JP2006151113A - 車輪用軸受装置及び軸受部材の旋削装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車輌本体への組み付け後においてその製造属性の確認が可能であり、かつ、製造工程において簡単にその表示を付することのできる車輪用軸受装置を提供する。
【解決手段】車輪側部材が取り付けられるフランジ部４をアウタ側端部１０に有する内軸１と、この内軸１の周囲に設けられた外輪２とを有している。内軸１のアウタ側に、旋削により形成されて旋削目の形態の違いにより製造属性を識別可能とさせる旋削目パターン部５を有している。
【選択図】 図１

Description

この発明は、車輪用軸受装置（以下、単に軸受装置ともいう）及び軸受部材の旋削装置に関する。

自動車等の車輌の車輪が取り付けられる車輪用軸受装置として従来知られるものに、車輪が取り付けられるフランジ部をアウタ側端部に有する内軸と、この内軸の周囲に設けられた外輪とを有するものがある。そして、この外輪が車体側の部材に固定されて軸受装置が車輌本体に組み付けられている。
ところで、軸受装置が完成された後、倉庫に在庫として保管されている時や、流通段階または最終製品に組みつけられ市場に出た場合等において、種々の理由により軸受装置の検査又は交換する必要が生じた場合、当該軸受装置の製造属性、つまりシリアルナンバーやロットナンバー及び数量等を特定することが重要となってくる。
そこで、軸受装置の表面の一部に製造年月日等の文字を刻印することにより、その軸受装置の製造属性を知ることができる。製造属性を識別させるための文字が軸受の表面に刻印により表示されているものとして、例えば特許文献１がある。

特開２００３−２２２１４６号公報（図１）

製造属性のうち製品の製造履歴（測定データを含む）の情報が系統的に管理されていないような場合、品質管理に多大な工数を必要とすることが予想される。
このようなことは、例えば１つの製品に対して前記製造履歴などの情報を記載したシートを作成することで、ある程度改善されるものの、かかる「１品１葉」方式の管理は、煩雑であり、また設備も大がかりとなるため現実的ではない。

そして、特許文献１に記載される軸受は、装置に一旦組み込まれ、軸受が装置の奥部に設けられていると、後にその軸受の属性を確認するのが困難になるおそれがある。さらに、長期の使用により刻印を付した部分において錆が発生し、刻印が細かい文字であると読み取ることができないという問題点を有している。また、刻印による場合は製造年月日やサイズの情報しか製品に付されない場合もあり、前記特定に時間がかかるおそれがあることも予想される。つまり、刻印により製品の追跡を正確かつ迅速に行うには不十分である。
また、内軸と外輪とを有する前記車輪用軸受装置においては、例えば、内軸のフランジ部の車輪側部材用取り付け面と反対の背面に刻印を付する手段が考えられる。しかし、この背面は軸受装置を車輌本体へ組み付けた状態で内側向きとなり、刻印を外部から視覚により確認することができない。さらに、軸受の表面に刻印を付する場合は、外輪部材や内輪部材の製作後又は軸受の組み立て後に、別工程として別の装置による打刻の作業が必要であり、手間を要するという問題点を有している。

この発明は、前記問題点に鑑みてなされたものであり、組み付け後においてその製造属性の確認が可能かつ容易であり、製造工程において簡単にその表示を付することのできる車輪用軸受装置を提供することを目的とする。さらに、工場を出荷した製品の追跡（トレース）を容易に行うことができ、検査や交換の必要が生じた場合等において、該当する製品のロットナンバーやシリアルナンバー等を簡単に特定することができ、さらには品質管理を少ない工数で迅速に行うことのできる車輪用軸受装置を提供することを目的とする。
また、このように軸受装置のトレーサビリティを向上させることのできる軸受部材の旋削装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成するためのこの発明の車輪用軸受装置は、車輪側部材が取り付けられるフランジ部をアウタ側端部に有する内軸と、この内軸の周囲に設けられた外輪とを有する車輪用軸受装置において、前記内軸のアウタ側に、旋削により形成されて旋削目の形態の違いにより製造属性を識別可能とさせる旋削目パターン部を有していることを特徴としている。

