JP2007162847A - 車輪用軸受装置 - Google Patents

Abstract

【課題】保持器に組み込むべき円すいころを全部一度に組み込むことができ、組立作業効率の向上を図ることが可能な車輪用軸受装置の組立方法を提供する。
【解決手段】内輪２Ａ、２Ｂと、内輪２Ａ、２Ｂの周囲に配設される外輪３と、この外輪３と内輪２Ａ、２Ｂとの間に介装される円すいころ４ａ、４ｂと、円すいころ４ａ、４ｂを保持するポケット５を有する保持器６ａ、６ｂとを備えた車輪用軸受装置の組立方法である。ころ径をＤｗとし、ころ本数をＺとしたときに、（Ｄｗ＋２Ｄｗ／ｓｉｎ（３６０／Ｚ）で表される円すいころの保持器装着前のころ外接円径を、保持器６ａ、６ｂの最大内径よりも小さく設定して、保持器６ａ、６ｂに保持される全円すいころ４ａ、４ｂを保持器６ａ、６ｂに同時に組み込む。
【選択図】図３

Description

本発明は、車輪用軸受装置に関するものである。

車輪用軸受装置には、図８に示すように、ハブ輪１０１と、外輪１０３とを備えたハブユニット形式の車輪用軸受装置がある（特許文献１及び特許文献２）。この車輪用軸受装置は、前記ハブ輪１０１と、このハブ輪１０１に外嵌固定される内輪１０２と、これらハブ輪１０１及び内輪１０２の周囲に配設される前記外輪１０３と、この外輪１０３とハブ輪１０１及び内輪１０２との間に介装される円すいころ１０４ａ、１０４ｂと、円すいころ１０４ａ、１０４ｂを保持するポケットを有する保持器１０６ａ、１０６ｂとを備える。

外輪１０３は、アウトボード側の軌道面１０７とインボード側の軌道面１０８とを有し、ハブ輪１０１は、外輪１０３のアウトボード側の軌道面１０７に対向する軌道面１０９と、内輪１０２が嵌合する小径部１１０とを有する。また、内輪１０２は、その外周面に外輪１０３のインボード側の軌道面１０８に対向する軌道面１１３を有する。

一般にこのような車輪用軸受装置では、次の方法により組み立てられる。まず、アウトボード側の円すいころ１０４ａと保持器１０６ａとを、外輪１０３に組み込むとともに、インボード側の円すいころ１０４ｂと保持器１０６ｂとを外輪１０３に組み込む。その後、外輪１０３のアウトボード側端部にシール部材１１２ａを組み込む。

次に、円すいころ１０４ａ、１０４ｂ、保持器１０６ａ、１０６ｂ及びシール部材１１２ａが組み付けられた外輪１０３に、ハブ輪１０１を組み込み、その後、外周面に軌道面１１３を有する内輪１０２を、小径部１１０に外嵌し、シール１１２ｂを外輪１０３及び内輪１０２に組み込み、外輪１０３のインボード側の端部１１４を外径方向に加締ることによって、外輪１０３の段付き部１１５と、外輪１０３の加締部１１６との間に挟持する。
特開２０００−６５０４９号公報 特開２００２−２８３８０５号公報

ところで、保持器１０６ａ、１０６ｂに円すいころ１０４ａ、１０４ｂを組み込む場合、従来では、単数個または数個の円すいころ１０４ａ、１０４ｂを順次保持器１０６ａ、１０６ｂに組み込んでいた。そのため、組み立て効率が悪かった。

本発明は、上記課題に鑑みて、組み込むべき円すいころを全部一度に保持器に組み込むことができ、組立作業効率の向上を図ることが可能な車輪用軸受装置の組立方法を提供する。

本発明の車輪用軸受装置組立方法は、内方部材と、内方部材の周囲に配設される外方部材と、外方部材と内方部材との間に介装される円すいころと、円すいころを保持するポケットを有する保持器とを備えた車輪用軸受装置組立方法において、ころ径をＤｗとし、ころ本数をＺとしたときに、（Ｄｗ＋２Ｄｗ／ｓｉｎ（３６０／Ｚ））で表される円すいころの保持器装着前のころ外接円径を、保持器の最大内径よりも小さく設定して、前記保持器に保持される全円すいころを保持器に同時に組み込むものである。ここで、ころ外接円径とは、複数個の円すいころが周方向に沿って配設された状態での円すいころの大端面の外周縁に外接する円の円径である。

