(57)【要約】【課題】外輪とハブ軸との組立てを簡易化する。【解決手段】車輪用円すいころ軸受装置１０は、外輪側軌道面２８，２９を備えた外輪１２と、内輪側軌道面２６を備えた内輪１３と、内輪側軌道面２２を備えるハブ軸１４と、内輪側軌道面２２と外輪側軌道面２８との間に転動可能に配置された円すいころ１５、及び、円すいころ１５をそれぞれ独立的に転動可能に収容するポケット部３２を備えた第１の保持器１６と、内輪側軌道面２６と外輪側軌道面２９との間に転動可能に配置された円すいころ１７、及び、円すいころ１７をそれぞれ独立的に転動可能に収容するポケット部３４を備えた第２の保持器１８とを備える。第１の保持器１６のポケット部３２の両環状部４０，４１に軸状部４５が設けられ、円すいころ１５の両端面に軸状部４５を受け入れ可能な軸孔部４７が設けられる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複列をなす第１の外輪側軌道面及び第２の外輪側軌道面を備え、かつ、車体側に取り付けられる外輪と、
前記第２の外輪側軌道面に対応する第２の内輪側軌道面を備えた内輪と、
前記第１の外輪側軌道面に対応する第１の内輪側軌道面、及び、前記内輪を外嵌する内輪嵌合部を備え、かつ、車輪が取り付けられるハブ軸と、
前記第１の内輪側軌道面と前記第１の外輪側軌道面との間にそれぞれ転動可能に配置された第１列の複数個の円すいころ、及び、その列の複数個の円すいころをそれぞれ独立的に転動可能に収容する複数のポケット部を備えた第１の保持器と、
前記第２の内輪側軌道面と前記第２の外輪側軌道面との間にそれぞれ転動可能に配置された第２列の複数個の円すいころ、及び、その列の複数個の円すいころをそれぞれ独立的に転動可能に保持する複数のポケット部を備えた第２の保持器と
を備えた車輪用円すいころ軸受装置であって、
前記第１の保持器におけるポケット部の両側枠部と前記円すいころの両端面との間における一方の部材に凸部が設けられ、他方の部材に前記凸部を受け入れ可能な凹部が設けられていることを特徴とする車輪用円すいころ軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車輪用円すいころ軸受装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の車輪用円すいころ軸受装置には、第三世代の円すいころ軸受装置（ハブユニット）と呼ばれるものがある（例えば、特許文献１参照）。なお、図８は車輪用円すいころ軸受装置の組立途中の状態を示す断面図である。
特許文献１に記載の円すいころ軸受装置では、図８に示すように、外輪１１３とハブ軸１１６とを組立てるに際して、第１列の複数個の円すいころ１１８ａを、第１の保持器１２５により保持した状態で、外輪１１３の第１の外輪側軌道面１２２内に配置する。このとき、円すいころ１１８ａが第１の保持器１２５の径方向内方へ脱落するおそれがあるため、専用の保持治具（保持リング）１４０を使用することによって、第１の保持器１２５の径方向内方への円すいころ１１８ａの脱落を防止している。この状態で、外輪１１３内にハブ軸１１６を挿入することにより、第１列の複数個の円すいころ１１８ａ内にハブ軸１１６の第１の内輪側軌道面１２８を配置するとともに、保持治具（保持リング）１４０をハブ軸１１６の段差面１３８によって円すいころ１１８ａ内から押し出すように構成されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２５７５５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記したように、特許文献１に記載の円すいころ軸受装置によると、第１の保持器１２５の径方向内方への円すいころ１１８ａの脱落を防止するために、専用の保持治具（保持リング）１４０を必要であることから、外輪１１３とハブ軸１１６との組立てが複雑化するという問題があった。
本発明が解決しようとする課題は、外輪とハブ軸との組立てを簡易化することのできる車輪用円すいころ軸受装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記した課題は、特許請求の範囲の欄に記載された構成を要旨とする車輪用円すいころ軸受装置により解決することができる。
