JP2009012698A - 車輪用軸受装置 - Google Patents

車輪用軸受装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2009012698A
JP2009012698A JP2007179277A JP2007179277A JP2009012698A JP 2009012698 A JP2009012698 A JP 2009012698A JP 2007179277 A JP2007179277 A JP 2007179277A JP 2007179277 A JP2007179277 A JP 2007179277A JP 2009012698 A JP2009012698 A JP 2009012698A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
mounting flange
body mounting
vehicle body
wheel
flange
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2007179277A
Other languages
English (en)
Other versions
JP5242957B2 (ja
Inventor
Isao Hirai
功 平井
Takayasu Takubo
孝康 田窪
Kiyotake Shibata
清武 柴田
Shogo Suzuki
昭吾 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NTN Corp
Original Assignee
NTN Corp
NTN Toyo Bearing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NTN Corp, NTN Toyo Bearing Co Ltd filed Critical NTN Corp
Priority to JP2007179277A priority Critical patent/JP5242957B2/ja
Priority to DE112008001797.2T priority patent/DE112008001797B4/de
Priority to PCT/JP2008/001803 priority patent/WO2009008152A1/ja
Priority to CN2008800239636A priority patent/CN101743134B/zh
Publication of JP2009012698A publication Critical patent/JP2009012698A/ja
Priority to US12/684,186 priority patent/US8021054B2/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5242957B2 publication Critical patent/JP5242957B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B27/00—Hubs
    • B60B27/0094—Hubs one or more of the bearing races are formed by the hub
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B27/00—Hubs
    • B60B27/0005—Hubs with ball bearings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B27/00—Hubs
    • B60B27/0015—Hubs for driven wheels
    • B60B27/0036—Hubs for driven wheels comprising homokinetic joints
    • B60B27/0042—Hubs for driven wheels comprising homokinetic joints characterised by the fixation of the homokinetic joint to the hub
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B27/00—Hubs
    • B60B27/0078—Hubs characterised by the fixation of bearings
    • B60B27/0084—Hubs characterised by the fixation of bearings caulking to fix inner race
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/58—Raceways; Race rings
    • F16C33/583—Details of specific parts of races
    • F16C33/586—Details of specific parts of races outside the space between the races, e.g. end faces or bore of inner ring
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C35/00—Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers
    • F16C35/04—Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers in the case of ball or roller bearings
    • F16C35/06—Mounting or dismounting of ball or roller bearings; Fixing them onto shaft or in housing
    • F16C35/067—Fixing them in a housing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/02—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows
    • F16C19/14—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load
    • F16C19/18—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls
    • F16C19/181—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls with angular contact
    • F16C19/183—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls with angular contact with two rows at opposite angles
    • F16C19/184—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls with angular contact with two rows at opposite angles in O-arrangement
    • F16C19/186—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls with angular contact with two rows at opposite angles in O-arrangement with three raceways provided integrally on parts other than race rings, e.g. third generation hubs
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/02—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows
    • F16C19/14—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load
    • F16C19/18—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls
    • F16C19/181—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls with angular contact
    • F16C19/183—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls with angular contact with two rows at opposite angles
    • F16C19/184—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls with angular contact with two rows at opposite angles in O-arrangement
    • F16C19/187—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls with angular contact with two rows at opposite angles in O-arrangement with all four raceways integrated on parts other than race rings, e.g. fourth generation hubs
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2326/00—Articles relating to transporting
    • F16C2326/01—Parts of vehicles in general
    • F16C2326/02—Wheel hubs or castors

