JP6477204B2

JP6477204B2 - 車輪用軸受装置の組立て方法

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Publication number: JP6477204B2
Application number: JP2015090938A
Authority: JP
Inventors: 賢治漆川
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2015-04-28
Filing date: 2015-04-28
Publication date: 2019-03-06
Anticipated expiration: 2035-04-28
Also published as: JP2016205585A

Description

本発明は、自動車等の車両に使用する車輪用軸受装置の組立て方法に関する。

自動車等の車両に使用する車輪用軸受装置は、外輪部材と内輪部材と転動体を備える。前記車輪用軸受装置においては、外輪部材と内輪部材との間の転動体の配置される軸受内部空間にグリース等の潤滑剤が封入されている。前記軸受内部空間に泥水や異物が侵入すると、グリースの劣化や、構成部品の錆が発生し、軸受としての寿命の低下をまねく。このため、前記車輪用軸受装置においては、前記軸受内部空間のグリースの漏洩の防止、また、外部からの泥水や異物の進入防止のため、密封装置が設けられている。

車輪用軸受装置用の密封装置として、前記外輪部材の端部開口部に、サイドリップとラジアルリップの少なくとも２つのシールリップを有するシール部材を装着し、前記内輪部材のスリンガ嵌合面に断面がＬ字形状で、円筒部と平盤部を有するスリンガが固定された、通称パックシールと称されるハブ用シールが知られている。（特許文献１参照）

前記ハブ用シールにおいて、前記サイドリップは、前記スリンガの平盤部の前記軸受内部空間側の側面に摺接し、前記ラジアルリップは、前記スリンガの前記円筒部の外周面に摺接する。また、前記シール部材と前記スリンガは、同時に、軸受内部空間の開口部に装着される。

車輪用軸受装置として、第３世代ユニットタイプの車輪用軸受装置がある。この車輪用軸受装置は、外輪部材の車両インナー側に、車体への取付けフランジを有し、内輪部材であるハブ軸の車両アウター側に車輪取付け用のハブフランジを有する。
前記ハブ用シールが、前記の前記軸受内部空間の車両アウター側開口部に装着される場合、前記ハブ軸の車両アウター側に前記ハブフランジが形成されているため、前記シール部材と前記スリンガを同時に車両アウター側から押圧して、前記外輪部材と前記内輪部材との間の軸受内部空間の開口部に装着する事はできない。（特許文献２参照）

特開２００５−２９１４８５号公報特開２００７−１２７２４３号公報

前記第３世代ユニットタイプの車輪用軸受装置の組立て工程においては、前記スリンガは、前記シール部材とは別に、予め前記ハブ軸に装着される。この時、前記スリンガは、サイドリップ摺動面を押圧して、前記ハブ軸のスリンガ嵌合面に圧入されることがある。しかし、前記サイドリップ摺動面を押圧した場合、前記サイドリップ摺動面に疵が生じ、前記ハブ用シールは、車輪用軸受装置の密封装置として十分な密封性能を得ることができないことがある。

