JP2009257481A

JP2009257481A - 車輪支持用軸受ユニット

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Publication number: JP2009257481A
Application number: JP2008107492A
Authority: JP
Inventors: Norifumi Hirano; 典文平野; Tatsuo Wakabayashi; 達男若林
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2008-04-17
Filing date: 2008-04-17
Publication date: 2009-11-05

Abstract

【課題】Ｃ＆Ｄセットから転動体が脱落した際、脱落ポケットへの転動体の補充を迅速、かつ正確に実施可能で、転動体の組み込みミスによる初期不良の発生を格段に低減可能な車輪支持用軸受ユニットを提供する。
【解決手段】車体構成部材に固定される静止輪２、車輪構成部材が固定されて車輪構成部材とともに回転する回転輪４(ハブ１０及び内輪構成体１２)、これらに形成されて対向する複列の軌道面6i,8i,6o,8o間へ転動可能に組み込まれた複数の転動体20i,20o、転動体を回転自在に保持する環状の保持器22i,22oを具備しており、保持器は、その周方向に沿って複数のポケットを有し、ポケットに転動体を挿入して回転自在に保持した状態で各軌道面間に組み込まれ、ポケットに挿入して保持される転動体の径寸法ごとに、当該径寸法に応じて外部から識別可能な識別手段を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車や鉄道車両などの車輪を車体に対して回転自在に支持する車輪支持用軸受ユニットに関し、特に、組立時における初期不良の発生を防止して生産設備の安定稼働、及び初期品質の向上を図るためのユニット構造に関する。

従来から、自動車や鉄道車両など、様々な車両の車輪を支持するための各種のハブユニット軸受(車輪支持用軸受ユニット(以下、単に軸受ユニットという))が知られている(特許文献１参照)。
このような軸受ユニット構成の一例として、図１(ｊ)には、自動車の車輪を回転自在に支持するためのハブユニット軸受の構成が例示されている。

かかる軸受ユニットは、車体構成部材(一例として、懸架装置のナックル(図示しない))に固定される静止輪２と、車輪構成部材(一例として、車輪のディスクホイール(図示しない))に固定されて当該ディスクホイールとともに回転する回転輪４(ハブ１０及び内輪構成体１２)とを備えている。また、軸受ユニットには、複数の転動体(一例として、玉)20i,20oが、静止輪２及び回転輪４にそれぞれ形成された相互に対向する複列(２列)の軌道面6i,8i間及び軌道面6o,8o間へ転動可能に組み込まれている。この場合、転動体20i,20oは、環状を成す保持器22i,22o(いわゆる冠型保持器)に形成されたポケット内に１つずつ回転自在に保持された状態で、軌道面6i,8i間及び軌道面6o,8o間を転動している。

かかる軸受ユニットの組み立ては、以下に説明するような手順により行われる。なお、以下の説明においては、軸方向(図１(ｊ)の左右方向)の一方側(車輪側(同図の左側))をアウトボード側、他方側(車体内方側(同図の右側))をインボード側という。
軸受ユニットの組み立てに当たっては、まず、静止輪２と回転輪４にそれぞれ形成された軌道面6i,8iの設定寸法(径寸法及び幅寸法)、並びに軌道面6o,8oの設定寸法(径寸法及び幅寸法)に基づいて最適なゲージ(公差内での径寸法の差)の玉を選定する。そして、選定した玉を転動体20i,20oとして保持器22i,22oのポケットに１つずつ挿入する(組み込む)ことで、転動体(玉)20i,20oと保持器22i,22oで成るアセンブリ(以下、Ｃ＆Ｄセットという)を列ごと(軌道面6i,8i及び軌道面6o,8oごと)に構成する。

