JP4876669B2

JP4876669B2 - 車輪用転がり軸受装置の製造方法

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Publication number: JP4876669B2
Application number: JP2006090928A
Authority: JP
Inventors: 武深尾
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2006-03-29
Filing date: 2006-03-29
Publication date: 2012-02-15
Anticipated expiration: 2026-03-29
Also published as: EP2000256B1; CN101415524A; US20090151164A1; CN101415524B; EP2000256A2; JP2007260860A; EP2000256A4; WO2007114153A1; EP2000256A9; US8151434B2

Description

本発明は、例えば、ハブユニット等の車輪用転がり軸受装置の製造方法に関する。

車輪用転がり軸受装置において、車輪用転がり軸受装置のブレーキディスク取付面が車輪用転がり軸受装置の回転中心軸に垂直な平面に対して傾斜などしていると、ブレーキディスクのブレーキディスク取付面への取り付けが不安定になると共に、ブレーキディスクの歪みが大きくなって、ブレーキをかけたときに、異音が発生し易くなることがわかってきた。また、特に、ブレーキディスク取付面が、軸受装置の回転中心軸に垂直な平面に対して中心軸に近い部分でブレーキディスク側に盛り上っている中凸形状になった場合に、最も異音が発生しやすいと言われている。理想的には、ブレーキディスク取付面全体が回転中心軸に垂直な平面と合致していることが好ましいが、そうでない場合でも中凸形状ではなく、中心軸に近い部分がブレーキディスク側から離れるように窪んでいる凹形状（中凹形状）になるように製造して欲しいという要請が高まっている。このように、ブレーキディスク取付面は、中凸形状でなく、回転中心軸に垂直な平面であるか又は、中凹形状である非中凸形状になるように製造して欲しいという要請が高まってきた。

従来、車輪用転がり軸受装置の製造方法としては、特開２００２−３７０１０４号公報（特許文献１）に記載されたものがある。この車輪用転がり軸受装置の製造方法は、車輪用転がり軸受の外輪と内輪と複数の玉とを組み付けた後、車輪用転がり軸受装置の中心軸を鉛直方向に向けた状態で、上記外輪の鉛直方向の下側の一端部に形成されたフランジ部を、車輪用転がり軸受装置の固定台に固定する一方、上記内輪の鉛直方向の上側の一端部に内嵌したスピンドルを回転させることによって、上記内輪の鉛直方向の上側の一端部に形成されたフランジ部のフランジ面を回転させて、この回転しているフランジ面を回転砥石に接触させて、上記内輪のフランジ面を研摩している。

しかしながら、上記従来の車輪用転がり軸受装置の製造方法では、フランジ面を中凹の所定の形状に研削しようとしても、製造バイトの位置をフランジ面の研削位置に応じて変動させることが困難で、フランジ面を中凹形状にしたときのフランジ面の所定の形状に対する形状精度が低いという問題がある。
特開２００２−３７０１０４号公報（第４図）

そこで、本発明の課題は、車輪用転がり軸受装置のブレーキディスク取付面を、確実に非中凸形状にでき、かつ、製造後のブレーキディスク取付面の形状精度が高い車輪用転がり軸受装置の製造方法を提供することにある。

