CN101223291B - 车轮用轴承装置 - Google Patents
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Abstract
本发明的课题在于提供一种车辆用轴承装置,其中,相对高应力或反复应力,可提高车轮安装用法兰或车体安装用法兰的强度和疲劳强度,并且抑制工序增加造成的生产性的降低。该车辆用轴承装置应用于下述类型的车辆用轴承装置,其包括通过多排滚动体(3)而可相互旋转的内方部件(1)和外方部件(2),在构成上述内方部件(1)或外方部件(2)的整体或一部分的部件,比如轮毂(14)中具有车轮安装用法兰(17)。具有车轮安装用法兰(17)的轮毂(14)等的部件为钢材的热锻件。该部件的母材部分为标准组织,在车轮安装用法兰(17)的表面上具有非标准组织的部分(30)。非标准组织为细微铁氧体·珠光体组织、顶部贝氏体组织、底部贝氏体组织、回火马氏体组织中的任意者,或至少这些组织中的两种以上的混合组织。在外方部件(2)的车体安装用法兰(12)中也可设置非标准组织的部分(30)。
Description
技术领域
本发明涉及谋求客车用或货车用等的高强度化的车轮用轴承装置。
背景技术
在车轮用轴承装置中,构成内方部件或外方部件的部件,比如轮毂的车轮安装用法兰的根部等,在车辆急转弯时,应力增加。由此,作为破损应对措施,为了提高疲劳强度,有在上述法兰的根部等,进行高频热处理的方法(比如,日本特开2004-182127号文献,2004年7月2日公开)或进行喷丸硬化处理的方法(比如,日本特开2005-145313号文献,2005年6月9日公开)。另外,为了提高疲劳强度,人们还提出对部件整体进行调质,提高硬度的方法(比如,日本特开2005-003061号文献,2005年1月6日公开)。
图82表示过去的第3代型的车轮用轴承装置的轮毂的一般的制造方法的实例。按照规定尺寸,切断该图的工序(A)所示的杆材W0,获得构成1个轮毂的坯料的钢坯W1(该图的工序(B))。钢坯W1经过作为热锻的工序的多个工序(锻造1道、锻造2道、锻造3道),逐渐接近轮毂的形状,在最终锻造工序,获得形成轮毂的大致形状的锻造精加工件W4(该图的工序(C)~(E))。
锻造精加工件W4进行除氧化皮用的喷丸处理,根据需要,进行正火或调质处理(该图的工序(F)),然后,进行车削(该图的工序(G)),以及轨道面等的高频热处理(该图的工序(H))。在需要的场合,进行法兰面等的二次车削(该图的工序(I))。然后,进行磨削,对轮毂14进行精加工,作为车轮用轴承装置而组装。
发明内容
过去,用于提高疲劳强度的高频热处理具有根据进行处理的部分的部件形状不同,而无法采用的情况。比如,在车轮安装用法兰的根部的侧面突出有导向制动器或车轮的导向部,具有法兰和导向部之间的角部的曲率半径小,或者通过缺口导向部呈沿圆周方向分散的爪状的情况等。在这样的形状的场合,产生高频热处理导致部件的一部分局部地处于过高温而烧穿等的问题,故无法进行高频热处理。
另外,高频热处理或喷丸硬化处理等,具有工序增加或热变形等导致产生法兰的振摆(振れ)精度变差的情况。
在对部件整体进行调质提高硬度的方法的场合,不但工序增加,而且产生硬度提高导致整体的加工性(比如,被切削性、敛缝加工等的冷加工性)降低,轮毂螺栓的咬入性降低造成的滑动转矩(スリツプトルク)的降低等情况。
上述课题主要有关车轮安装用法兰的高强度化的课题,但是,对于将车轮用轴承装置安装于车体的转向节等的悬架装置上用的车体安装用法兰,也具有与上述相同的课题。
对于车轮用轴承装置中的、安装于车体上的部分,作为部件之间的摩擦等造成的磨损的应对措施,最好是提高硬度。同样在此场合,在高频热处理或部件整体的调质处理中,工序增加、硬度提高导致具有整体的加工性的课题。
在图82所示的现有方法中,为了提高轮毂14的整体的疲劳强度,进行正火或调质处理,但是,由于该正火或调质处理的工序的增加,生产花费时间,并且在锻造结束冷却之后,再次进行加热,故消耗能量也上升。虽然也有省略正火或调质处理的情况,但是省略它们,则组织的结晶颗粒变大,强度韧性降低,疲劳强度小。
或者,在具有旋转检测功能的车轮用轴承装置中,比如,在外圈旋转型的车轮用轴承装置的场合,旋转检测用的脉冲发生环(パルサ一リング)的嵌合部为外圈的原材料的部分,但是,在汽车转弯时等的场合,由于负载产生外圈变形呈椭圆状,会产生脉冲发生环相对外圈稍稍蠕变的情况。如果反复产生该情况,则嵌合部发生磨损,过盈量降低,会引起脉冲发生环沿轴向移动、磁性的检测的空气间隙变化导致的检测不良、与传感器的接触等情况。
另外,近年,为了提高每公升燃料行驶的公里数、减少对环境的影响,在车轮用轴承装置中,人们也强烈希望整体尺寸的减小、重量的减轻,在维持疲劳强度、寿命的同时,必须谋求整体尺寸的减小、重量的减轻。
本发明的目的在于为了解决这些课题,提供一种车轮用轴承装置,其相对高应力或反复应力,可使构成内方部件和外方部件的部件的强度或疲劳强度提高,并且抑制工序增加造成的生产性的降低。
本发明的车轮用轴承装置涉及具有通过多排滚动体而可相互旋转的内方部件和外方部件的车轮用轴承装置,构成上述内方部件和外方部件的任意的部件为钢材的热锻件,在该部件中,母材部分为标准组织,在表面的整体或一部分上具有非标准组织,上述非标准组织为细微铁氧体·珠光体组织、顶部贝氏体组织、底部贝氏体组织、回火马氏体组织中的任意一种,或至少这些组织中的两种以上的混合组织。
上述非标准组织,比如为在热锻的工序中或工序的最后进行冷却,本身回热或回热保持回火的方式获得的组织。
具体来说,上述细微铁氧体·珠光体组织,通过在上述热锻的工序的最后,用冷却剂对上述部件进行清洗,局部地进行冷却的方式获得。或者,在热锻工序由多阶段的锻造工序形成的场合,通过在最终阶段的锻造工序之前进行冷却,之后,进行最终阶段的锻造工序的方式获得。上述回火马氏体组织通过在热锻工序的最后,局部地对上述部件进行冷却,直至马氏体起始点以下,然后,进行回热回火处理的方式获得。上述顶部贝氏体组织和底部贝氏体组织通过在热锻工序的最后,控制在规定的冷却速度,冷却到室温程度的方式获得。底部贝氏体组织通过使冷却速度慢于顶部贝氏体组织的场合的方式获得。
如果采用该方案的车轮用轴承装置,则获得下述的作用。上述细微铁氧体·珠光体组织、顶部贝氏体组织、底部贝氏体组织、回火马氏体组织中的任意一种,或至少这些组织中的两种以上的混合组织等的非标准组织的部分,其组织比由标准组织形成的母材部分细微,另外,其硬度大于等于后者。通过这样的组织细微化或硬度提高,非标准组织的部分的疲劳强度提高,与仅仅由普通的标准组织形成的车轮用轴承装置相比较,可抵抗较高的应力振幅,即,高强度化,可延长寿命。由此,与普通的标准组织的车轮用轴承装置相比较,谋求整体尺寸的减小和重量的减轻。于是,可削减车轮用轴承装置的产品制作的投入重量,可谋求成本的削减,可低价格地提供。
