JP5207845B2 - Drive wheel bearing device - Google Patents
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Description
本発明は、例えば自動車の懸架装置に対して駆動車輪(FF車の前輪、FR車の後輪、4WD車の全輪)を回転自在に支持する駆動車輪用軸受装置に関する。 The present invention relates to a drive wheel bearing device that rotatably supports drive wheels (front wheels of FF vehicles, rear wheels of FR vehicles, all wheels of 4WD vehicles), for example, with respect to a suspension system of an automobile.
自動車の軸受装置には、従動車輪用と駆動車輪用があり、それぞれの用途に応じて種々の形式のものが提案されている。例えば、図9は駆動車輪用軸受装置を例示する。この軸受装置は、ハブ輪110および内輪120a,120b、複列の転動体130,140、外輪150、等速自在継手160を主要な構成要素としている。
There are two types of bearing devices for automobiles, one for a driven wheel and one for a drive wheel. Various types of bearing devices have been proposed according to the respective applications. For example, FIG. 9 illustrates a drive wheel bearing device. The bearing device includes a
ハブ輪110は、そのアウトボード側の端部に、車輪(図示せず)を取り付けるための車輪取付フランジ114を備えている。この車輪取付フランジ114の円周方向等間隔に、ホイールディスクを固定するためのハブボルト116が植設されている。
The
このハブ輪110の外周面に一対の内輪120a,120bを嵌合させ、一方の内輪120aの外周面にアウトボード側の内側軌道面122aが形成され、他方の内輪120bの外周面にインボード側の内側軌道面122bが形成されている。これらアウトボード側の内側軌道面122aとインボード側の内側軌道面122bとで複列の内側軌道面を構成している。このハブ輪110の軸孔の内周面には、後述の等速自在継手160をトルク伝達可能に連結するための雌スプライン111が形成されている。
A pair of
外輪150は、内周面に内輪120a,120bの内側軌道面122a,122bと対向する複列の外側軌道面152,154が形成され、車体(図示せず)に取り付けるための車体取付フランジ156を備えている。この車体取付フランジ156は、車体の懸架装置(図示せず)から延びるナックルに取り付け孔158を利用してボルト等で固定される。
The
軸受部170は、複列のアンギュラ玉軸受構造で、内輪120a,120bの外周面に形成された内側軌道面122a,122bと外輪150の内周面に形成された外側軌道面152,154との間に転動体130,140を介在させ、各列の転動体130,140を保持器132,142により円周方向等間隔に回転自在に保持した構造を有する。
The
軸受部170の両端開口部には、内輪120a,120bの外周面に摺接するように、外輪150と内輪120a,120bとの環状空間を密封する一対のシール134,144が外輪150の両端部内径に嵌合され、内部に充填された潤滑剤の漏洩ならびに外部からの水や異物の侵入を防止するようになっている。
A pair of
前述したハブ輪110に等速自在継手160の外側継手部材162を連結することにより、軸受装置が構成される。等速自在継手160の外側継手部材162は、ドライブシャフトを構成する中間軸(図示せず)の一端に設けられ、内側継手部材、ボールおよびケージからなる内部部品(図示せず)を収容したカップ状のマウス部164と、そのマウス部164の基部から軸方向に一体に延びるステム部166とで構成されている。このステム部166の外周面には、前述のハブ輪110をトルク伝達可能に連結するための雄スプライン168が形成されている。
A bearing device is configured by connecting the
この外側継手部材162のステム部166をハブ輪110の軸孔に圧入し、ステム部166の外周面に形成された雄スプライン168とハブ輪110の軸孔内周面に形成された雌スプライン111を嵌合させることにより、トルク伝達可能となっている。また、内輪120bのインボード側端部124bと外側継手部材162の肩部161との対向面とを突き合わせた状態で、ステム部166の端部に形成された雄ねじ部165にナット172を締め付けることによって、等速自在継手160をハブ輪110に固定する。このナットによる締め付け力(軸力)でもって軸受部170に予圧を付与している。
The
ところで、前述した駆動輪用軸受装置では、軸受部170の内輪120bのインボード側端部124bと外側継手部材162の肩部161とが突き合わされた接触状態にあることから、例えば車両発進時、軸受部170の内輪120bのインボード側端部124bと外側継手部材162の肩部161との間で、カッキン音と通称されるスティックスリップ音が発生するおそれがある。
Incidentally, in the drive wheel bearing device described above, the inboard
このスティックスリップ音は、車両発進時、静止状態にある軸受部170の内輪120bに対して等速自在継手160の外側継手部材162から回転トルクが負荷されると、雌雄スプライン111,168を介して外側継手部材162からハブ輪110へ回転トルクを伝達しようとするが、外側継手部材162と軸受部170との間の伝達トルク変動と外側継手部材162のねじれにより、内輪120bのインボード側端部124bと外側継手部材162の肩部161との間で急激な滑りが発生する。この急激な滑りが原因となってスティックスリップ音が発生する。
This stick-slip noise is transmitted through the male and
前述したスティックスリップ音を未然に防止する手段として、軸受部170の内輪120bのインボード側端部124bと外側継手部材162の肩部161との対向面間に、摺動特性の優れた材料をコーティングしたプレートを挟み込む手段(例えば、特許文献1,2参照)が講じられている。
As a means for preventing the above-described stick-slip noise, a material having excellent sliding characteristics is provided between the facing surfaces of the inboard
これら特許文献1,2では、軸受部170の内輪120bのインボード側端部124bと外側継手部材162の肩部161との対向面間に前述のプレートを介在させることにより、その軸受部170の内輪120bのインボード側端部124bと外側継手部材162の肩部161との間での摩擦抵抗を小さくして積極的な滑りが生じるようにして、急激な滑りを発生させることなく、スティックスリップ音が発生しないようにしている。
ところで、特許文献1,2に開示された軸受装置では、前述したように、軸受部170の内輪120bのインボード側端部124bと外側継手部材162の肩部161との対向面間に、摺動特性の優れた材料でコーティングされた環状のプレートを介在させることにより、スティックスリップ音の発生を未然に防止するようにしている。
By the way, in the bearing devices disclosed in Patent Documents 1 and 2, as described above, the sliding between the opposing surfaces of the inboard
