JP4893282B2 - Bearing unit - Google Patents
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Description
本発明は軸受ユニットに関し、詳細には、軸受ユニットを組み立てる際に玉が保持器からこぼれることなく容易に組み立てることが可能な軸受ユニットに関する。 The present invention relates to a bearing unit, and more particularly to a bearing unit that can be easily assembled without spilling balls from a cage when the bearing unit is assembled.
従来から、自動車の車輪(例えば、ディスクホイール)を車体(例えば、懸架装置(サスペンション))に対して回転自在に支持するための各種の軸受ユニットでは、例えば図5に示すように、車体側に固定される静止輪(例えば別体内輪)4,4と、別体内輪4,4の外側に対向して設けられ且つ車輪側に接続(固定)されて車輪と共に回転する回転輪(例えば外輪)2と、別体内輪4と外輪2との間に複列(例えば2列)で回転可能に組み込まれ、複列に配された複数の転動体(例えば玉)6と、転動体(玉)6を外内輪2,4間で周方向に所定の間隔で保持する保持器7を備えている。
Conventionally, in various bearing units for rotatably supporting a vehicle wheel (for example, a disc wheel) with respect to a vehicle body (for example, a suspension device (suspension)), for example, as shown in FIG. A stationary wheel (for example, another inner ring) 4 and 4 to be fixed, and a rotating wheel (for example, an outer ring) that is provided facing the outside of the other
外輪2は、内径側に複列の外輪軌道面21を備えた略円筒形状に形成され、その外周面の一端から外方に向かって突出して一体成形された円板状のハブフランジ2aが延出され、ハブフランジ2aには、車輪側構成品(例えば自動車のディスクホイールやブレーキローター)が固定されて共に回転する。
別体内輪4,4は、外径側に内輪軌道面41を備えた略円筒形状に形成され、その内径側には、車体側のスピンドル(図示しない)が係合され、これにより、車体に車輪側構成品が回転可能に支持される。
The
The separate
また、保持器7は、図6に示すように、前記内輪4と外輪2の間に挿入可能な小径(図中D1参照)の円環状に形成された基部8と、当該基部8から所定の間隔で軸方向に延出するとともに先端側9aに向けて徐々に大径(図中D2参照)となるように形成された柱部9と、その柱部9間に形成され、転動体6を収容可能なポケットPとで構成されている。さらに、保持器7は、そのポケットPの内周面が転動体6の転動面の曲率半径よりも僅かに大きな曲率半径に形成されるとともに平面視C字型に軸方向に開口して形成されることにより、いわゆる冠型保持器7を形成している。また、一般的に、冠型保持器7は樹脂材料によって成形されている。
As shown in FIG. 6, the
ところで、このような複列の軸受ユニットを組み立てる際には、一般的には、予め転動体(玉)6を保持器7のポケットPに組み込んで玉保持器組立品とし、その玉保持器組立品を外輪2の外輪軌道面21に挿入してから、最後に別体内輪4を挿入する。
その玉保持器組立品を外輪軌道面21に挿入する工程において、軸受ユニットの上部においては外輪軌道面21が下向きに配されていることから、玉保持器組立品を外輪軌道面21に挿入した後、別体内輪4を挿入するまでの間、外輪軌道面21から玉保持器組立品が脱落しないように保持することを要する。
By the way, when assembling such a double row bearing unit, in general, the rolling elements (balls) 6 are assembled in advance in the pockets P of the
In the step of inserting the ball cage assembly into the outer
その一般的な方法として、例えば、特許文献1では、外輪2の外輪軌道面21の軸方向外側の肩部を軸受内部すきまよりも若干小径の内径寸法に設定してカウンターボアを形成し、転動体(玉)6を前記肩部に引っ掛けて保持している。
また、一般的な他の方法として、転動体(玉)6と保持器7のポケットPとの径の差を利用した方法がある。
この場合には、図7に示すように、外輪2の外輪軌道面21の軸方向外側には、軸受が組み立てられた場合における転動体(玉)6の外径接線を結んだ仮想円の径(同図中D3参照)と同径か若干小径(同図中D4参照)に形成された小径部22を形成している。また、一般的に、保持器7のポケットPの径は転動体(玉)6の外径よりも若干大きく形成されており、転動体(玉)6は、ポケットP内でラジアル方向(図中両矢印R参照)の若干の移動が可能となっている。
玉保持器組立品(保持器7と転動体(玉)6の組立品)を外輪軌道面21に挿入する際には、小径部22が転動体(玉)6の転動面6aを軸受軸心方向に押圧することで、転動体(玉)6がポケットP内で軸受軸心方向に移動して、前記小径部22を通過する。これにより、転動体(玉)6が外輪軌道面21に挿入される。
As a general method, for example, in Patent Document 1, the counter bore is formed by setting the axially outer shoulder of the outer
