JP2005119383A - Bearing device for wheel - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動車等の車輪並びにブレーキロータ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およびその製造方法に関するものである。 The present invention relates to a wheel bearing device for rotatably supporting a wheel of an automobile or the like and a brake rotor with respect to a suspension device, and a manufacturing method thereof.
車輪用軸受装置は、例えば、自動車の車輪並びにブレーキロータを、懸架装置を構成するナックルに対して回転自在に支承している。また、車輪用軸受装置には、駆動輪用のものと、従動輪用のものとがあり、従来から種々の構造のものが知られている。この車輪用軸受装置において、車輪取付フランジの側面と車輪との間にブレーキロータが締結されるが、このブレーキロータの軸方向の振れは、自動車の高速化に伴って、振動やロータ側面の偏摩耗の原因になったりする。ブレーキロータの振動は、自動車の制動時等に不快な騒音を伴い、一般にジャダーと呼ばれているが、このジャダーを抑えるためには、ブレーキロータ側面の軸方向の振れを抑えることが重要である。 The wheel bearing device supports, for example, a vehicle wheel and a brake rotor so as to be rotatable with respect to a knuckle constituting a suspension device. Further, wheel bearing devices include those for driving wheels and those for driven wheels, and those having various structures have been known. In this wheel bearing device, the brake rotor is fastened between the side surface of the wheel mounting flange and the wheel, and the axial runout of the brake rotor is caused by vibration and the deviation of the rotor side surface as the vehicle speed increases. It may cause wear. The vibration of the brake rotor is accompanied by an unpleasant noise during braking of an automobile and is generally called judder. In order to suppress this judder, it is important to suppress the axial vibration of the side surface of the brake rotor. .
従来から自動車メーカでは、ブレーキロータの振れを抑制するために、車輪取付フランジに圧入されたハブボルトとブレーキロータとの位相を変えることにより、振れの最も小さい位相を見つけ出す等の現合的な振れ調整を行っているが、熟練を要するばかりでなく面倒で作業性が悪い。そこで、客先でのブレーキロータの振れ調整を不要とするためには、車輪用軸受装置の車輪取付フランジの面振れ精度を向上させることが必須であるが、車輪取付フランジにはハブボルトがボルト孔にシメシロ0.15〜0.35mm程度で圧入固定されているため、フランジ側面のハブボルト間またはハブボルト部が凸状に盛上り、その結果、フランジ側面に10〜20μm程度の回転方向うねりが生じ、フランジ側面の面振れ精度を劣化させている。 Conventionally, in order to suppress the vibration of the brake rotor, automakers have been able to find out the smallest phase of vibration by changing the phase between the hub bolt press-fitted into the wheel mounting flange and the brake rotor. However, not only skill is required, but it is cumbersome and workability is poor. Therefore, in order to eliminate the need to adjust the brake rotor deflection at the customer site, it is essential to improve the surface deflection accuracy of the wheel mounting flange of the wheel bearing device. Since it is press-fitted and fixed at about 0.15 to 0.35 mm, the hub bolts on the flange side face or the hub bolt part bulges in a convex shape, and as a result, a rotational direction undulation of about 10 to 20 μm occurs on the flange side face. The surface runout accuracy of the flange side surface is degraded.
図7は、ハブボルト圧入によるフランジ側面の変形状態を示した模式図である(図中2点鎖線で示す)。(a)に示すものは、車輪取付フランジ100に圧入されるハブボルト101の外径に形成されたセレーション102がフランジ側面103の外側にずれている場合に生ずる変形で、フランジ側面103のハブボルト101間が凸状に変形している。一方、(b)に示すものは、ハブボルト101のセレーション102がフランジ側面103の内側にずれている場合に生ずる変形で、フランジ側面103のハブボルト101近傍が凸状に変形している。こうしたハブボルト101の圧入によるフランジ側面103の変形の影響を抑えた車輪用軸受装置として、図8に示すような構造のものが知られている。
FIG. 7 is a schematic view showing a deformed state of the flange side surface by hub bolt press-fitting (indicated by a two-dot chain line in the figure). (A) shows a deformation that occurs when the
この車輪用軸受装置は、懸架装置に固定される外方部材51と、ブレーキロータ58が取り付けられる内方部材52と、外方部材51と内方部材52との間に収容された複列の転動体53、53と、この転動体53、53を転動自在に保持する保持器54、54と、外方部材51の両端部に装着されたシール55、55とを備えている。
The wheel bearing device includes an
内方部材52の外周一端部には径方向外方に延びる車輪取付フランジ56が一体に設けられている。この車輪取付フランジ56には円周等配に5個の軸方向に貫通するボルト孔57が形成され、ハブボルト60が挿通されている。ハブボルト60の首下部60aにはセレーション61が形成され、ボルト孔57の内周面に食い込んで圧入固定される。また、車輪取付フランジ56から軸方向に突出したハブボルト60の足部60bには、ブレーキロータ58と車輪59が嵌合され、足部60bに形成されたねじ部60cに固定ナット62を螺合させてブレーキロータ58と車輪59とを固定している。これにより、ブレーキロータ58は車輪取付フランジ56の側面64に圧接した状態で固定される。
