JP2009052709A - Bearing for vehicle and bearing device for vehicle - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a bearing for a vehicle improved in the durability of the bearing and simplified in assembling, and a bearing device for a vehicle equipped with the bearing. <P>SOLUTION: In the bearing 2 for the vehicle which is constituted of a double-row angular ball bearing of a back-bond type, a sap-on type cage 9 is formed of a synthetic resin by injection molding and rollingly holds balls 10 so as not to cause the fall-down of balls in the radial direction, an external member 7 and an inner ring 8 are formed of pipe materials by cold rolling processing, the axial center of the external diameter 7b of the external member 7 is recessed to form an annular recess 23, an annular protrusion 12 is formed into a flat shape at the internal periphery of the member, and a counter part 25 is formed in a region opposing the shoulder 22 of an outside rolling surface 7a together with the outside rolling surface 7a. By this, bearing assembly can be simplified by preventing a ball cassette from falling down from the external member 7 in an assembling process, and the durability of the bearing can be improved. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、自動車等の車両の車輪を回転自在に支承する車輪用軸受、詳しくは、軽量・コンパクト化と低コスト化を図ると共に、軸受の耐久性の向上を図った車輪用軸受およびこれを備え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 for rotatably supporting a wheel of a vehicle such as an automobile, and more particularly, to a wheel bearing for reducing the weight, size and cost, and improving the durability of the bearing. The present invention relates to a wheel bearing device provided.

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複列の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方部材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、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。   2. Description of the Related Art Conventionally, a wheel bearing device for supporting a wheel of an automobile or the like supports a hub wheel for mounting a wheel rotatably via a double row rolling bearing, and includes a drive wheel and a driven wheel. For structural reasons, an inner ring rotation method is generally used for driving wheels, and both an inner ring rotation method and an outer member rotation method are generally used for driven wheels. This 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, and is an outer member. 2nd generation structure with body mounting flange or wheel mounting flange formed directly on the outer periphery of the wheel, 3rd generation structure with one inner rolling surface formed directly on the outer periphery of the hub wheel, or constant speed with the hub wheel 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 universal joint.

従来から、内輪および外輪（外方部材）が鋼板からプレス加工によって形成された構造のアンギュラ玉軸受が知られている。例えば、図６に示すアンギュラ玉軸受５０は、磁気ハードディスク装置等に使用されるものであるが、外輪５１および一対の内輪５２、５３は、ステンレス鋼板からプレス加工またはローリング加工によって形成されている。   Conventionally, an angular ball bearing having a structure in which an inner ring and an outer ring (outer member) are formed by pressing from a steel plate is known. For example, the angular ball bearing 50 shown in FIG. 6 is used in a magnetic hard disk drive or the like, but the outer ring 51 and the pair of inner rings 52 and 53 are formed from a stainless steel plate by pressing or rolling.

外輪５１は、内周面の略中間部に径方向内方に突出する環状凸部５１ａが形成され、この環状凸部５１ａの両側の内周面に外側転走面５１ｂ、５１ｃが形成されている。この外輪５１は、外周面がハウジング５４の穴に嵌合され、一端部に形成されたフランジ５１ｄがハウジング５４の端面に当接されて、軸方向の位置決めが行われている。また、環状凸部５１ａにより、外輪５１の外周面には環状凹部５１ｅが形成され、この環状凹部５１ｅに接着剤が充填されてハウジング５４の穴に外輪５１が固定されている。   The outer ring 51 is formed with an annular convex portion 51a protruding radially inward at a substantially middle portion of the inner peripheral surface, and outer rolling surfaces 51b and 51c are formed on inner peripheral surfaces on both sides of the annular convex portion 51a. Yes. The outer ring 51 has an outer peripheral surface fitted into a hole in the housing 54, and a flange 51 d formed at one end is brought into contact with the end surface of the housing 54 to perform axial positioning. An annular recess 51e is formed on the outer peripheral surface of the outer ring 51 by the annular protrusion 51a. The annular recess 51e is filled with an adhesive, and the outer ring 51 is fixed to the hole of the housing 54.

一方、内輪５２、５３は、外輪５１の複列の外側転走面５１ｂ、５１ｃの内側に軸方向の両側からそれぞれ嵌合される。これら内輪５２、５３の軸方向外端外周には、湾曲肩部５２ａ、５３ａが形成され、この湾曲肩部５２ａ、５３ａに内側転走面５２ｂ、５３ｂが形成されている。そして、複列のボール５６、５６がこれらの内側転走面５２ｂ、５３ｂと外輪５１の複列の外側転走面５１ｂ、５１ｃとの間に配置され、保持器５７、５７により各列毎に保持されている。   On the other hand, the inner rings 52 and 53 are respectively fitted inside the double row outer raceway surfaces 51b and 51c of the outer ring 51 from both sides in the axial direction. Curved shoulder portions 52a and 53a are formed on the outer circumferences of the outer ends in the axial direction of the inner rings 52 and 53, and inner rolling surfaces 52b and 53b are formed on the curved shoulder portions 52a and 53a. The double rows of balls 56, 56 are arranged between the inner rolling surfaces 52b, 53b and the outer rolling surfaces 51b, 51c of the outer ring 51, and are retained by the cages 57, 57 for each row. Is retained.

内輪５２、５３の内周面には、軸部材５５に隙間嵌めされる嵌合部５２ｃ、５３ｃが形成されている。内輪５２、５３が軸部材５５に軸方向から隙間嵌めされた後、一方の内輪５２の湾曲肩部５２ａに重量が一定の円筒形の重錘５９が乗せられ、この重錘５９の重量により、内輪５２、ボール５６、外輪５１、ボール５６を経由して他方の内輪５３が押圧され、湾曲肩部５３ａが軸部材５５の鍔部５５ａに当接するまで嵌合される。これにより、アンギュラ玉軸受５０に適正な予圧が設定される。   On the inner peripheral surfaces of the inner rings 52 and 53, fitting portions 52c and 53c that are fitted into the shaft member 55 with clearance are formed. After the inner rings 52, 53 are fitted into the shaft member 55 in the axial direction, a cylindrical weight 59 having a constant weight is placed on the curved shoulder 52 a of one inner ring 52, and the weight of the weight 59 The other inner ring 53 is pressed via the inner ring 52, the ball 56, the outer ring 51, and the ball 56, and the curved shoulder portion 53 a is fitted until it comes into contact with the flange portion 55 a of the shaft member 55. Thereby, an appropriate preload is set for the angular ball bearing 50.

この隙間嵌めが完了すると、一方の内輪５２の湾曲肩部５２ａと軸部材５５との間の隙間に接着剤６０が充填され、この接着剤６０で一方の内輪５２の嵌め外れが防止されると共に、軸部材５５の鍔部５５ａで他方の内輪５３の嵌め外れが防止される。
実開平６−１８３５号公報 When this gap fitting is completed, the adhesive 60 is filled in the gap between the curved shoulder portion 52a of the one inner ring 52 and the shaft member 55, and this adhesive 60 prevents the one inner ring 52 from being fitted off. The flange portion 55a of the shaft member 55 prevents the other inner ring 53 from being fitted off.
Japanese Utility Model Publication No. 6-1835

この種のプレス製のアンギュラ玉軸受を車輪用軸受として使用する場合、車両の軸重や旋回時等に負荷されるラジアル荷重やモーメント荷重によって、ボール５６のサイズやボール５６のＰＣＤ（ピッチ円直径）等が設定され、最適な形状が決定される。然しながら、外輪５１あるいは内輪５２、５３は、鋼板からプレス加工またはローリング加工によって形成されるため略均等肉厚になるが、その形状によっては肉厚が薄くなる部位が生じることがある。   When this type of angular contact ball bearing made of a press is used as a wheel bearing, the size of the ball 56 or the PCD (pitch circle diameter) of the ball 56 depends on the radial load or moment load applied during vehicle axle load or turning. ) Etc. are set, and the optimum shape is determined. However, since the outer ring 51 or the inner rings 52 and 53 are formed from a steel plate by pressing or rolling, the thickness is substantially uniform. However, depending on the shape of the outer ring 51 or the inner rings 52 and 53, there may be a portion where the thickness is reduced.

