(57)【要約】【課題】組立工程後において転動体不足を検出できて、不良品を車両に搭載することがなくなって、車両の走行安定性を確保できる車輪用軸受装置の検査装置及び検査方法を提供する。【解決手段】外径方向に延びるフランジ４を有するハブ輪１と、ハブ輪１に外嵌される軸受構造部２とを備えた車輪用軸受装置の検査装置及び検査方法である。ハブ輪１と軸受構造部２とを組立てた状態の回転中におけるハブ輪１の振れを測定手段３２にて測定する。測定手段３２の測定値に基づいて軸受構造部２の転動体５の公転周期の振幅を周波数分析手段３３にて求める。周波数分析手段３３にて求めた振幅が設定基準値を越えたものを不良品とする。【選択図】図１
2007322280.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外径方向に延びるフランジを有するハブ輪と、ハブ輪に外嵌される軸受構造部とを備えた車輪用軸受装置の検査装置であって、
前記ハブ輪と軸受構造部とを組立てた状態の回転中におけるハブ輪の振れを測定する測定手段と、この測定手段にて測定されたハブ輪の振れから前記軸受構造部の転動体の公転周期の振幅を求める周波数分析手段とを備えたことを特徴とする車輪用軸受装置の検査装置。
【請求項２】
外径方向に延びるフランジを有するハブ輪と、ハブ輪に外嵌される軸受構造部とを備えた車輪用軸受装置の検査方法であって、
前記ハブ輪と軸受構造部とを組立てた状態の回転中におけるハブ輪の振れを測定して、この測定に基づいて前記軸受構造部の転動体の公転周期の振幅を求め、この振幅が設定基準値を越えたものを不良品とすることを特徴とする車輪用軸受装置の検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車輪用軸受装置の検査装置および検査方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車輪用軸受装置は、図６に示すように、外径方向に延びるフランジ４を有するハブ輪１と、ハブ輪１に外嵌される軸受構造部２とを備える。ハブ輪１は、軸部３と、この軸部３から突設される前記フランジ４とからなる。
【０００３】
軸受構造部２は、転動体としてのボール５と、このボール５を介してハブ輪１の軸部３の外周側に配設される外方部材（外輪）６と、ハブ輪１の軸部３の切欠凹部７に外嵌される内輪８とを備える。
【０００４】
ハブ輪１の軸部３の外周面には内側第１軌道１０が設けられ、内輪８の外周面には内側第２軌道１１が設けられ、外方部材６の内周面には２列の軌道１２、１３が設けられている。そして、ハブ輪１の内側第１軌道１０と外方部材６の外側第１軌道１２とが対向し、内輪８の内側第２軌道１１と外方部材６の外側第２軌道１３とが対向し、これらの間にボール５が介装される。また、ボール５は保持器（ケージ）１４、１５に保持される。
【０００５】
また、ハブ輪１の軸部３の端面（反軸受構造側の端面）には、図示省略のブレーキロータ等が外嵌されるパイロット１６が形成されている。そして、フランジ４には周方向に沿って装着孔１７が設けられ、この装着孔１７にハブボルト１８が装着されている。すなわち、ブレーキロータ等がフランジ４の端面（反軸受構造側の端面）１９に重ね合わされて、前記ハブボルト１８にて固定される。
【０００６】
軸部３の反フランジ側端部が加締られて、内輪８がこの軸部３に締結されている。また、外方部材６には、車体取付用ボルト部材（図示省略）が螺着されるねじ孔２１を有するフランジ２０が設けられている。
【０００７】
ところで、車輪用軸受装置は重要保安部品であり、品質不良である車輪用軸受装置が使用された車両においては、走行安定性を確保することができない。
【０００８】
そこで、従来には、このような車輪用軸受装置における軸受構造部に加わる荷重を検出することによって、車両の走行安全性を確保するための荷重測定装置がある（特許文献１）。
【０００９】
前記特許文献１に記載の測定装置による測定方法は、まず、ハブに既知の荷重を加えつつこのハブを回転させて転動体の公転速度を測定する。そして、この測定結果と前記既知の荷重の値とにより、この公転速度に基づいて前記ハブに加わる荷重を算出する際に利用する、零点とゲイン特性とを求める。そして、この求めた零点とゲイン特性とを無線ＩＣタグ等に記憶させておき、車両への組み付け後に、この零点とゲイン特性とを求め、この求めた零点とゲイン特性とを基準値（前記無線ＩＣタグ等記憶している零点とゲイン特性）と比較して、合否判定を行うものである。
【００１０】
すなわち、ハブの回転速度及び荷重の大きさから算出される転動体の公転速度に対して、実際に公転速度検出センサーにより測定される公転速度が許容範囲に入っているか否かを判定する。これによって、外輪とハブとの間に作用する荷重を求めるというものである。
【特許文献１】特開２００５−１４０６０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところで、車輪用軸受装置における重大な不具合には、ボール（転動体）個数の不足によって生じるものがある。すなわち、転動体個数が不足することによって、ボール公転周期が乱れ、非繰り返し精度（ＮＲＲＯ：Ｎｏｎ−Ｒｅｐｅｔｉｔｉｖｅ  ＲｕｎＯｕｔ）が崩れることになる。