すなわち、特許請求の範囲の請求項１にかかる車輪用円すいころ軸受装置によると、車輪が取り付けられるハブ軸の第１の内輪側軌道面と外輪の第１の外輪側軌道面との間に、第１列の複数個の円すいころがそれぞれ転動可能に配置されるとともに、その列の複数個の円すいころが第１の保持器の複数のポケット部内にそれぞれ独立的に転動可能に収容される。また、ハブ軸の内輪嵌合部に外嵌された内輪の第２の内輪側軌道面と外輪の第２の外輪側軌道面との間に、第２列の複数個の円すいころがそれぞれ転動可能に配置されるとともに、その列の複数個の円すいころが第２の保持器の複数のポケット部内にそれぞれ独立的に転動可能に保持される。
ところで、外輪とハブ軸とを組立てるに際して、第１の保持器におけるポケット部の両側枠部と円すいころの両端面との間における一方の部材に設けられた凸部を、他方の部材に設けられた凹部に受け入れることにより、第１の保持器のポケット部内に円すいころを回転可能に支持させた状態で、外輪とハブ軸とを組立てることができる。したがって、従来の技術（特許文献１参照）で必要とされた保持治具を省略することが可能となるため、外輪とハブ軸との組立てを簡易化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
次に、本発明を実施するための最良の形態について実施例を参照して説明する。
【実施例】
【０００７】
本発明の一実施例にかかる車輪用円すいころ軸受装置を説明する。なお、図１は車輪用円すいころ軸受装置を示す断面図である。
車輪用円すいころ軸受装置１０の基本的構成を説明する。図１に示すように、車輪用円すいころ軸受装置１０は、外輪１２と、内輪１３と、ハブ軸１４と、第１列の複数個の円すいころ１５及び第１の保持器１６と、第２列の複数個の円すいころ１７及び第２の保持器１８とを備えている。以下、説明の都合上、ハブ軸１４、内輪１３、外輪１２、第１列の複数個の円すいころ１５及び第１の保持器１６、第２列の複数個の円すいころ１７及び第２の保持器１８の順に説明する。なお、本実施例の車輪用円すいころ軸受装置１０の基本的構成については、前記特許文献１に記載されたものと同様であるからその詳しい説明は省略する。
【０００８】
ハブ軸１４から説明する。前記ハブ軸１４は、中空円筒状に形成されている。ハブ軸１４の一端部（図１において左端部）には、径方向外方に張り出すフランジ部２０が形成されている。フランジ部２０は、自動車に対する車輪用円すいころ軸受装置１０の組み付け状態で車両幅方向の外側に位置し、車輪である駆動輪（図示しない。）に取り付けられる。また、ハブ軸１４の他端部（図１において右端部）は、その外周面を小径の円筒面とする小径円筒部２１となっている。なお、小径円筒部２１は、特許請求の範囲でいう「内輪嵌合部」に相当する。
【０００９】
前記ハブ軸１４のフランジ部２０と小径円筒部２１との間の外周面には、フランジ部２０側を大径としかつ小径円筒部２１側を小径とする円すい状の第１の内輪側軌道面２２が形成されている。第１の内輪側軌道面２２と小径円筒部２１の外周面との間には、その小径円筒部２１側を小径とする段差面２３が形成されている。なお、本実施例は、駆動輪を支持するための車輪用円すいころ軸受装置１０であるため、ハブ軸１４の内周面に駆動軸（図示しない。）をスプライン嵌合するスプライン孔２４が形成されている。
【００１０】
次に、内輪１３を説明する。内輪１３は、中空円筒状に形成されており、前記ハブ軸１４の小径円筒部２１に外嵌されている。内輪１３の外周面には、内端側（図１において左端側）を小径としかつ外端側（図１において右端側）を大径とする円すい状の第２の内輪側軌道面２６が形成されている。第２の内輪側軌道面２６と前記第１の内輪側軌道面２２とは、軸線方向（図１において左右方向）に線対称状をなしている。なお、内輪１３は、ハブ軸１４の段差面２３に当接された状態で、ハブ軸１４のスプライン孔２４にスプライン嵌合される駆動軸（図示しない。）によって抜け止めされる。
【００１１】
次に、外輪１２を説明する。外輪１２は、中空円筒状に形成されており、前記ハブ軸１４及び前記内輪１３に対して外嵌状に配置されている。外輪１２の内周面には、ハブ軸１４の第１の内輪側軌道面２２に対応する円すい状の第１の外輪側軌道面２８、及び、内輪１３の第２の内輪側軌道面２６に対応する円すい状の第２の外輪側軌道面２９が、軸線方向（図１において左右方向）に線対称状に形成されている。また、外輪１２には、径方向外方に張り出す取付部３０が形成されている。取付部３０は、車体側詳しくは懸架装置のナックル又はキャリア（図示しない。）等に取り付けられる。
