JP2020001101A - Grinding device and hub wheel manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動車などの車輪を回転自在に支持するためのハブユニット軸受を構成するハブ輪を研削するための研削装置、及び、該研削装置を用いて行うハブ輪の製造方法に関する。 The present invention relates to a grinding device for grinding a hub wheel constituting a hub unit bearing for rotatably supporting a wheel of an automobile or the like, and a method of manufacturing a hub wheel using the grinding device.
自動車の車輪を懸架装置に対して回転自在に支持するためのハブユニット軸受は、泥水が直接跳ねかかる環境で使用される。このため、このようなハブユニット軸受には、密封装置を組み込んで、雨水や泥などの異物が転動体を設置した空間に入り込むことを防止するとともに、封入したグリースが外部に漏洩することを防止している。図4は、密封装置を備えたハブユニット軸受の1例として、特開2005−155882号公報に記載された構造を示している。 A hub unit bearing for rotatably supporting a wheel of an automobile with respect to a suspension device is used in an environment where muddy water splashes directly. For this reason, such a hub unit bearing incorporates a sealing device to prevent foreign substances such as rainwater and mud from entering the space where the rolling elements are installed, and prevent the enclosed grease from leaking to the outside. are doing. FIG. 4 shows a structure described in JP-A-2005-155882 as an example of a hub unit bearing provided with a sealing device.
ハブユニット軸受1は、使用状態で回転しない外輪2と、使用状態で回転するハブ3と、複数個の転動体4と、内側密封部材5と、外側密封部材6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、車両に組み付けた状態で車両の幅方向外側となる図4の左側であり、軸方向内側は、車両に組み付けた状態で車両の幅方向中央側となる図4の右側である。
The hub unit bearing 1 includes an
Note that, with respect to the hub unit bearing 1, the outer side in the axial direction is the left side in FIG. 4, which is the outer side in the width direction of the vehicle when assembled to the vehicle. 4 is the right side of FIG.
外輪2は、内周面に複列の外輪軌道7a、7bを有しており、外周面に静止フランジ8を有している。外輪2は、静止フランジ8をナックルなどの懸架装置に固定するため、使用状態で回転しない。
The
ハブ3は、外輪2の径方向内側に外輪2と同軸に配置されており、ハブ輪9と内輪10とを組み合わせて構成されている。ハブ輪9は、内輪10を外嵌保持する軸部材であり、軸部11と、回転フランジ12と、スプライン孔13とを有している。軸部11は、ハブ輪9の軸方向内側部から軸方向中間部にわたる範囲に設けられている。軸部11は、その軸方向内側部に内輪10を外嵌するための小径段部14を有しており、その軸方向中間部の外周面に軸方向外側列の内輪軌道15aを有している。回転フランジ12は、軸部11の軸方向外側に隣接するハブ輪9の軸方向外側部から径方向外方に突出しており、略円輪形状を有している。回転フランジ12には、車輪を構成するホイール及び制動用回転体が固定される。スプライン孔13は、ハブ輪9の径方向中心部を軸方向に貫通している。スプライン孔13には、図示しない駆動軸部材を構成するスプライン軸がスプライン係合される。内輪10は、ハブ輪9の小径段部14に外嵌されており、外周面に軸方向内側列の内輪軌道15bを有している。
The hub 3 is arranged coaxially with the
保持器により転動自在に保持された転動体4は、複列の外輪軌道7a、7bと複列の内輪軌道15a、15bとの間に、配置されている。また、外輪2の内周面とハブ3の外周面との間に存在し、かつ、複数の転動体4が設置された環状の空間16には、図示しないグリースを封入している。そして、空間16に封入したグリースが外部に漏洩することを防止するとともに、泥水などの異物が空間16に侵入することを防止するために、空間16の軸方向内側開口を内側密封部材5により塞ぎ、かつ、空間16の軸方向外側開口を外側密封部材6により塞いでいる。
The
内側密封部材5は、組み合わせシールリングであり、外輪2の軸方向内側部に内嵌された内側シールリング17と、内輪10の軸方向内側部に外嵌されたスリンガ18とを備えている。そして、内側シールリング17に備えられた複数本のシールリップの先端部を、スリンガ18の表面に全周にわたり摺接させている。
The
外側密封部材6は、外輪2の軸方向外側部に内嵌された外側シールリング19を備えている。そして、外側シールリング19を構成する複数本のシールリップの先端部を、ハブ輪9の表面に全周にわたり直接摺接させている。図示の例では、外側シールリング19は、サイドリップと呼ばれる2本のアキシアルリップ20a、20bと、1本のラジアルリップ21とを備えている。そして、2本のアキシアルリップ20a、20bの先端部を、回転フランジ12の軸方向内側面の径方向内側部に摺接させている。具体的には、径方向外側のアキシアルリップ20aの先端部を、回転フランジ12の軸方向内側面の径方向内側部に位置する、ハブ輪9の中心軸に直交する仮想平面である平坦面部に摺接させており、径方向内側のアキシアルリップ20bの先端部を、回転フランジ12の軸方向内側面の径方向内側部に位置する、ハブ輪9の中心軸に直交する仮想平面に対して傾斜した、円弧形の断面形状を有する曲面部に摺接させている。また、1本のラジアルリップ21の先端部を、軸部11の軸方向外側部の外周面に摺接させている。
The outer sealing member 6 includes an
ところで、上述したような構成を有するハブユニット軸受1を構成するハブ輪9の外周面である、軸部11の軸方向内側部から中間部にわたる範囲の外周面及び回転フランジ12の軸方向内側面の径方向内側部には、特開2017−180599号公報に記載されているような、仕上加工が施される。すなわち、図5に示すように、回転フランジ12の軸方向外側面に磁気結合力により結合したマグネットチャック22を回転させることで、ハブ輪9を回転させる。この際、ハブ輪9の外周面を2つのシュー23の先端部により回転自在に支持し、ハブ輪9のラジアル方向の位置決めを図る。そして、ダイヤモンドホイールで成形した総型砥石(回転砥石)24の外周面を、ハブ輪9の外周面に押し付け、ハブ輪9の外周面に研削による仕上加工を施す。
By the way, the outer peripheral surface of the
ハブ輪9の外周面に上述のような仕上加工を施した場合、回転フランジ12の軸方向内側面の径方向内側部には、図6に誇張して示すように、軸方向に関する凹部25と凸部26とが径方向にわたり交互に配置された、対数螺旋状(渦巻き状)の研削筋目27が形成される可能性がある。そして、回転フランジ12の軸方向内側面の径方向内側部に、研削筋目27が形成されると、図7に示したように、回転フランジ12の軸方向内側面の径方向内側部に摺接するアキシアルリップ20a(20b)の先端縁が、研削筋目27を構成する凹部25の内側に深く入り込み、ハブ輪9が回転した際に、径方向に往復移動させられる可能性がある。このため、アキシアルリップ20a(20b)が径方向に振動し、シール鳴きと呼ばれる異音を発生させる可能性がある。
When the above-described finishing is performed on the outer peripheral surface of the
