(57)【要約】【課題】転がり軸受装置の組立て時における、内輪の軌道径の精度を確保する。【解決手段】ハブ軸４に形成した貫通孔２４の大径部２７の径を、結合部材２９の軸部３０の径よりも大きく形成し、押圧フランジ部３１の径Ｄ１を第二内輪軌道面１６の軌道径Ｄ２に比べて大きく形成していることにより、軸部３０の筒状部３２をかしめた場合、第二内輪軌道面１６に径方向の荷重が働くことなく装着用凹部２８の径方向壁面と第二内輪５の一方側端面とが軸方向で圧接するので、第二内輪軌道面１６の精度を確保できる。【選択図】図１
2005003151.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周に複列の軌道部が形成された外輪と、フランジ部と前記外輪の一方の軌道部と対向する軌道部と小径部とが形成された内軸と、前記小径部に取付けられ前記外輪の他方の軌道部と対向する軌道部を有する内輪と、前記各軌道部間に配置された複数の転動体とを備えた転がり軸受装置において、
前記内軸に形成された軸方向の貫通孔と、この貫通孔に挿入される軸部とこの軸部の一端に形成され前記内輪の軸方向端面に当接する押圧フランジ部と前記内軸の他端部にかしめ付けられるかしめ部とを備えた結合部材と、前記貫通孔の小径部側端部に形成され前記軸部の外周面との間に隙間を形成する拡径部とを備えた、ことを特徴とする転がり軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車輪用軸受装置として用いられる転がり軸受装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の車輪用転がり軸受装置は、一般的に複列構造であり、車輪が取付けられるハブ軸の外周に、単列用の内輪を軸方向に並べて配設したタイプや、車輪側（車両アウタ側）に配置される内輪をハブ軸と同体にしたタイプがある。
【０００３】
ところで、ハブ軸と内輪とを回転一体に結合する従来技術として、例えば特許文献１に示すものがある。これは、ハブ軸の反車輪側（車両インナ側）の端部にねじを形成し、このねじにナットを螺合して、このナットの座面を内輪の端面に押付けるようにすることで、ハブ軸のハブフランジとナットとで両内輪を軸方向から挟むようにしている。
【０００４】
内輪とハブ軸とを回転一体に結合する他の従来技術として、例えば特許文献２に示すものがある。これは、上記ナットの代わりにハブ軸の反車輪側の端部を筒状にし、この筒状部分を径方向外向きに鍛造かしめするようにしている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００３−４２１５０号（第３頁，第１図）
【特許文献２】
特開２０００−３８００４号（第３頁，第１図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例のうち、ナットを用いる転がり軸受装置では、構成要素としてナットが必要であり、部品点数が増加することに加え、その分だけ軸方向寸法が長くなっている。
【０００７】
鍛造かしめを行う転がり軸受装置では、部品点数の増加は抑えられる。しかし鍛造かしめによって、内輪に対して軸方向の力だけでなく、径方向外方へ押出す力が働くことになり、このような径方向外方への力は、内輪における内輪軌道面の精度を低下させるおそれがある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の転がり軸受装置は、内周に複列の軌道部が形成された外輪と、フランジ部と外輪の一方の軌道部と対向する軌道部と小径部とが形成された内軸と、小径部に取付けられ外輪の他方の軌道部と対向する軌道部を有する内輪と、各軌道部間に配置された複数の転動体とを備え、内軸に形成された軸方向の貫通孔と、この貫通孔に挿入される軸部とこの軸部の一端に形成され内輪の軸方向端面に当接する押圧フランジ部と内軸の他端部にかしめ付けられるかしめ部とを備えた結合部材と、貫通孔の小径部側端部に形成され軸部の外周面との間に隙間を形成する拡径部とを備えている。
