JP2008002581A - Bearing unit for drive wheel - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動車の駆動車輪(FF車の前輪、FR車の後輪、4WD車の全輪)用の軸受ユニットに関する。 The present invention relates to a bearing unit for driving wheels (front wheels of FF vehicles, rear wheels of FR vehicles, all wheels of 4WD vehicles) of automobiles.
エンジンからの動力を駆動車輪に伝達するドライブシャフト1は、図20に示すように、アウトボード側(車幅方向の車体側部の側)の固定型等速自在継手J1と、インボード側(車幅方向の車体中心の側)の摺動型等速自在継手J2とを中間軸2で結合した構成を有する。アウトボード側の等速自在継手J1は、車輪軸受3で回転自在に支持されたハブ輪4に結合され、インボード側の等速自在継手J2は、ディファレンシャル5に結合される。
As shown in FIG. 20, the
車輪軸受3は、ハブ輪4の外周に固定した軸受内輪3aと、車体側の懸架装置から延びるナックル部材6に固定した軸受外輪3bと、軸受内輪3aと軸受外輪3bの間に複列配置した転動体3cとを有する。通常、ハブ輪4の外周に軸受内輪3aを圧入することによって両者が固定される。軸受外輪3bとナックル部材6の固定は、軸受外輪3bのフランジ3b1をナックル部材6にボルト止めして行うのが通例である。
The wheel bearing 3 is arranged in double rows between a bearing
従来のドライブシャフト1の車両への組付けは、予めハブ輪4および車輪軸受3をナックル部材6に固定した状態で、ドライブシャフト1のアウトボード側の軸端(外側継手部材7のステム部7a)をハブ輪4の内周に挿入し、ハブ輪4から突出した軸端にナット8を螺合させることによって行われる(例えば、特許文献1参照)。ナット8の締め付けに伴い、ドライブシャフト1の全体がアウトボード側にスライドし、外側継手部材7の肩部7bが軸受内輪3aの端面に当接する。これにより、外側継手部材7とハブ輪4とが軸方向で位置決めされ、かつ車輪軸受3に所定の予圧が付与される。外側継手部材7のステム部7aの外周面とハブ輪4の内周面は、図示しないスプラインで結合され、外側継手部材7に伝達されたエンジンの駆動力は、当該スプライン、さらにはハブ輪4を介して車輪に伝達される。
しかしながら、上記従来工程では、車輪軸受3およびハブ輪4を組付けたナックル部材6を、予め中立位置からキングピンセンタを中心として旋回させた位置で待機させ、この状態でアウトボード側等速自在継手J1をハブ輪4に固定し、さらにナックル部材6を中立位置に戻してからインボード側等速自在継手J2をディファレンシャル5に固定するという煩雑な作業が必要となる。加えて、軸受外輪3bのナックル部材6へのボルト止めやナット8の締め込み等の多くの締結作業が必要となる。従って、ドライブシャフトの組付け工程が煩雑化しており、この点がコスト高の要因となっている。また、多くのナットやボルトを必要とし、部品点数が多くなることもコスト面で不利になっている。さらに、ナックル部材の旋回に伴ってドライブシャフトが旋回するので、広い作業スペースが必要となる点も問題となる。
However, in the above-described conventional process, the
そこで、本発明は、ハブ輪、軸受、および等速自在継手を含む駆動車輪用軸受ユニットのナックル部材への組付け工程を簡略化することを主要な目的とする。 Therefore, the main object of the present invention is to simplify the process of assembling the drive wheel bearing unit including the hub wheel, the bearing, and the constant velocity universal joint to the knuckle member.
併せて、部品点数を削減し、構造を簡素化すると共に、低コスト化を図ることを主な目的とする。 In addition, the main purpose is to reduce the number of parts, simplify the structure, and reduce the cost.
