JP2007321903A - Bearing device for wheel - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は車輪用軸受装置に関し、詳しくは、自動車の懸架装置に対して駆動車輪(FF車の前輪、FR車の後輪、4WD車の全輪)を回転自在に支持する駆動車輪用軸受装置に関する。
BACKGROUND OF THE
自動車の車輪用軸受装置には、従動輪用と駆動輪用があり、それぞれの用途に応じて種々の形式のものが提案されている。例えば、図3は駆動車輪用軸受装置で、ハブ輪1および内輪2、複列の転動体3,4、外輪5、等速自在継手6を主要な構成要素としている(例えば、特許文献1参照)。
BACKGROUND ART There are two types of wheel bearing devices for automobiles, one for driven wheels and one for driving wheels, and various types have been proposed according to the respective applications. For example, FIG. 3 shows a bearing device for a driving wheel, which includes a
ハブ輪1は、その外周にアウトボード側の軌道面7が形成されると共に、車輪(図示せず)を取り付けるための車輪取付フランジ9を備えている。この車輪取付フランジ9の円周方向等間隔に、ディスクホイールを固定するためのハブボルト10が植設されている。このハブ輪1のインボード側外径に形成された小径段部12に内輪2を嵌合させ、この内輪2の外周にインボード側の軌道面8が形成されている。このハブ輪1の内径には、スプライン28が形成されている。
The
内輪2は、クリープを防ぐために適当な締め代をもってハブ輪1の小径段部12に圧入されている。ハブ輪1の外周に形成されたアウトボード側の軌道面7と、内輪2の外周に形成されたインボード側の軌道面8とで複列の軌道面を構成する。
The
外輪5は、その内周にハブ輪1および内輪2の軌道面7,8と対向する複列の軌道面13,14が形成され、車体(図示せず)に取り付けるための車体取付フランジ17を備えている。この車体取付フランジ17は、車体の懸架装置(図示せず)から延びるナックルに取り付け孔19を利用してボルト等で固定される。
The outer ring 5 is formed with double-
軸受部20は、複列のアンギュラ玉軸受構造で、ハブ輪1および内輪2の外周に形成された軌道面7,8と外輪5の内周に形成された軌道面13,14との間に転動体3,4を介在させ、各列の転動体3,4を保持器21,22により円周方向等間隔に支持した構造を有する。軸受部20の両端開口部には、ハブ輪1と内輪2の外周に摺接するように、外輪5とハブ輪1および内輪2との環状空間を密封する一対のシール23,24が外輪5の両端部内径に嵌合され、内部に充填されたグリースの漏洩ならびに外部からの水や異物の侵入を防止するようになっている。
The
等速自在継手6は、ドライブシャフトを構成する中間軸(図示せず)の一端に設けられ、内周面にトラック溝が形成された外側継手部材15と、その外側継手部材15のトラック溝と対向するトラック溝が外周面に形成された内側継手部材(図示せず)と、外側継手部材15のトラック溝と内側継手部材のトラック溝との間に組み込まれたボールと、外側継手部材15と内側継手部材間に介在してボールを円周方向等間隔に保持するケージとからなる。外側継手部材15は、内側継手部材、ケージおよびボールを収容したマウス部25と、マウス部25から軸方向に一体的に延び、外周面にスプライン26が形成されたステム部27を有する。
The constant velocity
このステム部27をハブ輪1の内径に挿入し、内輪2の端面2aに外側継手部材15の肩部16の端面16aを接合させた状態で、ステム部27の先端に形成された雄ねじ部29にナット30を締め付けることによって、等速自在継手6をハブ輪1に固定している。このハブ輪1の内径およびステム部27の外径に形成されたスプライン28,26を嵌合させることにより、両者間でのトルク伝達を可能としている。外側継手部材15の肩部16の端面16aと内輪2の端面2aとの接合状態で、ナット30の締め付け力により軸受部20に予圧を付与している。
ところで、前述した駆動輪用軸受装置では、例えば車両発進時、軸受部20の内輪2と等速自在継手6の外側継手部材15の肩部16との間で、カッキン音と通称されるスティックスリップ音が発生するおそれがある。
By the way, in the drive wheel bearing device described above, for example, when the vehicle starts, a stick-slip, commonly referred to as a cuckling noise, between the
このスティックスリップ音は、車両発進時、静止状態にある軸受部20のハブ輪1に対して等速自在継手6の外側継手部材15から回転トルクが負荷されると、ステム部27およびハブ輪1のスプライン26,28を介して外側継手部材15からハブ輪1へ回転トルクを伝達しようとするが、外側継手部材15のねじれにより内輪2の端面2aと外側継手部材15の肩部16の端面16aとの間で急激な滑りが発生する。この急激な滑りが原因となってスティックスリップ音が発生する。
