JP2010066189A - Method for measuring preload of double-row rolling bearing device - Google Patents
Method for measuring preload of double-row rolling bearing device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010066189A JP2010066189A JP2008234302A JP2008234302A JP2010066189A JP 2010066189 A JP2010066189 A JP 2010066189A JP 2008234302 A JP2008234302 A JP 2008234302A JP 2008234302 A JP2008234302 A JP 2008234302A JP 2010066189 A JP2010066189 A JP 2010066189A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- preload
- load
- rolling bearing
- bearing device
- double row
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Abstract
Description
この発明は、予圧を付与された複列転がり軸受装置に、適正な予圧が付与されているか否かを確認する為に利用する。 The present invention is used to confirm whether or not an appropriate preload is applied to a double row rolling bearing device to which a preload is applied.
自動車の車輪は懸架装置に対し、複列転がり軸受装置の一種である、車輪支持用ハブユニットにより回転自在に支持する。図4は、従来から知られている車輪支持用ハブユニットの第1例として、従動輪用のものを示している。この車輪支持用ハブユニットは、外輪部材である外輪1と、内輪部材であるハブ2と、それぞれが転動体である複数の玉3、3とを備える。このうちの外輪1は、外周面に、懸架装置を構成するナックルに結合固定する為の静止側フランジ4を、内周面に第一、第二の外輪軌道5a、5bを、それぞれ形成している。
The wheels of the automobile are rotatably supported by the suspension device by a wheel support hub unit, which is a kind of double row rolling bearing device. FIG. 4 shows a conventional wheel supporting hub unit for a driven wheel as a first example. The wheel support hub unit includes an outer ring 1 that is an outer ring member, a hub 2 that is an inner ring member, and a plurality of
又、上記ハブ2は、ハブ本体6と内輪7とを組み合わせて成る。このうちのハブ本体6の外周面の軸方向外端(軸方向に関して「外」とは、自動車への組み付け状態で車両の幅方向外側を言い、図4の左側。反対に軸方向に関して「内」とは、車両の幅方向中央側を言い、図4の右側。本明細書全体で同じ。)寄り部分に、車輪を支持する為の回転側フランジ8を、同じく軸方向中間部に第一の内輪軌道9aを、同じく軸方向内端部にこの第一の内輪軌道9aを形成した部分よりも外径寸法が小さくなった小径段部10を、それぞれ形成している。そして、この小径段部10に上記内輪7を、圧入により(締り嵌めで)外嵌している。この様な内輪7の外周面には、第二の内輪軌道9bを形成している。
The hub 2 is formed by combining a hub body 6 and an
又、上記各玉3、3は、上記第一、第二の各外輪軌道5a、5bと上記第一、第二の各内輪軌道9a、9bとの間に、各列毎に複数個ずつ、転動自在に設けている。又、この状態で、上記ハブ本体6の軸方向内端部を径方向外方に塑性変形させて形成したかしめ部11により、上記内輪7を、上記小径段部10の基端部に存在する段差面12に向け抑え付けている。そして、この様に抑え付けた状態で、上記各列の玉3、3にそれぞれ、背面組み合わせ型の接触角α、αと共に、所定の予圧を付与している。又、上記各玉3、3を設置した空間の両端開口を、それぞれシールリング13a、13bにより塞いでいる。尚、重量が嵩む自動車の車輪支持用ハブユニットの場合には、上記各玉3、3に代えて円すいころを使用する場合もある。
The
次に、図5は、従来から知られている車輪支持用ハブユニットの第2例として、やはり従動輪用のものを示している。本例の場合には、上述した第1例の場合と異なり、外輪部材であるハブ2aに、車輪を支持固定する為の回転側フランジ8を、このハブ2aの内径側に設けた内輪部材である軸部材14に、懸架装置を構成するナックルに結合固定する為の静止側フランジ4を、それぞれ形成している。その他の部分の構造及び作用は、内輪7及びかしめ部11を軸方向外端側に配置している等の相違はあるものの、基本的には上述した第1例の場合と同様である為、同等部分には同一符号を付して重複する説明を省略する。
Next, FIG. 5 shows a driven wheel as a second example of a conventionally known wheel supporting hub unit. In the case of this example, unlike the case of the first example described above, an inner ring member provided on the inner diameter side of the
次に、図6は、従来から知られている車輪支持用ハブユニットの第3例として、駆動輪用のものを示している。本例の場合には、ハブ2bを構成するハブ本体6aの中心部に、駆動軸であるスプライン軸を係合させる為の、スプライン孔15を設けている。その他の部分の構造及び作用は、上述の図4に示した第1例の場合と同様である。
Next, FIG. 6 shows a drive wheel for a third example of a conventionally known wheel support hub unit. In the case of this example, a
ところで、上述した様な各車輪支持用ハブユニットの場合、各列の玉3、3に付与した予圧(予圧隙間)が適正値に収まっていないと、これら各車輪支持用ハブユニットの寿命が短くなったり、これら各車輪支持用ハブユニットの動トルク(回転抵抗)が増大して自動車の走行性能が低下したりする等の不具合を招く。この為、上記予圧に関しては、厳しい管理が要求されている。
By the way, in the case of each wheel supporting hub unit as described above, if the preload (preload gap) applied to the
一方、この様な管理を行う為に従来から、各種の予圧測定方法が提案されている。例えば、特許文献1には、軸受装置の共振周波数を測定し、この共振周波数に基づいて予圧を求める方法が記載されている。又、特許文献2には、内外輪間で伝達される振動の振幅を測定し、この振幅に基づいて予圧を求める方法が記載されている。又、特許文献3には、軸受装置にアキシアル荷重を負荷する事によって生じる、内外輪間のアキシアル相対変位量を測定し、このアキシアル相対変位量に基づいて予圧を求める方法が記載されている。ところが、これら特許文献1〜3に記載された従来方法の場合には、各型式の軸受装置毎に、測定する物理量(共振周波数、振動の振幅、アキシアル相対変位量)と予圧との関係を、何らかの方法(例えば起動トルクで予圧を知る)により正確に予圧調整された、基準軸受装置(マスター)を用いて予め調べておく必要があり、予圧測定の為の準備作業が面倒で、コストが嵩む。又、特許文献4には、仮圧入差幅方式と呼ばれる従来方法が記載されており、特許文献5には、組高さ方式と呼ばれる従来方法が記載されている。ところが、これら特許文献4〜5に記載された従来方法の場合には、軸受装置の完成品に対して適用できず、軸受の組み立て途中でアキシアル隙間や部材間寸法を測定する必要がある為、軸受の生産性を低下させる問題がある。
尚、本発明に関連する他の公知文献として、下記の非特許文献1〜2がある。
On the other hand, various preload measurement methods have been conventionally proposed in order to perform such management. For example, Patent Document 1 describes a method of measuring a resonance frequency of a bearing device and obtaining a preload based on the resonance frequency. Patent Document 2 describes a method of measuring the amplitude of vibration transmitted between the inner and outer rings and obtaining a preload based on this amplitude.
