JP5140965B2 - Rolling bearing device for wheels - Google Patents

Rolling bearing device for wheels Download PDF

Info

Publication number
JP5140965B2
JP5140965B2 JP2006235614A JP2006235614A JP5140965B2 JP 5140965 B2 JP5140965 B2 JP 5140965B2 JP 2006235614 A JP2006235614 A JP 2006235614A JP 2006235614 A JP2006235614 A JP 2006235614A JP 5140965 B2 JP5140965 B2 JP 5140965B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
flange
rolling bearing
wheel
bearing device
hub
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2006235614A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2008056100A (en
Inventor
有宏 藤原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JTEKT Corp
Original Assignee
JTEKT Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JTEKT Corp filed Critical JTEKT Corp
Priority to JP2006235614A priority Critical patent/JP5140965B2/en
Publication of JP2008056100A publication Critical patent/JP2008056100A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5140965B2 publication Critical patent/JP5140965B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Braking Arrangements (AREA)

Description

この発明は、転がり軸受が組み付けられるハブホイールのフランジに接してブレーキロータが配置される車輪用転がり軸受装置に関する。   The present invention relates to a wheel rolling bearing device in which a brake rotor is disposed in contact with a flange of a hub wheel to which a rolling bearing is assembled.

この種の車輪用転がり軸受装置において、ハブホイールのフランジとブレーキロータとの相互の接触面でフレッティングが生じ、これによって、ハブホイールのフランジの接触面にフレッティング摩耗が発生する場合がある。
フランジの接触面のフレッティング摩耗が進行すると、スティックスリップを伴う振動（固着と滑りを繰り返す振動）により異音（ビビリ音）が発生することがある。
ハブホイールのフランジの接触面のフレッティング摩耗を防止するために、フランジの接触面に、高周波焼入れによる硬化層を形成した車輪用転がり軸受装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００６−３６１１２号公報 In this type of wheel rolling bearing device, fretting occurs on the contact surface between the flange of the hub wheel and the brake rotor, which may cause fretting wear on the contact surface of the hub wheel flange.
When fretting wear on the contact surface of the flange progresses, abnormal noise (billing noise) may occur due to vibration accompanied by stick-slip (vibration that repeats fixation and sliding).
In order to prevent fretting wear on the contact surface of the flange of the hub wheel, a rolling bearing device for a wheel is known in which a hardened layer is formed on the contact surface of the flange by induction hardening (see, for example, Patent Document 1).
JP 2006-36112 A

ところで、特許文献１に開示されたものにおいては、高周波誘導電流による急加熱後、冷却液を噴射して急冷する高周波焼入れによって、ハブホイールのフランジの接触面に硬化層を形成するものであるから、フランジに歪みが発生しやすい。そして、フランジに発生する歪みによって、スティックスリップを伴う振動による異音が発生することがある。   By the way, in what was disclosed by patent document 1, a hardened layer is formed in the contact surface of the flange of a hub wheel by the high frequency quenching which injects a cooling liquid and rapidly cools after the rapid heating by a high frequency induction current. The flange is likely to be distorted. And the noise which generate | occur | produces with the vibration accompanying a stick slip may generate | occur | produce by the distortion which generate | occur | produces in a flange.

この発明の目的は、前記問題点に鑑み、歪みの発生を抑制しながらハブホイールのフランジの接触面に硬化層を良好に形成することができ、フレッティング摩耗や歪みによる異音発生を防止することができる車輪用転がり軸受装置を提供することである。   In view of the above problems, an object of the present invention is to satisfactorily form a hardened layer on the contact surface of the flange of the hub wheel while suppressing the occurrence of distortion, and to prevent generation of abnormal noise due to fretting wear and distortion. It is to provide a rolling bearing device for a wheel that can be used.

前記目的を達成するために、この発明の請求項１に係る車輪用転がり軸受装置は、転がり軸受が組み付けられるハブホイールのフランジに接してブレーキロータが配置される車輪用転がり軸受装置であって、
前記ブレーキロータに接する前記フランジの接触面には、微小ショット材を高速で噴射して打撃するショットピーニング加工によって表面硬度が高められた硬化層が形成されていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a wheel rolling bearing device according to claim 1 of the present invention is a wheel rolling bearing device in which a brake rotor is disposed in contact with a flange of a hub wheel to which the rolling bearing is assembled.
The contact surface of the flange in contact with the brake rotor is characterized in that a hardened layer having an increased surface hardness is formed by shot peening processing in which a fine shot material is jetted and hit at a high speed.

