JP2022052298A - ハブベアリングの組立方法および組立装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】第３世代ハブベアリングのコスト低減を図る。【解決手段】外輪２、ハブ輪４および第１ローラカセット９Ａからなる第１アセンブリＡ１と第１シール部材７Ａとが組み合わされた第２アセンブリＡ２を得る第２工程Ｐ２において、まず、第１アセンブリＡ１のうち、外輪２および第１ローラカセット９Ａを第１支持具２３により下方側から支持すると共に、ハブ輪４を第２支持具２４により下方側から支持し、次いで、第１アセンブリＡ１からハブ輪４を分離させるのに追従して第２支持具２４を上昇移動させることにより、第２支持具２４に設けた円筒状のころ支持面Ｓｄを第１ローラカセット９Ａの径方向内側に導入する。その後、外輪２に第１シール部材７Ａを装着してから、外輪２の内周にハブ輪４の筒部４ａを再挿入するのに追従して第２支持具２４を下降移動させることにより、ころ支持面Ｓｄを第１ローラカセット９Ａの下側に排出しながら、第１ローラカセット９Ａの径方向内側に第１内側軌道面４ｃを導入する。【選択図】図１０
Description
本発明は、自動車等の車両において、車輪を車体に対して回転自在に支持するハブベアリングの組立方法および組立装置に関する。
ハブベアリングには、複列の転がり軸受を組み合わせて使用する第１世代、転がり軸受の外輪に車体取付フランジを一体に設けた第２世代、車輪取付フランジを有するハブ輪の外周面に内側軌道面（二つの内側軌道面のうちの一方であって、車輪取付フランジ側の内側軌道面）を形成した第３世代などがある。ハブベアリングの軸受部には、負荷容量が大きく、かつラジアル荷重およびアキシャル荷重の双方を受けることができる軸受、例えば複列玉軸受や複列円すいころ軸受を採用するのが一般的である。
例えば、特開２０００－６５０４９号公報（特許文献１）の図１には、軸受部に複列円すいころ軸受を採用した第３世代のハブベアリングが記載されている。すなわち、このハブベアリングは、筒部およびフランジ（車輪取付フランジ）を一体に有するハブ輪と、ハブ輪の筒部の外周面に装着された内輪と、車体取付フランジを一体に有する外輪とを備える。外輪の内周面に形成された円すい面状の第１および第２外側軌道面は、それぞれ、ハブ輪の外周面に形成された第１内側軌道面および内輪の外周面に形成された第２内側軌道面と対向し、これらの軌道面間に複数の円すいころが転動自在に配置されている。また、このハブベアリングは、第１外側軌道面と第１内側軌道面の間（に画成される第１軌道）に配置された複数の円すいころを保持する第１保持器と、第２外側軌道面と第２内側軌道面の間（に画成される第２軌道）に配置された複数の円すいころを保持する第２保持器と、外輪の一端および他端開口をそれぞれ密封する第１および第２シール部材とをさらに備える。
以上の構成を有する第３世代のハブベアリングは、ハブ輪に、車輪取付フランジが一体的に設けられると共に、二つの内側軌道面のうちの一方（第１内側軌道面）が直接形成されている関係上、第１世代や第２世代のハブベアリングに比べて部品点数が少なくコスト低減に有利であるとされている。しかしながら、コスト低減に有利とされている上記の構造が、組立性の低下等といった別問題の発生要因になっているとの指摘がある（例えば、下記の特許文献２を参照）。
すなわち、第３世代のハブベアリングのハブ輪においては、車輪取付フランジと第１内側軌道面とが軸方向に隣接配置されているため、ハブ輪の筒部を外輪の内周に挿入した後（ハブ輪と外輪とを組み合わせた後）にフランジ側に配置される第１シール部材を装着することが実質的に不可能である。従って、この場合には、まず、第１軌道に配置される複数の円すいころ、およびこれらを保持する第１保持器からなるローラカセットを外輪の第１外側軌道面に装着してから第１シール部材を外輪の軸方向一方側の端部に装着し、その後、ハブ輪の筒部を外輪の内周に挿入する、という組立手順が採用される。しかしながら、このような組立手順を採用すると、外輪内周へのハブ輪の筒部の挿入がある程度進行するまでは第１保持器からの円すいころの脱落（円すいころの径方向内側への移動）が生じ、組立作業に多大な手間を要する。係る問題を解消すべく、特許文献１においては、第１保持器に円すいころと径方向で係合可能な構造を有する専用品を採用しているが、このような専用保持器は広く流通している一般的な保持器（汎用保持器）に比べて高価であるため、上記構造を有するハブ輪を採用することで得られるコスト低減効果が薄れる。
そこで、特許文献２においては、外輪、ローラカセット、第１シール部材、およびローラカセットに含まれる複数の円すいころを径方向内側から支持する保持リングの組み合わせ品（アセンブリ）を作製し、その後、保持リングをハブ輪によって軸方向外側に押し出しながら、ハブ輪を上記アセンブリに対して組み合わせる、という組立方法が提案されている。
