JP2008202763A - Bearing assembling method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車輪用の軸受を組み立てるための軸受組立方法に関する。 The present invention relates to a bearing assembly method for assembling a bearing for a wheel.
従来、例えば車輪側(アウトボード側)と車体側(インボード側)とに転動体の軌道面が複列で形成された車輪用の軸受が知られている。その一例として特許文献1,2には、車輪(ホイール)が固定されて共に回転する車体側の部品であるハブが内輪に一体化された軸受が示されている。このような軸受を組み立てる場合、ハブ(内輪)に対して軸受構成品(例えば、外輪、保持器、転動体)を組み込んだ後、車体側(インボード側)のシールを組み込む前に、当該車体側から潤滑剤(例えば、グリース)を複列の軌道部(外側軌道面、内側軌道面、保持器、転動体)に封入している。
Conventionally, for example, a wheel bearing in which raceways of rolling elements are formed in double rows on a wheel side (outboard side) and a vehicle body side (inboard side) is known. As an example,
また、近年では、車輪側軌道列のピッチ円直径PCDと、車体側軌道列のピッチ円直径PCDとが異なる軸受が提案されている(例えば、特許文献3)。ここで、ピッチ円直径PCDは、軸受に複数の転動体を組み込んだ状態で、各転動体の中心を含む円の直径として規定することができる。 In recent years, bearings have been proposed in which the pitch circle diameter PCD of the wheel side track train and the pitch circle diameter PCD of the vehicle body side track train are different (for example, Patent Document 3). Here, the pitch circle diameter PCD can be defined as the diameter of a circle including the center of each rolling element in a state where a plurality of rolling elements are incorporated in the bearing.
ところで、このように車輪側軌道列のピッチ円直径PCDが車体側軌道列のピッチ円直径PCDよりも大きく設定された軸受構造では、複列の軌道部に所定量の潤滑剤(グリース)を安定して且つ確実に封入することが困難になってしまう。
本発明は、このような問題を解決するためになされており、その目的は、複列の軌道部に所定量の潤滑剤(グリース)を安定して且つ確実に封入することが可能な軸受組立方法を提供することにある。 The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a bearing assembly capable of stably and surely enclosing a predetermined amount of lubricant (grease) in a double row raceway portion. It is to provide a method.
このような目的を達成するために、本発明は、車輪と共に回転する内輪と、内輪に対向配置され且つ車体側に固定されて常時非回転状態に維持された外輪と、内外輪の対向面にそれぞれ複列で形成された軌道面間に保持器で保持された状態で組み込まれた複数の転動体とを備えており、車輪側軌道列のピッチ円直径PCD1が、車体側軌道列のピッチ円直径PCD2よりも大きく(PCD1>PCD2)なるように構成された軸受の組立方法であって、外輪の軌道面に対して複数の転動体を保持器で保持した状態で組み込み、少なくとも車輪側軌道部に潤滑剤を塗布し、外輪を内輪に組み付ける。 In order to achieve such an object, the present invention provides an inner ring that rotates together with a wheel, an outer ring that is disposed opposite to the inner ring and that is fixed to the vehicle body and is maintained in a non-rotating state, and an opposite surface of the inner and outer rings. A plurality of rolling elements incorporated in a state of being held by a cage between the raceway surfaces formed in a double row, and the pitch circle diameter PCD1 of the wheel side raceway row is the pitch circle of the vehicle body side raceway row. A method of assembling a bearing configured to have a diameter larger than PCD2 (PCD1> PCD2), wherein a plurality of rolling elements are incorporated into a raceway surface of an outer ring while being held by a cage, and at least a wheel side raceway portion Apply lubricant to the outer ring and assemble the outer ring to the inner ring.
