KR20210148142A - 스웨이징 어셈블리의 제조 방법, 허브 유닛 베어링의 제조 방법, 스웨이징 장치, 스웨이징 어셈블리 및 차량의 제조 방법 - Google Patents

스웨이징 어셈블리의 제조 방법, 허브 유닛 베어링의 제조 방법, 스웨이징 장치, 스웨이징 어셈블리 및 차량의 제조 방법 Download PDF

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KR20210148142A
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swaging
hub
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axial direction
unit bearing
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KR1020217031137A
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노부유키 하기와라
쉐샤오 자오
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닛본 세이고 가부시끼가이샤
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Abstract

허브 본체 (21) 의 원통부 (25) 의 원주 방향 일부에, 직경 방향에 관하여 외측을 향한 가공력을 가하면서, 가공력을 가하는 위치를, 원통부 (25) 의 원주 방향에 관하여 연속적으로 변화시킨다. 스웨이징부 중간체 (41) 의 원주 방향 일부에, 직경 방향에 관하여 내측을 향한 가공력을 가하면서, 가공력을 가하는 위치를, 스웨이징부 중간체 (41) 의 원주 방향에 관하여 연속적으로 변화시킨다.

Description

스웨이징 어셈블리의 제조 방법, 허브 유닛 베어링의 제조 방법, 스웨이징 장치, 스웨이징 어셈블리 및 차량의 제조 방법
본 발명은, 스웨이징 어셈블리, 허브 유닛 베어링의 제조 방법, 스웨이징 장치 및 차량의 제조 방법에 관한 것이다.
본원은 2019년 4월 10일에 출원된 일본 특허출원 2019-074550호, 2019년 8월 30일에 출원된 일본 특허출원 2019-157605호, 및 2020년 2월 20일에 출원된 국제출원 PCT/JP2020/006675호에 기초하여 우선권을 주장하고 그 내용을 여기에 원용한다.
제 1 부재와 제 2 부재가 축방향으로 조합된 스웨이징 어셈블리의 일례로서, 허브 유닛 베어링이 알려져 있다. 자동차의 차륜 및 제동용 회전체는, 허브 유닛 베어링에 의해, 현가 장치에 대하여 회전 가능하게 지지된다. 도 13 은, 종래부터 알려져 있는 허브 유닛 베어링의 일례를 나타내고 있다. 허브 유닛 베어링 (100) 은, 외륜 (101) 의 내경측에 허브 (102) 를, 복수개의 전동체 (103a, 103b) 를 개재하여, 회전 가능하게 지지하여 이루어진다.
또한, 허브 유닛 베어링 (100) 에 관하여, 축방향 외측은, 허브 유닛 베어링 (100) 을 자동차에 장착한 상태에서 차체의 폭방향 외측이 되는, 도 13 의 좌측이다. 축방향 내측은, 허브 유닛 베어링 (1) 을 자동차에 장착한 상태에서 차체의 폭방향 중앙측이 되는, 도 11 의 우측이다. 또한, 도 13 의 예에서는, 허브 유닛 베어링 (100) 에 관하여, 축방향 내측이 축방향 일방측에 상당하고, 축방향 외측이 축방향 타방측에 상당한다.
외륜 (101) 은, 내주면에 복렬의 외륜 궤도 (104a, 104b) 를 갖고, 또한, 축방향 중간부에, 외륜 (101) 을 현가 장치의 너클에 지지 고정하기 위한 정지 플랜지 (105) 를 갖는다. 허브 (102) 는, 외주면에 복렬의 내륜 궤도 (106a, 106b) 를 가지고, 또한, 축방향 외측부에, 차륜 및 제동용 회전체를 허브 (102) 에 지지 고정하기 위한 회전 플랜지 (107) 를 가진다. 전동체 (103a, 103b) 는, 복렬의 외륜 궤도 (104a, 104b) 와 복렬의 내륜 궤도 (106a, 106b) 사이에, 열마다 복수개씩 배치되어 있다. 이러한 구성에 의해, 허브 (102) 가, 외륜 (101) 의 내경측에 회전 가능하게 지지되어 있다.
도 13 의 예에서는 허브 (102) 는 제 1 허브 소자 (제 1 부재) 에 상당하는 허브 본체 (허브륜) (108) 와, 제 2 허브 소자 (제 2 부재) 에 상당하는 내측 내륜 (109) 을 조합해서 이루어진다. 복렬의 내륜 궤도 (106a, 106b) 중 축방향 내측의 내륜 궤도 (106a) 는, 내측 내륜 (109) 의 외주면에 구비되어 있다. 복렬의 내륜 궤도 (106a, 106b) 중 축방향 외측의 내륜 궤도 (106b) 는 허브 본체 (108) 의 축방향 중간부 외주면에 구비되어 있다. 회전 플랜지 (107) 는 허브 본체 (108) 의 축방향 외측부에 구비되어 있다. 허브 본체 (108) 는 축방향 내측부 외주면에 끼워맞춤면부 (110) 를 갖고, 또한 끼워맞춤면부 (110) 의 축방향 외측 단부에 축방향 내측을 향한 단차면 (111) 을 갖는다. 내측 내륜 (109) 은, 축방향 외측 단면을, 단차면 (111) 에 맞댄 상태에서, 끼워맞춤면부 (110) 에 밖에서 끼워져 있다. 이 상태에서, 허브 본체 (108) 중, 내측 내륜 (109) 을 밖에서 끼운 부분보다 축방향 내방으로 돌출된 원통부 (112) 를, 직경 방향 외방으로 소성 변형시킴으로써 스웨이징부 (113) 가 형성되어 있다. 스웨이징부 (113) 에 의해, 내측 내륜 (109) 의 축방향 내측 단부면이 가압되어 있다. 이와 같이 스웨이징부 (113) 에 의해 내측 내륜 (109) 의 축방향 내측단면을 가압함으로써, 전동체 (103a, 103b) 에 예압이 부여되어 있다. 그리고, 예압에 의해, 허브 유닛 베어링 (100) 에 필요한 강성이 확보되어 있다.
허브 유닛 베어링 (100) 을 제조할 때에 사용되는, 스웨이징부 (113) 를 형성하기 위한 장치로서, 도 14 에 나타내는 바와 같은 압형 (스웨이징형) (115) 을 구비한 스웨이징 장치 (114) 가 알려져 있다 (예를 들어, 일본 공개특허공보 2001-162338호 (특허문헌 1) 참조). 압형 (115) 은, 기준축 (α) 에 대하여 각도 (θ) 만큼 경사진 자전축 (β) 을 중심으로 하는 회전이 자유롭게 지지되어 있다. 압형 (115) 은, 하단부에 가공면부 (116) 를 갖는다. 가공면부 (116) 는, 자전축 (β) 을 중심으로 하는 환상 오목부의 내면에 의해 구성되어 있다.
스웨이징부 (113) 를 형성할 때에는 허브 본체 (108) 의 중심축을 기준축 (α) 에 일치시킨 상태에서, 압형 (115) 중 가공면부 (116) 의 원주 방향 일부를 허브 본체 (108) 의 원통부 (112) 의 원주 방향 일부에 가압하면서 허브 본체 (108) 를 기준축 (α) 을 중심으로 회전시키지 않고, 압형 (115) 을 기준축 (α) 을 중심으로 회전 구동한다. 그리고, 이에 수반하여, 가공면부 (116) 와 원통부 (112) 의 접촉부에 작용하는 마찰력에 기초하여, 압형 (115) 을 자전축 (β) 을 중심으로 회전시킨다. 이에 의해, 압형 (115) 의 가공면부 (116) 의 원주 방향 일부로부터 원통부 (112) 의 원주 방향 일부에, 상하 방향에 관하여 하측 (축방향에 관하여 외측) 을 향하고, 또한, 직경 방향에 관하여 외측을 향한 가공력을 가하면서, 가공력을 가하는 위치를, 원통부 (112) 의 원주 방향에 관하여 연속적으로 변화시킨다. 이에 의해, 원통부 (112) 를 축방향으로 눌러 찌부러뜨리면서, 직경 방향 외측으로 눌러 넓히도록 소성 변형시킴으로써, 스웨이징부 (113) 를 형성한다.
일본 공개특허공보 2001-162338호
상술한 바와 같은 종래의 허브 유닛 베어링 (100) 의 제조 방법은, 허브 유닛 베어링 (100) 의 품질을 향상시키는 면에서는, 개량의 여지가 있다. 이 점에 대해서, 이하에 설명한다. 즉, 종래의 허브 유닛 베어링 (100) 의 제조 방법에서는, 스웨이징부 (113) 를 형성하기 위한 가공의 개시 시부터 종료 시까지, 압형 (115) 의 가공면부 (116) 로부터 원통부 (112) 에, 상하 방향에 관하여 하측을 향하여, 또한 직경 방향에 관하여 외측을 향한 가공력을 가하도록 하고 있다. 이 때문에, 스웨이징부 (113) 를 형성하기 위한 가공의 최종 단계에서, 허브 본체 (108) 의 축방향 내측 단부의 살은, 도 12 에 화살표 Xo 로 나타내는 바와 같이, 내측 내륜 (109) 의 축방향 내측면을 따라서 직경 방향 외방을 향해서 유동한다. 그리고, 이러한 살의 유동에 의해, 내측 내륜 (109) 의 축방향 내측면에 확경 방향의 힘이 가해져, 내측 내륜 (109) 이 확경 방향으로 팽창한다.
허브 유닛 베어링 (100) 의 제조에 있어서, 상술한 바와 같은 스웨이징부 (113) 의 가공에 수반하는 내측 내륜 (109) 의 확경 방향의 팽창을 방지 또는 억제하는 (외형 제어) 것이 요망된다. 내륜 (109) 의 외형 제어는 스웨이징부 (113) 의 형성에 수반되는 내측 내륜 (109) 의 균열을 방지하거나, 예압의 편차를 억제하거나, 외륜 (101) 에 대한 허브 (102) 의 회전 저항 (프릭션) 을 작게 하는 데에 있어서 유리하다. 또한, 제 1 부재와 제 2 부재가 축방향으로 조합된, 다른 스웨이징 어셈블리에 대해서도 마찬가지이다.
