JP4678174B2

JP4678174B2 - 転がり軸受装置の製造方法

Info

Publication number: JP4678174B2
Application number: JP2004342585A
Authority: JP
Inventors: 智将久保
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2004-11-26
Filing date: 2004-11-26
Publication date: 2011-04-27
Anticipated expiration: 2024-11-26
Also published as: JP2006153087A

Description

本発明は、自動車に搭載されるハブユニットなどに用いられる転がり軸受装置の製造方法に関する。

例えば車両用ハブユニットは、車輪やディスクブレーキ装置のディスクロータ等が取り付けられる軸体としてのハブホイール（内軸）と、このハブホイールの外周側に装着され、これを支持する転がり軸受とを備えた転がり軸受装置により構成されている。このような転がり軸受装置では、例えば下記特許文献１に記載されているように、上記ハブホイールの円筒状端部を径方向外向きに屈曲変形させ、上記軸受内輪の軸方向端面に対してかしめ付けることにより、その内輪端面を軸方向に押さえて軸受がハブホイールから脱落するのを防止するようになっている。

具体的には、従来の転がり軸受装置は、図６に示されるように、一対の外輪軌道５１ａ、５１ｂが形成されて車体側に固定される外輪部材５１と、外輪軌道５１ａに対向する内輪軌道５２ａを有するとともに、車両アウター側端部に車輪が取り付けられるハブホイール５２と、このハブホイール５２の車両インナー側端部に嵌合されるとともに、外輪軌道５１ｂに対向する内輪軌道５３ａが形成された内輪部材５３と、互いに対向する外輪軌道５１ａ、５１ｂと内輪軌道５２ａ、５３ａとの間に転動自在に設けられた玉からなる転動体５４、５５とを備えている。
上記内輪部材５３は、ハブホイール５２の円筒状端部を径方向外向きに屈曲変形させたかしめ部５２ｂによって当該ハブホイール５２から脱落するのを防がれている。
また、この従来の転がり軸受装置では、耐泥水性を向上させるために、外輪部材５１の車両インナー側の内周面にはカバー５６が圧入されており、このカバー５６にて車両インナー側の軸受開口部が密封されている。一方、車両アウター側の軸受開口部は、外輪部材５１とハブホイール５２との間に設けられたシール部材５７によって密封されている。

特開２００１−１６２３３８号公報

ところで、上記のような従来の転がり軸受装置では、軸受メーカにおいて例えば光電管を用いるなどの方法で、かしめ部５２ｂが形成されているか否かについて検査されていた。
ところが、上記のような従来の転がり軸受装置では、図６に示したように、カバー５６がかしめ部５２ｂを覆うように外輪部材５１の内周面に圧入されているので、このカバー５６が一旦装着された後にかしめ部５２ｂの有無をチェックするためには、カバー５６を取り外す必要があり、当該かしめ部５２ｂのチェックを行い難かった。さらに、この従来の転がり軸受装置が車両に組み込まれると、かしめ部５２ｂ及びカバー５６が車両インナー側に取り付けられている点も相まって、当該かしめ部５２ｂの有無を容易に確認することができないという問題点があった。

上記のような従来の問題点に鑑み、本発明は、かしめ部を覆うようにカバーが装着されたときでも、かしめ部の有無を容易に確認することができる転がり軸受装置の製造方法を提供することを目的とする。

本発明の転がり軸受装置の製造方法は、外輪と、内輪部材と、前記外輪と前記内輪部材との間に配列された転動体と、前記内輪部材が外周側に取り付けられた軸体とを備えた転がり軸受装置の製造方法であって、
前記軸体の一端側から他端側への所定のかしめ圧力で前記軸体の一端側に設けられた円筒状部を径方向外向きに屈曲変形させることにより、前記内輪部材の軸方向端面にかしめ付けられたかしめ部を形成するかしめ加工工程を含むとともに、前記かしめ加工工程のときに、前記軸体の他端側の視認可能な表面に、前記かしめ圧力を用いて、前記かしめ部が形成されていることを示す識別情報を刻印することを特徴とするものである。

