JP2023164814A - 車輪用軸受装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】車輪用軸受装置に調圧用の機構を設けることなく、軸受内部の気圧と使用地域の気圧との圧力差を許容範囲内に収めることができる車輪用軸受装置を提供する。
【解決手段】外輪２と、ハブ輪３および内輪４である内方部材と、外輪２とハブ輪３および内輪４との両軌道面間に転動自在に収容された複列のボール５と、外輪２のアウター側の開口部とインナー側の開口部とにそれぞれ嵌合されるインナー側シール部材６及びアウター側シール部材９を有する車輪用軸受装置１において、車輪用軸受装置１の内部の気圧Ｐが車輪用軸受装置１の使用地域の環境に応じた所定の気圧Ｐｔに調圧され、車輪用軸受装置１の内部の気圧Ｐと車輪用軸受装置１の内部の雰囲気の組成に関する管理情報のうち、少なくとも一つが記載されている。
【選択図】図１
【解決手段】外輪２と、ハブ輪３および内輪４である内方部材と、外輪２とハブ輪３および内輪４との両軌道面間に転動自在に収容された複列のボール５と、外輪２のアウター側の開口部とインナー側の開口部とにそれぞれ嵌合されるインナー側シール部材６及びアウター側シール部材９を有する車輪用軸受装置１において、車輪用軸受装置１の内部の気圧Ｐが車輪用軸受装置１の使用地域の環境に応じた所定の気圧Ｐｔに調圧され、車輪用軸受装置１の内部の気圧Ｐと車輪用軸受装置１の内部の雰囲気の組成に関する管理情報のうち、少なくとも一つが記載されている。
【選択図】図１
Description
本発明は車輪用軸受装置に関する。
従来、自動車等の懸架装置において車輪を回転自在に支持する車輪用軸受装置が知られている。例えば、車輪用軸受装置は、車輪に接続される内方部材であるハブ輪が転動体を介して外方部材に回転自在に支持されている。車輪用軸受装置は、外方部材と内方部材の内部に泥水および砂塵等の異物の入り込みを防止するために外方部材と内方部材との隙間にシール部材等を設けて密封性を向上させている。
このような密封性を高めた車輪用軸受装置は、外部の大気圧の変化によって軸受内部の気圧が変化する。例えば、車輪用軸受装置は、組み立てが行われた地域よりも標高の低い地域において使用される場合、外部の大気圧が軸受内部の気圧（圧力）よりも大きくなる。また、車輪用軸受装置は、組み立てが行われた地域よりも標高の高い地域において使用される場合、外部の大気圧が軸受内部の気圧よりも小さくなる。このため、車輪用軸受装置において、軸受組立地と使用地との気圧差によって、軸受内部が大気圧に対して負圧になると、シール部材のシールリップが摺動面に吸着して回転トルクが増大する。この課題を解決するために、内方部材に摺動自在のピストンを設けて、圧力に応じて軸受内部の体積が変動する車輪用軸受装置を採用することが考えられる。例えば、特許文献１に記載の如くである。
特許文献１に記載の車輪用軸受装置は、ハブ輪の内周面にピストンが軸方向に摺動自在に設けられている。そして、温度変化に伴い軸受内部の圧力が変化すると、ピストンが軸方向に変位することで当該軸受内部の空間の容積が変化する。しかし、このような車輪用軸受装置では、軸受内部に摺動自在のピストンが圧力調整用としてハブ輪に設けられているため、構造が複雑になる。また、ピストンの摺動部から泥水等が軸受内部に入り込む可能性があった。
本発明は以上の如き状況に鑑みてなされたものであり、車輪用軸受装置に調圧用の機構を設けることなく、軸受内部の気圧と使用地域の気圧との圧力差を許容範囲内に収めることができる車輪用軸受装置を提供することを目的とする。
即ち、第一の発明は、内周に複列の外側軌道面が形成された外方部材と、
前記複列の外側軌道面に対向する複列の内側軌道面が形成された内方部材と、
前記外方部材と前記内方部材との両軌道面間に転動自在に収容された複列の転動体と、
前記外方部材のアウター側の開口部とインナー側の開口部とにそれぞれ嵌合される密閉部材を有する車輪用軸受装置において、
前記車輪用軸受装置の内部の気圧が前記車輪用軸受装置の使用地域の環境に応じた所定の気圧に調圧され、前記車輪用軸受装置の内部の気圧と前記車輪用軸受装置の内部の雰囲気の組成に関する管理情報のうち、少なくとも一つが記載されているものである。
前記複列の外側軌道面に対向する複列の内側軌道面が形成された内方部材と、
前記外方部材と前記内方部材との両軌道面間に転動自在に収容された複列の転動体と、
