JP2008057713A - Wheel bearing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動車等の車輪を回転自在に支承する車輪用軸受装置、特に、軸受寿命を向上させると共に、高剛性化と軽量・コンパクト化を図った車輪用軸受装置に関するものである。 The present invention relates to a wheel bearing device that rotatably supports a wheel of an automobile or the like, and more particularly to a wheel bearing device that improves the bearing life and achieves high rigidity, light weight, and compactness.
従来から自動車等の車輪を支持する車輪用軸受装置は、車輪を取り付けるためのハブ輪を転がり軸受を介して回転自在に支承するもので、駆動輪用と従動輪用とがある。構造上の理由から、駆動輪用では内輪回転方式が、従動輪用では内輪回転と外輪回転の両方式が一般的に採用されている。この車輪用軸受装置には、所望の軸受剛性を有し、ミスアライメントに対しても耐久性を発揮すると共に、燃費向上の観点から回転トルクが小さい複列アンギュラ玉軸受が多用されている。この複列アンギュラ玉軸受は、固定輪と回転輪との間に複数のボールを介在させ、このボールに所定の接触角を付与して固定輪および回転輪に接触させている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a wheel bearing device for supporting a wheel of an automobile or the like is such that a hub wheel for mounting a wheel is rotatably supported via a rolling bearing, and there are a drive wheel and a driven wheel. For structural reasons, an inner ring rotation method is generally used for driving wheels, and an inner ring rotation method and an outer ring rotation method are generally used for driven wheels. As the wheel bearing device, a double-row angular ball bearing having a desired bearing rigidity, exhibiting durability against misalignment, and having a small rotational torque from the viewpoint of improving fuel efficiency is often used. In this double row angular contact ball bearing, a plurality of balls are interposed between a fixed ring and a rotating ring, and a predetermined contact angle is given to the balls so as to contact the fixed ring and the rotating ring.
また、車輪用軸受装置には、懸架装置を構成するナックルとハブ輪との間に複列アンギュラ玉軸受等からなる車輪用軸受を嵌合させた第1世代と称される構造から、外方部材の外周に直接車体取付フランジまたは車輪取付フランジが形成された第2世代構造、また、ハブ輪の外周に一方の内側転走面が直接形成された第3世代構造、あるいは、ハブ輪と等速自在継手の外側継手部材の外周にそれぞれ内側転走面が直接形成された第4世代構造とに大別されている。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。 Further, the wheel bearing device has a structure called a first generation in which a wheel bearing composed of a double row angular ball bearing or the like is fitted between a knuckle and a hub wheel constituting a suspension device. Second generation structure in which body mounting flange or wheel mounting flange is formed directly on the outer periphery of the member, third generation structure in which one inner rolling surface is directly formed on the outer periphery of the hub wheel, or hub wheel, etc. It is roughly classified into a fourth generation structure in which the inner rolling surface is directly formed on the outer periphery of the outer joint member of the speed universal joint. In the following description, the side closer to the outer side of the vehicle in a state assembled to the vehicle is referred to as the outer side (left side in the drawing), and the side closer to the center is referred to as the inner side (right side in the drawing).
こうした複列の転がり軸受で構成された車輪用軸受装置において、従来は左右両列の軸受が同一仕様のため、静止時には充分な剛性を有するが、車両の旋回時には必ずしも最適な剛性が得られていない。すなわち、静止時の車重は複列の転がり軸受の略中央に作用するように車輪との位置関係が決められているが、旋回時には、旋回方向の反対側(右旋回の場合は車両の左側)の車軸に、より大きなラジアル荷重やアキシアル荷重が負荷される。したがって、旋回時には、インナー側の軸受列よりもアウター側の軸受列の剛性を高めることが有効とされている。そこで、装置を大型化させることなく高剛性化を図った車輪用軸受装置として、図5に示すものが知られている。 In such a wheel bearing device composed of double-row rolling bearings, the left and right rows of bearings have the same specifications so far. Absent. That is, the position of the vehicle weight when stationary is determined so that it acts on the approximate center of the double row rolling bearing, but when turning, the opposite side of the turning direction (when turning right, the vehicle Larger radial load or axial load is applied to the left axle. Therefore, at the time of turning, it is effective to increase the rigidity of the outer bearing row rather than the inner bearing row. Then, what is shown in FIG. 5 is known as a bearing device for wheels which achieved high rigidity without enlarging an apparatus.
