JP2018040408A - 車輪用軸受装置 - Google Patents

車輪用軸受装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2018040408A
JP2018040408A JP2016174082A JP2016174082A JP2018040408A JP 2018040408 A JP2018040408 A JP 2018040408A JP 2016174082 A JP2016174082 A JP 2016174082A JP 2016174082 A JP2016174082 A JP 2016174082A JP 2018040408 A JP2018040408 A JP 2018040408A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wheel
inner ring
ring
hub
small
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2016174082A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6860309B2 (ja
Inventor
大介 仲
Daisuke Naka
大介 仲
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NTN Corp
Original Assignee
NTN Corp
NTN Toyo Bearing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NTN Corp, NTN Toyo Bearing Co Ltd filed Critical NTN Corp
Priority to JP2016174082A priority Critical patent/JP6860309B2/ja
Publication of JP2018040408A publication Critical patent/JP2018040408A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6860309B2 publication Critical patent/JP6860309B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D1/00Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements
    • F16D1/10Quick-acting couplings in which the parts are connected by simply bringing them together axially
    • F16D1/108Quick-acting couplings in which the parts are connected by simply bringing them together axially having retaining means rotating with the coupling and acting by interengaging parts, i.e. positive coupling
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/58Raceways; Race rings
    • F16C33/583Details of specific parts of races
    • F16C33/586Details of specific parts of races outside the space between the races, e.g. end faces or bore of inner ring
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C35/00Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers
    • F16C35/04Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers in the case of ball or roller bearings
    • F16C35/06Mounting or dismounting of ball or roller bearings; Fixing them onto shaft or in housing
    • F16C35/063Fixing them on the shaft
    • F16C35/0635Fixing them on the shaft the bore of the inner ring being of special non-cylindrical shape which co-operates with a complementary shape on the shaft, e.g. teeth, polygonal sections
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D1/00Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements
    • F16D1/06Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for attachment of a member on a shaft or on a shaft-end
    • F16D1/08Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for attachment of a member on a shaft or on a shaft-end with clamping hub; with hub and longitudinal key
    • F16D1/09Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for attachment of a member on a shaft or on a shaft-end with clamping hub; with hub and longitudinal key with radial clamping due to axial loading of at least one pair of conical surfaces
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/02Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows
    • F16C19/14Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load
    • F16C19/18Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls
    • F16C19/181Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls with angular contact
    • F16C19/183Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls with angular contact with two rows at opposite angles
    • F16C19/184Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls with angular contact with two rows at opposite angles in O-arrangement
    • F16C19/186Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls with angular contact with two rows at opposite angles in O-arrangement with three raceways provided integrally on parts other than race rings, e.g. third generation hubs
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D1/00Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements
    • F16D1/10Quick-acting couplings in which the parts are connected by simply bringing them together axially
    • F16D2001/103Quick-acting couplings in which the parts are connected by simply bringing them together axially the torque is transmitted via splined connections
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/16Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
    • F16D3/20Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members
    • F16D3/22Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts
    • F16D3/223Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts the rolling members being guided in grooves in both coupling parts
    • F16D2003/22326Attachments to the outer joint member, i.e. attachments to the exterior of the outer joint member or to the shaft of the outer joint member

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mounting Of Bearings Or Others (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)

Abstract

【課題】特殊な部品を追加することなく長期に渡ってスティックスリップ音の発生を防止することができる車輪用軸受装置を提供する。【解決手段】車体取り付けフランジ2eを一体に有し、複列の外側転走面2c・2dが一体に形成された外輪2と、車輪を取り付けるための車輪取り付けフランジ3cを一体に有し、軸方向に延びる小径段部3aが形成されたハブ輪3、およびこのハブ輪3の小径段部3aに圧入された少なくとも一つの内輪4からなり、複列の外側転走面2c・2dに対向する複列の内側転走面4aが形成された内方部材と、それぞれの転走面間に転動自在に収容された複列の転動体5a・5bと、を備えた車輪用軸受装置1において、前記小径段部3aと前記小径段部3aが圧入される前記内輪の内輪嵌合孔4bとがそれぞれテーパ形状に形成される。【選択図】図2

