KR20230072473A

KR20230072473A - 베어링 유닛용의 코킹 장치 및 코킹 방법, 허브 유닛 베어링의 제조 방법 및 제조 장치, 및 차량의 제조 방법

Info

Publication number: KR20230072473A
Application number: KR1020237005681A
Authority: KR
Inventors: 노부유키 하기와라; 쉐샤오 자오
Original assignee: 닛본 세이고 가부시끼가이샤
Priority date: 2020-09-24
Filing date: 2021-05-27
Publication date: 2023-05-24
Also published as: EP4000758A4; WO2022064770A1; JP7031802B1; US20230296136A1; JPWO2022064770A1; CN116194234A; EP4000758A1

Abstract

경사져서 배치된 롤 중심축 (β) 을 갖는 복수개의 가압 롤 (33) 을 사용한다. 가압 롤 (33) 의 각각의 롤 가공면부 (34) 를, 허브륜 (22z) 의 통상부 (25) 의 원주 방향 복수 지점에 가압하면서, 가압 롤 (33) 의 각각과 허브륜 (22z) 을 상대 회전시킴으로써, 통상부 (25) 를 소성 변형시킨다.

Description

베어링 유닛용의 코킹 장치 및 코킹 방법, 허브 유닛 베어링의 제조 방법 및 제조 장치, 및 차량의 제조 방법

본 발명은, 자동차 등의 차량의 차륜을 현가 장치에 대해 회전 가능하게 지지하기 위한 베어링 유닛용의 코킹 장치 및 코킹 방법, 허브 유닛 베어링의 제조 방법 및 제조 장치, 그리고, 차량의 제조 방법에 관한 것이다.

본원은, 2020년 9월 24일에 출원된 일본 특허출원 2020-159529호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.

자동차의 차륜은, 허브 유닛 베어링에 의해 현가 장치에 대해 자유롭게 회전할 수 있도록 지지된다. 제 1 부재와 제 2 부재가 축 방향으로 조합된 베어링 유닛의 일례로서, 허브 유닛 베어링이 알려져 있다. 허브 유닛 베어링에 있어서, 내륜 부재인 허브는, 통상적으로, 축 부재와, 축 부재에 외감된 내륜을 포함하는, 복수의 부품을 조합함으로써 구성된다. 또, 허브를 구성하는 부품의 점수를 줄이기 위해서, 축 부재와 내륜을, 볼트나 너트 등의 별도 부품을 사용하지 않고, 축 부재에 형성된 코킹부에 의해 결합 고정하는 구조가 보급되어 있다. 구체적으로는, 코킹부는, 축 부재의 축 방향 일방측의 단부 (端部) 에 형성된 통상부를 직경 방향 외방으로 소성 변형시킴으로써 형성된다. 그리고, 이 코킹부에 의해, 축 부재에 외감된 내륜의 축 방향 일방측의 단면 (端面) 을 가압함으로써, 축 부재와 내륜이 결합 고정된다.

일본 공개특허공보 2000-343905호 (특허문헌 1) 에는, 축 부재의 코킹부를 형성하는 구체적인 방법으로서, 요동 단조 (요동 프레스) 가 기재되어 있다. 이 요동 단조에서는, 공구로서, 축 부재 (허브 본체) 의 중심축에 대해 경사진 중심축을 갖는 압형을 사용한다. 압형의 중심축은, 축 부재의 축 방향에 관하여 일방측, 구체적으로는, 허브 유닛 베어링을 차량에 장착한 상태에서 차량의 폭 방향 중앙측이 되는 축 방향 내측을 향함에 따라, 직경 방향에 관하여 축 부재의 중심축으로부터 멀어지는 방향으로 경사져 있다. 요동 단조에 의해 코킹부를 형성할 때에는, 축 부재의 축 방향 일방측의 단부에 형성된 통상부에 압형을 가압한 상태에서, 압형의 중심축을, 축 부재의 중심축의 둘레로, 세차 운동에 의한 중심축의 궤적과 같이 선회 운동시킨다. 이로써, 압형으로부터 통상부의 원주 방향 일부에, 축 방향에 관하여 타방측, 구체적으로는, 허브 유닛 베어링을 차량에 장착한 상태에서 차량의 폭 방향 외측이 되는 축 방향 외측을 향하고, 또한, 직경 방향에 관하여 외측을 향한 가공력을 가하면서, 이 가공력을 가하는 위치를, 통상부의 원주 방향에 관하여 연속적으로 변화시킨다. 이로써, 통상부를 직경 방향 외방으로 소성 변형시킴으로써 코킹부를 형성하고, 이 코킹부에 의해 내륜의 축 방향 일방측의 단면을 가압한다.

상기 서술한 바와 같은 요동 단조는, 통상부에 가하는 가공력의 위치를 원주 방향에 관하여 연속적으로 변화시키면서, 이 통상부를 서서히 소성 변형시키는 가공 방법이기 때문에, 통상부를 전체 둘레에 걸쳐 동시에 소성 변형시키는 가공 방법에 비해, 코킹부를 형성하기 위한 가공력을 작게 억제할 수 있다. 그러나, 상기 서술한 바와 같은 요동 단조에서는, 압형으로부터 통상부에 가해지는 가공력은, 축 부재의 중심축으로부터 직경 방향으로 벗어난 위치에 작용하는 하중 (편하중) 이 되기 때문에, 코킹부에 의해 내륜의 축 방향 일방측의 단면을 가압하는 힘이 원주 방향에 관하여 불균일해질 가능성이 있다.

일본 공개특허공보 2004-162913호 (특허문헌 2) 에는, 제조 장치의 소형화, 저렴화를 도모함과 함께, 양질의 허브 유닛 베어링 (차륜 지지용 구름 베어링 유닛) 을 안정적으로 만들 수 있는 방법 및 장치가 기재되어 있다. 일본 공개특허공보 2004-162913호에 기재된 제조 장치는, 지지대와, 가압 헤드와, 가압 롤러를 구비한다. 가압 헤드는, 선단면 (하면) 에 롤러 유지부를 갖고, 지지대의 상면에 재치 (載置) 된 축 부재 (허브 본체) 의 중심축과 일치하는 자신의 중심축을 중심으로 하는 회전이 가능하게 구성되어 있다. 가압 롤러는, 자신의 중심축을 가압 헤드의 직경 방향으로 배치한 상태에서, 롤러 유지부의 내측에 자신의 중심축을 중심으로 하여 자유롭게 회전할 수 있도록 지지되어 있다. 구체적으로는, 가압 롤러는, 외주면에 오목부를 갖는 가공부와, 가공부의 축 방향 양단면으로부터 서로 동축으로 돌출 형성된 1 쌍의 추축을 갖고, 추축의 각각을 래디얼 베어링에 의해 가압 헤드에 대해 자유롭게 회전할 수 있도록 지지하고 있다.

일본 공개특허공보 2004-162913호에 기재된 제조 장치에 의해, 코킹부를 형성할 때에는, 가압 헤드를 하강시켜, 가압 롤러의 오목부를, 축 부재 (허브 본체) 의 통상부 (원통부) 에 맞닿게 한 후, 가압 헤드를 하방으로 가압하면서 회전시킨다. 이로써, 통상부를 직경 방향 외방으로 소성 변형시켜 코킹부를 형성한다.

일본 공개특허공보 2004-162913호에 기재된 제조 장치는, 축 부재의 통상부 또는 코킹부를 가압하는 가압 롤러의 곡률 반경을 작게 할 수 있고, 통상부 또는 코킹부와 가압 롤러의 접촉 면적을 좁게 하여, 통상부 또는 코킹부를 국소적으로 소성 변형시킬 수 있다. 이 때문에, 가압 헤드를 가압하는 힘을 작게 할 수 있어, 제조 장치의 소형화를 도모함과 함께, 제조시에 있어서의 축 부재나 내륜의 탄성 변형을 억제하여, 양질의 허브 유닛 베어링을 얻을 수 있다.

이와 같은 제조 장치에 있어서, 복수개의 가압 롤러를 가압 헤드의 선단부에, 가압 헤드의 회전 방향에 관하여 등간격으로 배치하면, 코킹부를 형성할 때에, 축 부재에 대해, 축 부재의 중심축을 중심으로 하는 대칭적인 가공력을 가할 수 있다. 바꾸어 말하면, 이들 가공력의 합력이 편하중이 되는 것을 방지할 수 있다. 이 때문에, 코킹부에 의해 내륜의 축 방향 일방측의 단면을 가압하는 힘을 원주 방향에 관하여 균일하게 할 수 있어, 허브 유닛 베어링의 품질을 향상시킬 수 있다.

일본 공개특허공보 2000-343905호 일본 공개특허공보 2004-162913호

그러나, 일본 공개특허공보 2004-162913호에 기재된 제조 장치에서는, 가압 롤러의 외경 치수를 크게 하기 어려워, 가압 롤러의 강도를 확보하기 어렵다. 또, 가압 헤드 중, 래디얼 베어링을 통하여 가압 롤러의 1 쌍의 추축을 지지하는 부분의 스페이스가 한정되기 때문에, 래디얼 베어링으로서 부하 용량이 큰 베어링을 채용하기 어려운 등, 설계의 자유도가 제한될 가능성이 있다.

본 발명은, 품질 향상에 유리한 베어링 유닛용의 코킹 장치 및 코킹 방법, 허브 유닛 베어링의 제조 방법 및 제조 장치, 차량의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 양태에 있어서, 베어링 유닛용의 코킹 장치는, 기준축과, 제 1 부재와 제 2 부재가 축 방향으로 조합된 베어링 유닛을 지지하는 베이스와, 제 1 회전축을 갖는 제 1 압형과, 제 2 회전축을 갖고, 상기 제 1 압형에 대해 상기 기준축의 둘레의 둘레 방향으로 이간되어 배치되는 제 2 압형을 구비하고, 상기 기준축에 대해 상기 제 1 회전축이 경사져서 배치된 상기 제 1 압형과, 상기 기준축에 대해 상기 제 2 회전축이 경사져서 배치된 상기 제 2 압형이, 상기 베어링 유닛에 가압된다.

본 발명의 일 양태에 있어서, 베어링 유닛용의 코킹 방법은, 제 1 회전축을 갖는 제 1 압형과, 제 2 회전축을 갖고, 상기 제 1 압형에 대해 기준축의 둘레의 둘레 방향으로 이간되어 배치되는 제 2 압형을 준비하는 공정과, 제 1 부재와 제 2 부재가 축 방향으로 조합된 베어링 유닛을 베이스에 지지하는 공정과, 상기 기준축에 대해 상기 제 1 회전축이 경사져서 배치된 상기 제 1 압형과, 상기 기준축에 대해 상기 제 2 회전축이 경사져서 배치된 상기 제 2 압형을, 상기 베어링 유닛에 가압하는 공정을 구비한다.

