JP3735926B2

JP3735926B2 - Wheel support hub unit

Info

Publication number: JP3735926B2
Application number: JP03680096A
Authority: JP
Inventors: 善久大貫; 忠一佐藤; 守田中; 弘幸沢井
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 1995-12-15
Filing date: 1996-02-23
Publication date: 2006-01-18
Anticipated expiration: 2016-02-23
Also published as: JPH09220904A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明に係る車輪支持用ハブユニットは、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。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の車輪は車輪支持用ハブユニットにより懸架装置に支持する。図１４は、従来から広く実施されている車輪支持用ハブユニットの１例を示している。この車輪支持用ハブユニット１は、ハブ２と、内輪３と、外輪４と、複数個の転動体５、５とを備える。このうちのハブ２の外周面の外端部（外とは、自動車への組み付け状態で幅方向外寄りとなる側を言い、図１２（Ａ）を除く各図の左側となる。反対に幅方向中央寄りとなる側を内と言い、図１２（Ａ）を除く各図の右側となる。）には、車輪を支持する為のフランジ６を形成している。又、このハブ２の中間部には第一の内輪軌道７を、同じく内端部には外径寸法が小さくなった段部８を、それぞれ形成している。
【０００３】
そして、この段部８に、その外周面に第二の内輪軌道９を形成した内輪３を外嵌している。上記ハブ２の内端部には雄ねじ部１０を形成し、この雄ねじ部１０の先端部を、上記内輪３の内端面よりも内方に突出させている。そして、この雄ねじ部１０に螺合したナット１１と上記段部８の段差面１２との間で上記内輪３を挟持する事により、この内輪３を上記ハブ２の所定位置に結合固定している。上記雄ねじ部１０の先端部外周面には係止凹部１７を形成している。そして、上記ナット１１を所定のトルクで緊締した後、このナット１１の一部で上記凹部１７に整合する部分を直径方向内方にかしめ付ける事により、このナット１１の緩み止めを図っている。
【０００４】
又、上記外輪４の内周面には、上記第一の内輪軌道７と対向する第一の外輪軌道１３及び上記第二の内輪軌道９に対向する第二の外輪軌道１４を形成している。そして、これら第一、第二の内輪軌道７、９と第一、第二の外輪軌道１３、１４との間に上記転動体５、５を、それぞれ複数個ずつ設けている。尚、図示の例では、転動体５、５として玉を使用しているが、重量の嵩む自動車用のハブユニットの場合には、これら転動体としてテーパころを使用する場合もある。
【０００５】
上述の様な車輪支持用ハブユニット１を自動車に組み付けるには、上記外輪４をその外周面に形成した外向フランジ状の取付部１５により懸架装置に固定し、上記フランジ６に車輪を固定する。この結果、この車輪が懸架装置に対して回転自在に支持される。
【０００６】
又、米国特許第５２２６７３８号明細書には、図１５に示す様な構造の車輪支持用ハブユニット１が記載されている。この従来構造の第２例の場合には、ハブ２の内端部で内輪３の内端面よりも内方に突出した部分を直径方向外方に折り曲げる事によりかしめ部１６を形成し、このかしめ部１６と段部８の段差面１２との間で、上記内輪３を挟持している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
図１４に示した従来構造の第１例の場合には、雄ねじ部１０の先端部に係止凹部１７を形成する作業、及びナット１１の一部を直径方向内方にかしめ付ける作業が必要になる。この為、車輪支持用ハブユニット１の部品製造作業及び組立作業が面倒になり、コストが嵩む。
【０００８】
又、図１５に示した第２例の構造の場合、ハブ２に対して内輪３を結合固定する為のかしめ部１６の形成時に、このかしめ部１６が隣接する内輪３の内周面に、直径方向外方に向いた力が加わる。この為、この内輪３の直径が僅かとは言え変化する。そして、この変化量が大きくなると、この内輪３に亀裂等の損傷が発生する可能性が生じるだけでなく、転動体５、５に付与した予圧を適正値に維持する作業が面倒になり、耐久性を確保する事が難しくなる可能性がある。特に、上記ハブ２に対して上記内輪３が回転する事を防止すべく、上記かしめ部１６のかしめ強度を十分に確保しようとした場合には、上記変形量が大きくなり易く、耐久性の確保が難しくなる。
【０００９】
本発明の車輪支持用ハブユニットは、この様な事情に鑑みて、内輪の内径がこの内輪の固定作業に基づいて変化しない様にすると共に、ハブに対し内輪を固定するナットの緩み止めを図る為の係止凹部の形成作業やナットのかしめ付け作業を省略する事により、コスト低減を図る事を目的に発明したものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の車輪支持用ハブユニットは、従来の車輪支持用ハブユニットと同様に、外周面の外端部に車輪を支持する為のフランジを、同じく中間部に第一の内輪軌道を、同じく内端部に外径寸法が小さくなった段部を、それぞれ形成したハブと、外周面に第二の内輪軌道を形成して上記段部に外嵌された内輪と、内周面に上記第一の内輪軌道に対向する第一の外輪軌道及び上記第二の内輪軌道に対向する第二の外輪軌道を形成した外輪と、上記第一、第二の内輪軌道と上記第一、第二の外輪軌道との間に、それぞれ複数個ずつ設けられた転動体とを備える。
【００１１】
特に、本発明の車輪支持用ハブユニットに於いては、上記内輪の内端開口周縁部に、この内輪の中心軸に対して偏心した面取り部を形成すると共に、上記ハブの内端部で、少なくとも上記内輪よりも内方に突出した部分に円筒部を形成している。そして、この円筒部を上記面取り部に向けて直径方向外方にかしめ広げる事で形成したかしめ部により、上記内輪を上記ハブに結合固定している。
