JP2008247384A - Manufacturing method for rolling bearing unit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両用ハブユニットなど、軸体の外周に転がり軸受を装着してなる転がり軸受ユニットの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a rolling bearing unit, such as a vehicle hub unit, in which a rolling bearing is mounted on the outer periphery of a shaft body.
車両用のハブユニットは、一般に、ハブホイールの軸体に対して複列転がり軸受が抜け止めされる状態でその外周に装着される構造を有する。 A hub unit for a vehicle generally has a structure that is mounted on the outer periphery of a hub wheel shaft body in a state in which a double row rolling bearing is prevented from coming off.
ハブホイールの軸体は、その自由端側に、前記軸受の抜け止めに使用される円筒部を備える。この円筒部は、かしめ治具を用いて径方向外向きに屈曲変形されて、軸受が備える内輪の外端面にかしめ付けられてかしめ部とされる。軸受は、このかしめ部により、ハブホイールから抜け止めされる。同時に、軸受の内輪は、このかしめ部から十分な軸力が付与される。 The shaft body of the hub wheel is provided with a cylindrical portion used for retaining the bearing on the free end side. The cylindrical portion is bent and deformed radially outward using a caulking jig, and is caulked to an outer end surface of an inner ring provided in the bearing to form a caulking portion. The bearing is prevented from coming off from the hub wheel by this caulking portion. At the same time, a sufficient axial force is applied to the inner ring of the bearing from this caulking portion.
ところで、かしめ部の大きさは、軸受の大きさによって変化する。すなわち、大型の軸受の場合、かしめ部の肉厚を厚くしたり、長さを長くすることで、軸受の抜け止めならびに十分な軸力を付与することができる。 By the way, the size of the caulking portion varies depending on the size of the bearing. That is, in the case of a large-sized bearing, the retaining of the bearing and sufficient axial force can be applied by increasing the thickness of the caulking portion or increasing the length.
しかし、かしめ部の肉厚を厚くしたり長さを長くすると、かしめ力の強い大型のかしめ機を使用する必要が生じ、製造コストが高くなるという問題がある。しかも、かしめに際し、大型のかしめ機によるかしめ荷重以上のかしめ力を要する場合には、十分なかしめ力を加えることができず、かしめが行えないという問題も生じる。 However, when the thickness of the caulking portion is increased or the length thereof is increased, it is necessary to use a large caulking machine having a strong caulking force, and there is a problem that the manufacturing cost increases. In addition, in the case of caulking, when a caulking force that exceeds the caulking load by a large caulking machine is required, there is a problem that sufficient caulking force cannot be applied and caulking cannot be performed.
さらに、かしめ荷重が大きくなると、軸受の内輪が変形したり、軌道が凹む等の問題が生じる。 Further, when the caulking load is increased, problems such as deformation of the inner ring of the bearing and depression of the raceway occur.
この発明は、大型の軸受であっても、小さなかしめ荷重で十分な軸力を付与することができ、安価でかつ確実に軸受を軸体に固定することができる転がり軸受ユニットを提供することを目的とする。 It is an object of the present invention to provide a rolling bearing unit that can apply a sufficient axial force with a small caulking load even in a large bearing, and that can be securely fixed to the shaft body at a low cost. Objective.
