JP2005059830A - Wheel bearing assembly - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、自動車等における車輪用軸受装置に関する。 The present invention relates to a wheel bearing device in an automobile or the like.
自動車部品では、燃費の向上等のために軽量化が強く望まれており、車輪用軸受装置においても軽量化が求められる。車輪用軸受装置において、軽量化を図った提案として、ハブ輪の車輪取付用フランジの外周部分に、各ボルト挿通孔間に大きな切り欠き部を設けたものが提案されている（例えば、特許文献１）。
しかし上記提案例の車輪用軸受装置は、切り欠き部の形成範囲が今一つ不十分であり、さらに軽量化の余地がある。 However, the wheel bearing device of the above-mentioned proposed example has an insufficient range for forming the notch, and there is room for further weight reduction.
この発明の目的は、車輪用軸受装置の強度，寿命を確保しつつ軽量化を図り、特に、車輪取付用フランジの強度を確保しつつ、より一層の軽量化を図った車輪用軸受装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a wheel bearing device that achieves weight reduction while ensuring the strength and life of the wheel bearing device, and in particular, further reduces weight while ensuring the strength of the wheel mounting flange. It is to be.
この発明の車輪用軸受装置は、内周に複列の軌道面を有する外方部材と、アウトボード側端の外周に車輪取付用のフランジを有し外周に上記外方部材の軌道面と対向する軌道面を有する内方部材と、両列の対向する軌道面間に介在した転動体とを有し、車体に対して車輪を回転自在に支持する車輪用軸受装置であって、次の構成としたことを特徴とする。 上記内方部材のフランジは、内周部分を除く残り部分を、放射状に延びてそれぞれ先端にボルト挿通孔が形成された複数本のリブ部で構成する。上記内方部材は、上記フランジよりもアウトボード側に延びてブレーキロータの内径面を案内するブレーキパイロット部を有し、上記フランジの上記リブ部における少なくともインボード側の側面の根元径を、上記ブレーキパイロット部の外径と同等以下とする。
この構成によると、内方部材のフランジを、放射状に延びてそれぞれ先端にボルト挿通孔が形成された複数本のリブ部で構成したため、車輪取付用のフランジとして強度上で不要な個所を少なくし、軽量化を図ることができる。この場合に、上記フランジの内周部分はリング状として残すが、リブ部における少なくともインボード側の側面の根元径を、上記ブレーキパイロット部の外径と同等以下としたため、不要個所をできるだけ大きく省いて、より一層の軽量化を図ることができる。
The wheel bearing device of the present invention has an outer member having a double-row raceway surface on the inner periphery, a wheel mounting flange on the outer periphery of the outboard side end, and an outer periphery facing the raceway surface of the outer member. A bearing device for a wheel having an inner member having a raceway surface and a rolling element interposed between opposing raceway surfaces in both rows and rotatably supporting the wheel with respect to the vehicle body, having the following configuration It is characterized by that. The flange of the inner member is configured by a plurality of rib portions that extend radially and have bolt insertion holes formed at the ends thereof, except for the inner peripheral portion. The inner member has a brake pilot portion that extends to the outboard side from the flange and guides the inner diameter surface of the brake rotor, and the root diameter of at least the side surface on the inboard side in the rib portion of the flange is It should be equal to or less than the outer diameter of the brake pilot part.
According to this configuration, the flange of the inner member is configured by a plurality of rib portions extending radially and having bolt insertion holes formed at the ends thereof, so that unnecessary portions are reduced in strength as flanges for wheel mounting. It is possible to reduce the weight. In this case, the inner peripheral portion of the flange remains in a ring shape, but at least the base diameter of the side surface on the inboard side in the rib portion is equal to or less than the outer diameter of the brake pilot portion, so unnecessary portions are saved as much as possible. Therefore, further weight reduction can be achieved.
この発明の車輪用軸受装置は、第２世代型、第３世代型、第４世代型など、世代型を問わずに適用できるが、例えば次の第３世代型のものとできる。この場合、上記内方部材は、アウトボード側端の外周に上記車輪取付用のフランジを有するハブ輪、およびこのハブ輪のインボード側端の外周に嵌合した内輪を有し、これらハブ輪および内輪に上記各列の軌道面が形成され、上記ハブ輪が上記ブレーキパイロット部を有するものとする。
このようにハブ輪のインボード側端に内輪を設け、ハブ輪に片列の軌道面を形成した車輪用軸受装置は、複列の内輪とハブ輪とで内方部材を構成する場合に比べて軽量化，コンパクト化が得られるが、この形式の車輪用軸受装置にこの発明を適用することで、総合的に軽量化，コンパクト化の進んだものとなる。
The wheel bearing device of the present invention can be applied regardless of the generation type such as the second generation type, the third generation type, and the fourth generation type. For example, it can be the following third generation type. In this case, the inner member has a hub wheel having the wheel mounting flange on the outer periphery of the outboard side end, and an inner ring fitted to the outer periphery of the inboard side end of the hub wheel. In addition, the raceway surface of each row is formed on the inner ring, and the hub wheel has the brake pilot portion.
In this way, the wheel bearing device in which the inner ring is provided on the inboard side end of the hub wheel and the single-row raceway surface is formed on the hub wheel is compared with the case where the inner member is constituted by the double row inner ring and the hub wheel. However, by applying the present invention to this type of wheel bearing device, overall weight reduction and compactness can be achieved.