본 발명의 일 양태에 있어서, 대상이 되는, 허브 유닛 베어링은, 축 부재와, 상기 축 부재에 외감된 내륜을 구비하고, 상기 축 부재의 축 방향 일방측의 단부에 형성된 통상부를 소성 변형시킴으로써 형성된 코킹부에 의해, 상기 내륜의 축 방향 일방측의 단면이 가압되고 있다.

이와 같은 허브 유닛 베어링은, 구체적으로는, 예를 들어, 내주면에 복렬의 외륜 궤도를 갖는 외륜과, 외주면에 복렬의 내륜 궤도를 갖는 허브와, 상기 복렬의 외륜 궤도와 상기 복렬의 내륜 궤도 사이에, 각각의 열마다 복수개씩, 자유롭게 전동할 수 있도록 배치된 전동체를 구비한다.

상기 허브는, 내륜과, 축 부재인 허브륜을 구비한다.

상기 내륜은, 외주면에, 상기 복렬의 내륜 궤도 중 축 방향 일방측의 내륜 궤도를 갖는다.

상기 허브륜은, 축 방향 중간부 외주면에 직접 또는 다른 부재를 개재하여 형성된, 상기 복렬의 내륜 궤도 중 축 방향 타방측의 내륜 궤도와, 상기 축 방향 타방측의 내륜 궤도보다 축 방향 일방측에 존재하고, 상기 내륜을 외감 (外嵌) 한 감합 (嵌合) 축부와, 상기 감합축부의 축 방향 일방측의 단부로부터 축 방향 일방측을 향하여 신장되는 통상부를 직경 방향 외방으로 소성 변형시킴으로써 형성되고, 상기 내륜의 축 방향 일방측의 단면을 가압하는 코킹부를 갖는다.

즉, 상기 코킹부는, 상기 감합축부의 축 방향 내측의 단부로부터 직경 방향 외측을 향하여 절곡되고, 상기 내륜의 축 방향 일방측의 단면을 가압하고 있다.

본 발명의 일 양태에 있어서, 허브 유닛 베어링의 제조 방법은, 상기 축 부재의 중심축을 중심으로 하는 원주 방향으로 이격되어 배치되고, 각각이 상기 축 부재의 축 방향에 관하여 일방측으로부터 타방측을 향함에 따라, 축 부재의 직경 방향에 관하여 축 부재의 중심축으로부터 멀어지는 방향으로 경사진 롤 중심축과, 상기 롤 중심축을 중심으로 하는 원환상의 롤 가공면부를 갖고, 또한, 상기 롤 중심축을 중심으로 하는 회전이 자유롭게 지지된, 복수개의 가압 롤을 사용한다.

그리고, 상기 가압 롤의 각각의 상기 롤 가공면부를 상기 통상부의 원주 방향 복수 지점에 가압하면서, 상기 가압 롤의 각각과 상기 축 부재를 축 부재의 중심축을 중심으로 하여 상대 회전시킴으로써, 상기 통상부를 소성 변형시키는 공정을 구비한다.

일례에 있어서, 상기 복수개의 가압 롤이, 상기 축 부재의 중심축을 중심으로 하는 원주 방향에 관하여 등간격으로 배치되어 있다.

일례에 있어서, 상기 공정은, 제 1 공정과, 제 2 공정을 포함한다.

상기 제 1 공정은, 상기 가압 롤의 각각의 상기 롤 가공면부로부터 상기 통상부의 원주 방향 복수 지점에, 상기 축 부재의 축 방향에 관하여 타방측을 향하고, 또한, 직경 방향에 관하여 외측을 향한 가공력을 가하면서, 상기 상대 회전에 기초하여 상기 가공력을 가하는 위치를, 상기 통상부의 원주 방향에 관하여 연속적으로 변화시킴으로써, 상기 통상부를 축 방향으로 눌러 찌부러뜨리면서, 직경 방향 외측으로 눌러 넓히도록 소성 변형시킴으로써, 코킹부 중간체를 형성한다.

상기 제 2 공정은, 상기 가압 롤의 각각의 상기 롤 가공면부로부터 상기 코킹부 중간체의 원주 방향 복수 지점에, 상기 축 부재의 축 방향에 관하여 타방측을 향하고, 또한, 직경 방향에 관하여 내측을 향한 가공력을 가하면서, 상기 상대 회전에 기초하여 상기 가공력을 가하는 위치를, 상기 코킹부 중간체의 원주 방향에 관하여 연속적으로 변화시킴으로써, 상기 코킹부 중간체를 축 방향으로 눌러 찌부러뜨리면서, 직경 방향 내측으로 누르도록 소성 변형시킴으로써, 상기 코킹부를 형성한다.

일례에 있어서, 상기 제 2 공정에 있어서의 상기 롤 중심축의 축 방향에 관한 상기 가압 롤의 위치를, 상기 제 1 공정에 있어서의 상기 롤 중심축의 축 방향에 관한 상기 가압 롤의 위치보다, 상기 축 부재의 중심축에 가까운 측으로 어긋나게 하여 배치한다.

일례에 있어서, 상기 제 2 공정에 있어서의 상기 축 부재의 중심축에 대한 상기 롤 중심축의 경사 각도를, 상기 제 1 공정에 있어서의 상기 축 부재의 중심축에 대한 상기 롤 중심축의 경사 각도보다 작게 한다.

일례에 있어서, 상기 제 1 공정을 종료하는 시점을, 상기 가압 롤의 각각과 상기 축 부재를 상기 축 부재의 중심축을 중심으로 하여 상대 회전시키기 위한 토크의 값을 사용하여 결정한다.

본 발명의 일 양태에 있어서, 허브 유닛 베어링의 제조 장치는, 지지대와, 복수개의 가압 롤과, 구동 기구를 구비한다.

상기 지지대는, 상기 축 부재를 지지하기 위한 것이다.

상기 복수개의 가압 롤은, 상기 지지대에 지지된 상기 축 부재의 중심축을 중심으로 하는 원주 방향으로 이격되어 배치되어 있다.

상기 가압 롤의 각각은, 상기 지지대에 지지된 상기 축 부재의 축 방향에 관하여 일방측으로부터 타방측을 향함에 따라, 상기 축 부재의 직경 방향에 관하여 상기 축 부재의 중심축으로부터 멀어지는 방향으로 경사진 롤 중심축과, 상기 롤 중심축을 중심으로 하는 원환상의 롤 가공면부를 갖고, 또한, 상기 롤 중심축을 중심으로 하는 회전이 자유롭게 지지되어 있다.

상기 구동 기구는, 상기 가압 롤의 각각의 상기 롤 가공면부를 상기 통상부의 원주 방향 복수 지점에 가압하면서, 상기 가압 롤의 각각과 상기 축 부재를 상기 축 부재의 중심축을 중심으로 하여 상대 회전시킴으로써, 상기 통상부를 소성 변형시키는 기능을 갖는다.

일례에 있어서, 상기 가압 롤의 각각은, 상기 롤 가공면부를 외주면에 갖는 롤 본체와, 상기 롤 본체의 직경 방향 중앙부로부터 축 방향 양측을 향하여 돌출되고, 상기 롤 중심축과 동축으로 배치된 1 쌍의 지지축부를 구비하고, 또한, 상기 1 쌍의 지지축부의 각각을 상기 롤 중심축을 중심으로 하는 회전이 자유롭게 지지되어 있다.

일례에 있어서, 상기 구동 기구는, 상기 가압 롤의 각각을 상기 축 부재의 중심축을 중심으로 하여 공전시킴으로써, 상기 가압 롤의 각각과 상기 축 부재를 상기 축 부재의 중심축을 중심으로 하여 상대 회전시킨다.

일례에 있어서, 상기 구동 기구는, 상기 축 부재를 상기 축 부재의 중심축을 중심으로 하여 회전시킴으로써, 상기 가압 롤의 각각과 상기 축 부재를 상기 축 부재의 중심축을 중심으로 하여 상대 회전시킨다.

본 발명의 일 양태에 있어서, 제조 대상이 되는 차량은, 허브 유닛 베어링을 구비한다.

본 발명의 일 양태에 있어서, 차량의 제조 방법은, 상기의 코킹 방법 또는 허브 유닛 베어링의 제조 방법에 의해, 상기 허브 유닛 베어링을 제조한다.

본 발명의 일 양태에 의하면, 품질 향상에 유리한 베어링 유닛용의 코킹 장치 및 코킹 방법, 허브 유닛 베어링의 제조 방법 및 제조 장치, 차량의 제조 방법이 제공된다.

도 1 은, 허브 유닛 베어링을 차량에 장착한 상태에서 나타내는 단면도이다.
도 2 는, 일 실시형태에 있어서의, 허브 유닛 베어링의 제조 장치의 사용 상태를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 3 은, 코킹부를 형성하는 공정의 개시 전의 상태를 나타내는 부분 단면도이다.
도 4 는, 코킹부를 형성하는 공정의 종료시의 상태를 나타내는 부분 단면도이다.
도 5 는, 다른 실시형태에 관한, 도 4 에 상당하는 도면이다.
도 6 은, 또 다른 실시형태에 관한, 코킹부의 형성 작업의 제 1 공정에 있어서, 코킹부 중간체와 가압 롤의 맞닿음부를 확대하여 나타내는 단면도이다.
도 7 은, 코킹부의 형성 작업의 제 1 공정을 종료한 후에, 코킹부 중간체에 대해 복수개의 가압 롤을 축 방향으로 퇴피시킨 상태를 나타내는 부분 단면도이다.
도 8 은, 코킹부의 형성 작업의 제 2 공정에 있어서, 코킹부와 가압 롤의 맞닿음부를 확대하여 나타내는 단면도이다.
도 9 는, 허브 유닛 베어링 (베어링 유닛) 을 구비하는 차량의 부분적인 모식도이다.

[제 1 실시형태]

본 발명의 일 실시형태에 대해, 도 1 ∼ 도 4 를 사용하여 설명한다.

(허브 유닛 베어링)

도 1 은, 제조 대상이 되는 허브 유닛 베어링 (베어링 유닛의 일례, 코킹 어셈블리, 코킹 유닛) (1) 을 나타내고 있다. 허브 유닛 베어링 (1) 은, 종동륜용이고, 외륜 (2) 과, 허브 (3) 와, 복수개의 전동체 (4a, 4b) 를 구비한다.

또한, 허브 유닛 베어링 (1) 에 관하여, 축 방향 내측은, 차량에 대한 장착 상태에서 차량의 폭 방향 중앙측이 되는, 도 1 의 우측이다. 축 방향 외측은, 차량에 대한 장착 상태에서 차량의 폭 방향 외측이 되는, 도 1 의 좌측이다. 또, 본 예에서는, 허브 유닛 베어링 (1) 에 관하여, 축 방향 내측이, 축 방향 일방측에 상당하고, 축 방향 외측이, 축 방향 타방측에 상당한다.

