JP4186959B2 - Rolling bearing unit for wheel support - Google Patents
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Description
この発明に係る車輪支持用転がり軸受ユニットは、自動車の車輪を懸架装置に対して回転自在に支持する為に利用する。 The wheel support rolling bearing unit according to the present invention is used for rotatably supporting the wheel of an automobile with respect to a suspension device.
自動車の車輪は、車輪支持用転がり軸受ユニットにより懸架装置に支持する。この様な場合に使用する車輪支持用転がり軸受ユニットとして、従来から例えば、特許文献1〜8等に記載されたものが知られている。又、図5は、従来から広く実施されている車輪支持用転がり軸受ユニットの1例を示している。この車輪支持用転がり軸受ユニット1は、ハブ2と、内輪3と、外輪4と、複数個の転動体5、5とを備える。このうちのハブ2の外周面の、請求項に記載した一端部に対応する、外端部(外とは、自動車への組み付け状態で幅方向外寄りとなる側を言い、各図の左側となる。反対に幅方向中央寄りとなる側を内と言い、各図の右側となる。)で上記外輪4から突出した部分には、車輪を支持する為の第一のフランジ6を形成している。又、このハブ2の中間部外周面には第一の内輪軌道7を、同じく、請求項に記載した他端部に対応する、内端部には外径寸法が小さくなった段部8を、それぞれ形成している。
The wheels of the automobile are supported on the suspension device by a rolling bearing unit for supporting the wheels. As wheel support rolling bearing units used in such a case, those described in, for example, Patent Documents 1 to 8 have been known. FIG. 5 shows an example of a wheel bearing rolling bearing unit that has been widely used in the past. The wheel support rolling bearing unit 1 includes a
そして、この段部8に、その外周面に第二の内輪軌道9を形成した上記内輪3を外嵌している。上記ハブ2の内端部には雄ねじ部10を形成し、この雄ねじ部10の先端部を、上記内輪3の内端面よりも内方に突出させている。そして、この雄ねじ部10に螺合したナット11と上記段部8の段差面12との間で上記内輪3を挟持する事により、この内輪3を上記ハブ2の所定位置に結合固定している。上記雄ねじ部10の先端部外周面には係止凹部17を形成している。そして、上記ナット11を所定のトルクで緊締した後、このナット11の一部で上記係止凹部17に整合する部分を直径方向内方にかしめ付ける事により、このナット11の緩み止めを図っている。尚、上記ハブ2に1対の内輪を外嵌し、これら1対の内輪の外周面に、第一、第二の内輪軌道7、9を設ける構造も、従来から知られている。
And the said inner ring |
又、上記外輪4の内周面には、上記第一の内輪軌道7と対向する第一の外輪軌道13及び上記第二の内輪軌道9に対向する第二の外輪軌道14を形成している。そして、これら第一、第二の内輪軌道7、9と第一、第二の外輪軌道13、14との間に上記転動体5、5を、それぞれ複数個ずつ設けている。これら各転動体5、5の設置空間の外端開口はシールリング22により、内端開口は蓋体29により、それぞれ塞いでいる。尚、図示の例では、転動体5、5として玉を使用しているが、重量の嵩む自動車用の車輪支持用転がり軸受ユニットの場合には、これら転動体としてテーパころを使用する場合もある。
A first
上述の様な車輪支持用転がり軸受ユニット1を自動車に組み付けるには、上記外輪4を、その外周面の一部に形成した第二のフランジ15により懸架装置に固定し、上記第一のフランジ6に車輪を固定する。この結果、この車輪が懸架装置に対して回転自在に支持される。
In order to assemble the wheel-supporting rolling bearing unit 1 as described above to an automobile, the
又、前記特許文献7には、図6に示す様な構造の車輪支持用転がり軸受ユニット1が記載されている。この従来構造の第2例の場合には、ハブ2の、請求項に記載した他端部に対応する、内端部に形成した円筒部の一部で内輪3の内端面よりも内方に突出した部分を直径方向外方に折り曲げる事により、かしめ部16を形成している。そして、このかしめ部16と段部8の段差面12との間で、上記内輪3を挟持している。
図5に示した従来構造の第1例の場合には、雄ねじ部10の先端部に係止凹部17を形成する作業、及びナット11の一部を直径方向内方にかしめ付ける作業が必要になる。この為、車輪支持用転がり軸受ユニット1の部品製造作業及び組立作業が面倒になり、コストが嵩む。
In the case of the first example of the conventional structure shown in FIG. 5 , it is necessary to perform the operation of forming the
本発明の車輪支持用転がり軸受ユニットは、この様な事情に鑑みて、ハブに対し内輪を固定するナットの緩み止めを図る為の係止凹部の形成作業やナットのかしめ付け作業を省略する事により、コスト低減を図る事を目的に発明したものである。 In view of such circumstances, the wheel bearing rolling bearing unit according to the present invention eliminates the operation of forming a locking recess and the caulking operation of the nut to prevent loosening of the nut that fixes the inner ring to the hub. Thus, the invention was invented for the purpose of reducing the cost.
