(57)【要約】【課題】ハブフランジの強度を低下させること無く複数の孔を容易に且つ低コストで形成することが可能な軸受ユニットの製造方法を提供する。【解決手段】車体側に固定されて常時非回転状態に維持される静止輪(外輪)２と、静止輪に対向して設けられ且つ車輪側に接続されて車輪と共に回転する回転輪(内輪)４とを備えており、回転輪には、車輪側を構成する構成品(ブレーキロータ、ディスクホイール)を取り付けるためのフランジ(ハブフランジ１２ｆ)が設けられていると共に、フランジには、当該フランジを貫通して形成された複数の孔(ボルト孔１２ｈ)が点在している軸受ユニットの製造方法であって、各孔は、それぞれ、フランジの一部を車体側Ｓ２から車輪側Ｓ１に向けて打ち抜いて形成される。【選択図】図３
2008143395.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体側に固定されて常時非回転状態に維持される静止輪と、静止輪に対向して設けられ且つ車輪側に接続されて車輪と共に回転する回転輪とを備えており、回転輪には、車輪側を構成する構成品を取り付けるためのフランジが設けられていると共に、フランジには、当該フランジを貫通して形成された複数の孔が点在している軸受ユニットの製造方法であって、
各孔は、それぞれ、フランジの一部を車体側から車輪側に向けて打ち抜いて形成されることを特徴とする軸受ユニットの製造方法。
【請求項２】
複数の孔には、車輪側の構成品を取り付けて固定するためのボルト孔が含まれていることを特徴とする請求項１に記載の軸受ユニットの製造方法。
【請求項３】
複数の孔には、フランジに固定された車輪側の構成品に対するメンテナンスや、軸受ユニットを懸架装置から取り外す際に用いる作業孔が含まれていることを特徴とする請求項１に記載の軸受ユニットの製造方法。
【請求項４】
複数の孔には、フランジの軽量化させるための軽量孔が含まれていることを特徴とする請求項１に記載の軸受ユニットの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば自動車の車輪を懸架装置に対して回転自在に支持するために用いられる軸受ユニットの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車の車輪(例えば、ディスクホイール)を車体(例えば、懸架装置(サスペンション))に対して回転自在に支持するための各種の軸受ユニットが知られている(特許文献１参照)。例えば図１(ａ)には駆動輪用の軸受ユニットが示されており、当該軸受ユニットは、車体側に固定されて常時非回転状態に維持される静止輪(外輪)２と、静止輪２の内側に対向して設けられ且つ車輪側に接続されて車輪と共に回転する回転輪(内輪)４と、静止輪２と回転輪４との間に複列(例えば２列)で回転可能に組み込まれた複数の転動体6,8とを備えている。なお、転動体6,8として図面では、玉を例示しているが、軸受ユニットの構成や種類に応じて、コロが適用される場合もある。
【０００３】
ここで、静止輪２は、回転輪４の外周を覆うように対向配置され、その全体が中空円筒状を成している。また、静止輪２と回転輪４との間には、軸受ユニット内部を密封するためのシール部材(例えば、車輪側のリップシール１０ａ、車体側のパックシール１０ｂ)が設けられている。更に、静止輪２には、その外周側から外方に向って突出した固定フランジ２ａが一体成形されている。この場合、固定フランジ２ａの固定孔２ｂに固定用ボルト(図示しない)を挿入し、これを車体側に締結することで、静止輪２を図示しない懸架装置(ナックル)に固定することができる。
【０００４】
一方、回転輪４には、自動車の車輪側を構成する構成品(例えば、ブレーキロータ、ディスクホイールなどの車輪側構成品)を支持しつつ共に回転する略円筒形状のハブ１２が設けられている。ハブ１２には、車輪側構成品を取り付けるためのハブフランジ１２ｆが静止輪２を越えて外方(ハブ１２の半径方向外側)に向って延出しており、その延出縁付近には、周方向に沿って所定間隔で複数のボルト孔１２ｈが形成されている。また、それぞれのボルト孔１２ｈには、１本ずつハブボルト１４が車輪側に向けて挿入されている。この場合、複数のハブボルト１４をディスクホイールに形成された固定孔(図示しない)に差し込んでハブナット(図示しない)で締付けることにより、車輪側構成品をハブフランジ１２ｆに対して位置決めして固定することができる。
