JP2009241615A - Wheel bearing device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は車輪用軸受装置に関する。具体的には、車輪が取付けられるハブホイールのハブ軸の外周に斜接型転がり軸受が設けられ、ハブ軸と等速ジョイントの外輪とがトルク伝達可能に連結された車輪用軸受装置に関する。 The present invention relates to a wheel bearing device. More specifically, the present invention relates to a wheel bearing device in which an oblique contact type rolling bearing is provided on the outer periphery of a hub shaft of a hub wheel to which a wheel is attached, and the hub shaft and an outer ring of a constant velocity joint are connected so as to be able to transmit torque.
車輪用軸受装置には、ハブホイールのハブ軸の外周に斜接型転がり軸受の内輪が嵌合され、ハブ軸と等速ジョイントの外輪がボルトで結合されたものがある。
図3にこの種の車輪用軸受装置110を示す。車輪用軸受装置110は、ハブホイール112のハブ軸114の外周に斜接型転がり軸受である複列玉軸受120の内輪122が嵌合されている。そして、複列玉軸受120はハブ軸114と複列玉軸受120の内輪122を内輪軌道面としており、ハブ軸114と内輪122は、ハブ軸114の端部115が複列玉軸受120の内輪122の端部128にカシメ固定され、一体化されている。
また、ハブホイール112と等速ジョイント130とをトルク伝達可能に接続するために、ハブ軸114の端部115に形成されたカシメ部116と等速ジョイント130の外輪132のアウター側の端面134に、相互に噛み合うフェーススプライン117、135が形成されている。そして、ハブ軸114と等速ジョイント130の外輪132がボルト140によって連結され、ナット142によって締結固定されることにより、フェーススプライン117、135が噛み合わされ係合されている。
In some wheel bearing devices, an inner ring of a slanted rolling bearing is fitted on the outer periphery of a hub shaft of a hub wheel, and the outer ring of a constant velocity joint is connected to the hub shaft by a bolt.
FIG. 3 shows this type of wheel bearing
Further, in order to connect the
先行技術文献として、特願昭62−194903号公報(特許文献1)がある。特許文献1には、軸受の内レース(22)と外継手部材(7)に設けた端面に千鳥プレスによる歯列(16)を形成して、軸受の内レース(22)と外継手部材(7)をトルク伝達可能に接続する方法が記載されている。
ところで、車輪用軸受装置110では、ハブ軸114の端部115に塑性変形により形成されたカシメ部116にフェーススプライン117を形成しているため、より大きな回転トルクを伝達するためには、回転トルクによるフェーススプライン117の歯面へのせん断応力に対して強度を確保するために、フェーススプライン117を大型化する必要があり、車輪用軸受装置を小型軽量化することが出来ない。
By the way, in the wheel bearing
そこで、本発明が解決しようとする課題は、小型軽量でありながらハブ軸と等速ジョイントの外輪との間で良好にトルクを伝達することができ、回転トルクによるせん断応力に対して安全率の高い車輪用軸受装置を提供することである。 Thus, the problem to be solved by the present invention is that the torque can be transmitted well between the hub shaft and the outer ring of the constant velocity joint while being small and light, and the safety factor is low with respect to the shear stress due to the rotational torque. It is to provide a high wheel bearing device.
上記課題を解決するため、本発明は次の手段をとる。
まず、本発明の第1の発明は、車輪が取付けられるハブホイールのハブ軸の外周に斜接型転がり軸受の内輪が嵌合され、ハブ軸と等速ジョイントの外輪とがトルク伝達可能に連結され、内輪の端部と等速ジョイントの外輪の端部とがフェーススプラインの噛み合いにより係合された、車両用軸受装置において、
前記内輪の内周面と前記ハブホイールのハブ軸の外周面とがスプライン嵌合されており、該内輪と該ハブ軸のスプライン嵌合部は、内輪に軌道面を持つ転動体の接触線上から軸方向でインナー側に外れた位置に形成されていることを特徴とする。
In order to solve the above problems, the present invention takes the following means.
First, according to the first aspect of the present invention, the inner ring of the oblique contact type rolling bearing is fitted to the outer periphery of the hub shaft of the hub wheel to which the wheel is mounted, and the hub shaft and the outer ring of the constant velocity joint are connected so as to transmit torque. In the vehicle bearing device in which the end portion of the inner ring and the end portion of the outer ring of the constant velocity joint are engaged by meshing of the face spline,
The inner peripheral surface of the inner ring and the outer peripheral surface of the hub shaft of the hub wheel are spline-fitted, and the spline-fitting portion of the inner ring and the hub shaft is from above the contact line of a rolling element having a raceway surface on the inner ring. It is characterized by being formed at a position deviated from the inner side in the axial direction.
