JP2011031683A - Bearing device for wheel - Google Patents

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剛 上川
Yoshinari Sakai
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a bearing device for a wheel capable of improving strength of a tooth part. <P>SOLUTION: This bearing device 1 includes a flange shaft 6 and a hub shaft 7, as inner rings mutually and integrally connected to be coaxial, and an outer ring 9 rotatably connected to the shafts 6 and 7 via a plurality of balls 8. The flange shaft 6 has a through hole 21 extending along the axial direction. The hub shaft 7 is fitted to the through hole 21 in a state in which one end part projected from the through hole 21 to the wheel side and the other end part projected from the through hole 21 to a drive shaft side. In the hub shaft 7, the end part on the wheel side is caulked, power from an engine is transmitted to the end part on the drive shaft side, and the tooth part 30 molded to be radially spread outward by plastic working are formed. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

この発明は、例えばドライブシャフトの先端側に等速ジョイントを介して取り付けられ、車輪を回転可能に保持するための車輪用軸受装置に関する。   The present invention relates to a wheel bearing device that is attached to, for example, a front end side of a drive shaft via a constant velocity joint and holds a wheel rotatably.

自動車等の車両には、車輪を回転可能に保持するための車輪用軸受装置が用いられている。この種の車輪用軸受装置には、例えば、内輪として機能する筒状体および環状体と、複数の転動体を介して筒状体および環状体に回転自在に連結された外輪とを備えるものがある（例えば特許文献１参照）。
この特許文献１では、複数の転動体が、それぞれ環状をなす２つの列を構成しており、一方の列を構成する複数の転動体が、環状体の外周に沿って配置されている。筒状体は、その端部を環状体から突出させた状態で、環状体の内周に同軸的に嵌合されている。筒状体の端部は、筒状をなしており、その外方に押し広げられるようにかしめられている。筒状体の端部をかしめることで、環状体が筒状体から抜け止めされており、さらに、環状体を介して各転動体に予圧が与えられている。 A wheel bearing device for holding a wheel rotatably is used in a vehicle such as an automobile. This type of wheel bearing device includes, for example, a cylindrical body and an annular body that function as an inner ring, and an outer ring that is rotatably connected to the cylindrical body and the annular body via a plurality of rolling elements. Yes (see, for example, Patent Document 1).
In Patent Document 1, a plurality of rolling elements constitute two rows each forming an annular shape, and a plurality of rolling elements constituting one row are arranged along the outer periphery of the annular body. The cylindrical body is coaxially fitted to the inner periphery of the annular body with its end protruding from the annular body. The end of the cylindrical body has a cylindrical shape and is crimped so as to be pushed outward. By crimping the end of the cylindrical body, the annular body is prevented from coming off from the cylindrical body, and a preload is applied to each rolling element via the annular body.

また、この特許文献１では、かしめられた筒状体の端部の軸方向端面に、外方に向かって放射状に広がる歯部が形成されている。歯部を構成する複数の歯は、それぞれ、かしめられた筒状体の端部に歯成形用パンチを押し当てることにより成形されている。筒状体の歯部には、等速ジョイントに形成された歯部が噛み合わされており、駆動源からの動力が伝達されるようになっている。   Moreover, in this patent document 1, the tooth | gear part which spreads radially outward is formed in the axial direction end surface of the edge part of the crimped cylindrical body. The plurality of teeth constituting the tooth portion are each formed by pressing a tooth forming punch against the end portion of the crimped cylindrical body. The tooth portion of the cylindrical body meshes with the tooth portion formed in the constant velocity joint so that the power from the drive source is transmitted.

特開昭６３−１８４５０１号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 63-184501

金属材料を塑性変形させると加工硬化が生じることが知られている。また、加工硬化の度合いは、塑性変形量が増えるほど大きくなることが知られている。したがって、特許文献１に係る車輪用軸受装置のように、かしめられた筒状体の端部に複数の歯を成形する方法では、歯成形前における筒状体の加工硬化の度合いが大きくなり、当該筒状体の端部に所望形状の歯を成形し難い場合がある。したがって、十分な強度を歯部に確保できない場合がある。   It is known that work hardening occurs when a metal material is plastically deformed. Further, it is known that the degree of work hardening increases as the amount of plastic deformation increases. Therefore, as in the wheel bearing device according to Patent Document 1, in the method of forming a plurality of teeth at the end of the crimped cylindrical body, the degree of work hardening of the cylindrical body before the tooth molding is increased, In some cases, it is difficult to form teeth of a desired shape at the end of the cylindrical body. Therefore, there are cases where sufficient strength cannot be secured in the tooth portion.

そこで、この発明の目的は、歯部の強度を向上させることができる車輪用軸受装置を提供することである。   Then, the objective of this invention is providing the wheel bearing apparatus which can improve the intensity | strength of a tooth | gear part.

前記目的を達成するための請求項１記載の発明は、車輪（４）と駆動軸（２）との間に配置され、当該車輪を回転可能に保持する車輪用軸受装置であって、同軸となるように互いに一体的に連結された内輪としての第１の筒状体（６）および第２の筒状体（７）と、複数の転動体（８）を介して前記第１および第２の筒状体に回転自在に連結された外輪（９）とを含み、前記第１の筒状体は、その軸方向に沿って延びる貫通孔（２１）を有し、前記第２の筒状体は、その一方の端部（２３ａ）を前記貫通孔から前記車輪側に突出させるとともに、その他方の端部（２４）を前記貫通孔から前記駆動軸側に突出させた状態で、当該貫通孔に嵌合されており、前記第２の筒状体は、前記車輪側の端部がかしめられ、前記駆動軸側の端部に、駆動源（５）からの動力が伝達され、塑性加工により外方へ向かって放射状に広がるように成形された歯部（３０）が形成されていることを特徴とする車輪用軸受装置（１，１００）である。   In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is a wheel bearing device that is disposed between a wheel (4) and a drive shaft (2) and rotatably holds the wheel, and is coaxial. The first and second tubular bodies (6) and (7) as inner rings integrally connected to each other in such a manner, and the first and second via the plurality of rolling elements (8). An outer ring (9) rotatably connected to the cylindrical body, and the first cylindrical body has a through hole (21) extending along an axial direction thereof, and the second cylindrical shape. The body has one end (23a) projecting from the through hole to the wheel side and the other end (24) projecting from the through hole to the drive shaft side. The second cylindrical body is fitted into a hole, and the end on the wheel side is caulked, and a drive source is connected to the end on the drive shaft side. In the wheel bearing device (1, 100), the motive power from 5) is transmitted and the tooth portion (30) is formed so as to spread radially outward by plastic working. is there.

