JP2010508490A - 自動車に用いられるホイール軸受け装置 - Google Patents
自動車に用いられるホイール軸受け装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010508490A JP2010508490A JP2009535660A JP2009535660A JP2010508490A JP 2010508490 A JP2010508490 A JP 2010508490A JP 2009535660 A JP2009535660 A JP 2009535660A JP 2009535660 A JP2009535660 A JP 2009535660A JP 2010508490 A JP2010508490 A JP 2010508490A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- bearing
- rolling
- wheel
- hub
- mounting 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.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- 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
- F16C33/34—Rollers; Needles
- F16C33/36—Rollers; Needles with bearing-surfaces other than cylindrical, e.g. tapered; with grooves in the bearing surfaces
-
- 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
- F16C19/22—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings
- F16C19/34—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for both radial and axial load
- F16C19/38—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for both radial and axial load with two or more rows of rollers
-
- 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
- F16C19/50—Other types of ball or roller bearings
-
- 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
- F16C19/50—Other types of ball or roller bearings
- F16C19/505—Other types of ball or roller bearings with the diameter of the rolling elements of one row differing from the diameter of those of another row
-
- 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
- F16C2240/00—Specified values or numerical ranges of parameters; Relations between them
- F16C2240/40—Linear dimensions, e.g. length, radius, thickness, gap
- F16C2240/70—Diameters; Radii
- F16C2240/80—Pitch circle diameters [PCD]
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Rolling Contact Bearings (AREA)
- Mounting Of Bearings Or Others (AREA)
Abstract
本発明は、主として複列式のアンギュラ転がり軸受け(1)から成る、自動車に用いられるホイール軸受け装置であって、アンギュラ転がり軸受け(1)が、ホイール側の取付けフランジ(3)に設けられたハブ(2)に配置されたか、または少なくとも部分的に該取付けフランジ(3)に組み込まれた内側の軸受けリング(4,4a)と、該内側の軸受けリング(4,4´)に対して同軸的に、車両側の取付けフランジ(6)に設けられたハブ(5)内に配置されたか、または少なくとも部分的に該取付けフランジ(6)に組み込まれた外側の軸受けリング(7)とを有していて、複数の列(8,9,10,11)を成して相並んで前記両軸受けリング(4,4a,7)の間に配置された多数の転動体(12)を備えて形成されており、該転動体(12)が、斜めに位置決めされた規定の接触角軸線(13,14,15,16)に沿って、前記両軸受けリング(4,4a,7)に設けられた溝状の転動路(17,18,19,20;21,22,23,24)内で転動し、かつ複数の軸受けケージ(25,26,27,28)によって周方向で互いに均一な間隔を置いて保持される形式のものに関する。本発明によれば、アンギュラ転がり軸受け(1)の全ての転動体(12)が、玉基本形状から対称的に平らに切り落とされかつ互いに平行に配置されたそれぞれ2つの側面を備えた玉ローラとして形成されており、該玉ローラが、両側面の間でその玉基本形状の直径に比べて20〜30%減じられた幅を有している。
Description
発明の分野