Abstract

【課題】外方部材の強度・剛性を落とすことなく、軽量・コンパクト化を図った車輪用軸受装置を提供する。
【解決手段】外周にナックルに取り付けるための車体取付フランジ５ｂを一体に有する外方部材５を備えた第２乃至第４世代構造からなる車輪用軸受装置において、車体取付フランジ５ｂのインナー側のフランジ面１１ａが旋削加工等の機械加工によって平坦な鉛直面に形成されると共に、肉厚が径方向外方に向って漸次減少するように、アウター側のフランジ面１０ａが、鍛造加工によって形成された傾斜角θが５〜２０°からなるテーパ面を備え、ねじ孔１３の中心部における車体取付フランジ５ｂの肉厚が、ねじ孔１３の呼びねじピッチの６倍以上に設定されているので、外方部材５の軽量・コンパクト化を図ることができると共に、鍛造加工時に車体取付フランジ５ｂの先端部まで素材が充足し易くなり、鍛造加工性が向上する。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車等の車輪を回転自在に支承する車輪用軸受装置に関し、特に、外方部材の軽量・コンパクト化を図った車輪用軸受装置に関するものである。
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。
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。
このような車輪用軸受装置の一例として図８に示すような構造が知られている。この車輪用軸受装置は駆動輪側の第３世代と称され、ハブ輪５１と内輪５２とからなる内方部材５３と、この内方部材５３に複列のボール５４、５４を介して外挿された外方部材５５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８の左側）、中央寄り側をインナー側（図８の右側）という。
ハブ輪５１は、アウター側の端部に車輪（図示せず）を取り付けるための車輪取付フランジ５６を一体に有し、この車輪取付フランジ５６の円周等配位置にハブボルト５６ａが植設されている。また、外周に、アウター側の内側転走面５１ａと、この内側転走面５１ａから軸方向に延びる円筒状の小径段部５１ｂが形成されている。この小径段部５１ｂには、外周にインナー側の内側転走面５２ａが形成された内輪５２が圧入固定されている。
外方部材５５は、外周にナックル（図示せず）に取り付けるための車体取付フランジ５５ｂを一体に有し、内周に複列の外側転走面５５ａ、５５ａが一体に形成されている。そして、この外方部材５５の外側転走面５５ａ、５５ａと、これらに対向する複列の内側転走面５１ａ、５２ａ間に複列のボール５４、５４がそれぞれ収容され、保持器５７、５７によって転動自在に保持されている。また、外方部材５５の両端部にはシール５８、５９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。なお、車体取付フランジ５５ｂは円周方向に不連続に形成され、その突出する３〜４個の部位にはナックルに締結されるねじ孔６９が形成されている。
ハブ輪５１の内周にはセレーション５１ｃが形成され、等速自在継手６０を構成する外側継手部材６１が内嵌されている。外側継手部材６１は、カップ状のマウス部６２と、このマウス部６２の底部をなす肩部６３、およびこの肩部６３から軸方向に延びるステム部６４を一体に備えている。ステム部６４の外周にはセレーション６４ａが形成され、ハブ輪５１のセレーション５１ｃに係合している。外側継手部材６１は、その肩部６３が内輪５２に突き合わされ、固定ナット６５によってハブ輪５１と外側継手部材６１とが分離可能に軸方向に一体結合されている。
ここで、外方部材５５には、図９に示すように、車体取付フランジ５５ｂを挟んでアウター側には僅かに傾斜した外周面６６が形成され、インナー側にはナックルに内嵌される円筒状の嵌合面６７が形成されている。また、車体取付フランジ５５ｂと外周面６６との交差部には大きな円弧状の隅部６８が鍛造加工により形成されると共に、インナー側の嵌合面６７はアウター側の外周面６６よりも小径に形成され、ナックルと締結する締結ボルト（図示せず）をこの嵌合面６７側から差し入れるようになっている。そして、車体取付フランジ５５ｂの根元部のねじ孔６９に対応する位置に座ぐり加工が施され、隅部６８に軸方向に延びる凹所７０が部分的に形成されている。この凹所７０は、フライス盤による切削加工によって形成され、その後、ドリル加工によって下孔が形成され、この下孔にタップ加工でねじ孔６９が形成されている。
これにより、ねじ孔６９のＰＣＤを限りなく小径にでき、外方部材５５の強度・剛性を落とすことなく、軽量・コンパクト化を図ることができると共に、ハブ輪５１の車輪取付フランジ５６に干渉することなく締結ボルトを螺合することができ、組立・分解作業性が向上する。
特開２００７−９１０７８号公報
近年、省資源あるいは公害等の面から燃費向上に対する要求は厳しく、この種の車輪用軸受装置において、燃費向上に応える要因として軽量・コンパクト化が求められているが、また、この燃費向上に加えて、ばね下重量の軽量化による乗り心地の向上や、タイヤの接地性向上による走行安定性の向上等の面からも、さらなる軽量化が求められている。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、外方部材の強度・剛性を落とすことなく、軽量・コンパクト化を図った車輪用軸受装置を提供することを目的としている。
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、外周に懸架装置を構成するナックルに取り付け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一体に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、外周に軸方向に延びる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嵌合された内輪または等速自在継手の外側継手部材からなり、外周に前記複列の外側転走面に対向する複列の内側転走面が形成された内方部材と、この内方部材および前記外方部材のそれぞれの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、前記車体取付フランジに締結ボルトが螺合する複数のねじ孔が形成された車輪用軸受装置において、前記車体取付フランジのインナー側のフランジ面が、機械加工によって平坦な鉛直面に形成されると共に、肉厚が径方向外方に向って漸次減少するように、当該車体取付フランジのアウター側のフランジ面が、鍛造加工によって形成された所定の傾斜角からなるテーパ面を備えている。
