JP2007022534A - Bearing device for driving wheel - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は駆動車輪用軸受装置に関し、詳しくは、自動車の駆動車輪を車体に回転自在に支持する駆動車輪用軸受装置に関する。 The present invention relates to a drive wheel bearing device, and more particularly, to a drive wheel bearing device that rotatably supports a drive wheel of an automobile on a vehicle body.
自動車の駆動車輪用軸受装置には、その用途に応じて種々の形式のものが提案されている。例えば、図5に示す駆動車輪用軸受装置は、ハブ輪1、等速自在継手2および複列の軸受部3をユニット化したもので、ハブ輪1、複列の転動体4,5、外輪6および等速自在継手2を主要な構成要素としている(例えば、特許文献1参照)。
Various types of bearing devices for driving wheels of automobiles have been proposed depending on the application. For example, the drive wheel bearing device shown in FIG. 5 is a unit in which the
前記ハブ輪1は、その外周面にアウトボード側の軌道面7が形成されると共に、車輪(図示せず)を取り付けるための車輪取付フランジ9を備えている。この車輪取付フランジ9の円周方向等間隔に、ホイールディスクを固定するためのハブボルト(図示せず)が植設されている。このハブ輪1のアウトボード側端部には、ホイール案内部10およびブレーキ案内部11を有するパイロット部12が一体的に形成されている。
The
等速自在継手2は、シャフト33の一端に設けられ、内周面にトラック溝13が形成された継手外輪14と、その継手外輪14のトラック溝13と対向するトラック溝15が外周面に形成された継手内輪16と、前記継手外輪14のトラック溝13と継手内輪16のトラック溝15との間に組み込まれたボール17と、継手外輪14と継手内輪16間に介在してボール17を支持する保持器18とからなる。
The constant velocity
前記継手外輪14は、継手内輪16、ボール17および保持器18を収容したマウス部19と、そのマウス部19から軸方向に一体的に延び、外周面にセレーション21(以下、外径セレーションと称す)が形成された軸部20を有する。この軸部20をハブ輪1の貫通孔に挿入し、そのハブ輪1の内周面に形成されたセレーション22(以下、内径セレーションと称す)と前記軸部20の外径セレーション21とを嵌合させることによりトルク伝達可能としている。また、前記マウス部19と軸部20との間に位置する肩部24の外周面にインボード側の軌道面8が形成され、前記ハブ輪1の外周面に形成されたアウトボード側の軌道面7とで複列の軌道面7,8を構成する。
The joint
外輪6は、内周面に前記ハブ輪1および継手外輪14の軌道面7,8と対向する軌道面25,26が形成され、車体(図示せず)に取り付けるための車体取付フランジ27を備えている。この車体取付フランジ27は、車体の懸架装置から延びるナックル(図示せず)にボルトで固定されている。
The outer ring 6 is formed with
軸受部3は、複列のアンギュラ玉軸受構造で、ハブ輪1および継手外輪14の外周面に形成された軌道面7,8と外輪6の内周面に形成された軌道面25,26との間に転動体4,5を介在させ、各列の転動体4,5を保持器28,29により円周方向等間隔に支持した構造を有する。
The
軸受部3の両端開口部には、外輪6とハブ輪1および継手外輪14との環状空間を密封する一対のシール30,31が外輪6の端部内径に嵌合され、内部に充填されたグリースの漏洩ならびに外部からの水や異物の侵入を防止するようになっている。
A pair of
この軸受装置では、継手外輪14の軸端部35を塑性変形によりハブ輪1のパイロット部12内に位置する車輪取付フランジ側端面36に加締め、その加締め部23により継手外輪14をハブ輪1に固着すると共に、この加締めでもってハブ輪1のインボード側端部に継手外輪14の肩部24を突き合わせ、これにより予圧管理を行っている。
In this bearing device, the
継手外輪14の軸端部35を塑性変形によりハブ輪1の車輪取付フランジ側端面36に加締めて加締め部23を形成するには揺動加締め方法が採用されている。この揺動加締め方法は、図6(a)に示すようにハブ輪1、等速自在継手2の継手外輪14および複列の軸受部3を組み付けたアッセンブリを、前記継手外輪14をベース(図示せず)上に載置した状態で起立保持し、同図(b)に示すように加締め用ポンチ37を継手外輪14の軸心に対して揺動させながら回転させ、その状態で加締め用ポンチ37の下端面に形成された加工面により継手外輪14の軸端部35に所定の荷重をかけ、加締め用ポンチ37を下死点まで下降させることにより継手外輪14の軸端部35をハブ輪1の車輪取付フランジ側端面36に加締めている。
ところで、等速自在継手2の継手外輪14をハブ輪1に固定するための加締め部23は、継手外輪14の軸端部35を、ハブ輪1の内径セレーション22の端部周縁に沿ってそのハブ輪1の車輪取付フランジ側端面36へ向けて塑性変形させることにより形成される。
By the way, the
この軸受装置のハブ輪1に引き抜き荷重が負荷された場合、ハブ輪1の車輪取付フランジ側端面36の加締め部23が接触する部分が変形し、その結果、継手外輪14の軸部20に対するハブ輪1の滑り量で引き抜き荷重を評価すると、滑り量が大きくなって引き抜き荷重が低下する。
When a pulling load is applied to the
そこで、本発明は前記問題点に鑑みて提案されたもので、その目的とするところは、ハブ輪の車輪取付フランジ側端面の加締め部が接触する部分が変形することを未然に防止し得る駆動車輪用軸受装置を提供することにある。 Therefore, the present invention has been proposed in view of the above-described problems, and the object of the present invention is to prevent the deformation of the portion of the hub wheel where the crimped portion of the wheel mounting flange side end surface comes into contact. The object is to provide a bearing device for a drive wheel.
