JP2007292142A - Bearing unit for supporting wheel - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、各種車両の車輪支持用軸受ユニット、詳しくは、ハブの外径に外嵌したインボード側の内輪端部を、ハブのインボード側端部で加締めることにより固定されている車輪支持用軸受ユニット(ハブユニットともいう。)に関する。なお、本明細書において車輪とは、自動車の車輪にかかわらず鉄道車両の車輪などの全てを総称するものとする。 The present invention relates to a bearing unit for supporting wheels of various vehicles, and more specifically, a wheel that is fixed by caulking an inner ring end portion on the inboard side that is externally fitted to the outer diameter of the hub at the inboard side end portion of the hub. The present invention relates to a bearing unit for support (also referred to as a hub unit). In this specification, the term “wheel” is used to collectively refer to all the wheels of a railway vehicle regardless of the wheels of an automobile.
例えば自動車の車輪に用いられているこの種の車輪支持用軸受ユニットは、アウトボード側の外周に軌道面(第一の軌道面)を有したハブと、該ハブのインボード側外周に嵌め込まれ、前記軌道面(第一の軌道面)と隣接する軌道面(第二の軌道面)を有した内輪(別体内輪)とで構成される内方部材と、前記内方部材の複数列の軌道面(第一の軌道面と第二の軌道面)と対向する複数列の軌道面を有した外方部材と、前記内方部材の軌道面と外方部材の軌道面との間に組み込まれる複数個の転動体とで構成されている。そして、前記ハブの外径に外嵌した別体内輪のインボード側端部に、ハブのインボード側端部を揺動加締め固定方式により塑性変形させて固定し、軸受に予圧を与えているものが知られている。 For example, this type of wheel support bearing unit used for an automobile wheel is fitted with a hub having a raceway surface (first raceway surface) on the outer periphery on the outboard side and the outer periphery on the inboard side of the hub. An inner member composed of an inner ring (another inner ring) having the raceway surface (first raceway surface) and an adjacent raceway surface (second raceway surface), and a plurality of rows of the inner members An outer member having a plurality of rows of raceway surfaces facing the raceway surfaces (the first raceway surface and the second raceway surface), and being incorporated between the raceway surface of the inner member and the raceway surface of the outer member And a plurality of rolling elements. Then, the inboard side end portion of the hub is plastically deformed and fixed to the inboard side end portion of another inner ring fitted on the outer diameter of the hub by a swing caulking fixing method, and a preload is applied to the bearing. What is known.
このような車輪支持用軸受ユニットの場合、大きな荷重(旋回G、急加速等)が掛かると、内輪とハブとの加締め部分が滑り(内輪クリープ)、内輪とハブとが相対回転し、最終的には軸受の予圧が抜けてしまうという現象が起きていた。このような現象を解消する対策(クリープ防止対策)として、内輪とハブとの締め代の増加、内輪嵌合部の軸方向の長さの増加などが考えられる。
近年この種の車輪支持用軸受ユニットでは、地球規模の環境問題等から小型・軽量化及び低コスト化を図る方向にあり、その目的達成の手段として上述の揺動加締め固定方式を採用している。すなわち、ナットを用いてハブと内輪とを固定していた従来のナット方式に代えて、揺動加締め固定方式を採用することで、小型・軽量化及び低コスト化が図れていたものである。
しかし、上述の通り、内輪とハブとの締め代の増加、内輪嵌合部の軸方向の長さの増加などを採用したのでは、このような目的達成のために揺動加締め固定方式を採用した意味合いが極めて薄れてしまうこととなる。
In the case of such a wheel support bearing unit, when a large load (turning G, rapid acceleration, etc.) is applied, the caulking portion between the inner ring and the hub slips (inner ring creep), and the inner ring and the hub rotate relative to each other, and finally In particular, the phenomenon that the preload of the bearing was lost occurred. As measures for eliminating such a phenomenon (creep prevention measures), an increase in the tightening allowance between the inner ring and the hub, an increase in the axial length of the inner ring fitting portion, and the like can be considered.
In recent years, this type of wheel-supporting bearing unit has been in the direction of miniaturization, weight reduction, and cost reduction due to global environmental problems, etc. Yes. In other words, instead of the conventional nut method in which the hub and the inner ring are fixed using a nut, a swing caulking fixing method is adopted, thereby achieving a reduction in size, weight, and cost. .
However, as described above, the increase in the tightening allowance between the inner ring and the hub and the increase in the axial length of the inner ring fitting portion are adopted. The implications adopted will be very weak.
