JP2007218292A - Bearing apparatus for 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車輪用軸受装置、詳しくは、車輪を複列円すいころ軸受で回転自在に支承する車輪用軸受装置に関するものである。 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 wheel bearing device for rotatably supporting a wheel with a double row tapered roller bearing.
トラック等の車両においては、近年、車両の馬力や積載能力が大きくなり、これに伴って、車輪用軸受装置も高荷重・高速走行時での温度上昇に耐えられることが要求されている。こうした車両における車輪用軸受装置の軸受部には、ラジアル荷重とスラスト荷重、およびこれらの合成荷重を受けるのに適した複列円すいころ軸受が一般的に用いられている。 In vehicles such as trucks, in recent years, the horsepower and loading capacity of vehicles have increased, and accordingly, wheel bearing devices are required to withstand the temperature rise during high loads and high speeds. A double row tapered roller bearing suitable for receiving a radial load, a thrust load, and a combined load thereof is generally used for a bearing portion of a wheel bearing device in such a vehicle.
こうした複列円すいころ軸受を使用した車輪用軸受装置の一例を図6に示す。この車輪用軸受装置はトラック等の従動輪用の車軸に装着され、図示しない車輪を回転自在に支承している。この車輪用軸受装置は、車軸51に複列円すいころ軸受52の一対の内輪53、53が嵌合され、外輪54の一端部に設けられた外向きのフランジ55に、車輪を取り付けるハブ56とブレーキロータ57がボルト58によって固定されている。一対の内輪53、53はナット59で抜け止めされ、ハブ56には車輪を締結するための車輪取付用ボルト60が植設されている。
An example of a wheel bearing device using such a double-row tapered roller bearing is shown in FIG. This wheel bearing device is mounted on an axle for a driven wheel such as a truck and rotatably supports a wheel (not shown). In this wheel bearing device, a pair of
外輪54の内周にはテーパ状の複列の外側転走面54a、54aが形成されると共に、これら複列の外側転走面54a、54aに対向して、一対の内輪53、53の外周に内側転走面53a、53aがそれぞれ形成されている。両転走面間には複列の円すいころ61、61が転動自在に収容されている。これら円すいころ61、61は、その大端面61aが内輪53の内側転走面53aの大径側に設けられた大鍔53bに当接して転動する。また、外輪54の両端部にはシール62、63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。
Tapered double row outer
内輪53と円すいころ61は肌焼き鋼SCr435で形成され、図6(b)に示すように、その表面には、炭素含有量0.80重量%以上、ロックウェル硬さ58HRC以上で、かつ残留オーステナイト量が25〜35体積%の浸炭窒化層53c、61bが形成されている。また、外輪54は中炭素鋼S53Cで形成され、複列の外側転走面54a、54aが高周波焼入れによりその表面が硬化処理されている。こうした構成により、これらの部品の機械的性質と疲労特性を高めると共に、部品表面層を適度な靭性を有する材質に安定して保ち、高荷重・高速走行下での耐久寿命を著しく改善することができる。
こうした従来の車輪用軸受装置において、複列円すいころ軸受52は、円すいころ61の大端面61aが内輪53の大鍔53bに当接されて転動するため、この大端面61aと大鍔53bの摺動部で発熱して昇温すると共に、軸受の回転トルクを増大させる要因となっている。この回転トルクが増大すると燃費が嵩み、省資源や環境の面で好ましくない。また、負荷荷重が高いほど大端面61aと大鍔53b間の接触圧力が高くなるため、さらに回転トルクは大きくなる。
In such a conventional wheel bearing device, the double-row tapered roller bearing 52 rolls with the
複列円すいころ軸受52の回転トルクの中で、大端面61aと大鍔53bとの摺動抵抗による摺動トルクTは、内輪53の大鍔53bと円すいころ61の大端面61aとの接触点位置によって変化すると言われている。すなわち、摺動トルクTは、図6(c)に示す接点距離eに正比例し、T=e×f(x)で表わされる。ここで、eは、内輪53の内側転走面53aの母線の延長線と、内輪53の大鍔53bと円すいころ61の大端面61aとの接触点との距離を示し、また、f(x)は、荷重や回転数等の条件や軸受内部精度等による関数を示している。
Of the rotational torque of the double row tapered roller bearing 52, the sliding torque T due to the sliding resistance between the
この一般式から解るように、接点距離eを小さく設定するほど軸受の回転トルクが減少するため、通常は内輪53の研削盗み64および円すいころ61の面取り61bを所定の範囲に確保すると共に、この接点距離eは可能な限り小さく設定されている。然しながら、余り小さく設定すると、各部位の寸法バラツキ等で接点距離eがエッジにかかって過大面圧による焼付き等の恐れがあるため、こうした複列円すいころ軸受52において、回転トルクを低減させるには限界があった。
As can be seen from this general formula, the rotational torque of the bearing decreases as the contact distance e is set smaller. Usually, the
本発明は、このような従来の問題に鑑みてなされたもので、軸受の耐久性を確保すると共に、回転トルクを低減させた車輪用軸受装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such conventional problems, and an object of the present invention is to provide a wheel bearing device in which the durability of the bearing is ensured and the rotational torque is reduced.
