JP2017223253A - 車輪用軸受装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】密封装置の嵌合部からの泥水等の浸入を確実に防止する。【解決手段】外輪11と内輪12との間に装着された密封装置60は、シールリング31とスリンガ41とを組み合わせた組合せシールであり、スリンガ41は内輪12の外周面に外篏される円筒形状の固定部44を備えた車輪用軸受装置の製造方法である。内輪12では、前記外周面のインナ側端部に外面取り40が形成されており、スリンガ41では、前記固定部44からインナ側に延在する突出部48を有し、突出部48の内周には弾性体からなる封止部49が形成されている。本製造方法は、封止部49の少なくとも一部が外面取り40と径方向に対向するように密封装置60を装着する装着工程と、突出部48を塑性変形させることにより、外面取り40との間で封止部49を圧縮するかしめ工程と、を有する。【選択図】図1
Description
本発明は、耐泥水性能を改良した車輪用軸受装置の製造方法に関する。
車両では、車輪を回転自在に支持するために図5に示すような車輪用軸受装置80が使用されている。
車輪用軸受装置80は、ナックル78に固定される外輪81と、外輪81に対して同軸で回転自在の内軸82とを備えている。外輪81の内周と内軸82の外周との間に形成されている環状空間83は、軸方向の両側に開口している。それぞれの開口部には、密封装置84,85が装着されており、環状空間83に泥水などの異物が浸入するのを防止している。図5では、内軸82の軸端に設けたハブフランジ86に左側から図示しない車輪が取り付けられている。このため、図5の左側をアウタ側、右側をインナ側という。
車輪用軸受装置80は、ナックル78に固定される外輪81と、外輪81に対して同軸で回転自在の内軸82とを備えている。外輪81の内周と内軸82の外周との間に形成されている環状空間83は、軸方向の両側に開口している。それぞれの開口部には、密封装置84,85が装着されており、環状空間83に泥水などの異物が浸入するのを防止している。図5では、内軸82の軸端に設けたハブフランジ86に左側から図示しない車輪が取り付けられている。このため、図5の左側をアウタ側、右側をインナ側という。
車輪用軸受装置80では、走行中に車輪が跳ね上げた泥水等を直接被水するため、高い耐泥水性能が要求される。このため、インナ側の開口部に装着されるインナ側密封装置85には、図6に示すような、スリンガ87とシールリング88とを組み合わせた組合せシールが使用されている(特許文献1)。
スリンガ87は、軸方向断面がL字状のステンレス鋼板製で、内輪89の外周面に締りばめの状態で装着されている。シールリング88は、軸方向断面がL字状の炭素鋼板製の芯金90と、弾性体のリップ91とが一体に形成されており、外輪81の内周面に締りばめの状態で装着されている。
スリンガ87は、軸方向断面がL字状のステンレス鋼板製で、内輪89の外周面に締りばめの状態で装着されている。シールリング88は、軸方向断面がL字状の炭素鋼板製の芯金90と、弾性体のリップ91とが一体に形成されており、外輪81の内周面に締りばめの状態で装着されている。
しかしながら、組合せシールでは、スリンガ87と内輪89の嵌合部、及び、シールリング88と外輪81の嵌合部は、それぞれ金属同士の嵌合となっている。このため、嵌合面の粗さが粗いときや嵌合面に傷がある場合などでは、嵌合部に微小なすきまが生じて、泥水等が軸受内部に浸入する。
特許文献1のインナ側密封装置85では、金属同士の篏合面からの浸水を防止するために、リップ91を形成する弾性体が芯金90の外周まで延伸されて、外輪81の内周より大径の封止部92が形成されている。
特許文献1のインナ側密封装置85では、金属同士の篏合面からの浸水を防止するために、リップ91を形成する弾性体が芯金90の外周まで延伸されて、外輪81の内周より大径の封止部92が形成されている。
こうして、封止部92を設けて、外輪81と芯金90との嵌合面に弾性体を介在させたインナ側密封装置85であっても、市場で長期にわたって使用された車輪用軸受装置80では、なお、当該嵌合部に錆を生じたり、軸受内部に泥水が浸入したりする場合がある。
この原因の一つとして、シールリング88を外輪81に装着するときに、芯金90の外周に形成した封止部92が、外輪81の内周で削り取られてしまうことが考えられる。封止部92が削り取られたときには、封止部92と外輪81内周との間には、弾性体のしめしろが、ほとんど残留しないからである。
また、その他の原因として、インナ側密封装置85を装着したときに、芯金90やスリンガ87が変形することが考えられる。例えば、芯金90は、外輪81に装着される固定部93と、径方向内方に直角に折り曲げられた鍔部94とが一体に形成されており、軸方向断面は略L字状である。鍔部94は、固定部93のアウタ側に形成されているので、芯金90では、アウタ側のほうがインナ側より径方向の剛性が大きくなっている。
外輪81に装着された状態のシールリング88及びスリンガ87について、CAE(Computer Aided Engineering)による解析を行った結果では、図7に示すように、シールリング88は、鍔部94の側で外輪81と嵌め合わされているにすぎず、外輪81との篏合部にはすきまsが生じている。
