JP2008223895A - Tapered roller bearing device for wheel - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車輪用円すいころ軸受装置に関する。 The present invention relates to a tapered roller bearing device for a wheel.
従来の車輪用円すいころ軸受装置には、第三世代の円すいころ軸受装置(ハブユニット)と呼ばれるものがある(例えば、特許文献1参照)。なお、図9は車輪用円すいころ軸受装置の組立工程を示す断面図である。
特許文献1に記載の円すいころ軸受装置では、図9に示すように、外輪113とハブ軸116とを組立てるに際して、第1列の複数個の円すいころ118aを、第1の保持器125により保持した状態で、外輪113の第1の外輪側軌道面122内に配置する。このとき、円すいころ118aが第1の保持器125の径方向内方へ脱落するおそれがあるため、専用の保持治具(保持リング)140を使用することによって、第1の保持器125の径方向内方への円すいころ118aの脱落を防止している。この状態で、外輪113内にハブ軸116を挿入することにより、第1列の複数個の円すいころ118a内にハブ軸116の第1の内輪側軌道面128を配置するとともに、保持治具(保持リング)140をハブ軸116の段差面138によって円すいころ118a内から押し出すように構成されている。
A conventional tapered roller bearing device for a wheel includes what is called a third generation tapered roller bearing device (hub unit) (for example, see Patent Document 1). In addition, FIG. 9 is sectional drawing which shows the assembly process of the tapered roller bearing apparatus for wheels.
In the tapered roller bearing device described in
前記したように、特許文献1に記載の円すいころ軸受装置によると、第1の保持器125の径方向内方への円すいころ118aの脱落を防止するために、専用の保持治具(保持リング)140を必要であることから、外輪113とハブ軸116との組立てが複雑化するという問題があった。
本発明が解決しようとする課題は、外輪とハブ軸との組立てを簡易化することのできる車輪用円すいころ軸受装置を提供することにある。
As described above, according to the tapered roller bearing device described in
The problem to be solved by the present invention is to provide a tapered roller bearing device for a wheel that can simplify the assembly of an outer ring and a hub axle.
前記した課題は、特許請求の範囲の欄に記載された構成を要旨とする車輪用円すいころ軸受装置により解決することができる。
すなわち、特許請求の範囲の請求項1にかかる車輪用円すいころ軸受装置によると、車輪が取り付けられるハブ軸の第1の内輪側軌道面と外輪の第1の外輪側軌道面との間に、第1列の複数個の円すいころがそれぞれ転動可能に配置されるとともに、その列の複数個の円すいころが第1の保持器にそれぞれ独立的に転動可能に保持される。また、ハブ軸の内輪嵌合部に外嵌された内輪の第2の内輪側軌道面と外輪の第2の外輪側軌道面との間に、第2列の複数個の円すいころがそれぞれ転動可能に配置されるとともに、その列の複数個の円すいころが第2の保持器にそれぞれ独立的に転動可能に保持される。
ところで、外輪とハブ軸とを組立てるに際して、第1の保持器における保持器本体の隣接する柱状部の間にそれぞれ円すいころを配置してその柱状部の開放端部に大径側の環状部材を取り付けることにより、第1の保持器のポケット部内に円すいころを回転可能に支持させた状態で、外輪とハブ軸とを組立てることができる。したがって、従来の技術(特許文献1参照)で必要とされた保持治具を省略することが可能となるため、外輪とハブ軸との組立てを簡易化することができる。
The above-described problems can be solved by a tapered roller bearing device for a wheel having the gist of the configuration described in the claims.
That is, according to the tapered roller bearing device for a wheel according to
By the way, when assembling the outer ring and the hub shaft, tapered rollers are respectively disposed between adjacent columnar portions of the cage body in the first cage, and a large-diameter annular member is disposed at the open end of the columnar portion. By attaching, the outer ring and the hub shaft can be assembled in a state where the tapered roller is rotatably supported in the pocket portion of the first cage. Therefore, the holding jig required in the conventional technique (see Patent Document 1) can be omitted, so that the assembly of the outer ring and the hub shaft can be simplified.
