JP2018112225A - Rolling bearing unit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば自動車の車輪を懸架装置に対して回転自在に支持する為に利用する、転がり軸受ユニットの改良に関する。 The present invention relates to an improvement of a rolling bearing unit that is used, for example, to rotatably support a vehicle wheel with respect to a suspension device.
図6、7は、自動車の懸架装置に対して車輪を回転自在に支持する為の車輪支持用の転がり軸受ユニットとして、特許文献1に記載された従来構造の1例を示している。転がり軸受ユニット1は、外輪2の内径側にハブ3を、複数個の転動体4、4を介して回転自在に支持している。
6 and 7 show an example of a conventional structure described in
尚、本明細書及び特許請求の範囲で、軸方向に関して「外」とは、車体への組み付け状態で車両の幅方向外側となる、図1、3、4、6、7の左側を言い、反対に、車体への組み付け状態で車両の幅方向中央側となる、図1、3、4、6、7の右側を、軸方向に関して「内」と言う。 In the present specification and claims, “outside” in the axial direction means the left side of FIGS. 1, 3, 4, 6, and 7, which is the outer side in the width direction of the vehicle when assembled to the vehicle body. On the other hand, the right side in FIGS. 1, 3, 4, 6, and 7 which is the center side in the width direction of the vehicle when assembled to the vehicle body is referred to as “inside” in the axial direction.
外輪2は、外輪本体5と、静止側フランジ6とを備えている。このうちの外輪本体5は、全体が円筒状に構成されており、内周面に複列の外輪軌道7a、7bを有している。静止側フランジ6は、外輪本体5の外周面のうち、内側列の外輪軌道7bと径方向に重畳する部分から、径方向外方に突出する状態で設けられている。図示の例では、静止側フランジ6を、円周方向に離隔する状態で設けられた複数(図示の例では4つ)のフランジ片8、8により構成している。フランジ片8、8の径方向外端寄り部分には、軸方向に貫通した取付孔9、9が設けられている。
The
外輪本体5の外周面のうち、フランジ片8、8同士の間部分には、円周方向に隣り合うフランジ片8、8同士を繋ぐ突条10、10が設けられている。そして、この様な外輪2は、フランジ片8、8に形成された取付孔9、9に螺合したナックルボルトにより、懸架装置を構成するナックルに結合固定される為、使用時にも回転しない。
On the outer peripheral surface of the outer ring
ハブ3は、ハブ本体11と内輪12とを結合して構成されており、外周面に複列の内輪軌道13a、13bと回転側フランジ14とを有している。このうちのハブ本体11には、外周面のうち、軸方向外端寄り部分に回転側フランジ14が、軸方向中間部に外側列の内輪軌道13aが、軸方向内端寄り部分に小径段部15が、それぞれ直接形成されている。内輪12は、円筒状に構成されており、外周面に内側列の内輪軌道13bが形成されている。内輪12は、ハブ本体11の小径段部15に外嵌されており、ハブ本体11の軸方向内端部に形成したかしめ部16により、軸方向内端面が抑え付けられている。この様なハブ3は、回転側フランジ14に形成された支持孔17を挿通したハブボルト18により、車輪及び制動用回転部材が支持固定される為、使用時に回転する。
The
転動体4、4は、複列の外輪軌道7a、7bと複列の内輪軌道13a、13bとの間に、保持器19、19により保持された状態で、各列毎に複数個ずつ、転動自在に設けられている。
A plurality of
上述した様な車輪支持用の転がり軸受ユニット1には、操縦安定性を向上する為の高い剛性と、ばね下荷重を軽減し乗り心地性能を向上する為の軽量化とが同時に求められている。この様な事情に鑑みて、前記従来構造の場合には、ナックルボルトとの螺合幅を確保する為にフランジ片8の軸方向に関する厚さ寸法を大きくする事で高剛性化を図ると同時に、外輪本体5の径方向に関する厚さ寸法を小さく抑える事で軽量化を図っている。
The above-described rolling bearing
ところが、上述した従来構造の場合には、フランジ片8、8が、円周方向に間欠的に設けられていると共に、内側列の外輪軌道7bと径方向に重畳する位置に設けられている事に起因して、次の(1)〜(3)に示す様な問題が生じ易く、フランジ片8の強度及び転がり軸受ユニット1の軸受寿命に悪影響を与える可能性がある。
However, in the case of the above-described conventional structure, the
(1)フランジ片8を懸架装置に結合固定した際に生じる外輪2の変形量が大きくなり、外輪軌道7bの真円度に悪影響を及ぼす可能性がある。
