JP2019194499A - ハブユニット軸受の製造方法および製造装置、車両の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】予圧を適正範囲に収めることができる手段を提供する。【解決手段】ハブユニット軸受の製造方法は、ハブ（３）に対して外輪（２）を回転駆動しながら、ハブ輪（１１）の軸方向端部のかしめ加工を行うかしめ工程と、かしめ工程の終了後、ハブ（３）に対して外輪（２）を慣性のみで回転させながら、外輪（２）の回転速度変化を測定し、前記測定した回転速度変化に基づいて、ハブユニット軸受（１）の予圧が適正範囲に収まっているか否かを確認する予圧確認工程とを、備える。【選択図】図４

Description

本発明は、自動車の車輪を懸架装置に対して回転可能に支持するためのハブユニット軸受の製造方法および製造装置などに関する。
本願は、２０１８年１月１０日に出願された特願２０１８−１５８８号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

一般に、ハブユニット軸受は、予圧を付与された状態で使用される。予圧が適正範囲に収まっていないと、剛性や寿命の確保が不十分になったり、低トルク化を十分に図れなくなったりするなどの不都合を生じる。これらの不都合は、自動車の操縦安定性や乗り心地性などに影響を及ぼす場合がある。このため、ハブユニット軸受では、予圧が適正範囲に収まっていることが求められる。

一方、特開２００９−２４８５９５号公報（特許文献１）には、ハブ輪の軸方向端部のかしめ量に応じた予圧が付与されているハブユニット軸受が記載されている。このハブユニット軸受において、車輪と共に回転するハブが、ハブ輪と、前記ハブ輪に外嵌すると共に、前記ハブ輪の軸方向端部をかしめることによって前記ハブ輪に固定された内輪とを含んで構成されている。また、特許文献１には、このようなハブユニット軸受の予圧管理を行うべく、かしめ部の形成作業が完了した後に、予圧の確認を行う方法が記載されている。

なお、従来、ハブ輪の軸方向端部をかしめる方法として、揺動回転するかしめ型をハブ輪の軸方向端部に押し付ける揺動かしめが広く知られている。特開２０１７−１８９９１号公報（特許文献２）、特開２０１７−６７２５４号公報（特許文献３）、特開２０１７−１０６５１０号公報（特許文献４）には、ハブ輪の軸方向端部を偏荷重が加わらないようにかしめる方法および装置が記載されている。

特開２００９−２４８５９５号公報 特開２０１７−１８９９１号公報 特開２０１７−６７２５４号公報 特開２０１７−１０６５１０号公報

特許文献１（特開２００９−２４８５９５号公報）に記載された方法では、かしめ部の形成作業が完了した後に予圧を確認するため、確認の結果、予圧が適正範囲に収まっていないことが分かった場合でも、基本的には、その後の予圧調整を行うことができないという問題がある。

本発明の目的は、予圧を適正範囲に収めることができる具体的な手段を提供することにある。

本発明の製造対象となるハブユニット軸受は、内周面に複列の外輪軌道を有する外輪と、外周面に複列の内輪軌道を有するハブと、前記複列の内輪軌道と前記複列の外輪軌道との間に配置された複数個の転動体とを備えている。前記ハブは、ハブ輪と、前記ハブ輪に外嵌すると共に、前記ハブ輪の軸方向端部をかしめることによって前記ハブ輪に固定された内輪とを含んで構成されている。前記ハブ輪の軸方向端部のかしめ量に応じた予圧が付与されている。

本発明のハブユニット軸受の製造方法は、かしめ工程と、予圧確認工程とを備えている。前記かしめ工程では、製造装置内で、前記ハブに対して前記外輪を回転駆動しながら、前記ハブ輪の軸方向端部のかしめ加工を行う。前記予圧確認工程では、前記かしめ工程の終了後、前記製造装置内で、前記ハブに対して前記外輪を慣性のみで回転させながら、前記外輪の回転速度変化を測定し、前記測定した回転速度変化に基づいて、前記ハブユニット軸受の予圧が適正範囲に収まっているか否かを確認する。

本発明のハブユニット軸受の製造方法では、次のような構成を採用することができる。すなわち、前記予圧確認工程では、前記測定した回転速度変化と、予め調べておいた、前記ハブユニット軸受に最適な予圧が付与されている場合の、慣性のみで回転する前記外輪の回転速度変化との差を求め、前記差が予め設定しておいた閾値以下である場合にのみ、前記ハブユニット軸受の予圧が適正範囲に収まっていると判定する。

本発明のハブユニット軸受の製造方法では、次のような構成を採用することができる。すなわち、前記かしめ工程では、前記かしめ工程の終了時に、前記ハブユニット軸受の予圧が最適な予圧よりも小さくなる加工条件で、前記かしめ加工を行う。

