JP3972869B2 - 車輪用転がり軸受の加工方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車輪用転がり軸受の加工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車輪用転がり軸受装置の加工方法としては、特開２００２−３７０１０４号公報（特許文献１）に記載されたものがある。この車輪用転がり軸受装置の加工方法は、車輪用転がり軸受の外輪と内輪と複数の転動体とを組み付けた後、車輪用転がり軸受装置の中心軸を鉛直方向に向けた状態で、上記外輪の鉛直方向の下側の一端部に形成されたフランジのフランジ面を、車輪用転がり軸受装置の固定台に固定する一方、上記内輪の鉛直方向の上側の一端部に内嵌したスピンドルを回転させることによって、上記内輪の鉛直方向の上側の一端部に形成されたフランジのフランジ面を回転させて、この回転しているフランジ面を精密加工バイトに接触させて、上記内輪のフランジ面を研磨している。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−３７０１０４号公報（第４図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の車輪用転がり軸受装置の加工方法では、上記外輪を固定した上で、回転している上記内輪の上記フランジ面を精密加工バイトに接触させて、内輪の上記フランジ面を研磨しているので、内輪の上記フランジ面を研磨している最中に、上記内外輪と上記玉との間に隙間ができることがあり、この隙間のために上記内輪が上記外輪と独立に回転して、車輪用転がり軸受装置の中心軸の上記フランジ面に対する直角度が悪くなることがある。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、車輪用転がり軸受装置の中心軸に対する被研磨フランジ面の直角度を優れたものにできる車輪用転がり軸受装置の加工方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の発明の車輪用転がり軸受装置の加工方法は、外輪と内輪と複数の転動体とを備え、上記外輪または上記内輪は、ブレーキディスクを直接的または間接的に取り付けるブレーキディスク取り付け用フランジを備えている車輪用転がり軸受装置を加工する車輪用転がり軸受装置の加工方法であって、
上記外輪と上記内輪と上記複数の転動体とを組み付けた後、上記ブレーキディスク取り付け用フランジを備えている上記外輪または上記内輪を所定位置に周方向に回転不可に取り付ける一方、上記ブレーキディスク取り付け用フランジを備えていない上記内輪または上記外輪に、上記ブレーキディスク取り付け用フランジの方に荷重をかけると共に、上記ブレーキディスク取り付け用フランジを備えていない上記内輪または上記外輪を回転させた状態で、上記ブレーキディスク取り付け用フランジのブレーキディスクが直接的または間接的に取り付けられるブレーキディスク取り付け用フランジ面と、回転している砥石とを接触させて、上記ブレーキディスク取り付け用フランジ面を研磨することを特徴としている。
【０００７】
上記ブレーキディスク取り付け用フランジ面には、ブレーキディスクが、直接的に取り付けられても、他部材を介して間接的に取り付けられても良い。
【０００８】
また、上記ブレーキディスク取り付け用フランジを備えている上記外輪または上記内輪は、少なくとも周方向に回転不可にされれば良く、周方向に加えて、軸方向および径方向の少なくとも一方を移動不可にしても良い。
【０００９】
上記請求項１の発明の車輪用転がり軸受装置の加工方法によれば、上記ブレーキディスク取り付け用フランジに荷重がかかるように、上記ブレーキディスク取り付け用フランジを備えていない上記内輪または上記外輪に荷重をかけ、かつ、上記内輪または外輪を回転させた状態で、周方向に回転不可に取り付けられている上記ブレーキディスク取り付け用フランジ面と、回転している砥石とを接触させて、上記ブレーキディスク取り付け用フランジ面を研磨するので、上記荷重によって上記内外輪と上記玉との間に隙間が生じないようにすることができて、上記内外輪と上記玉との間に隙間がない状態で上記ブレーキディスク取り付け用フランジ面を研磨できる。したがって、上記ブレーキディスク取り付け用フランジ面の研磨中に、上記外輪と上記内輪とを、常に転動体を介して互いに位置決めするようにすることができて、この状態で上記内輪または外輪を回転させて、上記ブレーキディスク取り付け用フランジ面を研磨するので、車輪用転がり軸受装置の中心軸が、上記ブレーキディスク取り付け用フランジ面に垂直になっている状態で、上記ブレーキディスク取り付け用フランジ面を研磨できて、車輪用転がり軸受装置の中心軸の被研磨フランジ面に対する直角度を優れたものにできる。
【００１０】
また、請求項２の発明の車輪用転がり軸受装置の加工方法は、請求項１に記載の車輪用転がり軸受装置の加工方法において、上記ブレーキディスク取り付け用フランジを備えていない上記内輪または上記外輪は、車体取り付け用フランジを備え、この車体取り付け用フランジに、上記車体取り付け用フランジのブレーキディスク取り付け用フランジ側と反対側のフランジ面から上記ブレーキディスク取り付け用フランジの方に向けて荷重をかけることを特徴としている。
【００１１】
上記請求項２の発明の車輪用転がり軸受装置の加工方法によれば、上記ブレーキディスク取り付け用フランジを備えていない上記内輪または上記外輪の車体取り付け用フランジに、上記車体取り付け用フランジのブレーキディスク取り付け用フランジ側と反対側のフランジ面から上記ブレーキディスク取り付け用フランジの方に荷重をかけるようにしたので、車体に車輪用転がり軸受装置を固定するために形成される上記車体取り付け用フランジをうまく利用して、上記ブレーキディスク取り付け用フランジの方に、簡単安価に荷重をかけることができる。
