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WO2008018175A1 - Dispositif de support pour roue - Google Patents

Dispositif de support pour roue Download PDF

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Publication number
WO2008018175A1
WO2008018175A1 PCT/JP2007/000849 JP2007000849W WO2008018175A1 WO 2008018175 A1 WO2008018175 A1 WO 2008018175A1 JP 2007000849 W JP2007000849 W JP 2007000849W WO 2008018175 A1 WO2008018175 A1 WO 2008018175A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
inner ring
hub
ring
wheel
bearing device
Prior art date
Application number
PCT/JP2007/000849
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Akira Fujimura
Kazuo Komori
Kazunori Kubota
Tetsuya Hashimoto
Original Assignee
Ntn Corporation
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ntn Corporation filed Critical Ntn Corporation
Priority to DE112007001819.4T priority Critical patent/DE112007001819B4/de
Priority to CN2007800293477A priority patent/CN101501354B/zh
Priority to US12/309,973 priority patent/US8142081B2/en
Publication of WO2008018175A1 publication Critical patent/WO2008018175A1/ja

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/02—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows
    • F16C19/14—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load
    • F16C19/18—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls
    • F16C19/181—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls with angular contact
    • F16C19/183—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls with angular contact with two rows at opposite angles
    • F16C19/184—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls with angular contact with two rows at opposite angles in O-arrangement
    • F16C19/186—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls with angular contact with two rows at opposite angles in O-arrangement with three raceways provided integrally on parts other than race rings, e.g. third generation hubs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B27/00—Hubs
    • B60B27/0005—Hubs with ball bearings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B27/00—Hubs
    • B60B27/0094—Hubs one or more of the bearing races are formed by the hub
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/58—Raceways; Race rings
    • F16C33/60—Raceways; Race rings divided or split, e.g. comprising two juxtaposed rings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C43/00—Assembling bearings
    • F16C43/04—Assembling rolling-contact bearings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • 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.
  • the stem 3 3 a of the outer ring 3 3 of the constant velocity join ⁇ is threaded through the central through hole 3 1 of the hub wheel 29 and spline-fitted, and the step surface of the constant velocity joint outer ring 3 3 3 3 b is pressed against the end surface 30 a of the inner ring 30 on the impingement side.
  • the inner member 2 2 is tightened by the constant velocity joint outer ring 3 3 and the nut 3 4 by screwing the nut 3 4 to the tip of the stem portion 3 3 a.
  • the inner ring 30 is externally fitted to a step-shaped inner ring fitting portion 35 formed on the outer periphery of the end portion of the hub ring 29, and the inner ring 30 is on the impeller side.
  • a stepped portion 36 is formed on the inner periphery of the end portion, and the end portion of the hub ring 29 is expanded and deformed to the outer diameter side to crimp the stepped portion 36 of the inner ring 30. This prevents the inner ring 30 from coming off due to an external force generated when assembled to the vehicle.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-1 6 4 80 3
  • the stepped portion 3 6 of the inner ring 30 will be The axial length should be about 7-8 countries.
  • the inner ring step portion 36 tends to be positioned on the extension line L of the pole contact angle ⁇ , and the inner ring deformation due to the load load during operation increases. May have a short service life.
  • the fitting length (area) of the inner ring 30 to the hub ring 29 decreases accordingly, so that inner ring creep occurs and bearing life may be reduced. There is sex.
  • An object of the present invention is to prevent the inner ring from coming off during the assembly process to the vehicle without adversely affecting the bearing function, to suppress the deformation of the hub ring when a load is applied, and to prevent the occurrence of the inner ring cleave. It is an object of the present invention to provide a wheel bearing device that can handle the above.
  • the wheel bearing device of the present invention includes an outer member having a double-row raceway surface on the inner periphery, an inner member having a raceway surface facing each of the raceway surfaces on the outer periphery, and the opposing raceway surfaces.
  • a hub wheel having a flange for mounting the wheel on the outer periphery of the outer side of the outer pod and having a through hole in the center, and an impede side portion of the hub wheel.
  • a stepped portion is provided, and a caulking portion that engages with a stepped surface of the inner ring facing the axial direction of the stepped portion of the inner ring is enlarged in diameter at the end of the hub ring.
  • the hub wheel crimping portion is a portion in which the hub inner diameter step portion is provided on the inner circumference of the end of the hub wheel on the impeller side and the thinned portion is subjected to diameter expansion crimping. The entire thinned portion is provided on the inboard side of the straight line forming the pole contact angle on the inboard side raceway surface.