前記目的を達成するための技術的手段として、本発明は、ハブ輪、等速自在継手および複列の軸受部をユニット化し、その軸受部の複列の軌道面のうち、少なくとも一方の軌道面および車輪取付フランジを前記ハブ輪のアウトボード側に形成し、前記等速自在継手の継手外輪の軸部を前記ハブ輪に内嵌し、前記継手外輪の軸端部をハブ輪に固着した駆動車輪用軸受装置において、等速自在継手の継手外輪の軸部をハブ輪にセレーションを介して内嵌し、継手外輪の軸端部を径方向外方へ加締めてハブ輪の車輪取付フランジ側端面に固着し、ハブ輪の車輪取付フランジ側端面の、少なくとも継手外輪の軸端部の加締め部と接触する部位に、高周波焼入れ部を形成したことを特徴とする。なお、本発明は、前記軸受部の複列の軌道面のうち、他方の軌道面を等速自在継手の継手外輪に直接形成した構造を有する駆動車輪用軸受装置に適用されることが望ましい。 As technical means for achieving the above object, the present invention provides a hub wheel, a constant velocity universal joint, and a double row bearing portion as a unit, and at least one raceway surface among the double row raceway surfaces of the bearing portion. And a wheel mounting flange formed on the outboard side of the hub wheel, a shaft portion of the joint outer ring of the constant velocity universal joint is fitted into the hub wheel, and a shaft end portion of the joint outer ring is fixed to the hub wheel. In the wheel bearing device, the shaft portion of the joint outer ring of the constant velocity universal joint is fitted into the hub wheel via serrations, and the shaft end portion of the joint outer ring is swaged outward in the radial direction to provide a wheel mounting flange side of the hub wheel. The induction hardening part is formed in the site | part which contact | connects the crimping part of the axial edge part of a joint outer ring | wheel at least on the wheel attachment flange side end surface of a hub ring, and is fixed to an end surface. The present invention is preferably applied to a drive wheel bearing device having a structure in which the other raceway surface of the double-row raceway surfaces of the bearing portion is directly formed on a joint outer ring of a constant velocity universal joint.
本発明では、等速自在継手の継手外輪の軸部をハブ輪にセレーションを介して内嵌し、継手外輪の軸端部を径方向外方へ加締めてハブ輪の車輪取付フランジ側端面に固着し、ハブ輪の車輪取付フランジ側端面の、少なくとも継手外輪の軸端部の加締め部と接触する部位に、高周波焼入れ部を形成したことにより、その加締め部との接触部位の強度アップが図れ、ハブ輪に引き抜き荷重が負荷された場合でも、ハブ輪の車輪取付フランジ側端面の加締め部が接触する部分が変形することを未然に防止することができる。 In the present invention, the shaft portion of the joint outer ring of the constant velocity universal joint is internally fitted to the hub wheel via serrations, and the shaft end portion of the joint outer ring is crimped radially outward to the end surface on the wheel mounting flange side of the hub wheel. Adhering to the wheel mounting flange side end face of the hub wheel, forming a high-frequency hardened part at least in contact with the crimped part of the shaft end of the joint outer ring, increasing the strength of the contacted part with the crimped part Therefore, even when a pulling load is applied to the hub wheel, it is possible to prevent the deformation of the portion of the hub wheel that comes into contact with the crimped portion of the wheel mounting flange side end surface.