スリンガ87においても同様に、インナ側のほうがアウタ側より径方向の剛性が大きくなっており、内輪89に嵌め合わせたときには篏合部にはすきまsが生じている。
なお、芯金90及びスリンガ87の実際の変形はごくわずかであり、図7では理解を容易にするために各すきまsの大きさを誇張して示している。
外輪81に装着された状態のシールリング88及びスリンガ87について、CAE(Computer Aided Engineering)による解析を行った結果では、図7に示すように、シールリング88は、鍔部94の側で外輪81と嵌め合わされているにすぎず、外輪81との篏合部にはすきまsが生じている。
スリンガ87においても同様に、インナ側のほうがアウタ側より径方向の剛性が大きくなっており、内輪89に嵌め合わせたときには篏合部にはすきまsが生じている。
なお、芯金90及びスリンガ87の実際の変形はごくわずかであり、図7では理解を容易にするために各すきまsの大きさを誇張して示している。
これらの原因によって、外輪81とシールリング88との嵌合部、及び、内輪89とスリンガ87との嵌合部に、泥水等が容易に浸入し、当該嵌合部に錆を生じたり、軸受内部に泥水が浸入したりすると考えられる。
そこで、本発明は、車輪用軸受装置に密封装置を装着したときに、その嵌合部からの泥水等の浸入を確実に防止して、耐泥水性能を改良した車輪用軸受装置を提供することを目的としている。
本発明の一形態は、内周に外側軌道面を備えた外輪と、外周に内側軌道面を備えた内輪と、前記外側軌道面と前記内側軌道面との間に転動自在に配置された複数個の転動体と、を備え、前記外輪と前記内輪との間に形成された環状空間のインナ側開口端部を塞ぐ密封装置は、前記外輪に固定されるシールリングと、前記内輪に固定されるスリンガとを組み合わせた組合せシールであり、前記内輪は、前記内側軌道面よりインナ側に円筒形状の外周面を有するとともに、前記スリンガは前記外周面に外篏される円筒形状の固定部を備えている車輪用軸受装置の製造方法であって、前記内輪では、前記外周面のインナ側端部に、端面に向かうにしたがって縮径する外面取りが形成されており、前記スリンガでは、前記固定部と同軸でインナ側に延在する円筒形状の突出部を一体に有し、前記突出部の内周には、弾性体からなる封止部が全周にわたって一体に形成されており、前記封止部の少なくとも一部が前記外面取りと径方向に対向するように前記密封装置を装着する装着工程と、前記突出部を前記外面取りに沿って塑性変形させることにより、前記突出部と前記外面取りとの間で前記封止部を圧縮するかしめ工程と、を有している。
本発明の他の形態は、内周に外側軌道面を備えた外輪と、外周に内側軌道面を備えた内輪と、前記外側軌道面と前記内側軌道面との間に転動自在に配置された複数個の転動体と、を備え、前記外輪と前記内輪との間に形成された環状空間のインナ側開口端部を塞ぐ密封装置は、前記外輪に固定されるシールリングと、前記内輪に固定されるスリンガとを組み合わせた組合せシールであり、前記外輪は、前記外側軌道面よりインナ側に円筒形状の内周面を有するとともに、前記シールリングは前記内周面に内篏される円筒形状の固定部を備えている車輪用軸受装置の製造方法であって、前記外輪では、前記内周面のインナ側端部に端面に向かうにしたがって拡径する内面取りが形成されており、前記シールリングでは、前記固定部と同軸でインナ側に延在する円筒形状の突出部を一体に有し、前記突出部の外周には、弾性体からなる封止部が全周にわたって一体に形成されており、前記封止部の少なくとも一部が前記内面取りと径方向に対向するように前記密封装置を装着する装着工程と、前記突出部を前記内面取りに沿って塑性変形させることにより、前記突出部と前記内面取りとの間で前記封止部を圧縮するかしめ工程と、を有している。
本発明によると、車輪用軸受装置に密封装置を装着したときに、その嵌合部からの泥水等の浸入を確実に防止できる。このため、耐泥水性能を改良した車輪用軸受装置を提供することができる。
本発明の実施形態を、図を用いて詳細に説明する。
図1は、本発明にかかる車輪用軸受装置10の一実施形態(以下、本実施形態)の要部拡大図であり、インナ側に装着された密封装置60(以下、単に「インナ側密封装置」という)の組込状態を示している。本実施形態の車輪用軸受装置10では、インナ側密封装置60の形態と、当該インナ側密封装置60が嵌め合わされる外輪11及び内輪12の篏合部の形態に特徴がある。その他の形態は、従来の車輪用軸受装置80と同様であるので、従来構造と共通する部分については、図5を参照しつつ同一の符号を付して説明する。
なお、以下の説明では、軸線mの方向を軸方向といい、軸方向に直交する方向を径方向、軸線mの回りを周回する向きを周方向という。
図1は、本発明にかかる車輪用軸受装置10の一実施形態(以下、本実施形態)の要部拡大図であり、インナ側に装着された密封装置60(以下、単に「インナ側密封装置」という)の組込状態を示している。本実施形態の車輪用軸受装置10では、インナ側密封装置60の形態と、当該インナ側密封装置60が嵌め合わされる外輪11及び内輪12の篏合部の形態に特徴がある。その他の形態は、従来の車輪用軸受装置80と同様であるので、従来構造と共通する部分については、図5を参照しつつ同一の符号を付して説明する。
なお、以下の説明では、軸線mの方向を軸方向といい、軸方向に直交する方向を径方向、軸線mの回りを周回する向きを周方向という。
