JP2007270868A - Bearing device for wheel - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動車等の車輪を懸架装置に対して回転自在に支承する車輪用軸受装置、詳しくは、ハブ輪と等速自在継手と複列の転がり軸受とをユニット化して軽量・コンパクト化を図ると共に、温度上昇を抑えて長寿命化を図った第4世代構造の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 with respect to a suspension device, and more specifically, a hub wheel, a constant velocity universal joint, and a double row rolling bearing are unitized to reduce weight and size. The present invention relates to a fourth-generation wheel bearing device that is designed to extend the life by suppressing temperature rise.
自動車等の車輪を回転自在に支承する車輪用軸受装置は、複列の転がり軸受を単独に使用する第1世代と称される構造から、外方部材に車体取付フランジを一体に有する第2世代に進化し、さらに、車輪取付フランジを一体に有するハブ輪の外周に複列の転がり軸受の一方の内側転走面が一体に形成された第3世代、さらにはこのハブ輪に等速自在継手が一体結合され、この等速自在継手を構成する外側継手部材の外周に複列の転がり軸受の他方の内側転走面が一体に形成された第4世代のものまで開発されている。 A wheel bearing device for rotatably supporting a wheel of an automobile or the like is a second generation having a body mounting flange integrally with an outer member from a structure called a first generation that uses a double row rolling bearing alone. In addition, the third generation in which one inner rolling surface of the double row rolling bearing is integrally formed on the outer periphery of the hub ring integrally having the wheel mounting flange, and further, the constant velocity universal joint is provided on the hub ring. Have been developed to the fourth generation in which the other inner rolling surface of the double row rolling bearing is integrally formed on the outer periphery of the outer joint member constituting the constant velocity universal joint.
図4は、第4世代の車輪用軸受装置の代表的な一例である。この車輪用軸受装置は、ハブ輪51と複列の転がり軸受52と等速自在継手53とをユニット化して構成されている。なお、以下の説明では、車両に組み付けた状態で車両の外側寄りとなる側をアウター側(図面左側)、中央寄り側をインナー側(図面右側)という。
FIG. 4 is a typical example of a fourth-generation wheel bearing device. This wheel bearing device is configured by unitizing a
ハブ輪51は、アウター側の端部に車輪(図示せず)を取り付けるための車輪取付フランジ54を一体に有し、その円周等配位置にハブボルト56が植設されている。また、ハブ輪51の内周面には凹凸部55が形成され、高周波焼入れによって表面硬さを54〜64HRCの範囲に硬化処理されている。
The
複列の転がり軸受52は、外方部材57と内方部材58と複列のボール59、59とを備えている。外方部材57は、外周に懸架装置(図示せず)に取り付けるための車体取付フランジ57bを一体に有し、内周には複列の外側転走面57a、57aが形成されている。一方、内方部材58は、ハブ輪51と、このハブ輪51の小径段部51bに突合せ状態に内嵌された外側継手部材63とからなる。ハブ輪51および外側継手部材63の外周には複列の内側転走面51a、63aがそれぞれ直接形成され、複列のボール59、59がこれら転走面57a、51aと57a、63a間にそれぞれ収容され、保持器60、60で転動自在に保持されている。また、複列の転がり軸受52の端部にはシール61、62が装着され、軸受内部に封入された潤滑グリースの漏洩と、外部からの雨水やダスト等が軸受内部に侵入するのを防止している。
The double-row rolling bearing 52 includes an
等速自在継手53は、外側継手部材63と継手内輪64とケージ65およびトルク伝達ボール66とを備えている。外側継手部材63は、カップ状のマウス部67と、このマウス部67の底部をなす肩部68と、この肩部68から軸方向に延びる中空の軸部69を一体に有している。この軸部69の外周には、前記ハブ輪51の小径段部51bに内嵌されるインロウ部69aと、このインロウ部69aからさらに軸方向に延びる嵌合部69bが形成されている。そして、軸部69の内径にマンドレル等の拡径治具を押し込んで嵌合部69bを拡径し、嵌合部69bをハブ輪51の凹凸部55に食い込ませて加締め、ハブ輪51と外側継手部材63とが一体に塑性結合されている。これにより、軽量・コンパクト化を図ると共に、大きなモーメント荷重が負荷されても結合部の緩みを長期間に亘って防止し、耐久性を向上させた車輪用軸受装置を提供することができる。
この従来の車輪用軸受装置は、軸部69の嵌合部69bを拡径させてハブ輪51の凹凸部55に食い込ませ、ハブ輪51と外側継手部材63とを一体に塑性結合して軽量・コンパクト化を図っているが、こうした第4世代構造の車輪用軸受装置においては、複列の転がり軸受52と等速自在継手53とがユニット化されているため、相互に熱影響を及ぼして運転中に昇温し易い問題がある。この温度上昇によって複列の転がり軸受52および等速自在継手53内に封入された潤滑グリースの劣化が進み、装置の耐久性が低下する恐れがあった。近年、耐熱グリースの開発が進んでいるも、装置の軽量・コンパクト化を図ると共に、温度上昇を抑えて長寿命化を図った第4世代構造の車輪用軸受装置が要望されていた。
In this conventional wheel bearing device, the
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、軽量・コンパクト化を図ると共に、温度上昇を抑えて長寿命化を図った第4世代構造の車輪用軸受装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a fourth-generation wheel bearing device having a light weight and a compact size and suppressing a rise in temperature to achieve a long life. It is said.