上記のように構成された転がり軸受装置の製造方法では、上記かしめ部を形成するかしめ加工工程において、軸体他端側の視認可能な表面に、かしめ部が形成されていることを示す識別情報が刻印されるので、その軸体一端側に当該かしめ部を覆うようにカバーが装着されたときでも、当該カバーを取り外すことなく、かしめ部の有無を軸体他端側に刻印された識別情報によって容易に確認することができる。また、かしめ加工工程を終了すると同時に上記表面に当該識別情報を刻印することができるので、当該識別情報を別途刻印する必要がなく、転がり軸受装置の製造工数を削減することができ、当該軸受装置のコストアップを防ぐことができる。

また、上記転がり軸受装置の製造方法において、前記かしめ加工工程のときに、前記識別情報を刻印するための識別情報付与治具を前記視認可能な表面に当接させてもよい。
この場合、識別情報付与治具がかしめ加工工程での上記かしめ圧力を受けつつ、そのかしめ圧力によって識別情報を視認可能な表面に刻印するので、当該識別情報の刻印作業を含んだかしめ加工工程をより安定した状態で行うことが可能となるとともに、かしめ圧力を効率よく用いて明瞭な識別情報を刻印することができる。

また、上記転がり軸受装置の製造方法において、前記識別情報が、転がり軸受装置固有の製造情報によって構成されることが好ましい。
この場合、上記識別情報が転がり軸受装置固有の製造情報により兼用されるので、識別情報と製造情報とを別々に刻印する作業を省略することが可能となり、転がり軸受装置の製造工数の削減を図ることができるとともに、転がり軸受装置固有の製造情報が刻印されているので、その転がり軸受装置の使用履歴等の管理を容易に行うことが可能となる。

本発明によれば、かしめ部が軸体一端側に形成されると、そのかしめ部が形成されていることを示す識別情報が軸体他端側の視認可能な表面に自動的に刻印されるので、かしめ部を覆うようにカバーが装着されたときでも、当該かしめ部の有無を容易に確認することができる。

以下、本発明の転がり軸受装置の製造方法を示す好ましい実施形態について、図面を参照しながら説明する。尚、以下の説明では、本発明を車両の従動輪用のハブユニットに適用した場合を例示して説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る製造方法により得られる転がり軸受装置の断面図である。図において、右側は車両インナー側、左側は車両アウター側（車輪側）であり、本転がり軸受装置１は、複列アンギュラ玉軸受タイプの転がり軸受部２を備えている。すなわち、転がり軸受装置１は、外輪３と、軸体としての内軸（ハブホイール）４と、内輪部材５と、複数の玉からなる転動体６、７とを備えている。また、転がり軸受装置１には、転動体６、７をそれぞれ周方向に沿って所定間隔で保持する保持器８、９と、外輪３と内軸４との隙間に配置されたシール部材１０とが設けられている。

上記外輪３は、車体側に固定される固定軌道輪であり、その内周側には、複列の外輪軌道３ａ、３ｂが形成されている。一方、回転軌道輪は、内軸４と内輪部材５とで構成されており、外輪軌道３ａに対向する内軸４の箇所には、内輪軌道４ａが形成されて、上記転動体６が外輪軌道３ａとの間で転動するようになっている。また、外輪軌道３ｂに対向する内輪部材５の箇所には、内輪軌道５ａが形成されて、上記転動体７が外輪軌道３ｂとの間で転動するようになっている。このように、本実施形態の転がり軸受装置１は、内軸４の外周面を複列の一方の内輪軌道４ａとして用いた、いわゆる第３世代のハブユニットを構成している。

また、外輪３には、その車両インナー側に軸方向に延ばされた円筒状部が形成されており、その円筒状部の内周面３ｃには、軸受内部を塞ぐ有底状のカバー１１が圧入されている。そして、転がり軸受装置１では、カバー１１が内外輪間の環状開口部を車両インナー側から密封して、当該環状開口部を車両アウター側から密封する上記シール部材１０とともに、軸受内部への泥水や異物等の侵入を防いでいる。
また、外輪３には、径方向外側に形成されたフランジ部３ｄが形成されており、このフランジ部３ｄに形成されたボルト孔３ｄ１に挿通されるボルト（図示せず）によって上記車両のサスペンションに含まれたナックル部（図示せず）が固定される。

