WO2011062175A1 - 車輪用軸受装置 - Google Patents

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鈴木昭吾
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Ntn株式会社
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    • F16C2326/01—Parts of vehicles in general
    • F16C2326/02—Wheel hubs or castors

Definitions

  • the present invention relates to a wheel bearing device that rotatably supports a wheel of an automobile or the like, and more particularly to a wheel bearing device that achieves light weight and compactness, and increases rigidity to increase the life of the bearing.
  • a wheel bearing device for supporting a wheel of an automobile or the like is rotatably supported via a hub wheel for attaching the wheel, and there are a drive wheel and a driven wheel.
  • an inner ring rotation method is generally used for driving wheels
  • an inner ring rotation method and an outer ring rotation method are generally used for driven wheels.
  • a double-row angular ball bearing having a desired bearing rigidity, exhibiting durability against misalignment, and having a small rotational torque from the viewpoint of improving fuel efficiency is often used.
  • this double row angular contact ball bearing a plurality of balls are interposed between a fixed ring and a rotating ring, and a predetermined contact angle is given to the balls so as to contact the fixed ring and the rotating ring.
  • the 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.
  • Second generation structure in which body mounting flange or wheel mounting flange is formed directly on the outer periphery of the member, third generation structure in which one inner rolling surface is directly formed on the outer periphery of the hub wheel, or hub wheel, etc. 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 speed universal joint.
  • Such a wheel bearing device is required to have a function to support the vehicle weight.
  • a large vehicle such as a pickup truck or SUV (Sport Utility Vehicle Sport Utility Vehicle)
  • a larger vehicle weight is loaded on the bearing.
  • the double-row tapered roller bearing has a bearing clearance setting and installation error.
  • it is difficult to handle such as countermeasures for edge load generated between the tapered roller and the rolling surface against moment load.
  • rotational torque has been increased from the viewpoint of improving fuel efficiency. It becomes a fatal disadvantage.
  • the wheel bearing device that solves these problems, the one shown in FIG. 6 is known.
  • This wheel bearing device integrally has a vehicle body mounting flange 51c to be attached to a knuckle (not shown) on the outer periphery, and four rows of outer rolling surfaces 51a, 51b, 51a, 51b are formed on the inner periphery.
  • the outer member 51 and a wheel mounting flange 53 for attaching a wheel (not shown) to one end are integrally formed, and a small-diameter step portion 52a extending in the axial direction from the wheel mounting flange 53 is formed on the outer periphery.
  • a hub wheel 52 and a double-row inner rolling surface 54a, 54b facing the outer rolling surfaces 51a, 51b, 51a, 51b of four rows are formed by being fitted on the hub wheel 52 and the small-diameter step portion 52a of the hub wheel 52.
  • An inner member 55 composed of a pair of inner rings 54, 54, four rows of balls 56a, 56b, 56a, 56b accommodated between these rolling surfaces, and rolling these balls 56a, 56b, 56a, 56b Self It is composed of four columns angular ball bearing of which includes a retainer 57, 58 to hold the.
  • the pair of inner rings 54, 54 are fixed in the axial direction by a caulking portion 52 b formed by plastically deforming the end portion of the small-diameter stepped portion 52 a of the hub wheel 52 radially outward.
  • Seals 59 and 60 are attached to the opening of the annular space formed between the outer member 51 and the inner member 55, leakage of the lubricating grease sealed inside the bearing, and rainwater entering the bearing from the outside. And dust are prevented from entering.
  • two rows of bearing rows have first pitch circle diameters TK1, TK4, and the other two rows of bearing rows have second pitch circle diameters TK2, TK3 different from the first pitch circle diameters TK1, TK4.
  • Bearing rows each having the same pitch circle diameter are provided symmetrically with respect to the plane ME perpendicular to the axial direction of the bearing. As a result, the load capacity of the bearing can be increased, and a desired bearing life can be ensured even if a larger vehicle weight is loaded on the bearing (see, for example, Patent Document 1).
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a wheel bearing device that achieves a longer load life by increasing the load capacity and that is lighter and more compact. It is said.
  • the invention according to claim 1 of the present invention includes an outer member in which four rows of outer rolling surfaces are integrally formed on the inner periphery, and a wheel mounting flange for mounting the wheel at one end.
  • a hub wheel having a small-diameter step portion extending in the axial direction on the outer periphery, and at least one inner ring press-fitted into the small-diameter step portion of the hub wheel, and the four rows of outer rolling surfaces on the outer periphery.
  • 4 rows of inner members in which four rows of inner rolling surfaces facing each other are formed, and four rows of the inner members and the outer members that are accommodated between the rolling surfaces of the inner member and the outer members via a cage.
  • a wheel bearing device comprising a back-to-back type four-row angular ball bearing, wherein the pitch circle diameter of an outer ball row with respect to the center of the bearing is an inner ball.
  • the outer diameter is set to be larger than the pitch circle diameter of the row.
  • the ball diameter of the inner row of balls is set to be larger than the ball diameter of the inner row of balls, and the balls of the inner row of balls are arranged between the ball pitches of the outer row of rows, The pitch between the ball rows is set smaller than the sum of the radii of the balls.
  • the four rows of ball rows are provided between the rolling surfaces of the inner member and the outer member so as to be freely rollable via the cage, and are constituted by back-to-back type four row angular ball bearings.
  • the pitch circle diameter of the outer ball row with respect to the bearing center of the four ball rows is set larger than the pitch circle diameter of the inner ball row, and the outer ball row.
  • the ball diameter of the inner ball row is set to be larger than the ball diameter of the inner ball row, the balls of the inner ball row are arranged between the ball pitches of the outer ball row, and the outer ball row and the inner ball row are arranged. Since the pitch between the balls is set smaller than the sum of the radii of the balls, a wheel bearing device that achieves a longer load life by increasing the load capacity and is lighter and more compact is provided. be able to.
  • the balls of the inner ball row are arranged in the center between the ball pitches of the outer ball rows, the balls may be separated from each other even if the rotational angular velocity shifts. Interference can be prevented.
  • the bearing Assembling can be facilitated.
