特許 6806827 車輪用軸受装置の予圧検査方法及び組立方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6806827

(24)【登録日】2020年12月8日

(45)【発行日】2021年1月6日

(54)【発明の名称】車輪用軸受装置の予圧検査方法及び組立方法

(51)【国際特許分類】

   G01L 5/00 20060101AFI20201221BHJP

   F16C 19/18 20060101ALI20201221BHJP

   F16C 43/04 20060101ALI20201221BHJP

   F16C 33/78 20060101ALI20201221BHJP

   F16C 25/08 20060101ALI20201221BHJP

【ＦＩ】

   G01L5/00 K

   F16C19/18

   F16C43/04

   F16C33/78 Z

   F16C25/08 Z

【請求項の数】5

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2019-38630(P2019-38630)

(22)【出願日】2019年3月4日

(65)【公開番号】特開2020-143919(P2020-143919A)

(43)【公開日】2020年9月10日

【審査請求日】2020年8月28日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000102692

【氏名又は名称】ＮＴＮ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002217

【氏名又は名称】特許業務法人矢野内外国特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】田窪 孝康

(72)【発明者】

【氏名】小和田 貴之

(72)【発明者】

【氏名】片山 昭彦

【審査官】 公文代 康祐

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００６−０５２８０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−３３３０１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−０４４３１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００４／０１７７５０９（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｌ ５／００

Ｆ１６Ｃ １９／１８

Ｆ１６Ｃ ２５／０８

Ｆ１６Ｃ ３３／７８

Ｆ１６Ｃ ４３／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

内周に複列の外側軌道面を有する外方部材と、
外周に軸方向に延びる小径段部を有したハブ輪、および前記ハブ輪の小径段部に圧入された内輪からなり、前記複列の外側軌道面に対向する複列の内側軌道面を有する内方部材と、
前記外方部材と前記内方部材との両軌道面間に転動自在に収容された複列の転動体と、
を備えた車輪用軸受装置の予圧検査方法であって、
前記ハブ輪の前記小径段部に対して、前記内輪を、軸方向において前記内輪が前記ハブ輪に当接する位置まで圧入する圧入工程と、
前記圧入工程後における前記内輪と前記ハブ輪との第１の軸方向負隙間に基づいて前記車輪用軸受装置の第１の軸受予圧値を算出する第１の軸受予圧値算出工程と、
前記圧入工程後に前記内方部材と前記外方部材とを相対的に回転させたときの前記車輪用軸受装置の第１の回転トルクを測定する第１の回転トルク測定工程と、
前記第１の回転トルク測定工程後に、前記小径段部のインナー側端部を前記内輪に加締める加締工程と、
前記加締工程後における前記内輪と前記ハブ輪との第２の軸方向負隙間に基づいて前記車輪用軸受装置の第２の軸受予圧値を算出する第２の軸受予圧値算出工程と、
前記加締工程後に前記内方部材と前記外方部材とを相対的に回転させたときの前記車輪用軸受装置の第２の回転トルクを測定する第２の回転トルク測定工程と、
前記第１の回転トルクと前記第２の回転トルクとの差分トルクに基づいて求められた前記圧入工程後と前記加締工程後との間の予圧変化量を、前記第１の軸受予圧値に加えることにより第３の軸受予圧値を算出する第３の軸受予圧値算出工程と、
前記第２の軸受予圧値と前記第３の軸受予圧値との差分が所定の閾値以下であるか否かによって、前記車輪用軸受装置に付与された予圧の適否を判定する判定工程と、を備えることを特徴とする車輪用軸受装置の予圧検査方法。

【請求項2】

前記ハブ輪と前記外方部材との間にはグリースが充填されており、
前記圧入工程と第１の回転トルク測定工程との間において実施され、前記内方部材と前記外方部材とを相対的に回転させることにより、前記グリースを前記転動体になじませるなじみ工程を、さらに備える請求項１に記載の車輪用軸受装置の予圧検査方法。

【請求項3】

前記第１の回転トルク測定工程および前記第２の回転トルク測定工程においては、前記外方部材と前記内方部材とによって形成された環状空間のアウター側開口端にアウター側シール部材が嵌合している請求項１または請求項２に記載の車輪用軸受装置の予圧検査方法。