係る目的を達成すべく、本発明のうち請求項1に記載の発明は、車輪を複列円すいころ軸受で回転自在に支承する車輪用軸受装置であって、前記複列円すいころ軸受が、内周にテーパ状の複列の外側転走面が形成された外方部材と、車軸または一端部に車輪取付フランジを一体に有するハブ輪に嵌合された少なくとも一つの内輪からなり、外周に前記複列の外側転走面に対向するテーパ状の複列の内側転走面が形成された内方部材と、前記両転走面間に保持器を介して転動自在に収容された複列の円すいころとを備えた車輪用軸受装置において、前記外方部材または内方部材における転走面の大径側に前記円すいころを案内する大鍔が形成され、この大鍔と前記円すいころの大端面との接触点が、前記転走面の母線の延長線上に配置されている構成を採用した。 In order to achieve such an object, the invention according to claim 1 of the present invention is a wheel bearing device for rotatably supporting a wheel by a double row tapered roller bearing, wherein the double row tapered roller bearing comprises an inner An outer member having a tapered double row outer raceway formed on the circumference and at least one inner ring fitted to an axle or a hub wheel integrally having a wheel mounting flange at one end thereof, An inner member in which a tapered double-row inner rolling surface facing the double-row outer rolling surface is formed, and a double row accommodated between the both rolling surfaces via a cage so as to roll freely. In the wheel bearing device including the tapered roller, a large collar for guiding the tapered roller is formed on the large diameter side of the rolling surface of the outer member or the inner member, and the large collar and the tapered roller The contact point with the large end face is located on the extension of the bus bar of the rolling surface. It was adopted configuration.
このように、車輪を複列円すいころ軸受で回転自在に支承する車輪用軸受装置であって、複列円すいころ軸受が、内周にテーパ状の複列の外側転走面が形成された外方部材と、車軸または一端部に車輪取付フランジを一体に有するハブ輪に所定のシメシロを介して圧入された少なくとも一つの内輪からなり、外周に複列の外側転走面に対向するテーパ状の複列の内側転走面が形成された内方部材と、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すいころとを備えた第1乃至第3世代構造の車輪用軸受装置において、外方部材または内方部材における転走面の大径側に円すいころを案内する大鍔が形成され、この大鍔と円すいころの大端面との接触点が、転走面の母線の延長線上に配置されているので、複列円すいころ軸受における円すいころと大鍔との接点距離が実質的にゼロになり、接点がエッジにかかって過大面圧による焼付き等の発生を防止すると共に、大鍔と大端面との滑りによる回転トルクを理論上ゼロにすることができる。したがって、軸受の耐久性を確保すると共に、回転トルクを低減させた車輪用軸受装置を提供することができる。 Thus, a wheel bearing device for rotatably supporting a wheel with a double-row tapered roller bearing, wherein the double-row tapered roller bearing has an outer periphery formed with a tapered double-row outer raceway. And at least one inner ring that is press-fitted through a predetermined shimoshiro to a hub wheel integrally having a wheel mounting flange at one end or an axle, and has a tapered shape facing the double-row outer rolling surface on the outer periphery. 1st to 3rd generation structure comprising an inner member in which a double row inner raceway is formed and a double row tapered roller accommodated between both raceway surfaces via a cage. In this wheel bearing device, a large flange is formed to guide the tapered roller on the large diameter side of the rolling surface of the outer member or the inner member, and the contact point between the large flange and the large end surface of the tapered roller is the rolling contact. Since it is arranged on the extended line of the bus on the running surface, it is used for double row tapered roller bearings. The contact distance between the tapered roller and the large cup is virtually zero, and the contact is applied to the edge to prevent seizure due to excessive surface pressure. It can theoretically be zero. Therefore, it is possible to provide a wheel bearing device in which the durability of the bearing is ensured and the rotational torque is reduced.