しかしながら、前述した特許文献1,2のいずれも、ナット172の締め付けにより軸力を確保し、軸受部170に予圧を付与する構造を具備していることから、軸受部170の内輪120bのインボード側端部124bと外側継手部材162の肩部161との対向面間に介在するプレートに大きな軸力が作用する。この軸力により発生するプレートの接触面圧が高いほど、スティックスリップ音発生のエネルギーが大きくなることから、プレートによるスティックスリップ音の抑制効果を発揮させることが困難となる。また、大きな軸力の作用により、プレート表面のコーティング層が早期に磨耗し、長期に亘る使用でプレートの破損を引き起こす可能性がある。
However, since both Patent Documents 1 and 2 described above have a structure that secures an axial force by tightening the
そこで、本発明は前述の問題点に鑑みて提案されたもので、その目的とするところは、プレートの接触面圧を規定することにより、スティックスリップ音の抑制効果を確実に発揮させ得る駆動車輪用軸受装置を提供することにある。 Therefore, the present invention has been proposed in view of the above-mentioned problems, and the object of the present invention is to drive wheels that can reliably exert the effect of suppressing stick-slip noise by defining the contact surface pressure of the plate. It is to provide a bearing device for use.
前述の目的を達成するための技術的手段として、本発明は、内周に複列の外側軌道面が形成された外方部材と、一端に車輪取付フランジを有すると共に外周に複列の内側軌道面を有し、ハブ輪と内輪からなる内方部材と、外方部材の外側軌道面と内方部材の内側軌道面との間に介装された複列の転動体とを備え、ハブ輪の軸孔に等速自在継手の外側継手部材から延びるステム部を圧入してスプライン嵌合させた駆動車輪用軸受装置において、外側継手部材の肩部と内方部材の端部との対向面間に、表面コーティングにより所定の摺動特性を有する環状プレートを介在させ、環状プレートの接触面圧を3.0×106Pa以下としたことを特徴とする。 As technical means for achieving the above-mentioned object, the present invention includes an outer member having a double-row outer raceway surface formed on the inner periphery, a wheel mounting flange at one end, and a double-row inner track on the outer periphery. A hub ring comprising an inner member comprising a hub ring and an inner ring, and a double row rolling element interposed between the outer raceway surface of the outer member and the inner raceway surface of the inner member. In the drive wheel bearing device in which the stem portion extending from the outer joint member of the constant velocity universal joint is press-fitted into the shaft hole of the constant velocity universal joint and is spline-fitted, the distance between the opposing surfaces of the shoulder portion of the outer joint member and the end portion of the inner member Further, an annular plate having a predetermined sliding characteristic is interposed by surface coating, and the contact surface pressure of the annular plate is set to 3.0 × 10 6 Pa or less.
本発明では、外側継手部材の肩部と内方部材の端部との対向面間に、表面コーティングにより所定の摺動特性を有する環状プレートを介在させたことにより、内方部材を有する軸受部と外側継手部材との間の伝達トルク変動と外側継手部材のねじれが生じても、その軸受部と外側継手部材との間での摩擦抵抗を小さくして積極的な滑りが生じるようにすることで、軸受部と外側継手部材との間で急激な滑りが発生することなく、スティックスリップ音の発生を未然に防止することができる。 In the present invention, a bearing portion having an inner member is provided by interposing an annular plate having a predetermined sliding characteristic by surface coating between opposed surfaces of the shoulder portion of the outer joint member and the end portion of the inner member. Even if the transmission torque fluctuation between the outer joint member and the outer joint member is twisted, the frictional resistance between the bearing portion and the outer joint member is reduced so that positive slip occurs. Thus, it is possible to prevent the occurrence of stick-slip noise without causing a sudden slip between the bearing portion and the outer joint member.
この環状プレートの接触面圧を3.0×106Pa以下としたことにより、軸力により発生する環状プレートの接触面圧を適正値とすることで、スティックスリップ音発生のエネルギーを大きくすることなく、環状プレートによるスティックスリップ音の抑制効果を確実に発揮させることが容易となる。また、この適正な接触面圧により、回転トルクが入力されても、コーティング材の早期剥がれや早期磨耗などを未然に防止することができ、コーティング材の機能を十分に発揮させることが容易となる。 By setting the contact surface pressure of the annular plate to 3.0 × 10 6 Pa or less, the contact surface pressure of the annular plate generated by the axial force is set to an appropriate value, thereby increasing the energy of generating stick-slip noise. In addition, it becomes easy to reliably exert the effect of suppressing stick-slip noise by the annular plate. In addition, even when rotational torque is input, the proper contact surface pressure can prevent early peeling or early wear of the coating material, and it is easy to fully exhibit the function of the coating material. .
