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JP2024085273A - Wheel bearing device - Google Patents

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JP2024085273A
JP2024085273A JP2022199717A JP2022199717A JP2024085273A JP 2024085273 A JP2024085273 A JP 2024085273A JP 2022199717 A JP2022199717 A JP 2022199717A JP 2022199717 A JP2022199717 A JP 2022199717A JP 2024085273 A JP2024085273 A JP 2024085273A
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ring
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inner ring
diameter step
small diameter
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JP2022199717A
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Japanese (ja)
Inventor
智紀 高
Tomonori Ko
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NTN Corp
Original Assignee
NTN Corp
NTN Toyo Bearing Co Ltd
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Publication date
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Abstract

To provide a wheel bearing device which can improve the rigidity and a fatigue life of a caulking part.SOLUTION: A wheel bearing device 1 has an inner ring 4 axially fixed with: an outer ring 2 having outside raceway surfaces 2c, 2d; an inner member composed of a hub ring 3 having a small-diameter step part 3a and the inner ring 4 pressure-inserted into the small-diameter step part 3a, and having inside raceway surfaces 3c, 4a opposing the outside raceway surfaces 2c, 2d; double-row ball rows 5, 6 accommodated between both the raceway surfaces of the outer ring 2 and the inner member; and a caulking part 3h formed by plastic deformation of one end part of the small-diameter step part 3a in an axial direction to an outside-diameter side. In the wheel bearing device 1, the inner ring 4 has an internal peripheral face 4d, an inner-side end face 4b and a circular chamfered part 4e, and the small-diameter step part 3a has an annular groove 31 separated from the internal peripheral face 4d of the inner ring 4, and a third contact face 34 linearly contacting with the inner peripheral face 4d of the inner ring 4 along the axial direction between an inner-side end part P2 of the annular groove 31 and an outer-side end part P3 of the chamfered part 4e.SELECTED DRAWING: Figure 2

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、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装置が知られている。車輪用軸受装置においては、内方部材であるハブ輪の小径段部に内輪が圧入され、小径段部の軸方向における一端部を外径側に塑性変形させて形成したかしめ部により、内輪が軸方向に固定された構成のものがある。 Wheel bearing devices that support the wheels rotatably in the suspension of an automobile or the like are known. Some wheel bearing devices have an inner ring press-fitted into a small diameter step of the hub wheel, which is the inner member, and the inner ring is fixed in the axial direction by a crimping portion formed by plastically deforming one end of the small diameter step toward the outer diameter side in the axial direction.

このように、ハブ輪にかしめ部を形成して内輪を固定する構成の車輪用軸受装置においては、かしめ部を形成する前の小径段部の外周面における、内輪と対向する部分から内輪の軸方向における一端側端面を超えた部分までの範囲に環状溝を形成することによって、内輪に生じるフープ応力を抑制することが行われている(特許文献1参照)。 In this way, in wheel bearing devices in which the inner ring is fixed by forming a crimped portion on the hub wheel, the hoop stress generated in the inner ring is suppressed by forming an annular groove on the outer peripheral surface of the small diameter step before the crimped portion is formed, in the range from the portion facing the inner ring to the portion beyond one end face of the inner ring in the axial direction (see Patent Document 1).

特開2007-218304号公報JP 2007-218304 A

しかし、ハブ輪の外周面におけるかしめ部が形成される部分の近傍に環状溝を形成した構成では、ハブ輪のかしめ部に応力が集中して、かしめ部の強度および疲労寿命に影響を与えるおそれがある。 However, in a configuration in which an annular groove is formed near the portion of the outer circumferential surface of the hub wheel where the crimped portion is formed, stress may be concentrated at the crimped portion of the hub wheel, which may affect the strength and fatigue life of the crimped portion.

本発明は以上の如き状況に鑑みてなされたものであり、かしめ部が形成されたハブ輪の小径段部に環状溝が存在する構成において、かしめ部の強度および疲労寿命を向上することができる車輪用軸受装置を提供する。 The present invention was made in consideration of the above circumstances, and provides a wheel bearing device that can improve the strength and fatigue life of the crimped portion in a configuration in which an annular groove exists in the small diameter step of the hub wheel where the crimped portion is formed.

