JP2012218490A - Bearing device 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、特に、車輪を駆動・非駆動に切り替えるクラッチ機能を備えた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 having a clutch function for switching a wheel between driving and non-driving.
4輪駆動の自動車には、前輪または後輪を、車輪用軸受装置に備えられたクラッチ機能で選択的に従動輪に切り替え可能としたものがある。このようなクラッチ機能付きの車輪用軸受装置の従来例を図9に示す。この車輪用軸受装置は、車体側に取り付けられる外方部材50と、この外方部材50の内周の複列の外側転走面50a、50aに対向する内側転走面55aを有する内方部材51と、対向する転走面50a、55a間に介在した複列の円錐ころ52、52とからなる。内方部材51は、車輪取付フランジ53を有するハブ輪54と、このハブ輪54の外周に軸方向に並んで嵌合される2つの内輪55、56とで構成され、各内輪55、56はその外周に各列の内側転走面55a、55aを有する。ハブ輪54の内周には、駆動軸となる等速自在継手の外側継手部材(図示せず)の軸部が、軸受57、58を介して回転自在に支持されている。
In some four-wheel drive vehicles, a front wheel or a rear wheel can be selectively switched to a driven wheel by a clutch function provided in a wheel bearing device. FIG. 9 shows a conventional example of such a wheel bearing device with a clutch function. This wheel bearing device includes an
ハブ輪54の外周に圧入された2個の内輪55、56のうち、内端部側の内輪56は、外周がギヤ部56aに形成され、かつ端部内周にスプライン状部56bが形成されている。ハブ輪54の内端部の外周にはスプライン状部54aが形成され、このスプライン状部54aに内輪56のスプライン状部56bが噛み合わされる。ハブ輪54の内端部は、内輪56の大端面を押し付けるフランジ状の加締部54bとされ、この加締部54bにより内輪56がハブ輪54に対して軸方向に固定されている。
Of the two
内輪56のギヤ部56aには、外側継手部材に形成されたギヤ部59と噛み合うリング状のスライドギヤ60が、軸方向へのスライドによって選択的に噛み合う。スライドギヤ60を介して、内輪56のギヤ部56aと外側継手部材のギヤ部59とが連結された状態で、駆動力が外側継手部材から内輪56およびハブ輪54を介して車輪に伝達される。すなわち、この時、ハブ輪54に支持される車輪は駆動輪となる。スライドギヤ60が内輪56のギヤ部56aに噛み合わない状態では、駆動力が車輪に伝達されず、この時ハブ輪54に支持される車輪は従動輪となる。
A ring-
このような構成では、内輪56の端部外周に、外側継手部材のギヤ部59に噛み合うスライドギヤ60と噛合可能なギヤ部56aが形成されているので、ギヤ部56aへのスライドギヤ60の噛み合いの有無により、クラッチ機能を持たせることができる。また、このギヤ部56aは、内輪56に一体形成されているので、フレッティング摩耗が生じることがない。このため、内輪56をハブ輪54にクランプする軸力を充分に確保できて軸受ガタを防止できると共に、急発進時に、内輪56からスティックスリップ音が発生するのも防止できる(例えば、特許文献1参照。)。
In such a configuration, the outer peripheral portion of the
然しながら、この従来の車輪用軸受装置では、内輪56の端部内周にスプライン状部56bが形成されていると共に、このスプライン状部56bに噛合するスプライン状部54aがハブ輪54に形成されているため、ハブ輪54の内端部を塑性変形させて加締部54bを形成する時、スプライン状部56bに沿って径方向外方に成形され難くなり、微小クラック等の加締不具合が発生する恐れがある。
However, in this conventional wheel bearing device, the spline-
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、低コスト化を図ると共に、ギヤ部材に過大な応力が発生して変形や微小クラックが生じるのを防止した車輪用軸受装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of such circumstances, and provides a wheel bearing device in which cost reduction is achieved and excessive stress is generated in a gear member to prevent deformation and microcracking. The purpose is that.
