JP2001050832A - 軸受装置の軸力測定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】軸受装置の軸力測定方法において、軸力測定の
入力パラメータとして軸受装置の組幅寸法を選抜するこ
とによって、作業を簡略化して測定効率を改善するこ
と。 【解決手段】転がり軸受２を外嵌装着した軸体１の自由
端をかしめて、転がり軸受２を抜け止め固定した軸受装
置Ａについての軸力測定方法において、軸力測定の入力
パラメータとして軸受装置２の組幅寸法Ｗを選抜し、初
期組幅寸法との偏差つまり組幅寸法変化量を求め、これ
を軸力と組幅寸法変化量との相関データに照合して軸力
を認識するようにしている。これにより、従来例のよう
なひずみ検出処理に比べて、計測に関する手間が少なく
て済む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、軸体に転がり軸受
を装着してなる軸受装置についての軸力測定方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の軸受装置の一例として、
図２に示すような車両用ハブユニットがある。

【０００３】図例の車両用ハブユニットＡは、軸体とし
てのハブホイール１の軸部１ａに複列外向きアンギュラ
玉軸受２を外嵌装着し、この軸部１ａの自由端をローリ
ングかしめにより径方向外向きに膨出変形させて、この
膨出変形したかしめ部３によってハブホイール１に複列
外向きアンギュラ玉軸受２を抜け止め固定させた構造で
ある。

【０００４】複列外向きアンギュラ玉軸受２は、軸部１
ａの小径外周面に外嵌される単一軌道を有する内輪２１
と、二列の軌道溝を有する単一の外輪２２と、二列で配
設される複数の玉２３と、二つの冠形保持器２４，２５
とを備えており、前述のハブホイール１の軸部１ａの大
径外周面を一方内輪とする構成になっている。

【０００５】このようなハブユニットＡは、車両のドラ
イブシャフト４とシャフトケース５との間に取り付けら
れる。つまり、ハブホイール１の軸部１ａはドライブシ
ャフト４にスプライン嵌合されてナット６により結合さ
れ、複列外向きアンギュラ玉軸受２の外輪２２がシャフ
トケース５にボルト７により結合される。ハブホイール
１の環状板部１ｂには、図示しないが車輪が取り付けら
れる。

【０００６】そして、ハブホイール１の軸部１ａに対し
て内輪２１を例えば圧入により外嵌装着してから、軸部
１ａの円筒形自由端が図３に示すような従来周知の形態
でローリングかしめされる。このローリングかしめによ
り、軸部１ａの自由端が径方向外向きに膨出変形される
ことになり、この膨出変形されたかしめ部３が複列外向
きアンギュラ玉軸受２の内輪２１の外端面に押し付けら
れた状態で形成されることになって、複列外向きアンギ
ュラ玉軸受２が抜け止め固定される。

【０００７】ところで、軸部１ａの自由端をかしめて複
列外向きアンギュラ玉軸受２の内輪２１を抜け止めした
状態において、軸力を把握することが必要である。この
軸力とは、複列外向きアンギュラ玉軸受２の抜けに対す
る抗力つまりかしめ部３の強度のことであり、複列外向
きアンギュラ玉軸受２を軸方向に変位させるのに必要な
アキシャル荷重で表される。

【０００８】この軸力の測定方法として、従来では、ま
ず、複列外向きアンギュラ玉軸受２をかしめ固定する前
の状態において内輪２１に対してアキシャル荷重をいろ
いろ変えて付与したときに発生する内輪２１の外周面の
ひずみの度合いを検出することにより、アキシャル荷重
とひずみとの相関データを作成しておき、次いで複列外
向きアンギュラ玉軸受２をかしめ固定した後で内輪２１
に発生しているひずみを検出し、この検出結果を前述の
相関データに照合することにより、内輪２１に付与され
ているアキシャル荷重を求めるようにしている。

【０００９】なお、内輪２１のひずみ検出は、ひずみゲ
ージを利用する４アクティブゲージ法や超音波を利用す
る超音波法により行っている。

【００１０】前者の４アクティブゲージ法とは、内輪２
１におけるカウンタボア側の外周面の１８０度対向する
２カ所に、それぞれ、直交配置した２つ１組のひずみゲ
ージを貼着し、これら４つのひずみゲージを組み込んだ
ホイートストンブリッジ回路により抵抗値を測定する形
態である。

【００１１】後者の超音波法とは、ボルト締結管理のた
めの軸力測定に利用されており、内輪２１の軸方向に沿
う超音波の音速を測定する形態である。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】上記従来例では、軸力
測定の入力パラメータとして内輪２１のひずみを検出す
るようにしているが、このひずみ検出のための準備作業
や処理が面倒で手間がかかるために、軸力測定の効率が
悪くなっていることが指摘される。

