JP3955656B2 - 乗物用ホイールハブ軸受の直立体への組付方法及び軸受／直立体装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、乗物用ホイールハブ軸受をそれぞれの直立体へ組付ける方法、及びその方法によって形成された軸受／直立体装置に関し、特に、ハブ軸受の固定側外輪を直立体の座の内側に組付ける方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
ハブ軸受の外輪をそれぞれの直立体へ組付けるために、従来様々な方法が採用されている。１つの公知方法によれば、軸受の外輪は、それを直立体の座の内側に圧力嵌めすることにより直立体に一体化され、外輪の各側に配置された肩部と保持環とにより、又は２つの保持環により軸方向へ固定される。
【０００３】
このような方法は幾つかの不都合な点を有する。例えば、非対称の堅固な座の内側へ装着することにより生じる円形輪郭の欠陥と、作動中に生じる直立体の変形とに起因して、軸受の外輪の変形が増加することである。これにより、外輪軌道の変形が生じ、騒音レベルが上昇し、作動寿命が短縮される。さらにこの方法は、軽合金の直立体に対して実施する場合に不適当である。これは、直立体と軸受外輪との各材料が異なる熱膨張係数を有することで、軸受の外輪を直立体に強固にかつ効果的に固定することが妨げられるからである。
【０００４】
他に、軸方向ねじにより軸受の固定側外輪を直立体に取付ける方法がある。この場合、外輪は外側径方向フランジを備え、このフランジに、外輪を直立体にねじ止めするための複数の穴が設けられる。この方法は、最初に述べた方法に典型的に関連した不都合な点を有しないが、直立体及び外輪に比較的複雑な機械加工を要するとともに、ねじ及びトルク式取付具のコストを追加しなければならないので比較的高価である。
【０００５】
本発明の目的は、乗物用ホイールハブ軸受の外輪を直立体へ組付ける方法であって、公知の方法における種々の不都合な点を解消して、軸受外輪と直立体との簡単で信頼性が高く低コストの組立体を作製する方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、乗物用ホイールの回転ハブを支持するための、上記方法を用いて作製された軸受／直立体装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、複数の転動体用の少なくとも１つの軌道を備えて直立体へ取着される固定側の第１輪を少なくとも具備した乗物用ホイールハブの軸受を、直立体へ組付ける方法であって、ａ）軸受の第１輪を、管状突部が第１輪の一側のみから軸方向へ延長された状態に形成し、管状突部を、直立体の対応の座の内側に径方向締め代を有して挿入される外側円筒座と、直立体の厚みより大きな軸方向寸法と、第１輪に隣接する軸方向肩部とを備えるように作製するステップと、ｂ）このように形成された第１輪を、肩部が接触するまで直立体の対応の座の内側に押込んで、管状突部の端部を、第１輪とは反対側の直立体の縁を越えて突出させるステップと、ｃ）端部を冷間変形して径方向外側に曲げ、それにより、直立体の側面上に端部を、肩部と端部との間で直立体が軸方向へ圧縮されるように、押付けて配置するステップと、を有したことを特徴とする方法を提供する。
【０００７】
さらに本発明は、上記方法において、ステップａ）が、第１輪の少なくとも１つの軌道に沿って高周波焼入れを局部的に施すことを含む方法を提供する。
【０００８】
さらに本発明は、上記方法において、ｄ）第１輪を、ホイールハブを支持して複数の転動体に沿って回転する少なくとも１つの対応の第２輪に連結することにより、軸受の組立てを完了するステップをさらに具備し、このステップｄ）が、第１輪を直立体に組付ける前及び後のいずれかの段階で行われる方法を提供する。
さらに本発明は、上記方法において、直立体の平坦な側面に複数の径方向溝が形成され、曲げられた端部がこれら径方向溝に係合して、第１輪と直立体との間の回転を防止する方法を提供する。
【０００９】
さらに本発明は、上記方法において、端部に弾性的なカップ状ワッシャがさらに取付けられ、このワッシャが、曲げられた端部により直立体に対して圧縮される方法を提供する。
