JP2007127243A - Bearing device for vehicle wheel - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動車等の車輪を回転自在に支承する複列円錐ころ軸受からなる車輪用軸受装置、特に、組立性およびシールの密封性能の向上を図った車輪用軸受装置に関するものである。 The present invention relates to a wheel bearing device including a double-row tapered roller bearing that rotatably supports a wheel of an automobile or the like, and more particularly to a wheel bearing device that is improved in assemblability and seal sealing performance.
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方式が、従動輪用では内輪回転と外輪回転の両方式が一般的に採用されている。この車輪用軸受装置には、所望の軸受剛性を有し、ミスアライメントに対しても耐久性を発揮すると共に、燃費向上の観点から回転トルクが小さい複列アンギュラ玉軸受が多用されている。一方、オフロードカーやトラック等、車体重量が嵩む車両には複列円錐ころ軸受が使用されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a wheel bearing device for supporting a wheel of an automobile or the like is such that a hub wheel for mounting a wheel is rotatably supported via a rolling bearing, and there are a drive wheel and a driven wheel. For structural reasons, an inner ring rotation method is generally used for driving wheels, and an inner ring rotation method and an outer ring rotation method are generally used for driven wheels. As the wheel bearing device, a double-row angular ball bearing having a desired bearing rigidity, exhibiting durability against misalignment, and having a small rotational torque from the viewpoint of improving fuel efficiency is often used. On the other hand, double row tapered roller bearings are used in vehicles such as off-road cars and trucks that have a heavy vehicle body weight.
また、車輪用軸受装置には、懸架装置を構成するナックルとハブ輪との間に複列アンギュラ玉軸受等からなる車輪用軸受を嵌合させた第1世代と称される構造から、外方部材の外周に直接車体取付フランジまたは車輪取付フランジが形成された第2世代構造、また、ハブ輪の外周に一方の内側転走面が直接形成された第3世代構造、あるいは、ハブ輪と等速自在継手の外側継手部材の外周にそれぞれ内側転走面が直接形成された第4世代構造とに大別されている。 Further, the wheel bearing device has a structure called a first generation in which a wheel bearing composed of a double row angular ball bearing or the like is fitted between a knuckle and a hub wheel constituting a suspension device. Second generation structure in which body mounting flange or wheel mounting flange is formed directly on the outer periphery of the member, third generation structure in which one inner rolling surface is directly formed on the outer periphery of the hub wheel, or hub wheel, etc. It is roughly classified into a fourth generation structure in which the inner rolling surface is directly formed on the outer periphery of the outer joint member of the speed universal joint.
こうした車輪用軸受装置の一例を図6に示す。この車輪用軸受装置50は、外周にナックル(図示せず)に取り付けられるための車体取付フランジ51bを一体に有し、内周に複列の外側転走面51a、51aが形成された外方部材51と、外周に複列の外側転走面51a、51aに対向する複列の内側転走面52a、54aが形成された内方部材55と、両転走面間に収容された複列の円錐ころ56、56と、これら複列の円錐ころ56、56を転動自在に保持する保持器57、57とを備えた複列円錐ころ軸受からなる。
An example of such a wheel bearing device is shown in FIG. This
内方部材55は、一端部に車輪(図示せず)を取り付けるための車輪取付フランジ53を一体に有し、外周に前記外方部材51の複列の外側転走面51a、51aに対向する一方の内側転走面52aと、この内側転走面52aから軸方向に延びる円筒状の小径段部52bが形成され、内周にトルク伝達用のセレーション52cが形成されたハブ輪52と、このハブ輪52の小径段部52bに圧入され、外周に前記外方部材51の複列の外側転走面51a、51aに対向する他方の内側転走面54aが形成された内輪54とからなり、駆動輪側の第3世代構造を構成している。
The
なお、車輪取付フランジ53の周方向等配に車輪を締結するハブボルト60が植設されると共に、外方部材51と内方部材55との間に形成される環状空間の開口部にはシール58、59が装着され、軸受内部に封入された潤滑グリースの漏洩と、外部から軸受内部に雨水やダスト等が侵入するのを防止している。
ここで、ハブ輪52および内輪54の内側転走面52a、54aの大径側には円錐ころ56を案内する大鍔52d、54bが形成されると共に、小径側には小鍔が形成されていない。また、保持器57は、合成樹脂を射出成形によって形成され、未組み込み状態で、円錐ころ56をポケット内に脱落阻止状態に保持してころアセンブリが構成されている。これにより、部品点数の削減や製品コストの低減のみならず、自動組立装置による組立の容易化や組立工数の大幅な削減を実現している。
こうした従来の車輪用軸受装置50では、図7(a)に示すように、ころアセンブリを外方部材51に組み込んだ直後にアウター側のシール58が装着され、その後、ハブ輪52が外方部材51に嵌挿される。一方、内輪54はハブ輪52の小径段部52bに圧入され、最後にインナー側のシール59が外方部材51と内輪54間に装着される。然しながら、(b)に示すように、ハブ輪52が外方部材51に嵌挿される前の状態では、ころアセンブリが矢印の方向に移動してシール58に干渉する恐れがある。この場合、例えば、保持器57がシール58に接触してシール58が移動したり、あるいは、シール58が変形や損傷して所望の密封性能が発揮できなくなる。
In such a conventional wheel bearing
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、組立性およびシールの密封性能の向上を図った車輪用軸受装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a wheel bearing device that is improved in assemblability and sealing performance of a seal.
