(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】
(24)【登録日】2024-02-19
(45)【発行日】2024-02-28
(54)【発明の名称】車輪支持用転がり軸受ユニット
(51)【国際特許分類】
F16C 19/49 20060101AFI20240220BHJP
F16C 43/04 20060101ALI20240220BHJP
B60B 35/02 20060101ALI20240220BHJP
【FI】
F16C19/49
F16C43/04
B60B35/02 L
(21)【出願番号】P 2020098681
(22)【出願日】2020-06-05
【審査請求日】2023-03-09
(73)【特許権者】
【識別番号】000004204
【氏名又は名称】日本精工株式会社
(73)【特許権者】
【識別番号】520200595
【氏名又は名称】恩斯克(中国)研究開発有限公司
【氏名又は名称原語表記】NSK (CHINA) RESEARCH AND DEVELOPMENT CO., LTD.
【住所又は居所原語表記】NO.8 NSK ROAD, HUAQIAO ECONOMIC DEVELOPMENT ZONE, KUNSHAN JIANGSU, CHINA
(74)【代理人】
【識別番号】110002000
【氏名又は名称】弁理士法人栄光事務所
(72)【発明者】
【氏名】高梨 晴美
(72)【発明者】
【氏名】彭 佩
【審査官】中野 裕之
(56)【参考文献】
【文献】特開2005-076874(JP,A)
【文献】特開2004-332844(JP,A)
【文献】特開2002-339987(JP,A)
【文献】特開2013-096473(JP,A)
【文献】特開2003-343586(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
F16C 19/49
F16C 43/04
B60B 35/02
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
内周面に第1~第3の外輪軌道を有する外輪と、
外周面に第1~第3の内輪軌道を有し、車輪を支持固定するための回転側フランジを有するハブと、
第1の外輪軌道と第1の内輪軌道との間、及び第2の外輪軌道と第2の内輪軌道との間に転動自在にそれぞれ配置され、第1及び第2の玉列をそれぞれ構成する複数の玉と、
軸方向において、前記第1及び第2の玉列間に位置し、第3の外輪軌道と第3の内輪軌道との間に転動自在にそれぞれ配置され、円筒ころ列を構成する複数の円筒ころと、
を備える、車輪支持用転がり軸受ユニットにおいて、
前記ハブが、前記第1の内輪軌道を外周面に備える第1の内輪と、前記第2の内輪軌道を外周面に備える第2の内輪と、を備え、
前記第1の内輪と第2の内輪の一方に、前記円筒ころ列まで延びる延長部が設けられ、該延長部の外周面に前記第3の内輪軌道が形成されており、
前記外輪の内周面には、前記第3の外輪軌道の少なくとも軸方向片側に、前記円筒ころの軸方向移動を規制する段部が設けられ、
前記円筒ころ列は、キーストン効果を発揮する状態で前記外輪に組み付けられている、車輪支持用転がり軸受ユニット。
【請求項2】
前記外輪の内周面には、前記第3の外輪軌道の軸方向両側に、前記円筒ころの軸方向移動を規制する一対の段部が設けられている、請求項1に記載の車輪支持用転がり軸受ユニット。
【請求項3】
前記外輪の内周面には、前記第3の外輪軌道の軸方向片側に、前記円筒ころの軸方向一方側への移動を規制する前記段部が設けられると共に、
前記ハブの外周面には、前記第3の内輪軌道の軸方向片側に、前記円筒ころの軸方向他方側への移動を規制する段部が設けられている、請求項1に記載の車輪支持用転がり軸受ユニット
。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、自動車の車輪を懸架装置に対して回転自在に支持するために使用される車輪支持用転がり軸受ユニット及びその組立方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、自動車の車輪を懸架装置に対して回転自在に支持する車輪支持用転がり軸受ユニット(以下、「転がり軸受ユニット」とも言う)として、内輪と外輪との間の2列の玉列間に円筒ころ列が配置されるものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
