JP2013067323A - Bearing device for axle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は自動車等の車輪を支持する車軸用軸受装置に関する。 The present invention relates to an axle bearing device that supports wheels of an automobile or the like.
自動車の車輪が装着される車軸用軸受装置においては、例えば、車体側に固定される外輪部材の内側に2列の転動体を介して、内輪部材が回転自在に支持されている。内輪部材の軸端側にはハブフランジが形成されており、ここに、車輪やブレーキディスが装着される。 In an axle bearing device to which an automobile wheel is mounted, for example, an inner ring member is rotatably supported via two rows of rolling elements inside an outer ring member fixed to the vehicle body side. A hub flange is formed on the shaft end side of the inner ring member, and a wheel and a brake disc are attached thereto.
ハブフランジには車輪やブレーキディスクをハブフランジに固定するためのハブボルトが円周方向に等間隔で複数本設けられている。このハブボルトは、ハブフランジに形成されたボルト穴に、圧入することにより取り付けられる。ハブボルトの圧入により、ハブフランジの車輪取付け面のボルト穴の周囲が変形し、車輪取付け面の平面度を損なう。この平面度の悪化によって回転中に振れが生じ、この振れが要因となって、ジャダーと称されるブレーキの振動が発生することがある。 The hub flange is provided with a plurality of hub bolts for fixing wheels and brake disks to the hub flange at equal intervals in the circumferential direction. The hub bolt is attached by press-fitting into a bolt hole formed in the hub flange. By press-fitting the hub bolt, the periphery of the bolt hole on the wheel mounting surface of the hub flange is deformed, and the flatness of the wheel mounting surface is impaired. Due to this deterioration in flatness, vibration may occur during rotation, and this vibration may cause brake vibration called judder.
また、ハブボルトの圧入によってハブフランジの外周部に車輪やブレーキディスクと逆方向の倒れが生じ、車輪取付け面の平面度が悪化することがある。このとき、ハブボルト締め付け後も車輪取付け面の外周部にブレーキディスクとの間のすきまが残り、ブレーキディスクの振動を抑えきれず、前記ジャダーが促進される。
そこで、ボルト穴の内径に軸方向に通り抜ける溝を設けて、取付け面の盛り上がり等の変形を軽減し、平面度の悪化を軽減する構造が提案されている。(特許文献1参照。)
Further, the press-fitting of the hub bolt may cause the outer periphery of the hub flange to fall in the opposite direction to the wheel or brake disc, and the flatness of the wheel mounting surface may deteriorate. At this time, even after the hub bolt is tightened, the clearance between the brake disc remains on the outer peripheral portion of the wheel mounting surface, the vibration of the brake disc cannot be suppressed, and the judder is promoted.
In view of this, a structure has been proposed in which a groove that passes through in the axial direction is provided in the inner diameter of the bolt hole to reduce deformation such as bulging of the mounting surface and to reduce deterioration of flatness. (See Patent Document 1.)
しかしながら、前記提案の構造では、ボルト穴とハブボルトの固定力が不足する可能性があり、その対策にキー等の部材が必要となり、生産上の問題が生じる可能性がある。また、前記提案の構造ではハブフランジの倒れによる車輪取付け面の平面度の悪化を抑えることはできない。
この発明の目的は、ハブボルト圧入によるハブフランジの車輪取付け面の平面度の悪化を抑えることにより、ブレーキのジャダー発生を軽減できる車軸用軸受装置を提供することにある。
However, in the proposed structure, there is a possibility that the fixing force between the bolt hole and the hub bolt is insufficient, and a member such as a key is required for the countermeasure, which may cause a production problem. Further, in the proposed structure, the deterioration of the flatness of the wheel mounting surface due to the collapse of the hub flange cannot be suppressed.
An object of the present invention is to provide an axle bearing device that can reduce the occurrence of brake judder by suppressing deterioration in flatness of a wheel mounting surface of a hub flange caused by hub bolt press-fitting.
上記の課題を解決するため、請求項1に係る発明の構成上の特徴は、外輪部材と、内輪部材とが、転動体を介して軸心回りに相対回転可能に配置され、外輪部材または内輪部材のうち一方に径方向外方に拡径したハブフランジが形成され、前記ハブフランジの所定の位置に複数のハブボルトを嵌入する為の複数のボルト穴が形成され、前記ハブフランジの車輪側端部の前記ボルト穴に圧入によって嵌入されるハブボルトを挿通して、車輪とブレーキディスクが固定される車輪取付け面を有する車軸用軸受装置において、前記ハブフランジの軸方向に車輪側と反対側の側面の、円周方向に前記複数のボルト穴の中間に軸方向に窪む薄肉部が形成され、前記複数のボルト穴の周囲に放射状の厚肉部が形成され、前記薄肉部の軸方向厚さが前記厚肉部の軸方向厚さの1/3以下に形成され、かつ前記薄肉部を形成する窪みの円周方向内方部は隣接する前記ボルト穴の中間点の半径方向外方に曲率中心を持ち、径方向の最小位置が前記ボルト穴の中間点に等しいアーチ形状に形成されていることである。 In order to solve the above-mentioned problem, the structural feature of the invention according to claim 1 is that an outer ring member and an inner ring member are disposed so as to be relatively rotatable around a shaft center via a rolling element, and the outer ring member or the inner ring A hub flange having a diameter increased radially outward is formed on one of the members, and a plurality of bolt holes for inserting a plurality of hub bolts are formed at predetermined positions of the hub flange. In a bearing device for an axle having a wheel mounting surface to which a wheel and a brake disk are fixed by inserting a hub bolt that is press-fitted into the bolt hole of a portion, a side surface opposite to the wheel side in the axial direction of the hub flange A thin-walled portion that is recessed in the axial direction in the middle of the plurality of bolt holes in the circumferential direction, a radial thick-walled portion is formed around the plurality of bolt holes, and the axial thickness of the thin-walled portion Said thick And the inner circumferential portion of the recess forming the thin portion has a center of curvature radially outward of the midpoint between the adjacent bolt holes, and has a diameter of The minimum position in the direction is formed in an arch shape equal to the midpoint of the bolt hole.
