JP4696466B2

JP4696466B2 - 駆動輪用転がり軸受ユニットの製造方法及びその製造装置

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Publication number: JP4696466B2
Application number: JP2004115864A
Authority: JP
Inventors: 昌紘安村; 章史堀家
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2004-04-09
Filing date: 2004-04-09
Publication date: 2011-06-08
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Description

この発明は、独立懸架式サスペンションに支持された駆動輪（ＦＦ車の前輪、ＦＲ車、ＭＲ車及びＲＲ車の後輪、４ＷＤ車の全輪）を懸架装置に対して回転自在に支持すると共に、上記駆動輪を回転駆動する為に利用する駆動輪用転がり軸受ユニットの製造方法及びその製造装置の改良に関する。

車輪を懸架装置に対して回転自在に支持する為に、外輪と内輪とを転動体を介して回転自在に組み合わせた駆動輪用転がり軸受ユニットが、各種使用されている。例えば特許文献１等には、図２３〜２４に示す様な、駆動輪用転がり軸受ユニット１が記載されている。この駆動輪用転がり軸受ユニット１は、外輪２の内径側にハブ３及び内輪４を、複数個の転動体５、５を介して回転自在に支持して成る。このうちの外輪２は、その外周面に設けた第一のフランジ６により懸架装置を構成するナックル７に結合固定した状態で、使用時にも回転しない。又、上記外輪２の内周面には複列の外輪軌道８、８を設け、この外輪２の内径側に上記ハブ３及び内輪４を、この外輪２と同心に、回転自在に支持している。

又、上記ハブ３は、外周面の軸方向外端（軸方向に関して外とは、自動車への組み付け状態で車両の幅方向外側となる側で、各図の左側。本明細書及び特許請求の範囲全体で同じ。）寄り部分に、車輪を構成するホイール９及び制動装置であるディスクブレーキを構成するディスク１０を支持する為の第二のフランジ１１を設けている。上記ホイール９及びディスク１０はこの第二のフランジ１１の外側面に、スタッド１２とナット１３とにより、結合固定している。又、上記ハブ３の外周面の中間部に第一の内輪軌道１４を形成し、同じく軸方向内端（軸方向に関して内とは、自動車への組み付け状態で車両の幅方向中央側となる側で、各図の右側。本明細書及び特許請求の範囲全体で同じ。）部に形成した、特許請求の範囲に記載した嵌合円筒面部に相当する小径段部１５に、その外周面に第二の内輪軌道１６を形成した上記内輪４を、締り嵌めにより外嵌固定している。

又、上記ハブ３の中心部には、スプライン孔１７を設けている。このスプライン孔１７には、等速ジョイント１８を構成するスプライン軸１９を、軸方向内側から外側に向け挿通する。そして、このスプライン軸１９の外端部で上記ハブ３の外端面から突出した部分に設けた雄ねじ部２０にナット２１を螺合し、更に緊締する事により、上記等速ジョイント１８と前記駆動輪用転がり軸受ユニット１とを互いに結合固定する。この状態で、前記内輪４の軸方向内端面が上記等速ジョイント１８を構成する等速ジョイント用外輪２２の軸方向外端面に当接するので、この内輪４が前記小径段部１５から抜け出る方向に変位する事はない。同時に、前記各転動体５、５に適正な予圧が付与される。

尚、上記等速ジョイント１８の構成各部の形状等に就いては、周知のツェッパ型或はバーフィールド型の等速ジョイントの場合と同様であり、本発明の要旨とは関係しないので、詳しい図示並びに説明は省略する。又、図２５に示す様に、ハブ３ａの軸方向内端部で小径段部１５ａに外嵌した内輪４よりも軸方向内方に突出した部分に存在する円筒部２３を、直径方向外方にかしめ広げ（塑性変形させ）てかしめ部２４を形成し、このかしめ部２４により上記内輪４の内端面を抑え付ける構造も、前記特許文献１等に記載され従来から知られている。この様な構造の場合にも、上記かしめ部２４により上記内輪４の内端面を抑え付けた状態で、各転動体５、５に適切な予圧が付与される。

ところで、前述の図２３〜２４に示す様な内輪４の内端面を等速ジョイント用外輪２２により抑え付ける構造にしても、上述の図２５に示す様な内輪４の内端面をかしめ部２４により抑え付ける構造にしても、ハブ３、３ａの中心部にスプライン孔１７を形成する作業並びに構成各部材を組み付ける作業を従来は、次の様に行なっていた。尚、以下の説明は、上記図２３〜２４に示した構造を中心に行なう。先ず、図２６に示す様に、ハブ３（３ａ）に内輪４を含む構成各部材を組み付ける前の状態で、このハブ３（３ａ）の中心部に設けた、素孔２５の内周面にブローチ加工を施して、図２７に示す様に、スプライン孔１７を構成する為の雌スプライン部を形成する。次いで、図２８に示す様に、上記ハブ３（３ａ）に上記内輪４以外の構成各部材を組み付けた状態で、図２９に示す様に、このハブ３の内端部に設けた小径段部１５に上記内輪４を、締り嵌めで外嵌固定する。そして、必要に応じてかしめ部２４（図２５参照）を形成した後、前述の図２３に示す様に、上記スプライン孔１７に等速ジョイント１８を構成するスプライン軸１９を挿入し、駆動輪用転がり軸受ユニット１と等速ジョイント１８とを組み合わせる。この様に従来は、上記ハブ３（３ａ）の中心部にスプライン孔１７を形成する作業を、このハブ３（３ａ）に上記内輪４を組み付ける以前に行なっていた。