この種の転がり軸受ユニットは、複列玉軸受の各玉列間に円筒ころ列(円筒ころ軸受)を配置する構成を採用しているので、複列玉軸受のみの転がり軸受ユニットよりも遙かに大きな軸受定格荷重を得ることができ、大きなモーメント荷重(旋回外側荷重)への負荷能力と、高モーメント剛性を有することができる。
【0004】
図8に示すように、特許文献1に記載されたハブユニット軸受100では、車輪を固定するフランジ113を一体的に形成したハブ内輪114と、車輪支持部材を固定するフランジ111を一体的に形成したハブ外輪112と、これらハブ内輪114とハブ外輪112の間で転動する第1玉列116及び第2玉列118を備える。さらに、この2列の玉列116、118間に、円筒ころ120からなる円筒ころ軸受121を配置する。第2玉列118の内輪は、単体内輪127とし、円筒ころ120は、単体内輪127の側端部133と第1玉列116の内輪外側玉軌道129と接続する内輪外周面131の段差端面132とによって軸線方向の移動が規制される。これにより、剛性が高く、且つ摩擦抵抗が少なく、製造し易いハブユニット軸受としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
ところで、特許文献1に記載のハブユニット軸受100では、円筒ころ120の組み付けは、ハブ内輪114がハブ外輪112に対して組み込まれた状態で行われている。即ち、まず、ハブ外輪112のアウトボード側端部に第1玉列116を組み付け、次に、シールリング138を装着し、その状態で、アウトボード側からハブ内輪114をハブ外輪112の内周側に挿入する。その後、ハブ外輪112の外輪ころ転走面125とハブ内輪114の内輪ころ転走面130との間に、複数の円筒ころ120が挿入される。
【0007】
しかしながら、ハブ外輪112の内周面とハブ内輪114の外周面との間の環状空間に複数の円筒ころ120を挿入して円筒ころ軸受121を構成した時のラジアル隙間は、極めて小さく(例えば10μm以下)する必要がある。そのため、円筒ころ120の挿入作業は、ハブ内輪114及びハブ外輪112の中心軸を完全に一致させるとともに、円筒ころ120の中心軸とハブ内輪114及びハブ外輪112の中心軸の平行を保って行う必要があり、非常に困難であった。また、たとえ、ハブ内輪114及びハブ外輪112の中心軸を完全に一致させるとともに、円筒ころ120の中心軸とハブ内輪114及びハブ外輪112の中心軸の平行を保つことができたとしても、外輪ころ転走面125や内輪ころ転走面130の研削筋目は、軸受中心軸から見て円周状に付いているので、円筒ころ120を挿入する際の挿入抵抗となり、円筒ころ120の挿入が困難となる可能性があった。
【0008】
本発明は、上述の様な事情に鑑み、大きなモーメント荷重への負荷能力と、高モーメント剛性を有することができると共に、容易な組み立てを可能にした車輪支持用転がり軸受ユニット及びその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】
【0009】
本発明の上記目的は、以下の構成によって達成される。
(1) 内周面に第1~第3の外輪軌道を有する外輪と、
外周面に第1~第3の内輪軌道を有し、車輪を支持固定するための回転側フランジを有するハブと、
第1の外輪軌道と第1の内輪軌道との間、及び第2の外輪軌道と第2の内輪軌道との間に転動自在にそれぞれ配置され、第1及び第2の玉列をそれぞれ構成する複数の玉と、
軸方向において、前記第1及び第2の玉列間に位置し、第3の外輪軌道と第3の内輪軌道との間に転動自在にそれぞれ配置され、円筒ころ列を構成する複数の円筒ころと、
を備える、車輪支持用転がり軸受ユニットにおいて、
前記外輪の内周面には、前記第3の外輪軌道の少なくとも軸方向片側に、前記円筒ころの軸方向移動を規制する段部が設けられ、
前記円筒ころ列は、キーストン効果を発揮する状態で前記外輪に組み付けられている、車輪支持用転がり軸受ユニット。
