【手続補正書】
【提出日】平成17年3月29日(2005.3.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】  明細書
【発明の名称】  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
【特許請求の範囲】
【請求項１】  内周面に第一、第二の外輪軌道を有する外径側軌道輪部材と、外周面に第一、第二の内輪軌道を有する内径側軌道輪部材と、これら第一、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転動自在に設けられた転動体とを備え、上記内径側軌道輪部材は、その中間部外周面に直接又は別の内輪を介して上記第一の内輪軌道を設けた軸部材と、その外周面に上記第二の内輪軌道を設けた内輪とから成り、この内輪は、上記軸部材の一端部に外嵌し、更にこの軸部材の一端部に設けた円筒部を直径方向外方に塑性変形させる事で形成したかしめ部によりその軸方向一端面を抑え付けられる事で、上記軸部材に対し支持固定されている車輪支持用転がり軸受ユニットを造る為、加圧部材により上記円筒部の円周方向の一部に、軸方向に関して他端側に、径方向に関して外方に、それぞれ向いた荷重を加えると共に、この荷重を加える部分を上記円筒部の円周方向に関して連続的に変化させる事によりこの円筒部を徐々に塑性変形させて上記かしめ部とする車輪支持用転がり軸受ユニットの製造方法に於いて、上記外径側軌道輪部材をモータにより歯車減速機を介して一方向に回転させつつ、上記加圧部材により上記円筒部を押圧して上記かしめ部の加工を行なう事を特徴とする車輪支持用転がり軸受ユニットの製造方法。
【請求項２】  外径側軌道輪部材を回転させる為に要するトルクを測定して、かしめ部の加工を完了した状態でのこのトルクの測定値と予め設定した標準トルクとを比較する事により、各転動体に付与された予圧の適否を判定する、請求項１に記載した車輪支持用転がり軸受ユニットの製造方法。
【請求項３】  外径側軌道輪部材を回転させる為に要するトルクを、モータへの通電量により測定する、請求項２に記載した車輪支持用転がり軸受ユニットの製造方法。
【請求項４】  外径側軌道輪部材に、この外径側軌道輪部材の固有振動数に一致する周波数の振動を加えつつかしめ部を加工する、請求項１〜３のうちの何れか１項に記載した車輪支持用転がり軸受ユニットの製造方法。
【請求項５】  歯車減速機を構成する減速大歯車の下面と外径側軌道輪部材の外周面に設けた取付部の上面とを近接対向させた状態のまま、モータにより上記減速大歯車を回転させ、この減速大歯車の下面に設けた伝達ピンと上記取付部に設けた取付孔とを係合させて、この減速大歯車の回転を上記外径側軌道輪部材に伝達自在とする、請求項１〜４のうちの何れか１項に記載した車輪支持用転がり軸受ユニットの製造方法。
【請求項６】  減速大歯車を回転自在に支持した昇降ブラケットを昇降機構により昇降させる、請求項５に記載した車輪支持用転がり軸受ユニットの製造方法。
【請求項７】  モータがサーボモータである、請求項１〜６のうちの何れか１項に記載した車輪支持用転がり軸受ユニットの製造方法。
【請求項８】  請求項１に記載した車輪支持用転がり軸受ユニットの製造方法を実施する為、内径側軌道輪部材の他端部を支える支持台と、この内径側軌道輪部材の一端部に形成した円筒部を塑性変形する為の加圧部材と、外径側軌道輪部材を回転させる為のモータ及び歯車減速機とを備えた車輪支持用転がり軸受ユニットの製造装置。
【請求項９】  請求項２に記載した車輪支持用転がり軸受ユニットの製造方法を実施する為、回転駆動手段が外径側軌道輪部材を回転させる為に要するトルクを測定するトルク測定手段と、このトルク測定手段によるトルクの測定値と予め設定した標準トルクとを比較する比較手段とを備えた、請求項８に記載した車輪支持用転がり軸受ユニットの製造装置。
【請求項１０】  請求項４に記載した車輪支持用転がり軸受ユニットの製造方法を実施する為、外径側軌道輪部材に、この外径側軌道輪部材の固有振動数に一致する周波数の振動を加える為の加振装置を備えた、請求項８〜９のうちの何れか１項に記載した車輪支持用転がり軸受ユニットの製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、自動車の車輪を懸架装置に対して回転自在に支持する為の車輪支持用転がり軸受ユニットの製造方法の改良と、この製造方法の実施に使用する製造装置とに関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の車輪を懸架装置に対して回転自在に支持する為に、車輪支持用転がり軸受ユニットを使用する。