This stick-slip noise is generated when a rotational torque is applied from the
前述したスティックスリップ音を未然に防止する手段として、前述した特許文献1では、等速自在継手6の外側継手部材15の肩部16に接合される内輪2の端面2aに、摩擦抵抗を小さくするための表面処理を施す手段が講じられている。この表面処理でもって、外側継手部材15の肩部16との摩擦抵抗を小さくすることにより、スムーズな滑りが得られてスティックスリップ音を抑制する効果を発揮させている。具体的な表面処理としては、グリース溝を円周方向に刻設したり、同心状筋目を研削加工により形成したり、あるいはボンデやグリース等の滑り剤をコーティングしたりする手段がある。
As means for preventing the above-described stick-slip noise, in
以上のように内輪2の端面2aに表面処理を施すことにより、車両発進時、静止状態にある軸受部20のハブ輪1に対して等速自在継手6の外側継手部材15から回転トルクが負荷されても、外側継手部材15の肩部16との摩擦抵抗を小さくし、スムーズな滑りでもってスティックスリップ音を抑制する効果が得られている。
By applying surface treatment to the
しかしながら、内輪2の端面2aに表面処理を施す必要があることから、その製作過程が煩雑となって、ひいては軸受装置のコストアップを招くという問題があった。
However, since it is necessary to subject the
そこで、本発明は前述の問題点に鑑みて提案されたもので、その目的とするところは、コストアップを招くことなく、スティックスリップ音を確実に抑制し得る車輪用軸受装置を提供することにある。 Therefore, the present invention has been proposed in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a wheel bearing device that can reliably suppress stick-slip noise without causing an increase in cost. is there.
本発明を適用する対象は、内周に複列の軌道面が形成された外輪と、一端に車輪取付フランジを有すると共に外周に複列の軌道面が形成され、ハブ輪と内輪からなる内方部材と、前記外輪と内方部材のそれぞれの軌道面間に介装された複列の転動体とを備え、前記ハブ輪の内径に等速自在継手の外側継手部材のステム部を挿入してスプライン嵌合させた車輪用軸受装置である。 The object to which the present invention is applied is an inner ring composed of an outer ring having a double row raceway surface formed on the inner periphery, a wheel mounting flange at one end, and a double row raceway surface formed on the outer periphery. And a double row rolling element interposed between the raceway surfaces of the outer ring and the inner member, and the stem portion of the outer joint member of the constant velocity universal joint is inserted into the inner diameter of the hub ring. It is a wheel bearing device fitted with a spline.
この車輪用軸受装置において、前述の目的を達成するための技術的手段として、本発明は、内方部材あるいは外側継手部材のいずれか一方の部材を相手部材に外径当たりで接合し、その接合された両部材の外径当たりよりも径方向内側で両部材の端面間に形成された空隙に潤滑剤を封止したことを特徴とする。 In this wheel bearing device, as a technical means for achieving the above-mentioned object, the present invention joins either one of the inner member or the outer joint member to the counterpart member around the outer diameter, It is characterized in that a lubricant is sealed in a gap formed between the end faces of both members on the radially inner side of the outer diameters of the both members.
