JP5227144B2 - Wheel bearing - 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、特に、保持器によって内輪の脱落を防止すると共に、転動体に傷付けることなく容易に組立が可能な車輪用軸受に関するものである。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a wheel bearing for rotatably supporting a wheel of an automobile or the like, and more particularly to a wheel bearing that prevents an inner ring from falling off by a cage and can be easily assembled without damaging rolling elements. .
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複列の転がり軸受からなる車輪用軸受を介して回転自在に支承するもので、この車輪用軸受には、一般的に、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、何よりも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。一方、オフロードカーやトラック等、車体重量が嵩む車両には複列円錐ころ軸受が使用されている。 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 wheel bearing composed of a double row rolling bearing. In general, a double-row angular ball bearing having a desired bearing rigidity, exhibiting durability against misalignment, and above all, having a small rotational torque from the viewpoint of improving fuel efficiency is frequently used. On the other hand, double row tapered roller bearings are used in vehicles such as off-road cars and trucks that have a heavy vehicle body weight.
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の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。 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. A second generation structure in which a vehicle body mounting flange or a wheel mounting flange is directly formed on the outer periphery of the side member, a third generation structure in which one inner rolling surface is directly formed on the outer periphery of the hub wheel, or a hub wheel 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 constant velocity universal joint.
図11に示す車輪用軸受はその代表的な一例である。この車輪用軸受50は第1世代と称され、内周に円弧状の複列の外側転走面51a、51aが形成された外輪51と、外周に前記複列の外側転走面51a、51aに対向する円弧状の内側転走面52aが形成された一対の内輪52、52と、両転走面間に収容された複列のボール53、53と、これらのボール53を転動自在に保持する保持器54、54とを備えている。一対の内輪52、52の小径側(正面側)端面は突き合された状態でセットされ、所謂背面合せタイプの複列のアンギュラ玉軸受を構成している。
The wheel bearing shown in FIG. 11 is a typical example. This wheel bearing 50 is referred to as a first generation, and an
この種の複列の転がり軸受50は、予め保持器54にボール53が組み込まれ、これら保持器サブアッシが外輪51の両側から複列の外側転走面51a、51aにそれぞれ嵌挿される。その後、一対の内輪52、52が外輪51の両側からそれぞれ嵌挿され、外輪51と内輪52との間に形成される環状空間の開口部にシール(図示せず)が装着されて組立が完了する。
In this type of double-row rolling bearing 50,
保持器54は、小径の基部55と、この基部55から先端側56aに向けて徐々に大径に延出した柱部56と、柱部56間に形成されたポケット57とを備え、先端側56aには、その外径周面56bから軸受外径方向に先細りの円筒形状の突出した外径突出部58が形成されている。保持器54の外径寸法は、軸受が組み立てられた場合における外側転走面51aの最大径D1よりも僅かに小径となる外径寸法D2を有している。また、外輪51の外側転走面51aの軸方向外方側(同図中左向き矢印参照)には、軸受内径方向に向けて、前記外径突出部58の外径寸法D2よりも小径となる内径寸法D3で突出した小径部59が周方向に連続して形成されている。この小径部59の断面形状は両裾部が外側転走面51aの最大径D1からなだらかに膨出した形状となっている。
The
保持器サブアッシを外側転走面51aに挿入する際には、小径部59が保持器54の外径突出部58が軸受軸心方向(同図中下向き矢印参照)に押圧される。この時、保持器54はその弾性によってポケット57に収容されたボール53と共に、軸受軸心方向(同図中下向き矢印参照)に撓んで、外径突出部58の外径寸法D2と小径部59の内径寸法D3が等しくなる。これにより、ボール53は前記小径部59と接触することなくこの小径部59を通過する。また、外側転走面51aに挿入する際に、ボール53の転動面53aが外輪51の小径部59と衝突することがないので、摩擦も生じず、転動面53aが傷付くこともない。
When the cage sub-assembly is inserted into the outer
さらに、保持器サブアッシが外側転走面51aに挿入された後には、保持器54はその復元力によって前記撓みが開放されて中立状態に復元する。この時、保持器54の外径突出部58の外径寸法D2が外輪51の小径部59の内径寸法D3よりも大径となって、小径部59に引っ掛かるため、保持器サブアッシが簡単には脱落しなくなる。
Further, after the cage sub-assembly is inserted into the outer rolling
また、保持器54の基部55の内径面55aに軸受内径方向に突出した内径突出部60が設けられている。さらに、内輪52には、内輪52の組立後に保持器54の内径突出部60と係合可能な位置に凹溝61が連続して形成されている。
Further, an inner
内輪52を挿入する際には、保持器54の内径突出部60が内輪52の端面によって押され、その弾性により撓むことにより、内輪52を所定位置に向けて押し込むことが可能となる。そして、内輪52が所定位置に押し込まれた場合には、保持器54の内径突出部60と内輪52の凹溝61の位置が一致するので、保持器54の復元力によって保持器54が中立位置となって、保持器54の内径突出部60と内輪52の凹溝61が嵌合される。これにより、保持器54が所定位置に位置決めされることになる。
然しながら、こうした従来の車輪用軸受50では、内輪52が挿入された後には、保持器54の内径突出部60の復元力によって撓みが開放され、保持器54の内径突出部60と内輪52の凹溝61が嵌合されることによって、内輪52は簡単には脱落しなくなるが、保持器54の挿入性、抜け耐力、および低トルクに関しては充分な考慮がされていない。すなわち、保持器54の内径突出部60が内輪52のどの位置になるかで内輪52の挿入性が大きく影響され、保持器54が破損したり、また、内輪52や外輪51の溝肩部でボール53の転動面53aに傷が付く恐れがあった。
