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JP4706242B2 - 転がり軸受装置の製造方法および転がり軸受装置 - Google Patents

転がり軸受装置の製造方法および転がり軸受装置 Download PDF

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Description

本発明は、転がり軸受装置の製造方法および転がり軸受装置に係り、詳しくは、内軸に外嵌された内輪を当該内軸の一端側のかしめにより内軸に固定する方法と、その方法に供する構造とに関する。
車両の車輪支持に使用される転がり軸受装置には、外輪の内径側に配置される内軸の一端側に内輪を外嵌固定するタイプのものがある。そして、このタイプの転がり軸受装置の製造方法では、内軸の一端側にナットを螺合して内輪を内軸に固定する方法や、内軸の一端側を内輪の外端面にかしめることで内輪を内軸に固定する方法がある（特許文献１参照）。
特開２００２−３３９９５９号公報
後者のかしめによる製造方法では、これまで、例えば内輪の軌道部が微小変形したりする等の不具合があった。
本発明による転がり軸受装置の製造方法は、内軸の一端側に小径部が設けられ、前記小径部に外嵌した内輪の端面に前記小径部の一端側先端部をかしめつけ、前記内軸の他端側の外周面に軌道部が形成され、前記内軸の他端側の径方向内側に他端側に開いた凹入部が形成された転がり軸受装置の製造方法であって、前記凹入部は、前記内軸の前記小径部よりも他端側でかつ前記軌道部よりも一端側の軸方向位置に、かしめ時に内軸に加わる応力を受ける受け部を有し、前記受け部と前記かしめ受け治具とを軸方向に正対した状態で当接させてかしめを行うことを特徴とするものである。
また、本発明による転がり軸受装置は、内軸の一端側に小径部が設けられ、前記小径部に外嵌した内輪の端面に前記小径部の一端側先端部をかしめつけ、前記内軸の他端側の外周面に軌道部が形成され、前記内軸の他端側の径方向内側に他端側に開いた凹入部が形成された転がり軸受装置であって、前記凹入部は、前記内軸の前記小径部よりも他端側でかつ前記軌道部よりも一端側の軸方向位置に、かしめ時にかしめ受け治具の端部と軸方向に正対して当接し、内軸に加わる応力を受ける受け部を形成したことを特徴とするものである。
本発明では、従来の製造方法が内軸の他端側である車輪取り付け用フランジ部の車輪取付面やインロー部の内端部をかしめ荷重に対する受け部とし、この受け部にかしめ受け治具を当接させて内軸を支持した状態でかしめを行っていたから、内軸の一端側からかしめ受け治具までの間に相当な距離があり、そのため必要な軸力を得るなどの目的で、かしめ荷重を大きくした場合には、上記距離が原因として、本来かしめ荷重を必要としない部位にも、かしめ荷重が作用して内輪の軌道部が微小変形したりする等の不具合があったことを知見した。
そこで、本発明では、上記知見に基づいて上記方法としたことにより、内軸の一端側の内輪端面に対するかしめ時に内軸に加わる応力を、当該内軸の一端側近くの位置で受けることができ、その結果、かしめに必要な荷重が必要な内軸の部位に伝達させ、軸受部分に所要の予圧を付与し、内輪が軸方向外方に抜け出さないように固定できるものとなった。これによって、内軸の軌道部および内輪の軌道部等に微小変形を生じさせずに転がり軸受装置を製造できるようになった。
なお、内輪が固定される部分は、通常小径で、この小径部と同じ軸方向位置に受け部があると、小径部の肉厚が薄くなりすぎるおそれがあるので、本発明では、受け部は、小径部を避けて、内軸の軌道部と小径部との間の軸方向位置に設けている。
内軸は中実でも、中心部に軸孔を有する中空のものであってもよいが、内軸が中空である場合、その中空内周部には、内軸の軌道部よりも内輪に近接した軸方向位置で、かつかしめ治具が作用する個所と軸方向に正対する領域に臨む径方向位置に、前記受け部が形成されていることが好ましい。
このような構成であると、受け部は、軸方向にも径方向にも内輪に近づき、内輪にごく近い位置で、かしめ治具から作用するかしめ荷重を受け止めることになり、不要部位に伝わるかしめ荷重をより少なくし、不要部の変形を確実に防止することができる。
本発明によれば、内軸に加わる応力を不要な部位に伝達させずに、かしめを行うことができ、軌道部等に微小変形等の悪影響を及ぼさずに、必要な軸力を有する転がり軸受装置を製造できる。
図１を参照して、本発明を実施するための最良の形態を説明する。図１は、本発明の実施に供される転がり軸受装置の軸方向断面図で、製造途中の状態を示している。
図１において、本実施形態の転がり軸受装置は、自動車の従動輪を支持する複列アンギュラ玉軸受タイプとして、外輪１と、内軸２と、内輪３と、複数の玉４，５と、保持器６，７と、シール８とを含むものである。
外輪１は、その外周面に設けたフランジ部１１を介してキャリア等の車体側の部材に固定され、内周面に軌道部１ａ，１ｂが複列に形成されている。
