JP3370098B2 - 回転自在機械構成要素を統合する方法および機械 - Google Patents

回転自在機械構成要素を統合する方法および機械

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は一般に、減摩ベアリングが挿間された、一方
の構成要素を他方の構成要素に相対的に回転可能にさせ
るための機械構成要素に関するものであり、特に、機械
構成要素およびベアリングを統合するための回転式形成
方法および機械に関連する。
自動車の車輪（road wheel）をかかる車両のサスペン
ションシステムに装着する手段となる幾つかの基本的構
成が在り、その全てが１種またはその他の回転自在ハブ
に関与する。一構成では、ハブは駆動フランジと、フラ
ンジから突出するスピンドルとを有する。スピンドルは
ハウジング内では減摩ベアリング上で回転する。車輪は
ハブのフランジにボルト固着されるが、ハウジングは車
両のサスペンションシステムにボルト固着される。従っ
て、ハブおよび車輪は、最小摩擦で、ハウジングおよび
サスペンションシステムに相対して回転する。ベアリン
グは角度付けされた軌道を有し、各軌道は、それらが半
径方向荷重と同様に、スラスト荷重を両方の軸方向に受
けるように、配向される。典型例では、ベアリングは内
側軌道輪がスピンドル上に配置され、内側軌道輪上の軌
道とハウジング内の更なる軌道との間に２列で回転要素
が配置される。ナットはスピンドルの端部上にねじ固着
されて、スピンドル上の内側軌道を維持し、これは、全
構成を一緒に保持する効果、すなわち、ハブアセンブリ
を単体化する効果を有する。
しかし、各ねじ部はハブの製造に際して余剰の機械加
工作業を必要とし、ナットの取り付けは別なアセンブリ
作業を意味する。これら作業は、ハブアセンブリの究極
的なコストに影響する。更に、ナットは、恐らくは車輪
揺れ（wobble）を生じたり、ベアリングの内部を隔絶さ
せるシールを損傷して、ベアリングのセッティング部の
緩みや破損をもたらすことがある。
他の構成は、ハブスピンドルの端部に回転形成式ビー
ズを採用して、ハブアセンブリを一緒に保持する。しか
し、少なくとも耐摩擦ベアリング用内側軌道の背面に抗
してビーズを形成するには、形成作業がベアリングを歪
ませたり、その作業から損ねることがないのを確実にす
るように、形成作業の精密と密着した監視作業とを必要
とする。
本発明は、２つの機械構成要素と、各構成要素の間に
在って、一方の構成要素が他方の構成要素と相対して回
転するのを可能にするためのベアリングとを統合するた
めの過程に属する。ベアリングは、回転軸に対して斜行
する軌道と、２列の回転要素とを備え、その構成として
は、各回転要素がそれらの間の半径方向荷重と軸方向荷
重の両方を遷移させるようになる。軌道のうちの少なく
とも１つは、機械構成要素のうちの一方に嵌合する軌道
輪上にある。初期状態で、同機械構成要素は、軌道輪を
遮蔽すること無く、軌道輪を超えて突出するが、その
後、同構成要素の端部は、軌道輪の背部に存する形成端
を生成するための回転式形成動作中に半径方向および軸
方向に変形されて、アセンブリを単体化する。回転式形
成動作期間中は、変形された同構成要素は他方の構成要
素に相対して、形成機材に抗して回転する。他方の構成
要素は制止状態にあるのが好ましい。回転する構成要素
から静止構成要素に伝達されるトルクは監視され得る。
例えば、これら構成要素の一方はフランジを備え、同フ
ランジがトルクアームとして働くように静止状態に保持
される。
本発明は、第１および第２の機械構成要素と、各構成
要素間に在って、一方の構成要素が他方の構成要素に相
対して回転軸を中心として回転可能になるようにするベ
アリングとを統合するための機械を更に提供するが、同
ベアリングは軌道と、各軌道の間で少なくとも１列に配
置される回転要素とを備えて、各回転要素が各機械構成
要素間で半径方向荷重および軸方向荷重を伝達するよう
にし、同ベアリングは第２構成要素に嵌合する分離軌道
輪を備え、初期状態で第２構成要素は端部の準備に軌道
輪上の背面を超えて突出するが、同機械は、軸を中心と
して回転し、また、第２機械構成要素を受容し、かつ、
それと係合するように構成されるテーブルであって、ベ