本発明の転がり軸受ユニットは、外周面に車輌アウタ側から順にフランジ部と一方の内輪軌道とこの内輪軌道と段部を挟んで形成された小径部とが形成された軸体と、外周面に他方の内輪軌道が形成され前記小径部に外嵌された内輪と、前記軸体および前記内輪と同心状に配置され内周面に複列の軌道を有する外輪と、前記軸体および前記内輪と前記外輪との間に介装された複列の転動体とを備え、前記軸体の車両インナ側端部に有底の円筒部が形成され、前記軸体の車両アウタ側端部に凹部が形成され、前記凹部の入口側端面から車輌インナ側端部までの深さ寸法をH、前記凹部の入口側端面から前記内輪の前記段部に当接する車輌アウタ側の端面までの距離をH1、前記内輪の軸方向幅寸法をH2としたときに、H1≦H≦H1+0.9×H2とされた転がり軸受ユニットの製造方法であって、 前記凹部の入口側端面をかしめ受け治具で受けた状態で、前記円筒部を径方向外向きに屈曲変形させてかしめ部を形成し前記内輪を前記軸体に固定したものである。 The rolling bearing unit of the present invention includes a shaft body having a flange portion, one inner ring raceway, and a small diameter portion formed between the inner ring raceway and a step portion on the outer circumferential surface, and an outer circumferential surface. An inner ring formed with the other inner ring raceway and externally fitted to the small-diameter portion, an outer ring having a double-row raceway disposed on the inner circumferential surface of the shaft body and the inner ring, the shaft body and the inner ring, A double-row rolling element interposed between the outer ring, a bottomed cylindrical portion is formed at a vehicle inner side end portion of the shaft body, and a concave portion is formed at a vehicle outer side end portion of the shaft body. The depth dimension from the inlet-side end surface of the recess to the vehicle inner-side end is H, and the distance from the inlet-side end surface of the recess to the vehicle outer-side end surface abutting the step of the inner ring is H 1. , the axial width of the inner ring when the H 2, H 1 ≦ H ≦ H 1 +0 A 9 × H 2 and process for the preparation of the rolling bearing unit, in a state received by crimping receiving jig the inlet-side end surface of the recess, the caulking portion is bent deforming the cylindrical portion radially outward The inner ring is formed and fixed to the shaft body.
本発明の転がり軸受ユニットによると、軸体の車両アウタ側端部に凹部を形成し、
凹部の入口側端面から車輌インナ側端部までの深さ寸法をH、軸体の車両アウタ側端部から内輪の車両アウタ側の端面までの距離をH1、内輪の軸方向幅寸法をH2とすると、H1≦H≦H1+0.9×H2となるように設定したことにより、軸体の径方向の断面積が小さくなり、その結果、軸体の単位面積当たりに作用する引張応力が大きくなると共に、内輪に作用する圧縮応力が大きくなり、よって小さなかしめ荷重にて内輪に大きな軸力を付与することができる。
According to the rolling bearing unit of the present invention, a recess is formed at the vehicle outer side end of the shaft body,
The depth of the inlet-side end surface of the recess to the vehicle inner side end portion H, H 1 the distance from the vehicle outer side end portion of the shaft to the end face of the inner ring of the vehicle outer side, the axial width of the inner ring H2 Then, by setting H 1 ≦ H ≦ H 1 + 0.9 × H 2 , the radial cross-sectional area of the shaft body is reduced, and as a result, the tensile force acting per unit area of the shaft body As the stress increases, the compressive stress acting on the inner ring increases, so that a large axial force can be applied to the inner ring with a small caulking load.
本発明の転がり軸受ユニットによれば、大型の軸受であっても、小さなかしめ荷重で十分な軸力を付与することができ、安価でかつ確実に軸受を軸体に固定することができる。 According to the rolling bearing unit of the present invention, even a large-sized bearing can provide a sufficient axial force with a small caulking load, and the bearing can be securely fixed to the shaft body at a low cost.
(実施の形態1)
本発明の実施の形態1について、図1および図2を用いて説明する。
(Embodiment 1)
Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIG. 1 and FIG.
図1は本実施の形態における車両用の従動輪側におけるハブユニットからなる転がり軸受ユニットの断面図、図2はそのかしめ工程の断面図を示している。 FIG. 1 is a sectional view of a rolling bearing unit comprising a hub unit on the vehicle driven wheel side in the present embodiment, and FIG. 2 is a sectional view of the caulking process.
