(57)【要約】【課題】  量産工程における転がり軸受装置の信頼性向上を図りつつも大幅なコストアップを招来しない転がり軸受装置の製造方法を得る。【解決手段】  かしめ縁部６を有する段付き軸よりなる内軸の小径装着部３ａに、転動体の軌道面を外周側に有する内輪４を同軸心状に外嵌する嵌合工程、かしめ縁部６により内輪４の他端面を段差面７に押圧させた状態で内輪４を内軸３に固定するかしめ工程、かしめ縁部の外側面６ａから内輪４の他端側に向かって当該内輪４の軸心方向に発した超音波のエコーに基づいて、かしめ縁部６のかしめ度合いが適正か否かを判定する検査工程を含む製造方法とする。【選択図】      図１
2007064355.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
次の工程（ａ）〜（ｃ）を含むことを特徴とする転がり軸受装置の製造方法。
（ａ）  一端側に小径装着部を有しかつこの小径装着部よりも更に一端側に延びるかしめ縁部を有する段付き軸よりなる内軸の当該小径装着部に、転動体の軌道面を外周側に有する内輪を同軸心状に外嵌する嵌合工程
（ｂ）  前記内軸のかしめ縁部を径方向外側に塑性変形させて前記内輪の一端面にかしめ付けることにより、その内輪の他端面を前記小径装着部の段差面に押圧させた状態で当該内輪を前記内軸に固定するかしめ工程
（ｃ）  かしめ縁部の一端面から前記内輪の他端側に向かって当該内輪の軸心方向に発した超音波のエコーに基づいて、前記かしめ縁部のかしめ度合いが適正か否かを判定する検査工程
【請求項２】
前記検査工程における判定は、前記かしめ縁部のかしめ度合いが適正な転がり軸受装置の超音波のエコーをあらかじめ取得しておき、これに検査対象である転がり軸受装置の超音波のエコーを照合することによって行う請求項１に記載の転がり軸受装置の製造方法。
【請求項３】
前記検査工程における判定は、かしめ縁部の周方向の複数点について行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の転がり軸受装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車に搭載されるハブユニット等に用いられる転がり軸受装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハブユニット等に用いられる転がり軸受装置として、一端側に小径装着部を有しかつこの小径装着部よりも更に一端側に延びるかしめ縁部を有する段付き軸よりなる内軸の当該小径装着部に、内輪を同軸心状に外嵌し、当該かしめ縁部を塑性変形させて内輪の一端面にかしめ付けることにより、内輪を内軸に固定しているものがある。
このような転がり軸受装置のなかでも、超音波センサを外輪に取り付けて超音波を発信するようにし、これにより外輪軌道面と玉の接続部における面圧を測定して、この面圧から転がり軸受に付与されている予圧を演算するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−１００８４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
転がり軸受装置において、かしめ縁部による内輪へのかしめ度合いが不十分であると、内軸の段差面に対する内輪の押し付け力が弱くなり、転がり軸受装置の信頼性に影響を及ぼすことになる。特許文献１の転がり軸受装置では、転がり軸受に付与された予圧を知ることはできても、かしめ度合いが適正であるか否かを知ることはできない。あるいは、かしめ度合いが十分であっても、製造工程における規定値に合致しているか否かを知ることはできない。また、例えば内輪の軸方向における歪み量を測ることによって、かしめ度合いが適正か否かを判定することもできるが、量産工程における信頼性向上を図るために全数検査を行うと、このことが大幅なコストアップの要因となる。
【０００４】
本発明は、このような従来の問題点に鑑み、量産工程における転がり軸受装置の信頼性向上を図りつつも大幅なコストアップを招来しない転がり軸受装置の製造方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明は次の技術的手段を講じた。
すなわち、本発明は、次の工程（ａ）〜（ｃ）を含むことを特徴とする転がり軸受装置の製造方法。
（ａ）一端側に小径装着部を有しかつこの小径装着部よりも更に一端側に延びるかしめ縁部を有する段付き軸よりなる内軸の当該小径装着部に、転動体の軌道面を外周側に有する内輪を同軸心状に外嵌する嵌合工程
（ｂ）前記内軸のかしめ縁部を径方向外側に塑性変形させて前記内輪の一端面にかしめ付けることにより、その内輪の他端面を前記小径装着部の段差面に押圧させた状態で当該内輪を前記内軸に固定するかしめ工程
（ｃ）かしめ縁部の一端面から前記内輪の他端側に向かって当該内輪の軸心方向に発した超音波のエコーに基づいて、前記かしめ縁部のかしめ度合いが適正か否かを判定する検査工程
【０００６】