従来、前記ハブボルトの前記ボルト穴への圧入により生じる前記車輪取付け面の振れに対して、前記薄肉部の厚さの影響は小さいと考えられていた。しかし、各種検討の結果、本発明の寸法範囲、すなわち前記薄肉部の軸方向厚さが前記厚肉部の軸方向厚さの1/3以下であり、かつ前記薄肉部を形成する窪みの円周方向内方部は前記アーチ形状に形成されてれば、前記ハブボルトの前記ボルト穴への圧入により生じる車輪取付け面の平面度の悪化は従来品にくらべ大幅に改善することが判明した。これは前記薄肉部によって、前記厚肉部周囲の車輪取付け面の軸方向の変形が減少し、かつ、前記薄肉部によって隣接する厚肉部の変形が規制されるためである。 Conventionally, it has been considered that the influence of the thickness of the thin-walled portion is small on the fluctuation of the wheel mounting surface caused by press-fitting the hub bolt into the bolt hole. However, as a result of various studies, the dimensional range of the present invention, that is, the axial thickness of the thin portion is 1/3 or less of the axial thickness of the thick portion, and the hollow circle forming the thin portion It has been found that if the circumferentially inner portion is formed in the arch shape, the deterioration of the flatness of the wheel mounting surface caused by the press-fitting of the hub bolt into the bolt hole is greatly improved as compared with the conventional product. This is because the thin-walled portion reduces the axial deformation of the wheel mounting surface around the thick-walled portion, and the thin-walled portion restricts the deformation of the adjacent thick-walled portion.
上記の課題を解決するため、請求項2に係る発明の構成上の特徴は、前記ハブフランジの前記車輪取付け面と軸方向反対側の側面の円周方向に前記複数のボルト穴の間に軸方向に窪む薄肉部が形成され、前記複数のボルト穴周囲に放射状の厚肉部が形成され、前記厚肉部の前記複数のボルト穴のPCD上における円周方向の幅が前記ボルト穴の内径寸法の2.5倍より小さいことである。 In order to solve the above-mentioned problem, the structural feature of the invention according to claim 2 is that a shaft between the plurality of bolt holes in the circumferential direction of the side surface of the hub flange opposite to the wheel mounting surface and the axial direction is provided. A thin-walled portion that is recessed in the direction is formed, a radial thick-walled portion is formed around the plurality of bolt holes, and a circumferential width on the PCD of the plurality of bolt-holes of the thick-walled portion is It is less than 2.5 times the inner diameter.
従来前記ハブボルトの前記ボルト穴への圧入による前記車輪取付け面の変形に対して、前記厚肉部の円周方向の幅の影響は小さいと考えられていた。しかし、本発明者による各種検討の結果、本発明の寸法範囲、すなわち前記厚肉部の前記複数のボルト穴のPCD上における円周方向の幅が前記ボルト穴の内径寸法の2.5倍より小さい範囲において、前記ハブボルトの前記ボルト穴への圧入による前記車輪取付け面の平面度の悪化が大幅に減少することが解った。これは、前記厚肉部の円周方向の幅が前記ボルト穴の内径寸法の2.5倍より小さい場合、前記ハブボルトの前記ボルト穴への圧入による前記ボルト穴周りの膨張量が、軸方向すなわち前記車輪取付け面方向より、円周方向すなわち薄肉部方向に大きくなるためである。 Conventionally, it has been considered that the influence of the width in the circumferential direction of the thick wall portion is small against the deformation of the wheel mounting surface due to the press-fitting of the hub bolt into the bolt hole. However, as a result of various studies by the inventors, the dimension range of the present invention, that is, the circumferential width on the PCD of the plurality of bolt holes of the thick part is more than 2.5 times the inner diameter dimension of the bolt holes. In a small range, it has been found that the deterioration of the flatness of the wheel mounting surface due to the press-fitting of the hub bolt into the bolt hole is greatly reduced. This is because when the circumferential width of the thick wall portion is smaller than 2.5 times the inner diameter of the bolt hole, the expansion amount around the bolt hole due to the press-fitting of the hub bolt into the bolt hole is That is, it is larger in the circumferential direction, that is, in the thin portion direction than in the wheel mounting surface direction.
上記の課題を解決するため、請求項3に係る発明の構成上の特徴は、前記複数のボルト穴の内径部の軸方向の一部に前記内径部の他部位より径の小さいボルト圧入部が形成され、前記ボルト圧入部の軸方向中心は前記ハブフランジの軸方向中央より前記車輪取付け面側に偏った、計算上最もハブボルト圧入による車輪取付け面の振れが小さくなる位置であり、前記車輪取付け面は前記ハブボルト圧入前の状態において、半径方向内方が軸方向に車輪およびブレーキディスクから離反する凹面であり、前記ボルト穴PCDより径方向外方の凹面傾斜角が前記ボルト穴PCDより内方の凹面傾斜角より大きいことである。 In order to solve the above-described problem, the structural feature of the invention according to claim 3 is that a bolt press-fit portion having a smaller diameter than other portions of the inner diameter portion is formed in a part of the inner diameter portion of the plurality of bolt holes in the axial direction. Formed, the axial center of the bolt press-fit portion is biased toward the wheel mounting surface side from the axial center of the hub flange, and is the position where the runout of the wheel mounting surface due to hub bolt press-in is the smallest in calculation, The surface is a concave surface that is radially inward from the wheel and the brake disc in a state before press-fitting the hub bolt, and a concave inclination angle radially outward from the bolt hole PCD is inward from the bolt hole PCD. This is larger than the concave inclination angle.
