(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハブとディスクロータとハブキャリアとベアリング部とが組付けられたディスク付きハブアセンブリを加工するワーク加工装置であって、
前記ハブとディスクロータを一体に回転させる回転機構と、
前記ハブキャリアを保持するチャック機構と、
前記回転機構によって回転するディスクロータの被加工面に接することにより該ディスクロータを加工する工具と、
前記チャック機構側のベース部材に設けられ、前記ディスクロータの被加工面と前記ベアリング部との間を仕切る仕切り部材と、
前記仕切り部材の内側の空間に圧搾空気供給源からエアを送り込むエア供給手段と、
を具備したことを特徴とするワーク加工装置。
【請求項２】
前記仕切り部材の先端部の前記ディスクロータと対向する個所に、ゴム弾性を有するシール部材が設けられていることを特徴とする請求項１記載のワーク加工装置。
【請求項３】
前記仕切り部材の外側に、加工後の前記ディスク付きハブアセンブリを前記回転機構に取付けたまま前記ディスクロータの被加工面を測定する測定器を備えていることを特徴とする請求項１記載のワーク加工装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ディスク付きハブアセンブリのディスクロータを加工するワーク加工装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図２は、自動車の車輪部分を構成するディスク付きハブアセンブリ１を示している。このディスク付きハブアセンブリ１は、ハブボルト２を設けるハブ３と、ハブキャリア４と、複数個のボール５と、ディスクロータ６などを備えている。
【０００３】
ボール５は、ハブ３の外周面に形成された軌道溝７と、ハブキャリア４の内周面に形成された軌道溝８との間に転動自在に収容されている。ボール５と軌道溝７，８によってベアリング部９が構成されている。また、ディスクロータ６と、ディスクロータ６を挟む位置に設ける摩擦材のパッドを有するキャリパ（図示せず）などによって、ディスクブレーキ装置が構成される。
【０００４】
一般にディスクロータ６は、ハブ３に組付ける前に、ディスクロータ６単体の状態で、表面６ａ，６ｂが旋削加工される。ディスクロータ６の表面６ａ，６ｂの平坦度や面粗度が悪かったり組付け状態が悪いと、ブレーキ作動時にディスクロータ６が面振れを生じたり、異音が発生する原因になる。このため、ディスクロータ６の表面６ａ，６ｂを高精度に加工するとともに、精度良く組付けることが望まれる。
【０００５】
ディスクロータ６の表面６ａ，６ｂを旋削加工したのち、ディスクロータ６をハブ３に組付け、さらにボール５とハブキャリア４も組付けてディスク付きハブアセンブリ１の状態にする。そしてディスクロータ６を回転させつつ、測定器によって表面６ａ，６ｂを測定している。表面６ａ，６ｂの状態が規定値を満たしていない場合には、再びディスクロータ６をハブ３から取外し、表面６ａ，６ｂを加工し直すことが行われている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このため従来は、ディスクロータ６の表面６ａ，６ｂを所望の精度に仕上げるのに手間がかかり、その分、コストアップの原因となっている。しかも従来は、ディスクロータ６の旋削加工を行う加工ステージと、ディスクロータ６の測定を行う検査ステージとが分かれているため、作業能率が悪かった。
【０００７】
上記の問題を解決するために、ディスクロータ６の加工を、ディスク付きハブアセンブリ１の状態で行うことも提案されている。しかし旋削加工中に細かい金属切り粉が発生するため、切り粉がボール５と軌道溝７，８との間に侵入する可能性がある。特に、磁気シールを使用するディスク付きハブアセンブリの場合には、切り粉が磁気シール部に付着する可能性が高まることから、何らかの対策を講じないと、切り粉による障害が生じるおそれがある。
【０００８】