本発明は、組立て工程における密封装置の疵の発生を防止し、密封性能に優れた車輪用軸受装置の組立て方法を提供することを目的としている。

上記の課題を解決するため、請求項１に係る発明の構成上の特徴は、内周に外輪軌道が形成された外輪部材と、外周に内輪軌道が形成され、軸方向一方側の端部に半径方向外方に拡径して延在するハブフランジを有するハブ軸と、前記外輪部材の外輪軌道および前記ハブ軸の内輪軌道の間で転動する複数の転動体と、前記外輪部材と前記ハブ軸との間の軸受内部空間の前記ハブフランジ側の開口部を密封する密封装置と、を有し、前記密封装置は、金属製のスリンガと、金属製の芯金と合成ゴムのシール部を有するシール部材と、を有し、前記スリンガは、前記ハブ軸の前記内輪軌道と前記ハブフランジの間の肩の外周面に圧入される円筒部と、前記円筒部の前記ハブフランジ側の端部から径方向外方に拡径する円盤部とを有し、前記円盤部の前記軸受内部空間側の側面は、外周側のサイドリップ摺動面と、前記サイドリップ摺動面より径方向内方の内周側の被当接面とを備え、前記シール部は、前記ハブフランジに対向し、前記ハブフランジに接近する方向に拡径するサイドリップを有し、前記サイドリップの軸方向一方側の端部は、前記スリンガの前記サイドリップ摺動面に摺接する車輪用軸受装置の組立て方法であって、前記スリンガは、前記被当接面に当接するとともに、前記サイドリップ摺動面に当接しない圧入冶具で、前記被当接面を前記ハブ軸に対して、前記ハブフランジの方向に押圧して装着することである。

本発明の組立て方法によれば、前記シール部の前記サイドリップは前記スリンガの前記円盤部の外周側のサイドリップ摺動面に摺接し、前記スリンガを前記ハブ軸に装着する冶具は、前記サイドリップ摺動面より内周側の被当接面に当接する。この結果、前記スリンガの装着時に前記サイドリップ摺動面に前記圧入冶具との接触による疵が生じることはない。

本発明によれば、組立て工程における密封装置の疵の発生を防止し、密封性能に優れた車輪用軸受装置の組立て方法を提供することができる。

本発明の一実施形態の車輪用軸受装置の組立て方法に係る車輪用軸受装置の断面図である。本発明の一実施形態の車輪用軸受装置の組立て方法に係る車輪用軸受装置の密封装置の拡大断面図である。本発明の一実施形態の車輪用軸受装置の組立て方法を説明する説明図である。本発明の一実施形態の車輪用軸受装置の組立て方法を説明する、主要部の拡大説明図である。

この発明の一実施の形態を、以下図面を参照して説明する。図１、図２において右側が車両アウター側（以下アウター側と称す）、左側が車両インナー側（以下インナー側と称す）を示している。図３、図４においては下側がアウター側、上側がインナー側を示している。

図１は、本発明の一実施形態の車輪用軸受装置の組立て方法に係る車輪用軸受装置１の軸方向の断面図である。図２は図１の本発明の一実施形態の車輪用軸受装置の組立て方法に係る車輪用軸受装置１の密封装置の拡大断面図である。
図１、図２において車輪用軸受装置１は、外輪部材１０と、ハブ軸２０と、内輪３０と、２列の複数の転動体としての玉４０と、２個の保持器４１、４２、とを有する。

外輪部材１０は、内周に２列の外輪軌道１１、１２が形成されている。ハブ軸２０は、アウター側の端部に半径方向に拡径して延在するハブフランジ２２を有し、外周に第１内輪軌道２１が形成されている。内輪３０は、外周に第２内輪軌道３１が形成されている。
２列の複数の玉４０は、外輪部材１０の一方の外輪軌道１１とハブ軸２０の第１内輪軌道２１の間、および、外輪部材１０の他方の外輪軌道２２と内輪３０の第２内輪軌道３１の間で転動する。２個の保持器４１、４２は、前記２列の複数の玉４０を所定の間隔で保持する。

軸受内部空間２は、ハブ軸２０の外周および内輪３０の外周と、外輪部材１０の内周と、の間で、２列の複数の玉４０が配置される空間である。軸受内部空間２には、潤滑剤としてのグリースが充填されている。軸受内部空間２は、外輪部材１０のアウター側の端部の開口部に配置された密封装置５０と、外輪部材１０の車両インナー側の端部に固定されたキャップ７０と、で密封されている。

外輪部材１０はＳ５５Ｃ等の合金鋼からなる環状体である。外輪部材１０は、外周のインナー側端部に半径方向外方に拡径して、軸受装置１を車体部材９０に取付けるための固定フランジ１３を有する。外輪部材１０は、固定フランジ１３から車両アウター側に向けて、外輪外周面１５が形成されている。固定フランジ１３は、取付け用ボルト９１が貫通するための複数の通し穴１４を備えている。外輪部材１０の内周には、アウター側外輪軌道１１が、インナー側に外輪軌道１２が形成されている。外輪部材１０は、内周のアウター側の端部にシール嵌合面１６を有する。