内軸２は、車両アウタ側（図１では下端側）にインロー部２１と、車輪取付用のフランジ部２２と、軌道部２ａとが形成されている。フランジ部２２には、円周方向の複数個所に軸方向に貫通する取付孔９が形成され、これら取付孔９には、ディスクブレーキ装置のディスクロータや車輪を固定するためのボルト(いずれも図示省略)が車両インナ側から圧入されているようになっている。内軸２の車両インナ側（図１で上端側）には小径部２３が形成されており、この小径部２３の先端には、かしめ部となる筒部（ともに２３ａで示す）を有する。
内輪３は、外周面に外輪の軌道部１ｂに対向する軌道部３ｂを有し、内軸２の小径部２３の外周面に外嵌されて、小径部２３端の筒部２３ａを、かしめ治具Ｋにより径方向外側にかしめることで、内軸２に固定される。
玉４，５は軌道部１ａ，１ｂ，２ａ，３ｂの対向間に複列に配置され、それぞれ保持器６，７により転動自在に保持されている。シール８は外輪１と内軸２との間の軸受空間を密封している。
本実施形態では、内軸２は中実であって、その径方向内側には、車両アウタ側に開いた凹入部１０が形成され、この凹入部１０の底部が、かしめ荷重に対するかしめ受け治具Ｕを当接させてかしめ時に内軸２に加わる応力を受けるための受け部１２となっている。この受け部１２は、かしめ荷重を受けるため大径であることが望ましいが、凹入部１０と内軸２の軌道部２ａや小径部２３の外周面との間に充分な肉厚を有するように、受け部１２の径を設定する必要がある。受け部１２の軸方向位置Ｐは、内軸２の軌道部２ａより内軸２の軸方向内方であればよいが、この実施形態では、内輪３の内端面（図示例では小端面）の軸方向位置Ｑの手前側に設定されている。
上記の転がり軸受装置の製造に当たってかしめ加工を行う際には、外輪１、内軸２、内輪３、玉４，５等を図１に図示する状態に組み立てた後、この組立体を、車輪取付用フランジ部２２が下になるよう起立させるとともに、内軸２の受け部１２に円柱状のかしめ受け治具Ｕを当接させ、かしめ受け治具Ｕを介して基盤Ｓ上に支持させる。そして、内輪３よりも上方に突出している内軸２の筒部２３ａに、かしめ治具Ｋを当接させて、このかしめ治具Ｋを縦軸周りに揺動させながら回転させることでローリングかしめを行い、これにより、内軸２の筒部２３ａを径方向外側に塑性変形させて、内輪３を内軸２に固定する。
この場合、図１に白抜き矢印で示すように内軸２の筒部２３ａ、およびこの筒部から生成されるかしめ部２３ａに作用するかしめ荷重は、受け部１２を介してかしめ受け治具Ｕに受け止められる（かしめ受け治具Ｕ内に図示の矢印は、受止め反力を示す）。かしめに伴う応力は、内軸２の各部分のうち、主として筒部２３ａから受け部１２までの間に発生し、受け部１２より下側の部分にはほとんど発生しない。そのため、内軸２の軌道部２ａ等が変形するおそれはない。
なお、内輪３に対するかしめが終了すると、内輪３と外輪１との間にはシールが取り付けられ、内軸２の車輪取付用フランジ部２２の取付孔９にはボルトが圧入される。
図２は、参考例を示すものである。図２に示すように、内軸２の凹入部１０が２段に凹入する形状で、内軸２の内周に段部２４がある場合は、かしめ受け治具Ｕを、凹入部１０の形状に応じて、２段に突出する形状として、このかしめ受け治具Ｕの段部Ｕａに内軸２の段部２４を、かしめ荷重を受ける第２の受け部として当接させるようにしてもよい。
次に、図３を参照して、本発明の他の実施形態を説明すると、内軸２は中空で、中心部に軸孔１３を有する。このような内軸２に対しては、その中空内周部に、かしめ受け治具Ｕを当接させるための段落状の受け部１２が全周にわたって形成されている。
受け部１２の位置は、内軸２の軌道部２ａよりも内輪３に近い軸方向位置Ｐであって、かつ、内軸２のかしめ治具Ｋが作用する個所（具体的には、内軸２の筒部２３ａと、この筒部２３ａからできるかしめ部）と軸方向に正対する領域内に部分的もしくは全部的に含まれる径方向位置Ｒに設定されている。前記の領域とは、内軸２の軌道部２ａと内輪３との間では、両者間の内軸２の肉厚２ｂに相当する領域である。なお、受け部１２よりもかしめ部２２ａ側の中空内周部には、スプライン２ｃが形成されている。
このような構成であると、受け部１２は、軸方向にも径方向にも内輪３に近づき、内輪３にごく近い位置で、かしめ治具Ｋから作用するかしめ荷重を正面位置で受け止めることになり、不要部位の変形がより確実に防止される。
本発明の製造方法は、内軸の一端側に内輪がかしめにより固定される転がり軸受装置であれば、転動体として玉を使用するものに限らず、円すいころ、円筒ころを用いる各種の転がり軸受装置の製造に適用可能である。
本発明の実施に供される転がり軸受装置の製造途中の状態を示す軸方向断面図 図１の転がり軸受装置の参考例の概略形状を示す軸方向断面図 本発明の他の実施形態に係る転がり軸受装置の製造途中の状態を示す軸方向断面図
符号の説明
２ 内軸
２ａ 軌道部
２３ 小径部
２３ａ 筒部
３ 内輪
１２ 受け部
Ｋ かしめ治具
Ｕ かしめ受け治具
Ｐ 受け部の軸方向位置

