JP5476178B2 - Wheel bearing device - Google Patents
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Description
本発明は、自動車等の車両の駆動車輪を回転自在に支承する車輪用軸受装置、詳しくは、軽量・コンパクト化と共に、軸受の強度・耐久性の向上を図った車輪用軸受装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE
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、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。 2. Description of the Related Art Conventionally, a wheel bearing device for supporting a wheel of an automobile or the like supports a hub wheel for mounting a wheel rotatably via a double row rolling bearing, and includes 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. This 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, and is an outer member. 2nd generation structure with body mounting flange or wheel mounting flange formed directly on the outer periphery of the wheel, 3rd generation structure with one inner rolling surface formed directly on the outer periphery of the hub wheel, or constant speed with the 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 universal joint.
従来、製造コストを低減する目的から、ハブ輪や複列アンギュラ玉軸受について、板材を用いて深絞り加工により製作することが考えられている。このように、ハブ輪や複列アンギュラ玉軸受を深絞り加工で製作する場合、母材として充分な強度を確保するために肉厚の厚い板材を用いると、加工がし難く、曲げ部分の形状・精度が低下し易いので、精度を向上させるための精密技術が要求され、プレス加工であるにもかかわらず、生産効率が悪くなってしまう。 Conventionally, for the purpose of reducing manufacturing costs, it has been considered to manufacture a hub ring and a double row angular ball bearing by deep drawing using a plate material. In this way, when manufacturing hub rings and double row angular contact ball bearings by deep drawing, if a thick plate is used to ensure sufficient strength as the base material, processing is difficult and the shape of the bent part・ Since the accuracy tends to decrease, a precision technique for improving the accuracy is required, and the production efficiency deteriorates despite the press working.
こうした課題を解決したものとして、図18に示すような車輪用軸受装置が知られている。この車輪用軸受装置50は第3世代構造と呼称され、ハブ輪51と複列アンギュラ玉軸受52とを備え、ハブ輪51は、中空の軸部53の一方の軸端側に、径方向外方に延出する複数の切り起し片54と、軸方向に沿って延出する複数の舌片55とが周方向交互に設けられた構造である。複列アンギュラ玉軸受52は、軸部53に外装され、切り起し片54の一側面に対して図示しない車輪やブレーキロータが軸方向に位置決めされた状態で装着され、切り起し片54に貫通固定されるハブボルト56によって固定される。また、各舌片55において、付根側には、径方向外向きの膨出部55aが設けられ、パイロット部が形成されている。
As a solution to these problems, a wheel bearing device as shown in FIG. 18 is known. This
複列アンギュラ玉軸受52は、内周に複列の外側転走面57a、57aが形成された外方部材57と、外周に一方の内側転走面51aが形成されたハブ輪51と、このハブ輪51の軸部53の小径段部53aに外嵌され、外周に内側転走面58aが形成された内輪58と、保持器59を介して配列された複列のボール60、60とを備えている。
The double row angular contact ball bearing 52 includes an
外方部材57の一方の軸端側には、径方向外方に延出する複数の切り起し片61と、軸方向に沿って延出する複数の舌片62とが周方向交互に設けられている。この切り起し片61の一側に対して図示しないナックルが軸方向に位置決めされた状態で装着され、図示しない固定ボルトにより固定されている。また、各舌片55とナックルの貫通孔内周面とを密に接触させるように互いの寸法関係を規定することにより、ナックルに対して複列アンギュラ玉軸受52の芯出しが行われる。そして、ハブ輪51の軸部53の小径段部53aの端部がローリング加締により径方向外方に屈曲され、内輪58が軸方向に固定されている。
A plurality of cut-and-raised
ハブ輪51および複列アンギュラ玉軸受52の外方部材57は、円筒管を母材として、冷間鍛造加工、切り込み加工、曲げ加工を経て製作されているので、精密技術を必要とせずに済むと共に、芯出しのための部品を後付けする必要がないので、製造コストを低減することができる。
The
然しながら、この従来の車輪用軸受装置50では、ハブ輪51や外方部材57の切り起し片54、61に大きなモーメント荷重が負荷された場合、切り起し片54、61が1枚の板材を径方向外方に延出させて形成しているだけのため、強度・剛性が不足し、所望の耐久性が得られないと言った課題がある。
However, in this conventional wheel bearing
ここで、母材として充分な強度を確保するために肉厚の厚い板材を用いると、加工がし難く、曲げ部分の形状・精度が低下し易いので、精度を向上させるための精密技術が要求される。これでは、プレス加工であるにもかかわらず、生産効率が悪くなってしまい製造コストがアップするだけでなく、軽量化を達成することが難しくなる。 Here, if a thick plate material is used to ensure sufficient strength as the base material, it is difficult to process and the shape and accuracy of the bent part are likely to deteriorate, so precision technology to improve accuracy is required. Is done. In this case, in spite of the press working, not only the production efficiency is deteriorated and the manufacturing cost is increased, but also it is difficult to achieve the weight reduction.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、軽量・コンパクト化と共に、軸受の強度・耐久性の向上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 an object of the present invention is to provide a wheel bearing device in which the strength and durability of the bearing are improved together with reduction in weight and size.
係る目的を達成すべく、本発明のうち請求項1に記載の発明は、内周に複列の円弧状の外側転走面が一体に形成された外方部材と、アウター側の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、外周に前記複列の転走面の一方に対向する円弧状の内側転走面と、この内側転走面から軸方向に延びる円筒状の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所定のシメシロを介して圧入され、外周に前記複列の外側転走面の他方に対向する円弧状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保持器を介して転動自在に収容された複列のボールと、前記外方部材と内方部材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とを備え、前記小径段部の端部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部によって、前記ハブ輪に対して前記内輪が軸方向に固定された車輪用軸受装置において、前記ハブ輪が板材またはパイプ材から塑性加工によって形成され、前記車輪取付フランジが、径方向外方に延出して形成されたフランジ部と、円板状に形成され、前記車輪およびブレーキロータをガイドするパイロット部が軸方向に延出して形成された別体のパイロット部材とで構成されると共に、前記フランジ部とパイロット部材の周方向等配にボルト挿通孔が形成され、これらボルト挿通孔にハブボルトが圧入されて前記パイロット部材が前記フランジ部に一体に接合され、かつ、前記外方部材が板材またはパイプ材から塑性加工によって形成され、インナー側の端部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、この車体取付フランジが、径方向外方に延出して形成されたフランジ部と、円板状に形成され、前記ナックルに内嵌されるパイロット部が軸方向に延出して形成された別体のパイロット部材とで構成され、前記フランジ部とパイロット部材の周方向等配にボルト挿通孔が形成されている。
In order to achieve such an object, the invention described in
このように、ハブ輪の小径段部の端部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部によって、ハブ輪に対して内輪が軸方向に固定された車輪用軸受装置において、ハブ輪が板材またはパイプ材から塑性加工によって形成され、車輪取付フランジが、径方向外方に延出して形成されたフランジ部と、円板状に形成され、車輪およびブレーキロータをガイドするパイロット部が軸方向に延出して形成された別体のパイロット部材とで構成されると共に、フランジ部とパイロット部材の周方向等配にボルト挿通孔が形成され、これらボルト挿通孔にハブボルトが圧入されてパイロット部材がフランジ部に一体に接合され、かつ、外方部材が板材またはパイプ材から塑性加工によって形成され、インナー側の端部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、この車体取付フランジが、径方向外方に延出して形成されたフランジ部と、円板状に形成され、ナックルに内嵌されるパイロット部が軸方向に延出して形成された別体のパイロット部材とで構成され、フランジ部とパイロット部材の周方向等配にボルト挿通孔が形成されているので、軽量・コンパクト化と共に、軸受の強度・耐久性の向上を図った車輪用軸受装置を提供することができる。 Thus, in the wheel bearing device in which the inner ring is fixed in the axial direction with respect to the hub ring by the caulking portion formed by plastically deforming the end of the small-diameter stepped portion of the hub ring radially outward, the hub A wheel is formed by plastic working from a plate material or a pipe material, a wheel mounting flange is formed by extending radially outward, and a pilot portion that is formed in a disk shape and guides the wheel and the brake rotor It is composed of a separate pilot member that extends in the axial direction, and bolt insertion holes are formed at equal intervals in the circumferential direction of the flange portion and the pilot member, and hub bolts are press-fitted into these bolt insertion holes and pilots member is joined integrally with the flange portion, the outer member is formed by plastic working a plate material or a pipe material, for attached to the knuckle to the end portion of the inner side The body mounting flange is integrated, and the body mounting flange has a flange portion that is formed to extend radially outward, and a pilot portion that is formed in a disk shape and is fitted into the knuckle extends in the axial direction. It is composed of a separate pilot member formed and a bolt insertion hole is formed in the circumferential direction equidistant between the flange part and the pilot member, so that the strength and durability of the bearing are improved with light weight and compactness It is possible to provide a wheel bearing device that achieves the above.