【請求項4】

前記第１の回転トルク測定工程および前記第２の回転トルク測定工程においては、前記内方部材と前記外方部材とを２回転／ｍｉｎ〜６０回転／ｍｉｎの回転数で相対回転させて前記回転トルクを測定する請求項１〜請求項３の何れか一項に記載の車輪用軸受装置の予圧検査方法。

【請求項5】

請求項１〜請求項４の何れか一項に記載の車輪用軸受装置の予圧検査方法のうち前記第２の回転トルク測定工程後に実施され、前記外方部材のインナー側端部にインナー側シール部材を装着するインナー側シール部材装着工程を、備える車輪用軸受装置の組立方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は車輪用軸受装置の予圧検査方法及び組立方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、自動車等の懸架装置において車輪を回転自在に支持する車輪用軸受装置が知られている。このような車輪用軸受装置においては、軸受装置を構成する転動体と軌道輪との間に予圧が付与されている。

【0003】

軸受装置に予圧を付与することにより、軸受装置の剛性を高めるとともに振動および騒音を抑制することができる。しかし、予圧を過大に付与すると回転トルクの増加や寿命の低下を招く原因となり得るため、軸受装置に適正な予圧が付与されているかどうかを確認することが重要である。

【0004】

軸受装置に付与されている予圧を確認する方法としては、例えば特許文献１に開示されるように、複列に転動体が設けられた転がり軸受において、軸方向における予圧隙間を測定することによって、当該軸受に付与された予圧を測定する予圧測定方法が知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平１０−１８５７１７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１に開示される予圧測定方法においては軸受に付与された予圧を測定することが可能であるが、近年では、車輪用軸受装置が取り付けられる自動車等における低燃費化の要求が高まっていることから、軸受装置に付与されている予圧をより高精度に確認するために、更なる改良が望まれていた。

【0007】

そこで、本発明においては、車輪用軸受装置に付与されている予圧をより高精度に確認することができる車輪用軸受装置の予圧検査方法及び組立方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

即ち、第一の発明は、内周に複列の外側軌道面を有する外方部材と、外周に軸方向に延びる小径段部を有したハブ輪、および前記ハブ輪の小径段部に圧入された内輪からなり、前記複列の外側軌道面に対向する複列の内側軌道面を有する内方部材と、前記外方部材と前記内方部材との両軌道面間に転動自在に収容された複列の転動体と、を備えた車輪用軸受装置の予圧検査方法であって、前記ハブ輪の前記小径段部に対して、前記内輪を、軸方向において前記内輪が前記ハブ輪に当接する位置まで圧入する圧入工程と、前記圧入工程後における前記内輪と前記ハブ輪との第１の軸方向負隙間に基づいて前記車輪用軸受装置の第１の軸受予圧値を算出する第１の軸受予圧値算出工程と、前記圧入工程後に前記内方部材と前記外方部材とを相対的に回転させたときの前記車輪用軸受装置の第１の回転トルクを測定する第１の回転トルク測定工程と、前記第１の回転トルク測定工程後に、前記小径段部のインナー側端部を前記内輪に加締める加締工程と、前記加締工程後における前記内輪と前記ハブ輪との第２の軸方向負隙間に基づいて前記車輪用軸受装置の第２の軸受予圧値を算出する第２の軸受予圧値算出工程と、前記加締工程後に前記内方部材と前記外方部材とを相対的に回転させたときの前記車輪用軸受装置の第２の回転トルクを測定する第２の回転トルク測定工程と、前記第１の回転トルクと前記第２の回転トルクとの差分トルクに基づいて求められた前記圧入工程後と前記加締工程後との間の予圧変化量を、前記第１の軸受予圧値に加えることにより第３の軸受予圧値を算出する第３の軸受予圧値算出工程と、前記第２の軸受予圧値と前記第３の軸受予圧値との差分が所定の閾値以下であるか否かによって、前記車輪用軸受装置に付与された予圧の適否を判定する判定工程と、を備えることを特徴とする車輪用軸受装置の予圧検査方法である。

【発明の効果】

【0009】

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

【0010】

即ち、第一の発明によれば、軸方向隙間に基づいて算出した予圧値のみを用いた場合に比べて、車輪用軸受装置の予圧値を高精度に検証することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】予圧検査方法が実施される車輪用軸受装置を示す側面断面図である。

