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JP4998979B2 - 車輪用軸受装置 - Google Patents

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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、特に、軽量・コンパクト化を図ると共に、剛性を増大させて軸受の長寿命化を図った車輪用軸受装置に関するものである。
従来から自動車等の車輪を支持する車輪用軸受装置は、車輪を取り付けるためのハブ輪を転がり軸受を介して回転自在に支承するもので、駆動輪用と従動輪用とがある。構造上の理由から、駆動輪用では内輪回転方式が、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。
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。
こうした車輪用軸受装置において、従来は両列の軸受が同一仕様のため、静止時には充分な剛性を有するが、車両の旋回時には必ずしも最適な剛性が得られていない。すなわち、静止時の車重は複列の転がり軸受の略中央に作用するように車輪との位置関係が決められているが、旋回時には、旋回方向の反対側(右旋回の場合は車両の左側)の車軸により大きなラジアル荷重やアキシアル荷重が負荷される。したがって、旋回時には、インナー側の軸受列よりもアウター側の軸受列の剛性を高めることが有効とされている。そこで、装置を大型化させることなく旋回時の剛性を向上させた車輪用軸受装置として、図4に示すものが知られている。
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51cを一体に有し、内周に複列の外側転走面51a、51bが形成された外方部材51と、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、外周に複列の外側転走面51a、51b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小径段部52bが形成されたハブ輪52、およびこのハブ輪52の小径段部52bに外嵌され、複列の外側転走面51a、51bに対向する他方の内側転走面54aが形成された内輪54からなる内方部材55と、これら両転走面間に収容された複列のボール56、57と、これら複列のボール56、57を転動自在に保持する保持器58、59とを備えた複列アンギュラ玉軸受で構成されている。
内輪54は、ハブ輪52の小径段部52bを径方向外方に塑性変形させて形成した加締部52cによって軸方向に固定されている。そして、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シール60、61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、アウター側のボール56のピッチ円直径D1が、インナー側のボール57のピッチ円直径D2よりも大径に設定されている。これに伴い、ハブ輪52の内側転走面52aが内輪54の内側転走面54aよりも拡径され、あわせて外方部材51のアウター側の外側転走面51aがインナー側の外側転走面51bよりも拡径されている。そして、アウター側のボール56がインナー側のボール57よりも多数収容されている。このように、各ピッチ円直径D1、D2をD1>D2に設定することにより、車両の静止時だけでなく旋回時においても剛性が向上し、車輪用軸受装置50の長寿命化を図ることができる。
特開2004−108449号公報
こうした従来の車輪用軸受装置50では、アウター側のボール56のピッチ円直径D1がインナー側のボール57のピッチ円直径D2よりも大径に設定され、これに伴い、ハブ輪52の内側転走面52aが内輪54の内側転走面54aよりも拡径されていることによりアウター側の軸受列の剛性が向上し、車輪用軸受装置50の長寿命化を図ることができる。然しながら、アウター側の軸受列の剛性に対し、インナー側の軸受列の剛性が不足すると共に、ハブ輪52のアウター側が拡径されて形成されているため、少なくともこの拡径分の重量アップは避けることができず、装置の軽量化には限界があった。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、装置の軽量・コンパクト化と高剛性化という相反する課題を解決した車輪用軸受装置を提供することを目的としている。