この場合、車輪側軌道部のうち、少なくとも外輪側軌道部に潤滑剤を塗布し、当該外輪を内輪に組み付けても良いし、或いは、予め内輪の車輪側の軌道面に潤滑剤を塗布した後、当該外輪を内輪に組み付けても良い。 In this case, the lubricant may be applied to at least the outer ring side track portion of the wheel side track portion, and the outer ring may be assembled to the inner ring, or after the lubricant is previously applied to the wheel side track surface of the inner ring. The outer ring may be assembled to the inner ring.
このような本発明において、内輪には、当該内輪を車輪に接続するためのハブフランジが突設されている。また、軸受は、内輪に固定可能な内輪構成体を備えており、各軌道面に対して保持器で保持された状態で複数の転動体が複列に組み込まれた外輪を内輪に組み付けた後、内輪構成体を内輪に固定することで、複列の各転動体は、所定の予圧が付与された状態で内外輪の軌道面間に組み込まれる。更に、内輪構成体は、内輪の軸方向端部の加締め領域を塑性変形させて、当該加締め領域を内輪構成体の周端面に沿って加締めることで内輪に固定される。 In the present invention, the inner ring is provided with a hub flange for connecting the inner ring to the wheel. In addition, the bearing has an inner ring structure that can be fixed to the inner ring, and after the outer ring in which a plurality of rolling elements are assembled in a double row is assembled to the inner ring while being held by a cage with respect to each raceway surface. By fixing the inner ring constituting body to the inner ring, the double row rolling elements are incorporated between the raceway surfaces of the inner and outer rings in a state where a predetermined preload is applied. Furthermore, the inner ring structure is fixed to the inner ring by plastically deforming the crimping region at the axial end of the inner ring and crimping the crimping region along the peripheral end surface of the inner ring structure.
本発明によれば、複列の軌道部に所定量の潤滑剤(グリース)を安定して且つ確実に封入することが可能な軸受組立方法を実現することができる。 According to the present invention, it is possible to realize a bearing assembling method capable of stably and surely enclosing a predetermined amount of lubricant (grease) in a double row of raceways.
以下、本発明の一実施の形態に係る軸受組立方法について、添付図面を参照して説明する。なお、ここでは一例として従動輪用の軸受を組み立てる方法を想定するが、駆動輪用の軸受にも適用することができる。
図1(a)には、従動輪用の軸受(軸受ユニットとも言う)が示されており、当該軸受は、車輪と共に回転する内輪2と、内輪2に対向配置され且つ車体側に固定されて常時非回転状態に維持される外輪4と、内外輪2,4の対向面2m,4mにそれぞれ複列で形成された軌道面G1,G2,S1,S2間に保持器6で保持された状態で組み込まれた複数の転動体8とを備えている。なお、保持器6としては、例えば冠形保持器、波形保持器、かご形保持器、合せ保持器など各種の保持器を適用することができるが、転動体として玉を採用した場合は冠形保持器、円すいころ軸受とした場合はかご形保持器を適用することが好ましい。
Hereinafter, a bearing assembling method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Here, as an example, a method of assembling a bearing for a driven wheel is assumed, but it can also be applied to a bearing for a driving wheel.