このように、外周にナックルに取り付けるための車体取付フランジを一体に有する外方部材を備えた第２乃至第４世代構造からなる車輪用軸受装置において、車体取付フランジのインナー側のフランジ面が、旋削加工等の機械加工によって平坦な鉛直面に形成されると共に、肉厚が径方向外方に向って漸次減少するように、当該車体取付フランジのアウター側のフランジ面が、鍛造加工によって形成された所定の傾斜角からなるテーパ面を備えているので、強度・剛性を落とすことなく、外方部材の軽量・コンパクト化を図ることができると共に、鍛造加工時に車体取付フランジの先端部まで素材が充足し易くなり、鍛造加工性が向上して工程能力が向上する。また、鍛造加工時に発生するバリ量を抑制することができ、精度向上と共に金型寿命を向上させることができる。
また、請求項２に記載の発明のように、前記車体取付フランジのアウター側のフランジ面が、フランジ基部から径方向外方に延びる平坦な鉛直面を備えていても良い。これにより、鍛造工程や旋削工程および研削工程での車体取付フランジの肉厚測定が精度良くでき、寸法管理を速やか、かつ簡便に行うことができる。
また、請求項３に記載の発明のように、前記傾斜角が５〜２０°の範囲に設定されていれば、外方部材の軽量化を図ることができると共に、ねじ孔の有効長さが規制されず、所望の締結強度を確保することができる。
また、請求項４に記載の発明のように、前記ねじ孔の中心部における前記車体取付フランジの肉厚が、当該ねじ孔の呼びねじピッチの６倍以上に設定されていれば、車輪取付フランジの強度および締結ボルトの締結強度を確保することができる。
また、請求項５に記載の発明のように、前記車体取付フランジが円周方向に不連続に形成され、その突出する複数の部位に前記ねじ孔が形成されると共に、前記車体取付フランジを挟んでインナー側に前記ナックルに内嵌される円筒状の嵌合面と、アウター側に僅かに傾斜した外周面が形成され、この外周面と前記車体取付フランジとの交差部に前記ねじ孔に係合する円弧状の隅部が鍛造加工により形成されていれば、強度・剛性を落とすことなく、外方部材の軽量・コンパクト化を図ることができる。
また、請求項６に記載の発明のように、前記隅部における前記ねじ孔に対応する位置に軸方向に延びる凹所が形成されていれば、この凹所にその一部が開口するようにねじ孔のＰＣＤを小径に設定してねじ孔を形成しても、下孔加工をはじめねじ孔の加工に支障を来たすことはない。したがって、ねじ孔のＰＣＤを限りなく小径にでき、外方部材の強度・剛性を落とすことなく、一層の軽量化を図ることができる。
また、請求項７に記載の発明のように、前記嵌合面が前記外周面よりも小径に設定されていれば、この嵌合面側から締結ボルトを差し入れることができ、ハブ輪の車輪取付フランジに干渉することなく締結ボルトを螺合することができ、組立・分解作業性が向上する。
本発明に係る車輪用軸受装置は、外周に懸架装置を構成するナックルに取り付け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一体に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、外周に軸方向に延びる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嵌合された内輪または等速自在継手の外側継手部材からなり、外周に前記複列の外側転走面に対向する複列の内側転走面が形成された内方部材と、この内方部材および前記外方部材のそれぞれの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、前記車体取付フランジに締結ボルトが螺合する複数のねじ孔が形成された車輪用軸受装置において、前記車体取付フランジのインナー側のフランジ面が、機械加工によって平坦な鉛直面に形成されると共に、肉厚が径方向外方に向って漸次減少するように、当該車体取付フランジのアウター側のフランジ面が、鍛造加工によって形成された所定の傾斜角からなるテーパ面を備えているので、強度・剛性を落とすことなく、外方部材の軽量・コンパクト化を図ることができると共に、鍛造加工時に車体取付フランジの先端部まで素材が充足し易くなり、鍛造加工性が向上して工程能力が向上する。また、鍛造加工時に発生するバリ量を抑制することができ、精度向上と共に金型寿命を向上させることができる。
外周に懸架装置を構成するナックルに取り付け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一体に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、外周に前記複列の外側転走面に対向する一方の内側転走面と、この内側転走面から軸方向に延びる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他方の内側転走面が形成された内輪からなる内方部材と、この内方部材および前記外方部材のそれぞれの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、前記車体取付フランジに締結ボルトが螺合する複数のねじ孔が形成された車輪用軸受装置において、前記車体取付フランジのインナー側のフランジ面が、旋削加工によって平坦な鉛直面に形成されると共に、肉厚が径方向外方に向って漸次減少するように、前記車体取付フランジのアウター側のフランジ面が、鍛造加工によって形成された５〜２０°の傾斜角からなるテーパ面を備え、前記ねじ孔の中心部における当該車体取付フランジの肉厚が、前記ねじ孔の呼びねじピッチの６倍以上に設定されている。
