JP5924005B2 - ハブユニットの製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、ハブユニットの製造方法に関する
従来、ハブユニットの製造方法としては、特開2011−31260号公報(特許文献1)に記載されているものがある。このハブユニットの製造方法は、内軸に内輪を外嵌した後、内輪の外周面を環状のかしめ補助治具で拘束する。
そして、その状態で、かしめ補助治具の貫通穴に、略円柱状のかしめ工具を挿通して、かしめ工具の下面を内軸の端部に押し付ける。そして、かしめ工具の中心軸を内軸の中心軸に対して傾けるように、かしめ工具を内軸の中心軸のまわりにすりこぎ運動させて、内軸の端部を、外側に折り曲げるようにかしめるようになっている。上記従来のハブユニットの製造方法は、内輪の外周面を環状のかしめ補助治具で拘束することによって、かしめによって内輪の外周面が拡径することを防止している。
特開2011−31260号公報
上記従来のハブユニットの製造方法は、内輪の外周面が拡径することを防止できる。しかしながら、本発明者は、上記従来の方法に次の問題があることを発見した。
すなわち、ハブユニットの内軸の端部のかしめを行う際には、図10に示すように、内軸100に外嵌された内輪101の外周面を、環状のかしめ補助具102で拘束する。そして、図11に示すように、かしめ工具103を内軸100の端部の内周面に接触させて、内軸100の端部を、径方向の外方側に折り曲げる。
しかしながら、本発明者は、この内軸100の端部の曲げを行う際、内軸100の端部の曲げモーメントの支点周辺に位置する内軸100の内輪101の嵌合部の内周面105が、径方向の内方側に力を受けて径方向の内方側に膨らみ、内軸100が局所的に縮径することを見出した。しかしながら、従来、この内軸の局所的な縮径を防ぐ解決策は、存在していない。
そこで、本発明の課題は、第2内輪を嵌合した第1内輪の軸方向の端部のかしめを行う際に、第1内輪の縮径を防止できるハブユニットの製造方法を提供することにある。
上記課題を解決するため、この発明のハブユニットの製造方法は、
フランジ部と、第1軌道部と、嵌合部とを有する第1内輪の上記嵌合部に、第2軌道部を有する第2内輪を嵌合する嵌合工程と、
上記第1内輪の内周面の内側において内側拘束具を上記フランジ部側から上記嵌合部側に移動させることにより、上記第1内輪の上記嵌合部の内周面に上記内側拘束具をあてがう内周面拘束工程と、
上記第1内輪の嵌合部側の先端に対してかしめ工具をすりこぎ運動させることにより、上記先端を径方向外側にかしめて上記第2内輪を上記第1内輪に固定するかしめ工程と
を備えることを特徴としている。
本発明によれば、内周面拘束工程において、内側拘束具で第1内輪の嵌合部の内周面を拘束して、第1内輪の内周面をサポートするから、第1内輪の嵌合部側の先端を、径方向の外方側にかしめる際、第1内輪の内周面が径方向の内方側に膨らむことを防止でき、第1内輪の内周面が縮径することを防止できる。したがって、従来と比較して、第1内輪の嵌合部側の先端のかしめに基づくハブユニットの寸法精度の悪化を抑制できて、高品質のハブユニットを製造できる。
また、一実施形態では、
上記内側拘束具は、
複数の円弧状のピースから構成されると共に、外径が拡縮可能な環状の第1パンチと、
上記第1パンチの内周面に当接する外周面を有して、上記第1パンチの外径を拡縮させると共に、上記第1内輪の内周面の最小内径よりも小さい外径を有する第2パンチと
を備え、
上記内周面拘束工程は、
上記第1パンチを上記複数のピースに分離した状態で、上記複数のピースを上記第1内輪の内周面の内側を上記第1内輪の上記フランジ部側から上記嵌合部側に移動させる第1パンチ挿通工程と、
上記第1パンチの各ピースの上記軸方向のフランジ部側から上記第2パンチを上記第1内輪の内周面の内側を上記第1内輪の上記フランジ部側から上記嵌合部側に移動させる第2パンチ挿通工程と、
上記第2パンチで上記第1パンチの外径を拡径して上記第1パンチの外周面で上記第1内輪の上記嵌合部の内周面を拘束する第1パンチ拡径工程と