保持器装着前の円すいころと、保持器との関係を前記のように、設定することによって、組み込むべき円すいころを全部一度に保持器に組み込むことができる。

前記保持器に挿入される治具の外周面の軸方向ガイド溝に、前記保持器に保持される全円すいころを嵌合させた状態で、前記治具を、前記保持器の大径リング部側から小径リング部側に向かう軸心方向に沿って移動させることにより、各円すいころを、前記軸方向ガイド溝にガイドさせつつ外径方向に移動させて保持器のポケットに組み込む。

このように、軸方向ガイド溝に円すいころが嵌合された治具を、軸心方向に沿って移動させることによって、各円すいころを保持器のポケットに組み込むことができ、その組み込み性の向上を図ることができる。

全円すいころを保持器のポケットに組み込んだ後、内輪をその小径側から保持器内に挿入して、内輪の外周面に形成された凹溝に嵌合させる。これにより、円すいころがポケットに装着された保持器を内輪に組み付けることができる。

本発明は、組み込むべき円すいころを全部一度に保持器に組み込むことができる。このため、組み立て作業効率の向上を図ることができ、生産性に優れる。また、ころ径ところ本数とを規定すればよいので、全体構成が複雑化しないとともに、この規定も容易に行うことができる。

軸方向ガイド溝に円すいころが嵌合された治具を使用することによって、全円すいころを確実に保持器に組み込むことができる。このため、複雑な組立装置を必要とせず、コスト低減に寄与するとともに、組立性の向上を図ることができる。

全円すいころを保持器のポケットに組み込んだ後、内輪をその小径側から保持器内に挿入して、内輪の外周面に形成された凹溝に嵌合させることになる。このため、連続した工程によって、短時間に精度よく、車輪用軸受装置を組立てることができる。

以下本発明の実施の形態を図１〜図７に基づいて説明する。

車輪用軸受装置は、図１に示すように、前記ハブ輪１と、このハブ輪１に外嵌固定される一対の内輪２Ａ、２Ｂと、ハブ輪１及び内輪２Ａ、２Ｂの周囲に配設される外輪３と、この外輪３とアウトボート側の内輪２Ａの間に介装される円すいころ４ａと、外輪３とインボード側の内輪２Ｂとの間に介装される円すいころ４ｂと、円すいころ４ａ、４ｂを保持するポケット５を有するアウトボート側及びインボード側の保持器６ａ、６ｂとを備える。

ハブ輪１は、ハブ輪本体８と、このハブ輪本体８のアウトボード側に設けられるフランジ部９とを備え、このフランジ部９に設けられた貫通孔に挿通されたボルト部材１０を介して、図示省略の車輪に取付けられる。

内輪２Ａは、アウトボード側の円すいころ４ａが転動する第１の内輪軌道面１１が形成された短筒状体からなり、小径部１２ａと、前記内輪軌道面１１を構成するテーパ部１３ａと、大径部１４ａとからなる。内輪２Ｂは、インボード側の円すいころ４ｂが転動する第２の内輪軌道面１５が形成された短筒状体からなり、小径部１２ｂと、前記内輪軌道面１１を構成するテーパ部１３ｂと、大径部１４ｂとからなる。すなわち、内輪２Ａ、２Ｂの外周面に、底面が軌道面１１、１５を構成する凹溝６０ａ、６０ｂを形成している。

内輪２Ａ、２Ｂが外嵌された際に、内輪２Ａのアウトボード側の端面１６がハブ輪１の段付面１７に当接するとともに、内輪２Ａのインボード側の端面１８が内輪２Ｂのアウトボード側の端面１９に当接する。ハブ輪本体８のインボード側の端部は外径方向に加締められて加締部２０となる。このため、内輪２Ａ、２Ｂは軸方向に移動することなく、ハブ輪１に固定される。

外輪３は、アウトボード側の第１の外輪軌道面２１と、インボード側の第２の外輪軌道面２２とが形成された外輪本体２３と、この外輪本体２３から外径方向に突出するフランジ部２４とを備える。外輪３は、このフランジ部２４に設けられた貫通孔に挿通されたボルト部材（図示省略）を介して図示省略の車体に取付けられる。

外輪３の第１の外輪軌道面２１と内輪２Ａの第１の内輪軌道面１１とは、それぞれアウトボード側からインボード側に向かって順次縮径するテーパ面からなり、円すいころ４ａがこれらの内輪軌道面１１と外輪軌道面２１との間に介在される。外輪３の第２の外輪軌道面２２と内輪２Ｂの第２の内輪軌道面１５とはインボード側からアウトボード側に向かって順次縮径するテーパ面からなり、円すいころ４ｂがこれらの内輪軌道面１５と外輪軌道面２２との間に介在される。