本発明によれば、等速自在継手の継手外輪の軸部をハブ輪にセレーションを介して内嵌し、継手外輪の軸端部を径方向外方へ加締めてハブ輪の車輪取付フランジ側端面に固着し、ハブ輪の車輪取付フランジ側端面の、少なくとも継手外輪の軸端部の加締め部と接触する部位に、高周波焼入れ部を形成したことにより、その加締め部との接触部位の強度アップが図れ、ハブ輪に引き抜き荷重が負荷された場合でも、ハブ輪の車輪取付フランジ側端面の加締め部が接触する部分が変形することを未然に防止することができる。その結果、駆動車輪用軸受装置の長寿命化および信頼性の向上が図れる。 According to the present invention, the shaft portion of the joint outer ring of the constant velocity universal joint is fitted into the hub wheel via serrations, and the shaft end portion of the joint outer ring is caulked radially outward so that the wheel mounting flange side of the hub wheel By attaching an induction-hardened portion to the end surface of the hub wheel on the side of the wheel mounting flange that contacts the crimped portion of the shaft end of the joint outer ring, the portion of the contact portion with the crimped portion is fixed. The strength can be increased, and even when a pulling load is applied to the hub wheel, it is possible to prevent the portion of the hub wheel that contacts the swaged portion on the wheel mounting flange side surface from being deformed. As a result, it is possible to extend the life and improve the reliability of the drive wheel bearing device.
本発明に係る駆動車輪用軸受装置の実施形態を以下に詳述する。図1に示す実施形態の軸受装置は、ハブ輪と等速自在継手の継手外輪との加締め部分を除いて、図5に示す従来の軸受装置と基本的に同一であるため、その同一部分には同一参照符号を付す。 Embodiments of a drive wheel bearing device according to the present invention will be described in detail below. The bearing device of the embodiment shown in FIG. 1 is basically the same as the conventional bearing device shown in FIG. 5 except for the caulking portion between the hub wheel and the joint outer ring of the constant velocity universal joint. Are given the same reference numerals.
図1に示す実施形態の軸受装置は、ハブ輪1、等速自在継手2および複列の軸受部3をユニット化したもので、ハブ輪1、複列の転動体4,5、外輪6および等速自在継手2を主要な構成要素としている。
The bearing device of the embodiment shown in FIG. 1 is a unit in which a
前記ハブ輪1は、その外周面にアウトボード側の軌道面7が形成されると共に、車輪(図示せず)を取り付けるための車輪取付フランジ9を備えている。この車輪取付フランジ9の円周方向等間隔に、ホイールディスクを固定するためのハブボルト(図示せず)が植設されている。このハブ輪1のアウトボード側端部には、ホイール案内部10およびブレーキ案内部11を有するパイロット部12が一体的に形成されている。
The
等速自在継手2は、シャフト33の一端に設けられ、内周面にトラック溝13が形成された継手外輪14と、その継手外輪14のトラック溝13と対向するトラック溝15が外周面に形成された継手内輪16と、前記継手外輪14のトラック溝13と継手内輪16のトラック溝15との間に組み込まれたボール17と、継手外輪14と継手内輪16間に介在してボール17を支持する保持器18とからなる。
The constant velocity
前記継手外輪14は、継手内輪16、ボール17および保持器18を収容したマウス部19と、そのマウス部19から軸方向に一体的に延び、外周面に外径セレーション21が形成された軸部20を有する。この軸部20をハブ輪1の貫通孔に挿入し、そのハブ輪1の内周面に形成された内径セレーション22と前記軸部20の外径セレーション21とを嵌合させることによりトルク伝達可能としている。また、前記マウス部19と軸部20との間に位置する肩部24の外周面にインボード側の軌道面8が形成され、前記ハブ輪1の外周面に形成されたアウトボード側の軌道面7とで複列の軌道面7,8を構成する。
The joint
