JP5560816B2 - Bearing unit - Google Patents
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Description
本発明は、アウトボード側に複数配列された各転動体の転動中心を相互に結んで構成される仮想円の径寸法PCD(直径)と、インボード側に複数配列された各転動体の転動中心を相互に結んで構成される仮想円の径寸法PCD(直径)とが互いに異なる径寸法に設定されている軸受ユニットに関し、特に、転動体相互の列間が狭められた軸受ユニットに関する。 The present invention includes a virtual circle diameter PCD (diameter) configured by mutually connecting rolling centers of a plurality of rolling elements arranged on the outboard side, and a plurality of rolling elements arranged on the inboard side. The present invention relates to a bearing unit in which the diameter dimension PCD (diameter) of a virtual circle formed by connecting rolling centers to each other is set to a different diameter dimension, and more particularly, to a bearing unit in which the rows between rolling elements are narrowed. .
従来、自動車等の車輪(例えば、ディスクホイール)を車体(例えば、懸架装置(サスペンション))に対して回転自在に支持するための各種軸受ユニットが知られている(特許文献1参照)。一例として図4に示された軸受ユニットは、インボード(車体)側の構成品に固定されて常時非回転状態に維持される環状の外輪2(例えば、静止輪)と、外輪2の内側に対向して設けられ、且つアウトボード(車輪)側の構成品に接続されて、車輪と共に回転する環状の内輪4(例えば、回転輪)とを備えている。
Conventionally, various bearing units for supporting a wheel of an automobile or the like (for example, a disc wheel) with respect to a vehicle body (for example, a suspension device (suspension)) are known (see Patent Document 1). As an example, the bearing unit shown in FIG. 4 includes an annular outer ring 2 (for example, a stationary wheel) that is fixed to a component on the inboard (vehicle body) side and is always kept in a non-rotating state, and an inner side of the
外輪2の内周面2mには、複列(例えば2列)で外輪軌道面2s,2tが形成されており、一方、当該内周面2mに対向した内輪4の外周面4mには、各外輪軌道面2s,2tに対向した位置に、それぞれ複列(例えば2列)で内輪軌道面4s,4tが形成されている。そして、これら外輪軌道面と内輪軌道面との間(2sと4sとの間、2tと4tとの間)に、それぞれ複数の転動体6,8を転動自在に組み込むことで、外輪2と内輪4とが各転動体6,8を介して相対回転可能に対向配置された軸受ユニットが構成される。
On the inner
また、外輪2において、アウトボード側に形成された外輪軌道面2sの内径寸法は、インボード側に形成された外輪軌道面2tの内径寸法よりも大きく設定されている。一方、内輪4において、アウトボード側に形成された内輪軌道面4sの外径寸法は、インボード側に形成された内輪軌道面4tの外径寸法よりも大きく設定されている。
In the
この場合、外輪軌道面と内輪軌道面との間(2sと4sとの間、2tと4tとの間)に複数の転動体6,8を組み込んだ状態において、アウトボード側に複数配列された各転動体6の転動(回転)中心6gを相互に結んで構成される仮想円の径寸法(直径:PCD)6Dは、インボード側に複数配列された各転動体8の転動(回転)中心8gを相互に結んで構成される仮想円の径寸法(直径:PCD)8Dよりも大きな径寸法(6D>8D)に設定されている。そして、アウトボード側に配列された各転動体6の個数(総数)は、インボード側に配列された各転動体8の個数(総数)よりも多く設定されている。
In this case, a plurality of
なお、外輪2は中空円筒状を成し、内輪4の外周を覆うように配置されており、外輪2と内輪4との間には、当該外内輪2,4相互間に構成された環状の軸受内部空間Hを密封するためのシール部材(アウトボード側のリップシール10a、インボード側のパックシール10b)が設けられている。また、転動体6,8として図面では、玉を例示しているが、軸受の構成や種類に応じて、コロが適用される場合もある。
The
また、外輪2(静止輪)には、その外周面2rから外方に向って放射状突出した固定フランジ2aが一体成形されており、固定フランジ2aの固定孔2bに固定用ボルト(図示しない)を挿入し、これをインボード側の構成品(例えば、懸架装置(ナックル))に締結することにより、当該外輪2を懸架装置(ナックル)に固定することができる。なお、外輪2と懸架装置(ナックル)との固定方法として、例えば固定フランジ2aに圧入したスタッドボルトとナットとの組み合わせを用いることもある。
The outer ring 2 (stationary ring) is integrally formed with a
一方、内輪4には、アウトボード側の構成品(例えば、自動車のディスクホイール)を支持しつつ、車輪と共に回転する略円筒形状のハブ12が設けられており、当該ハブ12には、アウトボード側の構成品(例えば、ディスクホイール)が固定されるハブフランジ12aが突設されている。
On the other hand, the
ハブフランジ12aは、外輪2を越えて外方(ハブ12の半径方向外側)に向って延出しており、その延出縁付近には、周方向に沿って所定間隔で複数のハブボルト14が設けられている。この場合、複数のハブボルト14をディスクホイールに形成されたボルト孔(図示しない)に差し込んでハブナット(図示しない)で締付けることにより、当該ディスクホイールをハブフランジ12aに対して位置決めして固定することができる。また、ハブフランジ12a側を雌ネジ穴とし、ボルトで締めて固定することもある。
The
また、ハブ12には、そのインボード側に環状の内輪構成体16(ハブ12と共に内輪4を構成する部材)が嵌合(外嵌)されるようになっている。この場合、例えば外輪2と内輪4との間に複数の転動体6,8を保持器18a,18bで保持した状態で、内輪構成体16をハブ12に形成された段部12bまで嵌合(外嵌)した後、ハブ12のインボード側端部の加締め領域12cを塑性変形させて、当該加締め領域12cを内輪構成体16の周端部16sに沿って加締める(密着させる)ことで、内輪構成体16を内輪4(ハブ12)に固定することができる。
The
このとき、軸受ユニットには所定の予圧が付与された状態となり、この状態において、複列の各転動体6,8は、それぞれ、互いに所定の接触角α,βを成して外輪2及び内輪4の各軌道面間(2sと4sとの間、2tと4tとの間)に沿って接触しつつ回転可能に組み込まれる。この場合、各転動体6,8の接触角方向α,βは、その一方において、各軌道面2s,2t,4s,4tに直交し、且つ各転動体6,8の転動(回転)中心6g,8gを通り、軸受ユニットの中心線(回転軸)上の1点(作用点)で交わる。これにより背面組合せ形(DB)軸受が構成される。なお、接触角方向α,βの他方は、外輪2を通過した1点で交差している。
At this time, a predetermined preload is applied to the bearing unit, and in this state, the double-
