JP2006105343A - Bearing device for wheel - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、自動車等の車両の車輪を支持する車輪用軸受装置に関する。 The present invention relates to a wheel bearing device that supports wheels of a vehicle such as an automobile.
従来、車輪用軸受装置として、ハブ輪とその外周に圧入した内輪とで回転側輪を構成したものがある。この形式の車輪用軸受装置において、内輪を簡易に固定する構造として、ハブ輪のインボード側端を外径側に加締め、この加締部を内輪の幅面に押し当てることにより、軸方向に予圧を与えた状態で内輪をハブ輪に固定するものがある。 Conventionally, as a wheel bearing device, there is one in which a rotating side wheel is constituted by a hub wheel and an inner ring press-fitted into the outer periphery thereof. In this type of wheel bearing device, the inner ring is simply fixed to the inner ring side end of the hub ring by caulking to the outer diameter side, and this caulking portion is pressed against the width of the inner ring in the axial direction. There are some that fix the inner ring to the hub ring with preload applied.
しかし、車両旋回時等の重荷重が発生する状況下において、ハブ輪に圧入固定された愛輪はクリープを起こし、軸受隙間が大きくなって短寿命となることがある。 However, in situations where heavy loads occur, such as when the vehicle is turning, the love wheel that is press-fitted and fixed to the hub wheel may creep, resulting in a large bearing clearance and a short life.
そこで、このような不具合を解消する車輪用軸受装置として、図7に示すものが提案されている(特許文献1)。この車輪用軸受装置は、ハブ輪22Aと、その外周に嵌合した内輪22Bの両者を、ハブ輪22Aと内輪22Bの嵌合面のうち、いずれか一方または両方に凹凸部23を形成して嵌合部を拡径または縮径させることにより塑性結合させたものである。凹凸部23としては、ねじのような螺旋状のものや、アヤメローレット、セレーション等が挙げられる。
しかし、特許文献1に開示された構成では、ハブ輪22Aと内輪22Bを塑性結合させる凹凸部23の加工に手間がかかり、コストアップを招くという問題がある。
However, the configuration disclosed in
この発明の目的は、ハブ輪と内輪との嵌合部におけるクリープの防止と、内輪の抜け防止とが簡単な構成で行える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 capable of preventing creep at a fitting portion between a hub ring and an inner ring and preventing the inner ring from coming off with a simple configuration.
この発明の車輪用軸受装置は、内周に複列の転走面を有する外方部材と、前記各転走面に対向する転走面を外周に有する内方部材と、これら対向する転走面の間に介在した複列の転動体とを備え、前記内方部材が車輪取付用のフランジを有するハブ輪とこのハブ輪の外周に嵌合した内輪とでなり、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、次の構成としたものである。すなわち、前記ハブ輪のインボード側端に対応する内輪の内径面の円周方向の一部に係止凹部を設け、前記ハブ輪と内輪の嵌合部の縮径または拡径により、前記ハブ輪に、前記内輪の前記係止凹部内に塑性流動して係合した係止突部を設ける。係止凹部は、円周方向の1か所であっても良いが、複数箇所とすることが好ましい。
この構成によると、円周方向の一部に係止凹部を設け、ハブ輪の係止突部を係合させたものであるため、これら係止凹部と係止突部との係合によって内輪の回転が阻止され、クリープの発生が防止される。また、これら係止凹部と係止突部との係合により、内輪の抜けが防止される。前記係止凹部は、内輪の円周方向の一部に設けた簡素な形状のもので良く、また係止突部はハブ輪と内輪の嵌合部の拡径による塑性流動で形成されるので、これら係止凹部および係止突部の形成および組立が容易であり、低コストで形成することができる。
The wheel bearing device of the present invention includes an outer member having a double-row rolling surface on the inner periphery, an inner member having a rolling surface facing the respective rolling surfaces on the outer periphery, and the opposing rolling A plurality of rolling elements interposed between the surfaces, the inner member comprising a hub wheel having a wheel mounting flange and an inner ring fitted to the outer periphery of the hub wheel, A wheel bearing device which is rotatably supported and has the following configuration. That is, a locking recess is provided in a part in the circumferential direction of the inner diameter surface of the inner ring corresponding to the inboard side end of the hub ring, and the hub is reduced or expanded by the fitting portion of the hub ring and the inner ring. The ring is provided with a locking projection that is engaged by plastic flow in the locking recess of the inner ring. The locking recess may be one place in the circumferential direction, but is preferably a plurality of places.
