JP3982224B2 - Assembly method of double row tapered roller bearing unit - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば自動車の車輪を懸架装置に対して回転自在に支持する為の自動車用ハブユニットとして利用する複列円すいころ軸受ユニットを組み立てる方法の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】
自動車の車輪は懸架装置に対して、転がり軸受により回転自在に支持する。又、重量の嵩む自動車の車輪は、複列円すいころ軸受ユニットにより、懸架装置に対して回転自在に支持する。この様な複列円すいころ軸受ユニットに関する発明として、特開2000−94902号公報には、図8〜9に示す様な構造と、図10〜12に示す様な組立方法とが記載されている。このうちの図8〜9に示した複列円すいころ軸受ユニット1は、ハブ本体2と、内輪3と、外輪4と、それぞれが複数個ずつの第一円すいころ5、5及び第二円すいころ6、6と、第一シールリング7と、第二シールリング8とから成る。
【0003】
このうちのハブ本体2は、軸方向外端部(軸方向に関して外とは、自動車の幅方向外側で、図1、2、5、8の左側。図3、4、6、7、10〜12の下側。本明細書全体で同じ。)外周面に車輪を支持する為のフランジ9を形成している。又、このハブ本体2の中間部外周面には、第一列の円すいころ軸受10を構成する為の、円すい凸面状の第一内輪軌道11を、直接形成している。更に、上記ハブ本体2の軸方向内端部(軸方向に関して内とは、自動車の幅方向中央側で、図1、2、5、8の右側。図3、4、6、7、10〜12の上側。本明細書全体で同じ。)外周面には、小径段部12を設けている。この小径段部12の外周面は、上記ハブ本体2と同心の円筒面としている。又、図示の例は、駆動輪を支持する為の複列円すいころ軸受ユニット1を示しており、この為に上記ハブ本体2の中心部に、駆動軸の端部をスプライン係合させる為のスプライン孔13を設けている。
【0004】
又、上記内輪3は、第二列の円すいころ軸受14を構成する為の、円すい凸面状の第二内輪軌道15を外周面に形成しており、上記ハブ本体2の小径段部12に外嵌固定している。この第二内輪軌道15の傾斜方向と上記第一内輪軌道11の傾斜方向とは、互いに逆にしている。又、上記内輪3の軸方向内端部は、この内輪3の外端面を上記小径段部12の軸方向外端部に設けた段差面16に突き当てた状態で、上記ハブ本体2の軸方向内端面よりも少しだけ突出する。自動車への組み付け状態で、この様にハブ本体2から突出した、上記内輪3の軸方向内端面には、図示しない等速ジョイントの端面、或は図示しない駆動軸の端部に形成した段部等が突き当たり、上記内輪3が上記小径段部12から抜け出る事を防止する。
【0005】
又、上記外輪4の内周面には、上記第一、第二列の円すいころ軸受10、14を構成する為の、それぞれが円すい凹面状の第一、第二外輪軌道17、18を形成している。これら第一、第二外輪軌道17、18の傾斜方向は、上記第一、第二内輪軌道11、15に合わせて、互いに逆としている。又、上記外輪4の外周面の軸方向中間部には、この外輪4を図示しない懸架装置に対し固定する為の、外向フランジ状の取付部19を設けている。
【0006】
又、前記複数個の第一円すいころ5、5は、第一保持器20により転動自在に保持した状態で、上記第一内輪軌道11と上記第一外輪軌道17との間に配置している。これに対して、前記複数個の第二円すいころ6、6は、第二保持器21により転動自在に保持した状態で、上記第二内輪軌道15と上記第二外輪軌道18との間に配置している。
【0007】
上記第一、第二各保持器20、21は何れも、上記複数個ずつの第一、第二各円すいころ5、6を保持した状態で、これら各円すいころ5、6が直径方向外方に脱落するのを防止する構造を有する。即ち、これら第一、第二各保持器20、21は、弾性を有する合成樹脂を射出成形する事により、全体を部分円すい筒状に形成したもので、円周方向に関してそれぞれ複数ずつのポケット22と柱部23とを交互に設けている。上記各円すいころ5、6は、これら各ポケット22内に転動自在に配置している。又、上記各柱部23の外周面は、上記第一、第二各円すいころ5、6のピッチ円よりも直径方向外方に位置させている。そして、上記各ポケット22の外径側開口部の円周方向に関する幅を、上記各円すいころ5、6の直径よりも小さくしている。
【0008】
従って、上記各円すいころ5、6を上記各ポケット22内に収納する作業は、上記第一、第二各保持器20、21の内径側から行なう。上記各円すいころ5、6を上記各ポケット22内に収納し、これら各円すいころ5、6の内径側に前記ハブ本体2及び内輪3を挿入した状態では、これら各円すいころ5、6が上記各ポケット22内に、脱落を阻止された状態で保持される。又、前記第一、第二内輪軌道11、15の小径側端部に、直径方向外方に突出する小鍔部24を形成している。上記各円すいころ5、6と上記各保持器20、21とは、それぞれセットにした状態で、前記第一、第二各内輪軌道11、15の周囲に組み込む。上記各円すいころ5、6がこれら各内輪軌道11、15の小径側端部に形成した小鍔部24を通過する際には、これら各円すいころ5、6が各小鍔部24に乗り上げる事によって、上記各保持器20、21を外径側に膨らむ様に弾性変形させる。従って、上記第一、第二各円すいころ5、6を上記第一、第二内輪軌道11、15の周囲に配置した状態では、これら第一、第二各円すいころ5、6は、軸方向に不用意に変位する事がなくなる。