この車輪用軸受装置50は、外周にナックル(図示せず)に取り付けられるための車体取付フランジ51cを一体に有し、内周に複列の外側転走面51a、51bが形成された外方部材51と、一端部に車輪(図示せず)を取り付けるための車輪取付フランジ53を一体に有し、外周に複列の外側転走面51a、51bに対向する一方の内側転走面52aと、この内側転走面52aから軸方向に延びる小径段部52bが形成されたハブ輪52、およびこのハブ輪52の小径段部52bに外嵌され、複列の外側転走面51a、51bに対向する他方の内側転走面54aが形成された内輪54からなる内方部材55と、これら両転走面間に収容された複列のボール56、57と、これら複列のボール56、57を転動自在に保持する保持器58、59とを備えた複列アンギュラ玉軸受で構成されている。
This
内輪54は、ハブ輪52の小径段部52bを径方向外方に塑性変形させて形成した加締部52cによって軸方向に固定されている。そして、外方部材51と内方部材55との間に形成される環状空間の開口部にシール60、61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、外部から軸受内部に雨水やダスト等が侵入するのを防止している。
The
ここで、アウター側のボール56のピッチ円直径D1が、インナー側のボール57のピッチ円直径D2よりも大径に設定されている。これに伴い、ハブ輪52の内側転走面52aが内輪54の内側転走面54aよりも拡径され、あわせて外方部材51のアウター側の外側転走面51aがインナー側の外側転走面51bよりも拡径されている。そして、アウター側のボール56がインナー側のボール57よりも多数収容されている。このように、各ピッチ円直径D1、D2をD1>D2に設定することにより、車両の静止時だけでなく旋回時においても剛性が向上し、車輪用軸受装置50の長寿命化を図ることができる。
こうした従来の車輪用軸受装置50では、アウター側のボール56のピッチ円直径D1が、インナー側のボール57のピッチ円直径D2よりも大径に設定されると共に、アウター側のボール56がインナー側のボール57よりも多数収容されているので、アウター側のボール56列における剛性を増大させることができる。然しながら、その反面、アウター側に対してインナー側のボール57列における軸受寿命がアウター側ボール56列に対して不利になるため、軸受寿命を向上させ、また剛性を増大させるかが課題となっていた。
In such a conventional wheel bearing
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、軸受寿命を向上させると共に、高剛性化と軽量・コンパクト化を図った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 wheel bearing device that improves the bearing life and achieves high rigidity, light weight, and compactness.
係る目的を達成すべく、本発明のうち請求項1記載の発明は、内周に複列の外側転走面が形成された外方部材と、一端部に車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一体に有し、この車輪取付フランジから軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に圧入された内輪からなり、前記ハブ輪および/または前記内輪の外周に前記複列の外側転走面に対向する複列の内側転走面が形成された内方部材と、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群とを備えた車輪用軸受装置において、前記複列の転動体群のうち前記車輪取付フランジに遠い側の転動体群のピッチ円直径が、前記車輪取付フランジに近い側の転動体群のピッチ円直径よりも大径に設定されると共に、前記車輪取付フランジに遠い側の転動体群の転動体サイズが、前記車輪取付フランジに近い側の転動体群の転動体サイズよりも大きく、かつ、その転動体の個数が多く設定されている。
In order to achieve the object, the invention according to
このように、複列の転がり軸受からなる車輪用軸受装置において、複列の転動体群のうち車輪取付フランジに遠い側の転動体群のピッチ円直径が、車輪取付フランジに近い側の転動体群のピッチ円直径よりも大径に設定されると共に、車輪取付フランジに遠い側の転動体群の転動体サイズが、車輪取付フランジに近い側の転動体群の転動体サイズよりも大きく、かつ、その転動体の個数が多く設定されているので、軸受スペースを有効に活用して装置の軽量・コンパクト化を図ると共に、アウター側の軸受列に比べ、インナー側軸受列の長寿命化を図ることができると共に、軸受剛性を増大させることができる。 Thus, in the wheel bearing device including the double row rolling bearings, the pitch circle diameter of the rolling element group on the side farther from the wheel mounting flange in the double row rolling element group is closer to the wheel mounting flange. And the rolling element size of the rolling element group on the side farther from the wheel mounting flange is larger than the rolling element size of the rolling element group on the side close to the wheel mounting flange, and Since the number of rolling elements is set to be large, the bearing space is effectively utilized to reduce the weight and size of the device, and the inner side bearing row has a longer life than the outer side bearing row. And the bearing stiffness can be increased.
