JP2010047042A - Bearing device for driving wheel - Google Patents
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- F16D3/223—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts the rolling members being guided in grooves in both coupling parts
- F16D2003/22326—Attachments to the outer joint member, i.e. attachments to the exterior of the outer joint member or to the shaft of the outer joint member
Abstract
Description
本発明は、自動車等の車両において車輪を車体に対して回転自在に支持するための駆動車輪用軸受装置に関する。 The present invention relates to a drive wheel bearing device for rotatably supporting a wheel with respect to a vehicle body in a vehicle such as an automobile.
ハブ輪と複列の転がり軸受と等速自在継手とがユニット化された車輪用軸受装置(駆動車輪用軸受装置)において、ハブ輪と等速自在継手との組立・分解の利便化を図るため、ハブ輪と等速自在継手とをボルト結合を行うものがある(特許文献1、特許文献2)。 To facilitate the assembly and disassembly of the hub wheel and the constant velocity universal joint in the wheel bearing device (drive wheel bearing device) in which the hub wheel, the double row rolling bearing and the constant velocity universal joint are unitized. In some cases, a hub wheel and a constant velocity universal joint are bolted together (Patent Document 1 and Patent Document 2).
この場合の車輪用軸受装置は、図7に示すように、外径方向に延びるフランジ101を有するハブ輪102と、このハブ輪102に外側継手部材103が固定される等速自在継手104と、ハブ輪102の外周側に配設される転がり軸受100とを備える。
As shown in FIG. 7, the wheel bearing device in this case includes a
等速自在継手104は、前記外側継手部材103と、この外側継手部材103の椀形部(マウス部)107内に配設される内側継手部材108と、この内側継手部材108と外側継手部材103との間に配設されるボール109と、このボール109を保持する保持器110とを備える。また、内側継手部材108の中心孔の内周面にはスプライン部111が形成され、この中心孔に図示省略のシャフトの端部スプライン部が挿入されて、内側継手部材108側のスプライン部111とシャフト側のスプライン部とが係合される。
The constant velocity
また、ハブ輪102は、筒部113と前記フランジ101とを有し、フランジ101の外端面114(反継手側の端面)には、図示省略のホイールおよびブレーキロータが装着される短筒状のパイロット部115が突設されている。
The
そして、筒部113の椀形部107側端部の外周面に切欠部116が設けられ、この切欠部116に前記転がり軸受100の内方部材を構成する内輪117が嵌合されている。ハブ輪102の筒部113の外周面のフランジ近傍には第1内側軌道面118が設けられ、内輪117の外周面に第2内側軌道面119が設けられている。なお、ハブ輪102のフランジ101にはボルト装着孔112が設けられて、ホイールおよびブレーキロータをこのフランジ101に固定するためのハブボルトがこのボルト装着孔112に装着される。
A notch 116 is provided on the outer peripheral surface of the end portion of the
転がり軸受100の外方部材105は、その内周に2列の外側軌道面120、121が設けられる。外方部材105の第1外側軌道面120とハブ輪102の第1内側軌道面118とが対向し、外方部材105の第2外側軌道面121と、内輪117の軌道面119とが対向し、これらの間に転動体122が介装される。
The
ハブ輪102の筒部113には仕切壁124が設けられ、この仕切壁124の貫通孔124aに連結用ボルト部材125が挿通されている。また、椀形部107の底壁126にはねじ孔127が設けられ、このねじ孔127に前記ボルト部材125が螺着される。
A
そして、椀形部107の底壁126のハブ輪対向面と、ハブ輪102の筒部113の椀形部対向面とに、それぞれフェイススプライン128、129を設け、これらが嵌合している。ここで、フェイススプライン128、129とは、径方向に延びる複数の凸条と径方向に延びる複数の凹条とが周方向に沿って交互に配設されたものである。
Then,
このフェイススプライン128、129によって、ハブ輪102側と等速自在継手側との周方向のずれを無くすようにしている。
しかしながら、前記のようなフェイススプラインは、放射状に歯が並ぶため、歯厚も放射状で変化する。この歯の成形精度(歯厚、ピッチ等)を向上させて、更に相手スプラインと嵌合させたときの歯面の接触状態を良好にするのは困難である。スプライン精度のばらつきがあると、強く接触する歯とほとんど接触しない歯とが存在し、また、放射方向の内径側、或いは外径側の一方が強く接触する、いわゆる片当たりなどにより、スプラインの性能を十分に生かすことができない。 However, since the face spline as described above has teeth arranged radially, the tooth thickness also changes radially. It is difficult to improve the tooth forming accuracy (tooth thickness, pitch, etc.) and to improve the contact state of the tooth surface when it is fitted to the mating spline. If there is a variation in spline accuracy, there are teeth that are in strong contact and those that are hardly in contact, and the radial inner diameter side or outer diameter side is in strong contact with one another, so-called single contact, etc. Cannot be fully utilized.
