JP4147636B2 - Bearing device and manufacturing method thereof - 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とその製造方法とに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来のこの種の軸受装置の一例として、図6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85を軸受82の内輪84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】
なお、かしめ部85は、図7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85の外端面の曲面は、単一の曲率半径r0からなる。
【0005】
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8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回りに一定角度θでローリングさせる。これにより、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、この膨出変形したかしめ部85により内輪84が抜け止めされるようになる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例では、かしめ部85の外端面が単一の曲率半径r0からなる曲面にされているが、このような従来のかしめ部85では、かしめ過程の初期から最終近くまでほぼ一定の押圧力でかしめている。
【0007】
このようなかしめ形態とする場合、かしめ部85の径方向途中部分については内輪84側に対して押し付けにくいために、部分的に離れた状態になりやすいなど、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。そのため、特にモーメント荷重を受けたときなど、かしめ部85の外周縁側が内輪84から離れやすくなる。
【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の発明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もので、前記かしめ部の外端面において変形起点側から外周縁までの領域が、直線を含まない少なくとも2つの異なる曲率曲線を連接した複合曲面に設定され、前記複合曲面の各曲面の曲率半径が、外径側のものほど大きくなるように設定されている。
前記複合曲面は、請求項2の発明にかかる軸受装置のように、直線を含まない3つの異なる曲率曲線を連接した複合曲面であってもよい。
【0010】
このような本発明でのかしめ部は、例えばかしめ過程で内輪側への押圧力を調整することによって得られる特有の形状になっているから、特に曲面の曲率半径が、外径側のものほど大きくなるように設定しているから、かしめ部のほぼ全域を内輪の外端面に対してほぼ均等に押し付けることが可能になるとともに、軸方向厚みを従来例に比べて厚くできるようになっていると言える。このため、抜け抗力を従来例に比べて増大できることになり、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。
かしめ部を上記の特有の形状にするには、かしめ工程の初期段階から最終段階に進行するにしたがい、かしめ治具のローリング角度順次小さくすればよい。または、先端の凸部の外周に環状陥没部を設け、この環状陥没部の内底面を、直線を含まない少なくとも2つの異なる曲率曲線を連接した複合曲面に形成するとともに、前記複合曲面の各曲面の曲率半径を外径側のものほど大きくなるように設定したかしめ治具を用意し、このかしめ治具を用いて、一定角度でローリングかしめしてもよい。
【0011】
【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。
【0012】
図1ないし図3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、かしめ形態を説明するための工程図である。
【0013】
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。
【0014】
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。
【0015】
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。
【0016】
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。
【0017】
つまり、図2に示すように、かしめ部3の外端面において変形起点Y側から外周縁までの領域が、3つの異なる曲率半径r1,r2,r3の曲線を連接した複合曲面に設定されている。前述の3つの曲率半径r1,r2,r3の大小関係としては、例えば外径側の曲面の曲率半径ほど大きく、つまりr1<r2<r3とするのが好ましい。
【0018】
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、従来技術での説明に利用した図8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12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のであるが、かしめ全工程の初期段階から最終段階までを、3段階に分けて、図3(a)ないし(c)に示すように、第1段階から第3段階までの各段階の進行にしたがいローリング角度θ1〜θ3をθ1>θ2>θ3と順次小さく設定するように調整している。これにより、軸部12の自由端が径方向外向きに膨出変形されつつ、各段階においてかしめ部3の外端面の曲率半径がr1,r2,r3と順次変化することになり、図2に示すような複合曲面からなる外端面形状のかしめ部3が得られる。
【0019】
このように、かしめ過程での各段階において押圧力を順次弱める方向に調整しているから、かしめ部3の軸方向圧縮量を極力抑えながら内輪21の外端面に対するかしめ部3の当接部位全域をほぼ均等に押し付けることができるようになり、かしめ部3の全体の軸方向厚みが従来例に比べて厚くできる。したがって、このようなかしめ形態で得られるかしめ部3では、複列外向きアンギュラ玉軸受2の抜け抗力を従来よりも増大させることができる。
【0020】
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。
【0021】
(1) 上記実施形態では、かしめ部3の外端面を複合曲面とするためにローリングかしめのローリング角度を調節するようにしているが、図4に示すようなローリングかしめ治具90′を用いることができる。図4に示すローリングかしめ治具90′は、上記図2に示すようなかしめ部3を得る場合のものであり、その先端の凸部91の外周に環状陥没部92を設け、この環状陥没部92の内底面を例えば3つの曲率半径r1,r2,r3からなる複合曲面に形成した形状になっている。このローリングかしめ治具90′を用いて図8に示すような形態で一定角度θでローリングかしめする。この場合、ローリングかしめの最終段階で環状陥没部92の内底面の形状がかしめ部3の外端面に転写されることになる。
【0022】