本実施形態の車輪用軸受装置10は、外輪11と、内軸20と、転動体である複数の玉21と、インナ側密封装置60及びアウタ側密封装置84を備えている。
外輪11は、高炭素鋼を熱間で鍛造等することによって製造されており、略円筒形状の円筒部13と、その外周に形成されたフランジ部14とが一体に形成されている。フランジ部14は、円筒部13の外周の複数個所において、軸方向のほぼ中央から径方向外方に延びている。フランジ部14には、軸方向に貫通するボルト穴15が形成されている。車輪用軸受装置10を車両に搭載するときには、円筒部13がナックル78の取付穴に挿入された後、ボルト穴15にボルト(図示を省略)が挿通されて、外輪11がナックル78に固定されている。各フランジ部14のインナ側の側面は、軸線mと直交する向きに面一に形成されており、ナックル78の取付面と当接している。
円筒部13の内周には、軸方向の略中央に2列の外側軌道面16,16が形成されている。外側軌道面16,16は、それぞれ軸方向断面が円弧形状で、軸線mと同軸の環状に形成されている。外側軌道面16,16は、熱処理が施されて表面硬さが60HRC程度まで高くされた後、研削加工が施されている。
円筒部13の内周のアウタ側端部には、シール取付面23が形成されている。シール取付面23は、軸線mと同軸の円筒面であって、アウタ側密封装置84が組み付けられている。
アウタ側密封装置84は、金属製の芯金と、弾性体からなるシールリップを備えている。芯金は、SPCCなどの薄肉の冷間圧延鋼板をプレス成型することによって断面形状が略L字状で環状に形成されている。シールリップの材料には、ニトリルゴムやアクリルゴム等のゴム材料が使用される。シールリップは、高温の金型で加硫成形されると同時に、芯金と加硫接着されている。
アウタ側密封装置84は、金属製の芯金と、弾性体からなるシールリップを備えている。芯金は、SPCCなどの薄肉の冷間圧延鋼板をプレス成型することによって断面形状が略L字状で環状に形成されている。シールリップの材料には、ニトリルゴムやアクリルゴム等のゴム材料が使用される。シールリップは、高温の金型で加硫成形されると同時に、芯金と加硫接着されている。
図1を参照する。円筒部13のインナ側端部には、内周側に、シール取付面24が形成されている。シール取付面24は、軸線mと同軸の円筒面であって、インナ側密封装置60が組み付けられている。シール取付面24よりインナ側では、内周が、外輪端面63に向けてテーパ状に拡径する内面取り30が形成されている。インナ側密封装置60については後述する。
再び図5によって説明する。
内軸20は、ハブシャフト19と、内輪12とが一体に組み合わされた形態である。ハブシャフト19は、高炭素鋼を熱間で鍛造等することによって製造されており、軸線mの向きに延びる段付き円筒形状の軸部18を有している。軸部18のアウタ側の軸端には、軸線mと直交する向きに広がる円板状のハブフランジ86が一体に形成されている。
内軸20は、ハブシャフト19と、内輪12とが一体に組み合わされた形態である。ハブシャフト19は、高炭素鋼を熱間で鍛造等することによって製造されており、軸線mの向きに延びる段付き円筒形状の軸部18を有している。軸部18のアウタ側の軸端には、軸線mと直交する向きに広がる円板状のハブフランジ86が一体に形成されている。
軸部18の外周には、軸方向の略中央に、第1内側軌道面26が軸線mと同軸の環状に形成されている。第1内側軌道面26は、軸方向断面が円弧形状で、熱処理が施されて表面硬さが60HRC程度まで高くされた後、研削加工が施されている。
第1内側軌道面26よりアウタ側には、大径の肩27が形成されている。肩27の外周面は軸線mと同軸の円筒面で、肩27のアウタ側では、軸方向断面が円弧形状のR部でハブフランジ86とつながっている。大径の肩27及びR部の外周面には研削加工が施されており、アウタ側密封装置84のリップが摺接している。
軸部18のインナ側端部には、小径の段付き部が形成されており、内輪12が締りばめの状態で組み付けられている。
第1内側軌道面26よりアウタ側には、大径の肩27が形成されている。肩27の外周面は軸線mと同軸の円筒面で、肩27のアウタ側では、軸方向断面が円弧形状のR部でハブフランジ86とつながっている。大径の肩27及びR部の外周面には研削加工が施されており、アウタ側密封装置84のリップが摺接している。
軸部18のインナ側端部には、小径の段付き部が形成されており、内輪12が締りばめの状態で組み付けられている。
ハブフランジ86には、複数のハブボルト22が、軸方向に貫通する向きで周方向に等間隔で設置されている。ハブフランジ86のアウタ側側面には、図示しない車輪のホイールが取り付けられハブボルト22で固定される。アウタ側側面の中央には、略円筒形状のガイド部17が形成されている。ホイールをガイド部17に嵌め合わせることによって、車輪とハブシャフト19とが互いに同軸となるように組み付けられる。
内輪12は、軸受鋼で製造されており、外周の軸方向の略中央に、第2内側軌道面28が軸線mと同軸の環状に形成されている。第2内側軌道面28は、軸方向断面が円弧形状である。第2内側軌道面28よりインナ側には、大径の肩29が形成されている(図1参照)。肩29の外周は、軸線mと同軸の円筒面であって、インナ側密封装置60が組み付けられている。肩29の外周のインナ側端部には、内輪端面64に向けてテーパ状に縮径する外面取り40が形成されている。
