JP2008002524A - 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する。 The present invention relates to a wheel bearing device.
自動車の駆動側の車輪を支持する車輪用軸受装置には、複列の軌道面を内径側に有し、車体側に固定される外方部材と、この外方部材の各軌道面と対向する複列の軌道面を外径側に有し、内径側に車軸または車軸に連結される等速ジョイントがスプライン結合されるスプライン孔またはセレーション孔(以下、まとめてスプライン孔と呼ぶ)が設けられた内方部材と、これらの外方部材と内方部材の軌道面間に複列に配列された転動体とからなり、内方部材のインボード側の軌道面が別体の内輪の外径面に設けられて、この別体の内輪が内方部材のインボード側の外径面に固定されるものがある。この別体の内輪の固定手段には、内輪を内方部材の外径面に嵌合する手段や、内方部材のインボード側端部を径方向外向きに変形させて、内方部材の外径面にかしめ付ける手段等、内方部材の弾性変形、塑性変形、熱変形等の変形を伴う手段が採用されている。 A wheel bearing device for supporting a wheel on the driving side of an automobile has a double-row raceway surface on the inner diameter side, an outer member fixed on the vehicle body side, and faces each raceway surface of the outer member. A spline hole or serration hole (hereinafter collectively referred to as a spline hole) in which a double-row raceway surface is provided on the outer diameter side and an axle or a constant velocity joint connected to the axle is splined on the inner diameter side. The inner member and rolling elements arranged in a double row between the outer member and the inner member raceway surface, and the inner member raceway surface on the inboard side is the outer diameter surface of the separate inner ring. The separate inner ring is fixed to the outer diameter surface on the inboard side of the inner member. This separate inner ring fixing means includes means for fitting the inner ring to the outer diameter surface of the inner member, or by deforming the inboard side end portion of the inner member outward in the radial direction. Means that involve deformation such as elastic deformation, plastic deformation, and thermal deformation of the inner member, such as means for caulking to the outer diameter surface, are employed.
このように別体の内輪を、内方部材の変形を伴う手段で、内方部材のインボード側の外径面に固定する車輪用軸受装置では、内輪の嵌合圧力や、内方部材のインボード側端部を径方向外向きに変形させるかしめ加工等によって、内方部材のスプライン孔がインボード側で縮径するように変形し、車軸や等速ジョイントのスプライン軸がスプライン孔に挿入不能となることがある。 Thus, in the wheel bearing device for fixing the separate inner ring to the outer diameter surface on the inboard side of the inner member by means involving deformation of the inner member, the fitting pressure of the inner ring or the inner member The spline hole of the inner member is deformed to reduce the diameter on the inboard side by caulking, etc. that deforms the inboard side end part radially outward, and the spline shaft of the axle or constant velocity joint is inserted into the spline hole It may become impossible.
かしめ加工によるスプライン孔のインボード側での縮径変形でスプライン軸が挿入不能となることを防止する手段としては、径方向外向きにかしめ加工される内方部材のインボード側端部とスプライン孔の入口との間に、スプライン孔の縮径変形を抑制する緩衝部分を形成する方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。また、中空穴を有する部品がかしめや溶接等により非可逆的に変形され、多部品と一体に組み立てられた車輪用軸受装置等のユニット組立品におけるスプライン孔の変形に対処する手段としては、ユニット組立品を組み立てた後に、スプライン孔を加工する方法が提案されている(例えば、特許文献2参照)。 As a means to prevent the spline shaft from being unable to be inserted due to the reduced diameter deformation on the inboard side of the spline hole by caulking, the inboard side end of the inner member that is caulked radially outward and the spline There has been proposed a method of forming a buffer portion that suppresses the deformation of the spline hole from being reduced between the inlet of the hole (for example, see Patent Document 1). In addition, as a means for coping with deformation of spline holes in a unit assembly such as a wheel bearing device in which a part having a hollow hole is irreversibly deformed by caulking, welding, or the like and is assembled integrally with multiple parts, a unit A method of processing a spline hole after assembling an assembly has been proposed (see, for example, Patent Document 2).