(2) 前記外輪の内周面には、前記第3の外輪軌道の軸方向両側に、前記円筒ころの軸方向移動を規制する一対の段部が設けられている、(1)に記載の車輪支持用転がり軸受ユニット。
(3) 前記外輪の内周面には、前記第3の外輪軌道の軸方向片側に、前記円筒ころの軸方向一方側への移動を規制する前記段部が設けられると共に、
前記ハブの外周面には、前記第3の内輪軌道の軸方向片側に、前記円筒ころの軸方向他方側への移動を規制する段部が設けられている、(1)に記載の車輪支持用転がり軸受ユニット。
(4) 前記ハブが、前記第1の内輪軌道を外周面に備える第1の内輪と、前記第2の内輪軌道を外周面に備える第2の内輪と、を備え、
前記第1の内輪と第2の内輪の一方に、前記円筒ころ列まで延びる延長部が設けられ、該延長部の外周面に前記第3の内輪軌道が形成されている、(1)~(3)のいずれかに記載の車輪支持用転がり軸受ユニット。
(5) 前記ハブが、前記第1の内輪軌道を外周面に備える第1の内輪と、前記第2の内輪軌道を外周面に備える第2の内輪と、前記第3の内輪軌道を外周面に備える第3の内輪と、を備える、(1)~(3)のいずれかに記載の車輪支持用転がり軸受ユニット。
(6) (1)~(5)のいずれかに記載の車輪支持用転がり軸受ユニットの組立方法であって、
前記外輪の内周面に前記複数の円筒ころをキーストン効果を発揮する状態で挿入することにより、前記外輪の前記第3の外輪軌道に前記複数の円筒ころを組み付ける工程と、
前記複数の円筒ころが組み付けられた状態の前記外輪に前記ハブを挿入することで、前記ハブの前記第3の内輪軌道に前記円筒ころを組み付ける工程と、
を有する、車輪支持用転がり軸受ユニットの組立方法。
【発明の効果】
【0010】
上述のような構成を有する本発明の車輪支持用転がり軸受ユニット及び組立方法によれば、円筒ころ列を構成する複数の円筒ころを予め外輪側に組み付けた状態で、ハブを外輪の内周側に挿入することができるので、外輪に円筒ころを組み付けた後は、通常の組み立て手順を採用することができ、組み立てを容易に行うことができる。
したがって、本発明の車輪支持用転がり軸受ユニット及び組立方法によれば、大きなモーメント荷重への負荷能力と、高モーメント剛性を有することができると共に、容易な組み立てを可能とする。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【
図1】本発明の第1実施形態に係る車輪支持用転がり軸受ユニットの半断面図である。
【
図2】本発明の第1実施形態に係る車輪支持用転がり軸受ユニットの第1変形例を示す半断面図である。
【
図3】本発明の第1実施形態に係る車輪支持用転がり軸受ユニットの第2変形例を示す半断面図である。
【
図4】本発明の第2実施形態に係る車輪支持用転がり軸受ユニットの半断面図である。
【
図5】本発明の第2実施形態に係る車輪支持用転がり軸受ユニットの第1変形例を示す半断面図である。
【
図6】本発明の第3実施形態に係る車輪支持用転がり軸受ユニットの半断面図である。
【
図7】本発明の第3実施形態に係る車輪支持用転がり軸受ユニットの第1変形例を示す半断面図である。
【
図8】従来の車輪支持用転がり軸受ユニットの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
本発明の各実施形態に係る車輪支持用転がり軸受ユニット(以下、「転がり軸受ユニット」とも言う)について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以降の図(
図1~
図7)において、軸方向に関して外とは、自動車への組み付け状態で車体の幅方向外側で、各図の左側を言う。一方、各図の右側である、幅方向中央側を、軸方向に関して内と言う。
【0013】
<第1実施形態>
図1は第1実施形態の転がり軸受ユニットの半断面図である。転がり軸受ユニット1では、外輪2とハブ3とは、互いに同心に配置されている。外輪2の内周面に設けた第1及び第2の外輪軌道4a、4bと、ハブ3の外周面に設けた第1及び第2の内輪軌道5a、5bとの間には、第1の玉列30及び第2の玉列31を構成する複数の玉6が両列毎に転動自在に配置されている。また、軸方向において、第1及び第2の外輪軌道4a、4b間の第3の外輪軌道4cと、第1及び第2の内輪軌道5a,5b間の第3の内輪軌道5cとの間には、円筒ころ列40を構成する複数の円筒ころ41が転動自在に配置されている。この様な構成により、懸架装置に支持固定される外輪2の内側にハブ3が、回転自在に支持されている。
