JP2007271045A - 車輪用転がり軸受装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ハブシャフトの端部を屈曲変形して複列転がり軸受にかしめ付ける際に生じる当該端部の径方向内方への塑性変形を確実に抑制できる車輪用の複列転がり軸受装置の製造方法を提供すること。
【解決手段】各分割部材３ｃが拡径縮径自在とされているコレットチャック３と、各分割部材３ｃを拡径および縮径させるデーパーコーン４とを用意する工程と、複列転がり軸受２をハブシャフト１にかしめ付ける前に、コレットチャック３を縮径させて貫通孔１ｂに挿入し、かしめ付けるときに、コレットチャック３を拡径させて各分割部材３ｃをハブシャフト１の円筒状の端部に当接させることで、当該端部の径方向内方への塑性変形を抑制し、かしめ付けた後に、コレットチャック３を縮径させてハブシャフト１から抜き取るようにした工程とを含む複列転がり軸受装置の製造方法。
【選択図】図４

Description

本発明は、車輪用転がり軸受装置の製造方法に関し、詳しくは、自動車等の懸架装置に車輪を回転自在に支持するために使用される車輪用転がり軸受装置の製造方法に関する。

車輪用転がり軸受装置は、一般に、軸方向一端部に設けられたフランジ部を介して車輪に連結されるハブシャフトに対して、転がり軸受が軸方向に抜け止めされる状態でその外周に装着されている。

前記ハブシャフトは、その軸方向他端側（図８の右側）に、前記転がり軸受の抜け止めに使用される円筒状の端部を備える。この円筒状端部は、専用のかしめ治具を用いて径方向外方に屈曲変形され、転がり軸受の内輪部材の外端面にかしめ付けられ、かしめ部とされる。転がり軸受は、このかしめ部により、ハブシャフトから抜け止めされているとともに当該かしめ部から予圧を付与される。

かしめ加工について説明すると、図８（ａ）において、かしめ治具を用いてハブシャフトの円筒状の端部１ｅに径方向内方に向けてかしめ荷重Ｐを加えると、図８（ｂ）に示すように、かしめ部１ｆが形成される。したがって、ハブシャフトの端部１ｅは、かしめ加工が容易となるように塑性加工し易いＳ５５Ｃ等の鋼材により構成されている。

ところで、駆動輪に使用される車輪用転がり軸受装置には、等速ジョイント等の継手部材の外輪に設けられた軸部とスプライン嵌合するスプライン歯１ｃが、ハブシャフトを貫通して設けられた貫通孔の内周面に形成されているものがある。

このような車輪用転がり軸受装置の場合、図８（ｂ）に示すように、前述したかしめ加工に伴って発生するハブシャフトの内方に向かうかしめ荷重Ｐによって、ハブシャフトの円筒状の端部に大きなモーメント荷重が掛かり、貫通孔が径方向内方に塑性変形（径収縮）する場合がある。この貫通孔の内方への変形度合が大きい場合には、スプライン歯１ｃ（スプライン部）の内径が変わり軸部が挿入できなくなるため、かしめ加工後にハブシャフトの貫通孔にブローチ加工を施して所定の寸法に整えることが必要となり、工程数の増加および製造コストの上昇の原因となっていた。また、貫通孔の径方向内方への塑性変形に伴い当該端部と転がり軸受の内輪部材との間に隙間が形成され、軸受装置の軸受剛性の低下を生じることもあった。

これに対して、ハブシャフトの端部の塑性変形を抑制するべく、転がり軸受を装着した領域に対応する貫通孔の一部領域に、円柱状の金属性治具を嵌入した状態で当該端部をかしめる方法を開示したものがある（特許文献１参照）。
特開２００２−３０１５３２号公報

ところが、この特許文献１に記載のかしめ方法によれば、貫通孔の内方への塑性変形の抑制には効果がある。しかし、円柱状治具を圧入によってハブシャフトの貫通孔に嵌合させているため、かしめ加工の前後で当該円柱状治具のハブシャフトへの差し入れと抜き取りが円滑に行えず、円柱状治具によってハブシャフトのスプライン部を損傷させるおそれがあった。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、等速ジョイント等の継手部材の外輪と嵌合する嵌合部が、ハブシャフトの内周面に形成されている車輪用転がり軸受装置の製造方法にあって、当該嵌合部を損傷させることなく、ハブシャフトの端部を屈曲変形して転がり軸受にかしめ付ける際に生じる当該ハブシャフトの径方向内方への塑性変形を確実に抑制し、軸受装置の製造コストの上昇が効果的に防止できる車輪用転がり軸受装置の製造方法を提供することにある。

上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、継手部材の外輪と嵌合する嵌合部を内周面に設けた貫通孔が軸方向に形成されているハブシャフトの外周に転がり軸受を配設し、前記ハブシャフトの円筒状の端部を径方向外方に屈曲させて転がり軸受にかしめ付けるかしめ工程を備える車輪用転がり軸受装置の製造方法であって、前記かしめ工程には、筒状部分を備え、該筒状部分に径方向に延びるスリットを形成することで円周方向に分割され、各分割部材が拡径縮径自在とされているコレットチャックと、該コレットチャックを拡径および縮径させるコレットチャック径可変手段と、を用意する工程と、前記ハブシャフトの端部を転がり軸受にかしめ付ける前に、前記コレットチャックを縮径させて前記ハブシャフトの貫通孔に挿入し、かしめ付けるときに、前記コレットチャックを拡径させて各分割部材を前記ハブシャフトの端部に当接させることで、その径方向内方への塑性変形を抑制するようにし、かしめ付けた後に、前記コレットチャックを縮径させて前記ハブシャフトから抜き取るようにした工程と、が含まれること、を要旨とする。

