JP2008223840A - Device and method for manufacturing hub unit for supporting drive wheel - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、自動車の駆動輪(FF車の前輪、FR車及びRR車の後輪、4WD車の全車輪)を懸架装置に対して回転自在に支持すると共に、上記駆動輪を回転駆動する為に利用する、駆動輪支持用ハブユニットの製造方法及び製造装置に関する。 The present invention supports the driving wheels of an automobile (front wheels of FF vehicles, rear wheels of FR vehicles and RR vehicles, all wheels of 4WD vehicles) rotatably with respect to a suspension system, and rotationally drives the driving wheels. The present invention relates to a manufacturing method and a manufacturing apparatus of a hub unit for driving wheel support used in the above.
自動車の駆動輪は、駆動輪支持用ハブユニットにより懸架装置に支持する。図4は、この様な駆動輪支持用ハブユニットのうち、特許文献1に記載された構造を示している。この駆動輪支持用ハブユニットは、外輪1の内径側にハブ2及び内輪3を、複数個の転動体4、4を介して回転自在に支持している。このうちの外輪1は、懸架装置を構成する図示しないナックルに結合固定した状態で、使用時にも回転しない。又、上記外輪1の内周面には第一、第二の外輪軌道5、6を設けて、この外輪1の内径側に上記ハブ2及び内輪3を、この外輪1と同心に、回転自在に支持している。
The driving wheel of the automobile is supported on the suspension device by a driving wheel supporting hub unit. FIG. 4 shows the structure described in
上記ハブ2は、外周面の外端(軸方向に関して「外」とは、自動車への組み付け状態で車両の幅方向外側を言い、図1、2、4、5の左側、図6の下側。反対に、車両の幅方向中央側となる、図1、2、4、5の右側、図6の上側を、軸方向に関して「内」と言う。本明細書及び特許請求の範囲の全体で同じ。)寄り部分に、車輪を支持固定する為の取付フランジ7を、同じく中間部に第一の内輪軌道8を、同じく内端部に、この第一の内輪軌道8を形成した部分よりも外径寸法が小さくなった小径段部10を、中心部にスプライン孔11を、それぞれ設けている。そして、上記小径段部10に、その外周面に第二の内輪軌道9を形成した上記内輪3を外嵌している。
The
又、この内輪3の内周面の内端部に、中間部乃至外端部よりも内径寸法が大きくなった大径段部12を設けている。そして、上記ハブ2の内端部に設けた円筒部13の内端部を径方向外方に塑性変形させてかしめ部14を形成すると共に、このかしめ部14により上記大径段部12の段差面15を抑え付けている。これにより、上記内輪3を上記ハブ2に、この内輪3の軸方向両端部をこのハブ2の段差面26と上記かしめ部14とにより挟持した状態で、結合固定している。尚、上述の様に円筒部13の内端部を径方向外方に塑性変形させる作業を従来は、揺動プレスにより行なっている。又、この状態で、上記内輪3の内端面16は、上記かしめ部14よりも軸方向内方に突出している。又、上記第一、第二の外輪軌道5、6と上記第一、第二の内輪軌道8、9との間に転動体4、4を、それぞれ複数個ずつ転動自在に設けている。
Further, a large-
上述した様な駆動輪支持用ハブユニットを自動車に組み付ける場合には、図示の様に、等速ジョイント用外輪17の外端面18の中央部に固設したスプライン軸19(駆動軸)を、上記ハブ2のスプライン孔11にスプライン係合させる。これと共に、上記等速ジョイント用外輪17の外端面18の径方向外端部を、上記内輪3の内端面16に当接させる。そして、この状態で、上記スプライン軸19の先端部にナット20を螺合し、更に緊締する事により、上記ハブ2及び内輪3と上記スプライン軸19とを結合する。この様な従来構造の場合、上記かしめ部14の内端面は、上記等速ジョイント用外輪17の外端面18に当接させない。この為、このかしめ部14の内端面を、中心軸に対して直角な平面に仕上げる必要はない。一方、上記等速ジョイント用外輪17の外端面18に当接させる、上記内輪3の内端面16は、元々中心軸に対して直角な平面である。この為、ハブユニットの組立後に、改めて上記内端面16に平面加工を施す必要はない。従って、この様な平面加工を省略できる分、駆動輪支持用ハブユニットの製造コストの低減を図れる。