図1,2において、1は車輪が取り付けられるハブホイールであり、ハブホイール1の軸体2の外周面には、車両インナ側から圧入して複列の転がり軸受3が外嵌装着されている。
1 and 2, reference numeral 1 denotes a hub wheel to which a wheel is attached, and a double
転がり軸受3は複列アンギュラ玉軸受からなり、一対の内輪軌道部31,32、外周面にステアリングナックルを介して車体に固定されるフランジ33aを形成し内周面に軌道38,39を形成した外輪33、各内輪軌道部31,32ならびに外輪33の軌道38,39に沿って配置した複数の玉34,35、各列の玉34,35を保持した保持器36,37、軸方向端部を閉蓋したシールリング4にて構成されている。なお、車両アウタ側の内輪軌道部31は、軸体2の外周面に一体形成されている。また、車両インナ側の内輪軌道部32は、軸体2の車両インナ側端部に形成された小径部に外嵌装着された内輪42の外周面に形成されている。なお、本実施の形態において、車両インナ側とは図1では右側、図2では上側、車両アウタ側とは図1では左側、図2では下側を指す。
The rolling
転がり軸受3は、軸体2の外周面に車両インナ側から圧入した後、軸体2の車両インナ側を内輪42の端面にかしめ付け、当該かしめ部5にて軸体2に固定する。
The rolling
また、軸体2の反かしめ側である車両アウタ側の端部には、円柱状の凹部6が形成されている。凹部6は、軸体2に貫通しないように形成される。
Further, a
図2に示すように、凹部6の最大の深さ寸法をH、凹部6の入口側端面6aから内輪42の反かしめ側端面42aまでの距離をH1、内輪42の軸方向幅寸法をH2、凹部6の入口側端面6aの内径寸法をφA、かしめ部5の内径寸法をφBとすると、
H1≦H≦H1+0.9×H2・・・(1)
かつ
φA≦φB・・・(2)
の関係にある。
As shown in FIG. 2, the maximum depth of the recess 6 H, H 1 the distance to the
H 1 ≦ H ≦ H 1 + 0.9 × H 2 (1)
And φA ≦ φB (2)
Are in a relationship.
次に、図2を用いて、かしめ工程について説明する。 Next, the caulking process will be described with reference to FIG.
軸体2の車両インナ側端部には、転がり軸受3の抜け止めに使用される円筒部5aが形成されている。転がり軸受3を軸体2の外周面に車両インナ側から圧入した後、軸体2の車両アウタ側端部をかしめ受け治具8にて受け、かしめ機7のかしめ具をローリングさせ
、円筒部5aを径方向外向きに屈曲変形されてかしめる。かしめにより、軸体2ならびに円筒部5aには引張応力が作用し、内輪42には圧縮応力が作用する。このようにして、内輪42に十分な軸力を付与して、かしめ部5にて転がり軸受3を軸体2に固定する。
A
表1に、凹部6の深さ寸法Hと、軸力との関係を示す。
Table 1 shows the relationship between the depth dimension H of the
表1中、軸力とは、凹部6が無い場合を1とした時の比率で表している。
In Table 1, the axial force is expressed as a ratio when the case where there is no
表1より、H1≦H≦H1+0.9×H2の範囲にて、軸力が1より大きくなることが判る。また、最大の軸力1.5となるのは、H=H1+0.5×H2の時である。ちなみに、軸力1.5とは、軸体2の引張応力と内輪42の圧縮応力が、共に1.5倍の大きさにて吊り合っていることを意味する。なお、貫通孔とは、凹部6が軸体2に貫通して形成されている場合であり、かしめ時に軸体2が変形するため、軸力が0.9と小さくなる。
From Table 1, it can be seen that the axial force is greater than 1 in the range of H 1 ≦ H ≦ H 1 + 0.9 × H 2 . The maximum axial force is 1.5 when H = H 1 + 0.5 × H 2 . Incidentally, the axial force of 1.5 means that the tensile stress of the
このように構成された転がり軸受ユニットによると、軸体2の反かしめ側の端部である車両アウタ側に凹部6を形成し、凹部6の深さ寸法をH、凹部6の入口側端面6aから内輪42の反かしめ側端面42aまでの距離をH1、内輪42の軸方向幅寸法をH2とすると、H1≦H≦H1+0.9×H2となるように設定したことにより、軸体2の径方向の断面積が小さくなる。その結果、かしめ時に軸体2の径方向断面の単位面積当たりに作用する引張応力が大きくなると共に、内輪42に作用する圧縮応力が大きくなる。よって、小さなかしめ荷重にて内輪42に大きな軸力を付与することができる。このため、大型の軸受であっても、比較的小さなかしめ荷重にて、かしめを確実に行うことができると共に、大型のかしめ機を使用しないので、低コスト化が図れる。しかも、かしめ荷重が小さくて済むので、転がり軸受3の内輪42が変形したり、内輪42の軌道が凹んだりしない。