さらに本発明は、軸受の固定側の第１輪が、ホイールハブのための直立体に一体的に取付けられ、軸受の少なくとも１つの回転側の第２輪がホイールハブを支持してなる、乗物用ホイールの軸受／直立体装置において、第１輪は、第１輪の一側のみから軸方向へ延長されて直立体の厚みより大きな軸方向寸法を付与される管状突部を具備し、管状突部が、直立体の座の内側に締り嵌めされる外側円筒座と、第１輪に隣接する軸方向肩部とを備え、管状突部が、直立体を越えて突出する端部を具備し、端部は、冷間永久変形作業により径方向外側に曲げられて、直立体の側面上に、肩部と端部との間で直立体を軸方向へ圧縮するように、押付けて配置され、それにより、第１輪が直立体に固定されていること、を特徴とする軸受／直立体装置を提供する。
【００１０】
さらに本発明は、上記軸受／直立体装置において、側面が平坦で、複数の径方向溝が側面に設けられ、曲げられた端部がそれら径方向溝に係合している軸受／直立体装置を提供する。
【００１１】
さらに本発明は、上記軸受／直立体装置において、第１輪が、局部的に高周波焼入れされる少なくとも１つの軌道を備える軸受／直立体装置を提供する。
さらに本発明は、上記軸受／直立体装置において、突出した端部に弾性的なカップ状ワッシャが取付けられ、このワッシャが、曲げられた端部と直立体の平坦な側壁との間で圧縮されて、肩部と曲げられた端部との間での直立体の軸方向把持作用を増強する軸受／直立体装置を提供する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明をその好適な実施の形態に基づき詳細に説明する。
図１は、本発明に係る方法を用いて組立てられた軸受／直立体装置１を示す。装置１の軸受２は外輪４を備え、図示実施形態では外輪４は、対向配置された２組の玉６のための２つの円形軌道５（図２）を有する。しかし、例えば２組のころを有する軸受等の、他の等価構造を有する軸受を備えることもできる。
【００１３】
軸受２の玉６は、転動体として、フランジ付ハブ１２に取付けられた内輪７及び８を回転式に支持する。フランジ付ハブ１２は、スプライン軸９により恒速自在継手（図示せず）の軸に連結され、ハブ１２のフランジに取付けられた乗物用ホイール（図示せず）に駆動トルクを伝達する。フランジ付ハブ１２は、ねじ付端部１０に螺着されるナット１４により内輪７、８に取着され、ハブの肩部と恒速自在継手すなわち軸１１との間に内輪７、８を固定する。簡略化のために図示しないが、他の実施形態によれば、内輪８をフランジ付ハブ１２の一部分に一体化することができる。
【００１４】
外輪４は、軌道５を有する環状本体１６を備え、環状本体１６は、その一側のみから延長される非対称の管状突部１８を備える。管状突部１８は、環状本体１６との間に軸方向肩部１９を有して、環状本体１６に一体的に形成される。管状突部１８の軸方向寸法は直立体３の厚みよりも大きく、端部ないし縁部２０が直立体３を越えて突出するようになっている。
【００１５】
管状突部１８は、その外側に肩部１９から円筒座２２が形成され、円筒座２２は直立体３の対応の座の内側に締り嵌めされる。このとき外輪４は肩部１９まで挿入され、冷間圧延式の永久変形作業により端部２０が曲成されて、直立体３に径方向へ密に押付けられる。直立体３は平坦側面２１を有し、それにより曲成端部２０と直立体３との間に一様に連続した把持部が形成される。
【００１６】
圧延作業は端部２０を強固に押圧して直立体に対する軸方向への圧力を生じ、この圧力が、管状突部１８を直立体に締り嵌めすることにより生じる径方向応力と協働して、優れた安定的な把持構造を提供する。
外輪４をさらに容易に圧延するために、軌道５を包囲する小部分２３のみが高周波焼入れされる。
【００１７】
図２は、直立体３の側面２１の他の実施形態を示す。この実施形態は、端部２０の把持作用を向上させるとともに、外輪４と直立体３との間の回転を防止するためのものである。この場合、側面２１は多数の径方向溝ないし凹部２４を備え、曲成された端部２０の材料がそれら溝に係合する。
直立体３への軸方向予荷重を増加させるとともに、端部２０の圧延時に生じる圧力を一層広い範囲により良く分配するために、他の解決策として、直立体３を越えて突出する管状突部１８の部分にカップ状ワッシャ２５（図３及び図４）を組付けることを提案する。圧延時に、端部２０は直立体３に対しワッシャ２５を把持して平坦化し、それによりワッシャ２５に生じる径方向応力が、ワッシャ２５を外輪４と直立体３との双方に対して強固に押付ける。
【００１８】
本発明に係る組立方法は、温度の上昇に伴って軸受の外輪よりも径方向及び軸方向へ大きく膨張する軽合金の直立体に対して特に好適に使用される。したがって、締り嵌めによる径方向張力が減少したときにも、大きな軸方向応力がこれを相殺し、以って連結構造の相応の安定性が確保される。