【００１２】
【作用】
上述の様に構成される本発明の車輪支持用ハブユニットにより、懸架装置に対して車輪を回転自在に支持する作用は、従来の車輪支持用ハブユニットと同様である。
特に、本発明の車輪支持用ハブユニットの場合には、内輪の回り止めの為にかしめ部のかしめ強さを極端に大きくする必要がない。従って、内輪の固定作業に基づいてこの内輪の直径が予圧を変える程変化する事はなく、内輪に変形に基づく損傷が発生する可能性をなくし、しかも、転動体に付与した予圧を適正値に維持する事が容易となる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明に関する参考例の第１例を示している。尚、本参考例の特徴は、ハブ２に対して内輪３を固定する部分の構造にある。その他の部分の構造及び作用に就いては、前述した従来構造と同様であるから、重複する説明を省略若しくは簡略にし、以下、本参考例の特徴部分を中心に説明する。
【００１４】
ハブ２の内端部に形成した段部８の中間部内端寄り部分で、この段部８に外嵌した内輪３よりも内方に突出した部分には、鋼等の十分な剛性を有する金属により断面矩形で全体を円環状に形成された、スペーサリング１８を外嵌している。このスペーサリング１８の内径は、上記段部８にがたつきなく外嵌自在な大きさとしている。又、上記ハブ２の内端面には円形の凹部１９を形成する事により、このハブ２の内端部に円筒部２０を形成している。図示の第１例の場合にこの円筒部２０は、上記ハブ２の内端部で上記内輪３の内端面２１よりも内方に突出した部分に存在する。
【００１５】
本参考例の車輪支持用ハブユニットでは、この様な円筒部２０の内端部で上記スペーサリング１８の内側面よりも内方に突出した部分を、例えば揺動プレスによって直径方向外方にかしめ広げる事により、かしめ部１６ａを形成している。そして、このかしめ部１６ａにより、上記スペーサリング１８を上記内輪３の内端面２１に向け抑え付けて、この内輪３を上記ハブ２に結合固定している。即ち、上記かしめ部１６ａと段部８の段差面１２との間で、上記内輪３とスペーサリング１８とを挟持する事により、これら内輪３及びスペーサリング１８をハブ２に結合固定している。尚、かしめ作業に揺動プレスを採用すれば、成形時の荷重を小さくして、軸受内部への影響をなくし、成形後の予圧管理を適正にできると言った利点がある。
【００１６】
本参考例の場合、この様なスペーサリング１８を設ける事により、上記かしめ部１６ａのかしめ強度を十分に大きくした場合でも、上記内輪３が直径方向に弾性変形する事を確実に防止できる。即ち、上記かしめ部１６ａの成形時には、このかしめ部１６ａが隣接する部材の内周面に、直径方向外方に向いた力が加わる。前述の図１５に示した従来構造の場合にはこの力を内輪３が受けるのに対して、本参考例の場合には、ハブ２に外嵌したスペーサリング１８が、上記直径方向外方に向いた力を受ける。従って、かしめ部１６ａの形成に伴って、上記内輪３の直径が変化する事はない。この為、この内輪３がかしめ部１６ａの形成に伴って損傷を受ける事がなくなる。又、この内輪３の外周面に形成した第二の内輪軌道９と外輪４内周面の第二の外輪軌道１４との間に設けられた転動体５の予圧を適正値に維持できる。尚、図１で２２は、転動体５、５を設けた空間に塵芥が進入したり、或はこの空間から潤滑油等が漏出するのを防止する為のシールリング、２３は外輪４の内端開口部を塞ぐ蓋体である。
【００１７】
次に、図２は、本発明に関する参考例の第２例を示している。本参考例の場合には、ハブ２の内端部で内輪３の内端面２１よりも内方に突出した部分を、上記内輪３を外嵌する為の段部８よりも少し小径な、小径突部２５としている。そして、この小径突部２５に、抑え部材である抑えリング２４を外嵌している。この抑えリング２４の内径は、上記小径突部２５にがたつきなく外嵌自在な大きさとしている。即ち、上記抑えリング２４は上記小径突部２５に締め代を持って外嵌する事が好ましいが、がたつきがなければ、必ずしも締め代を確保する必要はない。
【００１８】
何れにしても、上記小径突部２５に外嵌した抑えリング２４は、この抑えリング２４により上記内輪３を段部８の段差面１２に向け押し付けた状態で、上記小径突部２５に対し溶接している。溶接方法は特に問わないが、レーザ溶接、或は電子ビーム溶接が適している。この理由は、溶接すべき部分の温度を集中的に上昇させる事ができて、他の部分（例えば内輪３）にまで熱影響を及ぼさずに済む為である。
【００１９】
この様な本参考例の場合、ハブ２に内輪３を固定する際に、この内輪３に直径方向外方に向かう力が加わる事はない。従って、この内輪３の直径が変化する事はなく、転動体５に付与した予圧を適正値に維持できる。特に本参考例の場合、抑えリング２４の軸方向に亙る押し付け力を制御できる為、上述した参考例の第１例の場合よりも、より一層、予圧を適正に管理できる。
【００２０】
次に、図３は、本発明に関する参考例の第３例を示している。本参考例の場合には、ハブ２の内端部で内輪３の内端面２１よりも内方に突出した部分を、上記参考例の第２例と同様に小径突部２５とすると共に、この小径突部２５の内方に、この小径突部２５よりも更に小径な第二小径突部２６を突出させている。そして、これら各小径突部２５、２６に、それぞれ抑えリング２４、第二抑えリング２７を外嵌している。これら各抑えリング２４、２７の内径は、上記参考例の第２例の場合と同様、各小径突部２５、２６にがたつきなく外嵌自在な大きさとする。又、必ずしも締め代は必要ではないが、好ましくは締め代を設ける。各抑えリング２４、２７は、各小径突部２５、２６に溶接固定される。本参考例の場合も、この溶接は、内輪３等の他の部材にまで熱影響を及ぼさない事から、上記レーザ溶接或は電子ビーム溶接が適している。その他の構成及び作用は、上記参考例の第２例と同様である。
【００２１】