従って本発明の目的は、ディスクロータを一個所の作業ステージにて能率良く所定の精度に加工することができるワーク加工装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ハブとディスクロータとハブキャリアとベアリング部とが組付けられたディスク付きハブアセンブリを加工するワーク加工装置であって、前記ハブとディスクロータを一体に回転させる回転機構と、前記ハブキャリアを保持するチャック機構と、前記回転機構によって回転するディスクロータの被加工面に接することにより該ディスクロータを加工する工具と、前記チャック機構側のベース部材に設けられ、前記ディスクロータの被加工面と前記ベアリング部との間を仕切る仕切り部材と、前記仕切り部材の内側の空間に圧搾空気供給源からエアを送り込むエア供給手段とを具備している。
【００１０】
本発明のワーク加工装置は、前記ワーク（ディスク付きハブアセンブリ）を旋削加工する際に、高圧エアを前記仕切り部材の内側の空間（言わば空気室）に送り込む。この場合、旋削中に発生する細かい金属切り粉がベアリング部に向かうことを仕切り部材によって抑制できることに加えて、高圧エアが仕切り部材とディスクロータとの対向部から外部に吹き出すことなどにより、切り粉がベアリング部に付着することが抑制される。
【００１１】
本発明の好ましい形態では、前記仕切り部材の先端部の前記ディスクロータと対向する個所に、ゴム弾性を有するシール部材が設けられている。この明細書で言うゴム弾性を有するシール部材とは、ゴムやスポンジあるいはエラストマ、軟質合成樹脂のように弾性変形可能な材料からなるシール部材である。
【００１２】
本発明の好ましい形態では、前記仕切り部材の外側の空間に、加工後の前記ワーク（ディスク付きハブアセンブリ）を前記回転機構に取付けたままディスクロータの被加工面を測定する測定器を備えている。本発明では、加工後のワークを回転機構から取外すことなく、測定器（例えばΣゲージ等）によって、ディスクロータの被加工面の検査が行われる。
【００１３】
検査の結果、再加工が必要であると判断された場合には、ワークを前記回転機構に取付けたまま、測定器をディスクロータから退避させ、回転機構によってディスクロータを回転させつつ前記工具によって再加工を行う。検査結果が合格の場合、このワークは再加工を行うことなく次工程に送られる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。
図１に示すワーク加工装置１０は、ワークとしてのディスク付きハブアセンブリ１のディスクロータ６を加工するものである。前述したようにハブアセンブリ１は、ハブ３と、ハブキャリア４と、ボール５と、ディスクロータ６などが予め一体に組付けられている。
【００１５】
このワーク加工装置１０は、ハブ３とディスクロータ６を一体に回転させる回転機構１１を備えている。回転機構１１は、ハブ３またはディスクロータ６の少なくとも一方を所定位置に保持するワーク保持部１２を備えている。
【００１６】
ワーク保持部１２は、スピンドル１３を回転させるモータ１４によって、スピンドル１３の軸回りに回転させることができるようになっている。図１に示す実施形態の場合、ハブ３は、ボルト１５によってワーク保持部１２の軸部１６に固定される。
【００１７】
ワーク保持部１２の上方に設けられたベース部材２０に、チャック機構２１が設けられている。チャック機構２１は、ハブキャリア４の径方向に開閉可能な複数のチャック爪２２（一部のみ図示する）を有している。これらのチャック爪２２によって、ハブキャリア４の外周部が把持されるようになっている。
【００１８】
ベース部材２０に、位置決め用の基準プレート部材２５が設けられている。基準プレート部材２５の先端部２６は、ハブキャリア４のフランジ部の軸方向の端面４ａに当接するようになっている。基準プレート部材２５に、エア流通部３０が形成されている。エア流通部３０の一端は、基準プレート部材２５の先端部２６、すなわち、ハブキャリア４の端面４ａによって塞ぐことのできる位置に開口している。
【００１９】