【０００９】
上記構成において、結合部材の軸部を内軸の貫通孔に挿通し、結合部材の押圧フランジ部を内輪の軸方向端面に当接し、軸部の端部を内軸の他端部にかしめ付けて、内輪および内軸を軸方向から挟むようにして結合することにより、内輪および内軸が回転一体に結合される。
【００１０】
この場合、貫通孔は、その小径部側端部に軸部の外周面との間に隙間を形成する拡径部を有することから、軸部の端部を内軸の他端部にかしめ付けても内輪に径方向の負荷を与えることなく、従って予圧を付与した際にも、内輪の内輪軌道面の精度が低下するのが抑えられる。
【００１１】
本発明の転がり軸受装置において、好ましくは、押圧フランジ部の径を内輪の内輪軌道面の径よりも大きく設定する。このように構成することにより、軸部の端部を拡径させた際、押圧フランジ部によって内輪が、その内輪軌道面に対応する面積よりも大きな面積でもって軸方向に押圧されるため、内輪に径方向の力がいっそう働きにくくなり、従って、内輪の内輪軌道面の精度が低下するのが、いっそう確実に抑えられる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を、車両の従動輪用の転がり軸受装置を例に、図面を参照して説明する。図１ないし図４は、本発明の一実施形態に係る転がり軸受装置を示す。図１は転がり軸受装置の断面図、図２は図１の軸方向一方側の部分拡大図、図３は図１の軸方向他方側の部分拡大図、図４は図１の分解図である。なお、図１において軸方向一方側（紙面右側）は車輪側であり、車両アウタ側とも称され、軸方向他方側（紙面左側）は反車輪側であり、車両インナ側とも称される。
【００１３】
図１に示すように、転がり軸受装置１は、外輪２と、軸心３回りに回転自在に設けられる内軸としてのハブ軸４および内輪５と、外輪２とハブ軸４との間、外輪２と内輪５との間の環状空間６に配置される複列の玉７，８とを備え、複列外向きアンギュラ玉軸受の構成を有している。
【００１４】
外輪２は、その外周面に形成された組付けフランジ９を介して車体側に非回転に組付けられる。外輪２の内周面に、互いに軸方向に離隔した第一外輪軌道面１０および第二外輪軌道面１１が形成されている。
【００１５】
ハブ軸４は、外輪２とほぼ等しい軸方向長さを有する胴軸部１２と、この胴軸部１２の軸方向一方側（以下単に「一方側」という）に形成されるハブフランジ１３と、このハブフランジ１３端面から一方側に向けてさらに突出する筒状のインロー部１４とから一体的に形成されている。
【００１６】
胴軸部１２の外周面一方側に、第一外輪軌道面１０に径方向で対応する第一内輪軌道面１５が形成されている。ハブフランジ１３は、第一内輪軌道面１５の肩部１７に連続するよう径方向外方に延設されている。なおハブフランジ１３は、ブレーキディスク１９および車輪２０を重ねて支持する部分である。
【００１７】
図２に示すように、ブレーキディスク１９および車輪２０は、それぞれの中心に形成された組付け孔の周壁（符号省略）がインロー部１４の外周面に案内されてハブフランジ１３に重ねて組付けられている。この状態で、ハブフランジ１３、ブレーキディスク１９および車輪２０にハブボルト２１が貫通されて、ハブボルト２１に不図示のハブナットが螺着されることで、ブレーキディスク１９および車輪２０がハブ軸４と軸心３回りに回転一体となる。
【００１８】
ハブ軸４の径方向中心に貫通孔２４が形成されている。貫通孔２４の一方側は小径部２５とされ、この小径部２５はハブフランジ１３の内径側相当部に形成された軸方向凹部２６に開放されている。貫通孔２４の軸方向他方側（以下単に「他方側」という）は、小径部２５の径に対して拡径された拡径部としての大径部２７であり、ハブ軸４の他方側端面４ａに開放している。
【００１９】
胴軸部１２の他方端部に環状の装着用凹部２８が形成され、これによって胴軸部１２の他方側端部は小径部１２Ａとされている。貫通孔２４の大径部２７は、装着用凹部２８に径方向で対応した軸方向長さ範囲に配置されている。この構成により、ハブ軸４の他方側端部は筒状に形成されている。