このような構成の車輪用軸受装置によれば、旋削目パターン部が内軸のアウタ側に存在するため、軸受装置が車輌本体に組み付けられた後において、軸受装置を車輌本体から取り外すことなく組み付けられたままの状態で旋削目パターン部の表示を外部から簡単に確認することができる。つまり、旋削目パターン部の形態と文字とを予め対応付けて設定し、表示させたい文字に対応する旋削目パターン部を内軸のアウタ側の表面に形成すれば、後にその旋削目パターン部を調べることにより表示される内容（文字）を読み取ることができる。従って、車輪用軸受装置の製造年月日や加工条件等の製造属性に関するトレーサビリティの向上が図れる。
さらに、旋削目パターン部は旋削により形成されているため、内軸を旋削により加工する際に旋削目パターン部を同時に得ることができる。

また、前記フランジ部の内周側部に設けられて当該フランジ部に前記車輪側部材を取り付ける際のガイドとなるガイド筒の内側面に、前記旋削目パターン部が形成されているのが好ましい。この構成によれば、車輌が完成した後において、車輪側部材である車輪のホイールを軸受装置のフランジ部から取り外すことにより、その製造属性を簡単に知ることができる。さらに、ガイド筒の内側面は外部から水が浸入しにくいため錆の発生を抑えることができ、長期にわたって旋削目パターン部をそのままの状態に維持させることができる。

また、この発明の軸受部材の旋削装置は、軸受部材の製造属性情報に応じて旋削バイトによる旋削条件を決定してバイト動作制御信号を得る旋削条件処理手段と、この旋削条件処理手段による前記バイト動作制御信号に従って旋削バイトを動作させて前記製造属性情報を旋削目の形態の違いにより製造属性を識別可能とさせる旋削目パターン部として前記軸受部材に旋削形成させる旋削バイト駆動手段とを備えたことを特徴としている。
このような構成の軸受部材の旋削装置によれば、軸受部材を旋削して製造する際に、その軸受部材の製造属性情報を示す旋削目パターン部を自動的に設けることができ、工数低減が図れる。つまり、製造属性を識別させるための刻印を製品に対して付する別工程が不要である。

本発明の車輪用軸受装置によれば、製造属性のトレーサビリティの向上及び容易化が可能となる。つまり、軸受装置を車輌本体に組み付けたままの状態で、車輪のホイールのみを取り外すことによりその軸受装置の製造履歴等の製造属性を簡単に識別することができる。
さらに、本発明の軸受部材の旋削装置によれば、軸受部材を旋削により加工する際に製造属性を識別させるための旋削目パターン部を軸受部材に形成させることができ、製作工数の低減が可能となる。

以下、この発明の実施の形態について添付図面を参照しながら詳述する。
図１はこの発明の実施の一形態に係る車輪用軸受装置を示す縦断面図である。この車輪用軸受装置は、自動車等の車輌の車輪用として用いることができ、車輪側部材が取り付けられるフランジ部４をアウタ側（外側）端部１０に有する内軸１と、この内軸１の周囲に設けられた外輪２とを有している。なお、フランジ部４に取り付けられる車輪側部材としては図示しないが車輪のホイール、ディスクブレーキ用のブレーキロータがある。
また、内軸１のインナ側（内側）端部１１には内輪部材１４が外嵌して取り付けられており、外輪２は内軸１と内輪部材１４とに２列の転動体３ａ，３ｂを介して外嵌するよう設けられている。

内軸１のフランジ部４は内軸１のアウタ側端部１０において径方向外方向きに形成されており、フランジ部４の軸方向アウタ側となる車輪側部材用の取り付け面４ａは軸受の軸心Ｃに直交する面となるよう旋削により形成されている。また、内軸１のインナ側端部１１には前記内輪部材１４を外嵌させるための小径部７が形成されている。小径部７の軸方向アウタ側には環状の段付き面（突き当て面）８が形成されており、段付き面８の外周縁から軸方向アウタ側に向かって中径部９が形成されている。中径部９のさらに軸方向アウタ側は大径部１２が形成されており、大径部１２は内軸１と外輪２との間に設けられたシール部材１３のシール面とされている。