この様な車輪支持用転がり軸受ユニットとして特開２０００−３４３９０５号公報には、図９の様な構造が記載されている。この車輪支持用転がり軸受ユニットは、外径側軌道輪部材である外輪１の内径側に、内径側軌道輪部材であるハブ２を、第一列、第二列の両円すいころ軸受３、４により回転自在に支持している。このうちの外輪１は、内周面の一端（自動車への組み付け状態で車両の幅方向外側となる端で、図９の左端。請求項１に記載した一端とは異なる。）側部分に、第一列の円すいころ軸受３を構成する為の、円すい凹面状の第一の外輪軌道５を、同じく他端（自動車への組み付け状態で車両の幅方向中央側となる端で、図９の右端。請求項１に記載した他端とは異なる。）側部分に、第二列の円すいころ軸受４を構成する為の、円すい凹面状の第二の外輪軌道６を、それぞれ形成すると共に、外周面に懸架装置に支持固定する為の取付部７を設けている。
【０００３】
又、上記ハブ２は、軸部材であるハブ本体８と内輪９とを組み合わせて成る。このうちのハブ本体８は、外周面の一端部に車輪を支持する為のフランジ１０を、同じく中間部に上記第一列の円すいころ軸受３を構成する為の、円すい凸面状の第一の内輪軌道１１を、同じく他端部にこの第一の内輪軌道１１を形成した部分よりも小径の段部１３を、それぞれ形成している。尚、上記第一の内輪軌道１１は、上記ハブ本体８の中間部に外嵌した別の内輪の外周面に形成する場合もある。又、上記内輪９は、外周面に上記第二列の円すいころ軸受４を構成する為の、円すい凸面状の第二の内輪軌道１２を有する。この様な内輪９は、上記段部１３に圧入外嵌すると共に、上記ハブ本体８の他端部に設けたかしめ部１４により、上記段部１３の段差面１５に向け抑え付けている。この様なかしめ部１４は、上記ハブ本体８の他端部で、少なくとも上記段部１３に圧入（締り嵌めで）外嵌した内輪９の他端面よりも軸方向に突出する部分に形成した円筒部１６を、揺動プレス加工等により直径方向外方に塑性変形させて形成する。
【０００４】
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１１、１２との間には、それぞれが転動体である複数個ずつの円すいころ１７、１７を、それぞれ第一、第二の保持器１８、１９により転動自在に保持した状態で設けている。これにより、上記第一列、第二列の両円すいころ軸受３、４を構成している。尚、トラック等の重量の嵩む自動車用の車輪支持用転がり軸受ユニットの場合には、上記転動体として上述の様な円すいころ１７、１７を使用するが、乗用車等の比較的重量の軽い自動車用の車輪支持用転がり軸受ユニットの場合には、上記転動体として、玉を使用する場合が多い。又、図示の例では、上記外輪１の一端部に支持したシールリング２０により、上記複数個の円すいころ１７、１７を設けた空間２１の一端開口部を密閉している。尚、図示は省略するが、この空間２１の他端開口部も、別のシールリングにより密閉するか、或は、上記外輪１の他端部に装着したカバーにより塞ぐ。これにより、上記空間２１に封入したグリース等の潤滑剤が外部に漏洩するのを防止すると共に、外部からこの空間２１内に泥水等の異物が侵入するのを防止する。
【０００５】
上述の様に構成する車輪支持用転がり軸受ユニットを組み立てる際には、先ず、上記ハブ本体８の周囲に上記外輪１を配置すると共に、上記第一の内輪軌道１１と上記第一の外輪軌道５との間に上記複数個の円すいころ１７、１７を、上記第一の保持器１８により保持した状態で設ける。これと共に、上記シールリング２０を、上記円筒状の空間２１の一端開口部を塞ぐ状態で装着する。尚、ここまでの組立作業の順序は、車輪支持用転がり軸受ユニットの構造によって、多少異なる。
【０００６】
例えば、図９に示した車輪支持用転がり軸受ユニットの場合には、先ず、上記第一の内輪軌道１１の周囲に上記複数個の円すいころ１７、１７を、上記第一の保持器１８に保持した状態で配置する。尚、この状態で、上記第一の内輪軌道１１と上記各円すいころ１７、１７の転動面とに、グリース等の潤滑剤を塗布しておく。又、上記外輪１の一端部に、上記シールリング２０を外嵌固定しておく。図示の例の場合、このシールリング２０は、断面Ｌ字形で全体を円環状に形成した芯金２２と、同じく円環状に形成して、この芯金２２の内径側部分に焼き付け、接着等により固定した弾性材２３とから成る。上記外輪１の一端部には、このうちの芯金２２を外嵌固定する。
【０００７】