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の外方部材単体を示す左側面図、図３は、図１の外方部材の車体取付フランジを示す要部拡大図である。
この車輪用軸受装置は従動輪用の第３世代と称され、ハブ輪１と内輪２とからなる内方部材３と、この内方部材３に複列の転動体（ボール）４、４を介して外挿された外方部材５とを備えている。
ハブ輪１は、アウター側の端部に車輪（図示せず）を取り付けるための車輪取付フランジ６を一体に有し、この車輪取付フランジ６の円周等配位置にハブボルト６ａが植設されている。また、外周に、一方（アウター側）の内側転走面１ａと、この内側転走面１ａから軸方向に延びる小径段部１ｂが形成されている。この小径段部１ｂには、外周に他方（インナー側）の内側転走面２ａが形成された内輪２が所定のシメシロを介して圧入されている。そして、小径段部１ｂの端部が径方向外方に塑性変形されて形成した加締部１ｃにより、軸受予圧が付与された状態で軸方向に固定され、所謂セルフリテイン構造をなしている。これにより、軽量・コンパクト化を図ると共に、ハブ輪１の剛性および耐久性を向上させることができる。
外方部材５は、Ｓ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼からなり、外周に懸架装置を構成するナックル（図示せず）に取り付けるための車体取付フランジ５ｂを一体に有し、内周に前記複列の内側転走面１ａ、２ａに対向する複列の外側転走面５ａ、５ａが一体に形成されている。これら外側転走面５ａ、５ａは高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理が施されている。そして、この外方部材５の外側転走面５ａ、５ａと、これらに対向する複列の内側転走面１ａ、２ａ間に複列の転動体４、４がそれぞれ収容され、保持器７、７によって転動自在に保持されている。また、外方部材５と内方部材３との間に形成される環状空間の開口部にはシール８、９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。
なお、外方部材５の車体取付フランジ５ｂは円周方向に不連続に形成され、その突出する複数（ここでは４個）の部位には後述するねじ孔１３が形成され、図示しない締結ボルトによって外方部材５がナックルに締結される（図２参照）。
ハブ輪１はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼からなり、内側転走面１ａをはじめ、アウター側のシール８が摺接するシールランド部から小径段部１ｂに亙って高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理が施されている。なお、加締部１ｃは、鍛造後の素材表面硬さ２５ＨＲＣ以下の未焼入れ部とされている。一方、内輪２は、ＳＵＪ２等の高炭素クロム軸受鋼からなり、ズブ焼入れにより芯部まで５８〜６４ＨＲＣの範囲で硬化処理されている。これにより、ハブ輪１の剛性が向上すると共に、内輪２との嵌合面のフレッティング摩耗を防止することができ、ハブ輪１の耐久性が向上する。また、加締部１ｃを塑性変形させる時の加工性が向上すると共に、加工時におけるクラック等の発生を防止してその品質の信頼性が向上する。
なお、ここでは、転動体４、４をボールとした複列アンギュラ玉軸受からなる構成を例示したが、これに限らず転動体に円すいころを使用した複列円すいころ軸受であっても良い。また、本実施形態では、第３世代と称される構造を例示したが、これに限らず、例えば、第２世代あるいは第４世代構造であっても良い。
ここで、外方部材５には、車体取付フランジ５ｂを挟んでアウター側には僅かに傾斜した外周面１０が形成され、インナー側にはナックルに内嵌される円筒状の嵌合面１１が形成されている。また、車体取付フランジ５ｂと外周面１０との交差部には大きな円弧状の隅部１２が鍛造加工により形成される。ここで、インナー側の嵌合面１１はアウター側の外周面１０よりも小径に形成しても良い。そして、車体取付フランジ５ｂに隅部１２に一部が係合するねじ孔１３が形成され、締結ボルト（図示せず）を、嵌合面１１側からこのねじ孔１３に差し入れてナックルに締結されている。
また、図３に示すように、車体取付フランジ５ｂのインナー側のフランジ面１１ａが旋削加工等の機械加工によって平坦な鉛直面に形成されると共に、フランジ基部１４の肉厚ａが径方向外方に向って漸次減少するように、鍛造加工によってアウター側のフランジ面１０ａが傾斜角θからなる平坦なテーパ面に形成されている。これにより、強度・剛性を落とすことなく、外方部材５の軽量・コンパクト化を図ることができると共に、鍛造加工時に車体取付フランジ５ｂの先端部まで素材が充足し易くなり、鍛造加工性が向上して工程能力が向上する。また、鍛造加工時に発生するバリ量を抑制することができ、精度向上と共に金型寿命を向上させることができる。
ここで、アウター側のフランジ面１０ａの傾斜角θは５〜２０°の範囲に設定されている。この傾斜角θが２０°を超えるとねじ孔１３の有効長さが規制され、締結強度が低下すると共に、傾斜角θが５°未満では軽量化の効果が殆ど得られず好ましくない。なお、ここではアウター側のフランジ面１０ａが平坦なテーパ面で形成されているが、例えば、周方向に曲率を有する円弧面、すなわち、軸心を中心とした円錐状の面であっても良い。
さらに、ねじ孔１３の中心部における車体取付フランジ５ｂの肉厚ｂは、ねじ孔１３（締結ボルト）の呼びねじピッチの６倍以上、好ましくは、８倍以上に設定されている。これにより、車輪取付フランジ５ｂの強度および締結ボルトの締結強度を確保することができる。
図４は、本発明に係る車輪用軸受装置の第２の実施形態を示す縦断面図、図５は、図４の外方部材単体を示す左側面図、図６は、図４の外方部材の車体取付フランジを示す要部拡大図、図７は、図６の変形例を示す要部拡大図である。なお、この実施形態は、前述した実施形態と基本的には外方部材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の機能を有する部品部位には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
