CN111971133B

CN111971133B - 摆动锻造装置的动态载荷测定及校正方法、动态载荷测定装置、轮毂单元轴承和车辆的制造方法

Info

Publication number: CN111971133B
Application number: CN201980018152.5A
Authority: CN
Inventors: 萩原信行
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2018-02-13
Filing date: 2019-02-13
Publication date: 2022-07-19
Anticipated expiration: 2039-02-13
Also published as: JP7188305B2; US20200406338A1; EP3575013A4; JPWO2019159955A1; JP2019214075A; CN111971133A; EP3575013B1; JP6562194B1; EP3575013A1; WO2019159955A1

Abstract

在凹球面座(12)上支承测定用锻模(43)。在测定用锻模(43)与支承台(16)之间，将测定用轴部件(45)与基准轴(α)同轴地配置，且在基准轴(α)的方向上直动引导测定用轴部件(45)。之后，在一边使测定用锻模(43)以基准轴(α)为中心旋转，一边由载荷附加机构将测定用锻模(43)按压到测定用轴部件(45)上的状态下，通过载荷传感器(48)测定对测定用轴部件(45)附加的基准轴(α)的方向上的实际载荷。

Description

摆动锻造装置的动态载荷测定及校正方法、动态载荷测定装置、轮毂单元轴承和车辆的制造方法

技术领域

本发明涉及用于进行摆动锻造装置的载荷校正的技术。

本申请基于2018年2月13日提交的日本特愿2018-023141号主张优先权，并将其内容援引至此。

背景技术

汽车的车轮例如通过图8所示的轮毂单元轴承1而相对于悬架装置旋转自如地被支承。轮毂单元轴承1具备：外圈2，其在与汽车等车辆的悬架装置结合固定的状态下不进行旋转；轮毂3，其在将车轮支承固定的状态下与该车轮一起旋转；和多个滚动体6，其配置在设于外圈2的内周面的多列外圈滚道4a、4b与设于轮毂3的外周面的多列内圈滚道5a、5b之间。

轮毂3通过将轮毂圈7和内圈8相互结合固定而构成，其中，该轮毂圈7在外周面形成有轴向外侧(图8的左侧)的内圈滚道5a，该内圈8在外周面形成有轴向内侧(图8的右侧)的内圈滚道5b。为了构成这种轮毂3，具体地，在将内圈8外嵌于轮毂圈7的轴向内侧部的状态下，通过使设于轮毂圈7的轴向内侧部的圆筒部9中的与内圈 8相比向轴向内侧突出的部分向径向外侧塑性变形(铆接扩展)而形成的铆接部10来对内圈8的轴向内端面进行按压。轮毂单元轴承1 的预压力因从铆接部10对内圈8施加的轴向力而增大。而且，对像这样增大后的预压力进行管理以使其处于适当范围内。

当制造轮毂单元轴承1时，从圆筒部9形成铆接部10的作业能够使用记载于日本专利第4127266号公报(专利文献1)、日本特开2015-77616号公报(专利文献2)等中的以往已知的摆动锻造装置来进行。

摆动锻造装置具备锻模和用于支承轮毂圈7的支承台。锻模能够以基准轴为中心旋转(摆动旋转)，且进行以相对于基准轴倾斜规定角度的自转轴为中心的自由自转。当制造轮毂单元轴承1时，在使轮毂圈7的中心轴与基准轴一致的状态下，将摆动旋转的锻模按压到圆筒部9上，由此形成铆接部10。

另外，摆动锻造装置具备载荷附加机构，其用于将摆动旋转的锻模按压到圆筒部9(铆接部10)上以对圆筒部9(铆接部10)施加基准轴的方向上的载荷。当制造轮毂单元轴承1时，通过控制载荷附加机构所施加的载荷而将铆接部10加工成所希望的形状，并对轮毂单元轴承1施加适当范围内的预压力。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第4127266号公报

专利文献2：日本特开2015-77616号公报

发明内容

对于摆动锻造装置，若载荷附加机构的载荷的设定值(被识别为载荷附加机构对加压对象附加的、基准轴的方向上的载荷的值)相对于实际对加压对象附加的基准轴的方向上的载荷(实际载荷)的值发生偏离，则无法进行高精度的加工。以上述轮毂单元轴承1的例子来说，难以将铆接部10加工成所希望的形状，并难以对轮毂单元轴承1 施加适当范围内的预压力。

因此，在摆动锻造装置中，当发货时或维护时等，需要校正载荷附加机构的载荷的设定值，并使该设定值与对加压对象附加的基准轴的方向上的实际载荷一致。

在此，当摆动锻造装置运转时，对加压对象附加的基准轴的方向上的实际载荷是使锻模摆动旋转的状态下的实际载荷。因此，当校正载荷附加机构的载荷的设定值时，优选一边使锻模摆动旋转一边测定实际载荷的动态载荷测定，并利用所测定的实际载荷来进行该校正。