Description

本発明は車輪用軸受装置に関する。詳しくはドライブシャフトとのガタを小さくした駆動輪用の車輪用軸受装置に関する。
従来、自動車等の懸架装置において車輪を回転自在に支持する車輪用軸受装置が知られている。車輪用軸受装置は、車輪に接続されるハブ輪が転動体を介して外輪に回転自在に支持されている。車輪用軸受装置は、車両のナックルに外輪の取り付けフランジを介して固定されている。つまり、車輪用軸受装置は、外輪が車両のナックルに固定された状態で車輪が接続されているハブ輪を回転自在に支持している。また、駆動輪用の車輪用軸受装置は、ハブ輪に車両のドライブシャフトがスプライン嵌合されている。さらに、駆動輪用の車輪用軸受装置は、ナットの締め付けによりドライブシャフトの肩部(段差面)にハブ輪の端面が押し付けられてドライブシャフトに固定されている。駆動輪用の車輪用軸受装置は、ドライブシャフトからの回転力の伝達によってハブ輪が回転駆動されるように構成されている。
このような車輪用軸受装置において、ドライブシャフトとハブ輪とのスプライン嵌合に隙間がある場合、車両の急発進等による大きな回転力によってスプラインシャフトが回転されるとドライブシャフトの肩部とハブ輪の端面との間に急激なスリップ(すべり)が生じ、スティックスリップ音が発生する可能性があった。そこで、ドライブシャフトと車輪用軸受装置とを接続する際、ドライブシャフトの肩部とハブ輪の端面との間にスティックスリップ音の発生を防止するためのプレートを挟み込む技術が知られている。例えば、特許文献1に記載の如くである。
特許文献1に記載の車輪用軸受装置は、表面にショットピーニング処理を施した析出硬化系ステンレスに二硫化モリブデンからなる固体潤滑被膜を形成させたプレートをドライブシャフトの肩部とハブ輪の端面との間に組み込まれている。このように構成することで、車輪用軸受装置は、ドライブシャフトの肩部とハブ輪の端面との間に相対的な移動が生じてもプレートの潤滑機能により急激なスリップが緩和されてスティックスリップ音の発生が抑制される。しかし、特許文献1の技術では、表面に特殊な加工を施したプレートを作成して組み込む必要がある。また、経年的な摩耗により個体潤滑被膜が失われた場合、スティックスリップ音が再び発生する可能性があった。
特開2013−166487号公報
本発明は以上の如き状況に鑑みてなされたものであり、特殊な部品を追加することなく長期に渡ってスティックスリップ音の発生を防止することができる車輪用軸受装置の提供を目的とする。
即ち、車輪用軸受装置においては、内周に複列の外側転走面が一体に形成された外方部材と、一端部に車輪を取り付けるための車輪取り付けフランジを一体に有し、外周に軸方向に延びる小径段部が形成され、内周にドライブシャフトがトルク伝達可能に係合される嵌合孔が形成されるハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に圧入された少なくとも一つの内輪からなり、外周に前記複列の外側転走面に対向する複列の内側転走面が形成された内方部材と、この内方部材と前記外方部材のそれぞれの転走面間に転動自在に収容された複列の転動体と、を備えた車輪用軸受装置において、前記小径段部と前記小径段部が圧入される前記内輪の嵌合孔とがそれぞれテーパ形状に形成されるものである。
車輪用軸受装置においては、前記小径段部と前記内輪との嵌合において小径側端の締め代が最も大きくなるようにテーパ形状が形成されるものである。
車輪用軸受装置においては、前記小径段部と前記内輪との嵌合においてすべての嵌合部分に締め代が生じるようにテーパ形状が形成されるものである。
車輪用軸受装置においては、前記小径段部と前記内輪とのテーパ形状の少なくとも一部が、前記ハブ輪においてドライブシャフトが係合している部分と径方向視で重複する位置に形成されるものである。
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
即ち、本発明によれば、内輪にハブ輪がテーパ嵌合されることでハブ輪に発生する圧縮力によりハブ輪の嵌合孔が縮小されてハブ輪とドライブシャフトとの隙間が減少する。また、ドライブシャフトの肩部と内輪の端部との接触面積の増加に伴い、ドライブシャフトの肩部と内輪の端部との間の摩擦力が増大する。これにより、特殊な部品を追加することなく長期に渡ってスティックスリップ音の発生を防止することができる。