内輪12は、熱処理が施されて表面硬さが60HRC程度まで高くされた後、第2内側軌道面28及び肩29の外周面に、研削加工が施されている。
内輪12は、熱処理が施されて表面硬さが60HRC程度まで高くされた後、第2内側軌道面28及び肩29の外周面に、研削加工が施されている。
玉21は、互いに径方向に対向する外側軌道面16,16と各内側軌道面26,28との間に、それぞれ複数個ずつ転動自在に組み込まれている。各列の玉21は、それぞれ保持器25によって周方向に等間隔に配置されている。外輪11と内軸20との間に形成された環状空間83には、各軌道面を潤滑するためにグリースが封入されている。こうして、内軸20が外輪11に対して回転自在に支持されている。
環状空間83は、軸方向の両側に開口しており、インナ側の開口部にインナ側密封装置60が、アウタ側の開口部にアウタ側密封装置84が、それぞれ装着されている。
環状空間83は、軸方向の両側に開口しており、インナ側の開口部にインナ側密封装置60が、アウタ側の開口部にアウタ側密封装置84が、それぞれ装着されている。
図1から図3によって、インナ側密封装置60について説明する。インナ側密封装置60は、シールリング31とスリンガ41とで構成されている。図1では、シールリング31を構成する芯金32のインナ側端部と、スリンガ41のインナ側端部とが、それぞれかしめ加工によって組み付けられた状態を示している。図2及び図3は、それぞれシールリング嵌合部及びスリンガ嵌合部の要部拡大図であって、かしめ加工がされる前におけるシールリング31及びスリンガ41の形態を示している。
図1と図2を参照して、シールリング31の形態を説明する。
シールリング31は、金属製の芯金32と、弾性体からなる複数のリップ33,34,35を備えている。
芯金32は、SPCCなどの薄肉の冷間圧延鋼板をプレス成型することによって環状に形成されている。芯金32は、円筒形状の固定部36を備えており、固定部36のアウタ側の端部が径方向内方に直角に折り曲げられてシール保持部37が形成されている。固定部36は、外周の直径寸法が、シール取付面24の内径寸法より大きい。このため、シールリング31を外輪11に組み付けたときには、締りばめの状態で組み付けられる。
シールリング31は、金属製の芯金32と、弾性体からなる複数のリップ33,34,35を備えている。
芯金32は、SPCCなどの薄肉の冷間圧延鋼板をプレス成型することによって環状に形成されている。芯金32は、円筒形状の固定部36を備えており、固定部36のアウタ側の端部が径方向内方に直角に折り曲げられてシール保持部37が形成されている。固定部36は、外周の直径寸法が、シール取付面24の内径寸法より大きい。このため、シールリング31を外輪11に組み付けたときには、締りばめの状態で組み付けられる。
シール保持部37には、各リップ33,34,35が一体に形成されている。33はグリースリップで、スリンガ41の外周と小さいしめしろで接しており、環状空間83に封入されたグリースの流出を防いでいる。34はラジアルリップで、スリンガ41の外周と摺接しており、異物が環状空間83に浸入するのを防ぐとともに、環状空間83のグリースの流出を防いでいる。35はアキシャルリップで、スリンガ41の鍔部47と摺接して、泥水や塵埃などの異物が、直接、ラジアルリップ34に到達するのを防いでいる。
各リップ33,34,35の材料には、ニトリルゴムやアクリルゴム等のゴム材料が使用される。各リップ33,34,35は、高温の金型で加硫成形されると同時に、シール保持部37と加硫接着されている。
各リップ33,34,35の材料には、ニトリルゴムやアクリルゴム等のゴム材料が使用される。各リップ33,34,35は、高温の金型で加硫成形されると同時に、シール保持部37と加硫接着されている。
固定部36のシール保持部37と反対側の端部には、インナ側に延在する突出部38(以下「芯金突出部」)が一体に形成されている(図2参照)。芯金突出部38は、固定部36と同軸の円筒形状である。芯金突出部38の外径寸法は、固定部36の外径寸法より小径である。
芯金突出部38の外周には、封止部39が全周にわたって一様に形成されている。封止部39は、各リップ33,34,35と同一のゴム材料で、加硫成形によって各リップ33,34,35と一体で形成されるとともに、芯金突出部38に加硫接着されている。封止部39は、固定部36の外径寸法とほぼ同一の外径寸法である基部42と、径方向外方に突出した凸部43とを備えている。凸部43は、基部42の軸方向中央に形成されており、その外径寸法は、固定部36の外径寸法より大径である。
芯金突出部38の外周には、封止部39が全周にわたって一様に形成されている。封止部39は、各リップ33,34,35と同一のゴム材料で、加硫成形によって各リップ33,34,35と一体で形成されるとともに、芯金突出部38に加硫接着されている。封止部39は、固定部36の外径寸法とほぼ同一の外径寸法である基部42と、径方向外方に突出した凸部43とを備えている。凸部43は、基部42の軸方向中央に形成されており、その外径寸法は、固定部36の外径寸法より大径である。
図1と図3を参照して、スリンガ41の形態を説明する。