また、請求項2に記載の発明のように、前記転動体がボールであっても良いし、また、請求項3に記載の発明のように、前記転動体が円錐ころからなり、前記車輪取付フランジに遠い側の円錐ころ群のころ直径が、前記車輪取付フランジに近い側の円錐ころ群のころ直径よりも大きく設定されていても良い。
Further, as in the invention described in
また、請求項4に記載の発明のように、前記ハブ輪における内側転走面の大径側には前記円錐ころを案内するための大鍔が形成されておらず、前記外方部材における外側転走面の大径側に当該大鍔が形成されていれば、ハブ輪の鍛造および切削加工が容易となるだけでなく、ハブ輪に発生する応力集中を緩和することができ、強度・耐久性を向上させることができる。 Further, as in the invention according to claim 4, a large collar for guiding the tapered roller is not formed on the large diameter side of the inner rolling surface of the hub wheel, and the outer side of the outer member is not formed. If the large ridge is formed on the large diameter side of the rolling surface, not only can the hub ring be forged and cut, but also the stress concentration generated on the hub ring can be reduced, and the strength and durability can be reduced. Can be improved.
また、請求項5に記載の発明のように、前記内方部材が、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状部を介して軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に圧入され、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内輪で構成され、前記ハブ輪の前記車輪取付フランジ側の端部にすり鉢状の凹所が形成され、この凹所の深さが少なくとも前記ハブ輪の軸状部付近とされ、前記ハブ輪の外郭形状が当該凹所に対応して略均一な肉厚となるように形成されていれば、装置の軽量・コンパクト化と高剛性化という相反する課題を解決することができる。
Further, as in the invention described in
本発明に係る車輪用軸受装置は、内周に複列の外側転走面が形成された外方部材と、一端部に車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一体に有し、この車輪取付フランジから軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に圧入された内輪からなり、前記ハブ輪および/または前記内輪の外周に前記複列の外側転走面に対向する複列の内側転走面が形成された内方部材と、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群とを備えた車輪用軸受装置において、前記複列の転動体群のうち前記車輪取付フランジに遠い側の転動体群のピッチ円直径が、前記車輪取付フランジに近い側の転動体群のピッチ円直径よりも大径に設定されると共に、前記車輪取付フランジに遠い側の転動体群の転動体サイズが、前記車輪取付フランジに近い側の転動体群の転動体サイズよりも大きく、かつ、その転動体の個数が多く設定されているので、軸受スペースを有効に活用して装置の軽量・コンパクト化を図ると共に、アウター側の軸受列に比べ、インナー側軸受列の長寿命化を図ることができると共に、軸受剛性を増大させることができる。 The wheel bearing device according to the present invention integrally includes an outer member having a double-row outer raceway formed on the inner periphery, and a wheel mounting flange for mounting the wheel at one end. A hub ring formed with a small-diameter step portion extending in the axial direction from the inner ring and an inner ring press-fitted into the small-diameter step portion of the hub ring, and the outer rolling surface of the double row on the outer periphery of the hub ring and / or the inner ring An inner member in which a double-row inner rolling surface facing the inner member is formed, and a double-row rolling element group that is slidably accommodated between the inner member and the outer member. In the wheel bearing device provided, the pitch circle diameter of the rolling element group on the side farther from the wheel mounting flange in the double row rolling element group is greater than the pitch circle diameter of the rolling element group on the side closer to the wheel mounting flange. Is set to a large diameter, and the wheel on the far side of the wheel mounting flange is Since the rolling element size of the body group is larger than the rolling element size of the rolling element group on the side close to the wheel mounting flange, and the number of rolling elements is set larger, the bearing space is effectively utilized. The device can be reduced in weight and size, and the life of the inner side bearing row can be increased as compared with the outer side bearing row, and the bearing rigidity can be increased.