【0009】
又、前記第一シールリング7は、前記外輪4の外端部内周面と前記ハブ本体2の中間部外周面との間を、前記第二シールリング8は、上記外輪4の内端部内周面と前記内輪3の内端部外周面との間を、それぞれ密封する状態で組み付けている。図示の例では、上記第一のシールリング7として単体のシールリングを、上記第二のシールリング8として組み合わせシールリングを、それぞれ使用している。
【0010】
次に、上述の様な構成を有する複列円すいころ軸受ユニット1の組立方法に就いて、上述した図8〜9に、図10〜12を加えて説明する。先ず、図10に示す様に、前記ハブ本体2の外端部を下方に向けた状態で、上記各第一円すいころ5、5を、上記第一保持器20により、上記ハブ本体2の外周面のうちの第一内輪軌道11の外径側に保持する。又、これに先立って、上記第一シールリング7を上記ハブ本体2に外嵌しておき、この第一シールリング7を、このハブ本体2の中間部外周面で上記第一内輪軌道11と上記フランジ9との間部分に配置する。この状態で、上記各第一円すいころ5、5は、上記ハブ本体2の周囲に、分離する事なく保持される。
【0011】
この様に、上記ハブ本体2の中間部周囲に、上記各第一円すいころ5、5を保持すると共に上記第一シールリング7を配置した状態で、図10→図11に示す様に、上記ハブ本体2の周囲に前記外輪4を進入させる。この進入作業は、図11に示す様に、上記各第一円すいころ5、5の外側に前記第一外輪軌道17が位置するまで行なう。又、この様にハブ本体2の周囲に上記外輪4を進入させるのと同時に、この外輪4の外端部に上記第一シールリング7を装着する作業を行なう。即ち、この第一シールリング7の外側面を、抑えブロック26に固設した治具27により抑えつつ、上記ハブ本体2の周囲に上記外輪4を進入させる事により、上記第一シールリング7をこの外輪4の外端部に外嵌固定する。尚、この様な第一シールリング7の外嵌作業を行なう為に、上記ハブ本体2のフランジ9の円周方向複数個所に、上記治具27を挿通する為の通孔28、28を設けている。
【0012】
次いで、図11→図12に示す様に、前記複数個の第二円すいころ6、6を前記第二保持器21により前記第二内輪軌道15の周囲に保持した状態で、前記内輪3を上記外輪4の内側に挿入する。そして、この挿入作業に伴って上記内輪3を、上記ハブ本体2の小径段部12に外嵌する。そして、最後に、図12→図8に示す様に、上記内輪3の内端部外周面と上記外輪4の内端部内周面との間に、前記第二シールリング8を装着する。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
上述した様な複列円すいころ軸受ユニット1を組み立てる場合、上記第一、第二各円すいころ5、6を、それぞれ上記第一、第二各内輪軌道11、15と上記第一、第二各外輪軌道17、18との間に組み付ける際には、これら第一、第二各円すいころ5、6が、それぞれ上記第一、第二各内輪軌道11、15と上記第一、第二各外輪軌道17、18との間にくさび状に食い付く事(所謂くさび作用による食い付きが生じる事)を防止する必要がある。この理由は、この様なくさび作用による食い付きが生じると、組立完了後の馴らし運転時間が長くなる等の不都合を生じる為である。組立時にこの様なくさび作用による食い付きの発生を防止する為には、上記第一、第二各円すいころ5、6の大径側端縁を、それぞれ上記第一、第二各内輪軌道11、15の大径側端部に形成した大鍔部29、29の内側面に接触させた状態で、これら第一、第二各円すいころ5、6をそれぞれ上記第一、第二各内輪軌道11、15と上記第一、第二各外輪軌道17、18との間に組み付ければ良い。
【0014】
一方、上述の図10〜12に示した従来の組立方法の場合、図10〜11に示す様にして、上記各第一円すいころ5、5を上記第一内輪軌道11と上記第一外輪軌道17との間に組み付ける際には、上記第一内輪軌道11の周囲に配置した上記各第一円すいころ5、5が自重により下方に変位し、これら各第一円すいころ5、5の大径側端面(頭部)が上記第一内輪軌道11の大径側端部に形成した大鍔部29の内側面に当接した状態となっている。この為、組立時に、上記各第一円すいころ5、5が、本来の位置でない不正規位置に存在したまま、上記第一内輪軌道11と上記第一外輪軌道17との間にくさび状に強く食い付く事を防止できる。
【0015】
これに対し、図12に示す様にして、上記各第二円すいころ6、6を上記第二内輪軌道15と上記第二外輪軌道18との間に組み付ける際には、上記第二内輪軌道15の周囲に配置した上記各第二円すいころ6、6が自重により下方に変位し、これら各第二円すいころ6、6の大径側端面(頭部)が上記第二内輪軌道15の大径側端部に形成した大鍔部29の内側面から離れた、言い換えれば、これら各第二円すいころ6、6の小径側端面(尾部)が上記第二内輪軌道15の小径側端部に形成した小鍔部24の内側面に当接した状態となっている。この為、組立時に、上記各第二円すいころ6、6が、不正規位置に存在したまま、上記第二内輪軌道15と上記第二外輪軌道18との間にくさび状に食い付く可能性がある。
【0016】
