JP4120394B2 - 車輪支持用ハブユニットの雌スプライン加工方法 - Google Patents
車輪支持用ハブユニットの雌スプライン加工方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4120394B2 JP4120394B2 JP2002374875A JP2002374875A JP4120394B2 JP 4120394 B2 JP4120394 B2 JP 4120394B2 JP 2002374875 A JP2002374875 A JP 2002374875A JP 2002374875 A JP2002374875 A JP 2002374875A JP 4120394 B2 JP4120394 B2 JP 4120394B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hub
- hub unit
- female spline
- tool
- shaft portion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
- B60B27/00—Hubs
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23D—PLANING; SLOTTING; SHEARING; BROACHING; SAWING; FILING; SCRAPING; LIKE OPERATIONS FOR WORKING METAL BY REMOVING MATERIAL, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23D37/00—Broaching machines or broaching devices
- B23D37/08—Broaching machines with vertically-arranged working tools
- B23D37/10—Broaching machines with vertically-arranged working tools for broaching inner surfaces
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/49636—Process for making bearing or component thereof
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/49636—Process for making bearing or component thereof
- Y10T29/49696—Mounting
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Rolling Contact Bearings (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車等に取り付けられる車輪支持用のハブユニットに関し、特に、このハブユニットの軸部に形成する雌スプラインの加工方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のハブユニットの雌スプラインの形状変化と加工方法では、図１１に示すように、ハブユニット用ワーク１０３のハブ軸部３ｃに設けたスプライン孔３ａの内壁に治具１５を当て、加締めによって膨出する材料を押さえている（例えば、特許文献１参照。）。この場合、軸力が増加するという効果がある。図中、１６はベアリング１８を介してハブ軸部３ｃに外嵌された外輪、１７はハブ軸部３ｃに圧入・外嵌する内輪要素である。
【０００３】
また、従来のハブユニットの雌スプラインの成形加工方法では、図１２に示すように、ハブユニット用ワーク１０３のハブ軸部３ｃに設けた雌スプライン部３ｅと加締め部３ｄとの間に中空に延ばした部分を、変形を抑制する緩衝部Ｘとして設けている（例えば、特許文献２参照。）。この場合、加締めに伴う雌スプライン部の変形が減少するという効果がある。
【０００４】
さらに、従来のハブユニットの雌スプラインの加工方法では、ハブユニットの雌スプラインをブローチによって加工している（例えば、特許文献３参照。）。この場合、雌スプラインの面粗さを規定することができるという利点がある。さらにまた、この加工方法において、ハブユニットがハブホイールと等速ジョイントを組み合わせた形態であるため、本発明のハブユニットとは異なるが、雌スプラインをブローチ加工などによる機械加工、硬化処理、研磨処理で形成しているものもある（例えば、特許文献４参照。)。
【０００５】
さらに、加締めに伴うセレーションの縮径を除去するため、軸部を加締めた後にハブユニットの雌スプラインをブローチ加工している（例えば、特許文献５，６参照。）。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１−１６２３３８号公報
【特許文献２】
特開２００２−２９２１０号公報
【特許文献３】
特開２００２−６１６６１号公報
【特許文献４】
特開２００１−３０１４０７号公報
【特許文献５】
特開２００２−２８３８０４号公報
【特許文献６】
特開２００２−８９５７２号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の上記ハブユニットの雌スプラインの加工方法の内、特許文献１に記載の加工方法においては、実際、雌スプラインの加工誤差のため、雌スプラインのすべての面に当接する治具１５を製作することは不可能である。したがって、加締めの際、治具１５が当接していないスプラインの面が露出し、スプライン形状が設計通りにならないという問題点がある。
【０００８】
また、特許文献２の方法においては、ハブユニット１０３の軸方向の長さに制約がある場合は、雌スプライン部３ｅを短くしなければならない。このため、ハブユニット１０３の雌スプライン３ｅと等速ジョイントの雌スプラインとが接触する面の長さが短くなるので、トルク伝達を効率よく行うことができなくなる。即ち、ハブユニットの雌スプラインの長さをある程度必要とする場合や、軸方向長さが比較的短いハブユニットの場合、この加工方法を用いることができないという問題点があった。
【０００９】
特許文献５と６の方法においては軸部を加締めた後にハブユニットの雌スプラインをブローチ加工し、加締めに伴うセレーションの縮径を除去しているが、セミドライもしくはドライ加工を行っていないので加工後の洗浄工程を省くことができない。また、切り粉を遮断してブローチ加工を行っていないので、多極磁石製エンコーダを組み込んだハブユニットの場合にはエンコーダに切り粉が付着してエンコーダと対にして用いられるセンサの回転検出機能が損なわれる恐れがある。
【００１０】
本発明は、上述した従来例の有する不都合を改善し、加締め工程で治具を用いず、雌スプラインの長さに関りなく、精度良く雌スプラインの加工を行うことができ、しかも加工後の洗浄工程を省くことができる車輪支持用ハブユニットの雌スプライン加工方法を提供することを課題としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するために、請求項１の車輪支持用ハブユニットの雌スプライン形成方法では、軸方向一端に設けた車輪取付用フランジと軸方向に延びる孔を形成した軸部とを一体に有するハブと、このハブの前記軸部に外嵌装着され、内輪外端が前記軸部の軸方向他端部で加締め固定された転がり軸受とからなるハブユニット用ワークを形成した後、前記ハブユニット用ワークにシール又は着脱可能なキャップを取り付けて前記軸部の前記孔をセミドライもしくはドライブローチ加工によりブローチ加工することにより雌スプラインを形成し、該ブローチ加工後、ツールの切り粉をセンサーで検知し、適時クリーニング手段を作動させてツールの切り刃をクリーニングする。
【００１２】
請求項２の車輪支持用ハブユニットの雌スプライン形成方法では、軸方向一端に設けた車輪取付用フランジと軸方向に延びる荒加工した雌スプライン孔を形成した軸部とを一体に有するハブと、このハブの前記軸部に外嵌装着され、内輪外端が前記軸部の軸方向他端部で加締め固定された転がり軸受とからなるハブユニット用ワークを形成した後、前記ハブユニット用ワークにシール又は着脱可能なキャップを取り付けて前記軸部の前記孔にセミドライもしくはドライブローチ加工によりブローチ加工することにより雌スプラインの仕上げ加工を形成し、該ブローチ加工後、ツールの切り粉をセンサーで検知し、適時クリーニング手段を作動させてツールの切り刃をクリーニングする。