上記請求項１の構成によれば、ハブシャフトの端部を転がり軸受にかしめ付ける際に、径方向に拡径縮径自在なコレットチャックをハブシャフトに挿入した状態で拡径させ当該ハブシャフトの端部を内部（貫通孔）から支持させることで該端部の径方向内方への塑性変形を確実に抑制できる。これにより、かしめ加工の後でブローチ加工等の余分な工程を行う必要がなくなり、工程数の増加に伴う製造コストの上昇を防止できる。また、かしめ加工後に転がり軸受の内輪部材とハブシャフトの端部との間に隙間が形成されず、ハブシャフトの軸受剛性の低下が効果的に抑止できる。また、上記請求項１の構成によれば、コレットチャックのハブシャフトへの挿入および抜き取り時には、コレットチャックが貫通孔に形成された嵌合部に接触しないように縮径できる。これにより、ハブシャフトの貫通孔の嵌合部のコレットチャックによる損傷が効果的に防止できる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の車輪用転がり軸受装置の製造方法において、前記コレットチャックは、各分割部材が互いに密接する縮径方向に付勢されているとともに、前記筒状部分の内径部が先端に向けてテーパー状に形成されたテーパー面を備え、前記コレットチャック径可変手段が、前記テーパー面に対応するテーパー部を有し、該テーパー部で前記テーパー面を押し込むと各分割部材が互いに離間して拡径され、前記テーパー部を後退させると各分割部材が互いに密接して縮径されるテーパー部材であること、を要旨とする。

上記請求項２の構成によれば、径方向に拡径縮径自在なコレットチャックであって、ハブシャフトの端部を転がり軸受にかしめ付けるときに、コレットチャックを拡径させて各分割部材を前記ハブシャフトの端部に当接させることで、その径方向内方への塑性変形を確実に抑制できるコレットチャックを簡易な構成で実現できる。

請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の車輪用転がり軸受装置の製造方法において、前記コレットチャックの外周面には、前記ハブシャフトの貫通孔に設けられた嵌合部と嵌合する嵌合形状が形成されていること、を要旨とする。

上記請求項３の構成によれば、コレットチャックの拡径時にその外周面に形成された嵌合形状がハブシャフトの内周面の嵌合部に嵌合するので、コレットチャックの外周面に嵌合形状が形成されていない場合と比べ、コレットチャックとハブシャフトの貫通孔との接触面積が増える。また、それとともに、コレットチャックがハブシャフトの貫通孔を分散した複数の箇所で支えるようになり、接触面圧が小さくなる。これにより、ハブシャフトの端部の径方向内方への塑性変形を抑制すべくコレットチャックでハブシャフトを支持するときに生じ得るハブシャフトの嵌合部の変形が効果的に抑止できる。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の車輪用転がり軸受装置の製造方法において、前記コレットチャックの外周面が、当該コレットチャックの拡径時に前記ハブシャフトの内周面と略平行になるように構成されていること、を要旨とする。

上記請求項４の構成によれば、コレットチャックの拡径時において、当該コレットチャックの外周面が、ハブシャフトの貫通孔の内周面と略平行に接触する。これにより、コレットチャックがその外周面のほぼ全ての領域でハブシャフトの貫通孔の内周面と面接触し得るようになる。このため、例えば、コレットチャックの外周面が拡径時に先端に向けて先太りに構成されている場合と比べ、コレットチャックとハブシャフトの貫通孔との接触面積が増える。また、それとともに、コレットチャックがハブシャフトの貫通孔を分散した複数の箇所で支えるようになり、接触面圧が小さくなる。これにより、ハブシャフトにコレットチャックを接触させる際に生じ得るハブシャフトの嵌合部の変形が効果的に抑制できる。さらに、請求項３に記載の構成と組み合わせれば、ハブシャフトの嵌合部の変形がさらに効果的に抑止できる。

本発明によれば、等速ジョイント等の継手部材の外輪と嵌合する嵌合部が、ハブシャフトの内周面に形成されている車輪用転がり軸受装置の製造方法にあって、当該嵌合部を損傷させることなく、ハブシャフトの端部を屈曲変形して転がり軸受にかしめ付ける際に生じる当該ハブシャフトの径方向内方への塑性変形を確実に抑制し、軸受装置の製造コストの上昇が効果的に防止できる車輪用転がり軸受装置の製造方法を提供することができる。

（第１の実施形態）
以下、本発明を具体化した第１の実施形態について図面に従って説明する。
図１に示すように、本実施形態で使用する複列転がり軸受装置（車輪用転がり軸受装置）は、軸方向一端部の外周部に設けられたフランジ部１ａを介して車輪に連結されるハブシャフト１と、このハブシャフト１を車体の懸架装置に対して回転自在に支持するための複列転がり軸受２とを備えている。この複列転がり軸受２は、軸方向一端側（図１の左側）と他端側（図１の右側）にそれぞれ配列された第１内輪部材２ａおよび第２内輪部材２ｂと、これら内輪部材２ａ，２ｂに対向するようにハブシャフト１の周囲に環装された外輪２ｃとを備えている。図１に示す複列転がり軸受２においては、第１内輪部材２ａは、ハブシャフト１と一体に形成され、第２内輪部材２ｂは、第１内輪部材２ａの軸方向他端側に隣接した状態でハブシャフト１の外周面に取り付けられている。また、外輪２ｃと第１および第２内輪部材２ａ，２ｂとの間には、転動体である玉２１ａ，２１ｂが複列に且つ転動可能に介装されている。

