JP2004278568A - 制動用回転体付車輪用軸受ユニットとその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】回転側フランジ１３に結合したロータ２の外径寄り部分両側面の振れを抑えて、制動時に於けるジャダー防止を図る。
【解決手段】回転側フランジ１３の片側面にロータ２の内径寄り部分を重ね合わせた状態で、この内径寄り部分に設けた複数の第二の通孔４８にスタッド９の中間部を挿通する。次いで、これら各スタッド９の先端寄り部分で、上記ロータ２の内径寄り部分外側面から突出した部分に、ロータ固定用ナット４９を結合する事により、この内径寄り部分及び上記回転側フランジ１３のうちの互いに重ね合わせた部分に、軸方向両側から互いに等しい大きさの荷重を軸方向に加える。この状態で、ハブ８ａを回転させつつ、上記ロータ２の外径寄り部分両側面に旋削加工を施し、この両側面を所定の形状及び寸法に仕上げる。
【選択図】 図１
【解決手段】回転側フランジ１３の片側面にロータ２の内径寄り部分を重ね合わせた状態で、この内径寄り部分に設けた複数の第二の通孔４８にスタッド９の中間部を挿通する。次いで、これら各スタッド９の先端寄り部分で、上記ロータ２の内径寄り部分外側面から突出した部分に、ロータ固定用ナット４９を結合する事により、この内径寄り部分及び上記回転側フランジ１３のうちの互いに重ね合わせた部分に、軸方向両側から互いに等しい大きさの荷重を軸方向に加える。この状態で、ハブ８ａを回転させつつ、上記ロータ２の外径寄り部分両側面に旋削加工を施し、この両側面を所定の形状及び寸法に仕上げる。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ロータ或はドラム等の制動用回転体を支持固定した状態で、懸架装置に対し車輪を回転自在に支持する車輪用軸受ユニット、及び、この様な車輪用軸受ユニットの製造方法の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の車輪を構成するホイール１及び制動装置であるディスクブレーキを構成するロータ２は、例えば図６に示す様な構造により、懸架装置を構成するナックル３に回転自在に支承している。即ち、このナックル３に形成した円形の支持孔４部分に、車輪用軸受ユニット５を構成する、静止輪である外輪６を、複数本のボルト７により固定している。一方、この車輪用軸受ユニット５を構成するハブ８に上記ホイール１及びロータ２を、複数本のスタッド９とナット１０とにより結合固定している。
【０００３】
上記外輪６の静止側周面である内周面には、それぞれが静止側軌道である複列の外輪軌道１１ａ、１１ｂを、外周面には固定側フランジ１２を、それぞれ形成している。この様な外輪６は、この固定側フランジ１２を上記ナックル３に、上記各ボルト７で結合する事により、このナックル３に対し固定している。
【０００４】
これに対して、上記ハブ８の外周面の一部で、上記外輪６の外端開口（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側となる部分を言い、各図の左側。反対に、自動車への組み付け状態で幅方向中央側となる、各図の右側を、軸方向に関する内と言う。）から突出した部分には、回転側フランジ１３を形成している。上記ホイール１及びロータ２はこの回転側フランジ１３の片側面（図示の例では外側面）に、上記各スタッド９とナット１０とにより、結合固定している。又、上記ハブ８の中間部外周面で、上記複列の外輪軌道１１ａ、１１ｂのうちの外側の外輪軌道１１ａに対向する部分には、回転側軌道である内輪軌道１４ａを形成している。更に、上記ハブ８の内端部外周面に形成した小径段部１５に、上記ハブ８と共に回転部材である回転部材２３を構成する、内輪１６を外嵌固定している。そして、この内輪１６の外周面に形成した回転側軌道である内輪軌道１４ｂを、上記複列の外輪軌道１１ａ、１１ｂのうちの内側の外輪軌道１１ｂに対向させている。尚、上記ハブ８及び内輪１６の外周面が、請求項に記載した回転側周面に相当する。
【０００５】
上記各外輪軌道１１ａ、１１ｂと各内輪軌道１４ａ、１４ｂとの間には、それぞれが転動体である玉１７、１７を複数個ずつ、それぞれ保持器１８、１８により保持した状態で転動自在に設けている。この構成により、背面組み合わせである複列アンギュラ型の玉軸受を構成し、上記外輪６の内側に上記回転部材２３を、回転自在に、且つ、ラジアル荷重及びスラスト荷重を支承自在に支持している。尚、上記外輪６の両端部内周面と、上記ハブ８の中間部外周面及び上記内輪１６の内端部外周面との間には、それぞれシールリング１９ａ、１９ｂを設けて、上記各玉１７、１７を設けた内部空間３６と外部とを遮断している。更に、図示の例は、駆動輪（ＦＲ車及びＲＲ車の後輪、ＦＦ車の前輪、４ＷＤ車の全輪）を支持する為の車輪用軸受ユニット５である為、上記ハブ８の中心部に、スプライン孔２０を形成している。そして、使用時には、このスプライン孔２０に、等速ジョイント２１のスプライン軸２２を挿入する。又、上記ハブ８の外周面に設けた回転側フランジ１３の外側面にロータ２の内径寄り部分を結合支持して、制動用回転体付車輪用軸受ユニットとしている。又、この制動用回転体付車輪用軸受ユニットの使用時には、上記等速ジョイント２１のスプライン軸２２を上記スプライン孔２０に挿通すると共に、この等速ジョイント２２を構成するハウジング６２の外側面を上記内輪１６の内端面に突き当てた状態で、上記スプライン軸２２の先端部で上記ハブ８の外端面から突出した部分にナット６３を螺合し、緊締する。そして、この構成により、上記内輪１６がこのハブ８に対し軸方向にずれ動く事を防止する。
【０００６】
上述の様な制動用回転体付車輪用軸受ユニットの使用時には、図６に示す様に、外輪６をナックル３に固定すると共に、ハブ８の回転側フランジ１３に、図示しないタイヤを組み合わせたホイール１を、ロータ２に重ね合わせる状態で固定する。又、このロータ２と、上記ナックル３に固定した、図示しないサポート及びキャリパとを組み合わせて、制動用のディスクブレーキを構成する。制動時には、上記ロータ２を挟んで設けた１対のパッドを、このロータ２の制動用摩擦面である両側面に押し付ける。尚、本明細書中で制動用摩擦面とは、制動用回転体がロータである場合には、このロータの軸方向両側面を言い、制動用回転体がドラムである場合には、このドラムの内周面を言う。
【０００７】
一方、自動車の制動時にしばしば、ジャダーと呼ばれる、不快な騒音を伴う振動が発生する事が知られている。この様な振動の原因としては、ロータ２の側面とパッドのライニングとの摩擦状態の不均一等、各種の原因が知られているが、上記ロータ２の振れも、大きな原因となる事が知られている。即ち、このロータ２の側面はこのロータ２の回転中心に対して、本来直角となるべきものであるが、不可避な製造誤差等により、完全に直角にする事は難しい。この結果、自動車の走行時に上記ロータ２の側面は、多少とは言え、回転軸方向（図６の左右方向）に振れる事が避けられない。この様な振れ（図６の左右方向への変位量）が大きくなると、制動の為に１対のパッドのライニングを上記ロータ２の両側面に押し付けた場合に、上記ジャダーが発生する。又、上記回転側フランジ１３の側面にドラムブレーキを構成するドラムを固定した場合に、このドラムの内周面がドラムの回転中心に対して完全に平行でなければ、シューをこの内周面に押し付けた場合に、やはりジャダーの如き振動が発生する。
【０００８】
この様な原因で発生するジャダーを抑える為には、上記ロータ２の側面の軸方向の振れ（アキシアル振れ）、又はドラムの内周面の径方向の振れを抑える（向上させる）事が重要となる。例えば、特許文献１〜４には、上記ロータ２等の制動用回転体の制動用摩擦面の振れを抑える事を考慮した制動用回転体付車輪用軸受ユニットが記載されている。このうちの特許文献１に記載された制動用回転体付車輪用軸受ユニットの場合には、図７に示す様に、ハブ８の回転側フランジ１３に結合支持したロータ２の制動用摩擦面を所定の形状及び寸法に加工する場合に、先ず、車輪用軸受ユニット５の各構成部材を組み立てると共に、上記回転側フランジ１３の外側面に上記ロータ２の内径寄り部分を結合支持する。次いで、このロータ２の内径寄り部分外側面に抑え板２６を重ね合わせた状態で、上記ハブ８に設けたスプライン孔２０に支柱部材２７を挿通し、この支柱部材２７の先端部に設けた雄ねじ部２８にナット２９を螺合し、更に緊締する。そして、このナット２９により、座金７４の片側面外径寄り部分を、上記抑え板２６の外側面の内径寄り部分に突き当てる。又、上記支柱部材２７の頭部３０と上記ハブ８の中間部外周面に設けた段差面７３との間で、内輪１６と、皿ばね３１、３１とを挟持する。この構成により上記ロータ２が上記ハブ８に固定される。次いで、外輪６の内端部を旋削加工装置３２の静止側チャック３３により、上記抑え板２６の外半部外周面をこの旋削加工装置３２の回転側チャック３４により、それぞれ掴む。そしてこの状態で、この回転側チャック３４を回転させつつ、前記回転側フランジ１３の外側面に結合支持したロータ２の制動用摩擦面である、外径寄り部分両側面に精密加工バイト３５、３５を突き当てて、この両側面を所定の形状及び寸法に仕上げる。この様な仕上げ加工が終了したならば、上記支柱部材２７とナット部材２９と抑え板２６とを制動用回転体付車輪用軸受ユニットから取り外す。この様にして造った特許文献１に記載された制動用回転体付車輪用軸受ユニットの場合には、各構成部材の製造上不可避な寸法誤差や組み付け誤差に拘らず、ハブ８の回転中心に対するロータ２の外径寄り部分両側面の直角度を向上させる事ができて、この両側面の振れを或る程度抑える事ができる。又、本発明に関連する先行技術文献として、特許文献１の他に、特許文献２〜４が存在する。
【０００９】
【特許文献１】
米国特許第５，９１５，５０２号明細書
【特許文献２】
米国特許第５，８９９，３０５号明細書
【特許文献３】
米国特許第６，１５８，１２４号明細書
【特許文献４】
米国特許第５，９３７，４９９号明細書