つまり、フランジ片8を懸架装置に結合固定した際に、ナックルボルトからフランジ片8に対して径方向に向いた力が作用すると、軽量化の為に薄肉に構成された外輪本体5の内周面のうち、フランジ片8と径方向に重畳する位置に設けられた外輪軌道7bが、径方向に僅かに変形する可能性がある。この結果、外輪軌道7bの真円度が低下し、転がり軸受ユニット1の寿命低下を招く可能性がある。
(1) The deformation amount of the
In other words, when the
(2)外輪2の内周面に形成する熱処理硬化層の径方向に関する厚さ寸法が、円周方向に関する位相がフランジ片8と一致する部分で小さくなるのに対し、円周方向に関する位相がフランジ片8と一致しない部分(突条10と一致する部分)で大きくなり、熱処理硬化層の厚さ寸法が円周方向に関して不均一になる。
(2) The thickness dimension in the radial direction of the heat-treated hardened layer formed on the inner peripheral surface of the
上記(2)に就いて、図8の(A)を加えて説明する。尚、図8の(A)は、縦軸が径方向寸法を表しており、横軸が外輪2の円周方向位置(位相)を表している。
外輪2のうちで、円周方向に関する位相がフランジ片8と一致する部分は、円周方向に関する位相がフランジ片8と一致しない部分に比べて、径方向に関する厚さ寸法が大きい為、熱容量もその分大きくなる。この為、外輪2の内周面に熱処理硬化層を形成した場合、図8の(A)に示す様に、熱処理硬化層の径方向に関する厚さ寸法は、円周方向に関する位相がフランジ片8と一致する熱容量の大きい部分で、フランジ片8と一致しない部分に比べて小さくなる。
ここで、外輪軌道7bに関する熱処理硬化層の厚さ寸法は、外輪軌道7bに加わる荷重に基づき発生するせん断応力(τ0やτst)が発生する深さを考慮して最小限の厚さを決定する必要がある。この為、円周方向に関する位相がフランジ片8と一致する部分に形成する熱処理硬化層に関しても、前記最小限の厚さ以上は確保する必要がある。この為、円周方向に関する位相がフランジ片8と一致しない部分での熱処理硬化層の厚さ寸法が、過大になる可能性がある。これにより、熱処理硬化層の径方向外側に存在する非硬化部分の厚さ寸法を確保する事が難しく、熱処理硬化層に十分な圧縮応力が働かなくなる為、熱処理硬化層に金属疲労が発生し易くなり、外輪軌道7bの転がり疲れ寿命が低下する可能性がある。
The above (2) will be described with reference to FIG. In FIG. 8A, the vertical axis represents the radial dimension, and the horizontal axis represents the circumferential position (phase) of the
Of the
Here, the thickness dimension of the heat-treated hardened layer related to the
(3)フランジ片8の円周方向両側縁と外輪本体5の外周面との連続部(隅R部)に作用する引張応力が過大になる可能性がある。
上記(3)に就いて、図8の(B)〜(D)を加えて説明する。尚、図8の(B)〜(D)は、縦軸が引張応力の大きさを表しており、横軸が外輪2の円周方向位置(位相)を表している。
(3) There is a possibility that the tensile stress acting on the continuous portion (corner R portion) between both circumferential edges of the
The above (3) will be described by adding (B) to (D) in FIG. 8B to 8D, the vertical axis represents the magnitude of the tensile stress, and the horizontal axis represents the circumferential position (phase) of the
前記図8の(A)に示した様に、外輪2のうちで、円周方向に関する位相がフランジ片8と一致しない部分では、フランジ片8と一致する部分に比べて、径方向に関する厚さ寸法に占める熱処理硬化層の厚さ寸法の割合が大きくなる。この為、図8の(B)に示した様に、円周方向に関する位相がフランジ片8と一致しない部分で、フランジ片8と一致する部分よりも、熱処理硬化層に起因した外輪本体5の外周面側の非硬化部分の円周方向の引張応力が大きくなる。上述した様に、円周方向に関する位相がフランジ片8と一致しない部分での熱処理硬化層の厚さ寸法は過大になる可能性がある為、熱処理硬化層に起因した外輪本体5の外周面側の非硬化部分の円周方向の引張応力に関しても、円周方向に関する位相がフランジ片8と一致しない部分で過大になる可能性がある。
As shown in FIG. 8A, in the
次に、ハブ3に対し、図6に矢印Xで示す様な、旋回外側荷重が作用する場合を考えると、図8の(C)に示す様に、外輪本体5の外周面側の非硬化部分の軸方向の引張応力は、円周方向に関する位相がフランジ片8と一致する部分で、フランジ片8と一致しない部分に比べて大きくなるのに対し、同図の(D)に示す様に、外輪本体5の外周面側の非硬化部分の円周方向の引張応力は、フランジ片8の円周方向両側に隣接する部分で、その他の部分に比べて大きくなる。