次いで、この様にシールリング２０を外嵌固定した上記外輪１に上記ハブ本体８を、その他端部側から挿通し、この外輪１をハブ本体８の周囲に配置する。この挿通作業により、上記第一の外輪軌道５が上記第一の保持器１８により保持した複数個の円すいころ１７、１７の転動面と当接する。尚、この外輪１の挿通作業を行なうのに先立ち、上記第一の外輪軌道５にも、グリース等の潤滑剤を塗布しておく。又、上述の様に外輪１をハブ本体８の周囲に配置する事に伴い、上記シールリング２０を構成する弾性材２３に設けた複数本のシールリップの先端縁が、上記ハブ本体８の一端寄り部外周面及び前記フランジ１０の基端部側面に当接（運転時には摺接）し、上記円筒状の空間２１の一端開口部を密閉する。
【０００８】
上述の様にハブ本体８の周囲に外輪１を配置しつつ、上記第一の内輪軌道１１と上記第一の外輪軌道５との間に上記第一の保持器１８により保持した複数個の円すいころ１７、１７を設けると共に、上記シールリング２０により前記空間２１の一端開口部を塞いだならば、次いで、前記内輪９を上記ハブ本体８の他端部に外嵌する。この外嵌作業に先立って、この内輪９の外周面に形成した第二の内輪軌道１２の周囲に複数個の円すいころ１７、１７を、前記第二の保持器１９により保持した状態で設置しておく。そして、この状態で上記内輪９を、上記ハブ本体８の他端部に形成した段部１３に、締り嵌めで外嵌する。この外嵌作業は、図１０に示す様に、上記ハブ本体８の一端面を支持台２４の上面に載置した状態で、上記内輪９を圧入治具２５により上記段部１３に押し込む事により行なう。そして、上記外嵌作業に伴って、上記第二の保持器１９により保持した複数個の円すいころ１７、１７の転動面を、上記外輪１の他端寄り部内周面に形成した第二の外輪軌道６に当接させる。この際、上記外輪１を上記ハブ本体８に対し、回転若しくは往復揺動させて、上記各円すいころ１７、１７の転動面と上記各軌道５、６、１１、１２との当接状態を安定させる。
【０００９】
次いで、上記ハブ本体８の他端部に形成した円筒部１６を直径方向外方に塑性変形させて、かしめ部１４を形成する。このかしめ部１４の形成作業は、図１１に示す様に、上記ハブ本体８の一端面を支持台２４の上面に載置した状態で、上記円筒部１６を、請求項に記載した加圧部材である押型２６により押圧する事により行なう。この押型２６の先端面（図１１の下端面）中央部には、上記円筒部１６の内側に押し込み自在な円錐台状の凸部２７を形成し、この凸部２７の周囲に断面円弧状の凹部２８を、この凸部２７の全周を囲む状態で形成している。この様な形状の凸部２７と凹部２８とを有する押型２６を上記円筒部１６の先端部に押し付ければ、この円筒部１６の先端部を直径方向外方にかしめ広げて、上記かしめ部１４を形成する事ができる。
【００１０】
上記押型２６の中心軸αは、上記ハブ本体８の中心軸βに対し、小さな（例えば１〜３度程度の）角度θだけ傾斜している。上記かしめ部１４の加工時に上記押型２６は、その中心軸αを上記ハブ本体８の中心軸βの回りで（歳差運動による中心軸の軌跡の如く）振れ回り運動させつつ、上記ハブ本体８に向け押し付けられる。この為、上記押型２６から上記円筒部１６へは、軸方向に関して一端側に、径方向に関して外方に、それぞれ向いた荷重が加えられ、この様に荷重を加えられる部分が、上記円筒部１６の円周方向に関して連続的に変化する。この結果、上記押型２６に加える力を特に大きくしなくても、上記円筒部１６を塑性変形させて、良質のかしめ部１４を得られる。そして、この様にして得たかしめ部１４により上記内輪９の他端面を軸方向に抑え付ける事で、この内輪９を上記ハブ本体８に固定する。この様に上記かしめ部１４を形成する際にも、前記外輪１を上記ハブ本体８に対し、回転若しくは往復揺動させて、上記各円すいころ１７、１７の転動面と上記各軌道５、６、１１、１２との当接状態を安定させる。
【００１１】
更に、前記特開２０００−３４３９０５号公報には、上記かしめ部１４の形成作業を、上述の様な揺動鍛造に代えて、回転鍛造により行なう場合に就いても記載されている。この回転鍛造を行なう場合には、図１２に示す様に、ハブ本体８の一端部（反かしめ側端部で図１２の下端部。請求項１に記載した一端とは異なる。）を支持軸受２９により回転自在に支持すると共に、外輪１を図示しない抑え治具等により固定して、内輪９及び上記ハブ本体８が、この外輪１の内側で回転する事を自在とする。そして、このハブ本体８の他端部（かしめ側端部で図１２の上端部。請求項１に記載した他端とは異なる。）に設けた円筒部１６の先端部の一部に、請求項に記載した加圧部材であるロール３０の先端寄り部を強く押し付ける。このロール３０の先端寄り部外周面には、全周に亙り凹部３１を形成している。従って、この状態で、上記内輪９及びハブ本体８と上記ロール３０とを、それぞれの中心軸を中心として回転させれば、上記円筒部１６の先端部を直径方向外方にかしめ広げて、上記かしめ部１４を形成する事ができる。この様な場合も、上記かしめ部１４を上記内輪９及びハブ本体８と上記外輪１とを相対回転させつつ行なって、このかしめ部１４により上記内輪９の他端面を押圧する際に、各円すいころ１７、１７の転動面と各軌道５、６、１１、１２との当接部の潤滑状態を良好にする。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
