JP2024119687A - Wheel bearing device - Google Patents
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Abstract
【課題】軸受内部に十分な予圧を付与できる車輪用軸受装置を提供する。【解決手段】車輪用軸受装置1は、外輪2と、ハブ輪3および内輪4からなる内方部材と、複列のボール7とからなる車輪用軸受10と、トラック溝25が形成されたマウス部26と、ハブ輪3の貫通孔3eに嵌合可能なステム部27とを有する等速自在継手20とを備え、内側軌道面4aの接触位置43がトラック溝25の溝底25aよりも外径側に位置し、内輪4は、ハブ輪3の小径段部3aに嵌合される内輪嵌合部4Aと、ハブ輪3に当接するアウター側端面4cと、内輪嵌合部4Aよりもインナー側に位置し、内輪嵌合部4Aの内周面41よりも大径の内周面42を有する大端部4Bと、内周面42よりも内径側に位置し、マウス部26が当接する内輪側当接面4dとを有し、内輪側当接面4dは軸方向に対して垂直な面であり、内輪側当接面4dの面積はアウター側端面4cの面積よりも大きい。【選択図】図5[Problem] To provide a wheel bearing device capable of applying sufficient preload inside the bearing. [Solution] The wheel bearing device 1 comprises an outer ring 2, an inner member consisting of a hub ring 3 and an inner ring 4, a wheel bearing 10 consisting of double rows of balls 7, and a constant velocity universal joint 20 having a mouth portion 26 in which track grooves 25 are formed and a stem portion 27 that can be fitted into a through hole 3e of the hub ring 3, and the contact position 43 of the inner raceway surface 4a is located on the outer diameter side of the groove bottom 25a of the track groove 25, and the inner ring 4 is fitted into the small diameter step portion 3a of the hub ring 3. The big end 4B has an inner ring fitting portion 4A that is fitted to the hub wheel 3, an outer side end face 4c that comes into contact with the hub wheel 3, an inner circumferential surface 42 that is located on the inner side of the inner ring fitting portion 4A and has a larger diameter than the inner circumferential surface 41 of the inner ring fitting portion 4A, and an inner ring side abutment surface 4d that is located on the inner diameter side of the inner circumferential surface 42 and against which the mouth portion 26 abuts, the inner ring side abutment surface 4d being a surface perpendicular to the axial direction and the area of the inner ring side abutment surface 4d being larger than the area of the outer side end face 4c.
Description
本発明は車輪用軸受装置に関する。 The present invention relates to a wheel bearing device.
従来、特許文献1に開示されるように、自動車等の懸架装置において車輪を回転自在に支持する車輪用軸受と、前記車輪用軸受にトルク伝達可能に結合される等速自在継手とを備えた車輪用軸受装置が知られている。 As disclosed in Patent Document 1, a wheel bearing device is known that includes a wheel bearing that rotatably supports the wheels in a suspension system of an automobile or the like, and a constant velocity universal joint that is connected to the wheel bearing so that torque can be transmitted.
等速自在継手には車両の駆動源からの駆動力が入力されるが、近年においては、地球温暖化防止およびカーボンニュートラルの観点から電動車が増加する傾向にある。 The constant velocity joint receives driving force from the vehicle's drive source, but in recent years, there has been a trend toward an increase in electric vehicles in order to prevent global warming and achieve carbon neutrality.
従って、特許文献1においては、内輪のインナー側軌道面を等速自在継手におけるマウス部のトラック溝よりも外径側に配置するとともに、ハブ輪のフランジ面と等速自在継手のシャフトに対するマウス部の回動中心との間の距離を小さくして、車輪用軸受装置を軸方向に幅狭化した構成が開示されている。 Therefore, Patent Document 1 discloses a configuration in which the inner raceway surface of the inner ring is positioned on the outer diameter side of the track groove of the mouth part of the constant velocity universal joint, and the distance between the flange surface of the hub wheel and the center of rotation of the mouth part relative to the shaft of the constant velocity universal joint is reduced, thereby narrowing the wheel bearing device in the axial direction.
このような構成の車輪用軸受装置は、内輪のインナー側軌道面がマウス部のトラック溝よりも外径側に位置しており、内輪のインナー側軌道面よりも内径側に、マウス部がインナー側から当接する当接面を設けている。マウス部が内輪の当接面に当接することにより、内輪を軸方向に押圧して、車輪用軸受の内部に予圧を付与している。 In a wheel bearing device configured in this way, the inner raceway surface of the inner ring is located on the outer diameter side of the track groove of the mouth portion, and a contact surface against which the mouse portion contacts from the inner side is provided on the inner diameter side of the inner raceway surface of the inner ring. When the mouse portion contacts the contact surface of the inner ring, it presses the inner ring in the axial direction, applying a preload to the inside of the wheel bearing.