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、外周に軸方向に延びる小径段部を有したハブ輪、および前記ハブ輪の小径段部に圧入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、前記小径段部の軸方向における一端部を外径側に塑性変形させて形成したかしめ部により、前記内輪が軸方向に固定された車輪用軸受装置であって、前記内輪は、内周面と、軸方向の一端面と、前記内周面と軸方向の前記一端面とをつなぐ円弧形状の面取り部とを有し、前記小径段部は、外周面から内径側に凹陥し、径方向において前記内輪の前記内周面から離間する環状溝と、前記環状溝の軸方向における一端部と前記面取り部の軸方向における他端部との間において、前記内輪の前記内周面と軸方向に沿って直線的に接触する接触面と、を有する。 That is, the wheel bearing device is composed of an outer member having a double-row outer raceway surface on its inner circumference, a hub wheel having a small diameter step extending in the axial direction on its outer circumference, and at least one inner ring press-fitted into the small diameter step of the hub wheel, and the inner member has a double-row inner raceway surface facing the double-row outer raceway surface, double-row rolling elements accommodated in a rollable manner between the raceway surfaces of the outer member and the inner member, and a crimping portion formed by plastically deforming one end of the small diameter step in the axial direction toward the outer diameter side, thereby forming the inner ring. A wheel bearing device in which a ring is fixed in the axial direction, the inner ring has an inner peripheral surface, one axial end face, and an arc-shaped chamfered portion connecting the inner peripheral surface and the one axial end face, and the small diameter step has an annular groove that is recessed from the outer peripheral surface toward the inner diameter side and is spaced apart from the inner peripheral surface of the inner ring in the radial direction, and a contact surface that makes linear contact with the inner peripheral surface of the inner ring along the axial direction between one end of the annular groove in the axial direction and the other end of the chamfered portion in the axial direction.

本発明によれば、車輪用軸受装置におけるかしめ部の強度および疲労寿命を向上することができる。 The present invention can improve the strength and fatigue life of the crimped portion in a wheel bearing device.

車輪用軸受装置を示す側面断面図である。1 is a side cross-sectional view showing a wheel bearing device. 車輪用軸受装置におけるハブ輪のかしめ部近傍を示す側面断面図である。4 is a side cross-sectional view showing the vicinity of a crimped portion of a hub ring in a wheel bearing device. FIG.

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、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。
[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 supports a wheel rotatably in a suspension system of a vehicle such as an automobile.

以下の説明において、軸方向とは車輪用軸受装置1の回転軸心Xに沿った方向を表す。また、インナー側とは、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の車体側を表し、アウター側とは、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の車輪側を表す。 In the following description, the axial direction refers to the direction along the rotation axis X of the wheel bearing device 1. The inner side refers to one 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, and the outer side refers to the other side in the axial direction, which is the wheel side of the wheel bearing device 1 when it is attached to the vehicle body.

車輪用軸受装置1は第3世代と称呼される構成を備えており、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、アウター側シール部材9と、キャップ12とを具備する。 The wheel bearing device 1 has a configuration called the third generation, and includes an outer ring 2 as the outer member, a hub wheel 3 and an inner ring 4 as the inner members, two rolling rows of inner ball rows 5 and outer ball rows 6, an outer seal member 9, and a cap 12.

外輪2のインナー側端部には、キャップ12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9が嵌合可能なアウター側開口部2bが形成されている。 An inner side opening 2a is formed at the inner side end of the outer ring 2 into which the cap 12 can be fitted. An outer side opening 2b is formed at the outer side end of the outer ring 2 into which the outer side seal member 9 can be fitted.

