KR20200091810A - 차륜용 베어링 장치의 제조 방법 및 제조 장치 - Google Patents

차륜용 베어링 장치의 제조 방법 및 제조 장치 Download PDF

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KR20200091810A
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고키 시라미즈
노부유키 세오
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가부시키가이샤 제이텍트
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Abstract

차륜용 베어링 장치의 제조 방법로서, 차륜용 베어링 장치는 외륜 부재(3), 내측 궤도(7a)를 갖는 축부 및 플랜지부(11)를 포함하는 내축 부재(4), 복수의 전동체, 상기 외륜 부재(3)의 축방향 제1 측의 단부에 제공되고 축방향 립(34a)을 포함하는 시일(30), 및 상기 내축 부재(4) 측에 제공되고 상기 축방향 립(34a)이 접촉하는 립 접촉면을 포함하는, 차륜용 베어링 장치의 제조 방법은, 제1 기준 위치(3c)로부터의 축방향의 거리가 관리되는 상태에서 상기 외측 궤도(3b)를 가공하는 단계로서, 제1 기준 위치(3c)는 상기 외륜 부재(3) 상에 설정되어 있는, 외측 궤도(3b)를 가공하는 단계; 및 상기 제1 기준 위치(3c)에 대해 상기 외륜 부재(3)의 축방향의 미리결정된 위치에 상기 시일(30)을 제공하는 단계를 포함한다.

Description

차륜용 베어링 장치의 제조 방법 및 제조 장치{MANUFACTURING METHOD AND MANUFACTURING APPARATUS FOR WHEEL BEARING DEVICE}
본 발명은, 차륜용 베어링 장치의 제조 방법 및 제조 장치에 관한 것이다.
자동차 등의 차량에 탑재되어, 차륜을 회전 가능하게 지지하는 허브 유닛(차륜용 베어링 장치)은, 서로 동심으로 배치된 내축 부재 및 외륜 부재를 포함한다. 내축 부재와 외륜 부재 사이에 배치된 전동체(rolling element)에 의해, 외륜 부재에 대하여 내축 부재가 회전 가능하게 제공된다. 내축 부재의 차량 외측의 단부에는, 반경방향에서 외측으로 연장되는 플랜지부가 제공되어 있다. 이 플랜지부에 차륜 및 브레이크 디스크가 설치된다. 이러한 허브 유닛에서는, 내축 부재와 외륜 부재 사이의, 전동체가 배치되어 있는 환상 공간에 외부 공간으로부터 흙탕물 등이 침입하는 것을 방지하기 위해서, 당해 환상 공간의 축방향에서의 양 단부에 밀봉 장치가 장착되어 있다(일본 미심사 특허 출원 공보 제2011-196455호(JP 2011-196455 A) 참조).
이러한 허브 유닛에서, 차량 외측에 사용되는 밀봉 장치의 예가 도 7에 도시되어 있다. 이 밀봉 장치는, 외륜 부재(103)에 설치되는 시일(130)을 포함한다. 시일(130)은 축방향 립(134a) 및 반경방향 립(134b)을 포함한다. 립의 각각의 선단은 내축 부재(104)의 외주면(101a) 및 플랜지부(111)의 차량 내측의 측면(111a)(이하, 이들 면을 "립 접촉면"이라고도 칭함)에 접촉하고 있다.
시일의 밀봉 성능을 향상시키기 위해서는, 립 접촉면에 대한 립의 간섭을 증가시킴으로써 립 접촉면과의 립의 접촉 압력을 향상시키는 것이 효과적이다. 그러나, 립의 간섭이 지나치게 큰 경우, 내축 부재의 회전 저항이 분리하게 커진다. 그러므로, 시일의 립의 간섭은, 밀봉 성능과 내축 부재의 회전 저항의 양쪽을 고려해서 적절한 값으로 설정되는 것이 요망된다.
그러나, 축방향 립의 간섭은, 외륜 부재에 대한 시일의 축방향 설치 위치 또는 축방향 립이 접촉하는 립 접촉면의 축방향의 위치의 영향을 받아서 변동되기 쉽고, 축방향 립을 적절한 간섭으로 립 접촉면에 접촉시키는 것이 곤란해진다. 그러므로, 시일 및/또는 립 접촉면을 축방향에서 정확하게 위치결정하는 것이 필요하다.
본 발명은, 차량 외측에 배치되는 축방향 제1 측의 밀봉 장치에서 시일의 축방향 립을 적절한 간섭으로 립 접촉면을 접촉시킬 수 있는 차륜용 베어링 장치의 제조 방법 및 제조 장치를 제공한다.
본 발명의 제1 양태는, 차륜용 베어링 장치의 제조 방법으로서, 상기 차륜용 베어링 장치는, 내주에 외측 궤도를 갖는 외륜 부재, 상기 외륜 부재의 반경방향의 내측에 배치되고 상기 외측 궤도를 향하는 내측 궤도를 갖는 축부 및 상기 외륜 부재보다 축방향 제1 측에 더 가깝게 배치되고 상기 축부로부터 반경방향의 외측으로 돌출하는 플랜지부를 포함하는 내축 부재, 상기 외측 궤도와 상기 내측 궤도 사이에 배치되는 복수의 전동체, 상기 외륜 부재의 축방향 제1 측의 단부에 제공되고 축방향 립을 포함하는 시일, 및 상기 내축 부재 측에 제공되고 상기 축방향 립이 접촉하는 립 접촉면을 포함하고, 상기 제조 방법은, 제1 기준 위치로부터의 축방향의 거리가 관리되는 상태에서 상기 외측 궤도를 가공하는 단계로서, 상기 제1 기준 위치는 상기 외륜 부재 상에 설정되어 있는, 외측 궤도를 가공하는 단계; 및 상기 제1 기준 위치에 대해 상기 외륜 부재의 축방향의 미리결정된 위치에 상기 시일을 제공하는 단계를 포함하는, 차륜용 베어링 장치의 제조 방법을 제공한다.
