JP2020050177A - Wheel bearing device - Google Patents

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隼人 谷口
Hayato Taniguchi
隼人 谷口
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Abstract

To provide a wheel bearing device in which deterioration in roundness of an outer raceway surface along elastic deformation of a flange mounted on a vehicle due to bolt fastening force is suppressed so as to prevent a reduction in bearing life.SOLUTION: There is provided a wheel bearing device 1 comprising an outer ring 2 having a flange 2e to be attached onto a vehicle body on its outer circumference; an inner member comprising a hub ring 3 and at least one inner ring 4 press-fitted into the hub ring 3; and multiple ball lines 5 and 6 rotatably accommodated between track surfaces of both of the outer ring 2 and the inner member. The flange 2e to be attached onto a vehicle body has a pitch circle P which is centered on the center axis of the outer ring 2 and provided with at least four bolt holes 2g. Four bolt holes 2g among the bolt holes 2g which are adjacent one another on the pitch circle P with interposed a reference line B orthogonal to the center axis are of phase angles θ1, θ2, θ3, and θ4 for the bolt holes 2g within a predetermined range. The four bolt holes are arranged in a manner where a straight line orthogonal to the center axis and the reference line B is a symmetry axis S..SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は車輪用軸受装置に関する。   The present invention relates to a bearing device for a wheel.

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。例えば、車輪用軸受装置は、車輪に接続される内方部材であるハブ輪が転動体を介して外方部材に回転自在に支持されている。また、車輪用軸受装置は、懸架装置を構成するナックルに外方部材が車体取り付けフランジによって固定されている。つまり、車輪用軸受装置は、ナックルに固定された状態で内方部材に接続された車輪を回転自在に支持している。   2. Description of the Related Art Conventionally, a wheel bearing device that rotatably supports wheels in a suspension device of an automobile or the like has been known. For example, in a wheel bearing device, a hub wheel, which is an inner member connected to a wheel, is rotatably supported by an outer member via a rolling element. In the bearing device for a wheel, an outer member is fixed to a knuckle constituting a suspension device by a vehicle body mounting flange. In other words, the wheel bearing device rotatably supports the wheel connected to the inner member while being fixed to the knuckle.

このような車輪用軸受装置は、車体取り付けフランジがナックルにボルトで固定された際、ナックルの取り付け面に倣って取り付けフランジが弾性変形し、外方部材に形成されている転動体の軌道面の真円度が劣化してしまう場合があった。車輪用軸受装置は、軌道面の真円度が劣化するほど軸受寿命が低下することが知られている。そこで、軌道面の真円度の劣化を抑制し、軸受寿命の低下を防ぐ車輪用軸受装置が知られている。例えば、特許文献1に記載の如くである。   In such a wheel bearing device, when the vehicle body mounting flange is fixed to the knuckle with bolts, the mounting flange is elastically deformed according to the mounting surface of the knuckle, and the raceway surface of the rolling element formed on the outer member is formed. The roundness was sometimes deteriorated. It is known that the bearing life for a wheel decreases as the roundness of the raceway surface deteriorates. Therefore, there is known a wheel bearing device that suppresses deterioration of roundness of a raceway surface and prevents a reduction in bearing life. For example, as described in Patent Document 1.

特開2017−128236号公報JP-A-2017-128236

特許文献1に記載の車輪用軸受装置は、外方部材の車体取り付けフランジの肉厚が、ナックルの取付部の肉厚よりも大きくなるように形成されている。このように構成することで、取り付けフランジがナックルの取り付け面に倣って弾性変形し難くなり、軌道面の真円度の劣化が抑制される。しかし、車輪用軸受装置は、車体取り付けフランジをナックルに固定するボルトの締結力によっても取り付けフランジが弾性変形する。このため、車体取り付けフランジのボルトの配置によっては、軌道面の真円度を劣化させてしまう程度に車体取り付けフランジが弾性変形する場合があった。   The wheel bearing device described in Patent Literature 1 is formed such that the thickness of the vehicle body mounting flange of the outer member is larger than the thickness of the knuckle mounting portion. With such a configuration, the mounting flange is less likely to be elastically deformed following the mounting surface of the knuckle, and deterioration of the roundness of the raceway surface is suppressed. However, in the bearing device for a wheel, the mounting flange is elastically deformed by the fastening force of a bolt for fixing the vehicle body mounting flange to the knuckle. For this reason, depending on the arrangement of the bolts on the vehicle body mounting flange, the vehicle body mounting flange may be elastically deformed to such an extent that the roundness of the raceway surface is deteriorated.

本発明は以上の如き状況に鑑みてなされたものであり、ボルトの締結力による車体取り付けフランジの弾性変形に伴う外側軌道面の真円度の劣化を抑制して、軸受寿命の低下を防ぐことができる車輪用軸受装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and suppresses the deterioration of the roundness of the outer raceway surface due to the elastic deformation of the vehicle body mounting flange due to the fastening force of the bolt, thereby preventing a reduction in bearing life. It is an object of the present invention to provide a bearing device for a wheel that can perform the following.

即ち、第一の発明は、外周に車体取り付けフランジを有し、内周に複列の外側軌道面が形成された外方部材と、外周に軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪、および前記ハブ輪の小径段部に圧入された少なくとも一つの内輪を有し、前記ハブ輪と前記内輪との外周面に、前記複列の外側軌道面に対向する複列の内側軌道面が形成された内方部材と、前記外方部材と前記内方部材との両軌道面間に転動自在に収容された複列の転動体と、を有する車輪用軸受装置であって、前記車体取り付けフランジには、前記外方部材の中心軸を中心とするピッチ円上に少なくとも四つのボルト孔を有し、前記ボルト孔のうち、前記中心軸に直交する基準線を挟んで前記ピッチ円上で隣り合う四つのボルト孔は、前記基準線に対して前記ピッチ円の中心と前記各ボルト孔の中心を通る直線が成す鋭角側の角度であるボルト孔の位相角が所定範囲内であり、前記中心軸と前記基準線とに直交する直線が対称軸となるように配置されている車輪用軸受装置である。   That is, the first invention is a hub wheel having a vehicle body mounting flange on the outer periphery, an outer member having a double row of outer raceway surfaces formed on the inner periphery, and a small diameter step portion extending in the axial direction on the outer periphery. And at least one inner ring press-fitted into the small-diameter step portion of the hub wheel, and a double-row inner raceway surface facing the double-row outer raceway surface on an outer peripheral surface of the hub wheel and the inner ring. A wheel bearing device comprising: a formed inner member; and a plurality of rows of rolling elements rotatably accommodated between both raceway surfaces of the outer member and the inner member. The mounting flange has at least four bolt holes on a pitch circle centered on the center axis of the outer member, and the bolt holes have a reference line orthogonal to the center axis on the pitch circle. The four bolt holes adjacent at the center of the pitch circle with respect to the reference line A phase angle of the bolt hole, which is an acute angle formed by a straight line passing through the center of each of the bolt holes, is within a predetermined range, and a straight line orthogonal to the center axis and the reference line is arranged as a symmetric axis. Wheel bearing device.