外輪2とハブ輪3とによって形成された環状空間Sのアウター側開口端となるアウター側開口部2bにアウター側シール部材9を嵌合するとともに、環状空間Sのインナー側開口端となるインナー側開口部2aにキャップ12を嵌合することで、軸受内部となる環状空間Sを密封している。 The annular space S inside the bearing is sealed by fitting an outer seal member 9 into the outer opening 2b, which is the outer opening end of the annular space S formed by the outer ring 2 and the hub wheel 3, and fitting a cap 12 into the inner opening 2a, which is the inner opening end of the annular space S.

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の外周面には、外輪2を車体側部材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。車体取り付けフランジ2eには、車体側部材と外輪2とを締結する締結部材(ここでは、ボルト)が挿入されるボルト孔2gが設けられている。 The inner peripheral surface of the outer ring 2 is formed with an inner outer raceway surface 2c and an outer outer raceway surface 2d. The outer peripheral surface of the outer ring 2 is integrally formed with a vehicle body mounting flange 2e for mounting the outer ring 2 to a vehicle body member. The vehicle body mounting flange 2e is provided with a bolt hole 2g into which a fastening member (here, a bolt) is inserted to fasten the vehicle body member and the outer ring 2.

ハブ輪3のインナー側端部には、外周面にアウター側端部よりも縮径された小径段部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3eが形成されている。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、複数のボルト孔3fが形成されている。ボルト孔3fには、ハブ輪3と車輪又はブレーキ部品とを締結するためのハブボルト3iを圧入可能である。 The inner end of the hub wheel 3 has a small diameter step 3a formed on the outer circumferential surface, which is smaller in diameter than the outer end. A shoulder 3e is formed at the outer end of the small diameter step 3a of the hub wheel 3. A wheel mounting flange 3b for mounting a wheel is integrally formed at the outer end of the hub wheel 3. A number of bolt holes 3f are formed in the wheel mounting flange 3b. Hub bolts 3i for fastening the hub wheel 3 to a wheel or a brake component can be press-fitted into the bolt holes 3f.

ハブ輪3の外周面には、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が設けられている。つまり、内方部材のアウター側には、ハブ輪3によって内側軌道面3cが構成されている。ハブ輪3における車輪取り付けフランジ3bの基部側には、アウター側シール部材9のシールリップ9aが摺接する摺接面3dが形成されている。 The outer peripheral surface of the hub wheel 3 is provided with an outer inner raceway surface 3c that faces the outer outer raceway surface 2d on the outer side of the outer ring 2. In other words, the inner raceway surface 3c is formed by the hub wheel 3 on the outer side of the inner member. The base side of the wheel mounting flange 3b of the hub wheel 3 is formed with a sliding surface 3d against which the seal lip 9a of the outer seal member 9 slides.

ハブ輪3の小径段部3aには、内輪4が設けられている。内輪4は、圧入およびかしめ加工によりハブ輪3の小径段部3aに固定されている。内輪4は、転動列であるインナー側ボール列5およびアウター側ボール列6に予圧を付与している。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。 The inner ring 4 is provided on the small diameter step 3a of the hub ring 3. The inner ring 4 is fixed to the small diameter step 3a of the hub ring 3 by press fitting and crimping. The inner ring 4 applies preload to the inner ball row 5 and the outer ball row 6, which are the rolling rows. The inner ring 4 has an inner end face 4b at its inner end and an outer end face 4c at its outer end.

ハブ輪3のインナー側端部には、内輪4のインナー側端面4bにかしめられたかしめ部3hが形成されている。内輪4は、かしめ部3hにより軸方向に固定されている。かしめ部3hは、小径段部3aのインナー側端部を外径側に塑性変形させることにより形成されている。ハブ輪3のかしめ部3hと、内輪4のインナー側端面4bとは、軸方向において平面的に接触している。 The inner end of the hub ring 3 is formed with a crimped portion 3h that is crimped to the inner end face 4b of the inner ring 4. The inner ring 4 is fixed in the axial direction by the crimped portion 3h. The crimped portion 3h is formed by plastically deforming the inner end of the small diameter step portion 3a toward the outer diameter side. The crimped portion 3h of the hub ring 3 and the inner end face 4b of the inner ring 4 are in planar contact in the axial direction.

