CN105414358A - 轮毂单元制造装置 - Google Patents

Abstract

一种轮毂单元制造装置，装配冲头的主轴的、轴部的外周面与冲头支架的外周面连续的接连部的轴向截面的形状通过与所述轴部的外周面相连的第一圆弧和与所述冲头支架的外周面相连的第二圆弧形成，所述第一圆弧与所述第二圆弧彼此相切，所述第二圆弧的曲率半径比所述第一圆弧的曲率半径小。

Description

轮毂单元制造装置

在2014年9月15日提出申请的日本专利申请2014-187166的说明书、附图及摘要作为参照而包含于此。

技术领域

本发明涉及制造轮毂单元的制造装置，即在向内轴的轴端压入了内圈构件之后、在对该轴端进行铆接的工序中使用的制造装置。尤其是涉及提高了对铆接的冲头进行支承的主轴的强度的制造装置。

背景技术

作为对车辆的车轮进行旋转支承的轴承装置，使用轮毂单元。轮毂单元的内轴向轮毂轴的轴端装入内圈构件。在制造轮毂单元的工序中，为了防止组装的内圈构件的脱落，而对轮毂轴的轴端进行铆接。在该铆接加工中，使用例如日本特开2000-38005号公报的摆动铆接装置。

图8示出使用了摆动铆接装置100的铆接方法的概要。轮毂轴101在轴端具有圆筒形状的轴端部106。向轴端部106压入内圈构件102。此时，轴端部106的一部分从内圈构件102的端面突出。在摆动铆接装置100中，向该突出的部分按压冲头104，向径向外方扩开。在图8中，塑性变形之前的轴端部106的形状由双点划线表示。

冲头104装配在主轴105的前端。主轴105相对于摆动铆接装置100的轴线而倾斜规定的角度θ。因此，冲头104与轴端部106在轴端部106的圆周上的一点处接触。通过将冲头104压紧于轴端部106，其接触的部分向径向外方进行塑性变形。使主轴105绕着轮毂轴101的轴线回旋，并向轮毂轴侧下降，由此轴端部106在整周向径向外方塑性变形。这样，在摆动铆接装置100中，使轴端部106部分地塑性变形，因此与使整周同时塑性变形的方法相比，能够以比较小的铆接载荷对轴端部106进行加工。

这样，在轮毂轴101的轴端形成铆接部103。通过该铆接部103，将内圈构件102的移动沿轴向限制，因此会防止内圈构件102的脱落。

冲头104根据轮毂单元107的大小而适当更换地使用。因此，在主轴105的轴端形成有安装冲头104的冲头支架108。冲头支架108的外形尺寸与冲头104的外形尺寸同等，为比较大径。另一方面，主轴105中的冲头支架108以外的轴部109仅支承比较小的铆接载荷，因此其直径尺寸可以较小。减小了直径尺寸的轴部109的形状的例子如图8的虚线所示。通过减小轴部109的直径尺寸，能够使摆动铆接装置100紧凑。

这样，摆动铆接装置100的主轴105设为使轴部109为小径的圆筒形状而在其轴端设有大径的冲头支架108的结构。

然而，通过形成为上述的形状，在主轴105上，在冲头支架108与轴部109的相连的部分形成“相连部”K。使用装入了该主轴105的摆动铆接装置100作为量产设备而制造大量的轮毂单元时，存在“相连部”K比较早地破损这样的问题。

发明内容

本发明的目的之一是在将轮毂轴的轴端铆接的工序所使用的轮毂单元制造装置中，在轴部为小径的主轴的轴端具备直径比轴部大的冲头支架，避免主轴的提前破损，提高轮毂单元制造装置的耐久性。

本发明的一方案的轮毂单元制造装置的结构上的特征在于，在向轮毂单元的轮毂轴装配了内圈构件之后，使冲头与所述轮毂轴的轴端部抵接，使所述轴端部塑性变形并扩开，利用所述轮毂轴限制所述内圈构件，其中，装配所述冲头的主轴具有：圆筒形状的轴部；及与所述轴部一体形成且比所述轴部大径的冲头支架，所述轴部的外周面与所述冲头支架的外周面相连的接连部的轴向截面的形状由与所述轴部的外周面相连的第一圆弧和与所述冲头支架的外周面相连的第二圆弧形成，所述第一圆弧与所述第二圆弧彼此相切，所述第二圆弧的曲率半径比所述第一圆弧的曲率半径小。

