摆动加工装置、轮毂单元轴承的制造方法及汽车的制造方法

文档序号:990957 发布日期:2020-10-20 浏览:1次 >En<

阅读说明:本技术 摆动加工装置、轮毂单元轴承的制造方法及汽车的制造方法 (Swing machining device, method for manufacturing hub unit bearing, and method for manufacturing automobile ) 是由 丸野哲朗 菅井聪 山崎宽明 萩原信行 于 2019-02-25 设计创作,主要内容包括:设有:油盘(20),其具有在整周范围内与凹球面部(36)的外周缘相对的环状凹部(52);和引导部件(21),其用于将从凸球面部(24)与凹球面部(36)的球面卡合部流出的润滑油朝向环状凹部(52)引导。(Is provided with: an oil pan (20) having an annular recessed portion (52) that faces the outer peripheral edge of the concave spherical portion (36) over the entire circumference thereof; and a guide member (21) for guiding the lubricating oil flowing out from the spherical engagement portion between the convex spherical surface portion (24) and the concave spherical surface portion (36) toward the annular recessed portion (52).)

摆动加工装置、轮毂单元轴承的制造方法及汽车的制造方法

技术领域

本发明涉及例如能够用于形成使设于轴部件的轴向端部的圆筒部向径向外侧塑性变形而成的压紧部的摆动加工装置。

本申请基于2018年2月26日提出申请的日本特愿2018-032487号、2018年3月22日提出申请的日本特愿2018-054018号以及2019年2月5日提出申请的日本特愿2019-018458号主张优先权,并在此引用其内容。

背景技术

汽车的车轮通过例如图7所示那样的轮毂单元轴承100相对于悬架装置旋转自如地被支承。

轮毂单元轴承100具备:外圈102,其在使用时结合固定于构成悬架装置的转向节101而不旋转;轮毂105,其在使用时支承固定构成车轮的轮子103、以及制动盘、制动鼓等制动用旋转体104,并与该轮子103及制动用旋转体104一起旋转;和多个滚动体106。

外圈102具备多列外圈滚道107a、107b和静止凸缘108。多列外圈滚道107a、107b分别形成于外圈102的轴向中间部内周面。静止凸缘108以朝向径向外侧突出的方式形成于外圈102的轴向中间部,在圆周方向多个部位具有作为螺纹孔的支承孔109。外圈102通过将从形成于转向节101的通孔110穿插过的螺栓111从轴向内侧螺合于静止凸缘108的支承孔109并进一步紧固,而结合固定于转向节101。

轮毂105与外圈102同轴地配置于外圈102的径向内侧,具备多列内圈滚道112a、112b和旋转凸缘113。多列内圈滚道112a、112b形成于轮毂105的外周面中的、与多列外圈滚道107a、107b相对的部分。旋转凸缘113以朝向径向外侧突出的方式形成于轮毂105中的与外圈102的轴向外端部相比位于轴向外侧的部分,在圆周方向多个部位具有安装孔114。将双头螺栓115的形成于靠基端的部分的细齿部压入旋转凸缘113的安装孔114、并且将双头螺栓115的中间部压入形成于制动用旋转体104的通孔116,由此将制动用旋转体104结合固定于轮毂105的旋转凸缘113。而且,在将形成于双头螺栓115的前端部的外螺纹部从形成于轮子103的通孔117穿插过的状态下将螺母118螺合于外螺纹部并进一步紧固,由此将车轮结合固定于旋转凸缘113。

滚动体106在多列外圈滚道107a、107b与多列内圈滚道112a、112b之间,按各列各自配置有多个,并在分别保持于保持架119的状态下滚动自如地配置。

在图示的例子中,通过将具有轴向外侧(图7的左侧)的内圈滚道112a的轮毂主体120和具有轴向内侧(图7的右侧)的内圈滚道112b的内圈121相互结合固定而构成轮毂105。具体地说,在将内圈121外嵌于轮毂主体120的靠轴向内端的部分的状态下,通过使设于轮毂主体120的轴向内端部的圆筒部122的轴向内端部向径向外侧塑性变形而成的压紧部123,压紧内圈121的轴向内端面,由此将轮毂主体120和内圈121结合固定。

在使轮毂主体120的圆筒部122的轴向内端部向径向外侧塑性变形(压紧扩大)而形成压紧部123的情况下,例如能够使用作为摆动加工装置(摆动碾压装置)之一的摆动压紧装置。图8示出了日本特开2001-241450号公报所记载的摆动压紧装置124。

