JP2007303653A - Bearing device for wheel with brake rotor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動車等の車輪を回転自在に支承するブレーキロータ付き車輪用軸受装置、特に、軽量化と高剛性化を図ると共に、ブレーキロータの面振れを規制し、信頼性の向上を図ったブレーキロータ付き車輪用軸受装置に関するものである。 The present invention relates to a wheel bearing device with a brake rotor that rotatably supports a wheel of an automobile or the like, and in particular, while reducing the weight and increasing the rigidity, restricting the runout of the brake rotor and improving the reliability. The present invention relates to a wheel bearing device with a brake rotor.
従来から自動車等の車輪を支持する車輪用軸受装置は、車輪を取り付けるためのハブ輪を転がり軸受を介して回転自在に支承するもので、駆動輪用と従動輪用とがある。構造上の理由から、駆動輪用では内輪回転方式が、従動輪用では内輪回転と外輪回転の両方式が一般的に採用されている。この車輪用軸受装置には、所望の軸受剛性を有し、ミスアライメントに対しても耐久性を発揮すると共に、燃費向上の観点から回転トルクが小さい複列アンギュラ玉軸受が多用されている。一方、オフロードカーやトラック等、車体重量が嵩む車両には複列円錐ころ軸受が使用されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a wheel bearing device for supporting a wheel of an automobile or the like is such that a hub wheel for mounting a wheel is rotatably supported via a rolling bearing, and there are a drive wheel and a driven wheel. For structural reasons, an inner ring rotation method is generally used for driving wheels, and an inner ring rotation method and an outer ring rotation method are generally used for driven wheels. As the wheel bearing device, a double-row angular ball bearing having a desired bearing rigidity, exhibiting durability against misalignment, and having a small rotational torque from the viewpoint of improving fuel efficiency is often used. On the other hand, double row tapered roller bearings are used in vehicles such as off-road cars and trucks that have a heavy vehicle body weight.
また、車輪用軸受装置には、懸架装置を構成するナックルとハブ輪との間に複列アンギュラ玉軸受等からなる車輪用軸受を嵌合させた第1世代と称される構造から、外方部材の外周に直接車体取付フランジまたは車輪取付フランジが形成された第2世代構造、また、ハブ輪の外周に一方の内側転走面が直接形成された第3世代構造、あるいは、ハブ輪と等速自在継手の外側継手部材の外周にそれぞれ内側転走面が直接形成された第4世代構造とに大別されている。 Further, the wheel bearing device has a structure called a first generation in which a wheel bearing composed of a double row angular ball bearing or the like is fitted between a knuckle and a hub wheel constituting a suspension device. Second generation structure in which body mounting flange or wheel mounting flange is formed directly on the outer periphery of the member, third generation structure in which one inner rolling surface is directly formed on the outer periphery of the hub wheel, or hub wheel, etc. It is roughly classified into a fourth generation structure in which the inner rolling surface is directly formed on the outer periphery of the outer joint member of the speed universal joint.
図6に示す車輪用軸受装置は、軽量・コンパクト化を図った第4世代構造で、ハブ輪50と複列の転がり軸受51および等速自在継手52とがユニット化して構成されている。複列の転がり軸受51は、外方部材53と内方部材54と、両部材間に収容された複数のボール55および円錐ころ56とを備えている。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ター側(図面左側)、中央寄り側をインナー側(図面右側)という。
The wheel bearing device shown in FIG. 6 has a fourth generation structure that is lightweight and compact, and includes a
