(57)【要約】【課題】円すいころ軸受装置１を簡単に組み立てできるような構造とする。【解決手段】内軸３の外周面の軌道部３ｅとフランジ部３ｂとの間に取り付けられる環状の胴体部（金属環）８ｂと、外輪２の軸方向一端側の内周面に摺接するシールリップ部８ｂ，８ｃとを有するシール装置８を備える。これにより、円すいころ軸受装置１を組み立てるにあたって、内軸３に外輪２を装着する前に、内軸３に第１シール装置８を仮組みではなく正規の状態で取り付けることが可能になるとともに、内軸３に外輪２を装着すれば、外輪２の軸方向一端側の内周面にシールリップ部８ｂ，８ｃが適正な状態で接触することになる。【選択図】  図１
2005083496.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１、第２軌道部を有する外輪と、
軸方向一端側に車輪取付用のフランジ部を有するとともに前記第１軌道部と対向する軌道部を有する内軸と、
この内軸の軸方向他端側の外周に外嵌装着されかつ前記第２軌道部と対向する軌道部を有する内輪と、
前記外輪の第１軌道部と前記内軸の軌道部との間に配置される第１列の円すいころおよび前記外輪の第２軌道部と前記内輪の軌道部との間に配置される第２列の円すいころと、
前記各列の円すいころを円周方向に等配保持する保持器とを備えた車輪用の円すいころ軸受装置において、
前記内軸の外周面のフランジ部と軌道部との間に取り付けられる環状の胴体部と、この胴体部から径方向外方に延びて前記外輪の軸方向一端側の内周面に摺接するシールリップ部とを有するシール装置を備えた、ことを特徴とする車輪用の円すいころ軸受装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車輪用の円すいころ軸受装置において、
前記シール装置のシールリップ部は、前記胴体部から軸方向フランジ部側に向けて傾斜して径方向外方へ延びている、車輪用の円すいころ軸受装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の車輪用の円すいころ軸受装置を組み立てる方法であって、
前記シール装置を前記内軸の外周面に取り付ける工程と、
前記第１列の円すいころと前記保持器とを前記内軸の軌道部上に配置する工程と、
前記外輪に前記内軸とシール装置と第１列の円すいころと保持器との組品を挿入し前記シール装置のシールリップ部を前記外輪の軸方向一端側の内周面に摺接した状態とする工程とを有する、ことを特徴とする車輪用の円すいころ軸受装置の組立方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば自動車などの車体に車輪を回転自在に支持する円すいころ軸受装置、およびその組立方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記車輪用の円すいころ軸受装置に関する従来例（例えば特許文献１参照）を、図８に示して説明する。図中、８０は外輪、８１はハブ本体（内軸）、８２は内輪、８３ａは第１列の円すいころ、８３ｂは第２列の円すいころ、８４は第１保持器、８５は第２保持器、８６は第１シール装置、８７は第２シール装置を示す。外輪８０は図示しないが車体などの一部であるナックルやキャリアに非回転に固定され、ハブ本体８１には図示しないが車輪が取り付けられる。ハブ本体８１に設けてある軌道部９０の大径側には大径部９１が、軌道部９０の小径側には小鍔９２がそれぞれ設けられている。第１シール装置８６は、金属環８６ａの内周にシールリップ部８６ｂを被着した構成であり、金属環８６ａの円筒部は外輪８０の軸方向一端側（車両アウタ側）の外周面に外嵌され、シールリップ部８６ｂはハブ本体８１のフランジ部９３と軌道部９０との間の曲面部に接触される。
【０００３】