【００２０】
ハブ軸４の装着用凹部２８に環状の内輪５が外嵌装着されている。内輪５の外周面に、第二外輪軌道面１１と対応する第二内輪軌道面１６が形成されている。
【００２１】
一方列の玉７は、第一外輪軌道面１０と第一内輪軌道面１５との間に所定の接触角をもって配置されており、他方列の玉８は第二外輪軌道面１１と第二内輪軌道面１６との間に所定の接触角をもって配置されている。すなわち、この転がり軸受装置１は、複列アンギュラ玉軸受の構成を有している。
【００２２】
第一内輪軌道面１５の肩部１７と外輪２の一方側端部との間に第一シール部材２２が配置されている。内輪５の肩部１８と外輪２の他方側端部との間に第二シール部材２３が配置されている。
【００２３】
ハブ軸４の装着用凹部２８に内輪５を外嵌装着した状態で、内輪５の他方側端面５ａは、ハブ軸４の他方側端面４ａに比べてわずかに他方側に突出している。ハブ軸４の装着用凹部２８の径方向壁面２８ａと、内輪５の一方側端面５ｂとを軸方向に圧接するための結合部材２９が設けられている。
【００２４】
この結合部材２９は、ハブ軸４の貫通孔２４に挿通する円柱状の軸部３０と、軸部３０の他方側端部に形成された押圧フランジ部３１とから一体的に形成され、その断面形状は略Ｔ字形に形成されている。軸部３０は、軸方向に実質的に同一の径に形成されている。
【００２５】
図３に示すように、押圧フランジ部３１は軸部３０の軸心３０ａに直交する方向に沿う円盤状に形成されている。押圧フランジ部３１の径Ｄ１は、第二内輪軌道面１６の軌道径Ｄ２に比べて大きく形成されている。
【００２６】
貫通孔２４の大径部２７の径は、軸部３０の径よりも大きいことから、ハブ軸４の他方側内周面、すなわち小径部１２Ａの内周面と結合部材２９の軸部３０の他方側外周面との間に、所定の径方向幅を有する隙間３６が形成されている。
【００２７】
押圧フランジ部３１の側面が内輪５の他方側端面５ａに当接した状態で、軸部３０の一方側端部の筒状部３２を塑性変形させている。すなわち、結合部材２９は、筒状部３２を拡径するよう軸方向凹部２６の底壁面３３に対してかしめたかしめ部３４を有する。
【００２８】
次に、上記構成の転がり軸受装置１の組立て手順を説明する。図４に示すように、保持器３６，３７それぞれに玉７，８を保持させた組品を、玉７，８が第一外輪軌道面１０、第二外輪軌道面１１それぞれに嵌合するよう外輪２に組込む。
【００２９】
次に、外輪２にハブ軸４を、その胴軸部１２が挿入されるように一方側から組込み、第一内輪軌道面１５と玉７とを嵌合させる。続いて内輪５を、その第二内輪軌道面１６が玉８に嵌合するよう、内輪５をハブ軸４の装着用凹部２８に外嵌装着するよう組込み、内輪５の一方側端面５ｂとハブ軸４の装着用凹部２８の径方向壁面２８ａとを当接させる。この時点で、内輪５の他方側端面５ａは、ハブ軸４の他方側端面４ａに比べてわずかに他方側に突出している。
【００３０】
続いて結合部材２９をハブ軸４に他方側から組込む。この際、結合部材２９の軸部３０をハブ軸４の貫通孔２４に圧入により挿通させるとともに、押圧フランジ部３１の側面３１ａを内輪５の他方側端面５ａに当接させる。
【００３１】
このようにすると、軸部３０の筒状部３２がハブ軸４の軸方向凹部２６に突出する。そして筒状部３２の突出した部分をかしめ治具によって拡径するようにして軸方向凹部２６の底壁面３３に対してかしめる。
【００３２】
そうすると、結合部材２９全体が一方側に引かれて、押圧フランジ部３１の側面３１ａが内輪５の他方側端面５ａに圧縮され、内輪５が一方側に押圧され、装着用凹部２８の径方向壁面２８ａと内輪５の一方側端面５ｂとが軸方向で圧接され、これによって軸受内部に所定の予圧が付与される。また、かしめ部３４によって、結合部材２９に対する抜け荷重に耐え、ハブ軸４と内輪５との結合状態を保持し得る。
【００３３】