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、外周に懸架装置に取り付けられるための車体取付フランジを一体に有し、内周にそれぞれ外向きに開いた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に対向するテーパ状の一方の内側転走面と、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、およびこのハブ輪に嵌合され、外周に前記複列の外側転走面に対向するテーパ状の他方の内側転走面が形成された内輪または等速自在継手の外側継手部材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錐ころと、前記外方部材と内方部材とで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、背面合せタイプの複列円錐ころ軸受で構成された車輪用軸受装置において、前記保持器が合成樹脂から射出成形によって形成され、前記円錐ころが内径側へ脱落しないように保持可能に構成されていると共に、前記外方部材の外側転走面の大径側に前記円錐ころを案内する大鍔が一体に形成されている。
In order to achieve such an object, the invention according to
このように、外周に車体取付フランジを一体に有し、内周に複列の外側転走面が形成された外方部材と、アウター側の端部に車輪取付フランジを一体に有し、外周に一方の内側転走面が直接形成されたハブ輪、およびこのハブ輪に嵌合され、外周に他方の内側転走面が形成された内輪または等速自在継手の外側継手部材からなる内方部材と、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錐ころと、外方部材と内方部材とで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、背面合せタイプの複列円錐ころ軸受で構成された第3または第4世代構造の車輪用軸受装置において、保持器が合成樹脂から射出成形によって形成され、円錐ころが内径側へ脱落しないように保持可能に構成されていると共に、外方部材の外側転走面の大径側に円錐ころを案内する大鍔が一体に形成されているので、ころアセンブリの状態でも円錐ころは保持器から脱落することはなく、また、外方部材にころアセンブリが嵌挿された状態で、保持器が移動してシールに干渉することはない。したがって、組立性およびシールの密封性能の向上を図った車輪用軸受装置を提供することができる。 As described above, the outer member integrally having the vehicle body mounting flange on the outer periphery, the outer member having the double-row outer raceway formed on the inner periphery, and the wheel mounting flange integrally on the outer side end portion, The inner ring is formed of a hub ring in which one inner rolling surface is directly formed and an inner ring fitted to the hub ring and the other inner rolling surface is formed on the outer periphery or an outer joint member of a constant velocity universal joint. A seal attached to an opening of an annular space formed by a member, a double-row tapered roller that is rotatably accommodated between both rolling surfaces via a cage, and an outer member and an inner member A third- or fourth-generation wheel bearing device composed of back-to-back double-row tapered roller bearings, the cage is formed from synthetic resin by injection molding, and the tapered rollers fall off to the inner diameter side It is configured to be able to hold the Since a large collar for guiding the tapered roller is integrally formed on the large diameter side of the surface, the tapered roller does not fall out of the cage even in the state of the roller assembly, and the roller assembly is inserted into the outer member. In this state, the cage does not move and interfere with the seal. Therefore, it is possible to provide a wheel bearing device that is improved in assemblability and seal sealing performance.