When the hub unit for driving wheel support as described above is assembled to an automobile, a spline shaft 19 (drive shaft) fixed at the center of the
ところで、上述の様な内輪3の内端部をかしめ部14により抑え付ける事で、この内輪3をハブ2に結合固定する構造の場合、この内輪3がハブ2に対して相対回転(クリープ)するのを防止する事が、耐久性確保等の面から重要になる。この様なクリープを防止する為に、特許文献2には、内輪の内端面でかしめ部と当接する部分に、この内端面から凹入する状態で凹部を設け、この凹部に上記かしめ部の一部を凹凸係合させる技術が記載されている。この様な技術を採用すれば、上記かしめ部により上記内輪を軸方向に抑え付ける力、即ち、この内輪に加わる軸力{内輪の外端面とこの外端面に当接する段差面との間(当接部)に加わる軸方向の力}が小さくても、上記内輪が上記ハブに対して相対回転する事を防止できる。但し、上記内輪に凹部を設ける為、この内輪の加工工程が増え、その分製造コストが増大する可能性がある。又、上記かしめ部を円周方向に関して均一に形成できない可能性もあり、内輪が軸方向にがたつき易くなる可能性や、耐久性を確保しにくくなる可能性もある。
By the way, in the case where the
一方、特許文献3には、従動輪支持用ハブユニットで、ハブの内端部に設けた円筒部を径方向外方に塑性変形させてかしめ部を形成する際に、円環状の抑え治具により内輪の内端部外周縁を拘束した状態で、このかしめ部を揺動かしめにより形成する技術が記載されている。この様な技術を採用すれば、かしめ部を形成する際に内輪が不正に変形する(歪む)のを防止すると共に、このかしめ部の形成後にこの内輪の軸力を確保して、クリープ防止を図れると考えられる。但し、この特許文献3に記載された技術を、前述の図4に示した様な駆動輪支持用ハブユニットにそのまま適用しただけでは、内輪3の軸力を十分に確保できない可能性がある事が、本発明者の研究により分かった。
On the other hand, in
即ち、前述の図4に示した様な駆動輪支持用ハブユニットの場合、内輪3の内端面16を等速ジョイント用外輪17の外端面18に当接させるべく、この内輪3の内端面16をかしめ部14の内端面よりも軸方向内方に突出させている。言い換えれば、このかしめ部14を、この内輪3の内端面16から軸方向内方に突出させていない。この為、このかしめ部14の寸法(容積)が、例えば次述する図5に示す様な、かしめ部14aを内輪3aの内端面16aよりも突出させた構造(駆動輪支持用ハブユニット、従動輪支持用ハブユニットを問わない)に比べて、小さくなる。
That is, in the case of the driving wheel supporting hub unit as shown in FIG. 4, the
一方、かしめ部の形成時は、図5の(A)に示す様に、ハブ2aの内端部に設けた円筒部13aが径方向外方に塑性変形しつつ、このハブ2aの小径段部10並びに内輪3aが軸方向に圧縮され、これら小径段部10並びに内輪3aが、軸方向寸法が小さくなる方向に弾性変形する。そして、上記かしめ部14aが形成された状態で、図5の(B)に示す様に、上記小径段部10並びに内輪3aに、上記弾性変形に基づく反力(スプリングバック)を生じる。この場合に、上記内輪3aの弾性変形量が大きい程、この内輪3aの反力が上記小径段部10の反力よりも大きくなり、この内輪3aの軸力を大きくできる。
On the other hand, when the caulking portion is formed, as shown in FIG. 5A, the
上述の図5は、かしめ部14aを内輪3aの内端面16aよりも突出させた構造、即ち、前述の図4に示した構造に比べてかしめ部14aの寸法が大きくなる構造を示している。この図5に示した様な、かしめ部14aの寸法(容積)が大きくなる構造の場合には、このかしめ部14aの形成時に、このかしめ部14aを形成する為の大きな荷重(加工荷重)が、上記内輪3aにも加わり(内輪3aに大きな圧縮力が加わり)、この内輪3aを軸方向に大きく弾性変形させられる。この為、この弾性変形に基づく上記内輪3aの反力を、上記小径段部10の反力よりも大きくし易く、上記軸力を確保し易い。これに対して、前述の図4に示した様な駆動輪支持用ハブユニットの場合には、かしめ部14の寸法(容積)が小さい為、このかしめ部14を形成する為の荷重(加工荷重)も小さくなる。即ち、このかしめ部14で亀裂等の損傷を防止し、必要な耐久性を確保する為に、上記荷重(加工荷重)を、上記図5に示した様なかしめ部14aを形成する場合に比べ、大きくできない。そして、前記特許文献3に記載された様な抑え治具により内輪3を拘束したとしても、この内輪3を抑え付ける位置によっては、即ち、この内輪3の内端部外周縁を拘束しても、この内輪3aの弾性変形量(軸方向圧縮量)を十分に大きくできず、上記軸力を十分に確保できない可能性がある。