  • a step portion is provided on the inner peripheral surface of the inner ring, and the caulking portion by caulking processing of the hub wheel is engaged in the step portion. It is possible to prevent the inner ring from coming off from the hub ring due to the external force generated in the process. Since the stepped portion has a very limited range of the inner periphery of the inner ring, the fitting length of the inner ring with the hub ring is increased, so that the inner ring cleave can be prevented and the bearing life can be reduced.
  • the inner ring stepped portion is small, a hub ring crimped portion is provided on the inner periphery of the hub ring on the impeller side end, and the thinned portion is crimped to the inner ring stepped portion. Can be expanded and crimped. As a result, it is possible to perform plastic deformation by a relatively simple method by press working without using swing caulking.
  • the thinned part which is a caulking part, is provided entirely on the impinge side of the straight line forming the pole contact angle on the rail surface on the inboard side, so that deformation of the hub wheel shaft part under load is prevented. Can be suppressed. In this way, the inner ring cleave can also be prevented by suppressing the deformation of the hub ring shaft.
  • the raceway surface in the hub ring is a hardened surface hardened surface
  • the thinned portion is a non-heat treated portion
  • the inner ring is hardened by quenching the entire surface from the surface to the core portion. Good to do.
  • Rolling life can be secured by making the raceway surface of the hub wheel into a hardened surface.
  • the thinned portion By making the thinned portion a non-heat treated portion, the thinned portion can be easily crimped. Quenching the entire inner ring from the surface to the core By making it more hardened, it has excellent rolling life and excellent wear resistance on the mating surface with the hub wheel.
  • the axial length of the step portion of the inner ring is 0.25 to 6 mm.
  • the length of the inner diameter surface that serves as the fitting surface of the inner ring to the hub can be made sufficiently large to effectively prevent the occurrence of inner ring creep.
  • a radial depth of the step portion of the inner ring is from 0.25 to 2.5 mm.
  • the outer diameter surface of the caulking portion of the hub ring may be in contact with or in contact with a straight portion formed of a cylindrical surface having the maximum diameter of the stepped portion of the inner ring. It does not have to be.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a wheel bearing device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a partially enlarged longitudinal sectional view of the wheel bearing device.
  • FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a conventional example of a wheel bearing device.
  • FIG. 4 is a partially enlarged longitudinal sectional view of the conventional example.
  • FIGS. 1 and 2 An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
  • This embodiment is a third generation inner ring rotating type and is applied to a wheel bearing device for driving wheel support.
  • the side closer to the outer side in the vehicle width direction of the vehicle when attached to the vehicle is called the autopod side, and closer to the center of the vehicle.
  • the side is referred to as the impulse side.
  • This wheel bearing device includes an outer member 1 having a double-row raceway surface 3 formed on the inner periphery, an inner member 2 having a raceway surface 4 opposed to each raceway surface 3, and these outer members 1 And a double-row pole 5 as a rolling element interposed between the raceway surfaces 3 and 4 of the inner member 2.
  • This wheel bearing device is a double-row outward anguilla ball bearing type, and the pole 5 is held by a cage 6 for each row.
  • the raceway surfaces 3 and 4 are arc-shaped in cross section, and the raceway surfaces 3 and 4 are formed so that the pole contact angle 0 is back-to-back. Both ends of the bearing space between the outer member 1 and the inner member 2 are sealed by sealing means 7 and 8, respectively.
  • the outer member 1 is a member on the fixed side, and has a flange 1a attached to the knuckle in the suspension device (not shown) of the vehicle body on the outer periphery, and the whole is an integral part. .
  • the inner member 2 is a member on the rotation side, and includes a hub ring 9 and an inner ring 10 fitted to the outer periphery of the end of the shaft 9 b of the hub ring 9 on the side of the impulse.
  • the hub wheel 9 includes a cylindrical shaft portion 9b and a hub flange 9a for wheel mounting provided on the outer periphery of the end portion side of the shaft portion 9b.
  • the hub ring 9 and the inner ring 10 are formed with the raceway surfaces 4 of the respective rows.
  • the raceway surface 4 of the hub wheel 9 is a surface hardened surface by quenching.
  • the inner ring 10 is entirely cured by quenching from the surface to the core.
  • the hub wheel 9 has a through hole 11 at the center.
  • the inner peripheral surface of the through hole 1 1 is
  • 1 1 a a general diameter part that occupies most of the spline groove 1 1 aa and an intermediate diameter part that is larger than the general diameter part 1 1 a on the impeller side of this general diameter part 1 1 a 1 1 b and a hub inner diameter step portion 1 1 c having a diameter larger than that of the intermediate diameter portion 1 1 b on the inlet side of the intermediate diameter portion 1 1 b.