次いで、かかるＣ＆Ｄセットを静止輪２の軌道面6i,6oに組み付けるとともに、当該静止輪２のアウトボード側へ密封装置(アウトボードシール)２４を装着し、これらをインボード側から回転輪４(ハブ１０)に対して軌道面６ｏが転動体(玉)２０ｏを介してハブ１０の軌道面８ｏと対向するように組み付ける。
その後、静止輪２、Ｃ＆Ｄセット及びアウトボードシール２４が組み付けられたハブ１０に対し、その外周部に形成された係合部１０ｓまで内輪構成体１２をインボード側から圧入して、軌道面８ｉが転動体２０ｉを介して静止輪２のインボード側の軌道面６ｉと対向するように外嵌する。そして、ハブ１０のインボード側端部１０ｄを加締め、内輪構成体１２が当該ハブ１０のインボード側に固定されるとともに、当該ハブ１０のインボード側に円板状のカバー部材(以下、インボードキャップという)２６が取り付けられることで、軸受ユニットを組み上げることができる。
特開２００５−２９９６８４号公報

ところで、保持器22i,22oは、その外径側又は軸方向側(インボード側あるいはアウトボード側)が内径側と比べて転動体(玉)20i,20oの掛かり代(パチン代)を小さく(少なく)設定して構成されている。これにより、Ｃ＆Ｄセットを静止輪２の軌道面6i,6oに組み付ける際、保持器22i,22oに組み込んだ転動体(玉)20i,20oが当該保持器22i,22oの内径側へ脱落することなく各ポケットに保持された状態を維持可能としているとともに、転動体(玉)20i,20oを各ポケットへスムーズに組み込むことを可能としている。
したがって、Ｃ＆Ｄセットが静止輪２の軌道面6i,6oに組み付けられる前の状態、すなわちＣ＆Ｄセット単体の状態においては、一旦保持器22i,22oに組み付けられた転動体(玉)20i,20oがポケットから脱落しやすい構造となっている。特に、ポケットの柱部分が片持構造となる冠型保持器において、その傾向は顕著になる。さらに、保持器の材料が吸水性の樹脂(例えば、ナイロン)であると、組立場の環境(特に湿度)で材料の含水率が変化し、それに伴い寸法やパチン代も変化するので一層顕著となる。

転動体(玉)20i,20oがポケットから脱落した場合、当該脱落した転動体(玉)20i,20oは、脱落により損傷している虞があるため再使用されず、これと同一ゲージの新しい玉を転動体(玉)20i,20oとして脱落ポケットに組み込む(補充する)ことで、Ｃ＆Ｄセットが再度構成されることとなる。

かかるＣ＆Ｄセットの再構成時においては、脱落した転動体(玉)20i,20oとは異なるゲージの玉が誤って選定され、当該異ゲージの玉が転動体(玉)20i,20oとして脱落ポケットに組み込まれる虞がある。その際、脱落した転動体(玉)20i,20oよりも大きなゲージの玉が組み込まれると、当該異ゲージの転動体(玉)20i,20oに回転時(転動時)の荷重が集中し、軸受ユニットの耐久性悪化を招くこととなる。一方、脱落した転動体(玉)20i,20oよりも小さなゲージの玉が組み込まれると、その両隣のポケットに組み込まれた転動体(玉)20i,20oに回転時(転動時)の荷重が集中することとなり、同様に軸受ユニットの耐久性悪化を招いてしまう。

選定対象として予め準備される転動体(玉)20i,20oのゲージ差は、通常１〜５ミクロン程度に設定されているため、肉眼による外観上はその違いを判別することができず、Ｃ＆Ｄセットの再構成時には、まず保持器22i,22oに残留している転動体(玉)20i,20oのゲージを測定し、補充すべき転動体(玉)20i,20oのゲージをその都度確認する必要がある。したがって、かかる確認作業は、軸受ユニットの組立時の作業効率を悪化させる大きな要因となっており、これを回避するための方策が求められている。

また、軸受ユニットにおいては、アウトボード側の軌道面6o,8o間に組み込まれる転動体(玉)２０ｏのピッチ円径(ＰＣＤ：Pitch Circle Diameter)、転動体直径や組込数と、インボード側の軌道面6i,8i間に組み込まれる転動体(玉)２０ｉのＰＣＤ、転動体直径や組込数とを異なる設定とすることで高剛性化が図られることがある。この場合には、アウトボード側及びインボード側に対して相互に異なるＣ＆Ｄセットが組み込まれ、軸受ユニットが構成される。すなわち、軸受ユニットの組立作業を行う組立ラインにおいて、２種類のＣ＆Ｄセットが存在することとなる。

