JP6595279B2 - 車輪用軸受装置の製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、車輪用軸受装置の製造方法に関する。
車輪用軸受装置は、図１４に示すように、ハブホイール２と、内輪３と、外輪４と、複数個の転動体５とを備える。このうちのハブホイール２の外周面の外端部には、車輪を支持する為のフランジ６を形成している。また、このハブホイール２の軸部１１の中間部には第１の内輪軌道７を、同じく内端部には外径寸法が小さくなった段部８を、それぞれ形成している。
前記段部８には、その外周面に第２の内輪軌道９を形成した内輪３を外嵌している。上記ハブホイール２の軸部１１の内端部には、図１４（ａ）に示すようなかしめ用円筒部１７を突出しており、かしめ治具によって、内輪３の内端面１０よりも内方に突出した部分を直径方向外方に折り曲げる。これにより、図１４（ｂ）に示すようなかしめ部１６が形成され、このかしめ部１６と段部８の段差面１２との間で上記内輪３を挟持することができる。
また、上記外輪４の内周面には、上記第１の内輪軌道７と対向する第１の外輪軌道１３、及び上記第２の内輪軌道９に対向する第２の外輪軌道１４を形成している。そして、これら第１、第２の内輪軌道７、９と第１、第２の外輪軌道１３、１４との間に上記転動体５、５を、それぞれ複数個ずつ設けている。
そして、従来には、かしめ部に亀裂等を発生しにくくした車輪支持用転がり軸受ユニットの製造方法（特許文献１）、かしめ部の形成に伴う内輪の拡径量を抑えることが可能な車輪支持用軸受ユニット（特許文献２）、及び、かしめる際に内輪のいびつな変形や内輪に亀裂が発生することを抑制できる車輪支持用転がり軸受ユニットのかしめ方法（特許文献３）等が種々提案されている。
特許文献１及び特許文献２に記載のものでは、内輪の内径面面取形状を工夫することで、加締め時の内径拡径（フープ応力）を抑え、加締め後の内輪割れを抑制している。すなわち、加締め時にハブ輪（ハブホイール）の軸が膨張し、それに伴い内輪が拡径する。このため、加締め時に拡径の大きい内輪の大端面側の内径面取りをテーパ形状や段差状にすることで、内輪の拡径（フープ応力）を抑えている。
また、特許文献３では、加締め時に内輪の外径を治具により拘束することで、内輪の拡径を抑える製造方法である。
特許第３８５５３１５号公報 特開２００９−１６８２３６号公報 特開２００５−１８０５２４号公報
ところで、内輪３は、組み込込まれるまでの工程での取り扱いにより、各部に打ちキズが発生するおそれがある。すなわち、内輪３の大端面３ａ（図５参照）に打ちキズが発生する可能性があり、特に、大端面３ａと外径面側の面取り部２０の間のエッジ２１（図６参照）、及び大端面３ａと内径面側の面取り部２２の間のエッジ２３（図７参照）は、外部の干渉物と当たり易く、打ちキズが発生する。この場合、打ちキズの発生にて、図１２に示すような凹凸部２４が形成される。すなわち、一対の凸部２４ａ，２４ａと、この凸部２４ａ、２４ａとの間の凹部２４ｂとで構成される。
内輪溝研削には、図８に示すように、内輪３の大端面３ａをバッキングプレート２５に押し当てることになる。バッキングプレート２５は、内輪３の大端面３ａが押し当てられるリング状の押し当て面２５ａを有するものである。ところで、バッキングプレート２５は、基本的には型番毎に設計されるが、ツール費用や管理工数の削減の為に近似品番で兼用することがある。
このため、内輪３の大端面３ａをバッキングプレート２５に押し当てた際には、図８に示すように、押し当て面２５ａが大端面３ａの外径面側に位置する場合や図１０に示すように、押し当て面２５ａが大端面３ａの内径面側に位置する場合がある。すなわち、図８に示す状態では、押し当て面２５ａが、図９に示すように、大端面３ａと外径面側の面取り部２０の間のエッジ２１と干渉し、図１０に示す状態では、押し当て面２５ａが、大端面３ａと内径面側の面取り部２２の間のエッジ２３と干渉している。