特許文献２に記載されたハブベアリングの組立方法によれば、第１保持器に汎用保持器を採用した場合でも、組立時に第１保持器から円すいころが脱落するのを防止することができる。しかしながら、このような組立方法では、ハブベアリングの構成部材とは別部材である保持リングを精度良く作製し、かつこの保持リングを精度良く上記アセンブリ内に組み込む必要があることから手間とコストを要する。また、上記アセンブリとハブ輪とを組み合わせるのに伴って脱落する保持リングを回収するための回収機構を追加的に設ける必要が生じるため、組立装置の複雑化および大型化、並びにこれに伴う高コスト化が不可避となる。そのため、第３世代のハブベアリングのコスト低減対策としては不十分であり、改善の余地がある。
上記の実情に鑑み、本発明は、いわゆる第３世代のハブベアリングのコスト低減に寄与することができる技術手段を提供することを目的とする。
上記の目的を達成するために創案された本発明は、内周面に第１外側軌道面および第２外側軌道面が形成された外輪と、外周面に第２外側軌道面に対向する第２内側軌道面が形成された内輪と、外周面に第１外側軌道面に対向する第１内側軌道面が形成された筒部、および第１内側軌道面の軸方向一方側に配置されたフランジを一体に有するハブ輪と、第１外側軌道面と第１内側軌道面の間に介在する複数の円すいころ、および複数の円すいころを周方向所定間隔で保持する保持器からなるローラカセットと、外輪の軸方向一方側の端部開口を密封するシール部材と、を備えたハブベアリングの組立方法であって、外輪、ハブ輪およびローラカセットが組み合わされた第１アセンブリを得る第１工程と、第１アセンブリおよびシール部材が組み合わされた第２アセンブリを得る第２工程と、を含み、この第２工程では、
（１）ハブ輪のフランジ下方に外輪が配置された縦姿勢の第１アセンブリのうち、外輪およびローラカセットを第１支持具により下方側から支持すると共に、ハブ輪の筒部を第１支持具との分離が規制された状態で第１支持具に対して相対的に昇降可能な第２支持具により下方側から支持し、次いで、
（２）縦姿勢の第１アセンブリからハブ輪を分離させるのに追従して第２支持具を第１支持具に対して相対的に上昇移動させることにより、第２支持具に設けた円筒状のころ支持面をローラカセットの径方向内側に導入し、その後、
（３）外輪にシール部材を装着してから、外輪の内周にハブ輪の筒部を再挿入するのに追従して第２支持具を第１支持具に対して相対的に下降移動させることにより、ころ支持面をローラカセットの下側に排出しながら、ローラカセットの径方向内側に第１内側軌道面を導入する、ことを特徴とする。
（１）ハブ輪のフランジ下方に外輪が配置された縦姿勢の第１アセンブリのうち、外輪およびローラカセットを第１支持具により下方側から支持すると共に、ハブ輪の筒部を第１支持具との分離が規制された状態で第１支持具に対して相対的に昇降可能な第２支持具により下方側から支持し、次いで、
（２）縦姿勢の第１アセンブリからハブ輪を分離させるのに追従して第２支持具を第１支持具に対して相対的に上昇移動させることにより、第２支持具に設けた円筒状のころ支持面をローラカセットの径方向内側に導入し、その後、
（３）外輪にシール部材を装着してから、外輪の内周にハブ輪の筒部を再挿入するのに追従して第２支持具を第１支持具に対して相対的に下降移動させることにより、ころ支持面をローラカセットの下側に排出しながら、ローラカセットの径方向内側に第１内側軌道面を導入する、ことを特徴とする。
本発明に係るハブベアリング（第３世代ハブベアリング）の組立方法によれば、保持器として特許文献１に記載の専用保持器を採用せず、図２および図３に示す構造を有する汎用保持器８を採用した場合でも、構造上、円すいころが保持器の径方向内側に脱落する可能性が実質的になくなる第２アセンブリが作製されるまでの間、保持器からの円すいころの脱落を防止しながらハブベアリングの組立作業を実施することができる。
具体的に説明すると、まず、外輪、ハブ輪およびローラカセットが組み合わされた第１アセンブリを得る第１工程では、ローラカセットの径方向内側に配置されるハブ輪の筒部外周面（に形成された第１内側軌道面）によって円すいころの脱落を防止することができる。また、第２工程の上記（１）の作業段階では、第１工程と同様にハブ輪の筒部外周面（第１内側軌道面）によって円すいころの脱落を防止することができ、第２工程の上記（２）の作業段階では、ハブ輪の筒部外周面（第１内側軌道面）および第２支持具のころ支持面によって円すいころの脱落を防止することができ、さらに、第２工程の上記（３）の作業段階では、第２支持具のころ支持面およびハブ輪の筒部外周面（第１内側軌道面）によって円すいころの脱落を防止することができる。従って、保持器に汎用保持器を採用することによる部品コストの低減と、組立作業中の円すいころの脱落防止が実現されることによる組立作業性の向上とを同時に実現することができる。
また、第２工程で使用する支持具（第１および第２支持具）は、外輪、ハブ輪およびローラカセットが組み合わされた第１アセンブリを下方側から支持するものであることから、特許文献２に記載された保持リングを採用する場合のような組み付けの手間がなく、さらに、ころ支持面が設けられた第２支持具は、第１支持具に対する分離が規制された状態で第１支持具に対して相対的に昇降移動することから、上記保持リングを採用する場合に必要不可欠となる保持リングの回収工程や回収装置を設ける必要がない。以上のことから、本発明に係るハブベアリングの組立方法であれば、当該ハブベアリングのコスト低減に寄与することができる。
