JP6413590B2 - Caulking punch - Google Patents
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本発明は、かしめ用パンチに関する。特に、ハブユニットのシャフト軸端をかしめる用途に好適に使用されて、形状を変えることによって強度を向上させたかしめ用パンチに関する。 The present invention relates to a caulking punch. In particular, the present invention relates to a caulking punch that is suitably used for caulking the shaft shaft end of a hub unit and has improved strength by changing the shape.
車両の車輪を回転支持するハブユニットの組み立てでは、ハブシャフトの軸端に内輪部材を一体に組み合わせた後、その軸端をかしめることによって、ハブシャフトと内輪部材とを一体に組み立てている。ハブシャフトの軸端をかしめるために、揺動かしめ装置が使用されている。図9には、特許文献1に開示された揺動かしめ装置100を示している。
In assembling a hub unit for rotating and supporting a vehicle wheel, an inner ring member is integrally combined with a shaft end of the hub shaft, and then the shaft end is caulked to integrally assemble the hub shaft and the inner ring member. A swing caulking device is used to caulk the shaft end of the hub shaft. FIG. 9 shows a
ハブシャフト101は、軸端に円筒形状の被加工部102を有していて、内輪部材103がこの被加工部102に圧入されている。被加工部102は、内輪部材103の端面から突出している。揺動かしめ装置100では、この突出した被加工部102にパンチ104を押し付けて、径方向外方に押し広げている。
パンチ104は、揺動かしめ装置100の主軸105の先端に装着されている。主軸105は、ハブシャフト101の軸線に対して角度θだけ傾斜していて、ハブシャフト101の軸線を中心に歳差運動をしている。パンチ104と被加工部102とは周上の一点で接触している。パンチ104をハブシャフト101の軸線の周りで旋回させながら降下させることによって、被加工部102が全周にわたって径方向外方に塑性変形して、かしめ部106が形成されている。図9では、塑性変形する前の被加工部102の形状を二点鎖線で示している。
The
The
パンチ104には、被加工部102側に軸方向に突出するガイド部107が形成されていて、ガイド部107の外周の案内面108は、かしめ部106を成形するかしめ生成面109とつながっている。かしめ加工時には、被加工部102は、ガイド部107に押されて径方向外方に変形した後、かしめ生成面109に沿って変形している。
The
被加工部102が塑性変形するときには、パンチ104と被加工部102との接触部に大きな荷重が生じている。特に、かしめ加工の終了段階では、内輪部材103をハブシャフト101に固定するために、かしめ部106をハブシャフト101の軸方向に強く押圧して、内輪部材103に押し付ける必要がある。このため、かしめ生成面109には軸方向の大きな接触力が作用する。この荷重によってパンチ104の案内面108とかしめ生成面109とがつながる部分111に大きな応力が発生し、パンチ104が比較的早期に破損するので、その交換頻度が高くなっていた。このため、ハブユニット110の生産の効率が低下するという問題があった。
When the
本発明の目的は、ハブシャフトの軸端をかしめる工程で使用されるかしめ用パンチの早期破損を回避することである。 An object of the present invention is to avoid premature breakage of a caulking punch used in a process of caulking the shaft end of a hub shaft.
本発明の実施形態であるかしめ用パンチは、環状の内輪部材を貫通して突出するハブシャフトの軸端に形成した円筒形状の被加工部に押し付けられて、前記被加工部を前記ハブシャフトの径方向に塑性変形させてかしめ部を形成する用途に使用され、前記被加工部に向かって突出するガイド部を備えていて、前記ガイド部の外周には、前記被加工部の内周と接触する略円筒形状の案内面が形成されていて、前記案内面の径方向外方に、塑性変形した前記被加工部を前記内輪部材に向けて前記ハブシャフトの軸方向に押し付けるかしめ生成面が形成されているかしめ用パンチであって、前記案内面と前記かしめ生成面は互いに連続部でつながっていて、前記連続部の軸方向断面の形状は、前記かしめ生成面とつながる第1の円弧と、前記案内面とつながる第2の円弧と、で形成されていて、前記第1の円弧と前記第2の円弧とが互いに接しており、前記第2の円弧の曲率半径は前記第1の円弧の曲率半径より小さい。 A caulking punch according to an embodiment of the present invention is pressed against a cylindrical work portion formed at the shaft end of a hub shaft that protrudes through an annular inner ring member, and the work portion is pressed against the hub shaft. It is used for the purpose of forming a caulking part by plastic deformation in the radial direction, and has a guide part protruding toward the processed part, and the outer periphery of the guide part is in contact with the inner periphery of the processed part A substantially cylindrical guide surface is formed, and a caulking generation surface is formed on the radially outer side of the guide surface to press the plastically deformed portion toward the inner ring member in the axial direction of the hub shaft. A caulking punch, wherein the guide surface and the caulking generation surface are connected to each other by a continuous portion, and a shape of an axial section of the continuous portion is a first arc connected to the caulking generation surface ; the guide surface And the second arc is in contact with each other, and the radius of curvature of the second arc is smaller than the radius of curvature of the first arc. .