このような構成において、例えば自動車走行中に車輪に作用した力は、全てディスクホイールから軸受ユニットを通じて懸架装置に伝達されることになり、その際、軸受ユニットには、各種荷重(ラジアル荷重、アキシアル荷重、モーメント荷重など)が作用する。しかし、軸受ユニットは、上述したような背面組合せ形(DB)軸受となっているため、各種の荷重に対して高い剛性が維持される。 In such a configuration, for example, all of the force acting on the wheel while the vehicle is running is transmitted from the disc wheel to the suspension device through the bearing unit. At this time, various loads (radial load, axial load) are applied to the bearing unit. Load, moment load, etc.). However, since the bearing unit is a back combination (DB) bearing as described above, high rigidity is maintained against various loads.
また、上記した軸受ユニットに構成された環状の軸受内部空間Hは、インボード側からアウトボード側に亘って環状を成して延在している。具体的には、軸受内部空間Hは、複列で組み込まれた双方の転動体6,8の列間において、インボード側からアウトボード側に向けて末広がり状に拡径して(別の捉え方をすると、アウトボード側からインボード側に向けて先細り状に縮径して)構成されており、当該軸受内部空間Hには、潤滑剤(例えば、グリース、油)が充填(封入)されている。
The annular bearing inner space H configured in the bearing unit described above extends in an annular shape from the inboard side to the outboard side. Specifically, the bearing inner space H is expanded in a divergent shape from the inboard side to the outboard side between the rows of both
このような軸受ユニットでは、軸受(内輪4)回転時において、潤滑剤には遠心力が作用することで、潤滑剤は、軸受内部空間Hのアウトボード側に向けて流動(移動)し、そこに(具体的には、軸受内部空間Hの外径側に)集中しようとする。そうなると、インボード側に配列された各転動体8(以下、インボード側列転動体8という)の周囲に存する潤滑剤の量が、アウトボード側に配列された各転動体6(以下、アウトボード側列転動体6という)の周囲に存する潤滑剤の量よりも少なくなってしまう場合がある。
In such a bearing unit, when the bearing (inner ring 4) rotates, centrifugal force acts on the lubricant, and the lubricant flows (moves) toward the outboard side of the bearing inner space H, and there (Specifically, on the outer diameter side of the bearing inner space H). Then, the amount of lubricant existing around each
この場合、インボード側からアウトボード側への潤滑剤の移動量の程度によっては、寿命的に厳しいインボード側列転動体8の周囲の潤滑性能が低下し、その結果、軸受ユニットの耐久性が早期に劣化してしまう虞がある。また、寿命的にはインボード側列ほど厳しくないが、PCDが大きく転動体6の数が多い、換言すれば、トルクの発生の大きいアウトボード側列転動体6の周囲は潤滑剤(グリース)が増加するため、当該潤滑剤の攪拌抵抗が大きくなり、更にトルクや発熱が増加する。さらに、転動体6による潤滑剤の排出効果による外側シール(アウトボード側のリップシール10a)からの潤滑剤漏れを避けるため、アウトボード側列転動体6と外側シール10aの距離を広げる必要があり、軸受ユニットの軸方向寸法の増加や重量増につながる。そこで、当該軸受ユニットには、転動体6,8相互の列間における軸受内部空間Hを横断する方向に、環状のスリンガFが延在されている。なお、スリンガFは、外輪2の内周面2mに固定された状態で、内輪4(ハブ12)の外周面4mに向けて延出した中空円板状を成しており、その延出先端は、内輪4(ハブ12)の外周面4mから離間した非接触状態に位置決めされている。
In this case, depending on the amount of lubricant transferred from the inboard side to the outboard side, the lubrication performance around the inboard
これによれば、軸受(内輪4)回転時において、アウトボード側に向けて流動(移動)する潤滑剤は、スリンガFによって堰き止められるため、インボード側列転動体8の周囲に存する潤滑剤の量が不足するといった事態を回避することができる。この結果、インボード側列転動体8の周囲の潤滑性能を一定に保持することができる。また、アウトボード側列転動体6周囲の潤滑剤量の増加も防げるので、トルク増や発熱、潤滑剤漏れ、重量増も防止できる。
According to this, since the lubricant that flows (moves) toward the outboard side during the rotation of the bearing (inner ring 4) is blocked by the slinger F, the lubricant that exists around the inboard side
ところで、上記した軸受ユニットは、転動体6,8相互の列間が比較的広いタイプを想定しているが、例えば使用目的や使用環境によっては、転動体6,8相互の列間が狭められたタイプの軸受ユニットが要求される場合もある。この場合、軸受内部空間Hは、転動体6,8相互の列間において、インボード側からアウトボード側に向けて末広がり状に、急峻に拡径して(別の捉え方をすると、アウトボード側からインボード側に向けて先細り状に、急峻に縮径して)構成されることになる。また、転動体6,8相互の列間が狭められたこと伴って、軸受内部空間Hのスペースも縮小されることになる。
By the way, the above-described bearing unit assumes a type in which the row between the
そうなると、軸受(内輪4)回転時に、潤滑剤がインボード側からアウトボード側に向けて流動(移動)し易くなってしまうと共に、上記したスリンガFの設置スペースを確保することが困難になってしまう。そこで、上記したような列間狭小タイプの異径軸受ユニットにおいては、スリンガFを用いること無く、潤滑剤の流動状態を制御することが要望されている。 Then, when the bearing (inner ring 4) rotates, the lubricant easily flows (moves) from the inboard side to the outboard side, and it becomes difficult to secure the installation space for the slinger F described above. End up. Therefore, in the narrow-diameter bearing unit of the above-described narrow type, it is desired to control the flow state of the lubricant without using the slinger F.