外周にナックルに取り付けられるための車体取付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、一端部に車輪を取り付けるための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、およびこのハブ輪の小径段部に圧入され、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内輪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ボール群とを備えた車輪用軸受装置において、前記複列のボール群のうち前記車輪取付フランジに遠い側のボール群のピッチ円直径が、前記車輪取付フランジに近い側のボール群のピッチ円直径よりも大径に設定され、前記車輪取付フランジに遠い側のボール群のボール直径が、前記車輪取付フランジに近い側のボール群のボール直径よりも大きく、かつ、そのボール個数が多く設定されると共に、前記ハブ輪の前記車輪取付フランジ側の端部にすり鉢状の凹所が形成され、この凹所の深さが少なくとも前記ハブ輪の内側転走面を越える付近とされ、前記ハブ輪の外郭形状が当該凹所に対応して略均一な肉厚となるように形成されている。 A body mounting flange for mounting to the knuckle on the outer periphery is integrated, an outer member with a double row outer raceway formed on the inner periphery, and a wheel mounting flange for mounting the wheel on one end is integrated. A hub wheel having one inner rolling surface facing the outer rolling surface of the double row on the outer periphery, a small diameter step portion extending in the axial direction from the inner rolling surface, and a small diameter of the hub wheel An inner member consisting of an inner ring that is press-fitted into a stepped portion and has the other inner rolling surface facing the outer rolling surface of the double row on the outer periphery, and both rolling of the inner member and the outer member In a wheel bearing device comprising a double row ball group accommodated so as to roll freely between surfaces, the pitch circle diameter of the ball group farther from the wheel mounting flange in the double row ball group, Larger than the pitch circle diameter of the ball group near the wheel mounting flange And the diameter of the ball group on the side far from the wheel mounting flange is larger than the diameter of the ball group on the side close to the wheel mounting flange, and the number of balls is set larger, and the hub wheel A mortar-shaped recess is formed at an end of the wheel mounting flange side of the wheel, and the depth of the recess is at least near the inner rolling surface of the hub wheel, and the outer shape of the hub wheel is the recess. It is formed so as to have a substantially uniform thickness corresponding to the location.
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である。
この車輪用軸受装置は第3世代と呼称される従動輪用であって、内方部材1と外方部材2、および両部材1、2間に転動自在に収容された複列のボール3、4群を備えている。内方部材1は、ハブ輪5と、このハブ輪5に所定のシメシロを介して圧入された内輪6とからなる。
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.
This wheel bearing device is for a driven wheel called a third generation, and includes an
ハブ輪5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、外周に一方(アウター側)の内側転走面5aと、この内側転走面5aから軸方向に延びる軸状部8を介して小径段部5bが形成されている。車輪取付フランジ7にはハブボルト7aが周方向等配に植設されると共に、これらハブボルト7a間には円孔7bが形成されている。この円孔7bは軽量化に寄与できるだけでなく、装置の組立・分解工程において、レンチ等の締結治具をこの円孔7bから挿入することができ作業を簡便化することができる。
The
内輪6は、外周に他方(インナー側)の内側転走面6aが形成され、ハブ輪5の小径段部5bに肩部8aと突合せ状態で圧入され、背面合せタイプの複列アンギュラ玉軸受を構成している。そして、小径段部5bの端部を塑性変形(揺動加締)させて形成した加締部5cによって内輪6が軸方向に所定の軸受予圧が付与された状態で固定されている。なお、内輪6およびボール3、4はSUJ2等の高炭素クロム鋼で形成され、ズブ焼入れによって芯部まで58〜64HRCの範囲に硬化処理されている。
The
ハブ輪5はS53C等の炭素0.40〜0.80wt%を含む中高炭素鋼で形成され、内側転走面5aをはじめ、車輪取付フランジ7のインナー側の基部7cから小径段部5b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、加締部5cは鍛造加工後の表面硬さのままとされている。これにより、車輪取付フランジ7に負荷される回転曲げ荷重に対して充分な機械的強度を有し、内輪6の嵌合部となる小径段部5bの耐フレッティング性が向上すると共に、微小なクラック等の発生がなく加締部5cの塑性加工をスムーズに行うことができる。
The
外方部材2は、外周にナックル(図示せず)に取り付けられるための車体取付フランジ2cを一体に有し、内周にハブ輪5の内側転走面5aに対向するアウター側の外側転走面2aと、内輪6の内側転走面6aに対向するインナー側の外側転走面2bが一体に形成されている。これら両転走面間に複列のボール3、4群が収容され、保持器9、10によって転動自在に保持されている。
The
この外方部材2はS53C等の炭素0.40〜0.80wt%を含む中高炭素鋼で形成され、複列の外側転走面2a、2b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。そして、外方部材2と内方部材1との間に形成される環状空間の開口部にはシール11、12が装着され、軸受内部に封入されたグリースの外部への漏洩と、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。
This