スリンガ41は、ステンレス鋼板をプレス成型することによって環状に形成されている。スリンガ41は、断面がL字状であり、軸方向に筒状に延びる固定部44を有している。固定部44は、軸方向に折り返して径方向に密着した二重円筒構造となっている。内周側の円筒部45(以下「内円筒部」)は、インナ側に開口しており、アウタ側端部が外周側の円筒部46(以下「外円筒部」)とつながっている。外円筒部46では、インナ側端部が径方向外方に直角に折り曲げられることによって、径方向に延びる鍔部47が形成されている。内円筒部45は、内周の直径寸法が、肩29の外径寸法より小さい。このため、スリンガ41を内輪12に組み付けたときには、締りばめの状態で組み付けられる。
スリンガ41は、ステンレス鋼板をプレス成型することによって環状に形成されている。スリンガ41は、断面がL字状であり、軸方向に筒状に延びる固定部44を有している。固定部44は、軸方向に折り返して径方向に密着した二重円筒構造となっている。内周側の円筒部45(以下「内円筒部」)は、インナ側に開口しており、アウタ側端部が外周側の円筒部46(以下「外円筒部」)とつながっている。外円筒部46では、インナ側端部が径方向外方に直角に折り曲げられることによって、径方向に延びる鍔部47が形成されている。内円筒部45は、内周の直径寸法が、肩29の外径寸法より小さい。このため、スリンガ41を内輪12に組み付けたときには、締りばめの状態で組み付けられる。
内円筒部45のインナ側端部には、インナ側に延在する突出部48(以下「スリンガ突出部」)が一体に形成されている(図3参照)。スリンガ突出部48は、内円筒部45と同軸で円筒形状である。スリンガ突出部48の内径寸法は、内円筒部45の内径寸法より大径である。
スリンガ突出部48の内周には、封止部49が形成されている。封止部49は、ニトリルゴムやアクリルゴム等の弾性体で形成されており、加硫接着によってスリンガ突出部48に貼り付けられている。封止部49は、スリンガ突出部48の内周に全周にわたって一様に形成されており、内円筒部45の内径寸法とほぼ同一の内径寸法である基部50と、径方向内方に突出した凸部51とを備えている。凸部51は、基部50の軸方向中央に形成されており、凸部51の内径寸法は、内円筒部45の内径寸法より小径である。
スリンガ突出部48の内周には、封止部49が形成されている。封止部49は、ニトリルゴムやアクリルゴム等の弾性体で形成されており、加硫接着によってスリンガ突出部48に貼り付けられている。封止部49は、スリンガ突出部48の内周に全周にわたって一様に形成されており、内円筒部45の内径寸法とほぼ同一の内径寸法である基部50と、径方向内方に突出した凸部51とを備えている。凸部51は、基部50の軸方向中央に形成されており、凸部51の内径寸法は、内円筒部45の内径寸法より小径である。
なお、スリンガ41には、ゴム磁石で形成されたエンコーダ52が装着されていてもよい。図1では、エンコーダ52を装着した形態を一点鎖線で示している。エンコーダ52は、円板状で、加硫接着等によって鍔部47の側面に同軸に貼り付けられている。エンコーダ52の表面は着磁されて、周方向にS極とN極が交互に形成されている。なお、この場合には、スリンガ41は、SPCCなどの薄肉の冷間圧延鋼板で製作される。
次に、車輪用軸受装置10の製造方法について説明する。本実施形態の製造方法は、インナ側密封装置60を装着する装着工程61と、各突出部38,48を塑性変形させるかしめ工程66とを有している。図4は、インナ側密封装置60を装着する方法を説明する説明図であり、治具62が芯金32及びスリンガ41に当接する状態を示している。
装着工程61では、インナ側密封装置60を環状空間83のインナ側開口端部に装着している。このとき、インナ側密封装置60は、図4に示すように組み合わされた状態で、シールリング31が環状空間83の開口部と対向する向きで、環状空間83と同軸に配置される。その後、シールリング31、及び、スリンガ41を同時に軸方向に押圧して、インナ側密封装置60が装着されている。
装着作業は、治具62を用いて行われる。治具62は、互いに軸方向の異なる位置で軸線mと直交する向きに形成されたA面とB面を備えている。A面は芯金32の芯金突出部38のインナ側端面を、B面はスリンガ41の鍔部47のインナ側側面を、同時に押圧している。A面とB面の軸方向の位置のずれ量L1に応じて、シールリング31とスリンガ41の軸方向の位置ずれ量を設定することができる。これにより、鍔部47とアキシャルリップ35との軸方向しめしろを最適な大きさに設定することができる。
こうして、シールリング31を外輪11の内周に圧入すると同時に、スリンガ41を内輪12の外周に圧入している。なお、B面の軸方向位置を適宜変更することにより、スリンガ41では、鍔部47に変えて、スリンガ突出部48のインナ側端面が押圧されてもよい。
こうして、シールリング31を外輪11の内周に圧入すると同時に、スリンガ41を内輪12の外周に圧入している。なお、B面の軸方向位置を適宜変更することにより、スリンガ41では、鍔部47に変えて、スリンガ突出部48のインナ側端面が押圧されてもよい。
次に、装着工程61における嵌合部の状態について、図2及び図3を参照してさらに詳細に説明する。
シールリング31の封止部39では、基部42の外径寸法は固定部36の外径寸法と同等である。このため、固定部36の外周が外輪11の内周と強く接触しており、基部42の外周では、外輪11の内周と接触しないか、もしくは接触する場合であっても接触面の圧接力は極めて小さい。このため、基部42が外輪11の内周によって削り取られることがない。