このため、Ｃ＆Ｄセットを構成する初期工程で、軸受ユニットのインボード側及びアウトボード側に組み込まれる転動体(玉)20i,20oの径差が小さく設定された場合(例えば、径差が1/16インチ以下に設定された場合など)には、肉眼による外観上はその違いを判別することができず、本来の転動体(玉)20i,20oとは異なる径寸法(呼び径)の玉が誤って選定され、当該異径の玉が転動体(玉)20i,20oとしてポケットに組み込まれる危険性は高くなる。

一般的には、アウトボード側の転動体(玉)２０ｏのＰＣＤをインボード側の転動体(玉)２０ｉよりも大きく設定するとともに、アウトボード側の転動体(玉)２０ｏの転動体直径をインボード側の転動体(玉)２０ｉよりも小さく設定することで、軸受ユニットの高剛性化が図られている(高剛性軸受ユニットが構成されている)。このような高剛性軸受ユニットの場合、インボード側の大径の転動体(玉)２０ｉは、これよりも小径のアウトボード側の転動体(玉)２０ｏが組み込まれる保持器２２ｏのポケット(小径ポケット)へは挿入すること(組み込むこと)ができない。これに対し、アウトボード側の小径の転動体(玉)２０ｏは、これよりも大径のインボード側の転動体(玉)２０ｉが組み込まれる保持器２２ｉのポケット(大径ポケット)へ挿入すること(組み込むこと)が可能となっている。

したがって、インボード側へ位置付けられたＣ＆Ｄセットを構成する転動体２０ｉの中に、アウトボード側へ位置付けられたＣ＆Ｄセットを構成すべき転動体２０ｏが紛れ込んだ場合、軸受ユニットに対して与える影響は、上述したような脱落時の誤補充(補充ミス)に比べて非常に大きく、インボード側では本来の組込数よりも少ない(例えば、１つ少ない)転動体２０ｉが組み込まれた状態、すなわち転動体２０ｉが少なくとも１つ完全に欠落した状態と同等の状態となってしまう。この状態は、かかる軸受ユニットの耐久性及び音響振動の双方に対して極めて重大な悪影響を及ぼす(例えば、異音や偏振動などを発生させる)こととなる。

この場合、軸受ユニット組立後の音響検査において異音や偏振動などの異常が生じるため、かかる初期不良が看過され、当該軸受ユニットがそのまま市場へ出荷されてしまう事態となることはない。しかしながら、組立後の軸受ユニットを分解し、再度組み上げる作業には非常に手間とコストがかかるため、また、加締めタイプの軸受ユニットは分解自体が不可能なため、このような初期不良を有する軸受ユニットは通常、廃棄処分(スクラップ)とされる。このため、部分的には多くの正常部品(静止輪２、回転輪４(ハブ１０及び内輪構成体１２)、保持器22i,22oなど)を含んでいながら、軸受ユニット全体を廃棄処分(スクラップ)としなければならず、その無駄は非常に大きい。

本発明は、このような課題を解決するためになされており、その目的は、Ｃ＆Ｄセットから転動体(一例として、玉)が脱落した際、脱落ポケットへの転動体の補充を迅速、かつ正確に行うことを可能とするとともに、組立作業時におけるＣ＆Ｄセット(具体的には、保持器)への転動体の組み込みミスによる初期不良の発生を格段に低減させることを可能とする車輪支持用軸受ユニットを提供することにある。

このような目的を達成するために、本発明に係る車輪支持用軸受ユニットは、車体構成部材に固定される静止輪と、車輪構成部材が固定されて当該車輪構成部材とともに回転する回転輪と、当該静止輪及び当該回転輪にそれぞれ形成されて相互に対向する複列の軌道面間へ転動可能に組み込まれた複数の転動体と、当該転動体を回転自在に保持する環状の保持器とを具備している。かかる車輪支持用軸受ユニットにおいて、保持器は、その周方向に沿って複数のポケットを有し、当該ポケットに前記転動体を挿入して回転自在に保持した状態で前記各軌道面間に組み込まれており、前記ポケットに挿入して保持される転動体の径寸法(例えば、ゲージと呼びの両方)ごとに、当該径寸法に応じて外部から識別可能な識別手段を備えている。