次に、図４は、本発明に関する参考例の第４例を示している。本参考例の場合には、ハブ２内端部の小径突部２５に外嵌する抑えリング２４ａの断面形状をＬ字形としている。即ち、本参考例に使用する抑えリング２４ａは、円筒部２８と、この円筒部２８の外端部に形成された外向フランジ状の鍔部２９とから構成される。そして、この鍔部２９の外側面により内輪３の内端面２１を抑え付けた状態で、上記円筒部２８を上記小径突部２５に溶接している。溶接は直径方向（図４の上下方向）と軸方向（図４の左右方向）との両方向から行なっている。図４の黒塗り部分が溶接部を表わしているが、直径方向からの溶接は、螺旋状に連続させたり、或は円周方向に亙って間欠的に行なう。又、十分な溶接強度を得られるのであれば、直径方向と軸方向との何れか一方の溶接のみで足りる。その他の構成及び作用、並びに溶接法としてレーザ溶接、或は電子ビーム溶接が好ましいのは、前述した参考例の第２例及び上述した参考例の第３例の場合と同様である。
【００２２】
次に、図５は、本発明に関する参考例の第５例を示している。本参考例の場合には、前述の図１４に示した従来構造の第１例と同様に、ハブ２の内端部に形成した雄ねじ部１０の先端部で内輪３の内端面よりも内方に突出した部分にナット１１を螺合させ、このナット１１と段部８の段差面１２との間で上記内輪３を挟持している。但し、本参考例の場合には、上記雄ねじ部１０の先端部外周面には係止凹部１７（図１４）を形成せず、代わりに、上記ナット１１の内周面と雄ねじ部１０の外周面との螺合部を、軸方向（図５の左右方向）に亙って溶接する事により、このナット１１の緩み止めを図っている。上記両周面同士の溶接は、全周に亙って行なっても良いが、単に緩み止めの為であるから、円周方向一部のみでも十分である。抑え部材が抑えリング２４（図２）からナット１１に変わった以外の構成及び作用は、前述した参考例の第２例の場合と同様である。
【００２３】
次に、図６は、本発明に関する参考例の第６例を示している。上述した参考例の第１〜５例が何れも、従動輪（ＦＲ車の前輪、ＦＦ車の後輪）を支持する為の車輪支持用ハブユニット１（図１〜５）に適用しているのに対して、本参考例の場合には、駆動輪（ＦＲ車の後輪、ＦＦ車の前輪）を支持する為の車輪支持用ハブユニット１ａを対象としている。この為に本参考例の場合には、ハブ２ａを中空管状に形成すると共に、このハブ２ａの一部内周面にスプライン溝部３０を形成している。この様なハブ２ａの内側には、その外周面にスプライン溝を有する駆動軸３３（参考例の第１０例を示す図１０参照）が挿入される。又、外輪４の外端部内周面とハブ２ａの中間部外周面との間にシールリング２２を設ける他、上記外輪４の内端部内周面と内輪３の内端部外周面との間にもシールリング２２ａを設けている。従動輪用の車輪支持用ハブユニット１に設けている蓋体２３（図１〜５、１１）は省略している。
【００２４】
この様な基本構造を有する本参考例の場合、上記ハブ２ａの内端部外周面に形成した雄ねじ部１０ａにナット１１ａを螺合させ、このナット１１ａと段部８の段差面１２との間で、内輪３を挟持している。そして、上記ナット１１ａを所定のトルクで緊締した状態で、このナット１１ａの内周面と上記雄ねじ部１０ａの外周面とを、軸方向（図６の左右方向）に亙り溶接している。車輪支持用ハブユニット１ａが駆動輪支持用に変わった点以外の構成及び作用は、上述した参考例の第５例の場合と同様である。
【００２５】
次に、図７は、本発明に関する参考例の第７例を示している。本参考例の場合には、ナット１１ｂの内側面に外径が小さい円筒状の突出部３２を形成し、この突出部３２をハブ２ａの雄ねじ部１０ａの外周面に、直径方向（図７の上下方向）に亙って溶接している。その他の構成及び作用は、上述した参考例の第６例の場合と同様である。
【００２６】
次に、図８は、本発明に関する参考例の第８例を示している。本参考例は、前記図４に示した参考例の第４例の構造を、駆動輪用の車輪支持用ハブユニット１ａに適用したものである。適用すべき車輪支持用ハブユニットが従動輪用から駆動輪用に変わった以外の構成及び作用は、前述した参考例の第４例の場合と同様である。
【００２７】
次に、図９は、本発明に関する参考例の第９例を示している。即ち、本参考例の場合には、前述の図１に示した参考例の第１例の場合と同様に、ハブ２の内端部で内輪３よりも内方に突出した部分にスペーサリング１８を外嵌し、上記ハブ２の内端部に形成したかしめ部１６ａによりこのスペーサリング１８を上記内輪３の内端面に向け抑え付けると共に、図２に示した参考例の第２例の場合と同様に、このスペーサリング１８の内周面を上記ハブ２の外周面に溶接している。本参考例の場合には、上記スペーサリング１８の固定を、上記かしめ部１６ａと溶接との両方で行なっている為、上記参考例の第１例の場合に比べてこのかしめ部１６ａの強度が低くて済む。従って、このかしめ部１６ａの軸方向寸法（図９の左右方向寸法）が参考例の第１例の場合よりも小さくて済む。これに伴って本参考例の場合には、外輪４の内端開口部に被着する蓋体２３ａの形状を変え、車輪支持用ハブユニット１の軸方向寸法を抑えている。その他の構成及び作用は、前述した参考例の第１例の場合と同様である。
【００２８】
次に、図１０は、本発明に関する参考例の第１０例を示している。上述した参考例の第９例の構造が従動輪用のハブユニット１を対象としているのに対して、本参考例の場合には、駆動輪用のハブユニット１ａに適用している。これに伴って本参考例の場合には、内輪３ａの内端部内径を大きくする事により段部３４を形成し、この段部３４に内嵌したスペーサリング１８を、ハブ２ａの内端部を直径方向（図１０の上下方向）外方にかしめ広げる事で構成したかしめ部１６ａにより、上記段部３４の端部に存在する段差面３５に抑え付けている。又、上記内輪３ａの内端面は、上記かしめ部１６ａよりも軸方向（図１０の左右方向）内方に突出させて、等速ジョイント３１の外端面に突き当てている。この様に、それぞれが正確な平坦面に形成された内輪３ａの内端面と等速ジョイント３１の外端面とを突き当てている為、車輪支持用ハブユニット１ａと等速ジョイント３１とを組み合わせる為に、上記かしめ部１６ａの内端面を仕上げ加工したりする面倒はない。車輪支持用ハブユニット１ａが駆動輪支持用に変わった点以外の構成及び作用は、上述した参考例の第９例の場合と同様である。
【００２９】