第二の発明は、前記ボルト孔の位相角が37°から45°の所定範囲の間で任意に設定される車輪用軸受装置である。   The second invention is a bearing device for a wheel, wherein a phase angle of the bolt hole is arbitrarily set within a predetermined range of 37 ° to 45 °.

第三の発明は、前記車体取り付けフランジにおいて、前記基準線を挟んで隣り合う前記ボルト孔の間の部分が互いに連結されている車輪用軸受装置である。   A third invention is a bearing device for a wheel, wherein portions between the bolt holes adjacent to each other across the reference line are connected to each other in the vehicle body mounting flange.

第四の発明は、前記外方部材のアウター側の外周面に所定幅で径方向に所定量だけ突出した帯状部が形成され、径方向視で少なくとも一部が前記外側軌道面と重複している車輪用軸受装置である。   According to a fourth aspect of the present invention, a band-shaped portion is formed on the outer peripheral surface of the outer member on the outer side at a predetermined width and protrudes by a predetermined amount in a radial direction, and at least a part overlaps with the outer raceway surface in a radial direction. Wheel bearing device.

第五の発明は、前記車体取り付けフランジの少なくとも一部が、径方向視でアウター側またはインナー側の前記外側軌道面と重複している車輪用軸受装置である。   A fifth invention is a bearing device for a wheel, wherein at least a part of the vehicle body mounting flange overlaps the outer raceway surface on the outer side or the inner side in a radial direction.

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。   The present invention has the following effects.

即ち、第一の発明は、基準線から所定の範囲内に四つのボルト孔が規則性をもって分散した状態で形成されている。これにより、ボルトの締結力による車体取り付けフランジの弾性変形に伴う外側軌道面の真円度の劣化を抑制して、軸受寿命の低下を防止することができる。   That is, in the first invention, four bolt holes are formed in a predetermined range from the reference line in a state of being regularly dispersed. As a result, deterioration of the roundness of the outer raceway surface due to the elastic deformation of the vehicle body mounting flange due to the fastening force of the bolt can be suppressed, and a reduction in bearing life can be prevented.

第二の発明は、車体取り付けフランジの弾性変形が最も小さくなるボルト孔の配置における軸受寿命に対する寿命低下の割合が所定の範囲に収まるようにボルト孔位相角の範囲が設定されている。これにより、ボルトの締結力による車体取り付けフランジの弾性変形に伴う外側軌道面の真円度の劣化を抑制して、軸受寿命の低下を防止することができる。   In the second invention, the range of the bolt hole phase angle is set so that the ratio of the life reduction to the bearing life in the arrangement of the bolt holes where the elastic deformation of the vehicle body mounting flange is minimized falls within a predetermined range. As a result, deterioration of the roundness of the outer raceway surface due to the elastic deformation of the vehicle body mounting flange due to the fastening force of the bolt can be suppressed, and a reduction in bearing life can be prevented.

第三の発明は、車体取り付けフランジにおいて隣接するボルト孔の間の剛性が向上するので車体取り付けフランジが弾性変形し難くなる。これにより、ボルトの締結力による車体取り付けフランジの弾性変形に伴う外側軌道面の真円度の劣化を抑制して、軸受寿命の低下を防止することができる。   According to the third aspect, the rigidity between the adjacent bolt holes in the vehicle body mounting flange is improved, so that the vehicle body mounting flange is less likely to be elastically deformed. As a result, deterioration of the roundness of the outer raceway surface due to the elastic deformation of the vehicle body mounting flange due to the fastening force of the bolt can be suppressed, and a reduction in bearing life can be prevented.

第四の発明は、アウター側の外側軌道面が形成されることによって肉厚が薄くなっている部分が帯状部によって補われるので外方部材の剛性が向上する。これにより、ボルトの締結力による車体取り付けフランジの弾性変形に伴う外側軌道面の真円度の劣化を抑制して、軸受寿命の低下を防止することができる。   According to the fourth aspect of the present invention, since the outer raceway surface on the outer side is formed, a portion having a reduced thickness is supplemented by the belt-shaped portion, so that the rigidity of the outer member is improved. As a result, deterioration of the roundness of the outer raceway surface due to the elastic deformation of the vehicle body mounting flange due to the fastening force of the bolt can be suppressed, and a reduction in bearing life can be prevented.

第五の発明は、外側軌道面が形成されることによって肉厚が薄くなっている部分の少なくとも一部が車体取り付けフランジによって覆われるので外方部材の剛性が向上する。これにより、ボルトの締結力による車体取り付けフランジの弾性変形に伴う外側軌道面の真円度の劣化を抑制して、軸受寿命の低下を防止することができる。   According to the fifth aspect of the invention, at least a part of the part whose thickness is reduced by forming the outer raceway surface is covered by the vehicle body mounting flange, so that the rigidity of the outer member is improved. As a result, deterioration of the roundness of the outer raceway surface due to the elastic deformation of the vehicle body mounting flange due to the fastening force of the bolt can be suppressed, and a reduction in bearing life can be prevented.