を有する。
第1内輪の嵌合部側の先端のかしめを行う際、その先端の周辺には、かしめ工具や、第2内輪の外周面を拘束する外側拘束具等が存在する場合が殆どであり、内側拘束具を、第1内輪の軸方向の第2内輪嵌合側から設置するのは、スペース的に制約があって、容易ではない。
一方、第1内輪の内周面において、軸方向の第2内輪嵌合側とは反対側には、スプライン等が形成されている場合が多く、第1内輪の内周面の軸方向の第2内輪嵌合側とは反対側の内径が、第1内輪の内周面の軸方向の第2内輪嵌合側の内径よりも小さい場合が殆どである。したがって、内側拘束具を、第1内輪の軸方向の第2内輪嵌合側とは反対側から設置することも容易ではない。したがって、内側拘束具の第1内輪への設置は、容易ではない。
上記実施形態によれば、第1パンチが割り構造で複数のピースからなるから、第1パンチを各ピースに分離することにより、各ピースを第1内輪の内周面の内径が小さい部分を通過させることができる。また、各ピースが第1内輪の内周面の内径が小さい部分を通過した後には、各ピースを組み合わせて、第1パンチを構成することにより、第1パンチの外周面で、第1内輪の嵌合部の内周面を適切に拘束することもできる。したがって、第1パンチを、軸方向の第2内輪嵌合側とは反対側から第1内輪の嵌合部の内周面に簡易に設置でき、第1パンチで、第1内輪の嵌合部の内周面を簡易に拘束できる。
また、上記実施形態によれば、第2パンチが、第1パンチの内周面に当接する外周面を有しているから、第2パンチで、所定の形状になった第1パンチを第1パンチがかたくずれしないように確実にサポートできる。したがって、第1パンチで確実に第1内輪の嵌合部の内周面を拘束できる。
本発明のハブユニットの製造方法によれば、第1内輪の嵌合部側の先端のかしめを行う際に、第1内輪の縮径を防止できる。したがって、第1内輪の端部のかしめに基づくハブユニットの寸法精度の悪化を抑制できて、高品質のハブユニットを製造できる。
本発明の一実施形態のハブユニットの製造方法を説明するための模式図である。 複合パンチを、内軸の内側を軸方向の他方側から一方側へ移動させる方法を説明するための模式図である。 複合パンチの外周面が内軸の内輪嵌合部の内周面を拘束している状態を示す模式図である。 内側拘束具を軸方向の一方側から見た平面図である。 図4のAA線断面図である。 図4のAA線を中心とする内側拘束具の側面図である。 第1パンチと、第2パンチの各ピースとで、複合パンチを構成する途中の状態を示す図5に対応する断面図である。 第1パンチの各ピースが、内軸の内周面の内径が小さい箇所を通過するときに取り得る形態の一例を示す図である。 変形例のハブユニットの製造方法を説明するための図である。 従来のハブユニットでの内軸のかしめの問題点を説明するための模式図である。 従来のハブユニットでの内軸のかしめの問題点を説明するための模式図である。
以下、本発明を図示の形態により詳細に説明する。
図1は、ハブユニットの製造途中の一状態を示す模式図である。以下、本発明の一実施形態のハブユニットの製造方法を説明する。
先ず、嵌合工程を行う。詳しくは、図1を参照して、ハブユニットの内軸1の外周面の軸方向の一方側に存在する内輪嵌合用の円筒外周面部11に内輪2を外嵌する。尚、上記内軸1は、第1内輪の一例であり、内輪2は、第2内輪の一例であり、内輪嵌合用の円筒外周面部11は、第1内輪の嵌合部を構成している。また、図1において、参照番号46は、第2軌道部を構成する内輪2の円錐軌道面を示し、参照番号47は、第1軌道部を構成する内軸1の円錐軌道面を示している。
次に、外周面拘束工程を行う。詳しくは、環状の支持台7の水平面上に、内軸1のフランジ部としてのブレーキディスク取付用フランジのブレーキディスク取付面を載置する。そして、上記内輪2の円錐軌道面の大径側の大鍔部の円筒外周面12を、上記特許文献1に記載の方法等の公知の方法を用いて、外側拘束具3の内周面15で拘束する。このようにして、内輪2の大鍔部の円筒外周面12が径方向の外方側に広がることを防止する。
