JP2005511981A - 軸受輪を軸上に固定する工程 - Google Patents

Abstract

ハブ・アッセンブリ（Ａ）が、フランジ（１０）及びフランジ（１０）から突き出た軸（２０）を備えたハブ（４）と、ハブ軸（２０）周りに配置されたハウジング（２）と、ハウジング（２）と軸（２０）との間に配置された転がり軸受（６）とを有する。軸受（６）は、軸（２０）が内輪（１４）を通り過ぎた変形可能端を有するために軸（２０）が当初収容する内輪（１４）を有する。その後、変形可能端は、軸（２０）と成形工具が回転している間に変形可能端及び成形工具を一緒に押すことを含む回転成形手順において、引っくり返され、成形端になる。成形端は、内輪（１４）をぴったりと支え、それを軸（２０）上に固定する。成形手順において、軸（２０）及び成形工具は、粗送り、精細送り、及び最後に保持において、一緒に押される。この力は全体を通じて監視される。所定の確立された基準を満たさない力又は力の変化速度はそのハブ・アッセンブリ（Ａ）の破棄をもたらす。

Description

本発明は、概して、ハブ・アッセンブリに係り、特に、軸受輪（ベアリング・レース）背後の軸を変形させることによって、軸上に軸受輪を固定する工程に関する。

現在製造されているほとんどの自動車、及び、同様に多くのスポーツ・ユーティリティ・ビークルは、前輪と後輪を独立に懸架している。通常、このような車両においては、各車輪は操舵ナックルなどのサスペンション・システムの構成要素に取り付けられる。車輪とサスペンション部品との間には、通常、ハブ・アッセンブリが存在する。ハブ・アッセンブリは、通常、パッケージ・ユニットとして自動車メーカに供給される。このようなユニットは、一般的に、サスペンション・システム構成要素にボルト留めされたハウジングと、車輪がブレーキ・ディスク又はドラムに沿ってボルト留めされたハブと、ハブが最小限の摩擦でハウジング内で回転できるようにハブとハウジングの間に配置された転がり軸受と、を有する。ハブは、車輪が固定されるフランジと、ハブからハウジング内へ突き出た軸とを有する。軸受は、それぞれハウジング及びハブ軸に支えられた外輪（アウタ・レース）及び内輪（インナ・レース）と、外軌道面と内軌道面の間に２列に並べられたテーパころや玉などの転動体とを有する。軌道面は、すべての転動体にラジアル荷重を伝達させ、一方の列の転動体がスラスト荷重を一方の方向に向け、他方の列の転動体がスラスト荷重を他方の方向に向けるように方向付けられる。このようなユニットを組み立てるためには、少なくとも１つの軌道面が一軌道輪上に存在していなければならない。軌道輪は、軌道面を支えるハウジング又はハブ軸とは当初離れている。通常、これは軸によって支えられる駆動側内輪である。それは、通常、軸受がテーパ転がり軸受の場合には円錐体上に、軸受がアンギュラ玉軸受の場合にはリング上に、存在する。この内輪は、該内輪を軸上に留めるための何らかの種類の突き合わせ支台（ａｂｕｔｍｅｎｔ）を必要とする。

当初は別体である内輪を留めるための支台を提供する１つの手順は、内輪が軸上に設置してから軸端を引っくり返す（ｕｐｓｅｔ）ことを含む。当初、軸は内輪を越えて延びている。その後、軸の延長された部分を内輪に対して外側後方へ変形させ、内輪を軸上に固定する成形端（ｆｏｒｍｅｄ ｅｎｄ）が設けられる。公開番号ＷＯ９８／５８７６２として公開されている国際出願ＰＣＴ／ＧＢ９８／０１８２３は、ハブ軸の端を引っくり返す手順及び機械について開示している。

しかし、内輪に対して軸端が強く変形され過ぎると、内輪を実際に変形させ、軸受の作用を損なうかもしれにない。逆に、軸端は、通常は先行荷重が掛けられた軸受の所望の設定を維持するのに必要な程度まで変形されないかもしれない。この場合、通常は、当初は別体である内輪と変形端との間に隙間が存在するため、軸受は過剰な軸揺れを伴って作動することになるかもしれない。これにより、ラジアル荷重が比較的少ない転動体に集中するため、軸受の負荷領域のサイズが低減する。さらに、軸が固定されず、ハウジングの中でぐらつくため、軸受端のシールにダメージを与え得る。したがって、このような取り付け方法が成功するためには、軸端を良好な精度で変形させなければならない。

本発明は、軸の変形可能端（ｄｅｆｏｒｍａｂｌｅ ｅｎｄ）を引っくり返して軸上に軸受軌道輪を固定する変形端を作り出す工程に関する。軸及び成形工具に一緒に力を加える。変形可能端が成形工具と接触した状態で、変形端を外側へ変形させるのに十分な大きさの力が掛けられる。この力は、変形及びその後の保持の間、監視される。力が所定の基準を満たさなければ、ハブ・アッセンブリは満足のいかないものとなり得る。

