(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周面にアンギュラ型の外輪軌道を複列に設けた外輪相当部材と、外周面にアンギュラ型の内輪軌道を複列に設けた内輪相当部材と、これら各内輪軌道と上記各外輪軌道との間に、それぞれ複数個ずつ転動自在に設けられた玉と、これら各玉を転動自在に保持するための保持器とを備え、上記外輪相当部材と上記内輪相当部材のうちの一方の部材を懸架装置に支持し、他方の部材に車輪を支持する状態で使用する車輪用複列アンギュラ型玉軸受の組立方法であって、上記各玉と上記保持器とを上記各外輪軌道のうちの一方の外輪軌道に収めた状態で、上記外輪相当部材に、放射状に複数の吐出口を有するノズルを挿入し、この外輪相当部材の内周面のうち、複列の玉列に挟まれた領域であって、これら各玉列に内接する円筒面よりも径方向外側の空間にグリースを吐出し、上記各玉または上記保持器の端面と上記外輪相当部材の内周面にグリースを付着させ、その後、上記内輪相当部材をこの外輪相当部材に挿入することを特徴とする、車輪用複列アンギュラ型玉軸受の組立方法。
【請求項２】
グリースを、上記各玉または上記保持器の端面と上記外輪相当部材の内周面に球状に付着させる、請求項１に記載の車輪用複列アンギュラ型玉軸受の組立方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は自動車の車輪支持用軸受の組立工程において、軸受内部に潤滑用のグリースを封入する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の車輪を回転自在に支持する軸受（以下、「ハブ軸受」と呼ぶ）は、接触角を持つアンギュラ型の玉軸受、または高負荷容量のテーパーローラ軸受を複列で備えている。
【０００３】
これらの軸受にはスムーズな回転と稼動中に焼き付き等の損傷が発生するのを防止するため、潤滑剤としてグリースが封入されている。グリースの封入はハブ軸受の組立工程において行われる。ハブ軸受の組立は、以下のような流れで行われる。
【０００４】
ハブ軸受の構成部品の内、内外輪はそれぞれ鍛造、切削、熱処理、研削の各工程を経て、所定の形状に製造される。玉は鍛造、熱処理、研削を行った後、ラッピング処理によって表面を鏡面研磨する。保持器はポリアミド等の熱可塑性樹脂を用い、射出成形によって製造される。
【０００５】
上記の構成部品が組立工程に持ち込まれると、まず内外輪の複列の軌道輪について、玉と同じ径の測定子を持つ溝径測定器によって径を測定する。内外輪の溝径と規格に定められた予圧量から、最適な径の玉を選択する。玉は設計寸法に対して２〜３μｍ毎に径の異なる物が用意されており、玉径を選択することで、内外輪の溝径の誤差を吸収することができる。
【０００６】
玉径が決まると規定数だけ貯留装置から玉を切り出し、保持器のポケットに収める。さらに玉と保持器を組み合わせたものを外輪の軌道溝に嵌め込む。玉は軌道溝の溝肩と保持器の張力によって内輪が無くても軌道溝の中に保持される。
【０００７】
玉と保持器が軌道溝に収められた状態で外輪内部の空間にグリース塗布用のノズルを挿入する。ノズルの形状は円周方向にスリットを持つタイプや、ニードル状のノズルが放射状に配置されているタイプが用いられる。これらのノズルを用いて玉の表面にグリースを付着させる。
【０００８】
グリース塗布後、外輪に内輪を挿入し、別体の内輪側軌道輪部材を加締め、またはボルト締めによって内輪と固定し、軸受として完成する。その後、各種の検査を行って合格品が出荷される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１０−２３０１７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