A
ブレーキロータ58が取り付けられる車輪取付フランジ56の側面64には、円周上で連続する帯状溝部63が形成され、この帯状溝部63内にボルト孔57が位置している。この帯状溝部63により、ボルト孔57は車輪取付フランジ56の側面64より軸方向に窪むことになる。これにより、ハブボルト60の圧入の影響が帯状溝部63内に止まり、帯状溝部63外の車輪取付フランジ56の側面64への影響が抑えられる。
このような従来の車輪用軸受装置では、ハブボルト60の圧入の影響が帯状溝部63内に止まり、帯状溝部63外の車輪取付フランジ56の側面64への影響が抑えられるが、側面64に帯状溝部63を付けて加工する必要があり、加工工数が増大するだけでなく、車輪取付フランジ56の強度が低下して好ましくない。また、車輪取付フランジ56の外径とハブボルト60との間に寸法的な余裕がない場合には適用ができない。
In such a conventional wheel bearing device, the influence of the press-fitting of 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、ハブボルト圧入によるフランジ側面の変形を防止し、フランジ側面の面振れ精度を可及的に向上させた車輪用軸受装置およびその製造方法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 the above-described conventional problems, and prevents the deformation of the flange side surface due to hub bolt press-fitting and improves the surface runout accuracy of the flange side surface as much as possible. It aims to provide a method.
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形成された外方部材と、前記複列の外側転走面に対向する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転走面間にそれぞれ転動自在に収容された複列の転動体とを備え、前記外方部材または内方部材のいずれか一方に車輪取付フランジが一体に形成され、このフランジ側面をブレーキロータの取付面とした車輪用軸受装置において、前記ブレーキロータ取付面の面振れの最大振れ幅を、固定側部材を基準に回転駆動させた状態で20μm以下に規制したものである。 In order to achieve such an object, the invention according to claim 1 of the present invention is opposed to the outer member having a double row outer rolling surface formed on the inner periphery, and the double row outer rolling surface. An inner member on which an inner rolling surface is formed, and a double-row rolling element that is rotatably accommodated between the inner member and the rolling surface of the outer member, the outer member or In a wheel bearing device in which either one of the inner members is integrally formed with a wheel mounting flange, and the side surface of this flange is the mounting surface of the brake rotor, the maximum runout width of the surface runout of the brake rotor mounting surface is set to the fixed side. It is regulated to 20 μm or less in a state where it is rotationally driven with respect to the member.
このように、ブレーキロータ取付面の面振れの最大振れ幅を、固定側部材を基準に回転駆動させた状態で20μm以下に規制したので、ブレーキロータ取付後において、ブレーキロータ側面の軸方向の振れを抑えることができ、車両走行中のジャダーを防止することができる。 In this way, the maximum runout width of the runout of the brake rotor mounting surface is regulated to 20 μm or less in a state where it is rotationally driven with respect to the fixed side member. Can be suppressed, and judder while the vehicle is running can be prevented.
また、請求項2に記載の発明は、前記内方部材が、一端部に車輪取付フランジを一体に有し、この車輪取付フランジから軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪と、前記小径段部に圧入された内輪とからなり、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、前記内輪が軸方向に固定されているので、従来のようにナット等で強固に緊締して予圧量を管理する必要がなく、車両への組込性を簡便にすることができると共に、かつ長期間その予圧量を維持することができる。また、部品点数を削減することができ、装置の軽量・コンパクト化が図れる。
Further, in the invention according to
また、請求項3に記載の発明は、前記内方部材が、一端部に車輪取付フランジを一体に有し、外周に内側転走面が形成され、内周に硬化された凹凸部が形成されたハブ輪と、このハブ輪に内嵌される中空のステム部を有する等速自在継手の外側継手部材とからなり、前記ステム部に形成された嵌合部を拡径させて前記凹凸部に食込ませることにより、前記ハブ輪と外側継手部材とが塑性結合されているので、部品点数を一層削減することができ、装置の軽量・コンパクト化が図れる。 According to a third aspect of the present invention, the inner member integrally has a wheel mounting flange at one end, an inner rolling surface is formed on the outer periphery, and a concavo-convex portion cured on the inner periphery is formed. And an outer joint member of a constant velocity universal joint having a hollow stem portion fitted inside the hub wheel, and the fitting portion formed in the stem portion is expanded in diameter to form the uneven portion. By biting in, the hub wheel and the outer joint member are plastically connected, so that the number of parts can be further reduced and the device can be made lighter and more compact.