  • shoulder diameter of the inner ball row in the inner member is set to be smaller than the inscribed circle diameter of the outer ball row as in the invention described in claim 6, Assembling can be facilitated.
  • the cage when the cage is formed by injection molding from a thermoplastic synthetic resin and a fibrous reinforcing material is added, the strength and rigidity are increased, and the rotational angular velocity is increased. Durability can be improved over a long period of time without being damaged even if a deviation occurs.
  • the cage is constituted by a crown shape integrated with each row, and a clearance of a pocket for holding the ball is set in a range of 0.30 to 0.60 mm.
  • the pitch circle diameter of the double row of outer rows of the four rows of balls is larger than the pitch circle diameter of the double row of rows of inner balls. If it is set to, the bearing rigidity of the outer side portion can be increased compared to the inner side, and the life of the bearing can be extended.
  • a double row inner rolling surface facing an outer side double row outer rolling surface among the four rows of outer rolling surfaces is provided on an outer periphery of the hub wheel.
  • a surface hardness of 58 to 64 HRC by induction hardening from the inner side rolling surface of the double row to the small diameter step from the inner side base of the wheel mounting flange. Then, it has sufficient mechanical strength against the rotational bending load applied to the wheel mounting flange, and the fretting resistance of the small-diameter step portion that becomes the fitting portion of the inner ring is improved.
  • the wheel bearing device has an outer member in which four rows of outer rolling surfaces are integrally formed on the inner periphery, and a wheel mounting flange for mounting the wheel at one end, and an axial direction on the outer periphery.
  • 4 rows of inner races each of which has a hub ring formed with a small-diameter step portion extending in the direction and at least one inner ring press-fitted into the small-diameter step portion of the hub ring, and which faces the outer race surface of the four rows on the outer periphery.
  • An inner member formed with a surface, and four rows of ball rows that are slidably accommodated between both rolling surfaces of the inner member and the outer member via a cage, and are back to back type
  • the pitch circle diameter of the outer ball row is larger than the pitch circle diameter of the inner ball row with respect to the bearing center among the four rows of ball rows.
  • the ball diameter of the outer ball row is set to the inner side
  • the ball diameter is set larger than the ball diameter of the ball row, the balls of the inner ball row are arranged between the ball pitches of the outer ball row, and the pitch between the outer ball row and the inner ball row is set to the respective balls. Therefore, it is possible to provide a wheel bearing device that achieves a high load capacity and a long bearing life, and is lightweight and compact.
  • FIG. 5 is a view taken in the direction of arrow III in FIG. 4. It is IV arrow line view of FIG. It is a longitudinal cross-sectional view which shows 2nd Embodiment of the wheel bearing apparatus which concerns on this invention. It is a longitudinal cross-sectional view which shows the conventional wheel bearing apparatus.
  • a double-row inner rolling surface that has a flange at one end and faces the outer-side double-row outer rolling surface of the four rows of outer-rolling surfaces on the outer periphery, and the inner-side rolling of these double-rows A hub wheel formed with a small-diameter step portion extending in the axial direction from the surface, and a press-fitted into the small-diameter step portion of the hub wheel, and the outer side rolling surface of the inner side of the four rows of outer side rolling surfaces on the outer periphery
  • a wheel shaft comprising four rows of ball rows and comprising back-to-back type four row angular contact ball bearings
  • the pitch circle diameter of the outer ball row with respect to the bearing center among the four ball rows is set larger than the pitch circle diameter of the inner ball row, and the balls of the outer ball row are arranged.
  • the outer diameter is set larger than the ball outer diameter of the inner ball row, the balls of the inner ball row are arranged in the center between the ball pitches of the outer ball row, and the pitch between the ball rows is respectively Is set to be smaller than the sum of the radii of the balls.
  • FIG. 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 of a main part of FIG. 1
  • FIG. 3 is a view taken in the direction of arrow III in FIG. [Fig. 4]
  • Fig. 4 is a view taken along arrow IV of Fig. 1.
  • the side closer to the outer side of the vehicle when assembled to the vehicle is referred to as the outer side (left side in FIG. 1), and the side closer to the center is referred to as the inner side (right side in FIG. 1).
  • This wheel bearing device is referred to as a third generation for a driven wheel, and is composed of four rows of balls 3a, 3b, which are accommodated in a freely rollable manner between the inner member 1, the outer member 2, and both members 1, 2. 3a and 3b columns.
  • the inner member 1 includes a hub ring 4 and an inner ring 5 press-fitted into the hub ring 4 through a predetermined shimiro.
  • the hub wheel 4 integrally has a wheel mounting flange 6 for mounting a wheel (not shown) at an end portion on the outer side, and one (outer side) double row inner rolling surfaces 4a and 4b on the outer periphery. A small-diameter step portion 4c extending in the axial direction from these double-row inner rolling surfaces 4a, 4b is formed. Hub bolts 6a are planted on the wheel mounting flange 6 at equal intervals in the circumferential direction.
  • the inner ring 5 is formed with the other (inner side) double-row inner rolling surfaces 5a and 5b on the outer periphery, and is press-fitted into the small-diameter step portion 4c of the hub ring 4 to constitute a back-to-back type four-row angular ball bearing.
  • the inner ring 5 is fixed in the axial direction in a state where a predetermined bearing preload is applied by a caulking portion 4d formed by plastic deformation of the end portion of the small diameter step portion 4c.
  • the inner ring 5 and the balls 3a and 3b are made of high carbon chrome steel such as SUJ2, and are hardened in the range of 58 to 64 HRC up to the core part by quenching.
  • the hub wheel 4 is made of medium and high carbon steel containing 0.40 to 0.80 wt% of carbon such as S53C, and includes the inner rolling surfaces 4a and 4b as well as the base portion 6b on the inner side of the wheel mounting flange 6 and the small diameter step portion 4c. Accordingly, the surface hardness is set to a range of 58 to 64 HRC by induction hardening. Note that the caulking portion 4d is left with a raw surface hardness after forging.