【００１３】
以上のような加工方法を採用することにより、加締めた時に、雌スプライン孔の下部が膨出して変形するのを回避することができ、工程数を増やすことなく、精度良く雌スプライン形状が形成される。
また、雌スプラインを荒加工しておく場合、雌スプラインの仕上げ加工で加工代が少なくて済む。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
以下に詳述する本発明の方法により加工対象となるワーク１０３は軸部３ｃと車輪を支持するためのフランジ３ｂを一体に有するハブ３と、ハブ軸部３ｃ外周所定個所に圧入外嵌された内輪要素１７と，ハブ軸部３ｃおよび内輪要素１７に同心で径方向に離隔して対向し、懸架装置のナックルに結合固定されるフランジ１６ａを有する外輪１６と、外輪１６の内周と軸部３ｃおよび内輪要素１７の外周との間に介装されこれらとともに転がり軸受を構成する２列のボール１８と、から成りハブユニット用ワークとして予め組立てられており、軸部３ｃには円筒形状の中心孔３ａが研削により形成されており、また内輪要素１７は軸部３ｃに圧入外嵌後加締部３ｄにより加締め固定されて転がり軸受を位置保持している。本明細書中、本発明の方法により出来あがったハブユニットを車体に取り付けた際、車両内側に相当する部分が上になり、車両外側に相当する部分が下になる場合を、ハブユニット用ワークの上向きとし、その逆の場合を下向きとする。
図１は本発明の一実施形態を示すハブユニット用ワークが上向きの場合のブローチ加工の図、図２はハブユニット用ワークが下向きの場合のブローチ加工の図、図３はブローチ加工前のハブユニット用ワークのスプライン孔形状((Ａ)加締め前(Ｂ)加締め後)を示す断面図、図４はハブユニット用ワークに取り付けたシール((Ａ)全体(Ｂ)部分拡大)を示す断面図、図５はブローチ加工においてハブユニット用ワークを搬入した状態を示す側断面図、図６はブローチ加工においてツールをハブユニット用ワークに貫通させた状態を示す側断面図、図７はブローチ加工においてスプライン加工の実施状態を示す側断面図、図８はブローチ加工においてハブユニット用ワークの搬出前の状態を示す側断面図、図９はハブユニット用ハブワークのスプライン荒加工((Ａ)ブローチ加工前(Ｂ)ブローチ加工後)を示す断面図、図１０はハブユニット用ハブワークのスプライン変形データを示す特性線図である。
【００１５】
先ず、ブローチ加工を行う時の部材構成について図１を参照して説明する。ワーク受台１にワークである雌スプライン加工前のハブユニット用ワーク１０３が上向きに取り付けられ、ワーク１０３の孔３ａにツール２のストレート案内部２ｂが貫通している。ワーク１０３は加締め部３ｄから離れた部分であるフランジ３ｂの下面にてワーク受台１に固定されている。ツール２は、切刃２ａのある部分と切刃２ａのないストレート案内部２ｂとから成っており、矢印方向に移動していく。
【００１６】
ワーク受台１の上面（フランジ３ｂの下面と当接する面）に対するツール２の軸方向の直角度は高精度に設定されているので、フランジ３ｂの下面を基準とした直角度の良い雌スプラインを加工することができる。ブレーキの振れ精度が要求されるハブユニットに効果がある。
【００１７】
ハブユニット用ワーク１０３（ワーク１０３とも言う）を上下逆にした場合の構成を図２に示している。各部分の説明は図１の場合と同様であるので省略する。ワーク１０３は雌スプライン加工の際、ワーク受台１の加締め平面部１ａで受けている。この加締め平面部１ａは切削、コイニング等により加工しておく。ワーク受台１の上面（フランジ３ｂの下面と当接する面）に対するツール２の軸方向の直角度は高精度に設定されているので、加締め平面部１ａを基準とした直角度の良い雌スプラインを加工することができる。この加工方法の場合、出力軸を構成する雌スプライン軸を、軸３ｃの雌スプラインに係合させて本ハブユニット３に結合される等速ジョイントの平面部と加締め平面部１ａとの当たりを良好な状態にできるので、その当たり面からの異音に厳しいワークには効果がある。
【００１８】
次に、本発明の第１の実施形態である、加締め前に、ハブ３の軸部３ｃに切削による孔を軸方向にあけ、軸部３ｃ上に外輪１６、転動体１８および内輪要素１７から成る軸受を外嵌装着してから、内輪要素１７を軸部３ｃの外端側から加締め後、セミドライもしくはドライブローチ加工する方法について説明する。
図３(Ａ)に示すように、ワーク１０３のハブ軸部３ｃには、予め、旋盤によりツール２が貫通する円筒状孔３ａを空けておく。その孔３ａは、加締め部３ｄに近くなる程（図中、下から上に行く程）孔３ａ径が大きくなる形状、即ち、加締め部３ｄに近くなる程、加締めによる変形や内輪要素１７圧入による収縮量を見込んだ分だけ大きくなる形状に設定されている。
【００１９】
これは、図３(Ｂ)に示すように、加締めによって孔３ａの内径が収縮するため、ハブ軸部３ｃの孔３ａの内径がツール２の外径（ストレート案内部２ｂの外径）より小さいと、ツール２の先端が入らなくなるためである。逆に、ハブ軸部３ｃの孔３ａ内径がツール２外径より大き過ぎるとツール２の孔３ａに対する同心度が悪くなる。そこで、ハブ軸部３ｃの孔３ａは、加締めや内輪要素１７の圧入の影響を受けない部分は切削により同心度よく加工し、その影響の大きい部分は、ツール２外径より加締め後の内径が小さくならない形状に加工する。
【００２０】
ワーク１０３の外輪１６には、図４に示すように、切り粉が軸受部内に入らないようにするためシール１１を取り付ける。シール１１のリップ１１ａは、内輪要素１７の段部を利用することで２重にすることができ、切り粉が入りにくい構造になっている。
【００２１】
切り粉防止の構成はこれに限らず、取り外し可能なキャップ（図示しない）を付けても良い。キャップはブローチ加工前にワーク１０３に取り付け、ブローチ加工後、キャップを取り外す。このキャップは切り粉を落として、繰り返し使用する。キャップは多極磁石製エンコーダー付きのワークやシールが付けられないワークに特に効果がある。シールが付いているワークでも、ワーク自体に切り粉がつかないようにするためキャップを使用する場合もある。
【００２２】
上記構成のワーク１０３のハブ軸部３ｃにブローチ加工によって雌スプラインを形成する工程について説明する。図３(Ｂ)に示したように、ハブ３の軸部３ｃに孔３ａを有し、加締め後のワーク１０３が、図５に示すように、矢印のように搬送されてワーク受台１に載置される。この時、ツール２は上チャック４に保持され、フタ手段である上フタ５は閉じている。切り粉の多く出るワーク１０３の場合は、安全のために、ツール２の切刃２ａにブラシ６（クリーニング手段）をかけて切り粉をバキューム管７で吸い取る、即ちクリーニングと呼ばれる処理を行う。このクリーニングはワーク１０３がワーク受台１に載置される前に終了させておく。切り粉はセンサー（図示しない）で検知する構成にして、センサーが切り粉を検知しない場合は、クリーニングを実施しないようにするという方式を採用しても良い。
【００２３】
図６に示すように、ワーク１０３がワーク受台１に載置されると、ツール２を保持している上チャック４がゆっくり下降する。ツール２が上フタ５の近くまで下がってくると、上フタ５が左右両方向（矢印方向）に開き、上チャック４がさらに下降して、前述のように、ワーク１０３のハブ軸部３ｃの孔３ａ内にツール２のストレート案内部２ｂが入る。それに伴って、下チャック８が上昇してフタ手段である下フタ９に近づくと、下フタ９が左右両方向（矢印方向）に開く。上チャック４がゆっくり下降し、ツール２の下端部がワーク１０３を貫通して、下チャック８に到達すると、下チャック８がツール２の下端部をつかむ。上チャック４は、ツール２が下チャック８につかまれたのを確認後、ツール２を離す。
【００２４】
この時、ツール２の寿命を延ばすため、ツール２がゆっくり下降している時に、油２０をミスト（霧状態）にしてツール２に吹き付ける。同図に示すように、ミストをツール２に吹き付けるためのノズル１０は、ワーク１０３の上側に設置してある。ツール２がノズル１０を通過する時、ツール２の切刃２ａの溝にミストした油２０を吹き付ける。この時の油量は５cc/h以下のセミドライ加工である。
