JP7031802B1 - 軸受ユニット用のかしめ装置及びかしめ方法、ハブユニット軸受の製造方法及び製造装置、車両の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本願は、2020年9月24日に出願された特願2020-159529に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
前記ハブは、内輪と、軸部材であるハブ輪とを備える。
前記内輪は、外周面に、前記複列の内輪軌道のうちの軸方向一方側の内輪軌道を有する。
前記ハブ輪は、軸方向中間部外周面に直接又は他の部材を介して設けられた、前記複列の内輪軌道のうちの軸方向他方側の内輪軌道と、前記軸方向他方側の内輪軌道よりも軸方向一方側に存在し、前記内輪を外嵌した嵌合軸部と、前記嵌合軸部の軸方向一方側の端部から軸方向一方側に向けて伸長する筒状部を径方向外方に塑性変形させることで形成され、前記内輪の軸方向一方側の端面を抑え付けるかしめ部とを有する。
すなわち、前記かしめ部は、前記嵌合軸部の軸方向内側の端部から径方向外側に向けて折れ曲がって、前記内輪の軸方向一方側の端面を抑え付けている。
そして、前記加圧ロールのそれぞれの前記ロール加工面部を前記筒状部の円周方向複数箇所に押し付けつつ、前記加圧ロールのそれぞれと前記軸部材とを軸部材の中心軸を中心として相対回転させることにより、前記筒状部を塑性変形させる工程を備える。
前記第1工程は、前記加圧ロールのそれぞれの前記ロール加工面部から前記筒状部の円周方向複数箇所に、前記軸部材の軸方向に関して他方側に向き、かつ、径方向に関して外側に向いた加工力を加えつつ、前記相対回転に基づいて前記加工力を加える位置を、前記筒状部の円周方向に関して連続的に変化させることにより、前記筒状部を軸方向に押し潰しつつ、径方向外側に押し広げるように塑性変形させることで、かしめ部中間体を形成する。
前記第2工程は、前記加圧ロールのそれぞれの前記ロール加工面部から前記かしめ部中間体の円周方向複数箇所に、前記軸部材の軸方向に関して他方側に向き、かつ、径方向に関して内側に向いた加工力を加えつつ、前記相対回転に基づいて前記加工力を加える位置を、前記かしめ部中間体の円周方向に関して連続的に変化させることにより、前記かしめ部中間体を軸方向に押し潰しつつ、径方向内側に押すように塑性変形させることで、前記かしめ部を形成する。
前記支持台は、前記軸部材を支持するためのものである。
前記複数個の加圧ロールは、前記支持台に支持された前記軸部材の中心軸を中心とする円周方向に離隔して配置されている。
前記加圧ロールのそれぞれは、前記支持台に支持された前記軸部材の軸方向に関して一方側から他方側に向かうにしたがい、前記軸部材の径方向に関して前記軸部材の中心軸から離れる方向に傾斜したロール中心軸と、前記ロール中心軸を中心とする円環状のロール加工面部とを有し、かつ、前記ロール中心軸を中心とする回転を自在に支持されている。
前記駆動機構は、前記加圧ロールのそれぞれの前記ロール加工面部を前記筒状部の円周方向複数箇所に押し付けつつ、前記加圧ロールのそれぞれと前記軸部材とを前記軸部材の中心軸を中心として相対回転させることにより、前記筒状部を塑性変形させる機能を有する。
本発明の一態様において、車両の製造方法は、上記のかしめ方法又はハブユニット軸受の製造方法により、前記ハブユニット軸受を製造する。
本発明の一実施形態について、図1~図4を用いて説明する。
図1は、製造対象となるハブユニット軸受(軸受ユニットの一例、かしめアセンブリ、かしめユニット)1を示している。ハブユニット軸受1は、従動輪用であり、外輪2と、ハブ3と、複数個の転動体4a、4bとを備える。
