JP4325051B2 - Manufacturing method of wheel bearing rolling bearing unit - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、自動車の車輪を懸架装置に対して回転自在に支持する為の車輪支持用転がり軸受ユニットの製造方法の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】
自動車の車輪は、車輪支持用転がり軸受ユニットにより懸架装置に支持する。図2は、従来から広く実施されている車輪支持用転がり軸受ユニットの第1例を示している。この車輪支持用転がり軸受ユニット1は、ハブ2と、内輪3と、外輪4と、複数個の転動体5、5とを備える。このうちのハブ2の外周面の外端部(外とは、自動車への組み付け状態で幅方向外寄りとなる側を言い、図1、6を除く各図の左側となる。反対に幅方向中央寄りとなる側を内と言い、図1、6を除く各図の右側となる。)には、車輪を支持する為の第一のフランジ6を形成している。又、このハブ2の中間部外周面には第一の内輪軌道7を、同じく内端部には外径寸法が小さくなった段部8を、それぞれ形成している。
【0003】
上記段部8には、外周面に第二の内輪軌道9を形成した、上記内輪3を外嵌している。又、上記ハブ2の内端部には雄ねじ部10を形成し、この雄ねじ部10の先端部(図2の右端部)を、上記内輪3の内端面よりも内方に突出させている。そして、この雄ねじ部10に螺合したナット11と上記段部8の段差面12との間で上記内輪3を挟持する事により、この内輪3を上記ハブ2の所定位置に結合固定している。尚、上記雄ねじ部10の先端部外周面には、係止凹部13を形成している。そして、上記ナット11を所定のトルクで緊締した後、このナット11の一部で上記係止凹部13に整合する部分を直径方向内方にかしめ付ける事により、このナット11の緩み止めを図っている。
【0004】
又、上記外輪4の内周面には、上記第一の内輪軌道7と対向する第一の外輪軌道14、及び、上記第二の内輪軌道9に対向する第二の外輪軌道15を形成している。そして、これら第一、第二の内輪軌道7、9と第一、第二の外輪軌道14、15との間に上記転動体5、5を、それぞれ複数個ずつ設けている。尚、図示の例では、転動体5、5として玉を使用しているが、重量の嵩む自動車用の転がり軸受ユニットの場合には、これら転動体としてテーパころを使用する場合もある。
【0005】
上述の様な車輪支持用転がり軸受ユニット1を自動車に組み付けるには、上記外輪4の外周面に形成した第二のフランジ16により、この外輪4を懸架装置に固定し、上記第一のフランジ6に車輪を固定する。この結果、この車輪を懸架装置に対し回転自在に支持する事ができる。
【0006】
又、特開平11−129703号公報には、図3〜5の様な車輪支持用転がり軸受ユニット1aが記載されている。この従来構造の第2例の車輪支持用転がり軸受ユニット1aは、ハブ2aと、内輪3と、外輪4と、複数個の転動体5、5とを備える。このうちのハブ2aの外周面の外端寄り部分には、車輪を支持する為の第一のフランジ6を形成している。又、このハブ2aの中間部外周面には第一の内輪軌道7を、同じく内端部には外径寸法が小さくなった段部8を、それぞれ形成している。
【0007】
又、上記ハブ2aの内端部には、上記内輪3を固定する為のかしめ部17を構成する為の円筒部18を形成している。この円筒部18の肉厚は、図5に示した、この円筒部18を直径方向外方にかしめ広げる以前の状態で、先端縁(図5の右端縁)に向かう程小さくなっている。この為上記ハブ2aの内端面に、奥部に向かう程次第に内径が小さくなるテーパ孔19を形成している。
【0008】
上記ハブ2aの内端部に上記内輪3を固定すべく、上述の様な円筒部18の先端部をかしめ広げるには、上記ハブ2aが軸方向にずれ動かない様に固定した状態で、図4に示す様に、押型20を上記円筒部18の先端部に強く押し付ける。この押型20の先端面(図4の左端面)中央部には、上記円筒部18の内側に押し込み自在な円錐台状の凸部21を形成し、この凸部21の周囲に断面円弧状の凹部22を、この凸部21の全周を囲む状態で形成している。尚、この凹部22の断面形状は、この凹部22により上記円筒部18の先端部を塑性変形させる事により得られるかしめ部17の断面形状が、基端部から先端部に向かう程厚さ寸法が漸次小さくなる様に、特にこの厚さ寸法が先端部で急激に小さくなる様に、外径側に向かう程曲率半径が小さくなる複合曲面としている。