Further, as another general method, there is a method using a difference in diameter between the rolling element (ball) 6 and the pocket P of the
In this case, as shown in FIG. 7, the diameter of a virtual circle connecting the outer diameter tangent of the rolling element (ball) 6 when the bearing is assembled on the outer side in the axial direction of the outer
When the ball cage assembly (assembly of the
このように前記玉保持器組立品が外輪軌道面21に挿入された後にはポケットP内の転動体(玉)6が中立位置に戻る。このとき、転動体(玉)6の転動面6aが小径部22に引っ掛かり、玉保持器組立品が外輪軌道面21から脱落し難くなっている。
After the ball cage assembly is thus inserted into the outer
しかし、この方法では、玉保持器組立品を外輪軌道面21に挿入する工程において、外輪2の軸心と玉保持器組立品(保持器7と転動体(玉)6の組立品)の軸心が同心度を保って整合していることが好ましい。もし、双方の軸心にズレが生じた場合には、そのズレの程度によっては転動体(玉)6と外輪2の小径部とが衝突し摩擦が生じる虞があった。さらに、摩擦の程度によっては転動体(玉)6の転動面6aに傷が発生する虞もあり、転動体(玉)6の転動面6aに傷が発生した場合には、軸受に異音が生じたり軸受の寿命が低下する虞があった。
本発明の目的は、転動体を傷つけることなく容易に組み立てが可能で高品質な軸受ユニットを提供することである。 An object of the present invention is to provide a high-quality bearing unit that can be easily assembled without damaging rolling elements.
上記課題を達成するために、本発明が成した技術的手段は、内径側に複列の外輪軌道面を備えた外輪と、該複列の外輪軌道面に対向してそれぞれ外径側に内輪軌道面を備えた別体の内輪と、該外内輪間に転動自在に組み込まれ、複列に配された複数の転動体と、該複列に配されたそれぞれの転動体を所定間隔で保持する樹脂製保持器とを備えた複列の軸受ユニットであって、前記それぞれの保持器は、小径に形成された基部と、該基部から所定の間隔で軸方向に延出するとともに先端側に向けて徐々に大径となるように形成された柱部と、その柱部間に形成され、転動体を収容可能なポケットと、保持器の外径寸法が外輪軌道面の最大径よりも僅かに小径の外径寸法となるように外径周面から外径方向に突出した外径突出部を備え、外輪軌道面の軸受外方側には、前記外径突出部の外径寸法よりも小径の内径寸法を有して軸受内径方向に突出した小径部を備えており、前記小径部は、その断面形状が略三角形となるように軸方向の両裾部から狭まるなだらかな先細り状をなし、前記保持器と前記転動体の組立品を前記外輪軌道面に挿入する際、前記外径突出部が前記小径部に接触して押圧されることで、前記保持器が軸受軸心方向へ弾性変形され、前記ポケットに収容された転動体は、前記小径部と接触することなく該小径部を通過することを特徴とする軸受ユニットとしたことである。
この場合、かかる軸受ユニットには、保持器と内輪が係合して保持器を位置決めする係合構造を備えることが好ましく、前記係合構造としては、前記保持器の基部に、その内径面に軸受内径方向に突出した内径突出部を設け、前記内輪に、前記内径突出部を嵌合可能な凹溝を周方向に連続して設ければよい。
In order to achieve the above object, the technical means of the present invention includes an outer ring having a double row outer ring raceway surface on the inner diameter side, and an inner ring on the outer diameter side facing the double row outer ring raceway surface. A separate inner ring having a raceway surface, a plurality of rolling elements arranged in a double row, and a plurality of rolling elements arranged in a double row, and the respective rolling elements arranged in the double row at a predetermined interval. A double-row bearing unit comprising a resin cage for holding, each of the cages having a base formed in a small diameter, an axially extending from the base at a predetermined interval, and a distal end side Columns formed to gradually increase in diameter toward the center, pockets formed between the columns, and capable of accommodating rolling elements, and the outer diameter of the cage is larger than the maximum diameter of the outer ring raceway