一方、非特許文献1には、摺接面の表面粗さが0.8Rmax以上になると、摺接面にねじポンプ作用が働く場合があることが記載されている。このため、研削筋目が形成されたことに起因して、回転フランジの軸方向内側面の表面粗さが0.8Rmax以上である場合には、ねじポンプ作用が働き、ハブの回転方向によっては、回転フランジの軸方向内側面とアキシアルリップとの摺接部からグリースが外部に漏れ出る可能性がある。また、アキシアルリップとラジアルリップの間の空間が負圧になり、アキシアルリップが回転フランジの軸方向内側面に押し付けられて(貼り付いて)、シールトルクが上昇する可能性もある。 On the other hand, Non-Patent Document 1 describes that when the surface roughness of the sliding contact surface is equal to or more than 0.8 Rmax, a screw pump action may act on the sliding contact surface. For this reason, when the surface roughness of the inner surface in the axial direction of the rotating flange is 0.8 Rmax or more due to the formation of the grinding streak, the screw pump function works, and depending on the rotating direction of the hub, Grease may leak to the outside from the sliding contact portion between the axial inner surface of the rotating flange and the axial lip. In addition, the space between the axial lip and the radial lip becomes negative pressure, and the axial lip may be pressed (sticked) to the axial inner surface of the rotating flange, thereby increasing the sealing torque.
そこで、回転フランジの軸方向内側面のうちで、アキシアルリップの先端部が摺接する径方向内側部に、超仕上加工、電着塗装、ショットピーニング加工などを施すことが考えられる。ただし、超仕上加工は、表面粗さを十分に低くできるといったメリットがあるが、研削加工と比較して加工時間が長くなるといったデメリットがある。電着塗装やショットピーニング加工は、ハブユニット軸受の製造ラインにおける各種の工程、すなわち、研削工程や組立工程などとは処理時間(ラインタクト)が大きく異なるため、ハブユニット軸受の製造ラインに組み込むと、待ち時間などが発生し、ラインタクトが乱れやすくなる。また、電着塗装は、有機溶剤を使用することから工場設備や装置に規制を受けるし、ショットピーニング加工は、粉じん作業であることから工場設備や装置に規制を受ける。このため、電着塗装やショットピーニング加工は、ハブユニット軸受の製造工場とは別の工場で行わなければならない場合があり、ハブ輪の工場間での輸送が必要になり、製造コストが嵩みやすくなる。 Therefore, it is conceivable to perform super finishing, electrodeposition coating, shot peening, or the like on the radially inner portion of the axially inner side surface of the rotating flange where the tip of the axial lip slides. However, superfinishing has the advantage that the surface roughness can be sufficiently reduced, but has the disadvantage that the machining time is longer than grinding. Electrodeposition coating and shot peening processing have a very different processing time (line tact) from the various steps in the hub unit bearing production line, that is, the grinding step and the assembly step. , Waiting time, etc., and line tact is likely to be disturbed. In addition, electrodeposition coating is restricted by factory equipment and equipment because an organic solvent is used. Shot peening is restricted by factory equipment and equipment because it is a dusting operation. For this reason, electrodeposition coating and shot peening may need to be performed at a factory different from the hub unit bearing manufacturing factory, and transport of hub wheels between factories is required, which tends to increase manufacturing costs Become.
本発明は、上述のような事情に鑑みて、ハブ輪の回転フランジの軸方向内側面に形成された対数螺旋状の研削筋目を、短時間で平滑化することが可能であり、ハブユニット軸受の製造ラインのラインタクトを乱すことなく、該製造ラインに研削筋目を平滑化する工程を組み込むことを可能にする、研削装置の構造を実現すべく発明したものである。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is possible to smooth a logarithmic spiral grinding streak formed on an axial inner surface of a rotating flange of a hub wheel in a short time, and to provide a hub unit bearing. It has been invented to realize a structure of a grinding apparatus which enables a step of smoothing a grinding streak to be incorporated in the production line without disturbing the line tact of the production line.
本発明の研削装置とハブ輪の製造方法とのうち、研削装置に係る発明は、砥石と、ホルダと、第一の軸受装置と、軸方向付勢手段とを備える。
前記ホルダは、前記砥石を保持する。
前記第一の軸受装置は、例えば、背面組み合わせ型(DB)の接触角を有するアンギュラ型の玉軸受装置であり、使用時に回転フランジを有するハブ輪に外嵌され、前記ホルダを前記ハブ輪に対し相対回転自在に支持する。なお、第一の軸受装置は、複列の玉軸受装置に限らず、ラジアル荷重とアキシアル荷重の両方を支承可能な軸受装置を使用することができる。すなわち、複列の円すいころ軸受装置を使用したり、深溝玉軸受を使用することもできる。
前記軸方向付勢手段は、前記砥石を前記回転フランジの軸方向側面に向けて軸方向に付勢する。
Among the grinding device and the method for manufacturing a hub wheel of the present invention, the invention relating to the grinding device includes a grindstone, a holder, a first bearing device, and an axial biasing unit.