According to the rolling bearing unit configured as described above, the
また、凹部6の入口側端面6aの内径寸法をφA、かしめ部の内径寸法をφBとすると、φA≦φBとなるように設定したことにより、かしめ時にかしめ部5の直下にて軸体2をかしめ受け治具8にて受けてかしめることができる。
Further, assuming that the inner diameter dimension of the inlet
さらに、軸体2に凹部6を形成したことで、転がり軸受ユニットの軽量化が図れる。
Furthermore, since the
(実施の形態2)
本発明の実施の形態2について、図3および図4を用いて説明する。
(Embodiment 2)
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図3は本実施の形態における車両用の従動輪側におけるハブユニットからなる転がり軸受ユニットの断面図、図4はそのかしめ工程の断面図を示している。なお、実施の形態1と同一部分には同一符号を付してその説明を省略する。 FIG. 3 is a sectional view of a rolling bearing unit comprising a hub unit on the vehicle driven wheel side in the present embodiment, and FIG. 4 is a sectional view of the caulking process. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same part as Embodiment 1, and the description is abbreviate | omitted.
本実施の形態の転がり軸受ユニットは、軸体2の車両アウタ側の端部に形成される凹部6が、入口側端面6aに向かって拡径した略円錐状であることを特徴とするものである。なお、円錐勾配は、例えば、鍛造時の抜き勾配に相当している。
The rolling bearing unit of the present embodiment is characterized in that the
凹部6の深さ寸法Hならびに入口側端面6aの内径寸法φAは、前述の式(1)ならび
に式(2)に示す値に設定されている。
The depth dimension H of the
このように構成された転がり軸受ユニットにおいても、実施の形態1と同様の効果が得られる。 Also in the rolling bearing unit configured in this way, the same effect as in the first embodiment can be obtained.
(実施の形態3)
本発明の実施の形態3について、図5を用いて説明する。
(Embodiment 3)
A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
図5は本実施の形態における車両用の従動輪側におけるハブユニットからなる転がり軸受ユニットの断面図を示している。なお、実施の形態1と同一部分には同一符号を付してその説明を省略する。 FIG. 5 shows a cross-sectional view of a rolling bearing unit comprising a hub unit on the vehicle driven wheel side in the present embodiment. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same part as Embodiment 1, and the description is abbreviate | omitted.
本実施の形態の転がり軸受ユニットは、ハブホイール1が、軸体2と、車輪が取り付けられるフランジ11とに分割され、フランジ11の小径部11aの外周面に車両アウタ側の内輪軌道部31が一体形成され、軸体2の大径部2aの外周面に車両インナ側の内輪軌道部32が一体形成されていることを特徴とするものである。
In the rolling bearing unit of the present embodiment, the hub wheel 1 is divided into a
そして、車両アウタ側から軸体2の小径部2bの外周面に、転がり軸受3ならびにフランジ11を圧入した後、軸体2の車両インナ側端部をかしめ受け治具(図示せず)にて受け、軸体2の車両アウタ側端面の円筒部5aを、内輪軌道部31を構成するフランジ11の端面にかしめ付け、当該かしめ部5にて転がり軸受3ならびにフランジ11を軸体2に固定する。
Then, after the rolling
また、軸体2の反かしめ側である車両インナ側の端部には、円柱状の凹部6が形成されている。凹部6の深さ寸法Hならびに入口側端面6aの内径寸法φAは、前述の式(1)ならびに式(2)に示す値に設定されている。
In addition, a
このように構成された転がり軸受ユニットにおいても、実施の形態1と同様の効果が得られる。 Also in the rolling bearing unit configured in this way, the same effect as in the first embodiment can be obtained.
