JP2021191965A - 車輪支持用転がり軸受ユニット及びその組立方法 - Google Patents

Abstract

【課題】大きなモーメント荷重への負荷能力と、高モーメント剛性を有することができると共に、容易な組み立てを可能にした車輪支持用転がり軸受ユニット及びその組立方法を提供する。【解決手段】車輪支持用転がり軸受ユニットは、第１の外輪軌道と第１の内輪軌道との間、及び第２の外輪軌道と第２の内輪軌道との間に、転動自在にそれぞれ配置され、第１及び第２の玉列をそれぞれ構成する複数の玉と、軸方向において、前記第１及び第２の玉列間に位置し、第３の外輪軌道と第３の内輪軌道との間で転動自在にそれぞれ配置され、円筒ころ列を構成する複数の円筒ころと、を備える。前記外輪の内周面には、前記第３の外輪軌道の少なくとも軸方向片側に、前記円筒ころの軸方向移動を規制する段部が設けられ、前記円筒ころ列は、キーストン効果を発揮する状態で前記外輪に組み付けられている。【選択図】図１

Description

本発明は、自動車の車輪を懸架装置に対して回転自在に支持するために使用される車輪支持用転がり軸受ユニット及びその組立方法に関する。

従来、自動車の車輪を懸架装置に対して回転自在に支持する車輪支持用転がり軸受ユニット（以下、「転がり軸受ユニット」とも言う）として、内輪と外輪との間の２列の玉列間に円筒ころ列が配置されるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

この種の転がり軸受ユニットは、複列玉軸受の各玉列間に円筒ころ列（円筒ころ軸受）を配置する構成を採用しているので、複列玉軸受のみの転がり軸受ユニットよりも遙かに大きな軸受定格荷重を得ることができ、大きなモーメント荷重（旋回外側荷重）への負荷能力と、高モーメント剛性を有することができる。

図８に示すように、特許文献１に記載されたハブユニット軸受１００では、車輪を固定するフランジ１１３を一体的に形成したハブ内輪１１４と、車輪支持部材を固定するフランジ１１１を一体的に形成したハブ外輪１１２と、これらハブ内輪１１４とハブ外輪１１２の間で転動する第１玉列１１６及び第２玉列１１８を備える。さらに、この２列の玉列１１６、１１８間に、円筒ころ１２０からなる円筒ころ軸受１２１を配置する。第２玉列１１８の内輪は、単体内輪１２７とし、円筒ころ１２０は、単体内輪１２７の側端部１３３と第１玉列１１６の内輪外側玉軌道１２９と接続する内輪外周面１３１の段差端面１３２とによって軸線方向の移動が規制される。これにより、剛性が高く、且つ摩擦抵抗が少なく、製造し易いハブユニット軸受としている。

特開２００５−７６８７４号公報

ところで、特許文献１に記載のハブユニット軸受１００では、円筒ころ１２０の組み付けは、ハブ内輪１１４がハブ外輪１１２に対して組み込まれた状態で行われている。即ち、まず、ハブ外輪１１２のアウトボード側端部に第１玉列１１６を組み付け、次に、シールリング１３８を装着し、その状態で、アウトボード側からハブ内輪１１４をハブ外輪１１２の内周側に挿入する。その後、ハブ外輪１１２の外輪ころ転走面１２５とハブ内輪１１４の内輪ころ転走面１３０との間に、複数の円筒ころ１２０が挿入される。

しかしながら、ハブ外輪１１２の内周面とハブ内輪１１４の外周面との間の環状空間に複数の円筒ころ１２０を挿入して円筒ころ軸受１２１を構成した時のラジアル隙間は、極めて小さく（例えば１０μｍ以下）する必要がある。そのため、円筒ころ１２０の挿入作業は、ハブ内輪１１４及びハブ外輪１１２の中心軸を完全に一致させるとともに、円筒ころ１２０の中心軸とハブ内輪１１４及びハブ外輪１１２の中心軸の平行を保って行う必要があり、非常に困難であった。また、たとえ、ハブ内輪１１４及びハブ外輪１１２の中心軸を完全に一致させるとともに、円筒ころ１２０の中心軸とハブ内輪１１４及びハブ外輪１１２の中心軸の平行を保つことができたとしても、外輪ころ転走面１２５や内輪ころ転走面１３０の研削筋目は、軸受中心軸から見て円周状に付いているので、円筒ころ１２０を挿入する際の挿入抵抗となり、円筒ころ１２０の挿入が困難となる可能性があった。