【００１２】
また、請求項３の発明の車輪用転がり軸受装置の加工方法は、請求項１または２に記載の車輪用転がり軸受装置の加工方法において、上記ブレーキディスク取り付け用フランジを、そのブレーキディスク取り付け用フランジの径方向の移動を所定範囲に制限するように、ブレーキディスク取り付け用フランジ支持部材で支持した状態で、上記ブレーキディスク取り付け用フランジ面と、回転している砥石とを接触させることを特徴としている。
【００１３】
上記請求項３の発明の車輪用転がり軸受装置の加工方法によれば、上記ブレーキディスク取り付け用フランジを、そのフランジの径方向の移動を所定範囲に制限するように、フランジ支持部材で支持した状態で、上記ブレーキディスク取り付け用フランジ面と、回転している砥石とを接触させるので、上記ブレーキディスク取り付け用フランジ面の研磨中に、車輪用転がり軸受装置がぐらついて暴れる（移動する）のを防止できる。
【００１４】
また、請求項４の発明の車輪用転がり軸受装置の加工方法は、請求項１乃至３のいづれか１つに記載の車輪用転がり軸受装置の加工方法において、上記砥石を、上記内輪または上記外輪の回転方向と反対方向に回転させることを特徴としている。
【００１５】
上記請求項４の発明の車輪用転がり軸受装置の加工方法によれば、上記砥石を、上記ブレーキディスク取り付け用フランジを備えない上記内輪または上記外輪の回転方向と反対方向に回転させて、上記ブレーキディスク取り付け用フランジ面を研磨するので、車輪用転がり軸受装置を安定させた状態で、上記ブレーキディスク取り付け用フランジ面を研磨できる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００１７】
図１は、この発明の一実施形態の車輪用転がり軸受装置の加工方法で加工されている車輪用転がり軸受装置１を示す図である。
【００１８】
上記車輪用転がり軸受装置１は、内輪２と、外輪３と、内輪２の外周面に設けられた２列の軌道溝と、外輪３の内周面に設けられた２列の軌道溝の間に配置された転動体の一例としての複数の玉４とを備える。
【００１９】
上記内輪２は、軸方向の一端部に、ブレーキディスク（図示せず）を直接または間接的に取り付ける径方向に広がる円板状のブレーキディスク取り付け用フランジ５を有する。このブレーキディスク取り付け用フランジ５の同心円上には、複数のボルト貫通穴が形成されており、複数のボルト１０が、その軸部を車輪用転がり軸受装置１の軸方向の外側に向けた状態で、このボルト貫通穴に挿通されている。
【００２０】
上記外輪３は、軸方向の一端部に、径方向に広がる円板状の車体取り付け用フランジ８を有する。この円板状の車体取り付け用フランジ８の同心円上には、車体取り付け用フランジ８を車体に取り付けるボルトを挿入するためのボルト貫通穴９が複数形成されている。
【００２１】
上記車輪用転がり軸受装置１の矢印Ａで示す鉛直方向の下側には、固定台１５が配置されている。上記固定台１５は、図１に矢印Ｃで示す方向に回転可能な構造になっている。上記車輪用転がり軸受装置１は、上記ブレーキディスク取り付け用フランジ５の軸方向の外側のブレーキディスク取り付け用フランジ面１１を鉛直方向下側に向けた状態で、固定台１５に載置されている。詳細には、上記ブレーキディスク取り付け用フランジ面１１におけるボルト１０が挿通されている場所よりも径方向の外側部分が、固定台１５の表面にボルト１２で固定されて、固定台１５から鉛直方向上方に突出している環状の砥石１７の上面に載置されている。また、上記ブレーキディスク取り付け用フランジ５の外周円筒面２７を、ブレーキディスク取り付け用フランジ支持部材の一例であるワークガイド３０の内周円筒面２８で支持している。上記ワークガイド３０は、周方向に回転できない構造になっている。上記ワークガイド３０は、ボルト１０の軸部と砥石１７が接触しないように、ブレーキディスク取り付け用フランジ５の径方向の移動を、所定範囲に制限している。このように、上記ブレーキディスク取り付け用フランジ５の径方向の移動を所定範囲に制限した状態で、ブレーキディスク取り付け用フランジ５に挿通されているボルト１０の頭を、ワークガイド３０に固定されて、周方向に回転不可になっている回り止め部材１８で係止して、内輪２を固定台１５の所定位置に周方向に回転不可に取り付けている。
【００２２】
一方、上記車輪用転がり軸受装置１の鉛直方向上方には、荷重付加装置２０が配置されている。上記荷重付加装置２０は、本体部２１とこの本体部２１に連なる土台部２２とを有し、図１に矢印Ｂで示す方向に回転自在で、かつ、軸方向に移動可能な構造になっている。上記荷重付加装置２０の土台部２２の環状の端面を外輪３の車体取り付け用フランジ８の鉛直方向上側のフランジ面に接触させて、上記荷重付加装置２０を、車輪用転がり軸受装置１に載置している。
【００２３】
上記構成において、上記車輪用転がり軸受装置１の上方に位置する荷重付加装置２０を、矢印Ａで示す鉛直方向下側に所定距離軸方向に移動させながら、矢印Ｂで示す周方向に回転させて、上記車輪用転がり軸受装置１の上方から車輪用転がり軸受装置１の外輪３に所定の荷重をかけてブレーキディスク取り付け用フランジ面１１を砥石１７に所定圧力で押圧すると共に、外輪３を矢印Ｂ方向に回転させる一方、上記車輪用転がり軸受装置１の下方に位置する固定台１５を、矢印Ｃで示す矢印Ｂ方向と反対方向に回転させて、ブレーキディスク取り付け用フランジ面１１を、矢印Ｃ方向に回転している砥石１７に接触させて、ブレーキディスク取り付け用フランジ面１１の研磨を行う。
【００２４】
