JP5099875B2 - Wheel bearing device - Google Patents
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Description
本発明は、自動車等の車輪を回転自在に支承する車輪用軸受装置、特に、軽量・コンパクト化を図りつつ軸受剛性を増大させると共に、マテリアルロスの削減による低コスト化を図った車輪用軸受装置に関するものである。 The present invention relates to a wheel bearing device for rotatably supporting a wheel of an automobile or the like, and more particularly, to increase the bearing rigidity while reducing the weight and size, and to reduce the cost by reducing material loss. It is about.
従来から自動車等の車輪を支持する車輪用軸受装置は、車輪を取り付けるためのハブ輪を転がり軸受を介して回転自在に支承するもので、駆動輪用と従動輪用とがある。構造上の理由から、駆動輪用では内輪回転方式が、従動輪用では内輪回転と外輪回転の両方式が一般的に採用されている。この車輪用軸受装置には、所望の軸受剛性を有し、ミスアライメントに対しても耐久性を発揮すると共に、燃費向上の観点から回転トルクが小さい複列アンギュラ玉軸受が多用されている。この複列アンギュラ玉軸受は、固定輪と回転輪との間に複数のボールを介在させ、このボールに所定の接触角を付与して固定輪および回転輪に接触させている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a wheel bearing device for supporting a wheel of an automobile or the like is such that a hub wheel for mounting a wheel is rotatably supported via a rolling bearing, and there are a drive wheel and a driven wheel. For structural reasons, an inner ring rotation method is generally used for driving wheels, and an inner ring rotation method and an outer ring rotation method are generally used for driven wheels. As the wheel bearing device, a double-row angular ball bearing having a desired bearing rigidity, exhibiting durability against misalignment, and having a small rotational torque from the viewpoint of improving fuel efficiency is often used. In this double row angular contact ball bearing, a plurality of balls are interposed between a fixed ring and a rotating ring, and a predetermined contact angle is given to the balls so as to contact the fixed ring and the rotating ring.
また、車輪用軸受装置には、懸架装置を構成するナックルとハブ輪との間に複列アンギュラ玉軸受等からなる車輪用軸受を嵌合させた第1世代と称される構造から、外方部材の外周に直接車体取付フランジまたは車輪取付フランジが形成された第2世代構造、また、ハブ輪の外周に一方の内側転走面が直接形成された第3世代構造、あるいは、ハブ輪と等速自在継手の外側継手部材の外周にそれぞれ内側転走面が直接形成された第4世代構造とに大別されている。なお、以下の説明では、車両に組み付けた状態で車両の外側寄りとなる側をアウター側(図面左側)、中央寄り側をインナー側(図面右側)という。 Further, the wheel bearing device has a structure called a first generation in which a wheel bearing composed of a double row angular ball bearing or the like is fitted between a knuckle and a hub wheel constituting a suspension device. Second generation structure in which body mounting flange or wheel mounting flange is formed directly on the outer periphery of the member, third generation structure in which one inner rolling surface is directly formed on the outer periphery of the hub wheel, or hub wheel, etc. It is roughly classified into a fourth generation structure in which the inner rolling surface is directly formed on the outer periphery of the outer joint member of the speed universal joint. In the following description, the side closer to the outer side of the vehicle in a state assembled to the vehicle is referred to as the outer side (left side in the drawing), and the side closer to the center is referred to as the inner side (right side in the drawing).
こうした複列の転がり軸受で構成された車輪用軸受装置において、従来は左右両列の軸受が同一仕様のため、静止時には充分な剛性を有するが、車両の旋回時には必ずしも最適な剛性が得られていない。すなわち、静止時の車重は複列の転がり軸受の略中央に作用するように車輪との位置関係が決められているが、旋回時には、旋回方向の反対側(右旋回の場合は車両の左側)の車軸に、より大きなラジアル荷重やアキシアル荷重が負荷される。したがって、旋回時には、インナー側の軸受列よりもアウター側の軸受列の剛性を高めることが有効とされている。そこで、装置を大型化させることなく高剛性化を図った車輪用軸受装置として、図4に示すものが知られている。 In wheel bearing devices composed of such double-row rolling bearings, the left and right rows of bearings have the same specifications, so that they have sufficient rigidity when stationary, but optimal rigidity is always obtained when the vehicle turns. Absent. That is, the position of the vehicle weight when stationary is determined so that it acts on the approximate center of the double row rolling bearing, but when turning, the opposite side of the turning direction (when turning right, the vehicle Larger radial load or axial load is applied to the left axle. Therefore, at the time of turning, it is effective to increase the rigidity of the outer bearing row rather than the inner bearing row. Then, what is shown in FIG. 4 is known as a bearing device for wheels which achieved high rigidity without enlarging an apparatus.
