JP2003083353A - 車輪支持用転がり軸受ユニットの製造方法及び製造装置 - Google Patents

車輪支持用転がり軸受ユニットの製造方法及び製造装置

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JP2003083353A JP2001208926A JP2001208926A JP2003083353A JP 2003083353 A JP2003083353 A JP 2003083353A JP 2001208926 A JP2001208926 A JP 2001208926A JP 2001208926 A JP2001208926 A JP 2001208926A JP 2003083353 A JP2003083353 A JP 2003083353A
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ring raceway
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Akifumi Horiie
章史 堀家
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NSK Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ハブ本体８ａの端部にかしめ部１４を形成す
る際に、第二の外輪軌道６ａ及び第二の内輪軌道１２ａ
に圧痕が形成される事を防止する。 【解決手段】 押圧治具３５により外輪１ａを押圧し
て、かしめ部１４と反対側のアンギュラ型玉軸受３６ａ
の予圧を高める。この状態で、押型２６による上記かし
め部１４の加工作業を行なうと共に、このかしめ部１４
側のアンギュラ型玉軸受３６ｂへの予圧付与を行なう。
上記押圧治具３５により上記かしめ部１４と反対側のア
ンギュラ型玉軸受３６ａの予圧を高めた分だけ、このか
しめ部１４の加工に伴って、このかしめ部１４側のアン
ギュラ型玉軸受３６ｂの予圧を低く抑える事ができる。
そして、このかしめ部１４側のアンギュラ型玉軸受３６
ｂに関する玉３４、３４の転動面と上記第二の外輪軌道
６ａ及び第二の内輪軌道１２ａとの当接部の面圧が過度
に上昇する事を防止して、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製造方法の改良と、この製造方法の
実施に使用する製造装置とに関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車の車輪を懸架装置に対して回転自
在に支持する為に、車輪支持用転がり軸受ユニットを使
用する。この様な車輪支持用転がり軸受ユニットとして
特開２０００−３４３９０５号公報には、図３の様な構
造が記載されている。この車輪支持用転がり軸受ユニッ
トは、外径側軌道輪部材である外輪１の内径側に、内径
側軌道輪部材であるハブ２を、複列の円すいころ軸受
３、４により回転自在に支持している。このうちの外輪
１は、内周面の一端（自動車への組み付け状態で車両の
幅方向外側となる端で、図３の左端。請求項１に記載し
た一端とは異なる。）側部分に、第一列の円すいころ軸
受３を構成する為の、円すい凹面状の第一の外輪軌道５
を、同じく他端（自動車への組み付け状態で車両の幅方
向中央側となる端で、図３の右端。請求項１に記載した
他端とは異なる。）側部分に、第二列の円すいころ軸受
４を構成する為の、円すい凹面状の第二の外輪軌道６
を、それぞれ形成すると共に、外周面に懸架装置に支持
固定する為の取付部７を設けている。
【０００３】又、上記ハブ２は、軸部材であるハブ本体
８と内輪９とを組み合わせて成る。このうちのハブ本体
８は、外周面の一端部に車輪を支持する為のフランジ１
０を、同じく中間部に上記第一列の円すいころ軸受３を
構成する為の、円すい凸面状の第一の内輪軌道１１を、
同じく他端部にこの第一の内輪軌道１１を形成した部分
よりも小径の段部１３を、それぞれ形成している。尚、
上記第一の内輪軌道１１は、上記ハブ本体８の中間部に
外嵌した別の内輪の外周面に形成する場合もある。又、
上記内輪９は、外周面に上記第二列の円すいころ軸受４
を構成する為の、円すい凸面状の第二の内輪軌道１２を
有する。この様な内輪９は、上記段部１３に圧入外嵌す
ると共に、上記ハブ本体８の他端部に設けたかしめ部１
４により、上記段部１３の段差面１５に向け抑え付けて
いる。この様なかしめ部１４は、上記ハブ本体８の他端
部で、少なくとも上記段部１３に圧入（締り嵌めで）外
嵌した内輪９の他端面よりも軸方向に突出する部分に形
成した円筒部１６を、揺動プレス加工等により直径方向
外方に塑性変形させて形成する。
【０００４】又、上記第一、第二の外輪軌道５、６と上
記第一、第二の内輪軌道１１、１２との間には、それぞ
れが転動体である複数個ずつの円すいころ１７、１７
を、それぞれ第一、第二の保持器１８、１９により転動
