JP3582380B2

JP3582380B2 - 軸受

Info

Publication number: JP3582380B2
Application number: JP31453198A
Authority: JP
Inventors: 博行井口
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1998-11-05
Filing date: 1998-11-05
Publication date: 2004-10-27
Anticipated expiration: 2018-11-05
Also published as: JP2000145797A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、軸受、特にかしめ加工により組み立てられる軸受に関する。
【０００２】
【従来の技術】
軸受は、通常取り付けられる軸などの部材とは別体として形成され、軸などには、ナットなどにより締結されて固定される。しかし、この場合、ナットが必要であることは言うまでもなく、軸などの軸受が固定される部材に、ナットとねじ結合するためのねじ部を設ける必要もあり、部品点数が多い、外形が大きくなるなどといった問題がある。
【０００３】
このような問題を解決するために、特開平８−９１１８７号公報に記載された軸受は、ナットを用いず、かしめ加工によって軸に固定されている。前記公報に記載された軸受は、周方向に複数の突起が配列された部材の前記突起の間に形成された凹部に、軸受を固定する対象となる部材の一部を変形させて噛み合わせることにより固定されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記公報に記載された軸受においては、突起を形成する必要があり、製作の工数が増加するという問題があった。また、突起の形成される部品が軸受の転動体の転動面を形成するものであり、このような部材は硬く、加工性が悪いため製作の工数がより増加する傾向がある。さらに、かしめ加工の際には、突起そのものも変形し、また、軸受を固定する対象となる部材が凹部に噛み込まず、十分な結合状態とならない場合があった。そして、十分結合させるために大きなかしめ荷重をかけると、転動面が変形するという問題があった。
【０００５】
本発明は、前述の課題を解決するためになされたものであり、かしめ加工で確実に固定されることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前述の課題を解決するために、本発明の軸受は、軸部材と、前記軸部材とかしめ加工により一体化され、内輪の少なくとも一部を形成する内輪部材と、前記内輪の外側に配置され、内輪と共に転動体を保持する外輪部材と、を有する軸受である。さらに、前記軸部材は、前記かしめ加工時に半径方向外側に拡がるように変形し、前記内輪部材を固定するかしめ部を有している。さらに、前記内輪部材は、転動体の転動面を形成する本体と、前記本体から軸方向に延びるように設けられ、前記本体より剛性が低く、前記かしめ部に略対向する被かしめ部と、を有している。さらに、前記被かしめ部は、その先端付近に半径方向外側に張り出し環状に形成された張り出し部を有している。
【０００７】
前述のように被かしめ部は、内輪部材の本体より剛性が低いので、かしめ加工時に本体の転動面が変形することが防止される。また、環状の張り出し部は、被かしめ部に対し、桶（おけ）の箍（たが）のように働き、被かしめ部の残留応力を効率的に発生させる。
【０００８】
さらに、前記かしめ部は、前記被かしめ部に、前記張り出し部の根元部分より半径方向内側で接触するようにすることができる。これにより、内輪部材の本体と張り出し部の間に形成された溝の底部分に、応力が集中し、この部分の変形が弾性変形域を超えることを防止することができる。
【０００９】
さらに、前記かしめ部と前記被かしめ部の互いの接触面は、略平滑とすることができる。これにより、加工性が良好となる。
【００１０】
また、本発明によれば、内輪部材をかしめにより固定する場合に限らず、外輪部材などをかしめにより固定することも可能である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態（以下実施形態という）を、図面に従って説明する。図１には、本実施形態の軸受を自動車等の車軸の軸受に適用した場合の概略構成が断面図によって示されている。また、図１の断面図は、中心線より上部が示されており、下部については、フランジ部を除いて対称に表れるので、省略してある。
【００１２】
ホイールハブ１０は、ホイールを支えるハブフランジ１２を有し、ハブフランジ１２には、複数本（通常は４〜６本）のハブボルト１４が圧入固定されている。このハブボルト１４と、図示しないハブナットによりホイールは、ホイールハブ１０に締結固定される。ホイールハブ１０の外周の一部には、軸受の一列のボール（転動体）１６と接触するハブ転動面１８が形成されている。ホイールハブ１０には、これをかしめることによって内輪部材２０が一体に設けられている。内輪部材２０の外周の一部には、ハブ転動面１８に連続し、ボール１６の列とは別のもう一つの列のボール（転動体）２２と接触する内輪部材転動面２４が形成されている。ホイールハブ１０と内輪部材２０が一体化された内輪の外側に、ボール１６，２２を介して外輪部材２６が設けられている。外輪部材２６には、ボール１６，２２とそれぞれ接触する外輪部材転動面２８，３０が設けられている。外輪部材２６の外周には、アクスルハウジングや他のサスペンション部品と、この車軸の軸受を結合する外輪フランジ３２が設けられている。
【００１３】
ホイールハブ１０は、内輪部材２０とともに軸受の一部（内輪）を構成し、かつ軸受に支持された軸部材としても機能する。図示するように、本実施形態の軸受は、複列玉軸受として構成される。組立前は、ホイールハブ１０の図中右端のかしめ部３４は、図に示す破線のように図中右方向に延び、その外径は、内輪部材２０の内径とすきまばめ、または中間ばめとなるような値である。組立時には、まずボール１６の列をホイールハブ１０の転動面１８に接触配置し、これを外輪部材２６で覆う。次にボール２２の列を外輪部材転動面３０に接触配置する。このボール２２の列の内側に内輪部材２０を挿入する。そして、かしめ部３４を図の実線のようにかしめ加工し、変形させて内輪部材の被かしめ部３６に当接させ、内輪部材２０が固定される。
【００１４】
図２には、ホイールハブ１０のかしめ部３４と、内輪部材２０の被かしめ部３６の拡大断面が示されている。図１と同様、かしめ部３４の変形前の形状が破線で示されている。内輪部材２０は、転動面２４を形成する内輪部材本体３８を有し、前述の被かしめ部３６がこの本体からホイールハブ１０の軸方向に延びている。被かしめ部３６は、その先端に半径方向外側に張り出して、環状に形成された張り出し部４０を有している。張り出し部４０が設けられることによって、これと内輪部材本体３８の間には、溝４２が形成される。
【００１５】
かしめ加工によって、被かしめ部３６は、かしめ部３４との接触面の法線方向に力（図中、矢印で示す）を受ける。被かしめ部３６は、溝４２を有していることにより、内輪部材本体３８より剛性が低くめられており、かしめ加工による押さえ力による変形は、ほとんどが被かしめ部３６にて生じる。これにより、内輪部材本体３８の変形により転動面２４が変形し、ボール２２が正常に転動しなくなることを防止している。
【００１６】
また、かしめ加工による被かしめ部３６の変形に対応する反力が、ホイールハブ１０と内輪部材２０の結合力または締結力となる。張り出し部４０は、前記の反力を確実に発生させる機能を有している。張り出し部４０は、前述のように環状形状であり、被かしめ部３６が外に拡がることを抑制する、すなわち桶の箍（たが）のように機能し、前記反力を増加させている。また、張り出し部４０で、かしめ加工の荷重の一部を担うことにより、被かしめ部３６の一部、特に溝４２の底の部分に発生する応力を低減し、ここで塑性変形が起こることを防止している。前述のように、ホイールハブ１０と内輪部材２０の締結力は、内輪部材２０の弾性による反力にて発生しており、被かしめ部３６で塑性変形が生じれば、締結力が低くなる。張り出し部４０は、これを防止し、確実に締結力を発生させる機能を有している。
【００１７】
さらに、かしめ部３４と、被かしめ部３６の接触面は、張り出し部４０の根元、すなわち溝４２の底よりも半径方向内側（図中一点鎖線より左側）に位置するようになっている。接触面が前記の領域より半径方向外側に出ていると、張り出し部４０は、前述の外側に拡げられるような変形に加えて、図２中下向きにも変形する。これは、溝４２の底部に応力集中をもたらし、ここで塑性変形が生じる可能性を高める。この塑性変形は前述のように好ましいものではないので、これを回避するために、前記接触面は、溝４２の底よりも半径方向内側に位置するようにすることが好ましい。
【００１８】
以上の説明においては、軸部材であるホイールハブ１０にも転動面１８を設けているが、転動面は、別部材により形成することも可能である。
【００１９】
また、内輪部材２０を軸部材にかしめる他に、これとは逆転させて、外輪部材を、これの外側に設けられたハウジングなどにかしめる構成に応用することも可能である。すなわち、軸部材またはハウジングである、軸受を設ける対象となる基礎部材に、外輪部材または内輪部材をかしめにより固定する場合に、応用することができる。かしめられる外輪部材または内輪部材に、転動体の転動する面に影響がでないように、比較的剛性の弱い部分を設け、この部分の反力によって基礎部材との締結力を確保する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態の概略構成を示す断面図である。
【図２】かしめ部３４、被かしめ部３６の詳細を示す図である。
【符号の説明】
１０ホイールハブ（軸部材）、１６，２２ボール（転動体）、１８ハブ転動面、２０内輪部材、２４内輪部材転動面、２６外輪部材、２８，３０外輪部材転動面、３４かしめ部、３６被かしめ部、３８内輪部材本体、４０張り出し部。