また、等速自在継手側のフェイススプライン128と、ハブ輪側のフェイススプライン129はそれぞれ別個に機械加工にて形成される。このため、両スプラインの凹凸を合わせる必要があり、円周方向のガタや軸ズレ等が生じやすい。このように、円周方向のガタがあると、回転トルクの伝達性に劣るとともに、異音が発生するおそれもあった。また、周方向のガタおよび同軸度(ハブ輪と等速自在継手との軸ズレ)を所定の範囲(小範囲)に納めるためには、各フェイススプライン128、129を高精度に仕上げることが要求される。このため、コスト高となって実用化が困難である。
Further, the
本発明は、上記課題に鑑みて、歯面の接触状態を良好にすることができて、組立性の向上を図ることができるとともに、円周方向のガタや軸心ずれの抑制を図ることができ、しかも、製作コストの低減を図ることができて実用化が可能な駆動車輪用軸受装置を提供する。 In view of the above problems, the present invention can improve the contact state of the tooth surface, can improve the assemblability, and can suppress circumferential play and misalignment. In addition, a drive wheel bearing device that can reduce the manufacturing cost and can be put to practical use is provided.
本発明の駆動車輪用軸受装置は、複列の転がり軸受と等速自在継手とがユニット化され、前記複列の転がり軸受が、内周に複列の外側軌道面が形成された外方部材と、外周に前記複列の外側軌道面に対向する内側軌道面が形成された内方部材と、この内方部材と前記外方部材の両軌道面間に転動自在に収容された複列のボールとを備えるとともに、内方部材に等速自在継手の外側継手部材が連結された駆動車輪用軸受装置において、前記外側継手部材は、内側継手部材が収容されるマウス部を備え、このマウス部の内方部材対応面と、内方部材のインボード側端部とが一体化される凹凸嵌合構造を備え、内方部材のインボード側端部または外側継手部材のマウス部の内方部材対応面のどちらか一方に硬度が他方の硬度よりも高い径方向に延びる凸部を形成し、この他方に凸部の押圧により凸部に嵌合する径方向に延びる凹部を形成して、凸部と凹部との嵌合接触部位全域が密着する前記凹凸嵌合構造を構成し、外側継手部材と内方部材とを軸方向の抜け防止用固定ボルトを介して分離可能に連結したものである。 In the drive wheel bearing device of the present invention, a double-row rolling bearing and a constant velocity universal joint are unitized, and the double-row rolling bearing is an outer member in which a double-row outer raceway surface is formed on the inner periphery. And an inner member in which an inner race surface facing the outer race surface of the double row is formed on the outer periphery, and a double row accommodated in a freely rollable manner between both raceway surfaces of the inner member and the outer member. In the drive wheel bearing device in which the outer joint member of the constant velocity universal joint is connected to the inner member, the outer joint member includes a mouth portion in which the inner joint member is accommodated. The inner member-corresponding surface of the inner part and the inboard side end of the inner member are integrated into a concave-convex fitting structure, and the inboard side end of the inner member or the inner part of the mouth part of the outer joint member One of the member-corresponding surfaces extends in the radial direction with a hardness higher than the other hardness. The concave-convex fitting structure in which a convex portion is formed, a concave portion extending in a radial direction to be fitted to the convex portion by pressing of the convex portion is formed on the other side, and the entire fitting contact portion between the convex portion and the concave portion is in close contact. The outer joint member and the inner member are configured to be separably connected via a fixing bolt for preventing an axial disconnection.
本発明の駆動車輪用軸受装置によれば、凹凸嵌合構造は、内方部材または外側継手部材のマウス部のどちらか一方の凸部とその凸部に嵌合する相手部材の凹部との嵌合接触部位全域が密着しているので、この嵌合構造において、円周方向においてガタが生じる隙間が形成されない。また、前記凸部を相手部材に対して押圧することによって、前記凸部に嵌合する径方向に延びる凹部を形成することができ、相手部材には、別途凹部を形成しておく必要がない。さらに、前記ハブ輪に当接して前記外側継手部材に締結される固定ボルトを介して前記転がり軸受と等速自在継手とを軸方向に一体化することができる。これにより、外側継手部材と内方部材との軸方向の抜けを防止することができる。 According to the drive wheel bearing device of the present invention, the concave / convex fitting structure is configured such that either the convex portion of the mouth portion of the inner member or the outer joint member is fitted to the concave portion of the mating member fitted to the convex portion. Since the entire contact portion is in close contact, the fitting structure does not form a gap in which play occurs in the circumferential direction. In addition, by pressing the convex portion against the mating member, it is possible to form a radially extending concave portion that fits into the convex portion, and it is not necessary to separately form a concave portion in the mating member. . Furthermore, the rolling bearing and the constant velocity universal joint can be integrated in the axial direction via a fixing bolt that is brought into contact with the hub wheel and fastened to the outer joint member. Thereby, the axial disconnection between the outer joint member and the inner member can be prevented.
前記外側継手部材のマウス部の内方部材対応面に、径方向に延びる複数の凸条と径方向に延びる複数の凹条とが周方向に沿って交互に配設されるフェイススプラインを形成し、このフェイススプラインの径方向に延びる凸条を前記凹凸嵌合構造の凸部とすることができる。 A face spline in which a plurality of radially extending ridges and a plurality of radially extending ridges are alternately arranged along the circumferential direction is formed on the inner member corresponding surface of the mouth portion of the outer joint member. The convex line extending in the radial direction of the face spline can be used as the convex part of the concave-convex fitting structure.