この車輪用軸受装置は従動輪用の第３世代と称され、ハブ輪１と内輪２とからなる内方部材３と、この内方部材３に複列の転動体４、４を介して外挿された外方部材１５とを備えている。
外方部材１５はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼からなり、外周に懸架装置を構成するナックル（図示せず）に取り付けるための車体取付フランジ１５ａを一体に有し、内周に複列の外側転走面５ａ、５ａが一体に形成されている。
外方部材１５の車体取付フランジ１５ａは円周方向に不連続に形成され、その突出する複数（ここでは４個）の部位には後述するねじ孔１３が形成され、図示しない締結ボルトによって外方部材１５がナックルに締結される（図５参照）。
ここで、図６に示すように、車体取付フランジ１５ａのアウター側のフランジ面１６が、鍛造加工によってフランジ基部１４から径方向外方に延びて形成された平坦な鉛直面１６ａと、車体取付フランジ１５ａの肉厚が径方向外方に向って漸次減少するように、所定の傾斜角θに形成された平坦なテーパ面１６ｂとで構成されている。これにより、前述した実施形態と同様、強度・剛性を落とすことなく、外方部材１５の軽量・コンパクト化を図ることができると共に、鍛造加工時に車体取付フランジ１５ａの先端部まで素材が充足し易くなり、鍛造加工性が向上して工程能力が向上する。さらに、フランジ基部１４に平坦な鉛直面１６ａが形成されているので、鍛造工程や旋削工程および研削工程での車体取付フランジ１５ａの肉厚測定が精度良くでき、寸法管理を速やか、かつ簡便に行うことができる。
図７は、図６に示した外方部材１５の変形例である。この外方部材１７の外周には、円周方向に不連続に車体取付フランジ１７ａが形成され、この車体取付フランジ１７ａと外周面１０との交差部に大きな円弧状の隅部１２が鍛造加工により形成されると共に、車体取付フランジ１７ａの根元部のねじ孔１３に対応する位置に座ぐり加工が施され、隅部１２に軸方向に延びる凹所１８が形成されている。この凹所１８は、フライス盤による切削加工によって形成され、その後、ドリル加工によって下孔が形成されると共に、この下孔にタップ加工でねじ孔１３が形成される。なお、ここでは、凹所１８は切削加工によって形成されているが、これに限らず、予め鍛造加工により形成されていても良い。これにより、凹所１８にその一部が係合するようにねじ孔１３のＰＣＤを小径に設定してねじ孔１３を形成しても、下孔加工をはじめ、ねじ孔１３の加工に支障を来たすことはない。したがって、ねじ孔１３のＰＣＤを限りなく小径にでき、外方部材の強度・剛性を落とすことなく、一層軽量・コンパクト化を図ることができる。
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。
本発明に係る車輪用軸受装置は、軸受部を構成する外方部材の外周に、ナックルに取り付けるための車体取付フランジを一体に有する、第２乃至４世代構造の車輪用軸受装置に適用できる。
本発明に係る車輪用軸受装置の第１の実施形態を示す縦断面図である。 図１の外方部材単体を示す左側面図である。 図１の外方部材の車体取付フランジを示す要部拡大図である。 本発明に係る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。 図４の外方部材単体を示す左側面図である。 図４の外方部材の車体取付フランジを示す要部拡大図である。 図６の変形例を示す要部拡大図である。 従来の車輪用軸受装置を示す縦断面図である。 図８の外方部材を示す一部断面斜視図である。
符号の説明
１・・・・・・・・・・・・ハブ輪
１ａ、２ａ・・・・・・・・内側転走面
１ｂ・・・・・・・・・・・小径段部
１ｃ・・・・・・・・・・・加締部
２・・・・・・・・・・・・内輪
３・・・・・・・・・・・・内方部材
４・・・・・・・・・・・・転動体
５、１５、１７・・・・・・外方部材
５ａ・・・・・・・・・・・外側転走面
５ｂ、１５ａ、１７ａ・・・車体取付フランジ
６・・・・・・・・・・・・車輪取付フランジ
６ａ・・・・・・・・・・・ハブボルト
７・・・・・・・・・・・・保持器
８・・・・・・・・・・・・アウター側のシール
９・・・・・・・・・・・・インナー側のシール
１０・・・・・・・・・・・外周面
１０ａ、１６・・・・・・・アウター側のフランジ面
１１・・・・・・・・・・・嵌合面
１１ａ・・・・・・・・・・インナー側のフランジ面
１２・・・・・・・・・・・隅部
１３・・・・・・・・・・・ねじ孔
１４・・・・・・・・・・・フランジ基部
１６ａ・・・・・・・・・・鉛直面
１６ｂ・・・・・・・・・・テーパ面
１８・・・・・・・・・・・凹所
５１・・・・・・・・・・・ハブ輪
５１ａ、５２ａ・・・・・・内側転走面
５１ｂ・・・・・・・・・・小径段部
５１ｃ、６４ａ・・・・・・セレーション
５２・・・・・・・・・・・内輪
５３・・・・・・・・・・・内方部材
５４・・・・・・・・・・・ボール
５５・・・・・・・・・・・外方部材
５５ａ・・・・・・・・・・外側転走面
５５ｂ・・・・・・・・・・車体取付フランジ
５６・・・・・・・・・・・車輪取付フランジ
５６ａ・・・・・・・・・・ハブボルト
５７・・・・・・・・・・・保持器
５８、５９・・・・・・・・シール
６０・・・・・・・・・・・等速自在継手
６１・・・・・・・・・・・外側継手部材
６２・・・・・・・・・・・マウス部
６３・・・・・・・・・・・肩部
６４・・・・・・・・・・・ステム部
６５・・・・・・・・・・・固定ナット
６６・・・・・・・・・・・外周面
６７・・・・・・・・・・・嵌合面
６８・・・・・・・・・・・隅部
６９・・・・・・・・・・・ねじ孔
７０・・・・・・・・・・・凹所
ａ・・・・・・・・・・・・車体取付フランジのフランジ基部の肉厚
ｂ・・・・・・・・・・・・ねじ孔の中心部における車体取付フランジの肉厚
θ・・・・・・・・・・・・傾斜角

