车轮用轴承装置的制作方法

1.本发明涉及车轮用轴承装置的技术。


背景技术：

2.以往，作为用于将例如卡车或巴士、皮卡系卡车等这样的主要是车身重量增大的长距离输送用的车辆的车轮支承为旋转自如的轴承装置，已知有由双列型的圆锥滚子轴承构成的车轮用轴承装置。
3.所述车轮用轴承装置例如如专利文献1所公开的那样，在形成于外侧构件的内周的双列外侧滚行面(外侧轨道面)与形成于内侧构件的外周的多个内侧滚行面(内侧轨道面)之间以滚动自如的方式收容有多个圆锥滚子，在所述内侧轨道面(或外侧轨道面)一体地形成有设置有供形成为凸球面的圆锥滚子的大端面(大径侧端面)滑动接触的引导面的大凸缘部。
4.另外，在大凸缘部中，形成有与该大凸缘部的外径面(或内径面)连续的倒角部、以及设置于该大凸缘部的根部的磨削凹陷(大凸缘部侧凹陷部)，并且在所述倒角部和所述大凸缘部侧凹陷部中的至少一方形成有剖视观察下呈圆弧状的倒棱部。
5.此外，在车辆行驶时，润滑油通过所述倒棱部进入在圆锥滚子的大径侧端面与大凸缘部的引导面之间形成的间隙，形成基于楔效应的油膜，容易将润滑油引入这些大径侧端面与引导面接触的接触部，提高润滑性能，实现耐久性的提高。
6.现有技术文献
7.专利文献
8.专利文献1：日本特开2011-163454号公报


技术实现要素：

9.发明所要解决的课题
10.然而，施加于由这样的双列型的圆锥滚子轴承构成的车轮用轴承装置的轴向载荷主要被支承在圆锥滚子的大径侧端面与大凸缘部的引导面之间，在这些大径侧端面与引导面接触的接触部，根据赫兹的弹性接触理论，形成有以圆锥滚子滚动时的圆形轨迹的切线方向为长轴方向的接触椭圆。
11.由此，圆锥滚子的大径侧端面与大凸缘部的引导面接触的接触部根据轴承的结构而成为伴随着较大的滑动的滚动接触，因此在这些大径侧端部与引导面之间容易发生磨损。
12.但是，在所述专利文献1中的车轮用轴承装置中，并未预先具体地设定对于圆锥滚子的大径侧端部与大凸缘部的引导面之间的磨损量的允许值，因此，在例如车辆的行驶距离到达相当于100万km的长距离的时点，这些大径侧端部与引导面之间的间隙(从引导面观察时的大径侧端部的避让量)有可能得不到充分的确保而变得极小。
13.其结果是，难以向圆锥滚子的大径侧端面与大凸缘部的引导面接触的接触部充分
地引入润滑油，无法得到楔效应从而油膜形成能力降低，可能成为引起由金属接触导致的异常发热等的主要原因。
14.本发明的课题在于提供一种车轮用轴承装置，其用于例如车身重量增大的长距离输送用的车辆，抑制由金属接触导致的异常发热等的产生且提高了抗咬粘性。
15.用于解决课题的方案
16.本发明所要解决的课题如上所述，接下来对用于解决课题的方案进行说明。
17.即，车轮用轴承装置具备：外侧构件，其在内周具有双列外侧轨道面；内侧构件，其在外周具有双列与所述双列外侧轨道面对置的内侧轨道面；以及多个圆锥滚子，它们滚动自如地收容在所述外侧轨道面与所述内侧轨道面之间，所述圆锥滚子的大径侧端面形成为由规定的曲率半径构成的凸球面，在所述内侧轨道面一体地形成有具有圆锥面状的引导面的大凸缘部，所述引导面供所述大径侧端面以点接触的方式滑动接触，并对所述圆锥滚子进行引导，所述车轮用轴承装置的特征在于，所述大凸缘部具有：倒角部，其与所述大凸缘部的外径面连续；以及倒棱部，其形成为由规定的曲率半径构成的剖视观察下的圆弧状，在一方与所述倒角部连续，且在另一方与所述引导面连续，在所述大凸缘部的根部形成有与所述引导面连续的大凸缘部侧凹陷部，在所述圆锥滚子的所述大径侧端面，与所述大径侧端面同轴地形成有圆形状的圆锥滚子侧凹陷部，未使用的初始状态下的、从所述大径侧端面与所述引导面接触的接触点观察到的所述大径侧端面的避让量为15μm以上。
18.发明效果
19.作为本发明的效果，起到以下所示的效果。
20.即，根据本发明的车轮用轴承装置，能够充分地确保圆锥滚子的大径侧端面与大凸缘部的引导面之间的间隙，从而保持基于楔效应的油膜形成能力，进而能够抑制由金属接触导致的异常发热等的产生，提高抗咬粘性。
附图说明
21.图1是示出本发明的一实施方式的车轮用轴承装置的整体结构的剖视图。