この複列転がり軸受装置は、車両の駆動輪に使用されるものであり、ハブシャフト１には、軸方向に貫通して貫通孔１ｂが形成されている。この貫通孔１ｂの内周面には、等速ジョイント５０（継手部材）の外輪５１における軸部５２とスプライン嵌合するスプライン歯１ｃ，…（嵌合部）が形成されている。そして、この軸部５２の回転によって車両の駆動力がハブシャフト１に伝達されるようになっている。尚、図１に示す等速ジョイント５０は、周知のツェッパタイプ（バーフィールド型）の等速ジョイントと呼ばれるものであり、前記した外輪５１、内輪５４、玉５５および保持器５６などから構成されている。外輪５１は、内輪５４、玉５５および保持器５６などが収納配設される椀形部５７と、この椀形部５７の小径側に一体に連接される前記した軸部５２とから構成されている。この軸部５２の外周面には、スプラインが形成されており、ハブシャフト１の貫通孔１ｂに対してスプライン嵌合される。さらに、等速ジョイント５０の内輪５４に対してシャフト５８がスプライン嵌合されて止め輪５９などで抜け止め固定される。このシャフト５８の他端側は、図示しない別の等速ジョイントを介して車両のデファレンシャル装置に取り付けられる。尚、図１に示す等速ジョイント５０の軸部５２は、貫通孔１ｂに固定された止め輪５３によってハブシャフト１に対して抜け止めされている。

前記複列転がり軸受２においては、ハブシャフト１の円筒状の軸方向他端側の端部１ｅが、径方向外方に屈曲されて複列転がり軸受２の第２内輪部材２ｂにかしめ付けられている。このかしめ部１ｆによって、第２内輪部材２ｂが軸方向一端側に向けて押圧され、複列転がり軸受２には、所要の予圧が付与されるとともにハブシャフト１に対して抜け止め固定されている。

本実施形態では、複列転がり軸受装置の組立方法において、特に、ハブシャフト１の端部１ｅを複列転がり軸受２へかしめ付けるかしめ加工を備える工程に特徴を有する。以下に、本実施形態のかしめ工程について説明する。

（複列転がり軸受装置のかしめ工程）
まず、図２（ａ）に示すように、筒状部分３ａからなるコレットチャック３と、このコレットチャック３内に挿通して当該コレットチャック３の径を変えるために用いるテーパーコーン４（テーパー部材）と、を備えるコレットチャック本体を準備する。そして、このコレットチャック本体を、予め、かしめ加工機（図示せず）に作動可能な状態で装着し、かしめ加工機に位置決めされ把持されたハブシャフト１に対して挿通可能な第１の所定位置（初期状態の位置）に位置決めしておく。

このコレットチャック３は、例えば、炭素工具鋼等の鋼材を熱処理加工することで適度な弾性を有するように形成されている。また、コレットチャック３は、その筒状部分３ａの先端部３ｂに内径部３０から径方向外方に延びる複数（３つ）のスリット３０ａ，…を設けることで当該先端部３ｂが円周方向に複数個（３個）に等角度（１２０°）間隔で分割されており、それら分割部材３ｃ，…が拡径・縮径自在とされている。図２（ａ）においては、コレットチャック３の分割部材３ｃ，…は、その弾性的性質によって互いに密接する方向に付勢され、各分割部材３ｃが集合して略円柱状になっている。

また、コレットチャック３の内径部３０は、図２（ａ）に示すように、先端に向け軸方向途中位置まで先細りのテーパー状（円すい面状）とされたテーパー面３ｄと、当該途中位置から先端まで内径が均一の円筒内周面（符号省略）とを備えている。また、この内径部３０は、テーパーコーン４を軸方向に摺動自在に案内する案内路の役割も有する。尚、このコレットチャック３においては、図２（ｂ）に示すように、筒状部分３ａの先端部３ｂの外周面には、スプライン溝３ｅ，…（嵌合形状）が形成されている。これらスプライン溝３ｅ，…は、後述するように、ハブシャフト１の貫通孔１ｂの内周面に形成されたスプライン歯１ｃ，…（図２（ｂ）中、破線で示す）と嵌合するようにされている。詳述すると、コレットチャック３の外周面のスプライン溝３ｅ，…と、ハブシャフト１の貫通孔１ｂのスプライン歯１ｃ，…とは、コレットチャック３とハブシャフト１の嵌合時に各々の底面および歯先面、ならびに側面同士がそれぞれ接触するように構成されている。

一方、テーパーコーン４の先端部には、図２（ａ）に示すように、前述したコレットチャック３の内径部３０のテーパー面３ｄに対応するようにテーパー状（円すい台状）に形成されたテーパー部４ｄが設けられている。