本発明者は、以下に▲３▼で示す本発明の一実施形態の方法と、以下に▲１▼、▲２▼および▲４▼で示す比較例の方法を用いて、夫々の方法において３つのサンプルでブレーキディスク取り付け用フランジ面を研磨し、ブレーキディスク取り付け用フランジ面の平面度修正量と、ブレーキディスク取り付け用フランジ面の振れ修正量を測定した。
【００２５】
表１は、それらの方法を用いて、ブレーキディスク取り付け用フランジ面の研磨を行ったときの、ブレーキディスク取り付け用フランジ面の振れ修正量と、ブレーキディスク取り付け用フランジ面の平面度修正量を示す表である。また、図２は、表１のブレーキディスク取り付け用フランジ面の振れ修正量をグラフ化したものであり、図３は、表１のブレーキディスク取り付け用フランジ面の平面度修正量をグラフ化したものである。
【００２６】
【表１】
【００２７】
上記表１において、比較例▲１▼の方法は、車輪用転がり軸受装置を固定台に押し付ける荷重を小さく設定すると共に、ブレーキディスク取り付け用フランジ面を有さない外輪を固定した状態で、ブレーキディスク取り付け用フランジ面を有する内輪を回転させて、更に、ブレーキディスク取り付け用フランジ面と接触している環状砥石を、ブレーキディスク取り付け用フランジ面の回転方向と逆の方向に回転させて、ブレーキディスク取り付け用フランジ面を研磨する方法である。
【００２８】
また、比較例▲２▼の方法は、比較例▲１▼の方法から車輪用転がり軸受装置を固定台に押し付ける荷重を大きく設定した点のみを変化させた方法である。
【００２９】
また、▲３▼の方法は、上記説明をした本発明の一実施形態の方法であり、車輪用転がり軸受装置を固定台に押し付ける荷重を大きく設定すると共に、ブレーキディスク取り付け用フランジ面を有する内輪を所定位置に周方向に回転不可に取り付けた状態で、ブレーキディスク取り付け用フランジ面を有さない外輪を回転させて、更に、ブレーキディスク取り付け用フランジ面と接触している環状砥石を、外輪の回転方向と逆の方向に回転させて、ブレーキディスク取り付け用フランジ面を研磨する方法である。
【００３０】
また、比較例▲４▼の方法は、ブレーキディスク取り付け用フランジ面を有する内輪を所定位置に周方向に回転不可に取り付けると共に、ブレーキディスク取り付け用フランジ面を有さない外輪をフリーな状態にして、車輪用転がり軸受装置の自重のみを用いて、ブレーキディスク取り付け用フランジ面を、回転している環状砥石に押し付けて、ブレーキディスク取り付け用フランジ面を研磨する方法である。
【００３１】
上記表１に示すように、本発明の一実施形態である▲３▼の方法は、３つのサンプルの振れ修正量の平均値が１５.７μｍで、これは、比較例▲１▼の方法の３つのサンプルの振れ修正量の平均値である１２.０μｍおよび比較例▲４▼の方法の３つのサンプルの振れ修正量の平均値である１１.３μｍよりも大幅に大きくなっており、比較例▲２▼の方法の３つのサンプルの振れ修正量の平均値である１６.０μｍと略同等の値になっている。
【００３２】
上記４つの方法における３つのサンプルの振れ修正量の平均値、および、図２に示すように、本発明の一実施形態の▲３▼の方法を用いると、比較例▲１▼および比較例▲４▼の方法を用いた場合よりも、車輪用転がり軸受装置の中心軸に対するブレーキディスク取り付け用フランジ面の直角度をはるかに優れたものにでき、比較例▲２▼の方法を用いた場合と同程度の車輪用転がり軸受装置の中心軸に対するブレーキディスク取り付け用フランジ面の直角度を得ることができる。
【００３３】
また、本発明の一実施形態である▲３▼の方法は、３つのサンプルの平面度修正量の平均値が、１４.４μｍで、比較例▲１▼の方法の３つのサンプルの平面度修正量の平均値１２.２μｍおよび比較例▲４▼の方法の３つのサンプルの平面度修正量の平均値９.８μｍよりも大きくなっており、比較例▲２▼の方法の３つのサンプルの平面度修正量の平均値である１６.０μｍよりも若干小さな値になっている。
【００３４】
上記４つの方法における３つのサンプルの平面度修正量の平均値、および、図３に示すように、本発明の一実施形態の▲３▼の方法を用いると、比較例▲１▼の方法および比較例▲４▼の方法を用いた場合よりも、ブレーキディスク取り付け用フランジ面の平面度が優れたものになり、比較例▲２▼の方法を用いた場合よりも、ブレーキディスク取り付け用フランジ面の平面度が若干劣ったものになることがわかる。
【００３５】
この原因は、上記表１に示すように、比較例▲２▼の方法では、砥石回転が５００ｍｉｎ−１で、かつ、内輪フランジ回転が−５００ｍｉｎ−１であるので、研磨する研磨面を有する内輪フランジに対する砥石の相対回転が１０００ｍｉｎ−１になる一方、本発明の一実施形態の▲３▼の方法では、砥石回転が５００ｍｉｎ−１で、かつ、内輪フランジを回転させないので、研磨する研磨面を有する内輪フランジに対する砥石の相対回転が５００ｍｉｎ−１であるからである。本発明の方法では、砥石の回転数を５００ｍｉｎ−１より少し上げることによって、比較例▲２▼の方法を用いた場合のブレーキディスク取り付け用フランジ面の平面度以上の平面度を簡単に得ることができる。また、本発明の一実施形態の▲３▼の方法と比較例▲２▼の方法の砥石の減り方を比較した場合、研磨する研磨面を有する内輪フランジに対する砥石の相対回転の大きな違いにより、比較例▲２▼の方法の砥石の減りが、本発明の一実施形態の▲３▼の方法の砥石の減りよりも極端に速い。
【００３６】
したがって、本発明の一実施形態の▲３▼の方法は、振れ修正および平面度修正が最も大きい比較例▲２▼の方法と略同程度の振れ修正および平面度修正ができる一方、砥石の寿命が比較例▲２▼の方法よりもはるかに長く、最も優れた方法である。
【００３７】
