(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、
前記かしめ部の内周面は、前記内輪の外端面よりも軸方向外側の位置まで内径が一定の円筒面に形成され、前記かしめ部の外端面に、かしめ部の内周円筒面に対して垂直な径方向に沿う平坦部が形成され、
前記かしめ部の内周円筒面と前記平坦部とをつなぐ内径側角部が、丸みを帯びた曲面に形成され、この曲面の曲率が、前記内輪の内周面角部における丸みを帯びた面取り曲面の曲率とほぼ同じかあるいは大きく設定されている、ことを特徴とする軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、軸体に転がり軸受を装着してなる軸受装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の軸受装置の一例として、図５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８３を軸受８２の内輪８２ａ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】
このようなハブユニットＢは、車両のドライブシャフト８４とシャフトケース８５との間に取り付けられる。つまり、ハブホイール８０の軸部８１のドライブシャフト８４にスプライン嵌合されてナット８６により結合され、軸受８２の外輪８２ｂがシャフトケース８５にボルト８７により結合される。
【０００５】
なお、かしめ部８３は、図６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８３の外端面の曲面の曲率半径Ｒ0は、内輪８４の内周面角部における丸みを帯びた面取り曲面の曲率半径ｒよりも大きく設定されている。
【０００６】
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７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回りにローリングさせると、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、ローリングの最終段階においてかしめ治具９０の傾きを所要角度αにすると、かしめ部８３の外端面全体が上述したような丸みを帯びた形状になる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例では、かしめ部８３の外端面の全体が内輪８２ａの内周面角部の面取り曲面よりも大きな曲率半径Ｒ0からなる曲面にされていて、かしめ部８３の屈曲起点側の軸方向厚みが薄くなってしまっているので、かしめ直後においてかしめ部８３の外周縁側がスプリングバック現象により内輪８４の外端面から離れた状態になりやすいなど、軸受８２に作用する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。
【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軸受装置であって、前記かしめ部の内周面は、前記内輪の外端面よりも軸方向外側の位置まで内径が一定の円筒面に形成され、前記かしめ部の外端面に、かしめ部の内周円筒面に対して垂直な径方向に沿う平坦部が形成され、前記かしめ部の内周円筒面と前記平坦部とをつなぐ内径側角部が、丸みを帯びた曲面に形成され、この曲面の曲率が、前記内輪の内周面角部における丸みを帯びた面取り曲面の曲率とほぼ同じかあるいは大きく設定されている。
【００１１】
要するに、本発明のようにかしめ部の内径側角部の曲面の曲率を可及的に小さく設定した形状としていれば、当該かしめ部の屈曲起点側の軸方向厚みを従来例に比べて可及的に大きく確保できているので、かしめ部がかしめ後にスプリングバックしにくい形状であると言える。
【００１２】
特に、かしめ部の外端面に形成する平坦部は、かしめ過程においてかしめ部の全体を軸方向に押圧することによってかしめ部全体が内輪側に対して密着したときに得られるから、平坦部が波打たずにきれいに形成されていれば、かしめが良好におこなわれていると視角的に判定できるようになる。ちなみに、平坦部が波打った状態であると、かしめ部が内輪の外端面から浮いた部分が生じていると考えることができる。要するに、平坦部は、かしめが良好に行われた結果の副産物であるから、かしめ部の仕上がり状態を目視検査するときに、平坦部の状態を判定基準とすれば、目視による判定が容易に行える。また、平坦部が径方向に沿うものであるから、この平坦部を本発明の軸受装置の取付対象に対する取付基準面として利用でき、取付状態での軸方向寸法を高精度に管理するうえで有利となる。
【００１３】
【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。
【００１４】
図１ないし図４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、図１のかしめ部を得るためのかしめ治具の縦断側面図、図４は、図３のかしめ治具を用いたローリングかしめ形態を示す説明図である。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
このようなハブユニットＡは、車両のドライブシャフト４とシャフトケース５との間に取り付けられる。つまり、ハブホイール１の軸部１２のドライブシャフト４にスプライン嵌合されてナット６により結合され、軸受２の外輪２２がシャフトケース５にボルト７により結合される。
【００１９】
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。
【００２０】
つまり、図２に示すように、かしめ部３の内径側角部３１が、丸みを帯びた曲面に形成され、この内径側角部３１の曲率が、内輪２１の内周面角部２１ａにおける丸みを帯びた面取り曲面の曲率とほぼ同じか、換言すれば、かしめ部３の内径側角部３１の曲面の曲率半径Ｒ1が、内輪２１の内周面角部２１ａの面取り曲面の曲率半径ｒとほぼ同じに設定されている。但し、かしめ部３の内径側角部３１の曲率は、内輪２１の内周面角部２１ａの面取り曲面の曲率よりも大きく、換言すれば、かしめ部３の内径側角部３１の曲面の曲率半径Ｒ1は、図２中の仮想線で示すように、内輪２１の内周面角部２１ａの面取り曲面の曲率半径ｒよりも小さく設定してもよい。
