JP2007218276A - Driving wheel bearing device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、自動車等の車輪を回転自在に支承する車輪用軸受装置、より詳しくは、ハブ輪と継手外輪と複列の転がり軸受とをユニット化した駆動車輪用軸受装置に関する。 The present invention relates to a wheel bearing device for rotatably supporting a wheel of an automobile or the like, and more particularly to a drive wheel bearing device in which a hub wheel, a joint outer ring, and a double row rolling bearing are unitized.
FR車の後輪、FF車の前輪、あるいは4WD車の全輪といった自動車の駆動輪は、車輪用軸受装置により懸架装置に対して回転自在に支承されている。近年、車輪用軸受装置は、軽量・コンパクト化を狙って、ハブ輪と軸受部と等速自在継手の外輪(以下、継手外輪と称する)とをユニット化する傾向にある。 Driving wheels of automobiles such as rear wheels of FR vehicles, front wheels of FF vehicles, or all wheels of 4WD vehicles are rotatably supported with respect to a suspension device by a wheel bearing device. 2. Description of the Related Art In recent years, wheel bearing devices tend to unitize a hub wheel, a bearing portion, and an outer ring of a constant velocity universal joint (hereinafter referred to as a joint outer ring) with the aim of reducing weight and size.
特許文献1では、パイプ材にスウェージング加工を施して継手外輪を成形することが提案されている。
特許文献1に記載された従来の技術では、継手外輪のステム軸を中実とするために非常に多大な変形を材料に与えている。そのため加工工程中に中間焼きなましが必要となり、コスト高になる。さらに、ステム部をスウェージング加工により閉塞し、マウス部に充填される潤滑油などの流出を防止するようにしているが、パイプ素材を内径部が完全に閉塞するまですえ込むことは極めて難しく、実際上不可能に近い。すなわち、中空のパイプ素材をスウェージング加工した場合、すえ込み圧力や素材の肉厚をそのように設定しても、その内径中心部を完全に埋めつくすまで材料を塑性流動させることは難しく、内径部にすきまが残留した状態で成形されることが多い。このため、マウス部からの潤滑油の流出を完全に防止することができず、安定した潤滑性能を維持できないという不具合がある。また、スウェージング加工により内部を塞がれた状態で小径に成形されたステム部は、捩りトルクに対して剛性が低いという問題もある。 In the conventional technique described in Patent Document 1, a very large amount of deformation is given to the material in order to make the stem shaft of the joint outer ring solid. For this reason, intermediate annealing is required during the processing step, which increases costs. In addition, the stem part is closed by swaging to prevent the lubricating oil filled in the mouse part from flowing out, but it is extremely difficult to swallow the pipe material until the inner diameter part is completely closed, It is practically impossible. That is, when a hollow pipe material is swaging processed, it is difficult to plastically flow the material until the inner diameter center portion is completely filled, even if the upset pressure and the thickness of the material are set as such. It is often molded with a gap remaining in the part. For this reason, the outflow of the lubricating oil from the mouse portion cannot be completely prevented, and there is a problem that stable lubricating performance cannot be maintained. In addition, the stem portion formed in a small diameter in a state in which the inside is closed by swaging processing has a problem that rigidity is low with respect to torsion torque.
また、継手外輪の中空ステム部をハブ輪の貫通孔に挿入して軸端をかしめることによって継手外輪とハブ輪を一体化し、継手外輪とハブ輪に複列のインナレースを配分的に形成した、4世代H/J(ハブ・ジョイント)と呼ばれる駆動車輪軸受装置においては、ステム部が中空であるため、ビレットからの鍛造で継手外輪を成形するのでは中空部の穴あけが必要となりコスト高になる。 Also, by inserting the hollow stem part of the joint outer ring into the through hole of the hub ring and caulking the shaft end, the joint outer ring and the hub ring are integrated, and a double row inner race is formed on the joint outer ring and the hub ring in a distributed manner. In the drive wheel bearing device called 4th generation H / J (hub joint), the stem is hollow, so forming the outer ring of the joint by forging from a billet requires drilling of the hollow and high cost. become.