FIG. 1A shows a bearing for a driven wheel (also referred to as a bearing unit). The bearing is disposed opposite to the
かかる軸受は、車輪側軌道列のピッチ円直径PCD1が車体側軌道列のピッチ円直径PCD2よりも大きく(PCD1>PCD2)なるように構成されている。ここで、ピッチ円直径PCDは、軌道部(軌道面、保持器、転動体)の外径と内径との平均値で近似された径寸法として規定することができる。例えば内輪2の対向面(外周面)2mに複列で形成された軌道面G1,G2のうち、車輪側軌道列の車輪側軌道面G1の外径(直径)は、車体側軌道列の車体側軌道面G2の外径(直径)よりも大きく設定されている。一方、外輪4の対向面(内周面)4mに複列で形成された軌道面S1,S2のうち、車輪側軌道列の車輪側軌道面S1の内径(直径)は、車体側軌道列の車体側軌道面S2の内径(直径)よりも大きく設定されている。これにより、車輪側軌道面G1,S1間と車体側軌道面G2,S2間とにそれぞれ複数の転動体8を組み込んだ状態において、車輪側軌道列の各転動体8の中心相互を結んで形成したピッチ円直径PCD1は、車体側軌道列の各転動体8の中心相互を結んで形成したピッチ円直径PCD2よりも大きく(PCD1>PCD2)なるように構成されることになる。なお、転動体としてボールを採用した場合、各列のボール径を同じとしても良い。但し、車輪側のボール径を小として、ボール数を多くすると、より剛性を大きくすることができる。
Such a bearing is configured such that the pitch circle diameter PCD1 of the wheel-side track train is larger than the pitch circle diameter PCD2 of the vehicle-body track train (PCD1> PCD2). Here, the pitch circle diameter PCD can be defined as a diameter dimension approximated by an average value of the outer diameter and the inner diameter of the track portion (track surface, cage, rolling element). For example, the outer diameter (diameter) of the wheel side raceway surface G1 of the wheel side raceway row among the raceway surfaces G1 and G2 formed in double rows on the opposing surface (outer peripheral surface) 2m of the
また、外輪4は中空円筒状を成しており、内輪2の外周を覆うように配置されており、内輪2と外輪4との間には、軸受内部を軸受外部から密封するためのシール部材(車輪側のシール10a、車体側のカバー10b)が設けられている。なお、シール10aは、外輪4に固定された状態で内輪2に対して摺動自在に位置決めされており、一方、カバー10bは、車体側の軸受内部を軸受外部から覆った状態で外輪4に固定されている。また、転動体8として図面では玉を例示しているが、軸受の構成や種類に応じて、コロが適用される場合もある。
The
また、外輪4には、固定フランジ4aが突設されており、固定フランジ4aの固定孔4bに固定用ボルト(図示しない)を挿入し、これを車体側に締結することで、外輪4を車体側の懸架装置(ナックル)に固定することができる。また、内輪2には、例えば自動車のディスクホイール(図示しない)を支持しつつ共に回転する略円筒形状のハブ(スピンドル)12が設けられており、ハブ12には、ディスクホイールが固定されるハブフランジ12aが突設されている。
The
ハブフランジ12aは、外輪4を越えて外方(ハブ12の半径方向外側)に向って延出しており、その延出縁付近には、周方向に沿って所定間隔で配置された複数のハブボルト14が設けられている。この場合、複数のハブボルト14をディスクホイールに形成されたボルト孔(図示しない)に差し込んでハブナット(図示しない)で締付けることで、当該ディスクホイールをハブフランジ12aに対して位置決めして締結することができる。これにより、ハブ12を車輪側に接続させることができる。このとき、ハブ12の車輪側に突設されたパイロット部12dによって車輪の径方向の位置決めが成される。
The
また、ハブ12には、その車体側の嵌合面2nに環状の内輪構成体16(ハブ12と共に内輪2を構成する部品)が嵌合(外嵌)されるようになっている。この場合、例えば複数の転動体8を保持器6で保持した状態で内外輪2,4間に組み込んだ後、内輪構成体16を嵌合面2nに形成された段部12bまで嵌合(外嵌)する。続いて、ハブ12の車体側軸端部の加締め領域12cを塑性変形させて、当該加締め領域(軸端部)12cを内輪構成体16の周端部16sに沿って加締める(密着させる)ことで、当該内輪構成体16を内輪2(ハブ12)に固定することができる。
The