上記構成において、第２支持具を第１支持具に対して相対的に昇降移動させるための技術手段としては、例えば、第１支持具と第２支持具の間に弾性部材を介在させ、この弾性部材を伸縮変形させることが考えられる。
第２工程での第１支持具によるローラカセットの下方側からの支持は、複数の円すいころを支持せずに、保持器（のみ）を支持することにより行うのが好ましい。
また、上記の目的は、本発明に係るハブベアリングの組立装置を採用した場合にも同様に達成することができる。すなわち、本発明に係るハブベアリングの組立装置は、上記の外輪、内輪、ハブ輪、ローラカセットおよびシール部材を備えたハブベアリングの組立装置であって、
ハブ輪のフランジ下方に外輪を配置した縦姿勢の状態で外輪、ハブ輪およびローラカセットが組み合わされた第１アセンブリのうち、外輪およびローラカセットを下方側から支持する第１支持具と、第１支持具との分離が規制された状態で第１支持具に対して相対的に昇降可能に設けられ、縦姿勢の第１アセンブリのうちハブ輪の筒部を下方側から支持する第２支持具と、を備えており、第２支持具は、縦姿勢の第１アセンブリからハブ輪が分離されるのに追従して、その外周面に設けられたころ支持面がローラカセットの径方向内側に配置されるまで第１支持具に対して相対的に上昇移動すると共に、外輪の内周にハブ輪の筒部を再挿入するのに追従して、上記ころ支持面がローラカセットの下側に排出されるように第１支持具に対して相対的に下降移動することを特徴とする。
ハブ輪のフランジ下方に外輪を配置した縦姿勢の状態で外輪、ハブ輪およびローラカセットが組み合わされた第１アセンブリのうち、外輪およびローラカセットを下方側から支持する第１支持具と、第１支持具との分離が規制された状態で第１支持具に対して相対的に昇降可能に設けられ、縦姿勢の第１アセンブリのうちハブ輪の筒部を下方側から支持する第２支持具と、を備えており、第２支持具は、縦姿勢の第１アセンブリからハブ輪が分離されるのに追従して、その外周面に設けられたころ支持面がローラカセットの径方向内側に配置されるまで第１支持具に対して相対的に上昇移動すると共に、外輪の内周にハブ輪の筒部を再挿入するのに追従して、上記ころ支持面がローラカセットの下側に排出されるように第１支持具に対して相対的に下降移動することを特徴とする。
以上の構成を有するハブベアリングの組立装置であれば、本発明に係るハブベアリングの組立方法を採用することができるので、本発明に係るハブベアリングの組立方法を採用した場合と同様の作用効果を享受することができる。
以上のことから、本発明によれば、いわゆる第３世代のハブベアリングのコスト低減に寄与することができる。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
まず、図１に基づき、本発明に係る組立方法を適用して得られるハブベアリングの一例を説明する。同図に示すハブベアリング１は、外輪２、内輪３、ハブ輪４、本発明でいう「ローラカセット」としての第１ローラカセット９Ａ、第２ローラカセット９Ｂ、本発明でいう「シール部材」としての第１シール部材７Ａ、および第２シール部材７Ｂを主な構成部材として備える。内輪３およびハブ輪４と外輪２との間に画成された環状空間にはグリース等の潤滑剤（図示省略）が充填されている。
外輪２は、円筒状の筒部２ａおよびその外周面から径方向外向きに延びたフランジ２ｂを一体に有する。フランジ２ｂは、外輪２を図示外の車体（車体の懸架装置から延びるナックル）に取り付けるための取付部として機能する。筒部２ａの内周面には、第１外側軌道面２ｃおよび第２外側軌道面２ｄが形成されている。第１外側軌道面２ｃは、軸方向一方側（アウトボード側）の端部が軸方向他方側（インボード側）の端部よりも径方向外側に位置した傾斜面（円すい面）状をなし、第２外側軌道面２ｄは、軸方向一方側の端部が軸方向他方側の端部よりも径方向内側に位置した円すい面状をなしている。なお、上記の「アウトボード側」および「インボード側」とは、それぞれ、ハブベアリング１を車両に取り付けた状態で車両の車幅方向外側および内側となる側を意味する。図１においては紙面左側がアウトボード側、紙面右側がインボード側である。
ハブ輪４は、外周面に外輪２の第１外側軌道面２ｃに対向する円すい面状の第１内側軌道面４ｃ、および円筒面状の内輪装着面４ｄが形成された筒部４ａと、筒部４ａの外周面から径方向外向きに延びたフランジ４ｂとを一体に有する。フランジ４ｂおよび内輪装着面４ｄは、第１内側軌道面４ｃの軸方向一方側および他方側にそれぞれ設けられている。フランジ４ｂには、ボルト部材１０が装着されたボルト装着孔４ｅが形成されており、ハブ輪４はボルト部材１０を用いて図示外の車輪に取り付けられる。図示は省略しているが、ハブ輪４の中心孔には、等速自在継手を構成する外側継手部材の軸部がトルク伝達可能に連結される。
ハブ輪４の内輪装着面４ｄに装着された内輪３の外周面には、外輪２の第２外側軌道面２ｄに対向する円すい面状の第２内側軌道面３ａが形成されている。内輪３は、ハブ輪４の筒部４ａの軸方向他方側の端部に形成された加締め部１１と、ハブ輪４の肩面（第１内側軌道面４ｃと内輪装着面４ｄとの間に設けられた段差面）４ｆとで軸方向両側から挟持されることによりハブ輪４に対して固定されている。
