(57)【要約】【課題】研削焼けの発生を抑えることができ、品質の安定性が向上し、しかも製品負荷能力が向上する軸受装置の製造方法を提供する。【解決手段】突隆研削面部１、２を有する砥石部材３をその軸心廻りに回転させて、軸受装置の外方部材４のボール転送溝５、６を研削する軸受装置の製造方法である。外方部材４の軸線に対して所定傾斜角度をなす方向に沿って突隆研削面部１、２にて斜め方向切り込んでボール転送溝５、６を研削する。【選択図】図１
2007296585.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
突隆研削面部を有する砥石部材をその軸心廻りに回転させて、軸受装置の外方部材のボール転送溝を研削する軸受装置の製造方法であって、
外方部材の軸線に対して所定傾斜角度をなす方向に沿って突隆研削面部にて斜め方向に切り込んでボール転送溝を研削することを特徴とする軸受装置の製造方法。
【請求項２】
前記砥石部材は一対の突隆研削面部を有し、この一対の突隆研削面部の軸方向配設ピッチを、研削すべきボール転送溝の軸方向配設ピッチよりも大きくして、一方の突隆研削面部にて一方のボール転送溝を研削すると同時に他方の突隆研削面部にて他方のボール転送溝のカウンタボア部を研削した後、他方の突隆研削面部にて他方のボール転送溝を研削すると同時に一方の突隆研削面部にて一方のボール転送溝のカウンタボア部を研削することを特徴とする請求項１の軸受装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸受装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
軸受装置には車輪用軸受装置があり、車輪用軸受装置には、ハブ輪に一対の内輪が装着（圧入）された第１世代や第２世代と呼ばれるもの、ハブ輪の外周に直接軌道面（転走面）を形成した第３世代と呼ばれるもの、さらには、ハブ輪と等速自在継手の外側継手部材の外周にそれぞれ直接軌道面（転走面）を形成した第４世代と呼ばれるものがある。
【０００３】
例えば、第３世代と呼ばれる車輪用軸受装置（特許文献１及び特許文献２）は、図７に示すように、外径方向に延びるフランジ１０１を有するハブ輪１０２と、ハブ輪１０２の筒部１１３の外周側に配設される軸受構造部１００とを備える。そして、このハブ輪１０２に図示省略の等速自在継手の外側継手部材が固定される。
【０００４】
また、ハブ輪１０２は、筒部１１３と前記フランジ１０１とを有し、フランジ１０１の外端面（ホイール取付面）１１４には、図示省略のホイールおよびブレーキロータが装着される短筒状のパイロット部１１５が突設されている。パイロット部１１５は、大径の第１部１１５ａと小径の第２部１１５ｂとからなり、第１部１１５ａにブレーキロータが外嵌され、第２部１１５ｂにホイールが外嵌される。
【０００５】
そして、筒部１１３の反フランジ側に切欠部１１６が設けられ、この切欠部１１６に軸受構造部１００の内輪１１７が嵌合されている。また、ハブ輪１０２のフランジ１０１にはボルト装着孔１１２が設けられて、このボルト装着孔１１２に、ホイールおよびブレーキロータをフランジ１０１に固定するためのハブボルト１０６が装着されている。
【０００６】
軸受構造部１００は、前記内輪１１７と、外方部材（外輪）１０５と、転動体としてのボール１２２とを備える。外方部材１０５は、その内周に２列の外側軌道面１２０、１２１が設けられると共に、その外周にフランジ（車体取付フランジ）１３２が設けられている。また、ハブ輪１０２の筒部１１３の外周面のフランジ近傍には第１内側軌道面１１８が設けられ、内輪１１７の外周面に第２内側軌道面１１９が設けられている。
【０００７】
そして、外方部材１０５の第１外側軌道面（ボール転送溝）１２０とハブ輪１０２の第１内側軌道面（ボール転送溝）１１８とが対向し、外方部材１０５の第２外側軌道面１２１と、内輪１１７の軌道面１１９とが対向し、これらの間にボール１２２が介装される。
【０００８】
