JP2003004058A - 車輪支持用転がり軸受ユニット - Google Patents
車輪支持用転がり軸受ユニットInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ハブ２ｂに外嵌する内輪に亀裂が発生する事
のない、良質の構造を安定して得られる様にする。 【解決手段】 上記ハブ２ｂの内端部（右端部）に支持
段部８ａを設ける。そして、この支持段部８ａの一部で
段差部２６よりも外端に寄った部分（左端側部分）のう
ちの内端側の外径ｄ1 を、同じくこの外端側部分のうち
の外端側の外径ｄ 2 に比べて小さくする。この結果、か
しめ広げ作業に伴って上記支持段部８ａの内端部で上記
段差部２６近傍の外径が拡大したとしても、上記内輪３
に過大な引っ張り応力が加わる程、この支持段部８ａの
外径が拡大する事を防止できる。
のない、良質の構造を安定して得られる様にする。 【解決手段】 上記ハブ２ｂの内端部（右端部）に支持
段部８ａを設ける。そして、この支持段部８ａの一部で
段差部２６よりも外端に寄った部分（左端側部分）のう
ちの内端側の外径ｄ1 を、同じくこの外端側部分のうち
の外端側の外径ｄ 2 に比べて小さくする。この結果、か
しめ広げ作業に伴って上記支持段部８ａの内端部で上記
段差部２６近傍の外径が拡大したとしても、上記内輪３
に過大な引っ張り応力が加わる程、この支持段部８ａの
外径が拡大する事を防止できる。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明に係る車輪支持用転
がり軸受ユニットは、自動車の車輪を懸架装置に対して
回転自在に支持する為に利用する。 【０００２】 【従来の技術】自動車の車輪は、車輪支持用転がり軸受
ユニットにより懸架装置に支持する。図４は、従来から
広く実施されている車輪支持用転がり軸受ユニットの第
１例を示している。この車輪支持用転がり軸受ユニット
１は、ハブ２と、内輪３と、外輪４と、複数個の転動体
５、５とを備える。このうちのハブ２の外周面の外端部
（軸方向に関して外とは、自動車への組み付け状態で幅
方向外寄りとなる側を言い、図８を除く各図の左側とな
る。反対に幅方向中央寄りとなる側を内と言い、図８を
除く各図の右側となる。）には、車輪を支持する為の第
一のフランジ６を形成している。又、このハブ２の中間
部外周面には第一の内輪軌道７を、同じく内端部には外
径寸法が小さくなった支持段部８を、それぞれ形成して
いる。 【０００３】上記支持段部８には、外周面に第二の内輪
軌道９を形成した、上記内輪３を外嵌している。又、上
記ハブ２の内端部には雄ねじ部１０を形成し、この雄ね
じ部１０の先端部（図４の右端部）を、上記内輪３の内
端面よりも内方に突出させている。そして、この雄ねじ
部１０に螺合したナット１１と上記支持段部８の段差面
１２との間で上記内輪３を挟持する事により、この内輪
３を上記ハブ２の所定位置に結合固定している。尚、上
記雄ねじ部１０の先端部外周面には、係止凹部１３を形
成している。そして、上記ナット１１を所定のトルクで
緊締した後、このナット１１の一部で上記係止凹部１３
に整合する部分を直径方向内方にかしめ付ける事によ
り、このナット１１の緩み止めを図っている。 【０００４】又、上記外輪４の内周面には、上記第一の
内輪軌道７と対向する第一の外輪軌道１４、及び、上記
第二の内輪軌道９に対向する第二の外輪軌道１５を形成
している。そして、これら第一、第二の内輪軌道７、９
と第一、第二の外輪軌道１４、１５との間に上記各転動
体５、５を、それぞれ複数個ずつ設けている。尚、図示
の例では、これら各転動体５、５として玉を使用してい
るが、重量の嵩む自動車用の転がり軸受ユニットの場合
には、これら転動体としてテーパころを使用する場合も
ある。 【０００５】上述の様な車輪支持用転がり軸受ユニット
１を自動車に組み付けるには、上記外輪４の外周面に形
成した第二のフランジ１６により、この外輪４を懸架装
置に固定し、上記第一のフランジ６に車輪を固定する。
この結果、この車輪を懸架装置に対し回転自在に支持す
る事ができる。 【０００６】又、特開平１１−１２９７０３号公報に
は、図５〜７に示す様な車輪支持用転がり軸受ユニット
１ａが記載されている。この従来構造の第２例の車輪支
持用転がり軸受ユニット１ａは、ハブ２ａと、内輪３
と、外輪４と、複数個の転動体５、５とを備える。この
うちのハブ２ａの外周面の外端寄り部分には、車輪を支
持する為の第一のフランジ６を形成している。又、この
ハブ２ａの中間部外周面には第一の内輪軌道７を、同じ
く内端部には外径寸法が小さくなった支持段部８を、そ
れぞれ形成している。 【０００７】又、上記ハブ２ａの内端部には、上記内輪
３を固定する為のかしめ部１７を構成する為の円筒部１
８を形成している。この円筒部１８の肉厚は、図７に示
した、この円筒部１８を直径方向外方にかしめ広げる以
前の状態で、先端縁（図７の右端縁）に向かう程小さく
なっている。この為上記ハブ２ａの内端面に、奥部に向
かう程次第に内径が小さくなるテーパ孔１９を形成して