【００２５】
使用寿命が十分長いツールを用いた加工の場合は、ツール２の表面は十分に滑らかなので、油２０を吹き付けずにドライでブローチ加工をする。この場合、油を使わないので、ワーク１０３内に油が染み込むことがなく、加工環境を油で汚すことがないという利点がある。
【００２６】
また、セミドライもしくはドライでブローチ加工を行えば、湿式に比べて加工で用いた油のために例えばエアーを吹き付ける方式を用いた洗浄工程をする必要がほとんどない。さらに切り粉の排除も湿式にくらべて容易である。
【００２７】
続く動作は、図７に示すように、下チャック８がツール２の下端部をつかみ、上チャック４がツール２を離すと、下チャック８は一定の速さで下降する。上チャック４はツール２を離した後、上昇し、上フタ５が矢印方向に互いに近づいて閉じる。下チャック８がツール２を矢印のようにワーク１０３より下に引き下げてしまうと、下フタ９が閉じる。
【００２８】
この時の、下チャック８の下降速度、即ち、ブローチ加工の切削速度は、一般的に３m/min〜８０m/minである。本実施形態では、比較的高速の４０m/min〜８０m/minを採用している。その理由は、切り粉が熱を奪い、ツール２の損傷が起こりにくいことが関係している。
【００２９】
続く動作は、図８に示すように、ツール２がワーク１０３を下降通過して軸部３ｃに雌スプライン３ｅが形成されると、下フタ９が矢印方向に閉まると同時に、ワーク１０３を矢印のように搬出する。下降したツール２では、上記と同様にブラシ６を振動させてツール２の切刃２ａに付着した切り粉を落とすクリーニングを実施する。落ちた切り粉はバキューム管７より吸い取る。クリーニングを終了した後、下チャック８がツール２を押し上げる。下フタ９にツール２が近づくと下フタ９が矢印とは逆方向に開く。同時に、上チャック４も下降して上フタ５が開く。ツール２を低速から中速で下から押し上げ、上チャック４に到達するまで上昇させる。ツール２が上チャック４に到達し、上チャック４がツール２をつかんだのを確認後、下チャック８はツール２を離す。下チャック８は下降し、下フタ９が矢印方向に閉まる。ツール２をつかんだ上チャック４は高速で上昇し、上フタ４が閉まる。それから、ツール２のクリーニングが始まり、その間に別のワークが搬送されて来る。その後は、図５〜図８に示した動作を繰り返す。
【００３０】
上フタ４より上の領域、下フタ９より下の領域、上フタ４と下フタ９の間の領域と、フタ位置により３つの領域に分けると、ワーク１０３のない時にツール２のクリーニングを実施することができ、切り粉をワーク１０３に付着させないで、加締め後のブローチ加工を実施することができる。切り粉が非常に少ないスプライン加工の場合は、上フタのみで下フタが無い、あるいは、下フタのみで上フタが無い構成でブローチ加工を行う場合もある。切り粉がでないスプライン加工の場合はフタの無い構成でブローチ加工を行う場合もある。
【００３１】
各チャック４,９の駆動方法については、上チャック４がエアシリンダーにより、下チャック９はサーボモータとボールネジを組み合わせた機構によりそれぞれ駆動している。これに限らず、上チャック４あるいは下チャック９は油圧によって駆動する方式であっても良い。
【００３２】
また、本実施形態では、ツール２を引っ張ることにより雌スプライン加工をしているが、ツール２を押して雌スプライン加工をしても良い。また、本実施形態では、ツール２の動く方向は、上から下に動く方式を採用しているが、下から上に動く方式でも可能である。
【００３３】
また、図５〜図８に示したブローチ加工のツール２は、切刃２ａの溝が螺旋状であるが、溝が平行のツールを使用しても良い。しかし、ツール２の溝は、螺旋状の方が連続で加工することができるので、雌スプライン加工を精度良く行うことができる。切削量は、切刃から切刃までの１ピッチで５〜５０μｍである。本実施形態では、１ピッチでの切削量が１０〜３０μｍとなるように設定している。ツール２の材質は、高速度鋼又は超硬であって、コーティングする場合もある。
さらに、本実施形態では、ツール２のクリーニング手段はブラシ６としたが、これに限らず、エアーを吹き付ける方式、洗浄液を用いる方式、等であっても良い。
【００３４】
次に、第２の実施形態として、ハブ３の軸部３ｃに外輪、転動体および内輪要素を含む転がり軸受を外嵌装着し、内輪要素を加締め固定する前に、すなわちハブユニット用ワーク組立前にハブ３の軸部３ｃにブローチによる荒加工を行い、次いで内輪要素を加締め後にブローチによる仕上げ加工を行う方法について説明する。内輪要素加締め後のブローチによる仕上げ加工は、上述した方法と同じである。以下、加締め前にブローチで荒加工を行う場合について説明する。
【００３５】
図９(Ａ)に示すように、ブローチ加工を実施する前に、ハブ形成用ワークで、あるハブワーク３′の軸部３ｃに孔３ｆを切削により設ける。この孔３ｆは、図３に示した孔３ａと同一ではなく、内径が均一な円筒形状の孔である。このハブワーク３′の軸部３ｃの外周側にリング１２を圧入すると、孔３ｆが内径側に収縮して３ｆ′となる。この時の収縮量は、内輪要素１７（図３参照）を圧入した時の変形量と、加締めによる変形量とを加えた量になるように設定する。リング１２の圧入により収縮した分は、ブローチ加工により除去される。ブローチによる荒加工後、ハブワーク３′の軸部３ｃからリング１２を取り外すと、図９(Ｂ)に示すように、スプライン孔３ｇが形成されている。このスプライン孔３ｇは、その内径が、加締め部３ｄに近くなるにしたがって(図中、下から上にいくにしたがって)大きくなる形状、即ち、加締め部３ｄに近くなる程、加締めによる変形や内輪要素１７圧入による収縮量を見込んだ分だけ大きくなる形状である。
【００３６】
このような形状のスプライン孔３ｇに荒加工できれば、加締め後のブローチによる仕上げ加工の取り代を減少させることができ、ツール寿命を延ばすことができる。又は、ブローチによる仕上げ加工そのものをなくすことができる。ここでは、リング１２の圧入によって孔３ｆの形状を収縮させたが、軸部３ｃの外径を一部チャックすることによって孔３ｆの形状を収縮させても良い。完成したハブユニットのスプライン表面の粗さを良くするため、荒加工のときツール２を動かす方向と仕上げ加工のときツール２を動かす方向とを逆にする場合がある。また、荒加工のときは軸受組立て前の洗浄工程が必要なので、湿式加工で行い、加工後に洗浄を行う工程にする。
【００３７】
図１０に、（Ｂ）ブローチ荒加工後（内輪要素圧入前）、（Ｃ）内輪要素圧入後、（Ｄ）加締め後、（Ｅ）ブローチ仕上げ加工後にそれぞれ、ハブ３の軸部３ｃの雌スプライン形状をスプライン孔３ｇの軸方向の４個所ａ、ｂ、ｃ、ｄにてシリンダーゲージにより複数回計測した結果を示している。同図中、縦軸は軸部３ｃの軸方向、横軸は変形量をそれぞれ示している。同図から、内輪要素圧入や加締め（特に加締め）によってスプライン孔３ｇの下部が膨出するため、ハブワーク３′の軸方向の下にいく程変形が大きくなっていることが分かる。
【００３８】
したがって、図３や図９に示した工程前に図１０に示した雌スプラインの形状データを取り、その後、図３や図９の工程の形状を決定すると効果的である。第１及び第２の実施形態共にハブユニットの軸力（内輪要素を軸方向に縮めている力）は、ブローチ加工前後ではほとんど変化しなかった。軸力５〜１０tonfに対して、数百kgf減少した程度である。最悪の状況を設定した計算でも、最大５％の減少になるという結果である。
【００３９】
尚、エンコーダー付きのワーク１０３の場合、切り粉の付着を防ぐため、エンコーダーはブローチ加工後に着磁してもよい。また、加工方法に関しては、実験で使用したブローチ盤のメーカーが出している特開２００１−２８７１１６号公報、特開２００１−２６９８１３号公報を参考にしている。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の一方法により、ハブユニット用ワークの軸部に、円筒形状の孔を切削により設け、該軸部に転がり軸受を外嵌装着し、その内輪を加締め後、ブローチ加工により前記孔に雌スプラインを形成する場合、工程数や製作コストを増大させることなく、精度良く雌スプラインを形成することができる。