ハブ本体８の端部に形成した円筒部１６を塑性変形させてかしめ部１４とする場合、この塑性変形作業を、図１１に示す様な揺動鍛造で行なうにしても、図１２に示す様な回転鍛造により行なうにしても、上記ハブ本体８に押型２６（図１１に示した揺動鍛造の場合）或はロール３０（図１２に示した回転鍛造の場合）から、径方向及び軸方向に向いた荷重が加わる。そして、この荷重は、荷重の作用方向に存在する円すいころ１７を介して上記外輪１が支承する事になる。この場合に荷重を支承する円すいころ１７は、上記かしめ部１４に近い、第二列の円すいころ軸受４を構成する円すいころ１７となる。
【００１３】
この様に第二列の円すいころ軸受４を構成する円すいころ１７、１７の一部が上記荷重を支承する場合に、複数の円すいころ１７、１７が支承すれば特に問題を生じないが、１個の円すいころだけがこの荷重の殆どを支承する場合に問題を生じる。即ち、上記荷重の作用線上に単一の円すいころ１７だけが存在していた場合には、この荷重の殆ど総てが、当該円すいころ１７の転動面と第二の外輪軌道６及び第二の内輪軌道１２との当接部に加わる。この結果、これら両当接部の面圧が高くなり、これら各軌道６、１２に圧痕が形成され易くなる。そして、圧痕が形成された場合には、車輪支持用転がり軸受ユニットの使用時に発生する振動並びに騒音が大きくなるだけでなく、上記各軌道の転がり疲れ寿命が低下する。特に、車輪支持用転がり軸受ユニットを構成する転動体として、上述の様な円すいころ１７、１７に代えて玉を使用した場合には、これら各玉の転動面と内輪軌道及び外輪軌道との当接部の面圧が高くなる為、上述の様な問題が顕著になり易い。
本発明の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は、この様な事情に鑑みて発明したものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明の対象となる車輪支持用転がり軸受ユニットは、前述の図９に示した従来構造と同様に、内周面に第一、第二の外輪軌道を有する外径側軌道輪部材と、外周面に第一、第二の内輪軌道を有する内径側軌道輪部材と、これら第一、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転動自在に設けられた転動体とを備える。そして、上記内径側軌道輪部材は、その中間部外周面に直接又は別の内輪を介して上記第一の内輪軌道を設けた軸部材と、その外周面に上記第二の内輪軌道を設けた内輪とから成る。又、この内輪は、上記軸部材の一端部に外嵌し、更にこの軸部材の一端部に設けた円筒部を直径方向外方に塑性変形させる事で形成したかしめ部によりその軸方向一端面を抑え付けられる事で、上記軸部材に対し支持固定されている。
【００１５】
又、請求項１に記載した車輪支持用転がり軸受ユニットの製造方法は、前述の図１１〜１２に示した従来方法と同様に、上記車輪支持用転がり軸受ユニットを造る為、加圧部材により上記円筒部の円周方向の一部に、軸方向に関して他端側に、径方向に関して外方に、それぞれ向いた荷重を加えると共に、この荷重を加える部分を上記円筒部の円周方向に関して連続的に変化させる事によりこの円筒部を徐々に塑性変形させて上記かしめ部とする。
【００１６】
特に、請求項１に記載した車輪支持用転がり軸受ユニットの製造方法に於いては、上記外径側軌道輪部材をモータにより歯車減速機を介して一方向に回転させつつ、上記加圧部材により上記円筒部を押圧して上記かしめ部の加工を行なう。
【００１７】
又、請求項８に記載した車輪支持用転がり軸受ユニットの製造装置は、上記内径側軌道輪部材の他端部を支える支持台と、この内径側軌道輪部材の一端部に形成した円筒部を塑性変形する為の加圧部材と、外径側軌道輪部材を回転させる為のモータ及び歯車減速機とを備える。
【００１８】
【作用】