係る目的を達成すべく、本発明のうち請求項1記載の発明は、外周にナックル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一方の内側転走面と、この内側転走面から軸状部を介して軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に所定のシメシロを介して圧入され、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からなる内方部材と、この内方部材と前記外方部材の両転走面間に転動自在に収容された複列の円錐ころとを備え、前記ハブ輪の小径段部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部によって前記内輪が軸方向に固定された車輪用軸受装置において、前記複列の円錐ころにおけるインナー側の円錐ころのピッチ円直径がアウター側の円錐ころのピッチ円直径よりも小径に設定され、前記ハブ輪の内側転走面の溝底部から前記小径段部に亙って軸方向に延びる軸状部が形成され、この軸状部と前記内輪と突き合わされる肩部との間の段部に面取り部が形成されると共に、前記ハブ輪のアウター側の端部にすり鉢状の凹所が形成され、この凹所の深さが前記ハブ輪の内側転走面の溝底部を越えて前記面取り部付近とされ、前記ハブ輪の内側転走面の大径側に前記円錐ころを案内する大鍔が形成されておらず、この大鍔が前記外方部材の外側転走面の大径側に設けられていると共に、前記車輪取付フランジのインナー側の基部から前記内側転走面と軸状部を介して前記小径段部における前記加締部の近傍に亙って高周波焼入れによって所定の硬化層が連続して形成されている。
このように、外周に車体取付フランジを有する外方部材と、一端部に車輪取付フランジを有するハブ輪、およびこのハブ輪に圧入された内輪からなる内方部材と、この内方部材と外方部材間に収容された複列の円錐ころとを備え、ハブ輪の小径段部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部によって内輪が軸方向に固定された第3世代構造の車輪用軸受装置において、複列の円錐ころにおけるインナー側の円錐ころのピッチ円直径がアウター側の円錐ころのピッチ円直径よりも小径に設定され、ハブ輪の内側転走面の溝底部から小径段部に亙って軸方向に延びる軸状部が形成され、この軸状部と内輪と突き合わされる肩部との間の段部に面取り部が形成されると共に、ハブ輪のアウター側の端部にすり鉢状の凹所が形成され、この凹所の深さがハブ輪の内側転走面の溝底部を越えて面取り部付近とされ、ハブ輪の内側転走面の大径側に円錐ころを案内する大鍔が形成されておらず、この大鍔が外方部材の外側転走面の大径側に設けられていると共に、車輪取付フランジのインナー側の基部から内側転走面と軸状部を介して小径段部における加締部の近傍に亙って高周波焼入れによって所定の硬化層が連続して形成されているので、装置の軽量・コンパクト化と高剛性化という相反する課題を解決した車輪用軸受装置を提供することができる。
好ましくは、請求項2に記載の発明のように、前記ハブ輪の内側転走面の肉厚が所定の範囲で、かつ前記硬化層における有効硬化層深さの2倍以上に設定されていれば、軽量化を達成すると共に、高周波焼入れによるハブ輪の焼割れを防止することができる。
また、請求項3に記載の発明のように、前記ハブ輪の内側転走面における大径側の肉厚t1が中央部の肉厚t2よりも厚く設定されると共に、当該肉厚t1およびt2が、これらの部位の直径d1、d2の0.2〜0.3の範囲になるように設定されていれば、使用条件に対応したハブ輪の強度・剛性を確保しつつ、軽量化を達成することができる。
また、請求項4に記載の発明のように、前記インナー側の円錐ころの直径がアウター側の円錐ころの直径よりも小さく設定されていれば、ナックルサイズを小さくでき、装置の軽量・コンパクト化を図ると共に、各転動体列の基本定格荷重を増大させることができる。
