(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪取付フランジと、この車輪取付フランジの根元部に突設されたブレーキパイロット部と、外周に軸受軌道面が形成された小径部とを一体に有する車輪軸受装置におけるハブ輪の加工方法において、上記ハブ輪のブレーキパイロット部を保持すると共に、上記車輪取付フランジのアウター側の側面にバッキングプレートの支持部を当て、上記ハブ輪の小径部の端面を軸方向にプレッシャークランプによって押圧することにより、上記車輪取付フランジのアウター側の側面を基準面にして、上記ハブ輪の少なくとも軸受軌道面を研削する車輪軸受装置におけるハブ輪の加工方法。
【請求項２】
上記バッキングプレートが、車輪取付フランジの外径側に当たる支持部を有する請求項１に記載の車輪軸受装置におけるハブ輪の加工方法。
【請求項３】
上記バッキングプレートが、周方向に複数の支持部を有する請求項１に記載の車輪軸受装置におけるハブ輪の加工方法。
【請求項４】
上記バッキングプレートの支持部にエアブロー用のノズルを形成し、このエアブロー用のノズルから噴出させるエアによってバッキングプレートに付着した異物を除去するようにした請求項１〜３のいずれかに記載の車輪軸受装置におけるハブ輪の加工方法。
【請求項５】
上記エアブロー用のノズルから噴出させるエアによって上記ハブ輪のブレーキパイロット部のクランプ部分に付着した異物を除去するようにした請求項４に記載の車輪軸受装置におけるハブ輪の加工方法。
【請求項６】
上記車輪取付フランジのアウター側の側面にバッキングプレートを当てたその内側に閉鎖空間が形成されるようにし、この閉鎖空間内に上記エアブロー用のノズルからのエアを供給すると共に、そのエア圧を検出し、このエア圧に基づいて上記ハブ輪の装着異常を判定する請求項５に記載の車輪軸受装置におけるハブ輪の加工方法。
【請求項７】
上記ハブ輪の小径部の端面を軸方向に加圧するプレッシャークランプの先端に、球面部に沿って首振り自在のクランプヘッドを設けている請求項１〜６のいずれかに記載の車輪軸受装置におけるハブ輪の加工方法。
【請求項８】
車輪取付フランジと、この車輪取付フランジの根元部に突設されたブレーキパイロット部と、外周に軸受軌道面が形成された小径部とを一体に有する車輪軸受装置におけるハブ輪の回転研削加工装置において、上記ハブ輪のブレーキパイロット部を保持するチャック装置、上記車輪取付フランジのアウター側の側面に当てるバッキングプレート、上記ハブ輪の小径部の端面を軸方向に押圧するプレッシャークランプとからなるハブ輪の挟持装置と、上記ハブ輪の少なくとも軸受軌道面に当てる研削砥石とを備えることを特徴とする車輪軸受装置におけるハブ輪の回転研削加工装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は車輪軸受装置におけるハブ輪の加工方法およびその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の車輪軸受装置には、駆動輪用のものと、非駆動輪用のものとが存在する。図６は、その一例を示す。この車輪軸受装置は、駆動輪用であり、外方部材１と、内方部材２と、その両部材１、２間に組込まれた複列の転動体３とから成る。
【０００３】
外方部材１の外周には車体取付フランジ４が形成され、内周には複列の軸受軌道面５が設けられている。
【０００４】
内方部材２は、第１回転部材としてのハブ輪２ａと、第２回転部材としての軌道部材２ｂとから成り、ハブ輪２ａの外周には車輪取付フランジ６と、外方部材１に形成された複列の軸受軌道面５に対向する軸受軌道面７とが形成され、車輪取付フランジ６にハブボルト８が設けられている。また、ハブ輪２ａのアウター側には、ホイールパイロット９ａ、車輪取付フランジ６の根元部にブレーキパイロット部９ｂが形成され、インナー側には、小径部１０が設けられ、その小径部１０の端面からホイールパイロット部９ａの底面に貫通するスプライン孔１１が形成されている。
【０００５】