また、本発明の別の方法により、ハブユニット用ワーク組立前、すなわちハブワークに転がり軸受を外嵌装着する前に、ブローチ加工により雌スプラインの荒加工を行い、転がり軸受を外嵌装着して内輪を加締め後、ブローチ加工により雌スプラインの仕上げ加工を行う場合、精度良く雌スプラインを形成することができるのに加えて、仕上げ加工の時の加工代が少なくて済み、ツール寿命を延ばすことができる。
さらに、本発明の好ましい態称として、ハブユニット用ワークにシールを取り付けたり、ブローチ加工時にクリーニング手段や開閉可能なフタ手段を配備することにより、ツールをクリーニングすることができると共に、軸受内に切り粉が入るのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に関わるブローチ加工の構成を示すハブユニット用ワークが上向きの場合の断面図。
【図２】ブローチ加工の構成を示すハブユニット用ワークが下向きの場合の断面図。
【図３】ブローチ加工前のハブユニット用ワークのスプライン孔形状((Ａ)加締め前(Ｂ)加締め後)を示す断面図。
【図４】ハブユニット用ワークに取り付けたシール((Ａ)全体(Ｂ)部分拡大)を示す断面図。
【図５】本発明に関わるブローチ加工においてハブユニット用ワークを搬入した状態を示す側断面図。
【図６】ブローチ加工においてツールをハブユニット用ワークに貫通させた状態を示す側断面図。
【図７】ブローチ加工においてスプライン加工の実施状態を示す側断面図。
【図８】ブローチ加工後ハブユニットの搬出前の状態を示す側断面図。
【図９】ハブユニット形成用のハブ用ワークのスプライン荒加工((Ａ)ブローチ加工前(Ｂ)ブローチ加工後)を示す断面図。
【図１０】（Ａ）はハブユニットの軸方向部分断面図、（Ｂ）ないし（Ｅ）はそれぞれハブユニットのスプライン孔変形データを示す特性線図。
【図１１】治具を用いる従来のスプライン加工方法を示すハブユニット用ワークの断面図。
【図１２】スプライン部と加締め部との間に緩衝部を配した従来のスプライン加工方法を示すハブユニット用ワークの部分断面図。
【符号の説明】
１ ワーク受台
２ ツール
２ａ 切刃
１０３ ハブユニット用ワーク
３ ハブ
３ａ 孔
３ｃ 軸部
３ｄ 加締め部
３′ ハブ用ワーク
４ 上チャック
５ 上フタ
８ 下チャック
９ 下フタ
１２ リング
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車等に取り付けられる車輪支持用のハブユニットに関し、特に、このハブユニットの軸部に形成する雌スプラインの加工方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のハブユニットの雌スプラインの形状変化と加工方法では、図１１に示すように、ハブユニット用ワーク１０３のハブ軸部３ｃに設けたスプライン孔３ａの内壁に治具１５を当て、加締めによって膨出する材料を押さえている（例えば、特許文献１参照。）。この場合、軸力が増加するという効果がある。図中、１６はベアリング１８を介してハブ軸部３ｃに外嵌された外輪、１７はハブ軸部３ｃに圧入・外嵌する内輪要素である。
【０００３】
また、従来のハブユニットの雌スプラインの成形加工方法では、図１２に示すように、ハブユニット用ワーク１０３のハブ軸部３ｃに設けた雌スプライン部３ｅと加締め部３ｄとの間に中空に延ばした部分を、変形を抑制する緩衝部Ｘとして設けている（例えば、特許文献２参照。）。この場合、加締めに伴う雌スプライン部の変形が減少するという効果がある。
【０００４】
さらに、従来のハブユニットの雌スプラインの加工方法では、ハブユニットの雌スプラインをブローチによって加工している（例えば、特許文献３参照。）。この場合、雌スプラインの面粗さを規定することができるという利点がある。さらにまた、この加工方法において、ハブユニットがハブホイールと等速ジョイントを組み合わせた形態であるため、本発明のハブユニットとは異なるが、雌スプラインをブローチ加工などによる機械加工、硬化処理、研磨処理で形成しているものもある（例えば、特許文献４参照。)。
【０００５】
さらに、加締めに伴うセレーションの縮径を除去するため、軸部を加締めた後にハブユニットの雌スプラインをブローチ加工している（例えば、特許文献５，６参照。）。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１−１６２３３８号公報
【特許文献２】
特開２００２−２９２１０号公報
【特許文献３】
特開２００２−６１６６１号公報
【特許文献４】
特開２００１−３０１４０７号公報
【特許文献５】
特開２００２−２８３８０４号公報
【特許文献６】
特開２００２−８９５７２号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の上記ハブユニットの雌スプラインの加工方法の内、特許文献１に記載の加工方法においては、実際、雌スプラインの加工誤差のため、雌スプラインのすべての面に当接する治具１５を製作することは不可能である。したがって、加締めの際、治具１５が当接していないスプラインの面が露出し、スプライン形状が設計通りにならないという問題点がある。
【０００８】
また、特許文献２の方法においては、ハブユニット１０３の軸方向の長さに制約がある場合は、雌スプライン部３ｅを短くしなければならない。このため、ハブユニット１０３の雌スプライン３ｅと等速ジョイントの雌スプラインとが接触する面の長さが短くなるので、トルク伝達を効率よく行うことができなくなる。即ち、ハブユニットの雌スプラインの長さをある程度必要とする場合や、軸方向長さが比較的短いハブユニットの場合、この加工方法を用いることができないという問題点があった。
【０００９】
特許文献５と６の方法においては軸部を加締めた後にハブユニットの雌スプラインをブローチ加工し、加締めに伴うセレーションの縮径を除去しているが、セミドライもしくはドライ加工を行っていないので加工後の洗浄工程を省くことができない。また、切り粉を遮断してブローチ加工を行っていないので、多極磁石製エンコーダを組み込んだハブユニットの場合にはエンコーダに切り粉が付着してエンコーダと対にして用いられるセンサの回転検出機能が損なわれる恐れがある。
【００１０】
本発明は、上述した従来例の有する不都合を改善し、加締め工程で治具を用いず、雌スプラインの長さに関りなく、精度良く雌スプラインの加工を行うことができ、しかも加工後の洗浄工程を省くことができる車輪支持用ハブユニットの雌スプライン加工方法を提供することを課題としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するために、請求項１の車輪支持用ハブユニットの雌スプライン形成方法では、軸方向一端に設けた車輪取付用フランジと軸方向に延びる孔を形成した軸部とを一体に有するハブと、このハブの前記軸部に外嵌装着され、内輪外端が前記軸部の軸方向他端部で加締め固定された転がり軸受とからなるハブユニット用ワークを形成した後、前記ハブユニット用ワークにシール又は着脱可能なキャップを取り付けて前記軸部の前記孔をセミドライもしくはドライブローチ加工によりブローチ加工することにより雌スプラインを形成し、該ブローチ加工後、ツールの切り粉をセンサーで検知し、適時クリーニング手段を作動させてツールの切り刃をクリーニングする。
【００１２】
請求項２の車輪支持用ハブユニットの雌スプライン形成方法では、軸方向一端に設けた車輪取付用フランジと軸方向に延びる荒加工した雌スプライン孔を形成した軸部とを一体に有するハブと、このハブの前記軸部に外嵌装着され、内輪外端が前記軸部の軸方向他端部で加締め固定された転がり軸受とからなるハブユニット用ワークを形成した後、前記ハブユニット用ワークにシール又は着脱可能なキャップを取り付けて前記軸部の前記孔にセミドライもしくはドライブローチ加工によりブローチ加工することにより雌スプラインの仕上げ加工を形成し、該ブローチ加工後、ツールの切り粉をセンサーで検知し、適時クリーニング手段を作動させてツールの切り刃をクリーニングする。
【００１３】
以上のような加工方法を採用することにより、加締めた時に、雌スプライン孔の下部が膨出して変形するのを回避することができ、工程数を増やすことなく、精度良く雌スプライン形状が形成される。
また、雌スプラインを荒加工しておく場合、雌スプラインの仕上げ加工で加工代が少なくて済む。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