この場合、保持器には、前記識別手段として、前記ポケットに挿入して保持される転動体の径寸法ごとに、当該径寸法に応じた異なる彩色を施せばよい。
その際、前記各軌道面間には、同一形状を成すとともに、異なる彩色が施された保持器を組み込むことができる。
また、前記各軌道面間には、転動体のピッチ円径、直径の少なくとも一方を異なる設定として転動体を組み込み、当該転動体をその径寸法に応じた前記識別手段を備えた保持器で保持することができる。

本発明の車輪支持用軸受ユニットによれば、転動体(一例として、玉)の径寸法ごとに当該径寸法に応じて外部から識別可能な識別手段を保持器が備えることで、Ｃ＆Ｄセットから転動体が脱落した際、脱落ポケットへの転動体の補充を迅速、かつ正確に行うことができる。また、組立作業時における保持器への転動体の組み込みミスによる軸受ユニットに対する初期不良の発生を格段に低減させることができる。

以下、本発明の車輪支持用軸受ユニット(以下、単に軸受ユニットという)について、添付図面を参照して説明する。なお、本発明に係る車輪支持用軸受ユニットは、例えば、自動車や鉄道車両など、各種車両の車輪を回転自在に支持する軸受ユニットとして適用することができるが、ここでは、自動車の車輪を支持するハブユニット軸受として適用されている場合を一例として想定する。この場合、本発明に係る軸受ユニットの基本的構成は、一例として、上述した従来の軸受ユニットと同様である場合を想定し、これと同一若しくは類似の構成部材については、図面(図１(ｊ))中で同一符号を付して以下、説明する。その際、自動車の車体外方側(車輪側(図１(ｊ)の左側))をアウトボード側といい、その反対側、すなわち自動車の車体内方側(同図の右側)をインボード側という。

この場合、かかる軸受ユニットＡは、図１(ｊ)に示すような自動車の従動輪(前置エンジン後輪駆動(ＦＲ)車及び後置エンジン後輪駆動(ＲＲ)車の前輪、前置エンジン前輪駆動(ＦＦ)車の後輪)を支持するハブユニット軸受として構成してもよいし、自動車の駆動輪(ＦＲ車及びＲＲ車の後輪、ＦＦ車の前輪及び四輪駆動(４ＷＤ)車の全輪)を支持するハブユニット軸受として構成してもよい。

なお、径方向に対する外方部材(外方軌道輪)と内方部材(内方軌道輪)のうち、どちらを回転輪とするかは特に限定されず、軸受ユニットＡの使用条件や使用目的などに応じて任意に設定すればよい。
また、上述したいずれの軸受ユニットにおいても、静止輪は、車体構成部材(例えば、懸架装置のナックル(図示しない))に固定されて静止状態に維持されるのに対し、回転輪は、車輪構成部材(例えば、ディスクホイール(図示しない))が固定されて当該車輪構成部材とともに回転している。

図１(ｊ)に示すように、かかる軸受ユニットＡには、車体構成部材(一例として、懸架装置のナックル(図示しない))に固定される静止輪２と、車輪構成部材(一例として、車輪のディスクホイール(図示しない))に固定されて当該ディスクホイールとともに回転する回転輪４と、静止輪２及び回転輪４にそれぞれ形成された相互に対向する複列(２列)の軌道面6i,8i間及び軌道面6o,8o間へ転動可能に組み込まれた複数の転動体(一例として、玉)20i,20oと、当該転動体(玉)20i,20oを回転自在に保持する環状の保持器22i,22oが備えられている。

この場合、保持器22i,22oは、その周方向に沿って複数のポケットを有し、当該ポケットに転動体(玉)20i,20oを挿入(一例として、１つずつ挿入)して回転自在に保持した状態で各軌道面6i,8i間及び軌道面6o,8o間に組み込まれるとともに、これらの転動体(玉)20i,20oを所定間隔(一例として、等間隔)で転動させている。
これにより、各転動体(玉)20i,20oは、その転動面が相互に接触することなく軌道面6i,8i間及び軌道面6o,8o間を転動することができ、結果として、当該各転動体(玉)20i,20oが相互に接触して摩擦が生じることによる回転抵抗の増大や、焼付きなどを防止することができる。なお、軸受ユニットＡには、このような回転抵抗の増大や焼付きなどをさらに効果的に防止すべく、内部に潤滑剤(一例として、グリース)を封入することが好ましい。