また、特許請求の範囲の請求項2にかかる車輪用円すいころ軸受装置によると、保持器本体の柱状部と大径側の環状部材との間における一方の部材に設けられた係合凹部に、他方の部材に設けられた係合片を弾性的に係合することにより、保持器本体の柱状部に大径側の環状部材を容易に取り付けることができる。 Further, according to the tapered roller bearing device for a wheel according to claim 2 of the claims, the engagement recess provided in one member between the columnar portion of the cage body and the annular member on the large diameter side, By elastically engaging the engagement pieces provided on the other member, the large-diameter annular member can be easily attached to the columnar portion of the cage body.
次に、本発明を実施するための最良の形態について実施例を参照して説明する。 Next, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to examples.
本発明の一実施例にかかる車輪用円すいころ軸受装置を説明する。なお、図1は車輪用円すいころ軸受装置を示す断面図である。
車輪用円すいころ軸受装置10の基本的構成を説明する。図1に示すように、車輪用円すいころ軸受装置10は、外輪12と、内輪13と、ハブ軸14と、第1列の複数個の円すいころ15及び第1の保持器16と、第2列の複数個の円すいころ17及び第2の保持器18とを備えている。以下、説明の都合上、ハブ軸14、内輪13、外輪12、第1列の複数個の円すいころ15及び第1の保持器16、第2列の複数個の円すいころ17及び第2の保持器18の順に説明する。なお、本実施例の車輪用円すいころ軸受装置10の基本的構成については、前記特許文献1に記載されたものと同様であるからその詳しい説明は省略する。
A tapered roller bearing device for wheels according to an embodiment of the present invention will be described. In addition, FIG. 1 is sectional drawing which shows the tapered roller bearing apparatus for wheels.
A basic configuration of the tapered roller bearing
ハブ軸14から説明する。前記ハブ軸14は、中空円筒状に形成されている。ハブ軸14の一端部(図1において左端部)には、径方向外方に張り出すフランジ部20が形成されている。フランジ部20は、自動車に対する車輪用円すいころ軸受装置10の組み付け状態で車両幅方向の外側に位置し、車輪である駆動輪(図示しない。)に取り付けられる。また、ハブ軸14の他端部(図1において右端部)は、その外周面を小径の円筒面とする小径円筒部21となっている。なお、小径円筒部21は、特許請求の範囲でいう「内輪嵌合部」に相当する。
The
前記ハブ軸14のフランジ部20と小径円筒部21との間の外周面には、フランジ部20側を大径としかつ小径円筒部21側を小径とする円すい状の第1の内輪側軌道面22が形成されている。第1の内輪側軌道面22と小径円筒部21の外周面との間には、その小径円筒部21側を小径とする段差面23が形成されている。なお、本実施例は、駆動輪を支持するための車輪用円すいころ軸受装置10であるため、ハブ軸14の内周面に駆動軸(図示しない。)をスプライン嵌合するスプライン孔24が形成されている。
The outer peripheral surface between the
次に、内輪13を説明する。内輪13は、中空円筒状に形成されており、前記ハブ軸14の小径円筒部21に外嵌されている。内輪13の外周面には、内端側(図1において左端側)を小径としかつ外端側(図1において右端側)を大径とする円すい状の第2の内輪側軌道面26が形成されている。第2の内輪側軌道面26と前記第1の内輪側軌道面22とは、軸線方向(図1において左右方向)に線対称状をなしている。なお、内輪13は、ハブ軸14の段差面23に当接された状態で、ハブ軸14のスプライン孔24にスプライン嵌合される駆動軸(図示しない。)によって抜け止めされる。
Next, the
次に、外輪12を説明する。外輪12は、中空円筒状に形成されており、前記ハブ軸14及び前記内輪13に対して外嵌状に配置されている。外輪12の内周面には、ハブ軸14の第1の内輪側軌道面22に対応する円すい状の第1の外輪側軌道面28、及び、内輪13の第2の内輪側軌道面26に対応する円すい状の第2の外輪側軌道面29が、軸線方向(図1において左右方向)に線対称状に形成されている。また、外輪12には、径方向外方に張り出す取付部30が形成されている。取付部30は、車体側詳しくは懸架装置のナックル又はキャリア(図示しない。)等に取り付けられる。