また、請求項2に記載の発明のように、前記内方部材が、前記ハブ輪と、この前記ハブ輪の小径段部に所定のシメシロを介して圧入された内輪とからなると共に、前記車輪取付フランジのインナー側の基部が円弧状に形成されて表面が硬化処理され、前記シールが直接摺接されていれば、装置のコンパクト化を図ると共に、車輪取付フランジに負荷される回転曲げ荷重に対して充分な機械的強度を発揮することができる。 According to a second aspect of the present invention, the inner member includes the hub wheel and an inner ring that is press-fitted into the small-diameter step portion of the hub wheel through a predetermined shimiro. If the base on the inner side of the mounting flange is formed in an arc shape and the surface is hardened and the seal is in direct sliding contact, the device can be made compact and the rotating bending load applied to the wheel mounting flange can be reduced. In contrast, sufficient mechanical strength can be exhibited.
また、請求項3に記載の発明のように、前記外側継手部材が、カップ状のマウス部と、このマウス部の底部をなし、外周に前記内側転走面が直接形成された肩部、およびこの肩部から軸方向に延びる軸部が一体に形成され、この軸部の端部を塑性変形させて前記ハブ輪に加締ることにより前記ハブ輪と外側継手部材とが一体に塑性結合されていれば、ナット等で強固に緊締して予圧量を管理する必要がなく、軽量・コンパクト化を図ることができると共に、ハブ輪の強度・耐久性を向上させ、かつ長期間その予圧量を維持することができる。 According to a third aspect of the present invention, the outer joint member comprises a cup-shaped mouth portion, a bottom portion of the mouth portion, and a shoulder portion in which the inner rolling surface is directly formed on the outer periphery, and A shaft portion extending in the axial direction from the shoulder portion is integrally formed, and the hub wheel and the outer joint member are integrally plastically coupled by plastically deforming an end portion of the shaft portion and crimping the hub wheel. If this is the case, it is not necessary to control the preload by tightening firmly with a nut, etc., and it is possible to reduce the weight and size, improve the strength and durability of the hub wheel, and maintain the preload for a long period of time. Can be maintained.
好ましくは、請求項4に記載の発明のように、前記ハブ輪の内径に硬化した凹凸部が形成され、前記軸部の端部に形成された中空状の嵌合部を拡径させて当該凹凸部に食い込ませることにより、前記ハブ輪と外側継手部材とが一体に塑性結合されていれば、一層軽量・コンパクト化を図ることができる。
Preferably, as in the invention according to
また、請求項5に記載の発明のように、前記シールのうち少なくともインナー側のシールが、前記内方部材に圧入されるスリンガと、前記外方部材に圧入される芯金、およびこの芯金に一体に加硫接着されたシール部材からなる環状のシール板とを備え、それぞれ断面略L字状に形成されて互いに対向配置されると共に、前記シール部材が、前記スリンガに摺接するサイドリップを一体に有していれば、長期間に亘って密封性能を向上させることができる。
Further, as in the invention according to
本発明に係る車輪用軸受装置は、外周に懸架装置に取り付けられるための車体取付フランジを一体に有し、内周にそれぞれ外向きに開いた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に対向するテーパ状の一方の内側転走面と、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、およびこのハブ輪に嵌合され、外周に前記複列の外側転走面に対向するテーパ状の他方の内側転走面が形成された内輪または等速自在継手の外側継手部材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錐ころと、前記外方部材と内方部材とで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、背面合せタイプの複列円錐ころ軸受で構成された車輪用軸受装置において、前記保持器が合成樹脂から射出成形によって形成され、前記円錐ころが内径側へ脱落しないように保持可能に構成されていると共に、前記外方部材の外側転走面の大径側に前記円錐ころを案内する大鍔が一体に形成されているので、ころアセンブリの状態でも円錐ころは保持器から脱落することはなく、また、外方部材にころアセンブリが嵌挿された状態で、保持器が移動してシールに干渉することはない。したがって、組立性およびシールの密封性能の向上を図った車輪用軸受装置を提供することができる。 The wheel bearing device according to the present invention has a vehicle body mounting flange integrally attached to the suspension device on the outer periphery, and is formed with a tapered double row outer rolling surface that opens outward on the inner periphery. The outer member and a wheel mounting flange for attaching the wheel to one end are integrated, and one tapered inner rolling surface facing the outer rolling surface of the double row on the outer periphery, and the inner rolling surface. A hub wheel formed with a small-diameter step portion extending in the axial direction from the running surface, and the other tapered inner rolling surface that is fitted to the hub wheel and faces the outer rolling surface of the double row are formed on the outer periphery. An inner member composed of an outer joint member of an inner ring or a constant velocity universal joint, and a double row accommodated between the rolling surfaces of the inner member and the outer member via a retainer. An opening in the annular space formed by the tapered roller and the outer member and the inner member is mounted. In a wheel bearing device composed of a back-to-back type double-row tapered roller bearing, the cage is formed from a synthetic resin by injection molding so that the tapered roller does not fall off to the inner diameter side. Since the large collar for guiding the tapered roller is integrally formed on the large diameter side of the outer raceway surface of the outer member, the tapered roller can be held in the roller assembly state. The retainer does not move and interfere with the seal while the roller assembly is fitted in the outer member. Therefore, it is possible to provide a wheel bearing device that is improved in assemblability and seal sealing performance.