このような円すいころ軸受装置を組み立てるにあたっては、まず、図９に示すように、ハブ本体８１に外輪８０を組み込む前に、ハブ本体８１のフランジ部９３と軌道部９０との間の曲面部に、第１シール装置８６をルーズに嵌めておく。次いで、第１保持器８４の各ポケット部に内径側から第１列の円すいころ８３ａを入れて、第１保持器８４と第１列の円すいころ８３ａの組品を作る。この組品をハブ本体８１の軌道部９０に配置する。なお、ハブ本体８１には小鍔９２があるが、円すいころ８３ａと第１保持器８４のポケット部との間には多少隙間が存在するので、円すいころ８３ａはポケット部に収納された状態で小鍔９２を乗り越えて軌道面９０上に配置される。このようにしたハブ本体８１の外径側に外輪８０を装着するのであるが、その最終段階で、外輪８０の軸方向一端側（車両アウタ側）の外周面に第１シール装置８６の金属環８６ａの円筒部を圧入嵌合する。
【０００４】
このような組み立て手順にしている理由を説明する。つまり、ハブ本体８１に小鍔９２を設けているために、ハブ本体８１に外輪８０を装着する前に、ハブ本体８１の軌道部９０上に第１列の円すいころ８３ａと第１保持器８４を組み付けておく必要がある。そのために、仮に、ハブ本体８１に外輪８０を外嵌装着する前に、外輪８０のほうに第１シール装置８６を取り付けていると、この第１シール装置８６を取り付けた外輪８０をハブ本体８１に装着するときに、ハブ本体８１に組み付けてある第１列の円すいころ８３ａに第１シール装置８６が干渉してしまい、ハブ本体８１に外輪８０を装着することができない。
【特許文献１】特開２０００−９４９０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来例では、ハブ本体８１に外輪８０を装着する過程で、ハブ本体８１のほうにルーズに嵌めておいた第１シール装置８６の金属環８６ａの円筒部を外輪８０の軸方向一端の外周面に圧入嵌合する作業が難しく、手間がかかる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、第１、第２軌道部を有する外輪と、軸方向一端側に車輪取付用のフランジ部を有するとともに前記第１軌道部と対向する軌道部を有する内軸と、この内軸の軸方向他端側の外周に外嵌装着されかつ前記第２軌道部と対向する軌道部を有する内輪と、前記外輪の第１軌道部と前記内軸の軌道部との間に配置される第１列の円すいころおよび前記外輪の第２軌道部と前記内輪の軌道部との間に配置される第２列の円すいころと、前記各列の円すいころを円周方向に等配保持する保持器とを備えた車輪用の円すいころ軸受装置において、前記内軸の外周面のフランジ部と軌道部との間に取り付けられる環状の胴体部と、この胴体部から径方向外方に延びて前記外輪の軸方向一端側の内周面に摺接するシールリップ部とを有するシール装置を備えたことを特徴としている。
【０００７】
なお、前記シール装置のシールリップ部は、複数備えたものとするのが好ましい。シールリップ部を複数とする場合、すべてのシールリップ部を外輪に接触させるようにしてもよいし、また、いずれかのシールリップ部を外輪に接触させないようにしてもよい。
【０００８】
このように、本発明によれば、円すいころ軸受装置を組み立てるにあたって、外輪と内軸とを組み合わせる前に、内軸にシール装置と保持器および第１列の円すいころを組み付けることが可能になる。これにより、円すいころ軸受装置を組み立てる際に、この円すいころ軸受装置の各部材の取り扱いが容易になって、作業が簡単に行えるようになる。
【０００９】
本発明の好ましい実施態様として、前記シール装置のシールリップ部は、前記胴体部から軸方向フランジ部側に向けて傾斜して径方向外方へ延びた構成とすることができる。この場合、内軸にシール装置を取り付けた状態で、この内軸に外輪を装着する過程で、内軸側に取り付けてあるシール装置のシールリップ部が、外輪の軸方向一端側の内周面に接触することによって軸方向一端側に傾きやすくなるので、このシールリップ部が逆向きに反転することなく外輪の軸方向一端側の内周面に適正な状態で接触するようになる。