【００１２】
そのため、組立てた後において、この転動体個数不足を検出する必要があった。しかしながら、前記特許文献１に記載の測定装置では、組立てた後における転動体個数不足を検出することができない。
【００１３】
本発明は、上記課題に鑑みて、組立工程後において転動体不足を検出できて、不良品を車両に搭載することがなくなって、車両の走行安定性を確保できる車輪用軸受装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の車輪用軸受装置は、外径方向に延びるフランジを有するハブ輪と、ハブ輪に外嵌される軸受構造部とを備えた車輪用軸受装置の検査装置であって、前記ハブ輪と軸受構造部とを組立てた状態の回転中におけるハブ輪の振れを測定する測定手段と、この測定手段にて測定されたハブ輪の振れから前記軸受構造部の転動体の公転周期の振幅を求める周波数分析手段とを備えるものである。
【００１５】
本発明の車輪用軸受装置によれば、測定手段にて、ハブ輪と軸受構造部とを組立てた状態の回転中におけるハブ輪の振れを測定することができる。また、周波数分析手段にて、測定手段にて測定されたハブ輪の振れから前記軸受構造部の転動体の公転周期の振幅を求めることができる。すなわち、転動体個数が少なければ、公転周期の振幅が大きくなる。このため、この公転周期の振幅を求めることによって、不良品となる転動体不足が生じていることがわかる。
【００１６】
本発明の車輪用軸受装置の検査方法は、外径方向に延びるフランジを有するハブ輪と、ハブ輪に外嵌される軸受構造部とを備えた車輪用軸受装置の検査方法であって、前記ハブ輪と軸受構造部とを組立てた状態の回転中におけるハブ輪の振れを測定して、この測定に基づいて前記軸受構造部の転動体の公転周期の振幅を求め、この振幅が設定基準値を越えたものを不良品とするものである。
【００１７】
本発明の車輪用軸受装置の検査方法によれば、ハブ輪の振れに基づいて求められた転動体の公転周期の振幅が設定基準値を越えたものを不良品とするので、転動体の公転周期の振幅が大きくなっている転動体不足を不良品とすることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の車輪用軸受装置の検査装置によれば、測定手段にてハブ輪の振れを測定し、周波数分析手段にてハブ輪の振れから軸受構造部の転動体の公転周期の振幅を求め、これによって、不良品となる転動体不足が生じていることがわかる。すなわち、組立て後において、転動体不足の検査を行うことができ、このような不良品を車両に搭載することがなくなって、車両の走行安定性を確保できる。
【００１９】
本発明の車輪用軸受装置の検査方法によれば、転動体の公転周期の振幅が大きくなっている転動体不足を不良品とすることができる。このため、精度良くこの転動体不足である不良品の検出が可能であって、非繰り返し精度に劣る製品の使用を回避することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態を図１〜図５に基づいて説明する。
【００２１】
図１に本発明の車輪用軸受装置の検査装置を示し、この検査装置は、車輪用軸受装置３０を回転自在に支持する支持手段３１と、車輪用軸受装置３０のハブ輪１の振れを測定する測定手段３２と、この測定手段３２にて測定されたハブ輪１の振れから軸受構造部２の転動体５の公転周期の振幅を求める周波数分析手段３３とを備える。なお、この検査装置にて検査する車輪用軸受装置３０は、図６に示す車輪用軸受装置と同一構造であるので、図６と同一符号を付してその説明を省略する。
【００２２】
支持手段３１は、基台３５と、車輪用軸受装置３０のハブ輪１に固定される回転体３６とを備える。基台３５は軸心孔３７を有する円板体からなり、車輪用軸受装置３０の外輪（外方部材）６のフランジ２０が載置される。この際、車輪用軸受装置３０は、外輪６のフランジ２０より反回転体側の突出部３８が、基台３５の軸心孔３７に嵌入されている。
【００２３】
回転体３６はパイロット１６が内嵌される孔部４０を有する円板体からなり、端面１９に載置され、周方向に沿って所定ピッチ（前記ハブボルト１８と同一ピッチ）で固定孔４１が配置されている。すなわち、回転体３６が端面１９に載置された際に、ハブボルト１８が固定孔４１に嵌入して、位置決めされる。
【００２４】
また、この回転体３６の表面を平滑面とした場合、表面が平滑な回転体３６をセンサーターゲットとすることで、ハブフランジ１９のボルト圧入による振れ成分を削除することができ、測定及び判定精度が向上する。この回転体３６は、図示省略の回転駆動機構（例えば、モータ等）にてその軸心廻りに回転駆動することができる。そして、この回転体３６が回転すれば、ハブボルト１８を介してハブ輪１に回転トルクが伝達され、ハブ輪１がその軸心廻りに回転する。
【００２５】