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、外周に懸架装置を構成する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一体に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、外周に軸方向に延びる円筒状の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複列の内側転走面が形成された内方部材と、この内方部材と前記外方部材の両転走面間に保持器を介して転動自在に収容された複列の転動体とを備えた車輪用軸受装置において、前記内方部材のインナー側の端部に駆動切替用のギヤ部材が圧入固定されている。 In order to achieve such an object, the invention according to claim 1 of the present invention has a vehicle body mounting flange integrally attached to the knuckle constituting the suspension device on the outer periphery, and double row outer rolling on the inner periphery. A hub wheel having an outer member integrally formed with a surface, a wheel mounting flange for mounting a wheel at one end, and a cylindrical small-diameter step portion extending in the axial direction on the outer periphery; and An inner member having at least one inner ring press-fitted into a small-diameter step portion of the hub wheel through a predetermined shimoshiro and having a double-row inner rolling surface facing the double-row outer rolling surface on the outer periphery. And a double-row rolling element that is rotatably accommodated between both rolling surfaces of the inner member and the outer member via a cage, in the wheel bearing device, A gear member for switching the drive is press-fitted and fixed to the inner end.
このように、外周に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一体に形成された外方部材と、一端部に車輪取付フランジを一体に有し、外周に軸方向に延びる円筒状の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複列の内側転走面が形成された内方部材と、この内方部材と外方部材の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転動体とを備えた車輪用軸受装置において、内方部材のインナー側の端部に駆動切替用のギヤ部材が圧入固定されているので、低コスト化を図ると共に、ギヤ部材に過大な応力が発生して変形や微小クラックが生じるのを防止した車輪用軸受装置を提供することができる。 In this way, the outer member integrally having the vehicle body mounting flange on the outer periphery, the outer member in which the double row outer rolling surface is integrally formed on the inner periphery, and the wheel mounting flange on the one end are integrated, and on the outer periphery. A hub wheel formed with a cylindrical small-diameter step portion extending in the axial direction, and at least one inner ring press-fitted into the small-diameter step portion of the hub ring through a predetermined shimoshiro, and outer rows of double rows on the outer periphery An inner member in which a double row inner rolling surface facing the surface is formed, and a double row of the inner member and the outer member that are accommodated so as to be able to roll through a retainer between the rolling surfaces of the inner member and the outer member. In a wheel bearing device including a rolling element, a drive switching gear member is press-fitted and fixed to the inner side end of the inner member, so that the cost is reduced and excessive stress is applied to the gear member. To provide a bearing device for a wheel that prevents deformation and microcracking from occurring. It can be.
好ましくは、請求項2に記載の発明のように、前記ハブ輪の小径段部の端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所定の軸受予圧が付与された状態で、前記内輪が前記ハブ輪に対して軸方向に固定されていれば、加締部を形成する時、何等成形に悪影響を及ぼすことなくハブ輪の小径段部の端部を径方向外方に塑性変形させることができ、加締部に微小クラック等の加締不具合が発生するのを防止し、長期間に亙って初期に設定された軸受予圧を維持することができる。
Preferably, in a state in which a predetermined bearing preload is applied by a caulking portion formed by plastically deforming an end portion of the small-diameter step portion of the hub wheel radially outward as in the invention described in
また、請求項3に記載の発明のように、前記ハブ輪の小径段部の端部外周に雄ねじが形成され、この雄ねじに螺合する雌ねじが形成された固定ナットによって所定の軸受予圧が付与された状態で、前記内輪が前記ハブ輪に対して軸方向に固定されていれば、固定ナットを所定の締付トルクでもって締結するだけで内輪に所望の軸力を付与することができるので、必要以上に内輪の肉厚を厚く設定しなくても、加締加工によってギヤ部材や内輪に過大な応力が発生せず、耐久性を確保することができる。 According to a third aspect of the present invention, a predetermined bearing preload is applied by a fixed nut in which a male screw is formed on the outer periphery of the end portion of the small-diameter step portion of the hub wheel, and a female screw that is screwed to the male screw is formed. In this state, if the inner ring is fixed in the axial direction with respect to the hub ring, a desired axial force can be applied to the inner ring simply by fastening the fixing nut with a predetermined tightening torque. Even if the inner ring wall thickness is not set to be thicker than necessary, excessive stress is not generated in the gear member and the inner ring by the caulking process, and durability can be ensured.
