JP3639421B2

JP3639421B2 - Preload measurement method for double row rolling bearings

Info

Publication number: JP3639421B2
Application number: JP30359497A
Authority: JP
Inventors: 康裕宮田; 啓款村上
Original assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Current assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Priority date: 1996-11-05
Filing date: 1997-10-17
Publication date: 2005-04-20
Anticipated expiration: 2017-10-17
Also published as: JPH10185717A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、転動体が軸方向に複数列設けられた複列転がり軸受において、付与された予圧を測定する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、自動車の車輪を懸架装置に支持するための装置として、図５に示すような複列転がり軸受からなるハブユニット１が使用されている。図において、外輪２は、そのフランジ部２ａが懸架装置（図示せず）に取り付けられて、軸受の固定側を成す部材である。外輪２の内部には、軸受の可動側を成すハブ３のスピンドル部３ａが挿入され、外側（図の左側）の環状列を形成する複数個の転動体（以下、外側転動体という。）４ｅ及び内側（図の右側）の環状列を形成する複数個の転動体（以下、内側転動体という。）４ｉを介して、回転自在に保持されている。スピンドル部３ａの、内側転動体４ｉに対向する部分は、他の部分より小径な円柱部３ｂとして形成され、そこからさらに先端部には雄ねじ部３ｃが形成されている。円柱部３ｂには内輪５が外嵌固定され、さらにナット６が雄ねじ部３ｃに締め込まれている。
【０００３】
上記の外側転動体４ｅは、外輪２の内周部に形成された第１の外輪軌道２ｅと、スピンドル部３ａの外周部に形成された第１の内輪軌道３ｅとの間に、転動自在に保持されている。また、内側転動体４ｉは、外輪２の内周部に形成された第２の外輪軌道２ｉと、内輪５の外周部に形成された第２の内輪軌道５ｉとの間に、転動自在に保持されている。ハブ３の外周端部にはフランジ部３ｄが形成され、このフランジ部３ｄに複数のボルト７が固定されている。車輪のホイール（図示せず）は、このボルト７とナット（図示せず）により、ハブ３に固定され、ハブ３とともに回転する。外輪２の外側（図１における左側）端部の内周面には弾性体からなるシール８が取り付けられ、回転するハブ３と摺接して、水や異物が外輪２の内部へ侵入することを防いでいる。
なお、ハブユニットによっては、フランジ部３ｄにボルト７を設ける代わりにネジ孔を形成して、このネジ孔とボルトとによってホイールをハブ３に固定する形態のものもある。
【０００４】
上記のように構成されたハブユニット１においては、ナット６を所定のトルクで雄ねじ部３ｃに緊締したとき、外側転動体４ｅとその外輪軌道２ｅ及び内輪軌道３ｅとの間、並びに、内側転動体４ｉとその外輪軌道２ｉ及び内輪軌道５ｉとの間に適正な予圧が付与されるように、各部の寸法が調整されている。もし予圧が適正値より小さい場合は軸受剛性が不足し、著しく小さい場合はハブ３が振動して自動車の走行安定性が損なわれたり、騒音が発生する等の事態に至る。また、逆に、予圧が適正値より大きい場合は、回転抵抗の増大により自動車の動力性能や燃費が低下し、ハブユニット１の寿命も短くなる。従って、かかる弊害を生じないように、軸受の製造工程においては、所望の適正な予圧が付与されているかどうかを確認する必要がある。
【０００５】
そこで、従来は、軸受に付与された予圧と、当該軸受の軸受トルクとの間に一定の関係があることを利用して、外輪２とハブ３との相対回転に要する軸受トルクを測定し、この軸受トルクに基づいて、適正な予圧が付与されているか否かを確認していた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記の方法により軸受トルクを測定する場合、軸受自体が有する回転抵抗よりもシール８による摩擦抵抗の方がはるかに大きく、しかもこの摩擦抵抗のばらつきが大きいことから、軸受トルクの測定値の誤差が大きかった。従って、予圧を正確に測定することができず、適正な予圧が付与されていない軸受装置を発見することが困難であるという問題点があった。
【０００７】