特に、外輪５１において、モーメント負荷時、ボール５６の接触楕円が乗り上げて外側転走面５１ｂから外れる、所謂肩乗り上げが発生し、肩部Ａにエッジロードが発生する恐れがあるため、外輪５１のローリング加工時、外輪５１の中央部を凹ませて肩部Ａに素材を充足させると共に、外側転走面５１ｂの溝底から環状凸部５１ａまでの肩高さを適切な高さに確保するようにしているが、この場合、外径から環状凹部５１ｅへの繋ぎ部Ｂの曲率半径Ｒの大きさ如何によっては肉厚が薄くなるだけでなく、肩部Ａに亀裂が発生する恐れがあった。これにより、外輪５１の剛性が低下して耐久性が損なわれることがあった。ここで、エッジロードとは、角部等に発生する過大な応力集中のことで、早期剥離の要因の一つとなる事象を言う。   In particular, in the outer ring 51, when a moment load is applied, the contact ellipse of the ball 56 rides up and comes off the outer rolling surface 51 b, so-called shoulder riding occurs, and edge load may occur in the shoulder A. At the time of rolling processing, the center portion of the outer ring 51 is recessed to fill the shoulder portion A with material, and the shoulder height from the groove bottom of the outer rolling surface 51b to the annular convex portion 51a is ensured to an appropriate height. However, in this case, depending on the size of the radius of curvature R of the joint B from the outer diameter to the annular recess 51e, not only the wall thickness is reduced, but there is a possibility that the shoulder A may crack. . As a result, the rigidity of the outer ring 51 may be reduced and durability may be impaired. Here, the edge load is an excessive stress concentration generated at a corner or the like, and refers to an event that becomes one of the factors of early peeling.

また、この種のアンギュラ玉軸受５０の組立は、予め保持器５７にボール５６を装着すると共に、このボールカセットを外輪５１の複列の外側転走面５１ａに嵌挿し、最後に内輪５２、５３を外輪５１の両側から嵌挿して行われるが、この時、外輪５１および内輪５２、５３にカウンタ部が形成されていないため、組立工程で一旦組まれたボールカセットや内輪５２、５３が外輪５１から脱落し、再組立等により組立工数が嵩むと共に、組立工程が煩雑になる恐れがあった。   In addition, in assembling this type of angular ball bearing 50, a ball 56 is mounted on the retainer 57 in advance, and this ball cassette is inserted into the double row outer raceway 51a of the outer ring 51, and finally the inner rings 52, 53 are inserted. Is inserted from both sides of the outer ring 51. At this time, since the counter part is not formed on the outer ring 51 and the inner rings 52, 53, the ball cassette and the inner rings 52, 53 once assembled in the assembly process are used. As a result, the assembly man-hours increase due to reassembly and the like, and the assembly process may become complicated.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、軸受の耐久性の向上を図ると共に、組立の簡略化を図った車輪用軸受およびこれを備え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 it is intended to provide a wheel bearing and a wheel bearing device including the wheel bearing that are intended to improve the durability of the bearing and simplify the assembly. It is aimed.

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、内周に複列の円弧状の外側転走面が一体に形成された外方部材と、外周に前記複列の外側転走面に対向する円弧状の内側転走面が形成された一対の内輪と、これら内輪と前記外方部材の両転走面間に収容された複列のボールと、これらのボールを転動自在に収容する保持器とを備え、前記内輪の小径側端面が突合せ状態で衝合して背面合せタイプの複列のアンギュラ玉軸受を構成する車輪用軸受において、前記保持器が、合成樹脂から射出成形によって形成されたスナップオンタイプで構成され、前記ボールが径方向に脱落しないように転動自在に保持されていると共に、前記外方部材と内輪がパイプ材から塑性加工によって形成され、少なくとも前記外側転走面の肩部に対向する部位にカウンタ部が塑性加工により形成されている。   In order to achieve such an object, the invention according to claim 1 of the present invention includes an outer member in which a double-row arc-shaped outer rolling surface is integrally formed on the inner periphery, and the double-row on the outer periphery. A pair of inner rings formed with an arcuate inner rolling surface facing the outer rolling surface, a double row of balls accommodated between the inner ring and both rolling surfaces of the outer member, and the balls A wheel bearing that includes a cage that is rotatably accommodated, and a small-diameter side end face of the inner ring abuts in a butted state to form a back-to-back type double-row angular ball bearing. It is composed of a snap-on type formed from resin by injection molding, and the ball is held so as to roll freely so that it does not fall off in the radial direction, and the outer member and inner ring are formed from pipe material by plastic working. At least facing the shoulder of the outer rolling surface Counter portion is formed by plastic working site that.

このように、背面合せタイプの複列のアンギュラ玉軸受で構成された車輪用軸受において、保持器が、合成樹脂から射出成形によって形成されたスナップオンタイプで構成され、ボールが径方向に脱落しないように転動自在に保持されていると共に、外方部材と内輪がパイプ材から塑性加工によって形成され、少なくとも外側転走面の肩部に対向する部位にカウンタ部が塑性加工により形成されているので、組立工程で一旦組み立てられたボールカセットが外方部材から脱落するのを防止して組立の簡略化を図ることができる。ここで、スナップオンタイプとは、合成樹脂の弾性によりボールを脱着するスナップ型の保持器を言う。   As described above, in the wheel bearing constituted by the back-to-back type double row angular contact ball bearing, the cage is constituted by a snap-on type formed by injection molding from synthetic resin, and the ball does not fall off in the radial direction. The outer member and the inner ring are formed from the pipe material by plastic working, and at least a counter portion is formed by plastic working at a portion facing the shoulder portion of the outer rolling surface. Therefore, the ball cassette once assembled in the assembly process can be prevented from dropping from the outer member, and the assembly can be simplified. Here, the snap-on type refers to a snap-type cage in which a ball is attached and detached by the elasticity of synthetic resin.

好ましくは、請求項２に記載の発明のように、前記カウンタ部の内径が、前記保持器に前記ボールが保持されたボールカセットにおける当該ボールの外接円径よりも小径に設定されていれば、ボールカセットが外方部材から脱落するのを確実に防止することができる。   Preferably, as in the invention described in claim 2, if the inner diameter of the counter portion is set smaller than the circumscribed circle diameter of the ball in the ball cassette in which the ball is held in the cage, It is possible to reliably prevent the ball cassette from falling off the outer member.

また、請求項３に記載の発明のように、前記内側転走面の肩部に対向する部位にカウンタ部が塑性加工により形成され、前記カウンタ部の外径が、前記保持器に前記ボールが保持されたボールカセットにおける当該ボールの内接円径よりも大径に設定されていれば、組立工程で一旦組み立てられた内輪が軸方向に脱落するのを防止して組立の簡略化を一層図ることができる。   According to a third aspect of the present invention, a counter portion is formed by plastic working at a portion facing the shoulder portion of the inner rolling surface, and the outer diameter of the counter portion is such that the ball is placed on the cage. If the inner diameter of the held ball cassette is set to be larger than the inscribed circle diameter of the ball, the inner ring once assembled in the assembly process is prevented from falling off in the axial direction, thereby further simplifying the assembly. be able to.

また、請求項４に記載の発明のように、前記カウンタ部が、熱処理後に前記側転走面と同時に総型砥石によって研削加工されていれば、熱処理による変形を除去してカウンタ部の内径を一層精度良く仕上げることができ、組立時にボールが通過することによる擦過傷の発生を抑制し、品質的に信頼性の高い車輪用軸受を提供することができる。   Further, as in the invention described in claim 4, if the counter portion is ground by a grindstone simultaneously with the side rolling surface after heat treatment, deformation due to heat treatment is removed to reduce the inner diameter of the counter portion. A wheel bearing that can be finished with higher accuracy, suppresses the occurrence of scratches due to the passage of balls during assembly, and has high reliability in quality can be provided.

また、請求項５に記載の発明のように、前記外方部材の外径の軸方向中央部を凹ませて環状凹部が形成され、内周に環状凸部がフラット形状に形成されると共に、前記外径と環状凹部の繋ぎ部が所定の曲率半径からなる円弧状に形成され、この部位が略均等な肉厚に設定されていれば、肩部に亀裂が発生するのを防止し、かつ、旋回モーメント負荷時にボールの接触楕円が肩部を乗り上げてエッジロードが発生するのを防止することができ、軸受の耐久性を向上させることができる。   Further, as in the invention according to claim 5, an annular concave portion is formed by denting the axial central portion of the outer diameter of the outer member, and the annular convex portion is formed in a flat shape on the inner periphery, If the connecting portion between the outer diameter and the annular recess is formed in an arc shape having a predetermined radius of curvature, and this portion is set to a substantially uniform thickness, it prevents the shoulder from cracking, and Further, it is possible to prevent the contact ellipse of the ball from climbing over the shoulder portion when the turning moment is applied and the occurrence of an edge load, thereby improving the durability of the bearing.