本発明は、上述の様な事情に鑑み、大きなモーメント荷重への負荷能力と、高モーメント剛性を有することができると共に、容易な組み立てを可能にした車輪支持用転がり軸受ユニット及びその組立方法を提供することを目的とする。

本発明の上記目的は、以下の構成によって達成される。
（１） 内周面に第１〜第３の外輪軌道を有する外輪と、
外周面に第１〜第３の内輪軌道を有し、車輪を支持固定するための回転側フランジを有するハブと、
第１の外輪軌道と第１の内輪軌道との間、及び第２の外輪軌道と第２の内輪軌道との間に転動自在にそれぞれ配置され、第１及び第２の玉列をそれぞれ構成する複数の玉と、
軸方向において、前記第１及び第２の玉列間に位置し、第３の外輪軌道と第３の内輪軌道との間に転動自在にそれぞれ配置され、円筒ころ列を構成する複数の円筒ころと、
を備える、車輪支持用転がり軸受ユニットにおいて、
前記外輪の内周面には、前記第３の外輪軌道の少なくとも軸方向片側に、前記円筒ころの軸方向移動を規制する段部が設けられ、
前記円筒ころ列は、キーストン効果を発揮する状態で前記外輪に組み付けられている、車輪支持用転がり軸受ユニット。
（２） 前記外輪の内周面には、前記第３の外輪軌道の軸方向両側に、前記円筒ころの軸方向移動を規制する一対の段部が設けられている、（１）に記載の車輪支持用転がり軸受ユニット。
（３） 前記外輪の内周面には、前記第３の外輪軌道の軸方向片側に、前記円筒ころの軸方向一方側への移動を規制する前記段部が設けられると共に、
前記ハブの外周面には、前記第３の内輪軌道の軸方向片側に、前記円筒ころの軸方向他方側への移動を規制する段部が設けられている、（１）に記載の車輪支持用転がり軸受ユニット。
（４） 前記ハブが、前記第１の内輪軌道を外周面に備える第１の内輪と、前記第２の内輪軌道を外周面に備える第２の内輪と、を備え、
前記第１の内輪と第２の内輪の一方に、前記円筒ころ列まで延びる延長部が設けられ、該延長部の外周面に前記第３の内輪軌道が形成されている、（１）〜（３）のいずれかに記載の車輪支持用転がり軸受ユニット。
（５） 前記ハブが、前記第１の内輪軌道を外周面に備える第１の内輪と、前記第２の内輪軌道を外周面に備える第２の内輪と、前記第３の内輪軌道を外周面に備える第３の内輪と、を備える、（１）〜（３）のいずれかに記載の車輪支持用転がり軸受ユニット。
（６） （１）〜（５）のいずれかに記載の車輪支持用転がり軸受ユニットの組立方法であって、
前記外輪の内周面に前記複数の円筒ころをキーストン効果を発揮する状態で挿入することにより、前記外輪の前記第３の外輪軌道に前記複数の円筒ころを組み付ける工程と、
前記複数の円筒ころが組み付けられた状態の前記外輪に前記ハブを挿入することで、前記ハブの前記第３の内輪軌道に前記円筒ころを組み付ける工程と、
を有する、車輪支持用転がり軸受ユニットの組立方法。

上述のような構成を有する本発明の車輪支持用転がり軸受ユニット及び組立方法によれば、円筒ころ列を構成する複数の円筒ころを予め外輪側に組み付けた状態で、ハブを外輪の内周側に挿入することができるので、外輪に円筒ころを組み付けた後は、通常の組み立て手順を採用することができ、組み立てを容易に行うことができる。
したがって、本発明の車輪支持用転がり軸受ユニット及び組立方法によれば、大きなモーメント荷重への負荷能力と、高モーメント剛性を有することができると共に、容易な組み立てを可能とする。

本発明の第１実施形態に係る車輪支持用転がり軸受ユニットの半断面図である。 本発明の第１実施形態に係る車輪支持用転がり軸受ユニットの第１変形例を示す半断面図である。 本発明の第１実施形態に係る車輪支持用転がり軸受ユニットの第２変形例を示す半断面図である。 本発明の第２実施形態に係る車輪支持用転がり軸受ユニットの半断面図である。 本発明の第２実施形態に係る車輪支持用転がり軸受ユニットの第１変形例を示す半断面図である。 本発明の第３実施形態に係る車輪支持用転がり軸受ユニットの半断面図である。 本発明の第３実施形態に係る車輪支持用転がり軸受ユニットの第１変形例を示す半断面図である。 従来の車輪支持用転がり軸受ユニットの断面図である。