従って、車両の旋回走行時に於いては、図8の(B)及び(D)に示した円周方向の引張応力がそれぞれ加わる事になる為、フランジ片8の円周方向両側縁と外輪本体5の外周面との連続部(隅R部)に作用する引張応力が過大になる可能性がある。この結果、フランジ片8の強度を確保する事が難しくなる可能性がある。
Next, considering a case where a turning outer load as shown by an arrow X in FIG. 6 acts on the
Accordingly, when the vehicle is turning, the tensile stresses in the circumferential direction shown in FIGS. 8B and 8D are respectively applied. Therefore, both circumferential edges of the
更に、懸架装置に対して当接するフランジ片8の軸方向内側面の平坦度(平面度)が十分でない場合には、ナックルボルトの締結時に、フランジ片8に対しこのフランジ片8を傾かせる様な軸力が作用し、フランジ片8の円周方向両側縁と外輪本体5の外周面との連続部に、更に円周方向の引張応力が作用する事になる。
Furthermore, when the flatness (flatness) of the axially inner side surface of the
前記従来構造の転がり軸受ユニット1の場合には、静止側フランジ6の形状及び形成位置に起因して、前記(1)〜(3)で説明した様な問題が生じ易い結果、フランジ片8の強度を確保する事が難しくなると共に、転がり軸受ユニット1の軸受寿命も低下し易くなる可能性がある。
本発明は、上述の様な事情に鑑み、フランジ片の強度を確保できると共に、軸受寿命の低下を防止できる、転がり軸受ユニットの構造を実現すべく発明したものである。
In the case of the rolling
In view of the circumstances as described above, the present invention has been invented to realize a structure of a rolling bearing unit that can ensure the strength of the flange piece and prevent a decrease in bearing life.
本発明の転がり軸受ユニットは、外輪と、ハブと、複数個の転動体とを備えている。
このうちの外輪は、外輪本体と、複数のフランジ片とを有しており、例えば使用時に懸架装置に支持固定されて回転しない。このうちの外輪本体は、円筒状に構成されており、内周面に外輪軌道を有している。前記フランジ片は、外輪本体の外周面の円周方向複数箇所から径方向外方に突出すると共に前記外輪軌道と径方向に重畳する状態で設けられており、静止側フランジを構成している。
前記ハブは、前記外輪の内径側にこの外輪と同心に配置され、外周面のうち前記外輪軌道と対向する部分に内輪軌道を有しており、例えば使用時に車輪を結合固定した状態でこの車輪と共に回転する。
前記各転動体は、例えば玉や円すいころであり、前記外輪軌道と前記内輪軌道との間に転動自在に設けられている。
前記フランジ片の径方向内端部(根元部、基端部)で、前記外輪軌道と径方向に重畳する部分に、軸方向に凹んだ凹部を設けている。これにより、このフランジ片の径方向内端部のうちで、この凹部と軸方向に隣接する部分に括れ部を設けている。そして、この括れ部を、前記外輪軌道と径方向に重畳させずに、この外輪軌道から軸方向に外れた部分に位置させている。
The rolling bearing unit of the present invention includes an outer ring, a hub, and a plurality of rolling elements.
Of these, the outer ring has an outer ring main body and a plurality of flange pieces. For example, the outer ring is supported and fixed to the suspension device during use and does not rotate. Of these, the outer ring main body is formed in a cylindrical shape, and has an outer ring raceway on the inner peripheral surface. The flange piece protrudes radially outward from a plurality of locations in the circumferential direction of the outer peripheral surface of the outer ring main body and is provided so as to overlap the outer ring raceway in the radial direction, and constitutes a stationary side flange.
The hub is disposed concentrically with the outer ring on the inner diameter side of the outer ring, and has an inner ring raceway on a portion of the outer peripheral surface facing the outer ring raceway. Rotate with.