본 발명은 품질 향상에 유리한, 스웨이징 어셈블리의 제조 방법, 허브 유닛 베어링의 제조 방법, 스웨이징 장치, 스웨이징 어셈블리 및 차량의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 양태에 있어서, 스웨이징 어셈블리의 제조 방법은, 제 1 부재와, 상기 제 1 부재가 삽입되는 구멍을 갖는 제 2 부재를 축방향으로 조합하는 공정과, 직경 방향 외방으로 변형된 상기 제 1 부재의 일부인 스웨이징부를 상기 제 1 부재에 형성하는 공정으로, 직경 방향 내방을 향하는 제 1 하중 성분을 포함하는 하중을 상기 제 1 부재의 직경 방향 외측 부분에 가하는 것을 포함하는, 상기 공정을 구비한다.
본 발명의 일 양태에 있어서, 제조 대상이 되는 허브 유닛 베어링은, 내주면에 복렬의 외륜 궤도를 갖는 외륜과, 외주면에 복렬의 내륜 궤도를 갖는 허브와, 상기 복렬의 내륜 궤도와 상기 복렬의 외륜 궤도 사이에, 열마다 복수개씩 배치된 전동체를 구비한다.
상기 허브는, 제 1 허브 소자와, 상기 복렬의 내륜 궤도 중 축방향 일방측의 내륜 궤도가 외주면에 구비된 제 2 허브 소자를 포함한다.
상기 제 2 허브 소자는 상기 제 1 허브 소자에 밖에서 끼워지고, 또한, 상기 제 1 허브 소자의 축방향 일방측 단부에 구비된 스웨이징부에 의해 축방향 일방측의 측면이 가압되어 있다.
또한, 본 발명의 제조 대상이 되는 허브 유닛 베어링의 구성으로서, 상기 복렬의 내륜 궤도 중 축방향 외측의 내륜 궤도가 상기 제 1 허브 소자의 외주면에 구비된 구성이나, 상기 복렬의 내륜 궤도 중 축방향 외측의 내륜 궤도가 상기 제 1 허브 소자에 밖에서 끼워진 다른 허브 소자의 외주면에 구비된 구성을 채용할 수 있다.
본 발명의 일 양태에 있어서, 허브 유닛 베어링의 제조 방법은, 상기 제 1 허브 소자와 상기 제 2 허브 소자를 축방향으로 조합하는 공정과, 상기 스웨이징부를 상기 제 1 허브 소자에 형성하는 스웨이징부 형성 공정을 구비한다. 스웨이징부 형성 공정은, 직경 방향 내방을 향하는 제 1 하중 성분을 포함하는 하중을 상기 제 1 허브 소자의 직경 방향 외측 부분에 가하는 것을 포함한다.
예를 들어, 스웨이징부 형성 공정은, 이하의 제 1 공정과, 제 2 공정을 구비할 수 있다.
상기 제 1 공정은, 상기 스웨이징부가 형성되기 전의 상기 제 1 허브 소자의 축방향 일방측 단부에 구비된 원통부의 원주 방향 일부에, 축방향에 관하여 타방측을 향하고, 또한, 직경 방향에 관하여 외측을 향한 가공력을 가하면서, 상기 가공력을 가하는 위치를, 상기 원통부의 원주 방향에 관하여 연속적으로 변화시킴으로써, 상기 원통부를 축방향으로 눌러 찌부러뜨리면서, 직경 방향 외측으로 눌러 넓히도록 소성 변형시킴으로써 스웨이징부 중간체를 형성하는 공정이다.
상기 제 2 공정은, 상기 스웨이징부 중간체의 원주 방향 일부에, 축방향에 관해서 타방측을 향하고, 또한, 직경 방향에 관해서 내측을 향한 가공력을 가하면서, 상기 가공력을 가하는 위치를, 상기 스웨이징부 중간체의 원주 방향에 관해서 연속적으로 변화시킴으로써, 상기 스웨이징부 중간체를 축방향으로 눌러 찌부러뜨리면서, 직경 방향 내측으로 누르도록 소성 변형시킴으로써 상기 스웨이징부를 형성하는 공정이다.
본 발명의 일 양태에 있어서, 제조 방법은, 상기 원통부 또는 상기 스웨이징부 중간체인 가공 대상부에 상기 가공력을 가하면서, 상기 가공력을 가하는 위치를, 상기 가공 대상부의 원주 방향에 관하여 연속적으로 변화시키기 위해, 상기 제 1 허브 소자의 중심축에 대하여 경사진 자전축, 및 상기 자전축을 중심으로 하는 환상 오목부의 내면에 의해 구성된 가공면부를 갖는 압형 중, 상기 가공면부의 원주 방향 일부를, 상기 가공 대상부의 원주 방향 일부에 가압하면서, 상기 제 1 허브 소자와 상기 압형을 상기 제 1 허브 소자의 중심축을 중심으로 상대 회전시킨다.
예를 들어, 이 경우의 보다 구체적인 양태로서, 다음의 제 1 양태 ∼ 제 3 양태를 채용할 수 있다.
제 1 양태에서는 상기 압형 중 상기 가공면부의 원주 방향 일부를 상기 가공 대상부의 원주 방향 일부에 가압하면서 상기 압형을 상기 제 1 허브 소자의 중심축을 중심으로 회전시키지 않고, 상기 제 1 허브 소자를 상기 제 1 허브 소자의 중심축을 중심으로 회전 구동함으로써, 상기 가공면부와 상기 가공 대상부의 접촉부에 작용하는 마찰력에 기초하여 상기 압형을 상기 자전축을 중심으로 회전시킨다.
제 2 양태에서는 상기 압형 중 상기 가공면부의 원주 방향 일부를 상기 가공 대상부의 원주 방향 일부에 가압하면서,상기 압형을 상기 제 1 허브 소자의 중심축을 중심으로 회전시키지 않고, 상기 압형을 상기 자전축을 중심으로 회전 구동함으로써, 상기 가공면부와 상기 가공 대상부의 접촉부에 작용하는 마찰력에 기초하여 상기 제 1 허브 소자를 상기 제 1 허브 소자의 중심축을 중심으로 회전시킨다.
제 3 양태에서는 상기 압형 중 상기 가공면부의 원주 방향 일부를 상기 가공 대상부의 원주 방향 일부에 가압하면서,상기 제 1 허브 소자를 상기 제 1 허브 소자의 중심축을 중심으로 회전시키지 않고, 상기 압형을 상기 제 1 허브 소자의 중심축을 중심으로 회전 구동함으로써, 상기 가공면부와 상기 가공 대상부의 접촉부에 작용하는 마찰력에 기초하여 상기 압형을 상기 자전축을 중심으로 회전시킨다.
본 발명의 일 양태에 있어서, 상기 제 2 공정에서의 상기 자전축의 축방향에 관한 상기 압형의 위치를, 상기 제 1 공정에서의 상기 자전축의 축방향에 관한 상기 압형의 위치보다 상기 제 1 허브 소자에 가까운 측으로 어긋나게 하여 배치해도 된다.
본 발명의 일 양태에 있어서, 상기 제 2 공정에 있어서의 상기 제 1 허브 소자의 중심축에 대한 상기 자전축의 경사 각도를 상기 제 1 공정에 있어서의 상기 제 1 허브 소자의 중심축에 대한 상기 자전축의 경사 각도보다 크게 해도 된다.
본 발명의 일 양태에 있어서, 상기 제 1 공정을 종료하는 시점을 상기 제 1 허브 소자와 상기 압형을 상기 제 1 허브 소자의 중심축을 중심으로 상대 회전시키기 위한 토크의 값을 이용하여 결정해도 된다.
본 발명의 일 양태에 있어서, 상기 제 1 공정과 상기 제 2 공정을, 1 대의 스웨이징 장치를 이용하여 실시해도 된다.
본 발명의 일 양태에 있어서, 상기 제 1 공정과 상기 제 2 공정을, 각각 다른 스웨이징 장치를 이용하여 실시해도 된다.
이 경우에, 상기 제 1 공정을 실시하는 스웨이징 장치와 상기 제 2 공정을 실시하는 스웨이징 장치의 각각이 구비하는 상기 압형으로서, 동일한 형상 및 크기를 갖는 것을 이용할 수 있다.
본 발명의 일 양태에 있어서, 스웨이징 장치는, 기준축과, 상기 기준축에 대해 경사진 자전축 및 상기 자전축을 중심으로 하는 환상 오목부의 내면에 의해 구성된 가공면부를 갖는 압형과, 상기 압형을 상기 자전축의 축방향으로 변위시키는 기구를 구비한다.
본 발명의 일 양태에 있어서, 스웨이징 장치는, 기준축과, 상기 기준축에 대해 경사진 자전축, 및 상기 자전축을 중심으로 하는 환상 오목부의 내면에 의해 구성된 가공면부를 갖는 압형과, 상기 기준축에 대한 상기 자전축의 경사 각도를 변화시키는 기구를 구비한다.
본 발명의 일 양태에 있어서, 상기 제 1 허브 소자의 중심축을 상기 기준축에 일치시킨 상태에서 상기 제 1 허브 소자를 상기 기준축을 중심으로 회전 구동하는 기구를 추가로 구비해도 된다.
본 발명의 일 양태에 있어서, 상기 압형을 상기 자전축을 중심으로 회전 구동하는 기구를 추가로 구비해도 된다.
본 발명의 일 양태에 있어서, 스웨이징 어셈블리는, 제 1 부재와, 상기 제 1 부재가 삽입되는 구멍을 갖고, 상기 제 1 부재에 축방향으로 조합된 제 2 부재를 구비하고, 상기 제 1 부재는, 상기 제 1 부재의 축단이 직경 방향 외방으로 변형되어 형성된, 상기 제 2 부재에 대한 스웨이징부를 갖고, 상기 스웨이징부는, 직경 방향 외측 부분에 하중이 가해진 변형부를 갖는다.
본 발명의 일 양태에 있어서, 차량은, 상기의 허브 유닛 베어링을 구비한다.
본 발명의 일 양태에 있어서, 차량의 제조 방법은, 상기의 허브 유닛 베어링의 제조 방법에 의해, 상기 허브 유닛 베어링을 제조한다.
본 발명에 따르면, 품질 향상에 유리한, 스웨이징 어셈블리의 제조 방법, 허브 유닛 베어링의 제조 방법, 스웨이징 장치, 스웨이징 어셈블리 및 차량의 제조 방법이 제공된다.