本発明のハブユニット軸受の製造装置は、外輪駆動手段と、かしめ工具と、回転速度センサと、予圧確認手段とを備えている。前記外輪駆動手段は、前記ハブに対して前記外輪を回転駆動する状態と回転駆動せずに前記外輪が慣性のみで回転することを可能とする状態とを選択的に切り換え可能である。前記かしめ工具は、前記ハブ輪の軸方向端部のかしめ加工を行う状態と行わない状態とを選択的に切り換え可能である。前記回転速度センサは、慣性のみで回転する前記外輪の回転速度変化を測定可能である。前記予圧確認手段は、前記回転速度センサにより測定された、慣性のみで回転する前記外輪の回転速度変化に基づいて、前記ハブユニット軸受の予圧が適正範囲に収まっているか否かを確認する。

本発明のハブユニット軸受の製造装置では、次のような構成を採用することができる。すなわち、前記予圧確認手段は、前記回転速度センサにより測定された、慣性のみで回転する前記外輪の回転速度変化と、予め記憶しておいた、前記ハブユニット軸受に最適な予圧が付与されている場合の、慣性のみで回転する前記外輪の回転速度変化との差を求め、前記差が予め設定しておいた閾値以下である場合にのみ、前記ハブユニット軸受の予圧が適正範囲に収まっていると判定する機能を有している。

本発明の車両の製造方法は、ハブユニット軸受を備えた車両を対象とするもので、本発明のハブユニット軸受の製造方法により前記ハブユニット軸受を製造する。

本発明の別の一態様において、ハブユニット軸受の製造方法が提供される。製造方法は、ハブ本体を支持することと、内輪と外輪とが取り付けられた前記ハブ本体をかしめ加工することと、前記外輪の慣性回転の速度をセンサで検出することと、前記外輪の慣性回転の速度変化に関する基準情報と、前記センサの検出結果に基づく前記外輪の慣性回転の速度変化に関する測定情報と、を比較することと、を有する。

本発明の別の一態様において、ハブユニット軸受の製造装置が提供される。製造装置は、内輪と外輪とが取り付けられたハブ本体を支持するベースと、かしめ型と、前記外輪の慣性回転の速度を検出するセンサと、メモリと、前記センサ及び前記メモリとコミュニケートする回路と、を有する制御装置と、を備える。前記制御装置は、前記メモリに記憶された前記外輪の前記慣性回転の速度変化に関する基準情報と、前記センサの検出結果に基づく前記外輪の前記慣性回転の速度変化に関する測定情報と、を出力する。

本発明の態様によれば、ハブユニット軸受の予圧を適正範囲に収めることができる。

図１は、ハブユニット軸受（軸受ユニット）を備える車両の部分的な模式図である。 図２は、本発明の実施の形態の第１例に係るハブユニット軸受を示す断面図である。 図３は、本発明の実施の形態の第１例に係るハブユニット軸受の製造装置を、かしめ加工を行う直前の状態で示す断面図である。 図４は、本発明の実施の形態の第１例に係るハブユニット軸受の製造装置を、かしめ加工を行っている状態で示す断面図である。 図５は、本発明の実施の形態の第１例に係るハブユニット軸受の製造装置を、外輪を慣性のみで回転させながら、回転速度センサにより外輪の回転速度を測定している状態で示す断面図である。 図６は、予圧と、慣性のみで回転する外輪の回転速度変化との関係を示す図である。 図７は、予圧と、慣性のみで回転する外輪の初期の回転速度変化との関係を示す図である。 図８は、１回目のかしめ加工の後に回転速度センサにより測定された、慣性のみで回転する外輪の初期の回転速度変化と、最適な予圧が付与されている場合の初期の回転速度変化との関係を示す図である。 図９は、２回目のかしめ加工の後に回転速度センサにより測定された、慣性のみで回転する外輪の初期の回転速度変化と、最適な予圧が付与されている場合の初期の回転速度変化との関係を示す図である。 図１０は、３回目のかしめ加工の後に回転速度センサにより測定された、慣性のみで回転する外輪の初期の回転速度変化と、最適な予圧が付与されている場合の初期の回転速度変化との関係を示す図である。 図１１は、１回目から３回目までのかしめ工程および予圧確認工程を行う際の外輪の回転速度の変化を示す線図である。

［実施の形態の第１例］
本発明の実施の形態の第１例について、図１〜図１１を用いて説明する。

図１は、ハブユニット軸受（軸受ユニット）１を備える車両１００の部分的な模式図である。本発明は、駆動輪用のハブユニット軸受、及び従動輪用のハブユニット軸受のいずれにも適用することができる。図１において、ハブユニット軸受１は、駆動輪用であり、外輪２Ａと、ハブ３Ａと、複数の転動体４Ａとを備えている。外輪２Ａは、ボルト等を用いて、懸架装置のナックル１０１に固定されている。車輪（および制動用回転体）１０２は、ボルト等を用いて、ハブ３Ａに設けられたフランジ（回転フランジ）９Ａに固定されている。また、車両１００は、従動輪用のハブユニット軸受１に関して、上記と同様の支持構造を有することができる。

