JP6661308B2 - Wheel bearing device - Google Patents
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Description
本発明は、自動車等の車輪を懸架装置に対して回転自在に支承する車輪用軸受装置、特に、ハブ輪の揺動加締によって内輪が固定されたセルフリテイン構造において、内輪の大端面側の面取り形状を工夫し、製造工程で打ち傷が付き難くくし、加締加工に伴って内輪にフープ応力が発生しても、打ち傷に起因する遅れ破壊の発生を抑制して耐久性の向上を図った車輪用軸受装置に関するものである。 The present invention relates to a wheel bearing device that rotatably supports wheels of an automobile or the like with respect to a suspension device, particularly, in a self-retained structure in which an inner ring is fixed by swinging and caulking of a hub wheel, a large end face side of the inner ring is provided. The chamfered shape was devised to make it difficult for nicks to occur in the manufacturing process, and even if hoop stress was generated in the inner ring due to crimping, the occurrence of delayed fracture due to nicks was suppressed and durability was improved. The present invention relates to a bearing device for a wheel.
自動車等の車両の車輪用軸受装置は、懸架装置に対して車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、駆動輪用のものと従動輪用のものとがある。例えば、図5に示す従来の車輪用軸受装置は従動輪用の第3世代と称され、内方部材51と外方部材52、および両部材51、52間に転動自在に収容された複列のボール53、53とを備えている。内方部材51は、ハブ輪54と、このハブ輪54に所定のシメシロを介して圧入された内輪55とからなる。
2. Description of the Related Art Wheel bearing devices for vehicles such as automobiles rotatably support wheels to a suspension device via double-row rolling bearings, and include a drive wheel and a driven wheel. For example, the conventional wheel bearing device shown in FIG. 5 is referred to as a third generation for a driven wheel, and includes an
ハブ輪54は、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56を一体に有し、この車輪取付フランジ56の円周等配位置に車輪を固定するためのハブボルト56aが植設されている。また、ハブ輪54の外周には一方の円弧状の内側転走面54aと、この内側転走面54aから軸方向に延びる小径段部54bが形成されている。そして、外周に他方の円弧状の内側転走面55aが形成された内輪55が小径段部54bに圧入されている。この内輪55は、ハブ輪54の小径段部54bの端部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部57によって所定の軸受予圧が付与された状態で軸方向に固定されている。
The
外方部材52は、外周にナックル(図示せず)に取り付けるための車体取付フランジ52bを一体に有し、内周に前記内方部材51の内側転走面54a、55aに対向する円弧状の複列の外側転走面52a、52aが一体に形成されている。そして、それぞれの転走面52a、54aと52a、55a間に複列のボール53、53が収容され、保持器58、58によりこれら複列のボール53、53が転動自在に保持されている。
The
ここで、内輪55の内端部内周面に、内端開口に向う程内径が大きくなる、円錐凹面状で、傾斜角θ1が20〜60度程度の傾斜面59が形成されている。この傾斜面59に密着するように小径段部54bの端部を塑性変形させて加締部57が形成されている。これにより、加締部57の変形量が少なくて済む。すなわち、加締部57を形成する際、傾斜角θ1だけ変形させれば良く、加締部57に発生する歪みを抑えて、この加締部57に割れ等の損傷が発生するのを抑えることができる(例えば、特許文献1参照。)。
Here, on the inner peripheral surface of the inner end portion of the
然しながら、この種の加締タイプの車輪用軸受装置では、ハブ輪54とのシメシロおよび加締加工によって内輪55には拡径方向の応力が負荷されるが、前述した従来の車輪用軸受装置では、内輪55の傾斜面59によって、塑性変形に伴う内輪55自体の径方向外方に加わる力、所謂フープ応力が大きくなり、内輪55の変形が過大となって損傷する恐れがある。
However, in this type of caulking-type wheel bearing device, the
また、内輪55が軸受に組み込まれるまでの製造工程では、内輪55の各部に打ち傷が発生することがある。特に、内輪55同士や内輪55が搬送設備等の外部の干渉物に衝突した場合、内輪55の傾斜面59の傾斜角θ1がこのように20〜60度程度と小さいと大端面55bと傾斜面59との交差角θ2が120〜160度程度となり、この部分のエッジによって他の内輪55に衝突して打ち傷が発生する恐れがある。この場合、内輪55の外表面にフープ応力が負荷された状態で、この打ち傷を起点とした応力腐食割れ、所謂遅れ破壊が発生する恐れがある。
Further, in the manufacturing process until the
こうした課題を解決したものとして、図6に示すような車輪用軸受装置が知られている。この車輪用軸受装置は、内輪60の大端面61に径方向外方に向って漸次インナー側に傾斜角θ3が101〜179度からなる傾斜面62に形成され、この傾斜面62に密着した状態で加締部63が形成されている。これにより、揺動加締により発生する加工力の分力を減少させて内輪60が径方向外方に弾性変形するのを抑制することができるので、内輪60のフープ応力を低減させ、内輪60の耐久性の向上を図ることができる(例えば、特許文献2参照。)。
As a solution to these problems, a wheel bearing device as shown in FIG. 6 is known. In this wheel bearing device, an
この内輪60では、製造工程等で大端面61と傾斜面62との交差角θ4が140.5〜179.5度と大きくなり、前述した内輪55に比べてこの部分のエッジによる打ち傷が発生するのを抑えることができるが、大きく開口した内輪60の傾斜面62に打ち傷が発生する確率が高くなる。これにより、打ち傷を起点とした遅れ破壊が発生する恐れが高くなるといった課題があった。
In the