ハブ軸２０はＳ５５Ｃ等の合金鋼からなる。ハブ軸２０は、外周の軸方向一方側端部すなわちアウター側端部に半径方向に拡径して、ブレーキディスク９２とホイール９３が取付けられるハブフランジ２２を有している。ハブフランジ２２に、ブレーキディスク９２とホイール９３を固定する複数のハブボルト９４が埋め込まれている。

ハブ軸２０は、内輪嵌合面２３を有している。内輪嵌合面２３は、ハブ軸２０の外周の軸方向他方側端部すなわちインナー側端部にあって半径方向に縮径している。ハブフランジ２２と内輪嵌合面２３の中間の外周には内輪軌道２１が形成されている。内輪軌道２１と、ハブフランジ２２のインナー側の基部との間の肩の外周面には、スリンガ圧入面２４が形成されている。スリンガ圧入面２４は、軸線に平行な円筒形状である。

内輪３０はＳＵＪ２等の軸受鋼からなる円環状である。内輪３０は外周の軸線方向中央に第２内輪軌道３１を有する。内輪３０は内周に内輪軌道３１と同心の内径面３２を有する。内輪３０は、内径面３２をハブ軸２０の内輪嵌合面２３に外嵌し、一方の端面をハブ軸２０のインナー側端部のかしめによって圧着されて、ハブ軸２０に固定されている。

密封装置５０は、シール部材であるアウタシール５１とスリンガ６０とで構成されている。アウタシール５１は、芯金５２とシール部５３を有する。芯金５２は、鋼板等の金属製の環体である。シール部５３は、芯金５２と一体に加硫成形されたＮＢＲ等の合成ゴムからなる。芯金５２は、外輪部材１０のシール嵌合面１９に内嵌する円筒部５４と、円筒部５４のインナー側端部から縮径して延在する平板部５５を有している。

シール部５３は、芯金５２の平板部５５の径方向内方の、インナー側に補助リップ５６、車両アウター側にメインリップ５７を有し、平板部５５のアウター側に、ハブフランジ２２に対向し、ハブフランジ２２に接近する方向に拡径するサイドリップ５８を有する。
アウタシール５１は、芯金５２の円筒部５４を外輪部材１０のシール嵌合面１９に内嵌して外輪部材１０に固定されている。

スリンガ６０はステンレス鋼板等の金属製の環体である。スリンガ６０は、断面形状がＬ字型の環体で、円筒部６１と、円筒部６１の一方側の端部から拡径して延在する円盤部６２を有する。円筒部６１の内周はハブ軸２０に嵌合する軸嵌合面６３となっている。軸嵌合面６３の直径は、ハブ軸２０のスリンガ圧入面２４の直径より小さい。スリンガ６０は、軸嵌合面６３をハブ軸２０の内輪軌道２１とハブフランジ２２の間の肩の外周面２４に外嵌してハブ軸２０に装着されている。

円筒部６１の外周面はシール部５３のメインリップ５７が摺接するラジアル摺接面６４となっている。円盤部６２のインナー側の側面は、外周側がシール部５３のサイドリップ５８が摺接するサイドリップ摺接面６５、内周側は被当接面６６となっている。

アウタシール５１の補助リップ５６およびメインリップ５７の内周先端部はスリンガ６０のラジアル摺接面６４に、サイドリップ５８は、ハブフランジ側端部がスリンガ６０のサイドリップ摺接面６５に摺接している。

図３は本発明の一実施形態の車輪用軸受装置の組立て方法を説明する説明図である。
図４は本発明の一実施形態の車輪用軸受装置の組立て方法を説明する、主要部の拡大説明図である。
以下図３、図４に基づき本発明の一実施形態の車輪用軸受装置の組立て方法の特徴である、スリンガ６０のハブ軸３０への装着方法について説明する。

