JP2006161970A - Wheel bearing device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、自動車等の車輪を回転自在に支持する車輪用軸受装置に関する。 The present invention relates to a wheel bearing device that rotatably supports a wheel of an automobile or the like.
従来、駆動輪支持用の車輪用軸受装置として、図5に示すものが提案されている(例えば特許文献1)。これは、外方部材21と内方部材22の対向する転走面23,24間に複列にボール25を介在させ、上記内方部材22を、車輪取付用ハブフランジ29aを外周に有するハブ輪29と、このハブ輪29のインボード側端の外周に嵌合した内輪30とで構成したものである。内輪30は、ハブ輪29に設けられた段部35に嵌合する。ハブ輪30の中央孔31には、等速ジョイントの外輪33のステム部33aが挿通されてスプライン嵌合され、等速ジョイント外輪33の段面33bが内輪30のインボード側端面30aに押し当てられる。この状態で、前記ステム部33aの先端にナット34を螺合させることにより、等速ジョイント外輪33とナット34とで内方部材22が幅締めされる。
Conventionally, what is shown in FIG. 5 is proposed as a wheel bearing device for driving wheel support (for example, patent document 1). This is because the
この種の車輪用軸受装置では、ハブ輪29に嵌合させた内輪30が、軸受装置の実車への組付けまでの間に不用意に抜けることを防止することが望まれる。このような要望に応じて、同図の提案例では、内輪30のインボード側端部の内周に段部36を形成し、この段部36を、ハブ輪29の端部全周に設けた加締部29bで抑え付けるようにしている。
In this type of wheel bearing device, it is desirable to prevent the
同図の提案例は、次の改善を図ったものである。すなわち、従来の一般的な駆動輪支持用の車輪用軸受装置では、図5の提案例の内輪30に段部36を設けずに、内輪30の端面を直接に加締部29bで抑え付けている。その場合、加締部29bが内輪30よりも軸方向に突出するため、加締部29bに、等速ジョイント外輪33との突き当て面とするための追加工が、加締加工後に必要になる。図5の提案例のものでは、加締部29bが内輪30の段部36外にはみ出さず、内輪30の端面を突き当て面とすることができ、追加工が不要となる。
しかし、同図の提案例は、次のような問題がある。
(1)加締加工において、加締工具が内輪30の内径部と干渉し、加工が困難である。この場合、通常の揺動加締と異なり、加締外径部を抑えることができないため、軸方向に押し潰す要素の高い加締となる。その結果、ハブ輪29の軸部の膨張量が過大となり、内輪30に発生するフープ応力が高くなる。フープ応力が過大となると、内輪30の割れや早期剥離を引き起こす原因となる。
(2) 内輪30に段部36を大きく設けると、内輪30と等速ジョイント外輪33の段面33bとの突き合わせ面積が小さくなり、接触面圧が過大となる。すなわち、上記のように、等速ジョイント外輪33とナット34とで内方部材22が幅締めされる。この時、内輪30の端面と等速ジョイント外輪33の段面33bとが接触することになるが、内輪30の端面の面積が小さいと、接触面圧が大きくなり、実車において摩耗や異音発生の原因となる。
なお、ハブ輪29に加締部29bを設けない車輪用軸受装置では、上記のような内輪30の変形や面圧過大等の問題は生じないが、軸受出荷から車両への組付けまでに、振動等により内輪に不用意な抜けが生じることがある。
However, the proposed example in the figure has the following problems.
(1) In the caulking process, the caulking tool interferes with the inner diameter portion of the
(2) If the
In the wheel bearing device in which the
この発明の目的は、内輪の変形および内輪に発生するフープ応力を最小限に抑え、かつ軸受出荷から車両への組付けまでに振動等により内輪の抜けが生じるのを防止できる車輪用軸受装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a wheel bearing device capable of minimizing deformation of the inner ring and hoop stress generated in the inner ring and preventing the inner ring from coming off due to vibration or the like from the shipment of the bearing to assembly to the vehicle. Is to provide.