係る目的を達成すべく、本発明のうち請求項1に記載の発明は、ハブ輪と複列の転がり軸受および等速自在継手がユニット化された車輪用軸受装置であって、外周に懸架装置に取り付けられるための車体フランジを一体に有し、内周に複列の外側転走面が形成された外方部材と、一端部に車輪取付フランジを一体に有し、外周に前記複列の外側転走面に対向する一方の内側転走面と、この内側転走面から軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪に嵌合され、外周に前記複列の外側転走面に対向する他方の内側転走面が形成された前記等速自在継手の外側継手部材からなる内方部材と、この内方部材と前記外方部材の両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体とを備え、前記ハブ輪と外側継手部材とが一体に結合された車輪用軸受装置において、前記等速自在継手が、軸線に対して周方向一方に所定の角度だけねじれた第1のトラック溝と、周方向の他方に所定の角度だけねじれた第2のトラック溝と、これらの第1および第2のトラック溝間に軸線方向にストレートに延びる第3のトラック溝とが形成されたトラック溝を有する外側継手部材と、これらトラック溝に対応して相反する方向に所定の角度ねじれたトラック溝を有する継手内輪と、前記両トラック溝間に収容されたトルク伝達ボールと、これらトルク伝達ボールを転動自在に保持するケージとを備えたクロストラックタイプの等速自在継手で構成されている。
In order to achieve such an object, the invention according to
このように、ハブ輪と外側継手部材とが一体に結合された第4世代構造の車輪用軸受装置において、等速自在継手が、軸線に対して周方向一方に所定の角度だけねじれた第1のトラック溝と、周方向の他方に所定の角度だけねじれた第2のトラック溝と、これらの第1および第2のトラック溝間に軸線方向にストレートに延びる第3のトラック溝とが形成されたトラック溝を有する外側継手部材と、これらトラック溝に対応して相反する方向に所定の角度ねじれたトラック溝を有する継手内輪と、両トラック溝間に収容されたトルク伝達ボールと、これらトルク伝達ボールを転動自在に保持するケージとを備えたクロストラックタイプの等速自在継手で構成されているので、トルク伝達ボールのガタツキを少なく、転動を滑らかにして高効率化を図ると共に、運転中の昇温を抑制することができる。これにより、等速自在継手の内部に封入された潤滑グリースの劣化を防止して長寿命化を図ると共に、内側転走面への熱影響を抑えることができ、複列の転がり軸受の長寿命化を図ることができる。したがって、装置の軽量・コンパクト化を図ると共に、温度上昇を抑えて長寿命化を図った第4世代構造の車輪用軸受装置を提供することができる。 Thus, in the wheel bearing device of the fourth generation structure in which the hub wheel and the outer joint member are integrally coupled, the constant velocity universal joint is twisted by a predetermined angle in one circumferential direction with respect to the axis. Track grooves, second track grooves twisted by a predetermined angle in the other circumferential direction, and third track grooves extending straight in the axial direction between these first and second track grooves. An outer joint member having a track groove, a joint inner ring having a track groove twisted by a predetermined angle in a direction opposite to the track groove, a torque transmission ball accommodated between the track grooves, and the torque transmission Consists of a cross-track type constant velocity universal joint with a cage that holds the ball so that it can roll freely. Together achieve, it is possible to suppress the Atsushi Nobori during operation. This prevents the lubrication grease enclosed in the constant velocity universal joint from deteriorating and extends its service life, while suppressing the influence of heat on the inner rolling surface, and the long service life of double row rolling bearings. Can be achieved. Therefore, it is possible to provide a wheel bearing device having a fourth generation structure that achieves a lighter and more compact device, and suppresses temperature rise to extend the life.
また、本発明のうち請求項2に記載の発明は、ハブ輪と複列の転がり軸受および等速自在継手がユニット化された車輪用軸受装置であって、外周に懸架装置に取り付けられるための車体フランジを一体に有し、内周に複列の外側転走面が形成された外方部材と、一端部に車輪取付フランジを一体に有し、外周に前記複列の外側転走面に対向する一方の内側転走面と、この内側転走面から軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪に嵌合され、外周に前記複列の外側転走面に対向する他方の内側転走面が形成された前記等速自在継手の外側継手部材からなる内方部材と、この内方部材と前記外方部材の両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体とを備え、前記ハブ輪と外側継手部材とが一体に結合された車輪用軸受装置において、前記等速自在継手が、内周に曲線部を有する第1および第2のトラック溝を有する外側継手部材と、これら第1および第2のトラック溝に対応し、外周に曲線部を有する第1および第2のトラック溝を有する継手内輪と、両トラック溝間に収容されたトルク伝達ボールと、これらトルク伝達ボールを転動自在に保持するケージとを備え、隣り合う前記第1および第2のトラック溝の曲率中心が、前記継手中心平面に対して互いに等距離オフセットされたカウンタトラックタイプの等速自在継手で構成されている。 The invention according to claim 2 of the present invention is a wheel bearing device in which a hub wheel, a double row rolling bearing, and a constant velocity universal joint are unitized, and is attached to a suspension device on the outer periphery. An outer member having a body flange integrally, an outer member having a double row outer rolling surface formed on the inner periphery, a wheel mounting flange integrally formed at one end, and an outer member having a double row outer rolling surface on the outer periphery. One opposing inner rolling surface, a hub wheel formed with a small-diameter step extending in the axial direction from the inner rolling surface, and fitted to the hub wheel, the outer circumferential surface of the double row on the outer periphery. An inner member made of an outer joint member of the constant velocity universal joint formed with the other inner rolling surface facing each other, and is accommodated in a freely rollable manner between both rolling surfaces of the inner member and the outer member. A double-row rolling element, wherein the hub wheel and the outer joint member are integrally coupled to each other. The constant velocity universal joint corresponds to the outer joint member having the first and second track grooves having curved portions on the inner periphery, and the curved portion on the outer periphery corresponding to the first and second track grooves. A joint inner ring having first and second track grooves, a torque transmission ball accommodated between the two track grooves, and a cage for holding these torque transmission balls so as to roll freely. The center of curvature of the second track groove is a counter track type constant velocity universal joint that is offset from each other by the same distance from the joint center plane.