「ローラカセット」としての第１ローラカセット９Ａは、第１外側軌道面２ｃと第１内側軌道面４ｃとの間の第１軌道１２に介在する複数の円すいころ５、および当該複数の円すいころ５を周方向所定間隔で保持した第１保持器６Ａからなる。第２ローラカセット９Ｂは、第２外側軌道面２ｄと第２内側軌道面３ａとの間の第２軌道１３に介在する複数の円すいころ５、および当該複数の円すいころ５を周方向所定間隔で保持した第２保持器６Ｂからなる。
第１保持器６Ａおよび第２保持器６Ｂには、円すいころ用の保持器として広く流通している一般的な保持器（汎用保持器８）を採用している。汎用保持器８とは、例えば図２に示すように、軸方向に離間して設けられた大径環状部８ａおよび小径環状部８ｂと、両環状部８ａ，８ｂを接続する複数の柱部８ｃと、小径環状部８ｂの径方向内側の端部に径方向内向きに突設された環状リブ８ｄとを一体に備え、周方向で隣り合う２つの柱部８ｃ，８ｃ間に円すいころ５を収容（保持）する台形窓状のポケット部８ｅが形成された保持器である。
図３に、第１保持器６Ａ（汎用保持器８）および複数の円すいころ５からなる第１ローラカセット９Ａの部分横断面図を示す。同図に示すように、汎用保持器８の柱部８ｃは、ポケット部８ｅに収容された円すいころ５の中心（転動中心）同士を結んで形成される円軌道Ｘよりも径方向外側に配置されている。また、ポケット部８ｅの開口寸法（周方向で隣り合う２つの柱部８ｃ，８ｃの離間距離）は径方向外側に向けて漸次縮小し、ポケット部８ｅの軸方向各部における内径端部の開口寸法Ｗ１は、対応する円すいころ５の軸方向各部における直径寸法Ｗ２よりも小さくなっている。以上の構成により、第１ローラカセット９Ａにおいて、円すいころ５が径方向外側に移動（脱落）することはないものの、第１ローラカセット９Ａの姿勢によっては円すいころ５が径方向内側に脱落する。第２ローラカセット９Ｂについても、第１ローラカセット９Ａと同様である。
第１シール部材７Ａは、外輪２の軸方向一方側の端部開口を密封し、第２シール部材７Ｂは、外輪２の軸方向他方側の端部開口を密封する。これにより、外輪２と内輪３およびハブ輪４の間の環状空間に充填されたグリースの外部漏洩、並びに上記環状空間への異物侵入が防止される。第１シール部材７Ａおよび第２シール部材７Ｂには、いわゆる接触タイプまたは非接触タイプの何れを採用しても構わないが、ここでは両シール部材７Ａ，７Ｂ共に接触タイプを採用している。
以上の構成を有するハブベアリング１は、図４に示すように、
・外輪２、ハブ輪４および第１ローラカセット９Ａが組み合わされた第１アセンブリＡ１（図８参照）を得る第１工程Ｐ１、
・第１アセンブリＡ１、および外輪２の軸方向一方側の端部開口を密封する第１シール部材７Ａが組み合わされた第２アセンブリＡ２（図１３参照）を得る第２工程Ｐ２、
・第２アセンブリＡ２、内輪３および第２ローラカセット９Ｂが組み合わされた第３アセンブリを得る第３工程Ｐ３、および
・第３アセンブリに第２シール部材７Ｂを組み付ける第４工程Ｐ４、を順に経ることで組み立てられる。
なお、実際には、第１軌道１２にグリースを充填する第１のグリース充填工程が第２工程Ｐ２と第３工程Ｐ３との間で実施され、また、第２軌道１３にグリースを充填する第２のグリース充填工程が第３工程Ｐ３と第４工程Ｐ４との間で実施されるが、図４においては両グリース充填工程の図示を省略している。
・外輪２、ハブ輪４および第１ローラカセット９Ａが組み合わされた第１アセンブリＡ１（図８参照）を得る第１工程Ｐ１、
・第１アセンブリＡ１、および外輪２の軸方向一方側の端部開口を密封する第１シール部材７Ａが組み合わされた第２アセンブリＡ２（図１３参照）を得る第２工程Ｐ２、
・第２アセンブリＡ２、内輪３および第２ローラカセット９Ｂが組み合わされた第３アセンブリを得る第３工程Ｐ３、および
・第３アセンブリに第２シール部材７Ｂを組み付ける第４工程Ｐ４、を順に経ることで組み立てられる。
なお、実際には、第１軌道１２にグリースを充填する第１のグリース充填工程が第２工程Ｐ２と第３工程Ｐ３との間で実施され、また、第２軌道１３にグリースを充填する第２のグリース充填工程が第３工程Ｐ３と第４工程Ｐ４との間で実施されるが、図４においては両グリース充填工程の図示を省略している。
以下、本発明に係る組立方法の要旨である第１工程Ｐ１および第２工程Ｐ２について、図面（図５－図１３）を参照しながら詳細に説明する。
［第１工程Ｐ１］
この第１工程Ｐ１では、まず、第１ローラカセット９Ａを作製する。第１ローラカセット９Ａは、図５に示すように、第１保持器６Ａとしての汎用保持器８を小径環状部８ｂが下側に配置された縦姿勢で配置してから、汎用保持器８の各ポケット部８ｅに円すいころ５を１個ずつ組み込むことにより完成する。係る態様でローラカセット９Ａを作製することにより、円すいころ５が汎用保持器８の径方向内側に脱落するのを防止することができる。なお、第２ローラカセット９Ｂも第１ローラカセット９Ａと同様の手順で作製される。