ところで、外方部材１０５のボール転送溝１２０、１２１は前記特許文献１に記載の研削装置等にて研削形成される。すなわち、この研削装置は、図８に示すように、軸部１２５とこの軸部１２５の外径部に配設される一対の突隆研削面部１２６、１２７を有する砥石部材１２８が使用される。また、砥石部材１２８は、その突隆研削面部１２６、１２７間に、外方部材１０５の内径面１３１を研削する内径研削面部１３２が形成されている。
【０００９】
この場合、外方部材１０５はベース部材１３０に装着され、ベース部材１３０がその軸心Ｌ廻りに回転すれば、外方部材１０５もほぼこの軸心Ｌ廻りに回転する。また、砥石部材１２８の軸心Ｌは前記軸心Ｌと平行に偏心した位置に配置される。
【００１０】
溝研削時には、外方部材１０５を軸心Ｌ廻りに回転させるとともに、砥石部材１２８をその軸心Ｌ１廻りに外方部材１０５の回転方向と反対または同方向に回転させる。これによって、砥石部材１２８の各突隆研削面部１２６、１２７にてボール転送溝１２０、１２１を研削することができる。また、このボール転送溝１２０、１２１の研削時には内径研削面部１３２にて、突隆研削面部１２６、１２７間の内径面１３１が研削される。
【特許文献１】特開２００５−３２５９０３号公報
【特許文献２】実開２００４−５２７８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、前記のように従来では、図６に示すように、突隆研削面部が外方部材１０５の軸線に対して直交する方向に切り込むため、溝中心部位置で取代（削り代）がＸ０である場合に、溝肩部１２１ａの取代（削り代）がＸ１となる。この際、Ｘ１＞Ｘ０となる。
【００１２】
ところで、このような軸受装置において、負荷能力を向上させるためには、ボール転送溝を深くする必要がある。このため、前記のような従来の方法によって、ボール転送溝を深くすれば、溝肩部１２１ａの取代（削り代）がさらに大きくなる。このため、研削サイクルタイムの増大、研削焼けが発生する。また、研削焼けを防止するためには、切り込み位置に余裕を持たせる必要があり、サイクルタイムダウンとなり生産性に劣ることになっていた。
【００１３】
このように、図５に示すように、研削焼けとサイクルタイムの制約から溝深さをＨとし、ボール径（直径）をＤとしたときの（Ｈ／Ｄ）は一般には０．３８が限界とされる。しかしながら、製品負荷能力向上のためには、（Ｈ／Ｄ）を大きくする必要がある。
【００１４】
本発明は、上記課題に鑑みて、研削焼けの発生を抑えることができ、品質の安定性が向上し、しかも製品負荷能力が向上する軸受装置の製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の軸受装置の製造方法は、突隆研削面部を有する砥石部材をその軸心廻りに回転させて、軸受装置の外方部材のボール転送溝を研削する軸受装置の製造方法であって、外方部材の軸線に対して所定傾斜角度をなす方向に沿って突隆研削面部にて斜め方向に切り込んでボール転送溝を研削するものである。
【００１６】
本発明の軸受装置の製造方法では、外方部材の軸線に対して所定傾斜角度をなす方向に沿って突隆研削面部にて斜め方向に切り込んでボール転送溝を研削するので、ボール転送溝の肩部の取代（削り代）を溝中心部位置での取代（削り代）と同程度とすることができ、肩部の取代（削り代）を小さくできる。
【００１７】
前記砥石部材は一対の突隆研削面部を有し、この一対の突隆研削面部の軸方向配設ピッチを、研削すべきボール転送溝の軸方向配設ピッチよりも大きくして、一方の突隆研削面部にて一方のボール転送溝を研削すると同時に他方の突隆研削面部にて他方のボール転送溝のカウンタボア部を研削した後、他方の突隆研削面部にて他方のボール転送溝を研削すると同時に一方の突隆研削面部にて一方のボール転送溝のカウンタボア部を研削することができる。
【００１８】