この車輪用軸受装置50は、外周にナックル(図示せず)に取り付けられるための車体取付フランジ51cを一体に有し、内周に複列の外側転走面51a、51bが形成された外方部材51と、一端部に車輪(図示せず)を取り付けるための車輪取付フランジ53を一体に有し、外周に複列の外側転走面51a、51bに対向する一方の内側転走面52aと、この内側転走面52aから軸方向に延びる小径段部52bが形成されたハブ輪52、およびこのハブ輪52の小径段部52bに外嵌され、複列の外側転走面51a、51bに対向する他方の内側転走面54aが形成された内輪54からなる内方部材55と、これら両転走面間に収容された複列のボール56、57と、これら複列のボール56、57を転動自在に保持する保持器58、59とを備えた複列アンギュラ玉軸受で構成されている。
This
内輪54は、ハブ輪52の小径段部52bを径方向外方に塑性変形させて形成した加締部52cによって軸方向に固定されている。そして、外方部材51と内方部材55との間に形成される環状空間の開口部にシール60、61が装着され、軸受内部に封入された潤滑グリースの漏洩と、外部から軸受内部に雨水やダスト等が侵入するのを防止している。
The
ここで、アウター側のボール56のピッチ円直径D1が、インナー側のボール57のピッチ円直径D2よりも大径に設定されている。これに伴い、ハブ輪52の内側転走面52aが内輪54の内側転走面54aよりも拡径され、あわせて外方部材51のアウター側の外側転走面51aがインナー側の外側転走面51bよりも拡径されている。そして、アウター側のボール56がインナー側のボール57よりも多数収容されている。このように、各ピッチ円直径D1、D2をD1>D2に設定することにより、車両の静止時だけでなく旋回時においても剛性が向上し、車輪用軸受装置50の長寿命化を図ることができる。
こうした従来の車輪用軸受装置50は、外方部材51およびハブ輪52は、素材となるバー材から鍛造・旋削・熱処理・研削・超仕上げ工程等を経て製造されている。例えば、外方部材51は、図5に示すように、ナックルに当接する車体取付フランジ51cのインナー側の側面およびインナー側の外周面をはじめ、両端面から内周面に亙って鍛造加工により所定の旋削取代を残した状態で外郭形状が成形されている(図中二点鎖線にて示す)。
In such a conventional wheel bearing
また、このような複列の外側転走面51a、51bの溝径が異なる外方部材51においては、モーメント荷重が負荷された際に、溝肩部62、63においてはボール56、57の接触楕円が乗り上げて外側転走面51a、51bから外れる、所謂肩乗り上げが発生するのを防止するため、旋削加工により所定の寸法に形成されている。特に、インナー側の外側転走面51bと溝肩部63との角部(境界)は、アウター側の外側転走面51aに比べ溝径が小さい分モーメント荷重の影響が大きく、肩乗り上げによってエッジロードが発生する恐れがあるため、溝肩部63の寸法が厳しく規制されている。ここで、エッジロードとは、角部等に発生する過大な応力集中のことで、早期剥離の要因の一つとなる事象を言う。
Further, in the
然しながら、こうした外方部材51における溝肩部62、63等の旋削加工はマテリアルロスとなるだけでなく加工工数の増大を招来し、低コスト化を図る上で阻害要因となっていた。さらに、溝肩部63においては、鍛造工程の打ち抜き加工によって削除されるため、外方部材51の鍛造形状と共に、如何にして素材のマテリアルロスの削減を図るかが課題となっていた。
However, the turning of the
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、軽量・コンパクト化を図りつつ軸受剛性を増大させると共に、マテリアルロスの削減による低コスト化を図った車輪用軸受装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of such circumstances, and provides a wheel bearing device that increases the bearing rigidity while reducing the weight and size, and reduces the cost by reducing material loss. It is aimed.