以下に詳述する本発明の方法により加工対象となるワーク１０３は軸部３ｃと車輪を支持するためのフランジ３ｂを一体に有するハブ３と、ハブ軸部３ｃ外周所定個所に圧入外嵌された内輪要素１７と，ハブ軸部３ｃおよび内輪要素１７に同心で径方向に離隔して対向し、懸架装置のナックルに結合固定されるフランジ１６ａを有する外輪１６と、外輪１６の内周と軸部３ｃおよび内輪要素１７の外周との間に介装されこれらとともに転がり軸受を構成する２列のボール１８と、から成りハブユニット用ワークとして予め組立てられており、軸部３ｃには円筒形状の中心孔３ａが研削により形成されており、また内輪要素１７は軸部３ｃに圧入外嵌後加締部３ｄにより加締め固定されて転がり軸受を位置保持している。本明細書中、本発明の方法により出来あがったハブユニットを車体に取り付けた際、車両内側に相当する部分が上になり、車両外側に相当する部分が下になる場合を、ハブユニット用ワークの上向きとし、その逆の場合を下向きとする。
図１は本発明の一実施形態を示すハブユニット用ワークが上向きの場合のブローチ加工の図、図２はハブユニット用ワークが下向きの場合のブローチ加工の図、図３はブローチ加工前のハブユニット用ワークのスプライン孔形状((Ａ)加締め前(Ｂ)加締め後)を示す断面図、図４はハブユニット用ワークに取り付けたシール((Ａ)全体(Ｂ)部分拡大)を示す断面図、図５はブローチ加工においてハブユニット用ワークを搬入した状態を示す側断面図、図６はブローチ加工においてツールをハブユニット用ワークに貫通させた状態を示す側断面図、図７はブローチ加工においてスプライン加工の実施状態を示す側断面図、図８はブローチ加工においてハブユニット用ワークの搬出前の状態を示す側断面図、図９はハブユニット用ハブワークのスプライン荒加工((Ａ)ブローチ加工前(Ｂ)ブローチ加工後)を示す断面図、図１０はハブユニット用ハブワークのスプライン変形データを示す特性線図である。
【００１５】
先ず、ブローチ加工を行う時の部材構成について図１を参照して説明する。ワーク受台１にワークである雌スプライン加工前のハブユニット用ワーク１０３が上向きに取り付けられ、ワーク１０３の孔３ａにツール２のストレート案内部２ｂが貫通している。ワーク１０３は加締め部３ｄから離れた部分であるフランジ３ｂの下面にてワーク受台１に固定されている。ツール２は、切刃２ａのある部分と切刃２ａのないストレート案内部２ｂとから成っており、矢印方向に移動していく。
【００１６】
ワーク受台１の上面（フランジ３ｂの下面と当接する面）に対するツール２の軸方向の直角度は高精度に設定されているので、フランジ３ｂの下面を基準とした直角度の良い雌スプラインを加工することができる。ブレーキの振れ精度が要求されるハブユニットに効果がある。
【００１７】
ハブユニット用ワーク１０３（ワーク１０３とも言う）を上下逆にした場合の構成を図２に示している。各部分の説明は図１の場合と同様であるので省略する。ワーク１０３は雌スプライン加工の際、ワーク受台１の加締め平面部１ａで受けている。この加締め平面部１ａは切削、コイニング等により加工しておく。ワーク受台１の上面（フランジ３ｂの下面と当接する面）に対するツール２の軸方向の直角度は高精度に設定されているので、加締め平面部１ａを基準とした直角度の良い雌スプラインを加工することができる。この加工方法の場合、出力軸を構成する雌スプライン軸を、軸３ｃの雌スプラインに係合させて本ハブユニット３に結合される等速ジョイントの平面部と加締め平面部１ａとの当たりを良好な状態にできるので、その当たり面からの異音に厳しいワークには効果がある。
【００１８】
次に、本発明の第１の実施形態である、加締め前に、ハブ３の軸部３ｃに切削による孔を軸方向にあけ、軸部３ｃ上に外輪１６、転動体１８および内輪要素１７から成る軸受を外嵌装着してから、内輪要素１７を軸部３ｃの外端側から加締め後、セミドライもしくはドライブローチ加工する方法について説明する。
図３(Ａ)に示すように、ワーク１０３のハブ軸部３ｃには、予め、旋盤によりツール２が貫通する円筒状孔３ａを空けておく。その孔３ａは、加締め部３ｄに近くなる程（図中、下から上に行く程）孔３ａ径が大きくなる形状、即ち、加締め部３ｄに近くなる程、加締めによる変形や内輪要素１７圧入による収縮量を見込んだ分だけ大きくなる形状に設定されている。
【００１９】
これは、図３(Ｂ)に示すように、加締めによって孔３ａの内径が収縮するため、ハブ軸部３ｃの孔３ａの内径がツール２の外径（ストレート案内部２ｂの外径）より小さいと、ツール２の先端が入らなくなるためである。逆に、ハブ軸部３ｃの孔３ａ内径がツール２外径より大き過ぎるとツール２の孔３ａに対する同心度が悪くなる。そこで、ハブ軸部３ｃの孔３ａは、加締めや内輪要素１７の圧入の影響を受けない部分は切削により同心度よく加工し、その影響の大きい部分は、ツール２外径より加締め後の内径が小さくならない形状に加工する。
【００２０】
ワーク１０３の外輪１６には、図４に示すように、切り粉が軸受部内に入らないようにするためシール１１を取り付ける。シール１１のリップ１１ａは、内輪要素１７の段部を利用することで２重にすることができ、切り粉が入りにくい構造になっている。
【００２１】
切り粉防止の構成はこれに限らず、取り外し可能なキャップ（図示しない）を付けても良い。キャップはブローチ加工前にワーク１０３に取り付け、ブローチ加工後、キャップを取り外す。このキャップは切り粉を落として、繰り返し使用する。キャップは多極磁石製エンコーダー付きのワークやシールが付けられないワークに特に効果がある。シールが付いているワークでも、ワーク自体に切り粉がつかないようにするためキャップを使用する場合もある。
【００２２】
上記構成のワーク１０３のハブ軸部３ｃにブローチ加工によって雌スプラインを形成する工程について説明する。図３(Ｂ)に示したように、ハブ３の軸部３ｃに孔３ａを有し、加締め後のワーク１０３が、図５に示すように、矢印のように搬送されてワーク受台１に載置される。この時、ツール２は上チャック４に保持され、フタ手段である上フタ５は閉じている。切り粉の多く出るワーク１０３の場合は、安全のために、ツール２の切刃２ａにブラシ６（クリーニング手段）をかけて切り粉をバキューム管７で吸い取る、即ちクリーニングと呼ばれる処理を行う。このクリーニングはワーク１０３がワーク受台１に載置される前に終了させておく。切り粉はセンサー（図示しない）で検知する構成にして、センサーが切り粉を検知しない場合は、クリーニングを実施しないようにするという方式を採用しても良い。
【００２３】
図６に示すように、ワーク１０３がワーク受台１に載置されると、ツール２を保持している上チャック４がゆっくり下降する。ツール２が上フタ５の近くまで下がってくると、上フタ５が左右両方向（矢印方向）に開き、上チャック４がさらに下降して、前述のように、ワーク１０３のハブ軸部３ｃの孔３ａ内にツール２のストレート案内部２ｂが入る。それに伴って、下チャック８が上昇してフタ手段である下フタ９に近づくと、下フタ９が左右両方向（矢印方向）に開く。上チャック４がゆっくり下降し、ツール２の下端部がワーク１０３を貫通して、下チャック８に到達すると、下チャック８がツール２の下端部をつかむ。上チャック４は、ツール２が下チャック８につかまれたのを確認後、ツール２を離す。
【００２４】
この時、ツール２の寿命を延ばすため、ツール２がゆっくり下降している時に、油２０をミスト（霧状態）にしてツール２に吹き付ける。同図に示すように、ミストをツール２に吹き付けるためのノズル１０は、ワーク１０３の上側に設置してある。ツール２がノズル１０を通過する時、ツール２の切刃２ａの溝にミストした油２０を吹き付ける。この時の油量は５cc/h以下のセミドライ加工である。
【００２５】
使用寿命が十分長いツールを用いた加工の場合は、ツール２の表面は十分に滑らかなので、油２０を吹き付けずにドライでブローチ加工をする。この場合、油を使わないので、ワーク１０３内に油が染み込むことがなく、加工環境を油で汚すことがないという利点がある。
【００２６】
また、セミドライもしくはドライでブローチ加工を行えば、湿式に比べて加工で用いた油のために例えばエアーを吹き付ける方式を用いた洗浄工程をする必要がほとんどない。さらに切り粉の排除も湿式にくらべて容易である。
【００２７】