また、請求項2に記載の発明のように、前記フランジ部とパイロット部材の合せ面が前記インナー側のシールのアウター側に配置されると共に、前記フランジ部とパイロット部材の合せ面のうちどちらか一方の合せ面に環状溝が形成され、この環状溝に弾性部材が装着されていれば、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できると共に、外方部材を軸方向に一層軽量・コンパクト化することができる。
Further, as in the invention described in
また、請求項3に記載の発明のように、前記外方部材の外径の軸方向中央部を凹ませて環状凹部が形成され、内周に環状凸部がフラット形状に形成されると共に、前記外径と環状凹部の繋ぎ部が所定の曲率半径からなる円弧状に形成され、この部位が略均等な肉厚に設定されていれば、肩部に亀裂が発生するのを防止し、かつ、旋回モーメント負荷時にボールの接触楕円が肩部を乗り上げてエッジロードが発生するのを防止することができ、軸受の耐久性を向上させることができる。
Further, as in the invention according to
好ましくは、請求項4に記載の発明のように、前記繋ぎ部の曲率半径Rが、前記ボールの半径をRwとした時、R=1.5〜2.5Rwの範囲になるように設定されていれば、肉厚が薄くなり剛性が低下することもなく、また、肉厚が厚くなり塑性加工の加工性が低下することもない。
Preferably, as in the invention described in
また、請求項5に記載の発明のように、前記フランジ部が環状の基部から放射状に延び、前記ボルト挿通孔の近傍を除く部分を切欠いて4〜6つに分割されて形成されていれば、軽量化を一層図ることができる。
Further, as in the invention according to
また、請求項6に記載の発明のように、前記パイロット部材の前記フランジ部に対応する位置の外縁部にインロウ部が一体に形成され、当該フランジ部に所定の嵌合すきまを介して外嵌されていれば、インロウ部によってフランジ部とパイロット部材との組立精度を良くすることができる。
Further, as in the invention described in
好ましくは、請求項7に記載の発明のように、前記インロウ部が前記フランジ部の外縁部の形状に沿った円弧状に形成されていれば、フランジ部とパイロット部材との組立精度を一層良くすることができる。
Preferably, as in the invention described in
また、請求項8に記載の発明のように、前記フランジ部とパイロット部材に貫通孔が打ち抜き加工によって穿設され、これら貫通孔に連結ピンが圧入されていれば、この連結ピンによってフランジ部とパイロット部材とを強固に一体化することができ、強度・剛性を高めて耐久性を向上させることができる。
Further, as in the invention described in
また、請求項9に記載の発明のように、前記内輪が板材またはパイプ材から塑性加工によって形成され、前記内側転走面の大径側から軸方向に延び、前記インナー側のシールの嵌合部または摺接部となる円筒状の肩部と、この肩部から径方向内方に屈曲して形成された大端部、および前記内側転走面の小径側から軸方向に延びる円筒状の小端部を備え、この小端部が前記ハブ輪の肩部に突合せ状態で前記小径段部に圧入されると共に、当該内輪が前記加締部によって所定の軸受予圧が付与された状態で軸方向に固定されていれば、内輪を均一な肉厚で精度良く形成することができ、強度・剛性を高めることができると共に、所望の軸受予圧を容易に付与することができる。 According to a ninth aspect of the present invention, the inner ring is formed by plastic working from a plate material or a pipe material, extends in the axial direction from the large diameter side of the inner rolling surface, and fits the seal on the inner side A cylindrical shoulder that becomes a contact portion or a sliding contact portion, a large end formed by bending inward in the radial direction from the shoulder, and a cylindrical shape extending in the axial direction from the small diameter side of the inner rolling surface A small end portion is provided, and the small end portion is pressed into the small-diameter step portion in a state of abutting against the shoulder portion of the hub wheel, and the inner ring is shaft-mounted in a state where a predetermined bearing preload is applied by the crimping portion. If it is fixed in the direction, the inner ring can be formed with a uniform wall thickness with high accuracy, the strength and rigidity can be increased, and a desired bearing preload can be easily applied.