Each of the rolling elements is, for example, a ball or a tapered roller, and is provided between the outer ring raceway and the inner ring raceway so as to freely roll.
A concave portion that is recessed in the axial direction is provided at a portion that overlaps the outer ring raceway in the radial direction at the radially inner end portion (root portion, proximal end portion) of the flange piece. Thereby, the constriction part is provided in the part adjacent to this recessed part and an axial direction among the radial direction inner ends of this flange piece. And this constriction part is located in the part which remove | deviated from this outer ring track | truck in the axial direction, without overlapping with the said outer ring track | truck.
本発明を実施する場合には、前記凹部を、前記フランジ片の円周方向全幅に亙り設ける事ができる。
この場合には更に、前記外輪の外周面のうちで前記外輪軌道と径方向に重畳する部分の断面形状(輪郭形状)を、全周に亙り変化させずに同じにする事ができる。
When implementing this invention, the said recessed part can be provided over the circumferential direction full width of the said flange piece.
In this case, the cross-sectional shape (contour shape) of the portion of the outer peripheral surface of the outer ring that overlaps the outer ring raceway in the radial direction can be made the same without changing over the entire circumference.
これに対し、本発明を実施する場合には、前記凹部を、前記フランジ片の軸方向側面にのみ開口した状態で、このフランジ片の円周方向1乃至複数箇所に設け、円周方向に関して前記凹部と隣接する部分が、径方向に伸長した補強リブになっている構成を採用する事もできる。 On the other hand, in the case of carrying out the present invention, the concave portion is provided in one or a plurality of circumferential directions of the flange piece in a state where the concave portion is opened only on the axial side surface of the flange piece. A configuration in which a portion adjacent to the concave portion is a reinforcing rib extending in the radial direction may be employed.
上述の様な構成を有する本発明の転がり軸受ユニットによれば、フランジ片の強度を確保できると共に、軸受寿命が低下するのを防止できる。 According to the rolling bearing unit of the present invention having the above-described configuration, the strength of the flange piece can be ensured and the bearing life can be prevented from decreasing.
[実施の形態の第1例]
本発明の実施の形態の第1例に就いて、図1〜3を参照しつつ説明する。本例の転がり軸受ユニット1aは、自動車の車輪(従動輪)を懸架装置に対して回転自在に支持する為に利用するもので、外輪2aと、ハブ3aと、複数個の転動体(玉)4a、4aとを備えている。
[First example of embodiment]
A first example of the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The rolling
外輪2aは、例えば中炭素鋼等の鉄系合金製で略円筒状に構成されており、外輪本体5aと、静止側フランジ6aとを備えている。このうちの外輪本体5aは、全体が円筒状に構成されており、内周面に複列の外輪軌道7c、7dを有している。静止側フランジ6aは、外輪本体5aの外周面から径方向外方に突出する状態で設けられており、軸方向外半部が、内側列の外輪軌道7dと径方向に重畳している。又、本例の場合には、静止側フランジ6aを、円周方向に離隔する状態で設けられた複数(図示の例では4つ)のフランジ片8aにより構成している。フランジ片8aは、軸方向から見た形状が略台形状で、それぞれ略平板状に構成されており、径方向及び周方向中間部には軸方向に貫通した取付孔(ねじ孔)9aが設けられている。