車輪用軸受装置の全体構成を示す断面図。Sectional drawing which shows the whole structure of the bearing device for wheels. 車輪用軸受装置の第一実施形態に係る車体取り付けフランジの図1におけるA矢視図。FIG. 2 is a view of the vehicle body mounting flange according to the first embodiment of the wheel bearing device, as viewed in the direction of arrow A in FIG. 1. 車体取り付けフランジにおけるボルト孔の位相角と外輪軌道面の真円度との関係を表すグラフを示す図。The figure which shows the graph showing the relationship between the phase angle of the bolt hole in the vehicle body mounting flange, and the roundness of the outer ring raceway surface. 車輪用軸受装置における外輪軌道面の真円度と軸受寿命との関係を表すグラフを示す図。The figure which shows the graph showing the relationship between the roundness of the outer ring raceway surface in a bearing device for wheels, and bearing life. 車体取り付けフランジにおけるボルト孔の位相角と軸受寿命との関係を表すグラフを示す図。The figure which shows the graph showing the relationship between the phase angle of the bolt hole in a vehicle body mounting flange, and a bearing life. 車輪用軸受装置の第一実施形態に係る車体取り付けフランジのボルト孔の数が異なる場合の図1におけるA矢視図。FIG. 2 is a view taken in the direction of arrow A in FIG. 1 when the number of bolt holes of a vehicle body mounting flange according to the first embodiment of the wheel bearing device is different. 車輪用軸受装置の第二実施形態に係る車体取り付けフランジの図1におけるA矢視図。FIG. 2 is a view of a vehicle body mounting flange according to a second embodiment of the wheel bearing device, as viewed in the direction of arrow A in FIG. 1. 車輪用軸受装置の第四実施形態に係る車体取り付けフランジの図1におけるA矢視図。The A arrow view in FIG. 1 of the vehicle body mounting flange which concerns on 4th Embodiment of the bearing device for wheels.

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第一実施形態である車輪用軸受装置1について説明する。   The wheel bearing device 1 according to the first embodiment of the wheel bearing device according to the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 and 2.

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、内方部材であるハブ輪3、内輪4、転動列である二列のインナー側ボール列5、アウター側ボール列6、インナー側シール部材9、アウター側シール部材10を具備する。ここで、インナー側とは、車体に取り付けた際の車輪用軸受装置1の車体側を表し、アウター側とは、車体に取り付けた際の車輪用軸受装置1の車輪側を表す。また、軸方向とは、車輪用軸受装置1の回転軸に沿った方向を表す。   As shown in FIG. 1, a wheel bearing device 1 rotatably supports wheels in a suspension system of a vehicle such as an automobile. The wheel bearing device 1 includes an outer ring 2, which is an outer member, a hub wheel 3, an inner ring 4, which is an inner member, two inner ball rows 5, an outer ball row 6, which are rolling rows, and an inner seal. A member 9 and an outer seal member 10 are provided. Here, the inner side indicates the vehicle body side of the wheel bearing device 1 when mounted on the vehicle body, and the outer side indicates the wheel side of the wheel bearing device 1 when mounted on the vehicle body. The axial direction represents a direction along the rotation axis of the wheel bearing device 1.

外輪2は、例えば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のインナー側端部には、インナー側シール部材9が嵌合可能なインナー側開口部2aが形成されている。外輪2のアウター側端部には、アウター側シール部材10が嵌合可能なアウター側開口部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インナー側の外側軌道面2cと、アウター側の外側軌道面2dとが形成されている。インナー側の外側軌道面2cとアウター側の外側軌道面2dとには、例えば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、図示しない車体側の部材(ナックル)に取り付けるための車体取り付けフランジ2eが一体に形成されている。車体取り付けフランジ2eには、四つのボルト孔2g(図3参照)が軸方向に形成されている。   The outer ring 2 is made of, for example, medium-high carbon steel containing 0.40 to 0.80 wt% of carbon such as S53C. At the inner end of the outer race 2, an inner opening 2a into which the inner seal member 9 can be fitted is formed. An outer opening 2b into which the outer seal member 10 can be fitted is formed at the outer end of the outer race 2. The inner peripheral surface of the outer race 2 is formed with an inner-side outer raceway surface 2c and an outer-side outer raceway surface 2d formed in a ring shape. A hardened layer having a surface hardness in the range of 58 to 64 HRC is formed on the inner raceway surface 2c on the inner side and the outer raceway surface 2d on the outer side by, for example, induction hardening. On the outer peripheral surface of the outer ring 2, a vehicle body mounting flange 2e for mounting to a member (knuckle) on the vehicle body side (not shown) is integrally formed. Four bolt holes 2g (see FIG. 3) are formed in the vehicle body mounting flange 2e in the axial direction.

ハブ輪3は、例えば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のインナー側端部には、外周面にアウター側端部よりも縮径された小径段部3aが形成されている。ハブ輪3のアウター側端部には、車輪を取り付けるための車輪取り付けフランジ3bが一体的に形成されている。車輪取り付けフランジ3bには、円周等配位置に複数のハブボルト3eが設けられている。また、ハブ輪3には、外輪2のアウター側の外側軌道面2dに対向するようにアウター側の内側軌道面3cが設けられている。また、ハブ輪3には、車輪取り付けフランジ3bの基部側にアウター側シール部材10のリップ摺動面3dが形成されている。ハブ輪3の小径段部3aには、内輪4が設けられている。   The hub wheel 3 is made of, for example, medium-high carbon steel containing 0.40 to 0.80 wt% of carbon such as S53C. At the inner end of the hub wheel 3, a small-diameter stepped portion 3a whose diameter is smaller than that of the outer end is formed on the outer peripheral surface. At the outer end of the hub wheel 3, a wheel mounting flange 3b for mounting a wheel is integrally formed. A plurality of hub bolts 3e are provided on the wheel mounting flange 3b at circumferentially equidistant positions. Further, the hub wheel 3 is provided with an inner raceway surface 3c on the outer side so as to face the outer raceway surface 2d on the outer side of the outer race 2. The hub wheel 3 has a lip sliding surface 3d of the outer seal member 10 formed on the base side of the wheel mounting flange 3b. An inner ring 4 is provided on the small-diameter step portion 3 a of the hub wheel 3.