According to this configuration, since the locking recess is provided in a part of the circumferential direction and the locking projections of the hub wheel are engaged, the inner ring is engaged by the engagement of the locking recess and the locking projection. Rotation is prevented, and the occurrence of creep is prevented. Further, the engagement between the locking recess and the locking projection prevents the inner ring from coming off. The locking recess may be a simple shape provided in a part of the inner ring in the circumferential direction, and the locking protrusion is formed by plastic flow due to the diameter expansion of the fitting portion between the hub ring and the inner ring. These locking recesses and locking projections can be easily formed and assembled, and can be formed at low cost.
前記係止凹部は、前記内輪のインボード側の端面から軸方向に伸びる溝状であっても良い。この場合、前記係止凹部はキー溝と同様な作用で回転阻止の機能を果たす。
また、前記係止凹部は、前記内輪のインボード側の端面と内径との角部に形成され、この係止凹部の底面形状が、内輪中心軸を含む断面において、円弧状を成す形状であっても良い。係止凹部をこのように円弧状に形成する場合、係止凹部の加工が簡単で、その加工のためのコストをより一層低減できる。
The locking recess may have a groove shape extending in the axial direction from the end face of the inner ring on the inboard side. In this case, the locking recess functions to prevent rotation by the same action as the keyway.
Further, the locking recess is formed at a corner portion between an end face on the inboard side of the inner ring and an inner diameter, and the bottom shape of the locking recess is an arc shape in a cross section including the inner ring central axis. May be. When the locking recess is formed in an arc shape in this way, the processing of the locking recess is simple, and the cost for the processing can be further reduced.
この発明において、前記ハブ輪のインボード端側に対応する内輪の内径面の全周に、この内径面よりも大径となる段部を設け、この段部における内周面の一部に前記係止凹部を設け、前記ハブ輪と内輪の嵌合部の縮径または拡径により、前記ハブ輪に、前記内輪の前記段部および前記係止凹部内にそれぞれ塑性流動して係合した係止段部および前記係止突部を設けても良い。
このように全周に渡る段部とこれに係合する係止段部を設けた場合、ハブ輪に対する内輪の抜け耐力をさらに強固にできる。
In this invention, a step portion having a larger diameter than the inner diameter surface is provided on the entire circumference of the inner diameter surface of the inner ring corresponding to the inboard end side of the hub wheel, and the step is provided on a part of the inner peripheral surface of the step portion. A locking recess is provided, and the hub ring and the inner ring are engaged with each other by plastic flow and engagement with the hub ring in the stepped portion and the locking recess, respectively, due to the reduced or expanded diameter of the fitting portion between the hub ring and the inner ring. A stop portion and the locking projection may be provided.
In this way, when the stepped portion over the entire circumference and the locking stepped portion that engages with the stepped portion are provided, it is possible to further strengthen the proof strength of the inner ring against the hub wheel.
この発明において、前記内方部材は、前記ハブ輪および前記内輪に前記各列の転走面が形成されたものであっても良い。すなわち第3世代型の車輪用軸受装置であっても良い。このような片方の列の転走面のみを内輪で形成する車輪用軸受装置の場合、円周方向の一部の係止凹部とこれに係合するハブ輪の係止突部との係合という簡素な構成で、必要なクリープ防止および内輪抜け防止の効果を十分に得ることが容易である。 In this invention, the inner member may be one in which the rolling surfaces of the rows are formed on the hub wheel and the inner ring. That is, it may be a third generation type wheel bearing device. In the case of such a wheel bearing device in which only the rolling surface of one row is formed by the inner ring, engagement between a part of the locking recesses in the circumferential direction and a locking protrusion of the hub wheel engaged therewith With such a simple configuration, it is easy to sufficiently obtain the necessary effects of preventing creep and preventing the inner ring from falling off.