本例のハブユニット軸受1は、次のようにして造る。まず、金属素材に、鍛造加工や研削加工などの必要な加工を施し、さらに研磨加工などの仕上げ加工を施すことにより、図3に示すような、かしめ部26を形成する前のハブ輪22zを製造する。ハブ輪22zは、軸方向内側の端部に円筒状の筒状部25を有する。換言すれば、ハブ輪22zは、嵌合軸部23の軸方向内側の端部から軸方向内側に向けて伸長する円筒状の筒状部25を有する。
本発明の別の実施形態について、図5を用いて説明する。
その他の構成及び作用効果は、第1実施形態と同様である。
本発明のさらに別の実施形態について、図6~図8を用いて説明する。
(1) 複数個の加圧ロール33のそれぞれを、ロールヘッド32に対し、ロール中心軸βの軸方向に関する位置を調節可能に支持する構成
(2) 複数個の加圧ロール33のそれぞれを、ロールヘッド32に対し、ハブ輪22zの中心軸αに対するロール中心軸βの傾斜角度θを調節可能に支持する構成
その他の構成及び作用効果は、第1実施形態又は第2実施形態と同様である。
2 外輪
3 ハブ
4a、4b 転動体
5a、5b 外輪軌道
6 静止フランジ
7 支持孔
8 ナックル
9 通孔
10 ボルト
11a、11b 内輪軌道
12 回転フランジ
13 パイロット部
14 取付孔
15 スタッド
16 制動用回転体
17 通孔
18 ホイール
19 通孔
20 ナット
21a 内輪(内側内輪)
21b 内輪(外側内輪)
22、22z ハブ輪(ハブ本体)
23 嵌合軸部
24 段差面
25 筒状部
26 かしめ部
27a、27b 保持器
28、28a、28b 製造装置
29、29a ワーク側装置
30、30a ツール側装置
31 支持台
32 ロールヘッド
33 加圧ロール
34 ロール加工面部
35 ロール本体
36、36a 押圧駆動機構
37 外輪駆動機構
38、38a 回転駆動機構
39、39a、39b 支持軸部
40 外輪固定機構
41 かしめ部中間体
42 径方向内側部
43 径方向外側部
44 第1ヘッド
45 第2ヘッド
46a、46b 軸受
47 電動モータ
48 出力軸
49 駆動歯車
50 従動歯車
Claims (17)
- 基準軸と、
第1部材と第2部材とが軸方向に組み合わされた軸受ユニットを支持するベースと、
第1回転軸を有する第1押型と、
第2回転軸を有し、前記第1押型に対して前記基準軸の周りの周方向に離間して配置される第2押型と、
を備え、
前記基準軸に対して前記第1回転軸が傾斜して配置された前記第1押型と、前記基準軸に対して前記第2回転軸が傾斜して配置された前記第2押型とが、前記軸受ユニットに押し付けられる、
前記第1押型は、第1加工面部と、前記第1加工面部に比べて径方向外方に配される第2加工面部と、を有し、
前記第2押型は、第3加工面部と、前記第3加工面部に比べて径方向外方に配される第4加工面部と、を有し、
前記第2加工面部の一部と前記第4加工面部の一部とが互いに近づくように、前記第1押型及び前記第2押型の位置及び/又は姿勢が変化する、
軸受ユニット用のかしめ装置。 - 前記第1押型と前記第2押型とが、前記軸受ユニットに対して相対的に、前記周方向に移動する、請求項1に記載の軸受ユニット用のかしめ装置。
- 第3回転軸を有し、前記第1押型及び前記第2押型に対して前記周方向に離間して配置される第3押型、をさらに備え、
前記基準軸に対して前記第1回転軸が傾斜して配置された前記第1押型と、前記基準軸に対して前記第2回転軸が傾斜して配置された前記第2押型と、前記基準軸に対して前記第3回転軸が傾斜して配置された前記第3押型とが、前記軸受ユニットに押し付けられる、
請求項1又は2に記載の軸受ユニット用のかしめ装置。 - 第1回転軸を有する第1押型と、第2回転軸を有し、前記第1押型に対して基準軸の周りの周方向に離間して配置される第2押型と、を用意する工程と、