摆动压紧装置124具备:在顶端部(图8的下端部)具有加工部125的压模126;和用于将轮毂主体120以使该轮毂主体120的中心轴朝向上下方向的方式支承的保持座127。在将圆筒部122的轴向内端部压紧扩大而形成压紧部123时,经由保持座127将轮毂主体120向上方推压,且通过致动器使压模126摆动旋转。即,在使压模126的中心轴相对于轮毂主体120的中心轴以规定角度θ倾斜的状态下,使压模126以轮毂主体120的中心轴为中心旋转。换言之,使压模126的中心轴绕轮毂主体120的中心轴如基于旋进的中心轴轨迹那样振摆回转运动。

在利用使用摆动压紧装置124进行的摆动压紧加工来形成压紧部123时,压模126的圆周方向的一部分推压圆筒部9的轴向内端部,针对压紧部123的加工作业局部地且沿圆周方向连续地进行。因此,根据摆动压紧加工,与利用普通的锻造冲压形成压紧部123的情况相比,能够减小加工所需负荷。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2001-241450号公报

专利文献2:日本特开2013-91067号公报

专利文献3:国际公开第2004/001247号

发明内容

但是,在上述那样的摆动压紧装置124中,在压紧部123的加工中,会对压模126沿轴向施加大的加工反作用力。对此,在日本特开2013-132678号公报中公开了如下摆动碾压装置的构造:虽然不是用于在轮毂单元轴承的轮毂主体的轴向内端部形成压紧部,但通过使局部凸球面状的凸球面部(半球状部)和局部凹球面状的凹球面部(承接面)球面卡合,在摆动碾压时,能够支承施加于压模(上模)的加工反作用力。

在日本特开2013-132678号公报所记载的摆动碾压装置中,由于压模的中心轴相对于凹球面部的中心轴以规定角度倾斜,所以凹球面部的一部分从凸球面部露出。因此,将球面卡合部强制润滑并从该球面卡合部向径向外侧流出(渗出)的润滑油有可能会从凹球面部滴落,而对被加工物的周边环境带来不良影响。

此外,在国际公开第2004/001247号中,记载了如下摆动压紧装置:在压紧部的加工中,使外圈旋转,并使滚动体自转及公转,由此能够防止在内圈滚道及外圈滚道上形成压痕。

本发明的目的在于实现一种摆动加工装置的构造,能够防止例如从凸球面部与凹球面部的球面卡合部流出的润滑油对被加工物的周边环境带来不良影响等,能够减轻对周边环境的影响,有利于针对摆动运动的妥当的环境保护。

在本发明的一个方案中,摆动加工装置具备基准轴、支承治具、带轴球面座、凹球面座、油盘和引导部件。上述支承治具用于将被加工物以上述被加工物的中心轴和上述基准轴成为同轴的方式进行支承。上述带轴球面座具有相对于上述基准轴倾斜的中心轴,并且具有形成于轴向一端部的加工部、和形成于轴向中间部且朝向轴向另一端侧的局部球面状的凸球面部。上述凹球面座具有供上述带轴球面座的轴向另一端侧部分(上述带轴球面座中的与上述凸球面部相比位于轴向另一端侧的部分)穿插的穿插孔、和与上述凸球面部球面卡合的凹球面部。上述油盘具有在整周范围内与上述凹球面部的外周缘相对的环状凹部。上述引导部件将轴向另一端部(基端部)支承于上述带轴球面座的轴向一端侧部分,并且用于将从上述凸球面部与上述凹球面部的球面卡合部流出的润滑油朝向上述环状凹部引导。

在本发明的一个方案中,成为轮毂单元轴承的制造方法的对象的轮毂单元轴承具备:外圈,其在内周面具有多列外圈滚道;轮毂,其在外周面具有多列内圈滚道;和滚动体,其在上述多列外圈滚道与上述多列内圈滚道之间,按各列各自配置有多个,且以滚动自如地配置。上述轮毂具备内圈和轮毂主体。上述内圈在外周面具有上述多列内圈滚道中的轴向内侧的内圈滚道。上述轮毂主体具有:上述多列内圈滚道中的轴向外侧的内圈滚道,其直接或经由其他部件而设于轴向中间部外周面;嵌合筒部,其与上述轴向外侧的内圈滚道相比存在于轴向内侧,且外嵌上述内圈;和压紧部,其从上述嵌合筒部的轴向内端部向径向外侧折曲,且压紧上述内圈的轴向内端面。

在本发明的一个方案的轮毂单元轴承的制造方法中,使用上述那样的摆动加工装置,使形成上述压紧部之前的设于上述轮毂主体的轴向内端部的圆筒部向径向外侧塑性变形,由此形成上述压紧部。

在本发明的一个方案中,成为汽车的制造方法的对象的汽车具备轮毂单元轴承。在该汽车的制造方法中,利用上述那样的轮毂单元轴承的制造方法来制造上述轮毂单元轴承。

发明效果

根据上述那样的本发明的摆动加工装置,能够防止例如从凸球面部与凹球面部的球面卡合部流出的润滑油对被加工物的周边环境带来不良影响等,能够减轻对周边环境的影响。另外,本发明的摆动加工装置有利于针对摆动运动的妥当的环境保护。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式的第1例的摆动加工装置(摆动碾压装置)的概略剖视图。