In addition, there exist the following nonpatent literatures 1-2 as another well-known literature relevant to this invention.
本発明の複列転がり軸受装置の予圧測定方法は、上述の様な事情に鑑み、測定する物理量と予圧との関係を予め調べておく必要がなく、しかも完成品に対して実施できる方法を実現すべく発明したものである。 The preload measuring method of the double row rolling bearing device according to the present invention realizes a method that can be applied to a finished product without considering the relationship between the physical quantity to be measured and the preload in advance in view of the circumstances as described above. Invented as much as possible.
本発明の予圧測定方法の対象となる複列転がり軸受装置は、内周面に複列の外輪軌道を有する外輪部材と、外周面に複列の内輪軌道を有する内輪部材と、これら両外輪軌道とこれら両内輪軌道との間にそれぞれ複数個ずつ、予圧を付与された状態で転動自在に設けられた、玉、円すいころ等の転動体とを備える。
この様な複列転がり軸受装置を対象とする本発明の予圧測定方法は、この複列転がり軸受装置にラジアル荷重を負荷し始めると共に、このラジアル荷重を徐々に増大させながら、この複列転がり軸受装置のトルク{起動トルク(上記外輪部材と上記内輪部材とを相対回転させ始める際の回転抵抗)又は回転トルク(これら外輪部材と内輪部材とが相対回転している際の回転抵抗)}を測定する作業を、少なくともこの測定したトルクが急降下する現象が生じるまで行う。そして、上記複列転がり軸受装置を構成する1対の転動体列のうちで、上記トルクが急降下する現象が生じた瞬間に負荷圏に存在する転動体(荷重を支承する転動体)の個数が減少したと考えられる何れか一方の転動体列に関する、当該瞬間の負荷率εの値を1(ε=1)と決定する。これと共に、上記トルクが急降下する現象が生じた瞬間に上記何れか一方の転動体列に負荷されているラジアル荷重Frを求める。その後、これら決定した負荷率ε=1及び求めたラジアル荷重Frと、上記何れか一方の転動体列に関する諸元{各転動体の直径、これら各転動体の個数、これら各転動体の接触角、軌道の溝R半径(上記複列転がり軸受装置の中心軸を含む仮想平面に関する、軌道の曲率半径)、各部材を構成する材料の弾性係数等}とに基づいて、上記予圧を算出する。
即ち、次述する様に、転がり軸受に関する、アキシアル荷重(=予圧)と、ラジアル荷重と、負荷率との関係は、LundbergとPalmgrenによって求められている事は周知の通りであるから、この関係を利用して上記予圧を算出する。
The double-row rolling bearing device to be subjected to the preload measuring method of the present invention includes an outer ring member having a double-row outer ring raceway on an inner peripheral surface, an inner ring member having a double-row inner ring raceway on an outer peripheral surface, and both outer ring raceways. And a plurality of rolling elements such as balls, tapered rollers, and the like, which are provided so as to be capable of rolling in a state where a preload is applied.
The preload measuring method of the present invention for such a double-row rolling bearing device starts to apply a radial load to the double-row rolling bearing device, and gradually increases the radial load while increasing the radial load. Measuring device torque {starting torque (rotational resistance when starting relative rotation of the outer ring member and inner ring member) or rotational torque (rotational resistance when the outer ring member and inner ring member are rotating relative to each other)} This operation is performed at least until the phenomenon that the measured torque suddenly drops occurs. Of the pair of rolling element rows constituting the double row rolling bearing device, the number of rolling elements (rolling elements that support the load) existing in the load zone at the moment when the phenomenon of a sudden drop in the torque occurs. The value of the instantaneous load factor ε for one of the rolling element rows considered to have decreased is determined to be 1 (ε = 1). At the same time, the radial load F r applied to any one of the rolling element rows is obtained at the moment when the phenomenon that the torque suddenly drops occurs. Thereafter, the determined load factor ε = 1, the obtained radial load F r, and the specifications relating to any one of the rolling element rows {the diameter of each rolling element, the number of each rolling element, the contact of each rolling element The preload is calculated based on the angle, the radius R of the raceway (the radius of curvature of the race with respect to the virtual plane including the central axis of the double row rolling bearing device, the elastic modulus of the material constituting each member, etc.). .
That is, as described below, it is well known that the relationship between the axial load (= preload), radial load, and load factor for rolling bearings is determined by Lundberg and Palmrgen. Is used to calculate the preload.