上記実施形態の車輪用転がり軸受装置の加工方法によれば、ブレーキディスク取り付け用フランジ５を備えていない外輪３に、ブレーキディスク取り付け用フランジ５の方に荷重をかけた状態で、外輪３を回転させて、周方向に回転不可に取り付けられている上記ブレーキディスク取り付け用フランジ面１１と、回転している砥石１７とを接触させて、ブレーキディスク取り付け用フランジ面１１を研磨するので、上記荷重によって内外輪２,３と玉４との間に隙間が生じないようにすることができて、内外輪２,３と玉４との間に隙間がない状態でブレーキディスク取り付け用フランジ面１１を研磨できる。したがって、上記ブレーキディスク取り付け用フランジ面１１の研磨中に、内輪２と外輪３とを、常に玉４を介して互いに位置決めするようにすることができて、この状態で外輪３を回転させて、ブレーキディスク取り付け用フランジ面１１を研磨するので、車輪用転がり軸受装置の中心軸が、ブレーキディスク取り付け用フランジ面１１に垂直になっている状態で、ブレーキディスク取り付け用フランジ面１１を研磨できて、車輪用転がり軸受装置１の中心軸のブレーキディスク取り付け用フランジ面１１に対する直角度を優れたものにできる。
【００３８】
また、上記実施形態の車輪用転がり軸受装置の加工方法によれば、上記ブレーキディスク取り付け用フランジ５を備えていない外輪３の車体取り付け用フランジ８に、車体取り付け用フランジ８のブレーキディスク取り付け用フランジ５側と反対側のフランジ面からブレーキディスク取り付け用フランジ５の方に荷重をかけるようにしたので、車体に車輪用転がり軸受装置１を固定するために形成される車体取り付け用フランジ８をうまく利用して、ブレーキディスク取り付け用フランジ５の方に簡単安価に荷重をかけることができる。
【００３９】
また、上記実施形態の車輪用転がり軸受装置の加工方法によれば、ブレーキディスク取り付け用フランジ５を、そのフランジの径方向の移動を所定範囲に制限するように、ワークガイド３０で支持した状態で、ブレーキディスク取り付け用フランジ面１１と、回転している砥石１７とを接触させるので、ブレーキディスク取り付け用フランジ面１１の研磨中に、車輪用転がり軸受装置１がぐらついて暴れる（移動する）のを防止できる。
【００４０】
また、上記実施形態の車輪用転がり軸受装置の加工方法によれば、砥石１７を、ブレーキディスク取り付け用フランジ５を備えない外輪３の回転方向Ｂと反対方向の回転方向Ｃに回転させて、ブレーキディスク取り付け用フランジ面１１を研磨するので、車輪用転がり軸受装置１を安定させた状態で、ブレーキディスク取り付け用フランジ面１１を研磨できる。
【００４１】
尚、上記実施形態の車輪用転がり軸受装置の加工方法では、内輪２の外周面と、外輪３の内周面に複列の軌道溝を有する車輪用転がり軸受装置１に、この発明を適用したが、内輪の外周面と、外輪の内周面に単列の軌道溝を有する車輪用転がり軸受装置に、この発明を適用しても良い。また、転動体が玉４である車輪用転がり軸受装置１に、この発明を適用したが、転動体がころである車輪用転がり軸受装置に、この発明を適用しても良い。
【００４２】
また、上記実施形態の車輪用転がり軸受装置の加工方法では、ブレーキディスクを直接的または間接的に取り付けるブレーキディスク取り付け用フランジ面１１を内輪２に有する車輪用転がり軸受装置１に、この発明を適用したが、ブレーキディスクを直接的または間接的に取り付けるブレーキディスク取り付け用フランジ面を外輪に有する車輪用転がり軸受装置に、この発明を適用しても良い。
【００４３】
また、上記実施形態の車輪用転がり軸受装置の加工方法では、ブレーキディスク取り付け用フランジ面１１におけるボルト１０が挿通されている場所よりも径方向外側部分を砥石１７で研磨するようにしたが、固定台１５にブレーキディスク取り付け用フランジ面１１におけるボルト１０が挿通されている場所よりも径方向内側部分に接触する環状の砥石を取り付けて、ブレーキディスク取り付け用フランジ面１１におけるボルト１０が挿通されている場所よりも径方向内側部分と径方向外側部分の両方を研磨するようにしても良い。
【００４４】
【発明の効果】
以上より明らかなように、本発明によれば、車輪用転がり軸受装置の中心軸の被研磨フランジ面に対する直角度を優れたものにできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態の車輪用転がり軸受装置の加工方法で加工されている車輪用転がり軸受装置を示す図である。
【図２】 表１のブレーキディスク取り付け用フランジ面の振れ修正量をグラフ化した図である。
【図３】 表１のブレーキディスク取り付け用フランジ面の平面度修正量をグラフ化した図である。
【符号の説明】
１ 車輪用転がり軸受装置
２ 内輪
３ 外輪
４ 玉
５ ブレーキディスク取り付け用フランジ
８ 車体取り付け用フランジ
１０ ボルト
１１ ブレーキディスク取り付け用フランジ面
１５ 固定台
１７ 砥石
１８ 回り止め部材
２０ 荷重付加装置
３０ ワークガイド
【発明の属する技術分野】
本発明は、車輪用転がり軸受の加工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車輪用転がり軸受装置の加工方法としては、特開２００２−３７０１０４号公報（特許文献１）に記載されたものがある。この車輪用転がり軸受装置の加工方法は、車輪用転がり軸受の外輪と内輪と複数の転動体とを組み付けた後、車輪用転がり軸受装置の中心軸を鉛直方向に向けた状態で、上記外輪の鉛直方向の下側の一端部に形成されたフランジのフランジ面を、車輪用転がり軸受装置の固定台に固定する一方、上記内輪の鉛直方向の上側の一端部に内嵌したスピンドルを回転させることによって、上記内輪の鉛直方向の上側の一端部に形成されたフランジのフランジ面を回転させて、この回転しているフランジ面を精密加工バイトに接触させて、上記内輪のフランジ面を研磨している。