一方の突隆研削面部にて一方のボール転送溝を研削しているときに、他方のボール転送溝のカウンタボア部を研削することができ、また、他方の突隆研削面部にて他方のボール転送溝を研削するときに、一方の突隆研削面部にて一方のボール転送溝のカウンタボア部を研削することができる。これによって、２列のボール転送溝の形成を同時に行うことができる。しかも、一対の突隆研削面部の軸方向配設ピッチを、研削すべきボール転送溝の軸方向配設ピッチよりも大きくした砥石部材を使用することによって、外方部材の軸線に対して所定傾斜角度をなす方向に沿って突隆研削面部にて安定して確実に切り込むことができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の軸受装置の製造方法によれば、肩部の取代（削り代）を小さくできる。このため、切り込み速度を落として、研削焼けの発生を抑えることができ、研削される製品（この場合、外方部材）の品質の安定化を図ることができる。また、切り込み速度を落としても、肩部の取代（削り代）が小さいので、全体としての加工時間（研削時間）を短くでき、作業時間の短縮を図ることができて生産性に優れる。さらに、溝の深さを大きくとることができて、Ｈ／Ｄ（溝の深さ／ボール径）を大きくとることができるので、製品負荷能力が向上する。
【００２０】
一対の突隆研削面部の軸方向配設ピッチを、研削すべきボール転送溝の軸方向配設ピッチよりも大きくした砥石部材を使用することによって、外方部材の軸線に対して所定傾斜角度をなす方向に沿って突隆研削面部にて安定して確実に切り込むことができ、しかも、２列のボール転送溝の形成を同時に行うことができる。このため、極めて短時間に外方部材の２列のボール転送溝を研削でき、生産性の向上及び生産コストの低減を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明に係る軸受装置の製造方法の実施形態を図１〜図４に基づいて説明する。
【００２２】
図１は本発明に係る軸受装置の製造方法を示し、この方法は、突隆研削面部１、２を有する砥石部材３をその軸心Ｌ１廻りに回転させて、軸受装置の外方部材４のボール転送溝５、６を研削するものである。軸受装置は、例えば図６に示すような車輪用軸受装置である。
【００２３】
すなわち、外方部材４は、その内径面２１に軸線方向に沿って所定のピッチＰ１で配設され前記ボール転送溝５、６を有するものであって、各ボール転送溝５、６とこれらに対向するハブ輪側のボール転送溝およびハブ輪に装着された内輪のボール転送溝との間に介在される転動体としてのボール９（図２参照）を介して、ハブ輪及び内輪に外嵌される。
【００２４】
砥石部材３は、一対の前記突隆研削面部１、２と、この突隆研削面部１、２に形成される内径研削面部８とを有し、図示省略の駆動装置にてその軸心Ｌ１回りに回転駆動する。すなわち、砥石部材３は、胴部７とこの胴部７の外径面に突設される断面半円状のリング体からなる前記突隆研削面部１、２とを備える。また、この突隆研削面部１、２間は、外方部材４の溝５、６間の内径面２１を研削する前記内径研削面部８が形成される。
【００２５】
次に、前記砥石部材３を使用した研削方法を説明する。この研削方法においては、図８に示したベース部材１３０と同様のベース部材１０を使用することになる。すなわち、ベース部材１０にこのリング状の外方部材４を装着する。この際、ベース部材１０と外方部材４とを同一軸心Ｌ上に配置する。ベース部材１０は図示省略の駆動装置にて回転駆動する。
【００２６】
まず、一方のボール転送溝５を一方の突隆研削面部１にて研削する。この際、ベース部材１０を軸心Ｌ廻りに回転させるとともに、砥石部材３をその軸心Ｌ１廻りにベース部材１０の回転方向と反対方向に回転させる。そして、砥石部材３をその軸心Ｌ１廻りに回転させつつ外方部材４の軸心に対して所定傾斜角度θ１（例えば４５度）をなす方向（図１に矢印Ａ方向）に沿って斜め方向に切り込む。これによって、図２に示すように、ボール転送溝５の肩部１１の取代（削り代）Ｘ１を溝中心位置での取代（削り代）Ｘ０と同程度とすることができ、肩部１１の取代（削り代）Ｘ１を小さくできる。
【００２７】
このとき他方の突隆研削面部２にて、図１（ａ）に示すように、他方のボール転送溝５のカウンタボア部（肩おとし部）１２を研削する。
【００２８】
