(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸体に転がり軸受を外嵌装着し、この軸体の自由端側をローリングかしめにより径方向外向きに膨出変形させて、この膨出変形したかしめ部を転がり軸受の内輪の外端面に対して押し付けることによって軸体に転がり軸受を抜け止め固定した軸受装置であって、
前記かしめ部の外端面において変形起点側から外周縁までの領域が、直線を含まない少なくとも２つの異なる曲率曲線を連接した複合曲面に設定され、前記複合曲面の各曲面の曲率半径が、外径側のものほど大きくなるように設定されている、ことを特徴とする軸受装置。
【請求項２】
請求項１に記載の軸受装置において、前記かしめ部の外端面において変形起点側から外周縁までの領域が、直線を含まない３つの異なる曲率曲線を連接した複合曲面に設定されている、ことを特徴とする軸受装置。
【請求項３】
軸体に転がり軸受を外嵌装着し、この軸体の自由端側をかしめ治具でローリングかしめすることにより径方向外向きに膨出変形させて、この膨出変形したかしめ部を転がり軸受の内輪の外端面に対して押し付けることによって軸体に転がり軸受を抜け止め固定した軸受装置であって、
前記ローリングかしめ時のかしめ治具のローリング角度を、かしめ工程の初期段階から最終段階に進行するにしたがい順次小さくすることにより、前記かしめ部の外端面において変形起点側から外周縁までの領域が、直線を含まない少なくとも２つの異なる曲率曲線を連接した複合曲面に設定されている、ことを特徴とする軸受装置。
【請求項４】
軸体に転がり軸受を外嵌装着し、この軸体の自由端側をかしめ治具でローリングかしめすることにより径方向外向きに膨出変形させて、この膨出変形したかしめ部を転がり軸受の内輪の外端面に対して押し付けることによって軸体に転がり軸受を抜け止め固定した軸受装置の製造方法であって、
かしめ工程の初期段階から最終段階に進行するにしたがい前記かしめ治具のローリング角度順次小さくした、ことを特徴とする軸受装置の製造方法。
【請求項５】
軸体に転がり軸受を外嵌装着し、この軸体の自由端側をかしめ治具でローリングかしめすることにより径方向外向きに膨出変形させて、この膨出変形したかしめ部を転がり軸受の内輪の外端面に対して押し付けることによって軸体に転がり軸受を抜け止め固定した軸受装置であって、
前記かしめ治具は、先端の凸部の外周に環状陥没部を設け、この環状陥没部の内底面を、直線を含まない少なくとも２つの異なる曲率曲線を連接した複合曲面に形成するとともに、前記複合曲面の各曲面の曲率半径を外径側のものほど大きくなるように設定し、
このかしめ治具を用いて一定角度でローリングかしめすることにより、前記かしめ部の外端面において変形起点側から外周縁までの領域が、直線を含まない少なくとも２つの異なる曲率曲線を連接した複合曲面に設定され、前記複合曲面の各曲面の曲率半径を外径側のものほど大きくなるように設定されている、ことを特徴とする軸受装置。
【請求項６】
軸体に転がり軸受を外嵌装着し、この軸体の自由端側をかしめ治具でローリングかしめすることにより径方向外向きに膨出変形させて、この膨出変形したかしめ部を転がり軸受の内輪の外端面に対して押し付けることによって軸体に転がり軸受を抜け止め固定した軸受装置の製造方法であって、
前記かしめ治具は、先端の凸部の外周に環状陥没部を設け、この環状陥没部の内底面を、直線を含まない少なくとも２つの異なる曲率曲線を連接した複合曲面に形成するとともに、前記複合曲面の各曲面の曲率半径を外径側のものほど大きくなるように設定し、
このかしめ治具を用いて一定角度でローリングかしめすることにより、
前記かしめ部の外端面において変形起点側から外周縁までの領域が、直線を含まない少なくとも２つの異なる曲率曲線を連接した複合曲面に形成され、前記複合曲面の各曲面の曲率半径を外径側のものほど大きくなるように形成される、ことを特徴とする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、軸体に転がり軸受を装着してなる軸受装置とその製造方法とに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の軸受装置の一例として、図６に示すような車両用ハブユニットがある。
【０００３】
図例の車両用ハブユニットＢは、軸体としてのハブホイール８０の軸部８１に複列外向きアンギュラ玉軸受８２を外嵌装着し、この軸部８１の自由端をローリングかしめにより径方向外向きに膨出変形させて、この膨出変形したかしめ部８５を軸受８２の内輪８４の外端面に対して押し付けることによってハブホイール８０に軸受８２を抜け止め固定するようになっている。
【０００４】
なお、かしめ部８５は、図７に示すように、その外端面の全体が丸みを帯びた曲面形状になっている。このかしめ部８５の外端面の曲面は、単一の曲率半径ｒ０からなる。
【０００５】