この項において、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素の参照符号を表すものである。なお、これらの参照符号により特許請求の範囲を限定する趣旨ではない。
この発明によれば、第２の筒状体が、その一方の端部を第１の筒状体の貫通孔から車輪側に突出させるとともに、その他方の端部を前記貫通孔から駆動軸側に突出させた状態で、当該貫通孔に嵌合されている。さらに、第２の筒状体の車輪側の端部がかしめられ、駆動軸側の端部に、塑性加工により外方へ向かって放射状に広がるように成形された歯部が形成されている。したがって、かしめられた部分に歯部を成形する従来の車輪用軸受装置に比べて、歯部を成形する部分の加工硬化の度合いを弱めることができる。これにより、第２の筒状体に所望形状の歯部を成形することができ、十分な強度を歯部に確保することができる。 In this section, the alphanumeric characters in parentheses represent reference numerals of corresponding components in the embodiments described later. In addition, it is not the meaning which limits a claim by these reference symbols.
According to this invention, the second cylindrical body has one end projecting from the through hole of the first cylindrical body to the wheel side and the other end from the through hole to the drive shaft side. It is fitted in the through-hole in a state where it protrudes into the hole. Furthermore, the end of the second cylindrical body on the wheel side is caulked, and a tooth portion is formed at the end on the drive shaft side so as to spread radially outward by plastic working. Therefore, the degree of work hardening of the part which forms a tooth part can be weakened compared with the conventional wheel bearing apparatus which shape | molds a tooth part in the crimped part. Thereby, a desired-shaped tooth part can be shape | molded to a 2nd cylindrical body, and sufficient intensity | strength can be ensured to a tooth part.

請求項２記載の発明は、前記第２の筒状体には、他の部材と組み合わされる前に熱処理が施されており、前記歯部には、前記熱処理による表面硬化領域（Ｔ１）が形成されていることを特徴とする請求項１記載の車輪用軸受装置である。
この発明によれば、歯部に熱処理が施され、歯部の強度が一層向上されている。また、他の部材と組み合わされる前に第２の筒状体に熱処理が施されているので、車輪用軸受装置の他の部材に影響を与えることなく、歯部の強度を向上させることができる。 According to a second aspect of the present invention, the second cylindrical body is subjected to a heat treatment before being combined with another member, and a surface hardened region (T1) is formed in the tooth portion by the heat treatment. The wheel bearing device according to claim 1, wherein the wheel bearing device is provided.
According to this invention, the tooth part is heat-treated, and the strength of the tooth part is further improved. In addition, since the second cylindrical body is heat-treated before being combined with other members, the strength of the tooth portion can be improved without affecting other members of the wheel bearing device. .

すなわち、かしめられた部分に歯部を成形する従来の車輪用軸受装置では、車輪用軸受装置が組み立てられた後に歯部が成形されるので、熱処理を施すために歯部を加熱すると、歯部に与えられた熱によって、転動体への押し付け力が弱まって転動体の予圧が小さくなったり、樹脂やゴム製の部材が溶けたりするおそれがある。特に、かしめにより転動体の予圧を発生させる従来の車輪用軸受装置では、歯部を加熱すると転動体の予圧が小さくなり易い。   That is, in the conventional wheel bearing device that forms the tooth portion in the caulked portion, since the tooth portion is formed after the wheel bearing device is assembled, when the tooth portion is heated to perform heat treatment, the tooth portion Due to the heat applied to the rolling element, the pressing force against the rolling element may be weakened, and the preload of the rolling element may be reduced, or the resin or rubber member may be melted. In particular, in the conventional wheel bearing device that generates the preload of the rolling element by caulking, the preload of the rolling element tends to be small when the tooth portion is heated.

一方、この発明に係る車輪用軸受装置では、第２の筒状体の車輪側の端部をかしめ、駆動軸側の端部に歯部を成形するので、第２の筒状体が他の部材と組み合わされる前に第２の筒状体に熱処理を施すことができる。これにより、熱処理のときに歯部に与えられた熱によって、転動体の予圧が小さくなったり、樹脂やゴム製の部材が溶けたりすることを防止しつつ、歯部の強度を一層向上させることができる。   On the other hand, in the wheel bearing device according to the present invention, the end portion on the wheel side of the second cylindrical body is caulked and the tooth portion is formed on the end portion on the drive shaft side. The second cylindrical body can be heat treated before being combined with the member. Thereby, the strength of the tooth portion is further improved while preventing the preload of the rolling element from being reduced or the resin or rubber member from being melted by the heat applied to the tooth portion during the heat treatment. Can do.

本発明の一実施形態に係る車輪用軸受装置が備えられた車両の概略構成を示す模式図である。It is a mimetic diagram showing a schematic structure of vehicles provided with a bearing device for wheels concerning one embodiment of the present invention. 車輪用軸受装置の概略構成を示す図解的な縦断面図である。It is an illustration longitudinal section showing a schematic structure of a bearing device for wheels. 車輪用軸受装置の概略構成を示す図解的な縦断面図である。It is an illustration longitudinal section showing a schematic structure of a bearing device for wheels. 本発明の他の実施形態に係る車輪用軸受装置の概略構成を示す図解的な縦断面図である。It is an illustration longitudinal section showing a schematic structure of a bearing device for wheels concerning other embodiments of the present invention.

