JP4519003B2 - Wheel bearing device - Google Patents
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Description
この発明は、自動車等の駆動輪となる車輪を回転自在に支持する車輪用軸受装置に関する。 The present invention relates to a wheel bearing device that rotatably supports a wheel serving as a driving wheel of an automobile or the like.
従来、駆動輪支持用の車輪用軸受装置として、図3,図4に示すものが提案されている(例えば特許文献1)。これは、外方部材21と内方部材22の対向する軌道面23,24間に複列にボール25を介在させ、上記内方部材22を、車輪取付用のハブフランジ29aを外周に有するハブ輪29と、このハブ輪29のインボード側端の外周に嵌合した内輪30とで構成した形式のものである。ハブ輪29の中央孔31には、等速ジョイントの外輪33のステム部33aが挿通されてスプライン嵌合され、等速ジョイント外輪33の段面33bが内輪30のインボード側端面30aに押し当てられる。この状態で、前記ステム部33aの先端にナット34を螺合させることにより、等速ジョイント外輪33とナット34とで内方部材22が幅締めされる。
Conventionally, as a wheel bearing device for driving wheel support, what is shown in FIGS. 3 and 4 has been proposed (for example, Patent Document 1). This is because a
この提案例では、ハブ輪29のインボード側端部の外周に形成した段部35に内輪30を外嵌させると共に、内輪30のインボード側端部の内周に段部36を形成し、ハブ輪29のインボード側端を前記内輪30の段部36に加締めている。
しかし、上記した車輪用軸受装置では、以下のような問題が有る。
(1)ハブ輪29の加締部29bが大きいため、内輪30のインボード側端部に形成する段部36の径方向段差を、半径差で5〜7mm程度とする必要がある。このように段部36の段差を大きくすると、内輪30のインボード側端面30aの面積が小さくなるので、等速ジョイント外輪33の段面33bとの接触面圧が大きくなる。そのため、摩耗や異音の発生の原因となる。
(2)ハブ輪29の加締部29bを内輪30のインボード側端より内側(アウトボード側)に収めようとすると、内輪30の段部36の軸方向長さを7〜8mm程度にする必要がある。このように内輪段部36の軸方向長さが長くなると、ボール接触角を成す直線上に内輪段部36が位置する傾向があり、運転時の負荷荷重による内輪変形が大きくなって短寿命となる可能性がある。また、内輪段部36の軸方向長さが長くなると、それだけハブ輪29に対する内輪30の嵌め合い長さ(面積)が減少するので、内輪クリープが発生し、軸受寿命が低下する可能性がある。これらの問題は、内輪全体の幅寸法を長くすれば回避できるが、それでは軸方向に余分なスペースが必要になる。
(3)また、ハブ輪29の加締部29bが大きいことから、揺動加締加工において、加締工具が内輪30と干渉し、加工が困難である。
However, the above-described wheel bearing device has the following problems.
(1) Since the
(2) When the
(3) Further, since the
この発明の目的は、軸受機能へ悪影響を及ぼすことなく、車両への組立時における十分な内輪の抜け耐力が確保できる車輪用軸受装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a wheel bearing device capable of ensuring a sufficient inner ring pull-out resistance during assembly to a vehicle without adversely affecting the bearing function.