しかし、特許文献1のFig.1Aに示す車輪用軸受装置においては、内輪におけるマウス部との当接面が小さい。また、特許文献1のFig.2、Fig.3に示す車輪用軸受装置においては、内輪におけるマウス部との当接面が軸方向と直交する方向に対して傾斜しているため、マウス部の内輪に対する軸方向の押圧力が外径側に分散しており、内輪には内輪が拡径する方向の力がかかっている。 However, in the wheel bearing device shown in Fig. 1A of Patent Document 1, the contact surface of the inner ring with the mouth part is small. Also, in the wheel bearing device shown in Figs. 2 and 3 of Patent Document 1, the contact surface of the inner ring with the mouth part is inclined in a direction perpendicular to the axial direction, so the axial pressing force of the mouth part against the inner ring is distributed to the outer diameter side, and a force is applied to the inner ring in a direction that expands the diameter of the inner ring.
このように、内輪におけるマウス部との当接面が小さかったり、軸方向と直交する方向に対して傾斜していたりすると、軸受内部に十分な予圧が付与されず、内輪がハブ輪に対してクリープし、内輪とハブ輪との嵌合面にフレッティング摩耗が発生するおそれがある。内輪とハブ輪との嵌合面にフレッティング摩耗が発生すると、フレッティング摩耗に起因する摩耗紛がハブ輪のアウター側軌道面に流入して、アウター側軌道面に潤滑不良が発生するおそれがある。 In this way, if the contact surface of the inner ring with the mouth portion is small or inclined relative to the direction perpendicular to the axial direction, sufficient preload is not applied inside the bearing, causing the inner ring to creep against the hub ring and risking fretting wear on the mating surface between the inner ring and hub ring. If fretting wear occurs on the mating surface between the inner ring and hub ring, wear debris caused by fretting wear may flow into the outer raceway surface of the hub ring, causing poor lubrication on the outer raceway surface.
本発明は以上の如き状況に鑑みてなされたものであり、内輪のインナー側軌道面がマウス部のトラック溝よりも外径側に位置する車輪用軸受装置において、軸受内部に十分な予圧を付与することができる車輪用軸受装置を提供するものである。 The present invention was made in consideration of the above situation, and provides a wheel bearing device in which the inner raceway surface of the inner ring is located on the outer diameter side of the track groove of the mouth portion, and which is capable of applying sufficient preload inside the bearing.
即ち、車輪用軸受装置は、内周に複列の外側軌道面を有する外方部材と、軸方向の一端部に車輪を取り付けるための車輪取り付けフランジを有し、外周に軸方向に延びる小径段部を有し、内径部に軸方向に貫通する貫通孔を有するハブ輪、および前記ハブ輪の小径段部に嵌合された少なくとも一つの内輪からなり、前記複列の外側軌道面に対向する複列の内側軌道面を有する内方部材と、前記外方部材と前記内方部材との両軌道面間に転動自在に収容された複列の転動体とからなる車輪用軸受と、内周面にトラック溝が形成されたマウス部と、前記マウス部から軸方向に延び、前記ハブ輪の前記貫通孔に軸方向他側から嵌合可能な嵌合部とを有する等速自在継手と、を備えた車輪用軸受装置であって、前記内方部材の軸方向他側の前記内側軌道面における前記転動体との接触位置が前記マウス部における前記トラック溝の溝底よりも外径側に位置し、前記内輪は、前記ハブ輪の前記小径段部に嵌合される内輪嵌合部と、前記内輪嵌合部の軸方向一端部に位置し、前記ハブ輪に軸方向他側から当接する第1当接面と、前記内輪嵌合部よりも軸方向他側に位置し、前記内輪嵌合部の第1内周面よりも大径の第2内周面を有する大端部と、前記大端部の前記第2内周面よりも内径側に位置し、前記マウス部が前記軸方向の他側から当接する第2当接面と、を有し、前記第2当接面は軸方向に対して垂直な面であり、前記第2当接面の面積は前記第1当接面の面積よりも大きい。 That is, the wheel bearing device is a wheel bearing comprising an outer member having a double-row outer raceway surface on its inner circumference, a hub ring having a wheel mounting flange for mounting a wheel at one axial end, a small diameter step extending axially on its outer circumference, and a through hole penetrating axially in its inner diameter portion, and at least one inner ring fitted into the small diameter step of the hub ring, an inner member having a double-row inner raceway surface facing the double-row outer raceway surface, and double-row rolling elements accommodated in a rollable manner between both the raceway surfaces of the outer member and the inner member, and a constant velocity universal joint having a mouth portion having track grooves formed on its inner circumference surface and a fitting portion extending axially from the mouth portion and capable of fitting into the through hole of the hub ring from the other axial side. A device in which the contact position between the inner raceway surface on the other axial side of the inner member and the rolling element is located on the outer diameter side of the groove bottom of the track groove in the mouth portion, and the inner ring has an inner ring fitting portion that fits into the small diameter step of the hub wheel, a first abutment surface that is located at one axial end of the inner ring fitting portion and abuts against the hub wheel from the other axial side, a big end that is located on the other axial side of the inner ring fitting portion and has a second inner circumferential surface with a larger diameter than the first inner circumferential surface of the inner ring fitting portion, and a second abutment surface that is located on the inner diameter side of the second inner circumferential surface of the big end and abuts against the mouse portion from the other axial side, the second abutment surface is a surface perpendicular to the axial direction, and the area of the second abutment surface is larger than the area of the first abutment surface.