本発明の各実施形態に係る車輪支持用転がり軸受ユニット（以下、「転がり軸受ユニット」とも言う）について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以降の図（図１〜図７）において、軸方向に関して外とは、自動車への組み付け状態で車体の幅方向外側で、各図の左側を言う。一方、各図の右側である、幅方向中央側を、軸方向に関して内と言う。

＜第１実施形態＞
図１は第１実施形態の転がり軸受ユニットの半断面図である。転がり軸受ユニット１では、外輪２とハブ３とは、互いに同心に配置されている。外輪２の内周面に設けた第１及び第２の外輪軌道４ａ、４ｂと、ハブ３の外周面に設けた第１及び第２の内輪軌道５ａ、５ｂとの間には、第１の玉列３０及び第２の玉列３１を構成する複数の玉６が両列毎に転動自在に配置されている。また、軸方向において、第１及び第２の外輪軌道４ａ、４ｂ間の第３の外輪軌道４ｃと、第１及び第２の内輪軌道５ａ，５ｂ間の第３の内輪軌道５ｃとの間には、円筒ころ列４０を構成する複数の円筒ころ４１が転動自在に配置されている。この様な構成により、懸架装置に支持固定される外輪２の内側にハブ３が、回転自在に支持されている。

外輪２は、外周面の軸方向内端寄り部分に、図示しない懸架装置のナックルに外輪２を結合固定する為の静止側フランジ１０を有している。また、ハブ３は、外周面の軸方向外端寄り部分に、車輪を支持固定する為の回転側フランジ１１を有している。ハブ３は、軸方向外側列の第１の内輪軌道５ａ、軸方向中間列の第３の内輪軌道５ｃ、及び回転側フランジ１１を形成したハブ本体８と、軸方向内側列の第２の内輪軌道５ｂを形成した内輪９とを組み合わせて成る。内輪９は、ハブ本体８の軸方向内端部に小径に形成された段差面１５に外嵌固定されている。

転がり軸受ユニット１は駆動輪用であり、ハブ本体８の径方向中心部には、図示しない等速ジョイントの駆動軸を、軸方向内側から挿入してスプライン係合させる為のスプライン孔１４が設けられている。
また、外輪２の内周面とハブ３の外周面との間で、玉６及び円筒ころ４１を設置した環状空間７は、軸方向外端開口に設けられたシール部材１２と、軸方向内端開口に設けられた組み合わせシールリング１３とにより、全周に亙って塞がれている。

第１の玉列３０と第２の玉列３１は、互いのピッチ円直径を同一とし、背面組合せで配置されている。また、第１の玉列３０と第２の玉列の各玉６を保持する保持器３２は、第１及び第２の玉列３０、３１間の列間距離を長くするため、大径環部を省略し、小径環部によって複数の柱部を片持ちで支持している。

また、円筒ころ列４０は、外輪２の第３の外輪軌道４ｃの軸方向両側に、第３の外輪軌道４ｃより内径側に突出して、円筒ころ４１の軸方向両方向への移動を規制する、一対の段部４２、４３が設けられている。なお、図１では段部４２、４３と円筒ころ４１の両端面の間の隙間が誇張されているが、実際の隙間はわずかである。

この転がり軸受ユニット１では、円筒ころ列４０を構成する複数の円筒ころ４１は、キーストン効果を発揮する総ころ形式の状態で、外輪２の内周側に挿入されており、第３の外輪軌道４ｃの内周面に組み付けられている。即ち、円筒ころ列４０は、総ころ形式の状態、すなわち全ての円筒ころ４１の中心軸が、ハブ３及び外輪２の中心軸と平行な状態でキーストン効果を発揮するように、円筒ころ４１の径、円筒ころ４１の数、円筒ころ４１のピッチ円径が設定されている。

例えば、円筒ころ４１の径をＤ、円筒ころ４１を総ころで１箇所を除き円筒ころ４１同士が互いに接触し、かつ、外輪軌道４ｃとも接触した状態で配置した時の、ころ同士が接触してない１箇所の円筒ころ４１同士の間隔をＬとした場合、「Ｄ＞Ｌ」となる。即ち、全ての円筒ころ４１同士が互いに接触した状態での円筒ころ４１の外接円径が段部４２、４３の内径寸法より大径であるように設定されており、それにより、キーストン効果を発揮する総ころ形式の状態で、円筒ころ４１が外輪２の内周面に組み付けられている。