ところが、この様にスプライン孔１７の加工後に内輪４を小径段部１５に外嵌固定する場合、このスプライン孔１７の軸方向内端部が径方向内方に僅かとは言え縮まる事が避けられない。即ち、上記内輪４は上記小径段部１５に締り嵌め（自由状態での内輪４の内径Ａ＜自由状態での小径段部１５の外径Ｂ）により外嵌固定する為、外嵌した状態で、比較的薄肉である上記小径段部１５部分に、径方向内方に向いた大きな力が、全周に亙って作用する。そして、この様な力に基づいて上記スプライン孔１７の軸方向内端部が、上記図２９に誇張して示す様に径方向内方に変形し、このスプライン孔１７の内端部内周面が縮径する（各雌スプライン溝や各雌スプライン歯の内接円の内径、オーバーピン径が縮径する）。この様にスプライン孔１７の内端部内周面が縮径すると、このスプライン孔１７内にスプライン軸１９を挿入しにくくなり、車輪駆動用転がり軸受ユニット１と等速ジョイント１７との組立作業を行ないにくくなる。

この様な不都合を防止すべく、特許文献２には、小径段部１５に内輪４又はこの内輪４と同等の内周面を有する治具を締り嵌めで外嵌固定した状態で、スプライン孔１７を構成する為の雌スプライン部を形成する発明が記載されている。即ち、この様に小径段部１５に内輪４又は治具を締り嵌めで外嵌固定する事により、上記スプライン孔１７の軸方向内端部を、上記小径段部１５に上記内輪４を締り嵌めで外嵌した場合と同じ状態に弾性変形させる。そして、この状態で上記雌スプライン部を形成する事で、この雌スプライン部を、上記小径段部１５に上記内輪４を締り嵌めで外嵌する事に基づく変形分を補償した状態で形成する。この為、上記スプライン孔１７内にスプライン軸１９を挿入しにくくなって、車輪駆動用転がり軸受ユニット１と等速ジョイント１８との組立作業が行ないにくくなる事を防止できる。

但し、この様に小径段部１５に内輪４又は治具を外嵌した状態で雌スプライン部を形成する場合、この雌スプライン部の形成作業の後に、上記内輪４又は治具を上記小径段部１５から取り外す必要がある。この様な内輪４を小径段部１５から取り外す作業は、この内輪４と小径段部１５とを締り嵌めで嵌合する為、これら内輪４の内周面と小径段部１５の外周面とが擦れ合って、これら各周面に損傷を生じる可能性がある。上記ハブ３に少なくとも外輪２、各転動体５、５、内輪４を組み付けた状態で、このハブ３の中央部に雌スプライン部を形成すれば、上記内輪４を上記小径段部１５から取り外す必要がなくなる。但し、この様に構成各部材２、４、５を組み付けた状態で雌スプライン部を形成する場合には、この雌スプライン部の形成作業に伴う切削屑等が上記構成各部材２、４、５同士の間に入り込む事を防止する為の処置が必要になったり、この様な切削屑を洗浄する為の作業が面倒になる等、好ましくない。

又、特許文献３にも、前述の図２５に示す様な小径段部１５ａの内端部にかしめ部２４を形成する構造で、このかしめ部２４の形成に基づいて上記スプライン孔１７の軸方向内端部の内径が縮まる事により、このスプライン孔１７にスプライン軸１９を挿入しにくくなる事を防止する為の発明が記載されている。即ち、上記特許文献３に記載された発明の場合には、図３０に示す様に、小径段部１５ａに治具２６を締り嵌め外嵌する事で、スプライン孔１７の内端部内周面を、かしめ部２４（図２５）を形成した場合と同じ状態に弾性変形させる。そして、この状態で、上記スプライン孔１７を構成する為の雌スプライン部を形成する事により、この雌スプライン部を、上記かしめ部２４を形成する事に基づく変形分を補償した状態で形成する。

この様な特許文献３に記載された発明の場合も、上述した特許文献２に記載された発明と同様に、上記雌スプライン部を形成した後、上記治具２６を上記小径段部１５ａから取り外す必要がある。又、上述の様な特許文献３に記載された発明の場合には、上記スプライン孔１７の内端部内周面を、上記かしめ部２４を形成した場合と同じ状態に弾性変形させる為、上記治具２６の内周面と上記小径段部１５ａの外周面との締め代が大きくなる。この為、上記小径段部１５ａの外周面の損傷が著しくなり、この損傷を無視できなくなる可能性がある。

特開２００３−１３９１７４号公報特開２００２−３１７８２４号公報特開２００２−３２７７１５号公報

本発明の駆動輪用転がり軸受ユニットの製造方法及びその製造装置は、上述の様な事情に鑑みて、嵌合円筒面部に内輪を外嵌固定する事に基づく変形分を補償した状態で雌スプライン部を形成でき、しかも、上記嵌合円筒面部の外周面に擦れ等の損傷を生じにくくできる製造方法及び製造装置を実現すべく発明したものである。