Claims

軸部材と、前記軸部材とかしめ加工により一体化され、内輪の少なくとも一部を形成する内輪部材と、前記内輪の外側に配置され、内輪と共に転動体を保持する外輪部材と、を有する軸受であって、
前記軸部材は、前記かしめ加工時に半径方向外側に拡がるように変形して前記内輪部材を固定するかしめ部を有し、
前記内輪部材は、転動体の転動面を形成する本体と、前記本体から軸方向に延びるように設けられ、前記本体より剛性が低く、前記かしめ部に略対向する被かしめ部と、を有し、
さらに、前記被かしめ部は、その先端付近に半径方向外側に張り出し、環状に形成された張り出し部を有する、
軸受。
請求項１に記載の軸受であって、前記かしめ部は、前記被かしめ部に、前記張り出し部の根元部分より半径方向内側でのみ接触する、軸受。
請求項１または２に記載の軸受であって、前記かしめ部と前記被かしめ部の互いの接触面は、略平滑である、軸受。
基礎部材と、前記基礎部材とかしめ加工により一体化され、第１の転動面の少なくとも一部を形成する環状部材と、前記第１の転動面と転動体を挟んで対向する第２の転動面と、を有する軸受であって、
前記基礎部材は、前記かしめ加工時に半径方向に変形し、前記環状部材を固定するかしめ部を有し、
前記環状部材は、転動体の転動面を形成する本体と、前記本体から軸方向に延びるように設けられ、前記本体より剛性が低く、前記かしめ部に略対向する被かしめ部と、を有し、
さらに、前記被かしめ部は、その先端付近に半径方向であって、前記かしめ加工による基礎部材の変形の向きと同じ向きに張り出して環状に形成された張り出し部を有する、
軸受。