本発明の車軸用軸受装置によると、前記ハブボルトの前記ボルト穴への圧入によって生じる車輪取付け面の円周上の変形が他の圧入位置に比べ最小となる。また、本発明者による各種検討の結果、前記ハブボルトの前記ボルト穴への圧入によって、前記ハブフランジの車輪取付け面は外径側が車輪から遠ざかる方向に倒れ、前記倒れは前記ボルト穴のPCDより外方が前記ボルト穴のPCDより内方より大きいことが解った。本発明の車軸用軸受装置によると、圧入前に凹面形状である前記ハブフランジの前記車輪取付け面が、前記ハブフランジへの前記ハブボルトの圧入によって前記凹面形状を補正する方向に変形する。このため、前記ハブボルトの前記ボルト穴への圧入による車輪取付け面の平面度の悪化は大幅に改善される。 According to the axle bearing device of the present invention, the circumferential deformation of the wheel mounting surface caused by press-fitting the hub bolt into the bolt hole is minimized as compared with other press-fitting positions. Further, as a result of various studies by the present inventor, the wheel mounting surface of the hub flange falls in the direction in which the outer diameter side moves away from the wheel due to press-fitting of the hub bolt into the bolt hole, and the fall is outside the PCD of the bolt hole. It has been found that is larger than the inside of the bolt hole PCD. According to the axle bearing device of the present invention, the wheel mounting surface of the hub flange having a concave shape before press-fitting is deformed in a direction for correcting the concave shape by press-fitting the hub bolt into the hub flange. For this reason, the deterioration of the flatness of the wheel mounting surface due to the press-fitting of the hub bolt into the bolt hole is greatly improved.
上記の課題を解決するため、請求項4に係る発明の構成上の特徴は、外輪部材と、内輪部材とが、転動体を介して軸心回りに相対回転可能に配置され、外輪部材または内輪部材のうち一方に径方向外方に拡径したハブフランジが形成され、前記ハブフランジの所定の位置に複数のハブボルトを圧入する為の複数のボルト穴が形成され、前記ハブフランジの車輪側端部に前記ボルト穴に圧入によって挿入されるハブボルトを挿通して、車輪とブレーキディスクが固定される車輪取付け面を有する車軸用軸受装置において、前記複数のボルト穴の内径部の軸方向の一部に前記内径部の他部位より径の小さいボルト圧入部が形成され、前記ボルト圧入部の軸方向中心は前記ハブフランジの軸方向中央より前記車輪取付け面側に偏った、計算上最もハブボルト圧入による車輪取付け面の振れが小さくなる位置であり、前記車輪取付け面は前記ハブボルト圧入前の状態において、半径方向内方が軸方向に車輪およびブレーキディスクから離反する凹面であり、前記ボルト穴PCDより径方向外方の凹面傾斜角が前記ボルト穴PCDより内方の凹面傾斜角より大きいことである。 In order to solve the above-mentioned problem, the structural feature of the invention according to claim 4 is that the outer ring member and the inner ring member are arranged so as to be relatively rotatable around the axis through the rolling elements, and the outer ring member or the inner ring One of the members is formed with a hub flange whose diameter is increased radially outward, and a plurality of bolt holes for press-fitting a plurality of hub bolts are formed at predetermined positions of the hub flange. In a bearing device for an axle having a wheel mounting surface in which a hub bolt inserted by press-fitting into the bolt hole is inserted into a part and a wheel and a brake disk are fixed, a part of the inner diameter part of the plurality of bolt holes in the axial direction A bolt press-fit portion having a smaller diameter than other parts of the inner diameter portion is formed, and the axial center of the bolt press-fit portion is biased toward the wheel mounting surface side from the axial center of the hub flange. The wheel mounting surface is a position where the runout of the wheel mounting surface due to the bolt press-in is reduced, and the wheel mounting surface is a concave surface that is radially inwardly separated from the wheel and the brake disc in the state before the hub bolt press-fitting, and the bolt hole The concave inclination angle radially outward from the PCD is larger than the concave inclination angle inward from the bolt hole PCD.
本発明の車軸用軸受装置によると、前記ハブボルトの前記ボルト穴への圧入によって生じる車輪取付け面の円周上の変形が他の圧入位置に比べ最小となる。また、本発明者による各種検討の結果、前記ハブボルトの前記ボルト穴への圧入によって、前記ハブフランジの車輪取付け面は外径側が車輪から遠ざかる方向に倒れ、前記倒れは前記ボルト穴のPCDより外方が前記ボルト穴のPCDより内方より大きいことが解った。本発明の車軸用軸受装置によると、圧入前に凹面形状である前記ハブフランジの前記車輪取付け面が、前記ハブフランジへの前記ハブボルトの圧入によって前記凹面形状を補正する方向に変形し、平面度の悪化は大幅に改善される。 According to the axle bearing device of the present invention, the circumferential deformation of the wheel mounting surface caused by press-fitting the hub bolt into the bolt hole is minimized as compared with other press-fitting positions. Further, as a result of various studies by the present inventor, the wheel mounting surface of the hub flange falls in the direction in which the outer diameter side moves away from the wheel due to press-fitting of the hub bolt into the bolt hole, and the fall is outside the PCD of the bolt hole. It has been found that is larger than the inside of the bolt hole PCD. According to the axle bearing device of the present invention, the wheel mounting surface of the hub flange that is concave before press-fitting is deformed in a direction to correct the concave shape by press-fitting the hub bolt into the hub flange, and the flatness Deterioration of is greatly improved.