係る目的を達成すべく、本発明のうち請求項1記載の発明は、外周にナックルに取り付けられるための車体取付フランジを一体に有し、内周に複列の外側転走面が形成された外方部材と、外周に前記複列の外側転走面に対向する複列の内側転走面が設けられた内方部材と、この内方部材と前記外方部材の両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体とを備え、これら複列の転動体のうちアウター側の転動体のピッチ円直径がインナー側の転動体のピッチ円直径よりも大径に設定された車輪用軸受装置において、前記複列の外側転走面に各々隣接した肩部が形成され、大径側の肩部が、前記車体取付フランジの基部付近まで鍛造の抜き勾配による小さな傾斜角のテーパ面に形成され、小径側の肩部と大径側の肩部間の段部が前記鍛造の抜き勾配に比べて大きい傾斜角のテーパ面で形成されると共に、前記段部と大径側の肩部が鍛造肌のままとされ、前記小径側の肩部が旋削加工により所定の内径寸法に形成されている。
In order to achieve the object, the invention according to claim 1 of the present invention has a vehicle body mounting flange integrally attached to the knuckle on the outer periphery, and a double row outer rolling surface is formed on the inner periphery. An outer member, an inner member provided with a double row inner rolling surface facing the outer row rolling surface of the double row on the outer periphery, and between both rolling surfaces of the inner member and the outer member. A double row rolling element accommodated in a freely rolling manner, and the pitch circle diameter of the outer side rolling element of these double row rolling elements is set larger than the pitch circle diameter of the inner side rolling element. In the wheel bearing device, a shoulder portion adjacent to each of the double row outer rolling surfaces is formed, and the shoulder portion on the large diameter side has a small inclination angle due to a draft angle of forging to the vicinity of the base portion of the vehicle body mounting flange. a tapered surface, removal from the stepped portion the forging between the shoulder portion of the shoulder portion and the large diameter side of the small diameter side Together are formed in the tapered surface of the larger angle of inclination than the distribution, front shoulder of the Kidan portion and the large diameter side is left forging skin, the shoulder of the small-diameter side to a predetermined inner diameter by turning Is formed .
このように、複列の転動体のうちアウター側の転動体のピッチ円直径がインナー側の転動体のピッチ円直径よりも大径に設定された第2乃至第4世代構造の車輪用軸受装置において、複列の外側転走面に各々隣接した肩部が形成され、大径側の肩部が、車体取付フランジの基部付近まで鍛造の抜き勾配による小さな傾斜角のテーパ面に形成され、小径側の肩部と大径側の肩部間の段部が鍛造の抜き勾配に比べて大きい傾斜角のテーパ面で形成されると共に、段部と大径側の肩部が鍛造肌のままとされ、小径側の肩部が旋削加工により所定の内径寸法に形成されているので、外方部材の強度・剛性を低下させることなくマテリアルロスの削減を図ることができると共に、鍛造加工における素材の塑性流動性を高め、加工精度を向上させることができる。さらに、打ち抜き加工が容易となり工数が削減できると共に、削除される素材を可及的に減少せしめてマテリアルロスの削減ができ、低コスト化を図ることができる。
As described above, the wheel bearing device of the second to fourth generation structure in which the pitch circle diameter of the outer side rolling element of the double row rolling elements is set larger than the pitch circle diameter of the inner side rolling element. The shoulders adjacent to the double-row outer rolling surfaces are formed, and the shoulders on the large diameter side are formed on the tapered surface with a small inclination angle due to the draft angle of forging up to the vicinity of the base of the body mounting flange. with the stepped portion between the shoulder portion of the side of the shoulder portion and the large diameter side is formed in a tapered surface of the larger angle of inclination than the draft of the forging, the shoulder portion of the stepped portion and the large diameter side and leave forging skin Since the shoulder on the small diameter side is formed to a predetermined inner diameter by turning, material loss can be reduced without reducing the strength and rigidity of the outer member, and the material in the forging process can be reduced. To improve plastic flow and improve processing accuracy Kill. Furthermore, punching can be facilitated and the number of man-hours can be reduced, and the material to be deleted can be reduced as much as possible to reduce material loss, thereby reducing costs.