상술한 제조 방법에 의해, 외측 궤도 상에 배치되는 전동체와 시일이 축방향에 관해서 미리결정된 관계에 위치결정된다. 한편, 외측 궤도상의 전동체는 내축 부재의 내측 궤도 상에도 배치되므로, 시일과 내축 부재도 축방향에 관해서 미리결정된 관계로 위치결정된다. 그러므로, 시일의 축방향 립을 내축 부재 측의 립 접촉면에 가능한 적절한 간섭으로 접촉시킬 수 있다.
상기 양태에서, 상기 제조 방법은, 제2 기준 위치로부터의 축방향의 거리가 관리되는 상태에서 상기 내측 궤도를 가공하는 단계로서, 상기 제2 기준 위치는 상기 내축 부재 상에 설정되어 있는, 내측 궤도를 가공하는 단계; 및 상기 제2 기준 위치에 대해 상기 내축 부재의 축방향의 미리결정된 위치에 상기 립 접촉면을 제공하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상술한 제조 방법에 의해, 내측 궤도 상에 배치되는 전동체 및 립 접촉면은 축방향에서 미리결정된 관계로 위치결정된다. 그러므로, 립 접촉면 및 시일도 축방향에서 미리결정된 관계로 위치결정되며, 시일의 축방향 립을 더 적절한 간섭으로 립 접촉면에 접촉시킬 수 있다.
본 발명의 제2 양태는, 차륜용 베어링 장치의 제조 방법으로서, 상기 차륜용 베어링 장치는, 내주에 외측 궤도를 갖는 외륜 부재, 상기 외륜 부재의 반경방향의 내측에 배치되고 상기 외측 궤도를 향하는 내측 궤도를 갖는 축부 및 상기 외륜 부재보다 축방향 제1 측에 더 가깝게 배치되고 상기 축부로부터 반경방향의 외측으로 돌출하는 플랜지부를 포함하는 내축 부재, 상기 외측 궤도와 상기 내측 궤도 사이에 배치되는 복수의 전동체, 상기 외륜 부재의 축방향 제1 측의 단부에 제공되고 축방향 립을 포함하는 시일, 및 상기 내축 부재 측에 제공되고 상기 축방향 립이 접촉하는 립 접촉면을 포함하고, 상기 제조 방법은 제2 기준 위치로부터의 축방향의 거리가 관리되는 상태에서 상기 내측 궤도를 가공하는 단계로서, 상기 제2 기준 위치는 상기 내축 부재 상에 설정되어 있는, 내측 궤도를 가공하는 단계; 및 상기 제2 기준 위치에 대해 상기 내축 부재의 축방향의 미리결정된 위치에 상기 립 접촉면을 제공하는 단계를 더 포함하는, 차륜용 베어링 장치의 제조 방법을 제공한다.
상술한 제조 방법에 의해, 내측 궤도 상에 배치되는 전동체 및 립 접촉면은 축방향에서 미리결정된 관계에 위치결정된다. 한편, 내측 궤도 상의 전동체는, 외륜 부재의 외측 궤도 상에도 배치되므로, 립 접촉면 및 외륜 부재도 축방향에서 미리결정된 관계로 위치결정된다. 그러므로, 외륜 부재 측에 제공되는 시일의 축방향 립을 가능한 적절한 간섭으로 립 접촉면에 접촉시킬 수 있다.
상기 양태에서, 상기 제1 기준 위치는 상기 외륜 부재의 축방향 제1 측의 단부면이어도 된다. 상술한 구성에 의해, 시일의 근방에 제1 기준 위치가 설정되며, 당해 제1 기준 위치를 기준으로 해서 외륜 부재의 단부에 용이하게 시일을 제공할 수 있다.
상기 양태에서, 상기 제2 기준 위치는 상기 플랜지부의 축방향 제2 측의 측면이어도 된다. 상술한 구성에 의해, 립 접촉면의 근방에 제2 기준 위치가 설정되며, 당해 제2 기준 위치를 기준으로 해서 내축 부재 측에 립 접촉면을 용이하게 제공할 수 있다.
상기 양태에서, 상기 축부의 외주면에 슬링거가 제공될 수 있고, 상기 슬링거는 제2 기준 위치로부터 축방향 제2 측에 미리결정된 간격을 두고 배치되며, 상기 립 접촉면은 슬링거의 축방향 제2 측의 면에 제공되어도 된다. 상술한 구성에 의해, 상기 제2 기준 위치로부터 축방향 제2 측에 간격을 두고 배치되는 슬링거에 립 접촉면이 제공되는 경우에도, 당해 제2 기준 위치를 기준으로 해서 적절한 위치에 립 접촉면을 제공할 수 있다.
본 발명의 제3 양태는, 차륜용 베어링 장치의 제조 장치로서, 상기 차륜용 베어링 장치는, 내주에 외측 궤도를 갖는 외륜 부재, 상기 외륜 부재의 반경방향에서의 내측에 배치되고 상기 외측 궤도를 향하는 내측 궤도를 갖는 축부 및 상기 외륜 부재보다 축방향 제1 측에 더 가깝게 배치되고 상기 축부로부터 반경방향의 외측으로 돌출하는 플랜지부를 포함하는 내축 부재, 상기 외측 궤도와 상기 내측 궤도 사이에 배치되는 복수의 전동체, 상기 외륜 부재의 축방향 제1 측의 단부에 제공되고 축방향 립을 포함하는 시일, 및 상기 내축 부재 측에 제공되고 상기 축방향 립이 접촉하는 립 접촉면을 포함하며, 상기 제조 장치는, 제1 기준 위치로부터의 축방향의 거리가 관리되는 상태에서 상기 외측 궤도를 가공하는 제1 가공 공구로서, 상기 제1 기준 위치는 상기 외륜 부재 상에 설정되어 있는, 제1 가공 공구; 및 상기 제1 기준 위치에 대해 상기 외륜 부재의 축방향의 미리결정된 위치에 상기 시일을 압입하는 압입 지그를 포함하는 차륜용 베어링 장치의 제조 장치를 제공한다.