本発明によれば、ハブボルト圧入によるハブフランジの車輪取付け面の平面度の悪化、を抑えることにより、ブレーキのジャダー発生を抑止できる車軸用軸受装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the axle bearing apparatus which can suppress the judder generation | occurrence | production of a brake by suppressing the deterioration of the flatness of the wheel mounting surface of a hub flange by hub bolt press injection can be provided.
この発明の実施の形態を、以下図面を参照して説明する。図1、図5、図6、図7において左側はインボード側、右側はアウトボード側を示す。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In FIG. 1, FIG. 5, FIG. 6, FIG. 7, the left side shows the inboard side, and the right side shows the outboard side.
(第1の実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態の車軸用軸受装置の軸方向の断面図である。
図1における車軸用軸受装置1は外輪部材としての外輪11と、内輪部材としてのハブ軸13と、同じく内輪部材としての内輪12と、転動体としての複数の玉14と、2個の保持器15と、複数のハブボルトを有する。
(First embodiment)
FIG. 1 is an axial sectional view of an axle bearing device according to a first embodiment of the present invention.
1 includes an
外輪11は環状でインボ−ド側端部に半径方向外方に拡径して、車軸用軸受装置1を車体18に取付けるための固定フランジ11cを有し、固定フランジ11cには固定用ボルト18aが貫通する複数の通し穴11dが設けられている。外輪11のインボード側の内周部には、インボード側外輪軌道11a、アウトボード側の内周部にはアウトボード側外輪軌道11bが形成されている。
The
ハブ軸13は軸方向中央の外周部にアウトボード側内輪軌道13a、アウトボード側端部の外周面に半径方向外方に拡径するハブフランジ13bを有している。ハブフランジ13bのアウトボード側端面は車輪17、ブレーキディスク19が取付けられる車輪取付け面13hとなっている。ハブフランジ13bには所定の位置に円周上等間隔に複数のボルト穴13lが貫通して形成されている。前記複数のボルト穴13lの内径部には、両端部より径の小さいボルト圧入部13mを有している。
The
ハブ軸13のアウトボード側内輪軌道13aからインボード側の外周面にはハブ軸外径面13eが形成されている。ハブ軸外径面13eのインボード側の端部から径方向に縮径する内輪嵌合部側面13f、内輪嵌合部側面13fの内径隅部13gからインボード側に延在する内輪嵌合部13cが形成されている。
A hub shaft
内輪12は環状で、軸方向中央の外周部にインボード側内輪軌道12a、インボード側の外周部に大外径部12c、アウトボード側の外周部に小外径部12dが形成され、内周部に内輪軌道12aと同心の内径面12bを有している。また、小外径部12dのアウトボード側の端部から直径方向内方に向けて小端面12eが延在している。さらに、大外径部12cのインボード側の端部から直径方向内方に内径面12bに向けて大端面12fが延在している。
The
内輪12は小端面12eをハブ軸13の嵌合部側面13fに当接してハブ軸13の内輪嵌合部13cに外嵌装着されている。さらに、ハブ軸13の端部には筒状の端部を直径方向外方に屈曲変形させて内輪12の大端面12fに押し付け、内輪12の抜け止めを行うかしめ部13dが形成されている。
The
2列の複数の転動体としての玉14はそれぞれ保持器15に円周方向に所定の間隔に保持されて、前記外輪11のインボード側外輪軌道11aと前記内輪12のインボード側内輪軌道12aの間、および、前記外輪11のアウトボード側外輪軌道11bと前記ハブ軸13のアウトボード側内輪軌道13aの間を転動する。
The
複数のハブボルト16はインボード側端部に円盤状のボルト頭16a、ボルト頭16aの基部からアウトボード側に、ハブフランジ13bのボルト穴13lの圧入部13mに対してしめしろを持つセレーション16bが形成されている。アウトボード側端部にはハブナット17aと螺合し車輪17、ブレーキディスク19を車輪取付け面13hに固定するためのねじ部16cが形成されている。複数のハブボルト16はセレーション16bがハブフランジ23bのボルト穴23lの圧入部23mに圧入され、ハブフランジ13bのボルト穴13lに嵌入されている。
The plurality of
図2は、本発明の第1の実施形態の車軸用軸受装置1のハブフランジ13bをインボード側から見た平面図である。ハブフランジ13bのインボード側の端面には円周方向に複数のボルト穴13lの間に軸方向に窪む薄肉部13iが形成され、複数のボルト穴周囲に放射状の厚肉部13kが形成され、厚肉部13kのボルトPCD上における円周方向の幅Bはボルト穴13lの直径dの2.5倍以下に、薄肉部13iの軸方向の厚さが厚肉部13kの軸方向厚さの1/3以下に形成され、かつ、薄肉部13iを形成する窪みの半径方向内方縁部13jは隣接するボルト穴13lの中間点の半径方向外方に曲率中心を持ち、径方向の最小位置がボルト穴13lの中間点に等しい曲率半径Rのアーチ形状に形成されている。
FIG. 2 is a plan view of the
図3は、車軸用軸受装置の作用を説明する説明図である。図3のグラフはボルト穴にハブボルトを圧入挿入したときのハブフランジの厚肉部の幅と車輪取付け面の振れの関係をFEMで求めた結果を示している。このグラフから、ハブフランジの厚肉部の幅が36mmを下回ると取付け面の振れが急激に減少することがわかる。この時のボルト穴径は14.4mmであり、ハブフランジの厚肉部の幅が36mmはボルト穴径の2.5倍にあたる。 FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining the operation of the axle bearing device. The graph of FIG. 3 shows the result of the relationship between the width of the thick part of the hub flange and the runout of the wheel mounting surface obtained by FEM when the hub bolt is press-fitted into the bolt hole. From this graph, it can be seen that if the width of the thick portion of the hub flange is less than 36 mm, the runout of the mounting surface will rapidly decrease. The bolt hole diameter at this time is 14.4 mm, and the width of the thick part of the hub flange is 36 mm, which is 2.5 times the bolt hole diameter.