続いて、内周面拘束工程を行う。この工程では、内側拘束具4の環状の複合パンチ8を、以下に示す方法で、内軸1の内周側を、軸方向の他方側(内軸1の軸方向の内輪嵌合部側とは反対側)から軸方向の一方側(内軸1の軸方向の内輪嵌合部側)まで移動させた後、複合パンチ8の外周面で内軸1の内輪嵌合部の内周面を拘束する。
ここで、図1に示すように、複合パンチ8の外周面20の外径、すなわち、複合パンチ8の外周面20で拘束する内軸1の内周面部21(第1内輪の嵌合部の内周面に相当)の内径は、内軸1の軸方向の他方側の内周面部22の内径よりも大きくなっている。したがって、複合パンチ8の形態では、複合パンチ8を、内軸1の内側を軸方向の他方側から一方側に移動させることができない。
図2は、複合パンチ8を、内軸1の内側を軸方向の他方側から一方側へ移動させる方法を説明するための模式図である。
図2に示すように、複合パンチ8は、環状の第1パンチ31と、環状で一体の第2パンチ32とを備え、第1パンチ31は、複数のピースからなる割り構造を有している。また、上記複合パンチ8において、第1パンチ31は、複合パンチ8の径方向の外方側の部位を構成する一方、第2パンチ32は、複合パンチ8の径方向の内方側の部位を構成している。
上記複合パンチ8において、第1パンチ31の中心軸と、第2パンチ32の中心軸とは、一致している。上記複合パンチ8を構成している状態の第1パンチ31の外周面の外径は、内軸1の内周面の最小内径よりも大きい一方、第2パンチ32の外周面の外径は、内軸1の内周面の最小内径よりも小さくなっている。
図2に示すように、複合パンチ8の状態での第1パンチ31に対する第2パンチ32の相対位置から第1パンチ31に対する第2パンチ32の相対位置を変化させると共に、第1パンチ31を各ピースに分離する。そして、第1パンチ31の各ピースを、内軸1の内周面の最小内径の位置を通過させるようになっている。
そして、図3、すなわち、複合パンチ8の外周面が内軸1の内輪嵌合部の内周面を拘束している状態を表す模式図に示すように、第1パンチ31の各ピースが、内軸1の内周面の最小内径の位置を通過した後、各ピースを組み合わせることにより、第1パンチ31を構成すると共に、第1パンチ31と第2パンチ32とで複合パンチ8を構成する。このようにして、第1パンチ31の外周面で、内軸1の内周面部21を適切に拘束すると共に、第2パンチ32で第1パンチ31がかたくずれしないように第1パンチ31をサポートする。
そして、最後に、この状態で、かしめ工程を行う。このかしめ工程では、上記引用文献1に開示されたかしめ工具等、周知のかしめ工具5によって、内軸1の内輪嵌合部側の先端を径方向の外側にかしめて内輪2を内軸1に確実に固定するようになっている。
図4は、内側拘束具4を軸方向の一方側から見た平面図である。
図4に示すように、上記内側拘束具4は、円板状の第2パンチ止め部35を有する。また、上記第1パンチ31は、六つのピースで構成されている。図4に示すように、第1パンチ31を構成する6つのピースは、全てが同一でないように構成されている。尚、図4において、参照番号60で示す実線の円は、第1パンチ31の端面に存在する段部の位置を示し、参照番号61で示す実線の円は、第2パンチ32の端面の縁を示している。
図5は、図4のAA線断面図である。
図5に示すように、上記内側拘束具4は、断面T字状のパンチ案内部材40を有し、パンチ案内部材40は、上記第2パンチ止め部35と、軸部39とを有する。上記軸部39は、第2パンチ止め部35と一体に形成され、第2パンチ止め部35の一方側の端面の中央部からその端面の法線方向に延在している。上記パンチ案内部材40は、周知の電動シリンダや油圧シリンダ等の昇降機構で、図5の紙面の上下方向に移動自在になっている。
図5に示すように、上記内側拘束具4は、パンチ押圧部材42を有する。このパンチ押圧部材42は、円筒部材であり、周知の電動シリンダや油圧シリンダ等の昇降機構で、図5の紙面の上下方向に移動自在になっており、パンチ案内部材40に対しても、図5の紙面の上下方向に相対移動自在になっている。上記パンチ案内部材40、パンチ押圧部材42、パンチ案内部材40の昇降機構およびパンチ押圧部材42の昇降機構は、第1パンチ軸方向移動手段を構成し、また、第2パンチ軸方向移動手段も構成している。