本発明によれば、内輪に対するマウス部からの押圧力を確実に軸方向へ付加することができ、車輪用軸受の内部に十分な予圧を付与することができる。 According to the present invention, the pressing force from the mouth part can be reliably applied to the inner ring in the axial direction, and sufficient preload can be applied inside the wheel bearing.
以下に、本発明を実施するための形態を、添付の図面を用いて説明する。 Below, the embodiment of the present invention will be explained with reference to the attached drawings.
[車輪用軸受装置]
図1に示す車輪用軸受装置1は、本発明に係る車輪用軸受装置の一実施形態であり、車輪用軸受10と等速自在継手20とを有している。
[Wheel bearing device]
A wheel bearing device 1 shown in FIG. 1 is one embodiment of a wheel bearing device according to the present invention, and includes a wheel bearing 10 and a constant velocity
以下の説明において、軸方向とは車輪用軸受10の回転軸心Xに沿った方向を表す。また、アウター側とは、軸方向の一側であって車体に取り付けた際の車輪用軸受装置1の車輪側を表し、インナー側とは、軸方向の他側であって車体に取り付けた際の車輪用軸受装置1の車体側を表す。 In the following description, the axial direction refers to the direction along the rotation axis X of the wheel bearing 10. The outer side refers to one side in the axial direction, which is the wheel side of the wheel bearing device 1 when it is attached to the vehicle body, and the inner side refers to the other side in the axial direction, which is the vehicle body side of the wheel bearing device 1 when it is attached to the vehicle body.
(車輪用軸受)
車輪用軸受10は、自動車等の車両の懸架装置において車輪を回転自在に支持するものである。車輪用軸受10は、外方部材である外輪2と、内方部材であるハブ輪3および内輪4と、転動列である二列のインナー側ボール列5およびアウター側ボール列6と、インナー側シール部材9Aと、アウター側シール部材9Bとを備えている。
(Wheel bearings)
The wheel bearing 10 rotatably supports a wheel in a suspension system of a vehicle such as an automobile. The wheel bearing 10 includes an
外輪2のインナー側端部には、インナー側シール部材9Aが嵌合可能なインナー側開口部2aが形成されている。外輪2のアウター側端部には、アウター側シール部材9Bが嵌合可能なアウター側開口部2bが形成されている。
An
インナー側シール部材9Aがインナー側開口部2aに嵌合されることにより、外輪2と内方部材とによって形成された環状空間15のインナー側の開口端が塞がれている。アウター側シール部材9Bがアウター側開口部2bに嵌合されることにより、環状空間15のアウター側の開口端が塞がれている。
The inner
外輪2の内周面には、インナー側の外側軌道面2cと、アウター側の外側軌道面2dとが形成されている。外輪2の外周面2oには、外輪2を車体側部材(ナックル)に取り付けるための車体取り付けフランジ2eが一体的に形成されている。
The inner peripheral surface of the
ハブ輪3の外周面3oにおけるインナー側端部には、アウター側端部よりも縮径され軸方向に延びる小径段部3aが形成されている。ハブ輪3における小径段部3aのアウター側端部には肩部3iが形成されている。
The inner end of the outer circumferential surface 3o of the
ハブ輪3のアウター側端部には、車輪を取り付けるための車輪取り付けフランジ3bが一体的に形成されている。車輪取り付けフランジ3bには、ハブボルトが圧入される、またはホイールボルトが螺合されるボルト孔3fが設けられている。車輪取り付けフランジ3bは、車輪取り付けフランジ3bに組み付けられるブレーキロータが当接するフランジ面3jを有している。
A
ハブ輪3には、外輪2のアウター側の外側軌道面2dに対向するようにアウター側の内側軌道面3cが形成されている。また、ハブ輪3においては、車輪取り付けフランジ3bの基部側にアウター側シール部材9Bが摺接するリップ摺動面3dが形成されている。
The