なお、環状プレートの接触面圧が3.0×106Paよりも大きいと、スティックスリップ音発生のエネルギーが大きくなり、環状プレートによるスティックスリップ音の抑制効果を確実に発揮させることが困難となる。また、回転トルクの入力により、コーティング材の早期剥がれや早期磨耗などが発生する可能性があり、コーティング材の機能を十分に発揮させることが困難となる。 When the contact surface pressure of the annular plate is larger than 3.0 × 10 6 Pa, the energy for generating stick-slip noise increases, and it becomes difficult to reliably exert the effect of suppressing stick-slip noise by the annular plate. . Further, the input of the rotational torque may cause early peeling or early wear of the coating material, and it becomes difficult to fully exhibit the function of the coating material.
本発明では、外側継手部材の肩部あるいは内方部材の端部の少なくとも一方の対向面の平面度を0.1以下、かつ、直角度を0.1以下とすることが望ましい。「外側継手部材の肩部あるいは内方部材の端部の少なくとも一方の対向面」とは、外側継手部材の肩部の対向面のみ、内方部材の端部の対向面のみ、外側継手部材の肩部と内方部材の端部の両対向面を含むことを意味する。このようにすれば、環状プレートの接触面が外側継手部材の肩部あるいは内方部材の端部の対向面に偏当りすることがなく、環状プレート表面のコーティング層の早期磨耗を抑制することができてスティックスリップ音の抑制効果を確実に発揮させることができる。なお、外側継手部材の肩部と内方部材の端部の両対向面の平面度を0.1以下、かつ、直角度を0.1以下とすれば、コーティング層の早期磨耗の抑制効果を大きく発揮させることができる。 In the present invention, it is desirable that the flatness of at least one facing surface of the shoulder portion of the outer joint member or the end portion of the inner member is 0.1 or less and the perpendicularity is 0.1 or less. “At least one facing surface of the shoulder of the outer joint member or the end of the inner member” means only the facing surface of the shoulder of the outer joint member, only the facing surface of the end of the inner member, It means that both opposing surfaces of the shoulder portion and the end portion of the inner member are included. In this way, the contact surface of the annular plate does not strike the opposing surface of the shoulder of the outer joint member or the end of the inner member, and premature wear of the coating layer on the surface of the annular plate can be suppressed. Thus, the effect of suppressing the stick-slip sound can be surely exhibited. In addition, if the flatness of both opposing surfaces of the shoulder portion of the outer joint member and the end portion of the inner member is 0.1 or less and the perpendicularity is 0.1 or less, the effect of suppressing early wear of the coating layer can be obtained. It can be greatly demonstrated.
ここで、前述の平面度とは、環状プレートと当接する外側継手部材の肩部あるいは内方部材の端部の対向面がどの程度平坦であるかを指標する度合いを意味し、直角度とは、環状プレートと当接する外側継手部材の肩部あるいは内方部材の端部の対向面がジョイント軸芯に対してどの程度直角であるかを指標する度合いを意味する。これら平面度と直角度は、その数値が小さければ小さいほど平坦であり、また、直角であることを示す。 Here, the above-mentioned flatness means a degree indicating how flat the opposing surface of the shoulder portion of the outer joint member that contacts the annular plate or the end portion of the inner member is, and the squareness means It means the degree of indicating how much the opposing surface of the shoulder portion of the outer joint member that contacts the annular plate or the end portion of the inner member is perpendicular to the joint axis. These flatness and perpendicularity indicate that the smaller the numerical value, the flatter and perpendicular.
なお、外側継手部材の肩部あるいは内方部材の端部の対向面の平面度が0.1よりも大きいか、あるいは、直角度が0.1よりも大きいと、環状プレートの接触面が外側継手部材の肩部あるいは内方部材の端部の対向面に偏当りする可能性があり、環状プレート表面のコーティング層の早期磨耗を抑制することが困難となってスティックスリップ音の抑制効果を確実に発揮させることが困難となる。 If the flatness of the opposing surface of the shoulder portion of the outer joint member or the end portion of the inner member is greater than 0.1, or if the squareness is greater than 0.1, the contact surface of the annular plate is outside. There is a possibility of uneven contact with the shoulder surface of the joint member or the end surface of the inner member, which makes it difficult to suppress premature wear of the coating layer on the surface of the annular plate, ensuring the effect of suppressing stick-slip noise. It becomes difficult to make it appear.
本発明は、環状プレートの外径を、外側継手部材の肩部と内方部材の端部の両対向面のうちでその外径が小さい方の部材の外径以下としたことを特徴とする。これにより、環状プレートの外径側部位での変形を防止することができ、また、その環状プレートの接触面が外側継手部材の肩部と内方部材の端部の両対向面に偏当りすることが防止でき、環状プレート表面のコーティング層の早期磨耗を抑制することができてスティックスリップ音の抑制効果を確実に発揮させることができる。 The present invention is characterized in that the outer diameter of the annular plate is set to be equal to or smaller than the outer diameter of the member having the smaller outer diameter among the opposing surfaces of the shoulder portion of the outer joint member and the end portion of the inner member. . This ensures that it is possible to prevent the deformation of the outside diameter side portion of the annular plate, also polarization per the two facing surfaces of the end portion of the shoulder portion and the inner member of the contact surface of the annular plate outer joint member Can be prevented, early wear of the coating layer on the surface of the annular plate can be suppressed, and the effect of suppressing stick-slip noise can be reliably exhibited.
