JP2002250358A - 車輪支持用転がり軸受ユニット - Google Patents

車輪支持用転がり軸受ユニット

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JP2002250358A JP2001274683A JP2001274683A JP2002250358A JP 2002250358 A JP2002250358 A JP 2002250358A JP 2001274683 A JP2001274683 A JP 2001274683A JP 2001274683 A JP2001274683 A JP 2001274683A JP 2002250358 A JP2002250358 A JP 2002250358A
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inner ring
inner end
outer peripheral
diameter
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Takeo Okuma
健夫 大熊
Hideshi Shibuya
英志 渋谷
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NSK Ltd
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    • F16C2326/02—Wheel hubs or castors

Abstract

(57)【要約】 【課題】 内輪１０ｂの内端部外周面に形成した大径側
鍔部２７の厚さを特に大きくしなくても、この大径側鍔
部２７の側面と内輪軌道７との連続部に設けた研削逃げ
溝部分に亀裂等の損傷が生じにくくする。 【解決手段】 ハブ本体９ｃの内端部の支持段部１１ａ
に外嵌した内輪１０ｂの内端面２２を、このハブ本体９
ｃの内端部に形成したかしめ部１３により抑え付けて、
上記内輪１０ｂをこのハブ本体９ｃに結合固定する。こ
のかしめ部１３と上記内端面２２との当接部の最大外径
Ｄ1 を上記研削逃げ溝の底部の直径Ｄ2 よりも小さくす
る。この構成により、上記かしめ部１３の形成作業に伴
って上記大径側鍔部２７から上記研削逃げ溝部分にモー
メント荷重が加わる事を防止し、上記課題を解決する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、自動車の車輪を
懸架装置に対して回転自在に支持する為の車輪支持用転
がり軸受ユニットの改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車の車輪を懸架装置に対して回転自
在に支持するのに、車輪支持用転がり軸受ユニットを使
用する。図６は、この様な目的で先に考えた車輪支持用
転がり軸受ユニットの第１例を示している。この車輪支
持用転がり軸受ユニットは、外輪１と、ハブ２と、複数
個の転動体３、３とを備える。このうちの外輪１は、内
周面に複列の外輪軌道４、４を、外周面に懸架装置に固
定する為の取付部５を、それぞれ設けている。又、上記
ハブ２は、上記外輪１の内径側に、この外輪１と同心に
配置している。
【０００３】この様なハブ２は、外周面の外端部（軸方
向に関して外とは、自動車への組み付け状態で車両の幅
方向外寄りとなる側で、各図の左側。本明細書全体で同
じ。）に車輪を支持固定する為のフランジ６を形成する
と共に、外周面に複列の内輪軌道７、７を設けている。
そして、これら各内輪軌道７、７と上記各外輪軌道４、
４との間に、それぞれ複数個ずつの転動体３、３を、そ
れぞれ合成樹脂製或は金属製の保持器８、８により転動
自在に保持した状態で設けている。尚、図６〜７に示し
た構造は、比較的重量が嵩む自動車の車輪を支持する為
の構造である為、上記各転動体３、３として円すいころ
を使用し、外輪軌道４、４及び内輪軌道７、７の断面形
状を直線状としている。
【０００４】又、上記ハブ２は、ハブ本体９と１対の内
輪１０ａ、１０ｂとを組み合わせて成り、これら両内輪
１０ａ、１０ｂの外周面に、上記各内輪軌道７、７を形
成している。この様にハブ本体９と１対の内輪１０ａ、
１０ｂとを組み合わせる為、このハブ本体９の外周面の
中間部から内端部に至る部分に、支持段部１１を形成し
ている。そして、この支持段部１１に上記１対の内輪１
０ａ、１０ｂを、締り嵌めにより外嵌（圧入）してい
る。更に、上記ハブ本体９の内端部に設けた円筒部１２
を径方向外方に塑性変形する事で形成したかしめ部１３
により内側（軸方向に関して内とは、自動車への組み付
け状態で車両の幅方向中央寄りとなる側で、各図の右
側。本明細書全体で同じ。）の内輪１０ｂの内端面を抑
え付け、上記１対の内輪１０ａ、１０ｂを、上記かしめ