この第１工程Ｐ１では、まず、第１ローラカセット９Ａを作製する。第１ローラカセット９Ａは、図５に示すように、第１保持器６Ａとしての汎用保持器８を小径環状部８ｂが下側に配置された縦姿勢で配置してから、汎用保持器８の各ポケット部８ｅに円すいころ５を１個ずつ組み込むことにより完成する。係る態様でローラカセット９Ａを作製することにより、円すいころ５が汎用保持器８の径方向内側に脱落するのを防止することができる。なお、第２ローラカセット９Ｂも第１ローラカセット９Ａと同様の手順で作製される。
次いで、図５に示すように、第１ローラカセット９Ａの上側開口を介してハブ輪４の筒部４ａを第１ローラカセット９Ａの内周に挿入することにより、第１ローラカセット９Ａとハブ輪４とが組み合わされたサブアセンブリ１４を作製する。サブアセンブリ１４は、これが分解する（ハブ輪４と第１ローラカセット９Ａが相対的に離反移動する）のを規制された状態（例えば、ハブ輪４のフランジ４ｂと第１保持器６Ａとをチャック機構で挟み込んだ状態）で上下を反転させられる。これにより、サブアセンブリ１４は、図６に示すように、ハブ輪４のフランジ４ｂが下側に配置された状態となる。なお、上述した第１ローラカセット９Ａの作製作業、およびサブアセンブリ１４の作製作業は、支持部材１５によって汎用保持器８の小径環状部８ｂを下方側から支持した状態で行う。支持部材１５は、チャック機構の爪部材であっても良いし、その他の部材であっても良い。
そして、図６に示すように、ハブ輪４のフランジ４ｂが下側に配置された縦姿勢のサブアセンブリ１４の上側に、第１外側軌道面２ｃが下側に配置された縦姿勢の外輪２を配置してから両者を相対的に接近移動させることにより、第１外側軌道面２ｃと第１内側軌道面４ｃとの間に第１ローラカセット９Ａが配置されるようにして外輪２とサブアセンブリ１４とを組み合わせる。これにより、外輪２、ハブ輪４および第１ローラカセット９Ａが組み合わされた第１アセンブリＡ１（図８等を参照）が得られる。
［第２工程Ｐ２］
第２工程Ｐ２は、図７に示す組立装置２０を用いて実行される。組立装置２０は、ベース部材２１と、スペーサ部材２２を介してベース部材２１に支持された静止側の第１支持具２３と、第１支持具２３に対して昇降移動する可動側の第２支持具２４と、弾性部材としてのコイルばね（圧縮コイルばね）２５と、ナット部材２６とを備える。
第２工程Ｐ２は、図７に示す組立装置２０を用いて実行される。組立装置２０は、ベース部材２１と、スペーサ部材２２を介してベース部材２１に支持された静止側の第１支持具２３と、第１支持具２３に対して昇降移動する可動側の第２支持具２４と、弾性部材としてのコイルばね（圧縮コイルばね）２５と、ナット部材２６とを備える。
第１支持具２３は、筒部２３ａと、筒部２３ａの外周面から径方向外側に延びたフランジ部２３ｂと、筒部２３ａの内周面から径方向内側に延び、ナット部材２６と係合可能な係合部２３ｃとを有する。フランジ部２３ｂには、組立装置２０にセットされる第１アセンブリＡ１（詳細には、図８に示す、ハブ輪４のフランジ４ｂ下方に外輪２を配置した縦姿勢の第１アセンブリＡ１。）のうち、外輪２の筒部２ａの軸方向他方側の端部を下方側から支持可能な外輪支持面Ｓａが設けられている。また、筒部２３ａには、第１アセンブリＡ１を構成する第１ローラカセット９Ａのうち、第１保持器６Ａの軸方向他方側の端部を下方側から支持可能な保持器支持面Ｓｂが設けられている。なお、第１支持具２３には、第１ローラカセット９Ａを構成する円すいころ５を支持する支持面が設けられていない。つまり、第１アセンブリＡ１を構成する円すいころ５は、第２工程Ｐ２の実施中、第１支持具２３によって支持されない。
このようにすれば、図１１に示すように、円すいころ５と外輪２の第１外側軌道面２ｃとの間にすきまＺを介在させた状態で外輪２および第１ローラカセット９Ａを第１支持具２３によって下方側から支持することが可能となる。このため、例えば、当該第２工程Ｐ２で外輪２の内周にハブ輪４の筒部４ａを再挿入する際（詳細は後述する）に、円すいころ５が第１外側軌道面２ｃに強く押し付けられ、その結果、円すいころ５および／または第１外側軌道面２ｃにキズ等の欠陥が生じる可能性を効果的に減じることができる。
第２支持具２４は、上側が開口した有底円筒状のカップ部２４ａと、カップ部２４ａの外底面から軸方向外向き（下方）に延びた軸部２４ｂとを有し、その全体が第１支持具２３の筒部２３ａの径方向内側に配置されている。軸部２４ｂの自由端は第１支持具２３の係合部２３ｃの下側に突出しており、この突出部の外周にナット部材２６が固定されている。係る構成により、第１支持具２３と第２支持具２４の分離が規制される。弾性部材としてのコイルばね２５は、軸部２４ｂに外嵌され、カップ部２４ａと第１支持具２３の係合部２３ｃの間に介在している。係る構成により、第２支持具２４は、コイルばね２５を介して第１支持具２３に対して弾性的に支持されている。
第２支持具２４には、第１アセンブリＡ１を構成するハブ輪４の筒部４ａを下方側から支持可能なハブ輪支持面Ｓｃが設けられている。本実施形態のハブ輪支持面Ｓｃは、カップ部２４ａの上端面（開口側端面）で構成され、ハブ輪４の肩面４ｆを支持する。また、カップ部２４ａには、円筒状のころ支持面Ｓｄが設けられている。本実施形態では、カップ部２４ａの外周面のうち、第２支持具２４に鉛直荷重が負荷されていない状態（第２支持具２４でハブ輪４を支持していない状態）で第１支持具２３の保持器支持面Ｓｂよりも上側に突出した領域がころ支持面Ｓｄとして機能する。