本発明は、このような従来の問題に鑑みてなされたもので、内輪の大端面と面取り部との間のエッジ部の角度を小さく規制し、干渉物と衝突した際の応力を低減することで打ち傷が付き難い面取り形状に着目し、加締加工に伴って内輪にフープ応力が発生しても、打ち傷に起因する遅れ破壊の発生を抑制して耐久性の向上を図った車輪用軸受装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such a conventional problem, and restricts an angle of an edge portion between a large end surface of an inner ring and a chamfered portion to reduce a stress at the time of collision with an interfering object. Focusing on chamfered shapes that do not easily damage the wheel, even if hoop stress is generated in the inner ring due to crimping, the occurrence of delayed fracture due to the damage is suppressed and the durability of the wheel bearing device is improved. The purpose is to provide.
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、内周に複列の外側転走面が一体に形成された外方部材と、一端部に車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一体に有し、外周に軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に圧入された少なくとも一つの内輪からなり、外周に前記複列の外側転走面に対向する複列の内側転走面が形成された内方部材と、前記複列の外側転走面と前記複列の内側転走面間に転動自在に収容された複列の転動体と、を備えた車輪用軸受装置において、前記内輪が、前記ハブ輪の小径段部の端部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部により軸方向に固定されると共に、前記内輪の大端面側の内径端部に面取り部が形成され、この面取り部が、円弧面と、この円弧面の接線から径方向外方に向って漸次インナー側に傾斜する傾斜面で構成され、前記面取り部の傾斜面の延長線と前記内輪の大端面とのなす角が20度以下に設定され、前記加締部が前記内輪の面取り部を包含し、前記内輪の大端面に密着した状態で形成されている。
In order to achieve the above object, an invention according to
このように、内周に複列の外側転走面が一体に形成された外方部材と、一端部に車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一体に有し、外周に軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に圧入された少なくとも一つの内輪からなり、外周に複列の外側転走面に対向する複列の内側転走面が形成された内方部材と、複列の外側転走面と複列の内側転走面間に転動自在に収容された複列の転動体と、を備えた第1乃至第3世代構造の車輪用軸受装置において、内輪が、ハブ輪の小径段部の端部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部により軸方向に固定されると共に、内輪の大端面側の内径端部に面取り部が形成され、この面取り部が、円弧面と、この円弧面の接線から径方向外方に向って漸次インナー側に傾斜する傾斜面で構成され、面取り部の傾斜面の延長線と内輪の大端面とのなす角が20度以下に設定され、加締部が内輪の面取り部を包含し、内輪の大端面に密着した状態で形成されているので、内輪の大端面と傾斜面との交差角が大きくなり、製造工程において、内輪同士や内輪が搬送設備等の外部の干渉物に衝突した場合、この部分のエッジによる打ち傷が発生するのを抑えることができる。 In this manner, the outer member having the double row of outer rolling surfaces integrally formed on the inner periphery and the wheel mounting flange for mounting the wheel at one end are integrally formed, and the small diameter step extending in the axial direction on the outer periphery. A hub wheel having a portion formed therein and at least one inner ring press-fitted into a small-diameter step portion of the hub wheel, and a double-row inner rolling surface opposed to a double-row outer rolling surface is formed on the outer periphery. First to third generation wheel bearings having an inner member, and double-row rolling elements rotatably accommodated between double-row outer rolling surfaces and double-row inner rolling surfaces. In the device, the inner ring is axially fixed by a caulking portion formed by plastically deforming the end of the small-diameter step portion of the hub wheel radially outward, and the inner ring is chamfered on the inner diameter end on the large end surface side of the inner ring. The chamfered portion is formed with an arc surface and an inner surface gradually extending radially outward from a tangent to the arc surface. Is composed of the inclined surface inclined, the angle a of the large end face of the extension and the inner ring of the inclined surface of the chamfered portion is set to 20 degrees or less, caulking portions include inner chamfers, the inner ring of the large Since it is formed in a state of being in close contact with the end surface, the intersection angle between the large end surface of the inner ring and the inclined surface increases, and in the manufacturing process, if the inner rings or the inner ring collide with an external interference object such as transfer equipment, this Occurrence of a flaw due to the edge of the portion can be suppressed.