上述の様に構成する本発明の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によれば、円筒部を径方向外方に塑性変形してかしめ部とする際に、第二の内輪軌道及び第二の外輪軌道に圧痕が形成されにくくできる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図１〜３は、本発明に関する参考例の第１例を示している。尚、前述した通り、転動体として玉を使用した場合に、かしめ部を加工する事に伴い軌道面に圧痕が形成され易い。逆に言えば、転動体として玉を使用した車輪支持用転がり軸受ユニットに関して本発明を適用した場合に、特に顕著な効果を得られる。この為、図示の参考例は、転動体として玉３２、３２を使用している。これに合わせて、外輪１ａの内周面の第一、第二の外輪軌道５ａ、６ａ、及び、ハブ本体８ａと内輪９ａとから成るハブ２ａの外周面に形成した第一、第二の内輪軌道１１ａ、１２ａの断面形状を、それぞれ円弧形としている。車輪支持用転がり軸受ユニットの基本構成に関しては、この点を除いて、前述の図９に示した従来構造と同様であるから、同等部分には同一符号を付して重複する説明は省略し、以下、本参考例に就いて説明する。
【００２０】
先ず、製造装置の構成に就いて、図１により説明する。本参考例の製造装置は、内径側軌道輪部材である上記ハブ２ａを構成する上記ハブ本体８ａの外端（自動車への組み付け状態で車両の幅方向外側となる端で、図１〜２の下端、請求項１に記載した他端）部を支える支持台２４を有する。
【００２１】
上記支持台２４の上方には、上記ハブ本体８ａの内端部に形成した円筒部１６を塑性変形する為の加圧部材である、押型２６を設けている。この押型２６は、図示しない加圧装置のラムの下端部の支持されている。この押型の中心軸αは、前述の図１１に示した従来装置の場合と同様に、上記ハブ本体８ａの中心軸βに対し、小さな角度θだけ傾斜している。上記ハブ本体８ａの内端部にかしめ部１４を加工する際に上記押型２６は、その中心軸αを上記ハブ本体８の中心軸βの回りで振れ回り運動させつつ、上記ハブ本体８に向け押し付けられる。そして、上記押型２６から上記円筒部１６の円周方向の一部に、軸方向に関して外方（図１の下方で請求項１に記載した他端側）に、径方向に関して外方に、それぞれ向いた荷重を加える。この様にして上記円筒部１６に荷重を加える位置は、上記中心軸αの振れ回り運動に伴って、この円筒部１６の円周方向に関して連続的に変化する。
【００２２】
又、上記押型２６には、変位センサ３３を設置して、上記押型２６の揺動変位方向を検出自在としている。この変位センサ３３としては、接触式の変位計の他、静電容量型、レーザ式等の非接触式の変位計も使用できる。更には、上記加圧部材位相検出手段は、上記押型２６の中心軸αの方向を知る事ができれば良いので、この押型２６を支持してこれを揺動変位させる加圧装置の側から、上記中心軸αの方向に関する信号を取り出しても良い。何れにしても上記変位センサ３３等の加圧部材位相検出手段は、上記押型２６が上記円筒部１６を押圧する位相に一致する、上記中心軸αが上記中心軸βに対し傾斜している方向を求め、この方向を表す信号を、図示しない制御器に送り込む。
【００２３】
又、上記押型２６の側方には、位置検知センサ３４を設けている。この位置検知センサ３４としては、例えばレーザ反射式、或は静電容量式等の非接触式センサ、更には接触子を前記玉３２に接触させる接触式のもの等のうちから適宜のものを選択使用する。何れの構造のものを使用する場合でも、上記位置検知センサ３４は、前記第二の外輪軌道６ａと前記第二の内輪軌道１２ａとの間に設けられた複数の玉３２、３２の円周方向に関する位相を検出する。尚、これら複数の玉３２、３２は、保持器３５により円周方向に関して等間隔に配置されているので、何れか１個の玉３２の位相を検知すれば、他の玉３２の位相は自動的に求められる。従って、上記位置検知センサ３４は、円周方向に関して１個のみ設ければ足りる。
【００２４】
又、前記外輪１ａは、サーボモータ３６と無端ベルト３７とにより、前記ハブ２ａの周囲で回転駆動自在としている。即ち、図示しないフレーム等に支持固定した上記サーボモータ３６の回転軸３８の先端部（図１の上端部）に駆動プーリ３９を固定し、この駆動プーリ３９と上記外輪１ａの外端部外周面との間に上記無端ベルト３７を掛け渡している。又、上記サーボモータ３６が上記外輪１ａを回転駆動するトルクは、このサーボモータ３６に組み込んだトルクセンサにより、或はこのサーボモータ３６を所定速度で回転させる為に要する通電量により求められる様にしている。
【００２５】
この様なサーボモータ３６への通電は、図示しない制御器により制御するが、この制御器には、前記変位センサ３３等の加圧部材位相検出手段からの、前記押型２６の中心軸αの傾斜方向を表す信号と、上記位置検知センサ３４等の転動体位相検出手段からの上記各玉３２、３２の位相を表す信号とを入力している。そして上記制御器は、これら両信号に基づき、上記押型２６から前記ハブ本体８ａの円筒部１６に加えられる荷重の作用方向が単一の玉３２にだけ向かない様に、上記サーボモータ３６により上記外輪１ａを一方向に回転させる。この点に就いて、図２〜３を参照しつつ説明する。
【００２６】