The
特に本例の場合には、元々は図1中に破線で示した様な形状を有していたフランジ片8aの径方向内端部(根元部、基端部)の軸方向外側面に、軸方向内方に凹んだ、断面半楕円形状の凹部(除肉部)20を、フランジ片8aの円周方向全幅に亙り設けている。言い方を変えれば、凹部20を、フランジ片8aの軸方向外側面だけでなく、フランジ片8aの円周方向両側面に開口する状態で設けている。これにより、フランジ片8aの径方向内端部のうちで、凹部20の軸方向内側に隣接する部分に括れ部21を形成している。別な言い方をすれば、フランジ片8aの径方向内端部に凹部20を形成する事で、このフランジ片8aの径方向内端部のうち、凹部20以外の残部を括れ部21としている。又、本例の場合、凹部20の軸方向深さ寸法を調節する事で、括れ部21を、内側列の外輪軌道7dと径方向に重畳させずに、外輪軌道7dから軸方向内方に外れた部分に位置させている。これに対し、フランジ片8aの径方向中間部乃至外端部のうち、凹部20と径方向に重畳する軸方向外半部は、内側列の外輪軌道7dと径方向に重畳している。又、取付孔9aを含む、フランジ片8aの径方向中間部乃至外端部は、括れ部21よりも軸方向幅寸法が十分(図示の例では2倍程度)に大きくなっている。この為、ナックルボルトと取付孔9aとの螺合幅は、十分に確保されている。又、凹部20の内面を構成する径方向内側面(内径側端部)は、外輪本体5aの外周面に滑らかに(段差なく)連続している。又、凹部20の内面を構成する径方向外側面(外径側端部)は、フランジ片8の軸方向外側面に、断面円弧状の面取り部を介して連続している。
Particularly in the case of this example, on the axially outer side surface of the radially inner end portion (the root portion, the base end portion) of the
又、図3に示す様に、凹部20の内面を構成する径方向内側面の断面形状(輪郭形状)を、外輪2aの外周面のうち、内側列の外輪軌道7dと径方向に重畳する部分で、且つ、円周方向に関する位相がフランジ片8aと一致しない部分の断面形状(輪郭形状、1点鎖線参照)と一致させている。この結果、本例の場合には、外輪2aの外周面のうちで、内側列の外輪軌道7dと径方向に重畳する部分の断面形状(輪郭形状)が、全周に亙り変化せずに同じ(一様)になっている。
Also, as shown in FIG. 3, the portion of the outer peripheral surface of the
又、外輪本体5aの外周面のうち、フランジ片8a同士の間部分に、径方向外方に向けて突出する状態で、円周方向に隣り合うフランジ片8a同士を繋ぐ突条10aを設けている。突条10aは、フランジ片8aよりも径方向及び軸方向に関する寸法が小さくなっている。具体的には、外輪本体5aの軸方向内端部に設けられた嵌合筒部22の外周面を基準とした場合に、突条10aの径方向突出量をフランジ片8aの径方向突出量の1/5〜1/10程度とし、突条10aの軸方向幅寸法をフランジ片8aの軸方向幅寸法の1/3〜2/3程度としている。又、突条10aの軸方向内側面とフランジ片8aの軸方向内側面とは、軸方向位置を一致させると共に、その断面形状も同じとしている。更に、外輪本体5aの外周面のうち、静止側フランジ6aよりも軸方向外側部分を、軸方向外側に向かう程外径寸法が小さくなるテーパ面とし、外輪本体5aの径方向に関する肉厚を小さく抑えている。
Further, a
又、図3中に斜格子模様で示した様に、外輪本体5aの内周面のうち、外側列の外輪軌道7c部分から内側列の外輪軌道7d部分に亙り、或いは、各列の外輪軌道7c、7dの近傍部分に個々に、高周波焼入れにより全周に熱処理硬化層23を形成している。
Further, as shown by the oblique lattice pattern in FIG. 3, the outer ring
本例の転がり軸受ユニット1aを構成する外輪2aは、中炭素鋼等の鉄系合金製の円柱状の金属素材に鍛造加工(熱間鍛造加工又は冷間鍛造加工)を施して概略形状に成形した後、切削加工及び高周波熱処理、外輪軌道7c、7d等に研削加工を施す事により造られる。そして、この様な外輪2aは、フランジ片8aに形成された取付孔9aに螺合したナックルボルトにより、懸架装置を構成するナックルに結合固定される為、使用時にも回転しない。
The
ハブ3aは、ハブ本体11aと内輪12aとを結合する事により構成されており、外輪2aの内径側にこの外輪2aと同心に配置されている。ハブ本体11aは、例えば中炭素鋼等の鉄系合金製で、後述する回転側フランジ14aの根元部分からやはり後述する小径段部15aに亙る外周面に、例えば高周波熱処理などの硬化熱処理が施されている。ハブ本体11aの外周面のうち、外輪2aの軸方向外端開口から軸方向外方に突出した部分には、車輪やディスクロータを支持固定する為の円輪状の回転側フランジ14aを設けている。又、ハブ本体11aの外周面のうち、外輪2aの内周面に設けられた外側列の外輪軌道7cと対向する部分には、断面形状が部分円弧状である内輪軌道13cを設けている。この様なハブ3aは、回転側フランジ14aに形成された支持孔17aを挿通したハブボルト18aにより、車輪及び制動用回転部材が支持固定される為、使用時に回転する。
The
ハブ本体11aと共にハブ3aを構成する内輪12aは、例えばSUJ2等の高炭素クロム軸受鋼製で、略円環状に構成されており、ズブ焼き入れ等の熱処理が施されている。又、内輪12aの外周面には、断面形状が部分円弧形である内側列の内輪軌道13dが形成されている。この様な内輪12aは、ハブ本体11aの軸方向内端部に設けられた小径段部15aに、締り嵌めにより外嵌固定されている。そして、内輪12aは、ハブ本体11aの軸方向内端部を径方向外方に塑性変形する事により形成されたかしめ部16aにより、軸方向内端面が抑え付けられている。尚、ハブ本体11aの軸方向内端部にかしめ部16aを形成する構造に代えて、ハブ本体の軸方向内端部にナットを螺着する構造を採用する事もできる。