The holder holds the whetstone.
The first bearing device is, for example, an angular type ball bearing device having a back-to-back (DB) contact angle, and is externally fitted to a hub wheel having a rotating flange when used, and the holder is attached to the hub wheel. On the other hand, it is supported so that it can rotate relatively. The first bearing device is not limited to a double-row ball bearing device, and a bearing device capable of supporting both a radial load and an axial load can be used. That is, a double-row tapered roller bearing device or a deep groove ball bearing can be used.
The axial urging means axially urges the grindstone toward an axial side surface of the rotating flange.
前記砥石の形状は特に問わないが、例えばスティック形状(棒状)や円環形状を採用することができる。また、前記ホルダの形状も特に問わず、前記砥石を保持可能な形状を採用することができる。
前記第一の軸受装置として、背面組み合わせ型の接触角を有する玉軸受装置を使用する場合には、1対の単列アンギュラ玉軸受を背面組合せ型に配置して構成することもできるし、1対の単列アンギュラ玉軸受の外輪と内輪とのうち一方又は両方を一体にした複列アンギュラ玉軸受により構成することもできる。また、前記第一の軸受装置を構成する外輪と前記ホルダとは、別体に構成することもできるし、一体に構成することもできる。
前記軸方向付勢手段は、例えば、前記砥石を前記回転フランジの軸方向側面に弾性的に付勢する、圧縮コイルばね、皿ばね、板ばねなどのばねや、ゴムなどの弾性部材、又は、油圧式、ガス圧式若しくは空気式のシリンダを採用することもできるし、その他の機構を採用することもできる。
The shape of the whetstone is not particularly limited, but for example, a stick shape (rod shape) or an annular shape can be adopted. Further, the shape of the holder is not particularly limited, and a shape capable of holding the grindstone can be adopted.
When a ball bearing device having a back-to-back combination type contact angle is used as the first bearing device, a pair of single-row angular contact ball bearings may be arranged in a back-to-back combination type. A pair of single row angular contact ball bearings may be constituted by a double row angular contact ball bearing in which one or both of the outer ring and the inner ring are integrated. Further, the outer ring and the holder constituting the first bearing device can be formed separately or can be formed integrally.
The axial biasing means, for example, elastically biases the grindstone to the axial side surface of the rotating flange, a compression coil spring, a spring such as a disc spring, a leaf spring, or an elastic member such as rubber, or Hydraulic, gas or pneumatic cylinders may be employed, or other mechanisms may be employed.
本発明の研削装置では、前記ホルダと前記ハブ輪とを相対回転させた際に、前記砥石を径方向に移動させることができる。径方向に移動させる前記砥石の数は特に限定されず、1個でも良いし、複数個でも良い。 In the grinding device of the present invention, the grindstone can be moved in the radial direction when the holder and the hub wheel are relatively rotated. The number of the grindstones moved in the radial direction is not particularly limited, and may be one or more.
前記砥石を径方向に移動させるために、例えば本発明の研削装置では、偏心リングと、第二の軸受装置と、周方向付勢手段と、ストッパとをさらに備えることができる。
前記偏心リングは、回転中心から外周面までの径方向距離が円周方向にわたり変化しており、前記第一の軸受装置に外嵌される。
前記第二の軸受装置は、例えば、背面組み合わせ型の接触角を有するアンギュラ型の玉軸受装置であり、前記偏心リングに外嵌される。なお、第二の軸受装置は、複列の玉軸受装置に限らず、ラジアル荷重とアキシアル荷重の両方を支承可能な軸受装置を使用することができる。すなわち、複列の円すいころ軸受装置を使用したり、深溝玉軸受を使用することもできる。
このため、前記ホルダは、前記第二の軸受装置と前記偏心リングとを介して、前記第一の軸受装置に支持されている。
前記砥石は、スティック形状を有している。
前記周方向付勢手段は、加工開始前の状態で、前記偏心リングのうちで前記径方向距離が最も大きい部分と前記砥石との位相が一致するように、前記偏心リングを周方向に付勢する。これにより、前記砥石を、前記ハブ輪の中心(回転中心)から径方向に最も離れた位置に配置する。
前記ストッパは、前記偏心リングのうちで前記径方向距離が最も小さい部分と前記砥石との位相が一致した状態で、前記ホルダの前記偏心リングに対する相対回転を阻止する。これにより、前記砥石を、前記ハブ輪の中心に最も近づけた位置に配置する。
なお、前記第二の軸受装置についても、背面組み合わせ型の接触角を有する玉軸受装置を使用する場合には、1対の単列アンギュラ玉軸受を背面組合せ型に配置して構成することもできるし、1対の単列アンギュラ玉軸受の外輪と内輪とのうちの一方又は両方を一体にした複列アンギュラ玉軸受により構成することもできる。
また、周方向付勢手段についても、前記軸方向付勢手段と同様に、ばねやゴムなどの弾性部材、又は、油圧式、ガス圧式若しくは空気式のシリンダを採用することもできるし、その他の機構を採用することもできる。
In order to move the grindstone in the radial direction, for example, the grinding device of the present invention may further include an eccentric ring, a second bearing device, a circumferential biasing unit, and a stopper.
The eccentric ring has a radial distance from the center of rotation to an outer peripheral surface that varies in a circumferential direction, and is externally fitted to the first bearing device.
The second bearing device is, for example, an angular ball bearing device having a contact angle of a back-to-back combination type, and is externally fitted to the eccentric ring. The second bearing device is not limited to a double-row ball bearing device, and a bearing device capable of supporting both a radial load and an axial load can be used. That is, a double-row tapered roller bearing device or a deep groove ball bearing can be used.