外周に懸架装置に取り付けられるための車体取付フランジを一体に有し、内周にそれぞれ外向きに開いた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に対向するテーパ状の一方の内側転走面と、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、およびこのハブ輪に嵌合され、外周に前記複列の外側転走面に対向するテーパ状の他方の内側転走面が形成された等速自在継手の外側継手部材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錐ころと、前記外方部材と内方部材とで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、背面合せタイプの複列円錐ころ軸受で構成された車輪用軸受装置において、前記外側継手部材が、外周に前記内側転走面が直接形成された肩部と、この肩部から軸方向に延びる円筒状の軸部が一体に形成され、この軸部を拡径させて前記ハブ輪の内径に硬化して形成された凹凸部に食い込ませることにより、前記ハブ輪と外側継手部材とが一体に塑性結合されると共に、前記保持器が合成樹脂から射出成形によって形成され、前記円錐ころが内径側へ脱落しないように保持可能に構成され、前記外方部材の外側転走面の大径側に前記円錐ころを案内する大鍔が一体に形成されている。 An outer member integrally having a vehicle body mounting flange to be attached to the suspension device on the outer periphery, and formed with a tapered double row outer rolling surface opened outward on the inner periphery, and a wheel on one end A wheel mounting flange for integrally mounting, a tapered inner rolling surface facing the outer rolling surface of the double row on the outer periphery, and a small diameter step portion extending in the axial direction from the inner rolling surface And an outer joint member of a constant velocity universal joint that is fitted to the hub wheel and has a tapered inner inner rolling surface that faces the 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 by In the wheel bearing device constituted by a row tapered roller bearing, the outer joint member includes a shoulder portion in which the inner rolling surface is directly formed on an outer periphery, and a cylindrical shaft portion extending in an axial direction from the shoulder portion. The hub ring and the outer joint member are integrally plastically bonded by forming the shaft portion with a diameter and hardening the inner diameter of the hub wheel so as to bite into the uneven portion formed. The retainer is formed of synthetic resin by injection molding, and is configured to be able to hold the tapered roller so as not to drop to the inner diameter side, and guides the tapered roller to the larger diameter side of the outer rolling surface of the outer member. Daegu is integrally formed.
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の要部拡大図である。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(図面左側)、中央寄り側をインナー側(図面右側)という。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a first embodiment of a wheel bearing device according to the present invention, and FIG. 2 is an enlarged view of a main part of FIG. In the following description, the side closer to the outer side of the vehicle in a state 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).