そこで昨今、揺動加締め固定を採用して上述した小型・軽量化及び低コスト化の目的を達成しつつ、クリープ防止を図る種々の先行技術の一例として、例えば特許文献1乃至3に開示の技術が知られている。
特許文献1では、内輪内径の面取り部などに複数個の細かい凹凸形状を設け、該凹凸形状にハブのインボード側端部を塑性変形させて固定していた。
また、特許文献2及び特許文献3では、内輪内径に凹凸形状を設け、該凹凸形状にハブのインボード側端部を塑性変形させて固定していた。
Therefore, as an example of various prior arts that aim to prevent creep while achieving the above-described objectives of reduction in size, weight, and cost by employing swing caulking and fixing, recently, for example, disclosed in
In
In
しかし、特許文献1に開示のクリープ防止手段では、内輪内径面などの細かい凹凸へハブのインボード側端部が塑性変形して固定されるものであったため、さらに大きな荷重が掛かった場合にも耐え得る技術的手段が望まれていた。
特許文献2及び特許文献3に開示のクリープ防止手段では、加締め応力により塑性変形したハブのインボード側端部を拡径させて内輪内径に固定するものであるため、内輪への円周応力の増加を招き、内輪の変形や、高円周応力による軸受寿命の低下、さらには遅れ破壊を含む内輪破壊の虞れがある。
In the creep prevention means disclosed in
本発明は、このような課題を解決するためになされており、その目的は、内輪とハブとの固定に揺動加締め固定方式を採用するものにおいて、軸受に悪影響を与えることなく、噛合構造によりクリープ防止効果を向上させ得る車輪支持用軸受ユニットを提供することにある。 The present invention has been made in order to solve such a problem, and an object of the present invention is to employ a rocking caulking and fixing system for fixing the inner ring and the hub, and the meshing structure without adversely affecting the bearing. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a wheel support bearing unit capable of improving the creep prevention effect.
このような目的を達成するために、本発明の第1の発明は、一列若しくは複数列の軌道面を有したハブと、該ハブのインボード側外周に嵌め込まれ、前記軌道面と隣接する一列若しくは複数列の軌道面を有した内輪とで構成されるか、又はハブの外周に嵌め込まれ、複数列の軌道面を有した内輪とで構成される内方部材と、前記内方部材の複数列の軌道面と対向する複数列の軌道面を有した外方部材と、前記内方部材の軌道面と外方部材の軌道面との間に組み込まれる複数個の転動体とで少なくとも構成されており、前記内輪のインボード側端部を、ハブのインボード側端部で加締めることによって固定される車輪支持用軸受ユニットにおいて、加締め固定される前記内輪のインボード側端部と加締め後のハブのインボード側端部との間、又は、加締め固定される前記内輪の内径とハブの外径との間のいずれか若しくは双方が噛合されていることを特徴とする車輪支持用軸受ユニットとしたことである。 In order to achieve such an object, a first invention of the present invention includes a hub having one or a plurality of rows of raceway surfaces, and a row that is fitted on the inboard side outer periphery of the hub and is adjacent to the raceway surfaces. Alternatively, an inner member configured with an inner ring having a plurality of rows of raceway surfaces, or an inner member configured with an inner ring fitted on the outer periphery of the hub and having a plurality of rows of raceway surfaces, and a plurality of the inner members. An outer member having a plurality of rows of raceways facing the raceways of the rows, and a plurality of rolling elements incorporated between the raceway of the inner member and the raceway of the outer member. In a wheel support bearing unit that is fixed by caulking the inboard side end portion of the inner ring at the inboard side end portion of the hub, the inboard side end portion of the inner ring to be caulked and fixed Between the inboard side end of the hub after tightening, or , Is that either or both between the outer diameter of the inner ring inner diameter and the hub is caulking has a wheel supporting bearing unit, characterized in that it is engaged.
第2の発明は、第1の発明において、内輪のインボード側端部の端面に、該インボード側端部の外径側から内径側に向けて延設された少なくとも一つの凹溝を備え、該凹溝の外径側端部は、前記インボード側端部の外径を切欠いて備えられており、ハブのインボード側端部を加締めて、該ハブのインボード側端部外面を前記凹溝内に食い込ませることにより、前記内輪のインボード側端部と加締め後のハブのインボード側端部との間が噛合されていることを特徴とする車輪支持用軸受ユニットとしたことである。 According to a second invention, in the first invention, the end face of the inboard side end portion of the inner ring is provided with at least one concave groove extending from the outer diameter side to the inner diameter side of the inboard side end portion. The outer diameter side end portion of the concave groove is provided by cutting out the outer diameter of the inboard side end portion, and the inboard side end portion of the hub is swaged to form the outer surface of the inboard side end portion of the hub. A wheel support bearing unit, wherein the inboard side end portion of the inner ring and the inboard side end portion of the hub after caulking are meshed with each other. It is that.
第3の発明は、第2の発明において、凹溝は、内輪軸心から径方向に放射状に複数個備えられていることを特徴とする車輪支持用軸受ユニットとしたことである。 A third invention is the wheel support bearing unit according to the second invention, wherein a plurality of concave grooves are provided radially from the inner ring shaft center in the radial direction.
第4の発明は、第1の発明において、内輪のインボード側端部の端面に、該端部の外径側から内径側に向けて連続する螺旋状の凹溝を備え、ハブのインボード側端部を加締めて、該ハブのインボード側端部外面を前記螺旋状の凹溝内に食い込ませることにより、前記内輪のインボード側端部と加締め後のハブのインボード側端部との間が噛合されていることを特徴とする車輪支持用軸受ユニットとしたことである。 According to a fourth aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the end face of the end portion on the inboard side of the inner ring is provided with a spiral concave groove continuous from the outer diameter side to the inner diameter side of the end portion, and the hub inboard The inboard side end of the inner ring and the inboard side end of the hub after caulking are obtained by caulking the side end and causing the outer surface of the inboard side end of the hub to bite into the spiral groove. The wheel support bearing unit is characterized in that the portion is meshed with the portion.