この車輪用軸受装置では、内方部材の端面と外側継手部材の端面との接合するに際して、その端面に潤滑剤を塗布することで、車両発進時にスムーズな滑りでもってスティックスリップ音を抑制する効果が得られる。しかしながら、内方部材および外側継手部材が回転するため、その回転による遠心力でもって潤滑剤が内方部材と外側継手部材の端面間から外方へ飛散したり、あるいは外部から侵入した水により洗われて流出したりする。その結果、潤滑剤によるスティックスリップ音の抑制効果が減少するおそれがあった。 In this wheel bearing device, when the end face of the inner member and the end face of the outer joint member are joined, a lubricant is applied to the end face, thereby suppressing the stick-slip noise with smooth slip when the vehicle starts. Is obtained. However, since the inner member and the outer joint member rotate, the centrifugal force generated by the rotation causes the lubricant to splash outward from between the end surfaces of the inner member and the outer joint member, or to be washed by water that has entered from the outside. It will be leaked. As a result, the effect of suppressing stick-slip noise by the lubricant may be reduced.
そこで、本発明では、内方部材あるいは外側継手部材のいずれか一方の部材を相手部材に外径当たりで接合し、その接合された両部材の外径当たりよりも径方向内側で両部材の端面間に形成された空隙に潤滑剤を封止したことにより、内方部材および外側継手部材の回転による遠心力が作用しても、潤滑剤が外方へ飛散したり、水により流出したりすることを防止できる。 Therefore, in the present invention, either the inner member or the outer joint member is joined to the mating member around the outer diameter, and the end faces of the two members are radially inner than the outer diameters of the joined members. Sealing the lubricant in the gap formed between them causes the lubricant to scatter outward or flow out due to water even if centrifugal force is generated by the rotation of the inner member and the outer joint member. Can be prevented.
ここで、「外径当たり」とは、内方部材あるいは外側継手部材のいずれか一方の部材の端面の外径端縁のみを相手部材の端面に接合させることを意味する。これにより、その接合された部材の端面の外径端縁よりも径方向内側で、内方部材の端面と外側継手部材の端面間に形成された空隙に潤滑剤を封止する。 Here, “per outer diameter” means that only the outer diameter edge of the end face of either the inner member or the outer joint member is joined to the end face of the mating member. Thus, the lubricant is sealed in the gap formed between the end surface of the inner member and the end surface of the outer joint member, on the radially inner side of the outer diameter edge of the end surface of the joined member.
なお、潤滑剤を封止する空隙は、外径当たりにより形成される構造であれば、任意の構造を採用することが可能である。つまり、内方部材あるいは外側継手部材の少なくともいずれか一方の部材の端面に凹所を設けたり、あるいは一方の部材の端面に対して他方の端面をテーパ状としたりすることで実現可能である。 In addition, as long as the space | gap which seals a lubricant is a structure formed per outer diameter, it is possible to employ | adopt arbitrary structures. That is, it can be realized by providing a recess in the end surface of at least one of the inner member and the outer joint member, or by tapering the other end surface with respect to the end surface of one member.
本発明における車輪用軸受装置としては、外輪の外周に車体取付フランジを有し、複列の軌道面のうちの一方の軌道面をハブ輪の外周に形成し、他方の軌道面を内輪の外周に形成したものがある。この場合、ハブ輪の外径に内輪を圧入してそのハブ輪の突出端部を加締め、その加締め部を外側継手部材の肩部に外径当たりで接合することになる。 The wheel bearing device according to the present invention has a vehicle body mounting flange on the outer periphery of the outer ring, one raceway surface of the double row raceway surfaces is formed on the outer periphery of the hub wheel, and the other raceway surface is the outer periphery of the inner ring. There is something formed. In this case, the inner ring is press-fitted into the outer diameter of the hub wheel, the projecting end portion of the hub ring is swaged, and the swaged portion is joined to the shoulder of the outer joint member around the outer diameter.
本発明によれば、内方部材あるいは外側継手部材のいずれか一方の部材を相手部材に外径当たりで接合し、その接合された両部材の外径当たりよりも径方向内側で両部材の端面間に形成された空隙に潤滑剤を封止したことにより、内方部材および外側継手部材の回転による遠心力が作用しても、潤滑剤が外方へ飛散したり、水により流出したりすることを防止できる。 According to the present invention, either the inner member or the outer joint member is joined to the mating member around the outer diameter, and the end faces of the two members are radially inward from the outer diameter of the joined members. Sealing the lubricant in the gap formed between them causes the lubricant to scatter outward or flow out due to water even if centrifugal force is generated by the rotation of the inner member and the outer joint member. Can be prevented.