本実施形態のコレットチャック本体は以上のように構成され、コレットチャック３の各分割部材３ｃは、テーパーコーン４のテーパー部４ｄをテーパー面３ｄに沿って摺動させると、コレットチャック３の先端部３ｂ（分割部材３ｃ，…）が弾性力によって拡径縮径動作する。したがって、テーパーコーン４を内径部３０で案内させ、コレットチャック３に対して後述する第１の静止位置から第２の静止位置まで移動させると、その動作に伴い、図２（ａ）で径方向外方に向く矢印で示すように、コレットチャック３の分割部材３ｃ，…が互いに離間して拡径する。ここで、第１の静止位置とは、テーパーコーン４のテーパー部４ｄがコレットチャック３のテーパー面３ｄに当接した状態でコレットチャック３が縮径される位置をいう。また、第２の静止位置とは、テーパーコーン４のテーパー部４ｄがコレットチャック３のテーパー面３ｄを押し込むことで、コレットチャック３の先端部３ｂが後述する第２の所定位置で拡径し、各分割部材３ｃがハブシャフト１の端部１ｅに当接して当該端部１ｅを内部（貫通孔１ｂ）から支える状態となる位置をいう。

以上のような用意をしてから、図３から図５に示す手順で、ハブシャフト１の軸方向他端側（図３の右側）の円筒状の端部１ｅ（軸端）を複列転がり軸受２の第２内輪部材２ｂに対し、かしめ付ける。尚、ハブシャフト１は、図示しないかしめ加工機に把持されており、図３に示すようにハブシャフト１に対して複列転がり軸受２が仮り装着されている。

まず、かしめ付けの前に、図３に示すように、前記かしめ加工機からコレットチャック３（コレットチャック本体）を縮径されたまま、かしめ加工機に備えられた油圧機構を用いてハブシャフト１に向け進出させ、該ハブシャフト１の貫通孔１ｂに挿入し、後述する第２の所定位置（図４（ａ）参照）で静止させる。尚、ハブシャフト１の貫通孔１ｂへのコレットチャック３の先端部３ｂの挿入時には、テーパーコーン４は、図３に示すように第１の静止位置で静止させておく。このとき、コレットチャック３の先端部３ｂは、分割部材３ｃ，…が互いに密接する方向に付勢され、縮径されている。尚、図３においては、コレットチャック３の先端部３ｂには、スプライン溝３ｅ，…が形成されており、貫通孔１ｂのスプライン歯１ｃ，…と嵌合するようにされている（図２（ｂ）参照）。

次に、図４（ａ）に示すように、かしめ加工機に設けられたかしめ治具７０を用い、ハブシャフト１の円筒状の端部１ｅを揺動かしめ加工により径方向外方に屈曲変形させる。即ち、上述したように、揺動かしめ加工の前に、コレットチャック３を縮径されたまま、ハブシャフト１の貫通孔１ｂに挿入し、図４（ａ）に破線で示す第２の所定位置（コレットチャック３がハブシャフト１と軸中心を一致させ、先端部３ｂの端面３ｈが貫通孔１ｂの軸方向他端側（図４の右側）に形成された拡径部１ｇに略差し掛かる位置）で静止させる。

この状態で、テーパーコーン４をコレットチャック３の内径部３０で案内させて第１の静止位置（図４（ａ）中、テーパーコーン４を破線で示す位置）から第２の静止位置（図４（ａ）中、テーパーコーン４を実線で示す位置）に摺動させつつ、テーパー部４ｄでテーパー面３ｄを押し込む。これにより、図４（ｂ）に径方向外方に向く矢印で示すようにコレットチャック３を拡径させ、図４（ａ）に実線（断面）で示すように、コレットチャック３の先端部３ｂの先端外周面がハブシャフト１の貫通孔１ｂの先端内周面に当接した状態とする。このようにコレットチャック３の先端部３ｂの先端外周面をハブシャフト１の貫通孔１ｂの先端内周面に当接させ、その状態を維持することで、前述したかしめ荷重Ｐ（図８（ｂ）参照）の負荷による端部１ｅの塑性変形が抑制されるようになる。尚、図４（ａ）においては、コレットチャック３の先端部３ｂが拡径してハブシャフト１の端部１ｅに当接する際に、コレットチャック３のスプライン溝３ｅ，…が、貫通孔１ｂのスプライン歯１ｃ，…と嵌合するようにされている（図２（ｂ）参照）。

本実施形態では、コレットチャック３の拡径時において、コレットチャック３の外周面とハブシャフト１の貫通孔１ｂとが、スプライン溝３ｅ，…とスプライン歯１ｃ，…とを介して、それぞれの底面および歯先面のみならず、側面同士でも接するようになる。このため、コレットチャック３の外周面がスプライン形状のない円柱面状の場合と比べ、コレットチャック３とハブシャフト１の接触面積が増える。また、それとともに、ハブシャフト１の端部１ｅが、コレットチャック３の分散して位置する複数の箇所で支えられるようになり、接触面圧が小さくなる。これにより、ハブシャフト１の端部１ｅをかしめるときにコレットチャック３でハブシャフト１の端部１ｅを支える際に、当該端部１ｅ（かしめ部１ｆ）がかしめ治具７０とコレットチャック３の間に挟まれ強圧されて生じ得るハブシャフト１のスプライン部の変形が効果的に抑止できる。また、両部材の接触面積が小さい場合に生じ得る、コレットチャック３にハブシャフト１のスプライン歯１ｃ，…が喰い込んで当該コレットチャック３の抜き取りが困難となる現象や、当該スプライン歯１ｃ，…がコレットチャック３の圧接によって潰されるといった現象も同時に回避できる。