第5の発明は、第1の発明において、内輪の内径に軸方向に延設された少なくとも一つの凹部又は凸部を備え、該内輪側の凹部又は凸部と対向するハブの外径位置に、前記内輪側の凹部又は凸部と噛み合い固定する軸方向に延設された少なくとも一つのハブ側の凹部又は凸部を備え、両凹部と凸部が噛み合うことにより前記内輪の内径とハブの外径との間が噛合されていることを特徴とする車輪支持用軸受ユニットとしたことである。 According to a fifth invention, in the first invention, the hub is provided with at least one recess or projection extending in the axial direction on the inner diameter of the inner ring, and the outer diameter position of the hub facing the recess or projection on the inner ring side. And at least one hub-side recess or projection extending in the axial direction to be engaged with and fixed to the inner ring-side recess or projection, and the inner and outer diameters of the inner ring and the hub are The wheel support bearing unit is characterized in that the wheel is engaged with the diameter.
第6の発明は、第5の発明において、内輪側の凹部又は凸部は内輪内径のインボード側領域に備えられ、該内輪側の凹部又は凸部に対向するハブの外径位置にハブ側の凹部又は凸部が備えられていることを特徴とする車輪支持用軸受ユニットとしたことである。 According to a sixth aspect of the present invention, in the fifth aspect, the inner ring side recess or projection is provided in an inboard side region of the inner ring inner diameter, and the hub side is located at the outer diameter position of the hub opposite to the inner ring side recess or projection. The wheel support bearing unit is characterized in that a recess or protrusion is provided.
第7の発明は、第5の発明において、内輪側の凹部又は凸部は内輪内径のアウトボード側領域に備えられ、該内輪側の凹部又は凸部に対向するハブの外径位置にハブ側の凹部又は凸部が備えられていることを特徴とする車輪支持用軸受ユニットとしたことである。 According to a seventh invention, in the fifth invention, the inner ring side recess or projection is provided in an outboard side region of the inner ring inner diameter, and the hub side is positioned at the outer diameter position of the hub opposite to the inner ring side recess or projection. The wheel support bearing unit is characterized in that a recess or protrusion is provided.
第8の発明は、第5の発明において、内輪側の凹部又は凸部は内輪内径の軸方向全域にわたって備えられ、該内輪側の凹部又は凸部に対向するハブの外径位置にハブ側の凹部又は凸部が備えられていることを特徴とする車輪支持用軸受ユニットとしたことである。 In an eighth aspect based on the fifth aspect, the concave portion or convex portion on the inner ring side is provided over the entire area in the axial direction of the inner ring inner diameter, and the hub side is located at the outer diameter position of the hub facing the concave portion or convex portion on the inner ring side. The wheel support bearing unit is characterized in that a concave portion or a convex portion is provided.
第9の発明は、第1乃至第8のいずれかの発明において、内方部材には、制動部材及びホイールが固定されるフランジを備え、外方部材には、車体側に固定されるフランジが備えられていることを特徴とする車輪支持用軸受ユニットとしたことである。 According to a ninth invention, in any one of the first to eighth inventions, the inner member includes a flange to which the braking member and the wheel are fixed, and the outer member has a flange fixed to the vehicle body side. The wheel support bearing unit is characterized by being provided.
第10の発明は、第1乃至第9のいずれかの発明において、揺動加締めにより加締め固定されることを特徴とする車輪支持用軸受ユニットとしたことである。 A tenth aspect of the invention is the wheel support bearing unit according to any one of the first to ninth aspects of the invention, which is fixed by caulking by swing caulking.
本発明によれば、軸受に悪影響を与えることなく、より高いクリープ防止効果が期待できる車輪支持用軸受ユニットを提供できた。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the bearing unit for wheel support which can anticipate the higher creep prevention effect without having a bad influence on a bearing was able to be provided.
