JP2007170526A - 車輪用軸受装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】部品点数の増加を抑え、簡単な構成で内輪を連結することにより、コスト低減を図ることができる車輪用軸受装置を提供する。
【解決手段】内端３ａ、３ｂが当接する第１内輪２ａ及び第２内輪２ｂと、これら内輪２ａ、２ｂの外周側を包囲する外輪５と、外輪５と第１内輪２ａとの間に配設される第１円すいころ６ａと、外輪５と第２内輪２ｂとの間に配設される第２円すいころ６ｂと、第１円すいころ６ａを保持する第１保持器７ａと、第２円すいころ６ｂを保持する第２保持器７ｂとを備えた車輪用軸受装置１である。保持器７ａ、７ｂに外径方向へ突出する突出部１９ａ、１９ｂを設け、外輪５の内周面に突出部１９ａ、１９ｂを受けて、保持器７ａ、７ｂの軸方向外方への移動を規制する規制突部１８ａ、１８ｂを設けた。
【選択図】図１

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、単一の外輪と、複数の内輪とを備えた複列円すいころ軸受装置がある（特許文献１及び特許文献２）。すなわち、図５に示すように、この車輪用軸受装置１００は、内端が当接する第１内輪１０２ａ及び第２内輪１０２ｂと、これら内輪１０２ａ、１０２ｂの外周側を包囲する外輪１０１と、外輪１０１と第１内輪１０２ａとの間に配設される第１円すいころ１０３ａと、外輪１０１と第２内輪１０２ｂとの間に配設される第２円すいころ１０３ｂと、第１円すいころ１０３ａを保持する第１保持器１０４ａと、第２円すいころ１０３ｂを保持する第２保持器１０４ｂとを備える。
また、この円すいころ軸受は、軸方向外端部における内輪１０２ａ、１０２ｂと外輪１０１との間の開口部を密封するシールリップ１０５ａ、１０５ｂを有している。前記シールリップ１０５ａ、１０５ｂは、外輪１０１内周面に嵌着される断面Ｌ字形の第１環体１０６と、この第１環体１０６に固着されてリップ部を有する弾性シール１０８と、内輪１０２ａ、１０２ｂ外周面に嵌着されて前記リップ部が所定の圧接力で接触する断面Ｌ字形の第２環体１０７とから構成されている。
以上の構成からなる車輪用軸受装置では、複数（２個）の内輪１０２ａ、１０２ｂを備えているため、図７に示すように、内輪１０２ａ、１０２ｂが軸方向外側へずれた場合、シールリップ１０５ａが脱落して、外端部における不良の一つである、いわゆるまくれ込みが発生する。
そこで、前記内輪１０２ａ、１０２ｂの分離を防止するため、非分離構造体を設けて前記内輪１０２ａ、１０２ｂを連結することが考えられる。非分離構造体としては、図５に示すように、前記内輪１０２ａ、１０２ｂの接触面側の内径に、係合凹溝１０９ａ、１０９ｂを設け、前記係合凹溝１０９ａ、１０９ｂに、断面が略コの字形で環状のスナップリング（連結環）１１０を装着している。これにより、前記内輪１０２ａ、１０２ｂの分離を防止することができる。また、非分離構造体には、図６に示すように、内輪１０２ａ、１０２ｂの内側に、短い円筒状の樹脂スリーブ１１１を設けて、内輪１０２ａ、１０２ｂの分離を防止するようにしたものもある。
特開２００２−１６１９１３号公報 特開２００２−３１０１７５号公報
しかしながら、前記非分離構造体にて内輪１０２ａ、１０２ｂを連結する場合、スナップリング１１０や、樹脂スリーブ１１１等を必要として部品点数が増える。また、スナップリング１１０を使用する場合には、スナップリング１１０を装着するための係合凹溝１０９ａ、１０９ｂを内輪１０２ａ、１０２ｂに形成するため、加工工数が増える。さらに、スナップリング１１０を挿入するための設備が必要となり、コスト高となる。
本発明は、上記課題に鑑みて、部品点数の増加を抑え、簡単な構成で２つの内輪を連結することにより、コスト低減を図ることができる車輪用軸受装置を提供する。
