JP2005098418A - 複列円すいころ軸受装置の組立て方法 - Google Patents

Abstract

【課題】複列円すいころ軸受装置の組立ての際、円すいころにより、内外輪の軌道部に圧痕が付かないようにする。
【解決手段】内軸２の外周にルーズに嵌合する内輪３を用意しておき、内軸２に、第１保持器６と第１円すいころ４と外輪１とを組み付けたのち、内軸２を起立状態にして、内輪３と第２保持器７と第２円すいころ５とからなるインナ側組立体を上方から組込み、内軸２をその内径側からの加圧で大径に塑性変形させて、内軸２を内輪３とタイトに嵌合させる。
【選択図】図３

Description

本発明は、自動車等の車輪支持用に適した複列円すいころ軸受装置の組立て方法に関する。

複列円すいころ軸受装置の組立て方法には、内輪と保持器と円すいころとからなるインナ側組立体を外輪のインナ側内周面と内軸のインナ側外周面との対向間に、内軸をアウタ側を下にした状態にして組込むものがある。なお、第３世代の複列円すいころ軸受装置には特許文献１が参照される。

上記世代の複列円すいころ軸受装置においては、内輪と内軸とのタイトな嵌め合いによるすきまの減少と、内輪の軸端かしめあるいはナット締め付けによるすきまの減少とが合わさったすきま減少量が、初期すきま（組込み前のすきま）を上回るように設定し、これによって負すきまとして予圧が付与されている。
特開２０００−９４９０２号公報

このような複列円すいころ軸受装置において、外輪のインナ側内周面と内軸のインナ側外周面との対向間に、内軸のアウタ側を下にした状態にし、上からインナ側組立体を組込む場合、インナ側組立体において円すいころが自重で内輪に対して下位に変位するので、この円すいころが先に外輪の軌道部と内輪の軌道部との間に入り込み、内輪を所期の組込み位置にまで圧入できなくなったり、あるいは無理に圧入した場合では、内輪や外輪の軌道部にかじりが生じたりしていた。

本発明による複列円すいころ軸受装置の組立て方法は、内輪と保持器と円すいころとからなるインナ側組立体を外輪のインナ側内周面と内軸のインナ側外周面との対向間に組込む複列円すいころ軸受装置の組立て方法であって、内軸と内輪との嵌め合いをルーズに設定してインナ側組立体を上記対向間に組込み、この組込み後に内軸を拡径させて内軸と内輪との嵌め合いをタイトにすることを特徴とするものである。好ましくは、内軸の拡径時に外輪を回転させる。

本発明によると、内軸と内輪とは、ルーズな嵌め合いになって内部すきまを正にしているから、インナ側組立体を、外輪のインナ側内周面と内軸のインナ側外周面との間に無理なく組込みできる。すなわち、軌道部にかじりを付けたりすることなく、インナ側組立体に含まれる内輪を、所期の組込み位置にまで挿入できる。そして、この組込みの後で、内軸を拡径させて内軸と内輪との嵌め合いをタイトにするから、当該軸受装置のすきまを初期すきまを上回るように設定し負すきまにして予圧を付与できるものとなる。

この場合、内軸の拡径を外輪を回転させながら行うと、円すいころは内外両輪の軌道部間を転動し空間的に余裕がある側、すなわち両軌道部間の空間の広がり側である上方に移動して、当該円すいころの大端面は内輪大鍔部に接するようになる。これによって内軸の拡径により当該内軸から内輪に内圧がかかっても、円すいころは内外輪の軌道部に圧接せず、これら軌道部にかじりを付けるようなことがない。

このほか、内軸の外周に内輪が嵌合している状態で、内輪に対して外輪を引き上げるようにしてもよい。このようにすることで、内外輪の軌道部間にある円すいころの位置が、空間的に余裕がある上方側に修正されて、内輪に内圧がかかっても、円すいころが内外輪の軌道部に圧接しないようすることができる。

本発明によれば、インナ側組立体を外輪のインナ側内周面と内軸のインナ側外周面との間に組込む際、内輪に組み付けられている円すいころで、内輪や外輪の軌道部に圧痕が付くようなことがなく、支障なく複列円すいころ軸受装置を組立てることができる。

