WO2012176849A1 - 車輪用軸受装置 - Google Patents

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WO2012176849A1
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WO
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wheel
bearing device
rolling
wheel bearing
hub wheel
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暢克 内山
山本　一成
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Original Assignee
NTN Corp
NTN Toyo Bearing Co Ltd
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    • F16C33/7879—Sealings of ball or roller bearings with a diaphragm, disc, or ring, with or without resilient members mounted with a cylindrical portion to the inner surface of the outer race and having a radial portion extending inward with a further sealing ring
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    • F16C41/00—Other accessories, e.g. devices integrated in the bearing not relating to the bearing function as such
    • F16C41/007—Encoders, e.g. parts with a plurality of alternating magnetic poles

Definitions

  • the present invention relates to a wheel bearing device for rotatably supporting a wheel of an automobile or the like, and more particularly to a so-called outer ring rotation type in which an outer member rotates together with the wheel, and a positioning means is provided on the inner member, and the assembly man-hour to the vehicle
  • the present invention relates to a wheel bearing device in which the reduction of the above is achieved.
  • wheel bearing devices that support wheels of automobiles and the like support a hub wheel for mounting a wheel rotatably via a rolling bearing, and there are a drive wheel and a driven wheel.
  • the inner ring rotating type is generally used for driving wheels and the inner ring rotating and outer ring rotating types are generally used for driven wheels. Since the structure of the mounting portion can be simplified as compared with the inner ring rotating type, it is used as a wheel bearing device for supporting a driven wheel in some automobiles.
  • the wheel bearing device 100 includes an inner member 101, an outer member 102, a double row ball 103, and a reinforcing member 104.
  • the inner member 101 has double-row inner rolling surfaces 101a and 101b formed on the outer peripheral surface, and is supported and fixed to the suspension device in a use state and does not rotate.
  • the outer member 102 integrally has a rotation-side flange 105 on the outer peripheral surface, and double row outer rolling surfaces 102a and 102b are formed on the inner peripheral surface. And it rotates with the wheel (not shown) couple
  • the reinforcing member 104 has a partially conical cylindrical shape as a whole, with the large-diameter end on the outer peripheral edge of the rotation-side flange 105 and the small-diameter end on the outer peripheral surface of the outer member 102 more than the rotation-side flange 105. It is joined and fixed to the inner part in the axial direction by welding. Further, a stationary flange 106 is formed on the inner peripheral surface of the inner member 101 in order to fix the inner member 101 to the suspension device.
  • a tap hole 108 for fastening the fixing bolt 107 is provided in the stationary side flange 106 of the inner member 101.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a wheel bearing device in which positioning means is provided on the inner member to reduce the number of assembling steps for the vehicle.
  • the invention according to claim 1 of the present invention has a wheel mounting flange for mounting a wheel on the outer periphery, and a double row outer rolling surface is integrally formed on the inner periphery.
  • a back-to-back type double-row angular contact ball bearing is formed by press-fitting into the hub wheel and a small-diameter step portion of the hub ring, and forming the other inner rolling surface facing the outer rolling surface of the double row on the outer periphery.
  • the inner ring is fixed in the axial direction by a caulking portion formed by plastic deformation outward in the direction, and the In the wheel bearing device in which the pitch circle diameter of the inner-side rolling elements among the rolling elements in the row is set larger than the pitch circle diameter of the outer-side rolling elements, a concave portion is formed at the inner-side end of the hub wheel.
  • a mounting portion having a substantially uniform thickness is formed, and a plurality of bolt holes are formed in the mounting portion, and the hub wheel and the suspension device are fastened through fixing bolts, and the mounting portion of the hub wheel Positioning means for positioning the suspension device in the circumferential direction is formed at the end portion of the suspension.
  • the third generation structure wheel bearing of the outer ring rotating type in which the pitch circle diameter of the inner side rolling element of the double row rolling elements is set larger than the pitch circle diameter of the outer side rolling element.
  • a mounting portion having a substantially uniform thickness having a recess at the end on the inner side of the hub wheel is formed, and a plurality of bolt holes are formed in the mounting portion so that the hub wheel and the suspension device are connected via a fixing bolt.
  • positioning means for positioning in the circumferential direction with the suspension device is formed at the end of the mounting portion of the hub wheel so that the circumferential positioning of the hub wheel and the suspension device can be easily performed. It is possible to provide a wheel bearing device that can be carried out and reduce the number of assembly steps for a vehicle.
  • the positioning means may be provided on the outer periphery of the end of the attachment portion.
  • the positioning means may be provided on an end face of the attachment portion.
  • the positioning means may be provided on the inner periphery of the end of the mounting portion.
  • the circumferential direction between the hub wheel and the suspension device Positioning can be performed easily.
  • the weight of the hub wheel can be reduced while maintaining the strength. Can be planned.
  • the outer member has an outer outer rolling surface on the outer side of the double row outer rolling surface due to the difference in pitch circle diameter.
  • the outer rolling surface on the inner side is formed through a step portion that is formed with a diameter smaller than that of the rolling surface and is inclined from the outer rolling surface on the outer side, and the inclination angle of the step portion is If the angle is set to be substantially the same as the inclination angle of the stepped portion of the hub wheel, the conflicting problems of lightening, compactness and high rigidity of the device can be solved.
  • the bearing space is effectively utilized. Compared to the outer side, the bearing rigidity of the inner side portion can be increased, and the life of the bearing can be extended.
  • the outer side The member can be reduced in weight and rigidity, and sufficient strength can be secured even when a large bending moment load is applied to the wheel mounting flange.
  • the surface hardness is hardened to a range of 58 to 64 HRC by induction hardening from the inner rolling surface of the hub wheel to the outer peripheral surface of the small diameter step portion, If the caulking part is kept in the surface hardness after forging, the fretting resistance of the small diameter step part which becomes the fitting part of the inner ring is improved, and the caulking part is free from occurrence of minute cracks. The plastic working can be performed smoothly.
  • the wheel bearing device integrally has a wheel mounting flange for mounting a wheel on the outer periphery, an outer member in which a double row outer rolling surface is integrally formed on the inner periphery, and the outer member on the outer periphery.
  • a hub wheel having one inner rolling surface facing the outer rolling surface of the double row, a small diameter step portion extending in the axial direction via a step portion inclined from the inner rolling surface, and the hub wheel
  • An inner member consisting of an inner ring that is press-fitted into a small-diameter stepped portion and is formed on the outer periphery to form a back-to-back type double row angular contact ball bearing in which the other inner rolling surface facing the double row outer rolling surface is formed;
  • the inner member and a double-row rolling element accommodated between the rolling surfaces of the outer member and the outer member so as to freely roll, and formed by plastically deforming the end portion of the small diameter step portion radially outward.
  • the inner ring is fixed in the axial direction by the crimped portion, and the inner of the double row rolling elements
  • the hub wheel has a substantially uniform thickness having a recess at the inner side end.
  • a plurality of bolt holes are formed in the mounting portion, and the hub wheel and the suspension device are fastened via a fixing bolt, and the suspension device is attached to an end portion of the mounting portion of the hub wheel. Since the positioning means for positioning in the circumferential direction is formed, the positioning of the hub wheel and the suspension device in the circumferential direction can be easily performed, and the wheel bearing device that reduces the number of assembly steps to the vehicle Can be provided.
  • FIG. (A) is a side view of FIG. (A) is a principal part enlarged view which shows the positioning means of FIG. 1, (b) is the arrow line view seen from the III direction of (a).
  • (A) is a principal part enlarged view which shows the modification of FIG. 3, (b) is the arrow line view seen from the IV direction of (a).
  • (A) is a principal part enlarged view which shows the other modification of FIG. 3, (b) is the arrow line view seen from the V direction of (a).
  • (A) is a principal part enlarged view which shows the other modification of FIG. 3, (b) is the arrow line view seen from VI direction of (a).