本発明によると、ハブシャフトの軸端をかしめる工程で使用されるかしめ用パンチの早期破損を回避することが出来る。 According to the present invention, premature breakage of the caulking punch used in the step of caulking the shaft end of the hub shaft can be avoided.
図を用いて、本発明に係るかしめ用パンチ(以下、単に「パンチ」という)の実施形態を説明する。図2は、ハブユニット10の鉛直方向上方に揺動かしめ装置40を配置して、ハブシャフト11の軸端にかしめ加工をする状態を示す断面図である。図2は、図の上下方向が鉛直方向である。
なお、かしめ加工状態を理解しやすくするために、図2では揺動かしめ装置40のヘッド部41のみを表示している。また、実際に加工するときにはヘッド部41の下方端部とハブシャフト11の上方端部とが接触しているが、図が煩雑になるので、ヘッド部41とハブシャフト11とが上下に離れて表示されている。
An embodiment of a caulking punch (hereinafter simply referred to as “punch”) according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 2 is a cross-sectional view showing a state in which the
For easy understanding of the caulking process state, only the
まず、ハブユニット10の構造について説明する。
ハブユニット10は、車両に取り付けたときに図2の下側が車両の外側になるので、以下の説明において、下側をアウター側、上側をインナー側として説明する。また、以下のハブユニット10に関する説明において、「軸方向」とは、ハブシャフト11の軸線の方向をいい、これに直交する方向を「径方向」という。
First, the structure of the
When the
ハブユニット10は、外輪12と、ハブシャフト11と、内輪部材13と、玉14,14と、保持器15,15とを有している。
The
外輪12は、金属製の略円筒形状で、その外周には、径方向に伸びるフランジ部16が一体に形成されている。外輪12の内周には、2列の外側軌道面17,17が形成されている。
The
ハブシャフト11は、S55C等の炭素鋼で製作されていて、シャフト部18とフランジ部19とが一体として形成されている。
The
シャフト部18の外周には、内側軌道面20aが全周に形成されている。内側軌道面20aよりインナー側には円筒面21が形成されている。シャフト部18のインナー側軸端部の外周には、内輪篏合面22が形成されている。内輪篏合面22と円筒面21とは、径方向に伸びる側面23でつながっている。内輪篏合面22は、円筒面21と同軸の円筒形状で、外径寸法は円筒面21より小径である。
シャフト部18の軸方向端部には、径方向に広がる端面24が形成されていて、その外縁は内輪篏合面22とつながっている。軸方向端部には、端面24と垂直方向に所定の深さの穴が形成されていて、穴の内周面25は内輪篏合面22と同軸に形成された円筒形状である。
An
An
フランジ部19は、円盤状で、シャフト部18のアウター側に形成されている。フランジ部19には、ホイール(図示省略)を取付けるために、軸方向に貫通するボルト26が複数個設けられている。フランジ部19のアウター側側面には、円筒形状のホイール用インロー27が同軸に設けられている。
The
内輪部材13は、軸受鋼で製作されている。内輪部材13の外周には、内側軌道面20bが全周に形成されている。内輪部材13の軸方向両端には、それぞれ小端面13aと大端面13bが形成されている。小端面13aと大端面13bはいずれも径方向に広がる平面で、互いに平行である。
The
ハブシャフト11の組み立ては、外輪12とハブシャフト11とを同軸に組み合わせて行う。このとき、互いに径方向に対向する外側軌道面17,17と内側軌道面20a,20bとの間に、それぞれ複数個の玉14が組み込まれている。玉14は、保持器15によって、各軌道面に沿って所定の間隔で保持されている。内輪部材13が内輪篏合面22に嵌め合わされて、小端面13aと側面23とが当接するまで圧入されている。
The
内輪篏合面22の軸方向長さは、内輪部材13の軸方向長さより長い。このため、内輪篏合面22に内輪部材13を嵌め合わせたときには、内輪篏合面22の一部が、内輪部材13の大端面13bより突出する。また、内周面25の軸方向長さは、端面24から内輪部材13の大端面13bまでの長さより長い。こうして、ハブシャフト11の軸端部が内輪部材13より軸方向に突出して、円筒形状の被加工部28が形成されている。被加工部28は、かしめ加工後は塑性変形してかしめ部29となる。図2では、かしめ加工前における被加工部28の形状を二点鎖線で示している。
The axial length of the inner
同じく図2によって、揺動かしめ装置40の構造を説明する。揺動かしめ装置40は、ヘッド部41の軸線41a(以下「ヘッド軸線」という)がハブシャフト11と同軸に配置されている。
