JP2001130210A - 軸受装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】押さえ治具を用いずとも、内輪が変形するおそ
れを低減させて軸部軸端の内輪へのかしめ作業を可能と
して、組み立ての工数ならびに時間を減らし量産性向上
に適した構造とすること。 【解決手段】かしめ用円筒部３ａ有するハブホイール１
の外周に、複列外向きのアンギュラ玉軸受２を取り付
け、かしめ用円筒部を径方向外向きに屈曲させて前記玉
軸受の内輪２１の端面にかしめつけて、前記玉軸受に対
する抜け止めと予圧付与とを行う軸受装置であって、前
記内輪において内周面のかしめ側角部２１ａが丸く面取
され、かしめ前のかしめ用円筒部の軸端側に小径部３ｃ
が設けられ、かしめ用円筒部において小径部の起点３ｄ
が、前記角部における内周面側の面取始点２１ｂよりも
内輪の軸方向中心側に位置されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば自動車など
の車両に取り付けられる車両用ハブユニット等の軸受装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の軸受装置として車両用ハ
ブユニットの構造の例を図７に示す。

【０００３】図例の車両用ハブユニットＢは、ハブホイ
ール１および複列外向きのアンギュラ玉軸受２を有す
る。ハブホイール１は、環状板部１１と、軸部１２とを
有する。環状板部１１に不図示の車輪が取り付けられ
る。

【０００４】軸部１２の軸端はローリングかしめで形成
されたかしめ部３の構造となっている。この軸部１２の
外周にアンギュラ玉軸受２が固定される。

【０００５】アンギュラ玉軸受２は、内輪２１、外輪２
２、複数の玉２３および２つの冠型保持器２４を有し、
かしめ部３から内輪２１が押し付けられていることによ
り、所要の予圧（圧縮応力）が付与され、かつ抜け止め
されている。このようなアンギュラ玉軸受２に対する抜
け止めと予圧付与は、軽量化および部品点数削減による
低コスト化のため、それまでのナットによる軸部１２の
軸端の締め付けに代えて行われるようになっている。

【０００６】ここで、図中、仮想線で示されているかし
め用円筒部３ａは、軸部１２の軸端で構成されたもので
あって、径方向外向きに屈曲されてアンギュラ玉軸受の
内輪２１の端面にかしめつけられてかしめ部３となるも
のである。

【０００７】このハブユニットＢの場合、かしめ具９０
のローリングにより軸部１２の軸端のかしめ用円筒部３
ａを径方向外向きに屈曲してかしめる際に内輪２１にか
しめ力がかかるために、内輪２１の軌道がいびつに変形
してその真円度が低下する傾向になる。そこで、そのか
しめにおいて内輪２１が変形しにくくするように内輪２
１全体の肉厚を厚く設定する場合では重量化ならびに部
品コスト高となり、上述した軽量化および低コスト化を
図っていた意味が薄れる。

【０００８】そこで、本願出願人は、特願平１０−２０
６５７４号（発明の名称「車両ハブユニットのかしめ方
法」）で提供しているように、ハブホイール１の軸部１
２の軸端のかしめ用円筒部３ａを径方向外向きに屈曲さ
せてかしめるときに、内輪２１の肩部外周を円環状の押
さえ治具４で拘束して内輪２１のいびつな変形を抑制可
能とした、かしめ方法を提供している。

【０００９】なお、前述のかしめ形態としては、図８で
示すようなローリングかしめ装置Ｃが用いられる。つま
り、ハブホイールの軸部１２の軸端のかしめ用円筒部３
ａに対しかしめ具９０を所要角度θ傾けた姿勢であてが
い、回転軸９１を回転させることでかしめ具９０をロー
リングさせることにより、かしめ用円筒部３ａを径方向
外向きに塑性変形させ、この塑性変形した部分をかしめ
部３として内輪２１の外端面に押し付けるようにしてい
る。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】車両用ハブユニットの
コスト低減を図る一つ条件に、組み立てラインにおける
組み立て工数ならびに組み立て時間を可能な限り少なく
して量産性をあげることである。

【００１１】上述の押さえ治具は、車両用ハブユニット
の性能向上に必要であるが、それを内輪と外輪との対向
間に入れ、内輪肩部外周に当接させる作業に手間と時間
とがかかっている。