【0014】
外輪2は、外周面の軸方向内端寄り部分に、図示しない懸架装置のナックルに外輪2を結合固定する為の静止側フランジ10を有している。また、ハブ3は、外周面の軸方向外端寄り部分に、車輪を支持固定する為の回転側フランジ11を有している。ハブ3は、軸方向外側列の第1の内輪軌道5a、軸方向中間列の第3の内輪軌道5c、及び回転側フランジ11を形成したハブ本体8と、軸方向内側列の第2の内輪軌道5bを形成した内輪9とを組み合わせて成る。内輪9は、ハブ本体8の軸方向内端部に小径に形成された段差面15に外嵌固定されている。
【0015】
転がり軸受ユニット1は駆動輪用であり、ハブ本体8の径方向中心部には、図示しない等速ジョイントの駆動軸を、軸方向内側から挿入してスプライン係合させる為のスプライン孔14が設けられている。
また、外輪2の内周面とハブ3の外周面との間で、玉6及び円筒ころ41を設置した環状空間7は、軸方向外端開口に設けられたシール部材12と、軸方向内端開口に設けられた組み合わせシールリング13とにより、全周に亙って塞がれている。
【0016】
第1の玉列30と第2の玉列31は、互いのピッチ円直径を同一とし、背面組合せで配置されている。また、第1の玉列30と第2の玉列の各玉6を保持する保持器32は、第1及び第2の玉列30、31間の列間距離を長くするため、大径環部を省略し、小径環部によって複数の柱部を片持ちで支持している。
【0017】
また、円筒ころ列40は、外輪2の第3の外輪軌道4cの軸方向両側に、第3の外輪軌道4cより内径側に突出して、円筒ころ41の軸方向両方向への移動を規制する、一対の段部42、43が設けられている。なお、
図1では段部42、43と円筒ころ41の両端面の間の隙間が誇張されているが、実際の隙間はわずかである。
【0018】
この転がり軸受ユニット1では、円筒ころ列40を構成する複数の円筒ころ41は、キーストン効果を発揮する総ころ形式の状態で、外輪2の内周側に挿入されており、第3の外輪軌道4cの内周面に組み付けられている。即ち、円筒ころ列40は、総ころ形式の状態、すなわち全ての円筒ころ41の中心軸が、ハブ3及び外輪2の中心軸と平行な状態でキーストン効果を発揮するように、円筒ころ41の径、円筒ころ41の数、円筒ころ41のピッチ円径が設定されている。
【0019】
例えば、円筒ころ41の径をD、円筒ころ41を総ころで1箇所を除き円筒ころ41同士が互いに接触し、かつ、外輪軌道4cとも接触した状態で配置した時の、ころ同士が接触してない1箇所の円筒ころ41同士の間隔をLとした場合、「D>L」となる。即ち、全ての円筒ころ41同士が互いに接触した状態での円筒ころ41の外接円径が段部42、43の内径寸法より大径であるように設定されており、それにより、キーストン効果を発揮する総ころ形式の状態で、円筒ころ41が外輪2の内周面に組み付けられている。
【0020】
したがって、円筒ころ41を組み付ける際には、全ての円筒ころ41を外輪2の内周面に組み込んだ後、各円筒ころ41を円周上、略等配に分布させておけば、外輪2を横にしても(中心軸を水平にしても)外輪2から円筒ころ41は容易には外れなくなる。
【0021】
このように、外輪2と円筒ころ41をキーストン効果を発揮する状態で一体に組み合わせることで、ハブ本体8が挿入されていない状態でも、外輪2と円筒ころ41が外輪2から脱落することはない。また、第3の外輪軌道4cの軸方向両側に一対の段部42、43が設けられているので、ハブ本体8が挿入されていない状態で、外輪2の軸方向が垂直になるように外輪2を立てても、円筒ころ41は外輪2に軸方向に位置決めされ外輪2から脱落しない。
【0022】
なお、円筒ころ列40は、総ころタイプ以外に、隣接する円筒ころ41間に間座を介在させた状態でも、キーストン効果を発揮させることができる。
【0023】
以上のように円筒ころ列40が外輪2に組み付けられており、その上で、円筒ころ列40の内周側にハブ本体8が挿入される。そして、円筒ころ列40の円筒ころ41は、第3の内輪軌道5cと第3の外輪軌道4cとの間に転動自在に保持される。