また、本発明は、環状プレートの内径を、外側継手部材の肩部と内方部材の端部の両対向面のうちでその内径が大きい方の部材の内径以上としたことを特徴とする。これにより、環状プレートの内径側部位での変形を防止することができ、また、その環状プレートの接触面が外側継手部材の肩部と内方部材の端部の両対向面に偏当りすることが防止でき、環状プレート表面のコーティング層の早期磨耗を抑制することができてスティックスリップ音の抑制効果を確実に発揮させることができる。 Further, the present invention is characterized in that the inner diameter of the annular plate is set to be equal to or larger than the inner diameter of the member having the larger inner diameter among the opposing surfaces of the shoulder portion of the outer joint member and the end portion of the inner member. This ensures that it is possible to prevent deformation of the inner diameter side portion of the annular plate, also the contact surfaces of the annular plate is polarized per the two facing surfaces of the end portion of the shoulder portion and the inner member of the outer joint member It is possible to prevent this, and early wear of the coating layer on the surface of the annular plate can be suppressed, and the effect of suppressing stick-slip noise can be reliably exhibited.
さらに、本発明は、環状プレートの外径を、外側継手部材の肩部と内方部材の端部の両対向面のうちでその外径が小さい方の部材の外径以下とし、かつ、環状プレートの内径を、外側継手部材の肩部と内方部材の端部の両対向面のうちでその内径が大きい方の部材の内径以上としたことを特徴とする。これにより、環状プレートの外径側と内径側で、つまり、径方向全体に亘って変形を防止することができ、また、その環状プレートの接触面が外側継手部材の肩部と内方部材の端部の両対向面に偏当りすることが防止でき、環状プレート表面のコーティング層の早期磨耗を抑制することができてスティックスリップ音の抑制効果をより一層確実に発揮させることができる。 Further, according to the present invention, the outer diameter of the annular plate is set to be equal to or smaller than the outer diameter of the member having the smaller outer diameter out of the opposing surfaces of the shoulder portion of the outer joint member and the end portion of the inner member. the inner diameter of the plate, characterized in that the outer joint member of the shoulder and the inner member end portion of the above inner diameter towards member an inner diameter greater among the two facing surfaces of the. This ensures that at the outer diameter side and inner diameter side of the annular plate, that is, it is possible to prevent deformation over the entire radial direction, the shoulder portion and the inner member of the contact surface of the annular plate outer joint member It is possible to prevent uneven contact with both opposing surfaces of the end portion of the metal plate, to suppress early wear of the coating layer on the surface of the annular plate, and to more reliably exhibit the effect of suppressing stick-slip noise.
なお、この軸受装置は、ハブ輪の外周面に一対の内輪を嵌合させ、一方の内輪の外周面にアウトボード側の内側軌道面を形成し、他方の内輪の外周面にインボード側の内側軌道面を形成したタイプに適用可能で、この場合、インボード側に位置する他方の内輪のインボード側端部を外側継手部材の肩部と対向させた構造となる。 In this bearing device, a pair of inner rings is fitted to the outer peripheral surface of the hub wheel, an inner raceway surface on the outboard side is formed on the outer peripheral surface of one inner ring, and an inboard side surface is formed on the outer peripheral surface of the other inner ring. The present invention can be applied to a type in which an inner raceway surface is formed. In this case, the inboard side end portion of the other inner ring located on the inboard side is opposed to the shoulder portion of the outer joint member.
また、この軸受装置は、前述したタイプ以外に、一方の内側軌道面が形成されたハブ輪の外周面に小径段部を形成し、その小径段部に他方の内側軌道面が形成された内輪を圧入した上でハブ輪の小径段部の端部を加締めたタイプにも適用可能で、この場合、ハブ輪の加締め部を外側継手部材の肩部と対向させた構造となる。 In addition to the type described above, this bearing device has an inner ring in which a small-diameter step portion is formed on the outer peripheral surface of the hub ring on which one inner raceway surface is formed, and the other inner raceway surface is formed on the small-diameter step portion. Can be applied to a type in which the end of the small-diameter step portion of the hub ring is crimped, and in this case, the structure is such that the crimped portion of the hub ring is opposed to the shoulder portion of the outer joint member.
本発明では、外側継手部材の肩部と内方部材の端部との対向面間に、表面コーティングにより所定の摺動特性を有する環状プレートを介在させた構造としている。これにより、車両発進時、静止状態にある軸受部のハブ輪に対して等速自在継手の外側継手部材から回転トルクが負荷された場合、内方部材を有する軸受部と外側継手部材との間の伝達トルク変動と外側継手部材のねじれが生じても、その軸受部と外側継手部材との間での摩擦抵抗を小さくして積極的な滑りが生じるようにすることで、軸受部と外側継手部材との間で急激な滑りが発生することはない。その結果、スティックスリップ音の発生を未然に防止することができ、静粛性の向上が図れて搭乗者の違和感を解消することができる。 In this invention, it is set as the structure which interposed the annular plate which has a predetermined sliding characteristic by surface coating between the opposing surfaces of the shoulder part of an outer joint member, and the edge part of an inner member. As a result, when a rotational torque is applied from the outer joint member of the constant velocity universal joint to the hub wheel of the bearing portion in a stationary state when the vehicle starts, the space between the bearing portion having the inner member and the outer joint member is reduced. Even if the transmission torque fluctuation of the outer joint member and the outer joint member are twisted, the friction resistance between the bearing portion and the outer joint member is reduced so as to cause positive slipping. No sudden slip occurs between the members. As a result, it is possible to prevent the occurrence of stick-slip noise, improve quietness, and eliminate a sense of discomfort for the passenger.