ハブ輪２ａの小径部１０の外周面には、軌道部材２ｂを嵌合する嵌合面１０ａと、軸受転走面７と、シールランド１０ｂとが形成されている。軌道部材２ｂには、外方部材１に形成された複列の軸受軌道面５の他方と対向する軸受軌道面１２が設けられている。
【０００６】
複列の転動体３は、外方部材１の内周に設けられた複列の軸受軌道面５とハブ輪２ａおよび軌道部材２ｂに形成された複列の軸受軌道面７、１２間に組込まれて外方部材１と内方部材２とを相対的に回転自在に支持している。また、外方部材１と内方部材２の対向面間における両端部にシールＳを取付けて、内部にごみが侵入するのを防止している。
【０００７】
上記の構成から成る車輪軸受装置においては、実車への組付けに際し、外方部材１に形成された車体取付フランジ４をボルトの締付けによって車体に取付ける。
【０００８】
また、車輪取付フランジ６に設けられたハブボルト８にホイールナット１４をねじ込み、そのホイールナットの締付けによって車輪取付フランジ６にブレーキロータ１３と車輪のホイールを取付けるようにしている。
【０００９】
上記のような車輪軸受装置においては、ブレーキロータ１３の回転時における制動面１３ａの面振れが制動時のブレーキジャダの発生の原因となるため、車輪軸受装置の各部品に高い加工精度と、高い寸法精度が求められている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
特に、ハブ輪２ａの車輪取付フランジ６のアウター側の側面は、ブレーキロータ１３の取付け面であるから、ハブ輪２ａの加工精度は、ブレーキロータ１３の面振れ精度を左右する。
【００１１】
ところで、従来、ハブ輪２ａの研削加工は、図７に示すように、ホイールパイロット部９ａに、バッキングプレート２０を当て、ホイールパイロット部９ａの端面を基準にして、軸受軌道面７をシュー２１によって支持し、研削砥石２２によって、軸受軌道面７、軌道部材２ｂの嵌合面１０ａと突き合わせ面、及びシールランド１０ｂを同時研削している。
【００１２】
ところが、上記のように、ホイールパイロット部９ａの端面を基準にして研削加工を行った場合、軸受軌道面７（回転中心）に対するブレーキロータ１３の取付け面の振れ精度やブレーキパイロット部９ｂの同軸度を確保することができない。
【００１３】
このため、従来、ハブ輪２ａ単体での車輪取付フランジ６の振れ低減策として、研削加工後に、軌道部材２ｂの嵌合面１０ａと突き合わせ面を基準にした２次旋削が必要であった。
【００１４】
そこで、この発明の課題は、ブレーキロータの取付け面となるフランジ面の振れ精度、ブレーキパイロット部の同軸度等を向上させることができる車輪軸受装置におけるハブ輪の加工方法およびその装置を提供し、ハブ輪の２次旋削を不要にすることにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、この発明に係る加工方法においては、ハブ輪のブレーキパイロット部を保持すると共に、上記車輪取付フランジのアウター側の側面にバッキングプレートを当て、上記ハブ輪の小径部の端面を軸方向にプレッシャークランプによって押圧することにより、上記車輪取付フランジのアウター側の側面を基準面にして、上記ハブ輪の少なくとも軸受軌道面を研削加工するようにしたのである。
【００１６】
上記のように、車輪取付フランジのアウター側の側面を基準面にして、上記ハブ輪の少なくとも軸受軌道面を研削加工することにより、軸受軌道面に対する車輪取付フランジの面振れを低減することができる。
【００１７】
また、ハブ輪のブレーキパイロット部を保持し、上記ハブ輪の小径部の端面を軸方向にプレッシャークランプによって押圧することにより、ハブ輪を挟持するので、ハブ輪の軸心精度が高く、ブレーキパイロット部の同軸度も向上する。
【００１８】
この発明に係るハブ輪の回転研削加工装置は、ハブ輪のブレーキパイロット部を保持するチャック装置、上記車輪取付フランジのアウター側の側面に当てるバッキングプレート、上記ハブ輪の小径部の端面を軸方向に押圧するプレッシャークランプとからなるハブ輪の挟持装置と、上記ハブ輪の少なくとも軸受軌道面に当てる研削砥石とを備えるものであり、この装置によると、上記車輪取付フランジのアウター側の側面を基準面にして、上記ハブ輪の軸心精度を確保しながら、少なくとも軸受軌道面を研削加工することができるので、軸受軌道面に対する車輪取付フランジの面振れを低減することができ、ブレーキパイロット部の同軸度も確保することができる。