  • FIG. (A) is a principal part enlarged view which shows the other modification of FIG. 3,
  • (b) is the arrow line view seen from the VII direction of (a).
  • It is a longitudinal cross-sectional view which shows 2nd Embodiment of the wheel bearing apparatus which concerns on this invention.
  • It is a side view of FIG. (A) is a principal part enlarged view which shows the positioning means of FIG. 8,
  • (b) is the arrow line view seen from the X direction of (a).
  • (A) is a principal part enlarged view which shows the modification of FIG. 10,
  • (b) is the arrow line view seen from the XI direction of (a).
  • (A) is a principal part enlarged view which shows the other modification of FIG.
  • FIG. 10 is a side view of FIG. 15.
  • A) is a principal part enlarged view which shows the positioning means of FIG. 15,
  • (b) is the arrow line view seen from the XVII direction of (a).
  • FIG. 20 is a perspective view of FIG. 19.
  • An outer member integrally having a wheel mounting flange for mounting a wheel on the outer periphery, and an outer rolling surface of a double row integrally formed on the inner periphery, and the outer rolling surface of the double row on the outer periphery.
  • One inner rolling surface and a hub wheel formed with a small-diameter step portion extending in the axial direction via a step portion inclined from the inner rolling surface, and a small-diameter step portion of the hub wheel are press-fitted and
  • the inner ring is axially formed by a crimping portion formed by plastically deforming an end portion of the small-diameter step portion radially outward. And the pitch circle diameter of the inner side rolling elements of the double row rolling elements is out.
  • a substantially uniform thick attachment portion having a recess at the inner end of the hub wheel is formed.
  • a plurality of bolt holes are formed in the mounting portion, and the hub wheel and the suspension device are fastened via fixing bolts, and positioning means for positioning the hub device and the suspension device in the circumferential direction is provided.
  • the positioning means is formed of a flat portion formed by partially cutting the outer periphery of the end of the mounting portion.
  • 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 side view of FIG. 1
  • FIG. 3 (a) is a main part showing positioning means of FIG. (B) is an arrow view seen from the III direction of (a)
  • FIG. 4 (a) is an enlarged view of a main part showing a modification of FIG. 3
  • (b) is an IV of (a).
  • FIG. 5A is an enlarged view of a main part showing another modified example of FIG. 3
  • FIG. 5B is an arrow view seen from the V direction of FIG. a) is an enlarged view of a main part showing another modified example of FIG.
  • FIG. 7 (a) is another modified example of FIG. (B) is an arrow view seen from the VII direction of (a).
  • the side closer to the outer side of the vehicle when assembled to the vehicle is referred to as the outer side (left side in FIG. 1), and the side closer to the center is referred to as the inner side (right side in FIG. 1).
  • This wheel bearing device is for a driven wheel called the third generation, and is an inner member 1 serving as a stationary member, an outer member 2 serving as a rotating member, and a rolling member between both members 1 and 2. It has double row rolling elements (balls) 3 and 3 which are accommodated freely.
  • the inner member 1 includes a hub ring 4 and an inner ring 5 press-fitted into the hub ring 4 through a predetermined shimiro.
  • the hub wheel 4 is formed with one (inner side) inner rolling surface 4a and a small-diameter stepped portion 4b extending in the axial direction from the inner rolling surface 4a via a stepped portion 7a.
  • the inner ring 5 is formed with the other (outer side) inner raceway surface 5a on the outer periphery and is press-fitted into the small-diameter stepped portion 4b of the hub wheel 4 to form a back-to-back type double row angular contact ball bearing.
  • the inner ring 5 is fixed in the axial direction by a caulking portion 8 formed by plastic deformation of the end portion of 4b.
  • the inner ring 5 and the rolling element 3 are made of high carbon chrome steel such as SUJ2, and are hardened in the range of 58 to 64 HRC up to the core portion by quenching.
  • the hub wheel 4 is made of medium and high carbon steel containing 0.40 to 0.80 wt% of carbon such as S53C, and has a surface hardness of 58 by induction hardening from the inner rolling surface 4a to the outer peripheral surface of the small diameter step portion 4b. Hardened to a range of ⁇ 64 HRC.
  • the caulking portion 8 is kept in the surface hardness after forging. As a result, the fretting resistance of the small-diameter stepped portion 4b serving as the fitting portion of the inner ring 5 is improved, and the plastic working of the crimped portion 8 can be performed smoothly without occurrence of minute cracks.
  • the outer member 2 integrally has a wheel mounting flange 6 for mounting a wheel (not shown) at an end on the outer side, and a bolt hole 6a into which a hub bolt (not shown) is screwed and fixed by a screw.
  • a thick rib 6b is formed around the bolt hole 6a. The rib 6b can reduce the weight and the rigidity of the outer member 2, and can secure sufficient strength even when a large bending moment load is applied to the wheel mounting flange 6.
  • An inner side outer rolling surface 2b facing the inner rolling surface 4a is integrally formed. Double-row rolling elements 3 and 3 are accommodated between these rolling surfaces and are held by the cages 9 and 10 so as to roll freely.
  • This outer member 2 is made of medium and high carbon steel containing 0.40 to 0.80 wt% of carbon such as S53C, and at least the double row outer rolling surfaces 2a and 2b have a surface hardness of 58 to 64 HRC by induction hardening. Hardened to range.
  • a seal 11 which will be described later is attached to the opening on the inner side of the annular space formed between the outer member 2 and the inner member 1, and leakage of grease sealed inside the bearing to the outside and from the outside Rain water and dust are prevented from entering the bearing.
  • a pulsar ring 12 is attached to the inner side end of the outer member 2.
  • the pulsar ring 12 includes a cored bar 13 and a magnetic encoder 14 that is integrally joined to the cored bar 13 by vulcanization adhesion.
  • the core 13 is made of a ferromagnetic steel plate, for example, a ferritic stainless steel plate (JIS standard SUS430 or the like), or a rust-proof cold-rolled steel plate, and the cross-section is substantially L-shaped by pressing.
  • a cylindrical fitting portion 13a that is formed and press-fitted into the outer periphery of the end portion of the outer member 2, and extends radially inward from the fitting portion 13a and is in close contact with the inner end surface 2c of the outer member 2.
  • a flange 13b that increases positioning accuracy.
  • the magnetic encoder 14 is a rotary encoder for detecting the rotational speed of a wheel by mixing magnetic powder such as ferrite in an elastomer such as rubber and alternately magnetizing magnetic poles N and S in the circumferential direction.
  • magnetic powder such as ferrite in an elastomer such as rubber
  • alternately magnetizing magnetic poles N and S in the circumferential direction.
  • double row angular contact ball bearing which used the ball for the rolling element 3 was illustrated here, not only this but the double row tapered roller bearing which uses the tapered roller for the rolling element 3 may be sufficient.
  • the seal 11 is constituted by a so-called pack seal composed of a slinger 15 and an annular seal plate 16 arranged to face each other as shown in an enlarged view in FIG.
  • the slinger 15 is a steel plate having rust prevention capability, for example, an austenitic stainless steel plate (JIS standard SUS304 type or the like), a ferritic stainless steel plate (JIS standard SUS430 type or the like), or a rust-proof cold rolled steel.
  • a cross section is formed in a substantially L shape by pressing from a steel plate, and includes a cylindrical portion 15a that is press-fitted into the outer diameter of the hub wheel 4, and a standing plate portion 15b that extends radially outward from the cylindrical portion 15a.
  • the seal plate 16 includes a cored bar 17 fitted into the inner end of the outer member 2 and a seal member 18 integrally joined to the cored bar 17 by vulcanization adhesion.
  • the metal core 17 has a substantially L-shaped cross section formed by press working from an austenitic stainless steel plate or a cold-rolled steel plate that has been rust-proofed.