【００１０】
本発明は、上記構成の円すいころ軸受装置の組み立て方法として、前記シール装置を前記内軸の外周面に取り付ける工程と、前記第１列の円すいころと前記保持器とを前記内軸の軌道部上に配置する工程と、前記外輪に前記内軸とシール装置と第１列の円すいころと保持器との組品を挿入し前記シール装置のシールリップ部を前記外輪の軸方向一端側の内周面に摺接した状態とする工程とを有するものとすることができる。
【００１１】
この組立方法によれば、上述したとおり、円すいころ軸受装置を組み立てる際に、この円すいころ軸受装置の各部材の取り扱いが容易になって、作業が簡単に行えるようになるので、円すいころ軸受装置の生産性が向上する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明では、円すいころ軸受装置を組み立てる際に、この円すいころ軸受装置を構成する各部材の取り扱いが容易になり、円すいころ軸受装置の生産性向上に貢献できるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１から図４に本発明の一実施形態を示している。図１は、車輪用の円すいころ軸受装置を示す断面図、図２は、図１の内軸に第１シール装置を組み込んだ段階を示す図、図３は、図２に示す組品に第１保持器と第１列の円すいころとを組み込んだ段階を示す図、図４は、図３に示す組品に外輪を装着してから、第２保持器と第２列の円すいころと内輪とを組み込む様子を示す図である。
【００１４】
図において、１は複列外向きタイプの円すいころ軸受装置を示している。図１において円すいころ軸受装置１の左側は車両アウタ側であり、右側は車両インナ側である。
【００１５】
円すいころ軸受装置１は、例えば従動輪を支持するためのものであり、外輪２と、内軸３と、内輪４と、第１列の円すいころ５ａと、第２列の円すいころ５ｂと、車両アウタ側の第１保持器６と、車両インナ側の第２保持器７と、車両アウタ側の第１シール装置８と、車両インナ側の第２シール装置９とを備えている。
【００１６】
外輪２の内周面には二つの円すい形状の軌道部２ａ、２ｂが軸方向隣り合わせに設けられている。外輪２の外径には径方向外方へ延びるフランジ部２ｃが設けられている。車両アウタ側の第１軌道部２ａは、車両アウタ側へ向けて漸次大径となる傾きになっており、車両インナ側の第２軌道部２ｂは、車両インナ側へ向けて漸次大径となる傾きになっている。フランジ部２ｃは、車体の一部となるキャリアまたはナックルに図示しないボルトにより非回転に固定される。
【００１７】
内軸３は、軸部３ａと、軸部３ａの軸方向一端側（車両アウタ側）に径方向外方に延びるよう設けられるフランジ部３ｂと、フランジ部３ｂよりも車両アウタ側に軸方向に突出して設けられる円筒形のインロー部３ｃとを有している。軸部３ａの外径には、フランジ部３ｂ側から軸方向他端側（車両インナ側）に向けて、大径部３ｅと、外輪２の第１軌道部２ａと対向する円すい形状の軌道部３ｆと、軌道部３ｆよりも小径の小径部３ｇとが設けられている。大径部３ｅと軌道部３ｆの大径側とは、段差がついており、軌道部３ｆの大径側から大径部３ｅへ立ち上がる壁面（大鍔面）３ｈは、第１列の円すいころ５ａの大端面を案内する案内面とされる。軌道部３ｆの小径側には、径方向外方に膨出する小鍔３ｉが設けられている。フランジ部３ｂとインロー部３ｃとに、図示しないが車輪やブレーキディスクが取り付けられる。
【００１８】