외륜 (2) 은, 복렬의 외륜 궤도 (5a, 5b) 와, 정지 플랜지 (6) 를 구비한다. 일례에 있어서, 외륜 궤도 (5a, 5b), 정지 플랜지 (6) 는, 중탄소강 등의 경질 금속제이다. 다른 예에 있어서, 외륜 궤도 (5a, 5b), 정지 플랜지 (6) 는, 다른 재료로 형성할 수 있다. 복렬의 외륜 궤도 (5a, 5b) 는, 외륜 (2) 의 축 방향 중간부 내주면에 구비되어 있고, 축 방향에 관하여 서로 멀어지는 방향을 향함에 따라서 직경이 커지는 방향으로 경사진 원추 오목면에 의해 구성되어 있다. 정지 플랜지 (6) 는, 외륜 (2) 의 축 방향 중간부로부터 직경 방향 외측을 향하여 돌출되어 있고, 원주 방향 복수 지점에 나사공에 의해 구성된 지지공 (7) 을 갖는다.

외륜 (2) 은, 차량의 현가 장치를 구성하는 너클 (8) 의 통공 (9) 을 삽입 통과한 볼트 (10) 를, 정지 플랜지 (6) 의 지지공 (7) 에 축 방향 내측으로부터 나사 결합하여 체결함으로써, 너클 (8) 에 지지 고정되어 있다.

허브 (베어링 유닛, 코킹 어셈블리, 코킹 유닛) (3) 는, 외륜 (2) 의 직경 방향 내측에, 외륜 (2) 과 동축으로 배치되어 있다. 허브 (3) 는, 복렬의 내륜 궤도 (11a, 11b) 와, 회전 플랜지 (12) 와, 파일럿부 (13) 를 구비한다. 복렬의 내륜 궤도 (11a, 11b) 는, 허브 (3) 의 외주면 (외면) 중, 복렬의 외륜 궤도 (5a, 5b) 에 대향하는 부분에 구비되어 있고, 축 방향에 관하여 서로 멀어지는 방향을 향함에 따라서 직경이 커지는 방향으로 경사진 원추 볼록면에 의해 구성되어 있다. 회전 플랜지 (12) 는, 허브 (3) 중, 외륜 (2) 보다 축 방향 외측에 위치하는 부분으로부터 직경 방향 외측을 향하여 돌출되어 있고, 원주 방향 복수 지점에 장착공 (14) 을 갖는다. 파일럿부 (13) 는, 허브 (3) 의 축 방향 외측의 단부에 구비되어 있고, 원통상으로 구성되어 있다.

일례에 있어서, 장착공 (14) 의 각각에, 스터드 (15) 가 축 방향 내측으로부터 압입되어 있다. 디스크나 드럼 등의 제동용 회전체 (16), 및, 차륜을 구성하는 휠 (18) 은, 중심부에 구비된 중심공에, 파일럿부 (13) 를 삽입 통과시키고, 또한, 직경 방향 중간부의 원주 방향 복수 지점에 구비된 통공 (17, 19) 에, 스터드 (15) 를 삽입 통과시킨 상태에서, 스터드 (15) 의 선단부에 너트 (20) 를 나사 결합 함으로써, 회전 플랜지 (12) 에 결합된다.

본 예에서는, 허브 (3) (베어링 유닛, 코킹 어셈블리, 코킹 유닛) 는, 내륜에 상당하는 내측 내륜 (21a) (제 1 부재) 과, 외측 내륜 (21b) (제 1 부재) 과, 축 부재에 상당하는 허브륜 (허브 본체, 제 2 부재) (22) 을 조합함으로써 구성되어 있다. 허브 (베어링 유닛, 코킹 어셈블리) (3) 는, 실질적으로, 허브륜 (22) 과 내륜 (21a, 21b) 을 축 방향으로 조합하여 구성되어 있다. 허브 (3) 는, 외주면 (외면) 을 갖는 허브륜 (22) 과, 허브륜 (22) 의 외주면 (외면) 에 배치되고 또한 허브륜 (22) 에 유지된 내륜 (21a, 21b) 을 갖는다.

일례에 있어서, 내측 내륜 (21a) 및 외측 내륜 (21b) 의 각각은, 베어링강 등의 경질 금속제이고, 전체가 통상으로 구성되어 있다. 다른 예에 있어서, 내측 내륜 (21a) 및 외측 내륜 (21b) 은, 다른 재료로 형성할 수 있다. 내측 내륜 (21a) 은, 외주면에 축 방향 내측의 내륜 궤도 (11a) 를 갖는다. 외측 내륜 (21b) 은, 외주면에 축 방향 외측의 내륜 궤도 (11b) 를 갖는다.

일례에 있어서, 허브륜 (22) 은, 중탄소강 등의 경질 금속제이고, 축 방향 외측부에 직경 방향 외측을 향하여 돌출된 회전 플랜지 (12) 를 갖고, 축 방향 외측의 단부에 원통상의 파일럿부 (13) 를 갖는다. 다른 예에 있어서, 허브륜 (22) 은, 다른 재료로 형성할 수 있다. 또, 허브륜 (22) 은, 회전 플랜지 (12) 보다 축 방향 내측에 위치하는 부분에, 내측 내륜 (21a) 및 외측 내륜 (21b) 을 외감한 감합축부 (23) 를 갖는다. 또, 허브륜 (22) 은, 감합축부 (23) 의 외주면의 축 방향 외측의 단부로부터 직경 방향 외측을 향하여 직각으로 절곡되고, 또한, 축 방향 내측을 향한 단차면 (24) 을 갖는다. 또한, 외측 내륜 (21b) 의 축 방향 외측의 단면은, 단차면 (24) 에 맞닿아 있다. 내측 내륜 (21a) 의 축 방향 외측의 단면은, 외측 내륜 (21b) 의 축 방향 내측의 단면에 맞닿아 있다. 또, 허브륜 (22) 은, 감합축부 (23) 의 축 방향 내측의 단부로부터 직경 방향 외측을 향하여 절곡되고, 내측 내륜 (21a) 의 축 방향 내측의 단면을 가압하는 코킹부 (26) 를 갖는다. 일례에 있어서, 허브륜은, 내륜 (21a, 21b) 에 대한 코킹부 (26) (내륜 (21a, 21b) 의 유지를 위한 코킹부 (26)) 를 갖는다. 허브륜 (22) 은, 내륜 (21a, 21b) 의 구멍 (120) 에 삽입되어 있다. 허브륜 (22) 의 둘레벽에 있어서, 둘레 방향으로 연장되는 굽힘을 갖고 내륜 (21a) 의 축 단부를 덮는 코킹부 (26) 가 형성되어 있다.

즉, 본 예에서는, 허브륜 (22) 의 감합축부 (23) 의 외주면에 내측 내륜 (21a) 및 외측 내륜 (21b) 을 외감한 상태에서, 단차면 (24) 과 코킹부 (26) 의 축 방향 외측면 사이에서 내측 내륜 (21a) 및 외측 내륜 (21b) 을 축 방향 양측으로부터 협지하고, 내측 내륜 (21a) 및 외측 내륜 (21b) 과 허브륜 (22) 을 결합 고정함으로써, 허브 (3) 를 구성하고 있다. 또한, 본 발명을 실시하는 경우에는, 축 부재에 상당하는 허브륜의 축 방향 중간부 외주면에 축 방향 외측의 내륜 궤도가 직접 형성된 허브 유닛 베어링을 제조 대상으로 할 수도 있다.

일례에 있어서, 전동체 (4a, 4b) 는, 각각이 베어링강 등의 경질 금속제 혹은 세라믹스제이고, 복렬의 외륜 궤도 (5a, 5b) 와 복렬의 내륜 궤도 (11a, 11b) 사이에, 각각의 열마다 복수개씩 배치되어 있다. 다른 예에 있어서, 전동체 (4a, 4b) 는, 다른 재료로 형성할 수 있다. 전동체 (4a, 4b) 는, 각각의 열마다, 유지기 (27a, 27b) 에 의해 자유롭게 전동할 수 있도록 유지되어 있다. 또한, 도시의 예에서는, 전동체 (4a, 4b) 로서 원추 롤러를 사용하고 있지만, 볼을 사용하는 경우도 있다. 또, 본 예의 구조에서는, 코킹부 (26) 에 의해 내측 내륜 (21a) 의 축 방향 내측의 단면을 가압한 상태에서, 전동체 (4a, 4b) 에 적정 범위의 예압이 부여된다.

(허브 유닛 베어링의 제조 방법)

본 예의 허브 유닛 베어링 (1) 은, 다음과 같이 하여 만든다. 먼저, 금속 소재에, 단조 가공이나 연삭 가공 등의 필요한 가공을 실시하고, 또한 연마 가공 등의 마무리 가공을 실시함으로써, 도 3 에 나타내는 바와 같은, 코킹부 (26) 를 형성하기 전의 허브륜 (22z) 을 제조한다. 허브륜 (22z) 은, 축 방향 내측의 단부에 원통상의 통상부 (25) 를 갖는다. 바꾸어 말하면, 허브륜 (22z) 은, 감합축부 (23) 의 축 방향 내측의 단부로부터 축 방향 내측을 향하여 신장되는 원통상의 통상부 (25) 를 갖는다.

다음으로, 외륜 (2) 중, 축 방향 내측의 외륜 궤도 (5a) 의 내경측에, 축 방향 내측열의 전동체 (4a) 를, 축 방향 내측의 유지기 (27a) 에 의해 유지한 상태에서 배치하고, 또한, 외륜 (2) 중, 축 방향 외측의 외륜 궤도 (5b) 의 내경측에, 축 방향 외측열의 전동체 (4b) 를, 축 방향 외측의 유지기 (27b) 에 의해 유지한 상태에서 배치한다. 다음으로, 외륜 (2) 의 내경측에, 내측 내륜 (21a) 을 축 방향 내측으로부터 삽입하고, 또한, 외측 내륜 (21b) 을 축 방향 외측으로부터 삽입한다. 다음으로, 내측 내륜 (21a) 및 외측 내륜 (21b) 을, 서로 대향하는 축 방향 단면끼리를 접촉시킨 상태에서, 허브륜 (22z) 의 감합축부 (23) 의 외주면에 외감하고, 또한, 외측 내륜 (21b) 의 축 방향 외측의 단면을 허브륜 (22z) 의 단차면 (24) 에 접촉시킨다. 이로써, 코킹부 (26) 를 형성하기 전의 허브 유닛 베어링을 조립한다. 또한, 이와 같은 코킹부 (26) 를 형성하기 전의 허브 유닛 베어링을 조립하는 순서는, 모순을 발생시키지 않는 한, 적절히 변경할 수 있다. 또한, 도 2 ∼ 도 4 에서는, 외륜 (2) 과, 전동체 (4a, 4b) 와, 유지기 (27a, 27b) 의 도시를 생략하고 있다.