この発明の車輪用軸受装置は、内周に複列の軌道面を有する外方部材と、これら軌道面に対向する軌道面を有する内方部材と、対向する軌道面間に介在した複列の転動体とを備え、上記内方部材が、車輪取付用のハブフランジを外周に有するハブ輪と、このハブ輪のインボード側端の外周に嵌合した内輪とでなり、これらハブ輪および内輪に前記各列の軌道面を形成し、前記ハブ輪が等速ジョイントの外輪と結合されて前記内輪のインボード側に向く端面が前記等速ジョイントの外輪に設けられたアウトボード側に向く段面に押し付けられる駆動輪支持用であり、かつボール接触角が背面合わせとなる複列のアンギュラ玉軸受型の車輪用軸受装置において、前記内輪の内周面におけるインボード側端に、この内輪のインボード側の端面まで続き、車両への組立工程における内輪の抜けを防止し得る程度に小さな深さの段差部を設け、前記ハブ輪の拡径加工により前記内輪の前記段差部の軸方向に向く係止面に係合する塑性変形部分を設け、この塑性変形部分は前記内輪の端面から突出しないものとし、前記係止面はインボード側の内輪軌道面におけるボール接触角を成す直線よりもインボード側に位置し、かつハブ輪における内輪の嵌合面と前記塑性変形部分の外径面との段差を0.13mm以上としたことを特徴とする。
この構成によると、内輪の内周面に設けられてハブ輪の加締加工による塑性変形部分を係合させる段差部を、内輪の内周縁というごく限られた範囲のものとしたため、内輪の抜けを防止しながら、段差部をできるだけ小さなものとできる。このため、段差部を設けながら内輪端面の面積の減少を少なくできて、等速ジョイント外輪の段面との接触面圧の増加が抑制され、摩耗や異音の発生を防止できる。この場合に、ハブ輪における内輪の嵌合面と前記塑性変形部分の外径面との段差を0.13mm以上としているので、十分な内輪抜け耐力を確保できる。このように、この車輪用軸受装置によると、軸受機能へ悪影響を及ぼすことなく、車両への組立工程における内輪の抜け耐力が確保され、内輪抜けを防止できる。
The wheel bearing device of the present invention includes an outer member having a double-row raceway surface on the inner periphery, an inner member having a raceway surface facing these raceway surfaces, and a double-row interposed between the opposing raceway surfaces. The inner member includes a hub wheel having a hub flange for mounting the wheel on the outer periphery and an inner ring fitted on the outer periphery of the inboard side end of the hub wheel. Forming a raceway surface in each row, and an end surface facing the inboard side of the inner ring connected to the outer ring of the constant velocity joint, and an end surface facing the inboard side of the constant velocity joint facing the outboard side In a double-row angular contact ball bearing type wheel bearing device for supporting a driving wheel pressed against a surface and having a ball contact angle aligned with the back surface, the inner ring is connected to an inboard side end of the inner peripheral surface of the inner ring. Continue to the end face on the inboard side , Engages a locking surface of the small depth of the stepped portion to the extent capable of preventing the inner ring of the omission provided in the assembly process of the vehicle, facing the enlarged diameter machining of the hub wheel in the axial direction of the step portion of the inner ring to only set the plastic deformation portion, the plastic deformation portion of this shall not protrude from the end face of the inner ring, the locking surface is located on the inboard side of the straight line forming a ball contact angle in the inner ring raceway surface of inboard side In addition, the step difference between the inner ring fitting surface of the hub ring and the outer diameter surface of the plastically deformed portion is 0.13 mm or more.
According to this configuration, the step portion provided on the inner peripheral surface of the inner ring and engaged with the plastically deformed portion by the caulking process of the hub ring has a limited range of the inner peripheral edge of the inner ring. The step portion can be made as small as possible. For this reason, the decrease in the area of the inner ring end face can be reduced while providing the stepped portion, the increase of the contact surface pressure with the stepped surface of the constant velocity joint outer ring is suppressed, and the occurrence of wear and noise can be prevented. In this case, since the step between the fitting surface of the inner ring in the hub wheel and the outer diameter surface of the plastically deformed portion is 0.13 mm or more, sufficient inner ring slip-off resistance can be ensured. As described above, according to this wheel bearing device, without causing adverse effects on the bearing function, it is possible to ensure the withstand strength of the inner ring in the assembly process to the vehicle, and to prevent the inner ring from being lost.
この発明において、前記ハブ輪の軌道面は焼入れ処理した表面硬化処理面とし、前記加締加工部は非熱処理部とし、前記内輪は表面から芯部までの全体を焼入れ処理により硬化させても良い。
ハブ輪の軌道面は転動寿命の向上の点から、表面硬化処理面として硬度を高くすることが好ましいが、加締加工を行う部分は、加締加工の容易性の点から非熱処理部とすることが好ましい。内輪は、小部品であって軌道面を有し、かつハブ輪に内径面が嵌合することから、表面から芯部までの全体を焼入れ処理により硬化させたものとすることが、転動寿命や嵌合面の耐摩耗性の向上の点で好ましい。
In this invention, the raceway surface of the hub ring may be a hardened surface hardened surface, the caulking portion may be a non-heat treated portion, and the inner ring may be hardened by quenching the entire surface from the surface to the core portion. .