この状態で、図４（ａ）に示すように、かしめ治具７０を所要角度α傾けた姿勢でハブシャフト１の端部１ｅにあてがい、回転軸７１を回転させてかしめ治具７０を揺動回転させる。これにより、ハブシャフト１の円筒状の端部１ｅを徐々に径方向外方に屈曲変形させ、この屈曲変形した部分（かしめ部１ｆ）を第２内輪部材２ｂの軸方向他端側の端面に押し付ける。このかしめ加工に伴い、前述したようにかしめ荷重Ｐがハブシャフト１内方に向けて端部１ｅに負荷される（図８（ｂ）参照）が、このときハブシャフト１の端部１ｅは、前述したようにコレットチャック３の分割部材３ｃ，…によって内部（貫通孔１ｂ）から支えられている。このため、かしめ荷重Ｐによる端部１ｅの径方向内方への塑性変形（径収縮）が効果的に抑えられるようになる。

このようにして、図５に示すように、ハブシャフト１の端部１ｅの屈曲部分（かしめ部１ｆ）が、複列転がり軸受２の第２内輪部材２ｂの端面にかしめ付けられる。これにより、複列転がり軸受２に対して所要の予圧が付与されるとともに、複列転がり軸受２がハブシャフト１に組み付け固定される。

かしめ加工が完了した後、図５に示すように、コレットチャック３をハブシャフト１の貫通孔１ｂから抜き取り、さらに第１の所定位置まで後退させる。
以上、本実施形態の複列転がり軸受装置の製造方法によれば、以下のような作用・効果を得ることができる。

（１）本実施形態では、複列転がり軸受装置のハブシャフト１の端部１ｅのかしめ工程において、ハブシャフト１の貫通孔１ｂに径が可変とされたコレットチャック３を挿入し、ハブシャフト１の円筒状の端部１ｅをかしめ加工するときにコレットチャック３でハブシャフト１の端部１ｅを内部（貫通孔１ｂ）から支持させるようにしている。このため、かしめ加工に伴い発生するかしめ荷重Ｐによってハブシャフト１の端部１ｅが径方向内方に塑性変形する不具合が確実に抑制される。よって、かしめ工程の後に、例えば、ハブシャフト１の貫通孔１ｂにブローチ加工を施して所定の寸法に整える工程が不要となり、工程数の増加に伴う製造コストの上昇を防止できる。また、ハブシャフト１の端部１ｅをかしめ加工するときに当該端部１ｅをコレットチャック３によって内部から支持させているので、かしめ加工後に第２内輪部材２ｂとハブシャフト１の端部１ｅとの間に隙間が形成されず、ハブシャフト１の軸受剛性の低下が効果的に抑止できる。

（２）本実施形態では、かしめ加工の前後でコレットチャック３を縮径させてハブシャフト１の貫通孔１ｂへの挿入および抜き取りを行うようにしている。このため、コレットチャック３がハブシャフト１のスプライン歯１ｃ，…と接触して損傷させることがなく、安全にかしめ加工が行えるようになるとともに、得られる軸受装置が品質の優れたものになる。

（３）本実施形態では、コレットチャック３が拡径してハブシャフト１の貫通孔１ｂに当接する際に、コレットチャック３の外周面のスプライン溝３ｅ，…が、貫通孔１ｂの内周面のスプライン歯１ｃ，…と嵌合するようにされている。したがって、スプライン溝３ｅ，…とスプライン歯１ｃ，…とが嵌合時に各々の底面および歯先面のみならず、側面同士でも接するようになり、コレットチャック３の外周面にスプラインが形成されていない場合と比べ、コレットチャック３とハブシャフト１の接触面積が増える。また、それとともに、ハブシャフト１の端部１ｅが、コレットチャック３の分散して位置する複数の箇所で支えられるようになり、接触面圧が小さくなる。これにより、コレットチャック３でハブシャフト１の端部１ｅを支えた状態で当該端部１ｅをかしめる際に生じ得るハブシャフト１のスプライン部の変形が効果的に抑止できる。さらに、コレットチャック３の拡径時に各スプライン溝３ｅ内に各スプライン歯１ｃが収納されるので、例えば、スプライン歯１ｃ，…がより損傷され易い鋭角状に形成されている場合であっても、その損傷が効果的に防止される。

（第２の実施形態）
以下、本発明を具体化した第２の実施形態について図面に従って説明する。尚、本実施形態の複列転がり軸受装置の製造方法は、コレットチャックとテーパーコーンに第１の実施形態と異なる形態のものを用いた以外は、上記第１の実施形態と同一の構成である。このため、同一の構成については上記第１の実施形態と同一の符号を付す等してその説明を省略する。以下に、本実施形態のかしめ工程について説明する。

（複列転がり軸受装置のかしめ工程）
まず、図６（ａ）に示すように、筒状部分３１ａからなるコレットチャック３１と、このコレットチャック３１内に挿通して当該コレットチャック３１の径を変えるために用いるテーパーコーン４１と、を備えるコレットチャック本体を準備する。そして、このコレットチャック本体を、予め、かしめ加工機（図示せず）に作動可能な状態で装着し、かしめ加工機に位置決めされ把持されたハブシャフト１に対して挿通可能な第１の所定位置（初期状態の位置）に位置決めしておく。