また、請求項5に記載の発明のように、前記小径段部の加締前の端部が中空状の円筒部として形成され、この円筒部の外周面に深さ0.5〜1.0mmの環状溝が形成されると共に、この環状溝が、前記内輪における内側転走面の大径端に対応する位置よりもインナー側にあり、前記内輪の面取り部を越えて大端面から僅かに延びて形成され、前記硬化層が当該環状溝まで形成されていれば、加締加工による内輪の変形を抑制しつつ内輪固定力を確保することができると共に、小径段部の円筒部の加工性を向上させて塑性変形によるクラック等の発生を防止し、加締加工によるハブ輪の変形を抑制することができる。
本発明に係る車輪用軸受装置は、外周にナックル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一方の内側転走面と、この内側転走面から軸状部を介して軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に所定のシメシロを介して圧入され、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からなる内方部材と、この内方部材と前記外方部材の両転走面間に転動自在に収容された複列の円錐ころとを備え、前記ハブ輪の小径段部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部によって前記内輪が軸方向に固定された車輪用軸受装置において、前記複列の円錐ころにおけるインナー側の円錐ころのピッチ円直径がアウター側の円錐ころのピッチ円直径よりも小径に設定され、前記ハブ輪の内側転走面の溝底部から前記小径段部に亙って軸方向に延びる軸状部が形成され、この軸状部と前記内輪と突き合わされる肩部との間の段部に面取り部が形成されると共に、前記ハブ輪のアウター側の端部にすり鉢状の凹所が形成され、この凹所の深さが前記ハブ輪の内側転走面の溝底部を越えて前記面取り部付近とされ、前記ハブ輪の内側転走面の大径側に前記円錐ころを案内する大鍔が形成されておらず、この大鍔が前記外方部材の外側転走面の大径側に設けられていると共に、前記車輪取付フランジのインナー側の基部から前記内側転走面と軸状部を介して前記小径段部における前記加締部の近傍に亙って高周波焼入れによって所定の硬化層が連続して形成されているので、装置の軽量・コンパクト化と高剛性化という相反する課題を解決した車輪用軸受装置を提供することができる。
外周にナックル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一方の内側転走面と、この内側転走面から軸状部を介して軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に所定のシメシロを介して圧入され、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からなる内方部材と、この内方部材と前記外方部材の両転走面間に転動自在に収容された複列の円錐ころとを備え、前記ハブ輪の小径段部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部によって前記内輪が軸方向に固定された車輪用軸受装置において、前記複列の円錐ころにおけるインナー側の円錐ころのピッチ円直径がアウター側の円錐ころのピッチ円直径よりも小径に設定され、前記ハブ輪の内側転走面の大径側に前記円錐ころを案内する大鍔が形成されておらず、この大鍔が前記外方部材の外側転走面の大径側に設けられていると共に、前記ハブ輪の内側転走面の溝底部から前記小径段部に亙って軸方向に延びる軸状部が形成され、この軸状部と前記内輪と突き合わされる肩部との間の段部に面取り部が形成されると共に、前記ハブ輪のアウター側の端部にすり鉢状の凹所が形成され、この凹所の深さが前記ハブ輪の内側転走面の溝底部を越えて前記面取り部付近とされて前記内側転走面の肉厚が所定の範囲に設定され、前記車輪取付フランジのインナー側の基部から前記内側転走面と軸状部を介して前記小径段部における前記加締部の近傍に亙って高周波焼入れによって所定の硬化層が連続して形成されている。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図1は、本発明に係る車輪用軸受装置の一実施形態を示す縦断面図、図2は、図1のハブ輪単体を示す縦断面図、図3(a)は、図1の要部拡大図、(b)は、(a)の加締前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。