However, in such a conventional wheel bearing 50, after the
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、保持器によって内輪の脱落を防止すると共に、転動体に傷付けることなく容易に組立が可能な車輪用軸受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 an object of the present invention is to provide a wheel bearing that can be easily assembled without damaging the rolling elements while preventing the inner ring from falling off by a cage. .
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、内周に複列の外側転走面が一体に形成された外方部材と、外周に前記複列の外側転走面に対向する複列の内側転走面が形成された内方部材と、前記両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体と、これら転動体を等間隔でポケット内に保持する合成樹脂製の保持器とを備え、この保持器の環状の内周面に径方向内方に突出して形成された突起が形成されると共に、前記内方部材が別体の内輪を有し、この内輪の小径側端部外周に形成された環状の凹溝に前記保持器の突起が係合された車輪用軸受において、前記内輪の小径側端面から前記凹溝に亙って前記小径側外周面に対して所定の傾斜角からなる案内面が形成されると共に、前記保持器の突起の内径が前記案内面の外径よりも僅かに大径に形成されている。 In order to achieve the object, the invention according to claim 1 of the present invention includes an outer member in which a double row outer rolling surface is integrally formed on the inner periphery, and an outer rolling surface of the double row on the outer periphery. An inner member in which double-row inner rolling surfaces facing each other are formed, a double-row rolling element accommodated so as to be freely rollable between the two rolling surfaces, and the rolling elements at equal intervals in a pocket. A retainer made of synthetic resin to be held, and a protrusion is formed on the annular inner peripheral surface of the retainer so as to protrude radially inward, and the inner member has a separate inner ring. In the wheel bearing in which the protrusion of the cage is engaged with the annular concave groove formed on the outer periphery of the small diameter side end of the inner ring, the small diameter extends from the small diameter side end surface of the inner ring to the concave groove. A guide surface having a predetermined inclination angle with respect to the outer peripheral surface is formed, and the inner diameter of the protrusion of the cage is equal to the outer diameter of the guide surface. They are formed slightly larger diameter.
このように、転動体を等間隔でポケット内に保持する合成樹脂製の保持器を備え、この保持器の環状の内周面に径方向内方に突出して形成された突起が形成されると共に、内方部材が別体の内輪を有し、この内輪の小径側端部外周に形成された環状の凹溝に保持器の突起が係合された車輪用軸受において、内輪の小径側端面から凹溝に亙って小径側外周面に対して所定の傾斜角からなる案内面が形成されると共に、保持器の突起の内径が案内面の外径よりも僅かに大径に形成されているので、内輪を嵌挿する際に、保持器の突起が内輪の案内面によって押され、その弾性により保持器が撓むことにより、内輪を所定位置に向けて押し込むことが可能となる。これにより、保持器によって内輪の脱落を防止し、内輪の挿入性が向上すると共に、転動体に傷付けることなく容易に組立が可能な車輪用軸受を提供することができる。 As described above, a cage made of a synthetic resin that holds the rolling elements in the pockets at equal intervals is provided, and a projection formed to project radially inward is formed on the annular inner peripheral surface of the cage. In the wheel bearing in which the inner member has a separate inner ring and the projection of the cage is engaged with the annular groove formed on the outer periphery of the small diameter side end of the inner ring, the inner ring is separated from the small diameter side end surface of the inner ring. A guide surface having a predetermined inclination angle with respect to the outer peripheral surface on the small diameter side is formed over the concave groove, and the inner diameter of the protrusion of the cage is slightly larger than the outer diameter of the guide surface. Therefore, when the inner ring is fitted and inserted, the protrusion of the cage is pushed by the guide surface of the inner ring, and the cage is bent by its elasticity, so that the inner ring can be pushed toward a predetermined position. As a result, it is possible to provide a wheel bearing that prevents the inner ring from falling off by the cage, improves the insertability of the inner ring, and can be easily assembled without damaging the rolling elements.