外方部材53は、外周に図示しない懸架装置を構成するナックルに取り付けられる車体取付フランジ53cを一体に有し、内周に複列の外側転走面53a、53bが形成されている。ここで、アウター側の外側転走面53aの直径は、インナー側の外側転走面53bの直径よりも小径に設定されている。一方、内方部材54は、ハブ輪50と、このハブ輪50と一体に構成された後述する外側継手部材58と、この外側継手部材58に圧入された別体の内輪57とを有している。
The
ハブ輪50は、一端部に車輪(図示せず)を取り付けるための車輪取付フランジ50bを一体に有し、外周に複列の外側転走面53a、53bのうちアウター側の外側転走面53aに対向する内側転走面50aが直接形成されると共に、内輪57の外周には複列の外側転走面53a、53bのうちインナー側の外側転走面53bに対向する内側転走面57aが形成されている。
The
等速自在継手52は、カップ状のマウス部59と、このマウス部59の底部をなす肩部60とからなる外側継手部材58を有し、この外側継手部材58の内周には曲線状のトラック溝58aが形成されている。内輪57はマウス部59の外径に圧入され、止め輪61によって軸方向に固定されている。
The constant velocity
外方部材53と内方部材54のアウター側の転走面間には複数のボール55が、インナー側の転走面間には複数の円錐ころ56がそれぞれ転動自在に収容され、これらボール55列および円錐ころ56列のうちアウター側のボール55列のピッチ円直径は、インナー側の円錐ころ56列のピッチ円直径よりも小さく設定されている。これにより、アウター側の転動体列部分に比べ大きな荷重が加わるインナー側の転動体列部分の基本定格荷重を、アウター側の転動体列部分の基本定格荷重よりも大きくして、これら両転動体列部分の寿命をほぼ同じにすることができ、無駄のない設計を可能にすることができる(例えば、特許文献1参照。)。
A plurality of
ところが、このような車輪用軸受装置にあっては、外側継手部材58のマウス部59に内輪57が固定される構造のため、軸方向には確かにコンパクト化されるが、外方部材53の外径自体が大きくなり、軽量化を阻害するだけでなく、ナックルをはじめとする周辺部品の設計変更を伴い好ましくない。こうした問題を解決したものとして、図7に示すような車輪用軸受装置が知られている。
However, in such a wheel bearing device, since the
この車輪用軸受装置は、外周にナックル(図示せず)に取り付けられるための車体取付フランジ62cを一体に有し、内周に複列の外側転走面62a、62bが形成された外方部材62と、一端部に車輪(図示せず)を取り付けるための車輪取付フランジ63を一体に有し、外周に複列の外側転走面62a、62bのうちアウター側の外側転走面62aに対向する内側転走面64aと、この内側転走面64aから軸方向に延びる小径段部64bが形成されたハブ輪64、およびこのハブ輪64の小径段部64bに外嵌され、複列の外側転走面62a、62bのうちインナー側の外側転走面62bに対向する内側転走面65aが形成された内輪65からなる内方部材66と、これら両転走面間に収容された複列のボール67、68と、これら複列のボール67、68を転動自在に保持する保持器69、70とを備えた複列アンギュラ玉軸受で構成されている。
This wheel bearing device has a vehicle
内輪65は、ハブ輪64の小径段部64bを径方向外方に塑性変形させて形成した加締部64cによって軸方向に固定されている。そして、外方部材62と内方部材66との間に形成される環状空間の開口部にシール71、72が装着され、軸受内部に封入された潤滑グリースの漏洩と、外部から軸受内部に雨水やダスト等が侵入するのを防止している。
The
ここで、アウター側のボール67列のピッチ円直径D1が、インナー側のボール68列のピッチ円直径D2よりも大径に設定されている。これに伴い、ハブ輪64の内側転走面64aが内輪65の内側転走面65aよりも拡径され、あわせて外方部材62のアウター側の外側転走面62aがインナー側の外側転走面62bよりも拡径されている。そして、アウター側のボール67がインナー側のボール68よりも多数収容されている。このように、各ピッチ円直径D1、D2をD1>D2に設定することにより、車両の静止時だけでなく旋回時においても剛性が向上し、車輪用軸受装置の長寿命化を図ることができる(例えば、特許文献2参照。)。
こうした従来の車輪用軸受装置では、アウター側のボール67列のピッチ円直径D1がインナー側のボール68列のピッチ円直径D2よりも大径に設定され、これに伴い、ハブ輪64の内側転走面64aが内輪65の内側転走面65aよりも拡径されている。これにより装置の大型化を避けつつアウター側の軸受列の剛性が向上し、車輪用軸受装置の長寿命化を図ることができる。然しながら、インナー側・アウター側の各列に加わる荷重は互いに異なり、アウター側の転動体列部分に加わる荷重よりも、インナー側の転動体列部分に加わる荷重の方が大きくなるのが一般的である。こうした場合、この従来の車輪用軸受装置では、インナー側の転動体列部分の基本定格荷重が、アウター側の転動体列部分の基本定格荷重よりも小さくなって短寿命になる。
In such a conventional wheel bearing device, the pitch circle diameter D1 of the outer row of the
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、装置の軽量・コンパクト化と高剛性化という相反する課題を同時に解決すると共に、強度・耐久性を向上させたブレーキロータ付き車輪用軸受装置を提供することを目的としている。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such circumstances, and simultaneously solves the conflicting problems of lightweight, compact and high rigidity of the device, and also has a brake rotor wheel bearing with improved strength and durability. The object is to provide a device.
本発明の他の目的は、ブレーキロータの面振れによる振動および偏摩耗を防止して信頼性の高いブレーキロータ付き車輪用軸受装置を提供することである。 Another object of the present invention is to provide a highly reliable wheel bearing device with a brake rotor by preventing vibration and uneven wear due to surface vibration of the brake rotor.