内輪４の内周面には、外輪２の第２軌道部２ｂと対向する円すい形状の軌道部４ａが設けられており、この内輪４が内軸３の小径部３ｇに外嵌装着されている。この内輪４の軌道部４ａの大径側に大鍔４ｂが、また、軌道部４ａの小径側に小鍔４ｃがそれぞれ設けられている。なお、内軸３の小径部３ｇの端部は、組立前において円筒形にされていて、小径部３ｇに内輪４を外嵌した後で前記円筒形の端部を径方向外方に広げるように鍛造かしめすることによって、内輪４を内軸３に一体的に結合するとともに、内輪４に軸力を付与するようになっている。
【００１９】
第１列の円すいころ５ａは、外輪２の車両アウタ側の第１軌道部２ａと内軸３の軌道部３ｆとの間に配置され、第２列の円すいころ５ｂは、外輪２の車両インナ側の第２軌道部２ｂと内輪４の軌道部４ａとの間に配置されている。
【００２０】
第１、第２保持器６，７は、樹脂で射出成形されたもの、あるいは金属板をプレス成形して形成されたものであり、互いに同じ形状である。第１保持器６は、第１列の円すいころ５ａを円周方向のほぼ等間隔に配置したうえで、外径側へ抜け出ないようにする構造になっている。第２保持器７は、第２列の円すいころ５ｂを円周方向のほぼ等間隔に配置したうえで、外径側へ抜け出ないようにする構造になっている。第１、第２保持器６，７は、円すい形状になっており、その円周方向の複数箇所には、径方向に貫通するほぼ台形形状の孔からなるポケット６ａ，７ａが設けられている。第１、第２保持器６，７の外形サイズは、内軸３の軌道部３ｆや内輪４の軌道部４ａ上に配置される各列の円すいころ５ａ，５ｂの中心線を結んだ仮想の円すい面Ｘよりも大きく設定されている。ポケット６ａ，７ａに関しては、軸方向長さが円すいころ５ａ，５ｂの軸方向長さよりも大きく設定されており、円周方向幅が円すいころ５ａ，５ｂの外径よりも小さく設定されている。このように、第１、第２保持器６，７の外形サイズと第１、第２保持器６，７のポケット６ａ，７ａの大きさとを規定することにより、円すいころ５ａ，５ｂがポケット６ａ，７ａから外径側へ抜け出さないようになっている。
【００２１】
第１シール装置８および第２シール装置９は、円すいころ５ａ，５ｂが配置される環状空間１０を密封する。この環状空間１０には図示しないがグリースなどの潤滑剤が入れられる。
【００２２】
第１シール装置８は、外輪２の車両アウタ側の端部と内軸３のフランジ部３ｂとの間に、外輪２の車両アウタ側の開口を塞ぐように配設される。第１シール装置８は、胴体部としての金属環８ａの外周に二つのシールリップ部８ｂ，８ｃを被着した構成である。金属環８ａは、内軸３の大径部３ｅの外周に圧入により嵌合される円筒部８ａ１と、この円筒部８ａ１の車両インナ側端部に径方向外方に延びるよう一体形成される鍔部８ａ２とを備えている。二つのシールリップ部８ｂ，８ｃは、いずれも、金属環８ａの鍔部８ａ２の外周に加硫成型により接着されるゴムあるいは樹脂などからなり、それぞれ、第１列の円すいころ５ａ側から内軸３のフランジ部３ｂ側へ向けて傾斜した形状である。この二つのシールリップ部８ｂ，８ｃは、外輪２の車両アウタ側の内周面に接触される。
【００２３】
第２シール装置９は、外輪２の車両インナ側の端部と内輪４の大鍔４ｂとの間に、外輪２の車両インナ側の開口を塞ぐように配設される。第２シール装置９は、シールリップ付きのシールリング９ａと、金属環のみからなるスリンガ９ｂとを組み合わせたパックシールである。
【００２４】
ここで、上述した円すいころ軸受装置１の組立方法を図２から図４に示して説明する。なお、図２から図４は、図１と関係つけて分りやすく説明するために、内軸３の中心線を水平にして図示しているが、実際の組立作業は、内軸３の中心線を垂直にして内軸３のフランジ部３ｂを下にする。
【００２５】