以下には、図面を参照して、この発明の実施形態について具体的に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る車輪用軸受装置１が備えられた車両の概略構成を示す模式図である。
図１を参照して、左右一対の車輪用軸受装置１，１は、それぞれ、ドライブシャフト２の先端側に等速ジョイント３を介して取り付けられている。左右の車輪４，４は、それぞれ対応する車輪用軸受装置１によって回転可能に保持されている。エンジン５からの駆動力はドライブシャフト２に与えられ、ドライブシャフト２から等速ジョイント３を介して車輪用軸受装置１に伝達される。そして車輪用軸受装置１に保持された車輪４が回転される。 Embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a vehicle provided with a wheel bearing device 1 according to an embodiment of the present invention.
Referring to FIG. 1, a pair of left and right wheel bearing devices 1, 1 are respectively attached to the distal end side of drive shaft 2 via constant velocity joint 3. The left and right wheels 4, 4 are rotatably held by the corresponding wheel bearing devices 1. The driving force from the engine 5 is applied to the drive shaft 2 and is transmitted from the drive shaft 2 to the wheel bearing device 1 through the constant velocity joint 3. And the wheel 4 hold | maintained at the wheel bearing apparatus 1 is rotated.

この発明は、エンジン５からドライブシャフト２等を介して伝達される駆動力を、車輪４に伝達するための車輪用軸受装置１の改良を内容としている。以下では、本発明の一実施形態に係る車輪用軸受装置１について具体的に説明する。
図２および図３は、それぞれ、車輪用軸受装置１の概略構成を示す図解的な縦断面図である。図２は、車輪用軸受装置１に関連する部材が車輪用軸受装置１に組み付けられた状態を示しており、図３は、前記関連する部材が車輪用軸受装置１に組み付けられる前の状態を示している。図３において、クロスハッチングが施された範囲は、熱処理により硬化された領域（表面硬化領域Ｔ１）を示している。 The present invention includes the improvement of the wheel bearing device 1 for transmitting the driving force transmitted from the engine 5 through the drive shaft 2 and the like to the wheels 4. Below, the wheel bearing apparatus 1 which concerns on one Embodiment of this invention is demonstrated concretely.
2 and 3 are schematic longitudinal sectional views showing a schematic configuration of the wheel bearing device 1, respectively. FIG. 2 shows a state in which members related to the wheel bearing device 1 are assembled to the wheel bearing device 1, and FIG. 3 shows a state before the related members are assembled to the wheel bearing device 1. Show. In FIG. 3, the cross-hatched range indicates a region cured by heat treatment (surface cured region T <b> 1).

図２および図３を参照して、車輪用軸受装置１は、フランジシャフト６（第１の筒状体）およびハブシャフト７（第２の筒状体）と、複数のボール８（転動体）を介してこれらのシャフト６，７に回転自在に連結された外輪９とを備えている。フランジシャフト６およびハブシャフト７は、同軸となるように一体回転可能に連結されている。フランジシャフト６およびハブシャフト７は、車輪用軸受装置１の内輪として機能する。   2 and 3, the wheel bearing device 1 includes a flange shaft 6 (first tubular body), a hub shaft 7 (second tubular body), and a plurality of balls 8 (rolling bodies). And an outer ring 9 rotatably connected to these shafts 6 and 7. The flange shaft 6 and the hub shaft 7 are connected so as to be integrally rotatable so as to be coaxial. The flange shaft 6 and the hub shaft 7 function as an inner ring of the wheel bearing device 1.

車輪用軸受装置１は、外輪９に形成されたフランジ９ａを介して図示しない懸架装置に固定される。また、車輪４（図１参照）は、フランジシャフト６に形成されたフランジ１２に固定される。エンジン５からの駆動力は、ハブシャフト７に伝達される。エンジン５からの駆動力がハブシャフト７に伝達されることで、車輪４が、ハブシャフト７およびフランジシャフト６とともに一体回転する。   The wheel bearing device 1 is fixed to a suspension device (not shown) via a flange 9 a formed on the outer ring 9. The wheel 4 (see FIG. 1) is fixed to a flange 12 formed on the flange shaft 6. The driving force from the engine 5 is transmitted to the hub shaft 7. When the driving force from the engine 5 is transmitted to the hub shaft 7, the wheel 4 rotates together with the hub shaft 7 and the flange shaft 6.

また、車輪用軸受装置１は、例えば複列アンギュラ玉軸受として機能するように構成されている。複数のボール８は、それぞれ環状をなす２つの列を構成している。一方の列を構成する複数のボール８は、フランジシャフト６と外輪９との間で保持されている。また、他方の列を構成する複数のボール８は、ハブシャフト７と外輪９との間で保持されている。車輪用軸受装置１の内部すきまは例えば負すきまとされており、各ボール８には予圧が与えられている。   The wheel bearing device 1 is configured to function as, for example, a double-row angular ball bearing. The plurality of balls 8 constitute two rows each having an annular shape. A plurality of balls 8 constituting one row are held between the flange shaft 6 and the outer ring 9. The plurality of balls 8 constituting the other row are held between the hub shaft 7 and the outer ring 9. The internal clearance of the wheel bearing device 1 is, for example, a negative clearance, and a preload is applied to each ball 8.

また、外輪９の内周側には、それぞれ環状をなす一対のシール１０，１１が配置されている。一方のシール１０は、外輪９の一端部（図２および図３では左側の開口端部）とフランジシャフト６との間に配置されている。また、他方のシール１１は、外輪９の他端部（図２および図３では右側の開口端部）とハブシャフト７との間に配置されている。これらのシール１０，１１によって、車輪用軸受装置１の内部（フランジシャフト６およびハブシャフト７と外輪９との間）に異物（例えば水や埃など）が進入することが防止されている。各シール１０，１１は、外輪９によって保持されており、フランジシャフト６およびハブシャフト７と外輪９とが相対回転すると、フランジシャフト６またはハブシャフト７に摺動するようになっている。   A pair of seals 10 and 11 each having an annular shape are disposed on the inner peripheral side of the outer ring 9. One seal 10 is disposed between one end of the outer ring 9 (the left open end in FIGS. 2 and 3) and the flange shaft 6. The other seal 11 is disposed between the other end portion of the outer ring 9 (the opening end portion on the right side in FIGS. 2 and 3) and the hub shaft 7. These seals 10 and 11 prevent foreign matters (for example, water and dust) from entering the inside of the wheel bearing device 1 (between the flange shaft 6 and the hub shaft 7 and the outer ring 9). The seals 10 and 11 are held by the outer ring 9, and slide on the flange shaft 6 or the hub shaft 7 when the flange shaft 6 and the hub shaft 7 and the outer ring 9 rotate relative to each other.