本実施形態では、内輪6が肉厚に形成され、インナー側のボール4群のピッチ円直径PCDiがアウター側のボール3群のピッチ円直径PCDoよりも大径に設定されている。これにより、内輪6自体の剛性を高め、揺動加締により内輪6に発生するフープ応力を抑えて耐久性を向上させることができる。また、各ピッチ円直径PCDi、PCDoの違いに伴い、インナー側のボール4群におけるボール個数がアウター側のボール3群におけるボール個数よりも多く設定されると共に、インナー側のボール4群におけるボール直径diがアウター側のボール3群におけるボール直径doよりも大径に設定されている。このように、各ピッチ円直径PCDo、PCDiがPCDi>PCDoに設定されると共に、インナー側のボール4群におけるボール個数がアウター側のボール3群におけるボール個数よりも多く設定され、さらに、インナー側のボール4群におけるボール直径diがアウター側のボール3群におけるボール直径doよりも大径に設定されているので、インナー側のボール4群における長寿命化と共に車輪軸受装置の高剛性化を図ることができる。
In this embodiment, the
ハブ輪5の外郭形状は、内側転走面5aの溝底部からカウンタ部13と、このカウンタ部13から軸方向に延びる軸状部8および内輪6が突き合わされる肩部8aを介して小径段部5bに続いている。また、ハブ輪5のアウター側の端部にはすり鉢状の凹所14が形成されている。この凹所14の深さは内側転走面5aの溝底部を越えて軸状部8付近までの深さとされ、ハブ輪5のアウター側の端部が略均一な肉厚に形成されている。
The outer shape of the
一方、外方部材2において、ピッチ円直径PCDo、PCDiの違いに伴い、インナー側の外側転走面2bがアウター側の外側転走面2aよりも拡径して形成され、アウター側の外側転走面2aから円筒状の小径側肩部15と円弧状に形成された段部15aを介して円筒状の大径側肩部16に続き、インナー側の外側転走面2bに到っている。そして、この外側転走面2bの溝底径と大径側の肩部15の内径が略同一径になるように形成されている。
On the other hand, in the
こうした構成の車輪用軸受装置では、インナー側のボール4群のピッチ円直径PCDiがアウター側のボール3群のピッチ円直径PCDoよりも大径に形成され、その分、ボール3、4群のボール個数もインナー側のボール4群におけるボール個数がアウター側のボール3群におけるボール個数よりも多く設定されると共に、インナー側のボール4群のボール直径diがアウター側のボール3群のボール直径doよりも大径に設定されているため、軸受スペースを有効に活用して装置の軽量・コンパクト化を図ると共に、アウター側の軸受列に比べ、インナー側軸受列の長寿命化を図ることができると共に、軸受剛性を増大させることができる。さらに、ハブ輪5のアウター側端部に凹所14が外郭形状に沿って形成され、ハブ輪5のアウター側の端部が均一な肉厚に設定されているので、装置の軽量・コンパクト化と高剛性化という相反する課題を解決することができる。
In the wheel bearing device having such a configuration, the pitch circle diameter PCDi of the inner four balls is formed larger than the pitch circle diameter PCDo of the outer three balls. The number of balls in the inner side balls 4 group is set larger than the number of balls in the outer side balls 3 group, and the ball diameter di of the inner side balls 4 group is equal to the ball diameter do of the outer side balls 3 group. Since the diameter is set larger than that of the bearing, the bearing space can be effectively utilized to reduce the weight and size of the device, and the inner side bearing row can have a longer life than the outer side bearing row. At the same time, the bearing rigidity can be increased. Furthermore, since the
図2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。この実施形態は、前述した第1の実施形態と基本的にはインナー側の軸受列の構成が異なるだけで、その他前述した実施形態と同一部品同一部位あるいは同一機能を有する部品や部位には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。 FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a second embodiment of the wheel bearing device according to the present invention. This embodiment is basically the same as the first embodiment described above, except for the configuration of the inner side bearing row, and is the same as the parts or portions having the same parts or the same functions as the above-described embodiments. Reference numerals are assigned and detailed description is omitted.
この車輪用軸受装置は第3世代と呼称される従動輪用であって、内方部材17と外方部材2、および両部材17、2間に転動自在に収容された複列のボール3、4群を備えている。内方部材17は、ハブ輪18と、このハブ輪18に所定のシメシロを介して圧入された内輪19とからなる。
This wheel bearing device is for a driven wheel called a third generation, and is an inner member 17, an
ハブ輪18は、アウター側の端部に車輪取付フランジ7を一体に有し、外周に一方(アウター側)の内側転走面5aと、この内側転走面5aから軸方向に延びる軸状部8を介して小径段部18aが形成されている。このハブ輪18はS53C等の炭素0.40〜0.80wt%を含む中高炭素鋼で形成され、内側転走面5aをはじめ、車輪取付フランジ7のインナー側の基部7cから小径段部18a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
内輪19は、外周に他方(インナー側)の内側転走面6aが形成され、ハブ輪18の小径段部18aに肩部8aと突合せ状態で圧入され、背面合せタイプの複列アンギュラ玉軸受を構成している。そして、小径段部18aの端部を塑性変形(揺動加締)させて形成した加締部5cによって内輪19が軸方向に所定の軸受予圧が付与された状態で固定されている。なお、内輪19はSUJ2等の高炭素クロム鋼で形成され、ズブ焼入れによって芯部まで58〜64HRCの範囲に硬化処理されている。
The
本実施形態では、ハブ輪18の小径段部18aが前述した第1の実施形態のものより大径に形成され、この小径段部18aに大径の内輪19が圧入固定されることにより、インナー側のボール4群のピッチ円直径PCDiがアウター側のボール3群のピッチ円直径PCDoよりも大径に設定されている。これにより、ハブ輪18の小径段部18aの強度・剛性を高めて耐久性を向上させることができる。
In this embodiment, the small-
図3は、本発明に係る車輪用軸受装置の第3の実施形態を示す縦断面図である。なお、前述した実施形態と同一部品同一部位あるいは同一機能を有する部品や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 third embodiment of the wheel bearing device according to the present invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the components and site | parts which have the same components same site | part or the same function as embodiment mentioned above, and detailed description is abbreviate | omitted.