【００１２】
次に、第１列の複数個の円すいころ１５及び第１の保持器１６を説明する。第１列の複数個の円すいころ１５は前記第１の内輪側軌道面２２と前記第１の外輪側軌道面２８との間にそれぞれ転動可能に配置されている。また、第１の保持器１６は、第１の内輪側軌道面２２と第１の外輪側軌道面２８との間に対応する円すい筒状に形成されており、その周方向に所定の間隔で台形孔状をなす複数個のポケット部３２が形成されている。第１の保持器１６は第１の内輪側軌道面２２と第１の外輪側軌道面２８との間に配置され、それぞれのポケット部３２に第１列の複数個の転動体としての円すいころ１５をそれぞれ独立的に転動可能に収容している。これにより、円すいころ１５は、第１の内輪側軌道面２２と第１の外輪側軌道面２８との間に周方向に等間隔に配置される。また、第１の保持器１６に対する第１列の円すいころ１５の取付構造については後で詳しく説明することにする。なお、第１の内輪側軌道面２２を有するハブ軸１４と、第１の外輪側軌道面２８を有する外輪１２と、第１列の複数個の円すいころ１５及び第１の保持器１６により、「第１列の円すいころ軸受」が構成されている。
【００１３】
次に、第２列の複数個の円すいころ１７及び第２の保持器１８を説明する。第２列の複数個の円すいころ１７は前記第２の内輪側軌道面２６と前記第２の外輪側軌道面２９との間にそれぞれ転動可能に配置されている。また、第２の保持器１８は、第２の内輪側軌道面２６と第２の外輪側軌道面２９との間に対応する円すい筒状に形成されており、その周方向に所定の間隔で台形孔状をなす複数個のポケット部３４が形成されている。第２の保持器１８は第２の内輪側軌道面２６と第２の外輪側軌道面２９との間に配置され、それぞれのポケット部３４に第２列の複数個の転動体としての円すいころ１７をそれぞれ独立的に転動可能に保持している。これにより、円すいころ１７は、第２の内輪側軌道面２６と第２の外輪側軌道面２９との間に周方向に等間隔に配置される。なお、第２の内輪側軌道面２６を有する内輪１３と、第２の外輪側軌道面２９を有する外輪１２と、第２列の複数個の円すいころ１７及び第２の保持器１８とにより、「第２列の円すいころ軸受」が構成されている。
【００１４】
次に、前記車輪用円すいころ軸受装置１０の組立方法について簡単に説明する。なお、図２は組立工程１を示す断面図、図３は組立工程２を示す断面図である。
図２に示すように、組立工程１として、第１列の複数個の円すいころ１５を、第１の保持器１６に保持した状態で外輪１２の第１の外輪側軌道面２８内に配置する。その後、外輪１２の第１の外輪側軌道面２８の開口側端部内に第１のシールリング３６を内嵌固定する。この状態で、外輪１２内にハブ軸１４を挿入することにより、第１列の複数個の円すいころ１５内に第１の内輪側軌道面２２を配置する（図３参照）。これにともない、第１のシールリング３６がハブ軸１４のフランジ部２０側の外周面を弾性的にシールする。
【００１５】
次に、図３に示すように、組立工程２として、第２列の複数個の円すいころ１７を、第２の保持器１８に保持した状態で内輪１３の第２の外輪側軌道面２９上に配置する。この状態で、内輪１３を、前記組立工程１で組立てられたハブ軸１４の小径円筒部２１と外輪１２との間に嵌合することにより、内輪１３をハブ軸１４の小径円筒部２１に外嵌するとともに、第２列の複数個の円すいころ１７を外輪１２の第２の外輪側軌道面２９内に配置する（図１参照）。そして、内輪１３と外輪１２との間の環状空間部に、両者間を弾性的にシールする第２のシールリング３７を装着する。
上記した組立方法によって、車輪用円すいころ軸受装置１０の組立てが完了する（図１参照）。
【００１６】
次に、要部である第１の保持器１６に対する第１列の複数個の円すいころ１５の取付構造について詳述する。なお、図４は第１列の円すいころを取り付けた第１の保持器を示す断面図、図５は第１の保持器に対する第１列の円すいころの取付構造を概略的に示す平面図、図６は図５のＶＩ−ＶＩ線矢視断面図、図７は図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線矢視断面図である。