由于上述非标准组织的部分通过在热锻的工序中或工序的最后进行冷却的方式获得,故添加简单的处理即可,抑制工序增加造成的生产性的降低。由于利用热锻的热量,故可削减用于组织改性处理的能量。
上述非标准组织的部分也可为热锻件的部件的整体的表面,但是,如果仅仅为该部件的一部分或整体的必要部位,则被切削性等的加工性的降低被抑制在最小限度。
在本发明的车轮用轴承装置中,也可这样形成,即,由上述标准组织和非标准组织形成的部件具有车轮安装用法兰或车体安装用法兰,在上述车轮安装用法兰或车体安装用法兰的表面上具有上述非标准组织。
在车轮安装用法兰和车体安装用法兰中,在汽车转弯时等的场合,反复地产生高应力。可相对该反复应力,通过组织细微化或硬度提高,使非标准组织的部分的强度或疲劳强度提高,可抵抗较高的应力振幅,可使寿命延长。由此,谋求整体尺寸的减小和重量的减轻,使产品制作的投入重量削减,谋求成本的削减。
在本发明的车轮用轴承装置中,也可这样形成,即,上述外方部件为车体安装侧的部件,由上述标准组织和非标准组织形成的部件为作为上述车体安装侧的部件的外方部件,在上述外方部件的外径面,具有上述非标准组织。
在该方案的场合,由于车体安装侧的部件的外径面为上述非标准组织,故该外径面和车体的悬架装置的转向节等的接触面的摩擦磨损由于上述非标准组织的组织细微化或硬度提高而被抑制。
在本发明的车轮用轴承装置中,也可这样形成,即,上述内方部件由具有车轮安装用法兰的轮毂、与该轮毂的轴部的外周嵌合的内圈构成,由上述标准组织和上述非标准组织形成的部件为上述轮毂,在上述轮毂的上述轴部的外周面上,具有形成上述非标准组织的部分。
在汽车转弯时等的情况下,也在位于车轮安装用法兰的根部附近的上述密封件接触面的部分,反复产生高应力,但是,如果上述密封件接触面的部分为上述的非标准组织,则抑制在该附近产生龟裂,寿命延长。密封件接触面为非标准组织,硬度提高,由此,与密封件的滑动接触的磨损也减轻。
在本发明的车轮用轴承装置中,还可这样形成,即,上述内方部件由具有车轮安装用法兰的轮毂、与该轮毂的轴部的外周嵌合的内圈构成,上述轮毂在外侧的端面具有导向部,该导向部从上述车轮安装用法兰的根部突出,对轮和制动部件进行导向,上述轮毂的外侧的端面的上述导向部的中心侧的部分为沿轴向凹陷的凹部,由上述标准组织和非标准组织形成的部件为上述轮毂,在上述端面的凹部内的表面上具有上述非标准组织的部分。
如果采用该方案的车轮用轴承装置,则获得下述的作用。由于在轮毂的端面设置凹部,故谋求轮毂的重量的减轻,但是,在此场合,轮毂端面的凹部位于轮毂的车轮安装用法兰的内周,轮毂轴部的上述法兰根部为上述凹部的周围,由此,如果增加凹部的深度,则难以确保强度。但是,如果轮毂端面的凹部的内面为上述非标准组织,则相对在汽车转弯时等的场合反复产生的高应力,其强度或疲劳强度提高,抑制从上述凹部产生龟裂,延长寿命。由此,充分地增加轮毂端面的凹部,谋求重量的减轻,同时,相对高应力或反复应力,可提高轮毂轴部的凹部附近的强度或疲劳强度。
在本发明的车轮用轴承装置中,也可这样形成,即,上述车轮安装用法兰具有使轮毂螺栓穿过的螺栓孔,在上述车轮安装用法兰的侧面的上述螺栓孔的座面和该座面的周边,具有上述非标准组织的部分。
如果采用上述方案的车轮用轴承装置,则获得下述的作用。在螺栓孔的周围具有锪孔部的场合,或者座面为车削加工面且在其与周围之间产生高差等的角的场合,在汽车转弯时等的场合,在锪孔部的角部或由车削加工面形成的座面的周围,反复产生较大的应力。但是,由于座面和其周边为非标准组织,故强度或疲劳强度提高,抑制在螺栓孔的座面的周边产生龟裂,使寿命延长。另外,由于座面为非标准组织,硬度增加,故磨损减轻,防止座面的磨损导致轮毂螺栓的轴向力的降低。此外,由于仅仅铸造时的表面附近为非标准组织,故其硬度提高仅仅在表面附近,不对轮毂螺栓的锯齿的咬入和螺栓滑移转矩造成影响。
在本发明的车轮用轴承装置中,也可这样形成,即,具有支承用部件且由上述标准组织和非标准组织形成的部件为嵌合上述支承用部件的外方部件,在嵌合上述外方部件的上述支承用部件的面上具有上述非标准组织的部分,上述支承用部件嵌合于上述外方部件的周面上,且设置有旋转检测用的被检测部或检测部。
如果采用上述方案的车轮用轴承装置,则非标准组织的部分的疲劳强度提高,即使在汽车转弯时等的场合的高应力反复地产生而变形的情况下,仍抑制嵌合脉冲发生环或传感器外盖等的支承用部件的部件因蠕变而磨损的情况。即,抑制产生磨损发生→过盈量降低→再次蠕变发生→支承用部件的移动→检测部的异常检测的过程。
在本发明的车轮用轴承装置中,还可这样形成,即,上述内方部件由具有车轮安装用法兰的轮毂和与该轮毂的轴部的外周嵌合的内圈构成,上述轮毂在中心部具有使等速连轴节的接头部件等的杆部穿过的通孔,在上述轮毂的外侧的端面的上述通孔的开口周缘具有与上述杆部的前端的外螺纹部螺合的螺母或垫圈所接触的座面,由上述标准组织和非标准组织形成的部件为上述轮毂,在上述轮毂的上述座面上具有上述非标准组织的部分。
如果采用上述方案的车轮用轴承装置,则获得下述的作用。由于轮毂端面的等速连轴节连接用的螺母所接触的座面的周边位于车轮安装用法兰的根部,故特别是在上述座面为锪孔部的底面的场合,在汽车转弯时等的场合,在锪孔部的底面和周面之间的角部,反复地产生高应力,但是,如果在上述座面,其锪孔部的底面和周面之间的角部的周边的部分为上述非标准组织,则抑制龟裂从其周缘产生,寿命延长。
另外,由于通过上述非标准组织,硬度提高,故抑制与螺母的接触造成的座面的摩擦磨损,抑制该磨损造成的螺母的紧固轴向力的降低。
在本发明的车轮用轴承装置中,也可这样形成,即,上述内方部件由具有车轮安装用法兰的轮毂和与该轮毂的轴部的外周嵌合的内圈构成,在从上述轮毂的轴部外周面的上述车轮安装用法兰侧的端部向外径侧延伸的内圈接触面上,接触有外侧的内圈的宽度面,由上述标准组织和非标准组织形成的部件为上述轮毂,在从上述轴部的外周面的至少的上述内圈接触面的附近,到该内圈接触面的范围内具有上述非标准组织的部分。
如果采用该方案的车轮用轴承装置,则获得下述的作用。如果相对在汽车转弯时等的场合反复产生的高应力,轮毂的内圈接触面和外周面之间的角部为上述非标准组织,则由于组织细微化硬度提高,而强度或疲劳强度提高,抑制龟裂的发生,使寿命延长。
在本发明的车轮用轴承装置中,也可这样形成,即,上述内方部件由具有车轮安装用法兰的轮毂和与该轮毂的轴部的外周嵌合的内圈构成,上述轮毂在中心部具有使等速连轴节的接头部件的杆部穿过的通孔,在该通孔的内径面具有与设置于上述杆部的锯齿或花键啮合的锯齿或花键,由上述标准组织和非标准组织形成的部件为上述轮毂,在上述轮毂的上述通孔的内径面的上述锯齿或花键的形成部分具有上述非标准组织的部分。
