JP2014088923A - Wheel supporting bearing unit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば自動車の車輪側構成品(例えば、ディスクホイール)を車体側構成品(例えば、懸架装置(ナックル))に対して回転自在に支持するための車輪支持用軸受ユニットに関する。 The present invention relates to a wheel support bearing unit for rotatably supporting a wheel side component (for example, a disc wheel) of an automobile, for example, with respect to a vehicle body side component (for example, a suspension device (knuckle)).
従来、この種の軸受ユニットとして、各種のものが知られている(例えば、特許文献1参照)。その一例として、図3(a)、(b)に示された車輪支持用軸受ユニットは、車体側構成品(例えば、懸架装置(ナックル)N)に固定されて常時非回転状態に維持される環状の静止輪(外輪)2と、静止輪2の内側に対向して設けられ、かつ、車輪側構成品(例えば、図示しないディスクホイール)に接続されて共に回転する環状の回転輪(内輪)4と、静止輪2と回転輪4との間に複列(例えば2列)で回転可能に組み込まれた複数の転動体6、8とを備えている。
Conventionally, various types of bearing units are known (see, for example, Patent Document 1). As an example, the wheel support bearing unit shown in FIGS. 3A and 3B is fixed to a vehicle body side component (for example, a suspension device (knuckle) N) and is always maintained in a non-rotating state. An annular stationary wheel (outer ring) 2 and an annular rotating wheel (inner ring) that are provided facing the inside of the
静止輪(外輪)2は中空円筒状を成しており、回転輪(内輪)4の外周を覆うように配置されている。静止輪2と回転輪4との間には、車輪支持用軸受ユニット内部を密封するための密封部材(例えば、車体側のパックシール10a、車輪側のリップシール10b)が設けられている。なお、転動体6、8として、図面では「玉」を例示しているが、車輪支持用軸受ユニットの種類や使用目的などに応じて「ころ」が適用される場合もある。
The stationary ring (outer ring) 2 has a hollow cylindrical shape and is arranged so as to cover the outer periphery of the rotating ring (inner ring) 4. Sealing members (for example, a
また、静止輪(外輪)2には、その外周から外方に向って放射状に突出し、かつ、当該静止輪(外輪)2を車体側構成品(懸架装置(ナックル)N)に固定するための複数(例えば、3〜4個)の固定フランジ2aが周方向に沿って所定間隔で構成(一体成形)されている。この場合、それぞれの固定フランジ2aのフランジ面2mを、車体側構成品(懸架装置(ナックル)N)の軸受取付面Nmに当て付けた状態で、例えば、懸架装置(ナックル)Nの車体側(インボード側)から、複数(例えば、3〜4本)の固定用ボルトBt(ナックルボルトともいう)を、各固定フランジ2aの固定孔2bに1本ずつ挿入して締結することで、当該車輪支持用軸受ユニット(具体的には、静止輪(外輪)2)を懸架装置(ナックル)Nに固定することができる。
Further, the stationary wheel (outer ring) 2 projects radially outward from the outer periphery thereof, and is used to fix the stationary wheel (outer ring) 2 to the vehicle body side component (suspension device (knuckle) N). A plurality (for example, 3 to 4) of
一方、回転輪(内輪)4には、車輪側構成品(例えば、ディスクホイール)を支持しつつ共に回転する略円筒形状のハブ12が設けられており、ハブ12には、例えばディスクホイールが固定されるハブフランジ12aが突設されている。ハブフランジ12aは、静止輪(外輪)2を越えて外方(ハブ12の半径方向外側)に向って延出しており、その延出縁付近には、周方向に沿って所定間隔で配置された複数のハブボルト14が設けられている。この場合、複数のハブボルト14をディスクホイールに形成されたボルト孔(図示しない)に差し込んでハブナット(図示しない)で締付けることで、当該ディスクホイールをハブフランジ12aに対して位置決めして固定することができる。
On the other hand, the rotating wheel (inner ring) 4 is provided with a substantially
また、ハブ12(回転輪4)には、その車体側(インボード側)に環状の回転輪構成体16(ハブ12と共に回転輪4を構成する内輪)が嵌合されるようになっている。この場合、例えば静止輪2と回転輪4との間に複数の転動体6、8を組み込んだ状態(具体的には、各転動体6、8を保持器18で保持した状態)で、回転輪構成体16をハブ12に形成された段部12bまで嵌合させた後、ハブ12の車体側端部の加締め領域12mを塑性変形させて、当該加締め領域12mを回転輪構成体16の周端部16sに沿って加締める(密着させる)ことで、当該回転輪構成体16を回転輪4(ハブ12)に固定することができる。
The hub 12 (rotating wheel 4) is fitted with an annular rotating wheel constituting body 16 (an inner ring constituting the rotating
このとき、車輪支持用軸受ユニットには所定の予圧が付与された状態となり、この状態において、複列の各転動体6、8は、互いに所定の接触角を成して静止輪2と回転輪4との間(具体的には、複列の静止輪軌道面S1、S2と、これらに対向した回転輪軌道面T1、T2との間)に沿って回転可能に組み込まれる。このとき、2つの接触点を結んだ作用線(図示しない)は、それぞれの軌道面S1、S2、T1、T2に直交し、かつ、各転動体6、8の中心を通り、車輪支持用軸受ユニットの中心線上の1点(作用点)で交わる。これにより背面組合せ形(DB)軸受が構成される。