好ましくは、請求項2に記載の発明のように、前記複列の転動体のサイズが同じで、前記アウター側の転動体の個数が前記インナー側の転動体の個数よりも多く設定されていれば、高剛性化を図りながら軸受寿命を確保することができる。
Preferably, as in the invention according to
また、請求項3に記載の発明のように、前記内方部材が、外周に前記複列の外側転走面に対向する一方の内側転走面と、この内側転走面から軸状部を介して軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に圧入され、外周に前記複列の外側転走面に対向する他方の内側転走面が形成された内輪で構成され、前記ハブ輪のアウター側の端部にすり鉢状の凹所が形成され、この凹所の深さが少なくとも前記ハブ輪の内側転走面の溝底付近とされ、前記ハブ輪の外郭形状が当該凹所に対応して略均一な肉厚となるように形成されると共に、前記内側転走面のカウンタ部が円筒状に形成されると共に、このカウンタ部と前記軸状部とを繋ぐ段部が円弧状またはテーパ状に形成され、前記軸状部と段部が鍛造肌のままとされていれば、ハブ輪の強度・剛性を低下させることなくマテリアルロスの削減を図ることができると共に、鍛造加工における素材の塑性流動性を高め、加工精度を向上させることができる。
Further, as in the invention described in
本発明に係る車輪用軸受装置は、外周にナックルに取り付けられるための車体取付フランジを一体に有し、内周に複列の外側転走面が形成された外方部材と、外周に前記複列の外側転走面に対向する複列の内側転走面が設けられた内方部材と、この内方部材と前記外方部材の両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体とを備え、これら複列の転動体のうちアウター側の転動体のピッチ円直径がインナー側の転動体のピッチ円直径よりも大径に設定された車輪用軸受装置において、前記複列の外側転走面に各々隣接した肩部が形成され、大径側の肩部が、前記車体取付フランジの基部付近まで鍛造の抜き勾配による小さな傾斜角のテーパ面に形成され、小径側の肩部と大径側の肩部間の段部が前記鍛造の抜き勾配に比べて大きい傾斜角のテーパ面で形成されると共に、前記段部と大径側の肩部が鍛造肌のままとされ、前記小径側の肩部が旋削加工により所定の内径寸法に形成されているので、外方部材の強度・剛性を低下させることなくマテリアルロスの削減を図ることができると共に、鍛造加工における素材の塑性流動性を高め、加工精度を向上させることができる。さらに、打ち抜き加工が容易となり工数が削減できると共に、削除される素材を可及的に減少せしめてマテリアルロスの削減ができ、低コスト化を図ることができる。
A wheel bearing device according to the present invention has a body mounting flange integrally attached to a knuckle on an outer periphery, an outer member having a double row outer raceway formed on an inner periphery, and the compound member on an outer periphery. An inner member provided with a double row inner rolling surface facing the outer rolling surface of the row, and a double row accommodated in a freely rollable manner between both rolling surfaces of the inner member and the outer member In the wheel bearing device, the pitch circle diameter of the outer side rolling elements among these double row rolling elements is set larger than the pitch circle diameter of the inner side rolling elements. A shoulder portion adjacent to each outer rolling surface of the row is formed, and a shoulder portion on the large diameter side is formed into a tapered surface having a small inclination angle by a forging draft to the vicinity of the base portion of the vehicle body mounting flange . It stepped portion between the shoulder of the shoulder portion and the large diameter side of the large tilt angle than the draft of the forging Together are formed by over tapered surface, the shoulder portion of the front Kidan portion and the large diameter side is left forged skin, since the shoulder portion of the smaller-diameter side is formed in a predetermined inner diameter by turning, outer The material loss can be reduced without reducing the strength and rigidity of the rectangular member, the plastic fluidity of the material in the forging process can be increased, and the processing accuracy can be improved. Furthermore, punching can be facilitated and the number of man-hours can be reduced, and the material to be deleted can be reduced as much as possible to reduce material loss, thereby reducing costs.