また、本発明のうち請求項4に記載の方法発明は、内周に複列の外側転走面が形成された外方部材と、前記複列の外側転走面に対向する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転走面間にそれぞれ転動自在に収容された複列の転動体とを備え、前記外方部材または内方部材のいずれか一方に車輪取付フランジが一体に形成され、この車輪取付フランジの円周方向等配にボルト孔が形成されると共に、このボルト孔にボルトが圧入された車輪用軸受装置の製造方法において、前記車輪取付フランジに前記ボルトを圧入する前に、予め所定のシメシロでダミーボルトを圧入した状態で、前記車輪取付フランジの側面が切削加工されている。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a method invention according to
このように、車輪取付フランジに前記ボルトを圧入する前に、予め所定のシメシロでダミーボルトが圧入された状態で、前記車輪取付フランジの側面を切削加工するようにしたので、加工後、ダミーボルトをボルト孔から除去し、車輪取付フランジにボルトを圧入する前は、ボルト圧入時の変形方向とは逆方向に変形した状態になるため、実際にボルトをボルト孔に圧入することにより、うねりのない高精度な所望の面振れ精度を有するフラットなフランジ側面が得られる。 Thus, before press-fitting the bolt into the wheel mounting flange, the side surface of the wheel mounting flange is cut in a state in which the dummy bolt is press-fitted in advance with a predetermined squeeze. Is removed from the bolt holes, and before the bolts are press-fitted into the wheel mounting flange, the deformation direction is opposite to the deformation direction at the time of the bolt press-fitting. A flat flange side surface having a desired surface runout accuracy with high accuracy is obtained.
好ましくは、請求項5に記載の発明のように、前記ダミーボルトの外径が、予め前記ボルトとボルト孔とのシメシロを考慮して設定されていれば、フランジ側面は、ボルトを圧入して凸状に盛上る部位がほぼ同量の凹面に形成される。
Preferably, as in the invention described in
また、請求項6に記載の発明は、前記車輪取付フランジを有する部材が、各部位の旋削加工および熱処理工程を経て研削加工が施された後に、前記車輪取付フランジの側面が切削加工されているので、精度良く部材を支持することができ、フランジ側面の切削加工の精度を向上させることができる。 According to a sixth aspect of the present invention, the side surface of the wheel mounting flange is cut after the member having the wheel mounting flange is subjected to a grinding process through a turning process and a heat treatment process of each part. Therefore, the member can be supported with high accuracy, and the accuracy of cutting of the flange side surface can be improved.
また、請求項7に記載の発明のように、前記車輪取付フランジの側面が切削バイトによって旋削加工されても良く、また、請求項8に記載の発明のように、研削砥石によって研削加工されても良い。
Further, as in the invention described in
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形成された外方部材と、前記複列の外側転走面に対向する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転走面間にそれぞれ転動自在に収容された複列の転動体とを備え、前記外方部材または内方部材のいずれか一方に車輪取付フランジが一体に形成され、このフランジ側面をブレーキロータの取付面とした車輪用軸受装置において、前記ブレーキロータ取付面の面振れの最大振れ幅を、固定側部材を基準に回転駆動させた状態で20μm以下に規制したので、ブレーキロータ取付後において、ブレーキロータ側面の軸方向の振れを抑えることができ、車両走行中のジャダーを防止することができる。 The wheel bearing device according to the present invention includes an outer member in which a double row outer rolling surface is formed on an inner periphery, and an inner side in which an inner rolling surface facing the double row outer rolling surface is formed. A member, and a double-row rolling element accommodated in a freely rolling manner between the rolling surfaces of the inner member and the outer member, and a wheel is attached to either the outer member or the inner member. In the wheel bearing device in which the flange is integrally formed and the side surface of the flange is the mounting surface of the brake rotor, the maximum runout width of the surface runout of the brake rotor mounting surface is rotationally driven with reference to the fixed side member. Since the restriction is set to 20 μm or less, it is possible to suppress the axial shake of the side surface of the brake rotor after the brake rotor is attached, and to prevent judder during traveling of the vehicle.