この発明において、上記ブレーキパイロット部を全周に連続するものとし、上記リブ部におけるアウトボード側の側面の根元径をブレーキパイロット部の外径に対して同等以上としても良い。
ブレーキパイロット部が円周方向の複数個所に分割されていると、ブレーキロータの上記ブレーキパイロット部に対する径方向隙間が、円周方向位置によって不均一となり、ブレーキロータの取付上の偏心が生じてブレーキ振動が発生する恐れがある。そのため、ブレーキパイロット部の高精度な加工が必要になる。上記のようにブレーキパイロット部を全周に連続させると、高精度な加工が不要となり、加工コストを下げることができ、低コスト化が可能となる。ブレーキパイロット部を全周に連続させる場合に、リブ部におけるアウトボード側の側面の根元径をブレーキパイロット部の外径に対して同等以上とすることで、リブ部とブレーキパイロット部との外形上の連続性が得られ、重量が大きい自動車でも強度の確保が可能となる。したがって、強度確保を確実なものとしながら、軽量化が図れる。
In the present invention, the brake pilot portion may be continuous over the entire circumference, and the root diameter of the side surface on the outboard side of the rib portion may be equal to or greater than the outer diameter of the brake pilot portion.
If the brake pilot part is divided into a plurality of positions in the circumferential direction, the radial clearance of the brake rotor with respect to the brake pilot part becomes uneven depending on the position in the circumferential direction. There is a risk of vibration. Therefore, it is necessary to process the brake pilot portion with high accuracy. If the brake pilot portion is continuously provided on the entire circumference as described above, high-precision machining is unnecessary, the machining cost can be reduced, and the cost can be reduced. When the brake pilot part is continuous over the entire circumference, the base diameter of the side surface on the outboard side in the rib part should be equal to or greater than the outer diameter of the brake pilot part. Thus, it is possible to secure the strength even in a car having a large weight. Accordingly, the weight can be reduced while ensuring the strength.
この発明における上記各構成のものにおいて、上記内方部材が、上記ブレーキパイロット部からさらにアウトボード側に延びてホイールの内径面を案内するホイールパイロット部を有し、上記ブレーキパイロット部は全周に連続したリング状とし、ホイールパイロット部は円周方向に離れた複数の部分ホイールパイロット部に分割しても良い。
ブレーキパイロット部は、上記のように全周に連続させることが、ブレーキロータの取付上の偏心を無くすための高精度加工を不要とする上で好ましいが、車輪はボルトで各リブ部に固定されるため、ホイールパイロット部は、車輪の装着上の案内を行うだけの役割を果たし、車輪取付上の偏心の問題に影響しない。したがって、ホイールパイロット部は全周案内とせずに分割型とすることで、機能上の支障を生じることなく、より一層の軽量化が図れる。
In each of the above configurations of the present invention, the inner member has a wheel pilot portion that extends further from the brake pilot portion to the outboard side and guides the inner diameter surface of the wheel, and the brake pilot portion is arranged around the entire circumference. The wheel pilot portion may be divided into a plurality of partial wheel pilot portions separated in the circumferential direction.
As described above, it is preferable that the brake pilot portion is continuous over the entire circumference in order to eliminate the need for high-precision machining to eliminate eccentricity in mounting the brake rotor, but the wheel is fixed to each rib portion with bolts. Therefore, the wheel pilot part serves only to guide the wheel mounting, and does not affect the problem of eccentricity in wheel mounting. Therefore, by making the wheel pilot part a split type instead of a full circumference guide, further weight reduction can be achieved without causing functional trouble.
この発明における上記各構成のものにおいて、上記フランジのリブ部における根元部の断面形状の回転方向幅を、上記リブ部のボルト挿通孔を形成した部分の回転方向幅に対して同等以下としても良い。
上記リブ部は、強度的に先端部よりも基端部を厚くすることが好ましい。しかし、ボルト座面部は、ボルト挿通孔の形成のためにその回転方向幅を広げる必要があるため、このように広げるボルト座面部の回転方向幅よりも、リブ部における根元部の断面形状の回転方向幅を狭くしても、根元部の必要な剛性・強度が確保され、より一層の軽量化が可能となる。
In each of the above configurations of the present invention, the rotational width of the cross-sectional shape of the root portion of the rib portion of the flange may be equal to or less than the rotational width of the portion of the rib portion where the bolt insertion hole is formed. .
The rib portion preferably has a base end portion thicker than the tip end portion in terms of strength. However, since it is necessary to widen the rotational width of the bolt seat surface portion in order to form the bolt insertion hole, the rotation of the cross-sectional shape of the root portion of the rib portion is larger than the rotational width of the bolt seat surface portion thus expanded. Even if the direction width is narrowed, the necessary rigidity and strength of the root portion are ensured, and further weight reduction is possible.
この発明における上記各構成のものにおいて、上記ハブ輪のフランジと軌道面との間の外周面に嵌合するシール摺接部、およびこのシール摺接部から延びて隣合う各リブ間の隙間を覆うカバー部を有する保護カバーを設け、上記外輪に上記保護カバーに摺接するリップを有する接触式のシールを取付けても良い。
このような保護カバーを設けることで、複数本のリブ部が放射状に延びるフランジの形状に起因して、アウトボード側から水が浸入することを防止できる。また保護カバーがシールの摺接部を兼ねることから軽量化の妨げにもならない。
In each of the above configurations of the present invention, a seal sliding contact portion that fits to the outer peripheral surface between the flange of the hub wheel and the raceway surface, and a gap between adjacent ribs extending from the seal sliding contact portion. A protective cover having a cover portion for covering may be provided, and a contact-type seal having a lip slidably contacting the protective cover may be attached to the outer ring.
By providing such a protective cover, it is possible to prevent water from entering from the outboard side due to the flange shape in which the plurality of rib portions extend radially. Further, since the protective cover also serves as a sliding contact portion of the seal, it does not hinder weight reduction.