本発明は、上記目的を達成するために、内周に複数のアウタレースを有する外方部材と、前記アウタレースと対向する複数のインナレースを有する内方部材と、対向するアウタレースとインナレースとの間に配置された複数列の転動体と、車輪に取り付けられるハブ輪と、アウトボード側等速自在継手とを備える駆動車輪用軸受ユニットにおいて、外方部材の外周面が車体側のナックル部材の内周面に嵌合組込みされ、アウトボード側等速自在継手の最大外径寸法がナックル部材の最小内径寸法よりも小さく、ハブ輪の内周面とアウトボード側等速自在継手の外側継手部材の外周面との間にスプラインを介在させた状態で揺動加締めを施し、ハブ輪と外側継手部材とを結合したことを特徴とするものである。ここで、「等速自在継手」の用語は、ブーツ、ブーツバンド等の付属品も含むものとする(以下で述べるインボード側等速自在継手も同じ)。これら付属品も含めたアウトボード側等速自在継手の最大外径寸法がナックル部材の最小内径寸法よりも小さく設定される。 In order to achieve the above object, the present invention provides an outer member having a plurality of outer races on the inner periphery, an inner member having a plurality of inner races facing the outer races, and an outer member and an inner race facing each other. In a drive wheel bearing unit comprising a plurality of rows of rolling elements, a hub wheel attached to a wheel, and an outboard side constant velocity universal joint, the outer peripheral surface of the outer member is the inner side of the knuckle member on the vehicle body side. The maximum outer diameter of the constant velocity universal joint on the outboard side is smaller than the minimum inner diameter of the knuckle member, and the inner peripheral surface of the hub wheel and the outer joint member of the constant velocity universal joint on the outboard side. The present invention is characterized in that swing caulking is performed with a spline interposed between the outer peripheral surface and the hub wheel and the outer joint member. Here, the term “constant velocity universal joint” includes accessories such as boots and boot bands (the same applies to the inboard constant velocity universal joint described below). The maximum outer diameter of the outboard constant velocity universal joint including these accessories is set smaller than the minimum inner diameter of the knuckle member.
かかる構成から、アウトボード側等速自在継手の外側継手部材とハブ輪とを結合した状態で、アウトボード側から外方部材をナックル部材に組込み嵌合することにより、軸受ユニットをナックル部材に固定することが可能となる。かかる作業は、軸受ユニットを車軸方向へ押し込むだけで行うことができ、しかも基本的に外方部材をナックル部材にボルト止めする必要もない。従って、軸受ユニットの車両への組付け作業を簡略化することができる。 With this configuration, the outer unit of the constant velocity universal joint on the outboard side and the hub wheel are coupled, and the outer member is assembled and fitted from the outboard side to the knuckle member, thereby fixing the bearing unit to the knuckle member. It becomes possible to do. Such an operation can be performed simply by pushing the bearing unit in the direction of the axle, and there is basically no need to bolt the outer member to the knuckle member. Therefore, the work of assembling the bearing unit to the vehicle can be simplified.
嵌合組込みに際し、外方部材の外周面をナックル部材の内周面に圧入すれば、圧入と同時に外方部材とナックル部材とを強固に結合することができる。圧入により軸受隙間が負隙間に設定される。この際、従来のように、ナットの締め付けトルクを管理して予圧付与作業を行う必要がない。 When the outer peripheral surface of the outer member is press-fitted into the inner peripheral surface of the knuckle member when fitting and assembling, the outer member and the knuckle member can be firmly coupled simultaneously with the press-fitting. The bearing gap is set to a negative gap by press fitting. At this time, unlike the prior art, it is not necessary to manage the tightening torque of the nut and perform the preloading operation.
インボード側の転動体とアウトボード側の転動体のPCDを互いに異ならせることにより、何れか一方の転動体列で負荷容量を上げることができる。従って、軸受部に作用する荷重がインボード側とアウトボード側で異なる場合でも、軸受ユニットを極端に大型化させることなく対応設計が可能となる。同様の効果は、インボード側の転動体とアウトボード側の転動体の径寸法を互いに異ならせたり、あるいはインボード側の転動体とアウトボード側の転動体の数を互いに異ならせたりすることによっても得られる。これらの構成(PCDの相違、転動体径の相違、あるいは転動体数の相違)の二以上を組合わせても良い。 By making the PCDs of the inboard-side rolling element and the outboard-side rolling element different from each other, the load capacity can be increased in any one of the rolling element rows. Therefore, even when the load acting on the bearing portion is different between the inboard side and the outboard side, the corresponding design can be performed without extremely increasing the size of the bearing unit. The same effect can be achieved by making the diameters of the inboard side rolling element and the outboard side rolling element different from each other, or making the number of inboard side rolling elements and the number of rolling elements on the outboard side different from each other. Can also be obtained. Two or more of these configurations (difference in PCD, difference in rolling element diameter, or difference in the number of rolling elements) may be combined.
アウトボード側等速自在継手とインボード側等速自在継手を中間軸を介して連結し、両側の等速自在継手の最大外径寸法をナックル部材の最小内径寸法よりも小さくすることにより、駆動車輪用軸受ユニットを、アウトボード側およびインボード側等速自在継手を有するドライブシャフトと、ハブ輪とを一体化したアセンブリの状態で車体に組み付けることができる。この組み付けは、ナックル部材の内周に、インボード側等速自在継手およびアウトボード側等速自在継手を順次挿入し、次いで外方部材をナックル部材の内周に圧入することにより行われる。 Drives by connecting the constant velocity universal joint on the outboard side and the constant velocity universal joint on the inboard side via an intermediate shaft, and making the maximum outer diameter of the constant velocity universal joints on both sides smaller than the minimum inner diameter of the knuckle member. The wheel bearing unit can be assembled to the vehicle body in an assembly state in which the drive shaft having the outboard side and inboard side constant velocity universal joints and the hub wheel are integrated. This assembly is performed by sequentially inserting the inboard side constant velocity universal joint and the outboard side constant velocity universal joint into the inner periphery of the knuckle member, and then press-fitting the outer member into the inner periphery of the knuckle member.