また、上記内軸４の車両インナー側（一端側）には、段部４ｄが形成されており、この段部４ｄに上記内輪部材５が外嵌されている。さらに、この内輪部材５は、後述のかしめ加工工程により、段部４ｄの先端側に形成された円筒状部を径方向外向きに屈曲変形させて形成したかしめ部４ｅにて内軸４に固定されている。
また、内軸４の車両アウター側（他端側）には、車輪取付用のインロー部４ｂ及びフランジ部４ｃが設けられており、このフランジ部４ｃには上記車両のブレーキ装置に含まれたディスクロータ及び車輪ホイール（図示せず）などを固定するための複数のハブボルト１２が圧入固定されている。

また、上記インロー部４ｂは、車両アウター側に開口したものであり、このインロー部４ｂには、外周面が車輪側に当接される円筒部４ｂ１と、この円筒部４ｂ１に囲まれたリング状の底部４ｂ２と、この底部４ｂ２に対して軸方向内側に凹んだ凹部４ｂ３とが形成されている。これら円筒部４ｂ１、底部４ｂ２、及び凹部４ｂ３と、上記フランジ部４ｃとは、転がり軸受部２の軸方向で同心状に設けられている。
また、底部４ｂ２では、そのリング状の軸方向端面は、転がり軸受装置１が車両に組み込まれたときでも、外部から視認可能な表面であり、この表面には、識別情報表示部２０が設けられている。この識別情報表示部２０には、後述するように、上記かしめ部４ｅを形成するかしめ加工工程の際に、当該かしめ部４ｅが形成されていることを示す識別情報が刻印（圧印）により、形成されるようになっている。

ここで、上記識別情報を刻印する刻印作業を含んだかしめ加工工程について、図２乃至図５も参照して具体的に説明する。
図２において、かしめ加工工程を実施する前の転がり軸受装置の粗形品Ａでは、軸受用鋼等により構成された外輪３及び内輪部材５と、転動体６、７などの他の軸受構成部品とが同図に示すように内軸４に組み付けられている。この内軸４は、炭素鋼（Ｓ５５Ｃ）や軸受用鋼などで構成されたものであり、かしめ部４ｅを形成するための円筒状部４ｆが内軸４の一端側に設けられている。また、この円筒状部４ｆは、内軸４の他端側のインロー部４ｂの各部４ｂ１〜４ｂ３及びフランジ部４ｃと、転がり軸受部２の軸方向で同心状に設けられている。そして、粗形品Ａでは、図２に示すように、内軸４の一端側及び他端側がそれぞれ上側及び下側に配置された状態で、図３に示すかしめ治具２２を用いたかしめ加工工程が行われる。

すなわち、図３に示すように、かしめ加工工程では、かしめ治具２２が上記円筒状部４ｆ（図２）に当接するように配置されており、このかしめ治具２２は図３の矢印にて示すように所定のかしめ圧力Ｐを内軸４の一端側から他端側に作用させつつ、同図３の実線及び二点鎖線にて示すように、ローリングされる。これにより、円筒状部４ｆが径方向外向きに屈曲変形され、内輪部材５の軸方向端面５ｂにかしめ付けられて、かしめ部４ｅが形成される。
また、このかしめ加工工程では、底部４ｂ２の表面には、かしめ部４ｅが形成されていることを示す上記識別情報を付与する識別情報付与治具２１が当接されている。この識別情報付与治具２１は、かしめ加工工程を安定的に行わせる受け治具の機能を有しており、当該識別情報付与治具２１の下面が作業面（図示せず）に設置され、かつその上面側が底部４ｂ２の表面に接触されることで当該底部表面を内軸４の他端側のかしめ圧力Ｐを受ける受け面とした状態で、かしめ加工工程が実施される。そして、この識別情報付与治具２１が、かしめ圧力Ｐを用いて底部４ｂ２の表面に上記識別情報を刻印する。

詳細には、上記識別情報付与治具２１は、図４も参照して、インロー部４ｂの円筒部４ｂ１内に挿入される円柱状の本体２１ａと、この本体２１ａの上面から上方に突出するように設けられ、底部４ｂ２の表面に識別情報を実質的に付与する付与部２１ｂとを備えている。また、この識別情報付与治具２１は、内軸４の素材よりも硬い材質（例えば、超硬材）により構成されたものであり、かしめ圧力Ｐを利用して、底部４ｂ２を（圧縮）変形させることにより、識別情報を当該底部表面に圧印する。
また、上記付与部２１ｂは、例えば識別情報としての軸受メーカ名と製造ロット番号とを刻印するための複数の刻印部品２１ｃにより構成されている。これらの各刻印部品２１ｃには、上記メーカ名などを構成するアルファベット文字や数字で例示される印が形成されている。また、刻印部品２１ｃは、図４（ｂ）に例示するように、略扇形状の基部２１ｃ１と、この基部２１ｃ１から突出するように設けられるとともに、底部４ｂ２の内部に圧入されることにより、対応する数字等の印を刻み込む刻印部２１ｃ２とを備えている。さらに、刻印部品２１ｃでは、その基部２１ｃ１が本体２１ａの上面に形成されたリング状の凹部２１ａ１に対して着脱自在に構成されたものであり、上記ロット番号などの識別情報の変更に容易に対処できるようになっている。