ハブ輪3の内径部には、軸方向に沿って形成され、等速自在継手20が結合される貫通孔3eが形成されている。貫通孔3eは、ハブ輪3を軸方向に貫通している。ハブ輪3の小径段部3aには、内輪4が嵌合されている。
A through
内輪4の外周面には、内側軌道面4aが形成されている。つまり、ハブ輪3のインナー側に、内輪4によって内側軌道面4aが構成されている。内側軌道面4aは、外輪2のインナー側の外側軌道面2cに対向している。
The
内輪4は、インナー側端部にインナー側端面4bを有しており、アウター側端部にアウター側端面4cを有している。内輪4のアウター側端部に位置するアウター側端面4cは、ハブ輪3の肩部3iにインナー側から当接している。アウター側端面4cは、第1当接面の一例である。内輪4は、アウター側からインナー側へ向けて拡径するテーパ形状に形成されており、インナー側端面4bは、径方向においてアウター側端面4cよりも外径側に位置している。
The
転動列であるインナー側ボール列5とアウター側ボール列6とは、転動体である複数のボール7が保持器8によって保持されることにより構成されている。インナー側ボール列5は、内輪4の内側軌道面4aと、外輪2のインナー側の外側軌道面2cとの間に転動自在に挟まれている。アウター側ボール列6は、ハブ輪3の内側軌道面3cと、外輪2のアウター側の外側軌道面2dとの間に転動自在に挟まれている。内輪4は、転動列であるインナー側ボール列5及びアウター側ボール列6に予圧を付与している。
The
車輪用軸受10においては、外輪2と、ハブ輪3および内輪4と、インナー側ボール列5と、アウター側ボール列6とによって複列アンギュラ玉軸受が構成されている。なお、車輪用軸受10は、複列円錐ころ軸受によって構成されていてもよい。
In the wheel bearing 10, a double-row angular ball bearing is formed by the
(等速自在継手)
等速自在継手20は、内周面にトラック溝25が形成された外側継手部材21と、トラック溝25と対向するトラック溝22aが外周面に形成された内側継手部材22と、トラック溝25とトラック溝22aとの間に組み込まれたボール23と、外側継手部材21の内周面と内側継手部材22の外周面との間に介在してボール23を保持するケージ24とを有している。
(Constant velocity universal joint)
The constant velocity
外側継手部材21は、内側継手部材22、ボール23、およびケージ24からなる内部部品を収容するマウス部26と、マウス部26から軸方向におけるアウター側へ向けて一体的に延びるステム部27とを有している。ステム部27は、ハブ輪3の貫通孔3eに嵌合されている。ステム部27は、ハブ輪の貫通孔に嵌合可能な嵌合部の一例である。
The
内側継手部材22には、エンジンやモータ等の駆動源からの駆動力が入力されるシャフト31の軸端が圧入されている。内側継手部材22とシャフト31とは、スプライン嵌合によりトルク伝達可能に結合されている。外側継手部材21のマウス部26は、内側継手部材22、ボール23、およびケージ24を介して、シャフト31を回転軸心Xに対して回動可能に支持している。シャフト31は、マウス部26における回動中心Pを中心として回動可能である。
The shaft end of the
[ハブ輪とステム部との嵌合構造]
図2~図4に示すように、ハブ輪3における貫通孔3eの内周面には、軸方向に沿って延びる凹部3hが形成されている。凹部3hは、周方向に沿って複数形成されている。凹部3hの軸方向長さはL1である。
[Fitting structure between hub wheel and stem portion]
2 to 4, a
等速自在継手20におけるステム部27の外周面には、軸方向に沿って延び、凹部3hとスプライン嵌合可能な凸部28が形成されている。凸部28は、周方向に沿って複数形成されている。
The outer peripheral surface of the
周方向に沿って形成される複数の凹部3hにより雌スプラインが構成され、周方向に沿って形成される複数の凸部28により雄スプラインが構成されている。
The female spline is made up of
凸部28は、第1凸部28Aと、第1凸部28Aのアウター側に位置する第2凸部28Bとを有している。第1凸部28Aと第2凸部28Bとは、周方向において同じ位相に位置するように形成されている。
The
第1凸部28Aは凹部3hよりも大径に形成されており、凹部3hに対して締め代nを有している。第1凸部28Aは凹部3hに対して圧入することにより、凹部3hに対して全体的に密着した状態で嵌合可能となっている。
The
第2凸部28Bは凹部3hよりも小径に形成されており、凹部3hとの間に隙間mを有した状態でスプライン嵌合可能に構成されている。第2凸部28Bは、主に、凸部28と凹部3hとをスプライン嵌合する際に凹部3hによりガイドされて、凹部3hと第1凸部28Aとの周方向における位相合わせを行うための凸部である。
The
第1凸部28Aと第2凸部28Bとは軸方向において間隔を隔てて配置されており、第1凸部28Aと第2凸部28Bとの間には、第1凸部28Aおよび第2凸部28Bよりも内径側に凹んだ溝部29が形成されている。溝部29の軸方向長さはL2である。第1凸部28Aと第2凸部28Bとの軸方向の間隔の大きさである軸方向長さL2は、凹部3hの軸方向長L1よりも小さく形成されている。
The first