図５及び図６に示すように、第１列の円すいころ（単に「円すいころ」という。）１５は、円すい状をなす外周面１５ａと、小径円状をなす小径側の端面（これを「小端面」という。）１５ｂと、大径円状をなす大径側の端面（これを「大端面」という。）１５ｃとを有している。
【００１７】
また、第１の保持器１６は、図４及び図５に示すように、径の異なる円環状をなす小径側の環状部（これを「小環状部」という。）４０、及び、大径側の環状部（これを「大環状部」という。）４１と、両環状部４０，４１の相互間に架設された複数本の柱状部４２とを有している。第１の保持器１６の周方向に隣接する柱状部４２の間に、円すいころ１５をそれぞれ独立的に収容する円すい台形孔状のポケット部３２が形成されている（図７参照）。また、第１の保持器１６は、樹脂材料を射出成形することにより形成された樹脂成形品である。また、両環状部４０，４１は、特許請求の範囲でいう「ポケット部の両側枠部」に相当する。
【００１８】
図７に示すように、前記柱状部４２の内周面４２ｂは、前記円すいころ１５のピッチ円１５Ｐよりも径方向外方に位置している。また、前記ポケット部３２の周方向の内壁面すなわち隣接する柱状部４２の対向側面４２ａは、径方向内側の間隔を大きくしかつ径方向外側の間隔を小さくするテーパ状に形成されており、ポケット部３２内に径方向内側から嵌め込まれた円すいころ１５の径方向外方への脱落すなわち抜け外れを制限する。なお、隣接する柱状部４２の対向側面４２ａの間の間隔及び円すいころ１５の外径は、円すいころ１５の軸方向に漸次変化するが、互いに相対する軸方向位置において前記関係を満たすものとする。
また、図５及び図６に示すように、ポケット部３２の軸方向の内壁面すなわち両環状部４０，４１の対向側面４０ａ，４１ａは、円すいころ１５の両端面１５ｂ，１５ｃにそれぞれ面する平面で形成されており、ポケット部３２内に配置された円すいころ１５の軸方向（図５及び図６において左右方向）への移動を制限する。
【００１９】
図６に示すように、前記第１の保持器１６の両環状部４０，４１の内周面には、ポケット部３２の周方向の中央部において径方向内方へ突出する突出片４４（同一符号を付す。）がそれぞれ形成されている。両突出片４４の対向側面（ポケット部３２側の側面）には、円柱状の軸状部４５（同一符号を付す。）がそれぞれ突出されている（図７参照）。両軸状部４５は、一軸線Ｌ上にそれぞれ形成されている（図５及び図６参照）。なお、軸状部４５は、特許請求の範囲でいう「凸部」に相当する。また、両環状部４０，４１及び／又は突出片４４は、軸方向外方及び／又は捩じれ方向に弾性変形いわゆる撓み変形可能に形成されているものとする。
【００２０】
図６に示すように、前記円すいころ１５の両端面１５ｂ，１５ｃには、前記第１の保持器１６の両軸状部４５を所定の隙間をもって受入可能な中空円筒状の軸孔部４７（同一符号を付す。）がそれぞれ形成されている。両軸孔部４７は、円すいころ１５の中心軸線１５Ｌ上にそれぞれ形成されている。また、大端面１５ｃには、軸孔部４７の開口端を取り囲む段付凹部４８が形成されている。なお、軸孔部４７は、特許請求の範囲でいう「凹部」に相当する。
【００２１】
前記した車輪用円すいころ軸受装置１０によると、図２に示すように、外輪１２とハブ軸１４とを組立てるに際して、第１の保持器１６におけるポケット部３２の両環状部４０，４１の軸状部４５を、両環状部４０，４１及び／又は突出片４４の弾性変形いわゆる撓み変形を利用して、円すいころ１５の両端面１５ｂ，１５ｃの軸孔部４７にそれぞれ受け入れさせる（図４〜図７参照）。これにより、第１の保持器１６の各ポケット部３２内に円すいころ１５をそれぞれ回転可能に支持させることができる。このように、複数個の円すいころ１５を、第１の保持器１６により支持した状態で、外輪１２の第１の外輪側軌道面２８内に配置する（図２参照）。この状態で、外輪１２内にハブ軸１４を挿入し、複数個の円すいころ１５内にハブ軸１４の第１の内輪側軌道面２２を配置することによって、外輪１２とハブ軸１４とを組立てることができる（図３参照）。したがって、従来の技術（特許文献１参照）で必要とされた保持治具を省略することが可能となるため、外輪１２とハブ軸１４との組立てを簡易化することができる。
【００２２】