图2是图1的主要部分放大剖视图。

图3是表示基座板与压模的结合构造的其他例子的剖视图。

图4是表示与引导部件的形状相关的其他两个例子的、与图2相同的图。

图5是表示本发明的实施方式的第2例的摆动加工装置(摆动碾压装置)的主要部分放大剖视图。

图6是表示本发明的实施方式的第3例的摆动加工装置(摆动碾压装置)的主要部分放大剖视图。

图7是表示以往既知的车轮支承用滚动轴承单元的一个例子的剖视图。

图8是表示摆动加工装置(摆动碾压装置)的以往构造的一个例子的剖视图。

具体实施方式

[实施方式的第1例]

图1及图2示出了本发明的实施方式的第1例。本例的摆动加工装置15是摆动碾压装置,用于使轮毂主体7a的圆筒部9的轴向内端部以向轴向外侧压溃的同时向径向外侧压扩的方式塑性变形(压紧扩大)而形成压紧部10的摆动压紧加工。

此外,在本例中,作为被加工物的轮毂单元轴承1a的轮毂3a在轮毂主体7a的轴向中间部外周面外嵌一对内圈8a、8b,并且利用使设于轮毂主体7a的轴向内端部的圆筒部9a的轴向内端部向径向外侧塑性变形而成的压紧部10,压紧轴向内侧的内圈8b的轴向内端面,由此构成轮毂单元轴承1a的轮毂3a。但是,也能够使成为本例的对象的轮毂单元轴承1a如图7所示的轮毂单元轴承100那样,由一个内圈和在轴向中间部外周面具有轴向外侧的外圈滚道的轮毂主体构成。

另外,在轮毂单元轴承1a中,作为滚动体6a而使用圆锥滚子,但也能够如图7所示的轮毂单元轴承100那样使用滚珠。

此外,关于轮毂单元轴承1a,轴向内侧是指将轮毂单元轴承1a组装于悬架装置的状态下的车辆的宽度方向中央侧,相反地,将轮毂单元轴承1a组装于悬架装置的状态下的车辆的宽度方向外侧称为轴向外侧。

本例的摆动碾压装置15具备:载置于工厂等的地面且在摆动碾压装置15的运行中也不会位移的机架16、支承治具(支承体)17、带轴球面座(摆动体)18、凹球面座19、驱动机构38、外圈旋转机构43、油盘20、引导部件21、和罩环(罩板)50。另外,摆动碾压装置15具有成为加工基准的基准轴C。在本例中,基准轴C朝向上下方向,配置于摆动碾压装置15的中央部。

支承治具17将轮毂单元轴承(工件、被加工物)1a以该轮毂单元轴承1a的中心轴和基准轴C成为同轴的方式,且以轮毂单元轴承1a的轴向外端部朝向下方、轮毂单元轴承1a的轴向内端部朝向上方的方式支承。即,支承治具17在上表面具有能够与轮毂主体7a的轴向外端部无径向松动地卡合(嵌合)的支承凹部22。这样的支承治具17在机架16内的下部支承于以能够沿着基准轴C升降的方式设置的升降台23的上端部。

带轴球面座18具有相对于基准轴C倾斜的中心轴O18,并且,具有形成于轴向一端部(图1及图2的下端部)的加工部12a、和形成于轴向中间部且朝向轴向另一端侧(图1及图2的上侧)的局部球面状的凸球面部24。带轴球面座(摆动体)18与和规定轴交叉的支承治具17的面相对地配置,并相对于工件(被加工物)1a进行摆动运动。规定轴是例如基准轴C。

此外,关于带轴球面座18,轴向一端侧是形成有加工部12a的顶端部这一侧,是指图1及图2的下侧,轴向另一端侧是与形成有加工部12a的顶端部相反的一侧,是指图1及图2的上侧。

带轴球面座18的中心轴O18相对于基准轴C的倾斜角度θ优选为15度以上45度以下,更优选为15度以上30度以下,进一步优选为15度以上18度以下。例如,倾斜角度θ能够为5、10、12、14、16、18、20、25、30、35、40或45度。在本例中,将倾斜角度θ设为15度。通过将倾斜角度θ设为15度以上,能够对将圆筒部9向轴向外侧压溃的方向上的力及将圆筒部9向径向外侧压扩的方向上的力调整为恰当大小,并且能够使圆筒部9的外周面中的与内圈8b的内周面抵接(嵌合)的部分的表面粗糙度良好,能够实现轮毂单元轴承1a的耐久性的提高。另外,若将倾斜角度θ设为30度以下,则在通过摆动压紧加工形成压紧部10时,能够将该压紧部10的磨损量抑制得较少,能够实现轮毂单元轴承1a的耐久性的提高。也能够将倾斜角度θ设为小于15度或大于45度。在使用本发明的摆动碾压装置来制造轮毂单元轴承1a的情况下,从构造上优选将倾斜角度θ设为15度以上18度以下。