図２は、従動輪用のハブユニット軸受（軸受ユニット）１を示している。図２の例において、ハブユニット軸受１は、外輪２と、ハブ３と、複数個の転動体４とを備えている。

なお、ハブユニット軸受１に関して、軸方向外側は、車両への組み付け状態で車両の幅方向外側となる、図２の左側である。軸方向内側は、車両への組み付け状態で車両の幅方向中央側となる、図２の右側である。

外輪２は、内周面に複列の外輪軌道５を有し、かつ、軸方向中間部に、径方向外方に突出した静止フランジ６を有している。静止フランジ６は、円周方向複数箇所に支持孔７を有している。外輪２は、支持孔７に挿通あるいは螺合されたナックルボルトを用いて、懸架装置のナックルに結合固定される。

ハブ３は、外輪２の内径側に、外輪２と同軸に配置されており、外周面に複列の内輪軌道８を有する。また、ハブ３は、外輪２よりも軸方向外方に突出した軸方向外側部に、径方向外方に突出した回転フランジ９を有している。回転フランジ９は、円周方向複数箇所に取付孔１０を有している。車輪および制動用回転体は、取付孔１０に圧入固定あるいは螺合されたハブボルトを用いて、回転フランジ９に支持固定される。

転動体４は、複列の外輪軌道５と複列の内輪軌道８との間に、それぞれの列ごとに複数個ずつ、転動自在に配置されている。なお、図示の例では、転動体４として、円すいころを使用している。他の例において、転動体４として、玉を使用することができる。

また、ハブ３は、ハブ輪（ハブ本体、ユニット本体）１１と、１対の内輪１２ａ、１２ｂとを有する。複列の内輪軌道８は、１対の内輪１２ａ、１２ｂの外周面に１つずつ設けられている。回転フランジ９は、ハブ輪１１の軸方向外側部に設けられている。また、ハブ輪１１は、軸方向の中間部および内端部の外周面に円筒状の嵌合面部１３を有する。また、ハブ輪１１は、嵌合面部１３の軸方向外端部に軸方向内側を向いた段差面１６を有している。１対の内輪１２ａ、１２ｂは、ハブ輪１１の嵌合面部１３に圧入（締り嵌め）により外嵌されている。この状態で、ハブ輪１１の軸方向内端部に設けられた円筒部（軸端）１４をかしめる（径方向外方に塑性変形させる）ことによってかしめ部１５が形成される。かしめ部１５により、軸方向内側の内輪１２ａの軸方向内端面が抑え付けられる。すなわち、１対の内輪１２ａ、１２ｂを、ハブ輪１１の段差面１６とかしめ部１５との間に挟み込むことによって、１対の内輪１２ａ、１２ｂとハブ輪１１との分離防止が図られている。また、この状態で、ハブユニット軸受１に適正範囲の予圧が付与されている。

本例では、かしめ部１５が形成される前のハブユニット軸受１が組み立てられた状態（第１組み立て状態）において、かしめ部１５が形成された後の予圧よりも小さい予圧が付与されるように、ハブユニット軸受１を構成する各部材の形状および寸法が規制されている。第１組み立て状態において、複列の外輪軌道５と複列の内輪軌道８との間に、それぞれの列ごとに複数個ずつの転動体４が転動自在に配置され、かしめ部１５が形成される前のハブ輪１１の嵌合面部１３に１対の内輪１２ａ、１２ｂが圧入により外嵌されている。また、第１組み立て状態において、軸方向外側の内輪１２ｂの軸方向外端面が段差面１６に当接し、軸方向内側の内輪１２ａの軸方向外端面が軸方向外側の内輪１２ｂの軸方向内端面に当接している。その後、かしめ部１５が形成されることにより、軸方向内側の内輪１２ａにかしめ部１５からの軸力が加わることによって、予圧が増大するようになっている。かしめ部１５が形成された第２組み立て状態の予圧は、第１組み立て状態の予圧に比べて大きい値を有する。この際の予圧の増大量は、かしめ部１５の加工度、すなわち、ハブ輪１１の軸方向内端部のかしめ量に応じた量となる。ハブユニット軸受１は、このようなかしめ部１５を形成した状態（第２組み立て状態）での予圧が、適正範囲（所定範囲）に収まるように造られる。

次に、本例のハブユニット軸受の製造装置（かしめ装置、揺動かしめ装置）１７について説明する。本例の製造装置１７は、ハブ輪１１の円筒部１４（図２）をかしめることによりかしめ部１５を形成するためのものである。このような本例の製造装置１７は、図３〜図５に示すように、支持体（ベース）１８と、かしめ工具であるかしめ型１９と、回転体（回転アダプタ、アダプタ）２０と、外輪駆動手段（駆動部）２１と、回転速度センサ（センサ）２２と、制御装置２７とを備えている。