この発明における上記各構成のものにおいて、上記ブレーキロータがドラムブレーキにおけるブレーキドラムであっても良い。ブレーキドラムを用いた場合は、ブレーキパイロット部を上記のように全周に連続するものとすることが好ましい。
ブレーキロータは車輪と共に回転し、制動のための摩擦力を生じさせる部材であり、これにはドラムブレーキにおけるブレーキドラムと、ディスクブレーキにおけるブレーキディスクとがある。このうち、ブレーキドラムの場合は、ブレーキパイロット部が分割型であると、上記の偏心の恐れや、ブレーキドラム内への異物侵入の問題があるが、ブレーキパイロット部を全周に連続するものとすることで、上記偏心の問題、および異物侵入の問題が解消される。
In the above-described configurations of the present invention, the brake rotor may be a brake drum in a drum brake. When the brake drum is used, it is preferable that the brake pilot portion is continuous over the entire circumference as described above.
The brake rotor is a member that rotates together with the wheels and generates a frictional force for braking, and includes a brake drum in a drum brake and a brake disc in a disc brake. Of these, in the case of a brake drum, if the brake pilot part is a split type, there is a risk of the above-mentioned eccentricity and the problem of foreign matter entering the brake drum, but the brake pilot part is continuous over the entire circumference. By doing so, the problem of the eccentricity and the problem of foreign matter intrusion are solved.
この発明の車輪用軸受装置は、内方部材のフランジを、内周部分を除く残り部分が、放射状に延びてそれぞれ先端にボルト挿通孔が形成された複数本のリブ部で構成され、上記フランジの上記リブ部における少なくともインボード側の側面の根元径を、ブレーキパイロット部の外径と同等以下としたため、上記フランジの強度上不要な個所をできるだけ少なくし、より一層の軽量化を図ることができる。 The wheel bearing device according to the present invention comprises a flange of an inner member, and the remaining portion excluding the inner peripheral portion includes a plurality of rib portions extending radially and each having a bolt insertion hole at the tip. Since the root diameter of at least the side surface on the inboard side of the rib portion is equal to or less than the outer diameter of the brake pilot portion, unnecessary portions in terms of the strength of the flange can be reduced as much as possible to further reduce the weight. it can.
この発明の第１の実施形態を図１ないし図４と共に説明する。図１は図２のＩ−Ｉ線断面図である。図３はハブ輪２のみをインボード側から見た側面図である。図４は車輪用軸受装置１を斜めから見た図である。この車輪用軸受装置は、複列のアンギュラ玉軸受形式の軸受装置であり、従動輪用である。この車輪用軸受装置１は、内周に複列の軌道面４ａを有する外方部材４と、アウトボード側端の外周に車輪取付用のフランジ１２を有し外周に外方部材４の軌道面４ａと対向する軌道面７ａを有する内方部材７と、両列の対向する軌道面４ａ，７ａ間に介在した複数の転動体５とを備える。転動体５はボールからなり、各列毎に保持器６で保持されている。 A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 is a cross-sectional view taken along the line II of FIG. FIG. 3 is a side view of only the hub wheel 2 viewed from the inboard side. FIG. 4 is a view of the wheel bearing device 1 as viewed obliquely. This wheel bearing device is a double row angular contact ball bearing type bearing device for a driven wheel. The wheel bearing device 1 includes an outer member 4 having a double-row raceway surface 4a on the inner periphery, and a wheel mounting flange 12 on the outer periphery of the outboard side end, and the outer member 4 raceway surface on the outer periphery. An inner member 7 having a raceway surface 7a facing 4a and a plurality of rolling elements 5 interposed between the raceway surfaces 4a, 7a facing each other in both rows are provided. The rolling elements 5 are formed of balls and are held by the cage 6 for each row.
内方部材７は、上記フランジ１２をアウトボード側端の外周に一体に有するハブ輪２、およびこのハブ輪２のインボード側端の外周に嵌合した内輪３を有し、これらハブ輪２および内輪３に上記各列の軌道面７ａが形成される。内輪３は、ハブ輪２の外径面に他の部分に対して段差を持って小径に形成された内輪嵌合面２ｂに嵌合する。ハブ輪２の内輪嵌合面２ｂのさらにインボード側端は、内輪３の幅面を押し付けるフランジ状の加締部２ｃとされており、この加締部２ｃにより内輪６が軸方向に締め付け固定される。加締部２ｃは、同図に破線で示すように、ハブ輪２の内輪嵌合面２ｂよりも端部側の筒部２ｃ′を外径側へ加締て形成される。 The inner member 7 includes a hub wheel 2 having the flange 12 integrally on the outer periphery of the outboard side end, and an inner ring 3 fitted to the outer periphery of the inboard side end of the hub wheel 2. And the raceway surface 7a of each said row | line | column is formed in the inner ring | wheel 3. The inner ring 3 is fitted to an inner ring fitting surface 2b formed in a small diameter with a step on the outer diameter surface of the hub wheel 2 with respect to other portions. Further, the inboard side end of the inner ring fitting surface 2b of the hub wheel 2 is a flange-shaped caulking portion 2c that presses the width surface of the inner ring 3, and the inner ring 6 is clamped and fixed in the axial direction by the caulking portion 2c. The The caulking portion 2c is formed by caulking the cylindrical portion 2c 'on the end side with respect to the inner ring fitting surface 2b of the hub wheel 2 to the outer diameter side, as indicated by a broken line in FIG.
