JP5692437B2 - Wheel support bearing unit - Google Patents

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Description

本発明は、例えば、自動車や鉄道車両など、車輪を装着して走行する各種車両において、かかる車輪を支持するための軸受ユニット、具体的には、当該軸受ユニットに組み付けられる制動装置のロータ(ブレーキロータ)の損傷を防止するための放射状フランジを有するハブ構造に関する。   The present invention relates to, for example, a bearing unit for supporting such a wheel in various vehicles such as automobiles and railway vehicles that travel with wheels mounted thereon, and more specifically, a rotor (brake of a braking device assembled to the bearing unit). The present invention relates to a hub structure having radial flanges for preventing damage to the rotor.

図1(a)には、自動車の車輪軸受周りの構造の一例が示されている。図1(a)に示すように、自動車の車輪(図示しない)は、例えば、鋼板をプレスした部品を溶接組立てしてなる車輪のホイール(ディスクホイール)42、及び鋳鉄を鋳造してなる制動装置のロータ(ブレーキロータ)40を組み付けた軸受ユニット(車輪支持用ハブユニット軸受)Aによって回転可能に支持されている。
図3(a)には、このような車輪支持用ハブユニット軸受(以下、単に、ハブユニット軸受ともいう)Aの構成の一例が示されている。図3(a)に示すように、かかるハブユニット軸受Aは、車体構成部材(一例として、懸架装置のナックル(図示しない))に固定される静止輪2と、当該静止輪2に対向配置され、車輪構成部材(ディスクホイール42及びブレーキロータ40)を固定してこれらディスクホイール42及びブレーキロータ40とともに回転する回転輪4と、静止輪2及び回転輪4にそれぞれ形成されて相互に対向する複列(2列)の軌道溝間へ転動可能に組み込まれた複数の転動体(一例として、玉)を備えている。回転輪4は、ハブ12と、当該ハブ12に外嵌された内輪構成体16で構成されており、かかるハブ12には、図3(b),(c)に示すように、ディスクホイール42及びブレーキロータ40を組み付けて固定するために、拡径方向へ延出するフランジ部(ハブフランジ)12fが外周部に設けられている。
FIG. 1 (a) shows an example of a structure around a wheel bearing of an automobile. As shown in FIG. 1 (a), an automobile wheel (not shown) includes, for example, a wheel (disc wheel) 42 formed by welding and assembling parts pressed with a steel plate, and a braking device formed by casting cast iron. Is supported rotatably by a bearing unit (wheel support hub unit bearing) A in which a rotor (brake rotor) 40 of this type is assembled.
FIG. 3A shows an example of the configuration of such a wheel supporting hub unit bearing (hereinafter also simply referred to as a hub unit bearing) A. As shown in FIG. 3A, the hub unit bearing A is disposed opposite to the stationary wheel 2 fixed to a vehicle body structural member (for example, a knuckle (not shown) of a suspension device). The rotating wheel 4 that rotates with the disk wheel 42 and the brake rotor 40 by fixing the wheel constituent members (the disk wheel 42 and the brake rotor 40), and the stationary wheel 2 and the rotating wheel 4 that are formed on the stationary wheel 2 and the rotating wheel 4 respectively face each other. A plurality of rolling elements (for example, balls) incorporated so as to be able to roll between the rows (two rows) of raceway grooves are provided. The rotating wheel 4 is composed of a hub 12 and an inner ring constituting body 16 that is externally fitted to the hub 12. The hub 12 includes a disc wheel 42 as shown in FIGS. And in order to assemble and fix the brake rotor 40, a flange portion (hub flange) 12f extending in the diameter increasing direction is provided on the outer peripheral portion.

従来から、このようなハブ12としては、ハブフランジ12fを外周部の全周に亘って連続して円板状に設けたタイプや、外周部の全周に亘って断続して放射状に設けたタイプ(特許文献1参照)、あるいは、熱間成形(鍛造)したタイプや冷間成形(鍛造)したタイプなど各種のタイプが知られている。このうち、精密側方押し出しにより放射状フランジを形成した冷間鍛造タイプのハブは、加工硬化により強度が上昇しているため、熱間タイプのハブと比べ、軽量化を図り易いという優れた特徴がある。   Conventionally, as such a hub 12, a hub flange 12f is continuously provided over the entire circumference of the outer peripheral portion in a disk shape, or provided intermittently over the entire circumference of the outer peripheral portion. Various types such as a type (see Patent Document 1), a hot-formed (forged) type, and a cold-formed (forged) type are known. Among these, the cold forging type hub formed with radial flanges by precision side extrusion has increased strength due to work hardening, so it has the excellent feature that it is easy to reduce the weight compared to the hot type hub. is there.

ここで、放射状フランジを有する冷間鍛造タイプのハブを備えたハブユニット軸受(以下、図1及び図3に示すハブユニット軸受Aを想定)には、ハブ12のハブフランジ12fに対し、ディスクホイール42及びブレーキロータ40が所定のスタッドボルト(ハブボルト)14によって固定される。その際、ブレーキロータ40がハブフランジ12fに当接し、当該ブレーキロータ40にディスクホイール42が当接した状態で、これらのディスクホイール42及びブレーキロータ40がハブフランジ12fに固定されている。すなわち、ブレーキロータ40は、ハブフランジ12fとディスクホイール42の間に介在した状態で、ディスクホイール42は、当該ブレーキロータ40を介して組み付けられた状態で、それぞれハブフランジ12fに固定されている。   Here, in a hub unit bearing (hereinafter assumed to be a hub unit bearing A shown in FIGS. 1 and 3) having a cold forging type hub having a radial flange, a disc wheel is provided with respect to the hub flange 12 f of the hub 12. 42 and the brake rotor 40 are fixed by a predetermined stud bolt (hub bolt) 14. At this time, the brake rotor 40 abuts on the hub flange 12f, and the disc wheel 42 and the brake rotor 40 are fixed to the hub flange 12f in a state where the disc wheel 42 abuts on the brake rotor 40. That is, the brake rotor 40 is fixed to the hub flange 12f in a state where the brake rotor 40 is interposed between the hub flange 12f and the disc wheel 42, and the disc wheel 42 is assembled via the brake rotor 40.

ディスクホイール42は、ハブフランジ12fへの取付部位(具体的には、ブレーキロータ40との当接部位)が略平面状をなし、当該平面にハブボルト14を挿通するための孔(以下、ホイールボルト孔42hという)が当該ハブボルト14と略同一径でプレス加工により打ち抜かれ、カチオン塗装がなされている。これに対し、ブレーキロータ40は、穿孔(以下、当該孔をロータボルト孔40hという)加工を含め、ハブフランジ12fへの取付部位、及びディスクホイール42との当接部位のいずれにも(端的には、その両面へ)機械加工が施されている。なお、ハブフランジ12fにも、ブレーキロータ40との当接部位にハブボルト14を挿通するための孔(以下、フランジボルト孔12hという)がホイールスタッド42h孔及びロータボルト孔40hと連通可能に穿孔されている。   The disc wheel 42 has a substantially flat surface at a mounting portion (specifically, a contact portion with the brake rotor 40) to the hub flange 12f, and a hole (hereinafter referred to as a wheel bolt) through which the hub bolt 14 is inserted into the flat surface. A hole 42h) is punched out by pressing so as to have substantially the same diameter as the hub bolt 14 and is subjected to cationic coating. On the other hand, the brake rotor 40 includes drilling (hereinafter, this hole is referred to as a rotor bolt hole 40h), and includes any of the attachment part to the hub flange 12f and the contact part with the disc wheel 42 (simply). Is machined on both sides). The hub flange 12f also has a hole (hereinafter referred to as a flange bolt hole 12h) through which the hub bolt 14 is inserted into a contact portion with the brake rotor 40 so as to communicate with the wheel stud 42h hole and the rotor bolt hole 40h. ing.