上記のような従来の問題点に鑑み、本発明は、軸受に付与されている予圧を測定して、その適否を正確に把握することができる方法の提供を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明においては、付与された予圧と予圧隙間との一定の関係に基づいて、予圧隙間を測定することにより等価的に予圧を測定して、予圧の適否を把握する。ここで、予圧隙間とは、予圧が付与されていない状態から予圧が付与された状態に転じたとき、軸受の転動体及びこれに関連した各部材の弾性変形により形成される負の「隙間」をいう。
【０００９】
すなわち、本発明は、外輪と、当該外輪に挿入されたハブと、当該ハブの前記外輪と対向する部分に外嵌固定された内輪とを備え、前記外輪の内周部には第１の外輪軌道と第２の外輪軌道とが形成され、前記ハブの前記第１の外輪軌道と対向する部分には第１の内輪軌道が形成され、前記内輪の前記第２の外輪軌道と対向する部分には第２の内輪軌道が形成され、前記第１の外輪軌道と前記第１の内輪軌道との間には複数の外側転動体が配置され、前記第２の外輪軌道と前記第２の内輪軌道との間には複数の内側転動体が配置された複列転がり軸受の予圧を測定する方法であって、
前記内輪を前記ハブに仮組みした状態で、前記外側転動体及び外輪に予圧をかけない程度の軸方向荷重を前記外輪に加え、このときの前記外輪と前記ハブとの距離Ａを測定し、
前記内側転動体及び内輪に予圧をかけない程度の軸方向荷重を前記外輪に加え、このときの前記内輪と前記ハブとの距離Ｂを測定し、
前記内輪を、前記ハブに所定の予圧が付与される状態まで圧入した状態で、前記外輪と前記ハブとの距離Ａ’と、前記内輪と前記ハブとの距離Ｂ’とを測定し、
前記距離ＡとＡ’との差から第１の予圧隙間を求め、
前記距離ＢとＢ’との差から第２の予圧隙間を求め、
前記第１の予圧隙間と前記第２の予圧隙間とを合計して全体の予圧隙間を求めることを特徴とするものである。
このように、転動体の列ごとに予圧隙間を求めてこれらを合計することにより軸受全体の正確な予圧隙間を測定することができる。予圧隙間は、付与された予圧に応じて形成された弾性変形量であるため、正確な予圧隙間を測定することは正確な予圧を測定することと等価である。従って、予圧隙間の測定値に基づき、軸受に適正な予圧が付与されているかどうかを正確に把握することができる。
【００１０】
また、前記各距離を測定する前に、前記外輪又はハブを回転させるようにしても良い。
荷重を加えた直後及び予圧を付与した直後は、転動体が軌道上に整列配置されずに、位置が上下にずれていることが多く、そのままの状態で各距離を測定すると、測定値が不正確になることがあるが、このように、測定前に内輪又はハブを回転させておくと、転動体が軌道面上に整列配置されて、正確な測定値を得ることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の第１の実施形態による複列転がり軸受の予圧測定方法に基づいて、ハブユニット１の予圧隙間を測定する手順を示す断面図である。本実施形態においては、付与された予圧と予圧隙間との一定の関係に基づいて、予圧隙間を測定することにより等価的に予圧を測定する。ここで、予圧隙間とは、予圧が付与されていない状態から予圧が付与された状態に転じたとき、軸受の転動体及びこれに関連した各部材の弾性変形により形成される負の「隙間」をいう。また、予圧が付与されていない状態を正隙間の状態という。
図１において、ハブユニット１は図５に示す構成と同一であるので、前述の従来の技術における図５に関する説明を適用して、ここでは説明を省略する。
以下、ハブユニット１について、予圧隙間を測定する手順について説明する。
【００１２】
まず、図１の（ａ）において、内輪５を仮組みした状態（正隙間の状態となるように内輪５をハブ３の円柱部３ｂに浅く圧入し、ナット６も緊締していない状態）で、外側転動体４ｅ及び外輪２に予圧をかけない程度の軸方向外側（図１における下方）への荷重Ｆを、外輪２のフランジ部２ａにかける。そして、このときの外輪２のフランジ部２ａの軸方向内側（図１における上方）の面２ａ１とハブ３のフランジ部３ｄの軸方向外側の面３ｄ１との距離Ａを測定する。
【００１３】
次に、（ｂ）に示すように、内側転動体４ｉ及び内輪５に予圧をかけない程度の軸方向内側への荷重Ｆを、外輪２のフランジ部２ａにかける。そして、このときの外輪２のフランジ部２ａの軸方向内側の面２ａ１と内輪５の内側端面５ａとの距離Ｂを測定する。
【００１４】
次に、（ｃ）に示すように、ナット６を緊締して内輪５をハブ３の円柱部３ｂに完全に外嵌し且つ圧入した状態、すなわち所定の予圧が付与された状態で、外輪２のフランジ部２ａの軸方向内側の面２ａ１とハブ３のフランジ部３ｄの軸方向外側の面３ｄ１との距離Ａ’、並びに、外輪２のフランジ部２ａの軸方向内側の面２ａ１と内輪５の内側端面５ａとの距離Ｂ’を測定する。
【００１５】