For this reason, the holder is supported by the first bearing device via the second bearing device and the eccentric ring.
The whetstone has a stick shape.
The circumferential biasing means biases the eccentric ring in the circumferential direction in a state before the start of processing so that a phase of the portion of the eccentric ring having the largest radial distance and a phase of the grinding wheel coincide with each other. I do. Thereby, the grindstone is arranged at a position farthest in the radial direction from the center (center of rotation) of the hub wheel.
The stopper prevents relative rotation of the holder with respect to the eccentric ring when the phase of the portion of the eccentric ring having the smallest radial distance and the phase of the grinding stone match. Thereby, the grindstone is arranged at a position closest to the center of the hub wheel.
In the case where a ball bearing device having a back-to-back type contact angle is used for the second bearing device, a pair of single-row angular contact ball bearings may be arranged in a back-to-back type. Alternatively, the outer ring and the inner ring of a pair of single row angular contact ball bearings may be constituted by a double row angular contact ball bearing in which one or both of them are integrated.
Also, as for the circumferential direction urging means, similarly to the axial direction urging means, an elastic member such as a spring or rubber, or a hydraulic, gas or pneumatic cylinder can be used. A mechanism can also be employed.
本発明のハブ輪の製造方法は、軸方向外側部に径方向外方に突出した回転フランジを有し、軸方向内側部から軸方向中間部にわたる範囲に軸部を有する、ハブ輪の製造方法である。
本発明のハブ輪の製造方法は、本発明の研削装置を使用して行う。すなわち、前記第一の軸受装置を前記軸部に外嵌し、前記砥石を前記軸方向付勢手段による付勢力によって前記回転フランジの軸方向内側面に押し付けた状態で、前記ホルダと前記ハブ輪とを相対回転させることにより、前記回転フランジの軸方向内側面を研削する工程を含む。
The method for manufacturing a hub wheel according to the present invention is a method for manufacturing a hub wheel, comprising: a rotating flange protruding radially outward on an axially outer portion; and a shaft portion ranging from an axially inner portion to an axially intermediate portion. It is.
The method for manufacturing a hub wheel of the present invention is performed using the grinding device of the present invention. That is, in a state where the first bearing device is externally fitted to the shaft portion and the grindstone is pressed against the axial inner surface of the rotating flange by the urging force of the axial urging means, the holder and the hub wheel And a step of grinding the inner surface in the axial direction of the rotating flange by relatively rotating the rotating flange.
本発明によれば、ハブ輪の回転フランジの軸方向内側面に形成された対数螺旋状の研削筋目を、短時間で平滑化することが可能になる。このため、ハブユニット軸受の製造ラインのラインタクトを乱すことなく、該製造ラインに研削筋目を平滑化する工程を組み込むことが可能になる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to smooth the logarithmic spiral grinding streak formed in the axial inner surface of the rotating flange of a hub wheel in a short time. For this reason, it is possible to incorporate a step of smoothing the grinding streaks into the production line of the hub unit bearing without disturbing the line tact of the production line.
[実施の形態の第1例]
実施の形態の第1例について、図1を用いて説明する。