好ましくは、請求項2に記載の発明のように、前記内輪の案内面の傾斜角が10〜30°の範囲に設定されていれば、内輪の凹溝に対する保持器の突起の引っ掛かり代を大きく設定でき、内輪の引抜き耐力を確保できると共に、保持器の径方向の弾性変形が阻害されることなくスムーズに内輪を挿入することができる。
Preferably, if the inclination angle of the guide surface of the inner ring is set in the range of 10 to 30 ° as in the invention described in
また、請求項3に記載の発明のように、前記保持器の突起が周方向等配に複数個配置されていれば、保持器の剛性を確保できると共に、保持器が傷付くことなく内輪の挿入性を高めることができる。 Further, as in a third aspect of the present invention, when a plurality of protrusions of the cage are arranged in the circumferential direction, the rigidity of the cage can be secured and the inner ring can be secured without being damaged. Insertability can be improved.
好ましくは、請求項4に記載の発明のように、前記突起が前記保持器のポケットに対応する位置にそれぞれ配置されていれば、保持器の剛性を確保できると共に、内輪挿入時の保持器の弾性変形が均一に行われ、保持器が傷付くことなく内輪の挿入性を高めることができる。
Preferably, as in the invention described in
また、請求項5に記載の発明のように、前記保持器の突起が、前記保持器の内周面から略直角に垂れ下がる係止面と、この係止面に対向し、所定の傾斜角からなる案内面を備えていれば、内輪の引抜き耐力を確保できると共に、保持器が傷付くことなく内輪の挿入性を高めることができる。
Further, as in the invention according to
また、請求項6に記載の発明のように、前記保持器の突起の幅寸法が、前記内輪の凹溝の幅寸法よりも小さく設定され、前記突起の幅寸法と当該突起の内径位置での前記凹溝の幅寸法との寸法差が0.5〜1.5mmの範囲に設定されていれば、運転中に保持器の突起が凹溝と干渉して軸受の回転トルクが上昇するのを防止できると共に、突起の摩耗を防止して信頼性を高めることができる。 Further, as in the invention described in claim 6, the width dimension of the protrusion of the cage is set smaller than the width dimension of the concave groove of the inner ring, and the width dimension of the protrusion and the inner diameter position of the protrusion are If the dimensional difference with the width dimension of the concave groove is set in the range of 0.5 to 1.5 mm, the protrusion of the cage interferes with the concave groove during operation and the rotational torque of the bearing increases. In addition to preventing this, it is possible to improve the reliability by preventing the wear of the protrusions.
また、請求項7に記載の発明のように、前記転動体の内接円径が前記内輪の小径側外周面の外径よりも大径に設定されると共に、前記保持器の突起の内径が前記内輪の凹溝の外径よりも大径に設定されていれば、内輪の挿入時に転動体が内輪に接触して傷が付くのを防止できると共に、ポケットすきまによって保持器が径方向に移動しても突起が凹溝に干渉するのを防止することができ、
Further, as in the invention according to
また、請求項8に記載の発明のように、前記内輪に対する前記保持器の突起の引っ掛かり代h1が、前記突起の高さHに対して0.2〜0.3の範囲に設定(h1/H=0.2〜0.3)されていれば、内輪の引抜き耐力を充分に確保することができると共に、内輪の挿入時に保持器が無理なく撓み、保持器が傷付くことなく内輪の挿入性を高めることができる。
Further, as in the invention described in
また、請求項9に記載の発明のように、前記内輪の小径側外周面と案内面に軸受内部に封入されるグリースと同じグリースが予め塗布されていれば、内輪の挿入時に保持器が傷付くことなく内輪の挿入性を一層高めることができる。 Further, as in the ninth aspect of the present invention, if the same grease as the grease enclosed in the bearing is previously applied to the outer peripheral surface on the small diameter side and the guide surface of the inner ring, the cage is damaged when the inner ring is inserted. The insertability of the inner ring can be further enhanced without being attached.