【0024】
次に、この転がり軸受ユニット1の組立手順について説明する。
この転がり軸受ユニット1を得るためには、まず、外輪2の内周面に、キーストン効果を発揮する状態で複数の円筒ころ41を組み付けて、円筒ころ列40を構成する。
【0025】
次に、外輪2のアウトボード側端部に第1の玉列30を組み付ける。即ち、第1の外輪軌道4aに、複数の玉6と保持器32のセットを組み付ける。そして、外輪2のアウトボード側端部にシール部材12を装着し、その状態で、アウトボード側からハブ本体8を、円筒ころ列40が組み付けられた外輪2の内周側に挿入する。
【0026】
この際、ハブ本体8を組み付ける前の状態において、円筒ころ列40は予め外輪2の内周に一体的に組み付けられて脱落するおそれがないので、スムーズにハブ本体8の挿入を行うことができる。これにより、第1の玉列30が、第1の外輪軌道4aと第1の内輪軌道5aとの間に保持されると同時に、外輪2に組み付けられた円筒ころ列40が、第3の外輪軌道4cと第3の内輪軌道5cとの間に保持される。
【0027】
その後は、外輪2の第2の外輪軌道4bに、第2の玉列31を構成する複数の玉6と保持器32のセットを組み付け、インボード側から内輪9を外輪2の内周側に挿入し、内輪9をハブ本体8の段差面15に嵌合固定する。これにより、第2の玉列31が、第2の外輪軌道4bと第2の内輪軌道5bとの間に保持される。
【0028】
そして、最後に、インボード側の組み合わせシールリング13を、外輪2と内輪9の間の環状空間7のインボード側端部開口を封止するように組み付けることで、転がり軸受ユニット1を完成させることができる。
【0029】
上述の様な構成を有する本実施形態の転がり軸受ユニット1によれば、円筒ころ列40を構成する複数の円筒ころ41を予め外輪2側に組み付けた状態で、ハブ本体8を外輪2の内周側に挿入することができる。従って、外輪2に円筒ころ41を組み付けた後は、通常の組み立て手順を採用することができ、組み立てを容易に行うことができる。
また、転がり軸受ユニット1は、第1及び第2の玉列30、31と、円筒ころ列40とを備えるので、大きなモーメント荷重への負荷能力と、高モーメント剛性を有することができる。
【0030】
なお、外輪2の全体の肉厚は変えず、外輪2に対して大きな負荷荷重が加わる円筒ころ列40の外周側だけに、
図1中二点鎖線で示すように補強部44を設けてもよい。補強部44は、円周方向に連続的に設けてもよいし、円周方向に不連続に設けてもよい。
【0031】
<第1実施形態の第1変形例>
図2は、第1実施形態の転がり軸受ユニットの第1変形例を示す半断面図である。
第1変形例の転がり軸受ユニット1aでは、円筒ころ41の転動する第3の内輪軌道5cが内輪9aに設けられている点において、上記実施形態と異なる。
【0032】
第1変形例の転がり軸受ユニット1aでは、ハブ本体8の段差面15がインボード側から第3の内輪軌道5cの軸方向位置を越えて形成されている。一方、内輪9aは、第2の内輪軌道5bに加え、第3の内輪軌道5cを形成するように、円筒ころ列40を超えてアウトボード側に延びる延長部50が形成され、ハブ本体8の段差面15に嵌合固定されている。
【0033】
この場合、内輪9の第2の内輪軌道5bは、
図2では、第3の内輪軌道5cまでほぼ等しい外径で連続して形成されているが、第3の内輪軌道5cを第2の内輪軌道5bより小径とすることも出来る。第3の内輪軌道5cを第2の内輪軌道5bより小径とすることで、円筒ころ41に市販品の円筒ころ(標準寸法はΦ1mm刻み)を用いることができれば、コストダウンにつなげることができる。
【0034】
この転がり軸受ユニット1aを組み立てる場合も、まず、外輪2の内周面に、キーストン効果を発揮する状態で複数の円筒ころ41を組み付けて、円筒ころ列40を構成する。
【0035】
次に、外輪2のアウトボード側端部に第1の玉列30を組み付けると共に、シール部材12を装着し、その状態で、アウトボード側からハブ本体8を、外輪2の内周側に挿入する。これにより、第1の玉列30が、第1の外輪軌道4aと第1の内輪軌道5aとの間に保持される。
【0036】