この発明の車輪用軸受装置は、内周に複列の転走面を有する外方部材と、前記各転走面に対向する転走面を外周に有する内方部材と、これら対向する転走面の間に介在した複列の転走面を有する転動体とを備え、前記内方部材が車輪取付用のフランジを有するハブ輪とこのハブ輪のインボード側部の外周に嵌合した内輪とでなり、前記ハブ輪および内輪に各列の前記転走面が形成され、車体に対して駆動輪となる車輪を回転自在に支持する車輪用軸受装置に適用される。上記構成において、前記ハブ輪のインボード側端の付近の外周に環状凹部を設け、前記ハブ輪の前記環状凹部よりもインボード側の部分を外径側へ塑性変形させてその塑性変形部分を前記内輪のインボード側に向く面に対向させることにより、内輪の抜け止めを行ったことを特徴とする。前記塑性変形部分は、内輪のインボード側を向く面に対向させれば良く、例えば前記塑性変形部分を前記内輪のインボード側を向く面に押し付けたものとしても良く、また前記塑性変形部分と前記内輪のインボード側を向く面との間に隙間を有するものとしても良い。
この構成によると、ハブ輪のインボード側の端部を外径側へ塑性変形させて、その塑性変形部分を内輪のインボード側を向く面に対向させたため、軸受出荷から車両への組付けまでに振動等で内輪が不用意にハブ輪から抜けることが防止できる。この場合に、ハブ輪のインボード側端の付近の外周に環状凹部を設け、この環状凹部よりもインボード側の部分を塑性変形させるため、環状凹部により形成されるハブ輪のくびれ形状により、外径側への塑性変形加工が容易に行える。そのため加締加工で内輪を変形させることが回避でき、またハブ輪軸部の膨張量の過大により内輪にフープ応力が大きく発生することが回避される。
The wheel bearing device of the present invention includes an outer member having a double-row rolling surface on the inner periphery, an inner member having a rolling surface facing the respective rolling surfaces on the outer periphery, and the opposing rolling A rolling element having a double-row rolling surface interposed between the surfaces, and the inner ring is fitted with a hub ring having a wheel mounting flange and an outer periphery of an inboard side portion of the hub ring. The rolling surfaces of each row are formed on the hub wheel and the inner ring, and the present invention is applied to a wheel bearing device that rotatably supports a wheel serving as a driving wheel with respect to a vehicle body. In the above configuration, an annular recess is provided on the outer periphery of the hub wheel in the vicinity of the inboard side end, and a plastic deformation portion is formed by plastically deforming a portion of the hub wheel on the inboard side from the annular recess. The inner ring is prevented from coming off by being opposed to a surface facing the inboard side of the inner ring. The plastic deformation portion may be opposed to the surface facing the inboard side of the inner ring, for example, the plastic deformation portion may be pressed against the surface facing the inboard side of the inner ring, and the plastic deformation portion and It is good also as what has a clearance gap between the surfaces which face the inboard side of the said inner ring | wheel.
According to this configuration, the end of the hub ring on the inboard side is plastically deformed to the outer diameter side, and the plastic deformation portion is opposed to the surface facing the inboard side of the inner ring. By this, it is possible to prevent the inner ring from inadvertently coming off the hub ring due to vibration or the like. In this case, an annular recess is provided on the outer periphery in the vicinity of the end of the inboard side of the hub wheel, and the portion on the inboard side is plastically deformed from the annular recess. Plastic deformation to the outer diameter side can be easily performed. Therefore, the inner ring can be prevented from being deformed by caulking, and a large hoop stress is prevented from being generated in the inner ring due to an excessive expansion amount of the hub ring shaft portion.
この発明において、内輪の内径面におけるインボード側端の全周に、前記内径面よりも大径となる段部を設け、前記ハブ輪の前記塑性変形部分を前記内輪の前記段部内におけるインボード側を向く面のみに対向させても良い。
前記段部が設けられていると、塑性変形部分が内輪の段部外にはみ出さず、内輪の端面を等速ジョイント外輪の段面に対する突き当て面とすることができて、塑性変形部分を偏平化する追加工が不要となる。また、塑性変形部分が前記段部内におけるインボード側を向く端面のみに係合し、段部の内径面に接触しないため、フープ応力の発生をより確実に防止できる。
In this invention, a step portion having a larger diameter than the inner diameter surface is provided on the entire circumference of the inboard side end of the inner ring surface of the inner ring, and the plastic deformation portion of the hub ring is placed in the inboard portion of the inner ring. You may make it oppose only to the surface which faces the side.