また、請求項10に記載の発明のように、前記内輪の案内面と小径側端面の角部に面取り部が形成されると共に、前記内輪の小径側外周面と案内面および面取り部が、前記内側転走面と同時に総形砥石によって研削加工によって形成されていれば、寸法精度が向上すると共に、同軸度が可及的に高くなり、内輪の挿入時に保持器が無理なく撓み、保持器が傷付くことなく内輪の挿入性を高めることができる。
Further, as in the invention described in
また、請求項11に記載の発明のように、前記外方部材の外側転走面の近傍にカウンタ部が形成され、このカウンタ部の内径が前記保持器の外径よりも大径に設定されると共に、前記カウンタ部の高さh2が、前記転動体の外径Dwに対して、h2/Dw=0.07〜0.10の範囲に設定されていれば、保持器サブアッシを外側転走面に挿入する際に、カウンタ部が保持器に接触することなく、スムーズに転動体がカウンタ部を通過することができ、保持器に異常な摩耗が生じず、また傷付くこともない。また、保持器サブアッシを外側転走面に挿入する際に、転動体に異常な摩耗が生じ傷付くこともなく、保持器サブアッシが外側転走面に挿入された後に脱落することない。
Further, as in the invention described in
また、請求項12に記載の発明のように、前記外方部材のカウンタ部の角部が円弧状に形成されると共に、前記カウンタ部と角部が、前記複列の外側転走面および内径面と同時に総形砥石によって研削加工によって形成されていれば、カウンタ部とその角部の寸法精度と同軸度が可及的に向上すると共に、カウンタ部の角部を滑らかに形成することができ、保持器サブアッシを挿入する時に転動体が傷付くことなく挿入性を高めることができる。
In addition, as in the invention described in
本発明に係る車輪用軸受は、内周に複列の外側転走面が一体に形成された外方部材と、外周に前記複列の外側転走面に対向する複列の内側転走面が形成された内方部材と、前記両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体と、これら転動体を等間隔でポケット内に保持する合成樹脂製の保持器とを備え、この保持器の環状の内周面に径方向内方に突出して形成された突起が形成されると共に、前記内方部材が別体の内輪を有し、この内輪の小径側端部外周に形成された環状の凹溝に前記保持器の突起が係合された車輪用軸受において、前記内輪の小径側端面から前記凹溝に亙って前記小径側外周面に対して所定の傾斜角からなる案内面が形成されると共に、前記保持器の突起の内径が前記案内面の外径よりも僅かに大径に形成されているので、内輪を嵌挿する際に、保持器の突起が内輪の案内面によって押され、その弾性により保持器が撓むことにより、内輪を所定位置に向けて押し込むことが可能となる。これにより、保持器によって内輪の脱落を防止し、内輪の挿入性が向上すると共に、転動体に傷付けることなく容易に組立が可能な車輪用軸受を提供することができる。 The wheel bearing according to the present invention includes an outer member in which a double-row outer rolling surface is integrally formed on an inner periphery, and a double-row inner rolling surface that faces the outer rolling surface of the double-row on an outer periphery. An inner member formed with a plurality of rolling elements that are slidably accommodated between both rolling surfaces, and a synthetic resin cage that holds the rolling elements in a pocket at equal intervals. A protrusion is formed on the annular inner peripheral surface of the retainer so as to protrude radially inward, and the inner member has a separate inner ring, and the outer periphery of the small-diameter side end of the inner ring In the wheel bearing in which the projection of the cage is engaged with the annular concave groove formed in the inner ring, a predetermined inclination angle with respect to the outer peripheral surface of the small diameter side from the small diameter side end surface of the inner ring over the concave groove A guide surface is formed, and an inner diameter of the protrusion of the cage is slightly larger than an outer diameter of the guide surface. In, when interpolating fitting the inner ring, the cage projections is pushed by the inner ring of the guide surface, by the retainer flexes by its elasticity, it is possible to push toward the inner ring in place. As a result, it is possible to provide a wheel bearing that prevents the inner ring from falling off by the cage, improves the insertability of the inner ring, and can be easily assembled without damaging the rolling elements.