また、本発明に係る車輪用軸受装置の製造方法にあっては、内周に複列の外側転走面が形成された外方部材と、前記複列の外側転走面に対向する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転走面間にそれぞれ転動自在に収容された複列の転動体とを備え、前記外方部材または内方部材のいずれか一方に車輪取付フランジが一体に形成され、この車輪取付フランジの円周方向等配にボルト孔が形成されると共に、前記ボルト孔にボルトが圧入された車輪用軸受装置の製造方法において、前記車輪取付フランジに前記ボルトを圧入する前に、予め所定のシメシロでダミーボルトを圧入した状態で、前記車輪取付フランジの側面が切削加工されているので、加工後、ダミーボルトをボルト孔から除去し、車輪取付フランジにボルトを圧入する前は、ボルト圧入時の変形方向とは逆方向に変形した状態になるため、実際にボルトをボルト孔に圧入することにより、うねりのない高精度な所望の面振れ精度を有するフラットなフランジ側面が得られる。 Further, in the method for manufacturing a wheel bearing device according to the present invention, an outer member having a double row outer raceway formed on the inner periphery, and an inner race facing the double row outer raceway. An inner member on which a running surface is formed, and a plurality of rolling elements housed between the inner member and the rolling surface of the outer member so as to roll freely, the outer member or the inner member. A wheel bearing flange is integrally formed on any one of the members, a bolt hole is formed in the circumferential direction of the wheel mounting flange, and a bolt is press-fitted into the bolt hole. The side surface of the wheel mounting flange is cut in a state in which the dummy bolt is press-fitted in advance with a predetermined squeeze before the bolt is press-fitted into the wheel mounting flange. Remove from the wheel mounting flange Before the bolt is press-fitted, the deformation direction is opposite to the deformation direction at the time of the bolt press-fitting, so by actually press-fitting the bolt into the bolt hole, there is a high precision desired surface runout accuracy without waviness. A flat flange side surface is obtained.
内周に複列の外側転走面が形成された外方部材と、一端部に車輪取付フランジを一体に有し、この車輪取付フランジから軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪と、前記小径段部に圧入された内輪とからなる内方部材と、この内方部材と前記外方部材の転走面間にそれぞれ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加締部が形成され、この加締部によって前記内輪が軸方向に固定されていると共に、前記車輪取付フランジの円周方向等配にボルト孔が形成され、このボルト孔にハブボルトが圧入された車輪用軸受装置の製造方法において、前記車輪取付フランジに前記ハブボルトを圧入する前に、予め所定のシメシロでダミーボルトを圧入した状態で、前記車輪取付フランジの側面が切削加工されている。 An outer member having a double row outer raceway formed on the inner periphery, a hub wheel integrally having a wheel mounting flange at one end and a small-diameter step portion extending in the axial direction from the wheel mounting flange, An inner member composed of an inner ring press-fitted into the small-diameter step portion, and a double row rolling element accommodated in a freely rolling manner between the inner member and the rolling surface of the outer member, A caulking portion is formed by plastically deforming the end portion of the small diameter step portion radially outward. The inner ring is fixed in the axial direction by the caulking portion, and the circumferential direction of the wheel mounting flange, etc. In the method of manufacturing a wheel bearing device in which a bolt hole is formed and a hub bolt is press-fitted into the bolt hole, before the hub bolt is press-fitted into the wheel mounting flange, a dummy bolt is press-fitted in advance with a predetermined squeeze The side surface of the wheel mounting flange It is cutting.
以下、本発明の実施の形態を図面に基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トボード側(図面左側)、中央寄り側をインボード側(図面右側)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. In the following description, the side closer to the outer side of the vehicle when assembled to the vehicle is referred to as the outboard side (left side in the drawing), and the side closer to the center is referred to as the inboard side (right side in the drawing).
