JP2009079654A - Wheel bearing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動車等の車輪を懸架装置に対して回転自在に支承する車輪用軸受装置、特に、軽量・コンパクト化を図ると共に、内輪の軸力と加締部の耐力を確保した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 for rotatably supporting a wheel of an automobile or the like with respect to a suspension device, and more particularly to a wheel bearing that achieves a light weight and a compact size while ensuring axial force of an inner ring and proof strength of a caulking portion. It relates to the device.
自動車等の車両の車輪用軸受装置には、駆動輪用のものと従動輪用のものとがある。特に、自動車の懸架装置に対して車輪を回転自在に支承する車輪用軸受装置は、低コスト化は言うまでもなく、燃費向上のための軽量・コンパクト化が進んでいる。その従来構造の代表的な一例として、図4に示すような従動輪用の車輪用軸受装置が知られている。 Wheel bearing devices for vehicles such as automobiles include those for driving wheels and those for driven wheels. In particular, a wheel bearing device that rotatably supports a wheel with respect to a suspension device of an automobile has been made lighter and more compact for improving fuel efficiency, not to mention cost reduction. As a typical example of the conventional structure, a wheel bearing device for a driven wheel as shown in FIG. 4 is known.
この車輪用軸受装置は第3世代と称され、軸部材(ハブ輪)51と内輪52と外輪53、および複列のボール54、54とを備えている。軸部材51は、その一端部に車輪(図示せず)を取り付けるための車輪取付フランジ55を一体に有し、外周に内側転走面51aと、この内側転走面51aから軸方向に延びる小径段部51bが形成されている。
This wheel bearing device is called the third generation, and includes a shaft member (hub wheel) 51, an
軸部材51の小径段部51bには、外周に内側転走面52aが形成された内輪52が圧入されている。そして、軸部材51の小径段部51bの端部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部51cにより、軸部材51に対して内輪52が軸方向へ抜けるのを防止している。
An
外輪53は、外周に車体取付フランジ53bを一体に有し、内周に複列の外側転走面53a、53aが形成されている。そして、この複列の外側転走面53a、53aと、これら複列の外側転走面53a、53aに対向する内側転走面51a、52aの間には複列のボール54、54が転動自在に収容されている。
The
ここで、加締部51cを形成する円筒部56の肉厚は、この円筒部56を径方向外方に加締拡げる以前の状態で先端縁に向う程小さくなっている。そして、この円筒部56を径方向外方に加締拡げることにより、内輪52の大端面52bを押え付ける加締部51cの肉厚は、円筒部56の基端部の肉厚に対し、先端に向うにしたがって漸減している。
Here, the thickness of the cylindrical portion 56 forming the crimped
これにより、円筒部56の先端部を押型により塑性変形させて加締部51cを形成するために要する力が徒に大きくなることがなく、加締作業に伴って加締部51cに亀裂等の損傷が発生したり、あるいは、加締部51cにより固定される内輪52に、この内輪52の直径を予圧や転がり疲れ寿命等の耐久性に影響を及ぼす程大きく変化させるような力が作用することがない。
このような従来の車輪用軸受装置では、加締作業に伴って予圧や転がり疲労寿命等の耐久性に影響を及ぼす程、内輪52の内径を大きく変形させるような力が作用するのを防止することができる。然しながら、内輪52の変形を抑える反面、加締部51cの強度不足が懸念される。すなわち、加締部51は、内輪52の軸力(押付力)を付与しているため、無負荷状態の時であってもこの軸力が反作用していると共に、軸受部分に振動大、騒音大で継続使用が不可となる荷重、所謂静定格荷重C0が全てのボール54に均一に加わっても、その軸方向分力で加締部51cが破断しないように強度を確保する必要がある。
In such a conventional wheel bearing device, the force that greatly deforms the inner diameter of the
本発明は、このような従来の問題に鑑みてなされたもので、軽量・コンパクト化を図ると共に、内輪の軸力と加締部の耐力を確保した車輪用軸受装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a conventional problem, and aims to provide a wheel bearing device that achieves a light weight and a compact size while ensuring the axial force of the inner ring and the proof strength of the caulking portion. To do.