第1部材と第2部材とが軸方向に組み合わされた軸受ユニットをベースに支持する工程と、
前記基準軸に対して前記第1回転軸が傾斜して配置された前記第1押型と、前記基準軸に対して前記第2回転軸が傾斜して配置された前記第2押型とを、前記軸受ユニットに押し付ける工程と、
を備え、
前記第1押型は、第1加工面部と、前記第1加工面部に比べて径方向外方に配される第2加工面部と、を有し、
前記第2押型は、第3加工面部と、前記第3加工面部に比べて径方向外方に配される第4加工面部と、を有し、
前記第2加工面部の一部と前記第4加工面部の一部とが互いに近づくように、前記第1押型及び前記第2押型の位置及び/又は姿勢を変化させる、
軸受ユニット用のかしめ方法。 - 前記押し付ける工程は、前記第1押型と前記第2押型とを、前記軸受ユニットに対して相対的に、前記周方向に移動させることを含む、請求項4に記載の軸受ユニット用のかしめ方法。
- 第3回転軸を有し、前記第1押型及び前記第2押型に対して前記周方向に離間して配置される第3押型、をさらに用意し、
前記押し付ける工程は、前記基準軸に対して前記第1回転軸が傾斜して配置された前記第1押型と、前記基準軸に対して前記第2回転軸が傾斜して配置された前記第2押型と、前記基準軸に対して前記第3回転軸が傾斜して配置された前記第3押型とを、前記軸受ユニットに押し付ける工程を含む、
請求項4又は5に記載の軸受ユニット用のかしめ方法。 - 軸部材と、前記軸部材に外嵌された内輪とを備え、前記軸部材の軸方向一方側の端部に設けられた筒状部を塑性変形させることで形成されたかしめ部により、前記内輪の軸方向一方側の端面が抑え付けられているハブユニット軸受の製造方法であって、
前記軸部材の中心軸を中心とする円周方向に離隔して配置され、それぞれが前記軸部材の軸方向に関して一方側から他方側に向かうにしたがい、前記軸部材の径方向に関して前記軸部材の中心軸から離れる方向に傾斜したロール中心軸と、前記ロール中心軸を中心とする円環状のロール加工面部とを有し、かつ、前記ロール中心軸を中心とする回転を自在に支持された、複数個の加圧ロールを用い、
前記加圧ロールのそれぞれの前記ロール加工面部を前記筒状部の円周方向複数箇所に押し付けつつ、前記加圧ロールのそれぞれと前記軸部材とを前記軸部材の中心軸を中心として相対回転させることにより、前記筒状部を塑性変形させる工程を備え、
前記工程は、第1工程と、第2工程とを含み、
前記第1工程は、前記加圧ロールのそれぞれの前記ロール加工面部から前記筒状部の円周方向複数箇所に、前記軸部材の軸方向に関して他方側に向き、かつ、径方向に関して外側に向いた加工力を加えつつ、前記相対回転に基づいて前記加工力を加える位置を、前記筒状部の円周方向に関して連続的に変化させることにより、前記筒状部を軸方向に押し潰しつつ、径方向外側に押し広げるように塑性変形させることで、かしめ部中間体を形成し、
前記第2工程は、前記加圧ロールのそれぞれの前記ロール加工面部から前記かしめ部中間体の円周方向複数箇所に、前記軸部材の軸方向に関して他方側に向き、かつ、径方向に関して内側に向いた加工力を加えつつ、前記相対回転に基づいて前記加工力を加える位置を、前記かしめ部中間体の円周方向に関して連続的に変化させることにより、前記かしめ部中間体を軸方向に押し潰しつつ、径方向内側に押すように塑性変形させることで、前記かしめ部を形成する、
ハブユニット軸受の製造方法。 - 前記複数個の加圧ロールが、前記軸部材の中心軸を中心とする円周方向に関して等間隔に配置されている、請求項7に記載のハブユニット軸受の製造方法。
