(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハブの軸部に、該軸部とは別体で該軸部の小径段部に外嵌された内輪を有する転がり軸受を外嵌装着し、該軸部の内端を径方向外方に加締め、加締め部を前記内輪に押圧して前記軸受の抜け止めとした車輪駆動用軸受ユニットにおいて、
前記加締め部は、前記小径段部よりも車幅方向内側で前記軸部の内端部分に段差部を境界部として形成された円筒部を、前記段差部を変形の基点として径方向外方に加締めることにより形成され、前記内輪の内周面端部の丸い面取り部位に密着しており、そして前記加締め部は、加締め作業による加締め高さと加締めの軸力との相関関係により加締めの軸力が管理されて形成されたものであることを特徴とする車輪駆動用軸受ユニット。
【請求項２】
前記相関関係は、検査用内輪と該検査用内輪と合わせて軸方向幅が実際の軸方向幅となるロードセルとを用い、前記小径段部には該ロードセルをスキマ嵌合し、その車幅方向内側に前記検査用内輪を嵌合して、前記円筒部を径方向外方に加締めて加締め高さを測定するとともに、加締めによる軸力を前記ロードセルにより測定することにより、予め定めたものであることを特徴とする請求項１に記載の車輪駆動用軸受ユニット。
【請求項３】
ハブの軸部に、該軸部とは別体で該軸部の小径段部に外嵌された内輪を有する転がり軸受を外嵌装着し、該軸部の内端を径方向外方に加締め、加締め部を前記内輪に押圧して前記軸受の抜け止めとした車輪駆動用軸受ユニットの製造方法において、
前記小径段部よりも車幅方向内側で前記軸部の内端部分に段差部を境界部として形成された円筒部を、前記段差部を変形の基点として径方向外方に前記内輪の内周面端部の丸い面取り部位に密着させるように加締め、その際加締め作業による加締め高さと加締めの軸力との相関関係に従って加締めの軸力を管理することを特徴とする車輪駆動用軸受ユニットの製造方法。
【請求項４】
検査用内輪と該検査用内輪と合わせて軸方向幅が実際の軸方向幅となるロードセルとを用い、前記小径段部には該ロードセルがスキマ嵌合し、その車幅方向内側に前記検査用内輪を嵌合し、
前記円筒部を径方向外方に加締めて加締め高さを測定するとともに、加締めによる軸力を前記ロードセルにより測定することにより前記軸力の管理を行うことを特徴とする請求項３に記載の車輪駆動用軸受ユニットの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用ハブユニットに装着する車輪駆動用軸受ユニット及び該車輪駆動用軸受ユニットの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、特開２００１−３９４５号公報に開示した車両用ハブユニットでは、駆動車輪のハブホイールの軸部に、複列アンギュラー玉軸受が外嵌装着してある。この軸部の内端は、ローリング等により径方向外方に加締めてあり、この加締め部を玉軸受の内輪に押圧して、玉軸受の抜け止めとしている。
【０００３】
特に、上記公報では、加締め部の基部側は、内輪の内周面端部の丸い面取り部位に密着してある一方、その先端部側は、この丸い面取り部位から積極的に離脱してある。これにより、加締めのための軸力を充分に確保すると共に、強い加締めの軸力による圧痕の残存を防止している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記公報では、加締め部の先端部側は、内輪の内周面端部の丸い面取り部位から積極的に離脱してあり、丸い面取り部位と加締め部との間に隙間が存在する。そのため、加締め部の基部側で丸い面取り部位に確実に密着しているか否か検査することは、極めて困難であるといったことがある。
【０００５】
本発明は、上述したような事情に鑑みてなされたものであって、加締め部が内輪の丸い面取り部位に確実に密着しているか否かを極めて容易に且つ正確に検査することができる車輪駆動用軸受ユニットを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明に係る車輪駆動用軸受ユニットは、ハブの軸部に、該軸部とは別体で該軸部の小径段部に外嵌された内輪を有する転がり軸受を外嵌装着し、該軸部の内端を径方向外方に加締め、加締め部を前記内輪に押圧して前記軸受の抜け止めとした車輪駆動用軸受ユニットにおいて、
前記加締め部は、前記小径段部よりも車幅方向内側で前記軸部の内端部分に段差部を境界部として形成された円筒部を、前記段差部を変形の基点として径方向外方に加締めることにより形成され、前記内輪の内周面端部の丸い面取り部位に密着しており、そして前記加締め部は、加締め作業による加締め高さと加締めの軸力との相関関係により加締めの軸力が管理されて形成されたものであることを特徴とする。