如果采用该方案的车轮用轴承装置,则获得下述的作用。由于轮毂的内径面的锯齿或花键的形成部位呈齿状,故在汽车转弯时等的场合,通过作用于轮毂的力矩荷载等,齿根的部分为高应力,另外,通过细微化的变形·位移的反复,轮毂和等速连轴节的锯齿中的齿受到摩擦,由此发生磨损。
但是,如果相对这样的反复产生的高应力,轮毂中的形成有锯齿或花键的内径面为上述非标准组织的部分,则由于组织细微化硬度提高,强度或疲劳强度提高,抑制龟裂从锯齿或花键的齿根产生的情况。即,抑制龟裂发生→应力发生部位的位移增加→龟裂的振动伸展→轮毂的破损的作用,使寿命延长。
另外,由于通过上述非标准组织,使硬度提高,故防止锯齿或花键的磨损。由此,抑制齿的磨损,驱动力不能够传递的情况。
在本发明的车轮用轴承装置中,还可这样形成,即,在任意的上述法兰中开设螺栓压入孔,由上述标准组织和非标准组织形成的部件为具有开设上述螺栓压入孔的法兰的部件,在该部件的上述螺栓压入孔的内面具有上述非标准组织的部分。
如果采用该方案的车轮用轴承装置,则获得下述的作用。如果螺栓压入孔的内面为上述非标准组织的部分,则设置于螺栓头部的锯齿的咬入性良好。由此,抑制压入螺栓压入孔中的螺栓在螺母紧固时产生共转的情况。
在本发明的车轮用轴承装置中,也可这样形成,即,在任意的上述法兰中具有在内面形成内螺纹的螺纹孔,由上述标准组织和非标准组织形成的部件为具有开设上述螺纹孔的法兰的部件,在该部件的上述螺纹孔的内面上具有上述非标准组织的部分。
如果采用该方案的车轮用轴承装置,则获得下述的作用。通过上述非标准组织的部分的组织细微化或硬度提高,螺纹孔的强度、疲劳强度提高,在汽车转弯时等的场合的高应力反复地产生时,抑制车轮安装用法兰或车体安装用法兰的螺纹孔发生龟裂的情况。即,抑制龟裂发生→应力发生部位的位移增加→车辆的振动增加→开设螺纹孔的车轮用轴承装置的部件的耐久性降低、螺栓的脱出。另外,通过非标准组织的硬度的提高,抑制大荷载时的螺纹孔的损伤,可抵抗更高的荷载。另外,螺纹孔的内螺纹的磨损可进一步减少,可抑制螺栓的轴向力的降低·松弛。
像这样,可提高强度,延长寿命。由此,与普通的标准组织的车轮用轴承装置相比较,谋求整体尺寸的减小和重量的减轻,于是,削减车轮用轴承装置的产品制作的投入重量,谋求成本的削减,可低价格地提供。
附图说明
根据以附图为参考的下述优选实施例的说明,会更加清楚地理解本发明。但是,实施例和附图用于单纯的图示和说明,不应当用于确定本发明的范围。本发明的范围由所附的权利要求确定。在附图中,多幅图中的同一部件标号表示同一部分。
图1为表示本发明的第1实施方式的车轮用轴承装置的剖视图;
图2为表示上述车轮用轴承装置的轮毂的剖视图;
图3为表示上述车轮用轴承装置的轮毂的锻造工序的工序说明图;
图4为表示上述车轮用轴承装置的轮毂的锻造后的工序的工序说明图;
图5为获得经过热锻的部件的各种非标准组织的冷却曲线的说明图;
图6为本发明的第2实施方式的车轮用轴承装置的部分剖视图;
图7A为本发明的第3实施方式的车轮用轴承装置的剖视图;
图7B为本发明的第3实施方式的车轮用轴承装置的变形实例的部分剖视图;
图8A为本发明的第4实施方式的车轮用轴承装置的剖视图;
图8B为本发明的第4实施方式的车轮用轴承装置的变形实例的部分剖视图;
图9A为本发明的第5实施方式的车轮用轴承装置的剖视图;
图9B为本发明的第5实施方式的车轮用轴承装置的变形实例的部分剖视图;
图10A为本发明的第6实施方式的车轮用轴承装置的剖视图;
图10B为本发明的第6实施方式的车轮用轴承装置的变形实例的部分剖视图;
图11A为本发明的第7实施方式的车轮用轴承装置的剖视图;
图11B为本发明的第7实施方式的车轮用轴承装置的变形实例的部分剖视图;
图12A为本发明的第8实施方式的车轮用轴承装置的剖视图;
图12B为本发明的第8实施方式的车轮用轴承装置的变形实例的部分剖视图;
图13A为本发明的第9实施方式的车轮用轴承装置的剖视图;
图13B为本发明的第9实施方式的车轮用轴承装置的变形实例的部分剖视图;
图14A为本发明的第10实施方式的车轮用轴承装置的剖视图;
图14B为本发明的第10实施方式的车轮用轴承装置的变形实例的部分剖视图;
图15A为本发明的第11实施方式的车轮用轴承装置的变形实例的部分剖视图;
图15B为本发明的第11实施方式的车轮用轴承装置的变形实例的部分剖视图;
图16为本发明的第12实施方式的车轮用轴承装置的剖视图;
图17为上述车轮用轴承装置的轮毂的部分剖视图;
图18为本发明的第13实施方式的车轮用轴承装置的剖视图;
图19为本发明的第14实施方式的车轮用轴承装置的剖视图;
图20为本发明的第15实施方式的车轮周轴承装置的剖视图;
图21为本发明的第16实施方式的车轮用轴承装置的剖视图;
图22为本发明的第17实施方式的车轮用轴承装置的剖视图;
图23为本发明的第18实施方式的车轮用轴承装置的剖视图;
图24为本发明的第19实施方式的车轮用轴承装置的剖视图;
图25为上述车轮用轴承装置的轮毂的部分剖视图;
图26为本发明的第19实施方式的车轮用轴承装置的变形实例的剖视图;
图27为本发明的第20实施方式的车轮用轴承装置的剖视图;
图28为本发明的第21实施方式的车轮用轴承装置的剖视图;
图29为本发明的第22实施方式的车轮用轴承装置的剖视图;
图30为本发明的第23实施方式的车轮用轴承装置的剖视图;
图31为本发明的第24实施方式的车轮用轴承装置的剖视图;
图32为上述车轮用轴承装置的轮毂的部分剖视图;
图33为本发明的第25实施方式的车轮用轴承装置的剖视图;
图34为本发明的第26实施方式的车轮用轴承装置的剖视图;
图35为本发明的第27实施方式的车轮用轴承装置的剖视图;
图36为本发明的第28实施方式的车轮用轴承装置的剖视图;
图37为本发明的第29实施方式的车轮用轴承装置的剖视图;
图38为本发明的第30实施方式的车轮用轴承装置的剖视图;
图39为本发明的第31实施方式的车轮用轴承装置的剖视图;
图40为本发明的第32实施方式的车轮用轴承装置的剖视图;
图41为本发明的第33实施方式的车轮用轴承装置的部分剖视图;
图42为上述车轮用轴承装置的外方部件的部分剖视图;
图43为上述车轮用轴承装置的外方部件的锻造工序的工序说明图;
图44为本发明的第34实施方式的车轮用轴承装置的部分剖视图;
图45为上述车轮用轴承装置的外方部件的部分剖视图;
图46为本发明的第35实施方式的车轮用轴承装置的剖视图;
图47为上述车轮用轴承装置的轮毂的部分剖视图;
图48为本发明的第36实施方式的车轮用轴承装置的剖视图;
图49为本发明的第37实施方式的车轮用轴承装置的剖视图;
图50为本发明的第38实施方式的车轮用轴承装置的剖视图;
图51为本发明的第39实施方式的车轮用轴承装置的剖视图;
图52为上述车轮用轴承装置的轮毂的部分剖视图;
图53为本发明的第40实施方式的车轮用轴承装置的剖视图;
图54为本发明的第41实施方式的车轮用轴承装置的剖视图;