上記本発明による転がり軸受装置の製造方法は、かしめ縁部の一端面から内輪の他端側に向かって当該内輪の軸心方向に発した超音波のエコーに基づいて、かしめ縁部のかしめ度合いが適正か否かを判定する検査工程を含んでいるため、適正にかしめ付けられていない転がり軸受装置（規定値でかしめ付けられていない転がり軸受装置）が確実に選別され、量産された転がり軸受装置の信頼性を向上することができる。また、上記判定は超音波のエコーに基づいて手間をかけずに行われるため、全数検査による大幅なコストアップを抑えることができる。
【０００７】
また、前記検査工程における判定は、前記かしめ縁部のかしめ度合いが適正な転がり軸受装置の超音波のエコーをあらかじめ取得しておき、これに検査対象である転がり軸受装置の超音波のエコーを照合することによって行えばよい。
このような検査工程とすれば、短時間で効率的にかしめ度合いの適否を判定することができる。また、上記判定をかしめ縁部の周方向の複数点について行えば、検査精度を上げることができ転がり軸受装置の信頼性をさらに向上させることができる。
【発明の効果】
【０００８】
上記の通り、本発明の製造方法によれば、超音波のエコーに基づいてかしめ度合いが適正か否かを判定する検査工程を導入したことにより、簡易な作業で不適合品が確実に選別されるので、量産工程における転がり軸受装置の信頼性向上を図りつつも大幅なコストアップを招来することがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の説明中、車輪側（図１左側）をアウタ側といい、車軸側（図１右側）をインナ側という。図１は、本発明の転がり軸受装置１の一実施形態である。この転がり軸受装置１は、一対の外輪軌道面が設けられた外輪２と、外輪２の内周側に位置され、軸方向一端に小径装着部３ａを有する内軸３と、この小径装着部３ａに装着されて前記外輪軌道に対向する内輪軌道が設けられた内輪４と、外輪２と内輪４及びとの間に転動自在に設けられた転動体５とを備えている。
【００１０】
また、上記転がり軸受装置転１に設けられた内輪４は、当該内輪４のインナ側の一端面ａ１から軸方向に延びた内軸３の端部を径方向外側に塑性変形させてなるかしめ縁部６により当該内軸３に固定されている。なお、内軸３は、一端側に小径装着部３ａを有する段付き軸よりなるものである。当該転がり軸受装置１は、内軸の小径装着部３ａに内輪４を同軸心状に外嵌する嵌合工程と、内軸３のかしめ縁部６で内輪４の一端面ａ１をかしめ付けることにより、その内輪４の他端面ａ２を小径装着部３ａの段差面７に押圧させた状態で当該内輪４を内軸３に固定するかしめ工程とを含む製造方法によって得られるものである。これにより、内輪４のインナ側の一端面ａ１がかしめ部６の内側面に当接すると伴に、アウタ側の他端面ａ２が段差面７に当接しており、転がり軸受が軸方向で所望の予圧を付与され、内輪４が内軸３から抜け出るのを防ぐようになっている。
【００１１】
上記製造方法において、かしめ付けられた内輪４が内軸３に対して所定の強さで固定されているか否かを知るため、かしめ縁部６のかしめ度合いが適正か否かを判定する検査工程を導入した。この検査工程は、かしめ縁部の外側面６ａ（一端面）から内輪４の他端側に向かって当該内輪４の軸心方向に発した超音波のエコーに基づいて、かしめ度合いが適正か否か（かしめ度合いが規定したものに合致しているか否か）を判定するものである。
当該検査工程における判定は、かしめ縁部６のかしめ度合いが適正な転がり軸受装置１の超音波のエコーをあらかじめ取得しておき（基準エコー）、これに検査対象である転がり軸受装置１の超音波のエコー（検査エコー）を照合することによって行う。
【００１２】
上記基準エコーを得るため、図１に示す超音波探傷映像化装置２０を用いた。超音波探傷映像化装置２０には、超音波探触子２１、超音波探傷器２２、及び同探傷器２２で検出した超音波レベルを映し出すモニター２３からなるものを用いた。本実施形態では超音波探傷映像化装置２０として、日本クラウトクレーマー株式会社製のフルデジタル超音波探傷映像化装置；品番ＳＤＳ−ｗｉｎ（高速・広帯域超音波探傷器ＨＩＳ３付属）を採用した。なお、超音波探傷映像化装置は同製品に限定するものではない。
図１に示すように、かしめ部の外側面６ａ（内軸の一端面）を測定面Ｂとするとともに、内輪４の他端面ａ２と段差面７との接触部８（又は、内輪４の他端面ａ２とかしめ縁部６の内側面との接触部でもよい）を反射面Ａとし、これら測定面Ｂと反射面Ａとの間に超音波をし、これにより超音波のエコーを得るようにした。
【００１３】
実際の測定は、かしめ縁部６近傍を媒体としての水（水槽）に浸し、この状態で上記超音波探触子２１をかしめ部の外側面６ａ（測定面Ｂ）に軸方向から接触させ、接触部８全体について複数回にわたって走査する。測定面Ｂに接触させた超音波探触子２１から超音波を発すると、この超音波は測定面Ｂから内輪４の軸方向に沿って内輪４の内部を伝搬し、終端面である接触部８（反射面Ａ）において反射され、さらに内輪４の軸方向に沿って伝播した後、当該超音波探触子２１により受信される。この際、内輪４の上記接触部８を直接的に検知していることから、精度の良い測定を行うことができる。このようにして内輪４の中を伝搬する超音波の伝搬時間が検出され、これを基にして得られた超音波のエコーがモニター２３に映像化される。