다음으로, 도 2 ∼ 도 4 에 나타내는 본 예의 허브 유닛 베어링의 제조 장치 (코킹 장치) (28) 를 사용하여, 허브륜 (22z) 의 통상부 (25) 에 소성 가공을 실시함으로써, 코킹부 (26) 를 형성한다. 즉, 본 예의 허브 유닛 베어링의 제조 방법은, 제조 장치 (28) 를 구성하는 복수개의 가압 롤 (코킹형, 압형, 압형 유닛) (33) 을 사용하고, 가압 롤 (33) 의 각각의 롤 가공면부 (34) 를 통상부 (25) 의 원주 방향 복수 지점에 가압하면서, 가압 롤 (33) 의 각각과 축 부재인 허브륜 (22z) 을 기준축 (α) (허브륜 (22z) 의 중심축 (α)) 을 중심으로 하여 상대 회전시킴으로써, 통상부 (25) 를 소성 변형시키는 공정을 구비한다.

제조 장치 (28) 는, 기준축 (α) 과, 지지대 (31) 와, 복수개의 가압 롤 (33) 과, 구동 기구를 구비한다. 본 예에서는, 구동 기구는, 워크측 장치 (29) 를 구성하는 가압 구동 기구 (36), 및, 툴측 장치 (30) 를 구성하는 회전 구동 기구 (38) 에 의해 구성된다. 이와 같은 제조 장치 (28) 에 대해, 이하, 구체적으로 설명한다.

제조 장치 (28) 는, 워크측 장치 (제 1 장치) (29) 와, 툴측 장치 (제 2 장치) (30) 를 구비한다. 또한, 본 발명을 실시하는 경우, 도 2 ∼ 도 4 의 상하 방향은, 반드시 실제의 상하 방향이라고는 할 수 없다. 또, 도 3 및 도 4 에서는, 도 2 에 나타낸 제조 장치 (28) 의 일부의 도시를, 생략 또는 간략화하고 있다.

워크측 장치 (29) 는, 지지대 (31) 와, 가압 구동 기구 (36) 와, 외륜 구동 기구 (37) 를 구비한다.

지지대 (31) 는, 허브륜 (22z) 을, 축 방향 외측으로의 변위를 저지한 상태에서 지지 가능하다. 구체적으로는, 지지대 (31) 는, 도 2 ∼ 도 4 에 나타내는 바와 같이, 허브륜 (22z (22)) 의 축 방향 내측부를 상방을 향하게 한 상태에서, 허브륜 (22z (22)) 의 축 방향 외측부 (도 2 ∼ 도 4 의 하측부) 를 지지 가능하다.

가압 구동 기구 (36) 는, 유압 펌프를 구동원으로 한 기구 (유압 기구) 로서, 지지대 (31) 를, 허브륜 (22z (22)) 의 축 방향 (도 2 ∼ 도 4 의 상하 방향) 으로 이동시키는 기구이다. 따라서, 가압 구동 기구 (36) 는, 지지대 (31) 에 지지된 허브륜 (22z (22)) 을, 허브륜 (22z (22)) 의 축 방향으로 이동시키는 것이 가능하다.

외륜 구동 기구 (37) 는, 예를 들어 전동 모터를 구동원으로 한 기구로서, 허브륜 (22z (22)) 에 대해, 도시를 생략한 외륜 (2) (도 1 참조) 을 회전시키는 기구이다.

툴측 장치 (30) 는, 롤 헤드 (32) 와, 복수개의 가압 롤 (33) 과, 회전 구동 기구 (38) 를 구비한다.

롤 헤드 (32) 는, 기준축 (α) 이, 지지대 (31) 에 지지된 허브륜 (22z (22)) 의 중심축 (α) 과 동축으로 배치된 상태에서, 도시되지 않은 하우징에 대해, 중심축 (α) 을 중심으로 하는 회전이 가능하게 지지되어 있다.

본 예에서는, 롤 헤드 (32) 는, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 서로 이격되어 배치된 제 1 헤드 (44) 및 제 2 헤드 (45) 를 포함하여 구성되어 있다. 제 1 헤드 (44) 는, 도시의 예에서는, 대략 쐐기형의 단면 형상을 갖는 블록상으로 구성되어 있고, 지지대 (31) 에 지지된 허브륜 (22z (22)) 의 중심축 (α) 과 동축으로 배치된 상태에서, 도시되지 않은 하우징에 대해, 중심축 (α) 을 중심으로 하는 회전이 가능하게 지지되어 있다. 제 2 헤드 (45) 는, 전체가 원환상으로 구성되어 있고, 허브륜 (22z (22)) 의 축 방향에 관하여 제 1 헤드 (44) 보다 외측에 배치되고, 또한, 허브륜 (22z (22)) 의 중심축 (α) 과 동축으로 배치되어 있다. 또, 제 2 헤드 (45) 는, 상기 하우징에 대해, 허브륜 (22z (22)) 의 중심축 (α) 을 중심으로 하는, 제 1 헤드 (44) 와 동기된 회전이 가능하게 지지되어 있다. 또한, 제 1 헤드 (44) 와 제 2 헤드 (45) 를 동기하여 회전시키기 위해서, 제 1 헤드 (44) 와 제 2 헤드 (45) 를, 도시되지 않은 연결 부재에 의해 연결할 수도 있다. 또, 본 예에서는, 제 2 헤드 (45) 는, 축 방향 외측부의 외주면에, 종동 기어 (50) 를 구비한다.

복수개의 가압 롤 (33) 은, 롤 헤드 (32) 에 지지되어 있고, 지지대 (31) 에 지지된 허브륜 (22z (22)) 의 중심축 (α) 을 중심으로 하는 원주 방향으로 이격되어 배치되어 있다. 본 예에서는, 가압 롤 (33) 의 개수는 2 개이고, 제 1 롤러 (제 1 압형) (33A), 및 제 2 롤러 (제 2 압형) (33B) 를 포함한다. 또, 2 개의 가압 롤 (33) 은, 허브륜 (22z (22)) 의 중심축 (α) 을 중심으로 하는 원주 방향에 관하여 이격되어, 바람직하게는 등간격으로, 배치되어 있다. 즉, 2 개의 가압 롤 (33) 은, 허브륜 (22z (22)) 의 중심축 (α) 을 중심으로 하는 원주 방향에 관하여 2 개 지점에, 바람직하게는, 등간격이 되는 2 개 지점에 배치되어 있다. 본 예에서는, 바꾸어 말하면, 2 개의 가압 롤 (33) 은, 기준축 (α) (허브륜 (22z (22)) 의 중심축 (α)) 을 중심으로 하는 직경 방향 반대측이 되는 2 개 지점에 배치되어 있다.

또한, 본 발명을 실시하는 경우, 가압 롤 (33) 의 개수는, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 또는 10 개 이상으로 할 수도 있다. 또, 본 발명을 실시하는 경우, 복수개의 가압 롤을, 반드시 축 부재의 중심축을 중심으로 하는 원주 방향에 관하여 등간격으로 배치할 필요는 없다. 단, 복수개의 가압 롤은, 코킹부 (26) 를 형성할 때에, 허브륜 (22z (22)) 에 대해, 허브륜 (22z (22)) 의 중심축 (α) 을 중심으로 하는 대칭적인 가공력을 가할 수 있도록 배치하는 것, 예를 들어 본 예와 같이, 원주 방향에 관하여 등간격으로 배치하는 것이 바람직하다.

가압 롤 (33) 의 각각은, 허브륜 (22z (22)) 의 축 방향에 관하여 일방측인 내측으로부터 타방측인 외측을 향함에 따라, 허브륜 (22z (22)) 의 직경 방향에 관하여 허브륜 (22z (22)) 의 중심축 (α) 으로부터 멀어지는 방향으로 경사진 롤 중심축 (β) 과, 롤 중심축 (β) 을 중심으로 하는 원환상의 롤 가공면부 (34) 를 갖는다.

보다 구체적으로는, 가압 롤 (33) 의 각각은, 외주면에 롤 가공면부 (34) 를 갖는 대략 원추대상의 롤 본체 (35) 와, 롤 본체 (35) 의 직경 방향 중앙부로부터 축 방향 양측을 향하여 돌출되고, 또한, 롤 중심축 (β) 과 동축으로 배치된, 각각이 원주상인 1 쌍의 지지축부 (39a, 39b) 를 구비한다.

롤 가공면부 (34) 는, 롤 본체 (35) 의 외주면에 전체 둘레에 걸쳐 구비되고, 대략 원호형의 모선 형상 (단면 형상) 을 갖는 환상 오목부의 내면에 의해 구성되어 있다.

본 예에서는, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 1 쌍의 지지축부 (39a, 39b) 중, 허브륜 (22z (22)) 의 중심축 (α) 의 직경 방향에 관하여 중심축 (α) 에 가까운 쪽인, 일방의 지지축부 (39a) 의 축 방향 치수보다, 허브륜 (22z (22)) 의 중심축 (α) 의 직경 방향에 관하여 중심축 (α) 으로부터 먼 쪽인, 타방의 지지축부 (39b) 의 축 방향 치수를 크게 하고 있다. 일방의 지지축부 (39a) 는, 제 1 헤드 (44) 에 대해, 구름 베어링이나 미끄럼 베어링 등의 베어링 (46a) 에 의해 회전만이 가능하게 지지되어 있다. 타방의 지지축부 (39b) 는, 제 2 헤드 (45) 에 대해, 구름 베어링이나 미끄럼 베어링 등의 베어링 (46b) 에 의해 회전만이 가능하게 지지되어 있다. 이로써, 가압 롤 (33) 의 각각은, 롤 헤드 (32) 에 대해, 롤 중심축 (β) 을 중심으로 하는 회전, 즉 자전이 자유롭게 지지되어 있다.

또한, 허브륜 (22z (22)) 의 중심축 (α) 에 대한 롤 중심축 (β) 의 경사 각도 (중심축 (α) 과 롤 중심축 (β) 이 이루는 각도 중, 예각측의 각도) (θ) 는, 0°보다 크고 90°보다 작은 범위에서 적절한 크기로 설정할 수 있다. 예를 들어, θ 는, 약 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 또는 85 로 설정할 수 있다. 예를 들어, θ 는, 30˚이상 60˚이하로 하는 것이 바람직하고, 45°이상 60°이하로 하는 것이 보다 바람직하다.