前記外方部材のアウター側の開口部とインナー側の開口部とにそれぞれ嵌合される密閉部材を有する車輪用軸受装置において、
前記車輪用軸受装置の内部の気圧が前記車輪用軸受装置の使用地域の環境に応じた所定の気圧に調圧され、前記車輪用軸受装置の内部の気圧と前記車輪用軸受装置の内部の雰囲気の組成に関する管理情報のうち、少なくとも一つが記載されているものである。
第二の発明は、前記車輪用軸受装置の内部の気圧と前記車輪用軸受装置の内部の雰囲気の組成に関する管理情報のうち、少なくとも一つがコードとして印字されているものである。
第三の発明は、前記所定の気圧は、前記使用地域の大気圧に対して正圧となるものである。
第四の発明は、調圧用の機構を設けないものである。
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
即ち、本発明によれば、軸受内部の気圧が使用地域の環境に基づいた所定の気圧を保持するように密閉部材で密閉されている。これにより、車輪用軸受装置に調圧用の機構を設けることなく、軸受内部の気圧と使用地域の気圧との圧力差を許容範囲内に保持することができる。また、軸受外部から軸受内部の雰囲気の組成や状態が容易に確認されるので、使用環境に応じた内部の雰囲気に調整された車輪用軸受装置を確実に選択することができる。これにより、車輪用軸受装置の軸受内部の気圧や雰囲気状態の管理が容易になり、軸受内部の気圧と使用地域の気圧との圧力差を許容範囲内に保持することができる。
以下に、図１と図２とを用いて、本発明に係る車輪用軸受装置の第一実施形態である車輪用軸受装置１について説明する。
図１と図２とに示すように、車輪用軸受装置１は、自動車等の車両の懸架装置において車輪を回転自在に支持するものである。車輪用軸受装置１は、外方部材である外輪２、内方部材であるハブ輪３、内輪４、転動列である二列のインナー側ボール列５ａ（図２参照）、アウター側ボール列５ｂ（図２参照）、インナー側シール部材６（図２参照）、アウター側シール部材９（図２参照）を具備する。ここで、インナー側とは、車体に取り付けた際の車輪用軸受装置１の車体側を表し、アウター側とは、車体に取り付けた際の車輪用軸受装置１の車輪側を表す。また、軸方向とは、車輪用軸受装置１の回転軸に沿った方向を表す。
図２に示すように、外輪２は、例えばＳ５３Ｃ等の炭素０．４０～０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼で構成されている。外輪２のインナー側端部には、インナー側シール部材６が嵌合可能なインナー側開口部２ａが形成されている。外輪２のアウター側端部には、アウター側シール部材９が嵌合可能なアウター側開口部２ｂが形成されている。外輪２の内周面には、環状に形成されているインナー側の外側軌道面２ｃと、アウター側の外側軌道面２ｄとが形成されている。インナー側の外側軌道面２ｃとアウター側の外側軌道面２ｄとには、例えば高周波焼入れによって表面硬さを５８～６４ＨＲＣの範囲とする硬化層が形成されている。外輪２の外周面には、図示しない車体側の部材（ナックル）に取り付けるための車体取り付けフランジ２ｅが一体に形成されている。
ハブ輪３は、例えばＳ５３Ｃ等の炭素０．４０～０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼で構成されている。ハブ輪３のインナー側端部には、外周面にアウター側端部よりも縮径された小径段部３ａが形成されている。ハブ輪３のアウター側端部には、車輪を取り付けるための車輪取り付けフランジ３ｂが一体的に形成されている。車輪取り付けフランジ３ｂには、円周等配位置に複数のハブボルト３ｅが設けられている。また、ハブ輪３には、外輪２のアウター側の外側軌道面２ｄに対向するようにアウター側の内側軌道面３ｃが設けられている。また、ハブ輪３には、車輪取り付けフランジ３ｂの基部側にアウター側シール部材９のリップ摺動面３ｄが形成されている。ハブ輪３には、小径段部３ａに内輪４が設けられている。
内輪４は、転動列であって車載時に車体側に配置されるインナー側ボール列５ａと車載時に車輪側に配置されるアウター側ボール列５ｂとに予圧を与えるものである。内輪４は、例えばＳＵＪ２等の高炭素クロム軸受鋼から構成され、ズブ焼入れにより芯部まで５８～６４ＨＲＣの範囲で硬化処理されている。内輪４の外周面には、周方向に環状の内側軌道面４ａが形成されている。内輪４は、圧入および加締加工によりハブ輪３の小径段部３ａに固定されている。つまり、ハブ輪３のインナー側には、内輪４によって内側軌道面４ａが構成されている。ハブ輪３は、インナー側端部の内輪４の内側軌道面４ａが外輪２のインナー側の外側軌道面２ｃに対向している。