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−３７０１０４号公報（第４図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の車輪用転がり軸受装置の加工方法では、上記外輪を固定した上で、回転している上記内輪の上記フランジ面を精密加工バイトに接触させて、内輪の上記フランジ面を研磨しているので、内輪の上記フランジ面を研磨している最中に、上記内外輪と上記玉との間に隙間ができることがあり、この隙間のために上記内輪が上記外輪と独立に回転して、車輪用転がり軸受装置の中心軸の上記フランジ面に対する直角度が悪くなることがある。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、車輪用転がり軸受装置の中心軸に対する被研磨フランジ面の直角度を優れたものにできる車輪用転がり軸受装置の加工方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の発明の車輪用転がり軸受装置の加工方法は、外輪と内輪と複数の転動体とを備え、上記外輪または上記内輪は、ブレーキディスクを直接的または間接的に取り付けるブレーキディスク取り付け用フランジを備えている車輪用転がり軸受装置を加工する車輪用転がり軸受装置の加工方法であって、
上記外輪と上記内輪と上記複数の転動体とを組み付けた後、上記ブレーキディスク取り付け用フランジを備えている上記外輪または上記内輪を所定位置に周方向に回転不可に取り付ける一方、上記ブレーキディスク取り付け用フランジを備えていない上記内輪または上記外輪に、上記ブレーキディスク取り付け用フランジの方に荷重をかけると共に、上記ブレーキディスク取り付け用フランジを備えていない上記内輪または上記外輪を回転させた状態で、上記ブレーキディスク取り付け用フランジのブレーキディスクが直接的または間接的に取り付けられるブレーキディスク取り付け用フランジ面と、回転している砥石とを接触させて、上記ブレーキディスク取り付け用フランジ面を研磨することを特徴としている。
【０００７】
上記ブレーキディスク取り付け用フランジ面には、ブレーキディスクが、直接的に取り付けられても、他部材を介して間接的に取り付けられても良い。
【０００８】
また、上記ブレーキディスク取り付け用フランジを備えている上記外輪または上記内輪は、少なくとも周方向に回転不可にされれば良く、周方向に加えて、軸方向および径方向の少なくとも一方を移動不可にしても良い。
【０００９】
上記請求項１の発明の車輪用転がり軸受装置の加工方法によれば、上記ブレーキディスク取り付け用フランジに荷重がかかるように、上記ブレーキディスク取り付け用フランジを備えていない上記内輪または上記外輪に荷重をかけ、かつ、上記内輪または外輪を回転させた状態で、周方向に回転不可に取り付けられている上記ブレーキディスク取り付け用フランジ面と、回転している砥石とを接触させて、上記ブレーキディスク取り付け用フランジ面を研磨するので、上記荷重によって上記内外輪と上記玉との間に隙間が生じないようにすることができて、上記内外輪と上記玉との間に隙間がない状態で上記ブレーキディスク取り付け用フランジ面を研磨できる。したがって、上記ブレーキディスク取り付け用フランジ面の研磨中に、上記外輪と上記内輪とを、常に転動体を介して互いに位置決めするようにすることができて、この状態で上記内輪または外輪を回転させて、上記ブレーキディスク取り付け用フランジ面を研磨するので、車輪用転がり軸受装置の中心軸が、上記ブレーキディスク取り付け用フランジ面に垂直になっている状態で、上記ブレーキディスク取り付け用フランジ面を研磨できて、車輪用転がり軸受装置の中心軸の被研磨フランジ面に対する直角度を優れたものにできる。
【００１０】
また、請求項２の発明の車輪用転がり軸受装置の加工方法は、請求項１に記載の車輪用転がり軸受装置の加工方法において、上記ブレーキディスク取り付け用フランジを備えていない上記内輪または上記外輪は、車体取り付け用フランジを備え、この車体取り付け用フランジに、上記車体取り付け用フランジのブレーキディスク取り付け用フランジ側と反対側のフランジ面から上記ブレーキディスク取り付け用フランジの方に向けて荷重をかけることを特徴としている。
【００１１】
上記請求項２の発明の車輪用転がり軸受装置の加工方法によれば、上記ブレーキディスク取り付け用フランジを備えていない上記内輪または上記外輪の車体取り付け用フランジに、上記車体取り付け用フランジのブレーキディスク取り付け用フランジ側と反対側のフランジ面から上記ブレーキディスク取り付け用フランジの方に荷重をかけるようにしたので、車体に車輪用転がり軸受装置を固定するために形成される上記車体取り付け用フランジをうまく利用して、上記ブレーキディスク取り付け用フランジの方に、簡単安価に荷重をかけることができる。
【００１２】
また、請求項３の発明の車輪用転がり軸受装置の加工方法は、請求項１または２に記載の車輪用転がり軸受装置の加工方法において、上記ブレーキディスク取り付け用フランジを、そのブレーキディスク取り付け用フランジの径方向の移動を所定範囲に制限するように、ブレーキディスク取り付け用フランジ支持部材で支持した状態で、上記ブレーキディスク取り付け用フランジ面と、回転している砥石とを接触させることを特徴としている。
【００１３】
上記請求項３の発明の車輪用転がり軸受装置の加工方法によれば、上記ブレーキディスク取り付け用フランジを、そのフランジの径方向の移動を所定範囲に制限するように、フランジ支持部材で支持した状態で、上記ブレーキディスク取り付け用フランジ面と、回転している砥石とを接触させるので、上記ブレーキディスク取り付け用フランジ面の研磨中に、車輪用転がり軸受装置がぐらついて暴れる（移動する）のを防止できる。
【００１４】
また、請求項４の発明の車輪用転がり軸受装置の加工方法は、請求項１乃至３のいづれか１つに記載の車輪用転がり軸受装置の加工方法において、上記砥石を、上記内輪または上記外輪の回転方向と反対方向に回転させることを特徴としている。