本発明は、請求項1の上位概念部に記載の形式の、自動車に用いられるアクスル軸受け装置もしくはホイール軸受け装置、つまり主として複列式のアンギュラ転がり軸受けから成る、自動車に用いられるホイール軸受け装置であって、アンギュラ転がり軸受けが、ホイール側の取付けフランジに設けられたハブに配置されたか、または少なくとも部分的に該取付けフランジに組み込まれた、つまり該取付けフランジに一体化された内側の軸受けリング(インナレース)と、該内側の軸受けリングに対して同軸的に、車両側の取付けフランジに設けられたハブ内に配置されたか、または少なくとも部分的に該取付けフランジに組み込まれた外側の軸受けリング(アウタレース)とを有していて、複数の列を成して相並んで前記両軸受けリングの間に配置された多数の転動体を備えて形成されており、該転動体が、斜めに位置決めされた規定の接触角軸線、つまり内側の軸受けリングと転動体と外側の軸受けリングとの接触点を結ぶ直線に沿って、前記両軸受けリングに設けられた溝状の転動路内で転動し、かつ複数の軸受けケージによって周方向で互いに均一な間隔を置いて保持される形式のものに関する。該ホイール軸受け装置は特に有利には自動車の駆動されるホイール(駆動輪)および駆動されないホイール(従動輪)もしくは操舵可能なホイールおよび操舵不可能なホイールにおいて使用可能である。
本発明は、請求項1の上位概念部に記載の形式の、自動車に用いられるアクスル軸受け装置もしくはホイール軸受け装置、つまり主として複列式のアンギュラ転がり軸受けから成る、自動車に用いられるホイール軸受け装置であって、アンギュラ転がり軸受けが、ホイール側の取付けフランジに設けられたハブに配置されたか、または少なくとも部分的に該取付けフランジに組み込まれた、つまり該取付けフランジに一体化された内側の軸受けリング(インナレース)と、該内側の軸受けリングに対して同軸的に、車両側の取付けフランジに設けられたハブ内に配置されたか、または少なくとも部分的に該取付けフランジに組み込まれた外側の軸受けリング(アウタレース)とを有していて、複数の列を成して相並んで前記両軸受けリングの間に配置された多数の転動体を備えて形成されており、該転動体が、斜めに位置決めされた規定の接触角軸線、つまり内側の軸受けリングと転動体と外側の軸受けリングとの接触点を結ぶ直線に沿って、前記両軸受けリングに設けられた溝状の転動路内で転動し、かつ複数の軸受けケージによって周方向で互いに均一な間隔を置いて保持される形式のものに関する。該ホイール軸受け装置は特に有利には自動車の駆動されるホイール(駆動輪)および駆動されないホイール(従動輪)もしくは操舵可能なホイールおよび操舵不可能なホイールにおいて使用可能である。
発明の背景
アクスル軸受けもしくはホイール軸受けは、走行運転中に生じる種々異なる運転負荷にいかなる場合でも耐えなければならない、高負荷される部分である。自動車においてホイールは、駆動されるホイール、つまり駆動輪と、駆動されないホイール、つまり従動輪とに区別される。これらのホイールはさらに操舵可能なホイールまたは操舵不可能なホイールに分類される。基本的に全てのホイールに云えることは、該ホイールが走行技術的な理由から極めて正確にかつできるだけ遊びなく案内されなければならず、したがって高負荷能力の剛性的な軸受け装置を必要とすることである。このことは乗用車の場合には主として、背面組合せ形式(O-Anordnung)で互いに逆向きに位置決めされた2列式のアンギュラ玉軸受けを用いて達成され、実用車の場合には、より高い負荷容量に基づいてとりわけ背面組合せ形式で互いに逆向きに位置決めされた2つの単列式の円錐ころ軸受けあるいはまた2列式の円錐ころ軸受けが使用される。しかしさらに、たとえばドイツ連邦共和国特許出願公開第10331936号明細書に基づき公知であるように、ホイール軸受け装置の負荷能力および傾倒剛性(Kippsteifigkeit)を高めるために、乗用車の駆動輪または従動輪を複列式のアンギュラ転がり軸受けに支承することも知られている。このホイール軸受け装置は主として4列式のアンギュラ玉軸受けにより形成され、この4列式のアンギュラ玉軸受けはホイール側の取付けフランジに設けられたハブに配置された2つの部分から成る内側の軸受けリング(インナレース)と、この内側の軸受けリングに対して同軸的に、車両側の取付けフランジに設けられたハブ内に配置されたか、またはこの取付けフランジに組み込まれた、つまり一体化された単一部分から成る外側の軸受けリング(アウタレース)とを有していて、4列になって相並んで前記両軸受けリングの間に配置された多数の軸受け玉を備えて形成されている。この場合、軸方向内側の2つの列のピッチ円直径は軸方向外側の2つの列のピッチ円直径よりも小さく形成されている。軸受け玉はこの場合、斜めに位置決めされた規定の接触角軸線(Druckwinkelachse)、つまり内側の軸受けリングと玉と外側の軸受けリングとの接触点を結ぶ直線に沿って両軸受けリングに設けられた溝状の転動路内を転動して、軸受け玉のそれぞれ1つの内側および外側の列を収容する2つの軸受けケージによって周方向で互いに対して均一な間隔を置いて保持される。
アクスル軸受けもしくはホイール軸受けは、走行運転中に生じる種々異なる運転負荷にいかなる場合でも耐えなければならない、高負荷される部分である。自動車においてホイールは、駆動されるホイール、つまり駆動輪と、駆動されないホイール、つまり従動輪とに区別される。これらのホイールはさらに操舵可能なホイールまたは操舵不可能なホイールに分類される。基本的に全てのホイールに云えることは、該ホイールが走行技術的な理由から極めて正確にかつできるだけ遊びなく案内されなければならず、したがって高負荷能力の剛性的な軸受け装置を必要とすることである。このことは乗用車の場合には主として、背面組合せ形式(O-Anordnung)で互いに逆向きに位置決めされた2列式のアンギュラ玉軸受けを用いて達成され、実用車の場合には、より高い負荷容量に基づいてとりわけ背面組合せ形式で互いに逆向きに位置決めされた2つの単列式の円錐ころ軸受けあるいはまた2列式の円錐ころ軸受けが使用される。しかしさらに、たとえばドイツ連邦共和国特許出願公開第10331936号明細書に基づき公知であるように、ホイール軸受け装置の負荷能力および傾倒剛性(Kippsteifigkeit)を高めるために、乗用車の駆動輪または従動輪を複列式のアンギュラ転がり軸受けに支承することも知られている。このホイール軸受け装置は主として4列式のアンギュラ玉軸受けにより形成され、この4列式のアンギュラ玉軸受けはホイール側の取付けフランジに設けられたハブに配置された2つの部分から成る内側の軸受けリング(インナレース)と、この内側の軸受けリングに対して同軸的に、車両側の取付けフランジに設けられたハブ内に配置されたか、またはこの取付けフランジに組み込まれた、つまり一体化された単一部分から成る外側の軸受けリング(アウタレース)とを有していて、4列になって相並んで前記両軸受けリングの間に配置された多数の軸受け玉を備えて形成されている。この場合、軸方向内側の2つの列のピッチ円直径は軸方向外側の2つの列のピッチ円直径よりも小さく形成されている。軸受け玉はこの場合、斜めに位置決めされた規定の接触角軸線(Druckwinkelachse)、つまり内側の軸受けリングと玉と外側の軸受けリングとの接触点を結ぶ直線に沿って両軸受けリングに設けられた溝状の転動路内を転動して、軸受け玉のそれぞれ1つの内側および外側の列を収容する2つの軸受けケージによって周方向で互いに対して均一な間隔を置いて保持される。