【００１９】
そして、上記車輪取付フランジの外径側をバッキングプレートによって支持することにより、ハブ輪の回転支持がより安定化し、高精度の研削加工が可能となる。
【００２０】
また、上記バッキングプレートと車輪取付フランジとを面当たりではなく、単一または複数の支持部によって部分当たりにすると、接触面積が低減するので、前工程における車輪取付フランジの加工精度の影響を受けずに、ハブ輪の研削加工を行える。
【００２１】
また、上記バッキングプレートにエアブロー用のノズルを形成し、このエアブロー用のノズルから噴出させるエアによって、バッキングプレートの支持部あるいはブレーキパイロット部のクランプ部分に付着した異物を除去するようにすると、異物の噛み込みによる装着不良を防止することができる。
【００２２】
また、上記車輪取付フランジのアウター側の側面にバッキングプレートを当てたその内側に閉鎖空間が形成されるようにし、この閉鎖空間内に上記エアブロー用のノズルからのエアを供給すると共に、そのエア圧を検出し、このエア圧に基づいて上記異物の有無を判定することにより、ハブ輪の加工装置への装着状態を確認することができる。即ち、車輪取付フランジとバッキングプレートとの間に、異物が噛み込んでいたり、ハブ輪が斜めに装着された場合、車輪取付フランジとバッキングプレートとの間に隙間ができて、その隙間からエアが漏れるため、エア圧が下がる。したがって、エア圧を監視することにより、ハブ輪の装着異常を判定することが可能となる。
【００２３】
また、上記ハブ輪の小径部の端面を軸方向に加圧するプレッシャークランプの先端に、球面部に沿って首振り自在のクランプヘッドを設けることにより、プレッシャークランプの押圧方向を、ハブ輪の小径部端面の加工精度に影響されることなく、軸心方向に適正に保つことができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２５】
図１に示す回転研削加工装置は、ハブ輪２ａの軸受軌道面７、軌道部材２ｂの嵌合面１０ａと突き合わせ面、及びシールランド１０ｂに研削砥石２２を当て、ハブ輪２ａを回転させることにより、軸受軌道面７、軌道部材２ｂの嵌合面１０ａ及びシールランド１０ｂを同時に研削加工する装置であり、ハブ輪２ａのブレーキパイロット部９ｂを保持するチャック装置３１、上記車輪取付フランジ６のアウター側の側面に当てるバッキングプレート３２、上記ハブ輪２ａの小径部１０の端面を軸方向に押圧するプレッシャークランプ３３とを備え、研削加工の際に、ハブ輪２ａを軸方向の両側から挟持するようにしている。
【００２６】
チャック装置３１は、筒状のコレットホルダ３４と、そのコレットホルダ３４内に組込まれたスプリングコレット３５と、そのスプリングコレット３５を軸方向に移動させるドローバ３６とからなる。
【００２７】
前記ドローバ３６の先端部外周には突出部３７が形成され、この突出部３７はスプリングコレット３５の後端部内周面に設けられた環状の係合溝３８と係合している。
【００２８】
前記チャック装置３１は、ドローバ３６の軸方向の移動によってスプリングコレット３５を前後動させ、その後退時にコレットホルダ３４の内径面先端に設けられたテーパ面３９と、スプリングコレット３５の外周面先端部に形成されたテーパ面４０の接触により、スプリングコレット３５の先端部を縮径させてブレーキパイロット部９ｂの円筒形外周面を挟持するようにしている。
【００２９】
スプリングコレット３５内には、芯出し装置４１の芯出しコーン４２が組込まれている。芯出しコーン４２は、脚体４３を介してねじ４４によってコレットホルダ３４に固定されている。
【００３０】
図１に示す芯出しコーン４２は、先端にホイールパイロット部９ａの外周面を案内する環状リング部４２ａを有し、環状リング部４２ａの先端が、ブレーキパイロット部９ｂの付け根の側面に支持されるようになっている。
【００３１】