また、このような列間狭小タイプの異径軸受ユニットでは、転動体6,8相互の列間が狭くなるに伴って、外輪2(静止輪)から突出した固定フランジ2aの位置と、インボード側の外輪軌道面2tに連続した肩部Kの位置とが相互に重なり合うようになる。外輪2(静止輪)は、通常熱間鍛造で成形し、機械加工後、外輪軌道面2s,2tに高周波焼入れがされるが、この場合、相互に重なり合った部分における外輪2(静止輪)の肉厚と、他の部分の肉厚との肉厚差が大きくなると、ファイバーフローをなるべく外輪軌道面2tと平行にし、軸受寿命を向上することが難しくなる。また、素材表面がフランジ部(固定フランジ2a部分)に巻き込まれた結果、外輪軌道面2tに亀裂状の欠陥が生じる、いわゆるラップといわれる不具合現象が発生することもある。更には、固定フランジ2aのある部分と無い部分で熱容量が大きく異なるので高周波焼入れが難しい。具体的には、熱容量の大きい部分は硬化層が薄くなり、熱容量の小さい部分は硬化層が厚くなり、著しい場合は焼き割れやオーバーヒート(焼入れ組織の粗大化や部分溶解)が発生する虞がある。
Further, in such a narrow-diameter bearing unit of a narrow type between rows, the position of the fixed
更に、かかる場合には、アウトボード側の外輪2の外径寸法を基準に固定フランジ2aを設計する必要があるため、当該外輪2の質量が増加してしまう。そこで、既存の固定フランジ2aを小型化、或いは撤去した外輪2を備えた軸受ユニットの開発が要望されている。
Furthermore, in such a case, since it is necessary to design the fixing
そこで、本発明の目的は、複列で組み込まれた転動体相互の列間の広狭を問わず、軸受内部空間に充填(封入)された潤滑剤の流動状態を制御可能にすると共に、既存の固定フランジを小型化、或いは撤去し、軸受寿命を向上させ、ラップ、焼き割れ、オーバーヒートといった問題を解決した静止輪を備えた軸受ユニットを提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to make it possible to control the flow state of the lubricant filled (enclosed) in the bearing internal space regardless of the width between rows of rolling elements incorporated in double rows, It is an object of the present invention to provide a bearing unit having a stationary ring in which a fixed flange is downsized or removed to improve a bearing life and solve problems such as wrapping, cracking, and overheating.
このような目的を達成するために、本発明は、インボード側の構成品に固定されて常時非回転状態に維持され、内周面に複列の外輪軌道面が形成された環状の静止輪である外輪と、前記外輪に対向して設けられ、且つアウトボード側の構成品に接続されて共に回転し、外周面に複列の内輪軌道面が形成された環状の回転輪である内輪と、前記外輪と前記内輪との間に構成された環状の軸受内部空間で、前記外輪軌道面と前記内輪軌道面との間に複列で転動自在に組み込まれた複数の転動体と、各列の前記転動体を回転自在に保持するためにインボード側及びアウトボード側にそれぞれ設けられた樹脂製の保持器とを備え、アウトボード側の前記各転動体の転動中心を相互に結んで構成される仮想円の直径が、インボード側の前記各転動体の転動中心を相互に結んで構成される仮想円の直径よりも大きく設定されている軸受ユニットであって、インボード側の前記保持器には、前記軸受内部空間に沿って周方向に連続し、且つアウトボード側に向かって延出した中空のインボード側筒状部が設けられていると共に、アウトボード側の前記保持器には、前記軸受内部空間に沿って周方向に連続し、且つインボード側に向かって延出した中空のアウトボード側筒状部が設けられており、前記インボード側筒状部と前記アウトボード側筒状部とを、それぞれの延出領域において、前記回転輪の回転軸を直交する方向に沿って、所定の隙間を維持しつつ互いに重ね合わせて、環状のラビリンスが構成されており、前記インボード側筒状部及び前記アウトボード側筒状部は、共に、前記回転輪の回転軸に沿った方向に延出されており、前記インボード側筒状部は、断面略台形状で、アウトボード側に向かうほど小径となり、その先端部を、アウトボード側の前記内輪軌道面に連続した肩部に近接させており、前記アウトボード側筒状部は、断面略台形状で、インボード側に向かうほど大径となり、その先端部を、インボード側の前記外輪軌道面に連続した肩部に近接させている。 In order to achieve such an object, the present invention is an annular stationary ring that is fixed to a component on the inboard side and is always maintained in a non-rotating state, and a double-row outer ring raceway surface is formed on the inner circumferential surface. and the outer ring is provided to be opposed to the outer wheel, and is connected to the outboard side of the components rotate together, the inner ring is a rotating ring of annular inner raceway surfaces of the double row is formed on the outer peripheral surface And a plurality of rolling elements that are rotatably incorporated in a double row between the outer ring raceway surface and the inner ring raceway surface in an annular bearing inner space configured between the outer ring and the inner ring , and a inboard and outboard of the resin respectively provided side retainer for rotatably holding the rolling elements in each row, the rolling center of the rolling elements on the outboard side one another rotation of the connecting diameter of an imaginary circle formed by the inboard rolling elements Mainly a bearing unit which is set larger than the diameter of the virtual circle formed by connecting each other, the said retainer inboard, circumferentially continuous along the bearing inner space, and with hollow inboard cylindrical portion extending toward the outboard side is provided, the said retainer on the outboard side, circumferentially continuous along the bearing inner space, and inboard hollow outboard cylindrical portion extending toward the side is provided, the said inboard cylindrical portion and the outboard side cylindrical portion, in each of the extending region of the rotary wheel An annular labyrinth is configured by overlapping each other while maintaining a predetermined gap along a direction orthogonal to the rotation axis , and both the inboard side tubular portion and the outboard side tubular portion are Of the rotating wheel The inboard side tubular portion extends in a direction along the axis of rotation, and the inboard side cylindrical portion has a substantially trapezoidal cross section, and becomes smaller in diameter toward the outboard side. The outboard side cylindrical portion has a substantially trapezoidal cross section and becomes larger in diameter toward the inboard side, and its tip portion is in contact with the outer ring raceway surface on the inboard side. Close to continuous shoulders .
