JP2005098452A - 転がり軸受装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】転がり軸受装置の製造時に内輪の傾きや損傷を防止すること。
【解決手段】外輪２に一方列の玉３を介してフランジ部１２を有する内軸５を回転自在に設け、内軸５の軸端に外嵌した内輪７を外輪２に玉４を介して設け、内軸５の端部を拡径して内輪７の端面にかしめ、内輪７の外周端部に環状の段部２１を形成し、段部２１の側面を一方側に向けて大径となる傾斜面２２とした。
【選択図】 図１

Description

本発明は、車輪支持用に適した複列の転がり軸受装置に関する。
この種の転がり軸受装置には、外輪と、外輪の内周側に配置した内軸と、内軸の端部の外周に設けた内輪装着部に装着した内輪とを備え、この内輪の端面を軸方向に押圧した状態で、内軸の端部を内輪の端面にかしめつけたものがある。（特許文献１，２参照）。
特開２００１−２４８６５０号 特開平１０−２７２９０３号
内軸の端部を内輪の端面にかしめつける場合、内輪端部には、内輪を径方向外方に押し広げようとする力が発生しており、内輪の装着姿勢に影響してくるおそれがある。また、端部外周が段付きになっている内輪では、その段付部分を軸方向に押圧しながら内軸の端部を内輪の端面にかしめつけると、内輪に径方向外方へ向かう力が大きくなり、内輪の装着姿勢が傾斜してくるなどの不具合がある。
本発明の転がり軸受装置は、外輪と、外輪の内周側に配置されかつ内輪装着部を備える内軸と、内軸の内輪装着部に装着された内輪とを備え、内軸の端部が内輪の端面にかしめつけられている転がり軸受装置において、内輪の端部外周側に環状の段部を形成し、この段部の側面を傾斜面としたことを特徴とする。
上記転がり軸受装置の製造時に、内軸の端部を拡径して内輪の端面にかしめる際、内輪の段部の傾斜面に沿う拘束治具で内輪を拘束し、拘束治具に軸方向の力を加えた状態で、かしめ治具を内軸の端部に嵌合してこれを拡径するようにかしめつける。
そして、拘束治具を軸方向へ押圧すると、拘束治具から傾斜面に軸方向に押圧する押圧力が働く。この押圧力の分力は、傾斜面を垂直に押圧する押圧力と、斜面に沿う力である。一方で、内軸の端部は、かしめ治具によって内輪の形状に沿うよう拡径されることから、軸方向に対して径方向外方に向けて傾斜した押圧力が内軸の端部に働く。この押圧力の分力は、軸力と径方向外方に向かう力である。
したがって、傾斜面を軸方向に押圧する押圧力が、かしめ治具によって内輪の形状に沿うよう拡径する際の、軸方向に対して径方向外方に向けて傾斜した押圧力や径方向外方に向かう力に比べて圧倒的に大きくなるようにすることで、内輪と内軸端部との間で、傾斜面を垂直に押圧する押圧力と、内軸の端部において径方向外方に向かう力とが互いに相殺する方向に働いて、内輪を押広げるように働く力が減じられ、もしくは相殺される。これにより、内輪の傾斜や、損傷等が効果的に防止される。
傾斜面の傾斜角度θは、好ましくは、内輪の中心軸方向に対して９０°＜θ＜１７５°を満たす。傾斜角度が上記範囲であれば、転がり軸受装置の製造時、特に効果的に内輪が傾むいたり損傷したりすることが効果的に防止される。
本発明の転がり軸受装置によれば、製造時に内輪が傾斜したり損傷したりすることを効果的に防止することができる。
以下、本発明の実施形態に係る車輪用の転がり軸受装置を、図面を参照して説明する。図１は転がり軸受装置の全体構成を示す断面図、図２は図１の要部拡大断面図、図３は転がり軸受装置の製造途中を示す断面図、図４は図３の要部拡大断面図である。
