軸受用外輪、その製造方法及び軌道面用砥石
【課題】砥石の個数を削減して砥石取付作業の簡素化及びコストの低廉化を図ることができる軸受用外輪、その製造方法及び軌道面用砥石を提供する。
【解決手段】外輪３は、各ピッチ円直径を互いに異にする円周方向に複数の球体を配列してなる複列の転動体４，５のうち大きいピッチ円直径をもつ一方側列の転動体４を転動させる第１の内側軌道面３ａ、及び小さいピッチ円直径をもつ他方側列の転動体５を転動させる第２の内側軌道面３ｂを有し、第２の内側軌道面３ｂは、その軌道底径ｄ２と第１の内側軌道面３ｂの軌道底径ｄ１との比ｄ２／ｄ１を１．１≧ｄ２／ｄ１≧１とするとともに、一方側列の転動体４の球径よりも大きい球径をもつ他方側列の転動体５を転動させる軌道面で形成されている。
【解決手段】外輪３は、各ピッチ円直径を互いに異にする円周方向に複数の球体を配列してなる複列の転動体４，５のうち大きいピッチ円直径をもつ一方側列の転動体４を転動させる第１の内側軌道面３ａ、及び小さいピッチ円直径をもつ他方側列の転動体５を転動させる第２の内側軌道面３ｂを有し、第２の内側軌道面３ｂは、その軌道底径ｄ２と第１の内側軌道面３ｂの軌道底径ｄ１との比ｄ２／ｄ１を１．１≧ｄ２／ｄ１≧１とするとともに、一方側列の転動体４の球径よりも大きい球径をもつ他方側列の転動体５を転動させる軌道面で形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸受用回転輪、その製造方法及び軌道面用砥石に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の車輪用軸受装置として、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に車両アウタ側列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列の転動体を転動させる第２の内側軌道面を有し、車両インナ側に懸架装置のナックルを介して取り付けられている。第１の内側軌道面の軌道底径は、第２の内側軌道面の軌道底径よりも大きい寸法に設定されている。
【０００５】
複列の転動体は、所定の球径をもつ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】
一方側列（車両アウタ側列）の転動体は、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車両アウタ側に配置されている。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】
他方側列（車両インナ側列）の転動体は、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車両インナ側に配置されている。他方側列の転動体の車両インナ側には、車輪の回転速度を検出するための磁気エンコーダが内輪の外周面と外輪の内周面との間に介在して配置されている。
【０００８】
以上の構成により、車輪が回転すると、この回転がハブ輪及び内輪に伝達され、ハブ輪が内輪と共に回転する。
【０００９】
ところで、この種の車輪用軸受装置における外輪の製造は、円筒状の外輪形成用部材の内周面であって、第１の内側軌道面となる第１の部位、及び第２の内側軌道面となる第２の部位を砥石で研磨することにより行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０１１−５９６３号公報（図３）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかし、上記した車輪用軸受装置における外輪の製造によると、第１の内側軌道面及び第２の軌道面を形成する場合、複数の砥石を必要としていた。
【００１２】
すなわち、外輪形成用部材において、第１の内側軌道面となる第１の部位、及び第２の内側軌道面となる第２の部位を研磨する場合、第１の部位を研磨する砥石と、第２の部位を研磨する砥石とが必要とされる。これは、互いに異なる外径をもつ２つの砥石部を有する単一の砥石を用い、各軌道底径を互いに異にする第１の内側軌道面と第２の内側軌道面とを形成しようとすると、各砥石部で周速度が互いに異なるため、研磨後の各内側軌道面の表面粗さに差異が生じることから、この差異を生じさせない必要があるからである。
【００１３】
この結果、砥石の個数が嵩み、研磨機本体に砥石を取り付ける取付作業を煩雑にするばかりか、コスト高になるという問題があった。
【００１４】
従って、本発明の目的は、砥石の個数を削減することができ、もって砥石取付作業の簡素化及びコストの低廉化を図ることができる軸受用外輪、その製造方法及び軌道面用砥石を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の一態様は、上記目的を達成するために、（１）〜（５）の軸受用外輪、その製造方法及び軌道面用砥石を提供する。
【００１６】
（１）各ピッチ円直径を互いに異にする円周方向に複数の球体を配列してなる複列の転動体のうち大きいピッチ円直径をもつ一方側列の転動体を転動させる第１の軌道面、及び小さいピッチ円直径をもつ他方側列の転動体を転動させる第２の軌道面を有し、前記第２の軌道面は、その軌道底径ｄ２と前記第１の軌道面の軌道底径ｄ１との比ｄ２／ｄ１を１．１≧ｄ２／ｄ１≧１とするとともに、前記一方側列の転動体の球径よりも大きい球径をもつ前記他方側列の転動体を転動させる軌道面で形成されている軸受用外輪。