【００１５】
上記請求項４の発明の車輪用転がり軸受装置の加工方法によれば、上記砥石を、上記ブレーキディスク取り付け用フランジを備えない上記内輪または上記外輪の回転方向と反対方向に回転させて、上記ブレーキディスク取り付け用フランジ面を研磨するので、車輪用転がり軸受装置を安定させた状態で、上記ブレーキディスク取り付け用フランジ面を研磨できる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００１７】
図１は、この発明の一実施形態の車輪用転がり軸受装置の加工方法で加工されている車輪用転がり軸受装置１を示す図である。
【００１８】
上記車輪用転がり軸受装置１は、内輪２と、外輪３と、内輪２の外周面に設けられた２列の軌道溝と、外輪３の内周面に設けられた２列の軌道溝の間に配置された転動体の一例としての複数の玉４とを備える。
【００１９】
上記内輪２は、軸方向の一端部に、ブレーキディスク（図示せず）を直接または間接的に取り付ける径方向に広がる円板状のブレーキディスク取り付け用フランジ５を有する。このブレーキディスク取り付け用フランジ５の同心円上には、複数のボルト貫通穴が形成されており、複数のボルト１０が、その軸部を車輪用転がり軸受装置１の軸方向の外側に向けた状態で、このボルト貫通穴に挿通されている。
【００２０】
上記外輪３は、軸方向の一端部に、径方向に広がる円板状の車体取り付け用フランジ８を有する。この円板状の車体取り付け用フランジ８の同心円上には、車体取り付け用フランジ８を車体に取り付けるボルトを挿入するためのボルト貫通穴９が複数形成されている。
【００２１】
上記車輪用転がり軸受装置１の矢印Ａで示す鉛直方向の下側には、固定台１５が配置されている。上記固定台１５は、図１に矢印Ｃで示す方向に回転可能な構造になっている。上記車輪用転がり軸受装置１は、上記ブレーキディスク取り付け用フランジ５の軸方向の外側のブレーキディスク取り付け用フランジ面１１を鉛直方向下側に向けた状態で、固定台１５に載置されている。詳細には、上記ブレーキディスク取り付け用フランジ面１１におけるボルト１０が挿通されている場所よりも径方向の外側部分が、固定台１５の表面にボルト１２で固定されて、固定台１５から鉛直方向上方に突出している環状の砥石１７の上面に載置されている。また、上記ブレーキディスク取り付け用フランジ５の外周円筒面２７を、ブレーキディスク取り付け用フランジ支持部材の一例であるワークガイド３０の内周円筒面２８で支持している。上記ワークガイド３０は、周方向に回転できない構造になっている。上記ワークガイド３０は、ボルト１０の軸部と砥石１７が接触しないように、ブレーキディスク取り付け用フランジ５の径方向の移動を、所定範囲に制限している。このように、上記ブレーキディスク取り付け用フランジ５の径方向の移動を所定範囲に制限した状態で、ブレーキディスク取り付け用フランジ５に挿通されているボルト１０の頭を、ワークガイド３０に固定されて、周方向に回転不可になっている回り止め部材１８で係止して、内輪２を固定台１５の所定位置に周方向に回転不可に取り付けている。
【００２２】
一方、上記車輪用転がり軸受装置１の鉛直方向上方には、荷重付加装置２０が配置されている。上記荷重付加装置２０は、本体部２１とこの本体部２１に連なる土台部２２とを有し、図１に矢印Ｂで示す方向に回転自在で、かつ、軸方向に移動可能な構造になっている。上記荷重付加装置２０の土台部２２の環状の端面を外輪３の車体取り付け用フランジ８の鉛直方向上側のフランジ面に接触させて、上記荷重付加装置２０を、車輪用転がり軸受装置１に載置している。
【００２３】
上記構成において、上記車輪用転がり軸受装置１の上方に位置する荷重付加装置２０を、矢印Ａで示す鉛直方向下側に所定距離軸方向に移動させながら、矢印Ｂで示す周方向に回転させて、上記車輪用転がり軸受装置１の上方から車輪用転がり軸受装置１の外輪３に所定の荷重をかけてブレーキディスク取り付け用フランジ面１１を砥石１７に所定圧力で押圧すると共に、外輪３を矢印Ｂ方向に回転させる一方、上記車輪用転がり軸受装置１の下方に位置する固定台１５を、矢印Ｃで示す矢印Ｂ方向と反対方向に回転させて、ブレーキディスク取り付け用フランジ面１１を、矢印Ｃ方向に回転している砥石１７に接触させて、ブレーキディスク取り付け用フランジ面１１の研磨を行う。
【００２４】
本発明者は、以下に▲３▼で示す本発明の一実施形態の方法と、以下に▲１▼、▲２▼および▲４▼で示す比較例の方法を用いて、夫々の方法において３つのサンプルでブレーキディスク取り付け用フランジ面を研磨し、ブレーキディスク取り付け用フランジ面の平面度修正量と、ブレーキディスク取り付け用フランジ面の振れ修正量を測定した。
【００２５】
表１は、それらの方法を用いて、ブレーキディスク取り付け用フランジ面の研磨を行ったときの、ブレーキディスク取り付け用フランジ面の振れ修正量と、ブレーキディスク取り付け用フランジ面の平面度修正量を示す表である。また、図２は、表１のブレーキディスク取り付け用フランジ面の振れ修正量をグラフ化したものであり、図３は、表１のブレーキディスク取り付け用フランジ面の平面度修正量をグラフ化したものである。
【００２６】
【表１】
上記表１において、比較例▲１▼の方法は、車輪用転がり軸受装置を固定台に押し付ける荷重を小さく設定すると共に、ブレーキディスク取り付け用フランジ面を有さない外輪を固定した状態で、ブレーキディスク取り付け用フランジ面を有する内輪を回転させて、更に、ブレーキディスク取り付け用フランジ面と接触している環状砥石を、ブレーキディスク取り付け用フランジ面の回転方向と逆の方向に回転させて、ブレーキディスク取り付け用フランジ面を研磨する方法である。
【００２８】