本発明の車輪支持用転がり軸受ユニットは、従来の車輪支持用転がり軸受ユニットと同様に、一端部外周面に第一のフランジを、中間部外周面に直接又は別体の内輪を介して第一の内輪軌道を、それぞれ設けたハブと、このハブの他端部に形成された、上記第一の内輪軌道を形成した部分よりも外径寸法が小さくなった段部と、外周面に第二の内輪軌道を形成して上記段部に外嵌した内輪と、外周面に第二のフランジを、内周面に上記第一の内輪軌道に対向する第一の外輪軌道及び上記第二の内輪軌道に対向する第二の外輪軌道を、それぞれ形成した外輪と、上記第一、第二の内輪軌道と上記第一、第二の外輪軌道との間に、それぞれ複数個ずつ設けた転動体とを備える。そして、上記ハブの他端部で少なくとも上記段部に外嵌した内輪よりも突出した部分に形成した円筒部を直径方向外方にかしめ広げる事で形成したかしめ部により、上記段部に外嵌した内輪をこの段部の段差面に向け抑え付けて、この段部に外嵌した内輪を上記ハブに結合固定している。
特に、本発明の車輪支持用転がり軸受ユニットに於いては、上記円筒部の外周面は、上記段差面側が大径で、この円筒部の先端縁側がこの先端縁に対応する端縁も含めて小径になっている。
The wheel-supporting rolling bearing unit of the present invention is similar to the conventional wheel-supporting rolling bearing unit in that the first flange is provided on the outer peripheral surface of one end, and the first flange is provided directly on the outer peripheral surface of the intermediate portion or via a separate inner ring. The inner ring raceway is provided with a hub, a step portion formed at the other end of the hub and having a smaller outer diameter than the portion where the first inner ring raceway is formed, and a second outer peripheral surface. An inner ring that is externally fitted to the stepped portion, a second flange on the outer peripheral surface, a first outer ring race that faces the first inner ring raceway, and the second inner ring on the inner peripheral surface. a second outer raceway opposed to the raceway, an outer ring formed respectively, the first, second inner ring raceway and the first, between the second outer raceway, and rolling elements provided by a plurality respectively Is provided. Then, by caulking portion formed by Ru spread caulking a cylindrical portion formed on the projecting portion than an outer fitting the inner ring diametrically outward to at least the stepped portion at the other end portion of the hub, outside the stepped portion The fitted inner ring is pressed against the step surface of the step portion, and the inner ring fitted on the step portion is coupled and fixed to the hub .
In particular, in the rolling bearing unit for supporting a wheel according to the present invention, the outer peripheral surface of the cylindrical portion has a large diameter on the stepped surface side, and the tip edge side of the cylindrical portion includes the edge corresponding to the tip edge. It has a small diameter.