上記課題を解決するため、この発明の車輪用転がり軸受装置の製造方法は、
外輪と内輪と複数の転動体とを備え、上記外輪または上記内輪は、ブレーキディスクを直接的または間接的に取り付けるブレーキディスク取付面を有するブレーキディスク取付用フランジを備えている車輪用転がり軸受装置を製造する車輪用転がり軸受装置の製造方法であって、
上記外輪と上記内輪と上記複数の転動体とが組み付けられた状態であると共に、上記ブレーキディスク取付面に環状の逃げが形成されている車輪用転がり軸受装置と、上記逃げの径方向の幅よりも小さな径方向の幅を有する環状砥石とを用意する軸受装置および砥石用意工程と、
上記環状砥石が、上記環状砥石の外周から内周まで上記環状砥石の径方向の全域に亘って上記逃げに重なる部分を有すると共に、上記環状砥石および上記環状砥石よりも内側領域が、上記環状の逃げよりも内側領域に重ならない状態で、かつ、上記ブレーキディスク取付面の上記環状の逃げから上記ブレーキディスク取付面の外縁の方に行くに従って、上記環状砥石の研摩面と上記ブレーキディスク取付面との距離が大きくなるように、上記研摩面を上記ブレーキディスク取付面に対して傾けた状態で、上記ブレーキディスク取付面を有する上記外輪または上記内輪を上記外輪または上記内輪の中心軸のまわりに回転させながら上記ブレーキディスク取付面を上記環状砥石に接触させて、上記ブレーキディスク取付面を研摩するブレーキディスク取付面研摩工程と
を備えることを特徴としている。

本発明によれば、上記ブレーキディスク取付面の外縁の方に行くに従って、上記ブレーキディスクと上記環状砥石との距離が大きくなるように、上記環状砥石の研摩面を上記ブレーキディスク取付面に対して傾けた状態で、上記ブレーキディスク取付面を有する上記外輪または上記内輪をその中心軸のまわりに回転させながら上記ブレーキディスク取付面を上記環状砥石と接触させて、上記ブレーキディスク取付面を研摩するので、ブレーキディスク取付面を、その中心に近い部分（より逃げに近い側の部分）程重点的に研摩できるので、ブレーキディスク取付面を回転中心軸に垂直な平面にすることができる。又、例え垂直な平面にできない場合でも、中凹形状になり、決して中凸形状にはならず、ブレーキディスク取付面を簡単に非中凸形状にすることができる。したがって、ブレーキディスクを、ブレーキディスク取付面に安定に取り付けることができて、ブレーキディスクの歪みを小さくできて、ブレーキディスクをブレーキディスク取付面に確実かつ安定的に固定できると共に、ブレーキをかけたときブレーキディスクから発せられる異音を抑制できる。

また、本発明によれば、環状砥石の一部が、その環状砥石の外周から内周までその環状砥石の径方向の全域に亘って上記逃げに重なっている状態で、ブレーキディスク取付面を研摩するようになっているので、環状砥石の径方向の外方の部分が摩耗して、環状砥石の径方向の外方の部分の形状がくずれても、その形状がくずれた部分の形状が、ブレーキディスク取付面に転写されることがなくて、ブレーキディスク取付面を所定の非中凸形状に研摩できて、ブレーキディスク取付面の形状精度を高くすることができる。

また、本発明によれば、上記外輪と上記内輪と上記複数の転動体とが組み付けられた状態で、上記ブレーキディスク取付面を研摩するようになっているので、車輪用転がり軸受装置の軸心に対するブレーキディスク取付面の平面度および真直度を高くすることができる。

すなわち、ブレーキディスク取付面を研摩した後、内輪、外輪および転動体を組み付けた場合だと、内輪、外輪および転動体の夫々の公差（誤差）が可算されて、車輪用転がり軸受装置の軸心に対するブレーキディスク取付面の平面度および真直度の精度が悪くなる。これに対し、本発明では、上記外輪と上記内輪と上記複数の転動体とが組み付けられた状態で、上記ブレーキディスク取付面を研摩するようになっているので、車輪用転がり軸受装置の軸心に対するブレーキディスク取付面の平面度および真直度を高くすることができる。

本発明の車輪用転がり軸受装置の製造方法によれば、ブレーキディスク取付面の外縁に行に従ってブレーキディスクと環状砥石との距離が大きくなるように、環状砥石の研摩面を上記ブレーキディスク取付面に対して傾けた状態で、上記ブレーキディスク取付面を研摩するので、ブレーキディスク取付面を、その中心に近い部分程重点的に研摩できて、ブレーキディスク取付面を簡単に非中凸形状にすることができる。したがって、ブレーキディスクを、ブレーキディスク取付面に確実かつ安定的に取り付けることができて、ブレーキディスクの歪みを小さくできて、ブレーキディスクから発せられる異音を抑制できる。