部１３と上記支持段部１１の外端部に存在する段差面１
４との間で挟持する事により、上記１対の内輪１０ａ、
１０ｂを上記ハブ本体９に固定している。又、この様に
内側の内輪１０ｂの内端面を上記かしめ部１３により抑
え付けた状態で、上記各転動体３、３と上記各軌道４、
７とを含んで構成する軸受部に予圧を付与している。こ
の様に内輪の内端面をかしめ部により抑え付ける技術を
円すいころ軸受に適用した構造は、例えば国際特許公報
WO 98/58762等に記載されている。
【０００５】尚、本発明の対象となる車輪支持用転がり
軸受ユニットには、図７に示した様に、ハブ２ａを構成
するハブ本体９ａの中間部外周面に直接内輪軌道７を形
成する構造のものもある。この場合には、上記ハブ本体
９ａの外周面の内端部にのみ、１個の内輪１０ｂを外嵌
固定する為の支持段部１１ａを設け、この内輪１０ｂの
外端面を当接させる為の段差面１４ａは、上記ハブ本体
９ａ自体に設ける。これに対して、図６に示した様に、
１対の内輪１０ａ、１０ｂを設ける場合には、このうち
の外側の内輪１０ａの内端面が、請求項に記載した段差
面となる。
【０００６】又、図示の例では、駆動輪支持用の転がり
軸受ユニットを構成すべく、上記ハブ本体９の中心部に
スプライン孔１５を設けている。更に、前記外輪１の両
端部内周面と上記内輪１０ａ、１０ｂとの間にはシール
リング（組み合わせシールリング）１６、１６を設け
て、上記各転動体３、３を設けた空間１７の両端開口部
を塞いでいる。尚、図７に示した第２例の場合には、外
輪１の外端部とハブ２ａの中間部との間を塞ぐシールリ
ング１６ａは、この外輪１の外端部に外嵌している。こ
の様に構成する車輪支持用転がり軸受ユニットを自動車
に組み付ける際には、前記取付部５を懸架装置を構成す
るナックル等に結合固定する共に、前記フランジ６に車
輪を支持固定する。これにより、この車輪が、懸架装置
に対して回転自在に支持された状態となる。又、上記ス
プライン孔１５に、図示しない等速ジョイントに付属の
スプライン軸を挿入し、上記ハブ本体９を介して上記車
輪を回転駆動自在とする。
【０００７】上述の様に、ハブ本体９、９ａの外周面に
外嵌した内輪１０ａ、１０ｂを、このハブ本体９、９ａ
に対し固定する為のかしめ部１３の形成作業を容易にす
る為の技術として、西独特許公報ＤＥ３４１８４４０Ａ
１には、図８〜９に示す様な発明が記載されている。こ
の公報に記載された従来構造の場合には、内輪１０ｃの
内端面を抑え付ける為のかしめ部１３ａを形成する為に
ハブ本体９ｂの内端部に形成した、円筒部１２ａの外端
部の内外両周面に凹溝１８ａ、１８ｂを、周方向に形成
している。このうち、外周面に形成した凹溝１８ｂが、
請求項に記載した小径部に相当する。この様な凹溝１８
ａ、１８ｂを形成し、上記かしめ部１３ａを形成する際
の折り曲げ部となる、上記円筒部１２ａの肉厚を小さく
する事により、この円筒部１２ａを塑性変形し易くして
いる。この為、この円筒部１２ａを加熱しなくても、上
記かしめ部１３ａの加工を容易に行なえる様になる。
尚、図８〜９に示した構造は、比較的軽量な自動車の車
輪を支持する為の構造である為、転動体３ａ、３ａとし
て玉を使用し、外輪軌道４ａ、４ａ及び内輪軌道７ａ、
７ａの断面形状を円弧形としている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】図６〜７に示した従来
構造の場合には、内側の内輪１０ｂの外周面に形成した
内輪軌道７の直径とかしめ部１３の直径との関係を特に
規制していなかった為、耐久性の確保と小型・軽量化と
を両立させる事が難しかった。この理由は、次の通りで
ある。上記かしめ部１３の加工時に上記内輪１０ｂの内
端面には、外方に向いた大きなアキシアル荷重が加わ
る。そして、このアキシアル荷重が、上記内輪１０ｂの
内端部外周面に形成した大径側鍔部２７に加わると、こ
の大径側鍔部２７の基端部（内径側端部）に、この大径
側鍔部２７の外径寄り部分を外方に変位させる方向のモ
ーメント荷重が加わる。一方、この大径側鍔部２７の外
側面と上記内輪軌道７との連続部には、これら外側面及
び内輪軌道７を仕上加工する際に砥石との干渉を防止す
る為、図１０に示す様な研削逃げ溝２８を形成してい
る。上記大径側鍔部２７に上記モーメント荷重が加わっ
た場合、この研削逃げ溝２８部分に応力が集中し、この
部分に亀裂等の損傷が発生し易くなる。
【０００９】この様な原因で発生する損傷を防止する為
に従来は、上記大径側鍔部２７の軸方向に関する厚さを
十分に大きくし、上記モーメント荷重に拘らずこの大径
側鍔部２７の弾性変形を抑えて、上記研削逃げ溝２８部
分に加わる応力を小さく抑える様にしていた。この為、
上記大径側鍔部２７を有する上記内輪１０ｂの軸方向の
長さ寸法が、車輪支持用転がり軸受ユニットの構成部品
として本来必要とされる以上に嵩み、その分、この車輪