【００１７】
（２）上記（１）に記載の軸受用外輪において、前記第１の軌道面は、前記他方側列の転動体の個数よりも多い個数の前記一方側列の転動体を転動させる軌道面で形成されている。
【００１８】
（３）上記（１）又は（２）に記載の軸受用外輪となる素材を研磨し、前記軸受用外輪を製造する方法であって、前記素材を研磨して前記第１の軌道面を形成する工程と、前記素材を研磨して第２の軌道面を形成する工程とを単一の研磨工程で実行する軸受用外輪の製造方法。
【００１９】
（４）上記（３）に記載の軸受用外輪の製造方法に用いる砥石であって、前記素材を研磨して前記第１の軌道面を形成する第１の砥石部と、前記素材を研磨して第２の軌道面を形成する第２の砥石部とを備えた砥石。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によると、砥石の個数を削減することができ、砥石取付作業の簡素化及びコストの低廉化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る軸受用外輪が適用された車輪用軸受装置の全体を説明するために示す断面図。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る軸受用外輪が適用された車輪用軸受装置の要部を説明するために示す断面図。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る軸受用外輪の製造方法に用いる砥石を説明するために示す断面図。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係る軸受用外輪が適用された車輪用軸受装置を説明するために示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
[第１の実施の形態]
（車輪用軸受装置の全体構成）
図１は車輪用軸受装置の全体を示す。図２は車輪用軸受装置の要部を示す。図１及び図２に示すように、車輪用軸受装置１は、例えば従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内方部材２と、この内方部材２の外周囲に配置された外方部材（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。
【００２３】
（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ている。
【００２４】
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を挿通して外輪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。ハブ輪６には、車両アウタ側に開口する第１の凹部６ｄ、及び車両インナ側に開口する第２の凹部６ｅが形成されている。
【００２５】
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（本実施の形態では例えば４個）の車輪取付用フランジ６０ａが一体に設けられている。複数の車輪取付用フランジ６０ａには、車輪取付用ボルトとしてのセレーション付きボルト８を圧入して挿通させるボルト挿通孔６００ａが設けられている。
【００２６】
小径の胴部６ｂは、内輪７を取り付けるための円環状の凹部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。凹部６０ｂの形成は、ハブ輪６となる円筒状の軸部材の開口端部（第２の凹部６ｅの開口端部）を塑性変形させる（かしめる）ことにより行われる。
【００２７】
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、及びこの外側軌道面６０ｃと車輪取付用フランジ６０ａとの間に介在して車両アウタ側のシール部材９を受ける受面としてのシール面６１ｃが設けられている。外側軌道面６０ｃは、一方側列（車両アウタ側列）の転動体４の球面に適合する曲率面（軌道面）で形成されている。
【００２８】
一方、内輪７は、複列の転動体４，５のうち車両インナ側列の転動体５を転動させる外側軌道面７ａ、及び磁気エンコーダ（図示せず）を取り付けるためのエンコーダ取付面７ｂを有し、ハブ輪６の凹部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。外側軌道面７ａは、他方側列（車両インナ側列）の転動体５の球面に適合する曲率面（軌道面）で形成されている。
【００２９】
（外輪３の構成）
外輪３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３ａ、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３ｂを有し、車両インナ側に懸架装置（図示せず）の構成部品としてのナックル（図示せず）を介して固定され、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。外輪３には、その車両インナ側開口部を覆うキャップ（図示せず）が装着されている。