外方部材４のアウトボード側の端部には内外輪間を密封するオイルシール等の接触式のシール８が取付けられている。ハブ輪２におけるフランジ１２と軌道面７ａとの間には、その外周面に嵌合する断面Ｌ字状のシールリング９が設けられており、このシールリング９に上記シール８のリップが摺接する。内方部材７における内輪３のインボード側端の外周には、内方部材７の回転を検出する回転センサの被検出部を構成するリング状の磁気エンコーダ１０が嵌合させてある。
外方部材４のインボード側端は、その内径面に嵌合させたシールキャップ２１により全体を密閉している。なお、シールキャップ２１は省略しても良く、その場合、上記磁気エンコーダ１０の代わりに、外方部材４と内方部材７との間を密封する密封手段（図示せず）を設ける。この密封手段は、例えば、内方部材７に取付けられたスリンガと外方部材４に取付けられて上記スリンガにリップ部が接触する弾性体とでなるものとし、そのスリンガに上記磁気エンコーダ１０が設けられたものとする。また、図示しないが、シールキャップ２１に磁気エンコーダ１０に対向した位置に回転センサが取り付けられている。
A contact-type seal 8 such as an oil seal that seals between the inner and outer rings is attached to an end of the outer member 4 on the outboard side. Between the flange 12 and the raceway surface 7 a in the hub wheel 2, a seal ring 9 having an L-shaped cross section that is fitted to the outer peripheral surface is provided, and the lip of the seal 8 is in sliding contact with the seal ring 9. . A ring-shaped magnetic encoder 10 that constitutes a detected portion of a rotation sensor that detects the rotation of the inner member 7 is fitted on the outer periphery of the inboard side end of the inner ring 3 in the inner member 7.
The inboard side end of the outer member 4 is hermetically sealed by a seal cap 21 fitted to the inner diameter surface thereof. The seal cap 21 may be omitted. In that case, a sealing means (not shown) for sealing between the outer member 4 and the inner member 7 is provided instead of the magnetic encoder 10. The sealing means includes, for example, a slinger attached to the inner member 7 and an elastic body attached to the outer member 4 and having a lip portion in contact with the slinger, and the magnetic encoder 10 is provided on the slinger. Shall be. Although not shown, a rotation sensor is attached to the seal cap 21 at a position facing the magnetic encoder 10.
外方部材４は、外径面にフランジからなる取付部４ｂが設けられ、その取付部４ｂの外周部に複数のボルト挿通孔１１が周方向に分配して形成されている。この取付部４ｂは、図２のように、その外周部のうちボルト挿通孔１１の近傍を除く部分を切欠いて、各ボルト挿通孔１１の形成部だけが外径側に放射状に突出する形状に形成されている。この取付部４ｂのボルト挿通孔１１を貫通するナックルボルト（図示せず）により、車体側の懸架装置におけるナックル（図示せず）に取付部４ｂが取付けられる。 The outer member 4 is provided with a mounting portion 4b made of a flange on the outer diameter surface, and a plurality of bolt insertion holes 11 are formed in the outer peripheral portion of the mounting portion 4b and distributed in the circumferential direction. As shown in FIG. 2, the mounting portion 4b has a shape in which a portion excluding the vicinity of the bolt insertion hole 11 is cut out of the outer peripheral portion, and only the formation portion of each bolt insertion hole 11 projects radially outward. Is formed. The attachment portion 4b is attached to a knuckle (not shown) in the suspension device on the vehicle body side by a knuckle bolt (not shown) penetrating the bolt insertion hole 11 of the attachment portion 4b.
図１において、ハブ輪２のフランジ１２には、ボルト１５を挿入するボルト挿入孔１４が円周方向の複数個所に設けられる。フランジ１２のアウトボード側の側面には、ブレーキロータ４１およびホイール４２のリム４２ａが順に重ねられる。これらブレーキロータ４１およびホイール４２は、上記ボルト１５およびこれに螺合するハブナット（図示せず）により、フランジ１２に取付けられる。ブレーキロータ４１は、図示の例では、ドラムブレーキにおけるブレーキドラムからなる。ブレーキロータ４１は、この他に、ディスクブレーキにおけるブレーキディスクであっても良い。 In FIG. 1, the flange 12 of the hub wheel 2 is provided with bolt insertion holes 14 for inserting bolts 15 at a plurality of locations in the circumferential direction. On the side surface of the flange 12 on the outboard side, the brake rotor 41 and the rim 42a of the wheel 42 are sequentially stacked. The brake rotor 41 and the wheel 42 are attached to the flange 12 by the bolt 15 and a hub nut (not shown) screwed to the bolt 15. The brake rotor 41 is composed of a brake drum in a drum brake in the illustrated example. In addition to this, the brake rotor 41 may be a brake disc in a disc brake.
ハブ輪２は、フランジ１２よりもアウトボード側に延びてブレーキロータ４１の内径面を案内するブレーキパイロット部１６が設けられ、ブレーキパイロット部１６からさらに延びてホイールパイロット部１７が設けられている。ホイールパイロット部１７は、ブレーキロータ４１に重ねて設けられるホイール４２の内径面を案内するものである。ブレーキパイロット部１６は、ハブ輪２と同心の円筒状の突出部として形成されて全周に連続しており、案内面となる外径面が円筒面とされている。ホイールパイロット部１７は、ブレーキパイロット部１６よりも若干小径とされ、円周方向の複数個所に切欠が設けられて、円周方向に離れた複数の突片状の部分ホイールパイロット部１７ａに分割されている。 The hub wheel 2 is provided with a brake pilot portion 16 that extends to the outboard side from the flange 12 and guides the inner diameter surface of the brake rotor 41, and further extends from the brake pilot portion 16 and is provided with a wheel pilot portion 17. The wheel pilot portion 17 guides the inner diameter surface of the wheel 42 provided to overlap the brake rotor 41. The brake pilot portion 16 is formed as a cylindrical projecting portion concentric with the hub wheel 2 and is continuous over the entire circumference, and an outer diameter surface serving as a guide surface is a cylindrical surface. The wheel pilot portion 17 has a slightly smaller diameter than the brake pilot portion 16 and is divided into a plurality of projecting piece-like partial wheel pilot portions 17a which are provided with notches at a plurality of locations in the circumferential direction and which are separated in the circumferential direction. ing.