しかし、4列式のアンギュラ玉軸受けにより形成されたこのようなホイール軸受け装置でも、該ホイール軸受け装置がやはり軸受けの負荷能力および剛性に関するその性能限界に迅速に突当たり、したがって目標とされた寿命延長が多くの使用事例においてまだ十分とは云えないことが不都合であることが判った。その理由は、たしかにたいていのホイール軸受け装置では、より大きな直径を有する軸受け玉の使用によりこのようなアンギュラ玉軸受けの負荷能力および剛性を高めるために十分な半径方向の構成スペースが存在しているが、しかしそれと同時に伴うアンギュラ玉軸受けの軸方向の構成スペースの増大には多くの場合、ホイール軸受け装置の周辺構造に基づき、変更不可能な制限が加えられていることにある。したがってホイール軸受け装置のための構成スペースはほぼ不変のままであるにもかかわらず、使用されるホイール軸受けに対して自動車製造業者によって課せられる、その負荷能力、剛性および寿命に関する要求はますます高まっているわけである。
発明の課題
それゆえに、公知先行技術の上で挙げた不都合を認識した上で、本発明の根底を成す課題は、複列式のアンギュラ転がり軸受けとして形成されたホイール軸受けが、周辺構造の変更なしに負荷能力および剛性の著しい向上によりすぐれ、ひいては高められた寿命を有するような、自動車に用いられるコンパクト構造のホイール軸受け装置を提供することである。
それゆえに、公知先行技術の上で挙げた不都合を認識した上で、本発明の根底を成す課題は、複列式のアンギュラ転がり軸受けとして形成されたホイール軸受けが、周辺構造の変更なしに負荷能力および剛性の著しい向上によりすぐれ、ひいては高められた寿命を有するような、自動車に用いられるコンパクト構造のホイール軸受け装置を提供することである。
発明の説明
この課題は本発明によれば、請求項1の上位概念部に記載の形式のホイール軸受け装置において、使用されるアンギュラ転がり軸受けの全ての転動体が、1つの玉基本形状から対称的に平らに切り落とされかつ互いに平行に配置されたそれぞれ2つの側面を備えた玉ローラとして形成されており、該玉ローラが、両側面の間でその玉基本形状の直径に比べて20〜30%減じられた幅を有していることにより解決される。
この課題は本発明によれば、請求項1の上位概念部に記載の形式のホイール軸受け装置において、使用されるアンギュラ転がり軸受けの全ての転動体が、1つの玉基本形状から対称的に平らに切り落とされかつ互いに平行に配置されたそれぞれ2つの側面を備えた玉ローラとして形成されており、該玉ローラが、両側面の間でその玉基本形状の直径に比べて20〜30%減じられた幅を有していることにより解決される。
したがって、本発明の根底を成す認識は、ホイール軸受け装置の複列式のアンギュラ転がり軸受けのための転動体として玉ローラを使用することにより、慣用の軸受け玉に比べて直径の著しく拡径された転動体を使用することが可能となり、これによりアンギュラ転がり軸受けの負荷能力および剛性を著しく高めることが可能となる。この場合、転動体の側方を平らに切り落とされた構成、ひいては小幅の構成により、このようなアンギュラ転がり軸受けのための付加的な軸方向の構成スペースが必要とならなくなる。
本発明により構成されたホイール軸受け装置の有利な構成および改良形は請求項2以下に記載されている。
請求項2および請求項3に記載のホイール軸受け装置の構成では、アンギュラ転がり軸受けが、玉ローラとして形成された転動体の有利には4つの列を有しており、これらの列のうち、軸方向内側の両列の有利には同一のピッチ円直径が、軸方向外側の両列の、同じく有利には同一のピッチ円直径よりも小さく形成されている。付加的に軸方向外側の両列の転動体の玉基本形状の直径が、軸方向内側の両列の転動体の玉基本形状の直径に比べて大きく形成されているので、転動体のそれぞれ一方の軸方向外側の列と、該列に並んで配置されたそれぞれ一方の軸方向内側の列とが、それぞれ互いに異なる転動体直径および互いに異なるピッチ円直径を有する第1および第2の列対を形成している。しかし、軸方向内側の転動体列と、軸方向外側の転動体列との間にピッチ円直径差がある場合に、全ての列の玉ローラを玉基本形状の同じ直径を用いて形成することも可能である。また、玉ローラを、その転動面のホイール部分において付加的に対数クラウニング(auslaufend. logarithmisch. Profil)を持って形成し、これにより玉ローラと、軸受けリングに設けられたその転動路との間に生じるエッジ応力を阻止することも考えられる。
前で説明した構成から出発して、請求項4および請求項5に記載の本発明により形成されたアンギュラ転がり軸受けはさらに、転動体の各列対の接触角軸線が、アンギュラ転がり軸受けの長手方向中心軸線に向かって発散する方向に、つまり互いに離れる方向に延びるか、または収れんする方向、つまり互いに接近する方向に延びるか、または互いに平行に延びるように配置されており、転動体の両列対が、軸方向で鏡像対称的に、もしくは背面組合せ形式で互いに逆向きに位置決めされている。両列対がそれぞれ互いに離れる方向または互いに接近する方向に延びる接触角軸線に沿って配置されている場合には、転動体の各列が、有利にはプラスチック製の窓ケージとして形成されたそれぞれ専用の軸受けケージ内に案内され、両列対がそれぞれ平行な接触角軸線に沿って配置されている場合には、各列対が、同じく有利にはプラスチック製の窓ケージとして形成された、それぞれ1つの共通の軸受けケージ内に案内され得ることが有利であることが判った。