係る目的を達成すべく、本発明のうち請求項1に記載の発明は、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保持器を介して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ハブ輪に対して前記内輪が軸方向に固定された車輪用軸受装置において、前記加締部の引張強さをσk(MPa)、加締部の断面積をA(mm2)、インナー側の軸受列の基本静定格ラジアル荷重をC0r(kN)、インナー側の軸受列の転動体の個数をZ、インナー側の軸受列の接触角をα、前記内輪の軸力をF(kN)とした時、σkmin×Amin≧C0r×Z×tanα+Fの基準式を満足するように、当該加締部の形状・寸法が設定されている。 In order to achieve such an object, the invention according to claim 1 of the present invention is such that an outer member in which a double row outer rolling surface is integrally formed on the inner periphery and a wheel mounting flange at one end are integrated. A hub wheel having a small-diameter step portion extending in the axial direction on the outer periphery, and an inner rolling surface that is press-fitted into the small-diameter step portion of the hub wheel and faces the outer rolling surface of the double row on the outer periphery. An inner member composed of at least one inner ring, and a double row rolling element accommodated between the rolling surfaces of the inner member and the outer member via a cage. In a wheel bearing device in which the inner ring is fixed in the axial direction with respect to the hub wheel by a caulking part formed by plastically deforming the small diameter step part radially outward, the tensile strength of the caulking part is increased. σk (MPa), cross-sectional area of crimped part A (mm 2 ), basic static rating radial load of inner side bearing row When the weight is C0r (kN), the number of rolling elements of the inner side bearing row is Z, the contact angle of the inner side bearing row is α, and the axial force of the inner ring is F (kN), σkmin × Amin ≧ C0r The shape and dimensions of the caulking portion are set so as to satisfy the standard expression of × Z × tan α + F.
このように、ハブ輪の小径段部に内輪が圧入され、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、ハブ輪に対して内輪が軸方向に固定された車輪用軸受装置において、加締部の引張強さをσk、加締部の断面積をA、インナー側の軸受列の基本静定格ラジアル荷重をC0r、インナー側の軸受列の転動体の個数をZ、インナー側の軸受列の接触角をα、内輪の軸力をFとした時、σkmin×Amin≧C0r×Z×tanα+Fの基準式を満足するように、当該加締部の形状・寸法が設定されているので、軽量・コンパクト化を図ると共に、内輪の軸力と加締部の耐力を確保した車輪用軸受装置を提供することができる。 In this way, the inner ring is fixed in the axial direction with respect to the hub wheel by the crimping part formed by press-fitting the inner ring into the small diameter step part of the hub wheel and plastically deforming the end of the small diameter step part radially outward. In the wheel bearing device thus constructed, the tensile strength of the caulking portion is σk, the cross-sectional area of the caulking portion is A, the basic static radial load of the inner side bearing row is C0r, and the rolling elements of the inner side bearing row are When the number is Z, the contact angle of the inner bearing row is α, and the axial force of the inner ring is F, the shape and the shape of the caulking portion are set so as to satisfy the standard formula of σkmin × Amin ≧ C0r × Z × tan α + F. Since the dimensions are set, it is possible to provide a wheel bearing device that achieves light weight and compactness, and also ensures the axial force of the inner ring and the proof strength of the caulking portion.
好ましくは、請求項2に記載の発明のように、0.672Amin≧0.84C0r×Z+80が成立すれば、充分な加締部は充分な耐力を有し、加締部の破断を確実に防止することができる。
Preferably, if 0.672 Amin ≧ 0.84 C0r × Z + 80 is satisfied as in the invention described in
また、請求項3に記載の発明のように、前記小径段部の端部が、加締前において中空状の円筒部に形成され、前記内輪の大端面を基準にして、前記円筒部の底面までの軸方向寸法をL1、インナー側の軸受列の作用線と前記小径段部との交点までの軸方向寸法をL2とした場合、L2>L1に設定されていれば、加締加工が容易にでき、また、加締作業に伴って加締部に亀裂等の損傷が発生するのを防止できると共に、軸受部に負荷される荷重が加締部に負荷されることはなく、耐久性を向上させることができる。 According to a third aspect of the present invention, the end portion of the small diameter step portion is formed in a hollow cylindrical portion before caulking, and the bottom surface of the cylindrical portion is based on the large end surface of the inner ring. If the dimension in the axial direction up to L1 and the dimension in the axial direction to the intersection of the action line of the inner bearing row and the small-diameter step portion is L2, if L2> L1, the caulking process is easy In addition, it is possible to prevent the caulking part from being damaged such as cracks during caulking work, and the load applied to the bearing part is not applied to the caulking part, and durability is improved. Can be improved.