転動列であるインナー側ボール列５ａとアウター側ボール列５ｂとは、転動体である複数のボール５が保持器１０によって環状に保持されている。インナー側ボール列５ａとアウター側ボール列５ｂとは、例えばＳＵＪ２等の高炭素クロム軸受鋼から構成され、ズブ焼入れにより芯部まで６２～６７ＨＲＣの範囲で硬化処理されている。インナー側ボール列５ａは、内輪４の内側軌道面４ａと、外輪２のインナー側の外側軌道面２ｃとの間に転動自在に挟まれている。アウター側ボール列５ｂは、ハブ輪３の内側軌道面３ｃと、外輪２のアウター側の外側軌道面２ｄとの間に転動自在に挟まれている。
車輪用軸受装置１は、外輪２と、ハブ輪３および内輪４と、インナー側ボール列５ａと、アウター側ボール列５ｂとから複列アンギュラ玉軸受が構成されている。なお、本実施形態において、車輪用軸受装置１には、複列アンギュラ玉軸受が構成されているが、複列円錐ころ軸受等の軸受で構成されていてもよい。なお、本実施形態において、アウター側ボール列５ｂのピッチ円直径は、インナー側ボール列５ａのピッチ円直径よりも大きいがこれに限るものではない。
密閉部材であるインナー側シール部材６は、外輪２のインナー側開口部２ａと内輪４との隙間を塞ぐパックシールである。インナー側シール部材６は、例えば二枚のシールリップを接触させる２サイドリップタイプのエンコーダ付パックシールから構成されている。インナー側シール部材６は、略円筒状のシール板７と略円筒状のスリンガ８とを具備する。
シール板７は、芯金とシールリップとから構成されている。芯金は金属製であり、例えば、フェライト系ステンレス鋼板（ＪＩＳ規格のＳＵＳ４３０系等）やオーステナイト系ステンレス鋼板（ＪＩＳ規格のＳＵＳ３０４系等）、あるいは、防錆処理された冷間圧延鋼板（ＪＩＳ規格のＳＰＣＣ系等）から構成されている。芯金は、円環状の鋼板の外縁部がプレス加工によって屈曲され、軸方向断面視で略Ｌ字状に形成されている。シール板７は、外輪２のインナー側開口部２ａに嵌合されて固定されている。
シール板７のインナー側面には、複数のシールリップが例えば加硫接着されている。複数のシールリップは、例えば、ＮＢＲ（アクリロニトリル－ブタジエンゴム）、耐熱性に優れたＨＮＢＲ（水素化アクリロニトリル・ブタジエンゴム）、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンゴム）、耐熱性、耐薬品性に優れたＡＣＭ（ポリアクリルゴム）、ＦＫＭ（フッ素ゴム）、あるいはシリコンゴム等の合成ゴムから構成されている。
スリンガ８は、例えば、シール板７と同等の鋼板から構成されている。スリンガ８は、円環状の鋼板の外縁部と内縁部とがプレス加工によって屈曲され、軸方向断面視で略Ｌ字状に形成されている。スリンガ８は、シール板７よりもインナー側の内輪４に嵌合されて固定されている。この際、スリンガ８は、シール板７と軸方向に対向するように配置されている。このように、インナー側シール部材６は、外輪２のインナー側開口部２ａに嵌合されたシール板７と内輪４に嵌合されたスリンガ８とが対向するように配置され、パックシールを構成している。
シール板７の複数のシールリップは、摺動面であるスリンガ８にグリースの油膜を介して接触または近接し、車輪用軸受装置１の内部のグリースの外部への漏れを防止し、車輪用軸受装置１の外部から泥水や粉塵等の内部への入り込みを防止している。これにより、インナー側シール部材６は、外輪２のインナー側開口部２ａからの潤滑グリースの漏れおよび外部からの雨水や粉塵等の入り込みを防止する。
密閉部材であるアウター側シール部材９は、主に外輪２とハブ輪３との隙間を塞ぐシール部材である。アウター側シール部材９は、例えばインナー側シール部材６のシール板７と同等の金属板が略円筒状に形成された芯金に、例えばＮＢＲ（アクリロニトリル－ブタジエンゴム）等の合成ゴムからなる複数のシールリップが加硫接着されている。アウター側シール部材９は、外輪２のアウター側開口部２ｂに円筒部分が嵌合され、ハブ輪３のリップ摺動面３ｄに複数のシールリップが油膜を介して接触または近接することでハブ輪３に対して摺動可能に構成されている。