アリングの軸およびテーブルの軸が一致する状態にあ
り、それにより、第２構成要素がテーブルと共に回転す
る、テーブルと、第１機械構成要素と係合し、かつ、同
構成要素が第２構成要素と共に回転するのを阻止するよ
うに構成された制止部材と、テーブルを越えて軸方向に
配置されるがテーブルに向けられ、回転するスピンドル
を有するヘッドと、ヘッドのスピンドルにより保有さ
れ、かつ、テーブルとヘッドが互いに向けて近寄せられ
ると、第２構成要素の端部を半径方向と軸方向とに変形
させるように構成される形成機材であって、変形により
同端部の金属がベアリングのための分離軌道輪の背面の
後ろへ流れるようにし、それにより、機械が第１構成要
素、第２構成要素、およびベアリングを統合する、形成
機材とを備える。
別な局面では、本発明は、上述の方法に従って製造さ
れる２つの機械構成要素間で単体化されるベアリングを
提供し、この場合、機械構成要素のうちの一方の端部
は、ベアリングの一方端の外側表面を中心として半径方
向および軸方向に変形させられ、同変形端部の外側表面
の一部は実質的に平坦なクランプ表面を描く。
更に別な局面では、本発明は上述の方法で使用するた
めの機械構成要素を提供し、同機械構成要素は、実質的
に平坦な内側表面と外側表面とが複数のテーパ状表面か
ら同構成要素の回転軸に対して各々が異なる角度を成し
て形成された端部を有する。同端部の外側表面は３つの
接続テーパ状表面により描出され、中間テーパ状表面は
外側の２つのテーパ状表面よりも回転軸に対して小さい
角度を成すのが、好ましい。
本発明はまた、以下に記載および請求される各部分
と、各部分から成る配置および組み合わせとに構成され
る。
図１は、本発明に従った形成端部と共に単体化された
ハブアセンブリの断面図である。
図２は、図１の線２−２に沿って破断されたハブアセ
ンブリの端面図である。
図３は、ハブアセンブリを単体化する形成端部の拡大
部分断面図である。
図４は、図３の形成端部に変形する前の端部の部分断
面図である。
図５は、図４に例示される端部を図５に例示される形
成端部に変形するための機械の正面立面図である。
図６は、図５の線６−６に沿って破断された機械の断
面図である。
図7A、図7B、および図7Cは、端部を変形させるための
機材を示し、かつ、変形を連続的に例示する立面断面図
である。
対応する参照番号は、図面の各図全体で使用される。
以下の詳細な説明は、限定としてではなく具体例とし
て、本発明を例示する。この説明は、当業者が本発明を
使用できるようにし、本発明を実施する最良のモードで
あると目下信じられているものを記載する。
ここで図面を参照すると、車両用の車輪を車両のサス
ペンションシステムに装着するためのハブアセンブリＡ
（図１）は、ハブ２、ハウジング４、および、比較的小
さい摩擦で回転軸Ｘを中心としてハウジング４に相対し
てハブ２を回転可能にするベアリング６を含む。車輪と
ブレーキディスクはハブ２に装着されるが、ハウジング
４は車両用のサスペンションシステムの構成要素に抗し
て堅固に固着される。
ハブ２（図１）は、フランジ10、フランジ10の一方側
の短いパイロット直径部12、他方側のスピンドル14を有
する。パイロット直径部12およびスピンドル14の両方が
軸Ｘに沿って延びる。フランジ10は、そこからパイロッ
ト直径部12の方向に軸方向に突出するが、そこから半径
方向外側に延びる耳付きボルト16を含む。パイロット直
径部12は、ホイールがフランジ10に抗して前進させられ
ると、ホイールをハブ２と整列させるためのパイロット
として機能するが、このフランジ10には、ボルト16上に
ねじ固着される耳付きナットでホイールが固着される。
スピンドル14は、フランジ10の内側面から内方向に設定
されたショルダ18から合わされ、形成端部20がその反対
端に配置された状態で終端する。スピンドル14は、そこ
から形成端部20で外に開放される穴22を含む。
ベアリング６は、スピンドル14の周囲に嵌合する２つ
の円錐体26の形態の内側軌道を備え（図１）、そこでそ
れらは、ショルダ18と形成端部20の間で捕捉されるが、
各円錐体26とスピンドル14の間には締まりばめが存在す
る。各円錐体26は、軸Ｘから離れる方向に外方向に向け