次に、図１１〜１２は、本発明の実施の形態の１例を示している。本例の場合には、内輪３の内端開口周縁部に、この内輪３の中心軸に対して偏心した面取り部３６を形成している。そして、ハブ２の内端部に形成した円筒部２０を直径方向外方に塑性変形させる事により形成したかしめ部１６ａの外周面を、上記面取り部３６と係合させている。従って本例の場合には、上記かしめ部１６ａのかしめ強度を極端に大きくしなくても、上記ハブ２に対する内輪３の回り止めを図る事ができる。この結果、スペーサリング１８（図１）を使用しなくても、上記かしめ部１６ａを形成する事に伴って上記内輪３の直径が広がる事を防止し、予圧管理の適正化を図れる。その他の構成及び作用は、前述した参考例の第１例の場合と同様である。尚、本例を実施する場合に上記面取り部３６の直径方向に亙る寸法は、小さい側（図１２の下側）で０．５〜３mm程度、大きい側（同図の上側）で２〜６mm程度とする事が好ましい。
【００３０】
次に、図１３は、本発明に関する参考例の第１１例を示している。本参考例の場合には、ハブ２の内端部で内輪３の内端面から突出した部分に形成した円筒部２０の外径寸法を、上記内輪３を外嵌固定する段部８部分の外径寸法よりも０．０５〜１．５mm程度小径にしている。上記内輪３の内周面内端部は、この様に小径となった円筒部２０の一部に被さっている。上記ハブ２に対して内輪３を固定する際には、この小径となった円筒部２０を直径方向外方に折り曲げる事によりかしめ部１６ａ（図１参照）を形成する。本参考例の場合には、上記円筒部２０を塑性変形させてかしめ部１６ａとする作業を容易に行なえるだけでなく、かしめ作業に伴って上記内輪３の直径方向外方に加わる力を小さくできる。この結果、スペーサリング１８（図１）を使用しなくても、上記かしめ部１６ａを形成する事に伴って上記内輪３の直径が広がる事を防止し、予圧管理の適正化を図れる。勿論スペーサリング１８と併用すれば、より効果は大きい。その他の構成及び作用は、前述した参考例の第１例の場合と同様である。
【００３１】
【発明の効果】
本発明の車輪支持用ハブユニットは、以上に述べた通り構成され作用するので、内輪の直径が変化する事を防止して、この内輪がその固定作業に基づいて損傷する可能性を低くすると共に予圧を適正値に維持でき、しかも部品点数、部品加工、組立工数の減少により、コスト低減を図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に関する参考例の第１例を示す半部断面図。
【図２】同第２例を示す半部断面図。
【図３】同第３例を示す半部断面図。
【図４】同第４例を示す半部断面図。
【図５】同第５例を示す半部断面図。
【図６】同第６例を示す半部断面図。
【図７】同第７例を示す半部断面図。
【図８】同第８例を示す半部断面図。
【図９】同第９例を示す半部断面図。
【図１０】同第１０例を示す半部断面図。
【図１１】本発明の実施の形態の１例を示す断面図。
【図１２】この例に使用する内輪の内端面図及び断面図。
【図１３】本発明に関する参考例の第１１例を示す半部断面図。
【図１４】従来構造の第１例を示す半部断面図。
【図１５】同第２例を示す半部断面図。
【符号の説明】
１、１ａ車輪支持用ハブユニット
２、２ａハブ
３、３ａ内輪
４外輪
５転動体
６フランジ
７第一の内輪軌道
８段部
９第二の内輪軌道
１０、１０ａ雄ねじ部
１１、１１ａ、１１ｂナット
１２段差面
１３第一の外輪軌道
１４第二の外輪軌道
１５取付部
１６、１６ａかしめ部
１７係止凹部
１８スぺーサリング
１９凹部
２０円筒部
２１内端面
２２、２２ａシールリング
２３、２３ａ蓋体
２４、２４ａ抑えリング
２５小径突部
２６第二小径突部
２７第二抑えリング
２８円筒部
２９鍔部
３０スプライン溝部
３１等速ジョイント
３２突出部
３３駆動輪
３４段部
３５段差面
３６面取り部[0001]
[Industrial application fields]
The wheel support hub unit according to the present invention is used for rotatably supporting the wheel of an automobile with respect to a suspension device.
[0002]
[Prior art]
The wheels of the automobile are supported on the suspension device by a wheel supporting hub unit. FIG. 14 shows an example of a wheel support hub unit that has been widely used in the past. The wheel support hub unit 1 includes a hub 2, an inner ring 3, an outer ring 4, and a plurality of rolling elements 5 and 5. Out of these, the outer end of the outer peripheral surface of the hub 2 (outside means the side that is outward in the width direction when assembled to the automobile, and is the left side of each figure excluding FIG. 12A. The side closer to the center of the direction is referred to as the inside, and is the right side of each drawing excluding FIG. 12A). A flange 6 for supporting the wheel is formed. Further, a first inner ring raceway 7 is formed at an intermediate portion of the hub 2 and a step portion 8 having a smaller outer diameter is formed at the inner end portion.