제조 장치 (28) 는, 기준축 (α) 과, 지지대 (베이스) (31) 와, 제 1 회전축 (β1) 을 갖는 제 1 롤러 (제 1 압형) (33A) 와, 제 2 회전축 (β2) 을 갖고, 제 1 롤러 (제 1 압형) (33A) 에 대해 기준축 (α) 의 둘레의 둘레 방향으로 이간되어 배치되는 제 2 롤러 (제 2 압형) (33B) 를 구비한다. 제조 장치 (28) 는, 기준축 (α) 에 대해 제 1 회전축 (β1) 이 경사져서 배치된 제 1 롤러 (33A) 와, 기준축 (α) 에 대해 제 2 회전축 (β2) 이 경사져서 배치된 제 2 롤러 (33B) 가, 허브륜 (베어링 유닛) (22z (22)) 에 동시에 가압되도록 구성된다. 또, 제조 장치 (28) 는, 제 1 롤러 (33A) 와 제 2 롤러 (33B) 가, 기준축 (α) 의 둘레를 동시에 이동하도록 구성된다. 예를 들어, 제 1 회전축 (β1) 과 제 2 회전축 (β2) 은, 기준축 (α) 에 대해 서로 축 대칭의 관계를 갖는다. 기준축 (α) 에 대한 제 1 회전축 (β1) 의 경사 각도 (θ1) 는, 기준축 (α) 에 대한 제 2 회전축 (β2) 의 경사 각도 (θ2) 와 실질적으로 동일하게 할 수 있다. 대체적으로, 제조 장치 (28) 는, 기준축 (α) 과, 지지대 (베이스) (31) 와, 제 1 회전축 (β1) 을 갖는 제 1 롤러 (제 1 압형) (33A) 와, 제 2 회전축 (β2) 을 갖고, 제 1 롤러 (제 1 압형) (33A) 에 대해 기준축 (α) 의 둘레의 둘레 방향으로 이간되어 배치되는 제 2 롤러 (제 2 압형) (33B) 와, 제 3 회전축을 갖고, 제 1 롤러 (33A), 및 제 2 롤러 (33B) 에 대해 둘레 방향으로 이간되어 배치되는 제 3 롤러 (제 3 압형) 를 추가로 구비한다. 이 제조 장치 (28) 에 있어서, 기준축 (α) 에 대해 제 1 회전축 (β1) 이 경사져서 배치된 제 1 롤러 (33A) 와, 기준축 (α) 에 대해 제 2 회전축 (β2) 이 경사져서 배치된 제 2 롤러 (33B) 와, 기준축 (α) 에 대해 제 3 회전축이 경사져서 배치된 제 3 롤러 (제 3 압형) 가, 허브륜 (베어링 유닛) (22z (22)) 에 동시에 가압된다.

롤 가공면부 (34) 의 단면 형상 (폭 방향 치수, 깊이 등) 및 직경은, 코킹부 (26) 를 가공 가능하고, 또한, 코킹부 (26) 를 가공 중에, 가압 롤 (33) 의 외주면중에서 통상부 (25) (코킹부 (26)) 에 맞닿게 해서는 안되는 부분이, 통상부 (25) (코킹부 (26)) 에 부주의하게 접촉 (간섭) 하지 않도록, 적절한 단면 형상 및 직경으로 한다. 구체적으로는, 예를 들어 롤 가공면부 (34) 의 단면 형상은, 단일의 원호형 또는 복수의 원호를 조합하여 이루어지는 복합 곡선에 의해 구성할 수 있다. 어느 쪽이든, 롤 가공면부 (34) 의 단면 형상 및 직경은, 실험이나 시뮬레이션 등에 의해 설계적으로 정한다.

가압 롤 (33) 의 외주면 중, 롤 가공면부 (34) 로부터 벗어난 부분은, 코킹부 (26) 를 가공 중에, 통상부 (25) (코킹부 (26)) 와 부주의하게 간섭하지 않도록, 적절한 형상으로 한다.

본 예에서는, 회전 구동 기구 (38) 는, 전동 모터 (47) 를 구동원으로 한 기구로서, 허브륜 (22z (22)) 의 중심축 (α) 을 중심으로 롤 헤드 (32) 를 회전 구동하는 기구이다. 본 예에서는, 전동 모터 (47) 는, 허브륜 (22z (22)) 의 축 방향에 관하여, 2 개의 가압 롤 (33) 보다 외측에 배치되어 있다. 도시의 예에서는, 전동 모터 (47) 의 출력축 (48) 에 고정된 구동 기어 (49) 를, 제 2 헤드 (45) 의 종동 기어 (50) 에 맞물리게 하고 있다. 이로써, 전동 모터 (47) 가 발생시키는 회전 구동력에 기초하여, 롤 헤드 (32) 을 회전 구동 가능하게 하고 있다. 따라서, 회전 구동 기구 (38) 는, 롤 헤드 (32) 에 지지된 복수개의 가압 롤 (33) 을, 허브륜 (22z (22)) 의 중심축 (α) 을 중심으로 하여 회전, 즉 공전시키는 것이 가능하다.

또한, 본 발명을 실시하는 경우, 회전 구동 기구를 구성하는 전동 모터의 설치 지점은, 특별히 상관하지 않는다. 즉, 상기 전동 모터는, 예를 들어, 허브륜 (22z (22)) 의 축 방향에 관하여, 복수개의 가압 롤 (33) 보다 내측에 배치할 수도 있고, 허브륜 (22z (22)) 의 축 방향에 관하여, 복수개의 가압 롤 (33) 보다 외측에 배치할 수도 있다.

또한, 본 예에서는, 외륜 구동 기구 (37) 와 회전 구동 기구 (38) 를 별개로 형성하고 있다. 단, 본 발명을 실시하는 경우에는, 예를 들어, 외륜 구동 기구를 회전 구동 기구와 별개로 형성하는 대신에, 회전 구동 기구를 구성하는 롤 헤드를 외륜 (2) 에 연결하고, 외륜 (2) 을 롤 헤드와 일체로 회전시키는 구성, 즉, 회전 구동 기구에 외륜 구동 기구의 기능을 갖게 한 구성을 채용할 수도 있다.

상기 서술한 바와 같은 제조 장치 (28) 를 사용하여 코킹부 (26) 를 형성할 때에는, 먼저, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 허브륜 (22z) 의 축 방향 내측부를 상방을 향하게 한 상태에서, 허브륜 (22z) 의 축 방향 외측부 (하측부) 를, 지지대 (31) 에 의해 지지한다. 다음으로, 외륜 구동 기구 (37) 에 의해, 허브륜 (22z) 에 대해 외륜 (2) 을 회전 구동하고, 또한, 회전 구동 기구 (38) 에 의해, 롤 헤드 (32) 및 가압 롤 (33) 의 각각을 허브륜 (22z) 에 대해, 허브륜 (22z) 의 중심축 (α) 을 중심으로 하여 회전, 즉 공전시킨다 (둘레 방향으로 이동시킨다). 그리고, 이 상태에서, 가압 구동 기구 (36) 에 의해, 지지대 (31) 및 허브륜 (22z) 을 축 방향 내측 (상방) 을 향하여 이동시킴으로써, 가압 롤 (33) 의 각각의 롤 가공면부 (34) 를, 허브륜 (22z) 의 통상부 (25) 의 원주 방향 등간격이 되는 2 개 지점에 가압한다. 그리고, 롤 가공면부 (34) 와 통상부 (25) 의 접촉부에 작용하는 마찰력에 기초하여, 가압 롤 (33) 의 각각을 자신의 롤 중심축 (β) 을 중심으로 회전, 즉 자전시킨다. 요컨대, 가압 롤 (33) 의 각각의 롤 가공면부 (34) 를, 허브륜 (22z) 의 통상부 (25) 의 원주 방향 등간격이 되는 2 개 지점에 가압한 상태에서, 가압 롤 (33) 의 각각을, 허브륜 (22z) 의 중심축 (α) 을 중심으로 하여 공전시키면서, 롤 중심축 (β) 을 중심으로 자전시킨다. 이로써, 가압 롤 (33) 의 각각의 롤 가공면부 (34) 로부터 통상부 (25) 의 원주 방향 등간격이 되는 2 개 지점에, 축 방향에 관하여 외측 (하측) 을 향하고, 또한, 직경 방향에 관하여 외측을 향한 가공력을 가하면서, 가공력을 가하는 위치를, 통상부 (25) 의 원주 방향에 관하여 연속적으로 변화시킨다. 가압 롤 (33) (제 1 롤러 (33A), 제 2 롤러 (33B)) 을 사용하여 직경 방향 외방을 향하는 하중 성분을 포함하는 하중이 통상부 (25) 에 가해지고, 또, 하중이 가해지는 위치가 둘레 방향으로 이동한다. 이로써, 도 3 내지 도 4 에 나타내는 바와 같이, 통상부 (25) 를 축 방향으로 눌러 찌부러뜨리면서, 직경 방향 외측으로 눌러 넓히도록 소성 변형시킴으로써, 코킹부 (26) 를 형성한다.

또한, 본 예에서는, 가압 롤 (33) 의 각각의 롤 가공면부 (34) 를 통상부 (25) 에 가압하기 위한 힘을 발생시키는 가압 구동 기구 (36) 를, 워크측 장치 (29) 가 구비하는 구성을 채용하였지만, 본 발명을 실시하는 경우에는, 가압 구동 기구를 툴측 장치가 구비하는 구성을 채용할 수도 있다.

상기 서술한 바와 같은 본 예의 허브 유닛 베어링의 제조 장치 (28) 에서는, 코킹부 (26) 를 형성할 때에, 2 개의 가압 롤 (33) 로부터 통상부 (25) 의 원주 방향 등간격이 되는 2 개 지점에, 허브륜 (22z) 의 중심축을 중심으로 하는 대칭적인 가공력을 가할 수 있다. 바꾸어 말하면, 이들 가공력의 합력이 편하중이 되는 것을 방지할 수 있다. 이 때문에, 코킹부 (26) 에 의해 내측 내륜 (21a) 의 축 방향 내측의 단면을 가압하는 힘을 원주 방향에 관하여 균일하게 할 수 있어, 허브 유닛 베어링 (1) 의 품질을 충분히 확보하는 것이 용이해진다.

또한, 본 예의 허브 유닛 베어링의 제조 장치 (28) 에서는, 2 개의 가압 롤 (33) 의 각각의 롤 중심축 (β) 이, 허브륜 (22z) 의 축 방향에 관하여 내측으로부터 외측을 향함에 따라, 허브륜 (22z) 의 직경 방향에 관하여 허브륜 (22z) 의 중심축 (α) 으로부터 멀어지는 방향으로 경사져 있다. 이 때문에, 일본 공개특허공보 2004-162913호에 기재된 제조 장치의 가압 롤러와 비교하여, 가압 롤 (33) 의 롤 가공면부 (34) 의 외경 치수를 크게 하기 쉬워, 가압 롤 (33) 의 강도를 확보하기 쉽다. 또, 롤 헤드 (32) 중, 가압 롤 (33) 의 1 쌍의 지지축부 (39) 를 지지하는 부분의 스페이스를 확보하기 쉽게 할 수 있어, 제조 장치 (28) 의 설계의 자유도를 확보하기 쉽게 할 수 있다.

[제 2 실시형태]

본 발명의 다른 실시형태에 대해, 도 5 를 사용하여 설명한다.