好ましくは、請求項６に記載の発明のように、前記繋ぎ部の曲率半径Ｒが、前記ボールの半径をＲｗとした時、Ｒ＝１．５〜１．８Ｒｗの範囲になるように設定されていれば、肉厚が薄くなり剛性が低下することもなく、また、肉厚が厚くなり塑性加工の加工性が低下することもない。   Preferably, as in the invention described in claim 6, the radius of curvature R of the joint portion is set to be in a range of R = 1.5 to 1.8 Rw when the radius of the ball is Rw. In this case, the thickness is not reduced and the rigidity is not lowered, and the thickness is increased and the workability of the plastic working is not lowered.

また、請求項７に記載の発明のように、前記外方部材の両端面と前記内輪の大径側端面が塑性加工後に旋削加工されると共に、熱処理後、前記両転走面と前記外方部材の外径および前記内輪の内径と小径側端面が研削加工によって所定の寸法、精度に形成されていれば、生産性が向上して歩溜まりが良く低コスト化ができると共に、従来の鍛造、削り出しの軸受と同等の軸受精度を確保することができる。   Further, as in the invention described in claim 7, both end faces of the outer member and the large-diameter side end face of the inner ring are turned after plastic working, and after heat treatment, both the rolling faces and the outer face If the outer diameter of the member and the inner diameter of the inner ring and the end face on the small diameter side are formed to a predetermined size and accuracy by grinding, productivity can be improved, yield can be reduced, and cost can be reduced. Bearing accuracy equivalent to that of a machined bearing can be ensured.

また、請求項８に記載の発明のように、前記外方部材と内輪が、パイプ材から冷間のローリング加工によって形成されていれば、肉厚を略均等にすることができると共に、形状、寸法を所定の精度に確保することができる。   Further, as in the invention according to claim 8, if the outer member and the inner ring are formed by cold rolling from the pipe material, the thickness can be made substantially uniform, and the shape, The dimensions can be ensured with a predetermined accuracy.

また、本発明のうち請求項９に記載の発明は、一端部に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肩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と、このハブ輪の小径段部に所定のシメシロを介して圧入された前記請求項１乃至８いずれかに記載の車輪用軸受とを備え、前記ハブ輪に等速自在継手の外側継手部材がセレーションを介して内嵌され、前記一対の内輪が前記ハブ輪の肩部と前記外側継手部材の肩部とで挟持され、所定の軸受予圧が付与されている。   Further, the invention according to claim 9 of the present invention is a hub wheel having a wheel mounting flange integrally formed at one end and a small-diameter stepped portion extending in the axial direction from the wheel mounting flange via the shoulder. And a wheel bearing according to any one of claims 1 to 8, which is press-fitted into a small-diameter step portion of the hub wheel via a predetermined scissors, and an outer joint member of a constant velocity universal joint is provided on the hub wheel. The inner ring is fitted through a serration, and the pair of inner rings are sandwiched between a shoulder portion of the hub wheel and a shoulder portion of the outer joint member, and a predetermined bearing preload is applied.

このように、第１世代構造の車輪用軸受装置において、一端部に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肩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と、このハブ輪の小径段部に所定のシメシロを介して圧入された前記請求項１乃至４いずれかに車輪用軸受とを備え、前記ハブ輪に等速自在継手の外側継手部材がセレーションを介して内嵌され、前記一対の内輪が前記ハブ輪の肩部と前記外側継手部材の肩部とで挟持され、所定の軸受予圧が付与されているので、軸受剛性が高くなると共に、軸受の転がり疲労寿命が向上する。   Thus, in the wheel bearing device of the first generation structure, a hub wheel having a wheel mounting flange integrally formed at one end and a small-diameter step portion extending in the axial direction from the wheel mounting flange via the shoulder is formed. And a wheel bearing according to any one of claims 1 to 4, which is press-fitted into the small-diameter step portion of the hub wheel via a predetermined shimiro, and the outer joint member of the constant velocity universal joint serrated on the hub wheel. And the pair of inner rings are sandwiched between the shoulder part of the hub wheel and the shoulder part of the outer joint member, and a predetermined bearing preload is applied. Rolling fatigue life is improved.

本発明に係る車輪用軸受は、内周に複列の円弧状の外側転走面が一体に形成された外方部材と、外周に前記複列の外側転走面に対向する円弧状の内側転走面が形成された一対の内輪と、これら内輪と前記外方部材の両転走面間に収容された複列のボールと、これらのボールを転動自在に収容する保持器とを備え、前記内輪の小径側端面が突合せ状態で衝合して背面合せタイプの複列のアンギュラ玉軸受を構成する車輪用軸受において、前記保持器が、合成樹脂から射出成形によって形成されたスナップオンタイプで構成され、前記ボールが径方向に脱落しないように転動自在に保持されていると共に、前記外方部材と内輪がパイプ材から塑性加工によって形成され、少なくとも前記外側転走面の肩部に対向する部位にカウンタ部が塑性加工により形成されているので、組立工程で一旦組み立てられたボールカセットが外方部材から脱落するのを防止して組立の簡略化を図ることができる。   The wheel bearing according to the present invention includes an outer member in which a double-row arc-shaped outer rolling surface is integrally formed on the inner periphery, and an arc-shaped inner surface facing the outer-rolling surface of the double-row on the outer periphery. A pair of inner rings formed with rolling surfaces; a double row of balls accommodated between the inner races and the rolling surfaces of the outer member; and a cage for accommodating these balls in a freely rolling manner. In the wheel bearing that constitutes a back-to-back type double row angular contact ball bearing in which the small-diameter side end faces of the inner ring collide in a butted state, the retainer is a snap-on type formed by injection molding from a synthetic resin The outer member and the inner ring are formed from a pipe material by plastic working so that the ball does not fall off in the radial direction, and at least on the shoulder of the outer rolling surface Counter part for plastic working at the opposite part Because it is formed Ri, it is possible to simplify the assembly to prevent the once assembled ball cassette assembly process off from the outer member.

内周に複列の円弧状の外側転走面が一体に形成された外方部材と、外周に前記複列の外側転走面に対向する円弧状の内側転走面が形成された一対の内輪と、これら内輪と前記外方部材の両転走面間に収容された複列のボールと、これらのボールを転動自在に収容する保持器とを備え、前記内輪の小径側端面が突合せ状態で衝合して背面合せタイプの複列のアンギュラ玉軸受を構成する車輪用軸受において、前記保持器が、合成樹脂から射出成形によって形成されたスナップオンタイプで構成されて前記ボールが径方向に脱落しないように転動自在に保持され、前記外方部材と内輪がパイプ材から冷間のローリング加工によって形成されると共に、前記外方部材の外径の軸方向中央部を凹ませて環状凹部が形成され、内周に環状凸部がフラット形状に形成されて、少なくとも前記外側転走面の肩部に対向する部位にカウンタ部が当該外側転走面と同時に塑性加工により形成されている。   A pair of outer members in which a double-row arc-shaped outer rolling surface is integrally formed on the inner periphery, and an arc-shaped inner rolling surface facing the outer-rolling surface of the double-row is formed on the outer periphery. An inner ring, a double row of balls accommodated between the rolling surfaces of the inner ring and the outer member, and a cage for accommodating these balls in a freely rolling manner, with the end faces on the small diameter side of the inner ring butting each other In a wheel bearing that forms a back-to-back type double row angular contact ball bearing by abutting in a state, the cage is a snap-on type formed by injection molding from a synthetic resin, and the ball is in the radial direction. The outer member and the inner ring are formed by a cold rolling process from the pipe material, and the outer diameter of the outer member is recessed in the center in the axial direction. Concave part is formed, and annular convex part is flat on the inner periphery Jo to be formed, the counter portion at a site opposed to the shoulder portion of at least the outer raceway surfaces are formed by plastic working concurrently with said outer raceway surfaces.