도 1 은 허브 유닛 베어링을 차량에 장착한 상태에서 나타내는 단면도이다.
도 2 (A) 는, 일 실시형태에 있어서의, 스웨이징 장치의 정면도이다. 도 2 (B) 는 도 2 (A) 의 우측으로부터 본 도면이다.
도 3 (A) 는, 스웨이징부를 형성하는 공정의 개시 시의 상태를 나타내는 부분 단면도이다. 도 3 (B) 는 공정의 도중 단계를 나타내는 부분 단면도이다.
도 4 는 도 3 (B) 의 A 부 확대도이다.
도 5 (A) 는, 스웨이징부를 형성하는 공정의 도중 단계로서, 도 3 (B) 에 이어지는 단계를 나타내는 부분 단면도이다. 도 5 (B) 는 공정의 종료 시의 상태를 나타내는 부분 단면도이다.
도 6 은 도 5 (B) 의 B 부 확대도이다.
도 7 은 도 5 (B) 의 C 부 확대도이다.
도 8 은, 압형의 자전축방향의 위치나 기준축과 자전축의 각도를 도중에 바꾸지 않고 스웨이징부를 형성하는 경우에 있어서, 기준축을 중심으로 압형과 허브 본체를 상대 회전시키기 위한 토크의 시간 변화를 나타내는 선도이다.
도 9 (A) 및 도 9 (B) 는, 다른 실시형태에 관한, 도 5 (A) 및 도 5 (B) 와 동일한 도면이다.
도 10 은 도 9 (B) 의 D 부 확대도이다.
도 11 은, 허브 유닛 베어링 (베어링 유닛) 을 구비하는 차량의 부분적인 모식도이다.
도 12 는 원추 롤러를 사용한 허브 유닛 베어링의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 13 은, 종래부터 알려져 있는 허브 유닛 베어링의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 14 는 종래 방법에 의해 스웨이징부를 형성하는 상태를 나타내는 부분 단면도이다.
[제 1 실시형태]
본 발명의 일 실시형태에 대해, 도 1 ∼ 도 8 을 사용하여 설명한다.
(허브 유닛 베어링 (1) 의 구성)
도 1 은, 제조 대상이 되는 허브 유닛 베어링 (1) 을 나타내고 있다. 허브 유닛 베어링 (스웨이징 어셈블리, 스웨이징 유닛) (1) 은 종동륜용이며, 외륜 (2) 과, 허브 (3) 와, 복수개의 전동체 (4a, 4b) 를 구비한다.
또한, 허브 유닛 베어링 (1) 에 관하여, 축방향 외측은, 차량에 대한 장착 상태에서 차량의 폭방향 외측이 되는, 도 1 의 좌측이다. 축방향 내측은, 차량에 대한 장착 상태에서 차량의 폭방향 중앙측이 되는, 도 1 의 우측이다. 또한, 본 예에서는, 허브 유닛 베어링 (1) 에 관하여, 축방향 내측이, 축방향 일방측에 상당하고, 축방향 외측이, 축방향 타방측에 상당한다.
외륜 (2) 은, 복렬의 외륜 궤도 (5a, 5b) 와, 정지 플랜지 (6) 를 구비한다. 일례에 있어서, 외륜 (5a, 5b) 은 중탄소강 등의 경질 금속제이다. 다른 예에 있어서, 외륜 (5a, 5b) 은, 다른 재료로 형성할 수 있다. 복렬의 외륜 궤도 (5a, 5b) 는, 외륜 (2) 의 축방향 중간부 내주면에 전체 둘레에 걸쳐 구비되어 있다. 정지 플랜지 (6) 는, 외륜 (2) 의 축방향 중간부로부터 직경 방향 외방으로 돌출되어 있고, 원주 방향 복수 지점에 나사 구멍인 지지 구멍 (7) 을 가진다.
외륜 (2) 은, 차량의 현가 장치를 구성하는 너클 (8) 의 관통 구멍 (9) 을 삽입 관통한 볼트 (10) 를, 정지 플랜지 (6) 의 지지 구멍 (7) 에 축방향 내측으로부터 나사 결합하여 체결함으로써, 너클 (8) 에 지지 고정되어 있다.
허브 (스웨이징 어셈블리, 스웨이징 유닛) (3) 는, 외륜 (2) 의 직경 방향 내측에, 외륜 (2) 과 동축에 배치되어 있다. 허브 (3) 는, 복렬의 내륜 궤도 (11a, 11b) 와, 회전 플랜지 (12) 를 구비한다. 복렬의 내륜 궤도 (11a, 11b) 는, 허브 (3) 의 외주면 (외면) 중, 복렬의 외륜 궤도 (5a, 5b) 에 대향하는 부분에 전체 둘레에 걸쳐 구비되어 있다. 회전 플랜지 (12) 는, 허브 (3) 중, 외륜 (2) 보다 축방향 외측에 위치하는 부분으로부터 직경 방향 외방으로 돌출되어 있고, 원주 방향 복수 지점에 장착 구멍 (13) 을 가진다.
일례에 있어서, 디스크나 드럼 등의 제동용 회전체 (14) 를 회전 플랜지 (12) 에 결합 고정하기 위하여, 스터드 (15) 의 기단 근처 부분에 구비된 세레이션부가, 장착 구멍 (13) 에 압입되어 있다. 또한, 스터드 (15) 의 중간부가, 제동용 회전체 (14) 의 통공 (16) 에 압입되어 있다. 또한, 차륜을 구성하는 휠 (17) 을 회전 플랜지 (12) 에 고정하기 위해, 스터드 (15) 의 선단부에 구비된 수나사부가, 휠 (17) 의 관통 구멍 (18) 에 삽입 관통한 상태에서, 수나사부에 너트 (19) 가 나사 결합하여 체결되어 있다.
전동체 (4a, 4b) 는, 복렬의 외륜 궤도 (5a, 5b) 와 복렬의 내륜 궤도 (11a, 11b) 사이에, 열마다 복수개씩 배치되어 있다. 일례에 있어서, 전동체 (4a, 4b) 는, 각각이 베어링강 등의 경질 금속제 혹은 세라믹스제이다. 다른 예에 있어서, 전동체 (4a, 4b) 는, 다른 재료로 형성할 수 있다. 전동체 (4a, 4b) 는, 열마다, 유지기 (20a, 20b) 에 의해 자유롭게 전동할 수 있도록 유지되어 있다. 또한, 도 1 의 예에서는, 전동체 (4a, 4b) 로서 볼을 사용하고 있지만, 도 12 의 예에 나타내는 바와 같이, 원추 롤러를 사용하는 경우 (테이퍼 허브) 도 있다.
허브 (스웨이징 어셈블리, 스웨이징 유닛) (3) 는 허브 본체 (제 1 부재, 허브륜) (21) 와, 내측 내륜 (제 2 부재) (22a) 및 외측 내륜 (22b) 에 의해 구성되어 있다. 일례에 있어서, 허브 본체 (21) 는 중탄소강 등의 경질 금속제이다. 내측 내륜 (22a) 및 외측 내륜 (22b) 은, 각각이 베어링강 등의 경질 금속제이다. 다른 예에서, 허브 본체 (21), 내측 내륜 (22a) 및 외측 내륜 (22b) 은 다른 재료로 형성될 수 있다. 허브 (스웨이징 어셈블리) (3) 는 실질적으로 허브 본체 (제 1 부재) (21) 와 내륜 (제 2 부재) (22a, 22b) 을 축방향으로 조합하여 구성되어 있다. 허브 (3) 는 외주면 (외면) (23) 을 갖는 허브 본체 (21) 와, 허브 본체 (21) 의 외주면 (외면) (23) 에 배치되고 또한 허브 본체 (21) 에 유지된 내륜 (22a, 22b) 을 갖는다. 또한, 허브 본체 (21) 가 제 1 허브 소자 (제 1 부재) 에 상당하고, 내측 내륜 (22a) 이 제 2 허브 소자 (제 2 부재) 에 상당한다. 축방향 내측의 내륜 궤도 (11a) 는, 내측 내륜 (22a) 의 외주면에 구비되어 있다. 축방향 외측의 내륜 궤도 (11b) 는 외측 내륜 (22b) 의 외주면에 구비되어 있다. 회전 플랜지 (12) 는 허브 본체 (21) 의 축방향 외측부에 구비되어 있다. 허브 본체 (21) 는 축방향의 중간부의 외주면에 원통면 형상의 끼워맞춤면부 (23) 를 갖는다. 또한, 허브 본체 (21) 는 끼워맞춤면부 (23) 의 축방향 외측 단부에 축방향 내측을 향한 단차면 (24) 을 갖는다. 내측 내륜 (22a) 및 외측 내륜 (22b) 은 허브 본체 (21) 의 끼워맞춤면부 (23) 에 억지 끼워맞춤 (압입) 에 의해 밖에서 끼워져 있다. 또한, 허브 본체 (21) 는 축방향 내측 단부에 스웨이징부 (26) 를 갖는다. 스웨이징부 (26) 는 허브 본체 (21) 중, 내측 내륜 (22a) 을 밖에서 끼운 부분의 축방향 내측 단부로부터 직경 방향 외측으로 절곡되어 있고, 내측 내륜 (22a) 의 축방향 내측면을 가압하고 있다. 즉, 내측 내륜 (22a) 및 외측 내륜 (22b) 은 허브 본체 (21) 의 단차면 (24) 과 스웨이징부 (26) 사이에서 축방향으로 협지된 상태에서 허브 본체 (21) 에 결합 고정되어 있다. 이 상태에서, 전동체 (4a, 4b) 에, 배면 조합형의 접촉각과 함께 예압이 부여되어 있다. 일례에 있어서, 허브 본체 (21) 는 내륜 (22a, 22b) 에 대한 스웨이징부 (26) (내륜 (22a, 22b) 의 유지를 위한 스웨이징부 (26)) 를 갖는다. 허브 본체 (21) 는 내륜 (22a, 22b) 의 구멍 (120) 에 삽입되어 있다. 허브 본체 (21) 의 둘레벽에 있어서, 둘레 방향으로 연장되는 굽힘을 갖고 내륜 (22a) 의 축 단부를 덮는 스웨이징부 (26) 가 설치되어 있다.
또한, 스웨이징부 (26) 는 스웨이징부 (26) 를 형성하기 전의 허브 본체 (21) 중, 내측 내륜 (22a) 을 밖에서 끼운 부분의 축방향 내측 단부로부터 축방향 내방으로 신장한 원통부 (25) 를 소성 변형시킴으로써 형성된다. 일 실시형태에 있어서, 허브 본체 (1) 는, 허브 본체 (1) 의 축단이 직경 방향 외방으로 변형되어 형성된, 내륜 (22a) 에 대한 스웨이징부 (26) 를 갖고, 스웨이징부는, 직경 방향 외측 부분 (radially outward part) 에 하중이 가해진, 변형부 (가공흔) (130) (도 7) 를 갖는다.
(스웨이징 장치 (27) 의 구성)
다음에, 스웨이징부 (26) 를 형성하여, 허브 본체 (21) 와 내측 내륜 (22a) 및 외측 내륜 (22b) 을 결합 고정하기 위한 스웨이징 장치 (27) 에 대해서, 도 2 ∼ 도 4 를 참조하면서 설명한다.
스웨이징 장치 (27) 는, 도 2 에 그 개략 구성을 나타내는 바와 같이, 프레임 (28) 과, 워크측 장치 (제 1 장치) (29) 와, 툴측 장치 (제 2 장치) (30) 를 구비한다.
프레임 (28) 은 하부 프레임 (31) 과, 하부 프레임 (31) 의 상방에 배치된 상부 프레임 (32) 과, 하부 프레임 (31) 에 대하여 상부 프레임 (32) 을 지지하기 위한 복수의 지주 (33) 를 구비한다.
워크측 장치 (29) 는 하부 프레임 (31) 에 지지되어 있다. 워크측 장치 (29) 는, 홀더 (34) 와, 도시하지 않은 외륜 지지 기구와, 도시하지 않은 압압 기구와, 도시하지 않은 회전 구동 기구를 구비한다.
홀더 (34) 는, 후술하는 바와 같이 조립되는, 스웨이징부 (26) 를 형성하기 전의 허브 유닛 베어링 (1) 을 구성하는 허브 본체 (21) 를 지지 가능하다. 구체적으로는, 홀더 (34) 는 스웨이징부 (26) 를 형성하기 전의 허브 유닛 베어링 (1) 의 축방향 내측부를 상방을 향하게 하고, 또한 허브 (3) 의 중심축 (허브 본체 (21) 의 중심축) 을 자신의 중심축인 상하 방향의 기준축 (α) 에 일치시킨 상태에서 허브 (3) (허브 본체 (21)) 의 축방향 외측부 (하측부) 를 지지 가능하다.
상기 외륜 지지 기구는, 홀더 (34) 에 의해, 허브 유닛 베어링 (1) 을 구성하는 허브 본체 (21) 의 축방향 외측부를 지지한 상태에서, 외륜 (2) 을 회전 불가능하게 지지하는 기구이다.
상기 압압 기구는, 예를 들어 유압 펌프를 구동원으로 한 기구이며, 홀더 (34) 및 상기 외륜 지지 기구를, 기준축 (α) 의 축방향 (상하 방향) 으로 이동시킨다. 따라서, 압압 기구는 홀더 (34) 및 상기 외륜 지지 기구에 지지된 허브 유닛 베어링 (1) 을 기준축 (α) 의 축방향 (상하 방향) 으로 이동시키는 것이 가능하다.
상기 회전 구동 기구는, 예를 들어 전동 모터를 구동원으로 한 기구로서, 기준축 (α) 을 중심으로 홀더 (34) 를 회전 구동한다. 따라서, 상기 회전 구동 기구는 홀더 (34) 에 지지된 허브 (3) 를 기준축 (α) 을 중심으로 회전 구동하는 것이 가능하다.
툴측 장치 (30) 는 상부 프레임 (32) 에 지지되어 있다. 툴측 장치 (30) 는, 실린더 형성 스핀들 (35) 과, 압형 (성형형, 스웨이징형) (37) 을 구비한다.
실린더 형성 스핀들 (35) 은, 유압식이나 공기압식 등의 실린더 장치 (38) 와, 스핀들 (39) 을 구비한다. 실린더 장치 (38) 는, 그 내측에 스핀들 (39) 을, 스핀들 (39) 의 중심축 (β) 을 중심으로 하는 회전을 자유롭게 지지하고 있다. 실린더 장치 (38) 는, 스핀들 (39) 을, 중심축 (β) 의 축방향으로 변위시키는 것이 가능하다. 이러한 실린더 형성 스핀들 (35) 은, 상부 프레임 (32) 에 대하여, 스핀들 (39) 의 중심축 (β) 을 기준축 (α) 에 대하여 각도 (θ) 만큼 경사지게 한 상태로 지지되어 있다. 또한, 도 2 (A) 및 후술하는 도 3 (A), 도 3 (B), 도 5 (A), 도 5 (B), 도 6 에 있어서의 점 P 는, 기준축 (α) 과 자전축 (β) 의 교점이다.
압형 (37) 은, 스핀들 (39) 의 선단부인 하단부에, 직접 또는 다른 부재를 개재하여, 스핀들 (39) 과 동축에 고정되어 있다. 따라서, 압형 (37) 은, 스핀들 (39) 을 개재하여, 실린더 장치 (38) 에 의해, 자신의 중심축 (스핀들 (39) 의 중심축 (β)) 을 중심으로 하는 회전이 자유롭게 지지되어 있다. 또한, 실린더 장치 (38) 는, 스핀들 (39) 을 개재하여 압형 (37) 을, 중심축 (β) 의 축방향으로 변위시키는 것이 가능하다. 또한, 이하의 설명에서는, 압형 (37) 의 중심축을, 적절히, 자전축 (β) 이라고 칭한다 (요컨대, 자전축의 기호로서, 스핀들 (39) 의 중심축과 같은 기호 β 를 사용한다). 압형 (37) 은, 선단면인 하단면에, 자전축 (β) 을 중심으로 하는 환상 오목부의 내면에 의해 구성되는 가공면부 (40) 를 갖는다.
(허브 유닛 베어링 (1) 의 제조 방법)
다음으로, 허브 유닛 베어링 (1) 을 제조할 때에, 스웨이징 장치 (27) 를 사용하여 스웨이징부 (26) 를 형성하는 방법에 대해 설명한다. 허브 유닛 베어링 (1) 의 제조 방법은 허브 본체 (제 1 허브 소자) (21) 와 내륜 (제 2 허브 소자) (22a, 22b) 을 축방향으로 조합하는 공정과, 내륜 (22a) 에 대한 스웨이징부 (26) 를 허브 본체 (21) 에 형성하는 스웨이징부 형성 공정을 구비한다. 일 실시형태에 있어서, 스웨이징부 형성 공정은, 후술하는 바와 같이, 직경 방향 내방을 향하는 제 1 하중 성분을 포함하는 하중을 허브 본체 (21) 의 직경 방향 외측 부분에 가하는 것을 포함한다.
스웨이징부 (26) 를 형성하는 작업은, 스웨이징부 (26) 를 형성하기 전의 허브 유닛 베어링 (1) 을 조립한 상태 (제 1 조립 상태) 에서 행한다. 이 때문에, 미리, 스웨이징부 (26) 를 형성하기 전의 허브 유닛 베어링 (1) 을 조립해 둔다.
스웨이징부 (26) 를 형성하기 전의 허브 유닛 베어링 (1) 은, 적절한 순서로 조립할 수 있지만, 예를 들면, 다음과 같은 순서로 조립할 수 있다. 먼저, 외륜 (2) 중, 축방향 내측의 외륜 궤도 (5a) 의 내경측에, 축방향 내측열의 전동체 (4a) 를, 축방향 내측의 유지기 (20a) 에 의해 유지한 상태로 배치한다. 또한, 외륜 (2) 중, 축방향 외측의 외륜 궤도 (5b) 의 내경측에, 축방향 외측 열의 전동체 (4b) 를, 축방향 외측의 유지기 (20b) 에 의해 유지한 상태로 배치한다. 다음으로, 외륜 (2) 의 내경측에, 내측 내륜 (22a) 을 축방향 내측으로부터 삽입한다. 그리고, 외측 내륜 (22b) 을 축방향 외측으로부터 삽입한다. 다음으로, 내측 내륜 (22a) 및 외측 내륜 (22b) 을, 서로 대향하는 축방향 측면끼리를 접촉시킨 상태로, 스웨이징부 (26) 를 형성하기 전의 허브 본체 (21) 의 끼워맞춤면부 (23) 에 밖에서 끼운다. 또한, 외측 내륜 (22b) 의 축방향 외측면을 허브 본체 (21) 의 단차면 (24) 에 접촉시킨다. 이에 의해, 스웨이징부 (26) 를 형성하기 전의 허브 유닛 베어링 (1) 을 조립한다. 또한, 조립 순서는 적절히 변경 가능하다.
스웨이징 장치 (27) 를 이용하여 스웨이징부 (26) 를 형성할 때에는, 우선, 스웨이징부 (26) 를 형성하기 전의 허브 유닛 베어링 (1) 을, 스웨이징 장치 (27) 에 세트한다. 구체적으로는, 도 3 (A) 에 나타낸 바와 같이, 스웨이징부 (26) 를 형성하기 전의 허브 유닛 베어링 (1) 의 축방향 내측부를 상방을 향하게 하고, 또한 허브 (3) 의 중심축을 (스웨이징 장치 (27) 를 구성하는 홀더 (34) 의 중심축인) 기준축 (α) 에 일치시킨다. 축이 일치한 상태에서, 허브 본체 (21) 의 축방향 외측부 (하측부) 를, 홀더 (34) (도 2 (A) 및 도 2 (B) 참조) 에 의해 지지한다. 또한, 외륜 (2) 을, 상기 외륜 지지 기구에 의해, 회전 불가능하게 지지한다. 또한, 허브 유닛 베어링 (1) 은, 스웨이징부 (26) 의 가공 개시 전의 상태에서는, 도 3 (A) 에 나타내는 위치보다 하방에 위치하고 있고, 압형 (37) 은, 허브 본체 (21) 의 원통부 (25) 에 접촉하고 있지 않다.