상술한 제조 장치에 의해, 상기 외측 궤도 상에 배치되는 상기 전동체와 상기 시일이 축방향에서 미리결정된 관계로 위치결정된다. 한편, 외측 궤도 상의 전동체는 내축 부재의 내측 궤도 상에도 배치되므로, 시일과 내축 부재도 축방향에 관해서 미리결정된 관계로 위치결정된다. 그러므로, 시일의 축방향 립을 가능한 적절한 간섭으로 내축 부재 측에 제공되는 립 접촉면에 접촉시킬 수 있다.
상기 양태에서, 상기 제조 장치는, 제2 기준 위치로부터의 축방향의 거리가 관리되는 상태에서 상기 내측 궤도를 가공하는 제2 가공 공구로서, 상기 제2 기준 위치는 상기 내축 부재 상에 설정되어 있는, 제2 가공 공구; 및 상기 제2 기준 위치에 대해 상기 내축 부재의 축방향의 미리결정된 위치에 상기 립 접촉면을 포함하는 슬링거를 압입하는 제2 압입 지그를 더 포함할 수 있다. 상술한 제조 장치에 의해, 내측 궤도 상에 배치되는 전동체와 립 접촉면이 축방향에서 미리결정된 관계로 위치결정된다. 그러므로, 립 접촉면 및 시일도 축방향에서 미리결정된 관계로 위치결정되며, 시일의 축방향 립을 더 적절한 간섭으로 립 접촉면에 접촉시킬 수 있다.
본 발명의 제4 양태는, 차륜용 베어링 장치의 제조 장치로서, 상기 차륜용 베어링 장치는, 내주에 외측 궤도를 갖는 외륜 부재, 상기 외륜 부재의 반경방향에서의 내측에 배치되고 상기 외측 궤도를 향하는 내측 궤도를 갖는 축부 및 상기 외륜 부재 보다 축방향 제1 측에 더 가깝게 배치되고 상기 축부로부터 반경방향의 외측으로 돌출하는 플랜지부를 포함하는 내축 부재, 상기 외측 궤도와 상기 내측 궤도 사이에 배치되는 복수의 전동체, 상기 외륜 부재의 축방향 제1 측의 단부에 제공되고 축방향 립을 포함하는 시일, 및 상기 내축 부재 측에 제공되고 상기 축방향 립이 접촉하는 립 접촉면을 포함하고, 상기 제조 장치는, 제2 기준 위치로부터의 축방향의 거리가 관리되는 상태에서 상기 내측 궤도를 가공하는 제2 가공 공구로서, 상기 제2 기준 위치는 상기 내축 부재 상에 설정되어 있는, 제2 가공 공구; 및 상기 제2 기준 위치에 대해 상기 내축 부재의 축방향의 미리결정된 위치에 상기 립 접촉면을 포함하는 슬링거를 압입하는 제2 압입 지그를 포함하는, 차륜용 베어링 장치의 제조 장치를 제공한다.
상술한 제조 장치에 의해, 내측 궤도 상에 배치되는 전동체와 립 접촉면이 축방향에서 미리결정된 관계로 위치결정된다. 한편, 내측 궤도 상의 전동체는, 외륜 부재의 외측 궤도 상에도 배치되므로, 립 접촉면 및 외륜 부재도 축방향에서 미리결정된 관계로 위치결정된다. 그러므로, 외륜 부재 측에 제공되는 시일의 축방향 립을 가능한 적절한 간섭으로 립 접촉면에 접촉시킬 수 있다.
상기 양태에 의하면, 립 접촉면에 대한 시일의 축방향 립의 간섭을 적절하게 설정할 수 있다.
본 발명의 예시적인 실시형태에 대한 특징, 장점, 및 기술적 및 산업적 중요성을 첨부 도면을 참조하여 이하에서 설명하며, 도면에서 동일 번호는 동일 요소를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 차륜용 베어링 장치의 단면도이다.
도 2는 밀봉 장치의 확대 단면도이다.
도 3은 외륜 부재에서의 외측 궤도를 가공하는 단계를 도시하는 단면도이다.
도 4는 내축 부재에서의 내측 궤도를 가공하는 단계를 도시하는 단면도이다.
도 5는 외륜 부재에 대해 시일을 설치하는 단계를 도시하는 단면도이다.
도 6은 내축 부재에 대해 슬링거를 설치하는 단계를 도시하는 단면도이다.
도 7은 종래 기술에 따른 차륜용 베어링 장치의 밀봉 장치를 도시하는 단면도이다.
이하, 본 발명의 실시형태를 첨부된 도면을 참고하여 설명한다.
차륜용 베어링 장치의 구성
도 1은, 본 발명의 일 실시형태에 따른 차륜용 베어링 장치의 단면도이다. 본 실시형태에 따른 차륜용 베어링 장치(허브 유닛)(1)는, 차량의 차체에 제공되어 있는 현가장치에 대하여 차륜을 회전 가능하게 지지한다. 차륜용 베어링 장치(1)는, 외륜 부재(3), 내축 부재(허브 축)(4), 전동체(9), 및 케이지(10)를 포함한다. 이하의 설명에서는, 차륜용 베어링 장치(1)의 중심 축선(C)에 평행한 방향(도 1의 좌우 방향)을 "축방향"이라 칭하고, 축방향에 직교하는 방향을 "반경방향"이라 칭한다. 또한, 차륜용 베어링 장치(1)가 차량의 차체에 제공된 상태에서, 차량 외측에 대응하는 도 1의 좌측을 "축방향 제1 측"이라 칭하며, 차량 내측에 대응하는 도 1의 우측을 "축방향 제2 측"이라 칭한다.
외륜 부재(3) 및 내축 부재(4)는 서로 동심으로 배치된다. 본 실시형태에서는, 외륜 부재(3)에 대하여 내축 부재(4)가 중심 축선(C) 주위로 회전 가능하다. 차륜용 베어링 장치(1)는, 차륜 및 브레이크 디스크(도시되지 않음)가 고정되는 플랜지부(11)를 포함하는 내축 부재(4)를, 차체에 대하여 회전 가능하게 지지할 수 있다.