このとき、軸受は所定の予圧が付与された状態となり、この状態において、複列の各転動体8は、所定の接触角を成して内外輪2,4の軌道面G1,G2,S1,S2にそれぞれ接触して回転可能に組み込まれる。この場合、2つの接触点を結んだ作用線(図示しない)は、各軌道面G1,G2,S1,S2に直交し且つ各転動体8の中心を通り、軸受の中心線上の1点(作用点)で交わる。これにより背面組合せ形(DB)軸受が構成される。
At this time, the bearing is in a state where a predetermined preload is applied, and in this state, each of the
なお、このような構成において、自動車走行中に車輪に作用した力は、全てディスクホイールから当該軸受を通じて懸架装置に伝達されることになり、その際、軸受には、各種の荷重(ラジアル荷重、アキシアル荷重、モーメント荷重など)が作用する。しかし、軸受は、上述したような背面組合せ形(DB)軸受となっていると共に、車輪側軌道列のピッチ円直径PCD1が車体側軌道列のピッチ円直径PCD2よりも大きく(PCD1>PCD2)なっているため、各種の荷重に対して高い剛性が維持される。 In such a configuration, all the force acting on the wheel during traveling of the vehicle is transmitted from the disk wheel to the suspension device through the bearing, and at that time, the bearing has various loads (radial load, Axial load, moment load, etc.) are applied. However, the bearing is a rear combination (DB) bearing as described above, and the pitch circle diameter PCD1 of the wheel side track train is larger than the pitch circle diameter PCD2 of the vehicle body track train (PCD1> PCD2). Therefore, high rigidity is maintained with respect to various loads.
次に、上述した軸受の組立方法について、図2〜図4を参照して説明する。
なお、ここでは、保持器6として例えば図1(b)に示された合成樹脂製の冠形保持器を適用する。冠形保持器6は、内外輪2,4間に介挿可能な円環状を成しており、その周方向に沿って所定間隔で複数のポケット6pが形成されている。また、各ポケット6pの一方側には、開口6hが形成されていると共に、当該開口6hを一部覆うように突出した爪部6nが設けられている。これに対して、各ポケット6pの他方側は、周方向に円環状に連続したリム部6mで閉塞されている。この場合、開口6hから転動体(玉)8を1つずつポケット6p内に挿入すると、各転動体(玉)8は、一対の爪部6nによってポケット6pから脱落すること無く抱き抱えられた状態で保持される。
Next, a method for assembling the above-described bearing will be described with reference to FIGS.
Here, as the
図2(a)の工程において、冠形保持器6で保持された複数の転動体(玉)8を外輪4の軌道面S1,S2にそれぞれ組み込む。即ち、外輪4の車輪側(アウトボード側)4outから複数の転動体(玉)8を挿入して、各転動体(玉)8を車輪側軌道面S1に組み付けると共に、外輪4の車体側(インボード側)4inから複数の転動体(玉)8を挿入して、各転動体(玉)8を車体側軌道面S2に組み込む。
In the step of FIG. 2A, a plurality of rolling elements (balls) 8 held by the crown-shaped
本実施の軸受組立方法では、上記図2(a)の工程に続いて、少なくとも車輪側軌道部に潤滑剤を塗布する。この場合、車輪側軌道部のうち、少なくとも外輪側軌道部に潤滑剤を塗布しても良いし、或いは、予め内輪2(即ち、ハブ12)の車輪側軌道面G1に潤滑剤を塗布しても良い。なお、外輪側軌道部は、外輪4の各軌道面S1,S2に対して複数の転動体(玉)8を冠形保持器6で保持した状態において、各軌道面S1,S2、各転動体(玉)8、冠形保持器6を含めた領域を指す。
In the bearing assembling method of the present embodiment, a lubricant is applied to at least the wheel-side track following the process of FIG. In this case, a lubricant may be applied to at least the outer ring side track part of the wheel side track part, or a lubricant may be applied in advance to the wheel side track surface G1 of the inner ring 2 (that is, the hub 12). Also good. The outer ring side raceway portion has a plurality of rolling elements (balls) 8 held by the crown-shaped