(2) 上記実施形態あるいは上記(1)の実施形態において、かしめ部3の外周縁側をかしめ過程の最後にそれまでの過程よりも強く押圧することにより、図5に示すように外周縁側を丸くした形状のかしめ部3を得るようにしてもよい。この場合、かしめ過程の最終段階で途中過程よりも強く押圧するので、かしめ部3の外周縁側の軸方向厚みhが上記実施形態よりも薄くなるものの、かしめ部3の外周縁がかしめ直後にスプリングバックして離れる現象を発生させにくい形態とすることができる。そのため、複列外向きアンギュラ玉軸受2の抜け抗力を上記実施形態よりも増大させることが可能になる。
【0023】
(3) 上記実施形態では、かしめ部3の外端面を3つの複合曲面としているが、2つの複合曲面や3つ以上の複合曲面とすることができる。
【0024】
(4) 上記実施形態では、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。
【0025】
【発明の効果】
本発明では、かしめ部の外端面の形状を工夫することにより、内輪の外端面に対してかしめ部の当接部位全域をほぼ均等な強さで押圧させた形態としながら、軸方向厚みを可及的に厚くするようにしているから、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。
【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のかしめ部のかしめ形態を説明するための工程図
【図4】本発明の他のかしめ形態で用いるローリングかしめ治具の縦断側面図
【図5】本発明の他の実施形態で、図2に対応する図
【図6】従来例の車両用ハブユニットの縦断側面図
【図7】図6のかしめ部の拡大図
【図8】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
3 かしめ部
r1〜r3 かしめ部の外端面(複合曲面)各部の曲率半径[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a bearing device in which a rolling bearing is mounted on a shaft body and a manufacturing method thereof .
[0002]
[Prior art]
As an example of this type of conventional bearing device, there is a vehicle hub unit as shown in FIG.
[0003]
In the illustrated vehicle hub unit B, a double-row outward angular
[0004]
As shown in FIG. 7, the
[0005]
The cylindrical free end of the
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In the above-described conventional example, the outer end surface of the
[0007]
In the case of such a caulking configuration, since the
[0008]
Accordingly, an object of the present invention is to improve the pull-out resistance by the caulking portion in the bearing device.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In the bearing device according to the first aspect of the present invention, a rolling bearing is externally fitted to the shaft body, and the free end side of the shaft body is bulged and deformed outward in the radial direction by rolling caulking, and the swollen and crimped caulking is performed. The rolling bearing is secured to the shaft body by pressing the portion against the outer end surface of the inner ring of the rolling bearing, and the region from the deformation starting point side to the outer peripheral edge on the outer end surface of the caulking portion does not include a straight line. It is set to a composite curved surface in which at least two different curvature curves are connected, and the curvature radius of each curved surface of the composite curved surface is set to be larger toward the outer diameter side.
Said composite curved surfaces, like the bearing device according to the invention of
[0010]
Such a caulking portion in the present invention has a specific shape obtained by adjusting the pressing force to the inner ring side in the caulking process, for example, so that the curvature radius of the curved surface is particularly the one on the outer diameter side. Since it is set to be large, it is possible to press almost the entire area of the caulking portion almost uniformly against the outer end surface of the inner ring, and the axial thickness can be increased compared to the conventional example. It can be said. For this reason, the slip-off resistance can be increased as compared with the conventional example, and the caulking portion is hardly separated from the inner ring side even when a moment load is received.