この車輪用軸受装置は第3世代と呼称される従動輪用であって、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円錐ころ3、4を備えている。内方部材1は、ハブ輪5と、このハブ輪5に所定のシメシロを介して圧入された内輪6とからなる。
ハブ輪5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7を一体に有し、外周に一方(アウター側)のテーパ状の内側転走面5aと、この内側転走面5aから軸方向に延びる軸状部8を介して小径段部5bが形成されている。このハブ輪5における内側転走面5aの大径側には円錐ころ3を案内する大鍔が形成されておらず、後述する外方部材2に大鍔14が設けられている。さらに、内側転走面5aの小径側には円錐ころ3を保持するための小鍔は形成されておらず、円弧状に形成された車輪取付フランジ7のインナー側の基部7cから滑らかに内側転走面5aが続き、内側転走面5aの小径側からストレートに軸方向に延びる軸状部8が形成されている。
また、車輪取付フランジ7にはハブボルト7aが周方向等配に植設されると共に、これらハブボルト7a間には円孔7bが形成されている。この円孔7bは軽量化に寄与できるだけでなく、装置の組立・分解工程において、レンチ等の締結治具をこの円孔7bから挿入することができ作業を簡便化することができる。
内輪6は、外周に他方(インナー側)のテーパ状の内側転走面6aが形成され、この内側転走面6aの大径側に円錐ころ4を案内するための大鍔6bと、小径側に円錐ころ4の脱落を防止するための小鍔6cがそれぞれ形成されている。そして、この内輪6はハブ輪5の小径段部5bに所定のシメシロを介して圧入されると共に、この小径段部5bの端部を塑性変形させて形成した加締部9によって所定の軸受予圧が付与された状態で軸方向に固定されている。これにより、軽量・コンパクト化を図ると共に、初期に設定した予圧を長期間に亘って維持するセルフリテイン構造を提供することができる。
外方部材2は、外周に懸架装置を構成するナックル(図示せず)に取り付けられるための車体取付フランジ2cを一体に有し、内周にハブ輪5の内側転走面5aに対向するアウター側のテーパ状の外側転走面2aと、内輪6の内側転走面6aに対向するインナー側のテーパ状の外側転走面2bが一体に形成されている。本実施形態では、アウター側の円錐ころ3を案内する大鍔14が外方部材2に設けられている。すなわち、外方部材2におけるアウター側の外側転走面2aの大径側に円錐ころ3の大端面に当接してこの円錐ころ3を案内する大鍔14が一体に設けられている。これにより、円錐ころ3を介して負荷される荷重に対してハブ輪5への応力集中が緩和され、車輪取付フランジ7に大きなモーメント荷重が負荷されてもハブ輪5に疲労が生じ難く、強度・耐久性を確保することができる。
外方部材2はS53C等の炭素0.40〜0.80wt%を含む中高炭素鋼で形成され、大鍔14および複列の外側転走面2a、2bが高周波焼入れによって表面硬さを58〜64HRCの範囲に硬化処理されている。そして、両転走面2a、5aおよび2b、6a間に保持器10、11を介して複列の円錐ころ3、4が転動自在にそれぞれ収容されている。また、外方部材2と内方部材1との間に形成された環状空間の開口部にはシール12、13が装着され、軸受内部に封入されたグリースの外部への漏洩と、外部から雨水やダスト等が軸受内部に侵入するのを防止している。なお、アウター側のシール12は後述する基部7cに摺接する3枚のサイドリップを備え、インナー側のシール13は、磁気エンコーダが一体に接合されている。
本実施形態は、インナー側の円錐ころ4のピッチ円直径PCDiがアウター側の円錐ころ3のピッチ円直径PCDoよりも小径に設定されると共に、インナー側の円錐ころ4の直径がアウター側の円錐ころ3の直径よりも小さく設定されている。これにより、外方部材2におけるインナー側の外径Dを小径に設定することができる。このように、複列の転動体として円錐ころ3、4を使用し、アウター側とインナー側の円錐ころ3、4のピッチ円直径およびの直径を異ならせることによりナックルサイズを小さくでき、装置の軽量・コンパクト化を図ると共に、各転動体列の基本定格荷重を増大させ、また、転動体列部分の剛性を高くすることができる。
