JP4829170B2

JP4829170B2 - ハブユニット

Info

Publication number: JP4829170B2
Application number: JP2007117096A
Authority: JP
Inventors: 信一郎柏木; 直樹森村; 一寿戸田; 匡御手洗; 啓款村上
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2007-04-26
Filing date: 2007-04-26
Publication date: 2011-12-07
Anticipated expiration: 2018-09-11
Also published as: JP2007205577A

Description

本発明は、軸体に転がり軸受を装着してなるハブユニットに関する。

従来のこの種のハブユニットの一例として、図１３に示すような車両駆動輪用のハブユニットがある (特許文献１参照) 。

図例のハブユニット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８３を軸受８２の内輪８２ａ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。このようなハブユニットＢは車両のドライブシャフト８４とシャフトケース８５との間に取り付けられる。つまり、ハブホイール８０の軸部８１がドライブシャフト８４にスプライン嵌合されてナット８６により結合され、軸受８２の外輪８２ｂがシャフトケース８５にボルト８７により結合される。

なお、上記ハブホイール８０の軸部８１は、かしめ前において、図１４中の仮想線で示すように、軸部８１の自由端に円筒形部分を設けた形状になっている。この円筒形部分に対して、図１５に示すようなかしめ治具９０をあてがい、かしめ治具９０を一点鎖線Ｏ回りに一定角度αでローリングさせることにより、軸部８１の自由端を径方向外向きに膨出変形させて、内輪８２ａの外端面に押し付けるようにしている。
特開平５−２１５７５７号公報

上記従来例では、かしめ部８３の外端面を丸みを帯びた形状にしているが、かしめ部８３の形状について厳密に管理していない。そのため、かしめ作業ごとにかしめ部８３の形状がばらつくことがあり、甚だしい場合には、かしめ部８３の径方向途中部分などが内輪８２ａ側から浮きあがった状態になることもあり、そのような場合には抜け荷重に対する抗力が不足することになりかねない。

これに対して、かしめ後にかしめ部８３の仕上がり状態を目視検査することが考えられるが、かしめ部８３の外端面が丸みを帯びた形状であるため、外観だけでは前述したような浮き状態の発生の有無を確認できない。ここに改良の余地がある。

したがって、本発明は、ハブユニットにおいて、かしめ部による抜け抗力を向上させるとともに、かしめ部を目視検査する場合でも判定を容易にできるようにすることを目的とする。

請求項１の発明にかかるハブユニットは、軸体に転がり軸受を外嵌装着し、この軸体の一端側を径方向外向きに膨出変形させ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ハブユニットであって、前記かしめ部の外端面に、前記かしめ部の全体が前記内輪の外側面に対して押圧されることにより、前記かしめ部の軸方向幅寸法を決定するうえでの基準面となる径方向に沿う平坦面が形成され、前記かしめ部は、ローリングかしめ治具により形成され、前記ローリングかしめ治具は、先端面の中心に形成された凸部と、先端面の外周縁に形成された輪状膨出部と、凸部と輪状膨出部との間に形成された環状陥没部とを有し、前記環状陥没部の底面には、中心軸に対して直交する仮想平面に対して傾斜する傾斜面が形成され、前記傾斜面の傾斜角度θ１は、ローリングかしめ過程におけるかしめ治具の中心軸に対する傾斜角度αと同一とされ、前記傾斜面により前記平坦面が形成されている。

このような本発明では、かしめ部の平坦面を形成する過程で、膨出変形させられるかしめ部の全体が内輪側へ押圧されることになって内輪の外端面に対して密着しやすくなる。

しかも、かしめ部の外端面に形成される平坦面は、形状的な特徴になると言える。というのは、かしめ部全体が内輪側に対して密着したならば平坦面がきれいに形成されるはずであるが、もし仮にかしめ部の一部が内輪側から浮いた状態になれば平坦面が波打って形成される。したがって、かしめ部の仕上がり状態を目視検査するときに、平坦面の状態を判定基準とすれば、目視による判定が容易に行えるようになる。

また、平坦面をかしめ部において軸方向最外端に位置させることで、この平坦面がかしめ部の軸方向幅寸法を決定するうえでの基準面となる。そのため、この平坦面を管理することにより、本発明のハブユニットの全長寸法を設定しやすくなる。また、前記平坦面は、本発明のハブユニットの取付対象に対する取り付け基準面にもなるので、取付状態での軸方向寸法を高精度に管理できるようになる。