係る目的を達成すべく、本発明のうち請求項1記載の発明は、外周に懸架装置に取り付けられるための車体取付フランジを一体に有し、内周に複列の外側転走面が形成された外方部材と、一端部に車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一体に有し、外周に小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に圧入され、外周に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少なくとも一つの内輪からなる内方部材と、この内方部材と前記外方部材の両転走面間に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形成した加締部により前記内輪が前記ハブ輪に対して軸方向に固定されると共に、前記車輪取付フランジにブレーキロータが取り付けられたブレーキロータ付き車輪用軸受装置において、前記複列の転動体のうちアウター側の転動体がボール、インナー側の転動体が円錐ころであり、このインナー側の円錐ころ列の基本定格荷重が、前記アウター側のボール列の基本定格荷重よりも大きく設定されると共に、前記ブレーキロータの側面の振れ幅が、前記外方部材を基準に回転駆動させた状態で規格値内に規制されている。
In order to achieve such an object, the invention according to
このように、複列の転動体を備え、揺動加締により内輪が固定され、ハブ輪の車輪取付フランジにブレーキロータが取り付けられた第2または第3世代構造のブレーキロータ付き車輪用軸受装置において、複列の転動体のうちアウター側の転動体がボール、インナー側の転動体が円錐ころであり、このインナー側の円錐ころ列の基本定格荷重が、アウター側のボール列の基本定格荷重よりも大きく設定されると共に、ブレーキロータの側面の振れ幅が、外方部材を基準に回転駆動させた状態で規格値内に規制されているので、インナー側の転動体列部分の剛性が高くなると共に、インナー側の転動体列部分に加わる荷重がアウター側の転動体列部分に加わる荷重よりも大きくなっても寿命を同じかそれ以上にすることができる。したがって、無駄のない設計を実現することができ、強度・耐久性の向上を図ると共に、自動車組立工場において面倒なブレーキロータ側面の振れ調整を行う必要がなくなり、信頼性の向上を図ったブレーキロータ付き車輪用軸受装置を提供することができる。 As described above, the wheel bearing device with a brake rotor having the second or third generation structure is provided with the double row rolling elements, the inner ring is fixed by swing caulking, and the brake rotor is mounted on the wheel mounting flange of the hub ring. In the double row rolling element, the outer side rolling element is a ball and the inner side rolling element is a tapered roller. The basic rated load of the inner side tapered roller line is the basic rated load of the outer side ball line. And the runout width of the side surface of the brake rotor is regulated within the standard value in a state where it is rotationally driven with respect to the outer member, so that the rigidity of the rolling element row portion on the inner side is high. In addition, even if the load applied to the inner rolling element row portion is larger than the load applied to the outer rolling element row portion, the life can be made the same or longer. Therefore, it is possible to realize a lean design, improve the strength and durability, and eliminate the need for troublesome adjustment of the side of the brake rotor in an automobile assembly plant, thereby improving the reliability of the brake rotor. A bearing device for an attached wheel can be provided.
また、請求項2に記載の発明のように、前記インナー側の円錐ころ列のピッチ円直径とアウター側のボール列のピッチ円直径が同一に設定されていても良いし、また、請求項3に記載の発明のように、前記インナー側の円錐ころ列のピッチ円直径がアウター側のボール列のピッチ円直径よりも小径に設定されていても良い。この場合、外方部材におけるインナー側の外径を小径に設定することができ、インナー側の転動体列の基本定格荷重を低下させることなくナックルサイズを小さくでき、装置の軽量・コンパクト化を図ることができる。 Further, as in the invention described in claim 2, the pitch circle diameter of the inner side tapered roller row and the pitch circle diameter of the outer side ball row may be set to be the same. As described above, the pitch circle diameter of the inner side tapered roller row may be set smaller than the pitch circle diameter of the outer side ball row. In this case, the outer diameter on the inner side of the outer member can be set to a small diameter, the knuckle size can be reduced without reducing the basic load rating of the inner rolling element row, and the device can be made lighter and more compact. be able to.
また、請求項4に記載の発明のように、前記ハブ輪の小径段部に一対の内輪が圧入され、これらの内輪の内径が同一に設定されていれば、ハブ輪の小径段部をストレートな形状に形成することができ、ハブ輪の加工性を向上させることができる。 If the pair of inner rings are press-fitted into the small-diameter step portion of the hub wheel and the inner diameters of these inner rings are set to be the same, the small-diameter step portion of the hub ring is straightened. Therefore, the workability of the hub wheel can be improved.