本発明の車輪用軸受装置は、内端が当接する第１内輪及び第２内輪と、これら内輪の外周側を包囲する外輪と、外輪と第１内輪との間に配設される第１円すいころと、外輪と第２内輪との間に配設される第２円すいころと、第１円すいころを保持する第１保持器と、第２円すいころを保持する第２保持器とを備えた車輪用軸受装置において、前記各保持器に外径方向へ突出する突出部を設け、外輪の内周面に前記突出部を受けて、各保持器の軸方向外方への移動を規制する規制突部を設けたものである。
前記突出部を大径リングの外径側に設けると共に、前記規制突部を外輪の内周面の軸方向外端部側に設けたものである。
前記突出部を小径リングの外径側に設けると共に、前記規制突部を内輪の内周面の軸方向内方側に設けたものである。
第１内輪に、軸方向内方側への力が作用した場合、第１内輪の軌道面が円すいころと外輪の軌道面で拘束され、第１内輪が軸方向内方へ移動することを防止することができる。一方、第１内輪に、軸方向外方側への力が作用した場合、第１保持器に設けた突出部が外輪に設けた規制突部と当接して、第１内輪が軸方向外方へ移動することを防止することができる。また、第２内輪に、軸方向内方側への力が作用した場合、第２内輪の軌道面が円すいころと外輪の軌道面で拘束され、第２内輪が軸方向内方へ移動することを防止することができる。一方、第２内輪に、軸方向外方側への力が作用した場合、第２保持器に設けた突出部が外輪に設けた規制突部と当接して、第２内輪が軸方向外方へ移動することを防止することができる。
車輪用軸受装置を組み立てる場合、内輪と保持器と円すいころとのアッセンブリーを、外輪に組み付けることになる。この際、保持器が弾性可能であるので、この保持器を外輪に弾性挿入することができる。
外輪の内周面に係合凹溝を設け、前記係合凹溝の外側壁を上記規制突部とする。これにより、組み立てる際に、保持器の突出部を係合凹溝に嵌合させれば、外輪の規制突部により保持器の軸方向外方への移動を規制する状態とすることができる。
本発明は、保持器の大径リング部又は小径リング部に突出部を設けるとともに、これを受ける規制突部を外輪に設けることによって、内輪に軸方向の力が作用しても、軸方向へのずれを防止し、第１内輪と第２内輪との分離を防止することができる。このため、スナップリングやスナップリングが嵌合する溝を設けることなく、内輪を連結することができ、部品点数の増加を抑え、コスト低減を図ることができる。
保持器を外輪に弾性挿入することができるので、組み立て性の向上を図ることができる。
組み立てる際に、保持器の突出部を係合凹溝に嵌合させればよいので、簡単かつ確実に組み立てることができる。また、組み立て状態では、保持器の軸方向外方への移動を規制することができる。
以下本発明の実施の形態を図１〜図４に基づいて説明する。
図１及び図２は、本発明の第１の実施形態を示し、この車輪用軸受装置１は、内端３ａ、３ｂが当接する第１内輪２ａ及び第２内輪２ｂと、これら内輪２ａ、２ｂの外周側を包囲する外輪５と、外輪５と第１内輪２ａとの間に配設される第１円すいころ６ａと、外輪５と第２内輪２ｂとの間に配設される第２円すいころ６ｂと、第１円すいころ６ａを保持する第１保持器７ａと、第２円すいころ６ｂを保持する第２保持器７ｂとを備え、車輪に取付けるためのフランジ部を備えたハブ輪（図示省略）が嵌入される。
第１内輪２ａは、第１円すいころ６ａが転動する第１の内輪軌道面８ａが形成された短筒状体からなる。すなわち、内輪２ａの外周面に、その底面が前記内輪軌道面８ａとなる凹溝が設けられ、この凹溝に円すいころ６ａが嵌合状となって、反第２内輪側の段付面１２ａが円すいころ６ａの大端面１５ａを受け、また、内輪２ａの第１の内輪軌道面８ａは、軸方向外方側から内方側に向かって順次縮径するテーパ面からなる。
第２内輪２ｂは、第２円すいころ６ｂが転動する第２の内輪軌道面８ｂが形成された短筒状体からなる。すなわち、内輪２ｂの外周面に、その底面が前記内輪軌道面８ｂとなる凹溝が設けられ、この凹溝に円すいころ６ｂが嵌合状となって、反第１内輪側の段付面１２ｂが円すいころ６ｂの大端面１５ｂを受け、また、内輪２ｂの第２の内輪軌道面８ｂは、軸方向外方側から内方側に向かって順次縮径するテーパ面からなる。
外輪５は、第１の外輪軌道面１７ａと、第２の外輪軌道面１７ｂとが形成された外輪本体を備える。