然而，在以往已知的动态载荷测定方法、即、一边使锻模摆动旋转一边将其直接按压到载荷传感器上的动态载荷测定方法中，存在对载荷传感器施加不均衡载荷、且难以高精度地测定基准轴的方向上的实际载荷的问题。尤其当锻模的摆动角(自转轴相对于基准轴的角度) 变成比较大的角度时，不均衡载荷的影响变大，变得更难高精度地测定基准轴的方向上的实际载荷。因此，以往通过将锻模在保持静止的状态下按压到载荷传感器上的静态载荷测定来测定基准轴的方向上的实际载荷，并利用所测定的实际载荷来校正载荷附加机构的载荷的设定值。然而，在这种校正方法中，与利用由动态载荷测定所测定的实际载荷的校正方法不同，由于无法进行符合实际情况的校正，所以存在难以充分确保校正的可靠性的问题。

本发明的目的在于，提供一种在一边使锻模摆动旋转一边将其按压到加压对象上的状态下测定对加压对象施加的基准轴的方向上的实际载荷的机构。

在本发明的一个方式中，摆动锻造装置具备锻模支承部、支承台和载荷附加机构。所述锻模支承部能够将从成型用锻模和测定用锻模中选择的某一个锻模以使其能够旋转且自由自转的方式支承，该旋转是以基准轴为中心的旋转，该自由自转是以相对于所述基准轴倾斜规定角度的自转轴为中心的自由自转。所述支承台支承加压对象，该加压对象配置于在所述基准轴的方向上与由所述锻模支承部支承的锻模相对的位置上。所述载荷附加机构通过使所述锻模支承部与所述支承台在所述基准轴的方向上相对移动而将由所述锻模支承部支承的锻模按压到由所述支承台支承的加压对象上，以对该加压对象附加所述基准轴的方向上的载荷。

在本发明的另一方式中，在摆动锻造装置的动态载荷测定方法中，在所述锻模支承部上支承所述测定用锻模。另外，在所述支承台上支承成为加压对象的测定用轴部件，并且将该测定用轴部件与所述基准轴同轴地配置，且在所述基准轴的方向上直动引导该测定用轴部件。之后，在一边使所述测定用锻模以所述基准轴为中心旋转，一边由所述载荷附加机构将所述测定用锻模按压到所述测定用轴部件上的状态下，测定对所述测定用轴部件附加的所述基准轴的方向上的实际载荷。

在本发明的另一方式中，摆动锻造装置的动态载荷测定装置具备所述测定用锻模、测定用轴部件和载荷测定机构。所述测定用锻模由所述锻模支承部支承。所述测定用轴部件由所述支承台支承，并且与所述基准轴同轴地配置，且在所述基准轴的方向上被直动引导。所述载荷测定机构测定对所述测定用轴部件附加的所述基准轴的方向上的实际载荷。

在本发明的另一方式中，摆动锻造装置的校正方法通过所述摆动锻造装置的动态载荷测定方法来测定所述实际载荷，并利用所述测定的实际载荷进行所述载荷附加机构的载荷的设定值的校正。

在本发明的另一方式中，成为制造方法的对象的轮毂单元轴承具备具有铆接部的零件。在轮毂单元轴承的制造方法中，使用根据本发明的摆动锻造装置的校正方法校正后的摆动锻造装置来形成所述铆接部。

在本发明的另一方式中，成为制造方法的对象的车辆具备轮毂单元轴承。在车辆的制造方法中，根据本发明的轮毂单元轴承的制造方法来制造所述轮毂单元轴承。

发明效果

根据本发明的方式，能够在一边使锻模摆动旋转一边将其按压到加压对象上的状态下测定对加压对象施加的基准轴的方向上的实际载荷。

附图说明

图1是关于本发明的实施方式的一例的、表示摆动锻造装置的概略剖视图。

图2是图1的局部放大剖视图。

图3中的(a)、(b)是关于本发明的实施方式的一例的、按工序顺序表示利用摆动锻造装置形成铆接部的作业的局部放大剖视图。

图4是关于本发明的实施方式的一例的、表示在摆动锻造装置中组装有动态载荷测定装置、且将测定用锻模按压到测定用轴部件的上端面之前的状态的剖视图。

图5是图4的局部放大剖视图。

图6是表示将测定用锻模按压到测定用轴部件的上端面后的状态的、与图5同样的图。

图7是具备轮毂单元轴承(轴承单元)的车辆的局部示意图。

图8是表示轮毂单元轴承的一例的剖视图。

具体实施方式

使用图1～图8对本发明的实施方式进行说明。

图7是具备轮毂单元轴承(轴承单元)1的车辆200的局部示意图。本发明能够适用于驱动轮用的轮毂单元轴承及从动轮用的轮毂单元轴承中的任何一个。在图7中，轮毂单元轴承1是驱动轮用，具备外圈2、轮毂3、和多个滚动体6。外圈2利用螺栓等固定在悬架装置的转向节201上。车轮(及制动用旋转体)202利用螺栓等固定在设于轮毂3的凸缘(旋转凸缘)3A上。另外，车辆200对于从动轮用的轮毂单元轴承1而言能够具有与上述同样的支承构造。