特許文献1に記載された、かしめ加工される内方部材のインボード側端部とスプライン孔の入口との間に、スプライン孔の縮径変形を抑制する緩衝部分を形成する方法は、緩衝部分を余分に設ける必要があるので、内方部材の軸方向の長さ寸法が大きくなり、コンパクトな設計が阻害される問題がある。
The method of forming a buffer part for suppressing the diameter reduction deformation of the spline hole between the inboard side end part of the inner member to be caulked and the inlet of the spline hole described in
また、特許文献2に記載されたように、ユニット組立品としての車輪用軸受装置を組み立てた後に、内方部材のスプライン孔を加工する方法は、加工時に降りかかる切屑粉等が、軸受部のシール部材等を損傷したり、軸受内部に侵入したりする恐れがある。 In addition, as described in Patent Document 2, after assembling the wheel bearing device as a unit assembly, the method of processing the spline hole of the inner member is such that chip powder or the like that falls during processing is a seal of the bearing portion. There is a risk of damaging a member or the like or entering the inside of the bearing.
そこで、本発明の課題は、別体の内輪を、内方部材の変形を伴う手段で、内方部材の外径面に固定する車輪用軸受装置において、コンパクトな設計を阻害することなく、スプライン孔にスプライン軸を確実に挿入できるようにすることである。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a spline that does not hinder a compact design in a wheel bearing device in which a separate inner ring is fixed to an outer diameter surface of an inner member by means of deformation of the inner member. This is to ensure that the spline shaft can be inserted into the hole.
上記の課題を解決するために、本発明は、複列の軌道面を内径側に有し、車体側に固定される外方部材と、この外方部材の各軌道面と対向する複列の軌道面を外径側に有し、内径側に車軸または車軸に連結される等速ジョイントがスプライン結合されるスプライン孔が設けられた内方部材と、これらの外方部材と内方部材の軌道面間に複列に配列された転動体とからなり、前記内方部材のインボード側の軌道面が別体の内輪の外径面に設けられ、この別体の内輪が内方部材のインボード側の外径面に、内方部材の変形を伴う固定手段で固定される車輪用軸受装置において、前記内方部材のスプライン孔のビトゥインピン径を、前記別体の内輪が固定されるインボード側で、インボード側へ拡径するテーパ状に形成した構成を採用した。 In order to solve the above-described problems, the present invention has an outer member that has a double-row raceway surface on the inner diameter side and is fixed to the vehicle body side, and a double-row facing each raceway surface of the outer member. An inner member having a raceway surface on the outer diameter side and provided with a spline hole to which the constant velocity joint connected to the axle or the axle is splined on the inner diameter side, and the tracks of the outer member and the inner member. The inner member is provided with a raceway surface on the inboard side of the inner member on the outer diameter surface of a separate inner ring. In a wheel bearing device fixed to a board-side outer diameter surface by a fixing means accompanied by deformation of the inner member, the in-board in which the separate inner ring is fixed to the diameter of the bit line of the spline hole of the inner member On the side, a configuration formed in a tapered shape that expands to the inboard side was adopted.
すなわち、内方部材のスプライン孔のビトゥインピン径を、別体の内輪が固定されるインボード側で、インボード側へ拡径するテーパ状に形成することにより、内輪の固定で内方部材のスプライン孔のインボード側が縮径変形しても、車軸や等速ジョイントのスプライン軸を確実にスプライン孔に挿入できるようにした。 That is, the inner member spline is fixed by forming the diameter of the inner pin spline hole with a tapered shape that expands toward the inboard side on the inboard side where the separate inner ring is fixed. Even if the inboard side of the hole is reduced in diameter, the spline shaft of the axle or constant velocity joint can be securely inserted into the spline hole.