At this time, a predetermined preload is applied to the wheel support bearing unit. In this state, the rolling elements 6 and 8 in the double row form a predetermined contact angle with each other and the
このような構成において、自動車走行中に車輪に作用した力は、全てディスクホイールから車輪支持用軸受ユニットを通じて懸架装置(ナックル)Nに伝達されることになり、その際、車輪支持用軸受ユニットには、各種の荷重(ラジアル荷重、アキシアル荷重、モーメント荷重など)が作用する。しかし、車輪支持用軸受ユニットは、上述したような背面組合せ形(DB)軸受となっているため、各種の荷重に対して高い剛性が維持される。 In such a configuration, all of the force acting on the wheel during traveling of the vehicle is transmitted from the disc wheel to the suspension device (knuckle) N through the wheel support bearing unit. Various loads (radial load, axial load, moment load, etc.) are applied. However, since the wheel support bearing unit is a back combination (DB) bearing as described above, high rigidity is maintained with respect to various loads.
なお、上記した車輪支持用軸受ユニットには、等速ジョイントCVJが連結されるようになっており、例えばドライブシャフトの角度の変化に追従して、当該等速ジョイントCVJが自由に角度変化することで、駆動力が車輪支持用軸受ユニットを介してディスクホイールに円滑に伝達されることになる。 The above-mentioned wheel support bearing unit is connected to a constant velocity joint CVJ. For example, the constant velocity joint CVJ freely changes in angle following the change in the angle of the drive shaft. Thus, the driving force is smoothly transmitted to the disc wheel via the wheel support bearing unit.
ところで、車輪支持用軸受ユニット(静止輪(外輪)2)を懸架装置(ナックル)Nに固定する場合において、懸架装置(ナックル)Nの車体側(インボード側)から、複数(例えば、3〜4本)の固定用ボルトBtを、上記した各固定フランジ2aの固定孔2bに1本ずつ挿入して締結する際に、当該固定フランジ2aが変形することで、静止輪(外輪)2の内周に沿って周方向に連続して形成されている複列の静止輪軌道面S1、S2の真円度(円形形体の幾何学的に正しい円からの狂いの大きさ)が許容範囲を超えて、真円度崩れを発生してしまう場合がある。静止輪軌道面S1、S2の真円度が崩れた状態で回転輪(内輪)4が回転すると、転動体である玉が変形した軌道面の短径部を通過する際に潰され、大きな内部荷重が掛かる(玉の変位が荷重に変る)ため、軸受ユニットの寿命が低下するおそれがある。
By the way, when the wheel support bearing unit (stationary wheel (outer ring) 2) is fixed to the suspension device (knuckle) N, a plurality of (for example, 3 to 3) from the vehicle body side (inboard side) of the suspension device (knuckle) N. When the four fixing bolts Bt are inserted into the
具体的に説明すると、図3(b)に示すように、静止輪(外輪)2は、固定フランジ2aに対して、車輪側(アウトボード側)に延在する中空円筒状の車輪側円筒部P1と、車体側(インボード側)に延在する中空円筒状の車体側円筒部P2とを備えている。なお、車輪側円筒部P1は、固定フランジ2aから車輪側端部E1に亘って所定の肉厚で周方向に連続して構成されており、一方、車体側円筒部P2は、固定フランジ2aから車体側端部E2に亘って所定の肉厚で周方向に連続して構成されている。
Specifically, as shown in FIG. 3 (b), the stationary wheel (outer ring) 2 is a hollow cylindrical wheel-side cylindrical portion that extends to the wheel side (outboard side) with respect to the
また、上記した複列の静止輪軌道面S1、S2において、一方の静止輪軌道面S1(以下、車輪側軌道面S1という)は、車輪側円筒部P1の内周に形成されており、他方の静止輪軌道面S2(以下、車体側軌道面S2という)は、車体側円筒部P2寄りの内周に形成されている。 Further, in the above-described double row stationary ring raceway surfaces S1 and S2, one stationary ring raceway surface S1 (hereinafter referred to as a wheel side raceway surface S1) is formed on the inner periphery of the wheel side cylindrical portion P1, and the other side. The stationary ring raceway surface S2 (hereinafter referred to as the vehicle body side raceway surface S2) is formed on the inner periphery of the vehicle body side cylindrical portion P2.