また、請求項4に記載の発明のように、前記外方部材と内輪との間に形成される環状空間の開口部にシールが装着されると共に、前記内輪の外径面の前記シールのインナー側に前記ギヤ部材が圧入固定されていても良い。 According to a fourth aspect of the present invention, a seal is attached to an opening portion of an annular space formed between the outer member and the inner ring, and an inner surface of the seal on the outer diameter surface of the inner ring. The gear member may be press-fitted and fixed to the side.
また、請求項5に記載の発明のように、前記内輪の外径面のうち前記シールが圧入される外径面よりも小径に形成された小径部に前記ギヤ部材が圧入固定されていれば、シールを圧入する距離が短くなって組立作業性が向上し、低コスト化を図ることができる。
Further, as in the invention according to
好ましくは、請求項6に記載の発明のように、前記内輪の前記シールが圧入される外径面と、前記ギヤ部材が圧入される小径部とが総型砥石の砥石によって同時に研削加工されていれば、加工時間を短縮することができ、低コスト化を図ることができる。 Preferably, as in the invention described in claim 6, the outer diameter surface into which the seal of the inner ring is press-fitted and the small-diameter portion into which the gear member is press-fitted are simultaneously ground by a grindstone of a general-purpose grindstone. As a result, the processing time can be shortened and the cost can be reduced.
また、請求項7に記載の発明のように、前記加締部の外径面が機械加工によってフラットに形成され、この外径面に前記ギヤ部材が圧入固定されていれば、軽量・コンパクト化を達成することができると共に、加締加工によってギヤ部材に過大な応力が発生せず、耐久性を確保することができる。
Further, as in the invention described in
また、請求項8に記載の発明のように、前記内方部材に等速自在継手を構成する外側継手部材が結合され、この外側継手部材にギヤ部が形成されると共に、このギヤ部と前記ギヤ部材にそれぞれ噛み合うスライドギヤが内周に形成された駆動切替用のアクチュエータが前記ナックルに内嵌固定され、当該アクチュエータのインナー側の端部と前記外側継手部材との間にシールが装着されていれば、スペースを有効に活用して、軸受部を効果的に密封することができ、軽量・コンパクト化を図ることができる。 Further, as in the invention described in claim 8, an outer joint member constituting a constant velocity universal joint is coupled to the inner member, and a gear portion is formed on the outer joint member. A drive switching actuator having a slide gear that engages with each gear member is formed on the inner periphery, and is fitted and fixed to the knuckle, and a seal is mounted between the inner end of the actuator and the outer joint member. Then, the space can be effectively utilized, the bearing portion can be effectively sealed, and the weight and size can be reduced.
また、請求項9に記載の発明のように、前記ギヤ部材と内輪の嵌合面の一部がプレスカット接合、すなわち、内輪外径に熱処理によって硬化された、セレーション等を形成し、このセレーションで硬化されていないギヤ部材の内径を切削しながら密着嵌合する接合法を採用すれば、コンパクトに両者を結合し、確実に駆動力を伝達することができる。 Further, as in the invention described in claim 9, a part of the fitting surface of the gear member and the inner ring forms a serration or the like that is hardened by heat treatment on the inner ring outer diameter, that is, the inner ring outer diameter. If the joining method of tightly fitting while cutting the inner diameter of the gear member which is not hardened is adopted, both can be coupled in a compact manner and the driving force can be reliably transmitted.