FIG. 5 described above shows a structure in which the
又、上記特許文献3に記載された技術の場合、かしめ部を揺動かしめにより形成する。この様な揺動かしめによりかしめ部を形成する場合、図6(A)に示す様に、押型21の一部を、円筒部13aの内端縁部の円周方向一部分に押し当てた状態で、この押型21をハブ2aに対し揺動させる。そして、上記円筒部13aの内端縁部に対する押し当て位置を円周方向に移動させながら、この円筒部13aを円周方向に亙り連続的に径方向外方に塑性変形させる。この様に円筒部13aを塑性変形させる際、図6(B)に矢印α、αで示す様に、上記円筒部13aのうちで上記押型21が押し当てられた部分の一部が、円周方向に逃げる傾向となる。そして、この様な逃げに伴って、上記内輪3aに加わる軸方向の荷重(圧縮力)が(上記矢印α、α分)小さくなる可能性がある。
In the case of the technique described in
上述の図6に示した構造も、かしめ部14aを内輪3aの内端面16aよりも突出させた構造であり、このかしめ部14aを形成する為の荷重(加工荷重)は大きい。この為、上述の様な逃げに基づいて上記内輪3aに加わる軸方向の荷重(圧縮力)が小さくなっても、その影響は相対的に小さく、この内輪3aは十分に弾性変形する(軸力を確保できる)。これに対し、前述の図4に示した様な駆動輪支持用ハブユニットの場合には、上述した様に、かしめ部14を形成する為の荷重(加工荷重)が小さくなる(かしめ部の耐久性を確保する面から大きくできない)。そして、上述の様な逃げに基づき内輪3aに加わる軸方向の荷重(圧縮力)が小さくなると、その影響は相対的に大きくなり、その分この内輪3aの弾性変形量が小さくなる程度が著しくなる。この為、この面からも、軸力を確保しにくくなる可能性がある。
The above-described structure shown in FIG. 6 is also a structure in which the
又、上述の様な特許文献3に記載された技術の場合、かしめ部を形成する為の装置が大型化する可能性がある。即ち、前述した様に、内輪を抑え付ける為の抑え治具は、この内輪の内端部外周縁を抑え付ける。この為、この抑え治具の径方向寸法が大きくなり、その分、上記装置の径方向寸法が大型化する可能性がある。この様な装置の大型化は、大きな設置スペースを必要とする等、好ましくない。
Further, in the case of the technique described in
本発明の駆動輪支持用ハブユニットの製造方法及び製造装置は、上述した様な不都合を解消すべく発明したものである。 The drive wheel support hub unit manufacturing method and manufacturing apparatus according to the present invention have been invented to eliminate the above-mentioned disadvantages.
本発明の対象となる駆動輪支持用ハブユニットは、ハブと、内輪と、外輪と、複数個の転動体とを備える。
このうちのハブは、外周面の外端寄り部分に車輪を支持する為のフランジを、同じく中間部に第一の内輪軌道を、同じく内端部にこの第一の内輪軌道を形成した部分よりも外径寸法が小さくなった小径段部を、それぞれ形成している。
又、上記内輪は、上記小径段部に外嵌されたもので、外周面に第二の内輪軌道を形成している。
又、上記外輪は、内周面に、上記第一の内輪軌道に対向する第一の外輪軌道及び上記第二の内輪軌道に対向する第二の外輪軌道を形成している。
又、上記各転動体は、上記第一、第二の内輪軌道と上記第一、第二の外輪軌道との間に、それぞれ複数個ずつ設けられている。
更に、上記内輪の内周面の内端部に、この内周面の中間部よりも内径寸法が大きくなった大径段部又は軸方向内方に向かう程内径寸法が大きくなる方向に傾斜した傾斜面部を設けている。そして、上記中間部とこの大径段部との間に存在する段差面又は上記傾斜面部を、上記ハブの内端部に設けた円筒部を径方向外方に塑性変形させて形成したかしめ部により抑え付ける事で、上記内輪を上記ハブに結合固定している。これと共に、上記内輪の内端面を、上記かしめ部の内端面よりも軸方向内方に突出させている。
A drive wheel support hub unit that is a subject of the present invention includes a hub, an inner ring, an outer ring, and a plurality of rolling elements.