内周に円弧状の複列の外側転走面が一体に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円弧状の内側転走面が形成された一対の内輪と、前記両転走面間に転動自在に収容された複列のボールと、これらボールを等間隔でポケット内に保持する合成樹脂製の保持器とを備え、この保持器の環状の内周面に径方向内方に突出して突起が形成されると共に、前記内輪の小径側端部外周に形成された環状の凹溝に前記保持器の突起が係合された車輪用軸受において、前記内輪の小径側端面から前記凹溝に亙って前記小径側外周面に対して傾斜角10〜30°からなる案内面が形成されると共に、前記保持器の突起が周方向等配に複数個配置され、当該突起の内径が前記案内面の外径よりも僅かに大径に形成されている。 A pair of outer members formed integrally with the outer rolling surface of the arc-shaped double row on the inner periphery, and a pair of outer members formed with the arc-shaped inner rolling surface facing the outer rolling surface of the double row on the outer periphery. An inner ring, a double row of balls accommodated in a freely rolling manner between the rolling surfaces, and a synthetic resin cage that holds the balls in a pocket at equal intervals. In a wheel bearing in which a projection is formed by projecting radially inward on the inner peripheral surface, and the projection of the cage is engaged with an annular concave groove formed on the outer periphery of the small-diameter side end of the inner ring. A guide surface having an inclination angle of 10 to 30 degrees with respect to the outer peripheral surface on the small diameter side is formed from the end surface on the small diameter side of the inner ring to the concave groove, and a plurality of protrusions of the cage are arranged in the circumferential direction. The protrusions are arranged so that the inner diameter of the protrusion is slightly larger than the outer diameter of the guide surface.
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の一実施形態を示す縦断面図、図2は、図1の要部拡大図、図3は、図2のA部拡大図、図4は、図2に示す内輪の要部拡大図、図5は、本発明に係る内輪の研削工程を示す説明図、図6、図7は、保持器と内輪の位置関係を示す説明図、図8(a)は、本発明に係る保持器単体を示す正面図、(b)は、(a)の変形例を示す正面図、図9は、図2のB部拡大図、図10は、本発明に係る外方部材の研削工程を示す説明図である。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1の左側)、中央寄り側をインナー側(図1の右側)という。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
1 is a longitudinal sectional view showing an embodiment of a wheel bearing according to the present invention, FIG. 2 is an enlarged view of a main part of FIG. 1, FIG. 3 is an enlarged view of a part A of FIG. 2, and FIG. FIG. 5 is an explanatory view showing the grinding process of the inner ring according to the present invention, FIGS. 6 and 7 are explanatory views showing the positional relationship between the cage and the inner ring, and FIG. ) Is a front view showing a single cage according to the present invention, (b) is a front view showing a modified example of (a), FIG. 9 is an enlarged view of part B of FIG. 2, and FIG. It is explanatory drawing which shows the grinding process of the outer member which concerns. In the following description, the side closer to the outer side of the vehicle when assembled to the vehicle is referred to as the outer side (left side in FIG. 1), and the side closer to the center is referred to as the inner side (right side in FIG. 1).