It is preferable that the raceway surface of the hub ring has a high hardness as a surface-hardened surface from the viewpoint of improving the rolling life. It is preferable to do. The inner ring is a small part, has a raceway surface, and the inner diameter surface is fitted to the hub ring. Therefore, the entire life from the surface to the core is hardened by quenching treatment. And the point of improving the wear resistance of the fitting surface.
この発明の車輪用軸受装置は、内周に複列の軌道面を有する外方部材と、これら軌道面に対向する軌道面を有する内方部材と、対向する軌道面間に介在した複列の転動体とを備え、上記内方部材が、車輪取付用のハブフランジを外周に有するハブ輪と、このハブ輪のインボード側端の外周に嵌合した内輪とでなり、これらハブ輪および内輪に前記各列の軌道面を形成し、前記ハブ輪が等速ジョイントの外輪と結合されて前記内輪のインボード側に向く端面が前記等速ジョイントの外輪に設けられたアウトボード側に向く段面に押し付けられる駆動輪支持用であり、かつボール接触角が背面合わせとなる複列のアンギュラ玉軸受型の車輪用軸受装置において、前記内輪の内周面におけるインボード側端に、この内輪のインボード側の端面まで続き、車両への組立工程における内輪の抜けを防止し得る程度に小さな深さの段差部を設け、前記ハブ輪の拡径加工により前記内輪の前記段差部の軸方向に向く係止面に係合する塑性変形部分を設け、この塑性変形部分は前記内輪の端面から突出しないものとし、前記係止面はインボード側の内輪軌道面におけるボール接触角を成す直線よりもインボード側に位置し、かつハブ輪における内輪の嵌合面と前記塑性変形部分の外径面との段差を0.13mm以上としたため、軸受機能へ悪影響を及ぼすことなく、車両への組立時における十分な内輪の抜け耐力が確保され、内輪抜けを防止できる。
The wheel bearing device of the present invention includes an outer member having a double-row raceway surface on the inner periphery, an inner member having a raceway surface facing these raceway surfaces, and a double-row interposed between the opposing raceway surfaces. The inner member includes a hub wheel having a hub flange for mounting the wheel on the outer periphery and an inner ring fitted on the outer periphery of the inboard side end of the hub wheel. Forming a raceway surface in each row, and an end surface facing the inboard side of the inner ring connected to the outer ring of the constant velocity joint, and an end surface facing the inboard side of the constant velocity joint facing the outboard side In a double-row angular contact ball bearing type wheel bearing device for supporting a driving wheel pressed against a surface and having a ball contact angle aligned with the back surface, the inner ring is connected to an inboard side end of the inner peripheral surface of the inner ring. Continue to the end face on the inboard side , Engages a locking surface of the small depth of the stepped portion to the extent capable of preventing the inner ring of the omission provided in the assembly process of the vehicle, facing the enlarged diameter machining of the hub wheel in the axial direction of the step portion of the inner ring to only set the plastic deformation portion, the plastic deformation portion of this shall not protrude from the end face of the inner ring, the locking surface is located on the inboard side of the straight line forming a ball contact angle in the inner ring raceway surface of inboard side In addition, since the step between the inner ring fitting surface of the hub wheel and the outer diameter surface of the plastically deformed portion is set to 0.13 mm or more, the sufficient inner ring can be assembled at the time of assembly to the vehicle without adversely affecting the bearing function. Pull-out strength is secured, and inner ring slippage can be prevented.