この実施形態に係る車輪用軸受装置１の一つの特徴は、ハブシャフト７に形成された歯部３０の強度が向上されていることにある。以下では、フランジシャフト６およびハブシャフト７の形状等について説明し、次いで、前述の特徴点について具体的に説明する。
フランジシャフト６は、円筒状をなす例えば炭素鋼などの金属製の部材である。フランジシャフト６は、円筒状をなす筒状部１２と、筒状部１２の一端部（図２および図３では左端部）から径方向外方に延びる円環状のフランジ１３と、筒状部１２の一端部（左端部）から筒状部１２の軸方向に沿って車輪４側（図２および図３では左側）に延びる円筒状のいんろう部１４とを有している。筒状部１２、フランジ１３およびいんろう部１４は、それぞれが同軸となるように一体形成されている。筒状部１２の一端部（左端部）におけるいんろう部１４の内側には、環状の肩部１５が形成されている。 One feature of the wheel bearing device 1 according to this embodiment is that the strength of the tooth portion 30 formed on the hub shaft 7 is improved. Below, the shape etc. of the flange shaft 6 and the hub shaft 7 will be described, and then the above-described feature points will be specifically described.
The flange shaft 6 is a metal member such as carbon steel having a cylindrical shape. The flange shaft 6 includes a cylindrical tubular portion 12, an annular flange 13 extending radially outward from one end portion (left end portion in FIGS. 2 and 3) of the tubular portion 12, and the tubular portion 12. And a cylindrical enamel portion 14 extending from the one end portion (left end portion) of the cylinder to the wheel 4 side (left side in FIGS. 2 and 3) along the axial direction of the tubular portion 12. The cylindrical part 12, the flange 13, and the wax part 14 are integrally formed so that each may become coaxial. An annular shoulder 15 is formed on the inner side of the wax portion 14 at one end (left end) of the cylindrical portion 12.

車輪４は、円環状をなす板状のブレーキディスクロータ（図示せず）をフランジ１３との間に挟み込んだ状態で当該フランジ１３に固定される。フランジ１３は、その車輪４側の端面が取付面１３ａとなっている。取付面１３ａは、円環状の平坦面となっている。ブレーキディスクロータは、その内周にいんろう部１４が嵌合された状態で取付面１３ａに沿って取り付けられる。ブレーキディスクロータの内周にいんろう部１４が嵌合されることで、ブレーキディスクロータがフランジ１３に対して位置決めされる。   The wheel 4 is fixed to the flange 13 in a state where a plate-shaped brake disc rotor (not shown) having an annular shape is sandwiched between the wheel 4 and the flange 13. The end face of the flange 13 on the wheel 4 side is a mounting surface 13a. The attachment surface 13a is an annular flat surface. The brake disc rotor is attached along the attachment surface 13a in a state where the wax portion 14 is fitted to the inner periphery thereof. The brake disk rotor is positioned with respect to the flange 13 by fitting the wax 14 to the inner periphery of the brake disk rotor.

また、フランジ１３の外周部には、複数の固定ボルト１６が取り付けられている（図２および図３では、固定ボルト１６を１つだけ図示している。）。複数の固定ボルト１６は、フランジ１３の周方向に間隔を隔てて環状に配置されている。各固定ボルト１６の軸部１６ａは、取付面１３ａから車輪４側に突出している。ブレーキディスクロータおよび車輪４は、複数の固定ボルト１６とこれに対応する複数の固定ナット（図示せず）とによって一体的にフランジ１３に固定される。   A plurality of fixing bolts 16 are attached to the outer peripheral portion of the flange 13 (only one fixing bolt 16 is shown in FIGS. 2 and 3). The plurality of fixing bolts 16 are annularly arranged at intervals in the circumferential direction of the flange 13. The shaft portion 16a of each fixing bolt 16 protrudes from the mounting surface 13a to the wheel 4 side. The brake disc rotor and the wheel 4 are integrally fixed to the flange 13 by a plurality of fixing bolts 16 and a plurality of fixing nuts (not shown) corresponding thereto.

一方、筒状部１２は、その一部がフランジ１３よりもドライブシャフト２２側（図２および図３では右側）に突出している。筒状部１２は、フランジ１３よりもドライブシャフト２側に突出する筒状の基部１７と、基部１７からドライブシャフト２側に延びる筒状の第１軌道形成部１８とを有している。一方のシール１０は、基部１７の周囲に配置されており、基部１７の外周面に当接している。基部１７の外周面には、フランジシャフト６と外輪９との相対回転に伴ってシール１０が摺動する摺動面１９が設けられている。また、複数のボール８のうち一方の列を構成する複数のボール８は、第１軌道形成部１８の周囲に配置されている。第１軌道形成部１８の外周面には、環状の第１軌道面２０が設けられている。   On the other hand, a part of the cylindrical portion 12 protrudes to the drive shaft 22 side (right side in FIGS. 2 and 3) from the flange 13. The cylindrical portion 12 includes a cylindrical base portion 17 that protrudes toward the drive shaft 2 from the flange 13, and a cylindrical first track forming portion 18 that extends from the base portion 17 to the drive shaft 2 side. One seal 10 is disposed around the base portion 17 and is in contact with the outer peripheral surface of the base portion 17. On the outer peripheral surface of the base portion 17, a sliding surface 19 is provided on which the seal 10 slides with relative rotation between the flange shaft 6 and the outer ring 9. In addition, the plurality of balls 8 constituting one row of the plurality of balls 8 are arranged around the first track forming portion 18. An annular first track surface 20 is provided on the outer peripheral surface of the first track forming portion 18.

また、筒状部１２には、筒状部１２の軸方向（図２および図３では左右方向）に沿って延びる貫通孔２１が形成されている。筒状部１２の内周には、雌スプライン２２が形成されている。ハブシャフト７は、その一方の端部（図２および図３では、左端部）を貫通孔２１から車輪４側に突出させるとともに、その他方の端部（図２および図３では、右端部）を貫通孔２１からドライブシャフト２側に突出させた状態で貫通孔２１に嵌合されている。   Further, the tubular portion 12 is formed with a through hole 21 extending along the axial direction of the tubular portion 12 (the left-right direction in FIGS. 2 and 3). A female spline 22 is formed on the inner periphery of the cylindrical portion 12. The hub shaft 7 has one end portion (left end portion in FIGS. 2 and 3) protruding from the through hole 21 toward the wheel 4 and the other end portion (right end portion in FIGS. 2 and 3). Is fitted into the through-hole 21 in a state of protruding from the through-hole 21 toward the drive shaft 2.