以下、本発明の一実施形態に係る車輪支持用軸受ユニットについて、添付図面を参照して説明する。なお、本実施形態は、本発明の一実施形態にすぎずなんらこれに限定解釈されるものではなく、本発明の範囲内で設計変更可能である。
本発明の車輪支持用軸受ユニットは、一列若しくは複数列の軌道面を有したハブと、該ハブのインボード側外周に嵌め込まれ、前記軌道面と隣接する一列若しくは複数列の軌道面を有した内輪(別体内輪)とで構成されるか、又はハブの外周に嵌め込まれ、複数列の軌道面を有した内輪とで構成される内方部材と、前記内方部材の複数列の軌道面と対向する複数列の軌道面を有した外方部材と、前記内方部材の軌道面と外方部材の軌道面との間に組み込まれる複数個の転動体とで少なくとも構成されており、前記内輪のインボード側端部を、ハブのインボード側端部で加締めることによって固定される車輪支持用軸受ユニットの全てが適用対象である。
すなわち本実施形態の車輪支持用軸受ユニットは、例えば自動車や鉄道車両などの各種車両に用いることができるが、ここでは一例として自動車の駆動輪に組込まれる車輪支持用軸受ユニットを想定して説明する。なお、自動車の従動輪の場合も同様である。
また、以下に示す実施例の車輪支持用軸受ユニットは、内方部材と外方部材にそれぞれフランジが備えられているいわゆる第三世代(HUBIIIともいう。)として区別される形式であるが、以下に示す第三世代形式の他、背面組合せ軸受の外輪を一体化した複列アンギュラ玉軸受又は複列円すいころ軸受(第一世代)や、背面組合せ軸受の外輪のアウトボード側外周にフランジを備えた複列アンギュラ玉軸受など(第二世代)を、ハブの外周に嵌め込んでなる形式においても適用可能である。
なお、以下に示す実施例では転動体として玉を例示するが、本発明の範囲内において、ころを適用することも可能である。
Hereinafter, a wheel support bearing unit according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Note that the present embodiment is merely an embodiment of the present invention, and is not construed as being limited thereto. The design can be changed within the scope of the present invention.
The wheel support bearing unit of the present invention has a hub having one or more rows of raceway surfaces, and has one or more rows of raceway surfaces that are fitted on the inboard side outer periphery of the hub and are adjacent to the raceway surfaces. An inner member composed of an inner ring (separate inner ring) or an inner ring that is fitted on the outer periphery of the hub and has a plurality of rows of raceways, and a plurality of rows of raceways of the inner members The outer member having a plurality of raceway surfaces opposed to each other, and a plurality of rolling elements incorporated between the raceway surface of the inner member and the raceway surface of the outer member, All the wheel support bearing units that are fixed by caulking the inboard side end of the inner ring with the inboard side end of the hub are applicable.
In other words, the wheel support bearing unit of the present embodiment can be used for various vehicles such as automobiles and railway vehicles, but here, as an example, a wheel support bearing unit incorporated in a drive wheel of an automobile will be described. . The same applies to the driven wheels of automobiles.
Further, the wheel support bearing unit of the embodiment shown below is a type distinguished as so-called third generation (also referred to as HUBIII) in which flanges are provided on the inner member and the outer member, respectively. In addition to the third-generation type shown in the above, a double-row angular contact ball bearing or double-row tapered roller bearing (first generation) that integrates the outer ring of the rear combination bearing, and a flange on the outer circumference of the outer ring of the rear combination bearing Further, it can be applied to a type in which a double-row angular ball bearing or the like (second generation) is fitted on the outer periphery of the hub.
In addition, although the ball | bowl is illustrated as a rolling element in the Example shown below, it is also possible to apply a roller within the scope of the present invention.
図1乃至図3は実施例1を示す。
本実施例の車輪支持用軸受ユニットは、図1に示すように、回転輪となる内方部材1と、静止輪となる外方部材4と、前記内方部材1と外方部材4との間に転動可能に組み込まれる複数個の転動体(玉)B1…,B2…と、内方部材1と外方部材4との間で軸受ユニット内部を密封するシール部材S1,S2とで構成されている。シール部材S1,S2は、軸受内に封入した潤滑剤(例えば、グリース、油)が軸受外部に漏洩したり、異物(例えば、水、塵埃)が軸受内部に侵入したりすることを防止可能な周知形態のシール構造が適宜仕様に応じて選択される。また、図中Cは保持器を示す。
なお、本実施例では、外方部材4を静止輪、内方部材1を回転輪とした実施の一例について説明するが、外方部材を回転輪、内方部材を静止輪とする形態であってもよく本発明の範囲内である。
1 to 3 show a first embodiment.