【図2】予圧検査方法のフローを示す図である。

【図3】内輪がハブ輪の小径段部に仮圧入された状態の車輪用軸受装置を示す側面断面図である。

【図4】内輪がハブ輪の小径段部に圧入された状態の車輪用軸受装置を示す側面断面図である。

【図5】ハブ輪と外輪とを相対的に回転させたときの時間とトルクとの関係を示す図である。

【図6】ハブ輪と外輪とを相対的に回転させたときの回転数とトルクとの関係を示す図である。

【図7】ハブ輪の小径段部を内輪に加締めた状態の車輪用軸受装置を示す側面断面図である。

【図8】軸受予圧と回転トルクとの関係を示す図である。

【図9】第２の回転トルク測定工程後に外輪のインナー側端部にインナー側シール部材を装着する様子を示す側面断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

[車輪用軸受装置]
以下に、図１を用いて、本発明に係る予圧検査方法が実施される車輪用軸受装置の第一実施形態である車輪用軸受装置１について説明する。

【0013】

図１に示す車輪用軸受装置１は、自動車等の車両の懸架装置において車輪を回転自在に支持するものである。車輪用軸受装置１は第３世代と称呼される構成を備えており、外方部材である外輪２と、内方部材であるハブ輪３および内輪４と、転動列である二列のインナー側ボール列５およびアウター側ボール列６と、インナー側シール部材９およびアウター側シール部材１０とを具備する。ここで、インナー側とは、車体に取り付けた際の車輪用軸受装置１の車体側を表し、アウター側とは、車体に取り付けた際の車輪用軸受装置１の車輪側を表す。また、軸方向とは、車輪用軸受装置１の回転軸に沿った方向を表す。

【0014】

外輪２のインナー側端部には、インナー側シール部材９が嵌合可能なインナー側開口部２ａが形成されている。外輪２のアウター側端部には、アウター側シール部材１０が嵌合可能なアウター側開口部２ｂが形成されている。外輪２の内周面には、インナー側の外側軌道面２ｃと、アウター側の外側軌道面２ｄとが形成されている。外輪２の外周面には、外輪２を車体側部材に取り付けるための車体取り付けフランジ２ｅが一体的に形成されている。車体取り付けフランジ２ｅには、車体側部材と外輪２とを締結する締結部材（ここでは、ボルト）が挿入されるボルト孔２ｇが設けられている。

【0015】

ハブ輪３のインナー側端部には、外周面にアウター側端部よりも縮径された小径段部３ａが形成されている。ハブ輪３における小径段部３ａのアウター側端部には肩部３ｅが形成されている。ハブ輪３のアウター側端部には、車輪を取り付けるための車輪取り付けフランジ３ｂが一体的に形成されている。車輪取り付けフランジ３ｂには、ハブ輪３と車輪又はブレーキ部品とを締結するためのハブボルトが圧入されるボルト孔３ｆが設けられている。

【0016】

ハブ輪３には、外輪２のアウター側の外側軌道面２ｄに対向するようにアウター側の内側軌道面３ｃが設けられている。ハブ輪３における車輪取り付けフランジ３ｂの基部側には、アウター側シール部材１０が摺接するリップ摺動面３ｄが形成されている。アウター側シール部材１０は、外輪２とハブ輪３とによって形成された環状空間のアウター側開口端に嵌合している。ハブ輪３は、車輪取りつけフランジ３ｂよりもアウター側の端部にアウター側端面３ｇを有している。

【0017】

ハブ輪３の小径段部３ａには、内輪４が設けられている。内輪４は、圧入および加締加工によりハブ輪３の小径段部３ａに固定されている。内輪４は、転動列であるインナー側ボール列５およびアウター側ボール列６に予圧を付与している。内輪４は、インナー側端部にインナー側端面４ｂを有しており、アウター側端部にアウター側端面４ｃを有している。ハブ輪３のインナー側端部には、内輪４のインナー側端面４ｂに加締められた加締部３ｈが形成されている。

【0018】

内輪４の外周面には、内側軌道面４ａが形成されている。つまり、ハブ輪３のインナー側には、内輪４によって内側軌道面４ａが構成されている。内輪４の内側軌道面４ａは、外輪２のインナー側の外側軌道面２ｃと対向している。

【0019】

転動列であるインナー側ボール列５とアウター側ボール列６とは、転動体である複数のボール７が保持器８によって保持されることにより構成されている。インナー側ボール列５は、内輪４の内側軌道面４ａと、外輪２のインナー側の外側軌道面２ｃとの間に転動自在に挟まれている。アウター側ボール列６は、ハブ輪３の内側軌道面３ｃと、外輪２のアウター側の外側軌道面２ｄとの間に転動自在に挟まれている。