外周にナックルに取り付けられるための車体取付フランジを一体に有し、内周に複列の外側転走面が形成された外方部材と、一端部に車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一体に有し、外周に前記複列の外側転走面に対向する一方の内側転走面と、この内側転走面から軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に圧入され、外周に前記複列の外側転走面に対向する他方の内側転走面が形成された内輪からなる内方部材と、この内方部材と前記外方部材の両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体とを備え、これら複列の転動体のうちアウター側の転動体のピッチ円直径がインナー側の転動体のピッチ円直径よりも大径に設定されると共に、当該複列の転動体のサイズが同じで、前記アウター側の転動体の個数が前記インナー側の転動体の個数よりも多く設定されている車輪用軸受装置において、前記複列の外側転走面に各々隣接した肩部が形成され、大径側の肩部が、前記車体取付フランジの基部付近まで鍛造の抜き勾配による小さな傾斜角のテーパ面に形成され、小径側の肩部と大径側の肩部間の段部が前記鍛造の抜き勾配に比べて大きい傾斜角のテーパ面で形成されると共に、前記段部と大径側の肩部が鍛造肌のままとされ、前記小径側の肩部が旋削加工により所定の内径寸法に形成されている。
A body mounting flange for mounting to the knuckle on the outer periphery is integrated, an outer member with a double row outer raceway formed on the inner periphery, and a wheel mounting flange for mounting the wheel on one end is integrated. A hub wheel having one inner rolling surface facing the outer rolling surface of the double row on the outer periphery, a small diameter step portion extending in the axial direction from the inner rolling surface, and a small diameter of the hub wheel An inner member consisting of an inner ring that is press-fitted into a stepped portion and has the other inner rolling surface facing the outer rolling surface of the double row on the outer periphery, and both rolling of the inner member and the outer member A double row rolling element accommodated so as to roll freely between the surfaces, and the pitch circle diameter of the outer side rolling element of these double row rolling elements is larger than the pitch circle diameter of the inner side rolling element. And the size of the rolling elements in the double row is the same, the outer side In the wheel bearing device is set larger than the number of rolling elements of the number is the inner side of the body, each adjacent shoulder portion is formed on the outer rolling run surfaces of the double row, shoulder portion of the large diameter side , Formed near the base of the body mounting flange on a tapered surface with a small inclination angle due to the draft of forging, and the step between the shoulder on the small diameter side and the shoulder on the large diameter side is larger than the draft of the forging together are formed in the tapered surface of the inclination angle, the shoulder portion of the front Kidan portion and the large diameter side is left forging skin, the shoulder of the small-diameter side is formed in a predetermined inner diameter by turning.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図1は、本発明に係る車輪用軸受装置の一実施形態を示す縦断面図、図2(a)は、図1の外方部材の鍛造形状を示す説明図、(b)は、(a)の参考例を示す説明図、図3は、図1のハブ輪の鍛造形状を示す説明図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an embodiment of a wheel bearing device according to the present invention, FIG. 2 (a) is an explanatory view showing a forged shape of the outer member of FIG. 1, and FIG. explanatory view showing a reference example of), FIG. 3 is an explanatory view showing a forging shape of the hub of Figure 1.