第1の実施形態の車軸用軸受装置1のハブフランジ13bの厚肉部13kの幅Bはボルト穴13lの直径dの2.5倍以下に形成されている。例えば、ハブフランジ13bの厚肉部13kの幅Bがボルト穴13lの直径dの2倍であれば、図3におけるハブフランジの厚肉部の幅28.8mmに相当する。この時の車輪取付け面の振れは約0.025mmであり、ハブフランジの厚肉部の幅が36mmすなわちボルト穴径の2.5倍以上の時の車輪取付け面13hの振れ約0.032mmに比べ約25%減少することがわかる。
The width B of the
図4は、車軸用軸受装置の作用を説明する説明図である。図4のグラフはボルト穴にハブボルトを圧入挿入したときのハブフランジの外周部の円周方向の位置と車輪取付け面の軸方向の変位の関係をFEMで求めた結果を示している。点線は従来品で、実線は本発明の形状品を示している。横軸の目盛りは円周方向の位置を角度で表しており、36°は隣接するボルト穴の中間位置に相当する。 FIG. 4 is an explanatory view for explaining the operation of the axle bearing device. The graph of FIG. 4 shows the result of FEM determining the relationship between the circumferential position of the outer periphery of the hub flange and the axial displacement of the wheel mounting surface when a hub bolt is press-fitted into the bolt hole. A dotted line indicates a conventional product, and a solid line indicates a shape product of the present invention. The scale on the horizontal axis represents the position in the circumferential direction as an angle, and 36 ° corresponds to an intermediate position between adjacent bolt holes.
図4のグラフにおいて、従来品の場合、ボルト穴位置ではインナー側に約0.005mm変位し、隣接するボルト穴の中間位置の変位が最大で0.035mmのアウター方向の変位となっている。すなわちハブフランジが回転したら、車輪取付け面の振れは0.040mmとなる。 In the graph of FIG. 4, in the case of the conventional product, the bolt hole position is displaced by about 0.005 mm toward the inner side, and the displacement at the intermediate position between adjacent bolt holes is 0.035 mm at the maximum. That is, when the hub flange rotates, the runout of the wheel mounting surface becomes 0.040 mm.
第1の実施形態の車軸用軸受装置1の場合は、ボルト穴位置ではインナー側に約0.001mm変位し、隣接するボルト穴の中間位置はアウター方向に0.030mm変位する。最大の変位はボルト穴から約22°の位置で0.032mmのアウター方向の変位となっている。以上より、第1の実施形態の車軸用軸受装置1における、車輪取付け面13hの振れは0.033mmとなり、従来品に比べ約18%減少することがわかる。すなわち本発明品はハブボルト圧入によるハブフランジの車輪取付け面の平面度の悪化を抑えることにより、ブレーキのジャダー発生を抑止できる。
In the case of the axle bearing device 1 of the first embodiment, the bolt hole position is displaced about 0.001 mm toward the inner side, and the intermediate position between adjacent bolt holes is displaced 0.030 mm toward the outer side. The maximum displacement is a displacement in the outer direction of 0.032 mm at a position of about 22 ° from the bolt hole. From the above, it can be seen that the runout of the
(第2の実施形態)
図5は、本発明の第2の実施形態の車軸用軸受装置20の軸方向の断面図である。
第2の実施形態の車軸用軸受装置20はハブ軸の形状、構成が第1の実施形態と異なる。
第2の実施形態の車軸用軸受装置20では、第1の実施の形態と同じものについては、第1の実施の形態と同一の符号を用い説明は省略する。また、第1の実施形態と共通の構成、作用効果については説明を省略することにし、第1の実施形態の車軸用軸受装置と異なる構成、作用効果についてのみ説明を行う。
(Second Embodiment)
FIG. 5 is a sectional view in the axial direction of the
The
In the
ハブ軸23は軸方向中央の外周部にアウトボード側内輪軌道23a、アウトボード側端部の外周面に半径方向外方に拡径するハブフランジ23bを有している。ハブフランジ23bのアウトボード側端面は車輪17、ブレーキディスク19が取付けられる車輪取付け面23hとなっている。ハブフランジ23bには所定の位置に円周上等間隔に複数のボルト穴23lが貫通して形成されている。ボルト穴23lの内径部には、両端部より径の小さいボルト圧入部23mを有している。
The
ハブ軸23のアウトボード側内輪軌道23aからインボード側の外周面にはハブ軸外径面23eが形成されている。ハブ軸外径面23eのインボード側の端部から径方向に縮径する内輪嵌合部側面23f、内輪嵌合部側面23fの内径隅部23gからインボード側に延在する内輪嵌合部23cが形成されている。