この車輪用軸受装置は、内方部材1と外方部材10と、この両部材1、10間に収容された複列の転動体(ボール)5、5とを備えている。内方部材1は、ハブ輪2と、このハブ輪2に外嵌された別体の内輪3とからなる。ハブ輪2は、車輪(図示せず)を取り付けるための車輪取付フランジ4を一体に有し、この車輪取付フランジ4の円周等配位置には車輪を固定するためのハブボルト4aが圧入されている。ハブ輪2に形成された小径段部2bに内輪3を圧入し、さらに、小径段部2bの端部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部2cにより、ハブ輪2に対して内輪3が軸方向へ抜けるのを防止している。
The wheel bearing device includes an inner member 1, an
外方部材10は外周に車体(図示せず)に取り付けるための車体取付フランジ10bを一体に有し、内周には複列の外側転走面10a、10aが形成されている。一方、内方部材1は、外方部材10の複列の外側転走面10a、10aに対向する複列の内側転走面2a、3aがそれぞれハブ輪2と内輪3の外周に一体形成されている。そして、それぞれの転走面10a、2aと10a、3a間に複列の転動体5、5が収容されている。保持器6は、これら複列の転動体5、5を転動可能に保持している。また、外方部材10の端部にはシール装置7、8を装着し、軸受内部に封入した潤滑グリースの漏洩を防止すると共に、外部からの雨水やダスト等の侵入を防止している。このような構造はセルフリテイン形式の第3世代の車輪用軸受と呼称され、従来のようにナット等で強固に緊締して予圧量を管理する必要がないため、車両への組込性を簡便にすることができると共に、かつ長期間その予圧量を維持することができる。ここで転動体5、5をボールとした複列アンギュラ玉軸受を例示したが、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あっても良い。
The
ハブ輪2は、S53C等の炭素0.40〜0.80wt%を含む中炭素鋼で形成され、車輪取付フランジ4のアウトボード側の基部4b、およびアウトボード側の内側転走面2aをはじめ、シール装置7が摺接するシールランド部、小径段部2b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(図中クロスハッチングで示す)。なお、加締部2cは、鍛造後の素材表面硬さ24HRC以下の未焼入れ部としている。一方、内輪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54〜64HRCの範囲で硬化処理されている。
The
外方部材10は、S53C等の炭素0.40〜0.80wt%を含む中炭素鋼で形成され、複列の外側転走面10a、10aをはじめ、シール装置7、8が嵌合する端部内径面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。
The
ここで、ハブ輪2は、各部位の旋削加工、ハブボルト4aのボルト孔加工、高周波焼入れによる熱処理工程を経て所定部位の研削加工が施されるが、その後、ボルト孔11にハブボルト4aを圧入する前に、図2に示すような、車輪取付フランジ4のフランジ側面12の旋削加工が行われる。これは、小径段部2bの外周を支持具13で支持し、この小径段部2bの端面12をバッキングプレート15に吸着し、フランジ側面12に形成されたボルト孔11にダミーボルト16を圧入した状態でハブ輪2を回転させる。そして、切削バイト18によってフランジ側面12が旋削加工される。
Here, the
このダミーボルト16は、円筒状のボルト治具17の端面に突設され、車輪取付フランジ4のボルト孔11に対応している。ダミーボルト16の外径は、予めハブボルト4aとボルト孔11とのシメシロを考慮して設定されている。ダミーボルト16をボルト孔11に圧入することによって車輪取付フランジ4が変形し、その状態でフランジ側面12が旋削加工されるため、加工後、ダミーボルト16をボルト孔11から抜き取ると、フランジ側面12は、ハブボルト4aを圧入して凸状に盛上る部位がほぼ同量の凹面に形成される。すなわち、車輪取付フランジ4にハブボルト4aを圧入する前は、ハブボルト4a圧入時の変形方向とは逆方向に変形した状態になっているため、実際にハブボルト4aをボルト孔11に圧入することにより、うねりのない高精度な所望の面振れ精度を有するフラットなフランジ側面12が得られる。
The
このような製造方法を採用することにより、外方部材10を基準にハブ輪2を回転させた状態で、このフランジ側面12の最大振れ幅を20μm以下に抑えることが可能となった。したがって、フランジ側面12は、ブレーキロータ(図示せず)の取付面となるため、ブレーキロータ取付後において、ブレーキロータ側面の軸方向の振れを抑えることができ、車両走行中のジャダーを防止することができる。
By adopting such a manufacturing method, the maximum runout width of the
図4は、フランジ側面12の旋削加工後、ダミーボルト16を除去した時のハブ輪2を示す模式図で、(a)は、車輪取付フランジ4に圧入される図示しないハブボルトのセレーションがフランジ側面12の外側にずれている場合に生ずる凸状の変形を考慮したもので、ハブボルト圧入前に、予めフランジ側面12のハブボルト間を凹状に変形させている。一方、(b)に示すものは、ハブボルトのセレーションがフランジ側面12の内側にずれている場合に生ずる凸状の変形を考慮したもので、ハブボルト圧入前に、予めフランジ側面12のボルト孔11近傍を凹状に変形させている。
FIG. 4 is a schematic view showing the
なお、車輪取付フランジ4のフランジ側面12の仕上げは、旋削加工に限らず、図3に示すような研削加工でも良い。この加工は前述した旋削加工と同様、ハブ輪2を、小径段部2bの外周を支持具15で支持し、この小径段部2bの端面14をバッキングプレート15に吸着し、フランジ側面12に形成されたボルト孔11にダミーボルト16を圧入した状態でハブ輪2を回転させる。そして、フランジ側面12が研削砥石19によって研削加工される。車輪取付フランジ4の強度アップのためにアウトボード側のフランジ基部4bが熱処理によって硬化処理されている場合、超硬チップで旋削加工することも可能であるが、表面の硬度差によりフランジ基部4bに僅かな加工残りが生じ、フランジ側面12の面振れ精度が低下する恐れがある。したがって、このような場合は、フランジ側面12を研削砥石19によって研削加工するのが好ましい。