  • the seal member 18 is made of a synthetic rubber such as NBR (acrylonitrile-butadiene rubber), and extends in a radially outward direction.
  • the seal member 18 slides on the outer side surface of the standing plate portion 15b of the slinger 15 via a predetermined axial shimiro. It has a side lip 18a in contact with it, a duster lip 18c and a grease lip 18c that extend in a forked manner on the inner diameter side and slidably contact the cylindrical portion 15a of the slinger 15 via a predetermined radial shimiro.
  • HNBR hydrogenated acrylonitrile butadiene rubber
  • EPDM ethylene propylene rubber
  • ACM polyacrylic rubber
  • FKM fluororubber
  • silicon rubber which are excellent in the above.
  • the pitch circle diameter PCDo of the outer rolling element 3 is set to be smaller than the pitch circle diameter PCDi of the inner rolling element 3 (PCDo ⁇ PCDi).
  • the sizes of the double-row rolling elements 3 and 3 are the same, but due to the difference in the pitch circle diameters PCDo and PCDi, the number of the inner-side rolling elements 3 is set larger than the number of the outer-side rolling elements 3. Has been.
  • the outer shape of the hub wheel 4 includes a counter portion 19 from the groove bottom portion of the inner rolling surface 4a, a step portion 7a formed to be inclined from the counter portion 19, and a shoulder portion 4c with which the inner ring 5 is abutted. It continues to the small diameter step 4b.
  • the outer member 2 is formed such that the outer rolling surface 2a on the outer side has a smaller diameter than the outer rolling surface 2b on the inner side due to the difference in pitch circle diameters PCDo and PCDi.
  • An inner side outer rolling surface 2b is formed via a step 7b inclined from the running surface 2a.
  • the inclination angle of the step portion 7 b is set to be substantially the same as the inclination angle of the step portion 7 a of the hub wheel 4.
  • the pitch circle diameter PCDo of the outer side rolling element 3 is set to be smaller than the pitch circle diameter PCDi of the inner side rolling element 3, and accordingly, the number of rolling elements 3 is also set on the inner side. Since the number of bearings is set to be larger than the number on the outer side, the bearing space can be effectively utilized to increase the bearing rigidity of the inner side portion compared to the outer side, thereby extending the life of the bearing. it can. Furthermore, since the inclination of the step portion 7a of the hub wheel 4 and the step portion 7b of the outer member 2 are set to substantially the same angle, it is possible to solve the conflicting problems of lightening, compactness and high rigidity of the device. it can.
  • an attachment portion 21 having a mortar-shaped recess 20 is formed at the inner end of the hub wheel 4.
  • the depth of the recess 20 is up to the vicinity of the shoulder 4c, and the mounting portion 21 of the hub wheel 4 has a substantially uniform thickness.
  • weight reduction can be achieved, maintaining the intensity
  • FIG. 1 a plurality of bolt holes 22 are formed in the mounting portion 21 and are attached to a knuckle (not shown) constituting the suspension device by a fixing bolt (not shown) fastened to the bolt holes 22.
  • the positioning means 23 with a knuckle is formed in the outer periphery of the edge part of the attachment part 21 of the hub ring 4. As shown in FIG.
  • the positioning means 23 is composed of a flat portion formed by partially cutting the outer periphery of the end portion of the mounting portion 21 of the hub wheel 4. As shown in FIG. And at least one plane part is formed also in the inner circumference of the other party knuckle, and by positioning these plane parts, the positioning in the circumferential direction of the hub wheel 4 and the knuckle can be easily performed. It is possible to provide a wheel bearing device that reduces the number of assembly steps for a vehicle.
  • FIG. 4 shows a modification of the positioning means 23 described above.
  • An annular groove 25 is formed on the outer periphery of the end portion of the attachment portion 21 of the hub wheel 4, and the positioning means 24 is constituted by a convex portion that protrudes from the bottom of the annular groove 25.
  • at least one recessed part is formed also in the inner periphery of the other party knuckle, and the circumferential positioning of the hub wheel 4 and the knuckle can be easily performed by fitting these unevenness
  • FIG. 5 shows another modification of the positioning means 23 described above.
  • a perforation 26 is formed on the outer periphery of the end of the attachment portion 21 of the hub wheel 4, and the positioning means 27 is configured by a pin press-fitted into the perforation 26 so that the head protrudes.
  • at least one recessed part is formed also in the inner periphery of the other party knuckle, and the circumferential positioning of the hub wheel 4 and a knuckle can be performed easily by engaging a pin with this recessed part.
  • FIG. 6 shows another modification of the positioning means 23 described above.
  • the positioning means 28 is constituted by a recess formed on the outer periphery of the end portion of the attachment portion 21 of the hub wheel 4. And at least 1 convex part is formed also in the inner periphery of the other party knuckle, and the positioning of the hub ring 4 and the knuckle in the circumferential direction can be performed easily by fitting this unevenness
  • FIG. 7 shows another modification of the positioning means 23 described above.
  • a concave portion 29 is formed on the outer periphery of the end portion of the mounting portion 21 of the hub wheel 4, and the positioning means 30 is constituted by a key member fitted into the concave portion 29.
  • at least one key groove is also formed on the inner periphery of the partner knuckle, and the key member can be engaged with the key groove, thereby easily positioning the hub wheel 4 and the knuckle in the circumferential direction. it can.
  • FIG. 8 is a longitudinal sectional view showing a second embodiment of the wheel bearing device according to the present invention
  • FIG. 9 is a side view of FIG. 8
  • FIG. 10 (a) is a main part showing the positioning means of FIG. Enlarged view
  • (b) is an arrow view seen from the X direction of (a)
  • FIG. 11 (a) is an enlarged view of a main part showing a modification of FIG. 10
  • (b) is an XI of (a).
  • FIG. 12A is an enlarged view of a main part showing another modified example of FIG. 10
  • FIG. 12B is an arrow view seen from the XII direction of FIG. a) is an enlarged view of a main part showing another modification of FIG.
  • FIG. 10 is an arrow view seen from the XIII direction of (a)
  • FIG. 14 is another modification of FIG. (B) is an arrow view seen from the XIV direction of (a).
  • the second embodiment is basically the same as the above-described first embodiment (FIG. 1) except that the positioning means is different, and the same parts or parts having the same function or the same function. Reference numerals are assigned and detailed description is omitted.
  • the wheel bearing device includes an inner member 31, an outer member 2, and double-row rolling elements 3, 3 accommodated between the members 31, 2 so as to be freely rollable.
  • the inner member 31 includes a hub ring 32 and an inner ring 5 that is press-fitted into the hub ring 32 via a predetermined shimiro.
  • the hub wheel 32 is formed with one (inner side) inner rolling surface 4a and a small-diameter stepped portion 4b extending in the axial direction from the inner rolling surface 4a via the stepped portion 7a.
  • the hub ring 32 is formed of medium and high carbon steel containing 0.40 to 0.80 wt% of carbon such as S53C, and the surface hardness is increased by induction hardening from the inner rolling surface 4a to the outer peripheral surface of the small diameter step portion 4b. Cured in the range of 58 to 64 HRC.
  • a mounting portion 33 having a mortar-shaped recess 20 is formed at the inner end of the hub wheel 32.
  • the depth of the recess 20 is up to the vicinity of the shoulder 4c, and the mounting portion 33 of the hub wheel 32 has a substantially uniform thickness.
  • a knuckle positioning means 34 is formed on the inner side end face of the mounting portion 33 of the hub wheel 32.
  • the positioning means 34 is constituted by a convex portion that is formed to project from the end face of the mounting portion 33 of the hub wheel 32. As shown in FIG. At least one recess is formed on the end surface of the mating knuckle. By fitting these recesses and protrusions, the hub wheel 32 and the knuckle can be easily positioned in the circumferential direction, and assembled into the vehicle. Man-hours can be reduced.
