JP2016196900A - 車輪用軸受装置の製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】車輪用軸受装置において、車両アウタ側の密封装置のスリンガをハブ軸に組み付ける際に、スリンガの位置決め精度を向上させる。
【解決手段】ハブ軸４０は、小径軸部９０と大径軸部７０との段差形状にて構成されて内輪が突き当てられる内輪突き当て面８０を有する。スリンガ圧入工程Ｓ２では、内輪突き当て面を基準面として、治具３００を押圧することによりスリンガ２１０をハブ軸に圧入してハブ軸に対する位置決めを行う。
【選択図】図４

Description

本発明は、車輪用軸受装置の製造方法に関する。
図８は、特許文献１に開示された車輪用軸受装置５００を示す。車輪用軸受装置５００は、ハブ軸５２０と、ハブ軸５２０の外周側に配置された外輪５１０と、を有する。ハブ軸５２０は、車両アウタ側の端部にフランジ５２２を有する。このフランジ５２２に車輪が取付けられる。外輪５１０は、車両固定部材に固定される。なお、ハブ軸５２０は、転動体５３０によって、外輪５１０に対して相対回転可能に支持されている。
車輪用軸受装置５００においては、ハブ軸５２０と外輪５１０との間への異物（路面から飛散した雨水や泥水等）の浸入を防止することが望まれる。そこで、ハブ軸５２０と外輪５１０との間が両端部から塞がれる。車両アウタ側においては、図８に示すように、ハブ軸５２０におけるフランジ５２２の根元部位と外輪５１０との間に、密封装置５４０が組み付けられている。密封装置５４０は、シール部材５６０と、シール部材５６０に隣接して配置されたスリンガ５５０とを有する。シール部材５６０は、芯金５７０とシール体５８０とを有する。芯金５７０は、外輪５１０の内周面に圧入された筒状部５７０ａと、筒状部５７０ａから径方向内方へ張り出した環状部５７０ｂと、を有する。この環状部５７０ｂにシール体５８０が一体に取付けられている。シール体５８０は弾性体で構成されている。
スリンガ５５０は、ハブ軸５２０に圧入されたスリンガ筒状部５５０ａと、スリンガ筒状部５５０ａから径方向外方へ張り出したスリンガ環状部５５０ｂと、を有する。このスリンガ環状部５５０ｂに、シール体５８０の先端であるシールリップ５８０ａが摺動可能に接触されている。この接触により、ハブ軸５２０と外輪５１０との間が車両アウタ側から密封されている。なお、スリンガ５５０はステンレス製であり、錆びにくい。そのため、スリンガ環状部５５０ｂに接触しているシールリップ５８０ａは、錆びと接触して磨耗することが防止される。
例えばシールリップ５８０ａをフランジ５２２に接触させてハブ軸５２０と外輪５１０との間を密封する場合がある。この場合、図示しない車輪から跳ね上がった水でフランジ５２２が錆びると、その錆びとの接触によりシールリップ５８０ａが磨耗する。特許文献１の技術においては、スリンガ５５０を設けることで、この磨耗を防止でき、密封性の低下が防止される。
特開２０１３−２１７４１９号公報
特許文献１の技術において（図８参照）、シール体５８０とスリンガ５５０との位置関係が近すぎると、スリンガ環状部５５０ｂに対するシールリップ５８０ａの接触圧力が過大になり、車輪用軸受装置５００にかかるトルクが過大になる。一方、シール体５８０とスリンガ５５０との位置関係が遠すぎると、スリンガ環状部５５０ｂに対するシールリップ５８０ａの接触圧力が過小になり、所望の密封性を得られない。ところで、特許文献１には、スリンガ５５０の位置決め手法が示されていない。そこで、本発明者は、このタイプの車輪用軸受装置には、スリンガの位置決め精度を向上できる余地があることを見出した。