外輪５の第１の外輪軌道面１７ａは、軸方向外方側から内方側に向かって順次縮径するテーパ面からなり、第１円すいころ６ａが前記内輪軌道面８ａと外輪軌道面１７ａとの間に介在される。外輪５の第２の外輪軌道面１７ｂは、軸方向外方側から内方側に向かって順次縮径するテーパ面からなり、第２円すいころ６ｂが前記内輪軌道面８ｂと外輪軌道面１７ｂとの間に介在される。
外輪５の内周面の軸方向両外方側に、内径方向に突出した断面形状が略台形の規制突部１８ａ、１８ｂをそれぞれ設ける。すなわち、外輪軌道面１７ａ、１７ｂの軸方向外方端に、係合凹溝２０ａ、２０ｂを設け、この係合凹溝２０ａ、２０ｂの外側壁でもって、前記規制突部１８ａ、１８ｂを構成している。
第１保持器７ａは、弾性変形可能な樹脂等からなり、大径リング部２１ａと、小径リング部２２ａと、大径リング部２１ａと小径リング部２２ａと連結する複数の柱部２４ａとを有し、隣合う柱部２４ａ、２４ａ間に円すいころ６ａ、６ａが収納されるポケット２３ａが設けられている。また、第２保持器７ｂも、弾性変形可能な樹脂等からなり、大径リング部２１ｂと、小径リング部２２ｂと、大径リング部２１ｂと小径リング部２２ｂと連結する複数の柱部２４ｂとを有し、隣合う柱部２４ｂ、２４ｂ間に円すいころ６ｂ、６ｂが収納されるポケット２３ｂが設けられている。
第１保持器７ａの大径リング部２１ａに外径方向へ突出する突出部１９ａを設ける。すなわち、突出部１９ａは、断面形状が略台形状であって、周方向全周に配置される。前記突出部１９ａが、外輪５に設けられた第１保持器７ａ側の係合凹溝２０ａに嵌入し、前記規制突部１８ａと当接する。また、第２保持器７ｂの大径リング部２１ｂに外径方向へ突出する突出部１９ｂを設ける。すなわち、突出部１９ｂは、前記第１保持器７ａの突出部１９ａと同様、断面形状が略台形状であって、周方向全周に配置される。前記突出部１９ｂが、外輪５に設けられた第２保持器７ｂ側の係合凹溝２０ｂに嵌入し、前記規制突部１８ｂと当接する。
軸方向外端部における内輪２ａと、外輪５との間の開口部には、前記開口部を密封するシールリップ２５ａを設けている。また、軸方向外端部における内輪２ｂと、外輪５との間の開口部には、前記開口部を密封するシールリップ２５ｂを設けている。前記各シールリップ２５ａ、２５ｂは、外輪５内周面に嵌着される断面Ｌ字形の第１環体２６ａ、２６ｂと、この第１環体２６ａ、２６ｂに固着されてリップ部を有する弾性シール２７ａ、２７ｂと、内輪２ａ、２ｂ外周面に嵌着されて前記リップ部が所定の圧接力で接触する断面Ｌ字形の第２環体２８ａ、２８ｂとから構成されている。
車輪用軸受装置１を組み立てる場合、内輪２ａ、２ｂと保持器７ａ、７ｂと円すいころ６ａ、６ｂとのアッセンブリー２９ａ、２９ｂを、外輪５に組み付けることになる。すなわち、上記各内輪２ａ、２ｂの周囲に上記各円すいころ６ａ、６ｂを、それぞれ上記各保持器７ａ、７ｂにより転動自在に保持した状態で配列する。そして、一方のアッセンブリー２９ａを、外輪５の一方の開口部３０ａから挿入するとともに、他方のアッセンブリー２９ｂを、外輪５の他方の開口部３０ｂから挿入して、上記各外輪軌道面１７ａ、１７ｂ及び内輪軌道面８ａ、８ｂに当接させる。そして、上記各内輪２ａ、２ｂの端部外周面と上記外輪５の両端部内周面との間に、上記各シールリップ２５ａ、２５ｂを装着する。
各アッセンブリー２９ａ、２９ｂを挿入する際には、前記保持器７ａ、７ｂは弾性変形可能であるので、前記保持器７ａ、７ｂの突出部１９ａ、１９ｂが規制突部１８ａ、１８ｂを乗り越えて溝２０ａ、２０ｂに嵌合することができる。
前記のように構成された車輪用軸受装置１によれば、第１内輪２ａに、軸方向内方側への力が作用した場合、第１内輪２ａの軌道面８ａが円すいころ６ａと外輪５の軌道面１７ａで拘束され、第１内輪２ａが軸方向内方へ移動することを防止することができる。一方、第１内輪２ａに、軸方向外方側への力が作用した場合、第１保持器７ａに設けた突出部１９ａが外輪５に設けた規制突部１８ａと当接して、第１内輪２ａが軸方向外方へ移動することを防止することができる。