【0020】

車輪用軸受装置１においては、外輪２と、ハブ輪３および内輪４と、インナー側ボール列５と、アウター側ボール列６とによって複列アンギュラ玉軸受が構成されている。なお、車輪用軸受装置１は複列円錐ころ軸受によって構成されていてもよい。

【0021】

[予圧検査方法]
次に車輪用軸受装置１の予圧検査方法について説明する。図２に示すように、本実施形態における予圧検査方法は、車輪用軸受装置１の組立を行う途中で行っている。具体的には、予圧検査方法は、仮圧入工程（Ｓ０１）、圧入工程（Ｓ０２）、第１の軸受予圧値算出工程（Ｓ０３）、なじみ工程（Ｓ０４）、第１の回転トルク測定工程（Ｓ０５）、加締工程（Ｓ０６）、第２の軸受予圧値算出工程（Ｓ０７）、第２の回転トルク測定工程（Ｓ０８）、第３の軸受予圧値算出工程（Ｓ０９）、判定工程（Ｓ１０）、およびインナー側シール部材装着工程（Ｓ１１）を備えている。予圧検査方法の各工程について、以下に説明する。

【0022】

（仮圧入工程）
図３に示すように、ハブ輪３は、軸方向が垂直方向となり、アウター側端面３ｇが下方に位置する姿勢で、支持台１１に載置されている。支持台１１にはハブ輪３のアウター側端面３ｇが接地している。支持台１１に載置されたハブ輪３には、外輪２がインナー側ボール列５およびアウター側ボール列６を介して回転可能に装着されている。外輪２のアウター側端部には、アウター側シール部材１０が嵌合されている。ハブ輪３と外輪２との間にはグリースが充填されている。

【0023】

仮圧入工程（Ｓ０１）においては、まず支持台１１に載置されたハブ輪３の小径段部３ａに、内輪４を仮圧入する。内輪４の仮圧入は、内輪４を上方から小径段部３ａに圧入し、内輪４のアウター側端面４ｃがハブ輪３の肩部３ｅに当接する手前で圧入を停止することにより行われる。ここで、内輪４の圧入作業は、例えば、油圧シリンダ又はエアシリンダ等の押込装置を用いて所定の圧力を作用させた状態で行われる。内輪４の仮圧入が完了した時点では、内輪４のアウター側端面４ｃとハブ輪３の肩部３ｅとの間には軸方向正隙間Ｇ０が存在している。なお、軸方向正隙間Ｇ０は、押込装置を用いて内輪４を仮圧入する前に、予め設定しておく所定の値である。

【0024】

仮圧入工程（Ｓ０１）においては、軸方向正隙間Ｇ０と、内輪４の仮圧入後における、ハブ輪３のアウター側端面３ｇと内輪４のインナー側端面４ｂとの間の軸方向寸法Ｈ０とを測定する。軸方向寸法Ｈ０は、ダイヤルゲージ等の計測器１２により測定することができる。

【0025】

（圧入工程）
仮圧入工程（Ｓ０１）の後に圧入工程（Ｓ０２）を実施する。図４に示すように、圧入工程（Ｓ０２）においては、内輪４のアウター側端面４ｃがハブ輪３の肩部３ｅに当接する位置まで、内輪４を小径段部３ａに圧入する。内輪４の小径段部３ａへの圧入が完了した後に、内輪４の圧入後におけるハブ輪３のアウター側端面３ｇと内輪４のインナー側端面４ｂとの間の軸方向寸法Ｈ１を測定する。また、軸方向寸法Ｈ０から軸方向寸法Ｈ１を引いた値を、軸方向正隙間Ｇ０から引くことで、内輪４の圧入後における内輪４とハブ輪３との第１の軸方向負隙間Ｇ１を求める（Ｇ１＝Ｇ０−（Ｈ０−Ｈ１））。