好ましくは、請求項2に記載の発明のように、前記内輪の大端面と面取り部の傾斜面との交差部が滑らかに丸められていれば、バリが発生するのを防止することができると共に、この部分のエッジによる打ち傷が発生するのを抑えることができる。 Preferably, if the intersection between the large end surface of the inner race and the inclined surface of the chamfered portion is smoothly rounded, it is possible to prevent the occurrence of burrs. In addition, it is possible to suppress the occurrence of damage due to the edge of this portion.
本発明に係る車輪用軸受装置は、内周に複列の外側転走面が一体に形成された外方部材と、一端部に車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一体に有し、外周に軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に圧入された少なくとも一つの内輪からなり、外周に前記複列の外側転走面に対向する複列の内側転走面が形成された内方部材と、前記複列の外側転走面と前記複列の内側転走面間に転動自在に収容された複列の転動体と、を備えた車輪用軸受装置において、前記内輪が、前記ハブ輪の小径段部の端部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部により軸方向に固定されると共に、前記内輪の大端面側の内径端部に面取り部が形成され、この面取り部が、円弧面と、この円弧面の接線から径方向外方に向って漸次インナー側に傾斜する傾斜面で構成され、前記面取り部の傾斜面の延長線と前記内輪の大端面とのなす角が20度以下に設定され、前記加締部が前記内輪の面取り部を包含し、前記内輪の大端面に密着した状態で形成されているので、内輪の大端面と傾斜面との交差角が大きくなり、製造工程において、内輪同士や内輪が搬送設備等の外部の干渉物に衝突した場合、この部分のエッジによる打ち傷が発生するのを抑えることができる。 The wheel bearing device according to the present invention has an outer member integrally formed with a double-row outer rolling surface on the inner periphery, and a wheel mounting flange for mounting a wheel at one end, and an outer periphery integrally formed on the outer periphery. A hub wheel formed with a small-diameter stepped portion extending in the axial direction, and at least one inner ring press-fitted into the small-diameter stepped portion of the hub wheel; For a wheel comprising: an inner member having a rolling surface formed thereon; and a double-row rolling element rotatably accommodated between the outer rolling surface of the double row and the inner rolling surface of the double row. In the bearing device, the inner ring is axially fixed by a caulking portion formed by plastically deforming the end of the small-diameter step portion of the hub wheel radially outward, and the inner diameter of the inner ring on the large end face side of the inner ring. A chamfer is formed at the end, and the chamfer is radially outward from the arc surface and a tangent to the arc surface. Towards is gradually composed inclined surface inclined inner side, wherein the angle a of the large end face of the extension and the inner ring of the inclined surface of the chamfered portion is set below 20 degrees, the caulking portion of the inner ring Including the chamfered portion, since it is formed in a state of being in close contact with the large end surface of the inner ring, the intersection angle between the large end surface of the inner ring and the inclined surface becomes large, and in the manufacturing process, the inner rings and the inner ring are used for transport equipment and the like. When it collides with an external interference object, it is possible to suppress the occurrence of a flaw due to the edge of this portion.