以下、本発明の実施の形態を図面に基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の車輪用軸受を示す拡大図、図３（ａ）は図２の外方部材単体を示す縦断面図、（ｂ）は、（ａ）の要部拡大図、図４（ａ）は、図２の内輪単体を示す縦断面図、（ｂ）は、（ａ）の要部拡大図である。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１の左側）、中央寄り側をインナー側（図１の右側）という。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
1 is a longitudinal sectional view showing a first embodiment of a wheel bearing device according to the present invention, FIG. 2 is an enlarged view showing the wheel bearing of FIG. 1, and FIG. 3 (a) is an outward view of FIG. FIG. 4B is an enlarged view of a main part of FIG. 4A, FIG. 4A is a vertical cross-sectional view of the inner ring of FIG. 2, and FIG. 4B is an essential part of FIG. FIG. In the following description, the side closer to the outside of the vehicle in the state assembled to the vehicle is referred to as an outer side (left side in FIG. 1), and the side closer to the center is referred to as an inner side (right side in FIG.

この車輪用軸受装置は第１世代構造をなし、ハブ輪１と、このハブ輪１に装着される車輪用軸受２とを備えている。ハブ輪１には等速自在継手３がトルク伝達自在に内嵌され、固定ナット４を介してハブ輪１と等速自在継手３が分離可能に一体化されている。   This wheel bearing device has a first generation structure, and includes a hub wheel 1 and a wheel bearing 2 attached to the hub wheel 1. A constant velocity universal joint 3 is fitted into the hub wheel 1 so as to be able to transmit torque, and the hub wheel 1 and the constant velocity universal joint 3 are detachably integrated via a fixing nut 4.

ハブ輪１は、アウター側の一端部に車輪（図示せず）を取り付けるための車輪取付フランジ５を一体に有し、外周にこの車輪取付フランジ５から肩部１ａを介して軸方向に延びる円筒状の小径段部１ｂが形成され、内周にトルク伝達用のセレーション（またはスプライン）１ｃが形成されている。このハブ輪１はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼で形成され、鍛造加工後の生のままである。なお、曲げ強度に対する疲労強度増加のために鍛造後に調質処理を行っても良いし、肩部１ａ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の範囲に硬化処理をしても良い。   The hub wheel 1 integrally has a wheel mounting flange 5 for mounting a wheel (not shown) at one end portion on the outer side, and a cylinder extending in the axial direction from the wheel mounting flange 5 to the outer periphery via a shoulder portion 1a. A small diameter step portion 1b is formed, and a serration (or spline) 1c for torque transmission is formed on the inner periphery. The hub wheel 1 is made of medium and high carbon steel containing 0.40 to 0.80 wt% of carbon such as S53C, and remains as it is after forging. In addition, in order to increase the fatigue strength with respect to the bending strength, the tempering treatment may be performed after forging, or the surface hardness is set in the range of 58 to 64 HRC by induction hardening from the shoulder portion 1a to the small diameter step portion 1b. You may do it.

車輪用軸受２はナックル６に内嵌され、図２に拡大して示すように、内周に複列の円弧状の外側転走面７ａ、７ａが形成された外方部材（外輪）７と、外周にこれら複列の外側転走面７ａ、７ａに対向する円弧状の内側転走面８ａ、８ａが形成された一対の内輪８、８と、両転走面間に保持器９、９を介して転動自在に収容された複列のボール１０、１０と、外方部材７の両端部に装着されたシール１１とを備えている。保持器９は、ＰＡ（ポリアミド）６６等の合成樹脂から射出成形によって形成され、凹球面のポケット９ａにボール１０を保持する、所謂スナップオンタイプで構成され、ボール１０が径方向に脱落するのを防止している。そして、内輪８、８の小径側（正面側）の端面８ｂ、８ｂを突合せ状態で衝合し、所謂背面合せタイプの複列のアンギュラ玉軸受を構成している。   The wheel bearing 2 is fitted into a knuckle 6, and as shown in an enlarged view in FIG. 2, an outer member (outer ring) 7 in which double-row arc-shaped outer rolling surfaces 7a and 7a are formed on the inner periphery. A pair of inner rings 8 and 8 having arcuate inner rolling surfaces 8a and 8a formed on the outer periphery and facing these double-row outer rolling surfaces 7a and 7a, and cages 9 and 9 between both rolling surfaces. And the double-row balls 10 and 10 accommodated so as to be freely rollable via each other, and the seals 11 attached to both ends of the outer member 7. The cage 9 is formed of a synthetic resin such as PA (polyamide) 66 by injection molding, and is configured as a so-called snap-on type that holds the ball 10 in the concave spherical pocket 9a, and the ball 10 falls off in the radial direction. Is preventing. The end faces 8b, 8b on the small diameter side (front side) of the inner rings 8, 8 are abutted in a butted state to constitute a so-called back-to-back type double row angular ball bearing.

シール１１は、外方部材７の両端部に形成された円筒部１３に嵌合される芯金１１ａと、この芯金１１ａに加硫接着等により一体に接合され、ニトリルゴム等のエラストマーからなるシール部材１１ｂとからなり、一対のラジアルリップを備えている。そして、軸受内部に封入されたグリースの漏洩と、外部から雨水やダスト等の異物が軸受内部に侵入するのを防止している。なお、シール１１は、例示した一体型のシールに限らず、図示しないが、外方部材７の円筒部１３と内輪８の外径にそれぞれ装着され、互いに対向配置された環状のシール板とスリンガとからなる、所謂パックシールであっても良い。   The seal 11 is formed of an elastomer such as nitrile rubber, which is integrally joined to the metal core 11a by vulcanization adhesion or the like, and a metal core 11a fitted to the cylindrical portion 13 formed at both ends of the outer member 7. It consists of a seal member 11b and has a pair of radial lips. In addition, leakage of grease sealed in the bearing and foreign matter such as rainwater and dust from the outside are prevented from entering the bearing. The seal 11 is not limited to the illustrated integrated seal, but although not shown, an annular seal plate and a slinger mounted on the outer diameter of the cylindrical portion 13 of the outer member 7 and the outer ring 8 and arranged opposite to each other. A so-called pack seal may be used.

等速自在継手３は、図１に示すように、外側継手部材１５と、継手内輪１６とケージ１７およびトルク伝達ボール１８とを備えている。外側継手部材１５は、カップ状のマウス部１９と、このマウス部１９の底部となる肩部２０と、この肩部２０から軸方向に延びる軸部２１を一体に有している。軸部２１の外周にはハブ輪１のセレーション１ｃに係合するセレーション２１ａと、このセレーション２１ａの端部に雄ねじ２１ｂが形成されている。そして、肩部２０が内輪８の大端面と衝合するまでハブ輪１に外側継手部材１５がセレーション１ｃ、２１ａを介して内嵌され、一対の内輪８、８がハブ輪１の肩部１ａと外側継手部材１５の肩部２０に挟持された状態でハブ輪１の小径段部１ｂに所定のシメシロを介して圧入されている。さらに、雄ねじ２１ｂに固定ナット４を所定の締付トルクで緊締することにより所定の軸受予圧が付与されている。これにより、軸受剛性が高くなると共に、軸受の転がり疲労寿命が向上する。   As shown in FIG. 1, the constant velocity universal joint 3 includes an outer joint member 15, a joint inner ring 16, a cage 17, and a torque transmission ball 18. The outer joint member 15 integrally includes a cup-shaped mouth portion 19, a shoulder portion 20 that is a bottom portion of the mouth portion 19, and a shaft portion 21 that extends from the shoulder portion 20 in the axial direction. A serration 21a that engages with the serration 1c of the hub wheel 1 is formed on the outer periphery of the shaft portion 21, and a male screw 21b is formed at the end of the serration 21a. The outer joint member 15 is fitted into the hub wheel 1 via the serrations 1c and 21a until the shoulder 20 abuts the large end surface of the inner ring 8, and the pair of inner rings 8 and 8 is the shoulder 1a of the hub ring 1. The outer joint member 15 is press-fitted into the small-diameter step portion 1b of the hub wheel 1 through a predetermined squeeze while being sandwiched between the shoulder portions 20 of the outer joint member 15. Further, a predetermined bearing preload is applied to the male screw 21b by tightening the fixing nut 4 with a predetermined tightening torque. As a result, the bearing rigidity is increased and the rolling fatigue life of the bearing is improved.