【0009】
上述の様な形状並びに寸法の凸部21と凹部22とを有する押型20を上記円筒部18の先端部に押し付ければ、この円筒部18の先端部を直径方向外方にかしめ広げて、上記かしめ部17を形成する事ができる。そして、このかしめ部17とハブ2aの内端部に形成した段部8の段差面12との間で上記内輪3を挟持して、この内輪3を上記ハブ2aに固定できる。
【0010】
尚、上記円筒部18を塑性変形させて(かしめ広げて)上記かしめ部17を形成する作業を行なうのに好ましくは、図6に示す様な揺動プレス装置23を使用する。この揺動プレス装置23は、押型20と、抑え治具24と、ホルダ25とを備える。このホルダ25は、この押型20から円筒部18に加えられる押圧力に基づく荷重を支承する受具として機能するもので、底板部26の上面中央部に凹部27を設けている。上記円筒部18のかしめ広げ作業を行なう際には、ハブ2aの外端面(図6の下端面)中央部に形成した円筒状のガイド部28を上記凹部27に進入させ、上記ハブ2aの外端部外周面に形成した第一のフランジ6の外側面を、上記底板部26の上面で上記凹部27の周囲部分に載置する。
【0011】
上記円筒部18をかしめ広げて上記かしめ部17を形成する際には、上記ホルダ25を介して上記ハブ2aを上方に押圧しつつ、上記押型20を揺動変位させる。即ち、この押型20の中心軸と上記ハブ2aの中心軸とを角度θだけ傾斜させた状態で、この押型20を、このハブ2aの中心軸を中心として、転がる様に揺動変位させる。この様な揺動プレスにより上記かしめ部17を形成する際には、上記押型20の円周方向の一部が上記円筒部18を押圧する事になり、上記かしめ部17への加工作業は部分的に且つ円周方向に連続して進行する事になる。この為、一般的な鍛造加工により上記かしめ部17を形成する場合に比べて、加工時に上記円筒部18に加える荷重を小さくできる。尚、上記抑え治具24は、それぞれが半円輪状に構成された1対の素子を組み合わせて円輪状としたもので、上記押型20によるかしめ部17の加工時に上記ハブ2a及び内輪3が径方向に振れる事を防止する。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
上述した様な従来の車輪支持用転がり軸受ユニットとその製造方法の場合には、円筒部18をかしめ広げる際に、ハブ2aの外端部外周面に形成した第一のフランジ6に大きなスラスト荷重が加わる。即ち、揺動かしめ作業時にホルダ25に加えられる押圧力は、このホルダ25の底板部26の上面から上記第一のフランジ6に加えられ、更に上記ハブ2aの本体部分に伝わる。そして、このハブ2aの内端部(図6の上端部)に形成した円筒部18を、押型20に押し付ける。従って、上記ハブ2aには、これら円筒部18と押型20との押し付け合いに伴う反力がスラスト荷重として加わる。
【0013】
このスラスト荷重が上記フランジ6の全周に亙って均等に、しかも上記ハブ2aの軸方向に対し平行に加われば特に問題ないが、実際には上記スラスト荷重は、不均一にしかも上記ハブ2aの軸方向に対し押型20の傾斜角度θ分傾斜した状態で加わる。この結果、このハブ2aの内端部に揺動かしめによりかしめ部17を形成した後の状態では、車輪及びディスクロータの取付面となる、上記第一のフランジ6の外側面が、僅かとは言え、上記ハブ2aの中心軸に直交する仮想平面に対し傾斜する可能性がある。
【0014】
この様に上記第一のフランジ6の外側面が傾斜し、この外側面に取り付けたディスクロータの両側面が上記ハブ2aの中心軸に直交する仮想平面に対し傾斜すると、高速走行状態からの制動時に、ジャダーと呼ばれる振動が発生する。この様な振動は、運転者を含む乗員に不快感を与える為、好ましくない。この様なジャダーの発生を防止する為に従来から、ハブの外周面に設ける内輪軌道と第一のフランジの外側面との位置関係を正確に規制しつつ、これらハブの外周面及び内輪軌道の仕上を行なう技術が提案されている。一方、上記円筒部18をかしめ広げてかしめ部17を形成する揺動かしめ作業は、上記ハブの外周面及び内輪軌道の仕上を行なった後に行なう。従って、この揺動かしめ作業時に上記第一のフランジ6が僅かと言えども変形する事を防止しない限り、上記ジャダーの発生を有効に防止できない。