【0026】

（第１の軸受予圧値算出工程）
圧入工程（Ｓ０２）の後に第１の軸受予圧値算出工程（Ｓ０３）を実施する。第１の軸受予圧値算出工程（Ｓ０３）においては、第１の軸方向負隙間Ｇ１に基づいて、圧入工程後の軸受に付与されている第１の軸受予圧値Ｐ１を算出する。第１の軸受予圧値Ｐ１は、車輪用軸受装置１における軸方向負隙間と軸受予圧値との関係を、予め実験等により求めておき、この関係に第１の軸方向負隙間Ｇ１を当て嵌めることにより算出する。なお、この軸方向負隙間と軸受予圧値との関係は、車輪用軸受装置１の仕様毎に求めることができる。

【0027】

（なじみ工程）
第１の軸受予圧値算出工程（Ｓ０３）の後になじみ工程（Ｓ０４）を実施する。なじみ工程（Ｓ０４）においては、内輪４が圧入されたハブ輪３と、外輪２とを相対的に回転させることにより、ハブ輪３と外輪２との間に充填されているグリースをインナー側ボール列５およびアウター側ボール列６のボール７になじませる。なじみ工程（Ｓ０４）においては、外輪２を固定しておいて、ハブ輪２を回転させてもよいし、ハブ輪３を固定しておいて外輪２を回転させてもよい。

【0028】

なじみ工程（Ｓ０４）を実施することで、ハブ輪３と外輪２とを相対的に回転させたときに、グリースとボール７との間に生じる抵抗を一定にすることができる。これにより、後に実施される第１の回転トルク測定工程（Ｓ０５）および第２の回転トルク測定工程（Ｓ０８）において車輪用軸受装置１の回転トルクを測定したときに、測定した回転トルクにばらつきが生じることを抑制することが可能となる。

【0029】

（第１の回転トルク測定工程）
なじみ工程（Ｓ０４）の後に第１の回転トルク測定工程（Ｓ０５）を実施する。第１の回転トルク測定工程（Ｓ０５）においては、小径段部３ａに内輪４が圧入されたハブ輪３と、外輪２とを相対的に回転させたときの第１の回転トルクＴａを、トルク測定器１３により測定する。第１の回転トルク測定工程（Ｓ０５）においては、外輪２を固定しておいて、ハブ輪３を回転させてもよいし、ハブ輪３を固定しておいて外輪２を回転させてもよい。

【0030】

ハブ輪３を回転させた場合は、外輪２を回転させた場合よりもインナー側ボール列５およびアウター側ボール列６におけるボール７の公転速度が遅くなり、ハブ輪３の回転速度が変化したときに測定される回転トルク値のばらつきが小さくなるため、回転トルク測定工程では、ハブ輪３を回転させるほうが好ましい。なお、ハブ輪３を回転させる場合には、ハブ輪３が載置されている支持台１１を回転させることにより、ハブ輪３を回転させることができる。

【0031】

また、第１の回転トルク測定工程（Ｓ０５）においては、軸受の起動トルクではなく、回転トルクを測定している。図５に示すように、起動トルクは軸受の回転を開始したときの初動トルクのピーク値であるが、時間の経過に伴って低下していき、経時的な変化が大きい。よって、繰り返し再現性に乏しい。これに対し、回転トルクは軸受が回転を開始した後のトルクであり、経時的な変化が殆どなく一定の値を示す。従って、第１の回転トルク測定工程（Ｓ０５）においては、回転トルクである第１の回転トルクＴａを測定することにより、軸受のトルク値を高精度に測定することが可能となっている。

【0032】

図６に示すように、ハブ輪３と外輪２とを相対的に回転させたときの軸受の回転トルクは、ハブ輪３または外輪２の回転数が一定値以上の範囲においては回転数が増えるに従って増加していくが、ハブ輪３または外輪２の回転数が極小さいときには回転数が上昇するにつれて減少し、その後に増加転じている。つまり、軸受の回転トルクは、回転数の上昇に伴って減少から増加に転じる領域があり、その領域においては、回転数の変化に対する回転トルクの変動度合いが小さくなっている。

【0033】

第１の回転トルク測定工程（Ｓ０５）においては、ハブ輪３または外輪２は、測定される回転トルクにばらつきが生じないように一定回転数で回転させている。また、ハブ輪３または外輪２の回転数は、回転トルクが減少から増加に転じる領域における回転数Ｎ１〜Ｎ２の範囲に設定している。これにより、第１の回転トルクＴａの測定中に仮に回転数が変化したとしても、回転トルクの変動を小さくすることが可能である。