このように、ハブ輪と外側継手部材とが一体に結合された第4世代構造の車輪用軸受装置において、等速自在継手が、内周に曲線部を有する第1および第2のトラック溝を有する外側継手部材と、これら第1および第2のトラック溝に対応し、外周に曲線部を有する第1および第2のトラック溝を有する継手内輪と、両トラック溝間に収容されたトルク伝達ボールと、これらトルク伝達ボールを転動自在に保持するケージとを備え、隣り合う第1および第2のトラック溝の曲率中心が、継手中心平面に対して互いに等距離オフセットされたカウンタトラックタイプの等速自在継手で構成されているので、駆動力伝達時もケージを中立位置に保持してケージが外側継手部材の内周や継手内輪の外周に接触する力を軽減することができ、運転中の昇温を抑制することができる。したがって、等速自在継手の内部に封入された潤滑グリースの劣化を防止して長寿命化を図ると共に、内側転走面への熱影響を抑えることができ、複列の転がり軸受の長寿命化を図ることができる。 As described above, in the wheel bearing device of the fourth generation structure in which the hub wheel and the outer joint member are integrally coupled, the constant velocity universal joint includes the first and second track grooves having the curved portion on the inner periphery. An outer joint member, a joint inner ring having first and second track grooves corresponding to the first and second track grooves and having curved portions on the outer periphery, and a torque transmission ball accommodated between the track grooves. And a cage that holds these torque transmission balls in a freely rolling manner, and the center of curvature of the first and second track grooves adjacent to each other is offset by the same distance from the joint center plane. Since it is composed of a speed universal joint, the cage can be held in a neutral position even when driving force is transmitted, reducing the force of the cage contacting the inner periphery of the outer joint member and the outer periphery of the inner ring of the joint. It is possible to suppress the temperature. Therefore, the lubrication grease enclosed in the constant velocity universal joint can be prevented from deteriorating and the service life can be extended, and the heat effect on the inner rolling surface can be suppressed, and the service life of the double row rolling bearing can be extended. Can be achieved.
また、請求項3に記載の発明のように、前記ハブ輪の内径に硬化した凹凸部が形成されると共に、前記外側継手部材に中空状の軸部が突設され、この軸部を前記凹凸部に内嵌し、この嵌合部を拡径させて前記凹凸部に食い込ませて加締め、前記ハブ輪と外側継手部材とが一体に塑性結合されていれば、装置の軽量・コンパクト化を図ると共に、大きなモーメント荷重が負荷されても結合部の緩みを長期間に亘って防止し、耐久性を向上させることができる。 According to a third aspect of the present invention, a hardened uneven portion is formed on the inner diameter of the hub wheel, and a hollow shaft portion is protruded from the outer joint member. If the hub ring and the outer joint member are integrally plastically bonded, the device can be made lighter and more compact. At the same time, even when a large moment load is applied, loosening of the coupling portion can be prevented over a long period of time, and durability can be improved.
本発明に係る車輪用軸受装置は、ハブ輪と複列の転がり軸受および等速自在継手がユニット化された車輪用軸受装置であって、外周に懸架装置に取り付けられるための車体フランジを一体に有し、内周に複列の外側転走面が形成された外方部材と、一端部に車輪取付フランジを一体に有し、外周に前記複列の外側転走面に対向する一方の内側転走面と、この内側転走面から軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪に嵌合され、外周に前記複列の外側転走面に対向する他方の内側転走面が形成された前記等速自在継手の外側継手部材からなる内方部材と、この内方部材と前記外方部材の両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体とを備え、前記ハブ輪と外側継手部材とが一体に結合された車輪用軸受装置において、前記等速自在継手が、軸線に対して周方向一方に所定の角度だけねじれた第1のトラック溝と、周方向の他方に所定の角度だけねじれた第2のトラック溝と、これらの第1および第2のトラック溝間に軸線方向にストレートに延びる第3のトラック溝とが形成されたトラック溝を有する外側継手部材と、これらトラック溝に対応して相反する方向に所定の角度ねじれたトラック溝を有する継手内輪と、前記両トラック溝間に収容されたトルク伝達ボールと、これらトルク伝達ボールを転動自在に保持するケージとを備えたクロストラックタイプの等速自在継手で構成されているので、トルク伝達ボールのガタツキを少なく、転動を滑らかにして高効率化を図ると共に、運転中の昇温を抑制することができる。これにより、等速自在継手の内部に封入された潤滑グリースの劣化を防止して長寿命化を図ると共に、内側転走面への熱影響を抑えることができ、複列の転がり軸受の長寿命化を図ることができる。したがって、装置の軽量・コンパクト化を図ると共に、温度上昇を抑えて長寿命化を図った第4世代構造の車輪用軸受装置を提供することができる。 A wheel bearing device according to the present invention is a wheel bearing device in which a hub wheel, a double row rolling bearing, and a constant velocity universal joint are unitized, and a vehicle body flange to be attached to a suspension device is integrally formed on the outer periphery. An outer member having a double row outer rolling surface formed on the inner periphery, and a wheel mounting flange integrally formed at one end, and one inner side facing the double row outer rolling surface on the outer periphery. A hub ring formed with a rolling surface and a small-diameter step portion extending in the axial direction from the inner rolling surface, and the other inner side that is fitted to the hub wheel and faces the outer surface of the double row on the outer periphery. An inner member composed of an outer joint member of the constant velocity universal joint formed with a rolling surface, and a double row rolling member accommodated between the rolling surfaces of the inner member and the outer member. In a wheel bearing device comprising a moving body, wherein the hub wheel and the outer joint member are integrally coupled The constant velocity universal joint includes a first track groove twisted by a predetermined angle in one circumferential direction with respect to the axis, a second track groove twisted by a predetermined angle in the other circumferential direction, and the first track grooves. And an outer joint member having a track groove formed with a third track groove extending straight in the axial direction between the second track grooves, and a track twisted by a predetermined angle in the opposite direction corresponding to these track grooves It is composed of a cross track constant velocity universal joint including a joint inner ring having a groove, a torque transmission ball accommodated between the two track grooves, and a cage for rotatably holding the torque transmission ball. Therefore, the backlash of the torque transmission ball is reduced, the rolling is smoothed to increase the efficiency, and the temperature rise during operation can be suppressed. This prevents the lubrication grease enclosed in the constant velocity universal joint from deteriorating and extends its service life, while suppressing the influence of heat on the inner rolling surface, and the long service life of double row rolling bearings. Can be achieved. Therefore, it is possible to provide a wheel bearing device having a fourth generation structure that achieves a lighter and more compact device, and suppresses temperature rise to extend the life.