このような構造にあっては、ハブフランジ12fの周方向幅(図1(b)及び図3(b)に示す距離w)が狭い場合、車輪が回転した際、ブレーキロータ40のロータボルト孔40h周りに応力が発生し、当該ロータボルト孔40hからブレーキロータ40とディスクホイール42の当接部位に至る領域に放射状のクラックが発生する虞がある。この原因は、ディスクホイール42とブレーキロータ40の当接部位と、当該ブレーキロータ40とハブユニット軸受A(具体的には、ハブフランジ12f)の当接部位の位相がオフセットされることにある。   In such a structure, when the circumferential width of the hub flange 12f (the distance w shown in FIGS. 1B and 3B) is narrow, the rotor bolt hole of the brake rotor 40 is rotated when the wheel rotates. Stress is generated around 40h, and radial cracks may occur in a region from the rotor bolt hole 40h to the contact portion between the brake rotor 40 and the disc wheel 42. This is because the phases of the contact portion between the disc wheel 42 and the brake rotor 40 and the contact portion between the brake rotor 40 and the hub unit bearing A (specifically, the hub flange 12f) are offset.

すなわち、ブレーキロータ40のハブフランジ12fへの取付部位(ロータボルト孔40hの近傍)は、上述のように両面機械加工されているため、同じく、機械加工や精密側方押し出しで平面度が保証されているハブフランジ12fとはフランジボルト孔12hの近傍で当接する。これに対し、例えば、ディスクホイール42がスチール製である場合、上述のようにホイールボルト孔42hをプレス加工で打ち抜くと、打ち抜き時のポンチによるダイへの材料の引き込みや、板押さえの影響による材料の肉痩せなどにより、当該ホイールボルト孔42h周りの平面度の悪化は不可避となる。このため、ブレーキロータ40のディスクホイール42側におけるロータボルト孔40h周りの平面度と、ディスクホイール42のホイールボルト孔42h周りの平面度には精度差があり、これらのディスクホイール42とブレーキロータ40の当接位置は、ホイールボルト孔42h(別の捉え方をすれば、ロータボルト孔40h)から少し離れた位置となる。   In other words, the attachment portion of the brake rotor 40 to the hub flange 12f (in the vicinity of the rotor bolt hole 40h) is machined on both sides as described above. Similarly, flatness is ensured by machining and precision side extrusion. The hub flange 12f is in contact with the flange bolt hole 12h. On the other hand, for example, when the disc wheel 42 is made of steel, if the wheel bolt hole 42h is punched by pressing as described above, the material is drawn into the die by the punch at the time of punching, or the material due to the influence of plate pressing The flatness around the wheel bolt hole 42h is unavoidable due to the thinning of the surface. Therefore, there is a difference in accuracy between the flatness around the rotor bolt hole 40h on the disc wheel 42 side of the brake rotor 40 and the flatness around the wheel bolt hole 42h of the disc wheel 42. The abutting position is a position slightly away from the wheel bolt hole 42h (in other words, the rotor bolt hole 40h).

したがって、ディスクホイール42とブレーキロータ40の当接部位と、当該ブレーキロータ40とハブユニット軸受A(具体的には、ハブフランジ12f)の当接部位の位相がオフセットされることとなり、ロータボルト孔40h周りへの応力の発生、ひいては、上述のようなクラックの発生を招く原因となる。   Therefore, the contact portion between the disc wheel 42 and the brake rotor 40 and the contact portion between the brake rotor 40 and the hub unit bearing A (specifically, the hub flange 12f) are offset, and the rotor bolt hole It causes the generation of stress around 40 h, and thus the generation of cracks as described above.

特開2005−59832号公報JP 2005-59832 A

このような不具合は、例えば、ブレーキロータの肉厚アップ(厚肉化)、あるいは素材成分の選択や熱処理等による剛性の向上(高強度化)などを図れば回避することが可能である。しかしながら、これらの方策は、同時にハブユニット軸受の質量や製造コストの増大を招くことともなり、必ずしも得策ではない。   Such inconveniences can be avoided, for example, by increasing the thickness of the brake rotor (thickening) or improving rigidity (higher strength) by selecting material components or heat treatment. However, these measures simultaneously lead to an increase in the mass and manufacturing cost of the hub unit bearing, and are not necessarily good measures.

本発明は、このような課題を解決するためになされており、その目的は、質量やコストの増大を招くことなく、ディスクホイールとブレーキロータの当接部位と、当該ブレーキロータと軸受ユニット(具体的には、フランジ部)の当接部位の位相がオフセットされることを確実に抑止することが可能な放射状フランジを有する回転輪(一例として、冷間鍛造タイプのハブ)を備えた車輪支持用軸受ユニットを提供することにある。   The present invention has been made in order to solve such problems, and the object thereof is to make contact between the disc wheel and the brake rotor, the brake rotor and the bearing unit (specifically, without increasing the mass and cost). In particular, for wheel support equipped with a rotating wheel (for example, a cold forging type hub) having a radial flange that can reliably prevent the phase of the contact portion of the flange portion) from being offset. It is to provide a bearing unit.

このような目的を達成するために、本発明に係る車輪支持用軸受ユニットは、車体構成部材に固定されて非回転状態に維持される静止輪と、当該静止輪に対向配置され、車輪構成部材を固定して当該車輪構成部材とともに回転する回転輪と、これらの静止輪及び回転輪にそれぞれ形成されて相互に対向する軌道溝間へ転動可能に組み込まれた複数の転動体とを備えた車輪支持用ユニット軸受であって、前記回転輪は、前記車輪構成部材である制動装置のロータを固定して当該ロータとともに回転するハブと、当該ハブに配設される内輪構成体で構成されており、前記ハブは、その外周部に、拡径方向へ放射状に突設された複数の平板形状のフランジ部を有して冷間鍛造の側方押し出しにより成形されており、前記フランジ部は、前記ロータと当接しつつ、当該ロータを介して車輪構成部材である車輪のホイールを固定し、前記ロータ及び前記ホイールを固定する際に締結部材を挿通すべく穿孔された貫通孔を先端部近傍に有しており、前記ホイールはスチール製であり、前記フランジ部の貫通孔と連通可能で、かつプレス加工により打ち抜かれた貫通孔を有し、前記ホイールの貫通孔の周辺には肉痩せ領域が備えられており、前記フランジ部の外径端は、前記ホイールの肉痩せ領域に掛かるように形成され、前記ホイールは、前記ロータと当接した状態で、締結部材を介して前記フランジ部に固定され、前記ホイールと前記ロータの当接部位と、前記ロータと前記フランジ部の当接部位の位相の一致範囲が、当該フランジ部の内径側と外径側に存在し、かつ当該外径側の一致範囲が周方向へ2つに分かれ、前記ホイールは、内径側で1点、外径側で2点となる3点で支持されていることを特徴とする。   In order to achieve such an object, a wheel support bearing unit according to the present invention includes a stationary wheel that is fixed to a vehicle body component member and maintained in a non-rotating state, and is disposed to face the stationary wheel. And rotating wheels that rotate together with the wheel constituent members, and a plurality of rolling elements that are formed on these stationary wheels and the rotating wheels, respectively, and are rotatably incorporated between the mutually facing raceway grooves. A wheel bearing unit bearing, wherein the rotating wheel is constituted by a hub that fixes a rotor of a braking device that is the wheel constituting member and rotates together with the rotor, and an inner ring constituting body disposed on the hub. The hub has a plurality of flat-plate-shaped flange portions radially projecting in the diameter increasing direction on the outer peripheral portion thereof, and is formed by side extrusion of cold forging, The rotor and The wheel of the wheel, which is a wheel component member, is fixed through the rotor while being in contact, and has a through-hole in the vicinity of the tip portion that is perforated to pass through the fastening member when the rotor and the wheel are fixed. The wheel is made of steel, has a through hole that can be communicated with the through hole of the flange portion, and is punched by press working, and a thinning region is provided around the through hole of the wheel. The outer diameter end of the flange portion is formed so as to hang over the thinned region of the wheel, and the wheel is fixed to the flange portion via a fastening member in contact with the rotor, and the wheel And the contact portion of the rotor, and the matching range of phases of the contact portion of the rotor and the flange portion exist on the inner diameter side and the outer diameter side of the flange portion, and the matching range of the outer diameter side is Divided into two in the direction, the wheel, one point at the inner diameter side, characterized in that it is supported at three points as the two points outside diameter side.