附图说明

图1是本发明的第一实施方式的主轴的主要部分放大图。

图2是说明使用本发明的轮毂单元制造装置进行铆接加工时的轮毂单元和摆动铆接装置的配置的图。

图3是说明在本发明的第一实施方式的接连部产生的应力分布的图。

图4是说明铆接加工时的载荷的产生状况的图。

图5是说明在比较例1的接连部产生的应力分布的图。

图6是说明在比较例2的接连部产生的应力分布的图。

图7是说明在本发明的第二实施方式的接连部产生的应力分布的图。

图8是说明以往的轮毂单元制造装置的剖视图。

具体实施方式

使用图2，说明本发明的轮毂单元制造装置的一实施方式的摆动铆接装置34的结构和使用了该摆动铆接装置34的铆接加工方法。图2中的图的上下方向是铅垂方向。在轮毂单元10的铅垂方向上方配置摆动铆接装置34，示出对轮毂轴的轴端进行铆接加工的状态。需要说明的是，为了容易理解铆接加工状态，在图2中，仅示出摆动铆接装置34的头部35。而且，在实际加工时，头部35的下方端部与轮毂单元10的上方端部接触。然而，由于图变得烦杂，因此头部35与轮毂单元10上下分离显示。

首先，对轮毂单元10进行说明。轮毂单元10在安装于车辆时，图2的下侧成为车辆的外侧，因此在以下的说明中，以下侧为外侧，以上侧为内侧进行说明。而且，在以下的关于轮毂单元10的说明中，“轴向”是指轮毂单元10的轴线37的方向，将与之正交的方向称为“径向”。

轮毂单元10具有外圈11、内轴12、滚珠13、13、保持器14、14。

外圈11通过S55C等的碳素钢来制造。在外圈11的外周一体形成凸缘部15。在外圈11的内周形成有2列的外侧滚道面16a、16b。外侧滚道面16a、16b的轴向的截面为圆弧形状。

内轴12由轮毂轴17和向其内侧的轴端压入的内圈构件18构成。轮毂轴17由S55C等的碳素钢来制造。在轮毂轴17一体地形成有轴部19和凸缘部20。

在轴部19的外周的整周形成有倾斜型的内侧滚道面21b。内侧滚道面21b的轴向的截面为圆弧形状。在内侧滚道面21b的内侧的部分设有圆筒面22。圆筒面22是与内侧滚道面21b同轴的圆筒形状，其外径尺寸与内侧滚道面21b的最小径大致相等。在内侧滚道面21b的外侧的部分形成有肩28。肩28是与内侧滚道面21b同轴地形成的圆筒形状。

在轴部19的内侧轴端部的外周形成有内圈嵌合面23。内圈嵌合面23是与圆筒面22同轴的圆筒形状，外径尺寸比圆筒面22小径。圆筒面22与内圈嵌合面23由在径向扩开的平面即侧面24连结。内圈嵌合面23的轴向长度比内圈构件18的轴向长度长。因此，在内圈嵌合面23嵌合有内圈构件18时，内圈嵌合面23的一部分从内圈构件18的端面突出。

在内圈嵌合面23的内侧形成有在径向上扩开的平面即端面25。在端面25上设有与内圈嵌合面23同轴的孔26。孔26的距端面25的深度在内圈构件18嵌合于内圈嵌合面23时，比从端面25到内圈构件18的内侧端面的长度深。这样，在轴部19的内侧轴端形成有比内圈构件18沿轴向突出的圆筒部43。圆筒部43在铆接加工后进行塑性变形而成为铆接部27。在图2中，铆接加工前的圆筒部43的形状由双点划线表示。

凸缘部20为圆盘状，在轴部19的外侧连续形成。为了在凸缘部20安装车轮(图示省略)，而设置多个沿轴向贯通的螺栓29。在凸缘部20的外侧侧面上同轴地设置圆筒形状的车轮用凹坑30。