The
転動体4a、4aは、外側列の外輪軌道7c及び内輪軌道13cとの間部分、並びに、内側列の外輪軌道7d及び内輪軌道13dとの間部分に、それぞれ保持器19a、19aにより保持された状態で転動自在に配置されている。又、転動体4a、4aには、かしめ部16aによる押し付け力を利用して、背面組合せ型の接触角と適正な予圧が付与されている。尚、図示の例では、転動体4a、4aとして玉を使用しているが、重量が嵩む自動車の車輪支持用の転がり軸受ユニットの場合には、玉に代えて円すいころを使用する事もできる。
The rolling
外輪2aの内周面とハブ3aの外周面との間に存在する、内部空間(転動体設置空間)24の軸方向両端開口を、1対の密封装置25a、25bにより全周に亙り塞いでいる。これにより、内部空間24内に存在する図示しないグリースが漏洩する事を防止すると共に、外部空間に存在する水分や塵芥等の異物が内部空間24に侵入する事を防止している。図示の例では、内部空間24の軸方向内端開口を塞ぐ密封装置25bとして、シールリングとスリンガとを有する組み合わせシールリングを使用している。そして、この組み合わせシールリングを構成するスリンガに、図示しないセンサと共に回転速度検出装置を構成するエンコーダ26を支持固定している。
Both ends in the axial direction of the internal space (rolling element installation space) 24, which exists between the inner peripheral surface of the
又、外輪2aの軸方向内端部の嵌合筒部22に、前記センサを保持する為のキャップ27を内嵌固定している。キャップ27は、亜鉛メッキ鋼板、マルテンサイト系のステンレス鋼板等の、耐食性を有する磁性金属板に絞り加工等の塑性加工を施す事により、全体が有底円筒状に構成されている。又、キャップ27の底部には、その内側にセンサの先端部を挿入する為の保持筒部28が設けられていると共に、センサを固定する為のボルトを螺合させる為のナット29が固定されている。この様な構成を有するキャップ27にセンサを支持固定した状態で、センサの先端面に設けられた検出部は、キャップ27の内側で、エンコーダ26に対して微小隙間を介して軸方向に対向する。この状態で、エンコーダ26が、ハブ3aと共に回転すると、前記センサの検出部の近傍を、エンコーダ26の被検出面に存在するS極とN極とが交互に通過し、センサの出力を変化させる。この変化の周波数はハブ3aの回転速度に比例し、変化の周期はこの回転速度に反比例するので、何れかに基づいて、ハブ3aに固定した車輪の回転速度を求める事ができる。
Further, a
以上の様な構成を有する本例の転がり軸受ユニット1aの場合は、前述した従来構造の場合と同様に、高剛性化を図れると同時に軽量化を図れる構造でありながら、フランジ片8aの強度を確保できると共に、軸受寿命が低下するのを防止できる。
即ち、本例の場合には、静止側フランジ6aを構成するフランジ片8aの径方向中間部乃至外端部の軸方向幅寸法を大きく確保する事で、ナックルボルトと取付孔9aとの螺合幅を大きく確保している為、転がり軸受ユニット1aの懸架装置に対する支持剛性を高くできる。又、外輪本体5aの外周面のうち、静止側フランジ6aよりも軸方向外側部分をテーパ面として、外輪本体5aの径方向に関する厚さ寸法を小さく抑えている為、転がり軸受ユニット1a全体としての軽量化を図れる。
In the case of the rolling
That is, in this example, the knuckle bolt and the mounting
しかも、本例の場合には、フランジ片8aの径方向内端部に凹部20を形成する事により、このフランジ片8aの径方向内端部に形成した括れ部21を、内側列の外輪軌道7dと径方向に重畳させずに、外輪軌道7dから軸方向内方に外れた部分に位置させている。この為、フランジ片8aを懸架装置に結合固定した際に、ナックルボルトからフランジ片8aに対して径方向に向いた力が作用した場合にも、この力は外輪軌道7dから軸方向内方に外れた部分に作用し、外輪軌道7dが径方向に変形する事を有効に防止する事ができる。この為、外輪軌道7dの真円度が低下する事を有効に防止でき、転がり軸受ユニット1aの寿命低下を防止できる。
In addition, in the case of this example, by forming the
更に、本例の場合には、凹部20の内面を構成する径方向内側面の断面形状を、外輪2aの外周面のうち、内側列の外輪軌道7dと径方向に重畳する部分で、且つ、円周方向に関する位相がフランジ片8aと一致しない部分(突条10a)の断面形状と一致させる事で、外輪2aの外周面のうちで、内側列の外輪軌道7dと径方向に重畳する部分の断面形状を、全周に亙り変化させずに同じとしている。この為、外輪2aの内周面に形成した熱処理硬化層23のうち、内側列の外輪軌道7d部分に形成された内側硬化層30の径方向に関する厚さ寸法を、全周に亙り一定とする事ができる。しかも、この内側硬化層30の径方向に関する厚さ寸法は、外輪軌道7dに加わる荷重に基づき発生するせん断応力(τ0やτst)が発生する深さを考慮して最小限の厚さに適切に設定できる。この為、内側硬化層30の径方向外側に存在する非硬化部分31の厚さ寸法を十分に確保する事ができる為、内側硬化層30に金属疲労を発生しにくくする事ができ、外輪軌道7dの転がり疲れ寿命が低下する事を防止できる。