シールリング31の封止部39では、基部42の外径寸法は固定部36の外径寸法と同等である。このため、固定部36の外周が外輪11の内周と強く接触しており、基部42の外周では、外輪11の内周と接触しないか、もしくは接触する場合であっても接触面の圧接力は極めて小さい。このため、基部42が外輪11の内周によって削り取られることがない。
また、治具62のA面(図4参照)と外輪端面63とが当接するまで、シールリング31が外輪11に圧入されたときには、芯金突出部38のインナ側端面と外輪11の外輪端面63が面一になる。シールリング31では、芯金突出部38の軸方向長さが内面取り30の軸方向長さとほぼ同等であるので、芯金突出部38と内面取り30とが径方向に対向する。
凸部43は、内面取り30の最小径の位置(図2にP1で示す)より、外輪端面63側に離れた位置に形成されている。一方、内面取り30はP1から外輪端面63に向かうに従って拡径しているので、凸部43が内面取り30と接触しない。
このため、装着工程61では、シールリング31の封止部39が外輪11の内周によって削り取られることがない。シールリング31を装着したときには、凸部43が内面取り30と径方向に対向している。
凸部43は、内面取り30の最小径の位置(図2にP1で示す)より、外輪端面63側に離れた位置に形成されている。一方、内面取り30はP1から外輪端面63に向かうに従って拡径しているので、凸部43が内面取り30と接触しない。
このため、装着工程61では、シールリング31の封止部39が外輪11の内周によって削り取られることがない。シールリング31を装着したときには、凸部43が内面取り30と径方向に対向している。
スリンガ41においても同様に内輪12の肩29に装着することができる。図3を参照して説明する。
スリンガ41の封止部49では、基部50の内径寸法は内円筒部45の内径寸法と同等である。このため、内円筒部45の内周が肩29と強く接触しており、基部50の内周では、肩29と接触しないか、もしくは接触する場合であっても接触面の圧接力は極めて小さい。このため、基部50が肩29によって削り取られることがない。
スリンガ41の封止部49では、基部50の内径寸法は内円筒部45の内径寸法と同等である。このため、内円筒部45の内周が肩29と強く接触しており、基部50の内周では、肩29と接触しないか、もしくは接触する場合であっても接触面の圧接力は極めて小さい。このため、基部50が肩29によって削り取られることがない。
また、スリンガ41は、治具62によって、シールリング31を基準として軸方向の位置が正確に組み付けられている(図4参照)。これによって、スリンガ突出部48は、外面取り40と径方向に対向する位置に装着されている。
凸部51は、外面取り40の最大径の位置(図3にP2で示す)より、内輪端面64側に離れた位置に形成されている。一方、外面取り40は、内輪端面64に向かうに従って縮径しているので、凸部51が外面取り40と接触しない。
このため、装着工程61では、スリンガ41の封止部49が内輪12の肩29によって削り取られることがない。スリンガ41を装着したときには、凸部51が外面取り40と径方向に対向している。
凸部51は、外面取り40の最大径の位置(図3にP2で示す)より、内輪端面64側に離れた位置に形成されている。一方、外面取り40は、内輪端面64に向かうに従って縮径しているので、凸部51が外面取り40と接触しない。
このため、装着工程61では、スリンガ41の封止部49が内輪12の肩29によって削り取られることがない。スリンガ41を装着したときには、凸部51が外面取り40と径方向に対向している。
次に、かしめ工程66について説明する。本実施形態では、かしめ工程66は、芯金突出部38をかしめるかしめ工程67(芯金かしめ工程)とスリンガ突出部48をかしめるかしめ工程68(スリンガかしめ工程)を有し、各かしめ工程67,68は、それぞれ個別に行われる。
芯金かしめ工程67では、芯金突出部38が、内面取り30に向けて図2に白抜き矢印Gで示した向きに付勢される。かしめ方法としては、芯金突出部38の一部に型(図示省略)を押し当てて、径方向外方に塑性変形させながら外輪11を回転させることによって、周方向に順次変形させるロールかしめ方法や、テーパ状の治具(図示省略)を押し当てて芯金突出部38の全体を同時に径方向外方に塑性変形させるかしめ方法などが適宜使用される。
かしめ加工時には、図1に示すように、芯金突出部38が、内面取り30に沿った形状に塑性変形する。このとき、芯金突出部38は、シール取付面24と内面取り30とのつながる位置P1(図2参照)で屈曲する。芯金突出部の外周には、凸部43が、全周にわたって径方向外方に突出している。凸部43は、P1を中心に円弧を描くように変位して、内面取り30に接近する。
こうして、凸部43は、内面取り30と芯金突出部38とによってその高さ方向(芯金突出部38に対して垂直方向)で圧縮されている。凸部43に対して剪断方向(芯金突出部38に対して平行である方向)にはほとんど荷重が作用しないので、凸部43の高さH1が比較的高い場合であっても、容易かつ確実に組み付けることができる。
こうして、凸部43は、内面取り30と芯金突出部38とによってその高さ方向(芯金突出部38に対して垂直方向)で圧縮されている。凸部43に対して剪断方向(芯金突出部38に対して平行である方向)にはほとんど荷重が作用しないので、凸部43の高さH1が比較的高い場合であっても、容易かつ確実に組み付けることができる。