22.图2是示出圆锥滚子的大端面与内圈的大凸缘部接触的接触部位的详细情况的图，是图1中的由区域ii示出的部位的放大剖视图。
23.图3a是随时间经过地示出圆锥滚子的大端面处的磨损的进展的图，是示出并未发现磨损的产生的初始状态下的圆锥滚子的大端面的放大剖视图。
24.图3b是随时间经过地示出圆锥滚子的大端面处的磨损的进展的图，是示出相对于预先设定的磨损限度而进展到中等程度的磨损的状态下的圆锥滚子的大端面的放大剖视图。
25.图3c是随时间经过地示出圆锥滚子的大端面处的磨损的进展的图，是示出磨损进展到预先设定的磨损限度的状态下的圆锥滚子的大端面的放大剖视图。
26.图4a是示出工作中的车轮用轴承装置中的圆锥滚子与内圈的关系的图，是从外径侧沿径向观察到的圆锥滚子歪斜了的状态的概要图。
27.图4b是示出工作中的车轮用轴承装置中的圆锥滚子与内圈的关系的图，是沿图4a中的箭头y的方向观察到的圆锥滚子中与内圈的大凸缘部接触的接触椭圆伴随着歪斜而移动了的状态的概要图。
28.图5是沿周向观察到的圆锥滚子中与内圈的大凸缘部接触的接触椭圆伴随着歪斜而移动了的状态的概要图。
具体实施方式
29.接下来，使用图1至图5对将本发明的车轮用轴承装置具体化的实施方式进行说明。
30.需要说明的是，在本说明书中，方便起见，将与车轮用轴承装置1的旋转轴g(参照图1)平行的方向规定为“轴向”进行记述，将与旋转轴g正交的方向规定为“径向”进行记述，将沿着以旋转轴g为中心的圆弧的方向规定为“周向”进行记述。
31.另外，将所述径向上的旋转轴g侧规定为“内径侧”进行记述，将所述径向上的与内径侧相反的一侧规定为“外径侧”进行记述。
32.[车轮用轴承装置1的整体结构]
[0033]
首先，使用图1以及图2对本实施方式中的车轮用轴承装置1的整体结构进行说明。
[0034]
如图1所示，车轮用轴承装置1具有被称为第一代的结构，主要具备：在内周具有双列(在本实施方式中为2列)外侧轨道面21、21的作为外侧构件的一例的外圈2、在外周具有双列(在本实施方式中为2列)与外侧轨道面21、21对置的内侧轨道面31、31的作为内侧构件的一例的一对内圈3、3、滚动自如地收容在外侧轨道面21、21与内侧轨道面31、31之间的多个圆锥滚子4、4
……
、将上述多个圆锥滚子4、4
……
保持为滚动自如的一对保持器5、5、以及装配在外圈2中的轴向上的两端部的密封件6、6等。
[0035]
在外圈2中，一对外侧轨道面21、21形成为从轴向上的中央部侧朝向两端部侧分别扩径的研钵状。另外，各内圈3的内侧轨道面31形成为在轴向上从车轮用轴承装置1的中央部侧朝向端部侧扩径的圆锥状。
[0036]
并且，一对内圈3、3在外圈2的内径侧以相互对接的状态与外圈2同轴地配置，车轮用轴承装置1构成为背靠背型的双列圆锥滚子轴承。
[0037]
在内圈3中，在内侧轨道面31中的大径侧的端部一体地形成有向外径侧突出的大凸缘部32。另外，在内侧轨道面31中的小径侧的端部一体地形成有向外径侧突出且与大凸缘部32相比而位于内径侧的小凸缘部33。
[0038]
在此，“大径侧”意味着内侧轨道面31的扩径侧。另外，“小径侧”意味着内侧轨道面31的缩径侧。
[0039]
并且，被保持器5保持的多个圆锥滚子4、4
……
配置在内侧轨道面31上。
[0040]
由此，各圆锥滚子4能够滑动地与大凸缘部32抵接，被大凸缘部32引导向径向的移动，并且被大凸缘部32限制向轴向上的大径侧(即，内圈大凸缘部侧)的移动。
[0041]
另外，各圆锥滚子4在向轴向上的小径侧稍微移动了的情况下与小凸缘部33抵接，被小凸缘部33限制向轴向上的小径侧(即，内圈小凸缘部侧)的移动。
[0042]
外圈2、内圈3以及圆锥滚子4例如由suj2等高碳铬轴承钢构成，通过整体淬火而硬化处理为直至芯部都处于58～64hrc的范围，但并不限定于此，例如，也可以由scr420等结构用合金钢构成，通过渗碳淬火而硬化处理为表面处于58～64hrc的范围。
[0043]
另外，保持器5例如通过将pa(聚酰胺)66等工程塑料、或pps(聚苯硫醚)等超级工程塑料、或者以这些热塑性合成树脂为基体而适量含有gf(玻璃纤维)等强化材料的材料注
塑成形而形成。
[0044]