Of these, the hub has a flange for supporting the wheel on the outer end portion of the outer peripheral surface, the first inner ring raceway in the middle portion, and the first inner ring raceway in the inner end portion. Are formed with small-diameter steps each having a small outer diameter.
The inner ring is externally fitted to the small-diameter step, and forms a second inner ring raceway on the outer peripheral surface.
Further, the outer ring forms a first outer ring track facing the first inner ring track and a second outer ring track facing the second inner ring track on the inner peripheral surface.
Each of the rolling elements is provided in plural between the first and second inner ring raceways and the first and second outer ring raceways.
Further, the inner end of the inner peripheral surface of the inner ring is inclined in a direction in which the inner diameter becomes larger as it goes inward in the axial direction or a large-diameter step portion having an inner diameter larger than the intermediate portion of the inner peripheral surface. An inclined surface portion is provided. Further, the stepped surface or the inclined surface portion existing between the intermediate portion and the large-diameter stepped portion is formed by plastically deforming a cylindrical portion provided at the inner end portion of the hub radially outward. The inner ring is coupled and fixed to the hub. At the same time, the inner end surface of the inner ring protrudes inward in the axial direction from the inner end surface of the caulking portion.
特に、請求項1に記載した本発明の駆動輪支持用ハブユニットの製造方法に於いては、上記円筒部を径方向外方に塑性変形させて上記かしめ部を形成する際に、この円筒部を抑え付けてこのかしめ部を形成する為の押型の一部を、上記塑性変形の進行に伴い上記内輪の内端面に当接させ、この内輪を軸方向に抑え付けつつ、上記かしめ部を形成する。
尚、請求項2に記載した様に、上記押型と別体に設けた押圧部材を、内輪の内端面に当接させ、この内輪を軸方向に抑え付けつつ、上記押型によりかしめ部を形成する事もできる。
In particular, in the method for manufacturing a driving wheel supporting hub unit according to the first aspect of the present invention, the cylindrical portion is formed when the cylindrical portion is plastically deformed radially outward to form the crimped portion. A part of the pressing die for forming the caulking portion is held in contact with the inner end surface of the inner ring as the plastic deformation proceeds, and the caulking portion is formed while holding the inner ring in the axial direction. To do.
In addition, as described in
又、本発明の駆動輪支持用ハブユニットの製造方法を実施する場合により好ましくは、押型の一部に設けた円環状の加工面部を円筒部の内端縁部に全周に亙り押し当てたまま、この押型をハブに対し揺動させる事なく、この押型をこのハブに向け軸方向に押圧する事により、上記円筒部を全周に亙り同時に、上記加工面部に沿って径方向外方に塑性変形させる(平押しかしめによりかしめ部を形成する)。
又、更に好ましくは、請求項4に記載した様に、内輪の内端面のうち、段差面又は傾斜面部よりも径方向外側部分で、且つ、この外側部分の径方向中間部よりも内径側を抑え付けつつ、かしめ部を形成する。
More preferably, when the method for manufacturing a hub unit for driving wheel support of the present invention is carried out, an annular processing surface portion provided in a part of the pressing die is pressed against the inner end edge portion of the cylindrical portion over the entire circumference. Without pushing the stamp with respect to the hub, by pressing the stamp toward the hub in the axial direction, the cylindrical portion is spread over the entire circumference and simultaneously radially outward along the machining surface portion. It is plastically deformed (a caulking part is formed by flat pushing butting).
More preferably, as described in
又、請求項5に記載した駆動輪支持用ハブユニットの製造装置は、上述の様な駆動輪支持用ハブユニットを造る為、上記ハブを支持する為の支持手段と、上記円筒部を抑え付けて上記かしめ部を形成する為の押型と、この押型を押圧する為の押圧手段とを備える。
特に、本発明の駆動輪支持用ハブユニットの製造装置に於いては、上記押型を、上記円筒部と当接してこの円筒部を径方向外方に塑性変形させる加工面部と、この塑性変形の際にこの塑性変形の進行に伴い上記内輪の内端面と当接して、この内輪を軸方向に抑え付ける抑え面部とを有するものとしている。
尚、請求項6に記載した様に、上記押型と別体に設けた押圧部材に、上記内輪の内端面と当接してこの内輪を軸方向に抑え付ける抑え面部を設ける事もできる。この場合に、上記押圧部材を、上記押型を押圧する為の押圧手段とは別の押圧手段により押圧する事もできる。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a drive wheel support hub unit manufacturing apparatus that suppresses the support means for supporting the hub and the cylindrical portion in order to manufacture the drive wheel support hub unit as described above. And a pressing die for forming the caulking portion and a pressing means for pressing the pressing die.