외륜 부재(3)는 기계 구조용 탄소강 등에 의해 형성된다. 외륜 부재(3)는 원통 형상으로 형성되며, 외주면(3a)에 플랜지(5)를 포함한다. 플랜지(5)는, 볼트에 의해 차체 측의 현가장치에 고정된다. 외륜 부재(3)의 내주면에는, 복열 외측 궤도(3b)가 제공된다.
내축 부재(4)는 내축(6) 및 내륜(8)을 포함한다. 내축(6)은 기계 구조용 탄소강에 의해 형성된다. 내륜(8)은 고탄소 크롬 베어링강에 의해 형성된다. 내축(6)은, 축방향을 따라서 연장되는 본체부(7), 및 본체부(7)로부터 반경방향에서 외측으로 돌출되는 플랜지부(11)를 포함한다. 본체부(7) 및 플랜지부(11)는 서로 일체로 형성된다. 플랜지부(11)는, 본체부(7)의 축방향 제1 측에 제공된다. 플랜지부(11)에는, 차륜 및 브레이크 디스크(도시되지 않음)가 설치된다.
내륜(8)은, 환상 형상으로 형성되고, 내축(6)의 축방향 제2 측의 단부에 외부에서 끼워지며, 클린칭(clinching)에 의해 고정된다. 내축(6)의 본체부(7)와 내륜(8)은 외륜 부재의 반경방향에서의 내측에 배치되는 본 발명에 따른 축부를 구성한다. 내축(6)의 플랜지부(11)는, 외륜 부재(3)보다 축방향 제1 측에 더 가깝게 배치되는 본 발명에 따른 플랜지부를 구성한다.
본체부(7)의 외주면에는, 축방향 제1 측의 외측 궤도(3b)의 반경방향의 내측을 향하는 내측 궤도(7a)가 제공된다. 내륜(8)의 외주면에는, 축방향 제2 측의 외측 궤도(3b)의 반경방향의 내측을 향하는 내측 궤도(8a)가 제공된다. 복수의 전동체(9)가 복열 외측 궤도(3b)와 내측 궤도(7a 및 8a) 사이에 배치된다. 본 실시형태에서, 전동체(9)는 볼이다. 궤도 상의 복수의 볼(9)은 둘레 방향에서 그들 사이에 미리결정된 간격을 갖는 상태로 케이지(10)에 의해 유지된다. 외측 궤도(3b) 및 내측 궤도(7a 및 8a)는 단면에서 오목 원호 형상으로 각각 형성된다. 볼(9)은, 외측 궤도(3b) 및 내측 궤도(7a 및 8a)와 접촉각을 갖고서 점접촉한다.
외륜 부재(3)의 축방향에서의 양 단부와 내축 부재(4) 사이, 더 상세하게는 외륜 부재(3)의 축방향 제1 측의 단부와 본체부(7) 사이 및 외륜 부재(3)의 축방향 제2 측의 단부와 내륜(8) 사이에는, 밀봉 장치(12 및 13)가 설치된다. 밀봉 장치(12 및 13)는, 외륜 부재(3)와 내축 부재(4) 사이에 형성되는 환상 공간 안으로 흙탕물 등의 이물이 침입하는 것을 방지하며, 환상 공간 내의 윤활제가 누출하지 않도록 환상 공간을 밀봉하는 역할을 갖는다.
도 2는 밀봉 장치(12)의 확대 단면도이다. 축방향 제1 측에 배치되는 밀봉 장치(12)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 시일(30) 및 슬링거(31)를 포함한다. 슬링거(31)는, 쉽게 녹슬지 않는 경질의 재료인 스테인리스강 등의 금속판을 프레스가공함으로써 환상 형상으로 형성된다.
슬링거(31)는 원통부(31a) 및 원환부(31b)를 포함한다. 원통부(31a)는, 원통 형상으로 형성되고, 내축 부재(4)의 본체부(7)의 외주면(7b)에 끼워맞춤됨으로써 본체부(7)에 고정된다.
원환부(31b)는, 원환 형상으로 형성되고, 원통부(31a)의 축방향 제1 측(축방향의 외측)의 단부로부터 반경방향 외측으로 연장된다. 원환부(31b)는, 플랜지부(11)의 축방향 제2 측(축방향의 내측)의 측면(11a)으로부터 간격을 두고 배치된다. 원환부(31b)는, 외륜 부재(3)의 축방향 제1 측의 단부면(3c)보다 축방향 제2 측에 더 가깝게 배치된다. 플랜지부(11)의 축방향 제2 측의 측면(11a)은, 원호 형상의 만곡면(11c)을 통해서 본체부(7)의 외주면(7b)에 연속된다. 본 실시형태에서는, 플랜지부(11)의 측면(11a)의 반경방향에서의 외측에는 측면(11b)이 제공된다. 측면(11b)은 단차부를 통해 측면(11a)에 대해 축방향 제1 측에 위치결정된다. 단, 측면(11a 및 11b)은 서로 동일 평면상에 있을 수 있다는 것에 유의해야 한다.
시일(30)은 금속 환(32) 및 탄성 부재(33)를 포함한다. 금속 환(32)은, 냉연 강판(일본 산업 표준에서는 SPCC로서 규정됨) 등의 강판을 프레스가공함으로써 환상 형상으로 형성된다. 금속 환(32)은 외륜 부재(3)에 고정된다. 금속 환(32)은 원통부(32a) 및 원환부(32b)를 포함한다. 원통부(32a)는, 원통 형상으로 형성되며, 외륜 부재(3)의 축방향 제1 측의 단부의 내주면(3d)에 끼워맞춰진다. 원환부(32b)는, 원환 형상으로 형성되며, 원통부(32a)의 축방향 제2 측(축방향의 내측)의 단부로부터 반경방향 내측으로 연장된다.