在本例中,带轴球面座(摆动体)18通过将轴主体25、凸球面座26、基座板27和压模(加工具)13a组合而构成。

轴主体25具备轴部28、从轴部28的轴向一端部外周面向径向外侧突出的凸缘部29、和形成于轴向一端面的中央部的第1定位凹部30。

凸球面座26具备形成于轴向另一端侧的侧面的凸球面部24、形成于轴向一端侧的侧面的嵌合凹部31、和贯穿孔32。嵌合凹部31能够无径向松动地内嵌轴主体25的凸缘部29。贯穿孔32以沿轴向贯穿凸球面座26的中心部的方式形成,能够供轴主体25的轴部28的轴向中间部(与形成有凸缘部29的部分的轴向另一端侧相邻的部分)无径向松动地穿插。

基座板27具有形成于轴向另一端侧的侧面且能够与轴主体25的第1定位凹部30无径向松动地嵌合的第1定位凸部33、和形成于轴向一端侧的侧面的第2定位凸部34。

压模(加工具、摆动体)13a具有形成于轴向一端部的加工部12a、和形成于轴向另一端侧的侧面并且能够与基座板27的第2定位凸部34无径向松动地嵌合的第2定位凹部64。即,通过在压模13a的轴向一端侧的侧面中央部形成圆锥状的突出部53,在该突出部53的周围以包围突出部53的整周的方式形成截面圆弧状的凹槽54,而构成了加工部12a。压模(加工具、摆动体)13a与和规定轴交叉的支承治具17的面相对地配置,并相对于工件(被加工物)1a进行摆动运动。

轴主体25和凸球面座26通过将轴部28的轴向中间部无径向松动地穿插或压入贯穿孔32、并且将凸缘部29无径向松动地内嵌于嵌合凹部31而组合。另外,基座板27和压模(加工具)13a通过将基座板27的第2定位凸部34无径向松动地内嵌于压模13a的第2定位凹部64、且将从形成于压模13a的圆孔穿插过的螺栓与形成于基座板27的螺纹孔螺合等而结合固定。在本例中,对于作为主体部的轴主体25与凸球面座26的组装体和基座板27与压模13a的组装体,通过将第1定位凹部30与第1定位凸部33凹凸卡合,并且利用螺栓等结合部件进行结合,而构成了带轴球面座18。

但是,如图5所示,对于基座板27a和压模(加工具)13b,也可以是将压模13b的基端部(轴向另一端部。图5的上端部)无松动地内嵌于形成在基座板27a的轴向一端侧的侧面上的保持凹部67中,并将从形成于压模13b的圆孔穿插过的螺栓与形成于基座板27a的螺纹孔螺合等而结合固定。另外,关于将轴主体25、凸球面座26、基座板27、27a及压模13a、13b结合固定的方法,并不限于基于螺栓的方法,例如也能够通过压入或扣环等进行结合固定。另外,也能够将轴主体25、凸球面座26、基座板27及压模13a中的一部分一体地形成,和/或将带轴球面座18整体一体地形成。

凹球面座19具备:用于供带轴球面座18的轴向中间部(轴主体25的轴部28中的、从凸球面座26的凸球面部24向轴向另一端侧突出的部分)穿插的穿插孔35;和与带轴球面座18的凸球面部24球面卡合的局部球面状的凹球面部36。在本例中,凹球面座19支承固定于机架16内的上下方向中间部。

在本例中,通过将带轴球面座18的凸球面部24和凹球面座19的凹球面部36球面卡合,而允许带轴球面座18以基准轴C为中心进行摆动运动(摆动旋转、公转)、以及允许带轴球面座18以自身的中心轴O18为中心进行姿势变化(旋转运动、自转),并且,在进行摆动碾压时,能够支承施加于带轴球面座18的加工反作用力。此外,在摆动碾压装置15的运行中,即在利用后述的驱动机构38使带轴球面座18以基准轴C为中心进行摆动运动的期间,凸球面部24与凹球面部36的球面卡合部通过从形成于凹球面部36的多个喷出口喷嘴喷出的润滑油而被强制润滑。