[0003]
And the inner ring | wheel 3 which formed the 2nd inner ring raceway 9 in the outer peripheral surface at this step part 8 is externally fitted. A male screw portion 10 is formed at the inner end portion of the hub 2, and the tip end portion of the male screw portion 10 protrudes inward from the inner end surface of the inner ring 3. The inner ring 3 is clamped and fixed to a predetermined position of the hub 2 by sandwiching the inner ring 3 between a nut 11 screwed into the male threaded portion 10 and a stepped surface 12 of the stepped portion 8. . A locking recess 17 is formed on the outer peripheral surface of the distal end portion of the male screw portion 10. Then, after tightening the nut 11 with a predetermined torque, a portion of the nut 11 that is aligned with the recess 17 is caulked inward in the diametrical direction to prevent the nut 11 from loosening.
[0004]
A first outer ring raceway 13 facing the first inner ring raceway 7 and a second outer ring raceway 14 facing the second inner ring raceway 9 are formed on the inner peripheral surface of the outer ring 4. . A plurality of rolling elements 5 and 5 are provided between the first and second inner ring raceways 7 and 9 and the first and second outer ring raceways 13 and 14, respectively. In the illustrated example, balls are used as the rolling elements 5 and 5. However, in the case of a heavy vehicle hub unit, tapered rollers may be used as these rolling elements.
[0005]
In order to assemble the wheel support hub unit 1 as described above to an automobile, the outer ring 4 is fixed to a suspension device by an outward flange-shaped mounting portion 15 formed on the outer peripheral surface thereof, and the wheel is fixed to the flange 6. As a result, this wheel is rotatably supported with respect to the suspension device.
[0006]
US Pat. No. 5,226,738 describes a wheel supporting hub unit 1 having a structure as shown in FIG. In the case of the second example of this conventional structure, a caulking portion 16 is formed by bending a portion protruding inward from the inner end surface of the inner ring 3 at the inner end portion of the hub 2 outward in the diametrical direction. The inner ring 3 is sandwiched between the portion 16 and the step surface 12 of the step portion 8.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
In the case of the first example of the conventional structure shown in FIG. 14, it is necessary to perform the operation of forming the locking recess 17 at the distal end portion of the male screw portion 10 and the operation of caulking a part of the nut 11 inward in the diameter direction. Become. For this reason, the parts manufacturing work and assembling work of the wheel supporting hub unit 1 become troublesome, and the cost increases.
[0008]
Further, in the case of the structure of the second example shown in FIG. 15, when the caulking portion 16 for fixing the inner ring 3 to the hub 2 is formed, the caulking portion 16 is formed on the inner peripheral surface of the adjacent inner ring 3. A force directed outward in the diameter direction is applied. For this reason, the diameter of the inner ring 3 changes although it is slight. And if this amount of change becomes large, not only will there be a possibility that the inner ring 3 will be damaged, such as cracks, but the work of maintaining the preload applied to the rolling elements 5 and 5 at an appropriate value will be cumbersome and durable. It may be difficult to secure the sex. In particular, in order to prevent the inner ring 3 from rotating with respect to the hub 2, when the caulking strength of the caulking portion 16 is sufficiently secured, the amount of deformation is likely to increase and the durability is ensured. Becomes difficult.
[0009]
In view of such circumstances, the wheel support hub unit of the present invention prevents the inner diameter of the inner ring from changing based on the fixing operation of the inner ring and also prevents the nut that fixes the inner ring to the hub from loosening. The invention was invented for the purpose of reducing the cost by omitting the forming operation of the locking recess and the caulking operation of the nut.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The wheel support hub unit of the present invention , like the conventional wheel support hub unit, has a flange for supporting the wheel on the outer end portion of the outer peripheral surface, the first inner ring raceway in the middle portion, A hub formed with a stepped portion having a reduced outer diameter at the end portion, an inner ring externally fitted to the stepped portion by forming a second inner ring raceway on the outer peripheral surface, and the first ring on the inner peripheral surface An outer ring that forms a first outer ring raceway that faces the inner ring raceway and a second outer ring raceway that faces the second inner ring raceway, the first and second inner ring raceways, and the first and second outer rings. A plurality of rolling elements are provided between each of the tracks.
[0011]
In particular, in the wheel support hub unit of the present invention, a chamfered portion that is eccentric with respect to the central axis of the inner ring is formed on the inner end opening peripheral edge of the inner ring, and at the inner end of the hub, A cylindrical portion is formed at least in a portion protruding inward from the inner ring. The inner ring is coupled and fixed to the hub by a caulking portion formed by caulking the cylindrical portion outward in the diameter direction toward the chamfered portion.
[0012]
[Action]
The operation of rotatably supporting the wheel with respect to the suspension device by the wheel supporting hub unit of the present invention configured as described above is the same as that of the conventional wheel supporting hub unit.
In particular, in the case of the wheel support hub unit of the present invention, it is not necessary to extremely increase the caulking strength of the caulking portion for preventing the inner ring from rotating . Therefore, the diameter of the inner ring does not change so as to change the preload based on the fixing work of the inner ring, the inner ring is not likely to be damaged due to deformation, and the preload applied to the rolling element is set to an appropriate value. It is easy to maintain.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 shows a first example of a reference example related to the present invention . The feature of this reference example is the structure of the portion for fixing the inner ring 3 to the hub 2. Since the structure and operation of the other parts are the same as those of the above-described conventional structure, the overlapping description will be omitted or simplified, and the following description will focus on the characteristic parts of this reference example .
[0014]
A metal portion having sufficient rigidity such as steel is provided in a portion near the inner end of the intermediate portion of the step portion 8 formed at the inner end portion of the hub 2 and protruding inward from the inner ring 3 fitted on the step portion 8. Thus, a spacer ring 18 having a rectangular cross section and formed in an annular shape as a whole is externally fitted. The inner diameter of the spacer ring 18 is set to a size such that the spacer ring 18 can be externally fitted without rattling. A cylindrical recess 20 is formed on the inner end of the hub 2 by forming a circular recess 19 on the inner end surface of the hub 2. In the case of the first example shown in the figure, the cylindrical portion 20 exists at a portion protruding inward from the inner end surface 21 of the inner ring 3 at the inner end portion of the hub 2.