この車輪用軸受装置は第3世代と呼称される従動輪用であって、内方部材1と外方部材2、および両部材1、2間に転動自在に収容された複列の転動体(ボール)3、3とを備えている。内方部材1は、ハブ輪4と、このハブ輪4に所定のシメシロを介して圧入された内輪5とからなる。
This wheel bearing device is for a driven wheel referred to as a third generation, and is a double row rolling element housed in a freely rollable manner between the inner member 1 and the
ハブ輪4は、アウター側の端部に車輪(図示せず)を取り付けるための車輪取付フランジ6を一体に有し、外周に一方(アウター側)の内側転走面4aと、この内側転走面4aから軸方向に延びる軸状部7を介して小径段部4bが形成されている。車輪取付フランジ6にはハブボルト6aが周方向等配に植設されると共に、これらハブボルト6a間には円孔6bが形成されている。この円孔6bは軽量化に寄与できるだけでなく、装置の組立・分解工程において、レンチ等の締結治具をこの円孔6bから挿入することができ作業を簡便化することができる。
The
内輪5は、外周に他方(インナー側)の内側転走面5aが形成され、ハブ輪4の小径段部4bに圧入されて背面合せタイプの複列アンギュラ玉軸受を構成すると共に、小径段部4bの端部を塑性変形させて形成した加締部8によって内輪5が軸方向に固定されている。なお、内輪5および転動体3はSUJ2等の高炭素クロム鋼で形成され、ズブ焼入れによって芯部まで58〜64HRCの範囲に硬化処理されている。
The inner ring 5 is formed with the other (inner side)
ハブ輪4はS53C等の炭素0.40〜0.80wt%を含む中高炭素鋼で形成され、内側転走面4aをはじめ、車輪取付フランジ6のインナー側の基部6cから小径段部4bに亙って高周波焼入れによって表面硬さを58〜64HRCの範囲に硬化処理されている。なお、加締部8は鍛造加工後の表面硬さのままとされている。これにより、車輪取付フランジ6に負荷される回転曲げ荷重に対して充分な機械的強度を有し、内輪5の嵌合部となる小径段部4bの耐フレッティング性が向上すると共に、微小なクラック等の発生がなく加締部8の塑性加工をスムーズに行うことができる。
The
外方部材2は、外周にナックル(図示せず)に取り付けられるための車体取付フランジ2cを一体に有し、内周にハブ輪4の内側転走面4aに対向するアウター側の外側転走面2aと、内輪5の内側転走面5aに対向するインナー側の外側転走面2bが一体に形成されている。これら両転走面間に複列の転動体3、3が収容され、保持器9、10によって転動自在に保持されている。
The
この外方部材2はS53C等の炭素0.40〜0.80wt%を含む中高炭素鋼で形成され、複列の外側転走面2a、2bが高周波焼入れによって表面硬さを58〜64HRCの範囲に硬化処理されている。そして、外方部材2と内方部材1との間に形成される環状空間の開口部にはシール11、12が装着され、軸受内部に封入されたグリースの外部への漏洩と、外部から雨水やダスト等が軸受内部に侵入するのを防止している。なお、ここでは、転動体3にボールを使用した複列アンギュラ玉軸受を例示したが、これに限らず、転動体3に円錐ころを使用した複列円錐ころ軸受であっても良い。また、従動輪側の第3世代構造に限らず、第2世代、あるいは第4世代構造であっても良い。
This
本実施形態では、アウター側の転動体3のピッチ円直径PCDoがインナー側の転動体3のピッチ円直径PCDiよりも大径に設定されている。そして、複列の転動体3、3のサイズは同じであるが、このピッチ円直径PCDo、PCDiの違いにより、アウター側の転動体3の個数がインナー側の転動体3の個数よりも多く設定されている。
In this embodiment, the pitch circle diameter PCDo of the outer
ハブ輪4の外郭形状は、内側転走面4aの溝底部からカウンタ部13と、このカウンタ部13から円弧状の段部7aを介して軸方向に延びる軸状部7、および内輪5が突き合わされる肩部7bを介して小径段部4bに続いている。また、ハブ輪4のアウター側の端部にはすり鉢状の凹所14が形成されている。この凹所14の深さは内側転走面4aの溝底付近までの深さとされ、ハブ輪4のアウター側が略均一な肉厚に形成されている。そして、ピッチ円直径PCDo、PCDiの違いに伴い、ハブ輪4の内側転走面4aは内輪5の内側転走面5aよりも拡径して形成されている。
The outer shape of the
一方、外方部材2において、ピッチ円直径PCDo、PCDiの違いに伴い、アウター側の外側転走面2aがインナー側の外側転走面2bよりも拡径して形成され、アウター側の外側転走面2aから円筒状の肩部15とテーパ状の段部15aを介して小径側の肩部16に続き、インナー側の外側転走面2bに到っている。
On the other hand, in the
こうした構成の車輪用軸受装置では、アウター側の転動体3のピッチ円直径PCDoをインナー側の転動体3のピッチ円直径PCDiよりも大径に形成され、その分、転動体3の個数もアウター側の個数がインナー側の個数よりも多く設定されているため、有効に軸受スペースを活用してインナー側に比べアウター側部分の軸受剛性を増大させることができ、軸受の長寿命化を図ることができる。さらに、ハブ輪4のアウター側端部に凹所14が外郭形状に沿って形成され、ハブ輪4のアウター側が均一な肉厚に設定されているので、装置の軽量・コンパクト化と高剛性化という相反する課題を解決することができる。
In the wheel bearing device having such a configuration, the pitch circle diameter PCDo of the outer
ここで、外方部材2は、素材となるバー材から鍛造加工により、図2(a)に示すような所定の鍛造形状に形成されている(図中二点鎖線にて示す)。すなわち、ナックル(図示せず)が当接する車体取付フランジ2cのインナー側の側面17と、ナックルが外嵌されるインナー側の外周面18と、両端面19、20と、シール11、12が装着されるシール嵌合面21、22と、複列の外側転走面2a、2bと、小径側の肩部16が所定の旋削取代を残した状態で鍛造加工される。
Here, the
本実施形態では、鍛造工程におけるマテリアルロスの削減を図るため、大径側の肩部15が、車体取付フランジ2cの基部付近まで鍛造の抜き勾配による比較的小さな傾斜角のテーパ面に形成されると共に、小径側の肩部16の幅寸法が最小限に抑えられ、この小径側の肩部16と大径側の肩部15間の段部15aが所定の傾斜角、すなわち鍛造の抜き勾配に比べて傾斜角の大きいテーパ面で形成されている。これにより、外方部材2の強度・剛性を低下させることなくマテリアルロスの削減を図ることができると共に、鍛造加工における素材の塑性流動性を高め、加工精度を向上させることができる。さらに、打ち抜き加工が容易となり工数が削減できると共に、削除される素材を可及的に減少せしめてマテリアルロスの削減ができ、低コスト化を図ることができる。