したがって、円筒ころ４１を組み付ける際には、全ての円筒ころ４１を外輪２の内周面に組み込んだ後、各円筒ころ４１を円周上、略等配に分布させておけば、外輪２を横にしても（中心軸を水平にしても）外輪２から円筒ころ４１は容易には外れなくなる。

このように、外輪２と円筒ころ４１をキーストン効果を発揮する状態で一体に組み合わせることで、ハブ本体８が挿入されていない状態でも、外輪２と円筒ころ４１が外輪２から脱落することはない。また、第３の外輪軌道４ｃの軸方向両側に一対の段部４２、４３が設けられているので、ハブ本体８が挿入されていない状態で、外輪２の軸方向が垂直になるように外輪２を立てても、円筒ころ４１は外輪２に軸方向に位置決めされ外輪２から脱落しない。

なお、円筒ころ列４０は、総ころタイプ以外に、隣接する円筒ころ４１間に間座を介在させた状態でも、キーストン効果を発揮させることができる。

以上のように円筒ころ列４０が外輪２に組み付けられており、その上で、円筒ころ列４０の内周側にハブ本体８が挿入される。そして、円筒ころ列４０の円筒ころ４１は、第３の内輪軌道５ｃと第３の外輪軌道４ｃとの間に転動自在に保持される。

次に、この転がり軸受ユニット１の組立手順について説明する。
この転がり軸受ユニット１を得るためには、まず、外輪２の内周面に、キーストン効果を発揮する状態で複数の円筒ころ４１を組み付けて、円筒ころ列４０を構成する。

次に、外輪２のアウトボード側端部に第１の玉列３０を組み付ける。即ち、第１の外輪軌道４ａに、複数の玉６と保持器３２のセットを組み付ける。そして、外輪２のアウトボード側端部にシール部材１２を装着し、その状態で、アウトボード側からハブ本体８を、円筒ころ列４０が組み付けられた外輪２の内周側に挿入する。

この際、ハブ本体８を組み付ける前の状態において、円筒ころ列４０は予め外輪２の内周に一体的に組み付けられて脱落するおそれがないので、スムーズにハブ本体８の挿入を行うことができる。これにより、第１の玉列３０が、第１の外輪軌道４ａと第１の内輪軌道５ａとの間に保持されると同時に、外輪２に組み付けられた円筒ころ列４０が、第３の外輪軌道４ｃと第３の内輪軌道５ｃとの間に保持される。

その後は、外輪２の第２の外輪軌道４ｂに、第２の玉列３１を構成する複数の玉６と保持器３２のセットを組み付け、インボード側から内輪９を外輪２の内周側に挿入し、内輪９をハブ本体８の段差面１５に嵌合固定する。これにより、第２の玉列３１が、第２の外輪軌道４ｂと第２の内輪軌道５ｂとの間に保持される。

そして、最後に、インボード側の組み合わせシールリング１３を、外輪２と内輪９の間の環状空間７のインボード側端部開口を封止するように組み付けることで、転がり軸受ユニット１を完成させることができる。

上述の様な構成を有する本実施形態の転がり軸受ユニット１によれば、円筒ころ列４０を構成する複数の円筒ころ４１を予め外輪２側に組み付けた状態で、ハブ本体８を外輪２の内周側に挿入することができる。従って、外輪２に円筒ころ４１を組み付けた後は、通常の組み立て手順を採用することができ、組み立てを容易に行うことができる。
また、転がり軸受ユニット１は、第１及び第２の玉列３０、３１と、円筒ころ列４０とを備えるので、大きなモーメント荷重への負荷能力と、高モーメント剛性を有することができる。

なお、外輪２の全体の肉厚は変えず、外輪２に対して大きな負荷荷重が加わる円筒ころ列４０の外周側だけに、図１中二点鎖線で示すように補強部４４を設けてもよい。補強部４４は、円周方向に連続的に設けてもよいし、円周方向に不連続に設けてもよい。

＜第１実施形態の第１変形例＞
図２は、第１実施形態の転がり軸受ユニットの第１変形例を示す半断面図である。
第１変形例の転がり軸受ユニット１ａでは、円筒ころ４１の転動する第３の内輪軌道５ｃが内輪９ａに設けられている点において、上記実施形態と異なる。