ころ支持面Ｓｄとは、第１ローラカセット９Ａを構成する複数の円すいころ５を径方向内側から支持可能な面、換言すると、複数の円すいころ５が径方向内側に脱落するのを防止する面である。そのため、ころ支持面Ｓｄとして機能するカップ部２４ａの外周面の外径寸法Ｄは、図１２に示すころ内接円Ｙの直径寸法と同一寸法、あるいはころ内接円Ｙの直径寸法よりも僅かに小さい寸法に設定されている。ころ内接円Ｙとは、各円すいころ５の軸方向他方側（小端面側）の内径端部を結ぶ円軌道である。
組立装置２０は概ね以上の構成を有し、第１工程Ｐ１で得られた第１アセンブリＡ１は、以下のようにして第１シール部材７Ａと組み合わされる。
まず、図８に示すように、ハブ輪４のフランジ４ｂ下方に外輪２が配置された縦姿勢の第１アセンブリＡ１（より詳細には、外輪２とハブ輪４の相対的な離反移動が規制された状態で上記縦姿勢で保持された第１アセンブリＡ１。）を組立装置２０の上方に配置してから、第１アセンブリＡ１を下降移動させることにより、第１アセンブリＡ１を組立装置２０にセットする。
組立装置２０の上方に配置した第１アセンブリＡ１を下降移動させると、まず、ハブ輪４の肩面４ｆが第２支持具２４のハブ輪支持面Ｓｃに当接する。前述のとおり、第２支持具２４は、コイルばね２５を介して第１支持具２３に対して弾性的に支持されている。そのため、ハブ輪４が第２支持具２４に当接した後には、第１アセンブリＡ１が下降移動するのに追従して第２支持具２４が第１支持具２３に対して相対的に下降移動すると共に、第１支持具２３と第２支持具２４の間に介在するコイルばね２５が圧縮される（図９参照）。そして、図９に示すように、第１アセンブリＡ１のうち、外輪２の筒部２ａの軸方向他方側の端部が第１支持具２３の外輪支持面Ｓａに当接すると共に、第１ローラカセット９Ａ（第１保持器６Ａ）の軸方向他方側の端部が第１支持具２３の保持器支持面Ｓｂに当接した時点で第１アセンブリＡ１の下降移動が停止される。これにより、外輪２および第１ローラカセット９Ａが第１支持具２３により下方側から支持されると共に、ハブ輪４の筒部４ａが第２支持具２４により下方側から支持された状態で、第１アセンブリＡ１が組立装置２０にセットされる。
以上で説明した組立装置２０に対する第１アセンブリＡ１のセッティング作業は、第１ローラカセット９Ａの径方向内側にハブ輪４の第１内側軌道面４ｃを配置した状態（第１ローラカセット９Ａを外輪２の第１外側軌道面２ｃとハブ輪４の第１内側軌道面４ｃとの間に配置した状態）で実行される。そのため、当該作業の実行時に、汎用保持器８からなる第１保持器６Ａの径方向内側に円すいころ５が脱落することはない。
次に、図１０に示すように、組立装置２０にセットされた第１アセンブリＡ１のうちハブ輪４（のみ）を上昇移動させることにより、組立装置２０にセットされた第１アセンブリＡ１からハブ輪４を分離する（抜き取る）。ハブ輪４を上昇移動させると、これと同時に、第２支持具２４に負荷されていた鉛直荷重、すなわちコイルばね２５に作用していた圧縮荷重が除去されるので、コイルばね２５が弾性的に伸長変形し、第２支持具２４のカップ部２４ａに第２支持具２４を上昇移動させる力（コイルばね２５の弾性復元力）が作用する。そのため、ハブ輪４を上昇移動させると、第２支持具２４は、ハブ輪４の上昇移動に追従するかたちで原点（図７に示す位置）復帰するまで第１支持具２３に対して相対的に上昇移動する。これに伴い、図１１および図１２にも示すように、第１ローラカセット９Ａの径方向内側に、第２支持具２４のカップ部２４ａに設けられた円筒状のころ支持面Ｓｄが導入される。
以上で説明したハブ輪４の分離（抜き取り）作業は、まず、第１ローラカセット９Ａの径方向内側にハブ輪４の筒部４ａの外周面が配置された状態で実行された後、これに続いて第１ローラカセット９Ａの径方向内側に第２支持具２４のころ支持面Ｓｄが配置された状態で実行されることになる。そのため、当該作業の実行時にも、第１保持器６Ａの径方向内側に円すいころ５が脱落することはない。
図示は省略しているが、第１アセンブリＡ１からハブ輪４を分離した後には、図１０および図１１に示す状態、すなわち第１ローラカセット９Ａの径方向内側に円筒状のころ支持面Ｓｄを配置した状態のままで外輪２の軸方向一方側の端部に第１シール部材７Ａを装着する。
図示は省略しているが、外輪２に対する第１シール部材７Ａの装着作業が完了すると、ハブ輪４（第１アセンブリＡ１から分離させたハブ輪４）の筒部４ａを外輪２の内周に再挿入する。これにより、図１３に示す第２アセンブリＡ２、すなわち、外輪２、ハブ輪４、第１シール部材７Ａおよび第１ローラカセット９Ａが組み合わされた第２アセンブリＡ２が得られる。
前述したとおり、本実施形態では第２支持具２４と第１支持具２３の間に弾性部材としてのコイルばね２５を介在させているので、外輪２の内周にハブ輪４の筒部４ａを再挿入するのに伴って第２支持具２４に鉛直荷重が作用すると、第２支持具２４は、組立装置２０に第１アセンブリＡ１をセットする場合（図８および図９参照）と同様に、ハブ輪４の筒部４ａの再挿入に追従して下降移動する。そのため、外輪２内周へのハブ輪４の筒部４ａの再挿入時には、第２支持具２４に設けられた円筒状のころ支持面Ｓｄが第１ローラカセット９Ａの下側に排出されながら、第１ローラカセット９Ａの径方向内側にハブ輪４の筒部４ａ（に形成された第１内側軌道面４ｃ）が導入されることになる。