また、請求項10に記載の発明のように、前記板材またはパイプ材が、塑性加工前にA1変態点以下の温度で加熱され、組織の板状のパーライトを分断して球状化焼鈍されていれば、素材が軟化して塑性加工がし易くなり、高精度に仕上げることができる。
Further, as in the invention described in
また、請求項11に記載の発明のように、前記ハブ輪が、熱処理前に所定の温度へ加熱または均熱した後、所定の速度で冷却する応力除去焼きなましが実施されていれば、塑性加工により発生した内部応力を減らすことができるため、熱処理による変形を抑えることができると共に、その後の研削等の取代を小さくすることができる。
Further, as in the invention described in
また、請求項12に記載の発明のように、前記ハブ輪の少なくともアウター側の端部が閉塞されていれば、外部から雨水やダスト等が中空のハブ輪の内部に侵入するのを防止でき、発錆するのを防止して耐久性を向上させることができる。
In addition, as in the invention described in
また、請求項13に記載の発明のように、前記ハブ輪のパイロット部材のパイロット部に、防錆能を有する鋼鈑からプレス加工によって形成されたエンドキャップが内嵌されていても良い。
Further, as in the invention described in
好ましくは、請求項14に記載の発明のように、前記エンドキャップの少なくとも外部の露出した表面に合成ゴムが被着されていれば、発錆をさらに防止することができると共に、高価なステンレス鋼鈑を使用することなく廉価で加工性が良好な冷間圧延鋼鈑を使用することができ、低コスト化を図ることができる。
Preferably, as in the invention described in
また、請求項15に記載の発明のように、前記ハブ輪のパイロット部材がカップ状に形成され、前記パイロット部から径方向内方に延びる底部が一体に形成されていても良い。
As in the invention described in
また、請求項16に記載の発明のように、前記外方部材のパイロット部材がカップ状に形成され、前記パイロット部から径方向内方に延びる底部が一体に形成されていても良い。
Further, as in the invention described in
本発明に係る車輪用軸受装置は、内周に複列の円弧状の外側転走面が一体に形成された外方部材と、アウター側の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、外周に前記複列の転走面の一方に対向する円弧状の内側転走面と、この内側転走面から軸方向に延びる円筒状の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所定のシメシロを介して圧入され、外周に前記複列の外側転走面の他方に対向する円弧状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保持器を介して転動自在に収容された複列のボールと、前記外方部材と内方部材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とを備え、前記小径段部の端部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部によって、前記ハブ輪に対して前記内輪が軸方向に固定された車輪用軸受装置において、前記ハブ輪が板材またはパイプ材から塑性加工によって形成され、前記車輪取付フランジが、径方向外方に延出して形成されたフランジ部と、円板状に形成され、前記車輪およびブレーキロータをガイドするパイロット部が軸方向に延出して形成された別体のパイロット部材とで構成されると共に、前記フランジ部とパイロット部材の周方向等配にハブボルト挿通孔が形成され、これらハブボルト挿通孔にハブボルトが圧入されて前記パイロット部材が前記フランジ部に一体に接合され、かつ、前記外方部材が板材またはパイプ材から塑性加工によって形成され、インナー側の端部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、この車体取付フランジが、径方向外方に延出して形成されたフランジ部と、円板状に形成され、前記ナックルに内嵌されるパイロット部が軸方向に延出して形成された別体のパイロット部材とで構成され、前記フランジ部とパイロット部材の周方向等配にボルト挿通孔が形成されているので、軽量・コンパクト化と共に、軸受の強度・耐久性の向上を図った車輪用軸受装置を提供することができる。 The wheel bearing device according to the present invention has an outer member in which a double-row arc-shaped outer rolling surface is integrally formed on the inner periphery, and a wheel mounting flange for mounting the wheel on the outer end. A hub wheel having an arcuate inner rolling surface facing one of the double-row rolling surfaces on the outer periphery, and a cylindrical small-diameter stepped portion extending in the axial direction from the inner rolling surface, And an inner member formed of an inner ring that is press-fitted into a small-diameter step portion of the hub wheel via a predetermined shimiro and has an arc-shaped inner rolling surface facing the other of the outer rolling surfaces of the double row on the outer periphery. And a double row of balls accommodated between the rolling surfaces of the inner member and the outer member via a cage, and the outer member and the inner member. And a seal attached to the opening of the annular space, and the end of the small diameter step is plastically deformed radially outward. In the wheel bearing device in which the inner ring is fixed in the axial direction with respect to the hub ring by the crimped portion, the hub ring is formed by plastic working from a plate material or a pipe material, and the wheel mounting flange is in the radial direction. The flange portion is formed to extend outward, and the pilot portion that is formed in a disk shape and guides the wheel and the brake rotor is formed by a separate pilot member that extends in the axial direction. In addition, hub bolt insertion holes are formed at equal intervals in the circumferential direction of the flange portion and the pilot member, hub bolts are press-fitted into the hub bolt insertion holes, the pilot member is integrally joined to the flange portion , and the outer member Is formed by plastic working from a plate or pipe material, and a body mounting flange is attached to the end on the inner side to be attached to the knuckle The vehicle body mounting flange is formed in a flange-like shape extending outward in the radial direction and a disc-like pilot portion that is fitted in the knuckle and extends in the axial direction. Since the bolt insertion holes are formed in the circumferential direction equidistant between the flange part and the pilot member , the strength and durability of the bearing are improved with light weight and compactness. A wheel bearing device can be provided.
内周に複列の円弧状の外側転走面が一体に形成された外方部材と、アウター側の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、外周に前記複列の転走面の一方に対向する円弧状の内側転走面と、この内側転走面から軸方向に延びる円筒状の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所定のシメシロを介して圧入され、外周に前記複列の外側転走面の他方に対向する円弧状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保持器を介して転動自在に収容された複列のボールと、前記外方部材と内方部材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とを備え、前記小径段部の端部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部によって、前記ハブ輪に対して前記内輪が軸方向に固定された車輪用軸受装置において、前記ハブ輪が板材またはパイプ材から塑性加工によって形成され、前記車輪取付フランジが、径方向外方に延出して形成されたフランジ部と、円板状に形成され、前記車輪およびブレーキロータをガイドするパイロット部が軸方向に延出して形成された別体のパイロット部材とで構成されると共に、このパイロット部材の前記フランジ部に対応する位置の外縁部にインロウ部が一体に形成され、当該フランジ部に所定の嵌合すきまを介して外嵌され、前記フランジ部とパイロット部材の周方向等配にハブボルト挿通孔が形成され、これらハブボルト挿通孔にハブボルトが圧入されて前記パイロット部材が前記フランジ部に一体に接合されている。 The outer member integrally formed with the outer circumferential rolling surface of the double-row arc shape on the inner periphery and the wheel mounting flange for attaching the wheel to the end portion on the outer side are integrally formed, and the double-row on the outer periphery. A hub ring formed with an arcuate inner rolling surface facing one of the rolling surfaces, a cylindrical small-diameter step portion extending in the axial direction from the inner rolling surface, and a predetermined diameter on the small-diameter step portion of the hub ring. An inner member formed by an inner ring that is press-fitted through an outer periphery and has an arc-shaped inner rolling surface facing the other of the outer rolling surfaces of the double row on the outer periphery, and the inner member and the outer member. A double row of balls accommodated in a rollable manner via a cage between both rolling surfaces of the member and an opening of an annular space formed between the outer member and the inner member. The hub is formed by a crimped portion formed by plastically deforming an end portion of the small-diameter stepped portion radially outward. In the wheel bearing device in which the inner ring is fixed in the axial direction, the hub ring is formed by plastic working from a plate material or a pipe material, and the wheel mounting flange is formed to extend radially outward. The flange portion is formed of a disc-shaped pilot member that guides the wheel and the brake rotor and extends in the axial direction. The flange portion of the pilot member An inrow portion is integrally formed on the outer edge portion at a position corresponding to the flange portion, and the flange portion is externally fitted through a predetermined fitting clearance, and hub bolt insertion holes are formed at equal intervals in the circumferential direction of the flange portion and the pilot member. The hub bolts are press-fitted into the hub bolt insertion holes, and the pilot member is integrally joined to the flange portion.
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第1の実施形態を示す縦断面図、図2は、図1の側面図、図3は、図1のA部拡大図、図4(a)は、図1のB部拡大図、(b)は、図1のC部拡大図、図5は、図1のハブ輪単体を示す縦断面図、図6は、図1の外方部材単体を示す縦断面図である。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 a first embodiment of a wheel bearing device according to the present invention, FIG. 2 is a side view of FIG. 1, FIG. 3 is an enlarged view of a portion A in FIG. ) Is an enlarged view of part B in FIG. 1, FIG. 5B is an enlarged view of part C in FIG. 1, FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing a single hub wheel in FIG. 1, and FIG. It is a longitudinal section showing a simple substance. 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).