その結果、内方部材と外側継手部材との端面間で潤滑剤を確保することができるので、その潤滑剤によりスムーズな滑りでもってスティックスリップ音を抑制する効果を容易に維持することが可能となり、車両における静粛性の向上が図れて搭乗者の違和感を解消することができる。 As a result, since the lubricant can be secured between the end surfaces of the inner member and the outer joint member, it is possible to easily maintain the effect of suppressing stick-slip noise with smooth slip by the lubricant. Thus, the quietness of the vehicle can be improved and the discomfort of the passenger can be eliminated.
本発明に係る車輪用軸受装置の実施形態を以下に詳述する。図1に示す実施形態は駆動車輪用軸受装置で、内方部材であるハブ輪101および内輪102、複列の転動体103,104、外輪105、等速自在継手106を主要な構成要素としている。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トボード側(図面左側)と呼び、中央寄りとなる側をインボード側(図面右側)と呼ぶ。
An embodiment of a wheel bearing device according to the present invention will be described in detail below. The embodiment shown in FIG. 1 is a bearing device for a drive wheel, and includes a
ハブ輪101は、その外周にアウトボード側の軌道面107が形成されると共に、車輪(図示せず)を取り付けるための車輪取付フランジ109を備えている。この車輪取付フランジ109の円周方向等間隔に、ディスクホイールを固定するためのハブボルト110が植設されている。このハブ輪101のインボード側外周に形成された小径段部112に内輪102を嵌合させ、この内輪102の外周にインボード側の軌道面108が形成されている。このハブ輪101の内径には、スプライン128が形成されている。
The
内輪102は、クリープを防ぐために適当な締め代をもってハブ輪101の小径段部112に圧入されている。ハブ輪101の外周に形成されたアウトボード側の軌道面107と、内輪102の外周に形成されたインボード側の軌道面108とで複列の軌道面を構成する。この内輪102をハブ輪101の小径段部112の外径に圧入し、ハブ輪101の小径段部112の突出端部を揺動加締めにより外側に加締めることにより、その加締め部111でもって内輪102を抜け止めしてハブ輪101と一体化し、軸受部120に予圧を付与している。
The
外輪105は、内周にハブ輪101および内輪102の軌道面107,108と対向する複列の軌道面113,114が形成され、車体(図示せず)に取り付けるための車体取付フランジ117を備えている。この車体取付フランジ117は、車体の懸架装置(図示せず)から延びるナックルに取り付け孔119を利用してボルト等で固定される。
The
軸受部120は、複列のアンギュラ玉軸受構造で、ハブ輪101および内輪102の外周に形成された軌道面107,108と外輪105の内周に形成された軌道面113,114との間に転動体103,104を介在させ、各列の転動体103,104を保持器121,122により円周方向等間隔に支持した構造を有する。軸受部120の両端開口部には、ハブ輪101と内輪102の外周に摺接するように、外輪105とハブ輪101および内輪102との環状空間を密封する一対のシール123,124が外輪105の両端部内径に嵌合され、内部に充填されたグリースの漏洩ならびに外部からの水や異物の侵入を防止するようになっている。
The bearing
等速自在継手106は、ドライブシャフトを構成する中間軸(図示せず)の一端に設けられ、内周面にトラック溝が形成された外側継手部材115と、その外側継手部材115のトラック溝と対向するトラック溝が外周面に形成された内側継手部材(図示せず)と、外側継手部材115のトラック溝と内側継手部材のトラック溝との間に組み込まれたボールと、外側継手部材115と内側継手部材間に介在してボールを円周方向等間隔に保持するケージとからなる。外側継手部材115は、内側継手部材、ケージおよびボールを収容したマウス部125と、マウス部125から軸方向に一体的に延び、外周面にスプライン126が形成されたステム部127を有する。
The constant velocity
このステム部127をハブ輪101の貫通孔に挿入し、そのハブ輪101の加締め部111に外側継手部材115の肩部116を接合させた状態で、ステム部127の端部に形成された雄ねじ部129にナット130を締め付けることによって、等速自在継手106をハブ輪101に固定している。このステム部127の外周面に形成されたスプライン126とハブ輪101の貫通孔の内周面に形成されたスプライン128により両者を嵌合させることによりトルク伝達可能としている。