  • a stepped inner ring fitting with a smaller diameter than the outer periphery of the other part of the hub wheel 9 is provided on the outer periphery of the inboard side end of the hub wheel 9.
  • a joint portion 15 is formed, and the inner ring surface 10 Ob of the inner ring 10 is fitted to the inner ring fitting portion 15.
  • a stepped portion 16 is provided on the inner peripheral edge of the end surface of the inner ring 10 on the import side.
  • the inner end surface 10 b of the inner ring 10 has an axial end L that extends to the end surface 10 a of the inner ring 10, and the radial depth D.
  • a stepped portion 16 having is provided.
  • the stepped portion 16 is located on the import side of the straight line L forming the pole contact angle ⁇ of the raceway surface 4 of the inner ring 10.
  • the inner surface of the stepped portion 16 is a straight portion 1 6 a made of a cylindrical surface, and a stepped surface 1 extending radially inward from the edge of the straight portion 16 6 a toward the axial direction 1
  • the shape is 6b.
  • the straight portion 1 6 a is a portion having the maximum diameter in the step portion 16.
  • the step surface 16 b is an inclined surface whose cross section along the axial direction is a straight line or a curved line.
  • the step surface 16 b may be a surface perpendicular to the axial direction.
  • a crimping portion 9c that engages with a stepped surface 16b facing the axial direction of the stepped portion 16 of the inner ring 10 by caulking is provided.
  • the caulking portion 9 c is obtained by enlarging and caulking the hub inner diameter step portion 1 1 c of the through hole 11 1, and the inner peripheral surface is different before and after the caulking process (not shown). It is considered to be a thinned part with a larger diameter than this part and a thinner wall thickness.
  • the inner peripheral surface portion of the through hole 11 from the hub inner diameter step portion 1 1 c to the intermediate diameter portion 1 1 b has an arc shape in cross section.
  • the crimping process of the crimping part 9 c is performed using a crimping punch (not shown), and the crimping part 9 c is crimped to an expanded state as shown in FIG. Since the inner ring stepped portion 16 is small, the enlarged deformation of the crimped portion (thinned portion) 9 c can be performed by a relatively simple method by pressing.
  • the caulking portion 9 c whose diameter has been deformed is engaged with the step surface 16 b of the step portion 16 to restrict the movement of the inner ring 10 toward the impeller side.
  • the caulking portion 9 c may be such that the outer diameter surface 9 ca is in contact with the straight portion 16 a of the stepped portion 16 or not. Further, the caulking portion 9 c does not protrude from the end face 10 a of the inner ring 10.
  • the hub flange 9a for wheel mounting is located at the end of the hub wheel 9 on the side of the auto pod, and a wheel (not shown) is mounted on the hub flange 9a via a hub rotor 17 through a brake rotor.
  • the stepped portion 16 is provided on the inner peripheral surface of the inner ring 10 in FIG. 2, and the caulking portion 9 c is connected to the stepped portion 16 by crimping the hub wheel 9. Since it is engaged with the step surface 16 b facing in the axial direction, the inner ring 10 can be prevented from coming off from the hub wheel 9 due to an external force generated in the assembly process to the vehicle. Since the stepped portion 16 has a limited range of the inner periphery of the inner ring 10, the axial length L 1 _ L of the inner diameter surface 1 O b is increased to secure the inner ring 10 from being prevented from slipping out. However, it is possible to prevent the occurrence of inner ring creep and suppress the decrease in bearing life.
  • the length L in the axial direction of the stepped portion 16 is 0.25 to 6 mm, and preferably 2 to 5.5 m. By setting the size within this range, the length of the inner diameter surface 10 b becomes sufficiently large while ensuring the firm fixation of the inner ring 10 by caulking. Further, the radial depth D of the stepped portion 16 is 0.25 to 2.5 mm, preferably 0.25 to 1.3 mm. By setting this size range, the area of the end face 10 a of the inner ring 10 is sufficiently large while securing the inner ring 10 to be firmly fixed by caulking.
  • the caulking portion 9 c of the hub ring 9 to be tightened to the inner ring step 16 is arranged on the inner periphery of the end of the hub ring 9 on the import side.
  • the hub inner diameter step part 1 1 c should be provided and the thinned part should be expanded and crimped. it can.