本発明によれば、複列で組み込まれた転動体相互の列間の広狭を問わず、軸受内部空間に充填(封入)された潤滑剤の流動状態を制御可能にすると共に、既存の固定フランジを小型化、或いは撤去し、軸受寿命を向上させ、ラップ、焼き割れ、オーバーヒートといった問題を解決した静止輪を備えた軸受ユニットを実現することができる。 According to the present invention, it is possible to control the flow state of the lubricant filled (enclosed) in the bearing internal space regardless of the width between the rows of rolling elements incorporated in a double row, and an existing fixed flange. Can be reduced in size or removed to improve the bearing life, and a bearing unit having a stationary ring that solves the problems of wrapping, cracking, and overheating can be realized.
以下、本発明の一実施形態に係る軸受ユニットについて、図1を参照して説明する。
本実施形態は、図4に示された列間が広いタイプの異径軸受ユニットの部分的な改良であるため、以下、改良部分の説明にとどめる。この場合、上記した軸受ユニット(図4)と同一の構成については、その構成に付された参照符号と同一の符号を本実施形態に用いた図面上に付すことで、その説明を省略する。なお、本実施形態では、図4の軸受ユニットの転動体相互の列間を狭めた列間狭小タイプの異径軸受ユニットを想定する。
Hereinafter, a bearing unit according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
Since the present embodiment is a partial improvement of the different-diameter bearing unit of the type in which the space between rows shown in FIG. 4 is wide, only the improved portion will be described below. In this case, about the same structure as an above-mentioned bearing unit (FIG. 4), the code | symbol same as the reference mark attached | subjected to the structure is attached | subjected on drawing used for this embodiment, and the description is abbreviate | omitted. In the present embodiment, an inter-diameter narrow-diameter bearing unit in which the inter-roller rows of the bearing unit in FIG. 4 are narrowed is assumed.
図1に示すように、本実施形態の軸受ユニットにおいて、インボード側の保持器18aには、軸受内部空間Hに沿って周方向に連続し、且つアウトボード側に向かって(回転輪の回転軸に沿った方向に)延出した中空円筒状のインボード側筒状部Taが設けられ、一方、アウトボード側の保持器18bには、軸受内部空間Hに沿って周方向に連続し、且つインボード側に向かって(回転輪の回転軸に沿った方向に)延出した中空円筒状のアウトボード側筒状部Tbが設けられている。なお、回転輪の回転軸は、外内輪2,4が相対回転した際に構成される軸受ユニットの中心軸(回転輪である内輪4の回転軸)を指す。
As shown in FIG. 1, in the bearing unit of the present embodiment, the
そして、インボード側筒状部Taとアウトボード側筒状部Tbとを、それぞれの延出領域において、回転輪の回転軸を直交する方向に沿って、所定の隙間を維持しつつ互いに重ね合わせて、環状のラビリンスが構成されている。この場合、双方の筒状部Ta,Tbの延出長(回転輪の回転軸に沿った方向の長さ寸法)は、軸受内部空間Hに複列で組み込まれた転動体6,8相互の列間の距離(長さ寸法)に応じて任意に設定されるため、ここでは特に数値限定しない。要するに、双方の筒状部Ta,Tbの延出領域が相互に重なる程度に設定すればよい。
Then, the inboard side tubular portion Ta and the outboard side tubular portion Tb are overlapped with each other while maintaining a predetermined gap along the direction orthogonal to the rotation axis of the rotating wheel in each extending region. Thus, an annular labyrinth is configured. In this case, the extension lengths of both the cylindrical portions Ta and Tb (the length dimension in the direction along the rotation axis of the rotating wheel) are the same between the
また、双方の筒状部Ta,Tbの肉厚(厚さ寸法)は、例えば軸受(内輪4)回転時の遠心力によって容易に変形しない程度の剛性(即ち、所定の隙間を維持しつつ互いに重ね合わされた位置関係が常に保持される程度の剛性)が確保されるように設定される。このため、当該筒状部Ta,Tbの肉厚(厚さ寸法)は、軸受ユニットの使用環境や使用目的に応じて最適な値に設定されるため、ここでは特に数値限定しない。 Further, the thickness (thickness dimension) of both the cylindrical portions Ta and Tb is, for example, a rigidity that is not easily deformed by a centrifugal force during rotation of the bearing (inner ring 4) (that is, while maintaining a predetermined gap) The rigidity is set such that the superimposed positional relationship is always maintained. For this reason, since the thickness (thickness dimension) of the said cylindrical part Ta and Tb is set to an optimal value according to the use environment and use purpose of a bearing unit, it does not specifically limit a numerical value here.