この環状プレートの接触面圧を3.0×106Pa以下としたことにより、軸力により発生する環状プレートの接触面圧を適正値とすることで、スティックスリップ音発生のエネルギーを大きくすることなく、環状プレートによるスティックスリップ音の抑制効果を確実に発揮させることが容易となる。また、この適正な接触面圧により、回転トルクが入力されても、コーティング材の早期剥がれや早期磨耗などを未然に防止することができ、コーティング材の機能を十分に発揮させることが容易となり、耐スティックスリップ性を長期に亘って確保した駆動車輪用軸受装置を提供することができる。 By setting the contact surface pressure of the annular plate to 3.0 × 10 6 Pa or less, the contact surface pressure of the annular plate generated by the axial force is set to an appropriate value, thereby increasing the energy of generating stick-slip noise. In addition, it becomes easy to reliably exert the effect of suppressing stick-slip noise by the annular plate. In addition, with this proper contact surface pressure, even if rotational torque is input, it is possible to prevent early peeling or early wear of the coating material, making it easy to fully demonstrate the function of the coating material, It is possible to provide a drive wheel bearing device in which stick-slip resistance is ensured over a long period of time.
本発明に係る駆動車輪用軸受装置の実施形態を以下に詳述する。図1に示す第一の実施形態の軸受装置は、内方部材であるハブ輪10および内輪20a,20b、複列の転動体30,40、外方部材である外輪50、等速自在継手60を主要な構成要素としている。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トボード側(図面左側)と呼び、中央寄りとなる側をインボード側(図面右側)と呼ぶ。
Embodiments of a drive wheel bearing device according to the present invention will be described in detail below. The bearing device of the first embodiment shown in FIG. 1 includes a
ハブ輪10は、そのアウトボード側の端部に、車輪(図示せず)を取り付けるための車輪取付フランジ14を備えている。この車輪取付フランジ14の円周方向等間隔に、ホイールディスクを固定するためのハブボルト16が植設されている。
The
このハブ輪10の外周面に一対の内輪20a,20bを嵌合させ、アウトボード側に位置する一方の内輪20aの外周面にアウトボード側の内側軌道面22aが形成され、インボード側に位置する他方の内輪20bの外周面にインボード側の内側軌道面22bが形成されている。これらアウトボード側の内側軌道面22aとインボード側の内側軌道面22bとで複列の内側軌道面を構成している。このハブ輪10の軸孔の内周面には、等速自在継手60をトルク伝達可能に連結するための雌スプライン11が形成されている。
A pair of
外輪50は、内周面に内輪20a,20bの内側軌道面22a,22bと対向する複列の外側軌道面52,54が形成され、車体(図示せず)に取り付けるための車体取付フランジ56を備えている。この車体取付フランジ56は、車体の懸架装置(図示せず)から延びるナックルに取り付け孔58を利用してボルト等で固定される。
The
軸受部70は、複列のアンギュラ玉軸受構造で、内輪20a,20bの外周面に形成された内側軌道面22a,22bと外輪50の内周面に形成された外側軌道面52,54との間に転動体30,40を介在させ、各列の転動体30,40を保持器32,42により円周方向等間隔に回転自在に保持した構造を有する。
The bearing
軸受部70の両端開口部には、内輪20a,20bの外周面に摺接するように、外輪50と内輪20a,20bとの環状空間を密封する一対のシール34,44が外輪50の両端部内径に嵌合され、内部に充填されたグリースの漏洩ならびに外部からの水や異物の侵入を防止するようになっている。
A pair of
前述したハブ輪10に等速自在継手60の外側継手部材62を連結することにより、軸受装置が構成される。等速自在継手60の外側継手部材62は、ドライブシャフトを構成する中間軸(図示せず)の一端に設けられ、内側継手部材、ボールおよびケージからなる内部部品(図示せず)を収容したカップ状のマウス部64と、そのマウス部64の基部から軸方向に一体に延びるステム部66とで構成されている。このステム部66の外周面には、前述のハブ輪10をトルク伝達可能に連結するための雄スプライン68が形成されている。
A bearing device is configured by connecting the outer
この外側継手部材62のステム部66をハブ輪10の軸孔に圧入し、ステム部66の外周面に形成された雄スプライン68とハブ輪10の軸孔内周面に形成された雌スプライン11を嵌合させることにより、トルク伝達可能となっている。この実施形態の軸受装置においては、外側継手部材62の肩部61と内輪20bのインボード側端部24bとの対向面間に所定の摺動特性を有する環状プレート80aを介在させ、ステム部66の端部に形成された雄ねじ部65にナット72を締め付けることによって、等速自在継手60をハブ輪10に固定すると共にそのナット72による締め付け力(軸力)でもって軸受部70に予圧を付与している。なお、等速自在継手60とハブ輪10は、前述のナット72以外に、ボルトにより固定することも可能である。
The
