(57)【要約】【課題】  ハブ本体６の内端部にかしめ部１１を形成する為に使用する押型１７を改良して、この押型１７の加工面２２の寿命を十分に確保できる様にする。【解決手段】  上記加工面２２の硬度をＨＲＣ６０以上とし、且つ、この加工面２２に鏡面仕上げ加工を施す。この構成を採用する事により、上記課題を解決する。【選択図】  図２
2006116550.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円環状の加工面を有し、この加工面の円周方向一部分を、被加工物を構成する円環状の被加工部の円周方向一部分に押し付けた状態で上記加工面の中心軸を揺動変位させ、この被加工部に対するこの加工面の押し付け位置を円周方向に移動させる事により、この被加工部の塑性加工を部分的に且つ円周方向に亙り連続的に進行させる押型に於いて、上記加工面の硬度をＨＲＣ６０以上とし、且つ、この加工面に鏡面仕上げ加工を施した事を特徴とする押型。
【請求項２】
軸部材の一端部外周面に設けた小径段部に内輪を外嵌すると共に、この軸部材の一端部である円筒状部の先端寄り部分でこの内輪の一端面から突出した部分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上記内輪の一端面を抑え付け、この内輪を上記軸部材に結合固定している車輪支持用ハブユニットを造る為、被加工部である、上記円筒状部の先端寄り部分で上記内輪の一端面から突出した部分を、径方向外方に塑性変形させて上記かしめ部を形成する為に使用する、請求項１に記載した押型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明に係る押型は、例えば、車輪支持用ハブユニットを構成するハブ本体等の軸部材の端部に外嵌した内輪をこの軸部材に結合固定する為、この軸部材の端部にかしめ部を形成するのに使用する。
【背景技術】
【０００２】
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、車輪支持用ハブユニットを使用する。この様な車輪支持用ハブユニットとして特許文献１には、図１に示す様な構造が記載されている。この車輪支持用ハブユニットは、外輪１の内径側にハブ２を、複数個の転動体３、３を介して回転自在に支持している。このうちの外輪１は、内周面に１対の外輪軌道４ａ、４ｂを形成すると共に、外周面に懸架装置に支持固定する為の結合フランジ５を設けている。
【０００３】
又、上記ハブ２は、軸部材であるハブ本体６と、内輪７とを組み合わせて成る。このうちのハブ本体６は、外周面の外端（車両への組み付け状態で車両の幅方向外側となる端で、図１の左端、図２の下端）寄り部分に車輪を支持する為の取付フランジ８を、同じく中間部に第一の内輪軌道９ａを、同じく内端（車両への組み付け状態で車両の幅方向中央側となる端で、図１の右端、図２の上端）部に外径寸法が小さくなった小径段部１０を、それぞれ形成している。尚、上記第一の内輪軌道９ａは、上記ハブ本体６の中間部に外嵌した別体の内輪の外周面に形成する場合もある。
【０００４】
又、上記内輪７は、外周面に第二の内輪軌道９ｂを有する。この様な内輪７は、上記小径段部１０に締り嵌めで外嵌すると共に、上記ハブ本体６の内端部に設けたかしめ部１１により、上記小径段部１０の段差面１２に向け抑え付けている。又、上記各転動体３、３は、上記各外輪軌道４ａ、４ｂと上記各内輪軌道９ａ、９ｂとの間にそれぞれ複数個ずつ、転動自在に設けている。尚、図示の例では、上記各転動体３、３として玉を使用しているが、重量が嵩む自動車用のハブユニットの場合には、玉に代えて円すいころを使用する場合もある。
【０００５】
上述の様に構成する車輪支持用ハブユニットのうち、上記かしめ部１１は、上記ハブ本体６の内端部に設けた円筒状部１３のうち、上記小径段部１０に外嵌した内輪７の内端面よりも軸方向に突出した先端寄り部分を、図２に示す様な揺動プレス装置１４により直径方向外方に塑性変形させる事により形成している。尚、上記かしめ部１１を形成する以前の状態で、上記円筒状部１３の内外両周面のうち、外周面の形状は円筒形であるが、内周面の形状は、開口部に向かう程直径が大きくなる、部分円すい筒形である。
【０００６】