また、本発明に係る車輪用軸受装置は、ハブ輪と複列の転がり軸受および等速自在継手がユニット化された車輪用軸受装置であって、外周に懸架装置に取り付けられるための車体フランジを一体に有し、内周に複列の外側転走面が形成された外方部材と、一端部に車輪取付フランジを一体に有し、外周に前記複列の外側転走面に対向する一方の内側転走面と、この内側転走面から軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪に嵌合され、外周に前記複列の外側転走面に対向する他方の内側転走面が形成された前記等速自在継手の外側継手部材からなる内方部材と、この内方部材と前記外方部材の両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体とを備え、前記ハブ輪と外側継手部材とが一体に結合された車輪用軸受装置において、前記等速自在継手が、内周に曲線部を有する第1および第2のトラック溝を有する外側継手部材と、これら第1および第2のトラック溝に対応し、外周に曲線部を有する第1および第2のトラック溝を有する継手内輪と、両トラック溝間に収容されたトルク伝達ボールと、これらトルク伝達ボールを転動自在に保持するケージとを備え、隣り合う前記第1および第2のトラック溝の曲率中心が、前記継手中心平面に対して互いに等距離オフセットされたカウンタトラックタイプの等速自在継手で構成されているので、駆動力伝達時もケージを中立位置に保持してケージが外側継手部材の内周や継手内輪の外周に接触する力を軽減することができ、運転中の昇温を抑制することができる。したがって、等速自在継手の内部に封入された潤滑グリースの劣化を防止して長寿命化を図ると共に、内側転走面への熱影響を抑えることができ、複列の転がり軸受の長寿命化を図ることができる。 A wheel bearing device according to the present invention is a wheel bearing device in which a hub wheel, a double row rolling bearing, and a constant velocity universal joint are unitized, and a vehicle body flange that is attached to a suspension device on an outer periphery. An outer member integrally formed with a double row outer rolling surface formed on the inner periphery, and a wheel mounting flange integrally formed at one end and facing the double row outer rolling surface on the outer periphery. An inner rolling surface, a hub wheel formed with a small-diameter step portion extending in the axial direction from the inner rolling surface, and the other that is fitted to the hub wheel and faces the outer surface of the double row on the outer periphery. An inner member made of an outer joint member of the constant velocity universal joint formed with an inner raceway surface, and a double row accommodated in a freely rollable manner between both raceway surfaces of the inner member and the outer member A wheel bearing device in which the hub wheel and the outer joint member are integrally coupled. The constant velocity universal joint has an outer joint member having first and second track grooves having curved portions on the inner periphery, and has a curved portion on the outer periphery corresponding to the first and second track grooves. A joint inner ring having first and second track grooves, a torque transmission ball accommodated between the two track grooves, and a cage for holding these torque transmission balls so as to roll freely, the first and second adjacent to each other. Since the center of curvature of the two track grooves is a counter track type constant velocity universal joint that is offset from each other by the same distance from the joint center plane, the cage is held in a neutral position even when driving force is transmitted. The force with which the cage contacts the inner periphery of the outer joint member and the outer periphery of the joint inner ring can be reduced, and the temperature rise during operation can be suppressed. Therefore, the lubrication grease enclosed in the constant velocity universal joint can be prevented from deteriorating and the service life can be extended, and the heat effect on the inner rolling surface can be suppressed, and the service life of the double row rolling bearing can be extended. Can be achieved.