なお、上記各距離の測定に際しては、外輪２を回転（例えば、１回転〜１／２０回転を行わせる。）させてＡ、Ｂ、Ａ’及びＢ’を複数回測定し、それらの平均値を求めることが好ましい。これは、外輪２の軸がハブ３や内輪５の軸に対して傾斜している場合（固定側部材の軸と可動側部材の軸とがずれている場合）などに測定が不正確になるからである。このように平均値をとることにより、誤差を低減して正確な測定値を得ることができる。
また、上記各距離を測定する前に、外輪２又はハブ３を回転させる工程を加えることが好ましい。これは、図１の（ａ）及び（ｂ）において荷重Ｆを加えた直後及び図１の（ｃ）において予圧を付与した直後は、転動体４ｅ及び４ｉが内輪５やハブ３の軌道上に整列配置されずに、転動体４ｅ及び４ｉの位置が上下にずれていることが多く、そのままの状態で上記各距離を測定すると、測定値が不正確になるからである。このように、測定前に内輪５又はハブ３を回転させておくと、転動体４ｅ及び４ｉが軌道面上に整列配置されて、正確な測定値を得ることができる。
【００１６】
上記のようにして求めた距離Ａ、Ａ’、Ｂ及びＢ’から予圧隙間ｄは、
ｄ＝（Ａ−Ａ’）＋（Ｂ−Ｂ’）・・・（１）
として得ることができる。すなわち、外側転動体４ｅ及び内側転動体４ｉの各列についての予圧隙間（Ａ−Ａ’）及び（Ｂ−Ｂ’）を合計することにより、軸受全体の予圧隙間ｄが求められる。予圧が付与された状態において、上記各転動体４ｅ及び４ｉと各軌道（図１の外輪軌道２ｅ及び２ｉ並びに内輪軌道３ｅ及び５ｉ）との当接面間には、実際には隙間が存在せず、当接面を構成する各部材の弾性変形により、負の「隙間」が形成される。この負の隙間を軸方向に合計したものが上記の予圧隙間である。このようにして求めた予圧隙間が適正な予圧に対応する予圧隙間及びその許容範囲内の値であれば、予圧は適正であることがわかる。また、そのような値でなければ、予圧が適正に付与されていないことがわかる。
【００１７】
上記実施形態によれば、図１の（ｃ）においてナット６を最終的に緊締し、それによって内輪５をハブ３の円柱部３ｂに完全に圧入するようにした。しかしながら、ハブユニットによっては、軸受メーカーでハブユニットの組立を行うものの、ナット６の緊締を行わないまま、自動車メーカーに納入する場合がある。この場合、最終的なナット６の緊締は自動車メーカーが行う。
図２は、第２の実施形態として、ナット６なしでハブユニット１の予圧隙間を測定する手順を示す断面図である。この第２の実施形態では、予圧隙間測定時の内輪５の圧入にナット６を用いる代わりに圧入治具９を用いる。この圧入治具９はハブユニット１の上方に昇降自在に配置されている。すなわち、圧入治具９は図示しない駆動手段の下端部に結合され、この駆動手段によって上下動させられる。この駆動手段としては、圧入治具９を圧入に必要な大きな力で上下方向に押し引きできて、なおかつ、圧入治具９の上下方向の位置を微妙に調整できる構造のもの、例えば、油圧シリンダ、送りねじ機構等が使用できる。圧入治具９は円筒カップ状に形成され、開口側の下端部が内輪５の内側端面５ａに当接するようになっている。
【００１８】
以下、第２の実施形態のハブユニット１における予圧隙間の測定方法について説明する。
図２の（ａ）において、圧入治具９によって内輪５をハブ３の円柱部３ｂに、正隙間の状態となるように浅く圧入し、仮組みする。ここで、一旦圧入治具９を一点鎖線で示す位置まで上げて内輪５から外す。そして、外側転動体４ｅ及び外輪２に予圧をかけない程度の軸方向内側（図２における上方）への荷重Ｆを、ハブ３のフランジ部３ｄの軸方向外側の面３ｄ１にかける。このときの外輪２の軸方向内側（図２における上方）の一端面２ｂとハブ３の雄ねじ部３ｃの先端面３ｃ１との距離Ｇを測定する。
【００１９】
次に、図２の（ｂ）に示すように、内側転動体４ｉ及び内輪５に予圧をかけない程度の軸方向外側（図２における下方）への荷重Ｆを、ハブ３の雄ねじ部３ｃの先端面３ｃ１にかける。そして、このときの外輪２の軸方向内側の一端面２ｂと内輪５の内側端面５ａとの距離Ｈを測定する。
次に、図２の（ｃ）に示すように、再び圧入治具９を内輪５に当てて、内輪５をハブ３の円柱部３ｂに完全に外嵌し、かつ、圧入した状態、すなわち所定の予圧が付与された状態とする。そして、圧入治具９を上方に上げて、このときの外輪２の軸方向内側の一端面２ｂとハブ３の雄ねじ部３ｃの先端面３ｃ１との距離Ｇ’、並びに、外輪２の軸方向内側の一端面２ｂと内輪５の内側端面５ａとの距離Ｈ’を測定する。
【００２０】
上記第２の実施形態によれば、距離を測定する際に３つの基準面が用いられている。１つは、外輪２の軸方向内側の一端面２ｂであり、他の１つは、内輪５の内側端面５ａであり、そしてもう１つは雄ねじ部３ｃの先端面３ｃ１である。これら３つの面は機械加工により平滑にされているので、測定精度をより高めることができる。
【００２１】