この場合、前記回転輪は、前記制動装置のロータを固定して当該ロータとともに回転するハブと、当該ハブに配設される内輪構成体で構成し、前記ハブは、その外周部に前記複数のフランジ部を有し、冷間鍛造によって構成すればよい。
また、前記ホイールは、スチール製とし、前記フランジ部の貫通孔と連通可能で、かつプレス加工により打ち抜かれた貫通孔を有した構成とすればよい。
In this case, the rotating wheel includes a hub that fixes the rotor of the braking device and rotates together with the rotor, and an inner ring structure that is disposed on the hub. What is necessary is just to have a flange part and to comprise by cold forging.
Further, the wheel may be made of steel, and may be configured to have a through hole that can be communicated with the through hole of the flange portion and is punched out by pressing.

本発明の車輪支持用軸受ユニット、具体的には、放射状フランジを有するハブ(一例として、冷間鍛造タイプ)を備えたハブユニット軸受によれば、質量やコストの増大を招くことなく、軽量化効果の維持やコスト低減化を図りつつ、ディスクホイールとブレーキロータの当接部位の位相と、当該ブレーキロータとハブユニット軸受(具体的には、ハブフランジ)の当接部位の位相とのオフセットを確実に抑止することできる。これにより、ブレーキロータのロータボルト孔周りへの応力の発生、ひいては、当該ロータボルト孔周りへのクラックの発生を有効に防止することができる。   According to the wheel support bearing unit of the present invention, specifically, a hub unit bearing provided with a hub having a radial flange (for example, a cold forging type), the weight is reduced without increasing the mass and cost. While maintaining the effect and reducing costs, offset the phase of the contact portion between the disc wheel and the brake rotor and the phase of the contact portion between the brake rotor and the hub unit bearing (specifically, the hub flange). It can be reliably deterred. Thereby, generation | occurrence | production of the stress around the rotor bolt hole of a brake rotor and by extension, generation | occurrence | production of the crack around the said rotor bolt hole can be prevented effectively.

本発明の一実施形態に係る車輪支持用軸受ユニットの構成を示す図であって、(a)は、ディスクホイールとブレーキロータの当接状態、及び当該ブレーキロータとハブフランジの当接状態を示す要部断面斜視図、(b)及び(c)は、当該当接状態を拡大して示す図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure which shows the structure of the wheel support bearing unit which concerns on one Embodiment of this invention, Comprising: (a) shows the contact state of a disk wheel and a brake rotor, and the contact state of the said brake rotor and hub flange. Cross-sectional perspective views of main parts, (b) and (c) are enlarged views showing the contact state. ハブフランジにおいてハブボルトから作用される圧縮応力の伝達領域を示す図である。It is a figure which shows the transmission area | region of the compressive stress acted on from a hub bolt in a hub flange. 軸受ユニットの構成例を示す図であって、(a)は、全体構成の断面図、(b)は、ハブの構成を同図(a)の矢印3bの方向から示す平面図、(c)は、ハブの構成を同図(b)の矢印2cに沿って示す断面図である。It is a figure which shows the structural example of a bearing unit, (a) is sectional drawing of the whole structure, (b) is a top view which shows the structure of a hub from the direction of the arrow 3b of the same figure (a), (c) These are sectional drawings which show the structure of a hub along the arrow 2c of the same figure (b).

以下、本発明の車輪支持用軸受ユニット(以下、単に軸受ユニットや軸受ともいう)について、添付図面を参照して説明する。なお、本発明に係る軸受ユニットは、例えば、自動車や鉄道車両など、タイヤを装着して走行する各種車両において、その車輪を回転自在に支持する軸受ユニットとして適用することができるが、ここでは、自動車の車輪を支持する軸受ユニットとして適用されている場合を一例として想定する。なお、かかる軸受ユニットが支持する自動車の車輪は、従動輪(前置エンジン後輪駆動(FR)車及び後置エンジン後輪駆動(RR)車の前輪、前置エンジン前輪駆動(FF)車の後輪)、あるいは駆動輪(FR車及びRR車の後輪、FF車の前輪及び四輪駆動車の全輪)のいずれであっても構わない。   Hereinafter, a wheel support bearing unit (hereinafter also simply referred to as a bearing unit or a bearing) of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In addition, the bearing unit according to the present invention can be applied as a bearing unit that rotatably supports the wheels in various vehicles that travel by wearing tires, such as automobiles and railway vehicles. The case where it is applied as a bearing unit which supports the wheel of a motor vehicle is assumed as an example. The wheels of the automobile supported by the bearing unit are driven wheels (front wheels of front engine rear wheel drive (FR) vehicles and rear engine rear wheel drive (RR) vehicles, front engine front wheel drive (FF) vehicles). Rear wheels) or driving wheels (rear wheels of FR and RR vehicles, front wheels of FF vehicles, and all wheels of four-wheel drive vehicles) may be used.

図1及び図3には、本発明の一実施形態に係る車輪支持用軸受ユニット(自動車の従動輪を支持する軸受ユニット)Aの構成が示されている。以下の説明においては、かかる軸受ユニットAが自動車に装着された場合に当該自動車の車体外方に相当する側(車輪側(図3(a)の左側))をアウトボード側といい、その反対側、すなわち自動車の車体内方に相当する側(同図の右側)をインボード側という。
軸受ユニットAは、車体構成部材(例えば、懸架装置のナックル(図示しない))に固定されて非回転状態に維持される静止輪2と、当該静止輪2に対向配置され、車輪構成部材(例えば、車輪のディスクホイール42及び制動装置のロータ(ブレーキロータ)40)とともに回転する回転輪4と、これらの静止輪2及び回転輪4にそれぞれ形成されて相互に対向する複列(2列)の軌道溝2s,4s間及び軌道溝2t,4t間へ転動可能に組み込まれた複数の転動体18とを備えている。すなわち、この場合、軸受ユニットAは、外輪側が静止輪2となるように構成されているとともに、内輪側が回転輪4となるように構成されている。転動体18は、環状を成す保持器20に形成されたポケット内に1つずつ回転自在に保持された状態で、軌道溝2s,4s間及び軌道溝2t,4t間を転動している。なお、転動体は、図3(a)に示すような玉であってもよいし、各種のころ(円筒ころ、円すいころ及び球面ころなど)であっても構わない。また、保持器は、転動体の種類に応じて任意のタイプを適用すればよい。例えば、転動体が玉である場合、傾斜型(図3(a))、冠型及び波型などのタイプを適用することができ、転動体が各種のころ(円錐ころ、円筒ころ及び球面ころなど)である場合、もみ抜き型、くし型及びかご型などのタイプを適用することができる。
1 and 3 show the configuration of a wheel support bearing unit (a bearing unit for supporting a driven wheel of an automobile) A according to an embodiment of the present invention. In the following description, when the bearing unit A is mounted on a vehicle, the side corresponding to the outside of the vehicle body (the wheel side (left side in FIG. 3A)) is referred to as the outboard side, and vice versa. The side, that is, the side corresponding to the inside of the vehicle body (the right side in the figure) is called the inboard side.
The bearing unit A is fixed to a vehicle body structural member (for example, a knuckle (not shown) of a suspension device) and is maintained in a non-rotating state, and is disposed to face the stationary wheel 2, and a wheel structural member (for example, The rotating wheel 4 that rotates together with the disc wheel 42 of the wheel and the rotor (brake rotor) 40) of the braking device, and the double row (two rows) formed on the stationary wheel 2 and the rotating wheel 4 and facing each other. A plurality of rolling elements 18 are provided so as to roll between the raceway grooves 2s and 4s and between the raceway grooves 2t and 4t. That is, in this case, the bearing unit A is configured such that the outer ring side is the stationary ring 2 and the inner ring side is the rotating wheel 4. The rolling elements 18 roll between the raceway grooves 2 s and 4 s and between the raceway grooves 2 t and 4 t in a state where the rolling elements 18 are rotatably held one by one in pockets formed in an annular cage 20. The rolling element may be a ball as shown in FIG. 3A, or may be various types of rollers (cylindrical roller, tapered roller, spherical roller, etc.). Moreover, what is necessary is just to apply arbitrary types for a holder | retainer according to the kind of rolling element. For example, when the rolling element is a ball, types such as an inclined type (FIG. 3 (a)), a crown type and a corrugated type can be applied, and the rolling element can be various rollers (conical roller, cylindrical roller and spherical roller). Etc.), types such as a punching die, a comb die and a cage die can be applied.