ここで、外輪側軌道部に潤滑剤を塗布する場合、冠形保持器6で保持された複数の転動体(玉)8を外輪4の軌道面S1,S2に組み込んだ状態で、その車輪側軌道列における外輪側軌道部(車輪側軌道面S1、冠形保持器6、各転動体(玉)8を含めた領域)に潤滑剤を塗布する。また、予め内輪2(即ち、ハブ12)の車輪側軌道面G1に潤滑剤を塗布する場合、上記外輪側軌道部に潤滑剤を塗布しなくても良いし、或いは、当該外輪側軌道部に潤滑剤を塗布しても良い。
Here, when the lubricant is applied to the outer ring side raceway portion, a plurality of rolling elements (balls) 8 held by the crown-shaped
ここで、冠形保持器6で保持された複数の転動体(玉)8が軌道面S1,S2に組み込まれた外輪4の外輪側軌道部に潤滑剤を塗布する方法の一例を示す。
図4に示すように、複数の転動体(玉)8が組み込まれた外輪4を、その車輪側4outが上向きとなるようにセットする。そして、塗布装置のノズル18を外輪4の車輪側4outに対向させた状態で、圧縮空気によりノズル18から車輪側4outに潤滑剤(グリース)Jを吐出する。この場合、ノズル18は、周方向に沿って等間隔に複数配列されているため、ノズル18から吐出された潤滑剤(グリース)Jは、外輪4の外輪側軌道部(車輪側軌道面S1、冠形保持器6、各転動体(玉)8を含めた領域)に沿って周方向に均一に塗布される。なお、ノズル18の数としては、転動体数と同じ、或いは、その約数、或いは、倍数とすることが望ましい。
Here, an example of a method in which a plurality of rolling elements (balls) 8 held by the crown-shaped
As shown in FIG. 4, the
この場合、冠形保持器6の組込方向は、そのリム部6mが軸受内部に向くように設定することが好ましい。別の言い方をすると、その開口6h(図1(a))が軸受外部に向くように設定することが好ましい。これにより、ノズル18から吐出された潤滑剤(グリース)Jは、各開口6hからポケット6p内に行き渡ることになり、その結果、外輪4の外輪側軌道部に対する潤滑剤(グリース)Jの保持性を向上させることができる。
In this case, it is preferable that the assembling direction of the crown-shaped
続いて、図2(b)の工程において、外輪4の車輪側4outから当該外輪4にシール部材を組み込む。ここではシール部材の一例として、使用時に内輪2と摺接するシールリップを有するシール部材10aを図示するが、これ以外の密封部材でも良い。
Subsequently, in the process of FIG. 2B, a seal member is incorporated into the
このように、外輪4の外輪側軌道部に潤滑剤(グリース)Jを塗布した後、当該外輪側軌道部を覆うようにシール部材10aを組み込むことで、グリースJを軸受外部から密封することができる。これにより、当該グリースJに異物(例えば、大気中に漂う塵埃、他の機械から発生する摩耗粉など)が混入することを防止できるため、これ以降の軸受組立工程に際し、グリースJの品質を長期に亘って一定に維持することができる。
Thus, after applying the lubricant (grease) J to the outer ring side raceway portion of the
これに対して、上述したように予めハブ12の車輪側軌道面G1にグリースJを塗布した後、シール部材10aを組み込んだ外輪4をハブ12に組み付ける場合、シール部材10aの内径寸法は、車輪側軌道面G1の外径寸法よりも大きいため、当該車輪側軌道面G1に塗布されたグリースJとシール部材10aとが互いに干渉することは無い。これにより、シールリップにグリースJを付着させること無く、外輪4をハブ12に組み付けることができる。
On the other hand, when the
そして、図2(c)の工程において、冠形保持器6で保持された複数の転動体(玉)8及びシール部材10aが組み込まれた外輪4をハブ12(内輪2(図1(a))を構成する部品)に組み付ける。
In the step of FIG. 2 (c), the
この後、図2(d)の工程において、内輪構成体16をハブ12の嵌合面2nに形成された段部12bまで嵌合(外嵌)し、当該内輪構成体16をハブ12に固定する。この場合、ハブ12に対する内輪構成体16の固定方法としては、例えばハブ12の車体側軸端部の加締め領域12cを加締め固定する方法や、図示しないナットで固定する方法があるが、図面には一例として、加締め固定する方法が示されている。
Thereafter, in the step of FIG. 2 (d), the