続く動作は、図７に示すように、下チャック８がツール２の下端部をつかみ、上チャック４がツール２を離すと、下チャック８は一定の速さで下降する。上チャック４はツール２を離した後、上昇し、上フタ５が矢印方向に互いに近づいて閉じる。下チャック８がツール２を矢印のようにワーク１０３より下に引き下げてしまうと、下フタ９が閉じる。
【００２８】
この時の、下チャック８の下降速度、即ち、ブローチ加工の切削速度は、一般的に３m/min〜８０m/minである。本実施形態では、比較的高速の４０m/min〜８０m/minを採用している。その理由は、切り粉が熱を奪い、ツール２の損傷が起こりにくいことが関係している。
【００２９】
続く動作は、図８に示すように、ツール２がワーク１０３を下降通過して軸部３ｃに雌スプライン３ｅが形成されると、下フタ９が矢印方向に閉まると同時に、ワーク１０３を矢印のように搬出する。下降したツール２では、上記と同様にブラシ６を振動させてツール２の切刃２ａに付着した切り粉を落とすクリーニングを実施する。落ちた切り粉はバキューム管７より吸い取る。クリーニングを終了した後、下チャック８がツール２を押し上げる。下フタ９にツール２が近づくと下フタ９が矢印とは逆方向に開く。同時に、上チャック４も下降して上フタ５が開く。ツール２を低速から中速で下から押し上げ、上チャック４に到達するまで上昇させる。ツール２が上チャック４に到達し、上チャック４がツール２をつかんだのを確認後、下チャック８はツール２を離す。下チャック８は下降し、下フタ９が矢印方向に閉まる。ツール２をつかんだ上チャック４は高速で上昇し、上フタ４が閉まる。それから、ツール２のクリーニングが始まり、その間に別のワークが搬送されて来る。その後は、図５〜図８に示した動作を繰り返す。
【００３０】
上フタ４より上の領域、下フタ９より下の領域、上フタ４と下フタ９の間の領域と、フタ位置により３つの領域に分けると、ワーク１０３のない時にツール２のクリーニングを実施することができ、切り粉をワーク１０３に付着させないで、加締め後のブローチ加工を実施することができる。切り粉が非常に少ないスプライン加工の場合は、上フタのみで下フタが無い、あるいは、下フタのみで上フタが無い構成でブローチ加工を行う場合もある。切り粉がでないスプライン加工の場合はフタの無い構成でブローチ加工を行う場合もある。
【００３１】
各チャック４,９の駆動方法については、上チャック４がエアシリンダーにより、下チャック９はサーボモータとボールネジを組み合わせた機構によりそれぞれ駆動している。これに限らず、上チャック４あるいは下チャック９は油圧によって駆動する方式であっても良い。
【００３２】
また、本実施形態では、ツール２を引っ張ることにより雌スプライン加工をしているが、ツール２を押して雌スプライン加工をしても良い。また、本実施形態では、ツール２の動く方向は、上から下に動く方式を採用しているが、下から上に動く方式でも可能である。
【００３３】
また、図５〜図８に示したブローチ加工のツール２は、切刃２ａの溝が螺旋状であるが、溝が平行のツールを使用しても良い。しかし、ツール２の溝は、螺旋状の方が連続で加工することができるので、雌スプライン加工を精度良く行うことができる。切削量は、切刃から切刃までの１ピッチで５〜５０μｍである。本実施形態では、１ピッチでの切削量が１０〜３０μｍとなるように設定している。ツール２の材質は、高速度鋼又は超硬であって、コーティングする場合もある。
さらに、本実施形態では、ツール２のクリーニング手段はブラシ６としたが、これに限らず、エアーを吹き付ける方式、洗浄液を用いる方式、等であっても良い。
【００３４】
次に、第２の実施形態として、ハブ３の軸部３ｃに外輪、転動体および内輪要素を含む転がり軸受を外嵌装着し、内輪要素を加締め固定する前に、すなわちハブユニット用ワーク組立前にハブ３の軸部３ｃにブローチによる荒加工を行い、次いで内輪要素を加締め後にブローチによる仕上げ加工を行う方法について説明する。内輪要素加締め後のブローチによる仕上げ加工は、上述した方法と同じである。以下、加締め前にブローチで荒加工を行う場合について説明する。
【００３５】
図９(Ａ)に示すように、ブローチ加工を実施する前に、ハブ形成用ワークで、あるハブワーク３′の軸部３ｃに孔３ｆを切削により設ける。この孔３ｆは、図３に示した孔３ａと同一ではなく、内径が均一な円筒形状の孔である。このハブワーク３′の軸部３ｃの外周側にリング１２を圧入すると、孔３ｆが内径側に収縮して３ｆ′となる。この時の収縮量は、内輪要素１７（図３参照）を圧入した時の変形量と、加締めによる変形量とを加えた量になるように設定する。リング１２の圧入により収縮した分は、ブローチ加工により除去される。ブローチによる荒加工後、ハブワーク３′の軸部３ｃからリング１２を取り外すと、図９(Ｂ)に示すように、スプライン孔３ｇが形成されている。このスプライン孔３ｇは、その内径が、加締め部３ｄに近くなるにしたがって(図中、下から上にいくにしたがって)大きくなる形状、即ち、加締め部３ｄに近くなる程、加締めによる変形や内輪要素１７圧入による収縮量を見込んだ分だけ大きくなる形状である。
【００３６】
このような形状のスプライン孔３ｇに荒加工できれば、加締め後のブローチによる仕上げ加工の取り代を減少させることができ、ツール寿命を延ばすことができる。又は、ブローチによる仕上げ加工そのものをなくすことができる。ここでは、リング１２の圧入によって孔３ｆの形状を収縮させたが、軸部３ｃの外径を一部チャックすることによって孔３ｆの形状を収縮させても良い。完成したハブユニットのスプライン表面の粗さを良くするため、荒加工のときツール２を動かす方向と仕上げ加工のときツール２を動かす方向とを逆にする場合がある。また、荒加工のときは軸受組立て前の洗浄工程が必要なので、湿式加工で行い、加工後に洗浄を行う工程にする。
【００３７】
図１０に、（Ｂ）ブローチ荒加工後（内輪要素圧入前）、（Ｃ）内輪要素圧入後、（Ｄ）加締め後、（Ｅ）ブローチ仕上げ加工後にそれぞれ、ハブ３の軸部３ｃの雌スプライン形状をスプライン孔３ｇの軸方向の４個所ａ、ｂ、ｃ、ｄにてシリンダーゲージにより複数回計測した結果を示している。同図中、縦軸は軸部３ｃの軸方向、横軸は変形量をそれぞれ示している。同図から、内輪要素圧入や加締め（特に加締め）によってスプライン孔３ｇの下部が膨出するため、ハブワーク３′の軸方向の下にいく程変形が大きくなっていることが分かる。
【００３８】
したがって、図３や図９に示した工程前に図１０に示した雌スプラインの形状データを取り、その後、図３や図９の工程の形状を決定すると効果的である。第１及び第２の実施形態共にハブユニットの軸力（内輪要素を軸方向に縮めている力）は、ブローチ加工前後ではほとんど変化しなかった。軸力５〜１０tonfに対して、数百kgf減少した程度である。最悪の状況を設定した計算でも、最大５％の減少になるという結果である。
【００３９】
尚、エンコーダー付きのワーク１０３の場合、切り粉の付着を防ぐため、エンコーダーはブローチ加工後に着磁してもよい。また、加工方法に関しては、実験で使用したブローチ盤のメーカーが出している特開２００１−２８７１１６号公報、特開２００１−２６９８１３号公報を参考にしている。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の一方法により、ハブユニット用ワークの軸部に、円筒形状の孔を切削により設け、該軸部に転がり軸受を外嵌装着し、その内輪を加締め後、ブローチ加工により前記孔に雌スプラインを形成する場合、工程数や製作コストを増大させることなく、精度良く雌スプラインを形成することができる。
また、本発明の別の方法により、ハブユニット用ワーク組立前、すなわちハブワークに転がり軸受を外嵌装着する前に、ブローチ加工により雌スプラインの荒加工を行い、転がり軸受を外嵌装着して内輪を加締め後、ブローチ加工により雌スプラインの仕上げ加工を行う場合、精度良く雌スプラインを形成することができるのに加えて、仕上げ加工の時の加工代が少なくて済み、ツール寿命を延ばすことができる。
さらに、本発明の好ましい態称として、ハブユニット用ワークにシールを取り付けたり、ブローチ加工時にクリーニング手段や開閉可能なフタ手段を配備することにより、ツールをクリーニングすることができると共に、軸受内に切り粉が入るのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に関わるブローチ加工の構成を示すハブユニット用ワークが上向きの場合の断面図。