ここで、外方部材７および内輪８は、ＳＵＪ２等の軸受鋼やＳＣｒ４２０やＳＣＭ４１５等の浸炭鋼からなるパイプ材をプレス加工または冷間のローリング加工（以下、塑性加工という）によって形成されている。そして、ＳＵＪ２はズブ焼や高周波焼入れ、浸炭鋼は浸炭焼入れによって表面硬さを５０〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。外方部材７および内輪８の材質としてこれ以外にも、ＳＣＭ４４０等の浸炭鋼、あるいは冷間圧延鋼鈑（ＪＩＳ規格のＳＰＣＣ系等）やＳ４５Ｃ等の炭素鋼を例示することができる。   Here, the outer member 7 and the inner ring 8 are formed by pressing or cold rolling (hereinafter referred to as plastic working) a pipe material made of bearing steel such as SUJ2 or carburized steel such as SCr420 or SCM415. . Then, SUJ2 is hardened to a surface hardness of 50 to 64 HRC by submerged or induction hardening, and carburized steel is carburized and quenched. Other examples of the material of the outer member 7 and the inner ring 8 include carburized steel such as SCM440, cold rolled steel (JIS standard SPCC system, etc.), and carbon steel such as S45C.

一方、冷間圧延鋼鈑や炭素鋼の場合、少なくとも外方部材７においては複列の外側転走面７ａ、７ａが、また、内輪８においては内側転走面８ａが高周波焼入れによって表面硬さを５０〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理が施され、転がり疲労寿命を向上させている。そして、これらの転走面７ａ、８ａは、研削加工によって所定の寸法、精度に形成されている。なお、その後、必要に応じて超仕上げ加工が施される。   On the other hand, in the case of cold rolled steel or carbon steel, at least the outer member 7 has double row outer rolling surfaces 7a and 7a, and the inner ring 8 has inner rolling surface 8a having a surface hardness by induction hardening. Is hardened in the range of 50 to 64 HRC to improve the rolling fatigue life. These rolling surfaces 7a and 8a are formed with predetermined dimensions and accuracy by grinding. After that, superfinishing is performed as necessary.

次に、図３および図４を用いて、外方部材７および内輪８の構成について詳細に説明する。
外方部材７は、図３（ａ）に示すように、素材となるパイプ材から塑性加工により、内周に径方向内方に突出する環状凸部１２と、この環状凸部１２の両側に複列の円弧状の外側転走面７ａ、７ａが形成されると共に、両端部にシール１１の嵌合部となる円筒部１３、１３が形成される。そして、複列の外側転走面７ａ、７ａをはじめ、この円筒部１３は、塑性加工後に研削加工によって所定の寸法、精度に形成される。これにより、従来の軸受と同等の精度や密封性を確保することができる。なお、塑性加工でバリが発生する両端面は加工後に旋削加工される。また、必要に応じて研削加工が施される。 Next, the configuration of the outer member 7 and the inner ring 8 will be described in detail with reference to FIGS. 3 and 4.
As shown in FIG. 3 (a), the outer member 7 includes an annular projection 12 projecting radially inward from the pipe material, which is a raw material, on both sides of the annular projection 12 by plastic working. Double-row arc-shaped outer rolling surfaces 7 a and 7 a are formed, and cylindrical portions 13 and 13 that are fitting portions of the seal 11 are formed at both ends. The cylindrical portion 13 including the double-row outer rolling surfaces 7a and 7a is formed with a predetermined size and accuracy by grinding after plastic working. Thereby, the precision and sealing performance equivalent to the conventional bearing can be ensured. Note that both end surfaces where burrs are generated by plastic working are turned after machining. Moreover, a grinding process is given as needed.

ここで、外側転走面７ａから環状凸部１２の肩高さを適切に確保するために、外方部材７の塑性加工時、環状凸部１２の内径をフラット形状に形成すると共に、外方部材７の軸方向中央部を凹ませて環状凹部２３を形成し肩部２２に素材を充足させるようにしている。   Here, in order to appropriately secure the shoulder height of the annular convex portion 12 from the outer rolling surface 7a, the inner diameter of the annular convex portion 12 is formed in a flat shape during plastic processing of the outer member 7, and the outer side The central portion of the member 7 in the axial direction is recessed to form an annular recess 23 so that the shoulder 22 is filled with the material.

ここで、本実施形態では、外方部材７の外径７ｂと環状凹部２３との繋ぎ部２４の曲率半径Ｒが所定の範囲になるように設定されている。具体的には、ボール１０の半径をＲｗとした時、この曲率半径Ｒは、Ｒ＝１．５〜１．８Ｒｗの範囲になるように設定されている。これにより、この部位の肉厚が略均等に形成できると共に、肩部２２に亀裂が発生するのを防止し、かつ、旋回モーメント負荷時にボール１０の接触楕円が肩部２２を乗り上げてエッジロードが発生するのを防止することができる適切な肩高さを確保することができ、軸受の耐久性を向上させた車輪用軸受２を提供することができる。ここで、略均等とは、成形前のパイプ材の肉厚が均等であり、繋ぎ部２４も円弧を形成する目的以外に特に塑性流動させることなく成形を行った結果得られた形状の肉厚の状態を意味し、繋ぎ部２４の円弧を形成する際の材料の肉の変位により僅かに肉薄となったり肉厚となる状態は含むことを意味する。   Here, in this embodiment, the radius of curvature R of the connecting portion 24 between the outer diameter 7b of the outer member 7 and the annular recess 23 is set within a predetermined range. Specifically, when the radius of the ball 10 is Rw, the curvature radius R is set to be in a range of R = 1.5 to 1.8 Rw. As a result, the thickness of this portion can be formed substantially evenly, and cracks can be prevented from occurring in the shoulder portion 22, and the contact ellipse of the ball 10 rides on the shoulder portion 22 when a turning moment is applied, thereby causing edge loading. It is possible to provide a wheel bearing 2 that can secure an appropriate shoulder height that can be prevented from being generated, and improve the durability of the bearing. Here, “substantially equal” means that the thickness of the pipe material before molding is uniform, and the thickness of the shape obtained as a result of molding without any plastic flow other than the purpose of forming the arc portion of the connecting portion 24 as well. This means that a state where the thickness of the connecting portion 24 is slightly reduced or increased due to the displacement of the thickness of the material when forming the arc of the connecting portion 24 is included.

繋ぎ部２４の曲率半径Ｒがボール１０の半径Ｒｗの１．５倍より小さい場合、肉厚が薄くなり剛性が低下して旋回モーメント負荷時の応力に耐えられず、また、ボール１０の半径Ｒｗの１．８倍を超えた場合、肉厚が厚くなり塑性加工の加工性が低下するだけでなく、従来の鍛造成形品と大差ない形状となって軽量・コンパクト化に総じて寄与しなくなるためである。   When the radius of curvature R of the connecting portion 24 is smaller than 1.5 times the radius Rw of the ball 10, the thickness is reduced and the rigidity is lowered, so that it cannot withstand the stress at the time of turning moment load. If it exceeds 1.8 times, not only will the wall thickness increase and the workability of plastic working will decrease, but the shape will not greatly differ from conventional forged products, and it will not contribute to light weight and compactness in general. is there.

さらに、（ｂ）に拡大して示すように、外側転走面７ａの肩部２２に対向する部位にカウンタ部２５が塑性加工によりこの外側転走面７ａと同時に形成されている。このカウンタ部２５の内径Ｄｃは、溝底径Ｄｏよりも２δｏだけ小径に設定されている（Ｄｃ＝Ｄｏ−２δｏ）。すなわち、ボールカセットが外方部材７から脱落しないように、ボールカセットにおけるボール１０の外接円径Ｄｂよりも小径に設定されている（Ｄｃ＜Ｄｂ）。ここで、ボール１０の外接円径Ｄｂは、保持器９のポケットに保持されるボール１０がそのポケット内で径方向内方に挙動する移動量も加味されている。これにより、組立工程で一旦組み立てられたボールカセットが外方部材７から脱落するのを確実に防止して組立の簡略化を図ることができる。   Further, as shown in an enlarged view in (b), a counter portion 25 is formed simultaneously with the outer rolling surface 7a by plastic working at a portion facing the shoulder portion 22 of the outer rolling surface 7a. The inner diameter Dc of the counter portion 25 is set to be smaller by 2δo than the groove bottom diameter Do (Dc = Do−2δo). That is, the diameter is set smaller than the circumscribed circle diameter Db of the ball 10 in the ball cassette so that the ball cassette does not fall off from the outer member 7 (Dc <Db). Here, the circumscribed circle diameter Db of the ball 10 also takes into account the amount of movement of the ball 10 held in the pocket of the cage 9 so as to move radially inward within the pocket. Thereby, it is possible to reliably prevent the ball cassette once assembled in the assembling process from dropping from the outer member 7 and to simplify the assembling.