以上で説明した第１シール部材７Ａの装着作業、およびハブ輪４の筒部４ａの再挿入作業は、まず、第１ローラカセット９Ａの径方向内側に円筒状のころ支持面Ｓｄが配置された状態で実行された後、これに続いて第１ローラカセット９Ａの径方向内側にハブ輪４の筒部４ａの外周面が配置された状態で実行されることになる。そのため、これらの作業実行時にも、第１保持器６Ａの径方向内側に円すいころ５が脱落することはない。
［第３工程Ｐ１および第４工程］
図示は省略するが、第３工程Ｐ１では、以上のようにして得られた第２アセンブリＡ２に第２ローラカセット９Ｂおよび内輪３を組み付ける。具体的には、まず、第２アセンブリＡ２の上下を反転させてから、第２ローラカセット９Ｂおよび内輪３を外輪２の第２外側軌道面２ｄとハブ輪４の内輪装着面４ｄとの間に挿入する。次いで、ハブ輪４の筒部４ａの軸方向他方側の端部を径方向外側に折り曲げて加締め部１１を形成する。これにより、第２アセンブリＡ２に第２ローラカセット９Ｂおよび内輪３が組み付けられた第３アセンブリが得られる。そして、第４工程Ｐ４では、第３アセンブリを構成する外輪２と内輪３の間に第２シール部材７Ｂを組み込む。これにより、図１に示すハブベアリング１が完成する。
図示は省略するが、第３工程Ｐ１では、以上のようにして得られた第２アセンブリＡ２に第２ローラカセット９Ｂおよび内輪３を組み付ける。具体的には、まず、第２アセンブリＡ２の上下を反転させてから、第２ローラカセット９Ｂおよび内輪３を外輪２の第２外側軌道面２ｄとハブ輪４の内輪装着面４ｄとの間に挿入する。次いで、ハブ輪４の筒部４ａの軸方向他方側の端部を径方向外側に折り曲げて加締め部１１を形成する。これにより、第２アセンブリＡ２に第２ローラカセット９Ｂおよび内輪３が組み付けられた第３アセンブリが得られる。そして、第４工程Ｐ４では、第３アセンブリを構成する外輪２と内輪３の間に第２シール部材７Ｂを組み込む。これにより、図１に示すハブベアリング１が完成する。
以上で説明したように、本発明に係るハブベアリング１の組立方法（および組立装置）によれば、第１ローラカセット９Ａを構成する第１保持器６Ａとして図２および図３に示す汎用保持器８を採用した場合でも、構造上、第１ローラカセット９Ａを構成する円すいころ５が第１保持器６Ａの径方向内側に脱落する可能性が実質的になくなる第２アセンブリＡ２が作製されるまでの間、第１保持器６Ａからの円すいころ５の脱落を防止しながらハブベアリング１の組立作業を実施することができる。そのため、第１保持器６Ａに汎用保持器８を採用することによる部品コストの低減と、ハブベアリング１の組立作業中の円すいころ５の脱落防止が実現されることによる組立作業性の向上とを同時に実現することができる。
また、第２工程Ｐ２で使用する第１支持具２３および第２支持具２４は、外輪２、ハブ輪４および第１ローラカセット９Ａが組み合わされた第１アセンブリＡ１を下方側から支持するものであることから、特許文献２に記載された保持リングを採用する場合のような組み付けの手間がなく、さらに、円筒状のころ支持面Ｓｄが設けられた第２支持具２４は、第１支持具２３に対する分離が規制された状態で第１支持具２３に対して相対的に昇降移動することから、上記保持リングを採用する場合に必要不可欠となる保持リングの回収工程や回収装置を設ける必要がない。以上のことから、本発明に係るハブベアリング１の組立方法および組立装置は、ハブベアリング１のコスト低減に大きく寄与することができる。
以上、本発明の一実施形態を説明したが、本発明の実施の形態はこれに限られない。
例えば、以上で説明した実施形態では、静止側の第１支持具２３と可動側の第２支持具２４の間にコイルばね２５を介在させ、このコイルバネ２５の伸縮変形に伴って第２支持具２４を昇降移動させるようにしたが、これとは異なる方法で第２支持具２４を昇降移動させることも可能である。具体的には、例えば、第２支持具２４を直動アクチュエータの出力部材に連結し、この出力部材を直線運動させることによって第２支持具２４を昇降移動させることが考えられる。なお、本発明の構成上、第２支持具２４に鉛直荷重が負荷されるのと同時に第２支持具２４を下降移動させ、その後上記鉛直荷重が除去されるのと同時に第２支持具２４を上昇移動させることが肝要であることから、弾性部材（コイルばね２５）に替えて直動アクチュエータを採用する場合には、例えば圧力センサや荷重センサ等を第２支持具２４に設置しておくのが好ましい。
第１支持具２３と第２支持具２４を相対的に昇降移動させるために上記のような直動アクチュエータを採用する場合には、第１支持具２３を可動側とし、第２支持具２４を静止側とすることも可能である。すなわち、直動アクチュエータを第１支持具２３に連結し、適当なタイミングで第１支持具２３を第２支持具２４に対して昇降移動させれば、以上で説明した実施形態と同様にしてハブベアリング１（第２アセンブリＡ２）を組み立てることができる。
本発明は前述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々なる形態で実施し得る。すなわち、本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。