この車輪用軸受装置は従動輪側の第3世代構造と呼称され、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 referred to as a third generation structure on the driven wheel side, and includes a plurality of
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)の円弧状の内側転走面4aと、この内側転走面4aから肩部4bを介して軸方向に延びる円筒状の小径段部4cが形成されている。車輪取付フランジ6は、径方向外方に延出して形成されたフランジ部7と、このフランジ部7に一体に接合された別体のパイロット部材8とで構成されている。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8aが形成されている。この円孔8a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8a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
フランジ部7は環状の基部7aから放射状に延び、周方向等配にハブボルト挿通孔7bが打ち抜き加工によって形成されると共に、これらハブボルト挿通孔7bの近傍を除く部分を切欠いて4〜6つ(ここでは5つ)に分割されて形成されている(図2参照)。これにより、ハブ輪4の軽量化を図ることができる。一方、パイロット部材8は円板状に形成され、周方向等配にハブボルト挿通孔8bが形成されると共に、車輪およびブレーキロータ(図示せず)をガイドするパイロット部8cが軸方向に延出して形成されている。
The
パイロット部材8は、図3に拡大して示すように、フランジ部7に対応する位置の外縁部にインロウ部9が一体に形成され、フランジ部7に所定の嵌合すきまを介して外嵌されている。このインロウ部9によってフランジ部7とパイロット部材8との組立精度を良くすることができると共に、ハブ輪4の回転精度を向上させることができる。インロウ部9は、フラット形状でも良いが、フランジ部7の外縁部の形状に沿った円弧状に形成することにより、フランジ部7とパイロット部材8との組立精度を一層良くすることができる。また、フランジ部7とパイロット部材8に形成されたボルト挿通孔7b、8bにハブボルト6aを圧入することによって他の固定手段を介すことなく2部材を固定することができると共に、ハブボルト6aの圧入幅を確保することができ、長期間に亘ってハブボルト6aが緩むのを防止して固定力を高めることができる。
As shown in an enlarged view in FIG. 3, the
内輪5は、図1に示すように、外周に他方(インナー側)の円弧状の内側転走面5aが形成されると共に、この内側転走面5aの大径側から軸方向に延び、後述するシール22の嵌合部となる円筒状の肩部10と、この肩部10から径方向内方に屈曲して形成された大端部11、および内側転走面5aの小径側から軸方向に延びる円筒状の小端部12を備えている。そして、この小端部12がハブ輪4の肩部4bに突合せ状態で小径段部4c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4cの端部を塑性変形させて形成した加締部4dによって所定の軸受予圧が付与された状態で軸方向に固定され、所謂セルフリテイン構造を構成している。このような構成を採用することにより、均一な肉厚で精度良く形成することができ、強度・剛性を高めることができると共に、所望の軸受予圧を容易に付与することができる。
As shown in FIG. 1, the
外方部材2は、インナー側の端部にナックル(図示せず)に取り付けられるための車体取付フランジ13を一体に有し、内周に径方向内方に突出する環状凸部14と、この環状凸部14の両側に複列の円弧状の外側転走面2a、2aが一体に形成されている。また、複列の外側転走面2a、2aの両端部に後述するシール21、22の嵌合部15、16が形成される。
The
車体取付フランジ13は、径方向外方に延出して形成されたフランジ部17と、このフランジ部17に一体に接合された別体のパイロット部材18とで構成されている。フランジ部17は、環状の基部17aから放射状に延び、周方向等配に固定ボルト挿通孔17bが打ち抜き加工によって穿設されると共に、これら固定ボルト挿通孔17bの近傍を除く部分を切欠いて4つに分割されて形成されている(図2参照)。一方、パイロット部材18は円板状に形成され、周方向等配に固定ボルト挿通孔18aが打ち抜き加工によって形成されると共に、ナックルが外嵌されるパイロット部18bが軸方向に延出して形成されている。パイロット部材18は、図4(b)に示すように、車体取付フランジ17に対応する位置の外縁部にインロウ部19が一体に形成され、フランジ部17に所定の嵌合すきまを介して外嵌されている。このインロウ部19によってフランジ部17とパイロット部材18との組立精度を良くすることができる。
The vehicle
内方部材1と外方部材2の両転走面間には複列のボール3、3が収容され、保持器20、20によって転動自在に保持されている。そして、内方部材1と外方部材2との間に形成される環状空間の開口部にはシール21、22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。
Between both rolling surfaces of the
アウター側のシール21は、外方部材2のアウター側端部の内周に圧入される芯金23と、この芯金23に加硫接着により一体に接合されたシール部材24とからなる一体型のシールで構成されている。芯金23は、オーステナイト系ステンレス鋼鈑(JIS規格のSUS304系等)や冷間圧延鋼鈑(JIS規格のSPCC系等)をプレス加工にて形成されている。
The outer-
一方、シール部材24はNBR(アクリロニトリル−ブタジエンゴム)等の合成ゴムからなり、径方向外方に傾斜して形成されたサイドリップ24aとダストリップ24b、および軸受内方側に傾斜して形成されたグリースリップ24cを一体に有している。そして、フランジ部7のインナー側の基部7aは断面が円弧状の曲面に形成され、この基部7aにサイドリップ24aとダストリップ24bが所定のシメシロをもって摺接されると共に、グリースリップ24cが所定の径方向すきまを介して対峙し、ラビリンスシールが構成されている。
On the other hand, the
一方、インナー側のシール22は、図4(a)に拡大して示すように、互いに対向配置された環状のシール板25とスリンガ26とからなる、所謂パックシールで構成されている。シール板25は、外方部材2の端部内周に圧入された芯金27と、この芯金27に加硫接着により一体に接合されたシール部材28とからなる。芯金27は、オーステナイト系ステンレス鋼鈑(JIS規格のSUS304系等)や防錆処理された冷間圧延鋼鈑(JIS規格のSPCC系等)等の防錆能を有する鋼板からプレス加工にて断面略L字状に形成されている。
On the other hand, the
シール部材28はNBR等の合成ゴムからなり、径方向外方に傾斜して延びるサイドリップ28aと、二股状に形成されたグリースリップ28bとダストリップ28cとを有している。
The
一方、スリンガ26は、オーステナイト系ステンレス鋼鈑(JIS規格のSUS304系等)や防錆処理された冷間圧延鋼鈑(JIS規格のSPCC系等)等の防錆能を有する鋼板からプレス加工によって断面略L字状に形成され、内輪5の肩部10に圧入される円筒部26aと、この円筒部26aから径方向外方に延びる立板部26bとを備えている。そして、シール部材28のサイドリップ28aが立板部26bに所定の軸方向シメシロを介して摺接されると共に、グリースリップ28bとダストリップ28cが円筒部26aに所定の径方向シメシロを介して摺接されている。さらに、スリンガ26における立板部26bは、シール板25と僅かな径方向すきまを介して対峙し、ラビリンスシールが構成されている。
On the other hand, the