Claims (7)

  1. 外周に懸架装置を構成するナックルに取り付け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一体に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、外周に軸方向に延びる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嵌合された内輪または等速自在継手の外側継手部材からなり、外周に前記複列の外側転走面に対向する複列の内側転走面が形成された内方部材と、
    この内方部材および前記外方部材のそれぞれの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、
    前記車体取付フランジに締結ボルトが螺合する複数のねじ孔が形成された車輪用軸受装置において、
    前記車体取付フランジのインナー側のフランジ面が、機械加工によって平坦な鉛直面に形成されると共に、肉厚が径方向外方に向って漸次減少するように、当該車体取付フランジのアウター側のフランジ面が、鍛造加工によって形成された所定の傾斜角からなるテーパ面を備えていることを特徴とする車輪用軸受装置。
  2. 前記車体取付フランジのアウター側のフランジ面が、フランジ基部から径方向外方に延びる平坦な鉛直面を備えている請求項１に記載の車輪用軸受装置。
  3. 前記傾斜角が５〜２０°の範囲に設定されている請求項１または２に記載の車輪用軸受装置。
  4. 前記ねじ孔の中心部における前記車体取付フランジの肉厚が、当該ねじ孔の呼びねじピッチの６倍以上に設定されている請求項１乃至３いずれかに記載の車輪用軸受装置。
  5. 前記車体取付フランジが円周方向に不連続に形成され、その突出する複数の部位に前記ねじ孔が形成されると共に、前記車体取付フランジを挟んでインナー側に前記ナックルに内嵌される円筒状の嵌合面と、アウター側に僅かに傾斜した外周面が形成され、この外周面と前記車体取付フランジとの交差部に前記ねじ孔に係合する円弧状の隅部が鍛造加工により形成されている請求項１乃至４いずれかに記載の車輪用軸受装置。
  6. 前記隅部における前記ねじ孔に対応する位置に軸方向に延びる凹所が形成されている請求項５に記載の車輪用軸受装置。
  7. 前記嵌合面が前記外周面よりも小径に設定されている請求項５または６に記載の車輪用軸受装置。
JP2007179277A 2007-07-09 2007-07-09 車輪用軸受装置 Active JP5242957B2 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007179277A JP5242957B2 (ja) 2007-07-09 2007-07-09 車輪用軸受装置
DE112008001797.2T DE112008001797B4 (de) 2007-07-09 2008-07-07 Radlagervorrichtung für ein Fahrzeug
PCT/JP2008/001803 WO2009008152A1 (ja) 2007-07-09 2008-07-07 車輪用軸受装置
CN2008800239636A CN101743134B (zh) 2007-07-09 2008-07-07 车轮用轴承装置
US12/684,186 US8021054B2 (en) 2007-07-09 2010-01-08 Wheel bearing apparatus for a vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007179277A JP5242957B2 (ja) 2007-07-09 2007-07-09 車輪用軸受装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2009012698A true JP2009012698A (ja) 2009-01-22
JP5242957B2 JP5242957B2 (ja) 2013-07-24