この発明の第1の実施形態を図1および図2と共に説明する。この実施形態は、第3世代型の内輪回転タイプで、かつ駆動輪支持用の車輪用軸受装置に適用したものである。なお、この明細書において、車両に取付けた状態で車両の車幅方向外側寄りとなる側をアウトボード側と言い、車両の中央寄りとなる側をインボード側と呼ぶ。
この車輪用軸受装置は、内周に複列の軌道面3を形成した外方部材1と、これら各軌道面3に対向する軌道面4を形成した内方部材2と、これら外方部材1および内方部材2の軌道面3,4間に介在した複列の転動体5とで構成される。この車輪用軸受装置は、複列のアンギュラ玉軸受型とされていて、転動体5はボールからなり、各列毎に保持器6で保持されている。上記各軌道面3,4は断面円弧状であり、各軌道面3,4はボール接触角θが背面合わせとなるように形成されている。外方部材1と内方部材2との間の軸受空間の両端は、シール7,8によりそれぞれ密封されている。
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. This embodiment is a third generation type inner ring rotation type and is applied to a wheel bearing device for driving wheel support. In this specification, the side closer to the outer side in the vehicle width direction of the vehicle when attached to the vehicle is referred to as the outboard side, and the side closer to the center of the vehicle is referred to as the inboard side.
The wheel bearing device includes an
外方部材1は固定側の部材となるものであって、車体の懸架装置(図示せず)におけるナックルに取付けるフランジ1aを外周に有し、全体が一体の部品とされている。
内方部材2は回転側の部材となるものであって、外周に車輪取付用のハブフランジ9aを有するハブ輪9と、このハブ輪9のインボード側端の外周に嵌合した内輪10とでなる。これらハブ輪9および内輪10に前記各列の軌道面4が形成されている。ハブ輪9は中央孔11を有し、その軌道面4は、焼入れ処理による表面硬化処理面とされている。内輪10は、表面から芯部までの全体が焼入れ処理により硬化させてある。
The
The
図2に拡大断面図で示すように、ハブ輪9のインボード側端の外周には、ハブ輪9の他の部分の外周よりも小径となった段差部状の内輪嵌合面部15が形成され、この内輪嵌合面部15に内輪10が嵌合する。内輪10の内周面におけるインボード側端には、この内輪10のインボード側の端面10aまで続き、この端面10aの内周縁に相当する深さの段差部16を設け、ハブ輪9の加締加工により内輪10の段差部16の軸方向に向く係止面16aに係合する塑性変形部分9bが設けてある。係止面16aは、内輪10の軸方向に対して傾斜したテーパ面とされている。また、係止面16aは、インボード側の内輪軌道面4におけるボール接触角を成す直線Lよりもインボード側に位置している。
As shown in an enlarged sectional view in FIG. 2, a stepped inner ring
塑性変形部分9bは、内輪10の段差部16内をほぼ充足するが、内輪10の端面10aから突出しないものとしてある。また、ハブ輪9における内輪嵌合面部15と前記塑性変形部分9bの外径面との段差Wは、0.13mm以上とされている。上記加締加工は、プレス加工等の方法で全周に渡り行われる。この加締加工はハブ輪9のインボード側端の全周を拡径させるように行う。ハブ輪9の加締加工を行う塑性変形部分9bは非熱処理部とされている。
The
なお、この発明の車輪用軸受装置は、例えば小型乗用車から大型乗用車にわたる一般的な乗用車に適用されるものであり、これら一般的な乗用車に適用される各部の寸法のものとされている。 The wheel bearing device of the present invention is applied to, for example, a general passenger car ranging from a small passenger car to a large passenger car, and has a size of each part applied to these general passenger cars.