また、外輪2の第2の外輪軌道4bに、第2の玉列31を構成する複数の玉6と保持器32のセットを組み付け、インボード側から内輪9aをハブ本体8の段差面15に嵌合固定する。
【0037】
これにより、第2の玉列31が、第2の外輪軌道4bと第2の内輪軌道5bとの間に保持されると同時に、予め外輪2に組み付けられた円筒ころ列40が、第3の外輪軌道4cと第3の内輪軌道5cとの間に保持される。この際、内輪9aを組み付ける前の状態において、円筒ころ列40は予め外輪2の内周面に一体的に組み付けられていて脱落するおそれがないので、スムーズに内輪9aの挿入を行うことができる。
【0038】
そして、最後に、インボード側の組み合わせシールリング13を、外輪2と内輪9aの間の環状空間7のインボード側端部開口を封止するように組み付けることで、転がり軸受ユニット1aを完成させることができる。
【0039】
したがって、転がり軸受ユニット1aによれば、円筒ころ列40を構成する複数の円筒ころ41を予め外輪2側に組み付けた状態で、ハブ本体8を外輪2の内周側に挿入することができる。従って、外輪2に円筒ころ41を組み付けた後は、通常の組み立て手順を採用することができ、組み立てを容易に行うことができる。
【0040】
また、本変形例の転がり軸受ユニット1aによれば、円筒ころ41の第3の内輪軌道5cを内輪9aに設けている。そのため、第3の内輪軌道5cを、中炭素鋼(ハブ本体8の材料)より長寿命な軸受鋼で構成することができ、それにより、円筒ころ軸受部分の転がり寿命を向上すると共に耐圧痕性も高めることができる。
【0041】
<第1実施形態の第2変形例>
図3は、第1実施形態の転がり軸受ユニットの第2変形例を示す半断面図である。
第2変形例の転がり軸受ユニット1bは、従動輪用であり、ハブ3を中実に形成している。また、第1及び第2の玉列30、31は、異なるPCD(ピッチ円径)を採用している。即ち、第1の玉列30のピッチ円径を、第2の玉列31のピッチ円径よりも大きく設定している。さらに、本実施形態では、第1の玉列30の玉6の径を、第2の玉列31の玉6の径よりも小さく設定するとともに、第1の玉列30の玉数は第2の玉列31の玉数よりも多く設定している。
【0042】
このため、外輪2の内周面には、第3の外輪軌道4cの軸方向片側(インボード側)にのみ、円筒ころ41の軸方向一方側(インボード側)への移動を規制する段部43が設けられる。
【0043】
一方、ハブ3の外周面には、第3の内輪軌道5cの軸方向片側(アウトボード側)に、第3の内輪軌道5cから外径側に突出し、円筒ころ41の軸方向他方側(アウトボード側)への移動を規制する段部51が設けられている。具体的に、この段部51は、ハブ本体8の段差部15に嵌合固定される内輪9aの延長部50の外径と、ハブ本体8の第1の内輪軌道5aに連なる外周面の外径との径違いによって形成される。
【0044】
なお、本実施形態の転がり軸受ユニット1bでは、内輪9aは、ハブ本体8のインボード側端部を加締めることで、ハブ本体8の段差面15に嵌合固定される。また、外輪2のインボード側端部の内周面には、有底円筒状のキャップ60が取り付けられており、外輪2のインボード側端部開口を塞いでいる。また、内輪9の肩部の外周面には、エンコーダ61がスリンガ62を介して取り付けられている。
【0045】
転がり軸受ユニット1bを組み立てる場合も、まず、外輪2の内周面に、キーストン効果を発揮する状態で全数の円筒ころ41を一度に組み付けて(外輪2の外輪軌道4cの軸方向外側はすべて外輪軌道4cより大径のため、円筒ころ41全数を一度に組み付けることが可能である)、円筒ころ列40を構成する。その際、外輪2をインボード側端面を下にして、円筒ころ41を組み込む。この場合、外輪2の内周面に設けたインボード側の段部43により、円筒ころ41を軸方向に位置決めすることができる。また、外輪2をその姿勢で保つことにより、円筒ころ41は脱落せずに保持される。
【0046】
次に、外輪2をインボード側端面を下にしたままの状態において、外輪2のアウトボード側端部に第1の玉列30を組み付けると共に、シール部材12を装着し、その状態で、アウトボード側からハブ本体8を、外輪2の内周側に挿入する。これにより、第1の玉列30が、第1の外輪軌道4aと第1の内輪軌道5aとの間に保持される。