本発明の駆動輪用転がり軸受ユニットの製造方法及びその製造装置により造る駆動輪用転がり軸受ユニットは、外輪と、ハブと、内輪と、複数の転動体とを備える。
このうちの外輪は、外周面に懸架装置に結合固定する為の第一のフランジを、内周面に複列の外輪軌道を、それぞれ有するものである。
又、上記ハブは、中心部にスプライン孔を、外周面の軸方向外端寄り部分に駆動輪を支持固定する為の第二のフランジを、外周面の軸方向中間部に第一の内輪軌道を、外周面の軸方向内端寄り部分に嵌合円筒面部を、それぞれ有するものである。
又、上記内輪は、外周面に第二の内輪軌道を有し、上記嵌合円筒面部に締り嵌めで外嵌固定されたものである。
又、上記各転動体は、上記複列の外輪軌道と上記第一、第二の内輪軌道との間に、それぞれ複数個ずつ転動自在に設けられている。

特に、請求項１に記載した駆動輪用転がり軸受ユニットの製造方法に於いては、上記嵌合円筒面部に上記内輪を締り嵌めで外嵌固定するのに先立ち、この嵌合円筒面部を把持手段により把持すると共に、この把持手段のうちでこの嵌合円筒面部を把持した部分の内径をこの嵌合円筒面部の自由状態での外径よりも縮径する事により、上記スプライン孔の軸方向内端部内周面を径方向内方に弾性変形させる。例えば、このスプライン孔の軸方向内端部内周面を、上記嵌合円筒面部に上記内輪を締り嵌めで外嵌固定する事に基づいて弾性変形するのと同じ若しくはそれよりも僅かに大きく弾性変形させる（請求項２）。或は、必要に応じて、上記スプライン孔の軸方向内端部内周面を、上記嵌合円筒面部の内端部にかしめ部を形成する事に基づいて弾性変形するのと同じ若しくはそれよりも僅かに大きく弾性変形させる。そして、この様に弾性変形させた状態で、上記スプライン孔を構成する為の雌スプライン部を形成した後、上記把持手段のうちで上記嵌合円筒面部を把持した部分の内径を、この嵌合円筒面部の外径よりも拡径する事により上記弾性変形を解除してから、この嵌合円筒面部に内輪を締り嵌めで外嵌固定する。

又、請求項４に記載した駆動輪用転がり軸受ユニットの製造装置に於いては、上記嵌合円筒面部を把持自在で、且つ、この嵌合円筒面部を把持する部分の内径をこの嵌合円筒面部の自由状態での外径を挟んで拡縮自在とし、最も縮めた状態でこの把持する部分の内径を、上記内輪の内径以下にする把持手段と、上記スプライン孔を構成する為の雌スプライン部を形成する為の切削手段とを備える。そして、上記嵌合円筒面部を上記把持手段により把持すると共に、この把持手段のうちでこの嵌合円筒面部を把持した部分の内径をこの嵌合円筒面部の自由状態での外径よりも縮径する事により、上記スプライン孔の軸方向内端部内周面を径方向内方に弾性変形させた状態で、上記切削手段により上記雌スプライン部を形成する。

上述の様に構成する本発明の駆動輪用転がり軸受ユニットの製造方法及び製造装置によれば、把持手段によりスプライン孔の軸方向内端部内周面を径方向内方に弾性変形させた状態で、このスプライン孔を構成する為の雌スプライン部を形成する。この為、この雌スプライン部を、例えば嵌合円筒面部に内輪を締り嵌めで外嵌固定する事に基づく変形分や、この嵌合円筒面部の軸方向内端部にかしめ部を形成する事に基づく変形分を補償した状態で形成でき、上記スプライン孔へのスプライン軸の挿入作業が面倒になる事を防止できる。しかも、上記スプライン孔に雌スプライン部を形成した後は、把持手段のうちで上記嵌合円筒面部を把持する部分の内径をこの嵌合円筒面部の外径よりも拡径する事で、上記スプライン孔の内端部内周面の弾性変形を解除する。この為、上記嵌合円筒面部の外周面に、内輪や治具の取り外しに伴う擦れ等の損傷が生じる事を防止できる。
尚、上記スプライン孔の内端部内周面の弾性変形量は、上記把持手段のうちで上記嵌合円筒面部を把持する部分の内径寸法を規制する事により、容易に調節できる。

請求項４に記載した駆動輪用転がり軸受ユニットの製造装置を実施する場合に好ましくは、請求項５に記載した様に、把持手段は、嵌合円筒面部の径方向に変位自在な複数の把持部材を、この嵌合円筒面部の円周方向に等間隔に設けたものとする。そして、これら各把持部材をこの嵌合円筒面部の径方向に変位させる事により、上記把持手段のうちでこの嵌合円筒面部を把持する部分の内径を、この嵌合円筒面部の自由状態での外径を挟んで拡縮自在とする。
この様に構成すれば、単純な構造で、上記嵌合円筒面部の外周面に径方向内方に向かう荷重を、この嵌合円筒面部の周方向に亙り均等に加える事ができ、スプライン孔の軸方向内端部内周面の弾性変形量を所望の状態に規制し易くできる。