【００３０】
第１の内側軌道面３ａは、その円周方向に車両アウタ側列の転動体４をｎ１個配列して転動させる軌道面で形成されている。また、第１の内側軌道面３ａは、車両アウタ側列の転動体４の球面に適合する曲率面（軌道面）で形成されている。
【００３１】
第２の内側軌道面３ｂは、その円周方向に車両インナ側列の転動体５をｎ１個よりも少ないｎ２（ｎ１＞ｎ２）個配列して転動させ、かつ車両インナ側列の転動体５の球面に適合する曲率面（軌道面）で形成されている。また、第２の内側軌道面３ｂは、その軌道底径ｄ２と第１の内側軌道面３ａの軌道底径ｄ１との比ｄ２／ｄ１が不等式１≦ｄ２／ｄ１≦１．１を満たす比となるとともに、第１の内側軌道面３ａの曲率半径Ｒ１よりも大きい曲率半径Ｒ２（Ｒ１＜Ｒ２）をもつ軌道面で形成されている。
【００３２】
これにより、後述する単一の砥石（専用の軌道面用砥石）１００を用い、第１の内側軌道面３ａ及び第２の内側軌道面３ｂを有する外輪３を形成しようとした場合、従来のようには両砥石部で周速度が変わることがなく、研磨後の各内側軌道面３ａ，３ｂの表面粗さに差異が生じることはない。このことは、第１の内側軌道面３ａの軌道底径ｄ１及び第２の内側軌道面３ｂの軌道底径ｄ２の比ｄ２／ｄ１がｄ２／ｄ１＝１である場合は勿論のこと、比ｄ２／ｄ１が不等式１＜ｄ２／ｄ１≦１．１である場合にも確認されている。
【００３３】
（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、球径Ｄ１の寸法に設定して円周方向に配列された複数の軸受用ボール（球体）からなり、ハブ輪６の外側軌道面６０ｃと第１の内側軌道面３ａとの間に介在して配置され、かつ保持器１０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のピッチ円直径Ｐ１は、他方側列の転動体５のピッチ円直径Ｐ２（Ｐ１＞Ｐ２）よりも大きい寸法に設定されている。これにより、車輪用軸受装置１の作用点距離が増大してその剛性を高めることができる。一方側列の転動体４の車両アウタ側には、ハブ輪６のシール面６１ｃと外輪３の車両アウタ側開口内周面との間に介在するシール部材９が配置されている。
【００３４】
他方側列（車両インナ側列）の転動体５は、球径Ｄ１よりも大きい球径Ｄ２（Ｄ１＜Ｄ２）の寸法に設定して円周方向（一方側列の転動体４の円周方向とは異なる円周方向）に配列された複数の軸受用のボール（球体）からなり、内輪７の外側軌道面７ａと第２の内側軌道面３ｂとの間に介在して配置され、かつ保持器１１によって転動可能に保持されている。
【００３５】
他方側列の転動体５の車両インナ側には、車輪の回転速度を検出するための磁気エンコーダが内輪７の外周面（エンコーダ取付面７ｂ）と外輪３の車両インナ側開口内周面との間に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、車輪が回転すると、この回転がハブ輪６及び内輪７に伝達され、ハブ輪６が内輪７と共に回転することにより行われる。この場合、車両アウタ側列の転動体４がハブ輪６の外側軌道面６０ｃと第１の内側軌道面３ａとの間を、また車両インナ側列の転動体５が内輪７の外側軌道面７ａと第２の内側軌道面３ｂとの間をそれぞれ転動する。
【００３７】
（軸受用外輪の製造方法）
次に、本実施の形態に示す外輪３を製造する方法につき、図３を参照して説明する。図３は砥石を示す。
【００３８】
本実施の形態に示す軸受用外輪の製造方法は、「第１の内側軌道面の形成」及び「第２の内側軌道面の形成」の各工程が単一の研磨工程で同時に「第１の内側軌道面及び第２の内側軌道面の形成」の工程として実施されるため、この工程を説明する。
【００３９】
「第１の内側軌道面及び第２の内側軌道面の形成」
本実施の形態に示す外輪３の製造方法には、図３に示すように、外輪３（図１に示す）となる無底円筒状の素材２００における第１の研磨対象部２００ａを研磨して第１の内側軌道面３ａ（図１に示す）を形成する第１の砥石部１００ａ、及び素材２００における第２の研磨対象部２００ｂを研磨して第２の内側軌道面３ｂ（図１に示す）を形成する第２の砥石部１００ｂを有する砥石１００が用いられる。第１の砥石部１００ａは第１の内側軌道面３ａに、第２の砥石部１００ｂは第２の内側軌道面３ｂにそれぞれ適合する曲率面で形成されている。
【００４０】
そして、素材２００内に砥石１００を配置してその軸線Ｏ１の回りに回転させるとともに、砥石１００の回転方向と反対の方向に素材２００をその軸線回りに回転させることにより、第１の砥石部１００ａで素材２００の第１の研磨対象部２００ａを、また第２の砥石部１００ｂで素材２００の第２の研磨対象部２００ｂをそれぞれ研磨し、第１の内側軌道面３ａ及び第２の内側軌道面３ｂを同時に形成して外輪３を製造することができる。
【００４１】
この場合、第１の内側軌道面３ａの軌道底径ｄ１及び第２の内側軌道面３ｂの軌道底径ｄ２の比ｄ２／ｄ１が不等式ｄ２／ｄ１が１≦ｄ２／ｄ１≦１．１を満たす比に設定された外輪３を得ることができる。
【００４２】