Next, the
次に、第1列の複数個の円すいころ15及び第1の保持器16を説明する。第1列の複数個の円すいころ15は前記第1の内輪側軌道面22と前記第1の外輪側軌道面28との間にそれぞれ転動可能に配置されている。また、第1の保持器16は、第1の内輪側軌道面22と第1の外輪側軌道面28との間に対応する円すい筒状に形成されており、その周方向に所定の間隔で台形孔状をなす複数個のポケット部32が形成されている。第1の保持器16は第1の内輪側軌道面22と第1の外輪側軌道面28との間に配置され、それぞれのポケット部32に第1列の複数個の転動体としての円すいころ15をそれぞれ独立的に転動可能に保持している。これにより、円すいころ15は、第1の内輪側軌道面22と第1の外輪側軌道面28との間に周方向に等間隔に配置される。また、第1の保持器16に対する第1列の円すいころ15の取付構造については後で詳しく説明することにする。なお、第1の内輪側軌道面22を有するハブ軸14と、第1の外輪側軌道面28を有する外輪12と、第1列の複数個の円すいころ15及び第1の保持器16により、「第1列の円すいころ軸受」が構成されている。
Next, the plurality of
次に、第2列の複数個の円すいころ17及び第2の保持器18を説明する。第2列の複数個の円すいころ17は前記第2の内輪側軌道面26と前記第2の外輪側軌道面29との間にそれぞれ転動可能に配置されている。また、第2の保持器18は、第2の内輪側軌道面26と第2の外輪側軌道面29との間に対応する円すい筒状に形成されており、その周方向に所定の間隔で台形孔状をなす複数個のポケット部34が形成されている。第2の保持器18は第2の内輪側軌道面26と第2の外輪側軌道面29との間に配置され、それぞれのポケット部34に第2列の複数個の転動体としての円すいころ17をそれぞれ独立的に転動可能に保持している。これにより、円すいころ17は、第2の内輪側軌道面26と第2の外輪側軌道面29との間に周方向に等間隔に配置される。なお、第2の内輪側軌道面26を有する内輪13と、第2の外輪側軌道面29を有する外輪12と、第2列の複数個の円すいころ17及び第2の保持器18とにより、「第2列の円すいころ軸受」が構成されている。
Next, the plurality of
次に、前記車輪用円すいころ軸受装置10の組立方法について簡単に説明する。なお、図2は組立工程1を示す断面図、図3は組立工程2を示す断面図である。
図2に示すように、組立工程1として、第1列の複数個の円すいころ15を、第1の保持器16に保持した状態で外輪12の第1の外輪側軌道面28内に配置する。その後、外輪12の第1の外輪側軌道面28の開口側端部内に第1のシールリング36を内嵌固定する。この状態で、外輪12内にハブ軸14を挿入することにより、第1列の複数個の円すいころ15内に第1の内輪側軌道面22を配置する(図3参照)。これにともない、第1のシールリング36がハブ軸14のフランジ部20側の外周面を弾性的にシールする。
Next, a method for assembling the tapered
As shown in FIG. 2, as the
次に、図3に示すように、組立工程2として、第2列の複数個の円すいころ17を、第2の保持器18に保持した状態で内輪13の第2の外輪側軌道面29上に配置する。この状態で、内輪13を、前記組立工程1で組立てられたハブ軸14の小径円筒部21と外輪12との間に嵌合することにより、内輪13をハブ軸14の小径円筒部21に外嵌するとともに、第2列の複数個の円すいころ17を外輪12の第2の外輪側軌道面29内に配置する(図1参照)。そして、内輪13と外輪12との間の環状空間部に、両者間を弾性的にシールする第2のシールリング37を装着する。
上記した組立方法によって、車輪用円すいころ軸受装置10の組立てが完了する(図1参照)。
Next, as shown in FIG. 3, as the assembly process 2, the second row of tapered
Assembling of the tapered
次に、要部である第1の保持器16に対する第1列の複数個の円すいころ15の取付構造について詳述する。なお、図4は第1列の円すいころを取り付けた第1の保持器を示す断面図、図5は図4のV−V線矢視断面図、図6は図5のVI−VI線矢視断面図、図7は保持器本体と大環状部との取付部分を一部破断して示す平面図、図8は同じく分解斜視図である。
図4に示すように、第1列の円すいころ(単に「円すいころ」という。)15は、円すい状をなす外周面15aと、小径円状をなす小径側の端面(これを「小端面」という。)15bと、大径円状をなす大径側の端面(これを「大端面」という。)15cとを有している。
Next, the mounting structure of the plurality of tapered