この発明において、前記係止突部は、前記ハブ輪のインボード側端を拡径させる加締により形成したものであり、前記ハブ輪における転走面は焼入れ処理した表面硬化処理面とし、前記加締を行うインボード側端は非熱処理部とし、前記内輪は表面から芯部までの全体を焼入れ処理により硬化させても良い。
ハブ輪の転走面は、転動寿命の向上の観点から、表面硬化処理面として硬度を高めておくことが好ましいが、加締加工を行う部分は、加締加工の容易のために、生材のままの非熱処理部とすることが好ましい。内輪は、小部品であって転走面を有し、かつハブ輪に内径面が嵌合することから、表面から芯部までの全体を焼入れ処理により硬化させたものとすることが、転動寿命や嵌合面の耐摩耗性の面で好ましい。
In this invention, the locking projection is formed by caulking to expand the inboard side end of the hub wheel, and the rolling surface of the hub wheel is a hardened surface-hardened surface, The inboard side end to be caulked may be a non-heat treated part, and the entire inner ring from the surface to the core part may be hardened by a quenching process.
The rolling surface of the hub wheel is preferably hardened as a surface-hardened surface from the viewpoint of improving the rolling life, but the portion where the caulking process is performed is made easy for the caulking process. It is preferable to use a non-heat treated part as it is. The inner ring is a small part, has a rolling surface, and the inner diameter surface is fitted to the hub ring, so that the entire surface from the surface to the core is hardened by quenching. It is preferable in terms of life and wear resistance of the fitting surface.
この発明の車輪用軸受装置は、ハブ輪のインボード側端に対応する内輪の内径面の円周方向の一部に係止凹部を設け、前記ハブ輪と内輪の嵌合部の縮径または拡径により、前記ハブ輪に、内輪の前記係止凹部内に塑性流動して係合する係止突部を設けたものであるため、ハブ輪と内輪との嵌合部におけるクリープの防止と、内輪の抜け防止とが簡単な構成で行え、これらの防止のための加工が低コストで行える。 The wheel bearing device of the present invention is provided with a locking recess in a part of the inner surface of the inner ring corresponding to the inboard side end of the hub ring in the circumferential direction, and the reduced diameter of the fitting part between the hub ring and the inner ring or By expanding the diameter, the hub ring is provided with a locking protrusion that is plastically flowed into the locking recess of the inner ring to prevent creep at the fitting portion between the hub ring and the inner ring. The inner ring can be prevented from coming off with a simple configuration, and the processing for preventing the inner ring can be performed at a low cost.
この発明の第1の実施形態を図1および図2と共に説明する。この実施形態の車輪用軸受装置は第3世代型の内輪回転タイプで、かつ駆動輪支持用の車輪用軸受に適用した例である。なお、この発明において、車両に取付けた状態で車両の車幅方向外側寄りとなる側をアウトボード側と言い、車両の中央寄りとなる側をインボード側と呼ぶ。図1では、左側がアウトボード側、右側がインボード側となる。
図1において、この車輪用軸受装置は、内周に複列の転走面4を有する外方部材1と、これら転走面4にそれぞれ対向する転走面5を外周に有する内方部材2と、これら複列の転走面4,5間に介在させた複列の転動体3とを備える。この軸受装置は、複列のアンギュラ玉軸受とされていて、上記各転走面4,5は断面円弧状であり、各転走面4,5は接触角が背面合わせとなるように形成されている。転動体3はボールからなり、各列毎に保持器6で保持されている。外方部材1と内方部材2との間に形成される環状空間の両端は接触式のシール7,8によりそれぞれ密封される。
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The wheel bearing device of this embodiment is an example applied to a wheel bearing for driving wheel support, which is a third generation inner ring rotating type. In the present invention, the side closer to the outer side in the vehicle width direction of the vehicle when attached to the vehicle is referred to as the outboard side, and the side closer to the center of the vehicle is referred to as the inboard side. In FIG. 1, the left side is the outboard side and the right side is the inboard side.