成为本例的对象的摆动锻造装置100例如用于形成图8所示的轮毂单元轴承1的铆接部10。

如图1所示，摆动锻造装置100具备框架11、凹球面座12、带轴球面座13、成型用锻模14、旋转体15、支承台16、载荷附加机构 17、和外圈驱动机构18。

此外，在关于本例的以下说明中，上下方向是指图1～图6的上下方向。但是，图1～图6的上下方向并不限于一定与加工时的上下方向一致。

框架11构成摆动锻造装置100的外围，具有沿上下方向(垂直方向)配置的基准轴α。在框架11的上表面固定有与框架11一起构成外围的顶壳26。

凹球面座(球状凹座、凹座体)12具有供带轴球面座13的摆动轴20配置的孔部12a，且整体构成为环状。凹球面座12固定在框架 11的上部内侧。凹球面座12具有凹球面部(凹面、球面、球状凹面) 19，该凹球面部19具有与基准轴α同轴的中心轴。凹球面部19是轴向下侧面，且朝向下方配置。凹球面部19具有与孔部12a对应的开口，且整体构成为环状(圆环状)。凹球面部19具有以中心轴为中心在整个圆周上沿周向平滑延伸的面。

带轴球面座(摆动部件、摆动体)13具有摆动轴(轴)20、和同轴地固定在摆动轴20的下端部的凸球面座(球状凸座、凸座体)21。摆动轴20的中心轴与凸球面座21的中心轴同轴。凸球面座21具有构成为局部球状的凸球面部(凸面、球面、球状凸面)22。凸球面部 22具有比摆动轴20大的外径尺寸。凸球面部22是轴向上侧面，且朝向上方配置。凸球面部22整体构成为环状(圆环状)。凸球面部22 具有以中心轴为中心在整个圆周上沿周向平滑延伸的面。

这种带轴球面座13配置在框架11及顶壳26的内侧。带轴球面座13以作为中心轴的自转轴β相对于基准轴α倾斜规定角度θ的状态配置。凸球面座21与凹球面座12球面嵌合。通过凸球面部22相对于凹球面部19的球面对准，容许带轴球面座13以基准轴α为中心进行旋转(摆动旋转)及以自转轴β为中心进行自转。在一例中，铆接加工用的规定角度θ能够设定为10度以上30度以下、或15度以上(例如15度以上30度以下)。在一例中，作为自转轴(β)相对于基准轴(α)的角度、即摆动角，规定角度θ能够设为15度。在其它例子中，规定角度θ能够设为5、10、12、14、16、18、20、25、 30或35度。

成型用锻模14相对于凸球面座21的轴向下侧部以与带轴球面座 13同轴且能够装拆的方式安装。成型用锻模14在轴向下侧面具有加工面部23。在一例中，加工面部23具有圆环状。通过将设于成型用锻模14的上表面的中央部的凸部(凸台部)24无晃动地内嵌到设于凸球面座21的下表面的中央部的凹部25内，来确保成型用锻模14 相对于带轴球面座13的同轴性。

旋转体15在顶壳26的内侧由轴承装置27以能够进行以基准轴α为中心的旋转的方式支承。旋转体15能够由以未图示的旋转体用电动马达为驱动源的旋转体驱动机构旋转驱动。在一例中，旋转体15 在径向外侧部的圆周方向上的一处具有相对于基准轴α倾斜与摆动轴 20的自转轴β相同的角度θ的保持孔28。摆动轴20的轴向上侧部在保持孔28的内侧经由滚动轴承29能够旋转地被支承。在该状态下，阻止了摆动轴20相对于保持孔28向轴向下侧位移、即从保持孔28 脱落。

在本例中，作为滚动轴承29而使用在径向载荷的支承能力的基础上还具有轴向载荷的支承能力的轴承，具体为自动调心滚子轴承。在自动调心滚子轴承中，在外圈30的内周面与内圈31的外周面之间配置有各自为滚动体的多个球面滚子32。自动调心滚子轴承能够支承作用于外圈30与内圈31之间的径向载荷及轴向载荷。另外，具有即使在外圈30与内圈31的中心轴彼此倾斜的情况下也能在外圈30的内周面与内圈31的外周面之间使球面滚子32的滚动顺利进行的特性、即自动调心性。由于以往已知这种自动调心滚子轴承的各种更具体的结构，所以省略说明。此外，作为滚动轴承29也能使用深沟球轴承、角接触球轴承等。

在一例中，保持孔28是通过将轴向上侧的大径孔部与轴向下侧的小径孔部经由朝向轴向上侧的层差面33连接而构成的带层差孔。在保持孔28的大径孔部内嵌有外圈30，且在保持孔28的层差面33 上抵接有外圈30的轴向下端面。由此，阻止了外圈30相对于保持孔28向轴向下侧位移。另外，摆动轴20的轴向上侧部相对于内圈31 以能够在轴向上相对位移的方式内嵌(穿插)。与设于摆动轴20的轴向上侧部的凸螺纹部34螺合的螺母35与内圈31的轴向上端面抵接。由此，阻止了摆动轴20相对于内圈31向轴向下侧位移。通过采用这种结构而阻止了摆动轴20相对于保持孔28向轴向下侧位移。