图55为本发明的第42实施方式的车轮用轴承装置的剖视图;
图56为本发明的第43实施方式的车轮用轴承装置的剖视图;
图57为上述车轮用轴承装置的轮毂的部分剖视图;
图58为本发明的第44实施方式的车轮用轴承装置的剖视图;
图59为本发明的第45实施方式的车轮用轴承装置的剖视图;
图60为本发明的第46实施方式的车轮用轴承装置的剖视图;
图61为本发明的第47实施方式的车轮用轴承装置的剖视图;
图62为上述车轮用轴承装置的轮毂的部分剖视图;
图63为本发明的第48实施方式的车轮用轴承装置的部分剖视图;
图64为本发明的第49实施方式的车轮用轴承装置的剖视图;
图65为本发明的第50实施方式的车轮用轴承装置的剖视图;
图66为本发明的第51实施方式的车轮用轴承装置的剖视图;
图67为本发明的第52实施方式的车轮用轴承装置的剖视图;
图68为本发明的第53实施方式的车轮用轴承装置的剖视图;
图69为本发明的第54实施方式的车轮用轴承装置的剖视图;
图70为本发明的第55实施方式的车轮用轴承装置的剖视图;
图71为本发明的第56实施方式的车轮用轴承装置的剖视图;
图72为本发明的第57实施方式的车轮用轴承装置的剖视图;
图73A为上述车轮用轴承装置的轮毂的部分剖视图;
图73B为上述车轮用轴承装置的外方部件的部分剖视图;
图74为本发明的第58实施方式的车轮用轴承装置的剖视图;
图75为本发明的第59实施方式的车轮用轴承装置的剖视图;
图76为本发明的第60实施方式的车轮用轴承装置的剖视图;
图77为本发明的第61实施方式的车轮用轴承装置的剖视图;
图78为本发明的第62实施方式的车轮用轴承装置的剖视图;
图79为本发明的第63实施方式的车轮用轴承装置的剖视图;
图80为本发明的第64实施方式的车轮用轴承装置的剖视图;
图81为本发明的第65实施方式的车轮用轴承装置的剖视图;
图82为表示过去的车轮用轴承装置的轮毂的锻造工序和其后的工序的工序说明图。
具体实施方式
通过图1~5,对本发明的第1实施方式进行说明。图1表示车轮用轴承装置的一个实例,该实例适用于第3代型的驱动轮支承用的场合。该车轮用轴承装置包括通过多排的滚动体3,可相互旋转的内方部件1和外方部件2,滚动体3针对每排而通过护圈4保持。在这里所说的多排指大于等于2排,还可大于等于3排,但是,在图示的实例中,采用2排。内方部件1和外方部件2分别包括多排的轨道面6,7和轨道面8,9。该车轮用轴承装置为多排角接触球轴承型,滚动体3由滚珠形成,轨道面6,7按照接触角向外的方式形成。内方部件1和外方部件2之间的轴承空间的两端通过密封件10,11密封。
外方部件2由整体为一体的1个部件形成,在宽度方向的任意位置,设置车体安装用法兰12。外方部件2的车体安装用法兰12的内侧的外径面部分为构成车体的悬架装置的转向节(图中未示出)所嵌合的面。另外,在本说明书中,将在安装于车体的状态,车宽方向的靠向外侧的一侧称为外侧,将车宽方向的靠向中间的一侧称为内侧。在车体安装用法兰12的圆周方向的多个部位,开设由螺栓插孔或螺纹孔形成的车体安装孔13。
内方部件1由轮毂14与内圈15这2个部件构成,该内圈15与上述轮毂14的轴部14a的内侧端的外周嵌合。在该轮毂14和内圈15上分别形成内方部件1侧的上述各轨道面6,7。在轮毂14的轴部14a的外周的内侧端,设置具有高差,直径减小的内圈嵌合面16,在该内圈嵌合面16上嵌合有内圈15。在轮毂14的中心部,开设有使等速连轴节的外圈的杆部(图中未示出)穿过的通孔21。
在轮毂14的轴部14a的外侧端的外周,设置车轮安装用法兰17,在开设于该车轮安装用法兰17的圆周方向的多个部位处的各螺栓压入孔18B中,以压入状态安装轮毂螺栓19。
相对轮毂14的车轮安装用法兰17的根部,突出有与轮毂14同心的圆环状的导向部20。该导向部20由制动器导向件20a和轮导向件20b形成,该制动器导向件20a构成对重合地安装于车轮安装用法兰17的外侧的侧面上的制动盘进行导向的部分,该轮导向件20b在该制动器导向件20a的外侧突出。另外,导向部20也可为在沿圆周方向的多个部位,设置缺口,分成多个部分的类型。
另外,在从动轮用的车轮用轴承装置中,像图7A所示的那样,轮毂14不包括图1的实例的通孔21。另外,在图7A的实例的从动轮用的车轮用轴承装置中,内圈15通过将轮毂14的轴部14a的内侧端敛缝于外径侧的敛缝部14b,相对轮毂14沿轴向固定。
在图1、图2、图7A、图7B中,作为构成内方部件1的部件的轮毂14、内圈15以及外方部件2均为钢材的热锻件,其中,轮毂14的车轮安装用法兰17的根部的表面为非标准组织部分30。轮毂14的母材部分为标准组织。非标准组织部分30的非标准组织为通过在热锻工序的中途或最后,借助冷却剂冲洗,将轮毂14局部冷却等的方式获得的组织,比如,细微铁氧体·珠光体组织、顶部贝氏体组织、底部贝氏体组织、回火马氏体组织中的任意者,或至少这些组织中的两种以上的混合组织。
图3表示轮毂14的制造工序中的热锻工序,图4表示轮毂14的热锻后的制造工序。另外,图3、图4表示按照图7所示的从动轮用的车轮用轴承装置为实例,但是,图1的驱动轮用的车轮用轴承装置也与从动轮用的场合相同。
像图3的工序(A)所示的那样,构成轮毂14的1个的坯料的钢坯W1通过按照恒定尺寸切断杆材(图中未示出)或管材(图中未示出)的方式准备。该钢坯W1经过作为热锻的工序的多个工序,在这里为锻造1道、锻造2道、锻造3道,逐渐地接近轮毂的形状,在最终锻造工序(锻造3道),获得轮毂14的大致形状的锻造精加工件W4(该图的工序(B)~(D))。
锻造精加工件W4像图4的工序(A)那样车削,对轨道面6和内圈嵌合面16进行高频热处理(该图的工序(B))。然后,进行轨道面6等的磨削(该图的工序(D))。在必需的场合,在磨削前,进行车轮安装用法兰17的表面等的二次车削(该图的工序(C))。将完成了轨道面的磨削的轮毂14组装于车轮用轴承装置中(该图的工序(E))。
轮毂14的上述非标准组织的部分30像图3的工序(D)所示的那样,在锻造工序结束时,通过在改性对象部位局部地喷冷却剂的方式进行改性处理,或像图3的工序(C)那样,在最终锻造工序(锻造3道)之前的锻造工序(锻造2道)的结束后,通过在改性对象部位局部地喷冷却剂的方式进行改性处理。
冷却剂采用液体、液体的雾、气体,比如,油或低温空气等。另外,也可根据用途,在冷却剂中,混合润滑剂、介质、防锈剂等,获得坯料的润滑·脱模效果、模具的磨耗防止、冷却效果、省去锻造后的由喷丸等产生的去氧化皮、防锈效果等。
也可在喷冷却剂时,按照对全周均匀地进行冷却的方式,在围绕轴心使构成轮毂14的坯料W3、W4旋转的同时,喷冷却剂。另外,也可不使坯料W3、W4旋转,而使冷却剂喷射装置(图中未示出)旋转。
喷冷却剂也可采用开设有多个喷射孔的环状的冷却外套(ジヤケツト)(图中未示出),如果使构成轮毂14的坯料W3、W4旋转,则还可从1个部位的喷嘴进行喷射。