  • the outer member 2 integrally has a vehicle body mounting flange 2c for being attached to a knuckle (not shown) on the outer periphery, and an outer member facing the double-row inner rolling surfaces 4a, 4b of the hub wheel 4 on the inner periphery.
  • the outer side rolling surfaces 2a, 2b of the double row on the side and the outer side rolling surfaces 2a, 2b of the inner side facing the double row inner rolling surfaces 5a, 5b of the inner ring 5 are integrally formed. .
  • Four rows of balls 3 a, 3 b, 3 a, 3 b are accommodated between these rolling surfaces and are held by the cages 7, 8 so as to roll freely.
  • Seals 9 and 10 are attached to the opening of the annular space formed between the outer member 2 and the inner member 1, and leakage of grease sealed inside the bearing and rainwater from the outside. And dust are prevented from entering the bearing.
  • the outer member 2 is made of medium and high carbon steel containing 0.40 to 0.80 wt% of carbon such as S53C, and the four rows of outer rolling surfaces 2a, 2b, 2a and 2b have a surface hardness of 58 to 58 by induction hardening. Hardened to a range of 64 HRC.
  • the 3rd generation structure by the side of a driven wheel was illustrated here, not only this but a 1st generation or a 2nd generation structure may be sufficient.
  • the pitch circle diameter DPoa of the outer ball 3a row with respect to the bearing center CL in the outer ball 3a, 3b row is larger than the pitch circle diameter DPob of the inner ball 3b row ( DPoa> DPob) and the pitch circle diameter DPia of the outer ball 3a row of the inner balls 3a, 3b row is larger than the pitch circle diameter DPib of the inner ball 3b row (DPia> DPib).
  • the diameter Da of the ball 3a is set to be larger than the diameter Db of the ball 3b (Da> Db). As shown in FIG.
  • P ⁇ (Da + Db) / 2 the pitch P between the ball rows
  • the shoulder diameter D1 of the outer ball 3a row is the circumscribed circle of the inner ball 3b row.
  • the diameter is set to be larger than the diameter D2 (D1> D2), and in the hub wheel 4 (inner ring 5), the shoulder diameter d1 of the inner ball 3a row is larger than the inscribed circle diameter d2 of the outer ball 3b row. Is also set to a small diameter (d1 ⁇ d2).
  • the cages 7 and 8 are formed by injection molding from a thermoplastic synthetic resin made of PA (polyamide) 66, and 10 to 50 wt% of a fibrous reinforcing material made of GF (glass fiber) is added.
  • PA polyamide
  • GF glass fiber
  • the cages 7 and 8 can be exemplified by synthetic resins such as polyphenylene sulfide (PPS) and PA6 / 12 that can be injection molded.
  • PPS polyphenylene sulfide
  • PA6 / 12 that can be injection molded.
  • a fibrous reinforcement not only GF but CF (carbon fiber), an aramid fiber, a boron fiber, etc. can be illustrated other than this.
  • the cages 7 and 8 are formed in an integral crown shape, and the clearance of the pockets for holding the balls 3a and 3b is twice as large as the conventional snap-on type clearance of 0.15 to 0.30 mm, that is, , 0.30 to 0.60 mm. Thereby, even if the deviation of the rotational angular velocity occurs, the durability can be further improved without being damaged.
  • FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing a second embodiment of the wheel bearing device according to the present invention. Note that this embodiment is basically the same as the first embodiment described above except that the pitch circle diameters of the outer ball array and the inner ball array differ from each other, and the same parts or the same functions are the same. The same reference numerals are assigned to the components and parts that are provided, and detailed description thereof is omitted.
  • the wheel bearing device includes an inner member 11 and an outer member 12, and four rows of balls 13a, 13b, 3a, and 3b that are accommodated between the members 11 and 12 so as to roll freely.
  • the inner member 11 includes a hub ring 14 and an inner ring 5 press-fitted into the hub ring 14 through a predetermined shimiro.
  • the hub wheel 14 integrally has a wheel mounting flange 6 at an end portion on the outer side, one (outer side) double row inner raceway surfaces 14a and 14b on the outer periphery, and these double row inner raceway surfaces.
  • a small diameter step 4c extending in the axial direction from 14a, 14b is formed.
  • This hub wheel 14 is made of medium and high carbon steel containing 0.40 to 0.80 wt% of carbon such as S53C, and has a small diameter step from the inner rolling surface 14a, 14b and the inner side base 6b of the wheel mounting flange 6.
  • the surface hardness is set to a range of 58 to 64 HRC by induction hardening over 4c.
  • the outer member 12 integrally has a vehicle body mounting flange 2c on the outer periphery, and an outer-side double-row outer rolling surface 12a opposed to the double-row inner rolling surfaces 14a and 14b of the hub wheel 14 on the inner periphery. 12b and the inner side double row outer raceway surfaces 2a, 2b opposite to the inner row 5 double row inner raceway surfaces 5a, 5b are integrally formed. Double rows of balls 13a, 13b, 3a, 3b are accommodated between these rolling surfaces, and are held by rollers 15 and 8 so as to roll freely.
  • This outer member 12 is made of medium and high carbon steel containing 0.40 to 0.80 wt% of carbon such as S53C, and the four rows of outer rolling surfaces 12a, 12b, 2a and 2b have a surface hardness of 58 by induction hardening. Hardened to a range of ⁇ 64 HRC. Seals 16 and 10 are attached to the opening portion of the annular space formed between the outer member 12 and the inner member 11, and leakage of grease sealed inside the bearing and rainwater from the outside. And dust are prevented from entering the bearing.
  • the pitch circle diameter DPoa of the outer ball 13a row with respect to the bearing center CL in the outer ball 13a, 13b row is larger than the pitch circle diameter DPob of the inner ball 13b row (DPoa> DPob).
  • the pitch circle diameter DPia of the outer ball 3a row of the inner balls 3a and 3b rows is set to be larger than the pitch circle diameter DPib of the inner ball 3b row (DPia> DPib).
  • the diameter Da of the ball 3a is set to be larger than the diameter Db of the ball 3b (Da> Db).