通过调节螺母35相对于凸螺纹部34的螺合位置(螺合量)来改变凸球面部22与凹球面部19的、与摆动轴20的轴向位置有关的位置关系，由此，调节存在于凸球面部22与凹球面部19的球面卡合部的间隙(卡合余量)，并谋求该间隙的适当化。此外，在本例中，带轴球面座13、旋转体15、轴承装置27和滚动轴承29相当于锻模支承部。

支承台16在框架11的内侧配置于成型用锻模14的下方。另外，支承台16以相对于框架11能够在沿着基准轴α的上下方向上移动的方式设置。在支承台16的上表面固定有承接模(保持架)36。在一例中，承接模36是上端开口的有底圆筒状，与基准轴α同轴配置。承接模36能够经由工件用连接器37同轴地保持工件。工件用连接器 37相对于承接模36以同轴且能够装拆的方式安装。工件用连接器37 是具有与工件的种类相应的形状的夹具，能够同轴地保持工件。通过将设于承接模36的底板部的上表面的中央部的凸部(凸台部)38无晃动地内嵌到设于工件用连接器37的下表面的中央部的凹部39内来确保工件用连接器37相对于承接模36的同轴性。

载荷附加机构17(仅在图2、图5、图6中以框图示出)以使支承台16在上下方向上移动的方式构成。随着支承台16的移动，成型用锻模14(及后述的测定用锻模43)被按压到由支承台16支承的加压对象上，并对加压对象附加基准轴α的方向上的载荷。载荷附加机构17具备液压缸40、液压传感器41和控制装置42。

液压缸40具备一对液压室、和设于一对液压室彼此之间的活塞。在液压缸40中，活塞基于一对液压室的差压而移动。随着活塞的移动，支承台16沿着基准轴α在上下方向上移动。液压传感器41测定一对液压室的差压。控制装置42通过控制一对液压室的差压来控制支承台16的上下方向位置及对加压对象附加的基准轴α的方向上的载荷。基于控制装置42进行的一对液压室的差压(载荷)的控制与确认(反馈)由液压传感器41测定的差压同时地进行。另外，控制装置42所控制的载荷的设定值由一对液压室的差压×活塞的面积×系数来定义。载荷的设定值显示在控制装置42的显示部上，能够供作业人员等确认。此外，上述系数基本上是1，但能够通过后述的校正作业来适当调整(变更)。

外圈驱动机构18(仅在图2中以框图示出)由支承台16支承。外圈驱动机构18在进行轮毂单元轴承1的铆接部10的形成时以外圈用电动马达为驱动源而用于将外圈2相对于轮毂3旋转驱动。

在本例中，控制装置42不仅构成载荷附加机构17，还构成用于旋转驱动旋转体15的未图示的旋转体驱动机构、及外圈驱动机构18 的一部分，并且也进行这些机构的驱动控制。

在本例的摆动锻造装置100中，当在轮毂圈7的轴向内端部形成铆接部10时，在将形成铆接部10之前的轮毂圈7与构成轮毂单元轴承1的其它零件组装后的状态下，如图1及图2所示，将作为工件且是加压对象的轮毂圈7相对于承接模36(经由工件用连接器37)同轴保持。此外，在该状态下，轮毂圈7经由工件用连接器37和承接模36而被支承于支承台16。另外，在该状态下，通过外圈驱动机构 18使外圈2相对于轮毂3旋转。基于旋转体15的旋转，带轴球面座 13及成型用锻模14以基准轴α为中心摆动旋转。在该状态下，支承台16向上方移动，如图3的(a)所示，成型用锻模14的加工面部 23被按压到轮毂圈7的圆筒部9上。由此，能够从成型用锻模14对圆筒部9施加加工力，该加工力的朝向分别是：在上下方向上朝向下方，在径向上朝向外侧。另外，加工力的附加部分(加工位置)在圆周方向上连续变化。由此，如图3的(a)→图3的(b)所示，圆筒部9向径向外侧逐渐塑性变形而形成铆接部10，并由铆接部10按住内圈8的轴向内端面。

当像这样形成铆接部10时，成型用锻模14基于作用于其与圆筒部9之间的接触部的摩擦力而一边以自转轴β为中心旋转(自转)一边进行上述摆动旋转。即，成型用锻模14相对于圆筒部9的接触是滚动接触。因此，能够充分抑制接触部的磨损和发热。另外，从圆筒部9对成型用锻模14施加的加工反力能够由凹球面座12高效地支承。

不过，关于如上所述的本例的摆动锻造装置100，有时会产生载荷偏差。这起因于液压传感器41的精度、液压缸40的活塞的滑动阻力、支承台16的重量等的偏差，或者起因于它们的经时变化。即，载荷附加机构17的载荷的设定值(控制装置42控制的载荷的设定值、显示在控制装置42的显示部上的载荷的显示值)相对于对加压对象附加的基准轴α的方向上的实际载荷有偏差。因此，关于本例的摆动锻造装置100，从确保工件的加工精度的观点来看，优选在发货时或维护时等校正载荷附加机构17的载荷的设定值(显示值)。