自在に保持した状態で設けている。これにより、上記第
一列、第二列の両円すいころ軸受３、４を構成してい
る。尚、トラック等の重量の嵩む自動車用の車輪支持用
転がり軸受ユニットの場合には、上記転動体として上述
の様な円すいころ１７、１７を使用するが、乗用車等の
比較的重量の軽い自動車用の車輪支持用転がり軸受ユニ
ットの場合には、上記転動体として、玉を使用する場合
が多い。又、図示の例では、上記外輪１の一端部に支持
したシールリング２０により、上記複数個の円すいころ
１７、１７を設けた空間２１の一端開口部を密閉してい
る。尚、図示は省略するが、この空間２１の他端開口部
も、別のシールリングにより密閉するか、或は、上記外
輪１の他端部に装着したカバーにより塞ぐ。これによ
り、上記空間２１に封入したグリース等の潤滑剤が外部
に漏洩するのを防止すると共に、外部からこの空間２１
内に泥水等の異物が侵入するのを防止する。
【０００５】上述の様に構成する車輪支持用転がり軸受
ユニットを組み立てる際には、先ず、上記ハブ本体８の
周囲に上記外輪１を配置すると共に、上記第一の内輪軌
道１１と上記第一の外輪軌道５との間に上記複数個の円
すいころ１７、１７を、上記第一の保持器１８により保
持した状態で設ける。これと共に、上記シールリング２
０を、上記円筒状の空間２１の一端開口部を塞ぐ状態で
装着する。尚、ここまでの組立作業の順序は、車輪支持
用転がり軸受ユニットの構造によって、多少異なる。
【０００６】例えば、図３に示した車輪支持用転がり軸
受ユニットの場合には、先ず、上記第一の内輪軌道１１
の周囲に上記複数個の円すいころ１７、１７を、上記第
一の保持器１８に保持した状態で配置する。尚、この状
態で、上記第一の内輪軌道１１と上記各円すいころ１
７、１７の転動面とに、グリース等の潤滑剤を塗布して
おく。又、上記外輪１の一端部に、上記シールリング２
０を外嵌固定しておく。図示の例の場合、このシールリ
ング２０は、断面Ｌ字形で全体を円環状に形成した芯金
２２と、同じく円環状に形成して、この芯金２２の内径
側部分に焼き付け、接着等により固定した弾性材２３と
から成る。上記外輪１の一端部には、このうちの芯金２
２を外嵌固定する。
【０００７】次いで、この様にシールリング２０を外嵌
固定した上記外輪１に上記ハブ本体８を、その他端部側
から挿通し、この外輪１をハブ本体８の周囲に配置す
る。この挿通作業により、上記第一の外輪軌道５が上記
第一の保持器１８により保持した複数個の円すいころ１
７、１７の転動面と当接する。尚、この外輪１の挿通作
業を行なうのに先立ち、上記第一の外輪軌道５にも、グ
リース等の潤滑剤を塗布しておく。又、上述の様に外輪
１をハブ本体８の周囲に配置する事に伴い、上記シール
リング２０を構成する弾性材２３に設けた複数本のシー
ルリップの先端縁が、上記ハブ本体８の一端寄り部外周
面及び前記フランジ１０の基端部側面に当接（運転時に
は摺接）し、上記円筒状の空間２１の一端開口部を密閉
する。
【０００８】上述の様にハブ本体８の周囲に外輪１を配
置しつつ、上記第一の内輪軌道１１と上記第一の外輪軌
道５との間に上記第一の保持器１８により保持した複数
個の円すいころ１７、１７を設けると共に、上記シール
リング２０により前記空間２１の一端開口部を塞いだな
らば、次いで、前記内輪９を上記ハブ本体８の他端部に
外嵌する。この外嵌作業に先立って、この内輪９の外周
面に形成した第二の内輪軌道１２の周囲に複数個の円す
いころ１７、１７を、前記第二の保持器１９により保持
した状態で設置しておく。そして、この状態で上記内輪
９を、上記ハブ本体８の他端部に形成した段部１３に、
締り嵌めで外嵌する。この外嵌作業は、図４に示す様
に、上記ハブ本体８の一端面を支持台２４の上面に載置
した状態で、上記内輪９を圧入治具２５により上記段部
１３に押し込む事により行なう。そして、上記外嵌作業
に伴って、上記第二の保持器１９により保持した複数個
の円すいころ１７、１７の転動面を、上記外輪１の他端
寄り部内周面に形成した第二の外輪軌道６に当接させ
る。この際、上記外輪１を上記ハブ本体８に対し、回転
若しくは往復揺動させて、上記各円すいころ１７、１７
の転動面と上記各軌道５、６、１１、１２との当接状態
を安定させる。
【０００９】次いで、上記ハブ本体８の他端部に形成し
た円筒部１６を直径方向外方に塑性変形させて、かしめ
部１４を形成する。このかしめ部１４の形成作業は、図
５に示す様に、上記ハブ本体８の一端面を支持台２４の
上面に載置した状態で、上記円筒部１６を、請求項に記
載した加圧部材である押型２６により押圧する事により
行なう。この押型２６の先端面（図５の下端面）中央部
には、上記円筒部１６の内側に押し込み自在な円すい台
状の凸部２７を形成し、この凸部２７の周囲に断面円弧
状の凹部２８を、この凸部２７の全周を囲む状態で形成
している。この様な形状の凸部２７と凹部２８とを有す
る押型２６を上記円筒部１６の先端部に押し付ければ、
この円筒部１６の先端部を直径方向外方にかしめ広げ