In particular, in the apparatus for manufacturing a hub unit for driving wheel support according to the present invention, the stamping die is brought into contact with the cylindrical portion to plastically deform the cylindrical portion radially outward, and the plastic deformation At the same time, as the plastic deformation progresses, it has a restraining surface portion that abuts against the inner end face of the inner ring and restrains the inner ring in the axial direction.
According to the sixth aspect of the present invention, the pressing member provided separately from the pressing die may be provided with a holding surface portion that abuts the inner end surface of the inner ring and holds the inner ring in the axial direction. In this case, the pressing member can be pressed by a pressing means different from the pressing means for pressing the pressing die.
又、本発明の駆動輪支持用ハブユニットの製造装置を実施する場合により好ましくは、請求項7に記載した様に、押圧手段を、押型の加工面部を円筒部の内端縁部に全周に亙り押し当てたまま、この押型をハブに対し揺動させる事なく、この押型をこのハブに向け軸方向に押圧するものとする。そして、この押圧手段の押圧に基づいて、上記円筒部を全周に亙り同時に、上記加工面部に沿って径方向外方に塑性変形させる(平押しかしめによりかしめ部を形成する)。
又、更に好ましくは、請求項8に記載した様に、上記抑え面部を、内輪の内端面のうち、段差面又は傾斜面部よりも径方向外側部分で、且つ、この外側部分の径方向中間部よりも内径側を抑え付けるものとする。
More preferably, when the apparatus for manufacturing a hub unit for driving wheel support according to the present invention is implemented, the pressing means is arranged so that the processing surface portion of the pressing die is placed around the inner end edge portion of the cylindrical portion. The pressing die is pressed in the axial direction toward the hub without being swung with respect to the hub while being pressed against the hub. Then, based on the pressing of the pressing means, the cylindrical portion is simultaneously plastically deformed radially outward along the processed surface portion (a caulking portion is formed by flat pressing).
More preferably, as described in
上述の様に、本発明の駆動輪支持用ハブユニットの製造方法及び製造装置の場合には、かしめ部を形成する為の押型の一部を内輪の内端面に当接させ、この内輪を軸方向に抑え付けつつ上記かしめ部を形成する。従って、前述の特許文献3に記載された様な、内輪の内端部外周縁を抑え付ける為の抑え治具を必要とせず、装置の径方向寸法の大型化を防止できる。しかも、この場合に、請求項4、8に記載した様に、内輪の内端面のうち、段差面又は傾斜面部よりも径方向外側部分で、且つ、この外側部分の径方向中間部よりも内径側を抑え付ければ、上記押型の径方向寸法を小さくできる(更なる装置の大型化の防止を図れる)他、内輪のクリープを防止する為の軸力{内輪の外端面とこの外端面に当接する段差面との間(当接部)に加わる軸方向の力}を十分に確保できる。
As described above, in the manufacturing method and the manufacturing apparatus of the driving wheel supporting hub unit of the present invention, a part of the pressing die for forming the caulking portion is brought into contact with the inner end surface of the inner ring, and the inner ring is pivoted. The caulking portion is formed while restraining in the direction. Therefore, a restraining jig for restraining the outer peripheral edge of the inner end of the inner ring as described in
即ち、前述の特許文献3に記載されている技術の様に、内輪の内端部外周縁を抑え治具により拘束する場合には、この内輪を拘束する部分が、この内輪のうちでハブの段差面とかしめ部とにより軸方向に挟持される部分から、径方向に外れる量が大きくなる。この場合に、この内輪の挟持される部分の軸方向に関する弾性変形量(軸方向圧縮量)が、上記軸力の大きさに対応する(弾性変形量が大きい程軸力も大きくなる)が、上述の様に段差面とかしめ部とにより挟持される部分と、上記抑え治具により拘束される部分とが、径方向に関して大きくずれると、必要とする弾性変形量(圧縮量)、延いては、上記軸力を確保しにくくなる。
That is, as in the technique described in
しかも、本発明が対象とする、内輪の内端面をかしめ部の内端面よりも軸方向内方に突出させる構造の場合には、前述した様に、かしめ部の寸法が小さくなる分、このかしめ部を形成する為の荷重(加工荷重)を大きくできず、この面からも、上記軸力を確保しにくくなる。これに対して、上述の様に内輪の内端面の内径側を抑え付ければ、この内輪を抑え付ける部分と上記段差面とかしめ部とにより挟持される部分とを近く(径方向に関するずれを小さく)できる。この為、上記かしめ部形成する為の荷重(加工荷重)を大きくできなくても、上記挟持される部分の弾性変形量を大きくでき、上記軸力を十分に確保できる。 Moreover, in the case of the structure in which the inner end surface of the inner ring is projected inward in the axial direction from the inner end surface of the caulking portion, which is the subject of the present invention, as described above, the caulking portion is reduced in size. The load (working load) for forming the portion cannot be increased, and it is difficult to secure the axial force from this surface. On the other hand, if the inner diameter side of the inner end surface of the inner ring is suppressed as described above, the portion that suppresses the inner ring and the portion that is sandwiched between the stepped surface and the caulking portion are close (the displacement in the radial direction is reduced). )it can. For this reason, even if the load (working load) for forming the caulking portion cannot be increased, the elastic deformation amount of the sandwiched portion can be increased, and the axial force can be sufficiently secured.