次に、上述の様な本発明の複列転がり軸受装置の予圧測定方法の原理に就いて、図7〜8を参照しつつ、詳しく説明する。
先ず、図7の(A)(B)(C)に示す様な、接触角αの単列転がり軸受、即ち、内周面に外輪軌道19を有する外輪20と、外周面に内輪軌道21を有する内輪22と、これら外輪軌道19と内輪軌道21との間に、接触角αを与えられた状態で転動自在に設けられた複数個の転動体23、23とを備えた単列転がり軸受(図示の例は単列アンギュラ型玉軸受であるが、単列円すいころ軸受等であっても良い。)に、ラジアル荷重Frとアキシアル荷重Faとが作用する場合を考える。この単列転がり軸受の負荷圏の広さは、これらラジアル荷重Frとアキシアル荷重Faとの比によって変化する。この様な負荷圏の広さは、例えば非特許文献1のp.110に記載されている様に、負荷率εによって表される。具体的には、図7の(B)(C)に示す様に、負荷圏が円周方向の一部分にのみ存在する場合、負荷率εは、内輪軌道21の直径Dと負荷圏の投影長さεDとの比(εD/D=ε)で表される。この様な場合、負荷率εの値は1以下(ε≦1)になる。これに対し、負荷圏が全周に亙り存在する場合、負荷率εは、最大荷重を受ける転動体23の全弾性変位量(接触角α方向の変位量)δmaxと、最小荷重を受ける転動体23の全弾性変位量(接触角α方向の変位量)δminとを用いて、次の(★1)式で表される。
First, as shown in FIGS. 7A, 7B, and 7C, a single row rolling bearing with a contact angle α, that is, an
一方、図8は、上記単列転がり軸受のトルク(起動トルク又は回転トルク)と、この単列転がり軸受に作用するラジアル荷重Frとの関係を示している。この図8に示す様に、上記トルクは、上記ラジアル荷重Frの増大に伴い、或る程度の区間で緩やかに増大した後に或る程度の量だけ急降下すると言った挙動を繰り返す。この様にトルクが急降下する現象は、上記ラジアル荷重Frの増大に伴って負荷圏が減少する過程で、この負荷圏に存在する転動体23の個数が減る事によって生じる。例えば、予圧を付与された{アキシアル荷重Faが作用している(ε=∞となる)}上記単列転がり軸受に、上記ラジアル荷重Frを負荷し始めて、このラジアル荷重Frを徐々に増大させる(εが減少する)と、途中で上記トルクが急降下する現象が生じるが、この様な現象が最初に生じた瞬間は、上記負荷圏が全周に亙り存在する状態から、この負荷圏が円周方向の一部分にのみ存在する状態に移行した瞬間、即ち、上記負荷率εの値が1(ε=1)を切った瞬間である。
On the other hand, FIG. 8 shows the relationship between the torque (starting torque or rotational torque) of the single row rolling bearing and the radial load F r acting on the single row rolling bearing. As shown in FIG. 8, the torque repeats the behavior that it gradually drops by a certain amount after increasing gently in a certain section as the radial load F r increases. The phenomenon in which the torque suddenly drops as described above is caused by a decrease in the number of
又、上記単列転がり軸受が玉軸受である場合、上記負荷率εに関しては、非特許文献1のp.112に(4)式として記載されている様に、次の(★2)式の関係が成立する。
δmax:最大荷重を受ける転動体23の全弾性変位量(接触角α方向の変位量)
δr:外輪20と内輪22とのラジアル相対変位量(δr=δmax・cosα)
δa:外輪20と内輪22とのアキシアル相対変位量(δa=δmax・sinα)
α:転動体23の接触角
△r:ラジアル隙間
である。尚、本来、上記接触角αは、上記単列転がり軸受に作用するラジアル荷重Frやアキシアル荷重Faの大きさによって若干変化する。但し、ここでは単純化の為に、上記接触角αは一定とする。
When the single row rolling bearing is a ball bearing, the load factor ε is described in p. As described in Equation (4) at 112, the following relationship (★ 2) is established.
δ max : Total elastic displacement amount of the rolling
δ r : radial relative displacement amount between
δ a : Axial relative displacement between
α: Contact angle of the rolling
又、上記(★2)式中の変位量δmaxに関しては、非特許文献1のp.112に(6)式として記載されている様に、次の(★3)式の関係が成立する。
c:Herlzの弾性定数(接触変形定数)
Qmax:最大転動体荷重(接触角α方向の荷重)
Dw:転動体23の直径
である。尚、上記ヘルツの弾性定数cは、例えば非特許文献2のp.61−62に記載されている様に、接触物体の縦弾性係数及びポアソン比と、接触物体の曲率の和(玉軸受の場合には、玉の直径、軌道の溝R半径、軌道の直径から求まる。円すいころ軸受の場合には、円すいころの直径、軌道の直径から求まる。)とから求まる。
Regarding the displacement amount δ max in the above equation (★ 2), p. As described in Equation (6) at 112, the following relationship (★ 3) is established.
c: Herlz elastic constant (contact deformation constant)
Q max : Maximum rolling element load (contact angle α direction load)
D w is the diameter of the rolling
又、上記(★3)式中の最大転動体荷重Qmaxに関しては、非特許文献1のp.112に(7)式として記載されている様に、次の(★4)式の関係が成立する。
Fr:ラジアル荷重
Jr:ラジアル積分
Z:転動体23の個数
である。尚、上記ラジアル積分Jrの値は、上記負荷率εの値が決まれば、一義的に決まる(非特許文献1のp.111の表1参照)。例えば、この負荷率εの値が1(ε=1)の場合に、上記ラジアル積分Jrの値は、0.2546(玉軸受の場合)、0.2523(円すいころ軸受の場合)となる。
Further, regarding the maximum rolling element load Q max in the above formula (* 3), p. As described in Equation (7) at 112, the following relationship (★ 4) is established.