在使冷却时构成轮毂14的坯料W3、W4旋转的场合,可为纵轴、横轴中的任意者。另外,冷却剂的喷射方向在为旋转纵轴时,可为向上、向下中的任意者,在为旋转横轴时,除了为横向以外,还可为任意的方向。另外,在对图7A的实例这样的轮毂14的导向部20的内径不穿过的内径部分进行冷却的场合,可按照不滞溜冷却剂的方式向上进行喷射。
如果不妨碍均匀地对冷却部进行冷却,则可采用构成冷却时的轮毂14的坯料W3、W4的保持方法,也可进行轴部14a的保持,车轮安装用法兰17的外径部的保持,导向部20的外径部的保持。在轮毂14像驱动轮用那样在中心具有通孔21的场合,可将该通孔21作为导向件,进行对中保持。
如与图5同样所示的那样,根据冷却方法而选择非标准组织部分30的组织为上述细微铁氧体·珠光体组织、顶部贝氏体组织、底部贝氏体组织、回火马氏体组织中的任意者,或至少这些组织中的两种以上的混合组织。
在图5中,横轴表示时间的推移,纵轴表示温度。图中的A3表示构成A3转变点的温度,A1表示构成A1转变点的温度。Ms表示马氏体起始点(在下面称为“Ms点”),Mf表示马氏体结束点(在下面称为“Mf点”)。
构成坯料的钢材比如,为S53C等的C量在0.4~0.8%的范围的碳钢。
在图5中,像曲线(0)所示的那样,如果从锻造温度T1(高于A3转变点)仅仅对部件进行空气冷却,则形成作为过去的锻造的组织的标准组织,即,铁氧体·珠光体组织。
曲线(1)为在获得作为非标准组织的细微铁氧体·珠光体组织的场合的冷却曲线。在热锻工序的最后,即,结束热锻而冷却之前的期间,像图3的工序(D)那样,通过冷却剂进行冲洗,由此对改性对象的部件(坯料)进行局部地冷却,限制冷却时间,在冷却之后本身回热,由此获得作为上述非标准组织的细微铁氧体·珠光体组织。细微铁氧体·珠光体组织为通过正火而获得的组织,即,正火组织。
曲线(2)为表示在获得作为非标准组织的细微铁氧体·珠光体组织的场合的另一冷却曲线。在此场合,在像图3那样,热锻工序由多个阶段的锻造工序组成时,最终阶段的锻造工序(图3的工序(D))之前(图3的工序(C)),进行部件(坯料W3)的一部分或全体的冷却,然后,进行最终阶段的锻造工序(图3的工序(D))。最终锻造工序在上述冷却后的本身回热的中途等进行。由此,在冷却之后,添加锻造工序中的一个,这样,造成动态的变形,获得细微铁氧体·珠光体组织。
曲线(3)、(4)分别表示在获得作为非标准组织的作为调质组织的回火马氏体组织的场合的冷却曲线。在热锻工序的最后,在Mf点~Ms点的范围内,对部件局部地冷却之后,在规定温度范围内,进行回热退火,由此,获得作为非标准组织的调质组织,即,回火马氏体组织。如果回热退火的温度在500~600℃的范围内,则组织为素氏体。如果回热退火的温度在350~400℃的范围内,则组织为屈氏体。
曲线(5)、(6)分别表示在获得作为非标准组织的顶部贝氏体和底部贝氏体的场合的冷却曲线。在热锻工序的最后,作为控制冷却,按照比淬火的冷却速度(马氏体形成的冷却速度)稍充分的方式进行冷却,组织为顶部贝氏体。如果进行比该冷却速度更充分的冷却速度的淬火,则组织为底部贝氏体。
另外,通过图5描述了各种的冷却方法,但是,像图1的实例的车轮安装用法兰17的根部等那样,局部地设置非标准组织的部分30的场合,在图5的各曲线(1)~(6)所示的冷却方法中,最好为曲线(1)~(4)所示的方法。在部件的整体的表面为非标准组织的部分30的场合,也可为冷却曲线(5)、(6)所示的方法。
如果采用该方案的车轮用轴承装置,则获得下述的作用效果。车轮安装用法兰17的根部的表面部分30为非标准组织,该非标准组织为上述细微铁氧体·珠光体组织、顶部贝氏体组织、底部贝氏体组织、回火马氏体组织中的任意者,或至少这些组织中的两种以上的混合组织,由此,车轮安装用法兰17的根部的强度提高,获得寿命的延长。即,在汽车转弯时等的场合,使车轮安装用法兰17反复地产生较大的振幅的挠曲,在该法兰17的根部,反复地产生高应力。如果相对这样的反复产生的高应力,车轮安装用法兰17的根部的表面部分30为上述的非标准组织,则与由标准组织形成的母材部分相比较,组织细微,另外,硬度大于等于后者,通过该组织细微化和硬度提高,疲劳强度提高。由此,与仅仅由普通的标准组织形成的车轮安装用法兰相比较,强度可增加,可抵抗高的应力振幅,抑制在车轮安装用法兰17的根部产生龟裂的情况,可增加寿命。即,抑制龟裂发生→车轮安装用法兰17的位移增加→车辆的振动增加→车轮用轴承装置的损伤的作用,使寿命延长。
由此,与普通的标准组织的车轮用轴承装置相比较,谋求整体尺寸的减小以及重量的减轻,于是,削减车轮用轴承装置的产品制作的投入重量,谋求成本的削减,可低价格地提供。
由于上述非标准组织的部分30通过在热锻的工序中或工序的最后进行冷却的方式获得,故添加简单的处理即可,抑制工序增加造成的生产性的降低。比如,与进行正火和调质的场合相比较,工序可简化。另外,由于采用热锻的热量,故可削减用于组织的改性的处理所采用的能量。与高频热处理不同,即使在为车轮安装用法兰17和导向部20的角部的曲率半径小的部位的情况下,也不会产生过热造成的烧穿等的问题,可进行改性的处理。
由于形成上述非标准组织的部分30为车轮安装用法兰17的一部分,故抑制被切削性等的加工性的降低为最小限度。
图6表示本发明的第2实施方式。针对与图1~图5同时说明的第1实施方式,本实施方式使形成非标准组织的部分30增加。在本实施方式中,将轮毂14的车轮安装用法兰17的两侧面的整体,与从该车轮安装用法兰17的外侧的侧面到其根部的制动器导向部20a的外周面的范围作为非标准组织的部分30。
另外,作为外方部件2中的与车体安装用法兰12的车体安装侧的侧面相反一侧的侧面的外侧的侧面整体,与车体安装用法兰12的外侧的外方部件2的外径面的整体的范围为非标准组织的部分30。另外,作为车体安装用法兰12的车体安装侧的侧面的内侧的侧面的根部的表面为非标准组织的部分30。
这些非标准组织的部分30与轮毂14的场合相同,为通过在热锻工序的中途或最后,通过局部地冷却剂的冲洗而冷却的方式,获得上述非标准组织的部分。非标准组织与在第1实施方式中列举的各例相同。其它的方案与第1实施方式相同。
在本方案的场合,由于车轮安装用法兰17的两侧面的整体为非标准组织的部分30,故使车轮安装用法兰17的整体的强度增加,使寿命更进一步地增加。另外,在构成车轮安装用法兰17的车轮安装面的外侧的侧面上,重合地安装制动盘(图中未示出),但是,通过车轮安装用法兰17的表面的组织细微化和硬度提高,抑制由于与制动盘的摩擦导致法兰面磨损且面精度变差的情况。由此,还抑制制动器的使用感的变差,比如,抖动和反缩作用等。
同样在外方部件2的车体安装用法兰12中,在汽车转弯时等的情况下,反复地产生较大的振幅的挠曲,在该法兰12的根部反复地产生高应力。但是,在本实施方式中,由于在车体安装用法兰12的根部和外侧的侧面的整体上,设置非标准组织的部分30,故通过该组织细微化和硬度提高,可提高非标准组织的部分30的强度和疲劳强度,可抵抗高的应力振幅,可延长寿命。由此,更进一步谋求车轮用轴承装置的整体尺寸的减小和重量的减轻,使产品制作的投入重量削减,谋求成本的削减。
另外,在本实施方式中,对于各部分的非标准组织的部分30,也可有选择地设置任何一个,或任意组合的多个部分30。
图7A、图7B所示的本发明的第3实施方式的车轮用轴承装置为将图1的实施方式的车轮用轴承装置用于从动轮支承的类型。在本实施方式中,像前述那样,轮毂14不具有图1的实施方式的通孔21。另外,内圈15通过将轮毂14的轴部14a的内侧端敛缝于外径侧的敛缝部14b,对于轮毂14沿轴向固定。
在图7A、图7B的实施方式中,非标准组织的部分30像图7B所示的那样,也可仅仅构成车轮安装用法兰17的根部的表面。另外,像图7A那样,与图6的实例相同,还可在车轮安装用法兰17的两侧的侧面的整面和外方部件2中与图6的实例相同的各部分上设置构成非标准组织的部分30。
设置非标准组织的部分30产生的效果与图1的实例相同。另外,在图7的实例那样的具有敛缝部14b的车轮用轴承装置的场合,如果在轮毂14的热锻工序的中途或最后,通过冷却剂而冲洗,对轮毂14的一部分进行冷却,获得非标准组织的部分30,则敛缝部14b未硬化,不妨碍敛缝作业。
图8A~图81分别表示本发明的其它的实施方式。在各实施方式中,除了特别说明的事项以外,与和图1~图5一起而说明的第1实施方式相同。另外,在各实施方式中,在非标准组织的部分30位于多个部位的场合,对于各部分的非标准组织的部分30,也可有选择地设置任何一个,或任意组合的多个部分30。同样在各实施方式中,通过设置非标准组织的部分30,获得由于组织细微化和硬度提高,可提高强度和疲劳强度,可延长寿命,或由于硬度提高,减轻摩擦磨损等的效果。在图8A、图8B~图15A、图15B中,A分别表示第4~第11实施方式,B分别表示设置各实施方式的非标准组织的部分30的部位不同的变形实例。
图8A、图8B的车轮用轴承装置为驱动轮支承用的圆锥滚子轴承型,内方部件1由轮毂14和与该轮毂14的轴部14a的外周嵌合的多排内圈15构成。内圈15针对各排而设置。外方部件2由1个一体的部件形成。
图8B为轮毂14的车轮安装用法兰17的根部为非标准组织的部分30的实例。图8A与图6的实例相同,在从车轮安装用法兰17的两侧面、外方部件2中车体安装用法兰12的反车体安装侧的侧面的外侧的侧面,到外径面的部分,以及车体安装用法兰12的内侧的侧面的根部,设置非标准组织的部分30。
图9A、图9B为将图8A、图8B的实例的车轮用轴承装置用于从动轮支承的类型,轮毂14不具有中间的通孔21。另外,内圈15通过轮毂14的敛缝部14b固定于轮毂14上。其它的方案与图8A、图8B的实例相同。
图10A、图10B的车轮用轴承装置为驱动轮支承用的角接触球轴承型,内方部件1由轮毂14与和该轮毂14的轴部14a的外周嵌合的多排的内圈15构成。内圈15针对各排而设置,内侧的内圈15的厚度和轴向尺寸也可大于外侧的内圈15。另外,内圈15通过设置于轮毂14上的敛缝部14b,沿轴向固定于轮毂14上。外方部件2由1个一体的部件形成,外径面在整体的范围内,形成圆筒状面,不具有图1的实例的车体安装用法兰12。
图10B为将轮毂14的车轮安装用法兰17的根部作为非标准组织的部分30的实例。图10A为将车轮安装用法兰17的两侧面和外方部件2中外径面作为非标准组织的部分30。
像图10A那样,在将外方部件2中外径面作为非标准组织的部分30的场合,因外径面的非标准组织的部分30的硬度高,抑制固定外方部件2的转向节(图中未示出)和与外方部件2的嵌合面的摩擦磨损。
图11A、图11B为将图10A、图10B的实例的车轮用轴承装置用于从动轮支承的类型,轮毂14不包括中间的通孔21。其它的方案与图8A、图8B的实例相同。
图12A、图12B的车轮用轴承装置与图10A、图10B的车轮轴承用装置相同,内方部件1由轮毂14与和该轮毂14的轴部14a的外周嵌合的多排的内圈15构成。外方部件2由一个一体的部件形成,不具有车体安装用法兰12。在本实例中,2个内圈15为相同的尺寸,相对内圈15的轮毂14的轴方向的固定不依靠敛缝,而通过与轮毂14连接的等速连轴节(图中未示出)进行。非标准组织的部分30与图10A、图10B的实例相同。
图13A、图13B的车轮用轴承装置为第2代型的内圈旋转类型,外方部件2具有车体安装用法兰12,内方部件1由多排的内圈15和使该内圈15嵌合于轴部的外周的轮毂(图中未示出)形成。轮毂与图12A、图12B的实例相同,具有车轮安装用法兰。
在图13A的实例中,从外方部件2的车体安装用法兰12的两侧面到外径面,设置非标准组织的部分30。
在图13B的实例中,在车体安装用法兰12的根部,设置非标准组织的部分30。
此外,嵌合内圈15的轮毂(图中未示出)也可与图12A、图12B等的实例相同,在车轮安装用法兰17的根部或两侧面上,设置非标准组织的部分30。
图14A、图14B的车轮用轴承装置为第4代型,内方部件1由轮毂14和与作为等速连轴节31中的一个接头部件的接头外圈32构成,在轮毂14和接头外圈32上形成各排的轨道面6,7。外方部件2由1个部件形成,具有车体安装用法兰12。
图14B为将轮毂14的车轮安装用法兰17的根部作为非标准组织的部分30的实例。图14A为从车轮安装用法兰17的两侧面与外方部件2中车体安装用法兰12的两侧面到外径面,形成非标准组织的部分30的实例。
图15A、图15B的车轮用轴承装置为第2代的外圈旋转类型,内方部件1由多排的内圈15形成。外方部件2包括车轮安装用法兰17和导向部20。
图15B为将外方部件2的车轮安装用法兰17的根部作为非标准组织的部分30的实例。图15A为将车轮安装用法兰17的两侧面与外方部件2中外径面作为非标准组织的部分30的实例。
此外,上述各实施方式均在构成内方部件1或外方部件2的部件的表面上局部地设置非标准组织的部分30,但是,构成该内方部件1或外方部件2的部件,比如,轮毂14或外方部件2等的表面的整体也可为非标准组织的部分30。
还有,在上述各实施方式中,对于通过在热锻工序的最后进行冷却的方式获得的部件,也可对经过对普通的热锻件的加热的部件进行冷却。
根据图16和图17,对本发明的第12实施方式进行说明。图16表示车轮用轴承装置的一个实例,该实例应用于第3代型的从动轮支承用的场合。
轮毂14、内圈15和外方部件2均为钢材的热锻件,其中,轮毂14的轴部14a的外周的表面为非标准组织的部分30。具体来说,轮毂14的轴部14a的外周面中,形成作为安装于外方部件2的外侧端的密封件10所接触的部分的密封件接触面44的部分,与内圈嵌合面16为非标准组织的部分30。上述密封件接触面44为车轮安装用法兰17和外侧的轨道面6之间的部分,在车轮安装用法兰17的根部的范围内,为非标准组织的部分30。内圈嵌合面16的整体表面也可构成非标准组织的部分30,但是,朝向内圈嵌合面16的轴方向的台阶面16a和其附近的周面部分16b为非标准组织的部分30。