支持体（ベース）１８は、ハブユニット軸受１のハブ輪１１を支持するためのものであり、上下方向の基準軸Ｃを有している。また、支持体１８は、ハブ輪１１の軸方向外端部を下方に向けた状態で、ハブ輪１１を同軸に載置可能な形状を有している。

かしめ型１９は、支持体１８の上方に配置されている。かしめ型１９は、支持体１８の基準軸Ｃと同軸に設けられた主軸αと、主軸αに対し所定角度θだけ傾斜した自転軸βとを有する。また、かしめ型１９は、先端部（下端部）に、自転軸βを中心とする円環状の加工面部２３を有している。このようなかしめ型１９は、支持体１８に対する上下方向の移動を可能に設けられている。また、かしめ型１９は、図示しないかしめ型用電動モータを駆動源として主軸αを中心とする回転（揺動回転）を可能とされており、かつ、自転軸βを中心とする自転を自在とされている。

回転体（アダプタ）２０は、かしめ部１５を形成する際に、ハブユニット軸受１の外輪２に固定され、外輪２と共に回転するものである。回転体２０は、円輪状に構成されており、外輪２の軸方向内側部の周囲に外輪２と同軸に配置されている。また、回転体２０は、外輪２を構成する静止フランジ６の軸方向内側面に接触させた状態で、図示しないボルトなどの結合部材を支持孔７に挿通あるいは螺合することにより、外輪２に対して固定される。また、回転体２０は、円周方向に関する凹凸形状の被駆動ギヤ部２４が形成された外周部を有する。また、回転体２０は、磁性金属製であり、被駆動ギヤ部２４が、回転速度検出用の被検出部として機能しうるようになっている。他の例において、回転体２０は、外輪２に実質的に固定されない状態、例えば回転体２０の一部が外輪２に当接された状態で、外輪２と共に回転するように構成される。

外輪駆動手段２１は、外輪２を回転駆動するためのもので、ギヤ２５と、外輪用電動モータ（駆動モータ、駆動源）８０（図３）とを備えている。ギヤ２５は、円板状に構成されている。また、ギヤ２５は、円周方向に関する凹凸形状の駆動ギヤ部２６が形成された外周部を有する。このようなギヤ２５は、自身の中心軸Ｇを上下方向に一致させた状態で、外輪２に固定される回転体２０と径方向に対向する位置に配置されている。また、ギヤ２５は、外輪用電動モータ８０を駆動源として自身の中心軸Ｇを中心とする回転を可能とされており、かつ、回転体２０に対する径方向の遠近動を可能とされている。ギヤ２５を回転体２０に対して径方向に遠近動させることに基づいて、駆動ギヤ部２６が被駆動ギヤ部２４にトルク伝達を可能に噛合した状態（図４）と、駆動ギヤ部２６が被駆動ギヤ部２４に対して離隔した状態（図３および図５）との間で、切り換えが可能である。

回転速度センサ２２は、外輪２の回転速度を測定するためのものである。一例において、回転速度センサ２２は、少なくとも外輪２の回転速度を測定する際に、外輪２に固定された回転体２０の被駆動ギヤ部２４と径方向に近接対向する位置に配置される。例えば、回転速度センサ２２は、磁気式のものであり、被駆動ギヤ部２４と対向する検出部に、ホールＩＣなどの磁気検出素子と永久磁石とが組み込まれている。外輪２の回転速度を測定する際に、外輪２と共に回転体２０が回転すると、検出部の近傍を、被駆動ギヤ部２４を構成する凸部（歯部）と凹部（溝部）とが交互に通過する。この結果、磁気検出素子を通過する磁束の密度が周期的に変化することによって、回転速度センサ２２の出力信号が周期的に変化する。この際の出力信号の周波数は、外輪２の回転速度に比例するため、この出力信号の周波数に基づいて、外輪２の回転速度を求めることができる。

制御装置２７は、製造装置１７の運転を制御するためのもので、かしめ型１９と外輪駆動手段２１の動きを制御すると共に、後述する予圧の確認や加工条件の設定を行う機能を有している。本例では、制御装置２７が、予圧確認手段として機能する。制御装置２７は、例えば、メモリ９１、及びコンピュータ（ＣＰＵ、プロセッサ、回路）９２等を含むコントローラを有することができる。

次に、本例のハブユニット軸受１を製造すべく、ハブ輪１１の円筒部１４（図２）にかしめ加工を施して、かしめ部１５を形成する方法について説明する。

なお、かしめ部１５を形成する作業は、かしめ部１５が形成される前のハブユニット軸受１を組み立てた状態（第１組み立て状態）で行う。このため、予め、かしめ部１５が形成される前のハブユニット軸受１を組み立てておく。