この第1の発明によれば、等速ジョイント側のトルクは、等速ジョイントの外輪の端面と斜接型転がり軸受の内輪の端面のフェーススプラインの噛み合いによる係合により内輪に伝達される。そして内輪に伝達されたトルクは、内輪の内周面とハブホイールのハブ軸の外周面とのスプライン嵌合部によりハブ軸に伝達される。よって、等速ジョイントからハブ軸へ良好にトルクを伝達することができる。また、内輪の熱処理により、フェーススプラインの強度を高めることができる。
そして、内輪の内周面とハブホイールのハブ軸の外周面のスプライン嵌合部は、斜接型転がり軸受の内輪に軌道面を持つ転動体の接触線上から軸方向でインナー側に外れた位置に形成されているので、転動体の転動時の荷重がスプライン嵌合部にかかることがなく、斜接型転がり軸受の転動体の動作が安定する。
According to the first aspect of the invention, the torque on the constant velocity joint side is transmitted to the inner ring by the engagement of the end surface of the outer ring of the constant velocity joint and the face spline of the end surface of the inner ring of the oblique contact type rolling bearing. The torque transmitted to the inner ring is transmitted to the hub shaft by a spline fitting portion between the inner peripheral surface of the inner ring and the outer peripheral surface of the hub shaft of the hub wheel. Therefore, it is possible to satisfactorily transmit torque from the constant velocity joint to the hub shaft. Further, the strength of the face spline can be increased by heat treatment of the inner ring.
And the spline fitting part of the inner peripheral surface of the inner ring and the outer peripheral surface of the hub axle of the hub wheel is a position that is axially dislocated from the contact line of the rolling element having the raceway surface to the inner ring of the oblique contact type rolling bearing. Therefore, the load at the time of rolling of the rolling element is not applied to the spline fitting portion, and the operation of the rolling element of the oblique contact type rolling bearing is stabilized.
次に、本発明の第2の発明は、上記第1の発明に係る車輪用軸受装置であって、
前記斜接型転がり軸受は複列転がり軸受であって、一方の内輪軌道面が前記内輪に形成され、他方の内輪軌道面が前記ハブ軸の外周面に形成されており、
前記内輪のインナー側の側部が径方向外方へ延設形成され、前記ハブ軸のインナー側端部が前記複列転がり軸受の内輪のインナー側端面にカシメ固定され、該カシメ固定位置よりも該内輪の径方向の外側において、該内輪の端部と前記等速ジョイントの外輪の端部とがスプライン係合されることを特徴とする。
Next, a second invention of the present invention is the wheel bearing device according to the first invention,
The oblique contact type rolling bearing is a double row rolling bearing, wherein one inner ring raceway surface is formed on the inner ring, and the other inner ring raceway surface is formed on the outer peripheral surface of the hub shaft,
An inner side side portion of the inner ring is formed to extend radially outward, and an inner side end portion of the hub shaft is caulked and fixed to an inner side end surface of the inner ring of the double row rolling bearing. An outer end of the inner ring in the radial direction is spline-engaged with an end of the inner ring and an end of the outer ring of the constant velocity joint.
この第2の発明によれば、ハブ軸のインナー側の端部が複列転がり軸受の内輪のインナー側の端面にカシメ固定されているので、ハブ軸と内輪の軸方向の緩みが抑止され、複列転がり軸受の内輪の軌道面が安定する。そして、内輪の端面のフェーススプラインが形成された部位は、車輪用軸受装置の組立時にカシメ等による塑性変形を受けることがない。そこで、組立前に内輪を熱処理してフェーススプラインの歯面の強度を高めておくことができる。よって、スプラインが形成された部位の強度が高く、良好にトルクを伝達でき、回転トルクによるせん断応力に対して安全率が高い。
また、内輪のインナー側の側部が径方向外方へ延設形成され、カシメ固定位置よりも内輪の径方向の外側で、内輪の端面と等速ジョイントの外輪の端面とがフェーススプラインの噛み合いにより係合する。そこで、フェーススプラインの径が拡大するためトルクの伝達力が向上し、せん断応力対する安全率を高めることができる。
According to the second aspect of the invention, since the end portion on the inner side of the hub shaft is caulked and fixed to the end surface on the inner side of the inner ring of the double row rolling bearing, loosening of the hub shaft and the inner ring in the axial direction is suppressed, The raceway surface of the inner ring of the double row rolling bearing is stabilized. And the site | part in which the face spline of the end surface of the inner ring | wheel was formed does not receive plastic deformation by caulking etc. at the time of the assembly of the wheel bearing apparatus. Therefore, the inner ring can be heat-treated before assembly to increase the strength of the tooth surface of the face spline. Therefore, the strength of the portion where the spline is formed is high, torque can be transmitted satisfactorily, and the safety factor is high against the shear stress due to the rotational torque.