このコレットチャック３１は、図６（ａ）および図６（ｂ）に示すように、円柱体を等角度（９０°）間隔で分割された形状をなす複数個（４個）の分割部材３１ｃ，…と、該分割部材３１ｃ，…を略円柱状に集合させた状態で拡径縮径自在に保持する略円筒形状のハウジング部材３１ｂとを備えている。このハウジング部材３１ｂには、その外周面の複数箇所（４箇所）に各分割部材３１ｃの外形に合致する平面視略矩形状の開口部３１ｆ，…が設けられている。また、各分割部材３１ｃは、ハウジング部材３１ｂとの間に介装されたばね部材３１ｓ，３１ｓによって、互いに密接する方向（径方向内方）に付勢されている。図６（ａ）および図６（ｂ）に示すコレットチャック３１では、ばね部材３１ｓは、各分割部材３１ｃの端面の中央部近傍にそれぞれ１個ずつ、計８個が等角度（９０°）間隔で配設されている。

また、分割部材３１ｃ，…の内径部３０ｇは、図６（ａ）に示すように、先端に向け軸方向途中位置まで先細りのテーパー状とされたテーパー面３１ｄと、当該途中位置から先端まで内径が均一の円筒内周面（符号省略）とを備えている。また、この内径部３０ｇは、テーパーコーン４１を軸方向に摺動自在に案内する案内路の役割も有する。尚、このコレットチャック３１においては、第１の実施形態のコレットチャック３と同様に、筒状部分３１ａ（各分割部材３１ｃ）の外周面には、ハブシャフト１の貫通孔１ｂのスプライン歯１ｃ，…と嵌合するスプライン溝３１ｅ，…が形成されている。

一方、テーパーコーン４１は、図６（ａ）に示すように、前述したコレットチャック３１のテーパー面３1ｄに対応するように先端に設けられ、テーパー形状とされたテーパー部４１ｄと、該テーパー部４１ｄに連結されたシャフト部４１ｅとを備えている。シャフト部４１ｅは、さらにシリンダ部４１ｆに連結されており、油圧機構によって進退可能とされている。

本実施形態のコレットチャック本体は以上のように構成され、コレットチャック３１の各分割部材３１ｃは、テーパーコーン４１のテーパー部４１ｄをテーパー面３１ｄに沿って摺動させると、両端のばね部材３１ｓ，３１ｓが伸縮し、これにより各開口部３１ｆを通ってコレットチャック３１の軸方向に対して垂直方向に往復動する。したがって、テーパーコーン４1を内径部３０ｇで案内させ、コレットチャック３1に対して後述する第１の静止位置から第２の静止位置まで移動させると、その動作に伴い、図６（ａ）および図６（ｂ）で径方向外方に向く矢印で示すように、分割部材３１ｃ，…がその全長に亘って径方向に均等に膨出するように互いに離間しつつ拡径する。ここで、第１の静止位置とは、テーパーコーン４１のテーパー部４１ｄがコレットチャック３１のテーパー面３１ｄに当接した状態でコレットチャック３１が縮径される位置をいう。また、第２の静止位置とは、テーパーコーン４１のテーパー部４１ｄがコレットチャック３１のテーパー面３１ｄを押し込むことで、コレットチャック３１が第２の所定位置で拡径し、各分割部材３１ｃがハブシャフト１の端部１ｅに当接して当該端部１ｅを内部（貫通孔１ｂ）から支える状態となる位置をいう。

以上のような用意をしてから、第１の実施形態と同様な手順でハブシャフト１の軸方向他端側の円筒状の端部１ｅ（軸端）を複列転がり軸受２の第２内輪部材２ｂに対し、かしめ付ける。即ち、図６（ａ）に示すように、かしめ治具７０を所要角度α傾けた姿勢でハブシャフト１の端部１ｅにあてがい、回転軸７１を回転させてかしめ治具７０を揺動回転させ、当該端部１ｅを径方向外方に屈曲変形させる。このかしめ加工の際に、テーパーコーン４１のテーパー部４１ｄでコレットチャック３１のテーパー面３１ｄを押し込むことで、コレットチャック３１を拡径させ、各分割部材３１ｃをハブシャフト１の端部１ｅに当接させて当該端部１ｅを内部（貫通孔１ｂ）から支えるようにする。尚、本実施形態では、図６（ａ）および図６（ｂ）に示すように、各分割部材３１ｃは、コレットチャック３１の軸方向に対して垂直方向に移動し、筒状部分３１ａ（分割部材３１ｃ，…）がその全長に亘って径方向に均等に膨出するように構成されている。このため、コレットチャック３１の拡径時に、筒状部分３１ａ（分割部材３１ｃ，…）の外周面が、ハブシャフト１の貫通孔１ｂの内周面と略平行の状態で接触するようになる。