また、請求項4に記載の発明のように、前記小径段部の端部が、加締前において中空状の円筒部に形成され、その内径面が端部に向って漸次拡径するテーパ面に形成されていても良いし、また、請求項5に記載の発明のように、前記小径段部の端部が、加締前において中空状の円筒部に形成され、その肉厚が底部から端部に亙って略均一に形成されていても良い。
According to a fourth aspect of the present invention, the end portion of the small-diameter step portion is formed into a hollow cylindrical portion before caulking, and the inner surface thereof gradually increases in diameter toward the end portion. Further, as in the invention according to
また、請求項6に記載の発明のように、前記ハブ輪が炭素0.40〜0.80重量%を含む中高炭素鋼からなり、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が直接形成され、この内側転走面から前記小径段部に亙り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、前記加締部が鍛造後の素材表面硬さ30HRC以下の未焼入れ部とされると共に、前記内輪が高炭素クロム軸受鋼からなり、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、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れば、軽量・コンパクト化を図ると共に、加締作業に伴って予圧や転がり疲労寿命等の耐久性に影響を及ぼす程、内輪の内径を大きく変形させるような力が作用するのを防止することができる。
Further, as in the invention described in
本発明に係る車輪用軸受装置は、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保持器を介して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ハブ輪に対して前記内輪が軸方向に固定された車輪用軸受装置において、前記加締部の引張強さをσk(MPa)、加締部の断面積をA(mm2)、インナー側の軸受列の基本静定格ラジアル荷重をC0r(kN)、インナー側の軸受列の転動体の個数をZ、インナー側の軸受列の接触角をα、前記内輪の軸力をF(kN)とした時、σkmin×Amin≧C0r×Z×tanα+Fの基準式を満足するように、当該加締部の形状・寸法が設定されているので、軽量・コンパクト化を図ると共に、内輪の軸力と加締部の耐力を確保した車輪用軸受装置を提供することができる。 The wheel bearing device according to the present invention has an outer member in which a double row outer rolling surface is integrally formed on the inner periphery, a wheel mounting flange on one end, and a small diameter extending in the axial direction on the outer periphery. An inner ring comprising a hub ring formed with a stepped portion and at least one inner ring press-fitted into a small-diameter stepped portion of the hub ring and having an inner rolling surface opposed to the outer rolling surface of the double row on the outer periphery. And a double row rolling element that is rotatably accommodated between the rolling surfaces of the inner member and the outer member via a cage, and the small-diameter step portion is radially outward. In a wheel bearing device in which the inner ring is axially fixed to the hub ring by a caulking portion formed by plastic deformation, the tensile strength of the caulking portion is σk (MPa), and the caulking portion is cut off. The area is A (mm 2 ), the inner static bearing radial load is C0r (kN), the inner When the number of rolling elements in the side bearing row is Z, the contact angle of the inner side bearing row is α, and the axial force of the inner ring is F (kN), the standard equation of σ kmin × Amin ≧ C0r × Z × tan α + F Since the shape and dimensions of the caulking portion are set so as to satisfy, it is possible to provide a wheel bearing device that achieves light weight and compactness and secures the axial force of the inner ring and the proof strength of the caulking portion. it can.
外周に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、この内方部材と前記外方部材の両転走面間に保持器を介して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ハブ輪に対して前記内輪が軸方向に固定された車輪用軸受装置において、前記小径段部の端部が、加締前において中空状の円筒部に形成され、前記内輪の大端面を基準にして、前記円筒部の底面までの軸方向寸法をL1、インナー側の軸受列の作用線と前記小径段部との交点までの軸方向寸法をL2、前記加締部の断面積をA(mm2)、インナー側の軸受列の基本静定格ラジアル荷重をC0r(kN)、インナー側の軸受列の転動体の個数をZとした時、L2>L1であり、かつ、0.672Amin≧0.84C0r×Z+80の基準式を満足するように、当該加締部の形状・寸法が設定されている。 An outer member integrally having a vehicle body mounting flange on the outer periphery, an outer member formed integrally with a double row outer rolling surface on the inner periphery, a wheel mounting flange integrally on one end, and the double row on the outer periphery. One inner rolling surface facing the outer rolling surface, a hub wheel formed with a small diameter step portion extending in the axial direction from the inner rolling surface, and a small diameter step portion of the hub wheel are press-fitted, and An inner member composed of an inner ring formed with the other inner rolling surface opposite to the double row outer rolling surface, and a roller is interposed between both rolling surfaces of the inner member and the outer member via a cage. The inner ring is fixed in the axial direction with respect to the hub ring by a caulking portion formed by plastically deforming the small-diameter step portion radially outward. In the wheel bearing device, an end portion of the small diameter step portion is formed in a hollow cylindrical portion before caulking, and the inner ring With reference to the end face, the axial dimension to the bottom surface of the cylindrical portion is L1, the axial dimension to the intersection of the action line of the inner bearing row and the small diameter step portion is L2, and the cross-sectional area of the caulking portion A2 (mm 2 ), the basic static rated radial load of the inner side bearing row is C0r (kN), the number of rolling elements in the inner side bearing row is Z, L2> L1, and The shape and dimensions of the caulking portion are set so as to satisfy the standard expression of 672Amin ≧ 0.84C0r × Z + 80.