  • the thinned portion, which is the caulking portion 9c is provided on the impeller side of the straight line L that forms the pole contact angle ⁇ on the track surface 4 on the impode side. 9 b deformation can be suppressed. In this way, the inner ring cleave can also be prevented by suppressing the deformation of the hub ring shaft 9b.
  • the inner ring step portion 16 is positioned on the inboard side with respect to the straight line L, deformation of the inner ring 10 when a load is applied can be reduced, and the service life can be extended accordingly. Also, since the axial length of the stepped portion 16 of the inner ring 10 is short, the fitting length (area) of the inner ring 10 with respect to the hub ring 9 can be sufficiently secured, and the occurrence of inner ring creep is suppressed, Longer bearing life can be achieved.
  • the through hole 1 1 of the hub wheel 9 has a general diameter portion 1 in which a spline groove 1 1 a a is formed.
  • the intermediate diameter part 1 1 b force constant velocity joint outer ring 1 3 As a guide when inserting the stem part 1 3 a, assembly is further improved.
  • the raceway surface 4 of the hub wheel 9 is a hardened surface, the rolling life can be secured. Since the caulking part 9c is a non-thermal treatment part, it can be easily caulked.
  • the inner ring 10 is a small part having a raceway surface 4 and having an inner diameter surface fitted to the hub ring 9, so that the entire surface to the core is hardened by quenching as described above. Therefore, the rolling life is excellent and the wear resistance of the mating surface is excellent.

Landscapes

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Description

明 細 書
車輪用軸受装置
技術分野
[0001 ] この発明は、 自動車等の車輪を回転自在に支持する車輪用軸受装置に関する 背景技術
[0002] 従来、 駆動輪支持用の車輪用軸受装置として、 図 3に示すものが提案され ている （例えば特許文献 1 ) 。 これは、 外方部材 2 1 と内方部材 2 2の対向 する軌道面 2 3 , 2 4間に転動体としてのポール 2 5を複列に介在させ、 上 記内方部材 2 2を、 車輪取付用ハブフランジ 2 9 aを外周に有するハブ輪 2 9と、 このハブ輪 2 9のィンポ一ド側端の外周に嵌合した内輪 3 0とで構成 した形式のものである。 ハブ輪 2 9の中央の貫通孔 3 1には、 等速ジョイン 卜の外輪 3 3のステム部 3 3 aが揷通されてスプライン嵌合され、 等速ジョ イント外輪 3 3の段面 3 3 bが内輪 3 0のィンポ一ド側端面 3 0 aに押し当 てられる。 この状態で、 前記ステム部 3 3 a先端にナット 3 4を螺合させる ことにより、 等速ジョイント外輪 3 3とナット 3 4とで内方部材 2 2が幅締 めされる。