支持用転がり軸受ユニットの軸方向寸法が嵩んで、小型
・軽量化を難しくしていた。上記かしめ部１３の加工時
に上記大径側鍔部２７にモーメント荷重が加わらない様
にすれば、この大径側鍔部２７の厚さ並びに上記内輪１
０ｂの長さ寸法を、車輪支持用転がり軸受ユニットの構
成部品として本来必要とされる程度に抑え、この車輪支
持用転がり軸受ユニットの小型・軽量化を図り易くな
る。本発明の目的の一つは、この様な事情に鑑み、上記
かしめ部１３の加工時に上記大径側鍔部２７にモーメン
ト荷重が加わらない様にして、車輪支持用転がり軸受ユ
ニットの小型・軽量化を図り易くする点にある。
【００１０】又、図８〜９に示した従来技術の場合、円
筒部１２ａを径方向外方に塑性変形させてかしめ部１３
ａを形成するのに伴って、内輪１０ｃの内端部に径方向
外方に向いた大きな荷重が加わる事が、本発明者の実験
により分かった。この理由に就いて、図８〜９に図１１
を加えて説明する。図８〜９に示す様に、外端部（基端
部）外周面に凹溝１８ｂを形成した円筒部１２ａを径方
向外方に塑性変形させると、この円筒部１２ａの外周面
で上記凹溝１８ｂの外端縁（始点）に対応する部分に、
図１１に示す様な突条１９が形成される。尚、この図１
１は、軸方向（図１１の左右方向）の倍率を凡そ１０倍
に、径方向（図１１の上下方向）の倍率を凡そ１０００
倍に、それぞれ描いている。一般的な乗用車用の車輪支
持用転がり軸受ユニットの場合で、上記突条１９の幅Ｗ
19は０．１〜０．２mm程度、同じく高さＨ19は０．００
１〜０．１０mm程度である。
【００１１】一方、上記図８〜９に示した従来技術の場
合には、上記凹溝１８ｂの外端縁が、内輪１０ｃの内周
面のうち、軸方向に関して内径が変化しない円筒面部２
０に対向している。従って、上記凹溝１８ｂの外端縁
は、上記かしめ部１３ａを形成する以前から、上記内輪
１０ｃの内周面に密接している。この状態から上記円筒
部１２ａを径方向外方に塑性変形させて上記かしめ部１
３ａを形成すると、上記突条１９が上記内輪１０ｃの内
端部内周面を径方向外方に強く押し、この内輪１０ｃの
内端部を、僅かとは言え径方向外方に弾性変形させる。
そして、弾性変形した場合には、上記内輪１０ｃの外周
面に形成した内輪軌道７ａの断面形状又は直径が所望の
ものからずれて、各転動体３ａ、３ａに付与する予圧が
適正値から外れる可能性がある。
【００１２】更に、図８〜９に示す様な技術を、前述の
図６〜７に示した様な、複列円すいころ軸受ユニットで
ある車輪支持用転がり軸受ユニットに適用した場合に
は、内側の内輪１０ｂの外周面の内輪軌道７に施したク
ラウニングが減少若しくは喪失し、この内輪軌道７と各
転動体３の転動面との当接部の一部にエッジロードが発
生する可能性が生じる。即ち、この内輪軌道７にエッジ
ロードの発生を防止する為に施したクラウニングの形状
が崩れる為、エッジロードの発生防止が不確実になる。
具体的には、上記内輪軌道７に施したクラウニングのう
ち、軸方向内端寄り部分の落ち量が減少若しくは消失し
てしまう。この結果、上記内輪軌道７の内端部と上記各
転動体３の転動面の内端縁との当接部に、エッジロード
に基づく高面圧が加わり易くなる。この様なエッジロー
ドに基づく高面圧は、上記内輪軌道７の転がり疲れ寿命
を短くする原因となる為、好ましくない。本発明の車輪
支持用転がり軸受ユニットは、上述の様な事情に鑑みて
発明したものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明の車輪支持用転が
り軸受ユニットのうち、請求項１に記載した車輪支持用
転がり軸受ユニットは、前述の図６又は図７に示した様
な先に考えた車輪支持用転がり軸受ユニットと同様に、
内周面にそれぞれが円すい凹面状である複列の外輪軌道
を形成した外輪と、外周面にそれぞれが円すい凸面状で
ある複列の内輪軌道を設けたハブと、これら各内輪軌道
と上記各外輪軌道との間にそれぞれ複数個ずつ転動自在
に設けられた円すいころとを備える。そして、上記ハブ
は、外周面の中間部に外側の内輪軌道を直接又は内輪を
介して設けたハブ本体と、外周面に内側の内輪軌道を形
成した別体の内輪とから成る。このうちのハブ本体は、
外周面の外端寄り部分に車輪を支持する為のフランジを
形成すると共に、外周面の少なくとも内端部分を上記別
体の内輪を外嵌固定する為の支持段部としている。又、
この別体の内輪はこの支持段部に、外端面をこの支持段
部の外端部に存在する段差面に当接させると共に、上記
ハブ本体の内端部に設けた円筒部を径方向外方に塑性変
形する事で形成したかしめ部により内端面を抑え付ける
事で支持固定されている。更に、上記別体の内輪の外周
面に形成した、内端部に向かう程直径が大きくなる方向
に形成した内輪軌道と、内端部に設けた大径側鍔部の側
面との連続部に、研削逃げ溝を形成している。特に、本