【００１２】そのため、従来の車両用ハブユニット構造
は量産性向上において改善すべき余地が残されている。

【００１３】したがって、本発明は、押さえ治具を用い
ずとも、内輪が変形するおそれを低減させて軸部軸端の
内輪へのかしめ作業を可能として、組み立ての工数なら
びに時間を減らし量産性向上に適した構造とすることを
解決すべき課題とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、軸端にかしめ
用円筒部を有する軸体の外周に、斜接形式の転がり軸受
を取り付け、前記軸体のかしめ用円筒部を径方向外向き
に屈曲させて前記転がり軸受の内輪の端面にかしめつけ
て、転がり軸受に対する抜け止めと予圧付与とを行う軸
受装置であって、前記転がり軸受の内輪において、内周
面のかしめ側角部が丸く面取されており、かしめ前の前
記かしめ用円筒部の軸端側に前記内輪の内径より小さい
小径部が設けられ、前記かしめ用円筒部において小径部
の起点が前記軸受内輪の面取角部における内周面側の面
取始点よりも内輪の軸方向中心側に位置されている。

【００１５】本発明によると、小径部が、内輪の内径よ
り小さいから、例えばかしめ具でローリングかしめする
とき、かしめ当初において内輪には径方向外向きに変形
させる方向の力が作用しない。そして、この状態で小径
部の起点が内輪の面取角部における面取始点より軸方向
中心側に位置しているために、例えばかしめ具でローリ
ングかしめするときに、その小径部が起点近傍で延ばさ
れるようにして径方向外向きに変形していく。

【００１６】そして、小径部の外周が内輪のかしめ側角
部に接触した時点では、内輪を径方向外向き方向に変形
させる力は小さくなっているから、内輪にはそれの真円
度を損ねるような変形作用力は作用しなくなり、結局、
内輪がかしめにより変形しにくくなる。

【００１７】以上のことにより本発明によれば、押さえ
治具が不要となる結果、ハブユニット等の軸受装置にお
けるその組み立ての工数と時間とを減らし量産性向上に
適した構造となる。

【００１８】前記の場合、好ましくは、かしめ前の状態
における前記小径部に前記起点から軸方向一方に向けて
縮径のテーパ面となる連接部を有すると、内輪内周に接
触しない状態で内輪の内周に円滑に沿うように小径部が
容易に延びていき、そのかしめにおける内輪のいびつな
変形防止に有効な構成となって好ましい。

【００１９】前記の場合、好ましくは、かしめ前の状態
における前記内輪の内周と小径部の軸端部との段差が、
０．１ｍｍ以下に設定されていると、かしめ状態で、小
径部が内輪に隙間なく密着した状態でかしめつけできて
好ましい。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、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。

【００２１】図１および図２は、本発明の一実施形態に
かかる軸受装置の一例である車両用のハブユニットにか
かり、図１は、かしめ用円筒部３ａによるかしめ前の状
態にあるハブユニットを示し、図２は、かしめ用円筒部
３ａによるかしめ後の状態にあるハブユニットを示して
いる。

【００２２】まず、図１を参照して説明すると、図中、
Ａは車両用ハブユニットの全体を示し、１はハブホイー
ル、２は複列外向きアンギュラ玉軸受、３ａは、かしめ
用円筒部である。このかしめ用円筒部３ａは、径方向外
向きに屈曲されて図２で示されるかしめ部３となる。

【００２３】ハブホイール１は、環状板部１１と、斜接
形式の転がり軸受の一例としての複列外向きのアンギュ
ラ玉軸受２が外装される軸部１２とを有する。

【００２４】アンギュラ玉軸受２は、軸部１２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とを備えており、
前述のハブホイール１の軸部１２の大径外周面を一方内
輪とする構成になっている。前述の内輪２１は、一般的
な単列アンギュラ玉軸受の内輪をそのまま流用してい
る。なお、外輪２２の外周には、径方向外向きのフラン
ジ２５が設けられており、このフランジ２５を介して図
示しない車軸ケースなどに非回転に取り付けられる。

【００２５】この実施形態で特徴とするのは、従来にお
いてかしめ時の内輪歪みを防止するために必要とされと
いた押さえ治具を不要とするかしめ用円筒部３ａの構造
にある。

【００２６】かしめ用円筒部３ａの構造および作用につ
いて図３ないし図６を参照して詳しく説明する。図３
は、図１のかしめ用円筒部３ａの近傍における要部拡大
図であり、図４および図５は、かしめ用円筒部３ａが屈
曲される過程における各要部拡大図であり、図６は、図
２のかしめ部３の近傍における要部拡大図である。

【００２７】まず、図２を参照して、アンギュラ玉軸受
２の内輪２１の内周側におけるかしめ側角部２１ａは、
丸く例えば中心Ｏから曲率半径ｒの１／４円周で面取さ
れている。