F r : radial load J r : radial integral Z: the number of
又、上記単列転がり軸受が玉軸受である場合、この単列転がり軸受のアキシアル隙間△aは、非特許文献1のp.96に(4)式として記載{又は、複列玉軸受に関して、この非特許文献1のp.102に(6)式として同じ式が記載}されている様に、次の(★5)式で求められる。
re:外輪軌道19の溝R半径
ri:内輪軌道21の溝R半径
Dw:転動体23の直径
である。
Further, the case the single row rolling bearing is a ball bearing, axial clearance △ a of the single row rolling bearing, the non-patent document 1 p. 96 as (4) {or, regarding the double row ball bearing, p. 102, the same formula as (6) is described}, and the following formula (* 5) is used.
r e : groove R radius of the outer ring raceway r i : groove R radius of the inner ring raceway D w : diameter of the rolling
又、上記単列転がり軸受のアキシアル荷重Faは、非特許文献1のp.110に(3)式として記載されている様に、次の(★6)式で求められる。
Ja:アキシアル積分
Z:転動体23の個数
Qmax:最大転動体荷重(接触角α方向の荷重)
α:転動体23の接触角
である。尚、上記アキシアル積分Jaの値も、上記負荷率εの値が決まれば、一義的に決まる(非特許文献1のp.111の表1参照)。例えば、この負荷率εの値が1(ε=1)の場合に、上記アキシアル積分Jaの値は、0.4244(玉軸受の場合)、0.4817(円すいころ軸受の場合)となる。
Moreover, the axial load F a of the single-row rolling bearing, the non-patent document 1 p. As described in equation (3) in 110, the following equation (★ 6) is obtained.
J a : Axial integration Z: Number of rolling elements 23 Q max : Maximum rolling element load (load in the contact angle α direction)
α: Contact angle of the rolling
従って、上記単列転がり軸受が玉軸受であり、且つ、この単列転がり軸受に予圧が付与されている(アキシアル荷重Faが作用している)場合に、この単列転がり軸受にラジアル荷重Frを負荷し始めると共に、このラジアル荷重Frを徐々に増大させながら、上記単列転がり軸受のトルクを測定する作業を、少なくともこの測定したトルクが急降下する現象が生じるまで行えば、この現象が生じた瞬間の上記単列転がり軸受の負荷率εの値を1(ε=1)と決定する事ができる。これと共に、当該現象が生じた瞬間の上記ラジアル荷重Frを求めれば、これら決定した負荷率ε=1及び求めたラジアル荷重Frと、上記単列転がり軸受の諸元とに基づいて、上記予圧(アキシアル荷重Fa)を算出する事ができる。具体的には、前記(★2)式〜(★4)式、並びに、前記ラジアル相対変位量δrに関する計算式(δr=δmax・cosα)及び前記アキシアル相対変位量δaに関する計算式(δa=δmax・sinα)を利用して、上記(★2)式中のラジアル隙間△rを算出できる。又、このラジアル隙間△rの算出結果を利用して、上記(★5)式から、上記単列転がり軸受の予圧隙間に対応する、アキシアル隙間△aを算出する事ができる。更には、このアキシアル隙間△aの算出結果を利用して、上記(★6)式から、上記予圧に対応する、アキシアル荷重Faを算出する事ができる。
尚、上記単列転がり軸受が円すいころ軸受である場合に就いても、上記(★2)式〜(★5)式に対応する関係式を用意しておけば、以上に述べた玉軸受の場合と同様の手法で、予圧隙間(アキシアル隙間△a)及び予圧(アキシアル荷重Fa)を算出する事ができる。
Thus, a the single row rolling bearing is a ball bearing, and, If this preload to the single row rolling bearing has been given (acting axial load F a is), the radial load F in the single row rolling bearing If the operation of measuring the torque of the single row rolling bearing is started at least until the phenomenon that the measured torque suddenly drops occurs while starting to load r and gradually increasing the radial load F r , this phenomenon will occur. The value of the load factor ε of the single row rolling bearing at the moment of occurrence can be determined as 1 (ε = 1). At the same time, if the radial load F r at the moment when the phenomenon occurs is obtained, the above-described load factor ε = 1, the obtained radial load F r, and the specifications of the single row rolling bearing, The preload (axial load F a ) can be calculated. Specifically, the formulas (* 2) to (* 4), the calculation formula related to the radial relative displacement amount δ r (δ r = δ max · cos α), and the calculation formula related to the axial relative displacement amount δ a. Using (δ a = δ max · sin α), the radial gap Δ r in the above equation (* 2) can be calculated. Further, by using the calculation result of the radial clearance △ r, from the (★ 5) equation, corresponding to the preload gap of the single row rolling bearing, it is possible to calculate the axial clearance △ a. Furthermore, by using the calculation result of the axial clearance △ a, from the (★ 6) equation, corresponding to the preload can be calculated axial load F a.
Even when the single-row rolling bearing is a tapered roller bearing, if the relational expressions corresponding to the above formulas (* 2) to (* 5) are prepared, the ball bearing described above can be used. The preload gap (axial gap Δ a ) and preload (axial load F a ) can be calculated by the same method as in the case.