請求項２にかかるハブユニットは、請求項１記載のハブユニットにおいて、前記平坦面をハブユニットの取付対象に対する取付基準面としている。

請求項３にかかるハブユニットは、請求項２記載のハブユニットにおいて、前記軸体は、ドライブシャフトに嵌合され、前記ハブユニットの取付対象は、前記ドライブシャフトの軸方向途中部分に形成された段部の径方向に沿った端面である。

請求項１の発明では、かしめ部の外端面に径方向に沿う平坦面を形成することにより、当該かしめ部の形成過程において膨出変形させられるかしめ部の全体が内輪の外端面に対して押圧されて密着させられる形態になるので、従来例のような万一のかしめ部の浮き上がり現象が発生することを防止できるようになり、十分な抜け抗力を安定して確保できるようになる。

しかも、本発明のようなかしめ部であれば、その外端面に形成される平坦面を、かしめ部の仕上がり状態を目視検査するときの判定基準とすることができるので、目視による判定が容易に行えるようになる。

特に、平坦部をかしめ部において軸方向最外端に位置させることで、この平坦面がかしめ部の軸方向幅寸法を決定するうえでの基準面とすることができるので、この平坦面を管理することにより、本発明のハブユニットの全長寸法を設定しやすくなる。また、前記平坦面は、本発明のハブユニットの取付対象に対する取り付け基準面とすることができるので、取付状態での軸方向寸法を高精度に管理できるようになる。

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、ハブユニットとして車両駆動輪用のハブユニットを例に挙げる。また、本発明の実施形態として実施形態１，実施形態２，実施形態３を説明しているが、本発明の特徴は、ローリングかしめのみでかしめ部を形成したものにあるので、後記（１）にその説明をする。

図１ないし図３は本発明の実施形態１にかかり、図１は、車両駆動輪用の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、図２のかしめ部を得るためのかしめ方法を説明するための工程図である。

図中、Ａは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。

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。

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。

このようなハブユニットＡは車両のドライブシャフト４とシャフトケース５との間に取り付けられる。つまり、ハブホイール１の軸部１２がドライブシャフト４にスプライン嵌合されてナット６により結合され、軸受２の外輪２２がシャフトケース５にボルト７により結合される。

この実施形態１では、ハブホイール１の軸部１２のかしめ部３の外端面形状に特徴がある。

つまり、かしめ部３の外端面の径方向途中の領域Ｗに、径方向に沿う平坦面３ａが形成されている。この平坦面３ａは、円環状に形成されている。このようなかしめ部３において平坦面３ａよりも内径側領域および外径側領域については、丸みを帯びた形状に形成されている。

そして、かしめ部３において平坦面３ａは、かしめ部３での軸方向最外端に位置されている。そのために、この平坦面３ａがかしめ部３の軸方向幅寸法ｈを決定するうえでの基準面となり、この平坦面３ａを管理することにより、ハブユニットＡの全長寸法Ｈを設定しやすくなる。また、平坦面３ａは、ハブユニットＡの取付対象（ドライブシャフト４）に対する取り付け基準面にもなるので、取付状態での軸方向寸法を高精度に管理できるようになる。

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の自由端側に設けてある円筒形部分１２ｃを、従来技術での説明に利用した図１５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の円筒形部分１２ｃにあてがい、かしめ治具９０を一点鎖線Ｏ回りに一定角度αでローリングさせる。これにより、軸部１２の円筒形部分１２ｃが径方向外向きに膨出変形されることになって、図３（ａ）に示すような丸みを帯びた形状のかしめ部３が得られる。

この後、図３（ｂ）に示すように、かしめ部３に対して、図４に示すような整形プレス治具１００をあてがい、所要圧力でプレスすることにより、かしめ部３の外端面に平坦面３ａを形成する。ここで用いる整形プレス治具１００は、先端面に凹部１０１が設けられており、この凹部１０１の底面は、整形プレス治具１００の軸線Ｊに対して直交する径方向に沿う面とほぼ平行に形成されている。このような整形プレス治具１００でもって図３（ａ）の形状のかしめ部３をプレスすれば、このかしめ部３の外端面において径方向途中領域Ｗに径方向に沿う平坦面３ａが形成されることになる。しかも、そのとき、かしめ部３の全体が内輪２１側に押圧されることになって、かしめ部３の全体が内輪２１の外端面に対して密着させられることになる。

このように、かしめ部３について、ローリングかしめの後、プレスにより圧縮整形させるようにしているから、かしめ部３の全体を内輪２１の外端面に対してほぼ均等に押し付けることができるようになり、それによって抜け荷重に対する十分な抜け抗力を常に安定して確保できるようになる。