【図２】ブローチ加工の構成を示すハブユニット用ワークが下向きの場合の断面図。
【図３】ブローチ加工前のハブユニット用ワークのスプライン孔形状((Ａ)加締め前(Ｂ)加締め後)を示す断面図。
【図４】ハブユニット用ワークに取り付けたシール((Ａ)全体(Ｂ)部分拡大)を示す断面図。
【図５】本発明に関わるブローチ加工においてハブユニット用ワークを搬入した状態を示す側断面図。
【図６】ブローチ加工においてツールをハブユニット用ワークに貫通させた状態を示す側断面図。
【図７】ブローチ加工においてスプライン加工の実施状態を示す側断面図。
【図８】ブローチ加工後ハブユニットの搬出前の状態を示す側断面図。
【図９】ハブユニット形成用のハブ用ワークのスプライン荒加工((Ａ)ブローチ加工前(Ｂ)ブローチ加工後)を示す断面図。
【図１０】（Ａ）はハブユニットの軸方向部分断面図、（Ｂ）ないし（Ｅ）はそれぞれハブユニットのスプライン孔変形データを示す特性線図。
【図１１】治具を用いる従来のスプライン加工方法を示すハブユニット用ワークの断面図。
【図１２】スプライン部と加締め部との間に緩衝部を配した従来のスプライン加工方法を示すハブユニット用ワークの部分断面図。
【符号の説明】
１ ワーク受台
２ ツール
２ａ 切刃
１０３ ハブユニット用ワーク
３ ハブ
３ａ 孔
３ｃ 軸部
３ｄ 加締め部
３′ ハブ用ワーク
４ 上チャック
５ 上フタ
８ 下チャック
９ 下フタ
１２ リング
Claims (3)
- 軸方向一端に設けた車輪取付用フランジと軸方向に延びる孔を形成した軸部とを一体に有するハブと、このハブの前記軸部に外嵌装着され、内輪外端が前記軸部の軸方向他端部で加締め固定された転がり軸受とからなるハブユニット用ワークを形成した後、前記ハブユニット用ワークにシール又は着脱可能なキャップを取り付けて前記軸部の前記孔をセミドライもしくはドライブローチ加工によりブローチ加工することにより雌スプラインを形成し、該ブローチ加工後、ツールの切り粉をセンサーで検知し、適時クリーニング手段を作動させてツールの切り刃をクリーニングすることを特徴とする車輪支持用ハブユニットの雌スプライン形成方法。
- 軸方向一端に設けた車輪取付用フランジと軸方向に延びる荒加工した雌スプライン孔を形成した軸部とを一体に有するハブと、このハブの前記軸部に外嵌装着され、内輪外端が前記軸部の軸方向他端部で加締め固定された転がり軸受とからなるハブユニット用ワークを形成した後、前記ハブユニット用ワークにシール又は着脱可能なキャップを取り付けて前記軸部の前記孔にセミドライもしくはドライブローチ加工によりブローチ加工することにより雌スプラインの仕上げ加工を形成し、該ブローチ加工後、ツールの切り粉をセンサーで検知し、適時クリーニング手段を作動させてツールの切り刃をクリーニングすることを特徴とする車輪支持用ハブユニットの雌スプライン形成方法。
- 軸方向一端に設けた車輪取付用フランジと軸方向に延びる孔又は荒加工した雌スプライン孔を形成した軸部とを一体に有するハブと、このハブの前記軸部に外嵌装着され、内輪外端が前記軸部の軸方向他端部で加締め固定された転がり軸受とからなるハブユニット用ワークを形成した後、前記ハブユニット用ワークに前記転がり軸受内部への切り粉侵入を防止すべく前記軸部の前記軸方向他端部外端側において前記転がり軸受の外輪外径と内輪端面とにわたりシール又は着脱可能なキャップを取り付けて前記軸部の前記孔にセミドライもしくはドライブローチ加工によりブローチ加工することにより雌スプラインの仕上げ加工を形成することを特徴とする車輪支持用ハブユニットの雌スプライン加工方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002374875A JP4120394B2 (ja) | 2002-12-25 | 2002-12-25 | 車輪支持用ハブユニットの雌スプライン加工方法 |
| AU2003292746A AU2003292746A1 (en) | 2002-12-25 | 2003-12-24 | Method of processing female splines of hub unit for supporting wheel |
| US10/539,264 US20060112562A1 (en) | 2002-12-25 | 2003-12-24 | Method of processing female spline of hub unit for supporting wheel |
| PCT/JP2003/016554 WO2004058440A1 (ja) | 2002-12-25 | 2003-12-24 | 車輪支持用ハブユニットの雌スプライン加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002374875A JP4120394B2 (ja) | 2002-12-25 | 2002-12-25 | 車輪支持用ハブユニットの雌スプライン加工方法 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004203213A JP2004203213A (ja) | 2004-07-22 |
| JP2004203213A5 JP2004203213A5 (ja) | 2005-09-29 |
| JP4120394B2 true JP4120394B2 (ja) | 2008-07-16 |
Family
ID=32677314
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002374875A Expired - Lifetime JP4120394B2 (ja) | 2002-12-25 | 2002-12-25 | 車輪支持用ハブユニットの雌スプライン加工方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20060112562A1 (ja) |
| JP (1) | JP4120394B2 (ja) |
| AU (1) | AU2003292746A1 (ja) |
| WO (1) | WO2004058440A1 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002089572A (ja) * | 2000-07-10 | 2002-03-27 | Koyo Seiko Co Ltd | 軸受装置 |
| JP4704070B2 (ja) * | 2005-03-01 | 2011-06-15 | Ｎｔｎ株式会社 | ブローチ加工方法 |
| JP2006273117A (ja) * | 2005-03-29 | 2006-10-12 | Ntn Corp | 車輪軸受装置 |
| JP5501595B2 (ja) * | 2008-10-09 | 2014-05-21 | Ｎｔｎ株式会社 | 車輪用軸受装置 |
| JP6801255B2 (ja) * | 2016-05-16 | 2020-12-16 | 株式会社ジェイテクト | ハブユニットの製造方法 |
| JP7049805B2 (ja) * | 2017-10-26 | 2022-04-07 | 株式会社Fuji | 工作機械 |
| FR3126900B1 (fr) * | 2021-09-10 | 2023-12-08 | Ntn Snr Roulements | Procédé d’assemblage d’au moins une bague coopérant par frettage avec une portée de frettage d'une pièce |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1507771A (en) * | 1922-06-08 | 1924-09-09 | Oil Gear Company | Broach cleaner |
| US5011302A (en) * | 1990-06-25 | 1991-04-30 | The Budd Company | Motor vehicle hub and bearing with integrated anti-lock brake sensor mounting |