[0003] この提案例では、 ハブ輪 2 9のィンポード側端部の外周に形成した段差部 状の内輪嵌合部 3 5に内輪 3 0を外嵌させると共に、 内輪 3 0のインポ一ド 側端部の内周に段差部 3 6を形成し、 ハブ輪 2 9のィンポード側端を外径側 に拡径変形させて前記内輪 3 0の段差部 3 6を加締めている。 これにより、 車両への組付け時に発生する外力による内輪 3 0の抜けを防止している。 特許文献 1 ：特開平 9— 1 6 4 8 0 3号公報
[0004] しかし、 上記した車輪用軸受装置には、 以下のような問題がある。
( 1 ) ハブ輪 2 9の加締部 2 9 bが大きいため、 図 3の一部を拡大して示 す図 4のように、 内輪 3 0のィンポード側端部に形成する段差部 3 6の径方 向段差を半径差で 5〜7國程度とする必要がある。 このように段差部 3 6の 段差を大きくすると、 内輪 3 0のィンポード側端面 3 0 aの面積が小さくな るので、 等速ジョイント外輪 3 3の段面 3 3 bとの接触面圧が大きくなる。 そのため、 摩耗や異音の発生原因となる。
( 2 ) ハブ輪 2 9の加締部 2 9 bを内輪 3 0のィンポード側端より内側 （ アウトポ一ド側） に収めようとすると、 図 4のように内輪 3 0の段差部 3 6 の軸方向長さを 7〜8國程度にする必要がある。 このように内輪段差部 3 6 の軸方向長さが長くなると、 ポール接触角 Θの延長線 L上に内輪段差部 3 6 が位置する傾向があり、 運転時の負荷荷重による内輪変形が大きくなつて短 寿命となる可能性がある。 また、 内輪段差部 3 6の軸方向長さが長くなると 、 それだけハブ輪 2 9に対する内輪 3 0の嵌め合い長さ （面積） が減少する ので、 内輪クリープが発生し、 軸受寿命が低下する可能性がある。 これらの 問題は、 内輪 3 0全体の幅寸法 （軸方向長さ） を長くすれば回避できるが、 それでは幅方向に余分なスペースが必要になる。
( 3 ) また、 ハブ輪 2 9の加締部 2 9 bが大きいことから、 揺動加締加圧 において、 加締パンチが内輪 3 0と干渉し、 加工が困難である。
発明の開示
[0005] この発明の目的は、 軸受機能へ悪影響を及ぼすことなく、 車両への組立ェ 程における内輪抜けを防止でき、 荷重負荷時のハブ輪の変形を抑制し、 内輪 クリーブの発生を防止することのできる車輪用軸受装置を提供することであ る。
[0006] この発明の車輪用軸受装置は、 内周に複列の軌道面を有する外方部材と、 前記各軌道面に対向する軌道面を外周に有する内方部材と、 これら対向する 軌道面の間に介在した複列のポールとを備え、 前記内方部材が車輪取付用の フランジをァゥトポード側端の外周に有し中心に貫通孔を有するハブ輪と、 このハブ輪のィンポード側部の外周に設けられた段差部状の内輪嵌合部に嵌 合した内輪とでなり、 前記ハブ輪および内輪に各列の前記軌道面を有し、 前 記内輪のィンポード側の端面の内周縁に段差部を設け、 ハブ輪のィンポード 側端に、 前記内輪の前記段差部の軸方向に向く段面に係合する加締部を拡径 加締により設けたものであって、 前記ハブ輪の加締部は、 前記ハブ輪のイン ポード側端の内周にハブ内径段差部を設けて薄肉化した部分を拡径加締した ものであり、 この薄肉化部の全体を、 インボード側の軌道面におけるポール 接触角を成す直線よりもインポ一ド側に設けている。
[0007] この発明の車輪用軸受装置は、 内輪の内周面に段差部を設け、 ハブ輪の加 締加工による加締部を前記段差部内に係合させているので、 車両への組付ェ 程において発生する外力による内輪のハブ輪からの抜けを防止できる。 段差 部は、 内輪の内周縁というごく限られた範囲のものとしたため、 ハブ輪に対 する内輪の嵌め合い長さが大きくなるので、 内輪クリーブ発生を防止して、 軸受寿命低下を抑制できる。 また、 段差部を設けながら内輪端面の面積の減 少が少なくなるので、 ハブ輪に等速ジョイントを接続したとき、 等速ジョイ ン卜の段面との接触面圧の増加が抑制されるので、 摩耗や異音の発生を防止 できる。