好ましくは、請求項2に記載の発明のように、前記円すいころの大径側端部に環状の大径凸部が形成されると共に、前記転走面の大径側に環状の盗みが形成され、この盗み内に前記大径凸部が収容されていれば、円すいころと転走面との接触を阻害することはなく、所望の耐久性を確保することができる。
Preferably, as in the invention described in
また、請求項3に記載の発明のように、前記内方部材が、一端部に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一方の内側転走面と、この内側転走面から前記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た内輪で構成されていても良いし、また、請求項4に記載の発明のように、前記内方部材が一対の内輪で構成されていても良い。 Further, as in the invention according to claim 3, the inner member integrally has a wheel mounting flange at one end, and one inner rolling surface facing the double row outer rolling surface on the outer periphery. A hub wheel in which the small-diameter step portion is formed from the inner rolling surface, and the other inner rolling surface that is press-fitted into the small-diameter step portion of the hub wheel and faces the outer surface of the double row on the outer periphery. The inner member may be formed of a pair of inner rings as in the fourth aspect of the present invention.
また、請求項5に記載の発明のように、前記一対の内輪の突合せ部となる正面側端部の内周に環状溝が形成され、これら環状溝に断面略コの字形の連結環が装着されていれば、一対の内輪はガタなく強固に一体化され、分解・組立の作業性を簡便化することができる。また、補修時等、車軸等に圧入固定された一対の内輪を一体的に抜くことができるため、インナー側の内輪のみが車軸に残るような不具合が発生することはない。
In addition, as in the invention described in
本発明に係る車輪用軸受装置は、車輪を複列円すいころ軸受で回転自在に支承する車輪用軸受装置であって、前記複列円すいころ軸受が、内周にテーパ状の複列の外側転走面が形成された外方部材と、車軸または一端部に車輪取付フランジを一体に有するハブ輪に嵌合された少なくとも一つの内輪からなり、外周に前記複列の外側転走面に対向するテーパ状の複列の内側転走面が形成された内方部材と、前記両転走面間に保持器を介して転動自在に収容された複列の円すいころとを備えた車輪用軸受装置において、前記外方部材または内方部材における転走面の大径側に前記円すいころを案内する大鍔が形成され、この大鍔と前記円すいころの大端面との接触点が、前記転走面の母線の延長線上に配置されているので、複列円すいころ軸受における円すいころと大鍔との接点距離が実質的にゼロになり、接点がエッジにかかって過大面圧による焼付き等の発生を防止すると共に、大鍔と大端面との滑りによる回転トルクを理論上ゼロにすることができる。したがって、軸受の耐久性を確保すると共に、回転トルクを低減させた車輪用軸受装置を提供することができる。 A wheel bearing device according to the present invention is a wheel bearing device for rotatably supporting a wheel by a double-row tapered roller bearing, wherein the double-row tapered roller bearing has a double-row tapered outer roller. It comprises an outer member formed with a running surface and at least one inner ring fitted to an axle or a hub wheel integrally having a wheel mounting flange at one end thereof, and is opposed to the outer rolling surface of the double row on the outer periphery. A wheel bearing comprising: an inner member in which a tapered double-row inner rolling surface is formed; and a double-row tapered roller housed between the both rolling surfaces via a cage. In the apparatus, a large flange for guiding the tapered roller is formed on the large diameter side of the rolling surface of the outer member or the inner member, and a contact point between the large flange and the large end surface of the tapered roller is the rolling contact. Since it is arranged on the extended line of the bus on the running surface, it is suitable for double row tapered roller bearings. The contact distance between the tapered roller and the large hook becomes substantially zero, and the contact is applied to the edge to prevent the occurrence of seizure due to excessive surface pressure and the rotational torque due to the sliding between the large flange and the large end face. It can theoretically be zero. Therefore, it is possible to provide a wheel bearing device in which the durability of the bearing is ensured and the rotational torque is reduced.