発明の車輪支持用転がり軸受ユニットに於いては、上記
内輪の内端面と上記かしめ部との当接している部分の最
大外径を、上記研削逃げ溝の溝底円の直径よりも小さく
している。
【００１４】又、本発明の車輪支持用転がり軸受ユニッ
トのうち、請求項２に記載した車輪支持用転がり軸受ユ
ニットは、前述の図６又は図７に示した様な先に考え
た、或は前述の図８〜９に示した様な従来から知られて
いる車輪支持用転がり軸受ユニットと同様に、内周面に
複列の外輪軌道を形成した外輪と、外周面に複列の内輪
軌道を設けたハブと、これら各内輪軌道と上記各外輪軌
道との間にそれぞれ複数個ずつ転動自在に設けられた転
動体とを備える。又、上記ハブは、外周面の中間部に外
側の内輪軌道を直接又は内輪を介して設けたハブ本体
と、外周面に内側の内輪軌道を形成した別体の内輪とか
ら成る。そして、このうちのハブ本体は、外周面の外端
寄り部分に車輪を支持する為のフランジを形成すると共
に、外周面の少なくとも内端部分を、上記別体の内輪を
外嵌固定する為の支持段部としている。又、上記別体の
内輪はこの支持段部に、外端面をこの支持段部の外端部
に存在する段差面に当接させると共に、上記ハブ本体の
内端部に設けた円筒部を径方向外方に塑性変形する事で
形成したかしめ部により内端面を抑え付ける事で、支持
固定されている。更に、上記図８〜９に示した様な従来
から知られている車輪支持用転がり軸受ユニットと同様
に、上記円筒部の少なくとも外端部外周面に小径部を形
成している。尚、上記円筒部とは、上記かしめ部を形成
する為の部分を指しているので、この円筒部と同様形状
の部分がより外方にまで延びていても、かしめ部となる
べき部分の外端部が、円筒部の外端部である。特に、請
求項２に記載した車輪支持用複列転がり軸受ユニットに
於いては、上記別体の内輪の内端部内周面に、内端側に
向かう程内径が漸次大きくなる面取り部が形成されてい
る。そして、上記小径部の外端縁（始点）は、この面取
り部の始点よりも内方に位置する。更に好ましくは、上
記小径部の内端縁（終点）は、円筒部を塑性変形させる
以前の状態で、別体の内輪の内端面よりも内方に位置す
る。
【００１５】
【作用】上述の様な本発明の車輪支持用転がり軸受ユニ
ットのうち、請求項１に記載した車輪支持用転がり軸受
ユニットによれば、かしめ部の加工時に大径側鍔部にモ
ーメント荷重が加わらない様にして、車輪支持用転がり
軸受ユニットの小型・軽量化を図り易くできる。即ち、
内輪の内端面と上記かしめ部との当接している部分の最
大外径が、上記研削逃げ溝の溝底円の直径よりも小さい
為、上記かしめ部から上記内輪の内端面に加わるアキシ
アル荷重が、上記研削逃げ溝よりも外径側に存在する上
記大径側鍔部に加わる事はない。従って、上記かしめ部
の加工に伴って上記研削逃げ溝にモーメント荷重が加わ
る事はない。この研削逃げ溝に加わる荷重は、各円すい
ころへの予圧付与に伴ってこれら各円すいころの筒部と
上記大径側鍔部の外側面とが当接する事に伴う荷重のみ
の、限られたものとなる。従って、上記研削逃げ溝部分
に亀裂等の損傷が生じにくくなって、上記外径側鍔部の
厚さ及び別体の内輪の長さ寸法を小さくでき、その分、
上記車輪支持用転がり軸受ユニットの小型・軽量化を図
り易くなる。
【００１６】又、請求項２に記載した車輪支持用転がり
軸受ユニットによれば、ハブ本体の内端部に設けた円筒
部を径方向外方に塑性変形させ易い構造で、しかも、こ
の円筒部を塑性変形させてかしめ部を形成するのに伴っ
て、別体の内輪の内端部に径方向外方に向く大きな力が
作用しにくくできる。即ち、上記円筒部の少なくとも外
端部外周面に小径部を形成しているので、この円筒部を
径方向外方に塑性変形させてかしめ部とする作業を、こ
の円筒部を加熱する事なく、容易に行なえる。又、上記
小径部の外端縁が、上記内輪の内端部内周面に形成した
面取り部の始点よりも内方に位置する為、上記かしめ部
を形成するのに伴って上記小径部の外端縁部分に突条が
形成されても、この突条が上記内輪の内周面を径方向外
方に強く押圧する事はない。この為、上記かしめ部の形
成作業に伴う、上記内輪の外周面に形成した内輪軌道の
形状や寸法のずれを抑えて、設計値通りの車輪支持用転
がり軸受ユニットを安定して実現できる。更に、好まし
い構造として、小径部の内端縁を内輪の内端面よりも内
方に位置させる構造を採用すれば、上記かしめ部とこの
内輪との当接部で、この内輪に加わるラジアル方向の力
を低くできて、この内輪の変形を、より小さくできる。
【００１７】
【発明の実施の形態】図１〜２は、請求項１〜３の総て
に対応する、本発明の実施の形態の第１例を示してい
る。尚、本例の特徴は、かしめ部１３の形成作業に伴っ
て内側の内輪１０ｂの内端部に形成した大径側鍔部２７
にモーメント荷重が加わるのを防止すると共に、この内
輪１０ｂの内端部に、径方向外方に向いた大きな力が加