前記内輪段差部は小さなものであるため、 この内輪段差部に加締められる ハブ輪の加締部を、 ハブ輪のインポ一ド側端の内周にハブ内径段差部を設け てこの薄肉化部を拡径加締したものとすることができる。 これにより、 揺動 加締によらなくても、 プレス加工による比較的簡易な方法で塑性変形させる ことが可能となる。 加締部である上記薄肉化部は、 全体がインボード側の軌 道面におけるポール接触角を成す直線よりもインポ一ド側に設けられている ため、 荷重負荷時のハブ輪軸部の変形を抑制することができる。 このように ハブ輪軸部の変形を抑制することによつても、 内輪クリーブを防止すること ができる。
[0008] この発明において、 ハブ輪における軌道面は焼入れ処理した表面硬化処理 面とし、 前記薄肉化部は非熱処理部とし、 内輪は表面から芯部までの全体を 焼入れ処理により硬化させたものとするのが良い。
ハブ輪における軌道面を焼入れ処理した表面化処理面とすることにより、 転動寿命を確保できる。 薄肉化部を非熱処理部とすることにより、 薄肉化部 の加締加工が容易に行える。 内輪を表面から芯部までの全体を焼入れ処理に より硬化させたものとすることにより、 転動寿命に優れ、 かつハブ輪との嵌 合面の耐摩耗性に優れたものとなる。
[0009] この発明において、 前記内輪の段差部の軸方向長さが 0 . 2 5〜6 m mで あるのが好ましい。 これにより、 内輪のハブへの嵌合面となる内径面の長さ を十分大きくして、 内輪クリープ発生を効果的に防止できる。
この発明において、 前記内輪の段差部の径方向深さが 0 . 2 5〜2 . 5 m mであるのが好ましい。 これにより、 内輪のインポ一ド側の端面の面積が十 分大きくなる結果、 ハブ輪に等速ジョイントを接続したとき、 この等速ジョ イン卜の段面との接触面圧の増加が抑制されるので、 前記端面と段面間の摩 耗ゃ異音の発生を効果的に防止できる。
また、 この発明において、 前記ハブ輪の加締部の外径面が、 前記内輪の段 差部の最大径を持つ円筒面からなるストレ一ト部に接触していてもよいし、 接触していなくてもよい。
図面の簡単な説明
[0010] この発明は、 添付の図面を参考にした以下の好適な実施形態の説明からよ り明瞭に理解されるであろう。 しかしながら、 実施形態および図面は単なる 図示および説明のためのものであり、 この発明の範囲を定めるために利用さ れるべきでない。 この発明の範囲は添付のクレームによって定まる。 添付図 面において、 複数の図面における同一の部品番号は、 同一部分を示す。
[図 1 ]この発明の実施形態にかかる車輪用軸受装置の縦断面図である。
[図 2]同車輪用軸受装置の部分拡大縦断面図である。
[図 3]車輪用軸受装置の従来例の縦断面図である。
[図 4]同従来例の部分拡大縦断面図である。
発明を実施するための最良の形態
[001 1 ] この発明の実施形態を図 1および図 2と共に説明する。 この実施形態は、 第 3世代型の内輪回転タイプで、 かつ駆動輪支持用の車輪用軸受装置に適用 したものである。 なお、 この明細書において、 車両に取付けた状態で車両の 車幅方向外側寄りとなる側をァゥトポード側と呼び、 車両の中央寄りとなる 側をインポ一ド側と呼ぶ。
この車輪用軸受装置は、 内周に複列の軌道面 3を形成した外方部材 1 と、 これら各軌道面 3に対向する軌道面 4を形成した内方部材 2と、 これら外方 部材 1および内方部材 2の軌道面 3 , 4間に介在した転動体としての複列の ポール 5とで構成される。 この車輪用軸受装置は、 複列外向きアンギユラ玉 軸受型とされていて、 ポール 5は各列毎に保持器 6で保持されている。 上記 軌道面 3 , 4は断面円弧状であり、 各軌道面 3 , 4はポール接触角 0が背中 合わせとなるように形成されている。 外方部材 1 と内方部材 2との間の軸受 空間の両端は、 シール手段 7 , 8によりそれぞれ密封されている。
[0012] 外方部材 1は固定側の部材となるものであって、 車体の懸架装置 （図示せ ず） におけるナックルに取付けるフランジ 1 aを外周に有し、 全体が一体の 部品とされている。
内方部材 2は回転側の部材となるものであって、 ハブ輪 9と、 このハブ輪 9の軸部 9 bのィンポ一ド側端の外周に嵌合した内輪 1 0とでなる。 ハブ輪 9は、 筒状の軸部 9 bと、 この軸部 9 bのァゥトポ一ド側端の外周に設けた 車輪取付用のハブフランジ 9 aとでなる。 これらハブ輪 9および内輪 1 0に 、 前記各列の軌道面 4が形成されている。 ハブ輪 9の軌道面 4は、 焼入れ処 理による表面硬化処理面とされている。 内輪 1 0は、 表面から芯部まで全体 が焼入れ処理により硬化させてある。
[0013] ハブ輪 9は中心に貫通孔 1 1を有する。 貫通孔 1 1の内周面は、 貫通孔 1