Claims (2)

  1. 内軸の一端側に小径部が設けられ、前記小径部に外嵌した内輪の端面に前記小径部の一端側先端部をかしめつけ、前記内軸の他端側の外周面に軌道部が形成され、前記内軸の他端側の径方向内側に他端側に開いた凹入部が形成された転がり軸受装置の製造方法であって、
    前記凹入部は、前記内軸の前記小径部よりも他端側でかつ前記軌道部よりも一端側の軸方向位置に、かしめ時に内軸に加わる応力を受ける受け部を有し、前記受け部と前記かしめ受け治具とを軸方向に正対した状態で当接させてかしめを行う、ことを特徴とする転がり軸受装置の製造方法。
  2. 内軸の一端側に小径部が設けられ、前記小径部に外嵌した内輪の端面に前記小径部の一端側先端部をかしめつけ、前記内軸の他端側の外周面に軌道部が形成され、前記内軸の他端側の径方向内側に他端側に開いた凹入部が形成された転がり軸受装置であって、
    前記凹入部は、前記内軸の前記小径部よりも他端側でかつ前記軌道部よりも一端側の軸方向位置に、かしめ時にかしめ受け治具の端部と軸方向に正対して当接し、内軸に加わる応力を受ける受け部を形成した、ことを特徴とする転がり軸受装置。
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