本例の製造装置１７を用いて、かしめ部１５を形成する際には、まず、図３に示すように、かしめ型１９を上昇させ、かつ、ギヤ２５を径方向外側に退避させた状態で、ハブ輪１１を、軸方向外端部を下方に向けて、支持体１８の上に同軸に載置する。これと共に、外輪２に回転体２０を同軸に固定する。この状態で、回転速度センサ２２の検出部が、回転体２０の被駆動ギヤ部２４に対して径方向に近接対向する。

次に、ギヤ２５を回転体２０に近づけることによって、ギヤ２５の駆動ギヤ部２６を回転体２０の被駆動ギヤ部２４に噛合させる。ギヤ２５を回転駆動することにより、回転体２０および外輪２をハブ３に対して回転させる。これと共に、かしめ型１９を、主軸αを中心として回転（揺動回転）させる。

この状態で、かしめ型１９を下降させ、かしめ型１９の加工面部２３をハブ輪１１の円筒部１４に押し付けることにより、円筒部１４にかしめ加工を施すことによって、かしめ部１５を形成する（図４参照）。すなわち、かしめ型１９から円筒部１４の円周方向一部に、上下方向に関して下方に、かつ、径方向に関して外方に向いた荷重を加える。また、この荷重を加える位置を、主軸αを中心とするかしめ型１９の回転に伴って、円筒部１４の円周方向に関して連続的に変化させる。これにより、円筒部１４をかしめることで、かしめ部１５を形成する。

特に、本例では、上述のようなかしめ加工を、その途中で、ハブユニット軸受１の予圧を確認しながら行う。

すなわち、本例では、図４に示すかしめ加工の途中で、予圧の確認を行うために、図５に示すように、かしめ型１９を上昇させて、かしめ型１９からハブユニット軸受１に加わる負荷を無くし、これと同時に又はその後、ギヤ２５を回転体２０から退避させて、ギヤ２５から回転体２０に加わる駆動力を解除する。これにより、外輪２が（回転体２０および前記結合部材と共に）慣性のみで回転する（慣性回転）。この際の外輪２の回転速度の時間的な変化である回転速度変化（微分係数）を、回転速度センサ２２により測定する。

ここで、慣性のみで回転する外輪２の、時間と回転速度との関係は、ハブユニット軸受１の予圧ごとに異なる。図６は、この関係の概念図を示している。図６に示すように、慣性のみで回転する外輪２の回転速度は、時間の経過と共に変化（減少）し、その変化速度は、ハブユニット軸受１の予圧（転動体４の転がり抵抗）が大きくなる程大きくなる。換言すれば、慣性のみで回転する外輪２の回転速度変化は、予圧に応じたものとなる。そこで、本例では、ハブユニット軸受１の予圧を、慣性のみで回転する外輪２の回転速度変化として確認、すなわち把握する。

なお、図６および後述する図７〜図１０中のＶ₀は、かしめ加工（図４）を行う際の外輪２の回転速度であり、また、外輪２が慣性のみでの回転を開始した瞬間、すなわち、ギヤ２５から回転体２０に加わる駆動力が解除された瞬間の、外輪２の回転速度（初期回転速度）である。本例では、Ｖ₀は、常に同じ大きさとする。

図７は、慣性のみで回転する外輪２の初期の（慣性のみでの回転を開始した直後の、たとえば図６中の鎖線で囲まれた領域Ｘの）回転速度変化（以下、単に、初期の回転速度変化と記す場合がある。）を、時間と回転速度との関係を表す座標に、直線の傾きとして表したものである。このような初期の回転速度変化も、勿論、予圧ごとに異なったものとなる。かしめ部１５を形成する作業を早期に完了するためには、予圧の確認作業を短時間で終えるようにするのが望ましい。そこで、本例では、回転速度センサ２２により測定した初期の回転速度変化によって、予圧を確認する。なお、初期の時間の長さは、任意に設定することができるが、回転速度変化を精度良く測定できる範囲で、極力短く設定するのが望ましい。

何れにしても、本例では、次に、回転速度センサ２２により測定した初期の回転速度変化により把握される予圧が、適正範囲に収まっているかを確認する。その結果、予圧が適正範囲に収まっていない場合には、かしめ加工（図４）を再開し、かしめ部１５の加工度（かしめ部１５による予圧の増大量）をさらに増やす。なお、この際のかしめ加工中の外輪２の回転速度もＶ₀とする。その後、再び、慣性のみで回転する外輪２の初期の回転速度変化を測定し（図５）、測定した回転速度変化により把握される予圧が、適正範囲に収まっているかを確認する。本例では、このようなかしめ加工（図４）と確認とを、予圧が適正範囲に収まっているという確認がとれるまで繰り返す。そして、予圧が適正範囲に収まった時点で、かしめ部１５の形成作業を完了する。