車輪を複列円すいころ軸受で回転自在に支承する車輪用軸受装置であって、前記複列円すいころ軸受が、外周の一端部にハブを取り付けるためのハブフランジが一体に形成され、内周にテーパ状の複列の外側転走面が形成された外方部材と、車軸に外嵌され、外周に前記複列の外側転走面に対向するテーパ状の内側転走面が形成された一対の内輪からなる内方部材と、前記両転走面間に保持器を介して転動自在に収容された複列の円すいころとを備えた車輪用軸受装置において、前記内輪における内側転走面の大径側に前記円すいころを案内する大鍔と、この大鍔と前記内側転走面との隅部に環状の盗みが形成されると共に、前記円すいころの大径側端部に所定長さの大径凸部が形成され、この大径凸部が前記盗み内に収容され、前記大鍔と円すいころの大端面との接触点が、前記内側転走面の母線の延長線上に配置されている。 A wheel bearing device for rotatably supporting a wheel by a double-row tapered roller bearing, wherein the double-row tapered roller bearing is integrally formed with a hub flange for attaching a hub to one end portion of the outer periphery. A pair of outer members on which tapered double-row outer rolling surfaces are formed, and a pair of outer members fitted on the axles and formed on the outer periphery with tapered inner rolling surfaces facing the double-row outer rolling surfaces. In the wheel bearing device comprising an inner member made of an inner ring and a double row tapered roller that is rotatably accommodated between both the rolling surfaces via a cage, the inner rolling surface of the inner ring A large ridge that guides the tapered roller to the large-diameter side of the roller, and an annular steal formed at the corner between the large ridge and the inner rolling surface, and a predetermined length at the large-diameter side end of the tapered roller A large-diameter convex portion is formed, and the large-diameter convex portion is accommodated in the steal, Pancreatic contact point between the large end face of the roller is disposed on an extension line of the generatrix of the inner raceway surface.
以下、本発明の実施の形態を図面に基いて詳細に説明する。
図1(a)は、本発明に係る車輪用軸受装置の第1の実施形態における複列円すいころ軸受を示す縦断面図、(b)は、(a)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 (a) is a longitudinal cross-sectional view which shows the double row tapered roller bearing in 1st Embodiment of the wheel bearing apparatus based on this invention, (b) is a principal part enlarged view of (a). 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従動輪用の車軸(図示せず)に装着され、図示しない車輪を回転自在に支承している。この車輪用軸受装置を構成する複列円すいころ軸受1は、図1(a)に示すように、車軸に外嵌される一対の内輪2、2と、外周の一端部にハブ(図示せず)を取り付けるためのハブフランジ3bが一体に形成された外輪(外方部材)3と、内輪2と外輪3との間に収容された複列の円すいころ4、4とを備えている。そして、ハブフランジ3bの円周等配位置に形成された雌ねじ3cにボルト(図示せず)が締結され、車輪を取り付けるハブとブレーキロータがハブフランジ3bに固定される。
This wheel bearing device is mounted on an axle (not shown) for a driven wheel and rotatably supports a wheel (not shown). As shown in FIG. 1 (a), a double row tapered roller bearing 1 constituting the wheel bearing device includes a pair of
外輪3の内周にはテーパ状の複列の外側転走面3a、3aが形成されると共に、これら複列の外側転走面3a、3aに対向して、一対の内輪2、2の外周にテーパ状の内側転走面2a、2aがそれぞれ形成されている。そして、両転走面間に複列の円すいころ4、4が保持器5、5を介して転動自在に収容されている。また、一対の内輪2、2の内側転走面2aの大径側に円すいころ4を案内する大鍔2bが形成されると共に、小径側には円すいころ4の脱落を防止する小鍔2cが形成されている。そして、小鍔2c側の端面(正面側端面)が突き合された状態でセットされ、所謂背面合せタイプの第2世代と称される複列円すいころ軸受を構成している。外輪3の両端部にはシール6、7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。
