(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心孔内周面にスプラインが形成される略円筒形状のハブホイールに転がり軸受を外嵌し、前記ハブホイールの車両インナ側端部を径方向外方に屈曲させた屈曲部分を前記転がり軸受の内輪に押圧させるかしめ作業により、前記転がり軸受に予圧を付与する車軸用軸受装置の製造方法であって、
前記転がり軸受を外嵌する前の前記ハブホイールの車両インナ側の端部に対し所定の治具を外嵌することにより、前記ハブホイールの車両インナ側の端部を車両インナ側ほど径方向内方に、かしめ作業に伴うそのかしめ箇所が径方向内方に膨出する量に相当する量だけ弾性的に縮径させ、前記ハブホイールの中心孔内周面にスプラインを形成した後、前記ハブホイールから前記所定の治具を外すことにより、前記ハブホイールのスプライン形成箇所をその内周が車両インナ側ほど、かしめ作業に伴うそのかしめ箇所が径方向内方に膨出する量に相当する量だけ外広がりとなるように加工し、前記ハブホイールに前記転がり軸受を外嵌してかしめを施す、
ことを特徴とする車軸用軸受装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば自動車などの車軸用軸受装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に、自動車の車軸用軸受装置としては、従動輪を支持するタイプと、駆動輪を支持するタイプとがあるが、本発明は、駆動輪を支持するタイプが対象となるので、それについて説明する。
【０００３】
駆動輪タイプの車軸用軸受装置では、中空のハブホイールを有しており、このハブホイールの中心孔内周面に対して等速ジョイントの外輪における軸部をスプライン嵌合するようになっている。
【０００４】
また、駆動輪タイプの車軸用軸受装置では、ハブホイールの外周面に装着する転がり軸受を固定するために、ハブホイールの車両インナ側軸端を径方向外向きに屈曲させて、転がり軸受の内輪の端面に対してかしめつけるようにしている。
【０００５】
このかしめ作業によって、転がり軸受に対して軸力が付与された状態で、その抜け止めが行われる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例では、かしめ過程において、かしめ時の応力によりハブホイールの中心孔内周面が径方向内向きに膨出変形することがある。
【０００７】
それによって、ハブホイールの中心孔内周面に対して等速ジョイントの外輪軸部を窮屈な状態でスプライン嵌合させることになり、極端な場合嵌合できないおそれがあるうえ、無理に勘合させた場合、内径側に膨出している部分が外径側に戻ることで、かしめ部に隙間が生じ、転がり軸受に対して十分な軸力を付与させることができなくなるおそれがある。
【０００８】
特に、図５に示すように、転がり軸受２のみならず、例えば回転数被検出用のギア状のパルサリング４等をその転がり軸受２と共にハブホイール１に外嵌してかしめを行うように構成したものでは、転がり軸受２の内輪２４やパルサリング４等を外嵌する箇所がかしめによって径方向内方への膨出する傾向があった。
【０００９】
このような事情に鑑み、本発明は、かしめ過程を経てもハブホイールの中心孔内周面のスプラインに不当に変形が生じないようにして、等速ジョイントの軸部を容易に嵌合できるようスプライン形状の精度を向上させることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の車軸用軸受装置の製造方法は、中心孔内周面にスプラインが形成される略円筒形状のハブホイールに転がり軸受を外嵌し、前記ハブホイールの車両インナ側端部を径方向外方に屈曲させた屈曲部分を前記転がり軸受の内輪に押圧させるかしめ作業により、前記転がり軸受に予圧を付与する車軸用軸受装置の製造方法であって、前記転がり軸受を外嵌する前の前記ハブホイールの車両インナ側の端部に対し所定の治具を外嵌することにより、前記ハブホイールの車両インナ側の端部を車両インナ側ほど径方向内方に、かしめ作業に伴うそのかしめ箇所が径方向内方に膨出する量に相当する量だけ弾性的に縮径させ、前記ハブホイールの中心孔内周面にスプラインを形成した後、前記ハブホイールから前記所定の治具を外すことにより、前記ハブホイールのスプライン形成箇所をその内周が車両インナ側ほど、かしめ作業に伴うそのかしめ箇所が径方向内方に膨出する量に相当する量だけ外広がりとなるように加工し、前記ハブホイールに前記転がり軸受を外嵌してかしめを施す、ことを特徴としている。