内圈构件18由轴承钢制造。在内圈构件18的外周形成有内侧滚道面21a，在其轴向的两侧形成有肩31a和肩31b。内侧滚道面21a的轴向的截面为圆弧形状。肩31a、31b分别是与内侧滚道面21a同轴的圆筒面，轴向内侧的肩31a的直径尺寸大于外侧的肩31b的直径尺寸。内圈构件18的内周是与内侧滚道面21a同轴的圆筒面。在内圈构件18的轴向两端分别形成小端面32和大端面33。小端面32和大端面33是在径向上扩开的平面，且相互平行。

内圈构件18使小端面32朝向外侧地嵌合于内圈嵌合面23，小端面32被压入至与侧面24接触为止。在将内圈构件18嵌合于内圈嵌合面23时，在相互沿径向相对的外侧滚道面16a与内侧滚道面21a之间、及外侧滚道面16b与内侧滚道面21b之间分别装入多个滚珠13。滚珠13通过保持器14沿着各滚道面以规定的间隔被保持。这样，轮毂轴17与外圈11被同轴地组装。

然后，通过后述的摆动铆接装置34，使圆筒部43向径向外方塑性变形，形成铆接部27。通过铆接部27，进行内圈构件18的防脱，组装轮毂单元10。

接下来，同样地，通过图2，说明摆动铆接装置34的头部35的结构。头部35将其轴线(以下称为“头轴线”)36与轮毂单元的轴线(以下称为“轮毂轴线”)37同轴地配置。虽然省略了图示，但是头部35由滚动轴承支承为旋转自如，能够绕着轴线36旋转。绕着头轴线36的旋转力由未图示的电动马达等赋予。头部35以能够沿铅垂方向移动的方式由未图示的直动轴承等支承。并且，铅垂方向的移动通过未图示的滚珠丝杠、液压缸等进行。

向头部35装入主轴38。主轴38被支承为绕着相对于头轴线36倾斜了规定角度θ的轴线42(以下称为“主轴轴线42”)旋转自如。主轴轴线42在主轴38的轴端部实质上处于铆接形成部52内的位置相同的位置处，与头轴线36相交。

详细说明主轴38的结构。主轴38由碳素钢制造，一体地形成有轴部39和冲头支架40。需要说明的是，在以下的与主轴38及冲头41相关的说明中，“轴向”是指主轴轴线42的方向，“径向”是指与主轴轴线42正交的方向。

轴部39为圆筒形状。其外周面44是与主轴轴线42同轴的圆筒面，被实施磨削加工。在外周面44与头部35的壳体内周面46之间装入多列的针状滚子轴承。在接近冲头支架的一侧装入针状滚子轴承45b，沿轴向分离地装入针状滚子轴承45a。针状滚子轴承45a、45b分别是将滚子与保持器组合而成的保持架滚子类型的轴承。外周面44和壳体内周面46分别是针状滚子轴承45a、45b的滚道面。在主轴38的铅垂方向上侧的轴端装入推力底座47。在推力底座47与壳体48之间装入推力滚珠轴承53。这样，主轴38相对于壳体48，被支承为旋转自如且被支承为沿轴向不移动。

冲头支架40为圆筒形状。其外周面由圆筒面54、侧面49、冲头装配面50形成。圆筒面54是与主轴轴线42同轴的圆筒形状，其直径尺寸比轴部39的直径尺寸大。侧面49由与主轴轴线42正交的平面形成，将圆筒面54的轴部39侧的一端与轴部39的外周面44相连。冲头装配面50是安装冲头41的面。冲头装配面50由与主轴轴线42正交的平面形成，与圆筒面54的轴向的另一端相连。

冲头41为大致圆筒形状，通过与主轴轴线42同轴设置的螺栓(省略图示)而固定于冲头装配面50。冲头41由高速度工具钢等材料制造。在冲头41的外周形成有与主轴轴线42同轴的圆筒面66。在冲头41的轴向的一方侧形成有与主轴轴线42正交的平面55。在冲头41的轴向的另一方侧形成有与主轴轴线42同轴地沿轴向突出的凸部58。凸部58通过由平面形成的端面59和锥面60形成。端面59与主轴轴线42正交。锥面60随着从端面59的外周缘朝向轴向而扩径。在凸部58的径向的外方，同轴地形成有圆环状的铆接形成部52。铆接形成部52是轴向截面沿轴向凹陷的大致圆弧形状，其圆弧的主轴轴线42侧与锥面60相连。