ここで、本発明の予圧測定方法の対象となる複列転がり軸受装置を構成する1対の転動体列は、それぞれ上述した様な単列転がり軸受と等価な物理系であるとみなす事ができる。従って、前述した様に、対象となる複列転がり軸受装置にラジアル荷重を負荷し始めると共に、このラジアル荷重を徐々に増大させながら、この複列転がり軸受装置のトルクを測定する作業を、少なくともこの測定したトルクが急降下する現象が生じるまで行えば、上記複列転がり軸受装置を構成する1対の転動体列のうちで、上記現象が生じた瞬間に負荷圏に存在する転動体の個数が減少したと考えられる何れか一方の転動体列に関する、上記現象が生じた瞬間の負荷率εの値を1(ε=1)と決定する事ができる。これと共に、この現象が生じた瞬間に上記何れか一方の転動体列に負荷されているラジアル荷重Frを求めれば、これら決定した負荷率ε=1及び求めたラジアル荷重Frと、上記何れか一方の転動体列に関する諸元とに基づいて、上述した単列転がり軸受の場合と同様の手法で、この何れか一方の転動体列の予圧隙間(アキシアル隙間△a)及び予圧(アキシアル荷重Fa){=上記複列転がり軸受装置の予圧隙間(アキシアル隙間△a)及び予圧(アキシアル荷重Fa)}を算出する事ができる。複列転がり軸受装置で、両列の転動体に加わっているアキシアル荷重の和は互いに等しいので、一方の列の予圧隙間及び予圧が求まれば、他方の列の予圧隙間及び予圧も求められる。 Here, each of the pair of rolling element rows constituting the double row rolling bearing device to be subjected to the preload measuring method of the present invention can be regarded as a physical system equivalent to the single row rolling bearing as described above. . Accordingly, as described above, at least the work of measuring the torque of the double row rolling bearing device while starting to apply a radial load to the target double row rolling bearing device and gradually increasing the radial load is performed. If the measured torque is suddenly lowered until the phenomenon occurs, the number of rolling elements existing in the load zone of the pair of rolling element rows constituting the double row rolling bearing device decreases at the moment when the phenomenon occurs. The value of the load factor ε at the moment when the above phenomenon occurs with respect to any one of the rolling element rows considered to be 1 can be determined as 1 (ε = 1). At the same time, when the radial load F r loaded on any one of the rolling element rows is obtained at the moment when this phenomenon occurs, the determined load factor ε = 1, the obtained radial load F r , based on the specifications or about one rolling element row, in the same manner as the case of the single row rolling bearing described above approach, this one of the rolling element row of the preload gap (axial clearance △ a) and preload (axial load F a ) {= preload gap (axial gap Δ a ) and preload (axial load F a )} of the double row rolling bearing device can be calculated. In the double row rolling bearing device, the sum of the axial loads applied to the rolling elements of both rows is equal to each other. Therefore, if the preload clearance and preload of one row are obtained, the preload clearance and preload of the other row are also obtained.
尚、この様な本発明の複列転がり軸受装置の予圧測定方法を実施する場合、上記複列転がり軸受装置に対するラジアル荷重の負荷位置は、軸方向に関して1対の転動体列同士の丁度中央位置にするのが好ましい。この理由は、これら両転動体列に負荷されるラジアル荷重Frが、それぞれ上記複列転がり軸受装置に負荷したラジアル荷重の1/2ずつになり、これら両転動体列に負荷されるラジアル荷重Frを求め易くなる為である。 When carrying out such a preload measuring method for a double row rolling bearing device of the present invention, the load position of the radial load on the double row rolling bearing device is just the center position between a pair of rolling element rows in the axial direction. Is preferable. This is because the radial load F r applied to both the rolling element rows is ½ each of the radial load applied to the double row rolling bearing device, and the radial load applied to both the rolling element rows. This is because Fr can be easily obtained.
又、上述の様な本発明の複列転がり軸受装置の予圧測定方法を実施する場合で、上記トルクとして、上記回転トルクを測定する場合には、この回転トルクを測定する際の上記複列転がり軸受装置の回転速度(前記外輪部材と前記内輪部材との相対回転速度)を、十分に小さくするのが好ましい。この理由は、当該回転速度を大きくし過ぎると、温度上昇による予圧変化や潤滑グリースの撹拌抵抗の変化が無視できない程に大きくなって、適正な予圧測定を行えなくなる為である。そこで、具体的には、例えば、対象となる型式の複列転がり軸受装置に関して、図9に例示する様な回転速度と回転トルクとの関係を、実験的に求めるか、或いは、例えば非特許文献1のp.170に記載された(10)式等により理論的に求める。そして、上記回転トルクを測定する際の複列転がり軸受装置の回転速度を、当該関係を表す曲線の最小値に対応する回転速度以下にする。又は、この様な曲線を求める事なく、上記回転トルクを測定する際の複列転がり軸受装置の回転速度を、単に十分に小さく(例えば10min-1以下に)抑える。 Further, when the rotational torque is measured as the torque when the preload measuring method of the double row rolling bearing device of the present invention as described above is carried out, the double row rolling when measuring the rotational torque is performed. It is preferable that the rotational speed of the bearing device (the relative rotational speed between the outer ring member and the inner ring member) be sufficiently small. This is because if the rotational speed is increased too much, changes in preload due to temperature rise and changes in the agitation resistance of lubricating grease become so large that they cannot be ignored, making it impossible to perform appropriate preload measurement. Therefore, specifically, for example, with respect to the target double-row rolling bearing device, the relationship between the rotational speed and the rotational torque as illustrated in FIG. 9 is experimentally obtained, or, for example, non-patent literature P. It is theoretically obtained by the equation (10) described in 170. Then, the rotational speed of the double row rolling bearing device at the time of measuring the rotational torque is set to be equal to or lower than the rotational speed corresponding to the minimum value of the curve representing the relationship. Alternatively, without obtaining such a curve, the rotational speed of the double-row rolling bearing device at the time of measuring the rotational torque is simply suppressed sufficiently small (for example, 10 min −1 or less).