又、請求項3、7に記載した様に、かしめ部を平押しかしめにより形成すれば、揺動かしめの様な、かしめ部の形成の際に円筒部に逃げを生じる事がない。この為、この様な逃げに伴う、上記内輪に加わる軸方向の荷重(圧縮力)の低減を防止でき、この内輪(のうちでハブの段差面とかしめ部とにより軸方向に挟持される部分)の弾性変形量(圧縮量)、延いては、上記軸力を十分に確保できる。
尚、製造装置の小型化の要請が低ければ、請求項2、6に記載した様に、押型と別体に設けた押圧部材を内輪に当接させる事もできる。この場合にも、上述の様に内輪の内端面の内径側を抑え付けたり、平押しかしめによりかしめ部を形成すれば、このかしめ部形成する為の荷重(加工荷重)を大きくできなくても、上記内輪(のうちでハブの段差面とかしめ部とにより軸方向に挟持される部分)の弾性変形量を大きくでき、上記軸力を十分に確保できる。
In addition, if the caulking portion is formed by flat pressing as described in
If the demand for downsizing of the manufacturing apparatus is low, a pressing member provided separately from the pressing die can be brought into contact with the inner ring as described in
図1〜2は、本発明の実施の形態の1例を示している。尚、本例の特徴は、かしめ部14の形成方法、及び、このかしめ部14を形成する為の押型22の形状を工夫する事により、駆動輪支持用ハブユニットを構成する内輪3に十分な軸力を付与する事と、製造装置を小型に構成する事との両立を図る点にある。対象となる駆動輪支持用ハブユニットの基本構造に関しては、前述の図4に示した従来構造と同様であるから、同等部分に関する図示並びに説明は省略若しくは簡略にし、以下、本例の特徴部分を中心に説明する。
1 and 2 show an example of an embodiment of the present invention. The feature of this example is that the method for forming the
本例の場合は、駆動輪支持用ハブユニットを造るべく、この駆動輪支持用ハブユニットを構成する、外輪1と、ハブ2と、内輪3と、複数個の転動体4、4(図4等参照)とを、所定の位置関係にそれぞれ組み立てる。この状態で、上記ハブ2の内端部に設けた円筒部13の内端部は、図1の(A)に示す様に、上記内輪3の内周面に設けた大径段部12の段差面15よりも、軸方向内方に突出する。そして、この様に組み立てた駆動輪支持用ハブユニットを、この駆動輪支持用ハブユニットの製造装置である、かしめ部形成装置23にセットする。このかしめ部形成装置23は、上記ハブ2を支持する為の、図示しない支持手段(例えば受台)と、上記円筒部13を抑え付けて上記かしめ部14を形成する為の押型22と、この押型22を押圧する為の、図示しない押圧手段(例えば油圧アクチュエータ)とを備える。
In the case of this example, in order to produce a driving wheel supporting hub unit, the
この様なかしめ部形成装置23(の支持手段)に、上記駆動輪支持用ハブユニットをセット(載置)したならば、図1の(A)に示す様に、上記ハブ2の内端部に設けた円筒部13の内端縁部に、上記押型22の下端面(図1の左端面)に設けた円環状の加工面部24を、全周に亙り軸方向に対向させる。この加工面部24は、上記円筒部13と当接してこの円筒部13を径方向外方に塑性変形させるもので、完成後のかしめ部14の内端面に合致する、円環状の凹曲面により構成している。この様な加工面部24の表面には、必要に応じて、ダイヤモンドライクカーボン(DLC)、Ti等の、摩擦係数が低い、超硬コーティング層を設ける。これにより、この加工面部24の硬度を十分に確保すると共に、この加工面部24の摩擦係数を十分に小さくする。
When the driving wheel supporting hub unit is set (placed) on such a caulking portion forming apparatus 23 (supporting means), as shown in FIG. An annular
又、上記押型22の下端面(図1の左端面)で、上記加工面部24の周囲部分に、抑え面部25を設けている。この抑え面部25は、上記円筒部13を塑性変形させる際に、この塑性変形の進行に伴い上記内輪3の内端面と当接して、この内輪3の内端面を軸方向に抑え付けるものである。この様な押型22を用いる本例の場合には、上記円筒部13を径方向外方に塑性変形させて上記かしめ部14を形成する際に、上記押型22の抑え面部25を、上記塑性変形の進行に伴い上記内輪3の内端面16に当接させ、この内輪3を軸方向に抑え付けつつ、上記かしめ部14を形成する。
In addition, a