また、上述したようなかしめ方法によって、かしめ部３の形状安定性ならびに十分な抜け抗力の確保ができるようになるのであるが、もし仮にプレスによる加圧力が不足するようなことがあると、かしめ力が不足するおそれがある。

そこで、このような万一の不備が発生していることを発見するために、かしめ部３を目視検査することが好ましい。この目視検査を行う場合、かしめ部３に形成した平坦面３ａが形状的な特徴になることに着目し、この平坦面３ａの状態を調べるようにしている。ちなみに、かしめ部３全体が内輪２１側に対して密着した状態になれば円環状の平坦面３ａがきれいに形成されるはずであるが、もし仮にかしめ部３の一部が内輪２１側から浮いた状態になれば円環状の平坦面３ａが波打って形成されることになる。したがって、かしめ部３の仕上がり状態を目視検査するときに、平坦面３ａの状態を判定基準とすることによって、目視による判定が容易に行えるようになる。例えば、平坦面３ａがきれいに形成されている場合には、かしめ部３全体が内輪２１側に対して密着した状態になった良品であると判定することができ、また、仮に例えば平坦面３ａが波打つ状態に形成されている場合には、かしめ部３の一部が内輪２１側から浮いた状態になった不良品であると判定することができる。

また、上記実施形態のように、平坦面３ａをかしめ部３において軸方向最外端に位置させていれば、この平坦面３ａがかしめ部３の軸方向幅寸法ｈを決定するうえでの基準面となる。そのため、この平坦面３ａを管理することにより、車両用ハブユニットＡの全長寸法Ｈを高精度に管理できるようになる。また、平坦面３ａは、ハブユニットＡの取付対象に対する取り付け基準面にもなるので、取付状態での軸方向寸法を高精度に管理できるようになる。

図４ないし図６は本発明の実施形態２にかかり、図４は、ハブユニットの縦断側面図、図５は、かしめ部の拡大図、図６は、図５のかしめ部を得るためのかしめ方法を説明するための工程図である。

この実施形態２では、かしめ部３の外端面における径方向途中領域に平坦面３ａを設けるとともに、この平坦面３ａの外径側領域に径方向に沿う仮想平面に対して所要角度θ傾斜するテーパ面３ｂを設けている。

このようなかしめ部３を得るには、まず、上記実施形態１と同様に、図１５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の円筒形部分１２ｃにあてがい、かしめ治具９０を一点鎖線Ｏ回りに一定角度αでローリングさせる。これにより、軸部１２の円筒形部分１２ｃが径方向外向きに膨出変形されることになって、図６（ａ）に示すような丸みを帯びた形状のかしめ部３が得られる。この後、図６（ｂ）に示すように、かしめ部３に対して整形プレス治具２００をあてがい、所要圧力でプレスすることにより、かしめ部３の外端面に平坦面３ａを形成するとともに、この平坦面３ａの外径側領域に径方向に沿う平面に対して所要角度θ傾斜するテーパ面３ｂを形成する。ここで用いる整形プレス治具２００は、先端面に凹部２０１が設けられており、この凹部２０１の底面角部に開口側へ向けて拡径するテーパ面２０２が形成されている。

この実施形態２では、上記実施形態１と同様の作用、効果が得られることに加えて、プレス過程でかしめ部３の外周縁側をも内輪２１側へ押圧させるようにしているので、かしめ部３の外周縁側が整形直後にスプリングバックすることを防止できるようになり、設計どおりの抜け抗力をより確実に得ることができる。

図７ないし図９は参考例としての実施形態３にかかり、図７は、ハブユニットの縦断側面図、図８は、かしめ部の拡大図、図９は、図８のかしめ部を得るためのかしめ方法を説明するための工程図である。

この実施形態３では、かしめ部３の外端面における外径側領域に平坦面３ａを設けている。

このようなかしめ部３を得るには、まず、上記実施形態１と同様に、図１５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の円筒形部分１２ｃにあてがい、かしめ治具９０を一点鎖線Ｏ回りに一定角度αでローリングさせる。これにより、軸部１２の円筒形部分１２ｃが径方向外向きに膨出変形されることになって、図９（ａ）に示すような丸みを帯びた形状のかしめ部３が得られる。この後、図９（ｂ）に示すように、かしめ部３に対して整形プレス治具３００をあてがい、所要圧力でプレスすることにより、かしめ部３の外端面の外径側に平坦面３ａを形成する。ここで用いる整形プレス治具３００は、先端面に凹部３０１が設けられており、この凹部３０１の外周の隆起面でもって前述した平坦面３ａを得るようにしている。