こうして、本実施形態では、シールリング31の芯金32と外輪11の内周との嵌め合い部において、封止部39をその高さ方向に圧縮して確実に組み付けることが出来る。
一方、図6に示すような従来のインナ側密封装置85では、シールリング88は外輪81に対して軸方向に嵌め合わされているに過ぎない。したがって、圧入時には、封止部92は、外輪81から軸方向(図6では左右方向)に付勢される。このため、剪断力が作用して、封止部92が容易に破損する。こうして、封止部92が外輪81によって削り取られている。特に、封止部92の高さH3を高くした場合には、更に外輪81からの軸方向の力を受けやすくなり、ますますシールリング88の組込が困難になっている。このため、従来構造では、封止部92を径方向に圧縮して確実に組み付けることが出来ない。
これに対して、本実施形態では、凸部43は、内面取り30と芯金突出部38とによってその高さ方向に圧縮して組み付けられており、封止部39に対して圧縮方向に荷重が作用している。一般的に、ゴムなどの弾性体では圧縮強度は剪断強度より高く、封止部39が破損する恐れがない。
こうして、本実施形態では、弾性体で形成された封止部39をその高さ方向に圧縮して確実に組み付けることが出来る。したがって、泥水等が、外輪11とシールリング31との嵌合部から軸受内部に浸入することを確実に防止することができる。
こうして、本実施形態では、弾性体で形成された封止部39をその高さ方向に圧縮して確実に組み付けることが出来る。したがって、泥水等が、外輪11とシールリング31との嵌合部から軸受内部に浸入することを確実に防止することができる。
スリンガかしめ工程68では、スリンガ突出部48が、外面取り40に向けて図3に白抜き矢印Fで示した向きに付勢される。かしめ方法としては、芯金かしめ工程67と同様の方法で、径方向内方に向けてスリンガ突出部48を塑性変形させている。
かしめ加工時には、図1に示すように、スリンガ突出部48が、外面取り40に沿った形状に塑性変形する。このとき、スリンガ突出部48は、肩29の外周と外面取り40とのつながる位置P2(図3参照)で屈曲する。スリンガ突出部48の内周には、凸部51が、全周にわたって径方向内方に突出している。凸部51は、P2を中心に円弧を描くように変位して、外面取り40に接近する。
こうして、凸部51は、外面取り40とスリンガ突出部48とによってその高さ方向(スリンガ突出部48に対して垂直方向)で圧縮されている。凸部51に対して剪断方向(スリンガ突出部48に対して平行である方向)にはほとんど荷重が作用しないので、凸部51の高さH2が比較的高い場合であっても、容易かつ確実に組み付けることができる。
かしめ加工時には、図1に示すように、スリンガ突出部48が、外面取り40に沿った形状に塑性変形する。このとき、スリンガ突出部48は、肩29の外周と外面取り40とのつながる位置P2(図3参照)で屈曲する。スリンガ突出部48の内周には、凸部51が、全周にわたって径方向内方に突出している。凸部51は、P2を中心に円弧を描くように変位して、外面取り40に接近する。
こうして、凸部51は、外面取り40とスリンガ突出部48とによってその高さ方向(スリンガ突出部48に対して垂直方向)で圧縮されている。凸部51に対して剪断方向(スリンガ突出部48に対して平行である方向)にはほとんど荷重が作用しないので、凸部51の高さH2が比較的高い場合であっても、容易かつ確実に組み付けることができる。
こうして、本実施形態では、弾性体で形成された封止部49をその高さ方向に圧縮して確実に組み付けることが出来る。したがって、泥水等が、スリンガ41と内輪12の肩29との嵌合部から軸受内部に浸入することを確実に防止することができる。
また、芯金32及びスリンガ41では、それぞれシール保持部37及び鍔部47が軸方向の一方の側に形成されているので、インナ側とアウタ側とで径方向の剛性が大きく異なる。このため、図7に示すように、外輪11または内輪12との篏合部にすきまsが生じている。
しかし、本実施形態では、芯金突出部38及びスリンガ突出部48が折り曲げられて、各封止部39,49が圧縮された状態で組み付けられている。各封止部39,49が径方向に突出する高さ(凸部43,51の高さH1,H2に相当する)は、上記のすきまsに比べてはるかに大きい。このため、上記のすきまsが存在する場合であっても、各封止部をその高さ方向に圧縮して確実に組み付けることが出来る。したがって、泥水等が、当該嵌合部から軸受内部に浸入することを確実に防止することができる。
しかし、本実施形態では、芯金突出部38及びスリンガ突出部48が折り曲げられて、各封止部39,49が圧縮された状態で組み付けられている。各封止部39,49が径方向に突出する高さ(凸部43,51の高さH1,H2に相当する)は、上記のすきまsに比べてはるかに大きい。このため、上記のすきまsが存在する場合であっても、各封止部をその高さ方向に圧縮して確実に組み付けることが出来る。したがって、泥水等が、当該嵌合部から軸受内部に浸入することを確実に防止することができる。
また、本実施形態のかしめ加工では、各突出部38,48は、それぞれ内面取り30及び外面取り40に沿って塑性変形する。したがって、加工のばらつきによって、各面取り30,40の大きさや位置が変わった場合であっても、各封止部39,49をその高さ方向に圧縮して確実に組み付けることが出来る。このため、各面取り30,40の形状のばらつきによって耐泥水性能は変化せず、泥水等が、当該嵌合部から軸受内部に浸入することを確実に防止することができる。