両列対の転動体を、アンギュラ転がり軸受けの長手方向中心軸線に向かってそれぞれ互いに離れる方向に延びる接触角軸線に沿って配置することには、さらに次のような利点がある。すなわち、アンギュラ転がり軸受けが、転動体の両軸方向外側の列の大きな支持幅により高い傾倒剛性を得ると同時に、転動体の両軸方向内側の列の比較的小さな支持幅により高い半径方向負荷容量をも得る。それに対して、両列対の転動体を、アンギュラ転がり軸受けの長手方向中心軸線に向かってそれぞれ互いに接近する方向に延びる接触角軸線に沿って配置することには、次のような利点がある。すなわち、アンギュラ転がり軸受けの傾動剛性がこれによって特に著しく高めら得ると同時に、このためにアンギュラ転がり軸受けの半径方向負荷能力は少しだけ小さくなる。
しかし、両列対の転動体を、アンギュラ転がり軸受けの長手方向中心軸線に向かって平行に延びる接触角軸線に沿って配置することが特に有利であることが判った。なぜならば、このような配置により、両列対における個々の玉ローラ対が、相互の回転数差を有しなくなり、そして互いに対して同期的に転動しかつその互いに接触した側面で相互に支持し合うことが保証されているからである。これにより、第1にアンギュラ転がり軸受けにおける玉ローラの高い充填密度もしくは密な配置が可能となり、このような高い充填密度もしくは密な配置により、高負荷能力を持った、極端に摩擦の少ない軸受け装置が形成され、第2には両列対がそれぞれ1つの共通の軸受けケージ内に案内され得るようになり、これにより付加的に、アンギュラ転がり軸受けの、両軸受けリングの間の自由空間により規定されたグリース貯え部のための容積利益が得られる。
さらに、請求項6に記載の、本発明により形成されたホイール軸受け装置の有利な改良形では、転動体の個々の列の外側の転動路が、車両側の取付けフランジのハブの内面に直接に加工成形されていることにより、アンギュラ転がり軸受けの外側の軸受けリングが、車両側の取付けフランジのハブ内に有利には完全に組み込まれている、つまり該ハブに完全に一体化されている。この構成自体は第2および第3の一体化段階(Integrationsstufe)、つまり第2世代および第3世代の慣用のホイール軸受けから知られており、製作技術的な観点から見て、また低い製造コストに関して、本発明によるホイール軸受け装置においても最も有利であることが判っている。もちろん、車両側の取付けフランジのハブ内に配置された別個の外側の軸受けリングを有する第1世代のホイール軸受けにも、本発明により転動体である玉ローラを装備させることが可能である。
また、転動体の個々の列の内側の転動路を有する、本発明により形成されたアンギュラ転がり軸受けの内側の軸受けリングのためには、第1世代および第2世代の慣用のホイール軸受けにより知られているように、請求項7に記載の第1の構成においてこの内側の軸受けリングを、転がり軸受け鋼から成る2つの別個の中実部分リングから形成することが有利であることが判っている。このように形成された内側の軸受けリングは、高い形状安定性および耐摩耗性によりすぐれていて、実際の使用において好都合であることが判っている。それに対して、第1の構成の、請求項8により提案された変化形は特に廉価な択一的手段を成す。この場合、内側の軸受けリングが、深絞り成形可能な転がり軸受け鋼から成る、低温変形加工された2つの別個の部分リングから形成される。材料としては、100Cr6modまたはC80Mが最も適していることが判った。これにより、このように製造された内側の軸受けリングも、形状安定性および耐摩耗性に課せられた所要の要求を満たす。その場合、その製造とは無関係に、内側の軸受けリングの部分リングは一方ではホイール側の取付けフランジのハブに設けられた段部に位置固定され、他方では該ハブに設けられた縁曲げ縁部により互いに対して緊定される。
本発明により形成されたホイール軸受け装置の択一的な第2の構成としては、請求項9および請求項10により提案されているように、アンギュラ転がり軸受けの内側の軸受けリングが第1に、転動体の一方の列対の内側の転動路を有する別個の部分リングにより形成され、他方ではホイール側の取付けフランジのハブ内に組み込まれる。この場合、転動体の他方の列対の内側の転動路はこのハブの外面に直接に加工成形される。その場合、内側の軸受けリングの別個の部分リングは同じく選択的に深絞り成形鋼または転がり軸受け鋼から製造されていてよく、そして一方では他方の列対の、このハブに加工成形された内側の転動路に並んで配置された、ホイール側の取付けフランジのハブ内に設けられた段部に位置固定され、他方ではこのハブに設けられた縁曲げ縁部により前記段部に対して緊定され得る。
ようするに、本発明により形成されたホイール軸受け装置は、公知先行技術により知られているホイール軸受け装置に比べて次のような利点を持っている。すなわち、転動体として玉ローラが使用されることにより、複列式のアンギュラ転がり軸受けとして形成されたホイール軸受けは周辺構造の変更なしに負荷容量および剛性の著しい向上を有し、ひいては寿命向上を有している。
以下に、本発明により形成されたホイール軸受け装置の複数の有利な実施例を図面につき詳しく説明する。
図面の詳細な説明
図1〜図4には、自動車に用いられるホイール軸受け装置の互いに異なる4つの実施例が図示されている。このホイール軸受け装置は主として4列式のアンギュラ転がり軸受け1を有している。このアンギュラ転がり軸受け1は、ホイール側の取付けフランジ3に設けられたハブ2に配置されたか、または少なくとも部分的に取付けフランジ3に組み込まれた、つまり取付けフランジ3と一体化された内側の軸受けリング(インナレース)4,4aと、この内側の軸受けリング4,4aに対して同軸的に、車両側の取付けフランジ6に設けられたハブ5に組み込まれた、つまりハブ5と一体化された外側の軸受けリング(アウタレース)7とを有していて、4つの列8,9,10,11を成して相並んで内側の軸受けリング4,4aと外側の軸受けリング7との間に配置された多数の転動体12を備えて形成されている。また、図1〜図4から判るように、アンギュラ転がり軸受け1の転動体12は斜めに位置決めされた接触角軸線13,14,15,16に沿って、両軸受けリング4,4a,7に設けられた溝状の転動路17,18,19,20;21,22,23,24内で転動し、そして複数の軸受けケージ25,26,27,28によって周方向で互いに均一な間隔を置いて保持される。