상술한 바와 같이 스웨이징부 (26) 를 형성하기 전의 허브 유닛 베어링 (1) 을 스웨이징 장치 (27) 에 세트했다면, 계속해서, 스웨이징부 (26) 의 형성 작업을 개시한다. 본 예에서는, 스웨이징부 (26) 의 형성 작업은, 제 1 공정과 제 2 공정으로 나누어 행한다.
제 1 공정에서는 워크측 장치 (29) 의 회전 구동 기구에 의해 홀더 (34) 를 회전 구동시키는 것에 기초하여 외륜 (2) 에 대해 허브 (3) 를 기준축 (α) 을 중심으로 회전시킨다. 그리고, 이 상태에서, 워크측 장치 (29) 의 압압 기구에 의해, 홀더 (34) 및 외륜 지지 기구를 상방으로 이동시키는 것에 기초하여, 허브 유닛 베어링 (1) 을 상방으로 이동시킨다. 이로써, 도 3 (A) 에 나타내는 바와 같이, 압형 (37) 중, 가공면부 (40) 의 원주 방향 일부를 원통부 (25) 의 원주 방향 일부를 가압하면서, 압형 (37) 을 기준축 (α) 을 중심으로 회전시키지 않고, 외륜 (2) 에 대해 허브 (3) 를 기준축 (α) 을 중심으로 회전시킨다. 그리고, 이에 수반하여, 가공면부 (40) 와 원통부 (25) 의 접촉부에 작용하는 마찰력에 기초하여, 압형 (37) 을 자전축 (β) 을 중심으로 회전시킨다. 이에 의해, 압형 (37) 의 가공면부 (40) 의 원주 방향 일부로부터 원통부 (25) 의 원주 방향 일부에, 상하 방향에 관하여 하측을 향하고, 또한, 직경 방향에 관하여 외측을 향한 가공력 (Fo) 을 가하면서, 가공력 (Fo) 을 가하는 위치를, 원통부 (25) 의 원주 방향에 관하여 연속적으로 변화시킨다. 압형 (37) 을 사용하여 직경 방향 외방을 향하는 하중 성분을 포함하는 하중이 원통부 (25) 에 가해지고, 또한 하중이 가해지는 위치가 둘레 방향으로 이동한다. 이에 의해, 도 3 (A) 내지 도 3 (B) 및 도 4 에 나타내는 바와 같이, 원통부 (25) 를 축방향으로 눌러 찌부러뜨리면서, 직경 방향 외측으로 눌러 넓히도록 소성 변형시킴으로써, 스웨이징부 중간체 (41) 를 형성한다.
일례에 있어서, 스웨이징부 중간체 (41) 는, 도 3 (B) 및 도 4 에 나타낸 바와 같이, 스웨이징부 중간체 (41) 의 축방향 외측면이, 내측 내륜 (22a) 의 축방향 내측면에 대하여, 축방향 내측의 내륜 궤도 (11a) 가 변형되지 않을 정도로 가볍게 접촉하거나, 또는, 내측 내륜 (22a) 의 축방향 내측면에 접촉하지 않는 형상으로 한다. 바꾸어 말하면, 스웨이징부 중간체 (41) 는, 스웨이징부 중간체 (41) 의 형성에 수반하여, 허브 유닛 베어링 (1) 의 예압이 변화되지 않는 형상으로 한다. 또한, 본 예에서는, 도 3 (B) 및 도 4 에 나타내는 바와 같이, 가공면부 (40) 와 스웨이징부 중간체 (41) 의 축방향 내측면이 접촉하는 부분에 있어서, 가공면부 (40) 는, 그 직경 방향 내측부 (42) 와 직경 방향 외측부 (43) 의 쌍방이, 스웨이징부 중간체 (41) 에 접촉한 상태로 되어 있다. 여기서, 가공면부 (40) 의 직경 방향 내측부 (42) 는, 기준축 (α) 을 중심으로 하는 직경 방향에 관하여 외측 (도 3 (B) 및 도 4 의 우측) 을 향할수록, 기준축 (α) 의 축방향에 관하여 허브 본체 (21) 로부터 멀어지는 방향 (도 3 (B) 및 도 4 의 상방) 으로 경사진 부분이다. 한편, 가공면부 (40) 의 직경 방향 외측부 (43) 는, 기준축 (α) 을 중심으로 하는 직경 방향에 관하여 외측을 향할수록, 기준축 (α) 의 축방향에 관하여 허브 본체 (21) 에 가까워지는 방향 (도 3 (B) 및 도 4 의 하방) 으로 경사진 부분이다. 본 예에서는, 상술한 바와 같은 스웨이징부 중간체 (41) 를 형성한 시점에서, 일단, 워크측 장치 (29) 의 압압 기구에 의한, 홀더 (34) 및 외륜 지지 기구의 상방으로의 이동을 정지하는 것에 기초하여, 허브 유닛 베어링 (1) 의 상방으로의 이동을 정지한다.
일례에 있어서, 상술한 바와 같은 스웨이징부 중간체 (41) 를 형성하기 위해서, 허브 유닛 베어링 (1) 의 상방으로의 이동을 정지하는 시점 (타이밍) 은, 상기 회전 구동 기구에 의해 홀더 (34) 를 회전 구동하기 위한 토크 (기준축 α 를 중심으로 압형 (37) 과 허브 (3) 를 상대 회전시키기 위한 토크) 인 구동 토크 (Ts) 에 기초하여 결정한다. 이 점에 대해서, 도 8 을 참조하면서 설명한다. 또한, 구동 토크 (Ts) 는, 예를 들어 상기 회전 구동 기구의 구동원이 되는 전동 모터의 전류값에 기초하여 측정할 수 있다.
도 8 은 허브 유닛 베어링 (1) 의 상방으로의 이동을 일단 정지시키지 않고, 원통부 (25) 를 스웨이징부 (26) 에 가공하는 경우의, 구동 토크 (Ts) 의 시간 변화를 나타내는 선도이다. 이 경우에, 구동 토크 (Ts) 는, 가공 개시 후의 시간대 t1 에서 서서히 증대하고, 계속되는 시간대 t2 에서 거의 일정한 값으로 안정되고, 계속되는 시간대 t3 에서 서서히 감소하고, 계속되는 시간대 t4 에서 다시 거의 일정한 값으로 안정된다.
압형 (37) 의 가공면부 (40) 에 의해 가공이 실시되는 허브 본체 (21) 의 축방향 내측 단부 (원통부 (25), 스웨이징부 중간체 (41), 스웨이징부 (26)) 는, 시간대 t1, t2 에서는, 내측 내륜 (22a) 의 축방향 내측면에 접촉하고 있지 않은 상태가 된다. 시간대 t3 에서는, 내측 내륜 (22a) 이 확경 방향으로 변형 (축방향 내측의 내륜 궤도 (11a) 가 변형) 되지 않을 정도로, 축방향 내측 단부가 내측 내륜 (22a) 의 축방향 내측면에 접촉한 상태가 된다. 시간대 t4 에서는, 내측 내륜 (22a) 이 확경 방향으로 변형된다. 또한, 이 때의 허브 본체 (21) 의 축방향 내측 단부의 형상은 외견만을 관찰하면 시간대 t2, t3, t4 의 각각에 있어서 거의 같은 형상 (완성 후의 스웨이징부 (26) 와 같이 만곡된 형상) 으로 보인다.
그래서, 본 예에서는, 구동 토크 (Ts) 를 확인하면서, 내측 내륜 (22a) 이 확경 방향으로 변형되기 전의 시점인, 시간대 t4 에 들어가기 전의 시점에서, 일단, 허브 유닛 베어링 (1) 의 상방으로의 이동을 정지한다. 여기서, 시간대 t4 에 들어가기 전의 시점으로서는, 예를 들어 시간대 t2 로 이행한 직후의 시점, 즉 가공 개시 후에, 구동 토크 (Ts) 가 최초로 거의 일정한 값으로 안정되기 시작한 시점 Q1 이나, 시간대 t3 으로 이행한 직후의 시점, 즉 가공 개시 후에, 구동 토크 (Ts) 가 최초로 거의 일정한 값으로 안정되고 나서, 구동 토크 (Ts) 가 감소하기 시작한 시점 Q2 를 채용할 수 있다.
그리고, 본 예에서는, 상술한 바와 같은 스웨이징부 중간체 (41) 를 형성한 시점에서, 일단, 허브 유닛 베어링 (1) 의 상방으로의 이동을 정지한다. 그 후, 워크측 장치 (29) 의 압압 기구에 의해, 홀더 (34) 및 외륜 지지 기구를 하방으로 이동시키는 것에 기초하여, 허브 유닛 베어링 (1) 을 조금만 하방으로 이동시킨다. 이에 의해, 도 3 (B) 내지 도 5 (A) 에 나타내는 바와 같이, 압형 (37) 의 가공면부 (40) 와 스웨이징부 중간체 (41) 를 상하 방향으로 이격시킴으로써, 제 1 공정을 종료한다.
제 2 공정에서는, 도 5 (A) 에 나타낸 상태에서, 실린더 장치 (38) 의 스핀들 (39) 을 축방향으로 변위시키는 것에 기초하여, 압형 (37) 을, 자전축 (β) 의 축방향에 관하여, 허브 (3) 측 (화살표 S1 의 방향) 으로 소정량 (λ) (예를 들어, λ = 0.1 mm ∼ 5 mm 정도) 만큼 변위시킨다. 즉, 도 5 (B) 의 B 부 확대도인 도 6 에 나타내는 바와 같이, 압형 (37) 의 선단 위치 (Z) 가, 기준축 (α) 보다 도면 중 좌측으로 약간 어긋나 위치하게 된다.
그리고, 이 상태에서, 워크측 장치 (29) 의 압압 기구에 의해, 홀더 (34) 및 외륜 지지 기구를 상방으로 이동시키는 것에 기초하여, 허브 유닛 베어링 (1) 을 다시 상방으로 이동시킨다. 이로써, 압형 (37) 중, 가공면부 (40) 의 원주 방향 일부를, 스웨이징부 중간체 (41) 의 원주 방향 일부를 가압하면서, 압형 (37) 을 기준축 (α) 을 중심으로 회전시키지 않고, 외륜 (2) 에 대해 허브 (3) 를 기준축 (α) 을 중심으로 회전시킨다. 압형 (37) 을 사용하여 직경 방향 내방을 향하는 하중 성분을 포함하는 하중이 스웨이징부 중간체 (41) 에 있어서의 직경 방향 외측 부분에 가해지고, 또한 하중이 가해지는 위치가 둘레 방향으로 이동한다. 그리고, 이에 수반하여, 가공면부 (40) 와 스웨이징부 중간체 (41) 의 접촉부에 작용하는 마찰력에 기초하여, 압형 (37) 을 자전축 (β) 을 중심으로 회전시킨다. 이에 의해, 도 5 (A) 내지 도 5 (B) 및 도 7 에 나타내는 바와 같이, 스웨이징부 중간체 (41) 를 축방향으로 눌러 찌부러뜨리면서, 직경 방향 내측으로 누르도록 소성 변형시킴으로써, 스웨이징부 (26) 가 형성된다.
여기서, 본 예에서는, 상술한 바와 같이 압형 (37) 을 화살표 (S1) 방향으로 소정량만큼 변위시킨 것에 의하여, 도 5 (A) 로부터 도 5 (B) 및 도 7 에 나타내는 바와 같이 스웨이징부 (26) 를 형성할 때에, 가공면부 (40) 와 스웨이징부 중간체 (41) (스웨이징부 (26)) 의 축방향 내측면이 접촉하는 부분에 있어서, 가공면부 (40) 는, 직경 방향 내측부 (42) 가 스웨이징부 중간체 (41) (스웨이징부 (26)) 에 접촉하지 않고, 직경 방향 외측부 (43) 만이 스웨이징부 중간체 (41) (스웨이징부 (26)) 에 접촉하게 된다. 이에 의해, 가공면부 (40) 의 원주 방향 일부로부터 스웨이징부 중간체 (41) (스웨이징부 (26)) 의 원주 방향 일부에, 상하 방향에 관해서 하측을 향하고, 또한, 직경 방향에 관해서 내측을 향한 가공력 (Fi) 이 가해진다. 바꾸어 말하면, 본 예에서는, 도 5 (A) 내지 도 5 (B) 및 도 7 에 나타내는 바와 같이 스웨이징부 (26) 를 형성할 때에, 가공면부 (40) 와 스웨이징부 중간체 (41) (스웨이징부 (26)) 의 축방향 내측면이 접촉하는 부분에 있어서, 가공면부 (40) 중, 직경 방향 외측부 (43) 만이 스웨이징부 중간체 (41) (스웨이징부 (26)) 에 접촉하도록, 상술한 바와 같이 압형 (37) 을 화살표 (S1) 의 방향으로 변위시키는 양을 규제하고 있다.
이상과 같이, 본 예에서는, 스웨이징부 (26) 를 형성하는 작업의 제 2 공정에 있어서, 가공면부 (40) 의 직경 방향 외측부 (43) 로부터, 스웨이징부 (26) 에 대하여, 상하 방향에 관하여 하측을 향하고, 또한, 직경 방향에 관하여 내측을 향한 가공력 (직경 방향 내방을 향하는 성분을 포함하는 하중) (Fi) 이 가해진다. 이 때문에, 제 2 공정에 있어서, 스웨이징부 (26) 의 두께는, 도 7 에 화살표 (Xi) 로 나타내는 바와 같이, 내측 내륜 (22a) 의 축방향 내측면을 따라서 직경 방향 내방을 향해서 유동한다. 또, 본 예에서는, 이때에, 가공면부 (40) 의 직경 방향 내측부 (42) 와 스웨이징부 (26) 가 접촉하고 있지 않고, 직경 방향 내측부 (42) 와 스웨이징부 (26) 사이에는 간극이 존재하고 있기 때문에, 간극의 존재에 기초하여, 상술한 화살표 (Xi) 로 나타내는 방향의 살의 유동을 생기기 쉽게 할 수 있다. 그리고, 본 예에서는, 이러한 살의 유동에 의해, 내측 내륜 (22a) 의 축방향 내측면에 축경 방향의 힘이 가해진다. 따라서, 본 예에서는, 스웨이징부 (26) 의 형성에 수반하는 내측 내륜 (22a) 의 확경 방향의 팽창을 방지 또는 억제할 수 있다. 이 결과, 스웨이징부 (26) 의 형성에 수반되는 내측 내륜 (22a) 의 균열을 방지하거나, 예압의 편차를 억제하거나, 외륜 (2) 에 대한 허브 (3) 의 회전 저항 (프릭션) 을 작게 하거나 할 수 있다. 이와 같이, 본 예에 있어서, 스웨이징부 (26) 를 형성하는 공정은, 압형 (37) 을 사용하여 직경 방향 외방을 향하는 하중 성분을 포함하는 하중을 허브 본체 (21) 에 가하여 허브 본체 (21) 의 일부를 직경 방향 외방으로 변형시키는 제 1 공정과, 압형 (37) 을 사용하여 직경 방향 내방을 향하는 하중 성분을 포함하는 하중을 허브 본체 (21) 의 변형된 부분 (스웨이징부 중간체 (중간 스웨이징부) (41)) 에 있어서의 직경 방향 외측 부분에 가하는 제 2 공정을 포함한다. 일례에 있어서, 제 1 공정과 제 2 공정 사이에서, 압형 (37) 의 움직임, 위치 및 자세 중 적어도 하나가 서로 상이하다. 일례에 있어서, 스웨이징부 중간체 (중간 스웨이징부) (41) 는, 제 1 공정에 있어서, 적어도 부분적으로 변형된, 허브 본체 (21) 의 축단 형상이라고 정의된다. 혹은, 스웨이징부 중간체 (중간 스웨이징부) (41) 는, 제 2 공정에 있어서, 외형의 제어가 완료된 시점에서의, 허브 본체 (21) 의 축단 형상이라고 정의된다. 예를 들면, 스웨이징부 중간체 (중간 스웨이징부) (41) 는, 직경 방향 내방의 하중 성분을 포함하는 하중의 적용이 조정이 완료된 시점에서의 허브 본체 (21) 의 축단 형상을 가진다. 조정된 하중이 중간 스웨이징부 (41) 에 일정하게 가해져, 최종적인 스웨이징부 (26) 가 형성된다. 일례에 있어서, 스웨이징부 중간체 (중간 스웨이징부) (41) 는, 내륜 (22a) 에 실질적으로 비접촉이다. 다른 예에 있어서, 스웨이징부 중간체 (중간 스웨이징부) (41) 는, 내륜 (22a) 에 실질적으로 접촉한다.
대체적 및/또는 추가적으로, 스웨이징부 (26) 를 형성할 때에, 외륜 (2) 으로부터 워크측 장치 (29) 의 외륜 지지 기구에 가해지는 토크를 측정할 수도 있다. 이 토크의 값은, 스웨이징부 (26) 의 형성에 수반하여 증대되는 허브 유닛 베어링 (1) 의 예압에 따른 크기로 되기 때문에, 토크의 측정값에 기초하여, 스웨이징부 (26) 를 형성하는 작업의 종료 시를 결정할 수 있다.
다른 예에 있어서, 스웨이징부 (26) 를 형성할 때에 압형 (37) (및 실린더 형성 스핀들 (35)) 과 허브 유닛 베어링 (1) (및 홀더 (34)) 을 기준축 (α) 의 축방향으로 상대 이동시키기 위한 구성으로서, 허브 유닛 베어링 (1) (및 홀더 (34)) 을 기준축 (α) 의 축방향으로 이동시키는 대신에, 압형 (37) (및 실린더 형성 스핀들 (35)) 을 기준축 (α) 의 축방향으로 이동시키는 구성을 채용할 수도 있다.
변형예에 있어서, 회전 구동 기구에 의해 압형 (37) (및 스핀들 (39)) 을 자전축 (β) 을 중심으로 회전 구동할 수 있고, 또한 허브 (3) (및 홀더 (34)) 가 기준축 (α) 을 중심으로 하는 회전이 자유롭게 지지된 구성을 채용할 수도 있다. 이러한 구성을 채용하는 경우, 스웨이징부 (26) 를 형성할 때에는, 압형 (37) 중, 가공면부 (40) 의 원주 방향 일부를, 가공 대상부 (원통부 (25), 스웨이징부 중간체 (41)) 의 원주 방향 일부에 가압하면서, 압형 (37) 을 기준축 (α) 을 중심으로 회전시키지 않고, 압형 (37) 을 자전축 (β) 을 중심으로 회전 구동한다. 그리고, 이에 따라, 가공면부 (40) 와 가공 대상부 (원통부 (25), 스웨이징부 중간체 (41)) 의 접촉부에 작용하는 마찰력에 기초하여, 허브 (3) 를 기준축 (α) 을 중심으로 회전시킨다. 즉, 전술한 예에서는, 허브 (3) 를 기준축 (α) 을 중심으로 회전 구동함으로써, 압형 (37) 을 자전축 (β) 을 중심으로 종동적으로 회전시키면서, 가공 대상부의 가공을 행하였다. 본 예에서는, 압형 (37) 을 자전축 (β) 을 중심으로 회전 구동함으로써, 허브 (3) 를 기준축 (α) 을 중심으로 종동적으로 회전시키면서, 가공 대상부의 가공을 행할 수도 있다.
[제 2 실시형태]
본 발명의 다른 실시형태에 대해, 도 9 및 도 10 을 사용하여 설명한다.
일 실시형태에 있어서, 스웨이징부 (26) 를 형성하는 작업을 행하기 위한 스웨이징 장치로서, 도 2 에 나타낸 스웨이징 장치 (27) 와는 상이한 것을 이용한다. 일 실시형태에 있어서, 스웨이징 장치는, 도 2 에 나타낸 스웨이징 장치 (27) 에 대해, 기준축 (α) 에 대한 자전축 (β) 의 경사 각도 (θ) 를 변화시키는 기구를 부가한 것이다. 기준축 (α) 에 대한 자전축 (β) 의 경사 각도 (θ) 를 변화시키는 기구는, 예를 들어, 원호상의 가이드 레일과, 가이드 레일을 따라 이동하는 가이드 블록을 구비한, 원호상 리니어 가이드를 사용하여 실현할 수 있다. 구체적으로는, 원호 형상의 가이드 레일의 곡률 중심을, 기준축 (α) 과 자전축 (β) 의 교점 (P) 에 일치시킨 상태에서, 가이드 레일을, 상부 프레임 (32) 에 고정하고, 또한, 가이드 블록을, 실린더 부착 스핀들 (35) 에 고정한다. 이 상태에서, 가이드 레일을 따라 가이드 블록을 이동시킴으로써, 실린더 형성 스핀들 (35) 및 압형 (37) (자전축 (β)) 을, 교점 (P) 을 중심으로 요동시키면, 경사 각도 (θ) 를 변화시킬 수 있다. 또한, 일례에 있어서, 경사 각도 (θ) 를 변화시키는 기구는, 실린더 형성 스핀들 (35) 및 압형 (37) (자전축 (β)) 을, 교점 (P) 을 중심으로 요동시키기 (경사 각도 (θ) 를 조절하기) 위한 구동원이 되는, 각도 조절용 모터를 추가로 구비한다. 또한, 본 발명을 실시하는 경우에는, 경사 각도 (θ) 를 변화시키는 기구로서, 상기와 상이한, 적절한 기구를 채용할 수 있다.