図３に示すように、圧入冶具１１０は鋼材からなる。圧入冶具１１０は、有底のカップ状の環体で、開放側の先端部１１１に軸線に直角な平面であるスリンガ押圧面１１２が形成されている。スリンガ押圧面１１２の内周の直径ＪＤ１は、スリンガ６０の被当接面６６の内周の直径ＳＤ１と略等しい。スリンガ押圧面１１２の外周の直径ＪＤ２は、スリンガ６０の被当接面６６の外周すなわちサイドリップ摺接面６５の内周の直径ＳＤ２に略等しい。

先端部１１１の内周は、スリンガ６０の供給時にスリンガ６０を保持する保持面１１３となっている。保持面１１３の直径は、スリンガ６０のラジアル摺接面６４の直径より僅かに大きい。保持手段１１４は、保持面１１３の軸線方向中央に配置されている。保持手段１１４は合成ゴム等の弾性体からなる。受圧面１１５が圧入冶具１１０の底側の端部に形成されている。受圧面１１５は、軸線に直角な平面である。

図３、図４に示すように、ハブフランジ２２、内輪軌道３１、内輪圧入面２３、スリンガ圧入面２４等、すべての単体としての加工が完了したハブ軸３０は、ハブフランジ２２のアウター側側面２５をベース１００の上面１０１に接して、ベース１００に据付けられる。

圧入冶具１１０は、保持面１１３にスリンガ６０のラジアル摺接面６４を嵌入して、スリンガ６０を保持した状態で、図示しない移動手段によって、ハブ軸２０のインナー側上方から、軸線に添ってハブ軸２０のアウター側方向に移動する。ここで、圧入冶具１１０に保持されたスリンガ６０の軸嵌合面６３のアウター側の端部が、ハブ軸２０のスリンガ圧入面２４のインナー側の端部に接した状態で、圧入冶具１１０の移動は停止する。

圧入冶具１１０の軸線方向の移動が停止すると、押圧スピンドル１２０が、圧入冶具１１０のインナー側に移動し、押圧スピンドル１２０の先端面１２１が圧入冶具１１０の受圧面１１５に当接する。スリンガ６０の軸嵌合面６３のが、ハブ軸２０のスリンガ圧入面２４のインナー側端部に接した状態から、図示しないシリンダによって、押圧ピンドル１２０がアウター側方向に伸長し、圧入冶具１１０が軸線方向アウター側方向に移動し、スリンガ押圧面１１２がスリンガ６０の被当接面６６を、ハブ軸２０に対し、アウター側方向に押圧することにより、スリンガ６０の圧入が行われる。

圧入冶具１１０のスリンガ押圧面１１２の外周の直径ＪＤ２は、スリンガ６０のサイドリップ摺接面６５の内周の直径ＳＤ２に略等しい。このため、圧入冶具１１０のスリンガ押圧面１１２は、スリンガ６０の圧入時に、スリンガ６０のサイドリップ摺接面６５に接触しない。すなわち、スリンガ６０の圧入時において、サイドリップ摺動面に疵が生じることがない。

圧入冶具１１０のアウター側方向への移動によって、スリンガ６０が所定の位置に達すると、図示しないシリンダが停止し、押圧スピンドル１１６の伸長および圧入冶具１１０の移動は停止し、スリンガ６０の圧入は完了し、スリンガ６０はハブ軸２０に装着される。スリンガ６０の圧入が完了すると、押圧スピンドル１１６は軸線方向にインナー側方向に移動し、圧入冶具１１０は、図示しない移動手段によって、軸線方向インナー側方向に移動した後、ハブ軸２０から遠ざかる。