在此，如图2所示，圆锥滚子4的大径侧端面41形成为由规定的曲率半径r构成的凸球面，并且在大径侧端面41的外周侧的角部(周缘部)形成有倒角部42。
[0045]
另外，在大径侧端面41的内周侧，圆形状的圆锥滚子侧凹陷部43例如通过镦锻加工而与大径侧端面41同轴地形成。
[0046]
并且，大径侧端面41的曲率半径r相对于从作为内圈3的内侧轨道面31的圆锥面的顶点到圆锥滚子4的大径侧端面41与内圈3的大凸缘部32(更具体而言为后述的引导面32a)接触的接触点p为止的距离r0(未图示)而设定在0.75～0.95倍的范围内(r＝0.75～0.95r0)。
[0047]
需要说明的是，在本实施方式中，如后所述，以使大径侧端面41相对于引导面32a的避让量成为规定值的方式设定大径侧端面41的曲率半径r。
[0048]
另一方面，内圈3的大凸缘部32具有引导圆锥滚子4的圆锥面状的引导面32a，各圆锥滚子4在使大径侧端面41与引导面32a以点接触的方式滑动接触的状态下配置在内侧轨道面31上。
[0049]
另外，从大凸缘部32的外径面32b到引导面32a，依次连续地形成有倒角部32c以及倒棱部32d，在周向剖视观察下，倒角部32c形成为由规定的曲率半径r1构成且平缓地弯曲的圆弧状，并且，倒棱部32d形成为由与倒角部32c的曲率半径r1相比足够小的规定的曲率半径r2构成的圆弧状。
[0050]
换言之，内圈3的大凸缘部32具有：倒角部32c，其与自身(大凸缘部32)的外径面32b连续；以及倒棱部32d，其形成为由规定的曲率半径r2构成的剖视观察下的圆弧状，在一方与倒角部32c连续，且在另一方与引导面32a连续。
[0051]
需要说明的是，在本实施方式中，如后所述，以使曲率半径r2以及倒棱量成为规定值的方式设定倒棱部32d的形状。
[0052]
另外，倒棱部32d的开始点位置被设定为成为规定的位置。
[0053]
并且，在将圆锥滚子4装入内圈3的状态下，圆锥滚子侧凹陷部43的开始点、即外周端43a被设定为与大凸缘部32的外径面32b相比而位于内径侧。
[0054]
另外，圆锥滚子侧凹陷部43的外周端43a位于大凸缘部32中的引导面32a与倒棱部32d的边界附近，在圆锥滚子4的大径侧端面41与大凸缘部32的引导面32a之间形成有由在周向剖视观察下向外径面32b侧开口的楔状的间隙构成的环状空间q。
[0055]
由此，在圆锥滚子4的大径侧端面41与内圈3的大凸缘部32接触的接触部，润滑油由于楔效应被引入环状空间q内，从而容易地形成油膜，润滑性能提高，进而能够实现车轮用轴承装置1的耐久性的提高。
[0056]
需要说明的是，在本实施方式中，如后所述，圆锥滚子侧凹陷部43的开始点位置被设定为成为规定的位置。
[0057]
在内圈3中，在大凸缘部32的根部、即内侧轨道面31与大凸缘部32的角部形成有与引导面32a连续的大凸缘部侧凹陷部34。
[0058]
大凸缘部侧凹陷部34中的引导面32a侧的缘部34a被设定为与圆锥滚子4中的大径侧端面41与倒角部42的角部相比而位于外径侧。
[0059]
由此，即使大凸缘部32的磨损因与圆锥滚子4的大径侧端面41的接触而进展，圆锥
滚子4中的上述角部也难以与引导面32a抵接，从而能够抑制在大凸缘部侧凹陷部34的缘部34a形成有害的突条。
[0060]
需要说明的是，在大凸缘部32的根部，也可以从大凸缘部侧凹陷部34的缘部34a朝向外径侧另行设置由在周向剖视观察下与引导面32a外切且具有规定的曲率半径的圆弧构成的倒棱部。
[0061]
通过具有这样的结构，能够更可靠地抑制由于大凸缘部32的磨损而在大凸缘部侧凹陷部34的缘部34a形成有害的突条的情况。
[0062]
由以上那样的结构构成的车轮用轴承装置1相对于高载荷、冲击载荷的耐久性优异，适合作为将例如卡车或巴士、皮卡系卡车等这样的主要是车身重量增大的长距离输送用车辆的车轮支承为旋转自如的轴承进行利用。
[0063]
然而，在以往的由双列圆锥滚子轴承构成的车轮用轴承装置中，在作为这样的长距离输送用车辆的轴承进行利用的情况下，在车辆的行驶距离为几十万km程度的状况下没有问题，但在例如到达相当于100万km的长距离的时点，磨损在圆锥滚子4的大径侧端面41与内圈3中的大凸缘部32的引导面32a之间进展，润滑油有可能难以被充分地引入上述的由楔状的间隙构成的环状空间q内。