この車輪用軸受装置の車両への組付けにおいては、ハブ輪9の中央孔11に、等速ジョイント12の片方の継手部材となる外輪13のステム部13aを挿通させてスプライン嵌合させ、ステム部13aの先端に螺合するナット14の締め付けにより、等速ジョイント外輪13を内方部材2に結合する。このとき、等速ジョイント外輪13に設けられたアウトボード側に向く段面13bが、内輪10のインボード側に向く端面10aに押し付けられ、等速ジョイント外輪13とナット14とで内方部材2が幅締めされる。車輪取付用のハブフランジ9aはハブ輪9のアウトボード側端に位置しており、このハブフランジ9aにブレーキロータを介して車輪(いずれも図示せず)がボルト17で取付けられる。
In assembling the wheel bearing device to the vehicle, the
この構成の車輪用軸受装置によると、内輪の内周面に段差部16を設け、ハブ輪9の加締加工による塑性変形部分9bを前記段差部16に係合させたので、車両への組付工程において発生する外力による内輪10のハブ輪9からの抜けを防止できる。
段差部16は、内輪10の内周縁というごく限られた範囲のものとしたため、内輪の抜けを防止しながら、段差部16を小さなものとできる。このため、段差部16を設けながら内輪10の端面10aの面積の減少が少なく、等速ジョイント外輪13の段面13bとの接触面圧の増加が抑制され、摩耗や異音の発生を防止できる。
According to the wheel bearing device of this configuration, the
Since the
特に、ハブ輪9における内輪嵌合面部15と前記塑性変形部分9bの外径面との段差を0.13mm以上としているので、十分な内輪抜け耐力を確保できる。すなわち、本発明者等の実験によると、前記段差Wを0.13mmとしたときの内輪抜け耐力は40kN程度であることが確認済みである。一方、車輪用軸受装置を車両に組付ける際の内輪抜けを防止するためには、2ton以上の内輪抜け耐力が必要であることが、実験により確認されている。このことから、前記段差Wをこの実施形態のように0.13mm以上に設定することで、十分な内輪抜け耐力を確保できることとなる。このように、この車輪用軸受装置によると、軸受機能へ悪影響を及ぼすことなく、車両への組立工程における内輪抜けを防止できる。
In particular, since the step between the inner ring fitting
また、この車輪用軸受装置では、ハブ輪9における軌道面4を焼入れ処理した表面硬化処理面としているため、転動寿命を確保できる。加締加工部である塑性変形部分9bは非熱処理部としているため、加締加工を容易に行える。内輪10は小部品であって軌道面4を有し、かつハブ輪9に内径面が嵌合することから、前記したように表面から芯部までの全体を焼入れ処理により硬化させたものとすることで、転動寿命に優れ、かつ嵌合面の耐摩耗性に優れたものとなる。
Moreover, in this wheel bearing device, since the
1…外方部材
2…内方部材
3…外方部材の軌道面
4…内方部材の軌道面
5…転動体
9…ハブ輪
9a…ハブフランジ
9b…塑性変形部分
10…内輪
10a…内輪端面
15…ハブ輪の内輪嵌合面部
16…内輪の段差部
16a…内輪段差部の軸方向に向く係止面
16b…内輪の内径面
W…内輪嵌合面部と塑性変形部分外径面との段差
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記内輪の内周面におけるインボード側端に、この内輪のインボード側の端面まで続き、車両への組立工程における内輪の抜けを防止し得る程度に小さな深さの段差部を設け、前記ハブ輪の拡径加工により前記内輪の前記段差部の軸方向に向く係止面に係合する塑性変形部分を設け、この塑性変形部分は前記内輪の端面から突出しないものとし、前記係止面はインボード側の内輪軌道面におけるボール接触角を成す直線よりもインボード側に位置し、かつハブ輪における内輪の嵌合面と前記塑性変形部分の外径面との段差を0.13mm以上としたことを特徴とする車輪用軸受装置。 An outer member having a double-row raceway surface on the inner periphery, an inner member having a raceway surface facing these raceway surfaces, and a double-row rolling element interposed between the opposing raceway surfaces, The member consists of a hub wheel having a hub flange for wheel mounting on the outer periphery and an inner ring fitted to the outer periphery of the inboard side end of the hub wheel, and the raceway surface of each row is formed on the hub wheel and the inner ring. The hub wheel is connected to the outer ring of the constant velocity joint, and the end surface of the inner ring facing the inboard side is pressed against the stepped surface facing the outboard side provided on the outer ring of the constant velocity joint. In a double row angular contact ball bearing type wheel bearing device in which the ball contact angle is back to back,
The hub is provided at the inboard side end on the inner peripheral surface of the inner ring up to the end surface on the inboard side of the inner ring, and is provided with a stepped portion having a depth small enough to prevent the inner ring from coming off during the assembly process to the vehicle. only set plastic deformation portion engages the engaging surface facing a diameter machining wheel in the axial direction of the step portion of the inner ring, the plastic deformation portion of this shall not protrude from the end face of the inner ring, the locking The surface is located on the inboard side with respect to the straight line forming the ball contact angle on the inner ring raceway surface on the inboard side, and the step between the inner ring fitting surface of the hub wheel and the outer diameter surface of the plastic deformation portion is 0.13 mm. A wheel bearing device characterized by the above.
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