但し、この場合、被組立品(組立途中の複列円すいころ軸受ユニット1)の上下方向を反転させれば(図12の上下方向を逆にすれば)、上記各第二円すいころ6、6が自重により下方に変位し、これら各円すいころ6、6の大径側端面が上記大鍔部29の内側面に当接した状態となる。従って、この状態で組み付け作業を行なえば、上記各第二円すいころ6、6が、不正規位置に存在したまま、上記第二内輪軌道15と上記第二外輪軌道18との間にくさび状に食い付く事を防止できる。
【0017】
ところが、上述の様に組立作業の途中で被組立品の上下方向を反転させる事は、この組立作業を面倒にしたり、作業用の設備が複雑になる等の不都合を生じる為、好ましくない。
本発明の複列円すいころ軸受ユニットの組立方法は、上述の様な事情に鑑みて発明したもので、被組立品の向きを変える事なく組立作業を行なう場合でも、くさび作用による食い付きの発生防止を図れる様にするものである。
【0018】
【課題を解決するための手段】
本発明の組立方法の対象となる複列円すいころ軸受ユニットは、ハブ本体と、内輪と、外輪と、それぞれ複数個ずつの第一円すいころ及び第二円すいころとを備える。
このうちのハブ本体は、中間部外周面に第一列の円すいころ軸受を構成する為の、軸方向内方に向かう程外径が小さくなる方向に傾斜した円すい凸面状の第一内輪軌道を、内端部外周面に小径段部を、それぞれ設けている。
又、上記内輪は、第二列の円すいころ軸受を構成する為の、軸方向内方に向かう程外径が大きくなる方向に傾斜した円すい凸面状の第二内輪軌道を外周面に形成したもので、上記ハブ本体の軸方向内端部に設けた小径段部に、軸方向外端面をこの小径段部の軸方向外端部に設けた段差面に突き当てた状態で外嵌固定している。
又、上記外輪は、内周面に上記第一、第二列の円すいころ軸受を構成する為の、それぞれが円すい凹面状で、互いに近付く程内径が小さくなる方向に傾斜した第一、第二外輪軌道を形成したもので、上記ハブ本体及び内輪の周囲に配置している。
又、上記各第一円すいころは、第一保持器により転動自在に保持した状態で、上記第一内輪軌道と上記第一外輪軌道との間に配置している。
又、上記各第二円すいころは、第二保持器により転動自在に保持した状態で、上記第二内輪軌道と上記第二外輪軌道との間に配置している。
【0019】
又、本発明の組立方法の対象となる複列円すいころ軸受ユニットは、上記各第二円すいころを保持する為に上記第二保持器に設けた各ポケットは、これら各第二円すいころがこの第二保持器の径方向外方に抜け出るのを防止する形状を有するものである。
又、上記第二保持器はその軸方向内端部に、上記各第二円すいころの転動面を前記第二の内輪軌道に当接させると共に、これら第二の円すいころの大径側端面をそれぞれ上記第二内輪軌道の大径側端部に存在する大鍔部の内側面に当接させた状態での、これら各第二円すいころの大径側端部の外接円よりも径方向外方に突出する、突出部を有するものである。
【0020】
そして、本発明の複列円すいころ軸受ユニットの組立方法は、上述の様な複列円すいころ軸受ユニットを組み立てる為に、先ず、上記ハブ本体の中間部外周面に形成した第一内輪軌道と外輪の外端寄り部内周面に形成した第一外輪軌道との間に複数個の第一円すいころを、第一保持器により保持した状態で配置する。次いで、前記内輪を、複数個の第二円すいころを第二保持器により第二内輪軌道の周囲に保持した状態で、この第二保持器の軸方向内端部に設けた突出部を筒状に構成した案内治具の内周面に弾性的に摺接させつつ、上記ハブ本体の小径段部に外嵌する。
【0021】
【作用】
上述した様な本発明の複列円すいころ軸受ユニットの組立方法によれば、被組立品を何れの方向に向けて組立作業を行なった場合でも、組立時に複数個の第二円すいころが第二内輪軌道と第二外輪軌道との間にくさび状に強く食い付く事を防止できる。
即ち、本発明の場合、上記複数個の第二円すいころを上記第二内輪軌道と第二外輪軌道との間に組み付ける作業は、これら各第二円すいころを第二保持器により第二内輪軌道の周囲に保持した状態で、内輪をハブ本体の小径段部に外嵌する(押し込む)事により行なう。特に、本発明の場合、この外嵌作業は、第二保持器の軸方向内端部に設けた突出部を、筒状に構成した案内治具の内周面に弾性的に摺接させつつ行なう。従って、これら突出部と案内治具の内周面との摺接部に作用する摩擦力に基づき、上記第二保持器及びこの第二保持器により保持した上記各第二円すいころが上記内輪に対して、この内輪の押し込み方向後方に相対変位する。この結果、これら各第二円すいころの大径側端面が、第二内輪軌道の大径側端部に形成した大鍔部の内側面と当接する。この為、本発明の場合、被組立品を何れの方向に向けて組立作業を行なう場合でも、複数個の第二円すいころの大径側端面を上記大鍔部の内側面に当接させた状態で、これら各第二円すいころを第二内輪軌道と第二外輪軌道との間に組み付ける事ができる。この結果、被組立品を何れの方向に向けて組立作業を行なった場合でも、組立時に上記各第二円すいころが、不正規位置に存在したまま、第二内輪軌道と第二外輪軌道との間にくさび状に食い付く事を防止できる。
【0022】