以上、本実施形態の複列転がり軸受装置の製造方法によれば、第１の実施形態の製造方法で得られる作用・効果に加え、さらに以下のような作用・効果を得ることができる。
本実施形態では、コレットチャック３１の各分割部材３１ｃは、テーパーコーン４１の摺動に伴う両端のばね部材３１ｓ，３１ｓの伸縮によって、コレットチャック３１の軸方向に対して垂直方向に往復動するようにされている。したがって、コレットチャック３１（分割部材３１ｃ，…）の拡径時において、その外周面が、ハブシャフト１の貫通孔１ｂの内周面に略平行の状態で接触する。これにより、コレットチャック３１が、スプライン溝３１ｅの底面とハブシャフト１のスプライン歯１ｃの歯先面を介して、その外周面においてスプライン溝３１ｅが存在するほぼ全ての領域でハブシャフト１の貫通孔１ｂと面接触するようになるとともに、側面同士でも接触するようになる。このため、第１の実施形態のコレットチャック３の外周面が拡径時に先端に向けて先太りに構成される場合と比べ、コレットチャック３１とハブシャフト１の貫通孔１ｂとの接触面積がさらに増える。また、それとともに、コレットチャック３１がハブシャフト１の貫通孔１ｂをより拡がった領域で支えるようになり、接触面圧がさらに効果的に緩和される。これにより、ハブシャフト１の端部１ｅの径方向内方への塑性変形を抑制すべくハブシャフト１にコレットチャック３を接触させる際に生じ得るハブシャフト１のスプライン部の変形がさらに効果的に抑止できる。尚、上記各実施形態は以下のように変形してもよい。

・上記第１の実施形態では、コレットチャック３の外周面は、縮径時に略円柱面状に形成し、コレットチャック３の拡径時に先端に向けて先太りになるように構成した。しかし、これに限られず、コレットチャック３の外周面を先端部３ｂの軸方向途中位置から先細りに形成し、コレットチャック３の拡径時に分割部材３ｃ，…の外周面がハブシャフト１の貫通孔１ｂの内周面と略平行な状態で当接するように構成していてもよい。これにより、コレットチャック３のスプライン溝３ｅとハブシャフト１のスプライン歯１ｃとが、それぞれの底面と歯先面とを介して、第１の実施形態よりも広い領域で面接触するようになり、第１の実施形態と比べ、両部材の接触面積がさらに増える。また、それとともに、コレットチャック３がハブシャフト１の貫通孔１ｂをより拡がった領域で支えるようになり、接触面圧がさらに効果的に緩和される。これにより、ハブシャフト１の端部１ｅの径方向内方への塑性変形を抑制すべくコレットチャック３で当該端部１ｅを支持させる際に生じ得るハブシャフト１のスプライン部の変形がさらに効果的に抑止できる。

・上記各実施形態では、コレットチャック３（３１）の外周面には、ハブシャフト１の内周面のスプライン歯１ｃ，…と嵌合するスプライン溝３ｅ（３１ｅ），…を形成した。しかし、これに限られず、例えば、ハブシャフト１の内周面に継手部材の外輪と嵌合するセレーション歯が形成されている場合には、コレットチャック３（３１）の外周面に当該セレーション歯と嵌合するセレーション溝が形成されていてもよい。即ち、コレットチャック３（３１）が拡径してハブシャフト１の端部１ｅを内部（貫通孔１ｂ）から支持する際にハブシャフト１の貫通孔１ｂのスプライン部を変形させないように、両部材の接触面積が確保され、且つ、ハブシャフト１を内部から均一に支持し得るように構成されている限り、両部材に形成される嵌合形状および嵌合部はスプラインに限られるものではない。

・上記各実施形態では、コレットチャック３（３１）の外周面のスプライン溝３ｅ（３１ｅ），…と、ハブシャフト１の貫通孔１ｂのスプライン歯１ｃ，…とは、各々の底面および歯先面、ならびに側面同士がそれぞれ接触するように構成した（図２（ｂ）参照）。しかし、これに限られず、コレットチャック３（３１）が拡径してハブシャフト１を内部（貫通孔１ｂ）から支持する際にハブシャフト１の貫通孔１ｂのスプライン部を変形させないように、両部材の接触面積が確保されるとともにハブシャフト１を内部から均一に支持し得るように構成されていればよい。例えば、図７（ａ）に示すように、コレットチャック３（３１）の各スプライン溝３ｅ（３１ｅ）の深さが、ハブシャフト１の各スプライン歯１ｃの高さより深く、スプライン歯１ｃ，…がスプライン溝３ｅ（３１ｅ），…の底面に接触しないようにされていてもよい。換言すると、スプライン歯１ｃ，…と、スプライン溝３ｅ（３１ｅ），…とが、側面同士、および、各スプライン歯１ｃ，１ｃの間に形成されたスプライン溝の各底面と、各スプライン溝３ｅ（３１ｅ），３ｅ（３１ｅ）の間に形成されたスプライン歯の各歯先面とのみで接触する構成とされていてもよい。また、例えば、図７（ｂ）に示すように、コレットチャック３（３１）の各スプライン溝３ｅ（３１ｅ）の深さが、ハブシャフト１の各スプライン歯１ｃの高さより浅く、各スプライン歯１ｃ，１ｃの間に形成されたスプライン溝の各底面と、各スプライン溝３ｅ（３１ｅ），３ｅ（３１ｅ）の間に形成されたスプライン歯の各歯先面とが接触しないようにされていてもよい。換言すると、スプライン歯１ｃ，…と、スプライン溝３ｅ（３１ｅ），…とが、側面同士、および、スプライン歯１ｃ，…の各歯先面とスプライン溝３ｅ（３１ｅ），…の各底面とのみで接する構成とされていてもよい。