일 실시형태에 있어서, 허브 유닛 베어링의 제조 장치 (28a) 에서는, 워크측 장치 (29a) 는, 가압 구동 기구 (36) (도 2 ∼ 도 4 참조) 를 구비하고 있지 않고, 그 대신에, 회전 구동 기구 (38a) 를 구비한다. 회전 구동 기구 (38a) 는, 예를 들어 전동 모터를 구동원으로 한 기구로서, 허브륜 (22) 의 중심축 (허브륜 (22z) (도 2 참조) 의 중심축) (α) 을 중심으로 지지대 (31) 를 회전 구동하는 기구이다.

또, 워크측 장치 (29a) 는, 외륜 구동 기구 (37) (도 2 ∼ 도 4 참조) 를 구비하고 있지 않고, 그 대신에, 외륜 고정 기구 (40) 를 구비한다. 외륜 고정 기구 (40) 는, 코킹부 (26) 를 형성할 때에, 도시를 생략한 외륜 (2) (도 1 참조) 이 회전하는 것을 저지하는 기구이다.

또, 일례에 있어서, 제조 장치 (28a) 에서는, 툴측 장치 (30a) 는, 회전 구동 기구 (38) (도 2 ∼ 도 4 참조) 를 구비하고 있지 않고, 그 대신에, 가압 구동 기구 (36a) 를 구비한다. 가압 구동 기구 (36a) 는, 유압 펌프를 구동원으로 한 기구 (유압 기구) 로서, 롤 헤드 (32) 를, 허브륜 (22) 의 축 방향 (허브륜 (22z) 의 축 방향) 으로 이동시키는 기구이다. 따라서, 가압 구동 기구 (36a) 는, 롤 헤드 (32) 에 지지된 가압 롤 (33) 의 각각을, 허브륜 (22) 의 축 방향으로 이동시키는 것이 가능하다.

일례에 있어서, 제조 장치 (28a) 에 의해 코킹부 (26) 를 형성할 때에는, 회전 구동 기구 (38a) 에 의해, 지지대 (31) 및 허브륜 (22z) 을, 허브륜 (22z) 의 중심축 (α) 을 중심으로 하여 회전시킴으로써, 허브륜 (22z) 과 가압 롤 (33) 의 각각을, 허브륜 (22z) 의 중심축을 중심으로 하여 상대 회전시킨다. 또, 가압 구동 기구 (36a) 에 의해, 롤 헤드 (32) 를 축 방향 외측을 향하게 하여 이동시킴으로써, 가압 롤 (33) 의 각각의 롤 가공면부 (34) 를 통상부 (25) (도 3 참조) 에 가압한다.

또한, 상기의 예에서는, 가압 롤 (33) 의 각각의 롤 가공면부 (34) 를 통상부 (25) 에 가압하기 위한 힘을 발생시키는 가압 구동 기구 (36a) 를, 툴측 장치 (30a) 가 구비하는 구성을 채용하였지만, 본 발명을 실시하는 경우에는, 가압 구동 기구를 워크측 장치가 구비하는 구성을 채용할 수도 있다.

그 밖의 구성 및 작용 효과는, 제 1 실시형태와 동일하다.

[제 3 실시형태]

본 발명의 또 다른 실시형태에 대해, 도 6 ∼ 도 8 을 사용하여 설명한다.

일 실시형태에 있어서, 허브 유닛 베어링의 제조 장치 (28b) 는, 제 1 실시형태 (또는 제 2 실시형태) 의 허브 유닛 베어링의 제조 장치 (28 (또는 28a)) 의 구성에 더하여, 가압 롤러 (33) 의 위치 및/또는 자세를 변화시키는 기구를 추가로 구비한다. 일례에 있어서, 제조 장치 (28b) 는, 하기의 (1) 및/또는 (2) 의 구성을 구비한다.

(1) 복수개의 가압 롤 (33) 의 각각을, 롤 헤드 (32) 에 대해, 롤 중심축 (β) 의 축 방향에 관한 위치를 조절 가능하게 지지하는 구성

(2) 복수개의 가압 롤 (33) 의 각각을, 롤 헤드 (32) 에 대해, 허브륜 (22z) 의 중심축 (α) 에 대한 롤 중심축 (β) 의 경사 각도 (θ) 를 조절 가능하게 지지하는 구성

일례에 있어서, 허브 유닛 베어링의 제조 장치 (28b) 에 의하면, 다음과 같이, 코킹부 (26) 의 형성 작업을 2 공정 (제 1 공정, 제 2 공정) 으로 나누어 실시할 수 있다.

제 1 공정에서는, 먼저, 제 1 실시형태 (또는 제 2 실시형태) 와 동일한 방법으로, 가압 롤 (33) 의 각각의 롤 가공면부 (34) 로부터 통상부 (25) (도 3 참조) 의 원주 방향 등간격이 되는 2 개 지점에, 축 방향에 관하여 외측을 향하고, 또한, 직경 방향에 관하여 외측을 향한 가공력 (Fo) 을 가하면서, 가공력 (Fo) 을 가하는 위치를, 통상부 (25) 의 원주 방향에 관하여 연속적으로 변화시킨다. 이로써, 통상부 (25) 를 축 방향으로 눌러 찌부러뜨리면서, 직경 방향 외측으로 눌러 넓히도록 소성 변형시킴으로써, 도 6 에 나타내는 바와 같은, 코킹부 중간체 (41) 를 형성한다.

코킹부 중간체 (41) 는, 완성 후의 코킹부 (26) 와 거의 동일한 형상을 갖는다. 단, 코킹부 중간체 (41) 의 축 방향 외측면은, 내측 내륜 (21a) 의 축 방향 내측의 단면에 대해, 축 방향 내측의 내륜 궤도 (11a) (도 7 참조) 가 변형되지 않을 정도로 가볍게 접촉하고 있거나, 혹은, 내측 내륜 (21a) 의 축 방향 내측의 단면에 접촉하고 있지 않다. 즉, 코킹부 중간체 (41) 는, 코킹부 중간체 (41) 의 형성에 수반하여, 전동체 (4a, 4b) (도 1 참조) 의 예압이 변화하지 않는 형상으로 한다.

그리고, 상기 서술한 바와 같은 코킹부 중간체 (41) 를 형성한 시점에서, 제 1 공정을 종료하고, 일단, 도 7 에 나타내는 바와 같이, 코킹부 중간체 (41) 에 대해, 가압 롤 (33) 의 각각을, 허브륜 (22z) 의 축 방향으로 퇴피시킨다.

또한, 코킹부 중간체 (41) 가 형성되는 타이밍은, 허브륜 (22z) 의 중심축 (α) (도 7 참조) 을 중심으로 2 개의 가압 롤 (33) 과 허브륜 (22z) 을 상대 회전시키기 위한 토크 Ts 의 값, 구체적으로는, 회전 구동 기구 (38) (도 2 ∼ 도 4 참조) 의 구동 토크의 값 (구동원이 되는 전동 모터의 전류값), 또는, 회전 구동 기구 (38a) (도 5 참조) 의 구동 토크의 값 (구동원이 되는 전동 모터의 전류값) 을 모니터링함으로써, 확인할 수 있다. 즉, 토크 Ts 의 값은, 통상부 (25) 의 가공의 진행도에 따라 변화하기 때문에, 토크 Ts 의 값과 통상부 (25) 의 가공의 진행도의 관계를 미리 조사해 두면, 이 관계를 이용하여, 토크 Ts 의 값을 모니터링 함으로써, 코킹부 중간체 (41) 가 형성되는 타이밍을 확인할 수 있다. 바꾸어 말하면, 제 1 공정을 종료하는 시점을, 토크 Ts 의 값을 사용하여 결정할 수 있다.

제 2 공정에서는, 먼저, 도 7 에 나타낸 상태에서, 가압 롤 (33) 의 각각을, 롤 헤드 (32) 에 대해, 롤 중심축 (β) 의 축 방향에 관하여 중심축 (α) 에 가까워지는 방향 (화살표 S1 의 방향) 으로 소정량 (예를 들어, 0.1 ㎜ ∼ 수 ㎜) 만큼 변위시킨다 (상기 (1) 의 구성을 구비하는 경우). 이로써, 제 2 공정에 있어서의 롤 중심축 (β) 의 축 방향에 관한 가압 롤 (33) 의 위치를, 제 1 공정에 있어서의 롤 중심축 (β) 의 축 방향에 관한 가압 롤 (33) 의 위치보다, 허브륜 (22z) 의 중심축 (α) 에 가까운 측으로 어긋나게 하여 배치한다. 및/또는, 가압 롤 (33) 의 각각을, 롤 헤드 (32) 에 대해, 중심축 (α) 과 롤 중심축 (β) 의 교점 (P) 을 중심으로 하여 경사 각도 (θ) 가 감소하는 방향 (화살표 S2 의 방향) 으로 요동시킴으로써, 경사 각도 (θ) 를 소정량 (예를 들어, 1˚∼ 15˚) 만큼 작게 한다 (상기 (2) 의 구성을 구비하는 경우). 즉, 제 2 공정에 있어서의 경사 각도 (θ) 를, 제 1 공정에 있어서의 경사 각도 (θ) 보다 작게 한다.

그리고, 이 상태에서, 도 7 내지 도 8 에 나타내는 바와 같이, 코킹부 중간체 (41) 에 대해, 가압 롤 (33) 의 각각을, 허브륜 (22z) 의 축 방향으로 가까워지게 함으로써, 가압 롤 (33) 의 각각의 롤 가공면부 (34) 를 코킹부 중간체 (41) 에 가압한다. 이로써, 가압 롤 (33) 의 각각의 롤 가공면부 (34) 로부터 코킹부 중간체 (41) 의 원주 방향 등간격이 되는 2 개 지점에, 축 방향에 관하여 외측을 향하고, 또한, 직경 방향에 관하여 내측을 향한 가공력 (Fi) 을 가하면서, 가공력 (Fi) 을 가하는 위치를, 코킹부 중간체 (41) 의 원주 방향에 관하여 연속적으로 변화시킨다. 코킹부 중간체 (41) 를 축 방향으로 눌러 찌부러뜨리면서, 직경 방향 내측으로 누르도록 소성 변형시킴으로써, 코킹부 (26) 를 형성한다. 허브륜 (22) 은, 허브륜 (22) 의 축단이 직경 방향 외방으로 변형되어 형성된, 내륜 (21a) 에 대한 코킹부 (26) 를 갖고, 코킹부 (26) 는, 직경 방향 외측 부분 (radially outward part) 에 하중이 가해진, 변형부 (가공흔) (130) (도 8) 를 갖는다.

즉, 본 예에서는, 상기 서술한 바와 같이 가압 롤 (33) 의 각각을 화살표 S1 의 방향으로 소정량만큼 변위시키거나, 및/또는, 가압 롤 (33) 의 각각을 화살표 S2 의 방향으로 요동시켜 경사 각도 (θ) 를 소정량만큼 작게 함으로써, 도 7 내지 도 8 에 나타내는 바와 같이 코킹부 (26) 를 형성할 때에, 롤 가공면부 (34) 와 코킹부 중간체 (41) (코킹부 (26)) 의 축 방향 내측면이 접촉하는 부분에 있어서, 롤 가공면부 (34) 의 직경 방향 내측부 (42) 가 코킹부 중간체 (41) (코킹부 (26)) 에 접촉하지 않고, 롤 가공면부 (34) 의 직경 방향 외측부 (43) 만이 코킹부 중간체 (41) (코킹부 (26)) 에 접촉하도록 하고 있다. 이로써, 롤 가공면부 (34) 로부터 코킹부 중간체 (41) (코킹부 (26)) 에, 축 방향에 관하여 외측을 향하고, 또한, 직경 방향에 관하여 내측을 향한 가공력 (Fi) 이 가해지도록 하고 있다. 바꾸어 말하면, 본 예에서는, 도 7 내지 도 8 에 나타내는 바와 같이 코킹부 (26) 를 형성할 때에, 롤 가공면부 (34) 와 코킹부 중간체 (41) (코킹부 (26)) 의 축 방향 내측면이 접촉하는 부분에 있어서, 롤 가공면부 (34) 의 직경 방향 외측부 (43) 만이 코킹부 중간체 (41) (코킹부 (26)) 에 접촉하도록, 가압 롤 (33) 의 각각을 화살표 S1 의 방향으로 소정량만큼 변위시키는 양, 및/또는, 가압 롤 (33) 의 각각을 화살표 S2 의 방향으로 요동시켜 경사 각도 (θ) 를 소정량만큼 작게 하는 양을 규제하고 있다. 제 1 롤러 (제 1 압형) (33A) 는, 직경 방향 내측부 (제 1 가공면부) (42) 와, 직경 방향 내측부 (제 1 가공면부) (42) 에 비해 직경 방향 외방에 배치되는 직경 방향 외측부 (제 2 가공면부) (43) 를 갖는다. 제 2 롤러 (제 2 압형) (33B) 는, 직경 방향 내측부 (제 3 가공면부) (42) 와, 직경 방향 내측부 (제 3 가공면부) (42) 에 비해 직경 방향 외방에 배치되는 직경 방향 외측부 (제 4 가공면부) (43) 를 갖는다. 제 1 롤러 (33A) 의 직경 방향 외측부 (제 2 가공면부) (43) 의 일부와 제 2 롤러 (33B) 의 직경 방향 외측부 (제 4 가공면부) (43) 의 일부가 서로 가까워지도록 (혹은, 기준축 (α) 에 동시에 가까워지도록), 제 1 롤러 (33A) 및 제 2 롤러 (33B) 의 위치 및/또는 자세가 변화한다. 일례에 있어서, 제 2 가공면부 (43) 의 일부와 제 4 가공면부 (43) 의 일부가 각각 직경 방향 내방을 향한 상태에서, 제 1 롤러 (33A) 및 제 2 롤러 (33B) 를 제 1 회전축 (β1) 및 제 2 회전축 (β2) 의 축 방향으로 각각 변위시킴으로써, 제 2 가공면부 (43) 의 일부와 제 4 가공면부 (43) 의 일부가, 각각 제 1 가공면부 (42) 및 제 3 가공면부 (42) 에 비해, 내륜 (21a) (또는 지지대 (베이스) (31)) 에 가까운 위치에 배치되고 또한 직경 방향 내방으로 이동한다. 다른 예에 있어서, 제 2 가공면부 (43) 의 일부와 제 4 가공면부 (43) 의 일부가 각각 직경 방향 내방을 향한 상태에서, 기준축 (α) 에 대한, 제 1 롤러 (33A) 의 제 1 회전축 (β1) 및 제 2 롤러 (33B) 의 제 2 회전축 (β2) 의 경사 각도를 변화시킴으로써, 제 2 가공면부 (43) 의 일부와 제 4 가공면부 (43) 의 일부가, 각각 제 1 가공면부 (42) 및 제 3 가공면부 (42) 에 비해, 내륜 (21a) (또는 지지대 (베이스) (31)) 에 가까운 위치에 배치되고 또한 직경 방향 내방으로 이동한다.

이상과 같이 코킹부 (26) 를 형성하는 본 예에서는, 코킹부 (26) 의 형성 작업의 제 2 공정에 있어서, 롤 가공면부 (34) 의 직경 방향 외측부 (43) 로부터, 코킹부 (26) 에 대해, 축 방향에 관하여 외측을 향하고, 또한, 직경 방향에 관하여 내측을 향한 가공력 (직경 방향 내방을 향하는 성분을 포함하는 하중) (Fi) 이 가해진다. 이 때문에, 제 2 공정에 있어서, 코킹부 (26) 의 두께는, 도 8 에 화살표 Xi 로 나타내는 바와 같이, 내측 내륜 (21a) 의 축 방향 내측의 단면을 따라 직경 방향 내방을 향하여 유동한다. 또한, 본 예에서는, 이 때에, 롤 가공면부 (34) 의 직경 방향 내측부 (42) 와 코킹부 (26) 가 접촉하고 있지 않고, 직경 방향 내측부 (42) 와 코킹부 (26) 사이에는 간극이 존재하고 있기 때문에, 간극의 존재에 기초하여, 상기 서술한 화살표 Xi 로 나타내는 방향의 두께의 유동을 발생하기 쉽게 할 수 있다. 그리고, 본 예에서는, 이와 같은 두께의 유동에 의해, 내측 내륜 (21a) 의 축 방향 내측의 단면에 축경 방향의 힘이 가해진다. 따라서, 본 예에서는, 코킹부 (26) 의 형성에 수반되는 내측 내륜 (21a) 의 확경 방향의 팽창을 방지 또는 억제할 수 있다. 이 결과, 코킹부 (26) 의 형성에 수반되는 내측 내륜 (21a) 의 균열을 방지하거나, 예압의 편차를 억제하거나 할 수 있다. 이와 같이, 본 예에 있어서, 코킹부 (26) 를 형성하는 공정은, 가압 롤러 (33) 를 사용하여 직경 방향 외방을 향하는 하중 성분을 포함하는 하중을 허브륜 (22) 에 가하여 허브륜 (22) 의 일부를 직경 방향 외방으로 변형시키는 제 1 공정과, 가압 롤러 (33) 를 사용하여 직경 방향 내방을 향하는 하중 성분을 포함하는 하중을 허브륜 (22) 의 변형된 부분 (코킹부 중간체 (중간 코킹부) (41)) 에 있어서의 직경 방향 외측 부분에 가하는 제 2 공정을 포함한다. 일례에 있어서, 제 1 공정과 제 2 공정 사이에서, 가압 롤러 (33) 의 움직임, 위치 및 자세 중 적어도 1 개가 서로 상이하다. 일례에 있어서, 코킹부 중간체 (중간 코킹부) (41) 는, 제 1 공정에 있어서, 적어도 부분적으로 변형된, 허브륜 (22) 의 축단 형상인 것으로 정의된다. 혹은, 코킹부 중간체 (중간 코킹부) (41) 는, 제 2 공정에 있어서, 외형의 제어가 완료된 시점에서의, 허브륜 (22) 의 축단 형상인 것으로 정의된다. 예를 들어, 코킹부 중간체 (중간 코킹부) (41) 는, 직경 방향 내방의 하중 성분을 포함하는 하중의 조정이 완료된 시점에서의 허브륜 (22) 의 축단 형상을 갖는다. 조정된 하중이 중간 코킹부 (41) 에 일정하게 가해져, 최종적인 코킹부 (26) 가 형성된다. 일례에 있어서, 코킹부 중간체 (중간 코킹부) (41) 는, 내륜 (21a) 에 실질적으로 비접촉한다. 다른 예에 있어서, 코킹부 중간체 (중간 코킹부) (41) 는, 내륜 (21a) 에 실질적으로 접촉한다.

그 밖의 구성 및 작용 효과는, 제 1 실시형태 또는 제 2 실시형태와 동일하다.

도 9 는, 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 것에도 적용할 수 있다. 도 9 에 있어서, 허브 유닛 베어링 (151) 은, 구동륜용이고, 외륜 (152) 과, 허브 (153) 와, 복수의 전동체 (156) 를 구비하고 있다. 외륜 (152) 은, 볼트 등을 사용하여, 현가 장치의 너클 (201) 에 고정되어 있다. 차륜 (및 제동용 회전체) (202) 은, 볼트 등을 사용하여, 허브 (153) 에 형성된 플랜지 (회전 플랜지) (153A) 에 고정되어 있다. 또, 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 축 방향으로 조합된, 다른 베어링 유닛 (코킹 어셈블, 코킹 유닛) 에도 적용 가능하다.

1 : 허브 유닛 베어링 (베어링 유닛)
2 : 외륜
3 : 허브
4a, 4b : 전동체
5a, 5b : 외륜 궤도
6 : 정지 플랜지
7 : 지지공
8 : 너클
9 : 통공
10 : 볼트
11a, 11b : 내륜 궤도
12 : 회전 플랜지
13 : 파일럿부
14 : 장착공
15 : 스터드
16 : 제동용 회전체
17 : 통공
18 : 휠
19 : 통공
20 : 너트
21a : 내륜 (내측 내륜)
21b : 내륜 (외측 내륜)
22, 22z : 허브륜 (허브 본체)
23 : 감합축부
24 : 단차면
25 : 통상부
26 : 코킹부
27a, 27b : 유지기
28, 28a, 28b : 제조 장치
29, 29a : 워크측 장치
30, 30a : 툴측 장치
31 : 지지대
32 : 롤 헤드
33 : 가압 롤
34 : 롤 가공면부
35 : 롤 본체
36, 36a : 가압 구동 기구
37 : 외륜 구동 기구
38, 38a : 회전 구동 기구
39, 39a, 39b : 지지축부
40 : 외륜 고정 기구
41 : 코킹부 중간체
42 : 직경 방향 내측부
43 : 직경 방향 외측부
44 : 제 1 헤드
45 : 제 2 헤드
46a, 46b : 베어링
47 : 전동 모터
48 : 출력축
49 : 구동 기어
50 : 종동 기어