本例の研削装置28は、前記図4に示したような、自動車などの車輪を回転自在に支持するためのハブユニット軸受を構成するハブ輪9aを研削するための装置である。具体的には、研削装置28は、総型砥石24(図5参照)を用いた仕上加工によって回転フランジ12aの軸方向内側面に形成される研削筋目27(図6参照)のうち、外側密封部材を構成するシールリップ(アキシアルリップ)が摺接する部分を平滑化するための装置である。このため、研削装置28を用いて行う研削加工は、総型砥石24を用いた仕上加工よりも後に行う。
[First Example of Embodiment]
A first example of the embodiment will be described with reference to FIG.
The grinding
図1に示すように、仕上加工が施されたハブ輪9aは、内輪10(図4参照)を外嵌保持する軸部材であり、軸部11aと、回転フランジ12aとを有している。なお、本例では、研削対象とするハブ輪9aが従動輪用であるため、径方向中心部にスプライン孔は形成されていない。ただし、径方向中心部にスプライン孔を有する、駆動輪用のハブ輪9(図4参照)を研削対象とすることもできる。
As shown in FIG. 1, the
軸部11aは、ハブ輪9aの軸方向内側部から軸方向中間部にわたる範囲に設けられている。軸部11aは、その軸方向内側部に内輪10を外嵌するための小径段部14aを有しており、その軸方向中間部の外周面に軸方向外側列の内輪軌道15aを有している。小径段部14aの外周面は、総型砥石24を用いた仕上加工により、ハブ輪9aと同心で、高精度かつ平滑な円筒面形状に形成されている。
The
回転フランジ12aは、軸部11aの軸方向外側に隣接するハブ輪9aの軸方向外側部から径方向外方に突出しており、略円輪形状を有している。回転フランジ12aは、径方向中間部の周方向等間隔となる複数箇所に、貫通孔である取付孔29を有している。取付孔29のそれぞれには、図示しないスタッドなどの締結部材が挿入される。そして、これらの締結部材及び図示しないナットなどを利用して、車輪を構成するホイール及び制動用回転体が回転フランジ12aの軸方向外側面に固定される。回転フランジ12aの軸方向内側面には、総型砥石24を用いた仕上加工に伴って、対数螺旋状の研削筋目27が形成されている。
The
研削装置28は、第一の軸受装置である第一の玉軸受装置30と、ホルダ31と、砥石32と、軸方向付勢手段であるばね33とを備えている。
The grinding
第一の玉軸受装置30は、アンギュラ型で、背面組み合わせ型(DB)の接触角を有している。図示の例では、第一の玉軸受装置30は、1対の単列アンギュラ玉軸受34a、34bを背面組合せ型に配置して構成されている。このような第一の玉軸受装置30は、回転フランジ12aの軸方向内側面に研削加工を施す際に、ハブ輪9aの小径段部14aにがたつきなく外嵌する。また、第一の玉軸受装置30の径方向内側部の軸方向外側面、すなわち、単列アンギュラ玉軸受34aを構成する内輪の軸方向外側面を、軸部11aの軸方向中間部の外周面に形成された段差面35に突き当てて、第一の玉軸受装置30の軸方向位置を規制する。
The first
ホルダ31は、略円筒形状を有しており、第一の玉軸受装置30に外嵌されている。すなわち、ホルダ31は、1対の単列アンギュラ玉軸受34a、34bを構成する外輪に外嵌されている。このため、ホルダ31は、第一の玉軸受装置30により、ハブ輪9aに対し相対回転自在に支持される。ホルダ31の内周面のうち、第一の玉軸受装置30に外嵌した円筒面部36の軸方向両側には、1対の内向鍔部37a、37bを有している。内向鍔部37a、37bの内側面は、第一の玉軸受装置30の径方向外側部の両側面に突き当てられている。これにより、ホルダ31が、第一の玉軸受装置30に対して軸方向に変位することが防止されている。また、ホルダ31の内径寸法は、軸方向内側部及び軸方向中間部よりも、軸方向外側部で大きくなっている。これにより、第一の玉軸受装置30をハブ輪9aの小径段部14aに外嵌した際に、ホルダ31の内周面とハブ輪9aの軸部11aの外周面とが干渉することを防止している。
The
ホルダ31の軸方向外側部には、砥石32を保持するための保持孔38が設けられている。保持孔38は、ホルダ31の軸方向外端面に開口しており、保持孔38の中心軸は、ホルダ31の中心軸Oと平行である。保持孔38は、砥石32と同数設けられており、図示の例では、円周方向等間隔に設けられている。また、保持孔38は、砥石32の軸方向変位は許容するが、砥石32の径方向変位及び周方向変位は不能に、砥石32を保持する。このために、ホルダ31の中心軸Oに直交する仮想平面に関する保持孔38の断面形状は、同方向に関する砥石32の断面形状と一致している。
A holding
砥石32は、ホルダ31の軸方向外側部の円周方向複数箇所に設けられている。砥石32は、図示の例では、円柱形状や多角柱形状などのスティック形状を有しており、軸方向内半部が、保持孔38の内側に軸方向変位を可能に保持(挿入)されている。砥石32の軸方向外端面である先端面は、未使用状態で平坦面状になっている。複数の砥石32の先端面の外接円径は、回転フランジ12aの軸方向内側面に摺接する外側密封部材のシールリップのうちで、最も径方向外側に位置するシールリップの摺接径Soutよりも大きい。また、複数の砥石32の先端面の内接円径は、回転フランジ12aの軸方向内側面に摺接する外側密封部材のシールリップのうちで、最も径方向内側に位置するシールリップの摺接径Sinよりも小さい。換言すれば、砥石32の先端面の径方向幅は、回転フランジ12aの軸方向内側面に摺接する複数又は1本のシールリップの摺接幅(径方向に関する摺接範囲S)よりも広くなっている。
The
軸方向付勢手段であるばね33は、砥石32及び保持孔38と同数設けられており、図示の例では、圧縮コイルばねである。ばね33は、保持孔38の内部に配置されており、保持孔38の底面と砥石32の軸方向内端面との間に挟持されている。これにより、ばね33は、砥石32を軸方向外側に弾性的に付勢している。ばね33の弾力(付勢力)の大きさは、研削対象となるハブ輪9aを研削装置28にセットし、砥石32と回転フランジ12aとを相対回転させた際に、砥石32の先端面によって研削筋目27を削り取ることができる程度の大きさに調節されている。なお、ばね33の反力は、ホルダ31の図示しない支持部によって支承される。
The same number of the