接下来，通过图1，关于主轴38，详细说明轴部39的外周面44与冲头支架40的侧面49相连的部分的形状。图1是主轴38的轴向截面的主要部分放大图。

在外周面44与侧面49相连的部分，轴向截面的形状通过与外周面44相连的第一圆弧56和与侧面49相连的第二圆弧57形成。在以下的说明中，将连接外周面44与侧面49的区域称为“接连部”。在第一实施方式中，将通过第一圆弧56和第二圆弧57形成的区域作为接连部X1。

第一圆弧56是向径向内侧凸出的形状。其曲率中心C1处于比外周面44靠径向外方且比侧面49靠外周面44侧处。第一圆弧56与外周面44交叉或相切，在其延长线上与侧面49交叉。即，当第一圆弧56的曲率半径为R1时，就第一圆弧56的曲率中心C1的位置而言，距外周面44的径向尺寸L11比R1小或同等(L11≤R1)，距侧面49的轴向尺寸L12比R1小(L12<R1)。第一圆弧56与外周面44相交的点为点P1。

第二圆弧57是向径向内侧凸出的形状。其曲率中心C2处于比第一圆弧56靠径向外方且比侧面49靠外周面44侧处。第二圆弧57的曲率半径R2比第一圆弧56的曲率半径R1小。第二圆弧57与侧面49交叉或相切，第一圆弧56与第二圆弧57彼此相切。第二圆弧57与侧面49相交的点为点T，第一圆弧56与第二圆弧57相交的点为点Q。第二圆弧57的曲率中心C2的位置处于将第一圆弧56的曲率中心C1与点Q连结的直线上，距侧面49的轴向尺寸L22比R2小或同等(L22≤R2)。

点P1的轴向的位置与针状滚子轴承45b不重叠。假设以点P1的轴向的位置与针状滚子轴承45b重叠的方式设定的情况下，在比点P1靠点Q侧，直径尺寸逐渐扩大。由此，针状滚子轴承45b的轴部39侧的滚道面未成为圆筒形状。因此，在该假设的事例中，滚子倾斜或者在滚子与滚道面之间局部性地产生强抵碰，产生滚道面损伤这样的不良情况。因此，在第一实施方式中，点P1与侧面49的轴向的尺寸L32小于针状滚子轴承45b的滚道面与侧面49的轴向的尺寸L42。能够适当选择第一圆弧56的曲率半径R1和曲率中心C1。由此，能够以使点P1的轴向位置与针状滚子轴承45b的滚道面不重叠的方式进行设定。

通过图4，说明使用摆动铆接装置34对轮毂轴17的圆筒部43进行铆接的加工方法。适当地参照图2。头部35配置在比轮毂轴17靠铅垂方向上侧(参照图2)。头轴线36与轮毂轴线37以成为同轴的方式配置。在进行铆接加工时，使头部35下降，将冲头41压紧于圆筒部43。此时，头部35绕着头轴线36旋转，因此主轴38绕着头轴线36回旋。

主轴38相对于头轴线36倾斜规定角度θ。因此，圆筒部43与冲头41在圆筒部43的圆周上的一点处接触。在此状态下使头部35下降时，在该进行接触的点处，圆筒部43沿着铆接形成部52的圆弧面被向径向外方扩开。

伴随着主轴38的回旋，圆筒部43与冲头41接触的点沿着圆筒部43的圆周而位置变化。其结果是，圆筒部43在整周依次向径向外方被扩开。使主轴38绕着头轴线36回旋并向铅垂方向下方位移，由此圆筒部43向径向外方塑性变形，形成铆接部27。铆接部27的形状如图4的虚线所示。铆接部27被压紧于内圈构件18的大端面33，因此能防止内圈构件18从轮毂轴17的脱落。