The finishing of the
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。この実施形態は、自動車の駆動輪側の車輪用軸受装置に適用したもので、前述した第1の実施形態と同一部品同一部位には同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。 FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing a second embodiment of the wheel bearing device according to the present invention. This embodiment is applied to a wheel bearing device on the driving wheel side of an automobile. The same parts as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
この車輪用軸受装置は、車輪用軸受20と、この車輪用軸受20を図示しないナックルに対して回転自在に支承するハブ輪22を主たる構成としている。ハブ輪22には、アウトボード側の端部に車輪(図示せず)を取り付けるための車輪取付フランジ4と、この車輪取付フランジ4から軸方向に延びる円筒状の小径段部2bが形成されている。車輪取付フランジ4には車輪を締結するハブボルト4aが周方向等配に圧入されている。また、ハブ輪22の内周にはセレーション(またはスプライン)23が形成され、小径段部2bの外周面には後述する車輪用軸受20が圧入されている。そして、ハブ輪22に図示しない等速自在継手が内嵌され、セレーション23を介してエンジンからのトルクがハブ輪22に伝達される。
This wheel bearing device mainly includes a
車輪用軸受20は、外輪24と一対の内輪25、25と複列の転動体5、5とを備え、外輪24の内周には複列の外側転走面10a、10aが一体に形成されている。内輪25の外周には、外側転走面10a、10aに対向する内側転走面25aが形成されている。外輪24および内輪25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54〜64HRCの範囲で硬化処理されている。
The
ハブ輪22の小径段部2bに車輪用軸受20が圧入され、小径段部2bの端部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部2cにより、ハブ輪22に対して車輪用軸受20が軸方向へ抜けるのを防止している。また、ハブ輪22は、S53C等の炭素0.40〜0.80wt%を含む中炭素鋼で形成され、車輪取付フランジ4のアウトボード側の基部4b、および車輪取付フランジ4のインボード側の基部4cから小径段部2b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(図中クロスハッチングで示す)。なお、加締部2cは、鍛造後の素材表面硬さ24HRC以下の未焼入れ部としている。
The
本実施形態においても、前述した実施形態と同様、車輪取付フランジ4のフランジ側面12は、予めダミーボルト(図示せず)をボルト孔11に所定のシメシロで圧入することによって車輪取付フランジ4を変形させた状態で切削加工されている。したがって、車輪取付フランジ4にハブボルト4aを圧入する前は、ハブボルト4a圧入時の変形方向とは逆方向に変形した状態になっているため、実際にハブボルト4aをボルト孔11に圧入することにより、うねりのない高精度な所望の面振れ精度を有するフラットなフランジ側面12が得られる。
Also in this embodiment, the
図6は、本発明に係る車輪用軸受装置の第3の実施形態を示す縦断面図である。この実施形態は、第4世代構造の車輪用軸受装置に適用したもので、前述した実施形態と同一部品同一部位には同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。 FIG. 6 is a longitudinal sectional view showing a third embodiment of the wheel bearing device according to the present invention. This embodiment is applied to a wheel bearing device having a fourth generation structure, and the same components and parts as those of the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof is omitted.
この車輪用軸受装置は、ハブ輪26と、複列の転がり軸受27と、等速自在継手28とがユニット化して構成されている。ハブ輪26は、アウトボード側の端部に車輪(図示せず)を取り付けるための車輪取付フランジ4を一体に有し、その円周等配位置にハブボルト4aが圧入されている。ハブ輪26の内周面には凹凸部29が形成され、熱処理によって表面硬さを54〜64HRCの範囲に硬化層が形成されている(図中クロスハッチングで示す)。熱処理としては、局部加熱ができ、硬化層深さの設定が比較的容易にできる高周波誘導加熱による焼入れが好適である。
The wheel bearing device includes a
なお、凹凸部29は、複数列の溝を直交させて形成され、例えば、旋削等により独立して形成された複数の環状溝と、ブローチ加工等により形成された複数の軸方向溝とを略直交させて構成された交叉溝構造、あるいは、互いに傾斜した螺旋溝で構成された交叉溝構造でアヤメローレット状に形成されている。また、凹凸部29の凸部は良好な食い込み性を確保するために、三角形状等の尖塔形状に形成されている。
The concavo-