ハブ輪と複列の転がり軸受および等速自在継手がユニット化された車輪用軸受装置であって、外周に懸架装置に取り付けられるための車体フランジを一体に有し、内周に複列の外側転走面が形成された外方部材と、一端部に車輪取付フランジを一体に有し、外周に前記複列の外側転走面に対向する一方の内側転走面と、この内側転走面から軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪に嵌合され、外周に前記複列の外側転走面に対向する他方の内側転走面が形成された前記等速自在継手の外側継手部材からなる内方部材と、この内方部材と前記外方部材の両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体とを備え、前記ハブ輪の内周に硬化した凹凸部が形成されると共に、前記外側継手部材の軸部がこの凹凸部に内嵌され、この嵌合部を拡径させて前記凹凸部に食い込ませて加締め、前記ハブ輪と外側継手部材とが一体に塑性結合された車輪用軸受装置において、前記等速自在継手が、軸線に対して周方向一方に所定の角度だけねじれた第1のトラック溝と、周方向の他方に所定の角度だけねじれた第2のトラック溝と、これらの第1および第2のトラック溝間に軸線方向にストレートに延びる第3のトラック溝とが形成されたトラック溝を有する外側継手部材と、これらトラック溝に対応して相反する方向に所定の角度ねじれたトラック溝を有する継手内輪と、前記両トラック溝間に収容されたトルク伝達ボールと、これらトルク伝達ボールを転動自在に保持するケージとを備えたクロストラックタイプの等速自在継手で構成されている。 A wheel bearing device in which a hub wheel, a double row rolling bearing and a constant velocity universal joint are unitized, and has a body flange integrally attached to a suspension device on the outer periphery, and an outer periphery of the double row on the inner periphery. An outer member on which a rolling surface is formed, a wheel mounting flange at one end, and one inner rolling surface facing the outer rolling surface of the double row on the outer periphery, and this inner rolling surface The hub wheel formed with a small-diameter step portion extending in the axial direction from the outer ring, and the constant speed with which the other inner rolling surface that is fitted to the hub wheel and faces the outer rolling surface of the double row is formed on the outer periphery. An inner member formed of an outer joint member of a universal joint, and a double row rolling element that is rotatably accommodated between both rolling surfaces of the inner member and the outer member, A concavo-convex portion cured around the periphery is formed, and the shaft portion of the outer joint member is fitted into the concavo-convex portion. In the wheel bearing device in which the diameter of the fitting portion is expanded and bitten into the uneven portion and caulked, and the hub wheel and the outer joint member are integrally plastically coupled, the constant velocity universal joint is A first track groove twisted by a predetermined angle in one circumferential direction, a second track groove twisted by a predetermined angle in the other circumferential direction, and an axial direction between these first and second track grooves An outer joint member having a track groove formed with a third track groove extending in a straight line, a joint inner ring having a track groove twisted at a predetermined angle in a direction opposite to the track groove, and both the tracks. The cross-track type constant velocity universal joint includes a torque transmission ball accommodated between the grooves and a cage that holds the torque transmission ball in a rollable manner.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図1は、本発明に係る車輪用軸受装置の第1の実施形態を示す縦断面図、図2は、図1の外側継手部材を内径側から見た模式図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a first embodiment of a wheel bearing device according to the present invention, and FIG. 2 is a schematic view of the outer joint member of FIG. 1 viewed from the inner diameter side.
この車輪用軸受装置は、ハブ輪1と複列の転がり軸受2および等速自在継手3をユニット化して構成され、第4世代と称される構成を備えている。複列の転がり軸受2は、外方部材4と内方部材5、および両部材間に収容された複列の転動体(ボール)6、6とを備えている。
This wheel bearing device is configured by unitizing the
外方部材4はS53C等の炭素0.40〜0.80重量%を含む中炭素鋼で形成され、ナックル(図示せず)に取り付けられるための車体取付フランジ4bを一体に有し、内周に複列の外側転走面4a、4aが形成されている。そして、これら複列の外側転走面4a、4aが高周波焼入れによって表面硬さを58〜64HRCの範囲に硬化処理されている。