また、本発明の車輪用転がり軸受装置の製造方法によれば、環状砥石の一部が、その環状砥石の外周から内周までその環状砥石の径方向の全域に亘って上記逃げに重なっている状態で、ブレーキディスク取付面を研摩するようになっているので、環状砥石の形状のくずれが、ブレーキディスク取付面に転写されることがなくて、ブレーキディスク取付面を所定の非中凸形状に研摩できて、ブレーキディスク取付面の形状精度を高くすることができる。

また、本発明の車輪用転がり軸受装置の製造方法によれば、上記外輪と上記内輪と上記複数の転動体とが組み付けられた状態で、上記ブレーキディスク取付面を研摩するようになっているので、ブレーキディスク取付面を研摩した後に内外輪および転動体を組み付ける方法と比較して、車輪用転がり軸受装置の軸心に対するブレーキディスク取付面の平面度および真直度を高くすることができる。

以下、本発明を図示の形態により詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施形態の車両用転がり軸受装置の製造方法を行っている最中の製造途中の車両用転がり軸受装置１と、研摩部材２とを示す図である。詳しくは、車輪用転がり軸受装置用意工程によって用意された車両用転がり軸受装置１のブレーキディスク取付面５に研摩部材２を近づけている最中の、研摩前の車輪用転がり軸受装置１と環状砥石６とを示す図である。

上記車輪用転がり軸受装置１は、内輪８と、外輪９と、転動体の一例としての円錐ころ１１,１３とを備える。

上記内輪８は、内軸２５と、第１内輪２６と、第２内輪２７とからなる。上記内軸２５は、回転軸３０の外周上に外嵌されて固定され、軸方向の一端部に、ブレーキディスク（図示せず）を直接または間接的に取り付ける径方向に広がる円板状のブレーキディスク取り付け用フランジ１５を有する。上記ブレーキディスク取り付け用フランジ１５は、中空の円板形状をしている。このブレーキディスク取り付け用フランジ１５の同心円上には、複数のボルト貫通穴１７が形成されている。このボルト貫通穴１７には、研摩後のブレーキディスク取付面５にブレーキディスク（図示しない）を締結するのに使用されるボルト（図示しない）が挿入されるようになっている。上記ブレーキディスク取り付け用フランジ１５の軸方向の外方の端面の外径側の部分は、ブレーキディスク取付面５になっている。このブレーキディスク取付面５の径方向の内側には、環状の逃げ（ぬすみ）２２が形成されている。

上記第１内輪２６および第２内輪２７は、内軸２５におけるブレーキディスク取り付け用フランジ１５よりも軸方向の内側の外周面に、軸方向に互いに当接するように外嵌されて固定されている。上記第１内輪２６の外周上には第１円錐軌道面が形成され、第２内輪２７の外周上には第２円錐軌道面が形成されている。また、第１内輪２６の第２内輪２７側の端部の外周面と、第２内輪２７の第１内輪２６側の端部の外周面とには、一つの円筒軌道面が形成されている。上記第１内輪２６と第２内輪２７との当接面の延長面は、円筒軌道面を通過している。

上記外輪９は、軸方向の一端部に、径方向に広がる円板状の車体取り付け用フランジ２０を有する。この円板状の車体取り付け用フランジ２０の同心円上には、車体取り付け用フランジ２０を車体に取り付けるボルトを挿入するためのボルト貫通穴（図示しない）が複数形成されている。

上記円錐ころ１１は、第１内輪２６と外輪９の間に複数配置され、円錐ころ１３は、第２内輪２７と外輪９との間に複数配置されている。

上記研摩部材２は、カップ状の形状を有している。上記研摩部材２の開口側の軸方向の環状の端面には、環状砥石６が固定されている。上記環状砥石６の径方向の幅は、逃げ２２の径方向の幅よりも小さくなっている。