図示を省略したが、ヘッド部41は、転がり軸受等で回転自在に支持されていて、ヘッド軸線41aの周りに回転することが出来る。その回転力は、図示しない電動モータ等によって付与されている。ヘッド部41は、図示しない直動軸受などで支持されていて、鉛直方向に移動できる。鉛直方向の移動は、図示しないボールねじや油圧シリンダ等によって行われる。
Similarly, referring to FIG. 2, the structure of the
Although not shown, the
ヘッド部41には、主軸42が組み込まれている。
主軸42の軸端で、ハブユニット10と対向する側には、円筒形状のパンチホルダー43が、同軸に形成されている。パンチホルダー43には、パンチ取付面43aが形成されていて、パンチ30が取り付けられる。パンチ取付面43aには、パンチ30を主軸42の軸線と同軸にガイドするガイド穴44が形成されている。
主軸42は、2列の針状ころ軸受45,45で回転自在に支持されていて、その軸線42a(以下「回転軸線」という)の周りで回転する。回転軸線42aは、ヘッド軸線41aに対して所定角度θだけ傾斜している。回転軸線42aは、パンチ30とほぼ同じ位置で、ヘッド軸線41aと交わっている。
主軸42の軸端で、パンチホルダー43と反対側には、スラスト玉軸受46が組み込まれている。主軸42は、ハウジング47に対して軸方向に支持されている。
A
A
The
A
図3は、パンチ30の軸方向の断面図である。図3を用いて、本発明の実施形態にかかるパンチ30の形状を説明する。パンチ30は、高速度工具鋼等の金属材料で製作されている。
FIG. 3 is a cross-sectional view of the
パンチ30は、略円筒形状である。パンチ30の軸方向の一方の側には、径方向に拡がる取付面51が形成されている。インロー52が、取付面51から軸方向に突出している。インロー52は、パンチ30の軸と同軸の円筒形状である。インロー52の外形寸法は、パンチホルダー43のガイド穴44の内径寸法よりわずかに小さい。インロー52の軸方向の端面から、ねじ穴53が同軸に形成されている。このねじ穴53に、主軸42を貫通するボルト(図示せず)を締め込むことによって、パンチ30が主軸42と同軸に固定されている。
The
パンチ30の軸方向の他方の側には、ガイド部54が形成されている。ガイド部54は、円すい台の形状で、パンチ30の軸と同軸に形成されている。ガイド部54の端面54aは、径方向に形成した平面である。ガイド部54の外周には、端面54aの外周端から軸方向に向かうに従って拡径する案内面56が形成されている。
A
ガイド部54より径方向外方のパンチ30の側面には、かしめ生成面57とかしめ終端面58が、それぞれガイド部54と同軸の円環状に形成されている。パンチ30の軸方向断面の形状では、かしめ生成面57は、径方向外方に向かうに従って取付面51の方にわずかに傾斜している。かしめ終端面58は、かしめ生成面57の径方向外方に形成されていて、径方向外方に向かうに従って取付面51から離れる向きに傾斜している。かしめ生成面57の外周縁とかしめ終端面58の内周縁とは、小さい円弧で互いに滑らかにつながっている。
On the side surface of the
図1は、パンチ30の軸方向断面図において、かしめ生成面57及び案内面56が互いにつながる部分の要部拡大図である。
かしめ生成面57は、その内周縁が案内面56とつながっている。かしめ生成面57及び案内面56が互いにつながる部分を、以下、「連続部」という。本実施形態のパンチ30では、「連続部」は、かしめ生成面57とつながる第1の円弧61と、案内面56とつながる第2の円弧62とで形成されている。本実施形態の「連続部」を、連続部Xとする。また、以下の、パンチ30の説明では、図1における上側(軸方向の取付面51の側である)を「上方」といい、下側(軸方向のガイド部54の側である)を「下方」という。
FIG. 1 is an enlarged view of a main part of a portion where the
The
第1の円弧61は、上方に凸となる円弧形状である。その曲率中心C1は、かしめ生成面57より下方にある。第1の円弧61は、かしめ生成面57と交差し、または接している。第1の円弧61とかしめ生成面57とが交わる点をP1とする。また、第1の円弧61は、その延長線上で案内面56の延長線と交差している。
曲率中心C1からかしめ生成面57に下ろした垂線の長さL11は、第1の円弧61の曲率半径R1より小さく、または同等(L11≦R1)で、曲率中心C1から案内面56に下ろした垂線の長さL12はR1より小さい(L12<R1)。
The
The length L11 of the perpendicular line drawn from the center of curvature C1 to the
第2の円弧62は、上方に凸となる円弧形状である。第2の円弧62の曲率半径R2は、第1の円弧61の曲率半径R1より小さい。第2の円弧62は、案内面56と交差しまたは接している。また、第2の円弧62は、第1の円弧61と接している。第2の円弧62と案内面56とが交わる点をT1とし、第1の円弧61と第2の円弧62とが接する点をQとする。