車輪用軸受装置１は、外輪２からなる外方部材とハブ輪３および内輪４からなる内方部材との間の空間（以下、単に「軸受内部」と記す）が、インナー側シール部材６とアウター側シール部材９とで密閉されている。車輪用軸受装置１は、インナー側シール部材６の嵌合によって密閉される際に、軸受内部の雰囲気Ａが所定の組成からなる雰囲気Ａｔに置換され、軸受内部の気圧Ｐが使用地域（使用される地域）の環境に応じた所定の気圧Ｐｔに調圧される。車輪用軸受装置１は、インナー側シール部材６とアウター側シール部材９とで密閉されることで軸受内部の気圧Ｐが使用地域の環境に応じた所定の気圧Ｐｔに維持される。
車輪用軸受装置１における「使用地域の環境に応じた所定の気圧Ｐｔ」（以下、単に「所定の気圧Ｐｔ」と記す）とは、車輪用軸受装置１が組み立てられる地域の大気圧Ｐａと車輪用軸受装置１が使用地域の大気圧Ｐｕが異なる場合に、軸受内部の気圧Ｐと使用地域の大気圧Ｐｕとの圧力差によってインナー側シール部材６とアウター側シール部材９のシール性が低下したり、ハブ輪３（内輪４）の回転抵抗が増大したりしない気圧を言う。また、所定の気圧Ｐｔは、組み立てられる地域の温度と使用地域の温度との温度差によって生じる気体の体積変化による圧力差も考慮されている。所定の気圧Ｐｔは、使用地域の大気圧Ｐｕに対して若干の正圧となるように設定されることが望ましい。
次に、図３を用いて、本発明に係る車輪用軸受装置の第二実施形態である車輪用軸受装置１１について説明する。なお、以下の各実施形態に係る車輪用軸受装置１１は、図１と図２に示す車輪用軸受装置１において、車輪用軸受装置１に替えて適用されるものとして、その説明で用いた名称、図番、符号を用いることで、同じものを指すこととし、以下の実施形態において、既に説明した実施形態と同様の点に関してはその具体的説明を省略し、相違する部分を中心に説明する。
車輪用軸受装置１１は、外方部材である外輪２、内方部材であるハブ輪３、内輪４、転動列である二列のインナー側ボール列５ａ（図２参照）、アウター側ボール列５ｂ（図２参照）、カバー１２、カバー１２に設けられている円環状のインナー側シール部材１３、アウター側シール部材９（図２参照）を具備する。
図３に示すように、密閉部材であるカバー１２は、外輪２のインナー側開口部２ａを塞いで外部から泥水等の異物の入り込みを防止する。カバー１２は、プレス加工によって有底円筒状に形成されている。カバー１２は、例えばフェライト系ステンレス鋼板（ＪＩＳ規格のＳＵＳ４３０系等）やオーステナイト系ステンレス鋼板（ＪＩＳ規格のＳＵＳ３０４系等）、あるいは、防錆処理された冷間圧延鋼板（ＪＩＳ規格のＳＰＣＣ系等）から構成されている。カバー１２は、嵌合部１２ａ、シール支持部１２ｂおよび底部１２ｃが一体に連結されたものである。
カバー１２の円筒部分には、嵌合部１２ａとシール支持部１２ｂとが同一軸心上に形成されている。嵌合部１２ａは、カバー１２の開口側端部に形成されている。嵌合部１２ａは、外輪２のインナー側開口部２ａの内径よりも大きい外径に形成されている。嵌合部１２ａは、インナー側開口部２ａに圧入嵌合可能な外径および軸方向長さを有している。嵌合部１２ａは、外輪２のインナー側開口部２ａに嵌合される。
シール支持部１２ｂは、インナー側シール部材１３を支持する。シール支持部１２ｂは、嵌合部１２ａのインナー側に隣接して配置されている。シール支持部１２ｂは、嵌合部１２ａよりも小さい外径に形成されている。これにより、シール支持部１２ｂは、インナー側開口部２ａの内周面との間にインナー側シール部材１３を配置可能な空間を構成している。シール支持部１２ｂのインナー側には、底部１２ｃが形成されている。底部１２ｃは、外輪２のインナー側開口部２ａを覆っている。
環状のインナー側シール部材１３は、外輪２とカバー１２との間の隙間を塞ぐものである。インナー側シール部材１３は、カバー１２のシール支持部１２ｂの外周面に、例えば加硫接着により固着されている。つまり、インナー側シール部材１３は、嵌合部１２ａと隣接するようにして設けられている。インナー側シール部材１３は、例えばＮＢＲ（アクリロニトリル－ブタジエンゴム）、耐熱性に優れたＨＮＢＲ（水素化アクリロニトリル・ブタジエンゴム）、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンゴム）、耐熱性、耐薬品性に優れたＡＣＭ（ポリアクリルゴム）、ＦＫＭ（フッ素ゴム）、あるいはシリコンゴム等の合成ゴムから構成されている。