In order to make the caulking portion have the above-described specific shape, the rolling angle of the caulking jig may be sequentially decreased as the caulking process proceeds from the initial stage to the final stage. Alternatively, an annular depression is provided on the outer periphery of the convex portion at the tip, and the inner bottom surface of the annular depression is formed into a complex curved surface connecting at least two different curvature curves not including a straight line, and each curved surface of the complex curved surface A caulking jig in which the radius of curvature of the outer diameter side is set to be larger may be prepared, and the caulking jig may be used for rolling caulking at a constant angle.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The details of the present invention will be described based on embodiments shown in the drawings. Here, a vehicle hub unit is taken as an example of the bearing device.
[0012]
1 to 3 relate to one embodiment of the present invention, FIG. 1 is a longitudinal side view of a vehicle hub unit, FIG. 2 is an enlarged view of a caulking portion, and FIG. 3 is a process for explaining a caulking form. FIG.
[0013]
In the figure, A represents the entire vehicle hub unit as a bearing device, wherein 1 is a hub wheel as a shaft body, 2 is a double-row outward angular ball bearing as a rolling bearing, and 3 is a caulking portion.
[0014]
The
[0015]
The double-row outward
[0016]
This embodiment is characterized by the shape of the
[0017]
That is, as shown in FIG. 2, the region from the deformation starting point Y side to the outer peripheral edge on the outer end surface of the
[0018]
Next, a method for forming the
[0019]
In this way, since the pressing force is adjusted in the direction of gradually decreasing at each stage in the caulking process, the entire area where the
[0020]
In addition, this invention is not limited only to the said embodiment, Various application and deformation | transformation can be considered.
[0021]
(1) In the above embodiment, the rolling caulking angle is adjusted so that the outer end surface of the
[0022]
(2) In the above embodiment or the above embodiment (1), by pressing the outer peripheral edge side of the
[0023]
(3) In the above embodiment, the outer end surface of the
[0024]
(4) In the above embodiment, the vehicle hub unit is taken as an example of the bearing device. However, for example, a guide roller for a sliding door such as an automobile or other bearing devices in general can be used.
[0025]
【The invention's effect】
In the present invention , by adjusting the shape of the outer end surface of the caulking portion, the thickness in the axial direction can be increased while the entire contact portion of the caulking portion is pressed against the outer end surface of the inner ring with substantially equal strength. Since the thickness is increased as much as possible, it is possible to increase the drag resistance due to the caulking portion as compared with the conventional case. For this reason, the caulking portion is difficult to separate from the inner ring side even when a moment load is received.
[Brief description of the drawings]
1 is a longitudinal side view of a vehicle hub unit according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an enlarged view of a caulking portion of FIG. 1. FIG. 3 is a process diagram for explaining a caulking configuration of the caulking portion of FIG. FIG. 4 is a longitudinal side view of a rolling caulking jig used in another caulking form of the present invention. FIG. 5 is a view corresponding to FIG. 2 in another embodiment of the present invention. FIG. 7 is an enlarged side view of the caulking portion of FIG. 6. FIG. 8 is an explanatory diagram showing a rolling caulking configuration.
A
Claims (6)
前記かしめ部の外端面において変形起点側から外周縁までの領域が、直線を含まない少なくとも2つの異なる曲率曲線を連接した複合曲面に設定され、前記複合曲面の各曲面の曲率半径が、外径側のものほど大きくなるように設定されている、ことを特徴とする軸受装置。A rolling bearing is externally fitted to the shaft body, the free end of the shaft body is bulged and deformed radially outward by rolling caulking, and the swollen and deformed caulked portion is against the outer end surface of the inner ring of the rolling bearing. A bearing device in which the rolling bearing is secured to the shaft body by pressing the shaft,
A region from the deformation starting point side to the outer peripheral edge on the outer end surface of the caulking portion is set to a composite curved surface connecting at least two different curvature curves not including a straight line, and the curvature radius of each curved surface of the composite curved surface is an outer diameter. The bearing device is characterized in that it is set to be larger toward the side .
前記ローリングかしめ時のかしめ治具のローリング角度を、かしめ工程の初期段階から最終段階に進行するにしたがい順次小さくすることにより、前記かしめ部の外端面において変形起点側から外周縁までの領域が、直線を含まない少なくとも2つの異なる曲率曲線を連接した複合曲面に設定されている、ことを特徴とする軸受装置。A rolling bearing is externally attached to the shaft body, and the free end of the shaft body is bulged and deformed outward by rolling with a caulking jig, and the swollen and deformed caulked portion of the rolling bearing is A bearing device in which the rolling bearing is secured to the shaft body by being pressed against the outer end surface of the inner ring,
By gradually reducing the rolling angle of the caulking jig during the caulking process from the initial stage to the final stage of the caulking process, the area from the deformation starting point side to the outer peripheral edge on the outer end surface of the caulking part is A bearing device characterized in that it is set to a complex curved surface in which at least two different curvature curves not including a straight line are connected.