わるのを防止する部分の構造にある。その他の部分の構
成及び作用は、前述の図７に示した構造とほぼ同様であ
るから、同等部分には同一符号を付して重複する説明を
省略若しくは簡略にし、以下、本発明の特徴部分を中心
に説明する。尚、本例の場合には、非駆動輪を懸架装置
に支持する為の車輪支持用転がり軸受ユニットである
為、ハブ本体９ｃは、中心部にスプライン孔を持たな
い、充実体としている。
【００１８】本例の車輪支持用転がり軸受ユニットの場
合、上記内輪１０ｂの内端部内周面に、内端側に向かう
程内径が漸次大きくなる、断面形状が略四分の一円弧状
の面取り部２１を形成している。又、上記ハブ本体９ｃ
の内端部に形成した円筒部１２の外端部（基端部）外周
面に、請求項に記載した小径部である凹溝１８ｃを、全
周に亙って形成している。本発明の場合には、この凹溝
１８ｃの外端縁（小径部の始点）を、上記面取り部２１
の始点よりも内方に位置させている。即ち、この面取り
部２１の始点が図１のイ位置に存在するのに対して、上
記凹溝１８ｃの外端縁は、このイ位置よりも軸方向内方
である、図１のロ位置に存在する。従って、上記円筒部
１２を径方向外方に塑性変形する以前の状態では、上記
凹溝１８ｃの外端縁位置に於いて、上記円筒部１２の外
周面と上記内輪１０ｂの内周面との間には隙間が存在す
る（これら両周面同士が非接触状態である）。
【００１９】更に本例の場合には、図１に鎖線で示し
た、上記円筒部１２を径方向外方に塑性変形させる以前
の状態で、上記凹溝１８ｃの内端縁（終点）を、上記内
輪１０ｂの内端面２２よりも内方に位置させている。即
ち、この内輪１０ｂの内端面２２が図１のハ位置に存在
するのに対して、上記凹溝１８ｃの内端縁は、このハ位
置よりも軸方向内方である、図１のニ位置に存在する。
【００２０】上述の様な本例の車輪支持用転がり軸受ユ
ニットによれば、上記ハブ本体９ｃの内端部に設けた上
記円筒部１２を径方向外方に塑性変形させ易い構造で、
しかも、この円筒部１２を塑性変形させてかしめ部１３
を形成するのに伴って、上記内輪１０ｂの内端部に形成
した大径側鍔部２７にモーメント荷重が加わるのを防止
すると共に、この内輪１０ｂの内端部に、径方向外方に
向く大きな力が作用しにくくできる。即ち、上記円筒部
１２の内端部外周面に上記凹溝１８ｃを形成しているの
で、この円筒部１２を径方向外方に塑性変形させて上記
かしめ部１３とする作業を、この円筒部１２を加熱する
事なく、容易に行なえる。
【００２１】又、上記凹溝１８ｃの外端縁が、上記内輪
１０ｂの内端部内周面に形成した面取り部２１の始点よ
りも内方に位置する為、上記かしめ部１３を形成するの
に伴って上記凹溝１８ｃの外端縁部分に、前述の図１０
に示した様な突条１９が形成されても、この突条１９が
上記内輪１０ｂの内周面を径方向外方に強く押圧する事
はない。この為、上記かしめ部１３の形状作業に伴う、
この内輪１０ｂの外周面に形成した内輪軌道７の形状や
寸法のずれを抑えて、設計値通りの車輪支持用転がり軸
受ユニットを安定して実現できる。特に、本例の場合に
は、上記内輪軌道７に施したクラウニングの落ち量を適
正量確保して、この内輪軌道７と各転動体３との転がり
接触部に、エッジロードに基づく高面圧が加わる事を防
止し、上記内輪軌道７の転がり疲れ寿命の確保を図れ
る。
【００２２】又、本例の場合には、上記凹溝１８ｃの内
端縁を上記内輪１０ｂの内端面よりも内方に位置させて
いるので、上記かしめ部１３とこの内輪１０ｂとの当接
部で、この内輪１０ｂに加わるラジアル方向の力を低く
できる。即ち、上記凹溝１８ｃの内端縁を内方に位置さ
せる分、上記円筒部１２を径方向外方に塑性変形して上
記かしめ部１３とし、このかしめ部１３により上記内輪
１０ｂを抑え付けた場合に、これらかしめ部１３と内輪
１０ｂとの当接面の全部若しくは大部分が、上記面取り
部２１よりも径方向外方に存在する、上記内輪１０ｂの
内端面２２部分に存在する様になる。この内端面２２
は、この内輪１０ｂの中心軸に直交する仮想平面上に存
在する為、上記かしめ部１３がこの内端面２２を強く押
しても、上記内輪１０ｂに径方向外方に向く力が加わる
事はない。上記かしめ部１３の一部内径寄り部分が、上
記面取り部２１に当接し、当該部分を（例えばＦなる力
で）押圧する可能性はあるが、その場合でも、図２に示
す様に、この当接部に作用するＦなる力の作用方向と上
記仮想平面とのなす角度の余角αは小さい値となる。従
って、Ｆ・sinαで表される、上記内輪１０ｂの内端部
を径方向外方に押圧する力も小さな値となる。この為、
この内輪１０ｂの径方向の変形を、より小さくできる。
【００２３】更に、上記内輪１０ｂの内端面２２と上記
かしめ部１３との当接している部分の最大外径Ｄ1 を、
この内輪１０ｂの外周面に形成した内輪軌道７の大径側
端部に形成した、研削逃げ溝の溝底円の直径Ｄ2 よりも
小さく（Ｄ1 ＜Ｄ2 ）している。この構成により、前記