図１〜８は、本発明の実施例１を示している。尚、本実施例の特徴は、ハブ３の軸方向内端部に形成した、特許請求の範囲に記載した嵌合円筒面部に相当する小径段部１５に内輪４を締り嵌めで外嵌固定した状態で、このハブ３の中心部に形成したスプライン孔１７の形状及び寸法が適正になる様にすると共に、上記小径段部１５の外周面に擦れ等の損傷が生じるのを防止すべく、上記スプライン孔１７の加工方法並びにこのスプライン孔１７を加工する為の加工装置の構造を工夫した点にある。車輪駆動用転がり軸受ユニット１の基本的な構造自体は、前述の図２３〜２４に示した構造と同様であるから、同等部分に関する説明は省略若しくは簡略にし、以下、本発明の製造方法並びに製造装置の実施例に就いて説明する。

本実施例の製造方法の場合には、先ず、図２に示す様に、円筒状の素材に鍛造加工や旋削加工、必要に応じて穿孔加工、ねじ切り加工、研削加工等の機械加工、及び、熱処理、コーティング処理等の表面処理を施して、ハブ３を形成する。次いで、このハブ３の内端部に設けた小径段部１５に内輪４を締り嵌めで外嵌固定するのに先立って、図３に示す様に、このハブ３を、このハブ３の中心部に設けた素孔２５の内周面に雌スプライン部を形成する為の加工装置２７に支持する。この加工装置２７は、特許請求の範囲に記載した駆動輪用転がり軸受ユニットの製造装置に相当するもので、上記小径段部１５を把持自在で、且つ、この小径段部１５を把持する部分の内径を、この小径段部１５の自由状態での外径を挟んで拡縮自在の把持手段２８と、上記素孔２５に上記スプライン孔１７を構成する為の雌スプライン部を形成する為の、図示しない切削手段とを備える。このうちの切削手段は、上記素孔２５の内周面にブローチ加工を施す為のブローチにより構成しており、上記把持手段２８により上記小径段部１５を把持した状態で、このブローチを上記素孔２５に押し込んで、この素孔２５の内周面に雌スプライン部を形成する。

又、上記把持手段２８は、上記小径段部１５の径方向に変位自在な複数個（３〜４個）の把持部材２９、２９を、この小径段部１５の円周方向に関して等間隔に設けたもので、工作機械のチャックの如き構造を有する。又、上記各把持部材２９、２９は、油圧シリンダ等の駆動手段３０により、それぞれが上記小径段部１５の径方向に、互いに同期して等しく変位する様に（小径段部１５の径方向に亙って均等に荷重を加えられる様に）構成している。又、上記各把持部材２９、２９の内側面（小径段部１５の外周面と対向並びに当接する面）３１、３１を、上記小径段部１５の半径とほぼ同等の曲率半径を有する部分円筒面状としている。そして、上記各把持部材２９、２９を上記小径段部１５の径方向に変位させる事で、この小径段部１５を把持する部分の内径、即ち、これら各把持部材２９、２９の内側面３１、３１により構成される間欠円筒面の内径を、この小径段部１５の自由状態での外径を挟んで拡縮自在としている。

尚、上記各把持部材２９、２９を上記小径段部１５の径方向に関して最も内方に変位させた状態で、それぞれが部分円筒面であるこれら各把持部材２９、２９の内側面３１、３１同士が単一円筒面を構成する事が好ましい。又、この状態で、これら各内側面３１、３１により構成される円筒面の内径は、上記小径段部１５の自由状態での外径よりも小さくなる。本実施例の場合には、この状態でこの円筒面の内径寸法を、上記小径段部１５に締り嵌めで外嵌固定する前記内輪４の内径と同じかこの内径よりも僅かに小さくなる様にしている。尚、この様に円筒面の内径寸法を規制する事で、後述する雌スプライン部を形成する際に、前記素孔２５（スプライン孔１７）の内端部内周面の弾性変形量を所望の値に調節できる。一方、上記各把持部材２９、２９を上記小径段部１５の径方向に関して最も外方に変位させた状態で、これら各把持部材２９、２９の内側面３１、３１により構成される上記間欠円筒面の直径は、上記小径段部１５の（自由状態での）外径よりも大きくなる。

上述の様に構成する加工装置２７に上記ハブ３を取り付ける場合、先ず、上記把持手段２８を構成する上記各把持部材２９、２９を上記小径段部１５の径方向外方に変位させ、これら各把持部材２９、２９の内側面３１、３１により構成される間欠円筒面の直径を、上記小径段部１５の自由状態での外径よりも大きくする。そして、この状態で、上記各把持部材２９、２９の内側に上記小径段部１５を挿入すると共に、前記駆動手段３０によりこれら各把持部材２９、２９を径方向内方に変位させ、上記各内側面３１、３１を上記小径段部１５、１５の外周面に当接させる。この状態で、前記図３に示す様に、上記ハブ３が上記加工装置２７を構成する上記把持手段２８に把持（支持）される。更に本実施例の場合には、この状態から上記駆動手段３０により上記各把持部材２９、２９を上記小径段部１５の径方向内方に更に変位させ、この小径段部１５に径方向内方に向かう荷重を付与する。