在本例中,凹球面座19的穿插孔35为越朝向上方则内径尺寸越大的锥形孔。另外,机架16中的与凹球面座19的穿插孔35的上侧相邻的部分、且供带轴球面座18的轴向中间部穿插的部分为越朝向上方则内径尺寸越阶梯性地变大的阶梯孔37。穿插孔35及阶梯孔37的内径尺寸被限制为,在带轴球面座18以基准轴C为中心进行摆动运动时,穿插孔35及阶梯孔37的内周面不会与带轴球面座18的外周面发生干涉。

此外,在本例中,将机架16中的与凹球面座19的穿插孔35的上侧相邻的部分设为阶梯孔37的理由是为了容易加工。在实施本发明的情况下,也能够将机架16中的与凹球面座19的穿插孔35的上侧相邻的部分设为越朝向上方则内径尺寸越大的锥形孔。

驱动机构38用于对带轴球面座18的轴向另一端部赋予驱动力,该驱动力用于使该带轴球面座18以基准轴C为中心进行摆动旋转。驱动机构38支承固定于机架16内的上端部,并且,以能够赋予驱动力的方式与带轴球面座18的轴主体25的轴部28中的从阶梯孔37向上方突出的轴向另一端部连结。

驱动机构38具备旋转体39和轴承40。旋转体39以仅能够实现以基准轴C为中心的旋转的方式经由轴承装置41而支承于机架16内的上端部。另外,旋转体39在径向中间部的圆周方向一处位置,具有向越朝向上方则越朝向径向外侧的方向倾斜的保持孔42。保持孔42的中心轴相对于基准轴C的倾斜角度与带轴球面座18的中心轴O18相对于基准轴C的倾斜角度θ相同。另外,在旋转体39上,直接或经由减速器连接有用于以基准轴C为中心旋转驱动该旋转体39的马达(图示省略)的输出部。

轴承40设于保持孔42的内周面与带轴球面座18的轴向另一端部外周面之间,相对于保持孔42能够旋转地支承带轴球面座18的轴向另一端部。此外,在本例中,作为轴承40而使用自动调心滚子轴承。取而代之,若能够支承径向负荷及轴向负荷,则也能够使用深沟球轴承或角接触球轴承等滚动轴承。

外圈旋转机构43用于通过旋转驱动轮毂单元轴承1a的外圈2a而使滚动体6a自转及公转,防止伴随着形成压紧部10而在外圈滚道4c、4d及内圈滚道5c、5d上形成压痕。外圈旋转机构43具备未图示的电动马达、通过该电动马达而旋转驱动的驱动环44、和以能够相对于该驱动环44稍微升降且能够与驱动环44同步旋转的方式被支承的驱动治具45。具体地说,在图示的例子中,将驱动环44和驱动治具45经由滚珠花键48而组合。在驱动环44的上端部设有向径向内侧突出的向内凸缘部65,在该向内凸缘部65的下侧面与驱动治具45的上端面之间夹持有受扭螺旋弹簧66。根据这样的结构,将驱动治具45以能够相对于驱动环44上下方向位移的方式支承,由此能够将驱动治具45的下端部与外圈2a的结合凸缘46结合。外圈旋转机构43构成为,利用电动马达并经由驱动环44旋转驱动与外圈2a的结合凸缘46卡合的驱动治具45,由此能够使外圈2a旋转驱动。此外,驱动环44经由径向轴承47、截面为L字形且整体为圆环状的引导环49、油盘20而相对于机架16能够旋转地被支承。但是,外圈旋转机构43并不限于上述结构,只要能够通过旋转驱动外圈2a而使滚动体6a自转及公转,则能够采用各种结构。

油盘20构成为截面大致L字形,具备支承固定于凹球面座19的轴向另一端部(下端部)的周围的圆筒部62、和从该圆筒部62的下端部向径向内侧折曲的圆环部63。圆环部63在上表面具有在整周范围内与凹球面座19的凹球面部36的外周缘相对的环状凹部52。因此,对带轴球面座18的凸球面部24与凹球面座19的凹球面部36的球面卡合部进行润滑、从该球面部的外周缘部流出(渗出)的润滑油大部分沿着凹球面部36向下方移动,从该凹球面部36的外周缘部滴落到环状凹部52内。滴落到环状凹部52内的润滑油被从形成于油盘20的未图示的通油孔回收,并经由润滑油流路再次从形成于凹球面部36的喷出口向凸球面部24与凹球面部36的球面卡合部供给。

引导部件21整体构成为筒状且越朝向轴向一端侧(顶端侧)则直径越大,例如引导部件21由橡胶制或其他材料构成。具备圆台状的筒状部56、和从该筒状部56的轴向另一端部(基端部)向径向内侧折曲的圆环部55。

引导部件21经由圆环状的支承环51将圆环部55的径向内端部支承固定于带轴球面座18的凸球面座26的轴向一端侧的侧面。即,通过粘结等将圆环部55的径向内端部相对于支承环51的径向外端部结合固定,并且,通过螺纹固定等将支承环51固定于凸球面座26的轴向一端侧的侧面。