内輪4の外周面には、外輪2のインナー側の外側軌道面2cと対向するようにインナー側の内側軌道面4aが設けられている。つまり、内方部材のインナー側には、内輪4によって内側軌道面4aが構成されている。 The outer peripheral surface of the inner ring 4 is provided with an inner side inner raceway surface 4a that faces the inner side outer raceway surface 2c of the outer ring 2. In other words, the inner side of the inner member is formed by the inner ring 4 as the inner raceway surface 4a.

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。つまり、インナー側ボール列5とアウター側ボール列6とは、外方部材と内方部材との両軌道面間に転動自在に収容されている。 The inner ball row 5 and the outer ball row 6, which are rolling rows, are formed by a plurality of balls 7, which are rolling bodies, held by a cage 8. The inner ball row 5 is rollably sandwiched between the inner raceway surface 4a of the inner ring 4 and the outer raceway surface 2c on the inner side of the outer ring 2. The outer ball row 6 is rollably sandwiched between the inner raceway surface 3c of the hub ring 3 and the outer raceway surface 2d on the outer side of the outer ring 2. In other words, the inner ball row 5 and the outer ball row 6 are housed in a rollable manner between the raceway surfaces of the outer member and the inner member.

車輪用軸受装置1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、車輪用軸受装置1は複列アンギュラ玉軸受に替えて複列円錐ころ軸受を構成していてもよい。 In the wheel bearing device 1, a double-row angular ball bearing is formed by the outer ring 2, the hub ring 3, the inner ring 4, the inner ball row 5, and the outer ball row 6. Note that the wheel bearing device 1 may be formed as a double-row tapered roller bearing instead of a double-row angular ball bearing.

内輪4のインナー側端部には、断面L字形に形成された支持環10が嵌合されている。支持環10は、内輪4の外径に圧入される円筒部10aと、この円筒部10aから径方向外方に延びる立板部10bとを備え、立板部10bのインナー側の側面に磁気エンコーダ11が加硫接着によって一体的に接合されている。磁気エンコーダ11は、合成ゴムにフェライト等の磁性体粉が混入され、周方向に交互に等ピッチで磁極Nと磁極Sとが着磁されている。 A support ring 10 formed with an L-shaped cross section is fitted to the inner end of the inner ring 4. The support ring 10 has a cylindrical portion 10a that is pressed into the outer diameter of the inner ring 4 and a standing portion 10b that extends radially outward from the cylindrical portion 10a, and a magnetic encoder 11 is integrally joined to the inner side of the standing portion 10b by vulcanization adhesion. The magnetic encoder 11 is made of synthetic rubber mixed with magnetic powder such as ferrite, and is magnetized with N poles and S poles alternately at equal pitch in the circumferential direction.

支持環10は、強磁性体の鋼板、例えばフェライト系のステンレス鋼板(JIS規格のSUS430系等)や防錆処理された冷間圧延鋼板をプレス加工することにより形成されている。これにより、磁気エンコーダ11の磁気出力が強くなり安定した検出精度を確保することができる。 The support ring 10 is formed by pressing a ferromagnetic steel plate, such as a ferritic stainless steel plate (JIS standard SUS430 series, etc.) or a rust-proofed cold-rolled steel plate. This strengthens the magnetic output of the magnetic encoder 11, ensuring stable detection accuracy.

外輪2のインナー側開口部2aに嵌合されるキャップ12は、非磁性のオーステナイト系ステンレス鋼板(JIS規格のSUS304系等)をプレス加工することによりカップ状に形成されている。 The cap 12 that fits into the inner opening 2a of the outer ring 2 is formed into a cup shape by pressing a non-magnetic austenitic stainless steel plate (JIS standard SUS304, etc.).