另外,通过图5对各种的冷却方法进行了描述,但是,在图16的实例的轮毂14的密封件接触面44或内圈嵌合面16附近,设置非标准组织的部分30的场合,在图5的各曲线(1)~(6)所示的冷却方法中,最好为冷却曲线(3)、(4)所示的方法,或冷却曲线(5)、(6)所示的方法。
如果采用该方案的车轮用轴承装置,则获得下述的作用效果。由于轮毂14的轴部14a中,密封件接触面44和内圈嵌合面16附近的表面部分30为非标准组织,该非标准组织为细微铁氧体·珠光体组织、顶部贝氏体组织、底部贝氏体组织、回火马氏体组织中的任意者,或至少这些组织中的两种以上的混合组织,故轮毂轴部14a的强度提高,寿命延长。即,在汽车转弯时等的场合,车轮安装用法兰17反复地产生较大的振幅的挠曲,在该法兰17的根部附近和内圈嵌合面16的角R部16c上反复地产生高应力。如果相对这样的反复地产生的高应力,车轮安装用法兰17的根部附近的密封接触面44和内圈嵌合面16附近的表面部分30为上述的非标准组织,则与由标准组织形成的母材部分相比较,前者的组织细微,另外,前者的硬度大于等于后者,因这些组织细微化和硬度提高,强度和疲劳强度提高。由此,与仅仅由普通的标准组织形成的轮毂相比较,强度提高,抵抗较高的应力振幅,可抑制在车轮安装用法兰17的根部附近和内圈嵌合部16的角R部16c产生龟裂的情况,可延长寿命。即,抑制龟裂发生→车轮安装用法兰17的位移增加→车辆的振动增加→车轮用轴承装置的损伤的作用,使寿命延长。并且,密封件接触面44为非标准组织30,硬度提高,由此,密封件的滑动造成的磨损也减轻。
由此,与普通的标准组织的车轮用轴承装置相比较,谋求整体尺寸的减小和重量的减轻,于是,削减车轮用轴承装置的产品制作的投入重量,谋求成本的削减,可低价格地提供。
另外,轮毂14的内圈嵌合面16为相对内圈15,沿周向产生微小振动,容易产生摩擦磨损的部位,但是,通过设置上述非标准组织的部分30,通过组织细微化和硬度提高,抑制摩擦磨损。由此,防止产生锈、磨损粉末、咬住等耐久性降低的情况。
由于上述非标准组织的部分30通过在热锻的工序中或工序的最后进行冷却的方式获得,故添加简单的处理便可,抑制工序增加造成的生产性的降低。比如,与进行正火和调质的场合相比较,工序可简化。另外,由于利用热锻的热量,故与高频热处理等不同,可削减组织的改性用的处理所采用的能量。另外,不产生高频热处理等的热变形的问题。针对轮毂14的轨道面6,像图4的工序(B)那样,进行高频热处理,但是,此时的高频热处理可仅仅针对轨道面6而进行,由于处理范围少,故耗电量小。由于上述非标准组织的部分30为轮毂14的轴部14a的一部分,故将被切削性等的加工性的降低抑制在最小限,另外,由于敛缝部14b在标准组织的状态残留,故避免敛缝加工性降低的情况。
此外,在上述实施方式中,在轮毂14的轴部14a中,密封件接触面44和内圈嵌合面16的两者上设置非标准组织的部分30,但是,也可仅仅在该密封件接触面44和内圈嵌合面16中的任意一者上设置非标准组织的部分30。
图18所示的第13实施方式为将图16的实施方式的车轮用轴承装置用于驱动轮用的类型。在本实施方式中,在轮毂14的中心部,设置使等速连轴节的外圈的杆部(图中未示出)穿过的通孔21。相对内圈15的轮毂14的轴向的固定通过在未设置图1的实例的敛缝部14b的情况下,使上述等速连轴节外圈的台阶面与内圈15的宽度面接触,拧入杆部前端的螺母(图中未示出)的紧固的方式进行。
图19所示的第14实施方式的车轮用轴承装置为从动轮支承用的角接触球轴承型,内方部件1由轮毂14和与嵌合于该轮毂14的轴部14a的外周的多排内圈15构成。内圈15针对各排而设置,内侧的内圈15的厚度和轴向尺寸可大于外侧的内圈15。另外,内圈15通过设置于轮毂14上的敛缝部14b,沿轴向固定于轮毂14上。外方部件2由1个一体的部件形成,外径面在整个面的范围内构成圆筒状面,不包括图16的实例的车体安装用法兰12。
在本实施方式中,轮毂14中的嵌合多排内圈15的内圈嵌合面16的表面为非标准组织的部分30。内圈嵌合面16的表面的整体也可为非标准组织的部分30,但是,在本实例中,在内圈嵌合面16中的朝向轴向的台阶面16a和与该台阶面16a的附近的周面部分上,设置非标准组织的部分30。
像这样,在内圈嵌合面16的表面上,设置非标准组织的部分30的场合,因非标准组织的部分30的硬度高,抑制轮毂14的摩擦磨损。
图20所示的第15实施方式为将图19的实例的车轮用轴承装置用于驱动轮支承用的类型,轮毂14在中间具有通孔21,其它的方案与图19的实例相同。
图21所示的第16实施方式的车轮用轴承装置为从动轮支承用的圆锥滚子轴承型,内方部件1由轮毂14与和该轮毂14的轴部14a的外周嵌合的多排内圈15形成。内圈15针对各排而设置。外方部件2由1个一体部件形成,具有车体安装用法兰12。
同样在本实施方式的场合,在轮毂14中的嵌合多排内圈15的内图嵌合面16的表面上,设置非标准组织的部分30。也可使内圈嵌合面16的表面的整体为非标准组织的部分30,但是,在本实例中,在内圈嵌合面16中的朝向轴向的台阶面16a和与该台阶面16a的附近的周面部分,设置非标准组织的部分30。同样在本实施方式中,通过设置非标准组织的部分30,防止摩擦磨损。
图22所示的第17实施方式为将图21的实例的车轮用轴承装置用于驱动轮支承用的类型,轮毂14在中间具有通孔21。另外,内圈15不依赖轮毂14的敛缝部14b,而通过等速连轴节(图中未示出)的连接,沿轴向而固定于轮毂14上。其它的方案与图21的实例相同。
此外,对于图21,图22的各实例,也可代替圆锥滚子轴承型,而可为角接触球轴承型。
图23所示的第18实施方式的车轮用轴承装置为第4代型,内方部件1由轮毂14和与作为等速连轴节31中的一个接头部件的接头外圈32构成,在轮毂14和接头外圈32上形成各排的轨道面6,7。轮毂14与接头外圈32的中空的杆部的外周嵌合,通过杆部的扩径,将轮毂14和接头外圈32连接。外方部件2由1个部件形成,具有车体安装用法兰12。
在本实施方式中,轮毂14的外周面中的构成外侧的密封件接触面44的部分为非标准组织的部分30。
在本实施方式的场合,由于构成外侧的密封件接触面44的部分为非标准组织的部分30,故通过该组织细微化和硬度提高,疲劳强度提高。
根据图24和图25,对本发明的第19实施方式进行说明。图24表示车轮用轴承装置的一个实例,该实例为应用于第3代型的从动轮支承用的类型。
