JP2003251501A - ワーク加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ディスクロータを能率良く所定の精度に加工
することができるワーク加工装置を提供する。 【解決手段】 ワーク加工装置１０は、ディスク付きハ
ブアセンブリ１のハブ３とディスクロータ６を一体に回
転させる回転機構１１と、回転するディスクロータ６を
旋削する工具４０，４１と、加工後のディスクロータ６
の表面６ａ，６ｂを測定する測定器４５を備えている。
ディスクロータ６の被加工面（表面６ａ）とベアリング
部９との間に、仕切り部材５０が設けられている。仕切
り部材５０の内側の空間Ｓに、エア導入口５５が開口し
ている。圧搾空気供給源３２から送られる高圧エアが、
エア導入口５５から内側の空間Ｓに供給される。工具４
０，４１によってディスクロータ６を加工する際に発生
する切り粉は、内側の空間Ｓから外部に吹き出す高圧エ
アにより、ベアリング部９に付着することが抑制され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ディスク付きハ
ブアセンブリのディスクロータを加工するワーク加工装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図２は、自動車の車輪部分を構成するデ
ィスク付きハブアセンブリ１を示している。このディス
ク付きハブアセンブリ１は、ハブボルト２を設けるハブ
３と、ハブキャリア４と、複数個のボール５と、ディス
クロータ６などを備えている。

【０００３】ボール５は、ハブ３の外周面に形成された
軌道溝７と、ハブキャリア４の内周面に形成された軌道
溝８との間に転動自在に収容されている。ボール５と軌
道溝７，８によってベアリング部９が構成されている。
また、ディスクロータ６と、ディスクロータ６を挟む位
置に設ける摩擦材のパッドを有するキャリパ（図示せ
ず）などによって、ディスクブレーキ装置が構成され
る。

【０００４】一般にディスクロータ６は、ハブ３に組付
ける前に、ディスクロータ６単体の状態で、表面６ａ，
６ｂが旋削加工される。ディスクロータ６の表面６ａ，
６ｂの平坦度や面粗度が悪かったり組付け状態が悪い
と、ブレーキ作動時にディスクロータ６が面振れを生じ
たり、異音が発生する原因になる。このため、ディスク
ロータ６の表面６ａ，６ｂを高精度に加工するととも
に、精度良く組付けることが望まれる。

【０００５】ディスクロータ６の表面６ａ，６ｂを旋削
加工したのち、ディスクロータ６をハブ３に組付け、さ
らにボール５とハブキャリア４も組付けてディスク付き
ハブアセンブリ１の状態にする。そしてディスクロータ
６を回転させつつ、測定器によって表面６ａ，６ｂを測
定している。表面６ａ，６ｂの状態が規定値を満たして
いない場合には、再びディスクロータ６をハブ３から取
外し、表面６ａ，６ｂを加工し直すことが行われてい
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このため従来は、ディ
スクロータ６の表面６ａ，６ｂを所望の精度に仕上げる
のに手間がかかり、その分、コストアップの原因となっ
ている。しかも従来は、ディスクロータ６の旋削加工を
行う加工ステージと、ディスクロータ６の測定を行う検
査ステージとが分かれているため、作業能率が悪かっ
た。

【０００７】上記の問題を解決するために、ディスクロ
ータ６の加工を、ディスク付きハブアセンブリ１の状態
で行うことも提案されている。しかし旋削加工中に細か
い金属切り粉が発生するため、切り粉がボール５と軌道
溝７，８との間に侵入する可能性がある。特に、磁気シ
ールを使用するディスク付きハブアセンブリの場合に
は、切り粉が磁気シール部に付着する可能性が高まるこ
とから、何らかの対策を講じないと、切り粉による障害
が生じるおそれがある。

【０００８】従って本発明の目的は、ディスクロータを
一個所の作業ステージにて能率良く所定の精度に加工す
ることができるワーク加工装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、ハブとディス
クロータとハブキャリアとベアリング部とが組付けられ
たディスク付きハブアセンブリを加工するワーク加工装
置であって、前記ハブとディスクロータを一体に回転さ
せる回転機構と、前記ハブキャリアを保持するチャック
機構と、前記回転機構によって回転するディスクロータ
の被加工面に接することにより該ディスクロータを加工
する工具と、前記チャック機構側のベース部材に設けら
れ、前記ディスクロータの被加工面と前記ベアリング部
との間を仕切る仕切り部材と、前記仕切り部材の内側の
空間に圧搾空気供給源からエアを送り込むエア供給手段
とを具備している。