また、前記内方部材のインボード側端部に、径方向に延びる複数の凸条と径方向に延びる複数の凹条とが周方向に沿って交互に配設されるフェイススプラインを形成し、このフェイススプラインの径方向に延びる凸条を前記凹凸嵌合構造の凸部とすることができる。 Further, on the inboard side end portion of the inner member, a face spline is formed in which a plurality of ridges extending in the radial direction and a plurality of ridges extending in the radial direction are alternately arranged along the circumferential direction, The convex line extending in the radial direction of the face spline can be used as the convex part of the concave-convex fitting structure.
前記内方部材が、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軌道面に対向する一方の内側軌道面を有するハブ輪と、このハブ輪に外嵌され、外周に前記複列の外側軌道面に対向する他方の内側軌道面を有する内輪とで構成され、前記ハブ輪のインボード側端部を径方向外方に塑性変形させて加締部を形成して、この加締部にてマウス部の内方部材対応面と一体化される内方部材のインボード側端部を構成することができる。これにより、ハブ輪の端部が加締られてハブ輪に外嵌される転がり軸受の内輪に対して予圧が付与される。 The inner member integrally has a wheel mounting flange at one end, and has a hub ring having one inner raceway surface facing the outer raceway of the double row on the outer periphery, and an outer periphery fitted to the hub ring. And an inner ring having the other inner raceway surface facing the outer raceway surface of the double row, and forming a crimped portion by plastically deforming an inboard side end portion of the hub wheel radially outward. In this caulking portion, the inboard side end portion of the inner member integrated with the inner member corresponding surface of the mouse portion can be configured. As a result, the preload is applied to the inner ring of the rolling bearing that is fitted on the end of the hub ring by crimping the end of the hub ring.
前記内方部材が、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軌道面に対向する一方の内側軌道面を有するハブ輪と、このハブ輪に内嵌され、外周に前記複列の外側軌道面に対向する他方の内側軌道面を有する円筒部材とで構成され、前記ハブ輪の内周に硬化した凹凸部が形成され、前記円筒部材の嵌合部を拡径して前記凹凸部に食い込ませ、前記ハブ輪と円筒部材とを一体に塑性結合して、前記円筒部材のマウス部側の端部にてマウス部の内方部材対応面と一体化される内方部材のインボード側端部を構成することができる。これにより、ハブ輪と円筒部材とを予圧が付与された状態で一体に塑性結合することができる。 The inner member integrally has a wheel mounting flange at one end, and has a hub wheel having one inner raceway surface facing the outer raceway of the double row on the outer periphery, and is fitted into the hub wheel and is fitted on the outer periphery. And a cylindrical member having the other inner raceway surface facing the outer raceway surface of the double row, and a hardened uneven portion is formed on the inner periphery of the hub wheel, and the fitting portion of the cylindrical member is expanded in diameter. The hub ring and the cylindrical member are integrally plastically joined, and integrated with the inner member corresponding surface of the mouse portion at the end of the cylindrical member on the mouse portion side. The inboard side end of the side member can be configured. Thereby, the hub wheel and the cylindrical member can be integrally plastically bonded in a state where a preload is applied.
前記凸部の硬度を、相手部材の硬度よりも、HRCで30ポイント以上高くするのが好ましい。 It is preferable that the hardness of the convex portion is 30 points or more higher in HRC than the hardness of the counterpart member.
本発明の駆動車輪用軸受装置によれば凹凸嵌合構造において、円周方向においてガタが生じる隙間が形成されないので、回転トルクの伝達性に優れるとともに、異音の発生も生じさせない。また、周方向のガタおよび同軸度(内方部材と等速自在継手との軸ズレ)を所定の範囲(小範囲)に納めることが可能となって、トルク伝達性の向上を図ることができ、安定した回転伝達ができる。しかも、従来のように、別個に形成したフェイススプラインの噛み合わせでなく、マウス部側に凸部を形成しておいて、内方部材のインボード側端部にこの凸部を押し付ければよいので、凸部を高精度に仕上げることが要求されない。このため、低コスト化を図れて、実用化を達成できる。さらに、凹凸嵌合構造は、その嵌合接触部位全域が隙間無く密着しているので、トルク伝達部位の強度が向上する。また、固定ボルトを介して前記転がり軸受と等速自在継手とを軸方向に一体化することができるため、外側継手部材と内方部材との軸方向の抜けを防止することができて、この装置の機能を長期に亘って安定して維持することができる。外側継手部材と内方部材とを分離可能に連結できるため、組立あるいは補修時の脱着が簡便化できるとの利点もある。 According to the drive wheel bearing device of the present invention, in the concave-convex fitting structure, there is no gap in which play occurs in the circumferential direction, so that the rotational torque transmission is excellent and no abnormal noise is generated. Further, it is possible to keep the circumferential play and the coaxiality (the axial deviation between the inner member and the constant velocity universal joint) within a predetermined range (small range), so that torque transmission can be improved. Stable rotation transmission. Moreover, instead of meshing the face splines separately formed as in the prior art, a convex portion is formed on the mouse portion side, and this convex portion may be pressed against the inboard side end portion of the inner member. Therefore, it is not required to finish the convex portion with high accuracy. For this reason, cost reduction can be achieved and practical use can be achieved. Furthermore, since the uneven contact structure is in close contact with the entire contact area of the fitting, the strength of the torque transmission area is improved. Further, since the rolling bearing and the constant velocity universal joint can be integrated in the axial direction via the fixing bolt, the axial disconnection between the outer joint member and the inner member can be prevented. The function of the apparatus can be stably maintained over a long period of time. Since the outer joint member and the inner member can be connected to each other in a separable manner, there is an advantage that the detachment at the time of assembly or repair can be simplified.