  • FIG. 11 shows a modification of the positioning means 34 described above.
  • the positioning means 35 is constituted by a perforation formed on the end surface of the attachment portion 33 of the hub wheel 32. And at least one convex part is formed also in the inner periphery of the other side knuckle, and the positioning of the circumferential direction of the hub wheel 32 and a knuckle can be performed easily by fitting these unevenness
  • FIG. 12 shows another modification of the positioning means 34 described above.
  • a perforation 36 is formed on the end surface of the mounting portion 33 of the hub wheel 32, and the positioning means 37 is configured by a pin press-fitted into the perforation 36.
  • at least one recessed part is formed also in the inner periphery of the other party knuckle, and the positioning of the circumferential direction of the hub wheel 32 and a knuckle can be performed easily by fitting these unevenness
  • FIG. 13 shows another modification of the positioning means 34 described above.
  • the positioning means 38 is configured by a radial groove formed on the end surface of the mounting portion 33 of the hub wheel 32. And at least one convex part is formed also in the inner periphery of the other party knuckle, and the hub ring 32 and the knuckle are easily positioned in the circumferential direction by being engaged with the positioning means 38 formed of the radiation groove. This can reduce the number of assembly steps for the vehicle.
  • FIG. 14 shows another modification of the positioning means 34 described above.
  • a radial groove 39 is formed on the end surface of the mounting portion 33 of the hub wheel 32, and the positioning means 40 is composed of a key member fixed to the radial groove 39.
  • at least one key groove is also formed on the inner periphery of the knuckle on the other side, and by fitting these irregularities, the circumferential positioning of the hub wheel 32 and the knuckle can be easily performed, and the vehicle The number of assembly steps can be reduced.
  • FIG. 15 is a longitudinal sectional view showing a third embodiment of the wheel bearing device according to the present invention
  • FIG. 16 is a side view of FIG. 15
  • FIG. 17 (a) is a main part showing the positioning means of FIG. Enlarged view
  • (b) is an arrow view seen from the XVII direction of (a)
  • FIG. 18 (a) is an enlarged view of a main part showing a modification of FIG. 17,
  • (b) is an XVIII of (a). It is an arrow view seen from the direction.
  • the third embodiment is basically the same as the above-described first embodiment (FIG. 1) except that the positioning means is different, and the same parts or parts having the same function or the same function. Reference numerals are assigned and detailed description is omitted.
  • This wheel bearing device includes an inner member 41, an outer member 2, and double row rolling elements 3, 3 accommodated between both members 41, 2 so as to freely roll.
  • the inner member 41 includes a hub ring 42 and an inner ring 5 that is press-fitted into the hub ring 42 through a predetermined shimiro.
  • the hub wheel 42 is formed with one (inner side) inner rolling surface 4a and a small-diameter stepped portion 4b extending in the axial direction from the inner rolling surface 4a via the stepped portion 7a.
  • the hub wheel 42 is made of medium and high carbon steel containing 0.40 to 0.80 wt% of carbon such as S53C, and the surface hardness is increased by induction hardening from the inner rolling surface 4a to the outer peripheral surface of the small diameter step portion 4b. Cured in the range of 58 to 64 HRC.
  • a mounting portion 43 having a mortar-shaped recess 20 is formed at the end on the inner side of the hub wheel 42.
  • the depth of the recess 20 is up to the vicinity of the shoulder 4c, and the mounting portion 43 of the hub wheel 42 has a substantially uniform thickness.
  • a knuckle positioning means 44 is formed on the inner diameter surface of the mounting portion 43 of the hub wheel 42.