次に、他方のボール転送溝６を他方の突隆研削面部２にて研削する。この際、砥石部材３をその軸心Ｌ１廻りに回転させつつ外方部材４の軸心に対して所定傾斜角度θ２（例えば４５度）をなす方向（図２に矢印Ｂ方向）に沿って斜め方向に切り込む。これによって、ボール転送溝６の肩部１３の取代（削り代）Ｘ１を溝中心位置での取代（削り代）Ｘ０と同程度とすることができ、肩部１３の取代（削り代）Ｘ１を小さくできる。
【００２９】
このとき他方の突隆研削面部１にて、図１（ｂ）に示すように、他方のボール転送溝５のカウンタボア部（肩おとし部）１４を研削する。
【００３０】
このため、一方のボール転送溝５側においては、図３に示すように、突隆研削面部１にて第１研削面１５と第２研削面１６（カウンタボア部１４）とが形成される。すなわち、第１研削面１５は第１円弧１５ａに沿って形成され、第２研削面１６は第２円弧１６ａに沿って形成される。なお、第１研削面１５と第２研削面１６との間に形成される突部１７を除去してストレートに形成することもできる。
【００３１】
また、他方のボール転送溝５側においても、図４に示すように、突隆研削面部２にて、第１円弧１８ａに沿って形成される第１研削面１８と、第２円弧１９ａに沿って形成される第２研削面１９（カウンタボア部１２）とが形成される。なお、第１研削面１８と第２研削面１９との間に形成される突部２０を除去してストレートに形成することもできる。
【００３２】
また、このようにボール転送溝５、６が研削されている際に、内径研削面部８にてこの外方部材４の内径面２１を研削することになる。
【００３３】
ところで、前記研削作業は、例えばＮＣ装置が使用される。すなわち、ベース部材１０や砥石部材３の駆動装置の動作を制御する制御手段を、あらかじめプログラム化された数値指令によってディジタル制御を行うようにしている。
【００３４】
このように、研削することによって、Ｈ／Ｄを大きくとることができる。Ｈは溝の深さであり、Ｄはボール９（図２参照）の径（直径）である。すなわち、図２に示すように、一方のボール転送溝５において、肩部１３の取代（削り代）Ｘ１を溝中心部の取代Ｘ０と同程度とすることによって、溝の深さを大きくとることができて、Ｈ／Ｄを大きくとることができる。また、他方のボール転送溝６においても、肩部１３の取代（削り代）Ｘ１を溝中心部の取代Ｘ０と同程度とすることによって、溝の深さを大きくとることができて、Ｈ／Ｄを大きくとることができる。
【００３５】
なお、砥石部材３に使用する砥石には、ビトリファイド砥石等の一般的なものを使用することができる。ここで、ビトリファイド砥石とは、強い砥粒保持力を持つ磁器質結合剤を使用した研削砥石である。しかしながら、このようなビトリファイド砥石を用いれば、ドレッシングを行う必要がある。ドレッシングとは、目つぶれ、目づまりを起こした砥粒を除去し、切れ刃を再生する作業である。
【００３６】
ドレッシングを行えば、砥石摩耗ピッチが大きくなるので、その分、ＮＣプログラム補正が必要になる。これに対して、ＣＢＮ電着砥石を用いると、ドレッシングをせずに済み、ＮＣプログラム補正の必要がなくなり、コスト面で有利となる。このため、前記砥石部材３にこのＣＢＮ電着砥石を使用するのが好ましい。
【００３７】
本発明の軸受装置の製造方法によれば、外方部材４の軸線Ｌに対して所定傾斜角度をなす方向に沿って突隆研削面部１，２にて切り込んでボール転送溝５、６を研削するので、ボール転送溝５、６の肩部１１、１３の取代（削り代）を溝中心位置での取代（削り代）と同程度とすることができ、肩部１１、１３の取代（削り代）を小さくできる。このため、切り込み速度を落として、研削焼けの発生を抑えることができ、研削される製品（この場合外方部材４）の品質の安定化を図ることができる。また、切り込み速度を落としても、肩部１１、１３の取代（削り代）が小さいので、全体としての加工時間（研削時間）を短くでき、作業時間の短縮を図ることができて生産性に優れる。さらに、溝の深さを大きくとることができ、Ｈ／Ｄ（溝の深さ／ボール径）を大きくとることができるので、製品負荷能力が向上する。
【００３８】