図1〜図4には、自動車に用いられるホイール軸受け装置の互いに異なる4つの実施例が図示されている。このホイール軸受け装置は主として4列式のアンギュラ転がり軸受け1を有している。このアンギュラ転がり軸受け1は、ホイール側の取付けフランジ3に設けられたハブ2に配置されたか、または少なくとも部分的に取付けフランジ3に組み込まれた、つまり取付けフランジ3と一体化された内側の軸受けリング(インナレース)4,4aと、この内側の軸受けリング4,4aに対して同軸的に、車両側の取付けフランジ6に設けられたハブ5に組み込まれた、つまりハブ5と一体化された外側の軸受けリング(アウタレース)7とを有していて、4つの列8,9,10,11を成して相並んで内側の軸受けリング4,4aと外側の軸受けリング7との間に配置された多数の転動体12を備えて形成されている。また、図1〜図4から判るように、アンギュラ転がり軸受け1の転動体12は斜めに位置決めされた接触角軸線13,14,15,16に沿って、両軸受けリング4,4a,7に設けられた溝状の転動路17,18,19,20;21,22,23,24内で転動し、そして複数の軸受けケージ25,26,27,28によって周方向で互いに均一な間隔を置いて保持される。
さらに、全ての図面から判るように、アンギュラ転がり軸受け1の個々の列8,9,10,11の全ての転動体12は本発明によれば、いわば「玉ローラ」として形成されている。玉ローラは、1つの玉基本形状から対称的に平らに切り落とされた、互いに平行に配置されたそれぞれ2つの側面を有している。これらの側面の間で玉ローラは玉基本形状の直径に比べて20〜30%減じられた幅を有しているので、アンギュラ転がり軸受け1の負荷能力および剛性の向上のために使用された、慣用の軸受け玉の直径よりも著しく大きな直径を有する転動体12は、付加的な軸方向構成スペースを必要としない。
さらに、図示されている本発明によるホイール軸受け装置の4つの実施例にとって共通しているのは、両軸方向内側の列9,10の同一のピッチ円直径TK1が、両軸方向外側の列8,11の同じく同一のピッチ円直径TK2よりも小さく形成されており、それと同時に、両軸方向外側の列8,11の転動体12の玉基本形状の直径が、両軸方向内側の列9,10の転動体12の玉基本形状の直径に比べて大きく形成されていることである。この場合、転動体12のそれぞれ一方の軸方向外側の列8;11と、該列8;11にそれぞれ並んで配置された軸方向内側の列9;10が、第1の列対(列ペア)29および第2の列対30を形成している。第1の列対29および第2の列対30では、転動体12の接触角軸線13,14,15,16が、長手方向中心軸線31に対して図1および図2に示したように発散するように、つまり互いに離れる方向に延びているか、または図3に示したように収れんするように、つまり互いに接近する方向に延びているか、または図4に示したように互いに平行に延びるように配置されており、それぞれ軸方向で鏡像対称的もしくは背面組合せ形式で互いに逆向きに位置決めされている。さらに図1〜図3に図示されているように、両列対29,30がそれぞれ互いに離れる方向または互いに接近する方向に延びる接触角軸線13,14,15,16に沿って配置されている場合には、転動体12の各列8,9,10,11はプラスチック製の窓ケージとして形成された専用の軸受けケージ25,26,27,28内に案内され、それに対して、図4に示したように両列対29,30がそれぞれ平行な接触角軸線13,14,15,16に沿って配置されている場合には、各列対29,30は、同じくプラスチック製の窓ケージとして形成されたそれぞれ1つの共通の軸受けケージ25,26内に案内される。
アンギュラ転がり軸受け1の外側の軸受けリング7の構成に関しては、本発明による図示のホイール軸受け装置の別の共通の特徴が存在する。すなわち、外側の軸受けリング7は車両側の取付けフランジ6に設けられたハブ5内に完全に組み込まれており、つまりハブ5に完全に一体化されており、この場合、転動体12の個々の列8,9,10,11の外側の転動路21,22,23,24が、車両側の取付けフランジ6のハブ5の内面に直接に加工成形されている。しかし、本発明によるホイール軸受け装置の個々の実施例の間の相違点としては、以下の点が挙げられる。すなわち、図1に示したアンギュラ転がり軸受け1の第1実施例の、転動体12の個々の列8,9,10,11の内側の転動路17,18,19,20によって形成された内側の軸受けリング4,4aは、転がり軸受け鋼から成る2つの別個の中実部分リングから成っているのに対して、図2に示した、第1実施例の変化形では、内側の軸受けリング4,4aが、深絞り成形可能な転がり軸受け鋼から成る、低温変形加工された2つの別個の部分リングから形成されている。
それに対して、図3に示したアンギュラ転がり軸受け1の第2実施例は、以下の点で第1実施例とは異なっている。すなわち、アンギュラ転がり軸受け1の内側の軸受けリング4,4aが、一方では転動体12の一方の列対30の内側の転動路19,20を有する1つの別個の部分リング4aから形成され、他方ではホイール側の取付けフランジ3のハブ2に組み込まれており、つまりハブ2に一体化されており、この場合、転動体12の他方の列対29の内側の転動路17,18はこのハブ2の外面に直接に加工成形されている。それに対して、図4に示したアンギュラ転がり軸受け1の第3実施例は、内側の軸受けリング4,4aの構成に関してはほぼ第1実施例に相当しているが、しかしその他の構成に関しては、転動体12の両列対29,30がそれぞれ平行の接触角軸線13,14,15,16に沿って配置されている点で異なっている。
本発明によるホイール軸受け装置の4つの構成の全てに共通している、さらに別の特徴としては、図1〜図4から判るように、内側の軸受けリング4,4aの部分リングが取付けフランジ3のハブ2に固定的に嵌着されていて、その製造形式とは無関係に、ホイール側の取付けフランジ3のハブ2に設けられた段部32に一方の部分リングの外面によって位置固定されることが挙げられる。他方の側では、取付けフランジ3のハブ2が、半径方向外側へ向かって成形された縁曲げ縁部33を有している。この縁曲げ縁部33は内側の軸受けリング4aの他方の部分リングの他方の外面に押圧され、したがって内側の軸受けリング4,4aの両部分リングを互いに緊定している。