このため、図８に示す場合や図１０に示す場合等において、図１２に示すような打ちキズの発生にて形成されている凹凸部２４にバッキングプレート２５の押し当てた面２５ａが接触することになる。そして、バッキングプレート２５をその軸心廻りに回転させることによって、内輪３を回転させて、研削加工が施されることになる。
しかしながら、内輪３に打ちキズが発生していれば、内輪３の軌道溝研削時において、凹凸部２４に繰り返し応力が作用し、図１３に示すように、亀裂が発生する可能性がある。このため、前記特許文献１〜特許文献３のように、加締め加工によるかしめ部に亀裂等の発生や内輪３の拡径を防止できたとしても、内輪３の打ちキズ発生を防止することできず、このように、内輪３に打ちキズが発生していれば、内輪の軌道溝研削時において、亀裂が発生し、内輪割れに至る可能性があり、特に車輪用軸受装置の加工として行われるかしめ加工や、フープ応力がかかるなどすると、内輪割れに至る可能性はより高くなる。
そこで、本発明は、内輪の打ちキズ起点の亀裂発生及び加工精度の悪化を防止することが可能な車輪用軸受装置の製造方法を提供する。
本発明の車輪用軸受装置の製造方法は、ハブ輪の端部を外径方向に塑性変形させて形成したかしめ部によりハブ輪に固定される内輪を備えた車輪用軸受装置の製造方法において、前記内輪は研削加工にて形成される軌道溝を備え、内輪の大端面に、軸心廻りに回転駆動するバッキングプレートが押し付けられて、そのバッキングプレートの回転により内輪を回転させながら、研削加工を行うものであって、バッキングプレートの内輪の大端面に対する押し付け位置を、内輪の大端面の外径側の面取部から０．５ｍｍ以上径方向内方に離間し、バッキングプレートの内輪の大端面に対する押し付け位置を、内輪の大端面の内径側の面取部から０．５ｍｍ以上径方向外方に離間した位置とするのである。
本発明の車輪用軸受装置の製造方法によれば、バッキングプレートの押し付け位置を、内輪の大端面の内径側の面取部及び外輪側の面取部から離間した位置としているので、打ちキズが発生しやすい部位を外した位置にバッキングプレートを押し付けることができる。
バッキングプレートは押し付け用リング部を有し、このリング部の円形状端面にて、内輪の大端面を押し付けるように設定できる。このように構成することによって、内輪の大端面を安定して押し付けることができる。
特に、内輪の大端面の外径側の面取部から１．０ｍｍ以上径方向内方に離間させたり、内輪の大端面の内径側の面取部から１．０ｍｍ以上径方向外方に離間させたりするのが好ましい。
本発明では、打ちキズが発生しやすい部位を外した位置にバッキングプレートを押し付けることができ、バッキングプレートの押し付けによる内輪の亀裂の発生や研削精度の低下（悪化）を防止できる。このため、ハブ輪の端部を外径方向に塑性変形させて形成したかしめ部によりハブ輪に、この内輪が安定して固定される。
本発明の車輪用軸受装置の内輪にバッキングプレートを押し当てている状態の断面図である。 前記図１のＡ部拡大断面図である。 前記図１のＢ部拡大断面図である。 本発明の車輪用軸受装置の断面図である。 車輪用軸受装置の内輪の断面図である。 前記図５のＣ部拡大断面図である。 前記図５のＤ部拡大断面図である。 内輪に従来のバッキングプレートを押し当てている状態の断面図である。 前記図８のＥ部拡大断面図である。 内輪に従来の他のバッキングプレートを押し当てている状態の断面図である。 前記図１０のＦ部拡大断面図である。 打ちキズの断面図である。 打ちキズが生じている内輪にバッキングプレートを押し当てている状態の断面図である。 従来の車輪用軸受装置を示し、（ａ）は加締める前の断面図であり、（ｂ）は加締め後の断面図である。