因此，接着使用图4～图6来说明动态载荷测定装置150。动态载荷测定装置150用于实施对载荷附加机构17的载荷的设定值(显示值)进行校正的方法、即本例的摆动锻造装置100的校正方法。此外，图4～图6表示在摆动锻造装置100中组装有动态载荷测定装置150的状态。

动态载荷测定装置150具备测定用锻模43、引导台44、作为加压对象的测定用轴部件45、直线运动球轴承(直线导轨)46、载荷传感器用连接器47、和载荷传感器48。

测定用锻模(锻模、检验模)43代替成型用锻模(加工模)安装在凸球面座21。测定用锻模43相对于将成型用锻模14拆掉的凸球面座21的轴向下侧部以与带轴球面座13同轴且能够装拆的方式安装。通过将设于测定用锻模43的上表面的中央部的凸部(凸台部)24a无晃动地内嵌到设于凸球面座21的下表面的中央部的凹部25内来确保测定用锻模43相对于带轴球面座13的同轴性。在一例中，测定用锻模43的轴向下端部、即顶端部49具有在基准轴α上具有曲率中心的凸球面状(凸状球面)。在本例中，测定用锻模43为钢制，且对顶端部49实施了硬化热处理。

引导台44固定在支承台16的上表面。引导台44具备水平配置在承接模36的上方的顶板部50、和将顶板部50的外周部的圆周方向上的多处相对于支承台16的上表面进行支承的多个腿部51。顶板部 50具备构成外周部的圆环状的外周板部52、内嵌支承于外周板部52上的圆环状的衬套支撑板部53、和内嵌支承于衬套支撑板部53上的圆筒状的衬套54。衬套54与基准轴α同轴配置。另外，衬套54为钢制，且为了提高耐磨性而被实施了硬化热处理。

测定用轴部件45整体构成为圆柱状。测定用轴部件45在衬套54 的径向内侧经由直线运动球轴承46与基准轴α同轴地配置且在基准轴α的方向上被直动引导。测定用轴部件45是通过将构成除了其上端部之外的大部分的主体部55、与构成其上端部的缓冲部56相互结合固定而构成的。主体部55为钢制且构成为圆柱状，并为了提高耐磨性而被实施了硬化热处理。缓冲部56为钢制且构成为短圆筒状，是未被实施硬化热处理的原始状态。即，缓冲部56由比测定用锻模 43的顶端部49柔软的金属构成。测定用轴部件45所具有的外周面的外径是与对应于作为加工对象物的铆接部的直径(加工直径)为相同程度的外径。例如，外周面的外径相对于加工直径之比能够设为约0.5、 0.8、1.0、1.2、1.4、1.6、1.8、2.0或其以上。

直线运动球轴承46具有滚动自如地配置在衬套54的圆筒状的内周面与构成测定用轴部件45的主体部55的圆筒状的外周面之间的多个滚珠、和保持这些滚珠的圆筒状的保持架(球保持架)。直线运动球轴承46通过固定在衬套54的下端面的圆环状的固紧板57而被防止从衬套54的径向内侧落下。测定用轴部件45通过由直线运动球轴承46沿基准轴α的方向直动引导而被阻止向相对于基准轴α正交的方向位移及相对于基准轴α倾斜。直线运动球轴承46以在整个圆周上连续包围测定用轴部件45的外周面的方式构成。直线运动球轴承46能够在整个圆周上支承来自测定用轴部件45的外周面的力。直线运动球轴承(直线导轨)46相对于测定用轴部件45的外周面的轴向支承长度(轴向上的支承区间的距离)Z1(图5)能够适当设定。轴向支承长度Z1相对于加工直径之比能够设为约0.5、0.8、1.0、1.2、 1.4、1.6、1.8、2.0或其以上。

载荷传感器用连接器47以与承接模36同轴且能够装拆的方式安装在将工件用连接器37拆掉的承接模36的底板部上。载荷传感器用连接器47能够同轴地保持载荷传感器48。通过将设于承接模36的底板部的上表面的中央部的凸部(凸台部)38无晃动地内嵌到设于载荷传感器用连接器47的下表面的中央部的凹部39a内来确保载荷传感器用连接器47相对于承接模36的同轴性。

载荷传感器48同轴地保持在载荷传感器用连接器47上。因此，载荷传感器48与基准轴α同轴地配置。载荷传感器48的径向中央部的上表面具有与周围部分相比向上方突出的凸球面状的输入部58。载荷传感器48能够测定从输入部58输入的基准轴α的方向上的载荷。在输入部58的中心部抵接有构成测定用轴部件45的主体部55的下表面(与基准轴α正交的平坦面)。因此，载荷传感器48能够测定从测定用轴部件45输入的基准轴α的方向上的载荷。这种载荷传感器48通常具备因从输入部58输入的基准轴α的方向上的载荷而弹性变形的未图示的应变体(Srain body)、和粘贴在应变体上的未图示的应变计(Strain gauge)。载荷传感器48具有通过应变计将应变体的弹性变形量转换成电压来测定上述载荷的结构。此外，测定用轴部件45经由载荷传感器48、载荷传感器用连接器47和承接模36而被支承在支承台16上。在一例中，载荷传感器48具有短圆柱状。在其它例中，载荷传感器48能够具有其它形状。