スリンガ６０の圧入が完了するまで、スリンガ６０は、弾性体からなる保持手段１１４によって圧入冶具１１０に保持されている。しかし、スリンガ６０の圧入が完了し、圧入冶具１１０が軸線方向インナー側方向に移動を始めると、スリンガ６０はハブ軸２０のスリンガ圧入面２４にしめしろをもって嵌入、固定されているため、スリンガ６０と保持手段１１４の間にすべりが生じ、圧入冶具１１０のみが軸線方向インナー側方向に移動する。

上述のごとく、本発明の一実施形態によれば、組立て工程における密封装置の疵の発生を防止し、密封性能に優れた車輪用軸受装置の組立て方法を提供することができる。

上述の実施形態では、転動体は玉であるが、この発明では、転動体は円すいころ等の他の形式の転動体であっても良い。

上述の実施形態では、圧入冶具１１０はスリンガ６０の保持、移動手段を有しているが、
この発明では、スリンガ６０の保持、移動は、部品供給ロボット等の他の保持、移動手段を用いても良い。

上述の実施形態では、ハブ軸２０と内輪３０は、ハブ軸２０の端部のかしめで一体化されているが、この発明では、ハブ軸２０と内輪３０はナット締結等、他の結合手段で一体化される形式であっても良い。

上述の実施形態では、シール５０は、１個のサイドリップ５８を有しているが、この発明では、サイドリップの個数が異なる形式や、サイドリップ以外のリップが、スリンガ６０に摺接する形式等、他の形式のアウタシールであっても良い。

本発明はこうした実施形態に何等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において、種々なる態様で実施し得ることは当然である。

１ ‥ 軸受装置（車輪用軸受装置）
１０ ‥ 外輪部材
１１ ‥ 外輪軌道
２ ‥ 軸受内部空間
２０ ‥ ハブ軸
２０ ‥ ハブ軸
２１ ‥ 第１内輪軌道（内輪軌道）
２２ ‥ ハブフランジ
２４ ‥ スリンガ嵌合面（肩外周面）
４０ ‥ ボール（転動体）
５０ ‥ 密封装置
５１ ‥ アウタシール（シール部材）
５２ ‥ 芯金
５３ ‥ シール部
５４ ‥ サイドリップ
６０ ‥ スリンガ
６１ ‥ 円盤部
６３ ‥ 円筒部
６４ ‥ サイドリップ摺接面
６５ ‥ 被当接面
１１０ ‥ 圧入冶具（冶具）

Claims

内周に外輪軌道が形成された外輪部材と、
外周に内輪軌道が形成され、軸方向一方側の端部に半径方向外方に拡径して延在するハブフランジを有するハブ軸と、
前記外輪部材の外輪軌道および前記ハブ軸の内輪軌道の間で転動する複数の転動体と、
前記外輪部材と前記ハブ軸との間の軸受内部空間の前記ハブフランジ側の開口部を密封する密封装置と、を有し、
前記密封装置は、金属製のスリンガと、金属製の芯金と合成ゴムのシール部を有するシール部材と、を有し、
前記スリンガは、前記ハブ軸の前記内輪軌道と前記ハブフランジの間の肩の外周面に圧入される円筒部と、前記円筒部の前記ハブフランジ側の端部から径方向外方に拡径する円盤部とを有し、前記円盤部の前記軸受内部空間側の側面は、外周側のサイドリップ摺動面と、前記サイドリップ摺動面より径方向内方の内周側の被当接面とを備え、
前記シール部は、前記ハブフランジに対向し、前記ハブフランジに接近する方向に拡径するサイドリップを有し、
前記サイドリップの軸方向一方側の端部は、前記スリンガの前記サイドリップ摺動面に摺接する
車輪用軸受装置の組立て方法であって、
前記スリンガは、前記被当接面に当接するとともに、前記サイドリップ摺動面に当接しない圧入冶具で、前記被当接面を前記ハブ軸に対して、前記ハブフランジの方向に押圧して装着することを特徴とする車輪用軸受装置の組立て方法。