この実施形態３では、上記実施形態１と同様、かしめ部３の形状を安定化して十分な抜け抗力を確保できるようになるとともに、目視検査時の判定が容易になるという作用、効果を得ることができるものの、平坦面３ａをかしめ部３において軸方向最外端に位置させていないので、かしめ部３の軸方向幅寸法や取付状態での軸方向寸法を管理しやすくなるという作用、効果を得ることはできない。

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。

（１）上記実施形態１〜３では、かしめ部３に平坦面３ａを形成するためにローリングかしめとプレスとを併用しているが、上記実施形態１，２でのかしめ部３についてはローリングかしめのみで形成することができる。その場合、図１０および図１１に示すように、ローリングかしめ治具９０について、その先端形状を工夫している。つまり、図１０のローリングかしめ治具９０の場合、その先端面の中心に設けられる凸部９１と、先端面の外周縁に設けられる輪状膨出部９２との間の環状陥没部９３の底部に径方向に沿う仮想平面Ｌに対して所要角度θ１傾斜する傾斜面９４を設け、環状陥没部９３において輪状膨出部９２寄り部分に所要曲率半径ｒ１の曲面９５を形成した構造になっている。なお、環状陥没部９３において凸部９１寄りの部分には所要曲率半径Ｒの曲面が形成されている。一方、図１１のローリングかしめ治具９０は、上述した図１０のローリングかしめ治具９０とほぼ同じであるが、陥没部９３において輪状膨出部９２側の内面を曲面９５ではなく傾斜面９４に対して所要角度θ２傾斜する傾斜面９６に形成した点が相違している。これらいずれのローリングかしめ治具９０についても、傾斜面９４の傾斜角度θ１を、ローリングかしめ過程におけるローリング角度αと同一に設定することにより、この傾斜面９４でもってかしめ部３に平坦面３ａを形成するようにできる。また、ローリングかしめ治具９０の曲面９５および傾斜面９６でもってかしめ部３の外径側３ｂに丸みを付けたり、テーパ状に形成したりするようにしている。このようなローリングかしめ治具９０を用いれば、上記実施形態１，２のようなプレス工程を省略できるようになり、製造コストの低減に貢献できるようになる。

（２）上記実施形態では、ハブユニットとして車両駆動輪用のハブユニットを例に挙げたが、例えば図１２に示すような車両従動輪用のハブユニットＣとしたり、あるいは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したりすることができる。

本発明の実施形態１の車両駆動輪用ハブユニットの縦断側面図図１中のかしめ部の拡大図図２のかしめ部のかしめ形態を説明するための工程図本発明の実施形態２の車両駆動輪用ハブユニットの縦断側面図図４中のかしめ部の拡大図図５のかしめ部のかしめ形態を説明するための工程図参考例としての実施形態３の車両駆動輪用ハブユニットの縦断側面図図７中のかしめ部の拡大図図８のかしめ部のかしめ形態を説明するための工程図図２のかしめ部を得るためのローリングかしめ治具の形状を示す側面図図５のかしめ部を得るためのローリングかしめ治具の形状を示す側面図本発明が適用可能な車両従動輪用のハブユニットを示す縦断側面図従来例の車両駆動輪用ハブユニットの縦断側面図図１３中のかしめ部の拡大図一般的な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
３ａかしめ部の外端面の平坦面

Claims

軸体に転がり軸受を外嵌装着し、この軸体の一端側を径方向外向きに膨出変形させ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ハブユニットであって、
前記かしめ部の外端面に、前記かしめ部の全体が前記内輪の外側面に対して押圧されることにより、前記かしめ部の軸方向幅寸法を決定するうえでの基準面となる径方向に沿う平坦面が形成され、
前記かしめ部は、ローリングかしめ治具により形成され、前記ローリングかしめ治具は、先端面の中心に形成された凸部と、先端面の外周縁に形成された輪状膨出部と、凸部と輪状膨出部との間に形成された環状陥没部とを有し、前記環状陥没部の底面には、中心軸に対して直交する仮想平面に対して傾斜する傾斜面が形成され、前記傾斜面の傾斜角度θ１は、ローリングかしめ過程におけるかしめ治具の中心軸に対する傾斜角度αと同一とされ、前記傾斜面により前記平坦面が形成された、ことを特徴とするハブユニット。
請求項１記載のハブユニットにおいて、
前記平坦面をハブユニットの取付対象に対する取付基準面とした、ことを特徴とするハブユニット。
請求項２記載のハブユニットにおいて、
前記軸体は、ドライブシャフトに嵌合され、
前記ハブユニットの取付対象は、前記ドライブシャフトの軸方向途中部分に形成された段部の径方向に沿った端面である、ことを特徴とするハブユニット。