1の大半を占めスプライン溝 1 1 a aが形成された一般径部 1 1 aと、 この 一般径部 1 1 aよりもインポ一ド側で一般径部 1 1 aよりも大径の中間径部 1 1 bと、 この中間径部 1 1 bよりもインポ一ド側で中間径部 1 1 bよりも さらに大径のハブ内径段差部 1 1 cとからなる。
[0014] 図 2の拡大断面図で示すように、 ハブ輪 9のインボード側端の外周には、 / \ブ輪 9の他の部分の外周よりも小径となつた段差部状の内輪嵌合部 1 5が 形成され、 この内輪嵌合部 1 5に内輪 1 0の内径面 1 O bが嵌合している。 内輪 1 0のインポ一ド側の端面の内周縁には段差部 1 6が設けられている。 すなわち、 内輪 1 0の内径面 1 0 bにおけるインポ一ド側端には、 この内輪 1 0のィンポ一ド側の端面 1 0 aまで続く軸方向長さ Lを有し、 径方向深さ Dを有する段差部 1 6が設けられている。 この段差部 1 6は、 内輪 1 0の軌 道面 4のポール接触角 Θを成す直線 Lよりもインポ一ド側に位置する。 段差 部 1 6の内面は、 円筒面からなるストレ一ト部 1 6 aと、 このストレ一ト部 1 6 aのァゥトポード側の端縁から径方向内方へ延びて軸方向に向く段面 1 6 bとでなる形状とされている。 ストレート部 1 6 aは段差部 1 6における 最大径を持つ部分である。 段面 1 6 bは、 軸方向に沿う断面が直線または曲 線となる傾斜面とされている。 なお、 段面 1 6 bは、 軸方向に垂直な面であ つても良い。
[0015] ハブ輪 9のィンポード側端には、 加締加工により内輪 1 0の段差部 1 6の 軸方向に向く段面 1 6 bに係合する加締部 9 cが設けてある。 この加締部 9 cは、 前記貫通孔 1 1のハブ内径段差部 1 1 cを拡径加締したものであり、 加締加工の前 （図示せず） および後とも、 内周面が他の部分よりも大径とな つて肉厚が薄い薄肉化部分とされている。 なお、 貫通孔 1 1のハブ内径段差 部 1 1 cから中間径部 1 1 bにかけての内周面部分は、 断面形状が円弧状と されている。
[001 6] 加締部 9 cの加締加工は、 図示しない加締パンチを用いて行われ、 図 2の ように、 加締部 9 cを拡径状態に加締める。 内輪段差部 1 6は小さなもので あるため、 加締部 （薄肉化部） 9 cの拡径変形は、 プレス加工による比較的 簡易な方法で行なうことができる。 拡径変形した加締部 9 cは、 前記段差部 1 6の段面 1 6 bに係合して、 内輪 1 0のインポ一ド側への移動を規制する 。 加締部 9 cは、 外径面 9 c aが段差部 1 6のストレート部 1 6 aと接触す るものであっても、 接触しないものであっても良い。 また、 加締部 9 cは、 内輪 1 0の端面 1 0 aから突出しないものする。
[001 7] この車輪用軸受装置の車両への組付けにおいては、 図 1の等速ジョイント
1 2の片方の継手部材となる外輪 1 3のステム部 1 3 aをハブ輪 9の貫通孔 1 1に揷通させ、 ステム部 1 3 aの外周のスプライン 1 3 a aと貫通孔 1 1 の内周面のスプライン溝 1 1 a aとをスプライン嵌合させ、 ステム部 1 3 a の先端に螺合するナツト 1 4の締め付けにより、 等速ジョイント外輪 1 3を 内方部材 2に結合する。 このとき、 等速ジョイント外輪 1 3に設けられたァ ゥトポ一ド側に向く段面 1 3 b力 内輪 1 0のィンポ一ド側に向く端面 1 0 aに押し付けられ、 等速ジョイント外輪 1 3とナット 1 4とで内方部材 2が 幅締めされる。
車輪取付用のハブフランジ 9 aはハブ輪 9のァゥトポード側端に位置して おり、 このハブフランジ 9 aにブレーキロータを介して車輪 （いずれも図示 せず） がハブポルト 1 7で取付けられる。
[0018] この構成の車輪用軸受装置によると、 図 2の内輪 1 0の内周面に段差部 1 6を設け、 ハブ輪 9の加締加工により加締部 9 cを前記段差部 1 6の軸方向 を向く段面 1 6 bに係合させているので、 車両への組付工程において発生す る外力による内輪 1 0のハブ輪 9からの抜けを防止できる。 段差部 1 6は、 内輪 1 0の内周縁というごく限られた範囲のものとしたため、 内径面 1 O b の軸方向長さ L 1 _ Lを大きくして内輪 1 0の抜け耐カを確保しながら、 内 輪クリープの発生を防止して軸受寿命の低下を抑制できる。 段差部 1 6の軸 方向長さ Lは、 0 . 2 5〜6 m mであり、 好ましくは、 2〜5 . 5 mである 。 この寸法範囲とすることにより、 加締めによる内輪 1 0の強固な固定を確 保しながら内径面 1 0 bの長さが十分大きくなる。 また、 段差部 1 6の径方 向深さ Dは 0 . 2 5〜2 . 5 m mであり、 好ましくは 0 . 2 5〜 1 . 3 m m である。 この寸法範囲とすることにより、 加締めによる内輪 1 0の強固な固 定を確保しながら、 内輪 1 0の端面 1 0 aの面積が十分大きくなる。 このた め、 段差部 1 6を設けながら内輪 1 0の端面 1 0 aの面積の減少が少なくな つて、 等速ジョイント外輪 1 3の段面 1 3 bとの接触面圧の増加が抑制され るので、 両者 1 0 a , 1 3 b間の摩耗や異音の発生を防止できる。