図２及び図３（Ａ）に示す様に、上記押型２６の中心軸αが、ハブ本体８ａの中心軸βに対して各図の左方向に傾斜している場合に就いて考える。この場合、これら両中心軸α、βを含む仮想平面は、上記図２及び図３（Ａ）を表した紙面上に存在し、これら図２及び図３（Ａ）の上方から見た状態を示す図３（Ｂ）の直線γを含む、この図３（Ｂ）で紙面に直角方向に存在する。そして、上記押型２６から上記円筒部１６に加えられる荷重は、図３（Ｂ）の矢印Ｆ方向に作用する。この様な荷重の作用方向を表す矢印Ｆ上に上記玉３２が１個だけ存在すると、当該玉３２がこの荷重の殆どを受ける為、前述した様に、第二の外輪軌道６ａと第二の内輪軌道１２ａとの一部で、上記１個の玉３２の転動面と当接している部分に圧痕が形成され易くなる。これに対して、図３（Ｂ）に示す様に、上記矢印Ｆの方向が、円周方向に隣り合う１対の玉３２、３２の中間部分になった場合には、上記荷重がこれら両玉３２、３２に振り分けられて支承される為、これら各玉３２、３２の転動面と上記第二の外輪軌道６ａ及び第二の内輪軌道１２ａとの当接部の面圧が低くなる。この結果、これら第二の外輪軌道６ａ及び第二の内輪軌道１２ａの一部に、上述の様な圧痕が形成されにくくなる。
【００２７】
そこで、本参考例の場合には、上記押型２６の変位に基づく、上記荷重の作用方向の移動に拘らず、常に上記荷重の作用方向を表す矢印Ｆの方向が図３（Ｂ）に示す様に円周方向に隣り合う１対の玉３２、３２の中間部分となる様に、これら各玉３２、３２を前記ハブ本体８ａの周囲で公転させつつ、上記押型２６を変位させる。この為に、先ず、前記変位センサ３３等の加圧部材位相検出手段からの、前記押型２６の中心軸αの傾斜方向を表す信号と、前記位置検知センサ３４等の転動体位相検出手段からの上記各玉３２、３２の位相を表す信号とに基づき、前記サーボモータ３６により前記外輪１ａを回転させて上記各玉３２、３２を転動させ、上記図３（Ｂ）に示す様に、上記荷重の作用方向を表す矢印Ｆの方向が円周方向に隣り合う１対の玉３２、３２の中間部分となる様にする。そして、この状態から、やはり上記両信号に基づいて上記サーボモータ３６を制御する事により、上記各玉３２、３２が、上記押型２６の振れ回り方向と同じ方向に、この振れ回りの角速度と同じ角速度で公転する様に、上記外輪１ａを回転させる。
【００２８】
この場合にこの外輪１ａの回転角速度Ωは、上記各玉３２、３２の転動面と上記第二の外輪軌道６ａ及び第二の内輪軌道１２ａとの転がり接触部に、不可避なスピン以外の滑りが存在しないと仮定した場合に、Ω＝ω×（１＋Ｒ／ｒ）となる。尚、この式中、ωは上記押型２６の振れ回りの角速度並びに上記各玉３２、３２の公転角速度を、Ｒは上記各玉３２、３２の転動面と上記第二の外輪軌道６ａとの転がり接触部の中心を結ぶ円の直径を、ｒは上記各玉３２、３２の転動面と上記第二の内輪軌道１２ａとの転がり接触部の中心を結ぶ円の直径を、それぞれ表している。そこで、上記外輪１ａを上記回転速度Ωで上記押型２６の振れ回り方向と同じ方向に回転させて、上記各玉３２、３２をこの振れ回りの角速度と同じ角速度で公転させつつ、上記押型２６により前記円筒部１６を押圧して、かしめ部１４を形成する。この結果、上記第二の外輪軌道６ａ及び第二の内輪軌道１２ａに圧痕を生じさせずに、上記かしめ部１４を形成できる。尚、各転がり接触部で生じる滑り等に基づくずれは、前記各センサ３３、３４からの信号に基づいて修正する。
【００２９】
この様にしてかしめ部１４を形成し、このかしめ部１４により前記内輪９ａの外端面をハブ本体８ａの段差面１５に押し付ける結果、上記第二の外輪軌道６ａと第二の内輪軌道１２ａとの間、並びに前記第一の外輪軌道５ａと前記第一の内輪軌道１１ａとの間で、上記各玉３２、３２が挟持され、これら各玉３２、３２に予圧が付与される。そして、この予圧が付与されるのに伴って、上記外輪１ａを回転駆動する為に要するトルクが大きくなる。そこで、前記図示しないトルクセンサ或は通電量により、上記かしめ部１４の加工を完了した状態での上記外輪１ａを所定速度で回転させる為に要するトルクを測定し、この測定値と予め設定した標準トルクとを比較する。そして、上記各玉３２、３２に付与された予圧の適否を判定する。尚、上記標準トルクとは、予め適正予圧を付与した同一仕様の車輪支持用転がり軸受ユニットを造ってその外輪１ａを回転させる為に要するトルクを求める事により設定しておく。この場合に適正予圧を付与する為の作業は、多少面倒になっても良く、従来から知られている各種方法を採用できる。上述の様にしてかしめ部１４を形成する事により得られた車輪支持用転がり軸受ユニットの外輪１ａを回転させる為に要するトルクが、上記標準トルクを基準として定めた一定範囲以内に収まっている場合には、当該車輪支持用転がり軸受ユニットは良品と判定し、収まっていない場合には不良品と判定する。
【００３０】
次に、図４は、本発明に関する参考例の第２例を示している。本参考例の場合には、外径側軌道輪部材である外輪１ａの外周面に加振器４０の加振腕４１の先端部を突き当て、この外輪１ａに、その固有振動数に一致する周波数の振動を加えつつ、ハブ本体８ａの内端部にかしめ部１４を形成する様にしている。上記加振器４０により上記外輪１ａに、この外輪１ａの固有振動数に一致する周波数の振動（好ましくは径方向の振動）を加えつつ上記かしめ部１４を加工すると、各玉３２、３２の転動面と各軌道５ａ、６ａ、１１ａ、１２ａとの当接状態を均一にして、上記かしめ部１４を形成した状態で上記各玉３２、３２に付与した予圧を安定させる事ができる。尚、上記加振器４０から上記外輪１ａに付与する振動の周波数は、この外輪１ａの固有振動数を基本とするが、上記かしめ部１４の加工作業の進行に伴って上記周波数を変化させても良い。
【００３１】
次に、図５は、本発明に関する参考例の第３例を示している。前述の参考例の第１例及び上述の参考例の第２例が、何れも従動輪（ＦＲ車及びＲＲ車の前輪、ＦＦ車の後輪）を支持する為の車輪支持用転がり軸受ユニットの製造に適用する場合に就いて示しているが、本参考例の場合には、駆動輪（ＦＲ車及びＲＲ車の後輪、ＦＦ車の前輪、４ＷＤ車の全輪）を支持する為の車輪支持用転がり軸受ユニットの製造に適用する場合に就いて示している。この為に本参考例の場合には、ハブ２ｂを構成するハブ本体８ｂの中心部に、等速ジョイントに付属のスプライン軸を挿入する為のスプライン孔４２を形成している。その他の構成及び作用は、前述した参考例の第１例の場合と同様である。
【００３２】
次に、図６は、本発明の実施の形態の１例を示している。本例の場合には、サーボモータ３６の回転を、歯車減速機４４と伝達ピン４５とにより外輪１ａに伝達し、各玉３２、３２の公転速度を押型２６の振れ回りの角速度に一致させるべく、上記外輪１ａを回転駆動する様に構成している。上記歯車減速機４４を構成する減速大歯車４６は、図示しないアクチュエータにより昇降駆動自在とされた昇降支持ブラケット５５の下面に、深溝型玉軸受の如く、ラジアル荷重及びアキシアル荷重を支承自在な軸受４７により回転自在に支持している。そして、上記サーボモータ３６の出力軸に固定した減速小歯車４８と上記減速大歯車４６とを噛合させて、上記歯車減速機４４を構成している。又、上記伝達ピン４５は上記減速大歯車４６の下面に開口したシリンダ孔４９内に昇降自在に嵌装し、ばね５０により下方に向いた弾力を付与している。位置検知センサ３４は、上記昇降支持ブラケット５５の上面に支持している。又、この昇降支持ブラケット５５の一部には、上記位置検知センサ３４により上記玉３２、３２の位相検出を可能にすべく、通孔を形成している。
【００３３】
この様に構成する本例の構造により上記外輪１ａを回転駆動するには、先ず、上記昇降支持ブラケット５５を下降させて、上記減速大歯車４６の下面と、上記外輪１ａの外周面に設けた取付部７の上面とを近接対向させる。この状態では、必ずしも上記伝達ピン４５が、この取付部７に形成した取付孔５１に係合しているとは限らない。係合していない場合に上記伝達ピン４５は、上記ばね５０の弾力に抗して上方に変位した状態となっている。そこで、上記両面同士を近接対向させた状態のまま、上記サーボモータ３６により上記減速大歯車４６を回転させる。すると、上記伝達ピン４５と上記取付孔５１との位相が合致した状態で、この伝達ピン４５がこの取付孔５１内に入り込み、上記減速大歯車４６の回転が上記外輪１ａに伝達自在となる。尚、伝達ピン４５の自重のみで、この伝達ピン４５と上記取付孔５１との係合を確実に行なえるのであれば、上記ばね５０を省略しても良い。その他の構成及び作用は、前述した参考例の第１例の場合と同様である。
【００３４】
次に、図７〜８は、本発明に関する参考例の第４例を示している。本参考例の場合には、円周方向等間隔３個所位置に設けたガイドローラ５２、５２により外輪１ａを回転自在に支持すると共に、１個のガイドローラ５２を、サーボモータ３６の出力軸に設けた駆動ローラ５３により回転駆動する様に構成している。上記各ガイドローラ５２、５２は、それぞれ揺動腕４３、４３の先端部に枢支されて上記外輪１ａの外周面に進退自在である。又、上記駆動ローラ５３、並びに残り２個のガイドローラ５２、５２に付属のバックアップローラ５４、５４も、上記外輪１ａの径方向に変位する事により、この外輪１ａの外周面に対し進退自在である。
【００３５】