ハブ輪9aの製造工程として、以上のような研削装置28を用いて、総型砥石24を用いた仕上加工が施された後のハブ輪9aに研削加工を施すには、ハブ輪9aの小径段部14aに、第一の玉軸受装置30をがたつきなく外嵌する。すなわち、第一の玉軸受装置30の内側には、ハブ輪9aの小径段部14aが軸方向外側から挿入され、図示しない支持部により押圧される。これにより、ホルダ31の軸方向外側部に保持された複数の砥石32の先端面が、回転フランジ12aの軸方向内側面の径方向内側部に弾性的に当接する。そして、ホーニング油やクーラントなどの研削油を、図示しないノズルから砥石32の先端面と回転フランジ12aの軸方向内側面との当接部に噴射しながら、砥石32を備えたホルダ31とハブ輪9aとを相対回転させる。この際、ホルダ31とハブ輪9aとのいずれか一方を、図示しない固定台に固定し、ホルダ31とハブ輪9aとのいずれか他方を、図示しない回転駆動装置により回転駆動する。この際、ハブ輪9aの中心軸Oは、水平方向に配置することもできるし、鉛直方向に配置することもできる。いずれにしても、回転フランジ12aの軸方向内側面の径方向内側部(摺接範囲Sを包含する部分)に複数の砥石32の先端面を押し付けた状態で、ホルダ31とハブ輪9aとを相対回転させることで、回転フランジ12aの軸方向内側面の径方向内側部と複数の砥石32の先端面とを摺接させる。これにより、回転フランジ12aの軸方向内側面の径方向内側部に形成された研削筋目27を構成する凸部26を薄く削り取る。この結果、研削筋目27は平滑化され、回転フランジ12aの軸方向内側面の径方向内側部には、新たに同心円状の研削筋目が形成される。なお、同心円状の研削筋目は、対数螺旋状の研削筋目27とは異なり、シール鳴きの原因になることはないし、研削筋目27を平滑化することにより形成されるため、表面粗さも十分に低くなっており、ねじポンプ作用が働くこともない。
As a manufacturing process of the
以上のような本例では、ハブ輪9aの回転フランジ12aの軸方向内側面のうち、シールリップが摺接する径方向内側部に形成された研削筋目27を、短い加工時間で平滑化することが可能になる。このため、ハブユニット軸受1(図4参照)の製造ラインのラインタクトを乱すことなく、該製造ラインに研削筋目27を平滑化する工程を組み込むことが可能になる。
すなわち、研削装置28を用いれば、第一の玉軸受装置30をハブ輪9aの小径段部14aに外嵌した後、ハブ輪9aとホルダ31とを相対回転させるだけで、研削筋目27を平滑化することができる。このため、超仕上加工、電着塗装、ショットピーニング加工と比較して、短い加工時間で研削筋目27を平滑化することができる。このため、ハブユニット軸受1の製造ラインにすでに組み込まれている組立工程などの各種工程に、待ち時間などを発生させずに済み、製造ラインのラインタクトを乱すことなく、該製造ラインに研削筋目27を平滑化する本工程を組み込むことが可能になる。また、ハブ輪9aを研削装置28にセットした状態での大きさが、ハブユニット軸受1と同程度とコンパクトであり、設置面積が小さく済むため、製造ラインに設置しやすくなる。さらに、ハブ輪9aを別の工場に輸送する必要もないため、ハブユニット軸受1の製造コストの上昇を抑えることができる。
なお、本例を実施する場合、砥石32として、円環形状を有するものを使用することもできる。この場合には、保持孔38を、ホルダ31の軸方向外端面に全周にわたり形成された凹溝とする。
In this example as described above, of the axial inner surface of the
That is, if the grinding
In the case where the present example is carried out, a wheel having an annular shape can be used as the
[実施の形態の第2例]
実施の形態の第2例について、図2および図3を用いて説明する。
本例の研削装置28aは、砥石32aのドレッシングを自動的に行う機能を備えている。具体的には、研削装置28aは、研削加工の初期段階で、砥石32aを回転フランジ12aに対し径方向に移動させることにより、砥石32aの先端面にドレッシングを施す。このために、研削装置28aは、第一の軸受装置である第一の玉軸受装置30と、ホルダ31aと、砥石32aと、軸方向付勢手段であるばね33に加えて、偏心リング39と、第二の軸受装置である第二の玉軸受装置40と、周方向付勢手段41と、ストッパ42とをさらに備えている。研削装置28aを構成する第一の玉軸受装置30については、実施の形態の第1例の構造と同様の構成を有している。
[Second Example of Embodiment]
A second example of the embodiment will be described with reference to FIGS.
The grinding
偏心リング39は、回転中心O(=ハブ輪9aの中心)から外周面までの径方向距離Rが円周方向にわたり変化しており、全体が略円輪形状を有している。すなわち、偏心リング39は、内周面の中心位置Oinと外周面の中心位置Ooutとが径方向にずれており、内周面の中心位置Oinが回転中心Oに一致している。また、偏心リング39は、径方向距離Rが最も小さい部分Xと、径方向距離Rが最も大きい部分Yとが、略180度位相がずれた位置(径方向反対位置)に配置されている。本例では、このような偏心リング39を、第一の玉軸受装置30に外嵌している。偏心リング39の内周面のうち、第一の玉軸受装置30に外嵌した円筒面部43の軸方向両側には、1対の内向フランジ部44a、44bを有している。内向フランジ部44a、44bの内側面は、第一の玉軸受装置30の径方向外側部の両側面に突き当てられている。これにより、偏心リング39が、第一の玉軸受装置30に対して軸方向に変位することが防止されている。また、偏心リング39の外周面の軸方向内側部には、径方向外側に向けて突出した外向フランジ部45が設けられている。
The
第二の玉軸受装置40は、偏心リング39に、がたつきなく外嵌されている。第二の玉軸受装置40は、第一の玉軸受装置30と同様に、アンギュラ型で、背面組み合わせ型(DB)の接触角を有している。図示の例では、第二の玉軸受装置40は、1対の単列アンギュラ玉軸受46a、46bを背面組合せ型に配置して構成されている。また、第二の玉軸受装置40の径方向内側部の軸方向内側面、すなわち、単列アンギュラ玉軸受46bを構成する内輪の軸方向内側面を、偏心リング39に設けられた外向フランジ部45の軸方向外側面に突き当てて、第二の玉軸受装置40の軸方向位置を規制している。
The second
ホルダ31aは、略円筒形状を有しており、実施の形態の第1例の構造とは異なり、第二の玉軸受装置40に外嵌されている。すなわち、ホルダ31aは、1対の単列アンギュラ玉軸受46a、46bを構成する外輪に外嵌されている。このため、ホルダ31aは、第二の玉軸受装置40及び偏心リング39を介して、第一の玉軸受装置30に支持される。ホルダ31aの内周面のうち、第二の玉軸受装置40に外嵌した円筒面部36aの軸方向両側には、1対の内向鍔部37c、37dを有している。内向鍔部37c、37dの内側面は、第二の玉軸受装置40の径方向外側部の両側面に突き当てられている。これにより、ホルダ31aが、第二の玉軸受装置40に対して軸方向に変位することが防止されている。また、ホルダ31aは、円周方向一箇所に軸方向外側に向けて突出した保持腕部47を有している。そして、保持腕部47に、砥石32aを保持するための保持孔38を設けている。保持孔38は、ホルダ31aの軸方向外端面に開口しており、1つだけ設けられている。保持孔38は、砥石32aの軸方向変位は許容するが、砥石32aの径方向変位及び周方向変位は不能に、砥石32aを保持する。