When the step portion is provided, the plastic deformation portion does not protrude outside the step portion of the inner ring, and the end surface of the inner ring can be abutting surface with respect to the step surface of the constant velocity joint outer ring. No additional work for flattening is required. Further, since the plastically deformed portion engages only with the end surface facing the inboard side in the stepped portion and does not contact the inner diameter surface of the stepped portion, generation of hoop stress can be prevented more reliably.
この発明において、前記ハブ輪の前記塑性変形部分が、前記内輪よりもインボード側へ突出しないものとしても良い。必ずしも上記段部を設けなくても、ハブ輪の前記塑性変形部分を内輪から突出ないものとすると、内輪の端面を等速ジョイント外輪との突き当て面とすることができ、塑性変形部分に突き当て面を確保するための追加工が不要となる。 In the present invention, the plastically deformed portion of the hub ring may not protrude toward the inboard side from the inner ring. Even if the stepped portion is not necessarily provided, if the plastic deformation portion of the hub ring does not protrude from the inner ring, the end surface of the inner ring can be used as a contact surface with the constant velocity joint outer ring, and the plastic deformation portion is protruded. No additional work is required to secure the contact surface.
この発明の車輪用軸受装置は、内方部材が車輪取付用のフランジを有するハブ輪とこのハブ輪のインボード側部の外周に嵌合した内輪とでなり、前記ハブ輪および内輪に各列の前記転走面が形成された車輪用軸受装置において、前記ハブ輪のインボード側端の付近の外周に環状凹部を設け、前記ハブ輪の前記環状凹部よりもインボード側の部分を外径側へ塑性変形させてその塑性変形部分を前記内輪のインボード側を向く面に対向させることにより、内輪の抜け止めを行ったため、内輪の変形、および内輪に発生するフープ応力を最小限に抑え、かつ軸受出荷から車両への組付けまでに振動等により内輪の抜けが生じるこを防止することができる。 The wheel bearing device according to the present invention comprises a hub ring having an inner member having a wheel mounting flange and an inner ring fitted to the outer periphery of the inboard side portion of the hub ring. In the wheel bearing device in which the rolling surface is formed, an annular recess is provided on the outer periphery in the vicinity of the inboard side end of the hub wheel, and an inboard side portion of the hub wheel is formed on the outer side of the annular recess. The inner ring is prevented from coming off by plastically deforming it toward the side facing the inboard side of the inner ring, so that deformation of the inner ring and hoop stress generated in the inner ring are minimized. In addition, it is possible to prevent the inner ring from coming off due to vibration or the like from the shipment of the bearing to the assembly to the vehicle.
この発明の第1の実施形態を図1および図2と共に説明する。この実施形態は、第3世代型の内輪回転タイプで、かつ駆動輪支持用の車輪用軸受装置に適用したものである。なお、この明細書において、車両に取付けた状態で車両の車幅方向外側寄りとなる側をアウトボード側と言い、車両の中央寄りとなる側をインボード側と呼ぶ。
この車輪用軸受装置は、内周に複列の転走面3を形成した外方部材1と、これら各転走面3に対向する転走面4を形成した内方部材2と、これら外方部材1および内方部材2の転走面3,4間に介在した複列の転動体5とで構成される。この車輪用軸受装置は、複列のアンギュラ玉軸受型とされていて、転動体5はボールからなり、各列毎に保持器6で保持されている。上記各転走面3,4は断面円弧状であり、各転走面3,4はボール接触角が背面合わせとなるように形成されている。外方部材1と内方部材2との間の軸受空間の両端は、シール7,8によりそれぞれ密封されている。
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. This embodiment is a third generation type inner ring rotation type and is applied to a wheel bearing device for driving wheel support. In this specification, the side closer to the outer side in the vehicle width direction of the vehicle when attached to the vehicle is referred to as the outboard side, and the side closer to the center of the vehicle is referred to as the inboard side.