即ち、上記各把持部材２９、２９の内側面３１、３１により構成される間欠円筒面の内径を、上記小径段部１５の外径よりも小さくし、図４に誇張して示す様に、前記素孔２５の軸方向内端部内周面を径方向内方に弾性変形させる。本実施例の場合、前述した様に各把持部材２９、２９を上記小径段部１５の径方向に関して最も内方に変位させた状態で、上記各把持部材２９、２９の内側面３１、３１同士が単一円筒面を構成する。又、この状態で、この単一円筒面の内径が、前記内輪４の内径と同じか僅かに小さくなる。従って、この様に各把持部材２９、２９を変位させた状態で、上記素孔２５の内端部内周面は、上記小径段部１５に上記内輪４を締り嵌めで外嵌固定する事に基づいて弾性変形するのと同じ若しくはそれよりも僅かに大きく弾性変形する。この状態で、上記素孔２５の軸方向内端部内周面で、上記各把持部材２９、２９と軸方向に重畳する部分が、全周に亙り他の部分よりも径方向内方に突出する。

そして、この様に素孔２５の内端部内周面を弾性変形させた状態で、前記切削手段を構成するブローチをこの素孔２５に押し込み、図５に示す様にスプライン孔１７とする。尚、上記ブローチに丸刃を設ける事により、この雌スプライン部の形成の際に、この雌スプライン部を構成する各雌スプライン歯の先端面の加工を同時に行なっても良い。又、この様なブローチ加工は、通常の切削油や切削液を用いたウエット加工の他、環境を配慮して、切削油や切削液の使用量を少なくしたセミドライ加工、切削油や切削液を使用しないドライ加工を採用しても良い。この様に雌スプライン部を形成した状態では、上記スプライン孔１７の内周面は軸方向に亙って均一となる（径方向内方に突出した部分はなくなる）。

そして、この様に雌スプライン部を形成したら、図６に示す様に、上記各把持部材２９、２９を上記小径段部１５の径方向外方に変位させ、これら各把持部材２９、２９の内側面３１、３１の内接円の直径を、上記小径段部１５の外径よりも大きくし、図７に示す様に、上記把持手段２８から上記ハブ３を取り外す。この状態で、上記スプライン孔１７の軸方向内端部内周面は、軸方向内方に進むに従って外径が大きくなる方向に僅かに傾斜する。即ち、上述の様に雌スプライン部の形成作業を、上記スプライン孔１７の内端部内周面を径方向内方に弾性変形させた状態で行なった為、この様に径方向内方に弾性変形した部分は多く切削される。この為、上記各把持部材２９、２９を径方向外方に変位させて上記弾性変形を解除した状態では、上記スプライン孔１７の軸方向内端部内周面が上述の様に傾斜する。

次いで、必要に応じて機械加工及び表面処理を施した後、図８に示す様に、上記ハブ３に上記内輪４以外の構成各部品を組み付けてから、図１に示す様に、このハブ３の内端部に設けた上記小径段部１５に上記内輪４を、締り嵌めで外嵌固定する。本実施例の場合、この様な締り嵌めに基づいて上記スプライン孔１７の軸方向内端部内周面が径方向内方に変位しても、この変形した部分が他の部分よりも径方向内方に突出する事はない。この様に本実施例の場合には、上記スプライン孔１７を構成する為の雌スプライン部を、上記小径段部１５に上記内輪４を締り嵌めで外嵌固定する事に基づく変形分を補償した状態で形成できる。この為、等速ジョイント１８の端部に固設したスプライン軸１９（図２３参照）を上記スプライン孔１７に挿入する作業が面倒になる事を防止できる。しかも、上記雌スプライン部を形成した後は、上述した様に、上記各把持部材２９、２９を径方向外方に変位させ、これら各把持部材２９、２９の内側面３１、３１により構成される内接円の直径を上記小径段部１５の外径よりも大きくする。この為、上記小径段部１５の外周面と上記内側面３１、３１とが擦れ合う事はなく、前述の特許文献２、３に記載された様な内輪４や治具２６（図３０参照）の取り付け、取り外しに伴う擦れ等の損傷が生じる事を防止できる。尚、この様な内輪４や治具２６の内周面に、摩擦係数低減を目的としたコーティング等の表面処理を予め施す事により、これら内輪４や治具２６の取り外しに伴う損傷や摩耗粉の発生を抑える事もできる。
又、上記ハブ３に施す熱処理は、上記雌スプライン部の形成前に行なえば、この雌スプライン部を熱処理変形のないものとできるが、この雌スプライン部を形成した後に熱処理を施しても良い。

図９は、本発明の実施例２を示している。本実施例の場合には、ハブ３の中心部に設けた素孔２５（雌スプライン部を形成する前のスプライン孔）の軸方向内端部内周面で、このハブ３の内端部（図９の右端部）に設けた小径段部１５と径方向に重畳する部分に、軸方向内方（図９の右方）に進むに従って内径が大きくなる方向に傾斜した円すい凹面状のテーパー面部３２を設けている。この様な本実施例の場合には、把持手段２６（図３等参照）により上記素孔２５の内端部内周面を、上記小径段部１５に内輪４（図１参照）を締り嵌めで外嵌固定する事に基づいて弾性変形するのと同程度に弾性変形させた状態での、この素孔２５の内端部内周面の径方向内方への突出量を小さくできる。この為、切削手段であるブローチを上記素孔２５に押し込む際に、このブローチの引っかかりを防止して、スプライン孔を構成する雌スプライン部の形成作業をスムーズに行なえる。その他の部分の構造及びハブ３の中心部にスプライン孔１７を形成する方法に関しては、上述した実施例１の場合と同様であるから、重複する説明を省略する。