【００１２】
本発明の車軸用軸受装置の製造方法によれば、ハブホイールにおいて、かしめ箇所がかしめに伴い径方向内方に膨出する分を見込んで、予めそのかしめ箇所を径方向内方に膨出させた状態でスプラインを形成した後、かしめるようにしているので、かしめた状態では、スプラインが軸部を嵌合させるのに適した形状となって、ハブホイールに等速ジョイント等の軸部を嵌合させることが円滑にできる。
【００１３】
特に、ハブホイールの前記中心孔内周面に前記スプラインを形成する前に、かしめを行う側の端部を縮径されるように加工する手段として、かしめを行う側の端部に対して治具を圧入外嵌することで、該端部が径方向内方に縮径されるようにすると、この治具を外嵌するだけの簡易な作業で済むため、作業効率が向上する。
【００１４】
また、車両用軸受装置の製造方法により製造されることによって、その車両用軸受装置は、かしめによりハブホイールの中心孔内周面が径方向内向きに膨出するといった塑性変形が生じにくくなっているとともに、従来に比して薄肉となったかしめ箇所に対してかしめ作業を行うものであるから、かしめの際の作業負荷も小さくなり、かしめ作業を効率的に行える利点もある。
【００１８】
【発明の実施の形態】
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。
【００１９】
図１から図３は本発明の一実施形態を示している。ここでは、車軸用軸受装置として、自動車の駆動輪が取り付けられるタイプの車軸用軸受装置を例に挙げる。図１は、車軸用軸受装置を示す断面図、図２は、図１の車軸用軸受装置に対するかしめ工程を模式的に示す説明図、図３は、図２に続いて図１の車軸用軸受装置に対するかしめ工程を模式的に示す説明図である。
【００２０】
図例の車軸用軸受装置は、ハブホイール１と、複列転がり軸受２と、等速ジョイント３とを備えている。
【００２１】
ハブホイール１は、略円筒状の中空構造となっており、その外周面の軸方向中間部には車輪取付け用の径方向外向きのフランジ１１が形成され、また、筒孔となる中心孔内周面ＨにはスプラインＳが形成され、外周面においてフランジ１１よりも車両インナ側には複列転がり軸受２における車両アウタ側の玉２２群の軌道面１２が形成された構成となっている。
【００２２】
複列転がり軸受２は、二列の軌道溝を有する単一の外輪２１と、二列で配設される転動体としての複数の玉２２と、二つの冠形保持器２３と、車両インナ側の玉２２群に関する内輪２４とから構成されており、車両アウタ側の玉２２群の軌道となる内輪については上述したようにハブホイール１の軌道面を利用しているため存在しない。
【００２３】
等速ジョイント３は、周知のツェッパタイプ（バーフィールド型）の等速ジョイントと呼ばれるものとされ、外輪３１、内輪３２、玉３３および保持器３４などから構成されている。
【００２４】
外輪３１は、内輪３２、玉３３および保持器３４などが収納配設される椀形部３５と、この椀形部３５の小径側に一体に連接される軸部３６とから構成されている。
【００２５】
軸部３６の外周面には、スプラインが形成されており、ハブホイール１の中心孔内周面に対してスプライン嵌合される。
【００２６】
なお、上記ハブホイール１の外周面に複列転がり軸受２及び回転数被検出用輪体としての平歯車状のパルサリング４が取り付けられる。
【００２７】
このハブホイール１の車両インナ側端部は、径方向外向きに屈曲されて内輪２４の車両インナ側端面に対してかしめつけられている。このかしめ部には、符号１４を付してある。
【００２８】
このかしめ部１４により、複列転がり軸受２の内輪２４が車両アウタ側に押圧されることにより、複列転がり軸受２に対して所要の予圧（圧縮応力）が付与された状態となり、また、複列転がり軸受２及びパルサリング４がハブホイール１に対して抜け止めされる。
【００２９】
また、ハブホイール１に対して等速ジョイント３が複列転がり軸受２の近傍に隣り合わされる形態で結合される。この結合形態については後で説明する。
【００３０】
そして、ハブホイール１のフランジ１１に対して図示しないディスクブレーキ装置のディスクロータおよび車輪があてがわれて複数のボルト１３により装着される。
【００３１】