本発明の課題は、車輪用軸受装置において、車両アウタ側の密封装置のスリンガをハブ軸に組み付ける際に、スリンガの位置決め精度を向上させることにある。
上記の課題を解決するため、本発明はつぎの手段をとる。
車両アウタ側の端部に車輪取付用のフランジを有するとともに、前記フランジの根元に位置する基軸部と、大径軸部と、小径軸部と、を前記フランジから車両インナ側へ向かって段差状に有するハブ軸と、前記小径軸部に嵌合されるとともに前記小径軸部と前記大径軸部とによって段差形状で構成された内輪突き当て面に突き当てられた内輪と、前記大径軸部及び前記内輪の外周側に同心で配置された外輪と、前記大径軸部及び前記内輪と、前記外輪との間に転動可能に配置された複列の転動体と、スリンガを有するとともに前記基軸部と前記外輪との間に組み付けられた密封装置と、を有する車輪用軸受装置の製造方法であって、前記内輪突き当て面を基準面として、治具を押圧して前記スリンガを前記基軸部に圧入することにより、前記基軸部に対する前記スリンガの位置決めを行うスリンガ圧入工程と、前記スリンガ圧入工程の後、前記外輪と前記転動体と前記密封装置とが組み付けられた状態で、前記内輪突き当て面に当接する位置まで前記内輪を前記小径軸部に嵌合する内輪嵌合工程と、を有する。
本発明によれば、車輪用軸受装置において、車両アウタ側の密封装置のスリンガをハブ軸に組み付ける際に、スリンガの位置決め精度を向上させることができる。
車輪用軸受装置を表した断面図である。 図１のII領域を拡大して表した断面図である。 ハブ軸研磨工程を図２に対応する領域によって表した断面図である。 スリンガ圧入工程を図２に対応する領域によって表した断面図である。 外輪組み付け工程を図２に対応する領域によって表した断面図である。 内輪嵌合工程を図２に対応する領域によって表した断面図である。 治具を表した斜視図である。 従来技術における車両用軸受装置の一部を表した断面図である。
以下、本発明を実施するための形態を、図面を用いて説明する。図１,２に示す車輪用軸受装置１は、複列の円錐ころ軸受構造とされている。車輪用軸受装置１は、外輪１０と、ハブ軸４０と、内輪２０と、転動体である円錐ころ３１,３２と、密封装置２００と、を有する。
外輪１０は、フランジ１２を有する。フランジ１２は、図示しない車両固定部材（例えばナックル）に固定されている。外輪１０の内周面には、アウタ側外輪軌道面１４とインナ側外輪軌道面１６とが形成されている。
ハブ軸４０は、軸部４２と、軸部４２の車両アウタ側の端部に形成されたフランジ４４と、を有する。軸部４２は、外輪１０の内周側で外輪１０と同心に配置されている。軸部４２と外輪１０との間には、周方向に連続した環状空間Ｔが形成されている。フランジ４４は、外輪１０の車両アウタ側で外輪１０の外部に位置している。フランジ４４には、ボルトＢによって図示しない車輪が固定されている。
軸部４２は、車両アウタ側から車両インナ側へ順に、基軸部５０と、大径軸部７０と、小径軸部９０と、を有する。基軸部５０と、大径軸部７０と、小径軸部９０とはそれぞれ、車両アウタ側から車両インナ側へ向けて径が縮まる段差状に形成されている。
基軸部５０は、フランジ４４の車両インナ側の根元（付け根）から連続して設けられている。基軸部５０は、大径軸部７０よりも大径である。基軸部５０は、外輪１０の車両アウタ側端部１８と対向している。基軸部５０には、後で説明するスリンガ２１０が圧入されている。