第１変形例の転がり軸受ユニット１ａでは、ハブ本体８の段差面１５がインボード側から第３の内輪軌道５ｃの軸方向位置を越えて形成されている。一方、内輪９ａは、第２の内輪軌道５ｂに加え、第３の内輪軌道５ｃを形成するように、円筒ころ列４０を超えてアウトボード側に延びる延長部５０が形成され、ハブ本体８の段差面１５に嵌合固定されている。

この場合、内輪９の第２の内輪軌道５ｂは、図２では、第３の内輪軌道５ｃまでほぼ等しい外径で連続して形成されているが、第３の内輪軌道５ｃを第２の内輪軌道５ｂより小径とすることも出来る。第３の内輪軌道５ｃを第２の内輪軌道５ｂより小径とすることで、円筒ころ４１に市販品の円筒ころ（標準寸法はΦ1ｍｍ刻み）を用いることができれば、コストダウンにつなげることができる。

この転がり軸受ユニット１ａを組み立てる場合も、まず、外輪２の内周面に、キーストン効果を発揮する状態で複数の円筒ころ４１を組み付けて、円筒ころ列４０を構成する。

次に、外輪２のアウトボード側端部に第１の玉列３０を組み付けると共に、シール部材１２を装着し、その状態で、アウトボード側からハブ本体８を、外輪２の内周側に挿入する。これにより、第１の玉列３０が、第１の外輪軌道４ａと第１の内輪軌道５ａとの間に保持される。

また、外輪２の第２の外輪軌道４ｂに、第２の玉列３１を構成する複数の玉６と保持器３２のセットを組み付け、インボード側から内輪９ａをハブ本体８の段差面１５に嵌合固定する。

これにより、第２の玉列３１が、第２の外輪軌道４ｂと第２の内輪軌道５ｂとの間に保持されると同時に、予め外輪２に組み付けられた円筒ころ列４０が、第３の外輪軌道４ｃと第３の内輪軌道５ｃとの間に保持される。この際、内輪９ａを組み付ける前の状態において、円筒ころ列４０は予め外輪２の内周面に一体的に組み付けられていて脱落するおそれがないので、スムーズに内輪９ａの挿入を行うことができる。

そして、最後に、インボード側の組み合わせシールリング１３を、外輪２と内輪９ａの間の環状空間７のインボード側端部開口を封止するように組み付けることで、転がり軸受ユニット１ａを完成させることができる。

したがって、転がり軸受ユニット１ａによれば、円筒ころ列４０を構成する複数の円筒ころ４１を予め外輪２側に組み付けた状態で、ハブ本体８を外輪２の内周側に挿入することができる。従って、外輪２に円筒ころ４１を組み付けた後は、通常の組み立て手順を採用することができ、組み立てを容易に行うことができる。

また、本変形例の転がり軸受ユニット１ａによれば、円筒ころ４１の第３の内輪軌道５ｃを内輪９ａに設けている。そのため、第３の内輪軌道５ｃを、中炭素鋼（ハブ本体８の材料）より長寿命な軸受鋼で構成することができ、それにより、円筒ころ軸受部分の転がり寿命を向上すると共に耐圧痕性も高めることができる。

＜第１実施形態の第２変形例＞
図３は、第１実施形態の転がり軸受ユニットの第２変形例を示す半断面図である。
第２変形例の転がり軸受ユニット１ｂは、従動輪用であり、ハブ３を中実に形成している。また、第１及び第２の玉列３０、３１は、異なるＰＣＤ（ピッチ円径）を採用している。即ち、第１の玉列３０のピッチ円径を、第２の玉列３１のピッチ円径よりも大きく設定している。さらに、本実施形態では、第１の玉列３０の玉６の径を、第２の玉列３１の玉６の径よりも小さく設定するとともに、第１の玉列３０の玉数は第２の玉列３１の玉数よりも多く設定している。

このため、外輪２の内周面には、第３の外輪軌道４ｃの軸方向片側（インボード側）にのみ、円筒ころ４１の軸方向一方側（インボード側）への移動を規制する段部４３が設けられる。

一方、ハブ３の外周面には、第３の内輪軌道５ｃの軸方向片側（アウトボード側）に、第３の内輪軌道５ｃから外径側に突出し、円筒ころ４１の軸方向他方側（アウトボード側）への移動を規制する段部５１が設けられている。具体的に、この段部５１は、ハブ本体８の段差部１５に嵌合固定される内輪９ａの延長部５０の外径と、ハブ本体８の第１の内輪軌道５ａに連なる外周面の外径との径違いによって形成される。