又、本発明の場合には、上述の様に複数個の第二円すいころの組付け作業を行なうのに先立って、複数個の第一円すいころを第一内輪軌道と第一外輪軌道との間に組み付ける作業を行なうが、これら各第一円すいころの組付け作業は、例えば前述の図10〜11に示す様にして(被組立品の外端部を下方に向けた状態で)行なえば、これら各第一円すいころが第一内輪軌道と第一外輪軌道との間にくさび状に食い付く事を防止できる。従って、本発明の場合には、続く複数個の第二円すいころの組付け作業を、被組立品の向きを変える事なく行なった場合でも、上述した通り、組立時にこれら各第二円すいころが第二内輪軌道と第二外輪軌道との間にくさび状に食い付く事を防止できる。この様に本発明の場合には、被組立品の向きを変える事なく組立作業を行なう場合でも、第一、第二各円すいころが、不正規位置に存在したまま、それぞれ第一、第二各内輪軌道と第一、第二各外輪軌道との間にくさび状に食い付く事を防止できる。
【0023】
【発明の実施の形態】
図1〜4は、本発明の実施の形態の第1例を示している。尚、本例の特徴は、複数個の第二円すいころ6、6の大径側端面を内輪3の大鍔部29の内側面に当接させた状態で、これら各第二円すいころ6、6を第二内輪軌道15と第二外輪軌道18との間に組み付けられる様にする点にある。複列円すいころ軸受ユニット1aの全体構成に就いては、前述の図8〜9に示した従来構造とほぼ同様であるから、重複する説明は省略若しくは簡略にし、以下、本発明の特徴部分を中心に説明する。
【0024】
本例の場合、第一、第二各保持器20、21aはそれぞれ、前述の図8〜9に示した従来構造の場合と同様、それぞれ複数個ずつの第一、第二各円すいころ5、6を保持した状態で、これら各円すいころ5、6が直径方向外方に脱落するのを防止する構造を有する。又、上記第二保持器21aは、その内端部外周面に径方向外方に突出する突出部30を、全周に亙り、或は周方向複数個所(3個所以上)等間隔位置に形成している。図2に詳示する様に、この突出部30の自由状態での外径D30は、上記各第二円すいころ6、6の転動面を上記第二内輪軌道15に当接させると共に、これら各第二円すいころ6、6の大径側端面を上記第二内輪軌道15の大径側端部に形成した大鍔部29の内側面に当接させた状態での、上記各第二円すいころ6、6の大径側端部の外接円の直径d6 よりも大きく(D30>d6 )している。
【0025】
上述の様に構成する本例の複列円すいころ軸受ユニット1aの組立作業は、次の様にして行なう。先ず、図3に示す様に、ハブ本体2を抑えブロック26aの上面に、このハブ本体2の外端部を下方に向けた状態で支持する。そして、この状態で、上記各第一円すいころ5、5を、上記第一保持器20により、第一内輪軌道11の周囲に脱落不能に保持する。この状態で、上記各第一円すいころ5、5は、それぞれ自重により下方に変位し、これら各第一円すいころ5、5の大径側端面(頭部)が上記第一内輪軌道11の大径側端部に形成した大鍔部29の内側面に当接した状態となる。又、上述の様に上記各第一円すいころ5、5を上記第一内輪軌道11の周囲に保持するのに先立って、第一シールリング7を、上記ハブ本体2の中間部外周面で、上記第一内輪軌道11とこのハブ本体2の外端部に設けたフランジ9との間部分に配置しておく。
【0026】
次いで、この状態で、上記図3に示す様に、上記ハブ本体2の周囲に外輪4を進入させる。この進入作業は、図4に示す様に、上記各第一円すいころ5、5の外径側に上記外輪4の外半部内周面に形成した第一外輪軌道17が位置するまで行なう。本例の場合、この様な進入作業は、上記外輪4の内端部に、後述する案内治具31を接続した状態で行なう。そして、この様な進入作業を行なう事により、上記各第一円すいころ5、5を上記第一内輪軌道11と上記第一外輪軌道17との間に組み付ける。尚、この様にして複数個の第一円すいころ5、5の組付け作業を行なう際、これら各第一円すいころ5、5の大径側端面は、それぞれ上記大鍔部29の内側面に当接している。この為、組み付けを行なう際に、上記各第一円すいころ5、5が、不正規位置に存在したまま、上記第一内輪軌道11と上記第一外輪軌道17との間にくさび状に食い付く事はない。又、上述の様にハブ本体2の周囲に上記外輪4を進入させるのと同時に、この外輪4の外端部に上記第一シールリング7を装着する作業を行なう。即ち、この第一シールリング7の外側面を板状の治具32により抑えつつ、上記ハブ本体2の周囲に上記外輪4を進入させる事により、上記第一シールリング7をこの外輪4の外端部に外嵌固定する。尚、ここまでの組立手順は、前述の図10〜11に示した従来方法の組立手順とほぼ同じである。
【0027】
次いで、図4に示す様に、複数個の第二円すいころ6、6を、前記第二保持器21aにより、内輪3の外周面に設けた第二内輪軌道15の周囲に脱落不能に保持した状態で、この内輪3を上記ハブ本体2の小径段部12に外嵌する作業を行なう。そして、この様な外嵌作業を行なう事により、上記各第二円すいころ6、6を上記第二内輪軌道15と上記外輪4の内半部内周面に形成した第二外輪軌道18との間に組み付ける。特に、本例の場合には、この内輪3の外嵌作業を、案内治具31を使用して行なう。
【0028】
この案内治具31は、全体を円筒状に形成すると共に、一端部(図3〜4の下端部)に外径が小さい薄肉の嵌合筒部33を設けている。又、この案内治具31の内周面は、それぞれが円筒面状で互いに同心の大径部34(内径D34)及び小径部35{内径d35(<D34)}と、これら大径部34と小径部35との軸方向端縁同士を連続させる円すい凹面(テーパ面)状の連続部36とから成る。使用時に挿入側開口部で上側となる上記大径部34の内径D34は、上記第二保持器21aの内端部外周面に設けた突出部30の外径D30以上(D34≧D30)としている。一方、上記小径部35の内径d35は、上記第二保持器21aの突出部30の外径D30よりも僅かに小さく(d35<D30)、且つ、上記各第二円すいころ6、6の大径側端部の外接円の直径d6 以上(d35≧d6 )としている。この様な案内治具31は、上記外輪4に対し、図3〜4に示す様に、上記嵌合筒部33をこの外輪4の内端部にがたつきなく内嵌すると共に、この嵌合筒部33の基端部に設けた段差面37を上記外輪4の内端面に突き当てた状態で装着する。