軸受／直立体連結構造の上記作用により、従来使用されていた直立体に比べて一層軽量で単純構造の軽合金製直立体を使用することが可能になる。したがって本発明による組立方法及び軸受／直立体装置は、重量及びコストの点で極めて有利なものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る方法を用いて組立てられた軸受／直立体装置の断面図である。
【図２】図１の装置で直立体に軸受を固定する方法を示す詳細図である。
【図３】図２の詳細図の変形形態を示す図である。
【図４】図３のＡ部分の拡大詳細図である。
【符号の説明】
２…軸受
３…直立体
４…外輪
５…軌道
７、８…内輪
１２…ハブ
１８…管状突部
１９…肩部
２０…端部
２１…平坦側面
２２…円筒座

Claims (9)

1. 複数の転動体（６）用の少なくとも１つの軌道（５）を備えて直立体（３）へ取着される固定側の第１輪（４）を少なくとも具備した乗物用ホイールハブ（１２）の軸受を、該直立体へ組付ける方法であって、
   ａ）前記軸受の前記第１輪を、管状突部（１８）が該第１輪の一側のみから軸方向へ延長された状態に形成し、該管状突部を、前記直立体の対応の座の内側に径方向締め代を有して挿入される外側円筒座（２２）と、該直立体の厚みより大きな軸方向寸法と、該第１輪に隣接する軸方向肩部（１９）とを備えるように作製するステップと、
   ｂ）このように形成された前記第１輪を、前記肩部が接触するまで前記直立体の前記対応の座の内側に押込んで、前記管状突部の端部（２０）を、該第１輪とは反対側の該直立体の縁を越えて突出させるステップと、
   ｃ）前記端部を冷間変形して径方向外側に曲げ、それにより、前記直立体の側面（２１）上に該端部を、前記肩部と該端部との間で該直立体が軸方向へ圧縮されるように、押付けて配置するステップと、
   を有したことを特徴とする方法。
2. 前記ステップａ）が、前記第１輪の少なくとも１つの前記軌道に沿って高周波焼入れを局部的に施すことを含む請求項１に記載の方法。
3. ｄ）前記第１輪を、前記ホイールハブを支持して前記複数の転動体に沿って回転する少なくとも１つの対応の第２輪に連結することにより、前記軸受の組立てを完了するステップをさらに具備し、該ステップｄ）が、前記第１輪を前記直立体に組付ける前及び後のいずれかの段階で行われる請求項１又は２に記載の方法。
4. 前記直立体の平坦な前記側面に複数の径方向溝が形成され、曲げられた前記端部が該径方向溝に係合して、前記第１輪と該直立体との間の回転を防止する請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
5. 前記端部に弾性的なカップ状ワッシャがさらに取付けられ、該ワッシャが、曲げられた前記端部により前記直立体に対して圧縮される請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
6. 軸受の固定側の第１輪が、ホイールハブのための直立体に一体的に取付けられ、該軸受の少なくとも１つの回転側の第２輪が該ホイールハブを支持してなる、乗物用ホイールの軸受／直立体装置において、
   前記第１輪は、該第１輪の一側のみから軸方向へ延長されて前記直立体の厚みより大きな軸方向寸法を付与される管状突部を具備し、該管状突部が、該直立体の座の内側に締り嵌めされる外側円筒座と、該第１輪に隣接する軸方向肩部とを備え、該管状突部が、該直立体を越えて突出する端部を具備し、
   該端部は、冷間永久変形作業により径方向外側に曲げられて、該直立体の側面上に、前記肩部と該端部との間で該直立体を軸方向へ圧縮するように、押付けて配置され、それにより、該第１輪が該直立体に固定されていること、
   を特徴とする軸受／直立体装置。
7. 前記側面が平坦で、複数の径方向溝が該側面に設けられ、曲げられた前記端部がそれら径方向溝に係合している請求項６に記載の軸受／直立体装置。
8. 前記第１輪が、局部的に高周波焼入れされる少なくとも１つの軌道を備える請求項６又は７に記載の軸受／直立体装置。
9. 突出した前記端部に弾性的なカップ状ワッシャが取付けられ、該ワッシャが、曲げられた前記端部と前記直立体の平坦な前記側壁との間で圧縮されて、前記肩部と曲げられた該端部との間での該直立体の軸方向把持作用を増強する請求項６〜８のいずれか１項に記載の軸受／直立体装置。

Images