In FIG. 1, the wheel bearing device includes an
外方部材1は、固定側の部材となるものであって、車体の懸架装置のナックル(図示せず)に固定するための車体取付フランジ1aを外周に有し、全体が一体の部材とされている。車体取付フランジ1aは、前記ナックルにボルト(図示せず)で締結される。
The
内方部材2は回転側の部材となるものであって、車輪取付用フランジ2aを外周に有するハブ輪2Aと、このハブ輪2Aのインボード側の端部の外周に嵌合した内輪2Bとからなる。これらハブ輪2Aおよび内輪2Bに、前記各列の転走面5が形成されている。ハブ輪2Aには軸継手の継手部材である等速ジョイントの外輪(図示せず)が連結される。
ハブ輪2Aは、インボード側の端部の外周に、段部を構成する内輪嵌合面9を有し、この内輪嵌合面9に内輪2Bが嵌合する。ハブ輪2Aのフランジ2aには、そのボルト挿通孔17を貫通するハブボルト18、およびこのハブボルト18に螺合するハブナット(図示せず)により、ディスクブレーキ装置のブレーキロータと車輪(いずれも図示せず)とが重ねて取付けられる。
The
The
ハブ輪2Aにおける転走面5は焼入れ処理した表面硬化処理面とされ、後に説明する加締処理を行う部分となるインボード側端は非熱処理部とされている。ハブ輪2Aの内輪嵌合面9は、インボード側の部分が上記非熱処理部とされるが、それよりもアウトボード側の部分は、転走面5に続く表面硬化処理面とされる。内輪2Bは、表面から芯部までの全体を焼入れ処理により硬化させてある。
The rolling
内輪2Bの内径面の円周方向の一部(ここでは周角度で120°互いに隔てた3箇所)には、図2のように係止凹部10が設けられる。係止凹部10は、内輪2Bのインボード側の端面から軸方向に伸びるキー溝状とされている。
これら各係止凹部10にそれぞれ係合する係止突部11が、図1のように、ハブ輪2Aに設けられる。この係止突部11は、ハブ輪2Aに内輪2Bを嵌合させた状態で、ハブ輪2Aのインボード側端を拡径させる加締めによって形成される。すなわち、ハブ輪2Aの拡径によって、ハブ輪2Aの素材が係止凹部10内に塑性流動して係止突部11が形成される。このとき、係止突部11は、係止凹部10に係合するように形成される。
なお、係止突部11の形成は、ハブ輪2Aと内輪2Bの嵌合部の縮径または拡径によって行えば良く、内輪2Bを縮径させることで形成しても良いが、内輪2Bの転走面5の精度確保の容易などのために、ハブ輪2Aを拡径させる方が簡単である。
Locking
The locking
この車輪用軸受装置によると、内輪2Bの円周方向の一部に係止凹部10を設け、ハブ輪2Aの係止突部11を係合させたため、これら係止凹部10と係止突部11との円周方向の係合によって内輪2Bの回転が阻止され、クリープの発生が防止される。また、これら係止凹部10と係止突部11との軸方向の係合により、内輪2Bの抜けが防止される。 前記係止凹部10は、内輪2Bの円周方向の一部に設けたキー溝状の簡素な形状のものであり、また係止突部11はハブ輪2Aと内輪2Bの嵌合部の拡径による塑性流動で形成されるので、これら係止凹部10および係止突部11の形成および組立が容易であり、低コストで形成することができる。例えば、前記従来例のようにアヤメローレットやセレーション等の凹凸部を加工するものに比べて、加工コストが安価となる。
According to the wheel bearing device, since the locking
また、ハブ輪2Aにおける転走面5は焼入れ処理した表面硬化処理面とし、係止突部11の形成のための加締を行うインボード側端は非熱処理部とし、内輪2Bは表面から芯部までの全体を焼入れ処理により硬化させているため、ハブ輪2Aの加締が妨げられることなく、各転走面5の転動寿命が確保できる。
In addition, the rolling
図3は、第1の実施形態における内輪2Bの係止凹部10の他の例を示す。この例の係止凹部10は、内輪2Bのインボード側の端面と内径面との角部に形成され、この係止凹部10の底面形状が、内輪中心軸を含む断面において、単一の円弧状を成す形状としてある。
係止凹部10をこのような円弧状に形成することにより、係止凹部10の加工が簡単に行え、その加工のためのコストを低減できる。
FIG. 3 shows another example of the locking
By forming the locking
図4および図5は、この発明の他の実施形態を示す。この実施形態では、図1に示す第1の実施形態の車輪用軸受装置において、図5のように内輪2Bの内径面の全周に、この内径面よりも大径となる段部12を設けると共に、この段部12における内周面の一部(ここでは周角度で120°互いに隔てた3箇所)に、図2の場合と同様の係止凹部10を設けたものである。ハブ輪2Aと内輪2Bの嵌合部を拡径させることは、第1の実施形態の場合と同じである。この拡径により、図4に示すように、内輪2Bの前記段部12および係止凹部10内にそれぞれ塑性流動して係合した係止段部13および係止凸部11がハブ輪2Aに設けられる。その他の構成は第1の実施形態の場合と同じである。