通过图4，说明在进行铆接加工时作用于主轴38的载荷。

如图4所示，主轴38的铅垂方向上端向图的右侧倾斜。由此，冲头41的铆接形成部52和圆筒部43在比轮毂轴线37靠图中的右侧处相互接近。

在铆接形成部52与圆筒部43接触的点上作用有图4所示的载荷F。载荷F是大致向铅垂方向上方的载荷，相对于冲头41，作用在从主轴轴线42沿径向分离的点上。因此，逆时针的方向的弯曲力矩M作用于对冲头41进行支承的冲头支架40。当弯曲力矩M作用时，主轴38的各部弹性变形，在轴部39和冲头支架40的外周面产生应力。在图4中，在处于接近冲头41与圆筒部43接触的点的A的位置的接连部X1产生压缩应力。在处于从该接触的点最分离的B的位置的接连部X1产生拉伸应力。

主轴38绕着头轴线回旋180°时，主轴轴线42向相对于头轴线36对称的位置位移。即，主轴38绕着相对于头轴线36向左侧倾斜了角度θ的主轴轴线42a进行旋转。这种情况下，冲头41与圆筒部43在图4中比轮毂轴线37靠左侧的位置接触(省略了图示)。此时，在处于A的位置的接连部X1产生拉伸应力，在处于B位置的接连部X1产生压缩应力。这样，伴随着主轴38的回旋，压缩应力和拉伸应力反复作用于接连部X1。其结果是，在接连部X1，主轴发生疲劳破损。

使用图3，说明在铆接加工时，在接连部X1产生的应力。图3是主轴38的轴向剖视图，是接连部X1附近的主要部分放大图。一并示出在主轴38的表面产生的应力分布。从主轴38的外周的各点向法线方向延伸的线的长度表示该各点的应力的大小。应力分布表示通过有限要素法(FEM)计算出的结果。在材料的疲劳强度中，拉伸应力的影响大，因此在图4中示出在B的位置的接连部X1产生的应力。

在计算应力值时，将第一圆弧56的曲率半径R1设为50mm，将第二圆弧57的曲率半径R2设为5mm进行计算。此时，点P1与侧面49的轴向尺寸L32为20mm左右。需要说明的是，在应力的计算时使用的各部的尺寸如下所述。轴部39的直径尺寸为50mm，冲头支架40的外径尺寸为80mm，冲头支架40的轴向厚度为20mm，圆筒部43的外径尺寸为60mm，圆筒部43的内径尺寸为47mm。而且，主轴38和圆筒部43的杨氏模量为208GPa。

在第一实施方式中，在接连部X1产生的拉伸应力的水平沿轴向大致均匀，在特定的部位不会产生应力集中。因此，在接连部X1产生的应力的最大值与材料的疲劳强度对比能够减少为没有问题的水平。以下，关于在构成接连部X1的第一圆弧56和第二圆弧57分别产生的应力，详细地进行说明。

说明在第一圆弧56的部分产生的应力。在第一实施方式的主轴38上，在轴端的冲头支架40作用有弯曲力矩M。该弯曲力矩M由针状滚子轴承45a、45b支承。在该支承方式中，作用于接连部X1的轴部39的弯曲力矩随着接近侧面49而变大。在第一实施方式中，由于设有第一圆弧56，因此轴部39的直径尺寸随着接近侧面49而扩大，轴部39的截面系数随着接近侧面49而增大。因此，在第一圆弧56的部分，随着接近侧面49，对应于弯曲力矩的上升而能够增大轴部39的截面系数。由此，能够抑制在第一圆弧56产生的应力的上升。

另一方面，通过设置第一圆弧56，而轴部39的表面形状沿轴向变化。因此，轴部39的形状系数增加。形状系数是将由应力集中产生的最大应力除以公称应力所得到的值。该值越大而应力集中的程度越大。然而，在第一实施方式中，增大第一圆弧56的曲率半径R1而使表面形状的变化平缓，因此能够抑制形状系数的增加。其结果是，能够减小在第一圆弧56产生的应力集中。为了使第一圆弧56的表面形状的变化平缓而抑制形状系数的上升，第一圆弧56的曲率半径R1设为轴部39的直径尺寸的50％至200％的值的情况为最适。

接下来，说明在第二圆弧57的部分产生的应力。在第一实施方式中，第二圆弧57的曲率半径R2比第一圆弧56的曲率半径R1小。因此，应力集中于第二圆弧57，产生比较大的应力(图3所示的应力区域G)。由于在该第二圆弧57产生高应力，从而在第一圆弧56产生的应力分散。其结果是，在第一圆弧56产生的应力整体下降。