また、双方の筒状部Ta,Tbは、保持器18a,18bの成形プロセスで一体的に成形することができる。例えば、保持器18a,18bをアキシアルドロー型によって成形する場合を想定すると、当該アキシアルドロー型は、保持器18a,18bの軸方向に相対移動する一対の成形金型から成り、当該金型を合わせて内部に保持器輪郭に一致したキャビティを形成し、そこに成形材料(例えば、熱可塑性樹脂など)を充填した後、軸方向に引き抜いて互いに離脱させることで、成形品である保持器18a,18bを完成させることができる。
Moreover, both cylindrical part Ta and Tb can be integrally shape | molded by the shaping | molding process of the holder |
ここで、双方の筒状部Ta,Tbは、アキシアルドロー型による成形に際し、支障の無い部分(即ち、金型の引き抜きに支障の無い部分)、並びに、支障の無い形状(向き)に成形することが好ましい。 Here, both the cylindrical parts Ta and Tb are formed into a part having no hindrance (that is, a part having no hindrance to pulling out the mold) and a shape (orientation) having no hindrance when forming by the axial draw mold. It is preferable.
本実施形態の軸受ユニットでは、支障の無い部分の一例として、当該筒状部Ta,Tbは、保持器18a,18bの底部(具体的には、冠型保持器の各ポケットとは反対側に周方向に連続した環状部分)に成形されている。また、支障の無い形状(向き)の一例として、当該筒状部Ta,Tbは、回転輪の回転軸に沿った方向に延出した中空円筒状に成形されている。
In the bearing unit of the present embodiment, as an example of a portion without any trouble, the cylindrical portions Ta and Tb are located on the bottoms of the
具体的に説明すると、インボード側筒状部Taは、保持器18aの底部外径側から回転輪の回転軸に沿った方向に延出した中空円筒状に成形されており、一方、アウトボード側筒状部Tbは、保持器18bの底部内径側から回転輪の回転軸に沿った方向に延出した中空円筒状に成形されている。これによれば、外輪2(静止輪)と内輪4(回転輪)との間に複数の転動体6,8をインボード側及びアウトボード側保持器18a,18bで保持した状態において、アウトボード側筒状部Tbは、インボード側筒状部Taの外径側に、所定の隙間を維持しつつ互いに重ね合わされて位置付けられる。
More specifically, the inboard side cylindrical portion Ta is formed into a hollow cylindrical shape extending in the direction along the rotation axis of the rotating wheel from the bottom outer diameter side of the
この場合、筒状部Taと筒状部Tbとの隙間(ラビリンス)は、アウトボード側列及びインボード側列の各転動体6,8を所定の位置に配置した状態で、保持器18a,18bのポケット径(内径)と転動体6,8の直径との差から発生し得る当該保持器18a,18bの径方向(回転輪の回転軸を直交する方向)動き量又は傾き量の大きい方の値から決めればよい。
また、筒状部Ta,Tbに抜き勾配を与えて径方向断面(回転輪の回転軸を直交する方向断面)を略台形状とし、無理抜きを可能とした上で、アウトボード側保持器18bの筒状部Tb外径をインボード側に向かうほど拡径した円錐形とし、インボード側保持器18aの筒状部Ta外径をアウトボード側に向かうほど縮径した円錐形とすれば、それぞれの列の各転動体6,8周囲の潤滑剤を当該列に還流する流れを作ることができると共に、アウトボード側筒状部Tbと外輪軌道面2tに連続した肩部Kとの間、及び、インボード側筒状部Taとハブ12との間でラビリンスを成形するのが容易になる。
In this case, the gap (labyrinth) between the cylindrical portion Ta and the cylindrical portion Tb is such that the rolling
Further, a draft is given to the cylindrical portions Ta and Tb so that the radial cross section (the cross section perpendicular to the rotation axis of the rotating wheel) has a substantially trapezoidal shape, and can be forcibly removed. If the outer diameter of the cylindrical portion Tb is a conical shape whose diameter increases toward the inboard side, and the outer diameter of the cylindrical portion Ta of the
また、本実施形態では、軸受寿命を向上させ、ラップ、焼き割れ、オーバーヒートといった問題を解決しつつ、転動体6,8相互の列間を狭めた列間狭小タイプの異径軸受ユニットを実現するために、既存の固定フランジ2a(図4)を撤去した外輪2(静止輪)が適用されており、当該外輪2には、その外周面2rのインボード側を他の部分よりも周方向に沿って連続して窪ませた環状の段部が形成されている。なお、段部は、外輪2(静止輪)をインボード側の構成品に固定するために、固定フランジ2aに代えて設けられている。
Moreover, in this embodiment, the bearing life is improved, and the narrow-row inter-diameter bearing unit is realized in which the rows between the
段部は、回転輪の回転軸を直交する方向に沿って周方向に連続して形成された環状の当接面2dと、当接面2dの内径側から当該回転軸に沿った方向に外輪2(静止輪)のインボード側端面2eまで延在し、且つ周方向に沿って連続して形成された円筒状の嵌合面2fとを有している。ここで、当接面2dは、アウトボード側の各転動体6の接触角αが通過する位置に形成されており、嵌合面2fは、インボード側の各転動体8の接触角βが通過する位置に形成されている。
The step portion includes an