フェイススプラインの径方向に延びる凸条を凹凸嵌合構造の凸部とすれば、凹凸嵌合構造の範囲が全周にわたって配設され、回転トルク伝達性の向上を図ることができる。しかも、フェイススプラインの形成も容易であり、コスト低減に寄与する。 If the convex line extending in the radial direction of the face spline is used as the convex portion of the concave-convex fitting structure, the range of the concave-convex fitting structure is disposed over the entire circumference, and the rotational torque transmission performance can be improved. Moreover, it is easy to form a face spline, which contributes to cost reduction.
前記ハブ輪のインボード側端部に形成した加締部で内輪を軸方向に固定したり、内輪の嵌合部を拡径してハブ輪と内輪とを一体に塑性結合すると、固定ボルト等にて予圧を付与する必要がなくなって、車両への組込性を簡便にすることができる。また、長期間その予圧量を維持することができて、出荷先において予圧の調整が不要となる。さらに、軽量・コンパクト化を図ることができると共に、ハブ輪の強度・耐久性を向上させることができる。 When the inner ring is fixed in the axial direction with a crimping portion formed at the inboard side end of the hub ring, or when the inner ring is expanded in diameter and the hub ring and the inner ring are integrally plastically bonded, a fixing bolt, etc. It is no longer necessary to apply a preload at, and the ease of incorporation into the vehicle can be simplified. In addition, the preload amount can be maintained for a long time, and adjustment of the preload at the shipping destination becomes unnecessary. Furthermore, the weight and size can be reduced, and the strength and durability of the hub wheel can be improved.
前記凹凸嵌合構造の凸部の硬度を、相手部材の硬度よりも、HRCで30ポイント以上高くすることによって、より確実に凸部に嵌合する凹部を安定して形成することができる。
By making the hardness of the convex part of the concave-convex
以下本発明の実施形態を図1〜図6に基づいて説明する。図1に駆動車輪用軸受装置を示し、この駆動輪用軸受装置は、複列の転がり軸受20と等速自在継手30とがユニット化されている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 shows a bearing device for a drive wheel. In this drive wheel bearing device, a double
等速自在継手30は、外側継手部材32と、外側継手部材32の内側に配された内側継手部材31と、外側継手部材32と内側継手部材31との間に介在してトルクを伝達する複数のボール33と、外側継手部材32と内側継手部材31との間に介在してボール33を保持するケージ34とを主要な部材として構成される。
The constant velocity
外側継手部材32は、内側継手部材31、ケージ34およびトルク伝達ボール33を収容したカップ状のマウス部32aと、マウス部32aの底壁27から軸方向に一体的に延びて、外径面26aが円筒面とされる円盤状の軸合わせ用突起部26が設けられている。
The outer
内側継手部材31は、その外周面(凸球状外周面)に複数のトラック溝36が形成されている。この内側継手部材31の中心孔(内径孔)35にシャフト38を挿してスプライン嵌合させ、そのスプライン嵌合により両者間でトルク伝達可能としている。なお、シャフト38の端部には、シャフト抜け止め用の止め輪40が嵌合されている。
The inner
外側継手部材32の内周面(円筒状内周面)に内側継手部材31のトラック溝36と同数のトラック溝37が形成されている。外側継手部材32のトラック溝37と内側継手部材31のトラック溝36との間にトルクを伝達する複数のボール33が組み込まれている。内側継手部材31と外側継手部材32の間にケージ34が配置され、ボール33は、ケージ34のポケット39内に保持されている。そして、ブーツバンド48を介してマウス部32aの開口側の外周面にブーツ64の大径部が固定され、シャフト38の外周面には、ブーツ64の小径部が固定されている。なお、この場合の等速自在継手は、各トラック溝36、37の溝底に直線状のストレート部を有さないツェパー型の等速自在継手を示しているが、各トラック溝36、37の溝底にストレート部を有するアンダーカットフリー型等の他の等速自在継手であってもよい。
The same number of