外輪6は、内周面に前記ハブ輪1および継手外輪14の軌道面7,8と対向する軌道面25,26が形成され、車体(図示せず)に取り付けるための車体取付フランジ27を備えている。この車体取付フランジ27は、車体の懸架装置から延びるナックル(図示せず)にボルトで固定されている。
The outer ring 6 is formed with
軸受部3は、複列のアンギュラ玉軸受構造で、ハブ輪1および継手外輪14の外周面に形成された軌道面7,8と外輪6の内周面に形成された軌道面25,26との間に転動体4,5を介在させ、各列の転動体4,5を保持器28,29により円周方向等間隔に支持した構造を有する。
The bearing
軸受部3の両端開口部には、外輪6とハブ輪1および継手外輪14との環状空間を密封する一対のシール30,31が外輪6の端部内径に嵌合され、内部に充填されたグリースの漏洩ならびに外部からの水や異物の侵入を防止するようになっている。
A pair of
この軸受装置では、継手外輪14の軸端部35を塑性変形によりハブ輪1のパイロット部12内に位置する車輪取付フランジ側端面39に加締め、その加締め部38により継手外輪14をハブ輪1に固着すると共に、この加締めでもってハブ輪1のインボード側端部に継手外輪14の肩部24を突き合わせ、これにより予圧管理を行っている。
In this bearing device, the
なお、前述した加締めは、従来と同様、揺動加締め方法により実現される。つまり、ハブ輪1、等速自在継手2の継手外輪14および複列の軸受部3を組み付けたアッセンブリを、前記継手外輪14をベース上に載置した状態で起立保持し〔図2(a)参照〕、加締め用ポンチ37を継手外輪14の軸心に対して揺動させながら回転させ、その状態で加締め用ポンチ37の下端面に形成された加工面により継手外輪14の軸端部35に所定の荷重をかけ、加締め用ポンチ37を下死点まで下降させることにより継手外輪14の軸端部35をハブ輪1の車輪取付フランジ側端面39に塑性変形させて加締める〔図2(b)参照〕。
Note that the above-described caulking is realized by a swing caulking method as in the conventional case. That is, the assembly in which the
この実施形態における軸受装置を示す図1において、A部分の拡大図を図3に示す。同図に示すようにハブ輪1の車輪取付フランジ側端面39を径方向外方へ向けてアウトボード側に傾斜させる。このように車輪取付フランジ側端面39を傾斜させたことにより、継手外輪14の軸端部35をハブ輪1の車輪取付フランジ側端面39に加締めたとき、その加締め部38がハブ輪1の車輪取付フランジ側端面39と密着し易くなって接触面積の増大が図れる。なお、この実施形態では、車輪取付フランジ側端面39の全面に亘って傾斜させているが、この形態に限らず、少なくとも加締め部38と接触する部位に傾斜面を設けるようにすればよい。
In FIG. 1 showing the bearing device in this embodiment, an enlarged view of a portion A is shown in FIG. As shown in the figure, the wheel mounting flange
ここで、前記加締め時、継手外輪14の軸端部35を十分に塑性変形させ、確実に加締めきるため、車輪取付フランジ側端面(傾斜面)39の角度αは20°以内とすればよい。この傾斜面の角度が20°より大きいと、継手外輪の軸端部を十分に塑性変形させることができず、確実に加締めきることが困難となる。
Here, at the time of the caulking, in order to sufficiently plastically deform the
また、ハブ輪1の車輪取付フランジ側端面39と内径セレーション端部22との間を繋ぐ部位を、1〜5mmの曲率半径Rを有する円弧状に形成すれば、加締め部38の根元部分での応力集中により亀裂などの損傷を生じることなく、かつ、継手外輪14の軸端部35を十分に塑性変形させることができて確実に加締めきることが容易となる。曲率半径が1mmより小さいと、加締め部の根元部分での応力集中により亀裂などの損傷を生じる可能性があり、逆に、曲率半径が5mmより大きいと、継手外輪の軸端部を十分に塑性変形させることができず、確実に加締めきることが困難となる。
Moreover, if the site | part which connects between the wheel attachment flange
また、図4は本発明の他の実施形態を示し、その軸受装置において、前記ハブ輪1の車輪取付フランジ側端面39と内径セレーション22の端部との間に、径方向外方へ向けて内径が漸増するテーパ面40を形成する。このようにテーパ面40を形成したことにより、ハブ輪1に引き抜き荷重が負荷された場合、その引き抜き荷重が加締め部38だけでなく、ハブ輪1の車輪取付フランジ側端面39と内径セレーション22の端部との間で接触する継手外輪14の軸端部35にも作用させることができる。このように引き抜き荷重を加締め部38と継手外輪14の軸端部35とに分配することにより、加締め部38の変形量を従来よりも小さくすることができる。
FIG. 4 shows another embodiment of the present invention. In the bearing device, between the wheel mounting flange
ここで、前記テーパ面40の軸方向長さtは、継手外輪14の軸端部35で引き抜き荷重を十分に受けることができ、かつ、継手外輪14の軸端部35を十分に塑性変形させることができて確実に加締めきることを容易にするため、2〜5mmとすればよい。その軸方向長さが2mmより小さいと、引き抜き荷重を分配された前記継手外輪の軸端部でその引き抜き荷重を十分に受けることが困難となり、逆に、軸方向長さが5mmより大きいと、継手外輪の軸端部を十分に塑性変形させることができず、確実に加締めきることが困難となる。