上記構成において、車輪用転がり軸受装置を以下に示すように製造する。

先ず、軸受装置および砥石用意工程を行う。この軸受装置および砥石用意工程では、ブレーキディスク取付面５に逃げ２２が形成された内輪８と、外輪９と、円錐ころ１１,１３とを組み付けて、ブレーキディスク取付面５に逃げ２２が形成された図１に１で示す車輪用転がり軸受装置（ハブユニット）を用意すると共に、逃げ２２の径方向の幅よりも小さな径方向の幅を有する環状砥石６を用意する。

次に、ブレーキディスク取付面研摩工程を行う。このブレーキディスク取付面研摩工程では、カップ状の治具４０の内周面および端面で、車輪用転がり軸受装置用意工程で用意された車輪用転がり軸受装置１の外輪９の車体取り付け用フランジ２０の軸方向の外方の端面およびその端面よりも軸方向の外方に位置する外周面を固定して、外輪９が研摩加工の基準となるように外輪９を所定位置に固定する。

次に、逃げ２２周辺の部分拡大図である図２に示すように、環状砥石６が、環状砥石６の外周（外縁）から内周（内縁）まで環状砥石６の径方向の全域に亘って逃げ２２に重なる部分を有すると共に、環状砥石６および環状砥石６よりも内側領域が、環状の逃げ２２よりも内側領域に重ならないように（逃げ２２の径方向の内側に位置しないように）、かつ、環状砥石６の中心軸Ｐ０が内輪８の中心軸（図１にＰ１で示す）に対して鋭角をなすと共に、ブレーキディスク取付面５の逃げ２２（中央部）から外周（外縁）の方に行くに従って、ブレーキディスク取付面５と環状砥石６との距離が大きくなるように、環状砥石６の研摩面３５をブレーキディスク取付面５に対して傾ける。そして、この状態で、内輪８を内輪８の中心軸Ｐ１のまわりに回転させながらブレーキディスク取付面５を環状砥石６と接触させて、ブレーキディスク取付面５を研摩する。

図３は、ブレーキディスク取付面５の研摩中におけるある瞬間の、ブレーキディスク取付面５における環状砥石６との接触部分を示す図である。図３において、２２は、環状の逃げを示し、５０で示す領域は、ブレーキディスク取付面５における環状砥石６と接触している部分を示している。図３に示すように、環状砥石６は、その一部が環状砥石６の径方向の全域に亘って逃げ２２に重なっていることがわかる。

図４は、環状砥石が逃げ６５に全く重なっていない時、環状砥石のかたくずれがブレーキディスク取付面４５に転写されることを説明するための図である。また、図５は、かたくずれを起こしている環状砥石８０の一例を示す図である。

図４において、斜線６５で示す領域は、ブレーキディスク取付面４５に形成された逃げの領域を示している。また、斜線７０で示す領域は、ブレーキディスク取付面４５における環状砥石８０（図５参照）と接触している領域を示している。また、図４に７７で示す円弧は、砥石の径方向の外方が摩耗によってかたくずれを起こすことによって生じた砥石において最も出っ張っている部分９７（図５参照）と、ブレーキディスク取付面４５との接触部分を示している。また、参照番号７８は、ブレーキディスク取付面４５の中心Ｐ２を中心とすると共に、円弧７７と接する円を示している。

図４において、円７８と、逃げ６５の径方向の外方の縁を示す円７９との間で囲まれている領域（円７８を含まない）には、研摩中に最も出っ張っている部分９７が接触することがない（互いの位置関係によって接触することができない）。したがって、上記囲まれている領域は、研摩中に環状砥石８０におけるかたくずれを起こしている部分９０（図５参照）の形状が転写されるか、または、環状砥石８０と接触することができず研摩が一切されないかのいずれかになる。したがって、上記ブレーキディスク取付面４５における円７８と円７９との間で囲まれている部分の形状精度が低くなる。