Tapered double row
内輪2と円すいころ4はSUJ2等の高炭素クロム軸受鋼からなり、ズブ焼入れにより芯部まで58〜64HRCの範囲で硬化処理されている。また、外輪3はS53C等の炭素0.40〜0.80wt%を含む中炭素鋼からなり、少なくとも複列の外側転走面3a、3aが高周波焼入れによりその表面硬さが58〜64HRCの範囲に硬化処理されている。
The
一対の内輪2、2の突合せ部となる小鍔2c側の端部内周には環状溝8が形成され、これら環状溝8に断面略コの字形の連結環9が装着されている。この連結環9は、鋼鈑をプレス加工によって成形され、表面が硬化処理されている。鋼板としては、SK5等の炭素工具鋼板、SUS304等のステンレス鋼板、あるいはSPCC等の冷間圧延鋼板等を例示することができる。この連結環9を弾性変形させて環状溝8に装着することにより、一対の内輪2、2はガタなく強固に一体化され、分解・組立の作業性を簡便化することができる。また、補修時等、車軸に圧入固定された一対の内輪2、2を一体的に抜くことができるため、インナー側の内輪2のみが車軸に残るような不具合が発生することはない。
An
ここで、図1(b)に示すように、円すいころ4における大径側端部に環状の大径凸部4bが形成され、円すいころ4の大端面4aが内輪2の大鍔2bに当接して転動している。大径凸部4bの長さは内輪2の研削盗み2dの長さよりも小さく形成され、この研削盗み2d内に収容されているため、円すいころ4と内側転走面2aとの接触を阻害することはなく、軸受の耐久性を確保することができる。そして、本実施形態では、内輪2の大鍔2bと円すいころ4の大端面4aとの接触点Pが内側転走面2aの母線の延長線上に配置され、複列円すいころ軸受1における円すいころ4と大鍔2bとの接点距離eが実質的にゼロになるように設定されている。これにより、接触点Pがエッジにかかって過大面圧による焼付き等の発生を防止すると共に、大鍔2bと大端面4aとの滑りによる回転トルクは理論上ゼロになり、回転トルクを低減させた車輪用軸受装置を提供することができる。
Here, as shown in FIG. 1 (b), an annular large-diameter
図2は、本発明に係る車輪用軸受装置の第2の実施形態を示す縦断面図である。この実施形態は、基本的には前述した実施形態の外輪回転タイプを内輪回転タイプに変更したもので、前述した第1の実施形態と同一部品同一部位、あるいは同一機能を有する部位には同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。 FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a second embodiment of the wheel bearing device according to the present invention. In this embodiment, the outer ring rotation type of the above-described embodiment is basically changed to the inner ring rotation type, and the same reference numerals are used for the same parts or the same parts as the first embodiment. The detailed description is omitted.
この車輪用軸受装置は、複列円すいころ軸受10と、この複列円すいころ軸受10を外嵌するハブ輪11とを備えている。ハブ輪11は、等速自在継手を構成する外側継手部材12にセレーション(またはスプライン)11cを介して外嵌され、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13を一体に有し、この車輪取付フランジ13から肩部11aを介して軸方向に延びる円筒状の小径段部11bが形成されている。車輪取付フランジ13の円周等配位置には複数のハブボルト13aが植設されている。
This wheel bearing device includes a double-row tapered
また、ハブ輪11はS53C等の炭素0.40〜0.80wt%を含む中炭素鋼からなり、車輪取付フランジ13の基部となる肩部11aから小径段部11bに亙って高周波焼入れによりその表面硬さが50〜64HRC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13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と共に、内輪2との嵌合面の耐摩耗性が向上し、ハブ輪11の耐久性が向上する。
The
複列円すいころ軸受10は、一対の内輪2、2と外輪(外方部材)14および内輪2と外輪14との間に収容された複列の円すいころ4、4を備え、アウター側の内輪2が肩部11aに衝合された状態で、一対の内輪2、2が小径段部11bに所定のシメシロを介して圧入されている。
The double row tapered
外輪14は、外周にナックル15に取り付けられるための車体取付フランジ14aを一体に有し、内周にはテーパ状の複列の外側転走面3a、3aが形成されている。この外輪14はS53C等の炭素0.40〜0.80wt%を含む中炭素鋼からなり、少なくとも複列の外側転走面3a、3aが高周波焼入れによりその表面硬さが58〜64HRCの範囲に硬化処理されている。
The
外側継手部材12は、インナー側の内輪2に衝合される肩部16から軸方向に延びる軸部17が一体に形成されている。軸部17にはハブ輪11のセレーション11cに係合するセレーション(またはスプライン)17aと、このセレーション17aの端部に雄ねじ17bが形成されている。そして、肩部16とハブ輪11とで複列円すいころ軸受10を挟持した状態で、固定ナット18によってハブ輪11と外側継手部材12が軸方向に着脱自在に固定されている。
The outer
ここで、前述した実施形態と同様、内輪2の大鍔2bと円すいころ4の大端面4aとの接触点Pが内側転走面2aの母線の延長線上に配置され、大鍔2bと大端面4aとの滑りによる回転トルクを低減させている。
Here, as in the above-described embodiment, the contact point P between the