[0064]
其结果是，在圆锥滚子4的大径侧端面41与内圈3中的大凸缘部32的引导面32a接触的接触部(接触点p)，油膜形成能力降低，有可能成为引起由金属接触导致的异常发热等的主要原因，因此，针对用于即使在车辆的行驶距离到达相当于100万km的长距离的状况下也向环状空间q内充分地引入润滑油的改善策略的期望提高。
[0065]
另外，已知在圆锥滚子4的大径侧端面41与内圈3中的大凸缘部32的引导面32a接触的接触部(接触点p)产生基于赫兹的弹性接触理论的接触椭圆e时，该接触椭圆e伴随着轴承使用时的轴向载荷的增加而放大，例如在车辆的最大回旋时成为最大。
[0066]
因此，在以往的由双列圆锥滚子轴承构成的车轮用轴承装置中，为了抑制在圆锥滚子4的大径侧端面41与内圈3的大凸缘部32之间发生的咬合，以至少使成为最大的接触椭圆e不会攀至大凸缘部32的外径面32b侧且大凸缘部32中的引导面32a与倒棱部32d的边界(后述的倒棱部32d的开始点、即倒棱部32d中的引导面32a侧的内周端a1)位于成为最大的接触椭圆e的外缘附近位置的方式设定倒棱部32d的形状。
[0067]
然而，如后所述，在旋转动作中的车轮用轴承装置中，存在圆锥滚子4由于润滑油等的油膜的影响而相对于自身的旋转轴g(参照图4a)周向上倾斜、歪斜的情况，此时，接触椭圆e的位置也伴随于圆锥滚子4的歪斜而移动，因此，对于倒棱部32d的设定，仅考虑由成为最大的接触椭圆e带来的影响是不充分的。
[0068]
本实施方式的车轮用轴承装置1鉴于针对这样的以往的车轮用轴承装置的改善点进行了深入研究，其结果是，通过实施以下所示的各种改良，即使在用于例如车身重量增大的长距离输送用的车辆的情况下，也实现了抑制由金属接触导致的异常发热等的产生且提高了抗咬粘性的车轮用轴承装置。
[0069]
需要说明的是，本实施方式的车轮用轴承装置1如上所述构成为背靠背型的双列圆锥滚子轴承，但并不限定于此，也可以构成为单列的圆锥滚子轴承。
[0070]
另外，本实施方式的车轮用轴承装置1如上所述由被称为第一代的结构构成，但并不限定于此，例如，也可以具有在外圈具有凸缘部的被称为第二代的结构、或者在轮毂圈的
外周直接形成有内侧轨道面的被称为第三代的结构。
[0071]
[车轮用轴承装置1的改良点]
[0072]
接下来，使用图2至图5对针对以往的车轮用轴承装置进行了改善的、本实施方式的车轮用轴承装置1的改良点进行说明。
[0073]
《圆锥滚子4中的大径侧端面41的形状》
[0074]
在图2中，圆锥滚子4的大径侧端面41如前所述形成为由规定的曲率半径r构成的凸球面，且该圆锥滚子4的大径侧端面41成为与内圈3中的大凸缘部32的引导面32a在接触点p以点接触的方式滑动接触的状态。
[0075]
因此，在大径侧端面41与引导面32a之间，在接触点p的附近形成有由在周向剖视观察下向外径面32b侧开口的楔状的间隙构成的环状空间q。
[0076]
在此，圆锥滚子4的大径侧端面41与内圈3中的大凸缘部32的引导面32a由于滑动接触而容易发生磨损，随着车轮用轴承装置1的总转数增加，磨损在大径侧端面41与引导面32a之间逐渐进展，伴随于此，上述环状空间q也逐渐减少，并最终消失。
[0077]
具体而言，如图3a所示，在车轮用轴承装置1为未使用的状态、或者总转数较少的状态下，圆锥滚子4的大径侧端面41与内圈3中的大凸缘部32的引导面32a在规定的位置(接触点p)点接触，存在于大径侧端面41与引导面32a之间的环状空间q成为充分地确保预先设定的规定形状的间隙。
[0078]
随着车轮用轴承装置1的总转数增加，磨损在圆锥滚子4的大径侧端面41与内圈3中的大凸缘部32的引导面32a之间逐渐进展，圆锥滚子侧凹陷部43的外周端43a接近引导面32a。
[0079]
由此，基于环状空间q的间隙逐渐缩小，例如如图3b所示，当大径侧端面41以及/或引导面32a的磨损的程度成为中等程度时，基于环状空间q的间隙变得极小。
[0080]