図３に示すように、ハブ輪２のフランジ１２は、内周部分を除く残り部分が、放射状に延びる複数本のリブ部１３で構成される。各リブ部１３の先端に、上記ボルト挿通孔１４が形成される。これらリブ部１３におけるインボード側の側面の根元径Ｄ１は、上記ブレーキパイロット部１６の外径Ｄ２（図１）と同等以下とされる。図示の例では、根元径Ｄ１をブレーキパイロット部外径Ｄ２よりも小さくしてある。図２に示すように、リブ部１３のアウトボード側の側面の根元径Ｄ３は、ブレーキパイロット部外径Ｄ２に対して同等以上とされる。図示の例では、アウトボード側の根元径Ｄ３は、ブレーキパイロット部外径Ｄ２よりも大きく形成されている。 As shown in FIG. 3, the flange 12 of the hub wheel 2 is configured by a plurality of rib portions 13 that extend radially except for the inner peripheral portion. The bolt insertion hole 14 is formed at the tip of each rib portion 13. The base diameter D1 of the side surface on the inboard side in these rib portions 13 is equal to or smaller than the outer diameter D2 (FIG. 1) of the brake pilot portion 16. In the illustrated example, the root diameter D1 is smaller than the brake pilot portion outer diameter D2. As shown in FIG. 2, the root diameter D3 of the side surface on the outboard side of the rib portion 13 is equal to or greater than the outer diameter D2 of the brake pilot portion. In the illustrated example, the base diameter D3 on the outboard side is formed larger than the outer diameter D2 of the brake pilot portion.
各リブ部１３における根元部１３ａの断面形状の回転方向幅Ｗ１は、リブ部１３のボルト挿通孔１４を形成した部分１３ｂの回転方向幅Ｗ２に対して同等以下とされる。また、各リブ１３の根元部１３ａは、図１に示すように、リブ部１３の先端側の部分１３ｂよりもインボード側に肉盛り状に膨らんで軸方向幅が厚肉とされている。詳しくは、ボルト挿通孔１４を形成した部分１３ｂ、つまりボルト座面を形成する部分の近傍から、リブ部１３のインボード側の側面が次第に突出し、根元部１３ａではインボード側の側面は軸心に略垂直な面となっている。 The rotation direction width W1 of the cross-sectional shape of the root portion 13a in each rib portion 13 is equal to or less than the rotation direction width W2 of the portion 13b of the rib portion 13 where the bolt insertion hole 14 is formed. Further, as shown in FIG. 1, the base portion 13 a of each rib 13 swells more inwardly on the inboard side than the portion 13 b on the tip side of the rib portion 13 and has a thick axial width. Specifically, the side surface on the inboard side of the rib portion 13 gradually protrudes from the vicinity of the portion 13b where the bolt insertion hole 14 is formed, that is, the portion where the bolt seat surface is formed, and the side surface on the inboard side of the root portion 13a is the axis. The surface is substantially perpendicular to the surface.
各構成部材の材質例を説明すると、ハブ輪２、内輪３、および外方部材４は、いずれも炭素量０．４〜０．８％の炭素鋼または軸受鋼からなる。ハブ輪２の軌道面７ａおよび内輪嵌合面２ｂ、並びに外方部材４の軌道面４ａの表面部は、表面硬さが５０〜６５ＨＲＣの高周波焼入れ等による硬化熱処理面とされている。内輪３の内径面、外径面、および幅面は、表面硬さが５０〜６５ＨＲＣの硬化熱処理面、またはずぶ焼入れ面とされている。転動体５はずぶ焼入れ品とされている。なお、ハブ輪２にシールリング９を取付けずにシール８を直接に摺接させる場合は、ハブ輪２のシール摺接面も、ハブ輪２の軌道面７ａと同じく表面硬さが５０〜６５ＨＲＣの硬化熱処理面とされる。 Explaining an example of the material of each constituent member, the hub wheel 2, the inner ring 3, and the outer member 4 are all made of carbon steel or bearing steel having a carbon content of 0.4 to 0.8%. The surface portions of the raceway surface 7a and the inner ring fitting surface 2b of the hub wheel 2 and the raceway surface 4a of the outer member 4 are hardened and heat treated by induction hardening or the like having a surface hardness of 50 to 65 HRC. An inner diameter surface, an outer diameter surface, and a width surface of the inner ring 3 are set as a hardened and heat-treated surface having a surface hardness of 50 to 65 HRC or a hardened surface. The rolling elements 5 are supposed to be hardened. When the seal 8 is directly slid without attaching the seal ring 9 to the hub ring 2, the surface hardness of the seal slidable contact surface of the hub ring 2 is 50 to 65HRC, like the raceway surface 7a of the hub ring 2. It is set as a heat treatment surface.
この構成の車輪用軸受装置１によると、ハブ輪２のフランジ１２を、放射状に延びてそれぞれ先端にボルト挿通孔１４が形成された複数本のリブ部１３で構成したため、車輪取付用のフランジ１２として強度上で不要な個所を少なくし、軽量化を図ることができる。フランジ１２の内周部分はリング状として残すが、リブ部１３における少なくともインボード側の側面の根元径Ｄ１を、ブレーキパイロット部１６の外径Ｄ２に対して同等以下としたため、不要個所ができるだけ大きく省かれ、より一層の軽量化を図ることができる。 According to the wheel bearing device 1 having this configuration, the flange 12 of the hub wheel 2 is configured by the plurality of rib portions 13 that extend radially and each have the bolt insertion hole 14 formed at the tip thereof. As a result, it is possible to reduce the number of unnecessary portions and reduce the weight. The inner peripheral portion of the flange 12 is left in a ring shape, but at least the root diameter D1 of the side surface on the inboard side in the rib portion 13 is equal to or smaller than the outer diameter D2 of the brake pilot portion 16, so that unnecessary portions are as large as possible. It can be omitted and further weight reduction can be achieved.