【0034】

第１の回転トルク測定工程（Ｓ０５）においては、内方部材３，４と外方部材２との間に動摩擦力が発生している状態で回転トルクを測定している。具体的には、内方部材３、４と転動体７との間、ハブ輪３とアウター側シール部材１０との間及び外輪２と転動体７、アウター側シール部材１０との間に動摩擦力が発生している状態で、回転トルクの測定を行っている。一般的に、動摩擦係数は、静摩擦係数と比較して小さく、かつ、ばらつきが小さいので、回転トルクを高精度に測定することができる。

【0035】

本実施形態では、回転数の範囲の下限値となる回転数Ｎ１は、動摩擦力が生じている状態で回転トルクの測定が可能となる２回転／ｍｉｎに設定される。回転数の範囲の上限値となる回転数Ｎ２は、ハブ輪３と外輪２との間に充填されるグリースの撹拌抵抗が極力小さくなる回転数である６０回転／ｍｉｎに設定される。ハブ輪３または外輪２の回転数は、２回転／ｍｉｎ〜６０回転／ｍｉｎの範囲の中でも、回転数の変化に対する回転トルクの変動が最も小さくなる１０回転／ｍｉｎ程度に設定することが好ましい。

【0036】

第１の回転トルク測定工程（Ｓ０５）においては、ハブ輪３または外輪２を、回転数の変化に対する回転トルクの変動度合いが小さくなる、小さな回転数Ｎ１〜Ｎ２の範囲にて回転させることで、仮にハブ輪３または外輪２の回転数が変化した場合でも、回転トルクの変動を最小限に抑えることができ、回転トルクを高精度で測定することが可能となっている。

【0037】

また、第１の回転トルク測定工程（Ｓ０５）においては、外輪２とハブ輪３とによって形成された環状空間のアウター側開口端にアウター側シール部材１０が嵌合された状態で、車輪用軸受装置１の回転トルクが測定されている。ここで、アウター側シール部材１０は、内輪４の固定のために加締められるハブ輪３の小径段部３ａとは軸方向反対側に位置しているため、次に述べる加締工程（Ｓ０６）において、仮に内輪軌道面４ａ等に異常が生じても、アウター側シール部材１０のシールトルクに影響が生じ難く、車輪用軸受装置１の回転トルクにも変化が生じ難い。

【0038】

（加締工程）
第１の回転トルク測定工程（Ｓ０５）の後に加締工程（Ｓ０６）を実施する。加締工程（Ｓ０６）においては、ハブ輪３における小径段部３ａのインナー側端部を内輪４のインナー側端面４ｂに加締める加締加工を行う。加締加工は、例えば揺動加締め加工により行うことができる。

【0039】

図７に示すように、小径段部３ａの内輪４に対する加締加工が完了した後に、加締加工完了後におけるハブ輪３のアウター側端面３ｇと内輪４のインナー側端面４ｂとの間の軸方向寸法Ｈ２を測定する。また、内輪４の圧入完了後から小径段部３ａの加締加工完了後までの内輪４の軸方向の移動量を示す、軸方向寸法Ｈ２から軸方向寸法Ｈ１を引いた値（Ｈ２−Ｈ１）を算出する。この値（Ｈ２−Ｈ１）および第１の軸方向負隙間Ｇ１から、加締加工後における内輪４とハブ輪３との第２の軸方向負隙間Ｇ２を求める。

【0040】

具体的には、第２の軸方向負隙間Ｇ２は、例えば内輪４の軸方向における移動量と、内輪４とハブ輪３との軸方向負隙間の変化量との関係を予め実験等により求めておき、この関係に値（Ｈ２−Ｈ１）および第１の軸方向負隙間Ｇ１を当て嵌めることにより算出することができる。なお、この内輪４の軸方向における移動量と、内輪４とハブ輪３との軸方向負隙間の変化量との関係は、車輪用軸受装置１の仕様毎に求めることができる。

【0041】

（第２の軸受予圧値算出工程）
加締工程（Ｓ０６）の後に第２の軸受予圧値算出工程（Ｓ０７）を実施する。第２の軸受予圧値算出工程（Ｓ０７）においては、第２の軸方向負隙間Ｇ２に基づいて、加締加工後の軸受に付与されている第２の軸受予圧値Ｐ２を算出する。第２の軸受予圧値Ｐ２は、車輪用軸受装置１における軸方向負隙間と軸受予圧値との関係を予め実験等により求めておき、この関係に第２の軸方向負隙間Ｇ２を当て嵌めることにより算出する。なお、この軸方向負隙間と軸受予圧値との関係は、車輪用軸受装置１の仕様毎に求めることができる。