内輪4は、転動列であって車載時に車体側に配置されるインナー側ボール列5と車載時に車輪側に配置されるアウター側ボール列6とに予圧を与えるものである。内輪4の外周面には、周方向に環状の内側軌道面4aが形成されている。内輪4は、圧入および加締加工によりハブ輪3の小径段部3aに固定されている。つまり、ハブ輪3のインナー側には、内輪4によって内側軌道面4aが構成されている。内輪4の内側軌道面4aは、外輪2のインナー側の外側軌道面2cに対向している。   The inner ring 4 is a rolling row and applies preload to an inner-side ball row 5 disposed on the vehicle body side when mounted on a vehicle and an outer-side ball row 6 disposed on the wheel side when mounted on a vehicle. On the outer peripheral surface of the inner ring 4, an annular inner raceway surface 4a is formed in the circumferential direction. The inner ring 4 is fixed to the small-diameter step portion 3a of the hub wheel 3 by press fitting and crimping. That is, on the inner side of the hub wheel 3, the inner raceway 4 forms the inner raceway surface 4a. The inner raceway surface 4a of the inner race 4 faces the inner raceway surface 2c of the outer race 2.

転動列であるインナー側ボール列5とアウター側ボール列6とは、転動体である複数のボール7が保持器8によって環状に保持されている。インナー側ボール列5は、内輪4の内側軌道面4aと、外輪2のインナー側の外側軌道面2cとの間に転動自在に挟まれている。アウター側ボール列6は、ハブ輪3の内側軌道面3cと、外輪2のアウター側の外側軌道面2dとの間に転動自在に挟まれている。   In the inner side ball row 5 and the outer side ball row 6 which are rolling rows, a plurality of balls 7 which are rolling elements are annularly held by a retainer 8. The inner-side ball row 5 is rotatably sandwiched between the inner raceway surface 4a of the inner race 4 and the inner raceway surface 2c of the outer race 2. The outer-side ball row 6 is rotatably sandwiched between the inner raceway surface 3c of the hub wheel 3 and the outer raceway surface 2d of the outer race 2 on the outer side.

車輪用軸受装置1は、外輪2と、ハブ輪3および内輪4と、インナー側ボール列5と、アウター側ボール列6とから複列アンギュラ玉軸受が構成されている。インナー側ボール列5と、アウター側ボール列6とは、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、複列円錐ころ軸受で構成されていてもよい。   In the wheel bearing device 1, a double-row angular ball bearing is configured by the outer ring 2, the hub wheel 3 and the inner ring 4, the inner-side ball row 5, and the outer-side ball row 6. In the present embodiment, the inner-side ball row 5 and the outer-side ball row 6 have double-row angular contact ball bearings in the wheel bearing device 1, but have double-row tapered roller bearings. May be.

密閉部材であるインナー側シール部材9は、外輪2のインナー側開口部2aと内輪4との隙間を塞ぐパックシールである。インナー側シール部材9は、例えば二枚のシールリップを接触させる二サイドリップタイプのエンコーダ付パックシールから構成されている。インナー側シール部材9の複数のシールリップは、摺動面にグリースの油膜を介して接触または近接し、車輪用軸受装置1の内部のグリースの外部への漏れを防止し、車輪用軸受装置1の外部から泥水や粉塵等の内部への入り込みを防止している。これにより、インナー側シール部材9は、外輪2のインナー側開口部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入り込みを防止する。   The inner-side seal member 9, which is a sealing member, is a pack seal that closes a gap between the inner-side opening 2 a of the outer ring 2 and the inner ring 4. The inner-side seal member 9 is formed of, for example, a two-side lip type pack seal with an encoder that contacts two seal lips. The plurality of seal lips of the inner seal member 9 come into contact with or approach the sliding surface via a grease oil film to prevent the grease inside the wheel bearing device 1 from leaking to the outside. To prevent muddy water and dust from entering the inside from outside. Accordingly, the inner seal member 9 prevents leakage of lubricating grease from the inner opening 2a of the outer race 2 and entry of rainwater, dust, and the like from the outside.

密閉部材であるアウター側シール部材10は、主に外輪2とハブ輪3との隙間を塞ぐシール部材である。アウター側シール部材10は、外輪2のアウター側開口部2bに円筒部分が嵌合され、ハブ輪3のリップ摺動面3dに複数のシールリップが油膜を介して接触または近接することでハブ輪3に対して摺動可能に構成されている。   The outer-side sealing member 10 serving as a sealing member is a sealing member that mainly closes a gap between the outer ring 2 and the hub wheel 3. The outer-side seal member 10 has a cylindrical portion fitted into the outer-side opening 2b of the outer ring 2 and a plurality of seal lips contacting or approaching the lip sliding surface 3d of the hub wheel 3 via an oil film. 3 is slidable.

図2に示すように、車体取り付けフランジ2eの四つのボルト孔2gには、車体のナックルに車輪用軸受装置1を固定するためのボルトが締結される。四つのボルト孔2gは、車体取り付けフランジ2eのうち、外輪2の径方向外側に突出している突出部2fに形成されている。四つのボルト孔2gは、外輪2の中心軸を中心とするピッチ円P上に配置されている。また、四つのボルト孔2gは、外輪2の中心軸に直交し、ピッチ円Pの中心Cを通過する基準線Bを挟んで配置されている。さらに、四つのボルト孔2gは、基準線Bに直交し、ピッチ円Pの中心Cを通過する直線を対称軸Sとして線対称になるように配置されている。つまり、車体取り付けフランジ2eは、基準線BをX軸、対称軸SをY軸とした場合、XY平面上の各象限に該当する位置に突出部2fがそれぞれ形成されるとともに、その突出部2fにボルト孔2gが形成されている。   As shown in FIG. 2, bolts for fixing the wheel bearing device 1 to the knuckle of the vehicle body are fastened to the four bolt holes 2g of the vehicle body mounting flange 2e. The four bolt holes 2g are formed in a protruding portion 2f of the vehicle body mounting flange 2e that protrudes radially outward of the outer ring 2. The four bolt holes 2 g are arranged on a pitch circle P centered on the center axis of the outer ring 2. In addition, the four bolt holes 2g are arranged with a reference line B intersecting the center axis of the outer ring 2 and passing through the center C of the pitch circle P interposed therebetween. Furthermore, the four bolt holes 2g are arranged so as to be line-symmetric with respect to a straight line passing through the center C of the pitch circle P and being orthogonal to the reference line B and having a symmetry axis S. That is, when the reference line B is the X axis and the symmetry axis S is the Y axis, the vehicle body mounting flange 2e has the projections 2f formed at positions corresponding to the respective quadrants on the XY plane, and the projections 2f. Are formed with bolt holes 2g.