In the present embodiment, in order to reduce material loss in the forging process, the
一方、小径側の肩部16は、鍛造工程後、旋削加工により所定の内径寸法に形成されるが、大径側の肩部15および段部15aは旋削加工が廃止され鍛造肌のままとされている。これにより、一層マテリアルロスの削減ができると共に、旋削加工の工数が削減でき、低コスト化を図ることができる。
On the other hand, the
なお、図2(b)に示す外方部材2’は、(a)の参考例を示しているが、円筒状の小径側の肩部16から円弧面を有する段部23aを介して大径側の肩部23が所定の傾斜角からなるテーパ面で形成されている。これにより、鍛造加工における素材の塑性流動性を一層高めることができ、加工精度を向上させることができる。
The
ハブ輪4は、前述した外方部材2と同様、素材となるバー材から鍛造加工により、図3に示すような所定の鍛造形状に形成されている(図中二点鎖線にて示す)。すなわち、ブレーキロータ(図示せず)が当接する車輪取付フランジ6のアウター側の側面24およびパイロット部25と、車輪取付フランジ6の基部6cと、内側転走面4aと、カウンタ部13と、小径段部4bが所定の旋削取代を残した状態で鍛造加工される。
The
本実施形態では、カウンタ部13が円筒状に形成されると共に、このカウンタ部13と軸状部7とを繋ぐ段部7aが円弧状に形成されている。これにより、ハブ輪4の強度・剛性を低下させることなくマテリアルロスの削減を図ることができると共に、鍛造加工における素材の塑性流動性を高め、加工精度を向上させることができる。また、このカウンタ部13は、鍛造工程後、旋削加工により所定の形状・寸法に形成されるが、軸状部7と段部7aは旋削加工が廃止され鍛造肌のままとされている。これにより、一層マテリアルロスの削減ができると共に、旋削加工の工数が削減でき、低コスト化を図ることができる。この段部7aは円弧状に限らず、所定の傾斜角からなるテーパ状に形成されていても良い。さらに、本実施形態では、小径側の肩部と大径側の肩部の間に所定の傾斜角を有する段部が形成されたものとしたが、この段部と大径側の肩部を合わせて一つのテーパ面からなる肩部としたものでも良い。
In the present embodiment, the
以上、詳述したように、本実施形態では、外方部材2およびハブ輪4が、強度・剛性を低下させることなく塑性流動性を高めた鍛造形状にされているので、鍛造の加工精度を向上させて旋削加工部位を必要最小限に抑えることができ、マテリアルロスと旋削工数の削減を図り低コスト化を達成することができる。
As described above in detail, in the present embodiment, the
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。 The embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to such an embodiment, and is merely an example, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. Of course, the scope of the present invention is indicated by the description of the scope of claims, and further, the equivalent meanings described in the scope of claims and all modifications within the scope of the scope of the present invention are included. Including.
本発明に係る車輪用軸受装置は、駆動輪用、従動輪用に拘わらず、第2乃至第4世代構造の車輪用軸受装置に適用することができる。
Wheel bearing device according to the present invention, the driving wheels, regardless of the follower wheel, can be applied to a wheel bearing apparatus of the second to fourth generation type.
1・・・・・・・・・・・内方部材
2、2’・・・・・・・・外方部材
3・・・・・・・・・・・転動体
4・・・・・・・・・・・ハブ輪
4a、5a・・・・・・・内側転走面
4b・・・・・・・・・・小径段部
5・・・・・・・・・・・内輪
6・・・・・・・・・・・車輪取付フランジ
6a・・・・・・・・・・ハブボルト
6b・・・・・・・・・・円孔
6c・・・・・・・・・・基部
7・・・・・・・・・・・軸状部
7a、15a、23a・・段部
7b・・・・・・・・・・肩部
8・・・・・・・・・・・加締部
9、10・・・・・・・・保持器
11、12・・・・・・・シール
13・・・・・・・・・・カウンタ部
14・・・・・・・・・・凹所
15、23・・・・・・・大径側の肩部
16・・・・・・・・・・小径側の肩部
17・・・・・・・・・・車体取付フランジのインナー側の側面
18・・・・・・・・・・外方部材のインナー側の外周面
19、20・・・・・・・外方部材の端面
21、22・・・・・・・シール嵌合面
24・・・・・・・・・・車輪取付フランジのアウター側の側面
25・・・・・・・・・・パイロット部
50・・・・・・・・・・車輪用軸受装置
51・・・・・・・・・・外方部材
51a・・・・・・・・・アウター側の外側転走面
51b・・・・・・・・・インナー側の外側転走面
51c・・・・・・・・・車体取付フランジ
52・・・・・・・・・・ハブ輪
52a、54a・・・・・内側転走面
52b・・・・・・・・・小径段部
52c・・・・・・・・・加締部
53・・・・・・・・・・車輪取付フランジ
54・・・・・・・・・・内輪
55・・・・・・・・・・内方部材
56、57・・・・・・・ボール
58、59・・・・・・・保持器
60、61・・・・・・・シール
62、63・・・・・・・溝肩部
D1・・・・・・・・・・アウター側のボールのピッチ円直径
D2・・・・・・・・・・インナー側のボールのピッチ円直径
PCDi・・・・・・・・インナー側の転動体のピッチ円直径
PCDo・・・・・・・・アウター側の転動体のピッチ円直径
1 ...