【００２１】
そして、かしめ部３の外端面には、径方向に沿う平坦部３２が形成されており、この平坦部３２からさらに外径側には、内輪２１側へ傾斜するテーパ面３３が形成されている。
【００２２】
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、従来技術で説明したと同様のローリングかしめを行えばよいのである。
【００２３】
但し、ここでのローリングかしめに用いるかしめ治具４０の先端形状については、図３に示すようなものとする必要がある。具体的に、図例のかしめ治具４０では、その先端面の中心に凸部４１が、また、先端面の外周縁に輪状膨出部４２がそれぞれ設けられていて、この凸部４１と輪状膨出部４２との間の環状陥没部４３の底部に、径方向に沿う仮想平面Ｌに対して所要角度θ１だけ傾斜する傾斜面４４が設けられ、環状陥没部４３において輪状膨出部４２寄りの部分に所要角度θ２だけ傾斜する傾斜面４５が設けられた構造になっている。なお、環状陥没部４３において凸部４１寄りの部分４６が、所要曲率半径Ｒ1を有する曲面に形成されている。
【００２４】
そして、図４に示すように、上述したようなかしめ治具４０の先端を軸部１２にあてがい、かしめ治具４０を一点鎖線Ｏ回りにローリングさせて、最終段階において所要角度αにすると、図２に示すような形状のかしめ部３を得ることができる。
【００２５】
つまり、かしめ治具４０をローリングさせることにより、かしめ治具４０の環状陥没部４３によりかしめ部３の全体形状が決定される。詳しくは、ローリングかしめの最終段階において、かしめ治具４０の凸部４１寄りの部分４６がかしめ部３の内径側角部３１の曲面形状を決定し、傾斜面４４がかしめ部３の外端面の平坦部３２の形状を決定し、さらに、傾斜面４５がかしめ部３の外端面の外径側のテーパ面３３の形状を決定するようになっている。つまり、従来例のようなかしめ治具９０であれば、かしめ部３の内径側角部３１が塑性変形して外径側に引っ張られる形態になって、当該内径側角部３１の曲面の曲率半径が大きくなりやすいのであるが、この実施形態でのかしめ治具４０では、かしめ部３の内径側角部３１の塑性変形量が制限されることになり、当該内径側角部３１の曲面の曲率半径Ｒ1を極力小さくできるようになるのである。
【００２６】
以上説明したように、かしめ部３の内径側角部３１の曲面の曲率を可及的に大きく設定した形状としていれば、当該かしめ部３の屈曲起点側の軸方向厚みを従来例に比べて可及的に大きく確保できるので、かしめ部３がかしめ後にスプリングバックしにくい形状になる。したがって、複列外向きアンギュラ玉軸受２の抜け抗力が従来例に比べて増すことになる。
【００２７】
また、上記実施形態のように、かしめ部３の外端面に傾斜面３３を設けた形状としていれば、かしめ過程の最終段階でより強く内輪２１側に押し付けることができているので、スプリングバック現象の抑制効果が増すようになる。
【００２８】
さらに、上記実施形態のようにかしめ部３の外端面に形成する平坦部３２は、かしめ過程においてかしめ部３の全体を軸方向に押圧することによってかしめ部３全体が内輪２１側に対して密着したときに得られるから、平坦部３２が波打たずにきれいに形成されていれば、かしめが良好に行われていると視覚的に判定できるようになる。ちなみに、平坦部３２が波打った状態であると、かしめ部３が内輪の外端面から浮いた部分が生じていると考えることができる。要するに、平坦部３２は、かしめが良好に行われた結果の副産物であるから、かしめ部３の仕上がり状態を目視検査するときに、平坦部３２の状態を判定基準とすれば、目視による判定が容易に行える。また、平坦部３２が径方向に沿うものであるから、この平坦部３２を、ハブユニットＡの取付対象（ドライブシャフト４）に対する取付基準面として利用でき、取付状態での軸方向寸法（図１のＨ）を高精度に管理するうえで有利となる。
【００２９】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
【発明の効果】
請求項１の発明では、かしめ部の内径側角部の形状を工夫することにより、かしめ部の屈曲起点側の軸方向厚みを可及的に厚くするようにしているから、内輪の外端面に対してかしめ部を密着させた形態にできて、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。
【００３３】
特に、かしめ部の外端面に形成した平坦部を、かしめ部の仕上がり状態を目視検査するときの判定基準とすることができるから、目視による判定を容易に行うことができるようになる他、この平坦部を、本発明の軸受装置の取付対象に対する取付基準面として利用でき、取付状態での軸方向寸法を高精度に管理するうえで有利となる。
【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のかしめ部を得るためのかしめ治具の縦断側面図
【図４】図３のかしめ治具を用いたローリングかしめ形態を示す説明図
【図５】従来例の車両用ハブユニットの縦断側面図
【図６】図５のかしめ部の拡大図
【図７】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
２１ａ    内輪の内周面角部
ｒ      内輪の内周面角部の曲率半径
３      かしめ部
３１      かしめ部の内径側角部
Ｒ1       かしめ部の内径側角部の曲率半径
【図１】
0003731714.tif 000002
【図２】
0003731714.tif 000003
【図３】
0003731714.tif 000004
【図４】
0003731714.tif 000005
【図５】
0003731714.tif 000006
【図６】
0003731714.tif 000007
【図７】
0003731714.tif 000008