  • the pitch circle diameter DPoa of the outer side ball 13a row is set to be larger than the pitch circle diameter DPia of the inner side ball 3a row (DPoa> DPia), and the pitch circle of the outer side ball 13b row is set.
  • the diameter DPob is set to be larger than the pitch circle diameter DPib of the inner ball 3b row (DPob> DPib).
  • the wheel bearing device according to the present invention can be applied to a wheel bearing device having a first to third generation structure regardless of whether it is for driving wheels or driven wheels.

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Abstract

【課題】高負荷容量化を図って軸受の長寿命化を達成すると共に、軽量・コンパクト化を図った車輪用軸受装置を提供する。 【解決手段】内方部材１と外方部材２の両転走面間に保持器７、８を介して転動自在に収容された４列のボール列を備え、背面合せタイプの４列アンギュラ玉軸受で構成された車輪用軸受装置において、４列のボール３ａ、３ｂ、３ａ、３ｂ列のうち軸受中心ＣＬに対して外側のボール列３ａのピッチ円直径ＤＰａが内側のボール列３ｂのピッチ円直径ＤＰｂよりも大径に設定されると共に、外側のボール３ａ列のボール径Ｄａが内側のボール３ｂ列のボール径Ｄｂよりも大径に設定され、当該外側のボール３ａ列のボールピッチ間の中央に内側のボール３ｂ列のボール３ｂが配置され、ボール列間ピッチＰがそれぞれのボールの半径の和よりも小さく（Ｐ≦（Ｄａ＋Ｄｂ）／２）設定されている。

Description

車輪用軸受装置
　本発明は、自動車等の車輪を回転自在に支承する車輪用軸受装置、特に、軽量・コンパクトを図ると共に、剛性を高くして軸受の長寿命化を図った車輪用軸受装置に関するものである。
　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輪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、所望の軸受剛性を有し、ミスアライメントに対しても耐久性を発揮すると共に、燃費向上の観点から回転トルクが小さい複列アンギュラ玉軸受が多用されている。この複列アンギュラ玉軸受は、固定輪と回転輪との間に複数のボールを介在させ、このボールに所定の接触角を付与して固定輪および回転輪に接触させている。
　また、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。
　こうした車輪用軸受装置では、車両重量を支える機能が求められるが、例えば、ピックアップトラックやＳＵＶ（Ｓｐｏｒｔ　Ｕｔｉｌｉｔｙ　Ｖｅｈｉｃｌｅ　スポーツユーティリティビークル）等の大型車両では、より大きな車両重量が軸受に負荷されるため、軸受自体を高負荷容量化する必要がある。この場合、一般的には、転動体にボールを使用するのではなく円錐ころを使用した複列円錐ころ軸受が採用されているが、複列円錐ころ軸受は軸受すきまの設定や取付け誤差等のミスアライメントが発生した時、また、モーメント荷重に対して円錐ころと転走面との間に発生するエッジロード対策等、取扱いが難しいだけでなく、近年、燃費向上の観点からも回転トルクが大きくなるのが致命的に不利となる。こうした課題を解決した車輪用軸受装置として、図６に示すものが知られている。
　この車輪用軸受装置は、外周にナックル（図示せず）に取り付けられるための車体取付フランジ５１ｃを一体に有し、内周に４列の外側転走面５１ａ、５１ｂ、５１ａ、５１ｂが形成された外方部材５１と、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５３を一体に有し、外周にこの車輪取付フランジ５３から軸方向に延びる小径段部５２ａが形成されたハブ輪５２、およびこのハブ輪５２の小径段部５２ａに外嵌され、４列の外側転走面５１ａ、５１ｂ、５１ａ、５１ｂに対向する複列の内側転走面５４ａ、５４ｂが形成された一対の内輪５４、５４からなる内方部材５５と、これら両転走面間に収容された４列のボール５６ａ、５６ｂ、５６ａ、５６ｂと、これらのボール５６ａ、５６ｂ、５６ａ、５６ｂを転動自在に保持する保持器５７、５８とを備えた４列のアンギュラ玉軸受で構成されている。
　一対の内輪５４、５４は、ハブ輪５２の小径段部５２ａの端部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部５２ｂによって軸方向に固定されている。そして、外方部材５１と内方部材５５との間に形成される環状空間の開口部にシール５９、６０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、外部から軸受内部に雨水やダスト等が侵入するのを防止している。
　ここで、２列の軸受列が第１のピッチ円直径ＴＫ１、ＴＫ４を持ち、他の２列の軸受列が第１のピッチ円直径ＴＫ１、ＴＫ４と異なる第２のピッチ円直径ＴＫ２、ＴＫ３を持ち、それぞれ同じピッチ円直径を持つ軸受列が、軸受の軸方向に対して直角な面ＭＥに関して対称に設けられている。これにより、軸受を高負荷容量化することができ、より大きな車両重量が軸受に負荷されても、所望の軸受寿命を確保することができる（例えば、特許文献１参照。）。
特表２００９－５２５４４７号公報
　然しながら、こうした従来の車輪用軸受装置において、軸受を高負荷容量化することができるものの、軸受列を４列化することによって軸方向に幅広となり、装置の軽量・コンパクト化が阻害されるという課題があった。
　本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、高負荷容量化を図って軸受の長寿命化を達成すると共に、軽量・コンパクト化を図った車輪用軸受装置を提供することを目的としている。
　係る目的を達成すべく、本発明のうち請求項１記載の発明は、内周に４列の外側転走面が一体に形成された外方部材と、車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一端部に有し、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４列の外側転走面に対向する４列の内側転走面が形成された内方部材と、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４列のボール列とを備え、背面合せタイプの４列アンギュラ玉軸受で構成された車輪用軸受装置において、前記４列のボール列のうち軸受中心に対して外側のボール列のピッチ円直径が内側のボール列のピッチ円直径よりも大径に設定されると共に、前記外側のボール列のボール径が前記内側のボール列のボール径よりも大径に設定され、当該外側のボール列のボールピッチ間に前記内側のボール列のボールが配置され、前記外側のボール列と内側のボール列の列間ピッチがそれぞれのボールの半径の和よりも小さく設定されている。