従って、本実施の形態においては、砥石１００の両砥石部１００ａ，１００ｂで周速度が従来のようには変わることがなく、研磨後の各内側軌道面３ａ，３ｂの表面粗さに差異が生じることはない。
【００４３】
[第１の実施の形態の効果]
以上説明した第１の実施の形態によれば、次に示す効果が得られる。
【００４４】
砥石の個数を削減することができ、砥石取付作業の簡素化及びコストの低廉化を図ることができる。
【００４５】
[第２の実施の形態]
次に、本発明の第２の実施の形態に係る軸受用外輪が適用された車輪用軸受装置につき、図４を用いて説明する。図４は車輪用軸受装置の全体を示す。図４において、図１と同一又は同等の部材については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００４６】
図４に示すように、本発明の第２実施の形態に係る車輪用軸受装置３１は、内方部材２が車両アウタ側の内輪３２及び車両インナ側の内輪３３を有する点に特徴がある。
【００４７】
このため、車両アウタ側の内輪３２は、第１の内側軌道面３ａとの間に一方側列の転動体４を転動させる外側軌道面３２ａを有し、ハブ輪６の凹部６０ｂ内に固定されている。外側軌道面３２ａは、車両アウタ側列の転動体４の球面に適合する曲率面で形成されている。
【００４８】
車両インナ側の内輪３３は、第２の内側軌道面３ｂとの間に他方側列の転動体５を転動させる外側軌道面３３ａを有し、車両アウタ側の内輪３２に隣接してハブ輪６の凹部６０ｂ内に固定されている。外側軌道面３３ａは、車両インナ側の転動体５の球面に適合する曲率面で形成されている。
【００４９】
一方、外輪３においては、第１の内側軌道面３ａの軌道底径ｄ１及び第２の内側軌道面３ｂの軌道底径ｄ２の比ｄ２／ｄ１が不等式ｄ２／ｄ１が１≦ｄ２／ｄ１≦１．１を満たす比に設定されている。
【００５０】
また、複列の転動体４，５においては、車両アウタ側列の転動体４及び車両インナ側列の転動体５が各ピッチ円直径（車両アウタ側列の転動体４のピッチ円直径Ｐ１，車両インナ側列の転動体５のピッチ円直径Ｐ２：Ｐ１＞Ｐ２）を互いに異にして配列されている。そして、車両インナ側列の転動体５の球径Ｄ２が車両アウタ側列の転動体４の球径Ｄ１よりも大きい寸法に設定されている。
【００５１】
従って、本実施の形態においては、外輪３の製造時に砥石１００の両砥石部１００ａ，１００ｂで周速度が従来のようには変わることがなく、研磨後の各内側軌道面３ａ，３ｂの表面粗さに差異が生じることはない。
【００５２】
[第２の実施の形態の効果]
以上説明した第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態に示す効果と同様の効果が得られる。
【００５３】
以上、本発明の軸受用外輪、その製造方法及び軌道面用砥石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。
【００５４】
上記実施の形態では、従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、駆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】
【００５５】
１…車輪用軸受装置、２…内方部材、３…外輪、３ａ…第１の内側軌道面、３ｂ…第２の内側軌道面、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…凹部、６ｃ…段部、６０ｃ…外側軌道面、６１ｃ…シール面、６ｄ…第１の凹部、６ｅ…第２の凹部、７…内輪、７ａ…外側軌道面、７ｂ…エンコーダ取付面、８…セレーション付きボルト、９…シール部材、１０，１１…保持器、１００…砥石、１００ａ…第１の砥石部、１００ｂ…第２の砥石部、２００…素材、２００ａ…第１の研磨対象部、２００ｂ…第２の研磨対象部、３１…車輪用軸受装置、３２…車両アウタ側の内輪、３２ａ…外側軌道面、３３…車両インナ側の内輪、３３ａ…外側軌道面、Ｏ…回転軸線、Ｏ１…軸線、ｄ１，ｄ２…軌道底径、Ｄ１，Ｄ２…球径、Ｐ１，Ｐ２…ピッチ円直径
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸受用回転輪、その製造方法及び軌道面用砥石に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の車輪用軸受装置として、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に車両アウタ側列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列の転動体を転動させる第２の内側軌道面を有し、車両インナ側に懸架装置のナックルを介して取り付けられている。第１の内側軌道面の軌道底径は、第２の内側軌道面の軌道底径よりも大きい寸法に設定されている。
【０００５】
複列の転動体は、所定の球径をもつ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】
一方側列（車両アウタ側列）の転動体は、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車両アウタ側に配置されている。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】