第2の円弧62の曲率中心C2は、第1の円弧61の曲率中心C1と点Qとを結ぶ直線上にある。曲率中心C2から案内面56に下ろした垂線の長さL22はR2より小さく、または同等(L22≦R2)である。
The
The center of curvature C2 of the
図2と図4を参照しながら、ハブシャフト11の被加工部28をかしめるときの、パンチ30と被加工部28との接触状態の変化を説明する。
図2に示したように、ヘッド部41は、ハブシャフト11より鉛直方向上側に同軸に配置されている。かしめ加工をするときは、ヘッド部41を、ヘッド軸線41aの周りに回転させながら降下させて、パンチ30を被加工部28に押し付けている。図2では、主軸42は、上端がヘッド軸線41aに対して右方に角度θだけ傾いている。このため、パンチ30と被加工部28とが、ハブシャフト11の軸線より図2の右側において、互いに接近する。
A change in the contact state between the
As shown in FIG. 2, the
図4〜図6は、かしめ加工中のパンチ30と被加工部28との接触状態を説明するための、要部拡大図であって、主軸42が図2に示した状態(図の右方に傾斜した状態)にあるときの接触状態を示している。図4では、加工初期の段階におけるパンチ30と被加工部28との接触状態を示している。図5では、被加工部28の変形が進行して、かしめ部29が形成される途中(加工中期)の段階における接触状態を示している。図6では、かしめ部29の成形がほぼ完了したとき(加工終了期)の接触状態を示している。
なお、ハブシャフト11は図示しないベースに固定されていて、回転しない。
4 to 6 are enlarged views of main parts for explaining the contact state between the
The
ヘッド部41を降下させると、パンチ30の案内面56と、被加工部28の内周面25とが接触する(図4参照)。その後、ヘッド部41の降下に伴って、被加工部28が案内面56に沿って径方向外方に変形する。主軸42が旋回しているので、被加工部28が全周にわたって径方向外方に押し広げられる。さらに、ヘッド部41を鉛直方向下方に変位させることによって、被加工部28が、かしめ生成面57に沿って径方向外方に押し広げられる(図5参照)。その後、被加工部28が内輪部材13の大端面13bに向けて強く押し付けられて、かしめ部29が形成されている(図6参照)。
こうして、かしめ部29が内輪部材13の大端面13bに押し付けられているので、内輪部材13がハブシャフト11から抜け出ることが防止されている。
When the
Thus, the
主軸42が、図2の位置からヘッド軸線41aの周りに180°旋回したときは、主軸42の上端がヘッド軸線41aに対して図の左方に角度θだけ傾く。図示を省略したが、図2では、図の左側において、パンチ30と被加工部28とが互いに接触し、図の右側では、パンチ30と被加工部28が互いに離れている。
ヘッド部41の回転に伴い主軸42は歳差運動をするが、主軸42はヘッド部41に対して回転自在に支持されているので、パンチ30と被加工部28との周方向の相対的な位置はほとんど変化しない。したがって、図4に示したパンチ30(図2におけるハブシャフト11の軸線より右側にある部分)には、主軸42が右側に傾斜したときのみかしめ荷重が作用する。こうして、パンチ30には、主軸42の旋回に応じてかしめ荷重が繰り返し作用している。
When the
Although the
図4を参照しつつ、連続部Xに生じる応力について説明する。
図4の加工初期段階では、パンチ30の案内面56と被加工部28の上端が接触する。この接触点において、案内面56には略垂直方向に荷重Fが作用している。加工初期段階では、被加工部28の変形量が小さいため、荷重Fは比較的小さい。このため、連続部Xに生じる応力は小さい。
図5の加工中期段階では、変形量の増加とともに荷重Fは増大する。しかし、かしめ生成面57に荷重Fが作用する点は連続部Xに近いためモーメントの腕の長さが短いので、連続部Xに生じる応力値は比較的小さい。
図6の加工終了段階では、概ねかしめ部29の形成が完了している。被加工部28は、かしめ生成面57およびかしめ終端面58の全面で、軸方向に押し付けられている。このためパンチ30に作用する荷重Fは、かしめ加工工程を通じて最も大きくなる。荷重Fが作用する点は、連続部Xから径方向に離れているためモーメントの腕の長さが長いので、連続部Xに生じる応力値は大きい。こうして、パンチ30には、加工終了段階で最も大きい曲げモーメントMが作用する。
The stress generated in the continuous part X will be described with reference to FIG.
4, the
In the middle stage of machining in FIG. 5, the load F increases as the deformation amount increases. However, since the point at which the load F acts on the
In the processing end stage of FIG. 6, the formation of the