ハブシャフト７は、円筒状をなす例えば炭素鋼などの金属製の部材であり、貫通孔２１に嵌合された円筒状の嵌合部２３と、第１軌道形成部１８と対をなす円筒状の第２軌道形成部２４とを有している。嵌合部２３および第２軌道形成部２４は、同軸となるように一体形成されている。ハブシャフト７には、嵌合部２３および第２軌道形成部２４をハブシャフト７の軸方向（図２および図３では左右方向）に貫通する貫通孔２５が形成されている。   The hub shaft 7 is a cylindrical metal member such as carbon steel, and has a cylindrical shape that forms a pair with the cylindrical fitting portion 23 fitted into the through hole 21 and the first track forming portion 18. The second track forming part 24 is provided. The fitting part 23 and the second track forming part 24 are integrally formed so as to be coaxial. A through hole 25 is formed in the hub shaft 7 so as to penetrate the fitting portion 23 and the second track forming portion 24 in the axial direction of the hub shaft 7 (left and right directions in FIGS. 2 and 3).

嵌合部２３の外径は、第２軌道形成部２４の外径よりも小さくされている。嵌合部２３と第２軌道形成部２４との結合部には、環状段部２６が設けられている。嵌合部２３が貫通孔２１に嵌合した状態で、環状段部２６には、第１軌道形成部１８の先端部（図２および図３では右端部）である筒状端部２７が突き当てられている。
また、第２軌道形成部２４の外径は、第１軌道形成部１８の外径とほぼ等しくされている。嵌合部２３が貫通孔２１に嵌合した状態で、第１軌道形成部１８の外周面と第２軌道形成部２４の外周面とは、ほぼ連なっている。複数のボール８のうち他方の列を構成する複数のボール８は、第２軌道形成部２４の周囲に配置されている。第２軌道形成部２４の外周面には、環状の第２軌道面２８が設けられている。 The outer diameter of the fitting part 23 is made smaller than the outer diameter of the second track forming part 24. An annular step portion 26 is provided at a joint portion between the fitting portion 23 and the second track forming portion 24. In a state where the fitting portion 23 is fitted in the through hole 21, a cylindrical end portion 27, which is a tip portion (the right end portion in FIGS. 2 and 3) of the first track forming portion 18 projects into the annular step portion 26. It has been applied.
Further, the outer diameter of the second track forming portion 24 is substantially equal to the outer diameter of the first track forming portion 18. In a state where the fitting portion 23 is fitted in the through hole 21, the outer peripheral surface of the first track forming portion 18 and the outer peripheral surface of the second track forming portion 24 are substantially continuous. The plurality of balls 8 constituting the other row of the plurality of balls 8 are arranged around the second track forming portion 24. An annular second track surface 28 is provided on the outer peripheral surface of the second track forming portion 24.

また、嵌合部２３の外周には雄スプライン２９が形成されている。嵌合部２３が貫通孔２１に嵌合した状態で、雄スプライン２９は、雌スプライン２２に噛み合わされている。これにより、フランジシャフト６およびハブシャフト７が一体回転可能に連結されている。
また、嵌合部２３が貫通孔２１に嵌合した状態で、嵌合部２３の先端部２３ａは、筒状部１２よりも車輪４側に突出している。嵌合部２３の先端部２３ａは、たとえばローリングかしめによって、その全周にわたって外方に押し広げられるようにかしめられている。嵌合部２３の先端部２３ａに対するかしめ加工は、ハブシャフト７がフランジシャフト６に組み合わされた後（嵌合部２３が貫通孔２１に嵌合された後）行われている。 A male spline 29 is formed on the outer periphery of the fitting portion 23. The male spline 29 is engaged with the female spline 22 in a state where the fitting portion 23 is fitted in the through hole 21. Thereby, the flange shaft 6 and the hub shaft 7 are connected so as to be integrally rotatable.
In addition, in a state where the fitting portion 23 is fitted in the through hole 21, the tip end portion 23 a of the fitting portion 23 protrudes toward the wheel 4 side from the cylindrical portion 12. The front end portion 23a of the fitting portion 23 is caulked so as to be pushed outward over the entire circumference by, for example, rolling caulking. The caulking process for the distal end portion 23a of the fitting portion 23 is performed after the hub shaft 7 is combined with the flange shaft 6 (after the fitting portion 23 is fitted into the through hole 21).

嵌合部２３の先端部２３ａ（かしめ部）は、筒状部１２の一端部（左端部）に設けられた肩部１５に係合しており、筒状部１２をドライブシャフト２側に押し付けている。これにより、嵌合部２３の先端部２３ａと環状段部２６との間で筒状部１２が挟持されている。嵌合部２３の先端部２３ａは、ハブシャフト７に対するフランジシャフト６の抜け止めとなっている。また、複数のボール８は、筒状部１２を介して先端部２３ａによって押し付けられている。これにより、各ボール８に予圧が与えられている。   The distal end portion 23a (caulking portion) of the fitting portion 23 is engaged with a shoulder portion 15 provided at one end portion (left end portion) of the tubular portion 12, and the tubular portion 12 is pressed against the drive shaft 2 side. ing. Thereby, the cylindrical part 12 is clamped between the front-end | tip part 23a of the fitting part 23, and the cyclic | annular step part 26. FIG. The distal end portion 23 a of the fitting portion 23 is a stopper for preventing the flange shaft 6 from coming off from the hub shaft 7. Further, the plurality of balls 8 are pressed by the tip portion 23 a through the cylindrical portion 12. As a result, a preload is applied to each ball 8.