転がり軸受20は、内周に複列の外側軌道面21、22が形成された外方部材(外輪)11と、外周に複列の外側軌道面21、22に対向する内側軌道面23、24が形成された内方部材8と、この内方部材8と外方部材11の両軌道面間に転動自在に収容された複列のボール13a、13bとを備える。
The rolling
外方部材(外輪)11は、その内周に2列の外側軌道面(アウターレース)21、22が設けられ、第1外側軌道面21とハブ輪10の筒部外周に設けられる第1内側軌道面(インナーレース)23とが対向し、第2外側軌道面22と、内輪12の外周面に設けられる第2内側軌道面(インナーレース)24とが対向し、これらの間に転動体13a、13bとしてのボールが介装される。なお、外輪11の両開口部にはシール部材19a、19bが装着されている。
The outer member (outer ring) 11 is provided with two rows of outer raceway surfaces (outer races) 21 and 22 on the inner circumference thereof, and the first inner side provided on the outer circumference of the first
内方部材8は、外周に外側軌道面21に対向する一方の内側軌道面23を有するハブ輪10と、このハブ輪10に外嵌され、外周に外側軌道面22に対向する他方の内側軌道面24を有する内輪12とで構成される。ハブ輪10は、筒部16と、この筒部16から突設され、その外径面に車輪(図示省略)を取り付けるための車輪取付フランジ17とからなる。また、筒部16の内径面には、前記底壁27の軸合わせ用突起部26が嵌合する円孔部47を備える。ハブ輪10の筒部16の継手側には段差部28が設けられ、この段差部28に内輪12が嵌合している。
The
車輪取付フランジ17には周方向に沿ってボルト装着孔18が設けられ、このボルト装着孔18にハブボルト25が装着されている。すなわち、ブレーキロータ及びホイールが車輪取付フランジ17の端面に重ね合わされて、前記ハブボルト25にて固定される。ハブ輪10のフランジ側端面63には、図示省略のホイールおよびブレーキロータが装着される短筒状のパイロット部66が突設されている。
Bolt mounting
この場合、ハブ輪10の継手側の端部を加締めて、その加締部15にて内方部材(内輪)12に予圧を付与するものである。これによって、内輪12をハブ輪10に締結することができる。また、マウス部32aの軸合わせ用突起部26にはねじ孔50が設けられる。反等速自在継手側の孔部29から円孔部47に挿通された固定ボルト51はそのねじ軸部70aがねじ孔50に螺着される。この際、固定ボルト51の頭部70bが押え板54の反継手側の端面56に当接するとともに、押え板54の継手側の端面52が、孔部29側の端面53に当接している。
In this case, the end of the
この駆動車輪用軸受装置においては、外側継手部材32のマウス部32aの底壁27の内方部材対応面62と、加締部15のインボード側端部15aとを一体化する凹凸嵌合構造Mを備える。凹凸嵌合構造Mは、内方部材対応面62に設けた径方向に延びる凸部41と、加締部15のインボード側端部15aに設けられて凸部41に嵌合する凹部42とからなり、凸部41とその凸部41に嵌合する凹部42との嵌合接触部位全域が密着している。すなわち、底壁27の内方部材対応面(ハブ輪対応面)62には図3に示すように、全周にわたって多数の凸部41が配置され、全凸部41とこれに嵌合する全凹部42とがタイトフィットしている。
In this drive wheel bearing device, a concave-convex fitting structure in which the inner
次に、凹凸嵌合構造Mの嵌合方法を説明する。なお、ハブ輪10と等速自在継手30の外側継手部材32とを連結する前に、前記したように、ハブ輪10の筒部16の反フランジ側端部が加締られて、この加締部15にて内輪12が筒部16に締結されている。これによって、内輪12に予圧(予備予圧)が付与される。
Next, the fitting method of the uneven fitting structure M will be described. Before connecting the
マウス部32aの内方部材対応面62に、硬度が加締部15のインボード側端部15aの硬度よりも高い径方向に延びる凸部41を形成する。すなわち、径方向に延びる複数の凸条43と径方向に延びる複数の凹条44とが周方向に沿って交互に配設されるフェイススプライン45を形成し、このフェイススプライン45に熱硬化処理を施す。この場合の凸部41は、その頂部41aがシャープエッジとなる断面三角形状体にて構成している。また、ハブ輪10の加締部15は熱硬化処理を行わない生材としておく。また、フェイススプライン45は、従来からの公知公用の手段である転造加工、切削加工、プレス加工、引き抜き加工等の種々の加工方法によって形成することがきる。
On the inner
この熱硬化処理としては、高周波焼入れや浸炭焼入れ等の種々の熱処理を採用することができる。ここで、高周波焼入れとは、高周波電流の流れているコイル中に焼入れに必要な部分を入れ、電磁誘導作用により、ジュール熱を発生させて、伝導性物体を加熱する原理を応用した焼入れ方法である。また、浸炭焼入れとは、低炭素材料の表面から炭素を浸入/拡散させ、その後に焼入れを行う方法である。この場合、凸部41の硬度を加締部15の硬度よりも30ポイント以上大きくするのが好ましい。