図7は、加工終了段階における連続部Xに発生する応力分布を示している。パンチ30の連続部Xの形状を示す線上の各点から法線方向に伸びる線の長さは、その各点における応力の大きさを表している。応力分布は、有限要素法(FEM)によって計算した結果を示している。
応力値を計算するにあたり、第1の円弧61の曲率半径R1を10mm、第2の円弧62の曲率半径R2を4mmとして計算した。なお、応力の計算にあたって使用した各部の寸法は下記のとおりである。パンチ30の外径寸法:80mm、パンチ30の軸方向厚さ:20mm、被加工部28の外径寸法:60mm、被加工部28の内径寸法:47mm。また、主軸42と被加工部28のヤング率は、208GPaである。
FIG. 7 shows a stress distribution generated in the continuous portion X at the end of processing. The length of the line extending in the normal direction from each point on the line indicating the shape of the continuous portion X of the
In calculating the stress value, the radius of curvature R1 of the
第1の円弧61に発生する応力について説明する。
図6に示したように、パンチ30には、荷重Fによって反時計回りの向きの曲げモーメントMが作用している。この曲げモーメントMによって、かしめ生成面57から連続部Xにかけてパンチ30の表面には引張応力が発生している。パンチ30の軸方向の断面形状においてかしめ生成面57から連続部Xにかけて表面形状の変化が大きいときには、形状係数が大きくなるので引張応力も大きくなる。形状係数とは、応力集中による最大応力を公称応力で除した値である。その値が大きいほど応力集中の度合いが大きい。
本実施形態では、第1の円弧61の曲率半径(10mm)を、従来の曲率半径(4mm)より大きくしたので、表面形状の変化が緩やかになっている。このため、第1の円弧61に発生する表面応力の上昇を抑制することが出来る。
The stress generated in the
As shown in FIG. 6, a bending moment M acting counterclockwise is applied to the
In the present embodiment, since the radius of curvature (10 mm) of the
次に、第2の円弧62に発生する応力について説明する。
本実施形態では、第2の円弧62の曲率半径R2(4mm)は、第1の円弧61の曲率半径R1(10mm)より小さい。第2の円弧62は曲率半径が小さいので、応力集中が生じて比較的大きい応力が発生する。この第2の円弧62に高い応力が生じることによって、第1の円弧61に生じる応力が分散する。この結果、第1の円弧61に発生している応力が全体的に低下する。
Next, the stress generated in the
In the present embodiment, the radius of curvature R2 (4 mm) of the
なお、第2の円弧62の部分では、パンチ30の軸方向の厚さが増大しているので、曲げモーメントMに対する断面係数が大きい。そのため、第1の円弧61の応力が分散することによって応力が上昇しても、第2の円弧62の部分に生じる応力は、材料強度に対して特に問題になる大きさではない。
Note that, in the portion of the
点Qに発生する応力について説明する。点Qでは、第1の円弧61と第2の円弧62とは互いに接している。したがって、第1の円弧61から第2の円弧62にかけて連続部Xの表面形状は緩やかに変化している。このため、点Qにおいて応力の上昇を抑えることが出来る。
The stress generated at the point Q will be described. At the point Q, the
以上説明したように、本実施形態では、第2の円弧62に発生する応力を高くすることによって、第1の円弧61の部分に生じる応力を分散させることが出来る。この結果、連続部Xに発生する引張応力分布は表面形状に沿ってほぼ均一であって、特定の部位に応力が集中することがない。こうして、連続部Xに発生する応力の最大値を、材料の疲労強度と対比して問題のないレベルに低減することが出来るので、パンチ30の早期破損を回避することが出来る。
なお、本実施形態では、かしめ生成面57の軸方向断面の形状を直線として説明したが、これに限定されない。例えば、かしめ生成面57の軸方向断面形状は、円弧であってもよい。
As described above, in the present embodiment, the stress generated in the portion of the
In the present embodiment, the shape of the cross section in the axial direction of the