られたテーパ状軌道輪28、その軌道輪28の大端部に位置
するスラストリブ30、および、スラストリブ30の端部の
軸Ｘに関して抱き込まれる背面32を有する。内寄り円錐
体26は、その軌道輪28の小端部を超えて突出する円筒型
円錐体拡張部34のせいで、外寄り円錐体26よりも幾分長
い。その円錐体拡張部34に位置する内寄り円錐体26は、
スピンドル14に沿って外寄り円錐体26の小端部に当接
し、すなわち、２つの円錐体26はそれらの前面に当接す
る。外寄り円錐体26の背面32は、フランジ10から直ぐ内
側に延びるショルダ18に当接する。形成端部20は内寄り
円錐体26を外方向に越えて、円錐体の背面32に抗して延
びる。従って、２つの円錐体26は、ショルダ18と形成端
部20の間のスピンドル14上に捕捉される。２つの円錐体
26はそれらの反対端部に、すなわち、それらの前面で当
接し、拡張部34が２つの円錐体26から外れて各軌道28の
間に存在するようにする。
円錐体26に加えて、ベアリング６は２列に配置された
テーパ状ローラー36を備えるが、各円錐体26の周囲に別
個の列が存在する。実際には、ローラー36は円錐体26の
ための軌道28の周囲に延び、それらのテーバ状側面は軌
道28に沿っており、それらの大端面はスラストリブ30を
押圧する。各列のローラー36は本質的に頂角上にあり、
その意味するところは、それらのテーパ状側面が延在す
る包絡面は、それぞれの頂角が軸Ｘに沿った共通点に配
置される、ということである。各列のローラー36は、そ
の列の各ローラー36の間に適切な間隔を維持するための
ケージ38を備える。
リング状ハウジング４は、２つの円錐体26および２列
のローラー36並びに、スピンドル14を包囲する。これ
は、それが軸Ｘに向かって内方向に向けられるテーパ状
軌道40を有するという点で、ベアリング６の一部を形成
する。実際に、ハウジング４はベアリング６の外側軌道
輪を構成する。ハウジング４上の軌道40は、それらを分
離する介在表面42に向かって下方向にテーパ状になる、
ローラー36は同様に、ハウジング４の軌道40に沿って延
び、それらのテーパ状側面で各軌道40と接触する。それ
らの大端部では、軌道40が短い端部孔44内へと開放し、
ここには、２つの円錐体26のスラストリブ30が配置され
る。
ハウジング４は、その両端部の間の略中間で、車両用
サスペンションシステムの構成要素に抗して嵌合する三
角形フランジ46（図２）を有する。ここでは、ハウジン
グＡは、三角形フランジ46の丸突出部に配置されたねじ
加工孔47に係合するボルトを利用して、サスペンション
システム構成要素に堅固に固着される。三角形フランジ
46の端縁のうちの１つに沿って、ハウジング４は、内方
向に延び、軸Ｘに対して斜行し、かつ、介在表面42を通
ってハウジング４の内部へと開放する孔48（図１）を含
む。
斜行孔48は速度センサー50を含み、その内側端部は、
内寄り円錐体26の小端部で拡張部34上に嵌合する励磁リ
ング52の方に向かう。従って、励磁リング52は２列のロ
ーラー36の間で延びる。リング52は歯または他の崩壊部
（disruption）を有し、これら破壊部がセンサー50の端
部を超えて移動すると、パルス信号をセンサーに生成さ
せ、これは勿論、スピンドル14およびその周囲の円錐体
26が回転すると、発生する。信号の周波数は、スピンド
ル14の角速度と、実際はハブ２全体の角速度を反映す
る。
ハウジング４内の端部孔44は、円錐体26上のスラスト
リブ30の周囲に嵌合するシール54を含み、ハウジング４
の端部で動的流体障壁を確立する。これら障壁は、水、
氷融解塩、泥などの路上汚染物からローラー36、軌道2
8、および軌道40を隔絶する。
形成端部20は内寄り円錐体の背面32の背部で延び、２
つの円錐体26はショルダ18と形成端部20の間で、それら
の小端部が当接状態で、捕捉される。これは円錐体26を
スピンドル14内に保持するのみならず、ハウジング４お
よびローラー36を適所に維持するが、これはテーパ状形
状に寄与し得る。簡単に言うと、形成端部20はハブ５を
アセンブリＡに一体化させる。
より特定すると、形成端部20は、輪郭または湾曲内側
コーナー56（図３）で内寄りコーンの周囲を包囲し、コ