また、本実施形態では、インナ側密封装置60を組付けたときに、凸部43,51が、P1またはP2から離れた位置に形成されている。このため、凸部43,51が、外輪11の内周面、または 内輪12の肩29の外周面と接触していない。しかし、これらの一切の接触を排除するものではない。例えば、凸部43,51の一部が、外輪11のシール取付面24、または 内輪12の肩29の外周面と接触してもよい。凸部43,51の他の一部が、各面取り30,40と径方向に対向しており、凸部43,51が削り取られていない場合には、かしめ加工を施すことにより、凸部43,51をその高さ方向に圧縮して確実に組み付けることが出来る。したがって、泥水等が、芯金32及びスリンガ41の篏合部から軸受内部に浸入することを確実に防止することができる。
また、本実施形態では、シールリング31とスリンガ41の双方にかしめ加工を行っている。しかし、これに限定されるものではなく、いずれか一方にのみかしめ加工を行ってもよい。
以上説明したように、本実施形態の組立方法によると、車輪用軸受装置10にインナ側密封装置60を装着する場合に、シールリング31と外輪11との嵌合部、及び、スリンガ41と内輪12との嵌合部に、封止部39を破損させることなく確実に組み込むことができる。このため、泥水等が、当該嵌合部から軸受内部に浸入することを確実に防止することができる。これにより、耐泥水性能を改良した車輪用軸受装置を提供することができる。
(本実施形態)10:車輪用軸受装置、11:外輪、12:内輪、14:フランジ部、16:外側軌道面、19:ハブシャフト、20:内軸、21:玉、24:シール取付面(インナ)、25:保持器、26:第1内側軌道面、28:第2内側軌道面、29:肩(内輪)、30:内面取り、31:シールリング、32:芯金、36:固定部、37:シール保持部、38:芯金突出部、39:封止部、40:外面取り、41:スリンガ、42:基部、43:凸部、44:固定部、45:内円筒部、46:外円筒部、47:鍔部、48:スリンガ突出部、49:封止部、50:基部、51:凸部、60:インナ側密封装置、61:装着工程、62:治具、66:かしめ工程、78:ナックル、
(従来技術)80:車輪用軸受装置、81:外輪、82:内軸、83:環状空間、84:密封装置(アウタ)、85:密封装置(インナ)、86:ハブフランジ、87:スリンガ、88:シールリング、89:内輪、90:芯金、91:リップ、92:封止部、93:固定部、94:鍔部
(従来技術)80:車輪用軸受装置、81:外輪、82:内軸、83:環状空間、84:密封装置(アウタ)、85:密封装置(インナ)、86:ハブフランジ、87:スリンガ、88:シールリング、89:内輪、90:芯金、91:リップ、92:封止部、93:固定部、94:鍔部
Claims (2)
- 内周に外側軌道面を備えた外輪と、外周に内側軌道面を備えた内輪と、前記外側軌道面と前記内側軌道面との間に転動自在に配置された複数個の転動体と、を備え、
前記外輪と前記内輪との間に形成された環状空間のインナ側開口端部を塞ぐ密封装置は、前記外輪に固定されるシールリングと、前記内輪に固定されるスリンガとを組み合わせた組合せシールであり、前記内輪は、前記内側軌道面よりインナ側に円筒形状の外周面を有するとともに、前記スリンガは前記外周面に外篏される円筒形状の固定部を備えている車輪用軸受装置の製造方法であって、
前記内輪では、前記外周面のインナ側端部に、端面に向かうにしたがって縮径する外面取りが形成されており、
前記スリンガでは、前記固定部と同軸でインナ側に延在する円筒形状の突出部を一体に有し、前記突出部の内周には、弾性体からなる封止部が全周にわたって一体に形成されており、
前記封止部の少なくとも一部が前記外面取りと径方向に対向するように前記密封装置を装着する装着工程と、
前記突出部を前記外面取りに沿って塑性変形させることにより、前記突出部と前記外面取りとの間で前記封止部を圧縮するかしめ工程と、を有する車輪用軸受装置の製造方法。 - 内周に外側軌道面を備えた外輪と、外周に内側軌道面を備えた内輪と、前記外側軌道面と前記内側軌道面との間に転動自在に配置された複数個の転動体と、を備え、
前記外輪と前記内輪との間に形成された環状空間のインナ側開口端部を塞ぐ密封装置は、前記外輪に固定されるシールリングと、前記内輪に固定されるスリンガとを組み合わせた組合せシールであり、前記外輪は、前記外側軌道面よりインナ側に円筒形状の内周面を有するとともに、前記シールリングは前記内周面に内篏される円筒形状の固定部を備えている車輪用軸受装置の製造方法であって、
前記外輪では、前記内周面のインナ側端部に端面に向かうにしたがって拡径する内面取りが形成されており、
前記シールリングでは、前記固定部と同軸でインナ側に延在する円筒形状の突出部を一体に有し、前記突出部の外周には、弾性体からなる封止部が全周にわたって一体に形成されており、
前記封止部の少なくとも一部が前記内面取りと径方向に対向するように前記密封装置を装着する装着工程と、
前記突出部を前記内面取りに沿って塑性変形させることにより、前記突出部と前記内面取りとの間で前記封止部を圧縮するかしめ工程と、を有する車輪用軸受装置の製造方法。
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