A hub shaft
内輪12は小端面12eをハブ軸23の嵌合部側面23fに当接してハブ軸23の内輪嵌合部23cに外嵌装着されている。さらに、ハブ軸23の端部には筒状の端部を直径方向外方に屈曲変形させて内輪12の大端面12fに押し付け、内輪12の抜け止めを行うかしめ部23dが形成されている。
The
2列の複数の転動体としての玉14はそれぞれ保持器15に円周方向に所定の間隔に保持されて、前記外輪11のインボード側外輪軌道11aと前記内輪12のインボード側内輪軌道12aの間、および、前記外輪11のアウトボード側外輪軌道11bと前記ハブ軸23のアウトボード側内輪軌道23aの間を転動する。
The
複数のハブボルト16はインボード側端部に円盤状のボルト頭16a、ボルト頭16aの基部からアウトボード側に、ハブフランジ13bのボルト穴13lの圧入部13mに対してしめしろを持つセレーション16bが形成されている。アウトボード側端部にはハブナット17aと螺合し車輪17、ブレーキディスク19をハブフランジ23bの車輪取付け面23hに固定するためのねじ部16cが形成されている。複数のハブボルト16はセレーション16bがハブフランジ23bのボルト穴23lの圧入部23mに圧入され、ハブフランジ23bのボルト穴23lに嵌入されている。
The plurality of
図6は、本発明の第2の実施形態の車軸用軸受装置20のハブフランジ23bのボルト穴23lの拡大断面図である
ボルト穴23lの内径部には、両端部より径の小さいボルト圧入部23mを有しており、ボルト圧入部23mの軸方向中央位置CLmはハブフランジ23の軸方向中央位置CLbよりアウトボード側にΔだけ偏っている。
FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view of the bolt hole 23l of the
図7は、本発明の第2の実施形態の車軸用軸受装置20のハブフランジ23bの仮想断面図である。図6は説明を容易にするため、ハブフランジの軸中心に対する角度は誇大され、作用に直接影響しない部位は省略されている。
ハブボルト16を嵌入する前のハブフランジ23bの車輪取付け面23hは、車輪取付け面根元23nから径方向外方にボルト穴23lのPCDまでα1の角度でアウター側に傾斜し、ボルト穴23lのPCDより径方向外方はα2の角度でアウター側に傾斜する凹面に形成されている。
FIG. 7 is a virtual cross-sectional view of the
The
図8は、車軸用軸受装置の作用を説明する説明図である。図8のグラフはボルト穴にハブボルトを嵌入したときの軸方向の圧入位置と車輪取付け面の振れの関係、および軸方向の圧入位置と車輪取付け面の倒れの関係を示している。車輪取付け面の倒れは、車輪取付け面の根元と車輪取付け面の最外周との軸方向の間隔で全円周の平均値であり、車輪取付け面の振れは車輪取付け面全面の円周方向における軸方向の凹凸の差の最大値である。
グラフは各距離における車輪取付け面の倒れと、車輪取付け面の振れはFEMで求められた値である。
FIG. 8 is an explanatory view for explaining the operation of the axle bearing device. The graph of FIG. 8 shows the relationship between the axial press-fitting position when the hub bolt is fitted into the bolt hole and the deflection of the wheel mounting surface, and the axial press-fitting position and the tilt of the wheel mounting surface. The tilt of the wheel mounting surface is the average value of all the circumferences in the axial distance between the root of the wheel mounting surface and the outermost periphery of the wheel mounting surface, and the runout of the wheel mounting surface is in the circumferential direction of the entire wheel mounting surface. It is the maximum value of the unevenness in the axial direction.
In the graph, the wheel mounting surface collapse and the wheel mounting surface deflection at each distance are values obtained by FEM.
横軸はボルト穴に形成される圧入部の軸方向中央位置からハブフランジの軸方向中央位置までの距離であり、右方向がインナー側で、左方向がアウター側である。
縦軸は右目盛りが線グラフに対応する車輪取付け面の倒れで、上方向がインナー側で、下方向がアウター側である。左目盛りが棒グラフに対応する車輪取付け面の振れである。
The horizontal axis is the distance from the axial center position of the press-fit portion formed in the bolt hole to the axial center position of the hub flange, the right direction is the inner side and the left direction is the outer side.
In the vertical axis, the right scale is the tilt of the wheel mounting surface corresponding to the line graph, the upper direction is the inner side, and the lower direction is the outer side. The left scale is the runout of the wheel mounting surface corresponding to the bar graph.