ここで、固定フランジ2aの固定孔2bに固定用ボルトBtを挿入し締結すると、そのときの締結力が車輪側円筒部P1及び車体側円筒部P2に作用する。このとき、車輪側円筒部P1に作用した締結力は、当該車輪側円筒部P1を一部固定フランジ2aに引き寄せる方向(別の捉え方をすると、当該車輪側円筒部P1を引き伸ばす方向)に作用する。これにより、車輪側円筒部P1が固定フランジ2aに引き伸ばされた分だけ、車輪側軌道面S1の真円度崩れが生じ、当該車輪側軌道面S1は、一方向に長径化した楕円形状に変形してしまう。
Here, when the fixing bolt Bt is inserted into the
これに対して、車体側円筒部P2に作用した締結力は、当該車体側円筒部P2を一部固定フランジ2aから押し離す方向(別の捉え方をすると、当該車体側円筒部P2を押し潰す方向)に作用する。これにより、車体側円筒部P2が固定フランジ2aから押し潰された分だけ、車体側軌道面S2の真円度崩れが生じ、当該車体側軌道面S2は、他方向(即ち、上記した車輪側円筒部P1を引き伸ばす方向に直交する方向)に長径化した楕円形状に変形してしまう。
On the other hand, the fastening force applied to the vehicle body side cylindrical portion P2 is a direction in which the vehicle body side cylindrical portion P2 is partly pushed away from the fixed
この結果、車輪側軌道面S1と車体側軌道面S2とは、互いに直交する方向に長径化した楕円形状に変形してしまうこととなる。例えば、静止輪(外輪)2を懸架装置(ナックル)Nに固定した状態において、垂直方向と水平方向との位置関係に基づいて、車輪側軌道面S1と車体側軌道面S2との長径化方向を規定すると、上記した固定用ボルトBtの締結力によって、車輪側円筒部P1は、垂直方向に引き伸ばされ、一方、車体側円筒部P2は、垂直方向に押し潰される。これにより、車輪側軌道面S1は、垂直方向に長径化した楕円形状に変形し、一方、車体側軌道面S2は、水平方向に長径化した楕円形状に変形する。なお、かかる変形は、固定フランジ2aの固定孔2bの位置が、周方向に沿って不等配の度合いが大きくなるに従って大きくなる。
As a result, the wheel-side raceway surface S1 and the vehicle body-side raceway surface S2 are deformed into an elliptical shape whose diameter is increased in a direction orthogonal to each other. For example, in a state where the stationary wheel (outer ring) 2 is fixed to the suspension device (knuckle) N, the diameter increasing direction of the wheel side raceway surface S1 and the vehicle body side raceway surface S2 is based on the positional relationship between the vertical direction and the horizontal direction. Is defined by the fastening force of the fixing bolt Bt described above, the wheel side cylindrical portion P1 is stretched in the vertical direction, while the vehicle body side cylindrical portion P2 is crushed in the vertical direction. As a result, the wheel side raceway surface S1 is deformed into an elliptical shape having a long diameter in the vertical direction, while the vehicle body side raceway surface S2 is deformed into an elliptical shape having a long diameter in the horizontal direction. Such deformation increases as the position of the
このような変形が生じる第1の要因としては、各固定フランジ2aのフランジ面2m、或いは、懸架装置(ナックル)Nの軸受取付面Nmの平坦度の問題がある。即ち、互いに幾何学的に平坦面でない平面同士を複数(例えば、3〜4本)の固定用ボルトBtで密着させようとしているため、各固定用ボルトBt近傍は密着できるが、固定用ボルトBt相互間の部位は互いに隙間が開くような方向に変形してしまう。その結果、固定フランジ2aは、車輪側(アウトボード側)に向けて凸形状に変形し、それが車輪側円筒部P1並びに車体側円筒部P2に伝播することで、車輪側軌道面S1並びに車体側軌道面S2の真円度崩れを起こす。