[0015]
In the wheel support hub unit of the present reference example , a portion protruding inward from the inner surface of the spacer ring 18 at the inner end of the cylindrical portion 20 is caulked outward in the diametrical direction by, for example, a rocking press. The caulking portion 16a is formed by spreading. Then, the spacer ring 18 is pressed against the inner end surface 21 of the inner ring 3 by the caulking portion 16 a, and the inner ring 3 is coupled and fixed to the hub 2. That is, the inner ring 3 and the spacer ring 18 are sandwiched between the caulking portion 16 a and the step surface 12 of the step portion 8, whereby the inner ring 3 and the spacer ring 18 are coupled and fixed to the hub 2. The use of a rocking press for the caulking work has the advantage that the load during molding can be reduced, the influence on the inside of the bearing can be eliminated, and preload management after molding can be properly performed.
[0016]
In the case of this reference example , by providing such a spacer ring 18, even when the caulking strength of the caulking portion 16a is sufficiently increased, the inner ring 3 can be reliably prevented from being elastically deformed in the diameter direction. That is, when the caulking portion 16a is formed, a force directed outward in the diameter direction is applied to the inner peripheral surface of the member adjacent to the caulking portion 16a. In the case of the conventional structure shown in FIG. 15 described above, the inner ring 3 receives this force, whereas in the case of this reference example , the spacer ring 18 that is externally fitted to the hub 2 is located outward in the diametrical direction. Receive the right force. Therefore, the diameter of the inner ring 3 does not change with the formation of the caulking portion 16a. For this reason, the inner ring 3 is not damaged when the caulking portion 16a is formed. Further, the preload of the rolling element 5 provided between the second inner ring raceway 9 formed on the outer peripheral surface of the inner ring 3 and the second outer ring raceway 14 on the inner peripheral surface of the outer ring 4 can be maintained at an appropriate value. In FIG. 1, 22 is a seal ring for preventing dust from entering the space provided with the rolling elements 5 and 5 or leakage of lubricating oil from this space, and 23 is an inner ring of the outer ring 4. It is a lid that closes the end opening.
[0017]
Next, FIG. 2 shows a second example of the reference example related to the present invention . In the case of this reference example, a portion of the inner end portion of the hub 2 that protrudes inward from the inner end surface 21 of the inner ring 3 is slightly smaller in diameter than the step portion 8 for fitting the inner ring 3 to the outside. The protrusion 25 is used. Then , a holding ring 24 that is a holding member is externally fitted to the small-diameter protrusion 25. The inner diameter of the restraining ring 24 is set to a size that allows the outer ring to be freely fitted without rattling the small-diameter projection 25. That is, it is preferable that the holding ring 24 is fitted to the small-diameter protrusion 25 with a tightening margin, but if there is no backlash, it is not always necessary to secure the tightening margin.
[0018]
In any case, the holding ring 24 fitted on the small-diameter protrusion 25 is welded to the small-diameter protrusion 25 in a state where the inner ring 3 is pressed against the step surface 12 of the step portion 8 by the holding ring 24. is doing. The welding method is not particularly limited, but laser welding or electron beam welding is suitable. This is because the temperature of the portion to be welded can be intensively raised and it is not necessary to affect the other portions (for example, the inner ring 3).
[0019]
In the case of this reference example , when the inner ring 3 is fixed to the hub 2, a force directed outward in the diameter direction is not applied to the inner ring 3. Therefore, the diameter of the inner ring 3 does not change, and the preload applied to the rolling element 5 can be maintained at an appropriate value. In particular, in the case of the present reference example , since the pressing force over the axial direction of the restraining ring 24 can be controlled, the preload can be more appropriately managed than in the case of the first example of the reference example described above.
[0020]
Next, FIG. 3 shows a third example of a reference example related to the present invention . In the case of this reference example , the portion that protrudes inward from the inner end surface 21 of the inner ring 3 at the inner end portion of the hub 2 is a small-diameter protrusion 25 as in the second example of the reference example . A second small-diameter projection 26 having a smaller diameter than the small-diameter projection 25 is projected inward of the small-diameter projection 25. Then, a holding ring 24 and a second holding ring 27 are externally fitted to the small diameter protrusions 25 and 26, respectively. The inner diameter of each of the restraining rings 24 and 27 is set to a size that allows the small-diameter projections 25 and 26 to be fitted freely without rattling, as in the case of the second example of the reference example . Further, although a tightening margin is not necessarily required, a tightening margin is preferably provided. The holding rings 24 and 27 are fixed to the small-diameter projections 25 and 26 by welding. Also in the case of this reference example , since this welding does not affect the other members such as the inner ring 3 by heat, the above laser welding or electron beam welding is suitable. Other configurations and operations are the same as those of the second example of the reference example .
[0021]
Next, FIG. 4 shows a fourth example of the reference example related to the present invention. In the case of this reference example , the cross-sectional shape of the holding ring 24a that is externally fitted to the small-diameter protrusion 25 at the inner end of the hub 2 is L-shaped. That is, the holding ring 24 a used in this reference example includes a cylindrical portion 28 and an outward flange-like flange portion 29 formed at the outer end portion of the cylindrical portion 28. The cylindrical portion 28 is welded to the small-diameter protrusion 25 in a state where the inner end surface 21 of the inner ring 3 is held down by the outer surface of the flange portion 29. Welding is performed from both the diametrical direction (vertical direction in FIG. 4) and the axial direction (horizontal direction in FIG. 4). The black-painted portion in FIG. 4 represents the welded portion, but the welding from the diametrical direction is continued spirally or intermittently in the circumferential direction. If sufficient welding strength can be obtained, only one of the diametrical direction and the axial direction is sufficient. Laser welding or electron beam welding is preferable as the other configuration and operation, and the welding method, as in the second example of the reference example described above and the third example of the reference example described above.