インナー側シール部材１３は、外輪２のインナー側開口部２ａの内径よりも大きい外径に形成されている。インナー側シール部材１３は、カバー１２の嵌合部１２ａよりも径方向外側に突出している。インナー側シール部材１３は、嵌合部１２ａが外輪２のインナー側開口部２ａに嵌合された際、インナー側開口部２ａの内周面に密着するように構成されている。インナー側シール部材１３は、インナー側開口部２ａに弾性変形して圧着されることで、外輪２とカバー１２との隙間を塞いでいる。
車輪用軸受装置１１は、軸受内部が、アウター側シール部材９とカバー１２およびインナー側シール部材１３とで密閉されている。車輪用軸受装置１１は、カバー１２およびインナー側シール部材１３の嵌合によって密閉される際に、軸受内部の雰囲気Ａが所定の組成からなる雰囲気Ａｔに置換され、軸受内部の気圧Ｐが使用地域の環境に応じた所定の気圧Ｐｔに調圧される。車輪用軸受装置１１は、カバー１２およびインナー側シール部材１３とアウター側シール部材９とで密閉されることで軸受内部の気圧が使用地域の環境に応じた所定の気圧Ｐｔに維持される。また、車輪用軸受装置１、１１は、外輪２の外周面等の外部から視認可能な個所に、軸受内部の雰囲気Ａｔの組成、雰囲気Ａｔの気圧Ｐｔの値等からなる雰囲気の管理情報が２次元コードＣとしてレーザ等によって印字されている（図１参照）。車輪用軸受装置１、１１は、２次元コードＣの読み取りによって確認が難しい軸受内部の雰囲気の管理情報を軸受外部から容易に確認することができる。
次に、図４から図８を用いて、車輪用軸受装置１の製造方法ついて説明する。本製造方法の説明において車輪用軸受装置１は、第１実施形態に係る車輪用軸受装置１であり、公知の製造方法によって外輪２にハブ輪３と内輪４とが、インナー側ボール列５ａとアウター側ボール列５ｂとを介して回転自在に支持されている状態に組み立てられているものとする。さらに、外輪２のアウター側開口部２ｂには、アウター側シール部材９が組み込まれているものとする。一方、外輪２のインナー側開口部２ａには、インナー側シール部材６が組み込まれていないものとする。つまり、車輪用軸受装置１は、アウター側開口部２ｂのみがアウター側シール部材９によって密閉され、インナー側開口部２ａが解放されている。車輪用軸受装置１は、その製造方法において予備調圧工程と、調圧工程と、密閉工程と、大気解放工程とを経て組み立てが完了する。なお、本製造方法は、車輪用軸受装置１１についても適用可能である（図３参照）。
図４に示すように、車輪用軸受装置１の製造方法における予備調圧工程と、調圧工程と、密閉工程と、大気解放工程とに用いられる製造装置は、作業室Ｒｗと、前室Ｒｆと、後室Ｒｂとから構成されている。本実施形態において車輪用軸受装置１は、製造装置における各工程によって軸受内部の雰囲気Ａが、所定の組成からなる雰囲気Ａｔ（例えば窒素１００％の雰囲気）であり、軸受内部の気圧Ｐが、組み立てられる地域の大気圧Ｐａ（例えば１．０気圧）よりも若干（例えば０．１気圧）高い所定の気圧Ｐｔ（例えば１．１気圧）になるように組み立てられるものとする。なお、所定の組成からなる雰囲気Ａｔは、窒素１００％の雰囲気だけでなく、絶乾状態（湿度１％以下）の雰囲気等、車輪用軸受装置１が使用される環境に応じた所望の状態の雰囲気でよい。
作業室Ｒｗは、車輪用軸受装置１にインナー側シール部材６を嵌合する作業空間を構成する筐体である。作業室Ｒｗには、開閉可能な投入部Ｒｗｉと排出部Ｒｗｏとが設けられている。作業室Ｒｗは、投入部Ｒｗｉと排出部Ｒｗｏを閉状態にすることで密閉された作業空間を構成することができる。また、作業室Ｒｗの内部には、車輪用軸受装置１の軸方向に移動自在なシール部材圧入治具Ｊ１と図示しないシール部材供給装置が設けられている。作業室Ｒｗは、その作業空間において図示しないシール部材供給装置から供給されるインナー側シール部材６をシール部材圧入治具Ｊ１によって車輪用軸受装置１に嵌合することができる。作業室Ｒｗは、密閉された作業空間において室内の雰囲気を所定の組成からなる雰囲気Ａｔに置換し、所定の気圧Ｐｔに調圧することができる。作業室Ｒｗは、所定の環境下において所定の作業を行う主室として構成されている。