第一象限Q1に配置されているボルト孔2gの中心とピッチ円Pの中心Cとを通過する直線が基準線Bと成す角度のうち鋭角側の角度を、第一象限Q1に配置されているボルト孔2gの位相角である第一位相角θ1とする。同様に、第二象限Q2に配置されているボルト孔2gの位相角を第二位相角θ2、第三象限Q3に配置されているボルト孔2gの位相角を第三位相角θ3、第四象限Q4に配置されているボルト孔2gの位相角を第四位相角θ4とする。四つのボルト孔2gは、対称軸SであるY軸に対して対称になるように配置されているので、第一位相角θ1と第二位相角θ2が等しく、第三位相角θ3と第四位相角θ4とが等しい。本実施形態において、四つのボルト孔2gは、第一位相角θ1と第四位相角θ4が共に45°になるように配置されている。すなわち、四つのボルト孔2gは、第一位相角θ1から第四位相角θ4が同一の角度である45°になるように配置されている。   The acute angle of the angle formed by the straight line passing through the center of the bolt hole 2g and the center C of the pitch circle P in the first quadrant Q1 with the reference line B is set in the first quadrant Q1. The first phase angle θ1 is the phase angle of the bolt hole 2g. Similarly, the phase angle of the bolt hole 2g located in the second quadrant Q2 is the second phase angle θ2, the phase angle of the bolt hole 2g located in the third quadrant Q3 is the third phase angle θ3, and the fourth quadrant. The phase angle of the bolt hole 2g arranged in Q4 is defined as a fourth phase angle θ4. Since the four bolt holes 2g are arranged symmetrically with respect to the Y axis which is the axis of symmetry S, the first phase angle θ1 is equal to the second phase angle θ2, and the third phase angle θ3 is equal to the fourth phase angle θ3. And the phase angle θ4 is equal. In the present embodiment, the four bolt holes 2g are arranged such that both the first phase angle θ1 and the fourth phase angle θ4 are 45 °. That is, the four bolt holes 2g are arranged such that the first phase angle θ1 to the fourth phase angle θ4 are the same angle, that is, 45 °.

図3に示すように、外輪2のインナー側の外側軌道面2cとアウター側の外側軌道面2d(図1参照)との真円度は、第一位相角θ1から第四位相角θ4が同一の角度である45°のときに最も小さくなる。つまり、外側軌道面2c・2dは、各ボルト孔2g間の間隔の差異が小さくなるほど車体取り付けフランジ2eに各ボルト孔2gに発生している締結力が均等に加わるので、ボルトの締結力による弾性変形が抑制される。また、図4に示すように、車輪用軸受装置1の軸受寿命は、外側軌道面2c・2dの真円度が劣化するにつれて短くなる。従って、図5に示すように、図3と図4とに基づく車輪用軸受装置1の位相角に対する軸受寿命は、第一位相角θ1から第四位相角θ4が同一の角度である45°のときに最長の軸受寿命L1になり、第一位相角θ1から第四位相角θ4が同一の角度である37°のときに最長の軸受寿命L1に対して約半分の軸受寿命L2になる。   As shown in FIG. 3, the circularity of the outer raceway surface 2c on the inner side of the outer race 2 and the outer raceway surface 2d on the outer side (see FIG. 1) are the same from the first phase angle θ1 to the fourth phase angle θ4. At 45 °, which is the angle of In other words, the outer raceway surfaces 2c and 2d apply the fastening force generated in the bolt holes 2g to the vehicle body mounting flange 2e more uniformly as the difference in the spacing between the bolt holes 2g becomes smaller, so that the elasticity due to the bolt fastening force is increased. Deformation is suppressed. In addition, as shown in FIG. 4, the bearing life of the wheel bearing device 1 decreases as the roundness of the outer raceway surfaces 2c and 2d deteriorates. Therefore, as shown in FIG. 5, the bearing life with respect to the phase angle of the wheel bearing device 1 based on FIGS. 3 and 4 is 45 ° where the first phase angle θ1 to the fourth phase angle θ4 are the same angle. When the first phase angle θ1 to the fourth phase angle θ4 are the same angle of 37 °, the bearing life L1 is about half of the longest bearing life L1.

このように構成される車輪用軸受装置1は、四つのボルト孔2gの第一位相角θ1から第四位相角θ4が所定範囲として37°から45°の間に設定されることで、基準線Bから所定の範囲内に四つのボルト孔2gが規則性をもって分散した状態で配置される。車輪用軸受装置1は、四つのボルト孔2gが所定範囲内の位相角で配置されることで最長の軸受寿命L1に対する軸受寿命低下の割合が所定の範囲に収まる。これにより、車輪用軸受装置1は、ボルトの締結力による車体取り付けフランジ2eの弾性変形に伴う外側軌道面2c・2d(図1参照)の真円度の劣化が抑制され、大幅な軸受寿命の低下を防止することができる。   The thus configured wheel bearing device 1 is configured such that the first phase angle θ1 to the fourth phase angle θ4 of the four bolt holes 2g are set as a predetermined range between 37 ° and 45 °, thereby providing a reference line. Four bolt holes 2g are arranged in a predetermined range from B in a state of being regularly dispersed. In the wheel bearing device 1, the ratio of the reduction in the bearing life to the longest bearing life L1 falls within the predetermined range by arranging the four bolt holes 2g at the phase angle within the predetermined range. As a result, the wheel bearing device 1 suppresses the deterioration of the roundness of the outer raceway surfaces 2c and 2d (see FIG. 1) due to the elastic deformation of the vehicle body mounting flange 2e due to the fastening force of the bolt, and suppresses a significant bearing life. The drop can be prevented.