接着，说明本例的摆动锻造装置100的校正方法。首先，如图4 及图5所示，将动态载荷测定装置150组装至摆动锻造装置100。一边基于使旋转体15旋转而使带轴球面座13及测定用锻模43以基准轴α为中心进行摆动旋转，一边通过载荷附加机构17而使支承台16 向上方移动。于是，如图6所示，测定用锻模43的顶端部49与测定用轴部件45的上端面接触，并开始按压测定用锻模43。与此同时，测定用锻模43开始以自转轴β为中心自转。测定用锻模43利用载荷附加机构17按压测定用轴部件45的力(实际载荷)从测定用轴部件 45被输入至载荷传感器48的输入部58。

在此，为了通过载荷传感器48作为基准轴α的方向上的载荷来高精度地测定由载荷附加机构17使测定用锻模43按压测定用轴部件 45的力，需要从测定用轴部件45向载荷传感器48的输入部58的中心部输入基准轴α的方向上的载荷。关于这点，在本例中，测定用轴部件45的下端面与载荷传感器48的输入部58的中心部抵接。进一步地，测定用轴部件45由直线运动球轴承46沿基准轴α的方向直动引导。因此，即使从测定用锻模43的顶端部49向测定用轴部件45 的上端面输入了不均衡载荷，也能通过被直动引导的测定用轴部件45 的下端面，实质上在基准轴α的方向上按压载荷传感器48的输入部 58的中心部。因此，能够通过载荷传感器48作为基准轴α的方向上的载荷来高精度地测定由载荷附加机构17使测定用锻模43按压测定用轴部件45的力。

另外，在本例中将测定用锻模43的顶端部49设为在基准轴α上具有曲率中心的凸球面状。因此，能够通过该顶端部49按压测定用轴部件45的上端面的中心部。因此，使不均衡载荷从测定用锻模43 向测定用轴部件45的输入变得困难。而且，使不均衡载荷从测定用轴部件45向载荷传感器48的输入部58的输入变得困难。因此，能够相应地提高载荷传感器48对基准轴α的方向上的载荷的测定精度。

进一步地，在本例中将测定用轴部件45的上端部设为由比测定用锻模43的顶端部49柔软的金属构成的缓冲部56。因此，当测定用锻模43的顶端部49开始按压缓冲部56的上端面时，缓冲部56的上端面开始变形。之后，缓冲部56的上端面变成与测定用锻模43的顶端部49匹配(球面卡合)的形状。其结果是，使不均衡载荷从测定用锻模43向测定用轴部件45的输入变得困难。而且，使不均衡载荷从测定用轴部件45向载荷传感器48的输入部58的输入变得困难。因此，能够相应地提高载荷传感器48对基准轴α的方向上的载荷的测定精度。

在本例中，例如以使载荷附加机构17的载荷的设定值(显示值) 成为规定值的方式进行载荷的设定。基于所设定的载荷，如上述那样一边使测定用锻模43摆动旋转一边将测定用锻模43的顶端部49按压到测定用轴部件45的上端面上。即使被输入至载荷传感器48的输入部58的基准轴α的方向上的载荷稳定，也要确认由载荷传感器48 得到的载荷的测定值。

此外，由载荷传感器48得到的载荷的测定值有时并不稳定。例如，因构成摆动锻造装置100和动态载荷测定装置150的各零件的制造误差或组装误差而无法由测定用锻模43的顶端部49按压测定用轴部件45的上端面的中央部，其结果是，一些不均衡载荷被输入至载荷传感器48的输入部58。在由载荷传感器48得到的载荷的测定值并不稳定的情况下，将测定用锻模43摆动旋转一次的期间内的平均值确认为由载荷传感器48得到的载荷的测定值。在所确认的载荷的测定值与载荷附加机构17的载荷的设定值(显示值)不同的情况下，对载荷附加机构17的系数(将由液压传感器41测定的差压转换成载荷时要相乘的上述系数)进行调整以使载荷附加机构17的载荷的设定值(显示值)与所确认的载荷的测定值一致(校正)。对多个载荷的设定值(显示值)重复进行这种校正作业。

例如，如下述表1所示，在载荷附加机构17的多个载荷的设定值(显示值)相对于由载荷传感器48得到的载荷的测定值有偏差的情况下，如下述表2所示，调整载荷附加机构17的系数，以使产生偏差的载荷的设定值(显示值)与由载荷传感器48得到的载荷的测定值一致。

[表1]

[表2]

在本例中，通过载荷传感器48作为基准轴α的方向上的载荷来高精度地测定由载荷附加机构17使测定用锻模43按压测定用轴部件45的力。因此，能够利用由载荷传感器48得到的载荷的测定值来高精度地校正载荷附加机构17的载荷的设定值(显示值)。因此，能够使用根据本例的校正方法校正后的摆动锻造装置100将铆接部10 加工成所希望的形状，其结果是，能够对轮毂单元轴承1施加适当范围内的预压力。

此外，在实施本发明的情况下，作为构成摆动锻造装置的外圈驱动机构18例如能够使用日本专利第4127266号公报中记载的机构。在该情况下，作为构成动态载荷测定装置150的引导台44的一部分部件(腿部51、外周板部52、衬套支撑板部53)，能够利用构成外圈驱动机构18的一部分部件。

另外，在实施本发明的情况下，摆动锻造装置并不限于支承台在基准轴的方向上移动的形式，也可以是锻模在基准轴的方向上移动的形式。另外，关于构成摆动锻造装置的锻模支承部也不限定具体的构造，例如也可以不具备球面座。

在一个实施方式中，摆动锻造装置100具备锻模支承部(13、15、 27、29)、支承台(16)和载荷附加机构(17)。上述锻模支承部(13、 15、27、29)能够将从成型用锻模(14)和测定用锻模(43)中选择的任一个锻模以使其能够旋转且自由自转的方式支承，其中，该旋转是以基准轴(α)为中心的旋转，该自由自转是以相对于上述基准轴 (α)倾斜规定角度的自转轴(β)为中心的自由自转。上述支承台(16) 支承加压对象，该加压对象配置于在上述基准轴(α)的方向上与由上述锻模支承部(13、15、27、29)支承的锻模相对的位置上。上述载荷附加机构(17)基于使上述锻模支承部(13、15、27、29)与上述支承台(16)在上述基准轴(α)的方向上相对移动而将由上述锻模支承部(13、15、27、29)支承的锻模按压到由上述支承台支承的加压对象上，以对该加压对象附加上述基准轴(α)的方向上的载荷。

在上述摆动锻造装置(100)的动态载荷测定方法中，在上述锻模支承部(13、15、27、29)上支承上述测定用锻模(43)。另外，在上述支承台(16)上支承作为加压对象的测定用轴部件(45)，并且将该测定用轴部件(45)与上述基准轴(α)同轴地配置，且在上述基准轴(α)的方向上直动引导该测定用轴部件(45)。之后，在一边使上述测定用锻模(43)以上述基准轴(α)为中心旋转，一边由上述载荷附加机构(17)将上述测定用锻模(43)按压到上述测定用轴部件(45)的状态下，测定对上述测定用轴部件(45)附加的上述基准轴(α)的方向上的实际载荷。

上述摆动锻造装置(100)的动态载荷测定装置(150)具备上述测定用锻模(43)、测定用轴部件(45)和载荷测定机构(48)。上述测定用锻模(43)由上述锻模支承部(13、15、27、29)支承。上述测定用轴部件(45)由上述支承台(16)支承，并且与上述基准轴 (α)同轴地配置，且在上述基准轴(α)的方向上被直动引导。上述载荷测定机构(48)测定对上述测定用轴部件(45)附加的上述基准轴(α)的方向上的实际载荷。

为了将上述测定用轴部件(45)相对于上述支承台(16)在上述基准轴(α)的方向上直动引导而能够使用直线运动球轴承。

能够将上述载荷测定机构(48)作为配置在上述支承台(16)与上述测定用轴部件(45)之间的载荷传感器。

能够将在测定上述实际载荷时被按压到上述测定用轴部件(45) 的轴向端部上的上述测定用锻模(43)的顶端部设为在上述基准轴(α) 上具有曲率中心的凸球面状。

能够通过比上述测定用锻模(43)的顶端部柔软的金属来构成在测定上述实际载荷时被上述测定用锻模(43)的顶端部按压的上述测定用轴部件(45)的轴向端部。

在一个实施方式中，摆动锻造装置的校正方法通过上述摆动锻造装置(100)的动态载荷测定方法来测定上述实际载荷，并利用上述测定的实际载荷进行上述载荷附加机构(17)的载荷的设定值的校正。

在一个实施方式中，轮毂单元轴承(1)具备具有铆接部(10) 的零件。在轮毂单元轴承(1)的制造方法中，使用根据上述摆动锻造装置的校正方法校正后的摆动锻造装置(100)来形成上述铆接部 (10)。

在一个实施方式中，作为制造方法的对象的车辆具备轮毂单元轴承(1)。在车辆的制造方法中，根据上述轮毂单元轴承的制造方法来制造上述轮毂单元轴承(1)。

附图标记说明

1 轮毂单元轴承

2 外圈

3 轮毂

4a、4b 外圈滚道

5a、5b 内圈滚道

6 滚动体

7 轮毂圈

8 内圈

9 圆筒部

10 铆接部

11 框架

12 凹球面座

13 带轴球面座

14 成型用锻模

15 旋转体

16 支承台

17 载荷附加机构

18 外圈驱动机构

19 凹球面部

20 摆动轴

21 凸球面座

22 凸球面部

23 加工面部

24、24a 凸部

25 凹部

26 顶壳(head case)

27 轴承装置

28 保持孔

29 滚动轴承

30 外圈

31 内圈

32 球面滚子

33 层差面

34 凸螺纹部

35 螺母

36 承接模

37 工件用连接器(adapter)