As this thermosetting treatment, various heat treatments such as induction hardening and carburizing and quenching can be employed. Here, induction hardening is a hardening method that applies the principle of heating a conductive object by placing Joule heat in a coil through which high-frequency current flows, and generating Joule heat by electromagnetic induction. is there. In addition, carburizing and quenching is a method in which carbon is infiltrated / diffused from the surface of a low carbon material and then quenched. In this case, it is preferable that the hardness of the
図2に示すように、外側継手部材32とハブ輪10との軸心を合わせて、外側継手部材32の軸合わせ用突起部26をハブ輪10の孔部29の円孔部47に嵌入する。この際、軸ずれが生じないよう軸合わせ用の治具(例えば、ハブ輪10に挿通される筒状体等)を使用するのが好ましい。
As shown in FIG. 2, the axial center of the outer
そして、図1に示すように、マウス部32aのフェイススプライン45、すなわち、凹凸嵌合構造Mのマウス部側の凸部41を加締部15のインボード側端部15aに押圧する。この際、凸部41の硬度が加締部15のインボード側端部15aの硬度よりも30ポイント以上大きいので、押圧していけば、この凸部41が加締部15のインボード側端部15aに食い込んでいき、凸部41が、この凸部41が嵌合する凹部42を、周方向全周に沿って形成していくことになる。なお、マウス部32aの開口端面に軸方向荷重を付与することによって、押圧することになるが、この軸方向荷重の付与は、例えば、シリンダ機構、ボールネジ機構等の種々の軸方向往復動機構を用いることができる。
Then, as shown in FIG. 1, the
これによって、マウス部32a側の凸部41と、これに嵌合する凹部42との嵌合接触部位の全体が密着している。すなわち、加締部15のインボード側端部15aに凸部41の形状の転写を行うことになる。
Thereby, the whole fitting contact part of the
そして、固定ボルト51を、軸合わせ用突起部26のねじ部50に螺着して外側継手部材32側とハブ輪10側とを固定する。この場合、押え板54の内端面(裏面)52と筒部16の外端面53とが当接している。これにより、押え板54を介してハブ輪10と外側継手部材32とが軸方向に分離可能に結合されて、マウス部32aの底壁27の内方部材対応面62と加締部15のインボード側端部15aとが当接する。すなわち、固定ボルト51を締め付けることによって、ハブ輪10が内輪12を介して固定ボルト51とマウス部32aとで挟持されて、加締部15のインボード側端部15aとマウス部32aの底壁27の内方部材対応面62との間に設けられた凹凸嵌合構造Mが軸方向に固定される。
Then, the fixing
本発明では、凹凸嵌合構造Mは、マウス部側の凸部41とその凸部41に嵌合するハブ輪10の加締部15の凹部42との嵌合接触部位全域が密着しているので、この嵌合構造において、円周方向においてガタが生じる隙間が形成されない。このため、回転トルクの伝達性に優れるとともに、異音の発生も生じさせない。また、周方向のガタおよび同軸度(ハブ輪と等速自在継手との軸ズレ)を所定の範囲(小範囲)に納めることが可能となって、トルク伝達性の向上を図ることができ、安定した回転伝達ができる。さらに、固定ボルト51を介して前記転がり軸受20と等速自在継手30とを軸方向に一体化することができるため、外側継手部材32と内方部材8との軸方向の抜けを防止することができて、この装置の機能を長期に亘って安定して維持することができる。外側継手部材32と内方部材8とを分離可能に連結できるため、組立あるいは補修時の脱着が簡便化できるとの利点もある。
In the present invention, in the concave-convex fitting structure M, the entire fitting contact site between the
また、マウス部側の凸部41をハブ輪10の加締部15に対して押圧することによって、前記凸部41に嵌合する径方向に延びる凹部42を形成することができ、ハブ輪10の加締部15には、別途凹部を形成しておく必要がない。すなわち、従来のように、別個に形成したフェイススプラインの噛み合わせでなく、マウス部側に凸部41を形成しておいて、ハブ輪10の加締部15にこの凸部42を押し付ければよいので、凸部42を高精度に仕上げることが要求されない。このため、低コスト化を図れて、実用化を達成できる。さらに、凹凸嵌合構造Mは、その嵌合接触部位全域が隙間無く密着しているので、トルク伝達部位の強度が向上する。
Further, by pressing the
フェイススプライン45の径方向に延びる凸条43を凹凸嵌合構造Mの凸部41とするので、凹凸嵌合構造Mの範囲が全周にわたって配設され、回転トルク伝達性の向上を図ることができる。しかも、フェイススプライン45の形成も容易であり、コスト低減に寄与する。
Since the