円筒部１２を、かしめ治具の中心軸を揺動させながらか
しめを行なう、上型揺動回転方式の回転鍛造かしめ（通
称「揺動かしめ」）により塑性変形させて上記かしめ部
１３を形成する際に、上記内輪１０ｂの内端面２２に大
きなアキシャル荷重が加わった場合でも、上記研削逃げ
溝部分に、大きなモーメント荷重が加わらない様にして
いる。この為、上記かしめ部１３の加工に伴って上記研
削逃げ溝部分に、亀裂等の損傷が発生しにくくなって、
強度上弱いと考えられている、研削逃げ溝部分から鍔が
割れる事がなくなり、製品の歩留向上を図れる。又、上
記内輪１０ｂの内端部外周面に形成した大径側鍔部２７
の角度が、上記かしめ部１３の加工作業に伴って変化す
る事もない為、各転動体３、３に付与すべき予圧が、上
記かしめ部１３の加工に伴って設計値からずれる事も防
止できる。
【００２４】尚、ハブの内端部にかしめ部を形成する為
のかしめ方法としては、上述した揺動かしめ以外にも、
前述の国際特許公報 WO 98/58762に記載されている様
に、かしめ部を形成すべきハブを回転させながらかしめ
作業を行なう、下型回転駆動方式の回転鍛造かしめ等、
種々の方法が存在する。但し、何れの方法によりかしめ
部を形成するにしても、程度の差はあるにしても、上記
ハブの内端部を塑性変形させて上記かしめ部を形成する
際に、このハブとは別体の内輪の内端面に大きなアキシ
アル荷重が加わる事に変わりはない。従って、上記かし
め部を形成する為に何れの方法を採用した場合でも、上
記揺動かしめを採用した場合と同様の作用・効果を得ら
れる。
【００２５】次に、図３も、請求項１〜３の総てに対応
する、本発明の実施の形態の第２例を示している。本例
の場合には、ハブ本体９ｄの内端部に形成した円筒部１
２ｂの外周面に、この円筒部１２ｂの内端面２４にまで
達する小径部２３を形成している。本例の場合、この小
径部２３の外端縁（基端縁）が、内輪１０ｂの内端部内
周面に形成した面取り部２１の始点である図３のイ´位
置よりも軸方向内方である、図３のロ´位置に存在す
る。従って、上記円筒部１２ｂを径方向外方に塑性変形
する以前の状態では、上記小径部２３の外端縁位置に於
いて、上記円筒部１２ｂの外周面と上記内輪１０ｂの内
周面との間には隙間が存在する（これら両周面同士が非
接触状態である）。
【００２６】更に本例の場合にも、図３に鎖線で示し
た、上記円筒部１２ｂを径方向外方に塑性変形させる以
前の状態で、上記小径部２３の内端縁（終点）、即ち上
記円筒部１２ｂの内端面２４を、上記内輪１０ｂの内端
面よりも内方に位置させている。即ち、この内輪１０ｂ
の内端面２２が図３のハ´位置に存在するのに対して、
上記小径部２３の内端縁は、このハ´位置よりも軸方向
内方である、図３のニ´位置に存在する。又、かしめ部
１３と上記内輪１０ｂの内端面２２とが当接している部
分の最大外径を、この内輪１０ｂの外周面に形成した内
輪軌道７の大径側端部に形成した研削逃げ溝の溝底円の
直径よりも小さくしている。
【００２７】尚、本例の場合には、駆動輪を支持する為
の車輪支持用転がり軸受ユニットである為、上記ハブ本
体９ｄは、中心部にスプライン孔１５を有する。又、前
述の第１例の場合、円筒部１２の内周面は円すい面状で
あったのに対して、本例の場合には円筒面状としてい
る。その他の部分の構成及び作用は、前述した第１例の
場合と同様であるから、同等部分には同一符号を付し
て、重複する説明は省略する。尚、当然の事であるが、
本例の構造を図１に示した非駆動輪用の構造で実施でき
るし、逆に、図１に示した構造を駆動輪用で実施する事
もできる。
【００２８】次に、図４も、請求項１〜３の総てに対応
する、本発明の実施の形態の第３例を示している。本例
の場合には、ハブ本体９ｅの外周面に、１対の内輪１０
ａ、１０ｄを外嵌固定している。このうち、内方の内輪
１０ｄの内端部内周面に面取り部２１を形成すると共
に、この内輪１０ｄの内端面２２ａの外径寄り部分に円
筒部２５を、全周に亙って形成している。そして、この
円筒部２５の内端面２６を、かしめ部１３の内端面より
も軸方向内方に位置させている。又、本例の場合には、
駆動輪を支持する為の車輪支持用転がり軸受ユニットで
ある為、上記ハブ本体９ｅは、中心部にスプライン孔１
５を有する。
【００２９】この様な本例の構造を自動車に組み付けた
状態では、図示しない等速ジョイントを構成するハウジ
ングの外端面が、上記円筒部２５の内端面２６に当接す
る。このハウジングの外端面と上記かしめ部１３の内端
面とが当接する事はない。上記円筒部２５は、上記内輪
１０ｄと共に、軸受鋼等の硬質金属により造られてお
り、その内端面２６の形状も精密に仕上げられている。
この為、比較的軟らかい鋼により造られ、しかも形状が
不安定となり易い、上記かしめ部１３の内端面に上記ハ
ウジングの外端面を当接させる場合に比べて、当接状態