なお、上記第２の実施形態においても、第１の実施形態と同様に、各距離の測定に際して、ハブ３又は外輪２を回転させて、Ｇ、Ｈ、Ｇ’及びＨ’を複数回測定してその平均値を求めることが好ましい。また、第１の実施形態と同様に、各距離を測定する前に外輪２又はハブ３を回転させる工程を加えることが好ましい。
上記のようにして求めた距離Ｇ、Ｈ、Ｇ’及びＨ’から予圧隙間ｄは、
ｄ＝（Ｇ’−Ｇ）＋（Ｈ’−Ｈ）・・・（２）
として得ることができる。すなわち、外側転動体４ｅ及び内側転動体４ｉの各列についての予圧隙間（Ｇ’−Ｇ）及び（Ｈ’−Ｈ）を合計することにより、軸受全体の予圧隙間ｄが求められる。
【００２２】
なお、上記２つの実施形態を考慮して、それぞれの方法を組み合わせることもできる。すなわち、第２の実施形態で説明したような距離Ｇ、Ｈ、Ｇ’及びＨ’に基づいて予圧隙間を測定する方法を、第１の実施形態で説明したようにハブ３を固定して外輪２に荷重Ｆをかける場合に適用することもできる。また、第１の実施形態で説明したような距離Ａ、Ｂ、Ａ’及びＢ’に基づいて予圧隙間を測定する方法を、第２の実施形態で説明したように外輪２を固定してハブ３に荷重Ｆをかける場合に適用することもできる。
【００２３】
上記のような予圧隙間測定方法は、エンジンからの駆動軸が取り付けられる駆動輪用のハブユニットにも適用できる。図３は駆動輪用のハブユニットを示す断面図である。図３において、ハブ３２の中心部には、内周面にスプライン３３が形成されたスプライン孔３２ａが形成されている。図示しないエンジンからの駆動力を伝える駆動軸が、このスプライン孔３２ａに嵌合される。このようなハブユニットの場合、予圧隙間ｄは第１の実施形態の場合と同様にして求めることができる。図３に示すように、外輪２の軸方向内側の一端面２ｂとハブ３２のフランジ部３２ｄの軸方向外側の一端面３２ｄ１との間で、内輪５の圧入前及び圧入後の距離Ｊ及びＪ’を測定し、かつ、外輪２の軸方向内側の一端面２ｂと内輪５の内側端面５ａとの間で、内輪５の圧入前及び圧入後の距離Ｋ及びＫ’を測定する。そして、
ｄ＝（Ｊ−Ｊ’）＋（Ｋ’−Ｋ）・・・（３）
の式によって予圧隙間ｄを求めることが可能である。
【００２４】
また、第２の実施形態の場合と同様にして予圧隙間ｄを求めることもできる。図４において、外輪２の軸方向内側の一端面２ｂとハブ３２の軸方向内側の一端面３２ｅとの間で、内輪５の圧入前及び圧入後の距離Ｌ及びＬ’を測定し、かつ、外輪２の軸方向内側の一端面２ｂと内輪５の内側端面５ａとの間で、内輪５の圧入前及び圧入後の距離Ｍ及びＭ’を測定する。そして、
ｄ＝（Ｌ−Ｌ’）＋（Ｍ’−Ｍ）・・・（４）
の式によって予圧隙間ｄを求めることも可能である。
【００２５】
【発明の効果】
以上のように構成された本発明は以下の効果を奏する。
【００２６】
本発明の複列転がり軸受の予圧測定方法は、一方の列の転動体と当該転動体に対応する軌道との第１の予圧隙間と、他方の列の転動体と当該転動体に対応する軌道との第２の予圧隙間とを別々に測定して、第１の予圧隙間及び第２の予圧隙間を合計することにより、軸受全体の正確な予圧隙間を得ることができる。予圧隙間は、付与された予圧に応じて形成された弾性変形量であるため、正確な予圧隙間を測定することは正確な予圧を測定することと等価である。従って、予圧隙間の測定値に基づき、軸受に適正な予圧が付与されているかどうかを正確に把握することができる。
【００２７】
また、各距離を測定する前に外輪又はハブを回転させることにより、荷重を加えた直後及び予圧を付与した直後でも、転動体が軌道面上に整列配置されて、正確な測定値を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態による複列転がり軸受の予圧測定方法に基づいて、ハブユニットの予圧隙間を測定する手順を示す断面図である。
【図２】本発明の第２の実施形態による複列転がり軸受の予圧測定方法に基づいて、ハブユニットの予圧隙間を測定する手順を示す断面図である。
【図３】異なるタイプのハブユニットに本発明の第１の実施形態が適用された状態を示す断面図である。
【図４】図３と同タイプのハブユニットに本発明の第２の実施形態が適用された状態を示す断面図である。
【図５】複列転がり軸受の構造を示す断面図である。
【符号の説明】
１ハブユニット
２外輪
２ｉ,２ｅ外輪軌道
３,３２ハブ
３ｅ,５ｉ内輪軌道
４ｅ外側転動体
４ｉ内側転動体
５内輪[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for measuring an applied preload in a double row rolling bearing in which a plurality of rolling elements are provided in the axial direction.