第1凸部28Aおよび第2凸部28Bは、例えばステム部27の外周面に転造加工を施すことにより形成することができる。また、溝部29は、第1凸部28Aおよび第2凸部28Bを形成した後に、第1凸部28Aと第2凸部28Bとの間の部分に対し、内径側へ向けて切削加工等の機械加工を施すことにより形成することができる。
The first
第1凸部28Aと第2凸部28Bとの間において機械加工により溝部29を形成することで、溝部29と面する第1凸部28Aのアウター側端面を、容易に軸方向に対して垂直な面に形成することができる。
By forming the
ステム部27における第1凸部28Aが形成された部分は、熱硬化処理が施された硬化部であることが好ましい。また、ステム部27における第1凸部28Aが形成された部分に加えて、ステム部27における第2凸部28Bが形成された部分を熱硬化処理が施された硬化部として形成することもできる。第1凸部28Aおよび第2凸部28Bに施す熱硬化処理としては、高周波焼入れおよび浸炭焼入れ等の種々の熱処理を採用することができる。
The portion of the
一方、凹部3hは、ハブ輪3における熱硬化処理が施されていない非処理材(生材)である部分に形成されている。つまり、ハブ輪3における凹部3hが形成された部分は、熱硬化処理が施されていない非処理部として形成することができる。
On the other hand, the
ステム部27は、アウター側端部に雄ねじ部27aを有しており、雄ねじ部27aにナット30を螺装することで、貫通孔3eにステム部27が嵌合した状態で、ハブ輪3と等速自在継手20とが締結されている(図1参照)。これにより、車輪用軸受10と等速自在継手20とが固定されている。
The
車輪用軸受装置1においては、等速自在継手20のステム部27とハブ輪3とを嵌合させる場合、ステム部27をハブ輪3の貫通孔3eにインナー側から挿入した後、雄ねじ部27aにナット30を螺装してステム部27を貫通孔3eのアウター側に引き込むことにより、ステム部27の凸部28とハブ輪3の凹部3hとを嵌合させることが可能となっている。
In the wheel bearing device 1, when fitting the
この場合、ステム部27をハブ輪3の貫通孔3eにインナー側から挿入すると、図3に示すように、まずステム部27の第2凸部28Bがハブ輪3の凹部3hにスプライン嵌合される。第2凸部28Bは凹部3hよりも小径に形成されており、第2凸部28Bと凹部3hとの間には、周方向および径方向において隙間mが形成されている。
In this case, when the
これにより、ステム部27の凸部28をハブ輪3の凹部3hに嵌合する際に、第2凸部28Bが凹部3hによって案内されて、凸部28と凹部3hとの周方向の位相決めを行うことができる。従って、凸部28を容易かつ確実に凹部3hに嵌合させることができ、等速自在継手20のハブ輪3に対する組付性を向上することが可能となっている。
As a result, when the
本実施形態においては、第2凸部28Bは、凹部3hに対して周方向および径方向の両方において隙間mを有した状態でスプライン嵌合しているが、第2凸部28Bは、凹部3hに対して周方向のみに隙間mを有した状態、または径方向のみに隙間mを有した状態でスプライン嵌合するように形成することもできる。
In this embodiment, the
図3に示す状態から、ステム部27をさらに貫通孔3eのアウター側へ向けて挿入すると、図4に示すように、第1凸部28Aが凹部3hに嵌合される。この場合、第1凸部28Aは凹部3hよりも大径に形成されていて、凹部3hは第1凸部28Aに対する締め代nを有しているため、第1凸部28Aは凹部3hに圧入される。
When the
第1凸部28Aが凹部3hに圧入されると、凹部3hの内周面に第1凸部28Aの形状が転写される。この場合、第1凸部28Aにより凹部3hの内周面が極僅かに切削加工され、また極僅かな塑性変形および弾性変形を付随的に伴いながら、凹部3hの内周面に第1凸部28Aの形状が転写される。
When the
第1凸部28Aを凹部3hに圧入して、第1凸部28Aにより凹部3hの内周面が切削加工されると、凹部3hの切削により切削片3kが生じるが、生じた切削片3kは第1凸部28Aと第2凸部28Bとの間の溝部29において保持することができる。これにより、切削片3kが車輪用軸受装置1の各部に飛び散ることを抑制することができる。
When the
なお、第1凸部28Aを凹部3hに圧入する際には、例えば等速自在継手20をハブ輪3に対して軸方向におけるアウター側へ押圧することにより、第1凸部28Aを凹部3hに圧入することができる。
When the
第1凸部28Aが凹部3hに圧入されて、第1凸部28Aと凹部3hとがスプライン嵌合された状態では、第1凸部28Aの外周面と凹部3hの内周面とは全体的に密着している。
When the
このように、第1凸部28Aと凹部3hとは締め代nを有した状態でスプライン嵌合され、スプライン嵌合された第1凸部28Aと凹部3hとは軸方向において全体的に密着している。
In this way, the
第1凸部28Aと凹部3hとが全体的に密着した状態でスプライン嵌合することにより、互いに嵌合した車輪用軸受10と等速自在継手20との間に生じる芯ずれを小さくすることができる。
By spline-fitting the first
また、第1凸部28Aと凹部3hとが全体的に密着した状態でスプライン嵌合することにより、スプライン嵌合した部分の許容トルクを増大させることができ、第1凸部28Aと凹部3hとがスプライン嵌合している部分の軸方向長さを短くして、車輪用軸受10の軽量化を図ることが可能である。