本発明の効果を説明するために、他の形状(以下、「比較例」とする)の「連続部」を使用した場合の応力分布について説明する。図8には、比較例における「連続部」(以下、連続部Zとする)の応力分布を示している。なお、比較例のパンチ31の形状は、連続部Zを除いて、本実施形態のパンチ30の形状と同一である。このため、以下の説明では、比較例については連続部Zについてのみ新たな番号を付与し、その他の部位については本実施形態と同一の番号を付与した。
In order to explain the effect of the present invention, the stress distribution in the case of using “continuous part” of another shape (hereinafter referred to as “comparative example”) will be described. FIG. 8 shows the stress distribution of the “continuous part” (hereinafter referred to as the continuous part Z) in the comparative example. The shape of the
比較例では、連続部Zは単一の曲率半径R3をもつ円弧63で形成されている。円弧63は、かしめ生成面57と案内面56とをつないでいる。円弧63の曲率半径R3は4mmである。なお、円弧63と案内面56とが交わる点をT2とし、円弧63とかしめ生成面57とが交わる点をP2とする。
In the comparative example, the continuous portion Z is formed by an
比較例では、円弧63の曲率半径(4mm)が、本実施形態の第1の円弧61の曲率半径(10mm)より小さいので、かしめ生成面57から円弧63にかけて表面形状の変化が大きくなっている。このため、円弧63の部分(点P2より案内面56に近い側の表面である)で表面応力が上昇している(図8に示すGの領域)。このため、連続部Zに発生する応力の最大値が材料の疲労強度を超える恐れがある。
In the comparative example, since the radius of curvature (4 mm) of the
この比較例と対比して、本実施形態では連続部Xに発生する応力分布は表面形状に沿ってほぼ均一であって、特定の部位に応力が集中することがない。このため、本実施形態では、連続部Xに発生する応力の最大値を、材料の疲労強度と対比して問題のないレベルに低減することが出来るので、パンチ30の早期破損を回避することが出来る。
In contrast to this comparative example, in this embodiment, the stress distribution generated in the continuous portion X is substantially uniform along the surface shape, and stress does not concentrate on a specific part. For this reason, in this embodiment, since the maximum value of the stress generated in the continuous portion X can be reduced to a level that does not cause a problem as compared with the fatigue strength of the material, early breakage of the
以上説明したように、本発明を使用したパンチ30では、かしめ生成面57につながる第1の円弧61の曲率半径を大きくすることによって、表面形状の変化に伴う応力の上昇を抑制することが出来る。さらに、第2の円弧62に高い応力を発生させることによって第1の円弧61に発生する応力を分散させることが出来る。この結果、「連続部」に発生する応力の最大値を、材料の疲労強度と対比して問題のないレベルに低減することが出来る。
こうして、ハブシャフトの軸端をかしめる工程で使用されるパンチの早期破損を回避することが出来る。これにより、ハブシャフトの軸端をかしめる工程で使用されるパンチの交換頻度を低くできて、ハブユニットの生産の効率を向上させることが出来る。
As described above, in the
Thus, premature breakage of the punch used in the step of caulking the shaft end of the hub shaft can be avoided. Thereby, the replacement frequency of the punch used in the process of caulking the shaft end of the hub shaft can be lowered, and the production efficiency of the hub unit can be improved.