以下、本発明の実施の形態を図面に基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一実施形態を示す縦断面図、図2は、図1の要部拡大図である。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。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an embodiment of a wheel bearing device according to the present invention, and FIG. 2 is an enlarged view of a main part of FIG. In the following description, the side closer to the outer side of the vehicle in a state assembled to the vehicle is referred to as the outer side (left side in the drawing), and the side closer to the center is referred to as the inner side (right side in the drawing).
この車輪用軸受装置は従動輪側の第3世代と称され、内方部材1と外方部材10、および両部材1、10間に転動自在に収容された複列の転動体(ボール)6、6とを備えている。内方部材1は、ハブ輪2と、このハブ輪2に所定のシメシロを介して圧入された内輪3とからなる。
This wheel bearing device is referred to as the third generation on the driven wheel side, and is a double row rolling element (ball) accommodated between the inner member 1 and the
ハブ輪2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4を一体に有し、この車輪取付フランジ4の円周等配位置に車輪を固定するためのハブボルト5が植設されている。また、ハブ輪2の外周には一方(アウター側)の内側転走面2aと、この内側転走面2aから肩部11を介して軸方向に延びる軸状の小径段部2bが形成されている。そして、外周に他方(インナー側)の内側転走面3aが形成された内輪3がこの小径段部2bに圧入されている。
The
そして、内輪3の小端面3cをハブ輪2の肩部11に突き当てた状態で、小径段部2bの端部を径方向外方に塑性変形させて加締部2cが形成される。すなわち、この加締部2cとハブ輪2の肩部11とで内輪3を挟持し、ハブ輪2に対して内輪3が軸方向に固定されている。加締部2cは内輪3のインナー側の外郭に沿って密着した状態で塑性変形させ
て形成され、内輪3の大端面3bを押え付けて所望の軸力を確保することができる。
Then, with the
外方部材10は、外周に車体(図示せず)に取り付けるための車体取付フランジ10bを一体に有し、内周に複列の外側転走面10a、10aが形成されている。そして、それぞれの転走面10a、2aと10a、3a間に複列の転動体6、6が収容され、保持器7、7によりこれら複列の転動体6、6が転動自在に保持されている。また、外方部材10と内方部材1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
なお、ここでは、ハブ輪2の外周に直接内側転走面2aが形成された第3世代と呼称される車輪用軸受装置を例示したが、本発明に係る車輪用軸受装置はこうした構造に限定されず、例えば、ハブ輪の小径段部に一対の内輪を圧入した、第1世代あるいは第2世代構造であっても良い。また、転動体6、6をボールとした複列アンギュラ玉軸受を例示したが、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。
Here, the wheel bearing device referred to as the third generation in which the inner raceway surface 2a is formed directly on the outer periphery of the
ハブ輪2はS53C等の炭素0.40〜0.80重量%を含む中高炭素鋼で形成され、アウター側の内側転走面2aをはじめ、シール8が摺接するシールランド部から小径段部2bに亙り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(図中クロスハッチングにて示す)。なお、加締部2cは、鍛造後の素材表面硬さの未焼入れ部とされている。
The
一方、内輪3および転動体6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。また、外方部材10は、前記ハブ輪2と同様、S53C等の炭素0.40〜0.80重量%を含む中高炭素鋼で形成され、少なくとも複列の外側転走面10a、10aに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。
On the other hand, the