また、第２軌道形成部２４の軸方向端面（図２および図３では右端面）には、歯部３０が形成されている。ハブシャフト７は、たとえば鍛造等の塑性加工工程を経て形成されたものであり、歯部３０は、ハブシャフト７が他の部材と組み合わされる前に、塑性加工により成形されている。歯部３０は、外方に向かって放射状に広がる複数の歯３１からなり、複数の歯３１は、ハブシャフト７の周方向に等間隔を隔てて環状に配置されている。図２に示すように、歯部３０には、等速ジョイント３３に形成された歯部３２が噛み合わされている。   Further, a tooth portion 30 is formed on the end surface in the axial direction of the second track forming portion 24 (the right end surface in FIGS. 2 and 3). The hub shaft 7 is formed through a plastic working process such as forging, and the tooth portion 30 is formed by plastic working before the hub shaft 7 is combined with other members. The tooth portion 30 is composed of a plurality of teeth 31 that spread radially outward, and the plurality of teeth 31 are annularly arranged at equal intervals in the circumferential direction of the hub shaft 7. As shown in FIG. 2, the tooth portion 30 is engaged with a tooth portion 32 formed in a constant velocity joint 33.

すなわち、等速ジョイント３は、ドライブシャフト２と一体回転可能に連結された内輪（図示せず）と、複数のボール（図示せず）を介して内輪に連結されたカップ状の外輪３３とを含み、外輪３３において第２軌道形成部２４に対向する端面（図２および図３では左端面）に、歯部３０に対応する歯部３２が形成されている。外輪３３は、歯部３２が歯部３０に噛み合わされた状態で、ボルト３４およびナット３５を用いてハブシャフト７に連結されている。   That is, the constant velocity joint 3 includes an inner ring (not shown) coupled to the drive shaft 2 so as to be integrally rotatable, and a cup-shaped outer ring 33 coupled to the inner ring via a plurality of balls (not shown). In addition, a tooth portion 32 corresponding to the tooth portion 30 is formed on the end surface (the left end surface in FIGS. 2 and 3) facing the second track forming portion 24 in the outer ring 33. The outer ring 33 is connected to the hub shaft 7 using a bolt 34 and a nut 35 in a state where the tooth portion 32 is engaged with the tooth portion 30.

より具体的には、外輪３３に、ボルト３４を挿通させるための挿通孔３６が形成されており、外輪３３は、歯部３２が歯部３０に噛み合い、且つ、挿通孔３６とハブシャフト７の貫通孔２５とが連通するようにハブシャフト７に組み付けられている。ボルト３４は、外輪３３がハブシャフト７に組み付けられた状態で、ドライブシャフト２側から挿通孔３６に挿通されている。   More specifically, an insertion hole 36 through which the bolt 34 is inserted is formed in the outer ring 33, and the tooth part 32 meshes with the tooth part 30, and the outer ring 33 is formed between the insertion hole 36 and the hub shaft 7. The hub shaft 7 is assembled so as to communicate with the through hole 25. The bolt 34 is inserted into the insertion hole 36 from the drive shaft 2 side in a state where the outer ring 33 is assembled to the hub shaft 7.

図２に示すように、ボルト３４の頭部３４ａは、外輪３３に形成された係合段部３７に係合しており、外輪３３に対するボルト３４の車輪４側への移動を規制している。また、ボルト３４の軸部３４ｂの先端部（ねじ部）は、ドライブシャフト２側から挿通孔３６および貫通孔２５を通ってハブシャフト７よりも車輪４側に突出している。ボルト３４の軸部３４ｂの先端部には、円環状をなす板状のスペーサ３８が外嵌され、スペーサ３８よりも先端側にナット３５がねじ込まれている。ハブシャフト７の先端部２３ａは、スペーサ３８を介してナット３５によってドライブシャフト２側に押し付けられている。   As shown in FIG. 2, the head 34 a of the bolt 34 is engaged with an engagement step portion 37 formed on the outer ring 33, and restricts movement of the bolt 34 toward the wheel 4 with respect to the outer ring 33. . Further, the tip end portion (screw portion) of the shaft portion 34 b of the bolt 34 projects from the drive shaft 2 side through the insertion hole 36 and the through hole 25 toward the wheel 4 side than the hub shaft 7. An annular plate-like spacer 38 is fitted on the tip of the shaft 34 b of the bolt 34, and a nut 35 is screwed into the tip of the spacer 38. The distal end portion 23 a of the hub shaft 7 is pressed against the drive shaft 2 by a nut 35 through a spacer 38.

また、ボルト３４において、頭部３４ａと軸部３４ｂとの間には、ボルト３４と外輪３３との相対回転を規制するための円柱状の相対回転規制部３４ｃが設けられている。相対回転規制部３４ｃは、頭部３４ａよりも小径であり、その外周面には、その軸方向に延びるセレーションが形成されている。相対回転規制部３４ｃは、外輪３３の挿通孔３６に例えば圧入されている。相対回転規制部３４ｃの外周面と挿通孔３６の内周面との係合により、ボルト３４と外輪３３との相対回転が規制されている。   In the bolt 34, a columnar relative rotation restricting portion 34c for restricting the relative rotation of the bolt 34 and the outer ring 33 is provided between the head portion 34a and the shaft portion 34b. The relative rotation restricting portion 34c has a smaller diameter than the head portion 34a, and a serration extending in the axial direction is formed on the outer peripheral surface thereof. The relative rotation restricting portion 34 c is, for example, press-fitted into the insertion hole 36 of the outer ring 33. Relative rotation between the bolt 34 and the outer ring 33 is restricted by the engagement between the outer peripheral surface of the relative rotation restricting portion 34 c and the inner peripheral surface of the insertion hole 36.

また、図３に示すように、ハブシャフト７の一部には、熱処理により形成された表面硬化領域Ｔ１が形成されている。表面硬化領域Ｔ１は、例えば高周波焼き入れにより形成されたものである。ハブシャフト７に対する熱処理は、ハブシャフト７が他の部材と組み合わされる前に行われている。
表面硬化領域Ｔ１は、筒状をなしており、ハブシャフト７の外周部において、雄スプライン２９から第２軌道面２８を通って歯部３０にまで至っている。ハブシャフト７の外周部における硬化深さは、ほぼ一定とされている。雄スプライン２９および第２軌道面２８は、熱処理により硬化されている。 Further, as shown in FIG. 3, a part of the hub shaft 7 is formed with a surface hardened region T1 formed by heat treatment. The surface hardening region T1 is formed by, for example, induction hardening. The heat treatment for the hub shaft 7 is performed before the hub shaft 7 is combined with other members.
The surface hardening region T1 has a cylindrical shape and extends from the male spline 29 to the tooth portion 30 through the second raceway surface 28 in the outer peripheral portion of the hub shaft 7. The curing depth at the outer periphery of the hub shaft 7 is substantially constant. The male spline 29 and the second raceway surface 28 are hardened by heat treatment.