キャップ12のインナー側における磁気エンコーダ11と対向する位置には、回転速度センサ14が配置されている。回転速度センサ14と磁気エンコーダ11とは、軸方向において、キャップ12を介して所定のエアギャップ(軸方向すきま)を有した状態で対向配置されている。そして、回転速度センサ14により磁気エンコーダ11の変位を検出することで、内輪4の回転速度を検出することが可能となっている。 A rotational speed sensor 14 is disposed at a position facing the magnetic encoder 11 on the inner side of the cap 12. The rotational speed sensor 14 and the magnetic encoder 11 are disposed facing each other in the axial direction with a predetermined air gap (axial clearance) between them via the cap 12. The rotational speed sensor 14 detects the displacement of the magnetic encoder 11, making it possible to detect the rotational speed of the inner ring 4.

キャップ12よりもインナー側に位置する外輪2のインナー側端部には、センサホルダ15が嵌合されている。センサホルダ15は、耐食性を有する、例えばオーステナイト系ステンレス鋼板(JIS規格のSUS304系等)や防錆処理された冷間圧延鋼板(JIS規格のSPCC系等)をプレス加工することによってカップ状に形成されている。 A sensor holder 15 is fitted to the inner end of the outer ring 2, which is located on the inner side of the cap 12. The sensor holder 15 is formed into a cup shape by pressing a corrosion-resistant material, such as an austenitic stainless steel plate (JIS standard SUS304 type, etc.) or a rust-proofed cold-rolled steel plate (JIS standard SPCC type, etc.).

センサホルダ15は、回転速度センサ14が嵌装される支持孔15aを有している。回転速度センサ14が支持孔15aに嵌装されることによって、回転速度センサ14がセンサホルダ15に支持されている。 The sensor holder 15 has a support hole 15a into which the rotation speed sensor 14 is fitted. The rotation speed sensor 14 is supported by the sensor holder 15 by fitting the rotation speed sensor 14 into the support hole 15a.

[ハブ輪の小径段部における内輪の圧入部の構成]
図2に示すように、内輪4は、ハブ輪3における小径段部3aの外周面と対向する内周面4dと、内周面4dとインナー側端面4bとをつなぐ円弧形状の面取り部4eとを有している。内輪4の内周面4dは、軸方向において同径に形成されている。つまり、内輪4の内周面4dは軸方向と平行に形成されている。
[Configuration of press-fit portion of inner ring in small diameter step portion of hub ring]
2, the inner ring 4 has an inner peripheral surface 4d that faces the outer peripheral surface of the small diameter step portion 3a of the hub wheel 3, and an arc-shaped chamfered portion 4e that connects the inner peripheral surface 4d and the inner side end face 4b. The inner peripheral surface 4d of the inner ring 4 is formed to have the same diameter in the axial direction. In other words, the inner peripheral surface 4d of the inner ring 4 is formed parallel to the axial direction.

内輪4が圧入されたハブ輪3における小径段部3aの外周面は、環状溝31と、第1接触面32と、第2接触面33と、第3接触面34とを有している。環状溝31は、小径段部3aの外周面から内径側に凹陥し、径方向において内輪4の内周面4dから離間した面である。 The outer peripheral surface of the small diameter step 3a of the hub wheel 3 into which the inner ring 4 is press-fitted has an annular groove 31, a first contact surface 32, a second contact surface 33, and a third contact surface 34. The annular groove 31 is recessed from the outer peripheral surface of the small diameter step 3a toward the inner diameter side, and is a surface spaced apart from the inner peripheral surface 4d of the inner ring 4 in the radial direction.

環状溝31は、周方向に沿って形成されており、小径段部3aの外周面における全周にわたって形成されている。環状溝31は、軸方向におけるアウター側端部P1とインナー側端部P2とを有している。 The annular groove 31 is formed in the circumferential direction and is formed around the entire outer circumferential surface of the small diameter step portion 3a. The annular groove 31 has an outer end P1 and an inner end P2 in the axial direction.