また、比較例▲２▼の方法は、比較例▲１▼の方法から車輪用転がり軸受装置を固定台に押し付ける荷重を大きく設定した点のみを変化させた方法である。
【００２９】
また、▲３▼の方法は、上記説明をした本発明の一実施形態の方法であり、車輪用転がり軸受装置を固定台に押し付ける荷重を大きく設定すると共に、ブレーキディスク取り付け用フランジ面を有する内輪を所定位置に周方向に回転不可に取り付けた状態で、ブレーキディスク取り付け用フランジ面を有さない外輪を回転させて、更に、ブレーキディスク取り付け用フランジ面と接触している環状砥石を、外輪の回転方向と逆の方向に回転させて、ブレーキディスク取り付け用フランジ面を研磨する方法である。
【００３０】
また、比較例▲４▼の方法は、ブレーキディスク取り付け用フランジ面を有する内輪を所定位置に周方向に回転不可に取り付けると共に、ブレーキディスク取り付け用フランジ面を有さない外輪をフリーな状態にして、車輪用転がり軸受装置の自重のみを用いて、ブレーキディスク取り付け用フランジ面を、回転している環状砥石に押し付けて、ブレーキディスク取り付け用フランジ面を研磨する方法である。
【００３１】
上記表１に示すように、本発明の一実施形態である▲３▼の方法は、３つのサンプルの振れ修正量の平均値が１５.７μｍで、これは、比較例▲１▼の方法の３つのサンプルの振れ修正量の平均値である１２.０μｍおよび比較例▲４▼の方法の３つのサンプルの振れ修正量の平均値である１１.３μｍよりも大幅に大きくなっており、比較例▲２▼の方法の３つのサンプルの振れ修正量の平均値である１６.０μｍと略同等の値になっている。
【００３２】
上記４つの方法における３つのサンプルの振れ修正量の平均値、および、図２に示すように、本発明の一実施形態の▲３▼の方法を用いると、比較例▲１▼および比較例▲４▼の方法を用いた場合よりも、車輪用転がり軸受装置の中心軸に対するブレーキディスク取り付け用フランジ面の直角度をはるかに優れたものにでき、比較例▲２▼の方法を用いた場合と同程度の車輪用転がり軸受装置の中心軸に対するブレーキディスク取り付け用フランジ面の直角度を得ることができる。
【００３３】
また、本発明の一実施形態である▲３▼の方法は、３つのサンプルの平面度修正量の平均値が、１４.４μｍで、比較例▲１▼の方法の３つのサンプルの平面度修正量の平均値１２.２μｍおよび比較例▲４▼の方法の３つのサンプルの平面度修正量の平均値９.８μｍよりも大きくなっており、比較例▲２▼の方法の３つのサンプルの平面度修正量の平均値である１６.０μｍよりも若干小さな値になっている。
【００３４】
上記４つの方法における３つのサンプルの平面度修正量の平均値、および、図３に示すように、本発明の一実施形態の▲３▼の方法を用いると、比較例▲１▼の方法および比較例▲４▼の方法を用いた場合よりも、ブレーキディスク取り付け用フランジ面の平面度が優れたものになり、比較例▲２▼の方法を用いた場合よりも、ブレーキディスク取り付け用フランジ面の平面度が若干劣ったものになることがわかる。
【００３５】
この原因は、上記表１に示すように、比較例▲２▼の方法では、砥石回転が５００ｍｉｎ−１で、かつ、内輪フランジ回転が−５００ｍｉｎ−１であるので、研磨する研磨面を有する内輪フランジに対する砥石の相対回転が１０００ｍｉｎ−１になる一方、本発明の一実施形態の▲３▼の方法では、砥石回転が５００ｍｉｎ−１で、かつ、内輪フランジを回転させないので、研磨する研磨面を有する内輪フランジに対する砥石の相対回転が５００ｍｉｎ−１であるからである。本発明の方法では、砥石の回転数を５００ｍｉｎ−１より少し上げることによって、比較例▲２▼の方法を用いた場合のブレーキディスク取り付け用フランジ面の平面度以上の平面度を簡単に得ることができる。また、本発明の一実施形態の▲３▼の方法と比較例▲２▼の方法の砥石の減り方を比較した場合、研磨する研磨面を有する内輪フランジに対する砥石の相対回転の大きな違いにより、比較例▲２▼の方法の砥石の減りが、本発明の一実施形態の▲３▼の方法の砥石の減りよりも極端に速い。
【００３６】
したがって、本発明の一実施形態の▲３▼の方法は、振れ修正および平面度修正が最も大きい比較例▲２▼の方法と略同程度の振れ修正および平面度修正ができる一方、砥石の寿命が比較例▲２▼の方法よりもはるかに長く、最も優れた方法である。
【００３７】
上記実施形態の車輪用転がり軸受装置の加工方法によれば、ブレーキディスク取り付け用フランジ５を備えていない外輪３に、ブレーキディスク取り付け用フランジ５の方に荷重をかけた状態で、外輪３を回転させて、周方向に回転不可に取り付けられている上記ブレーキディスク取り付け用フランジ面１１と、回転している砥石１７とを接触させて、ブレーキディスク取り付け用フランジ面１１を研磨するので、上記荷重によって内外輪２,３と玉４との間に隙間が生じないようにすることができて、内外輪２,３と玉４との間に隙間がない状態でブレーキディスク取り付け用フランジ面１１を研磨できる。したがって、上記ブレーキディスク取り付け用フランジ面１１の研磨中に、内輪２と外輪３とを、常に玉４を介して互いに位置決めするようにすることができて、この状態で外輪３を回転させて、ブレーキディスク取り付け用フランジ面１１を研磨するので、車輪用転がり軸受装置の中心軸が、ブレーキディスク取り付け用フランジ面１１に垂直になっている状態で、ブレーキディスク取り付け用フランジ面１１を研磨できて、車輪用転がり軸受装置１の中心軸のブレーキディスク取り付け用フランジ面１１に対する直角度を優れたものにできる。
【００３８】