[0022]
Next, FIG. 5 shows a fifth example of a reference example related to the present invention . In the case of this reference example, as in the first example of the conventional structure shown in FIG. 14 described above, the front end portion of the male screw portion 10 formed at the inner end portion of the hub 2 is inward of the inner end surface of the inner ring 3. A nut 11 is screwed into the protruding portion, and the inner ring 3 is sandwiched between the nut 11 and the step surface 12 of the step portion 8. However, in the case of this reference example, the locking recess 17 (FIG. 14) is not formed on the outer peripheral surface of the distal end portion of the male screw portion 10, but instead the inner peripheral surface of the nut 11 and the outer periphery of the male screw portion 10. The nut 11 is prevented from loosening by welding the screwed portion with the surface in the axial direction (left-right direction in FIG. 5). The welding between the two circumferential surfaces may be performed over the entire circumference, but only for preventing loosening, so only a part in the circumferential direction is sufficient. Except for the fact that the restraining member is changed from the restraining ring 24 (FIG. 2) to the nut 11, the configuration and action are the same as in the second example of the reference example described above.
[0023]
Next, FIG. 6 shows a sixth example of the reference example related to the present invention . The first to fifth examples of the reference examples described above are applied to the wheel support hub unit 1 (FIGS. 1 to 5) for supporting the driven wheel (the front wheel of the FR vehicle, the rear wheel of the FF vehicle). On the other hand, in the case of this reference example , the wheel support hub unit 1a for supporting the drive wheels (the rear wheels of the FR vehicle and the front wheels of the FF vehicle) is targeted . For this reason, in the case of this reference example , the hub 2a is formed in a hollow tubular shape, and a spline groove portion 30 is formed on a part of the inner peripheral surface of the hub 2a. Inside such a hub 2a, a drive shaft 33 (see FIG. 10 showing a tenth example of the reference example ) having a spline groove on its outer peripheral surface is inserted. Further, a seal ring 22 is provided between the outer peripheral surface of the outer end of the outer ring 4 and the outer peripheral surface of the intermediate portion of the hub 2a, and between the inner peripheral surface of the outer end of the outer ring 4 and the outer peripheral surface of the inner end of the inner ring 3. Also, a seal ring 22a is provided. The lid body 23 (FIGS. 1 to 5 and 11) provided on the wheel supporting hub unit 1 for the driven wheel is omitted.
[0024]
In the case of this reference example having such a basic structure, a nut 11a is screwed into a male screw portion 10a formed on the outer peripheral surface of the inner end portion of the hub 2a, and the gap between the nut 11a and the step surface 12 of the step portion 8 is between. Thus, the inner ring 3 is sandwiched. Then, with the nut 11a tightened with a predetermined torque, the inner peripheral surface of the nut 11a and the outer peripheral surface of the male screw portion 10a are welded in the axial direction (left-right direction in FIG. 6). The configuration and operation other than the point that the wheel support hub unit 1a is changed to support the drive wheels are the same as in the case of the fifth example of the reference example described above.
[0025]
Next, FIG. 7 shows a seventh example of the reference example related to the present invention . In the case of this reference example, a cylindrical protruding portion 32 having a small outer diameter is formed on the inner surface of the nut 11b, and this protruding portion 32 is formed on the outer peripheral surface of the male screw portion 10a of the hub 2a in the diametrical direction (FIG. 7). Welding in the vertical direction). Other configurations and operations are the same as those of the sixth example of the reference example described above.
[0026]
Next, FIG. 8 shows an eighth example of the reference example related to the present invention . In this reference example , the structure of the fourth example of the reference example shown in FIG. 4 is applied to a wheel support hub unit 1a for driving wheels. The configuration and operation other than the change of the wheel supporting hub unit to be applied from the driven wheel to the driving wheel are the same as in the case of the fourth example of the reference example described above.
[0027]
Next, FIG. 9 shows a ninth example of the reference example related to the present invention . That is, in the case of the present reference example, as in the case of the first example of the reference example shown in FIG. 1 described above, the spacer ring 18 is formed on the inner end portion of the hub 2 so as to protrude inward from the inner ring 3. The spacer ring 18 is pressed against the inner end surface of the inner ring 3 by the caulking portion 16a formed on the inner end portion of the hub 2, and the case of the second example of the reference example shown in FIG. Similarly, the inner peripheral surface of the spacer ring 18 is welded to the outer peripheral surface of the hub 2. In the case of this reference example , since the spacer ring 18 is fixed by both the caulking portion 16a and welding, the strength of the caulking portion 16a is higher than that of the first example of the reference example . It can be low. Accordingly, the axial dimension of the caulking portion 16a (the lateral dimension in FIG. 9) can be smaller than that in the first example of the reference example . Accordingly, in the case of the present reference example , the shape of the lid 23a attached to the inner end opening of the outer ring 4 is changed to suppress the axial dimension of the wheel supporting hub unit 1. Other configurations and operations are the same as those of the first example of the reference example described above.
[0028]
Next, FIG. 10 shows a tenth example of a reference example related to the present invention . The structure of the ninth example of the reference example described above is directed to the hub unit 1 for the driven wheel , whereas in the case of this reference example , it is applied to the hub unit 1a for the drive wheel. Accordingly, in the case of the present reference example, a step portion 34 is formed by increasing the inner diameter of the inner end portion of the inner ring 3a, and the spacer ring 18 fitted into the step portion 34 is connected to the inner end portion of the hub 2a. Is clamped to the stepped surface 35 present at the end of the stepped portion 34 by a caulking portion 16a formed by caulking outward in the diameter direction (vertical direction in FIG. 10). Further, the inner end surface of the inner ring 3a protrudes inward in the axial direction (left and right direction in FIG. 10) from the caulking portion 16a and abuts against the outer end surface of the constant velocity joint 31. Since the inner end surface of the inner ring 3a and the outer end surface of the constant velocity joint 31 that are each formed on an accurate flat surface are in contact with each other in this way, the wheel support hub unit 1a and the constant velocity joint 31 are combined. In addition, there is no trouble of finishing the inner end face of the caulking portion 16a. The configuration and operation other than the point that the wheel support hub unit 1a is changed to support the drive wheel are the same as those in the ninth example of the reference example described above.