図２は、上記芯出しコーン４２の別な形態を示しており、この図２に示す芯出しコーン４２は、先端にホイールパイロット部９ａの内周面を案内する環状段部４２ｂを有し、環状段部４２ｂの内側端部が、ホイールパイロット部９ａの端面を支持するようになっている。
【００３２】
上記図１、図２の芯出しコーン４２が、スプリングコレット３５の先端部を縮径させてブレーキパイロット部９ｂの円筒形外周面を挟持する前に、ホイールパイロット部９ａに嵌めることにより、ハブ輪２ａの軸心方向の位置合わせを行うことができる。
【００３３】
上記筒状のコレットホルダ３４の先端には、車輪取付フランジ６のアウター側の側面に当てるバッキングプレート３２が一体に形成されている。このバッキングプレート３２の外周より部分には、車輪取付フランジ６の外径側部分に当たる周方向の支持部３２ａを形成し、バッキングプレート３２が、車輪取付フランジ６に対し全面当たりしないようにしている。これにより、車輪取付フランジ６とバッキングプレート３２との接触面積を極力少なくし、前工程における車輪取付フランジ６の加工精度の影響や、異物の噛み込みの影響を受けずに、ハブ輪２ａの研削加工を行える。
【００３４】
上記バッキングプレート３２の支持部３２ａを周方向に複数形成することにより、ハブ輪２ａの回転支持がより安定化し、高精度の研削加工が可能となる。
【００３５】
一方、図３に示すように、上記ハブ輪２ａの小径部１０の端面を軸方向に押圧するプレッシャークランプ３３は、エアシリンダ等の作動により前後動するプッシュロッド４５を有し、プッシュロッド４５の先端に首振り可能にクランプヘッド４６を設け、前進時にその先端で、ハブ輪２ａの小径部１０の端面を押圧するようにしている。
【００３６】
クランプヘッド４６は、筒型のホルダー部４７と、このホルダー部４７内に収容され、バネ４９によって前方に押し付けられたロータ軸４８と、ホルダー部４７の前端の内向きフランジ部４７ａに保持される小径フランジ部５０ａを有するヘッド部５０ｂとからなる。上記ロータ軸４８の前端面は、球面に形成され、この球面に小径フランジ部５０ａの後面が当接し、ヘッド部５０ｂが軸心方向に対して首振り可能になっている。ホルダー部４７の内向きフランジ部４７ａと小径フランジ部５０ａとの当接面はテーパ面に形成されている。
【００３７】
上記ヘッド部５０ｂは、図３に示すように、ハブ輪２ａの小径部１０の端面に当接する大きさ、あるいは、図４に示すように、ハブ輪２ａの小径部１０の内側に嵌る大きさに形成する。
【００３８】
図１に示す回転研削加工装置は、上記の構造から成り、ハブ輪２ａの研削加工に際しては、まず、芯出しコーン４２にハブ輪２ａのホイールパイロット部９ａを嵌め入れて、ハブ輪２ａのブレーキパイロット部９ａをスプリングコレット３５の内径を挿入する際のガイドとする。芯出しコーン４２により、ハブ輪２ａのガイド後、プッシュロッド４５を前進させ、プレッシャークランプ３３のクランプヘッド４６でハブ輪２ａの小径部１０の端面を押圧し、ハブ輪２ａの車輪取付フランジ６のアウター側の面を、コレットホルダー３４の先端のバッキングプレート３２に押し当てて、ハブ輪２ａをバッキングプレート３２とプレッシャークランプ３３とにより、加圧挟持する。このプレッシャークランプ３３の押付け力は、ハブ輪２ａの粗研削時は、大きくなるように、また装着時並びに精研削時は小さくなるように制御されている。
【００３９】
ハブ輪２ａをバッキングプレート３２とプレッシャークランプ３３により低圧で挟持後、ドローバ３６を後退（図１の左方向への移動）し、コレットホルダ３４のテーパ面３９に対するスプリングコレット３５のテーパ面４０の移動により、そのスプリングコレット３５を縮径させてハブ輪２ａのブレーキパイロット部９ｂの円筒形外周面を挟持する。そのプレッシャークランプ３３を高圧に切り替える。ハブ輪２ａを軸方向の両側から挟持した状態で、ハブ輪２ａの軸受軌道面７、軌道部材２ｂの嵌合面１０ａと突き合わせ面、及びシールランド１０ｂに研削砥石２２を当て、ハブ輪２ａを回転させることにより、軸受軌道面７、軌道部材２ｂの嵌合面１０ａと突き合わせ面、及びシールランド１０ｂを同時に研削加工すると、車輪取付フランジ６のアウター側の側面を基準にして、軸受軌道面７が研削加工されるため、ハブ輪２ａの前加工工程において、芯ずれや車輪取付フランジ６の振れがあっても、研削により、修正除去されることになる。