上記揺動プレス装置１４は、ホルダ１５と、抑え治具１６と、押型１７とを備える。このうちのホルダ１５は、十分に大きな剛性を有する金属材料により有底円筒状に構成している。そして、底部１８の上面に上記ハブ２の外端面中央部を、受治具１９を介して若干の揺動変位自在に支持している。この様な状態でハブ２の外端面中央部を支持する事により、上記かしめ部１１の形成時に、上記ハブ２に過大なモーメント荷重が加わる事を防止できる様にしている。又、上記抑え治具１６は、それぞれが半円弧形に形成した１対の治具素子２０、２０同士を組み合わせる事により全体を略円輪状に構成している。この様な抑え治具１６は、図示しない結合手段により、上記ホルダ１５の上端開口部に結合した状態で、上記内輪７の肩部２１を抑え付けている。又、上記押型１７は、下端面に円環状の凹曲面である加工面２２を設けている。この様な押型１７は、上記ハブ２の中心軸を中心として揺動（この押型１７の中心軸を上記ハブ２の中心軸に対して角度θだけ傾けた状態で、このハブ２の中心軸を中心として振れ回り運動）できる様にしている。
【０００７】
上記ハブ本体６の内端部にかしめ部１１を形成する際には、この内端部に設けた円筒状部１３の円周方向一部分に、上記押型１７の加工面２２の円周方向一部分を押し付ける。図示の例では、この押し付け力を、上記ホルダ１５を介して上記ハブ２を上方に押圧する事により発生させている。そして、この状態で、上記押型１７を揺動させる事により、上記円筒状部１３に対する上記加工面２２の押し付け位置を円周方向に移動させる。これにより、上記円筒状部１３に上記加工面２２を押し付けてこの円筒部１３を径方向外方に塑性変形させる作業を、部分的に且つ円周方向に亙り連続的に進行させて、上記かしめ部１１を形成する。この様にしてかしめ部１１を形成する場合には、一般的な鍛造加工の様に、上記円筒状部１３を径方向外方に塑性変形させる作業を全周に亙り同時に行なう事によりかしめ部１１を形成する場合に比べて、小さな加工荷重でこのかしめ部１１を形成する事ができる。
【０００８】
ところで、上述した様な揺動プレス装置１４を構成する、従来の押型１７の場合、時々、加工面２２の寿命の短いものが見受けられた。この原因に就いて調査をしたところ、従来の押型１７の場合には、上記加工面２２の硬度及び仕上げを、特に注意して管理していなかった｛具体的には、上記押型１７の材質を工具鋼とした場合で、上記加工面２２の硬度を、ＨＲＣ（ロックウェル硬度・Ｃスケール）５８〜６２程度とし、且つ、上記加工面２２の仕上げを、仕上げ後の表面粗さがＲａ（中心線平均粗さ表記で）０．２〜０．４μｍ（肉眼で加工目が見える場合あり）程度となる様に行なっていた｝事が原因である事が分った。即ち、上記加工面２２の寿命と、この加工面２２の硬度及び仕上げとの間には、互いに密接な関係があり、従来の押型１７の場合には、上記加工面２２の硬度及び仕上げを適切に管理していなかった為に、上述の様な短寿命の押型１７が出現する事が分った。
【０００９】
【特許文献１】特開２０００−２１１３０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の押型は、上述した様な事情に鑑み、加工面の硬度及び仕上げを適切に管理する事により、この加工面の寿命を安定して長くできる様にすべく発明したものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の押型は、円環状の加工面を有する。そして、この加工面の円周方向一部分を、被加工物を構成する円環状の被加工部の円周方向一部分に押し付けた状態で、上記加工面の中心軸を揺動変位させ、この被加工部に対するこの加工面の押し付け位置を円周方向に移動させる。これにより、この被加工部の塑性加工を部分的に且つ円周方向に亙り連続的に進行させる。
特に、本発明の押型に於いては、上記加工面の硬度をＨＲＣ６０以上とし、且つ、この加工面に鏡面仕上げ加工｛仕上げ後の表面粗さがＲａ０．２μｍ以下又はＲｙ（最高高さ表記で）０．８μｍ以下となり、且つ、肉眼では明らかな加工目が見えない様にできる加工。例えば、ラップ加工、テープに砥粒を貼り付けて磨く加工、砥石で磨く加工、超仕上げ加工（バニッシュ仕上げ、ハードターニング仕上げ）等の遊離砥粒加工の他、電解研磨加工を含む。｝を施している。
【発明の効果】
【００１２】
上述の様に構成する本発明の押型の場合には、加工面の硬度及び仕上げを適切に管理している為、この加工面の寿命を安定して長くする事ができる。又、本発明の押型の場合には、加工面の表面粗さが良好（Ｒａ０．２μｍ以下又はＲｙ０．８μｍ以下）である為、この加工面により被加工部を塑性変形させる際に、この被加工部の表面に局部的な応力が発生しにくい。又、塑性変形後の被加工部の表面粗さも良好になる。従って、塑性変形後の被加工部の強度及び防錆性を向上させる事ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の押型は、請求項２に記載した様に、（例えば、前述の図１〜２に示した様な）車輪支持用ハブユニットを構成する軸部材の端部に設けた、この軸部材に対して内輪を結合固定する為のかしめ部を形成する為に使用する事ができる。