大径軸部７０の車両アウタ側の部位は、外輪１０のアウタ側外輪軌道面１４と対向している。そして、大径軸部７０には、外輪１０のアウタ側外輪軌道面１４と対応して、アウタ側内輪軌道面７２が形成されている。このアウタ側内輪軌道面７２とアウタ側外輪軌道面１４との間に、車両アウタ側の円錐ころ３１が転動可能に配置されている。円錐ころ３１は、周方向に等間隔で複数個配置されている。なお、基軸部５０と大径軸部７０との段差状の部位は、アウタ側内輪軌道面７２の鍔部６０となって円錐ころ３１の端面を支持している。
小径軸部９０は、外輪１０のインナ側外輪軌道面１６と対応した位置にある。この小径軸部９０には、内輪２０が嵌合されている。小径軸部９０の先端部位は、内輪２０を加締めた加締部９２となっている。また、小径軸部９０と大径軸部７０との段差状の部位は、内輪２０の突き当て端面２２が突き当てられた内輪突き当て面８０を形成している。
内輪２０の外周面には、インナ側内輪軌道面２４が形成されている。そして、このインナ側内輪軌道面２４とインナ側外輪軌道面１６との間に、車両インナ側の円錐ころ３２が転動可能に配置されている。円錐ころ３２は、周方向に等間隔で複数個配置されている。
密封装置２００は、スリンガ２１０と、シール部材２２０と、を有する。スリンガ２１０は、例えばステンレスで構成されている。スリンガ２１０は基軸部５０に圧入されたスリンガ筒状部２１０ａと、スリンガ筒状部２１０ａから径方向外方へ張り出した円環状のスリンガ環状部２１０ｂと、を有する。スリンガ２１０は、外輪１０の車両アウタ側端部１８とハブ軸４０の基軸部５０との間に位置している。
シール部材２２０は、金属製の芯金２３０と、弾性体（例えばゴム）で構成されたシール体２４０と、を有する。芯金２３０は、外輪１０の車両アウタ側端部１８の内周面に圧入された芯金筒状部２３０ａと、芯金筒状部２３０ａから径方向内方へ張り出した芯金環状部２３０ｂと、を有する。この芯金２３０に対して、車両アウタ側からシール体２４０が一体的に接着されている。シール体２４０は、芯金環状部２３０ｂから車両アウタ側に延びる複数のシールリップ２４０ａを有する。これらのシールリップ２４０ａは、スリンガ環状部２１０ｂに対して摺動可能に接触している。この接触により、外輪１０の車両アウタ側端部１８とハブ軸４０の基軸部５０との間の環状空間Ｔが密封されている。なお、スリンガ２１０とシール体２４０とは、スリンガ環状部２１０ｂに対するシールリップ２４０ａの接触圧力が過不足しない、適切な位置に互いに配置されている。したがって、密封装置２００は、所望する密封機能を奏する。
つづいて、車輪用軸受装置１の製造方法について説明する。車輪用軸受装置１は、車両アウタ側の部材から順次セットされて組立てられる。まず、ハブ軸研磨工程Ｓ１（図３参照）にて、ハブ軸４０の小径軸部９０、内輪突き当て面８０、大径軸部７０、鍔部６０、基軸部５０、及びフランジ４４の基端部位に、連続して研磨加工が施される。なお図３では、研磨加工が施された研磨加工領域Ｆがハッチングにて示されている。
この後、スリンガ圧入工程Ｓ２（図４参照）が行われる。このスリンガ圧入工程Ｓ２では、スリンガ２１０がハブ軸４０の基軸部５０に圧入される。この圧入に際しては、図７に示す治具３００が用いられる。治具３００は、円筒状に構成されている。治具３００の内周面は、一方端と他方端との間で、径が２つに異なっている。第１内周面３２１の径である第１径Ｌ１は、ハブ軸４０の小径軸部９０（図４参照）の径よりも大きく、大径軸部７０の径よりも小さい。第２内周面３２２の径である第２径Ｌ２は、ハブ軸４０の基軸部５０（図４参照）の径よりも大きい。第２径Ｌ２は、詳細には、スリンガ２１０のスリンガ筒状部２１０ａ（図４参照）の径よりも大きく、スリンガ環状部２１０ｂの先端縁Ｃの径よりも小さい。