本発明によれば、ハブ輪の嵌合孔のうちドライブシャフトの肩部と内輪の端部との接触面に最も近い部分が最も大きい圧縮力によって縮小されてドライブシャフトの肩部と内輪の端部との接触面に最も近い部分の隙間が最も減少する。これにより、特殊な部品を追加することなく長期に渡ってスティックスリップ音の発生を防止することができる。
本発明によれば、ハブ輪の嵌合孔のうち内輪に嵌合されている部分の全体が圧縮力により縮小されてハブ輪とドライブシャフトとの隙間が減少する。これにより、特殊な部品を追加することなく長期に渡ってスティックスリップ音の発生を防止することができる。
本発明によれば、内輪にハブ輪がテーパ嵌合されることでハブ輪に発生する圧縮力によりハブ輪の嵌合孔が縮小されてハブ輪とドライブシャフトとの隙間のうち少なくとも一部分が確実に減少する。これにより、特殊な部品を追加することなく長期に渡ってスティックスリップ音の発生を防止することができる。
本発明に係る車輪用軸受装置の一実施形態における全体構成を示す斜視図。 本発明に係る車輪用軸受装置の一実施形態における全体構成を示す断面図。 本発明に係る車輪用軸受装置の一実施形態におけるドライブシャフトが嵌合された状態を示す断面図。 (a)本発明に係る車輪用軸受装置一実施形態におけるハブ輪のテーパ形状を示す断面図、(b)同じく内輪のテーパ形状を示す断面図。 本発明に係る車輪用軸受装置の一実施形態におけるハブ輪のテーパ形状部分と外輪のテーパ形状部分とが接触した状態を示す拡大部分断面図、(b)同じくハブ輪に内輪がドライブシャフトによって圧入されている過程を示す拡大部分断面図。 (a)本発明に係る車輪用軸受装置の一実施形態におけるハブ輪に内輪が圧入されていない場合のハブ輪のセレーションとドライブシャフトのセレーションとが係合している状態を示す拡大部分断面図、(b)同じくハブ輪に内輪が圧入されている場合のハブ輪のセレーションとドライブシャフトのセレーションとが係合している状態を示す拡大部分断面図。
以下に、図1と図2とを用いて、本発明に係る車輪用軸受装置の一実施形態である車輪用軸受装置1について説明する。
図1に示すように、車輪用軸受装置1は、自動車等の車両の懸架装置において車輪を回転自在に支持するものである。車輪用軸受装置1は、外方部材である外輪2、内方部材を構成するハブ輪3、内方部材を構成する内輪4、転動列である二列の一側ボール列5a(図2参照)、他側ボール列5b(図2参照)、一側(インナー側)シール部材6、他側(アウター側)シール部材7(図2参照)を具備する。
図2に示すように、外方部材である外輪2は、内方部材(ハブ輪3と内輪4)を支持するものである。外輪2は、略円筒状に形成されたS53C等の炭素0.40〜0.80wt%を含む中高炭素鋼で構成されている。外輪2の一側(インナー側)端部には、一側シール部材6が嵌合可能な一側開口部2aが形成されている。外輪2の他側(アウター側)端部には、他側シール部材7が嵌合可能な外方部材開口部である他側開口部2bが形成されている。
外輪2の内周面には、環状に形成されている一側の外側転走面2cと他側の外側転走面2dとが周方向に互いに平行になるように形成されている。一側の外側転走面2cと他側の外側転走面2dとのピッチ円直径は、等しい大きさに構成されている。なお、一側の外側転走面2cと他側の外側転走面2dとのピッチ円直径は、異なる大きさに構成してもよい。一側の外側転走面2cと他側の外側転走面2dとには、高周波焼入れによって表面硬さを58〜64HRCの範囲とする硬化層が形成されている。外輪2の外周面には、図示しない懸架装置のナックルに取り付けられるための車体取り付けフランジ2eが一側開口部2aの近傍に一体に形成されている。車体取り付けフランジ2eは、外輪2の一側の外側転走面2cに対向する部分を含む範囲に形成されている。
内方部材を構成するハブ輪3は、図示しない車両の車輪を回転自在に支持するものである。ハブ輪3は、円筒状に形成されたS53C等の炭素0.40〜0.80wt%を含む中高炭素鋼で構成されている。ハブ輪3の一側端部(インナー側)には、一側端から軸方向に所定の範囲だけ外径が小さい部分である小径段部3aが形成されている。つまり、小径段部3aの一側端は、ハブ輪3の一側端であり、小径段部3aの他側端には、段差3bが形成されている。小径段部3aは、その外周面がテーパ状に形成されている。ハブ輪3の他側端部(アウター側)には、車輪を取り付けるための車輪取り付けフランジ3cが一体的に形成されている。ハブ輪3の他側(車輪取り付けフランジ3c側)の外周面には、周方向に環状の内側転走面3dと環状のシール摺動面3eとが形成されている。ハブ輪3は、他側に形成されている内側転走面3dが外輪2の他側の外側転走面2dに対向するように配置されている。