(本発明の実施形態)10:ハブユニット、11:ハブシャフト、13:内輪部材、13b:大端面、22:内輪篏合面、24:端面、25:内周面、28:被加工部、29:かしめ部、30:かしめ用パンチ、31:かしめ用パンチ(比較例)、40:揺動かしめ装置、41:ヘッド部、41a:ヘッド軸線、42:主軸、42a:回転軸線、43:パンチホルダー、43a:パンチ取付面、44:ガイド穴、45:針状ころ軸受、46:スラスト玉軸受、47:ハウジング、51:取付面、52:インロー、54:ガイド部、54a:端面、56:案内面、57:かしめ生成面、58:かしめ終端面、61:第1の円弧、62:第2の円弧、63:円弧(比較例)、
(従来技術)100:揺動かしめ装置、101:ハブシャフト、102:被加工部、103:内輪部材、104:かしめ用パンチ、105:主軸、106:かしめ部、107:ガイド部、108:案内面、109:かしめ生成面、110:ハブユニット
(Embodiment of the present invention) 10: Hub unit, 11: Hub shaft, 13: Inner ring member, 13b: Large end face, 22: Inner ring mating face, 24: End face, 25: Inner peripheral face, 28: Worked part, 29: Caulking portion, 30: Caulking punch, 31: Caulking punch (comparative example), 40: Oscillating caulking device, 41: Head portion, 41a: Head axis, 42: Main shaft, 42a: Rotating axis, 43: Punch Holder, 43a: Punch mounting surface, 44: Guide hole, 45: Needle roller bearing, 46: Thrust ball bearing, 47: Housing, 51: Mounting surface, 52: Inner, 54: Guide part, 54a: End surface, 56: Guide surface, 57: caulking generation surface, 58: caulking end surface, 61: first arc, 62: second arc, 63: arc (comparative example),
(Prior art) 100: Oscillating caulking device, 101: Hub shaft, 102: Processed part, 103: Inner ring member, 104: Caulking punch, 105: Main shaft, 106: Caulking part, 107: Guide part, 108: Guide Surface, 109: caulking generation surface, 110: hub unit
Claims (2)
前記被加工部に向かって突出するガイド部を備えていて、
前記ガイド部の外周には、前記被加工部の内周と接触する略円筒形状の案内面が形成されていて、
前記案内面の径方向外方に、塑性変形した前記被加工部を前記内輪部材に向けて前記ハブシャフトの軸方向に押し付けるかしめ生成面が形成されている
かしめ用パンチであって、
前記案内面と前記かしめ生成面は互いに連続部でつながっていて、
前記連続部の軸方向断面の形状は、前記かしめ生成面とつながる第1の円弧と、前記案内面とつながる第2の円弧と、で形成されていて、
前記第1の円弧と前記第2の円弧とが互いに接しており、前記第2の円弧の曲率半径は前記第1の円弧の曲率半径より小さい、かしめ用パンチ。 A crimped portion is formed by being plastically deformed in the radial direction of the hub shaft by being pressed against a cylindrical processed portion formed at the shaft end of the hub shaft that protrudes through the annular inner ring member. Used for applications,
A guide portion protruding toward the workpiece,
On the outer periphery of the guide portion, a substantially cylindrical guide surface that is in contact with the inner periphery of the workpiece is formed,
A caulking punch in which a caulking generation surface is formed on a radially outer side of the guide surface to press the plastically deformed work portion toward the inner ring member in the axial direction of the hub shaft,
The guide surface and the caulking generation surface are connected to each other at a continuous portion,
The shape of the cross section in the axial direction of the continuous portion is formed by a first arc connected to the caulking generation surface and a second arc connected to the guide surface ,
The caulking punch, wherein the first arc and the second arc are in contact with each other, and the radius of curvature of the second arc is smaller than the radius of curvature of the first arc.
前記第2の円弧の曲率中心の位置は、前記第1の円弧の曲率中心と前記点Qとを結ぶ直線上にあることを特徴とする請求項1に記載のかしめ用パンチ。 2. The caulking punch according to claim 1, wherein the position of the center of curvature of the second arc is on a straight line connecting the center of curvature of the first arc and the point Q. 3.
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