4 and 5 show another embodiment of the present invention. In this embodiment, in the wheel bearing device of the first embodiment shown in FIG. 1, a
この実施形態では、内輪2Bに部分的な係止凹部10の他に、内輪2Bの内径面全周にわたる段部12が設けられ、ハブ輪2Aの係止段部13が全周に渡って係合するため、ハブ輪2Aに対する内輪2Bの抜け耐力をさらに強固にできる。
In this embodiment, in addition to the
図6は、この発明のさらに他の実施形態を示し、第2世代型に適用したものである。
この車輪用軸受装置は、第1の実施形態と同じく、内方部材2が、ハブ輪2Aと、このハブ輪2Aの外径面に嵌合される内輪2Bとからなるが、内輪2Bが軸方向に並ぶ2つの内輪2B1,2B2とされ、各内輪2B1,2B2に各列の転走面5が形成されている。第1の実施形態における係止凹部10は、ここではハブ輪2Aのインボード側端に対応する内輪2B2に形成される。その他の構成は第1の実施形態の場合と同じである。
FIG. 6 shows still another embodiment of the present invention, which is applied to the second generation type.
In this wheel bearing device, as in the first embodiment, the
1…外方部材
2…内方部材
2a…車輪取付用フランジ
2A…ハブ輪
2B,2B1,2B2…内輪
3…転動体
4,5…転走面
6…保持器
7,8…シール
9…内輪嵌合面
10…係止凹部
11…係止突部
12…段部
13…係止段部
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記ハブ輪のインボード側端に対応する内輪の内径面の円周方向の一部に係止凹部を設け、前記ハブ輪と内輪の嵌合部の縮径または拡径により、前記ハブ輪に、前記内輪の前記係止凹部内に塑性流動して係合した係止突部を設けたことを特徴とする車輪用軸受装置。 An outer member having a plurality of rolling surfaces on the inner periphery, an inner member having a rolling surface facing each of the rolling surfaces on the outer periphery, and a double row interposed between the facing rolling surfaces. A wheel bearing device comprising: a rolling element, wherein the inner member includes a hub ring having a wheel mounting flange and an inner ring fitted to an outer periphery of the hub ring, and the wheel is rotatably supported with respect to the vehicle body. In
A locking recess is provided in a part of the inner ring inner diameter surface corresponding to the inboard side end of the hub ring in the circumferential direction, and the hub ring is reduced in diameter or enlarged by the fitting portion of the hub ring and the inner ring. The wheel bearing device is characterized in that a locking projection that is engaged by plastic flow is provided in the locking recess of the inner ring.
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