以上の構成を有する駆動車輪用軸受ユニットの形態としては、ハブ輪とアウトボード側等速自在継手の外側継手部材とに1列ずつインナレースを形成し、内方部材を構成したものが考えられる。 As a form of the bearing unit for driving wheels having the above-described configuration, an inner race is formed by forming inner races one by one on the hub wheel and the outer joint member of the constant velocity universal joint on the outboard side. .
本発明によれば、ハブ輪、軸受、およびアウトボード側等速自在継手を含む駆動車輪用軸受ユニットのナックル部材への組付け工程を簡略化することができる。併せて部品点数を削減し、構造を簡素化すると共に、低コスト化を図ることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the assembly | attachment process to the knuckle member of the bearing unit for drive wheels containing a hub ring, a bearing, and an outboard side constant velocity universal joint can be simplified. In addition, the number of parts can be reduced, the structure can be simplified, and the cost can be reduced.
本発明に係る駆動車輪用軸受ユニットの実施形態を以下に詳述する。 Embodiments of a drive wheel bearing unit according to the present invention will be described in detail below.
図1に、本発明の第1の実施形態にかかる駆動車輪用軸受ユニットを示す。この軸受ユニットは、ハブ輪10、軸受部20、およびアウトボード側等速自在継手30で構成される。
FIG. 1 shows a drive wheel bearing unit according to a first embodiment of the present invention. This bearing unit includes a
ハブ輪10は、その外周面に車輪(図示せず)を取り付けるための車輪取付フランジ11を備えている。この車輪取付フランジ11の円周方向に複数の雌ねじ12が形成され、この雌ねじ12にはホイール、ディスクを固定するためのホイールボルト(図示省略)が螺合される。ハブ輪10は、旋削あるいは鍛造によって製作される。
The
軸受部20は、背面配列した複列アンギュラ玉軸受構造で、複列のインナレース21およびアウタレース22と、対向するインナレース21とアウタレース22との間に配置した転動体23と、アウトボード側(図面左側)の転動体列およびインボード側(図面右側)の転動体列をそれぞれ円周方向等間隔に保持する保持器24とを有する。図示例では、アウトボード側のインナレース21がハブ輪10の外周面に、インボード側のインナレース21が後述する外側継手部材31の外周面に形成されている。この場合、ハブ輪10と外側継手部材31とで複列のインナレース21を有する内方部材25が構成される。
The
アウタレース22は、リング状一体の外方部材26の内周面に形成されている。外方部材26の外周面26aは、止め輪溝26bを除く全体が均一径の円筒面状である。従来の外方部材と異なり、ナックル部材6に取り付けるためのフランジは設けられていない。外方部材26の軸方向両端の内周面には、シール27a、27bが圧入固定されている。
The
アウトボード側のシール27aおよびインボード側のシール27bは、芯金をゴム等の弾性材料で被覆して内径側に複数(例えば3つ)のシールリップを形成した構成で、芯金を外方部材26の内周面に圧入して固定されている。アウトボード側シール27aのシールリップは、ハブ輪10の外周面とフランジ部11のインボード側端面にそれぞれ接触し、インボード側シール27bのシールリップは外側継手部材31の外周面および半径方向の面にそれぞれ接触している。
The
なお、図示例の軸受部20では、転動体23としてボールを例示しているが、車重が嵩む場合等には、円錐ころを転動体23として使用することもできる。
In the illustrated
アウトボード側等速自在継手30は、中間軸2のアウトボード側の一端に設けられ、内周面にトラック溝が形成された外側継手部材31と、外側継手部材31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32と、外側継手部材31のトラック溝と内側継手部材32のトラック溝との間に組み込まれたトルク伝達ボール33と、外側継手部材31と内側継手部材32との間に介在してトルク伝達ボール33を円周方向等間隔に保持するケージ34とで構成される。内側継手部材32は、その内周に挿入した中間軸2のアウトボード側の軸端とセレーション35を介して結合されている。