ーナー56から直ぐ外方向には、内寄り円錐体26の背面32
に沿って延びる平坦な内部端面58を有する。形成端部20
は、その両側で、軸Ｘに直交して延びる平坦外側端面62
と合わさる湾曲外側端面60を有する。湾曲外側端面60お
よび平坦内側端面58は、比較的先鋭だが湾曲した外側コ
ーナー64を通して接続される。平坦外側端面62は、軸Ｘ
に関して斜角で延在する第１の勾配付き表面66へと合わ
さり、勾配付き表面66は、軸Ｘに対して幾分急峻な角度
で配置された別な第２の勾配付き表面68へと合わさる。
このより急峻な勾配付き表面68は孔22内へと通ずる。外
側コーナー64は、内寄り円錐体26上の軌道28の大端部で
半径方向に、またはそこからわずかに内方向に延在す
る。平坦な外側端面62は、一定速度ジョイントまたは他
のかかる部材に抗してクランプされる時に、ハブアセン
ブリにクランプ表面を提供する。
ハブ２は必ずしも形成端部20を有するとは限らない。
初期状態で、これはプレフォーム70として存在し（図
４）、これは、それらが鍛造された後に旋盤加工される
状態をいう。プレフォーム70では、スピンドル14は真っ
直ぐであり、すなわち、円筒型外部表面は、軸方向にス
ピンドル14のまさにその端部まで継続する。２つの円錐
体26、２列のローラー36、およびローラー36により捕捉
されるハウジング４は全て、プレフォーム70の真っ直ぐ
なスピンドル14上に設置されて、内寄り円錐体26を超え
て突出するスピンドル14の端部71をそのままにする。こ
れと同時に、突出端部71は半径方向外側および軸方向に
変形されて、回転式形成作業で形成端部20となる（図
７）。
プレフォーム70では、スピンドル14は、孔22から離れ
る方向に通じる第１の勾配付き表面68を有する（図
４）。勾配付き表面68は、遷移のコーナーまたはサーク
ルＣでわずかにテーパ状の表面72へと合わさる。わずか
にテーパ状の表面72は、より大きい角度へと導く別なテ
ーパ状表面74へと合わさる。より急峻なテーパ状表面74
は平坦端面78へと外角へ導き、同端面と、同表面は湾曲
表面80で合わさる。平坦端面78はその周辺部に面取り部
82を有する。
プレフォーム70の端部71は、初期状態では、外径の変
化無しで内寄り円錐体26の背面32を超えて突出するが、
その後、回転式形成手順で形成端部20へと変形される
（図７）。この手順では、端部71の金属は、割れ目をも
たらすことが全く無いまま、半径方向と軸方向に流れ、
究極的には、形成端部20の形状を呈する。この変形は回
転式形成機械Ｂで行われる。
回転式形成機械Ｂは、垂直軸Ｙを中心として回転する
テーブル92を搬送するフレーム90を備える（図５および
図６）。実際は、テーブル92は、電子式であれ、油圧式
であれ、ベース94中に存するモータにより供給される回
転生成用動力で、ベース94上で回転する。ベース94はフ
レーム90上で各垂直方向進路96を追従するが、この並進
運動は、フレーム90の低部とベース94の間に配置された
ラム98に由来する。ラム98は、それにより及ぼされる力
を測定するための荷重セルを備える。テーブル92は上方
向に向けられた表面を有し、そこから外へソケット100
が開放し、また、ソケツト100はプレフォーム70のパイ
ロット直径部12およびフランジ10を受容するように構成
され、プレフォーム70の軸Ｘはテーブル92用の回転の軸
Ｙと一致し、かつ、スピンドル14は上方向に突出する。
ソケット100は耳付きボルト16も同様に受容し、各ボル
トはプレフォーム70をテーブル92と係合させて、プレフ
ォーム70が、テーブル92上にある場合には、滑り無しで
テーブル92と共に回転するようにする。
機械Ｂはまた、筒耳112によりフレーム90上に搭載さ
れる交差ヘッド110を備え、その共通軸Ｚはテーブル92
のための軸Ｙと直角に交差する。交差ヘッド110は、筒
耳の軸Ｚおよびテーブル軸Ｙと交差する軸Ｓを中心とし
て回転するスピンドル114を有し、軸Ｙに関するその傾
斜は可変であり、交差ヘッド110の位置に存在する。そ
の位置は、交差ヘッド110とフレーム90の間で接続され
る電子式スクリュージャック116により制御される。交
差ヘッド110は、電子式であれ、油圧式であれ、スピン