従来は、グリース塗布ノズルとして円周方向にスリットを持つタイプや、ニードル状のノズルが放射状に配置されているタイプが用いられてきた。スリット型のノズルであれば玉の位相を考慮する必要が無いが、玉と玉の間にもグリースを塗布してしまうためグリースの使用量が多かった。また、特許文献１に記載されているようなニードル型のノズルはグリースを無駄にしないが、玉の位相を検出し、玉とノズルの位相を合わせる必要がある。これに対して、グリースを塗布する工程では、玉は保持器のポケットに収められた状態で外輪軌道溝に嵌め込まれているため、外部から玉の位相を検出するのは困難が伴う。また、上記の従来型ノズルは、玉または保持器の軸受中心に向く表面にグリースを塗布するため、内輪を外輪に挿入する際に内輪の軸部によってグリースが掻き取られてしまうという問題があった。グリースが掻き取られた場合、玉の表面にグリースの適切な層が形成されず、軸受の稼働中に焼き付き等の損傷を引き起こす可能性がある。
【００１１】
本発明は上記の課題を鑑みたものであり、内外輪を組み合わせる際にも内輪の軸部でグリースが掻き取られることがなく、したがってハブ軸受の稼動時に焼き付きその他の損傷が発生するのを防止する、車輪用複列アンギュラ型玉軸受の組立方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
内周面にアンギュラ型の外輪軌道を複列に設けた外輪相当部材と、外周面にアンギュラ型の内輪軌道を複列に設けた内輪相当部材と、これら各内輪軌道と上記各外輪軌道との間に、それぞれ複数個ずつ転動自在に設けられた玉と、これら各玉を転動自在に保持するための保持器とを備え、上記外輪相当部材と上記内輪相当部材のうちの一方の部材を懸架装置に支持し、他方の部材に車輪を支持する状態で使用する車輪用複列アンギュラ型玉軸受の組立方法であって、上記各玉と上記保持器とを上記各外輪軌道のうちの一方の外輪軌道に収めた（嵌め込んだ）状態で、上記外輪相当部材に、放射状に複数の吐出口を有するノズルを挿入し、この外輪相当部材の内周面のうち、複列の玉列に挟まれた領域であって、これら各玉列に内接する円筒面よりも径方向外側の空間にグリースを吐出し、上記各玉または上記保持器の端面と上記外輪相当部材の内周面にグリースを付着させ、その後、上記内輪相当部材をこの外輪相当部材に挿入する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明を用いれば、ノズルと玉の位相を合わせる必要がなく、また玉列に内接する円筒面よりも径方向外側の空間にグリースを塗布するので、内輪相当部材を挿入する際にこの内輪相当部材の軸部によって掻き取られることがない。そのため塗布したグリースが効率良く玉の表面に付着し、高い潤滑効果を発揮するので、軸受の稼働中に焼き付き等の損傷が発生するのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第一の実施形態に係る多孔型一体ノズルを示す図面である。
【図２】多孔型一体ノズルから吐出されたグリースがグリース球を形成する様子を模式的に示す図面である。
【図３】第二の実施形態に係るニードル型ノズルを示す図面である。
【図４】ニードル型ノズルから吐出されたグリースがグリース球を形成する様子を模式的に示す図面である。
【図５】玉と保持器の上にグリース球が形成された状態を示す図面である。
【図６】一般的なハブ軸受の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（第一の実施形態）
以下、図面に基づき、本発明の実施形態について説明する。図１は本発明の第一の実施形態である、多孔型一体ノズル１を示している。多孔型一体ノズル１は円筒部２とフランジ部４からなり、円筒部２は中心部に空洞３が形成され、該空洞３からフランジ部４にかけて小径孔５が放射状に設けられている。グリースは図示しないグリースポンプによって多孔型一体ノズル１の空洞３に圧送され、フランジ部４の小径孔５から吐出される。
【００１６】
フランジ部４はハブ外輪１０の内部に挿入する際に玉と接触せず、且つグリースを安定して対象面に付着させることができるよう、玉列１２、１４の内接円径の８０％以上であって１００％より小さい径とする。さらに吐出したグリースとフランジ部４の外周面とが過度に接触すると、多孔型一体ノズル１を上方に退避させる際、またはハブ外輪１０を下方に退避させる際にグリースが糸引きを起こすため、外周面において小径孔５が開口しない部分については円弧状の逃げ７を設けてグリースとの接触を抑制している。この多孔型一体ノズル１は金属や樹脂の円柱から切削加工によって製作することができるため、後述のニードル型ノズル１６と比較して製作が容易という利点がある。