この様に構成する本参考例の場合、支持台２４上にハブ２ａを載置する際には、上記各ローラ５２〜５４を上記外輪１ａの径方向外方に退避させておく。これに対して、かしめ部１４の加工時には、上記各ローラ５２〜５４を上記外輪１ａの径方向内方に移動させ、このうちのガイドローラ５２、５２の外周面をこの外輪１ａの外周面に当接させる。そして、この状態で上記サーボモータ３６により上記駆動ローラ５３を回転駆動し、各玉３２、３２の公転速度を押型２６の振れ回りの角速度に一致させるべく、上記外輪１ａを回転駆動する。その他の構成及び作用は、前述した参考例の第１例の場合と同様である。
【００３６】
尚、かしめ部の加工時に大きな荷重が加わるのは、複列に配置した転がり軸受のうち、このかしめ部側の転がり軸受のみである。このかしめ部から遠い側の転がり軸受には、軌道面に圧痕を生じさせる程に大きな荷重が加わる事はない。従って、上記かしめ部から遠い側の転がり軸受に関しては、転動体の位相と押型の傾斜方向の位相とを規制する為の考慮は不要である。又、本発明の製造方法を、前述の図１２に示した様な、回転鍛造によりかしめ部１４を形成する場合に適用するには、外輪１をハブ本体８と反対方向に回転させ、このかしめ部１４側に存在する複数個の転動体（図１２では円すいころ１７、１７）の公転速度をゼロにする（自転するのみで公転させない）。勿論、ロール３０からハブ本体８に加わる荷重の作用方向は、隣り合う転動体同士の中間に位置させる。
【００３７】
又、本発明は、前述した通り、転動体として玉を使用した車輪支持用転がり軸受ユニットを対象として実施した場合に最も大きな効果を得られるが、転動体として円すいころを使用した車輪支持用転がり軸受ユニットを対象として実施する事もできる。更には、懸架装置に支持されて回転する事のない内径側軌道輪部材の周囲で、車輪と共に回転する外径側軌道輪部材を支持した、所謂外輪回転型の車輪支持用転がり軸受ユニットを対象として実施する事もできる。
【００３８】
【発明の効果】
上述の様に本発明の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によれば、かしめ部の加工作業に伴って各軌道に圧痕が形成される事を防止できる。この為、運転時に発生する振動や騒音が低く、しかも優れた耐久性を有する車輪支持用転がり軸受ユニットを得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明に関する参考例の第１例を示す断面図。
【図２】
かしめ部の加工時にハブに加わる荷重を説明する為の断面図。
【図３】
同様にかしめ部の加工時にハブに加わる荷重を説明する為の図で、（Ａ）は図２のＡ部拡大図、（Ｂ）は図２の拡大Ｂ−Ｂ断面図。
【図４】
本発明に関する参考例の第２例を示す断面図。
【図５】
同第３例を示す断面図。
【図６】
本発明の実施の形態の１例を示す断面図。
【図７】
本発明に関する参考例の第４例を示す断面図。
【図８】
一部を省略して図７の上方から見た図。
【図９】
従来から知られている車輪支持用転がり軸受ユニットの１例を示す断面図。
【図１０】
従来から知られている車輪支持用転がり軸受ユニットの製造方法の第１例でハブに対して内輪を外嵌固定する状態を示す断面図。
【図１１】
同じくかしめ部を形成する状態を示す断面図。
【図１２】
従来から知られている車輪支持用転がり軸受ユニットの製造方法の第２例でかしめ部を形成する状態を示す断面図。
【符号の説明】
１、１ａ  外輪
２、２ａ、２ｂ  ハブ
３    第一列の円すいころ軸受
４    第二列の円すいころ軸受
５、５ａ    第一の外輪軌道
６、６ａ    第二の外輪軌道
７    取付部
８、８ａ、８ｂ  ハブ本体
９、９ａ  内輪
１０    フランジ
１１、１１ａ  第一の内輪軌道
１２、１２ａ  第二の内輪軌道
１３    段部
１４    かしめ部
１５    段差面
１６    円筒部
１７    円すいころ
１８    第一の保持器
１９    第二の保持器
２０    シールリング
２１    空間
２２    芯金
２３    弾性材
２４    支持台
２５    圧入治具
２６    押型
２７    凸部
２８    凹部
２９    支持軸受
３０    ロール
３１    凹部
３２    玉
３３    変位センサ
３４    位置検知センサ
３５    保持器
３６    サーボモータ
３７    無端ベルト
３８    回転軸
３９    駆動プーリ
４０    加振器
４１    加振腕
４２    スプライン孔
４３    揺動腕
４４    歯車減速機
４５    伝達ピン
４６    減速大歯車
４７    軸受
４８    減速小歯車
４９    シリンダ孔
５０    ばね
５１    取付孔
５２    ガイドローラ
５３    駆動ローラ
５４    バックアップローラ
５５    昇降支持ブラケット