また、第１の保持器１６の各ポケット部３２内に円すいころ１５をそれぞれ回転可能に支持させることにより、外輪１２とハブ軸１４との組立方向を任意の方向（例えば、水平方向、垂直方向、傾斜方向等）に設定することができる。
また、第１の保持器１６に対して円すいころ１５を両軸状部４５と両軸孔部４７との係合を介して回転可能に支持させるため、ポケット部３２の周方向の内壁面すなわち隣接する柱状部４２の対向側面４２ａによる円すいころ１５の径方向外方への脱落を防止する機能を省略することも可能となる。
【００２３】
本発明は前記実施例に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ける変更が可能である。例えば、前記実施例では、第１の保持器１６の両環状部４０，４１に軸状部４５をそれぞれ設け、円すいころ１５の両端面１５ｂ，１５ｃに軸孔部４７をそれぞれ設けたが、これに代え、第１の保持器１６の両環状部４０，４１（詳しくは突出片４４）に軸孔部４７をそれぞれ設け、円すいころ１５の両端面１５ｂ，１５ｃに軸状部４５をそれぞれ設けたり、あるいは、前記実施例における第１の保持器１６の両環状部４０，４１のうちの一方の軸状部４５を軸孔部４７に変更し、それに対応する円すいころ１５の軸孔部４７を軸状部４５に変更することもできる。また、軸状部４５をその他の形状の凸部に変更することができ、また、その凸部に応じて軸孔部４７をその他の形状の凹部に変更することもできる。また、前記実施例では、第１の保持器１６における軸状部４５を円すいころ１５の軸孔部４７に受け入れるに際し、両環状部４０，４１及び／又は突出片４４の弾性変形いわゆる撓み変形を利用するように構成したが、両環状部４０，４１及び／又は突出片４４の塑性変形を利用するように構成してもよいし、あるいは、軸状部４５及び／又は軸孔部４７の口縁部を弾性変形可能に形成することにより、その弾性変形いわゆる撓み変形を利用するように構成してもよい。また、第１の保持器１６に対する円すいころ１５の取付構造は、第２の保持器１８に対する円すいころ１７の取付構造に適用することも可能である。なお、前記実施例においては、駆動輪側に用いられる車輪用円すいころ軸受装置としたが、従動輪側の車輪用円すいころ軸受装置にも同様に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施例にかかる車輪用円すいころ軸受装置を示す断面図である。
【図２】組立工程１を示す断面図である。
【図３】組立工程２を示す断面図である。
【図４】第１列の円すいころを取り付けた第１の保持器を示す断面図である。
【図５】第１の保持器に対する第１列の円すいころの取付構造を概略的に示す平面図である。
【図６】図５のＶＩ−ＶＩ線矢視断面図である。
【図７】図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線矢視断面図である。
【図８】従来の技術にかかる車輪用円すいころ軸受装置の組立途中の状態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２５】
１０  車輪用円すいころ軸受装置
１２  外輪
１３  内輪
１４  ハブ軸
１５  第１列の円すいころ
１５ａ  外周面
１５ｂ  小端面（小径側の端面）
１５ｃ  大端面（大径側の端面）
１６  第１の保持器
１７  第２列の円すいころ
１８  第２の保持器
２１  小径円筒部（内輪嵌合部）
２２  第１の内輪側軌道面
２６  第２の内輪側軌道面
２８  第１の外輪側軌道面
２９  第２の外輪側軌道面
３２  ポケット部
３４  ポケット部
４０  小環状部（小径側の環状部、側枠部）
４１  大環状部（大径側の環状部、側枠部）
４５  軸状部（凸部）
４７  軸孔部（凹部）
【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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【図７】
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【図８】
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