いる。 【０００８】上記ハブ２ａの内端部に上記内輪３を固定
すべく、上述の様な円筒部１８の先端部をかしめ広げる
には、上記ハブ２ａが軸方向にずれ動かない様に固定し
た状態で、図６に示す様に、押型２０を上記円筒部１８
の先端部に強く押し付ける。この押型２０の先端面（図
６の左端面）中央部には、上記円筒部１８の内側に押し
込み自在な円錐台状の凸部２１を形成し、この凸部２１
の周囲に断面円弧状の凹部２２を、この凸部２１の全周
を囲む状態で形成している。尚、この凹部２２の断面形
状は、この凹部２２により上記円筒部１８の先端部を塑
性変形させる事で得られるかしめ部１７の断面形状が、
基端部から先端部に向かう程厚さ寸法が漸次小さくなる
様に、特にこの厚さ寸法が先端部で急激に小さくなる様
に、外径側に向かう程曲率半径が小さくなる複合曲面と
している。 【０００９】上述の様な形状並びに寸法の凸部２１と凹
部２２とを有する押型２０を上記円筒部１８の先端部に
押し付ければ、この円筒部１８の先端部を直径方向外方
にかしめ広げて、上記かしめ部１７を形成する事ができ
る。そして、このかしめ部１７とハブ２ａの内端部に形
成した支持段部８の段差面１２との間で上記内輪３を挟
持して、この内輪３を上記ハブ２ａに固定できる。 【００１０】尚、上記円筒部１８を塑性変形させて（か
しめ広げて）上記かしめ部１７を形成する作業を行なう
のに好ましくは、図８に示す様な揺動プレス装置２３を
使用する。この揺動プレス装置２３は、押型２０と、抑
え治具２４と、ホルダ２５とを備える。上記円筒部１８
をかしめ広げて上記かしめ部１７を形成する際には、上
記ホルダ２５を介して上記ハブ２ａを上方に押圧しつ
つ、上記押型２０を揺動させる。即ち、この押型２０の
中心軸と上記ハブ２ａの中心軸とを角度θだけ傾斜させ
た状態で、この押型２０に、このハブ２ａの中心軸を中
心とする歳差運動の如き揺動運動をさせる。この様な揺
動プレスにより上記かしめ部１７を形成する際には、上
記押型２０の円周方向の一部が上記円筒部１８を押圧す
る事になり、上記かしめ部１７の加工作業は部分的に且
つ円周方向に連続して進行する事になる。この為、一般
的な鍛造加工により上記かしめ部１７を形成する場合に
比べて、加工時に上記円筒部１８に加える荷重を小さく
できる。尚、上記抑え治具２４は、上記押型２０による
かしめ部１７の加工時に上記ハブ２ａ及び内輪３が径方
向に振れる事を防止する。 【００１１】 【発明が解決しようとする課題】ところで、上述の様な
揺動かしめにより円筒部１８をかしめ広げてかしめ部１
７を形成する場合、押型２０の形状や揺動角度、押し付
け荷重等の各種条件にもよるが、このかしめ広げ作業に
伴って内輪３を外嵌する支持段部８に、外径が拡大する
方向の力が加わる可能性ある。この結果、上記円筒部１
８にかしめ部１７を形成した状態で、上記支持段部８の
外径が拡大し、この支持段部８に外嵌した内輪３に過大
な引っ張り応力が加わる可能性がある。そして、この様
に内輪３に過大な引っ張り応力が加わると、この内輪３
の外周面に形成した第二の内輪軌道９が径方向に歪む
他、著しい場合にはこの内輪３に亀裂等の損傷が発生
し、車輪支持用転がり軸受ユニットとして機能しなくな
る可能性がある。 【００１２】この様な支持段部８の外径が拡大する事に
より、上記内輪３に過大な引っ張り応力が加わる事を防
止すべく、図９に示す様な構造が考えられる。即ち、内
輪３を外嵌する支持段部８の外径に比べて、かしめ部１
７（図８参照）となる円筒部１８の外径を小さくする事
により、これら支持段部８と円筒部１８との間部分に段
差部２６を設ける。より具体的には、この円筒部１８の
基端部外周面で、上記内輪３の内端開口部に形成した、
断面形状が四分の一円弧状の曲面部２７よりも少しだけ
第二の内輪軌道９に寄った部分に、段差Ｈを有する断面
円弧状の段差部２６を形成する。この様に段差部２６を
設けた場合には、上記円筒部１８を直径方向外方にかし
め広げる際に、この段差部２６がかしめ広げ作業に伴っ
て折れ曲がる部分の起点となる。この為、かしめ広げ作
業に伴って上記円筒部１８に無理な力が加わりにくくな
り、上記支持段部８の外径を拡大しにくくできる。 【００１３】ところが、この様に段差部２６を設けた場
合でも、内輪３に引っ張り応力が加わる事を阻止できな
い可能性がある。即ち、上記段差部２６を設ける事によ
りこの段差部２６を起点にかしめ部１７が形成されて
も、上記支持段部８の内端部で上記段差部２６近傍の外
径は、上記円筒部１８がかしめ広げられるにつられて拡
大する可能性がある。そして、この様に円筒部１８につ
られて支持段部８の内端部が拡大すると、やはり上述し
た様に内輪３に過大な引っ張り応力が加わり、著しい場
合には上記第二の内輪軌道９が歪んだり、上記内輪３に
亀裂等の損傷が発生したりする可能性がある。本発明の
車輪支持用転がり軸受ユニットは、この様な事情に鑑み
て発明したものである。 【００１４】 【課題を解決するための手段】本発明の車輪支持用転が
り軸受ユニットは、前述した従来の車輪支持用転がり軸
受ユニットと同様に、一端部外周面に第一のフランジを
形成し、中間部外周面に第一の内輪軌道を直接又は別体
