JP3731714B2 - 軸受装置 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、軸体に転がり軸受を装着してなる軸受装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来のこの種の軸受装置の一例として、図5に示すような車両用ハブユニットがある。
【0003】
図例の車両用ハブユニットBは、軸体としてのハブホイール80の軸部81に複列外向きアンギュラ玉軸受82を外嵌装着し、この軸部81の自由端をローリングかしめにより径方向外向きに膨出変形させて、この膨出変形したかしめ部83を軸受82の内輪82aの外端面に対して押し付けることによってハブホイール80に軸受82を抜け止め固定するようになっている。
【0004】
このようなハブユニットBは、車両のドライブシャフト84とシャフトケース85との間に取り付けられる。つまり、ハブホイール80の軸部81のドライブシャフト84にスプライン嵌合されてナット86により結合され、軸受82の外輪82bがシャフトケース85にボルト87により結合される。
【0005】
なお、かしめ部83は、図6に示すように、その外端面の全体が丸みを帯びた曲面形状になっている。このかしめ部83の外端面の曲面の曲率半径R0は、内輪84の内周面角部における丸みを帯びた面取り曲面の曲率半径rよりも大きく設定されている。
【0006】
上記ハブホイール80における軸部81の円筒形自由端を図7に示すようなかしめ治具90を用いてローリングかしめする。このとき、かしめ治具90の先端を軸部81にあてがい、かしめ治具90を一点鎖線O回りにローリングさせると、軸部81の自由端が径方向外向きに膨出変形されることになり、ローリングの最終段階においてかしめ治具90の傾きを所要角度αにすると、かしめ部83の外端面全体が上述したような丸みを帯びた形状になる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例では、かしめ部83の外端面の全体が内輪82aの内周面角部の面取り曲面よりも大きな曲率半径R0からなる曲面にされていて、かしめ部83の屈曲起点側の軸方向厚みが薄くなってしまっているので、かしめ直後においてかしめ部83の外周縁側がスプリングバック現象により内輪84の外端面から離れた状態になりやすいなど、軸受82に作用する抜け荷重に対する抗力つまり抜け抗力が不足する結果になりやすい。
【0008】
したがって、本発明は、軸受装置において、かしめ部による抜け抗力を向上させることを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
請求項1にかかる軸受装置は、軸体に転がり軸受を外嵌装着し、この軸体の自由端側をローリングかしめにより径方向外向きに膨出変形させて、この膨出変形したかしめ部を転がり軸受の内輪の外端面に対して押し付けることによって軸体に転がり軸受を抜け止め固定した軸受装置であって、前記かしめ部の内周面は、前記内輪の外端面よりも軸方向外側の位置まで内径が一定の円筒面に形成され、前記かしめ部の外端面に、かしめ部の内周円筒面に対して垂直な径方向に沿う平坦部が形成され、前記かしめ部の内周円筒面と前記平坦部とをつなぐ内径側角部が、丸みを帯びた曲面に形成され、この曲面の曲率が、前記内輪の内周面角部における丸みを帯びた面取り曲面の曲率とほぼ同じかあるいは大きく設定されている。
【0011】
要するに、本発明のようにかしめ部の内径側角部の曲面の曲率を可及的に小さく設定した形状としていれば、当該かしめ部の屈曲起点側の軸方向厚みを従来例に比べて可及的に大きく確保できているので、かしめ部がかしめ後にスプリングバックしにくい形状であると言える。
【0012】
特に、かしめ部の外端面に形成する平坦部は、かしめ過程においてかしめ部の全体を軸方向に押圧することによってかしめ部全体が内輪側に対して密着したときに得られるから、平坦部が波打たずにきれいに形成されていれば、かしめが良好におこなわれていると視角的に判定できるようになる。ちなみに、平坦部が波打った状態であると、かしめ部が内輪の外端面から浮いた部分が生じていると考えることができる。要するに、平坦部は、かしめが良好に行われた結果の副産物であるから、かしめ部の仕上がり状態を目視検査するときに、平坦部の状態を判定基準とすれば、目視による判定が容易に行える。また、平坦部が径方向に沿うものであるから、この平坦部を本発明の軸受装置の取付対象に対する取付基準面として利用でき、取付状態での軸方向寸法を高精度に管理するうえで有利となる。
【0013】
【発明の実施の形態】