内輪２Ａの外周面のアウトボード側には、外径側に突出する鍔部２５が設けられ、この鍔部２５にて円すいころ４ａのスラスト力を受ける。内輪２Ｂの外周面のインボード側には、外径側に突出する鍔部２６が設けられ、この鍔部２６にて円すいころ４ｂのスラスト力を受ける

外輪３のアウトボード側の端部と内輪２Ａの大径部１４ａとの間は、第１シール部材２７ａにて密封し、外輪３のインボード側の端部と内輪２Ｂとの間を第２シール部材２７ｂにて密封している。

保持器６ａ、６ｂは、それぞれ、図５に示すように、大径リング部３０と、小径リング部３１と、大径リング部３０と小径リング部３１と連結する複数の柱部３２とを有し、隣合う柱部３２、３２間に円すいころ４ａ、４ｂが収納されるポケット５（図１参照）が設けられている。また、アウトボード側の円すいころ４ａは、その大端面４０がアウトボード側に配置され、その小端面４１がインボード側に配置され、インボード側の円すいころ４ｂは、その大端面４０がインボード側に配置され、その小端面４１がアウトボード側に配置される。

前記のように構成される車輪用軸受装置は、図７に示すような組立装置を使用して組み立てることができる。組立装置は、保持器６を支持する保持器支持部材５１と、この保持器支持部材５１に挿通される治具５０と、内輪２を保持器６側に押し込む押込部材５２とを備える。

保持器支持部材５１は、保持器６の小径リング部３１側を受ける受け部５３と、保持器６の大径リング部３０を外径側から支持する支持部５４とを備える。また、治具５０は、その外周面に、複数（保持器６のポケット５に対応した数）の軸方向ガイド溝５５が形成されている。軸方向ガイド溝５５の上端部は、断面がアール状に浅くなった切り上がり部５５ａが形成されている。

また、治具５０の外周面上端部には、切り欠き部５６が形成され、この切り欠き部５６に内輪２の小径部１２側が嵌合している。この状態で、押込部材５２の下面５２ａが内輪２の大径１４側の端面５７に当接する。

次に、組立装置を使用して本発明に係る車輪用軸受装置の組立方法を説明する。この際、円すいころ４ａ（４ｂ）の保持器装着前のころ外接円径Ｄ（Ｄｗ＋ころ中心の半径×２）（図３参照）を、保持器６ａ（６ｂ）の最大内径Ｄ１よりも小さく設定している。すなわち、ころ径（図４に示すように、大端面４０の外径）をＤｗとするとともに、ころ本数をＺとしたときに、（Ｄｗ＋２Ｄｗ／ｓｉｎ（３６０／Ｚ））で表せるころ外接円径Ｄを保持器６ａ、６ｂの最大内径Ｄ１よりも小さくしている。ここで、ころ外接円径Ｄとは、複数個の円すいころ４ａ（４ｂ）が周方向に沿って配設された状態での円すいころ４ａ（４ｂ）の大端面４０の外周縁に外接する円の円径である。

すなわち、図７（ａ）に示すように、保持器６を保持器支持部材５１に支持させるとともに、内輪２が装着された状態の治具５０を、保持器６に挿通した状態とする。この状態では、図３に示すように円すいころ４ａ（４ｂ）をリング状に配設した状態であって、押込部材５２の下面５２ａを内輪２の大径１４側の端面５７に当接させる。

次に、各円すいころ４を、保持器６と治具５０との間の隙間５９に矢印Ａのように、斜め上方から挿入する。これによって、円すいころが治具５０の軸方向ガイド溝５５に嵌合するとともに、円すいころの小端面４１がポケット５の小径リング部側の端縁に載置された状態となる。

その後、治具５０を、矢印Ｂで示すように、保持器６の大径リング部３０側から小径リング部３１側に向かう軸心方向に沿って移動させる。つまり、治具５０をその軸心方向に沿って下降させる。これによって、円すいころ４が軸方向ガイド溝５５の切り上がり部５５ａにガイドされて、図７（ｂ）の矢印Ｃのように外径方向に押圧され、保持器６のポケット５に嵌合して、図５に示すように、ポケット５に円すいころ４が組み付けられる。

このように、全円すいころ４を保持器６のポケット５に組み込んだ後、押込部材５２及び治具５０を降下させる。これによって、図７（ｃ）に示すように、内輪２の外周面の凹溝６０に円すいころ４を嵌合することになって、円すいころ４がポケット５に装着された保持器６を内輪２に組み付けることができる。

従って、この組立方法では、ころ径、ころ本数、外接円径Ｄ、保持器の最大内径等を規定することによって、円すいころ４ａ（４ｂ）を保持器６ａ（６ｂ）及び内輪２Ａ（２Ｂ）に組み込んで、アウトボード側の組立部品３５と、インボード側の組立部品３６とを組立てることになる。