1 アンギュラ転がり軸受け
2 ハブ
3 取付けフランジ
4 内側の軸受けリング
4a 部分リング
5 ハブ
6 取付けフランジ
7 外側の軸受けリング
8 転動体列
9 転動体列
10 転動体列
11 転動体列
12 転動体
13 接触角軸線
14 接触角軸線
15 接触角軸線
16 接触角軸線
17 内側の転動路
18 内側の転動路
19 内側の転動路
20 内側の転動路
21 外側の転動路
22 外側の転動路
23 外側の転動路
24 外側の転動路
25 軸受けケージ
26 軸受けケージ
27 軸受けケージ
28 軸受けケージ
29 列対
30 列対
31 長手方向中心軸線
32 段部
33 縁曲げ縁部
TK1 ピッチ円直径
TK2 ピッチ円直径
2 ハブ
3 取付けフランジ
4 内側の軸受けリング
4a 部分リング
5 ハブ
6 取付けフランジ
7 外側の軸受けリング
8 転動体列
9 転動体列
10 転動体列
11 転動体列
12 転動体
13 接触角軸線
14 接触角軸線
15 接触角軸線
16 接触角軸線
17 内側の転動路
18 内側の転動路
19 内側の転動路
20 内側の転動路
21 外側の転動路
22 外側の転動路
23 外側の転動路
24 外側の転動路
25 軸受けケージ
26 軸受けケージ
27 軸受けケージ
28 軸受けケージ
29 列対
30 列対
31 長手方向中心軸線
32 段部
33 縁曲げ縁部
TK1 ピッチ円直径
TK2 ピッチ円直径
Claims (10)
- 主として複列式のアンギュラ転がり軸受け(1)から成る、自動車に用いられるホイール軸受け装置であって、アンギュラ転がり軸受け(1)が、ホイール側の取付けフランジ(3)に設けられたハブ(2)に配置されたか、または少なくとも部分的に該取付けフランジ(3)に組み込まれた内側の軸受けリング(4,4a)と、該内側の軸受けリング(4,4´)に対して同軸的に、車両側の取付けフランジ(6)に設けられたハブ(5)内に配置されたか、または少なくとも部分的に該取付けフランジ(6)に組み込まれた外側の軸受けリング(7)とを有していて、複数の列(8,9,10,11)を成して相並んで前記両軸受けリング(4,4a,7)の間に配置された多数の転動体(12)を備えて形成されており、該転動体(12)が、斜めに位置決めされた規定の接触角軸線(13,14,15,16)に沿って、前記両軸受けリング(4,4a,7)に設けられた溝状の転動路(17,18,19,20;21,22,23,24)内で転動し、かつ複数の軸受けケージ(25,26,27,28)によって周方向で互いに均一な間隔を置いて保持される形式のものにおいて、アンギュラ転がり軸受け(1)の全ての転動体(12)が、玉基本形状から対称的に平らに切り落とされかつ互いに平行に配置されたそれぞれ2つの側面を備えた玉ローラとして形成されており、該玉ローラが、両側面の間でその玉基本形状の直径に比べて20〜30%減じられた幅を有していることを特徴とする、自動車に用いられるホイール軸受け装置。
- アンギュラ転がり軸受け(1)が、玉ローラとして形成された転動体(12)の有利には4つの列(8,9,10,11)を有しており、該列のうち、軸方向内側の両列(9,10)の有利には同一のピッチ円直径(TK1)が、軸方向外側の両列(8,11)の、同じく有利には同一のピッチ円直径(TK2)よりも小さく形成されている、請求項1記載のホイール軸受け装置。
- 軸方向外側の両列(8,11)の転動体(12)の玉基本形状の直径が、軸方向内側の両列(9,10)の転動体(12)の玉基本形状の直径に比べて大きく形成されており、転動体(12)のそれぞれ一方の軸方向外側の列(8,11)と、該列に並んで配置されたそれぞれ一方の軸方向内側の列(9,10)とが、第1および第2の列対(29,30)を形成している、請求項2記載のホイール軸受け装置。
- 転動体(12)の各列対(29,30)の接触角軸線(13,14,15,16)が、アンギュラ転がり軸受け(1)の長手方向中心軸線(31)に向かって互いに離れる方向に延びるか、または互いに接近する方向に延びるか、または互いに平行に延びるように配置されており、転動体(12)の両列対(29,30)が、軸方向で鏡像対称的に背面組合せ形式で互いに逆向きに位置決めされている、請求項3記載のホイール軸受け装置。
- 両列対(29,30)がそれぞれ互いに離れる方向または互いに接近する方向に延びる接触角軸線(13,14,15,16)に沿って配置されている場合には、転動体(12)の各列(8,9,10,11)が、それぞれ専用の軸受けケージ(25,26,27,28)内に案内され、両列対(29,30)がそれぞれ平行な接触角軸線(13,14,15,16)に沿って配置されている場合には、各列対(29,30)が、それぞれ1つの共通の軸受けケージ(25,26)内に案内される、請求項4記載のホイール軸受け装置。
- 転動体(12)の個々の列(8,9,10,11)の外側の転動路(21,22,23,24)が、車両側の取付けフランジ(6)のハブ(5)の内面に直接に加工成形されていることにより、アンギュラ転がり軸受け(1)の外側の軸受けリング(7)が、車両側の取付けフランジ(6)のハブ(5)内に有利には完全に組み込まれている、つまり該ハブ(5)に完全に一体化されている、請求項1記載のホイール軸受け装置。
- アンギュラ転がり軸受け(1)の、転動体(12)の個々の列(8,9,10,11)の内側の転動路(17,18,19,20)を備えた内側の軸受けリング(4,4a)が、有利には転がり軸受け鋼から成る2つの別個の中実部分リングから成っており、該中実部分リングが、一方ではホイール側の取付けフランジ(3)のハブ(2)に設けられた段部(32)に位置固定されていて、他方では該ハブ(2)に設けられた縁曲げ縁部(33)によって互いに緊定されている、請求項6記載のホイール軸受け装置。