【００１４】
本実施形態の転がり軸受装置１における適正なかしめ圧は、７．０〜２０．０ｔの範囲であり、２０．０ｔを越えると軌道圧痕や内輪割れの要因となる。製造工程における規定値を、上記範囲の略中央であるαトンとした場合について説明する。なお、同規定値は当該軸受装置等、種々の要因により適宜変更される。基準エコーを取得するため、規定値とした上記αトンのかしめ圧、及びその前後（１．５ｔ間隔）のかしめ圧における超音波のエコーをとった。図２はかしめ圧をα−１．５ｔとした場合における超音波のエコーである。続いて、図３はかしめ圧をαｔ、図４はかしめ圧をα＋１．５ｔとした場合における超音波のエコーである。これら図２〜図４において、二重になっているリングのうち外側のリングに着目すると、かしめ圧がα−１．５ｔで最もリングが細く、かしめ圧がαｔ、α＋１．５ｔと上がるごとにリングが太くなっており、これらの超音波のエコー間で差異が認められる。
【００１５】
これにより、かしめ圧が規定値を下回っていれば、それを超音波のエコーで知ることができる。従って図３に表したものを基準エコーとし、これと検査対象である転がり軸受装置１の検査エコーとを照合すれば、かしめ縁部６のかしめ度合いが当該規定値に合致しているか否かを判定することができる。
なお、上述のように反射面Ａの全体について走査することは、非常に手間と時間を要するため、実際の製造に対応すべく、次のようにして判定を簡易化した。図３の基準エコーにおいて、図２のエコー、及び図４のエコーとで最も差異のある部分、例えば反射面ＡのＤ部分におけるＤ点エコーに着目する。そして、製造段階における検査対象となる転がり軸受装置１の反射面Ａの同じＤ部分における検査エコーを、基準とした上記Ｄ点エコーに照合すればよい。
【００１６】
その結果、検査エコーがＤ点エコーよりも弱くでれば、かしめ度合いが規定値に合致していないことになり、当該検査対象とした転がり軸受装置１を不適合品として選別すればよい。なお、本実施形態では、図３の基準エコーで一箇所のみを検査エコーと比較するようにしたが、かしめ縁部６の周方向の複数点について行えばより判定の精度が上がる。製造現場では、より短時間で検査作業を行うことが必要とされるため、かしめ付けられた検査対象の転がり軸受装置１に、超音波探触子２１を決められた所定の位置に合わせて、これによる検査エコーが上記Ｄ点エコーよりも強くでているか否かの合否判定を自動的に行う装置を別途設ければよい。なお、転がり軸受装置１の量産工程において、かしめ度合いの適合判定は転がり軸受装置１を一つ製造する度に行ってもよいし、所定の数を製造しておいてからまとめて行ってもよい。
【００１７】
上記本実施形態による転がり軸受装置１の製造方法は、かしめ縁部の外側面６ａから内輪３の軸心方向に発した超音波のエコーに基づいて、かしめ縁部６のかしめ度合いが適正か否かを判定する検査工程を含んでおり、これによって適正にかしめ付けられていない転がり軸受装置１が確実に選別され、転がり軸受装置１の信頼性を向上することができる。  また、判定は超音波のエコーにより手間をかけずに行われるため、全数検査を行う場合であっても大幅なコストアップを抑えることができる。
【００１８】
なお、本発明は上記実施形態に限定するものではない。各種の転がり軸受装置に応じて規定値とするかしめ圧が変更された場合、その変更されたかしめ圧、及びその上下のかしめ圧における超音波のエコーをとることで基準となる超音波のエコーを取得し、上記実施形態と同様にしてかしめ度合いが規定値に合致しているか否か（適正か否か）の判定することができる。また、上記実施形態の超音波エコーの映像では、二重リングのうち内側のリングに、各かしめ圧間における差異が認められたが、かならずしもこれと同じような超音波エコーになるとは限られず、内輪の端面やかしめ部の内側面、段差面の状態、かしめ方法、かしめ圧、超音波探傷映像化装置により変わることがある。そのような場合においては、規定値としたかしめ圧、及びその上下の超音波エコーの映像をそれぞれ対比して、差異のある部分を抽出して行えばよい。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】転がり軸受装置の断面図である。
【図２】かしめ圧を規定値−１．５ｔとした場合の超音波のエコーの映像である。
【図３】かしめ圧を規定値とした場合の超音波のエコーの映像である。
【図４】かしめ圧を既定値＋１．５ｔとした場合の超音波エコーの映像である。
【符号の説明】
【００２０】
１    転がり軸受装置
３    内軸
４    内輪
６    かしめ縁部
６ａ  外側面
７    段差面
２０  超音波探傷映像化装置
２１  超音波探傷子
Ａ    測定面
Ｂ    反射面
【図１】
2007064355.tif 000003
【図２】
2007064355.tif 000004
【図３】
2007064355.tif 000005
【図４】
2007064355.tif 000006