また、第２内輪２ｂに、軸方向内方側への力が作用した場合、第２内輪２ｂの軌道面８ｂが円すいころ６ｂと外輪５の軌道面１７ｂで拘束され、第２内輪２ｂが軸方向内方へ移動することを防止することができる。一方、第２内輪２ｂに、軸方向外方側への力が作用した場合、第２保持器７ｂに設けた突出部１９ｂが外輪５に設けた規制突部１８ｂと当接して、第２内輪２ｂが軸方向外方へ移動することを防止することができる。
このように、第１保持器７ａ、及び第２保持器７ｂの大径リング部２１ａ、２１ｂに突出部１９ａ、１９ｂを設けるとともに、これを受ける規制突部１８ａ、１８ｂを外輪５に設けることによって、内輪２ａ、２ｂに軸方向の力が作用しても、軸方向へのずれを防止し、第１内輪２ａと第２内輪２ｂとの分離を防止することができる。このため、スナップリングやスナップリングが嵌合する溝を設けることなく、内輪２ａ、２ｂを連結することができ、部品点数の増加を抑え、コスト低減を図ることができる。
組み立てる際に、保持器７ａ、７ｂの突出部１９ａ、１９ｂを係合凹溝２０ａ、２０ｂに嵌合させればよいので、簡単かつ確実に組み立てることができる。また、組み立て状態では、保持器７ａ、７ｂの軸方向外方への移動を安定して規制することができる。
次に、図３に示す車輪用軸受装置１では、外輪５は、第１内輪２ａ側の第１の外輪軌道面１７ａと、第２内輪２ｂ側の第２の外輪軌道面１７ｂとが形成された外輪本体と、この外輪本体から外径方向に突出するフランジ部３１とを備える。外輪５は、このフランジ部３１に設けられたねじ孔３２に螺着されるボルト部材を介して車体に取付けられる。なお、この図３の車輪用軸受装置１の第１内輪２ａ側のシールリップ２５ａは、外輪５側の第１環体２６ａと、この第１環体２６ａに装着されて内輪２ａの内周面に当接するリップ体２７ａとからなる。
図４は第２実施形態の車輪用軸受装置１を示す。この車輪用軸受装置１は、外輪５の内周面の軸方向内方側に、内径方向に突出した断面形状が略台形の規制突部３３ａ、３３ｂをそれぞれ設ける。すなわち、外輪５の軸方向中央部に、係合凹溝３４を設け、この係合凹溝３４の外側壁でもって、前記規制突部３３ａ、３３ｂを構成している。
第１保持器７ａの小径リング部２２ａに外径方向へ突出する突出部３５ａを設ける。すなわち、突出部３５ａは、断面形状が略台形状であって、周方向全周に配置される。前記突出部３５ａが、外輪５に設けられた係合凹溝３４の第１保持器７ａ側に嵌入し、前記規制突部３３ａと当接する。また、第２保持器７ｂの小径リング部２２ｂに外径方向へ突出する突出部３５ｂを設ける。すなわち、突出部３５ｂは、前記第１保持器７ａの突出部３５ａと同様、断面形状が略台形状であって、周方向全周に配置される。前記突出部３５ｂが、外輪５に設けられた係合凹溝３４の第２保持器７ｂ側に嵌入し、前記規制突部３３ｂと当接する。
この場合も、内輪２ａ、２ｂと保持器７ａ、７ｂと円すいころ６ａ、６ｂとのアッセンブリー２９ａ、２９ｂを組立て、各アッセンブリー２９ａ、２９ｂを外輪５に組み付けることになる。各アッセンブリー２９ａ、２９ｂを挿入する際には、前記保持器７ａ、７ｂの突出部３５ａ、３５ｂが規制突部３３ａ、３３ｂを乗り越えて係合凹溝３４に嵌合することによって、組み立てることになる。なお、この第２実施形態の車輪用軸受装置１における他の構成は、前記第１実施形態の車輪用軸受装置１における構成と同一であるので、同一の符号を付してそれらの説明を省略する。
前記のように構成された車輪用軸受装置１によれば、第１内輪２ａに、軸方向内方側への力が作用した場合、第１内輪２ａの軌道面８ａが円すいころ６ａと外輪５の軌道面１７ａで拘束され、第１内輪２ａが軸方向内方へ移動することを防止することができる。一方、第１内輪２ａに、軸方向外方側への力が作用した場合、第１保持器７ａに設けた突出部３５ａが外輪５に設けた規制突部３３ａと当接して、第１内輪２ａが軸方向外方へ移動することを防止することができる。
また、第２内輪２ｂに、軸方向内方側への力が作用した場合、第２内輪２ｂの軌道面８ｂが円すいころ６ｂと外輪５の軌道面１７ｂで拘束され、第２内輪２ｂが軸方向内方へ移動することを防止することができる。一方、第２内輪２ｂに、軸方向外方側への力が作用した場合、第２保持器７ｂに設けた突出部３５ｂが外輪５に設けた規制突部３３ｂと当接して、第２内輪２ｂが軸方向外方へ移動することを防止することができる。