軸受ユニットAには、ユニットの内部(静止輪2及び回転輪4で囲まれた空間)を外部から封止して密封状態(気密状態及び液密状態)に保つための密封装置を設けることが望ましい。このような密封装置を設けることで、ユニットの外部から異物(例えば、泥水や塵埃など)が内部に侵入することを防止することができるとともに、ユニットの内部に封入された潤滑剤(例えば、グリースや潤滑油など)が外部へ漏洩することを防止することができる。密封装置は、軸受ユニットの構成、使用目的や使用条件などに応じて要求される密封性(気密性や液密性)のレベルによって、接触型のシール(例えば、鋼板製の芯金の全体若しくは一部を各種の弾性材で連結して成るシール等)、非接触型のシールやシールド(例えば、ステンレス板、鉄板等の薄い金属板からプレス成形されたシールド等)、あるいはシール、スリンガ及び芯金を組み合わせた構造を成すパッケージ型のシール(パックシール)などを任意に選択して使用すればよい。
そして、かかる密封装置、静止輪2及び回転輪4で囲まれた空間(軸受ユニットAの内部空間)に潤滑剤(グリースや潤滑剤など)を封入することで、静止輪2、回転輪4、転動体18及び保持器20などが相互に接触する部分の摩擦や摩耗の減少、焼付き防止、あるいは疲れ寿命の延長などを図ることができる。
The bearing unit A may be provided with a sealing device for sealing the inside of the unit (the space surrounded by the stationary wheel 2 and the rotating wheel 4) from the outside to keep it sealed (airtight and liquid tight). desirable. By providing such a sealing device, it is possible to prevent foreign matter (e.g., muddy water and dust) from entering the inside of the unit, and a lubricant (e.g., grease) enclosed in the unit. And lubricating oil) can be prevented from leaking outside. Depending on the level of sealing (air tightness or liquid tightness) required according to the configuration of the bearing unit, the purpose of use or the conditions of use, the sealing device is a contact-type seal (for example, the whole of a metal core made of steel or Seals that are partially connected with various elastic materials, etc.), non-contact type seals and shields (for example, shields pressed from thin metal plates such as stainless steel plates and iron plates), or seals, slinger and cores A package-type seal (pack seal) having a structure in which gold is combined may be arbitrarily selected and used.
Then, a lubricant (grease, lubricant, etc.) is sealed in a space (inner space of the bearing unit A) surrounded by the sealing device, the stationary wheel 2 and the rotating wheel 4, so that the stationary wheel 2, the rotating wheel 4, It is possible to reduce the friction and wear at the parts where the rolling elements 18 and the cage 20 are in contact with each other, prevent seizure, or extend the fatigue life.

静止輪2には、その外周面2aから外方(拡径方向)に向かって突出した固定フランジ2fが一体成形されており、当該固定フランジ2fを貫通する固定孔2hに固定用ボルト(図示しない)を挿通し、これを車体側に締結することで、静止輪2を懸架装置(サスペンション)のナックル(図示しない)に固定することができる。
回転輪4は、ディスクホイール42及びブレーキロータ40を固定してこれらとともに回転するハブ12と、当該ハブ12に配設される内輪構成体16で構成されている。この場合、ハブ12には、その外周部に静止輪2のアウトボード側の軌道溝2sと対向する軌道溝4sが形成され、内輪構成体16には、その外周部に静止輪2のインボード側の軌道溝2tと対向する軌道溝4tが形成されている。このように、本実施形態において、軸受ユニットAは、ハブユニット軸受として構成されている。
この場合、内輪構成体16は、ハブ12のインボード側の外周縁部を全周に亘って縮径させるように凹ませてなる段部12sまで圧入して外嵌された後、当該ハブ12のインボード側端部を加締めることにより、ハブ12の段部12sと加締め部12dとの間で挟み込まれた状態で当該ハブ12へ位置決め固定される。これにより、内輪構成体16(ひいては、軸受ユニット(ハブユニット軸受)A)に対して所定の予圧が付与されている。
なお、このような加締固定に代えて、例えば、内輪16をハブ12の段部12sまで圧入外嵌した後、インボード側あるいはアウトボード側からナットなどの締結部材で締め付けることによって当該ハブ12のインボード側に固定することも可能である。また、図3(a)には、内輪構成体16を1つだけ備え、当該内輪構成体16をハブ10のインボード側に配設(一例として、圧入後に加締め固定)した回転輪4の構成を示しているが、2つの内輪構成体を備え、これらの内輪構成体に静止輪2の軌道溝2t,2sと対向する軌道溝4t,4sをそれぞれ形成し、これらの内輪構成体をハブのインボード側及びアウトボード側にそれぞれ固定した回転輪の構成とすることも可能である。
The stationary ring 2 is integrally formed with a fixing flange 2f that protrudes outward (in the diameter-enlarging direction) from the outer peripheral surface 2a, and a fixing bolt (not shown) is inserted into a fixing hole 2h that passes through the fixing flange 2f. ) And fastened to the vehicle body side, the stationary wheel 2 can be fixed to a knuckle (not shown) of a suspension device (suspension).
The rotating wheel 4 includes a hub 12 that fixes and rotates with the disc wheel 42 and the brake rotor 40, and an inner ring structure 16 that is disposed on the hub 12. In this case, the hub 12 is formed with a raceway groove 4s facing the outboard side raceway groove 2s of the stationary wheel 2 on the outer periphery thereof, and the inner ring component 16 has an inboard of the stationary wheel 2 on the outer periphery thereof. A track groove 4t facing the side track groove 2t is formed. Thus, in this embodiment, the bearing unit A is configured as a hub unit bearing.
In this case, after the inner ring constituting body 16 is press-fitted to the stepped portion 12 s that is recessed so as to reduce the diameter of the outer peripheral edge of the inboard side of the hub 12 over the entire circumference, the hub 12 By crimping the end portion on the inboard side, the positioning is fixed to the hub 12 while being sandwiched between the stepped portion 12s of the hub 12 and the crimped portion 12d. As a result, a predetermined preload is applied to the inner ring structure 16 (and consequently the bearing unit (hub unit bearing) A).
Instead of such caulking and fixing, for example, after the inner ring 16 is press-fitted and fitted to the step 12s of the hub 12, the hub 12 is tightened with a fastening member such as a nut from the inboard side or the outboard side. It is also possible to fix to the inboard side. FIG. 3A also shows a rotating wheel 4 that includes only one inner ring component 16 and is disposed on the inboard side of the hub 10 (for example, fixed by crimping after press-fitting). Although the structure is shown, two inner ring components are provided, and in these inner ring components, raceway grooves 4t and 4s facing the raceway grooves 2t and 2s of the stationary ring 2 are formed, and these inner ring components are hubs. It is also possible to adopt a configuration of rotating wheels that are respectively fixed to the inboard side and the outboard side.