これに対し、上記実施形態の場合は、図３に示すように、環状砥石の一部（環状砥石の周方向の一定の部分）が、環状砥石の径方向の全域に亘って逃げ２２に重なっているから、環状砥石が摩耗によって、図５に示すようにかたくずれを起こしたとしても、環状砥石においてもっともでっぱっている部分が、ブレーキディスク取付面５の逃げ２２以外の全ての部分を必ず通過することになる。したがって、ブレーキディスク取付面５の全てを砥石のかたくずれを起こしていない最もでっぱった部分で研摩することができるので、ブレーキディスク取付面５を精度良く研摩することができるのである。

上記実施形態の車両用転がり軸受装置の製造方法によれば、環状砥石６の中心軸Ｐ０が車輪用転がり軸受装置の内輪８の中心軸Ｐ１に対して鋭角をなすと共に（内輪の代わりに外輪の中心軸に対して鋭角をなすようにしても良い）、ブレーキディスク取付面５の外縁の方に行くに従って、ブレーキディスク取付面５と環状砥石６との距離が大きくなるように、環状砥石６の研摩面３５をブレーキディスク取付面５に対して傾けた状態で、ブレーキディスク取付面５を有する内輪８をその中心軸Ｐ１のまわりに回転させながらブレーキディスク取付面５を環状砥石６と接触させて、ブレーキディスク取付面５を研摩するので、ブレーキディスク取付面５を、その中心に近い部分（逃げ２２に近い部分）程重点的に研摩できて、ブレーキディスク取付面５を簡単に非中凸形状にすることができる。したがって、ブレーキディスクを、ブレーキディスク取付面５に安定に取り付けることができて、ブレーキディスクの歪みを小さくできて、ブレーキをかけたときブレーキディスクから発せられる異音を抑制できる。

また、上記実施形態の車輪用転がり軸受装置の製造方法によれば、逃げ２２の径方向の幅よりも小さな径方向の幅を有している環状砥石６の一部が、その環状砥石６の径方向の全域に亘って逃げ２２に重なっている状態で、ブレーキディスク取付面５を研摩するようになっているので、環状砥石６の径方向の外方の部分が摩耗して、例えば、図５に示すように、環状砥石６の径方向の外方の部分の形状がくずれても、その形状がくずれた部分９０の形状が、ブレーキディスク取付面５に転写されることがなくて、ブレーキディスク取付面５を所定の非中凸形状に研摩できて、ブレーキディスク取付面５の形状精度を高くすることができる。

また、上記実施形態の車両用転がり軸受装置の製造方法によれば、内輪８と、外輪９と、転動体である円錐ころ１１,１３が組み付けられた状態で、ブレーキディスク取付面５を研摩するようになっているので、車輪用転がり軸受装置の軸心に対するブレーキディスク取付面５の平面度および真直度を高くすることができる。すなわち、ブレーキディスク取付面を研摩した後、内輪、外輪および転動体を組み付けた場合だと、内輪、外輪および転動体の夫々の公差（誤差）が可算されて、車輪用転がり軸受装置の軸心に対するブレーキディスク取付面の平面度および真直度の精度が悪くなる。これに対し、上記実施形態では、内輪８と、外輪９と、円錐ころ１１,１３が組み付けられた状態で、ブレーキディスク取付面５を研摩するようになっているので、車輪用転がり軸受装置の軸心に対するブレーキディスク取付面５の平面度および真直度を格段に高くすることができる。

尚、上記実施形態の車輪用転がり軸受装置の製造方法では、ブレーキディスク取付面５は、内輪８の一部であったが、ブレーキディスク取付面は、外輪の一部であっても良い。そして、内輪を固定すると共に、外輪を外輪の中心軸のまわりに回転させることによって、ブレーキディスク取付面を回転させて、ブレーキディスク取付面を研摩しても良い。