ハブ輪4は、図5に示すように、炭素量が比較的少ないSCr420やSCM415等の浸炭鋼からなる板材またはパイプ材をプレス加工または冷間のローリング加工(以下、塑性加工という)によって形成されている。具体的には、ハブ輪4の本体部分は、パイプ材からプレス加工および冷間のローリング加工によって形成され、パイロット部材8は、板材からプレス加工によって形成されている。また、塑性加工でバリが発生する両端面は加工後に旋削加工されるか、必要に応じて研削加工が施される。そして、少なくともハブ輪4の本体部分が浸炭焼入れによって表面硬さを50〜64HRCの範囲に硬化処理されている。なお、加締部4dは、防浸炭により素材硬さの生のままとされている。さらに、内側転走面4aが、研削加工によって所定の寸法、精度に形成されている。その後、必要に応じて超仕上げ加工が施される。これにより、フランジ部7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、小径段部4cの耐フレッティング性が向上してハブ輪4の耐久性が一段と向上すると共に、微小なクラック等の発生がなく加締部4dの塑性加工をスムーズに行うことができる。
As shown in FIG. 5, the
ここで、ハブ輪4の材質としてこれ以外にも、SCM440等の浸炭鋼、あるいは冷間圧延鋼鈑(JIS規格のSPCC系等)やS45C等の炭素鋼を例示することができる。冷間圧延鋼鈑や炭素鋼の場合、内側転走面4aをはじめ、アウター側のシールランド部となる基部7aから小径段部4cに亙って高周波焼入れによって表面硬さを50〜64HRCの範囲に硬化処理が施される。
Here, as the material of the
外方部材2は、図6に示すように、SCr420やSCM415等の浸炭鋼からなる板材およびパイプ材から塑性加工によって形成されている。具体的には、外方部材2の本体部分は、パイプ材からプレス加工および冷間のローリング加工によって形成され、パイロット部材18は、板材からプレス加工によって形成されている。そして、少なくとも外方部材2の本体部分が浸炭焼入れによって表面硬さを50〜64HRCの範囲に硬化処理されている。外方部材2の材質としてこれ以外にも、SCM440等の浸炭鋼、あるいは冷間圧延鋼鈑やS45C等の炭素鋼を例示することができる。冷間圧延鋼鈑や炭素鋼の場合、少なくとも外方部材2の複列の外側転走面2a、2aが高周波焼入れによって表面硬さを50〜64HRCの範囲に硬化処理が施されている。そして、複列の外側転走面2a、2aが、研削加工によって所定の寸法、精度に形成されている。なお、その後、必要に応じて超仕上げ加工が施される。
As shown in FIG. 6, the
内輪5は、SUJ2等の軸受鋼やSCr420やSCM415等の浸炭鋼からなるパイプ材から塑性加工によって形成されている。そして、ズブ焼入れや浸炭焼入れによって表面硬さを50〜64HRCの範囲に硬化処理されている。そして、内側転走面5aが、研削加工によって所定の寸法、精度に形成されている。なお、その後、必要に応じて超仕上げ加工が施される。内輪5の材質としてこれ以外にも、SCM440等の浸炭鋼、あるいは冷間圧延鋼鈑やS45C等の炭素鋼を例示することができる。冷間圧延鋼鈑や炭素鋼の場合、少なくとも内側転走面5aが高周波焼入れによって表面硬さを50〜64HRCの範囲に硬化処理が施されている。
The
このように、本実施形態では、ハブ輪4と内輪5および外方部材2が鋼板から塑性加工によって形成され、車輪取付フランジ6が、径方向外方に延出して形成されたフランジ部7と、円板状に形成された別体のパイロット部材8とで構成されると共に、フランジ部7とパイロット部材8の周方向等配にハブボルト挿通孔7b、8bが形成され、これらハブボルト挿通孔7b、8bにハブボルト6aが圧入されてパイロット部材8がフランジ部7に一体に接合されているので、軽量・コンパクト化と共に、軸受の強度・耐久性の向上を図った車輪用軸受装置を提供することができる。
Thus, in this embodiment, the
さらに、本実施形態では、塑性加工前に素材となる板材あるいはパイプ材が、A1変態点以下の温度で加熱され、組織の板状Fe3C(パーライト)を分断して球状化、所謂球状化焼鈍されている。これにより、素材が軟化して塑性加工がし易くなり、高精度に仕上げることができる。また、塑性加工により発生した内部応力を減らすために、熱処理による硬化処理の前に、適切な速度で冷却する、所謂応力除去焼きなましが実施されている。これにより、塑性加工により発生した内部応力を減らすことができるため、熱処理による変形を抑えることができると共に、その後の研削加工等の取代を小さくすることができる。さらに、研削等の取代が小さいため、加工性が向上し、また、肉厚確保による強度アップを図ることができる。 Furthermore, in this embodiment, the plate material or pipe material used as a raw material before plastic working is heated at a temperature equal to or lower than the A1 transformation point, and the plate-like Fe 3 C (pearlite) in the structure is divided into spheroids, so-called spheroidization Has been annealed. Thereby, a raw material softens and it becomes easy to carry out plastic working, and it can finish with high precision. In order to reduce the internal stress generated by plastic working, so-called stress-relief annealing, in which cooling is performed at an appropriate rate, is performed before the hardening process by heat treatment. Thereby, since the internal stress generated by the plastic working can be reduced, the deformation due to the heat treatment can be suppressed and the machining allowance for the subsequent grinding or the like can be reduced. Furthermore, since a machining allowance for grinding or the like is small, workability is improved, and strength can be increased by securing a wall thickness.
図7は、本発明に係る車輪用軸受装置の第2の実施形態を示す縦断面図、図8は、図7のD部拡大図、図9は、図7のE部拡大図である。なお、この実施形態は、前述した実施形態(図1)と基本的には外方部材の構成が一部異なるだけで、その他同一部品同一部位あるいは同様の機能を有する部品や部位には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。 FIG. 7 is a longitudinal sectional view showing a second embodiment of the wheel bearing device according to the present invention, FIG. 8 is an enlarged view of a portion D in FIG. 7, and FIG. 9 is an enlarged view of an portion E in FIG. Note that this embodiment basically differs from the above-described embodiment (FIG. 1) only in that the configuration of the outer member is partially different, and the same reference numerals are used for the same parts and parts having the same functions or the same functions The detailed description is omitted.