を安定させる事ができる。上記ハブ本体９ｅの内端部の
円筒部１２の外周面に形成した凹溝１８ｃと上記内輪１
０ｄとの位置関係、並びに上記内輪１０ｄの内端面２２
ａとかしめ部１３との当接部の最大外径と、上記内輪１
０ｄに形成した研削逃げ溝の溝底円の直径との関係に関
しては、前述の第１例の場合と同様であるから、同等部
分には同一符号を付して、重複する説明は省略する。勿
論、本発明の構造を、図１に示す様な非駆動輪用として
実施する事もできる。尚、本発明のうち、請求項２〜３
に記載した発明に関しては、以上に述べた各実施の形態
の何れに就いても、転動体として円すいころを使用した
車輪支持用転がり軸受ユニットに限らず、玉を使用した
車輪支持用転がり軸受ユニットでも実施できる。
【００３０】次に、図５は、請求項１にのみ対応する、
本発明の実施の形態の第４例を示している。本例の構造
は、ハブ９ｅの内端部にかしめ部１３を形成する作業
を、下型回転駆動方式の回転鍛造かしめにより行なう事
を前提としたものである。この下型回転駆動方式の回転
鍛造かしめの場合には、揺動かしめの場合に比べて、上
記ハブ９ｅの内端部に形成した円筒部１２を塑性変形さ
せる為に要するかしめ荷重が少し小さくて済む。そし
て、かしめ荷重が小さくて済む分、上記かしめ部１３の
形成作業に伴う内側の内輪１０ｅの変形を、揺動かしめ
の場合よりも小さく抑えられる。
【００３１】この様に、上記かしめ部１３の形成作業に
伴う上記内輪１０ｅの変形を抑えられる事に鑑みて本例
の場合には、請求項２〜３に対応する前述した実施の形
態の第１〜３例とは異なり、上記円筒部１２の外周面に
形成した小径部２３の外端部を、上記内輪１０ｅの内端
部内周面に形成した面取り部２１の始点位置よりも軸方
向外方に位置させている。この様に本例の場合には、上
記かしめ部１３の加工後に、このかしめ部１３の基端部
外周面と上記内輪１０ｅの内周面とを隙間なく密着させ
て、この内輪１０ｅ変形防止よりも、上記かしめ部１３
の剛性を確保する事を優先している。この様な本例の場
合にも上記小径部２３を形成する理由は、上記ハブ９ｅ
の内端部に上記内輪１０ｅを締り嵌めで外嵌する際に、
締り嵌め状態でこの内輪１０ｅを軸方向に移動させる長
さを短くして、この内輪１０ｄの外嵌作業を容易にする
為である。従って、上記小径部２３の外径と上記ハブ９
ｅの内端部で上記内輪１０ｅを外嵌する部分の外径との
差は、０．１mm程度の、僅かな値としている。この理由
は、上記円筒部１２を塑性変形させる事により上記かし
め部１３を形成した場合に、このかしめ部１３と上記内
輪１０ｅの内端部内周面に形成した面取り部２１とを隙
間なく密着させる為である。
【００３２】この様な本例の場合も、上記かしめ部１３
の径と上記内輪１０ｅの径との関係に関しては、前述の
図１に示した第１例の場合と同様に規制している。即
ち、上記内輪１０ｄの内端面２２と上記かしめ部１３と
の当接している部分の最大外径Ｄ1 を、この内輪１０ｅ
の外周面に形成した内輪軌道７の大径側端部に形成し
た、研削逃げ溝の溝底円の直径Ｄ2 よりも小さく（Ｄ1
＜Ｄ2 ）している。この構成により、上記円筒部１２
を、下型回転駆動方式の回転鍛造かしめにより塑性変形
させて上記かしめ部１３を形成する際に、上記内輪１０
ｅの内端面２２に大きなアキシャル荷重が加わった場合
でも、上記研削逃げ溝部分に大きなモーメント荷重が加
わらない。この研削溝部分には、予圧付与に伴って各転
動体３、３の筒部と大径側鍔部２７の側面とが当接する
事に伴う、比較的小さなモーメント荷重が加わるのみで
ある。
【００３３】従って、前述した第１例の場合と同様に、
上記かしめ部１３の加工に伴って上記研削逃げ溝部分
に、亀裂等の損傷が発生しにくくなって、強度上弱いと
考えられている、研削逃げ溝部分から上記内輪１０ｅが
割れる事がなくなって、製品の歩留向上を図れる。この
場合に、この内輪１０ｅの内端部外周面に設けた上記大
径側鍔部２７の厚さ寸法を、車輪支持用転がり軸受ユニ
ットに本来必要とされる以上に大きくする必要がなくな
る。この為、本例の様に、ハブ本体９ｅに１対の内輪１
０ａ、１０ｅを外嵌固定する構造を採用した場合に、外
側の内輪１０ａと内側の内輪１０ｅとの間で部品を共通
化できて、その分コスト低減を図れる。又、上記大径側
鍔部２７の角度が、上記かしめ部１３の加工作業に伴っ
て変化する事もない為、各転動体３、３に付与すべき予
圧が、上記かしめ部１３の加工に伴って設計値からずれ
る事も防止できる。
【００３４】
【発明の効果】本発明は、以上に述べた通り構成され作
用するので、耐久性を確保しつつ小型・軽量化を図れる
（請求項１に係る発明の場合）他、製造作業が容易で、
しかも優れた耐久性を有する車輪支持用転がり軸受ユニ
ットを実現できる（請求項２に係る発明の場合）。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の第１例を示す半部断面