なお、本実施形態において、車輪用軸受装置1は、車体取り付けフランジ2eに四つのボルト孔2gが形成されているがこれに限定するものではなく、四つのボルト孔2gの間に更にボルト孔を設けてもよい。例えば図6に示すように、車輪用軸受装置1は、車体取り付けフランジ2eの第一象限Q1に配置されるボルト孔2gと第二象限Q2に配置されるボルト孔2gとの間、および第三象限Q3に配置されるボルト孔2gと第四象限Q4に配置されるボルト孔2gとの間のY軸上にボルト孔2gを更に配置してもよい。このように構成することで、6つのボルト孔2gは、対称軸SであるY軸に対して対称になるように配置され、車体取り付けフランジ2eに規則性をもって分散した状態で配置される。   In the present embodiment, the wheel bearing device 1 has four bolt holes 2g formed in the vehicle body mounting flange 2e, but the present invention is not limited to this. Further bolt holes are further provided between the four bolt holes 2g. It may be provided. For example, as shown in FIG. 6, the wheel bearing device 1 is provided between the bolt hole 2g disposed in the first quadrant Q1 of the vehicle body mounting flange 2e and the bolt hole 2g disposed in the second quadrant Q2, and The bolt hole 2g may be further arranged on the Y axis between the bolt hole 2g arranged in the quadrant Q3 and the bolt hole 2g arranged in the fourth quadrant Q4. With this configuration, the six bolt holes 2g are arranged so as to be symmetrical with respect to the Y axis which is the symmetry axis S, and are arranged in a regularly dispersed state on the vehicle body mounting flange 2e.

次に、図7を用いて、本発明に係る車輪用軸受装置の第二実施形態である車輪用軸受装置1について説明する。なお、以下の各実施形態に係る車輪用軸受装置1は、図1と図2に示す車輪用軸受装置1において、車輪用軸受装置1に替えて適用されるものとして、その説明で用いた名称、図番、符号を用いることで、同じものを指すこととし、以下の実施形態において、既に説明した実施形態と同様の点に関してはその具体的説明を省略し、相違する部分を中心に説明する。   Next, a wheel bearing device 1 according to a second embodiment of the wheel bearing device according to the present invention will be described with reference to FIG. The wheel bearing device 1 according to each of the following embodiments is a name used in the description as being applied to the wheel bearing device 1 shown in FIGS. 1 and 2 in place of the wheel bearing device 1. , Drawing numbers and reference numerals are used to refer to the same parts, and in the following embodiments, the same points as those of the already described embodiment will not be specifically described, and different parts will be mainly described. .

図7に示すように、外輪2の外周面には、図示しない車体側の部材(ナックル)に取り付けるための車体取り付けフランジ2hが一体に形成されている。車体取り付けフランジ2hには、四つのボルト孔2gが形成されている。四つのボルト孔2gは、車体取り付けフランジ2hのうち、外輪2の径方向外側に突出している突出部2fであって、外輪2の中心軸を中心とするピッチ円P上に形成されている。ピッチ円Pの中心Cを通過する基準線Bを挟んで、第一位相角θ1から第四位相角θ4が所定範囲の角度である37°になるように配置されている。   As shown in FIG. 7, a vehicle body mounting flange 2h for mounting to a member (knuckle) on the vehicle body side (not shown) is integrally formed on the outer peripheral surface of the outer race 2. Four bolt holes 2g are formed in the vehicle body mounting flange 2h. The four bolt holes 2g are protruding portions 2f of the vehicle body mounting flange 2h that protrude radially outward of the outer ring 2, and are formed on a pitch circle P centered on the center axis of the outer ring 2. The first phase angle θ1 to the fourth phase angle θ4 are arranged so as to be within a predetermined range of 37 ° with respect to a reference line B passing through the center C of the pitch circle P.

車体取り付けフランジ2hは、第一象限Q1の突出部2fと第四象限Q4の突出部2fとが連結され、第二象限Q2の突出部2fと第三象限Q3の突出部2fとが連結されている。つまり、車体取り付けフランジ2hは、第一象限Q1の突出部2fと第四象限Q4の突出部2fの間の凹み部分(薄墨部分)、および第二象限Q2の突出部2fと第三象限Q3の突出部2fの間の凹み部分(薄墨部分)が肉盛りされた状態に形成されている。このように形成される車体取り付けフランジ2hは、隣接する突出部2f同士が連結されることで剛性が向上して弾性変形し難くなる。これにより、車輪用軸受装置1は、ボルトの締結力による車体取り付けフランジ2hの弾性変形に伴う外側軌道面2c・2dの真円度の劣化を抑制して、軸受寿命の低下を防止することができる。   In the vehicle body mounting flange 2h, the projection 2f of the first quadrant Q1 and the projection 2f of the fourth quadrant Q4 are connected, and the projection 2f of the second quadrant Q2 and the projection 2f of the third quadrant Q3 are connected. I have. That is, the vehicle body mounting flange 2h includes a recessed portion (light black portion) between the projecting portion 2f of the first quadrant Q1 and the projecting portion 2f of the fourth quadrant Q4, and a projecting portion 2f of the second quadrant Q2 and the projecting portion 2f of the third quadrant Q3. The concave portion (light black portion) between the protruding portions 2f is formed in a state where it is built up. The vehicle body mounting flange 2h thus formed has improved rigidity and is less likely to be elastically deformed by connecting the adjacent protruding portions 2f. As a result, the wheel bearing device 1 suppresses the deterioration of the roundness of the outer raceway surfaces 2c and 2d due to the elastic deformation of the vehicle body mounting flange 2h due to the fastening force of the bolt, thereby preventing a reduction in the bearing life. it can.