[0002]
[Prior art]
For example, a hub unit 1 composed of a double-row rolling bearing as shown in FIG. 5 is used as a device for supporting automobile wheels on a suspension device. In the drawing, the outer ring 2 is a member that forms a fixed side of the bearing with its flange portion 2a attached to a suspension device (not shown). A spindle portion 3a of the hub 3 that constitutes the movable side of the bearing is inserted into the outer ring 2, and a plurality of rolling elements (hereinafter referred to as outer rolling elements) 4e forming an outer (left side in the drawing) annular row. And a plurality of rolling elements (hereinafter referred to as inner rolling elements) 4i forming an inner (right side in the figure) annular row are rotatably held. A portion of the spindle portion 3a facing the inner rolling element 4i is formed as a cylindrical portion 3b having a smaller diameter than the other portions, and a male screw portion 3c is further formed at the tip portion thereof. An inner ring 5 is fitted and fixed to the cylindrical portion 3b, and a nut 6 is fastened to the male screw portion 3c.
[0003]
The outer rolling element 4e is rollable between the first outer ring raceway 2e formed on the inner peripheral portion of the outer ring 2 and the first inner ring raceway 3e formed on the outer peripheral portion of the spindle portion 3a. Is held in. Further, the inner rolling element 4i can freely roll between a second outer ring raceway 2i formed on the inner peripheral portion of the outer ring 2 and a second inner ring raceway 5i formed on the outer peripheral portion of the inner ring 5. Is retained. A flange portion 3d is formed at the outer peripheral end portion of the hub 3, and a plurality of bolts 7 are fixed to the flange portion 3d. A wheel (not shown) of the wheel is fixed to the hub 3 by the bolts 7 and nuts (not shown) and rotates together with the hub 3. A seal 8 made of an elastic body is attached to the outer peripheral surface of the outer ring 2 (on the left side in FIG. 1), and is in sliding contact with the rotating hub 3 to prevent water and foreign matter from entering the outer ring 2. It is preventing.
Depending on the hub unit, a screw hole may be formed instead of providing the bolt 7 in the flange portion 3d, and the wheel may be fixed to the hub 3 by the screw hole and the bolt.
[0004]
In the hub unit 1 configured as described above, when the nut 6 is fastened to the male screw portion 3c with a predetermined torque, the outer rolling element 4e and the outer ring raceway 2e and the inner ring raceway 3e, as well as the inner rolling element. The dimensions of each part are adjusted so that an appropriate preload is applied between 4i and its outer ring raceway 2i and inner ring raceway 5i. If the preload is smaller than the appropriate value, the bearing rigidity is insufficient. If the preload is extremely small, the hub 3 vibrates and the running stability of the automobile is impaired, or noise is generated. On the other hand, when the preload is larger than the appropriate value, the rotational performance increases and the power performance and fuel consumption of the automobile decrease, and the life of the hub unit 1 is shortened. Therefore, it is necessary to confirm whether or not a desired appropriate preload is applied in the bearing manufacturing process so as not to cause such harmful effects.
[0005]
Therefore, conventionally, the bearing torque required for the relative rotation between the outer ring 2 and the hub 3 is measured by using a certain relationship between the preload applied to the bearing and the bearing torque of the bearing, Based on this bearing torque, it was confirmed whether or not an appropriate preload was applied.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the bearing torque is measured by the above method, the friction resistance by the seal 8 is much larger than the rotation resistance of the bearing itself, and the variation in the friction resistance is large. The error was large. Therefore, the preload cannot be accurately measured, and there is a problem that it is difficult to find a bearing device to which an appropriate preload is not applied.
[0007]
In view of the conventional problems as described above, an object of the present invention is to provide a method capable of measuring the preload applied to the bearing and accurately grasping the suitability thereof.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In the present invention, the preload is equivalently measured by measuring the preload gap based on a predetermined relationship between the applied preload and the preload gap, and the suitability of the preload is grasped. Here, the preload gap is a negative “gap” formed by elastic deformation of the rolling element of the bearing and each member related thereto when the preload is changed from the state where the preload is not applied. Say.
[0009]
That is, the present onset Ming, outer ring and a hub that is inserted into the outer ring, and a fitted fixed inner ring to the outer ring and the opposed portions of the hub, the first of the inner peripheral portion of the outer ring An outer ring raceway and a second outer ring raceway are formed, a portion of the hub facing the first outer ring raceway is formed with a first inner ring raceway, and a portion of the inner ring facing the second outer ring raceway A second inner ring raceway is formed, and a plurality of outer rolling elements are disposed between the first outer ring raceway and the first inner ring raceway, and the second outer ring raceway and the second inner ring raceway are arranged. A method for measuring the preload of a double row rolling bearing in which a plurality of inner rolling elements are arranged between the raceway and
With the inner ring temporarily assembled to the hub, an axial load is applied to the outer ring so as not to preload the outer rolling elements and the outer ring, and a distance A between the outer ring and the hub at this time is measured.