また、請求項5に記載の発明のように、前記ハブ輪の外周にアウター側の内側転走面が直接形成されると共に、この内側転走面からインナー側に前記小径段部が形成され、この小径段部に所定のシメシロを介して前記インナー側の内輪が圧入されていれば、一層装置の軽量・コンパクト化ができる。
Further, as in the invention according to
本発明に係るブレーキロータ付き車輪用軸受装置は、外周に懸架装置に取り付けられるための車体取付フランジを一体に有し、内周に複列の外側転走面が形成された外方部材と、一端部に車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一体に有し、外周に小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に圧入され、外周に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少なくとも一つの内輪からなる内方部材と、この内方部材と前記外方部材の両転走面間に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形成した加締部により前記内輪が前記ハブ輪に対して軸方向に固定されると共に、前記車輪取付フランジにブレーキロータが取り付けられたブレーキロータ付き車輪用軸受装置において、前記複列の転動体のうちアウター側の転動体がボール、インナー側の転動体が円錐ころであり、このインナー側の円錐ころ列の基本定格荷重が、前記アウター側のボール列の基本定格荷重よりも大きく設定されると共に、前記ブレーキロータの側面の振れ幅が、前記外方部材を基準に回転駆動させた状態で規格値内に規制されているので、インナー側の転動体列部分の剛性が高くなると共に、インナー側の転動体列部分に加わる荷重がアウター側の転動体列部分に加わる荷重よりも大きくなっても寿命を同じかそれ以上にすることができる。したがって、無駄のない設計を実現することができ、強度・耐久性の向上を図ると共に、自動車組立工場において面倒なブレーキロータ側面の振れ調整を行う必要がなくなり、信頼性の向上を図ったブレーキロータ付き車輪用軸受装置を提供することができる。 A wheel bearing device with a brake rotor according to the present invention has a vehicle body mounting flange integrally attached to the suspension on the outer periphery, and an outer member having a double row outer raceway formed on the inner periphery, A hub wheel integrally having a wheel mounting flange for mounting a wheel at one end, a small diameter stepped portion formed on the outer periphery, and press-fitted into the small diameter stepped portion of the hub wheel, and the double row outer rolling on the outer periphery An inner member composed of at least one inner ring formed with an inner rolling surface facing the surface, and a double row rolling member accommodated between the rolling surfaces of the inner member and the outer member. The inner ring is fixed in the axial direction with respect to the hub wheel by a caulking portion formed by plastically deforming an end of the small diameter step portion radially outward. Wheel with brake rotor fitted with brake rotor In the bearing device, of the double row rolling elements, the outer side rolling element is a ball and the inner side rolling element is a tapered roller, and the basic rated load of the inner side tapered roller row is the outer side ball row. And the runout width of the side surface of the brake rotor is regulated within a standard value in a state of being rotationally driven with respect to the outer member as a reference. Even when the rigidity of the row portion is increased and the load applied to the inner-side rolling element row portion is larger than the load applied to the outer-side rolling element row portion, the life can be made the same or more. Therefore, it is possible to realize a lean design, improve the strength and durability, and eliminate the need for troublesome adjustment of the side of the brake rotor in an automobile assembly plant, thereby improving the reliability of the brake rotor. A bearing device for an attached wheel can be provided.
一端部に車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一体に有し、外周に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、このハブ輪の小径段部に圧入された車輪用軸受とからなる車輪用軸受装置であって、この車輪用軸受が、外周に懸架装置に取り付けられるための車体取付フランジを一体に有し、内周に複列の外側転走面が形成された外方部材と、外周に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一対の内輪と、前記両転走面間に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形成した加締部により所定の軸受予圧が付与された状態で前記内輪が前記ハブ輪に対して軸方向に固定されると共に、前記車輪取付フランジにブレーキロータが取り付けられたブレーキロータ付き車輪用軸受装置において、前記複列の転動体のうちアウター側の転動体がボール、インナー側の転動体が円錐ころであり、このインナー側の円錐ころ列の基本定格荷重が、前記アウター側のボール列の基本定格荷重よりも大きく設定されると共に、前記ブレーキロータの側面の振れ幅が、前記外方部材を基準に回転駆動させた状態で規格値内に規制されている。 A hub wheel having a wheel mounting flange for mounting a wheel at one end and a small diameter step portion extending in the axial direction from the wheel mounting flange is formed on the outer periphery, and the hub wheel is press-fitted into the small diameter step portion of the hub wheel. A wheel bearing device comprising a wheel bearing, and the wheel bearing integrally has a vehicle body mounting flange for mounting on a suspension device on the outer periphery, and a double row outer rolling surface is formed on the inner periphery. An outer member formed on the outer periphery, a pair of inner rings each having an inner rolling surface opposed to the outer rolling surface of the double row on the outer periphery, and a double row of rollers that are rotatably accommodated between the rolling surfaces. A rolling element, and the inner ring is axially oriented with respect to the hub ring in a state where a predetermined bearing preload is applied by a crimping portion formed by plastically deforming an end portion of the small-diameter stepped portion radially outward. And the brake rotor is mounted on the wheel mounting flange. In the wheel bearing device with a brake rotor, the outer side rolling element of the double row rolling elements is a ball and the inner side rolling element is a tapered roller, and the basic rated load of the inner side tapered roller array is The outer side ball train is set to be larger than the basic rated load, and the swing width of the side surface of the brake rotor is regulated within a standard value in a state of being rotationally driven with respect to the outer member. .
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図1は、本発明に係るブレーキロータ付き車輪用軸受装置の第1の実施形態を示す縦断面図、図2は、図1におけるブレーキロータの側面の面振れの測定状態を示す概略図である。
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 with a brake rotor according to the present invention, and FIG. 2 is a schematic view showing a measurement state of surface runout of a side surface of the brake rotor in FIG. .