Family

ID=40228345

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007179277A Active JP5242957B2 (ja) 2007-07-09 2007-07-09 車輪用軸受装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8021054B2 (ja)
JP (1) JP5242957B2 (ja)
CN (1) CN101743134B (ja)
DE (1) DE112008001797B4 (ja)
WO (1) WO2009008152A1 (ja)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5134340B2 (ja) * 2007-11-06 2013-01-30 Ｎｔｎ株式会社 車輪用軸受装置
DE102011080913A1 (de) 2011-08-12 2012-08-30 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Lageranordnung
DE102011080910A1 (de) 2011-08-12 2013-02-14 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Lageranordnung
DE102011080911A1 (de) 2011-08-12 2013-02-14 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Lageranordnung
DE102011083097A1 (de) 2011-09-21 2013-03-21 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Stoßfestes Kugellager
DE102011083096A1 (de) 2011-09-21 2013-03-21 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Stoßfestes Kugellager
ITTO20130023A1 (it) 2013-01-11 2014-07-12 Skf Ab Unità mozzo di peso leggero con anelli di cuscinetto integrati, e procedimento per la sua fabbricazione
CN104047962B (zh) * 2014-06-21 2016-04-20 德清恒丰机械有限公司 新型车用轴承外圈锻件
CN104265773B (zh) * 2014-10-21 2016-06-01 德清恒丰机械有限公司 车轴承外圈锻件
JP6449689B2 (ja) * 2015-03-11 2019-01-09 Ntn株式会社 車輪用軸受装置
WO2017214506A1 (en) 2016-06-09 2017-12-14 Gagnon Family Trust Wheel end assembly and spindle configured therefor
US10767700B2 (en) * 2017-11-14 2020-09-08 Aktiebolaget Skf Flanged inner ring for wheel hub bearings
US11072201B2 (en) * 2018-06-08 2021-07-27 Aktiebolaget Skf Flanged inner ring optimized for orbital forming operation and associated tool
KR102120391B1 (ko) * 2018-09-21 2020-06-08 현대위아 주식회사 차량의 액슬 구동장치
IT201900004251A1 (it) * 2019-03-25 2020-09-25 Skf Ab Modulo integrato elemento di cuscinetto - montante di sospensione e suo metodo di produzione
IT201900013584A1 (it) * 2019-08-01 2021-02-01 Skf Ab Anello interno flangiato per cuscinetti mozzo ruota