ところで、貫通孔２４の大径部２７は、結合部材２９の軸部３０の径よりも大きく形成されているので、ハブ軸４の内周面と軸部３０の外周面との間に隙間３６が形成されている。また、貫通孔２４の大径部２７は、装着用凹部２８に径方向で対応した軸方向長さ範囲に配置されている。
【００３４】
このため、結合部材２９の軸部３０をハブ軸４の貫通孔２４（小径部２５）に圧入した場合であっても、内輪５に対して径方向外方へ向かう荷重が働きにくい。
【００３５】
さらに、押圧フランジ部３１の径Ｄ１を第二内輪軌道面１６の軌道径Ｄ２に比べて大きく形成し、軸部３０のかしめ付けは、内輪５に対して充分に軸方向に離隔した部位で、かつハブ軸４のハブフランジ１３の内径側の充分な剛性を有した部位で行われる。このことにより、内輪５が環状に形成されたものであったとしても、予圧付与時に第二内輪軌道面１６に径方向の荷重が働くことを効果的に防止し、ほぼ、軸方向の荷重のみが負荷されることになる。
【００３６】
従って、従来、ハブ軸の軸端部を内輪の端面に対してかしめるようにして両内輪を回転一体に結合する転がり軸受装置の場合に発生していた内輪の第二内輪軌道面（軌道径）の精度低下、あるいは内輪の損傷といった現象を効果的に防止することができる。
【００３７】
さらに、結合部材２９の押圧フランジ部３１は内輪５の他方側端面５ａに当接し、結合部材２９のかしめ部３４はハブフランジ１３の内径側相当部に形成した軸方向凹部２６の底壁面３３に形成されるものである。このため、従来のようにナットを用いて内輪どうしを結合するようにした転がり軸受装置に比べて、軸方向長さを短くすることができ、転がり軸受装置の軽量化あるいは省スペース化を実現できる。
【００３８】
あるいは、場合によっては、従来のようにハブ軸の軸端部を内輪の端面に対してかしめるようにした転がり軸受装置に比べても軸方向長さを短くすることができ、転がり軸受装置の軽量化あるいは省スペース化を実現できる。
【００３９】
本発明の他の実施形態を、図５および図６を参照して説明する。図５は他の実施形態を示す全体構成断面図、図６はその分解図である。この実施形態に係る転がり軸受装置４９は、車両の従動輪に用いられ、車体側に非回転に組付けられる外輪５４を有する。外輪５４の内周面に、複列の外輪軌道面５４ａ，５４ｂが形成されている。
【００４０】
第一内輪５０および第二内輪５１はそれぞれ環状に形成され、各内輪５０，５１それぞれの外周面に、外輪軌道面５４ａ，５４ｂに対応する第一内輪軌道面５２、第二内輪軌道面５３が形成されている。
【００４１】
この実施形態では、外輪５４と各内輪５０，５１との間に配置される転動体として、円すいころ５５，５６が用いられている。各列の円すいころ５５，５６は、それぞれ保持器５７，５８によって円周方向等配位置に保持されている。
【００４２】
この転がり軸受装置４９のハブ軸５９は、一方側の胴軸部６０と他方側の支持部６１とから一体的に形成されている。この支持部６１は胴軸部６０に比べて大径に形成され、その外周面に、径方向外方に延設するハブフランジ６２が形成されている。
【００４３】
支持部６１は、ハブフランジ６２の端面から一方側に向けて突出する筒状のインロー部６３を有する。さらに支持部６１の他方側に、第一内輪５０の一方側端面５０ｂに当接する径方向に沿った当接面６１ａが形成されている。
【００４４】
胴軸部６０の径方向中心に、貫通孔６５が形成されている。貫通孔６５の一方側は小径部６６とされ、この小径部６６はハブフランジ６２の内径側相当部に形成された軸方向凹部６７に開放されている。貫通孔６５の他方側は大径部６８であり、ハブ軸５９の胴軸部６０の他方側端面６０ａに開放している。
【００４５】
両内輪５０，５１の隣合う端面５０ａ，５１ａどうし、第一内輪５０の一方側端面５０ｂおよび支持部６１の当接面６１ａどうしを軸方向に圧接するための結合部材６９が設けられている。
【００４６】
結合部材６９は、胴軸部６０の貫通孔６５に挿通する軸部７０と、軸部７０の他方側端部に形成された押圧フランジ部７１とから一体的に形成されている。