て、上記かしめ部１４を形成する事ができる。
【００１０】上記押型２６の中心軸αは、上記ハブ本体
８の中心軸βに対し、小さな（例えば１〜３度程度の）
角度θだけ傾斜している。上記かしめ部１４の加工時に
上記押型２６は、その中心軸αを上記ハブ本体８の中心
軸βの回りで（歳差運動による中心軸の軌跡の如く）振
れ回り運動させつつ、上記ハブ本体８に向け押し付けら
れる。この為、上記押型２６から上記円筒部１６へは、
軸方向に関して一端側に、径方向に関して外方に、それ
ぞれ向いた荷重が加えられ、この様に荷重を加えられる
部分が、上記円筒部１６の円周方向に関して連続的に変
化する。この結果、上記押型２６に加える力を特に大き
くしなくても、上記円筒部１６を塑性変形させて、良質
のかしめ部１４を得られる。そして、この様にして得た
かしめ部１４により上記内輪９の他端面を軸方向に抑え
付ける事で、この内輪９を上記ハブ本体８に固定する。
この様に上記かしめ部１４を形成する際にも、前記外輪
１を上記ハブ本体８に対し、回転若しくは往復揺動させ
て、上記各円すいころ１７、１７の転動面と上記各軌道
５、６、１１、１２との当接状態を安定させる。
【００１１】更に、前記特開２０００−３４３９０５号
公報には、上記かしめ部１４の形成作業を、上述の様な
揺動鍛造に代えて、回転鍛造により行なう場合に就いて
も記載されている。この回転鍛造を行なう場合には、図
６に示す様に、ハブ本体８の一端部（反かしめ側端部で
図６の下端部。請求項１に記載した一端とは異なる。）
を支持軸受２９により回転自在に支持すると共に、外輪
１を図示しない抑え治具等により抑え付けて、内輪９及
び上記ハブ本体８が、この外輪１の内側で回転する事を
自在とする。そして、このハブ本体８の他端部（かしめ
側端部で図６の上端部。請求項１に記載した他端とは異
なる。）に設けた円筒部１６の先端部の一部に、請求項
に記載した加圧部材であるロール３０の先端寄り部を強
く押し付ける。このロール３０の先端寄り部外周面に
は、全周に亙り凹部３１を形成している。従って、この
状態で、上記内輪９及びハブ本体８と上記ロール３０と
を、それぞれの中心軸を中心として回転させれば、上記
円筒部１６の先端部を直径方向外方にかしめ広げて、上
記かしめ部１４を形成する事ができる。この様な場合
も、上記かしめ部１４を上記内輪９及びハブ本体８と上
記外輪１とを相対回転させつつ行なって、このかしめ部
１４により上記内輪９の他端面を押圧する際に、各円す
いころ１７、１７の転動面と各軌道５、６、１１、１２
との当接部の潤滑状態を良好にする。
【００１２】ハブ本体８の端部に形成した円筒部１６を
塑性変形させてかしめ部１４とする場合、この塑性変形
作業を、図５に示す様な揺動鍛造で行なうにしても、図
６に示す様な回転鍛造により行なうにしても、上記ハブ
本体８に押型２６（図５に示した揺動鍛造の場合）或は
ロール３０（図６に示した回転鍛造の場合）から、径方
向及び軸方向に向いた荷重が加わる。そして、この荷重
は、荷重の作用方向に存在する円すいころ１７を介して
上記外輪１が支承する事になる。この場合に荷重を支承
する円すいころ１７は、上記かしめ部１４に近い、第二
列の円すいころ軸受４を構成する円すいころ１７とな
る。
【００１３】この様に第二列の円すいころ軸受４を構成
する円すいころ１７、１７の一部が上記荷重を支承する
と、当該円すいころ１７の転動面と第二の内輪軌道６及
び第二の外輪軌道１２との当接部の面圧が高くなり、こ
れら各軌道６、１２に圧痕が形成され易くなる。そし
て、圧痕が形成された場合には、車輪支持用転がり軸受
ユニットの使用時に発生する振動並びに騒音が大きくな
るだけでなく、上記各軌道の転がり疲れ寿命が低下す
る。特に、車輪支持用転がり軸受ユニットを構成する転
動体として、上述の様な円すいころ１７、１７に代えて
玉を使用した場合には、これら各玉の転動面と内輪軌道
及び外輪軌道との当接部の面圧が高くなる為、上述の様
な問題が顕著になり易い。
【００１４】これに対して、特開２０００−３９４５号
公報には、図７に示す様に、ハブ本体８ａの内端部に外
嵌固定する内輪９ａの内端側内周縁部に曲面状の面取り
３２を形成すると共に、上記ハブ本体８ａの内端部に形
成するかしめ部１４の加工量を抑える構造が記載されて
いる。この様な構造により、このかしめ部１４の加工に
伴う上記内輪９ａの押圧量を抑え、この内輪９ａの外周
面に形成した第二の内輪軌道１２ａに圧痕が形成されな
い様にする。更に、特開２００１−３１７５５２号公報
には、図８に示す様に、ハブ本体８ａの内端部にかしめ
部１４を形成する際に、内輪９ａの端部外周面を抑え治
具３３で抑え付ける事により、この内輪９ａが非円形に
歪む事を防止する発明が記載されている。この様に内輪
９ａが歪むのを防止する事も、この内輪９ａの外周面に
形成した第二の内輪軌道１２ａに圧痕が形成される事を
防止する面から効果がある。尚、上記各公報に記載され
た構造は、転動体として玉３４、３４を使用し、これに
合わせて、第一、第二の外輪軌道５ａ、６ａ及び第一、