この車輪用軸受装置は第3世代と呼称される駆動輪用であって、内方部材1と外方部材2、および両部材1、2間に転動自在に収容された複列の円錐ころ3、3とを備えている。内方部材1は、ハブ輪4と、このハブ輪4に所定のシメシロを介して圧入された内輪5とからなる。
This wheel bearing device is for a drive wheel called the third generation, and is a double row tapered roller accommodated in a freely rollable manner between the
ハブ輪4は、一端部に車輪(図示せず)を取り付けるための車輪取付フランジ6を一体に有し、外周にテーパ状の一方(アウター側)の内側転走面4aと、この内側転走面4aから軸方向に延びる小径段部4bが形成され、内周にトルク伝達用のセレーション(またはスプライン)4cが形成されている。車輪取付フランジ6にはハブボルト6aが周方向等配に植設されている。内輪5は、外周にテーパ状の他方(インナー側)の内側転走面5aが形成され、ハブ輪4の小径段部4bに圧入されている。内輪5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。なお、ハブ輪4および内輪5の内側転走面4a、5aの両端部にはころ案内用の大鍔やころ保持用の小鍔が形成されておらず、後述する外方部材2の外側転走面2aに大鍔2bが一体に形成されている。
The
ハブ輪4はS53C等の炭素0.40〜0.80wt%を含む中炭素鋼で形成され、内側転走面4aをはじめ、車輪取付フランジ6のインナー側に円弧状に形成された基部6bから小径段部4b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。これにより、シール8のシールランド部となる基部6bの耐摩耗性が向上すると共に、車輪取付フランジ6に負荷される回転曲げ荷重に対して充分な機械的強度を有し、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。
The
外方部材2は、外周にナックル(図示せず)に取り付けられるための車体取付フランジ2bを一体に有し、内周に内方部材1の複列の内側転走面4a、5aに対向し、それぞれ外向きに開いたテーパ状の複列の外側転走面2a、2aが一体に形成されている。これら両転走面間に複列の円錐ころ3、3が収容され、保持器7、7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%を含む中炭素鋼で形成され、複列の外側転走面2a、2aが高周波焼入れによって表面硬さを58〜64HRCの範囲に硬化処理されている。
The
また、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開口部にはシール8、9が装着されている。具体的には、アウター側のシール8は、車輪取付フランジ6の基部6bに摺接し、インナー側のシール9は、外方部材2の端部内周と内輪5の外周に装着される、所謂パックシールで構成されている。これらのシール8、9によって、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。なお、ここでは、駆動輪側の第3世代構造を例示したが、本発明に係る車輪用軸受装置はこれに限らず、ハブ輪に内側転走面が一体に形成されたものであれば従動輪側であっても良いし、また、第4世代構造であっても良い。
Further, seals 8 and 9 are attached to the opening of the annular space formed between the
ここで、本実施形態では、図2に拡大して示すように、外方部材2における外側転走面2aの大径側には円錐ころ3を案内する大鍔2bが一体に形成されている。そして、この大鍔2bの内周にアウター側のシール8が装着されている。また、保持器7は、PA(ポリアミド)66等の熱可塑性樹脂をベースにGF(グラスファイバー)等の強化材が添加された射出成形によって形成され、円錐ころ3が内径側へ脱落しないように保持している。これにより、ころアセンブリの状態でも円錐ころ3は保持器7から脱落することはなく、また、外方部材2にころアセンブリが嵌挿された状態で、保持器7が移動してシール8に干渉することはない。したがって、組立性およびシールの密封性能の向上を図った車輪用軸受装置を提供することができる。
Here, in this embodiment, as shown in an enlarged view in FIG. 2, a
図3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4は、図3の要部拡大図、図5は、本発明に係る車輪用軸受装置の組立方法を示す説明図である。なお、前述した実施形態と同一部品同一部位あるいは同一の機能を有する部位には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。 FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a second embodiment of the wheel bearing device according to the present invention, FIG. 4 is an enlarged view of a main part of FIG. 3, and FIG. 5 is an assembly of the wheel bearing device according to the present invention. It is explanatory drawing which shows a method. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the site | part which has the same components same site | part as the embodiment mentioned above, or the same function, and detailed description is abbreviate | omitted.