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。ここでは、軸受装置として車両用ハブユニットを例に挙げる。
【0014】
図1ないし図4は本発明の一実施形態にかかり、図1は、車両用ハブユニットの縦断側面図、図2は、かしめ部の拡大図、図3は、図1のかしめ部を得るためのかしめ治具の縦断側面図、図4は、図3のかしめ治具を用いたローリングかしめ形態を示す説明図である。
【0015】
図中、Aは軸受装置としての車両用ハブユニットの全体を示しており、1は軸体としてのハブホイール、2は転がり軸受としての複列外向きアンギュラ玉軸受、3はかしめ部である。
【0016】
ハブホイール1は、図示しない車輪が取り付けられる環状板部11と、複列外向きアンギュラ玉軸受2が外装されるとともに、軸端に複列外向きアンギュラ玉軸受2を固定するためのかしめ部3が形成される軸部12とを備えている。
【0017】
複列外向きアンギュラ玉軸受2は、軸部12の小径外周面12a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24,25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12bを一方内輪とする構成になっている。なお、外輪22の外周には、径方向外向きのフランジ26が設けられており、このフランジ26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。
【0018】
このようなハブユニットAは、車両のドライブシャフト4とシャフトケース5との間に取り付けられる。つまり、ハブホイール1の軸部12のドライブシャフト4にスプライン嵌合されてナット6により結合され、軸受2の外輪22がシャフトケース5にボルト7により結合される。
【0019】
この実施形態では、ハブホイール1の軸部12のかしめ部3の形状に特徴がある。
【0020】
つまり、図2に示すように、かしめ部3の内径側角部31が、丸みを帯びた曲面に形成され、この内径側角部31の曲率が、内輪21の内周面角部21aにおける丸みを帯びた面取り曲面の曲率とほぼ同じか、換言すれば、かしめ部3の内径側角部31の曲面の曲率半径R1が、内輪21の内周面角部21aの面取り曲面の曲率半径rとほぼ同じに設定されている。但し、かしめ部3の内径側角部31の曲率は、内輪21の内周面角部21aの面取り曲面の曲率よりも大きく、換言すれば、かしめ部3の内径側角部31の曲面の曲率半径R1は、図2中の仮想線で示すように、内輪21の内周面角部21aの面取り曲面の曲率半径rよりも小さく設定してもよい。
【0021】
そして、かしめ部3の外端面には、径方向に沿う平坦部32が形成されており、この平坦部32からさらに外径側には、内輪21側へ傾斜するテーパ面33が形成されている。
【0022】
次に、上述したかしめ部3の形成方法について説明する。まず、ハブホイール1の軸部12の小径部12aに対して内輪21を例えば圧入により外嵌装着してから、軸部12の自由端を、従来技術で説明したと同様のローリングかしめを行えばよいのである。
【0023】
但し、ここでのローリングかしめに用いるかしめ治具40の先端形状については、図3に示すようなものとする必要がある。具体的に、図例のかしめ治具40では、その先端面の中心に凸部41が、また、先端面の外周縁に輪状膨出部42がそれぞれ設けられていて、この凸部41と輪状膨出部42との間の環状陥没部43の底部に、径方向に沿う仮想平面Lに対して所要角度θ1だけ傾斜する傾斜面44が設けられ、環状陥没部43において輪状膨出部42寄りの部分に所要角度θ2だけ傾斜する傾斜面45が設けられた構造になっている。なお、環状陥没部43において凸部41寄りの部分46が、所要曲率半径R1を有する曲面に形成されている。
【0024】
そして、図4に示すように、上述したようなかしめ治具40の先端を軸部12にあてがい、かしめ治具40を一点鎖線O回りにローリングさせて、最終段階において所要角度αにすると、図2に示すような形状のかしめ部3を得ることができる。
【0025】
つまり、かしめ治具40をローリングさせることにより、かしめ治具40の環状陥没部43によりかしめ部3の全体形状が決定される。詳しくは、ローリングかしめの最終段階において、かしめ治具40の凸部41寄りの部分46がかしめ部3の内径側角部31の曲面形状を決定し、傾斜面44がかしめ部3の外端面の平坦部32の形状を決定し、さらに、傾斜面45がかしめ部3の外端面の外径側のテーパ面33の形状を決定するようになっている。つまり、従来例のようなかしめ治具90であれば、かしめ部3の内径側角部31が塑性変形して外径側に引っ張られる形態になって、当該内径側角部31の曲面の曲率半径が大きくなりやすいのであるが、この実施形態でのかしめ治具40では、かしめ部3の内径側角部31の塑性変形量が制限されることになり、当該内径側角部31の曲面の曲率半径R1を極力小さくできるようになるのである。