第二の内輪軌道１１ａ、１２ａの断面形状を、それぞれ
円弧形としている。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題と本発明に至る背景】上
述した図７〜８に示した様な、かしめ部１４の加工量を
抑えたり、或は内輪９ａの歪みを抑える方法の場合、内
輪９ａの固定力が不足する可能性があったり（図７に示
した方法の場合）、圧痕の形成防止に関して必ずしも十
分な効果を得られない可能性がある（図８に示した方法
の場合）。
【００１６】一方、本発明者等が多数回行なった試作に
よると、圧痕が形成されるのは、かしめ部１４により抑
え付けられる内輪９ａの外周面に形成した第二の内輪軌
道１２ａ及びこの第二の内輪軌道１２ａと対向する第二
の外輪軌道６ａのみである。上記かしめ部１４から遠い
側に存在する、第一の内輪軌道１１ａ及び第一の外輪軌
道５ａに関しては、圧痕が形成される事はなかった。こ
の原因として、例えば次のが考えられる。 上記かしめ部１４の加工に伴う上記内輪９ａの（特
に拡径方向の）弾性変形により玉３４、３４の転動面と
上記第二の内輪軌道１２ａ及び第二の外輪軌道６ａとの
当接部の面圧が上昇するのに対して、上記第一の内輪軌
道１１ａ及び第一の外輪軌道５ａに関しては、この様な
面圧上昇に結び付く様な弾性変形はない。 上記かしめ部１４の加工を、図５に示す様な揺動鍛
造或は図６に示す様な回転鍛造により行なう場合には、
上記かしめ部１４の加工に伴って、ハブ２ａの内端部の
円周方向の一部にのみ荷重（偏荷重）が加わる。そし
て、この内端部に近い上記第二の内輪軌道１２ａ及び第
二の外輪軌道６ａには、上記偏荷重がそのまま加わる結
果、これら両軌道１２ａ、６ａの円周方向の一部のみに
大きな面圧が加わり、上記圧痕が形成され易くなる。こ
れに対して、上記内端部から遠い、上記第一の内輪軌道
１１ａ及び第一の外輪軌道５ａに関しては、これら両軌
道１１ａ、５ａ同士の間に挟持された玉３４、３４にほ
ぼ均等に荷重が加わる為、これら両軌道１１ａ、５ａの
円周方向の一部に過大な面圧が加わる事がなくなって、
上記圧痕が形成されなくなる。本発明の車輪支持用転が
り軸受ユニットの製造方法及び製造装置は、この様な事
情に鑑みて、上記かしめ部１４の加工時に、圧痕が形成
され易い、上記玉３４、３４の転動面と上記第二の内輪
軌道１２ａ及び第二の外輪軌道６ａとの当接部の面圧を
低く抑えるべく発明したものである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】本発明の対象となる車輪
支持用転がり軸受ユニットは、前述の図３に示した従来
構造と同様に、内周面に第一、第二の外輪軌道を有する
外径側軌道輪部材と、外周面に第一、第二の内輪軌道を
有する内径側軌道輪部材と、これら第一、第二の内輪軌
道と上記第一、第二の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。そして、
上記内径側軌道輪部材は、その中間部外周面に直接又は
別の内輪を介して上記第一の内輪軌道を設けた軸部材
と、その外周面に上記第二の内輪軌道を設けた内輪とか
ら成る。又、この内輪は、上記軸部材の一端部に外嵌
し、更にこの軸部材の一端部に設けた円筒部を直径方向
外方に塑性変形させる事で形成したかしめ部によりその
軸方向一端面を抑え付けられて、上記軸部材に対し支持
固定されている。
【００１８】又、請求項１に記載した車輪支持用転がり
軸受ユニットの製造方法は、前述の図５〜６に示した従
来方法と同様に、上記車輪支持用転がり軸受ユニットを
造る為、加圧部材により上記円筒部に、軸方向に関して
他端側に、径方向に関して外方に、それぞれ向いた荷重
を加える事によりこの円筒部を塑性変形させて上記かし
め部とする。
【００１９】特に、請求項１に記載した車輪支持用転が
り軸受ユニットの製造方法に於いては、上記かしめ部の
形成作業を、上記軸部材の他端を支持した状態で上記外
輪を他端側に向け軸方向に押圧し、上記第一の内輪軌道
及び上記第一の外輪軌道と上記複数個の転動体のうちの
一部の転動体の転動面との当接圧を高くした状態で行な
う。
【００２０】又、請求項２、３に記載した車輪支持用転
がり軸受ユニットの製造装置は、上述の様な本発明の車
輪支持用転がり軸受ユニットの製造方法を実施する為の
装置であって、内径側軌道部材の他端部を支える支持台
と、この内径側軌道部材の一端部に形成した円筒部を塑
性変形する為の加圧部材とを備える。これに加えて、請
求項２に記載した車輪支持用転がり軸受ユニットの製造
装置の場合には、外径側軌道部材を上記支持台に向け押
圧する押圧治具を備える。更に、請求項３に記載した車
輪支持用転がり軸受ユニットの製造装置の場合には、上
記構成に加え、上記内径側軌道部材と外径側軌道部材と
の間に設けられて、この外径側軌道部材をこの内径側軌
道部材の他端側に向け押圧する押圧治具を備える。
【００２１】
【作用】上述の様に構成する本発明の車輪支持用転がり