第1接触面32は、小径段部3aの外周面において環状溝31のアウター側端部P1よりもアウター側に位置する面であり、内輪4の内周面4dと接触している。第1接触面32は、軸方向に沿って内輪4の内周面4dと直線的に接触している。 The first contact surface 32 is a surface located on the outer peripheral surface of the small diameter step portion 3a, which is located on the outer side of the outer end P1 of the annular groove 31, and is in contact with the inner peripheral surface 4d of the inner ring 4. The first contact surface 32 is in linear contact with the inner peripheral surface 4d of the inner ring 4 along the axial direction.

第2接触面33は、小径段部3aにおけるかしめ部3hに位置する面であり、内輪4の面取り部4eと接触している。第2接触面33は、面取り部4eの軸方向におけるアウター側端部P3よりもインナー側に位置している。 The second contact surface 33 is a surface located at the crimped portion 3h of the small diameter step portion 3a, and is in contact with the chamfered portion 4e of the inner ring 4. The second contact surface 33 is located on the inner side of the outer end P3 of the chamfered portion 4e in the axial direction.

第3接触面34は、小径段部3aの外周面において、環状溝31のインナー側端部P2と、面取り部4eのアウター側端部P3との間に位置する面であり、内輪4の内周面4dと接触している。環状溝31のインナー側端部P2は、面取り部4eのアウター側端部P3よりもアウター側に位置している。 The third contact surface 34 is a surface located on the outer peripheral surface of the small diameter step portion 3a between the inner end P2 of the annular groove 31 and the outer end P3 of the chamfered portion 4e, and is in contact with the inner peripheral surface 4d of the inner ring 4. The inner end P2 of the annular groove 31 is located on the outer side of the outer end P3 of the chamfered portion 4e.

第3接触面34は、軸方向に沿って内輪4の内周面4dと直線的に接触している。第3接触面34と内輪4の内周面4dとは、周方向において全周にわたって接触している。第3接触面34は、軸方向において、環状溝31のインナー側に位置している。 The third contact surface 34 is in linear contact with the inner peripheral surface 4d of the inner ring 4 along the axial direction. The third contact surface 34 and the inner peripheral surface 4d of the inner ring 4 are in contact over the entire circumference in the circumferential direction. The third contact surface 34 is located on the inner side of the annular groove 31 in the axial direction.

第3接触面34は、環状溝の軸方向における一端部と面取り部の軸方向における他端部との間において、内輪の内周面と軸方向に沿って直線的に接触する接触面の一例である。 The third contact surface 34 is an example of a contact surface that makes linear contact with the inner peripheral surface of the inner ring along the axial direction between one end of the annular groove in the axial direction and the other end of the chamfered portion in the axial direction.

インナー側ボール列5におけるボール7は、接触点41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αである。接触角αは、インナー側ボール列5におけるボール7の中心Cと接触点41とを結んだ直線の径方向に対する傾斜角である。 The ball 7 in the inner ball row 5 is in contact with the inner raceway surface 4a of the inner ring 4 at the contact point 41, and the contact angle of the ball 7 in the inner ball row 5 with respect to the inner raceway surface 4a is α. The contact angle α is the inclination angle of the straight line connecting the center C of the ball 7 in the inner ball row 5 and the contact point 41 with respect to the radial direction.

内輪4の内側軌道面4aに対するボール7の接触点41とボール7の中心Cとを結んだ直線Lは、交差点P4において小径段部3aの外周面と交差している。交差点P4は、小径段部3aの外周面における環状溝31の部分に位置している。環状溝31のインナー側端部P2は、軸方向において交差点P4よりもインナー側に位置している。 A straight line L connecting the contact point 41 of the ball 7 with the inner raceway surface 4a of the inner ring 4 and the center C of the ball 7 intersects with the outer peripheral surface of the small diameter step 3a at an intersection P4. The intersection P4 is located in the annular groove 31 on the outer peripheral surface of the small diameter step 3a. The inner end P2 of the annular groove 31 is located on the inner side of the intersection P4 in the axial direction.