図１０は、本発明の実施例３を示している。前述の図１〜８に示した実施例１の場合は、ハブ３の外周面の軸方向外端寄り部分に設けた第二のフランジ１１に、ホイール９及びディスク１０（図２３参照）を支持する為のスタッド１２を、この第二のフランジ１１に設けた貫通孔３３（図１参照）に圧入固定（植込み固定）している。これに対し、本実施例の場合には、この第二のフランジ１１の円周方向複数個所に、この第二のフランジ１１を軸方向に貫通する状態でねじ孔３４を設け、これら各ねじ孔３４に上記ホイール９及びディスク１０を支持する為の図示しないボルトを螺合自在としている。その他の部分の構造及びハブ３の中心部にスプライン孔１７を形成する方法に関しては、上述した実施例１の場合と同様であるから、重複する説明を省略する。

図１１〜１９は、本発明の実施例４を、工程順に示している。本実施例の場合には、図１１に示す様に、ハブ３ａの内端部で小径段部１５ａに外嵌した内輪４よりも軸方向内方に突出した部分に存在する円筒部２３を、直径方向外方にかしめ広げ（塑性変形させ）てかしめ部２４を形成し、このかしめ部２４により上記内輪４の軸方向内端面を抑え付けている。この様なかしめ部２４を形成する本実施例の場合も、前述した実施例１の製造方法の場合と同様に、図１２に示す様な素孔２５を形成したハブ３ａの軸方向内端部を、図１３に示す様に、把持手段２８により抑え付ける。そして、この素孔２５の内端部内周面を、図１４に誇張して示す様に、上記小径段部１５に上記内輪４を締り嵌めで外嵌固定する事に基づいて弾性変形するのと同じ若しくはそれよりも僅かに大きく弾性変形させる。そして、この状態で、上記素孔２５に、図１５に示す様に、スプライン孔１７を構成する為の雌スプライン部を形成する。この結果、図１６、１７に示す様に、このスプライン孔１７の内径が、内端部に向かう程大きくなる、ハブ３ａとする。そして、この様に雌スプライン部を形成した後、図１８、１９に示す様に、上記ハブ３ａに上記内輪４を含む構成各部材を組み付けた状態で、上記円筒部２３を径方向外方に塑性変形させて、図１１に示したかしめ部２４を形成する。

尚、この様なかしめ部２４の形成作業の際に、このかしめ部２４の形成に伴って上記スプライン孔１７の軸方向内端部の内径が縮まると、前述の様にこのスプライン孔１７にスプライン軸１９（図２３参照）を挿入しにくくなる。この為、上記かしめ部２４の形成は、例えば特開２００２−３３９９５９号公報に記載されている様に、上記スプライン孔１７にスプライン軸の如き抑え冶具を内嵌させた状態で、比較的小さな荷重で行なえる揺動かしめにより行なう事が好ましい。この様にかしめ部２４を形成すれば、このかしめ部２４の形成に伴って上記スプライン孔１７の軸方向内端部の内径が縮まる量を低減できる。尚、この様なかしめ部２４の形成に伴う縮径を考慮して、このスプライン孔１７の内端部内周面を、このかしめ部２４を形成する事に基づいて弾性変形するのと同じ若しくはそれよりも僅かに大きく弾性変形させた状態で、上記雌スプライン部を形成する事もできる。その他の部分の構造及びハブ３ａの中心部にスプライン孔１７を形成する方法に関しては、前述した実施例１の場合と同様であるから、重複する説明を省略する。

次に、図２０は、本発明の実施例５を示している。本実施例の場合には、ハブ３ａの中心部に設けた素孔２５（雌スプライン部を形成する前のスプライン孔）の軸方向内端部内周面で、このハブ３ａの軸方向内端部に設けた小径段部１５ａと径方向に重畳する部分に、軸方向内方に進むに従って内径が大きくなる方向に傾斜した円すい凹面状のテーパー面部３２を設けている。この様な本実施例の場合には、前述した実施例２と同様に、切削手段であるブローチを上記素孔２５に押し込む際に、このブローチの引っかかりを防止して、スプライン孔を構成する雌スプライン部の形成作業をスムーズに行なえる。その他の部分の構造及びハブ３ａの中心部にスプライン孔１７を形成する方法に関しては、上述した実施例４の場合と同様であるから、重複する説明を省略する。

図２１は、本発明の実施例６を示している。本実施例の場合は、前述した実施例３と同様に、ハブ３ａの外周面の軸方向外端寄り部分に設けた第二のフランジ１１の円周方向複数個所に、この第二のフランジ１１を軸方向に貫通する状態でねじ孔３４を設け、これら各ねじ孔３４にホイール９及びディスク１０（図２３参照）を支持する為の図示しないボルトを螺合自在としている。その他の部分の構造及びハブ３ａの中心部にスプライン孔１７を形成する方法に関しては、前述した実施例４の場合と同様であるから、重複する説明を省略する。