　このように、内方部材と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４列のボール列を備え、背面合せタイプの４列アンギュラ玉軸受で構成された車輪用軸受装置において、４列のボール列のうち軸受中心に対して外側のボール列のピッチ円直径が内側のボール列のピッチ円直径よりも大径に設定されると共に、外側のボール列のボール径が内側のボール列のボール径よりも大径に設定され、当該外側のボール列のボールピッチ間に内側のボール列のボールが配置され、外側のボール列と内側のボール列の列間ピッチがそれぞれのボールの半径の和よりも小さく設定されているので、高負荷容量化を図って軸受の長寿命化を達成すると共に、軽量・コンパクト化を図った車輪用軸受装置を提供することができる。
　好ましくは、請求項２に記載の発明のように、前記外側のボール列のボールピッチ間の中央に前記内側のボール列のボールが配置されていれば、回転角速度のズレが生じてもボール同士の干渉を防止することができる。
　また、請求項３に記載の発明のように、前記外側のボール列と内側のボール列のピッチ円直径をそれぞれＤＰａ、ＤＰｂ、ボール径をＤａ、Ｄｂ、接触角をαａ、αｂとした時、（ＤＰａ－Ｄａ×ｃｏｓαａ）／ＤＰａ＝（ＤＰｂ－Ｄｂ×ｃｏｓαｂ）／ＤＰｂとなるように設定されていれば、各列のボールの回転角速度が同一となり、スムーズな転動が得られる。
　好ましくは、請求項４に記載の発明のように、前記接触角αａ、αｂが同一（αａ＝αｂ）に設定されていれば、回転角度ズレが生じても、より干渉しにくくなる。
　また、請求項５に記載の発明のように、前記外方部材における前記外側のボール列の肩径が、前記内側のボール列の外接円径よりも大径に設定されていれば、軸受の組立性を容易にすることができる。
　また、請求項６に記載の発明のように、前記内方部材における前記内側のボール列の肩径が、前記外側のボール列の内接円径よりも小径に設定されていれば、軸受の組立性を容易にすることができる。
　また、請求項７に記載の発明のように、前記保持器が熱可塑性の合成樹脂から射出成形によって形成され、繊維状強化材が添加されていれば、強度・剛性が高くなり、回転角速度のズレが生じても損傷することなく長期間に亘って耐久性を向上させることができる。
　好ましくは、請求項８に記載の発明のように、前記保持器が各列一体の冠型で構成され、前記ボールを保持するポケットのすきまが０．３０～０．６０ｍｍの範囲に設定されていれば、回転角速度のズレが生じても損傷することなく一層耐久性を向上させることができる。
　また、請求項９に記載の発明のように、前記４列のボール列のうちアウター側の複列のボール列のピッチ円直径がインナー側の複列のボール列のピッチ円直径よりも大径に設定されていれば、インナー側に比べアウター側部分の軸受剛性を増大させることができ、軸受の長寿命化を図ることができる。
　また、請求項１０に記載の発明のように、前記ハブ輪の外周に前記４列の外側転走面のうちアウター側の複列の外側転走面に対向する複列の内側転走面が直接形成され、当該複列の内側転走面をはじめ、前記車輪取付フランジのインナー側の基部から前記小径段部に亙って高周波焼入れによって表面硬さを５８～６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されていれば、車輪取付フランジに負荷される回転曲げ荷重に対して充分な機械的強度を有し、内輪の嵌合部となる小径段部の耐フレッティング性が向上する。
　本発明に係る車輪用軸受装置は、内周に４列の外側転走面が一体に形成された外方部材と、車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一端部に有し、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４列の外側転走面に対向する４列の内側転走面が形成された内方部材と、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４列のボール列とを備え、背面合せタイプの４列アンギュラ玉軸受で構成された車輪用軸受装置において、前記４列のボール列のうち軸受中心に対して外側のボール列のピッチ円直径が内側のボール列のピッチ円直径よりも大径に設定されると共に、前記外側のボール列のボール径が前記内側のボール列のボール径よりも大径に設定され、当該外側のボール列のボールピッチ間に前記内側のボール列のボールが配置され、前記外側ボール列と内側ボール列の列間ピッチがそれぞれのボールの半径の和よりも小さく設定されているので、高負荷容量化を図って軸受の長寿命化を達成すると共に、軽量・コンパクト化を図った車輪用軸受装置を提供することができる。
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。 図１の要部拡大図である。 図４のＩＩＩ矢視図である。 図１のＩＶ矢視図である。 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である。 従来の車輪用軸受装置を示す縦断面図である。
　外周に懸架装置を構成する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４列の外側転走面が一体に形成された外方部材と、車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一端部に有し、外周に前記４列の外側転走面のうちアウター側の複列の外側転走面に対向する複列の内側転走面と、これらの複列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４列の外側転走面のうちインナー側の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４列のボール列とを備え、背面合せタイプの４列アンギュラ玉軸受で構成された車輪用軸受装置において、前記４列のボール列のうち軸受中心に対して外側のボール列のピッチ円直径が内側のボール列のピッチ円直径よりも大径に設定されると共に、前記外側のボール列のボール外径が前記内側のボール列のボール外径よりも大径に設定され、当該外側のボール列のボールピッチ間の中央に前記内側のボール列のボールが配置され、前記ボール列間ピッチがそれぞれのボールの半径の和よりも小さく設定されている。
　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は、図１の要部拡大図、図３は、図４のＩＩＩ矢視図、図４は、図１のＩＶ矢視図である。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。
　この車輪用軸受装置は従動輪用の第３世代と呼称され、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４列のボール３ａ、３ｂ、３ａ、３ｂ列とを備えている。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。
　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、外周に一方（アウター側）の複列の内側転走面４ａ、４ｂと、これらの複列の内側転走面４ａ、４ｂから軸方向に延びる小径段部４ｃが形成されている。車輪取付フランジ６にはハブボルト６ａが周方向等配に植設されている。