これらの図を参照して、転がり軸受装置１は、外輪２と、内軸５と、複列の転動体(玉)３，４と、保持器１５Ａ，１５Ｂと、内輪７とを有する。外輪２は、外周側に形成された組付け用フランジ８と、内周側に形成された第１、第２外輪軌道部１０，１１とを有しており、組付け用フランジ８を介して車体側のナックル９に非回転に組付けられる。内軸５は、車輪取付用フランジ部１２と、軸部１３と、車輪Ｔの支持用のインロー部１８とを有し、軸部１３は、その外周に第１外輪軌道部１０に対向する第１内輪軌道部１４と、小径の内輪装着部５ａとを有する。内輪７は、その外周に第２外輪軌道部１１に対向する第２内輪軌道部１８を有し、内軸５の内輪装着部５ａに装着される。上記構成において、内軸５の端部６(軸部１３の端部)が拡径されて内輪７の端面にかしめつけられてかしめ部１９が形成され、これによって軸受内部に所要の予圧が付与されている。
本実施形態の特徴を説明する。
内輪７の端部側の外周に、その肩部２０に連続した段部２１が形成されている。この段部２１は、外径が肩部２０の外径より小径の円筒面２３ａと、この円筒面２３ａと肩部２０の外周面である円筒面２３ｂとを連続する傾斜面２２とを有する。傾斜面２２は軸受内部側、すなわち軸方向一方側に向けて漸次的に大径となるよう傾斜している。この傾斜面２２の傾斜角度θは、円筒面２３ａ（軸方向）に対して９０°＜θ＜１７５°を満たしている。
肩部２０の円筒面２３ｂにパルサーリング２４が嵌着される。外輪２の端部内周面に、パルサーリング２４用の保護カバー２５が嵌着される。
カバー２５は、パルサーリング２４の被検出面に沿う環状部２６と、この環状部２６の径方向内方から軸方向他方側に突出する円筒部２７とを有し、環状部２６と円筒部２７とで上半分Ｌ字形断面を形成する。
このようなカバー２５の環状部２７と円筒部２６との連続部２６ａは、内輪７に段部２１が形成されていることで内輪７との干渉が回避される。
上記転がり軸受装置１を製造する場合、内軸５を、そのインロー部１８側を下方にして支持台に載置し、外輪２に一方列の玉３を保持器１５Ａに組込んだ組品を、玉３が第１軌道部１０に嵌合するよう組込み、外輪２を内軸５に外嵌するようにして内軸５の軸部１３を外輪２に挿通させ、玉３を第１外輪軌道部１０と第１内輪軌道部１４とに嵌合させるようにする。
続いて他方列の玉４を保持器１５Ｂに組込んだ組品を、玉４が第２外輪軌道部１１に嵌合するよう組込み、第２内輪軌道部１８が玉４に嵌合するよう、内輪７を内軸５の内輪装着部５ａに装着する。
続いて、内輪７の外周形状に沿う断面形状を有する拘束治具３０を、内輪７に中間嵌めして設置する。この拘束治具３０は、図４に示すように、円筒面２３ｂに外嵌係合する小径の拘束面３１と、傾斜面２２を外嵌する傾斜した拘束面３２と、円筒面２３ａを外嵌する大径の拘束面３３とを有する。
拘束治具３０を内輪７に外嵌した状態で、拘束治具３０の軸方向他方側端面３０ａを軸方向一方側へ押圧力Ｐ１で押圧することで軸受内部に予圧を付与しながら端部６を拡げるよう、かしめ治具３５を用いてローリングかしめを行い、端部６を変形させて内輪７の端面７ａに圧接する。
拘束治具３０を軸方向一方側へ押圧力Ｐ１で押圧したとき、傾斜面２２に軸方向力Ｐ３が作用するとすると、その分力は傾斜面２２を垂直に押圧する押圧力Ｐ２と傾斜面２２に沿う傾斜方向力Ｐ４である。
ところで、内軸５の端部６は、かしめ治具３５によって内輪７の湾曲面３６に沿うよう拡径されることから、軸方向に対して径方向外方に向けて傾斜した押圧力Ｐ５が端部６から内輪７の湾曲面３６に働く。この押圧力Ｐ５の分力は、軸方向一方側へ向かう軸力Ｐ６と径方向外方に向かう半径方向力Ｐ７となる。したがって、内輪７と内軸５の端部６との間で互いに相殺する方向に働く押圧力Ｐ２と半径方向力Ｐ７とが生じることになる。
このとき押圧力Ｐ２が押圧力Ｐ５や半径方向力Ｐ７に比べて圧倒的に大きくなるよう、押圧力Ｐ１および傾斜面２２の傾斜角度θが設定されることにより、内輪７を押広げるように働く力が減じられる、もしくは相殺される。これにより、内輪７が軸方向に対して傾斜したり、場合によっては損傷したりすることを効果的に防止することができる。