As a first factor causing such deformation, there is a problem of flatness of the
これに対処する方策としては、例えばフランジ面2m、軸受取付面Nmの平坦度を向上させればよいが、静止輪(外輪)2の原材料である中〜高炭素鋼を断続切削する表面加工は、それに要する時間と手間がかかるため、その分だけ車輪支持用軸受ユニットの製造コストが上昇してしまう。
As a measure to cope with this, for example, the flatness of the
また、上記した変形が生じる第2の要因としては、固定用ボルトBtの軸力の影響によって、各固定フランジ2aの固定孔2b近傍において、そのフランジ面2mと、懸架装置(ナックル)Nの軸受取付面Nmが変形することである。この変形においても、上記した第1の要因の場合と同様に、固定フランジ2aは、車輪側(アウトボード側)に向けて凸形状に変形し、それが車輪側円筒部P1並びに車体側円筒部P2に伝播することで、車輪側軌道面S1並びに車体側軌道面S2の真円度崩れを起こす。
Further, as a second factor causing the above-described deformation, due to the influence of the axial force of the fixing bolt Bt, in the vicinity of the fixing
これに対処する方策としては、フランジ面2m及び軸受取付面Nmのいずれか一方に、表面硬化処理を施せばよいが、所定の熱処理後に車輪側軌道面S1並びに車体側軌道面S2に対する研削処理が行われる静止輪(外輪)2では、各軌道面S1、S2に影響を与えることなく、フランジ面2mや軸受取付面Nmに対して表面硬化処理を施すことは困難である。
As a measure for coping with this, one of the
また、他の方策としては、例えば、静止輪(外輪)2の車輪側円筒部P1及び車体側円筒部P2を厚肉化させて、その剛性を向上させれば、上記した車輪側軌道面S1並びに車体側軌道面S2の真円度崩れの発生を防止することができる。しかしながら、車輪側円筒部P1及び車体側円筒部P2の厚肉化は、車輪支持用軸受ユニット全体の重量の増加につながり、そうなると、バネ下荷重(重量)が増加し、その結果、車両の乗り心地や操縦安定性が低下してしまうだけでなく、低燃費化並びに省エネ化にも反することとなる。 As another measure, for example, if the wheel side cylindrical portion P1 and the vehicle body side cylindrical portion P2 of the stationary wheel (outer ring) 2 are thickened to improve their rigidity, the above-described wheel side raceway surface S1 is used. In addition, it is possible to prevent occurrence of collapse of the roundness of the vehicle body side raceway surface S2. However, the thickening of the wheel side cylindrical portion P1 and the vehicle body side cylindrical portion P2 leads to an increase in the weight of the entire wheel support bearing unit, and as a result, the unsprung load (weight) increases. Not only will the comfort and handling stability be reduced, it will also be contrary to fuel efficiency and energy saving.
本発明は、このような問題を解決するためになされており、その目的は、高い剛性を維持しつつ軽量化を図ると共に、静止輪の軌道面に対する真円度を一定に維持することを可能にする車輪支持用軸受ユニットを提供することにある。 The present invention has been made to solve such problems, and the object thereof is to reduce the weight while maintaining high rigidity and to maintain a constant roundness with respect to the raceway surface of the stationary wheel. Another object is to provide a wheel-supporting bearing unit.