外周にナックルに取り付けられるための車体取付フランジを一体に有し、内周に複列の外側転走面が一体に形成された外方部材と、一端部に車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一体に有し、外周に前記複列の外側転走面の一方に対向する内側転走面と、この内側転走面から軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に圧入され、外周に前記複列の外側転走面の他方に対向する内側転走面が形成された内輪からなる内方部材と、この内方部材と前記外方部材の両転走面間に保持器を介して転動自在に収容された複列の転動体と、を備え、前記小径段部の端部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部により前記内輪が前記ハブ輪に対して軸方向に固定された車輪用軸受装置において、前記内輪の大端面側の内径端部に面取り部が形成され、この面取り部が、円弧面と、この円弧面の接線から径方向外方に向って漸次インナー側に傾斜する傾斜面で構成され、前記面取り部の傾斜面の傾斜角が20度以下に設定されると共に、前記内輪の大端面と面取り部の傾斜面との交差部が滑らかに丸められている。 An outer member integrally having a vehicle body mounting flange for being attached to a knuckle on an outer periphery, a double row outer rolling surface being integrally formed on an inner periphery, and a wheel mounting flange for attaching a wheel to one end. A hub wheel integrally formed and formed on its outer periphery with an inner rolling surface facing one of the outer rows of the double row, a small-diameter step extending axially from the inner rolling surface, and the hub wheel An inner member comprising an inner ring having an inner race surface formed by press-fitting into a small-diameter step portion and having an inner race surface facing the other of the outer race surfaces in the double row on the outer periphery, and both the inner member and the outer member. A double-row rolling element rotatably accommodated between the rolling surfaces via a retainer, and a caulking portion formed by plastically deforming the end of the small-diameter step portion radially outward. A wheel bearing device in which the inner ring is axially fixed to the hub wheel, A chamfered portion is formed at the inner diameter end portion on the surface side, and the chamfered portion is constituted by an arcuate surface and an inclined surface gradually inclined radially outward from a tangent to the arcuate surface toward the inner side, wherein the chamfered portion is formed. The inclination angle of the inclined surface is set to 20 degrees or less, and the intersection between the large end surface of the inner ring and the inclined surface of the chamfered portion is smoothly rounded.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図1は、本発明に係る車輪用軸受装置の第1の実施形態を示す縦断面図、図2(a)は、図1の加締部を示す要部拡大図、(b)は、(a)の内輪の面取り部を示す要部拡大図である。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.
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a first embodiment of a wheel bearing device according to the present invention, FIG. 2 (a) is an enlarged view of a main part showing a caulking portion of FIG. 1, and FIG. It is a principal part enlarged view which shows the chamfered part of the inner ring of a). In the following description, a side closer to the outside of the vehicle when assembled to the vehicle is referred to as an outer side (left side in FIG. 1), and a side closer to the center is referred to as an inner side (right side in FIG. 1).
図1に示す車輪用軸受装置は従動輪側の第3世代構造をなし、内方部材1と外方部材2、および両部材1、2間に転動自在に収容された複列の転動体(ボール)3、3とを備えている。内方部材1は、ハブ輪4と、このハブ輪4に所定のシメシロを介して圧入された内輪5とからなる。