ナット72による所定の締付力(軸力)でもって、外側継手部材62の肩部61と内輪20bのインボード側端部24bとの対向面間に環状プレート80aを挟み込んだ構造としている。外側継手部材62の肩部61と内輪20bのインボード側端部24bとの対向面間に介在された環状プレート80aは、例えば、二硫化モリブデン系あるいはフッ素樹脂系などのコーティング材による皮膜で表面コーティングすることにより所定の摺動特性を有する。また、この環状プレート80aの接触面圧を3.0×106Pa以下とする。この環状プレート80aの接触面圧は小さいほどよく、例えば1.8×106Paが好ましい。
An
このように、外側継手部材62の肩部61と内輪20bのインボード側端部24bとの対向面間に、表面コーティングにより摺動特性の優れた環状プレート80aを介在させたことにより、軸受部70と外側継手部材62との間の伝達トルク変動と外側継手部材62のねじれが生じても、その軸受部70と外側継手部材62との間での摩擦抵抗を小さくして積極的な滑りが生じるようにすることで、軸受部70と外側継手部材62との間で急激な滑りが発生することなく、スティックスリップ音の発生を未然に防止することができる。
As described above, the
この環状プレート80aの接触面圧を3.0×106Pa以下としたことにより、軸力により発生する環状プレート80aの接触面圧を適正値とすることで、スティックスリップ音発生のエネルギーを大きくすることなく、環状プレート80aによるスティックスリップ音の抑制効果を確実に発揮させることが容易となる。また、この適正な接触面圧により、回転トルクが入力されても、コーティング材の早期剥がれや早期磨耗などを未然に防止することができ、コーティング材の機能を十分に発揮させることが容易となる。
By setting the contact surface pressure of the
なお、環状プレート80aの接触面圧が3.0×106Paよりも大きいと、スティックスリップ音発生のエネルギーが大きくなり、環状プレート80aによるスティックスリップ音の抑制効果を確実に発揮させることが困難となる。また、回転トルクの入力により、コーティング材の早期剥がれや早期磨耗などが発生する可能性があり、コーティング材の機能を十分に発揮させることが困難となる。
If the contact surface pressure of the
本出願人が実施した試験によると、コーティング材が二硫化モリブデン系の場合、環状プレート80aの接触面圧を3.0×106Paに設定すると、内輪20bのインボード側端部24bと外側継手部材62の肩部61との間で急激な滑りは発生したが、スティックスリップ音は発生しなかった。この環状プレート80aの接触面圧を1.8×106Paに設定すると、内輪20bのインボード側端部24bと外側継手部材62の肩部61との間で急激な滑りが発生せず、スティックスリップ音も発生しなかった。
According to a test conducted by the present applicant, when the coating material is molybdenum disulfide, and the contact surface pressure of the
また、コーティング材がフッ素樹脂系の場合、環状プレート80aの接触面圧を3.0×106Paあるいは1.8×106Paのいずれに設定しても、内輪20bのインボード側端部24bと外側継手部材62の肩部61との間で急激な滑りが発生せず、スティックスリップ音も発生しなかった。
Further, when the coating material is a fluororesin system, the inboard side end portion of the
以上で説明した第一の実施形態では、ハブ輪10の外周面に一対の内輪20a,20bを嵌合させ、インボード側に位置する他方の内輪20bのインボード側端部24bを外側継手部材62の肩部61に対向させたタイプの軸受装置に適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されることはない。
In the first embodiment described above, the pair of
例えば、図2に示すように、一方の内側軌道面12が形成されたハブ輪10の外周面に小径段部18を形成し、その小径段部18に他方の内側軌道面22が形成された内輪20を圧入した上でハブ輪10の小径段部18の端部を加締め、その加締め部13を外側継手部材62の肩部61に対向させたタイプの軸受装置にも適用可能である。
For example, as shown in FIG. 2, a small
このタイプの軸受装置では、ハブ輪10の外周面に形成されたアウトボード側の内側軌道面12と、内輪20の外周面に形成されたインボード側の内側軌道面22とで複列の内側軌道面を構成している。この内輪20をハブ輪10の小径段部18に圧入し、ハブ輪10の小径段部18の端部を外側に加締めることにより、その加締め部13でもって内輪20を抜け止めしてハブ輪10と一体化し、軸受部70に予圧を付与している。
In this type of bearing device, the
図1に示す第一の実施形態では、内輪20bのインボード側端部24bを外側継手部材62の肩部61に対向させ、環状プレート80aを内輪20bのインボード側端部24bと外側継手部材62の肩部61との対向面間に介在させた構造としている。一方、図2に示す第二の実施形態では、ハブ輪10の小径段部18の加締め部13を外側継手部材62の肩部61と対向させ、環状プレート80bをハブ輪10の加締め部13と外側継手部材62の肩部61との対向面間に介在させた構造となっている。
In the first embodiment shown in FIG. 1, the
この第二の実施形態でも、第一の実施形態と同様、ステム部66の端部に形成された雄ねじ部65にナット72を締め付けることによって、等速自在継手60をハブ輪10に固定し、そのナット72による所定の締付力(軸力)でもって、外側継手部材62の肩部61とハブ輪10の加締め部13との対向面間に環状プレート80bを挟み込んだ構造としている。なお、表面コーティングにより所定の摺動特性を有する環状プレート80bの接触面圧を3.0×106Pa以下(好ましくは、1.8×106Pa)とする点、およびそれらの作用効果については、第一の実施形態と同様であるため、重複説明は省略する。
In the second embodiment, as in the first embodiment, the constant velocity