この車輪用軸受装置は従動輪側の第3世代構造と呼称され、内方部材1と外方部材29、および両部材1、29間に転動自在に収容された複列のボール3、3とを備えている。外方部材29は、SCr420やSCM415等の浸炭鋼からなる板材およびパイプ材から塑性加工によって形成され、浸炭焼入れによって表面硬さを50〜64HRCの範囲に硬化処理されている。そして、インナー側の端部に車体取付フランジ30を一体に有し、内周に径方向内方に突出する環状凸部14と、この環状凸部14の両側に複列の円弧状の外側転走面2a、2aが一体に形成されている。また、複列の外側転走面2a、2aの両端部にシール21、22の嵌合部となる嵌合部15、31が形成されている。
This wheel bearing device is referred to as a third generation structure on the driven wheel side, and includes a double row of
本実施形態では、車体取付フランジ30は、径方向外方に延出して形成されたフランジ部17と、このフランジ部17に一体に接合された別体のパイロット部材32とで構成されている。また、パイロット部材32は円板状に形成され、周方向等配に固定ボルト挿通孔18aが形成されると共に、ナックルが外嵌されるパイロット部18bが軸方向に延出して形成されている。そして、図8に示すように、フランジ部17とパイロット部材32の合せ面がシール22のアウター側に配置されている。
In the present embodiment, the vehicle
パイロット部材32は、図9に示すように、フランジ部17に対応する位置の外縁部にインロウ部19が一体に形成され、フランジ部17に所定の嵌合すきまを介して外嵌されている。このインロウ部19によってフランジ部17とパイロット部材32とが精度良く一体化される。また、パイロット部材32の合せ面33に環状溝34が形成され、この環状溝34にOリング等からなる弾性部材35が弾性装着されている。これにより、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できると共に、外方部材29を軸方向に軽量・コンパクト化することができる。なお、ここでは、パイロット部材32の合せ面33に環状溝34が形成されたものを例示したが、これに限らず、図示はしないが、フランジ部17の合せ面に環状溝が形成され、この環状溝に弾性部材を弾性装着させても良い。
As shown in FIG. 9, the
図10は、本発明に係る車輪用軸受装置の第3の実施形態を示す縦断面図、図11は、図10のF部拡大図、図12は、図10のG部拡大図、図13は、図10のハブ輪単体を示す縦断面図、図14は、図10の外方部材単体を示す縦断面図である。なお、この実施形態は、前述した実施形態(図1)と基本的にはパイロット部材の接合手段が異なるだけで、その他同一部品同一部位あるいは同様の機能を有する部品や部位には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。 10 is a longitudinal sectional view showing a third embodiment of the wheel bearing device according to the present invention, FIG. 11 is an enlarged view of a portion F of FIG. 10, FIG. 12 is an enlarged view of a portion G of FIG. FIG. 14 is a longitudinal sectional view showing a single hub wheel of FIG. 10, and FIG. 14 is a longitudinal sectional view showing a single outer member of FIG. This embodiment basically differs from the above-described embodiment (FIG. 1) only in the means for joining the pilot members, and the same reference numerals are assigned to other parts and parts having the same function or the same function. Therefore, detailed description is omitted.
この車輪用軸受装置は従動輪側の第3世代構造と呼称され、内方部材36と外方部材37、および両部材36、37間に転動自在に収容された複列のボール3、3とを備えている。内方部材36は、ハブ輪38と、このハブ輪38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 called a third-generation structure on the driven wheel side, and includes an
ハブ輪38は、アウター側の端部に車輪取付フランジ39を一体に有し、外周に一方の円弧状の内側転走面4aと、この内側転走面4aから肩部4bを介して軸方向に延びる円筒状の小径段部4cが形成されている。車輪取付フランジ39は、径方向外方に延出して形成されたフランジ部40と、このフランジ部40に一体に接合された別体のパイロット部材41とで構成されている。
The
フランジ部40は、環状の基部7aから放射状に延び、ハブボルト挿通孔7bの近傍を除く部分を切欠いて5つに分割されて形成されている。一方、パイロット部材41は円板状に形成され、周方向等配にハブボルト挿通孔8bが形成されると共に、車輪およびブレーキロータ(図示せず)をガイドするパイロット部8cが軸方向に延出して形成されている。
The
本実施形態では、図11に拡大して示すように、フランジ部40とパイロット部材41には貫通孔40a、41aが打ち抜き加工によって穿設され、これら貫通孔40a、41aに連結ピン42が圧入されている。この連結ピン42によってフランジ部40とパイロット部材41とを強固に一体化することができ、ハブ輪38の強度・剛性を高めて耐久性を向上させることができる。
In the present embodiment, as shown in an enlarged view in FIG. 11, through
外方部材37は、インナー側の端部に車体取付フランジ43を一体に有し、内周に径方向内方に突出する環状凸部14と、この環状凸部14の両側に複列の円弧状の外側転走面2a、2aが一体に形成されている。
The
車体取付フランジ43は、径方向外方に延出して形成されたフランジ部44と、このフランジ部44に一体に接合された別体のパイロット部材45とで構成されている。フランジ部44は、環状の基部44aから放射状に延び、固定ボルト挿通孔17bの近傍を除く部分を切欠いて4つに分割されて形成されている。一方、パイロット部材45は円板状に形成され、周方向等配に固定ボルト挿通孔18aが形成されると共に、ナックル(図示せず)が外嵌されるパイロット部18bが軸方向に延出して形成されている。
The vehicle
本実施形態では、図12に拡大して示すように、フランジ部44とパイロット部材45には貫通孔44a、45aが穿設され、これら貫通孔44a、45aに連結ピン46が圧入されている。この連結ピン46によってフランジ部44とパイロット部材45とを強固に一体化することができ、外方部材37の強度・剛性を高めて耐久性を向上させることができる。
In the present embodiment, as shown in an enlarged view in FIG. 12, through
ハブ輪38は、図13に示すように、S45C等の炭素鋼からなる板材またはパイプ材から塑性加工によって形成されている。具体的には、ハブ輪38の本体部分は、パイプ材からプレス加工および冷間のローリング加工によって形成され、パイロット部材41は、板材からプレス加工によって形成されている。また、塑性加工でバリが発生する両端面は加工後に旋削加工されるか、必要に応じて研削加工が施される。そして、内側転走面4aをはじめアウター側のシールランド部となる基部7aから小径段部4cに亙って高周波焼入れによって表面硬さを50〜64HRCの範囲に硬化処理が施される。なお、加締部4dは素材硬さの生のままとされている。さらに、内側転走面4aが、研削加工によって所定の寸法、精度に形成されている。その後、必要に応じて超仕上げ加工が施される。これにより、フランジ部40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、小径段部4cの耐フレッティング性が向上してハブ輪38の耐久性が一段と向上すると共に、微小なクラック等の発生がなく加締部4dの塑性加工をスムーズに行うことができる。
As shown in FIG. 13, the
外方部材37は、図14に示すように、S45C等の炭素鋼からなる板材またはパイプ材から塑性加工によって形成されている。具体的には、外方部材37の本体部分は、パイプ材からプレス加工および冷間のローリング加工によって形成され、パイロット部材45は板材からプレス加工によって形成されている。そして、少なくとも外方部材37の複列の外側転走面2a、2aが高周波焼入れによって表面硬さを50〜64HRCの範囲に硬化処理が施されている。そして、複列の外側転走面2a、2aが、研削加工によって所定の寸法、精度に形成されている。なお、その後、必要に応じて超仕上げ加工が施される。
As shown in FIG. 14, the
図15は、本発明に係る車輪用軸受装置の参考例を示す縦断面図である。なお、この実施形態は、前述した実施形態(図1)と基本的には外方部材の構成が異なるだけで、その他同一部品同一部位あるいは同様の機能を有する部品や部位には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。 FIG. 15 is a longitudinal sectional view showing a reference example of the wheel bearing device according to the present invention. This embodiment basically differs from the above-described embodiment (FIG. 1) only in the configuration of the outer member, and the same reference numerals are assigned to the same parts or parts having the same function. Therefore, detailed description is omitted.