As shown in FIG. 4, the first row of tapered rollers (simply referred to as “conical rollers”) 15 includes a conical outer
また、第1の保持器16は、図4に示すように、径の異なる円環状をなす小径側の環状部(これを「小環状部」という。)40、及び、大径側の環状部(これを「大環状部」という。)41と、両環状部40,41の相互間に架設された複数本の柱状部42とを有している。第1の保持器16の周方向に隣接する柱状部42の間に、円すいころ15をそれぞれ独立的に保持する円すい台形孔状のポケット部32が形成されている(図5参照)。
Further, as shown in FIG. 4, the
図5に示すように、前記柱状部42の内周面42bは、前記円すいころ15のピッチ円15Pよりも径方向内方に位置している。また、柱状部42の外周面42cは、上記各円すいころ15のピッチ円15Pよりも径方向外方に位置している。また、前記ポケット部32の周方向の内壁面すなわち隣接する柱状部42の対向側面42aは、ピッチ円15P上に位置する円すいころ15の中心軸線15Lを中心とし、かつ円すいころ15の外径より僅かに大きい内径の断面円弧状に形成されている。これにより、隣接する柱状部42の対向側面42aの間の内周端の間隔及び外周端の間隔が円すいころ15の外径より小さく形成されており、ポケット部32内に嵌め込まれた円すいころ15の径方向内方及び外方へのそれぞれの脱落すなわち抜け外れが制限される。なお、隣接する柱状部42の対向側面42aの間の間隔及び円すいころ15の外径は、円すいころ15の軸方向に漸次変化するが、互いに相対する軸方向位置において前記関係を満たすものとする。
As shown in FIG. 5, the inner
前記第1の保持器16は、図4に示すように、前記隣接する柱状部42の間に円すいころ15をその軸方向に嵌合可能に構成するために、前記小環状部40及び前記複数本の柱状部42を有する保持器本体43と、大環状部(これを「大環状部材」という。)41との二部品により構成されている(図7参照)。また、保持器本体43及び大環状部材41は、それぞれ樹脂材料を射出成形することにより形成された樹脂成形品である。また、大環状部材41は、金属材料をプレス成形することにより成形することもできる。なお、大環状部材41は、特許請求の範囲でいう「大径側の環状部材」に相当する。
As shown in FIG. 4, the
前記保持器本体43の柱状部42と前記大環状部材41との間には、次の取付手段45が設けられている。取付手段45は、大環状部材41にその軸方向に貫設された係合孔46と、保持器本体43の柱状部42の開放端面に突出されかつ前記係合孔46に係合可能に形成された係合片48とにより構成されている(図7及び図8参照)。
図8に示すように、係合片48は、柱状部42の開放端面に平行状に一体形成された二股状の一対の係合脚部48aと、その両係合脚部48aの先端部に相反方向に膨出する係止爪部48bとを備えている。両係合脚部48aは、その先端部を相互に近付ける方向に弾性変形いわゆる撓み変形可能に形成されている(図7中、二点鎖線48a参照)。なお、取付手段45は、各柱状部42にそれぞれ対応して設けてもよいし、あるいは、周方向に所定本数ごとに位置する各柱状部42に対応して設けてもよい。
Between the
As shown in FIG. 8, the
前記保持器本体43に前記大環状部材41を取り付けるには、保持器本体43の隣接する柱状部42の間に前記円すいころ15をその軸方向にそれぞれ嵌合することにより配置する。このとき、保持器本体43の隣接する柱状部42の間のポケット部32の開口側から小環状部40に向かって、円すいころ15がその小端面15bを先方すなわち小環状部40側に向けて軸方向に移動させつつその隣接する柱状部42の間に嵌合される(図5参照)。
In order to attach the large
続いて、保持器本体43の柱状部42の開放端部に取付手段45を介して大環状部材41が取り付けられる。詳しくは、柱状部42の係合片48を大環状部材41の係合孔46内に相対的に挿入すると、両係止爪部48bにより両係止脚部48aが相互に撓み変形されつつ係合孔46内を摺動していく。そして、両係止爪部48bが係合孔46を通過した時点で、両係止脚部48aが弾性復元することにより、両係止爪部48bが係合孔46の口縁部に係止されて係合片48が抜止めされる。このようにして、保持器本体43に大環状部材41が取り付けられる(図7参照)。なお、係合孔46は、特許請求の範囲でいう「係合凹部」に相当する。
Subsequently, the large