なお、本実施形態の転がり軸受ユニット１ｂでは、内輪９ａは、ハブ本体８のインボード側端部を加締めることで、ハブ本体８の段差面１５に嵌合固定される。また、外輪２のインボード側端部の内周面には、有底円筒状のキャップ６０が取り付けられており、外輪２のインボード側端部開口を塞いでいる。また、内輪９の肩部の外周面には、エンコーダ６１がスリンガ６２を介して取り付けられている。

転がり軸受ユニット１ｂを組み立てる場合も、まず、外輪２の内周面に、キーストン効果を発揮する状態で全数の円筒ころ４１を一度に組み付けて（外輪２の外輪軌道４ｃの軸方向外側はすべて外輪軌道４ｃより大径のため、円筒ころ４１全数を一度に組み付けることが可能である）、円筒ころ列４０を構成する。その際、外輪２をインボード側端面を下にして、円筒ころ４１を組み込む。この場合、外輪２の内周面に設けたインボード側の段部４３により、円筒ころ４１を軸方向に位置決めすることができる。また、外輪２をその姿勢で保つことにより、円筒ころ４１は脱落せずに保持される。

次に、外輪２をインボード側端面を下にしたままの状態において、外輪２のアウトボード側端部に第１の玉列３０を組み付けると共に、シール部材１２を装着し、その状態で、アウトボード側からハブ本体８を、外輪２の内周側に挿入する。これにより、第１の玉列３０が、第１の外輪軌道４ａと第１の内輪軌道５ａとの間に保持される。

その後、外輪２の第２の外輪軌道４ｂに、第２の玉列３１を構成する複数の玉６と保持器３２のセットを組み付ける。さらに、内輪９ａの延長部５０が、円筒ころ４１の内周側に位置するように、インボード側から内輪９ａを挿入して、ハブ本体８の段差面１５に、嵌合固定する。その後、ハブ本体８のインボード側端部を加締めることで、加締め部６３によって内輪９ａをハブ本体８に確実に固定する。

これにより、第２の玉列３１が、第２の外輪軌道４ｂと第２の内輪軌道５ｂとの間に保持されると同時に、予め外輪２に組み付けられた円筒ころ列４０が、第３の外輪軌道４ｃと第３の内輪軌道５ｃとの間に保持される。この際、内輪９を組み付ける前の状態において、円筒ころ列４０はキーストン効果が発揮される状態にあるので、外輪２から脱落することはなく、スムーズに内輪９の挿入を行うことができる。

したがって、転がり軸受ユニット１ｂによれば、円筒ころ列４０を構成する複数の円筒ころ４１を予め外輪２側に組み付けた状態で、ハブ本体８を外輪２の内周側に挿入することができる。従って、外輪２に円筒ころ４１を組み付けた後は、通常の組み立て手順を採用することができ、組み立てを容易に行うことができる。

なお、第２変形例の転がり軸受ユニット１ｂでは、円筒ころ４１の第３の内輪軌道５ｃを内輪９ａの延長部５０の外周面に形成しているが、ハブ本体８の外周面に、基端側から先端側に向けて２段の段差面を設けて、１段目の段差面を、転がり軸受ユニット１と同様に第３の内輪軌道５ｃとし、２段目の段差面を内輪９の嵌合面としてもよい。その場合、内輪９には、第２の内輪軌道５ｂが形成されればよい。

また、転がり軸受ユニット１ｂのように、円筒ころ４１の軸方向移動を規制する段部４３が、軸方向片側だけ（インボード側の段部４３）に設けられる場合は、円筒ころ４１のキーストン状態が不安定になりやすくなる可能性がある。このため、そのような場合は、ルブガード（登録商標）４４（特殊固形潤滑剤）のように、潤滑性を持った円筒ころ４１の係止手段を併用することもできる。

＜第２実施形態＞
次に第２実施形態の転がり軸受ユニットについて説明する。図４に示すように、転がり軸受ユニット１ｃは、第２世代の転がり軸受ユニットであり、ハブを構成する、回転側フランジを有するハブ本体を図示省略している。

転がり軸受ユニット１ｃでは、ハブは、第１の玉列３０を構成する第１の内輪軌道５ａを外周面に備える第１の内輪２０と、第２の玉列３１を構成する第２の内輪軌道５ｂを外周面に備える第２の内輪２１と、を備え、第２の内輪２１には、円筒ころ列４０まで延びる延長部５０が設けられ、その延長部５０の外周面に第３の内輪軌道５ｃが形成されている。
また、この場合、第１の内輪２０及び第２の内輪２１は、図示しないハブ本体に嵌合固定される。また、第３の内輪軌道５ｃが形成される延長部５０は、第１の内輪２０に形成されてもよい。