In addition, the inner ring side portion of the inner ring is formed to extend radially outward, and the end surface of the inner ring and the end surface of the outer ring of the constant velocity joint are engaged with the face spline on the outer side of the inner ring in the radial direction from the caulking fixing position. To engage. Therefore, since the diameter of the face spline is increased, the torque transmission force is improved, and the safety factor against shear stress can be increased.
上記本発明の各発明によれば、次の効果が得られる。
まず、上述の第1の発明によれば、等速ジョイント側のトルクは、フェーススプラインの噛み合いによる係合により内輪に伝達される。そして内輪に伝達されたトルクは、内輪とハブ軸のスプライン嵌合部によりハブ軸に伝達される。よって、等速ジョイントからハブ軸へ良好にトルクを伝達することができる。また、内輪の熱処理により、フェーススプラインの強度を高めることができる。そして、内輪の内周面とハブホイールのハブ軸の外周面のスプライン嵌合部は、斜接型転がり軸受の内輪に軌道面を持つ転動体の接触線上から軸方向でインナー側に外れた位置に形成されているので、転動体の転動時の荷重がスプライン嵌合部にかかることがなく、斜接型転がり軸受の転動体の動作が安定する。
次に上述の第2の発明によれば、ハブ軸のインナー側の端部が複列転がり軸受の内輪のインナー側の端面にカシメ固定されているので、ハブ軸と内輪の軸方向の緩みが抑止され、複列転がり軸受の内輪の軌道面が安定する。そして、内輪の端面のフェーススプラインが形成された部位は、車輪用軸受装置の組立時にカシメ等による塑性変形を受けることがない。そこで、組立前に内輪を熱処理してフェーススプラインの歯面の強度を高めておくことができる。よって、フェーススプラインが形成された部位の強度が高く、良好にトルクを伝達でき、回転トルクによるせん断応力に対して安全率が高い。また、内輪のインナー側の側部が径方向外方へ延設形成され、カシメ固定位置よりも内輪の径方向の外側で、内輪の端面と等速ジョイントの外輪の端面とがフェーススプラインの噛み合いにより係合する。そこで、フェーススプラインの径が拡大するためトルクの伝達力が向上し、せん断応力対する安全率を高めることができる。
According to each invention of the present invention, the following effects can be obtained.
First, according to the first invention described above, the torque on the constant velocity joint side is transmitted to the inner ring by the engagement by the meshing of the face spline. The torque transmitted to the inner ring is transmitted to the hub shaft by the spline fitting portion between the inner ring and the hub shaft. Therefore, it is possible to satisfactorily transmit torque from the constant velocity joint to the hub shaft. Further, the strength of the face spline can be increased by heat treatment of the inner ring. And the spline fitting part of the inner peripheral surface of the inner ring and the outer peripheral surface of the hub axle of the hub wheel is a position that is axially dislocated from the contact line of the rolling element having the raceway surface to the inner ring of the oblique contact type rolling bearing. Therefore, the load at the time of rolling of the rolling element is not applied to the spline fitting portion, and the operation of the rolling element of the oblique contact type rolling bearing is stabilized.
Next, according to the second invention described above, the inner end of the hub shaft is caulked and fixed to the inner end surface of the inner ring of the double row rolling bearing, so that the hub shaft and the inner ring are loosened in the axial direction. It is restrained and the raceway surface of the inner ring of the double row rolling bearing is stabilized. And the site | part in which the face spline of the end surface of the inner ring | wheel was formed does not receive plastic deformation by caulking etc. at the time of the assembly of the wheel bearing apparatus. Therefore, the inner ring can be heat-treated before assembly to increase the strength of the tooth surface of the face spline. Therefore, the strength of the portion where the face spline is formed is high, torque can be transmitted satisfactorily, and the safety factor is high against the shear stress caused by the rotational torque. In addition, the inner ring side portion of the inner ring is formed to extend radially outward, and the end surface of the inner ring and the end surface of the outer ring of the constant velocity joint are engaged with the face spline on the outer side of the inner ring in the radial direction from the caulking fixing position. To engage. Therefore, since the diameter of the face spline is increased, the torque transmission force is improved, and the safety factor against shear stress can be increased.