即ち、上述の様にかしめ部形成装置23に駆動輪支持用ハブユニットをセットした状態で、上記押型22を下方(図1の左方)に変位させ、上記円筒部13の内端縁部に上記加工面部24を、全周に亙り押し当てる。更に、この状態で、上記押型22を前記ハブ2に対して揺動させる事なく(軸方向に直線的に)、この押型22をこのハブ2に向け下方(図1の左方)に押圧する。これにより、図1の(B)に示す様に、上記円筒部13を全周に亙り同時に、上記加工面部24に沿って径方向外方に塑性変形させる。又、この塑性変形の進行に伴って、上記押型22の抑え面部25を、上記内輪3の内端面16に当接させ、この抑え面部25によりこの内輪3を軸方向に抑え付けつつ、上記円筒部13を径方向外方に塑性変形させる。
That is, with the drive wheel support hub unit set in the caulking
そして、この様に径方向外方に塑性変形させた部分を上記かしめ部14とし、このかしめ部14により、上記内輪3の内周面に設けた大径段部12の段差面15を抑え付ける。尚、本例の場合には、上記抑え面25により内輪3の内端面16を抑え付ける部分を、図2に示す様に、この内輪3の内端面16のうち、上記段差面15よりも径方向外側部分(図2のXで示す部分)で、且つ、この外側部分の径方向中間部(図2の点Z)よりも内径側部分(図2のYで示す部分)とする。即ち、この内径側部分を抑え付けつつ、上記かしめ部14を形成する。尚、更に好ましくは、上記内径側部分(図2のYで示す部分)のうちで、この部分の径方向中間部よりも内径側を抑える。即ち、上記かしめ部14と干渉しない範囲で、より内径側を抑える事が好ましい。又、図示は省略するが、内輪の内周面の内端部に、軸方向内方に向かう程内径寸法が大きくなる方向に傾斜した傾斜面部を設け、この傾斜面部をかしめ部により抑え付ける事もできる。
The portion plastically deformed radially outward is used as the
上述の様に、本例の場合には、かしめ部14を形成する為の押型22の一部を内輪3の内端面16に当接させ、この内輪3を軸方向に抑え付けつつ上記かしめ部14を形成する。この為、前述の特許文献3に記載された様な、内輪3の内端部外周縁を抑え付ける為の抑え治具を必要とせず、装置の径方向寸法の大型化を防止できる。しかも、本例の場合には図2に示した様に、上記内輪3の内端面16の内径側を抑え付ける為、上記押型22の径方向寸法を小さくできる(更なる装置の大型化の防止を図れる)他、上記内輪3のクリープを防止する為の軸力{内輪3の外端面とこの外端面に当接する段差面26との間(当接部)に加わる軸方向の力}を十分に確保できる。
As described above, in the case of this example, a part of the
即ち、前述の特許文献3に記載されている技術の様に、内輪3の内端部外周縁を抑え治具により拘束する場合には、この内輪3を拘束する部分が、この内輪3のうちでハブ2の段差面26とかしめ部14とにより軸方向に挟持される部分から径方向に大きく外れる(遠くなる)。この場合に、この内輪3のうちで軸方向両側から挟持される部分の軸方向に関する弾性変形量(軸方向圧縮量)が、上記軸力の大きさに対応する(この部分の弾性変形量が大きい程軸力も大きくなる)が、上述の様に段差面26とかしめ部14とにより挟持される部分と上記抑え治具により拘束される部分との径方向のずれが大きく(遠く)なると、必要とする弾性変形量(圧縮量)、延いては、上記軸力を確保しにくくなる。
That is, as in the technique described in
しかも、本例の様に、内輪3の内端面16をかしめ部14の内端面よりも軸方向内方に突出させる構造の場合には、前述した様に、かしめ部14の寸法が小さくなる分、このかしめ部14を形成する為の荷重(加工荷重)を大きくできず、この面からも、上記軸力を確保しにくくなる。これに対して、本例の場合には、上記内輪3の内端面16の内径側を抑え付ける事により、この内輪3を抑え付ける部分と上記段差面26とかしめ部14とにより挟持される部分との径方向のずれを小さく(近く)している。この為、上記かしめ部14を形成する為の荷重を大きくできなくても、上記挟持される部分の弾性変形量を大きくでき、上記軸力を十分に確保できる。
Moreover, in the case of the structure in which the
又、本例の場合には、かしめ部14を平押しかしめにより形成している(押型22を軸方向に変位させる)為、揺動かしめの様な、かしめ部14を形成する際に円筒部13に逃げを生じる事がない。この為、この様な逃げに伴う、上記内輪3に加わる軸方向の荷重(圧縮力)の低減を防止でき、この内輪3のうちでハブ2の段差面26とかしめ部14とにより軸方向に挟持される部分の弾性変形量、延いては、上記軸力を十分に確保できる。