一方、外輪２は、静止側フランジ１０を備え、また、第３の外輪軌道４ｃの軸方向両側には段部４２、４３が備えられている。

このような転がり軸受ユニット１ｃを組み立てる場合は、図２の転がり軸受ユニット１ａと同様に、まず、外輪２の内周面に、キーストン効果を発揮する状態で複数の円筒ころ４１を組み付けて、円筒ころ列４０を構成する。

次に、外輪２のアウトボード側端部に第１の玉列３０を組み付けると共に、第１の内輪２０を、外輪２の内周側に挿入する。この時、保持器３２の内径部に設けられた係止爪３３が、内輪２０の係止溝２０ａに係止し、これにより、第１の玉列３０が、第１の外輪軌道４ａと第１の内輪軌道５ａとの間に保持される。また、外輪２のインボード側端部に第２の玉列３１を組み付けると共に、第２の内輪２１を、外輪２の内周側に挿入する（同様に保持器３２の内径部に設けられた係止爪３３が、第２の内輪２１の係止溝２１ａに係止され、第２の玉列３１が、第２の外輪軌道４ｂと第２の内輪軌道５ｂとの間に保持される）。その際、第２の内輪２１の延長部５０は、外輪２の内周面に組み付けた円筒ころ列４０の内周側に挿入する。これにより、第２の玉列３１が、第２の外輪軌道４ｂと第２の内輪軌道５ｂとの間に保持され、円筒ころ列４０が、第３の外輪軌道４ｃと第３の内輪軌道５ｃとの間に保持される。その後、転がり軸受ユニット１ｃの両端開口部に組合せシールリング１３が挿入されて、図４の転がり軸受ユニット１ｃが完成する。
なお、この実施形態では、複数の円筒ころ４１が内輪２の内周側に組み付けられた後であれば、第２の内輪２１が、第１の内輪２０より先に、外輪２の内周側へ挿入されてもよい。

上記の組み付けの際、第２の内輪２１を組み付ける前の状態において、円筒ころ列４０は予め外輪２の内周にキーストン効果を持って一体的に組み付けられていて脱落するおそれがないので、スムーズに第２の内輪２１の挿入を行うことができる。

この転がり軸受ユニット１ｃによれば、円筒ころ列４０を構成する複数の円筒ころ４１を予め外輪２側に組み付けた状態で、第２の内輪２１を外輪２の内周側に挿入することができる。従って、外輪２に円筒ころ４１を組み付けた後は、通常の組み立て手順を採用することができ、組み立てを容易に行うことができる。

＜第２実施形態の変形例＞
図５は、第２実施形態の転がり軸受ユニットの変形例を示す半断面図である。
この変形例の転がり軸受ユニット１ｄは、第１の内輪２０と第２の内輪２１の間に、円筒ころ４１が転動する第３の内輪軌道５ｃを有する第３の内輪２２が別途設けられる点において上記実施形態と異なる。

この転がり軸受ユニット１ｄを組み立てる場合も、先に、外輪２の内周面に、キーストン効果を発揮する状態で複数の円筒ころ４１を組み付けて、円筒ころ列４０を構成する。その後、第１の内輪２０と第２の内輪２１の一方を外輪２の内周側に組み付けて、第１又は第２の玉列３０、３１を完成させる。次に、反対側から第３の内輪２２を、円筒ころ列４０が組み付けてある外輪２の内周側に挿入して、円筒ころ４１を第３の外輪軌道４ｃと第３の内輪軌道５ｃとの間に保持する。そして最後に、第１の内輪２０と第２の内輪２１の他方を外輪２の内周側に組み付けて、第１又は第２の玉列３０、３１の他方を完成させる。

したがって、転がり軸受ユニット１ｄを組み立てる場合も、外輪２に円筒ころ４１を組み付けた後、通常の組み立て手順を採用することができ、組み立てを容易に行うことができる。

＜第３実施形態＞
次に第３実施形態の転がり軸受ユニットについて説明する。図６に示すように、転がり軸受ユニット１ｅは、第１世代の転がり軸受ユニットであり、外輪２ａは、第１〜第３の外輪軌道４ａ〜４ｃが形成される一方、静止側フランジが設けられた図示しないハウジングに嵌合固定される。また、外輪２ａは、上記実施形態と同様に、第３の外輪軌道４ｃの軸方向両側に段部４２、４３を備える。