탄성 부재(33)는, 니트릴 고무 등으로부터 환상 형상으로 형성된다. 탄성 부재(33)는 가황을 통해 금속 환(32)에 접착된다. 탄성 부재(33)는 복수의 립(34a 및 34b)을 포함한다. 복수의 립(34a, 34b)은 축방향 립(34a) 및 반경방향 립(34b)을 포함한다.
축방향 립(34a)은, 금속 환(32)의 원환부(32b)로부터 축방향 제1 측을 향해 연장된다. 축방향 립(34a)의 립 선단은, 슬링거(31)의 원환부(31b)의 축방향 제2 측의 측면(31c)에 미리결정된 간섭을 갖는 상태로 접촉한다. 따라서, 슬링거(31)의 원환부(31b)의 축방향 제2 측의 측면(31c)은 축방향 립(34a)이 접촉하는 립 접촉면이 된다. 축방향 립(34a)의 간섭은, 축방향 립(34a)의 립 선단이 립 접촉면(31c)에 접촉하지 않고 축방향 립(34a)에 외부 힘이 작용하지 않는 상태에서의 립 선단의 위치와, 립 선단이 립 접촉면(31c)에 접촉하고 외부 공간으로부터 환상 공간이 획정되는 원하는 위치에서의 축방향 립(34a)의 립 선단의 위치 사이의 축방향의 거리로서 정의된다.
반경방향 립(34b)은, 금속 환(32)의 원환부(32b)의 반경방향에서의 내측 단부로부터 반경방향의 내측으로 연장된다. 반경방향 립(34b)의 립 선단은 슬링거(31)의 원통부(31a)의 외주면에 접촉한다.
차륜용 베어링 장치(1)의 제조 방법에서의 외측 궤도(3b)를 가공하는 단계에 대해서 설명한다. 도 3은, 외륜 부재(3)에서의 외측 궤도(3b)를 가공하는 단계를 도시하는 단면도이다. 외륜 부재(3)의 외측 궤도(3b)는, 마무리 가공용의 지석(제1 가공 공구)(38)에 의해 연마 또는 연삭되어, 제품으로서의 최종 형상으로 가공된다. 지석(38)은, 외륜 부재(3)의 중심 축선(C)(도 1 참조)에 대하여 평행한 중심 축선(O1) 주위로 회전한다.
본 실시형태에서는, 후술하는 바와 같이, 외륜 부재(3)의 축방향 제1 측의 단부면(3c)이, 시일(30)의 축방향 위치를 결정하기 위한 기준면(제1 기준 위치)에 대응한다. 지석(38)의 축방향의 가공 위치는 기준면(3c)을 기준(원점)으로서 사용하여 결정된다. 지석(38)은, 당해 가공 위치로 이동되고, 외측 궤도(3b)를 가공한다. 따라서, 외측 궤도(3b)의 표면 형상은, 기준면(3c)으로부터의 축방향의 거리가 관리되는 상태, 즉 기준면(3c)으로부터 미리결정된 거리 이격된 위치에서 가공된다. 도 3에는, 차륜용 베어링 장치(1)를 조립하는 경우에 외측 궤도(3b) 상을 전동하는 볼(9)의 중심을 참조 부호(9a)로 나타낸다. 지석(38)에 의해 기준면(3c)으로부터 외측 궤도(3b)까지의 거리가 미리결정된 값으로 설정되기 때문에, 기준면(3c)과 외측 궤도(3b) 상의 볼(9)의 중심(9a) 사이의 거리(L1)도 미리결정된 치수로 설정된다.
내측 궤도(7a)를 가공하는 단계에 대해서 설명한다. 도 4는, 내축 부재(4)의 내측 궤도(7a)를 가공하는 단계를 도시하는 단면도이다. 내축 부재(4)의 본체부(7)의 내측 궤도(7a), 본체부(7)의 외주면(7b), 및 플랜지부(11)의 반경방향에서의 내측부(근부)의 축방향 제2 측의 측면(11a 및 11b) 및 만곡면(11c)은, 마무리 가공용의 지석(제2 가공 공구)(39)에 의해 연마 또는 연삭되어, 제품으로서의 최종 형상으로 가공된다. 지석(39)은, 내축 부재(4)의 중심 축선(C)에 대하여 경사진 중심 축선(O2) 주위로 회전한다.
본 실시형태에서는, 후술하는 바와 같이, 플랜지부(11)의 축방향 제2 측의 측면(11b)이, 슬링거(31)의 축방향의 위치를 결정하기 위한 기준면(제2 기준 위치)에 대응한다. 기준면(11b) 및 내측 궤도(7a)는 동일한 지석(39)을 사용하여 연마된다. 그러므로, 내측 궤도(7a)의 표면 형상은, 기준면(11b)으로부터의 축방향의 거리가 관리되는 상태, 즉 기준면(11b)으로부터의 축방향의 간격이 일정하게 유지된 상태에서 가공된다. 지석(39)에 의해 기준면(11b)으로부터 내측 궤도(7a)까지의 축방향의 거리가 미리결정된 값으로 설정되기 때문에, 기준면(11b)과 내측 궤도(7a) 상의 볼(9)의 중심(9a) 사이의 거리(L4)도 미리결정된 치수로 설정된다.
시일(30)을 설치하는 단계에 대해서 설명한다. 도 5는, 외륜 부재(3)에 대해 시일(30)을 설치하는 단계를 도시하는 단면도이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 시일(30)은, 압입 지그(제1 압입 지그)(51)를 사용해서 외륜 부재(3)의 축방향 제1 측의 단부의 내주면(3d)에 압입된다. 압입 지그(51)는 구동 기구(도시되지 않음)에 의해 축방향으로 이동가능하다. 압입 지그(51)는 가압부(51a) 및 위치결정부(51b)를 포함한다. 가압부(51a)는, 시일(30)의 축방향 제1 측의 측면에 접촉한다. 위치결정부(51b)는, 가압부(51a)의 축방향 제1 측에 배치되고, 가압부(51a)보다 반경방향 외측의 위치로 돌출된다. 가압부(51a)의 축방향 제2 측의 단부면과 위치결정부(51b)의 축방향 제2 측의 단부면 사이의 거리는, 기준면인 외륜 부재(3)의 축방향 제1 측의 단부면(3c)과 시일(30)의 축방향 제1 측의 측면 사이의 설계 치수(L2)와 일치한다.