第１内周面３２１と第２内周面３２２との間には、図７に示すように、両内周面３２１,３２２の間の段差形状にて構成された円環状の押圧規制面３０４が形成されている。押圧規制面３０４は、治具３００の軸心と直交する平面に沿う平滑面である。押圧規制面３０４は、その内径と外径との間に所定幅Ｈ１を有する。押圧規制面３０４の内径は第１径Ｌ１に相当する。押圧規制面３０４の外径は第２径Ｌ２に相当する。押圧規制面３０４は、その全周に亘って、ハブ軸４０の内輪突き当て面８０（図４参照）に面接触可能である。
治具３００は、第２内周面３２２の側の端面にて、スリンガ押圧面３０２を構成している（図７参照）。スリンガ押圧面３０２は、治具３００の軸心と直交する平面に沿う平滑面である。スリンガ押圧面３０２は、その内径と外径との間に所定幅Ｈ２を有する。スリンガ押圧面３０２の内径は、第２径Ｌ２に相当する。スリンガ押圧面３０２の外径は、治具３００の外周面の径に相当する。この外径は、例えば、スリンガ環状部２１０ｂの先端縁Ｃ（図４参照）の径よりも大きい。なお、スリンガ押圧面３０２の外径は、スリンガ環状部２１０ｂの先端縁Ｃの径より小さくてもよい。スリンガ押圧面３０２は、その全周に亘って、スリンガ環状部２１０ｂに面接触可能である。
治具３００の軸線方向に関して（図４,７参照）、押圧規制面３０４とスリンガ押圧面３０２との間の寸法である位置決め寸法Ｐは、ハブ軸４０の大径軸部７０の軸線方向の寸法よりも長い。また、位置決め寸法Ｐは、大径軸部７０と基端部５０との軸線方向の寸法を足し合わせた寸法よりも短い。位置決め寸法Ｐについて、さらに詳しく説明する。位置決め寸法Ｐは、押圧規制面３０４がハブ軸４０の内輪突き当て面８０に位置するときに、スリンガ押圧面３０２が基軸部５０の適切な位置に配置される寸法に設定されている。この適切な位置とは、当該位置にスリンガ２１０のスリンガ環状部２１０ｂが配置されると、後で組み付けられるシール体２４０（図５参照）のシールリップ２４０ａの接触圧力が過不足しない位置である。
図４に示すように、スリンガ２１０は、治具３００によってハブ軸４０の基軸部５０に圧入される。詳しくは、スリンガ環状部２１０ｂに治具３００のスリンガ押圧面３０２を接触させた状態で、治具３００を車両アウタ側へ向けて押圧する。治具３００は、押圧規制面３０４がハブ軸４０の内輪突き当て面８０に当接する位置（図４の実線）まで押圧される。この当接時におけるスリンガ押圧面３０２の位置が、スリンガ２１０の取付け位置となる。このように、スリンガ２１０は、ハブ軸４０の内輪突き当て面８０を基準面として、基軸部５０に対する位置決めが行われ、基軸部５０に取付けられる。
スリンガ圧入工程Ｓ２の後、外輪組み付け工程Ｓ３（図５参照）が行われる。この外輪組み付け工程Ｓ３では、車両アウタ側の円錐ころ３１とともに、外輪１０がハブ軸４０の軸部４２に組み付けられる。なお、密封装置２００のシール部材２２０は、外輪１０をハブ軸４０に組み付ける前に、予め外輪１０にセットされている。外輪１０をハブ軸４０に組み付けることにより、密封装置２００が外輪１０の車両アウタ側端部１８とハブ軸４０の基軸部５０との間に組み付けられる。
外輪組み付け工程Ｓ３の後、内輪嵌合工程Ｓ４（図６参照）が行われる。この内輪嵌合工程Ｓ４では、車両インナ側の円錐ころ３２とともに、内輪２０がハブ軸４０の小径軸部９０に嵌合される。この嵌合の際、内輪２０は、自身の突き当て端面２２がハブ軸４０の内輪突き当て面８０に当接する位置まで嵌合される。この後、図示しない加締工程にて、小径軸部９０の先端部位が内輪２０に対して加締められ、図２に示す加締部９２が形成される。この加締部９２によって、内輪２０の車両インナ側への抜け外れが防止される。