尚、製造装置の小型化の要請が低ければ、上述の様な押型22とは別体に設けた押圧部材(図示省略)を内輪3の内端面16に当接させる事もできる。この場合にも、上述の様に内輪3の内端面16の内径側を抑え付けたり、平押しかしめによりかしめ部14を形成すれば、このかしめ部14を形成する為の荷重(加工荷重)を大きくできなくても、上記内輪3(のうちでハブ2の段差面26とかしめ部14とにより軸方向に挟持される部分)の弾性変形量、延いては、上記軸力を十分に確保できる。
In this example, since the
In addition, if the request | requirement of size reduction of a manufacturing apparatus is low, the press member (illustration omitted) provided separately from the above press die 22 can also be contact | abutted to the
本例の効果を確認する為に行なったFEM解析の結果を、図3に示す。この図3は、内輪3に付与される軸力と、かしめ部を形成する為に加える荷重(加工荷重)との関係を示している。本例の様な、内輪3の内端面16をかしめ部14の内端面よりも軸方向内方に突出させる構造の場合には、このかしめ部14で亀裂等の損傷を防止し、必要な耐久性を確保する為に、上記荷重(加工荷重)が35t(乃至は30t)以下となる。図3から明らかな様に、本例の場合には、この様な荷重(加工荷重)が35t(乃至は30t)以下の範囲で、内輪3の軸力を大きくできる効果を特に顕著に得られる。
The result of the FEM analysis performed in order to confirm the effect of this example is shown in FIG. FIG. 3 shows the relationship between the axial force applied to the
1 外輪
2、2a ハブ
3、3a 内輪
4 転動体
5 第一の外輪軌道
6 第二の外輪軌道
7 取付フランジ
8 第一の内輪軌道
9 第二の内輪軌道
10 小径段部
11 スプライン孔
12 大径段部
13、13a 円筒部
14、14a かしめ部
15 段差面
16、16a 内端面
17 等速ジョイント用外輪
18 外端面
19 スプライン軸
20 ナット
21 押型
22 押型
23 かしめ部形成装置
24 加工面部
25 抑え面部
26 段差面
DESCRIPTION OF
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JP2007061166A JP2008223840A (en) | 2007-03-12 | 2007-03-12 | Device and method for manufacturing hub unit for supporting drive wheel |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE102010002156A1 (en) | 2009-03-13 | 2011-04-07 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha, Toyota-shi | A caulked holding member, method for holding a component by caulking, structure of a caulked holding member and caulking apparatus |
KR101398982B1 (en) | 2012-09-05 | 2014-05-27 | 주식회사 일진글로벌 | Assembling structure and assembling method of wheel bearing |
-
2007
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE102010002156A1 (en) | 2009-03-13 | 2011-04-07 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha, Toyota-shi | A caulked holding member, method for holding a component by caulking, structure of a caulked holding member and caulking apparatus |
US8668620B2 (en) | 2009-03-13 | 2014-03-11 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Caulked retaining member, method for retaining member by caulking, structure of caulked retaining member, and caulking apparatus |
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