図8より、圧入部の軸方向中央位置からハブフランジの軸方向中央位置までの距離がアウター側に1.5mmのとき車輪取付け面の振れが最小になることがわかる。以上の検討結果より、図6における本発明の第2の実施形態の車軸用軸受装置20のボルト穴23lの圧入部23mの軸方向中央位置CLmのハブフランジ23bの軸方向中央位置CLbに対する偏りΔは車輪取付け面13hの振れが最小になるアウター側1.5mmとなっている。
また、図8より、車軸用軸受装置20のボルト穴23lにハブボルト16を嵌入したときの車輪取付け面23hの倒れはインナー側に約0.1mmであることがわかる。
From FIG. 8, it can be seen that when the distance from the axial center position of the press-fit portion to the axial center position of the hub flange is 1.5 mm on the outer side, the runout of the wheel mounting surface is minimized. From the above examination results, the deviation Δ of the axial center position CLm of the press-
Further, it can be seen from FIG. 8 that the tilting of the
図9は、本発明の第2の実施形態の車軸用軸受装置20の作用を説明する説明図である。図9のグラフは車輪取付け面23hの軸方向の形状と、ボルト穴23lにハブボルト16を嵌入したときの、車輪取付け面23hの軸方向変位を示している。横軸は車輪取付け面23hの根元からの半径方向の距離を最外周まで示している。
FIG. 9 is an explanatory view for explaining the operation of the
線Aは上述のFEMで求めたボルト穴23lにハブボルト16を嵌入したときの、各半径方向の位置における車輪取付け面23hの軸方向変位量の全円周の平均値である。車輪取付け面23hは半径方向にボルト穴位置より内方の変位は小さく、ボルト穴位置より外方が大きくインナー側に変形する倒れが生じることがわかる。
Line A is an average value of the entire circumference of the axial displacement amount of the
線Bは上述の各半径方向の位置における車輪取付け面23hの軸方向変位量を基に決められた、ボルト16を嵌入する前の車軸用軸受装置20の車輪取付け面23hの形状である。形状で車輪取付け面根元から径方向外方にボルト穴までα1の角度でアウター側に傾斜し、ボルト穴より径方向外方はα2の角度でアウター側に傾斜する凹面に形成されている。α1は0.1°〜0.2°で、α2はα1の約3倍で0.3°〜0.6°になっている。
Line B is the shape of the
線Cは上述の各半径方向の位置におけるハブボルト16を嵌入した後の車軸用軸受装置20の車輪取付け面23hの形状で、最外周部が0.05mmほどアウター側に傾斜する形状となっている。この形状は図5に示すように、嵌入されたハブボルト16を挿通の後ハブナット17aを締付け、車輪取付け面23hにブレーキディスク19および車輪17を固定した時、車輪取付け面23hとブレーキディスク19が全面に密着できる最良の形状であることがわかっている。
Line C is the shape of the
すなわち本発明の第2の実施形態の車軸用軸受装置20は、ハブボルト嵌入によるハブフランジの車輪取付け面の平面度の悪化を抑え、さらに車輪とブレーキディスクが固定された後、のハブフランジの車輪取付け面とブレーキディスクとの間のすきまをなくすことにより、ブレーキのジャダー発生を抑止できる。
That is, the
(その他の実施形態)
第1の実施形態および第2の実施形態における車軸用軸受装置は、転動体が玉で構成されているが、本発明においては転動体が円すいころ等のころで構成される車軸用軸受装置であっても良い。
(Other embodiments)
The axle bearing device according to the first embodiment and the second embodiment is configured such that the rolling element is constituted by a ball, but in the present invention, the rolling element is an axle bearing device constituted by a roller such as a tapered roller. There may be.
第1の実施形態および第2の実施形態における車軸用軸受装置は、従動輪用の車軸用軸受装置であるが、本発明においては駆動輪用の車軸用軸受装置であっても良い。 The axle bearing device in the first embodiment and the second embodiment is an axle bearing device for a driven wheel, but may be an axle bearing device for a drive wheel in the present invention.
第1の実施形態および第2の実施形態における車軸用軸受装置は、ハブ軸が一個の内輪と一体の車軸用軸受装置であるが、本発明においてはハブ軸と内輪が別体の車軸用軸受装置であっても良い。 The axle bearing device in the first and second embodiments is an axle bearing device in which the hub shaft is integrated with one inner ring. However, in the present invention, the hub shaft and the inner ring are separate axle bearings. It may be a device.
第1の実施形態および第2の実施形態における車軸用軸受装置は、ハブ軸が一個の内輪と一体の車軸用軸受装置であるが、本発明においてはハブ軸と内輪が別体の車軸用軸受装置であっても良い。 The axle bearing device in the first and second embodiments is an axle bearing device in which the hub shaft is integrated with one inner ring. However, in the present invention, the hub shaft and the inner ring are separate axle bearings. It may be a device.
本発明においては、車軸用軸受装置は第1の実施形態と第2の実施形態の両方の特徴を併せ持つ車軸用軸受装置であっても良い。 In the present invention, the axle bearing device may be an axle bearing device having the characteristics of both the first embodiment and the second embodiment.
1、20 ‥ 車軸用軸受装置
11 ‥ 外輪(外輪部材)
12 ‥ 内輪(内輪部材)
13、23 ‥ ハブ軸(内輪部材)
13b、23b ‥ ハブフランジ
13h、23h ‥ 車輪取付け面
13i ‥ 薄肉部
13j ‥ 内方縁部
13k ‥ 厚肉部
13l、23l ‥ ボルト穴
13m、23m ‥ 圧入部
14 ‥ 玉(転動体)
16 ‥ ハブボルト
17 ‥ 車輪
19 ‥ ブレーキディスク
1, 20 ...
12 ... Inner ring (inner ring member)
13, 23 ... Hub axle (inner ring member)
13b, 23b ·
16 ...