なお、軸体2の車両インナ側の端部に形成される凹部6を、実施の形態2に示したような略円錐状としてもよい。
The
(実施の形態4)
本発明の実施の形態4について、図6および図7を用いて説明する。
(Embodiment 4)
A fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図6は本実施の形態における車両用の従動輪側におけるハブユニットからなる転がり軸受ユニットの断面図、図7はそのかしめ工程の断面図を示している。なお、実施の形態1と同一部分には同一符号を付してその説明を省略する。 FIG. 6 is a sectional view of a rolling bearing unit comprising a hub unit on the vehicle driven wheel side in the present embodiment, and FIG. 7 is a sectional view of the caulking process. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same part as Embodiment 1, and the description is abbreviate | omitted.
本実施の形態の転がり軸受ユニットは、軸体2の外周面に、軸方向に並んで軸体2とは別体の一対の内輪91,92を装着したことを特徴とするものである。
The rolling bearing unit of the present embodiment is characterized in that a pair of
転がり軸受3は、軸体2の外周面に車両インナ側から圧入した後、軸体2の車両インナ側を内輪92の端面にかしめ付け、当該かしめ部5にて軸体2に固定する。
The rolling
また、軸体2の反かしめ側である車両アウタ側の端部には、円柱状の凹部6が形成されている。凹部6は、軸体2に貫通しないように形成される。
Further, a
図7に示すように、車両アウタ側の内輪91の反かしめ側端面91aから凹部6の底部
までの距離をh、車両アウタ側の内輪91の軸方向幅寸法をh1、車両インナ側の内輪9
2の軸方向幅寸法をh2、凹部6の入口側端面6aの内径寸法をφA、かしめ部の内径寸
法をφBとすると、
h1≦h≦h1+0.9×h2・・・(3)
かつ
φA≦φB・・・(4)
の関係にある。
As shown in FIG. 7, the distance from the anti-caulking
2 is the axial width dimension of h 2 , the inner diameter dimension of the inlet side end face 6 a of the
h 1 ≦ h ≦ h 1 + 0.9 × h 2 (3)
And φA ≦ φB (4)
Are in a relationship.
表2に、内輪91の反かしめ側端面91aから凹部6の底部までの距離をhと、一対の内輪91,92の軸力比との関係を示す。なお、軸力比の算出にあたっては、車両アウタ側の内輪91と車両インナ側の内輪92のうち、軸力の大きい方を分母として計算する。
Table 2 shows a relationship between the distance h from the anti-caulking
表2より、h1≦h≦h1+0.9×h2の範囲にて、軸力比が凹部6の無い場合の軸力比0.6より大きくなることが判る。すなわち、一対の内輪91,92の軸力比が0.7以上となる。また、最大の軸力比0.9となるのは、h=h1+0.5×h2の時である。なお、貫通孔とは、凹部6が軸体2に貫通して形成されている場合である。
From Table 2, it can be seen that in the range of h 1 ≦ h ≦ h 1 + 0.9 × h 2 , the axial force ratio becomes larger than the axial force ratio 0.6 without the
このように構成された転がり軸受ユニットによると、軸体2の反かしめ側の端部である車両アウタ側に凹部6を形成し、車両アウタ側の内輪91の反かしめ側端面91aから凹部6の底部までの距離をh、車両アウタ側の内輪91の軸方向幅寸法をh1、車両インナ
側の内輪92の軸方向幅寸法をh2とすると、h1≦h≦h1+0.9×h2となるように設定したことにより、軸体2の径方向の断面積が小さくなる。その結果、かしめ時に軸体2の径方向断面の単位面積当たりに作用する引張応力が大きくなると共に、内輪91,92に作用する圧縮応力が大きくなる。よって、小さなかしめ荷重にて内輪91,92に大きな軸力を付与することができる。このため、大型の軸受であっても、比較的小さなかしめ荷重にて、かしめを確実に行うことができると共に、大型のかしめ機を使用しないので、低コスト化が図れる。しかも、かしめ荷重が小さくて済むので、転がり軸受3の内輪91,92が変形したり、内輪91,92の軌道が凹んだりしない。
According to the rolling bearing unit configured as described above, the
また、凹部6の入口側端面6aの内径寸法をφA、かしめ部の内径寸法をφBとすると、φA≦φBとなるように設定したことにより、かしめ時にかしめ部5の直下にて軸体2をかしめ受け治具8にて受けてかしめることができる。
Further, assuming that the inner diameter dimension of the inlet
また、軸体2に凹部6を形成したことで、転がり軸受ユニットの軽量化が図れる。
Moreover, since the recessed
さらに、一対の内輪91,92の軸力比を0.7以上としたことで、一対の内輪91,92に発生する軸力のバランスが向上し、その結果、転がり軸受3全体の剛性が向上し、十分な軸強度を確保でき、転がり軸受3の寿命が向上する。したがって、例えば、車両アウタ側の内輪91の軸力不足によって、軸強度が不充分となり、軸が破損するのを防止できる。