【0042】

（第２の回転トルク測定工程）
第２の軸受予圧値算出工程（Ｓ０７）の後に第２の回転トルク測定工程（Ｓ０８）を実施する。第２の回転トルク測定工程（Ｓ０８）においては、第１の回転トルク測定工程と同様に、内方部材３、４と外方部材２との間に動摩擦力が発生している状態で回転トルクを測定している。第２の回転トルク測定工程（Ｓ０８）においては、小径段部３ａが内輪４に加締められたハブ輪と外輪とを相対的に回転させたときの第２の回転トルクＴｂを、トルク測定器１３により測定する。第２の軸受予圧値算出工程（Ｓ０７）においては、外輪２を固定しておいて、ハブ輪３を回転させてもよいし、ハブ輪３を固定しておいて外輪２を回転させてもよい。

【0043】

但し、第１の回転トルク測定工程（Ｓ０５）の場合と同様に、ハブ輪３を回転させた方が、ハブ輪３の回転速度が変化したときに測定される回転トルク値のばらつきが小さくなるため好ましい。また、第２の軸受予圧値算出工程（Ｓ０７）においても、第１の回転トルク測定工程（Ｓ０５）の場合と同様に、軸受の起動トルクではなく回転トルクを測定し、ハブ輪３または外輪２を低速の回転数Ｎ１〜Ｎ２において一定回転数で回転させながら第２の回転トルクＴｂを測定することで、回転トルクを高精度で測定することが可能となっている。

【0044】

（第３の軸受予圧値算出工程）
第２の回転トルク測定工程（Ｓ０８）の後に第３の軸受予圧値算出工程（Ｓ０９）を実施する。第３の軸受予圧値算出工程（Ｓ０９）においては、第１の回転トルクＴａと第２の回転トルクＴｂとの差分トルクΔＴを算出する。また、差分トルクΔＴに基づいて圧入工程後と加締加工後との間の予圧変化量ΔＰを求め、さらに第１の軸受予圧値Ｐ１に予圧変化量ΔＰを加えることにより第３の軸受予圧値Ｐ３を算出する。

【0045】

この場合、予圧変化量ΔＰは、図８に示すように、車輪用軸受装置１の軸受予圧と軸受の回転トルクとの関係を予め実験等により求めておき、この関係に差分トルクΔＴを当て嵌めることにより算出する。なお、この軸受予圧と軸受の回転トルクとの関係は、車輪用軸受装置１の仕様毎に求めることができる。

【0046】

（判定工程）
第３の軸受予圧値算出工程（Ｓ０９）の後に判定工程（Ｓ１０）を実施する。判定工程（Ｓ１０）においては、第２の軸受予圧値Ｐ２と第３の軸受予圧値Ｐ３との差分が所定の閾値以下であるか否かによって、車輪用軸受装置１に付与された予圧の適否を判定する。判定工程（Ｓ１０）においては、第２の軸受予圧値Ｐ２と第３の軸受予圧値Ｐ３との差分が所定の閾値以下であれば車輪用軸受装置１に付与されている予圧が適正であると判断し、第２の軸受予圧値Ｐ２と第３の軸受予圧値Ｐ３との差分が所定の閾値を超えていれば、車輪用軸受装置１に付与されている予圧が適正でないと判定する。

【0047】

このように、判定工程（Ｓ１０）においては、内輪４とハブ輪３との軸方向隙間に基づいて算出された第２の軸受予圧値Ｐ２と、内輪４とハブ輪３との軸方向隙間および車輪用軸受装置１の回転トルクに基づいて算出された第３の軸受予圧値Ｐ３とを照合して、両者が予め設定した相対差の範囲内に収まることを確認することで、車輪用軸受装置１の軸受に付与されている予圧値を高精度に検証することが可能となっている。

【0048】

ここで、ハブ輪の小径段部を加締加工した場合、加締荷重の大小によっては、車輪用軸受装置の軸受寿命確保のために適正な予圧範囲を外れる可能性がある。しかし、本実施形態に係る車輪用軸受装置１の予圧検査方法によれば、加締加工工程前後の軸受予圧値、言い変えると、加締加工前に算出された第２の軸受予圧値Ｐ２と、加締加工工程後に当該予圧値Ｐ２から増分した第３の軸受予圧値Ｐ３とを用いて、車輪用軸受装置１の予圧範囲が適正か否か判定しているので、従来よりも高精度に検証することができる。その結果、軸受寿命が確保された車輪用軸受装置を安定的に供給することができる。