前記構成によると、ショットピーニング加工によって、ハブホイールのフランジに対する歪みの発生を抑制しながらフランジの接触面に、圧縮応力が付与され、かつ表面硬度が高められた硬化層を良好に形成することができる。このため、フレッティング摩耗や歪みによる異音発生を防止することができる。   According to the above-described configuration, the shot peening process can satisfactorily form a hardened layer having a compressive stress applied to the contact surface of the flange and an increased surface hardness while suppressing the occurrence of distortion to the flange of the hub wheel. it can. For this reason, generation | occurrence | production of the abnormal noise by fretting wear and distortion can be prevented.

請求項２に係る車輪用転がり軸受装置は、請求項１に記載の車輪用転がり軸受装置であって、
フランジの硬化層は、粒径が４０〜２００μｍの微小ショット材を１００ｍ／秒以上の高速で噴射して打撃するショットピーニング加工によって形成されていることを特徴とする。 The rolling bearing device for a wheel according to claim 2 is the rolling bearing device for a wheel according to claim 1,
The hardened layer of the flange is formed by shot peening processing in which a fine shot material having a particle size of 40 to 200 μm is jetted and hit at a high speed of 100 m / second or more.

前記構成によると、フランジの硬化層は、粒径が４０〜２００μｍで噴射速度が１００ｍ／秒以上の微小ショット材の打撃によって、表面が瞬間的に発熱して溶融し非常に細かい金属結晶をなすため、表面硬度がより一層高められた硬化層を良好に形成することができ、異音の発生防止に効果が大きい。   According to the above configuration, the hardened layer of the flange instantaneously generates heat and melts to form very fine metal crystals by hitting a fine shot material having a particle size of 40 to 200 μm and an injection speed of 100 m / second or more. Therefore, it is possible to satisfactorily form a hardened layer having a further increased surface hardness, which is highly effective in preventing abnormal noise.

次に、この発明を実施するための最良の形態を実施例にしたがって説明する。   Next, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to examples.

この発明の実施例１を図１と図２にしたがって説明する。
図１はこの発明の実施例１に係る車輪用転がり軸受装置としての車輪用ハブユニットを示す側断面図である。図２はハブホイールのフランジの接触面に形成された硬化層の表面の凹凸を拡大して示す説明図である。
図１に示すように、車輪用転がり軸受装置としての車輪用ハブユニットは、ハブホイール２０と、転がり軸受としての複列のアンギュラ玉軸受３１とを一体状に有してユニット化されている。
ハブホイール２０は、筒軸状をなすハブ軸２１と、ハブ軸２１の一端部寄り外周面に形成されたフランジ２２とを一体に有している。 A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a side sectional view showing a wheel hub unit as a wheel rolling bearing device according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 2 is an explanatory view showing, in an enlarged manner, irregularities on the surface of the hardened layer formed on the contact surface of the flange of the hub wheel.
As shown in FIG. 1, a wheel hub unit as a wheel rolling bearing device is unitized by integrally including a hub wheel 20 and a double row angular ball bearing 31 as a rolling bearing.
The hub wheel 20 integrally includes a hub shaft 21 having a cylindrical shaft shape and a flange 22 formed on the outer peripheral surface near one end of the hub shaft 21.

ハブ軸２１の外周には複列のアンギュラ玉軸受３１が組み付けられている。すなわち、ハブ軸２１の外周に沿って設けられた両軌道面３３、３４に対し所定の隙間をもって外輪４０が配置され、この外輪４０の内周面に形成された両軌道面４１、４２と、ハブ軸２１の両軌道面３３、３４との間に転動体としての複数個の玉５１、５２がそれぞれ組み込まれ、これら各複数個の玉５１、５２が保持器５５、５６によって保持されることでアンギュラ玉軸受３１が構成されている。
なお、図１に示すように、この実施例１においては、ハブ軸２１の外周面に設けられた両軌道面３３、３４のうち、ハブ軸２１のフランジ２２側に位置する軌道面３３は、ハブ軸２１の外周面が研削加工されることによって形成され、ハブ軸２１の先端側の軌道面３４は、ハブ軸２１の先端寄り外周面に嵌込まれ、かつかしめ部２７によって固定された内輪３２の外周面に形成されている。 Double row angular ball bearings 31 are assembled on the outer periphery of the hub shaft 21. That is, the outer race 40 is disposed with a predetermined gap with respect to both raceway surfaces 33 and 34 provided along the outer periphery of the hub shaft 21, and both raceway surfaces 41 and 42 formed on the inner circumference surface of the outer race 40, A plurality of balls 51, 52 as rolling elements are respectively incorporated between both raceway surfaces 33, 34 of the hub shaft 21, and each of the plurality of balls 51, 52 is held by cages 55, 56. An angular ball bearing 31 is configured.
As shown in FIG. 1, in the first embodiment, of the raceway surfaces 33 and 34 provided on the outer peripheral surface of the hub shaft 21, the raceway surface 33 located on the flange 22 side of the hub shaft 21 is An inner ring formed by grinding the outer peripheral surface of the hub shaft 21, and the raceway surface 34 on the front end side of the hub shaft 21 is fitted into the outer peripheral surface near the front end of the hub shaft 21 and fixed by the caulking portion 27. 32 is formed on the outer peripheral surface.