ドル114を回転させるモータを保有する。
スピンドル114は、その下方端で、形成機材120がそこ
に装着され、機材120は、テーブル92の方を向けられた
外郭成形面122（図７）を有して、テーブル92が上昇さ
せられた時に、プレフォーム70上でスピンドル14の端部
71に抗して耐えるようにする。この外郭は機材120を離
れ、その状態で、周辺リブ124と陥凹中央領域とは、形
成端部20上の湾曲端面60の曲率を合わせる弧状表面128
に沿ってリブ124と合わさる平坦表面126を有する。
最後に、機械Ｂは、ベース94からテーブル92の上方の
隆起部まで上昇するポスト142へと一方端で装着される
制止アーム140を有する。その他方端では、アーム140
は、テーブル92のソケット100に存する特定ハブアセン
ブリＡのためのハウジング４のフランジ46のうちの１つ
に抗して嵌合するように、構成される。アーム140は、
テーブル92が回転する時に、ハウジング４がハブ２と共
に回転するのを阻止する。この状況下で、ハウジング４
のフランジ46は、トルクアームとして働く。制止アーム
140は、フランジ46により形成されたトルクアームとほ
ぼ直交するテーブル92上で伸張し、かつ、ハウジング４
のフランジ46によりアーム140に及ぼされた力を測定す
るためのセンサー144を備える。このため、センサー144
は、回転ハブ２によりハウジング４に及ぼされるトルク
を人が測定できるようにする。
アセンブリＡをその構成要素部分から完成させるため
に、いくつかの部分がまずプレアセンブリを必要とす
る。例えば、ボルト16はハブ２上でフランジ10に嵌合さ
れるか、より正確には、最終的にはハブ２になるプレフ
ォーム70上のフランジ10に嵌合される。また、封鎖部54
は、外寄り円錐体26のリブ30上に押圧される。それと同
時に、外寄り円錐体26はプレフォーム70上の真っ直ぐな
スピンドル14にわたり十二分に、すなわち、背面32がス
ピンドル14の端部でショルダ18に当接するまで、押圧さ
れる。潤滑剤が外寄り円錐体26およびそれを包囲するロ
ーラー36に付与された後で、ハウジング４は、外寄り円
錐体26およびその列のローラー34上に降下させられ、か
つ、外寄り円錐体26上の封鎖部26と整列させられる。そ
れ以上の前進は封鎖部26を外寄り端部孔44内へと強制
し、ハウジング４の外寄り軌道40に抗してローラー36を
載置させる。次に、内寄り円錐体26は、拡張部34がその
小端部で外寄り円錐体26の端部と押圧状態になるまで、
プレフォーム70のスピンドル14上に押圧される。これ
は、励磁リング52をハウジング４の介在表面42内に位置
決めし、かつ、ハウジング４の内寄り軌道40に抗して内
寄り円錐体26を包囲するローラー34を載置させる。更
に、あらゆる意図と目的で、適切な設定へと形成される
ベアリング６をもたらす。この時点で、内寄り封鎖部54
はハウジング４の内寄り端部孔44内へ、内寄り円錐体26
のスラスト30にわたり押圧されればよい。組立手順にお
けるこの重要な場面で、プレフォーム70のスピンドル14
上の端部71は、内寄り円錐体26の背面32を超えて十分に
突出する。
ハウジング４とベアリング６がプレフォーム70に嵌合
されてしまうと、部分的に完了したアセンブリが機械Ｂ
に転送され、ハブ２、ハウジング４、およびベアリング
６を恒久的に一体化する。この点で、ハブ２になるプレ
フォーム70は機械Ｂのテーブル92におけるソケット100
に嵌合し、プレフォーム70上のパイロット直径部12は下
方向を向けられ、かつ、プレフォーム70を位置決めする
ように働き、その軸Ｘはテーブル92の回転軸Ｙと一致す
る。プレフォーム70のフランジ10におけるボルト16は下
方向に突出し、テーブル92と係合して、テーブル92が回
転すると、プレフォーム70は滑り無しに回転する。
テーブル92は実際に回転し、これはベース94のモータ
により回転される。形成機材120は同様に、より低速で
ではあるが、同一方向に回転し、これは、交差ヘッド11
0におけるモータにより駆動される。次いで、ラム98が
付勢され、これが回転するテーブル92と、その上に在る
部分組立されたハブアセンブリＡとを上昇させる。スピ
ンドル14の拡張端部71は、交差ヘッド110の回転する形