An axial load that does not preload the inner rolling element and the inner ring is applied to the outer ring, and a distance B between the inner ring and the hub at this time is measured.
In a state where the inner ring is press-fitted until a predetermined preload is applied to the hub, a distance A ′ between the outer ring and the hub and a distance B ′ between the inner ring and the hub are measured,
A first preload gap is obtained from the difference between the distances A and A ′,
A second preload gap is determined from the difference between the distances B and B ′,
The first preload gap and the second preload gap are summed to obtain the entire preload gap.
Thus, the exact preload clearance of the whole bearing can be measured by obtaining the preload clearance for each row of rolling elements and adding them up. Since the preload gap is the amount of elastic deformation formed according to the applied preload, measuring an accurate preload gap is equivalent to measuring an accurate preload. Therefore, it is possible to accurately grasp whether or not an appropriate preload is applied to the bearing based on the measured value of the preload gap.
[0010]
The outer ring or the hub may be rotated before measuring each distance .
Immediately after applying the load and immediately after applying the preload, the rolling elements are often not aligned on the track and the position is often shifted up and down. In this way, if the inner ring or the hub is rotated before the measurement, the rolling elements are aligned on the raceway surface to obtain an accurate measurement value.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a procedure for measuring a preload clearance of the hub unit 1 based on a preload measuring method for a double row rolling bearing according to the first embodiment of the present invention. In the present embodiment, the preload is equivalently measured by measuring the preload gap based on a certain relationship between the applied preload and the preload gap. Here, the preload gap is a negative “gap” formed by elastic deformation of the rolling element of the bearing and each member related thereto when the preload is changed from the state where the preload is not applied. Say. A state where no preload is applied is referred to as a positive gap state.
In FIG. 1, the hub unit 1 has the same configuration as that shown in FIG. 5. Therefore, the description related to FIG.
Hereinafter, the procedure for measuring the preload gap for the hub unit 1 will be described.
[0012]
First, in FIG. 1 (a), the inner ring 5 is temporarily assembled (the inner ring 5 is shallowly press-fitted into the cylindrical portion 3b of the hub 3 so that a positive clearance is obtained, and the nut 6 is not tightened). A load F to the outside in the axial direction (downward in FIG. 1) that does not preload the outer rolling element 4 e and the outer ring 2 is applied to the flange portion 2 a of the outer ring 2. At this time, the distance A between the axially inner surface 2a1 of the flange portion 2a of the outer ring 2 and the axially outer surface 3d1 of the flange portion 3d of the hub 3 is measured.
[0013]
Next, as shown in (b), an axially inward load F that does not preload the inner rolling element 4 i and the inner ring 5 is applied to the flange portion 2 a of the outer ring 2. At this time, the distance B between the axially inner surface 2a1 of the flange portion 2a of the outer ring 2 and the inner end surface 5a of the inner ring 5 is measured.
[0014]
Next, as shown in (c), the outer ring 2 is tightened by tightening the nut 6 and completely fitting the inner ring 5 to the cylindrical portion 3b of the hub 3 and press-fitting it, that is, in a state where a predetermined preload is applied. The distance A ′ between the axially inner surface 2a1 of the flange portion 2a and the axially outer surface 3d1 of the flange portion 3d of the hub 3, and the axially inner surface 2a1 of the flange portion 2a of the outer ring 2 and the inner ring 5 The distance B ′ from the inner end surface 5a is measured.
[0015]
In measuring each distance, the outer ring 2 is rotated (for example, 1 to 1/20 rotation is performed), and A, B, A ′, and B ′ are measured a plurality of times, and the average value thereof is measured. Is preferably obtained. This is because the measurement becomes inaccurate when the axis of the outer ring 2 is inclined with respect to the axis of the hub 3 or the inner ring 5 (when the axis of the fixed side member is shifted from the axis of the movable side member). Because. By taking the average value in this way, it is possible to reduce the error and obtain an accurate measurement value.
Moreover, it is preferable to add the process of rotating the outer ring | wheel 2 or the hub 3 before measuring each said distance. This is because the rolling elements 4e and 4i are on the tracks of the inner ring 5 and the hub 3 immediately after applying the load F in FIGS. 1A and 1B and immediately after applying the preload in FIG. This is because the positions of the rolling elements 4e and 4i are often shifted up and down without being aligned, and the measured values become inaccurate if the distances are measured as they are. Thus, if the inner ring 5 or the hub 3 is rotated before the measurement, the rolling elements 4e and 4i are aligned on the raceway surface, and an accurate measurement value can be obtained.