この車輪用軸受装置は第4世代と呼称され、ハブ輪11と複列の転がり軸受12および等速自在継手13とがユニット化して構成されている。複列の転がり軸受12は、内方部材10と外方部材2、および両部材10、2間に転動自在に収容された複列の円錐ころ3、3とを備えている。内方部材10は、ハブ輪11と、このハブ輪11に内嵌され、塑性結合された外側継手部材14とからなる。
This wheel bearing device is referred to as a fourth generation, and includes a
ハブ輪11は、一端部に車輪(図示せず)を取り付けるための車輪取付フランジ6を一体に有し、外周にテーパ状の一方(アウター側)の内側転走面11aと、この内側転走面11aから軸方向に延びる小径段部11bが形成されている。ハブ輪11はS53C等の炭素0.40〜0.80wt%を含む中炭素鋼で形成され、内側転走面11aをはじめ、車輪取付フランジ6のインナー側の基部6bから小径段部11b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。これにより、車輪取付フランジ6に負荷される回転曲げ荷重に対して充分な機械的強度を有する。
The
また、ハブ輪11の内周には凹凸部15が形成され、熱処理によって表面硬さを54〜64HRCの範囲に表面が硬化処理されている。熱処理としては、局部加熱ができ、硬化層深さの設定が比較的容易にできる高周波誘導加熱による焼入れが好適である。なお、凹凸部15はアヤメローレット状に形成され、旋削等により独立して形成された複数の環状溝と、ブローチ加工等により形成された複数の軸方向溝とを略直交させて構成した交叉溝、あるいは、互いに傾斜した螺旋溝で構成した交叉溝からなる。また、凹凸部15の凸部は良好な食い込み性を確保するために、その先端部が三角形状等の尖塔形状に形成されている。
Further, an
等速自在継手13は、外側継手部材14と継手内輪16、ケージ17、およびトルク伝達ボール18とからなる。外側継手部材14はS53C等の炭素0.40〜0.80wt%を含む中炭素鋼からなり、カップ状のマウス部19と、このマウス部19の底部をなす肩部20と、この肩部20から軸方向に延びる円筒状の軸部21とが一体に形成されている。この軸部21は、ハブ輪11の小径段部11bに所定の径方向すきまを介して円筒嵌合するインロウ部21aと、このインロウ部21aの端部に嵌合部21bがそれぞれ形成されている。
The constant velocity
マウス部19の内周には曲線部を有する軸方向に延びるトラック溝19aが形成されると共に、継手内輪16の外周には、このトラック溝19aに対応するトラック溝16aが形成されている。そして、これら両トラック溝19a、16a間にケージ17を介してトルク伝達ボール18が収容されている。また、肩部20の外周には、前記複列の外側転走面2a、2aに対向するテーパ状の他方(インナー側)の内側転走面14aが形成されている。そして、トラック溝19aと、インボード側のシール22が摺接するシール嵌合部から内側転走面14aおよび軸部21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、軸部21のうち嵌合部21bは鍛造後の生のままとされている。
An axially extending
外方部材2の複列の外側転走面2a、2aと、これらに対向する複列の内側転走面11a、14a間には複列の円錐ころ3、3が収容され、保持器7、7によって転動自在に保持されている。また、外方部材2の両端部にはシール22、22が装着され、軸受内部に封入された潤滑グリースの漏洩と、外部から軸受内部に雨水やダスト等が侵入するのを防止している。これらの複列の転がり軸受12は、両転走面2a、11aおよび2a、14aに加わる力の作用方向の作用線が軸心に向うほど軸方向に離反する、所謂背面合せタイプの複列円錐ころ軸受を構成している。
Double row
ここで、本実施形態では、図4に拡大して示すように、外方部材2における外側転走面2aの大径側には円錐ころ3を案内する大鍔2bが一体に形成されている。そして、この大鍔2bの内周にシール22が装着されている。これにより、外方部材2にころアセンブリが嵌挿された状態で、保持器7が移動してシール22に干渉することはなく、シール22を変形させたり損傷させたりするのが防止されている。
Here, in this embodiment, as shown in an enlarged view in FIG. 4, a
シール22は、車輪取付フランジ6の基部6bに圧入されるスリンガ25と、このスリンガ25に対向して外方部材2に装着され、断面略L字状に形成された環状のシール板26とからなるパックシールを構成している。スリンガ25は、オーステナイト系ステンレス鋼鈑(JIS規格のSUS304系等)、あるいは、防錆処理された冷間圧延鋼鈑(JIS規格のSPCC系等)からプレス加工にて断面が略L字状に形成され、基部6b(肩部20)に嵌合される円筒部25aと、この円筒部25aから径方向外方に延びる立板部25bとからなる。
The
一方、シール板26は、外方部材2の端部に内嵌される芯金27と、この芯金27に一体に加硫接着されたシール部材28とからなる。芯金27は、オーステナイト系ステンレス鋼鈑(JIS規格のSUS304系等)、あるいは、防錆処理された冷間圧延鋼鈑(JIS規格のSPCC系等)からプレス加工にて形成されている。シール部材28は、スリンガ25の立板部25bに摺接する一対のサイドリップ28a、28bと、スリンガ25の円筒部25aに摺接するラジアルリップ28cとからなる。
On the other hand, the
次に、図5を用いて本実施形態に係る車輪用軸受装置の組立方法を詳細に説明する。
まず、保持器7に円錐ころ3が保持されころアセンブリが構成されると共に、このころアセンブリを外方部材2の複列の外側転走面2a、2aに嵌挿して仮組みされる。その後、外方部材2の両端部にシール22を構成するシール板26がそれぞれ装着され、車輪取付フランジ6の基部6bにスリンガ25が圧入されたハブ輪11と、肩部20にスリンガ25が圧入された外側継手部材14とが両側から矢印の方向に内挿される。そして、ハブ輪11の小径段部11bの端面に外側継手部材14の肩部20が衝合され、突合せ状態になるまでハブ輪11に軸部21が内嵌される。さらに、この軸部21における嵌合部21bの内径にマンドレル等の拡径治具を押し込んで嵌合部21bを拡径し、この嵌合部21bをハブ輪11の凹凸部15に食い込ませて加締め、ハブ輪11と外側継手部材14とが一体に塑性結合されて完了する。これにより、従来のようにナット等で強固に緊締して予圧量を管理する必要がないため、軽量・コンパクト化を図ることができると共に、ハブ輪11の強度・耐久性を向上させ、かつ長期間その予圧量を維持することができる。なお、ハブ輪11の開口端部と中空の軸部21にはエンドキャップ23、24が装着され、塑性結合部に雨水等が浸入してその部位が発錆するのを防止すると共に、マウス部19内に封入されたグリースが外部に漏洩するのを防止している。
Next, the assembly method of the wheel bearing device according to the present embodiment will be described in detail with reference to FIG.