38 凸部

39、39a 凹部

40 液压缸

41 液压传感器

42 控制装置

43 测定用锻模

44 引导台

45 测定用轴部件

46 直线运动球轴承

47 载荷传感器用连接器

48 载荷传感器

49 顶端部

50 顶板部

51 腿部

52 外周板部

53 衬套支撑板部

54 衬套

55 主体部

56 缓冲部

57 固紧板

58 输入部

100 摆动锻造装置

150 动态载荷测定装置

Claims

1.一种摆动锻造装置的动态载荷测定方法，该摆动锻造装置具备：

锻模支承部，其能够将从成型用锻模和测定用锻模中选择的某一个锻模以使其能够旋转且自由自转的方式支承，该旋转是以基准轴为中心的旋转，该自由自转是以相对于所述基准轴倾斜规定角度的自转轴为中心的自由自转；

支承台，其用于支承加压对象，该加压对象配置于在所述基准轴的方向上与由所述锻模支承部支承的锻模相对的位置上；和

载荷附加机构，其具备液压缸、液压传感器和控制装置，用于基于使所述锻模支承部与所述支承台在所述基准轴的方向上相对移动而将由所述锻模支承部支承的锻模按压到由所述支承台支承的加压对象上，以对该加压对象附加所述基准轴的方向上的载荷，

所述摆动锻造装置的动态载荷测定方法的特征在于，

在所述锻模支承部上支承所述测定用锻模，

在所述支承台上支承成为加压对象的测定用轴部件，并且将该测定用轴部件与所述基准轴同轴地配置，且在所述基准轴的方向上直动引导该测定用轴部件，

在一边使所述测定用锻模以所述基准轴为中心旋转，一边由所述载荷附加机构将所述测定用锻模按压到所述测定用轴部件上的状态下，测定对所述测定用轴部件附加的所述基准轴的方向上的实际载荷，该实际载荷是未借助所述液压传感器、从所述测定用锻模所按压的所述测定用轴部件受到的载荷。

2.一种摆动锻造装置的动态载荷测定装置，该摆动锻造装置具备：

载荷附加机构，其用于基于使所述锻模支承部与所述支承台在所述基准轴的方向上相对移动而将由所述锻模支承部支承的锻模按压到由所述支承台支承的加压对象上，以对该加压对象附加所述基准轴的方向上的载荷，

所述摆动锻造装置的动态载荷测定装置的特征在于，具备：

所述测定用锻模，其由所述锻模支承部支承；

成为加压对象的测定用轴部件，其由所述支承台支承，并且与所述基准轴同轴地配置，且在所述基准轴的方向上被直动引导；和

载荷测定机构，其用于测定对所述测定用轴部件附加的所述基准轴的方向上的实际载荷，具有承受从所述测定用锻模所按压的所述测定用轴部件输入的载荷的输入部。

3.根据权利要求2所述的摆动锻造装置的动态载荷测定装置，其特征在于，具备将所述测定用轴部件相对于所述支承台在所述基准轴的方向上直动引导的直线运动球轴承。

4.根据权利要求2或3所述的摆动锻造装置的动态载荷测定装置，其特征在于，所述载荷测定机构是配置在所述支承台与所述测定用轴部件之间的载荷传感器。

5.根据权利要求2或3所述的摆动锻造装置的动态载荷测定装置，其特征在于，在测定所述实际载荷时被按压到所述测定用轴部件的轴向端部上的所述测定用锻模的顶端部是在所述基准轴上具有曲率中心的凸球面状。

6.根据权利要求4所述的摆动锻造装置的动态载荷测定装置，其特征在于，在测定所述实际载荷时被按压到所述测定用轴部件的轴向端部上的所述测定用锻模的顶端部是在所述基准轴上具有曲率中心的凸球面状。

7.根据权利要求2或3所述的摆动锻造装置的动态载荷测定装置，其特征在于，在测定所述实际载荷时对所述测定用锻模的顶端部进行按压的所述测定用轴部件的轴向端部由比所述测定用锻模的顶端部柔软的金属构成。

8.根据权利要求4所述的摆动锻造装置的动态载荷测定装置，其特征在于，在测定所述实际载荷时对所述测定用锻模的顶端部进行按压的所述测定用轴部件的轴向端部由比所述测定用锻模的顶端部柔软的金属构成。

9.根据权利要求5所述的摆动锻造装置的动态载荷测定装置，其特征在于，在测定所述实际载荷时对所述测定用锻模的顶端部进行按压的所述测定用轴部件的轴向端部由比所述测定用锻模的顶端部柔软的金属构成。

10.一种摆动锻造装置的校正方法，该摆动锻造装置具备：

所述摆动锻造装置的校正方法的特征在于，

通过权利要求1所述的摆动锻造装置的动态载荷测定方法来测定所述实际载荷，并利用该测定的实际载荷进行所述载荷附加机构的载荷的设定值的校正。

11.一种轮毂单元轴承的制造方法，该轮毂单元轴承具备具有铆接部的零件，

所述轮毂单元轴承的制造方法的特征在于，

使用根据权利要求10所述的摆动锻造装置的校正方法校正后的摆动锻造装置来形成所述铆接部。

12.一种车辆的制造方法，该车辆具备轮毂单元轴承，

所述车辆的制造方法的特征在于，

根据权利要求11所述的轮毂单元轴承的制造方法来制造所述轮毂单元轴承。