この場合、転がり軸受ユニット１ｅの組み立ては、上述した第２実施形態の転がり軸受ユニット１ｃと同様であり、同様の効果を奏することができる。

＜第３実施形態の変形例＞
図７は、第３実施形態の転がり軸受ユニットの変形例を示す半断面図である。
この変形例の転がり軸受ユニット１ｆは、第２実施形態の変形例と同様に、第１の内輪２０と第２の内輪２１の間に、円筒ころ４１の転動する第３の内輪軌道５ｃを有する第３の内輪２２が別途設けられる点において上記実施形態と異なる。

このため、転がり軸受ユニット１ｆの組み立ては、上述した第２実施形態の変形例の転がり軸受ユニット１ｄと同様である。

なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものでなく、適宜、変形、改良等が可能である。

１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ、１ｆ 車輪支持用転がり軸受ユニット（転がり軸受ユニット）
２ 外輪
３ ハブ
４ａ 第１の外輪軌道
４ｂ 第２の外輪軌道
４ｃ 第３の外輪軌道
５ａ 第１の内輪軌道
５ｂ 第２の内輪軌道
５ｃ 第３の内輪軌道
６ 玉
８ ハブ本体
９ 内輪
１０ 静止側フランジ
１１ 回転側フランジ
１２ シール部材
１３ 組み合わせシールリング
２０ 第１の内輪
２１ 第２の内輪
２２ 第３の内輪
３０ 第１の玉列
３１ 第２の玉列
４０ 円筒ころ列
４１ 円筒ころ
４２、４３ 段部
４４ ルブガード（登録商標）
５０ 延長部
５１ 段部

Claims (6)

1. 内周面に第１〜第３の外輪軌道を有する外輪と、
   外周面に第１〜第３の内輪軌道を有し、車輪を支持固定するための回転側フランジを有するハブと、
   第１の外輪軌道と第１の内輪軌道との間、及び第２の外輪軌道と第２の内輪軌道との間に転動自在にそれぞれ配置され、第１及び第２の玉列をそれぞれ構成する複数の玉と、
   軸方向において、前記第１及び第２の玉列間に位置し、第３の外輪軌道と第３の内輪軌道との間に転動自在にそれぞれ配置され、円筒ころ列を構成する複数の円筒ころと、
   を備える、車輪支持用転がり軸受ユニットにおいて、
   前記外輪の内周面には、前記第３の外輪軌道の少なくとも軸方向片側に、前記円筒ころの軸方向移動を規制する段部が設けられ、
   前記円筒ころ列は、キーストン効果を発揮する状態で前記外輪に組み付けられている、車輪支持用転がり軸受ユニット。
2. 前記外輪の内周面には、前記第３の外輪軌道の軸方向両側に、前記円筒ころの軸方向移動を規制する一対の段部が設けられている、請求項１に記載の車輪支持用転がり軸受ユニット。
3. 前記外輪の内周面には、前記第３の外輪軌道の軸方向片側に、前記円筒ころの軸方向一方側への移動を規制する前記段部が設けられると共に、
   前記ハブの外周面には、前記第３の内輪軌道の軸方向片側に、前記円筒ころの軸方向他方側への移動を規制する段部が設けられている、請求項１に記載の車輪支持用転がり軸受ユニット。
4. 前記ハブが、前記第１の内輪軌道を外周面に備える第１の内輪と、前記第２の内輪軌道を外周面に備える第２の内輪と、を備え、
   前記第１の内輪と第２の内輪の一方に、前記円筒ころ列まで延びる延長部が設けられ、該延長部の外周面に前記第３の内輪軌道が形成されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の車輪支持用転がり軸受ユニット。
5. 前記ハブが、前記第１の内輪軌道を外周面に備える第１の内輪と、前記第２の内輪軌道を外周面に備える第２の内輪と、前記第３の内輪軌道を外周面に備える第３の内輪と、を備える、請求項１〜３のいずれか１項に記載の車輪支持用転がり軸受ユニット。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の車輪支持用転がり軸受ユニットの組立方法であって、
   前記外輪の内周面に前記複数の円筒ころをキーストン効果を発揮する状態で挿入することにより、前記外輪の前記第３の外輪軌道に前記複数の円筒ころを組み付ける工程と、
   前記複数の円筒ころが組み付けられた状態の前記外輪に前記ハブを挿入することで、前記ハブの前記第３の内輪軌道に前記円筒ころを組み付ける工程と、
   を有する、車輪支持用転がり軸受ユニットの組立方法。

Images