【０００５】
なお、ハブ１２(回転輪４)には、その車体側の嵌合面４ｎに環状の回転輪構成体１６(ハブ１２と共に回転輪４を構成する内輪)が嵌合されるようになっている。この場合、例えば静止輪２と回転輪４との間に各転動体6,8を保持器１８で保持した状態で、回転輪構成体１６を嵌合面４ｎに形成された段部１２ｂまで嵌合した後、ハブ１２の車体側端部の加締め領域１２ｃを塑性変形させて、当該加締め領域１２ｃを回転輪構成体１６の周端部１６ｓに沿って加締める(密着させる)ことで、当該回転輪構成体１６を回転輪４(ハブ１２)に固定することができる。
【０００６】
また、かかる軸受ユニットには、図示しない等速ジョイント(ＣＶＪ)が連結されるようになっている。具体的に説明すると、等速ジョイントと軸受ユニットとは、等速ジョイントの外輪(図示しない)を軸受ユニットの回転輪４(ハブ１２の加締め領域１２ｃ)に当接すると共に、等速ジョイントのスプライン軸(図示しない)を回転輪４(ハブ１２)のスプライン孔１２ｓに嵌入し、その嵌入先端をパイロット部１２ｄに対してナット(図示しない)で固定することで互いに連結されている。この構成において、例えばドライブシャフトの角度の変化に対応して当該等速ジョイントが自由に角度変化することで、所定トルクの駆動力が軸受ユニットを介してディスクホイールに等速で伝達されることになる。
【０００７】
一方、例えば図１(ｂ)には従動輪用の軸受ユニットが示されており、当該軸受ユニットにおいて、軸受ユニット内部を密封するためのシール部材として、車体側にはパックシールの代わりにカバー１０ｃが設けられている。カバー１０ｃは、車体側における軸受内部を軸受外部から密封するような円板形状を成しており、その基端は静止輪２の固定面２ｎに固定されている。なお、他の構成は上述した駆動輪用の軸受ユニット(図１(ａ))と同一であるため、図１(ｂ)上において同一符号を付して、その説明を省略する。
【０００８】
ところで、上述したような軸受ユニットにおいて、ハブフランジ１２ｆには、車輪側構成品(ブレーキロータ、ディスクホイール)を取り付けるためのボルト孔１２ｈのほかに、例えばハブフランジ１２ｆに固定された車輪側構成品に対するメンテナンスや軸受ユニットを懸架装置(ナックル)から取り外す際に用いる作業孔(図示しない)、ハブフランジ１２ｆを軽量化させるための軽量孔(図示しない)などが形成される場合がある。なお、これら複数の孔は、ハブフランジ１２ｆを製造(例えば、鍛造)する際に、ハブフランジ１２ｆの一部を打ち抜いて形成されている。
【０００９】
この場合、ハブフランジ１２ｆにボルト孔１２ｈを形成する現行法としては、例えば図２(ａ)に示すように、固定型２０と押え型２２の間にハブ１２をセットした状態で、押え型２２側からハブフランジ１２ｆを貫通して矢印Ｙ方向にパンチ２４を打ち抜く。このとき、ハブ１２は、そのパイロット部１２ｄを押え型２２側に向けて位置決めされるため、パンチ２４は、パイロット部１２ｄ側から加締め領域１２ｃ側に打ち抜かれる。なお、この製造段階では、加締め領域１２ｃに加締め処理は施されないため、当該加締め領域１２ｃはハブ１２の軸方向に沿ってストレートに延出した状態となっている。
【００１０】
ここで、現行法でのパンチ２４の打ち抜き方向Ｙを規定すると、ハブ１２を組み込んだ軸受ユニットを車輪と車体との間に配置した状態において、パイロット部１２ｄは自動車の車輪側に向けて配置され、一方、加締め領域１２ｃは車体側に向けて配置される。このため、複数のボルト孔１２ｈは、それぞれ、ハブフランジ１２ｆの一部を車輪側から車体側に向けて矢印Ｙ方向に打ち抜いて形成されることになる。このとき、ハブフランジ１２ｆから生じた打ち抜き片２６は、固定型２０の排出路２０ａを介して廃棄される。なお、図面には、ハブフランジ１２ｆにボルト孔１２ｈを形成する方法が例示されているが、他の孔(作業孔、軽量孔)も同様の方法で形成される。
【００１１】