の内輪を介して設けたハブと、このハブの他端部に形成
した支持段部に外嵌され、外周面に第二の内輪軌道を形
成した内輪と、内周面に上記第一の内輪軌道に対向する
第一の外輪軌道及び上記第二の内輪軌道に対向する第二
の外輪軌道を形成した外輪と、上記第一、第二の内輪軌
道と上記第一、第二の外輪軌道との間に、それぞれ複数
個ずつ設けられた転動体とを備える。そして、上記支持
段部の他端部で少なくともこの支持段部に外嵌した内輪
よりも突出した部分に形成した円筒部を直径方向外方に
かしめ広げる事で形成したかしめ部により、上記ハブに
外嵌した内輪をこのハブに結合固定している。 【００１５】特に、本発明の車輪支持用転がり軸受ユニ
ットに於いては、上記支持段部の一部でかしめ広げ作業
に伴って折れ曲がる部分の起点となる部分よりも一端に
寄った部分のうちの他端側の外径を、同じくこの一端に
寄った部分のうちの一端側の外径に比べて小さくしてい
る。この為に、例えば上記支持段部の一部で上記起点と
なる部分よりも一端に寄った部分の外周面を、軸方向他
端側に向かう程外径が小さくなるテーパ状とする。又
は、この部分の外周面のうちの他半部の外径を一半部の
外径に比べて小さくしたり、或は、この部分の外周面の
うちの他半部を軸方向他端側に向かう程外径が小さくな
るテーパ状としたりする。 【００１６】 【作用】上述の様に構成する本発明の車輪支持用転がり
軸受ユニットによれば、円筒部をかしめ広げる事により
かしめ部を形成した状態で、支持段部に外嵌した内輪に
過大な応力が加わる事を防止できる。即ち、この支持段
部の一部でかしめ広げ作業に伴って折れ曲がる部分の起
点となる部分よりも一端に寄った部分のうちの他端側の
外径を、同じくこの一端に寄った部分のうちの一端側の
外径に比べて小さくしている為、押型の形状等の各種条
件により、かしめ広げ作業に伴って上記支持段部の他端
部で上記起点となる部分近傍の外径が拡大したとして
も、上記内輪に過大な引っ張り応力が加わる程この支持
段部の外径が拡大する事を防止できる。この為、上記内
輪の外周面に形成した第二の内輪軌道が径方向に歪んだ
り、この内輪に亀裂等の損傷が発生したりする事を防止
できる。 【００１７】 【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の形態の第
１例を示している。尚、本発明の特徴は、ハブ２ｂの内
端部外周面に形成した支持段部８ａに内輪３（図５〜９
参照）を外嵌固定する部分の構造に関する。車輪支持用
転がり軸受ユニット１ａ全体の構造及び作用は、前述の
図５に示した従来構造の第２例や、同じく図９に示した
本発明の参考となる構造と同様であるから、同等部分に
関する説明は、省略若しくは簡略にし、以下、本発明の
特徴部分を中心に説明する。 【００１８】本例の車輪支持用転がり軸受ユニット１ａ
の場合、ハブ２ｂの内端部に形成した支持段部８ａの一
部で、かしめ広げ作業に伴って折れ曲がる部分の起点と
なる部分である段差部２６よりも外端に寄った部分のう
ちの内端側の外径ｄ1 を、同じくこの外端側部分のうち
の外端側の外径ｄ2 に比べて小さくしている（ｄ1 ＜ｄ
2 ）。即ち、上記支持段部８ａの一部で上記段差部２６
よりも外端に寄った部分の外周面を、軸方向内端側に向
かう程外径が小さくなる方向に僅か（図１は傾斜角度を
誇張して描いている。）に傾斜したテーパ状とし、この
外端に寄った部分をテーパ面部２８としている。尚、好
ましくは、この様に支持段部８ａの一部をテーパ状とし
た場合でも、この支持段部８ａの内端部に形成した円筒
部１８をかしめ広げてかしめ部１７（図８参照）を形成
する前の状態で、上記内輪３の少なくとも外端部内周面
を上記支持段部８ａの外周面に締り嵌めにより外嵌自在
とする。そして、この内輪３の外端面を上記支持段部８
ａの段差面１２に突き当てた状態で、各転動体５、５
（図５〜９参照）に所望の予圧を付与する。 【００１９】即ち、上記締り嵌めに基づいて上記内輪３
に加わる静止摩擦力を、上記各転動体５、５に付与され
た予圧に基づいてこの内輪３に加わる軸方向荷重よりも
大きくする。この様に支持段部８ａと内輪３との嵌め合
いを規制すれば、上述の様にこの内輪３の外端面を上記
段差面１２に突き当てて上記各転動体５、５に所望の予
圧を付与した状態で、上記円筒部１８をかしめ広げる以
前でも、上記内輪３をそのまま（内輪３の外端面を段差
面１２に突き当てたまま）の位置に保持できる。言い換
えれば、前述の図８に示す様な揺動かしめにより上記か
しめ部１７を形成する際に、上記ハブ２ｂに対して上記
内輪３が変位する事がなくなる。 【００２０】上述の様に上記内輪３を上記ハブ２ｂの支
持段部８ａに締り嵌めで外嵌すると共に、上記各転動体
５、５に予圧を付与したならば、前述した従来技術の場
合と同様、揺動かしめにより上記円筒部１８を直径方向
外方にかしめ広げる事で、上記かしめ部１７を形成す
る。特に本例の車輪用転がり軸受ユニットの場合には、
この様に円筒部１８をかしめ広げる事によりかしめ部１
７を形成した状態で、上記支持段部８ａに外嵌した内輪