そして、かしめ加工工程が終了すると、図５に示すように、内軸４の一端側では、かしめ部４ｅが内輪部材５の軸方向端面５ｂにかしめ付けられることにより、内輪部材５が内軸４から脱落するのが防止され、さらには転がり軸受部２の抜け止めが行われるとともに、当該転がり軸受部２に所定の予圧が付与される。
また、内軸４の他端側では、かしめ圧力Ｐにより、複数の刻印部品２１ｃからなる付与部２１ｂが底部４ｂ２の表面に当接した状態（図３）から各刻印部品２１ｃの刻印部２１ｃ２が底部４ｂ２の内部に圧入された状態（図５）となり、かしめ部４ｅの形成終了と同時に識別情報が上記識別情報表示部２０（図１）に自動的に形成される。

以上のように構成された本実施形態では、内軸（軸体）４の他端側の底部４ｂ２の視認可能な表面に、かしめ部４ｅが形成されていることを示す識別情報を刻印しているので、カバー１１が内軸４の一端側に装着されてかしめ部４ｅが覆われたときでも、識別情報によってかしめ部４ｅの有無を容易に確認することができる。また、識別情報は、かしめ圧力Ｐによってかしめ加工工程の終了と同時に自動的に刻印されるので、当該識別情報を別途刻印する作業を省いて、転がり軸受装置の製造工数を削減することができ、当該軸受装置のコストアップを防ぐことができる。さらに、上記従来例での光電管を用いたかしめ部４ｅの有無を調べる外観検査を省略することも可能となる。

また、本実施形態では、図３に示したように、かしめ圧力Ｐが作用される円筒状部４ｆと同心状に設けられ、そのかしめ圧力Ｐの作用方向側に設けられた底部４ｂ２の視認可能な表面に識別情報付与治具２１を当接させることにより、当該視認可能な表面側の識別情報表示部２０に識別情報を設けている。これにより、円筒部４ｂ１の外周面及びフランジ部４ｃの他端側表面が車両の車輪側に接続されて転がり軸受装置１が車両に組み込まれたときでも、識別情報表示部２０を視認することにてかしめ部４ｅが形成されていることを容易に確認することができる。また、かしめ圧力Ｐの受け治具としての機能を有する識別情報付与治具２１を用いることにより、識別情報の刻印作業を含むかしめ加工工程をより安定した状態で行うことが可能となるとともに、かしめ圧力Ｐを効率よく使用して明瞭な識別情報を刻印することができる。しかも、識別情報が視認可能な表面に刻印されているので、転がり軸受装置１の製造工程だけでなく、流通の過程や、製品に取り付けられた後においても、かしめ部４ｅの有無を容易に判別することができる。

尚、上記説明以外に、内軸４の円筒部４ｂ１の軸方向端面やフランジ部４ｃの他端側表面にリング状に形成された本体を有する識別情報付与治具を当接させ、かしめ加工工程でのかしめ圧力Ｐを利用して、これらの軸方向端面や他端側表面に識別情報を刻印する構成でもよい。但し、上記のように、底部４ｂ２の表面に刻印する場合の方が、転がり軸受装置１を車両内に取り付けたときでも、かしめ部４ｅの有無を簡単に判別できるとともに、内軸４に対する刻印作業の影響を極力抑えることができ、また、数多くの情報を刻印する場合でも、十分なスペースを確保して明瞭な識別情報を刻印できる点で好ましい。つまり、識別情報を円筒部４ｂ１の軸方向端面に設けた場合には、この軸方向端面が底部４ｂ２の表面に比べて小さい面積であることから、識別情報が小さくなって不明瞭となるおそれがある。また、フランジ部４ｃの他端側表面に識別情報を設けた場合には、かしめ圧力Ｐによって当該フランジ部４ｃの平坦度や真円度などが損なわれ、フランジ振れ等を生じるおそれがある。