内輪部材１４は、内軸１のインナ側端部１１に形成された小径部７に外嵌しかつ段付き面８に突き当てられて内軸１に取り付けられている。つまり、内輪部材１４の内周面が小径部７の外周面に接触し、内輪部材１４の軸方向アウタ側の端面が段付き面８に突き当てられる。さらに、内軸１のインナ側端部１１の外周側部が径方向外向きに広げられて形成されたかしめ部１５により、内輪部材１４は軸方向インナ側からアウタ側へ向かって押し付けられ、内輪部材１４は軸力を持って内軸１に外嵌固定されている。

内輪部材１４の外周面には第１転動体３ａ用の単一の軌道面が形成されている。そして、内軸１の中径部９の外周面に第２転動体３ｂ用の単一の軌道面が形成されている。第１、第２の転動体３ａ，３ｂは図１に示す玉以外に円錐ころであってもよい。
外輪２は内軸１と同軸となるよう設けられており、外輪２は円筒部１６とフランジ部１７とを有している。そして、円筒部１６の内周面に第１、第２転動体３ａ，３ｂ用の２列の軌道面が形成されている。フランジ部１７は円筒部１６の外周面側に設けられており、このフランジ部１７を車体側部材と連結させることによりこの車輪用軸受装置は車輌本体と固定される。従って、この軸受装置が車輌本体に固定されると、内軸１のフランジ部４側がアウタ側となり、内軸１に外嵌された内輪部材１４側がインナ側となる。

さらに内軸１のアウタ側端部１０にガイド筒６が設けられている。ガイド筒６は、フランジ部４の径方向内周側部に設けられてフランジ部４に前記車輪側部材を取り付ける際のガイドとなる円筒状の部材である。図１のガイド筒６は、フランジ部４の取り付け面４ａから軸方向外方へ突出するよう内軸１のアウタ側の端面に成形された筒部１８を有している。ガイド筒６は内軸１と一体として形成されている。従って、このガイド筒６の内側面６ａは、筒部１８の内周面１９とその軸方向奥部の底面２０とから構成された有底円筒部とされている。

なお、この内軸１の製造の概略工程について説明すると、素材が鍛造により所定形状の中間製品とされ、この中間製品を旋盤により旋削し、その後、所定箇所の熱処理や研磨が行われ内軸１が得られる。そして、前記ガイド筒６は中間製品を旋削により成形する際に仕上げ加工される。つまり、ガイド筒６の内側面６ａは研磨されることなく旋削のみにより仕上げられた旋削面とされている。

そして本発明の車輪用軸受装置は、その軸受装置の製造属性を識別させるための旋削目パターン部５を有している。つまり、製造属性を旋削目パターン部５として表示させている。旋削目パターン部５は内軸１のうちアウタ側の表面の一部に設けられており、旋削目パターン部５は、旋削により形成されて旋削目の形態の違いによりその製造属性を識別可能とさせている。

つまり、内軸１のアウタ側に形成される旋削目パターン部５の形態と、製造属性の内容（文字）とを予め対応付けて設定しておき、表示させたい製造属性の内容に対応する旋削目パターン部５を内軸１のアウタ側の表面に形成している。これにより、後にその旋削目パターン部５を確認することで、表示されている製造属性の内容を読み取ることができる。この旋削により形成される旋削目パターン部５は旋削による仕上がり面とされており、それ以上の加工（研磨）はされない。つまり、内軸１のアウタ側の表面の仕上がり面の模様が異なることにより製造属性の識別が可能となる。この旋削目パターン部５が示す製造属性としては、製品の製造履歴（測定データを含む）の情報、シリアルナンバーやロットナンバー及び数量等があり、例えば、軸受装置の製造年月日、加工条件、製造工場のライン番号等の製造履歴がある。なお、ここでのシリアルナンバーとは、各製品１個毎に付与された異なる番号であり、ロットナンバーとは、所定の期間に所定の工場で製造された複数個の製品の一群に付与された番号である。軸受装置の場合、シリアルナンバーが付与される場合もあるが、ロットナンバーのみの場合もある。