The wheel bearing device shown in FIG. 1 has a third-generation structure on the driven wheel side, and has an
ハブ輪4は、アウター側の端部に車輪(図示せず)を取り付けるための車輪取付フランジ6を一体に有し、この車輪取付フランジ6の円周等配位置に車輪を固定するためのハブボルト6aが植設されている。また、ハブ輪4の外周には一方(アウター側)の断面が円弧状の内側転走面4aと、この内側転走面4aから肩部4cを介して軸方向に延びる軸状の小径段部4bが形成されている。そして、外周に他方(インナー側)の円弧状の内側転走面5aが形成された内輪5が、その小端面(正面側端面)5cをハブ輪4の肩部4cに突き当てた状態で小径段部4bに圧入されている。この内輪5は、ハブ輪4の小径段部4bの端部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部7によって所定の軸受予圧が付与された状態で軸方向に固定されている。
The hub wheel 4 integrally has a
外方部材2は、外周にナックル(図示せず)に取り付けるための車体取付フランジ2bを一体に有し、内周に前記内方部材1の内側転走面4a、5aに対向する断面が円弧状の複列の外側転走面2a、2aが一体に形成されている。そして、それぞれの転走面2a、4aと2a、5a間に複列の転動体3、3が収容され、保持器8、8によりこれら複列の転動体3、3が転動自在に保持されている。
The
また、外方部材2と内方部材1との間に形成される環状空間の開口部にはシール9、10が装着され、軸受内部に封入された潤滑グリースの漏洩と、外部から雨水やダスト等が軸受内部に侵入するのを防止している。なお、ここでは、転動体3をボールとした複列アンギュラ玉軸受で構成された車輪用軸受装置を例示したが、これに限らず転動体に円すいころを使用した複列円すいころ軸受で構成されたものであっても良い。
Further, seals 9 and 10 are attached to openings of an annular space formed between the
ハブ輪4はS53C等の炭素0.40〜0.80重量%を含む中高炭素鋼で形成され、アウター側の内側転走面4aをはじめ、シール9のシールランド部となる車輪取付フランジ6のインナー側の基部6bから小径段部4bに亙り高周波焼入れによって表面硬さを50〜64HRCの範囲に硬化処理されている。なお、加締部7は、鍛造後の素材表面硬さの未焼入れ部とされている。
The hub wheel 4 is formed of a medium-high carbon steel containing 0.40 to 0.80% by weight of carbon such as S53C, and includes the
一方、内輪5はSUJ2等の高炭素クロム軸受鋼からなり、ズブ焼入れにより芯部まで58〜64HRCの範囲で硬化処理されている。また、転動体3はSUJ2等の高炭素クロム軸受鋼からなり、ズブ焼入れにより芯部まで62〜67HRCの範囲で硬化処理されている。また、外方部材2は、前記ハブ輪4と同様、S53C等の炭素0.40〜0.80重量%を含む中高炭素鋼で形成され、少なくとも複列の外側転走面2a、2aが高周波焼入れによって表面硬さを58〜64HRCの範囲に硬化処理されている。
On the other hand, the
本実施形態では、シール9、10のうちアウター側のシール9は、外方部材2のアウター側端部の内周に所定のシメシロを介して圧入された芯金11と、この芯金11に加硫接着等で一体に接合されたシール部材12とからなる一体型のシールで構成されている。芯金11は、防錆処理された冷間圧延鋼板(JIS規格のSPCC系等)をプレス加工にて形成されている。
In the present embodiment, the outer seal 9 of the
一方、シール部材12はNBR(アクリロニトリル−ブタジエンゴム)等の合成ゴムからなり、加硫接着によって芯金11に一体に接合されている。このシール部材12は、径方向外方に傾斜して形成された一対のサイドリップ12a、12bと、軸受内方側に傾斜して形成されたグリースリップ12cを有している。車輪取付フランジ6のインナー側の基部6bは断面が円弧状の曲面に形成され、この基部6bにサイドリップ12a、12bとグリースリップ12cが所定のシメシロをもって摺接されている。
On the other hand, the
なお、シール部材12の材質としては、例示したNBR以外にも、例えば、耐熱性に優れたHNBR(水素化アクリロニトリル・ブタジエンゴム)、EPDM(エチレンプロピレンゴム)等をはじめ、耐熱性、耐薬品性に優れたACM(ポリアクリルゴム)、FKM(フッ素ゴム)、あるいはシリコンゴム等を例示することができる。
The material of the
また、インナー側のシール10は、図2(a)に拡大して示すように、互いに対向配置された環状のシール板13とスリンガ14とからなる、所謂パックシールで構成されている。シール板13は外方部材2に装着された芯金15と、この芯金15に加硫接着により一体に接合されたシール部材16とからなる。芯金15は、オーステナイト系ステンレス鋼板(JIS規格のSUS304系等)や防錆処理された冷間圧延鋼板等の防錆能を有する鋼板からプレス加工にて断面略L字状に形成されている。シール部材16は、NBR等の合成ゴムからなり、径方向外方に傾斜して延びるサイドリップ16aと、二股状に形成されたグリースリップ16bと中間リップ16cとを有している。
2A, the
一方、スリンガ14はオーステナイト系ステンレス鋼板や防錆処理された冷間圧延鋼板等の防錆能を有する鋼板からプレス加工にて断面略L字状に形成され、内輪5の外径に圧入される円筒部14aと、この円筒部14aから径方向外方に延びる立板部14bとを備えている。そして、シール部材16のサイドリップ16aが立板部14bのアウター側の側面に所定の軸方向シメシロを持って摺接されると共に、グリースリップ16bと中間リップ16cが円筒部14aに所定の径方向シメシロを介して摺接されている。さらに、スリンガ14の立板部14bは、シール板13と僅かな径方向すきまを介して対峙され、ラビリンスシールが構成されている。
On the other hand, the
ここで、内輪5のインナー側の内径端部、すなわち、大端面(背面側端面)17側の内径端部に面取り部18が形成されている。この面取り部18は、図2(b)に拡大して示すように、所定の曲率半径r1からなる円弧面19と、この円弧面19の接線から径方向外方に向って漸次インナー側に傾斜する所定の傾斜角α1からなる円錐凹面状の傾斜面20で構成されている。そして、この面取り部18を包含して大端面17に密着した状態で加締部7が形成されている。
Here, a chamfered