図3は、本発明に係る車輪用軸受装置の第3の実施形態における複列円すいころ軸受を示す縦断面図である。この実施形態は、前述した第1の実施形態(図1)を第1世代構造に変更したもので、前述した第1の実施形態と同一部品同一部位、あるいは同一機能を有する部位には同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。 FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a double-row tapered roller bearing in a third embodiment of the wheel bearing device according to the present invention. In this embodiment, the first embodiment described above (FIG. 1) is changed to a first generation structure, and the same reference numerals are used for the same parts or parts having the same functions as those of the first embodiment. The detailed description is omitted.
この複列円すいころ軸受19は、ナックル(図示せず)に嵌合される外輪20と、ハブ輪(図示せず)に圧入される一対の内輪2、2および複列の円すいころ4、4とを備えている。外輪(外方部材)20はSUJ2等の高炭素クロム軸受鋼からなり、ズブ焼入れにより芯部まで58〜64HRCの範囲で硬化処理されている。そして、前述した実施形態と同様、内輪2の大鍔2bと円すいころ4の大端面4aとの接触点Pが内側転走面2aの母線の延長線上に配置され、大鍔2bと大端面4aとの滑りによる回転トルクを低減させている。
This double-row tapered
図4は、本発明に係る車輪用軸受装置の第4の実施形態を示す縦断面図である。この実施形態は、前述した第2の実施形態(図2)を第3世代構造に変更したもので、前述した実施形態と同一部品同一部位、あるいは同一機能を有する部位には同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。 FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing a fourth embodiment of the wheel bearing device according to the present invention. In this embodiment, the second embodiment described above (FIG. 2) is changed to a third generation structure, and the same parts or parts having the same functions as those in the above embodiment are denoted by the same reference numerals. Detailed description thereof will be omitted.
この車輪用軸受装置は、外輪14とハブ輪21およびこのハブ輪21に圧入された内輪2からなる内方部材22を備えている。ハブ輪21は、アウター側の端部に車輪取付フランジ13を一体に有し、外周に一方(アウター側)の内側転走面21aと、この内側転走面21aから軸方向に延びる円筒状の小径段部21bが形成され、内周にセレーション11cが形成されている。そして、外周に他方(インナー側)の内側転走面2aが形成された内輪2が小径段部21bに所定のシメシロを介して圧入されている。ハブ輪21の内側転走面21aの大径側には円すいころ4を案内する大鍔21cが形成されると共に、小径側には円すいころ4の脱落を防止する小鍔21dが形成されている。
The wheel bearing device includes an
ハブ輪21はS53C等の炭素0.40〜0.80wt%を含む中炭素鋼からなり、車輪取付フランジ13の基部となるシールランド部13bから内側転走面21aおよび小径段部21bに亙って高周波焼入れによりその表面硬さが58〜64HRCの範囲に硬化処理されている。これにより、シール23が摺接するシールランド部13bの摩耗を抑制するだけでなく、車輪取付フランジ13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と共に、内輪2との嵌合面の耐摩耗性が向上し、ハブ輪21の耐久性が向上する。
The
ここで、前述した実施形態と同様、ハブ輪21および内輪2の大鍔21c、2bと円すいころ4の大端面4aとの接触点Pが内側転走面2aの母線の延長線上に配置され、大鍔21c、2bと大端面4aとの滑りによる回転トルクを低減させている。
Here, as in the above-described embodiment, the contact point P between the
図5(a)は、本発明に係る車輪用軸受装置の第5の実施形態を示す縦断面図、(b)は、(a)の要部拡大図である。この実施形態は、基本的には前述した第1の実施形態(図1)の大鍔を外輪側に設けたもので、その他前述した実施形態と同一部品同一部位、あるいは同一機能を有する部位には同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。 Fig.5 (a) is a longitudinal cross-sectional view which shows 5th Embodiment of the bearing apparatus for wheels which concerns on this invention, (b) is a principal part enlarged view of (a). In this embodiment, the large hook of the first embodiment (FIG. 1) is basically provided on the outer ring side, and other parts are the same as the above-described embodiment or have the same function. Are given the same reference numerals and their detailed description is omitted.