・上記各実施形態では、コレットチャック３（３１）とハブシャフト１の貫通孔１ｂとの接触面積が十分に確保され、両部材間での接触面圧が小さくなるように構成されている限り、図７（ｃ）に示すように、コレットチャック３（３１）の外周面は、スプライン形状やセレーション形状等の貫通孔１ｂと嵌合する嵌合形状のない円柱面状に形成されていてもよい。

本発明の実施形態に係る複列転がり軸受装置に等速ジョイントが組みつけられている構造を示す軸方向の断面図。 本発明の第１の実施形態に係るコレットチャック本体の要部を示す図であり、（ａ）は、コレットチャック本体の分解斜視図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａにおける円周部の一部を示す断面図。 本発明の第１の実施形態に係る複列転がり軸受装置のかしめ工程における一工程を示す図であって、ハブシャフトにコレットチャックが挿入される状態を示す軸方向断面図。 本発明の第１の実施形態に係る複列転がり軸受装置のかしめ工程における別の一工程を示す図であって、（ａ）は、ハブシャフトの貫通孔に挿入されたコレットチャックが、かしめ加工時にハブシャフトを内部（貫通孔）から支持すべく拡径している状態を示す軸方向断面図、（ｂ）は（ａ）におけるＢ−Ｂ方向から見たコレットチャックの矢視端面図。 本発明の第１の実施形態に係る複列転がり軸受装置のかしめ工程におけるさらに別の一工程を示す図であって、かしめ加工後にハブシャフトからコレットチャックが抜き取られた状態を示す断面図。 本発明の第２の実施形態に係るコレットチャック本体の要部および複列転がり軸受装置のかしめ工程における工程を示す図であり、（ａ）は、ハブシャフトの貫通孔に挿入される前のコレットチャック本体と、ハブシャフトの貫通孔に挿入されたコレットチャック本体がハブシャフトを内部（貫通孔）から支持すべく拡径している状態とを示す図、（ｂ）は（ａ）におけるＣ−Ｃ方向から見たコレットチャックの矢視端面図。 本発明の実施形態に係る複列転がり軸受装置のかしめ工程において、ハブシャフトとコレットチャックとの接触状態を示す図であり、（ａ）は、両部材にそれぞれスプラインが形成されている場合の両部材の嵌合状態を示す円周方向の一部断面図、（ｂ）は、同じ場合の別の嵌合状態を示す円周方向の一部断面図、（ｃ）はハブシャフトにはスプラインが形成され、コレットチャックにはスプラインが形成されていない場合の嵌合状態を示す一部断面図。 ハブシャフトの軸方向他端側の端部（軸端）におけるかしめ加工についての説明図であり、（ａ）はかしめ前の状態を示す図、（ｂ）はかしめ加工中の状態を示す図。

符号の説明

１…ハブシャフト、１ｂ…貫通孔、１ｃ…スプライン歯、１ｅ…ハブシャフトの端部、２…複列転がり軸受、３（３１）…コレットチャック、３ａ（３１ａ）…筒状部分、３ｂ…筒状部分の先端部、３ｃ（３１ｃ）…分割部材、３１…スリット、４（４１）…テーパーコーン

Claims (4)

1. 継手部材の外輪と嵌合する嵌合部を内周面に設けた貫通孔が軸方向に形成されているハブシャフトの外周に転がり軸受を配設し、前記ハブシャフトの円筒状の端部を径方向外方に屈曲させて転がり軸受にかしめ付けるかしめ工程を備える車輪用転がり軸受装置の製造方法であって、
   前記かしめ工程には、
   筒状部分を備え、該筒状部分に径方向に延びるスリットを形成することで円周方向に分割され、各分割部材が拡径縮径自在とされているコレットチャックと、該コレットチャックを拡径および縮径させるコレットチャック径可変手段と、を用意する工程と、
   前記ハブシャフトの端部を転がり軸受にかしめ付ける前に、前記コレットチャックを縮径させて前記ハブシャフトの貫通孔に挿入し、
   かしめ付けるときに、前記コレットチャックを拡径させて各分割部材を前記ハブシャフトの端部に当接させることで、その径方向内方への塑性変形を抑制するようにし、
   かしめ付けた後に、前記コレットチャックを縮径させて前記ハブシャフトから抜き取るようにした工程と、が含まれることを特徴とする車輪用転がり軸受装置の製造方法。
2. 請求項１に記載の車輪用転がり軸受装置の製造方法において、
   前記コレットチャックは、各分割部材が互いに密接する縮径方向に付勢されているとともに、前記筒状部分の内径部が先端に向けてテーパー状に形成されたテーパー面を備え、
   前記コレットチャック径可変手段が、前記テーパー面に対応するテーパー部を有し、該テーパー部で前記テーパー面を押し込むと各分割部材が互いに離間して拡径され、前記テーパー部を後退させると各分割部材が互いに密接して縮径されるテーパー部材であることを特徴とする車輪用転がり軸受装置の製造方法。
3. 請求項１または請求項２に記載の車輪用転がり軸受装置の製造方法において、
   前記コレットチャックの外周面には、前記ハブシャフトの貫通孔に設けられた嵌合部と嵌合する嵌合形状が形成されていることを特徴とする車輪用転がり軸受装置の製造方法。
4. 請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の車輪用転がり軸受装置の製造方法において、
   前記コレットチャックの外周面が、当該コレットチャックの拡径時に前記ハブシャフトの内周面と略平行になるように構成されていることを特徴とする車輪用転がり軸受装置の製造方法。

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