【０００７】
このように、本発明によれば、加締め部が内輪の内周面端部の丸い面取り部位に密着してあり、加締め作業後の加締め高さを計測して、この加締め高さにより加締めの軸力を管理するようにしている。
【０００８】
すなわち、加締め高さと加締めの軸力との間には、一定の相関関係があり、この加締め高さに基づいて、加締めの軸力を把握することにより、加締め部が内輪の丸い面取り部位に確実に密着しているか否かを極めて容易に且つ正確に検査することができる。したがって、加締め高さを適切に管理すれば、良好な加締め状態を得ることができる。
【０００９】
例えば、加締めの軸力が不足すると、使用中にハブと内輪の嵌合面にクリープが発生して、嵌合部が摩耗することがあるが、本発明では、加締め高さが一定値以上にならないように管理すれば、嵌合部の摩耗を未然に防ぐことができる。
【００１０】
また、加締めの軸力が強過ぎると、内輪と転動体の予圧が高くなり過ぎて、圧痕が生じることがあるが、本発明では、加締め高さが一定値以下にならないように管理すれば、圧痕を確実に防止できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に係る車輪駆動用軸受ユニットを図面を参照しつつ説明する。
【００１２】
図１は、本発明の実施の形態に係り、加締め高さと加締めの軸力との相関関係を求める実験時に用いる車輪駆動用軸受ユニットの模式図であり、加締め前の状態を示す。
【００１３】
図２は、図１の同実験時に用いる車輪駆動用軸受ユニットの模式図であり、加締め後の状態を示す。図３は、加締め高さと加締めの軸力との相関関係を示すグラフである。
【００１４】
加締め高さと加締めの軸力との相関関係を求める実験時には、ハブａの軸部ｂの内端外周面には、実際に用いられる内輪の外端側を切断して幅を短くした検査用内輪ｃと、ロードセルｄとを嵌合する。検査用内輪ｃとロードセルｄを組み合わせた時の幅が実際の内輪の幅に等しくなるように設定している。
【００１５】
ロードセルｄの外径には、複数の歪みゲージが貼着してある。曲げモーメントによる歪みがキャンセルされるように、複数の歪みゲージは、等ピッチで配置してある。また、軸部ｂの圧縮膨張による歪みの影響を受けないように、ロードセルｄと軸部ｂとは、スキマ嵌合にしてある。
【００１６】
図２に示すように、加締め高さ（ｈ）を測定すると共に、加締め後の加締めの軸力をロードセルｄにより測定する。加締め高さと加締めの軸力との関係をプロットした一例を図３に示す。
【００１７】
図３から明らかなように、加締め高さと加締めの軸力との関係は、ほぼ直線関係になり、加締め高さが大きくなると、加締めの軸力も小さくなっている。図中、ＮＯＭ、ＭＡＸ、ＭＩＮは、それぞれハブａの規格値の中央値、最大値、最小値についての測定値を示す。したがって、図３から、いずれの規格値のハブａの場合も、加締め高さを測定することによって加締めの軸力を管理できることが分かる。例えば、所望の加締めの軸力を６００００Ｎ以上にするためには、加締め高さを３．６ｍｍ以下に管理すれば良い。
【００１８】
なお、本実験にて用いた内輪は、内径がφ２６ｍｍのものであるが、寸法が異なるものであってもほぼ同じ傾向にある。すなわち、加締め高さと加締めの軸力とのグラフは、ほぼ直線関係で表示でき、加締め高さが大きくなる程、加締めの軸力は小さくなる。
【００１９】
したがって、以上の相関関係から、加締め高さにより、加締めの軸力を管理することができる。なお、寸法の異なるものについて軸力を管理する場合には、加締めの相関関係を予め計測しておけばよい。
【００２０】
以上から、本実施の形態によれば、加締め部が内輪の内周面端部の丸い面取り部位に密着してあり、加締め作業後の加締め高さを計測して、この加締め高さにより加締めの軸力を管理するようにしている。
【００２１】
すなわち、加締め高さと加締めの軸力との間には、一定の相関関係があり、この加締め高さに基づいて、加締めの軸力を把握することにより、加締め部が内輪の丸い面取り部位に確実に密着しているか否かを極めて容易に且つ正確に検査することができる。したがって、加締めの高さを適切に管理すれば、良好な加締め状態を得ることができる。
【００２２】
例えば、加締めの軸力が不足すると、使用中にハブと内輪の嵌合面にクリープが発生して、嵌合部が摩耗することがあるが、本発明では、加締め高さが一定値以上にならないように管理すれば、嵌合部の摩耗を未然に防ぐことができる。
【００２３】
また、加締めの軸力が強過ぎると、内輪と転動体の予圧が高くなり過ぎて、圧痕が生じることがあるが、本発明では、加締め高さが一定値以下にならないように管理すれば、圧痕を確実に防止できる。
【００２４】
【実施例】
（第１実施例）