압입 지그(51)를 사용하여, 시일(30)의 원통부(32a)를 외륜 부재(3)의 내주면(3d)에 압입한다. 이 경우, 원통부(32a)의 축방향 제2 측의 단부를 내주면(3d)의 축방향 제1 측의 단부에 위치결정하고, 시일(30)의 축방향 제1 측의 단부를 가압부(51a)에 의해 화살표 b 방향으로 가압한다. 위치결정부(51b)의 축방향 제2 측의 단부면을 기준면(3c)에 접촉시킨다. 결과적으로, 시일(30)이 축방향에 관해서 적절한 위치에 설치된다.
전술한 바와 같이, 기준면(3c)으로부터 외측 궤도(3b) 상의 볼(9)의 중심(9a)까지의 거리(L1)는, 도 3에 도시되는 지석(38)을 사용한 마무리 가공에 의해 달성되는 미리결정된 치수가 된다. 그러므로, 차륜용 베어링 장치(1)를 조립했을 때, 시일(30)의 축방향 제1 측의 단부면과 볼(9)의 중심(9a) 사이의 거리(L3)도 미리결정된 치수가 된다.
슬링거(31)를 설치하는 단계에 대해서 설명한다. 도 6은, 내축 부재(4)에 대해 슬링거(31)를 설치하는 단계를 도시하는 단면도이다. 도 6에 도시하는 바와 같이, 슬링거(31)는, 압입 지그(제2 압입 지그)(52)를 사용해서 내축 부재(4)의 본체부(7)의 외주면(7b)에 압입된다. 압입 지그(52)는, 구동 기구(도시되지 않음)에 의해 축방향으로 이동가능하다. 압입 지그(52)는, 가압부(52a) 및 위치결정부(52b)를 포함한다. 가압부(52a)는, 슬링거(31)의 원환부(31b)의 축방향 제2 측의 측면(31c)에 접촉한다. 위치결정부(52b)는, 가압부(52a)의 반경방향에서의 외측에 배치되고, 가압부(52a)에 대해 축방향 제1 측을 향해 돌출한다. 가압부(52a)의 축방향 제1 측의 단부면과 위치결정부(52b)의 축방향 제1 측의 단부면 사이의 거리는, 기준면인 플랜지부(11)의 축방향 제2 측의 측면(11b)과 슬링거(31)의 원환부(31b)의 축방향 제2 측의 측면(립 접촉면)(31c) 사이의 설계 치수(L5)와 일치한다.
압입 지그(52)를 사용하여, 슬링거(31)의 원통부(31a)를 본체부(7)의 외주면(7b)에 압입한다. 이 경우, 본체부(7)의 외주면(7b)의 축방향 제2 측의 단부에 위치결정되는 슬링거(31)의 원환부(31b)를 가압부(52a)에 의해 화살표 a 방향으로 가압한다. 위치결정부(52b)의 축방향 제1 측의 단부면을 기준면(11b)에 접촉시킨다. 결과적으로, 슬링거(31)는 축방향에서 적절한 위치에 설치된다.
전술한 바와 같이, 기준면(11b)으로부터 내측 궤도(7a) 상의 볼(9)의 중심(9a)까지의 거리(L4)는, 도 4에 도시하는 지석(39)을 사용한 마무리 가공에 의해 미리결정된 치수가 된다. 그러므로, 슬링거(31)의 립 접촉면(31c)과 볼(9)의 중심(9a) 사이의 거리(L6)도 미리결정된 치수가 된다.
이상과 같이, 외륜 부재(3)에 설치되는 시일(30)과, 외측 궤도(3b) 상에 배치되는 볼(9)의 중심(9a)은, 축방향에서 미리결정된 관계로 위치결정된다. 슬링거(31)의 립 접촉면(31c)과 내축 부재(4)의 내측 궤도(7a) 상에 배치되는 볼(9)의 중심(9a)은, 축방향에서 미리결정된 관계로 위치결정된다. 그러므로, 시일(30)과 립 접촉면(31c) 또한 축방향에서 미리결정된 관계로 위치결정되며, 시일(30)의 축방향 립(34a)을 립 접촉면(31c)에 적절한 간섭으로 접촉시킬 수 있다.
외측 궤도(3b)를 가공하는 방법 및 시일(30)을 설치하는 방법, 또는 내측 궤도(7a)를 가공하는 방법 및 슬링거(31)를 설치하는 방법 중 어느 하나만을 상술한 바와 같이 행할 수 있다. 이러한 경우에도, 외륜 부재(3) 및 내축 부재(4)의 양쪽에서 상술한 방법을 채용하지 않는 경우에 비하여, 적절한 간섭으로 립 접촉면(31c)에 축방향 립(34a)을 접촉시킬 수 있다.
상술한 실시형태에서는, 시일(30)의 축방향 위치의 기준이 되는 기준면(제1 기준 위치)이, 외륜 부재(3)의 축방향 제1 측의 단부면(3c)에 의해 구성된다. 결과적으로, 기준면(3c)과 시일(30) 사이의 거리가 짧아질 수 있고, 당해 기준면(3c)을 기준으로 사용하여 시일(30)을 용이하게 설치할 수 있다.
상술한 실시형태에서는, 슬링거(31)의 립 접촉면(31c)의 축방향의 위치의 기준이 되는 기준면(제2 기준 위치)이, 플랜지부(11)의 축방향 제2 측의 측면(11b)에 의해 구성된다. 결과적으로, 기준면(11b)과 슬링거(31) 사이의 거리가 짧아질 수 있고, 당해 기준면(11b)을 기준으로 사용하여 슬링거(31)를 용이하게 설치할 수 있다.