この複列円すいころ軸受1’は、外周の一端部にハブ(図示せず)を取り付けるためのハブフランジ3bが一体に形成された外輪24と、一対の内輪25、25と、これら内輪25と外輪24との間に収容された複列の円すいころ4、4とを備えている。
This double-row tapered roller bearing 1 ′ includes an
外輪24の内周にはテーパ状の複列の外側転走面3a、3aが形成されると共に、これら外側転走面3a、3aの大径側に円すいころ4を案内する大鍔24aが形成されている。また、外輪24はS53C等の炭素0.40〜0.80wt%を含む中炭素鋼からなり、複列の外側転走面3a、3aと大鍔面24aの円すいころとの接触面が高周波焼入れによりその表面硬さが58〜64HRCの範囲に硬化処理されている。
Tapered double row
一方、内輪25は、外周に複列の外側転走面3a、3aに対向する内側転走面2aと、この内側転走面2aの小径側に円すいころ4の脱落を防止する小鍔2cが形成されている。なお、本実施形態では、外輪24側に円すいころ4を案内する大鍔24aが形成されているため、内輪25の内側転走面2aの大径側には大鍔は形成されておらず、円すいころ4の大径凸部4bを許容する逃げ部25aを介して大径側がストレートに形成されている。
On the other hand, the
ここで、図5(b)に拡大して示すように、円すいころ4における大径側端部に環状の大径凸部4bが形成され、円すいころ4の大端面4aが外輪24の大鍔24aに当接して転動している。大径凸部4bの長さは外輪24の研削盗み24bの長さよりも小さく形成され、この研削盗み24b内に収容されている。そして、外輪24の大鍔24aと円すいころ4の大端面4aとの接触点Pが外側転走面3aの母線の延長線上に配置され、複列円すいころ軸受1’における円すいころ4と大鍔24aとの接点距離eが実質的にゼロになるように設定されている。これにより、接触点Pがエッジにかかって過大面圧による焼付き等の発生を防止すると共に、大鍔24aと大端面4aとの滑りによる回転トルクは理論上ゼロになり、軸受の回転トルクを低減させることができる。
Here, as shown in an enlarged view in FIG. 5 (b), an annular large-diameter
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、車輪を複列円すいころ軸受で回転自在に支承する車輪用軸受装置に適用できる。 The wheel bearing device according to the present invention can be applied to a wheel bearing device in which a wheel is rotatably supported by a double row tapered roller bearing.