ハブ輪3は、一側の小径段部3aから他側の内側転走面3dまでを高周波焼入れにより表面硬さを58〜64HRCの範囲に硬化処理されている。これにより、ハブ輪3は、車輪取り付けフランジ3cに付加される回転曲げ荷重に対して充分な機械的強度を有し、ハブ輪3の耐久性が向上する。車輪取り付けフランジ3cには、円周等配位置にハブボルト3fが設けられている。ハブ輪3の内周は、トルク伝達用のセレーション3h(またはスプライン)が形成されているハブ輪嵌合孔3gとして構成されている。
内輪4は、転動列である一側ボール列5aと他側ボール列5bとに予圧を与えるものである。内輪4は、円筒状に形成されている。内輪4は、SUJ2等の高炭素クロム軸受鋼からなり、ズブ焼入れにより芯部まで58〜64HRCの範囲で硬化処理されている。内輪4の外周面には、周方向に環状の内側転走面4aが形成されている。内輪4の内周は、ハブ輪3の小径段部3aが圧入により嵌合される内輪4の嵌合孔である内輪嵌合孔4bとして構成されている。内輪4は、ハブ輪3の小径段部3aに内輪嵌合孔4bが嵌合されることでハブ輪3の一側に内側転走面4aを構成している。内輪4は、内輪嵌合孔4bの内周面がテーパ状に形成されている。内輪4は、内側転走面4aが外輪2の一側の外側転走面2cに対向するように配置されている。
転動列である一側ボール列5aと他側ボール列5bとは、ハブ輪3を回転自在に支持するものである。一側ボール列5aと他側ボール列5bとは、転動体である複数のボールが保持器によって環状に保持されている。一側ボール列5aと他側ボール列5bとは、SUJ2等の高炭素クロム軸受鋼からなり、ズブ焼入れにより芯部まで58〜64HRCの範囲で硬化処理されている。一側ボール列5aは、内輪4に形成されている内側転走面4aと、それに対向している外輪2の一側の外側転走面2cとの間に転動自在に挟まれている。他側ボール列5bは、ハブ輪3に形成されている内側転走面3dと、それに対向している外輪2の他側の外側転走面2dとの間に転動自在に挟まれている。つまり、一側ボール列5aと他側ボール列5bとは、外輪2に対してハブ輪3と内輪4とを回転自在に支持している。
車輪用軸受装置1は、外輪2とハブ輪3と内輪4と一側ボール列5aと他側ボール列5bとから複列アンギュラ玉軸受が構成されている。なお、本実施形態において、車輪用軸受装置1には、複列アンギュラ玉軸受が構成されているがこれに限定されるものではなく、複列円錐ころ軸受等で構成されていても良い。
一側(インナー側)シール部材6は、外輪2と内輪4との隙間を塞ぐものである。一側シール部材6は、略円筒状のシール板と略円筒状のスリンガとを具備する。一側シール部材6は、フェライト系ステンレス鋼板(JIS規格のSUS430系等)等から構成されているシール板に、NBR(アクリロニトリル−ブタジエンゴム)等の合成ゴムからなる複数の一側シールリップが加硫接着されている。スリンガは、シール板と同等の鋼板から構成されている。一側シール部材6は、シール板が外輪2の一側開口部2aに嵌合され、スリンガの円筒部分が内輪4に嵌合され、パックシールを構成している。スリンガは、その鍔部分が外側(インナー側)に向くようにして内輪4に固定されている。一側シール部材6は、シール板が外輪2の一側開口部2aに嵌合され、スリンガが内輪4に嵌合され、パックシールを構成している。一側シール部材6は、シール板の一側シールリップが油膜を介してスリンガと接触することでスリンガに対して摺動可能に構成されている。これにより、一側シール部材6は、外輪2の一側開口部2aからの潤滑グリースの漏れ、および外部からの雨水や粉塵等の侵入を防止する。
他側(アウター側)シール部材7は、外輪2とハブ輪3との隙間を塞ぐものである。他側シール部材7はニトリルゴム等の合成ゴムからなる複数の他側シールリップが加硫接着によって略円筒状に形成された芯金に一体に接合されている。他側シール部材7は、外輪2の他側開口部2bに円筒部分が嵌合され、ハブ輪3の外周面に複数の他側シールリップが接触している。他側シール部材7は、他側シールリップが油膜を介してハブ輪3の外周面と接触することでハブ輪3に対して摺動可能に構成されている。これにより、他側シール部材7は、外輪2の他側開口部2bからの潤滑グリースの漏れ、および外部からの雨水や粉塵等の侵入を防止する。