測定手段３２は、回転時のハブ輪１のフランジ４の振れを検出する変位センサー４５にて構成することができる。ここで、変位センサーとは、対象物がある位置から移動した時の微小移動量（変位量）を測定することができるものであって、振動、移動量などを計測することができる。変位センサーとしては、渦電流型、静電容量型、差動トランス、レーザ式、光ファイバー式、ワイヤー式、磁歪線式など様々な原理のものがある。このため、この実施形態においては、これらの種々の変位センサーから任意に選択して使用することができる。
【００２６】
この測定手段３２にて検出されたデータ（振れ）が周波数分析手段３３である分析装置４２に入力される。分析装置４２は、変位センサーにて検出されたハブ輪１の振れ（アキシャル振れ）から、転動体５の公転周期の振幅を求める演算を行うものである。また、この分析装置４２には、記録手段４３としてのレコーダ４４が接続され、このレコーダ４４に転動体５の公転周期の振幅の基準値が入力されている。この基準値は、図５に閾値であって、Ｂのように、この値を越えれば、異常（不良）とし、Ａのように、この値以下であれば、正常（良）とする。
【００２７】
次に前記検査装置を使用した車輪用軸受装置の検査方法を説明する。まず、被検査装置（車輪用軸受装置３０）を図１に示すように、支持手段３１に支持させる。そして、この状態で、図示省略の駆動手段によって、回転体３６を回転させてハブ輪１を回転させる。
【００２８】
この回転時にハブ輪１のフランジ４にアキシャル振れを変位センサー４５にて測定する。そして、この変位センサー４５にて測定されたアキシャル振れのデータが分析装置４２に入力され、ここで、転動体５の公転周期の振幅が算出される。また、この算出された転動体５の公転周期の振幅とレコーダ４４に予め入力されている基準値（閾値）とが、この分析装置４２、又は分析装置４２とは別の比較器等にて比較され、この車輪用軸受装置３０が正常か不良か判断される。
【００２９】
すなわち、正常品（転動体個数の欠品数ｎが０）のときには、図２に示すフランジ振れと回転角度との関係を示すグラフのように、フランジ振れの波形が乱れていないの対して、不良品（転動体個数の欠品数ｎが１）のときには、図３に示すように、フランジ振れの波形が乱れ、不良品（転動体個数の欠品数ｎが２）のときには、図４に示すように、さらに乱れる。
【００３０】
このため、転動体個数が欠品していれば、フランジ振れに応じて転動体５の公転周期の振幅が大きくなり、設定された振幅の基準値を越えることになる。すなわち、分析装置４２によって求められた振幅が基準値を越えていれば、転動体個数が正常時よりも少ないことである。
【００３１】
本発明では、測定手段３２にてハブ輪１の振れを測定し、周波数分析手段３３にてハブ輪１の振れから軸受構造部２の転動体５の公転周期の振幅を求め、これによって、不良品となる転動体不足が生じていることがわかる。すなわち、組立て後において、転動体不足の検査を行うことができ、このような不良品を車両に搭載することがなくなって、車両の走行安定性を確保できる。
【００３２】
このように、精度良くこの転動体不足である不良品の検出が可能であって、非繰り返し精度に劣る製品の使用を確実に回避することができる。
【００３３】
以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく種々の変形が可能であって、例えば、車輪用軸受装置として、従動輪用であっても駆動輪用であってもよい。また、実施形態では転動体５をボールにて構成したが、転動体に円すいころを使用してもよい。さらに、車輪用軸受装置として、実施形態では、ハブ輪の外周に直接軌道面（転走面）を形成したもの（第３世代と呼ばれるもの）であったが、ハブ輪に一対の内輪が装着（圧入）されたもの（第１世代や第２世代と呼ばれるもの）、さらには、ハブ輪と等速自在継手の外側継手部材の外周にそれぞれ直接軌道面（転走面）を形成したもの（第４世代と呼ばれるもの）であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の車輪用軸受装置の検査装置の簡略図である。
【図２】前記検査装置を使用した正常品の検査におけるフランジ振れと回転角度とを示すグラフ図である。
【図３】前記検査装置を使用した異常品の検査におけるフランジ振れと回転角度とを示すグラフ図である。
【図４】前記検査装置を使用した異常品の検査におけるフランジ振れと回転角度とを示すグラフ図である。
【図５】振幅の閾値を示すグラフ図である。
【図６】車輪用軸受装置の断面図である。
【符号の説明】
【００３５】
１    ハブ輪
２    軸受構造部
４    フランジ
５    転動体
３２  測定手段
３３  周波数分析手段
【図１】
2007322280.tif 000003
【図２】
2007322280.tif 000004
【図３】
2007322280.tif 000005
【図４】
2007322280.tif 000006
【図５】
2007322280.tif 000007
【図６】
2007322280.tif 000008