1、1’、10、19・・・・・・・・複列円すいころ軸受
2、25・・・・・・・・・・・・・・内輪
2a、21a・・・・・・・・・・・・内側転走面
2b、21c、24a・・・・・・・・大鍔
2c、21d・・・・・・・・・・・・小鍔
2d、24b・・・・・・・・・・・・研削盗み
3、14、20、24・・・・・・・・外輪
3a・・・・・・・・・・・・・・・・外側転走面
3b・・・・・・・・・・・・・・・・ハブフランジ
3c・・・・・・・・・・・・・・・・雌ねじ
4・・・・・・・・・・・・・・・・・円すいころ
4a・・・・・・・・・・・・・・・・大端面
4b・・・・・・・・・・・・・・・・大径凸部
5・・・・・・・・・・・・・・・・・保持器
6、7、23・・・・・・・・・・・・シール
8・・・・・・・・・・・・・・・・・環状溝
9・・・・・・・・・・・・・・・・・連結環
11・・・・・・・・・・・・・・・・ハブ輪
11a、16・・・・・・・・・・・・肩部
11b、21b・・・・・・・・・・・小径段部
11c、17a・・・・・・・・・・・セレーション
12・・・・・・・・・・・・・・・・外側継手部材
13・・・・・・・・・・・・・・・・車輪取付フランジ
13a・・・・・・・・・・・・・・・ハブボルト
13b・・・・・・・・・・・・・・・シールランド部
14a・・・・・・・・・・・・・・・車体取付フランジ
15・・・・・・・・・・・・・・・・ナックル
17・・・・・・・・・・・・・・・・軸部
17b・・・・・・・・・・・・・・・雄ねじ
18・・・・・・・・・・・・・・・・固定ナット
22・・・・・・・・・・・・・・・・内方部材
25a・・・・・・・・・・・・・・・逃げ部
51・・・・・・・・・・・・・・・・車軸
52・・・・・・・・・・・・・・・・複列円すいころ軸受
53・・・・・・・・・・・・・・・・内輪
53a・・・・・・・・・・・・・・・内側転走面
53b・・・・・・・・・・・・・・・大鍔
54・・・・・・・・・・・・・・・・外輪
54a・・・・・・・・・・・・・・・外側転走面
55・・・・・・・・・・・・・・・・外向きのフランジ
56・・・・・・・・・・・・・・・・ハブ
57・・・・・・・・・・・・・・・・ブレーキロータ
58・・・・・・・・・・・・・・・・ボルト
59・・・・・・・・・・・・・・・・ナット
60・・・・・・・・・・・・・・・・車輪取付用ボルト
61・・・・・・・・・・・・・・・・円すいころ
61a・・・・・・・・・・・・・・・大端面
61b・・・・・・・・・・・・・・・面取り
62、63・・・・・・・・・・・・・シール
e・・・・・・・・・・・・・・・・・転走面の延長線と大鍔と円すいころとの接点距離
f(x)・・・・・・・・・・・・・・・荷重や回転数の条件や軸受内部精度等による関数
P・・・・・・・・・・・・・・・・・大鍔と円すいころの大端面との接触点
T・・・・・・・・・・・・・・・・・大鍔と円すいころ間の摺動トルク
1, 1 ', 10, 19 ... Double row tapered
Claims (5)
前記複列円すいころ軸受が、内周にテーパ状の複列の外側転走面が形成された外方部材と、
車軸または一端部に車輪取付フランジを一体に有するハブ輪に嵌合された少なくとも一つの内輪からなり、外周に前記複列の外側転走面に対向するテーパ状の複列の内側転走面が形成された内方部材と、
前記両転走面間に保持器を介して転動自在に収容された複列の円すいころとを備えた車輪用軸受装置において、
前記外方部材または内方部材における転走面の大径側に前記円すいころを案内する大鍔が形成され、この大鍔と前記円すいころの大端面との接触点が、前記転走面の母線の延長線上に配置されていることを特徴とする車輪用軸受装置。 A wheel bearing device for rotatably supporting a wheel by a double row tapered roller bearing,
The double-row tapered roller bearing is an outer member in which a tapered double-row outer rolling surface is formed on the inner periphery,
It comprises at least one inner ring fitted to a hub ring integrally having a wheel mounting flange at one end or an axle, and has a tapered double row inner rolling surface facing the outer side rolling surface of the double row on the outer periphery. Formed inner member,
In the wheel bearing device comprising a double row tapered roller accommodated so as to be freely rollable between both rolling surfaces via a cage,
A large ridge for guiding the tapered roller is formed on the large-diameter side of the rolling surface of the outer member or the inner member, and a contact point between the large ridge and the large end surface of the tapered roller is the surface of the rolling surface. A wheel bearing device, wherein the wheel bearing device is arranged on an extension of a bus bar.
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