JP4178669B2 - Manufacturing method of bearing device - 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の製造方法に関する。
【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は、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屈曲させて、この屈曲させたかしめ部85を軸受82の内輪84の一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、上記ハブホイール80の軸部81のかしめ前形状は、図中の仮想線で示すように、外径寸法が軸方向各位置で均一になっており、この軸部81の自由端に、図6に示すように、かしめ治具90をあてがい、このかしめ治具90を一点鎖線O回りにローリングさせることにより、軸部81の自由端が径方向外向きに屈曲されることになる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例では、十分な軸力(抜け荷重に対する抗力)を確保することと、仕上がり状態を良好とする目的から、かしめ過程において、かしめ部85の外周縁側ほど強く内輪84側へ押圧させることにより、かしめ部85についてその全体を内輪84の一端面に対して密着させるようにしていた。
【0006】
しかしながら、上述したようにかしめ過程でかしめ部85の外周縁側をあまり強く押圧させると、内輪84において複数の玉86それぞれの当接位置に圧痕がついて、転がり特性を低下させるおそれがあることが判った。
【0007】
そこで、本願発明者は、種々な実験を繰り返したところ、前記かしめ部85が内輪84の内周面における一端側角部に対して密着した状態であれば、前記かしめ部85の外周縁側が内輪84の外端面に対して密着していなくても、十分な軸力を確保できることを知見した。
【0008】
このような事情に鑑み、本発明は、製造された軸受装置において、十分な軸力を確保したうえで、内輪の軌道面に対して悪影響を及ぼさないようにする軸受装置の製造方法の提供を目的としている。
【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の製造方法は、車輪が取り付けられる環状板部と軸部とを備えた軸体の軸部に転がり軸受を外嵌装着し、この軸部の一端側をかしめ治具によりローリングかしめすることにより径方向外向きに屈曲させて、この屈曲させたかしめ部を転がり軸受の内輪に対して押し付けることによって軸体に転がり軸受が抜け止め固定される軸受装置の製造方法であって、前記かしめ部を形成するかしめ加工は、加圧力を一定にした状態で行われ、軸部の一端側を径方向外向きに屈曲して半完成状態のかしめ部が得られる加工初期時間t1と、ローリングを繰り返す加工後期時間t2とからなり、前記かしめ部が、前記内輪の外端面に沿うように径方向外向きに屈曲され、前記内輪の内周面における一端側角部に設けられる丸い面取りに対しては密着され、前記内輪の面取りに連なる一端面に対しては離隔されるように、前記加工初期時間t1においては内輪に対して作用する荷重を急峻に立ち上げ、前記加工後期時間t2においては内輪に対して作用する荷重を緩慢に立ち上げるとともに、前記加工後期時間t2の加工時間を調整することにより、かしめ部の内輪面取りに対する密着範囲が45度〜90度となるように管理したことを特徴とする。
【0011】
以上、本発明では、要するに、かしめ部の内輪に対する密着範囲を規定することにより、かしめ部による軸力を管理する形態にしている。
【0012】
【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。
【0013】
図1ないし図4に本発明の一実施形態を示している。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ている。図1は、車両用ハブユニットの縦断側面図、図2は、図1のかしめ部の拡大図、図3は、かしめ加工中の内輪負荷荷重の変化を示す図表、図4は、かしめ部の密着範囲と軸力との関係を示す図表である。
【0014】
図例の車両用ハブユニットにおいて、1は軸体としてのハブホイール1、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。
【0015】
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。
【0016】
複列外向きアンギュラ玉軸受2は、軸部12の小径部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、前述のハブホイール1の軸部12の大径部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、図示しない車軸ケースなどに固定される径方向外向きのフランジ26が設けられている。また、内輪21の内周面の軸方向両端の角部ならびに外輪22の外周面の軸方向両端の角部には、一般的に周知のように、丸い面取りが設けられている。
【0017】
かしめ部3は、ハブホイール1の軸部12の軸端を、上記軸受2の内輪21の外端面に沿うように、径方向外向きに屈曲することにより形成されている。
【0018】
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。
【0019】
ここでは、かしめ部3が、内輪21の内周面における外側角部に設けられる丸い面取りに対して密着されていて、この面取りに連なる内輪21の外端面21aに対して離隔されている。
【0020】
この面取りに対するかしめ部3の密着範囲は、面取りの曲率中心P1と面取りに対するかしめ部3の密着起点P2および密着終点P3とをそれぞれ結ぶ2つの直線のなす角度θで表され、当該角度θが45度以上、90度以下に設定されている。なお、この上限および下限の臨界値を決定した理由については、下記するかしめ加工の形態と関連するので、後で説明する。
【0021】
次に、上述したかしめ部3を形成するときのかしめ形態について説明する。
【0022】
この実施形態でのかしめ加工の基本的な形態は、従来例と同様である。すなわち、ハブホイール1の軸部12の小径部12aに対して内輪21を外嵌装着してから、軸部12の自由端を、図6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。このかしめ加工では、加圧力を一定にした状態で所要時間にわたって行う。
【0023】
そして、ローリングを開始してから所要時間t1が経過する初期段階において、ハブホイール1の軸部12の自由端が径方向外向きに屈曲されて半完成状態のかしめ部3が得られるのであるが、この後、ローリングを所要時間t2について繰り返す。この加工後期時間t2を長短調整することにより、かしめ部3の内輪21に対する密着範囲つまり角度θを管理することができる。
【0024】
このかしめ過程において内輪21に対して作用する荷重の変化パターンは、図3に示すようになる。つまり、加工を開始するA点からE点までの加工初期時間t1については、内輪21に対して作用する荷重が急峻に立ち上がり、その後のE点からF点までの加工後期時間t2については、内輪21に対して作用する荷重が緩慢に立ち上がり、その後、かしめを終了すると、内輪21に対して作用する荷重が2段階で急峻に立ち下がり、内輪21に対して所要の荷重を付加した状態でかしめ部3により保持される。この荷重が、軸力として表される。
【0025】
ちなみに、ハブホイール1の軸部12の自由端の直径を36〜40mmとし、肉厚を2〜5mmとする場合、加圧力を10トンとし、加工初期時間t1を約1秒とし、加工後期時間t2を約3秒として全加工時間を約4秒間とした。この場合、かしめ部3の内輪21に対する密着範囲つまり角度θは60〜90度となり、得られた軸力は3500〜4700kgfとなる。
【0026】