まず、図２に示すように、内軸３に第１シール装置８を取り付ける。つまり、内軸３の軸部３ａの外周面においてフランジ部３ｂ寄りの領域に第１シール装置８の金属環８ａの円筒部８ａ１を圧入により嵌合する。この時点では、内軸３の軸部３ａにおいて車両インナ側の端部は、鍛造かしめを施していないので円筒形になっている。
【００２６】
この後、図３に示すように、第１保持器６の各ポケット６ａに第１列の円すいころ５ａを組み付けた組品を、内軸３の軌道部３ｆ上に組み込む。このとき、円すいころ５ａを第１保持器６のポケット６ａとの間に存在する所定の隙間分だけ、径方向外方に動かすことにより、円すいころ５ａを内軸３の小鍔３ｉを乗り越えさせるようにして、軌道部３ｆ上に配置させる。
【００２７】
次に、図３の矢印Ａで示すように、内軸３の軸部３ａの車両インナ側から外輪２を装着することにより、この外輪２の第１軌道部２ａを第１列の円すいころ５ａに外接させるとともに、第１シール装置８の外径部分に覆い被せて第１シール装置８の二つのシールリップ部８ｂ，８ｃを外輪２の車両アウタ側端部の内周面に接触させる。このように内軸３に外輪２を外嵌装着する過程で、内軸３側に取り付けてある第１シール装置８の二つのシールリップ部８ｂ，８ｃが、外輪２の車両アウタ側端部の内周面に接触することによって車両アウタ側に傾きやすくなるので、これら二つのシールリップ部８ｂ，８ｃが逆向きに反転することなく外輪２の車両アウタ側端部の内周面に適正な状態で接触するようになる。
【００２８】
さらに、第２保持器７の各ポケット７ａに第２列の円すいころ５ｂを組み付けた組品を、内輪４の軌道部４ａ上に組み込んでから、これらの組品を図４に示すように、外輪２の第２軌道部２ｂと内軸３の小径部３ｇとの間に差し入れる。
【００２９】
この後、内軸３の小径部３ｇの端部を径方向外方に広げるように鍛造かしめする。これにより、内輪４が内軸３に一体的に結合されるとともに、内輪４に軸力が付与される。
【００３０】
最後に、外輪２の車両インナ側端部と内輪４の大鍔４ｂとの間に第２シール装置９を装着することで、図１に示した円すいころ軸受装置１が完成する。
【００３１】
なお、上記組立方法において、第１保持器６と第１列の円すいころ５ａとの組品を、内軸３に組み込む工程は、例えば第１保持器６と第１列の円すいころ５ａとの組品を下に配置した状態で、その上から内軸３を差し入れ、この後で、前記組品を上下にひっくり返すようにしてもよい。
【００３２】
以上説明したように、円すいころ軸受装置１を組み立てるにあたって、内軸３に第１シール装置８を仮組みではなく正規の状態で取り付けておいて、この内軸３に外輪２を装着させるような作業ができるから、円すいころ軸受装置１を組み立てる過程において、円すいころ軸受装置１の各部材の取り扱いが容易になって、作業が簡単に行えるようになるなど、生産性が向上するようになる。
【００３３】
以下、本発明の他の例を説明する。
【００３４】
上記実施形態において、第１シール装置８は、例えば図５や図６に示すようなタイプとすることができる。図５に示す第１シール装置８では、上記実施形態で示した構成に加えて、外側シールリップ部８ｂの外側にサイドシールリップ部８ｄを設け、このサイドシールリップ部８ｄを内軸３のフランジ部３ｂの内側面における付け根側に軸方向から接触させるようにしている。図６に示す第１シール装置８では、上記実施形態で示した構成に加えて、外側シールリップ部８ｂと内側シールリップ部８ｃとのそれぞれに補助シールリップ部８ｅ，８ｆを設け、外輪２の車両アウタ側端部の内周面を軸方向外側へ向けて階段状に拡径している。そして、外側シールリップ部８ｂを外輪２の外側の拡径円筒面２ｄに、内側シールリップ部８ｃを内側円筒面２ｅに、外側シールリップ部８ｂの補助シールリップ部８ｅを外側の壁面２ｆに、内側シールリップ部８ｃの補助シールリップ部８ｆを内側の壁面２ｇにそれぞれ接触させている。図５や図６に示す第１シール装置８であれば、上記実施形態と同様の組み立てに関するメリットを得ることができて、しかも、密封性を上記実施形態のものに比べてさらに向上できる。