然后，车轮用轴承装置1的总转数进一步增加，例如如图3c所示，当圆锥滚子4的大径侧端面41以及/或内圈3中的大凸缘部32的引导面32a的磨损的程度到达预先设定的极限区域时，圆锥滚子侧凹陷部43的外周端43a到达引导面32a，环状空间q消失。
[0081]
当基于环状空间q的间隙缩小而变得极小时，难以通过楔效应充分地引入润滑油，圆锥滚子4的大径侧端面41与内圈3中的大凸缘部32的引导面32a接触的接触部(接触点p)处的油膜形成能力降低。
[0082]
其结果是，例如如图3b所示，当大径侧端面41以及/或引导面32a的磨损的程度进展至中等程度而基于环状空间q的间隙变得极小时，已经无法得到充分的楔效应而难以形成油膜，从而有可能成为引起由金属接触导致的异常发热等的主要原因。另外，圆锥滚子4容易歪斜，歪斜的程度(歪斜量)也增加，因此在大径侧端面41与大凸缘部32之间容易发生咬合。
[0083]
因此，即使例如如后所述，为了抑制在圆锥滚子4的大径侧端面41与内圈3的大凸缘部32之间发生的咬合，预先考虑到圆锥滚子4歪斜了的状态并设定了倒棱部32d的开始点位置、即倒棱部32d中的引导面32a侧的内周端a1的位置(参照图2)，但随着大径侧端面41以及/或引导面32a的磨损的程度进展，圆锥滚子4的歪斜量也会逐渐增加，因此在任一时点发生咬合的可能性较高。
[0084]
因此，在圆锥滚子4的大径侧端面41与内圈3中的大凸缘部32的引导面32a接触的
接触部(接触点p)，预先考虑即使磨损进展也能够充分地保证油膜形成能力的磨损量，并设定基于环状空间q的间隙的形状、即大径侧端面41相对于引导面32a的避让量(更具体而言为引导面32a与圆锥滚子侧凹陷部43的外周端43a的间隙尺寸)在抑制在大径侧端面41与大凸缘部32之间产生的咬合方面是重要的。
[0085]
然是，在卡车等那样长距离输送用车辆中，与小汽车相比通常行驶距离较长，例如有时达到相当于100万km的长距离，以即使在用于这样的长距离输送用车辆的情况下也能够确保充分的油膜形成能力的方式预先将上述避让量设定为最佳值是重要的。
[0086]
然而，在以往的车轮用轴承装置中，对于上述避让量并未进行充分的管理，即使在行驶距离达到相当于100万km的长距离的情况下也能够确保充分的油膜形成能力的上述避让量的最佳值未得到明确，因此，近年来，欲找出这样的上述避让量的最佳值的期望提高。
[0087]
因此，本发明者进行了深入研究，结果发现，通过以相对于内圈3中的大凸缘部32的引导面32a而使圆锥滚子4中的大径侧端面41的避让量成为15μm以上的方式预先进行设定，即使在行驶距离达到相当于100万km的长距离的情况下，也能够确保充分的油膜形成能力。
[0088]
这样，在车轮用轴承装置1中，通过以使从圆锥滚子4的大径侧端面41与内圈3中的大凸缘部32的引导面32a接触的接触点p观察到的该大径侧端面41的避让量成为15μm以上的方式预先进行设定，能够确保充分的油膜形成能力这一情况也通过基于以下所示的调查结果的研究结果得以明确。
[0089]
即，对于具备由双列圆锥滚子轴承构成的车轮用轴承装置的长距离输送用车辆，对行驶距离到达10万km、25万km、50万km、100万km以及150万km的时点下的、内圈3的大凸缘部32的磨损量(单位：μm)、以及圆锥滚子4的大径侧端面41的避让量(单位：μm)分别进行了调查，得到了以下的【表1】所示的结果。
[0090]
【表1】
[0091]
行驶距离[万km]102550100150内圈的大凸缘部的磨损量[μm]35101112圆锥滚子的大径侧端面的避让量[μm]1210543
[0092]
如表1所示，在长距离输送用车辆的行驶距离到达大约50万km之前的期间，对于内圈3中的大凸缘部32的磨损量而言，随着行驶距离变长而逐渐增加的程度增长，例如，在行驶距离从10万km到达25万km的期间，磨损量增加了2μm，与此相对地，在行驶距离从25万km到达50万km的期间，磨损量增加了5μm。
[0093]
另一方面，当长距离输送用车辆的行驶距离超过50万km时，对于内圈3中的大凸缘部32的磨损量而言，增加的程度与行驶距离无关地缩小，例如，在行驶距离从50万km到达100万km的期间以及行驶距离从100万km到达150万km的期间中的任一情况下，磨损量的增加都增加了1μm。