対応する参照符号は、複数の図面全体を通じて、対応する部品を指す。

添付図面を参照する。ハブ・アッセンブリＡ（図１）は、それを組み立てる手順の間、該アッセンブリを利用するために、その構成要素の中の１つを別の１つの構成要素に対して変形させる（図４）。この変形に利用される工程は、ハブ・アッセンブリＡの作動に悪影響を与える過剰な変形や不完全な変形をした引っくり返された構成要素をそのまま放置しておくことができる。この工程は、所定の間隔で掛けられる力及び該力を増減させる速度が適正な変形を識別する所定の基準を満たすように、監視される。

ハブ・アッセンブリＡ自体について、ハブ・アッセンブリＡは（図１）、ハウジング２と、ハブ４と、ハブが最小限の摩擦でハウジング２上で軸Ｘ周りに回転できるようにハウジング２及びハブ４の間に配置された軸受６と、を有する。ハウジング２は、自動車のサスペンション・システムの構成要素に固定的に取り付けられるように構成される。ハブ４は、ブレーキ・ロータ又はドラムと、車輪とを収容するように構成される。軸受６は、ラジアル荷重及びスラスト荷重の双方をハウジング２とハブ４の間の両軸方向に変換する。

ハウジング２（図１）は、その外周上に、その両端の略中央に配置された三角形又は長方形のフランジ１０と、フランジ１０の突出部に設けられたネジ穴１２とを有する。フランジ１０は、一サスペンション・システム部品に対してフィットし、穴１２は、該サスペンション・システム部品を貫き、ハウジング２をしっかりと該部品に固定する小ネジを受け入れる。ハウジング２は、その内部に、互いに向けて下方に傾いた１組のテーパ軌道面１４を有する。それらの大きい方の端において、軌道面１４は、カウンタボア１６内に開放している。カウンタボア１６は、ハウジング２の端から外へ開放している。軌道面１４は、実際に、軸受６の一部を構成する。ハウジング２は、軸受６の外輪を構成しているとも言える。

ハブ４は、ハウジング２内へ延びる軸２０と、軸２０の外側端において軸２０と一体に形成されたフランジ２２とを有する。ハブ・フランジ２２は、ハウジング２上のフランジ１０をちょうと過ぎたところで、外側へ半径方向に延び、その外側面から突き出たホイール・パイロット２４を囲む。フランジ２２は、同様にその外側面から突き出た複数のネジボルト２６を支える。ブレーキ・ディスクは、ネジボルト２６上で、且つ、車輪と同じようにホイール・パイロット２４の周りに、フィットする。いずれもボルト２６と螺合する耳付きナットによって、フランジ２２に堅く締め付けられる。

フランジ２２は、他方面すなわち内側面上に、フランジが軸２０と一体となる肩部３０を有する。肩部３０の外側に露わにされた面は、円筒形の軸受座３２を形成する。軸２０は、その内側端において、成形された端３４を提供するために、軸受座３２から外側へ向けて曲げられる。軸２０は、軸受座３２の領域においては中空であってもなくてもよいが、成形端３４においては中空である。

軸受６は、肩部３０と成形端３４との間で軸２０周りにフィットし、ハウジング２内にフィットする。２つの外輪１４に加えて、軸受６は内輪を有する。内輪は、外側円錐体３８と、内側円錐体４０とから成る。各円錐体は、軸受６を完貫するボア４２を有する。２つの円錐体３８及び４０のボア４２は、ハブ４の軸２０を受け入れ、軸受座３２とボア４２との間は締まり嵌めである。したがって、２つの円錐体３８及び４０は、肩部３０と成形端３４との間で軸２０上に固定される。各円錐体３８及び４０は、表面焼き入れ鋼又は無心焼き入れ鋼から作られ、軸Ｘから外側へ向いたテーパ付き軌道面４４と、その軌道面４４の大きい方の端に設けられたスラスト・リブ４６と、スラスト・リブ４６が軸Ｘに対して垂直になった端上の背面４８とを有する。ボア４２は、背面４８を半径としてそこから外へ開放している。

内側円錐体４０は、その軌道４４の小さい方の端を越えて突き出て、ハブ４の回転を監視するのに用いられるターゲット・ホイール用の座として機能し得る円錐体延長部分５０のために、外側円錐体３８よりも若干長い。

外側円錐体３８の軌道面４４は、ハウジング２の外側軌道面４４の方を向いており、同じ方向に傾斜している。内側円錐体４０上の軌道面４４は、ハウジング２の内側軌道面１４の方を向いており、該軌道面と同じ方向に傾斜している。したがって、外側軌道面１４及び４４は同じ方向に傾斜しており、内側軌道面１４及び４４は反対の方向に傾斜している。内側円錐体４０は、その円錐体延長部分５０において、軸受座３２に沿って、外側円錐体３８の小さい方の端と接触する。すなわち、２つの円錐体３８及び４０は、それらの前面において接触する。外側円錐体３８の背面４６は、フランジ２２において肩部３０と接触し、内側円錐体４０の背面４６は、軸２０上で成形端３４と接触する。したがって、２つの円錐体３８及び４０は、肩部３０と成形端３４との間で固定される。

円錐体３８及び４０及びハウジング２上の軌道面１４に加えて、軸受６は、２列に並べられたテーパころ５６を有する。各列はそれぞれ円錐体３８及び４０の周りに位置する。実際、ころ５６は、円錐体３８及び４０について、軌道面４４周りに延在し、それらのテーパが付いた側面は軌道面４４に沿い、それらの大きな端面はスラスト・リブ４６と接触する。各列のころ５６は基本的に頂点にある。すなわち、それらのテーパが付いた側面の包絡線がそれら頂点を軸Ｘに沿った共通の一点に有する。ころ５６の各列は、その列のころ５６間の適正な間隔を維持するために保持器５８を有する。

ハウジング２のカウンタボア１６は、円錐体３８及び４０上のスラスト・リブ４６周りにフィットして軸受６の両端に動的な流体バリアを確立するシール６０を含む。これらバリアは、水、解凍用塩、土などの道路汚染物質からころ５６及び軌道面１４及び４４を隔離する。

２つの円錐体３８及び４０は、実際に、互いに接触するべきである。すなわち、それらはそれらの前面において接触しているべきである。それらが接触しているとき、軸受６は、通常は予荷重であるが、軸揺れともなり得る適正な設定と共に作動する。予荷重において、軸受６内には内部クリアランスは一切存在せず、２列のころ５６は、軌道面１４及び４４の全周に亘って、軌道面１４及び４４とぴったりと接触する。円錐体３８及び４０のボア４２と軸２０の軸受座３２との間の締まり嵌めを伴うこの予荷重により、ハブ４は半径方向にも軸方向にも一切自由に動かず、ハウジング２に対して回転できるため、軸Ｘを安定したままとすることができる。成形端３４は、２つの円錐体３８及び４０を挟むように配置されるか、さもなくば挟むように構成されなければならない。ただし、それらをそれらの軌道面４４及びスラスト・リブ４６が曲がるくらいきつく挟んでならない。このように挟むと、軸受６はあっという間に壊れてしまう。

成形端３４は、ハブ・アッセンブリＡを利用するため、ころ５６が円錐体３８及び４０の周りにあり、ハウジング２がころ５６の周りにある状態で、２つの円錐体３８及び４０が軸２０の軸受座３２上にフィットされなければ生成されない。当初、ハブ４の軸２０は、肩部３０からその内側端へ軸受座３２の直径と同じくらいの直径で延びる。この構成において、軸２０は、軸受座３２の端において軸２０の残りの部分と一体化する変形可能端７０（図２）を有する。変形可能端７０は、円筒形の外周面７２、外周面７２とおよそ同じ長さを持つ輪郭に合わせられた内周面７４と、外周面７２と内周面７４の間に延びる端面７６とによって定義される。外周面７２は、軸受座３２と同じ直径を持ち、２つの表面間に識別可能な差異無しで軸受座３２と一体化する。したがって、外周面７２と軸受座３２は同一面上にある。内周面７４が存在することにより、変形可能端７０は中空となる。この内周面７４は、軸受座３２が終わる領域において始まり、端面７６へ向けて複合的な曲率で延びる。内周面７４は、変形可能端７０の近接端において最小径を持ち、変形可能端７０の遠心端における端面７６に一体化するところで最大径を持つ。内周面７４の軸Ｘに対する最大傾斜は、その近端に存在する。端面７６は、外周面７２と内周面７４とをつなぎ、横断面は、特に端面７６が内周面７４と一体化するところにおいて、略平らからやや凸状までの範囲を採り得る。

ハブ・アッセンブリＡを組み立てる手順は、当然、ハブ２の軸２０が伸ばされることから、すなわち変形端７０を持たせることから始まる。まず、外側円錐体３８（図１）は、その構成要素であるころ５６がその軌道面４４の周りにあり、そのシール６０がそのスラスト・リブ４６上にフィットした状態であり、変形端７０上の外表面７２（図２）上でプレスされ、次に、その背面４８が肩部３０と接触するまで、軸受座３２上でプレスされる。次に、ハウジング２（図１）は軸２０上を進められる。外側円錐体３８も同様である。ハウジング２の外側端のカウンタボア１６は外側シール６０と揃い、更に進めると、シール６０はカウンタボア１６内へ押し込まれる。ハウジング２の外側軌道面１４は、外側円錐体３８を囲むころ５６上に座る。その上に、その構成要素であるころ５６がその周りにある内側円錐体４０が変形可能端７０上の外表面７２（図２）上で押され、その円錐体延長部分５０（図１）が外側円錐体３８の端と接触するまで、軸受座３２上を進められる。最終的に進めている間、２列のころ５６がそれらを間に挟み、スラスト・リブ４６に接触した軌道面１４及び４４に沿って適正に座るように、ハブ４はハウジング２に対して、或いは、ハウジング２はハブ４に対して、回転される。この結合において、内側シール６０がハウジング２の内側カウンタボア１６内及び内側円錐体４０のスラスト・リブ４６上に押し込まれてもよい。

内側円錐体４０が軸２０上の所定の位置に一旦着くと、変形可能端７０（図２）は、引っくり返され、ハブ４の軸２０上の２つの円錐体３８及び４０を固定する成形端３４（図１）に変換される。これら２つの円錐体３８及び４０は、それらの周りのころ５６と共に、ハウジング２をハブの周りに保持し、半径方向及び軸方向の両方向へずれることを防止するが、ハブ４はハウジング２に対して軸Ｘ周りに回転することは自由なままとされる。

１９９８年６月２２日に出願され、１９９８年１２月３０日に国際公開番号ＷＯ９８／５８７６２として公開された国際出願ＰＣＴ／ＧＢ９８／０１８２３は、ハブ・アッセンブリを利用するために軸上に２つの円錐体を固定する変形可能端を引っくり返す回転成形工程について開示している。しかしながら、生成されるハブ・アッセンブリは、成形端が軸受を曲げていないか、さらには予荷重下で軸受が作動するのに十分な程度に軸受をきつく固定されているか、について調査を受けなければならない。

基本的に、変形可能端７０を成形端３４に変換する工程は、テーブル８０を有する回転成形機Ｂ（図３）を利用する。テーブル８０は、垂直軸Ｙ周りに回転するように電力が供給される。また、テーブル８０は、ハブ・アッセンブリＡ全体をハブ４のフランジ２２上に支持している間、ハブ４のパイロット２４を受け入れるように構成された上方に開放したソケット８２を有する。ハブ・アッセンブリＡの軸Ｘは、テーブル８０の軸Ｙと一直線上にあるため、軸２０及びテーブル８０は、一致したそれらの個々の軸Ｘ及びＹについて、同時に回転する。テーブル８０は、成形工具８６を反対に回転させ、成形工具８６は、テーブル８０用の回転軸Ｙに対して傾き交差している軸Ｚ周りに回転する。成形工具８６（図４）は、ハブ４がテーブル８０上に支持されるために軸２０上の変形可能端７０の方を向いた曲面（ｃｏｎｔｏｕｒｅｄ ｆａｃｅ）８８を有する。テーブル８０又は軸８６のいずれかは、軸Ｘ及びＹと平行に移動可能となるように嵌め込まれ、この移動は、荷重セル９２によって監視される水圧ラム９０（図３）又は他の力生成装置によって提供される。

曲面８８（図４）は、環状構造を有し、工具８６内で押圧される。工具８６は、円錐台内部領域１００と、周辺端部１０４へ続く外部領域１０２とを有する。端部１０４の直径は、ハブ軸２０につながる成形端３４の最大形と等しく、変形可能端７０上の外表面７２の直径より大幅に大きい。成形工具８６用の軸Ｚがテーブル８０用の軸Ｙ及びテーブル８０上のハブ軸２０の対応する軸Ｘに対して傾いているため、工具８６の曲面８８の一部は、曲面８８の残部より変形可能端７０に近づく（図４Ａ）。実際、変形可能端７０上の端面７６は、該一部の方を向いている。曲面（ｃｏｎｔｏｕｒｅｄ ｆａｃｅ）９６の上記一部において、周辺端部１０４は、ハブ軸２０上の変形可能端７０（図４Ｄ）が成形端３４に変換された後に成形端３４の縁が位置する内側円錐体４０の背面４８（図１）上の位置と揃う。

変形可能端７０を引っくり返すために、テーブル８０はハブ・アッセンブリＡのハブ４を成形工具８６と反対に回転させる。未完成のハブ・アッセンブリＡは、そのフランジ２２をテーブル８０に接触させると共にその軸２０の変形可能端７０を成形工具８６に向けて上方を向かせた状態で、テーブル８０上に載せられる。そして、テーブル８０を回転させながら、ラム（ｒａｍ）９０に電気が供給される。これは、テーブル８０（及び、当然、テーブル８０上のハブ・アッセンブリＡ）と成形工具８６と一緒にする。ラム９０がより多くの力を掛けると、変形可能端７０上の端面７６は、工具８６上の曲面８８の円錐台内部領域１００と接触する（図４Ｂ）。変形可能端７０は、工具８６の曲面８８上で外側に撓み、その端面７６は曲面８８の内部領域１００上を弓形の外部領域１０２内へ向けて移動する（図４Ｃ）。工具８６は、ボア４２と内側円錐体４０の背面４８との間の半径上を後方へ回転させ、背面４８と接触するようにし、内側円錐体４０を軸２０上に保持するための支台として機能する全面座を備えた成形端３４を設ける。成形端３４の外表面は、弓形外部領域１０２と成形工具８６の曲面８８の隣接する内部領域１００とからなる構造であるものとする（図４Ｄ）。ラム９０が軸２０の変形可能端７０及び成形工具９４を一緒に駆り立てるとき、荷重セル９２はラム９０によって掛けられた力を監視する。

軸２０上の変形可能端７０の成形端３４への変換は、変形可能端７０及び成形工具８６を接触されるための送り速度の違い、及び、ラム９０によって掛けられ、荷重セル９２によって監視される力の変化、によって表現される３段階又は４段階から成る。これらの力は、直交座標系上に時間に対して力をプロットすることによって最も良く分析される（図５及び６）。しかし、成形工具８６が実際に変形可能端７０と接触するようになる前は、成形機Ｂが内側円錐体４０の背面４８の軸Ｘ及びＹに沿った位置を決定することが好ましい。しかし、回転成形機Ｂが実際に内側円錐体４０について背面４８の位置を測定しない場合、回転成形機Ｂは、回転成形機Ｂ上の未完成のハブ・アッセンブリＡのセットアップにおいて決定された統計上の積み重ね（ｓｔａｃｋｕｐ）に依存し得る。

上記変換を４段階で考える場合、第一段階は検索段階と考えることができる。この段階において、ハブ４及び成形工具８４は、非常に高速で近づく（図４Ａ）。しかし、何の抵抗にも遭遇しないため、ラム９０に掛けられる力は最小限である。軸２０の変形可能端７０上の端面７６が工具８６の曲面８８の内部領域１００と接触したとき（図４Ｂ）、力が急激に上昇する。これは、第二段階の始まりを示し、回転成形機Ｂはこの上昇が発生した軸Ｘ及びＹに沿った位置を記録する。ここで、ラム９０は、第一段階の検索フィードよりも低速な粗送りに変化する。粗送り又は第二段階中にラム９０によって掛けられる力は、急激に上昇するが、その後、時間に対する増加速度は減少する。第二段階中、成形工具８６は端部７０の金属を高速で動かし、端面７６は曲面９６の内部領域１００上を外側領域１０２内へと外側へ移動する（図４Ｃ）。それから、それは内側円錐体４０の背面４８に向けて後方に回転し、その端３４と内側円錐体４０の背面４８との間には隙間があるものの、ほぼ成形端３４の構造とみなせる（図４Ｄ）。粗送り又は第二段階は、工具８６及びテーブル８０が第二段階の始まりが示され、内側円錐体４０の背面４８から所定の距離に工具８６を残した位置から所定の測定距離引き合わせられた後、終了する。第二段階から第三段階への移行において、ラム９０は精細送りに変化し、掛けられる力は直ちに落ちる。しかし、ラム９０が軸２０及び成形工具８６を引き合わせ続けているとき、より低速であるが、軸２０の端の金属は、実際に、内側円錐体４０の背面４８へ向けて流れ続ける（図４Ｄ）。掛けられる力は、当初の落ち込みとその後の短い期間のシャープな上昇とを経験すると、中程度で略均一の割合で増加し続ける。しかし、成形端３４の金属が内側円錐体４０の背面４８に接触するその最終的な構造に整えられたとき、単位時間あたりの力の増加速度は増える。これは、成形端３４が実際に内側円錐体４０の背面４８と接触するようになったことを意味する。成形工具８６及びハブ軸２０は、互いに所定の距離まで近づくため、第三段階の終わりにおいては、成形工具８６は内側円錐体４０の背面４８から所定の距離のところにある。第三段階の終了は、軸２０が成形工具８６から離れず、軸２０が成形工具８６に近づくことの終了により示される。すなわち、第四段階は、軸２０及び成形工具８６が位置が固定したままで、回転が抑制された保持を示す。第四段階において、ラム９０によって掛けられる力は、最初減少し、それから略一定となる。このとき、成形端３４は、それが内側円錐体４０の背面４８をぴったりと支え、通常は予荷重である軸受６の適正な設定を維持しながら２つの円錐体３８及び４０を挟む、というその最終的な構造とみなせる。

変形可能端７０、より正確には変形可能端７０のうち内側円錐体４０の背面４８を超えて突き出た部分、に金属が多すぎたり少なすぎたりすると、第三段階及び第四段階（おそらく双方）が上記記載の内容から幾分ずれる。このずれは、破棄が必要な欠陥あるハブ・アッセンブリＡを識別するのに役立つ。例えば、第三段階の終わり近くで力に瞬時過渡現象（スパイク）が生成されるという故障は、成形端３４が内側円錐体４０の背面４８ときつく接触させられていないことを示唆する。換言すれば、第三段階の終わりに向けた平均増加速度は、成形端３４を内側円錐体４０の背面４８に堅く座らせるのに必要な最低限の値を超えていなければならない。第三段階の終わりにおいて掛けられる最大の力が所定の最初内に達しなかった場合、これも成形端３４が完全に座っていないことを示す。第四段階又は保持段階において、力が略均一でない場合も同様である。実際、第四段階の終わりに向けた力の中程度の傾きでさえも、成形端３４における金属が依然として成形工具８６から離れて行っていることを示唆する。

他方、第三段階の終わりに掛けられる力が所定の最大値を越える場合、内側円錐体４０がそのスラスト・リブ４６において何らかの変形を受けた可能性が高い。また、第四段階で所定の最大値を越えることは、内側円錐体３８のスラスト・リブ４６に過剰な力が掛かっていることの反映でもある。

連続的な間隔で力を評価することは、破棄されるべきハブ・アッセンブリＡを識別する複数のアルゴリズムに役立つ。この評価は、許容できるハブ・アッセンブリＡについて時間に対する力のプロットを考察することから最も良く行われる（図５及び６）。

１つのアルゴリズム（図５）は、時間に対する力の比較において以下の基準を考える。これら基準のいずれか１つについて制限内に収まらなければ、そのハブ・アッセンブリＡは履きすべきである。

１．第三段階又は精細送り段階の終わりにおける最大力へ通じる力の増加速度ａ。精細送りの最終的な増分におけるスパイクは、成形端３４が内側円錐体４０の背面４８と接触し、金属の流れに対するより大きな抵抗に遭遇したことを示す。換言すれば、負荷曲線は、中程度の傾きとその後精細送りの終わり直前により急な傾きとを示す。ここでこれら２つの傾きの間の変曲点をｐとし、急な方の傾きは所定の傾きａを超えなければならない。

２．第三段階の終わりに生ずべき精細送り中のピーク力は所定の最小値ｂを超えなければならない。これは、成形端３４が内側円錐体４０の背面４８に座っていることを確認する。

３．精細送り又は第三段階中の力の平均増加速度は所定の最小値を越えなければならない。ここで、平均は、等間隔のデータ点（おそらく０．０１秒間隔の５つのデータ点）からの移動平均として計算される。これにより、精細送りの終わりにおいて力のスパイクが存在することが確認され、成形端３４と円錐体背面４８との間の隙間の封鎖についての追加的なチェックが提供される。

保持又は第四段階中の力は、最初に減少した後、所定の最小値ｃを越えて比較的一定を保たなければならない。保持期間中、力が減少し続ける場合、又は、力が所定の最小値ｃを下回る場合、成形端３４は円錐体背面４８上に完全に接近していない可能性がある。

別のアルゴリズム（図６）は時間に対する力の比較において以下の基準を考慮する。いずれか１つの基準について設定された制限に違反すると、そのハブ・アッセンブリＡは破棄しなければならない。

１．精細送り又は第三段階の終わりに向けた力の増加速度。これは、精細送りの終わりにおける力の直前の等間隔のデータ点における速度（傾き）を測定し、移動平均を取ることによって判断される。所定の最小変化速度ｅを下回る平均速度（平均傾き）は、成形端３４と円錐背面４８との間が封鎖されていないことを示唆する。

２．精細送り又は第三段階において実現される最大力。この力は、一般的に成形端３４が円錐体背面４８と密接しているとみなせる所定の最小値ｆを越えるべきである。そして、再び、それは、一般的に内側円錐体４０のスラスト・リブ４６が変形する力を表す所定の最大値ｇを下回るべきである。すなわち、精細送り中の最大力は所定の最大値ｆと所定の最小値ｇとの間にあるべきである。

３．第四段階又は保持段階の終わりに向けて力が減少する速度の変化。この速度は、急速には減少できない。その理由は、もし急速に減少すれば、それは保持段階中に金属が依然として成形工具８６から離れて行っていることを意味する。換言すれば、第四段階の終わり近くの荷重曲線の傾きは所定の最大値ｈを下回ることが保たれなければならない。

４．第四段階又は保持段階のうち第四段階又は保持段階に入った後の力の最初の減少に続く部分における平均力。この平均力は、成形端３４が円錐体背面４８に密接していることを実証するための所定の最小値ｉを上回って保たれなければならず、さらに、所定の最大値ｊを下回らなければならない。力が所定の最大値ｊを越えると、円錐体スラスト・リブ４６を歪める可能性がある。

荷重セル９２は、マイクロプロセッサへ向かう電気信号を生成する。このマイクロプロセッサは、更に、時間基準を提供するクロックから時刻信号を受信する。このマイクロプロセッサは、荷重セル９２によって任意の時点で記録された力の大きさとそれが発生した時刻とを認識し、事実上、荷重曲線（図５及び６）を生成する。第三段階及び第四段階における力及び傾きについての最大限度及び最小限度がマイクロプロセッサに記録される。これら限度は、例えば、荷重曲線のうち第三段階から第四段階への移行につながる部分についての最大及び最小力ｂ、ｆ、及びｇ、荷重曲線のうち第四段階の終わりに向かっていく部分についての最大及び最小力ｃ、ｉ、及びｊ、傾きのうち第三段階から第四段階への移行につながる部分についての最大及び最小傾きａ及びｅ、及び、第四段階の終わりに近づいているところの荷重曲線についての最大傾きｈ、などである。最後に、マイクロプロセッサは、内側円錐体４０の背面４６の軸Ｘ及びＹに沿った初期位置を登録し、第二段階の始めにおける背面４６と成形工具８６との間の間隔を確認する。マイクロプロセッサは、第二段階及び第三段階の双方において、背面４８と成形工具８６との間の間隔を所定の距離に保ち、その間隔を制御するため、第二段階及び第三段階は正しい間隔を経験する。

同様に機能する回転成形機Ｂは２つとない。成形工具８６も然り。１つの回転成形機Ｂ及び工具８６に適した最大及び最小の力及び傾きは、一般的に、別の回転成形機Ｂ及び工具８６には適用されない。したがって、各回転成形機Ｂ及び工具８６を用いた際の力及び傾きのレベルが実験的に確立されなければならない。一連の校正組み立て及びこれら組み立てにより生成されたハブ・アッセンブリＡについて手動で行われた測定を通じて、それを超えると許容できないハブ・アッセンブリＡとなる最大及び最小の力及び傾きの大きさを決定することができる。

外側内輪３８は、軸２０と一体に形成されてもよい。その場合、外側内輪４４は軸２０上にある。また、外側軌道面１４は、ハウジング２内にプレスされた別々のダブルカップ上にあってもよく、或いは、同様にハウジング２内にプレスされた２つのシングルカップ上にあってもよい。軸受６は、テーパ円錐ころ軸受である必要はなく、代わりに、アンギュラコンタクト軸受などのスラスト荷重に適用し得るあらゆる他の転がり軸受であってもよい。成形端は、内側円錐体４０の背面に直接接触している必要はなく、代わりに、成形端３４と円錐体背面４８との間に固定されるリングやフランジなどの介在部材と接触してもよい。その場合、該介在部材の端は円錐体背面４８と考えられる。

軸受軌道面を軸上に留めるための本発明に係る工程にしたがって引っくり返された端を有する軸を備えたハブ・アッセンブリの縦断面図である。 軸受軌道輪を軸上に固定するために引っくり返されることが可能な軸の変形可能端を示す部分断面図である。 ハブ・アッセンブリの軸の変形可能端を引っくり返すのに用いられる回転成形機の正面図である。 軸受軌道輪を固定する成形端に転換されている軸の変形可能端を順に示す部分断面図である。 軸受軌道輪を固定する成形端に転換されている軸の変形可能端を順に示す部分断面図である。 軸受軌道輪を固定する成形端に転換されている軸の変形可能端を順に示す部分断面図である。 軸受軌道輪を固定する成形端に転換されている軸の変形可能端を順に示す部分断面図である。 軸の変形可能端を成形端に変換する工程を監視するアルゴリズムの１つを表すグラフである。 軸の変形可能端を成形端に変換する工程を監視するアルゴリズムの別の１つを表すグラフである。

Claims (18)