  • the positioning means 44 is constituted by a convex portion formed so as to protrude from the inner diameter surface of the mounting portion 43 of the hub wheel 42. As shown in FIG. Then, at least one recess is formed in the mating knuckle. By fitting these irregularities, the circumferential positioning of the hub wheel 42 and the knuckle can be easily performed, and the assembly man-hour for the vehicle can be reduced. Reduction can be achieved.
  • FIG. 18 shows a modification of the positioning means 44 described above.
  • the positioning means 45 is constituted by a recess formed on the inner diameter surface of the mounting portion 43 of the hub wheel 42. And at least one convex part is formed in the other side knuckle, and the positioning of the circumferential direction of the hub wheel 42 and the knuckle can be easily performed by fitting these unevenness
  • the wheel bearing device according to the present invention can be applied to a third-generation outer ring rotation type wheel bearing device.

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Abstract

【課題】内方部材に位置決め手段を設け、車両への組立工数の削減を図った車輪用軸受装置を提供する。 【解決手段】複列の転動体３のうちインナー側の転動体３のピッチ円直径ＰＣＤｉがアウター側の転動体３のピッチ円直径ＰＣＤｏよりも大径に設定された外輪回転タイプの第３世代構造の車輪用軸受装置において、ハブ輪４のインナー側の端部に凹所２０を有する略均一な肉厚の取付部２１が形成され、この取付部２１にボルト孔２２が複数個形成されてハブ輪４と懸架装置が固定ボルトを介して締結されると共に、当該ハブ輪４の取付部２１に懸架装置と周方向の位置決めを行うための位置決め手段２３が形成され、この位置決め手段２３が取付部２１の端部外周を一部カットして形成された平面部で構成されている。

Description

車輪用軸受装置
　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、特に、外方部材が車輪と共に回転する、所謂外輪回転タイプに関し、内方部材に位置決め手段を設け、車両への組立工数の削減を図った車輪用軸受装置に関するものである。
　従来から自動車等の車輪を支持する車輪用軸受装置は、車輪を取り付けるためのハブ輪を転がり軸受を介して回転自在に支承するもので、駆動輪用と従動輪用とがある。構造上の理由から、駆動輪用では内輪回転タイプが、従動輪用では内輪回転と外輪回転の両タイプが一般的に採用されているが、外輪回転タイプの車輪用軸受装置は、懸架装置への取付部の構造を内輪回転タイプよりも簡素化できるため、一部の自動車で従動輪支持用の車輪用軸受装置として使用されている。然しながら、内方部材に比べて直径が大きな外方部材を回転させるため、慣性モーメントが大きくなり、加速性能を中心とする走行性能や燃費性能を確保する面から、内輪回転タイプに比べて不利になる。このような不利を低減乃至解消するためには、外方部材の軽量化が効果的である。このような事情に鑑みて考えられた外輪回転タイプの車輪用軸受装置として、従来から図１９、図２０に示すような構造が知られている。
　この車輪用軸受装置１００は、内方部材１０１と、外方部材１０２と、複列のボール１０３と、補強部材１０４とを備えている。このうち内方部材１０１は、外周面に複列の内側転走面１０１ａ、１０１ｂが形成され、使用状態で懸架装置に支持固定されて回転しない。一方、外方部材１０２は、外周面に回転側フランジ１０５を一体に有し、内周面に複列の外側転走面１０２ａ、１０２ｂが形成されている。そして、使用状態でこの車輪取付フランジ１０５に結合固定された車輪（図示せず）と共に回転する。
　補強部材１０４は、全体を部分円すい筒状とし、大径側端部を回転側フランジ１０５の外周縁部に、同じく小径端部を外方部材１０２の外周面で、この回転側フランジ１０５よりも軸方向内方寄り部分に、それぞれ溶接により接合固定している。さらに、内方部材１０１を懸架装置に対し固定するために、この内方部材１０１の内周面に静止側フランジ１０６が形成されている。
　ここで、旋回走行時等には、車輪と路面との接触部からの入力が回転側フランジ１０５に対し、この回転側フランジ１０５を外方部材１０２の本体部分に対し曲げる方向のモーメントとして加わる。すなわち、回転側フランジ１０５と外方部材１０２の本体部分との間に補強部材１０４を設けているので、モーメントに拘わらず、回転側フランジ１０５が外方部材１０２の本体部分に対し曲がることを抑えられる。このため、外方部材１０２を薄肉化しても、車輪の支持剛性を確保して、走行安定性等の必要とする性能を確保することができる（例えば、特許文献１参照。）。
独国特許出願公開第１０　２００７　０６０　６２７号明細書
　こうした車輪用軸受装置１００において、内方部材１０１の静止側フランジ１０６に固定ボルト１０７を締結するためのタップ穴１０８が設けてあり、懸架装置側から固定ボルト１０７を組み付ける際、懸架装置と内方部材１０１との周方向位置決めが難しいという問題があった。
　本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、内方部材に位置決め手段を設け、車両への組立工数の削減を図った車輪用軸受装置を提供することを目的としている。
　係る目的を達成すべく、本発明のうち請求項１記載の発明は、外周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、内周に複列の外側転走面が一体に形成された外方部材と、外周に前記複列の外側転走面に対向する一方の内側転走面と、この内側転走面から傾斜する段部を介して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圧入され、外周に前記複列の外側転走面に対向する他方の内側転走面が形成されて背面合せタイプの複列アンギュラ玉軸受を構成する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転動自在に収容された複列の転動体とを備え、前記小径段部の端部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部によって前記内輪が軸方向に固定されると共に、前記複列の転動体のうちインナー側の転動体のピッチ円直径がアウター側の転動体のピッチ円直径よりも大径に設定された車輪用軸受装置において、前記ハブ輪のインナー側の端部に凹所を有する略均一な肉厚の取付部が形成され、この取付部にボルト孔が複数個形成されて前記ハブ輪と懸架装置が固定ボルトを介して締結されると共に、当該ハブ輪の取付部の端部に前記懸架装置と周方向の位置決めを行うための位置決め手段が形成されている。
　このように、複列の転動体のうちインナー側の転動体のピッチ円直径がアウター側の転動体のピッチ円直径よりも大径に設定された外輪回転タイプの第３世代構造の車輪用軸受装置において、ハブ輪のインナー側の端部に凹所を有する略均一な肉厚の取付部が形成され、この取付部にボルト孔が複数個形成されてハブ輪と懸架装置が固定ボルトを介して締結されると共に、当該ハブ輪の取付部の端部に懸架装置と周方向の位置決めを行うための位置決め手段が形成されているので、ハブ輪と懸架装置との周方向の位置決めを容易に行うことができ、車両への組立工数の削減を図った車輪用軸受装置を提供することができる。
　また、請求項２に記載の発明のように、前記位置決め手段が前記取付部の端部外周に設けられていても良い。
　また、請求項３に記載の発明のように、前記位置決め手段が前記取付部の端面に設けられていても良い。
　また、請求項４に記載の発明のように、前記位置決め手段が前記取付部の端部内周に設けられていても良い。
　また、請求項５に記載の発明のように、前記ハブ輪の位置決め手段に対応して前記懸架装置に少なくとも一つの係合手段が形成されていれば、ハブ輪と懸架装置との周方向の位置決めを容易に行うことができる。
　また、請求項６に記載の発明のように、前記取付部の凹所の深さが、前記内輪が突き合わされる肩部付近までとされていれば、ハブ輪の強度を保ちつつ軽量化を図ることができる。
　また、請求項７に記載の発明のように、前記外方部材が、前記ピッチ円直径の違いに伴い、前記複列の外側転走面のうちアウター側の外側転走面がインナー側の外側転走面よりも縮径して形成され、当該アウター側の外側転走面から傾斜した段部を介して前記インナー側の外側転走面が形成されると共に、前記段部の傾斜角が前記ハブ輪の段部の傾斜角と略同一角度になるように設定されていれば、装置の軽量・コンパクト化と高剛性化という相反する課題を解決することができる。