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上述の図７に示した特許文献１に記載された制動用回転体付車輪用軸受ユニットの場合には、ロータ２の制動用摩擦面の振れを抑える為に、未だ改良の余地がある。即ち、上記特許文献１に記載された制動用回転体付車輪用軸受ユニットの場合には、ロータ２の外径寄り部分両側面に旋削加工を施す場合に、支柱部材２７に螺合したナット部材２９から、座金７４及び抑え板２６を介して、ロータ２及び回転側フランジ１３の内周縁部に、軸方向内側に向いた力が加わっている。この為、上記旋削加工時に、これら回転側フランジ１３及びロータ２が、それぞれの中心軸に対し直交する仮想平面に対し傾斜する様に弾性変形した状態になる。この状態でこのロータ２の外径寄り部分両側面に、精密加工バイト３５、３５の先端を移動させつつ、この両側面を所定の形状及び寸法に（例えば振れ精度を１０μｍ以内に抑える様に）精度良く仕上げても、上記支柱部材２７及びナット部材２９を取り外した状態で、上記回転側フランジ１３及びロータ２が弾性復帰する事により、このロータ２の外径寄り部分両側面がこのロータ２の回転中心軸に対し直角でなくなる。この為、使用時でのこの両側面の振れ精度が悪化する可能性がある。
【００１１】
これに対して、特許文献２に記載された制動用回転体付車輪用軸受ユニットの場合には、ロータの両側面の旋削加工時に、抑え板の径方向中間部乃至外径寄り部分に、回転軸に結合固定した回転部材の先端面も突き当てている。この為、回転側フランジ及びロータの弾性変形量が更に大きくなり、上記振れ精度が更に悪化してしまう。又、特許文献３に記載された制動用回転体付車輪用軸受ユニットの場合には、回転軸に結合固定した回転部材の先端面を、ロータの内径寄り部分に重ね合わせた抑え板の外側面の内径寄り部分に突き当てている。この為、やはり特許文献１、２の場合と同様に、このロータの両側面の振れ精度が悪化してしまう。
【００１２】
又、特許文献４に記載された制動用回転体付車輪用軸受ユニットの場合には、回転側フランジに固定されたスタッドを使用する事なく、この回転側フランジの一部に設けたねじ孔に螺合し更に緊締したビスの頭部をロータの外側面に押し付ける事のみにより、これら回転側フランジとロータとを結合している。この構造は、ビスの頭がロータの外側面から突出していない為、このビスを十分な締付けトルクで締め付ける事ができない。この為、これら回転側フランジとロータとの結合強度を十分に大きくする事ができず、加工時にこれら両部材の相対的な動きが発生して、このロータの両側面を精度良く仕上げる事が難しい。更に、特許文献４に記載された制動用回転体付車輪用軸受ユニットの場合には、ロータの両側面の加工時に、支柱部材にハブを固定する為に、この支柱部材をこのハブの中心部に設けた貫通孔に挿通しなければならない。この為、このハブの中心部に軸方向に貫通する貫通孔を形成していない、従動輪（ＦＲ車及びＲＲ車の前輪、ＦＦ車の後輪）を支持する為の構造には適用できないと言った問題がある。又、上記加工時に、旋削加工装置を構成する回転軸からハブへの回転力の伝達を、上記回転側フランジに固定したスタッドのねじ部に、支柱部材に結合した円板状部材の一部を押圧しながら行なっている為、このねじ部が傷付けられると言った問題もある。
本発明の制動用回転体付車輪用軸受ユニットとその製造方法は、この様な事情に鑑みて、ロータの制動用摩擦面の振れ精度の向上を図るべく発明したものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の制動用回転体付車輪用軸受ユニットとその製造方法のうち、請求項１に記載した制動用回転体付車輪用軸受ユニットは、前述した従来の制動用回転体付車輪用軸受ユニットと同様に、静止輪と、回転部材と、複数個の玉と、制動用回転体とを備える。
そして、このうちの静止輪は、静止側周面に静止側軌道を有し、使用時にも回転しない。
又、上記回転部材は、回転側周面に回転側軌道を、外周面に回転側フランジを、それぞれ有し、使用時に回転する。
又、上記各玉は、上記静止側軌道と回転側軌道との間に設けられている。
又、上記制動用回転体は、上記回転側フランジの側面に結合支持された、制動時に摩擦材を押し付けられる制動用摩擦面を有する制動用回転体とを備える。
【００１４】
特に、請求項１に記載した制動用回転体付車輪用軸受ユニットに於いては、上記制動用回転体の制動用摩擦面は、上記回転側フランジの側面にこの制動用回転体を結合支持すると共に、これら回転側フランジ及び制動用回転体のうちの互いに重ね合わせた部分に、この回転側フランジに圧入固定されたスタッドと固定用ナットとにより軸方向両側から互いに等しい大きさの荷重を軸方向に加えた状態で、上記静止輪に対し上記回転部材を回転させつつ、所定の形状及び寸法に加工されたものである。
【００１５】
又、請求項２に記載した制動用回転体付車輪用軸受ユニットの製造方法は、上記請求項１に記載した車輪用軸受ユニットの製造方法であって、上記回転側フランジの側面に上記制動用回転体を結合支持すると共に、これら回転側フランジ及び制動用回転体のうちの互いに重ね合わせた部分に、この回転側フランジに圧入固定されたスタッドと固定用ナットとにより軸方向両側から互いに等しい大きさの荷重を軸方向に加えた状態で、上記静止輪に対し上記回転部材を回転させつつ、この制動用回転体の制動用摩擦面を所定の形状及び寸法に加工する。
又、好ましくは、請求項３に記載した制動用回転体付車輪用軸受ユニットの製造方法の様に、静止輪が外輪であり、回転部材が少なくともこの外輪の内側に配置したハブを備えたものであり、このハブの中心部に、軸方向に貫通する貫通孔が形成されていない制動用回転体付車輪用軸受ユニットを製造する。
【００１６】
【作用】
上述の様に構成する本発明の制動用回転体付車輪用軸受ユニットとその製造方法によれば、制動用回転体の制動用摩擦面を所定の形状及び寸法に仕上げる場合に、この制動用回転体及び回転側フランジが弾性変形した状態のまま、この制動用摩擦面に仕上げ加工が施される事を防止できる。従って、この仕上げ加工の終了後にこの制動用回転体が弾性復帰して上記制動用摩擦面がこの制動用回転体の回転中心に対し傾斜した状態になる事を防止できる。しかも、上記回転側フランジと制動用回転体とを十分な強度で結合した状態のまま、上記制動用摩擦面に仕上げ加工を施す事ができる。又、静止輪が外輪であり、回転部材が少なくともこの外輪の内側に配置したハブを備えたものであり、このハブの中心部に軸方向に貫通する貫通孔が形成されていない構造にも、上記制動用摩擦面に同様な状態で仕上げ加工を施す事ができる。この結果、この制動用摩擦面の振れ精度を向上できて、制動時に於けるジャダー防止を図れる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１は、請求項１〜３に対応する、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、制動用回転体に設けた制動用制動用摩擦面の振れ精度の向上を図るべく、この制動用摩擦面の加工時での、この制動用回転体と回転側フランジ１３との結合状態を工夫した点にある。その他の構成及び作用は、前述の図６に示した従来構造とほぼ同様であるから、この同様部分に関する説明は省略若しくは簡略にし、以下、本発明の特徴部分並びに前述の図６に示した従来構造と異なる部分を中心に説明する。
【００１８】
本例の場合には、ハブ８ａの内端寄り部分外周面に設けた小径段部１５から、内輪１６が抜け出るのを防止する為に、このハブ８ａの内端部にかしめ部３７を形成している。即ち、上記小径段部１５にこの内輪１６を外嵌した後、上記ハブ８ａの内端部でこの内輪１６の内端面から突出した部分に設けた円筒部３８を径方向外側に塑性変形させて上記かしめ部３７を形成し、このかしめ部３７により上記内輪１６の内端面を抑え付けている。この構成により、この内輪１６は、上記ハブ８ａの内端部に外嵌固定される。又、上記かしめ部３７を形成する以前の状態で、上記小径段部１５に上記内輪１６を、締り嵌めにより外嵌固定する事により、各玉１７、１７に所定の予圧を付与している。
【００１９】
又、本例の制動用回転体付車輪用軸受ユニットは、自動車の従動輪を支持する為のものである為、上記ハブ８ａには、等速ジョイントのスプライン軸を挿通する為のスプライン孔を形成していない。又、本例の場合には、上記ハブ８ａの外端面中心部に設けた凹部３９の内周面の円周方向複数個所に、後述する旋削加工装置３２ａの回転軸４０の外周面に設けた複数の溝部４１、４１と係合する突部４２、４２を形成している。
【００２０】
又、上記回転側フランジ１３の外側面に制動用回転体である、ロータ２を結合固定する為に、この回転側フランジ１３の円周方向複数個所に、仮止め用ねじ４３を螺合する為のねじ孔４４を形成している。又、上記ハブ８ａの外端寄り部分外周面で、上記回転側フランジ１３よりも軸方向外側に隣接する部分に設けた円筒部４６に上記ロータ２の内径寄り部分を、隙間嵌めにより外嵌している。そして、上記回転側フランジ１３の外側面にこのロータ２の内径寄り部分の内側面を重ね合わせると共に、このロータ２に設けた第一の通孔４５に頭部を挿通させた仮止め用ねじ４３の雄ねじ部を、上記回転側フランジ１３のねじ孔４４に螺合し、更に緊締している。又、本例の場合には、上記ロータ２の制動用摩擦面である外径寄り部分の両側面に、所定の状態で旋削加工を施して、これら両側面を所定の形状及び寸法に仕上げている。
【００２１】
即ち、上記ロータ２の外径寄り部分両側面に旋削加工を施す場合、車輪用軸受ユニット５の各構成部材を、図１に示す状態に組み立てる。即ち、外輪６の内周面に設けた外輪軌道１１ａ、１１ｂと上記ハブ８ａ及び内輪１６の外周面に設けた内輪軌道１４ａ、１４ｂとの間に複数の玉１７、１７を設けた状態で、上記外輪６とハブ８ａと内輪１６と各玉１７、１７とを組み立てる。又、これら外輪６の両端部内周面とハブ８ａの中間部外周面及び内輪１６の内端部外周面との間に、１対のシールリング１９ａ、１９ｂを設ける。次いで、上記回転側フランジ１３に上記ロータ２の内径寄り部分を重ね合わせた状態で、この回転側フランジ１３のねじ孔４４に、このロータ２の第一の通孔４５に挿通した上記仮止め用ねじ４３を螺合し、更に緊締する。又、この回転側フランジ１３に設けた各取付孔４７にそれぞれの基端部を圧入固定した複数本のスタッド９の中間部を、上記ロータ２の内径寄り部分に設けた各第二の通孔４８に挿通する。これと共に、これら各スタッド９の先端部でこのロータ２の外側面から突出した部分に、それぞれが請求項１、２に記載した固定用ナットである、ロータ固定用ナット４９を結合する。そして、これら各スタッド９の頭部５０と各ロータ固定用ナット４９との間で、上記ロータ２の内径寄り部分と上記回転側フランジ１３とを挟持する。この構成により、これらロータ２及び回転側フランジ１３のうちの互いに重ね合わせた部分には、図１に矢印で示す様に、これら両部材２、１３の軸方向両側から互いに等しい大きさの荷重が軸方向に加わった状態になる。尚、車輪用軸受ユニット５を自動車に取り付ける際には、回転側フランジ１３に結合したスタッド９の中間部を、ロータ２に設けた第二の通孔４８と、ホイール１（図６参照）に設けた通孔とに挿通した状態で、このスタッド９の雄ねじ部がこのホイール１の外側面から突出していれば、このスタッド９にナット１０（図６参照）を結合して、上記回転側フランジ１３に上記ロータ２及びホイール１を結合できる。この為、スタッド９の先半部でロータ２の外側面から突出する部分の基端部までには、雄ねじ部を設けない場合もある。この様な構造に本例を適用する場合には、上記ロータ２の外径寄り部分両側面の仕上げ加工時に、その軸方向寸法を通常の構造よりも大きくすると共に、ロータ２の外側面に対向させるその内端側に座ぐりを形成した、固定用ナットを使用する事により、上記スタッド９に螺合し、緊締したこの固定用ナットの片側面を、ロータ２の外側面に突き当てられる様にする。
【００２２】
そしてこの状態で、ロータ２の外径寄り部分両側面に旋削加工を施すべき制動用回転体付車輪用軸受ユニットを、旋削加工装置３２ａに設置する。この場合には、上記外輪６の外周面で固定側フランジ１２よりも軸方向内側に外れた部分を、上記旋削加工装置３２ａを構成するコレットチャック５１の先端部により掴む。このコレットチャック５１は、所謂引き型と呼ばれるもので、円筒部の先端面の円周方向複数個所に軸方向に突出した突部５４、５４を設けて成る。又、これら各突部５４、５４の外周面を、先端に向かう程直径が大きくなった円すい面の一部としている。そして、固定軸５２の先端部に設けたテーパ孔５３の内側に上記コレットチャック５１を挿入した状態で、このコレットチャック５１をこの固定軸５２の基端側に引き込む事により、上記複数の突部５４、５４の内接円の直径を縮小自在としている。そして、この様なコレットチャック５１により、上記外輪６の内端寄り部分を締め付けて、この外輪６を上記固定軸５２に固定する。又、この固定軸５２の先端部には、上記コレットチャック５１の各突部５４、５４の間部分から突出する状態で設けた複数の突き当て部５５、５５の先端縁を、上記固定側フランジ１２の内側面に突き当てて、上記固定軸５２の中心軸に対し上記外輪６の中心軸が不一致になる（傾斜する）事を防止する。
【００２３】
更に、上記旋削加工装置３２ａを構成する回転軸４０の外周面に設けた複数の溝部４１、４１の端部を、上記ハブ８ａの外端面の凹部３９の内周面に設けた複数の突部４２、４２に係合させる。そして、この状態で、上記回転軸４０を回転駆動する事により上記ハブ８ａをその中心軸を中心に回転させつつ、上記ロータ２の外径寄り部分両側面に２本の精密加工バイト３５、３５の先端を突き当てて、これら各部分に旋削加工を施し、上記ロータ２の両側面を所定の形状及び寸法に仕上げる。この場合に、上記各精密加工バイト３５、３５は、上記ハブ８ａの回転中心軸に対し直交する平面上を移動しつつ、上記両側面に旋削加工を施す。又、これら各精密加工バイト３５、３５は、上記ロータ２の両側面で円周方向に関する位相及び径方向に関する位置がほぼ同じ位置に、両側面同士で同じ量だけ削り取る様に突き当てる。この構成により、上記ロータ２が、上記各精密加工バイト３５、３５により、軸方向片側に押される事がなくなり、このロータ２の両側面に精度良く旋削加工を施す事ができる。この様なロータ２の両側面の旋削加工が終了したならば、制動用回転体付車輪用軸受ユニットを旋削加工装置３２ａから取り外すと共に、上記各スタッド９から前記各ロータ固定用ナット４９を取り外して、制動用回転体付車輪用軸受ユニットの完成品とする。
【００２４】
尚、この様な制動用回転体付車輪用軸受ユニットは、制動用回転体付車輪用軸受ユニットのメーカーから自動車の完成品メーカーに搬送する。そして、この完成品メーカーで、上記ロータ２の内径寄り部分外側面に車輪を構成するホイール１を重ね合わせつつ、このホイール１に設けた複数の通孔に上記各スタッド９の先端部を挿通した後に、この先端部でこのホイール１の片側面から突出した部分にナット１０を螺合し、更に緊締する事で、上記回転側フランジ１３にこのホイール１を結合固定する。
【００２５】
上述の様に構成する本発明の制動用回転体付車輪用軸受ユニットとその製造方法によれば、ロータ２の外径寄り部分両側面を所定の形状及び寸法に仕上げる場合に、このロータ２及び回転側フランジ１３のうちの互いに重ね合わせた部分に、複数ずつのスタッド９の頭部とロータ固定用ナット４９とにより、軸方向両側から同じ大きさの荷重を軸方向に加えている。この為、これら両部材２、１３が弾性変形した状態のまま、上記ロータ２の両側面に仕上げ加工が施される事を防止できる。従って、ロータ固定用ナット４９をスタッド９から取り外した場合に、このロータ２が弾性復帰してこのロータ２の両側面で仕上げ加工を施した部分がこのロータ２の回転中心に対し傾斜した（回転中心に対し直交する仮想平面からずれた）状態になる事を防止できる。しかも、本発明の場合には、上記回転側フランジ１３とロータ２とを十分な強度で結合した状態のまま、このロータ２の両側面に仕上げ加工を施す事ができる。この結果、このロータ２の外径寄り部分両側面の振れ精度を向上できて、制動時に於けるジャダー防止を図れる。
【００２６】
又、本例の場合には、車輪用軸受ユニット５の各構成部材を組み立てた状態で、ロータ２を結合固定したハブ８ａ及び内輪１６を上記外輪６に対し回転させつつ、このロータ２の外径寄り部分両側面に旋削加工を施して、この両側面を所定の形状及び寸法に仕上げている。この為、本例の場合には、このロータ２の外径寄り部分両側面を所定の形状及び寸法に加工する場合に、ナックル３（図６参照）と上記ロータ２との間に存在する複数の部品の製造上不可避な寸法誤差や組み付け誤差が、上記ハブ８ａ及び内輪１６の回転中心に対する上記両側面の直角度の悪化に結び付く事をなくせる。この為、この両側面の振れ精度を、より向上できる。又、上記ナックル３とロータ２との間に存在する複数の部品の形状精度を特に向上させる必要がなくなって、上記両側面の振れを抑える為に要するコストを、十分に低く抑える事ができる。尚、本例で使用する施削加工装置３２ａの場合、回転軸４０を車輪用軸受ユニット５に押し付ける事なくロータ２の両側面の加工を行なえるので、施削加工装置３２ａの構造を単純にでき、この加工に要するコストを低減できる。
【００２７】
次に、図２は、請求項１〜２に対応する、本発明の実施の形態の第２例を示している。上述した第１例の制動用回転体付車輪用軸受ユニットが従動輪を支持する為のものであったのに対し、本例の制動用回転体付車輪用軸受ユニットは、駆動輪を支持する為のものである。この為に、本例の場合には、ハブ８ｂの中心部に、使用時に等速ジョイント２１のスプライン軸２２（図６参照）を挿通する為のスプライン孔２０を、軸方向に貫通する状態で形成している。
【００２８】
又、本例の場合には、ロータ２の外径寄り部分両側面に仕上げ加工を施す場合に、回転側フランジ１３とこのロータ２の内径寄り部分とを、複数本ずつのスタッド９及びロータ固定用ナット４９と、ロータ抑え板５７とにより結合固定する。このうちのロータ固定用ナット５７は、合成樹脂に射出成形等を施す等により造っている。又、上記ロータ抑え板５７は、鋼又はアルミニウム合金等から成る金属板により造った、車輪を構成するホイール１（図６参照）の径方向中間部乃至外径寄り部分を切り落とす事により造っている。図示の例の場合には、このロータ抑え板５７の中心軸を含む仮想平面に関する断面形状が波形になっている。上記ロータ２の外径寄り部分両側面に仕上げ加工を施す場合には、上記回転側フランジ１３の外側面にこのロータ２の内径寄り部分を重ね合わせると共に、上記各スタッド９の先端部でこのロータ２に設けた各第二の通孔４８から突出した部分を、上記ロータ抑え板５７の円周方向複数個所に設けた通孔５８に挿通する。そして、上記各スタッド９の先端部で、このロータ抑え板５７の外側面から突出した部分にロータ固定用ナット４９を螺合し、更に緊締し、使用時のナット１０（図６参照）の場合と同じ締付けトルクで締め付ける。この構成により、このロータ抑え板５７は、上記各ロータ固定用ナット４９とロータ２の内径寄り部分との間で挟持される。尚、図示の例の場合には、この状態で、このロータ抑え板５７の径方向に離隔した２個の円周上の位置から上記ロータ２に、軸方向内側に向いた力が加わる。
【００２９】
次いで、ロータ２の両側面に旋削加工を施すべき制動用回転体付車輪用軸受ユニットを、旋削加工装置３２ｂに設置する。この場合、この旋削加工装置３２ｂの回転軸４０の先端部に結合したスプライン軸５９を、前記ハブ８ｂのスプライン孔２０に挿通し、このスプライン孔２０の内周面に設けた雌スプライン部とこのスプライン軸５９の外周面に設けた雄スプライン部とをスプライン係合させる。又、外輪６の内端部をコレットチャック５１により掴む。そして、この状態で、上記回転軸４０を回転駆動する事により、上記ハブ８ｂ及びロータ２を上記外輪６に対し回転させつつ、このロータ２の外径寄り部分両側面に上記旋削加工装置３２ｂの精密加工バイト３５の先端を突き当てて、この両側面を所定の形状及び寸法に仕上げる。この両側面の仕上げ加工が終了したならば、ロータ２を結合した車輪用軸受ユニット５を上記旋削加工装置３２ｂから取り外すと共に、上記各スタッド９から上記ロータ抑え板５７及びロータ固定用ナット４９を取り外して、制動用回転体付車輪用軸受ユニットの完成品とする。
【００３０】
上述の様に構成する本例の場合には、ロータ２の内径寄り部分外側面に、ホイール１の径方向中間部乃至外径寄り部分を切り落とす事により造った、ロータ抑え板５７の片側面を突き当てて、使用時のスタッド９及びナット１０の場合と同じ締付けトルクで締め付けている。そしてこの状態で、上記ロータ２の外径寄り部分両側面を所定の形状及び寸法に仕上げている。この為、この両側面の仕上げ加工時にこのロータ２及び回転側フランジ１３に力が加わる状態が使用時の状態に近くなって、この使用時に於けるこのロータ２の外径寄り部分両側面の振れ精度の向上を図れる。
【００３１】
又、本例の場合には、各ロータ固定用ナット４９を合成樹脂製としている為、ロータ２の両側面の仕上げ加工時に、これら各ロータ固定用ナット４９により各スタッド９の先半部に設けた雄ねじ部が傷付けられる事を抑える事ができる。
その他の構成及び作用に就いては、上述した第１例の場合と同様である為、同等部分には同一符号を付して重複する説明は省略する。
【００３２】
次に、図３は、請求項１〜３に対応する、本発明の実施の形態の第３例を示している。本例の制動用回転体付車輪用軸受ユニットの場合には、上述した各例の制動用回転体付車輪用軸受ユニットの場合と異なり、ハブ８ｃの内端部に内輪１６の内端面を抑え付ける為のかしめ部３７（図１）を形成していない。その代わりに、本例の場合には、上記ハブ８ｃの内端面の中心部にねじ軸部６０を、軸方向に突出する状態で形成している。そして、このハブ８ｃの内端寄り部分に内輪１６を外嵌すると共に、上記ねじ軸部６０の外周面に設けた雄ねじ部でこの内輪１６の内端面から突出した部分にナット６１を螺合し、更に緊締する事により、この内輪１６の内端面をこのナット６１により抑え付けている。この構成により、この内輪１６が上記ハブ８ｃに結合固定される。又、このハブ８ｃにこのナット６１を結合固定する以前の状態で、このハブ８ｃに上記内輪１６を締り嵌めにより外嵌する事により、各玉１７、１７に所定の予圧を付与している。
その他の構成及び作用に就いては、前述の図１に示した第１例の場合と同様である為、同等部分には同一符号を付して重複する説明は省略する。
【００３３】
次に、図４は、請求項１〜２に対応する、本発明の実施の形態の第４例を示している。本例の場合には、前述の図１に示した第１例の制動用回転体付車輪用軸受ユニットの構造で、前述の図２に示した第２例の場合と同様に、ハブ８ｂの中心部に軸方向に貫通するスプライン孔２０を形成している。又、本例の場合には、このハブ８ｂの内端寄り部分に小径段部１５を形成すると共に、この小径段部１５に内輪１６を、締り嵌めにより外嵌固定する事により、各玉１７、１７に所定の予圧を付与している。又、本例の場合には、上記ハブ８ｂの内端部に上記内輪１６の内端面を抑え付ける為のかしめ部３７（図１、２参照）を形成していない。この様な本例の制動用回転体付車輪用軸受ユニットの使用時には、前述の図６に示した従来構造の場合と同様に、等速ジョイント２１のスプライン軸２２を上記スプライン孔２０に挿通すると共に、この等速ジョイント２２を構成するハウジング６２の外側面を上記内輪１６の内端面に突き当てた状態で、上記スプライン軸２２の先端部でハブ８ｂの外端面から突出した部分にナット６３を螺合し、緊締する。そしてこの構成により、上記内輪１６がこのハブ８ｂに対し軸方向にずれ動く事を防止する。
その他の構成及び作用に就いては、前述の図１に示した第１例の場合と同様である為、同等部分には同一符号を付して重複する説明は省略する。
【００３４】
次に、図５は、請求項１〜２に対応する、本発明の実施の形態の第５例を示している。本例の制動用回転体付車輪用軸受ユニットは、前述の図２に示した第２例の制動用回転体付車輪用軸受ユニットの構造で、ロータ２の両側面に仕上げ加工を施す場合に、旋削加工装置３２ｃを構成するロータ抑え治具６４に、このロータ２及びハブ８ｂを固定している。このロータ抑え治具６４は、この旋削加工装置３２ｃを構成する回転軸４０の先端部に結合固定したもので、円板部６５とスプライン軸６６とを備える。このうちの円板部６５は、片側面（図５の右側面）の中心部に円形の凹部６７を形成すると共に、この凹部６７の底面の中心部にこの凹部６７と同心の円形の突部６８を形成している。又、上記スプライン軸６６は、この突部６８の先端面に突出形成している。又、上記円板部６５の円周方向複数個所に、スタッド９の中間部を挿通自在な通孔６９を形成している。
【００３５】
上記ロータ２の両側面に仕上げ加工を施す場合には、上記ハブ８ｂに設けた回転側フランジ１３の外側面に、上記ロータ２の内径寄り部分と、上記ロータ抑え治具６４を構成する円板部６５の外径寄り部分とを重ね合わせた状態で、このロータ２に設けた各第二の通孔４８とこの円板部６５に設けた各通孔６９とに、上記各スタッド９の中間部を挿通する。次いで、これら各スタッド９の先端部で、上記円板部６５の他側面（図５の左側面）から突出した部分にナット７０を螺合し、更に緊締する。そして、上記各スタッド９の頭部５０と各ナット７０との間で、上記回転側フランジ１３とロータ２の内径寄り部分と円板部６５とを挟持する。又、上記ロータ抑え治具６４に設けたスプライン軸６６を、上記ハブ８ｂのスプライン孔２０に挿通し、このスプライン軸６６の外周面に設けた雄スプライン部と、このスプライン孔２０の内周面に設けた雌スプライン部とをスプライン係合させる。
【００３６】
又、本例の場合には、前記旋削加工装置３２ｃを構成するコレットチャック５１の先端部により外輪６の内端部を掴んで、この外輪６をこの旋削加工装置３２ｃを構成する固定軸５２に固定する。又、この固定軸５２の先端部に回り止め用突部７１を、軸方向に延びる状態で形成している。そして、上記外輪６の内端部をこの固定軸５２に固定した場合に、この外輪６の外周面に設けた固定側フランジ１２の一部で、それぞれが外径側に大きく突出する複数の固定用突部７２のうちの隣り合う突部７２同士の間部分に、上記回り止め用突部７１を挿入している。この構成により、上記外輪６の回転が、より効果的に阻止される。そして、この状態で、前記回転軸４０を回転駆動する事により上記ハブ８ｂ及びロータ２を回転させつつ、上記ロータ２の外径寄り部分両側面に精密加工バイト３５、３５の先端を突き当てる事により、この両側面を所定の形状及び寸法に仕上げる。又、この両側面の旋削加工が終了したならば、各スタッド９の先端部から各ナット７０を取り外すと共に、ロータ２を結合した車輪用軸受ユニット５を、旋削加工装置３２ｃから取り外して、制動用回転体付車輪用軸受ユニットの完成品とする。
その他の構成及び作用に就いては、前述の図２に示した第２例の場合と同様である為、同等部分には同一符号を付して重複する説明は省略する。
【００３７】
尚、上述した各例の場合には、ロータ固定用ナット４９とナット７０とを、使用時にスタッド９に結合するナット１０とは別部材としているが、このナット１０と同じ部材を使用する事もできる。又、上述した各例は、車輪用軸受ユニット５を構成する転がり軸受が、複数の転動体として玉１７、１７を使用した玉軸受である場合に就いて説明した。但し、本発明は、この様な構造に限定するものではなく、車輪用軸受ユニット５を構成する転がり軸受が、複数の転動体として、円すいころ等を使用したころ軸受等の他の転がり軸受である場合でも適用できる。又、上述した各例では、ロータ２の両側面を旋削加工により、所定の形状及び寸法に加工した場合に就いて説明した。但し、本発明の制動用回転体付車輪用軸受ユニットは、制動用回転体の制動用摩擦面を、回転部材を静止輪に対し回転させつつ、研削加工、超仕上加工等の他の加工を施す事により、所定の形状及び寸法により加工した構造も含む。
【００３８】
【発明の効果】
本発明の制動用回転体付車輪用軸受ユニットとその製造方法は、以上に述べた通り構成され作用するので、制動時に発生する不快な騒音や振動を抑える事ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の第１例を、ロータの両側面に旋削加工を施す状態で示す断面図。
【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】同第４例を示す、図１と同様の図。
【図５】同第５例を示す、図１と同様の図。
【図６】従来構造の制動用回転体付車輪用軸受ユニットの組み付け状態の１例を示す断面図。
【図７】従来構造の制動用回転体付車輪用軸受ユニットの別例を、ロータの両側面に旋削加工を施す状態で示す断面図。
【符号の説明】
１ ホイール
２ ロータ
３ ナックル
４ 支持孔
５ 車輪用軸受ユニット
６ 外輪
７ ボルト
８、８ａ、８ｂ、８ｃ ハブ
９ スタッド
１０ ナット
１１ａ、１１ｂ 外輪軌道
１２ 固定側フランジ
１３ 回転側フランジ
１４ａ、１４ｂ 内輪軌道
１５ 小径段部
１６ 内輪
１７ 玉
１８ 保持器
１９ａ、１９ｂ シールリング
２０ スプライン孔
２１ 等速ジョイント
２２ スプライン軸
２３ 回転部材
２６ 抑え板
２７ 支柱部材
２８ 雄ねじ部
２９ ナット
３０ 頭部
３１ 皿ばね
３２、３２ａ、３２ｂ、３２ｃ 旋削加工装置
３３ 静止側チャック
３４ 回転側チャック
３５ 精密加工バイト
３６ 内部空間
３７ かしめ部
３８ 円筒部
３９ 凹部
４０ 回転軸
４１ 溝部
４２ 突部
４３ 仮止め用ねじ
４４ ねじ孔
４５ 第一の通孔
４６ 円筒部
４７ 取付孔
４８ 第二の通孔
４９ ロータ固定用ナット
５０ 頭部
５１ コレットチャック
５２ 固定軸
５３ テーパ孔
５４ 突部
５５ 突き当て部
５７ ロータ抑え板
５８ 通孔
５９ スプライン軸
６０ ねじ軸部
６１ ナット
６２ ハウジング
６３ ナット
６４ ロータ抑え治具
６５ 円板部
６６ スプライン軸
６７ 凹部
６８ 突部
６９ 通孔
７０ ナット
７１ 回り止め用突部
７２ 固定用突部
７３ 段差面
７４ 座金
【発明の属する技術分野】
この発明は、ロータ或はドラム等の制動用回転体を支持固定した状態で、懸架装置に対し車輪を回転自在に支持する車輪用軸受ユニット、及び、この様な車輪用軸受ユニットの製造方法の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の車輪を構成するホイール１及び制動装置であるディスクブレーキを構成するロータ２は、例えば図６に示す様な構造により、懸架装置を構成するナックル３に回転自在に支承している。即ち、このナックル３に形成した円形の支持孔４部分に、車輪用軸受ユニット５を構成する、静止輪である外輪６を、複数本のボルト７により固定している。一方、この車輪用軸受ユニット５を構成するハブ８に上記ホイール１及びロータ２を、複数本のスタッド９とナット１０とにより結合固定している。
【０００３】
上記外輪６の静止側周面である内周面には、それぞれが静止側軌道である複列の外輪軌道１１ａ、１１ｂを、外周面には固定側フランジ１２を、それぞれ形成している。この様な外輪６は、この固定側フランジ１２を上記ナックル３に、上記各ボルト７で結合する事により、このナックル３に対し固定している。
【０００４】
これに対して、上記ハブ８の外周面の一部で、上記外輪６の外端開口（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側となる部分を言い、各図の左側。反対に、自動車への組み付け状態で幅方向中央側となる、各図の右側を、軸方向に関する内と言う。）から突出した部分には、回転側フランジ１３を形成している。上記ホイール１及びロータ２はこの回転側フランジ１３の片側面（図示の例では外側面）に、上記各スタッド９とナット１０とにより、結合固定している。又、上記ハブ８の中間部外周面で、上記複列の外輪軌道１１ａ、１１ｂのうちの外側の外輪軌道１１ａに対向する部分には、回転側軌道である内輪軌道１４ａを形成している。更に、上記ハブ８の内端部外周面に形成した小径段部１５に、上記ハブ８と共に回転部材である回転部材２３を構成する、内輪１６を外嵌固定している。そして、この内輪１６の外周面に形成した回転側軌道である内輪軌道１４ｂを、上記複列の外輪軌道１１ａ、１１ｂのうちの内側の外輪軌道１１ｂに対向させている。尚、上記ハブ８及び内輪１６の外周面が、請求項に記載した回転側周面に相当する。
【０００５】
上記各外輪軌道１１ａ、１１ｂと各内輪軌道１４ａ、１４ｂとの間には、それぞれが転動体である玉１７、１７を複数個ずつ、それぞれ保持器１８、１８により保持した状態で転動自在に設けている。この構成により、背面組み合わせである複列アンギュラ型の玉軸受を構成し、上記外輪６の内側に上記回転部材２３を、回転自在に、且つ、ラジアル荷重及びスラスト荷重を支承自在に支持している。尚、上記外輪６の両端部内周面と、上記ハブ８の中間部外周面及び上記内輪１６の内端部外周面との間には、それぞれシールリング１９ａ、１９ｂを設けて、上記各玉１７、１７を設けた内部空間３６と外部とを遮断している。更に、図示の例は、駆動輪（ＦＲ車及びＲＲ車の後輪、ＦＦ車の前輪、４ＷＤ車の全輪）を支持する為の車輪用軸受ユニット５である為、上記ハブ８の中心部に、スプライン孔２０を形成している。そして、使用時には、このスプライン孔２０に、等速ジョイント２１のスプライン軸２２を挿入する。又、上記ハブ８の外周面に設けた回転側フランジ１３の外側面にロータ２の内径寄り部分を結合支持して、制動用回転体付車輪用軸受ユニットとしている。又、この制動用回転体付車輪用軸受ユニットの使用時には、上記等速ジョイント２１のスプライン軸２２を上記スプライン孔２０に挿通すると共に、この等速ジョイント２２を構成するハウジング６２の外側面を上記内輪１６の内端面に突き当てた状態で、上記スプライン軸２２の先端部で上記ハブ８の外端面から突出した部分にナット６３を螺合し、緊締する。そして、この構成により、上記内輪１６がこのハブ８に対し軸方向にずれ動く事を防止する。
【０００６】
上述の様な制動用回転体付車輪用軸受ユニットの使用時には、図６に示す様に、外輪６をナックル３に固定すると共に、ハブ８の回転側フランジ１３に、図示しないタイヤを組み合わせたホイール１を、ロータ２に重ね合わせる状態で固定する。又、このロータ２と、上記ナックル３に固定した、図示しないサポート及びキャリパとを組み合わせて、制動用のディスクブレーキを構成する。制動時には、上記ロータ２を挟んで設けた１対のパッドを、このロータ２の制動用摩擦面である両側面に押し付ける。尚、本明細書中で制動用摩擦面とは、制動用回転体がロータである場合には、このロータの軸方向両側面を言い、制動用回転体がドラムである場合には、このドラムの内周面を言う。
【０００７】
一方、自動車の制動時にしばしば、ジャダーと呼ばれる、不快な騒音を伴う振動が発生する事が知られている。この様な振動の原因としては、ロータ２の側面とパッドのライニングとの摩擦状態の不均一等、各種の原因が知られているが、上記ロータ２の振れも、大きな原因となる事が知られている。即ち、このロータ２の側面はこのロータ２の回転中心に対して、本来直角となるべきものであるが、不可避な製造誤差等により、完全に直角にする事は難しい。この結果、自動車の走行時に上記ロータ２の側面は、多少とは言え、回転軸方向（図６の左右方向）に振れる事が避けられない。この様な振れ（図６の左右方向への変位量）が大きくなると、制動の為に１対のパッドのライニングを上記ロータ２の両側面に押し付けた場合に、上記ジャダーが発生する。又、上記回転側フランジ１３の側面にドラムブレーキを構成するドラムを固定した場合に、このドラムの内周面がドラムの回転中心に対して完全に平行でなければ、シューをこの内周面に押し付けた場合に、やはりジャダーの如き振動が発生する。
【０００８】
この様な原因で発生するジャダーを抑える為には、上記ロータ２の側面の軸方向の振れ（アキシアル振れ）、又はドラムの内周面の径方向の振れを抑える（向上させる）事が重要となる。例えば、特許文献１〜４には、上記ロータ２等の制動用回転体の制動用摩擦面の振れを抑える事を考慮した制動用回転体付車輪用軸受ユニットが記載されている。このうちの特許文献１に記載された制動用回転体付車輪用軸受ユニットの場合には、図７に示す様に、ハブ８の回転側フランジ１３に結合支持したロータ２の制動用摩擦面を所定の形状及び寸法に加工する場合に、先ず、車輪用軸受ユニット５の各構成部材を組み立てると共に、上記回転側フランジ１３の外側面に上記ロータ２の内径寄り部分を結合支持する。次いで、このロータ２の内径寄り部分外側面に抑え板２６を重ね合わせた状態で、上記ハブ８に設けたスプライン孔２０に支柱部材２７を挿通し、この支柱部材２７の先端部に設けた雄ねじ部２８にナット２９を螺合し、更に緊締する。そして、このナット２９により、座金７４の片側面外径寄り部分を、上記抑え板２６の外側面の内径寄り部分に突き当てる。又、上記支柱部材２７の頭部３０と上記ハブ８の中間部外周面に設けた段差面７３との間で、内輪１６と、皿ばね３１、３１とを挟持する。この構成により上記ロータ２が上記ハブ８に固定される。次いで、外輪６の内端部を旋削加工装置３２の静止側チャック３３により、上記抑え板２６の外半部外周面をこの旋削加工装置３２の回転側チャック３４により、それぞれ掴む。そしてこの状態で、この回転側チャック３４を回転させつつ、前記回転側フランジ１３の外側面に結合支持したロータ２の制動用摩擦面である、外径寄り部分両側面に精密加工バイト３５、３５を突き当てて、この両側面を所定の形状及び寸法に仕上げる。この様な仕上げ加工が終了したならば、上記支柱部材２７とナット部材２９と抑え板２６とを制動用回転体付車輪用軸受ユニットから取り外す。この様にして造った特許文献１に記載された制動用回転体付車輪用軸受ユニットの場合には、各構成部材の製造上不可避な寸法誤差や組み付け誤差に拘らず、ハブ８の回転中心に対するロータ２の外径寄り部分両側面の直角度を向上させる事ができて、この両側面の振れを或る程度抑える事ができる。又、本発明に関連する先行技術文献として、特許文献１の他に、特許文献２〜４が存在する。
【０００９】
【特許文献１】
米国特許第５，９１５，５０２号明細書
【特許文献２】
米国特許第５，８９９，３０５号明細書
【特許文献３】
米国特許第６，１５８，１２４号明細書
【特許文献４】
米国特許第５，９３７，４９９号明細書
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上述の図７に示した特許文献１に記載された制動用回転体付車輪用軸受ユニットの場合には、ロータ２の制動用摩擦面の振れを抑える為に、未だ改良の余地がある。即ち、上記特許文献１に記載された制動用回転体付車輪用軸受ユニットの場合には、ロータ２の外径寄り部分両側面に旋削加工を施す場合に、支柱部材２７に螺合したナット部材２９から、座金７４及び抑え板２６を介して、ロータ２及び回転側フランジ１３の内周縁部に、軸方向内側に向いた力が加わっている。この為、上記旋削加工時に、これら回転側フランジ１３及びロータ２が、それぞれの中心軸に対し直交する仮想平面に対し傾斜する様に弾性変形した状態になる。この状態でこのロータ２の外径寄り部分両側面に、精密加工バイト３５、３５の先端を移動させつつ、この両側面を所定の形状及び寸法に（例えば振れ精度を１０μｍ以内に抑える様に）精度良く仕上げても、上記支柱部材２７及びナット部材２９を取り外した状態で、上記回転側フランジ１３及びロータ２が弾性復帰する事により、このロータ２の外径寄り部分両側面がこのロータ２の回転中心軸に対し直角でなくなる。この為、使用時でのこの両側面の振れ精度が悪化する可能性がある。
【００１１】
これに対して、特許文献２に記載された制動用回転体付車輪用軸受ユニットの場合には、ロータの両側面の旋削加工時に、抑え板の径方向中間部乃至外径寄り部分に、回転軸に結合固定した回転部材の先端面も突き当てている。この為、回転側フランジ及びロータの弾性変形量が更に大きくなり、上記振れ精度が更に悪化してしまう。又、特許文献３に記載された制動用回転体付車輪用軸受ユニットの場合には、回転軸に結合固定した回転部材の先端面を、ロータの内径寄り部分に重ね合わせた抑え板の外側面の内径寄り部分に突き当てている。この為、やはり特許文献１、２の場合と同様に、このロータの両側面の振れ精度が悪化してしまう。
【００１２】
又、特許文献４に記載された制動用回転体付車輪用軸受ユニットの場合には、回転側フランジに固定されたスタッドを使用する事なく、この回転側フランジの一部に設けたねじ孔に螺合し更に緊締したビスの頭部をロータの外側面に押し付ける事のみにより、これら回転側フランジとロータとを結合している。この構造は、ビスの頭がロータの外側面から突出していない為、このビスを十分な締付けトルクで締め付ける事ができない。この為、これら回転側フランジとロータとの結合強度を十分に大きくする事ができず、加工時にこれら両部材の相対的な動きが発生して、このロータの両側面を精度良く仕上げる事が難しい。更に、特許文献４に記載された制動用回転体付車輪用軸受ユニットの場合には、ロータの両側面の加工時に、支柱部材にハブを固定する為に、この支柱部材をこのハブの中心部に設けた貫通孔に挿通しなければならない。この為、このハブの中心部に軸方向に貫通する貫通孔を形成していない、従動輪（ＦＲ車及びＲＲ車の前輪、ＦＦ車の後輪）を支持する為の構造には適用できないと言った問題がある。又、上記加工時に、旋削加工装置を構成する回転軸からハブへの回転力の伝達を、上記回転側フランジに固定したスタッドのねじ部に、支柱部材に結合した円板状部材の一部を押圧しながら行なっている為、このねじ部が傷付けられると言った問題もある。
本発明の制動用回転体付車輪用軸受ユニットとその製造方法は、この様な事情に鑑みて、ロータの制動用摩擦面の振れ精度の向上を図るべく発明したものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の制動用回転体付車輪用軸受ユニットとその製造方法のうち、請求項１に記載した制動用回転体付車輪用軸受ユニットは、前述した従来の制動用回転体付車輪用軸受ユニットと同様に、静止輪と、回転部材と、複数個の玉と、制動用回転体とを備える。
そして、このうちの静止輪は、静止側周面に静止側軌道を有し、使用時にも回転しない。
又、上記回転部材は、回転側周面に回転側軌道を、外周面に回転側フランジを、それぞれ有し、使用時に回転する。
又、上記各玉は、上記静止側軌道と回転側軌道との間に設けられている。
又、上記制動用回転体は、上記回転側フランジの側面に結合支持された、制動時に摩擦材を押し付けられる制動用摩擦面を有する制動用回転体とを備える。
【００１４】
特に、請求項１に記載した制動用回転体付車輪用軸受ユニットに於いては、上記制動用回転体の制動用摩擦面は、上記回転側フランジの側面にこの制動用回転体を結合支持すると共に、これら回転側フランジ及び制動用回転体のうちの互いに重ね合わせた部分に、この回転側フランジに圧入固定されたスタッドと固定用ナットとにより軸方向両側から互いに等しい大きさの荷重を軸方向に加えた状態で、上記静止輪に対し上記回転部材を回転させつつ、所定の形状及び寸法に加工されたものである。
【００１５】
又、請求項２に記載した制動用回転体付車輪用軸受ユニットの製造方法は、上記請求項１に記載した車輪用軸受ユニットの製造方法であって、上記回転側フランジの側面に上記制動用回転体を結合支持すると共に、これら回転側フランジ及び制動用回転体のうちの互いに重ね合わせた部分に、この回転側フランジに圧入固定されたスタッドと固定用ナットとにより軸方向両側から互いに等しい大きさの荷重を軸方向に加えた状態で、上記静止輪に対し上記回転部材を回転させつつ、この制動用回転体の制動用摩擦面を所定の形状及び寸法に加工する。
又、好ましくは、請求項３に記載した制動用回転体付車輪用軸受ユニットの製造方法の様に、静止輪が外輪であり、回転部材が少なくともこの外輪の内側に配置したハブを備えたものであり、このハブの中心部に、軸方向に貫通する貫通孔が形成されていない制動用回転体付車輪用軸受ユニットを製造する。
【００１６】
【作用】
上述の様に構成する本発明の制動用回転体付車輪用軸受ユニットとその製造方法によれば、制動用回転体の制動用摩擦面を所定の形状及び寸法に仕上げる場合に、この制動用回転体及び回転側フランジが弾性変形した状態のまま、この制動用摩擦面に仕上げ加工が施される事を防止できる。従って、この仕上げ加工の終了後にこの制動用回転体が弾性復帰して上記制動用摩擦面がこの制動用回転体の回転中心に対し傾斜した状態になる事を防止できる。しかも、上記回転側フランジと制動用回転体とを十分な強度で結合した状態のまま、上記制動用摩擦面に仕上げ加工を施す事ができる。又、静止輪が外輪であり、回転部材が少なくともこの外輪の内側に配置したハブを備えたものであり、このハブの中心部に軸方向に貫通する貫通孔が形成されていない構造にも、上記制動用摩擦面に同様な状態で仕上げ加工を施す事ができる。この結果、この制動用摩擦面の振れ精度を向上できて、制動時に於けるジャダー防止を図れる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１は、請求項１〜３に対応する、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、制動用回転体に設けた制動用制動用摩擦面の振れ精度の向上を図るべく、この制動用摩擦面の加工時での、この制動用回転体と回転側フランジ１３との結合状態を工夫した点にある。その他の構成及び作用は、前述の図６に示した従来構造とほぼ同様であるから、この同様部分に関する説明は省略若しくは簡略にし、以下、本発明の特徴部分並びに前述の図６に示した従来構造と異なる部分を中心に説明する。
【００１８】
本例の場合には、ハブ８ａの内端寄り部分外周面に設けた小径段部１５から、内輪１６が抜け出るのを防止する為に、このハブ８ａの内端部にかしめ部３７を形成している。即ち、上記小径段部１５にこの内輪１６を外嵌した後、上記ハブ８ａの内端部でこの内輪１６の内端面から突出した部分に設けた円筒部３８を径方向外側に塑性変形させて上記かしめ部３７を形成し、このかしめ部３７により上記内輪１６の内端面を抑え付けている。この構成により、この内輪１６は、上記ハブ８ａの内端部に外嵌固定される。又、上記かしめ部３７を形成する以前の状態で、上記小径段部１５に上記内輪１６を、締り嵌めにより外嵌固定する事により、各玉１７、１７に所定の予圧を付与している。
【００１９】
又、本例の制動用回転体付車輪用軸受ユニットは、自動車の従動輪を支持する為のものである為、上記ハブ８ａには、等速ジョイントのスプライン軸を挿通する為のスプライン孔を形成していない。又、本例の場合には、上記ハブ８ａの外端面中心部に設けた凹部３９の内周面の円周方向複数個所に、後述する旋削加工装置３２ａの回転軸４０の外周面に設けた複数の溝部４１、４１と係合する突部４２、４２を形成している。
【００２０】
又、上記回転側フランジ１３の外側面に制動用回転体である、ロータ２を結合固定する為に、この回転側フランジ１３の円周方向複数個所に、仮止め用ねじ４３を螺合する為のねじ孔４４を形成している。又、上記ハブ８ａの外端寄り部分外周面で、上記回転側フランジ１３よりも軸方向外側に隣接する部分に設けた円筒部４６に上記ロータ２の内径寄り部分を、隙間嵌めにより外嵌している。そして、上記回転側フランジ１３の外側面にこのロータ２の内径寄り部分の内側面を重ね合わせると共に、このロータ２に設けた第一の通孔４５に頭部を挿通させた仮止め用ねじ４３の雄ねじ部を、上記回転側フランジ１３のねじ孔４４に螺合し、更に緊締している。又、本例の場合には、上記ロータ２の制動用摩擦面である外径寄り部分の両側面に、所定の状態で旋削加工を施して、これら両側面を所定の形状及び寸法に仕上げている。
【００２１】
即ち、上記ロータ２の外径寄り部分両側面に旋削加工を施す場合、車輪用軸受ユニット５の各構成部材を、図１に示す状態に組み立てる。即ち、外輪６の内周面に設けた外輪軌道１１ａ、１１ｂと上記ハブ８ａ及び内輪１６の外周面に設けた内輪軌道１４ａ、１４ｂとの間に複数の玉１７、１７を設けた状態で、上記外輪６とハブ８ａと内輪１６と各玉１７、１７とを組み立てる。又、これら外輪６の両端部内周面とハブ８ａの中間部外周面及び内輪１６の内端部外周面との間に、１対のシールリング１９ａ、１９ｂを設ける。次いで、上記回転側フランジ１３に上記ロータ２の内径寄り部分を重ね合わせた状態で、この回転側フランジ１３のねじ孔４４に、このロータ２の第一の通孔４５に挿通した上記仮止め用ねじ４３を螺合し、更に緊締する。又、この回転側フランジ１３に設けた各取付孔４７にそれぞれの基端部を圧入固定した複数本のスタッド９の中間部を、上記ロータ２の内径寄り部分に設けた各第二の通孔４８に挿通する。これと共に、これら各スタッド９の先端部でこのロータ２の外側面から突出した部分に、それぞれが請求項１、２に記載した固定用ナットである、ロータ固定用ナット４９を結合する。そして、これら各スタッド９の頭部５０と各ロータ固定用ナット４９との間で、上記ロータ２の内径寄り部分と上記回転側フランジ１３とを挟持する。この構成により、これらロータ２及び回転側フランジ１３のうちの互いに重ね合わせた部分には、図１に矢印で示す様に、これら両部材２、１３の軸方向両側から互いに等しい大きさの荷重が軸方向に加わった状態になる。尚、車輪用軸受ユニット５を自動車に取り付ける際には、回転側フランジ１３に結合したスタッド９の中間部を、ロータ２に設けた第二の通孔４８と、ホイール１（図６参照）に設けた通孔とに挿通した状態で、このスタッド９の雄ねじ部がこのホイール１の外側面から突出していれば、このスタッド９にナット１０（図６参照）を結合して、上記回転側フランジ１３に上記ロータ２及びホイール１を結合できる。この為、スタッド９の先半部でロータ２の外側面から突出する部分の基端部までには、雄ねじ部を設けない場合もある。この様な構造に本例を適用する場合には、上記ロータ２の外径寄り部分両側面の仕上げ加工時に、その軸方向寸法を通常の構造よりも大きくすると共に、ロータ２の外側面に対向させるその内端側に座ぐりを形成した、固定用ナットを使用する事により、上記スタッド９に螺合し、緊締したこの固定用ナットの片側面を、ロータ２の外側面に突き当てられる様にする。
【００２２】
そしてこの状態で、ロータ２の外径寄り部分両側面に旋削加工を施すべき制動用回転体付車輪用軸受ユニットを、旋削加工装置３２ａに設置する。この場合には、上記外輪６の外周面で固定側フランジ１２よりも軸方向内側に外れた部分を、上記旋削加工装置３２ａを構成するコレットチャック５１の先端部により掴む。このコレットチャック５１は、所謂引き型と呼ばれるもので、円筒部の先端面の円周方向複数個所に軸方向に突出した突部５４、５４を設けて成る。又、これら各突部５４、５４の外周面を、先端に向かう程直径が大きくなった円すい面の一部としている。そして、固定軸５２の先端部に設けたテーパ孔５３の内側に上記コレットチャック５１を挿入した状態で、このコレットチャック５１をこの固定軸５２の基端側に引き込む事により、上記複数の突部５４、５４の内接円の直径を縮小自在としている。そして、この様なコレットチャック５１により、上記外輪６の内端寄り部分を締め付けて、この外輪６を上記固定軸５２に固定する。又、この固定軸５２の先端部には、上記コレットチャック５１の各突部５４、５４の間部分から突出する状態で設けた複数の突き当て部５５、５５の先端縁を、上記固定側フランジ１２の内側面に突き当てて、上記固定軸５２の中心軸に対し上記外輪６の中心軸が不一致になる（傾斜する）事を防止する。
【００２３】
更に、上記旋削加工装置３２ａを構成する回転軸４０の外周面に設けた複数の溝部４１、４１の端部を、上記ハブ８ａの外端面の凹部３９の内周面に設けた複数の突部４２、４２に係合させる。そして、この状態で、上記回転軸４０を回転駆動する事により上記ハブ８ａをその中心軸を中心に回転させつつ、上記ロータ２の外径寄り部分両側面に２本の精密加工バイト３５、３５の先端を突き当てて、これら各部分に旋削加工を施し、上記ロータ２の両側面を所定の形状及び寸法に仕上げる。この場合に、上記各精密加工バイト３５、３５は、上記ハブ８ａの回転中心軸に対し直交する平面上を移動しつつ、上記両側面に旋削加工を施す。又、これら各精密加工バイト３５、３５は、上記ロータ２の両側面で円周方向に関する位相及び径方向に関する位置がほぼ同じ位置に、両側面同士で同じ量だけ削り取る様に突き当てる。この構成により、上記ロータ２が、上記各精密加工バイト３５、３５により、軸方向片側に押される事がなくなり、このロータ２の両側面に精度良く旋削加工を施す事ができる。この様なロータ２の両側面の旋削加工が終了したならば、制動用回転体付車輪用軸受ユニットを旋削加工装置３２ａから取り外すと共に、上記各スタッド９から前記各ロータ固定用ナット４９を取り外して、制動用回転体付車輪用軸受ユニットの完成品とする。
【００２４】
尚、この様な制動用回転体付車輪用軸受ユニットは、制動用回転体付車輪用軸受ユニットのメーカーから自動車の完成品メーカーに搬送する。そして、この完成品メーカーで、上記ロータ２の内径寄り部分外側面に車輪を構成するホイール１を重ね合わせつつ、このホイール１に設けた複数の通孔に上記各スタッド９の先端部を挿通した後に、この先端部でこのホイール１の片側面から突出した部分にナット１０を螺合し、更に緊締する事で、上記回転側フランジ１３にこのホイール１を結合固定する。
【００２５】
上述の様に構成する本発明の制動用回転体付車輪用軸受ユニットとその製造方法によれば、ロータ２の外径寄り部分両側面を所定の形状及び寸法に仕上げる場合に、このロータ２及び回転側フランジ１３のうちの互いに重ね合わせた部分に、複数ずつのスタッド９の頭部とロータ固定用ナット４９とにより、軸方向両側から同じ大きさの荷重を軸方向に加えている。この為、これら両部材２、１３が弾性変形した状態のまま、上記ロータ２の両側面に仕上げ加工が施される事を防止できる。従って、ロータ固定用ナット４９をスタッド９から取り外した場合に、このロータ２が弾性復帰してこのロータ２の両側面で仕上げ加工を施した部分がこのロータ２の回転中心に対し傾斜した（回転中心に対し直交する仮想平面からずれた）状態になる事を防止できる。しかも、本発明の場合には、上記回転側フランジ１３とロータ２とを十分な強度で結合した状態のまま、このロータ２の両側面に仕上げ加工を施す事ができる。この結果、このロータ２の外径寄り部分両側面の振れ精度を向上できて、制動時に於けるジャダー防止を図れる。
【００２６】
又、本例の場合には、車輪用軸受ユニット５の各構成部材を組み立てた状態で、ロータ２を結合固定したハブ８ａ及び内輪１６を上記外輪６に対し回転させつつ、このロータ２の外径寄り部分両側面に旋削加工を施して、この両側面を所定の形状及び寸法に仕上げている。この為、本例の場合には、このロータ２の外径寄り部分両側面を所定の形状及び寸法に加工する場合に、ナックル３（図６参照）と上記ロータ２との間に存在する複数の部品の製造上不可避な寸法誤差や組み付け誤差が、上記ハブ８ａ及び内輪１６の回転中心に対する上記両側面の直角度の悪化に結び付く事をなくせる。この為、この両側面の振れ精度を、より向上できる。又、上記ナックル３とロータ２との間に存在する複数の部品の形状精度を特に向上させる必要がなくなって、上記両側面の振れを抑える為に要するコストを、十分に低く抑える事ができる。尚、本例で使用する施削加工装置３２ａの場合、回転軸４０を車輪用軸受ユニット５に押し付ける事なくロータ２の両側面の加工を行なえるので、施削加工装置３２ａの構造を単純にでき、この加工に要するコストを低減できる。
【００２７】
次に、図２は、請求項１〜２に対応する、本発明の実施の形態の第２例を示している。上述した第１例の制動用回転体付車輪用軸受ユニットが従動輪を支持する為のものであったのに対し、本例の制動用回転体付車輪用軸受ユニットは、駆動輪を支持する為のものである。この為に、本例の場合には、ハブ８ｂの中心部に、使用時に等速ジョイント２１のスプライン軸２２（図６参照）を挿通する為のスプライン孔２０を、軸方向に貫通する状態で形成している。
【００２８】
又、本例の場合には、ロータ２の外径寄り部分両側面に仕上げ加工を施す場合に、回転側フランジ１３とこのロータ２の内径寄り部分とを、複数本ずつのスタッド９及びロータ固定用ナット４９と、ロータ抑え板５７とにより結合固定する。このうちのロータ固定用ナット５７は、合成樹脂に射出成形等を施す等により造っている。又、上記ロータ抑え板５７は、鋼又はアルミニウム合金等から成る金属板により造った、車輪を構成するホイール１（図６参照）の径方向中間部乃至外径寄り部分を切り落とす事により造っている。図示の例の場合には、このロータ抑え板５７の中心軸を含む仮想平面に関する断面形状が波形になっている。上記ロータ２の外径寄り部分両側面に仕上げ加工を施す場合には、上記回転側フランジ１３の外側面にこのロータ２の内径寄り部分を重ね合わせると共に、上記各スタッド９の先端部でこのロータ２に設けた各第二の通孔４８から突出した部分を、上記ロータ抑え板５７の円周方向複数個所に設けた通孔５８に挿通する。そして、上記各スタッド９の先端部で、このロータ抑え板５７の外側面から突出した部分にロータ固定用ナット４９を螺合し、更に緊締し、使用時のナット１０（図６参照）の場合と同じ締付けトルクで締め付ける。この構成により、このロータ抑え板５７は、上記各ロータ固定用ナット４９とロータ２の内径寄り部分との間で挟持される。尚、図示の例の場合には、この状態で、このロータ抑え板５７の径方向に離隔した２個の円周上の位置から上記ロータ２に、軸方向内側に向いた力が加わる。
【００２９】
次いで、ロータ２の両側面に旋削加工を施すべき制動用回転体付車輪用軸受ユニットを、旋削加工装置３２ｂに設置する。この場合、この旋削加工装置３２ｂの回転軸４０の先端部に結合したスプライン軸５９を、前記ハブ８ｂのスプライン孔２０に挿通し、このスプライン孔２０の内周面に設けた雌スプライン部とこのスプライン軸５９の外周面に設けた雄スプライン部とをスプライン係合させる。又、外輪６の内端部をコレットチャック５１により掴む。そして、この状態で、上記回転軸４０を回転駆動する事により、上記ハブ８ｂ及びロータ２を上記外輪６に対し回転させつつ、このロータ２の外径寄り部分両側面に上記旋削加工装置３２ｂの精密加工バイト３５の先端を突き当てて、この両側面を所定の形状及び寸法に仕上げる。この両側面の仕上げ加工が終了したならば、ロータ２を結合した車輪用軸受ユニット５を上記旋削加工装置３２ｂから取り外すと共に、上記各スタッド９から上記ロータ抑え板５７及びロータ固定用ナット４９を取り外して、制動用回転体付車輪用軸受ユニットの完成品とする。
【００３０】
上述の様に構成する本例の場合には、ロータ２の内径寄り部分外側面に、ホイール１の径方向中間部乃至外径寄り部分を切り落とす事により造った、ロータ抑え板５７の片側面を突き当てて、使用時のスタッド９及びナット１０の場合と同じ締付けトルクで締め付けている。そしてこの状態で、上記ロータ２の外径寄り部分両側面を所定の形状及び寸法に仕上げている。この為、この両側面の仕上げ加工時にこのロータ２及び回転側フランジ１３に力が加わる状態が使用時の状態に近くなって、この使用時に於けるこのロータ２の外径寄り部分両側面の振れ精度の向上を図れる。
【００３１】
又、本例の場合には、各ロータ固定用ナット４９を合成樹脂製としている為、ロータ２の両側面の仕上げ加工時に、これら各ロータ固定用ナット４９により各スタッド９の先半部に設けた雄ねじ部が傷付けられる事を抑える事ができる。
その他の構成及び作用に就いては、上述した第１例の場合と同様である為、同等部分には同一符号を付して重複する説明は省略する。
【００３２】
次に、図３は、請求項１〜３に対応する、本発明の実施の形態の第３例を示している。本例の制動用回転体付車輪用軸受ユニットの場合には、上述した各例の制動用回転体付車輪用軸受ユニットの場合と異なり、ハブ８ｃの内端部に内輪１６の内端面を抑え付ける為のかしめ部３７（図１）を形成していない。その代わりに、本例の場合には、上記ハブ８ｃの内端面の中心部にねじ軸部６０を、軸方向に突出する状態で形成している。そして、このハブ８ｃの内端寄り部分に内輪１６を外嵌すると共に、上記ねじ軸部６０の外周面に設けた雄ねじ部でこの内輪１６の内端面から突出した部分にナット６１を螺合し、更に緊締する事により、この内輪１６の内端面をこのナット６１により抑え付けている。この構成により、この内輪１６が上記ハブ８ｃに結合固定される。又、このハブ８ｃにこのナット６１を結合固定する以前の状態で、このハブ８ｃに上記内輪１６を締り嵌めにより外嵌する事により、各玉１７、１７に所定の予圧を付与している。
その他の構成及び作用に就いては、前述の図１に示した第１例の場合と同様である為、同等部分には同一符号を付して重複する説明は省略する。
【００３３】
次に、図４は、請求項１〜２に対応する、本発明の実施の形態の第４例を示している。本例の場合には、前述の図１に示した第１例の制動用回転体付車輪用軸受ユニットの構造で、前述の図２に示した第２例の場合と同様に、ハブ８ｂの中心部に軸方向に貫通するスプライン孔２０を形成している。又、本例の場合には、このハブ８ｂの内端寄り部分に小径段部１５を形成すると共に、この小径段部１５に内輪１６を、締り嵌めにより外嵌固定する事により、各玉１７、１７に所定の予圧を付与している。又、本例の場合には、上記ハブ８ｂの内端部に上記内輪１６の内端面を抑え付ける為のかしめ部３７（図１、２参照）を形成していない。この様な本例の制動用回転体付車輪用軸受ユニットの使用時には、前述の図６に示した従来構造の場合と同様に、等速ジョイント２１のスプライン軸２２を上記スプライン孔２０に挿通すると共に、この等速ジョイント２２を構成するハウジング６２の外側面を上記内輪１６の内端面に突き当てた状態で、上記スプライン軸２２の先端部でハブ８ｂの外端面から突出した部分にナット６３を螺合し、緊締する。そしてこの構成により、上記内輪１６がこのハブ８ｂに対し軸方向にずれ動く事を防止する。
その他の構成及び作用に就いては、前述の図１に示した第１例の場合と同様である為、同等部分には同一符号を付して重複する説明は省略する。
【００３４】
次に、図５は、請求項１〜２に対応する、本発明の実施の形態の第５例を示している。本例の制動用回転体付車輪用軸受ユニットは、前述の図２に示した第２例の制動用回転体付車輪用軸受ユニットの構造で、ロータ２の両側面に仕上げ加工を施す場合に、旋削加工装置３２ｃを構成するロータ抑え治具６４に、このロータ２及びハブ８ｂを固定している。このロータ抑え治具６４は、この旋削加工装置３２ｃを構成する回転軸４０の先端部に結合固定したもので、円板部６５とスプライン軸６６とを備える。このうちの円板部６５は、片側面（図５の右側面）の中心部に円形の凹部６７を形成すると共に、この凹部６７の底面の中心部にこの凹部６７と同心の円形の突部６８を形成している。又、上記スプライン軸６６は、この突部６８の先端面に突出形成している。又、上記円板部６５の円周方向複数個所に、スタッド９の中間部を挿通自在な通孔６９を形成している。
【００３５】
上記ロータ２の両側面に仕上げ加工を施す場合には、上記ハブ８ｂに設けた回転側フランジ１３の外側面に、上記ロータ２の内径寄り部分と、上記ロータ抑え治具６４を構成する円板部６５の外径寄り部分とを重ね合わせた状態で、このロータ２に設けた各第二の通孔４８とこの円板部６５に設けた各通孔６９とに、上記各スタッド９の中間部を挿通する。次いで、これら各スタッド９の先端部で、上記円板部６５の他側面（図５の左側面）から突出した部分にナット７０を螺合し、更に緊締する。そして、上記各スタッド９の頭部５０と各ナット７０との間で、上記回転側フランジ１３とロータ２の内径寄り部分と円板部６５とを挟持する。又、上記ロータ抑え治具６４に設けたスプライン軸６６を、上記ハブ８ｂのスプライン孔２０に挿通し、このスプライン軸６６の外周面に設けた雄スプライン部と、このスプライン孔２０の内周面に設けた雌スプライン部とをスプライン係合させる。
【００３６】
又、本例の場合には、前記旋削加工装置３２ｃを構成するコレットチャック５１の先端部により外輪６の内端部を掴んで、この外輪６をこの旋削加工装置３２ｃを構成する固定軸５２に固定する。又、この固定軸５２の先端部に回り止め用突部７１を、軸方向に延びる状態で形成している。そして、上記外輪６の内端部をこの固定軸５２に固定した場合に、この外輪６の外周面に設けた固定側フランジ１２の一部で、それぞれが外径側に大きく突出する複数の固定用突部７２のうちの隣り合う突部７２同士の間部分に、上記回り止め用突部７１を挿入している。この構成により、上記外輪６の回転が、より効果的に阻止される。そして、この状態で、前記回転軸４０を回転駆動する事により上記ハブ８ｂ及びロータ２を回転させつつ、上記ロータ２の外径寄り部分両側面に精密加工バイト３５、３５の先端を突き当てる事により、この両側面を所定の形状及び寸法に仕上げる。又、この両側面の旋削加工が終了したならば、各スタッド９の先端部から各ナット７０を取り外すと共に、ロータ２を結合した車輪用軸受ユニット５を、旋削加工装置３２ｃから取り外して、制動用回転体付車輪用軸受ユニットの完成品とする。
その他の構成及び作用に就いては、前述の図２に示した第２例の場合と同様である為、同等部分には同一符号を付して重複する説明は省略する。
【００３７】
尚、上述した各例の場合には、ロータ固定用ナット４９とナット７０とを、使用時にスタッド９に結合するナット１０とは別部材としているが、このナット１０と同じ部材を使用する事もできる。又、上述した各例は、車輪用軸受ユニット５を構成する転がり軸受が、複数の転動体として玉１７、１７を使用した玉軸受である場合に就いて説明した。但し、本発明は、この様な構造に限定するものではなく、車輪用軸受ユニット５を構成する転がり軸受が、複数の転動体として、円すいころ等を使用したころ軸受等の他の転がり軸受である場合でも適用できる。又、上述した各例では、ロータ２の両側面を旋削加工により、所定の形状及び寸法に加工した場合に就いて説明した。但し、本発明の制動用回転体付車輪用軸受ユニットは、制動用回転体の制動用摩擦面を、回転部材を静止輪に対し回転させつつ、研削加工、超仕上加工等の他の加工を施す事により、所定の形状及び寸法により加工した構造も含む。
【００３８】
【発明の効果】
本発明の制動用回転体付車輪用軸受ユニットとその製造方法は、以上に述べた通り構成され作用するので、制動時に発生する不快な騒音や振動を抑える事ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の第１例を、ロータの両側面に旋削加工を施す状態で示す断面図。
【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】同第４例を示す、図１と同様の図。
【図５】同第５例を示す、図１と同様の図。
【図６】従来構造の制動用回転体付車輪用軸受ユニットの組み付け状態の１例を示す断面図。
【図７】従来構造の制動用回転体付車輪用軸受ユニットの別例を、ロータの両側面に旋削加工を施す状態で示す断面図。
【符号の説明】
１ ホイール
２ ロータ
３ ナックル
４ 支持孔
５ 車輪用軸受ユニット
６ 外輪
７ ボルト
８、８ａ、８ｂ、８ｃ ハブ
９ スタッド
１０ ナット
１１ａ、１１ｂ 外輪軌道
１２ 固定側フランジ
１３ 回転側フランジ
１４ａ、１４ｂ 内輪軌道
１５ 小径段部
１６ 内輪
１７ 玉
１８ 保持器
１９ａ、１９ｂ シールリング
２０ スプライン孔
２１ 等速ジョイント
２２ スプライン軸
２３ 回転部材
２６ 抑え板
２７ 支柱部材
２８ 雄ねじ部
２９ ナット
３０ 頭部
３１ 皿ばね
３２、３２ａ、３２ｂ、３２ｃ 旋削加工装置
３３ 静止側チャック
３４ 回転側チャック
３５ 精密加工バイト
３６ 内部空間
３７ かしめ部
３８ 円筒部
３９ 凹部
４０ 回転軸
４１ 溝部
４２ 突部
４３ 仮止め用ねじ
４４ ねじ孔
４５ 第一の通孔
４６ 円筒部
４７ 取付孔
４８ 第二の通孔
４９ ロータ固定用ナット
５０ 頭部
５１ コレットチャック
５２ 固定軸
５３ テーパ孔
５４ 突部
５５ 突き当て部
５７ ロータ抑え板
５８ 通孔
５９ スプライン軸
６０ ねじ軸部
６１ ナット
６２ ハウジング
６３ ナット
６４ ロータ抑え治具
６５ 円板部
６６ スプライン軸
６７ 凹部
６８ 突部
６９ 通孔
７０ ナット
７１ 回り止め用突部
７２ 固定用突部
７３ 段差面
７４ 座金
Claims (3)
- 静止側周面に静止側軌道を有し、使用時にも回転しない静止輪と、回転側周面に回転側軌道を、外周面に回転側フランジを、それぞれ有し、使用時に回転する回転部材と、これら静止側軌道と回転側軌道との間に設けられた複数個の転動体と、上記回転側フランジの側面に結合支持された、制動時に摩擦材を押し付けられる制動用摩擦面を有する制動用回転体とを備えた制動用回転体付車輪用軸受ユニットであって、この制動用回転体の制動用摩擦面は、上記回転側フランジの側面にこの制動用回転体を結合支持すると共に、これら回転側フランジ及び制動用回転体のうちの互いに重ね合わせた部分に、この回転側フランジに圧入固定されたスタッドと固定用ナットとにより軸方向両側から互いに等しい大きさの荷重を軸方向に加えた状態で、上記静止輪に対し上記回転部材を回転させつつ、所定の形状及び寸法に加工されたものである事を特徴とする制動用回転体付車輪用軸受ユニット。
- 請求項１に記載した制動用回転体付車輪用軸受ユニットの製造方法であって、回転側フランジの側面に制動用回転体を結合支持すると共に、これら回転側フランジ及び制動用回転体のうちの互いに重ね合わせた部分に、この回転側フランジに圧入固定されたスタッドと固定用ナットとにより軸方向両側から互いに等しい大きさの荷重を軸方向に加えた状態で、静止輪に対し回転部材を回転させつつ、この制動用回転体の制動用摩擦面を所定の形状及び寸法に加工する、制動用回転体付車輪用軸受ユニットの製造方法。
- 静止輪が外輪であり、回転部材が少なくともこの外輪の内側に配置したハブを備えたものであり、このハブの中心部に、軸方向に貫通する貫通孔が形成されていない制動用回転体付車輪用軸受ユニットを製造する、請求項２に記載した制動用回転体付車輪用軸受ユニットの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003067427A JP2004278568A (ja) | 2003-03-13 | 2003-03-13 | 制動用回転体付車輪用軸受ユニットとその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003067427A JP2004278568A (ja) | 2003-03-13 | 2003-03-13 | 制動用回転体付車輪用軸受ユニットとその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004278568A true JP2004278568A (ja) | 2004-10-07 |
| JP2004278568A5 JP2004278568A5 (ja) | 2005-12-02 |
Family
ID=33285016
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003067427A Pending JP2004278568A (ja) | 2003-03-13 | 2003-03-13 | 制動用回転体付車輪用軸受ユニットとその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004278568A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010209708A (ja) * | 2009-03-06 | 2010-09-24 | Ihi Corp | ターボチャージャ |
-
2003
- 2003-03-13 JP JP2003067427A patent/JP2004278568A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010209708A (ja) * | 2009-03-06 | 2010-09-24 | Ihi Corp | ターボチャージャ |
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