上述の様な本発明の複列転がり軸受装置の予圧測定方法の場合には、測定する物理量(トルク、ラジアル荷重)と予圧(予圧隙間)との関係を、予め調べておく必要がない。この為、予圧測定のコストを抑えられるし、長期間に亙る使用によって(例えば、軌道面の荒れやシール摩耗によって)トルクが変化した複列転がり軸受装置にも適用できる。又、複列転がり軸受装置の完成品に対して実施できる為、この複列転がり軸受装置の生産性が低下する事を防止できる。 In the case of the preload measuring method of the double row rolling bearing device of the present invention as described above, it is not necessary to examine in advance the relationship between the physical quantity (torque, radial load) to be measured and the preload (preload gap). For this reason, the cost of the preload measurement can be suppressed, and the present invention can be applied to a double row rolling bearing device in which the torque is changed by use over a long period of time (for example, due to raceway surface roughness or seal wear). Moreover, since it can implement with respect to the finished product of a double row rolling bearing apparatus, it can prevent that the productivity of this double row rolling bearing apparatus falls.
[実施の形態の第1例]
図1〜2は、本発明の実施の形態の第1例を示している。尚、本例の予圧測定の対象となる車輪支持用ハブユニットの構造は、前述の図4に示した車輪支持用ハブユニットの構造とほぼ同様である。この為、同等部分には同一符号を付して重複する説明を省略若しくは簡略にし、以下、本例の特徴である予圧測定方法を中心に説明する。本例の場合には、上記車輪支持用ハブユニットを構成する各玉3、3に付与された予圧を測定する為に、先ず、図1に示す様に、上記車輪支持用ハブユニットを測定装置にセットする。この測定装置は、図示しない回転駆動手段と、静圧パッド16と、トルク測定器17とを備える。このうちの回転駆動手段は、ハブ2の軸方向及び径方向の変位を阻止した状態で、このハブ2を回転駆動自在である。又、上記静圧パッド16は、外輪1の外周面(外輪軌道5a、5bを研削する際にシューを摺接させる円筒状の平滑面)の円周方向一部分を、静圧流体を介して非接触に押圧する事により、上記車輪支持用ハブユニットにラジアル荷重F1を負荷自在である。特に、本例の場合には、上記外輪1の外周面に対する上記静圧パッド16の押圧位置(上記ラジアル荷重F1の負荷位置)を、軸方向に関して1対の玉列同士の間の丁度中央位置としている。これにより、これら両玉列に、それぞれ同じ大きさのラジアル荷重Fr(=F1/2)を負荷できる様にしている。又、上記トルク測定器17は、上記ハブ2の回転時に連れ回される傾向となる、上記外輪1の接線力を、上記車輪支持用ハブユニットの回転トルクとして測定自在である。
[First example of embodiment]
1 and 2 show a first example of an embodiment of the present invention. Note that the structure of the wheel support hub unit that is the subject of the preload measurement in this example is substantially the same as the structure of the wheel support hub unit shown in FIG. For this reason, the same reference numerals are assigned to the equivalent parts, and overlapping explanations are omitted or simplified, and the following description will focus on the preload measurement method that is a feature of this example. In the case of this example, in order to measure the preload applied to the
上述の様に車輪支持用ハブユニットを測定装置にセットしたならば、次いで、上記回転駆動手段により、上記ハブ2を10min-1以下の一定の回転速度で回転させつつ、上記トルク測定器17により、上記車輪支持用ハブユニットの回転トルクを測定する。そして、この様に回転トルクを測定しながら、上記静圧パッド16により、上記車輪支持用ハブユニットにラジアル荷重F1を負荷し始めると共に、このラジアル荷重F1を徐々に増大させる。この様に、このラジアル荷重F1を徐々に増大させると、これに伴って、上記回転トルクが徐々に増大する。但し、このラジアル荷重F1が或る大きさになると、図2に示す様に、上記回転トルクの大きさが急降下する現象が生じる。本例の場合には、この現象が生じた後、速やかに上記回転トルクの測定作業を終了する。
When the wheel supporting hub unit is set in the measuring device as described above, the
ところで、図2の測定結果に示した様な現象、即ち、上記回転トルクの大きさが急降下する現象は、上記ラジアル荷重F1が増大する事に伴い、上記両玉列の負荷圏が減少する過程で、少なくとも一方の玉列の負荷圏に存在する玉3の個数が減った事により生じたものである。特に、本例の場合には、上記両玉列同士で、諸元(上記各玉3、3の直径Dw、これら各玉3、3のピッチ円直径PCD、これら各玉3、3の個数、接触角α、外輪軌道5a、5bの溝R半径re、内輪軌道9a、9bの溝R半径ri等)が互いに同じであり、且つ、負荷されたラジアル荷重Frも互いに同じ(F1/2)としている。従って、本例の場合、上記回転トルクの大きさが急降下する現象は、上記両玉列の負荷圏に存在する玉3の個数が、これら両玉列で同時に減った事により生じたものと考える事ができる。
By the way, the phenomenon as shown in the measurement result of FIG. 2, that is, the phenomenon that the magnitude of the rotational torque suddenly drops, decreases the load area of the both ball arrays as the radial load F 1 increases. This is because the number of
そこで、本例の場合には、上記両玉列のうちの何れか一方(どちらでも良い。)の玉列に関する、上記回転トルクの大きさが急降下した現象が生じた瞬間の負荷率εの値を1(ε=1)と決定する。これと共に、上記図2の測定結果から、上記現象が生じた瞬間に上記何れか一方の玉列に負荷されていたラジアル荷重Fr(F1/2)を求める。そして、これら決定した負荷率ε=1及び求めたラジアル荷重Frと、上記何れか一方の玉列に関する諸元とに基づいて、この何れか一方の玉列に関する予圧隙間(=他方の玉列に関する予圧隙間)を算出する。具体的には、前記(★2)式〜(★4)式、並びに、前記ラジアル相対変位量δrに関する計算式(δr=δmax・cosα)及び前記アキシアル相対変位量δaに関する計算式(δa=δmax・sinα)を利用して、上記(★2)式中のラジアル隙間△rを算出する。そして、このラジアル隙間△rの算出結果を利用して、前記(★5)式から、上記予圧隙間に相当する、アキシアル隙間△aを算出する。更には、このアキシアル隙間△aの算出結果を利用して、前記(★6)式から、上記何れか一方の玉列を構成する各玉3、3に付与されている予圧(=他方の玉列を構成する各玉3、3に付与されている予圧)に相当する、アキシアル荷重Faを算出する。尚、この様な予圧隙間(アキシアル隙間△a)及び予圧(アキシアル荷重Fa)の算出処理は、図示しない演算器に行わせる事ができる。