The outer member 4 is formed of medium carbon steel containing 0.40 to 0.80% by weight of carbon such as S53C, and integrally includes a vehicle
内方部材5は、ハブ輪1と、このハブ輪1に内嵌された後述する外側継手部材10とを備えている。ハブ輪1は、アウター側の端部に車輪(図示せず)を取り付けるための車輪取付フランジ7を一体に有し、外周に複列の外側転走面4a、4aに対向する一方(アウター側)の内側転走面1aと、この内側転走面1aから軸方向に延びる円筒状の小径段部1bが形成されている。車輪取付フランジ7の周方向等配には車輪を固定するハブボルト8が植設されている。ハブ輪1はS53C等の炭素0.40〜0.80重量%を含む中炭素鋼で形成され、内側転走面1aをはじめ、車輪取付フランジ7の基部から小径段部1bに亙って高周波焼入れによって表面硬さを58〜64HRCの範囲に硬化処理されている。
The
ここで、ハブ輪1の内周には高周波焼入れによって硬化された凹凸部9が形成されている。この凹凸部9はアヤメローレット状に形成され、旋削等により独立して形成された複数の環状溝と、ブローチ加工等により形成された複数の軸方向溝とを略直交させて構成した交叉溝、あるいは、互いに傾斜した螺旋溝で構成した交叉溝からなる。また、凹凸部9の凸部は良好な食い込み性を確保するために、その先端部が三角形状等の尖塔形状に形成されている。
Here, an
等速自在継手3は、外側継手部材10と継手内輪11とケージ12およびトルク伝達ボール13とからなる。外側継手部材10は、カップ状のマウス部14と、このマウス部14の底部をなす肩部15と、この肩部15から軸方向に延びる中空状の軸部16が一体に形成されている。肩部15の外周には、前記外方部材4の複列の外側転走面4a、4aに対向する他方(インナー側)の内側転走面10aが形成されている。また、軸部16には、ハブ輪1の小径段部1bに所定のシメシロを介して円筒嵌合するインロウ部16aと、このインロウ部16aの端部に嵌合部16bがそれぞれ形成されている。
The constant velocity
外側継手部材10はS53C等の炭素0.40〜0.80重量%を含む中炭素鋼で形成され、内側転走面10aをはじめ、肩部15の外周から軸部16のインロウ部16aに亙って高周波焼入れによって表面硬さを58〜64HRCの範囲に硬化処理されている。なお、嵌合部16bは鍛造後の表面硬さの生のままとされている。
The outer
外方部材4と内方部材5のそれぞれの転走面4a、1aと4a、10a間に複列の転動体6、6が収容され、保持器17、17によりこれら複列の転動体6、6が転動自在に保持されている。また、外方部材4と内方部材5との間に形成される環状空間の開口部にはシール18、19が装着され、軸受内部に封入した潤滑グリースの漏洩と、外部から雨水やダスト等が軸受内部に侵入するのを防止している。なお、ここでは、複列の転がり軸受2として転動体6にボールを用いた複列アンギュラ玉軸受で構成されたものを例示したが、これに限らず、例えば、転動体に円すいころを用いた複列円すいころ軸受で構成されていても良い。
Double-
ここで、ハブ輪1に外側継手部材10の軸部16が所定のシメシロで圧入され、小径段部1bの端面に外側継手部材10の肩部15が衝合されて所定の予圧が付与された状態で、嵌合部16bの内径にマンドレル等の拡径治具をアウター側に押し込んで嵌合部16bを拡径し、この嵌合部16bをハブ輪1の凹凸部9に食い込ませて加締め、ハブ輪1と外側継手部材10が一体に塑性結合されている。これにより、装置の軽量・コンパクト化を図ると共に、大きなモーメント荷重が負荷されても結合部の緩みを長期間に亘って防止し、耐久性を向上させることができる。符号20は、外側継手部材10の肩部15に内嵌されたエンドキャップで、継手内部に封入された潤滑グリースの外部への漏洩と、外部から継手内部に雨水やダスト等の異物が侵入するのを防止している。
Here, the
なお、ここでは、ハブ輪1と外側継手部材10とを拡径加締によって一体に塑性結合した構造を例示したが、これに限らず、例えば、図示はしないが、ハブ輪に外側継手部材の軸部を内嵌し、この軸部の端部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部によってハブ輪と外側継手部材が一体化される、所謂揺動加締によって塑性結合される構造であっても良い。また、溶接によってハブ輪と外側継手部材が一体固定される構造であっても良い。
Here, the structure in which the
ここで、図2に示すように、外側継手部材10のマウス部14の内周に、軸線に対して周方向一方に所定の角度αだけねじれた第1のトラック溝14aと、周方向の他方に所定の角度αだけねじれた第2のトラック溝14bと、これらの第1および第2のトラック溝14a、14b間に軸線方向にストレートに延びる第3のトラック溝14cとが形成されている。一方、継手内輪11の外周には、これらの第1および第2のトラック溝14a、14bに対応して相反する方向に所定の角度αだけねじれた第1および第2のトラック溝11a、11bと、軸線方向にストレートに延びる第3のトラック溝11cとが形成されている。トルク伝達ボール13はこれらの第1のトラック溝14a、11aおよび第2のトラック溝14b、11bの交差部および第3のトラック溝14c、11c間に収容され、内径が円筒状に形成されたケージ12によって保持されている。
Here, as shown in FIG. 2, on the inner periphery of the
本実施形態では、軸線に対して周方向に所定の角度αねじれたトラック溝14a、14b、11a、11bを備えた、所謂クロストラックタイプの等速自在継手3を採用したので、トルク伝達ボール13のガタツキを少なく、転動を滑らかにして高効率化を図ると共に、運転中の昇温を抑制することができる。これにより、等速自在継手3の内部に封入された潤滑グリースの劣化を防止して長寿命化を図ると共に、肩部15の外周に直接形成された内側転走面10aへの熱影響を抑えることができ、複列の転がり軸受2の長寿命化を図ることができる。したがって、装置の軽量・コンパクト化を図ると共に、温度上昇を抑えて長寿命化を図った第4世代構造の車輪用軸受装置を提供することができる。
In the present embodiment, the so-called cross track type constant velocity
図3は、本発明に係る車輪用軸受装置の第2の実施形態を示す縦断面図である。なお、この実施形態は、前述した実施形態と基本的には等速自在継手の構成が異なるだけで、その他同一部品同一部位あるいは同一機能を有する部位には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。 FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a second embodiment of the wheel bearing device according to the present invention. Note that this embodiment basically differs from the above-described embodiment only in the configuration of the constant velocity universal joint, and other parts having the same parts or the same functions are denoted by the same reference numerals for detailed description. Omitted.