さらに、外方部材７のカウンタ部２５を熱処理後に外側転走面７ａと同時に総型砥石によって研削加工しても良い。これにより、熱処理による変形を除去してカウンタ部２５の内径Ｄｃを一層精度良く仕上げることができ、組立時にボール１０が通過することによる擦過傷の発生を抑制し、品質的に信頼性の高い車輪用軸受２を提供することができる。   Furthermore, you may grind the counter part 25 of the outer member 7 with a total type grindstone simultaneously with the outer side rolling surface 7a after heat processing. As a result, deformation due to heat treatment can be eliminated and the inner diameter Dc of the counter portion 25 can be finished with higher accuracy, the occurrence of scratches caused by the passage of the ball 10 during assembly can be suppressed, and the quality of the wheel can be highly reliable. A bearing 2 can be provided.

一方、内輪８は、図４（ａ）に示すように、素材となるパイプ材から塑性加工により、外周に円弧状の内側転走面８ａと、この内側転走面８ａから軸方向に延びる肩部１４が形成されている。ここで、この肩部１４はシール１１のシールランド部となり、塑性加工後に内側転走面８ａと同時に研削加工され、所定の寸法、精度に形成されている。これにより、従来の軸受と同等の精度や密封性を確保することができる。なお、外方部材７と同様、塑性加工でバリが発生する両端面は加工後に旋削加工される。また、必要に応じて研削加工が施される。   On the other hand, as shown in FIG. 4 (a), the inner ring 8 has an arcuate inner raceway surface 8a on the outer periphery by a plastic working from a pipe material, and a shoulder extending in the axial direction from the inner raceway surface 8a. A portion 14 is formed. Here, the shoulder portion 14 becomes a seal land portion of the seal 11 and is ground at the same time as the inner rolling surface 8a after plastic working, and is formed with a predetermined size and accuracy. Thereby, the precision and sealing performance equivalent to the conventional bearing can be ensured. As with the outer member 7, both end surfaces where burrs are generated by plastic working are turned after machining. Moreover, a grinding process is given as needed.

また、（ｂ）に拡大して示すように、内側転走面８ａの肩部１４に対向する部位にカウンタ部２６が塑性加工によりこの内側転走面８ａと同時に形成されている。このカウンタ部２６の外径ｄｃは、溝底径ｄｉよりも２δｉだけ大径に設定されている（ｄｃ＝ｄｉ＋２δｉ）。すなわち、内輪８が脱落しないように、ボールカセットにおけるボール１０の内接円径ｄｂよりも大径に設定されている（ｄｃ＞ｄｂ）。ここで、ボール１０の内接円形ｄｂは、保持器９のポケットに保持されるボール１０がそのポケット内で径方向外方に挙動する移動量も加味されている。これにより、組立工程で一旦組み立てられた内輪８が軸方向に脱落するのを確実に防止して組立の簡略化を図ることができる。   Further, as shown in an enlarged view in (b), a counter portion 26 is formed simultaneously with the inner rolling surface 8a by plastic working at a portion facing the shoulder portion 14 of the inner rolling surface 8a. The outer diameter dc of the counter portion 26 is set to be larger by 2δi than the groove bottom diameter di (dc = di + 2δi). That is, the inner ring 8 is set to have a larger diameter than the inscribed circle diameter db of the ball 10 in the ball cassette (dc> db) so that the inner ring 8 does not fall off. Here, the inscribed circle db of the ball 10 also takes into account the amount of movement that the ball 10 held in the pocket of the cage 9 behaves radially outward in the pocket. As a result, it is possible to reliably prevent the inner ring 8 once assembled in the assembly process from dropping off in the axial direction, thereby simplifying the assembly.

さらに、外方部材７と同様、カウンタ部２６を熱処理後に内側転走面８ａと同時に総型砥石によって研削加工しても良い。これにより、熱処理による変形を除去してカウンタ部２６の外径ｄｃを一層精度良く仕上げることができ、組立時にボール１０が通過することによる擦過傷の発生を抑制し、信頼性を向上させることができる。   Furthermore, as with the outer member 7, the counter portion 26 may be ground with a total-type grindstone simultaneously with the inner rolling surface 8a after the heat treatment. As a result, the deformation due to the heat treatment can be removed and the outer diameter dc of the counter portion 26 can be finished with higher accuracy, the occurrence of scratches caused by the passage of the ball 10 during assembly can be suppressed, and the reliability can be improved. .

なお、ここでは、ナックル６やハブ輪１の嵌合面となる外方部材７の外径７ｂおよび内輪８の内径８ｃ、さらには突合せ面となる内輪８の小径側端面８ｂを研削加工によって形成しても良い。これにより、従来の鍛造、削り出しの軸受と同等の軸受精度を確保することができる。   Here, the outer diameter 7b of the outer member 7 that becomes the fitting surface of the knuckle 6 and the hub wheel 1, the inner diameter 8c of the inner ring 8, and the small-diameter side end surface 8b of the inner ring 8 that becomes the butting surface are formed by grinding. You may do it. Thereby, the bearing accuracy equivalent to the conventional forged and machined bearing can be ensured.

図５は、本発明に係る車輪用軸受の第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実施形態と基本的には内輪とシール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の機能を有する部品、部位には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。   FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing a second embodiment of the wheel bearing according to the present invention. This embodiment basically differs from the above-described embodiment only in the configuration of the inner ring and the seal, and other detailed description is given with the same reference numerals for the same parts, parts or parts having the same function. Omitted.

車輪用軸受２７は、内周に複列の円弧状の外側転走面７ａ、７ａが形成された外方部材７と、外周にこれら複列の外側転走面７ａ、７ａに対向する円弧状の内側転走面８ａ、８ａが形成された一対の内輪２８、２８と、両転走面間に保持器９、９を介して転動自在に収容された複列のボール１０、１０と、外方部材７の両端部に装着されたシール２９、２９とを備えている。そして、内輪２８、２８の小径側の端面８ｂ、８ｂを突合せ状態で衝合し、所謂背面合せタイプの複列のアンギュラ玉軸受を構成している。   The wheel bearing 27 includes an outer member 7 having double-row arc-shaped outer rolling surfaces 7a, 7a formed on the inner periphery, and an arc shape facing the double-row outer rolling surfaces 7a, 7a on the outer periphery. A pair of inner rings 28, 28 formed with inner rolling surfaces 8 a, 8 a, and double row balls 10, 10 accommodated so as to roll between the rolling surfaces via the cages 9, 9, Seals 29 and 29 are provided at both ends of the outer member 7. The end faces 8b, 8b on the small diameter side of the inner rings 28, 28 are abutted in a butted state to constitute a so-called back-to-back type double row angular ball bearing.

シール２９は、外方部材７の円筒部１３に嵌合される芯金３０と、この芯金３０に加硫接着等により一体に接合され、ニトリルゴム等のエラストマーからなるシール部材３１とからなり、一対のサイドリップ３１ａ、３１ｂを備えている。これらサイドリップ３１ａ、３１ｂは、後述する内輪２８の大径側の端面２８ａに弾性接触し、軸受内部に封入されたグリースの漏洩と、外部から雨水やダスト等の異物が軸受内部に侵入するのを防止すると共に、内輪２８が軸方向に脱落するのを防止している。   The seal 29 includes a core metal 30 fitted to the cylindrical portion 13 of the outer member 7 and a seal member 31 integrally joined to the core metal 30 by vulcanization adhesion or the like and made of an elastomer such as nitrile rubber. And a pair of side lips 31a and 31b. These side lips 31a and 31b are in elastic contact with a large-diameter end surface 28a of the inner ring 28, which will be described later, and leakage of grease sealed inside the bearing and foreign matters such as rainwater and dust enter the bearing from the outside. And the inner ring 28 is prevented from falling off in the axial direction.