【００１０】本発明のワーク加工装置は、前記ワーク
（ディスク付きハブアセンブリ）を旋削加工する際に、
高圧エアを前記仕切り部材の内側の空間（言わば空気
室）に送り込む。この場合、旋削中に発生する細かい金
属切り粉がベアリング部に向かうことを仕切り部材によ
って抑制できることに加えて、高圧エアが仕切り部材と
ディスクロータとの対向部から外部に吹き出すことなど
により、切り粉がベアリング部に付着することが抑制さ
れる。

【００１１】本発明の好ましい形態では、前記仕切り部
材の先端部の前記ディスクロータと対向する個所に、ゴ
ム弾性を有するシール部材が設けられている。この明細
書で言うゴム弾性を有するシール部材とは、ゴムやスポ
ンジあるいはエラストマ、軟質合成樹脂のように弾性変
形可能な材料からなるシール部材である。

【００１２】本発明の好ましい形態では、前記仕切り部
材の外側の空間に、加工後の前記ワーク（ディスク付き
ハブアセンブリ）を前記回転機構に取付けたままディス
クロータの被加工面を測定する測定器を備えている。本
発明では、加工後のワークを回転機構から取外すことな
く、測定器（例えばΣゲージ等）によって、ディスクロ
ータの被加工面の検査が行われる。

【００１３】検査の結果、再加工が必要であると判断さ
れた場合には、ワークを前記回転機構に取付けたまま、
測定器をディスクロータから退避させ、回転機構によっ
てディスクロータを回転させつつ前記工具によって再加
工を行う。検査結果が合格の場合、このワークは再加工
を行うことなく次工程に送られる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下に本発明の一実施形態につい
て図面を参照して説明する。図１に示すワーク加工装置
１０は、ワークとしてのディスク付きハブアセンブリ１
のディスクロータ６を加工するものである。前述したよ
うにハブアセンブリ１は、ハブ３と、ハブキャリア４
と、ボール５と、ディスクロータ６などが予め一体に組
付けられている。

【００１５】このワーク加工装置１０は、ハブ３とディ
スクロータ６を一体に回転させる回転機構１１を備えて
いる。回転機構１１は、ハブ３またはディスクロータ６
の少なくとも一方を所定位置に保持するワーク保持部１
２を備えている。

【００１６】ワーク保持部１２は、スピンドル１３を回
転させるモータ１４によって、スピンドル１３の軸回り
に回転させることができるようになっている。図１に示
す実施形態の場合、ハブ３は、ボルト１５によってワー
ク保持部１２の軸部１６に固定される。

【００１７】ワーク保持部１２の上方に設けられたベー
ス部材２０に、チャック機構２１が設けられている。チ
ャック機構２１は、ハブキャリア４の径方向に開閉可能
な複数のチャック爪２２（一部のみ図示する）を有して
いる。これらのチャック爪２２によって、ハブキャリア
４の外周部が把持されるようになっている。

【００１８】ベース部材２０に、位置決め用の基準プレ
ート部材２５が設けられている。基準プレート部材２５
の先端部２６は、ハブキャリア４のフランジ部の軸方向
の端面４ａに当接するようになっている。基準プレート
部材２５に、エア流通部３０が形成されている。エア流
通部３０の一端は、基準プレート部材２５の先端部２
６、すなわち、ハブキャリア４の端面４ａによって塞ぐ
ことのできる位置に開口している。

【００１９】エア流通部３０に、エア供給路３１を介し
て圧搾空気供給源３２が接続されている。エア供給路３
１もしくは圧搾空気供給源３２には、供給するエアの背
圧または差圧を検出する圧力検出手段の一例としての圧
力検出器３３が設けられている。

【００２０】チャック爪２２がハブキャリア４を保持し
ている状態において、基準プレート部材２５の先端部２
６がハブキャリア４の端面４ａに密接していれば、エア
流通部３０からエアが出ることが抑制されるため、所定
レベルの背圧または差圧が生じる。ところが基準プレー
ト部材２５の先端部２６とハブキャリア４の端面４ａと
の間が所定の密接状態になければ、両者間に隙間が生
じ、隙間からエアが漏れるため、背圧が下がる。あるい
は差圧が変化する。