Claims (4)
前記ハブフランジの前記車輪取付け面と軸方向反対側の側面の円周方向に前記複数のボルト穴の間に軸方向に窪む薄肉部が形成され、前記複数のボルト穴の周囲に放射状の厚肉部が形成され、前記薄肉部の軸方向厚さが前記厚肉部の軸方向厚さの1/3以下に形成され、かつ、前記薄肉部を形成する窪みの半径方向内方縁部は隣接する前記ボルト穴の中間点の半径方向外方に曲率中心を持ち、径方向の最小位置が前記ボルト穴の中間点に等しいアーチ形状に形成されていることを特徴とする車軸用軸受装置。 The outer ring member and the inner ring member are disposed so as to be relatively rotatable around a shaft center via a rolling element, and a hub flange having a radially increased diameter is formed on one of the outer ring member and the inner ring member. A plurality of bolt holes for inserting a plurality of hub bolts are formed at predetermined positions of the flange, and a hub bolt inserted into the bolt hole by press-fitting into the wheel side end portion of the hub flange is inserted into the wheel and the brake disc. In an axle bearing device having a wheel mounting surface to which is fixed,
A thin-walled portion recessed in the axial direction is formed between the plurality of bolt holes in a circumferential direction on a side surface opposite to the wheel mounting surface of the hub flange, and a radial thickness is formed around the plurality of bolt holes. A thin portion is formed, an axial thickness of the thin portion is formed to be 1/3 or less of an axial thickness of the thick portion, and a radially inner edge of the recess forming the thin portion is An axle bearing device having a center of curvature radially outward of an intermediate point between adjacent bolt holes and having an arcuate shape having a minimum radial position equal to the intermediate point of the bolt hole.
前記車輪取付け面は前記ハブボルト圧入前の状態において、半径方向内方が軸方向に車輪およびブレーキディスクから離反する凹面であり、前記ボルト穴PCDより径方向外方の凹面傾斜角が前記ボルト穴PCDより内方の凹面傾斜角より大きいことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の車軸用軸受装置。 A bolt press-fit portion having a smaller diameter than other portions is formed in a part of the inner diameter portion of the plurality of bolt holes in the axial direction, and the axial center of the bolt press-fit portion is closer to the wheel mounting surface than the axial center of the hub flange. It is a position where the runout of the wheel mounting surface due to hub bolt press-in is the smallest in the calculation,
The wheel mounting surface is a concave surface that is radially inwardly separated from the wheel and the brake disc in a state before the hub bolt press-fitting, and a concave slope angle radially outward from the bolt hole PCD is the bolt hole PCD. 3. Axle bearing device according to claim 1 or 2, characterized in that it is larger than the inward concave inclination angle.
前記複数のボルト穴の内径部の軸方向の一部に他部位より径の小さいボルト圧入部が形成され、前記ボルト圧入部の軸方向中心は前記ハブフランジの軸方向中央より前記車輪取付け面側に偏った、計算上最もハブボルト圧入による車輪取付け面の振れが小さくなる位置であり、
前記車輪取付け面は前記ハブボルト圧入前の状態において、半径方向内方が軸方向に車輪およびブレーキディスクから離反する凹面であり、前記ボルト穴PCDより径方向外方の凹面傾斜角が前記ボルト穴PCDより内方の凹面傾斜角より大きいことを特徴とする車軸用軸受装置。 The outer ring member and the inner ring member are disposed so as to be relatively rotatable around a shaft center via a rolling element, and a hub flange having a radially increased diameter is formed on one of the outer ring member and the inner ring member. A plurality of bolt holes for press-fitting a plurality of hub bolts at predetermined positions of the flange are formed, and a hub bolt inserted into the bolt hole by press-fitting is inserted into a wheel side end portion of the hub flange so that the wheel and the brake disc are inserted. In an axle bearing device having a wheel mounting surface on which
A bolt press-fit portion having a smaller diameter than other portions is formed in a part of the inner diameter portion of the plurality of bolt holes in the axial direction, and the axial center of the bolt press-fit portion is closer to the wheel mounting surface than the axial center of the hub flange. It is a position where the runout of the wheel mounting surface due to hub bolt press-in is the smallest in the calculation,
The wheel mounting surface is a concave surface that is radially inwardly separated from the wheel and the brake disc in a state before the hub bolt press-fitting, and a concave slope angle radially outward from the bolt hole PCD is the bolt hole PCD. A bearing device for an axle characterized by being larger than the inward concave inclination angle.
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017193238A (en) * | 2016-04-20 | 2017-10-26 | 株式会社ジェイテクト | Hub unit |
JP2018071644A (en) * | 2016-10-28 | 2018-05-10 | 日本精工株式会社 | Roller bearing unit for supporting wheel |
JP2019073145A (en) * | 2017-10-16 | 2019-05-16 | 日本精工株式会社 | Hub unit bearing |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002048169A (en) * | 2000-08-02 | 2002-02-15 | Ntn Corp | Wheel bearing assembly |
JP2007203949A (en) * | 2006-02-03 | 2007-08-16 | Ntn Corp | Bearing device for wheel |
JP2008049933A (en) * | 2006-08-28 | 2008-03-06 | Ntn Corp | Bearing device for wheel |
JP2008100632A (en) * | 2006-10-20 | 2008-05-01 | Ntn Corp | Bearing device for wheel |
-
2011
- 2011-09-26 JP JP2011208687A patent/JP2013067323A/en active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002048169A (en) * | 2000-08-02 | 2002-02-15 | Ntn Corp | Wheel bearing assembly |
JP2007203949A (en) * | 2006-02-03 | 2007-08-16 | Ntn Corp | Bearing device for wheel |
JP2008049933A (en) * | 2006-08-28 | 2008-03-06 | Ntn Corp | Bearing device for wheel |
JP2008100632A (en) * | 2006-10-20 | 2008-05-01 | Ntn Corp | Bearing device for wheel |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017193238A (en) * | 2016-04-20 | 2017-10-26 | 株式会社ジェイテクト | Hub unit |
JP2018071644A (en) * | 2016-10-28 | 2018-05-10 | 日本精工株式会社 | Roller bearing unit for supporting wheel |
JP2019073145A (en) * | 2017-10-16 | 2019-05-16 | 日本精工株式会社 | Hub unit bearing |
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