【0029】
上記内輪3を上記ハブ本体2の小径段部12に外嵌する作業は、図4に示す様に、この内輪3の内端面(組立作業時の上端面)を押圧治具38により下方に押圧しつつ、この内輪3を、上記案内治具31の内側を通過させつつ行なう。この様にして内輪3を通過させる際に、上記第二保持器21aの内端部外周面に設けた突出部30は、上記案内治具31の内周面に設けた大径部34の内側から小径部35の内側に、円すい凹面状の連続部36に案内されつつ進入する。この小径部35の内径d35は、上記突出部30の外径D30よりも僅かに小さい(d35<D30)為、上述の様に突出部30を小径部35の内側の進入させると、この突出部30の外周縁がこの小径部35に、全周に亙り弾性的に(締め代を持って)当接する。尚、本例の場合、上記内輪3を上記小径段部12に圧入する直前に、上記突出部30が上記小径部35の内側に進入する様に、各部の寸法を規制している。又、上記小径部35の内径d35は、上記各第二円すいころ6、6の大径側端部の外接円の直径d6 以上(d35≧d6 )である為、これら各第二円すいころ6、6の大径側端部が上記小径部35に弾性的(締め代を持って)に当接する事はない。
【0030】
上述の様に突出部30を小径部35の内側に進入させた状態から更に、上記内輪3を上記小径段部12に向けて押し込むと、上記突出部30の外周縁と上記小径部35との当接部に、摺動に基づく摩擦力が作用する。そして、この摩擦力に基づき、上記第二保持器21a及びこの第二保持器21aにより保持した上記各第二円すいころ6、6が上記内輪3に対し、この内輪3の押し込み方向後方に相対変位し、これら各第二円すいころ6、6の大径側端面が、前記第二内輪軌道15の大径側端部に形成した大鍔部29の内側面と当接する。そして、この状態で、上記内輪3を上記小径段部12に外嵌する事により、上記各第二円すいころ6、6を、上記第二内輪軌道15と前記外輪4の内半部内周面に設けた第二外輪軌道18との間に組み付ける。この様に、本例の場合には、上記各第二円すいころ6、6の大径側端面を上記大鍔部29の内側面に当接させた状態で、これら各第二円すいころ6、6を上記第二内輪軌道15と上記第二外輪軌道18との間に組み付ける事ができる。この為、組み付けを行なう際に、上記各第二円すいころ6、6が、不正規位置に存在したまま、上記第二内輪軌道15と上記第二外輪軌道18との間にくさび状に食い付く事を防止できる。
【0031】
上述の様にして、各第二円すいころ6、6の組付作業が完了したならば、次いで、上記外輪4の内端部から前記案内治具31を取り外し、更に、図1に示す様に、上記内輪3の内端部外周面と上記外輪4の内端部内周面との間に、第二シールリング8を装着する。
【0032】
上述した通り、本例の場合には、第一、第二各円すいころ5、6を、それぞれ第一、第二各内輪軌道11、15と第一、第二各外輪軌道17、18との間に、くさび作用による食い付きを生じさせる事なく組み付ける事ができる。この為、上記各円すいころ5、6を正規位置に移動させる為に行なう、組み立て後の馴らし運転時間を短くできる他、場合によっては馴らし運転そのものを省略する事も可能になる。特に、本例の場合には、上述の様な各円すいころ5、6の組付作業を、被組立品の外端部を下方に向けたまま(即ち、被組立品の向きを変える事なく)行なえる。この為、組立作業の容易化と作業設備の簡略化とを図れる。
【0033】
次に、図5〜7は、本発明の実施の形態の第2例を示している。本例の場合、第一保持器20aとして、複数個の第一円すいころ5、5を保持した状態で、これら各第一円すいころ5、5が直径方向内方に脱落するのを防止する構造を有するものを使用する。尚、この様な機能を持った第一保持器20aの具体的構造に就いては、例えば特開2000−65049号公報に記載される等により従来から各種のものが知られており、本発明の特徴部分でもない為、詳しい説明は省略する。又、本例の場合、ハブ本体2の中間部外周面と外輪4の外端部内周面との間部分を密閉する第一シールリング7aとして、この外輪4の外端部に内嵌固定するものを使用している。
【0034】
上述の様な構成に関する、本例の複列円すいころ軸受ユニット1bの組立作業は、次の様にして行なう。先ず、図6に示す様に、ハブ本体2を抑えブロック26aの上面に、このハブ本体2の外端部を下方に向けた状態で支持する。又、外輪4の外半部内周面に形成した第一外輪軌道17の内径側に、上記各第一円すいころ5、5を、上記第一保持器20aにより保持した状態で配置すると共に、上記外輪4の外端部に上記第一シールリング7aを内嵌固定する。そして、この状態で、上記外輪4を上記ハブ本体2の周囲に進入させる。この進入作業は、図7に示す様に、上記各第一円すいころ5、5の内径側に上記ハブ本体2の中間部外周面に形成した第一内輪軌道11が位置し、且つ、上記第一シールリング7aが、上記ハブ本体2の表面のうち、フランジ9と第一内輪軌道11との間部分に全周に亙って当接するまで行なう。そして、この様な進入作業を行なう事により、上記各第一円すいころ5、5を上記第一内輪軌道11と上記第一外輪軌道17との間に組み付ける。