この発明の目的は、4世代H/Jを安価に製造することにある。 An object of the present invention is to manufacture a fourth generation H / J at low cost.
この発明は、ハブ輪と継手外輪と複列転がり軸受とをユニット化した駆動車輪用軸受装置であって、複列転がり軸受のインナレースのうちの一方がハブ輪に、他方が継手外輪に形成してあり、継手外輪の中空ステム部をハブ輪に挿入して端部をかしめることによりハブ輪と継手外輪を一体に塑性結合させてあり、継手外輪の中空ステム部がパイプ素材をスウェージングにより成形したものであることを特徴としている。ここで、スウェージングとは、パイプの端部またはその一部を絞り、外形を減少させる加工法をいう。 The present invention is a bearing device for a drive wheel in which a hub wheel, a joint outer ring, and a double row rolling bearing are unitized, and one of the inner races of the double row rolling bearing is formed on a hub wheel and the other is formed on a joint outer ring. By inserting the hollow stem part of the joint outer ring into the hub ring and caulking the end part, the hub ring and the joint outer ring are integrally plastically bonded, and the hollow stem part of the joint outer ring swages the pipe material. It is characterized by being molded by Here, swaging refers to a processing method of reducing the outer shape by narrowing the end portion or a part of the pipe.
この発明によれば、4世代H/Jを安価に製造することができる。すなわち、この発明の駆動車輪用軸受装置は、継手外輪の中空ステム部をかしめるタイプのいわゆる4世代H/Jであって、スウェージングで中空ステムを製作するのに適した構造である。さらに、加工による変形量も少ないため中間焼きなましが不要になり、コスト高にならない。 According to this invention, the 4th generation H / J can be manufactured at low cost. That is, the drive wheel bearing device of the present invention is a so-called 4th generation H / J type that caulks the hollow stem portion of the joint outer ring, and has a structure suitable for manufacturing the hollow stem by swaging. Furthermore, since the amount of deformation due to processing is small, intermediate annealing is not necessary, and the cost is not increased.
以下、図面に従ってこの発明の実施の形態を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1に示すように、駆動輪用軸受装置は、複列転がり軸受とハブ輪30と継手内輪40とをユニット化したもので、複列のインナレースを配分的に、つまり、一方をハブ輪に、他方を継手外輪に形成してある点で、いわゆる第4世代と称される構成を備えている。
As shown in FIG. 1, the bearing device for a driving wheel is a unit in which a double row rolling bearing, a
複列転がり軸受は、複列の転動体20を介して相対回転自在の外方部材10と内方部材を含む。ここでは転動体20として玉が例示してある。外方部材10は車体に取り付けるための車体取り付けフランジ14を外周に有し、内周に複列のアウタレース12が形成してある。この複列のアウタレース12と対応する複列のインナレースのうち、一方のインナレース32はハブ輪30の外周に形成してあり、他方のインナレース42は継手外輪40の外周に形成してある。したがって、ハブ輪30と継手外輪40を合わせて、外方部材10に対して内方部材と呼ぶこととする。
The double row rolling bearing includes an outer member 10 and an inner member that are rotatable relative to each other via a double
アウタレース12とインナレース32,42との間に複列の転動体20が介在させてあり、各列の転動体20は保持器で保持されている。軸受内部に封入した潤滑グリースの漏れ出しや、外部から雨水やダスト等が入り込むのを防止するため、外方部材10の両端部にはシール16,18が装着してある。