このように、一例において、ハブユニット軸受１の製造方法は、ハブ輪（ハブ本体）１１を支持する工程と、内輪１２ａ、１２ｂと外輪２とが取り付けられたハブ輪１１をかしめ加工する工程と、外輪２の慣性回転の速度をセンサ２２で検出する工程と、外輪２の慣性回転の速度変化に関する基準情報と、センサ２２の検出結果に基づく外輪２の慣性回転の速度変化に関する測定情報と、を比較する工程と、を有する。制御装置２７は、メモリ９１と、センサ２２及びメモリ９１とコミュニケートする回路９２と、を有する。制御装置２７は、メモリ９１に記憶された外輪２の慣性回転の速度変化に関する基準情報と、センサ２２の検出結果に基づく外輪２の慣性回転の速度変化に関する測定情報と、を出力する。出力情報は、例えば、不図示のディスプレイに表示することができる。基準情報は、外輪２の慣性回転の速度変化に関し、ハブユニット軸受１における予圧の適正範囲に応じた下限値と上限値とを含むことができる。制御装置２７は、基準情報と測定情報とに基づいて、ハブユニット軸受１における予圧の適正を判定するように構成できる。

次に、上述したような、予圧を適正範囲に収めるためのかしめ部１５の形成作業について、より具体的な例を挙げて説明する。

なお、本例では、このようなかしめ部１５の形成作業を行うための準備として、図６に示すような、予圧ごとに異なる、慣性のみで回転する外輪２の回転速度変化の曲線を、予圧が分かっているハブユニット軸受１（マスター）を用いて、予め求めておく。さらに、これらの求めた曲線に関する初期の回転速度変化を、図７に示すような、直線の傾きとして、データベースにしておく。そして、このデータベースを、制御装置２７に記憶させておく。このデータベースは、後述する２回目以降のかしめ加工の条件（加工荷重、加工時間、揺動回転速度など）を求めるために使用する。

まず、１回目のかしめ工程、すなわち、かしめ加工（図４）を行う。この際のかしめ加工の条件は、予圧が、最適な予圧よりも大きくならないように調整しておく。また、この際のかしめ加工中の外輪２の回転速度はＶ₀とする。その後、１回目の予圧確認工程を行う。このために、まず、１回目の初期の回転速度変化Ａ１を測定する（図５、図８）。次に、測定した回転速度変化Ａ１と、最適な予圧が付与されている場合の初期の回転速度変化Ａとの差（Ａ１−Ａ）を求める。なお、差（Ａ１−Ａ）とは、図８の２つの直線Ａ１、Ａの傾きの差である。次に、求めた差（Ａ１−Ａ）が閾値△Ａ以下｛（Ａ１−Ａ）≦△Ａ｝になっているか、すなわち、予圧が適正範囲に収まっているか否かを確認する。予圧が適正範囲に収まっていれば（収まっていると判定すれば）、かしめ部１５の形成作業を終了し、予圧が適正範囲に収まっていなければ（収まっていると判定しなければ）、かしめ部１５の形成作業を継続する。ここでは、予圧が適正範囲に収まっていなかったとする。

そこで、かしめ部１５の形成作業を継続するために、２回目のかしめ工程でのかしめ加工（図４）の条件を求める。具体的には、予圧に相当する初期の回転速度変化が、最適な予圧が付与されている場合の初期の回転速度変化よりも若干低めか、もしくは同じになるような、かしめ加工の条件を求める。この条件を求める際には、前記データベースを利用する。このために、前記データベースには、予め実験を行うことによって取得した、差（Ａ１−Ａ）と、差（Ａ１−Ａ）を無くすためのかしめ加工の条件との関係、あるいは、差（Ａ１−Ａ）を無くすためのかしめ加工の条件を計算で求めるための情報を含めておく。

次に、上述のように求めたかしめ加工の条件で、２回目のかしめ工程、すなわち、かしめ加工（図４）を行う。この際のかしめ加工中の外輪２の回転速度もＶ₀とする。その後、２回目の予圧確認工程を行う。このために、まず、２回目の初期の回転速度変化Ａ２を測定する（図５、図９）。次に、１回目と同様、測定した回転速度変化Ａ２と、最適な予圧が付与されている場合の初期の回転速度変化Ａとの差（Ａ２−Ａ）を求める。求めた差（Ａ２−Ａ）が閾値△Ａ以下｛（Ａ２−Ａ）≦△Ａ｝になっているか、すなわち、予圧が適正範囲に収まっているか否かを確認する。予圧が適正範囲に収まっていれば、かしめ部１５の形成作業を終了し、予圧が適正範囲に収まっていなければ、かしめ部１５の形成作業を継続する。ここでは、予圧が適正範囲に収まっていなかったとする。