[0016]
From the distances A, A ′, B and B ′ determined as described above, the preload gap d is
d = (AA ′) + (BB ′) (1)
Can be obtained as That is, by adding the preload clearances (AA ′) and (BB ′) for each row of the outer rolling element 4e and the inner rolling element 4i, the preload clearance d of the entire bearing is obtained. In the state where the preload is applied, there is actually no gap between the contact surfaces of the rolling elements 4e and 4i and the tracks (the outer ring tracks 2e and 2i and the inner ring tracks 3e and 5i in FIG. 1). First, a negative “gap” is formed by elastic deformation of each member constituting the contact surface. The total of the negative gaps in the axial direction is the preload gap. If the preload gap thus obtained is a preload gap corresponding to an appropriate preload and a value within the allowable range, it is understood that the preload is appropriate. Moreover, if it is not such a value, it turns out that the preload is not provided appropriately.
[0017]
According to the above-described embodiment, the nut 6 is finally tightened in FIG. 1C, whereby the inner ring 5 is completely press-fitted into the cylindrical portion 3 b of the hub 3. However, depending on the hub unit, although the hub unit is assembled by the bearing manufacturer, it may be delivered to the automobile manufacturer without tightening the nut 6. In this case, the final tightening of the nut 6 is performed by the automobile manufacturer.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a procedure for measuring the preload gap of the hub unit 1 without the nut 6 as the second embodiment. In the second embodiment, a press-fitting jig 9 is used instead of the nut 6 for press-fitting the inner ring 5 at the time of measuring the preload gap. The press-fitting jig 9 is disposed above the hub unit 1 so as to be movable up and down. That is, the press-fitting jig 9 is coupled to a lower end portion of a driving means (not shown) and is moved up and down by the driving means. As this driving means, the press-fitting jig 9 can be pushed and pulled up and down with a large force required for press-fitting, and the vertical position of the press-fitting jig 9 can be finely adjusted, for example, a hydraulic cylinder A feed screw mechanism or the like can be used. The press-fitting jig 9 is formed in a cylindrical cup shape, and the lower end portion on the opening side comes into contact with the inner end surface 5 a of the inner ring 5.
[0018]
Hereinafter, a method for measuring the preload gap in the hub unit 1 of the second embodiment will be described.
2A, the inner ring 5 is shallowly press-fitted into the cylindrical portion 3b of the hub 3 by a press-fitting jig 9 so as to be in a positive gap, and temporarily assembled. Here, the press-fitting jig 9 is once raised to the position indicated by the alternate long and short dash line and removed from the inner ring 5. Then, an axially inner load (upward in FIG. 2) that does not preload the outer rolling element 4 e and the outer ring 2 is applied to the axially outer surface 3 d 1 of the flange portion 3 d of the hub 3. At this time, the distance G between the one end surface 2b on the inner side in the axial direction of the outer ring 2 (upward in FIG. 2) and the front end surface 3c1 of the male screw portion 3c of the hub 3 is measured.
[0019]
Next, as shown in FIG. 2 (b), a load F to the outside in the axial direction (downward in FIG. 2) that does not apply preload to the inner rolling element 4 i and the inner ring 5 is applied to the male thread 3 c of the hub 3. It is applied to the tip surface 3c1. Then, the distance H between the axially inner end surface 2b of the outer ring 2 and the inner end surface 5a of the inner ring 5 is measured.
Next, as shown in FIG. 2 (c), the press-fitting jig 9 is again applied to the inner ring 5, and the inner ring 5 is completely fitted over the cylindrical portion 3b of the hub 3 and press-fitted, that is, a predetermined state. The preload is applied. Then, the press-fitting jig 9 is raised upward, and at this time, the distance G ′ between the axially inner one end surface 2b of the outer ring 2 and the front end surface 3c1 of the male screw portion 3c of the hub 3, and the axially inner side of the outer ring 2 The distance H ′ between one end surface 2b of the inner ring 5 and the inner end surface 5a of the inner ring 5 is measured.
[0020]
According to the second embodiment, three reference planes are used when measuring the distance. One is an end surface 2b on the inner side in the axial direction of the outer ring 2, the other is an inner end surface 5a of the inner ring 5, and the other is a front end surface 3c1 of the male screw portion 3c. Since these three surfaces are smoothed by machining, the measurement accuracy can be further increased.
[0021]
In the second embodiment, as in the first embodiment, when measuring each distance, the hub 3 or the outer ring 2 is rotated, and G, H, G ′, and H ′ are measured a plurality of times. It is preferable to obtain the average value. Moreover, it is preferable to add the process of rotating the outer ring | wheel 2 or the hub 3 before measuring each distance similarly to 1st Embodiment.
From the distances G, H, G ′ and H ′ obtained as described above, the preload gap d is
d = (G′−G) + (H′−H) (2)
Can be obtained as That is, by adding the preload gaps (G′−G) and (H′−H) for each row of the outer rolling element 4e and the inner rolling element 4i, the preload gap d of the entire bearing is obtained.
[0022]
In consideration of the above two embodiments, the respective methods can be combined. That is, the method of measuring the preload gap based on the distances G, H, G ′ and H ′ as described in the second embodiment is the same as that described in the first embodiment with the hub 3 fixed and the outer ring. It can also be applied when a load F is applied to 2. In addition, a method for measuring the preload gap based on the distances A, B, A ′ and B ′ as described in the first embodiment, and a hub with the outer ring 2 fixed as described in the second embodiment. It can also be applied to the case where a load F is applied to 3.