Claims (3)
外周に前記複列の外側転走面(2a、2b)に対向する複列の内側転走面(4a、5a)が設けられた内方部材(1)と、
この内方部材(1)と前記外方部材(2)の両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体(3、3)とを備え、
これら複列の転動体(3、3)のうちアウター側の転動体(3)のピッチ円直径(PCDo)がインナー側の転動体(3)のピッチ円直径(PCDi)よりも大径に設定された車輪用軸受装置において、
前記複列の外側転走面(2a、2b)に各々隣接した肩部(15、16)が形成され、大径側の肩部(15)が、前記車体取付フランジ(2c)の基部付近まで鍛造の抜き勾配による小さな傾斜角のテーパ面に形成され、小径側の肩部(16)と大径側の肩部(15)間の段部(15a)が前記鍛造の抜き勾配に比べて大きい傾斜角のテーパ面で形成されると共に、前記段部と大径側の肩部が鍛造肌のままとされ、前記小径側の肩部(16)が旋削加工により所定の内径寸法に形成されていることを特徴とする車輪用軸受装置。 An outer member (2) integrally having a vehicle body mounting flange (2c) to be attached to the knuckle on the outer periphery, and having a double row outer rolling surface (2a, 2b) formed on the inner periphery;
An inner member (1) provided with a double-row inner rolling surface (4a, 5a) opposite to the double-row outer rolling surface (2a, 2b) on the outer periphery;
A double row rolling element (3, 3) accommodated between the rolling surfaces of the inner member (1) and the outer member (2) so as to roll freely;
Of these double-row rolling elements (3, 3), the pitch circle diameter (PCDo) of the outer rolling element (3) is set larger than the pitch circle diameter (PCDi) of the inner rolling element (3). In a wheel bearing device,
Shoulder portions (15, 16) adjacent to the double row outer rolling surfaces (2a, 2b) are formed, and the shoulder portion (15) on the large diameter side extends to the vicinity of the base portion of the vehicle body mounting flange (2c). It is formed on a tapered surface with a small inclination angle due to the draft angle of forging, and the step (15a) between the shoulder portion (16) on the small diameter side and the shoulder portion (15) on the large diameter side is larger than the draft angle of the forging. The step portion and the large-diameter side shoulder portion are left as forged skin, and the small-diameter side shoulder portion (16) is formed into a predetermined inner diameter dimension by turning. A wheel bearing device characterized by comprising:
The inner member (1) has one inner rolling surface (4a) opposed to the double row outer rolling surface (2a, 2b) on the outer periphery, and a shaft-shaped portion from the inner rolling surface (4a). The hub wheel (4) formed with a small-diameter step portion (4b) extending in the axial direction via (7) and the small-diameter step portion (4b) of the hub wheel (4) are press-fitted, and the double row is inserted into the outer periphery. Consists of an inner ring (5) formed with the other inner rolling surface (5a) opposite to the outer rolling surface (2a, 2b), and a mortar-shaped recess at the outer end of the hub wheel (4) A recess (14) is formed, and the depth of the recess (14) is at least near the groove bottom of the inner raceway surface (4a) of the hub wheel (4), and the outer shape of the hub wheel (4) is The counter portion (13) of the inner rolling surface (4a) is cylindrical, and is formed to have a substantially uniform thickness corresponding to the recess (14). A step portion (7a) connecting the counter portion (13) and the shaft-like portion (7) is formed in an arc shape or a taper shape, and the shaft-like portion (7) and the step portion (7a) are formed. There wheel bearing apparatus of claim 1 or 2 is kept forging skin.
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