ハブ輪２のフランジ１２は放射状のリブ部１３により形成したが、ブレーキパイロット部１６を全周に連続するものとし、全周案内としたため、ブレーキロータ４１の取付けを、偏心の恐れを生じることなく行える。すなわち、ブレーキパイロット部１６が円周方向の複数個所に分割されていると、ブレーキロータ４１のブレーキパイロット部１６に対する径方向隙間が円周方向位置によって不均一となり、ブレーキロータ４１の取付上の偏心が生じてブレーキ振動が発生する恐れがある。そのため、分割すると、ブレーキパイロット部１６の外径面を高精度に加工する必要が生じる。特に、ブレーキロータ４１が図示の例のようなブレーキドラムである場合、上記径方向隙間からブレーキロータ４１内に異物が混入する恐れがある。しかし、ブレーキパイロット部１６を全周に連続させたため、上記の偏心の恐れが解消されるので、高精度加工が不要となり、加工コストを下げ、低コスト化できる。また、ブレーキロータ４１の内径面とハブ輪２との間の隙間を無くすことができて、小石等の異物が侵入することが防止される。これにより、異物侵入防止のためのカバーを設けることが省略でき、コスト低下が図れる。 The flange 12 of the hub wheel 2 is formed by the radial rib portion 13. However, since the brake pilot portion 16 is continuous over the entire circumference and is used as the entire circumference guide, the brake rotor 41 can be attached without causing a fear of eccentricity. Yes. That is, if the brake pilot portion 16 is divided into a plurality of locations in the circumferential direction, the radial clearance with respect to the brake pilot portion 16 of the brake rotor 41 becomes uneven depending on the circumferential position, and the eccentricity in mounting the brake rotor 41 May cause brake vibration. Therefore, when divided, it is necessary to process the outer diameter surface of the brake pilot portion 16 with high accuracy. In particular, when the brake rotor 41 is a brake drum as in the illustrated example, foreign matter may enter the brake rotor 41 from the radial gap. However, since the brake pilot portion 16 is continuously provided on the entire circumference, the above-described fear of eccentricity is eliminated, so that high-precision machining is not required, and the machining cost can be reduced and the cost can be reduced. In addition, the gap between the inner diameter surface of the brake rotor 41 and the hub wheel 2 can be eliminated, and foreign matter such as pebbles can be prevented from entering. As a result, it is possible to omit providing a cover for preventing foreign matter from entering, and the cost can be reduced.
ブレーキパイロット部１６が全周に連続し、またフランジ１２が放射状のリブ１３により形成されていて、そのインボード側の側面の根元径Ｄ１がブレーキパイロット部外径Ｄ２と同等以下とされているが、アウトボード側の側面の根元径Ｄ３はブレーキパイロット部外径Ｄ２に対して同等以上としてあるため、リブ部１３とブレーキパイロット部１６との形状の連続性が得られ、重量が大きい自動車でも強度の確保が可能となる。したがって強度確保を確実なものとしながら、軽量化が図れる。 Although the brake pilot portion 16 is continuous over the entire circumference, the flange 12 is formed by the radial ribs 13, and the root diameter D1 of the side surface on the inboard side is equal to or smaller than the brake pilot portion outer diameter D2. Since the base diameter D3 of the side surface on the outboard side is equal to or greater than the outer diameter D2 of the brake pilot portion, the continuity of the shape of the rib portion 13 and the brake pilot portion 16 can be obtained, and even a heavy vehicle is strong. Can be secured. Accordingly, the weight can be reduced while ensuring the strength.
ブレーキパイロット部１６が全周に連続するが、その先に延びるホイールパイロット部１７は分割型としたため、より一層の軽量化が得られる。ホイールパイロット部１７は、ホイール４２の装着上の案内を行うだけの役割を果たし、ホイール取付上の偏心の問題に影響しない。したがって、ホイールパイロット部１７は全周案内とせずに分割型とすることで、機能上の支障を生じることなく、より一層の軽量化が図れる。
なお、ホイールパイロット部１７は、必ずしも分割型としなくても良く、例えば図５に示す車輪用軸受装置１Ａのように、全周に連続したものとしても良い。車輪用軸受装置１Ａのその他の構成は、第１の実施形態の場合と同様であり、対応部分に同一符号を付してある。
Although the brake pilot portion 16 is continuous over the entire circumference, the wheel pilot portion 17 extending beyond the brake pilot portion 16 is a split type, so that further weight reduction can be obtained. The wheel pilot unit 17 serves only to guide the mounting of the wheel 42 and does not affect the problem of eccentricity on the wheel mounting. Therefore, the wheel pilot portion 17 is not divided into the entire circumference, but is divided, so that further weight reduction can be achieved without causing functional trouble.
The wheel pilot unit 17 does not necessarily have to be a split type, and may be continuous over the entire circumference, for example, a wheel bearing device 1A shown in FIG. Other configurations of the wheel bearing device 1A are the same as those in the first embodiment, and the corresponding parts are denoted by the same reference numerals.
また、各リブ部１３は、根元部１３ａの断面形状の回転方向幅Ｗ１を、ボルト挿通孔１４を形成した部分１３ｂの回転方向幅Ｗ２に対して同等以下としたため、必要な剛性を確保しながら、より一層の軽量化が可能になる。すなわち、リブ部１３は、強度的に先端部よりも根元部１３ａを厚くすることが好ましい。しかし、ボルト座面部となる部分１３ｂは、ボルト挿通孔１４の形成のためにその回転方向幅を広げる必要がある。そのため、このように広げるボルト座面部の回転方向幅Ｗ２よりも、根元部１３ａの回転方向幅Ｗ１を狭くしても、根元部１３ａの必要な剛性・強度が確保され、より一層の軽量化が可能となる。 In addition, each rib portion 13 has the rotational direction width W1 of the cross-sectional shape of the root portion 13a equal to or less than the rotational direction width W2 of the portion 13b in which the bolt insertion hole 14 is formed, so that necessary rigidity is secured. Further weight reduction becomes possible. That is, it is preferable that the rib portion 13 is thicker at the root portion 13a than the tip portion. However, it is necessary to widen the width in the rotational direction of the portion 13 b that becomes the bolt seat surface portion in order to form the bolt insertion hole 14. Therefore, even if the rotation direction width W1 of the root portion 13a is narrower than the rotation width W2 of the bolt seat surface portion thus expanded, the necessary rigidity and strength of the root portion 13a are ensured, and further weight reduction is achieved. It becomes possible.