【００１４】
又、本発明を実施する場合で、押型の材料が鋼である場合に好ましくは、加工面の硬度の上限値を、ＨＲＣ８０とする。この理由は、この加工面の高度を高める為の処理コストを抑えられる様にする為である。
【００１５】
又、本発明を実施する場合に、好ましくは、加工面に鏡面仕上げ加工を施した後の、この加工面を、実体光学顕微鏡（１０〜４０倍）で観察しても加工目が見えない程度の面とする。
この様にすれば、上述した様な本発明の効果を十分に得られる。
【実施例】
【００１６】
前述した図２を参照しつつ、本発明の効果を確認する為に行なった実験に就いて説明する。実験では、試料として、それぞれが工具鋼（例えば、合金工具鋼、高速度工具鋼）製であり、且つ、加工面２２の硬度と仕上げ方法とをそれぞれ変えた、６種類の押型１７（試料１〜６）を用意した。そして、これら各試料１〜６を組み込んだ揺動プレス装置１４により、かしめ部１１の形成作業を行なう事で、これら各試料１〜６の加工面２２の寿命を調べた。実験結果を以下の表１に示す。
【表１】
2006116550.tif 000003
尚、この表１中、加工面２２の寿命評価を示す３種類の記号のうち、「◎」は、この加工面２２の寿命が前述した従来の押型１７の加工面２２の平均寿命よりも長かった場合を、「〇」は、同じくこの平均寿命と同等だった場合を、「△」は、同じくこの平均寿命よりも短かった場合を、それぞれ示している。
【００１７】
上記表１に示す様に、寿命評価が「◎」となった試料３、５、６は、加工面２２の硬度がＨＲＣ６０以上であり、且つ、この加工面２２の鏡面仕上げ方法としてラップ仕上げ（本実験では、試料を回転させつつ、上記加工面２２を、ダイヤモンド砥粒を使って手で磨く仕上げ方法。尚、この様な仕上げ方法を実施すると、上記加工面２２の面粗度が良好となり、上記かしめ部１１との摩擦係数が減少する為、加工時にこれら加工面２２とかしめ部１１との接触部で凝着が生じ難くなる。）を採用したものである。又、寿命評価が「〇」となった試料２、４は、加工面２２の硬度がＨＲＣ６０以上であるが、この加工面２２の仕上げ方法として鏡面仕上げを採用していない｛本実験では、研削仕上げ＋軽いラップ仕上げ（肉眼で加工目が見える場合があるレベルのラップ仕上げ）を採用している｝もの（試料２）であるか、或は、加工面２２の仕上げ方法としてラップ仕上げを採用しているが、この加工面２２の硬度がＨＲＣ６０未満のもの（試料４、ＨＲＣ６０未満となる可能性があるもの）であった。又、寿命評価が「△」となった試料１は、加工面２２の硬度がＨＲＣ６０未満であり、且つ、この加工面２２の仕上げ方法としてラップ仕上げ等の研磨仕上げを採用していない｛本実験では、研削仕上げ＋軽いラップ仕上げ（肉眼で加工目が見える場合があるレベルのラップ仕上げ）を採用している｝ものであった。
【００１８】
以上の実験結果から、加工面２２の寿命を安定して長くする為には、加工面２２の硬度をＨＲＣ６０以上とし、且つ、この加工面２２の仕上げ方法として鏡面仕上げを採用すれば良い事が確認できた。
【００１９】
尚、本発明の押型１７を使用してかしめ部１１の形成作業を行なう際には、途中で（例えば、この押型１７を、この押型１７の平均寿命の１／１０〜１／２程度使用する毎に）、加工面２２の鏡面仕上げ加工をし直すのが好ましい。この様にすれば、加工に伴って粗くなった上記加工面２２を再び平滑面にでき、途中でこの加工面２２の鏡面仕上げ加工をし直さない場合に比べて、この加工面２２に亀裂等の損傷が発生しにくくなる。この為、この加工面２２の寿命をより長くできる。言い換えれば、１個の押型１７で、より多くのかしめ部１１を形成する事ができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】従来から知られている、かしめ部を備えた車輪支持用ハブユニットの１例を示す断面図。
【図２】押型によりかしめ部を形成する状態を示す断面図。
【符号の説明】
【００２１】
１    外輪
２    ハブ
３    転動体
４ａ、４ｂ  外輪軌道
５    結合フランジ
６    ハブ本体
７    内輪
８    取付フランジ
９ａ、９ｂ  内輪軌道
１０    小径段部
１１    かしめ部
１２    段差面
１３    円筒状部
１４    揺動プレス装置
１５    ホルダ
１６    抑え治具
１７    押型
１８    底部
１９    受治具
２０    治具素子
２１    肩部
２２    加工面
【図１】
2006116550.tif 000004
【図２】
2006116550.tif 000005