車輪用軸受装置1に曲げ応力が加わったときには、内輪4がハブ輪3に押し付けられるが、仮に、小径段部3aが第3接触面34を有しておらず、環状溝31のインナー側端部P2に隣接して第2接触面33が位置していると、ハブ輪3にかかる応力がかしめ部3hに集中するおそれがある。 When bending stress is applied to the wheel bearing device 1, the inner ring 4 is pressed against the hub wheel 3. If the small diameter step 3a does not have the third contact surface 34 and the second contact surface 33 is located adjacent to the inner end P2 of the annular groove 31, the stress on the hub wheel 3 may be concentrated at the crimped portion 3h.

しかし、車輪用軸受装置1においては、ハブ輪3の小径段部3aは、内輪4の内周面4dと軸方向において直線的に接触する第3接触面34を有しているため、ハブ輪3にかかる応力をかしめ部3hだけでなく、かしめ部3hの近傍に位置する第3接触面34で受けることができ、ハブ輪3にかかる応力を分散させて小さくすることが可能となる。 However, in the wheel bearing device 1, the small diameter step 3a of the hub wheel 3 has a third contact surface 34 that is in linear contact with the inner peripheral surface 4d of the inner ring 4 in the axial direction, so that the stress on the hub wheel 3 can be received not only by the crimped portion 3h but also by the third contact surface 34 located in the vicinity of the crimped portion 3h, making it possible to disperse and reduce the stress on the hub wheel 3.

これにより、ハブ輪3にかかる局所的な応力を小さくして応力振幅を減少させることができるため、かしめ部3hの強度および疲労寿命を向上することが可能である。 This reduces the local stress on the hub wheel 3 and the stress amplitude, thereby improving the strength and fatigue life of the crimped portion 3h.

特に、環状溝31のインナー側端部P2は、直線Lの小径段部3aの外周面との交差点P4よりもインナー側に位置しているため、ハブ輪3にかかる応力を第3接触面34により効果的に受けることが可能である。 In particular, the inner end P2 of the annular groove 31 is located on the inner side of the intersection P4 of the straight line L with the outer circumferential surface of the small diameter step 3a, so that the stress applied to the hub wheel 3 can be effectively received by the third contact surface 34.

また、車輪用軸受装置1においては、内輪4の面取り部4eにおける円弧形状の半径Rは、1mm以上、かつ5mm以下の範囲に設定されている。
仮に、半径Rが1mmよりも小さいと、ハブ輪3のかしめ部3hと接触する内輪4の面取り部4eにおける面圧が大きくなり、かしめ部3hに割れが発生するおそれがある。
In addition, in the wheel bearing device 1, the radius R of the arc shape of the chamfered portion 4e of the inner ring 4 is set in the range of 1 mm or more and 5 mm or less.
If the radius R were smaller than 1 mm, the surface pressure at the chamfered portion 4e of the inner ring 4 that comes into contact with the crimped portion 3h of the hub wheel 3 would increase, and there is a risk of cracks occurring in the crimped portion 3h.

また、仮に、半径Rが5mmよりも大きいと、ハブ輪3のかしめ部3hと内輪4のインナー側端面4bとの接触面積が小さくなり、かしめ部3hから内輪4に負荷される軸方向の軸力が不足するおそれがある。 Furthermore, if the radius R is greater than 5 mm, the contact area between the crimped portion 3h of the hub wheel 3 and the inner end face 4b of the inner ring 4 will be small, and there is a risk that the axial force applied from the crimped portion 3h to the inner ring 4 will be insufficient.

従って、面取り部4eの半径Rを1mm以上、かつ5mm以下の範囲に設定することで、かしめ部3hの強度および疲労寿命を向上することが可能となっている。 Therefore, by setting the radius R of the chamfered portion 4e to a range of 1 mm or more and 5 mm or less, it is possible to improve the strength and fatigue life of the crimped portion 3h.

なお、本実施形態においては、従動輪用の車輪用軸受装置1について説明したが、本発明は、駆動輪用の車輪用軸受装置に適用することも可能である。 In this embodiment, the wheel bearing device 1 for a driven wheel is described, but the present invention can also be applied to a wheel bearing device for a driving wheel.