図1に示す第一の実施形態および図2に示す第二の実施形態の軸受装置において、外側継手部材62の肩部61の対向面の平面度を0.1以下、かつ、直角度を0.1以下とする。好ましくは、平面度を0.05以下、かつ、直角度を0.05以下とすればよい。ここで、平面度とは、環状プレート80a,80bと当接する外側継手部材62の肩部61の対向面がどの程度平坦であるかを指標する度合いを意味し、直角度とは、環状プレート80a,80bと当接する外側継手部材62の肩部61の対向面がジョイント軸芯に対してどの程度直角であるかを指標する度合いを意味する。これら平面度と直角度は、その数値が小さければ小さいほど平坦であり、また、直角であることを示す。
In the bearing device of the first embodiment shown in FIG. 1 and the second embodiment shown in FIG. 2, the flatness of the facing surface of the
このように、外側継手部材62の肩部61の対向面の平面度を0.1以下、かつ、直角度を0.1以下としたことにより、環状プレート80a,80bの接触面が外側継手部材62の肩部61の対向面に偏当りすることがなく、環状プレート80a,80bの表面コーティング層が早期に磨耗することを抑制できてスティックスリップ音の抑制効果を確実に発揮させることができる。
Thus, the flatness of the opposing surface of the
なお、外側継手部材62の肩部61の対向面の平面度が0.1よりも大きいか、あるいは、直角度が0.1よりも大きいと、環状プレート80a,80bの接触面が外側継手部材62の肩部61の対向面に偏当りする可能性があり、環状プレート80a,80bの表面コーティング層の早期磨耗を抑制することが困難となってスティックスリップ音の抑制効果を確実に発揮させることが困難となる。
When the flatness of the opposing surface of the
なお、前述の実施形態では、外側継手部材62の肩部61の対向面の平面度を0.1以下、かつ、直角度を0.1以下とした場合について説明したが、図1に示す第一の実施形態であれば、内輪20bのインボード側端部24bの対向面の平面度を0.1以下、かつ、直角度を0.1以下としてもよい。また、図2に示す第二の実施形態であれば、ハブ輪10の加締め部13との対向面の平面度を0.1以下、かつ、直角度を0.1以下としてもよい。このとき、内輪20bのインボード側端部24bあるいはハブ輪10の加締め部13の対向面の平面度を0.1以下、かつ、直角度を0.1以下とした作用効果については、外側継手部材62の肩部61の対向面の平面度を0.1以下、かつ、直角度を0.1以下とした場合と同様であるため、重複説明は省略する。
In the above-described embodiment, the case where the flatness of the facing surface of the
さらに、外側継手部材62の肩部61の対向面と、内輪20bのインボード側端部24bあるいはハブ輪10の加締め部13の対向面の両方の平面度を0.1以下、かつ、直角度を0.1以下としてもよい。このようにすれば、環状プレート80a,80bの表面コーティング層が早期に磨耗することをより一層抑制できてスティックスリップ音の抑制効果をより一層確実に発揮させることができる。
Further, the flatness of both the facing surface of the
図3は、図1に示す第一の実施形態の軸受装置において、環状プレート80a1の外径を、外側継手部材62の肩部61と内輪20bのインボード側端部24bの両対向面のうちでその外径が小さい方の部材、つまり、外側継手部材62の肩部61の対向面の外径以下とした構造を例示する。図3に示す第三の実施形態では、環状プレート80a1の外径を外側継手部材62の肩部61の対向面の外径と一致させ、環状プレート80a1の内径を外側継手部材62の肩部61の対向面の内径と一致させている。なお、図中、X1は外側継手部材62の肩部61の対向面(平坦面)の径方向寸法、Y1は内輪20bのインボード側端部24bの対向面(平坦面)の径方向寸法をそれぞれ示す。
3, the bearing apparatus of the first embodiment shown in FIG. 1, the outer diameter of the
図4は、図2に示す第二の実施形態の軸受装置において、環状プレート80b1の外径を、外側継手部材62の肩部61とハブ輪10の加締め部13の両対向面のうちでその外径が小さい方の部材、つまり、ハブ輪10の加締め部13の対向面の外径以下とした構造を例示する。図4に示す第四の実施形態では、環状プレート80b1の外径をハブ輪10の加締め部13の対向面の外径と一致させ、環状プレート80b1の内径を外側継手部材62の肩部61の対向面の内径と一致させている。なお、図中、X2は外側継手部材62の肩部61の対向面(平坦面)の径方向寸法、Y2はハブ輪10の加締め部13の対向面(平坦面)の径方向寸法をそれぞれ示す。
FIG. 4 shows the bearing device of the second embodiment shown in FIG. 2, wherein the outer diameter of the
これら第三の実施形態および第四の実施形態では、環状プレート80a1,80b1の外径側部位での変形を防止することができ、また、その環状プレート80a1,80b1の接触面が外側継手部材62の肩部61と内輪20bのインボード側端部24bあるいは加締め部13の両対向面に偏当りすることが防止でき、環状プレート80a1,80b1の表面コーティング層の早期磨耗を抑制することができてスティックスリップ音の抑制効果を確実に発揮させることができる。
In the third and fourth embodiments, deformation of the
図5は、図1に示す第一の実施形態の軸受装置において、環状プレート80a2の内径を、外側継手部材62の肩部61と内輪20bのインボード側端部24bの両対向面のうちでその内径が大きい方の部材、つまり、内輪20bのインボード側端部24bの対向面の内径以上とした構造を例示する。図5に示す第五の実施形態では、環状プレート80a2の内径を内輪20bのインボード側端部24bの内径と一致させ、環状プレート80a2の外径を外側継手部材62の肩部61の対向面の外径と一致させている。なお、図中、X3は外側継手部材62の肩部61の対向面(平坦面)の径方向寸法、Y3は内輪20bのインボード側端部24bの対向面(平坦面)の径方向寸法をそれぞれ示す。