また、ハブホイール２０は、ハブ軸２１の内孔にシャフト（例えば、ドライブシャフト）がスプライン嵌合されて挿通された後、シャフト先端の雄ねじ部にナットが締め付けられることで、トルク伝達可能に連結されるようになっている。
また、外輪４０の外周面の軸方向中央部にはフランジ４３が一体に形成され、車輪用ハブユニットは、フランジ４３において、車体側部材、例えば、車両の懸架装置（図示しない）に支持されたナックル、又はキャリアの取付面にボルトによって連結される。 The hub wheel 20 is connected so that torque can be transmitted by inserting a shaft (for example, a drive shaft) into the inner hole of the hub shaft 21 by spline fitting and then tightening a nut to the male thread at the tip of the shaft. It has come to be.
A flange 43 is integrally formed at the axial center of the outer peripheral surface of the outer ring 40, and the wheel hub unit is supported by a vehicle body side member, for example, a vehicle suspension device (not shown). It is connected to the knuckle or the mounting surface of the carrier by a bolt.

ハブホイール２０のフランジ２２には、ブレーキロータ６０を間に挟んで車輪（図示しない）を取り付けるための複数本のハブボルト２５が所定ピッチで固定されている。
ブレーキロータ６０に接するフランジ２２の接触面２４には、微小ショット材を高速で噴射して打撃するショットピーニング加工によって表面硬度が高められた硬化層２３が形成されている。
この実施例１において、フランジ２２の硬化層２３は、粒径が４０〜２００μｍの微小ショット材を１００ｍ／秒以上の高速で噴射して打撃するショットピーニング加工によって形成されている。
また、微小ショット材としては、玉状で粒径が略均一な二硫化モリブデンを用いることが好ましい。 A plurality of hub bolts 25 for attaching a wheel (not shown) with the brake rotor 60 interposed therebetween are fixed to the flange 22 of the hub wheel 20 at a predetermined pitch.
The contact surface 24 of the flange 22 in contact with the brake rotor 60 is formed with a hardened layer 23 whose surface hardness is increased by shot peening processing in which a fine shot material is jetted and hit at a high speed.
In the first embodiment, the hardened layer 23 of the flange 22 is formed by shot peening processing in which a fine shot material having a particle size of 40 to 200 μm is jetted and hit at a high speed of 100 m / second or more.
Further, as the fine shot material, it is preferable to use molybdenum disulfide having a ball shape and a substantially uniform particle size.

上述したように構成されるこの実施例１に係る車輪用転がり軸受装置としての車輪用ハブユニットにおいて、フランジ２２の接触面２４に形成された硬化層２３は、ショットピーニング加工によって、圧縮応力が付与され、かつ表面硬度が高められている。
すなわち、ショットピーニング加工によって、フランジ２２に対する歪みの発生を抑制しながら、表面硬度が高められた硬化層２３を良好に形成することができ、フレッティング摩耗や歪みによる異音発生を防止することができる。
また、この実施例１においては、粒径が４０〜２００μｍで噴射速度が１００ｍ／秒以上の微小ショット材の打撃によって、フランジ２２の接触面２４の表面が瞬間的に発熱して溶融し、非常に細かい金属結晶をなす硬化層２３を形成することができる。このため、硬化層２３の表面硬度をより一層高めることができ、異音の発生防止に効果が大きい。 In the wheel hub unit as the wheel rolling bearing device according to the first embodiment configured as described above, the hardened layer 23 formed on the contact surface 24 of the flange 22 is given a compressive stress by shot peening. And the surface hardness is increased.
That is, the shot peening process can satisfactorily form the hardened layer 23 with increased surface hardness while suppressing the occurrence of distortion on the flange 22, and can prevent generation of abnormal noise due to fretting wear and distortion. it can.
In Example 1, the surface of the contact surface 24 of the flange 22 is instantaneously heated and melted by hitting a fine shot material having a particle size of 40 to 200 μm and an injection speed of 100 m / second or more. The hardened layer 23 that forms fine metal crystals can be formed. For this reason, the surface hardness of the hardened layer 23 can be further increased, and the effect of preventing the generation of abnormal noise is great.