また、請求項10に記載の発明のように、前記ギヤ部材と内輪がレーザー溶接されていれば、ギヤ部材と内輪間において、確実に駆動力を伝達することができる。
Further, as in the invention described in
また、請求項11に記載の発明のように、前記内輪とハブ輪の嵌合面の少なくとも一部がプレスカット接合されていても良い。
Further, as in the invention described in
また、請求項12に記載の発明のように、前記内輪とハブ輪の嵌合面にキー溝が形成され、このキー溝にキーが装着されていても良い。
Further, as in the invention described in
また、請求項13に記載の発明のように、前記内輪とハブ輪の加締部がレーザー溶接されていても良い。
Further, as in the invention described in
本発明に係る車輪用軸受装置は、外周に懸架装置を構成する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一体に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、外周に軸方向に延びる円筒状の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複列の内側転走面が形成された内方部材と、この内方部材と前記外方部材の両転走面間に保持器を介して転動自在に収容された複列の転動体とを備えた車輪用軸受装置において、前記内方部材のインナー側の端部に駆動切替用のギヤ部材が圧入固定されているので、低コスト化を図ると共に、ギヤ部材に過大な応力が発生して変形や微小クラックが生じるのを防止し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 has a vehicle body mounting flange integrally attached to a knuckle constituting a suspension device on an outer periphery, and an outer side in which a double row outer rolling surface is integrally formed on an inner periphery. And a hub wheel integrally having a wheel mounting flange for mounting a wheel at one end thereof and having a cylindrical small-diameter step portion extending in the axial direction on the outer periphery, and a small-diameter step portion of the hub wheel having a predetermined diameter An inner member comprising at least one inner ring that is press-fitted through a nip and having a double-row inner rolling surface facing the double-row outer rolling surface on the outer periphery; and the inner member and the outer member In a wheel bearing device comprising a double row rolling element that is slidably accommodated between both rolling surfaces of a side member via a cage, a drive switching is provided at the inner side end of the inner member. The gear member is press-fitted and fixed. , It is possible to provide a wheel bearing apparatus that prevents the deformation or microcracks excessive stress is generated in the gear member occurs.
外周に懸架装置を構成する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、内周に複列のテーパ状の外側転走面が一体に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、この車輪取付フランジから肩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、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、この内方部材と前記外方部材の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錐ころと、前記外方部材と内方部材との間に形成された環状空間の両側開口部に装着されたシールとを備え、前記ハブ輪の小径段部の端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所定の軸受予圧が付与された状態で、前記内輪が前記ハブ輪に対して軸方向に固定されている車輪用軸受装置において、前記内輪のうちインナー側の内輪の外径面で、前記シールのインナー側に駆動切替用のギヤ部材が圧入固定されている。 An outer member integrally having a vehicle body mounting flange to be attached to a knuckle constituting a suspension device on the outer periphery, a double row tapered outer rolling surface formed integrally on the inner periphery, and a wheel on one end A hub wheel integrally having a wheel mounting flange for mounting a wheel, and a hub wheel formed with a small diameter step portion extending in the axial direction from the wheel mounting flange via a shoulder portion, and a predetermined squeeze to a small diameter step portion of the hub wheel An inner member composed of a pair of inner rings that are press-fitted through and formed with a tapered inner rolling surface facing the double row outer rolling surface, and both rolling of the inner member and the outer member. A double row tapered roller accommodated in a rollable manner via a cage between the surfaces, and a seal attached to both side openings of the annular space formed between the outer member and the inner member. The end of the small diameter step of the hub wheel is plastically deformed radially outward. In the wheel bearing device in which the inner ring is fixed in the axial direction with respect to the hub ring in a state where a predetermined bearing preload is applied by the caulking portion formed in this manner, the outer ring of the inner side of the inner ring On the radial surface, a drive switching gear member is press-fitted and fixed to the inner side of the seal.
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第1の実施形態を示す縦断面図、図2は、図1の要部拡大図、図3は、本発明に係るギヤ部材の組立手順を示す説明図、図4は、同上、ギヤ部材の他の組立手順を示す説明図である。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1の左側)、中央寄り側をインナー側(図1の右側)という。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
1 is a longitudinal sectional view showing a first embodiment of a wheel bearing device according to the present invention, FIG. 2 is an enlarged view of a main part of FIG. 1, and FIG. 3 is a procedure for assembling a gear member according to the present invention. FIG. 4 is an explanatory view showing another assembly procedure of the gear member. In the following description, the side closer to the outer side of the vehicle when assembled to the vehicle is referred to as the outer side (left side in FIG. 1), and the side closer to the center is referred to as the inner side (right side in FIG. 1).