5, the bearing device of the first embodiment shown in FIG. 1, the inner diameter of the
図6は、図2に示す第二の実施形態の軸受装置において、環状プレート80b2の内径を、外側継手部材62の肩部61とハブ輪10の加締め部13の両対向面のうちでその内径が大きい方の部材、つまり、ハブ輪10の加締め部13の対向面の内径以上とした構造を例示する。図6に示す第六の実施形態では、環状プレート80b2の内径をハブ輪10の加締め部13の対向面の内径と一致させ、環状プレート80b2の外径を外側継手部材62の肩部61の対向面の外径と一致させている。なお、図中、X4は外側継手部材62の肩部61の対向面(平坦面)の径方向寸法、Y4はハブ輪10の加締め部13の対向面(平坦面)の径方向寸法をそれぞれ示す。
FIG. 6 shows the bearing device of the second embodiment shown in FIG. 2, wherein the inner diameter of the
これら第五の実施形態および第六の実施形態では、環状プレート80a2,80b2の内径側部位での変形を防止することができ、また、その環状プレート80a2,80b2の接触面が外側継手部材62の肩部61と内輪20bのインボード側端部24bあるいはハブ輪10の加締め部13の両対向面に偏当りすることが防止でき、環状プレート80a2,80b2の表面コーティング層の早期磨耗を抑制することができてスティックスリップ音の抑制効果を確実に発揮させることができる。
In the fifth and sixth embodiments, deformation of the
図7は、図1に示す第一の実施形態の軸受装置において、環状プレート80a3の外径を、外側継手部材62の肩部61と内輪20bのインボード側端部24bの両対向面のうちでその外径が小さい方の部材、つまり、外側継手部材62の肩部61の対向面の外径以下とし、かつ、環状プレート80a3の内径を、外側継手部材62の肩部61と内輪20bのインボード側端部24bの両対向面のうちでその内径が大きい方の部材、つまり、内輪20bのインボード側端部24bの対向面の内径以上とした構造を例示する。図7に示す第七の実施形態では、環状プレート80a3の外径を外側継手部材62の肩部61の対向面の外径と一致させ、環状プレート80a3の内径を内輪20bのインボード側端部24bの対向面の内径と一致させている。なお、図中、X5は外側継手部材62の肩部61の対向面(平坦面)の径方向寸法、Y5は内輪20bのインボード側端部24bの対向面(平坦面)の径方向寸法をそれぞれ示す。
7, the bearing device of the first embodiment shown in FIG. 1, the outer diameter of the
図8は、図2に示す第二の実施形態の軸受装置において、環状プレート80b3の外径を、外側継手部材62の肩部61とハブ輪10の加締め部13の両対向面のうちでその外径が小さい方の部材、つまり、ハブ輪10の加締め部13の対向面の外径以下とし、かつ、環状プレート80b3の内径を、外側継手部材62の肩部61とハブ輪10の加締め部13の両対向面のうちでその内径が大きい方の部材、つまり、ハブ輪10の加締め部13の対向面の内径以上とした構造を例示する。図8に示す第八の実施形態では、環状プレート80b3の外径をハブ輪10の加締め部13の対向面の外径と一致させ、環状プレート80b3の内径をハブ輪10の加締め部13の対向面の内径と一致させている。なお、図中、X6は外側継手部材62の肩部61の対向面(平坦面)の径方向寸法、Y6はハブ輪10の加締め部13の対向面(平坦面)の径方向寸法をそれぞれ示す。
FIG. 8 shows the bearing device according to the second embodiment shown in FIG. 2, wherein the outer diameter of the
これら第七の実施形態および第八の実施形態では、環状プレート80a3,80b3の外径側と内径側で、つまり、径方向全体に亘って変形を防止することができ、また、その環状プレート80a3,80b3の接触面が外側継手部材62の肩部61と内輪20bのインボード側端部24bあるいはハブ輪10の加締め部13の両対向面に偏当りすることが防止でき、環状プレート80a3,80b3の表面コーティング層の早期磨耗を抑制することができてスティックスリップ音の抑制効果をより一層確実に発揮させることができる。
In the seventh and eighth embodiments, deformation can be prevented on the outer diameter side and inner diameter side of the
本発明は前述した実施形態に何ら限定されるものではなく、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 present invention is not limited to the above-described embodiments, and can of course be implemented in various forms without departing from the gist of the present invention. It includes the equivalent meanings recited in the claims and the equivalents recited in the claims, and all modifications within the scope.
10 内方部材(ハブ輪)
12 内側軌道面
14 車輪取付フランジ
20 内方部材(内輪)
22 内側軌道面
30,40 転動体
50 外方部材(外輪)
52,54 外側軌道面
60 等速自在継手
61 肩部
62 外側継手部材
66 ステム部
80a,80b 環状プレート
10 Inner member (hub ring)
12
22
52, 54
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