【００１３】このような事情に鑑み、本発明は、軸受装
置の軸力測定方法において、軸力測定の入力パラメータ
として軸受装置の組幅寸法を選抜することによって、作
業を簡略化して測定効率を改善することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明にかかる
軸受装置の軸力測定方法は、軸体に転がり軸受を外嵌装
着し、この軸体の自由端側をかしめにより径方向外向き
に膨出変形させて、この膨出変形したかしめ部を転がり
軸受の内輪の外端面に対して押し付けることによって軸
体に転がり軸受を抜け止め固定した軸受装置についての
軸力測定方法であって、かしめ前の軸受装置の初期組幅
寸法を計測するとともに、転がり軸受に対して軸力をい
ろいろ変えて付与してそのときどきの組幅寸法を計測
し、この計測結果と前記初期組幅寸法との偏差つまり組
幅寸法変化量を求めることにより、軸力と組幅寸法変化
量との相関データを作成する準備処理と、かしめ後の軸
受装置の実際組幅寸法を計測し、この計測結果と前記初
期組幅寸法との偏差つまり組幅寸法変化量を求め、この
求めた組幅寸法変化量を前記相関データに対して照合し
て軸力を認識する実働処理とを含む。

【００１５】請求項２の発明にかかる軸受装置の軸力測
定方法は、上記請求項１の組幅寸法の計測について、ダ
イヤルゲージあるいはレーザ測長器を用いて行うものと
している。

【００１６】なお、軸力とは、転がり軸受の抜けに対す
る抗力つまりかしめ部の強度のことであり、軸受を軸方
向に変位させるのに必要なアキシャル荷重で表される。

【００１７】以上、要するに、本発明では、かしめの度
合いにより軸受装置の組幅寸法が長短変化することに着
目し、従来例のようにひずみを検出するのではなく、組
幅寸法を計測するように視点を変えたことに特徴があ
る。この組幅寸法を計測するための作業は、従来例のよ
うなひずみ検出処理でのセンサを用いるものでないの
で、軸受内輪に対して取り付けたり、配線したりする作
業が不要であり、作業そのものが簡単かつ迅速に行え
る。

【００１８】特に、組幅寸法の計測について、請求項２
の発明のように、ダイヤルゲージあるいはレーザ測長器
を用いれば、従来例のひずみ検出のような外乱の影響を
受けないので、計測精度が向上するようになる。

【００１９】

【発明の実施の形態】本発明の詳細を図面に示す実施形
態に基づいて説明する。

【００２０】この実施形態では、測定対象である軸受装
置として従来例で例示した図２および図３に示すような
車両用ハブユニットを例に挙げる。このハブユニットの
詳細な説明は従来例でしたので、ここでの説明は省略す
る。

【００２１】このようなハブユニットＡに用いられる複
列外向きアンギュラ玉軸受２に付与した軸力を求めるに
は、以下で説明する準備処理と、実働処理とを行う。

【００２２】（準備処理）まず、ハブホイール１に複列
外向きアンギュラ玉軸受２を組み付けて、かしめる前
に、ハブホイール１の環状板部１ｂの外面から複列外向
きアンギュラ玉軸受２の内輪２１の外端面までの軸方向
寸法つまり組幅寸法を計測する。このときの組幅寸法
を、初期組幅寸法とする。

【００２３】この後、複列外向きアンギュラ玉軸受２に
対してアキシャル荷重（軸力）をいろいろ変えて付与し
て、そのときどきの組幅寸法を計測する。この計測結果
と前記初期組幅寸法との偏差つまり組幅寸法変化量を求
めることにより、下記表１に示すようなアキシャル荷重
と組幅寸法変化量との相関データを作成する。下記表１
では、かしめ条件（加圧力、回転数など）のばらつきを
考慮して、多数の試料について試験している。この相関
データは、図１に示すようにグラフ化すると、おおむね
比例関係となることが分かる。

【００２４】

【表１】

【００２５】なお、上記準備処理は、軸力測定の度に行
う必要がなく、１回行っていればよい。但し、転がり軸
受の種類が代わる場合には、別途行う必要がある。

【００２６】（実働処理）まず、複列外向きアンギュラ
玉軸受２をかしめ固定した後において、ハブホイール１
の環状板部１ｂの外面から複列外向きアンギュラ玉軸受
２の内輪２１の外端面までの軸方向寸法つまり組幅寸法
（図２中のＷ）を計測する。ここでの計測処理は、図示
しないが、一般的に周知のダイアルゲージあるいはレー
ザ測長器を用いる。