【0047】
その後、外輪2の第2の外輪軌道4bに、第2の玉列31を構成する複数の玉6と保持器32のセットを組み付ける。さらに、内輪9aの延長部50が、円筒ころ41の内周側に位置するように、インボード側から内輪9aを挿入して、ハブ本体8の段差面15に、嵌合固定する。その後、ハブ本体8のインボード側端部を加締めることで、加締め部63によって内輪9aをハブ本体8に確実に固定する。
【0048】
これにより、第2の玉列31が、第2の外輪軌道4bと第2の内輪軌道5bとの間に保持されると同時に、予め外輪2に組み付けられた円筒ころ列40が、第3の外輪軌道4cと第3の内輪軌道5cとの間に保持される。この際、内輪9を組み付ける前の状態において、円筒ころ列40はキーストン効果が発揮される状態にあるので、外輪2から脱落することはなく、スムーズに内輪9の挿入を行うことができる。
【0049】
したがって、転がり軸受ユニット1bによれば、円筒ころ列40を構成する複数の円筒ころ41を予め外輪2側に組み付けた状態で、ハブ本体8を外輪2の内周側に挿入することができる。従って、外輪2に円筒ころ41を組み付けた後は、通常の組み立て手順を採用することができ、組み立てを容易に行うことができる。
【0050】
なお、第2変形例の転がり軸受ユニット1bでは、円筒ころ41の第3の内輪軌道5cを内輪9aの延長部50の外周面に形成しているが、ハブ本体8の外周面に、基端側から先端側に向けて2段の段差面を設けて、1段目の段差面を、転がり軸受ユニット1と同様に第3の内輪軌道5cとし、2段目の段差面を内輪9の嵌合面としてもよい。その場合、内輪9には、第2の内輪軌道5bが形成されればよい。
【0051】
また、転がり軸受ユニット1bのように、円筒ころ41の軸方向移動を規制する段部43が、軸方向片側だけ(インボード側の段部43)に設けられる場合は、円筒ころ41のキーストン状態が不安定になりやすくなる可能性がある。このため、そのような場合は、ルブガード(登録商標)44(特殊固形潤滑剤)のように、潤滑性を持った円筒ころ41の係止手段を併用することもできる。
【0052】
<第2実施形態>
次に第2実施形態の転がり軸受ユニットについて説明する。
図4に示すように、転がり軸受ユニット1cは、第2世代の転がり軸受ユニットであり、ハブを構成する、回転側フランジを有するハブ本体を図示省略している。
【0053】
転がり軸受ユニット1cでは、ハブは、第1の玉列30を構成する第1の内輪軌道5aを外周面に備える第1の内輪20と、第2の玉列31を構成する第2の内輪軌道5bを外周面に備える第2の内輪21と、を備え、第2の内輪21には、円筒ころ列40まで延びる延長部50が設けられ、その延長部50の外周面に第3の内輪軌道5cが形成されている。
また、この場合、第1の内輪20及び第2の内輪21は、図示しないハブ本体に嵌合固定される。また、第3の内輪軌道5cが形成される延長部50は、第1の内輪20に形成されてもよい。
【0054】
一方、外輪2は、静止側フランジ10を備え、また、第3の外輪軌道4cの軸方向両側には段部42、43が備えられている。
【0055】
このような転がり軸受ユニット1cを組み立てる場合は、
図2の転がり軸受ユニット1aと同様に、まず、外輪2の内周面に、キーストン効果を発揮する状態で複数の円筒ころ41を組み付けて、円筒ころ列40を構成する。
【0056】
次に、外輪2のアウトボード側端部に第1の玉列30を組み付けると共に、第1の内輪20を、外輪2の内周側に挿入する。この時、保持器32の内径部に設けられた係止爪33が、内輪20の係止溝20aに係止し、これにより、第1の玉列30が、第1の外輪軌道4aと第1の内輪軌道5aとの間に保持される。また、外輪2のインボード側端部に第2の玉列31を組み付けると共に、第2の内輪21を、外輪2の内周側に挿入する(同様に保持器32の内径部に設けられた係止爪33が、第2の内輪21の係止溝21aに係止され、第2の玉列31が、第2の外輪軌道4bと第2の内輪軌道5bとの間に保持される)。その際、第2の内輪21の延長部50は、外輪2の内周面に組み付けた円筒ころ列40の内周側に挿入する。これにより、第2の玉列31が、第2の外輪軌道4bと第2の内輪軌道5bとの間に保持され、円筒ころ列40が、第3の外輪軌道4cと第3の内輪軌道5cとの間に保持される。その後、転がり軸受ユニット1cの両端開口部に組合せシールリング13が挿入されて、