　また、請求項８に記載の発明のように、前記複列の転動体のうちインナー側の転動体の個数がアウター側の個数よりも多く設定されていれば、有効に軸受スペースを活用してアウター側に比べインナー側部分の軸受剛性を増大させることができ、軸受の長寿命化を図ることができる。
　また、請求項９に記載の発明のように、前記車輪取付フランジにハブボルトが圧入固定されるボルト孔が穿設され、このボルト孔の周辺に肉厚のリブが形成されていれば、外方部材の軽量化と高剛性化を図ることができ、大きな曲げモーメント荷重がこの車輪取付フランジに負荷されても充分な強度を確保することができる。
　また、請求項１０に記載の発明のように、前記ハブ輪の内側転走面から小径段部の外周面に亙って高周波焼入れによって表面硬さを５８～６４ＨＲＣの範囲に硬化処理され、前記加締部が鍛造加工後の表面硬さのままとされていれば、内輪の嵌合部となる小径段部の耐フレッティング性が向上すると共に、微小なクラック等の発生がなく加締部の塑性加工をスムーズに行うことができる。
　本発明に係る車輪用軸受装置は、外周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、内周に複列の外側転走面が一体に形成された外方部材と、外周に前記複列の外側転走面に対向する一方の内側転走面と、この内側転走面から傾斜する段部を介して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圧入され、外周に前記複列の外側転走面に対向する他方の内側転走面が形成されて背面合せタイプの複列アンギュラ玉軸受を構成する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転動自在に収容された複列の転動体とを備え、前記小径段部の端部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部によって前記内輪が軸方向に固定されると共に、前記複列の転動体のうちインナー側の転動体のピッチ円直径がアウター側の転動体のピッチ円直径よりも大径に設定された車輪用軸受装置において、前記ハブ輪のインナー側の端部に凹所を有する略均一な肉厚の取付部が形成され、この取付部にボルト孔が複数個形成されて前記ハブ輪と懸架装置が固定ボルトを介して締結されると共に、当該ハブ輪の取付部の端部に前記懸架装置と周方向の位置決めを行うための位置決め手段が形成されているので、ハブ輪と懸架装置との周方向の位置決めを容易に行うことができ、車両への組立工数の削減を図った車輪用軸受装置を提供することができる。
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１の側面図である。 （ａ）は、図１の位置決め手段を示す要部拡大図、（ｂ）は、（ａ）のＩＩＩ方向から見た矢視図である。 （ａ）は、図３の変形例を示す要部拡大図、（ｂ）は、（ａ）のＩＶ方向から見た矢視図である。 （ａ）は、図３の他の変形例を示す要部拡大図、（ｂ）は、（ａ）のＶ方向から見た矢視図である。 （ａ）は、図３の他の変形例を示す要部拡大図、（ｂ）は、（ａ）のＶＩ方向から見た矢視図である。 （ａ）は、図３の他の変形例を示す要部拡大図、（ｂ）は、（ａ）のＶＩＩ方向から見た矢視図である。 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８の側面図である。 （ａ）は、図８の位置決め手段を示す要部拡大図、（ｂ）は、（ａ）のＸ方向から見た矢視図である。 （ａ）は、図１０の変形例を示す要部拡大図、（ｂ）は、（ａ）のＸＩ方向から見た矢視図である。 （ａ）は、図１０の他の変形例を示す要部拡大図、（ｂ）は、（ａ）のＸＩＩ方向から見た矢視図である。 （ａ）は、図１０の他の変形例を示す要部拡大図、（ｂ）は、（ａ）のＸＩＩＩ方向から見た矢視図である。 （ａ）は、図１０の他の変形例を示す要部拡大図、（ｂ）は、（ａ）のＸＩＶ方向から見た矢視図である。 本発明に係る車輪用軸受装置の第３の実施形態を示す縦断面図である。 図１５の側面図である。 （ａ）は、図１５の位置決め手段を示す要部拡大図、（ｂ）は、（ａ）のＸＶＩＩ方向から見た矢視図である。 （ａ）は、図１７の変形例を示す要部拡大図、（ｂ）は、（ａ）のＸＶＩＩＩ方向から見た矢視図である。 従来の車輪用軸受装置を示す縦断面図である。 図１９の斜視図である。
　外周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、内周に複列の外側転走面が一体に形成された外方部材と、外周に前記複列の外側転走面に対向する一方の内側転走面と、この内側転走面から傾斜する段部を介して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圧入され、外周に前記複列の外側転走面に対向する他方の内側転走面が形成されて背面合せタイプの複列アンギュラ玉軸受を構成する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転動自在に収容された複列の転動体とを備え、前記小径段部の端部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部によって前記内輪が軸方向に固定されると共に、前記複列の転動体のうちインナー側の転動体のピッチ円直径がアウター側の転動体のピッチ円直径よりも大径に設定された車輪用軸受装置において、前記ハブ輪のインナー側の端部に凹所を有する略均一な肉厚の取付部が形成され、この取付部にボルト孔が複数個形成されて前記ハブ輪と懸架装置が固定ボルトを介して締結されると共に、当該ハブ輪の取付部に前記懸架装置と周方向の位置決めを行うための位置決め手段が形成され、この位置決め手段が前記取付部の端部外周を一部カットして形成された平面部で構成されている。
　以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
　図１は、本発明に係る車輪用軸受装置の第１の実施形態を示す縦断面図、図２は、図１の側面図、図３（ａ）は、図１の位置決め手段を示す要部拡大図、（ｂ）は、（ａ）のＩＩＩ方向から見た矢視図、図４（ａ）は、図３の変形例を示す要部拡大図、（ｂ）は、（ａ）のＩＶ方向から見た矢視図、図５（ａ）は、図３の他の変形例を示す要部拡大図、（ｂ）は、（ａ）のＶ方向から見た矢視図、図６（ａ）は、図３の他の変形例を示す要部拡大図、（ｂ）は、（ａ）のＶＩ方向から見た矢視図、図７（ａ）は、図３の他の変形例を示す要部拡大図、（ｂ）は、（ａ）のＶＩＩ方向から見た矢視図である。なお、以下の説明では、車両に組み付けた状態で車両の外側寄りとなる側をアウター側（図１の左側）、中央寄り側をインナー側（図１の右側）という。
　この車輪用軸受装置は第３世代と呼称される従動輪用であって、固定側部材となる内方部材１と、回転側部材となる外方部材２、および両部材１、２間に転動自在に収容された複列の転動体（ボール）３、３とを備えている。内方部材１は、ハブ輪４と、このハブ輪４に所定のシメシロを介して圧入された内輪５とからなる。
　ハブ輪４は、外周に一方（インナー側）の内側転走面４ａと、この内側転走面４ａから段部７ａを介して軸方向に延びる小径段部４ｂが形成されている。内輪５は、外周に他方（アウター側）の内側転走面５ａが形成され、ハブ輪４の小径段部４ｂに圧入されて背面合せタイプの複列アンギュラ玉軸受を構成すると共に、小径段部４ｂの端部を塑性変形させて形成した加締部８によって内輪５が軸方向に固定されている。なお、内輪５および転動体３はＳＵＪ２等の高炭素クロム鋼で形成され、ズブ焼入れによって芯部まで５８～６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。
　ハブ輪４はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０～０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼で形成され、内側転走面４ａから小径段部４ｂの外周面に亙って高周波焼入れによって表面硬さを５８～６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。なお、加締部８は鍛造加工後の表面硬さのままとされている。これにより、内輪５の嵌合部となる小径段部４ｂの耐フレッティング性が向上すると共に、微小なクラック等の発生がなく加締部８の塑性加工をスムーズに行うことができる。
　外方部材２は、アウター側の端部に車輪（図示せず）を取り付けるための車輪取付フランジ６を一体に有し、ハブボルト（図示せず）がねじにより螺合固定されるボルト孔６ａが穿設され、このボルト孔６ａの周辺は肉厚のリブ６ｂが形成されている。このリブ６ｂにより、外方部材２の軽量化と高剛性化を図ることができ、大きな曲げモーメント荷重がこの車輪取付フランジ６に負荷されても充分な強度を確保することができる。
　また、外方部材２の内周には、内輪５の内側転走面５ａに対向するアウター側の外側転走面２ａと、この外側転走面２ａから段部７ｂを介してハブ輪４の内側転走面４ａに対向するインナー側の外側転走面２ｂが一体に形成されている。これら両転走面間に複列の転動体３、３が収容され、保持器９、１０によって転動自在に保持されている。この外方部材２はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０～０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼で形成され、少なくとも複列の外側転走面２ａ、２ｂが高周波焼入れによって表面硬さを５８～６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。