As shown in FIG. 1, the wheel support bearing unit of the present embodiment includes an
In this embodiment, an example in which the
内方部材1は、図示しない車軸(回転軸)を内周に固定するハブ2と、該ハブ2に外嵌されて備えられる内輪(以下、別体内輪という)3とで構成されている。
The
ハブ2は、図示しない車軸(回転軸)を固定する内径を備えた中空円筒状の軸部2aと、該軸部2aのアウトボード側末端から垂設された環状の立上り壁2bを介して軸方向に直交する円盤状のハブフランジ2cとを備えて一体成形され、前記立上り壁2b寄りの外周に軌道面(第一の軌道面)2sを環状に備えて構成されている。
また、ハブ2は、軸部2aのインボード側の外周所定領域に、前記第一の軌道面2sを備えた外周領域よりも一段下がった形態に凹設されている段差部2kを備えている。
前記ハブフランジ2cには、図示しない制動部材(ブレーキロータ)及び車輪が取り付けられる。なお、図中2gは、図示しない制動部材(ブレーキロータ)のディスクを取り付け固定するボルト(ハブボルト)である。
The
In addition, the
A brake member (brake rotor) and wheels (not shown) are attached to the
別体内輪3は、前記ハブ2の軸部2aのインボード側外周に凹設されている段差部2kに外嵌可能な内径を有するとともに、前記ハブ2に外嵌した際に、そのハブ2の外周と同一平面上に位置する外径を有し、かつハブ2側の第一の軌道面2sと同一平面上で隣接する軌道面(第二の軌道面)3sを外周に環状に備えて中空円筒状に構成されている。
また、別体内輪3のインボード側端部3aは、所定の軸方向厚みを有するとともに、前記第二の軌道面3sを備えた外周領域よりも大径に形成されている。さらにその端部3aの軸方向端面3bは、外径側端縁3cから所定領域にわたって平坦部3eを備えるとともに、その平坦部3eから連続して内輪内径3d方向に向けて曲率をもった面取り部3fを備えて構成されている。
The separate
Further, the
そして、前記別体内輪3のインボード側端部3aの軸方向端面3bには、該インボード側端部3aの外径側端縁3cから内輪内径3d方向に向けて延設され、所定の軸方向深さを有する少なくとも一つの凹溝3hを備えており、ハブ2のインボード側端部2eを揺動加締めた際に、該ハブ2のインボード側端部外面2fが、この凹溝3h内に塑性変形して食い込むことにより、前記別体内輪3のインボード側端部3aの軸方向端面3bと加締め後のハブ2のインボード側端部2eとの間が噛合される。
凹溝3hは、機械加工によっても加工可能であるが、鍛造であらかじめ凹ませておくことも可能で、その加工方法は特に限定解釈されない。
An
The recessed
凹溝3hは、本実施例では、別体内輪3の軸心から径方向に放射状に同一形状で複数個備えられている。また、これら凹溝3hは、周方向に等間隔に備えられている。なお、凹溝3hの配設数は特に限定されず設計変更可能であり、また偶数個であっても奇数個であっても本発明の範囲内である。
そして、各凹溝3hの外径側端部3jは、前記インボード側端部3aの外径を軸方向に切欠いて備えられており、内径3d方向に行くに従って浅く形成されている。
すなわち、図2及び図4に示すように、平坦部3eにおいては、前記インボード側端部3aの外径を軸方向に切欠いた矩形状の切欠き深さと同一深さをもって径方向にわたり形成されており、面取り部3fにおいては、そのテーパ形状に応じて内輪内径3d方向に行くに従って徐々に浅く形成される。
凹溝3hの軸方向深さは、別体内輪3の強度などの面で支障のない程度の深さが本発明の範囲内で設計されるもので、特に限定解釈されるものではなく、別体内輪3のインボード側端部3aの肉厚によって、その深浅程度が調整可能である。すなわち、より強い噛合を求めるのであれば、インボード側端部3aの肉厚を厚く調整すればよい。
In the present embodiment, a plurality of the
The outer diameter
That is, as shown in FIGS. 2 and 4, the
The depth of the
外方部材(本実施例では、外方部材の一例として外輪を示すため、以下外輪として説明する。)4は、図1に示すように、内方部材1の軸部2aと略同一の筒長さを有する中空円筒状に形成されて前記軸部2aの外周を覆うように配置されている。
外輪4の内径は、前記軸部2aの外径との間で所定の軸受内空間を形成するように、前記軸部2a内径と比して大径に形成されているとともに、その内径には軸方向に所定間隔(前記内方部材1側の第一の軌道面2sと第二の軌道面3sに対応する間隔)をあけて2つの第一の軌道面4s,第二の軌道面4sが環状に形成されている。
そして、外輪4の外径には、外輪4側のフランジ4cが突設されており、図示しないボルトなどを差し込んで車体(例えば図示しないナックル等)側に固定することにより外輪4が車体に固定される。
An outer member (in this embodiment, an outer ring is shown as an example of the outer member, and will be described as an outer ring hereinafter) 4. As shown in FIG. 1, the
The inner diameter of the
A
そして、前記別体内輪3とハブ2との加締め固定には、周知の揺動加締め固定方法が採用されている。
For the caulking and fixing between the separate
まず、上述した構成を有するハブ2、別体内輪3、外輪4、転動体B1…,B2…及びシール部材S1,S2を組み込んで加締め固定の対象とされる軸受組立体を組み立てる。
そして、その組立体を周知の揺動加締め装置にセットし、円すい形状の上型を繰り返し揺動させ、荷重を下側から加えることで、ハブ2のインボード側端部2eを外径方向(別体内輪3のインボード側端面3b方向)に塑性変形させるとともに、別体内輪3のインボード側端面3bに押し付けられるハブ2のインボード側端部2eの外面2fを、該インボード側端面3bの各凹溝3h内に塑性変形させて徐々に食い込ませていき、ハブ2のインボード側端部2eで別体内輪3を加締め固定する。
First, the
Then, the assembly is set in a well-known swing caulking device, the conical upper mold is repeatedly swung, and a load is applied from the lower side, whereby the