Furthermore, in the case of this example, the cross-sectional shape of the radially inner side surface constituting the inner surface of the
又、内側硬化層30の径方向に関する厚さ寸法を、全周に亙り一定とする事ができる為、内側硬化層30に起因した外輪本体5aの外周面側の非硬化部分31の円周方向の引張応力に関しても、全周に亙り一定とする事ができる。この為、車両の旋回走行時等に於いても、フランジ片8aの円周方向両側縁と外輪本体5aの外周面との連続部(隅R部)に作用する引張応力が過大になる事を防止できる。従って、フランジ片8aの強度を十分に確保する事ができる。
この結果、本例の転がり軸受ユニット1aによれば、フランジ片8aの強度を確保できると共に、軸受寿命が低下するのを防止できる。
Moreover, since the thickness dimension in the radial direction of the inner
As a result, according to the rolling
本発明を実施する場合に、フランジ片の形状、及び、凹部の形状は、外輪軌道の形状等に応じて適宜変更する事ができる。又、凹部の形成位置は、フランジ片の軸方向外側面に限らず、軸方向内側面に形成する事もできる。 When carrying out the present invention, the shape of the flange piece and the shape of the recess can be appropriately changed according to the shape of the outer ring raceway and the like. Moreover, the formation position of a recessed part can also be formed not only in the axial direction outer side surface of a flange piece but in an axial direction inner side surface.
[実施の形態の第2例]
本発明の実施の形態の第2例に就いて、図4〜5を参照しつつ説明する。本例の転がり軸受ユニット1bの場合には、静止側フランジ6bを構成するフランジ片8bの径方向内端部に形成する凹部20aを、フランジ片8bの円周方向全幅に亙り形成するのではなく、フランジ片8bの円周方向中間部にのみ形成している。即ち、本例の場合には、凹部20aを、フランジ片8bの軸方向外側面にのみ開口する状態で設けている。これにより、フランジ片8bの径方向内端部の円周方向両端部のうちで、内側列の外輪軌道7dと径方向に重畳する部分を、それぞれ薄板状の補強リブ32、32として残存させている。別な言い方をすれば、凹部20aの円周方向両側に隣接する部分を、それぞれ径方向に伸長した補強リブ32、32としている。補強リブ32、32の円周方向に関する厚さ寸法は、この様な補強リブ32、32を残存させる事で、外輪2bの熱容量や内側硬化層30(図3参照)の径方向厚さ寸法に影響を与えない程度に薄く設定している。具体的には、補強リブ32、32の円周方向に関する厚さ寸法を、フランジ片8bの径方向内端部における円周方向長さの10%以下に設定している。
[Second Example of Embodiment]
A second example of the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the case of the rolling
以上の様な構成を有する本例の場合には、上述した様な補強リブ32、32を設ける事で、フランジ片8bのうち特に軸方向外側部分(外輪軌道7dと径方向に重畳する部分)が、径方向に変形(変位)するのを有効に防止できる為、前述した実施の形態の第1例の構造により得られる効果を確保しつつ、より高い支持剛性(モーメント剛性)を得る事ができる。
In the case of this example having the above-described configuration, by providing the reinforcing
本発明を実施する場合に、フランジ片に形成する凹部の形成位置は、円周方向中間部に限らず、円周方向片側のみフランジ片の円周方向側面に開口する状態で形成する事もできる。又、凹部の数は、1個に限らず、円周方向に離隔して(円周方向に関して補強リブを挟んで)複数形成する事ができる。
その他の構成及び作用効果に就いては、前記実施の形態の第1例の場合と同様である。
When the present invention is carried out, the formation position of the concave portion formed in the flange piece is not limited to the intermediate portion in the circumferential direction, and can be formed in a state where only one side in the circumferential direction opens to the circumferential side surface of the flange piece. . Further, the number of recesses is not limited to one, and a plurality of recesses can be formed apart from each other in the circumferential direction (with reinforcing ribs sandwiched in the circumferential direction).