また、表面硬化領域Ｔ１は、歯部３０において、その外周縁から内周縁にまで至っている。歯部３０における硬化深さは、ほぼ一定とされている。歯部３０は、熱処理により硬化されている。
雄スプライン２９を硬化させることにより、雄スプライン２９と雌スプライン２２との摺動による摩耗を抑制したり、雄スプライン２９の強度を向上させたりすることができる。また、第２軌道面２８を硬化させることにより、第２軌道面２８とボール８の摺動による摩耗を抑制することができる。さらに、歯部３０を硬化させることにより、歯部３０と外輪３３の歯部３２との摺動による摩耗を抑制したり、歯部３０の強度を向上させたりすることができる。 Further, the surface hardened region T1 extends from the outer peripheral edge to the inner peripheral edge in the tooth portion 30. The hardening depth in the tooth portion 30 is substantially constant. The tooth part 30 is hardened by heat treatment.
By curing the male spline 29, wear due to sliding between the male spline 29 and the female spline 22 can be suppressed, and the strength of the male spline 29 can be improved. Further, by hardening the second raceway surface 28, wear due to the sliding between the second raceway surface 28 and the ball 8 can be suppressed. Furthermore, by hardening the tooth part 30, it is possible to suppress wear due to sliding between the tooth part 30 and the tooth part 32 of the outer ring 33, and to improve the strength of the tooth part 30.

以上のように本実施形態では、ハブシャフト７の車輪４側の端部（先端部２３ａ）をかしめ、ドライブシャフト２側の端部に歯部３０を塑性加工により成形している。したがって、かしめられた部分に歯部を成形する従来の車輪用軸受装置に比べて、歯部を成形する部分の加工硬化の度合いを弱めることができる。これにより、ハブシャフト７に所望形状の歯部３０を成形することができ、十分な強度を歯部３０に確保することができる。したがって、エンジン５からの駆動力を、外輪３３からハブシャフト７に確実に伝達することができる。また、歯部３０の強度を向上させることができるので、一定値以上の強度を歯部３０に確保しつつ、歯部３０を小型化することができる。これにより、車輪用軸受装置１を小型化し、ひいては車輪用軸受装置１を軽量化させることができる。   As described above, in the present embodiment, the end portion (tip portion 23a) on the wheel 4 side of the hub shaft 7 is caulked, and the tooth portion 30 is formed by plastic working on the end portion on the drive shaft 2 side. Therefore, the degree of work hardening of the part which forms a tooth part can be weakened compared with the conventional wheel bearing apparatus which shape | molds a tooth part in the crimped part. Thereby, the tooth part 30 having a desired shape can be formed on the hub shaft 7, and sufficient strength can be ensured in the tooth part 30. Therefore, the driving force from the engine 5 can be reliably transmitted from the outer ring 33 to the hub shaft 7. Moreover, since the intensity | strength of the tooth part 30 can be improved, the tooth part 30 can be reduced in size, ensuring the intensity | strength more than a fixed value in the tooth part 30. FIG. Thereby, the wheel bearing device 1 can be reduced in size, and the wheel bearing device 1 can be reduced in weight.

また本実施形態では、ハブシャフト７の車輪４側の端部をかしめ、ドライブシャフト２側の端部に歯部３０を塑性加工により成形しているので、ハブシャフト７が他の部材と組み合わされる前に、歯部３０に熱処理を施すことができる。すなわち、かしめられた部分に歯部を成形する従来の車輪用軸受装置では、車輪用軸受装置が組み立てられた後に歯部が成形されるので、熱処理を施すために歯部を加熱すると、歯部に与えられた熱によって、転動体（ボール）への押し付け力が弱まって転動体の予圧が小さくなったり、シールなどの樹脂やゴム製の部材が溶けたりするおそれがある。   In the present embodiment, the end of the hub shaft 7 on the wheel 4 side is caulked, and the tooth portion 30 is formed by plastic working on the end of the drive shaft 2, so that the hub shaft 7 is combined with other members. Before, the tooth part 30 can be heat-treated. That is, in the conventional wheel bearing device that forms the tooth portion in the caulked portion, since the tooth portion is formed after the wheel bearing device is assembled, when the tooth portion is heated to perform heat treatment, the tooth portion Due to the heat applied to the rolling element, the pressing force against the rolling element (ball) may be weakened, and the preload of the rolling element may be reduced, or a resin or rubber member such as a seal may be melted.

一方、この実施形態に係る車輪用軸受装置１では、ハブシャフト７の車輪側の端部をかしめ、ドライブシャフト２側の端部に歯部３０を成形するので、ハブシャフト７が他の部材と組み合わされる前にハブシャフト７に熱処理を施すことができる。すなわち、ハブシャフト７単品で熱処理を施すことができる。したがって、他の部材と組み合わされる前にハブシャフト７に熱処理を施すことにより、ボール８の予圧が小さくなったり、シール１０，１１などの部材が溶けたりすることを防止しつつ、歯部３０の強度を一層向上させることができる。   On the other hand, in the wheel bearing device 1 according to this embodiment, the end portion on the wheel side of the hub shaft 7 is caulked, and the tooth portion 30 is formed on the end portion on the drive shaft 2 side. The hub shaft 7 can be heat treated before being assembled. That is, heat treatment can be performed on the hub shaft 7 alone. Therefore, by subjecting the hub shaft 7 to heat treatment before being combined with other members, it is possible to prevent the preload of the ball 8 from being reduced and the members such as the seals 10 and 11 from melting, while preventing the tooth portion 30 from being melted. The strength can be further improved.