　外方部材２と内方部材１との間に形成される環状空間のインナー側の開口部には後述するシール１１が装着され、軸受内部に封入されたグリースの外部への漏洩と、外部から雨水やダスト等が軸受内部に侵入するのを防止している。また、外方部材２のインナー側の端部にパルサーリング１２が装着されている。このパルサーリング１２は、芯金１３と、この芯金１３に加硫接着によって一体に接合される磁気エンコーダ１４とからなる。
　芯金１３は、強磁性体の鋼板、例えば、フェライト系のステンレス鋼板（ＪＩＳ規格のＳＵＳ４３０系等）、あるいは、防錆処理された冷間圧延鋼板からプレス加工にて断面が略Ｌ字状に形成され、外方部材２の端部外周に圧入される円筒状の嵌合部１３ａと、この嵌合部１３ａから径方向内方に延び、外方部材２のインナー側の端面２ｃに密着して位置決め精度を高める鍔部１３ｂとを備えている。磁気エンコーダ１４は、ゴム等のエラストマにフェライト等の磁性体粉が混入されると共に、周方向に交互に磁極Ｎ、Ｓが着磁され、車輪の回転速度検出用のロータリエンコーダを構成している。なお、ここでは、転動体３にボールを使用した複列アンギュラ玉軸受を例示したが、これに限らず、転動体３に円錐ころを使用した複列円錐ころ軸受であっても良い。
　シール１１は、図３（ａ）に拡大して示すように、互いに対向配置されたスリンガ１５と環状のシール板１６とからなる、所謂パックシールで構成されている。スリンガ１５は、防錆能を有する鋼板、例えば、オーステナイト系ステンレス鋼板（ＪＩＳ規格のＳＵＳ３０４系等）やフェライト系のステンレス鋼板（ＪＩＳ規格のＳＵＳ４３０系等）、あるいは、防錆処理された冷間圧延鋼板からプレス加工にて断面が略Ｌ字状に形成され、ハブ輪４の外径に圧入される円筒部１５ａと、この円筒部１５ａから径方向外方に延びる立板部１５ｂとからなる。
　一方、シール板１６は、外方部材２のインナー側の端部に内嵌される芯金１７と、この芯金１７に加硫接着により一体に接合されたシール部材１８とからなる。芯金１７は、オーステナイト系ステンレス鋼板、あるいは、防錆処理された冷間圧延鋼板からプレス加工にて断面が略Ｌ字状に形成されている。
　シール部材１８はＮＢＲ（アクリロニトリル－ブタジエンゴム）等の合成ゴムからなり、径方向外方に傾斜して延び、スリンガ１５の立板部１５ｂのアウター側の側面に所定の軸方向シメシロを介して摺接するサイドリップ１８ａと、この内径側で二股状に傾斜して延び、スリンガ１５の円筒部１５ａに所定の径方向シメシロを介して摺接するダストリップ１８ｂとグリースリップ１８ｃを有している。なお、シール部材１８の材質としては、例示したＮＢＲ以外にも、例えば、耐熱性に優れたＨＮＢＲ（水素化アクリロニトリル・ブタジエンゴム）、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンゴム）等をはじめ、耐熱性、耐薬品性に優れたＡＣＭ（ポリアクリルゴム）、ＦＫＭ（フッ素ゴム）、あるいはシリコンゴム等を例示することができる。
　本実施形態では、図１に示すように、アウター側の転動体３のピッチ円直径ＰＣＤｏがインナー側の転動体３のピッチ円直径ＰＣＤｉよりも小径に設定されている（ＰＣＤｏ＜ＰＣＤｉ）。そして、複列の転動体３、３のサイズは同じであるが、このピッチ円直径ＰＣＤｏ、ＰＣＤｉの違いにより、インナー側の転動体３の個数がアウター側の転動体３の個数よりも多く設定されている。
　ハブ輪４の外郭形状は、内側転走面４ａの溝底部からカウンタ部１９と、このカウンタ部１９から傾斜して形成された段部７ａ、および内輪５が突き合わされる肩部４ｃを介して小径段部４ｂに続いている。一方、外方部材２において、ピッチ円直径ＰＣＤｏ、ＰＣＤｉの違いに伴い、アウター側の外側転走面２ａがインナー側の外側転走面２ｂよりも縮径して形成され、アウター側の外側転走面２ａから傾斜した段部７ｂを介してインナー側の外側転走面２ｂが形成されている。この段部７ｂの傾斜角は、ハブ輪４の段部７ａの傾斜角と略同一角度になるように設定されている。
　こうした構成の車輪用軸受装置では、アウター側の転動体３のピッチ円直径ＰＣＤｏをインナー側の転動体３のピッチ円直径ＰＣＤｉよりも小径に設定され、その分、転動体３の個数もインナー側の個数がアウター側の個数よりも多く設定されているため、有効に軸受スペースを活用してアウター側に比べインナー側部分の軸受剛性を増大させることができ、軸受の長寿命化を図ることができる。さらに、ハブ輪４の段部７ａと外方部材２の段部７ｂの傾斜が略同一角度に設定されているので、装置の軽量・コンパクト化と高剛性化という相反する課題を解決することができる。
　ここで、ハブ輪４のインナー側の端部にはすり鉢状の凹所２０を有する取付部２１が形成されている。この凹所２０の深さは肩部４ｃ付近までとされ、ハブ輪４の取付部２１が略均一な肉厚となっている。これにより、ハブ輪４の強度を保ちつつ軽量化を図ることができる。本実施形態では、この取付部２１にボルト孔２２が複数個形成され、これらボルト孔２２に締結される固定ボルト（図示せず）によって懸架装置を構成するナックル（図示せず）に取り付けられる。そして、ハブ輪４の取付部２１の端部外周にナックルとの位置決め手段２３が形成されている。
　この位置決め手段２３は、図２および図３に示すように、ハブ輪４の取付部２１の端部外周を一部カットして形成された平面部で構成されている。そして、相手側のナックルの内周にも少なくとも一つの平面部が形成され、これら平面部同士を嵌合させることにより、ハブ輪４とナックルとの周方向の位置決めを容易に行うことができ、車両への組立工数の削減を図った車輪用軸受装置を提供することができる。
　図４に前述した位置決め手段２３の変形例を示す。ハブ輪４の取付部２１の端部外周に環状溝２５が形成されると共に、位置決め手段２４は、この環状溝２５の底部に突出して形成された凸部で構成されている。そして、相手側のナックルの内周にも少なくとも一つの凹部が形成され、これら凹凸を嵌合させることにより、ハブ輪４とナックルとの周方向の位置決めを容易に行うことができ、車両への組立工数の削減を図ることができる。
　図５に前述した位置決め手段２３の他の変形例を示す。ハブ輪４の取付部２１の端部外周に穿孔２６が形成されると共に、位置決め手段２７は、この穿孔２６に頭部が突出するように圧入されたピンで構成されている。そして、相手側のナックルの内周にも少なくとも一つの凹部が形成され、この凹部にピンを係合させることにより、ハブ輪４とナックルとの周方向の位置決めを容易に行うことができる。
　図６に前述した位置決め手段２３の他の変形例を示す。位置決め手段２８は、ハブ輪４の取付部２１の端部外周に形成された凹部で構成されている。そして、相手側のナックルの内周にも少なくとも一つの凸部が形成され、この凹凸を嵌合させることにより、ハブ輪４とナックルとの周方向の位置決めを容易に行うことができる。
　図７に前述した位置決め手段２３の他の変形例を示す。ハブ輪４の取付部２１の端部外周に凹部２９が形成されると共に、位置決め手段３０は、この凹部２９に嵌着されたキー部材で構成されている。そして、相手側のナックルの内周にも少なくとも一つのキー溝が形成され、このキー溝にキー部材を係合させることにより、ハブ輪４とナックルとの周方向の位置決めを容易に行うことができる。
　図８は、本発明に係る車輪用軸受装置の第２の実施形態を示す縦断面図、図９は、図８の側面図、図１０（ａ）は、図８の位置決め手段を示す要部拡大図、（ｂ）は、（ａ）のＸ方向から見た矢視図、図１１（ａ）は、図１０の変形例を示す要部拡大図、（ｂ）は、（ａ）のＸＩ方向から見た矢視図、図１２（ａ）は、図１０の他の変形例を示す要部拡大図、（ｂ）は、（ａ）のＸＩＩ方向から見た矢視図、図１３（ａ）は、図１０の他の変形例を示す要部拡大図、（ｂ）は、（ａ）のＸＩＩＩ方向から見た矢視図、図１４（ａ）は、図１０の他の変形例を示す要部拡大図、（ｂ）は、（ａ）のＸＩＶ方向から見た矢視図である。なお、この第２の実施形態は、前述した第１の実施形態（図１）と基本的には位置決め手段が異なるだけで、その他同一部品同一部位あるいは同様の機能を有する部品や部位には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
　この車輪用軸受装置は、内方部材３１と外方部材２、および両部材３１、２間に転動自在に収容された複列の転動体３、３とを備えている。内方部材３１は、ハブ輪３２と、このハブ輪３２に所定のシメシロを介して圧入された内輪５とからなる。
　ハブ輪３２は、外周に一方（インナー側）の内側転走面４ａと、この内側転走面４ａから段部７ａを介して軸方向に延びる小径段部４ｂが形成されている。このハブ輪３２はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０～０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼で形成され、内側転走面４ａから小径段部４ｂの外周面に亙って高周波焼入れによって表面硬さを５８～６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。
　ここで、ハブ輪３２のインナー側の端部にはすり鉢状の凹所２０を有する取付部３３が形成されている。この凹所２０の深さは肩部４ｃ付近までとされ、ハブ輪３２の取付部３３が略均一な肉厚となっている。本実施形態では、ハブ輪３２の取付部３３のインナー側の端面にナックルとの位置決め手段３４が形成されている。