[0094]
认为上述的结果是因为，当长距离输送用车辆的行驶距离到达大约50万km，而圆锥滚子4的大径侧端面41以及/或内圈3中的大凸缘部32的引导面32a的磨损在某种程度上进展时，大径侧端面41与大凸缘部32的引导面32a之间磨合，大径侧端面41相对于引导面32a的“稳定性”变好，因此磨损的进展程度得到抑制。
[0095]
因此，通过以使上述避让量成为15μm以上的方式预先进行设定，例如，即使具备车
轮用轴承装置1的长距离输送用车辆的行驶距离超过了100万km，也不会发生图3b所示那样的基于环状空间q的间隙变得极小的情况，从而能够充分地确保圆锥滚子4的大径侧端面41与内圈3中的大凸缘部32的引导面32a之间的间隙，进而保持基于楔效应的油膜形成能力。
[0096]
因此，能够抑制由金属接触导致的异常发热等的产生，提高抗咬粘性，并且，能够抑制圆锥滚子4的歪斜量的增加，抑制圆锥滚子4的大径侧端面41与内圈3中的大凸缘部32的大凸缘部32之间的咬合的产生。
[0097]
《倒棱部32d的曲率半径r2以及倒棱量》
[0098]
如前所述，在旋转动作中的车轮用轴承装置1中，存在圆锥滚子4由于润滑油等的油膜的影响而相对于自身的旋转轴g(参照图4a)在周向上倾斜、歪斜的情况。
[0099]
具体而言，如图4a所示，在圆锥滚子4相对于内圈3而相对地朝向一个方向(图4a中的箭头a的方向。以下，适当记载为“滚动方向a”)滚动的情况下，以使由圆锥滚子4所受到的推力引起的力矩与由油膜反作用力引起的力矩相平衡的方式歪斜。
[0100]
其结果是，圆锥滚子4的大径侧端面41与内圈3中的大凸缘部32的引导面32a接触的接触点p向与滚动方向a相反的方向移动，如图4b所示，在大凸缘部32的引导面32a中位于外径面32b的附近(图4b中的接触点p1的位置)。
[0101]
由于上述接触点p的位置因圆锥滚子4的歪斜而移动至接触点p1的位置，因此在该接触点p产生的接触椭圆e的位置也移动。
[0102]
具体而言，如图5所示，在周向剖视观察下，接触椭圆e伴随着接触点p的移动而向内圈3中的大凸缘部32的外径面32b侧移动，而在上述的接触点p1的位置(图5中的接触椭圆e1的位置)产生。
[0103]
需要说明的是，在图5中，由箭头s示出的区域意味着产生接触椭圆e1的区域。
[0104]
因此，在本实施方式的车轮用轴承装置1中，为了抑制在圆锥滚子4的大径侧端面41与内圈3的大凸缘部32之间产生的咬合，以移动至接触点p1的位置的接触椭圆e1为对象，以至少使成为最大的接触椭圆e1不会攀至大凸缘部32的外径面32b侧的方式形成倒棱部32d。
[0105]
另一方面，基于倒棱部32d的倒棱量(倒棱部32d中的倒角部32c侧的外周端a2与圆锥滚子4的大径侧端面41的分离尺寸)与倒棱部32d的曲率半径r2密切相关，随着曲率半径r2被设定为较大的值，倒棱量减少。
[0106]
当倒棱量被设定得过小时，在圆锥滚子4歪斜了的情况下，该圆锥滚子4的大径侧端面41容易与倒棱部32d接触，从而难以抑制在圆锥滚子4的大径侧端面41与内圈3的大凸缘部32之间产生的咬合。
[0107]
因此，以成为适当的倒棱量的方式设定倒棱部32d的曲率半径r2是重要的。
[0108]
因此，在分别确认了将倒棱部32d的曲率半径r2设定为0.5mm、1.0mm、2.0mm以及5.0mm的情况下的倒棱量(单位：μm)的基础上，在使圆锥滚子4歪斜了的状态下使各个车轮用轴承装置进行了旋转动作后，确认在圆锥滚子4的大径侧端面41以及/或内圈3的大凸缘部32产生的咬合痕的有无，进行针对品质的验证实验，得到以下的【表2】所示的结果。
[0109]
需要说明的是，关于品质判定，在未发现咬合痕的情况下记载为
“○”
，在发现些许咬合痕但不会对品质造成较大影响的情况下记载为
“△”
，在发现会对品质造成影响的咬合痕的情况下记载为
“×”
。
[0110]
【表2】
[0111]
倒棱部的曲率半径r2[mm]0.51.02.05.0倒棱量[μm]5622104咬合痕的有无无无有些许接触痕有品质判定