その後は、図６に示すように、アウトボード側の組立部品３５と、インボード側の組立部品３６とを外輪３に組み込む。その後は、アウトボード側及びインボード側にシール部材２７ａ、２７ｂを装着する。

次に、ハブ輪１を、組立部品３５、３６等が組み込まれた外輪３に挿入し、ハブ輪本体８のインボード側の端部を外径方向に加締めて加締部２０を形成する。これによって、一対の内輪２Ａ、２Ｂがハブ輪１の段付面１７と、加締部２０との間に挟持され、車輪用軸受装置の組立てが終了する。

本発明では、保持器装着前の円すいころ４ａ（４ｂ）と保持器６ａ（６ｂ）との関係を前記のように、規定（設定）することによって、保持器６ａ（６ｂ）に組み込むべき円すいころ４ａ（４ｂ）を全部一度に組み込むことができる。このため、組み立て作業効率の向上を図ることができ、生産性に優れる。また、ころ径ところ本数とを規定すればよいので、全体構成が複雑化しないとともに、この規定も容易に行うことができる。

軸方向ガイド溝５５に円すいころが嵌合された治具５０を使用することによって、円すいころ４ａ（４ｂ）を確実に保持器６ａ（６ｂ）に組み込むことができる。しかも、複雑な組立装置を必要とせず、コスト低減に寄与するとともに、組立性の向上を図ることができる。

全円すいころ４ａ（４ｂ）を保持器６ａ（６ｂ）のポケットに組み込んだ後、内輪２Ａ、２Ｂをその小径側から保持器６ａ（６ｂ）内に挿入して、治具５０の外周面に形成された凹溝５５に嵌合させることになって、連続した工程によって、短時間に精度よく、車輪用軸受装置を組み立てることができる。

以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく種々の変形が可能であって、例えば、保持器装着前の円すいころと保持器との関係を前記のように、規定（設定）することができれば、円すいころの本数が２４個に限るものではない。また、車輪用軸受装置として、図８に示すように、内輪が１個あって、ハブ輪１のハブ輪本体８の外周面に、アウドボード側の円すいころの軌道面が形成されたものであってもよい。

本発明の実施形態を示す車輪用軸受装置組立方法にて組立てた車輪用軸受装置の断面図である。 前記車輪用軸受装置の保持器の側面図である。 前記車輪用軸受装置の円すいころの配置状態を示す簡略図である。 前記車輪用軸受装置の円すいころの側面図である。 前記車輪用軸受装置の保持器と円すいころとを示す側面図である。 前記車輪用軸受装置の組立状態を示す要部拡大図である。 組立装置を使用した組立方法を示し、（ａ）は円すいころ治具の軸方向ガイド溝に嵌合させる工程図であり、（ｂ）は円すいころを保持器のポケットに嵌合させる工程図であり、（ｃ）は内輪の凹溝に円すいころを嵌合させる工程図である。 従来の組立方法にて組立られた車輪用軸受装置の拡大断面図である。

符号の説明

２Ａ、２Ｂ 内輪
３ 外輪
４ａ、４ｂ 円すいころ
５ ポケット
６ａ、６ｂ 保持器
３０ 大径リング部
３１ 小径リング部
５５ 軸方向ガイド溝
６０ａ、６０ｂ 凹溝

Claims (3)

1. 内方部材と、内方部材の周囲に配設される外方部材と、外方部材と内方部材との間に介装される円すいころと、円すいころを保持するポケットを有する保持器とを備えた車輪用軸受装置の組立方法において、
   ころ径をＤｗとし、ころ本数をＺとしたときに、（Ｄｗ＋２Ｄｗ／ｓｉｎ（３６０／Ｚ））で表される円すいころの保持器装着前のころ外接円径を、保持器の最大内径よりも小さく設定して、前記保持器に保持される全円すいころを保持器に同時に組み込むことを特徴とする車輪用軸受装置の組立方法。
2. 前記保持器に挿入される治具の外周面の軸方向ガイド溝に、前記保持器に保持される全円すいころを嵌合させた状態で、前記治具を、前記保持器の大径リング部側から小径リング部側に向かう軸心方向に沿って移動させることにより、各円すいころを、前記軸方向ガイド溝にガイドさせつつ外径方向に移動させて保持器のポケットに組み込むことを特徴とする請求項１の車輪用軸受装置の組立方法。
3. 全円すいころを保持器のポケットに組み込んだ後、内輪をその小径側から保持器内に挿入して、内輪の外周面に形成された凹溝に嵌合させることを特徴とする請求項２の車輪用軸受装置の組立方法。

Images