また、転動体は、図１(ｊ)に示すような玉(転動体20i,20o)に限定されず、軸受ユニットの使用条件や使用目的などに応じて円錐ころ、円筒ころ及び球面ころなどの各種のころを任意に選択して用いてもよい。なおその際、保持器としては、転動体の種類に応じて任意のタイプの保持器を適用すればよい。例えば、転動体が玉である場合、冠型(図１(ｊ))や傾斜型などのタイプを適用することができ、転動体が各種のころ(円錐ころ、円筒ころ及び球面ころなど)である場合、もみ抜き型、くし型及びかご型などのタイプを適用することができる。

さらに、軸受ユニットＡには、ユニットの内部を外部から遮蔽して密封状態(気密状態、及び液密状態)に保つために各種の密封装置が設けられており、当該密封装置を設けることで、軸受ユニットＡの外部から異物(例えば、泥水や塵埃など)が内部に侵入することを防止しているとともに、内部に封入された潤滑剤(例えば、グリースや潤滑油など)が外部へ漏洩することを防止している。

一例として、図１(ｊ)に示す構成においては、軸受ユニットＡのインボード側に円板状のカバー部材(以下、インボードキャップという)２６が設けられているのに対し、アウトボード側にはシール部材(以下、アウトボードシールという)２４が設けられており、これらのインボードキャップ２６及びアウトボードシール２４を設けることで、ユニット内部の密封性(気密性及び液密性)を保っている。なお、図１(ｊ)に示すようなインボードキャップ２６に代えて、インボード側にもシール部材(例えば、シール、スリンガ及び芯金を組み合わせた構造を成す、いわゆるパックシールなど)を設けた構成であってもよい。

静止輪２には、その外周面から外方(拡径方向)に向かって突出した固定フランジ２ｆが一体成形されており、当該固定フランジ２ｆを貫通する固定孔２ｈ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、静止輪２を図示しない懸架装置(サスペンション)のナックルに固定することができる。

一方、回転輪４には、略円筒形を成すハブ１０が設けられており、当該ハブ１０は、ブレーキのブレーキロータ(図示しない)を介して車輪のディスクホイール(図示しない)に固定され、当該ディスクホイールとともに回転するように構成されている。なお、かかるハブ１０には、そのアウトボード側に、ブレーキロータ及びディスクホイールを固定(外嵌)するためのハブフランジ１０ｆが周方向に沿って連続して突設されているとともに、静止輪２の一方(アウトボード側)の軌道面６ｏと対向する軌道面８ｏが周方向に沿って連続して形成されている。

この場合、ハブフランジ１０ｆは、静止輪２を越えて外方(ハブ１０の拡径方向)に向かって延出しており、その延出縁付近には、周方向に沿って複数の貫通孔(ボルト孔)１０ｈが設けられている。また、図示しないブレーキロータ及びディスクホイールにも、それぞれ当該ボルト孔１０ｈと連通可能な貫通孔が周方向に沿って複数個(一例として、ボルト孔１０ｈと同数個)設けられている。そして、ハブボルト１０ｂをボルト孔１０ｈから前記貫通孔へ挿通し、ハブナット(図示しない)で締結(供締め)することにより、ブレーキロータ及びディスクホイールをハブフランジ１０ｆに対して位置決めして固定することができる。

また、ハブ１０には、そのインボード側に略円筒状の内輪構成体１２が外嵌されるようになっている。この場合、静止輪２と回転輪４(ハブ１０)との間へ保持器22i,22oに保持された複数の転動体(玉)20i,20oが組み込まれた状態(以下、この状態の転動体(玉)20i,20oとこれを保持する保持器22i,22oで成るアセンブリをＣ＆Ｄセットという)で、内輪構成体１２をハブ１０の外周部に形成された係合部１０ｓまで外嵌した後、ハブ１０のインボード側の端部１０ｄを加締めることにより、当該内輪構成体１２が当該ハブ１０のインボード側に固定されている。
なお、このような加締め固定に代えて、例えば、内輪構成体１２をハブ１０の係合部１０ｓまで外嵌(圧入)した後、インボード側からナットなどの締結部材により締め付けることで、当該内輪構成体１２をハブ１０のインボード側に固定した構成としてもよい。ここで、内輪構成体１２は、静止輪２のインボード側の軌道面６ｉと対向する軌道面８ｉが外周部に形成され、ハブ１０とともに回転輪４を構成する部材のことを指す。