この車輪用軸受装置は駆動輪側に用いられ、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の円錐ころ3、3とを備えている。内方部材1は、ハブ輪4と、このハブ輪4に塑性結合された一対の内輪5、7とからなる。ハブ輪4は、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6を一体に有し、外周に車輪取付フランジ6から肩部4aを介して軸方向に延びる円筒状の小径段部4bが形成されている。また、車輪取付フランジ6の周方向等配位置に車輪を固定するハブボルト6aが植設されている。
This wheel bearing device is used on the drive wheel side, and includes an inner member 1 and an
一対の内輪5、7は、外周にテーパ状の内側転走面5aがそれぞれ形成され、ハブ輪4の小径段部4bに所定のシメシロを介して圧入されている。そして、これら内側転走面5aの大径側に円錐ころ3を案内するための大鍔部5b、7bが形成されると共に、小径側には円錐ころ3の脱落を防止するための小鍔部5c、7cが形成され、内輪5、7の小端面5d、7d(正面側端面)同士が突き合された状態でセットされた背面合せタイプの複列の円錐ころ軸受を構成している。
Each of the pair of
外方部材2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2bを一体に有し、内周に外向きに開いたテーパ状の複列の外側転走面2a、2aが一体に形成されている。そして、複列の円錐ころ3、3は両転走面間に保持器8を介して転動自在に収容されている。また、ナックルに内嵌される外径面に環状溝9が形成され、この環状溝9にOリング等の弾性リング(図示せず)が装着されることにより、ナックルとの嵌合部の気密性を向上させることができる。
The
ハブ輪4はS53C等の炭素0.40〜0.80wt%を含む中高炭素鋼(JIS規格のSC系機械構造用炭素鋼)で形成され、肩部4aから小径段部4bに亙って高周波焼入れによって表面硬さが58〜64HRCの範囲に所定の硬化層が形成されている。また、内輪5、7および円錐ころ3はSUJ2等の高炭素クロム軸受鋼で形成され、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。なお、後述する加締部10は鍛造後の表面硬さのままの未焼入れ部とされている。これにより、加締加工が容易となり、加工時の微小クラックの発生を防止すると共に、車輪取付フランジ6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、ハブ輪4の耐久性が向上する。
The
外方部材2は、ハブ輪4と同様、S53C等の炭素0.40〜0.80wt%を含む中高炭素鋼で形成し、少なくとも複列の外側転走面2a、2aが高周波焼入れによって表面に58〜64HRCの範囲に所定の硬化処理が施されている。そして、外方部材2と内輪5、7との間に形成される環状空間の開口部にはシール11、11が装着され、軸受内部に封入した潤滑グリースの漏洩と、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。
The
シール11は、図2に拡大して示すように、互いに対向配置されたスリンガ12と環状のシール板13とからなる、所謂パックシールで構成されている。スリンガ12は、オーステナイト系ステンレス鋼板(JIS規格のSUS304系等)やフェライト系のステンレス鋼板(JIS規格のSUS430系等)、あるいは、防錆処理された冷間圧延鋼板(JIS規格のSPCC系等)からプレス加工にて断面が略L字状に形成され、内輪5、7の大鍔部7b(5b)に圧入される円筒部12aと、この円筒部12aから径方向外方に延びる立板部12bとからなる。
As shown in an enlarged view in FIG. 2, the
一方、シール板13は、外方部材2の端部に内嵌される芯金14と、この芯金14に加硫接着により一体に接合されたシール部材15とからなる。芯金14は、オーステナイト系ステンレス鋼板、あるいは、防錆処理された冷間圧延鋼板からプレス加工にて断面略L字状に形成されている。
On the other hand, the
シール部材15はNBR(アクリロニトリル−ブタジエンゴム)等の合成ゴムからなり、径方向外方に傾斜して延びるサイドリップ15aと、この内径側に二股状に傾斜して延びるグリースリップ15cとダストリップ15bを一体に有している。そして、サイドリップ15aはスリンガ12の立板部12bの側面に所定の軸方向シメシロを介して摺接すると共に、グリースリップ15cとダストリップ15bは円筒部12aに所定の径方向シメシロを介して摺接している。なお、シール部材15の材質としては、例示したNBR以外にも、例えば、耐熱性に優れたHNBR(水素化アクリロニトリル・ブタジエンゴム)、EPDM(エチレンプロピレンゴム)等をはじめ、耐熱性、耐薬品性に優れたACM(ポリアクリルゴム)、FKM(フッ素ゴム)、あるいはシリコンゴム等を例示することができる。
The
ハブ輪4と内輪5、7との一体化は、ハブ輪4の小径段部4bに内輪5、7が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4bの端部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部10によって行なわれている。
The integration of the
本実施形態では、加締時に軸受部を回転させながら行うことにより、円錐ころ3が回転に伴って迫り上がり、大鍔部7b(5b)に案内されるため、軸受内部すきまを規定値の範囲に安定して収めることができる。なお、ここでは、転動体が円錐ころ3からなる複列円錐ころ軸受を例示したが、本発明に係る車輪用軸受装置はこれに限らず、例えば、図示はしないが、転動体にボールを用いた複列アンギュラ玉軸受で構成されていても良い。