続いて、図3(a)の工程において、ハブ12に組み付けられた外輪4と内輪構成体16との間に向けて、その車体側(インボード側)4inに潤滑剤(グリース)を塗布する。この場合、潤滑剤(グリース)の塗布方法としては、例えば図3(a)に示すように圧縮空気によりノズル18から潤滑剤(グリース)を吐出しても良いし、或いは、上述した潤滑剤塗布工程で、外輪4の車体側軌道部に潤滑剤(グリース)を塗布しておいても良い。
3 (a), lubricant (grease) is applied to the vehicle body side (inboard side) 4in toward the space between the
この後、図3(b)の工程において、外輪4の車体側にカバー10bを取り付けることにより、図1(a)に示された軸受を完成させることができる。また、特に図示しないが、内輪構成体16と外輪4との間にシールを設け、潤滑剤(グリース)の漏れを確実に防止するようにしても良い。
Thereafter, in the step of FIG. 3B, the cover shown in FIG. 1A can be completed by attaching the
以上、本実施の形態によれば、車輪側軌道列のピッチ円直径PCD1が車体側軌道列のピッチ円直径PCD2よりも大きく(PCD1>PCD2)設定された軸受の組立に際し、少なくとも車輪側軌道部に潤滑剤を塗布し、外輪4を内輪2(ハブ12)に組み付けるようにしたことで、当該車輪側軌道部に所定量の潤滑剤(グリース)を安定して且つ確実に封入することができる。
As described above, according to the present embodiment, at the time of assembling the bearing in which the pitch circle diameter PCD1 of the wheel side track train is set larger than the pitch circle diameter PCD2 of the vehicle body side track train (PCD1> PCD2), By applying a lubricant to the
なお、上述した潤滑剤の塗布工程において、外輪4の車輪側軌道部と車体側軌道部との間、例えば軌道面S1,S2間の対向面(内周面)4mにも同時に、潤滑剤を塗布するようにしても良い。具体的には、外輪4の各軌道面S1,S2に対して複数の転動体(玉)8を組み込んだ状態で、外輪4の車輪側軌道部に潤滑剤を塗布すると共に、軌道面S1,S2間の対向面(内周面)4mにも潤滑剤を塗布した後、該外輪4をハブ12に組み付ける。
In the above-described lubricant application step, the lubricant is simultaneously applied to the 4 m between the wheel side track portion of the
2 内輪
4 外輪
6 保持器
8 転動体
G1 内輪の車輪側軌道面
G2 内輪の車体側軌道面
S1 外輪の車輪側軌道面
S2 外輪の車体側軌道面
2
Claims (6)
外輪の軌道面に対して複数の転動体を保持器で保持した状態で組み込み、少なくとも車輪側軌道部に潤滑剤を塗布し、外輪を内輪に組み付けることを特徴とする軸受組立方法。 A cage is provided between the inner ring that rotates together with the wheels, the outer ring that is disposed opposite to the inner ring and is fixed to the vehicle body side and is always kept in a non-rotating state, and the raceway surfaces formed in double rows on the opposing surfaces of the inner and outer rings. A plurality of rolling elements incorporated in a held state, and the pitch circle diameter PCD1 of the wheel side track train is configured to be larger than the pitch circle diameter PCD2 of the vehicle body side track train (PCD1> PCD2). A method for assembling a bearing,
A bearing assembly method comprising: incorporating a plurality of rolling elements with a cage in a raceway surface of an outer ring, applying a lubricant to at least a wheel side raceway portion, and assembling the outer race to the inner race.
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