以下、図１ないし図３を参照して本発明の最良の形態に係る複列円すいころ軸受装置の組立て方法を説明する。本実施形態で組立てられる複列円すいころ軸受装置は、第３世代のもので、外輪１と、内軸２と、内輪３と、第１、第２円すいころ４，５と、第１、第２保持器６，７と、シール８，９（シール９は図４に図示）とを備える。なお、内軸２の小径部２２の内径側には円形空間１０が形成されている。この円形空間１０は、内軸２の軸端側から小径部２２とほぼ同じ軸長さ分、軸方向内方に凹入して凹入端で遮蔽されている。

まず、図１に示すように、内軸２の小径部２２と内輪３との嵌め合いをルーズに設定する。すなわち、内輪３は、その内径Ｒａが内軸２の小径部２２の外径Ｒｂ以上（Ｒａ≧Ｒｂ）で、内軸２の小径部２２の限度位置まで圧入によらずに嵌合できるものであればよい。

次いで、図２に示すように、内軸２に対して、外輪１と第１保持器６と第１円すいころ４とシール８とを組み付ける。

この場合、外輪１等の部材の組み付けの順序、組み付けの態様は特に限定されず、例えば、内軸２の軌道部２ａに、第１保持器６と第１円すいころ４とを組み付けた後に、その外周に外輪１を外嵌してもよい。外輪１の一端側（図２では下端側）に設けられるシール８は、第１保持器６および第１円すいころ４と干渉しない形状とするか、予め、内軸２の外周部に取り付けるタイプとする必要がある。

あるいは、外輪１の一方の軌道部１ａに、第１保持器６と第１円すいころ４とを組み付けるとともに、外輪１の軸端にシール８を取り付けて、外輪１と第１保持器６と第１円すいころ４とシール８からなる組立体を構成し、この組立体を、内軸２の外周に組み付けてもよい。この場合、外輪１に設けられるシール８は、径方向内方に突出する形状で、外輪１を上下向きにした場合、第１保持器６および第１円すいころ４の下方への脱落を防止しうるものである必要がある。

このようにして外輪１のアウタ側内周面と内軸２のアウタ側外周面との間に第１円すいころ４と第１保持器６とシール８とからなるアウタ側組立体が組込まれると、内軸２をその小径部２２が上端に位置するよう起立させる。この場合、アウタ側組立体に外輪１と内軸２とを含めてもよい。

そして、外輪１のインナ側内周面と内軸２のインナ側外周面との間に、上方から、内輪３と第２保持器７と第２円すいころ５とからなるインナ側組立体を仮組込みする。この場合、内軸２の小径部２２と内輪３とは、ルーズな嵌め合いに設定されているから、内輪３は、小径部２２に嵌合した状態で、自重もしくは僅かな押し下げ力により、小径部２２のほぼ限度位置まで下降していく。

なお、内輪３と第２保持器７と第２円すいころ５とのインナ側組立体において、第２保持器７と第２円すいころ５とは、自重により内輪３に対して下位に変位するが、このように、第２保持器７と第２円すいころ５とが下がった位置にあると、内輪３が小径部２２の限度位置に達する前に、第２円すいころ５が先に外輪１の軌道部１ｂに受け止められる。この受け止めにより、第２円すいころ５と外輪１の軌道部１ｂとの間に摩擦が生じ、第２円すいころ５が外輪１の軌道部１ｂにより相対的に押し上げられようにして、内輪３の軌道部３ｂの上側位置に変位することがある。

しかし、多くの場合、第２円すいころ５が外輪１の軌道部１ｂに受け止められることで、第２円すいころ５は、外輪１の軌道部１ｂと内輪３の軌道部３ｂとの間の空間内に入り込み、内輪３のそれ以上の下降が阻止される。

そこで、第２円すいころ５が外輪１の軌道部１ｂに受け止められた段階で、図３に矢印イで示すように、内軸２の周りで外輪１を回転させる。このようにすれば、第２円すいころ５は、内外両輪１，３の軌道部１ｂ，３ｂの間で転動し、転動する間に、軌道部１ｂ，３ｂ間の空間の広がり側である上方に移動して、第２円すいころ５の大端面が内輪３の大鍔部３ｃに接するようになる。これで、第２円すいころ５は、空間的に余裕のある側に位置することになり、内輪３の下降に対する抵抗がなくなり、内輪３は小径部２２の限度位置まで下降する。