かしめ工程の初期段階から最終段階に進行するにしたがい前記かしめ治具のローリング角度順次小さくした、ことを特徴とする軸受装置の製造方法。A rolling bearing is externally attached to the shaft body, and the free end of the shaft body is bulged and deformed outward by rolling with a caulking jig, and the swollen and deformed caulked portion of the rolling bearing is A method of manufacturing a bearing device in which a rolling bearing is secured to a shaft body by pressing against an outer end surface of an inner ring,
A method of manufacturing a bearing device, wherein the rolling angle of the caulking jig is sequentially reduced as the caulking process proceeds from an initial stage to a final stage.
前記かしめ治具は、先端の凸部の外周に環状陥没部を設け、この環状陥没部の内底面を、直線を含まない少なくとも2つの異なる曲率曲線を連接した複合曲面に形成するとともに、前記複合曲面の各曲面の曲率半径を外径側のものほど大きくなるように設定し、
このかしめ治具を用いて一定角度でローリングかしめすることにより、前記かしめ部の外端面において変形起点側から外周縁までの領域が、直線を含まない少なくとも2つの異なる曲率曲線を連接した複合曲面に設定され、前記複合曲面の各曲面の曲率半径を外径側のものほど大きくなるように設定されている、ことを特徴とする軸受装置。A rolling bearing is externally attached to the shaft body, and the free end of the shaft body is bulged and deformed outward by rolling with a caulking jig, and the swollen and deformed caulked portion of the rolling bearing is A bearing device in which the rolling bearing is secured to the shaft body by being pressed against the outer end surface of the inner ring,
The caulking jig is provided with an annular depression on the outer periphery of the convex part at the tip, and the inner bottom surface of the annular depression is formed into a complex curved surface connecting at least two different curvature curves not including a straight line, and the complex Set the curvature radius of each curved surface to be larger on the outer diameter side,
By rolling caulking at a constant angle using this caulking jig, the area from the deformation starting point side to the outer peripheral edge on the outer end surface of the caulking part is a composite curved surface connecting at least two different curvature curves not including a straight line. The bearing device is characterized in that it is set so that the radius of curvature of each curved surface of the composite curved surface increases toward the outer diameter side .
前記かしめ治具は、先端の凸部の外周に環状陥没部を設け、この環状陥没部の内底面を、直線を含まない少なくとも2つの異なる曲率曲線を連接した複合曲面に形成するとともに、前記複合曲面の各曲面の曲率半径を外径側のものほど大きくなるように設定し、
このかしめ治具を用いて一定角度でローリングかしめすることにより、
前記かしめ部の外端面において変形起点側から外周縁までの領域が、直線を含まない少なくとも2つの異なる曲率曲線を連接した複合曲面に形成され、前記複合曲面の各曲面の曲率半径を外径側のものほど大きくなるように形成される、ことを特徴とする軸受装置の製造方法。A rolling bearing is externally attached to the shaft body, and the free end of the shaft body is bulged and deformed outward by rolling with a caulking jig, and the swollen and deformed caulked portion of the rolling bearing is A method of manufacturing a bearing device in which a rolling bearing is secured to a shaft body by pressing against an outer end surface of an inner ring,
The caulking jig is provided with an annular depression on the outer periphery of the convex part at the tip, and the inner bottom surface of the annular depression is formed into a complex curved surface connecting at least two different curvature curves not including a straight line, and the complex Set the curvature radius of each curved surface to be larger on the outer diameter side,
By caulking at a certain angle using this caulking jig ,
A region from the deformation starting point side to the outer peripheral edge on the outer end surface of the caulking portion is formed as a composite curved surface connecting at least two different curvature curves not including a straight line, and the curvature radius of each curved surface of the composite curved surface is set on the outer diameter side. A method for manufacturing a bearing device, characterized in that the bearing device is formed to be larger .
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