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 not 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
2a インナー側開口部
2b アウター側開口部
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
3c (ハブ輪の)内側軌道面
3h かしめ部
4 内輪
4a (内輪の)内側軌道面
4b インナー側端面
4d 内周面
4e 面取り部
5 インナー側ボール列
6 アウター側ボール列
7 ボール
31 環状溝
34 第3接触面
L 直線
C 中心
P2 (環状溝の)インナー側端部
P3 (面取り部の)アウター側端部
P4 交差点
R 面取り部における円弧形状の半径
Reference Signs List 1 Wheel bearing device 2 Outer ring 2a Inner opening 2b Outer opening 2c (Inner) outer raceway surface 2d (Outer) outer raceway surface 3 Hub ring 3a Small diameter step 3c (Hub ring) inner raceway surface 3h Crimped portion 4 Inner ring 4a (Inner ring) inner raceway surface 4b Inner end face 4d Inner circumferential surface 4e Chamfered portion 5 Inner ball row 6 Outer ball row 7 Ball 31 Annular groove 34 Third contact surface L Straight line C Center P2 (Annular groove) Inner end P3 (Chamfered portion) Outer end P4 Intersection R Radius of arc shape at chamfered portion

Claims (3)

内周に複列の外側軌道面を有する外方部材と、
外周に軸方向に延びる小径段部を有したハブ輪、および前記ハブ輪の小径段部に圧入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、
前記小径段部の軸方向における一端部を外径側に塑性変形させて形成したかしめ部により、前記内輪が軸方向に固定された車輪用軸受装置であって、
前記内輪は、内周面と、軸方向の一端面と、前記内周面と軸方向の前記一端面とをつなぐ円弧形状の面取り部とを有し、
前記小径段部は、
外周面から内径側に凹陥し、径方向において前記内輪の前記内周面から離間する環状溝と、
前記環状溝の軸方向における一端部と前記面取り部の軸方向における他端部との間において、前記内輪の前記内周面と軸方向に沿って直線的に接触する接触面と、を有する車輪用軸受装置。
an outer member having a double row outer raceway surface on an inner periphery thereof;
an inner member including a hub ring having an axially extending small diameter step on an outer periphery thereof and at least one inner ring press-fitted into the small diameter step of the hub ring, the inner member having a double row inner raceway surface facing the double row outer raceway surfaces;
a double row of rolling elements rollably accommodated between the raceway surfaces of the outer member and the inner member;
a crimping portion formed by plastically deforming one end of the small diameter step portion in the axial direction toward an outer diameter side, the inner ring being fixed in the axial direction,
the inner ring has an inner circumferential surface, one end face in an axial direction, and an arc-shaped chamfered portion connecting the inner circumferential surface and the one end face in the axial direction,
The small diameter step portion is
an annular groove recessed from an outer peripheral surface to an inner diameter side and spaced apart from the inner peripheral surface of the inner ring in a radial direction;
a contact surface that linearly contacts the inner peripheral surface of the inner ring along the axial direction between one axial end of the annular groove and the other axial end of the chamfered portion.
前記環状溝の軸方向における前記一端部は、
前記内輪の前記内側軌道面に対する前記転動体の接触点と前記転動体の中心とを結んだ直線の、前記小径段部の前記外周面との交差点よりも、軸方向における一側に位置する請求項1に記載の車輪用軸受装置。
The one end of the annular groove in the axial direction is
2. The wheel bearing device according to claim 1, wherein the rolling element is located on one side in the axial direction of an intersection of a straight line connecting a contact point of the rolling element with the inner raceway surface of the inner ring and a center of the rolling element with the outer peripheral surface of the small diameter step portion.
前記面取り部における円弧形状の半径は、1mm以上、かつ5mm以下である請求項1または請求項2に記載の車輪用軸受装置。 The wheel bearing device according to claim 1 or 2, wherein the radius of the arc shape of the chamfered portion is 1 mm or more and 5 mm or less.
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