また、フランジ２２の硬化層２３の表面には微小ショット材の打撃によって、図２に示すように、無数の微小ディンプル２４ａによる非常に細かな凹凸（ミクロプール）が形成される。このため、フランジ２２の硬化層２３表面の無数の微小ディンプル２４ａに、例えば、二硫化モリブデンを主成分とする個体潤滑剤、四フッ化エチレン樹脂を主成分とする個体潤滑剤等やグリース等の潤滑剤を保持することができる。これによって、フレッティング摩耗を長期間にわたって抑制することができる。   Further, as shown in FIG. 2, very fine irregularities (micropools) are formed on the surface of the hardened layer 23 of the flange 22 by countless minute dimples 24a as shown in FIG. For this reason, for example, solid lubricants mainly composed of molybdenum disulfide, solid lubricants mainly composed of ethylene tetrafluoride resin, grease, etc. A lubricant can be retained. Thereby, fretting wear can be suppressed over a long period of time.

また、微小ショット材としては、球状で粒径が略均一な微小ショット材を用いることが望ましく、さらに、二硫化モリブデンよりなる微小ショット材を用いることが最適である。
二硫化モリブデンよりなる微小ショット材を用いることで、フランジ２２の硬化層２３表面に付着する二硫化モリブデンが固形潤滑剤として機能するため、フレッティング摩耗の低減効果が大きく、耐久性に優れたものとなる。 Further, as the fine shot material, it is desirable to use a fine shot material having a spherical shape and a substantially uniform particle diameter, and it is optimal to use a fine shot material made of molybdenum disulfide.
By using a fine shot material made of molybdenum disulfide, molybdenum disulfide adhering to the surface of the hardened layer 23 of the flange 22 functions as a solid lubricant, so that the effect of reducing fretting wear is large and the durability is excellent. It becomes.

なお、この発明は前記実施例１に限定するものではない。
例えば、前記実施例１においては、転がり軸受として、複列のアンギュラ玉軸受３１が採用された場合を例示したが、複列の円すいころ軸受けを用いてもこの発明を実施可能である。 The present invention is not limited to the first embodiment.
For example, in the first embodiment, the case where the double-row angular ball bearing 31 is employed as the rolling bearing is illustrated, but the present invention can be implemented even if a double-row tapered roller bearing is used.

この発明の実施例１に係る車輪用転がり軸受装置としての車輪用ハブユニットを示す側断面図である。It is a sectional side view which shows the hub unit for wheels as a rolling bearing device for wheels which concerns on Example 1 of this invention. 同じくハブホイールのフランジの接触面に形成された硬化層の表面の凹凸を拡大してして示す説明図である。It is explanatory drawing which expands and shows the unevenness | corrugation of the surface of the hardened layer similarly formed in the contact surface of the flange of a hub wheel.

符号の説明Explanation of symbols

２０ ハブホイール
２１ ハブ軸
２２ フランジ
２３ 硬化層
２４ 接触面
２４ａ 微小ディンプル
２５ ハブボルト
３１ アンギュラ玉軸受（転がり軸受）
３２ 内輪
４０ 外輪
５１、５２ 玉（転動体）
６０ ブレーキロータ
20 Hub Wheel 21 Hub Shaft 22 Flange 23 Hardened Layer 24 Contact Surface 24a Small Dimple 25 Hub Bolt 31 Angular Ball Bearing (Rolling Bearing)
32 Inner ring 40 Outer ring 51, 52 Ball (rolling element)
60 Brake rotor

Claims (2)

転がり軸受が組み付けられるハブホイールのフランジに接してブレーキロータが配置される車輪用転がり軸受装置であって、
前記ブレーキロータに接する前記フランジの接触面には、微小ショット材を高速で噴射して打撃するショットピーニング加工によって表面硬度が高められた硬化層が形成されていることを特徴とする車輪用転がり軸受装置。 A rolling bearing device for a wheel in which a brake rotor is arranged in contact with a flange of a hub wheel to which the rolling bearing is assembled,
A wheel rolling bearing for wheels, wherein a hardened layer having a high surface hardness is formed on a contact surface of the flange in contact with the brake rotor by shot peening for injecting and hitting a fine shot material at a high speed apparatus. 請求項１に記載の車輪用転がり軸受装置であって、
フランジの硬化層は、粒径が４０〜２００μｍの微小ショット材を１００ｍ／秒以上の高速で噴射して打撃するショットピーニング加工によって形成されていることを特徴とする車輪用転がり軸受装置。

It is a rolling bearing device for wheels according to claim 1,
A rolling bearing device for a wheel according to claim 1, wherein the hardened layer of the flange is formed by shot peening processing in which a fine shot material having a particle size of 40 to 200 μm is sprayed and hit at a high speed of 100 m / second or more.