図6は、図4のAA線を中心とする内側拘束具4の側面図である。
図6においては、第1パンチ31の三つのピースと、パンチ押圧部材42とが示されている。図6に示すように、第1パンチ31を構成する六つのピースは、図6に矢印Aで示す軸部39の軸方向と平行な方向の長さが、同一になっている。
図7は、第1パンチ31の各ピースと、第2パンチ32とで、複合パンチ8を構成する途中の状態を示す図5に対応する断面図である。
図7に示すように、第1パンチ31の各ピースは、同一の内周円錐面の一部からなる内面90を有する一方、第2パンチ32は、同一の外周円錐面91を有する。図7に示すように、この複合パンチ8は、第1パンチ31の各ピースを、内軸1の内周面の内径が小さい箇所を通過させた後、第2パンチ32を、上方に移動しているパンチ押圧部材42の上面からの垂直抗力で上方に移動させるようになっている。そして、第2パンチ32の外周円錐面91で第1パンチ31の各ピースの内面90を押圧しながら、第2パンチ32を、上方に移動させて、第1パンチ31の各ピースを径方向の外方に移動させるようになっている。
そして、図5を再度参照して、第2パンチ32の先端の端面を、第2パンチ止め部35の下面に当接させて、第2パンチ止め部35の下面からの垂直抗力で、第2パンチ32を歪ませて、第2パンチ32の外周円錐面91から第1パンチ31の内周面に径方向の力を作用させる。このようにして、第1パンチ31の外周円筒面88(複合パンチ8の外周面20に該当)で、内軸1の内輪嵌合部の内周面を拘束するようになっている。尚、第1パンチ31の外周円筒面88が内軸1の内輪嵌合部の内周面を拘束している状態で、第1パンチ31と第2パンチ32とは、複合パンチ8を構成するようになっている。また、上記第2パンチ32の外周円錐面91で、第1パンチ31の内周円錐面を押圧して、第1パンチ31をサポートして、第1パンチ31がかたくずれしないようにしている。
図7に示すように、円板状の第2パンチ止め部35で、第1パンチ32の上方の移動を規制するようになっている。上記第2パンチ止め部35の軸方向の存在位置を、昇降機構で、適宜調整することにより、第2パンチ32が、第2パンチ止め部35によって静止した状態で、第1パンチ31が、内軸1の内輪嵌合部の内周面を拘束するようになっている。
図5に示すように、第2パンチ32が、第2パンチ止め部35の下面と、パンチ押圧部材42の上面とで挟持されている状態で、第1パンチ31の下面が、パンチ押圧部材42の上面に当接する一方、第1パンチ31の上面が第2パンチ止め部35に径方向に間隔をおいて位置するようになっている。このようにして、かしめが修了した後には、パンチ案内部材40を昇降機構で、第2パンチ止め部35を、紙面の下方側に移動させて、第2パンチ止め部35の下面で、第2パンチ32のみを、下方に移動させて、第2パンチ32を、第1パンチ31に対して相対移動させるようになっている。このようにして、第1パンチ31による内軸1の内輪嵌合部の内周面の拘束を解除するようになっている。
図8は、第1パンチ31の各ピースが、内軸1の内周面の内径が小さい箇所を通過するときに取り得る形態の一例を示す図である。
この実施形態では、図8に示すように、第1パンチ31の6つのピースで、軸部39に沿った方向の位置を、一つおきに交互に変化させて、全てのピースからなる部材の外径を狭めて、内軸1の内周面の内径が小さい箇所を、通過させるようになっている。
上記パンチ押圧部材42を、昇降機構で、図8に矢印Aで示す方向に上昇させることにより、第2パンチ32を矢印A方向に上昇させるようになっている。このようにして、第2パンチ32の外周円錐面91(図7参照)で、参照番号68で示す第1パンチ31のピースを、矢印Aで示す上方側かつ矢印Bで示す径方向の外方側に移動させると共に、参照番号69で示す第1パンチ31のピースを、矢印Aで示す上方側かつ矢印Cで示す径方向の外方側に移動させる。また、同時に、参照番号67で示す第1パンチ31のピースを、矢印Aで示す上方側かつDで示す紙面に垂直な方向である径方向の外方側に移動させる。この実施形態では、このように、第1パンチ挿通工程と、第2パンチ挿通工程と、第1パンチ拡径工程とを同時に行うようになっている。