この車輪用軸受装置は、ハブ輪1と複列の転がり軸受21および等速自在継手22がユニット化して構成され、第4世代と称される構成を備えている。複列の転がり軸受21は、外方部材4と内方部材23、および両部材4、23間に収容された複列の転動体6、6とを備えている。内方部材23は、ハブ輪1と、このハブ輪1に内嵌された外側継手部材24とを備えている。
In this wheel bearing device, the
等速自在継手22は、外側継手部材24と継手内輪25とケージ26およびトルク伝達ボール13とからなる。外側継手部材24は、カップ状のマウス部27と、このマウス部27の底部をなす肩部15と、この肩部15から軸方向に延びる円筒状の軸部16が一体に形成されている。
The constant velocity
外側継手部材24はS53C等の炭素0.40〜0.80重量%を含む中炭素鋼で形成され、肩部15の外周および内側転走面10aが高周波焼入れによって表面硬さを58〜64HRCの範囲に硬化処理されている。
The outer
ここで、外側継手部材24のマウス部27の内周に、曲線部を有する第1のトラック溝27aと第2のトラック溝27bが軸方向に延びて形成されている。この第1のトラック溝27aと第2のトラック溝27bに対応して継手内輪25の外周はに曲線部を有する第1のトラック溝25aと第2のトラック溝25bが形成されている。そして、これら第1のトラック溝27a、25aと第2のトラック溝27b、25b間にトルク伝達ボール13が収容されている。
Here, on the inner periphery of the
外側継手部材24の第1のトラック溝27aと、この第1のトラック溝27aと隣り合う第2のトラック溝27bの曲率中心O1、O2は、継手中心X−X平面に対して軸方向に等距離eだけオフセットしている。一方、継手内輪25の第1のトラック溝25aと、この第1のトラック溝25aと隣り合う第2のトラック溝25bの曲率中心も同様、継手中心X−X平面に対して軸方向に等距離だけオフセットしている。ケージ26は、凹球面に形成されたマウス部27の内周面と、凸球面に形成された継手内輪25の外周面によって案内された状態でトルク伝達ボール13を保持している。
The curvature centers O1 and O2 of the
本実施形態では、対応する第1のトラック溝27a、25aが第1の方向R1に開いた制御角度を備えると共に、対応する第2のトラック溝27b、25bが、第1の方向R1と反対側の第2の方向R2に開いた制御角度を備え、トルク伝達ボール13を軸方向相反する方向に押し出すように保持する、所謂カウンタトラックタイプの等速自在継手22を採用したので、駆動力伝達時もケージ26を中立位置に保持することができる。したがって、ケージ26がマウス部27の内周や継手内輪25の外周に接触する力を軽減することができ、運転中の昇温を抑制することができる。これにより、前述した実施形態と同様、等速自在継手22の内部に封入された潤滑グリースの劣化を防止して長寿命化を図ると共に、肩部15の外周に直接形成された内側転走面10aへの熱影響を抑えることができ、複列の転がり軸受21の長寿命化を図ることができる。
In the present embodiment, the corresponding
以上、本発明の実施の形態について説明を行ったが、本発明はこうした実施の形態に何等限定されるものではなく、あくまで例示であって、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々なる形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。 The embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to such an embodiment, and is merely an example, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. Of course, the scope of the present invention is indicated by the description of the scope of claims, and further, the equivalent meanings described in the scope of claims and all modifications within the scope of the scope of the present invention are included. Including.
本発明に係る車輪用軸受装置は、ハブ輪と等速自在継手と複列の転がり軸受とがユニット化された第4世代構造の車輪用軸受装置に適用することができる。 The wheel bearing device according to the present invention can be applied to a wheel bearing device having a fourth generation structure in which a hub wheel, a constant velocity universal joint, and a double row rolling bearing are unitized.
1・・・・・・・・・・・・・・・・ハブ輪
1a、10a・・・・・・・・・・・内側転走面
1b・・・・・・・・・・・・・・・小径段部
2、21・・・・・・・・・・・・・複列の転がり軸受
3、22・・・・・・・・・・・・・等速自在継手
4・・・・・・・・・・・・・・・・外方部材
4a・・・・・・・・・・・・・・・外側転走面
4b・・・・・・・・・・・・・・・車体取付フランジ
5、23・・・・・・・・・・・・・内方部材
6・・・・・・・・・・・・・・・・転動体
7・・・・・・・・・・・・・・・・車輪取付フランジ
8・・・・・・・・・・・・・・・・ハブボルト
9・・・・・・・・・・・・・・・・凹凸部
10、24・・・・・・・・・・・・外側継手部材
11、25・・・・・・・・・・・・継手内輪
11a、14a、25a、27a・・第1のトラック溝
11b、14b、25b、27b・・第2のトラック溝
11c、14c・・・・・・・・・・第3のトラック溝
12、26・・・・・・・・・・・・ケージ
13・・・・・・・・・・・・・・・トルク伝達ボール
14、27・・・・・・・・・・・・マウス部
15・・・・・・・・・・・・・・・肩部
16・・・・・・・・・・・・・・・軸部
16a・・・・・・・・・・・・・・インロウ部
16b・・・・・・・・・・・・・・嵌合部
17・・・・・・・・・・・・・・・保持器
18、19・・・・・・・・・・・・シール
20・・・・・・・・・・・・・・・エンドキャップ
51・・・・・・・・・・・・・・・ハブ輪
51a、63a・・・・・・・・・・内側転走面
52・・・・・・・・・・・・・・・複列の転がり軸受
53・・・・・・・・・・・・・・・等速自在継手
54・・・・・・・・・・・・・・・車輪取付フランジ
55・・・・・・・・・・・・・・・凹凸部
56・・・・・・・・・・・・・・・ハブボルト
57・・・・・・・・・・・・・・・外方部材
57a・・・・・・・・・・・・・・外側転走面
57b・・・・・・・・・・・・・・車体取付フランジ
58・・・・・・・・・・・・・・・内方部材
59・・・・・・・・・・・・・・・ボール
60・・・・・・・・・・・・・・・保持器
61、62・・・・・・・・・・・・シール
63・・・・・・・・・・・・・・・外側継手部材
64・・・・・・・・・・・・・・・継手内輪
65・・・・・・・・・・・・・・・ケージ
66・・・・・・・・・・・・・・・トルク伝達ボール
67・・・・・・・・・・・・・・・マウス部
68・・・・・・・・・・・・・・・肩部
69・・・・・・・・・・・・・・・軸部
69a・・・・・・・・・・・・・・インロウ部
69b・・・・・・・・・・・・・・嵌合部
e・・・・・・・・・・・・・・・・オフセット量
O1、O2・・・・・・・・・・・・曲率中心
R1・・・・・・・・・・・・・・・第1の方向
R2・・・・・・・・・・・・・・・第2の方向
α・・・・・・・・・・・・・・・・ねじれ角
1 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Hub wheel 1a, 10a ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Inner rolling surface 1b ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・... Small-diameter stepped
Claims (3)
外周に懸架装置に取り付けられるための車体フランジを一体に有し、内周に複列の外側転走面が形成された外方部材と、
一端部に車輪取付フランジを一体に有し、外周に前記複列の外側転走面に対向する一方の内側転走面と、この内側転走面から軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪に嵌合され、外周に前記複列の外側転走面に対向する他方の内側転走面が形成された前記等速自在継手の外側継手部材からなる内方部材と、
この内方部材と前記外方部材の両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体とを備え、
前記ハブ輪と外側継手部材とが一体に結合された車輪用軸受装置において、
前記等速自在継手が、軸線に対して周方向一方に所定の角度だけねじれた第1のトラック溝と、周方向の他方に所定の角度だけねじれた第2のトラック溝と、これらの第1および第2のトラック溝間に軸線方向にストレートに延びる第3のトラック溝とが形成された外側継手部材と、これらトラック溝に対応して相反する方向に所定の角度ねじれたトラック溝を有する継手内輪と、前記両トラック溝間に収容されたトルク伝達ボールと、これらトルク伝達ボールを転動自在に保持するケージとを備えたクロストラックタイプの等速自在継手で構成されていることを特徴とする車輪用軸受装置。 A wheel bearing device in which a hub wheel and a double row rolling bearing and a constant velocity universal joint are unitized,