ここで、かしめ部3の内輪21に対する密着範囲つまり角度θについて、上述したように45〜90度に特定した理由を説明する。つまり、下限値である45度未満に設定するには、加工後期時間t2を短くするのであるが、その場合、図4に示すように、車両用ハブユニットにおいて要求される軸力に到達しなくなり、一方、上限値である90度を越えるように設定するには、加工後期時間t2を長くするのであるが、その場合、図4に示すように、内輪21において複数の玉23それぞれの当接位置に圧痕が付きやすくなる他、得られる軸力が増加しなくなって飽和する。このような理由により、かしめ部3を内輪21に対して密着させる形態の適正範囲が見いだせたのである。
【0027】
以上説明したように、ハブホイール1の自由端をかしめ加工してかしめ部3を得る過程において、従来例のようにかしめ部3の外周縁側を必要以上に長く加圧しないように管理している。これにより、内輪21に対して荷重が過剰に付与されなくなるので、内輪21の軌道面に圧痕が付かずに済む結果になる。
【0028】
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。例えば、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。
【0029】
【発明の効果】
請求項1の発明では、かしめ部の内輪に対する密着範囲を規定することにより、かしめ部を得る過程において、従来例のように内輪に対して荷重過剰に付与させないようにしているから、要求される軸力を得たうえで、内輪の軌道面に圧痕が発生することを防止できるようになって転がり軸受の動作安定性を確保できるようになる。
【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】かしめ加工中の内輪負荷荷重の変化を示す図表
【図4】かしめ部の密着範囲と軸力との関係を示す図表
【図5】従来例の車両用ハブユニットの縦断側面図
【図6】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 内輪の外端面
3 かしめ部
P0 内輪の面取りの曲率中心
P1 かしめ部の密着起点
P2 かしめ部の密着終点[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method of manufacturing a bearing device in which a rolling bearing is mounted on a shaft body.
[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, a double-row outward angular ball bearing 82 is externally fitted to a
[0004]
In addition, the shape before the caulking of the
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In the above conventional example, in order to ensure a sufficient axial force (resistance force against pull-out load) and to improve the finished state, in the caulking process, the outer peripheral edge side of the
[0006]
However, as described above, it is understood that if the outer peripheral edge side of the
[0007]
Accordingly, the inventor of the present application has repeated various experiments. As long as the
[0008]
In view of such circumstances, the present invention provides a method for manufacturing a bearing device that ensures a sufficient axial force and does not adversely affect the raceway surface of the inner ring in the manufactured bearing device. It is aimed.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
According to a first aspect of the present invention, there is provided a bearing device manufacturing method comprising: mounting a rolling bearing on a shaft portion of a shaft body having an annular plate portion to which a wheel is attached and a shaft portion; and caulking one end side of the shaft portion. A method of manufacturing a bearing device in which a rolling bearing is fixed to a shaft body by being bent radially outward by caulking with a jig and pressing the bent caulked portion against an inner ring of the rolling bearing. The caulking process for forming the caulking part is performed in a state in which the applied pressure is constant, and an initial stage of machining in which a semi-finished caulking part is obtained by bending one end side of the shaft part radially outward. It consists of a time t1 and a late processing time t2 in which rolling is repeated, and the caulking portion is bent radially outward along the outer end surface of the inner ring, and is provided at one end side corner portion on the inner peripheral surface of the inner ring. Round In the machining initial time t1, the load acting on the inner ring is sharply raised so that the chamfering is in close contact with the one end surface connected to the chamfering of the inner ring, and the machining later time At t2, the load acting on the inner ring is slowly started up, and by adjusting the machining time of the latter machining time t2, the contact range of the caulking portion with respect to the chamfering of the inner ring is managed to be 45 to 90 degrees. It is characterized by that.