このような目的を達成する為に、本発明の車輪支持用軸受ユニットは、車体側構成品に固定されて常時非回転状態に維持される環状の静止輪と、この静止輪に対向して設けられて、車輪側構成品と共に回転する環状の回転輪とを備え、
前記静止輪は、当該静止輪を車体側構成品に固定するために周方向に沿って所定間隔に設けられた複数の固定フランジと、前記固定フランジに対して軸方向に延在する中空円筒状の円筒部とを有している。
特に、本発明の車輪支持用軸受ユニットは、前記静止輪の中心軸に直交する第1の方向に沿って対向した位置に薄肉部を有する環状の車輪側矯正リングが、前記円筒部の車輪側寄り外周面に圧入固定されていると共に、前記静止輪の中心軸に直交する第2の方向に沿って対向した位置に薄肉部を有する環状の車体側矯正リングが、前記円筒部の車体側寄り外周面に圧入固定されており、前記第1の方向と前記第2の方向とは、前記静止輪の中心軸回りにおいて、互いに直交する位置関係に規定されている。
In order to achieve such an object, the wheel support bearing unit of the present invention is provided with an annular stationary wheel fixed to the vehicle body side component and maintained in a non-rotating state at all times, and opposed to the stationary wheel. An annular rotating wheel that rotates together with the wheel side component,
The stationary wheel includes a plurality of fixing flanges provided at predetermined intervals along a circumferential direction to fix the stationary wheel to a vehicle body side component, and a hollow cylindrical shape extending in an axial direction with respect to the fixing flange. And a cylindrical portion.
In particular, in the wheel support bearing unit of the present invention, an annular wheel-side correction ring having a thin portion at a position facing along a first direction orthogonal to the central axis of the stationary wheel is the wheel side of the cylindrical portion. An annular vehicle body side correction ring that is press-fitted and fixed to the outer peripheral surface and has a thin wall portion at a position facing the second direction perpendicular to the central axis of the stationary wheel is closer to the vehicle body side of the cylindrical portion. The first direction and the second direction are defined in a positional relationship orthogonal to each other around the central axis of the stationary wheel.
本発明によれば、高い剛性を維持しつつ軽量化を図ると共に、静止輪の軌道面に対する真円度を一定に維持することを可能にする車輪支持用軸受ユニットを実現することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, while achieving high rigidity, while achieving weight reduction, the wheel support bearing unit which makes it possible to maintain the roundness with respect to the track surface of a stationary wheel constant is realizable.
[実施の形態の第1例]
以下、本発明の実施の形態の第1例に係る車輪支持用軸受ユニットについて添付図面を参照して説明する。なお、本実施形態は、図3(a),(b)に示された車輪支持用軸受ユニット(具体的には、静止輪(外輪)2)の改良であるため、以下、改良部分の説明にとどめる。この場合、当該車輪支持用軸受ユニット(図3(a)、(b))と同一の構成については、その構成に付された参照符号と同一の符号を、本実施形態に用いた図面上に付すことで、その説明を省略或いは簡略化する。
[First example of embodiment]
Hereinafter, a wheel support bearing unit according to a first example of an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In addition, since this embodiment is an improvement of the wheel support bearing unit (specifically, the stationary ring (outer ring) 2) shown in FIGS. 3A and 3B, description of the improved part will be given below. Stay on. In this case, for the same configuration as the wheel support bearing unit (FIGS. 3A and 3B), the same reference numerals as those used in the configuration are used in the drawings used in the present embodiment. The description is omitted or simplified by adding.