上記ハブホイール８０における軸部８１の円筒形自由端を図８に示すようなかしめ治具９０を用いてローリングかしめする。このとき、かしめ治具９０の先端を軸部８１にあてがい、かしめ治具９０を一点鎖線Ｏ回りに一定角度θでローリングさせる。これにより、軸部８１の自由端が径方向外向きに膨出変形されることになり、この膨出変形したかしめ部８５により内輪８４が抜け止めされるようになる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例では、かしめ部８５の外端面が単一の曲率半径ｒ０からなる曲面にされているが、このような従来のかしめ部８５では、かしめ過程の初期から最終近くまでほぼ一定の押圧力でかしめている。
【０００７】
このようなかしめ形態とする場合、かしめ部８５の径方向途中部分については内輪８４側に対して押し付けにくいために、部分的に離れた状態になりやすいなど、抜け荷重に対する抗力つまり抜け抗力が不足する結果になりやすい。そのため、特にモーメント荷重を受けたときなど、かしめ部８５の外周縁側が内輪８４から離れやすくなる。
【０００８】
したがって、本発明は、軸受装置において、かしめ部による抜け抗力を向上させることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明にかかる軸受装置は、軸体に転がり軸受を外嵌装着し、この軸体の自由端側をローリングかしめにより径方向外向きに膨出変形させて、この膨出変形したかしめ部を転がり軸受の内輪の外端面に対して押し付けることによって軸体に転がり軸受を抜け止め固定したもので、前記かしめ部の外端面において変形起点側から外周縁までの領域が、直線を含まない少なくとも２つの異なる曲率曲線を連接した複合曲面に設定され、前記複合曲面の各曲面の曲率半径が、外径側のものほど大きくなるように設定されている。
前記複合曲面は、請求項２の発明にかかる軸受装置のように、直線を含まない３つの異なる曲率曲線を連接した複合曲面であってもよい。  
【００１０】
このような本発明でのかしめ部は、例えばかしめ過程で内輪側への押圧力を調整することによって得られる特有の形状になっているから、特に曲面の曲率半径が、外径側のものほど大きくなるように設定しているから、かしめ部のほぼ全域を内輪の外端面に対してほぼ均等に押し付けることが可能になるとともに、軸方向厚みを従来例に比べて厚くできるようになっていると言える。このため、抜け抗力を従来例に比べて増大できることになり、特にモーメント荷重を受けたときでもかしめ部が内輪側から離れにくくなる。
かしめ部を上記の特有の形状にするには、かしめ工程の初期段階から最終段階に進行するにしたがい、かしめ治具のローリング角度順次小さくすればよい。または、先端の凸部の外周に環状陥没部を設け、この環状陥没部の内底面を、直線を含まない少なくとも２つの異なる曲率曲線を連接した複合曲面に形成するとともに、前記複合曲面の各曲面の曲率半径を外径側のものほど大きくなるように設定したかしめ治具を用意し、このかしめ治具を用いて、一定角度でローリングかしめしてもよい。
【００１１】
【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。ここでは、軸受装置として車両用ハブユニットを例に挙げる。
【００１２】
図１ないし図３は本発明の一実施形態にかかり、図１は、車両用ハブユニットの縦断側面図、図２は、かしめ部の拡大図、図３は、かしめ形態を説明するための工程図である。
【００１３】
図中、Ａは軸受装置としての車両用ハブユニットの全体を示しており、１は軸体としてのハブホイール、２は転がり軸受としての複列外向きアンギュラ玉軸受、３はかしめ部である。
【００１４】
ハブホイール１は、図示しない車輪が取り付けられる環状板部１１と、複列外向きアンギュラ玉軸受２が外装されるとともに、軸端に複列外向きアンギュラ玉軸受２を固定するためのかしめ部３が形成される軸部１２とを備えている。
【００１５】
複列外向きアンギュラ玉軸受２は、軸部１２の小径外周面１２ａに外嵌される単一軌道を有する内輪２１と、二列の軌道溝を有する単一の外輪２２と、二列で配設される複数の玉２３と、二つの冠形保持器２４，２５とを備えており、前述のハブホイール１の軸部１２の大径外周面１２ｂを一方内輪とする構成になっている。なお、外輪２２の外周には、径方向外向きのフランジ２６が設けられており、このフランジ２６を介して図示しない車軸ケースなどに非回転に取り付けられる。
【００１６】
この実施形態では、ハブホイール１の軸部１２のかしめ部３の形状に特徴がある。
【００１７】
つまり、図２に示すように、かしめ部３の外端面において変形起点Ｙ側から外周縁までの領域が、３つの異なる曲率半径ｒ１，ｒ２，ｒ３の曲線を連接した複合曲面に設定されている。前述の３つの曲率半径ｒ１，ｒ２，ｒ３の大小関係としては、例えば外径側の曲面の曲率半径ほど大きく、つまりｒ１＜ｒ２＜ｒ３とするのが好ましい。
【００１８】