図4の転がり軸受ユニット1cが完成する。
なお、この実施形態では、複数の円筒ころ41が内輪2の内周側に組み付けられた後であれば、第2の内輪21が、第1の内輪20より先に、外輪2の内周側へ挿入されてもよい。
【0057】
上記の組み付けの際、第2の内輪21を組み付ける前の状態において、円筒ころ列40は予め外輪2の内周にキーストン効果を持って一体的に組み付けられていて脱落するおそれがないので、スムーズに第2の内輪21の挿入を行うことができる。
【0058】
この転がり軸受ユニット1cによれば、円筒ころ列40を構成する複数の円筒ころ41を予め外輪2側に組み付けた状態で、第2の内輪21を外輪2の内周側に挿入することができる。従って、外輪2に円筒ころ41を組み付けた後は、通常の組み立て手順を採用することができ、組み立てを容易に行うことができる。
【0059】
<第2実施形態の変形例>
図5は、第2実施形態の転がり軸受ユニットの変形例を示す半断面図である。
この変形例の転がり軸受ユニット1dは、第1の内輪20と第2の内輪21の間に、円筒ころ41が転動する第3の内輪軌道5cを有する第3の内輪22が別途設けられる点において上記実施形態と異なる。
【0060】
この転がり軸受ユニット1dを組み立てる場合も、先に、外輪2の内周面に、キーストン効果を発揮する状態で複数の円筒ころ41を組み付けて、円筒ころ列40を構成する。その後、第1の内輪20と第2の内輪21の一方を外輪2の内周側に組み付けて、第1又は第2の玉列30、31を完成させる。次に、反対側から第3の内輪22を、円筒ころ列40が組み付けてある外輪2の内周側に挿入して、円筒ころ41を第3の外輪軌道4cと第3の内輪軌道5cとの間に保持する。そして最後に、第1の内輪20と第2の内輪21の他方を外輪2の内周側に組み付けて、第1又は第2の玉列30、31の他方を完成させる。
【0061】
したがって、転がり軸受ユニット1dを組み立てる場合も、外輪2に円筒ころ41を組み付けた後、通常の組み立て手順を採用することができ、組み立てを容易に行うことができる。
【0062】
<第3実施形態>
次に第3実施形態の転がり軸受ユニットについて説明する。
図6に示すように、転がり軸受ユニット1eは、第1世代の転がり軸受ユニットであり、外輪2aは、第1~第3の外輪軌道4a~4cが形成される一方、静止側フランジが設けられた図示しないハウジングに嵌合固定される。また、外輪2aは、上記実施形態と同様に、第3の外輪軌道4cの軸方向両側に段部42、43を備える。
【0063】
この場合、転がり軸受ユニット1eの組み立ては、上述した第2実施形態の転がり軸受ユニット1cと同様であり、同様の効果を奏することができる。
【0064】
<第3実施形態の変形例>
図7は、第3実施形態の転がり軸受ユニットの変形例を示す半断面図である。
この変形例の転がり軸受ユニット1fは、第2実施形態の変形例と同様に、第1の内輪20と第2の内輪21の間に、円筒ころ41の転動する第3の内輪軌道5cを有する第3の内輪22が別途設けられる点において上記実施形態と異なる。
【0065】
このため、転がり軸受ユニット1fの組み立ては、上述した第2実施形態の変形例の転がり軸受ユニット1dと同様である。
【0066】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものでなく、適宜、変形、改良等が可能である。
【符号の説明】
【0067】
1、1a、1b、1c、1d、1e、1f 車輪支持用転がり軸受ユニット(転がり軸受ユニット)
2 外輪
3 ハブ
4a 第1の外輪軌道
4b 第2の外輪軌道
4c 第3の外輪軌道
5a 第1の内輪軌道
5b 第2の内輪軌道
5c 第3の内輪軌道
6 玉
8 ハブ本体
9 内輪
10 静止側フランジ
11 回転側フランジ
12 シール部材
13 組み合わせシールリング
20 第1の内輪
21 第2の内輪
22 第3の内輪
30 第1の玉列
31 第2の玉列
40 円筒ころ列
41 円筒ころ
42、43 段部
44 ルブガード(登録商標)
50 延長部
51 段部