このように本実施例では、放射状に複数個備えた各凹溝3hが全て、前記インボード側端面3bの径方向に長く設けられるため、ハブ2のインボード側端部2eを揺動加締めして、その端部外面2fが塑性変形するときに、径方向に長い領域で端部2eが噛合する。
また、凹溝3hが、外径方向(平坦部3e)では深く、かつ内径方向(面取り部3f)では浅く設けられているため、揺動加締めの際に、塑性変形する端部外面2fが内径側から外径側へと食い込んでいき易く、噛合が確実に行い得る。
従って、物理的に別体内輪3とハブ2とが噛合っているため、擬似的に歯車が噛合っている状態となり、さらに強い荷重が掛かったとしてもこの噛合部が破損しない限りクリープを防止し続けることができる。また、本実施例によれば、複数個の凹溝3hを放射状に設け、その径方向長さ領域が長いため、噛合構造領域が多く、クリープ防止力はきわめて高い。また、別体内輪3のインボード側端部3aの厚み(軸方向厚み)を増すことで、より深い凹溝3hが提供可能で、強固な噛合構造が提供し得る。
「変形例1」
In this way, in this embodiment, all of the plurality of radially provided
Further, since the
Therefore, since the separate
"
別体内輪3のインボード側端部3aとハブ2のインボード側端部2eとの揺動加締めによる噛合構造の凹溝3hの径方向長さ、軸方向深さなどの形態は特に限定されず、本発明の範囲内で適宜設計変更可能である。
例えば、径方向に延設される凹溝3hは平坦部3eのみに備える形態であってもよい。
この場合、例えば図6に示すように、加締め工程終了直前において、加締め型(上型)と加締められた部分の接触部の外径をD2とし、凹溝3hの内接円径をD1とした時、D2≦D1となる位置に凹溝3hを備える。図5で見れば平坦部3eの外径寄り半分の領域にのみ凹溝3hが備えられている。
これにより、加締め型と直接接触している高応力の部分は円周上均一な状態が得られ、型や加締め部分に無理な力が掛かることもなく、加締め加工によって引き伸ばされたハブ2のインボード側端部外面2f部分の先端部が凹溝3h内に食い込み噛合する(図6参照)。
Forms such as the radial length and the axial depth of the
For example, the
In this case, for example, as shown in FIG. 6, immediately before the end of the caulking step, the outer diameter of the contact portion between the caulking die (upper die) and the caulked portion is D2, and the inscribed circle diameter of the
As a result, the high-stress part that is in direct contact with the crimping die has a uniform state on the circumference, and the hub stretched by crimping without applying excessive force to the die or the crimping part. The tip part of the
図7は、本発明の実施例2を示す。
本実施例では、実施例1に示した別体内輪3のインボード側端部3aとハブ2のインボード側端部2eとの噛合構造と異なる噛合構造の一例を示し、その他の構成は実施例1と同様であるため、噛合構造以外の構成要素及び作用効果についての説明は実施例1の説明を援用し、ここでの説明は省略する。
FIG. 7 shows a second embodiment of the present invention.
In the present embodiment, an example of a meshing structure different from the meshing structure of the
本実施例における噛合構造は、別体内輪3のインボード側端部3aの軸方向端面3bに、該端部3aの外径側から内径側(面取り部3fの外径側)に向けて連続する螺旋状の凹溝3hを備え、ハブ2のインボード側端部2eを加締めて、該ハブ2のインボード側端部外面2fを前記螺旋状の凹溝3h内に食い込ませることにより、前記別体内輪3のインボード側端部3aと加締め後のハブ2のインボード側端部2eとの間が噛合される構造が採用されている。すなわち、本実施例の螺旋状凹溝3hは、平坦部3eにのみ備えられている。
The meshing structure in the present embodiment is continuous with the
螺旋状の凹溝3hの巻き数は限定されないが、平坦部3eをおよそ1周する程度の巻き数とするのが最も好ましい。
The number of turns of the
また、本実施例によれば、螺旋状の凹溝3hの内径側末端は、面取り部3fの外径側、すなわち平坦部3eとの境に切欠かれているため、揺動加締め時に、ハブ2のインボード側端部2eの外面2fが塑性変形して食い込んで行き易い。
また、この方式では、加締められたインボード側端部2eが凹溝3hに落ち込むことが無く、比較的平らになるので揺動加締めを実施し易い。
なお、螺旋状の凹溝3hの加工方法は、特に限定されないが、NC旋盤で回転と同期しながらバイトを送って削る方法が想定される。
In addition, according to the present embodiment, the inner diameter side end of the spiral
Further, in this method, the crimped inboard
In addition, the processing method of the
図8乃至図12は、本発明の実施例3を示す。
本実施例では、実施例1,2と異なる噛合構造の一例を示し、加締め固定される別体内輪3の内径3dとハブ2の外径2dとの間で噛合する構造の一例である。
その他の構成は実施例1と同様であるため、本実施例特有の噛合構造以外の構成要素及び作用効果についての説明は実施例1の説明を援用し、ここでの説明は省略する。
8 to 12 show a third embodiment of the present invention.