First, the tapered
なお、複列円錐ころ軸受からなる複列の転がり軸受12では、軸受組立時、円錐ころ3、3が各転走面の母線方向に擦れ合うため、拡径加締工程で安定した軸受内部すきまを確保することは難しい。すなわち、これら各面同士の当接部からグリース等の潤滑剤が退避して金属接触に近い状態となり、これら各当接部の摩擦係数が大きくなる。このため、円錐ころ3、3が案内される大鍔2b、2bにスムーズに移動せずに不整列な状態で組み立てられる。例えば、この内部すきまを負とすべき場合にも正の内部すきまのままとなり、所望の予圧を付与できなくなる可能性がある。特に、円錐ころ3、3の中心軸が正規の自転軸に対して傾いてしまう、所謂スキューが発生すると、このような問題がさらに顕著になる。
In the double
本実施形態では、このような不具合を避けるために、前述した拡径加締工程では、ハブ輪11と外側継手部材14および外方部材2とを、相対的に揺動(往復回転)もしくは回転(一方向回転)させつつ塑性結合が行われる。実際には、ハブ輪11を作業台の上面に支持した状態で、外方部材2をこのハブ輪11に対して揺動させつつ、外側継手部材14の軸部21に拡径治具を押し込んで両者を塑性結合するようにしている。こうすることにより、複列の円錐ころ3、3はスムーズに各転走面上を擦り上って大鍔2b、2bに安定して整列され、所定の予圧を精度良く付与することができる。
In the present embodiment, in order to avoid such a problem, the
なお、ハブ輪11と外側継手部材14とを塑性結合する手段として例示した構成以外にも、例えば、図示はしないが、ハブ輪に外側継手部材の軸部を内嵌すると共に、この軸部の端部を径方向外方に塑性変形させて加締部を形成し、この加締部で両部材を軸方向に固定する、所謂揺動加締方式を採用しても良い。
In addition to the configuration exemplified as the means for plastically coupling the
以上、本発明の実施の形態について説明を行ったが、本発明はこうした実施の形態に何等限定されるものではなく、あくまで例示であって、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々なる形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。 The embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to such an embodiment, and is merely an example, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. Of course, the scope of the present invention is indicated by the description of the scope of claims, and further, the equivalent meanings described in the scope of claims and all modifications within the scope of the scope of the present invention are included. Including.
本発明に係る車輪用軸受装置は、駆動輪用、従動輪用に拘わらず、第1乃至第4世代構造の車輪用軸受装置に適用することができる。 The wheel bearing device according to the present invention can be applied to a wheel bearing device having a first to fourth generation structure regardless of whether it is for driving wheels or driven wheels.