The wheel bearing device includes an outer member 1 in which double-row
外方部材1は固定側の部材となるものであって、車体取付フランジ1aを外周に有し、全体が一体の部品とされている。前記車体取付フランジ1aは、車体(図示せず)に設置されたナックルにボルト(図示せず)で締結される。
内方部材2は回転側の部材となるものであって、外周に車輪取付用のフランジ9aを有するハブ輪9と、このハブ輪9のインボード側部の外周に嵌合した内輪10とでなり、前記複列の転走面4におけるアウトボード側列の転走面4がハブ輪9に、インボード側列の転走面4が内輪10にそれぞれ形成されている。ハブ輪9はインボード側部の外周に段差部とされた内輪嵌合面9bを有し、この内輪嵌合面9bに内輪10が嵌合する。ハブ輪9は中央孔14を有し、その転走面4は、高周波焼入れ処理した表面硬化処理面とされている。また、内輪10は、表面から芯部までの全体が焼き入れ処理により硬化させてある。
The outer member 1 is a member on the fixed side, has a vehicle
The
図1(B)に一部を拡大して示すように、内輪10の内径面10aにおけるインボード側端の全周には、前記内径面10aよりも大径となる段部10bが設けられている。ハブ輪9のインボード側端の付近の外周には環状凹部11が設けられており、このハブ輪9の前記環状凹部11よりも先端側の部分、つまりインボード側の部分を外径側へ塑性変形させて、その塑性変形部分12を内輪10のインボード側を向く面に対向させることにより、内輪10の抜け止めが図られている。
具体的には、図2(A)に示す塑性加工前の状態で、ハブ輪9の環状凹部11は、そのアウトボード側に向く側面11aが前記内輪段部10bのインボード側を向く面10baよりも若干インボード側寄りとなる位置に設けられている。また、この状態で、ハブ輪9のインボード側の端面は、内輪10のインボード側の端面よりも若干アウトボード側寄りとなる位置とされている。この加工前の状態から、図2(B)のように、ハブ輪9の前記環状凹部11よりもインボード側の部分を、その内径面側に治具13を押し込んで外径側へ塑性変形させる。前記治具13は、先端側が小径となったテーパ状(テーパの角度θ)の外径面を有するものとされている。
これにより、図2(C)のように、前記環状凹部11におけるアウトボード側に向く側面11aを、前記内輪段部10bにおけるインボード側を向く面10baのみに対向させる。このとき、ハブ輪9の塑性変形部分12は、内輪10よりもインボード側へ突出しない。また、ハブ輪9における塑性変形部分12の外径面と、内輪10における前記段部10bとの間には若干の隙間δが確保される。
同図(C),図1(B)の例においては、塑性変形部分12は、内輪10のインボード側を向く面10baに押し付けたものとしているが、図4に示すように、塑性変形部分12と内輪10のインボード側を向く面10baとの間に隙間δ2を有するものとしても良い。
As shown in a partially enlarged view in FIG. 1 (B), a
Specifically, in the state before the plastic working shown in FIG. 2A, the
Thus, as shown in FIG. 2C, the
In the examples of FIGS. 1C and 1B, the plastically
この車輪用軸受装置の車両への組付けにおいては、ハブ輪9の中央孔14に、等速ジョイント15の片方の継手部材となる外輪16のステム部16aが挿通されてスプライン嵌合され、ステム部16aの先端に螺合するナット17の締め付けにより、等速ジョイント外輪16が内方部材2に結合される。このとき、等速ジョイント外輪16に設けられたアウトボード側に向く段面16bが、内輪10のインボード側に向く端面10cに押し付けられ、等速ジョイント外輪16とナット17とで内方部材2が幅締めされる。車輪取付用のフランジ9aは、ハブ輪9のアウトボード側端に位置しており、このフランジ9aにブレーキロータを介して駆動輪となる車輪(いずれも図示せず)がボルト18で取付けられる。
In assembling the wheel bearing device to the vehicle, the
この構成の車輪用軸受装置によると、ハブ輪9のインボード側端の付近の外周に環状凹部11を設け、ハブ輪9の前記環状凹部11よりもインボード側の部分を外径側へ塑性変形させて、その塑性変形部分12を内輪10のインボード側を向く面10baに対向させることにより、内輪10の抜け止めを図っているので、軸受出荷から車両への組付けまでに振動等で内輪10が不用意にハブ輪9から抜けることを防止できる。前記環状凹部11を設けたため、環状凹部11により形成されるハブ輪9のくびれ形状により、外径側への塑性変形加工が容易に行える。そのため加締加工で内輪10を変形させることが回避できる。また、ハブ輪9における前記環状凹部11の軸方向位置を調整することにより、その塑性変形部分12の位置を調整することができる。