成機材120に対して押圧状態となり、機材120は同端部71
を変形させて、円錐体26に向けて半径方向外側と軸方向
に在る金属を変位させる。この変形は、形成端部20を生
じる。従って、端部71は、半径方向と軸方向両方の変形
を受け、今度は、この変形が、より少ない破損リスクで
形成端部上の湾曲外側表面と平坦外側表面の両方の形成
を可能にするように、端部71の所望の作業硬化を生じ
る。
より特定すると、スピンドル14の端部71は、機材120
の外郭成形面122上の平坦表面126と整列し、スピンドル
14が軸Ｙに沿って前進するにつれて、端部71上の平坦端
部78は機材120の平坦表面126に抗して押圧状態となる。
スピンドル14の連続的前進により、端部71も、機材120
の面122上の弧状表面128に向けて半径方向外方向に回転
させられる。その結果、まずテーパ状表面74が、その後
に端部71上のテーパ状表面72が、機材120の平坦表面126
に抗して押圧状態となる。最終的には、端部71の機材12
0への連続的前進に伴って、端部71は弧状表面128の形状
を呈するように外方向に変形する一方で、機材120上の
平坦表面126に抗して存在するせいで、隣接領域は平坦
となる。これは、スピンドル14に付与された形成端部20
上の湾曲端部表面60と隣接平坦表面62の原因となる。
ラム98は機材120へとスピンドル14を一定速度で前進
させる訳ではない。最初、この速度は端部付近よりも速
い。従って、ラム98は、それが内寄り円錐体26の背面32
に抗して、かつ、それにそって端部71の金属に作用する
につれて、よりゆっくりと前進する。更に、ラム98が前
進するにつれて、それにより及ぼされる力は、ラム98に
おける荷重セルにより入力され、監視される。ラム98は
最終増分の前進後も残留して、機材120により形成され
た形成端部20が所望の形状を維持することを確保する。
スピンドル14が45mm外径を有するハブ２については、ラ
ム98により及ぼされた力は６トンと８トンの間であるの
が好ましく、10トンから12トンを超過するべきではな
い。
形成機材120は、プレフォーム70上のスピンドル14が
そこへ前進するにつれて、プレフォーム70の金属が徐々
に変位させられ、言いかえると、流れる。このために
は、プレフォーム70の金属は、割れ目または破損を発生
させずに流れに耐えるのに十分な延性を有していなけれ
ばならない。0.05重量％より低いか、好ましくは0.02重
量％よりも低い硫黄含量を有する1040スチールはこの能
力を有する。変形作業はスチールを硬化させ、形成端部
20の硬度は、ハブ２の残余の部分の硬度よりも幾分大き
い。
プレフォーム70の拡張部71の形状、それが内寄り円錐
体26の背面32を超えて突出する距離、および、ラム98に
よりテーブル92に付与された前進は、全て、形成端部20
が内寄り円錐体26を変形させないように、または、ベア
リング６に過剰な予備荷重を付与しないようにする。例
えば、プレフォーム70の端部71が内寄り円錐体26の背面
32を超えて遠くに延びすぎた場合、或いは、その領域に
過剰な材料を包含する場合は、形成機材と円錐体背面32
との間の空間は全ての材料を収容し得ず、内寄り円錐体
26はそのスラストリブ30および軌道28の領域で歪みを受
ける。同様に、ラム98の残留高さが高すぎる場合は、再
び、円錐体背面32に沿って流れる金属を包含するのには
不適切な空間が存在し、円錐体26は歪みを受ける。
形成端部20の視覚検査では、同端部が内寄り円錐体26
を歪ませたかどうかが明らかにならない。しかし、ベア
リング６のトルクと、制止アーム140のセンサー144と
は、そのトルクを効果的に測定する。更に、センサー14
4は、ハブアセンブリＡを除去して別個の試験用の別な
取り付け具へと移す必要無しにトルクを明示し、従っ
て、排除されるべきハブアセンブリＡを直ちに同定す
る。45mm直径を有するハブスピンドル14の周囲に嵌合す
るベアリング６については、ベアリングの最大トルクは
35から40 in−lbを超過するべきではない。回転式形成
処理期間中のトルクの変化は、８から10 in−lbを超過
するべきではない。
ラム98の荷重セルにより入力される力も、排除を必要