In addition, by spline-fitting the
[内輪およびマウス部]
図5に示すように、内輪4は、内輪嵌合部4Aと、大端部4Bと、テーパ部4Cとを有している。内輪嵌合部4Aは、ハブ輪3の小径段部3aに嵌合される部位であり、小径段部3aに対する嵌合面となる内周面41を有している。内周面41の内径はR1である。内周面41は、第1内周面の一例である。内輪4のアウター側端面4cは、内輪嵌合部4Aのアウター側端部に位置している。
[Inner ring and mouth part]
As shown in Fig. 5, the
内輪4は、内輪嵌合部4Aのインナー側端部に位置し、等速自在継手20のマウス部26が当接する内輪側当接面4dを有している。内輪側当接面4dは、第2当接面の一例である。内輪側当接面4dは軸方向に対して垂直な面であり、軸方向におけるインナー側に面している。内輪側当接面4dの面積は、アウター側端面4cの面積よりも大きく形成されている。
The
大端部4Bは、軸方向において内輪嵌合部4Aよりもインナー側に位置しており、内輪嵌合部4Aの内周面41よりも大径の内周面42を有している。内周面42の内径はR2であり、内周面42の内径R2は、内周面41の内径R1よりも大きく形成されている。
The
内周面42は、軸方向と平行な面である。内周面42は、第2内周面の一例である。内輪4のインナー側端面4bは、大端部4Bのインナー側端部に位置している。内輪側当接面4dは、径方向において大端部4Bの内周面42よりも内径側に位置しており、軸方向において大端部4Bよりもアウター側に位置している。
The inner
テーパ部4Cは、内輪嵌合部4Aと大端部4Bとを連結する部位であり、アウター側からインナー側へ向かうにつれて拡径するテーパ形状に形成されている。
The tapered
外側継手部材21のマウス部26は、継手側当接面26aを有している。継手側当接面26aは、軸方向に対して垂直な面であり、マウス部26のアウター側端部に位置している。継手側当接面26aは、軸方向において内輪4の内輪側当接面4dと対向しており、内輪側当接面4dと当接している。
The
雄ねじ部27aにナット30が螺装されて、貫通孔3eにステム部27が嵌合した状態においては、マウス部26の継手側当接面26aが内輪4の内輪側当接面4dに当接し、マウス部26によって内輪4が軸方向のアウター側に押圧される。内輪4がアウター側に押圧されることによって、車輪用軸受10内部のインナー側ボール列5及びアウター側ボール列6に予圧を付与することができる。
When the
この場合、内輪側当接面4dは軸方向に対して垂直な面であり、内輪側当接面4dの面積はアウター側端面4cの面積よりも大きく形成されているため、マウス部26によって内輪側当接面4dを押圧した際に、内輪4に対するマウス部26からの押圧力を確実に軸方向へ付加することができ、車輪用軸受10の内部に十分な予圧を付与することが可能である。これにより、内輪4がハブ輪3に対してクリープすることを抑制でき、内輪4とハブ輪3との嵌合面にフレッティング摩耗が発生することを抑制できる。
In this case, the inner
図6に示すように、マウス部26は、継手側当接面26aよりもインナー側に位置し、軸方向と平行な面である対向面26bを有している。対向面26bは、径方向において、大端部4Bの内周面42と隙間D1をもって対向している。本実施形態においては、隙間D1は、0.1mm以下に設定されている。
As shown in FIG. 6, the
車輪用軸受10の内輪4は内輪嵌合部4Aから大端部4Bにかけて拡径する形状であるため、旋回モーメントが負荷されたときに内輪4に変形が生じて、内側軌道面4aの寿命に影響するおそれがある。
The
しかし、車輪用軸受装置1においては、大端部4Bの内周面42とマウス部26の対向面26bとの隙間D1を0.1mm以下の小さな値に設定しているため、内輪4に旋回モーメントが負荷されたときに、大端部4Bの内周面42がマウス部26の対向面26bに接触して、内輪4の変形を抑えることが可能となっている。
However, in the wheel bearing device 1, the gap D1 between the inner
また、車輪用軸受装置1においては、車輪用軸受10と等速自在継手20とは、ステム部27の第1凸部28Aとハブ輪3の凹部3hとが全体的に密着した状態で、小さな芯ずれにてスプライン嵌合するように構成されている。従って、大端部4Bの内周面42とマウス部26の対向面26bとの隙間D1が小さな値であったとしても、等速自在継手20のステム部27をハブ輪3の貫通孔3eに挿入する際に、ステム部27とハブ輪3とが干渉することを抑制でき、等速自在継手20を車輪用軸受10に嵌合する際の作業性を向上することができる。
In addition, in the wheel bearing device 1, the
大端部4Bにおける内周面42のインナー側端部には、内周面42から外径側に凹んだ溝部42aが形成されている。また、マウス部26における対向面26bのインナー側端部には、対向面26bから内径側に凹んだ溝部26cが形成されている。
At the inner end of the inner
大端部4B溝部42aおよびマウス部26の溝部26cには、O-リング等のシール部材50が嵌装されている。つまり、大端部4Bの内周面42とマウス部26の対向面26bとの間にはシール部材50が介装されており、シール部材50によって、内周面42と対向面26bとの間の隙間D1を塞いでいる。このように、シール部材50によって内周面42と対向面26bとの隙間D1を塞ぐことで、内輪4とマウス部26との間に水等の異物が浸入することを抑制可能である。