The outboard-side constant velocity
外側継手部材31は、例えば鍛造によって製作され、内側継手部材32、ケージ34およびトルク伝達ボール33を収容したマウス部31aと、マウス部31aから軸方向に一体的に延びる中実のステム部31bとを有する。マウス部31aの開口側の外周面と中間軸2の外周面には、それぞれブーツバンド36を介して蛇腹状ブーツ37の大径開口端および小径開口端が固定されている。このように外側継手部材31と中間軸2の間の空間をブーツ37で被覆することにより、グリースが外部へ漏洩したり、あるいは継手内部へ水やダスト等の異物が侵入したりする事態を防止している。
The outer
外側継手部材31のステム部31bは、ハブ輪10の内周面に嵌合されている。ハブ輪10と外側継手部材31は揺動加締めと呼ばれる方法で結合される。揺動加締めでは、ステム部31bのアウトボード側の軸端を円筒状に形成し、加締め具の揺動により円筒部を外径側に塑性変形させてフランジ31b2が形成される。フランジ31b2をハブ輪10のアウトボード側の端面に当接させることにより、ハブ輪10の抜け止めが行なわれ、かつハブ輪10の内周面とステム部31bの外周面との間にスプライン60を形成することで、ハブ輪10と外側継手部材31の回り止めがなされる。スプライン60のインボード側には、ハブ輪60の円筒状内周面とステム部31bの円筒状外周面とを嵌合させた嵌合部61が形成され、この嵌合部61で軸受部20に作用するラジアル荷重が支持される。
The
ハブ輪10と外側継手部材31とを結合する際、外側継手部材31の肩面38をハブ輪10のインボード側の端面と軸方向で当接させることで、複列のインナレース21の間隔が規定寸法に保持され、軸受部20に予圧(予備予圧)が付与される。
When the
本発明では、外方部材26の外周面が車体側のナックル部材6の内周面6aに嵌合組込みされる。
In the present invention, the outer peripheral surface of the
ここでいう嵌合組込みは、外方部材26をナックル部材6に嵌合することにより両者の組込みが完了することを意味する。この組込みは、例えば外方部材26の円筒面状の外周面26aをナックル部材6の円筒状内周面6aにアウトボード側から圧入することにより行うことができる。
As used herein, fitting and fitting means that the fitting of the
必要に応じて、ナックル部材6の内周面6aのインボード側端部には、外方部材26の端面と軸方向で係合する凸部6bが設けられる。あるいは外方部材26の外周面とナックル部材6の内周面6aとの間に止め輪53を介在させる。これら凸部6bや止め輪53を使用することにより、外方部材26とナックル部材6の抜け止め効果がさらに高まる。図1に示すように、止め輪53と凸部6bの双方を設けた場合、アウトボード側から圧入した外方部材26のインボード側端面が凸部6bに当接すると同時に、ナックル部材6の内周面6aに形成した止め輪溝6cと外方部材26の外周面26aに形成した止め輪溝26bとが対向し、外方部材26の止め輪溝26bに収容した止め輪53が弾性的に拡径してナックル部材6および外方部材26の双方と軸方向で係合する。
If necessary, the inboard side end of the inner
圧入だけでも十分な固定力が得られる場合は、凸部6bおよび止め輪53の何れか一方または双方を省略することもできる。図3は凸部6bを省略した場合を例示している。
When a sufficient fixing force can be obtained only by press-fitting, either one or both of the
止め輪53を使用する場合、止め輪53は極力アウトボード側に配置するのが望ましい。具体的には、図1に示すように、インボード側の転動体23とアウトボード側の転動体23との間の軸方向中心線Oよりもアウトボード側に止め輪53を配設するのが望ましい。これにより、外方部材26をナックル部材6に圧入する際、止め輪53のナックル部材内周面6aに対する摺動距離を短縮できるので、止め輪53の引きずりによるナックル部材内周面6aの損傷回避を図ることができる。
When the retaining
このように外方部材26の外周面26aに圧入面を設け、この外方部材26をナックル部材6の内周に圧入固定することにより、従来のように、フランジ付き外方部材をナックル部材の複数箇所にボルト止めする場合に比べ、ボルトの締結作業を省略でき、その分だけ部品点数や作業工数を減じて低コスト化を図ることができる。
Thus, by providing a press-fit surface on the outer