The
この実施形態の車輪用軸受装置では、ハブ輪101の加締め部111と外側継手部材115の肩部116との突き合わせを以下の構造とする。図2は、図1に示すハブ輪101の加締め部111と外側継手部材115の肩部116との突き合わせ部分Aを示す拡大図である。この図2に示すように、内方部材であるハブ輪101のインボード側端部に位置する加締め部111の端面111aを外側継手部材115の肩部116の端面116aに外径当たりで接合する。
In the wheel bearing device of this embodiment, the butting between the
ここで、外径当たりとは、加締め部111の端面111aの外径端縁のみを外側継手部材115の肩部116の端面116aに接合させ、その加締め部111の端面111aの外径端縁よりも径方向内側部位を外側継手部材115の肩部116の端面116aに接合させないことを意味する。この外径当たりは、例えば、ハブ輪101のインボード側端部を加締める際に、その加締め部111の端面111aが内径側から外径側へ向けてすり鉢状となるように形成することで実現可能である。
Here, per outer diameter means that only the outer diameter edge of the
加締め部111の端面111aと外側継手部材115の肩部116の端面116aとの接合面に潤滑剤131を塗布することで、車両発進時にスムーズな滑りでもってスティックスリップ音を抑制する効果が得られる。そこで、加締め部111の端面111aを外側継手部材115の肩部116の端面116aに外径当たりで接合することにより、その接合された加締め部111と肩部116との外径当たりよりも径方向内側で、加締め部111のすり鉢状端面111aと肩部116の平坦状端面116a間に形成された空隙132に前述の潤滑剤131を封止する。
By applying the
このようにすれば、ハブ輪101および外側継手部材115の回転による遠心力が作用しても、外径当たりにより、潤滑剤131が加締め部111と肩部116の端面間から外方へ飛散したり、あるいは外部から侵入した水により洗われて流出したりすることを防止できる。その結果、加締め部111と肩部116との端面間で潤滑剤131を確保することができるので、その潤滑剤131によりスムーズな滑りでもってスティックスリップ音を抑制する効果を容易に維持することができる。
In this way, even if a centrifugal force due to the rotation of the
なお、前述した加締め部111の端面111aはすり鉢状に限れず、外側継手部材115の肩部116の平坦な端面116aとの間で空隙132が形成されるようにすればよく、その形状は任意である。また逆に、加締め部111の端面111aを平坦状とし、外側継手部材115の肩部116の端面116aを凹状に形成することにより、加締め部111の端面111aと外側継手部材115の肩部116の端面116a間に空隙132を形成するようにしてもよい。
The
以上の実施形態では、内方部材に形成された複列の軌道面107,108の一方、つまり、アウトボード側の軌道面107をハブ輪101の外周に形成した(第三世代と称される)タイプの車輪用軸受装置に適用した場合を例示したが、本発明はこれに限定されることなく、ハブ輪の外周に一対の内輪を圧入し、アウトボード側の軌道面107を一方の内輪の外周に形成すると共にインボード側の軌道面108を他方の内輪の外周に形成した(第一、第二世代と称される)タイプの車輪用軸受装置にも適用可能である。
In the above embodiment, one of the double-row raceway surfaces 107 and 108 formed on the inner member, that is, the
さらに、ハブ輪101と等速自在継手106の結合構造として、この実施形態では、等速自在継手106の外側継手部材115が、そのステム部127の先端に形成された雄ねじ部129にナット130を螺合させることによりハブ輪101の内径に締結されている構造を例示しているが、これ以外に、等速自在継手106の外側継手部材115が、そのステム部127の先端を加締めることによりハブ輪101の内径に締結されている構造にも適用可能である。
Furthermore, as a coupling structure of the
101 内方部材(ハブ輪)
102 内方部材(内輪)
103,104 転動体
105 外輪
106 等速自在継手
107,108 軌道面
109 車輪取付フランジ
111 加締め部
113,114 軌道面
115 外側継手部材
116 肩部
131 潤滑剤
132 空隙
101 Inner member (hub ring)
102 Inner member (inner ring)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 103,104
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2006
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