Therefore, in the case of this example, the value of the load factor ε at the moment when the phenomenon in which the magnitude of the rotational torque suddenly drops occurs with respect to either one of the above-described two rows (whichever is sufficient). Is determined to be 1 (ε = 1). At the same time, the measurement results of FIG. 2, obtaining the radial load F r which has the loaded into one of the ball row at the moment when the phenomenon occurs (F 1/2). Then, based on the determined load factor ε = 1, the obtained radial load F r, and the specifications relating to any one of the above-mentioned ball rows, a preload gap (= the other ball row) relating to any one of the ball rows. Preload gap) for Specifically, the (★ 2) formula ~ (★ 4) equation, as well as, the radial relative displacement [delta] r about formulas (δ r = δ max · cosα ) and the axial relative displacement amount [delta] a related formula Using (δ a = δ max · sin α), the radial gap Δ r in the above equation (★ 2) is calculated. Then, by using the calculation result of the radial clearance △ r, from the (★ 5) formula, equivalent to the preload gap, calculates the axial clearance △ a. Furthermore, by using the calculation result of the axial clearance △ a, the (★ 6) from the equation, the one of the preload being applied to the
上述した様な本例の複列転がり軸受装置の予圧測定方法の場合には、測定する物理量(回転トルク、ラジアル荷重Fr)と予圧(予圧隙間)との関係を、予め調べておく必要がない。この為、予圧測定のコストを抑えられる。又、複列転がり軸受装置の完成品に対して実施できる為、この複列転がり軸受装置の生産性が低下する事を防止できる。 In the case of the preload measuring method of the double row rolling bearing device of the present example as described above, it is necessary to examine in advance the relationship between the physical quantity to be measured (rotational torque, radial load F r ) and the preload (preload gap). Absent. For this reason, the cost of preload measurement can be suppressed. Moreover, since it can implement with respect to the finished product of a double row rolling bearing apparatus, it can prevent that the productivity of this double row rolling bearing apparatus falls.
尚、上述した第1例では、外輪1の外周面に対する静圧パッド16の押圧位置を、軸方向に関して、1対の玉列同士の間の丁度中央位置とした。但し、対象となる車輪支持用軸受ユニットによっては、外輪の外周面の形状との関係で、この外輪の外周面に対する上記静圧パッド16の押圧位置を、軸方向外側の玉列に寄った位置にせざるを得ない場合がある。この場合には、軸方向外側の玉列に、軸方向内側の玉列よりも、大きなラジアル荷重が負荷される事になる。この為、回転トルクの大きさが急降下する現象が最初に生じた瞬間には、軸方向内側の玉列ではなく、軸方向外側の玉列で、負荷圏に存在する玉3の個数が減った(負荷率εの値が1を切った)ものと考えて、その後の予圧計算を行えば良い。
In the first example described above, the pressing position of the
[実施の形態の第2例]
図3は、本発明の実施の形態の第2例を示している。本例の場合には、車輪支持用ハブユニットに対するラジアル荷重F1の負荷の仕方が、上述した第1例の場合と異なる。即ち、本例の場合には、外輪1の静止側フランジ4に、断面L字形で全体を円環状に形成したドラム18を、図示しないボルト等の結合部材により結合固定している。そして、このドラム18の外周面(円筒状の平滑面)の円周方向一部分を、静圧パッド16により非接触で押圧する事により、上記車輪支持用ハブユニットにラジアル荷重F1を負荷している。又、本例の場合も、上記ドラム18の外周面に対する上記静圧パッド16の押圧位置(上記ラジアル荷重F1の負荷位置)を、軸方向に関して1対の玉列同士の間の丁度中央位置としている。これにより、これら両玉列に、それぞれ同じ大きさのラジアル荷重Fr(=F1/2)を負荷できる様にしている。又、本例の場合、トルク測定器17は、ハブ2の回転時に、上記外輪1と共に連れ回される上記ドラム18の接線力を、上記車輪支持用ハブユニットの回転トルクとして測定する。この様な本例の場合には、上記ドラム18の外周面を上記静圧パッド16の被押圧面とする為、上記外輪1の外周面の形状に拘らず、上記静圧パッドの押圧位置を、軸方向に関して1対の玉列同士の間の丁度中央位置にするのが容易となる。その他の構成及び作用は、上述した第1例の場合と同様である。
[Second Example of Embodiment]
FIG. 3 shows a second example of the embodiment of the present invention. In the case of this example, the way of applying the radial load F 1 to the wheel supporting hub unit is different from that of the first example described above. That is, in the case of this example, a
本発明の複列転がり軸受装置の予圧測定方法は、図1、3、4に示した車輪支持用ハブユニットに限らず、例えば図5〜6に示した車輪支持用ハブユニットや、各種機械装置に組み込んで使用する、予圧を付与された複列転がり軸受、組み合わせ軸受等、特許請求の範囲に記載した要件を満たす、各種の複列転がり軸受装置を対象として実施する事ができる。 The method for measuring the preload of the double row rolling bearing device of the present invention is not limited to the wheel supporting hub unit shown in FIGS. 1, 3, and 4. For example, the wheel supporting hub unit shown in FIGS. It can be implemented for various types of double-row rolling bearing devices that satisfy the requirements described in the claims, such as a double-row rolling bearing, a combined bearing, and the like that are preloaded and used.