３に過大な応力が加わる事を防止できる。即ち、この支
持段部８ａの一部で上記段差部２６よりも外端に寄った
部分のうちの内端側の外径ｄ1 を、同じくこの外端に寄
った部分のうちの外端側の外径ｄ2 に比べて小さく（ｄ
1 ＜ｄ2 ）している為、かしめ広げ作業に伴って上記支
持段部８ａの内端部で上記段差部２６近傍の外径が拡大
したとしても、上記内輪３に過大な引っ張り応力が加わ
る程この支持段部８ａの外径が拡大する事を防止でき
る。この為、上記内輪３の外周面に形成した第二の内輪
軌道９が径方向に歪んだり、この内輪３に亀裂等の損傷
が発生したりする事を防止できる。 【００２１】しかも、本例の場合、上記内輪３は、上記
かしめ部１７を形成する以前に上記ハブ２ｂの支持段部
８ａに外嵌し、上記各転動体５、５に予圧を付与した状
態のまま、この予圧に基づく軸方向荷重に拘らず、上記
内輪３の外端面と上記ハブ２ｂの外周面に形成した段差
面１２とが当接した状態のままとなる。従って、上記か
しめ部１７の形成作業に伴って上記内輪３に、この内輪
３及び上記ハブ２ｂの中心軸に対し傾斜方向の力が加わ
っても、この内輪３の外端開口周縁部が上記支持段部８
ａの外周面と強く擦れ合ったり、この内輪３の中心軸が
上記ハブ２ｂの中心軸に対し傾斜する事を防止できる。
尚、本例の場合、第一の内輪軌道７（図示省略）を上記
ハブ２ｂの外周面に直接形成しているが、外周面に第一
の内輪軌道を形成した別体の内輪を外嵌しても良い。 【００２２】次に、図２は、本発明の実施の形態の第２
例を示している。本例の場合も、ハブ２ｂの内端部に形
成した支持段部８ｂの一部で、かしめ広げ作業に伴って
折れ曲がる部分の起点となる部分である段差部２６より
も外端に寄った部分のうちの内端側の外径ｄ1 を、同じ
くこの外端に寄った部分のうちの外端側の外径ｄ2 に比
べて小さくしている（ｄ1 ＜ｄ2 ）。この為に、本例の
場合は、この支持段部８ｂの一部で上記段差部２６より
も外端に寄った部分の外周面のうちの内半部の外径ｄ1
を、同じく外半部の外径ｄ2 に比べて僅かに（図２は両
外径ｄ1 、ｄ2の差を誇張して描いている。）小さくす
る事により、この支持段部８ｂを大径部２９と小径部３
０とにより構成している。又、本例の場合も、上記支持
段部８ｂの内端部に形成した円筒部１８をかしめ広げて
かしめ部１７（図８参照）を形成する前の状態で、内輪
３（図５〜９参照）を上記支持段部８ｂのうちの少なく
とも上記大径部２９に締り嵌めにより外嵌自在としてい
る。その他の構成及び作用は、上述した第１例と同様で
あるから、重複する説明は省略する。 【００２３】次に、図３は、本発明の実施の形態の第３
例を示している。本例の場合も、ハブ２ｂの内端部に形
成した支持段部８ｃの一部で、かしめ広げ作業に伴って
折れ曲がる部分の起点となる部分である段差部２６より
も外端に寄った部分のうちの内端側の外径ｄ1 を、同じ
くこの外端に寄った部分のうちの外端側の外径ｄ2 に比
べて小さくしている（ｄ1 ＜ｄ2 ）。この為、本例の場
合は、この支持段部８ｃの一部で上記段差部２６よりも
外端に寄った部分の外周面のうちの内半部の外周面を、
軸方向内端側に向かう程外径が小さくなる方向に僅かに
傾斜した（図３は、傾斜角度を誇張して描いている。）
テーパ面部２８ａとしている。又、本例の場合も、上記
支持段部８ｃの内端部に形成した円筒部１８をかしめ広
げてかしめ部１７（図８参照）を形成する前の状態で、
内輪３（図５〜９参照）を上記支持段部８ｃのうちの少
なくとも外半部に締り嵌めにより外嵌自在としている。
その他の構成及び作用は、前述した第１例と同様である
から、重複する説明は省略する。 【００２４】 【発明の効果】本発明は、以上に述べた通り構成され作
用するので、小型且つ軽量な車輪支持用転がり軸受ユニ
ットを安定して得る事ができる。
がり軸受ユニットは、自動車の車輪を懸架装置に対して
回転自在に支持する為に利用する。 【０００２】 【従来の技術】自動車の車輪は、車輪支持用転がり軸受
ユニットにより懸架装置に支持する。図４は、従来から
広く実施されている車輪支持用転がり軸受ユニットの第
１例を示している。この車輪支持用転がり軸受ユニット
１は、ハブ２と、内輪３と、外輪４と、複数個の転動体
５、５とを備える。このうちのハブ２の外周面の外端部
（軸方向に関して外とは、自動車への組み付け状態で幅
方向外寄りとなる側を言い、図８を除く各図の左側とな
る。反対に幅方向中央寄りとなる側を内と言い、図８を
除く各図の右側となる。）には、車輪を支持する為の第
一のフランジ６を形成している。又、このハブ２の中間
部外周面には第一の内輪軌道７を、同じく内端部には外
径寸法が小さくなった支持段部８を、それぞれ形成して
いる。 【０００３】上記支持段部８には、外周面に第二の内輪
軌道９を形成した、上記内輪３を外嵌している。又、上
記ハブ２の内端部には雄ねじ部１０を形成し、この雄ね
じ部１０の先端部（図４の右端部）を、上記内輪３の内
端面よりも内方に突出させている。そして、この雄ねじ
部１０に螺合したナット１１と上記支持段部８の段差面
１２との間で上記内輪３を挟持する事により、この内輪