Furthermore, by setting the axial force ratio of the pair of
なお、軸体2の車両インナ側の端部に形成される凹部6を、実施の形態2に示したような略円錐状としてもよい。
The
なお、本発明の転がり軸受ユニットは、上述の実施の形態に示すように、ハブホイールとアンギュラ玉軸受との組合せからなるハブユニットに限るものではなく、各種形状の転がり軸受ユニットに適用できる。 Note that the rolling bearing unit of the present invention is not limited to a hub unit composed of a combination of a hub wheel and an angular ball bearing, as shown in the above-described embodiment, and can be applied to various types of rolling bearing units.
また、凹部6の形状も、上述の実施の形態のものに限らない。
Moreover, the shape of the recessed
2 軸体
3 転がり軸受
5 かしめ部
6 凹部
6a 入口側端面
31,32 内輪軌道部
33 外輪
34,35 玉(転動体)
42,91,92 内輪
2
42, 91, 92 Inner ring
Claims (1)
外周面に他方の内輪軌道が形成され前記小径部に外嵌された内輪と、
前記軸体および前記内輪と同心状に配置され内周面に複列の軌道を有する外輪と、
前記軸体および前記内輪と前記外輪との間に介装された複列の転動体とを備え、
前記軸体の車両インナ側端部に有底の円筒部が形成され、
前記軸体の車両アウタ側端部に凹部が形成され、
前記凹部の入口側端面から車輌インナ側端部までの深さ寸法をH、前記凹部の入口側端面から前記内輪の前記段部に当接する車輌アウタ側の端面までの距離をH1、前記内輪の軸方向幅寸法をH2としたときに、
H1≦H≦H1+0.9×H2とされた
転がり軸受ユニットの製造方法であって、
前記凹部の入口側端面をかしめ受け治具で受けた状態で、前記円筒部を径方向外向きに屈曲変形させてかしめ部を形成し前記内輪を前記軸体に固定したことを特徴とする転がり軸受ユニットの製造方法。 A shaft body in which a flange portion, one inner ring raceway, and a small diameter portion formed between the inner ring raceway and the step portion are formed on the outer peripheral surface in order from the vehicle outer side,
An inner ring formed on the outer peripheral surface with the other inner ring raceway and fitted on the small diameter part; and
An outer ring arranged concentrically with the shaft body and the inner ring and having a double-row track on the inner peripheral surface;
A double row rolling element interposed between the shaft body and the inner ring and the outer ring,
A bottomed cylindrical portion is formed at a vehicle inner side end portion of the shaft body,
A concave portion is formed at a vehicle outer side end portion of the shaft body,
The depth dimension from the inlet side end surface of the recess to the vehicle inner side end portion is H, and the distance from the inlet side end surface of the recess to the vehicle outer side end surface contacting the step portion of the inner ring is H 1 . the axial width dimension when the of H 2,
A method of manufacturing a rolling bearing unit in which H 1 ≦ H ≦ H 1 + 0.9 × H 2 ,
The rolling is characterized in that, with the end surface on the inlet side of the recess received by a caulking receiving jig, the cylindrical portion is bent and deformed radially outward to form a caulking portion, and the inner ring is fixed to the shaft body. Manufacturing method of bearing unit.
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