図1(a)には、本実施形態の車輪支持用軸受ユニットを水平方向から見た図が、図1(b)には垂直方向から見た図が示されている。静止輪(外輪)2は、前記した固定フランジ2aに対して、車輪側(アウトボード側)に延在する中空円筒状の車輪側円筒部P1と、車体側(インボード側)に延在する中空円筒状の車体側円筒部P2とを備えている。この場合、車輪側円筒部P1は、固定フランジ2aから車輪側端部に亘って所定の肉厚で周方向に連続して構成されており、一方、車体側円筒部P2は、固定フランジ2aから車体側端部に亘って所定の肉厚で周方向に連続して構成されている。
FIG. 1A shows a wheel support bearing unit according to this embodiment as viewed from the horizontal direction, and FIG. 1B shows a view as viewed from the vertical direction. The stationary ring (outer ring) 2 extends toward the wheel side (outboard side) with respect to the fixed
車輪側円筒部P1の車輪側(図1(a)(b)の左側)寄りには、静止輪(外輪)2の中心軸Axに直交する第1の方向D1に沿って対向した位置に、それぞれ、他の部位の肉厚よりも薄肉化させた車輪側薄肉部21を有する車輪側矯正リング20が設けられている。また、車輪側円筒部P1の車体側(図1(a)(b)の右)寄りには、静止輪(外輪)2の中心軸Axに直交する第2の方向D2に沿って対向した位置に、それぞれ、他の部位の肉厚よりも薄肉化させた車体側薄肉部24を有する車体側矯正リング23が設けられている。この場合、第1の方向D1と第2の方向D2とは、静止輪(外輪)2の中心軸Ax回りにおいて、互いに直交する位置関係に規定されている。
Near the wheel side (left side of FIGS. 1A and 1B) of the wheel side cylindrical portion P <b> 1, at a position facing along the first direction D <b> 1 orthogonal to the central axis Ax of the stationary wheel (outer ring) 2, A wheel-
前記車輪側矯正リング20は、図1(c)に示す様に、金属材を断面矩形で全体が円環状に形成したものであり、前記車輪側円筒部P1に嵌合される内周面は円筒形状とし、外周面は楕円筒形状としている。従って、車輪側矯正リング20の前記第1の方向D1に沿って対向した部分(図の左右方向)は、他の部分の肉厚よりも薄肉(車輪側薄肉部21)であり、車輪側矯正リング20の前記第2の方向D2に沿って対向した部分(図の上下方向)は、他の部分の肉厚よりも厚肉(車輪側厚肉部22)となっている。一方、前記車体側矯正リング23は、図1(d)に示す様に、金属材を断面矩形で全体が円環状に形成したものであり、前記車輪側円筒部P1に嵌合される内周面は円筒形状とし、外周面は楕円筒形状としている。そして、車体側矯正リング23の前記第1の方向D1に沿って対向した部分は、他の部分の肉厚よりも厚肉(車体側厚肉部25)であり、車体側矯正リング23の前記第2の方向D2に沿って対向した部分は、他の部分の肉厚よりも薄肉(車体側薄肉部24)となっている。
As shown in FIG. 1 (c), the wheel-
前記各軌道面S1、S2(図3参照)の加工完了後に、車体側矯正リング23は、前記車輪側円筒部P1の車体側寄りの外周面に焼き嵌め等の方法により圧入固定され、さらに、車輪側矯正リング20を、前記車輪側円筒部P1の車輪側寄りの外周面に焼き嵌め等の方法により圧入固定する。各矯正リング20、23は周方向に関して剛性が異なる(薄肉部21、24の剛性が低い)為に、車輪側矯正リング20の内径側にある車輪側軌道面S1は、前記第1の方向D1が長径化した(第2の方向D2が短径)楕円形状に変形すると共に、車体側矯正リング23の内径側にある車体側軌道面S2は、第2の方向D2が長径化した(第1の方向D1が短径)楕円形状に変形する。なお、車体側矯正リング23、または、車輪側矯正リング20が圧入固定される静止輪(外輪)2の外周面は、各軌道面S1、S2を研削加工する際、シューを当てる面(研削基準面)とすることもできる。
After the processing of each of the raceway surfaces S1 and S2 (see FIG. 3), the vehicle body
ここで、水平方向と、これに直交する垂直方向との位置関係に基づいて、車輪側矯正リング20の車輪側薄肉部21を、水平方向に沿って互いに対向する位置に設けると共に、車体側矯正リング23の車体側薄肉部24を、垂直方向に沿って互いに対向する位置に設けた状態で、静止輪(外輪)2を固定用ボルトBtにより車体側構成品(懸架装置(ナックル)N)に固定する(図3参照)。前述した様に、固定フランジ2aの固定孔2bに固定用ボルトBtを挿入してナックルNに締結すると、車輪側軌道面S1は垂直方向に長径化した楕円形状に変形し、一方、車体側軌道面S2は、水平方向に長径化した楕円形状に変形する。従って、各矯正リング20、23による各軌道面S1、S2の変形と、固定用ボルトBt締結による各軌道面S1、S2の変形とは互いに逆方向であるので、それぞれの変形が打ち消し合うことで、各軌道面S1、S2の変形が抑制される。
Here, on the basis of the positional relationship between the horizontal direction and the vertical direction orthogonal thereto, the wheel side thinned