ハブ輪10のインボード側端部を径方向外方に塑性変形させて加締部15を形成して、この加締部15で内輪12を軸方向に固定するとともに、ハブ輪10のインボード側端部と外側継手部材32のマウス部32aのハブ輪対応面62とを一体化することができる。このため、固定ボルト等にて予圧を付与する必要がなくなって、車両への組込性を簡便にすることができる。また、長期間その予圧量を維持することができて、出荷先において予圧の調整が不要となる。さらに、軽量・コンパクト化を図ることができると共に、ハブ輪10の強度・耐久性を向上させることができる。
The inboard side end of the
凹凸嵌合構造Mを形成する前に、図4に示すように、加締部15側に凹凸部(スプライン)60を粗成形することができる。すなわち、マウス部側のスプラインに嵌合する加締部15側のスプライン60を粗加工しておき、その後、前記した転写(仕上げ転写)を行ってもよい。これにより、圧入時の成形量を少なくすることができるため、マウス部側のスプラインによる加締部15側のスプライン加工時の押圧力を低減でき、組立性(加工性)の向上を図ることができる。
Before forming the uneven fitting structure M, as shown in FIG. 4, the uneven portion (spline) 60 can be roughly formed on the crimping
次に、図5及び図6は第2実施形態を示し、この場合の内方部材8は、ハブ輪10と、このハブ輪10に内嵌される円筒部材14とで構成される。円筒部材14のアウトボード側には軸方向に延びる軸部9を有するとともに、インボード側には、軸部9より大径の大径部7を有している。このため、この軸部9にハブ輪10を固定するための支持段部49が設けられている。
Next, FIG. 5 and FIG. 6 show a second embodiment, and the
ここで、ハブ輪10の内周には凹凸部55が形成され、この凹凸部55に熱処理がされている。熱処理としては、局部加熱ができ、硬化層深さの設定が比較的容易にできる高周波誘導加熱による焼入れが好適である。
Here, an
なお、凹凸部55は、例えばアヤメローレット状に形成され、旋削等により独立して形成された複数の環状溝と、ブローチ加工等により形成された複数の軸方向溝とを略直交させて構成した交叉溝、あるいは、互いに傾斜した螺旋溝で構成した交叉溝からなる。また、凹凸部55の凸部は良好な食い込み性を確保するために、その先端部が三角形状等の尖塔形状に形成されている。
The
ハブ輪10と円筒部材14との結合は、まず、円筒部材14の支持段部49にハブ輪10の筒部16の端面が衝合され、突合せ状態になるまでハブ輪10に円筒部材14の軸部9が内嵌される。そして、この軸部9における嵌合部5の内径にポンチ等の拡径治具を押し込んで嵌合部5を拡径し、この嵌合部5をハブ輪10の凹凸部55に食い込ませて加締め、ハブ輪10と円筒部材14とを一体に塑性結合させる。
The
円筒部材14のインボード側端部に、硬度がマウス部32aの内方部材対応面62の硬度よりも高い径方向に延びる凸部41を形成する。すなわち、径方向に延びる複数の凸条43と径方向に延びる複数の凹条44とが周方向に沿って交互に配設されるフェイススプライン45を形成し、このフェイススプライン45に熱硬化処理を施す。この場合の凸部41は、その頂部41aがシャープエッジとなる断面三角形状体にて構成している。また、底壁27の内方部材対応面62は熱硬化処理を行わない生材としておく。
On the inboard side end of the
そして、図6に示すように、円筒部材14の端部14aのフェイススプライン45、すなわち、凹凸嵌合構造Mの軸合わせ用突起部側の凸部41をマウス部32aに押圧する。この際、凸部41の硬度が円筒部材14の端部14aの硬度よりも30ポイント以上大きいので、押圧していけば、この凸部41がマウス部32aに食い込んでいき、凸部41が、この凸部41が嵌合する凹部42を、周方向全周に沿って形成していくことになる。
Then, as shown in FIG. 6, the
これによって、円筒部材14側の凸部41と、これに嵌合する凹部42との嵌合接触部位の全体が密着している。すなわち、マウス部32aに凸部41の形状の転写を行うことになる。
Thereby, the whole fitting contact part of the
そして、固定ボルト51を、軸合わせ用突起部26のねじ部50に螺着して外側継手部材32側とハブ輪10側とを固定する。
Then, the fixing
このため、第2実施形態の駆動車輪用軸受装置でも、前記第1実施形態と同様の作用効果を奏する。特に、前記ハブ輪10の内周に硬化した凹凸部55を形成した後、前記円筒部材14の嵌合部5を拡径して前記凹凸部55に食い込ませ、この凹凸部55で円筒部材14を軸方向に固定することができるため、従来のようにナット等で強固に緊締して予圧量を管理する必要がないため、軽量・コンパクト化を図ることができると共に、ハブ輪10の強度・耐久性を向上させ、かつ長期間その予圧量を維持することができる。
For this reason, the drive wheel bearing device of the second embodiment also has the same effects as the first embodiment. In particular, after forming the hardened concave and
なお、図5及び図6に示す駆動車輪用軸受装置において、図1及び図2に示す駆動車輪用軸受装置と同様の構成については、図1及び図2と同一符号を付してその説明を省略する。 In the drive wheel bearing device shown in FIGS. 5 and 6, the same components as those of the drive wheel bearing device shown in FIGS. Omitted.