[001 9] また、 内輪段差部 1 6は小さなものであるため、 この内輪段差部 1 6に加 締られるハブ輪 9の加締部 9 cを、 ハブ輪 9のインポード側端の内周にハブ 内径段差部 1 1 cを設けて薄肉化した部分を拡径加締したものとすることが できる。 これにより、 揺動加締によらなくても、 プレス加工による比較的簡 易な方法で塑性変形させることが可能となる。 加締部 9 cである上記薄肉化 部は、 全体がィンポード側の軌道面 4におけるポール接触角 Θを成す直線 L よりもインポ一ド側に設けられているため、 荷重負荷時のハブ輪軸部 9 bの 変形を抑制することができる。 このようにハブ輪軸部 9 bの変形を抑制する ことによつても、 内輪クリーブを防止することができる。
さらに、 内輪段差部 1 6が前記直線 Lよりもインボード側に位置している ため、 荷重負荷時の内輪 1 0の変形を小さくでき、 それだけ長寿命化が可能 となる。 また、 内輪 1 0の段差部 1 6の軸方向長さが短いことから、 ハブ輪 9に対する内輪 1 0の嵌め合い長さ （面積） を十分に確保でき、 内輪クリー プの発生を抑えて、 軸受寿命の長期化を図ることができる。
[0020] ハブ輪 9の貫通孔 1 1は、 スプライン溝 1 1 a aが形成された一般径部 1
1 aよりもインボード側の部分を、 中間径部 1 1 bとハブ内径段差部 1 1 c とでなる 2段の段付き形状としたため、 中間径部 1 1 b力 等速ジョイント 外輪 1 3のステム部 1 3 aを挿入するときの案内となり、 組立性がより向上 する。
[0021 ] この車輪用軸受装置では、 ハブ輪 9における軌道面 4を焼入れ処理した表 面硬化処理面としているため、 転動寿命が確保できる。 加締部 9 cは非熱処 理部としているため、 加締加工が容易に行える。 内輪 1 0は、 小部品であつ て軌道面 4を有し、 かつハブ輪 9に内径面が嵌合することから、 前記のよう に表面から芯部までの全体を焼入れ処理により硬化させたものとすることが でき、 転動寿命に優れ、 かつ嵌合面の耐摩耗性に優れたものとなる。

Claims

請求の範囲
[1 ] 内周に複列の軌道面を有する外方部材と、 前記各軌道面に対向する軌道面 を外周に有する内方部材と、 これら対向する軌道面の間に介在した複列のポ 一ルとを備え、 前記内方部材が車輪取付用のフランジをァゥトボード側端の 外周に有し中心に貫通孔を有するハブ輪と、 このハブ輪のインポ一ド側部の 外周に設けられた段差部状の内輪嵌合部に嵌合した内輪とでなり、 前記ハブ 輪および内輪に各列の前記軌道面を有し、 前記内輪のインポ一ド側の端面の 内周縁に段差部を設け、 ハブ輪のインボード側端に、 前記内輪の前記段差部 の軸方向に向く段面に係合する加締部を拡径加締により設けた車輪用軸受装 置であって、
前記ハブ輪の加締部は、 前記ハブ輪のインポ一ド側端の内周にハブ内径段 差部を設けて薄肉化した部分を拡径加締したものであり、 この薄肉化部の全 体を、 ィンポード側の軌道面におけるポール接触角を成す直線よりもインポ
-ド側に設けたことを特徴とする車輪用軸受装置。
[2] 請求項 1において、 ハブ輪における軌道面は焼入れ処理した表面硬化処理 面とし、 前記薄肉化部は非熱処理部とし、 内輪は表面から芯部までの全体を 焼入れ処理により硬化させた車輪用軸受装置。
[3] 請求項 1において、 前記内輪の段差部の軸方向長さが内輪の軸方向長さの
0 . 2 5〜 6 m mである車輪用軸受装置。
[4] 請求項 1において、 前記内輪の段差部の径方向深さが 0 . 2 5〜2 . 5 m mである車輪用軸受装置。
[5] 請求項 1において、 前記ハブ輪の加締部の外径面が、 前記内輪の段差部の 最大径を持つ円筒面からなるストレ一ト部に接触している車輪用軸受装置。
[6] 請求項 1において、 前記ハブ輪の加締部の外径面が、 前記内輪の段差部の 最大径を持つ円筒面からなるストレ一ト部に接触していない車輪用軸受装置
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