　この位置決め手段３４は、図９および図１０に示すように、ハブ輪３２の取付部３３の端面に突出して形成された凸部で構成されている。そして、相手側のナックルの端面には少なくとも一つの凹部が形成され、これら凹凸を嵌合させることにより、ハブ輪３２とナックルとの周方向の位置決めを容易に行うことができ、車両への組立工数の削減を図ることができる。
　図１１に前述した位置決め手段３４の変形例を示す。この位置決め手段３５は、ハブ輪３２の取付部３３の端面に形成された穿孔で構成されている。そして、相手側のナックルの内周にも少なくとも一つの凸部が形成され、これら凹凸を嵌合させることにより、ハブ輪３２とナックルとの周方向の位置決めを容易に行うことができ、車両への組立工数の削減を図ることができる。
　図１２に前述した位置決め手段３４の他の変形例を示す。ハブ輪３２の取付部３３の端面に穿孔３６が形成されると共に、位置決め手段３７は、穿孔３６に圧入されたピンで構成されている。そして、相手側のナックルの内周にも少なくとも一つの凹部が形成され、これら凹凸を嵌合させることにより、ハブ輪３２とナックルとの周方向の位置決めを容易に行うことができ、車両への組立工数の削減を図ることができる。
　図１３に前述した位置決め手段３４の他の変形例を示す。位置決め手段３８は、ハブ輪３２の取付部３３の端面に形成された放射溝で構成されている。そして、相手側のナックルの内周にも少なくとも一つの凸部が形成され、この放射溝からなる位置決め手段３８に係合させることにより、ハブ輪３２とナックルとの周方向の位置決めを容易に行うことができ、車両への組立工数の削減を図ることができる。
　図１４に前述した位置決め手段３４の他の変形例を示す。ハブ輪３２の取付部３３の端面に放射溝３９が形成されると共に、位置決め手段４０は、この放射溝３９に固定されたキー部材で構成されている。そして、相手側のナックルの内周にも少なくとも一つのキー溝が形成され、これら凹凸を嵌合させることにより、ハブ輪３２とナックルとの周方向の位置決めを容易に行うことができ、車両への組立工数の削減を図ることができる。
　図１５は、本発明に係る車輪用軸受装置の第３の実施形態を示す縦断面図、図１６は、図１５の側面図、図１７（ａ）は、図１５の位置決め手段を示す要部拡大図、（ｂ）は、（ａ）のＸＶＩＩ方向から見た矢視図、図１８（ａ）は、図１７の変形例を示す要部拡大図、（ｂ）は、（ａ）のＸＶＩＩＩ方向から見た矢視図である。なお、この第３の実施形態は、前述した第１の実施形態（図１）と基本的には位置決め手段が異なるだけで、その他同一部品同一部位あるいは同様の機能を有する部品や部位には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
　この車輪用軸受装置は、内方部材４１と外方部材２、および両部材４１、２間に転動自在に収容された複列の転動体３、３とを備えている。内方部材４１は、ハブ輪４２と、このハブ輪４２に所定のシメシロを介して圧入された内輪５とからなる。
　ハブ輪４２は、外周に一方（インナー側）の内側転走面４ａと、この内側転走面４ａから段部７ａを介して軸方向に延びる小径段部４ｂが形成されている。このハブ輪４２はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０～０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼で形成され、内側転走面４ａから小径段部４ｂの外周面に亙って高周波焼入れによって表面硬さを５８～６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。
　ここで、ハブ輪４２のインナー側の端部にはすり鉢状の凹所２０を有する取付部４３が形成されている。この凹所２０の深さは肩部４ｃ付近までとされ、ハブ輪４２の取付部４３が略均一な肉厚となっている。本実施形態では、ハブ輪４２の取付部４３の内径面にナックルとの位置決め手段４４が形成されている。
　この位置決め手段４４は、図１６および図１７に示すように、ハブ輪４２の取付部４３の内径面に突出して形成された凸部で構成されている。そして、相手側のナックルには少なくとも一つの凹部が形成され、これら凹凸を嵌合させることにより、ハブ輪４２とナックルとの周方向の位置決めを容易に行うことができ、車両への組立工数の削減を図ることができる。
　図１８に前述した位置決め手段４４の変形例を示す。この位置決め手段４５は、ハブ輪４２の取付部４３の内径面に形成された凹部で構成されている。そして、相手側のナックルに少なくとも一つの凸部が形成され、これら凹凸を嵌合させることにより、ハブ輪４２とナックルとの周方向の位置決めを容易に行うことができ、車両への組立工数の削減を図ることができる。
　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。
　本発明に係る車輪用軸受装置は、第３世代構造の外輪回転タイプの車輪用軸受装置に適用することができる。
１、３１、４１　内方部材
２　外方部材
２ａ、２ｂ　外側転走面
２ｃ　外方部材のインナー側の端面
３　転動体
４、３２、４２　ハブ輪
４ａ、５ａ　内側転走面
４ｂ　小径段部
４ｃ　肩部
５　内輪
６　車輪取付フランジ
６ａ　ボルト孔
６ｂ　リブ
７ａ、７ｂ　段部
８　加締部
９、１０　保持器
１１　シール
１２　パルサーリング
１３、１７　芯金
１３ａ　嵌合部
１３ｂ　鍔部
１４　磁気エンコーダ
１５　スリンガ
１５ａ　円筒部
１５ｂ　立板部
１６　シール板
１８　シール部材
１８ａ　サイドリップ
１８ｂ　ダストリップ
１８ｃ　グリースリップ
１９　カウンタ部
２０　凹所
２１、３３、４３　取付部
２２　ボルト孔
２３、２４、２７、２８、３０、３４、３５、３７、３８、４０、４４、４５　位置決め手段
２５　環状溝
２６、３６　穿孔
２９　凹部
３９　放射溝
１００　車輪用軸受装置
１０１　内方部材
１０１ａ、１０１ｂ　内側転走面
１０２　外方部材
１０２ａ、１０２ｂ　外側転走面
１０３　ボール
１０４　補強部材
１０５　回転側フランジ
１０６　静止側フランジ
１０７　固定ボルト
１０８　タップ穴
ＰＣＤｉ　インナー側の転動体のピッチ円直径
ＰＣＤｏ　アウター側の転動体のピッチ円直径

Claims (10)

  1. 　外周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、内周に複列の外側転走面が一体に形成された外方部材と、
    　外周に前記複列の外側転走面に対向する一方の内側転走面と、この内側転走面から傾斜する段部を介して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圧入され、外周に前記複列の外側転走面に対向する他方の内側転走面が形成されて背面合せタイプの複列アンギュラ玉軸受を構成する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転動自在に収容された複列の転動体とを備え、
    　前記小径段部の端部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部によって前記内輪が軸方向に固定されると共に、
    　前記複列の転動体のうちインナー側の転動体のピッチ円直径がアウター側の転動体のピッチ円直径よりも大径に設定された車輪用軸受装置において、
    　前記ハブ輪のインナー側の端部に凹所を有する略均一な肉厚の取付部が形成され、この取付部にボルト孔が複数個形成されて前記ハブ輪と懸架装置が固定ボルトを介して締結されると共に、当該ハブ輪の取付部の端部に前記懸架装置と周方向の位置決めを行うための位置決め手段が形成されていることを特徴とする車輪用軸受装置。
  2. 　前記位置決め手段が前記取付部の端部外周に設けられている請求項１に記載の車輪用軸受装置。
  3. 　前記位置決め手段が前記取付部の端面に設けられている請求項１に記載の車輪用軸受装置。
  4. 　前記位置決め手段が前記取付部の端部内周に設けられている請求項１に記載の車輪用軸受装置。
  5. 　前記ハブ輪の位置決め手段に対応して前記懸架装置に少なくとも一つの係合手段が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. 　前記取付部の凹所の深さが、前記内輪が突き合わされる肩部付近までとされている請求項１に記載の車輪用軸受装置。
  7. 　前記外方部材が、前記ピッチ円直径の違いに伴い、前記複列の外側転走面のうちアウター側の外側転走面がインナー側の外側転走面よりも縮径して形成され、当該アウター側の外側転走面から傾斜した段部を介して前記インナー側の外側転走面が形成されると共に、前記段部の傾斜角が前記ハブ輪の段部の傾斜角と略同一角度になるように設定されている請求項１に記載の車輪用軸受装置。
  8. 　前記複列の転動体のうちインナー側の転動体の個数がアウター側の個数よりも多く設定されている請求項１に記載の車輪用軸受装置。
  9. 　前記車輪取付フランジにハブボルトが圧入固定されるボルト孔が穿設され、このボルト孔の周辺に肉厚のリブが形成されている請求項１に記載の車輪用軸受装置。
  10. 　前記ハブ輪の内側転走面から小径段部の外周面に亙って高周波焼入れによって表面硬さを５８～６４ＨＲＣの範囲に硬化処理され、前記加締部が鍛造加工後の表面硬さのままとされている請求項１に記載の車輪用軸受装置。
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