本実施形態では、面取り部18の円弧面19の曲率半径r1は1.5mmに設定されると共に、面取り部18の軸方向寸法L1は1.0mm、径方向寸法L2は2.0mmに設定されている。また、面取り部18の傾斜面20の傾斜角α1は20度以下に設定されている。これにより、内輪5の大端面17と傾斜面20との交差角α2が160度以上と大きくなり、製造工程において、内輪5同士や内輪5が搬送設備等の外部の干渉物に衝突した場合、この部分のエッジによる打ち傷が発生するのを抑えることができる。さらに、加締加工時に内輪5が径方向外方に弾性変形するのを抑制でき、内輪5のフープ応力を低減させることができると共に、加締加工に伴って内輪5にフープ応力が発生しても、打ち傷に起因する遅れ破壊の発生を抑制して耐久性の向上を図った車輪用軸受装置を提供することができる。
In the present embodiment, the radius of curvature r1 of the
また、内輪5の面取り部18が旋削加工によって形成され、熱処理後に小端面5cと大端面17が研削加工によって形成されている。この研削加工によって大端面17と面取り部18の傾斜面20との交差部が切削加工あるいはペーパラップ等によってその交差部(エッジ部)が滑らかに丸められている。これにより、バリが発生するのを防止することができると共に、エッジによる打ち傷が発生するのを抑えることができる。
The chamfered
なお、この種の車輪用軸受装置では、路面上の苛酷な外部環境に曝された状態で使用され、泥水を被ることも頻繁にある。さらに、沿岸地においては塩水が振りかかり、また寒冷地では凍結防止剤が撒かれることがあって、その凍結防止剤中の塩分を含む泥水が振りかかる。特に内輪5は、鋼材素地のままで露出しているため、塩泥水が振りかかると塩害による腐食が生じる恐れがある。このような状況下でこの部位の腐食が進展すると、環境下に存在する拡散性水素が内輪5の組織内に侵入して水素脆化を招くことになり金属粒界が破壊する遅れ破壊が発生する可能性があり好ましくない。
It should be noted that this type of wheel bearing device is used in a state of being exposed to a severe external environment on a road surface, and is often subjected to muddy water. Further, in coastal areas, salt water is sprinkled, and in cold regions, an anti-freezing agent may be sprayed, and muddy water containing salt in the anti-freezing agent is sprinkled. In particular, since the
本発明に係る車輪用軸受装置では、加締部7が面取り部18を包含して大端面17に密着した状態で形成されているので、内輪5の面取り部18が露出しないため、外部からの雨水やダスト等が内輪5の面取り部18と加締部7との接合面に浸入するのを防止すると共に、フープ応力が発生する内輪5の面取り部18に、打ち傷だけでなく塩害による腐食が生じるのを防止して遅れ破壊が発生することを防止することができる。
In the wheel bearing device according to the present invention, since the
図3は、本発明に係る車輪用軸受装置の第2の実施形態を示す縦断面図、図4は、図3の車輪用軸受装置の変形例を示す縦断面図である。なお、この実施形態は前述した第1の実施形態(図1)と基本的にはハブ輪と軸受部の構成が異なるだけで、その他前述した実施形態と同一部品同一部位あるいは同一機能を有する部品、部位には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。 FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a second embodiment of the wheel bearing device according to the present invention, and FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing a modification of the wheel bearing device of FIG. This embodiment is basically different from the above-described first embodiment (FIG. 1) only in the configuration of the hub ring and the bearing portion, and other components having the same parts and the same functions as those of the above-described embodiment. , Parts are denoted by the same reference numerals, and detailed description is omitted.
図3に示す車輪用軸受装置は駆動輪側の第2世代構造をなし、ハブ輪21と、このハブ輪21に装着された車輪用軸受22とを備えている。ハブ輪21は、アウター側の端部に車輪取付フランジ6を有し、外周にこの車輪取付フランジ6から肩部21aを介して軸方向に延びる小径段部21b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)21cが形成されている。そして、小径段部21bに車輪用軸受22が所定のシメシロを介して圧入され、小径段部21bの端部を塑性変形させて形成した加締部7によって軸受予圧が付与された状態で軸方向に固定されている。ハブ輪21はS53C等の炭素0.40〜0.80重量%を含む中高炭素鋼で形成され、肩部21aから小径段部21bに亙って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ている。
The wheel bearing device shown in FIG. 3 has a second-generation structure on the drive wheel side, and includes a
車輪用軸受22は、外周に車体取付フランジ2bを一体に有し、内周に複列の外側転走面2a、2aが一体に形成された外方部材2と、外周に複列の外側転走面2a、2aに対向する内側転走面5aがそれぞれ形成された内輪23、5と、両転走面間に保持器8、8を介して転動自在に収容された複列の転動体3、3と、外方部材2と内輪23、5との間に形成される環状空間の開口部に装着されたシール10、10とを備えている。内輪23はSUJ2等の高炭素クロム軸受鋼からなり、ズブ焼入れによって芯部まで58〜64HRCの範囲に硬化処理されている。