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62231801A (ja) * 1986-03-15 1987-10-12 ヴエルナ−・ヤコブ 自動車の従動ホイルの軸受装置
JP2003025802A (ja) * 2001-07-18 2003-01-29 Koyo Seiko Co Ltd 車輪用軸受装置における車輪取付け構造
JP2005053272A (ja) * 2003-08-07 2005-03-03 Nsk Ltd 車輪用軸受ユニットとその製造方法
JP2006052816A (ja) * 2004-08-16 2006-02-23 Ntn Corp 車輪用軸受装置
US20060133708A1 (en) * 2004-12-20 2006-06-22 Meeker Steven E Wheel bearing assembly mount with force attenuation
JP2007091078A (ja) * 2005-09-29 2007-04-12 Ntn Corp 車輪用軸受装置

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3600785A1 (de) * 1986-01-14 1987-07-16 Loehr & Bromkamp Gmbh Radlagerungsanordnung
JPH09317744A (ja) * 1996-05-27 1997-12-09 Koyo Seiko Co Ltd 車軸用軸受装置
US20060110087A1 (en) * 2003-01-29 2006-05-25 Nsk Ltd Bearing unit for wheel and method of fabricating the same
JP2008144946A (ja) 2006-12-13 2008-06-26 Ntn Corp 車輪用軸受装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62231801A (ja) * 1986-03-15 1987-10-12 ヴエルナ−・ヤコブ 自動車の従動ホイルの軸受装置
JP2003025802A (ja) * 2001-07-18 2003-01-29 Koyo Seiko Co Ltd 車輪用軸受装置における車輪取付け構造
JP2005053272A (ja) * 2003-08-07 2005-03-03 Nsk Ltd 車輪用軸受ユニットとその製造方法
JP2006052816A (ja) * 2004-08-16 2006-02-23 Ntn Corp 車輪用軸受装置
US20060133708A1 (en) * 2004-12-20 2006-06-22 Meeker Steven E Wheel bearing assembly mount with force attenuation
JP2007091078A (ja) * 2005-09-29 2007-04-12 Ntn Corp 車輪用軸受装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN101743134A (zh) 2010-06-16
DE112008001797T5 (de) 2010-08-19
US20100111458A1 (en) 2010-05-06
CN101743134B (zh) 2012-06-06
WO2009008152A1 (ja) 2009-01-15
US8021054B2 (en) 2011-09-20
DE112008001797B4 (de) 2020-07-09
JP5242957B2 (ja) 2013-07-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5242957B2 (ja) 車輪用軸受装置
US7832941B2 (en) Bearing apparatus for a wheel of vehicle
US10752049B2 (en) Wheel bearing device
JP6587851B2 (ja) 車輪用軸受装置
JP2007051665A (ja) 車輪用軸受装置
JP4936700B2 (ja) 車輪用軸受装置およびその製造方法
JP2008155837A (ja) 車輪用軸受装置
JP5166757B2 (ja) 車輪用軸受およびこれを備えた車輪用軸受装置
JP2008284960A (ja) 車輪用軸受装置
JP5099875B2 (ja) 車輪用軸受装置
JP2007100715A (ja) 車輪用軸受装置
JP5024850B2 (ja) 車輪用軸受装置
JP6054124B2 (ja) 車輪用軸受装置
JP4993342B2 (ja) 車輪用軸受装置
JP2008121838A (ja) 車輪用軸受装置
JP6429441B2 (ja) 車輪用軸受装置と中間体およびその製造方法
JP2009286238A (ja) 車輪用軸受装置
JP4969899B2 (ja) 車輪用軸受装置
JP2008057713A (ja) 車輪用軸受装置
JP4034799B2 (ja) 車輪用軸受装置
JP4986277B2 (ja) 車輪用軸受装置
JP2010095062A (ja) 車輪用軸受装置
JP2007113719A (ja) 車輪用軸受装置
JP2010105475A (ja) 車輪用軸受装置
JP2007290530A (ja) 車輪用軸受装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20100705

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20121012

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20121127

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20130311

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130404

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160412

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Ref document number: 5242957

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250