【００２１】圧力検出器３３によって検出されるエアの
背圧または差圧は、図示しない演算・制御機能を有する
コントローラに入力される。この背圧が所定値を下回っ
たとき、または差圧が変化したとき、チャック機構２１
がハブキャリア４を正しく保持していないと判断し、例
えば警告灯あるいはブザーなどの報知手段を作動させる
ことにより、オペレータに異常を知らせるようにしてい
る。

【００２２】このワーク加工装置１０は、回転機構１１
によって回転するディスクロータ６を加工する工具４
０，４１を備えている。工具４０，４１は、それぞれ工
具移動機構４２によって、ディスクロータ６の径方向と
厚み方向に移動させることができる。回転機構１１によ
って回転するディスクロータ６の表面６ａ，６ｂすなわ
ち被加工面に、工具４０，４１の先端を当接させること
により、ディスクロータ６の旋削加工を行うことができ
る。

【００２３】さらにこのワーク加工装置１０は、加工後
のディスクロータ６の表面６ａ，６ｂを測定する測定器
４５を備えている。測定器４５は、ディスクロータ６の
表面６ａ，６ｂに接触するプローブ４６，４７を有し、
加工後のディスクロータ６の表面６ａ，６ｂの状態（面
振れの有無など）を測定する機能を有している。

【００２４】測定器４５を設ける位置は、工具４０，４
１と同一高さでディスクロータ６の周方向に離れた位置
であってもよいし、あるいは、工具４０，４１を待避さ
せたのち測定器４５をディスクロータ６に接触させる位
置まで移動させてもよい。あるいは、ディスク付きハブ
アセンブリ１をワーク保持部１２に乗せたまま、ディス
クロータ６を測定器４５のところまで相対的に移動させ
るように構成してもよい。

【００２５】要するにこの測定器４５は、加工後のディ
スク付きハブアセンブリ１を回転機構１１に搭載したま
ま、ディスクロータ６の被加工面（表面６ａ，６ｂ）を
測定できるような位置に設けられていればよい。この測
定器４５は、下記仕切り部材５０の外側に設けられてい
る。

【００２６】ベース部材２０に、円筒状の仕切り部材５
０が取付けられている。この仕切り部材５０はディスク
ロータ６の被加工面（一方の表面６ａ）とベアリング部
９との間に介在し、ディスクロータ６側の空間とベアリ
ング部９側の空間とを仕切っている。すなわちこの仕切
り部材５０は、ディスクロータ６の全周にわたって連続
している。仕切り部材５０の先端部、すなわちディスク
ロータ６と対向する個所に、ゴム弾性を有するシール部
材５１が設けられている。

【００２７】仕切り部材５０の内側に、ベース部材２０
と仕切り部材５０などによって囲まれる内側の空間Ｓが
形成されている。この内側の空間Ｓに、エア導入口５５
が開口している。エア導入口５５には圧搾空気供給源３
２が接続され、内側の空間Ｓに高圧エアを供給すること
ができるようになっている。圧搾空気供給源３２とエア
導入口５５などは、本発明で言うエア供給手段を構成し
ている。

【００２８】次に、ワーク加工装置１０の動作について
説明する。ワーク加工装置１０によってディスクロータ
６の表面６ａ，６ｂを旋削加工するには、ディスク付き
ハブアセンブリ１のハブ３またはディスクロータ６の少
なくとも一方を、回転機構１１のワーク保持部１２によ
って所定位置に保持する。また、チャック爪２２によっ
てハブキャリア４を把持する。そしてモータ１４によっ
てハブ３とディスクロータ６を一体に回転させる。

【００２９】回転するディスクロータ６の表面６ａ，６
ｂに工具４０，４１を接触させることにより、ディスク
表面６ａ，６ｂを加工する。この加工と同時に、エア導
入口５５から高圧エアを仕切り部材５０の内側の空間Ｓ
に送り込む。内側の空間Ｓに供給されたエアは、仕切り
部材５０とディスクロータ６との間の隙間などを通っ
て、仕切り部材５０の外部に噴出する。

【００３０】旋削中に発生する細かい金属切り粉がベア
リング部９に向かうことを、仕切り部材５０によって抑
制できることに加えて、内側の空間Ｓに送り込まれた高
圧エアが、仕切り部材５０のシール部材５１とディスク
ロータ６との接触部から仕切り部材５０の外部に吹き出
すことなどにより、切り粉がベアリング部９に付着する
ことが防止される。