とするベアリングアセンブリを同定するのに役立つ。こ
の点で、ラムにより及ぼされる過剰な力はプレフォーム
71の形状の誤差を示し、或いは多分、機械Ｂを設定する
際の誤差を示す。いずれにせよ、ラム98により及ぼされ
る過剰な力は内寄り円錐体26を歪ませ、ベアリングアセ
ンブリＡに恒久的損傷を引き起こす可能性がある。45mm
外径を有するスピンドル14を有するハブ２に付いては、
10トンから12トンを越えるラム力は、あり得る欠陥の指
標となる。
制止アーム140はトルクの測定を容易にするのみなら
ず、ハブ２およびローラー36がハウジング２内部で回転
する間、同ハウジングを固定状態に保持する。これは各
ローラーを軌道28に沿って、かつ、２つの円錐体26のス
ラストリブ30に抗して載置させ、また、同ローラーをハ
ウジング４の軌道40に沿って載置させる。これは更に、
軌道28および40のブリネル（brinnelling）を阻止す
る。
別個の構成要素である外寄り円錐体26は、代わりにハ
ブ２に一体化されてもよい。言いかえると、外寄り内側
軌道28は、外側軌道40がハウジング４上に直接形成され
るのと丁度同じように、スピンドル14上に直接形成され
得る。他方で、外側軌道40は、ハウジング４内に嵌合す
る別個の軌道輪またはカップ上に形成され得る。回転要
素はテーパ状ローラー36である必要なないが、当該技術
で公知のボールまたは他の回転要素であり得、勿論、そ
の場合の軌道はそれらと同じであるが、軸に対して斜行
状態に留まるのが好ましい。
上記に鑑みれば、本発明の幾つかの利点が達成され、
他の有利な結果が得られているのが、解るであろう。
本発明の範囲から逸脱せずに、多様な変更が上記構成
において行い得るが、上記説明に含まれ、かつ、添付の
図面に示される全ての事項は、限定的な意味では無く、
例示と解釈されるべきである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 スタンドリング， ピーター イギリス国 エヌジー２ ７ジェイユー ノッティンガム， ウエスト ブリッ グフォード， エルム ツリー アベニ ュー １ (72)発明者 スミス， ダグラス エイチ. フランス国 エフ―68280 サンドホッ フェン， ル ド イル， ７ (72)発明者 バーニー， ラリー エル. アメリカ合衆国 オハイオ 44721， ノース カントン， ウィクリフ エ ヌ．イー． 6103 (56)参考文献 米国特許5490732（ＵＳ，Ａ) 国際公開98／25772（ＷＯ，Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B23P 11/00 B60B 35/18 F16C 35/063

Claims (19)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】スピンドル上のベアリングを固着させる方
    法において、該ベアリングは内側軌道輪および外側軌道
    輪を有し、それらの間に回転要素が挿入され、該内側軌
    道輪は回転用スピンドルおよび該内側軌道輪を超えて延
    びる変形可能スピンドル端部を有するスピンドルに受容
    され、該スピンドル端部は、スピンドル軸に対して傾斜
    された機材軸を中心として回転する形成機材と係合し
    て、該スピンドル端部を徐々に変形させると共に、内側
    ベアリング軌道輪の端面に抗して位置する形成端部を設
    け、 形成動作期間中は、該スピンドルおよび該内側軌道輪
    は、該外側軌道輪が本質的に静止状態に維持されている
    間に、回転させられることを特徴とする、方法。
  2. 【請求項２】前記機材軸の傾斜角度が可変である、請求
    項１に記載の方法。
  3. 【請求項３】前記形成動作期間中は、前記形成機材と前
    記スピンドルの両方が同一方向に回転させられる、請求
    項１または請求項２に記載の方法。
  4. 【請求項４】前記形成機材は、前記スピンドルよりも低
    速で回転させられる、請求項３に記載の方法。
  5. 【請求項５】前記スピンドルおよび前記形成機材は、前
    記スピンドルおよび前記形成機材のうち少なくとも一方