例えば図２(ｂ)には、現行法で形成されたボルト孔１２ｈの断面が示されており、ハブフランジ１２ｆの車輪側Ｓ１から車体側Ｓ２に向けて、Ｒ状のダレ領域ｍ１、せん断領域ｍ２、破断領域ｍ３、かえり(バリ)領域ｍ４が連続して形成される。この場合、ダレ領域ｍ１は、打ち抜きに際して生じた部位、また、せん断領域ｍ２は、パンチ２４がハブフランジ１２ｆの一部を切り抜いた際に生じた部位であり、特に問題とはならない。
【００１２】
これに対して、破断領域ｍ３は、パンチ２４でハブフランジ１２ｆの一部が引きちぎられて生じた部位であり、その破断された余剰部位が、かえり(バリ)領域ｍ４となって車体側Ｓ２に突出することになる。この場合、破断領域ｍ３は、応力が集中し易く強度的に他の部位よりも弱くなってしまう虞があり、かえり(バリ)領域ｍ４は、これにより作業者の手指が傷付いてしまう虞がある。そこで、従来では、ハブフランジ１２ｆの車体側Ｓ２に後加工を施す必要があった。即ち、破断領域ｍ３及びかえり(バリ)領域ｍ４の双方に後加工を施して、破断面やバリの除去が行われている。
【００１３】
しかしながら、このような後加工は手間がかかり面倒であると共に、その後加工処理に要する加工コストが別途必要となるため、軸受全体の製造価格が上昇してしまうといった問題がある。また、後加工でバリを除去しても破断面自体を除去することは行われないため、当該破断領域ｍ３は比較的大きく残った状態となり、その残留領域の大きさによっては、ハブフランジ１２ｆ全体の強度が低下してしまう場合がある。更に、ハブフランジ１２ｆの車輪側Ｓ１には、車輪側構成品(ブレーキロータ、ディスクホイール)を取り付けるために機械加工が施されるが、これに要する加工コストが記の後加工処理(車体側Ｓ２の後加工)に要するコストに加わると、軸受全体の製造価格は大幅に上昇してしまうことになる。
【特許文献１】特開２００５−２１４３００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、このような問題を解決するためになされており、その目的は、ハブフランジの強度を低下させること無く複数の孔を容易に且つ低コストで形成することが可能な軸受ユニットの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
このような目的を達成するために、本発明は、車体側に固定されて常時非回転状態に維持される静止輪と、静止輪に対向して設けられ且つ車輪側に接続されて車輪と共に回転する回転輪とを備えており、回転輪には、車輪側を構成する構成品を取り付けるためのフランジが設けられていると共に、フランジには、当該フランジを貫通して形成された複数の孔が点在している軸受ユニットの製造方法であって、各孔は、それぞれ、フランジの一部を車体側から車輪側に向けて打ち抜いて形成される。この場合、複数の孔には、車輪側の構成品を取り付けて固定するためのボルト孔、フランジに固定された車輪側の構成品に対するメンテナンスや、軸受ユニットを懸架装置から取り外す際に用いる作業孔、フランジの軽量化させるための軽量孔が含まれている。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の軸受ユニットの製造方法によれば、ハブフランジの強度を低下させること無く複数の孔を容易に且つ低コストで形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施の形態に係る軸受ユニットの製造方法について、添付図面を参照して説明する。なお、本実施の形態の製造方法は、上述した現行法(図２(ａ))の改良であるため、以下では改良部分の説明にとどめる。この場合、上述した現行法の構成と同一の構成には、図面上で同一符号を付して、その説明を省略する。
【００１８】
図３(ａ)には、本実施の形態の製造方法において、ハブフランジ１２ｆに複数の孔を形成するための構成例が示されており、各孔は、それぞれ、ハブフランジ１２ｆの一部を車体側Ｓ２から車輪側Ｓ１に向けて打ち抜いて形成されるようになっている。この場合、固定型２０と押え型２２の間にハブ１２をセットした状態において、ハブ１２は、そのパイロット部１２ｄを固定型２０側に向けて位置決めされる。なお、この製造段階では、加締め領域１２ｃに加締め処理は施されないため、当該加締め領域１２ｃはハブ１２の軸方向に沿ってストレートに延出した状態となっている。