次に、上述したかしめ部３の形成方法について説明する。まず、ハブホイール１の軸部１２の小径部１２ａに対して内輪２１を例えば圧入により外嵌装着してから、軸部１２の自由端を、従来技術での説明に利用した図８に示すようなかしめ治具９０を用いてローリングかしめする。このとき、かしめ治具９０の先端を軸部１２にあてがい、かしめ治具９０を一点鎖線Ｏ回りにローリングさせるのであるが、かしめ全工程の初期段階から最終段階までを、３段階に分けて、図３（ａ）ないし（ｃ）に示すように、第１段階から第３段階までの各段階の進行にしたがいローリング角度θ１〜θ３をθ１＞θ２＞θ３と順次小さく設定するように調整している。これにより、軸部１２の自由端が径方向外向きに膨出変形されつつ、各段階においてかしめ部３の外端面の曲率半径がｒ１，ｒ２，ｒ３と順次変化することになり、図２に示すような複合曲面からなる外端面形状のかしめ部３が得られる。
【００１９】
このように、かしめ過程での各段階において押圧力を順次弱める方向に調整しているから、かしめ部３の軸方向圧縮量を極力抑えながら内輪２１の外端面に対するかしめ部３の当接部位全域をほぼ均等に押し付けることができるようになり、かしめ部３の全体の軸方向厚みが従来例に比べて厚くできる。したがって、このようなかしめ形態で得られるかしめ部３では、複列外向きアンギュラ玉軸受２の抜け抗力を従来よりも増大させることができる。
【００２０】
なお、本発明は上記実施形態のみに限定されるものではなく、種々な応用や変形が考えられる。
【００２１】
（１）  上記実施形態では、かしめ部３の外端面を複合曲面とするためにローリングかしめのローリング角度を調節するようにしているが、図４に示すようなローリングかしめ治具９０′を用いることができる。図４に示すローリングかしめ治具９０′は、上記図２に示すようなかしめ部３を得る場合のものであり、その先端の凸部９１の外周に環状陥没部９２を設け、この環状陥没部９２の内底面を例えば３つの曲率半径ｒ１，ｒ２，ｒ３からなる複合曲面に形成した形状になっている。このローリングかしめ治具９０′を用いて図８に示すような形態で一定角度θでローリングかしめする。この場合、ローリングかしめの最終段階で環状陥没部９２の内底面の形状がかしめ部３の外端面に転写されることになる。
【００２２】
（２）  上記実施形態あるいは上記（１）の実施形態において、かしめ部３の外周縁側をかしめ過程の最後にそれまでの過程よりも強く押圧することにより、図５に示すように外周縁側を丸くした形状のかしめ部３を得るようにしてもよい。この場合、かしめ過程の最終段階で途中過程よりも強く押圧するので、かしめ部３の外周縁側の軸方向厚みｈが上記実施形態よりも薄くなるものの、かしめ部３の外周縁がかしめ直後にスプリングバックして離れる現象を発生させにくい形態とすることができる。そのため、複列外向きアンギュラ玉軸受２の抜け抗力を上記実施形態よりも増大させることが可能になる。
【００２３】
（３）  上記実施形態では、かしめ部３の外端面を３つの複合曲面としているが、２つの複合曲面や３つ以上の複合曲面とすることができる。
【００２４】
（４）  上記実施形態では、軸受装置として車両用ハブユニットを例に挙げたが、例えば自動車などのスライドドアのガイドローラやその他の軸受装置全般とすることができる。
【００２５】
【発明の効果】
本発明では、かしめ部の外端面の形状を工夫することにより、内輪の外端面に対してかしめ部の当接部位全域をほぼ均等な強さで押圧させた形態としながら、軸方向厚みを可及的に厚くするようにしているから、かしめ部による抜け抗力を従来よりも増大できるようになる。そのため、特にモーメント荷重を受けたときでもかしめ部が内輪側から離れにくくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の車両用ハブユニットの縦断側面図
【図２】図１のかしめ部の拡大図
【図３】図１のかしめ部のかしめ形態を説明するための工程図
【図４】本発明の他のかしめ形態で用いるローリングかしめ治具の縦断側面図
【図５】本発明の他の実施形態で、図２に対応する図
【図６】従来例の車両用ハブユニットの縦断側面図
【図７】図６のかしめ部の拡大図
【図８】ローリングかしめ形態を示す説明図
【符号の説明】
Ａ      車両用ハブユニット
１      ハブホイール
１２      ハブホイールの軸部
２      複列外向きアンギュラ玉軸受
２１      軸受の内輪
３      かしめ部
ｒ１〜ｒ３      かしめ部の外端面（複合曲面）各部の曲率半径
【図１】
0004147636.tif 000002
【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】
0004147636.tif 000008
【図８】
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