【００２８】ここで、２１ｂは、このかしめ側角部２１
ａにおける内周面側の面取始点であり、２１ｃは、面取
終点である。面取始点２１ｂは、前記中心Ｏから径方向
内向きの垂直な線とかしめ側角部２１ａとの交点であ
る。

【００２９】かしめ用円筒部３ａは、軸部１２の軸端そ
のものが円筒状に構成されてなるが、大別して、内輪２
１の内周に沿って該内輪２１の内径に一致する外径を有
する大径部３ｂと、内輪２１の内径より小径の外径を有
して軸方向一方に所要距離の長さで延ばされた小径部３
ｃとで構成されている。

【００３０】大径部３ｂは、内輪２１の内周に嵌合され
るものだからその表面は研磨仕上げされることが好まし
いが、小径部３ｃは、旋削による小径に構成されてい
る。

【００３１】小径部３ｃは、さらに構成を分けると、軸
方向一方に縮径するテーパ面とされた連接部３ｃ１と、
軸方向一方に延びる軸端部３ｃ２とで構成されている。

【００３２】小径部３ｃの起点３ｄつまり、連接部３ｃ
１の起点３ｄは、面取始点２１ｂよりも内輪２１の軸方
向中心側に位置されている。

【００３３】大径部３ｂと小径部３ｃとの外径差（段
差）、つまり、内輪２１の内径と小径部３ｃの軸端部３
ｃ２との段差は、好ましくは、０．１ｍｍ以下に設定さ
れている。

【００３４】このように段差が０．１ｍｍ以下である
と、内輪２１とかしめ部３との間で隙間がほぼ発生しな
くなり、０．１ｍｍを越えると、その隙間が発生する確
率が大きくなる。

【００３５】次に、図３ないし図６を参照して、かしめ
用円筒部３ａの径方向内向きへの屈曲について説明す
る。

【００３６】簡単には、図９で示されるローリングかし
め装置Ｃにおけるかしめ具９０を、図３で示されるかし
め用円筒部３ａに対し所要角度θ傾けた姿勢であてがっ
てローリングさせる。なお、かしめ具９０は、図３ない
し図６では図示していない。そうすると、図４で示すよ
うに小径部３ｃの連接部３ｃ１が延ばされていき、さら
に、ローリングさせていくと、小径部３ｃにおける連接
部３ｃ１と軸端部３ｃ２とが図５で示すようにかしめ側
角部２１ａに沿って曲げられる。最後に図６で示すよう
に小径部３ｃは、径方向外向きに屈曲されて塑性変形さ
れて、かしめ部３として内輪２１の外端面に押し付けら
れる。

【００３７】この場合、従来の押さえ治具が不要となる
理由について説明する。

【００３８】かしめ具９０のローリングに際してのかし
め力を分力で考えると、径方向外向き分力と軸方向中心
側分力となる。そして、内輪２１の軌道をいびつに変形
させるかしめ力（変形作用力）は、径方向外向き分力で
ある。

【００３９】図３の状態でのかしめ具９０のローリング
においては、径方向外向き分力が最大となるが、図３の
状態では、小径部３ｃの起点３ｄが、内輪２１の面取角
部における面取始点２１ｂより軸方向中心側に位置して
いるために、図３ないし図４で示すように、小径部３ｃ
の連接部３ｃ１が延ばされるようにして軸端部３ｃ２が
径方向外向きに変形させられる。この場合、小径部３ｃ
は、内輪２１に非接触のため、内輪２１には径方向外向
き分力がかからず、したがって、変形させられない。

【００４０】そして、図５では、小径部３ｃの連接部３
ｃ１の全体と軸端部３ｃ２の一部が内輪２１のかしめ側
角部２１ａに接触するが、この時点では、径方向外向き
分力は小さく、軸方向中心側分力が大きくなる。この軸
方向中心側分力は、内輪２１にはそれの真円度を損ねる
ような変形作用力としては作用しないから、結局、内輪
２１はこのかしめで変形されることがなく、図６で示す
ように、かしめ用円筒部３ａはかしめ部３として、内輪
２１の端面をかしめられる。

【００４１】以上のようにこの実施形態では、押さえ治
具を用いずとも、内輪２１が変形するおそれが大きく低
減されるから、ハブユニットとしてその組み立ての工数
ならびに時間を減らし量産性に適した構造となる。