前記した車輪用円すいころ軸受装置10によると、図2に示すように、外輪12とハブ軸14とを組立てるに際して、第1の保持器16における保持器本体43の隣接する柱状部42の間にそれぞれ円すいころ15を配置して柱状部42の開放端部に大環状部材41を取付手段45を介して取り付ける(図4〜図7参照)。これにより、第1の保持器16の各ポケット部32内に円すいころ15をそれぞれ回転可能に支持させることができる。このように、複数個の円すいころ15を、第1の保持器16により支持した状態で、外輪12の第1の外輪側軌道面28内に配置する(図2参照)。この状態で、外輪12内にハブ軸14を挿入し、複数個の円すいころ15内にハブ軸14の第1の内輪側軌道面22を配置することによって、外輪12とハブ軸14とを組立てることができる(図3参照)。したがって、従来の技術(特許文献1参照)で必要とされた保持治具を省略することが可能となるため、外輪12とハブ軸14との組立てを簡易化することができる。
According to the tapered
また、第1の保持器16の大環状部材41に設けられた係合孔46に保持器本体43の柱状部42に設けられた係合片48を弾性的に係合することにより、保持器本体43の柱状部42に大環状部材41を容易に取り付けることができる。
Further, the
本発明は前記実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更が可能である。例えば、前記実施例では、第1の保持器16において、保持器本体43の柱状部42に係合片48を設け、大環状部材41に係合孔(係合凹部)46を設けたが、これに代え、大環状部材41に係合片48を設け、保持器本体43の柱状部42に係合孔(係合凹部)46を設けることもできる。また、保持器本体43の柱状部42と大環状部材41は、前記係合片48と係合孔(係合凹部)46とによる取付手段45の他、その他の取付構造、例えばねじ止め、クリップ止め、接着剤による接着等の取付手段に代えることもできる。また、第1の保持器16に対する円すいころ15の取付構造は、第2の保持器18に対する円すいころ17の取付構造に適用することも可能である。なお、前記実施例においては、駆動輪側に用いられる車輪用円すいころ軸受装置としたが、従動輪側の車輪用円すいころ軸受装置にも同様に適用可能である。
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and modifications can be made without departing from the gist of the present invention. For example, in the first embodiment, in the
10 車輪用円すいころ軸受装置
12 外輪
13 内輪
14 ハブ軸
15 第1列の円すいころ
15a 外周面
15b 小端面(小径側の端面)
15c 大端面(大径側の端面)
16 第1の保持器
17 第2列の円すいころ
18 第2の保持器
21 小径円筒部(内輪嵌合部)
22 第1の内輪側軌道面
26 第2の内輪側軌道面
28 第1の外輪側軌道面
29 第2の外輪側軌道面
40 小環状部(小径側の環状部)
41 大環状部材(大環状部、大径側の環状部材)
42 柱状部
43 保持器本体
46 係合孔(係合凹部)
48 係合片
DESCRIPTION OF
15c Large end face (end face on the large diameter side)
16
22 First inner ring
41 Large annular member (large annular part, large diameter annular member)
42
48 engagement piece
Claims (2)
前記第2の外輪側軌道面に対応する第2の内輪側軌道面を備えた内輪と、
前記第1の外輪側軌道面に対応する第1の内輪側軌道面、及び、前記内輪を外嵌する内輪嵌合部を備え、かつ、車輪が取り付けられるハブ軸と、
前記第1の内輪側軌道面と前記第1の外輪側軌道面との間にそれぞれ転動可能に配置された第1列の複数個の円すいころ、及び、その列の複数個の円すいころをそれぞれ独立的に転動可能に保持する第1の保持器と、
前記第2の内輪側軌道面と前記第2の外輪側軌道面との間にそれぞれ転動可能に配置された第2列の複数個の円すいころ、及び、その列の複数個の円すいころをそれぞれ独立的に転動可能に保持する第2の保持器と
を備えた車輪用円すいころ軸受装置であって、
前記第1の保持器が、前記円すいころの小径側の端面に対応する小径側の環状部、及び、その小径側の環状部に連設されかつ周方向に所定の間隔で形成された複数本の柱状部を有する保持器本体と、前記円すいころの大径側の端面に対応しかつ前記保持器本体の柱状部の開放端部に取り付けられる大径側の環状部材とにより構成されていることを特徴とする車輪用円すいころ軸受装置。 An outer ring provided with a first outer ring side raceway surface and a second outer ring side raceway surface forming a double row, and attached to the vehicle body side;
An inner ring provided with a second inner ring side raceway surface corresponding to the second outer ring side raceway surface;