また、上記実施形態の車輪用転がり軸受装置の加工方法によれば、上記ブレーキディスク取り付け用フランジ５を備えていない外輪３の車体取り付け用フランジ８に、車体取り付け用フランジ８のブレーキディスク取り付け用フランジ５側と反対側のフランジ面からブレーキディスク取り付け用フランジ５の方に荷重をかけるようにしたので、車体に車輪用転がり軸受装置１を固定するために形成される車体取り付け用フランジ８をうまく利用して、ブレーキディスク取り付け用フランジ５の方に簡単安価に荷重をかけることができる。
【００３９】
また、上記実施形態の車輪用転がり軸受装置の加工方法によれば、ブレーキディスク取り付け用フランジ５を、そのフランジの径方向の移動を所定範囲に制限するように、ワークガイド３０で支持した状態で、ブレーキディスク取り付け用フランジ面１１と、回転している砥石１７とを接触させるので、ブレーキディスク取り付け用フランジ面１１の研磨中に、車輪用転がり軸受装置１がぐらついて暴れる（移動する）のを防止できる。
【００４０】
また、上記実施形態の車輪用転がり軸受装置の加工方法によれば、砥石１７を、ブレーキディスク取り付け用フランジ５を備えない外輪３の回転方向Ｂと反対方向の回転方向Ｃに回転させて、ブレーキディスク取り付け用フランジ面１１を研磨するので、車輪用転がり軸受装置１を安定させた状態で、ブレーキディスク取り付け用フランジ面１１を研磨できる。
【００４１】
尚、上記実施形態の車輪用転がり軸受装置の加工方法では、内輪２の外周面と、外輪３の内周面に複列の軌道溝を有する車輪用転がり軸受装置１に、この発明を適用したが、内輪の外周面と、外輪の内周面に単列の軌道溝を有する車輪用転がり軸受装置に、この発明を適用しても良い。また、転動体が玉４である車輪用転がり軸受装置１に、この発明を適用したが、転動体がころである車輪用転がり軸受装置に、この発明を適用しても良い。
【００４２】
また、上記実施形態の車輪用転がり軸受装置の加工方法では、ブレーキディスクを直接的または間接的に取り付けるブレーキディスク取り付け用フランジ面１１を内輪２に有する車輪用転がり軸受装置１に、この発明を適用したが、ブレーキディスクを直接的または間接的に取り付けるブレーキディスク取り付け用フランジ面を外輪に有する車輪用転がり軸受装置に、この発明を適用しても良い。
【００４３】
また、上記実施形態の車輪用転がり軸受装置の加工方法では、ブレーキディスク取り付け用フランジ面１１におけるボルト１０が挿通されている場所よりも径方向外側部分を砥石１７で研磨するようにしたが、固定台１５にブレーキディスク取り付け用フランジ面１１におけるボルト１０が挿通されている場所よりも径方向内側部分に接触する環状の砥石を取り付けて、ブレーキディスク取り付け用フランジ面１１におけるボルト１０が挿通されている場所よりも径方向内側部分と径方向外側部分の両方を研磨するようにしても良い。
【００４４】
【発明の効果】
以上より明らかなように、本発明によれば、車輪用転がり軸受装置の中心軸の被研磨フランジ面に対する直角度を優れたものにできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態の車輪用転がり軸受装置の加工方法で加工されている車輪用転がり軸受装置を示す図である。
【図２】 表１のブレーキディスク取り付け用フランジ面の振れ修正量をグラフ化した図である。
【図３】 表１のブレーキディスク取り付け用フランジ面の平面度修正量をグラフ化した図である。
【符号の説明】
１ 車輪用転がり軸受装置
２ 内輪
３ 外輪
４ 玉
５ ブレーキディスク取り付け用フランジ
８ 車体取り付け用フランジ
１０ ボルト
１１ ブレーキディスク取り付け用フランジ面
１５ 固定台
１７ 砥石
１８ 回り止め部材
２０ 荷重付加装置
３０ ワークガイド
Claims (4)
- 外輪と内輪と複数の転動体とを備え、上記外輪または上記内輪は、ブレーキディスクを直接的または間接的に取り付けるブレーキディスク取り付け用フランジを備えている車輪用転がり軸受装置を加工する車輪用転がり軸受装置の加工方法であって、
上記外輪と上記内輪と上記複数の転動体とを組み付けた後、上記ブレーキディスク取り付け用フランジを備えている上記外輪または上記内輪を所定位置に周方向に回転不可に取り付ける一方、上記ブレーキディスク取り付け用フランジを備えていない上記内輪または上記外輪に、上記ブレーキディスク取り付け用フランジの方に荷重をかけると共に、上記ブレーキディスク取り付け用フランジを備えていない上記内輪または上記外輪を回転させた状態で、上記ブレーキディスク取り付け用フランジのブレーキディスクが直接的または間接的に取り付けられるブレーキディスク取り付け用フランジ面と、回転している砥石とを接触させて、上記ブレーキディスク取り付け用フランジ面を研磨することを特徴とする車輪用転がり軸受装置の加工方法。 - 請求項１に記載の車輪用転がり軸受装置の加工方法において、
上記ブレーキディスク取り付け用フランジを備えていない上記内輪または上記外輪は、車体取り付け用フランジを備え、この車体取り付け用フランジに、上記車体取り付け用フランジのブレーキディスク取り付け用フランジ側と反対側のフランジ面から上記ブレーキディスク取り付け用フランジの方に荷重をかけることを特徴とする車輪用転がり軸受装置の加工方法。 - 請求項１または２に記載の車輪用転がり軸受装置の加工方法において、
上記ブレーキディスク取り付け用フランジを、そのブレーキディスク取り付け用フランジの径方向の移動を所定範囲に制限するように、ブレーキディスク取り付け用フランジ支持部材で支持した状態で、上記ブレーキディスク取り付け用フランジ面と、回転している砥石とを接触させることを特徴とする車輪用転がり軸受装置の加工方法。 - 請求項１乃至３のいづれか１つに記載の車輪用転がり軸受装置の加工方法において、
上記砥石を、上記内輪または上記外輪の回転方向と反対方向に回転させることを特徴とする車輪用転がり軸受装置の加工方法。
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