この車輪用軸受1は車輪用軸受装置に用いられ、第1世代と称され、内周に円弧状の複列の外側転走面2a、2aが一体に形成された外方部材2と、外周に前記複列の外側転走面2a、2aに対向する円弧状の内側転走面3aが形成された一対の内輪3、3と、両転走面間に収容された複列の転動体(ボール)4、4と、これらの転動体4を転動自在に保持する保持器5、5と、外方部材2と内輪3、3との間に形成された環状空間の開口部に装着されたシール6、7とを備えている。
This wheel bearing 1 is used in a wheel bearing device and is referred to as a first generation. An
外方部材2はSUJ2(JIS G 4805)等の高炭素クロム軸受鋼、あるいは浸炭鋼からなる。高炭素クロム軸受鋼の場合は820〜860℃でズブ焼入れされた後、160〜200℃で焼戻しされ、58〜64HRCの範囲に芯部まで硬化処理されている。また、浸炭鋼の場合は、表面が58〜64HRCの範囲に硬化処理されている。一方、内輪3も外方部材2と同様、SUJ2等の高炭素クロム軸受鋼、あるいは浸炭鋼からなり、高炭素クロム軸受鋼の場合は58〜64HRCの範囲に芯部まで硬化処理され、浸炭鋼の場合は、表面が58〜64HRCの範囲に硬化処理されている。また、転動体4はSUJ2等の高炭素クロム軸受鋼からなり、ズブ焼入れにより芯部まで58〜64HRCの範囲に硬化処理されている。
The
この車輪用軸受1は、一対の内輪3、3の小径側(正面側)端面3b、3bが突き合された状態でセットされ、所謂背面合せタイプの複列のアンギュラ玉軸受を構成している。また、シール6、7によって、軸受内部に封入された潤滑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、第1世代構造を例示したが、本発明はこれに限らず、外方部材に車体取付フランジを一体に有する第2世代構造にも適用することができる。
This wheel bearing 1 is set in a state where the small diameter side (front side) end faces 3b and 3b of the pair of
保持器5は、PA(ポリアミド)66等の熱可塑性合成樹脂をベースに、GF(グラスファイバー)等の強化材を適量含有させたものを射出成形することにより形成されている。この保持器5は、図8(a)に示すように、環状の保持器本体8の一端部(インナー側)に、開口部の寸法が転動体4の外径よりも小さく設定され、凹球面に形成されたポケット9を備えている。そして、この開口部を弾性変形させて転動体4が装着され、所定のポケットすきまを介して包持する、所謂スナップオンタイプで構成されている。なお、図示はしないが、環状の保持器本体の一端部に、周方向に一定間隔で対向する2つ一組の保持爪が設けら、この保持爪を互いに接近する方向に湾曲させてその間に凹球面に形成されたポケットを備え、保持爪の背面間には保持爪が立ち上がる凹部を有し、適度な弾性を保持爪に付与するタイプであっても良い。
The
ここで、本実施形態では、環状の保持器本体8の内周面8aに径方向内方に突出して形成された突起10が形成されている。この突起10は、周方向等配に3ヶ所に配置され、図2に示すように、内輪3の小径側の外周に形成された環状の凹溝11に係合されている。保持器5の突起10は、内周面8aから略直角に垂れ下がる係止面10aと、この係止面10aに対向し、所定の傾斜角αからなる案内面10bを備え、内周面8aと係止面10aおよび案内面10bとの隅部は所定の曲率半径Rからなる円弧面に形成されている。
Here, in the present embodiment, a
内輪3の凹溝11は、図4に示すように、内側転走面3aからカウンタ部12を介して円弧部を有する滑らかな傾斜面13と、この傾斜面13に対向し、小径側端面3b側には垂直面に対して径方向外方に向って広がりをもつ所定の傾斜角θ1からなる係止面14を備えている。そして、小径側端面3bから小径側外周面15に対して所定の傾斜角θ2からなる案内面16が形成されている。この案内面16と小径側端面3bおよび係止面14との角部には面取り部17、18が形成されている。
As shown in FIG. 4, the
ここで、図2に示すように、予め保持器5に転動体4が組み込まれ、これら保持器サブアッシが外方部材2の外側転走面2aに嵌挿された後、内輪3が図中矢印(図中左方向)にて示すように嵌挿されるが、保持器5の突起10の内径d1が内輪3の小径側外周面15の外径d0よりも小径(d1<d0)に設定されているため、内輪3を嵌挿する際に、保持器5の突起10が内輪3の案内面16によって押され、その弾性により保持器5が撓むことにより、内輪3を所定位置に向けて押し込むことが可能となる。なお、ポケットすきまによって保持器5が径方向に移動しても突起10が凹溝11に干渉しないよう、保持器5の突起10の内径d1が内輪3の凹溝11の外径d3よりも大径(d1>d3)に設定されている。また、内輪3の挿入時に転動体4の内接円径d4が内輪の小径側外周面15の外径d0よりも大径(d4>d0)に設定されている。
Here, as shown in FIG. 2, after the
そして、内輪3が所定位置に押し込まれた場合には、保持器5の突起10と内輪3の凹溝11の位置が一致するので、保持器5の復元力によって保持器5が中立位置となって、保持器5の突起10と内輪3の凹溝11が嵌合される。これにより、保持器5が所定位置に位置決めされることになり、突起10の係止面10aと凹溝11の係止面14とが係合して内輪3の脱落を防止することができる。
When the
本実施形態では、図3に示すように、保持器5の突起10の内径d1が内輪3の案内面16の立上り径d2よりも僅かに大径(d1>d2)に設定されている。さらに、案内面16の傾斜角θ2が10〜30°の範囲に設定されると共に、凹溝11の係止面14の傾斜角θ1が5〜15°の範囲に設定されている。これにより、内輪3の挿入性が向上すると共に、転動体4の内接円径が内輪の小径側外周面15の外径よりも大径に設定されているので、転動体4は内輪3の小径側外周面15と接触することなくこの小径側外周面15を通過することができ、摩擦も生じず、転動体4が傷付くこともない。ここで、案内面16の傾斜角θ2が10°未満では内輪3の凹溝11に対する保持器5の突起10の引っ掛かり代を大きく設定することが難しくなり、内輪3の引抜き耐力が不足する。また、30°を超えると保持器5の径方向の弾性変形が阻害されて好ましくない。