ハブ12は、車輪構成部材である制動装置のロータ(ブレーキロータ)40と当接しつつ、当該ブレーキロータ40を固定するための複数のフランジ部(以下、ハブフランジという)12fを有している。ハブフランジ12fは、ハブ12の外周部に対し、拡径方向へ放射状に突設されている。本実施形態においては、図1(a)及び図3(b)に示すように、4つのハブフランジ12fが周方向に対して等間隔(90°の位相差)で、ハブ12の外周部のアウトボード側から拡径方向に沿って略垂直に静止輪2を越えて延出するように、平板状かつ放射状に突設されている。なお、ハブ12は、冷間鍛造によりハブフランジ12fとともに一体成形すればよい。その際、ハブフランジ12fの突設数や突設間隔などは特に限定されず、任意に設定することが可能である。そして、各ハブフランジ12fは、ブレーキロータ40を固定する際に締結部材(一例として、スタッドボルト(以下、ハブボルト14という))を挿通すべく穿孔された貫通孔(以下、フランジボルト孔という)12hを延出方向の先端部近傍に有している。   The hub 12 has a plurality of flange portions (hereinafter referred to as hub flanges) 12f for fixing the brake rotor 40 while abutting against a rotor (brake rotor) 40 of a braking device, which is a wheel constituent member. The hub flange 12f protrudes radially from the outer peripheral portion of the hub 12 in the diameter increasing direction. In this embodiment, as shown in FIGS. 1 (a) and 3 (b), the four hub flanges 12f are equidistant (90 ° phase difference) in the circumferential direction, and the outer periphery of the hub 12 is A flat and radial projection is provided so as to extend beyond the stationary wheel 2 substantially perpendicularly from the outboard side along the diameter increasing direction. The hub 12 may be integrally formed with the hub flange 12f by cold forging. At that time, the number of protrusions and the protrusion interval of the hub flange 12f are not particularly limited, and can be set arbitrarily. Each hub flange 12f is a through-hole (hereinafter referred to as a flange bolt hole) 12h drilled so as to insert a fastening member (as an example, a stud bolt (hereinafter referred to as hub bolt 14)) when the brake rotor 40 is fixed. In the vicinity of the tip in the extending direction.

一方、ブレーキロータ40及びディスクホイール42にも、それぞれの円板部40a,42aに対し、フランジボルト孔12hと連通可能な貫通孔(以下、ロータボルト孔40h、ホイールボルト孔42hという)が周方向に対して等間隔(一例として、90°の位相差)でフランジボルト孔12hと同数個(一例として、4個)設けられている。なお、フランジボルト孔12h、ロータボルト孔40h及びホイールボルト孔42hは、いずれも挿通されるハブボルト14のボルト径(直径)と略同一の孔径(直径)で穿孔されている。   On the other hand, the brake rotor 40 and the disc wheel 42 also have through holes (hereinafter referred to as rotor bolt holes 40h and wheel bolt holes 42h) that can communicate with the flange bolt holes 12h with respect to the respective disc portions 40a and 42a. The same number (four as an example) of flange bolt holes 12h are provided at equal intervals (as an example, a phase difference of 90 °). The flange bolt hole 12h, the rotor bolt hole 40h, and the wheel bolt hole 42h are all drilled with a hole diameter (diameter) substantially the same as the bolt diameter (diameter) of the hub bolt 14 to be inserted.

そして、ハブボルト14をフランジボルト孔12hからロータボルト孔40h、ホイールボルト孔42hへ挿通し、ハブナット(図示しない)で締結することにより、ブレーキロータ40及びディスクホイール42をハブフランジ12fに対して位置決めして固定することができる。この場合、ブレーキロータ40(具体的には、その円板部40a)のインボード側がハブフランジ12fのアウトボード側に当接し、当該ブレーキロータ40(円板部40a)のアウトボード側にディスクホイール42(具体的には、その円板部42a)のインボード側が当接した状態で、これらのディスクホイール42及びブレーキロータ40がハブフランジ12fに固定されている。すなわち、ブレーキロータ40は、その円板部40aがハブフランジ12fとディスクホイール42の円板部42aの間に介在した(挟まれた)状態でハブフランジ12fに固定されており、ディスクホイール42は、その円板部42aがブレーキロータ40の円板部40aを介して組み付けられた状態でハブフランジ12fに固定されている。   Then, the hub rotor 14 is inserted into the rotor bolt hole 40h and the wheel bolt hole 42h from the flange bolt hole 12h and fastened with a hub nut (not shown), thereby positioning the brake rotor 40 and the disc wheel 42 with respect to the hub flange 12f. Can be fixed. In this case, the inboard side of the brake rotor 40 (specifically, the disc portion 40a) abuts on the outboard side of the hub flange 12f, and the disc wheel is placed on the outboard side of the brake rotor 40 (disc portion 40a). The disc wheel 42 and the brake rotor 40 are fixed to the hub flange 12f with the inboard side of 42 (specifically, the disk portion 42a) in contact therewith. That is, the brake rotor 40 is fixed to the hub flange 12f in a state in which the disc portion 40a is interposed (sandwiched) between the hub flange 12f and the disc portion 42a of the disc wheel 42. The disc portion 42a is fixed to the hub flange 12f in a state where the disc portion 42a is assembled via the disc portion 40a of the brake rotor 40.

本実施形態において、ハブフランジ12fは、ブレーキロータ40(具体的には、その円板部40a)との当接部位の周方向幅がフランジボルト孔12hの直径の2倍以上、かつ4倍以下の寸法(以下、当該寸法を適正寸法と呼ぶ)に設定されている。図1及び図3には、延出方向の基部から先端部まで、その周方向幅(図1(b)及び図3(b)に示す距離w)を略同一寸法に設定したハブフランジ12fの構成を一例として示しているが、少なくともブレーキロータ40(円板部40a)との当接部位の周方向幅wが前記適正寸法に設定されていれば、その他の部位の周方向幅寸法は任意に設定して構わない。
なお、フランジボルト孔12hを中心としてその半径の2倍以内で拡がる領域(フランジボルト孔12hと同一中心で直径が2倍の領域)は、例えば、ブレーキロータ40を介してスチール製のディスクホイール42をハブフランジ12fに固定する場合、ホイールボルト孔42hをプレス加工で打ち抜いた際に生じるディスクホイール42上の平面度の悪化領域(以下、肉痩せ領域という)と同一位相をなす領域に相当する。また、フランジボルト孔12hを中心としてその半径の4倍以内で拡がる領域(フランジボルト孔12hと同一中心で直径が4倍の領域)は、フランジボルト孔12hの軸方向寸法(フランジボルト孔12h周りにおけるハブフランジ12fの肉厚)を当該フランジボルト孔12hの孔径(直径)と略同一寸法とし、ハブボルト14の頭部径を軸部径の2倍とした場合において、その圧縮応力が45°で伝達される領域(以下、圧縮応力伝達領域という)に相当する。
そして、本実施形態において、ハブフランジ12fは、ブレーキロータ40との当接部位の位相と、当該ブレーキロータ40とディスクホイール42との当接部位の位相の一致範囲がハブフランジ12fの内径側と外径側にそれぞれ存在し、かつ当該外径側の一致範囲が周方向へ2つに分かれるように構成する。
In the present embodiment, the hub flange 12f is such that the circumferential width of the contact portion with the brake rotor 40 (specifically, the disc portion 40a) is not less than twice and not more than four times the diameter of the flange bolt hole 12h. (Hereinafter, this dimension is referred to as an appropriate dimension). 1 and 3 show a hub flange 12f having a circumferential width (distance w shown in FIGS. 1 (b) and 3 (b)) set to substantially the same dimension from the base in the extending direction to the tip. Although the configuration is shown as an example, if the circumferential width w of at least the contact portion with the brake rotor 40 (disk portion 40a) is set to the appropriate dimension, the circumferential width dimensions of other portions are arbitrary. You can set it to.
Note that a region that expands within twice the radius around the flange bolt hole 12h (a region that is the same center as the flange bolt hole 12h and has a diameter that is twice) is, for example, a steel disc wheel 42 via the brake rotor 40. Is fixed to the hub flange 12f, this corresponds to a region having the same phase as a flatness deterioration region (hereinafter referred to as a thinning region) on the disc wheel 42 that is generated when the wheel bolt hole 42h is punched out by press working. Further, the region that expands within 4 times the radius around the flange bolt hole 12h (the region that is the same center as the flange bolt hole 12h and has a diameter that is four times larger) is the axial dimension of the flange bolt hole 12h (around the flange bolt hole 12h). The thickness of the hub flange 12f) is approximately the same as the diameter (diameter) of the flange bolt hole 12h and the head diameter of the hub bolt 14 is twice the shaft diameter, the compression stress is 45 °. This corresponds to a region to be transmitted (hereinafter referred to as a compressive stress transmission region).
In the present embodiment, the hub flange 12f has a phase matching range between the contact portion with the brake rotor 40 and the phase of the contact portion between the brake rotor 40 and the disc wheel 42 with the inner diameter side of the hub flange 12f. It exists in the outer diameter side, respectively, and it comprises so that the matching range by the said outer diameter side may be divided into two in the circumferential direction.