図。
【図２】図１のＡ部拡大図。
【図３】本発明の実施の形態の第２例を示す半部断面
図。
【図４】同第３例を示す断面図。
【図５】同第４例を示す断面図。
【図６】本発明の対象となる構造の第１例を示す断面
図。
【図７】同第２例を示す断面図。
【図８】かしめ部の加工の容易化を図った従来構造の１
例を示す半部断面図。
【図９】かしめ部を形成する以前の状態で示す、図８の
Ｂ部拡大図。
【図１０】図７のＣ部拡大図。
【図１１】かしめ部の加工に伴って小径部の外端縁部に
形成される突条を示す部分拡大断面図。
【符号の説明】
１ 外輪 ２、２ａ ハブ ３、３ａ 転動体 ４、４ａ 外輪軌道 ５ 取付部 ６ フランジ ７、７ａ 内輪軌道 ８ 保持器 ９、９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ、９ｅ ハブ本体 １０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ 内輪 １１、１１ａ 支持段部 １２、１２ａ、１２ｂ 円筒部 １３、１３ａ かしめ部 １４、１４ａ 段差面 １５ スプライン孔 １６、１６ａ シールリング １７ 空間 １８ａ、１８ｂ、１８ｃ 凹溝 １９ 突条 ２０ 円筒面部 ２１ 面取り部 ２２、２２ａ 内端面 ２３ 小径部 ２４ 内端面 ２５ 円筒部 ２６ 内端面 ２７ 大径側鍔部 ２８ 研削逃げ溝

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 内周面にそれぞれが円すい凹面状である
    複列の外輪軌道を形成した外輪と、外周面にそれぞれが
    円すい凸面状である複列の内輪軌道を設けたハブと、こ
    れら各内輪軌道と上記各外輪軌道との間にそれぞれ複数
    個ずつ転動自在に設けられた円すいころとを備え、上記
    ハブは、外周面の中間部に外側の内輪軌道を直接又は内
    輪を介して設けたハブ本体と、外周面に内側の内輪軌道
    を形成した別体の内輪とから成り、このうちのハブ本体
    は、外周面の外端寄り部分に車輪を支持する為のフラン
    ジを形成すると共に、外周面の少なくとも内端部分を上
    記別体の内輪を外嵌固定する為の支持段部としており、
    この別体の内輪はこの支持段部に、外端面をこの支持段
    部の外端部に存在する段差面に当接させると共に、上記
    ハブ本体の内端部に設けた円筒部を径方向外方に塑性変
    形する事で形成したかしめ部により内端面を抑え付ける
    事で支持固定されており、上記別体の内輪の外周面に形
    成した内端部に向かう程直径が大きくなる方向に形成し
    た内輪軌道と内端部に設けた大径側鍔部の側面との連続
    部に研削逃げ溝を形成している車輪支持用転がり軸受ユ
    ニットに於いて、上記内輪の内端面と上記かしめ部との
    当接している部分の最大外径を、上記研削逃げ溝の溝底
    円の直径よりも小さくした事を特徴とする車輪支持用転
    がり軸受ユニット。
  2. 【請求項２】 内周面に複列の外輪軌道を形成した外輪
    と、外周面に複列の内輪軌道を設けたハブと、これら各
    内輪軌道と上記各外輪軌道との間にそれぞれ複数個ずつ
    転動自在に設けられた転動体とを備え、上記ハブは、外
    周面の中間部に外側の内輪軌道を直接又は内輪を介して
    設けたハブ本体と、外周面に内側の内輪軌道を形成した
    別体の内輪とから成り、このうちのハブ本体は、外周面
    の外端寄り部分に車輪を支持する為のフランジを形成す
    ると共に、外周面の少なくとも内端部分を上記別体の内
    輪を外嵌固定する為の支持段部としており、この別体の
    内輪はこの支持段部に、外端面をこの支持段部の外端部
    に存在する段差面に当接させると共に、上記ハブ本体の
    内端部に設けた円筒部を径方向外方に塑性変形する事で
    形成したかしめ部により内端面を抑え付ける事で支持固
    定されており、上記円筒部の少なくとも外端部外周面に
    小径部を形成している車輪支持用複列転がり軸受ユニッ
    トに於いて、上記別体の内輪の内端部内周面に、内端側
    に向かう程内径が漸次大きくなる面取り部が形成されて
    おり、上記小径部の外端縁は、この面取り部の始点より
    も内方に位置する事を特徴とする車輪支持用転がり軸受
    ユニット。
  3. 【請求項３】 小径部の内端縁は、円筒部を塑性変形さ
    せる以前の状態で、別体の内輪の内端面よりも内方に位
    置する、請求項２に記載した車輪支持用転がり軸受ユニ
    ット。
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