ここで、ハブ輪5の軸状部8と内輪6が突き合わされる肩部8aとの間の段部に面取り部8bが形成されている。そして、ハブ輪5のアウター側端部にすり鉢状の凹所15が鍛造加工によって形成されている。この凹所15の深さは、内側転走面5aの溝底部から軸状部8を越えて面取り部8b付近までとされ、ハブ輪5のアウター側端部が略均一な肉厚に形成されている。
また、ハブ輪5はS53C等の炭素0.40〜0.80wt%を含む中高炭素鋼で形成され、アウター側のシール12が摺接する車輪取付フランジ7の基部7cから内側転走面5a、軸状部8、面取り部8bおよび小径段部5bに亙って高周波焼入れによって表面硬さを58〜64HRCの範囲に硬化層16が形成されている(図中クロスハッチングにて示す)。なお、加締部9は鍛造加工後の表面硬さのままとされている。これにより、車輪取付フランジ7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6の嵌合部となる小径段部5bの耐フレッティング性が向上すると共に、加締加工時に微小なクラック等の発生がなく加締部9の塑性加工をスムーズに行うことができる。なお、内輪6および円錐ころ3、4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。
車両の走行中、車輪取付フランジ7にモーメント荷重が負荷された場合、アウター側の内側転走面5aを起点としてハブ輪5が変形すると考えられるため、本実施形態では、この内側転走面5aよりもアウター側の肉厚に着目した。すなわち、図2に示すように、内側転走面5aの大径側の肉厚t1が、内側転走面5aの中央部の肉厚t2よりも厚く形成されている。また、ハブ輪5の剛性をFEM解析により求めた結果、これらの肉厚t1、t2と、それぞれの部位の直径d1、d2との関係が0.2≦t1/d1≦0.3、および0.2≦t2/d2≦0.3の範囲で、かつ、硬化層16における有効硬化層深さの2倍以上になるように設定されている。なお、内側転走面5aにおける大径側の肉厚t1および中央部の肉厚t2が、それぞれの部位の直径d1、d2の20%未満になると変形が大きくなり所望の剛性が得られない。一方、30%を超えて厚肉に形成しても余り剛性の増加が認められず、反って重量アップを招来して好ましくないからである。これにより、高周波焼入れによる焼割れを防止すると共に、使用条件に対応したハブ輪5の強度・剛性を確保しつつ、軽量化を達成することができる。ここでは、有効硬化層深さは2〜5mm(3.5mm程度)の範囲に設定されている。
さらに本実施形態では、図3(a)に拡大して示すように、内輪6における大端面6eの内径端部に曲率半径r1からなる面取り部6dが形成されている。この面取り部6dの曲率半径r1はR1.0〜2.5に設定されている。ここで、r1を1.0mmよりも小さく設定すると、車両の運転中に曲げモーメント荷重が装置に負荷された時、加締部9の根元部分に応力集中が起こり、微小クラック等の損傷が発生する恐れがある。逆に、r1が2.5mmを超えると、円筒部(図中二点鎖線にて示す加締前形状)17を塑性変形する際、内輪6を径方向外方に押し広げることになり、内輪6の外径に過大なフープ応力が発生して好ましくない。
一方、(b)に示すように、円筒部17の底面17aは内輪6の大端面6eから所定の深さaになるように形成されている。また、円筒部17の外周面には深さbからなる環状溝(逃げ溝)18が形成されている。そして、この環状溝18の両側にそれぞれ曲率半径Ri、Roからなる円弧面18a、18bが形成されている。
本出願人が実施した加締試験では、円筒部17の底部17aの深さaが0〜5mmの範囲では、深さaが大きくなるほど内輪6の外径に発生するフープ応力が低下する。ところがa<5mmではその効果が小さく、顕著な応力低下が見られないことが判った。一方、深さaが5mmを超えて大きくなると内輪押込み量が不足して所定の内輪固定力が得られないだけでなく、ハブ輪5の強度・剛性の低下に繋がり好ましくない。