本発明は、この様な事情に鑑みて、上記揺動かしめ作業時に上記第一のフランジ6が変形する事を防止した車輪支持用転がり軸受ユニットの製造方法の実現を図るものである。
【0015】
【課題を解決するための手段】
本発明の製造方法の対象となる車輪支持用転がり軸受ユニットは、前述した従来から知られている車輪支持用転がり軸受ユニットと同様に、一端部外周面に第一のフランジを、中間部外周面に第一の内輪軌道を、一端面に円筒状のガイド部を、それぞれ形成したハブと、このハブの他端部に形成された、上記第一の内輪軌道を形成した部分よりも外径寸法が小さくなった段部と、外周面に第二の内輪軌道を形成して上記段部に外嵌した内輪と、内周面に上記第一の内輪軌道に対向する第一の外輪軌道及び上記第二の内輪軌道に対向する第二の外輪軌道を、外周面に第二のフランジを、それぞれ形成した外輪と、上記第一、第二の内輪軌道と上記第一、第二の外輪軌道との間に、それぞれ複数個ずつ設けられた転動体とを備える。そして、上記ハブの他端部で少なくとも上記段部に外嵌した内輪よりも突出した部分に形成した円筒部を、揺動変位する押型に押し付ける揺動かしめにより直径方向外方にかしめ広げる事でかしめ部を形成し、このかしめ部により、上記段部に外嵌した内輪をこの段部の段差面に向け抑え付けて、この段部に外嵌した上記内輪を上記ハブに結合固定している。
【0016】
特に、本発明の車輪支持用転がり軸受ユニットの製造方法では、上記揺動かしめを行なう際に、上記ガイド部を、上記ハブの一端側に配置され、上記押型から上記円筒部に加えられる押圧力に基づく荷重を支承するホルダに設けたガイド筒部に内嵌すると共に、このホルダの一部でこのガイド筒部の内径側に設置した受具の先端面を、上記ハブの一端面で上記ガイド部に囲まれた部分に突き当てて、上記押型に上記円筒部を押し付ける事に伴って上記ハブに加わる荷重を、上記第一のフランジよりも内径側部分で支承する事により、この第一のフランジにこの荷重が加わらない状態で、上記揺動かしめを行なう。
【0017】
【作用】
上述の様に構成する本発明の車輪支持用転がり軸受ユニットの製造方法によれば、かしめ部を形成する際に、第一のフランジに荷重が加わらない。従って、この第一のフランジが歪む事がなく、この第一のフランジに固定したディスクロータの両側面と、ハブの中心軸に対し直交する仮想平面とのずれを僅少に抑える事ができる。この結果、制動時に於けるジャダーの発生を防止若しくは低減できる。
【0018】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明の実施の形態の1例を示している。尚、本発明の特徴は、ハブ2bの内端部外周面に形成した段部8に外嵌固定した内輪3を抑え付ける、かしめ部17の加工方法の改良に関する。車輪支持用転がり軸受ユニット全体の構造及び作用は、前述の図3に示した従来構造の第2例と同様であり、揺動プレス装置23aの基本的な構成及び作用は、前述の図6に示した従来方法と同様であるから、同等部分に関する説明は、省略若しくは簡略にし、以下、本発明の特徴部分を中心に説明する。
【0019】
上記揺動プレス装置23aを構成するホルダ25aの底板部26aの上面中央部には、円形の支持凸部29を設けている。この支持凸部29の上面周縁部には円筒状のガイド筒部30を形成しており、上面中央部でこのガイド筒部30に囲まれた部分には、受具31を載置している。そして、この受具31の先端面(上端面)を、上記ハブ2bの外端面中央部に形成した凹部32の奥端面に突き当てている。尚、このハブ2bの外端面には、車輪を構成するホイールの中心部に設けた円孔を外嵌する為の円筒状のガイド部28aを形成しており、上記凹部32はこのガイド部28aの内径側に設けている。
【0020】
上記ホルダ25a側のガイド筒部30の内径は、上記ハブ2b側のガイド部28aの外径と同じか、この外径よりも僅かに大きくしている。又、上記ホルダ25aの上面で上記ガイド筒部30の外径側に設けた周壁部33の内径は、上記ハブ2bの外端部外周面に形成した第一のフランジ6の外径と同じか、この外径よりも僅かに大きくしている。従って、上記ハブ2bの内端部にかしめ部17を形成すべく、このハブ2bを上記ホルダ25aにセットした状態では、上記第一のフランジ6の外周縁は上記周壁部33の内周面に、上記ガイド部28aの外周面は上記ガイド筒部30の内周面に、それぞれ当接若しくは近接対向する。そして、この状態で、上述の様に、上記ホルダ25a側に載置した受具31の先端面が、上記ハブ2bの外端面中央部に形成した凹部32の奥端面に突き当たる。