【００４７】
軸部７０は、軸方向に実質的に同一の径に形成されている。押圧フランジ部７１は軸部７０の軸心７２に直交する方向に沿う円盤状に形成されている。ハブ軸５９の他方側内周面と結合部材６９の軸部７０の外周面との間に、所定の径方向幅を有する隙間７３が形成されている。
【００４８】
押圧フランジ部７１の一方側の側面７１ａが第二内輪５１の他方側端面５１ｂに当接した状態で、軸部７０の一方側端部の筒状部７４がかしめられて、かしめ部７６が形成されている。押圧フランジ部７１の径Ｄ３は、第二内輪軌道面５３の軌道径Ｄ４に比べて大きく形成されている。
【００４９】
上記構成において、転がり軸受装置４９の組立ては次のようにして行う。図６に示すように、まず第一内輪５０、保持器５７および円すいころ５６の組品、第二内輪５１、保持器５８および円すいころ５６の組品をそれぞれ外輪５４に軸方向両側から組込み、両内輪５０，５１の端面５０ａ，５１ａどうしを軸方向に当接させる。
【００５０】
次に、ハブ軸５９の胴軸部６０を第一内輪５０および第二内輪５１の中心穴に一方側から挿通して、第一内輪５０の一方側端面５０ｂと支持部６１の当接面６１ａとを当接させる。この状態で、第二内輪５１の他方側端面５１ｂは、胴軸部６０の他方側端面６０ａに比べてわずかに他方側に突出している。
【００５１】
次に、軸部７０を貫通孔６５の小径部６６に圧入するよう、また押圧フランジ部７１の側面７１ａを第二内輪５１の他方側端面５１ｂに当接するようハブ軸５９に対して結合部材６９を組込む。このようにした後、結合部材６９の一方側端部の筒状部７４をかしめ治具によって拡径して軸方向凹部６７の底壁面７５に対してかしめる。
【００５２】
このようにすることによって、押圧フランジ部７１の側面７１ａと第二内輪５１の他方側端面５１ｂとが軸方向で圧接し、第二内輪５１の一方側端面５１ａと第一内輪５０の他方側端面５０ａとが軸方向で圧接し、第一内輪５０の一方側端面５０ｂとハブ軸５９の当接面６１ａとが軸方向で圧接し、軸受内部に所定の予圧が付与される。
【００５３】
ハブ軸５９の他方側内周面と結合部材６９の軸部７０の外周面との間に、所定の径方向幅を有する隙間７３が形成されているので、結合部材６９の軸部７０をハブ軸５９の貫通孔６５（小径部６６）に圧入した場合であっても、第二内輪５１に対して径方向外方の荷重が働かない。
【００５４】
また、押圧フランジ部７１の径Ｄ３は、第二内輪軌道面５３の軌道径Ｄ４に比べて大きく形成されているので、予圧付与時に第二内輪軌道面５３に径方向の荷重が働くことを効果的に防止している。このため、転がり軸受装置４９の組立て時に、第二内輪５１における第二内輪軌道面５３（軌道径）の精度の低下や、あるいは第二内輪５の損傷を効果的に防止することができる。
【００５５】
【発明の効果】
以上の説明から明らかな通り、本発明によれば、内輪の損傷や内輪軌道面の精度低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す転がり軸受装置の断面図
【図２】図１の軸方向一方側の部分拡大図
【図３】図１の軸方向他方側の部分拡大図
【図４】図１の分解図
【図５】本発明の他の実施形態を示す転がり軸受装置の断面図
【図６】図５の分解図
【符号の説明】
１      転がり軸受装置      ２      外輪
４      ハブ軸              ５      第二内輪
７，８  玉                  １２    胴軸部
２９    結合部材            ３０    軸部
３１    押圧フランジ部
【図１】
2005003151.tif 000003
【図２】
2005003151.tif 000004
【図３】
2005003151.tif 000005
【図４】
2005003151.tif 000006
【図５】
2005003151.tif 000007
【図６】
2005003151.tif 000008