一対の突隆研削面部１、２の軸方向配設ピッチを、研削すべきボール転送溝５、６の軸方向配設ピッチよりも大きくした砥石部材を使用することによって、外方部材の軸線に対して所定傾斜角度をなす方向に沿って突隆研削面部にて安定して確実に切り込むことができ、しかも、２列のボール転送溝の形成を同時に行うことができる。このため、極めて短時間に外方部材の２列のボール転送溝を研削でき、生産性の向上及び生産コストの低減を図ることができる。
【００３９】
なお、各ボール転送溝５、６において、カウンタボア部１２、１４を設けているが、これは、車輪用軸受装置を組み付ける作業において、ボール９と、このボール９を支持する保持器とを外方部材へ仮組した際に落下させないようにするものである。このため、各ボール転送溝５、６には２つの円弧に沿って形成されるので、いわゆる「ガタ」が生じるおそれがあるが、ハブ輪にプリロードをかけて組み込まれるので「ガタ」はなくなる。
【００４０】
ところで、前記実施形態と相違して、単一の砥石でもって、一方の溝を形成（研削）した後、他方の溝を形成（研削）することも可能である。このよう単一の砥石を使用するにことによって、（Ｈ／Ｄ）を大きく（例えば、４．５程度）することができる。しかしながら、単一の砥石で溝を研削すれば、２つの溝を同時に研削できる一体成形砥石を使用する場合に比べて、２つの溝の同時研削、及び溝と溝との間の同時研削ができず、サイクルタイムが長くなる。
【００４１】
以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく種々の変形が可能であって、例えば、軸受装置として、車輪用のハブベアリング（車輪用軸受装置）に限るものではなく、種々の工作機械や油圧ポンプ等に使用される種々のアンギュラ軸受装置であってもよい。車輪用軸受装置としても、前記実施形態では、図７に対応して、ハブ輪の外周に直接軌道面（転走面）を形成した第３世代と呼ばれるものを前提として記載したが、ハブ輪に一対の内輪が装着（圧入）された第１世代や第２世代と呼ばれるもの、ハブ輪と等速自在継手の外側継手部材の外周にそれぞれ直接軌道面（転走面）を形成した第４世代と呼ばれるものであってもよい。
【００４２】
また、砥石部材３の切り込み方向としても、ボール転送溝５、６の肩部１１、１３の取代（削り代）を溝中心部位置での取代（削り代）と同程度とすることができる範囲で、種々変更することができる。さらに、前記実施形態では、一方のボール転送溝５を研削した後、他方のボール転送溝６を研削するようにしていたが、逆に、他方のボール転送溝６を研削した後、一方のボール転送溝５を研削するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の実施形態を示す軸受装置の製造方法を示し、（ａ）は一方のボール転送溝を研削している状態の要部断面図であり、（ｂ）は他方のボール転送溝を研削している状態の要部断面図である。
【図２】砥石部材の研削方向の説明図である。
【図３】砥石部材にて研削された一方のボール転送溝を示す要部拡大断面図である。
【図４】砥石部材にて研削された他方のボール転送溝を示す要部拡大断面図である。
【図５】溝の深さとボールの径との関係を示す要部拡大断面図である。
【図６】従来の砥石部材の研削方向の説明図である。
【図７】車輪用軸受装置の断面図である。
【図８】従来の研削方法を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１     突隆研削面部
２     突隆研削面部
３     砥石部材
４     外方部材
５     ボール転送溝
６     ボール転送溝
１２、１４    カウンタボア部
【図１】
2007296585.tif 000003
【図２】
2007296585.tif 000004
【図３】
2007296585.tif 000005
【図４】
2007296585.tif 000006
【図５】
2007296585.tif 000007
【図６】
2007296585.tif 000008
【図７】
2007296585.tif 000009
【図８】
2007296585.tif 000010