車輪用軸受２７は、前述した実施形態と同様、図示はしないが、ハブ輪に所定のシメシロを介して圧入され、内輪２８の大径側の端面２８ａが外側継手部材の肩部とハブ輪の肩部に当接して一対の内輪２８、２８が挟持された状態で所定の軸受予圧が付与されている。   Although not shown, the wheel bearing 27 is press-fitted into the hub wheel via a predetermined shimiro as in the above-described embodiment, and the end surface 28a on the large diameter side of the inner ring 28 is connected to the shoulder of the outer joint member and the hub ring. A predetermined bearing preload is applied in a state in which the pair of inner rings 28 and 28 are held in contact with the shoulder.

ここで、内輪２８は、ＳＵＪ２等の軸受鋼やＳＣｒ４２０やＳＣＭ４１５等の浸炭鋼からなるパイプ材から塑性加工によって形成されている。そして、ＳＵＪ２はズブ焼や高周波焼入れ、浸炭鋼は浸炭焼入れによって表面硬さを５０〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。   Here, the inner ring 28 is formed by plastic working from a pipe material made of bearing steel such as SUJ2 or carburized steel such as SCr420 or SCM415. Then, SUJ2 is hardened to a surface hardness of 50 to 64 HRC by submerged or induction hardening, and carburized steel is carburized and quenched.

内輪２８は、外周に円弧状の内側転走面８ａと、この内側転走面８ａから径方向外方に延びる肩部３２が形成されている。この肩部３２の外径は、ＰＣＤよりも大径に形成され、軸受に大きなモーメント荷重が負荷されても肩乗り上げの発生を防止し、耐久性を向上させることができる。ここで、この肩部３２の側面、すなわち、大径側の端面２８ａは、シール２９のシールランド部となり、塑性加工後に研削加工されている。これにより、塑性加工で発生したバリを除去することができると共に、所定の寸法、精度および表面粗さが得られる。   The inner ring 28 is formed with an arc-shaped inner rolling surface 8a on the outer periphery and a shoulder 32 extending radially outward from the inner rolling surface 8a. The outer diameter of the shoulder portion 32 is formed to be larger than that of the PCD, and even if a large moment load is applied to the bearing, it is possible to prevent the shoulder ride-up and improve the durability. Here, the side surface of the shoulder portion 32, that is, the end surface 28 a on the large diameter side, becomes a seal land portion of the seal 29 and is ground after plastic working. Thereby, the burr | flash which generate | occur | produced by plastic working can be removed, and a predetermined | prescribed dimension, precision, and surface roughness are obtained.

また、内側転走面８ａの肩部３２に対向する部位にカウンタ部２６が塑性加工によりこの内側転走面８ａと同時に形成されている。これにより、シール２９を装着する前の組立工程あるいは搬送中であっても内輪２８が軸方向に脱落するのを確実に防止することができる。   Moreover, the counter part 26 is formed simultaneously with this inner side rolling surface 8a by the plastic working in the site | part which opposes the shoulder part 32 of the inner side rolling surface 8a. Accordingly, it is possible to reliably prevent the inner ring 28 from falling off in the axial direction even during the assembly process before the seal 29 is mounted or during conveyance.

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は、一端部に車輪取付フランジを一体に有するハブ輪と、このハブ輪に圧入された一対の内輪とを備えた第１世代構造の車輪用軸受装置に適用できる。   The wheel bearing according to the present invention can be applied to a wheel bearing device of a first generation structure including a hub wheel integrally having a wheel mounting flange at one end and a pair of inner rings press-fitted into the hub wheel.

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。It is a longitudinal section showing a 1st embodiment of a bearing device for wheels concerning the present invention. 図１の車輪用軸受を示す拡大図である。It is an enlarged view which shows the wheel bearing of FIG. （ａ）は、図２の外方部材単体を示す縦断面図である。 （ｂ）は、（ａ）の要部拡大図である。(A) is a longitudinal cross-sectional view which shows the outward member single-piece | unit of FIG. (B) is the principal part enlarged view of (a). （ａ）は、図２の内輪単体を示す縦断面図である。 （ｂ）は、（ａ）の要部拡大図である。(A) is a longitudinal cross-sectional view which shows the inner ring single-piece | unit of FIG. (B) is the principal part enlarged view of (a). 本発明に係る車輪用軸受の第２の実施形態を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows 2nd Embodiment of the wheel bearing which concerns on this invention. 従来の内・外輪がプレス加工によって形成された構造のアンギュラ玉軸受を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the angular contact ball bearing of the structure where the conventional inner and outer ring | wheel was formed by press work.

符号の説明Explanation of symbols

１・・・・・・・・・・・・・・・・ハブ輪
１ａ、１４、２０、２２、３２・・・肩部
１ｂ・・・・・・・・・・・・・・・小径段部
１ｃ、２１ａ・・・・・・・・・・・セレーション
２、２７・・・・・・・・・・・・・車輪用軸受
３・・・・・・・・・・・・・・・・等速自在継手
４・・・・・・・・・・・・・・・・固定ナット
５・・・・・・・・・・・・・・・・車輪取付フランジ
６・・・・・・・・・・・・・・・・ナックル
７・・・・・・・・・・・・・・・・外方部材
７ａ・・・・・・・・・・・・・・・外側転走面
７ｂ・・・・・・・・・・・・・・・外径
８、２８・・・・・・・・・・・・・内輪
８ａ・・・・・・・・・・・・・・・内側転走面
８ｂ・・・・・・・・・・・・・・・小径側の端面
８ｃ・・・・・・・・・・・・・・・内径
９・・・・・・・・・・・・・・・・保持器
９ａ・・・・・・・・・・・・・・・ポケット
１０・・・・・・・・・・・・・・・ボール
１１、２９・・・・・・・・・・・・シール
１１ａ、３０・・・・・・・・・・・芯金
１１ｂ、３１・・・・・・・・・・・シール部材
１２・・・・・・・・・・・・・・・環状凸部
１３・・・・・・・・・・・・・・・円筒部
１５・・・・・・・・・・・・・・・外側継手部材
１６・・・・・・・・・・・・・・・継手内輪
１７・・・・・・・・・・・・・・・ケージ
１８・・・・・・・・・・・・・・・トルク伝達ボール
１９・・・・・・・・・・・・・・・マウス部
２１・・・・・・・・・・・・・・・軸部
２１ｂ・・・・・・・・・・・・・・雄ねじ
２３・・・・・・・・・・・・・・・環状凹部
２４・・・・・・・・・・・・・・・繋ぎ部
２５、２６・・・・・・・・・・・・カウンタ部
２８ａ・・・・・・・・・・・・・・大径側の端面
３１ａ、３１ｂ・・・・・・・・・・サイドリップ
５０・・・・・・・・・・・・・・・アンギュラ玉軸受
５１・・・・・・・・・・・・・・・外輪
５１ａ・・・・・・・・・・・・・・環状凸部
５１ｂ、５１ｃ・・・・・・・・・・外側転走面
５１ｄ・・・・・・・・・・・・・・フランジ
５１ｅ・・・・・・・・・・・・・・環状凹部
５２、５３・・・・・・・・・・・・内輪
５２ａ、５３ａ・・・・・・・・・・湾曲肩部
５２ｂ、５３ｂ・・・・・・・・・・内側転走面
５２ｃ、５３ｃ・・・・・・・・・・嵌合部
５４・・・・・・・・・・・・・・・ハウジング
５５・・・・・・・・・・・・・・・軸部材
５５ａ・・・・・・・・・・・・・・鍔部
５６・・・・・・・・・・・・・・・ボール
５７・・・・・・・・・・・・・・・保持器
５９・・・・・・・・・・・・・・・重錘
６０・・・・・・・・・・・・・・・接着剤
Ａ・・・・・・・・・・・・・・・・肩部
Ｂ・・・・・・・・・・・・・・・・繋ぎ部
ｄｃ・・・・・・・・・・・・・・・内輪のカウンタ部の外径
Ｄｃ・・・・・・・・・・・・・・・外方部材のカウンタ部の内径
ｄｉ・・・・・・・・・・・・・・・内側転走面の溝底径
Ｄｏ・・・・・・・・・・・・・・・外側転走面の溝底径
Ｒ・・・・・・・・・・・・・・・・曲率半径
Ｒｗ・・・・・・・・・・・・・・・ボールの半径
δｉ・・・・・・・・・・・・・・・内輪のカウンタ部の突出量
δｏ・・・・・・・・・・・・・・・外方部材のカウンタ部の突出量 1 ····················· Hub wheel 1a, 14, 20, 22, 32 ... shoulder 1b ······ Small diameter Step 1c, 21a ... Serration 2, 27 ... Wheel bearing 3 ...・ ・ ・ Constant velocity universal joint 4 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Fixing nut 5 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Wheel mounting flange 6 ... Knuckle 7 ... Outer member 7a ... Outer rolling surface 7b ... Outer diameter 8, 28 ... Inner ring 8a ...・ ・ ・ ・ ・ Inner rolling surface 8b ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ End surface 8c on the small diameter side ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・・ ・ ・ ・ ・ Inner diameter 9 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Retainer 9a ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Pocket 10 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・············ Balls 11, 29 ····························································· Cores 11b, 31 ...... Sealing member 12 ............ annular convex part 13 ............ cylindrical part 15 ...... Outer joint member 16 ... Inner joint ring 17 ... Cage 18・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Torque transmission ball 19 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Mouse part 21・ Shaft 21b ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Male thread 23 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・... Annular recess 24 ... Connector 25, 26 ... Counter 28a ... ...... Large-diameter end faces 31a, 31b ... side lip 50 ... angular ball bearing 51 ... ... outer ring 51a ... annular convex parts 51b, 51c ... outer rolling surface 51d ... ··········· Flange 51e ············································ ... curved shoulders 52b, 53b ... inner rolling surfaces 52c, 53c ... fitting part 54 ... ... Housing 55 ... ··········· Shaft member 55a ········································· Ball 57・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Retainer 59 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Weight 60 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・Adhesive A ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Shoulder B ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Connection part dc ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・・ ・ ・ ・ ・ ・ Outer diameter Dc of the counter part of the inner ring ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Inner diameter di of the counter part of the outer member ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・... Groove bottom diameter Do on the inner rolling surface ......... Groove bottom diameter R on the outer rolling surface ... .... Radius of curvature Rw ... Ball radius δi ... Projection of counter part of inner ring The amount of protrusion of the counter portion of the amount .delta.o ··············· outer member