この発明の実施の形態の説明は以上であるが、この発明は、前述の実施形態の内容に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。例えば、前述の実施形態では、転動体としてボール８が用いられ、車輪用軸受装置１が複列アンギュラ玉軸受として機能するように構成されている場合について説明したが、転動体としてはボール８に限らずころであってもよいし、車輪用軸受装置１は、複列アンギュラ玉軸受以外の軸受として機能するように構成されていてもよい。   Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the contents of the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the claims. For example, in the above-described embodiment, the case where the ball 8 is used as a rolling element and the wheel bearing device 1 is configured to function as a double-row angular ball bearing has been described. The roller bearing device 1 may be configured to function as a bearing other than the double-row angular ball bearing.

また前述の実施形態では、ハブシャフト７の表面硬化領域Ｔ１が、雄スプライン２９から第２軌道面２８を通って歯部３０まで連なっている場合について説明したが、表面硬化領域Ｔ１は、途中で分離されていてもよい。すなわち、例えば、ハブシャフト７の外周部における表面硬化領域と、ハブシャフト７の軸方向端面における表面硬化領域との２つの表面硬化領域が設けられていてもよい。   In the above-described embodiment, the case where the surface hardening region T1 of the hub shaft 7 is continuous from the male spline 29 through the second raceway surface 28 to the tooth portion 30 has been described. It may be separated. That is, for example, two surface hardening regions, that is, a surface hardening region on the outer peripheral portion of the hub shaft 7 and a surface hardening region on the axial end surface of the hub shaft 7 may be provided.

また前述の実施形態では、等速ジョイント３の外輪３３およびハブシャフト７に対して、ドライブシャフト２側からボルト３４を挿通させ、車輪用軸受装置１における車輪４側において、ボルト３４とナット３５とを螺合させて、外輪３３とハブシャフト７と連結する場合について説明したが、これに限らず、等速ジョイント３の外輪３３およびハブシャフト７に対して、車輪４側からボルトを挿通させて、外輪３３とハブシャフト７と連結させてもよい。   In the above-described embodiment, the bolt 34 is inserted from the drive shaft 2 side into the outer ring 33 and the hub shaft 7 of the constant velocity joint 3, and the bolt 34, the nut 35, and the like are provided on the wheel 4 side in the wheel bearing device 1. However, the present invention is not limited to this, and bolts are inserted from the wheel 4 side into the outer ring 33 and the hub shaft 7 of the constant velocity joint 3. The outer ring 33 and the hub shaft 7 may be connected.

具体的には、例えば図４に示す車輪用軸受装置１００のように、ボルト１３４に対応する雌ねじを等速ジョイント３の外輪３３の挿通孔１３６に形成し、外輪３３およびハブシャフト７に対して車輪４側からボルト１３４を挿通させて、ボルト１３４の先端部を挿通孔１３６にねじ込んで、外輪３３とハブシャフト７と連結させてもよい。この図４において、前述の図１〜図３に示された各部と同等の構成部分については、図１〜図３と同一の参照符号を付してその説明を省略する。   Specifically, for example, like the wheel bearing device 100 shown in FIG. 4, a female screw corresponding to the bolt 134 is formed in the insertion hole 136 of the outer ring 33 of the constant velocity joint 3, and the outer ring 33 and the hub shaft 7 are connected. The bolt 134 may be inserted from the wheel 4 side, and the tip of the bolt 134 may be screwed into the insertion hole 136 to connect the outer ring 33 and the hub shaft 7. In FIG. 4, the same components as those shown in FIGS. 1 to 3 described above are denoted by the same reference numerals as those in FIGS.

その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。   In addition, various design changes can be made within the scope of matters described in the claims.

１・・・車輪用軸受装置、２・・・ドライブシャフト（駆動軸）、４・・・車輪、５・・・エンジン（駆動源）、６・・・フランジシャフト（第１の筒状体）、７・・・ハブシャフト（第２の筒状体）、８・・・ボール（転動体）、９・・・外輪、２１・・・貫通孔、２３ａ・・・先端部（一方の端部）、２４・・・第２軌道形成部（他方の端部）、３０・・・歯部、１００・・・車輪用軸受装置、Ｔ１・・・表面硬化領域 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Wheel bearing apparatus, 2 ... Drive shaft (drive shaft), 4 ... Wheel, 5 ... Engine (drive source), 6 ... Flange shaft (1st cylindrical body) , 7... Hub shaft (second cylindrical body), 8... Ball (rolling element), 9... Outer ring, 21... Through-hole, 23 a. ), 24... Second track forming portion (the other end), 30... Tooth portion, 100... Wheel bearing device, T1.

Claims (2)

車輪と駆動軸との間に配置され、当該車輪を回転可能に保持する車輪用軸受装置であって、
同軸となるように互いに一体的に連結された内輪としての第１の筒状体および第２の筒状体と、
複数の転動体を介して前記第１および第２の筒状体に回転自在に連結された外輪とを含み、
前記第１の筒状体は、その軸方向に沿って延びる貫通孔を有し、
前記第２の筒状体は、その一方の端部を前記貫通孔から前記車輪側に突出させるとともに、その他方の端部を前記貫通孔から前記駆動軸側に突出させた状態で、当該貫通孔に嵌合されており、
前記第２の筒状体は、前記車輪側の端部がかしめられ、前記駆動軸側の端部に、駆動源からの動力が伝達され、塑性加工により外方へ向かって放射状に広がるように成形された歯部が形成されていることを特徴とする車輪用軸受装置。 A wheel bearing device that is disposed between a wheel and a drive shaft and rotatably holds the wheel,
A first cylindrical body and a second cylindrical body as inner rings integrally connected to each other so as to be coaxial;
An outer ring rotatably connected to the first and second cylindrical bodies via a plurality of rolling elements,
The first cylindrical body has a through hole extending along its axial direction,
The second cylindrical body has one end projecting from the through hole to the wheel side, and the other end projecting from the through hole to the drive shaft side. Fitted in the hole,
The second cylindrical body has an end on the wheel side that is caulked, power from a drive source is transmitted to the end on the drive shaft side, and radially expands outward by plastic working. A wheel bearing device in which a molded tooth portion is formed. 前記第２の筒状体には、他の部材と組み合わされる前に熱処理が施されており、
前記歯部には、前記熱処理による表面硬化領域が形成されていることを特徴とする請求項１記載の車輪用軸受装置。 The second cylindrical body is heat-treated before being combined with other members,
The wheel bearing device according to claim 1, wherein a surface hardened region by the heat treatment is formed in the tooth portion.
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