【００４０】
研削加工後、プレッシャークランプ３３を後退させ、ハブ輪２ａの押圧を解除し、ドローバ３６を前進（図１の右方向への移動）し、コレットホルダ３４のテーパ面３９に対するスプリングコレット３５のテーパ面４０の移動により、スプリングコレット３５を拡径させて、ハブ輪２ａを研削加工装置から取り除く。
【００４１】
次に、図５に示す回転研削加工装置は、ハブ輪２ａを装着する際に、バッキングプレート３２と車輪取付フランジ６との間、あるいはブレーキパイロット部９ｂを保持するチャック装置３１に異物が噛み込んで、ハブ輪２ａの装着異常が生じないように、バッキングプレート３２に、車輪取付フランジ６の支持部と、ブレーキパイロット部９ｂのクランプ部に向けて、エアを噴出するエアブロー用のノズル５１ａ、５１ｂを設置した例を示している。図５において、符号５２は、圧縮エアの供給路を示している。
【００４２】
上記車輪取付フランジ６のアウター側の側面にバッキングプレート３２を当てると、その内側に閉鎖空間が形成される。したがって、上記エアブロー用のノズル５１ａ、５１ｂから閉鎖空間内にエアを供給すると共に、そのエア圧を検出することにより、上記異物の噛み込みや装着異常を判定することができる。即ち、車輪取付フランジ６とバッキングプレート３２との間に、異物が噛み込んでいると、エアが漏れるため、エア圧が下がる。したがって、エア圧を監視することにより、ハブ輪の装着異常を判定することが可能となる。
【００４３】
上記エアブロー用のノズル５１ｂから噴出させるエアによって上記ハブ輪２ａのブレーキパイロット部９ｂのクランプ部分に付着した異物を除去することができる。
【００４４】
【発明の効果】
以上のように、この発明においては、車輪取付フランジのアウター側の側面を基準面にして、上記ハブ輪の同軸度を確保しながら、少なくとも軸受軌道面を研削加工することができるので、２次旋削を行うことなく、ブレーキロータの取付け面となるフランジ面の振れ精度、ブレーキパイロット部の同軸度等を向上させた高精度のハブ輪を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る回転研削加工装置の一部分を拡大して示す横断平面図
【図２】芯出しコーン部分の変形例を示す図１の回転研削加工装置の横断平面図
【図３】プレッシャークランプ部分の一部分を拡大して示す横断平面図
【図４】別な形態のプレッシャークランプ部分の一部分を拡大して示す横断平面図
【図５】この発明に係る別な形態の回転研削加工装置の一部分を拡大して示す横断平面図
【図６】車輪軸受装置の断面図
【図７】従来の回転研削加工装置を示す横断平面図
【符号の説明】
１  外方部材
２  内方部材
２ａ  ハブ輪
２ｂ  軌道部材
３  転動体
４  車体取付フランジ
６  車輪取付フランジ
７  軸受軌道面
９ａ  ホイールパイロット部
９ｂ  ブレーキパイロット部
１０  小径部
１０ａ  嵌合面
１０ｂ  シールランド
１２  軸受軌道面
１３  ブレーキロータ
２２  研削砥石
３１  チャック装置
３２  バッキングプレート
３２ａ  支持部
３３  プレッシャークランプ
３４  コレットホルダ
３５  スプリングコレット
３６  ドローバ
３７  突出部
３８  係合溝
３９  テーパ面
４０  テーパ面
４１  芯出し装置
４２ａ  環状リング部
４２ｂ  環状段部
４２  芯出しコーン
４３  脚体
４４  ねじ
４５  プッシュロッド
４６  クランプヘッド
４７  ホルダー部
４８  ロータ軸
４９  バネ
５０ａ  小径フランジ部
５０ｂ  ヘッド部
５１ａ、５１ｂ  エアブロー用のノズル
５２  圧縮エアの供給路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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