１ ハブベアリング
２ 外輪
２ｃ 第１外側軌道面
２ｄ 第２外側軌道面
３ 内輪
３ａ 第２内側軌道面
４ ハブ輪
４ａ 筒部
４ｂ フランジ
４ｃ 第１内側軌道面
４ｆ 肩面
５ 円すいころ
６Ａ 第１保持器（保持器）
７Ａ 第１シール部材（シール部材）
８ 汎用保持器
９Ａ 第１ローラカセット
２０ 組立装置
２３ 第１支持具
２４ 第２支持具
２５ コイルばね（弾性部材）
Ａ１ 第１アセンブリ
Ａ２ 第２アセンブリ
Ｐ１ 第１工程
Ｐ２ 第２工程
Ｓａ 外輪支持面
Ｓｂ 保持器支持面
Ｓｃ ハブ輪支持面
Ｓｄ ころ支持面
Ｙ ころ内接円
２ 外輪
２ｃ 第１外側軌道面
２ｄ 第２外側軌道面
３ 内輪
３ａ 第２内側軌道面
４ ハブ輪
４ａ 筒部
４ｂ フランジ
４ｃ 第１内側軌道面
４ｆ 肩面
５ 円すいころ
６Ａ 第１保持器（保持器）
７Ａ 第１シール部材（シール部材）
８ 汎用保持器
９Ａ 第１ローラカセット
２０ 組立装置
２３ 第１支持具
２４ 第２支持具
２５ コイルばね（弾性部材）
Ａ１ 第１アセンブリ
Ａ２ 第２アセンブリ
Ｐ１ 第１工程
Ｐ２ 第２工程
Ｓａ 外輪支持面
Ｓｂ 保持器支持面
Ｓｃ ハブ輪支持面
Ｓｄ ころ支持面
Ｙ ころ内接円
Claims (4)
- 内周面に第１外側軌道面および第２外側軌道面が形成された外輪と、
外周面に前記第２外側軌道面に対向する第２内側軌道面が形成された内輪と、
外周面に前記第１外側軌道面に対向する第１内側軌道面が形成された筒部、および前記第１内側軌道面の軸方向一方側に設けられたフランジを一体に有するハブ輪と、
前記第１外側軌道面と前記第１内側軌道面の間に介在する複数の円すいころ、および該複数の円すいころを周方向所定間隔で保持する保持器からなるローラカセットと、
前記外輪の軸方向一方側の端部開口を密封するシール部材と、を備えたハブベアリングの組立方法であって、
前記外輪、前記ハブ輪および前記ローラカセットが組み合わされた第１アセンブリを得る第１工程と、前記第１アセンブリおよび前記シール部材が組み合わされた第２アセンブリを得る第２工程と、を含み、該第２工程では、
前記ハブ輪のフランジ下方に前記外輪が配置された縦姿勢の前記第１アセンブリのうち、前記外輪および前記ローラカセットを第１支持具により下方側から支持すると共に、前記ハブ輪の筒部を前記第１支持具との分離が規制された状態で前記第１支持具に対して相対的に昇降可能な第２支持具により下方側から支持し、
次いで、縦姿勢の前記第１アセンブリから前記ハブ輪を分離させるのに追従して前記第２支持具を前記第１支持具に対して相対的に上昇移動させることにより、前記第２支持具に設けた円筒状のころ支持面を前記ローラカセットの径方向内側に導入し、
その後、前記外輪に前記シール部材を装着してから、前記外輪の内周に前記ハブ輪の筒部を再挿入するのに追従して前記第２支持具を前記第１支持具に対して相対的に下降移動させることにより、前記ころ支持面を前記ローラカセットの下側に排出しながら、前記ローラカセットの径方向内側に前記第１内側軌道面を導入することを特徴とするハブベアリングの組立方法。 - 前記第１支持具と前記第２支持具の間に介在させた弾性部材の伸縮変形により、前記第２支持具が前記第１支持具に対して相対的に昇降移動する請求項１に記載のハブベアリングの組立方法。
- 前記第１支持具による前記ローラカセットの下方側からの支持を、前記複数の円すいころを支持せずに、前記保持器を支持することにより行う請求項１に記載のハブベアリングの組立方法。
- 内周面に第１外側軌道面および第２外側軌道面が形成された外輪と、
外周面に前記第２外側軌道面に対向する第２内側軌道面が形成された内輪と、
外周面に前記第１外側軌道面に対向する第１内側軌道面が形成された筒部、および前記第１内側軌道面の軸方向一方側に設けられたフランジを一体に有するハブ輪と、
前記第１外側軌道面と前記第１内側軌道面の間に介在する複数の円すいころ、および複数の円すいころを周方向所定間隔で保持する保持器からなるローラカセットと、
前記外輪の軸方向一方側の端部開口を密封するシール部材と、を備えたハブベアリングの組立装置であって、
前記ハブ輪のフランジ下方に前記外輪を配置した縦姿勢の状態で前記外輪、前記ハブ輪および前記ローラカセットが組み合わされた第１アセンブリのうち、前記外輪および前記ローラカセットを下方側から支持する第１支持具と、
前記第１支持具との分離が規制された状態で前記第１支持具に対して相対的に昇降可能に設けられ、縦姿勢の前記第１アセンブリのうち前記ハブ輪の筒部を下方側から支持する第２支持具と、を備え、
前記第２支持具は、縦姿勢の前記第１アセンブリから前記ハブ輪が分離されるのに追従して、その外周面に設けられたころ支持面が前記ローラカセットの径方向内側に配置されるまで前記第１支持具に対して相対的に上昇移動すると共に、前記外輪の内周に前記ハブ輪の筒部を再挿入するのに追従して、前記ころ支持面が前記ローラカセットの下側に排出されるように前記第１支持具に対して相対的に下降移動することを特徴とするハブベアリングの組立装置。
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