【0021】
この様に、上記ハブ2bを上記ホルダ25a内にセットし、このホルダ25aの開口部に抑え治具24aを固定して、内輪3及びこの内輪3を外嵌した上記ハブ2bが径方向に振れるのを抑えた状態で、上記ホルダ25aを上方に押圧しつつ、押型20を揺動変位させる(角度θで歳差に類似した揺動運動をさせる)。この押型20の中心軸αは、上記ハブ2bの中心軸βに対し角度θだけ傾斜している。従って、上記押型20は、その円周方向の一部が上記ハブ2bの内端部(図1の上端部)に形成した円筒部18の円周方向の一部に当接すると共に、この当接部を円周方向に亙り連続的に移動させつつ、上記円筒部18を直径方向外方にかしめ広げて、図1に示す様なかしめ部17を形成する。
【0022】
この様に円筒部18をかしめ広げてかしめ部17とする際に、上記押型20と上記円筒部18(かしめ部17)との押し付け合いに基づいて上記ハブ2bに加わるスラスト荷重は、上記受具31を介して上記ホルダ25aに支承される。上記ハブ2bの外端部外周面に形成した第一のフランジ6は前記周壁部33に、軸方向の変位自在に嵌合しているので、この第一のフランジ6に大きなスラスト荷重が加わる事はない。従って、上記ハブ2bの内端部に揺動かしめによりかしめ部17を形成した後の状態でも、車輪及びディスクロータの取付面となる、上記第一のフランジ6の外側面が、上記ハブ2aの中心軸に直交する仮想平面に対し傾斜する事はない。
【0023】
この為、上記第一のフランジ6の外側面とディスクロータとの取付精度を確保さえすれば、このディスクロータの両側面が上記ハブ2bの中心軸に直交する仮想平面に対し傾斜する事はなくなる。この結果、高速走行状態からの制動時に於けるジャダーの発生を、防止若しくは低減できる。言い換えれば、従来の場合には、上記ディスクロータの取付面となる、上記第一のフランジ6の外側面の精度を完全に確保する事が難しく、この第一のフランジ6の外側面とディスクロータとの取付精度を確保しても、上記ジャダーの発生を抑える事が難しかった。これに対して、本発明によれば、上記第一のフランジ6の外側面の精度を確保できるので、上述の様に、ジャダーの発生を、防止若しくは低減できる様になる。
【0024】
【発明の効果】
本発明の車輪支持用転がり軸受ユニットの製造方法は、以上に述べた通り、ディスクロータの取付面となる第一のフランジの精度が悪化する事がないので、制動時にジャダーが発生するのを防止できる等、性能の良好な車輪支持用転がり軸受ユニットを安定して得る事ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の1例を示す部分断面図。
【図2】従来構造の第1例を示す半部断面図。
【図3】同第2例を示す半部断面図。
【図4】第2例の構造の製造時にハブに内輪を固定する為、このハブの内端部をかしめ広げる状態を示す部分拡大断面図。
【図5】同じくハブの内端部をかしめ広げる以前の状態で示す部分拡大断面図。
【図6】揺動プレス装置の要部縦断面図。
【符号の説明】
1、1a 車輪支持用転がり軸受ユニット
2、2a、2b ハブ
3 内輪
4 外輪
5 転動体
6 第一のフランジ
7 第一の内輪軌道
8 段部
9 第二の内輪軌道
10 雄ねじ部
11 ナット
12 段差面
13 係止凹部
14 第一の外輪軌道
15 第二の外輪軌道
16 第二のフランジ
17 かしめ部
18 円筒部
19 テーパ孔
20 押型
21 凸部
22 凹部
23、23a 揺動プレス装置
24、24a 抑え治具
25、25a ホルダ
26、26a 座板部
27 凹部
28、28a ガイド部
29 支持凸部
30 ガイド部
31 受具
32 凹部
33 周壁部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an improvement in a manufacturing method of a wheel bearing rolling bearing unit for rotatably supporting a vehicle wheel with respect to a suspension device.