另外,引导部件21使筒状部56中的圆周方向一部分(向上方倾斜的一侧的部分。图1及图2的左侧部分)的轴向一端部(顶端部)外周面能够滑动地与凹球面座19的凹球面部36接触,使筒状部56中的其余部分(向下方倾斜的一侧的部分。图1及图2的右侧部分)的轴向一端缘(顶端缘)与油盘20的环状凹部52的开口部相对。此外,如后述那样,在形成压紧部10时,伴随着带轴球面座18的自转及公转(摆动旋转),筒状部56的顶端部外周面相对于凹球面部36的滑动接触位置沿以带轴球面座18的中心轴O18为中心的圆周方向移动。

罩环(罩板)50具备圆环状的覆盖部57、和从该覆盖部57的径向内端部向上方折曲的折返部58。覆盖部57通过螺纹固定等将径向外端部固定于引导环49的上端部,并且通过径向内侧部覆盖外圈旋转机构43及径向轴承47的上端部。

罩环50构成为,即使在从凸球面部24与凹球面部36的球面卡合部流出的润滑油滴落到覆盖部57的上表面的情况下,该润滑油也会向油盘20的环状凹部52内流落。具体地说,使覆盖部57向越朝向径向外侧则越朝向下方的方向稍微倾斜。

在利用本例的摆动碾压装置15在轮毂主体7a的轴向内端部形成压紧部10时,首先,在将形成压紧部10之前的轮毂主体7a和构成轮毂单元轴承1a的其他零件组装的状态下,以使轮毂主体7a的中心轴和基准轴C成为同轴的方式,且以使轮毂单元轴承1a的轴向外端部朝向下方、使轮毂单元轴承1a的轴向内端部朝向上方的方式,利用支承治具17无径向松动地支承轮毂主体7a。

接着,通过使升降台23上升,将带轴球面座18的加工部12a中的凹槽54的圆周方向一部分按压到设于轮毂主体7a的轴向内端部的圆筒部9的轴向内端部的圆周方向一部分。与此同时,使驱动治具45与外圈2a的结合凸缘46卡合。

接着,基于以基准轴C为中心使旋转体39旋转,而使带轴球面座18以基准轴C为中心摆动旋转。此时,带轴球面座18基于作用于加工部12a的凹槽54与圆筒部9的轴向内端部之间的接触部的摩擦力,而以自身的中心轴O18为中心旋转(自转)。另外,此时,通过从形成于凹球面部36的多个喷出口喷出的润滑油,将凸球面部24与凹球面部36的球面卡合部强制润滑。通过使带轴球面座18摆动旋转,在对圆筒部9的圆周方向一部分施加朝向轴向外侧且朝向径向外侧的负荷的同时,使施加该负荷的部分关于圆周方向连续地变化,由此使圆筒部9的轴向内端部逐渐塑性变形而形成压紧部10。尤其是,若将通过摆动碾压形成压紧部10时的带轴球面座18的摆动角度(倾斜角度θ)设定为15度以上(30度以下),则能够将进行该摆动碾压时的最大加工负荷抑制得低。

本例的摆动碾压装置15具备引导部件21。因此,在压紧部10的加工中,能够防止从凸球面部24与凹球面部36的球面卡合部的外周缘部流出的润滑油滴落而对轮毂单元轴承1a的周边环境带来不良影响。

即,从凸球面部24与凹球面部36的球面卡合部的外周缘部渗出的润滑油被引导部件21的筒状部56的外周面中的、能够滑动地与凹球面部36接触的部分堵住。像这样,被堵住的润滑油在重力的作用下沿着筒状部56的外周面向下方移动后,滴落到环状凹部52内。或者,当伴随着带轴球面座18的摆动旋转(公转)及自转,筒状部56中的堵住了润滑油的部分向下方位移而与凹球面部36的卡合解除(成为不滑动接触的状态)时,润滑油从筒状部56的外周缘部滴落到环状凹部52内。其结果为,能够防止对轮毂单元轴承1a的周边环境带来不良影响。另外,能够提高润滑油的回收率,从而能够实现成本降低。

此外,在本例中,使筒状部56中的圆周方向一部分的轴向一端部外周面能够滑动地与凹球面部36接触,但也能够如图4的(A)及图4的(B)所示那样,通过延长筒状部56的轴向尺寸,增大与凹球面部36的接触长度(接触面积),而增加被堵住的润滑油的量(提高堵住性能)。在筒状部56的轴向尺寸在某种程度上长的情况下,在向下侧倾斜的一侧的部分中,如图4的(B)所示那样,筒状部56通过变形而配置在环状凹部52内。

