の車輪支持用転がり軸受ユニットだけでなく、外輪回転型の車輪支持用転がり軸受ユニットにも適用することができる。また、同様に、本発明は、駆動輪用の車輪支持用転がり軸受ユニットだけでなく、図１１に示したような、従動輪用の車輪支持用転がり軸受ユニットにも適用することができる。また、本発明は、前述した実施の形態のそれぞれの例の構造を、相互に矛盾が生じない限りにおいて、適宜組み合わせて実施することもできる。

１、１ａ車輪支持用転がり軸受ユニット
２、２ａ外輪
３、３ａハブ
４、４ａ玉
５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ外輪軌道
６、６ａ静止側フランジ
７、７ａねじ孔
８、８ａハブ本体
９、９ａ内輪
１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ内輪軌道
１１、１１ａ〜１１ｉ回転側フランジ
１２、１２ａ小径段部
１３、１３ａかしめ部
１４、１４ａ保持器
１５、１５ａ〜１５ｉ厚肉部
１６、１６ａ〜１６ｉ薄肉部
１７、１７ａ、１７ｂ、１７ｃ取付孔
１８、１８ａスタッド
１９、１９ａ透孔
２０、２０ａねじ孔
２１ナックル
２２ホイール
２３制動用回転部材
２４ボルト
２５ａ、２５ｂシールリング
２６スプライン孔
２７等速ジョイント用外輪
２８スプライン軸
２９ナット
３０ａ〜３０ｆ拡幅部
３１外径側薄肉部
３２ナット

Claims

周面に静止側軌道を有し、使用時に回転しない静止側軌道輪と、周面に回転側軌道を有し、かつ、車輪及び制動用回転部材を固定するための外向フランジ状の回転側フランジを有し、使用時に回転する回転側軌道輪と、前記静止側軌道と前記回転側軌道との間に転動自在に配置された複数個の転動体と、を備え、
前記回転側フランジは、軸方向に関する厚さ寸法の異なる、複数の厚肉部と複数の薄肉部とを円周方向に関して交互に有しており、
前記複数の厚肉部の少なくとも１つの厚肉部には、該厚肉部を軸方向に貫通した、ねじ孔が設けられており、該ねじ孔は、前記回転側フランジから前記制動用回転部材を取り外すのに用いる押しボルトを螺合させるために備えられている
車輪支持用転がり軸受ユニット。
前記複数の厚肉部のそれぞれは、前記複数の薄肉部よりも軸方向内方に突出し、かつ、前記回転側フランジの径方向に放射状に伸長する形状を有しており、前記複数の厚肉部のそれぞれには、前記回転側フランジに前記車輪及び前記制動用回転部材を固定するのに用いる結合部材を取り付けるための取付孔を備えている、請求項１に記載した車輪支持用転がり軸受ユニット。
前記複数の厚肉部のうち前記ねじ孔を備える前記厚肉部は、該厚肉部の円周方向に関する幅寸法が、前記回転側軌道輪の中心と前記取付孔の中心とを結ぶ仮想線を挟んで円周方向一方側に位置する部分よりも円周方向他方側に位置する部分で大きくなる形状を有し、前記ねじ孔が、前記厚肉部のうち前記円周方向他方側に位置する部分に設けられている、請求項２に記載した車輪支持用転がり軸受ユニット。
前記複数の厚肉部のうち前記ねじ孔を備える前記厚肉部は、該厚肉部の円周方向に関する幅寸法が、前記厚肉部の径方向外半部よりも前記厚肉部の径方向内半部で大きくなる形状を有し、前記ねじ孔が、前記厚肉部の径方向内半部に設けられており、前記取付孔が、前記厚肉部の径方向外半部に設けられている、請求項２〜３のうちの何れか１項に記載した車輪支持用転がり軸受ユニット。