상술한 실시형태에서, 립 접촉면(31c)이 슬링거(31)에 제공되고, 이 슬링거(31)에는 플랜지부(11)의 기준면(11b)으로부터 축방향 제2 측에 간격이 제공된다. 그러므로, 예를 들어 슬링거(31)를 플랜지부(11)의 축방향 제2 측의 측면(11a)에 맞닿게 하는 경우에 비하여 슬링거(31)를 축방향으로 위치결정하는 것이 곤란해진다. 그러나, 기준면(11b)을 기준으로 사용하여 미리결정된 거리 떨어진 위치에 슬링거(31)를 위치결정함으로써 시일(30)에 대한 적절한 위치에 슬링거(31)를 제공할 수 있다.
본 발명은 상술한 실시형태로 한정되는 것이 아니라, 특허 청구 범위에 규정된 발명의 범위 및 사상 내에서 적절하게 설계 변경이 이루어질 수 있다. 예를 들어, 상술한 실시형태에서는, 슬링거(31)가, 플랜지부(11)의 축방향 제2 측의 측면(11a)으로부터 축방향 제2 측에 간격을 두고 배치된다. 그러나, 슬링거(31)는, 플랜지부(11)의 축방향 제2 측의 측면(11a)에 맞닿아도 된다.
상술한 실시형태에서는, 시일(30)의 축방향 립(34a)이 슬링거(31)의 립 접촉면(31c)에 접촉한다. 그러나, 슬링거(31)를 생략해도 되고, 플랜지부(11)의 축방향 제2 측의 측면(11a)을 립 접촉면으로 해서 축방향 립(34a)을 접촉시켜도 된다. 이 경우, 립 접촉면(11a)은, 기준면(11b)에 대해 축방향에서 미리결정된 위치에 제공된다. 또한, 이 경우에도, 립 접촉면(11a)과 기준면(11b)은 서로 동일 평면 상에 배치되도록 동일한 평면일 수 있다.
상술한 실시형태에서는, 기준면(3c)을 기준으로 해서 축방향 제1 측의 외측 궤도(3b)의 표면 형상만을 가공하고 있었다. 그러나, 축방향 제2 측의 외측 궤도(3b)의 표면 형상도 동일한 지석을 사용하여 가공해도 된다. 축방향 제1 측의 외측 궤도(3b)와 기준면인 외륜 부재(3)의 축방향 제1 측의 단부면(3c)을 동일한 지석을 사용해서 가공해도 된다. 이 경우에도, 외측 궤도(3b)의 표면 형상은, 단부면(기준면)(3c)으로부터의 축방향의 거리가 관리된 상태, 즉 기준면(3c)으로부터의 축방향의 간격이 일정하게 유지된 상태에서 가공된다.
상술한 실시형태에서는, 기준면인 플랜지부(11)의 축방향 제2 측의 측면(11b)과, 축방향 제1 측의 내측 궤도(7a)의 표면 형상을 동시에 가공한다. 그러나, 플랜지부(11)의 축방향 제2 측의 측면(11b)을 기준면(원점)으로서 사용하여 지석을 이동시킴으로써, 당해 기준면(11b)을 가공하지 않고 내측 궤도(7a)의 표면 형상을 가공해도 된다.
상술한 실시형태에서는, 축방향 제1 측(차량 외측)의 외측 궤도(3b) 및 내측 궤도(7a)를, 기준면(3c 및 11b)으로부터의 각각의 거리가 관리되는 상태에서 가공한다. 그러나, 동일한 전동체가 전동하는 한은, 외측 궤도 및 내측 궤도는 축방향 제1 측(차량 외측)의 것으로 한정되지 않는다. 전동체는 볼에 한하지 않고, 테이퍼진 롤러 등의 롤러이어도 된다.

Claims (9)

  1. 차륜용 베어링 장치의 제조 방법이며, 상기 차륜용 베어링 장치는, 내주에 외측 궤도(3b)를 갖는 외륜 부재(3), 상기 외륜 부재(3)의 반경방향의 내측에 배치되고 상기 외측 궤도(3b)를 향하는 내측 궤도(7a)를 갖는 축부 및 상기 외륜 부재(3)보다 축방향 제1 측에 더 가깝게 배치되고 상기 축부로부터 반경방향의 외측으로 돌출하는 플랜지부(11)를 포함하는 내축 부재(4), 상기 외측 궤도(3b)와 상기 내측 궤도(7a) 사이에 배치되는 복수의 전동체, 상기 외륜 부재(3)의 축방향 제1 측의 단부에 제공되고 축방향 립(34a)을 포함하는 시일(30), 및 상기 내축 부재(4) 측에 제공되고 상기 축방향 립(34a)이 접촉하는 립 접촉면을 포함하는, 차륜용 베어링 장치의 제조 방법에 있어서, 상기 제조 방법은,
    제1 기준 위치(3c)로부터의 축방향의 거리가 관리되는 상태에서 상기 외측 궤도(3b)를 가공하는 단계로서, 상기 제1 기준 위치(3c)는 상기 외륜 부재(3) 상에 설정되어 있는, 외측 궤도(3b)를 가공하는 단계; 및
    상기 제1 기준 위치(3c)에 대해 상기 외륜 부재(3)의 축방향의 미리결정된 위치에 상기 시일(30)을 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차륜용 베어링 장치의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    제2 기준 위치로부터의 축방향의 거리가 관리되는 상태에서 상기 내측 궤도(7a)를 가공하는 단계로서, 상기 제2 기준 위치는 상기 내축 부재(4) 상에 설정되어 있는, 내측 궤도(7a)를 가공하는 단계; 및
    상기 제2 기준 위치에 대해 상기 내축 부재(4)의 축방향의 미리결정된 위치에 상기 립 접촉면을 제공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차륜용 베어링 장치의 제조 방법.