【0049】

（インナー側シール部材装着工程）
第３の軸受予圧値算出工程（Ｓ０９）の後にインナー側シール部材装着工程（Ｓ１１）を実施することで、車輪用軸受装置１の組立工程が完了する。すなわち、インナー側シール部材装着工程（Ｓ１１）は、車輪用軸受装置１の組立方法の一部である。図９に示すように、インナー側シール部材装着工程（Ｓ１１）においては、外輪２のインナー側開口部２ａにインナー側シール部材９を嵌合することにより、外輪２のインナー側端部と内輪４のインナー側端部との間にインナー側シール部材９を装着する。

【0050】

インナー側シール部材９を加締工程（Ｓ０６）の前に装着すると、加締工程（Ｓ０６）におけるハブ輪３の加締め度合等によってインナー側シール部材９の外輪２および内輪４との間の摺動抵抗が変化する。また、加締工程（Ｓ０６）の後であっても第２の回転トルク測定工程（Ｓ０８）の前にインナー側シール部材９を装着すると、インナー側シール部材９の装着状態によってインナー側シール部材９の外輪２および内輪４との間の摺動抵抗が変化する。

【0051】

従って、インナー側シール部材９を加締工程（Ｓ０６）または第２の回転トルク測定工程（Ｓ０８）の前に装着すると、第２の回転トルク測定工程（Ｓ０８）において測定される第２の回転トルクＴｂのばらつきに影響を及ぼすおそれがある。同様に、第１の回転トルク測定工程（Ｓ０５）の前にインナー側シール部材９を装着した場合は、インナー側シール部材９の装着状態によって、第１の回転トルク測定工程（Ｓ０５）において測定される第１の回転トルクＴａのばらつきに影響を及ぼすおそれがある。

【0052】

しかし、本実施形態においては、第２の回転トルク測定工程（Ｓ０８）の後にインナー側シール部材装着工程（Ｓ１１）を実施するようにしているので、第１の回転トルク測定工程（Ｓ０５）および第２の回転トルク測定工程（Ｓ０８）おいて車輪用軸受装置１の第１の回転トルクＴａおよび第２の回転トルクＴｂを測定する際に、インナー側シール部材９の影響による回転トルクのばらつきが生じることがなく、車輪用軸受装置１の回転トルクを高精度に測定することが可能となっている。

【0053】

なお、本実施形態においては従動輪用の車輪用軸受装置１について説明したが、本予圧検査方法は、ハブ輪を加締加工する仕様の駆動輪用の車輪用軸受装置にも適用することができる。

【0054】

以上、本発明の実施の形態について説明を行ったが、本発明はこうした実施の形態に何等限定されるものではなく、あくまで例示であって、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々なる形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。

【符号の説明】

【0055】

１ 車輪用軸受装置
２ 外輪
２ｃ （インナー側の）外側軌道面
２ｄ （アウター側の）外側軌道面
３ ハブ輪
３ａ 小径段部
３ｃ 内側軌道面
４ 内輪
４ａ 内側軌道面
５ インナー側ボール列
６ アウター側ボール列
７ ボール
９ インナー側シール部材
Ｇ１ 第１の軸方向負隙間
Ｇ２ 第２の軸方向負隙間
Ｐ１ 第１の軸受予圧値
Ｐ２ 第２の軸受予圧値
Ｐ３ 第３の軸受予圧値
Ｓ０２ 圧入工程
Ｓ０３ 第１の軸受予圧値算出工程
Ｓ０４ なじみ工程
Ｓ０５ 第１の回転トルク測定工程
Ｓ０６ 加締工程
Ｓ０７ 第２の軸受予圧値算出工程
Ｓ０８ 第２の回転トルク測定工程
Ｓ０９ 第３の軸受予圧値算出工程
Ｓ１０ 判定工程
Ｓ１１ インナー側シール部材装着工程
Ｔａ 第１の回転トルク
Ｔｂ 第２の回転トルク
ΔＴ 差分トルク
ΔＰ 予圧変化量

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】