In the present embodiment, by performing the rotation of the bearing portion during caulking, the tapered
また、ハブ輪4の内周には、図示しない等速自在継手を構成する外側継手部材の軸部が転がり軸受16、17を介して回転自在に支持されている。これらの転がり軸受16、17のうち、アウター側の転がり軸受16は深溝玉軸受からなり、インナー側の転がり軸受17はシェル形の針状ころ軸受からなる。
Further, on the inner periphery of the
ここで、インナー側の内輪7の大鍔部(外径面)7bにリング状のギヤ部材18が所定の径方向シメシロを介して圧入されている。このギヤ部材18には、図示しない外側継手部材のギヤ部19と噛み合うリング状のスライドギヤ20が、軸方向へのスライドによって選択的に噛み合う。このスライドギヤ20を介して、内輪7のギヤ部材18と外側継手部材のギヤ部19が連結された状態で、駆動力が等速自在継手から内輪7およびハブ輪4を介して車輪に伝達される。すなわち、この時、ハブ輪4に支持される車輪は駆動輪となる。また、スライドギヤ20が内輪7のギヤ部材18に噛み合わない状態では、駆動力が車輪に伝達されず、この時、ハブ輪4に支持される車輪は従動輪となり、4輪/2輪の切替が選択的に行われる。
Here, a ring-shaped
本実施形態では、ギヤ部材18が内輪7の大鍔部(外径面)7bに圧入固定されているので、ギヤ部材18に過大な応力が発生して変形や微小クラックが生じるのを防止することができると共に、加締部10を形成する時、何等成形に悪影響を及ぼすことなくハブ輪4の小径段部4bの端部を径方向外方に塑性変形させることができ、加締部10に微小クラック等の加締不具合が発生するのを防止し、長期間に亙って初期に設定された軸受予圧を維持することができる。
In this embodiment, since the
なお、図示はしないが、内輪の外径に熱処理によって硬化されたセレーション等を形成し、このセレーションで硬化されていないギヤ部材の内径を切削しながら密着嵌合する、所謂プレスカット接合を採用すれば、コンパクトに両者を結合し、確実に駆動力を伝達することができる。また、内輪とギヤ部材とをレーザー溶接等により一体接合しても良い。同様に、ハブ輪と内輪とをプレスカット接合しても良い。この場合、内輪は外径部のみ高周波熱処理で硬化され、内径部は生材のままとする必要がある。 Although not shown, so-called press-cut joining is adopted in which serrations and the like hardened by heat treatment are formed on the outer diameter of the inner ring, and the inner diameter of the gear member not hardened by this serration is tightly fitted while cutting. Thus, both can be combined in a compact manner and the driving force can be reliably transmitted. Further, the inner ring and the gear member may be integrally joined by laser welding or the like. Similarly, the hub ring and the inner ring may be press-cut joined. In this case, only the outer diameter portion of the inner ring is cured by high-frequency heat treatment, and the inner diameter portion needs to be left as raw material.
ここで、本実施形態では、図3に示すように、加締部10を形成して内輪7を軸方向に固定した後に、ギヤ部材18が内輪7の大鍔部7bに圧入固定されている。これにより、塑性加工によりギヤ部材18が過大な応力により変形や微小クラックが生じるのを確実に防止することができると共に、加締加工によって内輪7の大鍔部7bに生じるフープ応力を影響を回避することができる。一方、図4に示すように、ギヤ部材18を内輪7の大鍔部7bに圧入固定した後に加締部10を形成するようにしても良い。この場合、加締加工による内輪7のフープ応力を規制することにより、ギヤ部材18の圧入時に懸念されるシメシロ過大による圧入不具合を防止することができる。
Here, in this embodiment, as shown in FIG. 3, after the
図5は、本発明に係る車輪用軸受装置の第2の実施形態を示す要部拡大図である。なお、この第2の実施形態は、前述した第1の実施形態と基本的には内輪の固定手段が異なるだけで、その他同一部品、同一部位あるいは同一機能を有する部品や部位には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。 FIG. 5 is an enlarged view showing a main part of a second embodiment of the wheel bearing device according to the present invention. The second embodiment is basically different from the first embodiment described above only in the inner ring fixing means, and the same reference numerals are given to other parts, parts having the same functions or parts having the same functions. Detailed description will be omitted.