軸受ユニットの製造方法及び製造装置によれば、円筒部
を径方向外方に塑性変形してかしめ部とする際に、各転
動体の転動面と第二の内輪軌道及び第二の外輪軌道との
当接部の面圧を低く抑える事ができる。即ち、上記かし
め部を加工する際には、第一の内輪軌道と第一の外輪軌
道との間、並びに上記第二の内輪軌道と上記第二の外輪
軌道との間に存在する各転動体に所望の予圧を付与すべ
く、上記かしめ部により内輪を軸方向に押圧する荷重を
調整する。従来方法の場合には、この様な観点で調整さ
れた荷重が、そのまま上記第二の内輪軌道及び第二の外
輪軌道と上記各転動体との当接部の当接圧を上昇させる
力として作用する。
【００２２】これに対して本発明の場合には、上記かし
め部の形成作業を、外輪を他端側に向け軸方向に押圧
し、上記第一の内輪軌道及び上記第一の外輪軌道と上記
複数個の転動体のうちの一部の転動体の転動面との当接
圧を高くした状態で行なう。この為、この一部の転動体
の転動面との当接圧を高くした分、上記第二の内輪軌道
及び第二の外輪軌道と上記複数個の転動体のうちの残部
の転動体の転動面との当接圧を低く抑える事ができる。
即ち、上記第一の内輪軌道及び上記第一の外輪軌道と上
記複数個の転動体のうちの一部の転動体の転動面との当
接圧を高くした分、上記第二の内輪軌道及び第二の外輪
軌道と上記複数個の転動体のうちの残部の転動体の転動
面との当接圧を低く抑えても、上記所望の予圧を確保で
きる。この為、上記内輪が弾性変形したり、或はこの内
輪に偏荷重が加わって、上記第二の内輪軌道及び第二の
外輪軌道と上記複数個の転動体のうちの残部の転動体の
転動面との当接圧が上昇した場合でも、この当接圧の絶
対値が過度に高くなる事を防止できる。この結果、上記
第二の内輪軌道及び第二の外輪軌道に圧痕が形成される
事を防止できる。
【００２３】
【発明の実施の形態】図１は、請求項１、２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、前
述した通り、転動体として玉を使用した場合に、かしめ
部を加工する事に伴い軌道面に圧痕が形成され易い。逆
に言えば、転動体として玉を使用した車輪支持用転がり
軸受ユニットに関して本発明を適用した場合に、特に顕
著な効果を得られる。この為、図示の例は、転動体とし
て玉３４、３４を使用し、背面組み合わせ型の複列玉軸
受ユニットを構成している。これに合わせて、外輪１ａ
の内周面の第一、第二の外輪軌道５ａ、６ａ、及び、ハ
ブ本体８ａと内輪９ａとから成るハブ２ａの外周面に形
成した第一、第二の内輪軌道１１ａ、１２ａを、それぞ
れ断面円弧形のアンギュラ型軌道面としている。車輪支
持用転がり軸受ユニットの基本構成に関しては、この点
を除いて、前述の図３に示した従来構造と同様であるか
ら、同等部分には同一符号を付して重複する説明は省略
し、以下、本発明に就いて説明する。
【００２４】先ず、製造装置の構成に就いて、図１によ
り説明する。本発明の製造装置は、内径側軌道部材であ
る上記ハブ２ａを構成する上記ハブ本体８ａの外端（自
動車への組み付け状態で車両の幅方向外側となる端で、
図１の下端、請求項１に記載した他端）部を支える支持
台２４ａを有する。そして、この支持台２４ａの上方
に、上記ハブ本体８ａの内端（自動車への組み付け状態
で車両の幅方向中央側となる端で、図１の上端、請求項
１に記載した一端）部に形成した円筒部１６を塑性変形
する為の加圧部材である、押型２６を設けている。この
押型２６は、図示しない加圧装置のラムの下端部に支持
されている。この押型の中心軸αは、前述の図５に示し
た従来装置の場合と同様に、上記ハブ本体８ａの中心軸
βに対し、小さな角度θだけ傾斜している。上記ハブ本
体８ａの内端部にかしめ部１４を加工する際に上記押型
２６は、その中心軸αを上記ハブ本体８ａの中心軸βの
回りで振れ回り運動させつつ、上記ハブ本体８ａに向け
押し付けられる。そして、上記押型２６から上記円筒部
１６の円周方向の一部に、軸方向に関して外方（図１の
下方で請求項１に記載した他端側）に、径方向に関して
外方に、それぞれ向いた荷重を加える。この様にして上
記円筒部１６に荷重を加える位置は、上記中心軸αの振
れ回り運動に伴って、この円筒部１６の円周方向に関し
て連続的に変化する。
【００２５】又、上記押型２６の周囲には押圧治具３５
を設置して、前記外輪１ａを上記支持台２４ａに向け、
下方に押圧自在としている。上記押圧治具３５は、厚肉
円筒状で、下端面を上記外輪１ａの外周面に形成した取
付部７の内側面に付き当て自在としている。
【００２６】上述の様な押圧治具３５を備えた製造装置
により、上記ハブ本体８ａの内端部に設けた円筒部１６
を塑性変形させて上記かしめ部１４を加工する際には、
図示しない油圧シリンダで駆動される上記押圧治具３５
により、上記外輪１ａを下方に押圧する。そして、前記
第一の外輪軌道５ａ及び前記第一の内輪軌道１１ａと前
記複数の玉３４、３４のうちの一部（図１の下側の列）
の玉３４、３４の転動面との当接部の面圧を、車輪支持