このように構成される車輪用軸受装置1は、外輪2とハブ輪3と内輪4と一側ボール列5aと他側ボール列5bとから複列アンギュラ玉軸受が構成され、ハブ輪3が一側ボール列5aと他側ボール列5bを介して外輪2に回転自在に支持されている。また、車輪用軸受装置1は、外輪2の一側開口部2aと内輪4との隙間を一側シール部材6で塞がれ、外輪2の他側開口部2bとハブ輪3との隙間を他側シール部材7で塞がれている。これにより、車輪用軸受装置1は、内部からの潤滑グリースの漏れ、および外部からの雨水や粉塵等の侵入を防止しつつ外輪2に支持されているハブ輪3が回転可能に構成されている。
図3に示すように、車輪用軸受装置1には、ハブ輪3のハブ輪嵌合孔3gに一側(インナー側)端部側からトルク伝達用のドライブシャフト100が挿入されている。車輪用軸受装置1は、ドライブシャフト100のセレーション100a(またはスプライン)とハブ輪嵌合孔3gのセレーション3hとが係合されている。さらに、車輪用軸受装置1は、ドライブシャフト100にナットが締め込まれることでハブ輪3と内輪4とを含む内方部材がドライブシャフト100に固定されている。この際、車輪用軸受装置1は、ドライブシャフト100に発生している軸力により内輪4の一側端面がドライブシャフト100の肩部100bに押し付けれている。これにより、車輪用軸受装置1は、ドライブシャフト100の肩部100bによって内輪4がハブ輪3の他側(アウター側)に向かって押圧されて小径段部3aに圧入嵌合されている。内輪4は、他側端が小径段部3aの段差3bに接触することでハブ輪3に対する軸方向の位置が定まる。
次に、図4から図6を用いて、ハブ輪3と内輪4とのテーパ形状および嵌合状態について詳細に説明する。
図4(a)に示すように、ハブ輪3の小径段部3aは、外周面がテーパ角αのテーパ形状に形成されている。小径段部3aは、段差3bからハブ輪3の一側(インナー側)端に向かうにつれて外径が小さくなる円錐台状に形成されている。また、小径段部3aは、径方向視で少なくとも一部がハブ輪3の内周に形成されているセレーション3hと重複する位置に形成されている。つまり、小径段部3aの段差3bは、セレーション3hの一側端よりも長さXだけ他側(アウター側)に形成されている。
図4(b)に示すように、内輪4の内輪嵌合孔4bは、アウター側(他側)からインナー側(一側)に向かうテーパ角βのテーパ形状に形成されている。つまり、内輪4の内輪嵌合孔4bは、ハブ輪3の段差3b側からハブ輪3の一側端に向かうにつれて内径が小さくなる円錐台状の孔に形成されている。これにより、内輪4の一側端面の面積は、一側に向かうにつれて肉厚が厚くなり、全域に渡って他側の内径からなるテーパ形状でない嵌合孔が形成されている場合の一側端面の面積よりも大きくなる。内輪4は、ハブ輪3の小径段部3aよりも軸方向長さが大きくなるように形成されている。すなわち、内輪4は、他側端が小径段部3aの段差3bに接触する状態で嵌合されてもハブ輪3の一側端よりも軸方向に突出するように構成されている。
ハブ輪3の小径段部3aのテーパ形状と内輪4の内輪嵌合孔4bのテーパ形状とは、小径段部3aの全体が内輪4によって径方向内側に圧縮されるように、小径段部3aの外周面の全面に内輪4の内輪嵌合孔4bの内周面が接触するように形成されている。すなわち、ハブ輪3の小径段部3aのテーパ形状と内輪4の内輪嵌合孔4bのテーパ形状とは、小径段部3aの外周面の所定位置で所定の締め代が生じるように小径段部3aのテーパ角α、内輪嵌合孔4bのテーパ角βおよび基準径が設定されている。加えて、小径段部3aのテーパ形状と内輪嵌合孔4bのテーパ形状とは、小径段部3aのテーパ形状の小径側端の締め代が最も大きくなるようにテーパ角α、テーパ角βおよび基準径が設定されている。つまり、小径段部3aのテーパ角αは、内輪嵌合孔4bのテーパ角βより小さく設定されている。なお、テーパ角αおよびテーパ角βは、圧入嵌合時の抵抗等を鑑みて20°以下の範囲で設定されている。