この車輪用軸受装置は第3世代と呼称される従動輪用であって、内方部材20と外方部材21、および両部材20、21間に転動自在に収容された複列円錐ころ22、23群を備えている。内方部材20は、ハブ輪24と、このハブ輪24に所定のシメシロを介して圧入された内輪25とからなる。
This wheel bearing device is for a driven wheel called the third generation, and includes an
ハブ輪24は、一端部に車輪取付フランジ7を一体に有し、外周に一方(アウター側)のテーパ状の内側転走面24aと、この内側転走面24aから軸方向に延びる軸状部8を介して小径段部5bが形成されている。このハブ輪24における内側転走面24aの大径側には円錐ころ22を案内するための大鍔が形成されておらず、後述する外方部材21に大鍔26が形成されている。さらに、内側転走面24aの小径側には円錐ころ22を保持するための小鍔は形成されておらず、円弧状に形成された車輪取付フランジ7のインナー側の基部7cから滑らかに内側転走面24aが続き、この内側転走面24aの小径側から軸方向に延びる軸状部8および肩部8aを介して小径段部5bに到っている。こうした構成を採用することにより、ハブ輪24の鍛造および切削加工が容易となるだけでなく、ハブ輪24に発生する応力集中を緩和することができ、強度・耐久性を向上させることができる。
The
内輪25の外周には他方(インナー側)のテーパ状の内側転走面25aが形成され、この内側転走面25aの大径側に円錐ころ23を案内するための大鍔25bと、小径側に円錐ころ23の脱落を防止するための小鍔25cがそれぞれ形成されている。そして、この内輪25はハブ輪24の小径段部5bに所定のシメシロを介して圧入されると共に、この小径段部5bの端部を塑性変形させて形成した加締部5cによって所定の軸受予圧が付与された状態で軸方向に固定されている。これにより、軽量・コンパクト化を図ると共に、初期に設定した予圧を長期間に亘って維持するセルフリテイン構造を提供することができる。
On the outer periphery of the
外方部材21は、外周に車体取付フランジ2cを一体に有し、内周にハブ輪24の内側転走面24aに対向するアウター側のテーパ状の外側転走面21aと、内輪25の内側転走面25aに対向するインナー側のテーパ状の外側転走面21bが一体に形成されている。本実施形態では、アウター側の円錐ころ22を案内するための大鍔26がこの外方部材21に設けられている。すなわち、外方部材21におけるアウター側の外側転走面21aの大径側に円錐ころ22の大端面に当接してこの円錐ころ22を案内する大鍔26が一体に設けられている。これにより、円錐ころ22を介して負荷される荷重に対してハブ輪24への応力集中が緩和され、車輪取付フランジ7に大きなモーメント荷重が負荷されてもハブ輪24に疲労が生じ難く、強度・耐久性を確保することができる。
The
外方部材21はS53C等の炭素0.40〜0.80wt%を含む中高炭素鋼で形成され、大鍔26および複列の外側転走面21a、21b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。そして、両転走面21a、24aおよび21b、25a間に保持器27、28を介して複列の円錐ころ22、23群が転動自在にそれぞれ収容されている。また、外方部材21と内方部材20との間に形成された環状空間の開口部にはシール11とスリンガ29が装着され、軸受内部に封入されたグリースの外部への漏洩と、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、アウター側のスリンガ29には磁気エンコーダが一体に接合されている。
The
また、ハブ輪24はS53C等の炭素0.40〜0.80wt%を含む中高炭素鋼で形成され、アウター側のシール11が摺接する車輪取付フランジ7の基部7cから内側転走面24a、軸状部8、肩部8aおよび小径段部5bに亙って高周波焼入れによって表面硬さを58〜64HRCの範囲に硬化処理が施されている。また、内輪25および円錐ころ22、23は、SUJ2等の高炭素クロム鋼で形成され、ズブ焼入れによって芯部まで58〜64HRCの範囲に硬化処理されている。
Further, the
本実施形態は、内輪25が肉厚に形成され、インナー側の円錐ころ23群のピッチ円直径PCDiがアウター側の円錐ころ22群のピッチ円直径PCDoよりも大径に設定されている。これにより、内輪25自体の剛性を高め、揺動加締により内輪25に発生するフープ応力と大鍔25bの倒れを抑えて内輪25の耐久性を向上させることができる。
In this embodiment, the