かかる軸受ユニットＡにおいて、保持器22i,22oには、ポケットに挿入して保持される転動体(玉)20i,20oの径寸法(例えば、ゲージや呼びなど)ごとに、当該径寸法に応じて外部から識別可能な識別手段が備えられている。これにより、転動体(玉)20i,20oと保持器22i,22oで成るアセンブリ(Ｃ＆Ｄセット)から転動体(玉)20i,20oが脱落した際、脱落ポケットへの転動体(玉)20i,20oの迅速、かつ正確な補充を可能としているとともに、組立作業時におけるＣ＆Ｄセット(具体的には、保持器22i,22o)への転動体(玉)20i,20oの組み込みミスによる初期不良の発生を格段に低減させることを可能としている。

かかる識別手段は、外部から視覚や触覚によって識別可能な手段であれば特に限定されず、軸受ユニットＡの使用目的や使用態様、保持器22i,22oの大きさや形状などに応じて各種の手段を適用することができる。例えば、保持器22i,22oに対して保持する転動体(玉)20i,20oの径寸法ごとに、当該径寸法に応じた文字やマークなどを一部に刻印あるいは凸設してもよいし、保持器22i,22oの一部あるいは全体の形状そのものを変形させてもよい。また、保持する転動体(玉)20i,20oの径寸法ごとに、保持器22i,22oの一部あるいは全体に対して異なる彩色を施してもよい。

本実施形態においては、識別手段として、保持する転動体(玉)20i,20oのゲージ(公差内での径寸法の差)ごとに、当該ゲージに応じた異なる彩色が保持器22i,22oの全体に対して施されている場合を一例として想定する。この場合、保持する転動体(玉)20i,20oのゲージごとに、当該ゲージに応じて保持器22i,22oの全体に彩色を施すことで色分けが行われている。

図１(ｊ)に示す構成においては、保持器22i,22oはいわゆる冠型のタイプを成しており、各種の材料(金属材や樹脂材など)を溶融させ、この状態で所定の型へ射出させる射出成形により、当該保持器22i,22oが成形されている。その際、各種の保持器材料に対して任意の色(茶色、白色及び黒色など)の顔料を添加し、当該顔料が含有された材料により射出成形することで、色違いの保持器22i,22oを形成することができる。

この場合、保持器材料に対する顔料の添加量(含有率)は、当該保持器材料の材質や、成形する保持器22i,22oの大きさなどに応じて任意に設定されるため、ここでは特に限定しない。また、かかる顔料は、例えば、保持器22i,22oの剛性を低下させて耐久性を悪化させるなど、保持器22i,22oの材質に悪影響を与えることがない材質であれば任意の素材(材料)を用いればよい。ただし、保持器材料に対する顔料の含有比率を各色ごとに同一(一定)とすることで、成形後の保持器22i,22oの収縮率を同一(一定)とすることができ、当該保持器22i,22oの形状や剛性などに各色ごとのバラつきが生じることを防止することができる。
また、色が異なっていても、成形時には同一の成形型を使用することができるため、成形コストを上昇させることなく、保持器22i,22oのカラーバリエーション拡大を容易に図ることができる。

なお、保持器材料に対して顔料を添加することなく保持器を成形し、当該成形後の保持器に対して、その全体あるいは一部に対して任意の色のコーティングを施すことで各種色違いの保持器を形成してもよい。その際、例えば、所定のコーティング剤に任意の色(茶色、白色及び黒色など)の顔料を添加し、当該顔料が含有されたコーティング剤を用いて保持器をコーティングすれば、保持器のカラーバリエーション拡大を容易に図ることができる。