前室Ｒｆは、作業室Ｒｗの投入部Ｒｗｉの周辺に作業室Ｒｗの室内と同じ状態の雰囲気が充填された空間を構成する筐体である。前室Ｒｆは、作業室Ｒｗの投入部Ｒｗｉを覆うように設けられている。つまり、前室Ｒｆは、投入部Ｒｗｉを介して作業室Ｒｗに連通されている。前室Ｒｆには、開閉可能な前室投入部Ｒｆｉが設けられている。また、前室Ｒｆは、作業室Ｒｗの投入部Ｒｗｉが前室Ｒｆの排出部を兼ねている。前室Ｒｆは、前室投入部Ｒｆｉと作業室Ｒｗの投入部Ｒｗｉとを閉状態にすることで密閉された空間を構成することができる。また、密閉された前室Ｒｆの室内を所定の気圧Ｐｔに調圧し、室内の雰囲気を所定の組成からなる雰囲気Ａｔに置換することができる。このように、前室Ｒｆは、作業室Ｒｗの上流側に配置され、作業室Ｒｗに車輪用軸受装置１を投入する際に作業室Ｒｗ内の環境を一定に保つための上流側調圧室として構成されている。
後室Ｒｂは、作業室Ｒｗの排出部Ｒｗｏの周辺に作業室Ｒｗ内と同じ状態の雰囲気が充填された空間を構成する筐体である。後室Ｒｂは、作業室Ｒｗの排出部Ｒｗｏを覆うように設けられている。つまり、後室Ｒｂは、排出部Ｒｗｏを介して作業室Ｒｗに連通されている。後室Ｒｂには、開閉可能な後室排出部Ｒｂｏが設けられている。また、後室Ｒｂは、作業室Ｒｗの排出部Ｒｗｏが後室Ｒｂの投入部Ｒｗｉを兼ねている。後室Ｒｂは、作業室Ｒｗの排出部Ｒｗｏと後室排出部Ｒｂｏとを閉状態にすることで密閉された空間を構成することができる。また、後室Ｒｂの室内を所定の気圧Ｐｔに調圧し、室内の雰囲気を所定の組成からなる雰囲気Ａｔに置換することができる。このように、後室Ｒｂは、作業室Ｒｗの下流側に配置され、作業室Ｒｗから車輪用軸受装置１を排出する際に作業室Ｒｗ内の環境を一定に保つための下流側調圧室として構成されている。
車輪用軸受装置１の製造方法において、前室Ｒｆは、前室投入部Ｒｆｉが開口されている。前室Ｒｆの室内は、車輪用軸受装置１が組み立てられる地域の大気である雰囲気Ａａが大気圧Ｐａで満たされている状態である。作業室Ｒｗは、投入部Ｒｗｉと排出部Ｒｗｏとが閉口されて密閉されている。同様に、作業装置の後室Ｒｂは、後室排出部Ｒｂｏが閉口されて密閉されている。また、作業室Ｒｗと後室Ｒｂとの室内は、所定の組成（窒素１００％）からなる雰囲気Ａｔに置換されている。さらに、作業室Ｒｗと後室Ｒｂとの室内は、所定の気圧Ｐｔ（１．１気圧）に調圧されている（薄墨部分参照）。車輪用軸受装置１は、アウター側端を上下方向下側に向けた状態で保持具Ｊ２によって保持されている。つまり、車輪用軸受装置１は、インナー側開口部２ａを上方向に向けた状態で保持具Ｊ２に保持されている。
図５に示すように、車輪用軸受装置１の製造方法における予備調圧工程は、車輪用軸受装置１が密閉されている前室Ｒｆの雰囲気の置換および調圧を行う工程である。予備調圧工程において、車輪用軸受装置１は、保持具Ｊ２に保持された状態で、前室Ｒｆの前室投入部Ｒｆｉから前室Ｒｆの室内に移動される（黒塗り矢印参照）。車輪用軸受装置１は、前室投入部Ｒｆｉの閉口によって前室Ｒｆの室内に封入される（矢印参照）。
車輪用軸受装置１を密閉した前室Ｒｆは、室内の雰囲気が所定の組成からなる雰囲気Ａｔに置換される。所定の組成からなる雰囲気Ａｔに置換された前室Ｒｆは、所定の気圧Ｐｔになるように調圧される（薄墨部分参照）。前室Ｒｆは、調圧が完了すると作業室Ｒｗの投入部Ｒｗｉの開口によって作業室Ｒｗと連通される（図６参照）。この際、作業室Ｒｗの雰囲気の組成とその気圧は、前室Ｒｆの雰囲気の組成とその気圧に等しいので、投入部Ｒｗｉを開口しても作業室Ｒｗ内の雰囲気の組成とその気圧が変動することがない。
図６に示すように、車輪用軸受装置１の製造方法における調圧工程は、車輪用軸受装置１が封入されている作業室Ｒｗの雰囲気の置換および調圧を行う工程である。調圧工程において、車輪用軸受装置１は、保持具Ｊ２に保持された状態で、作業室Ｒｗの投入部Ｒｗｉから作業室Ｒｗの室内に移動される（黒塗り矢印参照）。車輪用軸受装置１は、投入部Ｒｗｉの閉口によって作業室Ｒｗの室内に封入される（矢印参照）。作業室Ｒｗは、予め所定の組成からなる雰囲気Ａｔに置換され、かつ所定の気圧Ｐｔになるように調圧されている（薄墨部分参照）。つまり、車輪用軸受装置１は、作業室Ｒｗの室内に封入された時点で、軸受内部の雰囲気Ａが所定の組成からなる雰囲気Ａｔに置換されるとともに、所定の気圧Ｐｔに調圧されている。