前記内方部材の変形を伴う固定手段は、前記別体の内輪を前記内方部材の外径面に嵌合で固定するものとすることができる。 The fixing means accompanying the deformation of the inner member may fix the separate inner ring to the outer diameter surface of the inner member by fitting.
前記内方部材の変形を伴う固定手段は、前記内方部材のインボード側端部を径方向外向きに変形させて、前記別体の内輪を前記内方部材の外径面にかしめ付けで固定するものとすることもできる。 The fixing means accompanied by the deformation of the inner member is formed by deforming an inboard side end portion of the inner member radially outward and caulking the separate inner ring to the outer diameter surface of the inner member. It can also be fixed.
本発明の車輪用軸受装置は、内方部材のスプライン孔のビトゥインピン径を、別体の内輪が固定されるインボード側で、インボード側へ拡径するテーパ状に形成したので、内輪の固定で内方部材のスプライン孔のインボード側が縮径変形しても、車軸や等速ジョイントのスプライン軸を確実にスプライン孔に挿入することができる。 In the wheel bearing device of the present invention, the diameter of the bit line of the spline hole of the inner member is formed on the inboard side to which the separate inner ring is fixed, and the inner ring is fixed. Thus, even if the inboard side of the spline hole of the inner member is reduced in diameter, the spline shaft of the axle or the constant velocity joint can be reliably inserted into the spline hole.
以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。図1乃至図3は、第1の実施形態を示す。この車輪用軸受装置は駆動側の車輪を支持するものであり、図1に示すように、複列の軌道面2a、2bを内径側に有し、車体側に固定されるフランジ6を外径側に有する外方部材1と、外方部材1の各軌道面2a、2bと対向する複列の軌道面4a、4bと、車輪がハブボルト7で取り付けられるフランジ8とを外径側に有し、内径側に車軸または車軸に連結される等速ジョイントがスプライン結合されるスプライン孔9が設けられた内方部材3と、これらの外方部材1の各軌道面2a、2bと内方部材3の各軌道面4a、4bの間に複列に配列された転動体としてのボール5とからなる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 to 3 show a first embodiment. As shown in FIG. 1, this wheel bearing device supports a drive-side wheel, and has double-
前記内方部材3のインボード側の軌道面4bは別体の内輪3aの外径面に設けられ、この内輪3aが内方部材3のインボード側の外径面に嵌合で固定されている。また、ボール5が複列に配列された軸受内部は、アウトボード側とインボード側とを、それぞれシール部材10a、10bで密封されている。
A
図2は、前記別体の内輪3aが外径面に嵌合で固定される前の内方部材3を拡大して示す。内方部材3のインボード側のスプライン孔9は、内輪3aの嵌合によってスプライン孔9が縮径変形しても、車軸や等速ジョイントのスプライン軸が挿入できるように、そのビトゥインピン径がインボード側へ拡径する傾斜角αのテーパ状に形成されている。
FIG. 2 is an enlarged view of the
前記インボード側でのスプライン孔9のビトゥインピン径のテーパ状傾斜角αは、以下のように決定した。図3に示すように、スプライン孔9を従来のようにストレート形状とした内方部材3のインボード側の外径面に内輪3aを嵌合し、スプライン孔9のインボード側の入口から1mmの位置で、嵌合前後のビトゥインピン径を計測することにより、ビトゥインピン径の縮径量δを測定した。内輪3aの嵌合の締め代は約0.048mmとし、嵌合のサンプル数Nは6個とした。また、内輪3aがスプライン孔9と重なる嵌合長さL1は8.25mmとした。
The tapered inclination angle α of the bite-in pin diameter of the
表1に、前記縮径量δの測定結果を示す。ビトゥインピン径の計測はスプライン孔9の直交する2方向の位相(0°、90°)で行い、この直交2方向の測定結果を平均して縮径量δを算出した。
Table 1 shows the measurement results of the diameter reduction amount δ. The measurement of the diameter of the beatuin pin was performed in two orthogonal phases (0 °, 90 °) of the