ここで、ディスクホイールのプレス加工に使用する鋼板(例えば、JIS G 3113 自動車構造用熱間圧延鋼板及び鋼帯のSAPH310から440など)の場合、弾性限界は引張り強度の半分程度である。このため、例えば、ディスクホイール42を前記鋼板のようなスチール製とした場合、ホイールボルト孔42hをプレス加工で打ち抜く際、打ち抜き時のポンチによるダイへの材料の引き込みや、板押さえの影響による材料の肉痩せなどによる当該ホイールボルト孔42h周りの平面度の悪化は、ホイールボルト孔42hの直径の概ね2倍の領域(肉痩せ領域)まで発生する。
したがって、ハブフランジ12fを前記ホイールボルト孔42hの直径の概ね2倍の領域外で、ブレーキロータ40を介してディスクホイール42と当接させることで、ディスクホイール42とブレーキロータ40の外径側の当接部位(図1(b)に示す領域A42)と、当該ブレーキロータ40とハブフランジ12fの当接部位(同図に示す領域A12)の位相がオフセットされることを解消することが可能となる。なお、領域A42は、ブレーキロータ40の円板部40aのアウトボード側、領域A12は、当該円板部40aのインボード側に存するが、ここでは、これらが同一側に存すると仮定した場合の当接部位の位置を位相として捉える。また、ディスクホイール42は、ブレーキロータ40(具体的には、円板部40aのアウトボード側)の内径側とも当接している(図1(b)に示す領域A421)。
Here, in the case of a steel plate (for example, JIS G 3113 hot rolled steel plate for automobile structure and SAPH 310 to 440 of a steel strip) used for press processing of a disc wheel, the elastic limit is about half of the tensile strength. For this reason, for example, when the disc wheel 42 is made of steel such as the steel plate, when the wheel bolt hole 42h is punched by press working, the material is drawn into the die by the punch at the time of punching, or the material due to the influence of plate pressing The deterioration of the flatness around the wheel bolt hole 42h due to the thinning of the wheel occurs up to a region (thinning region) approximately twice the diameter of the wheel bolt hole 42h.
Accordingly, by bringing the hub flange 12f into contact with the disc wheel 42 via the brake rotor 40 outside the region of approximately twice the diameter of the wheel bolt hole 42h, the outer diameter side of the disc wheel 42 and the brake rotor 40 can be reduced. It is possible to eliminate the offset of the phase of the contact portion (region A42 shown in FIG. 1B) and the contact portion of the brake rotor 40 and the hub flange 12f (region A12 shown in FIG. 1B). Become. The region A42 exists on the outboard side of the disc portion 40a of the brake rotor 40, and the region A12 exists on the inboard side of the disc portion 40a. Here, it is assumed that these are on the same side. The position of the contact part is taken as a phase. The disc wheel 42 is also in contact with the inner diameter side of the brake rotor 40 (specifically, the outboard side of the disc portion 40a) (region A421 shown in FIG. 1B).

すなわち、ハブフランジ12fは、ブレーキロータ40との当接部位の周方向幅wをフランジボルト孔12hの孔径(図1(b)及び図3(b),(c)に示す距離d)の2倍以上の寸法に設定するとともに(w≧2×d)、その外径(延出先端の径寸法(図1(b)及び図3(b)に示す距離L))をフランジボルト孔12hのピッチ円の直径(図3(b)に示す距離PCD)に当該フランジボルト孔12hの孔径dの2倍の長さを加えた寸法以上の寸法に設定することで(L≧PCD+2×d)、上述したオフセットを解消することができる。これにより、車輪が回転した際、ブレーキロータ40におけるロータボルト孔40h周りへの応力の発生、ひいては、当該ロータボルト孔40h周りへのクラックの発生を有効に防止することができる。
なお、ハブフランジ12fには、ブレーキロータ40との当接部位に対して面取りを形成してもよいが、その場合であっても、前記設定寸法(w≧2×d,L≧PCD+2×d)は当該面取りを含まない平面部の寸法で設定する。
That is, the hub flange 12f has a circumferential width w of a contact portion with the brake rotor 40, which is 2 of the hole diameter of the flange bolt hole 12h (the distance d shown in FIGS. 1B, 3B, and 3C). In addition to setting the dimension to be twice or more (w ≧ 2 × d), the outer diameter (diameter dimension of the extended tip (the distance L shown in FIGS. 1B and 3B)) is set to the flange bolt hole 12h. By setting the pitch circle diameter (distance PCD shown in FIG. 3 (b)) to a dimension equal to or larger than the dimension obtained by adding twice the length of the hole diameter d of the flange bolt hole 12h (L ≧ PCD + 2 × d), The above-described offset can be eliminated. Thereby, when the wheel rotates, it is possible to effectively prevent the generation of stress around the rotor bolt hole 40h in the brake rotor 40, and hence the generation of cracks around the rotor bolt hole 40h.
The hub flange 12f may be chamfered with respect to the contact portion with the brake rotor 40, but even in this case, the set dimensions (w ≧ 2 × d, L ≧ PCD + 2 × d). ) Is set with the dimension of the flat part not including the chamfer.

その一方で、むやみにハブフランジ12fの周方向幅wを拡大させることは、ハブ12の質量(ひいては、軸受ユニット(ハブユニット軸受)Aの質量)の増大を招くため、好ましくない。一般に、ボルト孔部の軸方向寸法(フランジ厚さ)は、ボルト孔径と同程度の寸法であり、ボルト(ハブボルト14を含む)の頭部径(直径)は、軸部径(直径)の2倍程度に設定されている。そこで、ボルト孔部の軸方向寸法(フランジ厚さ)をボルト孔径と同寸法とし、ボルト頭部径を軸部径の2倍とし、圧縮応力は45°で拡がることを考慮すれば(図2参照)、ハブフランジ12f(面取りを含まない平面部)の周方向幅wは、フランジボルト孔12hの孔径dの4倍程度の寸法に設定すれば事足りる(w≦4×d(圧縮応力伝達領域))。同様に、ハブフランジ12f(面取りを含まない平面部)の外径Lは、フランジボルト孔12hのピッチ円直径PCDに当該フランジボルト孔12hの孔径dの4倍の長さを加えた寸法よりも大寸に設定する必要はない(L≦PCD+4×d(圧縮応力伝達領域))。   On the other hand, increasing the circumferential width w of the hub flange 12f unnecessarily increases the mass of the hub 12 (and hence the mass of the bearing unit (hub unit bearing) A), which is not preferable. In general, the axial dimension (flange thickness) of the bolt hole is about the same as the bolt hole diameter, and the head diameter (diameter) of the bolt (including the hub bolt 14) is 2 of the shaft diameter (diameter). It is set to about twice. Therefore, considering that the axial dimension (flange thickness) of the bolt hole is the same as the bolt hole diameter, the bolt head diameter is twice the shaft diameter, and the compressive stress increases at 45 ° (FIG. 2). It is sufficient to set the circumferential width w of the hub flange 12f (the flat portion not including the chamfer) to be about four times the hole diameter d of the flange bolt hole 12h (w ≦ 4 × d (compressive stress transmission region)). )). Similarly, the outer diameter L of the hub flange 12f (a flat portion not including the chamfer) is larger than the dimension obtained by adding a length four times the hole diameter d of the flange bolt hole 12h to the pitch circle diameter PCD of the flange bolt hole 12h. It is not necessary to set a large size (L ≦ PCD + 4 × d (compressive stress transmission region)).