【００３１】例えば、図１に矢印Ｆで示すように、エア
導入口５５から仕切り部材５０の内側の空間Ｓに供給さ
れた高圧エアが、仕切り部材５５の内側から外側に向か
って噴き出すため、ディスクロータ６を加工する際に発
生する切り粉がベアリング部９に付着することを効果的
に防止できる。特に、磁気シール９ａを有するディスク
付きハブアセンブリ１において、切り粉が磁気シール９
ａに付着することを防止する上でさらに有効である。

【００３２】ディスクロータ６の旋削が終了したのち、
測定器４５によって、ディスクロータ６の被加工面（デ
ィスク表面６ａ，６ｂ）の測定を行う。例えば、工具４
０，４１をディスクロータ６から待避させたのち、測定
器４５をディスクロータ６に接する位置まで移動させる
か、あるいはディスクロータ６を測定器４５のところま
で相対的に移動させる。そしてプローブ４６，４７をデ
ィスク表面６ａ，６ｂに接触させ、かつ、回転機構１１
によってディスクロータ６を回転させることにより、デ
ィスクロータ６の状態（例えば面振れの有無など）を測
定する。

【００３３】検査の結果、再加工が必要であると判断さ
れた場合には、ディスク付きハブアセンブリ１を回転機
構１１に搭載したまま、測定器４５をディスクロータ６
から退避させ、回転機構１１によってディスクロータ６
を回転させつつ、工具４０，４１によって再加工を行
う。検査結果が合格と判断されたディスク付きハブアセ
ンブリ１は、ワーク保持部１２とチャック機構２１から
取外し、再加工を行うことなく次工程に送られる。

【００３４】なお本発明を実施するに当たり、ディスク
付きハブアセンブリの形態をはじめとして、回転機構や
チャック機構、旋削用の工具、測定器、仕切り部材、エ
ア供給手段など、本発明を構成する各要素を本発明の要
旨を逸脱しない範囲で適宜変形して実施できることは言
うまでもない。

【００３５】

【発明の効果】請求項１に記載した発明によれば、ディ
スクロータを加工する際に生じる切り粉がベアリング部
などに侵入することを防止できるため、ディスクロータ
をハブに組付けた状態で、ディスクロータを精度良く加
工することができる。

【００３６】請求項２に記載した発明によれば、仕切り
部材とディスクロータとの間の隙間をシール部材によっ
てほぼ塞ぐことができ、かつ、仕切り部材の内側の空間
から高圧エアを吹き出すことによって、切り粉がベアリ
ング部などに付着することをさらに効果的に防止でき
る。

【００３７】請求項３に記載した発明によれば、ディス
クロータをハブに組付けたまま、一箇所の作業ステージ
にてディスクロータの加工と、加工後の測定を連続して
行うことができるため、ディスク付きハブアセンブリの
加工と検査を能率良く行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態のワーク加工装置を示す
断面図。

【図２】 ディスク付きハブアセンブリの断面図。

【符号の説明】

１…ディスク付きハブアセンブリ（ワーク） ３…ハブ ４…ハブキャリア ６…ディスクロータ ９…ベアリング部 １０…ワーク加工装置 １１…回転機構 １２…ワーク保持部 ２０…ベース部材 ２１…チャック機構 ３２…圧搾空気供給源 ４０，４１…工具 ４５…測定器 ５０…仕切り部材 ５１…シール部材 ５５…エア導入口 ５６…エア供給手段 Ｓ…内側の空間

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ハブとディスクロータとハブキャリアとベ
   アリング部とが組付けられたディスク付きハブアセンブ
   リを加工するワーク加工装置であって、 前記ハブとディスクロータを一体に回転させる回転機構
   と、 前記ハブキャリアを保持するチャック機構と、 前記回転機構によって回転するディスクロータの被加工
   面に接することにより該ディスクロータを加工する工具
   と、 前記チャック機構側のベース部材に設けられ、前記ディ
   スクロータの被加工面と前記ベアリング部との間を仕切
   る仕切り部材と、 前記仕切り部材の内側の空間に圧搾空気供給源からエア
   を送り込むエア供給手段と、 を具備したことを特徴とするワーク加工装置。
2. 【請求項２】前記仕切り部材の先端部の前記ディスクロ
   ータと対向する個所に、ゴム弾性を有するシール部材が
   設けられていることを特徴とする請求項１記載のワーク
   加工装置。
3. 【請求項３】前記仕切り部材の外側に、加工後の前記デ
   ィスク付きハブアセンブリを前記回転機構に取付けたま
   ま前記ディスクロータの被加工面を測定する測定器を備
   えていることを特徴とする請求項１記載のワーク加工装
   置。