[0023]
The preload clearance measuring method as described above can also be applied to a hub unit for a drive wheel to which a drive shaft from an engine is attached. FIG. 3 is a cross-sectional view showing a hub unit for driving wheels. In FIG. 3, a spline hole 32 a having a spline 33 formed on the inner peripheral surface is formed at the center of the hub 32. A drive shaft that transmits a driving force from an engine (not shown) is fitted into the spline hole 32a. In the case of such a hub unit, the preload gap d can be obtained in the same manner as in the first embodiment. As shown in FIG. 3, the distances J and J before the inner ring 5 and after the press-fitting of the inner ring 5 between the one end face 2 b on the inner side in the axial direction of the outer ring 2 and the one end face 32 d 1 on the outer side in the axial direction of the flange portion 32 d of the hub 32. And the distances K and K ′ before and after press-fitting the inner ring 5 are measured between the axially inner one end surface 2b of the outer ring 2 and the inner end surface 5a of the inner ring 5. And
d = (J−J ′) + (K′−K) (3)
The preload gap d can be obtained by the following equation.
[0024]
Further, the preload gap d can be obtained in the same manner as in the second embodiment. In FIG. 4, the distances L and L ′ before and after press-fitting the inner ring 5 are measured between one end face 2b on the inner side in the axial direction of the outer ring 2 and one end face 32e on the inner side in the axial direction of the hub 32; The distances M and M ′ before and after press-fitting of the inner ring 5 are measured between the end face 2 b on the inner side in the axial direction of the outer ring 2 and the inner end face 5 a of the inner ring 5. And
d = (L−L ′) + (M′−M) (4)
It is also possible to obtain the preload gap d by the following equation.
[0025]
【The invention's effect】
The present invention configured as described above has the following effects.
[0026]
The method for measuring the preload of the double row rolling bearing according to the present invention includes a first preload gap between a rolling element in one row and a track corresponding to the rolling member, and a track corresponding to the rolling element in the other row and the rolling member. And the second preloading gap are separately measured and the first preloading gap and the second preloading gap are summed, so that an accurate preloading gap of the entire bearing can be obtained. Since the preload gap is the amount of elastic deformation formed according to the applied preload, measuring an accurate preload gap is equivalent to measuring an accurate preload. Therefore, it is possible to accurately grasp whether an appropriate preload is applied to the bearing based on the measured value of the preload gap.
[0027]
In addition, by rotating the outer ring or hub before measuring each distance, the rolling elements are arranged and arranged on the raceway surface immediately after applying the load and immediately after applying the preload to obtain an accurate measurement value. Can do.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a procedure for measuring a preload clearance of a hub unit based on a preload measurement method for a double row rolling bearing according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a procedure for measuring a preload clearance of a hub unit based on a preload measurement method for a double row rolling bearing according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a state in which the first embodiment of the present invention is applied to different types of hub units.
4 is a cross-sectional view showing a state in which the second embodiment of the present invention is applied to the same type of hub unit as FIG. 3;
FIG. 5 is a cross-sectional view showing the structure of a double row rolling bearing.
[Explanation of symbols]
1 Hub unit 2 Outer ring 2i, 2e Outer ring raceway 3, 32 Hub 3e, 5i Inner ring raceway 4e Outer rolling element 4i Inner rolling element 5 Inner ring

Claims

An outer ring, a hub inserted into the outer ring, and an inner ring that is externally fitted and fixed to a portion of the hub facing the outer ring. A first outer ring raceway and a second outer ring are disposed on an inner periphery of the outer ring A first inner ring raceway is formed in a portion of the hub facing the first outer ring raceway, and a second inner ring raceway is formed in a portion of the inner ring facing the second outer ring raceway. A plurality of outer rolling elements are disposed between the first outer ring raceway and the first inner ring raceway, and a plurality of outer rolling elements are provided between the second outer ring raceway and the second inner ring raceway. A method of measuring a preload of a double row rolling bearing in which an inner rolling element of
With the inner ring temporarily assembled to the hub, an axial load is applied to the outer ring so as not to preload the outer rolling elements and the outer ring, and a distance A between the outer ring and the hub at this time is measured.
An axial load that does not apply preload to the inner rolling element and the inner ring is applied to the outer ring, and a distance B between the inner ring and the hub at this time is measured.
In a state where the inner ring is press-fitted until a predetermined preload is applied to the hub, a distance A ′ between the outer ring and the hub and a distance B ′ between the inner ring and the hub are measured,
A first preload gap is obtained from the difference between the distances A and A ′,
A second preload gap is determined from the difference between the distances B and B ′,
A method for measuring a preload of a double row rolling bearing, wherein the first preload gap and the second preload gap are summed to obtain an entire preload gap .

2. The method for measuring a preload of a double row rolling bearing according to claim 1 , wherein the outer ring or the hub is rotated before each of the distances is measured .