【００１７】
グリースの塗布は以下の手順にしたがって行う。ハブ軸受の組立工程において玉を保持器ポケットに収めた物をハブ外輪１０の軌道溝に挿入した後、ハブ外輪１０の内部空間に多孔型一体ノズル１を挿入する。フランジ部４の小径孔開口部６をインナー側（図２における下段。車体に取り付けた際に車体中心に近い側になるためインナー側と呼ぶ）の玉列１２の上部に位置させ、グリースを吐出することによりグリースは保持器１３の端面１３ａと外輪内周面２１の近傍に球状に堆積してグリース球１１を形成する。このグリース球１１の直径がフランジ部４の外周面と外輪内周面２１の間隔に対して１００〜１４０％になるよう、放射状の小径孔５の数または一回の吐出量を制御する。
【００１８】
また、フランジ部４の停止高さを保持器１３の端面１３ａからグリース球１１の半径の６０〜１００％の位置としてグリースを吐出することにより、グリース球１１はそれぞれ保持器１３の端面１３ａと外輪内周面２１の２箇所に接触させられ、安定したグリース付着状態を実現する。そのため、グリースが下方に垂れることがなく、また多孔型一体ノズル１を上方に退避させる際、またはハブ外輪１０を下方に退避させる際に、フランジ部４とグリース球１１の接触によってグリース球１１が保持器１３の端面１３ａから持ち上がってしまう等の不具合を防止できる。
【００１９】
上記の方法で吐出されたグリースは玉列１２に内接する円筒面よりも径方向外側の空間に堆積するため、内輪２２挿入時に内輪の軸部２６でグリースが掻き取られることがなく、塗布したグリースを有効に潤滑に利用することができる。
【００２０】
本発明においては、玉とノズルの位相を合わせないため、必ずしもグリース球１１が玉の上部に形成されるわけではない。その場合でもハブ軸受が回転すればグリースは玉や保持器の回転によって短時間で内輪軌道面２３、外輪軌道面２４に進入するが、グリースが軌道面に進入するまでの時間をできるだけ短くするためには、玉の上部にグリース球１１を形成するのが望ましい。そのためにはグリースを吐出しつつ、ノズルを回転させる塗布方法や、または１回の吐出量を減らして小径のグリース球１１を形成した後、ノズルを回転させて異なる位置で再度グリースを吐出し、多数のグリース球１１を形成する塗布方法などを取ることも可能である。
【００２１】
本発明に係るグリースの塗布方法は、従来の塗布方法と併用しても良い。併用する場合は本発明に係るグリース塗布は片側の玉列に対してのみ塗布することも可能である。
【００２２】
（第二の実施形態）
図３は本発明の第二の実施形態であるニードル型ノズル１６を示している。ニードル型ノズル１６は中央に円筒部１７があり、円筒部１７の先端から複数のニードル１９が放射状に配置されている。円筒部１７の内部は空洞１８になっており、ニードル１９の内部に設けられた小径孔２０と連結されている。グリースは図示しないグリースポンプによってニードル型ノズル１６の空洞１８に圧送され、ニードル１９の小径孔２０から吐出される。
【００２３】
グリース吐出方法は第一の実施形態と同様の手順で行う（図４参照）。ニードル型ノズル１６の製作においては、円筒部１７にニードル１９を圧入した後、接着、ロウ付けまたは溶接が必要になる。そのため、多孔型一体ノズル１よりも製作は難しいが、吐出後に堆積したグリースとノズルの接触面積が小さいので、ニードル型ノズル１６を上方に退避させる際、またはハブ外輪１０を下方に退避させる際にグリースの糸引きが起き難いという利点がある。
【００２４】
グリースに使用する基油は、制限されるものでないが、鉱油系潤滑油及び合成潤滑油を好適に使用することができる。鉱油系潤滑油としては、制限されるものではないが、例えば、パラフィン系鉱物油、ナフテン系鉱油及びこれらの混合油を使用することができる。合成潤滑油としては、制限されるものではないが、例えば、合成炭化水素油、エーテル油、エステル油及びフッ素油を使用することができる。具体的には、合成炭化水素油としてはポリα−オレフィン等を、エーテル油としてはジアルキルジフェニルエーテル油、アルキルトリフェニルエーテル油、アルキルテトラフェニルエーテル油等を、エステル油としてはジエステル油、ネオペンチル型ポリオールエステル油またはこれらのコンプレックスエステル油、芳香族エステル油等を、フッ素油としてはパーフルオロエーテル油、フルオロシリコーン油、クロロトリフルオロエチレン油、フルオロフォスファゼン油等を、それぞれ挙げることができる。また、これらの潤滑油は、それぞれ単独でも、複数種を適宜組み合わせて使用してもよい。中でも、高温、高速での潤滑性能及び寿命を考慮すると、合成潤滑油を含むことが好ましく、特にエステル油、エーテル油を含有することが好ましい。また、コスト面からは、鉱油系潤滑油を含有することが好ましい。