An outer member having a body flange integrally attached to the suspension on the outer periphery and having a double row outer raceway formed on the inner periphery;
A wheel mounting flange is integrally formed at one end, and one inner rolling surface facing the outer rolling surface of the double row is formed on the outer periphery, and a small diameter step portion extending in the axial direction from the inner rolling surface is formed. An inner member composed of a hub wheel and an outer joint member of the constant velocity universal joint, which is fitted to the hub wheel and has an outer periphery formed with the other inner rolling surface facing the double row outer rolling surface. ,
A double row rolling element housed in a freely rolling manner between the rolling surfaces of the inner member and the outer member;
In the wheel bearing device in which the hub wheel and the outer joint member are integrally coupled,
The constant velocity universal joint includes a first track groove twisted by a predetermined angle in one circumferential direction with respect to the axis, a second track groove twisted by a predetermined angle in the other circumferential direction, and the first track grooves. And an outer joint member formed with a third track groove extending straight in the axial direction between the second track grooves, and a joint having track grooves twisted at a predetermined angle in opposite directions corresponding to these track grooves A cross track type constant velocity universal joint comprising an inner ring, a torque transmission ball accommodated between the both track grooves, and a cage for holding the torque transmission ball in a rollable manner, Wheel bearing device.
外周に懸架装置に取り付けられるための車体フランジを一体に有し、内周に複列の外側転走面が形成された外方部材と、
一端部に車輪取付フランジを一体に有し、外周に前記複列の外側転走面に対向する一方の内側転走面と、この内側転走面から軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪に嵌合され、外周に前記複列の外側転走面に対向する他方の内側転走面が形成された前記等速自在継手の外側継手部材からなる内方部材と、
この内方部材と前記外方部材の両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体とを備え、
前記ハブ輪と外側継手部材とが一体に結合された車輪用軸受装置において、
前記等速自在継手が、内周に曲線部を有する第1および第2のトラック溝を有する外側継手部材と、これら第1および第2のトラック溝に対応し、外周に曲線部を有する第1および第2のトラック溝を有する継手内輪と、両トラック溝間に収容されたトルク伝達ボールと、これらトルク伝達ボールを転動自在に保持するケージとを備え、隣り合う前記第1および第2のトラック溝の曲率中心が、前記継手中心平面に対して互いに等距離オフセットされたカウンタトラックタイプの等速自在継手で構成されていることを特徴とする車輪用軸受装置。 A wheel bearing device in which a hub wheel and a double row rolling bearing and a constant velocity universal joint are unitized,
An outer member having a body flange integrally attached to the suspension on the outer periphery and having a double row outer raceway formed on the inner periphery;
A wheel mounting flange is integrally formed at one end, and one inner rolling surface facing the outer rolling surface of the double row is formed on the outer periphery, and a small diameter step portion extending in the axial direction from the inner rolling surface is formed. An inner member composed of a hub wheel and an outer joint member of the constant velocity universal joint, which is fitted to the hub wheel and has an outer periphery formed with the other inner rolling surface facing the double row outer rolling surface. ,
A double row rolling element housed in a freely rolling manner between the rolling surfaces of the inner member and the outer member;
In the wheel bearing device in which the hub wheel and the outer joint member are integrally coupled,
The constant velocity universal joint includes an outer joint member having first and second track grooves having curved portions on the inner periphery, and a first corresponding to the first and second track grooves and having curved portions on the outer periphery. And a joint inner ring having a second track groove, a torque transmission ball accommodated between the two track grooves, and a cage for holding the torque transmission ball in a rollable manner. A wheel bearing device, characterized in that the center of curvature of the track groove is constituted by a counter track type constant velocity universal joint which is offset from each other by an equal distance with respect to the joint center plane.
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- 2006-03-30 JP JP2006094415A patent/JP2007270868A/en active Pending
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