【0035】
尚、上記図6に示す様に、上述の様な進入作業の際、上記各第一円すいころ5、5及び上記第一保持器20aは、自重により、上記第一シールリング7aに当接するまで下方に変位する。この為、この進入作業に基づいて、上記各第一円すいころ5、5を上記第一内輪軌道11と上記第一外輪軌道17との間に組み付ける際には、これら各第一円すいころ5、5の転動面がこれら両軌道11、17同士の間に挟持されるよりも先に、これら各第一円すいころ5、5の大径側端面が上記内輪軌道11の大径側端部に形成した大鍔部29の内側面と当接する。この為、組み付けを行なう際に、上記各第一円すいころ5、5が、不正規位置に存在するまま、上記第一内輪軌道11と上記第一外輪軌道17との間にくさび状に食い付く事はない。
【0036】
又、本例の場合、続く組立作業、即ち、図7に示す様に、案内治具31及び押圧治具38を使用して内輪3を上記ハブ本体2の小径段部12に外嵌する作業(複数個の第二円すいころ6、6を第二内輪軌道15と第二外輪軌道18との間に組み付ける作業)並びに第二シールリング8の組付作業は、それぞれ上述した第1例の場合と同様にして行なう。
【0037】
上述した様な本例の場合も、第一、第二各円すいころ5、6を、それぞれ第一、第二各内輪軌道11、15と第一、第二各外輪軌道17、18との間に、くさび作用による食い付きを生じさせる事なく組み付ける事ができる。この為、組み立て後の馴らし運転時間を短く、或は省略できる。又、本例の場合も、上述の様な各円すいころ5、6の組付作業を、被組立品の外端部を下方に向けたまま(即ち、被組立品の向きを変える事なく)行なえる。この為、組立作業の容易化と作業設備の簡略化とを図れる。
【0038】
尚、本発明は、図示の実施の形態に限らず、各種構造で実施できる。例えば、ハブ本体の内端部に形成したかしめ部により内輪の軸方向内端面を抑え付ける構造で実施する事もできる。又、外輪の外周面には、必ずしも外向フランジ状の取付部を形成しなくても良い。この外輪の外周面を単なる円筒面として、この外輪をナックル等の懸架装置の構成部材の一部に形成した取付孔に内嵌し、止め輪等により抜け止めを図る構造を採用する事もできる。更には、図示の様な駆動輪用の複列円すいころ軸受ユニットに限らず、ハブ本体の中心部にスプライン孔を持たない、従動輪用の複列円すいころ軸受ユニットで実施する事もできる。
【0039】
【発明の効果】
本発明の複列円すいころ軸受ユニットの組立方法は、以上に述べた通り構成され作用するので、組み立て完了後の馴染み運転時間を短く、更には省略できるだけでなく、組立作業の容易化と作業設備の簡略化とを図れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の第1例を、完成後の状態で示す断面図。
【図2】複数個の第二円すいころ及び第二保持器を装着した内輪の断面図。
【図3】第一内輪軌道の周囲に複数個の第一円すいころを、第一保持器により保持した後、外輪をハブ本体と組み合わせる直前の状態を示す断面図。
【図4】第二内輪軌道の周囲に複数個の第二円すいころを、第二保持器により保持した後、内輪をハブ本体の小径段部に外嵌する直前の状態を示す断面図。
【図5】本発明の実施の形態の第2例を、完成後の状態で示す断面図。
【図6】第一外輪軌道の内径側に複数個の第一円すいころを、第一保持器により保持した後、外輪をハブ本体と組み合わせる直前の状態を示す断面図。
【図7】第二内輪軌道の周囲に複数個の第二円すいころを、第二保持器により保持した後、内輪をハブ本体の小径段部に外嵌する直前の状態を示す断面図。
【図8】従来から知られている複列円すいころ軸受ユニットの1例を示す断面図。
【図9】図8の右方から見た半部側面図。
【図10】組立作業の最初の工程を示す断面図。
【図11】同じく次の工程を示す断面図。
【図12】同じく更に次の工程を示す断面図。
【符号の説明】
1、1a、1b 複列円すいころ軸受ユニット
2 ハブ本体
3 内輪
4 外輪
5 第一円すいころ
6 第二円すいころ
7、7a 第一シールリング
8 第二シールリング
9 フランジ
10 第一列の円すいころ軸受
11 第一内輪軌道
12 小径段部
13 スプライン孔
14 第二列の円すいころ軸受
15 第二内輪軌道
16 段差面
17 第一外輪軌道
18 第二外輪軌道
19 取付部
20、20a 第一保持器
21、21a 第二保持器
22 ポケット
23 柱部
24 小鍔部
25 スタッド
26、26a 抑えブロック
27 治具
28 通孔
29 大鍔部
30 突出部
31 案内治具
32 治具
33 嵌合筒部
34 大径部
35 小径部
36 連続部
37 段差面
38 押圧治具[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a double row tapered roller used as a hub unit for an automobile for rotatably supporting a wheel of an automobile with respect to a suspension device, for example. Improved method of assembling the bearing unit About.