A
[インナー側ボール列とアウター側ボール列]
図5に示すように、インナー側ボール列5におけるボール7は、接触位置43において内輪4の内側軌道面4aと接触しており、インナー側ボール列5におけるボール7の内側軌道面4aに対する接触角はθ1である。接触角θ1は、インナー側ボール列5におけるボール7の中心Cと接触位置43とを結んだ直線の径方向に対する傾斜角である。
[Inner ball row and outer ball row]
5, the
アウター側ボール列6におけるボール7は、接触位置3mにおいてハブ輪3の内側軌道面3cと接触しており、アウター側ボール列6におけるボール7の内側軌道面3cに対する接触角はθ2である。接触角θ2は、アウター側ボール列6におけるボール7の中心Cと接触位置3mとを結んだ直線の径方向に対する傾斜角である。
The
内輪4の内側軌道面4aにおける接触位置43は、マウス部26に形成されるトラック溝25の溝底25aよりも長さD2だけ外径側に位置している。これにより、内輪4における大端部4Bの内周面42の内径R2を大きく形成することができ、マウス部26の回動中心Pと、ハブ輪3における車輪取り付けフランジ3bのフランジ面3jとを軸方向において近づけて配置することが可能となり、車輪用軸受装置1の幅狭化を図ることが可能となっている。
The
また、車輪が取り付けられる車輪取り付けフランジ3bのフランジ面3jとマウス部26の回動中心Pとの距離が小さくなることで、マウス部26の回動中心Pを車輪側へ近づけることができる。これにより、転舵時における、車輪用軸受装置1の回転軸心Xと等速自在継手20におけるシャフト31の軸心との成す最大角度を小さくすることができる。
In addition, by reducing the distance between the
また、ハブ輪3の内側軌道面3cにおけるアウター側ボール列6のボール7との接触位置3mは、内輪4の内側軌道面4aにおけるインナー側ボール列5のボール7との接触位置43よりも内径側に位置している。
In addition, the
このように、ハブ輪3の内側軌道面3cにおける接触位置3mを、内輪4の内側軌道面4aにおける接触位置43よりも内径側に配置することで、アウター側ボール列6とインナー側ボール列5とを軸方向において近づけて配置することができ、車輪用軸受10を軸方向に幅狭化することが可能となっている。
In this way, by positioning the
また、保持器8は、アウター側ボール列6の第1保持器8Aと、インナー側ボール列5の第2保持器8Bとを有しており、第1保持器8Aおよび第2保持器8Bは、それぞれ環状に形成される円環部81と、円環部81から軸方向に延出し、周方向に沿って一定の間隔で配置される複数の柱部82と、円環部81と隣り合う柱部82とによって形成され、ボール7を保持するポケット83とを有している。円環部81は、ボール7よりも軸方向に突出している。
The
アウター側ボール列6の第1保持器8Aにおいては、円環部81はボール7のアウター側に位置しており、インナー側ボール列5の第2保持器8Bにおいては、円環部81はボール7のインナー側に位置している。
In the
つまり、軸方向において、アウター側ボール列6の第1保持器8Aにおける円環部81はインナー側ボール列5とは反対側に突出し、インナー側ボール列5の第2保持器8Bにおける円環部81はアウター側ボール列6とは反対側に突出しており、円環部81はアウター側ボール列6とインナー側ボール列5との間には位置していない。
In other words, in the axial direction, the
従って、ハブ輪3の内側軌道面3cにおけるボール7との接触位置3mが、内輪4の内側軌道面4aにおけるボール7との接触位置43よりも内径側に位置した構成であっても、保持器8の円環部81が外側軌道面2c、2dに干渉することを抑制できる。また、アウター側ボール列6とインナー側ボール列5とを軸方向において近づけて配置した場合でも、保持器8の円環部81がアウター側ボール列6およびインナー側ボール列5に干渉することがなく、車輪用軸受10をさらに軸方向に幅狭化することが可能となっている。
Therefore, even if 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。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is in no way limited to these embodiments, which are merely examples, and it goes without saying that the present invention can be embodied in various other forms without departing from the spirit of the present invention. The scope of the present invention is indicated by the claims, and further includes the equivalent meanings set forth in the claims, and all modifications within the scope of the claims.