また、上記実施形態の車輪用転がり軸受装置の製造方法では、外輪９を、固定した状態で、内輪８を回転させて、内輪８のブレーキディスク取付面５を環状砥石６で研摩したが、この発明では、外輪を、内輪と同じ方向または逆の方向に回転させると共に、内輪を回転させて、内輪のブレーキディスク取付面を、このブレーキディスク取付面に対して傾けられた環状砥石で研摩しても良い。また、内輪を、外輪と同じ方向または逆の方向に回転させると共に、外輪を回転させて、外輪のブレーキディスク取付面を、このブレーキディスク取付面に対して傾けられた環状砥石で研摩しても良い。また、環状砥石を、環状砥石の中心軸のまわりに回転させながら、ブレーキディスク取付面を研摩しても良い。

また、上記実施形態の車輪用転がり軸受装置の製造方法では、外輪９の車体取り付け用フランジ２０の軸方向の外方の端面およびその端面よりも軸方向の外方に位置する外周面を、カップ状の治具４０で固定して、この端面および外周面を、内輪８のブレーキディスク取付面５の加工を行うときの基準としたが、この発明では、カップ状の治具４０を用いる代わりに、図１に１００で示す、外輪９におけるブレーキディスク取付面５側とは反対側の軸方向の端面を、チャックでつかんで固定するようにして、端面１００を、内輪８のブレーキディスク取付面５の加工を行うときの基準としても良い。

また、上記実施形態の車輪用転がり軸受装置の製造方法では、転動体が、円錐ころ１１,１３であったが、この発明では、転動体は、玉であっても良い。

本発明の一実施形態の車両用転がり軸受装置の製造方法を行っている最中の製造途中の車両用転がり軸受装置と、研摩部材とを示す図である。逃げの周辺の部分拡大図である。ブレーキディスク取付面の研摩中におけるある瞬間の、ブレーキディスク取付面における環状砥石との接触部分を示す図である。環状砥石が逃げに全く重なっていない時、環状砥石のかたくずれがブレーキディスク取付面に転写されることを説明するための図である。かたくずれを起こしている環状砥石の一例を示す図である。

符号の説明

１車両用転がり軸受装置
２研摩部材
５ブレーキディスク取付面
６環状砥石
８内輪
９外輪
１１,１３円錐ころ
１５ブレーキディスク取り付け用フランジ
２０車体取り付け用フランジ
２２逃げ
２５内軸
２６第１内輪
２７第２内輪
３０回転軸
３５研摩面
Ｐ０環状砥石の中心軸
Ｐ１内輪の中心軸

Claims

外輪と内輪と複数の転動体とを備え、上記外輪または上記内輪は、ブレーキディスクを直接的または間接的に取り付けるブレーキディスク取付面を有するブレーキディスク取付用フランジを備えている車輪用転がり軸受装置を製造する車輪用転がり軸受装置の製造方法であって、
上記外輪と上記内輪と上記複数の転動体とが組み付けられた状態であると共に、上記ブレーキディスク取付面に環状の逃げが形成されている車輪用転がり軸受装置と、上記逃げの径方向の幅よりも小さな径方向の幅を有する環状砥石とを用意する軸受装置および砥石用意工程と、
上記環状砥石が、上記環状砥石の外周から内周まで上記環状砥石の径方向の全域に亘って上記逃げに重なる部分を有すると共に、上記環状砥石および上記環状砥石よりも内側領域が、上記環状の逃げよりも内側領域に重ならない状態で、かつ、上記ブレーキディスク取付面の上記環状の逃げから上記ブレーキディスク取付面の外縁の方に行くに従って、上記環状砥石の研摩面と上記ブレーキディスク取付面との距離が大きくなるように、上記研摩面を上記ブレーキディスク取付面に対して傾けた状態で、上記ブレーキディスク取付面を有する上記外輪または上記内輪を上記外輪または上記内輪の中心軸のまわりに回転させながら上記ブレーキディスク取付面を上記環状砥石に接触させて、上記ブレーキディスク取付面を研摩するブレーキディスク取付面研摩工程と
を備えることを特徴とする車輪用転がり軸受装置の製造方法。