このほか、内輪３の下降が途中で阻止された場合、内輪３に対して外輪１を若干引き上げてもよい。外輪１の軌道部１ｂは、図２および図３に示す状態では、上方に向けて広がるテーパ状であるから、第２円すいころ５はこの軌道部１ｂにより押し上げられて、内輪３の大鍔部３ｃに受け止められる位置まで上方に変位する。これで、第２円すいころ５は、外輪１の軌道部１ｂと内輪３の軌道部３ｂとの間の空間の広がり側である上方に変位して、内輪３の下降に対する抵抗がなくなり、内輪３は小径部２２の限度位置まで下降する。

次いで、内軸２の小径部２２の限度位置に内輪３が嵌合している状態で、内軸２の小径部２２の内径側にある円形空間１０の開口端を適当な密封部材１１で密封し、円形空間１０の内周面に、図３に白抜き矢印ロで示すように、油圧、水圧等の圧力を作用させて、その圧力により小径部２２を大径に塑性変形させる。この塑性変形の範囲は、内軸２の小径部２２と内輪３との間のすきま程度で、拡径した小径部２２は内輪３とタイトな嵌め合い状態となり、これによって、内部すきまが負になって予圧が付与されて本組込み状態となる。

この場合、円形空間１０は、丁度、小径部２２の内径側に位置し、小径部２２の肉厚は、円形空間１０に接する他の部分より薄くなっているから、小径部２２のみが拡径変形し、他の部分が変形することはない。したがって、内軸２の軌道部２ａの個所が変形して軌道径が大きくなったり、この軌道部２ａでの予圧が過大となるようなことがない。

小径部２２を拡径変形させるには、油圧、水圧等の流体圧を作用させるほか、剛性部材により機械的な力で円形空間１０の内周面を外径側に押圧するようにしてもよい。

こののち、小径部２２の筒状端部２２ａを外径側にかしめることで、内輪３を軸方向内方に押圧し、外輪１との間に所要の予圧を付与するとともに、内輪３の抜け止めをする。そして、内輪３と外輪１との間にシール９を取り付ける。これで、図４に示した構造の複列円すいころ軸受装置が得られる。

内輪３は、上記のように、かしめにより小径部２２に嵌着するほか、小径部２２の筒状端部２２ａに形成されたねじ部にナット体を螺合することで、小径部２２に嵌着してもよい。

図４は、上記組み立て方法により組み立てた複列円すいころ軸受装置を示す。なお、９はシール、２１は、車輪取り付け用のフランジ部を示す。

本発明の複列円すいころ軸受装置は、従動輪用、駆動輪用を問わず実施することができる。

本発明の複列円すいころ軸受装置は、内周に複列軌道部が形成された外輪と、この外輪の内周に同軸に配置され一方の端部の外周に車輪取り付け用のフランジ部を有する内軸と、この内軸の外周に嵌着され上記外輪の複列軌道部それぞれに対向する単一軌道部を備えた２つの内輪と、上記各軌道部間に配置された複数の円すいころとを備える第２．５世代の複列円すいころ軸受装置においても、インナ側の内輪と円すいころと保持器とをインナ側組立体として、外輪のインナ側内周面と内軸のインナ側外周面との対向間に組込む場合にも同様に適用することができる。

本発明は、複列に円すいころを有する軸受装置であれば、車両以外に使用される複列円すいころ軸受装置の組立てにも利用することができる。

本発明の実施形態に係る組立て方法の説明に供する複列円すいころ軸受装置の半断面図 本発明の実施形態に係る組立て方法の説明に供する複列円すいころ軸受装置の半断面図 本発明の実施形態に係る組立て方法の説明に供する複列円すいころ軸受装置の半断面図 上記組立て方法により組み立てた複列円すいころ軸受装置の断面図

符号の説明

１ 外輪
２ 内軸
３ 内輪
５ 第２円すいころ
７ 第２保持器

Claims (2)

1. 内輪と保持器と円すいころとからなるインナ側組立体を外輪のインナ側内周面と内軸のインナ側外周面との対向間に組込む複列円すいころ軸受装置の組立て方法であって、
   内軸と内輪との嵌め合いをルーズに設定してインナ側組立体を上記対向間に組込み、
   この組込み後に内軸を拡径させて内軸と内輪との嵌め合いをタイトにする、ことを特徴とする複列円すいころ軸受装置の組立て方法。
2. 内軸の拡径時に外輪を回転させる、ことを特徴とする請求項１に記載の複列円すいころ軸受装置の組立て方法。

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