以下、本発明を実施するための最良の形態について説明する。
図1に本発明の一実施例における車輪用軸受装置10の軸平行断面図を示す。車輪用軸受装置10は、ハブホイール12のハブ軸14の外周に斜接型転がり軸受である複列玉軸受20の内輪22が嵌合されており、複列玉軸受20はハブ軸14の外周と複列玉軸受20の内輪22に内輪の軌道面24を有している。また、複列玉軸受20は、車体のナックル51に取付けられた外輪52を有している。
そして、ハブ軸14の外周面と内輪22の内周面には相互に嵌合するスプライン18、23が形成されており、ハブ軸14と内輪22の相対的な回転が抑止されている。なお、ハブ軸14の外周面のスプライン18と内輪22の内周面のスプライン23の嵌合部は、複列玉軸受20の内輪22に軌道面24を持つ玉21の接触線50上から軸方向でインナー側に外れた位置に形成されている。
そして、ハブ軸14と内輪22は、ハブ軸14の端部15が内輪22の端面28にカシメ固定されたカシメ部16により、軸方向での緩みが抑止されている。
なお、このカシメ部16は、円筒形状に形成されたハブ軸14の端部15をプレス加工により径方向外方に拡形させて内輪22の端面28に押し付けることにより形成されている。
Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described.
FIG. 1 shows an axial parallel sectional view of a wheel bearing device 10 in one embodiment of the present invention. In the wheel bearing device 10, an
The
The
また、複列玉軸受20の内輪22はインナー側の側部26がハブ軸14の端部15がカシメ固定された部位よりも径方向外方へ延設形成されている。そして、延設成形された側部26の端面28には、ハブ軸14の端部15がカシメ固定された部位の径方向の外側にフェーススプライン29が形成されている。
また、等速ジョイント30の外輪32のアウター側の端面34には、内輪22の端面28に形成されたフェーススプライン29と噛み合うフェーススプライン35が形成されている。
Further, the
A
そして、等速ジョイント30の外輪32のアウター側の中心部に形成された貫通孔36とハブホイール12の中心部に形成された貫通孔13に等速ジョイント30の外輪32側からボルト40が挿通されている。そして、ボルト40にはハブ軸14のアウター側でナット42が螺着されて、ハブホイール12のハブ軸14と等速ジョイント30の外輪32が軸方向で締結固定されている。そして、ハブ軸14に外嵌めされた内輪22の端面28のフェーススプライン29と等速ジョイント30の外輪32の端面34のフェーススプライン35が噛み合って係合している。
なお、ハブ軸14のカシメ部16と等速ジョイント30の外輪32の端面34の間には固定および密閉用にOリング44を装着している。
Then, the
An O-
上記の実施例によれば、等速ジョイント30側のトルクは、等速ジョイント30の外輪32の端面34のフェーススプライン35と複列玉軸受20の内輪22の端面28のフェーススプライン23の噛み合いによる係合により内輪22に伝えられる。そして内輪22に伝えられたトルクは、内輪22の内周面に形成されたスプライン23とハブホイール12のハブ軸14の外周面に形成されたスプライン18との嵌合部によりハブ軸14に伝達される。
ここで、内輪22の端面28のフェーススプライン29が形成された部位は、カシメ部16のように塑性変形させる必要もなく、また、転がり軸受の内輪22としての強度を有するために、フェーススプライン29を形成した後で、内輪22全体を熱処理することで、車輪用軸受装置10の組立前にフェーススプライン29の歯面の強度を高めてある。よって、フェーススプラインが形成された部位の強度が高く、良好にトルクを伝達できるので、車輪用軸受装置10は回転トルクによるせん断応力に対して安全率が高い。
According to the above embodiment, the torque on the constant velocity joint 30 side is caused by the meshing of the
Here, the portion of the
また、内輪22のインナー側の側部26は径方向外方へ延設形成され、ハブ軸14の端部15のカシメ部16がカシメ固定された位置よりも内輪22の径方向の外側で、内輪22の端面28と等速ジョイント30の外輪32の端面34とがフェーススプライン29,35により噛み合って係合している。よって、フェーススプラインの径の拡大によりトルクの伝達力が向上し、せん断応力に対する安全率を高めることができる。
Further, the inner
また、上記の実施例によれば、内輪22の内周面とハブホイール12のハブ軸14の外周面のスプライン嵌合部は、複列玉軸受20の内輪22に軌道面24を持つ玉21の接触線50上から軸方向でインナー側に外れた位置に形成されているので、複列玉軸受20の玉21の転動時の荷重がスプライン嵌合部にかかることがなく、複列玉軸受20の玉21の動作が安定する。
さらに、ハブ軸14のインナー側の端部15が複列玉軸受20の内輪22のインナー側の端面28にカシメ固定されているので、ハブ軸14と内輪22の軸方向の緩みが抑止され、複列玉軸受20の内輪22の軌道面24が安定する。
Further, according to the above embodiment, the spline fitting portion between the inner peripheral surface of the
Furthermore, since the
上記の実施例では、ボルト40とナット42によりハブホイール12のハブ軸14と等速ジョイント30の外輪32をトルク伝達可能に連結しているが、等速ジョイント30の外輪32に軸部を一体形成して、軸部をハブ軸14の貫通孔13にスプライン嵌合させて挿通し、アウター側で軸部の端をハブ軸14の貫通孔13の側部にカシメ固定する構成としても良い。
In the above embodiment, the