另一方面，由于第一圆弧56的应力分散，从而在第二圆弧57中，应力上升。然而，轴部39的外径尺寸随着接近侧面49而变大。因此，在与侧面49相连的第二圆弧57的部分，轴部39的直径尺寸大，因此通过弯曲力矩M而产生的应力小。因此，在第二圆弧57中，即使存在应力的上升，该应力也是对于材料强度不会特别成为问题的大小。

在第二圆弧57产生高应力存在如下意义：通过使在第一圆弧56产生的应力分散，而降低在接连部X1产生的应力的最大值。因此，第二圆弧57的曲率半径R2需要比第一圆弧56的曲率半径小，优选设为第一圆弧56的曲率半径R1的5％至50％的值。

第一圆弧56与第二圆弧57彼此相切。在点Q处，第一圆弧56的切线的斜率与第二圆弧57的切线的斜率彼此相等。因此，在点Q处的接连部X1的形状从第一圆弧56到第二圆弧57平滑地变化。因此，在点Q处，能够抑制接连部X1的形状系数的增加，因此能够抑制应力的上升。

如以上说明那样，在第一实施方式中，通过提高在第二圆弧57产生的应力，能够使在第一圆弧56的部分产生的应力分散。其结果是，能够降低在第一圆弧56产生的应力。这样，能够将在接连部X1产生的应力的最大值降低为与材料的疲劳强度对比没有问题的水平。由此，能够避免主轴38的提前破损。

图5和图6为了说明本发明的效果，示出假定为使用了其他的形状的“接连部”时的在该“接连部”产生的应力分布。图5示出比较例1的“接连部”(以下，设为接连部Z1)的应力分布。图6示出比较例2的“接连部”(以下，设为接连部Z2)的应力分布。图5和图6分别是接连部Z1和接连部Z2的轴向剖视图。需要说明的是，比较例1、比较例2中的轴部39及冲头支架40的形状分别是除了接连部Z1、接连部Z2之外与第一实施方式的轴部39及冲头支架40的形状相同的形状。因此，在以下的说明中，仅对于接连部Z1和接连部Z2标注新的编号，关于轴部39和冲头支架40，标注与第一实施方式相同的编号。

在图5所示的比较例1中，接连部Z1由单一的曲率半径R3的圆弧61形成。圆弧61将外周面44与侧面49相连。圆弧61的曲率半径R3为20mm，相对于轴部39的直径尺寸而为40％的大小。为了将在接连部Z1产生的应力与在第一实施方式的接连部X1产生的应力进行比较，而将各自的形成“接连部”的区域的大小设为相等。具体而言，点P2和侧面49的轴向的尺寸L52设为与第一实施方式的点P1和侧面49的轴向的尺寸L32相同。需要说明的是，点P2是圆弧61与外周面44相交的点。

在比较例1中，从点P2到侧面49，在轴向上接近于L52的1/3左右时，应力升高(图5所示的应力区域G1)。其结果是，在接连部Z1产生的应力的最大值有时会超过材料的疲劳强度。这考虑是因为在比较例1中，圆弧61的曲率半径R3(20mm)比第一实施方式的第一圆弧56的曲率半径R1(50mm)小，因此轴向的形状的变化大，轴部39的形状系数变大。

与该比较例1进行对比，在第一实施方式中，在接连部X1产生的应力分布沿轴向大致均匀，在特定的部位没有集中应力。因此，在第一实施方式中，能够将在接连部X1产生的应力的最大值降低为与材料的疲劳强度对比没有问题的水平。由此，能够避免主轴38的提前破损。

在图6所示的比较例2中，接连部Z2由单一的圆弧62形成。圆弧62的曲率半径R4是与第一实施方式中的第一圆弧56的曲率半径R1相同的大小(50mm)。将圆弧62与外周面44相交的点设为点P3，将圆弧62与侧面49相交的点设为点T3。为了将在接连部Z2产生的应力与在第一实施方式的接连部X1产生的应力进行比较，而使各自的形成“接连部”的区域的大小相等。具体而言，点P3和侧面49的轴向的尺寸L62与第一实施方式的点P1和侧面49的轴向的尺寸L32相同。