エア流通部３０に、エア供給路３１を介して圧搾空気供給源３２が接続されている。エア供給路３１もしくは圧搾空気供給源３２には、供給するエアの背圧または差圧を検出する圧力検出手段の一例としての圧力検出器３３が設けられている。
【００２０】
チャック爪２２がハブキャリア４を保持している状態において、基準プレート部材２５の先端部２６がハブキャリア４の端面４ａに密接していれば、エア流通部３０からエアが出ることが抑制されるため、所定レベルの背圧または差圧が生じる。ところが基準プレート部材２５の先端部２６とハブキャリア４の端面４ａとの間が所定の密接状態になければ、両者間に隙間が生じ、隙間からエアが漏れるため、背圧が下がる。あるいは差圧が変化する。
【００２１】
圧力検出器３３によって検出されるエアの背圧または差圧は、図示しない演算・制御機能を有するコントローラに入力される。この背圧が所定値を下回ったとき、または差圧が変化したとき、チャック機構２１がハブキャリア４を正しく保持していないと判断し、例えば警告灯あるいはブザーなどの報知手段を作動させることにより、オペレータに異常を知らせるようにしている。
【００２２】
このワーク加工装置１０は、回転機構１１によって回転するディスクロータ６を加工する工具４０，４１を備えている。工具４０，４１は、それぞれ工具移動機構４２によって、ディスクロータ６の径方向と厚み方向に移動させることができる。回転機構１１によって回転するディスクロータ６の表面６ａ，６ｂすなわち被加工面に、工具４０，４１の先端を当接させることにより、ディスクロータ６の旋削加工を行うことができる。
【００２３】
さらにこのワーク加工装置１０は、加工後のディスクロータ６の表面６ａ，６ｂを測定する測定器４５を備えている。測定器４５は、ディスクロータ６の表面６ａ，６ｂに接触するプローブ４６，４７を有し、加工後のディスクロータ６の表面６ａ，６ｂの状態（面振れの有無など）を測定する機能を有している。
【００２４】
測定器４５を設ける位置は、工具４０，４１と同一高さでディスクロータ６の周方向に離れた位置であってもよいし、あるいは、工具４０，４１を待避させたのち測定器４５をディスクロータ６に接触させる位置まで移動させてもよい。あるいは、ディスク付きハブアセンブリ１をワーク保持部１２に乗せたまま、ディスクロータ６を測定器４５のところまで相対的に移動させるように構成してもよい。
【００２５】
要するにこの測定器４５は、加工後のディスク付きハブアセンブリ１を回転機構１１に搭載したまま、ディスクロータ６の被加工面（表面６ａ，６ｂ）を測定できるような位置に設けられていればよい。この測定器４５は、下記仕切り部材５０の外側に設けられている。
【００２６】
ベース部材２０に、円筒状の仕切り部材５０が取付けられている。この仕切り部材５０はディスクロータ６の被加工面（一方の表面６ａ）とベアリング部９との間に介在し、ディスクロータ６側の空間とベアリング部９側の空間とを仕切っている。すなわちこの仕切り部材５０は、ディスクロータ６の全周にわたって連続している。仕切り部材５０の先端部、すなわちディスクロータ６と対向する個所に、ゴム弾性を有するシール部材５１が設けられている。
【００２７】
仕切り部材５０の内側に、ベース部材２０と仕切り部材５０などによって囲まれる内側の空間Ｓが形成されている。この内側の空間Ｓに、エア導入口５５が開口している。エア導入口５５には圧搾空気供給源３２が接続され、内側の空間Ｓに高圧エアを供給することができるようになっている。圧搾空気供給源３２とエア導入口５５などは、本発明で言うエア供給手段を構成している。
【００２８】
次に、ワーク加工装置１０の動作について説明する。
ワーク加工装置１０によってディスクロータ６の表面６ａ，６ｂを旋削加工するには、ディスク付きハブアセンブリ１のハブ３またはディスクロータ６の少なくとも一方を、回転機構１１のワーク保持部１２によって所定位置に保持する。また、チャック爪２２によってハブキャリア４を把持する。そしてモータ１４によってハブ３とディスクロータ６を一体に回転させる。
【００２９】
回転するディスクロータ６の表面６ａ，６ｂに工具４０，４１を接触させることにより、ディスク表面６ａ，６ｂを加工する。この加工と同時に、エア導入口５５から高圧エアを仕切り部材５０の内側の空間Ｓに送り込む。内側の空間Ｓに供給されたエアは、仕切り部材５０とディスクロータ６との間の隙間などを通って、仕切り部材５０の外部に噴出する。
【００３０】
旋削中に発生する細かい金属切り粉がベアリング部９に向かうことを、仕切り部材５０によって抑制できることに加えて、内側の空間Ｓに送り込まれた高圧エアが、仕切り部材５０のシール部材５１とディスクロータ６との接触部から仕切り部材５０の外部に吹き出すことなどにより、切り粉がベアリング部９に付着することが防止される。
【００３１】
例えば、図１に矢印Ｆで示すように、エア導入口５５から仕切り部材５０の内側の空間Ｓに供給された高圧エアが、仕切り部材５５の内側から外側に向かって噴き出すため、ディスクロータ６を加工する際に発生する切り粉がベアリング部９に付着することを効果的に防止できる。特に、磁気シール９ａを有するディスク付きハブアセンブリ１において、切り粉が磁気シール９ａに付着することを防止する上でさらに有効である。
【００３２】
ディスクロータ６の旋削が終了したのち、測定器４５によって、ディスクロータ６の被加工面（ディスク表面６ａ，６ｂ）の測定を行う。例えば、工具４０，４１をディスクロータ６から待避させたのち、測定器４５をディスクロータ６に接する位置まで移動させるか、あるいはディスクロータ６を測定器４５のところまで相対的に移動させる。そしてプローブ４６，４７をディスク表面６ａ，６ｂに接触させ、かつ、回転機構１１によってディスクロータ６を回転させることにより、ディスクロータ６の状態（例えば面振れの有無など）を測定する。
【００３３】
検査の結果、再加工が必要であると判断された場合には、ディスク付きハブアセンブリ１を回転機構１１に搭載したまま、測定器４５をディスクロータ６から退避させ、回転機構１１によってディスクロータ６を回転させつつ、工具４０，４１によって再加工を行う。検査結果が合格と判断されたディスク付きハブアセンブリ１は、ワーク保持部１２とチャック機構２１から取外し、再加工を行うことなく次工程に送られる。
【００３４】
なお本発明を実施するに当たり、ディスク付きハブアセンブリの形態をはじめとして、回転機構やチャック機構、旋削用の工具、測定器、仕切り部材、エア供給手段など、本発明を構成する各要素を本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変形して実施できることは言うまでもない。
【００３５】
【発明の効果】
請求項１に記載した発明によれば、ディスクロータを加工する際に生じる切り粉がベアリング部などに侵入することを防止できるため、ディスクロータをハブに組付けた状態で、ディスクロータを精度良く加工することができる。
【００３６】
請求項２に記載した発明によれば、仕切り部材とディスクロータとの間の隙間をシール部材によってほぼ塞ぐことができ、かつ、仕切り部材の内側の空間から高圧エアを吹き出すことによって、切り粉がベアリング部などに付着することをさらに効果的に防止できる。
【００３７】
請求項３に記載した発明によれば、ディスクロータをハブに組付けたまま、一箇所の作業ステージにてディスクロータの加工と、加工後の測定を連続して行うことができるため、ディスク付きハブアセンブリの加工と検査を能率良く行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態のワーク加工装置を示す断面図。
【図２】  ディスク付きハブアセンブリの断面図。
【符号の説明】
１…ディスク付きハブアセンブリ（ワーク）
３…ハブ
４…ハブキャリア
６…ディスクロータ
９…ベアリング部
１０…ワーク加工装置
１１…回転機構
１２…ワーク保持部
２０…ベース部材
２１…チャック機構
３２…圧搾空気供給源
４０，４１…工具
４５…測定器
５０…仕切り部材
５１…シール部材
５５…エア導入口
５６…エア供給手段
Ｓ…内側の空間
【図１】
0003975778.tif 000002
【図２】
0003975778.tif 000003