この車輪用軸受装置は、インナー側の内輪7が固定ナット21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。具体的には、ハブ輪22の小径段部23の外周に雄ねじ23aが形成され、この雄ねじ23aに螺合する雌ネジ21aが形成された固定ナット21を所定の締付トルクでもって締結することによって内輪7に所望の軸力が付与されている。
In the wheel bearing device, the
本実施形態では、前述した実施形態のように、加締部10で内輪7を固定していないため、必要以上に内輪7の肉厚を厚く設定しなくても、加締加工によってギヤ部材18や内輪7に過大な応力が発生せず、耐久性を確保することができる。
In the present embodiment, since the
図6に前述した内輪7の変形例を示す。この内輪24は、シール11が装着される大鍔部(外径面)7bより僅かに小径に形成された小径部24aを備えている。この小径部24aは、総型砥石によって大鍔部(外径面)7bと同時に研削加工されている。これにより、加工時間を短縮することができると共に、シール11を構成するスリンガ12を圧入する距離が短くなって組立作業性が向上し、低コスト化を図ることができる。
FIG. 6 shows a modification of the
図7に前述した内輪7の他の変形例を示す。この内輪25は、幅寸法が短縮され、シール11が装着されるスペースだけの大鍔部(外径面)25aを備えている。そして、この内輪25を固定する加締部26の外径面26aが旋削等の機械加工によってフラットに形成され、この外径面26aにギヤ部材18が圧入固定されている。これにより、軽量・コンパクト化を達成することができると共に、加締加工によってギヤ部材18に過大な応力が発生せず、耐久性を確保することができる。
FIG. 7 shows another modification of the
図8は、本発明に係る車輪用軸受装置の第3の実施形態を示す要部拡大図である。なお、この第3の実施形態は、前述した第1の実施形態と基本的には内輪の構成とシールの有無が異なるだけで、その他同一部品、同一部位あるいは同一機能を有する部品や部位には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。 FIG. 8 is an enlarged view showing a main part of a third embodiment of the wheel bearing device according to the present invention. Note that the third embodiment is basically different from the first embodiment described above only in the configuration of the inner ring and the presence or absence of a seal, and other parts or parts having the same function or the same function are used. The same reference numerals are assigned and detailed description is omitted.
この車輪用軸受装置は、外方部材2とインナー側の内輪27との間に形成された環状空間の開口部にシールが装着されておらず、後述する4輪/2輪の切替アクチュエータ28に装着されている。具体的には、切替アクチュエータ28は、ナックル29に内嵌固定され、等速自在継手を構成する外側継手部材30のギヤ部19と噛み合うスライドギヤ20が内周に形成されている。そして、このスライドギヤ20が軸方向へスライドすることにより選択的に噛み合う。すなわち、このスライドギヤ20を介して、内輪27のギヤ部材18と外側継手部材30のギヤ部19が連結された状態で、駆動力が等速自在継手から内輪27およびハブ輪4を介して車輪(図示せず)に伝達される。
In this wheel bearing device, no seal is attached to the opening of the annular space formed between the
切替アクチュエータ28に装着されたシール31は、切替アクチュエータ28のインナー側の端部に内嵌される芯金32と、この芯金32に加硫接着により一体に接合されたシール部材33とからなる。芯金32は、オーステナイト系ステンレス鋼板、あるいは、防錆処理された冷間圧延鋼板からプレス加工にて断面略L字状に形成されている。
The
また、シール部材33はNBR等の合成ゴムからなり、径方向外方に傾斜して延びるサイドリップ33aと、この内径側に傾斜して延びるダストリップ33bを一体に有し、このダストリップ33bにはガータスプリング34が装着されている。そして、サイドリップ33aは外側継手部材30の肩部35の側面に所定の軸方向シメシロを介して摺接すると共に、ダストリップ33bは肩部35の外周面に所定の径方向シメシロを介して摺接している。本実施形態では、内輪27の外径面ではなく、スペースを有効に活用して、切替アクチュエータ28にシール31が装着されているので、軸受部を効果的に密封することができると共に、軽量・コンパクト化を図ることができる。
Further, the
以上述べた実施形態では、ギヤ部材18が内輪あるいは加締部に圧入固定されているが、これに限らず、図示はしないが、例えば、内輪の外径面とギヤ部材の内径面にキー溝をそれぞれ形成し、これらキー溝に装着されるキーを介して駆動トルクを伝達するようにしても、また、内輪と加締部とをレーザー溶接等により一体に接合しても良い。これにより、ギヤ部材のクリープを確実に防止することができる。また、シメシロ過大による圧入不具合を回避するため、ギヤ部材を圧入する前に予め所定の温度に温め、所定量熱膨張させた状態で圧入するようにしても良い。