【００２７】このようにして計測した結果と上記準備処
理にて計測した初期組幅寸法との偏差つまり組幅寸法変
化量を求める。

【００２８】この後、組幅寸法変化量を上記準備処理に
て作成した表１および図１の相関データに照合すること
により、かしめ部３によって複列外向きアンギュラ玉軸
受２の内輪２１に付与されているアキシャル荷重つまり
軸力を認識する。この照合作業は、マイクロコンピュー
タなどにより行うことができる。

【００２９】以上説明した軸力測定方法では、実働処理
における組幅寸法の計測処理が、従来例のひずみ検出処
理のようなセンサを用いるものでないので、軸受内輪に
対して取り付けたり、配線したりする作業が不要であ
り、作業そのものを簡単かつ迅速に行うことができる。
そのため、軸力測定全体の効率が良好となる。しかも、
組幅寸法の計測時においてダイアルゲージあるいはレー
ザ測長器を用いるようにしているから、従来例のひずみ
検出処理のような外乱の影響を受けないので、計測精度
が向上するようになる。そのため、軸力測定の信頼性が
向上するようになる。

【００３０】このような軸力測定方法は、ハブユニット
Ａのかしめ部３の仕上がり状態の良否検査に利用するこ
とができる。すなわち、上述したような形態で測定した
軸力が、要求される軸力を上回っているか否かを比較判
定すればよい。このような検査であれば、かしめ部３の
仕上がり具合を目視検査する場合に比べて検査員の熟練
度が不要でありながら信頼性が増すことになる。

【００３１】なお、本発明は上記実施形態のみに限定さ
れるものではなく、種々な応用や変形が考えられる。例
えば上記実施形態では、軸受装置として車両用ハブユニ
ットを例に挙げたが、例えば自動車などのスライドドア
のガイドローラやその他の軸受装置全般とすることがで
きる。

【００３２】

【発明の効果】請求項１および２の発明では、かしめ後
の軸受装置の軸力を測定するにあたって従来例のひずみ
検出処理に比べて手間のかからない組幅寸法の計測を行
うようにしているから、従来例に比べて軸力測定を簡単
かつ迅速に行うことができ、結果的に、軸力測定全体の
効率を高めることができる。

【００３３】特に、請求項２の発明では、組幅寸法の計
測時において従来例のひずみ検出のような外乱の影響を
受けないので、計測精度が向上するようになり、軸力測
定の信頼性向上に貢献できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図２に示すハブユニットについて軸力と組幅寸
法変化量との相関データを示すグラフ

【図２】一般的な車両用ハブユニットの縦断側面図

【図３】図２のかしめ部を得るローリングかしめ形態を
示す説明図

【符号の説明】

Ａ 車両用ハブユニット １ ハブホイール １ａ ハブホイールの軸部 ２ 複列外向きアンギュラ玉軸受 ２１ 軸受の内輪 ３ かしめ部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 柏木 信一郎 大阪市中央区南船場三丁目５番８号 光洋 精工株式会社内 (72)発明者 御手洗 匡 大阪市中央区南船場三丁目５番８号 光洋 精工株式会社内 (72)発明者 宮嵜 慎 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 Ｆターム(参考） 2F051 AA00 AB01 AB03 AC01 BA05 3J017 AA02 AA10 DB08 3J101 AA02 AA32 AA43 AA54 AA62 AA72 FA48 FA60 GA03

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】軸体に転がり軸受を外嵌装着し、この軸体
   の自由端側をかしめにより径方向外向きに膨出変形させ
   て、この膨出変形したかしめ部を転がり軸受の内輪の外
   端面に対して押し付けることによって軸体に転がり軸受
   を抜け止め固定した軸受装置についての軸力測定方法で
   あって、 かしめ前の軸受装置の初期組幅寸法を計測するととも
   に、転がり軸受に対して軸力をいろいろ変えて付与して
   そのときどきの組幅寸法を計測し、この計測結果と前記
   初期組幅寸法との偏差つまり組幅寸法変化量を求めるこ
   とにより、軸力と組幅寸法変化量との相関データを作成
   する準備処理と、 かしめ後の軸受装置の実際組幅寸法を計測し、この計測
   結果と前記初期組幅寸法との偏差つまり組幅寸法変化量
   を求め、この求めた組幅寸法変化量を前記相関データに
   対して照合して軸力を認識する実働処理とを含む、こと
   を特徴とする軸受装置の軸力測定方法。
2. 【請求項２】請求項１の軸受装置の軸力測定方法におい
   て、 前記組幅寸法の計測は、ダイヤルゲージあるいはレーザ
   測長器を用いて行うものである、ことを特徴とする軸受
   装置の軸力測定方法。