【００３５】
上記実施形態において、第２シール装置９の種類は、特に限定されるものではなく、一般的に周知の各種のシールを用いることができる。
【００３６】
上記実施形態において、図示しないが、内軸３の車両インナ側の端部にねじ軸部を形成し、このねじ軸部に対してナットを螺合することにより、内輪４を内軸３に固定する形態とすることができる。
【００３７】
上記実施形態に示す円すいころ軸受装置１において、第１シール装置８以外の構成部品の形状などは特に限定されない。
【００３８】
本発明は、駆動輪の支持に用いるタイプの円すいころ軸受装置にも適用できる。このタイプの円すいころ軸受装置は、図示しないが、内軸３の中心にスプライン孔を設け、このスプライン孔に対して駆動軸をスプライン嵌合したような構造である。
【００３９】
図７に示すように、内軸３の軌道部３ｆの小径側に、上記実施形態で示した小鍔３ｉを設けずに、軌道部３ｆの小径側部分と同径の円筒面３ｊを設けることができる。この円筒面３ｊは、軌道部３ｆの小径側端部より小径でもよい。この場合、内軸３の軌道部３ｆを形成するときの加工が簡単に行えるなど、製造面でメリットがある。また、内輪４についても軌道部４ａの小径側に、上記実施形態で示した小鍔４ｃを設けずに、軌道部４ａの小径側端部と同径の円筒面４ｄを設けている。この場合、図４の段階において、第２保持器７に第２列の円すいころ５ｂを組み合わせた組品を、外輪２の第２軌道部２ｂの内径側に差し入れておいてから、この第２列の円すいころ５ｂの内径側と内軸３の小径部３ｇとの間に内輪４を組み入れることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の一実施形態に係る円すいころ軸受装置を示す断面図
【図２】図１の内軸に第１シール装置を組み込んだ段階を示す図
【図３】図２に示す組品に第１保持器と第１列の円すいころとを組み込んだ段階を示す図
【図４】図３に示す組品に外輪を装着してから、第２保持器と第２列の円すいころと内輪との組品を組み込む様子を示す図
【図５】図１に示す第１シール装置の他の例で、円すいころ軸受装置の要部を示す図
【図６】図１に示す第１シール装置の他の例で、円すいころ軸受装置の要部を示す図
【図７】本発明の他の実施形態に係る円すいころ軸受装置を示す断面図
【図８】従来例の円すいころ軸受装置を示す断面図
【図９】従来例の不具合の説明に用いる組立工程図
【符号の説明】
【００４１】
１    円すいころ軸受装置        ２    外輪
２ａ  外輪の第１軌道部          ２ｂ  外輪の第２軌道部
３    内軸                      ３ａ  内軸の軸部
３ｂ  内軸のフランジ部          ３ｆ  内軸の軌道部
４    内輪                      ４ａ  内輪の軌道部
５ａ  第１列の円すいころ        ５ｂ  第２列の円すいころ
６    第１保持器                ７    第２保持器
８    第１シール装置            ８ａ  第１シール装置の金属環
８ｂ  第１シール装置の外側シールリップ部
８ｃ  第１シール装置の内側シールリップ部
【図１】
2005083496.tif 000003
【図２】
2005083496.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2005083496.tif 000007
【図６】
2005083496.tif 000008
【図７】
2005083496.tif 000009
【図８】
2005083496.tif 000010
【図９】
2005083496.tif 000011