  3. 차륜용 베어링 장치의 제조 방법이며, 상기 차륜용 베어링 장치는, 내주에 외측 궤도(3b)를 갖는 외륜 부재(3), 상기 외륜 부재(3)의 반경방향의 내측에 배치되고 상기 외측 궤도(3b)를 향하는 내측 궤도(7a)를 갖는 축부 및 상기 외륜 부재(3)보다 축방향 제1 측에 더 가깝게 배치되고 상기 축부로부터 반경방향의 외측으로 돌출하는 플랜지부(11)를 포함하는 내축 부재(4), 상기 외측 궤도(3b)와 상기 내측 궤도(7a) 사이에 배치되는 복수의 전동체, 상기 외륜 부재(3)의 축방향 제1 측의 단부에 제공되고 축방향 립(34a)을 포함하는 시일(30), 및 상기 내축 부재(4) 측에 제공되고 상기 축방향 립(34a)이 접촉하는 립 접촉면을 포함하는, 차륜용 베어링 장치의 제조 방법에 있어서, 상기 제조 방법은,
    제2 기준 위치로부터의 축방향의 거리가 관리되는 상태에서 상기 내측 궤도(7a)를 가공하는 단계로서, 상기 제2 기준 위치는 상기 내축 부재(4) 상에 설정되어 있는, 내측 궤도(7a)를 가공하는 단계; 및
    상기 제2 기준 위치에 대해 상기 내축 부재(4)의 축방향의 미리결정된 위치에 상기 립 접촉면을 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차륜용 베어링 장치의 제조 방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 기준 위치(3c)는 상기 외륜 부재(3)의 상기 축방향 제1 측의 단부면인 차륜용 베어링 장치의 제조 방법.
  5. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 제2 기준 위치는 상기 플랜지부(11)의 축방향 제2 측의 측면인 차륜용 베어링 장치의 제조 방법.
  6. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 축부의 외주면에 슬링거가 제공되고, 상기 슬링거는 상기 제2 기준 위치로부터 축방향 제2 측에 미리결정된 간격을 두고 배치되며, 상기 립 접촉면은 상기 슬링거의 축방향 제2 측의 면에 제공되는 차륜용 베어링 장치의 제조 방법.
  7. 차륜용 베어링 장치의 제조 장치이며, 상기 차륜용 베어링 장치는, 내주에 외측 궤도(3b)를 갖는 외륜 부재(3), 상기 외륜 부재(3)의 반경방향에서의 내측에 배치되고 상기 외측 궤도(3b)를 향하는 내측 궤도(7a)를 갖는 축부 및 상기 외륜 부재(3)보다 축방향 제1 측에 더 가깝게 배치되고 상기 축부로부터 반경방향의 외측으로 돌출하는 플랜지부(11)를 포함하는 내축 부재(4), 상기 외측 궤도(3b)와 상기 내측 궤도(7a) 사이에 배치되는 복수의 전동체, 상기 외륜 부재(3)의 축방향 제1 측의 단부에 제공되고 축방향 립(34a)을 포함하는 시일(30), 및 상기 내축 부재(4) 측에 제공되고 상기 축방향 립(34a)이 접촉하는 립 접촉면을 포함하는, 차륜용 베어링 장치의 제조 장치에 있어서, 상기 제조 장치는,
    제1 기준 위치(3c)로부터의 축방향의 거리가 관리되는 상태에서 상기 외측 궤도(3b)를 가공하는 제1 가공 공구로서, 상기 제1 기준 위치(3c)는 상기 외륜 부재(3) 상에 설정되어 있는, 제1 가공 공구; 및
    상기 제1 기준 위치(3c)에 대해 상기 외륜 부재(3)의 축방향의 미리결정된 위치에 상기 시일(30)을 압입하는 압입 지그를 포함하는 것을 특징으로 하는 차륜용 베어링 장치의 제조 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    제2 기준 위치로부터의 축방향의 거리가 관리되는 상태에서 상기 내측 궤도(7a)를 가공하는 제2 가공 공구로서, 상기 제2 기준 위치는 상기 내축 부재(4) 상에 설정되어 있는, 제2 가공 공구; 및
    상기 제2 기준 위치에 대해 상기 내축 부재(4)의 축방향의 미리결정된 위치에 상기 립 접촉면을 포함하는 슬링거를 압입하는 제2 압입 지그를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차륜용 베어링 장치의 제조 장치.
  9. 차륜용 베어링 장치의 제조 장치이며, 상기 차륜용 베어링 장치는, 내주에 외측 궤도(3b)를 갖는 외륜 부재(3), 상기 외륜 부재(3)의 반경방향에서의 내측에 배치되고 상기 외측 궤도(3b)를 향하는 내측 궤도(7a)를 갖는 축부 및 상기 외륜 부재(3)보다 축방향 제1 측에 더 가깝게 배치되고 상기 축부로부터 반경방향의 외측으로 돌출하는 플랜지부(11)를 포함하는 내축 부재(4), 상기 외측 궤도(3b)와 상기 내측 궤도(7a) 사이에 배치되는 복수의 전동체, 상기 외륜 부재(3)의 축방향 제1 측의 단부에 제공되고 축방향 립(34a)을 포함하는 시일(30), 및 상기 내축 부재(4) 측에 제공되고 상기 축방향 립(34a)이 접촉하는 립 접촉면을 포함하는, 차륜용 베어링 장치의 제조 장치에 있어서, 상기 제조 장치는,
    제2 기준 위치로부터의 축방향의 거리가 관리되는 상태에서 상기 내측 궤도(7a)를 가공하는 제2 가공 공구로서, 상기 제2 기준 위치는 상기 내축 부재(4) 상에 설정되어 있는, 제2 가공 공구; 및
    상기 제2 기준 위치에 대해 상기 내축 부재(4)의 축방향의 미리결정된 위치에 상기 립 접촉면을 포함하는 슬링거를 압입하는 제2 압입 지그를 포함하는 것을 특징으로 하는 차륜용 베어링 장치의 제조 장치.
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