Claims (9)

内周に複列の円弧状の外側転走面が一体に形成された外方部材と、
外周に前記複列の外側転走面に対向する円弧状の内側転走面が形成された一対の内輪と、
これら内輪と前記外方部材の両転走面間に収容された複列のボールと、
これらのボールを転動自在に収容する保持器とを備え、前記内輪の小径側端面が突合せ状態で衝合して背面合せタイプの複列のアンギュラ玉軸受を構成する車輪用軸受において、
前記保持器が、合成樹脂から射出成形によって形成されたスナップオンタイプで構成され、前記ボールが径方向に脱落しないように転動自在に保持されていると共に、
前記外方部材と内輪がパイプ材から塑性加工によって形成され、少なくとも前記外側転走面の肩部に対向する部位にカウンタ部が塑性加工により形成されていることを特徴とする車輪用軸受。 An outer member in which a double-row arc-shaped outer rolling surface is integrally formed on the inner periphery;
A pair of inner rings each having an arcuate inner rolling surface facing the double row outer rolling surface on the outer periphery;
A double row of balls accommodated between both rolling surfaces of the inner ring and the outer member;
In a wheel bearing comprising a cage that accommodates these balls in a rollable manner, and a small-diameter side end surface of the inner ring abuts in a butted state to constitute a back-to-back type double row angular ball bearing,
The cage is composed of a snap-on type formed by injection molding from a synthetic resin, and the ball is held so as to roll freely so as not to fall off in the radial direction.
The wheel bearing according to claim 1, wherein the outer member and the inner ring are formed from a pipe material by plastic working, and at least a counter portion is formed by plastic working at a portion facing the shoulder portion of the outer rolling surface. 前記カウンタ部の内径が、前記保持器に前記ボールが保持されたボールカセットにおける当該ボールの外接円径よりも小径に設定されている請求項１に記載の車輪用軸受。   The wheel bearing according to claim 1, wherein an inner diameter of the counter portion is set to be smaller than a circumscribed circle diameter of the ball in a ball cassette in which the ball is held by the cage. 前記内側転走面の肩部に対向する部位にカウンタ部が塑性加工により形成され、前記カウンタ部の外径が、前記保持器に前記ボールが保持されたボールカセットにおける当該ボールの内接円径よりも大径に設定されている請求項１または２に記載の車輪用軸受。   A counter portion is formed by plastic working at a portion facing the shoulder portion of the inner rolling surface, and the outer diameter of the counter portion is an inscribed circle diameter of the ball in the ball cassette in which the ball is held by the cage. The wheel bearing according to claim 1 or 2, wherein the wheel bearing is set to have a larger diameter. 前記カウンタ部が、熱処理後に前記転走面と同時に総型砥石によって研削加工されている請求項１乃至３いずれかに記載の車輪用軸受。   The wheel bearing according to any one of claims 1 to 3, wherein the counter portion is ground by a total-type grindstone simultaneously with the rolling surface after heat treatment. 前記外方部材の外径の軸方向中央部を凹ませて環状凹部が形成され、内周に環状凸部がフラット形状に形成されると共に、前記外径と環状凹部の繋ぎ部が所定の曲率半径からなる円弧状に形成され、この部位が略均等な肉厚に設定されている請求項１乃至４いずれかに記載の車輪用軸受。   An annular recess is formed by denting the axially central portion of the outer diameter of the outer member, the annular protrusion is formed in a flat shape on the inner periphery, and the joint between the outer diameter and the annular recess has a predetermined curvature. The wheel bearing according to any one of claims 1 to 4, wherein the wheel bearing is formed in a circular arc shape having a radius, and the portion is set to have a substantially uniform thickness. 前記繋ぎ部の曲率半径Ｒが、前記ボールの半径をＲｗとした時、Ｒ＝１．５〜１．８Ｒｗの範囲になるように設定されている請求項５に記載の車輪用軸受。   The wheel bearing according to claim 5, wherein a curvature radius R of the joint portion is set to be in a range of R = 1.5 to 1.8 Rw, where Rw is a radius of the ball. 前記外方部材の両端面と前記内輪の大径側端面が塑性加工後に旋削加工されると共に、熱処理後、前記両転走面と前記外方部材の外径および前記内輪の内径と小径側端面が研削加工によって所定の寸法、精度に形成されている請求項１乃至６いずれかに記載の車輪用軸受。   Both end faces of the outer member and the large-diameter side end face of the inner ring are turned after plastic working, and after heat treatment, both the rolling surfaces, the outer diameter of the outer member, the inner diameter of the inner ring, and the small-diameter side end face The wheel bearing according to claim 1, wherein the wheel bearing is formed with a predetermined size and accuracy by grinding. 前記外方部材と内輪が、パイプ材から冷間のローリング加工によって形成されている請求項１乃至７いずれかに記載の車輪用軸受。   The wheel bearing according to claim 1, wherein the outer member and the inner ring are formed by cold rolling from a pipe material. 一端部に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肩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と、このハブ輪の小径段部に所定のシメシロを介して圧入された前記請求項１乃至８いずれかに記載の車輪用軸受とを備え、前記ハブ輪に等速自在継手の外側継手部材がセレーションを介して内嵌され、前記一対の内輪が前記ハブ輪の肩部と前記外側継手部材の肩部とで挟持され、所定の軸受予圧が付与されていることを特徴とする車輪用軸受装置。   A hub wheel integrally having a wheel mounting flange at one end and having a small-diameter step portion extending in the axial direction from the wheel mounting flange via a shoulder portion, and a predetermined squeeze through a small-diameter step portion of the hub wheel The wheel bearing according to any one of claims 1 to 8, wherein the outer joint member of a constant velocity universal joint is fitted into the hub wheel via a serration, and the pair of inner rings are the hub. A wheel bearing device characterized by being sandwiched between a shoulder portion of a ring and a shoulder portion of the outer joint member and given a predetermined bearing preload.

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