【００１９】
図３(ｂ)には、本実施の形態の製造方法で形成したボルト孔１２ｈの断面が示されており、ハブフランジ１２ｆの車体側Ｓ２から車輪側Ｓ１に向けて、Ｒ状のダレ領域ｍ１、せん断領域ｍ２、破断領域ｍ３、かえり(バリ)領域ｍ４が連続して形成される。この場合、Ｒ状のダレ領域ｍ１及びせん断領域ｍ２は、ボルト孔１２ｈ周りの強度や表面形状を損なうことは無いため、特に問題とはならない。このため、ボルト孔１２ｈの形成後に、ハブフランジ１２ｆの車体側Ｓ２に対して後加工を施す必要は無い。
【００２０】
一方、ハブフランジ１２ｆの車輪側Ｓ１には、かえり(バリ)領域ｍ４が突出し、これの車体側Ｓ２に隣接して破断領域ｍ３が形成されている。ところで、ハブフランジ１２ｆの車輪側Ｓ１には、車輪側構成品(ブレーキロータ、ディスクホイール)を取り付けるために機械加工が施されるため、このとき、かえり(バリ)領域ｍ４も完全に除去される。これと同時に、破断領域ｍ３も車輪側寄りの部分が除去されるため、破断領域ｍ３が比較的小さくなる。
【００２１】
以上、本実施の形態によれば、ハブフランジ１２ｆの一部を車体側Ｓ２から車輪側Ｓ１に向けて打ち抜くことで複数のボルト孔１２ｈを形成するようにしたことで、現行法のようにハブフランジ１２ｆの両側(車輪側Ｓ１、車体側Ｓ２)に後加工を施す必要は無く、これにより、軸受の製造効率が向上し、その結果、軸受の製造価格を大幅に削減することができる。この場合、ハブフランジ１２ｆの車輪側Ｓ１に対する後加工で残留した破断領域ｍ３は、その残留領域の大きさによっては、ハブフランジ１２ｆ全体の強度を低下させる要因となり得る。
【００２２】
しかしながら、当該車輪側Ｓ１に取り付けられる車輪側構成品(ブレーキロータ、ディスクホイール)が補強材として機能するため、残留した破断領域ｍ３に生じる応力は比較的小さくなり、応力の集中も発生し難くなる。このため、かかる領域ｍ３が強度的に他の部位よりも弱くなることは無く、その結果、複数のボルト孔１２ｈを形成した後においてもハブフランジ１２ｆ全体の強度を一定に維持することができる。
【００２３】
なお、本実施の形態では、ハブフランジ１２ｆに複数のボルト孔１２ｈを形成する方法を想定して説明したが、他の孔(作業孔、軽量孔)も同様の方法で形成することが可能であり、これにより、上述した実施の形態と同様の効果を実現することができる。また、上述しにおいて、複数の孔(ボルト孔１２ｈ、作業孔、軽量孔)の大きさや形状について言及しなかったが、これは、例えばハブフランジ１２ｆの大きさや形状、軸受ユニットの使用目的や使用環境に応じて任意に設定されるため、ここでは特に限定しない。
【００２４】
更に、本実施の形態の製造方法が適用可能な軸受ユニットとしては、図１(ａ),(ｂ)に示された軸受ユニットに限定されることは無く、例えば軸受全体として１つのフランジが回転輪に設けられた軸受ユニットや、回転輪と静止輪のそれぞれに１本ずつフランジが設けられ、且つハブとは別に内輪が複列に設けられた軸受ユニットにも同様に、本実施の形態の製造方法を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】(ａ)は、駆動輪用の軸受ユニットの構成を示す断面図、(ｂ)は、従動輪用の軸受ユニットの構成を示す断面図。
【図２】(ａ)は、ハブフランジに複数の孔を形成する現行法の構成例を示す断面図、(ｂ)は、現行法で形成された孔の断面図。
【図３】(ａ)は、本発明の一実施の形態に係る軸受ユニットの製造方法において、ハブフランジに複数の孔を形成するための構成例を示す断面図、(ｂ)は、同図(ａ)に示す方法で形成された孔の断面図。
【符号の説明】
【００２６】
２  静止輪(外輪)
４  回転輪(内輪)
１２  ハブ
１２ｆ  ハブフランジ
１２ｈ  ボルト孔
Ｓ１  ハブフランジの車輪側
Ｓ２  ハブフランジの車体側
【図１】
2008143395.tif 000003
【図２】
2008143395.tif 000004
【図３】
2008143395.tif 000005