このブレーキロータ付き車輪用軸受装置は第2世代と呼称される従動輪用であって、ハブ輪1と、このハブ輪1に固定された車輪用軸受2とを備えている。ハブ輪1は、アウター側の一端部に車輪(図示せず)を取り付けるための車輪取付フランジ3を一体に有し、そのアウター側の側面3bの中央にホイールパイロット1dが形成されると共に、車輪取付フランジ3にハブボルト3aが周方向等配に植設されている。そして、車輪取付フランジ3のアウター側の側面3bにブレーキロータRがハブボルト3aによって固定されるようになっている。また、車輪取付フランジ3の基部から肩部1aを介して軸方向に延びる小径段部1bが形成されている。
This wheel bearing device with a brake rotor is for a driven wheel called a second generation, and includes a
車輪用軸受2は、ハブ輪1の肩部1aに衝合した状態で小径段部1bに所定のシメシロを介して圧入されると共に、小径段部1bの端部を塑性変形させて形成した加締部1cによって軸方向に固定されている。ハブ輪1はS53C等の炭素0.40〜0.80wt%を含む中炭素鋼で形成され、肩部1aから小径段部1b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。なお、加締部1cは鍛造加工後の表面硬さのままとされている。これにより、車輪取付フランジ3に負荷される回転曲げ荷重に対して充分な機械的強度を有し、車輪用軸受2の嵌合部となる小径段部1bの耐フレッティング性が向上すると共に、加締部1cの塑性加工を微小なクラック等の発生を防止してスムーズに行うことができる。
The wheel bearing 2 is press-fitted into the small-diameter step portion 1b through a predetermined shimiro while being abutted against the shoulder portion 1a of the
車輪用軸受2は、外周に懸架装置を構成するナックル(図示せず)に取り付けられるための車体取付フランジ4cを一体に有し、内周に複列の外側転走面4a、4bが形成された外方部材4と、外周にこれら複列の外側転走面4a、4bに対向する内側転走面5a、6aがそれぞれ形成された2つの内輪5、6と、両転走面4a、5aおよび4b、6a間に保持器7、8を介して転動自在に収容された複数のボール9および円錐ころ10とを備えている。外方部材4と2つの内輪5、6との間に形成された環状空間の開口部にはシール11、12が装着され、軸受内部に封入されたグリースの外部への漏洩と、外部から雨水やダスト等が軸受内部に侵入するのを防止している。
The wheel bearing 2 integrally has a vehicle
アウター側の転走面4a、5aはボール9にアンギュラコンタクトする円弧状に形成されると共に、インナー側の転走面4b、6aは円錐ころ10にラインコンタクトするテーパ状に形成されている。そして、インナー側の内輪6における内側転走面6aの大径側に円錐ころ10を案内するための大鍔6bが形成されると共に、内側転走面6aの小径側に円錐ころ10の脱落を防止するための小鍔6cが形成されている。
The outer
外方部材4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4a、4b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。また、内輪5、6およびボール9、円錐ころ10はSUJ2等の高炭素クロム鋼で形成され、ズブ焼入れによって芯部まで58〜64HRCの範囲に硬化処理されている。
The
ここで、本実施形態では、アウター側のボール9のピッチ円直径PCDとインナー側の円錐ころ10のピッチ円直径PCDが同一に設定されている。したがって、インナー側の転動体列部分の剛性が高くなると共に、基本定格荷重がアウター側の転動体列部分の基本定格荷重よりも大きくなり、インナー側の転動体列部分に加わる荷重がアウター側の転動体列部分に加わる荷重よりも大きくなっても寿命を同じかそれ以上にすることができる。すなわち、無駄のない設計を実現することができ、強度・耐久性を向上させた車輪用軸受装置を提供することができる。
Here, in this embodiment, the pitch circle diameter PCD of the
さらに、本実施形態では、ブレーキロータRの側面Rfの面振れが規格値内に規制されている。この規格値は50μm以下、好ましくは30μm以下が良い。この規制方法は、例えば、ブレーキロータ付き車輪用軸受装置を組み立てた状態で、図2に示すように、固定部材である外方部材4を測定台Bに固定し、外方部材4を基準にハブ輪1を一回転させ、その時のブレーキロータRの側面Rfにおける軸方向の振れ幅を、ブレーキロータRの側面RfにダイヤルゲージGを当接させて測定することにより行うことができる。
Furthermore, in this embodiment, the surface runout of the side surface Rf of the brake rotor R is regulated within the standard value. This standard value is 50 μm or less, preferably 30 μm or less. For example, in the state where the wheel bearing device with a brake rotor is assembled, as shown in FIG. 2, the regulation method is such that the
ここで、ロータRの側面Rfの面振れが規格値外であった場合、単に、ブレーキロータRを車輪取付フランジ3から一旦取り外して位相を変えるだけで済むこともあるが、本実施形態では、予め、ブレーキロータRの取付面となる車輪取付フランジ3のアウター側の側面3bをハブ輪1の単体加工時に所定の面振れ以下となるように規制すると共に、車輪用軸受装置の組立後、さらにこの側面3bを二次切削することによって所定値内に規制している。そして、ブレーキロータRの側面Rfと車輪取付フランジ3におけるアウター側の側面3bの面振れを組立前に予め測定し、両者を選択組合せによって規格値以下になるように規制している。
Here, when the runout of the side surface Rf of the rotor R is outside the standard value, the brake rotor R may be simply removed from the
このように、本発明に係るブレーキロータ付き車輪用軸受装置にあっては、車輪軸受メーカから出荷される際に、予めブレーキロータRの側面Rfの面振れが規格値内に規制されているので、自動車組立工場において面倒なブレーキロータRの振れ調整を行う必要がなくなり、信頼性の向上を図ったブレーキロータ付き車輪用軸受装置を提供することができる。 As described above, in the wheel bearing device with a brake rotor according to the present invention, the surface runout of the side surface Rf of the brake rotor R is previously regulated within the standard value when shipped from the wheel bearing manufacturer. This eliminates the need for troublesome adjustment of the brake rotor R in an automobile assembly plant, and can provide a wheel bearing device with a brake rotor that improves reliability.