일례에 있어서, 스웨이징부 (26) 를 형성하는 작업의 제 1 공정은, 실시형태의 제 1 예의 경우와 동일하게 하여 행한다. 본 예에서는, 스웨이징부 (26) 를 형성하는 작업의 제 2 공정에 있어서, 가공면부 (40) 의 원주 방향 일부로부터 스웨이징부 중간체 (41) (스웨이징부 (26)) 의 원주 방향 일부에, 상하 방향에 관해서 하측을 향하고, 또한, 직경 방향에 관해서 내측을 향한 가공력 (Fi) 을 가할 수 있도록 하기 위한 수법이, 전술한 실시형태의 경우와 다르다.
즉, 본 예에서는 제 2 공정에 있어서 우선 상기 각도 조절용 모터를 구동하는 것에 기초하여 도 9 (A) 에 나타내는 바와 같이 압형 (37) 을 기준축 (α) 과 자전축 (β) 의 교점 (P) 을 중심으로, 화살표 (S2) 방향으로 요동시킴으로써, 기준축 (α) 에 대한 자전축 (β) 의 경사 각도 (θ) 를 소정량 (예를 들면 1° ∼ 15° 정도) 만큼 증대시킨다. 이에 의해, 도 9 (A) 내지 도 9 (B) 및 도 10 에 나타내는 바와 같이, 스웨이징부 중간체 (41) 로부터 스웨이징부 (26) 를 형성할 때에, 가공면부 (40) 와 스웨이징부 중간체 (41) (스웨이징부 (26)) 의 축방향 내측면이 접촉하는 부분에 있어서, 가공면부 (40) 중, 직경 방향 외측부 (43) 만이 스웨이징부 중간체 (41) (스웨이징부 (26)) 에 접촉하도록 한다. 이것에 의해, 가공면부 (40) 의 원주 방향 일부로부터 스웨이징부 중간체 (41) (스웨이징부 (26)) 의 원주 방향 일부에, 상하 방향에 관해서 하측을 향하고, 또한, 직경 방향에 관해서 내측을 향한 가공력 (Fi) 이 가해지도록 한다. 그 밖의 구성 및 작용 효과는, 전술한 실시형태와 동일하게 할 수 있다.
본 발명은, 상술한 각 실시형태의 구성을, 모순이 생기지 않는 범위에서 적절히 조합하여 실시할 수 있다.
또한, 본 발명을 실시하는 경우에는, 스웨이징부 (26) 를 형성할 때에, 상술한 각 실시형태와 상이한 스웨이징 장치, 즉, 기준축 α (도 3, 도 5, 도 9 참조) 를 중심으로 하는 회전 구동이 가능하고, 또한, 압형 (37) 을, 자전축 (β) 을 중심으로 하는 회전 (자전) 을 자유롭게 지지한 회전 헤드를 구비한 스웨이징 장치 (요동 스웨이징 장치) 를 사용할 수도 있다. 이러한 요동 스웨이징 장치에서는, 회전 헤드가 기준축 (α) 을 중심으로 회전하는 것에 수반하여, 압형 (37) 이 기준축 (α) 을 중심으로 회전 (공전) 한다. 또한, 이때에, 압형 (37) 은 자전축 (β) 을 중심으로 회전 (자전) 할 수도 있다. 이러한 요동 스웨이징 장치를 이용하여 스웨이징부 (26) 를 형성하는 경우에는, 압형 (37) 중 가공면부 (40) 의 원주 방향 일부를, 가공 대상부 (원통부 (25), 스웨이징부 중간체 (41)) 의 원주 방향 일부에 가압하면서, 허브 (3) 를 기준축 (α) 을 중심으로 회전시키지 않고, 회전 헤드와 함께 압형 (37) 을 기준축 (α) 을 중심으로 회전 구동한다. 가공면부 (40) 와 가공 대상부 (원통부 (25), 스웨이징부 중간체 (41)) 의 접촉부에 작용하는 마찰력에 기초하여, 압형 (37) 이 자전축 (β) 을 중심으로 회전한다. 이로써, 가공 대상부 (원통부 (25), 스웨이징부 중간체 (41)) 에 가공력을 가하면서, 가공력을 가하는 위치를, 가공 대상부 (원통부 (25), 스웨이징부 중간체 (41)) 의 원주 방향에 관해서 연속적으로 변화시킨다. 또한, 상술한 바와 같은 요동 스웨이징 장치에 대하여, 압형 (37) 을 자전축 (β) 의 축방향으로 변위시키는 기구나, 기준축 (α) 에 대한 자전축 (β) 의 경사 각도 (θ) 를 변화시키는 기구를 부가할 수도 있다. 이러한 기구를 부가하면, 상술한 각 실시형태의 경우와 마찬가지로, 1 대의 요동 스웨이징 장치를 이용하여, 스웨이징부 (26) 를 형성하는 작업의 제 1 공정 및 제 2 공정을 행할 수 있다.
일례에 있어서, 요동 단조에 의해, 허브 본체 (21) 에 스웨이징부 (26) 를 형성할 수 있다. 스웨이징부 형성 공정은, 요동 단조에 의해, 압형 (37) 을 사용하여 직경 방향 외방을 향하는 하중 성분 (제 2 하중 성분) 을 포함하는 하중을 허브 본체 (21) 에 가하여 허브 본체 (21) 의 일부를 직경 방향 외방으로 변형시키는 제 1 공정과, 요동 단조에 의해, 압형 (37) 을 사용하여 직경 방향 내방을 향하는 하중 성분 (제 1 하중 성분) 을 포함하는 하중을 허브 본체 (21) 의 변형된 부분 (스웨이징부 중간체 (중간 스웨이징부) (41)) 에 있어서의 직경 방향 외측 부분에 가하는 제 2 공정을 포함한다. 일례에 있어서, 제 1 공정과 제 2 공정 사이에서 압형 (37) 의 요동 동작, 위치 (요동 개시 위치, 요동 종단 위치) 및 자세 (요동 개시 자세, 요동 종단 자세) 중 적어도 하나가 서로 상이하다.
또한, 본 발명을 실시하는 경우에는, 스웨이징부를 형성하는 작업의 제 1 공정 (도 3 참조) 과 제 2 공정 (도 5 및 도 9 참조) 을, 각각 다른 (2 대의) 스웨이징 장치를 이용하여 행할 수도 있다.
이 경우에, 2 대의 스웨이징 장치의 압형으로서, 서로 동일한 형상 및 크기의 압형을 사용하면, 압형의 제조 비용이 억제되고, 그만큼, 허브 유닛 베어링의 제조 비용이 억제된다.
또한, 이 경우에는, 전동체 (4a, 4b) 에 부여하는 예압을 목표값에 가깝게 하기 위해, 제 2 공정에 있어서, 스웨이징부 (26) 를 형성하기 위한 축방향 하중을, 제 1 공정에서 취득한 제조 정보나, 제 1 공정보다 전의 제조 공정에서 취득한 제조 정보를 이용하여 결정할 수도 있다. 예를 들면, 제 1 공정에서, 원통부 (25) 를 스웨이징부 중간체 (41) 로 가공할 때에, 어느 정도의 가공 저항이 있는지, 바꾸어 말하면, 허브 본체 (21) 의 경도가 어느 정도의 크기인지 등의 정보를 취득한다. 그리고, 제 2 공정에 있어서, 그 정보를 이용하여, 예압을 목표값에 근접시키기 위해 필요해지는, 허브 본체 (21) 의 축방향 내측 단부에 가하는 축방향 하중을 결정할 수 있다. 또한, 예를 들면, 제 2 공정에 있어서, 제 1 공정에 있어서 취득한 정보뿐만 아니라, 제 1 공정보다 전의 제조 공정에 있어서 취득한 정보 중, 특정 부품의 치수 등의, 예압에 영향을 미치는 인자에 관한 정보도 이용하여, 예압을 목표값에 가깝게 하기 위해서 필요해지는, 허브 본체 (21) 의 축방향 내측 단부에 가하는 축방향 하중을 결정할 수 있다. 또한, 이때에는, 예를 들어 중회귀 분석 등의 통계적 방법에 의해 취득한 관계식을 이용하여, 상기 정보로부터 상기 축방향 하중을 결정할 수 있다.
도 11 은, 허브 유닛 베어링 (베어링 유닛) (151) 을 구비하는 차량 (200) 의 부분적인 모식도이다. 본 발명은, 구동륜용의 허브 유닛 베어링 및 종동륜용의 허브 유닛 베어링 중 어느 것에나 적용할 수 있다. 도 11 에 있어서, 허브 유닛 베어링 (151) 은, 구동륜용이며, 외륜 (152) 과, 허브 (153) 와, 복수의 전동체 (156) 를 구비하고 있다. 외륜 (152) 은, 볼트 등을 이용하여, 현가 장치의 너클 (201) 에 고정되어 있다. 차륜 (및 제동용 회전체) (202) 은 볼트 등을 이용하여 허브 (153) 에 설치된 플랜지 (회전 플랜지) (153A) 에 고정되어 있다. 또한, 차량 (200) 은, 종동륜용의 허브 유닛 베어링 (151) 에 관하여, 상기와 동일한 지지 구조를 가질 수 있다.
본 발명은, 허브 유닛 베어링의 허브에 한정되지 않고, 제 1 부재와, 제 1 부재가 삽입되는 구멍을 갖는 제 2 부재가 축방향으로 조합된, 다른 스웨이징 어셈블리 (스웨이징 유닛) 에도 적용 가능하다.