[0002]
[Prior art]
The wheels of the automobile are supported on the suspension device by a rolling bearing unit for supporting the wheels. FIG. 2 shows a first example of a wheel support rolling bearing unit that has been widely used in the past. The wheel support rolling
[0003]
The
[0004]
A first
[0005]
In order to assemble the wheel support rolling
[0006]
JP-A-11-129703 discloses a wheel bearing rolling bearing unit 1a as shown in FIGS. The wheel support rolling bearing unit 1a of the second example of the conventional structure includes a
[0007]
A
[0008]
In order to squeeze the tip of the
[0009]
If the
[0010]
Preferably, a
[0011]
When the
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
In the case of the conventional rolling bearing unit for supporting a wheel and the manufacturing method thereof as described above, when the
[0013]
If this thrust load is applied evenly over the entire circumference of the
[0014]
In this way, when the outer surface of the
In view of such circumstances, the present invention aims to realize a method of manufacturing a wheel bearing rolling bearing unit that prevents the
[0015]
[Means for Solving the Problems]
The wheel-supporting rolling bearing unit that is the object of the manufacturing method of the present invention is similar to the conventionally known wheel-supporting rolling bearing unit described above, and includes a first flange on one end outer peripheral surface and an intermediate outer peripheral surface. The outer diameter of the first inner ring raceway, the hub formed with the cylindrical guide portion on one end surface, and the portion formed on the other end of the hub, the portion forming the first inner ring raceway. , The inner ring formed on the outer peripheral surface and externally fitted to the step part, the first outer ring raceway facing the first inner ring raceway and the inner ring A second outer ring track facing the second inner ring track, an outer ring formed with a second flange on the outer peripheral surface, the first and second inner ring tracks, the first and second outer ring tracks, Are provided with a plurality of rolling elements. The cylindrical portion formed at least at the other end of the hub and protruding from the inner ring fitted on the stepped portion is caulked and spread outward in the diametrical direction by oscillating caulking that is pressed against the oscillating displacement pressing die. forming a caulking portion by the caulking portion, an inner ring fitted onto the step portion put suppressed towards the stepped surface of the stepped portion, a fitted the inner ring is fixedly connected to said hub on the step portion .
[0016]
In particular, in the method for manufacturing a wheel-supporting rolling bearing unit according to the present invention, when performing the swaging caulking, the guide portion is disposed on one end side of the hub, and the pressing force applied from the pressing die to the cylindrical portion. The guide tube portion provided in the holder for supporting the load based on the guide tube portion is fitted inside, and the tip end surface of the holder installed on the inner diameter side of the guide tube portion at a part of the holder is connected to the guide at the one end surface of the hub. The first load is applied to the hub by pressing the cylindrical portion against the pressing die and supporting the load applied to the hub on the inner diameter side of the first flange . The rocking caulking is performed in a state where this load is not applied to the flange.
[0017]
[Action]
According to the manufacturing method of the wheel bearing rolling bearing unit of the present invention configured as described above, no load is applied to the first flange when the caulking portion is formed. Therefore, the first flange is not distorted, and the deviation between the both side surfaces of the disk rotor fixed to the first flange and the virtual plane orthogonal to the central axis of the hub can be suppressed to a small extent. As a result, the occurrence of judder during braking can be prevented or reduced.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 shows an example of an embodiment of the present invention. The feature of the present invention relates to an improvement in the method of processing the
[0019]
A circular support convex portion 29 is provided at the center of the upper surface of the bottom plate portion 26a of the holder 25a constituting the swing press device 23a. A cylindrical guide tube portion 30 is formed on the peripheral edge of the upper surface of the support convex portion 29, and a receiving
[0020]
The inner diameter of the guide cylinder portion 30 on the holder 25a side is the same as or slightly larger than the outer diameter of the guide portion 28a on the hub 2b side. Whether the inner diameter of the peripheral wall 33 provided on the outer diameter side of the guide cylinder 30 on the upper surface of the holder 25a is the same as the outer diameter of the
[0021]
In this manner, the hub 2b is set in the holder 25a, the holding jig 24a is fixed to the opening of the holder 25a, and the
[0022]
Thus, when the
[0023]
Therefore, as long as the mounting accuracy between the outer surface of the
[0024]
【The invention's effect】
As described above, the manufacturing method of the wheel bearing rolling bearing unit according to the present invention prevents the occurrence of judder during braking because the accuracy of the first flange serving as the mounting surface of the disk rotor does not deteriorate. It is possible to stably obtain a wheel bearing rolling bearing unit with good performance.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partial cross-sectional view showing an example of an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a half sectional view showing a first example of a conventional structure.
FIG. 3 is a half sectional view showing the second example.
FIG. 4 is a partially enlarged cross-sectional view showing a state in which the inner end of the hub is caulked and spread in order to fix the inner ring to the hub when the structure of the second example is manufactured.
FIG. 5 is a partially enlarged sectional view showing a state before the inner end of the hub is caulked and spread.
FIG. 6 is a longitudinal sectional view of a main part of the swing press device.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (2)
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