In the present embodiment, as shown in FIG. 3, the inner diameter d1 of the
こうした内輪3の小径側外周面15と案内面16および面取り部17は、図5に示すように、内側転走面3aをはじめ外径面3cおよびカウンタ部12と同時に総形砥石19によって研削加工によって形成されている。これにより、小径側外周面15と案内面16の寸法精度が向上すると共に、同軸度が可及的に高くなり、内輪3の挿入時に保持器5が無理なく撓み、保持器5が傷付くことなく内輪3の挿入性を高めることができる。
As shown in FIG. 5, the outer
さらに、本実施形態では、軸受内部に封入されるグリースと同じグリースが内輪3の小径側外周面15と案内面16および面取り部17に予め塗布されている。これにより、内輪3の挿入時に保持器5が傷付くことなく内輪3の挿入性を一層高めることができる。
Further, in the present embodiment, the same grease as the grease enclosed in the bearing is applied in advance to the outer
次に、保持器5の突起10と内輪3の凹溝11との寸法関係を詳細に説明する。まず、図6に示すように、突起10の幅寸法W1は、凹溝11の幅寸法W2よりも小さく(W1<W2)設定されている。具体的には、ポケットすきまおよび保持器5および凹溝11の加工誤差等を考慮して、突起10の内径d1位置での凹溝11の幅寸法W2と突起10の幅寸法W1との寸法差が0.5〜1.5mmの範囲に設定されている。これにより、運転中に保持器5の突起10が凹溝11と干渉して軸受の回転トルクが上昇するのを防止できると共に、突起10の摩耗を防止して信頼性を高めることができる。
Next, the dimensional relationship between the
また、図7に示すように、内輪3に対する保持器5の突起10の引っ掛かり代h1は、突起10の高さHに対して0.2〜0.3の範囲に設定され(h1/H=0.2〜0.3)、h1=0.3mm程度に設定されている。これにより、内輪3の引抜き耐力を充分に確保することができると共に、内輪3の挿入時に保持器5が無理なく撓み、保持器5が傷付くことなく内輪3の挿入性を高めることができる。
Further, as shown in FIG. 7, the hooking h1 of the
保持器5の突起10が、環状の保持器本体8の内周面8aに周方向等配に3ヶ所に配置されたものを例示したが、これに限らず、図8(b)に示すように、突起10’を各ポケット9に対応する位置にそれぞれ配置(ここでは15個)するようにしても良い。これにより、保持器5’の剛性を確保できると共に、内輪3挿入時の保持器5’の弾性変形が均一に行われ、保持器5’が傷付くことなく内輪3の挿入性を高めることができる。
Although the
次に、外方部材2と転動体4との寸法関係を詳細に説明する。図9に示すように、ここでは、外方部材2のカウンタ部20の角部20aが円弧状に形成されると共に、カウンタ部20の高さh2、すなわち、外側転走面2aの溝底径d5に対する突出量(片側)が、転動体4の外径Dwに対して、h2/Dw=0.07〜0.10の範囲に設定されると共に、このカウンタ部20の内径d6が保持器5の外径よりも大径に設定されている。これにより、保持器サブアッシを外側転走面2aに挿入する際に、カウンタ部20が保持器5の外径に接触することなく、スムーズに転動体4がカウンタ部20を通過することができ、転動体4に異常な摩耗が生じず、また傷付くこともない。
Next, the dimensional relationship between the
ここで、カウンタ部20の高さh2が転動体4の外径Dwの0.07未満では、保持器サブアッシが外側転走面2aに挿入された後に脱落する恐れがあると共に、0.10を超えると、保持器サブアッシを外側転走面2aに挿入する際に、転動体4に異常な摩耗が生じ傷付く恐れがある。
Here, if the height h2 of the
こうした外方部材2のカウンタ部20とその角部20aは、図10に示すように、複列の外側転走面2a、2aと内径面2bおよび両端のシール嵌合面2cと同時に総形砥石21によって研削加工によって形成されている。これにより、カウンタ部20とその角部20aの寸法精度と同軸度が可及的に向上すると共に、カウンタ部20の角部20aを滑らかに形成することができ、保持器サブアッシを挿入する時に転動体4が傷付くことなく挿入性を高めることができる。
As shown in FIG. 10, 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は、例えば、車輪を回転自在に支承する第1または第2世代構造の車輪用軸受装置に使用され、予め保持器に転動体が組み込まれ、これら保持器サブアッシが外方部材の両側から複列の外側転走面にそれぞれ嵌挿されると共に、内輪が外方部材の側方から嵌挿される車輪用軸受に適用することができる。 The wheel bearing according to the present invention is used, for example, in a wheel bearing device having a first or second generation structure for rotatably supporting a wheel. Rollers are incorporated in a cage in advance, and these cage sub-assemblies are externally mounted. The present invention can be applied to a wheel bearing in which the inner ring is inserted and inserted from both sides of the side member into the double row outer rolling surfaces and the inner ring is inserted from the side of the outer member.