以上、本実施形態の車輪支持用軸受ユニットによれば、静止輪(外輪)2において、車輪側矯正リング20の車輪側薄肉部21を、中心軸Axに直交する第1の方向D1(水平方向)に沿って対向配置すると共に、車体側矯正リング23の車体側薄肉部24を、中心軸Axに直交する第2の方向D2(垂直方向)に沿って対向配置し、かつ、第1の方向D1と第2の方向D2とを、中心軸Ax回りにおいて、互いに直交する位置関係に規定したことで、静止輪(外輪)2を懸架装置(ナックル)Nに固定する際に固定フランジ2aが変形した場合でも、静止輪(外輪)2の内周面に形成されている複列の車輪側軌道面S1及び車体側軌道面S2の真円度崩れが発生することはなく、これにより、各軌道面S1、S2の真円度を一定に(許容範囲内に)維持することができる。
As described above, according to the wheel support bearing unit of the present embodiment, in the stationary wheel (outer ring) 2, the wheel-side
即ち、固定用ボルトBtの締結による各軌道面S1、S2の変形(真円度の崩れ)を計測しておき、この固定ボルトBt締結による変形とは逆向きで同量の変形を、予め各矯正リング20、23により各軌道面S1、S2に与えておくことで、ナックルNに固定された状態に於いて、各軌道面S1、S2の真円度を良好に確保することができる。尚、各薄肉部21、24と各厚肉部22、25について、それぞれの肉厚量は、当該車輪側円筒部P1の肉厚に応じて設定されるため、ここでは特に数値限定しない。
That is, the deformation (disintegration of roundness) of the raceway surfaces S1 and S2 due to fastening of the fixing bolt Bt is measured, and the same amount of deformation in the opposite direction to the deformation caused by fastening of the fixing bolt Bt is previously determined. By providing each of the raceway surfaces S1 and S2 with the correction rings 20 and 23, the roundness of each of the raceway surfaces S1 and S2 can be satisfactorily ensured in a state of being fixed to the knuckle N. In addition, about each
また、各矯正リング20、23を各軌道面S1、S2の近傍に圧入固定することで、軸受ユニットの重量増加を抑制しながら静止輪(外輪)2の肉厚を増やすのと同等の効果が得られる。例えば、焼き嵌め等により、大きな嵌合代で矯正リングを外輪の外周面に嵌合すると、内周面に形成された軌道面に強い圧縮応力が作用するので、剛性向上や寿命延長に加え、耐圧痕性向上の効果も得られる。そして、単に各軌道面S1、S2の近傍のみを厚肉化して、その他の部分を除肉した以上の効果があるので、その分静止輪(外輪)2の全体を薄肉化すれば、軸受ユニット全体の質量増加を抑制することができる。これにより、バネ下荷重(重量)を低減し、その結果、乗り心地や操作性を向上させることができるだけでなく、低燃費化並びに省エネ化も実現することができる。 Further, by pressing and fixing the straightening rings 20 and 23 in the vicinity of the raceway surfaces S1 and S2, an effect equivalent to increasing the thickness of the stationary ring (outer ring) 2 while suppressing an increase in the weight of the bearing unit is obtained. can get. For example, when the correction ring is fitted to the outer peripheral surface of the outer ring with a large fitting allowance by shrink fitting or the like, a strong compressive stress acts on the raceway surface formed on the inner peripheral surface. The effect of improving the pressure resistance is also obtained. Further, there is an effect more than simply thickening only the vicinity of each of the raceway surfaces S1 and S2 and removing the other portions. Therefore, if the entire stationary ring (outer ring) 2 is thinned accordingly, the bearing unit Increase in the overall mass can be suppressed. As a result, the unsprung load (weight) can be reduced. As a result, not only can the ride comfort and operability be improved, but also fuel efficiency and energy saving can be realized.