また、本実施形態では、図４に示したように、上記識別情報が転がり軸受装置１の固有の製造情報により構成されているので、これらの情報を別々に刻印する作業を一度に行うことができ、一方の刻印作業を省略して当該転がり軸受装置１の製造工数を削減することができる。また、装置固有の製造情報が識別情報として使用されているので、転がり軸受装置１の製作メーカ、品番、製造年月日や製造箇所等の製造履歴、さらには稼働時間などの使用履歴等を容易にトレース（追跡管理）することが可能となり、トレーサビリティに優れた転がり軸受装置１を構成することができる。

尚、上記の説明では、複列アンギュラ玉軸受タイプの軸受を具備する車両の従動輪用ハブユニットに適用した場合について説明したが、本発明は軸体の一端側にかしめ部を形成して、内輪部材を軸体に固定した転がり軸受装置において、かしめ部が形成されていることを示す識別情報を軸体の他端側の視認可能な表面に刻印したものであればよく、転動体の種類や設置数等の軸受形式やフランジ部の有無等の軸体の形状あるいはカバーの設置の有無等は上記のものに何等限定されるものではない。具体的には、車両駆動輪用ハブユニットを構成する転がり軸受装置に適用することができる。また、転動体を円すいころとしたものにも適用できる。また、一対の内輪部材を軸体の外周面に外嵌固定した転がり軸受装置や、回転軌道輪側にセンサの被検出部材が装着され、かつ当該センサがカバーに取り付けられたセンサ装置が組み込まれたセンサ付き転がり軸受装置にも適用することができる。

また、上記の説明では、本体表面から突出した刻印部を具備する刻印部品を本体表面に形成したリング状凹部に着脱自在に配置する識別情報付与治具により、軸体他端側の底部の内部に識別情報を刻み込んで、当該底部の視認可能な表面に当該識別情報が刻み込まれた識別情報表示部を設けた場合について説明したが、本発明の識別情報付与治具はかしめ圧力を利用して識別情報を刻印できるものであればよく、当該付与治具の構成、形状等は上記のものに何等限定されない。例えば上記本体表面から凹んだ刻印部を識別情報付与治具に設けて、識別情報が浮き出されるように刻印して、当該識別情報が浮き出された識別情報表示部を設けてもよい。

本発明の一実施形態に係る製造方法により得られる転がり軸受装置の断面図である。図１に示したかしめ部が形成されていない状態での上記転がり軸受装置の要部を示す断面図である。上記かしめ部を形成するかしめ加工工程時での上記転がり軸受装置の要部を示す断面図である。（ａ）は図３に示した識別情報付与治具の平面図であり、（ｂ）は（ａ）のIVｂ−IVｂ線断面図である。上記かしめ加工工程の終了時点での上記転がり軸受装置の要部を示す断面図である。従来の転がり軸受装置の断面図である。

符号の説明

１転がり軸受装置
２転がり軸受部
３外輪
４内軸（軸体）
４ｂインロー部
４ｂ１円筒部
４ｂ２底部
４ｃフランジ部
４ｅかしめ部
４ｆ円筒状部
５内輪部材
５ｂ軸方向端面
７転動体
２１識別情報付与治具

Claims

外輪と、内輪部材と、前記外輪と前記内輪部材との間に配列された転動体と、前記内輪部材が外周側に取り付けられた軸体とを備えた転がり軸受装置の製造方法であって、
前記軸体の一端側から他端側への所定のかしめ圧力で前記軸体の一端側に設けられた円筒状部を径方向外向きに屈曲変形させることにより、前記内輪部材の軸方向端面にかしめ付けられたかしめ部を形成するかしめ加工工程を含むとともに、
前記かしめ加工工程のときに、前記軸体の他端側の視認可能な表面に、前記かしめ圧力を用いて、前記かしめ部が形成されていることを示す識別情報を刻印することを特徴とする転がり軸受装置の製造方法。
前記かしめ加工工程のときに、前記識別情報を刻印するための識別情報付与治具を前記視認可能な表面に当接させることを特徴とする請求項１に記載の転がり軸受装置の製造方法。
前記識別情報が、転がり軸受装置固有の製造情報によって構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の転がり軸受装置の製造方法。