用転がり軸受ユニットに所望の予圧を付与した状態での
これら各当接部の面圧よりも高くする。例えば、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に、
基本静定格荷重を超えない範囲の荷重、即ち、上記各当
接部の面圧の最大値が３０００〜４０００ＭＰａ程度に
なる様に、上記押圧治具３５が上記外輪１ａを押圧する
荷重を規制する。尚、この押圧治具３５を押圧する荷重
は、上記各玉３４、３４の外径及び数、上記第一の外輪
軌道５ａ及び第一の内輪軌道１１ａの断面形状の曲率半
径、各部の材質から、転がり軸受の分野で周知のヘルツ
の接触理論に基づき、計算により求める。この様に、上
記第一の外輪軌道５ａ及び第一の内輪軌道１１ａと上記
一部の玉３４、３４との当接部の面圧を高くしても、こ
れら各玉３４、３４の面圧が均一に高くなる為、上記各
軌道５ａ、１１ａに圧痕が形成される事はない。
【００２７】上述の様に、上記円筒部１６を径方向外方
に塑性変形してかしめ部１４とする際に、上記押圧治具
３５により上記外輪１ａを下方に押圧しておく事によ
り、上記複数の玉３４、３４のうちの残部（図１の上側
の列）の玉３４、３４の転動面と前記第二の内輪軌道１
２ａ及び第二の外輪軌道６ａとの当接部の面圧を低く抑
える事ができる。即ち、上記かしめ部１４を加工する際
には、上記第一の内輪軌道１１ａと上記第一の外輪軌道
５ａとの間、並びに上記第二の内輪軌道１２ａと上記第
二の外輪軌道６ａとの間に存在する上記各玉３４、３４
に所望の予圧を付与すべく、上記かしめ部１４により前
記内輪９ａを軸方向に押圧する荷重を調整する。従来方
法の場合には、この様な観点で調整された荷重が、その
まま上記第二の内輪軌道１２ａ及び第二の外輪軌道６ａ
と上記各玉３４、３４との当接部の当接圧を上昇させる
力として作用する。
【００２８】これに対して本発明の場合には、上記かし
め部１４の形成作業を、図１の下側の列のアンギュラ型
玉軸受３６ａの予圧を、上記第一の内輪軌道１１ａ及び
上記第一の外輪軌道５ａに圧痕が形成されない範囲で、
上記所望の予圧よりも高くした状態で行なっている。即
ち、上記かしめ部１４を形成する際には、上記押圧治具
３５により上記外輪１ａを下方に押圧し、上記第一の内
輪軌道１１ａ及び上記第一の外輪軌道５ａと上記複数個
の玉３４、３４のうちの一部の玉３４、３４の転動面と
の当接圧を高くする。この為、上記下側の列のアンギュ
ラ型玉軸受３６ａの予圧を上記所望の予圧Ｐ0 よりも高
くした分、上記かしめ部１４の形成作業に伴って図１の
上側の列のアンギュラ型玉軸受３６ｂに付与する予圧を
低く抑える事ができる。
【００２９】即ち、完成後の車輪支持用転がり軸受ユニ
ットに於いては、上記押圧治具３５による押圧力が解除
されるので、上記１対のアンギュラ型玉軸受３６ａ、３
６ｂに関する予圧は互いに等しくなる。そして、この様
に互いに等しくなった予圧が、上記所望の予圧Ｐ0 にな
れば良い事になる。又、この所望の予圧Ｐ0 は、上記押
圧治具３５による押圧力が解除される以前に於ける、上
記図１の下側の列のアンギュラ型玉軸受３６ａの予圧Ｐ
L と、同じく図１の上側の列のアンギュラ型玉軸受３６
ｂの予圧ＰS との平均値となる｛Ｐ0 ＝（ＰL ＋ＰS ）
／２｝。これら各予圧Ｐ0 、ＰL 、ＰS のうち、上記図
１の下側の列のアンギュラ型玉軸受３６ａの予圧ＰL
は、上記所望の予圧Ｐ0 よりも大きい（ＰL ＞Ｐ0 ）。
従って、上記かしめ部１４の形成作業に伴って図１の上
側の列のアンギュラ型玉軸受３６ｂに付与する予圧ＰS
は、上記所望の予圧Ｐ0 よりも小さくて済む（ＰS ＜Ｐ
0 ）事になる。
【００３０】言い換えれば、上記図１の下側の列のアン
ギュラ型玉軸受３６ａの予圧ＰL 、即ち、前記第一の内
輪軌道１１ａ及び前記第一の外輪軌道５ａと前記複数個
の玉３４、３４のうちの一部の玉３４、３４の転動面と
の当接圧を高くした分、上記図１の上側の列のアンギュ
ラ型玉軸受３６ｂの予圧ＰS 、即ち、前記第二の内輪軌
道１２ａ及び前記第二の外輪軌道６ａと上記複数個の玉
３４、３４のうちの残部の玉３４、３４の転動面との当
接圧を低く抑えても、上記所望の予圧Ｐ0 を確保でき
る。この為、前記内輪９ａが弾性変形して上記第二の内
輪軌道１２ａの外径が大きくなったり、或はこの内輪９
ａに偏荷重が加わって、この第二の内輪軌道１２ａ及び
上記第二の外輪軌道６ａと上記複数個の玉３４、３４の
うちの残部の玉３４、３４の転動面との当接圧が上昇し
た場合でも、この当接圧の絶対値が過度に高くなる事を
防止できる。この結果、上記第二の内輪軌道１２ａ及び
上記第二の外輪軌道６ａに圧痕が形成される事を防止で
きる。
【００３１】次に、図２は、請求項１、３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
には上述した第１例の場合とは異なり、ハブ本体８ａの
内端部（図２の上端部）に形成した円筒部１６をかしめ
部１４に加工する作業を、一般的な鍛造方法により行な