The wheel bearing 22 has a
本実施形態では、一対の内輪23、5のうち、アウター側の内輪23の大端面側の面取り部23aが、インナー側の内輪5の面取り部18よりも大きく形成されている。これにより、ハブ輪21の肩部21aと小径段部21bとの隅部21dの面取りを大きく設定することができ、大きなモーメント荷重が車輪取付フランジ6に負荷されても応力集中を緩和することができ、ハブ輪21の強度・耐久性を向上させることができる。
In the present embodiment, of the pair of
ここで、前述した実施形態と同様、インナー側の内輪5の面取り部18が、円弧面19と、この円弧面18の接線から径方向外方に向って漸次インナー側に傾斜する傾斜面20で構成され、加締部7とハブ輪21の肩部21aとの間で、一対の内輪23、5が挟持された状態でハブ輪21に固定されている。これにより、揺動加締によりインナー側の内輪5が径方向外方に弾性変形するのを抑制でき、内輪5のフープ応力を低減させることができると共に、加締加工に伴って内輪5にフープ応力が発生しても、打ち傷に起因する遅れ破壊の発生を抑制して耐久性の向上を図ることができる。
Here, similarly to the above-described embodiment, the chamfered
図4に示す車輪用軸受装置は、前述した車輪用軸受装置(図3)の変形例で、基本的には車輪用軸受の一部の構成だけが異なる。なお、その他前述した実施形態と同一部品同一部位あるいは同一機能を有する部品、部位には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。 The bearing device for a wheel shown in FIG. 4 is a modified example of the bearing device for a wheel (FIG. 3) described above, and basically differs only in a part of the configuration of the bearing for a wheel. In addition, the same parts and parts having the same functions as those of the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
この車輪用軸受装置は駆動輪側の第1世代構造をなし、ハブ輪21と、このハブ輪21に装着される車輪用軸受24とを備えている。車輪用軸受24は、内周に複列の外側転走面2a、2aが一体に形成された外方部材25と、外周に複列の外側転走面2a、2aに対向する内側転走面5aがそれぞれ形成された内輪23、5と、両転走面間に保持器8、8を介して転動自在に収容された複列の転動体3、3と、外方部材25と内輪23、5との間に形成される環状空間の開口部に装着されたシール10、10とを備えている。
This wheel bearing device has a first-generation structure on the driving wheel side, and includes a
外方部材25は、外周に車体取付フランジはなく、ナックル(図示せず)に直接嵌合される。この外方部材25はSUJ2等の高炭素クロム鋼で形成され、ズブ焼入れによって芯部まで58〜64HRCの範囲に硬化処理されている。
The
ここで、本実施形態でも、前述した実施形態と同様、インナー側の内輪5の面取り部18が、円弧面19と、この円弧面19の接線から径方向外方に向って漸次インナー側に傾斜する傾斜面20で構成され、内輪5の面取り部18を包含し、大端面17に密着した状態で揺動加締されている。これにより、揺動加締によりインナー側の内輪5が径方向外方に弾性変形するのを抑制でき、内輪5のフープ応力を低減させることができると共に、加締加工に伴って内輪5にフープ応力が発生しても、打ち傷に起因する遅れ破壊の発生を抑制して耐久性の向上を図ることができる。
Here, also in the present embodiment, similarly to the above-described embodiment, the chamfered
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。 As described above, the embodiments of the present invention have been described. However, the present invention is not limited to these embodiments at all, but is merely an example, and may be variously modified without departing from the gist of the present invention. It goes without saying that the scope of the present invention is indicated by the description of the claims, and furthermore, the equivalent meaning described in the claims, and all the changes within the scope are described. Including.
本発明に係る車輪用軸受装置は、ハブ輪の小径段部に内輪が圧入され、小径段部の端部を塑性変形させて形成した加締部によって内輪が軸方向に固定された第1世代乃至第3世代のセルフリテイン構造の車輪用軸受装置に適用できる。 The wheel bearing device according to the present invention is a first generation in which an inner ring is press-fitted into a small-diameter step portion of a hub wheel, and the inner ring is axially fixed by a caulking portion formed by plastically deforming the end of the small-diameter step portion. The present invention can be applied to a third-generation self-retained wheel bearing device.