他方側列（車両インナ側列）の転動体は、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車両インナ側に配置されている。他方側列の転動体の車両インナ側には、車輪の回転速度を検出するための磁気エンコーダが内輪の外周面と外輪の内周面との間に介在して配置されている。
【０００８】
以上の構成により、車輪が回転すると、この回転がハブ輪及び内輪に伝達され、ハブ輪が内輪と共に回転する。
【０００９】
ところで、この種の車輪用軸受装置における外輪の製造は、円筒状の外輪形成用部材の内周面であって、第１の内側軌道面となる第１の部位、及び第２の内側軌道面となる第２の部位を砥石で研磨することにより行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０１１−５９６３号公報（図３）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかし、上記した車輪用軸受装置における外輪の製造によると、第１の内側軌道面及び第２の軌道面を形成する場合、複数の砥石を必要としていた。
【００１２】
すなわち、外輪形成用部材において、第１の内側軌道面となる第１の部位、及び第２の内側軌道面となる第２の部位を研磨する場合、第１の部位を研磨する砥石と、第２の部位を研磨する砥石とが必要とされる。これは、互いに異なる外径をもつ２つの砥石部を有する単一の砥石を用い、各軌道底径を互いに異にする第１の内側軌道面と第２の内側軌道面とを形成しようとすると、各砥石部で周速度が互いに異なるため、研磨後の各内側軌道面の表面粗さに差異が生じることから、この差異を生じさせない必要があるからである。
【００１３】
この結果、砥石の個数が嵩み、研磨機本体に砥石を取り付ける取付作業を煩雑にするばかりか、コスト高になるという問題があった。
【００１４】
従って、本発明の目的は、砥石の個数を削減することができ、もって砥石取付作業の簡素化及びコストの低廉化を図ることができる軸受用外輪、その製造方法及び軌道面用砥石を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の一態様は、上記目的を達成するために、（１）〜（５）の軸受用外輪、その製造方法及び軌道面用砥石を提供する。
【００１６】
（１）各ピッチ円直径を互いに異にする円周方向に複数の球体を配列してなる複列の転動体のうち大きいピッチ円直径をもつ一方側列の転動体を転動させる第１の軌道面、及び小さいピッチ円直径をもつ他方側列の転動体を転動させる第２の軌道面を有し、前記第２の軌道面は、その軌道底径ｄ２と前記第１の軌道面の軌道底径ｄ１との比ｄ２／ｄ１を１．１≧ｄ２／ｄ１≧１とするとともに、前記一方側列の転動体の球径よりも大きい球径をもつ前記他方側列の転動体を転動させる軌道面で形成されている軸受用外輪。
【００１７】
（２）上記（１）に記載の軸受用外輪において、前記第１の軌道面は、前記他方側列の転動体の個数よりも多い個数の前記一方側列の転動体を転動させる軌道面で形成されている。
【００１８】
（３）上記（１）又は（２）に記載の軸受用外輪となる素材を研磨し、前記軸受用外輪を製造する方法であって、前記素材を研磨して前記第１の軌道面を形成する工程と、前記素材を研磨して第２の軌道面を形成する工程とを単一の研磨工程で実行する軸受用外輪の製造方法。
【００１９】
（４）上記（３）に記載の軸受用外輪の製造方法に用いる砥石であって、前記素材を研磨して前記第１の軌道面を形成する第１の砥石部と、前記素材を研磨して第２の軌道面を形成する第２の砥石部とを備えた砥石。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によると、砥石の個数を削減することができ、砥石取付作業の簡素化及びコストの低廉化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る軸受用外輪が適用された車輪用軸受装置の全体を説明するために示す断面図。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る軸受用外輪が適用された車輪用軸受装置の要部を説明するために示す断面図。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る軸受用外輪の製造方法に用いる砥石を説明するために示す断面図。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係る軸受用外輪が適用された車輪用軸受装置を説明するために示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
[第１の実施の形態]
（車輪用軸受装置の全体構成）
図１は車輪用軸受装置の全体を示す。図２は車輪用軸受装置の要部を示す。図１及び図２に示すように、車輪用軸受装置１は、例えば従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内方部材２と、この内方部材２の外周囲に配置された外方部材（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。