図４は、本発明の第１実施例を、加締め部を加工する以前の状態で示す半部断面図である。図５は、同じく加締め部を加工した後の状態で示す半部断面図である。図６は、傾斜面部と円筒部の内周面との境界位置の概念を説明する為の、図１のＡ部拡大図である。
【００２５】
駆動輪用転がり軸受ユニット１は、外輪３の内径側にハブ４ｃおよび内輪５を、複数個の転動体６、６を介して回転自在に支持して成る。このうちの外輪３は、その外周面に一体に設けた第１のフランジ７により懸架装置を構成する図示しないナックルに結合固定した状態で、使用時にも回転しない。また、上記外輪３の内周面には１対の外輪軌道８、８を設けて、この外輪３の内径側に上記ハブ４ｃ及び内輪５を、この外輪３と同心に、回転自在に支持している。
【００２６】
このうちのハブ４ｃは、外周面の外端（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）寄り部分に、車輪を支持する為の第２のフランジ９を設けている。また、上記ハブ４ｃの外周面の中間部に第１の内輪軌道１０を形成し、同じく内端（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内側となる側）部に形成した嵌合円筒面部に相当する小径段部１１に、その外周面に第２の内輪軌道１２を形成した上記内輪５を外嵌固定している。また、上記ハブ４ｃの中心部には、スプライン孔１３を設けている。
【００２７】
上記内輪５の内周面と内端面とは、断面形状が凸円弧形である面取り部３５により滑らかに連続している。ただし、加工上の理由により、この面取り部３５とすべき凸円弧形の曲面を旋削加工後、内周面を研削加工するので、通常、この面取り３５の外端位置での接線は、上記内輪５の中心軸に対しおよそ１０〜２０度傾斜している。したがって、上記外端位置での接線の傾きは不連続になっている。また、上記内輪５の内端部でこの面取り部３５の径方向外側に位置する部分には段付部３６を全周に亙り形成して、この面取り部３５の径方向に関する厚さを、この部分よりも外寄り部分の厚さよりも小さくしている。この構成により、図５に示す加締め部２８の形成作業に伴って上記内輪５の内端部に径方向外方に加わる大きな力に拘らず、この内輪５の中間部外周面に形成した第２の内輪軌道１２の形状が歪むのを防止している。
【００２８】
上記加締め部２８を形成すべく、上記ハブ４ｃの内端部に形成した円筒部３７は、外周面を円筒面とし、内周面を、内端開口に向かうほど内径が大きくなる方向に僅かに（例えば母線が中心軸に対し０〜５度程度）傾斜したテーパ面としている。また、上記円筒部３７の外周面に関しては、略円筒面状になっていれば良く、僅かに傾斜したテーパ面とする事もできる。そして、テーパ面とする場合には、傾斜方向は問わない（何れの方向に傾斜していても良い）。なお、図示の例では、上記円筒部３７の外周面と上記内輪５を外嵌する為の小径段部１１の外周面との境界部に、断面形状が凹円弧状である段差部３８を形成して、これら両外周面同士の間に僅かな（例えば０.０１〜０.５ｍｍ程度の）段差を設けている。この様な段差部３８は、上記加締め部２８を形成する為に上記円筒部３７を径方向外方に塑性変形させる際に変形の基点となって、この円筒部３７から上記加締め部２８への加工を、亀裂や過大な空隙等の欠陥を生じさせずに、滑らかに行なえる様にする為に設けている。この為に、上記段差部３８と上記小径段部１１との境界部の軸方向位置を、上記面取り部３５の外端部の軸方向位置とほぼ一致させている。また、上記円筒部３７の先端面（内端面）外周縁部には面取りを施して、上記加工の過程でこの外周縁部に加わる引っ張り方向の力に拘らず、この外周縁部に亀裂等の損傷が発生しにくくしている。
【００２９】
上記の様な円筒部３７の内周面の軸方向外端部と、上記ハブ４ｃの中心部に形成した前記スプライン孔１３の軸方向内端部との間には、円すい凹面状の傾斜面部３９を形成している。この傾斜面部３９は、軸方向内方に向かうほど直径が大きくなる方向に傾斜した円すい凹面状である。この様な傾斜面部３９の母線は、上記ハブ４ｃの中心軸に対し、上記円筒部３７の内周面よりも大きく（例えば２０〜７０度、より好ましくは２５〜６５度）傾斜している。
【００３０】
上記斜面部３９と上記円筒部３７の内周面の外端部との境界部分には、図６（Ａ）に示す様に、隅Ｒと呼ばれる断面円弧状の連続部を形成したり、同図（Ｂ）に示す様に、逃げと呼ばれる凹溝を形成する場合が多い。この様な場合に上記境界位置αは、上記傾斜面部３９の母線の延長線と上記円筒部３７の内周面の母線の延長線とが交差する位置とする。なお、図示の例では、上記スプライン孔１３の軸方向内端部と上記円筒部３７の内周面外端部とを、傾斜角度が変化しない、連続した円すい凹面状の傾斜面部３９により連続させている。これに対して、上記スプライン孔１３の軸方向内端部と上記円筒部３７の内周面外端部との間に、このスプライン孔１３よりも大径でこの円筒部３７の内径よりも小径の円筒面部を形成する等、円すい凹面状の傾斜面部が単一の傾きになっていない構造とする事もできる。