図２２は、本発明の実施例７を示している。本実施例の場合には、各転動体５ａ、５ａを円すいころとすると共に、これに合わせて、第一、第二の各内輪軌道１４ａ、１６ａを互いに逆方向に傾斜した円すい凸面状のものとし、各外輪軌道８ａ、８ａを互いに逆方向に傾斜した円すい凹面状のものとしている。又、これと共に、上記第一の内輪軌道１４ａを、ハブ３ａに設けた小径段部１５ｂに締り嵌めで外嵌固定した別の内輪４ａの外周面に設けている。この様な本実施例の場合は、上記小径段部１５ｂを上記ハブ３ａの軸方向中間部から内端部に亙って設け、この小径段部１５ｂにそれぞれ第一、第二の内輪軌道１４ａ、１６ａをその外周面に設けた１対の内輪４、４ａ（内輪４、別の内輪４ａ）を締り嵌めで外嵌固定する。そして、この様に小径段部１５ｂに１対の内輪４、４ａを締り嵌めで外嵌固定した状態で、これら１対の内輪４、４ａのうちの軸方向内側の内輪４よりも軸方向内方に突出した部分に存在する円筒部２３を、直径方向外方にかしめ広げ（塑性変形させ）てかしめ部２４を形成する。

この様に構成する本実施例の場合も、スプライン孔１７を構成する雌スプライン部の形成作業を、前述した実施例１、３で説明した加工装置２７（図３等参照）を構成する把持手段２８により、上記スプライン孔１７の内周面を径方向内方に弾性変形させた状態で行なう。即ち、上記把持手段２８を構成する各把持部材２９、２９（図３等参照）を、上記小径段部１５ｂの径方向内方に変位させる事により、上記スプライン孔１７の内周面を、上記小径段部１５ｂに上記１対の内輪４、４ａを締り嵌めで外嵌固定する事に基づいて弾性変形するのと同じ若しくはそれよりも僅かに大きく弾性変形させる。そして。この状態で、上記スプライン孔１７を構成する雌スプライン部をブローチ加工により形成する。勿論、上記かしめ部２４の形成に伴う上記スプライン孔１７の縮径を考慮して、このスプライン孔１７の内周面を、このかしめ部２４を形成する事に基づいて弾性変形するのと同じ若しくはそれよりも僅かに大きく弾性変形させた状態で、上記雌スプライン部を形成する事もできる。その他の部分の構造及びハブ３ａの中心部にスプライン孔１７を形成する方法に関しては、前述した実施例４の場合と同様であるから、重複する説明を省略する。
尚、前述した各実施例の説明は、雌スプライン部を形成する際のスプライン孔１７の内周面の弾性変形量を、内輪４（１対の内輪４、４ａ）の締り嵌めに基づく変形量と、かしめ部２４の形成に伴う変形量とをそれぞれ別にして規制した場合を例に説明した。但し、必要に応じて、これら内輪４（１対の内輪４、４ａ）の締り嵌めに基づく変形量と、かしめ部２４の形成に伴う変形量との両方を考慮して規制する事も好ましい。

本発明の実施例１の方法により造った駆動輪用転がり軸受ユニットを示す断面図。雌スプライン部を形成する前のハブを示す断面図。ハブを加工装置に支持した状態を示す断面図。続いて把持手段によりスプライン孔の軸方向内端部内周面を弾性変形させた状態を示す断面図。続いて雌スプライン部を形成した状態を示す断面図。続いてスプライン孔の内端部内周面の弾性変形を解除した状態を示す断面図。続いてハブを加工装置から取り外した状態を示す断面図。続いてハブに内輪以外の構成各部材を組み付ける状態を示す断面図。本発明の実施例２を示す、図２と同様の断面図。本発明の実施例３を示す、図１と同様の断面図。本発明の実施例４の方法により造った駆動輪用転がり軸受ユニットを示す断面図。雌スプライン部を形成する前のハブを示す断面図。ハブを加工装置に支持した状態を示す断面図。続いて把持手段によりスプライン孔の内端部内周面を弾性変形させた状態を示す断面図。続いて雌スプライン部を形成した状態を示す断面図。続いてスプライン孔の内端部内周面の弾性変形を解除した状態を示す断面図。続いてハブを加工装置から取り外した状態を示す断面図。続いてハブに内輪以外の構成各部材を組み付ける状態を示す断面図。続いてハブに内輪を組み付けた状態を示す断面図。本発明の実施例５を示す、図１２と同様の断面図。本発明の実施例６を示す、図１１と同様の断面図。本発明の実施例７を示す、図１１と同様の断面図。本発明の対象となる駆動輪用転がり軸受ユニットの第１例を、懸架装置への組み付け状態で示す断面図。同じく車輪駆動用転がり軸受ユニットを取り出して示す断面図。従来構造の第２例を示す、図２４と同様の断面図。車輪駆動用転がり軸受ユニットを造る途中で、雌スプライン部を形成する前のハブを示す断面図。続いて雌スプライン部を形成した状態を示す断面図。続いてハブに内輪以外の構成各部材を組み付ける状態を示す断面図。続いてハブに内輪を組み付けた状態を示す断面図。従来の製造方法の別例を示す断面図。