- 前記第2工程における前記ロール中心軸の軸方向に関する前記加圧ロールの位置を、前記第1工程における前記ロール中心軸の軸方向に関する前記加圧ロールの位置よりも、前記軸部材の中心軸に近い側にずらして配置する、
請求項7又は8に記載のハブユニット軸受の製造方法。 - 前記第2工程における前記軸部材の中心軸に対する前記ロール中心軸の傾斜角度を、前記第1工程における前記軸部材の中心軸に対する前記ロール中心軸の傾斜角度よりも小さくする、請求項7~9のうちのいずれかに記載のハブユニット軸受の製造方法。
- 前記第1工程を終了する時点を、前記加圧ロールのそれぞれと前記軸部材とを前記軸部材の中心軸を中心として相対回転させるためのトルクの値を用いて決定する、請求項7~10のうちのいずれかに記載のハブユニット軸受の製造方法。
- 基準軸と、
第1部材と第2部材とが軸方向に組み合わされた軸受ユニットを支持するベースと、
第1回転軸を有する第1押型と、
第2回転軸を有し、前記第1押型に対して前記基準軸の周りの周方向に離間して配置される第2押型と、
を備え、
前記第1押型と、前記第2押型とが、前記軸受ユニットに押し付けられ、
前記軸受ユニットから離れるに従って前記基準軸に前記第1回転軸が近づくように、前記基準軸に対して前記第1回転軸が傾斜して配置され、
前記軸受ユニットから離れるに従って前記基準軸に前記第2回転軸が近づくように、前記基準軸に対して前記第2回転軸が傾斜して配置される、
軸受ユニット用のかしめ装置。 - 前記第1押型と前記第2押型とが、前記軸受ユニットに対して相対的に、前記周方向に移動する、請求項12に記載の軸受ユニット用のかしめ装置。
- 前記第1押型は、第1加工面部と、前記第1加工面部に比べて径方向外方に配される第2加工面部と、を有し、
前記第2押型は、第3加工面部と、前記第3加工面部に比べて径方向外方に配される第4加工面部と、を有し、
前記第2加工面部の一部と前記第4加工面部の一部とが互いに近づくように、前記第1押型及び前記第2押型の位置及び/又は姿勢が変化する、
請求項12又は13に記載の軸受ユニット用のかしめ装置。 - 第3回転軸を有し、前記第1押型及び前記第2押型に対して前記周方向に離間して配置される第3押型、をさらに備え、
前記基準軸に対して前記第1回転軸が傾斜して配置された前記第1押型と、前記基準軸に対して前記第2回転軸が傾斜して配置された前記第2押型と、前記基準軸に対して前記第3回転軸が傾斜して配置された前記第3押型とが、前記軸受ユニットに押し付けられる、
請求項12から14のいずれかに記載の軸受ユニット用のかしめ装置。 - 第1回転軸を有する第1押型と、第2回転軸を有し、前記第1押型に対して基準軸の周りの周方向に離間して配置される第2押型と、を用意する工程と、
第1部材と第2部材とが軸方向に組み合わされた軸受ユニットをベースに支持する工程と、
前記基準軸に対して前記第1回転軸が傾斜して配置された前記第1押型と、前記基準軸に対して前記第2回転軸が傾斜して配置された前記第2押型とを、前記軸受ユニットに押し付ける工程であり、前記軸受ユニットから離れるに従って前記基準軸に前記第1回転軸が近づくように前記基準軸に対して前記第1回転軸が傾斜して配置され、前記軸受ユニットから離れるに従って前記基準軸に前記第2回転軸が近づくように前記基準軸に対して前記第2回転軸が傾斜して配置される、前記工程と、
を備える、
軸受ユニット用のかしめ方法。 - ハブユニット軸受を備えた車両の製造方法であって、
請求項4~6、16のうちのいずれかに記載のかしめ方法、又は請求項7~11のうちのいずれかに記載のハブユニット軸受の製造方法により、前記ハブユニット軸受を製造する、車両の製造方法。
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