う。この為に本例の場合には、上記円筒部１６を塑性変
形させる為の、請求項１、３に記載した加圧部材である
押圧治具３７を、上記ハブ本体８ａの上方に、このハブ
本体８ａと同心に配置している。加工時には上記押圧装
置３７を真っ直ぐに下降させて、上記円筒部１６を変形
させる。この円筒部１６を径方向外方に押圧する力は、
上記押圧治具３７の下端面の形状に基づいて発生させ
る。又、上記ハブ本体８ａを支える為の支持台２４ｂ
は、このハブ本体８ａの外端部分の形状に合わせて、略
円すい台状で上端面を部分球状凸面としたものを使用し
ている。この様な支持台２４ｂは、上記かしめ部１４の
加工時に、上記ハブ本体８ａをぐらつかない様に支持す
る。尚、このかしめ部１４の加工を揺動鍛造により行な
うか、或は一般的な鍛造により行なうかは自由である。
本例の場合も、上記かしめ部１４の加工を揺動鍛造によ
り行なう事もできる。
【００３２】又、本例の場合には、上記押圧治具３７に
よる上記かしめ部１４の加工時に、上記ハブ本体８ａの
内端部に外嵌した内輪９ａの内端部を、円環状の抑え治
具３８により抑え付けている。この抑え治具３８は、前
述の特開２０００−３１７５５２号公報に記載されてい
る様に、上記かしめ部１４の加工時に径方向外方に加わ
る大きな荷重に拘らず、上記内輪９ａが弾性変形する事
を防止する。そして、この内輪９ａの弾性変形に伴って
第二の内輪軌道１２ａ及び第二の外輪軌道６ａとこれら
両軌道１２ａ、６ａ同士の間に挟持された複数個の玉３
４、３４の転動面との当接圧が上昇するのを抑える。
【００３３】更に本例の場合には、上記ハブ本体８ａと
外輪１ａとの間に、この外輪１ａをこのハブ本体８ａの
外端側に向け押圧する押圧治具３９を設けている。この
押圧治具３９は、１対の押圧腕４０ａ、４０ｂを有し、
アクチュエータ４１によりこれら両押圧腕４０ａ、４０
ｂを揺動変位させる様に構成している。即ち、これら両
押圧腕４０ａ、４０ｂの中間部を支持フレーム４２の両
端部に、互いに平行な枢軸により揺動変位自在に枢支す
ると共に、上記両押圧腕４０ａ、４０ｂの基端部（図２
の右端部）同士の間に、伸縮自在な上記アクチュエータ
４１を設けている。図示の例では、このアクチュエータ
４１として、復動式の油圧シリンダを使用している。こ
の様な押圧治具３９は、複数個用意する。
【００３４】上記かしめ部１４の加工時には、上記１対
の押圧腕４０ａ、４０ｂの先端部を、上記ハブ本体８ａ
の外端部外周面に形成したフランジ１０と上記外輪１ａ
の外周面に形成した取付部７との互いに反対側面（フラ
ンジ１０の外側面と取付部７の内側面）に当接させて、
上記アクチュエータ４１を伸長させる。この結果、上記
１対の押圧腕４０ａ、４０ｂの先端部同士の間隔が狭ま
り、上記外輪１ａが上記ハブ本体８ａの外端側に向け押
圧される。上記押圧治具３９は、複数個を円周方向に関
する適正位置に設置して、上記ハブ本体８ａと上記外輪
１ａとの間に、（モーメント荷重が含まれない）アキシ
アル荷重のみが加わる様にしている。例えば、上記押圧
治具３９を１対使用する場合には、上記フランジ１０及
び上記取付部７の１８０度反対位置に設ける共に、上記
押圧治具３９を同時に伸長させる。上記押圧治具３９を
３個以上使用する場合には、この３個以上の押圧治具３
９を片側半円周に集中させずに（直径の両側に）配置し
て、総ての押圧治具３９のアクチュエータ４１を同時に
伸長させる。
【００３５】何れにしても、上記押圧治具３９により上
記外輪１ａを上記ハブ本体８ａの外端側に向け押圧する
事で、図２の下側の列のアンギュラ型玉軸受３６ａの予
圧を、第一の内輪軌道１１ａ及び第一の外輪軌道５ａに
圧痕が形成されない範囲で、車輪支持用転がり軸受ユニ
ットに付与すべき所望の予圧よりも高くする。この状態
で前記かしめ部１４の加工を行なえば、前述した第１例
の場合と同様に、前記内輪９ａが弾性変形して上記第二
の内輪軌道１２ａの外径が大きくなったり、或はこの内
輪９ａに偏荷重が加わって、この第二の内輪軌道１２ａ
及び上記第二の外輪軌道６ａと上記複数個の玉３４、３
４のうちの残部の玉３４、３４の転動面との当接圧が上
昇した場合でも、この当接圧の絶対値が過度に高くなる
事を防止して、上記第二の内輪軌道１２ａ及び上記第二
の外輪軌道６ａに圧痕が形成される事を防止できる。
【００３６】尚、本発明は、前述した通り、転動体とし
て玉を使用した車輪支持用転がり軸受ユニットを対象と
して実施した場合に最も大きな効果を得られるが、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
ニットを対象として実施する事もできる。この場合に、
前述の図４〜６に示した従来方法と組み合わせるべく、
押圧治具３５を介して外輪を往復揺動させる事もでき
る。更には、懸架装置に支持されて回転する事のない内
径側軌道部材の周囲で、車輪と共に回転する外径側軌道
部材を支持した、所謂外輪回転型の車輪支持用転がり軸
受ユニットを対象として実施する事もできる。更には、