　内輪５は、外周に他方（インナー側）の複列の内側転走面５ａ、５ｂが形成され、ハブ輪４の小径段部４ｃに圧入されて背面合せタイプの４列アンギュラ玉軸受を構成すると共に、小径段部４ｃの端部を塑性変形させて形成した加締部４ｄによって内輪５が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。なお、内輪５およびボール３ａ、３ｂ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。
　ハブ輪４はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０～０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼で形成され、内側転走面４ａ、４ｂをはじめ、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４ｃに亙って高周波焼入れによって表面硬さを５８～６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。なお、加締部４ｄは鍛造加工後の表面硬さの生のままとされている。これにより、車輪取付フランジ６に負荷される回転曲げ荷重に対して充分な機械的強度を有し、内輪５の嵌合部となる小径段部４ｃの耐フレッティング性が向上すると共に、微小なクラック等の発生がなく加締部４ｄの塑性加工をスムーズに行うことができる。
　外方部材２は、外周にナックル（図示せず）に取り付けられるための車体取付フランジ２ｃを一体に有し、内周にハブ輪４の複列の内側転走面４ａ、４ｂに対向するアウター側の複列の外側転走面２ａ、２ｂと、内輪５の複列の内側転走面５ａ、５ｂに対向するインナー側の複列の外側転走面２ａ、２ｂが一体に形成されている。これら両転走面間に４列のボール３ａ、３ｂ、３ａ、３ｂ列が収容され、保持器７、８によって転動自在に保持されている。そして、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グリースの外部への漏洩と、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。
　外方部材２はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０～０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼で形成され、４列の外側転走面２ａ、２ｂ、２ａ、２ｂ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。なお、ここでは、従動輪側の第３世代構造を例示したが、これに限らず、第１世代や第２世代構造であっても良い。
　ここで、本実施形態では、アウター側のボール３ａ、３ｂ列のうち軸受中心ＣＬに対して外側のボール３ａ列のピッチ円直径ＤＰｏａが内側のボール３ｂ列のピッチ円直径ＤＰｏｂよりも大径（ＤＰｏａ＞ＤＰｏｂ）に設定されると共に、インナー側のボール３ａ、３ｂ列のうち外側のボール３ａ列のピッチ円直径ＤＰｉａが内側のボール３ｂ列のピッチ円直径ＤＰｉｂよりも大径（ＤＰｉａ＞ＤＰｉｂ）に設定されている。また、ボール３ａの径Ｄａがボール３ｂの径Ｄｂよりも大径（Ｄａ＞Ｄｂ）に設定されている。そして、図２に示すように、それぞれの接触角をαａ、αｂとした時、アウター側のボール３ａ、３ｂ列の関係が、（ＤＰｏａ－Ｄａ×ｃｏｓαａ）／ＤＰｏａ＝（ＤＰｏｂ－Ｄｂ×ｃｏｓαｂ）／ＤＰｏｂとなるように設定されている。同様に、図示はしないが、インナー側のボール３ａ、３ｂ列の関係が、（ＤＰｉａ－Ｄａ×ｃｏｓαａ）／ＤＰｉａ＝（ＤＰｉｂ－Ｄｂ×ｃｏｓαｂ）／ＤＰｉｂとなるように設定されている。これにより、各列のボール３ａ、３ｂの回転角速度が同一となり、スムーズな転動が得られる。なお、回転角度ズレが生じても、より干渉しにくくなるように接触角αａ、αｂは同一（αａ＝αｂ）であるのが好ましい。
　また、ボール３ａ列のボール個数Ｚａとボール３ｂ列のボール個数Ｚｂが同数（Ｚａ＝Ｚｂ）に設定され、図３に示すように、外側のボール３ａ列のボールピッチ間に内側のボール３ｂ列のボール３ｂが配置され、ボール列間ピッチＰがそれぞれのボール３ａ、３ｂの半径の和よりも小さく設定されている（Ｐ≦（Ｄａ＋Ｄｂ）／２）。これにより、高負荷容量化を図って軸受の長寿命化を達成すると共に、軽量・コンパクト化を図った車輪用軸受装置を提供することができる。好ましくは、図４に示すように、外側のボール３ａ列のボールピッチ間の中央に内側のボール３ｂ列のボール３ｂが配置されていれば（θ１＝θ２）、回転角速度のズレが生じてもボール３ａ、３ｂ同士の干渉を防止することができる。
　また、軸受の組立性を容易にするため、本実施形態では、図２に示すように、外方部材２においては、外側のボール３ａ列の肩径Ｄ１が、内側のボール３ｂ列の外接円径Ｄ２よりも大径（Ｄ１＞Ｄ２）に設定されると共に、ハブ輪４（内輪５）においては、内側のボール３ａ列の肩径ｄ１が、外側のボール３ｂ列の内接円径ｄ２よりも小径（ｄ１＜ｄ２）に設定されている。
　また、保持器７、８はＰＡ（ポリアミド）６６からなる熱可塑性の合成樹脂から射出成形によって形成され、さらに、ＧＦ（ガラスファイバー）からなる繊維状強化材が１０～５０ｗｔ％添加されている。これにより、強度・剛性が高くなり、回転角速度のズレが生じても損傷することなく長期間に亘って耐久性を向上させることができる。なお、保持器７、８はこのような材質以外に、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ＰＡ６・１２等の射出成形可能な合成樹脂を例示することができる。また、繊維状強化材としては、ＧＦに限らず、これ以外に、ＣＦ（炭素繊維）やアラミド繊維、ホウ素繊維等を例示することができる。
　ここで、保持器７、８は一体の冠型で構成され、ボール３ａ、３ｂを保持するポケットのすきまが従来の一般的なスナップオンタイプのすきま０．１５～０．３０ｍｍの２倍、すなわち、０．３０～０．６０ｍｍの範囲に設定されている。これにより、回転角速度のズレが生じても損傷することなく一層耐久性を向上させることができる。
　図５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である。なお、この実施形態は前述した第１の実施形態と基本的にはアウター側のボール列とインナー側のボール列のそれぞれのピッチ円直径が異なるだけで、その他同一部品同一部位あるいは同様の機能を有する部品や部位には同じ符合を付して詳細な説明を省略する。
　この車輪用軸受装置は、内方部材１１と外方部材１２、および両部材１１、１２間に転動自在に収容された４列のボール１３ａ、１３ｂ、３ａ、３ｂ列とを備えている。内方部材１１は、ハブ輪１４と、このハブ輪１４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。
　ハブ輪１４は、アウター側の端部に車輪取付フランジ６を一体に有し、外周に一方（アウター側）の複列の内側転走面１４ａ、１４ｂと、これらの複列の内側転走面１４ａ、１４ｂから軸方向に延びる小径段部４ｃが形成されている。このハブ輪１４はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０～０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼で形成され、内側転走面１４ａ、１４ｂをはじめ、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４ｃに亙って高周波焼入れによって表面硬さを５８～６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。