【００２３】
（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ている。
【００２４】
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を挿通して外輪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。ハブ輪６には、車両アウタ側に開口する第１の凹部６ｄ、及び車両インナ側に開口する第２の凹部６ｅが形成されている。
【００２５】
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（本実施の形態では例えば４個）の車輪取付用フランジ６０ａが一体に設けられている。複数の車輪取付用フランジ６０ａには、車輪取付用ボルトとしてのセレーション付きボルト８を圧入して挿通させるボルト挿通孔６００ａが設けられている。
【００２６】
小径の胴部６ｂは、内輪７を取り付けるための円環状の凹部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。凹部６０ｂの形成は、ハブ輪６となる円筒状の軸部材の開口端部（第２の凹部６ｅの開口端部）を塑性変形させる（かしめる）ことにより行われる。
【００２７】
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、及びこの外側軌道面６０ｃと車輪取付用フランジ６０ａとの間に介在して車両アウタ側のシール部材９を受ける受面としてのシール面６１ｃが設けられている。外側軌道面６０ｃは、一方側列（車両アウタ側列）の転動体４の球面に適合する曲率面（軌道面）で形成されている。
【００２８】
一方、内輪７は、複列の転動体４，５のうち車両インナ側列の転動体５を転動させる外側軌道面７ａ、及び磁気エンコーダ（図示せず）を取り付けるためのエンコーダ取付面７ｂを有し、ハブ輪６の凹部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。外側軌道面７ａは、他方側列（車両インナ側列）の転動体５の球面に適合する曲率面（軌道面）で形成されている。
【００２９】
（外輪３の構成）
外輪３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３ａ、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３ｂを有し、車両インナ側に懸架装置（図示せず）の構成部品としてのナックル（図示せず）を介して固定され、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。外輪３には、その車両インナ側開口部を覆うキャップ（図示せず）が装着されている。
【００３０】
第１の内側軌道面３ａは、その円周方向に車両アウタ側列の転動体４をｎ１個配列して転動させる軌道面で形成されている。また、第１の内側軌道面３ａは、車両アウタ側列の転動体４の球面に適合する曲率面（軌道面）で形成されている。
【００３１】
第２の内側軌道面３ｂは、その円周方向に車両インナ側列の転動体５をｎ１個よりも少ないｎ２（ｎ１＞ｎ２）個配列して転動させ、かつ車両インナ側列の転動体５の球面に適合する曲率面（軌道面）で形成されている。また、第２の内側軌道面３ｂは、その軌道底径ｄ２と第１の内側軌道面３ａの軌道底径ｄ１との比ｄ２／ｄ１が不等式１≦ｄ２／ｄ１≦１．１を満たす比となるとともに、第１の内側軌道面３ａの曲率半径Ｒ１よりも大きい曲率半径Ｒ２（Ｒ１＜Ｒ２）をもつ軌道面で形成されている。
【００３２】
これにより、後述する単一の砥石（専用の軌道面用砥石）１００を用い、第１の内側軌道面３ａ及び第２の内側軌道面３ｂを有する外輪３を形成しようとした場合、従来のようには両砥石部で周速度が変わることがなく、研磨後の各内側軌道面３ａ，３ｂの表面粗さに差異が生じることはない。このことは、第１の内側軌道面３ａの軌道底径ｄ１及び第２の内側軌道面３ｂの軌道底径ｄ２の比ｄ２／ｄ１がｄ２／ｄ１＝１である場合は勿論のこと、比ｄ２／ｄ１が不等式１＜ｄ２／ｄ１≦１．１である場合にも確認されている。
【００３３】
（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、球径Ｄ１の寸法に設定して円周方向に配列された複数の軸受用ボール（球体）からなり、ハブ輪６の外側軌道面６０ｃと第１の内側軌道面３ａとの間に介在して配置され、かつ保持器１０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のピッチ円直径Ｐ１は、他方側列の転動体５のピッチ円直径Ｐ２（Ｐ１＞Ｐ２）よりも大きい寸法に設定されている。これにより、車輪用軸受装置１の作用点距離が増大してその剛性を高めることができる。一方側列の転動体４の車両アウタ側には、ハブ輪６のシール面６１ｃと外輪３の車両アウタ側開口内周面との間に介在するシール部材９が配置されている。
【００３４】
他方側列（車両インナ側列）の転動体５は、球径Ｄ１よりも大きい球径Ｄ２（Ｄ１＜Ｄ２）の寸法に設定して円周方向（一方側列の転動体４の円周方向とは異なる円周方向）に配列された複数の軸受用のボール（球体）からなり、内輪７の外側軌道面７ａと第２の内側軌道面３ｂとの間に介在して配置され、かつ保持器１１によって転動可能に保持されている。