このようなカラーバリエーションを持つ保持器22i,22oを用いてＣ＆Ｄセットを構成することで、当該Ｃ＆Ｄセットから転動体(玉)20i,20oが脱落した場合であっても、脱落ポケットへ転動体(玉)20i,20oを迅速、かつ正確に補充することができる。すなわち、例えば、各種の色(一例として、茶色、白色及び黒色の三色)に彩色された保持器22i,22oを、各色ごとに複数用意し(図１(ｄ)〜(ｆ))、当該三色の保持器22i,22o(ポケット)に挿入される異ゲージの転動体(玉)20i,20oを、挿入すべき保持器22i,22oの色と同一色の容器(以下、転動体トレーという)に入れて管理する(同図(ａ)〜(ｃ))。そして、所定の色の保持器22i,22oに対し、当該保持器22i,22oと同一色の転動体トレーに入った転動体(玉)20i,20oをポケットに挿入することで、Ｃ＆Ｄセットを構成し、構成したＣ＆Ｄセットをその保持器22i,22oと同一色の容器(以下、Ｃ＆Ｄトレーという)に入れて管理する(図１(ｇ)〜(ｉ))。

このように、保持器22i,22oに保持された転動体(玉)20i,20oのゲージごとに色分けしてＣ＆Ｄセットを管理することで、例えば、Ｃ＆Ｄセットを静止輪２の軌道面6i,6oに組み付ける際、保持器22i,22oのポケットから転動体(玉)20i,20oが脱落した場合であっても、異ゲージの転動体(玉)20i,20oが取り違えられて補充されることを有効に防止することができる。すなわち、Ｃ＆Ｄセット(Ｃ＆Ｄトレー)と同一色の転動体トレーから取り出した転動体(玉)20i,20oを脱落ポケットに補充することで、脱落した転動体(玉)20i,20oと同一ゲージの転動体(玉)20i,20oを迅速、かつ正確に当該脱落ポケットへ補充することができる。

また、本実施形態においては、アウトボード側の軌道面6o,8o間に組み込まれる転動体(玉)２０ｏのピッチ円径(ＰＣＤ：Pitch Circle Diameter)、転動体直径や組込数と、インボード側の軌道面6i,8i間に組み込まれる転動体(玉)２０ｉのＰＣＤ、転動体直径や組込数とを異なる設定とすることで軸受ユニットＡの高剛性化が図られている(高剛性軸受ユニットが構成されている)。一例として、かかる軸受ユニットＡは、アウトボード側の転動体(玉)２０ｏのＰＣＤがインボード側の転動体(玉)２０ｉよりも大きく設定されているとともに、アウトボード側の転動体(玉)２０ｏの転動体直径がインボード側の転動体(玉)２０ｉよりも小さく設定されている。

この場合、軸受ユニットＡのアウトボード側へ位置付けられるＣ＆Ｄセットとインボード側へ位置付けられるＣ＆Ｄセットは、その全体が同一形状を成しているのに対し、異なる彩色が施された保持器22i,22oによって構成されている(例えば、アウトボード側へ白色のＣ＆Ｄセットが位置付けられるとともに、インボード側へ茶色のＣ＆Ｄセットが位置付けられる)。すなわち、軸受ユニットＡをアウトボード側とインボード側へ相互に異なる色で色分けされたＣ＆Ｄセットが組み込まれた構成とすることができる。

かかる軸受ユニットＡの組立時においては、白色の転動体トレーに入れられた転動体(玉)２０ｏ(図１(ｂ))をポケットの個数だけ取り出し、白色の保持器２２ｏ(同図(ｅ))のポケットへ１つずつ挿入することで、アウトボード側へ位置付けられるＣ＆Ｄセットが構成され、当該Ｃ＆Ｄセットを白色のＣ＆Ｄトレーへ格納する(同図(ｈ))。
一方、茶色の転動体トレーに入れられた転動体(玉)２０ｉ(図１(ａ))をポケットの個数だけ取り出し、茶色の保持器２２ｉ(同図(ｄ))のポケットへ１つずつ挿入することで、インボード側へ位置付けられるＣ＆Ｄセットが構成され、当該Ｃ＆Ｄセットを茶色のＣ＆Ｄトレーへ格納する(同図(ｇ))。
そして、白色のＣ＆Ｄトレーから取り出した白色のＣ＆Ｄセットをアウトボード側へ位置付けるとともに、茶色のＣ＆Ｄトレーから取り出した茶色のＣ＆Ｄセットをインボード側へ位置付けて、軸受ユニットＡを組み立てる。