In the present embodiment, an example of a meshing structure different from the first and second embodiments is shown, and is an example of a structure that meshes between the
Since the other configuration is the same as that of the first embodiment, the description of the first embodiment is used for the description of the components and the effects other than the meshing structure unique to the present embodiment, and the description thereof is omitted here.
本実施例における噛合構造は、別体内輪3の内径3dに軸方向に延設された少なくとも一つの凹部又は凸部を備え、該別体内輪3側の凹部又は凸部と対向するハブ2の外径位置に、前記別体内輪3側の凹部又は凸部と噛み合い固定する軸方向に延設された少なくとも一つのハブ2側の凹部又は凸部を備え、両凹部と凸部が噛み合うことにより前記別体内輪3の内径3dとハブ2の外径2dとの間が噛合される構造が採用されている。
本実施例では、この軸方向に延設された凹部と凸部との噛合構造の一例としてセレーションを採用している。
The meshing structure in the present embodiment includes at least one concave portion or convex portion extending in the axial direction on the
In this embodiment, serration is adopted as an example of the meshing structure of the concave portion and the convex portion extending in the axial direction.
本実施例では、別体内輪3の内径3dのインボード側領域に内輪内径3dの軸方向に延設されたセレーション5が備えられ、該別体内輪3側のセレーション5に対向するハブ2の外径2d位置に、該外径2dの軸方向に延設されたハブ2側のセレーション6が備えられている。
セレーション5は、例えば別体内輪3の第二の軌道面3sを備えた外周領域よりも大径に形成されているインボード側端部3aの内径3dに、ローレットで加工する。また、セレーション5は、その内接円径が、研削後の内輪内径3d(第二の軌道面3sを備えた部分の内径領域)より若干小さくなる寸法とする。
なお、ハブ2の軸部2aのインボード側端部2eの外周所定領域は、別体内輪3を外嵌する際に、該別体内輪3のセレーション5の内接円径より若干小さくし、そのセレーション5が当たらないように、外嵌領域よりも一段低い段差部2nを周設する。
本実施例の場合、軸受の荷重線がセレーション5,6同士の噛合部を通過するため、軸受負荷荷重が比較的小さい場合に適切である。
本実施例によれば、別体内輪3のインボード側端部3aへのハブ2のインボード側端部2eの加締め(揺動加締め)構造とともに、別体内輪3の内径3dとハブ2の外径2dのセレーション5,6同士の噛合構造の双方を備え持つためクリープ防止効果が極めて高い。
また、本実施例によれば、内輪内径3dとハブ外径2dとは、それぞれのセレーション5,6同士を噛合わせるだけであり、ハブ2のインボード側端部2eを拡径させて内輪内径3dに固定するものではないため、内輪への円周応力の増加を招くことなく、内輪の変形や、高円周応力による軸受寿命の低下、さらには遅れ破壊を含む内輪破壊の虞れはない。
「変形例1」
In the present embodiment, a
The
The outer peripheral predetermined region of the
In the case of the present embodiment, since the load line of the bearing passes through the meshing portion between the
According to the present embodiment, the
Further, according to the present embodiment, the inner ring
"
図13乃至図17は、実施例3の噛合構造の変形例を示し、別体内輪3の内径3dのアウトボード側領域に内輪内径3dの軸方向に延設されたセレーション5が備えられ、該別体内輪3側のセレーション5に対向するハブ2の外径2d位置に、該外径2dの軸方向に延設されたハブ2側のセレーション6が備えられている。本実施例では、セレーション6は、外径2dの軸方向全域にわたって延設されている。セレーションの形態が異なるのみで、その他の構造は実施例3と同様であるため説明は省略する。
この変形例1の場合、前記実施例1の場合と比して噛合力が強くなる。また、軸受の荷重線がセレーション5,6同士の噛合部を通過しないため、軸受負荷荷重が比較的大きい場合に適切である。
図は、セレーションを断面矩形で表現しているが、これは強調のためであり、その断面形状は三角形などでもよいし、インボリュート曲線でもよい。
「変形例2」
FIGS. 13 to 17 show a modification of the meshing structure of the third embodiment, and a
In the case of this
In the figure, the serration is expressed by a cross-sectional rectangle, but this is for emphasis, and the cross-sectional shape may be a triangle or an involute curve.