すなわち、これらを上限としてハブフランジ12fの周方向幅w及び外径Lの寸法を設定すれば、ハブ12の成形材料の無駄を省き、その質量の増大を抑えることができる。なお、フランジボルト孔12h周りの強度とハブボルト14の強度とのバランスを考慮すれば、フランジボルト孔12h周りの肉厚(軸方向幅(図3(c)に示す距離T))は、当該フランジボルト孔12hの孔径dと略同一寸法とすることが好ましい。この場合、ハブフランジ12fの肉厚(軸方向幅)は、延出方向の基部から先端部まで同一寸法(同一肉厚)であればよいが、延出基部から延出先端部まで徐々に小寸(薄肉)としたり、延出基部近傍をそれ以外の部位よりも大寸(厚肉)とすることも可能である。また、ハブフランジ12fの接線方向の断面形状は、矩形である必要はない。例えば、かかる断面を台形とし、その長辺と斜辺の交差角を45°よりも大きくすれば、ハブボルト14の頭部からの圧縮応力の伝達を阻害することなく、軽量化を図ることが可能となる。   That is, if the circumferential width w and the outer diameter L of the hub flange 12f are set with these as the upper limit, the molding material of the hub 12 can be eliminated and an increase in its mass can be suppressed. In consideration of the balance between the strength around the flange bolt hole 12h and the strength of the hub bolt 14, the thickness around the flange bolt hole 12h (the axial width (distance T shown in FIG. 3 (c))) It is preferable to make the dimensions substantially the same as the hole diameter d of the bolt hole 12h. In this case, the thickness (axial width) of the hub flange 12f may be the same dimension (same thickness) from the base in the extending direction to the tip, but gradually decreases from the extending base to the extending tip. It is also possible to make it small (thin) or to make the vicinity of the extended base part larger (thick) than other parts. Further, the cross-sectional shape in the tangential direction of the hub flange 12f is not necessarily rectangular. For example, if such a cross section is trapezoidal and the crossing angle between the long side and the oblique side is larger than 45 °, the weight can be reduced without inhibiting the transmission of compressive stress from the head of the hub bolt 14. Become.

ここで、本実施形態においては、ディスクホイール42とブレーキロータ40の当接部位と、当該ブレーキロータ40とハブフランジ12fの当接部位の位相の一致範囲が当該ハブフランジ12fの内径側と外径側に存在し、かつ当該外径側の一致範囲が周方向へ2つに分かれること、換言すれば、これらの当接部位の位相の一致範囲が内径側で1点(具体的には、領域A421と領域A12との一致範囲)、外径側で2点(具体的には、領域A42と領域A12との一致範囲)となる3点支えであることを想定している。例えば、ハブ12の軽量化を意識し過ぎた場合、ハブフランジ12fの周方向幅wを狭くし過ぎると前記位相の一致範囲が内径側の1点のみとなる。あるいは、当接領域を確保すべく、ディスクホイール42とブレーキロータ40の当接部位の外径側(領域A42)と内径側(領域A421)がつながる程、ハブフランジ12fの周方向幅wを拡げた場合、ハブ12の質量の増大を招くこととなる。また、ハブフランジ12fの外径Lを延長すると、質量の増大を招くばかりでなく、ディスクホイール42とブレーキロータ40の外径側の当接部位(周方向へ2つに分かれた領域A42)がつながり、当該ブレーキロータ40とハブフランジ12fの当接部位(領域A12)との位相の一致範囲が内径側で1点、外径側で1点の2点支えとなる。ハブフランジ12fとブレーキロータ40(具体的には、その円板部40a)の表面には成形上不可避な凹凸があり、実際には当接部位のどこかで当接することになるため、かかる真の当接部位(位置)の組み合わせによっては、ハブボルト14による締結状態が不安定になったり、不要な応力の原因ともなる。
したがって、ブレーキロータ40におけるロータボルト孔40h周りへの応力の発生、ひいては、当該ロータボルト孔40h周りへのクラックの発生を有効に防止するため、また、ハブボルト14による締結状態を安定させるためには、前記位相の一致範囲を内径側で1点、外径側で2点となる3点支えとすることが望ましい。
Here, in the present embodiment, the phase coincidence range of the contact portion between the disc wheel 42 and the brake rotor 40 and the contact portion between the brake rotor 40 and the hub flange 12f is the same as the inner diameter side and the outer diameter of the hub flange 12f. The matching range on the outer diameter side is divided into two in the circumferential direction, in other words, the matching range of the phases of these contact portions is one point on the inner diameter side (specifically, the region A matching range between A421 and region A12), and three-point support that assumes two points on the outer diameter side (specifically, a matching range between region A42 and region A12) is assumed. For example, when the hub 12 is too light in weight, if the circumferential width w of the hub flange 12f is too narrow, the phase matching range is only one point on the inner diameter side. Alternatively, in order to secure a contact area, the circumferential width w of the hub flange 12f is increased as the outer diameter side (area A42) and the inner diameter side (area A421) of the contact portion between the disc wheel 42 and the brake rotor 40 are connected. In this case, the mass of the hub 12 is increased. Further, when the outer diameter L of the hub flange 12f is extended, not only the mass is increased, but also the contact portion on the outer diameter side of the disk wheel 42 and the brake rotor 40 (region A42 divided into two in the circumferential direction). The phase matching range between the brake rotor 40 and the contact portion (region A12) of the hub flange 12f is supported by two points, one point on the inner diameter side and one point on the outer diameter side. Since the hub flange 12f and the surface of the brake rotor 40 (specifically, the disk portion 40a) have irregularities that are unavoidable for molding, they actually come into contact with somewhere in the contact portion. Depending on the combination of the contact portions (positions), the fastening state by the hub bolt 14 may become unstable or cause unnecessary stress.
Therefore, in order to effectively prevent the generation of stress around the rotor bolt hole 40h in the brake rotor 40, and hence the generation of cracks around the rotor bolt hole 40h, and to stabilize the fastening state by the hub bolt 14 It is desirable that the phase coincidence range is a three-point support with one point on the inner diameter side and two points on the outer diameter side.

図1(b)及び(c)には、ハブフランジ12fの周方向幅w及び外径Lの寸法を上述した設定(2×d≦w≦4×d,PCD+2×d≦L≦PCD+4×d)とした場合におけるディスクホイール42とブレーキロータ40との当接状態、及び当該ブレーキロータ40とハブフランジ12fとの当接状態の具体例をそれぞれ示している。
図1(b)に示す状態においては、ハブフランジ12fの周方向幅wをフランジボルト孔12hの孔径dの略2倍(w=2×d(ディスクホイール42の肉痩せ領域の周縁に相当))の寸法に設定するとともに、ハブフランジ12fの外径Lを当該ディスクホイール42の肉痩せ領域の周縁へ掛かるように寸法設定している。これにより、ディスクホイール42とブレーキロータ40の当接部位(領域A42及び領域A421)と、当該ブレーキロータ40とハブフランジ12fの当接部位(領域A12)の位相の一致範囲を内径側で1点、外径側で2点となる3点支えとすることができる(同図にハッチを付して示す3つの領域)。
また、図1(c)に示す状態においては、ディスクホイール42とブレーキロータ40の当接部位(領域A42及び領域A421)と、当該ブレーキロータ40とハブフランジ12fの当接部位(領域A12)の位相の一致範囲をディスクホイール42の肉痩せ領域外で、ハブフランジ12fの圧縮応力伝達領域内の所定領域(フランジボルト孔12hの中心から、その半径d/2の2.5倍程度離間した領域、及びその近傍)とし、当該領域内の内径側で1点、外径側で2点となる3点支えとしている(同図にハッチを付して示す3つの領域)。
1B and 1C, the circumferential width w and the outer diameter L of the hub flange 12f are set as described above (2 × d ≦ w ≦ 4 × d, PCD + 2 × d ≦ L ≦ PCD + 4 × d). ), Specific examples of the contact state between the disc wheel 42 and the brake rotor 40 and the contact state between the brake rotor 40 and the hub flange 12f are shown.
In the state shown in FIG. 1B, the circumferential width w of the hub flange 12f is approximately twice the hole diameter d of the flange bolt hole 12h (w = 2 × d (corresponding to the periphery of the thinned region of the disc wheel 42). ), And the outer diameter L of the hub flange 12f is set so as to be applied to the peripheral edge of the thinning region of the disc wheel 42. As a result, the phase matching range of the contact portion (region A42 and region A421) between the disc wheel 42 and the brake rotor 40 and the contact portion (region A12) between the brake rotor 40 and the hub flange 12f is one point on the inner diameter side. In addition, it can be a three-point support that is two points on the outer diameter side (three regions shown with hatching in the figure).
Further, in the state shown in FIG. 1C, the contact portion (region A42 and region A421) of the disc wheel 42 and the brake rotor 40 and the contact portion (region A12) of the brake rotor 40 and the hub flange 12f. The phase matching range is outside the thinning region of the disc wheel 42 and within a predetermined region within the compressive stress transmission region of the hub flange 12f (a region spaced about 2.5 times the radius d / 2 from the center of the flange bolt hole 12h). , And its vicinity), and a three-point support having one point on the inner diameter side and two points on the outer diameter side in the region (three regions shown with hatching in the figure).

以上、本実施形態に係る車輪支持用軸受ユニットA、具体的には、放射状のハブフランジ12fを有するハブ(一例として、冷間鍛造タイプ)12を備えたハブユニット軸受Aによれば、質量やコストの増大を招くことなく、軽量化効果の維持やコスト低減化を図りつつ、ディスクホイール42とブレーキロータ40の当接部位の位相と、当該ブレーキロータ40とハブユニット軸受A(具体的には、ハブフランジ12f)の当接部位の位相とのオフセットを確実に抑止することできる。
これにより、ブレーキロータ40のロータボルト孔40h周りへの応力の発生、ひいては、当該ロータボルト孔40h周りへのクラックの発生を有効に防止することができる。したがって、例えば、スチール製のディスクホイール42をブレーキロータ40を介して放射状に突設されたハブフランジ12f(いわゆる冷間鍛造タイプのハブ12)に組み付けた場合であっても、当該ロータボルト孔40h周りへの応力の発生、及びクラックの発生を有効に防止することが可能となる。
As described above, according to the hub unit bearing A including the wheel support bearing unit A according to the present embodiment, specifically, the hub (for example, the cold forging type) 12 having the radial hub flange 12f, the mass and While maintaining the weight reduction effect and reducing the cost without incurring an increase in cost, the phase of the contact portion between the disc wheel 42 and the brake rotor 40, the brake rotor 40 and the hub unit bearing A (specifically, , The offset from the phase of the contact portion of the hub flange 12f) can be reliably suppressed.
Thereby, generation | occurrence | production of the stress around the rotor bolt hole 40h of the brake rotor 40 and by extension, generation | occurrence | production of the crack around the said rotor bolt hole 40h can be prevented effectively. Therefore, for example, even when the steel disc wheel 42 is assembled to the hub flange 12f (so-called cold forging type hub 12) radially projecting via the brake rotor 40, the rotor bolt hole 40h. It is possible to effectively prevent the generation of stress around and the generation of cracks.

12 ハブ
12f フランジ部(ハブフランジ)
12h 貫通孔(フランジボルト孔)
14 締結部材(ハブボルト)
16 内輪構成体
18 転動体
40 ブレーキロータ
42 ディスクホイール
A 車輪支持用軸受ユニット
A12 ブレーキロータとハブフランジとの当接部位
A42 ディスクホイールとブレーキロータとの外径側当接部位
A421 ディスクホイールとブレーキロータとの内径側当接部位
L ハブフランジ外径
PCD 貫通孔(フランジボルト孔)のピッチ円直径
d フランジボルト孔径(直径)
w ハブフランジ周方向幅
12 Hub 12f Flange (hub flange)
12h Through hole (flange bolt hole)
14 Fastening member (hub bolt)
16 Inner ring component 18 Rolling body 40 Brake rotor 42 Disc wheel A Wheel support bearing unit A12 Contact portion A42 between the brake rotor and hub flange A421 Contact portion A421 between the disc wheel and the brake rotor Disc wheel and brake rotor L-side contact part L Hub flange outer diameter PCD Pitch circle diameter of the through hole (flange bolt hole) d Flange bolt hole diameter (diameter)
w Hub flange circumferential width

Claims (1)

車体構成部材に固定されて非回転状態に維持される静止輪と、
当該静止輪に対向配置され、車輪構成部材を固定して当該車輪構成部材とともに回転する回転輪と、
これらの静止輪及び回転輪にそれぞれ形成されて相互に対向する軌道溝間へ転動可能に組み込まれた複数の転動体とを備えた車輪支持用ユニット軸受であって、
前記回転輪は、前記車輪構成部材である制動装置のロータを固定して当該ロータとともに回転するハブと、当該ハブに配設される内輪構成体で構成されており、
前記ハブは、その外周部に、拡径方向へ放射状に突設された複数の平板形状のフランジ部を有して冷間鍛造の側方押し出しにより成形されており、
前記フランジ部は、前記ロータと当接しつつ、当該ロータを介して車輪構成部材である車輪のホイールを固定し、前記ロータ及び前記ホイールを固定する際に締結部材を挿通すべく穿孔された貫通孔を先端部近傍に有しており、
前記ホイールはスチール製であり、前記フランジ部の貫通孔と連通可能で、かつプレス加工により打ち抜かれた貫通孔を有し、前記ホイールの貫通孔の周辺には肉痩せ領域が備えられており、
前記フランジ部の外径端は、前記ホイールの肉痩せ領域に掛かるように形成され、
前記ホイールは、前記ロータと当接した状態で、締結部材を介して前記フランジ部に固定され、前記ホイールと前記ロータの当接部位と、前記ロータと前記フランジ部の当接部位の位相の一致範囲が、当該フランジ部の内径側と外径側に存在し、かつ当該外径側の一致範囲が周方向へ2つに分かれ、前記ホイールは、内径側で1点、外径側で2点となる3点で支持されていることを特徴とする車輪支持用軸受ユニット。
A stationary wheel fixed to the vehicle body component and maintained in a non-rotating state;
A rotating wheel that is disposed opposite to the stationary wheel and that rotates with the wheel component member by fixing the wheel component member;
A wheel bearing unit bearing comprising a plurality of rolling elements formed on the stationary wheels and the rotating wheels, respectively, so as to be able to roll between the mutually facing raceway grooves,
The rotating wheel is composed of a hub that fixes a rotor of a braking device that is the wheel constituent member and rotates together with the rotor, and an inner ring constituent body disposed on the hub,
The hub has a plurality of flat-plate-shaped flange portions radially projecting in the diameter increasing direction on the outer peripheral portion thereof, and is formed by side extrusion of cold forging,
The flange portion fixes a wheel of a wheel that is a wheel constituent member through the rotor while abutting on the rotor, and is a through-hole that is drilled to insert a fastening member when the rotor and the wheel are fixed. In the vicinity of the tip,
The wheel is made of steel, can communicate with the through-hole of the flange portion, and has a through-hole punched out by pressing, and is provided with a thinning region around the through-hole of the wheel,
The outer diameter end of the flange portion is formed so as to hang over the thinned region of the wheel,
The wheel is fixed to the flange portion via a fastening member in contact with the rotor, and the phases of the contact portion between the wheel and the rotor and the contact portion between the rotor and the flange portion are matched. The range exists on the inner diameter side and the outer diameter side of the flange portion, and the matching range of the outer diameter side is divided into two in the circumferential direction. The wheel has one point on the inner diameter side and two points on the outer diameter side. The wheel support bearing unit is supported at three points.
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