上述の様に構成される本発明の車輪支持用転がり軸受ユニットにより、懸架装置に対して車輪を回転自在に支持する作用は、従来の車輪支持用転がり軸受ユニットと同様である。
[参考例1]
The operation of rotatably supporting the wheel with respect to the suspension device by the wheel supporting rolling bearing unit of the present invention configured as described above is the same as that of the conventional wheel supporting rolling bearing unit .
[Reference Example 1]
図1〜2は、本発明に関する参考例の第1例を示している。尚、本例の特徴は、ハブ2に対して内輪3を固定する部分の構造にある。その他の部分の構造及び作用に就いては、前述の図5に示した従来構造と同様であるから、重複する説明を省略若しくは簡略にし、以下、本例の特徴部分を中心に説明する。
1 and 2 show a first example of a reference example related to the present invention . The feature of this example is the structure of the portion for fixing the
ハブ2の、請求項に記載した他端部に対応する、内端部に形成した段部8の中間部内端寄り部分で、この段部8に外嵌した内輪3の内端部内周面に、内端開口に向かう程内径が大きくなる、円錐凹面状の傾斜面19を形成している。この傾斜面19が上記ハブ2の中心軸に対し傾斜している傾斜角度θは、20〜60度程度とする。又、上記ハブ2の内端面には円形の凹部20を形成する事により、このハブ2の内端部に円筒部21を形成している。本実施例の場合にこの円筒部21は、上記ハブ2の内端部で、ほぼ上記内輪3の肩部23の内側部分に存在する。
The
上述の様な傾斜面19を形成した内輪3を、上記ハブ2の内端部に設けた円筒部21をかしめ広げる事によりこのハブ2に固定し、本例の車輪支持用転がり軸受ユニットとする際には、前記図6に示した従来構造の場合に比べて、かしめ部分の変形量が少なくて済む。即ち、上記従来構造の場合にはかしめ部16を形成する為、ハブ2の内端部に形成した円筒部を直径方向外方に向け、90度折り曲げるのに対して、本例の車輪支持用転がり軸受ユニットを構成すべく、上記円筒部21をかしめ広げる際には、この円筒部21を上記傾斜角度θ(=20〜60度)だけ変形させれば良い。この為、このかしめ部分に発生する歪みを小さく抑えて、このかしめ部に割れ等の損傷が発生するのを抑える事ができる。又、上記変形量を少なく抑える為、このかしめ部を形成する事に基づき、上記円筒部21の周囲に存在する部材である上記内輪3に、この内輪3の直径方向外方に加わる力を低減できて、この内輪3の損傷防止を図れる。
The
尚、上記円筒部21を直径方向外方にかしめ広げる作業は、鍛造加工、或は揺動プレス加工により行なう。何れの加工法を採用する場合でも、図2に示す様に、上記円筒部21の内径側にプレス型25を押し込み、上記円筒部21を直径方向外方にかしめ広げる。特に、かしめ作業に揺動プレス加工を採用すれば、成形時の荷重を小さくして、軸受内部への影響をなくし、成形後の予圧管理を適正にできると言った利点がある。又、上記円筒部21の奥端縁(この円筒部21の内径が変化しない部分の奥端)と上記内輪3の端面24との距離Lは、車輪支持用転がり軸受ユニットの大きさ等の応じて設計的に定めるが、一般的な乗用車用の車輪支持用転がり軸受ユニットの場合で、5〜15mm程度とするのが好ましい。
The operation of caulking the
又、上記円筒部21を構成すべく、上記ハブ2の端部に形成する円形の凹部20の先端位置は、複列に配置した転動体5、5のうち、内側の列を構成する転動体5の中心よりも内側に位置させている。即ち、図1に点Xで示した、上記凹部20の先端の、上記ハブ2の軸方向に関する位置は、第二の内輪軌道である、上記内輪3の外周面に設けた第二の内輪軌道9に当接する転動体5の中心の、上記ハブ2の軸方向に関する位置よりも、上記ハブ2の内端部側に位置させている。従って、車輪支持用転がり軸受ユニットを構成するハブ2と外輪4との間にラジアル荷重が加わり、上記転動体5から上記第二の内輪軌道9にラジアル荷重が加わった場合でも、上記ハブ2の一部でこのラジアル荷重を受ける部分が充実体である為、このハブ2の耐久性を十分に確保できる。