1. 転がり軸受の内輪を貫いて突き出た軸上にあり、前記内輪の背面よりも向こう側に配置された、中空の変形可能端を引っくり返す方法であって、
   前記軸と該軸より向こう側に配置された成形工具とを回転させ、
   前記回転している成形工具及び前記軸を一緒に押し、
   力が掛けられ、前記軸及び工具が回転している送り段階において成形工具と前記内輪との間の距離を減らして、前記変形可能端を外側を向いて前記内輪の前記背面と対向して配置された成形端に変換し、
   力を掛けながら、前記成形工具と前記内輪との間の間隔を維持し、保持段階において該間隔を基本的に一定に保ち、
   前記送り段階及び前記保持段階において前記軸及び前記成形工具が一緒に押される力を監視し、
   破棄基準を設定する、ことを特徴とする方法。
2. 請求項１記載の方法であって、
   前記基準は、前記保持段階の直前の前記送り段階の終わりにおける最小力を含む、ことを特徴とする方法。
3. 請求項１記載の方法であって、
   前記基準は、前記保持段階の直前の前記力の最小増加速度を含む、ことを特徴とする方法。
4. 請求項１記載の方法であって、
   前記基準は、前記送り段階の終わりにおける最大力を含む、ことを特徴とする方法。
5. 請求項１記載の方法であって、
   前記基準は、前記保持段階の後ろの部分における最大減少速度を含む、ことを特徴とする方法。
6. 請求項１記載の方法であって、
   前記基準は、前記保持段階の後ろの部分における最小平均力を含む、ことを特徴とする方法。
7. 請求項１記載の方法であって、
   前記基準は、前記送り段階における変曲点の検知を含む、ことを特徴とする方法。
8. 変形可能端が内輪の背面を越えて突き出るように該内輪を通り過ぎた該変形可能端を当初有する軸上に該内輪を固定するための成形端を該軸上に作る方法であって、
   前記軸の前記変形可能端に対向して成形工具を配置し、
   前記変形可能端が前記成形工具と接触するように該成形工具及び軸を引き合わせ、
   前記変形可能端及び前記成形工具を回転させ、
   前記軸及び成形工具が回転しながら一緒に押され、前記変形可能端が外側へ変形する前記軸と前記成形工具との間の粗送りを実行し、
   前記軸及び成形工具がより低い速度で互いに接近するように押され、前記変形可能端が前記内輪の前記背面に対向して配置された成形端に変化する前記軸と前記成形工具との間の精細送りを実行し、
   前記軸を前記成形端において前記成形工具に接触させて保持するために依然として力を掛けながら前記成形工具と前記内輪との間の間隔を基本的に一定にたもつ保持を維持し、
   前記軸及び成形工具に一緒に掛けられる力を監視し、
   前記精細送りの終わりに近づくときに時間に対して所定の速度で上昇しなかった力で生成された成形端を有する軸を識別する、ことを特徴とする方法。
9. 請求項８記載の方法であって、更に、
   前記精細送りの終わりにおいて所定の最小力を超えなかった力で生成された成形端を有する軸を識別する、ことを特徴とする方法。
10. 請求項８記載の方法であって、更に、
    前記精細送りの終わりにおいて所定の最大力を超えた力で生成された成形端を有する軸を識別する、ことを特徴とする方法。
11. 請求項８記載の方法であって、更に、
    前記保持中に所定の最小力より小さい力で生成された軸を識別する、ことを特徴とする方法。
12. 請求項８記載の方法であって、更に、
    前記保持の後ろの部分において所定の最小速度より大きい速度で減少した力で生成された軸を識別する、ことを特徴とする方法。
13. 請求項８記載の方法であって、更に、
    所定の最小値を越えない前記保持の後ろの部分における平均力で生成された軸を識別する、ことを特徴とする方法。
14. フランジ及び該フランジから突き出た軸を備えたハブと、
    前記軸周りに配置されたハウジングと、
    前記ハブの前記軸と前記ハウジングとの間に配置された軸受とを有し、
    前記軸受は、
    背面と、
    最初は前記軸とは別体の少なくとも１つの内輪とを有し、
    前記軸は、
    該軸上で変形可能端が前記背面を超えて突き出た位置まで前記内輪が横切った該変形可能端を最初有する、ハブ・アッセンブリを利用する方法であって、
    前記ハブ・アッセンブリを成形工具に対向して配置し、前記軸の前記変形可能端が前記成形工具の方を向くようにし、
    前記軸及び前記成形工具を回転させ、
    前記軸及び前記成形工具を初期接触後は粗送りにおいて一緒に押し、その後、前記変形可能端が前記内輪の前記背面に対向して位置する成形端に変換される終わりにおけるよりゆっくりとした精細送りにおいて一緒に押して、前記変形可能端を前記工具によって外側へ変形させ、
    前記内輪と前記成形工具との間の間隔が基本的に一定に保たれるように、前記成形工具を一ヶ所に保持し、
    前記軸及び前記成形工具が一緒に押された力を監視し、
    前記軸が前記精細送りの終わりにおいて経験した力が所定の最小値を越えず且つ前記保持の終わり近くで所定の最小値を越えないあらゆるハブ・アッセンブリを破棄する、ことを特徴とする方法。
15. 請求項１４記載の方法であって、更に、
    前記軸が前記精細送りの終わりにおいて所定の最大値を超える力を経験したあらゆるハブ・アッセンブリを破棄する、ことを特徴とする方法。
16. 請求項１４記載の方法であって、更に、
    前記軸が前記精細送りの終わりにおいて所定の最大値を超える力を経験したあらゆるハブ・アッセンブリを破棄する、ことを特徴とする方法。
17. 請求項１４記載の方法であって、
    前記軸が前記保持の後ろの部分において所定の最大値を越える力の変化速度を経験したあらゆるハブ・アッセンブリを破棄する、ことを特徴とする方法。
18. 請求項１４記載の方法であって、更に、
    前記軸が前記保持の後ろの部分において所定の平均力より小さい平均力を経験したあらゆるハブ・アッセンブリを破棄する、ことを特徴とする方法。

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