また、複列転がり軸受２の外輪２１に設けてある径方向外向きのフランジ２５が、車体側のナックル６などにボルト止めされる。
【００３２】
さらに、等速ジョイント３の内輪３２に対してシャフト５がスプライン嵌合されて止め輪（符号省略）などで抜け止め固定される。前述のシャフト５の他端側は、図示しない別の等速ジョイントを介して車両のデファレンシャル装置に取り付けられる。
【００３３】
このような車軸用軸受装置では、シャフト５の回転動力が、等速ジョイント３を介してハブホイール１に取り付けられてある車輪（図示省略）に対して伝達される。
【００３４】
なお、上記ハブホイール１に対する等速ジョイント３の結合形態について説明する。まず、ハブホイール１の中心孔内周面Ｈには、軸方向中間領域のみにスプラインが形成され、車両インナ側領域と車両アウタ側領域とが軸方向中間領域のスプラインにおける溝底の直径よりも拡径されており、両端の拡径領域は円筒面とされている。この車両インナ側の拡径領域に符号１５を、また、車両アウタ側の拡径領域に符号１６をそれぞれ付してある。
【００３５】
また、等速ジョイント３の外輪３１における軸部３６の端縁側には、周溝３７が設けられている。この周溝３７に対してＣ形止め輪３８が一部突出する状態で嵌入されている。
【００３６】
そして、ハブホイール１の中心孔内周面Ｈに対して等速ジョイント３の外輪３１における軸部３６を車両インナ側からスプライン嵌合させることにより、軸部３６のスプラインの車両インナ側エンド部がハブホイール１のスプラインの車両インナ側エンド部に対して当接すると、軸部３６に装着してあるＣ形止め輪３８が中心孔における車両アウタ側の拡径領域１６にまで到達し、Ｃ形止め輪３８が径方向外向きに拡がり、拡径領域に対して当接する状態になる。
【００３７】
これで、ハブホイール１のスプラインが、その軸方向両側から軸部３６のスプラインにおける車両インナ側端縁とＣ形止め輪３８とにより挟まれた形態となり、ハブホイール１に対して等速ジョイント３が非分離に結合された状態になる。
【００３８】
この実施形態では、ハブホイール１に対するかしめ作業などの形態について特徴があるので、以下で詳細に説明する。
【００３９】
まず、図２（ａ）に示すように、軸受２等を外嵌していないハブホイール１の車両アウタ側の端面に対して第１治具５０をあてがい、このハブホイール１の車両インナ側を上にした姿勢で基台６０上に配置する。
【００４０】
上記第１治具５０は、円柱形状の金属部材からなり、ハブホイール１の車両アウタ側の円筒部分に対して所要の隙間を介して嵌合する程度の大きさに設定されている。
【００４１】
このような準備をしておいてから、ハブホイール１の車両インナ側軸端に対して、図２（ｂ）に示すように、後で軸受装置２の内輪２４及びパルサリング４が外嵌される箇所に第２治具４０を圧入状態で外嵌する。
【００４２】
この第２治具４０は、本発明の治具に該当するものであって、この圧入により、ハブホイール１の車両インナ側軸端箇所は、インナ側ほど径方向内方に膨出する状態に弾性変形させられることになる。なお、図ではその変形の程度を理解しやすくするため、実際よりも変形状態を強調するように示している。
【００４３】
次いで、図２（ｃ）に示すように、ハブホイール１から第１治具５０を外し、一方第２治具４０は外嵌したままの状態で、中心孔内周面Ｈに対してスプラインＳを加工形成する。
【００４４】
すなわち、第２治具４０が外嵌されていることで、その外嵌箇所においては幾分径方向内方にハブホイール１の筒部が膨出している状態となっており、その状態でスプラインＳを切削加工する。
【００４５】
その後、第２治具４０を取り外す。すると、第２治具４０による規制が解除されることによって、ハブホイール１の筒部端部は弾性変形状態が解消されて外拡がり状態に復帰する（図２（ｄ）参照）。この復帰した状態では、中心孔内周面Ｈの端部スプライン形成箇所の内周は、ハブホイール１の車両インナ側ほど外広がりとなっている。
【００４６】
そして、ハブホイール１の車両アウタ側の端面に対して第１治具５０をあてがい、このハブホイール１の車両インナ側を上にした姿勢で基台６０上に配置し、そのハブホイール１の端部に軸受装置２の内輪２４を外嵌し、さらにこの内輪２４にパルサリング４を外嵌する（図３（ａ）参照）。
【００４７】
次に、図３（ｂ）に示すように、ハブホイール１の端部に対してローリングかしめを行う。
【００４８】