また、外輪2の嵌合面2fには、そのインボード側に、所定の固定具20を取り付けるための取付部2gが形成されている。本実施形態では、固定具20として、皿バネ状の止め輪20が適用されている。また、嵌合面2fのインボード側には、取付部2gとして、周方向に沿って連続して窪ませた環状の凹部2gが形成されている。そして、止め輪(固定具)20の内径側を凹部(取付部)2gに嵌合させることで、止め輪(固定具)20を凹部(取付部)2gに取り付けることができる。
In addition, the
ここで、インボード側の構成品(例えば、ナックル)22に形成されている円筒孔22hに嵌合面2fを嵌合させて、当該ナックル22を当接面2dに当接させた後、止め輪20を凹部2gに取り付ける。このとき、止め輪20のバネ力がナックル22に作用し、当該ナックル22を当接面2dに押圧する。これにより、ナックル22を当接面2dと止め輪(固定具)20との間に挟み込むことで、外輪2(静止輪)をインボード側のナックル22に固定することができる。
Here, the
以上、本実施形態によれば、複列の各転動体6,8を保持する2つの保持器18a,18bから延出させた双方の筒状部Ta,Tbを、その延出領域において、所定の隙間を維持しつつ互いに重ね合わせてラビリンスを構成したことにより、軸受(内輪4)回転時に、軸受内部空間Hのアウトボード側に向けて流動(移動)しようとする潤滑剤は、当該ラビリンスによって、その流動状態が制御される。これにより、余分な潤滑剤がアウトボード側に流動(移動)して、インボード側列転動体8の周囲に存する潤滑剤の量が不足するといった事態を回避することができる。この結果、アウトボード側列及びインボード側列転動体6,8の周囲の潤滑性能を常に一定に保持することができる。
As described above, according to the present embodiment, both the cylindrical portions Ta and Tb extended from the two
また、本実施形態によれば、転動体6,8相互の列間を狭めた列間狭小タイプの異径軸受ユニットにおいて、その軸受内部空間Hに上記したスリンガF(図4)の設置スペースを確保できない場合でも、その限られた軸受内部空間Hのスペース内に応じて、2つの保持器18a,18bから筒状部Ta,Tbを延出させてラビリンスを構成することができるため、スリンガFを用いること無く、潤滑剤の流動状態を制御することができる。
Further, according to the present embodiment, in the narrow-diameter type different-diameter bearing unit in which the rows of the rolling
ところで、既存の固定フランジ2a(図4)を外輪2に残留した状態で、転動体6,8相互の列間を狭せばめると、当該固定フランジ2aとインボード側の外輪軌道面2tに連続した肩部Kとが相互に重なり合った部分の肉厚と、他の部分の肉厚との肉厚差が大きくなり、そうなると、ファイバーフローをなるべく外輪軌道面2tと平行にし、軸受寿命を向上することが難しくなる。また、素材表面がフランジ部(固定フランジ2a部分)に巻き込まれた結果、外輪軌道面2tに亀裂状の欠陥が生じる、いわゆるラップといわれる不具合現象が発生することもある。更には、固定フランジ2aのある部分と無い部分で熱容量が大きく異なるので高周波焼入れが難しい。具体的には、熱容量の大きい部分は硬化層が薄くなり、熱容量の小さい部分は硬化層が厚くなり、著しい場合は焼き割れやオーバーヒート(焼入れ組織の粗大化や部分溶解)が発生する虞がある。更に、これに伴って、アウトボード側の外輪2の外径寸法を基準に固定フランジ2aを設計する必要上、当該外輪2の質量が増加してしまう虞がある。
By the way, when the existing fixed
しかしながら、本実施形態によれば、固定フランジ2aを張り出す必要がないため、外輪2は、中炭素鋼を熱間鍛造で成形する必要がなく、中空材や中実材の軸受鋼から旋削、研削等により製作することができ、熱処理については、一般的な熱処理であるズブ焼(品物全体(深部まで)を例えばガス炉などで必要な温度まで高め、急冷して堅い組織にする方法)とすることが可能である。
However, according to the present embodiment, since it is not necessary to project the fixing
また、本実施形態によれば、外輪2(外周面2r)の段部(当接面2d、嵌合面2f)にナックル(インボード側の構成品)22を嵌合、当接させた状態で、固定具(止め輪)20を取付部(凹部)2gに取り付けるだけで、外輪2(静止輪)をナックル22に堅牢に固定することができる。この場合、車両旋回時に軸受ユニットに作用する旋回外側荷重は、ナックル22で直接支えることになるため、固定具(止め輪)20は、通常の旋回内側荷重を支える程度の耐荷重性や強度(剛性)があればよい。従って、固定具(止め輪)20を極めてシンプルに構成することができるため、取付部(凹部)2gに対する取り付けを容易に行うことができる。なお、本実施形態おいて、外輪2は静止輪であるため、ナックル22に対してすきま嵌めが可能であるが、外輪2にセンサが取り付けられる等の理由で、当該外輪2の位相を固定する必要がある場合には、例えば図2に示すような位相決め手段24(例えば、回り止めピンやキー等)を併用することもできる。
Further, according to the present embodiment, the knuckle (inboard side component) 22 is fitted and brought into contact with the step portion (
また、本実施形態によれば、上記した段部において、当接面2dをアウトボード側の各転動体6の接触角αが通過する位置に形成し、嵌合面2fをインボード側の各転動体8の接触角βが通過する位置に形成したことにより、車両走行中に軸受ユニットに作用した各種荷重(ラジアル荷重、アキシアル荷重、モーメント荷重など)に対するモーメント剛性をより向上させる(高める)ことができる。
Further, according to the present embodiment, in the stepped portion described above, the
なお、本発明は、上記した実施形態に限定されることはなく、以下の各変形例も本発明の技術範囲に含まれる。
図2に示すように、本変形例に係る軸受ユニットにおいて、2つの保持器18a,18bから延出した各筒状部Ta,Tbのいずれか一方に、ラビリンス(隙間)を横断するように環状の凸状部Tpを延設させてもよい。なお、図面では一例として、アウトボード側筒状部Tbに凸状部Tpを延設させている。このような場合、凸状部Tp先端を筒状部Taに向けて滑らかに湾曲した形状にすると共に、抜き勾配を与えて先細り形状とすれば、アキシアルドロー型による成形に際し、無理抜きが可能となる。
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and the following modifications are also included in the technical scope of the present invention.