そこで、かしめ部１５の形成作業を継続するために、３回目のかしめ工程でのかしめ加工（図４）の条件を求める。具体的には、予圧に相当する初期の回転速度変化が、最適な予圧が付与されている場合の初期の回転速度変化よりも若干低めか、もしくは同じになるような、かしめ加工の条件を求める。この条件を求める際には、前記データベースを利用する。

次に、上述のように求めたかしめ加工の条件で、３回目のかしめ工程、すなわち、かしめ加工（図４）を行う。この際のかしめ加工中の外輪２の回転速度もＶ₀とする。その後、３回目の予圧確認工程を行う。このために、まず、３回目の初期の回転速度変化Ａ３を測定する（図５、図１０）。１回目と同様、測定した回転速度変化Ａ３と、最適な予圧が付与されている場合の初期の回転速度変化Ａとの差（Ａ３−Ａ）を求める。次に、求めた差（Ａ３−Ａ）が閾値△Ａ以下｛（Ａ３−Ａ）≦△Ａ｝になっているか、すなわち、予圧が適正範囲に収まっているか否かを確認する。予圧が適正範囲に収まっていれば、かしめ部１５の形成作業を終了し、予圧が適正範囲に収まっていなければ、かしめ部１５の形成作業を継続する（その後も、かしめ工程と予圧確認工程とを、予圧が適正範囲に収まるまで繰り返す）。ここでは、予圧が適正範囲に収まっていたとする。

そこで、かしめ部１５の形成作業を終了し、製造装置１７からハブユニット軸受１を取り出す。なお、図１１は、上述したかしめ部１５の形成作業の開始から終了までの外輪２の回転速度の変化を表している。

以上のように、本例では、かしめ部１５を形成するためのかしめ加工を、その途中で、ハブユニット軸受１の予圧を確認しながら行うため、予圧を適正範囲に収めることができる。

また、本例では、かしめ工程と予圧確認工程とを繰り返しながら、ハブユニット軸受１の予圧を、徐々に最適な予圧に近づけていく方法を採用しているため、たとえば、製造すべきすべてのハブユニット軸受１に対して、かしめ工程を１回しか行わずにかしめ部１５の形成作業を完了する方法に比べて、完成後のハブユニット軸受１の予圧のばらつきを十分に小さくすることができる。したがって、予圧の適正範囲が狭いハブユニット軸受１を製造する際にも、付与する予圧を適正範囲に収めることが容易となる。

また、本例では、１回目から３回目（最終回目）までのかしめ工程および予圧確認工程を、途中で製造装置１７からハブユニット軸受１を取り出したり、途中で外輪２の回転を止めたりすることなく行えるため（図１１参照）、かしめ部１５の形成作業を効率良く行える。

本発明は、ハブ輪と軸方向外側の内輪とが一体になった構造、すなわち、軸方向外側の内輪軌道がハブ輪の外周面に直接形成された構造のハブユニット軸受にも適用することができる。

本発明のハブユニット軸受の製造装置では、実施の形態の第１例の構造に関して、かしめ型１９が上下方向に移動する代わりに、支持体１８が上下方向に移動する構成を採用することもできる。

本発明は、実施の形態の第１例で説明したような、揺動回転するかしめ型によってハブ輪の軸方向端部をかしめるハブユニット軸受の製造方法および製造装置に限らず、たとえば、特開２０１７−１８９９１号公報、特開２０１７−６７２５４号公報、特開２０１７−１０６５１０号公報のそれぞれに記載されたようなかしめ工具によって、ハブ輪の軸方向端部をかしめるハブユニット軸受の製造方法および製造装置にも適用することができる。

１ ハブユニット軸受
２ 外輪
３ ハブ
４ 転動体
５ 外輪軌道
６ 静止フランジ
７ 支持孔
８ 内輪軌道
９ 回転フランジ
１０ 取付孔
１１ ハブ輪
１２ａ、１２ｂ 内輪
１３ 嵌合面部
１４ 円筒部
１５ かしめ部
１６ 段差面
１７ 製造装置
１８ 支持体
１９ かしめ型
２０ 回転体
２１ 外輪駆動手段
２２ 回転速度センサ
２３ 加工面部
２４ 被駆動ギヤ部
２５ ギヤ
２６ 駆動ギヤ部
２７ 制御装置

Claims (11)