According to the wheel bearing device of this configuration, the
この実施形態では、内輪10の内径面10aにおけるインボード側端の全周に、前記内径面10aよりも大径となる段部10bを設け、ハブ輪9の前記塑性変形部分12を前記段部10b内に配置し、塑性変形部分12が、内輪10よりもインボード側へ突出しないものとされているので、内輪10の端面を等速ジョイント外輪16との突き当て面とすることができ、従来例のように突き当て面を確保するための追加工が不要となる。
In this embodiment, a
また、ハブ輪9の塑性変形部分12は、内輪10の前記段部10b内におけるインボード側に向く面10baのみに対向させており、段部10bの内径面から離れているため、塑性変形部分12の塑性変形加工に伴う内輪10の変形や、内輪10に発生するフープ応力を最小限に抑えることができる。
内輪10に段部10bが設けられていても、段部10bを必要最少限の径方向深さとすることで、内輪10の端面の平坦面幅の減少も最小限に抑えることがきる。これにより、内輪10の端面と等速ジョイント外輪16の段面16bの接触面圧が大きくなることが回避され、実車における摩耗や異音発生の原因が解消される。
Further, the
Even if the
なお、上記実施形態では、ハブ輪9の環状凹部11を、ハブ輪9の外径面に対して垂直な両側面を有する断面方形状のものとしたが、これに限らず、図3のように例えばインボード側に向く側面が円弧状となった環状凹部11としても良い。このように環状凹部11の一方の側面を断面円弧状とすることにより、ハブ輪9の端部の塑性加工において前記環状凹部11に応力が集中するのを緩和できる。
In the above embodiment, the
1…外方部材
2…内方部材
3,4…転走面
5…転動体
9…ハブ輪
9a…車輪取付用のフランジ
10…内輪
10a…内径面
10b…段部
10ba…端面
11…環状凹部
12…塑性変形部分
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ...
Claims (5)
前記ハブ輪のインボード側端の付近の外周に環状凹部を設け、前記ハブ輪の前記環状凹部よりもインボード側の部分を外径側へ塑性変形させてその塑性変形部分を前記内輪のインボード側を向く面に対向させることにより、内輪を抜け止めを行ったことを特徴とする車輪用軸受装置。 An outer member having a plurality of rolling surfaces on the inner periphery, an inner member having a rolling surface facing each of the rolling surfaces on the outer periphery, and a double row interposed between the facing rolling surfaces. A hub ring having a rolling element having a rolling surface, the inner member having a wheel mounting flange, and an inner ring fitted to an outer periphery of an inboard side portion of the hub ring. In the wheel bearing device, in which the rolling surfaces of each row are formed and the wheels serving as driving wheels are rotatably supported with respect to the vehicle body,
An annular recess is provided on the outer periphery of the hub wheel in the vicinity of the inboard side end, and a portion of the hub wheel on the inboard side of the annular recess is plastically deformed to the outer diameter side, and the plastically deformed portion is inserted into the inner ring of the inner ring. A bearing device for a wheel, wherein the inner ring is prevented from coming off by facing the surface facing the board side.
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