その際、上述したように転動体(玉)のゲージごとに、当該ゲージに応じて保持器に異なる彩色を施すとともに、その彩色ごとにＣ＆Ｄセットを当該保持器と同一色のＣ＆Ｄトレーへ格納して管理することに加え、さらに転動体(玉)の直径(玉径)ごとに、当該直径(玉径)に応じて保持器に異なる彩色を施すとともに、その彩色ごとにＣ＆Ｄセットを当該保持器と同一色のＣ＆Ｄトレーへ格納して管理してもよい。

これにより、組立作業時における保持器22i,22oへの転動体(玉)20i,20oの組み込みミスによる初期不良、すなわち、インボード側のＣ＆Ｄセット(茶色のＣ＆Ｄセット)を構成する転動体２０ｉの中に、アウトボード側のＣ＆Ｄセット(白色のＣ＆Ｄセット)を構成すべき転動体２０ｏが紛れ込んだ状態で軸受ユニットＡが組み立てられる初期不良の発生を格段に低減させることができる。例えば、ゲージは同一であっても直径(玉径)の小さな転動体(一例として、アウトボード側の転動体(玉)２０ｏ)を、直径(玉径)の大きな転動体(同、インボード側の転動体(玉)２０ｉ)を保持する保持器(同、インボード側へ組み込まれる保持器２２ｉ)のポケットへ挿入するようなミスを確実に防止することができる。

したがって、本実施形態によれば、転動体20i,20oに対する回転時(転動時)の荷重負荷を均等にすることができ、異音や偏振動などの異常を生じさせることなく初期品質の向上が図られ、長期に亘って安定稼動可能な軸受ユニットＡを無駄なく低コストで製造することができる。

本発明の一実施形態に係る車輪支持用軸受ユニットの構成を示す図であって、(ａ)〜(ｃ)は、転動体をゲージごとに異なる色の容器(トレー)に入れて管理する状態を示す概念図、(ｄ)〜(ｆ)は、ゲージの異なる転動体が組み込まれる保持器に対して識別手段として異なる彩色を施した状態を示す概念図、(ｇ)〜(ｉ)は、転動体と保持器で成るＣ＆Ｄセットを当該保持器の彩色と同一色の容器(トレー)に入れて管理する状態を示す概念図、(ｆ)は、車輪支持用軸受ユニットの構成例を示す断面図。

符号の説明

２静止輪
４回転輪
６ｉ，６ｏ，８ｉ，８ｏ軌道面
１０ハブ
１２内輪構成体
２０ｉ，２０ｏ転動体
２２ｉ，２２ｏ保持器

Claims

車体構成部材に固定される静止輪と、車輪構成部材が固定されて当該車輪構成部材とともに回転する回転輪と、当該静止輪及び当該回転輪にそれぞれ形成されて相互に対向する複列の軌道面間へ転動可能に組み込まれた複数の転動体と、当該転動体を回転自在に保持する環状の保持器とを具備した車輪支持用軸受ユニットであって、
保持器は、その周方向に沿って複数のポケットを有し、当該ポケットに前記転動体を挿入して回転自在に保持した状態で前記各軌道面間に組み込まれており、前記ポケットに挿入して保持される転動体の径寸法ごとに、当該径寸法に応じて外部から識別可能な識別手段を備えていることを特徴とする車輪支持用軸受ユニット。
保持器には、前記識別手段として、前記ポケットに挿入して保持される転動体の径寸法ごとに、当該径寸法に応じた異なる彩色が施されていることを特徴とする請求項１に記載の車輪支持用軸受ユニット。
前記各軌道面間には、同一形状を成すとともに、異なる彩色が施された保持器が組み込まれていることを特徴とする請求項２に記載の車輪支持用軸受ユニット。
前記各軌道面間には、転動体のピッチ円径、直径の少なくとも一方を異なる設定として転動体が組み込まれているとともに、当該転動体は、その径寸法に応じた前記識別手段を備えた保持器に保持されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の車輪支持用軸受ユニット。