[0029]
Next, FIGS. 11 to 12 show an example of an embodiment of the present invention . In the case of this example, a chamfered portion 36 that is eccentric with respect to the central axis of the inner ring 3 is formed at the peripheral edge of the inner end opening of the inner ring 3. Then, the outer peripheral surface of the caulking portion 16a formed by plastically deforming the cylindrical portion 20 formed at the inner end portion of the hub 2 outwardly in the diameter direction is engaged with the chamfered portion 36. Therefore, in the case of this example, the inner ring 3 can be prevented from rotating with respect to the hub 2 without extremely increasing the caulking strength of the caulking portion 16a. As a result, even if the spacer ring 18 (FIG. 1) is not used, it is possible to prevent the diameter of the inner ring 3 from expanding with the formation of the caulking portion 16a and to optimize the preload management. Other configurations and operations are the same as those of the first example of the reference example described above. When the present embodiment is carried out, the diameter of the chamfered portion 36 in the diameter direction is about 0.5 to 3 mm on the small side (lower side in FIG. 12), and 2 to 6 mm on the larger side (upper side in the figure). It is preferable to set the degree.
[0030]
Next, FIG. 13 shows an eleventh example of a reference example related to the present invention . In the case of this reference example , the outer diameter of the cylindrical portion 20 formed at the inner end portion of the hub 2 that protrudes from the inner end surface of the inner ring 3 is set to the outside of the step portion 8 portion on which the inner ring 3 is fitted and fixed. The diameter is about 0.05 to 1.5 mm smaller than the diameter. The inner peripheral surface inner end portion of the inner ring 3 covers a part of the cylindrical portion 20 having such a small diameter. When the inner ring 3 is fixed to the hub 2, a caulking portion 16a (see FIG. 1) is formed by bending the cylindrical portion 20 having a small diameter outward in the diameter direction. In the case of the present reference example , not only can the operation of plastically deforming the cylindrical portion 20 to form the caulking portion 16a, but also the force applied to the outer side of the inner ring 3 in the diametrical direction along with the caulking operation can be reduced. it can. As a result, even if the spacer ring 18 (FIG. 1) is not used, it is possible to prevent the diameter of the inner ring 3 from expanding with the formation of the caulking portion 16a and to optimize the preload management. Of course, if the spacer ring 18 is used in combination, the effect is greater. Other configurations and operations are the same as those of the first example of the reference example described above.
[0031]
【The invention's effect】
Since the wheel support hub unit of the present invention is configured and operates as described above, it is possible to prevent the inner ring from changing its diameter and reduce the possibility that the inner ring will be damaged based on the fixing work. Preload can be maintained at an appropriate value, and cost can be reduced by reducing the number of parts, parts processing, and assembly man-hours.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a half sectional view showing a first example of a reference example according to the present invention .
FIG. 2 is a half sectional view showing the second example.
FIG. 3 is a half sectional view showing the third example.
FIG. 4 is a half sectional view showing the fourth example.
FIG. 5 is a half sectional view showing the fifth example.
FIG. 6 is a half sectional view showing the sixth example.
FIG. 7 is a half sectional view showing the seventh example.
FIG. 8 is a half sectional view showing the eighth example.
FIG. 9 is a half sectional view showing the ninth example.
FIG. 10 is a half sectional view showing the tenth example.
FIG. 11 is a cross-sectional view showing an example of an embodiment of the present invention .
FIG. 12 is an inner end view and a sectional view of an inner ring used in this example.
FIG. 13 is a half sectional view showing an eleventh example of a reference example relating to the present invention.
FIG. 14 is a half sectional view showing a first example of a conventional structure.
FIG. 15 is a half sectional view showing the second example.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 1a Wheel support hub unit 2, 2a Hub 3, 3a Inner ring 4 Outer ring 5 Rolling element 6 Flange 7 First inner ring raceway 8 Step part 9 Second inner ring raceway 10, 10a Male thread part 11, 11a, 11b Nut 12 Step surface 13 First outer ring raceway 14 Second outer ring raceway 15 Mounting portion 16, 16a Caulking portion 17 Locking recess portion 18 Spacer ring 19 Recess portion 20 Cylindrical portion 21 Inner end surface 22, 22a Seal ring 23, 23a Lid 24, 24a restraining ring 25 small diameter projection 26 second small diameter projection 27 second restraining ring 28 cylindrical portion 29 flange 30 spline groove 31 constant velocity joint 32 projecting portion 33 driving wheel 34 step portion 35 step surface 36 chamfered portion

Claims

A hub formed with a flange for supporting the wheel at the outer end of the outer peripheral surface, a first inner ring raceway at the intermediate portion, and a stepped portion having a smaller outer diameter at the inner end portion, and an outer periphery A second inner ring raceway is formed on the surface and externally fitted to the stepped portion, and an inner peripheral face is opposed to the first outer ring raceway and the second inner ring raceway facing the first inner ring raceway. Wheel support comprising an outer ring forming a second outer ring raceway, and a plurality of rolling elements provided between each of the first and second inner ring raceways and the first and second outer ring raceways. In the hub unit for the inner ring, a chamfered portion that is eccentric with respect to the central axis of the inner ring is formed at the peripheral edge of the inner end opening of the inner ring, and at the inner end of the hub, at least inward of the inner ring A cylindrical part is formed in the protruding part, and this cylindrical part faces the chamfered part in the diametrically outward direction. The caulked portion formed by extending caulking, the wheel supporting hub unit for the inner ring and wherein the bound fixed to the hub.