Double
ハブ輪30は車輪を取り付けるための車輪取り付けフランジ34を有している。車輪取り付けフランジ34の円周上等配位置には車輪を固定するためのハブボルト35が植え込んである。ハブ輪30は軸心部に貫通孔36を有し、その貫通孔36の一方の端部内周に凹凸部38が設けてある。凹凸部38はたとえばアヤメローレット状に形成され、旋削等で形成した互いに独立した複数の環状溝と、ブローチ加工等で形成した複数の軸方向溝とを略直交させて構成した交叉溝、あるいは、互いに傾斜した螺旋溝で構成した交叉溝からなる。また、凹凸部38の凸部は、良好な食い込みを確保するため、先端を三角形状等の尖頭形状にしてある。
The
継手外輪40はマウス部40aとステム部40bを含む。マウス部40aはベル形で、内周に軸方向に延びる曲線状のトラック溝が円周方向に等間隔に形成してある。ステム部40bは中空で貫通孔46を有し、符号44で示す肩部から軸方向に延びている。マウス部40a内に充填したグリースの漏洩を防止するため、貫通孔46の内側端、言い換えればマウス部40a側端に、キャップ47が装着してある。なお、等速自在継手は、継手外輪40のほか継手内輪、トルク伝達要素、ケージ等を構成要素として包含するが、具体的な構成要素は継手の種類によっても異なることから、ここでは継手外輪40のみ図示し、その他の構成要素は省略してある。
The joint
継手外輪40のステム部40bをハブ輪30の貫通孔36に挿入し、ステム部40bにマンドレル等の拡径治具を押し込んで拡径させることにより、ステム部40bにハブ輪30の凹凸部38を食い込ませ、ハブ輪30と継手外輪40を塑性結合させてある。符号48はステム部40bの塑性結合部を示す。これにより、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、軽量・コンパクト化を図ることができるとともに、ハブ輪30の強度・耐久性を向上させ、かつ長期間その予圧量を維持することができる。さらに、車両への組込み性を簡便にすることができる。なお、継手外輪40の中空ステム部40bを拡径させてハブ輪30にかしめる場合を例示したが、これに限らず、継手外輪40の中空ステム部40bの、ハブ輪30のアウトボード側端部から突出した部分を半径方向に曲げて拡げる、いわゆる揺動かしめを採用してもよい。
The
継手外輪40は、図2に示すように、パイプ素材からスウェージングによって成形する。すなわち、図2(A)に示すようなパイプ素材にスウェージングを施して図2(B)に示すような中間品を得る。この中間品は、図2(C)から分かるように、一端側に小径で中空の、ステム部40bとなる部分を有し、他端側にマウス部40aとなる部分を有する。図2(C)は中間品の外形(図2(B))の外形と最終製品の外形(図2(D))を重ねて表示したもので、実線は中間品を示し、破線は最終製品を示す。次に、中間品に後加工を施して図2(D)に示すような最終製品を得る。マウス部40aのとくに内部の加工は、切削でも、あるいはプレス加工でもよい。
The joint outer ring |
10 外方部材
12 アウタレース
14 車体取り付けフランジ
16,18 シール
20 転動体
30 ハブ輪(内方部材)
32 インナレース(アウトボード側)
34 車輪取り付けフランジ
35 ハブボルト
36 貫通孔
38 凹凸部
40 継手外輪(内方部材)
40a マウス部
42 インナレース(インボード側)
44 肩部
40b ステム部
46 貫通孔
47 キャップ
48 かしめ部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10
32 Inner race (outboard side)
34
44
Claims (1)
複列転がり軸受のインナレースのうちの一方がハブ輪に、他方が継手外輪に形成してあり、
継手外輪の中空ステム部をハブ輪に挿入して端部をかしめることによりハブ輪と継手外輪を一体に塑性結合させてあり、
継手外輪の中空ステム部がパイプ素材をスウェージング加工により成形したものである駆動車輪用軸受装置。 A bearing device for a drive wheel in which a hub wheel, a joint outer ring, and a double row rolling bearing are unitized,
One of the inner races of the double row rolling bearing is formed on the hub ring, and the other is formed on the joint outer ring.
By inserting the hollow stem part of the joint outer ring into the hub ring and caulking the end part, the hub ring and the joint outer ring are integrally plastically joined.
A drive wheel bearing device in which a hollow stem portion of a joint outer ring is formed by swaging a pipe material.
Priority Applications (1)
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