在比较例2中，在圆弧62产生的应力分布沿轴向大致均匀。在比较例2中，与第一实施方式的情况同样，增大与外周面44相连的圆弧62的曲率半径R4而使表面形状的变化平缓。因此，可认为能够抑制形状系数的增加，从而在第一圆弧56产生的应力集中减小。然而，由于将圆弧62与侧面49相连的部分的曲率极大，因此在点T3的附近产生较大的应力(图6所示的应力区域G2)。因此，在接连部Z2产生的应力的最大值超过材料的疲劳强度，从而无法避免主轴38的提前破损。

与该比较例2对比，在第一实施方式中，在第二圆弧57未产生大的应力集中。其结果是，在接连部X1产生的应力沿轴向大致均匀，能够将在接连部X1产生的应力的最大值降低为与材料的疲劳强度对比没有问题的水平。需要说明的是，在第一实施方式中，将第二圆弧57的曲率半径设为第一圆弧56的5％以上。

图7示出本发明的第二实施方式的接连部X2的应力分布。图7是第二实施方式的接连部X2的轴向剖视图。第二实施方式的接连部X2与第一实施方式的接连部X1相比，仅是第二圆弧的曲率半径的大小不同。第二实施方式中的第二圆弧64的曲率半径R6为20mm。第二实施方式中的第一圆弧63的曲率半径R5为50mm，曲率半径R6的大小为曲率半径R5的大小的40％。

在第二实施方式中，在第二圆弧64的部分产生高应力。其结果是，在第一圆弧63的部分产生的应力分散，能够将在接连部X2产生的应力的最大值降低为与材料的疲劳强度对比没有问题的水平。

然而，在第一圆弧63的部分产生的应力与第一实施方式的情况相比稍上升。这是由于第二圆弧64的曲率半径大于第一实施方式中的第二圆弧57的曲率半径，在第二圆弧64的部分产生的应力小。其结果是，可认为是因为使在第一圆弧63产生的应力分散的效果减少。

因此，为了使第一圆弧63的应力分散，使第二圆弧64的曲率半径R6为第一圆弧56的曲率半径R1的40％以下是适当的。

如以上说明那样，在使用了本发明的轮毂单元制造装置中，通过在第二圆弧产生高应力而能够使在第一圆弧产生的应力分散。其结果是，能够将在“接连部”产生的应力的最大值降低为与材料的疲劳强度对比没有问题的水平，能够避免主轴的提前破损。因此，通过使用本发明，在将轮毂轴的轴端铆接的工序所使用的轮毂单元制造装置中，在使轴部为小径的主轴的轴端形成了扩径的冲头支架时，能够避免主轴的提前破损，从而提高轮毂单元制造装置的耐久性。

根据本发明，在将轮毂轴的轴端铆接的工序所使用的轮毂单元制造装置中，在轴部为小径的主轴的轴端形成了扩径的冲头支架时，能够避免主轴的提前破损而提高轮毂单元制造装置的耐久性。

Claims (3)

1.一种轮毂单元制造装置，在向轮毂单元的轮毂轴装配了内圈构件之后，使冲头与所述轮毂轴的轴端部抵接，使所述轴端部塑性变形并扩开，利用所述轮毂轴限制所述内圈构件，装配所述冲头的主轴具有：圆筒形状的轴部；及与所述轴部一体形成且比所述轴部大径的冲头支架，其中，

所述轴部的外周面与所述冲头支架的外周面相连的接连部的轴向截面的形状由与所述轴部的外周面相连的第一圆弧和与所述冲头支架的外周面相连的第二圆弧形成，

所述第一圆弧与所述第二圆弧彼此相切，

所述第二圆弧的曲率半径比所述第一圆弧的曲率半径小。

2.根据权利要求1所述的轮毂单元制造装置，其中，

所述第一圆弧的曲率半径为所述轴部的直径的50％以上且200％以下。

3.根据权利要求2所述的轮毂单元制造装置，其中，

所述第二圆弧的曲率半径为所述第一圆弧的曲率半径的5％以上且40％以下。