另外,在本例中,通过罩环50的覆盖部57,覆盖外圈旋转机构43、径向轴承47及引导环49的上端部。因此,即使在从引导部件21的筒状部56的外周面与凹球面部36之间的滑动接触部的外周面渗出的润滑油从筒状部56的外周缘部(顶端部)绕到内周面并从该筒状部56的内周面滴落、或筒状部56的外周缘部由于磨损、劣化而无法充分地堵住润滑油的情况下,也能够防止对轮毂单元轴承1a的周边环境带来不良影响。

在本例中,说明了利用摆动碾压装置15使轮毂单元轴承1a的轮毂主体7a的轴向内端部向径向外侧塑性变形而形成压紧部10的情况,但本发明的摆动加工装置并不限于此,能够使用于在轮毂的轴向内端部具有端面花键的轮毂单元轴承、锥齿轮(bevel gear)、在轴向端部具有凸缘部的环状部件等各种被加工物的摆动碾压加工。本发明的摆动加工装置也能够适用于进行锻造以外的加工的装置。

[实施方式的第2例]

图5示出了本发明的实施方式的第2例。在本例中,作为构成引导部件21a的橡胶,使用比构成实施方式的第1例的引导部件21的橡胶软(弹性系数低)的橡胶。因此,在将引导部件21a的圆环部55a经由支承环51支承固定于带轴球面座18的状态下,筒状部56a从圆环部55a的径向外端部向下方垂下。

在上述那样的本例中,当从凸球面部24与凹球面部36的球面卡合部流出的润滑油滴落时,会被引导部件21a的筒状部56a的外周面接住(附着于筒状部56a的外周面)。滴落到筒状部56a的外周面的润滑油沿着该筒状部56a的外周面向下方移动,从筒状部56a的顶端部滴落到油盘20的环状凹部52内,或者在滴落到罩环50的上表面后,流入到环状凹部52内。其结果为,能够与实施方式的第1例的摆动碾压装置15同样地,防止对轮毂单元轴承1a的周边环境带来不良影响。

在本例中,由于没有使引导部件21a的筒状部56a与凹球面部36滑动接触,所以能够防止筒状部56a磨损或破裂,从而能够使引导部件21a的耐久性良好。其他部分的结构及作用效果与实施方式的第1例相同。

[实施方式的第3例]

图6示出了本发明的实施方式的第3例。本例的引导部件21b具备圆环状的密封部59和多条引导片60。密封部59在整周范围内粘结支承于带轴球面座18的凸球面座26的轴向一端侧的侧面即端面61的径向外端部。此外,在本例中,将密封部59的外周面和凹球面部36设为非接触,但也能够使密封部59的外周面与凹球面座19的凹球面部36滑动接触。另外,在本例中,密封部59由截面矩形状的压盖密封垫(gland packing)构成。

引导片60例如为橡胶或合成树脂制,能够构成为绳状或带状。引导片60以从密封部59的圆周方向多个部位向下方垂下的方式设置。引导片60的顶端部(下端部)被配置在油盘20的环状凹部52内。此外,在将引导片60设为绳状的情况下,也可以利用金属制的芯材防止引导片60过度变形。

在上述那样的本例中,从凸球面部24与凹球面部36的球面卡合部的外周缘部流出的润滑油经由引导部件21b的密封部59的外周面,向引导片60移动。移动到引导片60的润滑油沿着引导片60向下方移动,被引导至油盘20的环状凹部52。其他部分的结构及作用效果与实施方式的第1例及第2例相同。

在一个实施方式中,摆动加工装置(15)具备基准轴、支承治具(17)、带轴球面座(18)、凹球面座(19)、油盘(20)和引导部件(21、21a、21b)。上述支承治具(17)用于将被加工物以上述被加工物的中心轴和上述基准轴成为同轴的方式进行支承。上述带轴球面座(18)具有相对于上述基准轴倾斜的中心轴,并且具有形成于轴向一端部的加工部(12a)、和形成于轴向中间部且朝向轴向另一端侧的局部球面状的凸球面部(24)。上述凹球面座(19)具有:穿插孔(35),其供上述带轴球面座(18)的轴向另一端侧部分(上述带轴球面座中的与上述凸球面部(24)相比位于轴向另一端侧的部分)穿插;和凹球面部(36),其与上述凸球面部(24)球面卡合。上述油盘(20)具有在整周范围内与上述凹球面部(36)的外周缘相对的环状凹部(52)。上述引导部件(21、21a、21b)将轴向另一端部(基端部)支承于上述带轴球面座(18)的轴向一端侧部分,并且用于将从上述凸球面部(24)与上述凹球面部(36)的球面卡合部流出的润滑油朝向上述环状凹部(52)引导。