また、各ピッチ円直径PCDi、PCDoの違いに伴い、インナー側の円錐ころ23群のピッチ円直径PCDiがアウター側の円錐ころ22群のピッチ円直径PCDoよりも大径に設定されると共に、インナー側の円錐ころ23群のころ本数がアウター側の円錐ころ22群のころ本数がよりも多く設定され、さらに、インナー側の円錐ころ23群のころ直径Diが、アウター側の円錐ころ22群のころ直径Doよりも大径に設定されている。これにより、転動体に円錐ころ22、23を使用して装置の軽量・コンパクト化を図ると共に、重量アップを抑えつつアウター側の軸受列に比べインナー側の軸受列の長寿命化を図ることができると共に、軸受剛性を増大させることができる。
Further, with the difference between the pitch circle diameters PCDi and PCDo, the pitch circle diameter PCDi of the inner side tapered
ここで、ハブ輪24のアウター側の端部にすり鉢状の凹所14が鍛造加工によって形成されている。この凹所14の深さは、内側転走面24aの小径側付近までとされ、ハブ輪24のアウター側の端部が略均一な肉厚に形成されている。これにより、装置の軽量・コンパクト化と高剛性化という相反する課題を同時に解決することができる。
Here, a mortar-shaped
図4は、本発明に係る車輪用軸受装置の第4の実施形態を示す縦断面図である。この実施形態は、前述した第3の実施形態と基本的にはインナー側の軸受列の構成が異なるだけで、その他前述した実施形態と同一部品同一部位あるいは同一機能を有する部品や部位には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。 FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing a fourth embodiment of the wheel bearing device according to the present invention. This embodiment basically differs from the above-described third embodiment only in the configuration of the inner-side bearing row, and is the same as other parts or parts having the same function or the same function as the above-described embodiments. Reference numerals are assigned and detailed description is omitted.
この車輪用軸受装置は第3世代と呼称される従動輪用であって、内方部材30と外方部材21、および両部材30、21間に転動自在に収容された複列円錐ころ22、23群を備えている。内方部材30は、ハブ輪31と、このハブ輪31に所定のシメシロを介して圧入された内輪32とからなる。
This wheel bearing device is for a driven wheel called a third generation, and includes an
ハブ輪31は、一端部に車輪取付フランジ7を一体に有し、外周に一方(アウター側)のテーパ状の内側転走面24aと、この内側転走面24aから軸方向に延びる軸状部8を介して小径段部18aが形成されている。このハブ輪31はS53C等の炭素0.40〜0.80wt%を含む中高炭素鋼で形成され、内側転走面24aをはじめ、車輪取付フランジ7のインナー側の基部7cから小径段部18a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
内輪32は、外周に他方(インナー側)のテーパ状の内側転走面25aが形成され、ハブ輪31の小径段部18aに肩部8aと突合せ状態で圧入され、背面合せタイプの複列円錐ころ軸受を構成している。なお、内輪32はSUJ2等の高炭素クロム鋼で形成され、ズブ焼入れによって芯部まで58〜64HRCの範囲に硬化処理されている。
The
本実施形態では、ハブ輪31の小径段部18aが前述した第3の実施形態のものより大径に形成され、この小径段部18aに大径の内輪32が圧入固定されることにより、インナー側のボール4群のピッチ円直径PCDiがアウター側のボール3群のピッチ円直径PCDoよりも大径に設定されている。これにより、ハブ輪31の小径段部18aの強度・剛性を高めて耐久性を向上させることができる。
In this embodiment, the small-
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、従動輪用の第3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 third-generation wheel bearing device for a driven wheel.