1 内方部材
2、25 外方部材
2a 外側転走面
2b 車体取付フランジ
3 転動体
4、21 ハブ輪
4a、5a 内側転走面
4b、21b 小径段部
4c、21a 肩部
5、23 内輪
5c 小端面
6 車輪取付フランジ
6a ハブボルト
6b 車輪取付フランジのインナー側の基部
7 加締部
8 保持器
9、10 シール
11、15 芯金
12、16 シール部材
12a、12b、16a サイドリップ
12c、16b グリースリップ
13 シール板
14 スリンガ
14a 円筒部
14b 立板部
16c 中間リップ
17 内輪の大端面
18、23a 面取り部
19 円弧面
20 傾斜面
21c セレーション
21d 隅部
22、24 車輪用軸受
51 内方部材
52 外方部材
52a 外側転走面
52b 車体取付フランジ
53 ボール
54 ハブ輪
54a、55a 内側転走面
54b 小径段部
55、60 内輪
55b、61 内輪の大端面
56 車輪取付フランジ
56a ハブボルト
57、63 加締部
58 保持器
59、62 傾斜面
L1 面取り部の軸方向寸法
L2 面取り部の径方向寸法
r1 円弧面の曲率半径
α1 傾斜面の傾斜角
α2 内輪の大端面と傾斜面との交差角
θ1、θ3 傾斜面の傾斜角
θ2、θ4 内輪の大端面と傾斜面との交差角
Reference Signs List 1 inner member 2, 25 outer member 2a outer rolling surface 2b body mounting flange 3 rolling element 4, 21 hub wheel 4a, 5a inner rolling surface 4b, 21b small-diameter step portion 4c, 21a shoulder portion 5, 23 inner ring 5c Small end face 6 Wheel mounting flange 6a Hub bolt 6b Inner base 7 of wheel mounting flange Caulking section 8 Cage 9, 10 Seal 11, 15 Core metal 12, 16 Seal member 12a, 12b, 16a Side lip 12c, 16b Grease slip Reference Signs List 13 seal plate 14 slinger 14a cylindrical portion 14b upright plate portion 16c intermediate lip 17 large end surface 18, 23a of inner ring chamfered portion 19 arc surface 20 inclined surface 21c serration 21d corner portion 22, 24 wheel bearing 51 inner member 52 outer member 52a Outer rolling surface 52b Body mounting flange 53 Ball 54 Hub wheel 54a, 55a Inner rolling surface 54b Small Steps 55, 60 Inner ring 55b, 61 Large end face of inner ring 56 Wheel mounting flange 56a Hub bolts 57, 63 Caulking section 58 Cage 59, 62 Inclined surface L1 Axial dimension L2 of chamfered part Radial dimension r1 of chamfered part Arc surface The radius of curvature α1 The inclination angle α2 of the inclined surface The intersection angle θ1, θ3 between the large end surface of the inner ring and the inclined surface The inclination angle θ2, θ4 of the inclined surface The intersection angle between the large end surface of the inner ring and the inclined surface
Claims (2)
一端部に車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一体に有し、外周に軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に圧入された少なくとも一つの内輪からなり、外周に前記複列の外側転走面に対向する複列の内側転走面が形成された内方部材と、
前記複列の外側転走面と前記複列の内側転走面間に転動自在に収容された複列の転動体と、を備えた車輪用軸受装置において、
前記内輪が、前記ハブ輪の小径段部の端部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部により軸方向に固定されると共に、
前記内輪の大端面側の内径端部に面取り部が形成され、この面取り部が、円弧面と、この円弧面の接線から径方向外方に向って漸次インナー側に傾斜する傾斜面で構成され、前記面取り部の傾斜面の延長線と前記内輪の大端面とのなす角が20度以下に設定され、前記加締部が前記内輪の面取り部を包含し、前記内輪の大端面に密着した状態で形成されていることを特徴とする車輪用軸受装置。 An outer member in which a double row of outer rolling surfaces are integrally formed on the inner periphery,
A hub wheel integrally having a wheel mounting flange for mounting a wheel at one end, a small-diameter step extending in the axial direction on the outer periphery, and at least one inner ring press-fitted into the small-diameter step of the hub wheel. An inner member having a double row inner rolling surface formed on the outer periphery thereof, the double row inner rolling surface being opposed to the double row outer rolling surface;
A wheel bearing device comprising: a double-row rolling element rotatably accommodated between the double-row outer rolling surface and the double-row inner rolling surface;
The inner ring is axially fixed by a caulking portion formed by plastically deforming the end of the small-diameter step portion of the hub wheel radially outward,
A chamfered portion is formed at an inner diameter end on the large end surface side of the inner ring, and the chamfered portion is constituted by an arc surface and an inclined surface gradually inclined toward the inner side radially outward from a tangent line of the arc surface. the extension and the angle a of the large end face of the inner ring of the inclined surface of the chamfered portion is set below 20 degrees, the caulking portion includes the inner ring of the chamfer, in close contact with the large end face of the inner ring A bearing device for a wheel, wherein the bearing device is formed in a cut state.
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