このように、第２実施形態においては、第１保持器７ａ、及び第２保持器７ｂの小径リング部２２ａ、２２ｂに突出部３５ａ、３５ｂを設けるとともに、これを受ける規制突部３３ａ、３３ｂを外輪５に設けているので、第１実施形態に示す車輪用軸受装置１と同様の作用及び効果を奏する。
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７ａ、７ｂの突出部１９ａ、１９ｂ、３５ａ、３５ｂをリング状とせずに、周方向に沿って所定ピッチで複数個が配置されるものであってもよく、外輪５の規制突部１８ａ、１８ｂ、３３ａ、３３ｂをリング状とせずに、周方向に沿って所定ピッチで複数個が配置されるものであってもよい。
また、前記図１に示す車輪用軸受装置では、各保持器７ａ、７ｂにおいて、突出部１９ａ、１９ｂを大径リング２１ａ、２１ｂ側に設け、図４に示す車輪用軸受装置では、各保持器７ａ、７ｂにおいて、突出部３５ａ，３５ｂを小径リング部２２ａ、２２ｂ側に設けていたが、図１の保持器７ａ、７ｂと図４の保持器７ａ、７ｂとを組み合わせたものであってもよい。すなわち、第１保持器７ａに図１に示す第１保持器７ａを使用して、第２保持器７ｂに図４に示す第２保持器７ｂを使用したり、第１保持器７ａに図４に示す第１保持器７ａを使用して、第２保持器７ｂに図１に示す第２保持器７ｂを使用したりすることができる。このように、第１保持器７ａと第２保持器７ｂとが、突出部の位置が相違するものであってもよい。さらに、各保持器７ａ、７ｂに大径リング部２１ａ，２１ｂ側と小径リング２２ａ、２２ｂ部側とに突出部を形成したものであってもよい。
本発明の第１実施形態を示す車輪用軸受装置の断面図である。 本発明の第１実施形態を示す車輪用軸受装置の要部拡大断面図である。 本発明に係る車輪用軸受装置の変形例を示す断面図である。 本発明の第２実施形態を示す車輪用軸受装置の断面図である。 従来の車輪用軸受装置を示す断面図である。 従来の他の車輪用軸受装置を示す断面図である。 従来の車輪用軸受装置を示す要部拡大断面図である。
符号の説明
１ 車輪用軸受装置
２ａ 第１内輪
２ｂ 第２内輪
３ａ、３ｂ 内端
５ 外輪
６ａ 第１円すいころ
６ｂ 第２円すいころ
７ａ 第１保持器
７ｂ 第２保持器
１８ａ、１８ｂ 規制突部
１９ａ、１９ｂ 突出部
２０ａ、２０ｂ 係合凹溝
２１ａ、２１ｂ 大径リング部
２２ａ、２２ｂ 小径リング部
３３ａ、３３ｂ 規制突部
３４ 係合凹溝
３５ａ、３５ｂ 突出部

Claims (5)

  1. 内端が当接する第１内輪及び第２内輪と、これら内輪の外周側を包囲する外輪と、外輪と第１内輪との間に配設される第１円すいころと、外輪と第２内輪との間に配設される第２円すいころと、第１円すいころを保持する第１保持器と、第２円すいころを保持する第２保持器とを備えた車輪用軸受装置において、
    前記各保持器に外径方向へ突出する突出部を設け、外輪の内周面に前記突出部を受けて、各保持器の軸方向外方への移動を規制する規制突部を設けたことを特徴とする車輪用軸受装置。
  2. 前記突出部を大径リングの外径側に設けると共に、前記規制突部を外輪の内周面の軸方向外端部側に設けたことを特徴とする請求項１に記載の車輪用軸受装置。
  3. 前記突出部を小径リングの外径側に設けると共に、前記規制突部を内輪の内周面の軸方向内方側に設けたことを特徴とする請求項１に記載の車輪用軸受装置。
  4. 前記各保持器が弾性可能であることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の車輪用軸受装置。
  5. 外輪の内周面に係合凹溝を設け、前記係合凹溝の外側壁を上記規制突部としたことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の車輪用軸受装置。
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