1・・・・・・・・・・・車輪用軸受
2・・・・・・・・・・・外方部材
2a・・・・・・・・・・外側転走面
2b・・・・・・・・・・内径面
2c・・・・・・・・・・シール嵌合面
3・・・・・・・・・・・内輪
3a・・・・・・・・・・内側転走面
3b・・・・・・・・・・小径側端面
3c・・・・・・・・・・外径面
4・・・・・・・・・・・転動体
5、5’・・・・・・・・保持器
6、7・・・・・・・・・シール
8・・・・・・・・・・・保持器本体
8a・・・・・・・・・・内周面
9・・・・・・・・・・・ポケット
10、10’・・・・・・突起
10a、14・・・・・・係止面
10b、16・・・・・・案内面
11・・・・・・・・・・凹溝
12、20・・・・・・・カウンタ部
13・・・・・・・・・・傾斜面
15・・・・・・・・・・小径側外周面
17、18・・・・・・・面取り部
19、21・・・・・・・研削砥石
20a・・・・・・・・・カウンタ部の角部
50・・・・・・・・・・車輪用軸受
51・・・・・・・・・・外輪
51a・・・・・・・・・外側転走面
52・・・・・・・・・・内輪
52a・・・・・・・・・内側転走面
53・・・・・・・・・・ボール
53a・・・・・・・・・転動面
54・・・・・・・・・・保持器
55・・・・・・・・・・基部
55a・・・・・・・・・内径面
56・・・・・・・・・・柱部
56a・・・・・・・・・先端側
56b・・・・・・・・・外径周面
57・・・・・・・・・・ポケット
58・・・・・・・・・・外径突出部
59・・・・・・・・・・小径部
60・・・・・・・・・・内径突出部
61・・・・・・・・・・凹溝
d0・・・・・・・・・・小径側外周面の外径
d1・・・・・・・・・・保持器の突起の内径
d2・・・・・・・・・・内輪の案内面の立上り径
d3・・・・・・・・・・内輪の凹溝の外径
d4・・・・・・・・・・転動体の内接円径
d5・・・・・・・・・・外側転走面の溝底径
d6・・・・・・・・・・カウンタ部の内径
D1・・・・・・・・・・外側転走面の最大径
D2・・・・・・・・・・外径突出部の外径寸法
D3・・・・・・・・・・小径部の内径寸法
Dw・・・・・・・・・・転動体の外径
h1・・・・・・・・・・突起の引っ掛かり代
h2・・・・・・・・・・カウンタ部の高さ
H・・・・・・・・・・・突起の高さ
W1・・・・・・・・・・突起の幅寸法
W2・・・・・・・・・・凹溝の幅寸法
α・・・・・・・・・・・突起の案内面の傾斜角
θ1・・・・・・・・・・凹溝の係止面の傾斜角
θ2・・・・・・・・・・内輪の案内面の傾斜角
1...
Claims (12)
外周に前記複列の外側転走面に対向する複列の内側転走面が形成された内方部材と、
前記両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体と、
これら転動体を等間隔でポケット内に保持する合成樹脂製の保持器とを備え、
この保持器の環状の内周面に径方向内方に突出して形成された突起が形成されると共に、
前記内方部材が別体の内輪を有し、この内輪の小径側端部外周に形成された環状の凹溝に前記保持器の突起が係合された車輪用軸受において、
前記内輪の小径側端面から前記凹溝に亙って前記小径側外周面に対して所定の傾斜角からなる案内面が形成されると共に、前記保持器の突起の内径が前記案内面の外径よりも僅かに大径に形成されていることを特徴とする車輪用軸受。 An outer member in which a double row outer rolling surface is integrally formed on the inner periphery;
An inner member in which a double row inner rolling surface facing the outer row rolling surface of the double row is formed on the outer periphery;
A double row rolling element accommodated between the rolling surfaces so as to roll freely;
A cage made of synthetic resin that holds these rolling elements in the pocket at equal intervals,
A protrusion formed to protrude inward in the radial direction is formed on the annular inner peripheral surface of the cage,
In the wheel bearing in which the inner member has a separate inner ring, and the protrusion of the cage is engaged with an annular groove formed on the outer periphery of the small diameter side end of the inner ring.
A guide surface having a predetermined inclination angle with respect to the outer peripheral surface of the small diameter side is formed from the end surface on the small diameter side of the inner ring over the concave groove, and the inner diameter of the protrusion of the cage is the outer diameter of the guide surface A wheel bearing having a slightly larger diameter than that of the wheel bearing.
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