旋削目パターン部５が形成される位置について具体的に説明すると、旋削目パターン部５は、内軸１のフランジ部４の径方向内周側部に設けられた前記ガイド筒６の内側面６ａに形成されるのが好ましい。つまり、この旋削目パターン部５をガイド筒６の内周面１９、又は底面２０、又は内周面１９と底面２０との両方に設けることができる。

旋削目パターン部５はガイド筒６の内側面６ａを旋削により成形する際に形成され、例えば、旋削バイトの送りスピードを変更することにより旋削目の粗さを変化させたり、その送りを一時停止させたり、又は、仕上げの際にバイトをガイド筒６の内側面６ａに接触させないで送りを与えることにより、旋削目の形態に変化を与えることができる。つまり、旋削バイトをガイド筒６の内側面６ａに接触させないで送りを与えれば旋削目が不連続となり、ガイド筒６の内側面６ａを旋削により成形すると同時にガイド筒６の内側面６ａに様々なパターンの旋削目を形成することができる。この旋削目はガイド筒６の内側面６ａにおいて軸心Ｃを中心とする周方向（内周面１９においては螺旋状、底面２０においては渦巻状）に形成され、旋削目パターン部５がその周方向に直交する方向に形成されている。

例えば図２（ａ）と図２（ｂ）に示すように、バイト送り方向（矢印ｅ）の旋削目の幅寸法及びピッチ等を相違させることにより様々なパターンを形成できる。なお、この図は旋削目パターン部５が形成されたガイド筒６の内周面１９のうち、周方向所定幅の一部を抜き出して描いたものであり、旋削目は周方向に連続している。
そして、図２（ａ）と図２（ｂ）において範囲ｍが旋削目を有する（又は荒い旋削目とされた）範囲であり、範囲ｎが旋削目を有さない（又は細かい旋削目とされた）範囲を示す。また、旋削目パターン部５の変化はバイトの切り込み量を変化させることにより行っても良い。

例えば製造属性として製造年月日を表示させる場合、図１において、例えば製造年月日のうち「年」を表す旋削目パターン部５がガイド筒６の円筒部１８の内周面１９開口端部から形成され、続いて円筒部１８の内周面１９奥部から底面２０の外周側部にわたって「月」を表す旋削目が形成され、底面２０の内周側部に「日」を表す旋削目が形成される。旋削目パターン部５の形成は旋削によるため旋削目パターン部５は周状に形成される。従って、旋削目パターン部５のうちの一部が仮に錆びて見えにくくなっていても、周上のうちの他の部分により識別可能となる。

次に、図１に示す車輪用軸受装置を構成する軸受部材である内軸１を旋削により製造し、かつ、製造属性を識別可能とさせる旋削目パターン部５をその内軸１に形成させる旋削装置について説明する。この旋削装置は、内軸１を旋削するために通常使用される旋盤（図示せず）を用いることができる。さらに図３において、この発明の旋削装置は、旋盤が有する旋削バイトの動作を制御する旋削条件処理手段２１と、旋削バイトを自動的に動作させる旋削バイト駆動手段２２とを有している。旋削条件処理手段２１は入力された情報や処理された情報の記憶と各種情報の演算処理を行うことが可能な演算器（コンピュータ）により構成でき、旋削バイト駆動手段２２は旋削条件処理手段２１からの信号に応じて旋削バイトを移動させるモータと変速機等のアクチュエータにより構成できる。