上述の製造方法においては、スリンガ２１０をハブ軸４０の基軸部５０に組み付ける際に、スリンガ２１０を位置決めするための基準面が設定されている。そのため、この基準面に対して、治具３００の位置決め寸法Ｐに対応する一定の位置にスリンガ２１０を位置決めできる。したがって、スリンガ２１０を常に一定の位置に位置決めでき、スリンガ２１０の位置決め精度が向上する。なお、位置決め寸法Ｐは、既に説明した適切な寸法に設定されている。したがって、スリンガ２１０は、スリンガ環状部２１０ｂに対するシールリップ２４０ａの接触圧力が過不足しない、適切な位置に精度良く位置決めされる。
なお、スリンガ２１０を位置決めする前段階で、ハブ軸４０の小径軸部９０からフランジ４４の基端部位までの外周面が連続的に研磨加工される。したがって、これら小径軸部９０とフランジ４４との間では、製品毎の、表面の加工公差が抑えられる。上述の製造方法では、表面の加工公差が抑えられた部位である内輪突き当て面８０を、スリンガ２１０の位置決めのための基準面としている。そのため、基準面の加工公差に伴う、スリンガ２１０の位置決め位置のズレが抑えられる。したがって、スリンガ２１０の位置決め精度が向上する。
以上、本発明の一実施の形態について説明した。本発明の車輪用軸受装置の製造方法は、上述の実施の形態に限定されず、その他各種の形態でも実施することができる。例えば、上述の実施形態では、転動体が円錐ころ３１,３２であった。しかし、転動体は、玉でもよい。
１ 車輪用軸受装置
１０ 外輪
１８ 車両アウタ側端部
２０ 内輪
３１,３２ 円錐ころ（転動体）
４０ ハブ軸
５０ 基軸部
６０ 鍔部
７０ 大径軸部
８０ 内輪突き当て面
９０ 小径軸部
２００ 密封装置
２１０ スリンガ
３００ 治具
Ｆ 研磨加工領域
Ｓ１ ハブ軸研磨工程
Ｓ２ スリンガ圧入工程
Ｓ３ 外輪組み付け工程
Ｓ４ 内輪嵌合工程

Claims (2)

  1. 車両アウタ側の端部に車輪取付用のフランジを有するとともに、前記フランジの根元に位置する基軸部と、大径軸部と、小径軸部と、を前記フランジから車両インナ側へ向かって段差状に有するハブ軸と、
    前記小径軸部に嵌合されるとともに前記小径軸部と前記大径軸部とによって段差形状で構成された内輪突き当て面に突き当てられた内輪と、
    前記大径軸部及び前記内輪の外周側に同心で配置された外輪と、
    前記大径軸部及び前記内輪と、前記外輪との間に転動可能に配置された複列の転動体と、
    スリンガを有するとともに前記基軸部と前記外輪との間に組み付けられた密封装置と、を有する車輪用軸受装置の製造方法であって、
    前記内輪突き当て面を基準面として、治具を押圧して前記スリンガを前記基軸部に圧入することにより、前記基軸部に対する前記スリンガの位置決めを行うスリンガ圧入工程と、
    前記スリンガ圧入工程の後、前記外輪と前記転動体と前記密封装置とが組み付けられた状態で、前記内輪突き当て面に当接する位置まで前記内輪を前記小径軸部に嵌合する内輪嵌合工程と、を有する車輪用軸受装置の製造方法。
  2. 請求項１に記載の車輪用軸受装置の製造方法であって、
    前記ハブ軸における前記小径軸部から前記基軸部までの外周面は連続して研磨加工が施される車輪用軸受装置の製造方法。

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