３を上記ハブ２の所定位置に結合固定している。尚、上
記雄ねじ部１０の先端部外周面には、係止凹部１３を形
成している。そして、上記ナット１１を所定のトルクで
緊締した後、このナット１１の一部で上記係止凹部１３
に整合する部分を直径方向内方にかしめ付ける事によ
り、このナット１１の緩み止めを図っている。 【０００４】又、上記外輪４の内周面には、上記第一の
内輪軌道７と対向する第一の外輪軌道１４、及び、上記
第二の内輪軌道９に対向する第二の外輪軌道１５を形成
している。そして、これら第一、第二の内輪軌道７、９
と第一、第二の外輪軌道１４、１５との間に上記各転動
体５、５を、それぞれ複数個ずつ設けている。尚、図示
の例では、これら各転動体５、５として玉を使用してい
るが、重量の嵩む自動車用の転がり軸受ユニットの場合
には、これら転動体としてテーパころを使用する場合も
ある。 【０００５】上述の様な車輪支持用転がり軸受ユニット
１を自動車に組み付けるには、上記外輪４の外周面に形
成した第二のフランジ１６により、この外輪４を懸架装
置に固定し、上記第一のフランジ６に車輪を固定する。
この結果、この車輪を懸架装置に対し回転自在に支持す
る事ができる。 【０００６】又、特開平１１−１２９７０３号公報に
は、図５〜７に示す様な車輪支持用転がり軸受ユニット
１ａが記載されている。この従来構造の第２例の車輪支
持用転がり軸受ユニット１ａは、ハブ２ａと、内輪３
と、外輪４と、複数個の転動体５、５とを備える。この
うちのハブ２ａの外周面の外端寄り部分には、車輪を支
持する為の第一のフランジ６を形成している。又、この
ハブ２ａの中間部外周面には第一の内輪軌道７を、同じ
く内端部には外径寸法が小さくなった支持段部８を、そ
れぞれ形成している。 【０００７】又、上記ハブ２ａの内端部には、上記内輪
３を固定する為のかしめ部１７を構成する為の円筒部１
８を形成している。この円筒部１８の肉厚は、図７に示
した、この円筒部１８を直径方向外方にかしめ広げる以
前の状態で、先端縁（図７の右端縁）に向かう程小さく
なっている。この為上記ハブ２ａの内端面に、奥部に向
かう程次第に内径が小さくなるテーパ孔１９を形成して
いる。 【０００８】上記ハブ２ａの内端部に上記内輪３を固定
すべく、上述の様な円筒部１８の先端部をかしめ広げる
には、上記ハブ２ａが軸方向にずれ動かない様に固定し
た状態で、図６に示す様に、押型２０を上記円筒部１８
の先端部に強く押し付ける。この押型２０の先端面（図
６の左端面）中央部には、上記円筒部１８の内側に押し
込み自在な円錐台状の凸部２１を形成し、この凸部２１
の周囲に断面円弧状の凹部２２を、この凸部２１の全周
を囲む状態で形成している。尚、この凹部２２の断面形
状は、この凹部２２により上記円筒部１８の先端部を塑
性変形させる事で得られるかしめ部１７の断面形状が、
基端部から先端部に向かう程厚さ寸法が漸次小さくなる
様に、特にこの厚さ寸法が先端部で急激に小さくなる様
に、外径側に向かう程曲率半径が小さくなる複合曲面と
している。 【０００９】上述の様な形状並びに寸法の凸部２１と凹
部２２とを有する押型２０を上記円筒部１８の先端部に
押し付ければ、この円筒部１８の先端部を直径方向外方
にかしめ広げて、上記かしめ部１７を形成する事ができ
る。そして、このかしめ部１７とハブ２ａの内端部に形
成した支持段部８の段差面１２との間で上記内輪３を挟
持して、この内輪３を上記ハブ２ａに固定できる。 【００１０】尚、上記円筒部１８を塑性変形させて（か
しめ広げて）上記かしめ部１７を形成する作業を行なう
のに好ましくは、図８に示す様な揺動プレス装置２３を
使用する。この揺動プレス装置２３は、押型２０と、抑
え治具２４と、ホルダ２５とを備える。上記円筒部１８
をかしめ広げて上記かしめ部１７を形成する際には、上
記ホルダ２５を介して上記ハブ２ａを上方に押圧しつ
つ、上記押型２０を揺動させる。即ち、この押型２０の
中心軸と上記ハブ２ａの中心軸とを角度θだけ傾斜させ
た状態で、この押型２０に、このハブ２ａの中心軸を中
心とする歳差運動の如き揺動運動をさせる。この様な揺
動プレスにより上記かしめ部１７を形成する際には、上
記押型２０の円周方向の一部が上記円筒部１８を押圧す
る事になり、上記かしめ部１７の加工作業は部分的に且
つ円周方向に連続して進行する事になる。この為、一般
的な鍛造加工により上記かしめ部１７を形成する場合に
比べて、加工時に上記円筒部１８に加える荷重を小さく
できる。尚、上記抑え治具２４は、上記押型２０による
かしめ部１７の加工時に上記ハブ２ａ及び内輪３が径方
向に振れる事を防止する。 【００１１】 【発明が解決しようとする課題】ところで、上述の様な
揺動かしめにより円筒部１８をかしめ広げてかしめ部１
７を形成する場合、押型２０の形状や揺動角度、押し付
け荷重等の各種条件にもよるが、このかしめ広げ作業に
伴って内輪３を外嵌する支持段部８に、外径が拡大する
方向の力が加わる可能性ある。この結果、上記円筒部１
８にかしめ部１７を形成した状態で、上記支持段部８の
外径が拡大し、この支持段部８に外嵌した内輪３に過大