As shown in FIG. 2, in the bearing unit according to the present modification, one of the cylindrical portions Ta and Tb extending from the two
凸状部Tpは、アウトボード側筒状部Tbの外周端を、周方向に沿って連続してインボード側筒状部Ta方向に曲げて形成することができる。この場合、凸状部Tpは、相手側となるインボード側筒状部Taから離間した非接触状態に維持されるように形成する。また、上記したアキシアルドロー型による成形に際し、金型から凸状部Tpを無理抜きできるように、当該凸状部Tpに複数のスリットを入れておくことが好ましい。なお、凸状部Tpの長さ寸法は、筒状部Ta,Tb相互のラビリンス(隙間)の大きさに応じて任意に設定されるため、ここでは特に数値限定しない。 The convex portion Tp can be formed by bending the outer peripheral end of the outboard side tubular portion Tb continuously in the circumferential direction in the inboard side tubular portion Ta direction. In this case, the convex portion Tp is formed so as to be maintained in a non-contact state separated from the inboard side tubular portion Ta serving as the counterpart side. Further, it is preferable that a plurality of slits are provided in the convex portion Tp so that the convex portion Tp can be forcibly removed from the mold during the molding with the axial draw mold described above. In addition, since the length dimension of convex-shaped part Tp is arbitrarily set according to the magnitude | size of the labyrinth (gap) between cylindrical part Ta and Tb, it does not specifically limit here.
本変形例によれば、筒状部Ta,Tb相互のラビリンス(隙間)を更に狭めることができるため、軸受(内輪4)回転時に、軸受内部空間Hのアウトボード側に向けて流動(移動)しようとする潤滑剤の流動状態をより効率的に制御することができる。なお、その他の構成及び効果は、上記した実施形態と同様であるため、その説明は省略する。 According to this modification, the labyrinth (gap) between the cylindrical portions Ta and Tb can be further narrowed, so that the bearing (inner ring 4) flows (moves) toward the outboard side of the bearing inner space H when rotating. The flow state of the lubricant to be attempted can be controlled more efficiently. Since other configurations and effects are the same as those of the above-described embodiment, the description thereof is omitted.
また、本変形例において、ナックル22の円筒孔22hをインボード側に向けて先細り円錐状に形成すると共に、外輪2のインボード側の外周面2rには、上記した円錐状円筒孔22hと同一の輪郭形状(外径形状)を成した円錐状の嵌合面2fが形成されている。この場合、嵌合面2fのインボード寄りには、位相決め手段24(図面では一例として、回り止めピン24)が少なくとも1つ設けられている。
In this modification, the
回り止めピン24は、例えば断面円形又は矩形の筒状を成しており、その基端側が嵌合面2fに埋設され、その先端側が嵌合面2fから突出して位置決めされている。一方、ナックル22の円錐状円筒孔22hには、当該ピン24の外形輪郭(幅寸法、太さ寸法、径寸法)に一致した寸法の溝部22gがインボード側に貫けて形成されている。
The
ここで、外輪2をナックル22に固定する場合、ピン24を溝部22gに沿って挿入すると、外輪2をその位相が固定された状態で円筒孔22hに挿入することができる。そして、さらに外輪2を円筒孔22hに挿入し、嵌合面2fを円筒孔22hに嵌合させた後、止め輪20を凹部2gに取り付ける。このとき、止め輪20のバネ力がナックル22に作用することで、円筒孔22hと当接面2dとが互いに圧接(隙間無く嵌合)した状態に維持される。これにより、外輪2(静止輪)を、ピン24によって回り止めした状態(位相を固定した状態)でナックル22に固定することができる。
Here, when the
以上、本変形例によれば、ナックル22の円筒孔22hをインボード側に向けて先細り円錐状に形成すると共に、外輪2のインボード側の外周面2rに円筒孔22hと同一の輪郭形状を成した円錐状の嵌合面2fを形成することで、図1の実施形態(段部にナックル22を固定する場合)に比べて、外輪2及びナックル22の双方の加工面を減らすことができるため、その加工も容易となる。また、上記した接触角α,βを互いに嵌合(圧接)した円筒孔22hと当接面2dとに交差させることで、図1の実施形態(段部にナックル22を固定する場合)と同等の剛性を持たせて、外輪2(静止輪)をナックル22に固定することができる。なお、この場合、止め輪(固定具)20と凹部(取付部)2gに代えて、例えば図3に示すように、ナット(固定具)20をネジ部(取付部)2gに取り付けることで、外輪2(静止輪)をナックル22に固定するようにしてもよい。
As described above, according to this modification, the
また、図3に示すように、本変形例に係る軸受ユニットにおいて、上記した段部のアウトボード側に隣接して小型のフランジ2pを外輪2(外周面2r)から外向きに立ち上げて、これを周方向に連続的に又は間歇的に設けてもよい。この場合、当該フランジ2pのインボード側面を当接面2dと同一平面上に位置決めする。そして、固定具20として、ナット20を適用すると共に、取付部2gとして、嵌合面2fのインボード側にネジ部2gを形成する。
Further, as shown in FIG. 3, in the bearing unit according to this modification, a
この場合、外輪2(外周面2r)の段部(当接面2d、嵌合面2f)にナックル(インボード側の構成品)22を嵌合、当接させた後、ナット20をネジ部2gに取り付けることで、外輪2(静止輪)を、上記した止め輪(固定具)20より強固にナックル22に固定することができる。この場合、ネジ部2gの遅れ破壊を防止するために、外輪軌道面2s,2tを高周波焼入れし、ネジ部2gは非熱処理とするか、或いは、調質処理(焼入れ後の高温焼戻し処理)とすることが好ましい。
In this case, after the knuckle (component on the inboard side) 22 is fitted and brought into contact with the step portion (
本変形例によれば、フランジ2pのインボード側面を当接面2dとして利用することができるため、別の捉え方をすると、当接面2dをフランジ2pのインボード側面に亘って拡張することができるため、当接面2dに対するアウトボード側の各転動体6の接触角αを通過させる位置の自由度を向上させることができる。これにより、車両走行中に軸受ユニットに作用した各種荷重(ラジアル荷重、アキシアル荷重、モーメント荷重など)に対するモーメント剛性をより向上させる(高める)ことができる。なお、その他の構成及び効果は、上記した実施形態と同様であるため、その説明は省略する。