また、上記の実施例では、ハブ軸14のインナー側の端部15を複列玉軸受20の内輪22のインナー側の端面28にカシメ固定しているが、ハブ軸14のインナー側の端部15をカシメ固定せずに、等速ジョイント30の外輪32の端面34に当接させる構成としても良い。
ハブ軸14の端部15をカシメ固定をしない場合は、内輪22のインナー側の側部26のインナー側端面28の全体にフェーススプライン29を形成しても良い。この場合は、内輪22の側部26を径方向外方へ延設しない構成としても良い。
In the above-described embodiment, the
When the
上記の実施例では斜接型転がり軸受として複列玉軸受20を使用しているが、斜接型転がり軸受は複列玉軸受に限られず、複列ころ軸受とすることもでき、単列の転がり軸受としても良い。
その他、本発明はその発明の思想の範囲で、各種の形態で実施できるものである。
In the above embodiment, the double
In addition, the present invention can be implemented in various forms within the scope of the idea of the invention.
10 車輪用軸受装置
12 ハブホイール
13 貫通孔
14 ハブ軸
15 端部
16 カシメ部
18 スプライン
20 複列転がり軸受
21 玉
22 内輪
23 スプライン
24 軌道面
26 側部
28 端面
29 フェーススプライン
30 等速ジョイント
32 外輪
34 端面
35 フェーススプライン
36 貫通孔
40 ボルト
42 ナット
44 Oリング
50 接触線
51 ナックル
52 外輪
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10
Claims (2)
前記内輪の内周面と前記ハブホイールのハブ軸の外周面とがスプライン嵌合されており、該内輪と該ハブ軸のスプライン嵌合部は、内輪に軌道面を持つ転動体の接触線上から軸方向でインナー側に外れた位置に形成されていることを特徴とする車輪用軸受装置。 An inner ring of a slanted rolling bearing is fitted to the outer periphery of the hub axle of the hub wheel to which the wheel is mounted, and the hub axle and the outer ring of the constant velocity joint are connected so as to be able to transmit torque, and the end face of the inner ring and the outer ring of the constant velocity joint In the vehicular bearing device in which the end face is engaged by the meshing of the face spline,
The inner peripheral surface of the inner ring and the outer peripheral surface of the hub shaft of the hub wheel are spline-fitted, and the spline-fitting portion of the inner ring and the hub shaft is from above the contact line of a rolling element having a raceway surface on the inner ring. A wheel bearing device, wherein the wheel bearing device is formed at a position deviated from the inner side in the axial direction.
前記斜接型転がり軸受は複列転がり軸受であって、一方の内輪軌道面が前記内輪に形成され、他方の内輪軌道面が前記ハブ軸の外周面に形成されており、
前記内輪のインナー側の側部が径方向外方へ延設形成され、前記ハブ軸のインナー側端部が前記複列転がり軸受の内輪のインナー側端面にカシメ固定され、該カシメ固定位置よりも該内輪の径方向の外側において、該内輪の端面と前記等速ジョイントの外輪の端面とがスプライン係合されることを特徴とする車輪用軸受装置。
The wheel bearing device according to claim 1,
The oblique contact type rolling bearing is a double row rolling bearing, wherein one inner ring raceway surface is formed on the inner ring, and the other inner ring raceway surface is formed on the outer peripheral surface of the hub shaft,
An inner side side portion of the inner ring is formed to extend radially outward, and an inner side end portion of the hub shaft is caulked and fixed to an inner side end surface of the inner ring of the double row rolling bearing. A wheel bearing device, wherein the end surface of the inner ring and the end surface of the outer ring of the constant velocity joint are spline-engaged on the outer side in the radial direction of the inner ring.
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