1 : 허브 유닛 베어링
2 : 외륜
3 : 허브
4a, 4b : 전동체
5a, 5b : 외륜 궤도
6 : 정지 플랜지
7 : 지지 구멍
8 : 너클
9 : 통공
10 : 볼트
11a, 11b : 내륜 궤도
12 : 회전 플랜지
13 : 장착 구멍
14 : 제동용 회전체
15 : 스터드
16 : 통공
17 : 휠
18 : 통공
19 : 너트
20a, 20b : 유지기
21 : 허브 본체 (허브륜, 제 1 부재)
22a : 내륜 (내측 내륜, 제 2 부재)
22b : 내륜 (외측 내륜, 제 2 부재)
23 : 끼워맞춤면부
24 : 단차면
25 : 원통부
26 : 스웨이징부
27 : 스웨이징 장치
28 : 프레임
29 : 워크측 장치
30 : 툴측 장치
31 : 하부 프레임
32 : 상부 프레임
33 : 지주
34 : 홀더
35 : 실린더 형성 스핀들
37 : 압형
38 : 실린더 장치
39 : 스핀들
40 : 가공면부
41 : 스웨이징부 중간체
42 : 직경 방향 내측부
43 : 직경 방향 외측부
100 : 허브 유닛 베어링
101 : 외륜
102 : 허브
103a, 103b : 전동체
104a, 104b : 외륜 궤도
105 : 정지 플랜지
106a, 106b : 내륜 궤도
107 : 회전 플랜지
108 : 허브 본체 (허브륜)
109 : 내부 내륜
110 : 끼워맞춤면부
111 : 단차면
112 : 원통부
113 : 스웨이징부
114 : 스웨이징 장치
115 : 압형
116 : 가공면부

Claims (18)

  1. 제 1 부재와, 상기 제 1 부재가 삽입되는 구멍을 갖는 제 2 부재를 축방향으로 조합하는 공정과,
    직경 방향 외방으로 변형된 상기 제 1 부재의 일부인 스웨이징부를 상기 제 1 부재에 형성하는 공정으로, 직경 방향 내방을 향하는 제 1 하중 성분을 포함하는 하중을 상기 제 1 부재의 직경 방향 외측 부분에 가하는 것을 포함하는, 상기 공정을 구비하는, 스웨이징 어셈블리의 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 스웨이징부를 형성하는 상기 공정은, 상기 제 1 하중 성분을 포함하는 상기 하중이 상기 제 1 부재에 가해지는 위치를, 둘레 방향으로 이동시키는 것을 포함하는, 스웨이징 어셈블리의 제조 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 스웨이징부를 형성하는 공정은,
    제 1 압형을 사용하여 직경 방향 외방을 향하는 제 2 하중 성분을 포함하는 하중을 상기 제 1 부재에 가하여 상기 제 1 부재의 일부를 직경 방향 외방으로 변형시키는 것과,
    제 2 압형을 사용하여 상기 제 1 하중 성분을 포함하는 상기 하중을 상기 제 1 부재의 상기 변형된 부분에 있어서의 상기 직경 방향 외측 부분에 가하는 것을 포함하는, 스웨이징 어셈블리의 제조 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 압형과 상기 제 2 압형은 동일한 하나의 압형이거나, 또는 상기 제 1 압형과 상기 제 2 압형은 실질적으로 동일한 형상을 갖는, 스웨이징 어셈블리의 제조 방법.
  5. 내주면에 복렬의 외륜 궤도를 갖는 외륜과,
    외주면에 복렬의 내륜 궤도를 갖는 허브와,
    상기 복렬의 내륜 궤도와 상기 복렬의 외륜 궤도 사이에, 열마다 복수개씩 배치된 전동체를 구비하고,
    상기 허브는, 제 1 허브 소자와, 상기 복렬의 내륜 궤도 중 축방향 일방측의 내륜 궤도가 외주면에 구비된 제 2 허브 소자를 포함하고,
    상기 제 2 허브 소자는 상기 제 1 허브 소자에 밖에서 끼워지고, 또한 상기 제 1 허브 소자의 축방향 일방측 단부에 구비된 스웨이징부에 의해 축방향 일방측의 측면이 가압되고 있는, 허브 유닛 베어링의 제조 방법으로서,
    상기 제 1 허브 소자와 상기 제 2 허브 소자를 축방향으로 조합하는 공정과,
    상기 스웨이징부를 상기 제 1 허브 소자에 형성하는 스웨이징부 형성 공정으로, 직경 방향 내방을 향하는 제 1 하중 성분을 포함하는 하중을 상기 제 1 허브 소자의 직경 방향 외측 부분에 가하는 것을 포함하는, 상기 스웨이징부 형성 공정을 구비하는, 허브 유닛 베어링의 제조 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 스웨이징부 형성 공정은,
    상기 스웨이징부가 형성되기 전의 상기 제 1 허브 소자의 축방향 일방측 단부에 구비된 원통부의 원주 방향 일부에, 축방향에 관하여 타방측을 향하고, 또한, 직경 방향에 관하여 외측을 향한 가공력을 가하면서, 가공력을 가하는 위치를, 상기 원통부의 원주 방향에 관하여 연속적으로 변화시킴으로써, 상기 원통부를 축방향으로 눌러 찌부러뜨리면서, 직경 방향 외측으로 눌러 넓히도록 소성 변형시킴으로써 스웨이징부 중간체를 형성하는 제 1 공정과,
    상기 스웨이징부 중간체의 원주 방향 일부에, 축방향에 관하여 타방측을 향하고, 또한, 직경 방향에 관하여 내측을 향한 가공력을 가하면서, 가공력을 가하는 위치를, 상기 스웨이징부 중간체의 원주 방향에 관하여 연속적으로 변화시킴으로써, 상기 스웨이징부 중간체를 축방향으로 눌러 찌부러뜨리면서, 직경 방향 내측으로 누르도록 소성 변형시킴으로써 상기 스웨이징부를 형성하는, 제 2 공정을 구비하는, 허브 유닛 베어링의 제조 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 원통부 또는 상기 스웨이징부 중간체인 가공 대상부에 상기 가공력을 가하면서, 가공력을 가하는 위치를, 상기 가공 대상부의 원주 방향에 관해서 연속적으로 변화시키기 위해서, 상기 제 1 허브 소자의 중심축에 대하여 경사진 자전축, 및 자전축을 중심으로 하는 환상 오목부의 내면에 의해 구성된 가공면부를 갖는 압형 중, 가공면부의 원주 방향 일부를, 상기 가공 대상부의 원주 방향 일부에 가압하면서, 상기 제 1 허브 소자와 상기 압형을 상기 제 1 허브 소자의 중심축을 중심으로 상대 회전시키는, 허브 유닛 베어링의 제조 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 2 공정에 있어서의 상기 자전축의 축방향에 관한 상기 압형의 위치를, 상기 제 1 공정에 있어서의 상기 자전축의 축방향에 관한 상기 압형의 위치보다 상기 제 1 허브 소자에 가까운 측으로 어긋나게 하여 배치하는, 허브 유닛 베어링의 제조 방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 2 공정에 있어서의 상기 제 1 허브 소자의 중심축에 대한 상기 자전축의 경사 각도를, 상기 제 1 공정에 있어서의 상기 제 1 허브 소자의 중심축에 대한 상기 자전축의 경사 각도보다 크게 하는, 허브 유닛 베어링의 제조 방법.
  10. 제 7 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 공정을 종료하는 시점을, 상기 제 1 허브 소자와 상기 압형을 상기 제 1 허브 소자의 중심축을 중심으로 상대 회전시키기 위한 토크의 값을 이용하여 결정하는, 허브 유닛 베어링의 제조 방법.
  11. 제 6 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 공정과 상기 제 2 공정을, 1 대의 스웨이징 장치를 사용하여 실시하는, 허브 유닛 베어링의 제조 방법.
  12. 제 6 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 공정과 상기 제 2 공정을, 각각 다른 스웨이징 장치를 사용하여 실시하는, 허브 유닛 베어링의 제조 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 1 공정을 실시하는 스웨이징 장치와 상기 제 2 공정을 실시하는 스웨이징 장치의 각각이 구비하는 상기 압형으로서, 동일한 형상 및 크기를 갖는 것을 사용하는, 허브 유닛 베어링의 제조 방법.
  14. 기준축과,
    상기 기준축에 대하여 경사진 자전축 및 상기 자전축을 중심으로 하는 환상 오목부의 내면에 의해 구성된 가공면부를 갖는 압형과,
    (a) 상기 압형을 상기 자전축의 축방향으로 변위시키거나, 또는 (b) 상기 기준축에 대한 상기 자전축의 경사 각도를 변화시키는 기구를 구비하는, 스웨이징 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 1 허브 소자의 중심축을 상기 기준축에 일치시킨 상태에서, 상기 제 1 허브 소자를 상기 기준축을 중심으로 회전 구동하는 기구를 추가로 구비하는, 스웨이징 장치.
  16. 제 14 항 또는 제 15 항에 있어서,
    상기 압형을 상기 자전축을 중심으로 회전 구동하는 기구를 추가로 구비하는, 스웨이징 장치.
  17. 제 1 부재와,
    상기 제 1 부재가 삽입되는 구멍을 갖고, 상기 제 1 부재에 축방향으로 조합된 제 2 부재를 구비하고,
    상기 제 1 부재는, 상기 제 1 부재의 축단이 직경 방향 외방으로 변형되어 형성된, 상기 제 2 부재에 대한 스웨이징부를 갖고,
    상기 스웨이징부는, 직경 방향 외측 부분에 하중이 가해진 변형부를 갖는, 스웨이징 어셈블리.
  18. 허브 유닛 베어링을 구비한 차량의 제조 방법으로서,
    제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 기재된 허브 유닛 베어링의 제조 방법에 의해, 상기 허브 유닛 베어링을 제조하는, 차량의 제조 방법.
KR1020217031137A 2019-04-10 2020-04-09 스웨이징 어셈블리의 제조 방법, 허브 유닛 베어링의 제조 방법, 스웨이징 장치, 스웨이징 어셈블리 및 차량의 제조 방법 KR20210148142A (ko)

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