【００３１】
本第１実施例においても、加締め部２８が内輪の内周面端部の丸い面取り部位３５に密着してあり、加締め作業後の加締め高さを計測して、この加締め高さにより加締めの軸力を管理するようにしている。
【００３２】
すなわち、加締め高さと加締めの軸力との間には、一定の相関関係があり、この加締め高さに基づいて、加締めの軸力を把握することにより、加締め部２８が内輪の丸い面取り部位３５に確実に密着しているか否かを極めて容易に且つ正確に検査することができる。したがって、加締めの高さを適切に管理すれば、良好な加締め状態を得ることができる。
（第２実施例）
図７は、本発明の第２実施例を、加締め部を加工する以前の状態で示す半部断面図である。図８は、同じく加締め部を加工した後の状態で示す半部断面図である。
【００３３】
上記の第１実施例の構造の場合には、ハブ４ｃの中間部外周面に直接第１の内輪軌道１０を形成していたのに対して、本例の場合には、外周面に第１の内輪軌道１０を形成した内輪５ａを、ハブ４ｄの中間部に外嵌している。そして、外周面に第２の内輪軌道１２を形成した内輪５の外端面を、上記内輪５ａの内端面に突き当てている。そして、上記ハブ４ｄの内端部に形成した円筒部３７を径方向外方に塑性変形させて形成した加締め部２８（図８参照）により、上記両内輪５、５ａを、上記ハブ４ｄに固定する様にしている。その他の部分の構造および作用は、上述した第１実施例の場合と同様である。
【００３４】
なお、本発明は、上述した実施の形態および実施例に限定されず、種々変形可能である。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、加締め部が内輪の内周面端部の丸い面取り部位に密着してあり、加締め作業後の加締め高さを計測して、この加締め高さにより加締めの軸力を管理するようにしている。
【００３６】
すなわち、加締め高さと加締めの軸力との間には、一定の相関関係があり、この加締め高さに基づいて、加締めの軸力を把握することにより、加締め部が内輪の丸い面取り部位に確実に密着しているか否かを極めて容易に且つ正確に検査することができる。したがって、加締めの高さを適切に管理すれば、良好な加締め状態を得ることができる。
【００３７】
例えば、加締めの軸力が不足すると、使用中にハブと内輪の嵌合面にクリープが発生して、嵌合部が摩耗することがあるが、本発明では、加締め高さが一定値以上にならないように管理すれば、嵌合部の摩耗を未然に防ぐことができる。
【００３８】
また、加締めの軸力が強過ぎると、内輪と転動体の予圧が高くなり過ぎて、圧痕が生じることがあるが、本発明では、加締め高さが一定値以下にならないように管理すれば、圧痕を確実に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は、本発明の実施の形態に係り、加締め高さと軸力との相関関係を求める実験時に用いる車輪駆動用軸受ユニットの模式図であり、加締め前の状態を示し、（ｂ）は、計測箇所のための説明図である。
【図２】図１の同実験時に用いる車輪駆動用軸受ユニットの模式図であり、加締め後の状態を示す。
【図３】加締め高さと加締めの軸力との相関関係の一例を示すグラフである。
【図４】本発明の第１実施例を、加締め部を加工する以前の状態で示す半部断面図である。
【図５】同じく加締め部を加工した後の状態で示す半部断面図である。
【図６】傾斜面部と円筒部の内周面との境界位置の概念を説明する為の、図４のＡ部拡大図である。
【図７】本発明の第２実施例を、加締め部を加工する以前の状態で示す半部断面図である。
【図８】同じく加締め部を加工した後の状態で示す半部断面図である。
【符号の説明】
ａ  ハブ
ｂ  軸部
ｃ  検査用内輪
ｄ  ロードセル
１  駆動輪用転がり軸受ユニット
３    外輪
４、４ｃ、４ｄ  ハブ
５、５ａ  内輪
６    転動体
７    第１のフランジ
８    外輪軌道
９    第２のフランジ
１０    第１の内輪軌道
１１    小径段部
１２    第２の内輪軌道
１３    スプライン孔
２８    加締め部
３５    面取り部
３６    段付部
３７    円筒部
３８    段差部
３９    傾斜面部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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