- アンギュラ転がり軸受け(1)の、転動体(12)の個々の列(8,9,10,11)の内側の転動路(17,18,19,20)を備えた内側の軸受けリング(4,4a)が、有利には深絞り成形鋼から成る、低温変形加工された2つの別個の部分リングから成っており、該部分リングが、一方ではホイール側の取付けフランジ(3)のハブ(2)に設けられた段部(32)に位置固定されていて、他方では該ハブ(2)に設けられた縁曲げ縁部(33)によって互いに緊定されている、請求項6記載のホイール軸受け装置。
- アンギュラ転がり軸受け(1)の内側の軸受けリング(4,4a)は、一方では転動体(12)の一方の列対(30)の内側の転動路(19,20)を有する1つの別個の部分リング(4a)から形成され、他方では、転動体(12)の他方の列対(29)の内側の転動路(17,18)が、ホイール側の取付けフランジ(3)のハブ(2)の外面に直接に加工成形されていることにより、ホイール側の取付けフランジ(3)のハブ(2)に組み込まれている、請求項3記載のホイール軸受け装置。
- 内側の軸受けリング(4,4a)の別個の部分リング(4a)が、選択的に深絞り成形鋼または転がり軸受け鋼から成っていて、一方では他方の列対(29)の、ホイール側の取付けフランジ(3)のハブ(2)に加工成形された内側の転動路(17,18)に並んで配置された、ホイール側の取付けフランジ(3)のハブ(2)に設けられた段部(32)に位置固定されており、他方では該ハブ(2)に設けられた縁曲げ縁部(33)によって前記段部(32)に対して緊定されている、請求項9記載のホイール軸受け装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102006051644A DE102006051644A1 (de) | 2006-11-02 | 2006-11-02 | Radlagerung für Kraftfahrzeuge |
PCT/EP2007/060952 WO2008052875A1 (de) | 2006-11-02 | 2007-10-15 | Radlagerung für kraftfahrzeuge |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010508490A true JP2010508490A (ja) | 2010-03-18 |
Family
ID=38969358
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009535660A Pending JP2010508490A (ja) | 2006-11-02 | 2007-10-15 | 自動車に用いられるホイール軸受け装置 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20100247019A1 (ja) |
EP (1) | EP2084412A1 (ja) |
JP (1) | JP2010508490A (ja) |
CN (1) | CN101542144A (ja) |
DE (1) | DE102006051644A1 (ja) |
WO (1) | WO2008052875A1 (ja) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102007015421A1 (de) * | 2007-03-30 | 2008-10-02 | Schaeffler Kg | Axial-Schrägwälzlager, insbesondere zur Rundtischlagerung an Werkzeugmaschinen |
DE102007049982A1 (de) * | 2007-10-18 | 2009-04-23 | Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH | Wälzlager, insbesondere zur Lagerung eines Nutzfahrzeugrades |
DE102007060565A1 (de) * | 2007-12-15 | 2009-06-18 | Schaeffler Kg | Radmodul, insbesondere für die angetriebenen Räder von Personenkraftfahrzeugen |
DE102008020547A1 (de) | 2008-04-24 | 2009-10-29 | Schaeffler Kg | Schrägwälzlager, insbesondere zweireihiges Tandem-Kugelrollenlager |
ITTO20120360A1 (it) * | 2012-04-23 | 2013-10-24 | Skf Ab | Gruppo cuscinetto-mozzo per la ruota di un veicolo |
CN112576618A (zh) * | 2020-12-24 | 2021-03-30 | 浙江万向精工有限公司 | 一种具有三列滚动体的轮毂轴承单元 |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1790869A (en) * | 1931-02-03 | Double row ball or roller bearing | ||
DE331455C (de) * | 1919-04-12 | 1921-01-07 | Skf Svenska Kullagerfab Ab | Tragrollenlager |
US1438654A (en) * | 1921-06-14 | 1922-12-12 | Leon Karl Oskar | Roller bearing or the cage thereof |
DE465534C (de) * | 1927-04-22 | 1928-09-19 | Karl Oskar Leon | Zweireihiges Waelzlager |
US2695204A (en) * | 1951-04-26 | 1954-11-23 | Charles C Matera | Antifriction bearing and crankshaft and bearing assembly |