また、外方部材26をナックル部材6に圧入することで、圧入後の外方部材26には、ラジアル方向の縮径力が作用し、この縮径力によって軸受隙間が縮小する。従って、上記予備予圧量を加味して圧入代を適切に設定すれば、圧入後に適正量の負隙間(例えば0〜100μm、好ましくは0〜30μm)を得ることが可能となる。この場合、ナットの締め込みによる予圧付与作業が不要となるので、軸受ユニットの組付け作業性を更に向上させることができる。なお、0よりも大きい正隙間であると、軸受剛性が不充分となって耐久性が低下し、負隙間量が100μmを上回ると、逆に予圧が過大となって異常発熱の原因となる点が問題となる。
In addition, by pressing the
かかる嵌合組込みにおいては、アウトボード側等速自在継手30の最大外径寸法D1をナックル部材6の最小内径寸法Dnよりも小さくする(D1<Dn)。これにより、まずアウトボード側等速自在継手30をナックル部材6の内周に挿入し、引き続いて軸受部20の外方部材26をナックル部材6の内周に圧入することにより、ハブ輪10、軸受部20およびアウトボード側等速自在継手30を予めアセンブリにした状態で車両に組付けることが可能となる。この組み付け時には、アセンブリの押し込み方向が一定となるので、組み付け時の作業性も良好となる。
In such fitting and incorporation, the maximum outer diameter D1 of the outboard side constant velocity
ここで、ナックル部材6の「最小内径寸法Dn」は、ナックル部材6のうちで最も内径側に存在する部分の内径寸法を意味する。図1に示す実施形態のように、ナックル部材6の内周面に凸部6bを設けた場合、凸部6bの内径寸法が「最小内径寸法Dn」となる。図3に示すように、凸部6bを省略した場合、ナックル部材6の内周面6aが「最小内径寸法Dn」となる。
Here, the “minimum inner diameter dimension Dn” of the
また、アウトボード側等速自在継手の「最大外径寸法D1」は、ブーツ37およびブーツバンド36等の付属品も含めた状態で、最も外径側に存在する部分の外径寸法をいう。例えば図1に示すアウトボード側等速自在継手30では、ブーツ最大径部37aの外径寸法がアウトボード側等速自在継手30の最大外径寸法D1となる。
Further, the “maximum outer diameter dimension D1” of the outboard side constant velocity universal joint refers to the outer diameter dimension of the portion existing on the outermost diameter side in a state including accessories such as the
併せて図2に示すように、ドライブシャフト1のインボード側等速自在継手40の最大外径寸法D2をナックル部材6の最小内径寸法Dnよりも小さくすれば(D2<Dn)、ドライブシャフト1とハブ輪10と軸受部20とを予めアセンブリにした状態(以下、ドライブシャフトアセンブリと呼ぶ)でも車両への組み付けが可能となる。すなわち、ドライブシャフトアセンブリを、インボード側等速自在継手40、中間軸2、アウトボード側等速自在継手30の順に順次ナックル部材6の内周に挿入し、次いで外方部材26の外周面26aをナックル部材6の内周面に圧入することにより、車両への組み付けが完了する。これにより、組付け作業現場での作業工数を減じることができ、作業性が高まる。この場合、従来工程のようにナックル部材6を旋回させる必要もないので、作業スペースも最小限で足りる。インボード側等速自在継手40の最大外径寸法D2は、アウトボード側等速自在継手30の場合と同様に、ブーツ37およびブーツバンド36等の付属品も含めた状態でのインボード側等速自在継手40の最大外径寸法を意味する。
In addition, as shown in FIG. 2, if the maximum outer diameter D2 of the inboard constant velocity
図4示すように、外方部材26の外周面26aのうち、シール27の外径側領域と、これに対向するナックル部材6の内周面6aとの間に隙間55を形成するのが望ましい。隙間55は、図示のように、外方部材26の外周面26aにヌスミ部56を形成する他、ナックル部材6の内周面6bにヌスミ部(図示省略)を形成することによっても形成可能である。なお、外方部材26とナックル部材との間の圧入代は、アウタレース22の外径側領域で確保されていれば足りるので、同図に破線で示すように、さらにアウタレース22間の外径側領域にヌスミ部57を形成してもよい。これにより、圧入面積が減じられるので、圧入時の作業性をより高めることができ、その一方で、圧入時には軸受部20に規定の予圧を付与することができる。
As shown in FIG. 4, it is desirable to form a