図5(a)に示すように、ハブ輪3の小径段部3aに嵌合されている内輪4がドライブシャフト100の肩部100bによって押圧されていない場合、小径段部3aと内輪4とは、それぞれのテーパ形状によって、小径段部3aの外周面と内輪嵌合孔4bの内周面のうち小径側端の当たりが最も大きい状態で嵌合されている。つまり、小径段部3aと内輪4とは、一側(インナー側)である小径側端が最も強く接触し(黒塗矢印参照)、他側(アウター側)である大径側端に隙間G1が生じている状態で嵌合されている。
図5(b)に示すように、ハブ輪3の小径段部3aに嵌合されている内輪4がドライブシャフト100(薄墨部分参照)の肩部100bによって大径側に向かって押圧されている場合(白塗矢印参照)、小径段部3aは、内輪4によって小径側端が径方向内側に向かって圧縮される。同時に、内輪嵌合孔4bは、小径側端が径方向外側に向かって膨張される(黒塗矢印参照)。小径段部3aは、肩部100bの押圧により内輪4が大径側に向かって嵌合されるにつれて、小径側端の圧縮量が増加するとともに内輪4によって押圧される範囲が大径側に向かって広がっていく。つまり、小径段部3aは、内輪4が大径側に向かって圧入されるにつれて小径側から大径側に向かって順次圧縮される。
小径段部3aの段差3bと内輪4の他側端部とが接触している場合(図3参照)、小径段部3aは、その外周面の全てが内輪嵌合孔4bの内周面と接触して、所定の締め代分だけ径方向内側に圧縮されている。この際、小径段部3aは、小径側端が最も大きく圧縮されている。つまり、ハブ輪3は、ハブ輪嵌合孔3gのうち内輪4の小径側端である一側端面が接触しているドライブシャフト100の肩部100bに最も近接している部分が最も大きく径方向内側に圧縮されている。
図6(a)に示すように、ハブ輪3のハブ輪嵌合孔3gが内輪4によって径方向内側に圧縮されていない場合、車輪用軸受装置1は、ドライブシャフト100(薄墨部分参照)のセレーション100aとハブ輪3のセレーション3hとの間に隙間G2が生じている。
図6(b)に示すように、ハブ輪3のハブ輪嵌合孔3gが内輪4の圧入嵌合によって径方向内側に圧縮されている場合(黒塗矢印参照)、ハブ輪3は、ハブ輪嵌合孔3gに形成されているセレーション3hの溝間隔および溝幅が縮小されている。さらに、ハブ輪3は、セレーション3hのうちドライブシャフト100(薄墨部分参照)の肩部100b(図5(b)参照)に最も近接している部分の溝間隔および溝幅が最も縮小されている。これにより、車輪用軸受装置1は、ドライブシャフト100のセレーション100aとハブ輪3のセレーション3hとの隙間G2のうち少なくとも一部が内輪4の圧入嵌合によって減少されている。特に、車輪用軸受装置1は、隙間G2のうち肩部100bに最も近接している部分が最も減少されている。従って、車輪用軸受装置1は、ドライブシャフト100に大きな回転力が入力されてもドライブシャフト100と内輪4のとの間でずれが発生し難い。これにより、特殊な部品を追加することなく長期に渡ってスティックスリップ音の発生を防止することができる。
さらに、車輪用軸受装置1は、ドライブシャフト100の肩部100bに接触している内輪4の小径側端面である一側端面の面積が、同一外径において内輪4にテーパ形状でない嵌合孔が形成されている場合の面積よりも大きい。これにより、車輪用軸受装置1は、内輪4の一側端部とドライブシャフト100の肩部100bとの間の摩擦力が増大するので、ドライブシャフト100と内輪4とのとの間で滑りが発生し難い。これにより、特殊な部品を追加することなく長期に渡ってスティックスリップ音の発生を防止することができる。
以上、発明の実施の形態について、車輪用軸受装置1は、ハブ輪3の外周に一側ボール列5aの内側転走面3dが直接形成されている第3世代構造の車輪用軸受装置1として構成されているがこれに限定するものではなく、ハブ輪3に一対の内輪が圧入固定された第2世代構造であっても良い。また、本発明は各実施形態に何等限定されるものではなく、あくまで例示であって、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々なる形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。
1 車輪用軸受装置
2 外輪
2e 車体取り付けフランジ
2b 他側開口部
3 ハブ輪
3b 小径段部
3c 車輪取り付けフランジ
4 内輪
4b 内輪嵌合孔
5a 一側ボール列
5b 他側ボール列