surface The outer ring raceway has an outer diameter protrusion that protrudes in the outer diameter direction from the outer peripheral surface so as to have a slightly smaller outer diameter. Substantially the bearing outer side of, than the outer diameter dimension of the outer diameter protruding portion includes a small diameter portion protruding bearing bore direction has a small diameter inner diameter, said small diameter portion, whose cross-sectional shape It has a gentle tapering shape that narrows from both hems in the axial direction so as to form a triangle, and when the assembly of the cage and the rolling element is inserted into the outer ring raceway surface, the outer diameter protruding portion becomes the small diameter portion. The cage is elastically deformed in the axial direction of the bearing by being pressed in contact, and the rolling element accommodated in the pocket passes through the small diameter part without contacting the small diameter part. This is a bearing unit.
In this case, it is preferable that the bearing unit includes an engagement structure for positioning the retainer by engaging the retainer and the inner ring. As the engagement structure, a base portion of the retainer is provided on an inner diameter surface thereof. An inner diameter projecting portion projecting in the bearing inner diameter direction is provided, and a concave groove capable of fitting the inner diameter projecting portion is provided continuously in the circumferential direction in the inner ring.
本発明によれば、転動体を傷つけることなく容易に組み立てが可能で高品質な軸受ユニットを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a high-quality bearing unit that can be easily assembled without damaging the rolling elements.
以下、本発明の一実施の形態に係る軸受ユニットについて、添付図面に基づいて説明する。なお、本実施形態の軸受ユニットの概略構成は上述した従来の複列の軸受ユニットと同様であり、保持器(冠型保持器)7の構成及びその保持器7と軸受内外輪2,4との係合構造に特徴を有するので、ここでは概略構成の説明を省略し、本実施形態に係る軸受ユニットの特徴部分を中心に説明する。
Hereinafter, a bearing unit according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The schematic configuration of the bearing unit of the present embodiment is the same as that of the conventional double row bearing unit described above. The configuration of the cage (crown type cage) 7 and the
本実施形態の保持器7は、図1〜図4に示すように、保持器7の柱部9の先端側9aには、その外径周面9bから軸受外径方向に先細りの円筒形状を形成して突出した外径突出部10を備えている。その際、保持器7の外径寸法(当該外径突出部10の先端部を結んだ仮想円の寸法)は、軸受が組み立てられた場合における外輪軌道面21の最大径(第2図中D6参照)よりも僅かに小径(同図中D5参照)となる外径寸法を有している。
また、外輪2の外輪軌道面21の軸方向外方側(同図中左向き矢印参照)には、軸受内径方向(同図中下向き矢印参照)に向けて、前記外径突出部10の外径寸法D5よりも小径(同図中D4参照)となる内径寸法で突出した小径部22が周方向に連続して備えられている。なお、小径部22の断面形状は両裾部が外輪軌道面21の最大径D6からなだらかに膨出した形状となっている。
As shown in FIGS. 1 to 4, the
Further, on the outer side of the outer