な引っ張り応力が加わる可能性がある。そして、この様
に内輪３に過大な引っ張り応力が加わると、この内輪３
の外周面に形成した第二の内輪軌道９が径方向に歪む
他、著しい場合にはこの内輪３に亀裂等の損傷が発生
し、車輪支持用転がり軸受ユニットとして機能しなくな
る可能性がある。 【００１２】この様な支持段部８の外径が拡大する事に
より、上記内輪３に過大な引っ張り応力が加わる事を防
止すべく、図９に示す様な構造が考えられる。即ち、内
輪３を外嵌する支持段部８の外径に比べて、かしめ部１
７（図８参照）となる円筒部１８の外径を小さくする事
により、これら支持段部８と円筒部１８との間部分に段
差部２６を設ける。より具体的には、この円筒部１８の
基端部外周面で、上記内輪３の内端開口部に形成した、
断面形状が四分の一円弧状の曲面部２７よりも少しだけ
第二の内輪軌道９に寄った部分に、段差Ｈを有する断面
円弧状の段差部２６を形成する。この様に段差部２６を
設けた場合には、上記円筒部１８を直径方向外方にかし
め広げる際に、この段差部２６がかしめ広げ作業に伴っ
て折れ曲がる部分の起点となる。この為、かしめ広げ作
業に伴って上記円筒部１８に無理な力が加わりにくくな
り、上記支持段部８の外径を拡大しにくくできる。 【００１３】ところが、この様に段差部２６を設けた場
合でも、内輪３に引っ張り応力が加わる事を阻止できな
い可能性がある。即ち、上記段差部２６を設ける事によ
りこの段差部２６を起点にかしめ部１７が形成されて
も、上記支持段部８の内端部で上記段差部２６近傍の外
径は、上記円筒部１８がかしめ広げられるにつられて拡
大する可能性がある。そして、この様に円筒部１８につ
られて支持段部８の内端部が拡大すると、やはり上述し
た様に内輪３に過大な引っ張り応力が加わり、著しい場
合には上記第二の内輪軌道９が歪んだり、上記内輪３に
亀裂等の損傷が発生したりする可能性がある。本発明の
車輪支持用転がり軸受ユニットは、この様な事情に鑑み
て発明したものである。 【００１４】 【課題を解決するための手段】本発明の車輪支持用転が
り軸受ユニットは、前述した従来の車輪支持用転がり軸
受ユニットと同様に、一端部外周面に第一のフランジを
形成し、中間部外周面に第一の内輪軌道を直接又は別体
の内輪を介して設けたハブと、このハブの他端部に形成
した支持段部に外嵌され、外周面に第二の内輪軌道を形
成した内輪と、内周面に上記第一の内輪軌道に対向する
第一の外輪軌道及び上記第二の内輪軌道に対向する第二
の外輪軌道を形成した外輪と、上記第一、第二の内輪軌
道と上記第一、第二の外輪軌道との間に、それぞれ複数
個ずつ設けられた転動体とを備える。そして、上記支持
段部の他端部で少なくともこの支持段部に外嵌した内輪
よりも突出した部分に形成した円筒部を直径方向外方に
かしめ広げる事で形成したかしめ部により、上記ハブに
外嵌した内輪をこのハブに結合固定している。 【００１５】特に、本発明の車輪支持用転がり軸受ユニ
ットに於いては、上記支持段部の一部でかしめ広げ作業
に伴って折れ曲がる部分の起点となる部分よりも一端に
寄った部分のうちの他端側の外径を、同じくこの一端に
寄った部分のうちの一端側の外径に比べて小さくしてい
る。この為に、例えば上記支持段部の一部で上記起点と
なる部分よりも一端に寄った部分の外周面を、軸方向他
端側に向かう程外径が小さくなるテーパ状とする。又
は、この部分の外周面のうちの他半部の外径を一半部の
外径に比べて小さくしたり、或は、この部分の外周面の
うちの他半部を軸方向他端側に向かう程外径が小さくな
るテーパ状としたりする。 【００１６】 【作用】上述の様に構成する本発明の車輪支持用転がり
軸受ユニットによれば、円筒部をかしめ広げる事により
かしめ部を形成した状態で、支持段部に外嵌した内輪に
過大な応力が加わる事を防止できる。即ち、この支持段
部の一部でかしめ広げ作業に伴って折れ曲がる部分の起
点となる部分よりも一端に寄った部分のうちの他端側の
外径を、同じくこの一端に寄った部分のうちの一端側の
外径に比べて小さくしている為、押型の形状等の各種条
件により、かしめ広げ作業に伴って上記支持段部の他端
部で上記起点となる部分近傍の外径が拡大したとして
も、上記内輪に過大な引っ張り応力が加わる程この支持
段部の外径が拡大する事を防止できる。この為、上記内
輪の外周面に形成した第二の内輪軌道が径方向に歪んだ
り、この内輪に亀裂等の損傷が発生したりする事を防止
できる。 【００１７】 【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の形態の第
１例を示している。尚、本発明の特徴は、ハブ２ｂの内
端部外周面に形成した支持段部８ａに内輪３（図５〜９
参照）を外嵌固定する部分の構造に関する。車輪支持用
転がり軸受ユニット１ａ全体の構造及び作用は、前述の
図５に示した従来構造の第２例や、同じく図９に示した
本発明の参考となる構造と同様であるから、同等部分に
関する説明は、省略若しくは簡略にし、以下、本発明の
特徴部分を中心に説明する。 【００１８】本例の車輪支持用転がり軸受ユニット１ａ
の場合、ハブ２ｂの内端部に形成した支持段部８ａの一