図3は、本発明に係るブレーキロータ付き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。なお、この実施形態は、前述した実施形態と基本的にはハブ輪の構成が異なるだけで、その他同一部品同一部位あるいは同一機能を有する部位には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。 FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a second embodiment of the wheel bearing device with a brake rotor according to the present invention. This embodiment basically differs from the above-described embodiment only in the configuration of the hub wheel, and other parts having the same parts or the same functions are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof is omitted. .
このブレーキロータ付き車輪用軸受装置は第3世代と呼称される従動輪用であって、外方部材4と、ハブ輪13、およびこのハブ輪13の小径段部13bに圧入された内輪6からなる内方部材14とを備えている。ハブ輪13は、外周にアウター側の外側転走面4aに対向するアウター側の内側転走面13aと、この内側転走面13aから軸方向に延びる小径段部13bが形成されている。内輪6はこの小径段部13bに所定のシメシロを介して圧入され、加締部1cによって軸方向に固定されている。
This wheel bearing device with a brake rotor is for a driven wheel referred to as a third generation, and includes an
外方部材4とハブ輪13および内輪6との間に形成された環状空間の開口部にはシール15、12が装着され、軸受内部に封入されたグリースの外部への漏洩と、外部から雨水やダスト等が軸受内部に侵入するのを防止している。また、ハブ輪13はS53C等の炭素0.40〜0.80wt%を含む中炭素鋼で形成され、シール15が摺接するシールランド部から内側転走面13aおよび小径段部13b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。
ここで、本実施形態は、前述した実施形態と同様、アウター側のボール9列のピッチ円直径PCDとインナー側の円錐ころ10列のピッチ円直径PCDが同一に設定されると共に、ブレーキロータRの側面Rfの面振れが50μm以下に規制されている。したがって、装置の軽量・コンパクト化を図りつつ、インナー側の転動体列部分の剛性が高くなると共に、基本定格荷重がアウター側の転動体列部分の基本定格荷重よりも大きくなり、インナー側の転動体列部分に加わる荷重がアウター側の転動体列部分に加わる荷重よりも大きくなっても寿命を同じかそれ以上にすることができ、信頼性の向上を図ったブレーキロータ付き車輪用軸受装置を提供することができる。 Here, in this embodiment, the pitch circle diameter PCD of the 9 rows of the outer side balls and the pitch circle diameter PCD of the 10 rows of the tapered rollers on the inner side are set to be the same as in the embodiment described above, and the brake rotor R The side runout of the side surface Rf is regulated to 50 μm or less. Therefore, while reducing the weight and size of the device, the rigidity of the inner side rolling element row portion is increased and the basic load rating is larger than the basic rated load of the outer side rolling element row portion, so that the inner side rolling element row portion is increased. A bearing device for a wheel with a brake rotor that can achieve the same or longer life even when the load applied to the moving body row portion is greater than the load applied to the outer rolling element row portion, and which improves reliability. Can be provided.
図4は、本発明に係るブレーキロータ付き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。なお、この実施形態は、前述した第1の実施形態(図1)と基本的には両転動体列のピッチ円直径が異なるだけで、その他同一部品同一部位あるいは同一機能を有する部位には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。 FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing a third embodiment of the wheel bearing device with a brake rotor according to the present invention. This embodiment is basically the same as the first embodiment (FIG. 1) described above, except that the pitch circle diameters of both rolling element rows are different, and the same parts or parts having the same function are the same. Reference numerals are assigned and detailed description is omitted.