また、環状溝18の深さbは0.5〜1.0mmの範囲に設定されると共に、この環状溝18におけるインナー側の円弧面18aの曲率半径RiはR1〜10の範囲に設定されている。そして、曲率半径Riは内輪6の面取り部6dの曲率半径r1よりも大きく、アウター側の円弧面18bの曲率半径Roよりも小さく設定されている(r1≦Ri≦Ro)。ただし、環状溝18の深さbが0.5mmよりも小さいとその効果が薄れ、また、1.0mmを超えると、加締部9の強度不足が懸念されるので好ましくない。円筒部17の外周面にこのような環状溝18を形成することにより、加締加工時に円筒部17が変形し易くなり内輪6の変形を抑えることができる。したがって、加締加工によって内輪6の大鍔6bが倒れて円錐ころ4との接触状態が損なわれることはなく、所望の寿命を確保することができる。
また、内輪6における内側転走面6aの大径端(大鍔6bの高さ)は大端面6eから軸方向に5mm以上離間して形成されている。そして、環状溝18は、この内側転走面6aの大径端に対応する位置よりもインナー側にあり、内輪6の面取り部6dを越えて大端面6eから僅かに延びて形成されている。この環状溝18の幅が大きくなるほどフープ応力が低下するが、余り大きくなると内輪押込み量が不足して所定の内輪固定力が得られないだけでなく、ハブ輪5の強度・剛性の低下に繋がり好ましくない。そして、ハブ輪5の外周に形成される硬化層16はこの環状溝18まで形成されているので、小径段部5bの円筒部17の加工性を向上させ、塑性変形によるクラック等の発生を防止すると共に、加締加工によるハブ輪5の変形を抑制することができる。
こうした構成の車輪用軸受装置では、ハブ輪5のアウター側端部が略均一な肉厚に形成され、内側転走面5a部分の肉厚t1、t2が所定の範囲に設定されると共に、ハブ輪5の外周に高周波焼入れによる硬化層16が所定の範囲に形成されているので、装置の軽量・コンパクト化と高剛性化という相反する課題を同時に解決した車輪用軸受装置を提供することができる。
以上、本発明の実施の形態について説明を行ったが、本発明はこうした実施の形態に何等限定されるものではなく、あくまで例示であって、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々なる形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。
本発明に係る車輪用軸受装置は、内輪が加締部によって固定された従動輪用の第3世代構造の車輪用軸受装置に適用することができる。
本発明に係る車輪用軸受装置の第1の実施形態を示す縦断面図である。 図1のハブ輪単体を示す縦断面図である。 (a)は、図1の要部拡大図である。 (b)は、(a)の加締前の要部拡大図である。 従来の車輪用軸受装置を示す縦断面図である。
符号の説明
1・・・・・・・・・・・・・・・・内方部材
2・・・・・・・・・・・・・・・・外方部材
3、4・・・・・・・・・・・・・・円錐ころ
5・・・・・・・・・・・・・・・・ハブ輪
5a、6a・・・・・・・・・・・・内側転走面
5b・・・・・・・・・・・・・・・小径段部
6・・・・・・・・・・・・・・・・内輪
6b、14・・・・・・・・・・・・大鍔
6c・・・・・・・・・・・・・・・小鍔
6d・・・・・・・・・・・・・・・内輪の加締側の面取り部
6e・・・・・・・・・・・・・・・内輪の大端面
7・・・・・・・・・・・・・・・・車輪取付フランジ
7a・・・・・・・・・・・・・・・ハブボルト
7b・・・・・・・・・・・・・・・円孔
7c・・・・・・・・・・・・・・・基部
8・・・・・・・・・・・・・・・・軸状部
8a・・・・・・・・・・・・・・・肩部
8b・・・・・・・・・・・・・・・面取り部
9・・・・・・・・・・・・・・・・加締部
10、11・・・・・・・・・・・・保持器
12、13・・・・・・・・・・・・シール
15・・・・・・・・・・・・・・・凹所
16・・・・・・・・・・・・・・・硬化層
17・・・・・・・・・・・・・・・円筒部
18・・・・・・・・・・・・・・・環状溝
18a、18b・・・・・・・・・・円弧面
50・・・・・・・・・・・・・・・車輪用軸受装置
51・・・・・・・・・・・・・・・外方部材
51a・・・・・・・・・・・・・・アウター側の外側転走面
51b・・・・・・・・・・・・・・インナー側の外側転走面