以下本発明の実施の形態を図１〜図４に基づいて説明する。図４は車輪用軸受装置を示し、この車輪用軸受装置は、内方部材５０と、外方部材６０と、等速自在継手７０とをユニット化して構成している。内方部材５０は、ハブ輪５１と、このハブ輪５１に圧入された別体の内輪５２とからなる。ハブ輪５１は、車輪（図示せず）を取り付けるための車輪取付フランジ５３を一体に有し、この車輪取付フランジ５３の円周等配位置には車輪を固定するためのハブボルト５４が植設されている。ハブ輪５１に形成した小径段部５５に内輪５２が圧入され、さらに、小径段部５５の端部を径方向外方に塑性変形させて形成したかしめ部５６により、内輪５２が軸方向へ抜けるのを防止している。
外方部材６０は外周に車体（図示せず）に取り付けるための車体取付フランジ６１を一体に有し、内周には複列の外側転走面６０ａが形成してある。一方、内方部材５０は、これら外方部材６０の外側転走面６０ａに対向する内側転走面（軌道溝）５１ａ，５２ａがそれぞれハブ輪５１と内輪５２に一体形成してある。そして、内側転走面５１ａ，５２ａと外側転走面６０ａとの間で複列の転動体（ボール）６２が転走するようになっている。これは、いわゆる第３世代の車輪用軸受装置と呼称される構成をなしている。各列の転動体６２は保持器６３によって所定の間隔に保持される。また、外方部材６０の端部にはシール６４、６５が装着してあり、軸受内部に封入した潤滑グリースの漏洩と、外部から雨水やダスト等が軸受内部に侵入するのを防止している。
等速自在継手７０は外側継手部材７１と、継手内輪７２と、ケージ７３と、トルク伝達ボール７４とからなる。外側継手部材７１はカップ状のマウス部７５と、このマウス部７５から軸方向に延びる軸部７６を有し、マウス部７５の内周には軸方向に延びる曲線状のトラック溝７１ａが形成してある。一方、トラック溝７１ａに対向し、継手内輪７２の外周には曲線状のトラック溝７２ａが形成してある。これらトラック溝７１ａ、７２ａの曲率中心は、継手中心に対して互いに軸方向に等距離だけオフセットしている。すべてのトルク伝達ボール７４はケージ７３によって同一平面に保持される。したがって、両トラック溝７１ａ、７２ａ間に収容されたトルク伝達ボール７４が、如何なる作動角においても常にその作動角の二等分面上に保持され、継手の等速性を担保している。
外側継手部材７１の軸部７６がセレーション７６ａを介してハブ輪５１とトルク伝達可能に嵌合し、かつ、かしめ部５６と外側継手部材７１の肩部７８とが当接した状態で、内方部材５０と外側継手部材７１とが固定ボルト７７により着脱自在に締結されている。
ところで、内輪５２は、内側転走面（軌道溝）５２ａを研削する場合、図１に示すように、大端面３０に、軸心廻りに回転駆動するバッキングプレート３１が押し付けられて、そのバッキングプレート３１の回転により内輪５２を回転させながら、研削加工を行うもものである。
バッキングプレート３１は押し付け用リング部３１ａを有し、このリング部３１ａの円形状端面３３にて、内輪５２の大端面３０を押し付けるものである。この際、バッキングプレート３１の押し付け位置を、内輪５２の大端面３０の外径側の面取部３０ａ及び内径側の面取部３０ｂから離間した位置としている。
具体的には、バッキングプレート３１の内輪５２の大端面３０に対する押し付け位置（円形状端面３３の位置）を、内輪５２の大端面３０の外径側の面取部３０ａ（つまり、内輪５２の大端面３０と外径面側の面取部３０ａの間のエッジ３５）から０．５ｍｍ以上径方向内方に離間させるとともに、内輪５２の大端面３０の内径側の面取部３０ｂ（内輪５２の大端面３０と内径面側の面取部３０ｂの間のエッジ３６）から０．５ｍｍ以上径方向外方に離間させるのが好ましい。特に、内輪５２の大端面３０の外径側の面取部３０ａから１．０ｍｍ以上径方向内方に離間させるとともに、内輪５２の大端面３０の内径側の面取部３０ｂから１．０ｍｍ以上径方向外方に離間させるのが好ましい。