外方部材26の圧入に際し、各アウタレース22の外径側で圧入代を均一に設定しておけば、軸受部20に付与される予圧量を安定化させることができる。
When the
図5示すように、ナックル部材6の内周面6aに形成した止め輪溝6cのアウトボード壁面6c1をテーパ面状に形成することもできる。この場合、外方部材26を矢印で示すようにアウトボード側に所定の力で引き抜けば、テーパ面6c1の案内で止め輪53が縮径するので、ドライブシャフトアセンブリをナックル部材6から分離することが可能となり、当該アセンブリの保守点検作業や交換作業の作業性を高めることができる。嵌合組込み時の抜け止め効果と交換時の作業性の両立から、テーパ面6c1の角度θは15°〜30°の範囲に設定するのが望ましい。
As shown in FIG. 5, the outboard wall surface 6c1 of the retaining
図1に示す第1の実施形態では、ハブ輪10の内周にステム部31bを嵌合する場合を例示したが、これとは逆に、図6に示す第2の実施形態のように、中空状のステム部31bの内周にハブ輪10を嵌合し、両者を揺動加締めで結合することもできる。この場合、ハブ輪10のインボード側の中実軸端16に形成した円筒部を拡径加締めにより塑性変形させてフランジ17を形成し、このフランジ17をマウス部31aに密着させることにより、ハブ輪10と外側継手部材31の間で抜け止めが図られる。ステム部31bの内周面とハブ輪10の外周面との間にはスプライン60が形成され、そのアウトボード側に、円筒面同士を嵌合させた嵌合部61が形成される。ステム部31bのアウトボート側の端面31b3をハブ輪10の肩面に当接させて結合することにより、複列のインナレース21の間隔が規定寸法に保持され、軸受部20に予圧(予備予圧)が付与される。
In the first embodiment shown in FIG. 1, the case where the
以上に説明した軸受ユニットでは、転動体23を保持器24で保持した軸受部20を例示しているが、図7に示すように保持器を用いない総転動体形式を採用することもできる。総転動体形式であれば、保持器を使用する場合に比べて組み込み可能な転動体数が増えるので、個々の転動体の負荷荷重を低減することができる。従って、高荷重条件下でも軸受ユニットの寿命向上を図ることができる。総転動体形式は、インボード側の転動体列とアウトボード側の転動体列との負荷荷重に差がある場合は、高荷重側にのみ採用することができる。もちろん双方の転動体列が同程度の荷重条件である場合は、双方を総転動体形式にすることもできる。通常は、インボード側のモーメント荷重が大きくなるので、インボード側の転動体列を総転動体形式にする。
In the bearing unit described above, the bearing
なお、総転動体形式の場合、転動体間の円周方向の隙間が大きすぎると、転動体同士が激しく衝突して打音や発熱を生じる可能性があるので、転動体間の総隙間Sを転動体23の直径寸法Dbよりも小さくする(特に転動体23としてボールを使用する場合、総隙間Sはボール直径の約40%以下に設定する)のが望ましい。
In the case of the total rolling element type, if the circumferential gap between the rolling elements is too large, the rolling elements may collide violently and generate sound and heat generation. Is smaller than the diameter Db of the rolling element 23 (particularly, when a ball is used as the rolling
保持器24を使用した軸受形式においても、図8に示すように、アウトボード側の転動体列のPCD(P1)とインボード側の転動体列のPCD(P2)との間に差を設けることにより、高剛性化や長寿命化の効果が期待できる。これは、一方のPCDを大きくすれば、軸受ユニットの軸方向寸法の増大なしに軸受スパン(両レース面に加わる力の作用方向の作用線と軸心との交点の間隔)の増大を図ることができること、組み込み可能な転動体数が増えること、等の理由による。図8では、インボード側の転動体列のPCD(P2)を大きくした場合を例示しているが、図9に示すように、反対にアウトボード側の転動体列のPCD(P1)を大きくしてもよい。また、インボード側の保持器24とアウトボード側の保持器24を異なる設計とすることで、何れか一方の側の保持器24に他方の側より多い転動体を組み込んでも同様の効果が得られる。さらには、図10(a)(b)に示すように、インボード側の転動体23の径とアウトボード側の転動体23の径を異ならせても同様の効果が得られる。
Also in the bearing type using the
図11に、駆動車輪用軸受ユニットの第3の実施形態を示す。 FIG. 11 shows a third embodiment of the drive wheel bearing unit.