他の実施形態として、前記第1実施形態とは逆に、加締部15のインボード側端部15aの外面に凹凸部(スプライン)を形成し、この凹凸部を焼入にて硬化させて、マウス部32aの外面にはスプラインを形成せずに、このマウス部32aの外面に加締部15側のスプラインを食い込ませることにより凹凸嵌合構造Mを形成することができる。これにより、ハブ輪10とマウス部32aとを結合することができる。
As another embodiment, contrary to the first embodiment, an uneven portion (spline) is formed on the outer surface of the inboard
さらに、別の実施形態として、前記第2実施形態とは逆に、マウス部32aの内方部材対応面62に凹凸部(スプライン)を形成し、この凹凸部を焼入にて硬化させて、円筒部材14のインボード側端部14aにはスプラインを形成せずに、この円筒部材14のインボード側端面にマウス部32a側のスプラインを食い込ませることにより凹凸嵌合構造Mを形成することができる。これにより、円筒部材14とマウス部32aとを結合することができる。
Furthermore, as another embodiment, contrary to the second embodiment, an uneven portion (spline) is formed on the inner
以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく種々の変形が可能であって、例えば、凹凸嵌合構造Mの凸部41の数、周方向配設ピッチ等は任意に変更できる。すなわち、前記実施形態では、凹凸嵌合構造Mの凸部41を、フェイススプライン45の凸条43で構成していたが、このような凸条43で構成することなく、径方向に延びる凸部41が周方向にそって所定ピッチで配設されたものであってもよい。なお、凸部41側と、凸部41にて形成される端部加締部32との硬度差としては、前記したようにHRCで30ポイント以上とするのが好ましいが、凸部41が圧入可能であれば30ポイント未満であってもよい。また、フェイススプライン45は、特表2001−514969号公報に記載の方法を用いても形成することができる。
As described above, the embodiments of the present invention have been described. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible. For example, the number of the
5 嵌合部
8 内方部材
10 ハブ輪
11 外方部材
12 内輪
13a、13b ボール
14 円筒部材
14a 端部
15 加締部
15a 端部
17 車輪取付フランジ
20 転がり軸受
21、22、23、24 軌道面
30 等速自在継手
31 内側継手部材
32 外側継手部材
32a マウス部
41 凸部
42 凹部
43 凸条
44 凹条
51 固定ボルト
55 凹凸部
62 内方部材対応面
M 凹凸嵌合構造
5 Fitting
Claims (6)
前記複列の転がり軸受が、内周に複列の外側軌道面が形成された外方部材と、外周に前記複列の外側軌道面に対向する内側軌道面が形成された内方部材と、この内方部材と前記外方部材の両軌道面間に転動自在に収容された複列のボールとを備えるとともに、内方部材に等速自在継手の外側継手部材が連結された駆動車輪用軸受装置において、
前記外側継手部材は、内側継手部材が収容されるマウス部を備え、このマウス部の内方部材対応面と、内方部材のインボード側端部とが一体化される凹凸嵌合構造を備え、内方部材のインボード側端部または外側継手部材のマウス部の内方部材対応面のどちらか一方に硬度が他方の硬度よりも高い径方向に延びる凸部を形成し、他方に凸部の押圧により凸部に嵌合する径方向に延びる凹部を形成して、凸部と凹部との嵌合接触部位全域が密着する前記凹凸嵌合構造を構成し、
外側継手部材と内方部材とを軸方向の抜け防止用固定ボルトを介して分離可能に連結したことを特徴とする駆動車輪用軸受装置。 Double row rolling bearings and constant velocity universal joints are unitized,
The double-row rolling bearing is an outer member in which a double-row outer raceway surface is formed on the inner periphery, and an inner member in which an inner raceway surface is formed on the outer periphery to face the double-row outer raceway surface, A drive wheel comprising the inner member and a double row of balls accommodated between the raceway surfaces of the outer member so as to roll freely, and an outer joint member of a constant velocity universal joint connected to the inner member. In the bearing device,
The outer joint member includes a mouth portion in which the inner joint member is accommodated, and includes an uneven fitting structure in which an inner member corresponding surface of the mouse portion and an inboard side end portion of the inner member are integrated. A convex portion extending in the radial direction is formed on either the inboard side end of the inner member or the inner member corresponding surface of the mouth portion of the outer joint member, and the convex portion on the other. Forming a concave portion extending in the radial direction to be fitted to the convex portion by pressing, and forming the concave-convex fitting structure in which the entire fitting contact portion between the convex portion and the concave portion is in close contact,
A bearing device for a drive wheel, wherein the outer joint member and the inner member are detachably connected to each other via a fixing bolt for preventing an axial disconnection.
前記ハブ輪のインボード側端部を径方向外方に塑性変形させて加締部を形成して、この加締部にてマウス部の内方部材対応面と一体化される内方部材のインボード側端部を構成したことを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか1項の駆動車輪用軸受装置。 The inner member integrally has a wheel mounting flange at one end, and has a hub ring having one inner raceway surface facing the outer raceway of the double row on the outer periphery, and an outer periphery fitted to the hub ring. And an inner ring having the other inner raceway surface opposite to the double row outer raceway surface,
An inner member integrated with the inner member corresponding surface of the mouth portion is formed by plastically deforming the end portion on the inboard side of the hub wheel radially outward to form a crimp portion. The drive wheel bearing device according to any one of claims 1 to 3, wherein an inboard side end portion is configured.
前記ハブ輪の内周に硬化した凹凸部が形成され、前記円筒部材の嵌合部を拡径して前記凹凸部に食い込ませ、前記ハブ輪と円筒部材とを一体に塑性結合して、
前記円筒部材のマウス部側の端部にてマウス部の内方部材対応面と一体化される内方部材のインボード側端部を構成したことを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか1項の駆動車輪用軸受装置。 The inner member integrally has a wheel mounting flange at one end, and has a hub wheel having one inner raceway surface facing the outer raceway of the double row on the outer periphery, and is fitted into the hub wheel and is fitted on the outer periphery. And a cylindrical member having the other inner raceway surface facing the outer raceway surface of the double row,
A hardened uneven portion is formed on the inner periphery of the hub wheel, the fitting portion of the cylindrical member is expanded to bite into the uneven portion, and the hub wheel and the cylindrical member are integrally plastically bonded,
The inboard side end portion of the inner member integrated with the inner member corresponding surface of the mouse portion is configured at the end portion of the cylindrical member on the mouse portion side. The drive wheel bearing device according to any one of the preceding claims.
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