ここで、本出願人は、内輪3の軸力を確保すると同時に、加締部2cの耐力を確保するために、内輪3の軸力と加締部2cの形状・寸法との関係に着目した。本実施形態では、図2に示すように、加締前におけるハブ輪2の小径段部2bの端部は中空状の円筒部12として形成されている(図中二点鎖線にて示す)。加締部2cの耐力を検討するにあたり、小径段部2bの外径をD1、加締部2cにおける内輪3の大端面3b位置での内径をD2とした場合、内輪3の大端面3b位置での加締部2cの最小断面積Amin(mm2)は、Amin=π(D12−D2max2)/4となる。
Here, the present applicant paid attention to the relationship between the axial force of the
一方、引張試験を行うと材料は破断されてしまうため、実製品の機械的性質の試験には圧痕が目立ちにくい硬さ試験による間接的な機械特性評価が行われているが、この硬さと引張強さの関係をあらわす式としては次の式が知られている(日本規格協会)。この式を引用して、加締部2cの表面硬さHk(Hv)と引張強さσk(MPa)との関係は、σk=3.2Hkで表わすことができる。ここで、加締部2cの表面硬さを鍛造後の素材表面硬さのままで13〜30HRCの範囲とした場合、加締部2cの引張強さσkmin=3.2Hk=3.2×210(13HRC相当)=672(MPa)となる。
On the other hand, since the material is broken when a tensile test is performed, an indirect mechanical property evaluation is performed by a hardness test in which the impression is not conspicuous in the test of the mechanical properties of the actual product. The following formulas are known as formulas representing strength relationships (Japan Standards Association). By citing this equation, the relationship between the surface hardness Hk (Hv) and the tensile strength σk (MPa) of the
したがって、内輪3の軸力、すなわち、加締部2cによって内輪3を固定する力をFとした場合、この軸力Fに加え、軸受部分に振動大、騒音大で継続使用が不可となる荷重、基本静定格ラジアル荷重C0r(kN)が全てのボール6に均一に加わっても、その軸方向分力で加締部2cが破断しないためには、加締部2cの引張耐力は、σkmin×Amin≧C0r×Z×tanα+F(kN)の基準式を満足すれば良く、また、この基準式を満足するように、加締部2cの形状・寸法を設定すれば良い。これにより、加締作業に伴って予圧や転がり疲労寿命等の耐久性に影響を及ぼす程、内輪3の内径を大きく変形させるような力が作用するのを防止することができると共に、加締部2cは充分な耐力を確保することができる。ここで、Zはインナー側の軸受列の転動体6の個数、αはインナー側の軸受列の接触角である。
Therefore, when the axial force of the
一般的に、この種の車輪用軸受では接触角α=30〜40°で、内輪3の軸力F=20〜80kNの範囲に設定されるため、α=40°、F=80kNを前述した基準式、すなわち、σkmin×Amin≧C0r×Z×tanα+F(kN)に当てはめると、加締部2cの引張耐力として、0.672Amin≧0.84C0r×Z+80(kN)を満足すれば充分である。さらに、加締前の円筒部12の底面12aから内輪3の大端面3bまでの軸方向寸法をL1、インナー側の軸受列の作用線Sと小径段部2bとの交点Pから内輪3の大端面3bまでの軸方向寸法をL2とした場合、L2>L1であれば、加締加工が容易にでき、また、加締作業に伴って加締部2cに亀裂等の損傷が発生するのを防止できると共に、軸受部に負荷される荷重が加締部2cに負荷されることはなく、耐久性を向上させることができる。
Generally, in this type of wheel bearing, since the contact angle α is set to 30 to 40 ° and the axial force F of the
本実施形態では、内輪3の軸力と加締部2cの引張耐力を同時に確保するために、加締側の軸受列の基本静定格ラジアル荷重C0rから決定される加締部2cの引張耐力の基準式に基き、加締部2cの形状・寸法を設定するようにしたので、軽量・コンパクト化を図ると共に、内輪3の軸力と加締部2cの引張耐力を確保した車輪用軸受装置を提供することができる。
In this embodiment, in order to ensure the axial force of the
なお、ここでは、加締前におけるハブ輪2の小径段部2bの端部が中空状の円筒部12として形成され、その内径面が端部に向って漸次拡径するようなテーパ面に形成されたものを例示したが、本発明に係る加締部2cの形状はこれに限らず、例えば、図3に示すように、加締前の円筒部12’が、その肉厚が底部12aから端部に亙って略均一に形成されたものであっても良い。これにより、円筒部12’の内径の加工バラツキを抑え、加締部2cの強度を安定させることができる。
Here, the end portion of the small-
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.