[0011]
As described above, in the present invention, in summary, the axial force by the caulking portion is managed by defining the contact range of the caulking portion with respect to the inner ring.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The details of the present invention will be described based on embodiments shown in the drawings.
[0013]
1 to 4 show an embodiment of the present invention. Here, a vehicle hub unit is taken as an example of the bearing device. FIG. 1 is a longitudinal side view of a hub unit for a vehicle, FIG. 2 is an enlarged view of a caulking portion of FIG. 1, FIG. 3 is a chart showing a change in an inner ring load during caulking, and FIG. It is a graph which shows the relationship between contact | adherence range and axial force.
[0014]
In the illustrated vehicle hub unit,
[0015]
The
[0016]
The double-row outward angular ball bearing 2 is arranged in two rows, an
[0017]
The
[0018]
This embodiment is characterized by the shape of the
[0019]
Here, the
[0020]
The contact range of the
[0021]
Next, a caulking form when forming the
[0022]
The basic form of the caulking process in this embodiment is the same as the conventional example. That is, after the
[0023]
Then, at the initial stage where the required time t1 has elapsed since the start of rolling, the free end of the
[0024]
The change pattern of the load acting on the
[0025]
Incidentally, when the diameter of the free end of the
[0026]
Here, the reason why the contact range of the
[0027]
As described above, in the process of caulking the free end of the
[0028]
In addition, this invention is not limited only to the said embodiment, Various application and deformation | transformation can be considered. For example, in the above-described 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.
[0029]
【The invention's effect】
In the invention of
[Brief description of the drawings]
FIG. 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 in FIG. 1. FIG. 3 is a chart showing a change in an inner ring load during caulking. FIG. 5 is a longitudinal sectional side view of a conventional vehicle hub unit. FIG. 6 is an explanatory view showing a rolling caulking configuration.
A
Claims (1)
前記かしめ部を形成するかしめ加工は、加圧力を一定にした状態で行われ、軸部の一端側を径方向外向きに屈曲して半完成状態のかしめ部が得られる加工初期時間t1と、ローリングを繰り返す加工後期時間t2とからなり、
前記かしめ部が、前記内輪の外端面に沿うように径方向外向きに屈曲され、前記内輪の内周面における一端側角部に設けられる丸い面取りに対しては密着され、前記内輪の面取りに連なる一端面に対しては離隔されるように、
前記加工初期時間t1においては内輪に対して作用する荷重を急峻に立ち上げ、前記加工後期時間t2においては内輪に対して作用する荷重を緩慢に立ち上げるとともに、
前記加工後期時間t2の加工時間を調整することにより、かしめ部の内輪面取りに対する密着範囲が45度〜90度となるように管理したことを特徴とする軸受装置の製造方法。A rolling bearing is externally mounted on the shaft portion of a shaft body having an annular plate portion and a shaft portion to which the wheel is mounted, and one end side of this shaft portion is bent by a caulking jig to be bent radially outward. A method of manufacturing a bearing device in which the rolling bearing is secured to the shaft body by pressing the bent caulked portion against the inner ring of the rolling bearing,
The caulking process for forming the caulking part is performed in a state where the applied pressure is constant, and an initial processing time t1 at which one end side of the shaft part is bent radially outward to obtain a caulking part in a semi-finished state; It consists of the processing late time t2 that repeats rolling,
The caulking portion is bent radially outward along the outer end surface of the inner ring, and is in close contact with a round chamfer provided at one end side corner portion of the inner peripheral surface of the inner ring, for chamfering the inner ring. To be separated from one end face
At the machining initial time t1, the load acting on the inner ring is sharply raised, and at the machining late time t2, the load acting on the inner ring is slowly raised,
A method of manufacturing a bearing device, wherein the contact time range of the caulking portion with respect to the chamfering of the inner ring is controlled to be 45 to 90 degrees by adjusting the processing time of the latter processing time t2.
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