The
砥石32aは、ホルダ31aの軸方向外側部に設けられた保持腕部47に、1個だけ設けられている。このため、砥石32aは、ハブ輪9aを研削装置28aにセットした際に、回転フランジ12aの軸方向内側面の円周方向1箇所に対向するようにホルダ31aに保持される。砥石32aは、図示の例では、円柱形状や多角柱形状などのスティック形状を有しており、軸方向内半部が、保持孔38の内側に軸方向変位を可能に保持(挿入)されている。砥石32aの軸方向外端面である先端面は、未使用状態で平坦面状になっている。
Only one
軸方向付勢手段であるばね33は、1つだけ設けられており、図示の例では、圧縮コイルばねである。ばね33は、保持孔38の内部に配置されており、保持孔38の底面と砥石32aの軸方向内端面との間に挟持されている。これにより、ばね33は、砥石32aを軸方向外側に弾性的に付勢している。なお、ばね33の反力は、ホルダ31a、第二の玉軸受装置40及び偏心リング39を介して、偏心リング39を支承する図示しない支持部によって支承される。
Only one
周方向付勢手段41は、例えばばねやゴムなどの弾性部材であり、加工開始前の状態で、偏心リング39のうちで、径方向距離Rが最も大きい部分Yと砥石32aとの位相が一致するように、偏心リング39を周方向に付勢する。図示の例では、ハブ輪9aの中心軸Oとホルダ31aの中心軸Oとを水平方向に配置して研削加工を行うため、砥石32a及び保持腕部47の重量によりホルダ31aの初期位相が定まり、研削加工の開始前の状態で、砥石32aは鉛直方向下端に位置する。このため、周方向付勢手段41は、径方向距離Rが最も大きい部分Yが鉛直方向下端にくるように、偏心リング39を周方向に付勢する。これにより、砥石32aを、ハブ輪9aの中心から径方向に最も離れた位置に配置する。具体的には、砥石32aの先端面が、回転フランジ12aの軸方向内側面に摺接するシールリップのうちで、最も径方向外側に位置するシールリップの摺接径Soutよりも径方向外側に位置するように、砥石32aを配置する。このような周方向付勢手段41は、例えば、研削加工時に偏心リング39を固定する図示しない支持部と偏心リング39との間に設ける。
The circumferential biasing means 41 is an elastic member such as a spring or rubber, and the phase of the portion Y of the
本例では、研削加工の初期段階で、砥石32aを保持したホルダ31aを偏心リング39に対して相対回転させるが、ストッパ42は、偏心リング39のうちで径方向距離Rが最も小さい部分Xと砥石32aとの位相が一致した状態で、ホルダ31aの偏心リング39に対する相対回転を阻止する。つまり、ストッパ42は、研削加工の開始前の状態からホルダ31aが偏心リング39に対して略180度回転(半回転)し、砥石32aが鉛直方向上端に位置した状態で、ホルダ31aと偏心リング39との相対回転を阻止する。これにより、砥石32aを、ハブ輪9aの中心に最も近づいた位置に配置する。具体的には、砥石32aの先端面が、回転フランジ12aの軸方向内側面に摺接する複数のシールリップの摺接幅(径方向に関する摺接範囲S)全体を覆える位置に、砥石32aを配置する。ストッパ42の具体的な構成は特に問わないが、例えば図示の構造のように、ストッパ42を、ホルダ31aの円周方向1箇所に備えられたストッパ片48aと、偏心リング39の円周方向1箇所に備えられたストッパ片48bとから構成し、これら1対のストッパ片48a、48bを円周方向に係合させることで、ホルダ31aの偏心リング39に対する相対回転を阻止することができる。
In the present example, at an initial stage of the grinding process, the
以上のような研削装置28aを用いてハブ輪9aに研削加工を施すには、ハブ輪9aの小径段部14aに、第一の玉軸受装置30をがたつきなく外嵌した後、偏心リング39を図示しない支持部により押圧する。また、ハブ輪9aを図示しない回転駆動装置に接続し、ハブ輪9aの中心軸Oを水平方向に配置するとともに、ホルダ31aを自由状態とする。これにより、図2の下半部及び図3の(A)に示すように、ホルダ31aの軸方向外側部に保持され、かつ、鉛直方向下端に位置する砥石32aの先端面が、回転フランジ12aの軸方向内側面のうち、シールリップの摺接径Soutよりも径方向外側に位置する部分に弾性的に当接した状態になる。そして、ホーニング油やクーラントなどの研削油を、図示しないノズルから砥石32aの先端面と回転フランジ12aの軸方向内側面との当接部に噴射しながら、図示しない回転駆動装置により、ハブ輪9aを回転駆動する。すると、研削加工の開始前の状態で、鉛直方向下端に位置していた砥石32aは、その先端面と回転フランジ12aの軸方向内側面との間に生じる摩擦力により、回転フランジ12aに連れ回されて回転する。そして、偏心リング39のうちで径方向距離Rが最も小さい部分Xと砥石32aとの位相が一致した状態で、ストッパ42によりホルダ31aの偏心リング39に対する相対回転が阻止される。このため、図2の上半部及び図3の(B)に示すように、砥石32aは、ハブ輪9aの中心に最も近づいた鉛直方向上端位置に配置される。この状態で、砥石32aは、その先端面が、回転フランジ12aの軸方向内側面に摺接する複数のシールリップの摺接幅(径方向に関する摺接範囲S)全体を覆える位置に配置されている。このように、本例では、研削加工の初期段階で、砥石32aの先端面を回転フランジ12aの軸方向内側面に対して径方向(径方向内側)へ移動させる。
In order to grind the
そして、砥石32aが鉛直方向上端位置に移動した後は、偏心リング39を図示しない支持部により押圧して固定し、ホルダ31aとハブ輪9aとを相対回転させる。そして、回転フランジ12aの軸方向内側面の径方向内側部と砥石32aの先端面とを摺接させる。これにより、回転フランジ12aの軸方向内側面の径方向内側部に形成された研削筋目27(図6参照)を平滑化する。
After the
以上のような本例では、研削加工の初期段階で、砥石32aの先端面を回転フランジ12aの軸方向内側面に対して径方向へ移動させることで、砥石32aの先端面にドレッシングを施すことができる。このため、研削装置28aを継続的に使用することで、砥石32aの先端面の摩耗が不均一になり(先端面が平坦面でなくなり)、研削筋目27を除去しにくくなることを有効に防止できる。
その他の構成及び作用効果については、実施の形態の第1例と同じである。
In the present example as described above, in the initial stage of the grinding process, the tip surface of the
Other configurations and operational effects are the same as those of the first example of the embodiment.