本発明に係る車輪用軸受装置は、ハブ輪の小径段部に内輪を圧入し、小径段部の端部を塑性変形させて形成した加締部によって内輪を固定した第1世代乃至第3世代のセルフリテイン構造の車輪用軸受装置に適用できる。 In the wheel bearing device according to the present invention, the inner ring is fixed by a caulking portion formed by press-fitting an inner ring into a small-diameter step portion of a hub wheel and plastically deforming an end portion of the small-diameter step portion. It can be applied to a self-retained wheel bearing device.
1・・・・・・・・・内方部材
2・・・・・・・・・ハブ輪
2a、3a・・・・・内側転走面
2b・・・・・・・・小径段部
2c・・・・・・・・加締部
3・・・・・・・・・内輪
3b・・・・・・・・大端面
3c・・・・・・・・小端面
4・・・・・・・・・車輪取付フランジ
5・・・・・・・・・ハブボルト
6・・・・・・・・・転動体
7・・・・・・・・・保持器
8、9・・・・・・・シール
10・・・・・・・・外方部材
10a・・・・・・・外側転走面
10b・・・・・・・車体取付フランジ
11・・・・・・・・肩部
12、12’・・・・円筒部
51・・・・・・・・ハブ輪
51a、52a・・・内側転走面
51b・・・・・・・小径段部
51c・・・・・・・加締部
52・・・・・・・・内輪
52b・・・・・・・大端面
53・・・・・・・・外輪
53a・・・・・・・外側転走面
53b・・・・・・・車体取付フランジ
54・・・・・・・・ボール
55・・・・・・・・車輪取付フランジ
56・・・・・・・・円筒部
A・・・・・・・・・加締部の断面積
C0r・・・・・・・基本静定格ラジアル荷重
D1・・・・・・・・小径段部の外径
D2・・・・・・・・加締部における内輪の大端面位置での内径
F・・・・・・・・・内輪の軸力
Hk・・・・・・・・加締部の表面硬さ
L1・・・・・・・・加締前の円筒部の底面から内輪の大端面までの寸法
L2・・・・・・・・作用線と小径段部との交点から内輪の大端面までの寸法
P・・・・・・・・・インナー側の軸受列の作用線と小径段部との交点
S・・・・・・・・・インナー側の軸受列の作用線
Z・・・・・・・・・インナー側の軸受列の転動体個数
α・・・・・・・・・インナー側の軸受列の接触角
σk・・・・・・・・加締部の引張強さ
1 ...
Claims (6)
一端部に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保持器を介して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ハブ輪に対して前記内輪が軸方向に固定された車輪用軸受装置において、
前記加締部の引張強さをσk(MPa)、加締部の断面積をA(mm2)、インナー側の軸受列の基本静定格ラジアル荷重をC0r(kN)、インナー側の軸受列の転動体の個数をZ、インナー側の軸受列の接触角をα、前記内輪の軸力をF(kN)とした時、σkmin×Amin≧C0r×Z×tanα+Fの基準式を満足するように、当該加締部の形状・寸法が設定されていることを特徴とする車輪用軸受装置。 An outer member in which a double row outer rolling surface is integrally formed on the inner periphery;
A hub wheel having a wheel mounting flange integrally formed at one end and a small-diameter step portion extending in the axial direction on the outer periphery, and a press-fitted into the small-diameter step portion of the hub wheel, and the outer surface of the double row on the outer periphery. An inner member composed of at least one inner ring formed with an inner rolling surface opposed to
A double row rolling element that is accommodated so as to roll freely between the rolling surfaces of the inner member and the outer member via a cage,
In the wheel bearing device in which the inner ring is fixed in the axial direction with respect to the hub wheel by a caulking part formed by plastically deforming the small diameter step part radially outwardly,
The tensile strength of the caulking portion is σk (MPa), the cross-sectional area of the caulking portion is A (mm 2 ), the basic static radial load of the inner side bearing row is C0r (kN), and the inner side bearing row Assuming that the number of rolling elements is Z, the contact angle of the inner side bearing row is α, and the axial force of the inner ring is F (kN), so as to satisfy the standard formula of σkmin × Amin ≧ C0r × Z × tan α + F. A wheel bearing device in which the shape and dimensions of the caulking portion are set.
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