Here, the axial length t of the tapered
また、前記テーパ面40の角度βは、引き抜き荷重を加締め部38と継手外輪14の軸端部35とに分配する機能を発揮させることができ、かつ、継手外輪14の軸端部35を十分に塑性変形させることができて確実に加締めきることを容易にするため、20〜40°の範囲とすればよい。その角度が20°より小さいと、引き抜き荷重を加締め部と継手外輪の軸端部とに分配する機能を発揮させることが困難となり、逆に、角度が40°より大きいと、継手外輪の軸端部を十分に塑性変形させることができず、確実に加締めきることが困難となる。
Further, the angle β of the tapered
なお、前記ハブ輪1の車輪取付フランジ側端面39とテーパ面40との間、およびテーパ面40と内径セレーション22の端部との間を繋ぐ部位は、加締めによる過度の応力集中を回避するため、1〜5mmの曲率半径R1,R2を有する円弧状に形成すればよい。
In addition, the site | part which connects between the wheel attachment flange
前述したいずれの実施形態においても、ハブ輪1に引き抜き荷重を負荷したとき、加締め部38が接触するハブ輪1の車輪取付フランジ側端面39の変形を防止するため、図3および図4の斜線で示す部位、つまり、ハブ輪1の車輪取付フランジ側端面39の、継手外輪14の軸端部35の加締め部38と接触する部位に高周波焼入れ・焼戻し処理による高周波焼入れ部41を形成する。この高周波焼入れ・焼戻し処理は、ハブ輪1の内径面にその軸方向全体に亘って施すようにしてもよく、その場合、ハブ輪1の軸方向両端面は焼き抜けされる。
In any of the above-described embodiments, in order to prevent deformation of the wheel mounting flange
なお、前述した実施形態では、複列の軌道面7,8のうち、インボード側の軌道面8を等速自在継手2の継手外輪14に直接的に形成した構造の駆動車輪用軸受装置について説明したが、本発明はこれに限定されることなく、前記インボード側の軌道面をハブ輪の小径段部に圧入した別体の内輪の外周面に形成した構造の駆動車輪用軸受装置にも適用可能である。
In the above-described embodiment, the drive wheel bearing device having a structure in which the inboard
1 ハブ輪
2 等速自在継手
3 軸受部
7 一方の軌道面
8 他方の軌道面
9 車輪取付フランジ
14 継手外輪
20 軸部
21,22 セレーション
35 軸端部
38 加締め部
39 車輪取付フランジ側端面(傾斜面)
41 高周波焼入れ部
DESCRIPTION OF
41 Induction hardening part
Claims (1)
前記等速自在継手の継手外輪の軸部を前記ハブ輪にセレーションを介して内嵌し、前記継手外輪の軸端部を径方向外方へ加締めてハブ輪の車輪取付フランジ側端面に固着し、前記ハブ輪の車輪取付フランジ側端面の、少なくとも継手外輪の軸端部の加締め部と接触する部位に、高周波焼入れ部を形成したことを特徴とする駆動車輪用軸受装置。 A hub wheel, a constant velocity universal joint and a double row bearing portion are unitized, and at least one of the raceway surfaces of the bearing portion and a wheel mounting flange are formed on the outboard side of the hub wheel, In the drive wheel bearing device in which the shaft portion of the joint outer ring of the constant velocity universal joint is fitted into the hub wheel, and the shaft end portion of the joint outer ring is fixed to the hub wheel.
The shaft portion of the joint outer ring of the constant velocity universal joint is internally fitted to the hub wheel via serrations, and the shaft end portion of the joint outer ring is swaged outward in the radial direction to be fixed to the wheel mounting flange side end surface of the hub wheel. A drive wheel bearing device, characterized in that an induction hardening portion is formed at least on a portion of the end surface on the wheel mounting flange side of the hub wheel that comes into contact with a crimped portion of the shaft end portion of the joint outer ring.
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