JP2006235614A 2006-08-31 2006-08-31 Rolling bearing device for wheels Expired - Fee Related JP5140965B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006235614A JP5140965B2 (en) 2006-08-31 2006-08-31 Rolling bearing device for wheels

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006235614A JP5140965B2 (en) 2006-08-31 2006-08-31 Rolling bearing device for wheels

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2008056100A JP2008056100A (en) 2008-03-13
JP5140965B2 true JP5140965B2 (en) 2013-02-13

Family

ID=39239344

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006235614A Expired - Fee Related JP5140965B2 (en) 2006-08-31 2006-08-31 Rolling bearing device for wheels

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5140965B2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100894499B1 (en) 2008-05-14 2009-04-22 (주)디자인메카 The bearing processing system using an ultrasonic nano crystal surface modifier and processing method using the same
DE102011100974A1 (en) * 2011-05-09 2012-11-15 Knorr-Bremse Systeme für Schienenfahrzeuge GmbH Rail wheel and method for producing a rail wheel
GB201717371D0 (en) 2017-10-23 2017-12-06 Hendrickson United Kingdom Ltd Heavy-duty connections e.g. for axle/suspension systems

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11325063A (en) * 1998-05-14 1999-11-26 Nippon Seiko Kk Roller bearing
JP2003118309A (en) * 2001-10-15 2003-04-23 Nsk Ltd Hub unit bearing for driving axle
JP2003191709A (en) * 2001-12-28 2003-07-09 Koyo Seiko Co Ltd Rolling bearing
JP4157323B2 (en) * 2002-05-16 2008-10-01 Ｎｔｎ株式会社 Drive wheel bearing device
JP4446336B2 (en) * 2004-01-27 2010-04-07 Ｎｔｎ株式会社 Wheel bearing device
JP4603304B2 (en) * 2004-07-20 2010-12-22 Ｎｔｎ株式会社 Sealed rolling bearing
JP2006036112A (en) * 2004-07-29 2006-02-09 Ntn Corp Bearing device for wheel
JP4360372B2 (en) * 2006-02-17 2009-11-11 日本精工株式会社 Manufacturing method of wheel bearing unit

Also Published As

Publication number Publication date
JP2008056100A (en) 2008-03-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2005003061A (en) Wheel bearing device
JP2009292422A (en) Bearing device for drive wheel
WO2010021118A1 (en) Wheel bearing device
JP2012183563A (en) Method of manufacturing shaft member for wheel rolling bearing device
JP2008100632A (en) Bearing device for wheel
JP5140965B2 (en) Rolling bearing device for wheels
JP4959514B2 (en) Wheel bearing device
JP4536086B2 (en) Wheel bearing device and manufacturing method thereof
JP2017133597A (en) Manufacturing method of wheel bearing device and wheel bearing device
JP5252834B2 (en) Manufacturing method of wheel bearing device
JP2003118309A (en) Hub unit bearing for driving axle
JP5415999B2 (en) Wheel bearing device
JP2002283806A (en) Bearing device for drive axle
JP2010096253A (en) Bearing device for wheel
US7909517B2 (en) Wheel support bearing assembly and manufacturing method thereof
JP2007285424A (en) Bearing device for wheel and its manufacturing method
JP2012020676A (en) Wheel bearing device
JP2016002867A (en) Spindle shaft
JP2011031683A (en) Bearing device for wheel
JP4771114B2 (en) Hub unit
JP2012192818A (en) Bearing device for wheel
JP2012081817A (en) Bearing device for wheel
JP2008207586A (en) Wheel bearing device and its manufacturing method
JP2018154209A (en) Bearing device for wheel
JP2012228697A (en) Shaft member of rolling bearing device for wheel, and method for manufacturing the same

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20090721

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20101014

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110405

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20111122

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120522

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20121023

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20121105

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20151130

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5140965

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees