WO2007132563A1 - 車輪用軸受装置 - Google Patents

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WO2007132563A1
WO2007132563A1 PCT/JP2007/000513 JP2007000513W WO2007132563A1 WO 2007132563 A1 WO2007132563 A1 WO 2007132563A1 JP 2007000513 W JP2007000513 W JP 2007000513W WO 2007132563 A1 WO2007132563 A1 WO 2007132563A1
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WO
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wheel
diameter
tapered roller
tapered
row
Prior art date
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PCT/JP2007/000513
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English (en)
French (fr)
Inventor
Shinji Morita
Takayuki Norimatsu
Akira Fujimura
Original Assignee
Ntn Corporation
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    • F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/22—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings
    • F16C19/34—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for both radial and axial load
    • F16C19/38—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for both radial and axial load with two or more rows of rollers
    • F16C19/383—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for both radial and axial load with two or more rows of rollers with tapered rollers, i.e. rollers having essentially the shape of a truncated cone
    • F16C19/385—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for both radial and axial load with two or more rows of rollers with tapered rollers, i.e. rollers having essentially the shape of a truncated cone with two rows, i.e. double-row tapered roller bearings
    • F16C19/386—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for both radial and axial load with two or more rows of rollers with tapered rollers, i.e. rollers having essentially the shape of a truncated cone with two rows, i.e. double-row tapered roller bearings in O-arrangement
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
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    • B60B27/001—Hubs with roller-bearings
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    • F16C33/581—Raceways; Race rings integral with other parts, e.g. with housings or machine elements such as shafts or gear wheels
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    • F16C33/60—Raceways; Race rings divided or split, e.g. comprising two juxtaposed rings
    • F16C33/605—Raceways; Race rings divided or split, e.g. comprising two juxtaposed rings with a separate retaining member, e.g. flange, shoulder, guide ring, secured to a race ring, adjacent to the race surface, so as to abut the end of the rolling elements, e.g. rollers, or the cage
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    • F16C2240/40—Linear dimensions, e.g. length, radius, thickness, gap
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    • F16C2240/80—Pitch circle diameters [PCD]
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16C2326/00—Articles relating to transporting
    • F16C2326/01—Parts of vehicles in general
    • F16C2326/02—Wheel hubs or castors

Definitions

  • the present invention relates to a wheel bearing device that rotatably supports a wheel of an automobile or the like, and more specifically, a wheel that is configured by a double-row tapered roller bearing and rotatably supports a wheel of a large truck or a wagon car.
  • the present invention relates to a bearing device.
  • a double-row tapered roller bearing suitable for receiving a radial load, a thrust load, and a combined load thereof is generally used for a bearing portion of a wheel bearing device in such a vehicle.
  • FIG. 3 shows an example of a wheel bearing device using such a double-row tapered roller bearing.
  • This wheel bearing device is mounted on an axle for a driven wheel such as a truck and rotatably supports a wheel (not shown).
  • a driven wheel such as a truck
  • 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 the drawing), and the side closer to the center is referred to as the inner side (right side in the drawing).
  • This wheel bearing device includes an outer member 51 having a tapered double row outer rolling surface 51a, 51a formed on the inner periphery, and the outer member 51 on the outer periphery.
  • Double row outer raceway 5 1 a, 5 1 a Inner member 5 2 formed with inner row 5 8 a, 5 9 a opposite to 5 1 a, and cage between both raceway surfaces
  • Double-row tapered rollers 5 4 and 5 4 which are accommodated so as to roll freely through 5 3 are provided.
  • Seals 5 5 and 5 6 are seal members 5 5 a and 5 6 a fitted to both ends of the outer member 5 1, and slinger 5 5 b that slides on these seal members 5 5 a and 5 6 a , 5 6 b, and prevents leakage of lubricating grease sealed inside the bearing and intrusion of rainwater or dust buds from the outside into the bearing.
  • the inner member 52 is provided with a wheel mounting frame for mounting the wheel to the end portion on the outer side.
  • a flange 5 7 is integrally formed, and an outer side inner rolling surface 5 8 a and a cylindrical small-diameter step portion 5 8 b extending in the axial direction from the inner side rolling surface 5 8 a are formed on the outer periphery.
  • It has a hub ring 58 and an inner ring 59 that is press-fitted into the small-diameter step portion 58b of the hub ring 58 and has an inner side rolling surface 59a formed therein.
  • the inner ring 59 is fixed in the axial direction by a caulking portion 60 formed by plastic deformation of the end of the small diameter step portion 58b of the hub wheel 58.
  • the wheel mounting flanges 5 7 of the hub wheels 58 are formed with port holes 5 7a in the circumferentially uniform manner, and the wheels are fixed via fastening ports (not shown). Further, a flange 61 that contacts the large end surface of the outer tapered roller 54 is fitted to the outer periphery of the hub wheel 58 that is a base portion of the wheel mounting flange 57.
  • the inner ring 5 9 is provided with a large flange 5 9 b on the large diameter side of the inner rolling surface 5 9 a, and the large end surface of the inner side tapered roller 5 4 is in contact with the large flange 5 9 b. Guided by contact. Further, a small ridge 59c is provided on the small diameter side of the inner rolling surface 59a to prevent the tapered roller 54 from falling off. A slinger 5 6 b constituting an inner seal 5 6 is fitted to the outer periphery of the large collar 59 b of the inner ring 59.
  • a cylindrical saddle wheel fitting surface 6 2 is formed on the outer periphery adjacent to the wheel mounting flange 5 7 of the hub wheel 5 8, and the side surface of the wheel mounting flange 5 7 is formed from this saddle wheel fitting surface 6 2.
  • a connecting arcuate cross section 63 is formed.
  • the collar 6 1 is fitted to the collar fitting surface 6 2, and the collar 6 1 a which is in contact with the large end face of the outer tapered roller 5 4 is guided, and the cylindrical inner peripheral surface 6 1 b.
  • the outer peripheral surface of the collar 61 is formed in a stepped cylindrical surface having a large diameter on the wheel mounting flange 57 side, and the outer-side seal 55 is formed on the small-diameter portion 61 e on the outer peripheral surface. Slinger 5 5 b is fitted.
  • This wheel bearing device is formed with a large collar provided on the large diameter side of the inner raceway surface 58a of the hub wheel 58 as a separate collar 61 from the hub wheel 58.
  • Wheel mounting flange 5 7 Because it is fitted to the outer periphery of the hub wheel 5 8 adjacent to the inner rolling surface 5 8 a
  • the stress concentration caused by the contact with the tapered roller 5 4 near the boundary between the heel surface 6 1 a and the heel surface 6 1 a of the heel ring 6 1 is alleviated. Therefore, even when applied to a vehicle type with a heavy vehicle weight, fatigue near the boundary portion hardly occurs and the bearing device is excellent in durability.
  • the ring 61 has a circular arc-shaped portion 6 1 d which is connected to the side surface of the wheel mounting flange 5 7 and has a large radius of curvature and is non-contacted with the circular arc-shaped cross-section 6 3, a conical portion is formed in this portion. It is possible to further alleviate the stress concentration caused by the load applied from the roller 54 to the ring 61.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 2 00 4 _ 3 4 0 2 4 2
  • a large collar that contacts the large end surface of the tapered roller 54 on the outer side and guides the tapered roller 54 is composed of a separate collar 61. Since the wheel 61 is fitted on the outer periphery of the hub wheel 58 adjacent to the wheel mounting flange 57, the stress concentration of the hub wheel 58 is reduced and the durability is excellent.
  • this type of wheel bearing device it has been a big challenge to achieve further increase in rigidity while suppressing an increase in weight.
  • the present invention has been made in view of such conventional problems, and provides a bearing device for a wheel that ensures durability of the bearing and further increases rigidity while suppressing an increase in weight. For the purpose.
  • the present invention provides an outer member having a tapered double-row outer rolling surface formed on the inner circumference and adjacent to each other on the small diameter side, and a wheel mounting flange for mounting a wheel.
  • a hub wheel having a tapered inner rolling surface facing one of the double-row outer rolling surfaces and a small-diameter step portion extending in the axial direction from the inner rolling surface.
  • an inner ring comprising an inner ring that is press-fitted into a small-diameter step portion of the hub ring through a predetermined squeeze opening, and has a tapered inner rolling surface facing the other of the outer rolling surfaces of the double row on the outer periphery.
  • a double-row tapered roller housed between the rolling surfaces of the inner member and the outer member via a cage between the rolling members.
  • a seal mounted in an opening of an annular space formed between the outer member and the inner member, and the double row tapered rollers on the large diameter side of the inner raceway surface of the inner ring.
  • a large collar for guiding the tapered roller on the inner side is formed, and the outer side tapered roller of the double row tapered rollers is formed at a location adjacent to the wheel mounting flange on the outer periphery of the hub wheel.
  • the pitch circle diameter of the outer tapered roller row is the pitch circle diameter of the inner tapered roller row. Larger diameter is set.
  • the large flange provided on the large-diameter side of the inner raceway surface of the hub wheel is formed as a separate ring from the hub wheel.
  • the pitch diameter of the outer tapered roller row is equal to the pitch circle diameter of the inner tapered row. Since it is set to a large diameter, the number of outer side tapered rollers can accommodate more than the number of inner side tapered rollers, improving rigidity not only when the vehicle is stationary, but also when turning, The service life of the wheel bearing device can be extended.
  • the outer peripheral surface of the saddle wheel is formed in a stepped cylindrical surface shape having a large diameter on the wheel mounting flange side, and a small diameter portion on the outer peripheral surface and the outer member A seal on the outer side is mounted in an annular space formed therebetween, and a slight radial clearance is formed between the large-diameter portion on the outer peripheral surface and the outer member, thereby forming a labyrinth seal. If so, the sealing performance of the seal can be further improved.
  • the present invention integrally includes an outer member having a tapered double row outer rolling surface formed on the inner circumference and adjacent to each other on the small diameter side, and a wheel mounting flange for mounting the wheel,
  • a hub wheel having a tapered inner rolling surface facing one of the outer rolling surfaces of the double row on the outer periphery, a small diameter step portion extending in the axial direction from the inner rolling surface, and a small diameter of the hub wheel
  • a stepped portion is press-fitted through a predetermined opening, and a tapered inner rolling surface facing the other of the outer rolling surfaces of the double row is formed on the outer periphery.
  • An inner member formed of an inner ring, a double row tapered roller that is rotatably accommodated between both rolling surfaces of the inner member and the outer member via a cage, and the outer member and the inner member.
  • a seal mounted at the opening of the annular space formed between the inner ring and the inner side of the double-row tapered rollers on the large diameter side of the inner raceway surface of the inner ring.
  • a large flange for guiding is formed, and the hub ring does not have a flange for abutting and guiding the large end surface of the outer tapered roller among the double row tapered rollers, and the large end surface of the tapered roller
  • the pitch circle diameter of the tapered roller row on the outer side is the aforementioned The diameter is set larger than the pitch circle diameter of the inner tapered roller row.
  • the hub wheel is configured with a tapered roller bearing, and the hub ring does not have a hook that abuts and guides the large end surface of the outer tapered roller, but abuts on the large end surface of the tapered roller.
  • the pitch circle of the tapered roller row on the outer side is the pitch of the tapered roller row on the inner side. Since the diameter is larger than the diameter of the circle, the number of tapered rollers on the outer side can be accommodated more than the number of tapered rollers on the inner side, not only when the vehicle is stationary but also when turning. The rigidity is improved and the service life of the wheel bearing device can be extended.
  • the wheel is designed to increase rigidity while suppressing an increase in weight.
  • a bearing device can be provided.
  • ⁇ ⁇ ⁇ [0019] Further, as in the present invention, if the outer cage is formed by injection molding synthetic resin and the tapered rollers are held so as not to fall off to the inner diameter side, There is no need to use a small punch to hold the tapered rollers on the small diameter side of the inner raceway, which improves the workability of the hub wheel and further suppresses the increase in weight. ⁇ ⁇ ⁇ Claim 6
  • the hub wheel is provided with a bearing preload by a crimping portion formed by plastically deforming an end portion of the small-diameter step portion of the hub wheel radially outward.
  • a bearing preload by a crimping portion formed by plastically deforming an end portion of the small-diameter step portion of the hub wheel radially outward.
  • a wheel bearing device includes an outer member having a tapered double-row outer raceway formed on the inner circumference and adjacent to each other on the small diameter side, and a wheel mounting flange for mounting the wheel.
  • a hub wheel having a tapered inner rolling surface facing one of the double-row outer rolling surfaces and a small-diameter step extending in an axial direction from the inner rolling surface, and
  • An inner ring composed of an inner ring that is press-fitted into a small-diameter step portion of the hub wheel through a predetermined squeeze opening and has a tapered inner rolling surface facing the other of the outer rolling surfaces of the double row on the outer circumference.
  • a member a double row tapered roller housed between the rolling surfaces of the inner member and the outer member via a cage, and between the outer member and the inner member.
  • a large ridge for guiding the inner side tapered roller of the double row tapered rollers is formed, and the double row tapered roller is disposed at a position adjacent to the wheel mounting flange on the outer periphery of the hub wheel.
  • the pitch circle diameter of the outer tapered roller row is the inner side tapered.
  • the diameter is set larger than the pitch circle diameter of the roller row, the number of outer tapered rollers can be accommodated more than the number of inner tapered rollers, and only when the vehicle is stationary. ⁇ Rigidity is improved even during turning, and the service life of the wheel bearing device can be extended.
  • the wheel bearing device includes an outer member having a taper-shaped double-row outer raceway formed on the inner periphery thereof and adjacent to each other on the small diameter side, and a wheel for mounting the wheel.
  • a mounting flange is integrally formed, and a tapered inner rolling surface facing one of the outer rolling surfaces of the double row is formed on the outer periphery, and a small-diameter step portion extending in the axial direction from the inner rolling surface is formed.
  • a large flange is formed on the large-diameter side to guide the inner side tapered rollers of the double-row tapered rollers, and the hub ring is large on the outer side of the double-row tapered rollers.
  • the pitch circle diameter of the outer side tapered roller row is set to be larger than the pitch circle diameter of the inner side tapered roller row, the number of outer tapered rollers is the inner diameter. More than the number of tapered rollers on the side can be accommodated, the rigidity is improved not only when the vehicle is stationary but also when turning, and the service life of the wheel bearing device can be extended.
  • An outer member having a tapered double-row outer rolling surface formed adjacent to each other on the inner circumference on the inner circumference, and a wheel mounting flange for attaching the wheel to one end are integrally provided on the outer circumference.
  • a tapered inner rolling surface facing one of the outer rolling surfaces of the double row, a hub wheel formed with a small diameter step portion extending in the axial direction from the inner rolling surface, and a small diameter step portion of the hub wheel From an inner ring that is press-fitted through a predetermined squeeze opening and has a tapered inner rolling surface opposite to the other outer rolling surface of the double row on the outer periphery.
  • An inner member a double-row tapered roller housed 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 formed between the inner ring, and guides the inner side conical roller of the double row tapered rollers to the larger diameter side of the inner raceway surface of the inner ring.
  • a large flange is formed and guides the tapered roller at a location adjacent to the wheel mounting flange on the outer periphery of the hub wheel by contacting the large end surface of the tapered roller on the outer side of the double row tapered rollers.
  • the outer The diameter of the tapered roller on the side is Runner side of the tapered roller diameter Yo Li also has a smaller diameter.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a first embodiment of a wheel bearing device according to the present invention.
  • This wheel bearing device is mounted on an axle (not shown) for a driven wheel, and has an outer periphery formed with tapered double-row outer rolling surfaces 1 a and 1 b that are adjacent to each other on the inner diameter side.
  • One side member 1 and an inner member 2 having a taper-like double row inner raceway 1 O a, 1 1 a formed on the outer periphery and facing the double row outer raceway 1 a, 1 b
  • an annular ring formed between the outer member 1 and the inner member 2 and the double-row tapered rollers 5 and 6 accommodated between the rolling surfaces via the cages 3 and 4 so as to roll freely.
  • seals 7 and 8 attached to the opening of the space. These seals 7 and 8 are composed of seal members 7a and 8a fitted to both ends of the outer member 1, and slinger 7b and 8b slidably contacting the seal members 7a and 8a. This prevents leakage of the lubricated dulled material inside and prevents rainwater and dust from entering the inside of the bearing.
  • the outer member 1 is made of medium carbon steel containing 0.44 to 0.80 wt% of carbon such as S 5 3 C, and the double row outer raceway surfaces 1 a and 1 b are induction hardened. The surface hardness is hardened to a range of 58 to 64 HRC.
  • the inner member 2 includes a hub ring 10 and an inner ring 11 fixed to the hub ring 10.
  • the hub wheel 10 integrally has a wheel mounting flange 9 for mounting a wheel (not shown) at an end portion on the outer side, and port holes 9 a are formed at equal intervals in the circumferential direction.
  • the wheel is fixed to the outer peripheral inner rolling surface 10 a on the outer periphery, and a cylindrical small-diameter stepped portion 1 O extending in the axial direction from the inner rolling surface 10 a. b is formed.
  • This hub wheel 10 is made of medium carbon steel containing carbon 0.40 to 0.8 O wt%, such as S 53 C, and the inner rolling surface 1 from the shoulder 14 which is the base of the wheel mounting flange 9.
  • the surface hardness is hardened to a range of 58 to 64 HRC by induction quenching over 0a and small diameter step 10b. Note that the caulking portion 12 described later is kept in the material hardness after forging.
  • a large collar for guiding the tapered roller 5 is not formed on the large diameter side of the inner raceway surface 10 a of the hub wheel 10, and a separate collar 16 described later is fitted. ing. Further, a small collar for holding the roller is not formed on the small diameter side, and the synthetic resin is held by the cage 3 formed by injection molding so that the tapered roller 5 does not fall off to the inner diameter side. This improves the workability of the hub wheel and further suppresses the weight increase.
  • the inner ring 11 is press-fitted into the small-diameter stepped portion 10 b of the hub wheel 10, and an inner side inner rolling surface 11 a is formed on the outer periphery.
  • the inner ring 11 is fixed in the axial direction in a state where a predetermined bearing preload is applied by a caulking portion 12 formed by plastically deforming the end portion of the small-diameter stepped portion 10 b of the hub wheel 10. Yes.
  • the device can be made lighter and more compact, and the initially set preload can be maintained over a long period of time.
  • a large flange 1 1 b is provided on the large diameter side of the inner raceway surface 1 1 a of the inner ring 1 1, and the large end surface of the tapered roller 6 on the inner side comes into contact with the large flange 1 1 b and is guided.
  • a small flange 1 1 c is provided on the small diameter side to prevent the tapered roller 6 from falling off.
  • a slinger 8 b constituting the inner seal 8 is fitted on the outer periphery of the large collar 11 b of the inner ring 11.
  • Inner ring 1 1 and tapered rollers 5 and 6 are made of high carbon chrome bearing steel such as SUJ 2 and hardened in the range of 5 8 to 6 4 HRC to the core part by quenching.
  • a corner 15 having an arcuate cross section is formed between the saddle wheel fitting surface 13 and the shoulder 14 connected to the side surface of the wheel mounting flange 9.
  • the eaves 16 are fitted on the eaves fitting surface 13 to form a separate large eaves.
  • This saddle wheel 16 is made of high carbon chrome bearing steel such as SUJ 2, and has a flange face 16 6a that contacts the large end face of the tapered roller 5 on the outer side and guides the tapered roller 5, and a hub ring.
  • 1 0 Ring ring fitting surface 1
  • the outer peripheral surface of the saddle wheel 16 is formed in a stepped cylindrical surface having a large diameter on the wheel mounting flange 9 side, and a slinger 7 constituting the outer side seal 7 is formed on the small diameter portion 16 e on the outer peripheral surface. b is fitted. Further, a slight radial clearance is formed between the large-diameter portion 16 f and the outer end portion of the outer member 1, thereby forming a labyrinth seal 17. Thereby, the sealability of the seal 7 can be further improved.
  • the eaves 16 are hardened in the range of 58 to 64 HRC up to the core part by quenching.
  • the large flange provided on the large diameter side of the inner raceway surface 10a of the hub wheel 10 is formed as a separate wheel 16 separate from the hub wheel 10, and the wheel mounting flange Since it is fitted on the outer periphery of the hub wheel 10 adjacent to 9, it is generated by contact with the tapered roller 5 near the boundary between the inner rolling surface 10 0 3 and the flange surface 16 of the saddle wheel 16 Stress concentration is relieved. For this reason, even if it is applied to a vehicle type with a heavy vehicle weight, fatigue near the boundary is unlikely to occur. Also, since the collar 16 is provided with a chamfered portion 16 d that is not in contact with the corner 15 of the shoulder 14, the tapered roller 5 through the collar 16 are provided in this portion. It is possible to further alleviate the stress concentration caused by the applied load.
  • the pitch circle diameter PCD o of the five outer tapered rollers is set larger than the pitch circle diameter PCD i of the six inner tapered rollers.
  • the diameter of the tapered roller 5 on the outer side is formed smaller than the diameter of the tapered roller 6 on the inner side.
  • the inner raceway surface 1 0a of the hub wheel 10 is expanded in diameter than the inner raceway surface 1 1a of the inner race 1 1, and the outer raceway surface 1 on the outer side of the outer member 1 is also added.
  • a is larger in diameter than the outer rolling surface 1b on the inner side.
  • the number of the outer side tapered rollers 5 is accommodated more than the number of the inner side tapered rollers 6.
  • FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a second embodiment of the wheel bearing device according to the present invention.
  • the same parts and portions as those of the above-described embodiment, or parts and portions having the same functions are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof is omitted.
  • This wheel bearing device is mounted on an axle (not shown) for a driven wheel, and has tapered double-row outer rolling surfaces 1a, 1b whose inner diameters are adjacent to each other on the small diameter side.
  • the formed outer member 1 8 and the taper-shaped double-row inner rolling surface 1 O a, 1 1 a opposite to the double-row outer rolling surfaces 1 a, 1 b were formed on the outer periphery.
  • seals 20 and 8 attached to the opening of the annular space formed between the two.
  • the outer seal 20 is an integral type fitted into the end of the outer member 18, and the inner seal 8 composed of a pack seal. Leakage and rainwater, dust traps, etc. are prevented from entering the bearing from the outside.
  • Outer member 1 8 is made of medium carbon steel containing carbon 0.40 to 0.80 wt% such as S 53 C, and double row outer rolling surfaces 1 a and 1 b are induction hardened. The surface hardness is hardened to a range of 58 to 64 HRC.
  • the inner member 19 includes a hub ring 21 and an inner ring 11 fixed to the hub ring 21.
  • the hub wheel 21 has a wheel mounting flange 9 integrally at the outer end, an outer inner rolling surface 1 O a on the outer periphery, and a cylinder extending in the axial direction from the inner rolling surface 1 O a.
  • a small-diameter stepped portion 10 0 b is formed.
  • This hub wheel 21 is made of medium carbon steel containing carbon 0.40 to 0.80 wt%, such as S53C, and is a seal land having an arcuate cross section that becomes the base of the wheel mounting flange 9.
  • the surface hardness is hardened to a range of 58 to 64 HRC by induction hardening from the part 22 to the inner rolling surface 10a and the small diameter stepped part 10b.
  • a large flange for guiding the tapered roller 5 is not formed on the large diameter side of the inner raceway surface 10 a of the hub wheel 21, and a flange 23 is provided on the outer member 18 described later. Yes.
  • the flange 2 3 for guiding the tapered roller 5 on the outer side is the outer member.
  • the outer member 18 is provided with a flange 23 that contacts the large end surface of the tapered roller 5 and guides the tapered roller 5 on the outer diameter outer rolling surface 1 a of the outer member 18. .
  • the seal land portion 2 2 and the inner rolling surface 10 a as the base portion of the wheel mounting flange 9 can be simultaneously ground and smoothly connected with the total-type grindstone. Therefore, the stress concentration on the hub wheel 21 is alleviated, and it is applied to a vehicle type with a heavy vehicle weight, and even if a large moment load is applied to the wheel mounting flange 9, the hub wheel 21 is not easily fatigued. , Durability can be ensured.
  • the pitch circle diameter PCDo of the outer side cones 5 rows is larger than the pitch circle diameter PCDi of the 6 rows of tapered rollers on the inner side.
  • the diameter of the tapered roller 5 on the outer side is set smaller than the diameter of the tapered roller 6 on the inner side.
  • the inner rolling surface 1 0 a of the hub wheel 2 1 is more than the inner rolling surface 1 1 a of the inner ring 1 1.
  • the diameter of the outer member 18 is increased, and the outer rolling surface 1 a on the outer side of the outer member 18 is expanded more than the outer rolling surface 1 b on the inner side.
  • the number of outer side cones 5 is accommodated more than the number of inner side tapered rollers 6.
  • the wheel bearing device according to the present invention can be applied to a wheel bearing device for a driven wheel or a drive wheel that rotatably supports a wheel with a double-row tapered roller bearing.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a first embodiment of a wheel bearing device according to the present invention.
  • FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a second embodiment of the wheel bearing device according to the present invention.
  • FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a conventional wheel bearing device.

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Description

明 細 書
車輪用軸受装置
技術分野
[0001 ] 本発明は、 自動車等の車輪を回転自在に支承する車輪用軸受装置、 詳しく は、 複列円すいころ軸受で構成され、 大型トラックやワゴン車等の車輪を回 転自在に支承する車輪用軸受装置に関するものである。
背景技術
[0002] トラック等の車両においては、 近年、 車両の馬力や積載能力が大きくなリ 、 これに伴って、 車輪用軸受装置も高荷重■高速走行時での温度上昇に耐え られることが要求されている。 こうした車両における車輪用軸受装置の軸受 部には、 ラジアル荷重とスラスト荷重、 およびこれらの合成荷重を受けるの に適した複列円すいころ軸受が一般的に用いられている。
[0003] こうした複列円すいころ軸受を使用した車輪用軸受装置の一例を図 3に示 す。 この車輪用軸受装置はトラック等の従動輪用の車軸に装着され、 図示し ない車輪を回転自在に支承している。 なお、 以下の説明では、 車両に組み付 けた状態で車両の外側寄りとなる側をアウター側 （図面左側） 、 中央寄り側 をインナー側 （図面右側） という。
[0004] この車輪用軸受装置は、 内周に互いに小径側が隣リ合うテーパ状の複列の 外側転走面 5 1 a、 5 1 aが形成された外方部材 5 1と、 外周にこれら複列 の外側転走面 5 1 a、 5 1 aに対向する複列の内側転走面 5 8 a、 5 9 aが 形成された内方部材 5 2と、 両転走面間に保持器 5 3を介して転動自在に収 容された複列の円すいころ 5 4、 5 4とを備えている。 シール 5 5、 5 6は 外方部材 5 1の両端部に嵌合されるシール部材 5 5 a、 5 6 aと、 これらシ 一ル部材 5 5 a、 5 6 aに摺接するスリンガ 5 5 b、 5 6 bとからなり、 軸 受内部に封入された潤滑グリースの漏洩と、 外部から雨水やダス卜等が軸受 内部に侵入するのを防止している。
[0005] 内方部材 5 2は、 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 5 7を一体に有し、 外周にアウター側の内側転走面 5 8 aと、 この内 側転走面 5 8 aから軸方向に延びる円筒状の小径段部 5 8 bが形成されたハ ブ輪 5 8と、 このハブ輪 5 8の小径段部 5 8 bに圧入され、 インナー側の内 側転走面 5 9 aが形成された内輪 5 9とからなる。 そして、 内輪 5 9は、 ハ ブ輪 5 8の小径段部 5 8 bの端部を塑性変形させて形成した加締部 6 0によ つて軸方向に固定されている。
[0006] ハブ輪 5 8の車輪取付フランジ 5 7には、 その周方向等配にポルト孔 5 7 aが形成され、 締結用のポルト （図示せず） を介して車輪が固定される。 ま た、 この車輪取付フランジ 5 7の基部となるハブ輪 5 8の外周にはアウター 側の円すいころ 5 4の大端面に当接する鍔輪 6 1が嵌合されている。
[0007] 内輪 5 9は、 その内側転走面 5 9 aの大径側に大鍔 5 9 bが設けられ、 こ の大鍔 5 9 bにインナー側の円すいころ 5 4の大端面が当接して案内されて いる。 また、 内側転走面 5 9 aの小径側には小鍔 5 9 cが設けられ、 円すい ころ 5 4の脱落が防止されている。 なお、 内輪 5 9の大鍔 5 9 bの外周には インナー側のシール 5 6を構成するスリンガ 5 6 bが嵌合されている。
[0008] ハブ輪 5 8の車輪取付フランジ 5 7と隣接する外周には円筒状の鍔輪嵌合 面 6 2が形成され、 この鍔輪嵌合面 6 2から車輪取付フランジ 5 7の側面に 繋がる円弧状断面部 6 3が形成されている。 鍔輪 6 1はこの鍔輪嵌合面 6 2 に嵌合され、 アウター側の円すいころ 5 4の大端面に当接して案内する鍔面 6 1 aと、 円筒状の内周面 6 1 bと、 車輪取付フランジ 5 7の側面に当接す る端面 6 1 cと、 この端面 6 1 cから内周面 6 1 bに続きハブ輪 5 8の円弧 状断面部 6 3に非接触状態で係合する円弧状部 6 1 dとを有している。 また 、 鍔輪 6 1の外周面は、 車輪取付フランジ 5 7側が大径となる段付き円筒面 状に形成され、 この外周面における小径部分 6 1 eに、 アウター側のシール 5 5を構成するスリンガ 5 5 bが嵌合されている。
[0009] この車輪用軸受装置は、 ハブ輪 5 8の内側転走面 5 8 aの大径側に設けら れる大鍔を、 ハブ輪 5 8とは別体の鍔輪 6 1として形成され、 車輪取付フラ ンジ 5 7に隣接するハブ輪 5 8の外周に嵌合させたため、 内側転走面 5 8 a と鍔輪 6 1の鍔面 6 1 aとの境界部付近で円すいころ 5 4との接触により生 じる応力集中が緩和される。 そのため、 車両重量の嵩む車種に適用されても 、 その境界部付近での疲労が生じ難く、 耐久性に優れた軸受装置となる。 ま た、 鍔輪 6 1には車輪取付フランジ 5 7の側面に繋がる曲率半径の大きい円 弧状断面部 6 3に非接触となる円弧状部 6 1 dが設けられているため、 この 部分に円すいころ 5 4から鍔輪 6 1を介して負荷される荷重による応力集中 を一層緩和することができる。
特許文献 1 ：特開 2 0 0 4 _ 3 4 0 2 4 2号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0010] こうした従来の車輪用軸受装置は、 アウター側の円すいころ 5 4の大端面 に当接して円すいころ 5 4を案内する大鍔が別体の鍔輪 6 1で構成され、 こ の鍔輪 6 1が車輪取付フランジ 5 7に隣接するハブ輪 5 8の外周に嵌合され ているため、 ハブ輪 5 8の応力集中が緩和され、 耐久性に優れるという特徴 を備えている。 然しながら、 この種の車輪用軸受装置において、 重量アップ を抑えながらさらなる剛性アップを実現するかが大きな課題となっていた。
[001 1 ] 本発明は、 このような従来の問題に鑑みてなされたもので、 軸受の耐久性 を確保すると共に、 重量アップを抑えながらさらなる剛性アップを図った車 輪用軸受装置を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
[0012] 係る目的を達成すべく、 本発明は、 内周に互いに小径側が隣り合うテーパ 状の複列の外側転走面が形成された外方部材と、 車輪を取り付けるための車 輪取付フランジを一体に有し、 外周に前記複列の外側転走面の一方に対向す るテーパ状の内側転走面と、 この内側転走面から軸方向に延びる小径段部が 形成されたハブ輪、 およびこのハブ輪の小径段部に所定のシメシ口を介して 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テーパ状の内側転 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円すいころと、 前 記外方部材と内方部材との間に形成される環状空間の開口部に装着されたシ 一ルとを備え、 前記内輪の内側転走面の大径側に、 前記複列の円すいころの うちインナー側の円すいころを案内する大鍔が形成されると共に、 前記ハブ 輪の外周における前記車輪取付フランジに隣接する箇所に、 前記複列の円す いころのうちアウター側の円すいころの大端面に当接して当該円すいころを 案内する鍔輪が嵌合された車輪用軸受装置において、 前記アウター側の円す いころ列のピツチ円直径が前記ィンナー側の円すいころ列のピツチ円直径よ リも大径に設定されている。 ■ ■ ■請求項 1
[0013] このように、 複列の円すいころ軸受で構成され、 ハブ輪の内側転走面の大 径側に設けられる大鍔を、 ハブ輪とは別体の鍔輪として形成され、 この鍔輪 を車輪取付フランジに隣接するハブ輪の外周に嵌合させた車輪用軸受装置に おいて、 アウター側の円すいころ列のピッチ円直径がィンナー側の円すいこ ろ列のピッチ円直径よリも大径に設定されているので、 アウター側の円すい ころの個数がィンナー側の円すいころの個数よリも多数収容することができ 、 車両の静止時だけでなく旋回時においても剛性が向上し、 車輪用軸受装置 の長寿命化を図ることができる。
[0014] また、 本発明のように、 前記鍔輪の外周面が、 前記車輪取付フランジ側が 大径となる段付き円筒面状に形成され、 この外周面における小径部と前記外 方部材との間に形成された環状空間に前記アウター側のシールが装着される と共に、 前記外周面における大径部と前記外方部材との間に僅かな径方向す きまが形成され、 ラビリンスシールが構成されていれば、 シールの密封性を 一層向上させることができる。 ■ ■ ■請求項 2
[0015] また、 本発明は、 内周に互いに小径側が隣り合うテーパ状の複列の外側転 走面が形成された外方部材と、 車輪を取り付けるための車輪取付フランジを 一体に有し、 外周に前記複列の外側転走面の一方に対向するテーパ状の内側 転走面と、 この内側転走面から軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪 、 およびこのハブ輪の小径段部に所定のシメシ口を介して圧入され、 外周に 前記複列の外側転走面の他方に対向するテーパ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円すいころと、 前記外方部材と内方 部材との間に形成される環状空間の開口部に装着されたシールとを備え、 前 記内輪の内側転走面の大径側に前記複列の円すいころのうちインナー側の円 すいころを案内する大鍔が形成されると共に、 前記ハブ輪に、 前記複列の円 すいころのうちアウター側の円すいころの大端面に当接して案内する鍔を有 せず、 この円すいころの大端面に当接して当該円すいころを案内する鍔が前 記外方部材の外側転走面の大径側に設けられた車輪用軸受装置において、 前 記アウター側の円すいころ列のピッチ円直径が前記ィンナー側の円すいころ 列のピッチ円直径よりも大径に設定されている。 ■ ■ ■請求項 3
[0016] このように、 複列の円すいころ軸受で構成され、 ハブ輪にアウター側の円 すいころの大端面に当接して案内する鍔を有せず、 この円すいころの大端面 に当接して当該円すいころを案内する鍔が外方部材の外側転走面の大径側に 設けられた車輪用軸受装置において、 アウター側の円すいころ列のピッチ円 直径がィンナー側の円すいころ列のピッチ円直径よリも大径に設定されてい るので、 アウター側の円すいころの個数がインナー側の円すいころの個数よ リも多数収容することができ、 車両の静止時だけでなく旋回時においても剛 性が向上し、 車輪用軸受装置の長寿命化を図ることができる。
[0017] また、 本発明のように、 前記車輪取付フランジの基部に断面円弧状のシー ルランドが形成され、 このシールランド部と前記内側転走面とが滑らかに繋 がれていれば、 車輪取付フランジにモーメン卜荷重が負荷されてもハブ輪の 強度■耐久性を確保すると共に、 シールランド部と内側転走面を総型砥石で 同時に研削加工することができ、 ハブ輪の加工性が向上する。 ■ ■ ■請求項 4
[0018] また、 本発明のように、 前記アウター側の円すいころの直径が前記インナ 一側の円すいころの直径よりも小径に形成されていれば、 重量アップを抑え ながら剛性アップを図った車輪用軸受装置を提供することができる。 ■ ■ ■ [0019] また、 本発明のように、 前記アウター側の保持器が合成樹脂を射出成形に よって形成され、 前記円すいころが内径側へ脱落しないように保持されてい れば、 / \ブ輪における内側転走面の小径側に円すいころを保持するための小 鍔は不要となり、 ハブ輪の加工性が向上すると共に、 重量アップを一層抑え ることができる。 ■ ■ ■請求項 6
[0020] また、 本発明のように、 前記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り、 軸受予圧が付与された状態で前記ハブ輪 に対して前記内輪が軸方向に固定されていれば、 軽量，コンパク卜化が図れ ると共に、 初期に設定された予圧を長期間に亘つて維持することができる。 ■ ■ ■請求項 7
発明の効果
[0021 ] 本発明に係る車輪用軸受装置は、 内周に互いに小径側が隣り合うテーパ状 の複列の外側転走面が形成された外方部材と、 車輪を取り付けるための車輪 取付フランジを一体に有し、 外周に前記複列の外側転走面の一方に対向する テーパ状の内側転走面と、 この内側転走面から軸方向に延びる小径段部が形 成されたハブ輪、 およびこのハブ輪の小径段部に所定のシメシ口を介して圧 入され、 外周に前記複列の外側転走面の他方に対向するテーパ状の内側転走 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円すいころと、 前記 外方部材と内方部材との間に形成される環状空間の開口部に装着されたシー ルとを備え、 前記内輪の内側転走面の大径側に、 前記複列の円すいころのう ちインナー側の円すいころを案内する大鍔が形成されると共に、 前記ハブ輪 の外周における前記車輪取付フランジに隣接する箇所に、 前記複列の円すい ころのうちアウター側の円すいころの大端面に当接して当該円すいころを案 内する鍔輪が嵌合された車輪用軸受装置において、 前記アウター側の円すい ころ列のピツチ円直径が前記ィンナー側の円すいころ列のピツチ円直径よリ も大径に設定されているので、 アウター側の円すいころの個数がインナー側 の円すいころの個数よりも多数収容することができ、 車両の静止時だけでな <旋回時においても剛性が向上し、 車輪用軸受装置の長寿命化を図ることが できる。
[0022] また、 本発明に係る車輪用軸受装置は、 内周に互いに小径側が隣り合うテ ーパ状の複列の外側転走面が形成された外方部材と、 車輪を取り付けるため の車輪取付フランジを一体に有し、 外周に前記複列の外側転走面の一方に対 向するテーパ状の内側転走面と、 この内側転走面から軸方向に延びる小径段 部が形成されたハブ輪、 およびこのハブ輪の小径段部に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テーパ状の内 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円すいころと 、 前記外方部材と内方部材との間に形成される環状空間の開口部に装着され たシールとを備え、 前記内輪の内側転走面の大径側に、 前記複列の円すいこ ろのうちインナー側の円すいころを案内する大鍔が形成されると共に、 前記 ハブ輪に、 前記複列の円すいころのうちアウター側の円すいころの大端面に 当接して案内する鍔を有せず、 この円すいころの大端面に当接して当該円す いころを案内する鍔が前記外方部材の外側転走面の大径側に設けられた車輪 用軸受装置において、 前記アウター側の円すいころ列のピッチ円直径が前記 インナー側の円すいころ列のピッチ円直径よリも大径に設定されているので 、 アウター側の円すいころの個数がインナー側の円すいころの個数よりも多 数収容することができ、 車両の静止時だけでなく旋回時においても剛性が向 上し、 車輪用軸受装置の長寿命化を図ることができる。
発明を実施するための最良の形態
[0023] 内周に互いに小径側が隣リ合うテーパ状の複列の外側転走面が形成された 外方部材と、 一端部に車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一体に有 し、 外周に前記複列の外側転走面の一方に対向するテーパ状の内側転走面と 、 この内側転走面から軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪、 および このハブ輪の小径段部に所定のシメシ口を介して圧入され、 外周に前記複列 の外側転走面の他方に対向するテーパ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円すいころと、 前記外方部材と内方部材との 間に形成される環状空間の開口部に装着されたシールとを備え、 前記内輪の 内側転走面の大径側に、 前記複列の円すいころのうちインナー側の円すいこ ろを案内する大鍔が形成されると共に、 前記ハブ輪の外周における前記車輪 取付フランジに隣接する箇所に、 前記複列の円すいころのうちアウター側の 円すいころの大端面に当接して当該円すいころを案内する鍔輪が嵌合された 車輪用軸受装置において、 前記アウター側の円すいころ列のピッチ円直径が 前記インナー側の円すいころ列のピッチ円直径よりも大径に設定されると共 に、 前記アウター側の円すいころの直径が前記インナー側の円すいころの直 径ょリも小径に形成されている。
実施例 1
[0024] 以下、 本発明の実施の形態を図面に基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で ある。 この車輪用軸受装置は従動輪用の車軸 （図示せず） に装着され、 内周 に互いに小径側が隣リ合うテーパ状の複列の外側転走面 1 a、 1 bが形成さ れた外方部材 1と、 外周にこれら複列の外側転走面 1 a、 1 bに対向するテ ーパ状の複列の内側転走面 1 O a、 1 1 aが形成された内方部材 2と、 両転 走面間に保持器 3、 4を介して転動自在に収容された複列の円すいころ 5、 6と、 外方部材 1と内方部材 2との間に形成される環状空間の開口部に装着 されたシール 7、 8とを備えている。 これらシール 7、 8は、 外方部材 1の 両端部に嵌合されるシール部材 7 a、 8 aと、 これらシール部材 7 a、 8 a に摺接するスリンガ 7 b、 8 bとからなり、 軸受内部に封入された潤滑ダリ ースの漏洩と、 外部から雨水やダス卜等が軸受内部に侵入するのを防止して いる。
[0025] 外方部材 1は S 5 3 C等の炭素 0 . 4 0〜0 . 8 0 w t %を含む中炭素鋼 からなリ、 複列の外側転走面 1 a、 1 bが高周波焼入れにより表面硬さが 5 8〜 6 4 H R Cの範囲に硬化処理されている。 [0026] 内方部材 2は、 ハブ輪 1 0と、 このハブ輪 1 0に固定された内輪 1 1とか らなる。 ハブ輪 1 0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 9を一体に有し、 その周方向等配にポルト孔 9 aが 形成され、 締結用のポルト （図示せず） を介して車輪が固定されると共に、 外周にアウター側の内側転走面 1 0 aと、 この内側転走面 1 0 aから軸方向 に延びる円筒状の小径段部 1 O bが形成されている。 このハブ輪 1 0は S 5 3 C等の炭素 0 . 4 0〜0 . 8 O w t %を含む中炭素鋼からなり、 車輪取付 フランジ 9の基部となる肩部 1 4から内側転走面 1 0 aおよび小径段部 1 0 bに亙って高周波焼入れにより表面硬さが 5 8〜 6 4 H R Cの範囲に硬化処 理されている。 なお、 後述する加締部 1 2は鍛造加工後の素材硬さのままと されている。 なお、 ハブ輪 1 0における内側転走面 1 0 aの大径側には円す いころ 5を案内する大鍔が形成されておらず、 後述する別体の鍔輪 1 6が嵌 合されている。 さらに、 小径側にはころ保持用の小鍔は形成されておらず、 合成樹脂を射出成形によって形成された保持器 3によって保持され、 円すい ころ 5が内径側へ脱落しないようにしている。 これにより、 ハブ輪の加工性 が向上すると共に、 重量アップを一層抑えることができる。
[0027] 一方、 内輪 1 1は、 ハブ輪 1 0の小径段部 1 0 bに圧入され、 外周にイン ナー側の内側転走面 1 1 aが形成されている。 そして、 ハブ輪 1 0の小径段 部 1 0 bの端部を塑性変形させて形成した加締部 1 2によって所定の軸受予 圧が付与された状態で内輪 1 1が軸方向に固定されている。 これにより、 装 置の軽量，コンパク卜化が図れると共に、 初期に設定された予圧を長期間に 亘つて維持することができる。 また、 内輪 1 1の内側転走面 1 1 aの大径側 には大鍔 1 1 bが設けられ、 この大鍔 1 1 bにインナー側の円すいころ 6の 大端面が当接して案内されると共に、 小径側には小鍔 1 1 cが設けられ、 円 すいころ 6の脱落が防止されている。 なお、 内輪 1 1の大鍔 1 1 bの外周に はインナー側のシール 8を構成するスリンガ 8 bが嵌合されている。 なお、 内輪 1 1および円すいころ 5、 6は S U J 2等の高炭素クロム軸受鋼からな リ、 ズブ焼入れにより芯部まで 5 8〜 6 4 H R Cの範囲で硬化処理されてい る。
[0028] ハブ輪 1 0の車輪取付フランジ 9と隣接する外周には円筒状の鍔輪嵌合面
1 3が形成され、 この鍔輪嵌合面 1 3から車輪取付フランジ 9の側面に繋が る肩部 1 4との間には断面が円弧状の隅部 1 5が形成されている。 そして、 鍔輪 1 6がこの鍔輪嵌合面 1 3に嵌合され、 別体の大鍔を構成している。
[0029] この鍔輪 1 6は S U J 2等の高炭素クロム軸受鋼からなり、 アウター側の 円すいころ 5の大端面に当接して円すいころ 5を案内する鍔面 1 6 aと、 ハ ブ輪 1 0の鍔輪嵌合面 1 3に嵌合される円筒状の内周面 1 6 bと、 肩部 1 4 に衝合する端面 1 6 cと、 この端面 1 6 cと内周面 1 6 bとを繋ぎ、 ハブ輪 1 0の隅部 1 5に非接触状態で係合する所定の曲率半径からなる面取り部 1 6 dとを有している。 また、 鍔輪 1 6の外周面は、 車輪取付フランジ 9側が 大径となる段付き円筒面状に形成され、 この外周面における小径部 1 6 eに 、 アウター側のシール 7を構成するスリンガ 7 bが嵌合されている。 さらに 、 大径部 1 6 f と外方部材 1のアウター側の端部との間には僅かな径方向す きまが形成され、 ラビリンスシール 1 7が構成されている。 これにより、 シ ール 7の密封性を一層向上させることができる。 この鍔輪 1 6はズブ焼入れ により芯部まで 5 8〜 6 4 H R Cの範囲で硬化処理されている。
[0030] このように、 ハブ輪 1 0の内側転走面 1 0 aの大径側に設けられる大鍔を 、 ハブ輪 1 0とは別体の鍔輪 1 6として形成され、 車輪取付フランジ 9に隣 接するハブ輪 1 0の外周に嵌合させているため、 内側転走面 1 0 3と鍔輪1 6の鍔面 1 6 aとの境界部付近で円すいころ 5との接触により生じる応力集 中が緩和される。 そのため、 車両重量の嵩む車種に適用されても、 その境界 部付近での疲労が生じ難い。 また、 鍔輪 1 6には肩部 1 4の隅部 1 5に非接 触となる面取り部 1 6 dが設けられているため、 この部分に円すいころ 5か ら鍔輪 1 6を介して負荷される荷重による応力集中を一層緩和することがで さる。
[0031 ] ここで、 本実施形態は、 アウター側の円すいころ 5列のピッチ円直径 P C D oがインナー側の円すいころ 6列のピッチ円直径 P C D iよりも大径に設 定されると共に、 アウター側の円すいころ 5の直径がインナー側の円すいこ ろ 6の直径よりも小径に形成されている。 これに伴い、 ハブ輪 1 0の内側転 走面 1 0 aが内輪 1 1の内側転走面 1 1 aよりも拡径され、 あわせて外方部 材 1のアウター側の外側転走面 1 aがィンナー側の外側転走面 1 bよりも拡 径されている。 そして、 アウター側の円すいころ 5の個数がインナー側の円 すいころ 6の個数よりも多数収容されている。 このように、 各ピッチ円直径 P C D o、 P C D iを P C D o > P C D iに設定することにより、 車両の静 止時だけでなく旋回時においても剛性が向上し、 車輪用軸受装置の長寿命化 を図ることができる。 また、 アウター側の円すいころ 5の直径がインナー側 の円すい 6の直径よりも小径に形成されているため、 重量アップを抑えなが らさらなる剛性アップを図った車輪用軸受装置を提供することができる。 実施例 1
[0032] 図 2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で ある。 なお、 前述した実施形態と同一の部品、 部位あるいは同一の機能を有 する部品、 部位には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
[0033] この車輪用軸受装置は従動輪用の車軸 （図示せず） に装着され、 内周に互 いに小径側が隣リ合うテーパ状の複列の外側転走面 1 a、 1 bが形成された 外方部材 1 8と、 外周にこれら複列の外側転走面 1 a、 1 bに対向するテー パ状の複列の内側転走面 1 O a、 1 1 aが形成された内方部材 1 9と、 両転 走面間に保持器 3、 4を介して転動自在に収容された複列の円すいころ 5、 6と、 外方部材 1 8と内方部材 1 9との間に形成される環状空間の開口部に 装着されたシール 2 0、 8とを備えている。 アウター側のシール 2 0は、 外 方部材 1 8の端部に内嵌された一体型で構成され、 パックシールで構成され たインナー側のシール 8とで、 軸受内部に封入された潤滑グリースの漏洩と 、 外部から雨水やダス卜等が軸受内部に侵入するのを防止している。
[0034] 外方部材 1 8は S 5 3 C等の炭素 0 . 4 0〜0 . 8 0 w t %を含む中炭素 鋼からなり、 複列の外側転走面 1 a、 1 bが高周波焼入れにより表面硬さが 5 8〜 6 4 H R Cの範囲に硬化処理されている。 [0035] 内方部材 1 9は、 ハブ輪 2 1と、 このハブ輪 2 1に固定された内輪 1 1と からなる。 ハブ輪 2 1は、 アウター側の端部に車輪取付フランジ 9を一体に 有し、 外周にアウター側の内側転走面 1 O aと、 この内側転走面 1 O aから 軸方向に延びる円筒状の小径段部 1 0 bが形成されている。
[0036] このハブ輪 2 1は S 5 3 C等の炭素 0 . 4 0〜0 . 8 0 w t %を含む中炭 素鋼からなり、 車輪取付フランジ 9の基部となる断面円弧状のシールランド 部 2 2から内側転走面 1 0 aおよび小径段部 1 0 bに亙って高周波焼入れに より表面硬さが 5 8〜6 4 H R Cの範囲に硬化処理されている。 なお、 ハブ 輪 2 1における内側転走面 1 0 aの大径側には円すいころ 5を案内する大鍔 が形成されておらず、 後述する外方部材 1 8に鍔 2 3が設けられている。 さ らに、 内側転走面 1 0 aの小径側にはころ保持用の小鍔は形成されておらず 、 合成樹脂を射出成形によって形成された保持器 3によって保持され、 円す いころ 5が内径側へ脱落しないようにしている。 これにより、 ハブ輪 2 1の 加工性が向上すると共に、 重量アップを一層抑えることができる。
[0037] 本実施形態では、 アウター側の円すいころ 5を案内する鍔 2 3が外方部材
1 8に設けられている。 すなわち、 外方部材 1 8におけるアウター側の外側 転走面 1 aの大径側に円すいころ 5の大端面に当接してこの円すいころ 5を 案内する鍔 2 3がー体に設けられている。 これにより、 車輪取付フランジ 9 の基部となるシールランド部 2 2と内側転走面 1 0 aとを総型砥石によって 同時に研削加工ができて滑らかに繋げることができる。 したがって、 ハブ輪 2 1への応力集中が緩和され、 車両重量の嵩む車種に適用されて車輪取付フ ランジ 9に大きなモーメン卜荷重が負荷されてもハブ輪 2 1に疲労が生じ難 く、 強度，耐久性を確保することができる。
[0038] ここで、 本実施形態は、 前述した実施形態と同様、 アウター側の円すいこ ろ 5列のピッチ円直径 P C D oがィンナー側の円すいころ 6列のピッチ円直 径 P C D iよりも大径に設定されると共に、 アウター側の円すいころ 5の直 径がィンナー側の円すいころ 6の直径よリも小径に形成されている。 これに 伴い、 ハブ輪 2 1の内側転走面 1 0 aが内輪 1 1の内側転走面 1 1 aよりも 拡径され、 あわせて外方部材 1 8のアウター側の外側転走面 1 aがインナー 側の外側転走面 1 bよりも拡径されている。 そして、 アウター側の円すいこ ろ 5の個数がィンナー側の円すいころ 6の個数よリも多数収容されている。 このように、 各ピッチ円直径 P C D o、 P C D iを P C D o > P C D iに設 定することにより、 車両の静止時だけでなく旋回時においても剛性が向上し 、 車輪用軸受装置の長寿命化を図ることができる。 また、 アウター側の円す いころ 5の直径がィンナー側の円すい 6の直径よリも小径に形成されている ため、 重量アップを抑えながらさらなる剛性アップを図った車輪用軸受装置 を提供することができる。
[0039] 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。
産業上の利用可能性
[0040] 本発明に係る車輪用軸受装置は、 車輪を複列円すいころ軸受で回転自在に 支承する従動輪用あるいは駆動輪用の車輪用軸受装置に適用できる。
図面の簡単な説明
[0041 ] [図 1 ]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である。
[図 2]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である。
[図 3]従来の車輪用軸受装置を示す縦断面図である。
符号の説明
[0042] 1、 1 8 外方部材
1 a、 1 b ■ ■ ■ ■外側転走面
2、 1 9 内方部材
3、 4 保持器
5、 6 円すいころ つ、 8、 20 - ■ ■シール
7 a、 8 a , ■ ■ ■シール部材
7 b、 8 b ■ ■ ■ ■スリンガ
9 車輪取付フランジ
9 a ポルト孔
1 0. 2 1 ■ ■ ■ ■ハブ輪
1 0 a、 1 1 a - ■内側転走面
1 0 b 小径段部
1 1 内輪
1 1 b 大鍔
1 1 c 小鍔
1 2 加締部
1 3 鍔輪嵌合面
1 4 肩部
1 5 隅部
1 6 鍔輪
1 6 a
1 6 b 内周面
1 6 c i而 [fi
1 6 d 面取り部
1 6 e 小径部
1 6 f 大径部
1 7 ラビリンスシール 2 シールランド部 3 鍔
1 外方部材
1 a 外側転走面
2 内方部材 53 保持器
54 円すいころ
55、 56 - ■ ■ ■シール
55 a、 56 a - ■シール部材
55 b、 56 b - ■スリンガ
57 車輪取付フランジ
57 a ポルト孔
58 ハブ輪
58 a、 59 a - ■内側転走面
58 b 小径段部
59 内輪
59 b 大鍔
59 c 小鍔
60 加締部
61 鍔輪
61 a 面
61 b 内周面
61 c i
61 d 円弧状部
61 e 小径部分
62 鍔輪嵌合面
63 円弧状断面部
PCD i インナー側の円すいころ列のピッチ円直径
PCD o アウター側の円すいころ列のピッチ円直径

Claims

請求の範囲
[1] 内周に互いに小径側が隣リ合うテーパ状の複列の外側転走面が形成された 外方部材と、
車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一体に有し、 外周に前記複列 の外側転走面の一方に対向するテーパ状の内側転走面と、 この内側転走面か ら軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪、 およびこのハブ輪の小径段 部に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 に対向するテーパ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 容された複列の円すいころと、
前記外方部材と内方部材との間に形成される環状空間の開口部に装着され たシールとを備え、
前記内輪の内側転走面の大径側に、 前記複列の円すいころのうちインナー 側の円すいころを案内する大鍔が形成されると共に、 前記ハブ輪の外周にお ける前記車輪取付フランジに隣接する箇所に、 前記複列の円すいころのうち アウター側の円すいころの大端面に当接して当該円すいころを案内する鍔輪 が嵌合された車輪用軸受装置において、
前記アウター側の円すいころ列のピッチ円直径が前記インナー側の円すい ころ列のピッチ円直径よりも大径に設定されていることを特徴とする車輪用 軸受装置。
[2] 前記鍔輪の外周面が、 前記車輪取付フランジ側が大径となる段付き円筒面 状に形成され、 この外周面における小径部と前記外方部材との間に形成され た環状空間に前記アウター側のシールが装着されると共に、 前記外周面にお ける大径部と前記外方部材との間に僅かな径方向すきまが形成され、 ラビリ ンスシールが構成されている請求項 1に記載の車輪用軸受装置。
[3] 内周に互いに小径側が隣リ合うテーパ状の複列の外側転走面が形成された 外方部材と、
車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一体に有し、 外周に前記複列 の外側転走面の一方に対向するテーパ状の内側転走面と、 この内側転走面か ら軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪、 およびこのハブ輪の小径段 部に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 に対向するテーパ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 容された複列の円すいころと、
前記外方部材と内方部材との間に形成される環状空間の開口部に装着され たシールとを備え、
前記内輪の内側転走面の大径側に、 前記複列の円すいころのうちインナー 側の円すいころを案内する大鍔が形成されると共に、 前記ハブ輪に、 前記複 列の円すいころのうちアウター側の円すいころの大端面に当接して案内する 鍔を有せず、 この円すいころの大端面に当接して当該円すいころを案内する 鍔が前記外方部材の外側転走面の大径側に設けられた車輪用軸受装置におい て、
前記アウター側の円すいころ列のピッチ円直径が前記インナー側の円すい ころ列のピッチ円直径よりも大径に設定されていることを特徴とする車輪用 軸受装置。
[4] 前記車輪取付フランジの基部に断面円弧状のシールランドが形成され、 こ のシールランド部と前記内側転走面とが滑らかに繋がれている請求項 3に記 載の車輪用軸受装置。
[5] 前記アウター側の円すいころの直径が前記インナー側の円すいころの直径 よリも小径に形成されている請求項 1乃至 4いずれかに記載の車輪用軸受装 置。
[6] 前記アウター側の保持器が合成樹脂を射出成形によって形成され、 前記円 すいころが内径側へ脱落しないように保持されている請求項 1乃至 5いずれ かに記載の車輪用軸受装置。
[7] 前記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 部により、 軸受予圧が付与された状態で前記ハブ輪に対して前記内輪が軸方 向に固定されている請求項 1乃至 6いずれかに記載の車輪用軸受装置。
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