次に、図8を用いて、本発明に係る車輪用軸受装置の第三実施形態である車輪用軸受装置1について説明する。   Next, a wheel bearing device 1 which is a third embodiment of the wheel bearing device according to the present invention will be described with reference to FIG.

図8に示すように、車体取り付けフランジ2iの四つのボルト孔2gは、対称軸SであるY軸に対して対称になるように配置されているので、第一位相角θ1と第二位相角θ2が等しく、第三位相角θ3と第四位相角θ4とが等しい。一方、四つのボルト孔2gは、第一位相角θ1と第四位相角θ4が異なる角度になるように配置されている。例えば、四つのボルト孔2gは、第一位相角θ1と第二位相角θ2とが同一の角度である37°になるように配置され、第三位相角θ3と第四位相角θ4とが同一の角度である45°になるように配置されている。これにより、第一象限Q1と第二象限Q2に配置されているボルト孔2gの基準線Bからの長さD1は、第三象限Q3と第四象限Q4に配置されているボルト孔2gの基準線Bからの長さD2の約85%になる。   As shown in FIG. 8, the four bolt holes 2g of the vehicle body mounting flange 2i are arranged so as to be symmetrical with respect to the Y axis which is the symmetry axis S, so that the first phase angle θ1 and the second phase angle θ2 is equal, and the third phase angle θ3 is equal to the fourth phase angle θ4. On the other hand, the four bolt holes 2g are arranged so that the first phase angle θ1 and the fourth phase angle θ4 are different angles. For example, the four bolt holes 2g are arranged such that the first phase angle θ1 and the second phase angle θ2 are at the same angle of 37 °, and the third phase angle θ3 and the fourth phase angle θ4 are the same. Are arranged at an angle of 45 °. Thereby, the length D1 of the bolt holes 2g arranged in the first quadrant Q1 and the second quadrant Q2 from the reference line B is determined by the reference of the bolt holes 2g arranged in the third and fourth quadrants Q3 and Q4. This is approximately 85% of the length D2 from the line B.

このように車輪用軸受装置1は、各ボルト孔2gが基準線Bに垂直な対称軸Sに対して線対称に配置され、基準線Bを挟んで配置されている各ボルト孔2gの第一位相角θ1と第四位相角θ4とが所定範囲内で任意の異なる値に設定されている。つまり、車輪用軸受装置1は、最長の軸受寿命L1に対する軸受寿命低下の割合を所定の範囲内に抑えた状態で、ナックル側の取り付けスペースを考慮した位置にボルト孔2gが設けられている。これにより、車輪用軸受装置1は、ボルト孔2gの配置についての設計自由度を維持しつつ、ボルトの締結力による車体取り付けフランジ2iの弾性変形に伴う外側軌道面2c・2dの真円度の劣化が抑制され、大幅な軸受寿命の低下を防止することができる。   As described above, in the wheel bearing device 1, each of the bolt holes 2 g is disposed symmetrically with respect to the symmetry axis S perpendicular to the reference line B, and the first of the bolt holes 2 g disposed with the reference line B interposed therebetween. The phase angle θ1 and the fourth phase angle θ4 are set to arbitrary different values within a predetermined range. In other words, the wheel bearing device 1 is provided with the bolt holes 2g at positions where the mounting space on the knuckle side is taken into account in a state where the rate of reduction of the bearing life with respect to the longest bearing life L1 is kept within a predetermined range. As a result, the wheel bearing device 1 maintains the degree of freedom in the layout of the bolt holes 2g, while maintaining the degree of circularity of the outer raceway surfaces 2c and 2d due to the elastic deformation of the vehicle body mounting flange 2i due to the fastening force of the bolt. Deterioration is suppressed, and significant reduction in bearing life can be prevented.

なお、図1に示すように、全ての実施形態において、車輪用軸受装置1は、外輪2のアウター側の外周面に外輪2の剛性を向上させるために帯状部2kを形成してもよい。帯状部2kは、全周にわたって所定幅で径方向に所定量だけ突出している。帯状部2kは、外輪2の径方向視でアウター側の外側軌道面2dと重複する位置に形成されている。帯状部2kは、外側転走面2dの底部を覆うように形成されている。つまり、帯状部2kは、外側転走面2dが形成されている部分のうち最も肉厚が薄い部分を覆う位置に形成されている。   As shown in FIG. 1, in all the embodiments, in the wheel bearing device 1, a belt-shaped portion 2 k may be formed on the outer peripheral surface of the outer ring 2 on the outer side to improve the rigidity of the outer ring 2. The belt-like portion 2k projects a predetermined amount in the radial direction at a predetermined width over the entire circumference. The belt-shaped portion 2k is formed at a position overlapping the outer raceway surface 2d on the outer side when viewed from the radial direction of the outer ring 2. The band 2k is formed to cover the bottom of the outer rolling surface 2d. That is, the belt-shaped portion 2k is formed at a position covering the thinnest portion of the portion where the outer rolling surface 2d is formed.

また、車輪用軸受装置1は、各実施形態における車体取り付けフランジ2e・2h・2iを外輪2の径方向視でアウター側の外側軌道面2dと重複する位置に形成してもよい。車体取り付けフランジ2e・2h・2iは、例えば外側転走面2dの底部を覆うように形成されている。つまり、車体取り付けフランジ2e・2h・2iは、外輪2のアウター側の外側転走面2dが形成されている部分のうち最も肉厚が薄い部分を覆う位置に形成されている。なお、車体取り付けフランジ2e・2h・2iは、外輪2の径方向視でインナー側の外側軌道面2cと重複する位置に形成されていてもよい。   In addition, the wheel bearing device 1 may be formed such that the vehicle body mounting flanges 2e, 2h, and 2i in the respective embodiments overlap with the outer raceway surface 2d on the outer side when the outer race 2 is viewed in the radial direction. The vehicle body mounting flanges 2e, 2h, and 2i are formed, for example, so as to cover the bottom of the outer rolling surface 2d. That is, the vehicle body mounting flanges 2e, 2h, and 2i are formed at positions where the outermost raceway 2d on the outer side of the outer race 2 is formed to cover the thinnest part. The vehicle body mounting flanges 2e, 2h, and 2i may be formed at positions overlapping with the outer raceway surface 2c on the inner side in the radial direction of the outer race 2.