図７に示すように、車輪用軸受装置１の製造方法における密閉工程は、作業室Ｒｗの室内でインナー側開口部２ａを密閉する工程である。密閉工程において、作業室Ｒｗの室内の車輪用軸受装置１には、保持具Ｊ２に保持された状態で、シール部材供給装置からインナー側シール部材６が供給される。車輪用軸受装置１は、供給されたインナー側シール部材６がシール部材圧入治具Ｊ１によって軸方向上側からインナー側開口部２ａに嵌合される（黒塗り矢印参照）。これにより、車輪用軸受装置１は、軸受内部の空間がインナー側シール部材６とアウター側シール部材９とで密閉される。車輪用軸受装置１は、軸受内部が所定の組成からなる雰囲気Ａｔで充満され、かつ所定の気圧Ｐｔの状態で維持されている。
図８に示すように、車輪用軸受装置１の製造方法における大気解放工程は、車輪用軸受装置１が封入されている後室Ｒｂを大気解放する工程である。大気解放工程において、車輪用軸受装置１は、保持具Ｊ２に保持された状態で、作業室Ｒｗの排出部Ｒｗｏから後室Ｒｂの室内に移動される（黒塗り矢印参照）。後室Ｒｂは、作業室Ｒｗの排出部Ｒｗｏの開口によって作業室Ｒｗと連通される。この際、後室Ｒｂの雰囲気の組成とその気圧は、作業室Ｒｗの雰囲気の組成とその気圧に等しいので、排出部Ｒｗｏを開口しても作業室Ｒｗ内の雰囲気の組成とその気圧が変動することがない。車輪用軸受装置１は、作業室Ｒｗの排出部Ｒｗｏの閉口によって後室Ｒｂ内に封入される（矢印参照）。車輪用軸受装置１を封入した後室Ｒｂは、後室排出部Ｒｂｏの開口によって大気解放される（矢印参照）。車輪用軸受装置１は、後室排出部Ｒｂｏから室外に排出される。
次に、図９を用いて、車輪用軸受装置１の軸受内部の気圧Ｐの設定について具体的に説明する。図９は、大気圧が０．８４気圧である標高１５００ｍの地域で車輪用軸受装置１が組み立てられる場合に、使用地域の大気圧Ｐｕ毎の軸受内部の気圧Ｐの調圧量について表したグラフである。本実施形態において、車輪用軸受装置１は、使用時にインナー側シール部材６とアウター側シール部材９のシールリップを摺動面に押さえつける力や、摺動面から離間させる力の発生が抑制されるように、軸受内部の気圧Ｐが使用地域の大気圧Ｐｕよりも０．１気圧だけ高い気圧に設定されるものとする。（このとき、標高差に伴う、気温変化による圧力変化も考慮される。）
図９に示すように、車輪用軸受装置１が例えば大気圧が１.０気圧である標高０ｍの地域で走行する車両に搭載される場合、車輪用軸受装置１が組み立てられる地域の大気圧Ｐａ（０．８４気圧）が使用地域の大気圧Ｐｕ（１．０気圧）よりも低いため、車輪用軸受装置１は、予備調圧工程、調圧工程および密閉工程において軸受内部の気圧Ｐが使用地域の大気圧Ｐｕよりも０．１気圧だけ高い所定の気圧Ｐｔ（１．１気圧）になるように組み立てる必要がある。従って、車輪用軸受装置１は、予備調圧工程、調圧工程において、軸受内部の気圧Ｐが組み立てられる地域の大気圧Ｐａよりも高い気圧になるように０．２６気圧だけ加圧（調圧）される。
車輪用軸受装置１が例えば大気圧が０．７０気圧である標高３０００ｍの地域で走行する車両に搭載される場合、車輪用軸受装置１が組み立てられる地域の大気圧Ｐａ（０．８４気圧）が使用地域の大気圧Ｐｕ（０．７０気圧）よりも高いため、車輪用軸受装置１は、予備調圧工程、調圧工程および密閉工程において軸受内部の気圧Ｐが使用地域の大気圧Ｐｕよりも０．１気圧だけ高い所定の気圧Ｐｔ（０．８０気圧）になるように組み立てる必要がある。従って、車輪用軸受装置１は、予備調圧工程、調圧工程において、軸受内部の気圧Ｐが組み立てられる地域の大気圧Ｐａよりも低い気圧になるように０．０４気圧だけ減圧（調圧）される。
このように構成することで、車輪用軸受装置１は、予備調圧工程および調圧工程において軸受内部の気圧Ｐが調圧され、密閉工程において軸受内部の気圧Ｐが保持される。これにより、車輪用軸受装置１は、軸受内部の気圧Ｐと使用地域の大気圧Ｐｕとの圧力差を許容範囲内に抑制し、圧力差によるシールリップの吸着による回転トルクの上昇を防止することができる。また、車輪用軸受装置１は、軸受内部の酸化、結露および潤滑剤の酸化等を抑制しつつ、シールリップの摩耗も防止することができる。また、車輪用軸受装置１は、全体の大きさや構造を変更することなく軸受内部の気圧Ｐが車輪用軸受装置１の使用地域の大気圧Ｐｕに基づいた所定の気圧Ｐｔに設定される。また、車輪用軸受装置１は、軸受内部に所定の組成や状態からなる雰囲気が充填されることで軸受内部の雰囲気状態が安定する。