US3020106A (en) * | 1959-07-16 | 1962-02-06 | Barden Corp | Bearings having balls with restrained spin axes |
US4741632A (en) * | 1986-04-01 | 1988-05-03 | Honeywell Inc. | Constant torque ball bearing |
DE4334195A1 (de) * | 1993-10-07 | 1994-03-24 | Geuer Mann Ernst | Radial-Wälzlager mit Kugelscheiben |
US7059777B2 (en) * | 2002-09-30 | 2006-06-13 | Koyo Seiko Co., Ltd. | Assembly for ball bearing with double raceway and method of manufacturing ball bearing with double raceway |
DE10331180A1 (de) * | 2003-07-10 | 2005-02-24 | Fag Kugelfischer Ag & Co. Ohg | Lagerring und Radlagereinheit |
DE10331936B4 (de) * | 2003-07-15 | 2017-01-26 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Radlagereinheit in Schrägkugellagerausführung |
-
2006
- 2006-11-02 DE DE102006051644A patent/DE102006051644A1/de not_active Ceased
-
2007
- 2007-10-15 JP JP2009535660A patent/JP2010508490A/ja active Pending
- 2007-10-15 US US12/312,277 patent/US20100247019A1/en not_active Abandoned
- 2007-10-15 WO PCT/EP2007/060952 patent/WO2008052875A1/de active Application Filing
- 2007-10-15 CN CNA2007800410269A patent/CN101542144A/zh active Pending
- 2007-10-15 EP EP07821319A patent/EP2084412A1/de not_active Ceased
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2008052875A1 (de) | 2008-05-08 |
CN101542144A (zh) | 2009-09-23 |
DE102006051644A1 (de) | 2008-05-08 |
US20100247019A1 (en) | 2010-09-30 |
EP2084412A1 (de) | 2009-08-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8007182B2 (en) | Asymmetrical triple-row anti-friction bearing | |
JP2010508490A (ja) | 自動車に用いられるホイール軸受け装置 | |
CN101061324B (zh) | 车轮轴承单元 | |
US8360652B2 (en) | Hub bearing unit provided with multiple rows of rolling elements | |
JP4019548B2 (ja) | 車輪支持用転がり軸受ユニットとその製造方法 | |
CA2553650A1 (en) | Double-row rolling bearing | |
JP2008546973A (ja) | 特に自動車後車軸伝動装置にある傘歯車を支持するためのタンデム配置の球面円板を持つ複列アンギュラコンタクト転がり軸受 | |
US7997803B2 (en) | Multi-row anti-friction bearing | |
US20090206649A1 (en) | Wheel hub-joint unit | |
US9709096B2 (en) | Cage for a rolling bearing, notably for a motor vehicle electric power steering bearing | |
US8282288B2 (en) | Double-row wheel bearing unit | |
US20080226213A1 (en) | Wheel Bearing Unit | |
US20080310785A1 (en) | Wheel Bearing Unit | |
US20160319861A1 (en) | Roller bearing | |
US7244065B2 (en) | Wheel support bearing assembly and angular ball bearing | |
JP4239542B2 (ja) | 転がり軸受装置 | |
WO2008134415A1 (en) | Wheel end with double row bearing having dissimilar contact angles | |
JPH10181304A (ja) | 車輪用ハブユニット軸受 | |
JP4595582B2 (ja) | ハブユニット | |
JP5668586B2 (ja) | 車両用軸受装置 | |
CN102418738B (zh) | 高刚度长寿命轮毂轴承单元 | |
JP4221831B2 (ja) | 車輪用転がり軸受ユニット | |
JP2019019893A (ja) | 後輪用ハブユニット軸受 | |
JP2009243643A (ja) | 車輪用転がり軸受 | |
JP2005076874A (ja) | ハブユニット軸受 |