Claims (4)

  1. 内周に複列の外側転走面が一体に形成された外方部材と、
    一端部に車輪を取り付けるための車輪取り付けフランジを一体に有し、外周に軸方向に延びる小径段部が形成され、内周にドライブシャフトがトルク伝達可能に係合される嵌合孔が形成されるハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に圧入された少なくとも一つの内輪からなり、外周に前記複列の外側転走面に対向する複列の内側転走面が形成された内方部材と、
    この内方部材と前記外方部材のそれぞれの転走面間に転動自在に収容された複列の転動体と、を備えた車輪用軸受装置において、
    前記小径段部と前記小径段部が圧入される前記内輪の嵌合孔とがそれぞれテーパ形状に形成される車輪用軸受装置。
  2. 前記小径段部と前記内輪との嵌合において小径側端の締め代が最も大きくなるようにテーパ形状が形成される請求項1に記載の車輪用軸受装置。
  3. 前記小径段部と前記内輪との嵌合においてすべての嵌合部分に締め代が生じるようにテーパ形状が形成される請求項1または請求項2に記載の車輪用軸受装置。
  4. 前記小径段部と前記内輪とのテーパ形状の少なくとも一部が、前記ハブ輪においてドライブシャフトが係合している部分と径方向視で重複する位置に形成される請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の車輪用軸受装置。
JP2016174082A 2016-09-06 2016-09-06 車輪用軸受装置 Active JP6860309B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016174082A JP6860309B2 (ja) 2016-09-06 2016-09-06 車輪用軸受装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016174082A JP6860309B2 (ja) 2016-09-06 2016-09-06 車輪用軸受装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018040408A true JP2018040408A (ja) 2018-03-15
JP6860309B2 JP6860309B2 (ja) 2021-04-14