【００３５】
他方側列の転動体５の車両インナ側には、車輪の回転速度を検出するための磁気エンコーダが内輪７の外周面（エンコーダ取付面７ｂ）と外輪３の車両インナ側開口内周面との間に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、車輪が回転すると、この回転がハブ輪６及び内輪７に伝達され、ハブ輪６が内輪７と共に回転することにより行われる。この場合、車両アウタ側列の転動体４がハブ輪６の外側軌道面６０ｃと第１の内側軌道面３ａとの間を、また車両インナ側列の転動体５が内輪７の外側軌道面７ａと第２の内側軌道面３ｂとの間をそれぞれ転動する。
【００３７】
（軸受用外輪の製造方法）
次に、本実施の形態に示す外輪３を製造する方法につき、図３を参照して説明する。図３は砥石を示す。
【００３８】
本実施の形態に示す軸受用外輪の製造方法は、「第１の内側軌道面の形成」及び「第２の内側軌道面の形成」の各工程が単一の研磨工程で同時に「第１の内側軌道面及び第２の内側軌道面の形成」の工程として実施されるため、この工程を説明する。
【００３９】
「第１の内側軌道面及び第２の内側軌道面の形成」
本実施の形態に示す外輪３の製造方法には、図３に示すように、外輪３（図１に示す）となる無底円筒状の素材２００における第１の研磨対象部２００ａを研磨して第１の内側軌道面３ａ（図１に示す）を形成する第１の砥石部１００ａ、及び素材２００における第２の研磨対象部２００ｂを研磨して第２の内側軌道面３ｂ（図１に示す）を形成する第２の砥石部１００ｂを有する砥石１００が用いられる。第１の砥石部１００ａは第１の内側軌道面３ａに、第２の砥石部１００ｂは第２の内側軌道面３ｂにそれぞれ適合する曲率面で形成されている。
【００４０】
そして、素材２００内に砥石１００を配置してその軸線Ｏ１の回りに回転させるとともに、砥石１００の回転方向と反対の方向に素材２００をその軸線回りに回転させることにより、第１の砥石部１００ａで素材２００の第１の研磨対象部２００ａを、また第２の砥石部１００ｂで素材２００の第２の研磨対象部２００ｂをそれぞれ研磨し、第１の内側軌道面３ａ及び第２の内側軌道面３ｂを同時に形成して外輪３を製造することができる。
【００４１】
この場合、第１の内側軌道面３ａの軌道底径ｄ１及び第２の内側軌道面３ｂの軌道底径ｄ２の比ｄ２／ｄ１が不等式ｄ２／ｄ１が１≦ｄ２／ｄ１≦１．１を満たす比に設定された外輪３を得ることができる。
【００４２】
従って、本実施の形態においては、砥石１００の両砥石部１００ａ，１００ｂで周速度が従来のようには変わることがなく、研磨後の各内側軌道面３ａ，３ｂの表面粗さに差異が生じることはない。
【００４３】
[第１の実施の形態の効果]
以上説明した第１の実施の形態によれば、次に示す効果が得られる。
【００４４】
砥石の個数を削減することができ、砥石取付作業の簡素化及びコストの低廉化を図ることができる。
【００４５】
[第２の実施の形態]
次に、本発明の第２の実施の形態に係る軸受用外輪が適用された車輪用軸受装置につき、図４を用いて説明する。図４は車輪用軸受装置の全体を示す。図４において、図１と同一又は同等の部材については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００４６】
図４に示すように、本発明の第２実施の形態に係る車輪用軸受装置３１は、内方部材２が車両アウタ側の内輪３２及び車両インナ側の内輪３３を有する点に特徴がある。
【００４７】
このため、車両アウタ側の内輪３２は、第１の内側軌道面３ａとの間に一方側列の転動体４を転動させる外側軌道面３２ａを有し、ハブ輪６の凹部６０ｂ内に固定されている。外側軌道面３２ａは、車両アウタ側列の転動体４の球面に適合する曲率面で形成されている。
【００４８】
車両インナ側の内輪３３は、第２の内側軌道面３ｂとの間に他方側列の転動体５を転動させる外側軌道面３３ａを有し、車両アウタ側の内輪３２に隣接してハブ輪６の凹部６０ｂ内に固定されている。外側軌道面３３ａは、車両インナ側の転動体５の球面に適合する曲率面で形成されている。
【００４９】
一方、外輪３においては、第１の内側軌道面３ａの軌道底径ｄ１及び第２の内側軌道面３ｂの軌道底径ｄ２の比ｄ２／ｄ１が不等式ｄ２／ｄ１が１≦ｄ２／ｄ１≦１．１を満たす比に設定されている。
【００５０】
また、複列の転動体４，５においては、車両アウタ側列の転動体４及び車両インナ側列の転動体５が各ピッチ円直径（車両アウタ側列の転動体４のピッチ円直径Ｐ１，車両インナ側列の転動体５のピッチ円直径Ｐ２：Ｐ１＞Ｐ２）を互いに異にして配列されている。そして、車両インナ側列の転動体５の球径Ｄ２が車両アウタ側列の転動体４の球径Ｄ１よりも大きい寸法に設定されている。
【００５１】
従って、本実施の形態においては、外輪３の製造時に砥石１００の両砥石部１００ａ，１００ｂで周速度が従来のようには変わることがなく、研磨後の各内側軌道面３ａ，３ｂの表面粗さに差異が生じることはない。
【００５２】
[第２の実施の形態の効果]
以上説明した第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態に示す効果と同様の効果が得られる。