このローリングかしめは、アキシャル荷重Ｐをかけながらかしめ工具７０をローリングさせるのであるが、これにより、ハブホイール１の車両インナ側軸端が徐々に径方向外向きに屈曲させられることになり、最後には、この屈曲部分が、複列転がり軸受２の内輪２４の車両インナ側端面に対して押し付けられることになり、これで、複列転がり軸受２に対して所要の予圧が付与されるとともに、複列転がり軸受２がハブホイール１に対して結合される。
【００４９】
このようにしてかしめ作業が終了すると、該かしめ作業に伴い、そのかしめ箇所が幾分径方向内方に膨出するのであるが、例えその膨出が生じてももともとその内周面側がインナ側ほど外広がりとなっているものであるから、かしめによる径方向内方への膨出がほぼ相殺されて、中心孔内周面Ｈの内径がアウタ側からインナ側までほぼ同径のスプライン孔となっている（図３（ｃ）参照）。
【００５０】
その後、図１に示すように、等速ジョイント３の軸部３６をハブホイール１の中心孔にスプライン嵌合し、Ｃ形止め輪３８で抜け止めする。
【００５１】
なお、上記実施の形態では、軸受装置２の内輪２４に対してパルサリング４を外嵌して、かしめは内輪２４に対してのみなされたものを示したが、同様の構造のものにおいて、内輪２４に外嵌されたパルサリング４にまでかしめられるようにしても良い。
【００５２】
また、図４に示すように、内輪２４に対して外嵌させたパルサリング４にまでかしめが施されるようにすることによって、軸受装置２に対して軸方向での与圧を与えるとともに、抜け止めを行うものに構成しても良いとともに、パルサリング４等がなく、内輪のみがハブホイールに外嵌され、その内輪に対してかしめが施されるようにしても良い。
【００５３】
上記実施の形態では、第２治具をハブホイールに外嵌させたときに、ハブホイールが弾性変形する範囲内でのみ変形させたものを示したが、ハブホイール１が塑性変形するところまで変形させるようにしてもよい。
【００５４】
この場合、その塑性変形したままでスプラインを形成する加工を行い、その後、一端かしめ箇所が外広がりとなるように、拡径する工程を経て、ハブホイールの内周径を適正に修正することになる。
【００５５】
上記実施の形態では、ハブホイールの中心孔にスプラインが形成されたものを示したが、本発明は、セレーション加工するものを含む。
【００５６】
【発明の効果】
本発明の車軸用軸受装置、並びに車軸用軸受装置の製造方法では、予めかしめ箇所を、かしめに伴い径方向内方に膨出する分を見込んで径方向内方に縮径される状態にして、その状態でスプラインを形成した後、軸受装置の内輪等を外嵌してそれらに対してかしめるものであるから、そのかしめに伴い、ハブホイールにおいてかしめ箇所近くが幾分径方向内方に縮まっても、前もってその縮み分を拡径してあるから、かしめた状態でも、ハブホイールの中心孔径がスプライン嵌合される軸部が嵌合可能なものとなっている。したがって、かしめた状態では、スプラインが軸部を嵌合させるのに適した形状となるので、ハブホイールに等速ジョイント等の軸部を嵌合させることが円滑にできる。
【００５７】
また、中心孔にスプラインを形成するのを軸受の内輪等がハブホイールに外嵌され、かつかしめられた後に、中心孔にスプラインを形成する加工を行うものよりも、ハブホイール単体のときにスプライン形成できるから、その段取り等で取り扱い易くなっており、その点でも作業性を向上できるものとなっている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る車軸用軸受装置を示す断面図
【図２】図１の車軸用軸受装置に対するかしめ工程を模式的に示す説明図
【図３】図２に続いて図１の車軸用軸受装置に対するかしめ工程を模式的に示す説明図
【図４】別の実施形態を示す縦断側面図
【図５】従来におけるかしめた状態の車軸用軸受装置を断面図
【符号の説明】
１      ハブホイール
２      複列転がり軸受
３      等速ジョイント
４      パルサリング（回転数被検出用輪体）
１１      フランジ
１４      ハブホイールのかしめ部
２４      複列転がり軸受の内輪
４０      治具
Ｈ        中心孔内周面
Ｓ        スプライン
【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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