About another structure and an effect, it is the same as that of the case of the 1st example of the said embodiment.
本発明は、図1に示した様な、従動輪を回転自在に支持する為の従動輪用の転がり軸受ユニットに限らず、駆動輪を回転自在に支持する為の駆動輪用の転がり軸受ユニットに適用する事ができる。 The present invention is not limited to a rolling bearing unit for a driven wheel for rotatably supporting a driven wheel as shown in FIG. 1, but a rolling bearing unit for a driving wheel for rotatably supporting a driving wheel. It can be applied to.
1、1a、1b 転がり軸受ユニット
2、2a、2b 外輪
3、3a ハブ
4、4a 転動体
5、5a 外輪本体
6、6a、6b 静止側フランジ
7a〜7d 外輪軌道
8、8a、8b フランジ片
9、9a 取付孔
10、10a 突条
11、11a ハブ本体
12、12a 内輪
13a〜13d 内輪軌道
14、14a 回転側フランジ
15、15a 小径段部
16、16a かしめ部
17、17a 支持孔
18、18a ハブボルト
19、19a 保持器
20 凹部
21 括れ部
22 嵌合筒部
23 熱処理硬化層
24 内部空間
25a、25b 密封装置
26 エンコーダ
27 キャップ
28 保持筒部
29 ナット
30 内側硬化層
31 非硬化部分
32 補強リブ
DESCRIPTION OF
Claims (3)
外周面に内輪軌道を有し、前記外輪の内径側にこの外輪と同心に配置されて使用時に回転するハブと、
前記外輪軌道と前記内輪軌道との間に転動自在に設けられた複数の転動体と、を備え、
前記フランジ片の径方向内端部に、軸方向に凹んだ凹部が設けられており、このフランジ片の径方向内端部のうちでこの凹部と軸方向に隣接した部分に設けられた括れ部が、前記外輪軌道から軸方向に外れた部分に位置している、
転がり軸受ユニット。 A cylindrical outer ring main body having an outer ring raceway on the inner peripheral surface, and a radially outer portion of the outer peripheral surface of the outer ring main body that protrudes radially outward and overlaps with the outer ring raceway in a radial direction. An outer ring that has a plurality of flange pieces and does not rotate during use;
A hub that has an inner ring raceway on an outer peripheral surface, is arranged concentrically with the outer ring on the inner diameter side of the outer ring, and rotates during use;
A plurality of rolling elements provided between the outer ring raceway and the inner ring raceway so as to freely roll,
A concave portion recessed in the axial direction is provided at the radially inner end portion of the flange piece, and a constricted portion provided at a portion adjacent to the concave portion in the axial direction of the radially inner end portion of the flange piece. Is located in a portion axially deviated from the outer ring raceway,
Rolling bearing unit.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2017001978A JP2018112225A (en) | 2017-01-10 | 2017-01-10 | Rolling bearing unit |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2020204671A1 (en) * | 2019-04-03 | 2020-10-08 | 주식회사 일진글로벌 | Wheel bearing having improved wheel mounting flange structure |
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2017
- 2017-01-10 JP JP2017001978A patent/JP2018112225A/en active Pending
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