【００５３】
以上、本発明の軸受用外輪、その製造方法及び軌道面用砥石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。
【００５４】
上記実施の形態では、従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、駆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】
【００５５】
１…車輪用軸受装置、２…内方部材、３…外輪、３ａ…第１の内側軌道面、３ｂ…第２の内側軌道面、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…凹部、６ｃ…段部、６０ｃ…外側軌道面、６１ｃ…シール面、６ｄ…第１の凹部、６ｅ…第２の凹部、７…内輪、７ａ…外側軌道面、７ｂ…エンコーダ取付面、８…セレーション付きボルト、９…シール部材、１０，１１…保持器、１００…砥石、１００ａ…第１の砥石部、１００ｂ…第２の砥石部、２００…素材、２００ａ…第１の研磨対象部、２００ｂ…第２の研磨対象部、３１…車輪用軸受装置、３２…車両アウタ側の内輪、３２ａ…外側軌道面、３３…車両インナ側の内輪、３３ａ…外側軌道面、Ｏ…回転軸線、Ｏ１…軸線、ｄ１，ｄ２…軌道底径、Ｄ１，Ｄ２…球径、Ｐ１，Ｐ２…ピッチ円直径
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各ピッチ円直径を互いに異にする円周方向に複数の球体を配列してなる複列の転動体のうち大きいピッチ円直径をもつ一方側列の転動体を転動させる第１の軌道面、及び小さいピッチ円直径をもつ他方側列の転動体を転動させる第２の軌道面を有し、
前記第２の軌道面は、その軌道底径ｄ２と前記第１の軌道面の軌道底径ｄ１との比ｄ２／ｄ１を１．１≧ｄ２／ｄ１≧１とするとともに、前記一方側列の転動体の球径よりも大きい球径をもつ前記他方側列の転動体を転動させる軌道面で形成されている
軸受用外輪。
【請求項２】
前記第１の軌道面は、前記他方側列の転動体の個数よりも多い個数の前記一方側列の転動体を転動させる軌道面で形成されている請求項１に記載の軸受用外輪。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の軸受用外輪となる素材を研磨し、前記軸受用外輪を製造する方法であって、
前記素材を研磨して前記第１の軌道面を形成する工程と、前記素材を研磨して第２の軌道面を形成する工程とを単一の研磨工程で実行する
軸受用外輪の製造方法。
【請求項４】
請求項３に記載の軸受用外輪の製造方法に用いる砥石であって、
前記素材を研磨して前記第１の軌道面を形成する第１の砥石部と、
前記素材を研磨して第２の軌道面を形成する第２の砥石部と
を備えた軌道面用砥石。
【請求項１】
各ピッチ円直径を互いに異にする円周方向に複数の球体を配列してなる複列の転動体のうち大きいピッチ円直径をもつ一方側列の転動体を転動させる第１の軌道面、及び小さいピッチ円直径をもつ他方側列の転動体を転動させる第２の軌道面を有し、
前記第２の軌道面は、その軌道底径ｄ２と前記第１の軌道面の軌道底径ｄ１との比ｄ２／ｄ１を１．１≧ｄ２／ｄ１≧１とするとともに、前記一方側列の転動体の球径よりも大きい球径をもつ前記他方側列の転動体を転動させる軌道面で形成されている
軸受用外輪。
【請求項２】
前記第１の軌道面は、前記他方側列の転動体の個数よりも多い個数の前記一方側列の転動体を転動させる軌道面で形成されている請求項１に記載の軸受用外輪。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の軸受用外輪となる素材を研磨し、前記軸受用外輪を製造する方法であって、
前記素材を研磨して前記第１の軌道面を形成する工程と、前記素材を研磨して第２の軌道面を形成する工程とを単一の研磨工程で実行する
軸受用外輪の製造方法。
【請求項４】
請求項３に記載の軸受用外輪の製造方法に用いる砥石であって、
前記素材を研磨して前記第１の軌道面を形成する第１の砥石部と、
前記素材を研磨して第２の軌道面を形成する第２の砥石部と
を備えた軌道面用砥石。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−２３３５３６（Ｐ２０１２−２３３５３６Ａ）
【公開日】平成２４年１１月２９日（２０１２．１１．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１０３０２３（Ｐ２０１１−１０３０２３）
【出願日】平成２３年５月２日（２０１１．５．２）
【出願人】（０００００１２４７）株式会社ジェイテクト (7,053)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月２９日（２０１２．１１．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月２日（２０１１．５．２）
【出願人】（０００００１２４７）株式会社ジェイテクト (7,053)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]