このブレーキロータ付き車輪用軸受装置は第2世代と呼称される従動輪用であって、ハブ輪16と、このハブ輪16に固定された車輪用軸受17とを備えている。ハブ輪16は、アウター側の端部に車輪取付フランジ3を一体に有し、この車輪取付フランジ3から肩部16aを介して軸方向に延びる小径段部16bが形成されている。また、車輪用軸受17は、ハブ輪16の肩部16aに衝合した状態で小径段部16bに所定のシメシロを介して圧入されると共に、小径段部16bの端部を塑性変形させて形成した加締部1cによって軸方向に固定されている。
This wheel bearing device with a brake rotor is for a driven wheel called the second generation, and includes a
車輪用軸受17は、外周に車体取付フランジ4cを一体に有し、内周に複列の外側転走面4a、18aが形成された外方部材18と、外周にこれら複列の外側転走面4a、18aに対向する内側転走面19a、20aがそれぞれ形成された2つの内輪19、20と、両転走面4a、19aおよび18a、20a間に保持器7、21を介して転動自在に収容された複数のボール9および円錐ころ10とを備えている。外方部材18と2つの内輪19、20との間に形成された環状空間の開口部にはシール22、23が装着され、軸受内部に封入されたグリースの外部への漏洩と、外部から雨水やダスト等が軸受内部に侵入するのを防止している。
The
外方部材18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4a、18a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。また、内輪19、20はSUJ2等の高炭素クロム鋼で形成され、ズブ焼入れによって芯部まで58〜64HRCの範囲に硬化処理されている。
The
ここで、本実施形態は、インナー側の円錐ころ10列のピッチ円直径PCDiがアウター側のボール9列のピッチ円直径PCDoよりも小径に設定されている。これにより、外方部材18におけるインナー側の外径Dを小径に設定することができ、インナー側の転動体列の基本定格荷重を低下させることなくナックルサイズを小さくでき、装置の軽量・コンパクト化を図ることができる。また、アウター側のボール9列におけるピッチ円直径PCDoの拡径量に対応してアウター側の内輪19の肉厚を厚くすることにより、ピッチ円直径PCDo、PCDiに違いがあってもハブ輪16の小径段部16bをストレートな軸状に形成することができ、加工性を向上させることができる。さらに、ブレーキロータRの側面Rfの面振れが50μm以下に規制されることにより、信頼性の向上を図ったブレーキロータ付き車輪用軸受装置を提供することができる。
Here, in this embodiment, the pitch circle diameter PCDi of the 10 rows of inner side tapered rollers is set to be smaller than the pitch circle diameter PCDo of the 9 rows of balls on the outer side. As a result, the outer diameter D on the inner side of the
図5は、本発明に係るブレーキロータ付き車輪用軸受装置の第4の実施形態を示す縦断面図である。なお、この実施形態は、前述した第3の実施形態(図4)と基本的にはハブ輪の構成が異なるだけで、その他同一部品同一部位あるいは同一機能を有する部位には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。 FIG. 5: is a longitudinal cross-sectional view which shows 4th Embodiment of the wheel bearing apparatus with a brake rotor which concerns on this invention. This embodiment basically differs from the third embodiment described above (FIG. 4) only in the configuration of the hub wheel, and other parts having the same parts or functions have the same reference numerals. Detailed description is omitted.
このブレーキロータ付き車輪用軸受装置は第3世代と呼称される従動輪用であって、外方部材18と、ハブ輪24、およびこのハブ輪24の小径段部24aに圧入された内輪20からなる内方部材25とを備えている。ハブ輪24は、外周にアウター側の外側転走面4aに対向するアウター側の内側転走面13aと、この内側転走面13aから軸方向に延びる小径段部24aが形成されている。内輪20はこの小径段部24aに所定のシメシロを介して圧入され、加締部1cによって軸方向に固定されている。
This wheel bearing device with a brake rotor is for a driven wheel referred to as a third generation, and includes an
外方部材18とハブ輪24および内輪20との間に形成された環状空間の開口部にはシール22、23が装着され、軸受内部に封入されたグリースの外部への漏洩と、外部から雨水やダスト等が軸受内部に侵入するのを防止している。また、ハブ輪24はS53C等の炭素0.40〜0.80wt%を含む中炭素鋼で形成され、シール22が摺接するシールランド部から内側転走面13aおよび小径段部24a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。
ここで、本実施形態は、前述した実施形態と同様、インナー側の円錐ころ10列のピッチ円直径PCDiがアウター側のボール9列のピッチ円直径PCDoよりも小径に設定されている。これにより、アウター側のボール9列のボール個数をインナー側の円錐ころ10列における円錐ころ10の個数よりも多く収容することができるので、全体の軸受剛性を高めると共に、外方部材18におけるインナー側の外径Dを小径にすることができ、インナー側の軸受列の基本定格荷重を低下させることなくナックルサイズを小さくできる。したがって、一層装置の軽量・コンパクト化を図りつつ、インナー側の軸受列の基本定格荷重をアウター側の軸受列の基本定格荷重よりも大きくして、インナー側の軸受列に加わる荷重がアウター側の軸受列部分に加わる荷重よりも大きくなっても寿命を同じかそれ以上にすることができる。さらに、ブレーキロータRの側面Rfの面振れが50μm以下に規制されることにより、信頼性の向上を図ったブレーキロータ付き車輪用軸受装置を提供することができる。
Here, in this embodiment, the pitch circle diameter PCDi of the 10 rows of inner side tapered rollers is set to be smaller than the pitch circle diameter PCDo of the 9 rows of balls on the outer side, as in the embodiment described above. Accordingly, since the number of balls in the 9 rows of outer side balls can be accommodated more than the number of tapered
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.
本発明に係るブレーキロータ付き車輪用軸受装置は、駆動輪用、従動輪用に拘わらず、内輪回転タイプの第2または第3世代構造のブレーキロータ付き車輪用軸受装置に適用することができる。 The wheel bearing device with a brake rotor according to the present invention can be applied to a wheel bearing device with a brake rotor of the second or third generation structure of the inner ring rotating type regardless of whether it is for driving wheels or driven wheels.