1、10・・・・・・・・・・・・・内方部材
2・・・・・・・・・・・・・・・・外方部材
2a・・・・・・・・・・・・・・・外側転走面
2b・・・・・・・・・・・・・・・大鍔
3・・・・・・・・・・・・・・・・円錐ころ
4、11・・・・・・・・・・・・・ハブ輪
4a、5a、11a、14a・・・・内側転走面
4b、11b・・・・・・・・・・・小径段部
4c・・・・・・・・・・・・・・・セレーション
5・・・・・・・・・・・・・・・・内輪
6・・・・・・・・・・・・・・・・車輪取付フランジ
6a・・・・・・・・・・・・・・・ハブボルト
6b・・・・・・・・・・・・・・・基部
7・・・・・・・・・・・・・・・・保持器
8、9、22・・・・・・・・・・・シール
12・・・・・・・・・・・・・・・複列の転がり軸受
13・・・・・・・・・・・・・・・等速自在継手
14・・・・・・・・・・・・・・・外側継手部材
15・・・・・・・・・・・・・・・凹凸部
16・・・・・・・・・・・・・・・継手内輪
16a、19a・・・・・・・・・・トラック溝
17・・・・・・・・・・・・・・・ケージ
18・・・・・・・・・・・・・・・トルク伝達ボール
19・・・・・・・・・・・・・・・マウス部
20・・・・・・・・・・・・・・・肩部
21・・・・・・・・・・・・・・・軸部
21a・・・・・・・・・・・・・・インロウ部
21b・・・・・・・・・・・・・・嵌合部
23、24・・・・・・・・・・・・エンドキャップ
25・・・・・・・・・・・・・・・スリンガ
25a・・・・・・・・・・・・・・円筒部
25b・・・・・・・・・・・・・・立板部
26・・・・・・・・・・・・・・・シール板
27・・・・・・・・・・・・・・・芯金
28・・・・・・・・・・・・・・・シール部材
28a、28b・・・・・・・・・・サイドリップ
28c・・・・・・・・・・・・・・ラジアルリップ
50・・・・・・・・・・・・・・・車輪用軸受装置
51・・・・・・・・・・・・・・・外方部材
51a・・・・・・・・・・・・・・外側転走面
51b・・・・・・・・・・・・・・車体取付フランジ
52・・・・・・・・・・・・・・・ハブ輪
52a、54a・・・・・・・・・・内側転走面
52b・・・・・・・・・・・・・・小径段部
52c・・・・・・・・・・・・・・セレーション
52d、54b・・・・・・・・・・大鍔
53・・・・・・・・・・・・・・・車輪取付フランジ
54・・・・・・・・・・・・・・・内輪
55・・・・・・・・・・・・・・・内方部材
56・・・・・・・・・・・・・・・円錐ころ
57・・・・・・・・・・・・・・・保持器
58、59・・・・・・・・・・・・シール
60・・・・・・・・・・・・・・・ハブボルト
1, 10 ...
Claims (5)
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に対向するテーパ状の一方の内側転走面と、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、およびこのハブ輪に嵌合され、外周に前記複列の外側転走面に対向するテーパ状の他方の内側転走面が形成された内輪または等速自在継手の外側継手部材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錐ころと、
前記外方部材と内方部材とで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、背面合せタイプの複列円錐ころ軸受で構成された車輪用軸受装置において、
前記保持器が合成樹脂から射出成形によって形成され、前記円錐ころが内径側へ脱落しないように保持可能に構成されていると共に、前記外方部材の外側転走面の大径側に前記円錐ころを案内する大鍔が一体に形成されていることを特徴とする車輪用軸受装置。 An outer member integrally having a vehicle body mounting flange for being attached to a suspension device on the outer periphery, and having a tapered double row outer rolling surface formed outwardly on the inner periphery,
It has a wheel mounting flange for mounting the wheel at one end, and has one tapered inner rolling surface facing the outer rolling surface of the double row on the outer periphery, and an axial direction from this inner rolling surface. A hub ring formed with an extending small-diameter stepped portion, and an inner ring or constant speed which is fitted to the hub ring and has a tapered inner inner rolling surface facing the outer rolling surface of the double row on the outer periphery. An inner member composed of an outer joint member of a universal joint;
A double-row tapered roller accommodated between the rolling surfaces of the inner member and the outer member so as to be freely rollable via a cage;
In a wheel bearing device comprising a back-to-back type double row tapered roller bearing, comprising a seal attached to an opening of an annular space formed by the outer member and the inner member,
The retainer is formed by injection molding from a synthetic resin, and is configured to be able to hold the tapered roller so as not to drop toward the inner diameter side, and the tapered roller on the larger diameter side of the outer rolling surface of the outer member. A bearing device for a wheel, characterized in that a large collar for guiding the wheel is integrally formed.
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