この軸受ユニットでは、外方部材26は、一対の軸受外輪261、262と、軸受外輪261、262間に配置したリング状の間座263とで構成される。両軸受外輪261、262の内周面にはそれぞれアウタレース22が形成されている。ハブ輪10の外周面には複列のインナレース21が直接形成されており、この場合、ハブ輪10が複列のインナレースを有する内方部材25を構成する。図面ではハブ輪10のインボード側の端面を外側継手部材31の肩面38に当接させているが、両者間に隙間を介在させることもできる。
In this bearing unit, the
軸受部20の両端開口部を密封するシール27a、27bのうち、アウトボード側のシール27aは、外径端をゴム等の弾性材料で被覆して複数(例えば2つ)のシールリップを形成した芯金271と、シールリップと接触するスリンガ272とで構成される。芯金271はハブ輪10の外周面に圧入固定され、スリンガ272はアウトボード側の軸受外輪262の内周面に圧入固定される。スリンガ272のアウトボード側の端部は、フランジ11のインボード側端面に近接してラビリンスシールを構成する。
Out of the
インボード側のシール27bは、カセットシールと呼ばれるもので、芯金の内径側に形成した複数(例えば3つ)のシールリップを断面逆L字型のスリンガに接触させた構成を有する。芯金をインボード側軸受外輪261の内周面に圧入し、スリンガをハブ輪10の外周面に圧入することで、シール27bが開口部に固定される。
The inboard-
軸受外輪261、262および間座263の外周面は、何れも円筒面状である。軸受外輪261、262は何れも外周面を円筒面状とし、これをナックル部材6の内周面6aに圧入しているが、間座263の外径寸法は、軸受外輪261、262の外径寸法よりも僅かに小さく、ナックル部材6の内周面との間には僅かな隙間がある。間座263は、図13に示すように周方向で二分割されている。
The outer peripheral surfaces of the bearing
アウトボード側の軸受外輪262は、止め輪53で位置決めされる。この止め輪53としては、図12に示すように、円周方向両端に外径側へ延びた操作部53aを有するC型が使用可能である。止め輪53をナックル部材6の内周面に形成した止め輪溝6cに嵌め込み、かつ操作部53aをナックル部材6に形成した軸方向の切欠き6dに収容することにより、止め輪53が軸受外輪262のアウトボード側端面と係合して外方部材の位置決めが行なわれる。
The bearing
この軸受ユニットの組立は、以下の手順で行なわれる。 The bearing unit is assembled in the following procedure.
まず図14に示すように、ハブ輪10の外周にアウトボード側のシール27aの芯金271を圧入固定する。
First, as shown in FIG. 14, the
次に、図15に示すように、ハブ輪10の外周に転動体23を組み込んでインナレース21に収容する。この際、転動体23は予め保持器24のポケットに収容した状態でハブ輪10の外周に組み込まれる。次いで、アウトボード側の軸受外輪262をハブ輪10の外周に挿入する。この際、予め軸受外輪262の内周面にスリンガ272を圧入しておく。軸受外輪262をアウトボード側に押し進めると、芯金271に形成したシールリップがスリンガ272の内周面に接触し、シール27aが構成される。また、軸受外輪262のアウタレース22に転動体23が収容される。
Next, as shown in FIG. 15, the rolling
次に図16に示すように、インボード側の軸受外輪261をハブ輪10の外周に挿入する。この際、軸受外輪261をアウトボード側の軸受外輪262に接触させる等して規定位置よりもアウトボード側に位置させることにより、軸受外輪261のインボード側端部とハブ輪10との間にボール径Dよりも大きな隙間δが形成されるので、この隙間δから転動体23を軸受外輪261とハブ輪10の間の空間に挿入する。規定数の転動体23を挿入したところで、インボード側の開口部から保持器24を押し込んでポケットに転動体23を収容し、各転動体23を円周方向等間隔に保持する。
Next, as shown in FIG. 16, the bearing
次に図17に示すように、軸受外輪261、262の間に隙間を形成し、当該隙間にハブ輪10を挟むようにして分割間座263を挿入する。これにより、インボード側の軸受外輪261が規定位置に配置され、インボード側の転動体23がインナレース21およびアウタレース22に所定の接触角をもって収容される。
Next, as shown in FIG. 17, a gap is formed between the bearing
その後、図18に示すように、インボート側の軸受外輪261とハブ輪10との間に開口部にカセットシールを圧入し、シール27bを構成する。
Thereafter, as shown in FIG. 18, a cassette seal is press-fitted into the opening between the inboard-side bearing
以上の組立が完了した後、ハブ輪10の内周に外側継手部材31のステム部31bを挿入し、その軸端に揺動加締めを施して外側継手部材31とハブ輪10を非分離に結合する。ハブ輪10の内周面とステム部31bの外周面との間にはスプライン60が介在しており、そのインボード側には、嵌合部61が設けられる。その後、ナックル部材6の内周に、インボード側等速自在継手40、中間軸2、アウトボード側等速自在継手30の順で挿入し、最後に止め輪53を拡径させながら外方部材26をナックル部材6の内周に圧入し、インボード側の軸受外輪261を凸部6bに当接させる。その後、止め輪53を弾性的に縮径させて軸受外輪262のアウトボード側端面に係合させることにより、ドライブシャフトアセンブリの組み付けが完了する。
After the above assembly is completed, the
以上の構成であれば、一対の軸受外輪261、262の間に、後入れ可能の間座263を配置しているので、ハブ輪10に直接インナレース21を形成している場合でも複列の転動体23を外方部材26とハブ輪10の間の空間に組み込むことができる。従って、図20に示す内輪3aが不要となり、部品点数の削減による低コスト化を図ることが可能となる。
With the above configuration, since the
この実施形態においては、図11に示すように軸受外輪262のアウトボード側端面と係合する止め輪53を使用する他、図1に示すように、アウトボード側の軸受外輪262の外周面とナックル部材6の内周面6aとの間に介在する止め輪53を使用することもできる。また、特に組み込み性に問題がなければ、アウトボード側のシール27aとして、図1に示すシール27aと同様に、芯金の内径端にシールリップを有し、芯金の外周面を外方部材26の内周面に圧入するタイプを使用することもできる。