[0002]
[Prior art]
The wheels of the automobile are rotatably supported by the rolling bearings with respect to the suspension device. Further, a heavy automobile wheel is rotatably supported with respect to the suspension device by a double-row tapered roller bearing unit. As an invention relating to such a double-row tapered roller bearing unit, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-94902 describes a structure as shown in FIGS. 8 to 9 and an assembling method as shown in FIGS. . Among these, the double-row tapered roller bearing unit 1 shown in FIGS. 8 to 9 includes a
[0003]
Of these, the
[0004]
Further, the
[0005]
Further, on the inner peripheral surface of the
[0006]
The plurality of first
[0007]
Each of the first and
[0008]
Therefore, the operation of storing the
[0009]
The
[0010]
Next, a method for assembling the double row tapered roller bearing unit 1 having the above-described configuration will be described with reference to FIGS. First, as shown in FIG. 10, with the outer end of the
[0011]
As shown in FIG. 10 to FIG. 11, the first
[0012]
Next, as shown in FIGS. 11 to 12, the plurality of second
[0013]
[Problems to be solved by the invention]
When assembling the double-row tapered roller bearing unit 1 as described above, the first and second
[0014]
On the other hand, in the case of the conventional assembly method shown in FIGS. 10 to 12, the first
[0015]
On the other hand, when the second
[0016]
However, in this case, if the up-and-down direction of the product to be assembled (double-row tapered roller bearing unit 1 in the middle of assembly) is reversed (if the up-and-down direction in FIG. 12 is reversed), each of the second
[0017]
However, it is not preferable to reverse the up-and-down direction of the assembly target in the middle of the assembly work as described above, because this makes the assembly work troublesome and the work equipment becomes complicated.
Double row tapered roller of the present invention Assembly method of bearing unit Was invented in view of the circumstances as described above, and is intended to prevent the occurrence of biting due to the wedge action even when the assembly work is performed without changing the direction of the assembly target.
[0018]
[Means for Solving the Problems]
The double row tapered roller bearing unit which is the object of the assembly method of the present invention is The hub main body, the inner ring, and the outer ring each include a plurality of first tapered rollers and a plurality of second tapered rollers.
Of these, the hub body is used to configure the first row of tapered roller bearings on the outer peripheral surface of the intermediate part. Inclined in the direction that the outer diameter decreases as it goes inward in the axial direction A conical convex first inner ring raceway is provided, and a small diameter step is provided on the outer peripheral surface of the inner end.
Further, the inner ring is used to form a second row tapered roller bearing. Inclined in the direction that the outer diameter increases toward the inside in the axial direction A conical convex second inner ring raceway is formed on the outer peripheral surface, and the axially outer end surface is connected to the axially outer end portion of the small-diameter stepped portion at the small-diameter stepped portion provided at the axially inner end portion of the hub body. It is fitted and fixed in a state where it abuts against the provided step surface.
The outer ring has a conical concave shape for forming the first and second rows of tapered roller bearings on the inner peripheral surface. And the closer to each other, the smaller the inner diameter is. The first and second outer ring raceways are formed and arranged around the hub body and the inner ring.
Each of the first tapered rollers is disposed between the first inner ring raceway and the first outer ring raceway in a state where the first tapered rollers are rotatably held by a first cage.
Each of the second tapered rollers is disposed between the second inner ring raceway and the second outer ring raceway in a state where the second tapered rollers are rotatably held by a second cage.
[0019]
In addition, the double row tapered roller bearing unit which is an object of the assembly method of the present invention is The pockets provided in the second cage for holding the second tapered rollers have a shape that prevents the second tapered rollers from coming out radially outward of the second cage. Is.
Further, the second cage has an axially inner end thereof abutting a rolling surface of each of the second tapered rollers against the second inner ring raceway, and a large-diameter side end surface of these second tapered rollers. In the radial direction from the circumscribed circle of the large-diameter end of each of these second tapered rollers in a state where the two are in contact with the inner surface of the large flange portion existing at the large-diameter end of the second inner ring raceway. It has a protruding portion that protrudes outward.
[0020]
And the present invention How to assemble double row tapered roller bearing units To assemble the double row tapered roller bearing unit as described above, First, a plurality of first tapered rollers are provided between the first inner ring raceway formed on the outer peripheral surface of the intermediate portion of the hub body and the first outer ring raceway formed on the inner peripheral surface near the outer end of the outer ring. It is arranged in the state held by. Next, in a state where the plurality of second tapered rollers are held around the second inner ring raceway by the second cage, the protruding portion provided at the inner end in the axial direction of the second cage is cylindrical. While being elastically slidably contacted with the inner peripheral surface of the guide jig configured as described above, it is fitted onto the small-diameter step portion of the hub body.
[0021]
[Action]
Double row tapered rollers of the present invention as described above Assembly method of bearing unit According to the present invention, even when the assembly work is performed in any direction, the plurality of second tapered rollers are strongly wedged between the second inner ring raceway and the second outer ring raceway during assembly. You can prevent sticking.
That is, in the case of the present invention, the operation of assembling the plurality of second tapered rollers between the second inner ring raceway and the second outer ring raceway is performed by using the second cage to attach each second tapered roller to the second inner ring raceway. The inner ring is externally fitted (pushed) into the small-diameter step portion of the hub body while being held around. In particular, in the case of the present invention, this external fitting operation is performed while elastically sliding the projecting portion provided at the inner end in the axial direction of the second cage to the inner peripheral surface of the cylindrical guide jig. Do. Therefore, based on the frictional force acting on the sliding contact portion between the protrusion and the inner peripheral surface of the guide jig, the second retainer and the second tapered rollers held by the second retainer are attached to the inner ring. On the other hand, the inner ring is relatively displaced rearward in the pushing direction. As a result, the end faces on the large diameter side of the respective second tapered rollers abut on the inner surface of the large collar formed on the large diameter end of the second inner ring raceway. For this reason, in the case of the present invention, the large-diameter side end surfaces of the plurality of second tapered rollers are brought into contact with the inner surface of the large collar portion, even when the assembly work is performed in any direction. In the state, each of these second tapered rollers can be assembled between the second inner ring raceway and the second outer ring raceway. As a result, even when the assembly work is performed in any direction, the second tapered rollers remain in the irregular positions at the time of assembly, and the second inner ring raceway and the second outer ring raceway are maintained. It is possible to prevent biting in between.