このように、バッキングプレート３１の押し付け位置を、内輪５２の大端面３０の外径側の面取部３０ａ及び内径側の面取部３０ｂから離間した位置とすることによって、打ちキズが発生しやすい部位を外した位置にバッキングプレート３１を押し付けることができる。ここで、打ちキズが発生しやすい部位とは、内輪５２の大端面３０と外径面側の面取部３０ａの間のエッジ３５乃至その近傍であり、内輪５２の大端面３０と内径面側の面取部３０ｂの間のエッジ３６乃至その近傍である。
このため、図１２に示すような打ちキズの発生にて形成されている凹凸部２４にバッキングプレート３１の円形状端面３３が接触しないことになり、バッキングプレート３１の押し当てによる亀裂や内輪割れ等を回避することができる。
押し付け位置（円形状端面３３の位置）を、内輪５２の大端面３０の外径側の面取部３０ａから０．５ｍｍ以上径方向内方に離間させるとともに、内輪５２の大端面３０の内径側の面取部３０ｂから０．５ｍｍ以上径方向外方に離間させることにより、バッキングプレート３１の円形状端面３３を、打ちキズの発生にて形成されている凹凸部２４に安定して接触せず、特に、内輪５２の大端面３０の外径側の面取部３０ａから１．０ｍｍ以上径方向内方に離間させるとともに、内輪５２の大端面３０の内径側の面取部３０ｂから１．０ｍｍ以上径方向外方に離間させることにより、より安定して接触せずに済む。
このように、本発明では、打ちキズが発生しやすい部位を外した位置にバッキングプレート３１を押し付けることができる。バッキングプレート３１の押し付けによる内輪５２の亀裂の発生、内輪割れ、さらには研削精度の低下（悪化）を防止できる。このため、ハブ輪５１の端部を外径方向に塑性変形させて形成したかしめ部５６によりハブ輪５１に、この内輪５２は安定して固定される。
以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく種々の変形が可能であって、車輪用軸受装置として、駆動車輪用軸受装置であっても、従動車輪用軸受装置であってもよい。また、転動体として前記実施形態では、ボールを用いたが、円すいころであってもよい。
３０ 大端面
３０ａ 面取部
３０ｂ 面取部
３１ バッキングプレート
３１ａ 押し付け用リング部
３３ 円形状端面
５１ ハブ輪
５２ 内輪
５２ａ 内側転走面
５６ かしめ部
６０ 外方部材
６０ａ 外側転走面

Claims (4)

  1. ハブ輪の端部を外径方向に塑性変形させて形成したかしめ部によりハブ輪に固定される内輪を備えた車輪用軸受装置の製造方法において、
    前記内輪は研削加工にて形成される軌道溝を備え、内輪の大端面に、軸心廻りに回転駆動するバッキングプレートが押し付けられて、そのバッキングプレートの回転により内輪を回転させながら、研削加工を行うものであって、バッキングプレートの内輪の大端面に対する押し付け位置を、内輪の大端面の外径側の面取部から０．５ｍｍ以上径方向内方に離間し、バッキングプレートの内輪の大端面に対する押し付け位置を、内輪の大端面の内径側の面取部から０．５ｍｍ以上径方向外方に離間した位置とすることを特徴とする車輪用軸受装置の製造方法。
  2. バッキングプレートは押し付け用リング部を有し、このリング部の円形状端面にて、内輪の大端面を押し付けることを特徴とする請求項１に記載の車輪用軸受装置の製造方法。
  3. バッキングプレートの内輪の大端面に対する押し付け位置を、内輪の大端面の外径側の面取部から１．０ｍｍ以上径方向内方に離間させていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車輪用軸受装置の製造方法。
  4. バッキングプレートの内輪の大端面に対する押し付け位置を、内輪の大端面の内径側の面取部から１．０ｍｍ以上径方向外方に離間させていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車輪用軸受装置の製造方法。
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