    を他方に向けて、前記形成動作の初期段階と中間段階の
    期間は第１速度で、また、前記内側ベアリング軌道輪の
    前記端部に抗して前記形成端部が作動される該形成動作
    期間の最終段階では、該第１速度よりも遅い第２速度で
    移動させることにより、互いに係合される、請求項１か
    ら請求項４のいずれかに記載の方法。
  6. 【請求項６】前記形成動作期間中は、前記スピンドル端
    部および前記形成機材は、12トンを超過しない力で、互
    いに係合する、請求項１から請求項５のいずれかに記載
    の方法。
  7. 【請求項７】前記力の大きさは監視される、請求項６に
    記載の方法。
  8. 【請求項８】前記力は６トンから８トンの間である、請
    求項６に記載の方法。
  9. 【請求項９】前記スピンドル端部および前記形成機材
    は、本質的に固定された位置に留まる回転する前記形成
    機材に向けて軸方向に前記スピンドルを線形移動させる
    ことにより、互いに係合させられる、請求項１から請求
    項８のいずれかに記載の方法。
  10. 【請求項１０】スピンドル上にベアリングを固着させる
    装置において、該ベアリングは内側軌道輪および外側軌
    道輪を有し、それらの間に回転要素が挿入され、該内側
    ベアリング軌道輪は回転用スピンドルおよび該内側軌道
    輪を超えて延びる変形可能スピンドル端部を有するスピ
    ンドル上に受容され、該装置は、 回転可能スピンドル支持体であって、スピンドル軸を中
    心として該スピンドル支持体を用いて回転用の該スピン
    ドルを支持するスピンドル支持体と、 該スピンドルおよび該内側ベアリング軌道輪を用いた回
    転に抗して、該外側ベアリング軌道輪を制止する、制止
    装置と、 該スピンドルの軸に対して傾斜させられた機材軸を中心
    として回転可能な形成機材とを備え、 該スピンドル支持体および該形成機材のうち少なくとも
    一方は他方に向けて線形運動可能であって、該形成機材
    を該変形可能スピンドル端部と係合させ、かつ、該内側
    ベアリング軌道輪の端面に抗して位置する形成端部を設
    ける、装置。
  11. 【請求項１１】前記機材軸の傾斜角度が可変である、請
    求項10に記載の装置。
  12. 【請求項１２】前記形成機材および前記スピンドル支持
    体が同一方向に回転させられる、請求項10または請求項
    11に記載の装置。
  13. 【請求項１３】前記形成機材は、前記スピンドルよりも
    低速で回転させられる、請求項12に記載の装置。
  14. 【請求項１４】前記形成機材および前記スピンドル支持
    体のうち少なくとも一方は他方に向けて、前記形成動作
    の初期段階と中間段階の期間は第１速度で、また、前記
    内側ベアリング輪の前記端面に抗して前記形成端部が作
    動される該形成動作の最終段階では、該第１速度よりも
    遅い第２速度で移動可能である、請求項10から請求項13
    のいずれかに記載の装置。
  15. 【請求項１５】前記スピンドルおよび前記形成機材が互
    いに係合する力の大きさを監視する力監視装置を含む、
    請求項10から請求項14のいずれかに記載の装置。
  16. 【請求項１６】前記形成機材が本質的に固定された位置
    に留まる間に、前記スピンドル支持体を前記形成機材に
    向けて線形に移動させるラムを含む、請求項10から請求
    項15のいずれかに記載の装置。
  17. 【請求項１７】前記スピンドルと前記形成機材の間の、
    前記ラムが供与する係合の力が、12トンを超過しない、
    請求項16に記載の装置。
  18. 【請求項１８】前記スピンドルと前記形成機材の間の、
    前記ラムが供与する係合の力が、８トンを超過しない、
    請求項16に記載の装置。
  19. 【請求項１９】前記ラムは、前記スピンドルと前記形成
    機材の間の、６トンから８トンの間である係合の力を供
    与する、請求項16に記載の装置。
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