複列の転がり軸受27は、外方部材10と内方部材30と複列の転動体5、5とを備えている。外方部材10は外周に車体(図示せず)に取り付けるための車体取付フランジ10bを一体に有し、内周には複列の外側転走面10a、10aが形成されている。一方、内方部材30は、ハブ輪26と後述する外側継手部材31を指し、外方部材10の外側転走面10a、10aに対向するアウトボード側の内側転走面2aをハブ輪26の外周に、またインボード側の内側転走面31aが外側継手部材31の外周にそれぞれ形成されている。複列の転動体5、5がこれら転走面10a、2aと10a、31a間にそれぞれ収容され、保持器6で転動自在に保持されている。ハブ輪26の外周のシールランド部から内側転走面2a、インロウ部26a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。
The double
等速自在継手28は、外側継手部材31と図示しない継手内輪、ケージ、およびトルク伝達ボールとを備えている。外側継手部材31はカップ状のマウス部32と、このマウス部32の底部をなす肩部33と、この肩部33から軸方向に延びるステム部34とを有し、マウス部32の内周には軸方向に延びる曲線状のトラック溝32aが形成されている。
The constant velocity
中空に形成された外側継手部材31の肩部33の外周には前記した内側転走面31aが形成されている。また、ステム部34には、ハブ輪26のインロウ部26aが圧入される小径段部34aと、ハブ輪26の内周面に嵌合される嵌合部34bが形成されている。小径段部34aに圧入されたハブ輪26のインロウ部26aを肩部33に突合せた状態で、嵌合部34bがハブ輪26に内嵌される。そして、この嵌合部34bの内径にマンドレルを挿入・抜脱させる等、嵌合部34bを適宜な手段で拡径してハブ輪26の凹凸部29に食い込ませ、この嵌合部34bを加締めてハブ輪26と外側継手部材31とが塑性結合される。これにより、この結合部はトルク伝達手段と、ハブ輪26と外側継手部材31の軸方向結合手段とを併せ持つため、従来のセレーション等のトルク伝達手段をハブ輪や外側継手部材に形成し、さらに、それらを軸方向に結合する手段を設ける必要はなく、装置の軽量・コンパクト化を実現することができる。
The inner rolling surface 31a described above is formed on the outer periphery of the shoulder 33 of the outer
外側継手部材31において、マウス部32の内周に形成されたトラック溝32aとシール8が摺接するシールランド部から内側転走面31a、および小径段部34aに亙って表面硬化処理が施されている。硬化処理として高周波誘導加熱による焼入れが好適である。また、拡径される嵌合部34bは、鍛造後の素材表面硬さ24HRC以下の未焼入れ部とし、前記したハブ輪26の凹凸部29の表面硬さ54〜64HRCとの硬度差を30HRC以上に設定するのが好ましい。これにより、嵌合部34bが凹凸部29に容易に、かつ深く食い込み、凹凸部29の先端が潰れることなく強固に両者を塑性結合することができる。なお、中空状の外側継手部材31の内径には図示しないエンドキャップが装着され、マウス部32に封入された潤滑グリースの外部への漏洩と外部からのダスト侵入を防止している。
The outer
本実施形態においては、前述した実施形態よりも部品点数が削減でき、一層装置の軽量・コンパクト化が達成できる。また、前述したものと同様、車輪取付フランジ4のフランジ側面12は、予めダミーボルト(図示せず)をボルト孔11に所定のシメシロで圧入することによって車輪取付フランジ4を変形させた状態で切削加工されている。したがって、車輪取付フランジ4にハブボルト4aを圧入する前は、ハブボルト4a圧入時の変形方向とは逆方向に変形した状態になっているため、実際にハブボルト4aをボルト孔11に圧入することにより、うねりのない高精度な所望の面振れ精度を有するフラットなフランジ側面12が得られる。
In this embodiment, the number of parts can be reduced as compared with the above-described embodiment, and the apparatus can be further reduced in weight and size. Further, as described above, the
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。 The embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to such an embodiment, and is merely an example, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. Of course, the scope of the present invention is indicated by the description of the scope of claims, and further, the equivalent meanings described in the scope of claims and all modifications within the scope of the scope of the present invention are included. Including.
本発明に係る車輪用軸受装置は、例示した実施形態に限らず、第1世代乃至第3世代構造の従動輪側および駆動輪側の車輪用軸受装置、さらには、第4世代構造の車輪用軸受装置に適用することができる。また、外輪回転式の車輪用軸受装置にも適用することができる。 The wheel bearing device according to the present invention is not limited to the illustrated embodiment, but the wheel bearing device for the driven wheel side and the driving wheel side of the first generation to the third generation structure, and further for the wheel of the fourth generation structure. It can be applied to a bearing device. The present invention can also be applied to an outer ring rotating type wheel bearing device.