なお、本実施形態による保持器7も樹脂材料により成形されており弾性を備えている。樹脂材料としては、例えば、その樹脂材料として、例えば、46ナイロンや66ナイロンなどのポリアミド系樹脂や、ポリブチレンテレフタレートやポリフェレンサルサイド(PPS)や、ポリアミドイミド(PAI)や、熱可塑性ポリイミドや、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)や、ポリエーテルニトリル(PEN)などが挙げられる。さらに、上記した樹脂に10〜50wt%の繊維状充填材(例えば、ガラス繊維や炭素繊維など)を適宜添加することにより、保持器の合成及び寸法精度を向上させても良い。
The
玉保持器組立品(保持器7と転動体(玉)6の組立品)を外輪軌道面21に挿入する際には、図3に示すように、小径部22が保持器7の外径突出部10を軸受軸心方向(同図中下向き矢印参照)に押圧する。
このとき、保持器7はその弾性によってポケットPに収容された転動体(玉)6とともに軸受軸心方向(同図中下向き矢印参照)に撓んで、外径突出部10の外径寸法(同図中D4参照)と小径部22の内径寸法(同図中D5参照)が等しくなる。
これにより、転動体(玉)6は前記小径部22と接触することなく前記小径部22を通過する。外輪軌道面21に挿入する際に、転動体(玉)6の転動面6aが外輪2の小径部22と衝突することがないので、摩擦も生じず、転動面6aが傷付くこともない。
When the ball cage assembly (an assembly of the
At this time, the
Thereby, the rolling element (ball) 6 passes through the
また、上述の構成によれば、玉保持器組立品を外輪軌道面21に挿入する工程において、外輪2の軸心と玉保持器組立品(保持器7と転動体(玉)6の組立品)の軸心が同心度を保たずに双方の軸心にズレが生じた場合であっても、保持器7の外径突出部10が外輪2の小径部22に当たるので、転動体(玉)6の転動面6aが小径部22と衝突することがない。
Further, according to the above-described configuration, in the step of inserting the ball cage assembly into the outer
さらに、前記玉保持器組立品が外輪軌道面21に挿入された後には、図4に示すように、保持器7はその復元力によって前記撓みが開放されて中立状態に復元する。
このとき、保持器7の外径突出部10の外径寸法(同図中D4参照)が外輪2の小径部22の内径寸法(同図中D5参照)よりも大径となって、小径部22に引っ掛かるため、玉保持器組立品が簡単には脱落しなくなる。
これにより、外輪軌道面21に挿入する際に、転動体(玉)6の転動面6aが外輪2の小径部22と衝突することがないので、摩擦も生じず、転動面6aが傷付くこともない。
なお、本実施形態による外輪の小径部22の内径寸法D5は、前記従来の構成による小径部22の内径寸法(図7中D6参照)よりも大径に形成することができるので、この点においても、転動体(玉)6の転動面6aと小径部22との衝突が避けられる。
Further, after the ball cage assembly is inserted into the outer
At this time, the outer diameter dimension (see D4 in the figure) of the outer
Thereby, when inserted in the outer
Note that the inner diameter D5 of the
また、本実施形態による軸受ユニットの構成によれば、保持器7と内輪4(内輪構成体5,5)が係合して保持器7を位置決めする係合構造を備えることができる。
例えば、保持器7の基部8の内径面8aに軸受内径方向に突出した内径突出部11を設けている。さらに、内輪4(内輪構成体5,5)には、内輪4組み込み後に保持器7の内径突出部11と嵌合可能な位置に凹溝31を周方向に連続して設けている。
Moreover, according to the structure of the bearing unit by this embodiment, the
For example, an inner
この場合には、内輪4(内輪構成体5,5)を挿入する際に、保持器7の内径突出部11が内輪4の端面(内輪軌道面41の内方側端面)によって押され、その弾性により撓むことにより、内輪4を所定位置に向けて押し込むことが可能となる。
内輪4が所定位置に押し込まれた場合には、保持器7の内径突出部11と内輪4の凹溝31の位置が一致するので、保持器7の復元力によって保持器7が中立状態となって、保持器7の内径突出部11と内輪4の凹溝31が嵌合する。
これにより、保持器7が所定位置に位置決めされることとなる。
In this case, when inserting the inner ring 4 (inner ring components 5, 5), the inner
When the
Thereby, the holder |
なお、本実施形態では、外輪2の小径部22が周方向に連続して備えられる構成としたが、小径部22は、保持器7の外径突出部10と当接可能であれば断続して備えられていても良い。
また、上述の実施形態では、複列のハブユニット軸受に備えられ使用されるものとして説明したが、上述した組み立て手順が採用されている軸受ユニットであれば、他の用途に供される軸受ユニットであっても適用可能である。
In the present embodiment, the small-
Moreover, in the above-mentioned embodiment, although it demonstrated as what is equipped and used for a double row hub unit bearing, if it is a bearing unit in which the assembly procedure mentioned above is employ | adopted, the bearing unit used for another use Even so, it is applicable.