1、13、16、24・・・・・・・ハブ輪
1a、16a・・・・・・・・・・・肩部
1b、13b、16b、24a・・・小径段部
1c・・・・・・・・・・・・・・・加締部
1d・・・・・・・・・・・・・・・ホイールパイロット
2、17・・・・・・・・・・・・・車輪用軸受
3・・・・・・・・・・・・・・・・車輪取付フランジ
3a・・・・・・・・・・・・・・・ハブボルト
3b・・・・・・・・・・・・・・・アウター側の側面
4、18・・・・・・・・・・・・・外方部材
4a、4b、18a・・・・・・・・外側転走面
4c・・・・・・・・・・・・・・・車体取付フランジ
5、6、19、20・・・・・・・・内輪
5a、6a、13a、19a、20a内側転走面
6b・・・・・・・・・・・・・・・大鍔
6c・・・・・・・・・・・・・・・小鍔
7、8、21・・・・・・・・・・・保持器
9・・・・・・・・・・・・・・・・ボール
10・・・・・・・・・・・・・・・円錐ころ
11、12、15、22、23・・・シール
14、25・・・・・・・・・・・・内方部材
50、64・・・・・・・・・・・・ハブ輪
50a、64a、57a、65a・・内側転走面
50b、63・・・・・・・・・・・車輪取付フランジ
51・・・・・・・・・・・・・・・複列の転がり軸受
52・・・・・・・・・・・・・・・等速自在継手
53、62・・・・・・・・・・・・外方部材
53a、53b、62a、62b・・外側転走面
53c、62c・・・・・・・・・・車体取付フランジ
54、66・・・・・・・・・・・・内方部材
55、67、68・・・・・・・・・ボール
56・・・・・・・・・・・・・・・円錐ころ
57、65・・・・・・・・・・・・内輪
57a、64a、65a・・・・・・内側転走面
58・・・・・・・・・・・・・・・外側継手部材
58a・・・・・・・・・・・・・・トラック溝
59・・・・・・・・・・・・・・・マウス部
60・・・・・・・・・・・・・・・肩部
61・・・・・・・・・・・・・・・止め輪
64b・・・・・・・・・・・・・・小径段部
64c・・・・・・・・・・・・・・加締部
69、70・・・・・・・・・・・・保持器
71、72・・・・・・・・・・・・シール
B・・・・・・・・・・・・・・・・測定台
D・・・・・・・・・・・・・・・・外方部材のインナー側の外径
D1・・・・・・・・・・・・・・・アウター側のボールのピッチ円直径
D2・・・・・・・・・・・・・・・インナー側のボールのピッチ円直径
G・・・・・・・・・・・・・・・・ダイヤルゲージ
PCD・・・・・・・・・・・・・・ピッチ円直径
PCDi・・・・・・・・・・・・・インナー側の円錐ころのピッチ円直径
PCDo・・・・・・・・・・・・・アウター側のボールのピッチ円直径
R・・・・・・・・・・・・・・・・ブレーキロータ
Rf・・・・・・・・・・・・・・・ブレーキロータの側面
1, 13, 16, 24...
Claims (5)
一端部に車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一体に有し、外周に小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に圧入され、外周に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少なくとも一つの内輪からなる内方部材と、
この内方部材と前記外方部材の両転走面間に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形成した加締部により前記内輪が前記ハブ輪に対して軸方向に固定されると共に、
前記車輪取付フランジにブレーキロータが取り付けられたブレーキロータ付き車輪用軸受装置において、
前記複列の転動体のうちアウター側の転動体がボール、インナー側の転動体が円錐ころであり、このインナー側の円錐ころ列の基本定格荷重が、前記アウター側のボール列の基本定格荷重よりも大きく設定されると共に、前記ブレーキロータの側面の振れ幅が、前記外方部材を基準に回転駆動させた状態で規格値内に規制されていることを特徴とするブレーキロータ付き車輪用軸受装置。 An outer member integrally having a vehicle body mounting flange to be attached to the suspension device on the outer periphery, and having a double row outer rolling surface formed on the inner periphery;
A hub wheel integrally having a wheel mounting flange for mounting a wheel at one end, a small diameter stepped portion formed on the outer periphery, and press-fitted into the small diameter stepped portion of the hub wheel, and the double row outer rolling on the outer periphery An inner member composed of at least one inner ring formed with an inner rolling surface facing the surface;
A double row rolling element housed in a freely rolling manner between the rolling surfaces of the inner member and the outer member;
The inner ring is fixed in the axial direction with respect to the hub wheel by a crimping portion formed by plastically deforming an end portion of the small diameter step portion radially outward,
In the wheel bearing device with a brake rotor in which a brake rotor is mounted on the wheel mounting flange,
Out of the double row rolling elements, the outer side rolling element is a ball and the inner side rolling element is a tapered roller. The basic rated load of the inner side tapered roller row is the basic rated load of the outer side ball row. The wheel bearing with a brake rotor is characterized in that the width of the side surface of the brake rotor is regulated within a standard value while being driven to rotate with respect to the outer member. apparatus.
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