本発明を実施する場合に、スティック形状の砥石を使用することができる。また、ホルダの形状は特に問わず、例えば円筒形状やブロック形状のホルダを使用することができる。また、第一の玉軸受装置及び第二の玉軸受装置として、複列アンギュラ玉軸受を使用することもできる。さらに、軸方向付勢手段及び周方向付勢手段として、ばねやゴムなどの弾性部材を使用することもできるし、その他の機構を使用することもできる。 In practicing the present invention, a stick-shaped whetstone can be used. The shape of the holder is not particularly limited, and for example, a cylindrical or block-shaped holder can be used. Further, double-row angular contact ball bearings can be used as the first ball bearing device and the second ball bearing device. Further, as the axial urging means and the circumferential urging means, an elastic member such as a spring or rubber can be used, or another mechanism can be used.
また、ハブ輪を研削装置にセットした状態で、ハブ輪の中心軸を、水平方向に配置することもできるし、鉛直方向に配置することもできる。ハブ輪とホルダとを相対回転させる際に、ハブ輪を回転駆動し、ホルダを固定することもできるし、ハブ輪を固定し、ホルダを回転駆動することもできる。 Further, with the hub wheel set in the grinding device, the center axis of the hub wheel can be arranged in a horizontal direction or in a vertical direction. When the hub wheel and the holder are relatively rotated, the hub wheel can be driven to rotate and the holder can be fixed, or the hub wheel can be fixed and the holder can be driven to rotate.
1 ハブユニット軸受
2 外輪
3 ハブ
4 転動体
5 内側密封部材
6 外側密封部材
7a、7b 外輪軌道
8 静止フランジ
9、9a ハブ輪
10 内輪
11、11a 軸部
12、12a 回転フランジ
13 スプライン孔
14、14a 小径段部
15a、15b 内輪軌道
16 空間
17 内側シールリング
18 スリンガ
19 外側シールリング
20a、20b アキシアルリップ
21 ラジアルリップ
22 マグネットチャック
23 シュー
24 総型砥石
25 凹部
26 凸部
27 研削筋目
28、28a 研削装置
29 取付孔
30 第一の玉軸受装置
31、31a ホルダ
32、32a 砥石
33 ばね
34a、34b 単列アンギュラ玉軸受
35 段差面
36 円筒面部
37a〜37d 内向鍔部
38 保持孔
39 偏心リング
40 第二の玉軸受装置
41 周方向付勢手段
42 ストッパ
43 円筒面部
44a、44b 内向フランジ部
45 外向フランジ部
46a、46b 単列アンギュラ玉軸受
47 保持腕部
48a、48b ストッパ片
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (4)
該砥石を保持するホルダと、
使用時に回転フランジを有するハブ輪に外嵌され、前記ホルダを前記ハブ輪に対し相対回転自在に支持する、第一の軸受装置と、
前記砥石を前記回転フランジの軸方向側面に向けて軸方向に付勢する軸方向付勢手段と、を備えた研削装置。 With a whetstone,
A holder for holding the whetstone,
A first bearing device, which is externally fitted to a hub wheel having a rotating flange during use and supports the holder so as to be rotatable relative to the hub wheel;
An axial biasing means for axially biasing the grindstone toward an axial side surface of the rotary flange.
前記ホルダは、前記第二の軸受装置と前記偏心リングとを介して、前記第一の軸受装置に支持されており、
前記砥石は、スティック形状を有しており、
前記周方向付勢手段は、加工開始前の状態で、前記偏心リングのうちで前記径方向距離が最も大きい部分と前記砥石との位相が一致するように、前記偏心リングを周方向に付勢しており、
前記ストッパは、前記偏心リングのうちで前記径方向距離が最も小さい部分と前記砥石との位相が一致した状態で、前記ホルダの前記偏心リングに対する相対回転を阻止する、
請求項2に記載した研削装置。 An eccentric ring externally fitted to the first bearing device and having a radial distance from the rotation center to the outer peripheral surface changed in a circumferential direction; a second bearing device externally fitted to the eccentric ring; Further comprising a biasing means and a stopper,
The holder is supported by the first bearing device via the second bearing device and the eccentric ring,
The whetstone has a stick shape,
The circumferential biasing means biases the eccentric ring in the circumferential direction in a state before the start of processing so that a phase of the portion of the eccentric ring having the largest radial distance and a phase of the grinding wheel match. And
The stopper prevents relative rotation of the holder with respect to the eccentric ring in a state in which the phase of the portion having the smallest radial distance in the eccentric ring matches the phase of the grinding stone.
The grinding device according to claim 2.
前記製造方法は、請求項1〜3のうちのいずれか1項に記載した研削装置を使用し、
前記第一の軸受装置を前記軸部に外嵌し、前記砥石を前記軸方向付勢手段による付勢力によって前記回転フランジの軸方向内側面に押し付けた状態で、前記ホルダと前記ハブ輪とを相対回転させることにより、前記回転フランジの軸方向内側面を研削する工程を含む、ハブ輪の製造方法。 A method of manufacturing a hub wheel, having a rotating flange protruding radially outward on an axially outer portion, having a shaft portion in a range from an axially inner portion to an axially intermediate portion,
The manufacturing method uses the grinding device according to any one of claims 1 to 3,
In a state where the first bearing device is externally fitted to the shaft portion, and the grinding wheel is pressed against the axially inner side surface of the rotating flange by the biasing force of the axial biasing means, the holder and the hub wheel are separated from each other. A method of manufacturing a hub wheel, comprising a step of grinding an inner surface in the axial direction of the rotating flange by relative rotation.
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