符号の説明

１駆動輪用転がり軸受ユニット
２外輪
３、３ａハブ
４、４ａ内輪
５、５ａ転動体
６第一のフランジ
７ナックル
８、８ａ外輪軌道
９ホイール
１０ディスク
１１第二のフランジ
１２スタッド
１３ナット
１４、１４ａ第一の内輪軌道
１５、１５ａ、１５ｂ小径段部
１６、１６ａ第二の内輪軌道
１７スプライン孔
１８等速ジョイント
１９スプライン軸
２０雄ねじ部
２１ナット
２２等速ジョイント用外輪
２３円筒部
２４かしめ部
２５素孔
２６治具
２７加工装置
２８把持手段
２９把持部材
３０駆動手段
３１内側面
３２テーパ面部
３３貫通孔
３４ねじ孔

Claims

外輪と、ハブと、内輪と、複数の転動体とを備え、このうちの外輪は、外周面に懸架装置に結合固定する為の第一のフランジを、内周面に複列の外輪軌道を、それぞれ有するものであり、上記ハブは、中心部にスプライン孔を、外周面の軸方向外端寄り部分に駆動輪を支持固定する為の第二のフランジを、外周面の軸方向中間部に第一の内輪軌道を、外周面の軸方向内端寄り部分に嵌合円筒面部を、それぞれ有するものであり、上記内輪は、外周面に第二の内輪軌道を有し、上記嵌合円筒面部に締り嵌めで外嵌固定されたものであり、上記各転動体は、上記複列の外輪軌道と上記第一、第二の内輪軌道との間に、それぞれ複数個ずつ転動自在に設けられているものである駆動輪用転がり軸受ユニットの製造方法であって、上記嵌合円筒面部に上記内輪を締り嵌めで外嵌固定するのに先立ち、この嵌合円筒面部を把持手段により把持すると共に、この把持手段のうちでこの嵌合円筒面部を把持した部分の内径をこの嵌合円筒面部の自由状態での外径よりも縮径する事により、上記スプライン孔の軸方向内端部内周面を径方向内方に弾性変形させた状態で、このスプライン孔を構成する為の雌スプライン部を形成した後、上記把持した部分の内径を上記嵌合円筒面部の外径よりも拡径する事により上記弾性変形を解除してから、この嵌合円筒面部に内輪を締り嵌めで外嵌固定する、駆動輪用転がり軸受ユニットの製造方法。
スプライン孔の内端部内周面を、嵌合円筒面部に内輪を締り嵌めで外嵌固定する事に基づいて弾性変形するのと同じ若しくはそれよりも僅かに大きく弾性変形させる、請求項１に記載した駆動輪用転がり軸受ユニットの製造方法。
第一の内輪軌道が、嵌合円筒面部に締り嵌めで外嵌固定した別の内輪の外周面に設けられたものである、請求項１〜２の何れかに記載した駆動輪用転がり軸受ユニットの製造方法。
外輪と、ハブと、内輪と、複数の転動体とを備え、このうちの外輪は、外周面に懸架装置に結合固定する為の第一のフランジを、内周面に複列の外輪軌道を、それぞれ有するものであり、上記ハブは、中心部にスプライン孔を、外周面の軸方向外端寄り部分に駆動輪を支持固定する為の第二のフランジを、外周面の軸方向中間部に第一の内輪軌道を、外周面の軸方向内端寄り部分に嵌合円筒面部を、それぞれ有するものであり、上記内輪は、外周面に第二の内輪軌道を有し、上記嵌合円筒面部に締り嵌めで外嵌固定されたものであり、上記各転動体は、上記複列の外輪軌道と上記第一、第二の内輪軌道との間に、それぞれ複数個ずつ転動自在に設けられているものである駆動輪用転がり軸受ユニットの製造装置であって、上記嵌合円筒面部を把持自在で、且つ、この嵌合円筒面部を把持する部分の内径を、この嵌合円筒面部の自由状態での外径を挟んで拡縮自在とし、最も縮めた状態でこの把持する部分の内径を、上記内輪の内径以下にする把持手段と、上記スプライン孔を構成する為の雌スプライン部を形成する為の切削手段とを備え、上記嵌合円筒面部を上記把持手段により把持すると共に、この把持手段のうちでこの嵌合円筒面部を把持した部分の内径をこの嵌合円筒面部の自由状態での外径よりも縮径する事により、上記スプライン孔の軸方向内端部内周面を径方向内方に弾性変形させた状態で、上記切削手段により上記雌スプライン部を形成する、駆動輪用転がり軸受ユニットの製造装置。
把持手段は、嵌合円筒面部の径方向に変位自在の複数の把持部材を、この嵌合円筒面部の円周方向に等間隔に設けており、これら各把持部材をこの嵌合円筒面部の径方向に変位させる事により、上記把持手段のうちのこの嵌合円筒面部を把持する部分の内径を、この嵌合円筒面部の自由状態での外径を挟んで拡縮自在とした、請求項４に記載した駆動輪用転がり軸受ユニットの製造装置。