本願における車輪用軸受装置１、１１は、外方部材である外輪２と内方部材として一つの内輪４が嵌合されたハブ輪３を備え、外輪２と、内輪４およびハブ輪３の嵌合体で構成された内輪回転仕様の第３世代構造の車輪用軸受装置（従動輪タイプ）としているが、外方部材と内方部材とで構成され、その開口部を密閉部材であるシール部材またはカバーで密閉された車輪用軸受装置であれば、取付フランジを持たない、第１世代構造の車輪用軸受装置や、外輪回転、あるいは、内輪回転タイプの第２世代構造の車輪用軸受装置、駆動輪タイプの第３世代構造の車輪用軸受装置、軸受内方部材と等速自在継手の外輪を一体化した第４世代構造の車輪用軸受装置であってもよい。また、外方部材と内方部材とで構成され、その開口部をシール部材またはカバーで密閉されたものであれば、軸受装置として、車輪用に限定されるものでもなく、同様に、内圧の変化が課題となるものであれば、本願製造方法は、軸受装置に限定されるものでもない。
以上、本発明の実施の形態について説明を行ったが、本発明はこうした実施の形態に何等限定されるものではなく、あくまで例示であって、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ことは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、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 車輪用軸受装置
２ 外輪
２ａ インナー側開口部
３ ハブ輪
４ 内輪
６ インナー側シール部材
９ アウター側シール部材
Ｒｗ 作業室
２ 外輪
２ａ インナー側開口部
３ ハブ輪
４ 内輪
６ インナー側シール部材
９ アウター側シール部材
Ｒｗ 作業室
即ち、第一の発明は、内周に複列の外側軌道面が形成された外方部材と、
前記複列の外側軌道面に対向する複列の内側軌道面が形成された内方部材と、
前記外方部材と前記内方部材との両軌道面間に転動自在に収容された複列の転動体と、
前記外方部材のアウター側の開口部とインナー側の開口部とにそれぞれ嵌合される密閉部材を有する車輪用軸受装置において、
前記車輪用軸受装置の内部の気圧が前記車輪用軸受装置の使用地域の環境に応じた所定の気圧に調圧されているものである。
また、第二の発明は、前記車輪用軸受装置の内部の気圧と前記車輪用軸受装置の内部の雰囲気の組成に関する管理情報のうち、少なくとも一つが記載されているものである。
前記複列の外側軌道面に対向する複列の内側軌道面が形成された内方部材と、
前記外方部材と前記内方部材との両軌道面間に転動自在に収容された複列の転動体と、
前記外方部材のアウター側の開口部とインナー側の開口部とにそれぞれ嵌合される密閉部材を有する車輪用軸受装置において、
前記車輪用軸受装置の内部の気圧が前記車輪用軸受装置の使用地域の環境に応じた所定の気圧に調圧されているものである。
また、第二の発明は、前記車輪用軸受装置の内部の気圧と前記車輪用軸受装置の内部の雰囲気の組成に関する管理情報のうち、少なくとも一つが記載されているものである。
第三の発明は、前記車輪用軸受装置の内部の気圧と前記車輪用軸受装置の内部の雰囲気の組成に関する管理情報のうち、少なくとも一つがコードとして印字されているものである。
第四の発明は、前記所定の気圧は、前記使用地域の大気圧に対して正圧となるものである。
第五の発明は、調圧用の機構を設けないものである。
Claims (4)
- 内周に複列の外側軌道面が形成された外方部材と、
前記複列の外側軌道面に対向する複列の内側軌道面が形成された内方部材と、
前記外方部材と前記内方部材との両軌道面間に転動自在に収容された複列の転動体と、
前記外方部材のアウター側の開口部とインナー側の開口部とにそれぞれ嵌合される密閉部材を有する車輪用軸受装置において、
前記車輪用軸受装置の内部の気圧が前記車輪用軸受装置の使用地域の環境に応じた所定の気圧に調圧され、前記車輪用軸受装置の内部の気圧と前記車輪用軸受装置の内部の雰囲気の組成に関する管理情報のうち、少なくとも一つが記載されている車輪用軸受装置。 - 前記車輪用軸受装置の内部の気圧と前記車輪用軸受装置の内部の雰囲気の組成に関する管理情報のうち、少なくとも一つがコードとして印字されている請求項１に記載の車輪用軸受装置。
- 前記所定の気圧は、前記使用地域の大気圧に対して正圧となる請求項１または２に記載の車輪用軸受装置。
- 調圧用の機構を設けない請求項１または２に記載の車輪用軸受装置。
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