○○△×
[0112]
如表2所示，在将倒棱部32d的曲率半径r2设定为0.5mm以及1.0mm的情况下，倒棱量分别为56μm以及22μm，在圆锥滚子4的大径侧端面41以及/或内圈3的大凸缘部32均未发现咬合痕，品质判定为
“○”
。
[0113]
另外，在将倒棱部32d的曲率半径r2设定为2.0mm的情况下，倒棱量为10μm，在圆锥滚子4的大径侧端面41以及/或内圈3的大凸缘部32发现些许接触痕，品质判定为
“△”
。
[0114]
另一方面，在将倒棱部32d的曲率半径r2设定为5.0mm的情况下，倒棱量为4μm，在圆锥滚子4的大径侧端面41以及/或内圈3的大凸缘部32发现咬合痕，品质判定为
“×”
。
[0115]
根据上述的结果，在本实施方式的车轮用轴承装置1中，在内圈3的大凸缘部32，将倒棱部32d的曲率半径r2设定为小于2mm，且将倒棱部32d的倒棱量设定为成为10μmm以上。
[0116]
通过具有这样的结构，即使在圆锥滚子4歪斜了的情况下，也能够更可靠地通过倒棱部32d至少抑制成为最大的接触椭圆e攀至大凸缘部32的外径面32b侧的情况，从而能够抑制在圆锥滚子4的大径侧端部41与内圈3的大凸缘部32之间发生咬合的情况，进一步提高针对由该咬合导致的异常发热等的产生的抗咬粘性。
[0117]
《内圈3的大凸缘部32中的倒棱部32d的开始点位置》
[0118]
如前所述，为了抑制在圆锥滚子4的大径侧端面41与内圈3的大凸缘部32之间发生的咬合，需要预先考虑到圆锥滚子4歪斜了的状态，并设定倒棱部32d的开始点(内周端a1)的位置。
[0119]
具体而言，以移动至接触点p1的位置的接触椭圆e1为对象，需要至少使成为最大的接触椭圆e1不会攀至大凸缘部32的外径面32b侧的方式设定倒棱部32d的开始点(内周端a1)的位置。
[0120]
在此，如图2所示，在圆锥滚子4的大径侧端面41与内圈3中的大凸缘部32的引导面32a接触的接触点p产生的接触椭圆e通常形成为以圆锥滚子4滚动时的圆形轨迹(更具体而言是接触点p所描绘的圆形轨迹)的切线方向为长轴方向且以引导面32a上的与长轴方向正交的方向为短轴方向的椭圆状。
[0121]
另外，认为在移动至内圈3中的大径部32的外径面32b侧的接触点p1产生的接触椭圆e1(参照图5)也成为与上述接触椭圆e大致相同的椭圆形状。
[0122]
因此，进行了深入研究，结果发现，关于接触点p1的位置、即接触点p的移动量，由于车轮用轴承装置1整体的各种因素、载荷条件、或者由周边部件的变形等带来的影响复杂地纠缠，因此难以预先严谨地进行假设，但明确了通过将倒棱部32d的开始点(内周端a1)的位置设定在同与圆锥滚子4的大径侧端面41与内圈3中的大凸缘部32的引导面32a接触的接触点p分离施加有最大轴向载荷时的接触椭圆e的短轴半径ri的2倍以上的位置，则即使圆锥滚子4歪斜，也能够充分地抑制接触椭圆e1攀至大凸缘部32的外径面32b侧的情况。
[0123]
需要说明的是，关于接触点p的位置，优选设定在与大凸缘部侧凹陷部34的缘部34a分离超过施加有最大轴向载荷时的接触椭圆e的短轴半径ri的位置，以使得接触椭圆e
不会攀至内圈3中的大凸缘部侧凹陷部34。
[0124]
因此，在本实施方式的车轮用轴承装置1中，在允许最大轴向载荷下，在将由于圆锥滚子4的大径侧端面41与内圈3中的大凸缘部32的引导面32a点接触而得到的最大的接触椭圆e的短轴半径设为ri的情况下，以如下方式进行设定：在将从大径侧端面41与引导面32a接触的接触点p到倒棱部32d与引导面32a的边界位置(即，作为倒棱部32d的开始点的内周端a1的位置)为止的最短长度设为x1时，满足x1≥2
×
ri，并且，在将从大径侧端面41与引导面32a接触的接触点p到大凸缘部侧凹陷部34与引导面32a的边界位置(即，大凸缘部侧凹陷部34的缘部34a的位置)为止的最短长度设为x2时，满足x2＞ri。
[0125]