このように形成される外輪2は、外側軌道面2c・2dによって肉厚が薄くなっている部分の少なくとも一部が帯状部2kまたは車体取り付けフランジ2e・2h・2iによって覆われるので外方部材の剛性が向上する。これにより、車輪用軸受装置1は、ボルトの締結力による車体取り付けフランジ2e・2h・2iの弾性変形に伴う外側軌道面2c・2dの真円度の劣化をさらに抑制して、軸受寿命の低下を防止することができる。   The outer ring 2 formed in this manner has at least a part of the portion reduced in thickness by the outer raceway surfaces 2c and 2d covered by the band-like portion 2k or the vehicle body mounting flanges 2e, 2h, and 2i. The rigidity is improved. As a result, the wheel bearing device 1 further suppresses the deterioration of the roundness of the outer raceway surfaces 2c and 2d due to the elastic deformation of the vehicle body mounting flanges 2e, 2h and 2i due to the fastening force of the bolt, and reduces the life of the bearing. Can be prevented.

本願における車輪用軸受装置1は、ハブ輪3の外周に内側軌道面3c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4が圧入固定された第2世代構造であってもよい。   The wheel bearing device 1 in the present application is configured as a wheel bearing device 1 of a third generation structure in which the inner raceway surface 3c is directly formed on the outer periphery of the hub wheel 3, but is not limited thereto. A second generation structure in which a pair of inner rings 4 are press-fitted and fixed to the wheel 3 may be used.

以上、本発明の実施の形態について説明を行ったが、本発明はこうした実施の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。   As described above, the embodiments of the present invention have been described. However, the present invention is not limited to these embodiments at all, but is merely an example, and may be variously modified without departing from the gist of the present invention. It goes without saying that the scope of the present invention is indicated by the description of the claims, and furthermore, the equivalent meaning described in the claims, and all the changes within the scope are described. Including.

1 車輪用軸受装置
2 外輪
2g ボルト孔
3 ハブ輪
4 内輪
9 インナー側シール部材
10 アウター側シール部材
B 基準線
S 対称軸
P ピッチ円
θ1 第一位相角
θ2 第二位相角
θ3 第三位相角
θ4 第四位相角
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Wheel bearing device 2 Outer ring 2g Bolt hole 3 Hub ring 4 Inner ring 9 Inner side seal member 10 Outer side seal member B Reference line S Symmetry axis P Pitch circle θ1 First phase angle θ2 Second phase angle θ3 Third phase angle θ4 4th phase angle

Claims (5)

外周に車体取り付けフランジを有し、内周に複列の外側軌道面が形成された外方部材と、
外周に軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪、および前記ハブ輪の小径段部に圧入された少なくとも一つの内輪を有し、前記ハブ輪と前記内輪との外周面に、前記複列の外側軌道面に対向する複列の内側軌道面が形成された内方部材と、
前記外方部材と前記内方部材との両軌道面間に転動自在に収容された複列の転動体と、を有する車輪用軸受装置であって、
前記車体取り付けフランジには、前記外方部材の中心軸を中心とするピッチ円上に少なくとも四つのボルト孔を有し、
前記ボルト孔のうち、前記中心軸に直交する基準線を挟んで前記ピッチ円上で隣り合う四つのボルト孔は、
前記基準線に対して前記ピッチ円の中心と前記各ボルト孔の中心を通る直線とが成す鋭角側の角度であるボルト孔の位相角が所定範囲内であり、前記中心軸と前記基準線とに直交する直線が対称軸となるように配置されている車輪用軸受装置。
An outer member having a vehicle body mounting flange on an outer periphery, and a double row outer raceway surface formed on an inner periphery,
A hub wheel having a small-diameter stepped portion extending in the axial direction on the outer periphery, and at least one inner ring press-fitted into the small-diameter stepped portion of the hub wheel; An inner member formed with a double row of inner raceways facing the outer raceway of the row,
A double-row rolling element rotatably accommodated between both raceway surfaces of the outer member and the inner member, and a bearing device for a wheel,
The vehicle body mounting flange has at least four bolt holes on a pitch circle centered on the center axis of the outer member,
Of the bolt holes, four bolt holes adjacent on the pitch circle across a reference line orthogonal to the central axis are:
The phase angle of the bolt hole, which is an acute angle formed by the center of the pitch circle and the straight line passing through the center of each bolt hole with respect to the reference line, is within a predetermined range, and the central axis and the reference line A wheel bearing device arranged such that a straight line perpendicular to the axis becomes a symmetric axis.
前記ボルト孔の位相角が37°から45°の所定範囲の間である請求項1に記載の車輪用軸受装置。   The wheel bearing device according to claim 1, wherein a phase angle of the bolt hole is in a predetermined range of 37 ° to 45 °. 前記車体取り付けフランジにおいて、前記基準線を挟んで隣り合う前記ボルト孔の間の部分が互いに連結されている請求項1または請求項2に記載の車輪用軸受装置。   3. The wheel bearing device according to claim 1, wherein portions of the bolt holes adjacent to each other across the reference line are connected to each other in the vehicle body mounting flange. 4. 前記外方部材のアウター側の外周面に所定幅で径方向に所定量だけ突出した帯状部が形成され、径方向視で少なくとも一部が前記外側軌道面と重複している請求項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。   A belt-shaped portion is formed on an outer peripheral surface of the outer member on the outer side of the outer member and has a predetermined width and protrudes by a predetermined amount in a radial direction, and at least a part thereof overlaps with the outer raceway surface in a radial view. Item 4. The bearing device for a wheel according to any one of items 3. 前記車体取り付けフランジの少なくとも一部が、径方向視でアウター側またはインナー側の前記外側軌道面と重複している請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の車輪用軸受装置。   The wheel bearing device according to any one of claims 1 to 4, wherein at least a part of the vehicle body mounting flange overlaps the outer raceway surface on the outer side or the inner side when viewed in the radial direction.
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