51c・・・・・・・・・・・・・・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・・・・・・・・・・・・・・加締部
53・・・・・・・・・・・・・・・車輪取付フランジ
54・・・・・・・・・・・・・・・内輪
55・・・・・・・・・・・・・・・内方部材
56、57・・・・・・・・・・・・ボール
58、59・・・・・・・・・・・・保持器
60、61・・・・・・・・・・・・シール
a・・・・・・・・・・・・・・・・円筒部の深さ
b・・・・・・・・・・・・・・・・環状溝の深さ
d1・・・・・・・・・・・・・・・内側転走面の大径側の直径
d2・・・・・・・・・・・・・・・内側転走面の中央部の直径
D1・・・・・・・・・・・・・・・アウター側のボールのピッチ円直径
D2・・・・・・・・・・・・・・・インナー側のボールのピッチ円直径
PCDi・・・・・・・・・・・・・インナー側の円錐ころのピッチ円直径
PCDo・・・・・・・・・・・・・アウター側の円錐ころのピッチ円直径
r1・・・・・・・・・・・・・・・内輪の面取り部の曲率半径
Ri・・・・・・・・・・・・・・・環状溝におけるインナー側の円弧面の曲率半径
Ro・・・・・・・・・・・・・・・環状溝におけるアウター側の円弧面の曲率半径
t1・・・・・・・・・・・・・・・内側転走面の大径側の肉厚
t2・・・・・・・・・・・・・・・内側転走面の中央部の肉厚

Claims (5)

  1. 外周にナックル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一方の内側転走面と、この内側転走面から軸状部を介して軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に所定のシメシロを介して圧入され、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からなる内方部材と、
    この内方部材と前記外方部材の両転走面間に転動自在に収容された複列の円錐ころとを備え、
    前記ハブ輪の小径段部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部によって前記内輪が軸方向に固定された車輪用軸受装置において、
    前記複列の円錐ころにおけるインナー側の円錐ころのピッチ円直径がアウター側の円錐ころのピッチ円直径よりも小径に設定され、前記ハブ輪の内側転走面の溝底部から前記小径段部に亙って軸方向に延びる軸状部が形成され、この軸状部と前記内輪と突き合わされる肩部との間の段部に面取り部が形成されると共に、前記ハブ輪のアウター側の端部にすり鉢状の凹所が形成され、この凹所の深さが前記ハブ輪の内側転走面の溝底部を越えて前記面取り部付近とされ、前記ハブ輪の内側転走面の大径側に前記円錐ころを案内する大鍔が形成されておらず、この大鍔が前記外方部材の外側転走面の大径側に設けられていると共に、前記車輪取付フランジのインナー側の基部から前記内側転走面と軸状部を介して前記小径段部における前記加締部の近傍に亙って高周波焼入れによって所定の硬化層が連続して形成されていることを特徴とする車輪用軸受装置。
  2. 前記ハブ輪の内側転走面の肉厚が所定の範囲で、かつ前記硬化層における有効硬化層深さの2倍以上に設定されている請求項1に記載の車輪用軸受装置。
  3. 前記ハブ輪の内側転走面における大径側の肉厚t1が中央部の肉厚t2よりも厚く設定されると共に、当該肉厚t1およびt2が、これらの部位の直径d1、d2の0.2〜0.3の範囲になるように設定されている請求項2に記載の車輪用軸受装置。
  4. 前記複列の円錐ころにおけるインナー側の円錐ころの直径がアウター側の円錐ころの直径よりも小さく設定されている請求項1乃至3いずれかに記載の車輪用軸受装置。
  5. 前記小径段部の加締前の端部が中空状の円筒部として形成され、この円筒部の外周面に深さ0.5〜1.0mmの環状溝が形成されると共に、この環状溝が、前記内輪における内側転走面の大径端に対応する位置よりもインナー側にあり、前記内輪の面取り部を越えて大端面から僅かに延びて形成され、前記硬化層が当該環状溝まで形成されている請求項1乃至4いずれかに記載の車輪用軸受装置。
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