Further, in order to constitute the
更に、上記第二の内輪軌道9に当接する転動体5の中心と、上記内輪3の端面24との、上記ハブ2の軸方向に関する距離Mを、上記各転動体5、5の外径Dの0.75倍以上(M≧0.75D)としている。この様に、転動体5の中心と端面24との距離Mを確保している為、上記内輪3の肩部23や第二の内輪軌道9部分の寸法精度や形状精度が悪化する事を防止して、車輪支持用転がり軸受ユニットの機能を確保できる。即ち、これら各部分の寸法精度や形状精度を良好に確保できるので、車輪支持用転がり軸受ユニットの運転時に振動等が発生するのを防止すると共に、転動体5の転動面や第二の内輪軌道9の転がり疲れ寿命等を確保できる。尚、図示の例では、第一の内輪軌道7をハブ2の中間部外周面に直接形成しているが、この第一の内輪軌道7は、ハブ2と別体の内輪に形成し、この内輪をこのハブ2に外嵌固定しても良い。
[参考例2]
Further, the distance M in the axial direction of the
[Reference Example 2]
次に、図3は、本発明に関する参考例の第2例を示している。上述した参考例の第1例の場合には、外輪4を回転しない静止輪とし、ハブ2を回転させる構造であったのに対して、本例の場合には、ハブ2を懸架装置に支持して回転させず、外輪4を車輪と共に回転する回転輪としている。回転側と静止側とが逆になった以外の構成及び作用は、前述した参考例の第1例の場合と同様である。
Next, FIG. 3 shows a second example of a reference example related to the present invention . In the first example of the reference example described above, the
次に、図4は、本発明の実施例を示している。本実施例の場合、ハブ2の内端部で内輪3の嵌合部よりも突出した部分の外径を、この嵌合部の外径よりも小さくしている。即ち、上記ハブ2の内端部に形成した円筒部21の基端部外周面で、上記内輪3の内端開口部に形成した傾斜面19よりも少しだけ第二の内輪軌道9に寄った部分に、0.02〜1mm程度の僅かな段差Hを有する段差部27を形成している。従って、上記円筒部21の外周面は、この段差部27を境として、段差面12側が大径で、上記円筒部21の先端縁側がこの先端縁に対応する端縁も含めて小径になっている。そして、上記円筒部21のうちの外径の小さくなった部分を、直径方向外方にかしめ広げ、上記傾斜面19を抑え付ける様にしている。この様に円筒部21を直径方向外方にかしめ広げる際には、上記段差部27がかしめ広げ作業に伴って折れ曲がる部分の起点となる。この為、かしめ広げ作業に伴って上記円筒部21に無理な力が加わりにくくなって、かしめ広げ部分に亀裂等の損傷が発生しにくくなる。その他の構成及び作用は、前述の図1〜2に示した参考例の第1例の場合と同様である。尚、本実施例の構造を上述の図3に示した参考例の第2例に適用する場合には、軸方向に関する内外方向が逆になる。
Next, FIG. 4 shows an embodiment of the present invention . In the case of this embodiment, the outer diameter of the portion protruding from the fitting portion of the
1 車輪支持用転がり軸受ユニット
2 ハブ
3、3a 内輪
4 外輪
5 転動体
6 第一のフランジ
7 第一の内輪軌道
8 段部
9 第二の内輪軌道
10 雄ねじ部
11 ナット
12 段差面
13 第一の外輪軌道
14 第二の外輪軌道
15 第二のフランジ
16 かしめ部
17 係止凹部
18 スぺーサリング
19 傾斜面
20 凹部
21 円筒部
22 シールリング
23 肩部
24、24a 端面
25 プレス型
26 内輪円筒部
27 段差部
28 凹溝
29 蓋体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rolling bearing unit for
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