[0022]
In the case of the present invention, prior to performing the assembly work of the plurality of second tapered rollers as described above, the plurality of first tapered rollers are connected to the first inner ring raceway and the first outer ring raceway. Assembling work of each of these first tapered rollers is performed as shown in FIGS. 10 to 11 (with the outer end portion of the assembly to be directed downward), for example. These first tapered rollers can be prevented from biting in a wedge shape between the first inner ring raceway and the first outer ring raceway. Therefore, in the case of the present invention, even when the assembly operation of the following plurality of second tapered rollers is performed without changing the direction of the assembly target, as described above, each of these second tapered rollers is not assembled. It is possible to prevent the wedge-shaped biting between the second inner ring raceway and the second outer ring raceway. As described above, in the case of the present invention, even when the assembly work is performed without changing the direction of the assembly target, the first and second tapered rollers remain in the irregular positions, respectively. It is possible to prevent a wedge-like biting between each inner ring raceway and each of the first and second outer ring raceways.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
1 to 4 show a first example of an embodiment of the present invention. The feature of this example is that each of the second
[0024]
In the case of this example, each of the first and
[0025]
The assembling work of the double-row tapered
[0026]
Next, in this state, as shown in FIG. 3, the
[0027]
Next, as shown in FIG. 4, a plurality of second
[0028]
The
[0029]
As shown in FIG. 4, the
[0030]
When the
[0031]
When the assembly operation of the second
[0032]
As described above, in this example, the first and second
[0033]
Next, FIGS. 5 to 7 show a second example of the embodiment of the present invention. In the case of this example, the
[0034]
As described above Regarding the configuration The assembly work of the double row tapered roller bearing unit 1b of this example is performed as follows. First, as shown in FIG. 6, the
[0035]
As shown in FIG. 6, the first
[0036]
In the case of this example, the following assembly work, that is, the work of externally fitting the
[0037]
Also in the case of this example as described above, the first and second
[0038]
The present invention is not limited to the illustrated embodiment, and can be implemented with various structures. For example, it can also be implemented with a structure in which the inner end surface in the axial direction of the inner ring is suppressed by a caulking portion formed at the inner end portion of the hub body. Further, it is not always necessary to form an outward flange-shaped mounting portion on the outer peripheral surface of the outer ring. It is also possible to adopt a structure in which the outer peripheral surface of the outer ring is a simple cylindrical surface, and the outer ring is fitted in a mounting hole formed in a part of a structural member of a suspension device such as a knuckle and is prevented from coming off by a retaining ring or the like. . Furthermore, the present invention is not limited to the double-row tapered roller bearing unit for driving wheels as shown in the figure, but can be implemented by a double-row tapered roller bearing unit for driven wheels that does not have a spline hole at the center of the hub body.
[0039]
【The invention's effect】
Double row tapered roller of the present invention Assembly method of bearing unit Since it is configured and operates as described above, the familiar operation time after completion of the assembly can be shortened and further omitted, and the assembly operation can be simplified and the work equipment can be simplified.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a first example of an embodiment of the invention in a completed state.
FIG. 2 is a cross-sectional view of an inner ring equipped with a plurality of second tapered rollers and a second cage.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a state immediately before the outer ring is combined with the hub body after a plurality of first tapered rollers are held by the first cage around the first inner ring raceway.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a state immediately before a plurality of second tapered rollers are held around a second inner ring raceway by a second cage and immediately before the inner ring is externally fitted to a small diameter step portion of the hub body.
FIG. 5 is a sectional view showing a second example of the embodiment of the invention in a state after completion.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a state immediately after the plurality of first tapered rollers are held by the first cage on the inner diameter side of the first outer ring raceway and immediately before the outer ring is combined with the hub body.
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a state immediately before a plurality of second tapered rollers are held around a second inner ring raceway by a second cage and immediately before the inner ring is externally fitted to a small diameter step portion of the hub body.
FIG. 8 is a cross-sectional view showing an example of a conventionally known double row tapered roller bearing unit.
FIG. 9 is a side view of a half portion seen from the right side of FIG.
FIG. 10 is a cross-sectional view showing the first step of assembly work.
FIG. 11 is a sectional view showing the next step in the same manner.
FIG. 12 is a sectional view showing the next step in the same manner.
[Explanation of symbols]
1, 1a, 1b Double row tapered roller bearing unit
2 Hub body
3 inner ring
4 outer ring
5 The first tapered roller
6 second conical roller
7, 7a First seal ring
8 Second seal ring
9 Flange
10 Tapered roller bearings in the first row
11 First inner ring raceway
12 Small diameter step
13 Spline hole
14 Second row tapered roller bearing
15 Second inner ring raceway
16 Stepped surface
17 First outer ring raceway
18 Second outer ring raceway
19 Mounting part
20, 20a First cage
21, 21a Second cage
22 pockets
23 pillar
24 Koisobe
25 Stud
26, 26a Retaining block
27 Jig
28 through holes
29 Oisobe
30 Protrusion
31 Guide jig
32 Jig
33 Fitting cylinder
34 Large diameter part
35 Small diameter part
36 continuous parts
37 Stepped surface
38 Pressing jig
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