表1に示した測定結果の縮径量δを見込んで、図2に示したように、ビトゥインピン径の拡径の起点Pを、内方部材3と内輪3aとの突き当て面の位置(スプライン孔9のインボード側の入口から10.25mmの位置)とし、テーパの傾斜角αは5.5′とした。
In consideration of the diameter reduction amount δ of the measurement results shown in Table 1, as shown in FIG. 2, the starting point P of the expansion of the bite-in pin diameter is set to the position of the abutting surface between the
図4乃至図6は、第2の実施形態を示す。この車輪用軸受装置は、図4に示すように、基本的な構成は第1の実施形態のものと同じであり、前記別体の内輪3aが内方部材3のインボード側の外径面にかしめ付けで固定されている点のみが異なる。
4 to 6 show a second embodiment. As shown in FIG. 4, the wheel bearing device has the same basic configuration as that of the first embodiment, and the separate
図5は、前記別体の内輪3aが外径面にかしめ付けで固定される前の内方部材3を拡大して示す。内方部材3のインボード側のスプライン孔9は、内方部材3のインボード側端部のかしめ加工によってスプライン孔9が縮径変形しても、車軸や等速ジョイントのスプライン軸が挿入できるように、そのビトゥインピン径がインボード側へ拡径する傾斜角αのテーパ状に形成されている。
FIG. 5 is an enlarged view of the
前記インボード側でのスプライン孔9のビトゥインピン径のテーパ状傾斜角αは、以下のように決定した。図6に示すように、スプライン孔9をストレート形状とした内方部材3の外径面に、内方部材3のインボード側端部をかしめ加工して内輪3aを固定し、スプライン孔9のインボード側の入口から1mmの位置で、かしめ加工前後のビトゥインピン径を計測することにより、ビトゥインピン径の縮径量δを測定した。内輪3aのかしめ付けのサンプル数Nは6個とした。また、かしめ付けられる内輪3aの外側端面とスプライン孔9の入口との距離L2は6.0mmとした。
The tapered inclination angle α of the bite-in pin diameter of the
表2に、前記縮径量δの測定結果を示す。実施例1と同様に、ビトゥインピン径の計測はスプライン孔9の直交する2方向の位相(0°、90°)で行い、この直交2方向の測定結果を平均して縮径量δを算出した。
Table 2 shows the measurement results of the diameter reduction amount δ. As in Example 1, the measurement of the beatin pin diameter was performed in two orthogonal phases (0 °, 90 °) of the
表2に示した測定結果の縮径量δを見込んで、図5に示したように、ビトゥインピン径の拡径の起点Pを、内方部材3と内輪3aとの突き当て面の位置(スプライン孔9のインボード側の入口から17.0mmの位置)とし、テーパの傾斜角αは2.1′とした。
In consideration of the diameter reduction amount δ of the measurement results shown in Table 2, as shown in FIG. 5, the starting point P of the expansion of the bite pin diameter is set to the position of the abutting surface between the
上述した第2の実施形態では、別体の内輪をかしめ付けのみで固定したが、内方部材の外径面に外嵌される内輪に締め代を付与することもできる。この場合は、この締め代によるスプライン孔の縮径変形も見込んで、テーパ状の傾斜角αを少し大きくするとよい。 In the second embodiment described above, the separate inner ring is fixed only by caulking, but a tightening margin can also be given to the inner ring that is fitted onto the outer diameter surface of the inner member. In this case, it is preferable that the tapered inclination angle α is slightly increased in consideration of the diameter reduction deformation of the spline hole due to the tightening allowance.
1 外方部材
2a、2b 軌道面
3 内方部材
3a 内輪
4a、4b 軌道面
5 ボール
6 フランジ
7 ハブボルト
8 フランジ
9 スプライン孔
10a、10b シール部材
DESCRIPTION OF
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- 2006-06-21 JP JP2006171001A patent/JP2008002524A/en active Pending
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