旋削条件処理手段２１は、旋削加工の対象となる軸受部材の製造属性情報を記憶する記憶部２３を有している。製造属性情報は外部から入力されるものであり、製造属性情報としては例えば軸受装置の製造年月日、加工条件、製造工場のライン番号等の製造履歴がある。この旋削装置は軸受部材の製造ラインの一部に設けられており、製造ラインを管理する管理演算器（図示せず）から旋削条件処理手段２１の記憶部２３に対して旋削加工の対象となる軸受部材の製造属性情報が自動的に入力される。
または製造属性情報は、この旋削装置自身が所有する情報であってもよい。つまり、製造属性情報は、旋削装置の旋削条件処理手段２１が所有する情報であってもよく、例えば旋削条件処理手段２１自身がカウントしている日付情報がある。そして、旋削条件処理手段２１は自己の記憶部２３にその情報を記憶させる。

そして、旋削条件処理手段２１は記憶部２３に記憶させた製造属性情報に応じて旋盤による旋削バイトの旋削条件を決定してバイト動作制御信号ｉを作成する。具体的に説明すると、製造属性情報となる内容（文字）と内軸１に形成される旋削目パターン部５の形態とが予め対応付けられて記憶部２３に記憶されている。そして、外部から入力され表示させたい情報の内容に対応する旋削目パターン部５を内軸１に形成させるよう旋削バイトを動作させるためのバイト動作制御信号ｉを旋削条件処理手段２１の演算処理部２４が作成する。なお、このバイト動作制御信号ｉに、内軸１全体を旋削により成形させるためにバイトを動作させるための信号が付加され、旋削が行われる。つまり、内軸１全体を旋削により成形する際に、同時に旋削目パターン部５を形成する。

そして、この旋削条件処理手段２１によるバイト動作制御信号ｉに従って実際に旋削バイト駆動手段２２は旋削バイトを動作させ、内軸１に対して製造属性情報を所望の旋削目パターン部５として形成する。なお、内軸１における旋削目パターン部５の形成位置は、ガイド筒６の内側面６ａとされる。これにより、完成した軸受装置が車輌本体に組み付けられた後において、旋削目パターン部５を確認することにより表示されている製造属性情報の内容（文字）を読み取ることができる。

形成された旋削目パターン部５を確認する手段について説明すると、旋削目パターン部５が簡単な形態である場合は、目視による確認により製造属性の内容を知ることができる。または図示しないが、例えば旋削目パターン部５をカメラにて撮影し、その画像を処理して旋削目パターン部５を色の濃淡や白又は黒により識別することができる。これによれば旋削目パターン部５が複雑な場合でも製造属性の識別が可能となる。さらにこのような光学的な手段以外にも物理的な手段として、旋削目パターン部５の表面粗さの違い、変化により製造属性の識別が可能となる。

本発明の実施の一形態に係る車輪用軸受装置を示す縦断面図である。 旋削目パターン部の一例を説明する説明図である。 本発明の実施の一形態に係る軸受部材の旋削装置を説明する説明図である。

符号の説明

１ 内軸
２ 外輪
３ａ 転動体
３ｂ 転動体
４ フランジ部
５ 旋削目パターン部
６ ガイド筒
６ａ 内側面
１０ アウタ側端部
２１ 旋削条件処理手段
２２ 旋削バイト駆動手段
ｉ バイト動作制御信号

Claims (3)

1. 車輪側部材が取り付けられるフランジ部をアウタ側端部に有する内軸と、この内軸の周囲に設けられた外輪と、を有する車輪用軸受装置において、前記内軸のアウタ側に、旋削により形成されて旋削目の形態の違いにより製造属性を識別可能とさせる旋削目パターン部を有していることを特徴とする車輪用軸受装置。
2. 前記フランジ部の内周側部に設けられて当該フランジ部に前記車輪側部材を取り付ける際のガイドとなるガイド筒の内側面に、前記旋削目パターン部が形成されている請求項１に記載の車輪用軸受装置。
3. 軸受部材の製造属性情報に応じて旋削バイトによる旋削条件を決定してバイト動作制御信号を得る旋削条件処理手段と、この旋削条件処理手段による前記バイト動作制御信号に従って旋削バイトを動作させて前記製造属性情報を旋削目の形態の違いにより製造属性を識別可能とさせる旋削目パターン部として前記軸受部材に旋削形成させる旋削バイト駆動手段と、を備えたことを特徴とする軸受部材の旋削装置。

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