　外方部材１２は、外周に車体取付フランジ２ｃを一体に有し、内周にハブ輪１４の複列の内側転走面１４ａ、１４ｂに対向するアウター側の複列の外側転走面１２ａ、１２ｂと、内輪５の複列の内側転走面５ａ、５ｂに対向するインナー側の複列の外側転走面２ａ、２ｂが一体に形成されている。これら両転走面間に複列のボール１３ａ、１３ｂ、３ａ、３ｂ列が収容され、保持器１５、８によって転動自在に保持されている。この外方部材１２はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０～０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼で形成され、４列の外側転走面１２ａ、１２ｂ、２ａ、２ｂ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。そして、外方部材１２と内方部材１１との間に形成される環状空間の開口部にはシール１６、１０が装着され、軸受内部に封入されたグリースの外部への漏洩と、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。
　本実施形態では、アウター側のボール１３ａ、１３ｂ列のうち軸受中心ＣＬに対して外側のボール１３ａ列のピッチ円直径ＤＰｏａが内側のボール１３ｂ列のピッチ円直径ＤＰｏｂよりも大径（ＤＰｏａ＞ＤＰｏｂ）に設定されると共に、インナー側のボール３ａ、３ｂ列のうち外側のボール３ａ列のピッチ円直径ＤＰｉａが内側のボール３ｂ列のピッチ円直径ＤＰｉｂよりも大径（ＤＰｉａ＞ＤＰｉｂ）に設定されている。また、ボール３ａの径Ｄａがボール３ｂの径Ｄｂよりも大径（Ｄａ＞Ｄｂ）に設定されている。
　ここで、アウター側のボール１３ａ列のピッチ円直径ＤＰｏａがインナー側のボール３ａ列のピッチ円直径ＤＰｉａよりも大径（ＤＰｏａ＞ＤＰｉａ）に設定されると共に、アウター側のボール１３ｂ列のピッチ円直径ＤＰｏｂがインナー側のボール３ｂ列のピッチ円直径ＤＰｉｂよりも大径（ＤＰｏｂ＞ＤＰｉｂ）に設定されている。これにより、インナー側に比べアウター側部分の軸受剛性を増大させることができ、軸受の長寿命化を図ることができる。
　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。
　本発明に係る車輪用軸受装置は、駆動輪用、従動輪用に拘わらず、第１乃至第３世代構造の車輪用軸受装置に適用することができる。
１、１１　内方部材
２、１２　外方部材
２ａ、２ｂ、１２ａ、１２ｂ　外側転走面
２ｃ　車体取付フランジ
３ａ、３ｂ、１３ａ、１３ｂ　ボール
４、１４　ハブ輪
４ａ、４ｂ、５ａ、５ｂ　内側転走面
４ｃ　小径段部
４ｄ　加締部
５　内輪
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、８、１５　保持器
９、１６　アウター側のシール
１０　インナー側のシール
５１　外方部材
５１ａ、５１ｂ　外側転走面
５１ｃ　車体取付フランジ
５２　ハブ輪
５２ａ　小径段部
５２ｂ　加締部
５３　車輪取付フランジ
５４　内輪
５４ａ、５４ｂ　内側転走面
５５　内方部材
５６ａ、５６ｂ　ボール
５７、５８　保持器
５９、６０　シール
ＣＬ　軸受中心
ｄ１　ハブ輪（内輪）における内側のボール列の肩径
ｄ２　ハブ輪（内輪）における外側のボール列の内接円径
Ｄ１　外方部材における外側のボール列の肩径
Ｄ２　外方部材における内側のボール列の外接円径
Ｄａ　外側のボール列のボール径
Ｄｂ　内側のボール列のボール径
ＤＰｉａ、ＤＰｏａ　外側のボール列のピッチ円直径
ＤＰｉｂ、ＤＰｏｂ　内側のボール列のピッチ円直径
ＭＥ　軸受の縦方向に対して直角な面
Ｐ　ボール列間のボールピッチ
ＴＫ１、ＴＫ４　第１のピッチ円直径
ＴＫ２、ＴＫ３　第２のピッチ円直径
Ｚａ　外側のボール列のボール個数
Ｚｂ　内側のボール列のボール個数
αａ　外側のボール列の接触角
αｂ　外側のボール列の接触角
θ１、θ２　ボールの位相角

Claims (10)

  1. 　内周に４列の外側転走面が一体に形成された外方部材と、
    　車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一端部に有し、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４列の外側転走面に対向する４列の内側転走面が形成された内方部材と、
    　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４列のボール列とを備え、背面合せタイプの４列アンギュラ玉軸受で構成された車輪用軸受装置において、
    　前記４列のボール列のうち軸受中心に対して外側のボール列のピッチ円直径が内側のボール列のピッチ円直径よりも大径に設定されると共に、前記外側のボール列のボール径が前記内側のボール列のボール径よりも大径に設定され、当該外側のボール列のボールピッチ間に前記内側のボール列のボールが配置され、前記外側ボール列と内側ボール列の列間ピッチがそれぞれのボールの半径の和よりも小さく設定されていることを特徴とする車輪用軸受装置。
  2. 　前記外側のボール列のボールピッチ間の中央に前記内側のボール列のボールが配置されている請求項１に記載の車輪用軸受装置。
  3. 　前記外側のボール列と内側のボール列のピッチ円直径をそれぞれＤＰａ、ＤＰｂ、ボール径をＤａ、Ｄｂ、接触角をαａ、αｂとした時、（ＤＰａ－Ｄａ×ｃｏｓαａ）／ＤＰａ＝（ＤＰｂ－Ｄｂ×ｃｏｓαｂ）／ＤＰｂとなるよう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装置。
  4. 　前記接触角αａ、αｂが同一（αａ＝αｂ）に設定されている請求項３に記載の車輪用軸受装置。
  5. 　前記外方部材における前記外側のボール列の肩径が、前記内側のボール列の外接円径よりも大径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装置。
  6. 　前記内方部材における前記内側のボール列の肩径が、前記外側のボール列の内接円径よりも小径に設定されている請求項１乃至５いずれかに記載の車輪用軸受装置。
  7. 　前記保持器が熱可塑性の合成樹脂から射出成形によって形成され、繊維状強化材が添加されている請求項１に記載の車輪用軸受装置。
  8. 　前記保持器が各列一体の冠型で構成され、前記ボールを保持するポケットのすきまが０．３０～０．６０ｍｍの範囲に設定されている請求項７に記載の車輪用軸受装置。
  9. 　前記４列のボール列のうちアウター側の複列のボール列のピッチ円直径がインナー側の複列のボール列のピッチ円直径よりも大径に設定されている請求項１乃至８いずれかに記載の車輪用軸受装置。
  10. 　前記ハブ輪の外周に前記４列の外側転走面のうちアウター側の複列の外側転走面に対向する複列の内側転走面が直接形成され、当該複列の内側転走面をはじめ、前記車輪取付フランジのインナー側の基部から前記小径段部に亙って高周波焼入れによって表面硬さを５８～６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている請求項１乃至９いずれかに記載の車輪用軸受装置。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011080913A1 (de) * 2011-08-12 2012-08-30 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Lageranordnung