[実施の形態の第2例]
図2は、本発明の実施の形態の第2例を示している。本例の場合、車体側矯正リング23aを車体側円筒部P2aの外周面に圧入固定している。車体側円筒部P2aの外周面は垂直方向(図2(a)の上下方向)が長径となる楕円筒形状に加工されており、この車体側円筒部P2aに嵌合される車体側矯正リング23aの内周面は楕円筒形状とし、外周面は円筒形状としている。車体側円筒部P2aに取り付けられた車体側矯正リング23aは、ナックルNの内径面と係合するナックルパイロットとして利用するため(図3参照)、車体側矯正リング23aの外周面を円筒形としている。
尚、ナックルNの内径面と車体側矯正リング23aの外周面とが嵌合しない取付け構造の場合には、車体側円筒部P2を円筒形状とし、第1例と同様な外周部が楕円の矯正リング23を使用できる。その他の構成及び作用は、前述した実施の形態の第1例と同様である。
[Second Example of Embodiment]
FIG. 2 shows a second example of the embodiment of the present invention. In the case of this example, the vehicle body
In the case of an attachment structure in which the inner diameter surface of the knuckle N and the outer peripheral surface of the vehicle body
本発明は、上記した各実施例に限定されるものではなく、各種の変形が可能である。例えば、矯正リングの外周面の形状としては、中心軸Axに直交する方向の断面(図1(c)(d)と同様の断面において、厚肉部が矩形、台形等の各種の形状を適用することができる。要するに、矯正リングの周方向において、他の部位よりも薄肉化させた一対の薄肉部を形成できればよい。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made. For example, as the shape of the outer peripheral surface of the correction ring, various shapes such as a cross section in a direction orthogonal to the central axis Ax (similar to the cross section in FIGS. In short, it is only necessary to form a pair of thin portions that are thinner than other portions in the circumferential direction of the correction ring.
本発明の車輪支持用軸受ユニットは、車両の車輪を回転自在に支承する軸受ユニットとして使用することができる。 The wheel support bearing unit of the present invention can be used as a bearing unit that rotatably supports a vehicle wheel.
2 静止輪(外輪)
2a 固定フランジ
4 回転輪(内輪)
6、8 転動体
20 車輪側矯正リング
21 車輪側薄肉部
22 車輪側厚肉部
23、23a 車体側矯正リング
24 車体側薄肉部
25 車体側厚肉部
Ax 静止輪の中心軸
Bt 固定用ボルト
D1 第1の方向
D2 第2の方向
P1 車輪側円筒部
P2、P2a 車体側円筒部
S1 車輪側軌道面S1(静止輪軌道面)
S2 車体側軌道面S2(静止輪軌道面)
2 Stationary wheel (outer ring)
2a
6, 8
S2 Car body side raceway surface S2 (stationary ring raceway surface)
Claims (1)
前記静止輪は、当該静止輪を車体側構成品に固定するために周方向に沿って所定間隔に設けられた複数の固定フランジと、前記固定フランジに対して軸方向に延在する中空円筒状の円筒部とを有している、車輪支持用軸受ユニットに於いて、
前記静止輪の中心軸に直交する第1の方向に沿って対向した位置に薄肉部を有する環状の車輪側矯正リングが、前記円筒部の車輪側寄り外周面に圧入固定されていると共に、前記静止輪の中心軸に直交する第2の方向に沿って対向した位置に薄肉部を有する環状の車体側矯正リングが、前記円筒部の車体側寄り外周面に圧入固定されており、前記第1の方向と前記第2の方向とは、前記静止輪の中心軸回りにおいて、互いに直交する位置関係に規定されていることを特徴とする車輪支持用軸受ユニット。 An annular stationary wheel that is fixed to the vehicle body side component and is always maintained in a non-rotating state, and an annular rotating wheel that is provided facing the stationary wheel and rotates together with the wheel side component,
The stationary wheel includes a plurality of fixing flanges provided at predetermined intervals along a circumferential direction to fix the stationary wheel to a vehicle body side component, and a hollow cylindrical shape extending in an axial direction with respect to the fixing flange. A wheel support bearing unit having a cylindrical portion of
An annular wheel-side correction ring having a thin wall portion at a position facing along a first direction orthogonal to the central axis of the stationary wheel is press-fitted and fixed to the outer peripheral surface near the wheel side of the cylindrical portion, and An annular vehicle body side correction ring having a thin wall portion at a position facing along a second direction orthogonal to the central axis of the stationary wheel is press-fitted and fixed to the outer peripheral surface of the cylindrical portion on the vehicle body side. The wheel support bearing unit is characterized in that the direction and the second direction are defined in a positional relationship orthogonal to each other around a central axis of the stationary wheel.
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2012
- 2012-10-31 JP JP2012239734A patent/JP2014088923A/en active Pending
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