上記実施形態によれば、内軸拘束工程で、内側拘束具4で内軸1の内周面を拘束できて内軸1の内周面をサポートできるから、内軸1の内輪嵌合部側の先端を、径方向の外方側にかしめる際、内軸1の内周面が径方向の内方側に膨らむことを防止でき、内軸1の内周面が縮径することを防止できる。したがって、従来と比較して、内軸1の端部のかしめに基づくハブユニットの寸法精度の悪化を抑制できて、高品質のハブユニットを製造できる。
また、上記実施形態によれば、第1パンチ31が割り構造で複数のピース67,68,69からなるから、第1パンチ31を各ピース67,68,69に分離することにより、各ピース67,68,69を内軸1の内周面の内径が小さい部分を通過させることができる。また、各ピース67,68,69が内軸1の内周面の内径が小さい部分を通過した後には、各ピース67,68,69を組み合わせて、第1パンチ31を構成することにより、第1パンチ31の外周面で、内軸1の内輪嵌合部の内周面を適切に拘束することもできる。したがって、簡易に内軸1の内周面を拘束できる。
内軸の軸方向の内輪嵌合部側の端部のかしめを行う際、その内輪嵌合部側の端部の周辺には、かしめ工具や、内輪の外周面を拘束する外側拘束具等が存在する場合が殆どであり、内側拘束具を、内軸の軸方向の内輪嵌合部側から設置するのは、スペース的に制約があって、容易ではない。また、仮に、内側拘束具が、本実施形態のような形態を有していない場合、内軸の内周面において、軸方向の内輪嵌合部側とは反対側には、スプライン等が形成されている場合が多く、内軸の軸方向の内輪嵌合部側とは反対側の内径が、内軸の内周面の内輪嵌合側の内径よりも小さい場合が殆どであるから、内側拘束具を、内軸の軸方向の内輪嵌合部側とは反対側から設置することも容易ではない。したがって、本実施形態のような形態を有していない場合、内側拘束具の内軸への設置が、困難になるのである。
また、上記実施形態によれば、第1パンチ31と相俟って一体の複合パンチ8を構成する第2パンチ32を備えるから、第2パンチ32で、所定の形状になった第1パンチ31を第1パンチ31がかたくずれしないように確実にサポートできる。したがって、第1パンチ31で確実に内軸の内周面を拘束できる。
また、上記実施形態の内側拘束具4によれば、第1パンチ軸方向移動手段で、第1パンチ31の各ピース67,68,69を第2パンチ32の軸方向に移動可能であるから、第1パンチ31を環状部材としての内軸1の内輪嵌合部の内周面に移動させることができる。また、第1パンチ31が割り構造で複数のピース67,68,69からなるから、第1パンチ31を各ピース67,68,69に分離することで、内軸1の内周面の内径が小さい箇所でも問題なく通過させることができる。また、内軸1の内周面の拘束箇所で、各ピース67,68,69を組み合わせることにより、第1パンチ31を構成できて、第1パンチ31の外周面で、内軸1の内周面を適切に拘束できる。
また、上記実施形態の内側拘束具4によれば、第1パンチ31と協働して一体の複合パンチ8を構成する第2パンチ32を備えるから、第2パンチ32で、所定の形状になった第1パンチ31を第1パンチ31がかたくずれしないように確実にサポートできる。したがって、第1パンチ31で確実に内軸1の内周面を支持でき拘束できる。
尚、上記実施形態では、内側拘束具4を、内軸1の内周面に、軸方向の内輪2嵌合側とは反対側から挿入したが、図9に示すように、内側拘束具74は、内軸71の軸方向の内輪72の嵌合側から挿入しても良い。この場合、例えば、図9に示すように、内側拘束具74を、断面ハンマー形状にすると、かしめ工具77を、内側拘束具74と、内軸71の軸方向の内輪嵌合側の端部との間に、挿入できて、内軸71の軸方向の端部をかしめることができるようになる。