【００２５】
また、基油は、４０℃における動粘度が２０〜１００ｍｍ２／ｓであることが好ましく、低トルク性及び耐久性を考慮すると４０〜８０ｍｍ２／ｓがより好ましい。
【００２６】
増ちょう剤は、ゲル構造を形成し、上記基油をゲル構造中に保持する能力があれば制限はないが、潤滑性能及び耐熱性を考慮すると、リチウムコンプレックス石鹸が好ましい。リチウムコンプレックス石鹸として、例えば、炭素数１２〜２４の脂肪酸と炭素数２〜１２の脂肪酸ジカルボン酸のリチウム塩とからなるリチウムコンプレックス石鹸を例示でき、これらは２種以上混合して使用してもよい。
【００２７】
さらに、増ちょう剤の含有量は、グリース全量の５〜３５質量％が好ましい。増ちょう剤含有量が５質量％未満ではグリースが液状化しやすく、３５質量％を超えるとグリースが固形化しやすくなり、何れも好ましくない。また、グリースの混和ちょう度は、２２０〜３４０が好ましく、２５０〜２９５がより好ましい。
【００２８】
尚、上述したように、増ちょう剤としてはリチウムコンプレックス石鹸が好ましいが、本発明の目的を損なわない限り、他の増ちょう剤を混合してもよい。
【００２９】
また、グリースには、必要に応じて、その他の各種添加剤を添加してもよい。例えば、フェニル−１−ナフチルアミン等のアミン系、２、６−ジ−tert−ジブチルフェノール等のフェノール系、硫黄系、ジチオリン酸亜鉛等の酸化防止剤；アルカリ金属及びアルカリ土類金属等の有機スルフォン酸塩、アルキルコハク酸エステルやアルケニルコハク酸エステル等のコハク酸誘導体、ソルビタンモノオレエート等の多価アルコールの部分エステル等の防錆剤；脂肪酸、動植物油等の油性向上剤；ベンゾトリアゾール等の金属不活性化剤、等を添加することができる。これら添加剤は、２種以上を混合して添加してもよい。また、これら添加剤の添加量は、本発明の効果を損なわない限り、制限はない。
【００３０】
グリースは上記の各成分を含有するが、その製造方法には制限がなく、従来のグリースと同様にして調製することができる。一般的には基油中で増ちょう剤を反応させて得られるベースグリースに、各種の添加剤を添加した後、ロールミル等により十分に混練して均一に混合する。また、混練時に加熱してもよい。
【００３１】
以上、説明したように本発明に係る車輪用複列アンギュラ型玉軸受の組立方法を用いれば、ノズルと玉の位相を合わせる必要がなく、また玉列の内接円よりも外輪内周面寄りの空間にグリースを塗布するので、内輪挿入時に内輪の軸部によってグリースが掻き取られることがない。そのため塗布したグリースが効率良く玉の表面に付着し、高い潤滑効果を発揮するのでハブ軸受の稼働中に焼き付き等の損傷が発生するのを防止することができる。
【符号の説明】
【００３２】
１  多孔型一体ノズル
２  円筒部
３  空洞
４  フランジ部
５  小径孔
６  小径孔の開口部
７  逃げ
８  取り付け用のボルト穴
１０  ハブ外輪
１１  グリース球
１２  玉列（インナー側）
１３  保持器（インナー側）
１３ａ  インナー側保持器のアウター側端面
１４  玉列（アウター側）
１５  保持器（アウター側）
１６  ニードル型ノズル
１７  円筒部
１８  空洞
１９  ニードル
２０  小径孔
２１  外輪内周面
２２  内輪
２３  内輪軌道面
２４  外輪軌道面
２５  内輪側軌道輪部材
２６  内輪の軸部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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