1. 内周面に複列の外輪軌道を有する外輪と、
   外周面に複列の内輪軌道を有するハブと、
   前記複列の内輪軌道と前記複列の外輪軌道との間に配置された複数個の転動体と、を備え、
   前記ハブが、ハブ輪と、前記ハブ輪に外嵌すると共に、前記ハブ輪の軸方向端部をかしめることによって前記ハブ輪に固定された内輪とを含んで構成されており、
   前記ハブ輪の軸方向端部のかしめ量に応じた予圧が付与されている、
   ハブユニット軸受の製造方法であって、
   製造装置内で、前記ハブに対して前記外輪を回転駆動しながら、前記ハブ輪の軸方向端部のかしめ加工を行うかしめ工程と、
   前記かしめ工程の終了後、前記製造装置内で、前記ハブに対して前記外輪を慣性のみで回転させながら、前記外輪の回転速度変化を測定し、前記測定した回転速度変化に基づいて、前記ハブユニット軸受の予圧が適正範囲に収まっているか否かを確認する予圧確認工程とを、
   有する、
   ハブユニット軸受の製造方法。
2. 前記予圧確認工程では、前記測定した回転速度変化と、予め調べておいた、前記ハブユニット軸受に最適な予圧が付与されている場合の、慣性のみで回転する前記外輪の回転速度変化との差を求め、前記差が予め設定しておいた閾値以下である場合にのみ、前記ハブユニット軸受の予圧が適正範囲に収まっていると判定する、
   請求項１に記載のハブユニット軸受の製造方法。
3. 前記かしめ工程では、前記かしめ工程の終了時に、前記ハブユニット軸受の予圧が最適な予圧よりも小さくなる加工条件で、前記かしめ加工を行う、
   請求項１又は２に記載のハブユニット軸受の製造方法。
4. 前記ハブユニット軸受の予圧が適正範囲に収まっていることが確認されるまで、前記かしめ工程と前記予圧確認工程とを繰り返す、
   請求項１〜３のうちの何れか１項に記載のハブユニット軸受の製造方法。
5. 内周面に複列の外輪軌道を有する外輪と、
   外周面に複列の内輪軌道を有するハブと、
   前記複列の内輪軌道と前記複列の外輪軌道との間に配置された複数個の転動体と、を備え、
   前記ハブが、ハブ輪と、前記ハブ輪に外嵌すると共に、前記ハブ輪の軸方向端部をかしめることによって前記ハブ輪に固定された内輪とを含んで構成され、かつ、前記ハブ輪の軸方向端部のかしめ量に応じた予圧が付与されている、
   ハブユニット軸受の製造装置であって、
   前記ハブに対して前記外輪を回転駆動する状態と回転駆動せずに前記外輪が慣性のみで回転することを可能とする状態とを選択的に切り換え可能な外輪駆動手段と、
   前記ハブ輪の軸方向端部のかしめ加工を行う状態と行わない状態とを選択的に切り換え可能なかしめ工具と、
   慣性のみで回転する前記外輪の回転速度変化を測定可能な回転速度センサと、
   前記回転速度センサにより測定された、慣性のみで回転する前記外輪の回転速度変化に基づいて、前記ハブユニット軸受の予圧が適正範囲に収まっているか否かを確認する予圧確認手段と、を備えている、
   ハブユニット軸受の製造装置。
6. 前記予圧確認手段は、前記回転速度センサにより測定された、慣性のみで回転する前記外輪の回転速度変化と、予め記憶しておいた、前記ハブユニット軸受に最適な予圧が付与されている場合の、慣性のみで回転する前記外輪の回転速度変化との差を求め、前記差が予め設定しておいた閾値以下である場合にのみ、前記ハブユニット軸受の予圧が適正範囲に収まっていると判定する機能を有している、
   請求項５に記載のハブユニット軸受の製造装置。
7. ハブユニット軸受を備えた車両の製造方法であって、
   請求項１〜４のうちの何れか１項に記載のハブユニット軸受の製造方法により、前記ハブユニット軸受を製造する、
   車両の製造方法。
8. ハブ本体を支持することと、
   内輪と外輪とが取り付けられた前記ハブ本体をかしめ加工することと、
   前記外輪の慣性回転の速度をセンサで検出することと、
   前記外輪の慣性回転の速度変化に関する基準情報と、前記センサの検出結果に基づく前記外輪の慣性回転の速度変化に関する測定情報と、を比較することと、
   を有する、
   ハブユニット軸受の製造方法。
9. 内輪と外輪とが取り付けられたハブ本体を支持するベースと、
   かしめ型と、
   前記外輪の慣性回転の速度を検出するセンサと、
   メモリと、前記センサ及び前記メモリとコミュニケートする回路と、を有する制御装置と、
   を備え、
   前記制御装置は、前記メモリに記憶された前記外輪の前記慣性回転の速度変化に関する基準情報と、前記センサの検出結果に基づく前記外輪の前記慣性回転の速度変化に関する測定情報と、を出力する、
   ハブユニット軸受の製造装置。
10. 前記基準情報は、前記外輪の前記慣性回転の速度変化に関し、ハブユニット軸受における予圧の適正範囲に応じた下限値と上限値とを含む、請求項９に記載のハブユニット軸受の製造装置。
11. 前記制御装置は、前記基準情報と前記測定情報とに基づいて、前記ハブユニット軸受における予圧の適正を判定する、請求項９又は１０に記載のハブユニット軸受の製造装置。

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