その後、内軸５の端部６を内輪７の端面７ａにさらに押当てるようにし、かしめ部１９を形成する。この状態で拘束治具３０を内輪７から取外し、押圧力Ｐ１を取除く。このように、予め拘束治具３０を軸方向に押圧することで軸受内部に予圧を付与しているので、内軸５の端部６を内輪７の端面７ａにかしめた場合に、内輪７の端面７ａとかしめ部１９とが強く圧接し、軸受内部に所定の予圧を付与することができる。
さらに、内輪７に傾斜面２２を形成し、この傾斜面２２を拘束治具３０で押圧し、押圧力Ｐ２を発生させて、この押圧力Ｐ２をもってかしめ時に内輪７に発生する半径方向力Ｐ７と相殺させるようにしたので、内輪７にはほぼ軸力のみが働くことになり、軸受内部に対して必要な予圧を効果的に付与することができる。
他の好ましい実施形態を、図５の全体構成断面図、図６の製造途中を示す断面図を参照して説明する。この転がり軸受装置１が上記実施形態と異なる部分について説明する。内軸５は軌道部を有せず、この内軸５の軸部１３の外周に、内軸５とは別体の第１内輪４０および第２内輪４１が並設された点で異なる。第１内輪４０の外周面に第１内輪軌道部４２が形成され、第２内輪４１の外周面に第２内輪軌道部４３が形成されている。このうち第２内輪４１に、その肩部２０に連続した段部２１が形成されている。他の構成は上記実施形態と同様であるので同一の符合を付して、その説明を省略する。
上記構成の転がり軸受装置１においても、その製造時に、上記構成と同様の拘束治具３０を用いることで、第２内輪４１と内軸５の端部６との間で互いに反対方向に働く力どうしが相殺しあい、軸部５の端部６をかしめた場合に第２内輪４１を押広げるように働く力が減じられる、もしくは相殺され、第２内輪４１が軸方向に対して傾斜したり、損傷したりすることを効果的に防止することができる。他の作用効果は上記実施形態と同様である。
さらに他の好ましい実施形態を、図７の拡大断面図を参照して説明する。この実施形態の転がり軸受装置１が上記各実施形態と異なる部分は、内輪（第２内輪）５０の形状である。すなわち、この内輪５０の段部として、肩部５１に連続する傾斜面５２とされる。他の構成は上記実施形態と同様であるので、同一の符合を付してその説明を省略する。
この実施形態における転がり軸受装置１の製造に際して、内輪５０の肩部５１の外周面５１ａに嵌合する小径の拘束面５３および傾斜面５２に嵌合する傾斜した拘束面５４とを有する拘束治具３０を用いる。
この実施形態の場合でも、内輪５０と内軸５の端部６との間で互いに反対方向に働く力どうしが相殺しあい、内軸５の端部６をかしめた場合に内輪５０を押広げるように働く力が減じられる、もしくは相殺され、内輪５０が軸方向に対して傾斜したり、損傷したりすることを効果的に防止することができる。他の作用効果は上記実施形態と同様である。
本発明の実施形態の転がり軸受装置の全体構成を示す断面図 図１の要部拡大断面図 転がり軸受装置の製造途中を示す断面図 図３の要部拡大断面図 他の実施形態の転がり軸受装置の全体構成断面図 同じく製造途中を示す断面図 他の実施形態の要部拡大断面図
符号の説明
１ 転がり軸受装置
２ 外輪
５ 内軸
６ 筒状端部
７ 内輪
１３ 軸部
１９ かしめ部
２０ 肩部
２１ 段部
２２ 傾斜面
２５ カバー
３０ 拘束治具
３５ かしめ治具

Claims (2)

  1. 外輪と、外輪の内周側に配置されかつ内輪装着部を備える内軸と、内軸の内輪装着部に装着された内輪とを備え、内軸の端部が内輪の端面にかしめつけられている複列の転がり軸受装置において、
    内輪の端部外周側に環状の段部を形成し、この段部の側面を傾斜面としたことを特徴とする転がり軸受装置。
  2. 傾斜面の傾斜角度θが、内輪の中心軸方向に対して９０°＜θ＜１７５°を満たす、ことを特徴とする請求項１に記載の転がり軸受装置。
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