部で、かしめ広げ作業に伴って折れ曲がる部分の起点と
なる部分である段差部２６よりも外端に寄った部分のう
ちの内端側の外径ｄ1 を、同じくこの外端側部分のうち
の外端側の外径ｄ2 に比べて小さくしている（ｄ1 ＜ｄ
2 ）。即ち、上記支持段部８ａの一部で上記段差部２６
よりも外端に寄った部分の外周面を、軸方向内端側に向
かう程外径が小さくなる方向に僅か（図１は傾斜角度を
誇張して描いている。）に傾斜したテーパ状とし、この
外端に寄った部分をテーパ面部２８としている。尚、好
ましくは、この様に支持段部８ａの一部をテーパ状とし
た場合でも、この支持段部８ａの内端部に形成した円筒
部１８をかしめ広げてかしめ部１７（図８参照）を形成
する前の状態で、上記内輪３の少なくとも外端部内周面
を上記支持段部８ａの外周面に締り嵌めにより外嵌自在
とする。そして、この内輪３の外端面を上記支持段部８
ａの段差面１２に突き当てた状態で、各転動体５、５
（図５〜９参照）に所望の予圧を付与する。 【００１９】即ち、上記締り嵌めに基づいて上記内輪３
に加わる静止摩擦力を、上記各転動体５、５に付与され
た予圧に基づいてこの内輪３に加わる軸方向荷重よりも
大きくする。この様に支持段部８ａと内輪３との嵌め合
いを規制すれば、上述の様にこの内輪３の外端面を上記
段差面１２に突き当てて上記各転動体５、５に所望の予
圧を付与した状態で、上記円筒部１８をかしめ広げる以
前でも、上記内輪３をそのまま（内輪３の外端面を段差
面１２に突き当てたまま）の位置に保持できる。言い換
えれば、前述の図８に示す様な揺動かしめにより上記か
しめ部１７を形成する際に、上記ハブ２ｂに対して上記
内輪３が変位する事がなくなる。 【００２０】上述の様に上記内輪３を上記ハブ２ｂの支
持段部８ａに締り嵌めで外嵌すると共に、上記各転動体
５、５に予圧を付与したならば、前述した従来技術の場
合と同様、揺動かしめにより上記円筒部１８を直径方向
外方にかしめ広げる事で、上記かしめ部１７を形成す
る。特に本例の車輪用転がり軸受ユニットの場合には、
この様に円筒部１８をかしめ広げる事によりかしめ部１
７を形成した状態で、上記支持段部８ａに外嵌した内輪
３に過大な応力が加わる事を防止できる。即ち、この支
持段部８ａの一部で上記段差部２６よりも外端に寄った
部分のうちの内端側の外径ｄ1 を、同じくこの外端に寄
った部分のうちの外端側の外径ｄ2 に比べて小さく（ｄ
1 ＜ｄ2 ）している為、かしめ広げ作業に伴って上記支
持段部８ａの内端部で上記段差部２６近傍の外径が拡大
したとしても、上記内輪３に過大な引っ張り応力が加わ
る程この支持段部８ａの外径が拡大する事を防止でき
る。この為、上記内輪３の外周面に形成した第二の内輪
軌道９が径方向に歪んだり、この内輪３に亀裂等の損傷
が発生したりする事を防止できる。 【００２１】しかも、本例の場合、上記内輪３は、上記
かしめ部１７を形成する以前に上記ハブ２ｂの支持段部
８ａに外嵌し、上記各転動体５、５に予圧を付与した状
態のまま、この予圧に基づく軸方向荷重に拘らず、上記
内輪３の外端面と上記ハブ２ｂの外周面に形成した段差
面１２とが当接した状態のままとなる。従って、上記か
しめ部１７の形成作業に伴って上記内輪３に、この内輪
３及び上記ハブ２ｂの中心軸に対し傾斜方向の力が加わ
っても、この内輪３の外端開口周縁部が上記支持段部８
ａの外周面と強く擦れ合ったり、この内輪３の中心軸が
上記ハブ２ｂの中心軸に対し傾斜する事を防止できる。
尚、本例の場合、第一の内輪軌道７（図示省略）を上記
ハブ２ｂの外周面に直接形成しているが、外周面に第一
の内輪軌道を形成した別体の内輪を外嵌しても良い。 【００２２】次に、図２は、本発明の実施の形態の第２
例を示している。本例の場合も、ハブ２ｂの内端部に形
成した支持段部８ｂの一部で、かしめ広げ作業に伴って
折れ曲がる部分の起点となる部分である段差部２６より
も外端に寄った部分のうちの内端側の外径ｄ1 を、同じ
くこの外端に寄った部分のうちの外端側の外径ｄ2 に比
べて小さくしている（ｄ1 ＜ｄ2 ）。この為に、本例の
場合は、この支持段部８ｂの一部で上記段差部２６より
も外端に寄った部分の外周面のうちの内半部の外径ｄ1
を、同じく外半部の外径ｄ2 に比べて僅かに（図２は両
外径ｄ1 、ｄ2の差を誇張して描いている。）小さくす
る事により、この支持段部８ｂを大径部２９と小径部３
０とにより構成している。又、本例の場合も、上記支持
段部８ｂの内端部に形成した円筒部１８をかしめ広げて
かしめ部１７（図８参照）を形成する前の状態で、内輪
３（図５〜９参照）を上記支持段部８ｂのうちの少なく
とも上記大径部２９に締り嵌めにより外嵌自在としてい
る。その他の構成及び作用は、上述した第１例と同様で
あるから、重複する説明は省略する。 【００２３】次に、図３は、本発明の実施の形態の第３
例を示している。本例の場合も、ハブ２ｂの内端部に形
成した支持段部８ｃの一部で、かしめ広げ作業に伴って
折れ曲がる部分の起点となる部分である段差部２６より
も外端に寄った部分のうちの内端側の外径ｄ1 を、同じ
くこの外端に寄った部分のうちの外端側の外径ｄ2 に比