この車輪用軸受装置は、内方部材1と、図示しないナックルに圧入固定される外方部材46、および両部材1、46間に転動自在に収容された複列のボール3、3とを備えている。外方部材46は、SCr420やSCM415等の浸炭鋼からなるパイプ材から塑性加工によって形成され、内周に径方向内方に突出する環状凸部14と、この環状凸部14の両側に複列の円弧状の外側転走面2a、2aが一体に形成されている。そして、複列の外側転走面2a、2aの両端部にシール21、22の嵌合部15、16が形成され、浸炭焼入れによって表面硬さを50〜64HRCの範囲に硬化処理されている。
This wheel bearing device includes an
本実施形態では、複列の外側転走面2a、2aをはじめ、この嵌合部15、16は、塑性加工後に研削加工によって所定の寸法、精度に形成される。これにより、従来の軸受と同等の精度や密封性を確保することができる。なお、塑性加工でバリが発生する両端面は加工後に旋削加工される。また、必要に応じて研削加工が施される。
In the present embodiment, the
ここで、外側転走面2aから環状凸部14の肩高さを適切に確保するために、外方部材46の塑性加工時、環状凸部14の内径をフラット形状に形成すると共に、外方部材46の軸方向中央部を凹ませて環状凹部47を形成し肩部14aに素材を充足させるようにしている。
Here, in order to appropriately secure the shoulder height of the annular
そして、外方部材46の外径と環状凹部47との繋ぎ部47aの曲率半径Rが所定の範囲になるように設定されている。具体的には、ボール3の半径をRwとした時、この曲率半径Rは、R=1.5〜2.5Rwの範囲になるように設定されている。これにより、この部位の肉厚が略均等に形成できると共に、肩部14aに亀裂が発生するのを防止し、かつ、旋回モーメント負荷時にボール3の接触楕円が肩部14aを乗り上げてエッジロードが発生するのを防止することができる適切な肩高さを確保することができ、軸受の耐久性を向上させることができる。ここで、略均等とは、成形前のパイプ材の肉厚が均等であり、繋ぎ部47aも円弧を形成する目的以外に特に塑性流動させることなく成形を行った結果得られた形状の肉厚の状態を意味し、繋ぎ部47aの円弧を形成する際の材料の肉の変位により僅かに肉薄となったり肉厚となる状態は含むことを意味する。
The radius of curvature R of the connecting
繋ぎ部47aの曲率半径Rがボール3の半径Rwの1.5倍より小さい場合、肉厚が薄くなり剛性が低下して旋回モーメント負荷時の応力に耐えられず、また、ボール3の半径Rwの2.5倍を超えた場合、肉厚が厚くなり塑性加工の加工性が低下するだけでなく、従来の鍛造成形品と大差ない形状となって軽量・コンパクト化に総じて寄与しなくなるためである。
When the radius of curvature R of the connecting
図16は、本発明に係る車輪用軸受装置の第4の実施形態を示す縦断面図である。なお、この実施形態は、前述した第1の実施形態(図1)と基本的にはエンドキャップの有無が一部異なるだけで、その他同一部品同一部位あるいは同様の機能を有する部品や部位には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。 FIG. 16 is a longitudinal sectional view showing a fourth embodiment of the wheel bearing device according to the present invention. This embodiment is basically different from the first embodiment (FIG. 1) described above except for the presence or absence of an end cap. For other parts and parts having the same function or similar functions, The same reference numerals are assigned and detailed description is omitted.
この車輪用軸受装置は従動輪側の第3世代構造と呼称され、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 referred to as a third generation structure on the driven wheel side, and is composed of a double row of
ここで、本実施形態では、ハブ輪4の両端開口部にエンドキャップ48、49が装着されている。これらのエンドキャップ48、49は、防錆能を有する鋼鈑、例えば、オーステナイト系ステンレス鋼鈑(JIS規格のSUS304系等)や防錆処理された冷間圧延鋼鈑(JIS規格のSPCC系等)をプレス加工にて断面が略コの字状に形成されている。アウター側の開口部に装着されたエンドキャップ48は、ハブ輪4のパイロット部材8におけるパイロット部8cに内嵌される円筒部48aと、この円筒部48aのアウター側の端部から径方向内方に延びる底部48bとからなる。一方、インナー側の開口部に装着されたエンドキャップ49は、ハブ輪4の小径段部4cに内嵌される円筒部49aと、この円筒部49aのインナー側の端部から径方向内方に延びる底部49bとからなる。
Here, in the present embodiment, end caps 48 and 49 are attached to both end openings of the
このように、ハブ輪4の両端開口部がエンドキャップ48、49によって閉塞されているので、外部から雨水やダスト等が中空のハブ輪4の内部に侵入するのを防止でき、発錆するのを防止して耐久性を向上させることができる。なお、これらエンドキャップ48、49の少なくとも外部の露出した表面にNBR等の合成ゴムを被着させることにより、発錆をさらに防止することができると共に、高価なステンレス鋼鈑を使用することなく廉価で加工性が良好な冷間圧延鋼鈑を使用することができ、低コスト化を図ることができる。
As described above, since the opening portions at both ends of the
図17は、本発明に係る車輪用軸受装置の第5の実施形態を示す縦断面図である。なお、この実施形態は、前述した第1の実施形態(図1)と基本的にはハブ輪と外方部材の構成が一部異なるだけで、その他同一部品同一部位あるいは同様の機能を有する部品や部位には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。 FIG. 17 is a longitudinal sectional view showing a fifth embodiment of the wheel bearing device according to the present invention. This embodiment is basically the same as the first embodiment (FIG. 1) described above except that the configuration of the hub wheel and the outer member is only partially different, and other parts having the same parts or similar functions. The same reference numerals are given to the parts and the detailed description is omitted.
この車輪用軸受装置は従動輪側の第3世代構造で、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 has a third generation structure on the driven wheel side, and includes an
ハブ輪4’は、アウター側の端部に車輪取付フランジ6’を一体に有し、外周に一方(アウター側)の円弧状の内側転走面4aと、この内側転走面4aから肩部4bを介して軸方向に延びる円筒状の小径段部4cが形成されている。車輪取付フランジ6’は、径方向外方に延出して形成されたフランジ部7と、このフランジ部7に一体に接合された別体のパイロット部材8’とで構成されている。
The
ここで、本実施形態では、パイロット部材8’はカップ状に形成され、周方向等配にハブボルト挿通孔8bが形成されると共に、パイロット部8cから径方向内方に延びる底部8dが一体に形成されている。
Here, in the present embodiment, the
また、外方部材2’は、インナー側の端部に車体取付フランジ13’を一体に有し、内周に径方向内方に突出する環状凸部14と、この環状凸部14の両側に複列の円弧状の外側転走面2a、2aが一体に形成されている。車体取付フランジ13’は、径方向外方に延出して形成されたフランジ部17と、このフランジ部17に一体に接合された別体のパイロット部材18’とで構成されている。そして、パイロット部材18’はカップ状に形成され、周方向等配に固定ボルト挿通孔18aが打ち抜き加工によって形成されると共に、パイロット部18bから径方向内方に延びる底部18cが一体に形成されている。
Further, the
このように、本実施形態では、ハブ輪4’を構成する別体のパイロット部材8’と外方部材2’を構成する別体のパイロット部材18’がカップ状に形成され、ハブ輪4’の両端開口部が閉塞されているので、外部から雨水やダスト等が中空のハブ輪4’の内部に侵入するのを防止でき、発錆するのを防止して耐久性を向上させることができる。
Thus, 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、車輪取付フランジを一体に有するハブ輪と、このハブ輪に圧入される内輪とからなる内方部材を備えた車輪用軸受装置に適用できる。 The wheel bearing device according to the present invention can be applied to a wheel bearing device including an inner member including a hub ring integrally having a wheel mounting flange and an inner ring press-fitted into the hub ring.