また、上記実施形態では、パンチ案内部材40、パンチ押圧部材42、パンチ案内部材40の昇降機構およびパンチ押圧部材42の昇降機構が、第1パンチ軸方向移動手段と、第2パンチ軸方向移動手段を兼用していたが、第1パンチ軸方向移動手段と、第2パンチ軸方向移動手段とは、別の機構で実現されていても良い。例えば、第1パンチ軸方向移動手段を、第1パンチの各ピースの下方側の端面の径方向の外方側を保持して昇降させる円筒状の第1パンチ押圧部材と、その円筒状の第1パンチ押圧部材を昇降させる電動シリンダ等で構成しても良く、第2パンチ軸方向移動手段を、上記円筒状の第1パンチ押圧部材の貫通穴内をその貫通穴に非接触に昇降する円柱状の第1パンチ押圧部材と、その第1パンチ押圧部材を昇降させる電動シリンダ等で構成しても良い。
また、上記実施形態では、外周面拘束工程を行った後に、内周面拘束工程を行ったが、外周面拘束工程は、内周面拘束工程の後に行っても良く、内周面拘束工程と同時進行で行っても良い。
また、上記実施形態では、第1パンチ31を、6分割可能な割り構造としたが、第1パンチは、6分割以外の複数分割可能な割り構造であっても良い。また、第2パンチは、外周円錐面を有していさえすれば、環状であっても良く、中実の部材であっても良い。
また、上記実施形態では、図1に示すように、ハブユニットは、円錐ころが転動する構成であるが、ハブユニットは、円錐ころ以外の転動体を有する構成であっても良く、例えば、玉や、円筒ころや、凸面ころ(球面ころ)を有する構成であっても良く、円錐ころ、玉、円筒ころ、凸面ころのうちの二以上の転動体を有する構成であっても良い。
また、上記実施形態の内側拘束具4は、ハブユニットの内軸1の軸方向の端部のかしめに使用されたが、本内側拘束具が、ハブユニットの内軸でない内周面を有する如何なる部材のかしめに使用されても良いことは、勿論である。
1,71 内軸
2,72 内輪
3 外側拘束具
4,74 内側拘束具
5,77 かしめ工具
8 複合パンチ
21 内軸の内周面部
31 第1パンチ
32 第1パンチ
42 パンチ押圧部材
46 内輪の円錐軌道面
47 内軸の円錐軌道面
67,68,69 第1パンチのピース

Claims (2)

  1. フランジ部と、第1軌道部と、嵌合部とを有する第1内輪の上記嵌合部に、第2軌道部を有する第2内輪を嵌合する嵌合工程と、
    上記第1内輪の内周面の内側において内側拘束具を上記フランジ部側から上記嵌合部側に移動させることにより、上記第1内輪の上記嵌合部の内周面に上記内側拘束具をあてがう内周面拘束工程と、
    上記第1内輪の嵌合部側の先端に対してかしめ工具をすりこぎ運動させることにより、上記先端を径方向外側にかしめて上記第2内輪を上記第1内輪に固定するかしめ工程と
    を備えることを特徴とするハブユニットの製造方法。
  2. 請求項1に記載のハブユニットの製造方法において、
    上記内側拘束具は、
    複数の円弧状のピースから構成されると共に、外径が拡縮可能な環状の第1パンチと、
    上記第1パンチの内周面に当接する外周面を有して、上記第1パンチの外径を拡縮させると共に、上記第1内輪の内周面の最小内径よりも小さい外径を有する第2パンチと
    を備え、
    上記内周面拘束工程は、
    上記第1パンチを上記複数のピースに分離した状態で、上記複数のピースを上記第1内輪の内周面の内側を上記第1内輪の上記フランジ部側から上記嵌合部側に移動させる第1パンチ挿通工程と、
    上記第1パンチの各ピースの上記軸方向のフランジ部側から上記第2パンチを上記第1内輪の内周面の内側を上記第1内輪の上記フランジ部側から上記嵌合部側に移動させる第2パンチ挿通工程と、
    上記第2パンチで上記第1パンチの外径を拡径して上記第1パンチの外周面で上記第1内輪の上記嵌合部の内周面を拘束する第1パンチ拡径工程と
    を有することを特徴とするハブユニットの製造方法。
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