さらに、この実施形態の車両用軸受装置１は、その材質として、ハブ輪２、内輪３、および外方部材４を炭素量０．４〜０．８％の炭素鋼または軸受鋼、転動体５を軸受鋼とし、ハブ輪２の軌道面７ａおよび内輪嵌合面２ｂ、並びに外方部材４の軌道面４ａの表面部を、表面硬さが５０〜６０ＨＲＣの高周波焼入れ等による硬化熱処理面とし、内輪３は、内径面、外径面、および幅面を表面硬さが５０〜６５ＨＲＣの硬化熱処理面またはずぶ焼入れ面とし、転動体５はずぶ焼き入れ品とし、ハブ輪２の軸端部の加締部２ｃで内輪３をハブ輪２に固定していることから、モーメント荷重やブレーキ制動力による荷重に十分耐える強度・剛性がより確実に得られる。 Furthermore, the vehicle bearing device 1 of this embodiment includes, as its material, a hub wheel 2, an inner ring 3, and an outer member 4 made of carbon steel or bearing steel having a carbon content of 0.4 to 0.8%, and rolling elements 5. Bearing steel, the raceway surface 7a and the inner ring fitting surface 2b of the hub wheel 2 and the surface portion of the raceway surface 4a of the outer member 4 are hardened and heat-treated by induction hardening with a surface hardness of 50 to 60 HRC, etc. The inner ring 3 has an inner diameter surface, an outer diameter surface, and a width surface that are hardened and heat-treated with a surface hardness of 50 to 65 HRC, or a hardened surface. Since the inner ring 3 is fixed to the hub wheel 2 by the tightening portion 2c, the strength and rigidity that can sufficiently withstand the load due to the moment load and the brake braking force can be obtained more reliably.
図６および図７は、この発明のさらに他の実施形態を示す。この実施形態の車輪用軸受装置１Ｂは、図１および図２に示す第１の実施形態において、シールリング９に代えて保護カバー１９が設けられている。この保護カバー１９は、ハブ輪２におけるフランジ１２と軌道面７ａとの間の外周面に嵌合するシール摺接部１９ａと、このシール摺接部１９ａから延びてフランジ１２の隣合う各リブ部１３，１３間の隙間を覆うカバー部１９ｂとを一体に形成した概形が筒状の部材である。その他の構成は第１の実施形態の場合と同様であり、対応部分に同一符号を付してある。 6 and 7 show still another embodiment of the present invention. The wheel bearing device 1B of this embodiment is provided with a protective cover 19 in place of the seal ring 9 in the first embodiment shown in FIGS. The protective cover 19 includes a seal sliding contact portion 19a that fits to the outer peripheral surface between the flange 12 and the raceway surface 7a in the hub wheel 2, and each rib portion that extends from the seal sliding contact portion 19a and is adjacent to the flange 12. An outline formed integrally with a cover portion 19b that covers the gap between 13 and 13 is a cylindrical member. Other configurations are the same as those in the first embodiment, and the corresponding parts are denoted by the same reference numerals.
この実施形態の場合、シール８の摺接部を兼ねる保護カバー１９をハブ輪２に設けて、フランジ１２の隣合う各リブ部１３，１３間の隙間を覆うようにしているので、複数本のリブ部１３が放射状に延びるフランジ１２の形状に起因してアウトボード側から水が浸入することが防止される。また、保護カバー１９がシール８の摺接部を兼ねることから軽量化の妨げにもならない。 In the case of this embodiment, a protective cover 19 that also serves as a sliding contact portion of the seal 8 is provided on the hub wheel 2 so as to cover the gaps between the adjacent rib portions 13 and 13 of the flange 12. Intrusion of water from the outboard side due to the shape of the flange 12 in which the rib portion 13 extends radially is prevented. Further, since the protective cover 19 also serves as a sliding contact portion of the seal 8, it does not hinder weight reduction.
図８および図９は、この発明のさらに他の実施形態を示す。図８は、図９のVIII-VIII 線断面図である。この実施形態の車輪用軸受装置１Ｃは、図１および図２に示す第１の実施形態において、ブレーキパイロット部１６を、円周方向の複数個所に切欠が設けられて、円周方向に離れた複数の突片状の部分ブレーキパイロット部１６ａに分割したものである。上記切欠は、ホイールパイロット部１７およびプレーキパイロット部１６に連続して設けられ、各々の部分ブレーキパイロット部１６ａおよび部分ホイールパイロット部１７ａが、連続した突片状とされている。プレーキパイロット部１６の分割は、軸方向の一部であっても、全体であっても良く、この例では軸方向の一部とされ、プレーキパイロット部１６の基端部分は全周に連続させてある。また、この実施形態では、車輪取付用のフランジ１２の各リブ部１３の根元部１３ａの断面形状を、図８（Ｂ）に示すように、回転方向厚さＷ１に対して軸方向厚さＴが同等以上となる形状とされている。ブレーキロータ４１は、ブレーキディスクとされている。その他の構成は、第１の実施形態と同様であり、対応部分に同一符号を付してある。 8 and 9 show still another embodiment of the present invention. 8 is a cross-sectional view taken along line VIII-VIII in FIG. The wheel bearing device 1C of this embodiment is the same as that of the first embodiment shown in FIGS. 1 and 2 except that the brake pilot portion 16 is separated in the circumferential direction by providing notches at a plurality of locations in the circumferential direction. It is divided into a plurality of protruding piece-like partial brake pilot portions 16a. The notch is continuously provided in the wheel pilot portion 17 and the brake pilot portion 16, and each partial brake pilot portion 16a and partial wheel pilot portion 17a are formed in a continuous protruding piece shape. The division of the brake pilot portion 16 may be a part or the whole in the axial direction. In this example, the division is made a part in the axial direction, and the base end portion of the brake pilot portion 16 is continued all around. It is. Further, in this embodiment, as shown in FIG. 8B, the cross-sectional shape of the root portion 13a of each rib portion 13 of the wheel mounting flange 12 is set to the axial thickness T with respect to the rotational thickness W1. The shape is equal to or greater than. The brake rotor 41 is a brake disc. Other configurations are the same as those of the first embodiment, and corresponding portions are denoted by the same reference numerals.