DE102011080910A1 (de) * 2011-08-12 2013-02-14 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Lageranordnung
DE102017112337A1 (de) * 2017-06-06 2018-12-06 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Getriebeeinrichtung, insbesondere Achs- oder Verteilergetriebe mit einem darin durch wenigstens ein zweireihiges Schrägkugellager gelagerten Getriebeglied
DE102017112338A1 (de) * 2017-06-06 2018-12-06 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Zweireihiges Schrägkugellager

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006528328A (ja) * 2003-07-15 2006-12-14 フアーク・クーゲルフイツシエル・アクチエンゲゼルシヤフト アンギュラコンタクト玉軸受構成の車輪軸受装置
JP2007315588A (ja) * 2006-01-13 2007-12-06 Nsk Ltd 工作機械の主軸旋回部用玉軸受及びこれを使用した工作機械の主軸旋回装置
JP2008069808A (ja) * 2006-09-12 2008-03-27 Ntn Corp 円すいころ軸受
JP2008138841A (ja) * 2006-12-05 2008-06-19 Ntn Corp タンデム型複列アンギュラ玉軸受
JP2009058007A (ja) * 2007-08-30 2009-03-19 Ntn Corp タンデム型複列アンギュラ玉軸受及びデファレンシャル装置
JP2009150437A (ja) * 2007-12-19 2009-07-09 Ntn Corp 車輪用軸受装置
JP2009525447A (ja) * 2006-01-31 2009-07-09 シエフレル・コマンデイトゲゼルシヤフト 複列対称転がり軸受
JP2009156450A (ja) * 2007-12-28 2009-07-16 Ntn Corp 車輪用軸受装置
JP2009179123A (ja) * 2008-01-30 2009-08-13 Ntn Corp 回転速度検出装置付き車輪用軸受装置
JP2009216231A (ja) * 2008-03-13 2009-09-24 Ntn Corp 車輪用軸受装置

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006528328A (ja) * 2003-07-15 2006-12-14 フアーク・クーゲルフイツシエル・アクチエンゲゼルシヤフト アンギュラコンタクト玉軸受構成の車輪軸受装置
JP2007315588A (ja) * 2006-01-13 2007-12-06 Nsk Ltd 工作機械の主軸旋回部用玉軸受及びこれを使用した工作機械の主軸旋回装置
JP2009525447A (ja) * 2006-01-31 2009-07-09 シエフレル・コマンデイトゲゼルシヤフト 複列対称転がり軸受
JP2008069808A (ja) * 2006-09-12 2008-03-27 Ntn Corp 円すいころ軸受
JP2008138841A (ja) * 2006-12-05 2008-06-19 Ntn Corp タンデム型複列アンギュラ玉軸受
JP2009058007A (ja) * 2007-08-30 2009-03-19 Ntn Corp タンデム型複列アンギュラ玉軸受及びデファレンシャル装置
JP2009150437A (ja) * 2007-12-19 2009-07-09 Ntn Corp 車輪用軸受装置
JP2009156450A (ja) * 2007-12-28 2009-07-16 Ntn Corp 車輪用軸受装置
JP2009179123A (ja) * 2008-01-30 2009-08-13 Ntn Corp 回転速度検出装置付き車輪用軸受装置
JP2009216231A (ja) * 2008-03-13 2009-09-24 Ntn Corp 車輪用軸受装置

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011080913A1 (de) * 2011-08-12 2012-08-30 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Lageranordnung
DE102011080910A1 (de) * 2011-08-12 2013-02-14 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Lageranordnung
DE102017112337A1 (de) * 2017-06-06 2018-12-06 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Getriebeeinrichtung, insbesondere Achs- oder Verteilergetriebe mit einem darin durch wenigstens ein zweireihiges Schrägkugellager gelagerten Getriebeglied
DE102017112338A1 (de) * 2017-06-06 2018-12-06 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Zweireihiges Schrägkugellager
WO2018224083A1 (de) 2017-06-06 2018-12-13 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Getriebeeinrichtung, insbesondere achs- oder verteilergetriebe mit einem darin durch wenigstens ein zweireihiges schrägkugellager gelagerten getriebeglied
US11215272B2 (en) 2017-06-06 2022-01-04 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Transmission unit, in particular an axle drive or transfer case, having a transmission element mounted therein via at least one double-row angular contact ball bearing

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