【0026】
以上説明したように、かしめ部3の内径側角部31の曲面の曲率を可及的に大きく設定した形状としていれば、当該かしめ部3の屈曲起点側の軸方向厚みを従来例に比べて可及的に大きく確保できるので、かしめ部3がかしめ後にスプリングバックしにくい形状になる。したがって、複列外向きアンギュラ玉軸受2の抜け抗力が従来例に比べて増すことになる。
【0027】
また、上記実施形態のように、かしめ部3の外端面に傾斜面33を設けた形状としていれば、かしめ過程の最終段階でより強く内輪21側に押し付けることができているので、スプリングバック現象の抑制効果が増すようになる。
【0028】
さらに、上記実施形態のようにかしめ部3の外端面に形成する平坦部32は、かしめ過程においてかしめ部3の全体を軸方向に押圧することによってかしめ部3全体が内輪21側に対して密着したときに得られるから、平坦部32が波打たずにきれいに形成されていれば、かしめが良好に行われていると視覚的に判定できるようになる。ちなみに、平坦部32が波打った状態であると、かしめ部3が内輪の外端面から浮いた部分が生じていると考えることができる。要するに、平坦部32は、かしめが良好に行われた結果の副産物であるから、かしめ部3の仕上がり状態を目視検査するときに、平坦部32の状態を判定基準とすれば、目視による判定が容易に行える。また、平坦部32が径方向に沿うものであるから、この平坦部32を、ハブユニットAの取付対象(ドライブシャフト4)に対する取付基準面として利用でき、取付状態での軸方向寸法(図1のH)を高精度に管理するうえで有利となる。
【0029】
なお、本発明は上記実施形態のみに限定されるものではなく、種々な応用や変形が考えられる。
【0031】
記実施形態では、軸受装置として車両用ハブユニットを例に挙げたが、例えば自動車などのスライドドアのガイドローラやその他の軸受装置全般とすることができる。
【0032】
【発明の効果】
請求項1の発明では、かしめ部の内径側角部の形状を工夫することにより、かしめ部の屈曲起点側の軸方向厚みを可及的に厚くするようにしているから、内輪の外端面に対してかしめ部を密着させた形態にできて、かしめ部による抜け抗力を従来よりも増大できるようになる。そのため、特にモーメント荷重を受けたときでもかしめ部が内輪側から離れにくくなる。
【0033】
特に、かしめ部の外端面に形成した平坦部を、かしめ部の仕上がり状態を目視検査するときの判定基準とすることができるから、目視による判定を容易に行うことができるようになる他、この平坦部を、本発明の軸受装置の取付対象に対する取付基準面として利用でき、取付状態での軸方向寸法を高精度に管理するうえで有利となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態の車両用ハブユニットの縦断側面図
【図2】図1のかしめ部の拡大図
【図3】図1のかしめ部を得るためのかしめ治具の縦断側面図
【図4】図3のかしめ治具を用いたローリングかしめ形態を示す説明図
【図5】従来例の車両用ハブユニットの縦断側面図
【図6】図5のかしめ部の拡大図
【図7】ローリングかしめ形態を示す説明図
【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 軸受の内輪
21a 内輪の内周面角部
r 内輪の内周面角部の曲率半径
3 かしめ部
31 かしめ部の内径側角部
1 かしめ部の内径側角部の曲率半径

Claims (1)

  1. 軸体に転がり軸受を外嵌装着し、この軸体の自由端側をローリングかしめにより径方向外向きに膨出変形させて、この膨出変形したかしめ部を転がり軸受の内輪の外端面に対して押し付けることによって軸体に転がり軸受を抜け止め固定した軸受装置であって、
    前記かしめ部の内周面は、前記内輪の外端面よりも軸方向外側の位置まで内径が一定の円筒面に形成され、前記かしめ部の外端面に、かしめ部の内周円筒面に対して垂直な径方向に沿う平坦部が形成され、
    前記かしめ部の内周円筒面と前記平坦部とをつなぐ内径側角部が、丸みを帯びた曲面に形成され、この曲面の曲率が、前記内輪の内周面角部における丸みを帯びた面取り曲面の曲率とほぼ同じかあるいは大きく設定されている、ことを特徴とする軸受装置。
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