通过具有这样的结构，即使在例如圆锥滚子4歪斜从而接触椭圆e的位置向大凸缘部32的外径面32b侧移动了的情况下，也能够防止移动后的接触椭圆e1攀至大凸缘部32的外径面32b侧，能够抑制在圆锥滚子4的大径侧端部41与内圈3的大凸缘部32之间发生咬合的情况，进而能够抑制由该咬合导致的异常磨损、异常发热等的产生，进一步提高抗咬粘性。
[0126]
另外，由于无论圆锥滚子4的行为如何接触椭圆e都始终不会攀至大凸缘部侧凹陷部34，因此能够抑制在圆锥滚子4的大径侧端部41与内圈3的大凸缘部32之间发生咬合的情况，从而能够抑制由该咬合导致的异常磨损、异常发热等的产生，进一步提高抗咬粘性。
[0127]
《圆锥滚子4中的圆锥滚子侧凹陷部43的开始点位置》
[0128]
如前所述，在将圆锥滚子4装入内圈3的状态下，圆锥滚子侧凹陷部43的开始点、即外周端43a被设定为与大凸缘部32的外径面32b相比而位于内径侧。
[0129]
其目的主要在于防止如下情况：磨损在圆锥滚子4的大径侧端面41与内圈3中的大凸缘部32的引导面32a之间逐渐进展，大径侧端面41向引导面32a伸出并与其接触，从而在该大径侧端面41产生阶梯状的不均匀磨损。
[0130]
然而，在圆锥滚子侧凹陷部43的开始点(外周端43a)与倒棱部32d的开始点(内周端a1)相比而位于外径侧的情况下，由于上述磨损的进展，已然存在大径侧端面41向引导面32a伸出而与其接触的可能性，从而难以充分地防止在该大径侧端面41产生阶梯状的不均匀磨损。
[0131]
因此，在本实施方式的车轮用轴承装置1中，圆锥滚子4中的圆锥滚子侧凹陷部43的开始点、即外周端43a(外缘端部)被设定为与内圈3的大凸缘部32中的倒棱部32d的开始点、即作为倒棱部32d与引导面32a的边界位置的内周端a1相比而位于大凸缘部侧凹陷部34侧。
[0132]
具体而言，以如下方式进行设定：在将从大凸缘部侧凹陷部34的缘部34a到圆锥滚子侧凹陷部43的外周端43a为止的最短长度设为y1，且将从大凸缘部侧凹陷部34的缘部34a到倒棱部32d的内周端a1为止的最短长度设为y2的情况下，始终满足y1＜y2。
[0133]
通过具有这样的结构，即使磨损在圆锥滚子4的大径侧端面41与内圈3中的大凸缘部32的引导面32a之间进展，这些大径侧端部41与引导面32a接触的接触部也始终稳定地位于该引导面32a上，从而能够抑制在圆锥滚子4的大径侧端面41产生阶梯状的不均匀磨损而在大径侧端面41与大凸缘部32之间发生咬合的情况，进而能够抑制由咬合痕或该咬合导致的异常发热等的产生，进一步提高抗咬粘性。
[0134]
以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明不受到上述实施方式的任何限
定，而仅为例示，在不脱离本发明的主旨的范围内，还能够以各种形态进行实施，这是不言而喻的，本发明的范围由技术方案所记载的内容示出，还包括与技术方案所记载的内容等同的含义、以及范围内的全部变更。
[0135]
工业实用性
[0136]
本发明能够利用于由双列型的圆锥滚子轴承构成的车轮用轴承装置，其被用作用于将例如卡车或巴士、皮卡系卡车等这样的主要是车身重量增大的长距离输送用的车辆的车轮支承为旋转自如的轴承装置。
[0137]
附图标记说明
[0138]
1 车轮用轴承装置
[0139]
2 外圈(外侧构件)
[0140]
3 内圈(内侧构件)
[0141]
4 圆锥滚子
[0142]
21 外侧轨道面
[0143]
31 内侧轨道面
[0144]
32 大凸缘部
[0145]
32a 引导面
[0146]
32b 大凸缘部的外径面
[0147]
32c 大凸缘部的倒角部
[0148]
32d 倒棱部
[0149]
34 大凸缘部侧凹陷部
[0150]
34a 大凸缘部侧凹陷部的缘部(大凸缘部侧凹陷部与引导面的边界位置)
[0151]
41 大径侧端面
[0152]
43 圆锥滚子侧凹陷部
[0153]
43a 圆锥滚子侧凹陷部的外周端(外缘端部)
[0154]
a1 倒棱部的内周端(倒棱部与引导面的边界位置)
[0155]
e 接触椭圆
[0156]
p 大径侧端面与引导面32a接触的接触点
[0157]
r 大径侧端面的曲率半径
[0158]
ri 接触椭圆的短轴半径
[0159]
r2 倒棱部的曲率半径。