A first inner ring side raceway surface corresponding to the first outer ring side raceway surface, and a hub shaft provided with an inner ring fitting portion for externally fitting the inner ring, to which a wheel is attached;
A plurality of tapered rollers in a first row and a plurality of tapered rollers in the rows arranged to be rollable between the first inner ring side raceway surface and the first outer ring side raceway surface, respectively. A first cage that holds each roll independently,
A plurality of tapered rollers in a second row, and a plurality of tapered rollers in the row, which are arranged so as to be capable of rolling between the second inner ring side raceway surface and the second outer ring side raceway surface, respectively. A tapered roller bearing device for a wheel provided with a second cage that holds each of them independently for rolling,
The first retainer includes an annular portion on the small diameter side corresponding to the end surface on the small diameter side of the tapered roller, and a plurality of the first cages that are connected to the annular portion on the small diameter side and formed at predetermined intervals in the circumferential direction. A cage main body having a columnar portion and a ring member on the large diameter side corresponding to the end surface on the large diameter side of the tapered roller and attached to the open end of the columnar portion of the cage main body. Tapered roller bearing device for wheels.
前記保持器本体の柱状部と前記大径側の環状部材との間における一方の部材に係合凹部が設けられ、他方の部材に前記係止凹部に弾性的に係合可能な係合片が設けられていることを特徴とする車輪用円すいころ軸受装置。
A tapered roller bearing device for a wheel according to claim 1,
An engagement recess is provided in one member between the columnar portion of the retainer body and the annular member on the large diameter side, and an engagement piece that can be elastically engaged with the engagement recess is provided in the other member. A tapered roller bearing device for a wheel characterized by being provided.
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- 2007-03-13 JP JP2007063469A patent/JP2008223895A/en active Pending
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