1 車輪用軸受装置
2 外輪
2c (インナー側の)外側軌道面
2d (アウター側の)外側軌道面
3 ハブ輪
3a 小径段部
3b 車輪取り付けフランジ
3c 内側軌道面
3e 貫通孔
3h 凹部
3j フランジ面
3m (ハブ輪の内側軌道面における)接触位置
4 内輪
4a 内側軌道面
4c アウター側端面
4d 内輪側当接面
4A 内輪嵌合面
4B 大端部
4C テーパ部
5 インナー側ボール列
6 アウター側ボール列
7 ボール
8 保持器
8A 第1保持器
8B 第2保持器
10 車輪用軸受
20 等速自在継手
25 トラック溝
25a 溝底
26 マウス部
26a 継手側当接面
26b 対向面
27 ステム部
28 凸部
28A 第1凸部
28B 第2凸部
31 シャフト
41 (内輪嵌合部の)内周面
42 (大端部の)内周面
43 (内輪の内側軌道面における)接触位置
50 シール部材
81 円環部
82 柱部
83 ポケット
LIST OF SYMBOLS 1
Claims (6)
内周面にトラック溝が形成されたマウス部と、前記マウス部から軸方向に延び、前記ハブ輪の前記貫通孔に軸方向他側から嵌合可能な嵌合部とを有する等速自在継手と、
を備えた車輪用軸受装置であって、
前記内方部材の軸方向他側の前記内側軌道面における前記転動体との接触位置が前記マウス部における前記トラック溝の溝底よりも外径側に位置し、
前記内輪は、
前記ハブ輪の前記小径段部に嵌合される内輪嵌合部と、
前記内輪嵌合部の軸方向一端部に位置し、前記ハブ輪に軸方向他側から当接する第1当接面と、
前記内輪嵌合部よりも軸方向他側に位置し、前記内輪嵌合部の第1内周面よりも大径の第2内周面を有する大端部と、
前記大端部の前記第2内周面よりも内径側に位置し、前記マウス部が前記軸方向の他側から当接する第2当接面と、を有し、
前記第2当接面は軸方向に対して垂直な面であり、
前記第2当接面の面積は前記第1当接面の面積よりも大きいことを特徴とする車輪用軸受装置。 a wheel bearing comprising an outer member having a double row outer raceway surface on its inner circumference, a hub ring having a wheel mounting flange for mounting a wheel at one axial end thereof, a small diameter step portion extending axially on its outer circumference, and a through hole penetrating axially in its inner diameter portion, and at least one inner ring fitted into the small diameter step portion of the hub ring, an inner member having a double row inner raceway surface facing the double row outer raceway surface, and double row rolling elements accommodated in a rollable manner between both the raceway surfaces of the outer member and the inner member;
a constant velocity universal joint having a mouth portion having a track groove formed on an inner peripheral surface thereof, and a fitting portion extending in an axial direction from the mouth portion and capable of being fitted into the through hole of the hub wheel from the other axial side;
A wheel bearing device comprising:
a contact position between the inner raceway surface on the other axial side of the inner member and the rolling elements is located on the outer diameter side of a groove bottom of the track groove in the mouth portion,
The inner ring is
an inner ring fitting portion that is fitted into the small diameter step portion of the hub wheel;
a first contact surface that is located at one axial end of the inner ring fitting portion and that contacts the hub wheel from the other axial side;
a big end portion located on the other axial side of the inner ring fitting portion and having a second inner circumferential surface having a larger diameter than the first inner circumferential surface of the inner ring fitting portion;
a second abutment surface that is located radially inward relative to the second inner circumferential surface of the big end and against which the mouth portion abuts from the other side in the axial direction,
The second abutment surface is a surface perpendicular to the axial direction,
A wheel bearing device according to claim 1, wherein an area of the second contact surface is larger than an area of the first contact surface.
前記第1保持器および第2保持器は、それぞれ環状に形成される円環部と、前記円環部から軸方向に延出し、前記転動体を保持するポケットを形成する複数の柱部とを有し、
前記第1保持器の前記円環部は、軸方向一側の前記両軌道面間に収容された前記転動体の軸方向一側に位置し、
前記第2保持器の前記円環部は、軸方向他側の前記両軌道面間に収容された前記転動体の軸方向他側に位置する請求項1または請求項2に記載の車輪用軸受装置。 a first cage that holds the rolling elements housed between the raceway surfaces on one side in the axial direction, and a second cage that holds the rolling elements housed between the raceway surfaces on the other side in the axial direction,
each of the first cage and the second cage has an annular portion formed in an annular shape, and a plurality of pillar portions extending in the axial direction from the annular portion and forming pockets for holding the rolling elements;
the annular portion of the first cage is located on one axial side of the rolling element accommodated between the raceway surfaces on one axial side,
3. The wheel bearing device according to claim 1, wherein the annular portion of the second cage is located on the other axial side of the rolling elements housed between the raceway surfaces on the other axial side.
前記マウス部は、前記軸方向と平行な面であり、径方向において前記第2内周面と隙間をもって対向する対向面を有し、
前記第2内周面と、前記対向面との隙間は0.1mm以下である請求項1に記載の車輪用軸受装置。 the second inner circumferential surface of the inner ring is a surface parallel to the axial direction,
the mouth portion has an opposing surface that is parallel to the axial direction and faces the second inner circumferential surface with a gap therebetween in a radial direction,
2. The wheel bearing device according to claim 1, wherein a gap between the second inner circumferential surface and the opposing surface is 0.1 mm or less.
前記等速自在継手における前記嵌合部の外周面には、軸方向に沿って延び、前記凹部と全体的に密着した状態でスプライン嵌合する凸部が形成される請求項4または請求項5に記載の車輪用軸受装置。 a recessed portion extending in an axial direction is formed on an inner peripheral surface of the through hole in the hub wheel,
6. A wheel bearing device as claimed in claim 4 or claim 5, wherein a convex portion is formed on an outer peripheral surface of the mating portion of the constant velocity universal joint, the convex portion extending along the axial direction and spline-fitting into the concave portion in a state of total contact.
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