1、30・・・・・・・・・・・内方部材
2、22、26・・・・・・・・ハブ輪
2a、3a、25a、31a・・内側転走面
2b、34a・・・・・・・・・小径段部
2c・・・・・・・・・・・・・加締部
3、25・・・・・・・・・・・内輪
4・・・・・・・・・・・・・・車輪取付フランジ
4a・・・・・・・・・・・・・ハブボルト
4b・・・・・・・・・・・・・アウトボード側のフランジ基部
4c・・・・・・・・・・・・・インボード側のフランジ基部
5・・・・・・・・・・・・・・転動体
6・・・・・・・・・・・・・・保持器
7、8・・・・・・・・・・・・シール
10・・・・・・・・・・・・・外方部材
10a・・・・・・・・・・・・外側転走面
10b・・・・・・・・・・・・車体取付フランジ
11・・・・・・・・・・・・・ボルト孔
12・・・・・・・・・・・・・フランジ側面
13・・・・・・・・・・・・・支持具
14・・・・・・・・・・・・・端面
15・・・・・・・・・・・・・バッキングプレート
16・・・・・・・・・・・・・ダミーボルト
17・・・・・・・・・・・・・ボルト治具
18・・・・・・・・・・・・・切削バイト
19・・・・・・・・・・・・・研削砥石
20・・・・・・・・・・・・・車輪用軸受
21・・・・・・・・・・・・・ナックル
23・・・・・・・・・・・・・セレーション
24・・・・・・・・・・・・・外輪
26a・・・・・・・・・・・・インロウ部
27・・・・・・・・・・・・・複列の転がり軸受
28・・・・・・・・・・・・・等速自在継手
29・・・・・・・・・・・・・凹凸部
31・・・・・・・・・・・・・外側継手部材
32・・・・・・・・・・・・・マウス部
32a・・・・・・・・・・・・トラック溝
33・・・・・・・・・・・・・肩部
34・・・・・・・・・・・・・ステム部
34b・・・・・・・・・・・・嵌合部
51・・・・・・・・・・・・・外方部材
52・・・・・・・・・・・・・内方部材
53・・・・・・・・・・・・・転動体
54・・・・・・・・・・・・・保持器
55・・・・・・・・・・・・・シール
56・・・・・・・・・・・・・車輪取付フランジ
57・・・・・・・・・・・・・ボルト孔
58・・・・・・・・・・・・・ブレーキロータ
59・・・・・・・・・・・・・車輪
60・・・・・・・・・・・・・ハブボルト
60a・・・・・・・・・・・・ボルト首下部
60b・・・・・・・・・・・・ボルト足部
60c・・・・・・・・・・・・ねじ部
61・・・・・・・・・・・・・セレーション
62・・・・・・・・・・・・・固定ナット
63・・・・・・・・・・・・・帯状溝部
1, 30...
Claims (8)
前記ブレーキロータ取付面の面振れの最大振れ幅を、固定側部材を基準に回転駆動させた状態で20μm以下に規制したことを特徴とする車輪用軸受装置。 An outer member in which a double row outer rolling surface is formed on the inner periphery, an inner member in which an inner rolling surface opposite to the double row outer rolling surface is formed, and the inner member and the outer member A plurality of rolling elements housed in a freely movable manner between the rolling surfaces of the side members, and a wheel mounting flange is integrally formed on either the outer member or the inner member. In the wheel bearing device with the mounting surface of the brake rotor,
The wheel bearing device according to claim 1, wherein the maximum runout width of the brake rotor mounting surface is regulated to 20 μm or less in a state where the maximum runout is rotationally driven with reference to the stationary member.
前記車輪取付フランジに前記ボルトを圧入する前に、予め所定のシメシロでダミーボルトを圧入した状態で、前記車輪取付フランジの側面が切削加工されていることを特徴とする車輪用軸受装置の製造方法。 An outer member in which a double row outer rolling surface is formed on the inner periphery, an inner member in which an inner rolling surface opposite to the double row outer rolling surface is formed, and the inner member and the outer member A plurality of rolling elements housed in a freely rolling manner between the rolling surfaces of the side members, and a wheel mounting flange is integrally formed on either the outer member or the inner member. In the method of manufacturing a wheel bearing device in which bolt holes are formed in the circumferential direction of the flange and the bolts are press-fitted into the bolt holes,
A method for manufacturing a wheel bearing device, wherein a side surface of the wheel mounting flange is cut in a state in which a dummy bolt is press-fitted in advance with a predetermined squeeze before the bolt is press-fitted into the wheel mounting flange. .
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CN112240348A (en) * | 2019-07-19 | 2021-01-19 | 斯凯孚公司 | Hub and method for manufacturing the same |
WO2023286660A1 (en) * | 2021-07-12 | 2023-01-19 | Ntn株式会社 | Vehicle wheel bearing device |
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2003
- 2003-10-15 JP JP2003354614A patent/JP2005119383A/en active Pending
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