In the embodiment described above, 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。 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、ハブ輪とこのハブ輪に嵌合された内輪を備えた内方部材に、4輪/2輪の切替が選択的に行うギヤ部材が固定された第1乃至第3世代構造の車輪用軸受装置に適用することができる。 In the wheel bearing device according to the present invention, a gear member that selectively switches between four wheels and two wheels is fixed to an inner member having a hub wheel and an inner ring fitted to the hub wheel. It can be applied to a wheel bearing device having a third generation structure.
1 内方部材
2 外方部材
2a 外側転走面
2b 車体取付フランジ
3 円錐ころ
4、22 ハブ輪
4a、35 肩部
4b、23 小径段部
5、7、24、25、27 内輪
5a 内側転走面
5b、7b、25a 大鍔部
5c、7c 小鍔部
5d、7d 小端面
6 車輪取付フランジ
6a ハブボルト
8 保持器
9 環状溝
10、26 加締部
11、31 シール
12 スリンガ
12a 円筒部
12b 立板部
13 シール板
14、32 芯金
15、33 シール部材
15a、33a サイドリップ
15b、33b ダストリップ
15c グリースリップ
16、17 転がり軸受
18 ギヤ部材
19 外側継手部材のギヤ部
20 スライドギヤ
21 固定ナット
21a 雌ねじ
23a 雄ねじ
24a 小径部
26a 加締部の外径面
28 切替アクチュエータ
29 ナックル
30 外側継手部材
34 ガータスプリング
50 外方部材
50a 外側転走面
51 内方部材
52 円錐ころ
53 車輪取付フランジ
54 ハブ輪
54a、56b スプライン状部
54b 加締部
55、56 内輪
55a 内側転走面
56a、59 ギヤ部
57、58 軸受
60 スライドギヤ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (13)
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、外周に軸方向に延びる円筒状の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複列の内側転走面が形成された内方部材と、
この内方部材と前記外方部材の両転走面間に保持器を介して転動自在に収容された複列の転動体とを備えた車輪用軸受装置において、
前記内方部材のインナー側の端部に駆動切替用のギヤ部材が圧入固定されていることを特徴とする車輪用軸受装置。 An outer member integrally having a vehicle body mounting flange for being attached to a knuckle constituting a suspension device on the outer periphery, and an outer rolling surface of a double row integrally formed on the inner periphery;
A hub wheel integrally having a wheel mounting flange for mounting a wheel at one end and having a cylindrical small-diameter stepped portion extending in the axial direction on the outer periphery, and a small diameter stepped portion of the hub wheel via a predetermined squeezing An inner member formed of at least one inner ring press-fitted and formed with a double-row inner rolling surface facing the double-row outer rolling surface on the outer periphery;
In a wheel bearing device comprising a double-row rolling element that is accommodated so as to roll freely between both rolling surfaces of the inner member and the outer member via a cage,
A wheel bearing device, characterized in that a drive switching gear member is press-fitted and fixed to an inner side end of the inner member.
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-
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- 2011-04-05 JP JP2011083674A patent/JP2012218490A/en not_active Withdrawn
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