2 外輪
4 内輪
6 転動体(玉)
7 保持器
9b 保持器の外径周面
10 外径突出部
22 小径部
21 外輪軌道面
41 内輪軌道面
P 保持器のポケット
2
7
Claims (2)
前記それぞれの保持器は、小径に形成された基部と、該基部から所定の間隔で軸方向に延出するとともに先端側に向けて徐々に大径となるように形成された柱部と、その柱部間に形成され、転動体を収容可能なポケットと、保持器の外径寸法が外輪軌道面の最大径よりも僅かに小径の外径寸法となるように外径周面から外径方向に突出した外径突出部を備え、
外輪軌道面の軸受外方側には、前記外径突出部の外径寸法よりも小径の内径寸法を有して軸受内径方向に突出した小径部を備えており、
前記小径部は、その断面形状が略三角形となるように軸方向の両裾部から狭まるなだらかな先細り状をなし、
前記保持器と前記転動体の組立品を前記外輪軌道面に挿入する際、前記外径突出部が前記小径部に接触して押圧されることで、前記保持器が軸受軸心方向へ弾性変形され、前記ポケットに収容された転動体は、前記小径部と接触することなく該小径部を通過することを特徴とする軸受ユニット。 An outer ring having a double row outer ring raceway surface on the inner diameter side, a separate inner ring having an inner ring raceway surface on the outer diameter side opposite to the double row outer ring raceway surface, and rolling between the outer and inner rings A double-row bearing unit comprising a plurality of rolling elements that are freely incorporated and arranged in double rows, and a resin cage that holds the respective rolling elements arranged in the double rows at a predetermined interval. ,
Each of the cages includes a base portion formed to have a small diameter, a column portion that extends in an axial direction from the base portion at a predetermined interval, and is formed so as to gradually increase in diameter toward the tip side. A pocket formed between the pillars that can accommodate rolling elements, and an outer diameter direction from the outer diameter circumferential surface so that the outer diameter of the cage is slightly smaller than the maximum diameter of the outer ring raceway surface. With a protruding outer diameter
On the bearing outer side of the outer ring raceway surface is provided with a small-diameter portion having an inner diameter dimension smaller than the outer diameter dimension of the outer-diameter protruding portion and projecting in the bearing inner diameter direction ,
The small-diameter portion has a gently tapered shape that narrows from both hems in the axial direction so that the cross-sectional shape is substantially triangular,
When the assembly of the cage and the rolling element is inserted into the outer ring raceway surface, the outer diameter protruding portion comes into contact with the small diameter portion and is pressed so that the cage is elastically deformed in the bearing axial direction. The rolling element accommodated in the pocket passes through the small diameter portion without contacting the small diameter portion .
前記係合構造として、前記保持器の基部には、その内径面に軸受内径方向に突出した内径突出部が設けられ、前記内輪には、前記内径突出部を嵌合可能な凹溝が周方向に連続して設けられていることを特徴とする請求項1に記載の軸受ユニット。As the engagement structure, the base portion of the cage is provided with an inner diameter protruding portion that protrudes in the bearing inner diameter direction on the inner diameter surface, and the inner ring has a concave groove in which the inner diameter protruding portion can be fitted in the circumferential direction. The bearing unit according to claim 1, wherein the bearing unit is provided continuously.
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