In this embodiment, in addition to using a retaining
図19に本発明の第4の実施形態を示す。この駆動車輪用軸受ユニットは、ホイール80の内周に嵌合する円筒状のパイロット部72をハブ輪10と別部材、例えばブレーキロータ70に設けた例である。ブレーキロータ70は、ハブ輪10のフランジ11のアウトボード側端面とホイール80の間に配置され、その円周方向複数箇所にはホイールボルトを挿通するための孔71が形成されている。
FIG. 19 shows a fourth embodiment of the present invention. This bearing unit for a drive wheel is an example in which a
図1に示すように、通常、パイロット部72はハブ輪10のアウトボード側の端部に一体形成されており、それ故にハブ輪10の形状が複雑化している。そのため、実際にはハブ輪10を鍛造のみで成形することは難しく、旋削加工を加える場合が多い。また、パイロット部72には、部分的に防錆塗装を施す必要がある。以上から、ハブ輪10の製作コストは高騰する傾向にある。
As shown in FIG. 1, the
これに対し、ハブ輪10のパイロット部72を廃し、これを図19に示すように、ブレーキロータ70の例えば内径端部に設ければ、ハブ輪10のアウトボード側の形状が簡略化されるため、これを鍛造成形することが可能となり、かつハブ輪10への防錆塗装処理も不要となる。従って、ハブ輪10の低コスト化を図ることができ、かつ軽量化設計も可能となる。通常、ブレーキロータ70は鋳造で成形されるので、パイロット部72を有するブレーキロータ70は低コストに製作可能である。
On the other hand, if the
1 ドライブシャフト
2 中間軸
6 ナックル部材
6a 内周面
6b 凸部
6c 止め輪溝
6c1 テーパ面
10 ハブ輪
11 フランジ
20 軸受部
21 インナレース
22 アウタレース
23 転動体
24 保持器
25 内方部材
26 外方部材
26a 外周面
27a シール
27b シール
28 内輪
30 アウトボード側等速自在継手
31 外側継手部材
31a マウス部
31b ステム部
32 内側継手部材
33 トルク伝達ボール
34 ケージ
36 ブーツバンド
37 ブーツ
38 肩面
40 インボード側等速自在継手
53 止め輪
56 ヌスミ部
57 ヌスミ部
70 ブレーキロータ
72 パイロット部
80 ホイール
Dn ナックル部材の最小内径寸法
D1 アウトボード側等速自在継手の最大外径寸法
D2 インボード側等速自在継手の最大外径寸法
O 軸方向中心線
DESCRIPTION OF
Claims (5)
外方部材の外周面が車体側のナックル部材の内周面に嵌合組込みされ、アウトボード側等速自在継手の最大外径寸法がナックル部材の最小内径寸法よりも小さく、ハブ輪の内周面とアウトボード側等速自在継手の外側継手部材の外周面との間にスプラインを介在させた状態で揺動加締めを施し、ハブ輪と外側継手部材とを結合したことを特徴とする駆動車輪用軸受ユニット。 An outer member having a plurality of outer races on the inner periphery, an inner member having a plurality of inner races facing the outer races, a plurality of rows of rolling elements disposed between the outer races and the inner races facing each other, and wheels In a drive wheel bearing unit comprising a hub wheel attached to an outboard and a constant velocity universal joint on the outboard side,
The outer peripheral surface of the outer member is fitted and incorporated into the inner peripheral surface of the knuckle member on the vehicle body side, and the maximum outer diameter of the constant velocity universal joint on the outboard side is smaller than the minimum inner diameter of the knuckle member. A drive characterized by coupling a hub wheel and an outer joint member by swinging and caulking with a spline interposed between the outer surface of the outer joint member of the constant velocity universal joint on the outboard side Wheel bearing unit.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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Cited By (3)
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---|---|---|---|---|
JP2009292217A (en) * | 2008-06-03 | 2009-12-17 | Ntn Corp | Wheel bearing device and axle module |
JP2014040861A (en) * | 2012-08-22 | 2014-03-06 | Jtekt Corp | Rolling bearing and wheel bearing device |
CN111071034A (en) * | 2018-10-18 | 2020-04-28 | 丰田自动车株式会社 | Method for assembling drive shaft |
-
2006
- 2006-06-22 JP JP2006173150A patent/JP2008002581A/en not_active Withdrawn
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