図示の様な従動輪用のものに限らず、駆動輪用の車輪支
持用転がり軸受ユニットを対象として実施する事もでき
る。
【００３７】
【発明の効果】上述の様に本発明の車輪支持用転がり軸
受ユニットの製造方法及び製造装置によれば、かしめ部
の加工作業に伴って各軌道に圧痕が形成される事を防止
できる。この為、運転時に発生する振動や騒音が低く、
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
ットを得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の第１例を示す断面図。
【図２】同第２例を示す断面図。
【図３】従来から知られている車輪支持用転がり軸受ユ
ニットの１例を示す断面図。
【図４】従来から知られている車輪支持用転がり軸受ユ
ニットの製造方法の第１例でハブに対して内輪を外嵌固
定する状態を示す断面図。
【図５】同じくかしめ部を形成する状態を示す断面図。
【図６】従来から知られている車輪支持用転がり軸受ユ
ニットの製造方法の第２例でかしめ部を形成する状態を
示す断面図。
【図７】かしめ部の加工に伴って軌道面に圧痕が形成さ
れるのを防止する為の従来技術の１例を示す断面図。
【図８】かしめ部の加工に伴って内輪が歪むのを防止す
る為の従来技術の１例を示す断面図。
【符号の説明】
１、１ａ 外輪 ２、２ａ ハブ ３ 第一列の円すいころ軸受 ４ 第二列の円すいころ軸受 ５、５ａ 第一の外輪軌道 ６、６ａ 第二の外輪軌道 ７ 取付部 ８、８ａ、８ｂ ハブ本体 ９、９ａ 内輪 １０ フランジ １１、１１ａ 第一の内輪軌道 １２、１２ａ 第二の内輪軌道 １３ 段部 １４ かしめ部 １５ 段差面 １６ 円筒部 １７ 円すいころ １８ 第一の保持器 １９ 第二の保持器 ２０ シールリング ２１ 空間 ２２ 芯金 ２３ 弾性材 ２４、２４ａ、２４ｂ 支持台 ２５ 圧入治具 ２６ 押型 ２７ 凸部 ２８ 凹部 ２９ 支持軸受 ３０ ロール ３１ 凹部 ３２ 面取り ３３ 抑え治具 ３４ 玉 ３５ 押圧治具 ３６ａ、３６ｂ アンギュラ型玉軸受 ３７ 押圧治具 ３８ 抑え治具 ３９ 押圧治具 ４０ａ、４０ｂ 押圧腕 ４１ アクチュエータ ４２ 支持フレーム

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 内周面に第一、第二の外輪軌道を有する
    外径側軌道輪部材と、外周面に第一、第二の内輪軌道を
    有する内径側軌道輪部材と、これら第一、第二の内輪軌
    道と上記第一、第二の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、上記内径側
    軌道輪部材は、その中間部外周面に直接又は別の内輪を
    介して上記第一の内輪軌道を設けた軸部材と、その外周
    面に上記第二の内輪軌道を設けた内輪とから成り、この
    内輪は、上記軸部材の一端部に外嵌し、更にこの軸部材
    の一端部に設けた円筒部を直径方向外方に塑性変形させ
    る事で形成したかしめ部によりその軸方向一端面を抑え
    付けられて、上記軸部材に対し支持固定されている車輪
    支持用転がり軸受ユニットを造る為、加圧部材により上
    記円筒部に、軸方向に関して他端側に、径方向に関して
    外方に、それぞれ向いた荷重を加える事によりこの円筒
    部を塑性変形させて上記かしめ部とする車輪支持用転が
    り軸受ユニットの製造方法に於いて、このかしめ部の形
    成作業を、上記軸部材の他端を支持した状態で上記外輪
    を他端側に向け軸方向に押圧し、上記第一の内輪軌道及
    び上記第一の外輪軌道と上記複数個の転動体のうちの一
    部の転動体の転動面との当接圧を高くした状態で行なう
    事を特徴とする車輪支持用転がり軸受ユニットの製造方
    法。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載した車輪支持用転がり軸
    受ユニットの製造方法を実施する為、内径側軌道部材の
    他端部を支える支持台と、この内径側軌道部材の一端部
    に形成した円筒部を塑性変形する為の加圧部材と、外径
    側軌道部材を上記支持台に向け押圧する押圧治具とを備
    えた車輪支持用転がり軸受ユニットの製造装置。
  3. 【請求項３】 請求項１に記載した車輪支持用転がり軸
    受ユニットの製造方法を実施する為、内径側軌道部材の
    他端部を支える支持台と、この内径側軌道部材の一端部
    に形成した円筒部を塑性変形する為の加圧部材と、この
    内径側軌道部材と外径側軌道部材との間に設けられてこ
    の外径側軌道部材をこの内径側軌道部材の他端側に向け
    押圧する押圧治具とを備えた車輪支持用転がり軸受ユニ
    ットの製造装置。
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