According to this modification, the inboard side surface of the
なお、上記した実施形態及び各変形例では、アキシアルドロー型によって筒状部Ta,Tbを保持器18a,18bと一体的に成形する場合を想定したが、これに代えて、各筒状部Ta,Tbを別体で形成し、各保持器18a,18bに後付け(例えば、接着、溶着など)してもよい。この場合、各保持器18a,18bに対する各筒状部Ta,Tbの配置の自由度を向上させることができる。例えば各保持器18a,18bの底部外径側、底部内径側以外の部位に、各筒状部Ta,Tbを任意の向きに配置することができる。また、凸状部Tp(図2)の位置も各筒状部Tbの外周端以外の部位に延設することができる。
In the above-described embodiment and each modified example, it is assumed that the cylindrical portions Ta and Tb are integrally formed with the
6,8 転動体
18a インボード側の保持器
18b アウトボード側の保持器
Ta インボード側筒状部
Tb アウトボード側筒状部
6,8
Claims (1)
アウトボード側の前記各転動体の転動中心を相互に結んで構成される仮想円の直径が、インボード側の前記各転動体の転動中心を相互に結んで構成される仮想円の直径よりも大きく設定されている軸受ユニットであって、
インボード側の前記保持器には、前記軸受内部空間に沿って周方向に連続し、且つアウトボード側に向かって延出した中空のインボード側筒状部が設けられていると共に、
アウトボード側の前記保持器には、前記軸受内部空間に沿って周方向に連続し、且つインボード側に向かって延出した中空のアウトボード側筒状部が設けられており、
前記インボード側筒状部と前記アウトボード側筒状部とを、それぞれの延出領域において、前記回転輪の回転軸を直交する方向に沿って、所定の隙間を維持しつつ互いに重ね合わせて、環状のラビリンスが構成されており、
前記インボード側筒状部及び前記アウトボード側筒状部は、共に、前記回転輪の回転軸に沿った方向に延出されており、
前記インボード側筒状部は、断面略台形状で、アウトボード側に向かうほど小径となり、その先端部を、アウトボード側の前記内輪軌道面に連続した肩部に近接させており、
前記アウトボード側筒状部は、断面略台形状で、インボード側に向かうほど大径となり、その先端部を、インボード側の前記外輪軌道面に連続した肩部に近接させていることを特徴とする軸受ユニット。
It is maintained in a non-rotational state at all times and is fixed to the inboard side components, and the outer ring is a stationary ring of the annular outer ring raceway surface of the double row is formed on the inner peripheral surface, provided opposite to the outer wheel And an inner ring that is an annular rotating wheel that is connected to a component on the outboard side and rotates together , and a double-row inner ring raceway surface is formed on the outer circumferential surface, and the outer ring and the inner ring . an annular bearing internal space, and a plurality of rolling elements incorporated in rollably in double rows between the outer ring raceway surface and the inner ring raceway surface, to hold rotatably said rolling elements in each row With resin cages provided on the inboard side and the outboard side,
Out of the board side the diameter of an imaginary circle formed by connecting mutually the rolling center of each rolling element, of the virtual circle formed by connecting the rolling center of the rolling elements on the inboard side to each other in diameter A bearing unit set larger than
The said retainer inboard, the circumferentially continuous along the bearing inner space, and with the inboard side cylindrical portion of the hollow extending toward the outboard side is provided,
The said retainer on the outboard side, said bearing internal space continuously in the circumferential direction along, and and outboard side cylindrical portion of the hollow extending toward the inboard side is provided,
And said inboard cylindrical portion and the outboard side cylindrical portion, with the respective extension regions, along a direction perpendicular to the rotation axis of the rotary wheel, mutually superimposed while maintaining a predetermined gap An annular labyrinth is constructed ,
Both the inboard side cylindrical part and the outboard side cylindrical part are extended in a direction along the rotation axis of the rotating wheel,
The inboard side cylindrical portion has a substantially trapezoidal cross section, and becomes smaller in diameter toward the outboard side, and its tip is close to the shoulder continuous with the inner ring raceway surface on the outboard side,
The tubular portion on the outboard side has a substantially trapezoidal cross section, the diameter increases toward the inboard side, and the tip portion thereof is close to the shoulder portion continuous with the outer ring raceway surface on the inboard side. Features bearing unit.
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