| US5197837A (en) * | 1992-02-24 | 1993-03-30 | General Electric Company | Broach tool chip remover |
| US5249555A (en) * | 1992-04-14 | 1993-10-05 | K-Line Industries, Inc. | Valve guide insert |
| US5489169A (en) * | 1995-01-17 | 1996-02-06 | Lovejoy, Inc. | Vertical broaching machine |
| US6155760A (en) * | 1999-05-03 | 2000-12-05 | Cannelli, Jr.; Victor | Workpiece receptacle for presses |
| JP2002089572A (ja) * | 2000-07-10 | 2002-03-27 | Koyo Seiko Co Ltd | 軸受装置 |
| JP2002126967A (ja) * | 2000-10-20 | 2002-05-08 | Enshu Ltd | ドライ加工装置の切削屑収集システム |
| JP2002126941A (ja) * | 2000-10-24 | 2002-05-08 | Nachi Fujikoshi Corp | ブローチ盤用流体噴出装置 |
| JP3902415B2 (ja) * | 2001-03-29 | 2007-04-04 | Ｎｔｎ株式会社 | 駆動車輪用軸受装置 |
| JP2002347406A (ja) * | 2001-05-29 | 2002-12-04 | Nsk Ltd | 車輪用軸受ユニットとその製造方法 |
-
2002
- 2002-12-25 JP JP2002374875A patent/JP4120394B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
2003
- 2003-12-24 US US10/539,264 patent/US20060112562A1/en not_active Abandoned
- 2003-12-24 AU AU2003292746A patent/AU2003292746A1/en not_active Abandoned
- 2003-12-24 WO PCT/JP2003/016554 patent/WO2004058440A1/ja active Application Filing
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2004203213A (ja) | 2004-07-22 |
| US20060112562A1 (en) | 2006-06-01 |
| WO2004058440A1 (ja) | 2004-07-15 |
| AU2003292746A1 (en) | 2004-07-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4120394B2 (ja) | 車輪支持用ハブユニットの雌スプライン加工方法 | |
| CN109483180B (zh) | 一种轮毂轴承花键加工工艺 | |
| US7647690B2 (en) | Manufacturing method of bearing member and manufacturing method of sleeve unit | |
| SE509138C2 (sv) | Hjulupphängning för ett odrivet styrbart fordonshjul | |
| JP5701499B2 (ja) | シール面の加工方法 | |
| EP1312819B1 (en) | Bearing device and method of manufacturing the bearing device | |
| JP2004162913A (ja) | 車輪支持用転がり軸受ユニットの製造方法及び製造装置 | |
| JP4419607B2 (ja) | 複合歯車及びその製造方法 | |
| JP2005036905A (ja) | 車輪支持用ハブユニットの製造方法 | |
| JP4781716B2 (ja) | 車輪用軸受装置の製造方法 | |
| JP2001124094A (ja) | 軸受の外輪のランド仕上げ加工法及び軸受 | |
| US20220212244A1 (en) | Shaft member and method for manufacturing male shaft | |
| JPS5927542Y2 (ja) | 等速ジヨイントの外方部材 | |
| CN108026963A (zh) | 车轮用轴承装置的制造方法 | |
| US7251975B2 (en) | Manufacturing tool for fluid dynamic bearing | |
| JP3812394B2 (ja) | 等速ジョイント用アウタレースの鍛造成形方法 | |
| JP2004122345A (ja) | ユニット組立品及びそのブローチ加工方法 | |
| KR200392731Y1 (ko) | 조립된 브레이크디스크의 가공장치 | |
| CN108637632A (zh) | 一种汽车后桥凸缘的加工工艺及夹具 | |
| JPH0613770Y2 (ja) | 工作機械の回転ヘツド | |
| JP4678219B2 (ja) | 微細凹部加工装置 | |
| JP2003232377A (ja) | 車輪支持用ハブ軸受ユニット | |
| CN112334673B (zh) | 具有柱体区域和轴向突出区域的部件以及制造该部件的方法 | |
| JP2003039244A (ja) | 小径部材の製造方法 | |
| CN118180804A (zh) | 制造、加工和布置空心体的方法，空心体及车辆传动装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050512 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050512 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070703 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070831 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20071030 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20071228 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080212 |
|
| A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20080219 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20080401 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080414 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110509 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4120394 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120509 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130509 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130509 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140509 Year of fee payment: 6 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |