WO2005080033A1

WO2005080033A1 - 車両用軸受装置の製造方法

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Publication number: WO2005080033A1
Application number: PCT/JP2005/002776
Authority: WO
Inventors: Tadashi Mitarai; Shunji Morimoto
Original assignee: Jtekt Corporation
Priority date: 2004-02-23
Filing date: 2005-02-22
Publication date: 2005-09-01
Also published as: CN100546742C; EP1726388A4; US7963036B2; JP4556443B2; EP1726388B1; JP2005233405A; EP1726388A1; CN1950164A; US20070193031A1

Abstract

【課題】インロー部の軸方向長さが短い外輪であっても、円筒状本体部を確実に旋削することができるようにする。【解決手段】外輪２のフランジ２０を把持装置５６により把持して円筒状本体部１８の外周面および内周面を旋削したうえで、円筒状本体部１８の旋削面を把持する。把持した円筒状本体部１８の旋削面を基準にしてフランジ２０の車両インナ側側面２０ａとインロー部２２の外周面２２ａとを旋削仕上げする。

Description

明細書

車両用軸受装置の製造方法

技術分野

[0001] 本発明は、車両用軸受装置の製造方法において、円筒状本体部の車両インナ側の外周面にフランジを備え、このフランジよりも車両インナ側に円筒状インロー部を備えた外輪の製造工程の改良に関する。

背景技術

[0002] 一般に、車両用軸受装置 (ハブユニット）に用いられる外輪には、内周面に複列の軌道を備えた円筒状本体部と、該円筒状本体部の外周面に設けられたフランジと、このフランジから車両インナ側に円筒状インロー部とを備えたものがある（特許文献 1 参照）。

[0003] 外輪のフランジの車両インナ側側面と円筒状インロー部の外周面とにナックルが組み付けられており、これにより外輪は車体側に非回転に組み付けられる。このような車両用軸受装置においては、フランジの車両インナ側側面や円筒状インロー部の外周面は所要の精度に仕上げカ卩ェされることが要求される。

[0004] 従来、車両用軸受装置の製造方法は、把持装置を用いて外輪の円筒状インロー部を把持して円筒状本体部の外周面および内周面を旋削する工程と、円筒状本体部の外周面を把持して円筒状インロー部を旋削する工程と、円筒状本体部内周面および軌道を熱処理する工程と、円筒状本体部を把持して円筒状インロー部を仕上旋削する工程と、を含んで構成される。

特許文献 1 :特開 2001—315503号

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0005] 外輪の円筒状インロー部の軸方向長さは、設計上種々の値に設定される。そうして選定された円筒状インロー部の長さの中に、把持装置が十分な把持力で把持し得る長さに不足する場合がある。このような場合、把持装置で円筒状インロー部を確実に把持しにくくなり、円筒状本体部の外周面および内周面を旋削する作業に支障を来す。

課題を解決するための手段

[0006] 本発明による車両用軸受装置の製造方法は、外輪が内周面に軌道を備えた円筒状本体部と、この円筒状本体部の車両インナ側外周面に設けられたフランジと、このフランジよりも車両インナ側に設けられた円筒状インロー部とを備える車両用軸受装置の製造方法であって、前記フランジを把持装置で把持した状態で前記円筒状本体部を旋削する工程を含む。

[0007] 本発明によると、フランジを把持装置により把持して円筒状本体部の旋削を行うので、円筒状インロー部の軸方向長さが把持装置による把持が困難になる程度まで不足した形状であっても、円筒状本体部の外周面を旋削することができる。円筒状本体部の旋削は、外周面の旋削に限定されず、内周面等、他の部位に実施することができる。

[0008] 本発明は、前記工程の後、前記円筒状本体部の前記軌道を熱処理する工程と、前記軌道が熱処理された前記フランジの車両インナ側側面と前記円筒状インロー部の外周面とを旋削仕上げする工程とを含むことが好ましい。

[0009] この旋削仕上げに際しては、旋削済の前記円筒状本体部の外周面を把持したうえで、把持した前記円筒状本体部の外周面を旋削加工基準にして、前記車両インナ側側面と円筒状インロー部の外周面とを旋削仕上げすることが好ましい。

発明の効果

[0010] 本発明によれば、円筒状インロー部の軸方向長さが短い外輪を有する車両用軸受装置であっても外輪のフランジを把持装置により把持して円筒状本体部を旋削することが可能となる。

図面の簡単な説明

[0011] [図 1]本発明の実施の形態に係る転がり軸受の全体構成を示す断面図。

[図 2]実施の形態の外輪のフランジの側面図。

[図 3]外輪の製造工程において外輪のフランジと把持装置とを示す斜視図。

[図 4]外輪の製造工程において外輪のフランジと把持装置とを示す正面図。

[図 5]外輪の製造工程において外輪を示す側面断面図。園 6]外輪の製造工程において外輪を示す側面断面図。

園 7]別の製造工程において外輪のフランジと把持装置とを示す正面図。

符号の説明

2 外輪

4 ハブ軸

6 内輪

8, 9 転動体

10, 12 保持器

14, 16 シール

18 円筒状本体部

20 フランジ

22 円筒状インロー部

56 把持装置

発明を実施するための最良の形態

[0013] 図 1を参照して本発明の実施の形態に係る製造方法の説明に供する車両用軸受装置の構造を説明する。図 1の右側は同軸受装置の車両インナ側、左側は車両ァゥタ側である。実施の形態においては、自動車等の車両の駆動車輪を支持する車両用軸受装置に適用しているが、外輪が円筒状本体部と、インロー部と、フランジとを備えた車両用軸受装置のすべてに適用することができる。

[0014] 実施の形態の車両用軸受装置は、複列アンギユラ玉軸受の構成を有する。車両用軸受装置は、外輪 2と、ハブ軸 4と、内輪 6と、複数の玉からなる転動体 8， 9と、保持器 10, 12と、シール 14, 16とを備える。

[0015] 外輪 2は、鋼材、例えば機械構造用炭素鋼（S55C)から構成される。外輪 2は、円筒状本体部 18と、該円筒状本体部 18の車両インナ側の外周面に半径方向外向きに延びるフランジ 20とを備える。外輪 2はフランジ 20よりもさらに車両インナ側に延設されてナックル等を取り付けるための円筒状インロー部 22が設けられている。円筒状インロー部 22の軸方向長さは、設計的には種々の値に設定することができる。その設定された長さは、場合によっては、把持装置 56により把持することが不可能力、あるいは相当な困難を伴う軸方向長さに設定されるケースもある。

[0016] 円筒状本体部 18の外周面 18aは旋削される。円筒状本体部 18の内周面 18bに車両インナ側と車両ァウタ側に外輪軌道 24, 26が形成されている。フランジ 20の円周方向複数箇所にボルト孔 28が形成されている。円筒状インロー部 22の外周面に車体の一部である図示略のナックルが嵌合される。外輪 2は、フランジ 20のボルト孔 28 を揷通する図示略のボルトを介して、ナックルに固定される。

[0017] ハブ軸 4は、車両ァウタ側の外周面に共に図示略の車輪やブレーキディスクロータの取り付け用として半径方向外向きに延びるフランジ 34を備える。ハブ軸 4は、フランジ 34からさらに車両ァウタ側にインロー部 36を備える。ハブ軸 4の外周面には外輪 2 の一方の軌道 24に半径方向で対向する軌道 38が形成されている。ハブ軸 4は、車両インナ側が小径の円筒部 40とされ、かつ、等速ジョイント等の軸体にスプライン嵌合する軸孔 42が設けられてレ、る。

[0018] ハブ軸 4のフランジ 34には、円周方向複数箇所に軸方向貫通ボルト孔 44が設けられている。各ボルト孔 44には車輪やブレーキディスクロータ固定用のボルト 46が圧入固定されている。ハブ軸 4の小径円筒部 40に内輪 6が嵌合されている。内輪 6は外輪 2の軌道 26に半径方向で対向する軌道 48を有する。内輪 6はハブ軸 4の小径円筒部 40の外周に圧入により嵌合装着されている。複数の転動体 8， 9は、上記軌道 2 4, 26と、軌道 38,軌道 48との間に介装されている。転動体 8, 9は保持器 10, 12によりそれぞれ転動自在に保持されている。シール 14, 16は、外輪 2とハブ軸 4との間、および外輪 2と内輪 6との間にそれぞれ設けられて、外輪 2とハブ軸 4との間、および外輪 2と内輪 6との間の環状空間を外部から密封している。環状空間にはグリース等の潤滑剤が封入されてレ、る。

[0019] 図 2を参照して説明するように、外輪 2のフランジ 20は、円周方向複数の大径フランジ部 501— 504と、円周方向複数の小径フランジ部 521— 524とを有する。大径フランジ部 501 504は、外輪 2から径方向外向きに突出している。大径フランジ部 501 一 504それぞれは、外輪 2の円周方向において相互に離間して配置されている。大径フランジ部 501 504には軸方向に貫通するボルト孔 28が形成されている。小径フランジ部 521 524は、各大径フランジ部 501— 504の円周方向間を連続的に設けられている。

[0020] 各大径フランジ部 501— 504の円周方向の離間間隔（軸中心からの角度 θ 1— Θ 4)は、図 4に示すように、大径フランジ部 501を基準にして次のように設定されている。すなわち、大径フランジ部 501— 504それぞれの周方向中心位置どうしは、互いに角度 θ 1 (大径フランジ部 501、 502の間）、角度 Θ 2 (大径フランジ部 502， 503の間 )、角度 Θ 3 (大径フランジ部 503, 504の間）、角度 Θ 4 (大径フランジ部 504、 501 の間）だけ離れている。図示例では、 Θ 1 = Θ 3、 Θ 2 = Θ 4であり、 θ 1 , Θ 3≠ Θ 2, Θ 4に設定されている。なお、ここでいう周方向離間間隔（角度 θ 1— Θ 4)とは、大径フランジ部 501 504の円周方向幅の中心位置どうし力 S、周方向に離間する間隔を角度表示したものである。

[0021] 図 3ないし図 6を参照して本実施形態の車両用軸受装置の製造方法を説明する。

本実施形態では、図 3、図 4に示す把持装置 56を用いる。図 3は外輪 2と把持装置 5 6とを示す斜視図である。図 3は、外輪 2のフランジ 20を把持装置 56で把持していない状態を示す。図 4は、外輪 2と把持装置 56とを示す一部断面図である。図 4は、外輪 2のフランジ 20を把持装置 56で把持した状態を示す。把持装置 56は、フランジ 20 を径方向外方から円周方向等間隔の位置において 3点で支持して把持するためのものであり、 2つの第 1のキ巴持咅 562と 1つの第 2のキ巴持咅 Β563とを備える。なお、図 3および図 4に示す製造段階での外輪 2のフランジ 20においては、大径フランジ部 501— 504にボノレト孑し 54力 S形成されてレヽなレヽ。

[0022] 第 1の把持部 561 , 562は、扇状外周部 58とこの扇状外周部 58の周方向両端部カ径方向内方に延びる側面部 60とを備える。扇状外周部 58と両側面部 60とが設けられることで、第 1の把持部 561， 562の内部には外径側に向けてくぼみかつ大径フランジ部 501 504を収納可能な大きさを有する凹部 62が形成されている。両側面部 60は、小径フランジ部 521 523の外周面に当接し得る内周面形状を有している。

[0023] 第 2の把持部 563の内周面は小径フランジ部 524の外周面に当接し得る内周面形状を有してレ、るものの、第 2の把持部 563は凹部 62を有してレ、なレ、。

[0024] 第 1、第 2の把持部 561— 563は、周方向幅 (周方向長さ寸法）が互いに相等しい。また、フランジ 20に対する第 1、第 2の把持部 561— 563の周方向離間間隔（角度 Θ 5)は相等しく 120° に角度設定されている。ここでいう周方向離間間隔（角度 Θ 5)とは、各第 1、第 2の把持部 561— 563の周方向幅の中心位置どうしが周方向に離間する間隔を角度表示したものである。

[0025] 各第 1、第 2の把持部 561— 563の周方向離間間隔（角度 Θ 5)は相等しい。これは、これら第 1 ,第 2の把持部 561— 563でフランジ 20を 3点から同等の把持力で支持可能とし、さらには、外輪 2の円筒状本体部 18および円筒状インロー部 22を旋削する際の芯出しをするためである。

[0026] 第 1 ,第 2の把持部 561— 563を駆動する駆動機構の図示は省略している。第 1、第 2の把持部 561 563は、フランジ 20の径方向外方に位置付けられてから、フランジ 20の外周面に向けて径方向内方に移動し、これによつてフランジ 20の外周面を互いに把持するようになっている。

[0027] 図 3に示す例では、第 1、第 2の把持部 561— 563では、フランジ 20に対する把持位置が次のように調整されている。すなわち、第 1の把持部 561, 562の各凹部 62, 62力第 2および第 3の大径フランジ部 502, 503を跨ぐように、また、第 3の把持部 5 63が小径フランジ部 524上に配置されるように、上記把持位置は調整されている。なお、小径フランジ部 524は大径フランジ部 504と大径フランジ部 504との間に位置する小径フランジ部である。

[0028] 把持位置がこのように調整されているのは、大径フランジ部 501— 504の配置位置力、円周方向等間隔ではなぐ上記のごとく角度 Θ 1、 Θ 2、 Θ 3、 Θ 4 ( Θ 1 = Θ 3、 θ 2= θ 4、 θ 1 , θ 3≠ θ 2, θ 4)だけ離れているためである。すなわち、第 1の把持部 561 , 562それぞれの凹咅に、第 2および第 3の大径フランジ咅 502， 503力収糸内され、大径フランジ部 501が第 1の把持部 561と第 2の把持部 563との間に配置され、大径フランジ部 504が第 2の把持部 563と第 1の把持部 562との間に配置れさるように、第 1および第 2の把持部 561 563を配置する必要があるからである。

[0029] 第 1および第 2の把持部 561— 563を上述したように配置することにより、第 1および第 2の把持部 561 563の内周面でフランジ 20の外周面を 3点支持状態に把持する。その際、第 1および第 2の把持部 561 563それぞれの位置調整も調整機構（図示省略）により手動操作または自動で実施することができる。

[0030] 図 5を参照して、把持装置 56で把持された外輪 2に対する旋削を説明する。図 5は、外輪 2の側面から見た断面図を示しており、矢線 Dは、把持装置 56による把持状態を示す。外輪 2は熱間鍛造によって製作されている。

[0031] 把持装置 56で矢線 Dで把持した外輪 2の円筒状本体部 18の外周面 18aを矢線 E で示すように旋削する。この旋削が終了すると、円筒状本体部 18の内周面 18bおよび軌道 24, 26を含む必要な領域に高周波焼入れにより熱処理を施して外輪 2の軌道 24, 26等を硬化させる。この高周波焼入れによる熱処理は、局部加熱ができ、硬化層深さの選定が自由であり、また、硬化層以外の領域には著しい熱影響を与えなレ、ように制御できる。

[0032] 図 6に示すように、上記熱処理の後に、大径フランジ部 501— 504にボノレト孔 28を形成する。ボルト孔 28を形成した後、外輪 2を軸方向で反転させ、別の把持装置あるいは上述した把持装置 56を用いて矢線 Gで示すように、フランジ 20の車両インナ側側面 20aと円筒状インロー部 22の外周面 22aとを旋削して、熱歪やボルト孔 54の形成に伴なう歪を除去するように仕上げる。

[0033] 以上の工程を含んで外輪 2を製造することで、円筒状インロー部 22が把持不能な短寸形状であったとしても、円筒状本体部 18の旋削を実施することができる。ここで、把持不能な円筒状インロー部 22の短寸形状とは、例えば、把持装置 56の軸方向把持長（具体的には、第 1および第 2の把持部 551— 563の軸方向長さ）よりも短い軸方向長さを円筒状インロー部 22が有している形状をいう。ただし、把持装置 56の軸方向把持長さとの比較に拘わらず、把持装置 56で把持不能であれば、そのときの円筒状インロー部 22の軸方向長さを上記した把持不能な短寸形状と見なすことができる。

[0034] さらには、熱処理前にフランジ 20の車両インナ側側面 20aおよび円筒状インロー部 22の外周面 22aを旋削するといつた工程を省略することができる。このような旋削ェ程の省略により、熱処理前の工程としては、外輪 2の円筒状本体部 18の外周面 18a を旋削するといつた工程のみとなる。以下、その詳細を説明する。

[0035] 車両用軸受装置は、それを用いる車種等に応じて外輪 2の形状や大きさが異なることが考えられ、場合によっては、外輪 2を構成する円筒状インロー部 22の軸方向長さが極めて小さい、換言すれば、外輪 2のフランジ 20が外輪 2の外周面の車両インナ側に大きく寄っていることがある。そのような形状では、円筒状インロー部 22を把持することができなレヽ場合も生じる。

[0036] し力ながら、フランジ 20と円筒状インロー部 22とはナックルに組み付られる部分であることから、フランジ 20の車両インナ側側面 20aと円筒状インロー部 22の外周面 22aとには所定の面精度が必要となる。

[0037] このような形状を有する車両用軸受装置に対応できるように、本実施形態の車両用軸受装置の製造方法では、フランジ 20を把持したうえで旋削工程を実施している。そのため、円筒状インロー部 22の軸方向長さが極めて小さい場合でも、確実に外輪 2の円筒状本体部 18の外周面を旋削することができる。これにより、外輪 2を図 6における矢線 Fで示すように把持した状態で、旋削済の円筒状本体部 18の外周面を基準面にしてフランジ 20の車両インナ側側面 20aおよび円筒状インロー部 22の外周面 22aを矢線 Gで示すように旋削仕上げすることが可能となる。そのため、熱処理前にフランジ 20の車両インナ側面 20aおよび円筒状インロー部 22の外周面 22aを旋削加工を省いても、必要となる精度を十分に得ることができる。このような理由により、本実施形態の車両用軸受装置の製造方法は熱処理前に行う旋削を省略することができる。

[0038] なお、把持装置 56の第 1および第 2の把持部 561— 563は、周方向離間間隔（角度 Θ 5)が 120° だけ周方向に離隔される関係であれば、 3点支持状態を確保することができる。そのため、本発明を実施する際において、第 1および第 2の把持部 561 一 563の周方向長さ（幅）は、特に限定されるものではない。

[0039] 第 1および第 2の把持部 561— 563の周方向長さを上述した実施の形態とは異なるようにした構造を図 7に例示する。図 7の例では、第 2の把持部 563と、第 1の把持部 561 , 562とは、互いの周方向長さが相異なっている。外輪 2のフランジ 20の大径フランジ部 501 504は、周方向等配位置に形成されている。第 2の把持部 563は小径フランジ部 524 (大径フランジ部 501と大径フランジ部 504との間に配置されている )の外周面に当接している。第 1の把持部 561 , 562の各凹部 62， 62は、第 1の把持部 561 , 562の幅方向（周方向）中心位置から偏移した位置に形成されている。大径フランジ部 502, 503が凹部 62, 62にそれぞれ装着される。

以上説明したことから明ら力なように、本願発明の把持装置 56は、次の構成を備えていればよい。すなわち、大径フランジ部 501 504の位置や周方向幅（周方向長さ）などに対応して、第 1および第 2の把持部 561 563の周方向幅 (周方向長さ）が設定されるとともに、大径フランジ部 501— 504の位置に対応して、凹部 62の位置が設定されていればよい。

Claims

請求の範囲

[1] 外輪が、内周面に軌道を備えた円筒状本体部と、この円筒状本体部の車両インナ側外周面に設けられたフランジと、このフランジよりも車両インナ側に設けられた円筒状インロー部とを備える車両用軸受装置の製造方法であって、前記フランジを把持装置で把持した状態で前記円筒状本体部を旋削する、車両用軸受装置の製造方法

[2] 旋削した後に前記円筒状本体部を熱処理し、熱処理後に前記フランジの車両インナ側側面と前記円筒状インロー部の外周面とを旋削仕上げする、請求項 1の車両用軸受装置の製造方法。

[3] 前記旋削仕上げにおいて、旋削済の前記円筒状本体部の外周面を把持したうえで、把持した前記円筒状本体部の外周面を旋削加工基準にして、前記車両インナ側側面と円筒状インロー部の外周面とを旋削仕上げする、請求項 2の車両用軸受装置の製造方法。

[4] 前記フランジを把持する際には、互いに周方向等間隔離間する前記フランジの外周面の複数部位を把持する、請求項 1の車両用軸受装置の製造方法。

[5] 上記フランジは、ボルト孔を備えた複数の大径フランジ部と、各大径フランジ部の周方向間に設けられた小径フランジ部とから構成されており、

前記フランジを把持する際には、複数の把持部を用いて前記フランジの把持を行うとともに、これら複数の把持部の少なくとも一つとして、内周側に外径側に向けてくぼみかつ前記大径フランジ部が収納可能な大きさを有する凹部を備えたものを用いる、請求項 4の車両用軸受装置の製造方法。