1 外輪
2、2a、2b ハブ
3 玉
4 静止側フランジ
5a、5b 外輪軌道
6、6a ハブ本体
7 内輪
8 回転側フランジ
9a、9b 内輪軌道
10 小径段部
11 かしめ部
12 段差面
13a、13b シールリング
14 軸部材
15 スプライン孔
16 静圧パッド
17 トルク測定器
18 ドラム
19 外輪軌道
20 外輪
21 内輪軌道
22 内輪
23 転動体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008234302A JP2010066189A (en) | 2008-09-12 | 2008-09-12 | Method for measuring preload of double-row rolling bearing device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008234302A JP2010066189A (en) | 2008-09-12 | 2008-09-12 | Method for measuring preload of double-row rolling bearing device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010066189A true JP2010066189A (en) | 2010-03-25 |
Family
ID=42191889
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008234302A Withdrawn JP2010066189A (en) | 2008-09-12 | 2008-09-12 | Method for measuring preload of double-row rolling bearing device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2010066189A (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103267061A (en) * | 2013-05-28 | 2013-08-28 | 河南科技大学 | Method for setting live load bearing curve of two-row four-point contact ball bearing |
CN106500643A (en) * | 2016-09-28 | 2017-03-15 | 重庆长江轴承股份有限公司 | The negative clearance wheel measuring method of third generation hub-bearing unit |
CN109902429A (en) * | 2019-03-13 | 2019-06-18 | 河南科技大学 | A kind of outer ring and roll assembly dynamic load rating of bolt axle cantilever installation determines method |
JP7014350B1 (en) * | 2020-12-18 | 2022-02-01 | 日本精工株式会社 | Bearing unit production method, machine production method, and vehicle production method |
WO2022130687A1 (en) | 2020-12-18 | 2022-06-23 | 日本精工株式会社 | Bearing unit production method, machine production method, and vehicle production method |
-
2008
- 2008-09-12 JP JP2008234302A patent/JP2010066189A/en not_active Withdrawn
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103267061A (en) * | 2013-05-28 | 2013-08-28 | 河南科技大学 | Method for setting live load bearing curve of two-row four-point contact ball bearing |
CN106500643A (en) * | 2016-09-28 | 2017-03-15 | 重庆长江轴承股份有限公司 | The negative clearance wheel measuring method of third generation hub-bearing unit |
CN109902429A (en) * | 2019-03-13 | 2019-06-18 | 河南科技大学 | A kind of outer ring and roll assembly dynamic load rating of bolt axle cantilever installation determines method |
CN109902429B (en) * | 2019-03-13 | 2023-04-07 | 河南科技大学 | Method for determining rated dynamic load of roller needle bearing installed on cantilever of bolt shaft |
JP7014350B1 (en) * | 2020-12-18 | 2022-02-01 | 日本精工株式会社 | Bearing unit production method, machine production method, and vehicle production method |
WO2022130687A1 (en) | 2020-12-18 | 2022-06-23 | 日本精工株式会社 | Bearing unit production method, machine production method, and vehicle production method |
KR20230120633A (en) | 2020-12-18 | 2023-08-17 | 닛본 세이고 가부시끼가이샤 | Method for producing a bearing unit, method for producing a machine, and method for producing a vehicle |
US11933365B2 (en) | 2020-12-18 | 2024-03-19 | Nsk Ltd. | Producing method of bearing unit, producing method of machine, and producing method of vehicle |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2010066189A (en) | Method for measuring preload of double-row rolling bearing device | |
JPWO2004022992A1 (en) | Rolling bearing unit for wheel support | |
JP4730168B2 (en) | Test method for radial rolling bearings | |
JP2020098163A (en) | Starting torque measurement method of bearing device | |
JP5134356B2 (en) | Wheel bearing device | |
JP4408251B2 (en) | Bearing clearance measurement method for wheel bearing device | |
KR20080031960A (en) | Wheel bearing unit | |
KR20080036609A (en) | Wheel bearing unit | |
JP2003314542A (en) | Tapered roller bearing | |
WO2008032831A1 (en) | Method for manufacturing wheel supporting roller bearing unit, and method for testing double-race roller bearing unit | |
KR20170013666A (en) | Tandem angular contact ball bearing, axle for vehicle applying the same and method of measuring bearing axial inside clearance thereof | |
CN108457986A (en) | A kind of cylinder roller bearing and its retainer | |
JP3733992B2 (en) | Thrust ball bearing | |
JP2008106904A (en) | Manufacturing method for wheel bearing device | |
JP2021060076A (en) | Hub unit bearing | |
JP2009168171A (en) | Roller bearing | |
JP6444716B2 (en) | Wheel bearing device and mounting structure thereof | |
JP2005024020A (en) | Rolling bearing for wheel | |
US8632252B2 (en) | Grease baffle system | |
JP5228607B2 (en) | Preload measurement method for rolling bearing device | |
JP6236754B2 (en) | Tandem double-row angular contact ball bearing, differential device, and automobile | |
JP2004225752A (en) | Manufacturing method for bearing unit for wheel | |
JP4940847B2 (en) | Manufacturing method of wheel bearing rolling bearing unit | |
JP2008082348A (en) | Wheel rolling bearing device | |
JP2004011738A (en) | Self-aligning roller bearing |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20111206 |