1、17、20、30・・・・・内方部材
2、21・・・・・・・・・・・外方部材
3、4・・・・・・・・・・・・ボール
5、18・・・・・・・・・・・ハブ輪
5a、6a、24a、25a・・内側転走面
5b、18a・・・・・・・・・小径段部
5c・・・・・・・・・・・・・加締部
6、19、25、32・・・・・内輪
7・・・・・・・・・・・・・・車輪取付フランジ
7a・・・・・・・・・・・・・ハブボルト
7b・・・・・・・・・・・・・円孔
7c・・・・・・・・・・・・・基部
8・・・・・・・・・・・・・・軸状部
8a・・・・・・・・・・・・・肩部
9、10、27、28・・・・・保持器
11、12・・・・・・・・・・シール
13・・・・・・・・・・・・・カウンタ部
14・・・・・・・・・・・・・凹所
15・・・・・・・・・・・・・小径側肩部
16・・・・・・・・・・・・・大径側肩部
22、23・・・・・・・・・・円錐ころ
25b、26・・・・・・・・・大鍔
25c・・・・・・・・・・・・小鍔
29・・・・・・・・・・・・・スリンガ
50・・・・・・・・・・・・・車輪用軸受装置
51・・・・・・・・・・・・・外方部材
51a・・・・・・・・・・・・アウター側の外側転走面
51b・・・・・・・・・・・・インナー側の外側転走面
51c・・・・・・・・・・・・車体取付フランジ
52・・・・・・・・・・・・・ハブ輪
52a、54a・・・・・・・・内側転走面
52b・・・・・・・・・・・・小径段部
52c・・・・・・・・・・・・加締部
53・・・・・・・・・・・・・車輪取付フランジ
54・・・・・・・・・・・・・内輪
55・・・・・・・・・・・・・内方部材
56、57・・・・・・・・・・ボール
58、59・・・・・・・・・・保持器
60、61・・・・・・・・・・シール
D1・・・・・・・・・・・・・アウター側のボールのピッチ円直径
D2・・・・・・・・・・・・・インナー側のボールのピッチ円直径
Di・・・・・・・・・・・・・インナー側の円錐ころの直径
Do・・・・・・・・・・・・・アウター側の円錐ころの直径
di・・・・・・・・・・・・・インナー側のボールの直径
do・・・・・・・・・・・・・アウター側のボールの直径
Li・・・・・・・・・・・・・インナー側の円錐ころの長さ
Lo・・・・・・・・・・・・・アウター側の円錐ころの長さ
PCDi・・・・・・・・・・・インナー側の転動体のピッチ円直径
PCDo・・・・・・・・・・・アウター側の転動体のピッチ円直径
1, 17, 20, 30...
Claims (5)
一端部に車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一体に有し、この車輪取付フランジから軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に圧入された内輪からなり、前記ハブ輪および/または前記内輪の外周に前記複列の外側転走面に対向する複列の内側転走面が形成された内方部材と、
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群とを備えた車輪用軸受装置において、
前記複列の転動体群のうち前記車輪取付フランジに遠い側の転動体群のピッチ円直径が、前記車輪取付フランジに近い側の転動体群のピッチ円直径よりも大径に設定されると共に、前記車輪取付フランジに遠い側の転動体群の転動体サイズが、前記車輪取付フランジに近い側の転動体群の転動体サイズよりも大きく、かつ、その転動体の個数が多く設定されていることを特徴とする車輪用軸受装置。 An outer member having a double row outer raceway formed on the inner periphery;
From a hub ring integrally having a wheel mounting flange for mounting a wheel at one end, a small diameter step portion extending in the axial direction from the wheel mounting flange, and an inner ring press-fitted into the small diameter step portion of the hub ring An inner member in which a double-row inner rolling surface facing the double-row outer rolling surface is formed on the outer periphery of the hub wheel and / or the inner ring,
In the wheel bearing device including the inner member and a double row rolling element group accommodated in a freely rolling manner between both rolling surfaces of the outer member,
In the double row rolling element group, the pitch circle diameter of the rolling element group far from the wheel mounting flange is set to be larger than the pitch circle diameter of the rolling element group near the wheel mounting flange. The rolling element size of the rolling element group on the side far from the wheel mounting flange is larger than the rolling element size of the rolling element group on the side close to the wheel mounting flange, and the number of the rolling elements is set to be large. A wheel bearing device characterized by that.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE202010005896U1 (en) | 2010-04-20 | 2010-07-29 | Nsk Deutschland Gmbh | roller bearing |
JP2019066027A (en) * | 2017-10-05 | 2019-04-25 | 日本精工株式会社 | Double row roller bearing |
-
2006
- 2006-09-01 JP JP2006237137A patent/JP2008057713A/en active Pending
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