この構成の場合、ブレーキパイロット部１６を、円周方向に離れた複数の部分ブレーキパイロット部１６ａに分割したため、より一層の軽量化が図れる。また、各リブ部１３の根元部１３ａの断面形状を、回転方向厚さＷ１に対して軸方向厚さＴが同等以上となる形状としたため、同じ断面積であっても、強度・剛性に優れたものとなる。このように強度・剛性に優れることは、有限要素解析による解析、および試験の結果判った。 In the case of this configuration, since the brake pilot portion 16 is divided into a plurality of partial brake pilot portions 16a that are separated in the circumferential direction, further weight reduction can be achieved. In addition, since the cross-sectional shape of the base portion 13a of each rib portion 13 is a shape in which the axial thickness T is equal to or greater than the rotational thickness W1, even in the same cross-sectional area, it is excellent in strength and rigidity. It will be. Such excellent strength and rigidity were found as a result of analysis by finite element analysis and tests.
なお、上記各実施形態は従動輪の支持用の車輪用軸受装置に適用した場合につき説明したが、この発明は駆動輪の支持用の車輪用軸受装置にも適用することができる。また、この発明は、転動体５を円すいころとした円すいころ軸受型の車輪用軸受装置にも適用することができる。 In addition, although each said embodiment demonstrated the case where it applied to the wheel bearing apparatus for supporting a driven wheel, this invention is applicable also to the wheel bearing apparatus for supporting a driving wheel. The present invention can also be applied to a tapered roller bearing type wheel bearing device in which the rolling elements 5 are tapered rollers.
１…車輪用軸受装置
１Ａ，１Ｂ，１Ｃ…車輪用軸受装置
２…ハブ輪
３…内輪
４…外方部材
４ａ…軌道面
５…転動体
７…内方部材
７ａ…軌道面
８…シール
１２…車輪取付用のフランジ
１３…リブ部
１３ａ…根元部
１３ｂ…部分
１４…ボルト挿通孔
１６…ブレーキパイロット部
１６ａ…部分ブレーキパイロット部
１７…ホイールパイロット部
１７ａ…部分ホイールパイロット部
１９…保護カバー
１９ａ…シール接触部
１９ｂ…カバー部
４１…ブレーキロータ
４２…ホイール
Ｄ１…リブ部の根元径
Ｄ２…ブレーキパイロット部の外径
Ｗ１，Ｗ２…回転方向幅
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Wheel bearing apparatus 1A, 1B, 1C ... Wheel bearing apparatus 2 ... Hub wheel 3 ... Inner ring 4 ... Outer member 4a ... Race surface 5 ... Rolling element 7 ... Inner member 7a ... Race surface 8 ... Seal 12 ... Wheel mounting flange 13 ... rib part 13a ... root part 13b ... part 14 ... bolt insertion hole 16 ... brake pilot part 16a ... partial brake pilot part 17 ... wheel pilot part 17a ... partial wheel pilot part 19 ... protective cover 19a ... seal Contact portion 19b ... Cover portion 41 ... Brake rotor 42 ... Wheel D1 ... Root diameter D2 of rib portion ... Outer diameters W1, W2 of brake pilot portion ... Width in rotation direction
Claims (7)
上記内方部材のフランジは、内周部分を除く残り部分が、放射状に延びてそれぞれ先端にボルト挿通孔が形成された複数本のリブ部で構成され、上記内方部材が、上記フランジよりもアウトボード側に延びてブレーキロータの内径面を案内するブレーキパイロット部を有し、上記フランジの上記リブ部における少なくともインボード側の側面の根元径を、上記ブレーキパイロット部の外径と同等以下としたことを特徴とする車輪用軸受装置。 An outer member having a double-row track surface on the inner periphery, and an inner member having a wheel mounting flange on the outer periphery of the outboard side end and having a track surface facing the outer member track surface on the outer periphery; A rolling bearing interposed between the opposing raceway surfaces of both rows, and a wheel bearing device for rotatably supporting the wheel with respect to the vehicle body,
The flange of the inner member is composed of a plurality of rib portions in which the remaining portion excluding the inner peripheral portion extends radially and each has a bolt insertion hole formed at the tip, and the inner member is more than the flange. It has a brake pilot portion that extends to the outboard side and guides the inner diameter surface of the brake rotor, and the root diameter of at least the side surface on the inboard side of the rib portion of the flange is equal to or less than the outer diameter of the brake pilot portion. A bearing device for a wheel, characterized in that
車輪用軸受装置。 3. The wheel according to claim 1, wherein the brake pilot portion is continuous over the entire circumference, and the root diameter of the side surface on the outboard side of the rib portion is equal to or greater than the outer diameter of the brake pilot portion. Bearing device.
Wheel bearing device.
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