べて小さくしている（ｄ1 ＜ｄ2 ）。この為、本例の場
合は、この支持段部８ｃの一部で上記段差部２６よりも
外端に寄った部分の外周面のうちの内半部の外周面を、
軸方向内端側に向かう程外径が小さくなる方向に僅かに
傾斜した（図３は、傾斜角度を誇張して描いている。）
テーパ面部２８ａとしている。又、本例の場合も、上記
支持段部８ｃの内端部に形成した円筒部１８をかしめ広
げてかしめ部１７（図８参照）を形成する前の状態で、
内輪３（図５〜９参照）を上記支持段部８ｃのうちの少
なくとも外半部に締り嵌めにより外嵌自在としている。
その他の構成及び作用は、前述した第１例と同様である
から、重複する説明は省略する。 【００２４】 【発明の効果】本発明は、以上に述べた通り構成され作
用するので、小型且つ軽量な車輪支持用転がり軸受ユニ
ットを安定して得る事ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の第１例を、かしめ部を形
成する以前の状態で示す部分断面図。 【図２】同第２例を示す図１と同様の図。 【図３】同第３例を示す図１と同様の図。 【図４】従来構造の第１例を示す半部断面図。 【図５】同第２例を示す半部断面図。 【図６】第２例の構造の製造時にハブに内輪を固定する
為、このハブの内端部をかしめ広げる状態を示す部分拡
大断面図。 【図７】同じくハブの内端部をかしめ広げる以前の状態
で示す部分拡大断面図。 【図８】揺動プレス装置の要部縦断面図。 【図９】本発明の参考となる構造の１例を示す、図７と
同様の図。 【符号の説明】 １、１ａ 車輪支持用転がり軸受ユニット ２、２ａ、２ｂ ハブ ３ 内輪 ４ 外輪 ５ 転動体 ６ 第一のフランジ ７ 第一の内輪軌道 ８、８ａ、８ｂ、８ｃ 支持段部 ９ 第二の内輪軌道 １０ 雄ねじ部 １１ ナット １２ 段差面 １３ 係止凹部 １４ 第一の外輪軌道 １５ 第二の外輪軌道 １６ 第二のフランジ １７ かしめ部 １８ 円筒部 １９ テーパ孔 ２０ 押型 ２１ 凸部 ２２ 凹部 ２３ 揺動プレス装置 ２４ 抑え治具 ２５ ホルダ ２６ 段差部 ２７ 曲面部 ２８、２８ａ テーパ面部 ２９ 大径部 ３０ 小径部
成する以前の状態で示す部分断面図。 【図２】同第２例を示す図１と同様の図。 【図３】同第３例を示す図１と同様の図。 【図４】従来構造の第１例を示す半部断面図。 【図５】同第２例を示す半部断面図。 【図６】第２例の構造の製造時にハブに内輪を固定する
為、このハブの内端部をかしめ広げる状態を示す部分拡
大断面図。 【図７】同じくハブの内端部をかしめ広げる以前の状態
で示す部分拡大断面図。 【図８】揺動プレス装置の要部縦断面図。 【図９】本発明の参考となる構造の１例を示す、図７と
同様の図。 【符号の説明】 １、１ａ 車輪支持用転がり軸受ユニット ２、２ａ、２ｂ ハブ ３ 内輪 ４ 外輪 ５ 転動体 ６ 第一のフランジ ７ 第一の内輪軌道 ８、８ａ、８ｂ、８ｃ 支持段部 ９ 第二の内輪軌道 １０ 雄ねじ部 １１ ナット １２ 段差面 １３ 係止凹部 １４ 第一の外輪軌道 １５ 第二の外輪軌道 １６ 第二のフランジ １７ かしめ部 １８ 円筒部 １９ テーパ孔 ２０ 押型 ２１ 凸部 ２２ 凹部 ２３ 揺動プレス装置 ２４ 抑え治具 ２５ ホルダ ２６ 段差部 ２７ 曲面部 ２８、２８ａ テーパ面部 ２９ 大径部 ３０ 小径部
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 一端部外周面に第一のフランジを形成
し、中間部外周面に第一の内輪軌道を直接又は別体の内
輪を介して設けたハブと、このハブの他端部に形成した
支持段部に外嵌され、外周面に第二の内輪軌道を形成し
た内輪と、内周面に上記第一の内輪軌道に対向する第一
の外輪軌道及び上記第二の内輪軌道に対向する第二の外
輪軌道を形成した外輪と、上記第一、第二の内輪軌道と
上記第一、第二の外輪軌道との間に、それぞれ複数個ず
つ設けられた転動体とを備え、上記支持段部の他端部で
少なくともこの支持段部に外嵌した内輪よりも突出した
部分に形成した円筒部を直径方向外方にかしめ広げる事
で形成したかしめ部により、上記ハブに外嵌した内輪を
このハブに結合固定した車輪支持用転がり軸受ユニット
に於いて、上記支持段部の一部でかしめ広げ作業に伴っ
て折れ曲がる部分の起点となる部分よりも一端に寄った
部分のうちの他端側の外径を、同じくこの一端に寄った
部分のうちの一端側の外径に比べて小さくした事を特徴
とする車輪支持用転がり軸受ユニット。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001187531A JP4682459B2 (ja) | 2001-06-21 | 2001-06-21 | 車輪支持用転がり軸受ユニットの製造方法 |
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|---|---|
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