Family

ID=61625787

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016174082A Active JP6860309B2 (ja) 2016-09-06 2016-09-06 車輪用軸受装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6860309B2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113551021A (zh) * 2021-06-22 2021-10-26 浙江万里扬股份有限公司 连接结构、变速器和车辆

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005075067A (ja) * 2003-08-29 2005-03-24 Koyo Seiko Co Ltd 転がり軸受装置
JP2006118626A (ja) * 2004-10-22 2006-05-11 Ntn Corp 車輪用軸受装置
JP2008057717A (ja) * 2006-09-01 2008-03-13 Ntn Corp 車輪用軸受装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005075067A (ja) * 2003-08-29 2005-03-24 Koyo Seiko Co Ltd 転がり軸受装置
JP2006118626A (ja) * 2004-10-22 2006-05-11 Ntn Corp 車輪用軸受装置
JP2008057717A (ja) * 2006-09-01 2008-03-13 Ntn Corp 車輪用軸受装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113551021A (zh) * 2021-06-22 2021-10-26 浙江万里扬股份有限公司 连接结构、变速器和车辆
CN113551021B (zh) * 2021-06-22 2022-09-20 浙江万里扬股份有限公司 连接结构、变速器和车辆

Also Published As

Publication number Publication date
JP6860309B2 (ja) 2021-04-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108026974B (zh) 车轮用轴承装置
JP2009197884A (ja) 車輪用軸受装置
JP5184820B2 (ja) 車輪用軸受装置
JP2009197883A (ja) 車輪用軸受装置
WO2018074543A1 (ja) 車輪用軸受装置
WO2018051927A1 (ja) 車輪用軸受装置
JP6336768B2 (ja) 密封装置およびこれを備えた車輪用軸受装置
JP5100056B2 (ja) 車輪用軸受装置
JP2015158226A (ja) 密封装置およびこれを備えた車輪用軸受装置
JP2016003709A (ja) 車輪用軸受装置
WO2017026522A1 (ja) 車輪用軸受装置
JP6860309B2 (ja) 車輪用軸受装置
JP6309228B2 (ja) 車輪用軸受装置の製造方法
JP2017067103A (ja) 車輪用軸受装置
JP6709635B2 (ja) 車輪用軸受装置
CN107107660B (zh) 车轮轴承设备
JP2008180300A (ja) 車輪用軸受装置
JP2007211796A (ja) 車輪用軸受装置
JP2009257375A (ja) 車輪用軸受装置
JP7388062B2 (ja) ハブユニット軸受
JP6876583B2 (ja) 車輪用軸受装置
JP2019044873A (ja) 車輪用軸受装置
JP2010001908A (ja) 車輪用軸受装置
JP6967831B2 (ja) 車輪用軸受装置
JP2019082239A (ja) 車輪用軸受装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190826

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20200710

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200728

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20200918

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20201112

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210302

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210326

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6860309

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150