【００４２】なお、上述の実施の形態では、軸受として
は複列外向きアンギュラ玉軸受であったが、これに限定
されるものではなく、要するに、斜接形式の転がり軸受
であって構わない。

【００４３】なお、上述の実施の形態は、ハブホイール
とアンギュラ玉軸受との組み合わせからなる車両用ハブ
ユニットに限定されるものではなく、ハブホイール等を
軸体とし、アンギュラ玉軸受等の斜接形式の転がり軸受
をこの軸体の軸部の外周に配設した軸受装置にも実施の
形態のかしめ方法を適用することができる。

【００４４】

【発明の効果】以上のように本発明第１および第２の軸
受装置は、転がり軸受の内輪のかしめ側角部が丸く面取
され、かしめ用円筒部において前記内輪の内径より小さ
い小径部の起点がその内輪の面取角部における内周面側
の面取始点よりも内輪の軸方向中心側に位置されている
から、押さえ治具を用いずに、内輪のいびつな変形を防
止して、内輪肩部端面をかしめ用円筒部でかしめること
ができ、結局、軸受装置としての性能を確保できる一方
で、軸受装置として組み立て工数ならびに組み立て時間
が減らし量産性向上に適した構造となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】かしめ前における本発明の実施形態の車両用ハ
ブユニットの縦断側面図

【図２】かしめ後における本発明の実施形態の車両用ハ
ブユニットの縦断側面図

【図３】かしめの説明のための図１の要部拡大図

【図４】かしめの説明のための図３対応図

【図５】かしめの説明のための図３対応図

【図６】かしめの説明のための図２の要部拡大図

【図７】従来の車両用ハブユニットの縦断側面図

【図８】図７のかしめ部のかしめ形態の説明に供する工
程図

【符号の説明】

Ａ 車両用ハブユニット １ ハブホイール １２ ハブホイールの軸部 ２ 複列外向きアンギュラ玉軸受 ２１ 内輪 ２１ａ 内輪のかしめ側角部 ２１ｂ 面取始点 ２１ｃ 面取終点 ３ かしめ部 ３ａ かしめ用円筒部 ３ｂ 大径部 ３ｃ 小径部３ｃ ３ｃ１ 連接部 ３ｃ２ 軸端部 ３ｄ 小径部３ｃの起点

───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｆターム(参考） 3J017 AA02 AA10 BA10 DB08 3J101 AA02 AA32 AA43 AA54 AA62 AA72 BA53 BA56 DA09 FA46 GA03

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】軸端にかしめ用円筒部を有する軸体の外周
   に、斜接形式の転がり軸受を取り付け、前記軸体のかし
   め用円筒部を径方向外向きに屈曲させて前記転がり軸受
   の内輪の端面にかしめつけて、転がり軸受に対する抜け
   止めと予圧付与とを行う軸受装置であって、 前記転がり軸受の内輪において内周面のかしめ側角部が
   丸く面取されており、 かしめ前の前記かしめ用円筒部の軸端側に前記内輪の内
   径より小さい小径部が設けられ、 前記かしめ用円筒部において小径部の起点が、前記軸受
   内輪の面取角部における内周面側の面取始点よりも内輪
   の軸方向中心側に位置されている、ことを特徴とする軸
   受装置。
2. 【請求項２】軸端にかしめ用円筒部を有するハブホイー
   ルの外周に、複列外向きのアンギュラ玉軸受を取り付
   け、前記かしめ用円筒部を径方向外向きに屈曲させて前
   記アンギュラ玉軸受の内輪の端面にかしめつけて、前記
   アンギュラ玉軸受に対する抜け止めと予圧付与とを行う
   軸受装置であって、 前記アンギュラ玉軸受の内輪において内周面のかしめ側
   角部が丸く面取されており、 かしめ前の前記かしめ用円筒部の軸端側に前記内輪の内
   径より小さい小径部が設けられ、 前記かしめ用円筒部において小径部の起点が、前記内輪
   の面取角部における内周面側の面取始点よりも内輪の軸
   方向中心側に位置されている、ことを特徴とする軸受装
   置。
3. 【請求項３】請求項１または２の軸受装置において、 かしめ前の状態における前記小径部に前記起点から軸方
   向一方に向けて縮径のテーパ面となる連接部を有する、
   ことを特徴とする軸受装置。
4. 【請求項４】請求項１ないし３いずれかの軸受装置にお
   いて、 かしめ前の状態における前記内輪の内周と小径部の軸端
   部との段差が、０．１ｍｍ以下に設定されている、こと
   を特徴とする軸受装置。