1、1’、1”、36 内方部材
2、2’、29、37、46 外方部材
2a 外側転走面
3 ボール
4、4’、38 ハブ輪
4a、5a 内側転走面
4b、10、14a 肩部
4c 小径段部
4d 加締部
5 内輪
6、6’、39 車輪取付フランジ
6a ハブボルト
7、17、40、44 フランジ部
7a、17a 基部
7b、8b ハブボルト挿通孔
8、8’、18、18’、32、41、45 パイロット部材
8a 円孔
8b ハブボルト挿通孔
8c、18b パイロット部
8d、18c、48b、49b 底部
9、19 インロウ部
11 大端部
12 小端部
13、13’、30、43 車体取付フランジ
14 環状凸部
15、16、31 嵌合部
17b、18a 固定ボルト挿通孔
20 保持器
21 アウター側のシール
22 インナー側のシール
23、27 芯金
24、28 シール部材
24a、28a サイドリップ
24b、28c ダストリップ
24c、28b グリースリップ
25 シール板
26 スリンガ
26a、48a、49a 円筒部
26b 立板部
33 合せ面
34 環状溝
35 弾性部材
40a、41a、44a、45a 貫通孔
42、46 連結ピン
47 環状凹部
47a 繋ぎ部
48、49 エンドキャップ
50 車輪用軸受装置
51 ハブ輪
51a、58a 内側転走面
52 複列アンギュラ玉軸受
53 軸部
53a 小径段部
54、61 切り起し片
55、62 舌片
55a 膨出部
56 ハブボルト
57 外方部材
57a 外側転走面
58 内輪
59 保持器
60 ボール
Rw ボールの半径
R 繋ぎ部の曲率半径
1, 1 ', 1 ", 36 Inner member 2, 2', 29, 37, 46 Outer member 2a Outer rolling surface 3 Balls 4, 4 ', 38 Hub wheel 4a, 5a Inner rolling surface 4b, 10 14a Shoulder portion 4c Small diameter step portion 4d Clamping portion 5 Inner ring 6, 6 ', 39 Wheel mounting flange 6a Hub bolt 7, 17, 40, 44 Flange portion 7a, 17a Base portion 7b, 8b Hub bolt insertion hole 8, 8', 18 , 18 ', 32, 41, 45 Pilot member 8a Circular hole 8b Hub bolt insertion hole 8c, 18b Pilot part 8d, 18c, 48b, 49b Bottom part 9, 19 Inner part 11 Large end part 12 Small end part 13, 13', 30 , 43 Car body mounting flange 14 Annular convex portions 15, 16, 31 Fitting portions 17b, 18a Fixing bolt insertion hole 20 Retainer 21 Outer side seal 22 Inner side seal 23, 27 Core metal 24, 28 Seal Material 24a, 28a Side lip 24b, 28c Dustrip 24c, 28b Grease lip 25 Seal plate 26 Slinger 26a, 48a, 49a Cylindrical portion 26b Standing plate portion 33 Matching surface 34 Annular groove 35 Elastic members 40a, 41a, 44a, 45a Through hole 42, 46 Connecting pin 47 Annular recess 47a Connecting portion 48, 49 End cap 50 Wheel bearing device 51 Hub wheel 51a, 58a Inner rolling surface 52 Double row angular contact ball bearing 53 Shaft portion 53a Small diameter step portion 54, 61 Pieces 55, 62 tongue piece 55a bulging portion 56 hub bolt 57 outer member 57a outer rolling surface 58 inner ring 59 cage 60 ball Rw radius of ball R radius of curvature of joint
Claims (16)
アウター側の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、外周に前記複列の転走面の一方に対向する円弧状の内側転走面と、この内側転走面から軸方向に延びる円筒状の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所定のシメシロを介して圧入され、外周に前記複列の外側転走面の他方に対向する円弧状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保持器を介して転動自在に収容された複列のボールと、
前記外方部材と内方部材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とを備え、
前記小径段部の端部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部によって、前記ハブ輪に対して前記内輪が軸方向に固定された車輪用軸受装置において、
前記ハブ輪が板材またはパイプ材から塑性加工によって形成され、前記車輪取付フランジが、径方向外方に延出して形成されたフランジ部と、円板状に形成され、前記車輪およびブレーキロータをガイドするパイロット部が軸方向に延出して形成された別体のパイロット部材とで構成されると共に、
前記フランジ部とパイロット部材の周方向等配にボルト挿通孔が形成され、これらボルト挿通孔にハブボルトが圧入されて前記パイロット部材が前記フランジ部に一体に接合され、かつ、前記外方部材が板材またはパイプ材から塑性加工によって形成され、インナー側の端部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、この車体取付フランジが、径方向外方に延出して形成されたフランジ部と、円板状に形成され、前記ナックルに内嵌されるパイロット部が軸方向に延出して形成された別体のパイロット部材とで構成され、前記フランジ部とパイロット部材の周方向等配にボルト挿通孔が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 in which a double-row arc-shaped outer rolling surface is integrally formed on the inner periphery;
A wheel mounting flange for mounting the wheel on the outer end is integrated, and an arcuate inner rolling surface facing one of the double row rolling surfaces on the outer periphery, and an axis extending from the inner rolling surface. A hub wheel formed with a cylindrical small-diameter step portion extending in the direction, and a circle that is press-fitted into the small-diameter step portion of the hub wheel through a predetermined shimoshiro and that opposes the other of the double-row outer rolling surfaces on the outer periphery An inner member composed of an inner ring formed with an arc-shaped inner rolling surface;
A double row of balls accommodated between the rolling surfaces of the inner member and the outer member via a retainer between the rolling surfaces;
A seal attached to an opening of an annular space formed between the outer member and the inner member;
In the wheel bearing device in which the inner ring is fixed in the axial direction with respect to the hub wheel by a crimping portion formed by plastically deforming an end portion of the small-diameter stepped portion radially outwardly,
The hub wheel is formed by plastic working from a plate material or a pipe material, and the wheel mounting flange is formed in a disk shape with a flange portion formed to extend radially outward, and guides the wheel and the brake rotor. And a separate pilot member formed to extend in the axial direction, and
Bolt insertion holes are formed at equal intervals in the circumferential direction of the flange portion and the pilot member, hub bolts are press-fitted into the bolt insertion holes, the pilot member is integrally joined to the flange portion , and the outer member is a plate material Alternatively, it is formed from a pipe material by plastic working, and has a body mounting flange integrally attached to the knuckle at the end on the inner side, and this body mounting flange is formed by extending radially outward. And a separate pilot member formed in the shape of a disk and fitted in the knuckle to extend in the axial direction. A wheel bearing device in which a bolt insertion hole is formed .
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