"
図18乃至図22は、実施例3の噛合構造の他の変形例を示し、別体内輪3の内径3dの軸方向全域にわたって延設されたセレーション5が備えられ、該別体内輪3側のセレーション5に対向するハブ2の外径2d位置に、該外径2dの軸方向全域にわたって延設されたハブ2側のセレーション6が備えられている。セレーションの形態が異なるのみで、その他の構造は実施例3と同様であるため説明は省略する。
FIGS. 18 to 22 show another modification of the meshing structure of the third embodiment, which is provided with a
なお、特に図示しないが、別体内輪3のインボード側端部3aに径方向に延設されたセレーションを備え、ハブ2のインボート側端部2eの外面2fに軸方向に延設されたセレーションを備え、加締めた際にセレーション同士が噛合されるものとしてもよい。
また、上記各実施例は、本発明の実施の一例にすぎず、加締め固定される前記別体内輪3のインボード側端部3aと加締め後のハブ2のインボード側端部2eとの間、又は、加締め固定される前記別体内輪3の内径3dとハブ2の外径2dとの間のいずれかが噛合されている形態が採択されているが、実施例1に示した噛合構造と実施例3に示した噛合構造の双方を備え持つ形態、又は実施例2に示した噛合構造と実施例3に示した噛合構造の双方を備え持つ形態も可能で、本発明の範囲内である。
Although not specifically shown, the
Moreover, each said Example is only an example of implementation of this invention, The inboard
1 内方部材
2 ハブ
2d 外径
2e インボード側端部
2s 第一の軌道面
3 別体内輪
3a インボード側端部
3d 外径
3s 第二の軌道面
4 外方部材
4s,4s 第一の軌道面、第二の軌道面
B1,B2 転動体
1
Claims (10)
前記内方部材の複数列の軌道面と対向する複数列の軌道面を有した外方部材と、
前記内方部材の軌道面と外方部材の軌道面との間に組み込まれる複数個の転動体とで少なくとも構成されており、
前記内輪のインボード側端部を、ハブのインボード側端部で加締めることによって固定される車輪支持用軸受ユニットにおいて、
加締め固定される前記内輪のインボード側端部と加締め後のハブのインボード側端部との間、又は、加締め固定される前記内輪の内径とハブの外径との間のいずれか若しくは双方が噛合されていることを特徴とする車輪支持用軸受ユニット。 A hub having one or more rows of raceway surfaces, and an inner ring fitted with the outer periphery of the hub on the inboard side and having one or more rows of raceway surfaces adjacent to the raceway surface, or a hub An inner member that is configured with an inner ring that has a plurality of raceway surfaces,
An outer member having a plurality of rows of raceways facing the rows of raceways of the inner member;
It comprises at least a plurality of rolling elements incorporated between the raceway surface of the inner member and the raceway surface of the outer member,
In the wheel support bearing unit fixed by caulking the inboard side end of the inner ring at the inboard side end of the hub,
Either between the inboard side end of the inner ring to be crimped and fixed and the inboard side end of the hub after crimping, or between the inner diameter of the inner ring to be crimped and fixed to the outer diameter of the hub Or a bearing unit for supporting a wheel, wherein both are meshed.
ハブのインボード側端部を加締めて、該ハブのインボード側端部外面を前記凹溝内に食い込ませることにより、前記内輪のインボード側端部と加締め後のハブのインボード側端部との間が噛合されていることを特徴とする請求項1に記載の車輪支持用軸受ユニット。 The end surface of the inboard side end portion of the inner ring includes at least one concave groove extending from the outer diameter side of the inboard side end portion toward the inner diameter side, and the outer diameter side end portion of the concave groove is It is provided with a cutout outer diameter of the inboard side end,
The inboard side end portion of the inner ring and the inboard side of the hub after crimping are formed by caulking the inboard side end portion of the hub and causing the outer surface of the inboard side end portion of the hub to bite into the concave groove. The wheel support bearing unit according to claim 1, wherein the end portion is meshed with the wheel support bearing unit.
ハブのインボード側端部を加締めて、該ハブのインボード側端部外面を前記螺旋状の凹溝内に食い込ませることにより、前記内輪のインボード側端部と加締め後のハブのインボード側端部との間が噛合されていることを特徴とする請求項1に記載の車輪支持用軸受ユニット。 Provided on the end surface of the end portion on the inboard side of the inner ring is a spiral groove that continues from the outer diameter side to the inner diameter side of the end portion,
By caulking the inboard side end of the hub and causing the outer surface of the inboard side end of the hub to bite into the spiral groove, the inboard side end of the inner ring and the hub after caulking The wheel support bearing unit according to claim 1, wherein the inboard side end portion is meshed with the wheel support bearing unit.
該内輪側の凹部又は凸部と対向するハブの外径位置に、前記内輪側の凹部又は凸部と噛み合い固定する軸方向に延設された少なくとも一つのハブ側の凹部又は凸部を備え、
両凹部と凸部が噛み合うことにより前記内輪の内径とハブの外径との間が噛合されていることを特徴とする請求項1に記載の車輪支持用軸受ユニット。 Comprising at least one recess or projection extending in the axial direction on the inner diameter of the inner ring,
At least one hub-side recess or projection extending in the axial direction to mesh with and fix the inner ring-side recess or projection at the outer diameter position of the hub facing the inner ring-side recess or projection,
2. The wheel support bearing unit according to claim 1, wherein an inner diameter of the inner ring and an outer diameter of the hub are engaged with each other by engaging both the concave and convex portions. 3.
外方部材には、車体側に固定されるフランジが備えられていることを特徴とする請求項1乃至8のいずれかに記載の車輪支持用軸受ユニット。 The inner member includes a flange to which the braking member and the wheel are fixed,
The wheel support bearing unit according to any one of claims 1 to 8, wherein the outer member is provided with a flange fixed to the vehicle body side.
The wheel support bearing unit according to any one of claims 1 to 9, wherein the wheel support bearing unit is fixed by swaging.
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