能够将上述引导部件(21、21a、21b)构成为筒状,使上述引导部件(21、21a、21b)中的圆周方向一部分的轴向一侧部(顶端侧部分)外周面能够滑动地与上述凹球面部(36)接触,并且使上述引导部件(21、21a、21b)中的其余部分的轴向一端缘(顶端缘)与上述环状凹部(52)的开口部相对,或者将上述引导部件(21、21a、21b)中的其余部分的轴向中间部至一端部配置在上述环状凹部(52)内。

或者,也能够将上述引导部件(21、21a、21b)构成为筒状,将上述引导部件(21、21a、21b)的轴向一侧部(顶端侧部分)以向下方垂下的方式构成。

或者,也能够使上述带轴球面座(18)具有朝向轴向一端侧的端面,且使上述引导部件(21、21a、21b)具备支承固定于上述端面的环状的密封部(59)、和从上述密封部(59)的圆周方向多个部位向下方垂下的绳状或带状的引导片(60)。

在一个例子中,能够采用将圆环状的罩板(50)支承固定于上述油盘(20)的径向内侧的结构。

优选的是将上述带轴球面座(18)的中心轴相对于上述基准轴的倾斜角度设为15度以上。

在本发明的一个方案中,在摆动加工装置(15)中,优选使上述带轴球面座(18)具备主体部(25)、基座板(27)和压模(13a、13b)。上述主体部(25)具有相对于上述基准轴倾斜的中心轴和上述凸球面部(24)。上述基座板(27)在轴向一端侧的侧面具有保持凹部(67),相对于上述主体部(25)的轴向一端侧的侧面结合固定。上述压模(13a、13b)在轴向一端部具有加工部(12a),并且将轴向另一端部无松动地内嵌于上述保持凹部(67),由此在实现了相对于上述基座板(27)的径向定位的状态下,相对于上述基座板(27)结合固定。

在本发明的一个方案中,成为轮毂单元轴承的制造方法的对象的轮毂单元轴承(1a)具备:外圈(2a),其在内周面具有多列外圈滚道;轮毂(3a),其在外周面具有多列内圈滚道;和滚动体(6a),其在上述多列外圈滚道与上述多列内圈滚道之间,按各列各配置有多个,且滚动自如地配置。上述轮毂(3a)具备内圈(8a、8b)和轮毂主体(7a)。上述内圈(8a、8b)在外周面具有上述多列内圈滚道中的轴向内侧的内圈滚道。上述轮毂主体(7a)具有:上述多列内圈滚道中的轴向外侧的内圈滚道,其直接或经由其他部件设于轴向中间部外周面;嵌合筒部(9),其与上述轴向外侧的内圈滚道相比存在于轴向内侧,且外嵌上述内圈;和压紧部(10),其从上述嵌合筒部(9)的轴向内端部向径向外侧折曲,且压紧上述内圈的轴向内端面。

在本发明的一个方案中的轮毂单元轴承的制造方法中,使用上述那样的摆动加工装置(15),使形成上述压紧部(10)之前的设于上述轮毂主体(7a)的轴向内端部的圆筒部(9)向径向外侧塑性变形,由此形成上述压紧部(10)。

在本发明的一个方案中,成为汽车的制造方法的对象的汽车具备轮毂单元轴承。在该汽车的制造方法中,利用上述那样的轮毂单元轴承的制造方法来制造上述轮毂单元轴承。

附图标记说明

1a 轮毂单元轴承(工件、被加工物)

2a 外圈

3a 轮毂

4c、4d 外圈滚道

5c、5d 内圈滚道

6a 滚动体

7a 轮毂主体

8a、8b 内圈

9 圆筒部

10 压紧部

12a 加工部

13a、13b 压模(加工具)

15 摆动加工装置(摆动碾压装置)

16 机架

17 支承治具(支承体)

18 带轴球面座(摆动体)

19 凹球面座

20 油盘

21、21a、21b 引导部件

22 支承凹部

23 升降台

24 凸球面部

25、25a 轴主体

26 凸球面座

27 基座板

28 轴部

29、29a 凸缘部

30 第1定位凹部

31 嵌合凹部

32 贯穿孔

33 第1定位凸部

34 第2定位凸部

35 穿插孔

36 凹球面部

37 阶梯孔

38 驱动机构

39 旋转体

40 轴承

41 轴承装置

42 保持孔

43 外圈旋转机构

44 驱动环

45 驱动治具

46 结合凸缘

47 径向轴承

48 滚珠花键

49 引导环

50 罩环(罩板)

51 支承环

52 环状凹部

53 突出部

54 凹槽

55、55a 圆环部

56、56a 筒状部

57 覆盖部

58 折返部

59 密封部

60 引导片

61 端面

62 圆筒部

63 圆环部

64 第2定位凹部

65 向内凸缘部

66 受扭螺旋弹簧

67 保持凹部

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