Claims

기준축과,
제 1 부재와 제 2 부재가 축 방향으로 조합된 베어링 유닛을 지지하는 베이스와,
제 1 회전축을 갖는 제 1 압형과,
제 2 회전축을 갖고, 상기 제 1 압형에 대해 상기 기준축의 둘레의 둘레 방향으로 이간되어 배치되는 제 2 압형을 구비하고,
상기 기준축에 대해 상기 제 1 회전축이 경사져서 배치된 상기 제 1 압형과, 상기 기준축에 대해 상기 제 2 회전축이 경사져서 배치된 상기 제 2 압형이, 상기 베어링 유닛에 가압되는, 베어링 유닛용의 코킹 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 압형과 상기 제 2 압형이, 상기 베어링 유닛에 대해 상대적으로, 상기 둘레 방향으로 이동하는, 베어링 유닛용의 코킹 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 제 1 압형은, 제 1 가공면부와, 상기 제 1 가공면부에 비해 직경 방향 외방에 배치되는 제 2 가공면부를 갖고,
상기 제 2 압형은, 제 3 가공면부와, 상기 제 3 가공면부에 비해 직경 방향 외방에 배치되는 제 4 가공면부를 갖고,
상기 제 2 가공면부의 일부와 상기 제 4 가공면부의 일부가 서로 가까워지도록, 상기 제 1 압형 및 상기 제 2 압형의 위치 및/또는 자세가 변화하는, 베어링 유닛용의 코킹 장치.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
제 3 회전축을 갖고, 상기 제 1 압형 및 상기 제 2 압형에 대해 상기 둘레 방향으로 이간되어 배치되는 제 3 압형을 추가로 구비하고,
상기 기준축에 대해 상기 제 1 회전축이 경사져서 배치된 상기 제 1 압형과, 상기 기준축에 대해 상기 제 2 회전축이 경사져서 배치된 상기 제 2 압형과, 상기 기준축에 대해 상기 제 3 회전축이 경사져서 배치된 상기 제 3 압형이, 상기 베어링 유닛에 가압되는, 베어링 유닛용의 코킹 장치.
제 1 회전축을 갖는 제 1 압형과, 제 2 회전축을 갖고, 상기 제 1 압형에 대해 기준축의 둘레의 둘레 방향으로 이간되어 배치되는 제 2 압형을 준비하는 공정과,
제 1 부재와 제 2 부재가 축 방향으로 조합된 베어링 유닛을 베이스에 지지하는 공정과,
상기 기준축에 대해 상기 제 1 회전축이 경사져서 배치된 상기 제 1 압형과, 상기 기준축에 대해 상기 제 2 회전축이 경사져서 배치된 상기 제 2 압형을, 상기 베어링 유닛에 가압하는 공정을 구비하는, 베어링 유닛용의 코킹 방법.
제 5 항에 있어서,
상기 가압하는 공정은, 상기 제 1 압형과 상기 제 2 압형을, 상기 베어링 유닛에 대해 상대적으로, 상기 둘레 방향으로 이동시키는 것을 포함하는, 베어링 유닛용의 코킹 방법.
제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
상기 제 1 압형은, 제 1 가공면부와, 상기 제 1 가공면부에 비해 직경 방향 외방에 배치되는 제 2 가공면부를 갖고,
상기 제 2 압형은, 제 3 가공면부와, 상기 제 3 가공면부에 비해 직경 방향 외방에 배치되는 제 4 가공면부를 갖고,
상기 제 2 가공면부의 일부와 상기 제 4 가공면부의 일부가 서로 가까워지도록, 상기 제 1 압형 및 상기 제 2 압형의 위치 및/또는 자세를 변화시키는, 베어링 유닛용의 코킹 방법.
제 5 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
제 3 회전축을 갖고, 상기 제 1 압형 및 상기 제 2 압형에 대해 상기 둘레 방향으로 이간되어 배치되는 제 3 압형을 추가로 준비하고,
상기 가압하는 공정은, 상기 기준축에 대해 상기 제 1 회전축이 경사져서 배치된 상기 제 1 압형과, 상기 기준축에 대해 상기 제 2 회전축이 경사져서 배치된 상기 제 2 압형과, 상기 기준축에 대해 상기 제 3 회전축이 경사져서 배치된 상기 제 3 압형을, 상기 베어링 유닛에 가압하는 공정을 포함하는, 베어링 유닛용의 코킹 방법.
축 부재와, 상기 축 부재에 외감된 내륜을 구비하고, 상기 축 부재의 축 방향 일방측의 단부에 형성된 통상부를 소성 변형시킴으로써 형성된 코킹부에 의해, 상기 내륜의 축 방향 일방측의 단면이 가압되고 있는 허브 유닛 베어링의 제조 방법으로서,
상기 축 부재의 중심축을 중심으로 하는 원주 방향으로 이격되어 배치되고, 각각이 상기 축 부재의 축 방향에 관하여 일방측으로부터 타방측을 향함에 따라, 상기 축 부재의 직경 방향에 관하여 상기 축 부재의 중심축으로부터 멀어지는 방향으로 경사진 롤 중심축과, 상기 롤 중심축을 중심으로 하는 원환상의 롤 가공면부를 갖고, 또한, 상기 롤 중심축을 중심으로 하는 회전이 자유롭게 지지된, 복수개의 가압 롤을 사용하고,
상기 가압 롤의 각각의 상기 롤 가공면부를 상기 통상부의 원주 방향 복수 지점에 가압하면서, 상기 가압 롤의 각각과 상기 축 부재를 상기 축 부재의 중심축을 중심으로 하여 상대 회전시킴으로써, 상기 통상부를 소성 변형시키는 공정을 구비하는, 허브 유닛 베어링의 제조 방법.
제 9 항에 있어서,
상기 복수개의 가압 롤이, 상기 축 부재의 중심축을 중심으로 하는 원주 방향에 관하여 등간격으로 배치되어 있는, 허브 유닛 베어링의 제조 방법.
제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
상기 공정은, 제 1 공정과, 제 2 공정을 포함하고,
상기 제 1 공정은, 상기 가압 롤의 각각의 상기 롤 가공면부로부터 상기 통상부의 원주 방향 복수 지점에, 상기 축 부재의 축 방향에 관하여 타방측을 향하고, 또한, 직경 방향에 관하여 외측을 향한 가공력을 가하면서, 상기 상대 회전에 기초하여 상기 가공력을 가하는 위치를, 상기 통상부의 원주 방향에 관하여 연속적으로 변화시킴으로써, 상기 통상부를 축 방향으로 눌러 찌부러뜨리면서, 직경 방향 외측으로 눌러 넓히도록 소성 변형시킴으로써, 코킹부 중간체를 형성하고,
상기 제 2 공정은, 상기 가압 롤의 각각의 상기 롤 가공면부로부터 상기 코킹부 중간체의 원주 방향 복수 지점에, 상기 축 부재의 축 방향에 관하여 타방측을 향하고, 또한, 직경 방향에 관하여 내측을 향한 가공력을 가하면서, 상기 상대 회전에 기초하여 상기 가공력을 가하는 위치를, 상기 코킹부 중간체의 원주 방향에 관하여 연속적으로 변화시킴으로써, 상기 코킹부 중간체를 축 방향으로 눌러 찌부러뜨리면서, 직경 방향 내측으로 누르도록 소성 변형시킴으로써, 상기 코킹부를 형성하는, 허브 유닛 베어링의 제조 방법.
제 11 항에 있어서,
상기 제 2 공정에 있어서의 상기 롤 중심축의 축 방향에 관한 상기 가압 롤의 위치를, 상기 제 1 공정에 있어서의 상기 롤 중심축의 축 방향에 관한 상기 가압 롤의 위치보다, 상기 축 부재의 중심축에 가까운 측으로 어긋나게 하여 배치하는, 허브 유닛 베어링의 제조 방법.
제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,
상기 제 2 공정에 있어서의 상기 축 부재의 중심축에 대한 상기 롤 중심축의 경사 각도를, 상기 제 1 공정에 있어서의 상기 축 부재의 중심축에 대한 상기 롤 중심축의 경사 각도보다 작게 하는, 허브 유닛 베어링의 제조 방법.
제 11 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 1 공정을 종료하는 시점을, 상기 가압 롤의 각각과 상기 축 부재를 상기 축 부재의 중심축을 중심으로 하여 상대 회전시키기 위한 토크의 값을 사용하여 결정하는, 허브 유닛 베어링의 제조 방법.
축 부재와, 상기 축 부재에 외감된 내륜을 구비하고, 상기 축 부재의 축 방향 일방측의 단부에 형성된 통상부를 소성 변형시킴으로써 형성된 코킹부에 의해, 상기 내륜의 축 방향 일방측의 단면이 가압되고 있는 허브 유닛 베어링의 제조 장치로서,
지지대와, 복수개의 가압 롤과, 구동 기구를 구비하고,
상기 지지대는, 상기 축 부재를 지지하기 위한 것이고,
상기 복수개의 가압 롤은, 상기 지지대에 지지된 상기 축 부재의 중심축을 중심으로 하는 원주 방향으로 이격되어 배치되어 있고,
상기 가압 롤의 각각은, 상기 지지대에 지지된 상기 축 부재의 축 방향에 관하여 일방측으로부터 타방측을 향함에 따라, 상기 축 부재의 직경 방향에 관하여 상기 축 부재의 중심축으로부터 멀어지는 방향으로 경사진 롤 중심축과, 상기 롤 중심축을 중심으로 하는 원환상의 롤 가공면부를 갖고, 또한, 상기 롤 중심축을 중심으로 하는 회전이 자유롭게 지지되어 있고,
상기 구동 기구는, 상기 가압 롤의 각각의 상기 롤 가공면부를 상기 통상부의 원주 방향 복수 지점에 가압하면서, 상기 가압 롤의 각각과 상기 축 부재를 상기 축 부재의 중심축을 중심으로 하여 상대 회전시킴으로써, 상기 통상부를 소성 변형시키는 기능을 갖는, 허브 유닛 베어링의 제조 장치.
제 15 항에 있어서,
상기 복수개의 가압 롤이, 상기 축 부재의 중심축을 중심으로 하는 원주 방향에 관하여 등간격으로 배치되어 있는, 허브 유닛 베어링의 제조 장치.
제 15 항 또는 제 16 항에 있어서,
상기 가압 롤의 각각은, 상기 롤 가공면부를 외주면에 갖는 롤 본체와, 상기 롤 본체의 직경 방향 중앙부로부터 축 방향 양측을 향하여 돌출되고, 상기 롤 중심축과 동축으로 배치된 1 쌍의 지지축부를 구비하고, 또한, 상기 1 쌍의 지지축부의 각각을 상기 롤 중심축을 중심으로 하는 회전이 자유롭게 지지되어 있는, 허브 유닛 베어링의 제조 장치.
제 15 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 구동 기구는, 상기 가압 롤의 각각을 상기 축 부재의 중심축을 중심으로 하여 공전시킴으로써, 상기 가압 롤의 각각과 상기 축 부재를 상기 축 부재의 중심축을 중심으로 하여 상대 회전시키는, 허브 유닛 베어링의 제조 장치.
제 15 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 구동 기구는, 상기 축 부재를 상기 축 부재의 중심축을 중심으로 하여 회전시킴으로써, 상기 가압 롤의 각각과 상기 축 부재를 상기 축 부재의 중심축을 중심으로 하여 상대 회전시키는, 허브 유닛 베어링의 제조 장치.
허브 유닛 베어링을 구비한 차량의 제조 방법으로서,
제 5 항 내지 제 8 항 중 중 어느 한 항에 기재된 코킹 방법, 또는 제 9 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 기재된 허브 유닛 베어링의 제조 방법에 의해, 상기 허브 유닛 베어링을 제조하는, 차량의 제조 방법.