轮毂14的外侧的端面中的导向部20的中心侧的部分构成沿轴向凹入的凹部40。凹部40呈伴随向轮毂14的轴心部的延伸而加深的凹球面状。底侧部分40b也可为呈曲率半径小于开口侧部分40a的球面状。在该凹部40中,最深部沿轴向而以大于车轮安装用法兰17的内侧的侧面的程度凹入,到达轮毂14的外侧的轨道面6的附近的轴向位置。底侧部分40b和开口侧部分40a的边界位于车轮安装用法兰17的内侧的侧面的轴向位置附近。
作为构成内方部件1的部件的轮毂14、内圈15以及外方部件2均为钢材的热锻件。其中,在轮毂14中,端面的凹部40的内面的基本整个面为非标准组织的部分30。轮毂14的母材部分为标准组织。
另外,在图5中给出了各种冷却方法,但是,在图24的实例的轮毂14的凹部40的内部,设置非标准组织的部分30的场合,图5的各曲线(1)~(6)所示的冷却方法中,最好采用曲线(1)~(4)所示的方法。另外,也可为冷却曲线(5)、(6)所示的方法。
如果采用该方案的车轮用轴承装置,则获得下述的作用效果。由于轮毂14的端面的凹部40内的表面为非标准组织的部分30,该非标准组织为比如,细微铁氧体·珠光体组织、顶部贝氏体组织、底部贝氏体组织、回火马氏体组织中的任意者,或至少这些组织中的两种以上的混合组织,故凹部40的内面和轮毂14的轴部外周面之间的部分14c的强度提高,使寿命延长。即,在汽车转弯时等的场合,使车轮安装用法兰17反复地产生较大的振幅的挠曲,在该法兰17的根部,反复地产生高应力。在作为该根部的轮毂14的轴部14a上的凹部40的外周的部分14c上也反复地产生高应力。如果相对这样的反复产生的高应力,凹部40的内面部分30为非标准组织,则与由标准组织形成的母材部分相比较,组织细微,另外,硬度大于等于后者,通过这些组织细微化和硬度提高,强度和疲劳强度提高。由此,与仅仅由普通的标准组织形成的轮毂相比较,强度可增加,可抵抗较高的应力振幅,可抑制在凹部外周部分14c产生龟裂的情况,可增加寿命。即,抑制龟裂发生→车轮安装用法兰17的位移增加→车辆的振动增加→车轮用轴承装置的损伤的作用,使寿命延长。
由此,可尽可能地增加凹部40,谋求重量的减轻,同时,可相对高应力或反复应力,使轮毂轴部14a的上述凹部外周部分14c的强度和疲劳强度提高。
于是,与通常的标准组织的车轮用轴承装置相比较,谋求重量的减轻,于是,削减车轮用轴承装置的产品制作的投入重量,谋求成本的削减,可低价格地提供。
由于上述非标准组织的部分30通过在热锻的工序中或工序的最后进行冷却的方式获得,故添加简单的处理便可,抑制工序增加的生产性的降低。比如,与进行正火或调质的场合相比较,工序可简化。另外,由于采用热锻的热量,故与高频热处理等不同,可削减组织的改性用的处理所采用的能量。另外,不产生高频热处理等的场合的热变形的问题。
由于构成非标准组织的部分30为凹部40的内面,故将轮毂14的另一部分的被切削性和敛缝部14b的敛缝性等的加工性的降低抑制在最小限度。
另外,在上述实施方式中,轮毂14的端面的凹部40内的基本整个面为非标准组织的部分30,但是,非标准组织的部分30比如,像图26所示的那样,也可仅仅为凹部40的底侧部分40b。在本实例中,具体来说,从车轮安装用法兰17的内侧的侧面的附近,到凹部40的最深部的附近的环状的内面部分为非标准组织的部分30。另外,像上述那样,在凹部40中的由曲率半径不同的2个凹球面形成的、曲率半径小的部分的底侧部分40b,设置非标准组织的部分30。
由于来自车轮安装用法兰17的反复应力所作用的部分,在凹部40的外周部分14c中,主要为车轮安装用法兰17和轨道面6之间的部分,故即使在像上述那样,仅仅在底侧部分40b上设置上述非标准组织的部分30,仍可相对通过车轮安装用法兰17而作用的高应力或反复应力,使强度和疲劳强度提高。
图27~图30分别表示本发明的第20~23实施方式。在各实施方式中,在凹部40的内面上设置非标准组织的部分30,由此,在轮毂14的端面上设置凹部40,谋求重量的减轻,同时,可相对高应力或反复应力,提高轮毂轴部14a的上述凹部40的附近的强度或疲劳强度,并且抑制改性用的能量成本的增加和工序增加造成的生产性的降低。
另外,在这些各实施方式中,除了特别说明的事项以外,与图24和图25一起说明的第19实施方式相同。
此外,图27~图30的各实例表示在凹部40的内面的基本整体上,设置非标准组织的部分30的实例,但是,在图27~图30的各实例中,也可与图26的实例相同,仅仅在凹部40内的一部分的底侧部分40b上设置非标准组织的部分30。
图27的车轮用轴承装置为从动轮支承用的角接触球轴承型,内方部件1由轮毂14与和该轮毂14的轴部14a的外周嵌合的多排的内圈15构成。内圈15针对各排而设置,内侧的内圈15的厚度和轴向尺寸大于外侧的内圈15。另外,内圈15通过设置于轮毂14上的敛缝部14b,沿轴向固定于轮毂14上。外方部件2由1个一体的部件形成,外径面在整体的范围内为圆筒状面,不包括图24的实例的车体安装用法兰12。
图28的车轮用轴承装置为从动轮支承用的圆锥滚子轴承型,内方部件1由轮毂14与和该轮毂14的轴部14a的外周嵌合的多排的内圈15形成。内图15针对各排而设置。外方部件2由1个一体的部件形成。
图29的车轮用轴承装置与图27的实例相同,为从动轮支承用的角接触球轴承型,内方部件1由轮毂14与和该轮毂14的轴部14a的外周嵌合的多排的内圈15形成。内圈15针对各排而设置。在本实例中,两排内圈15为相同的尺寸。其它的方案与图27的实例相同。
图30的车轮用轴承装置为在图29的实例中,外方部件2在外周具有车体安装用法兰12的类型。其它的方案与图29的实例相同。
根据图31和图32,对本发明的第24实施方式进行说明。图31表示车轮用轴承装置的一个实例,该实例为用于第3代的从动轮支承用的类型。
轮毂14在轴部14a的外侧端的外周,具有车轮安装用法兰17,在设置于该车轮安装用法兰17的圆周方向的多个部位的各螺栓孔18中,轮毂螺栓19以压入状态安装。在螺栓孔18中,在车轮安装用法兰17的内侧,设置锪孔部18a,该锪孔部18a的底面构成接触轮毂螺栓19的头部19a的座面18b。也可代替设置锪孔部18a,使座面18b作为车削加工面。
构成内方部件1的部件的轮毂14、内图15和外方部件2均为钢材的热锻件,其中,轮毂14的车轮安装用法兰17的螺栓孔18的座面18b和其周边部的表面为非标准组织的部分30。在设置锪孔部18a的场合,同样在构成该座面18b的锪孔部底面和锪孔部周壁的角部,形成非标准组织的部分30。轮毂14的母材部分为标准组织。
如果采用该方案的车轮用轴承装置,则获得下述的作用效果。在汽车转弯时,车轮安装用法兰17反复地产生较大的振幅的挠曲,在该法兰17的螺栓孔18的座面18b的周边,作用有较大的应力。特别是在于螺栓孔18的周围具有锪孔部18a的场合,座面18b为车削加工面,在其与周围之间,产生高差等的场合,在锪孔部18a的角部或由车削加工面形成的座面18b的周围,反复地产生较大的应力。
但是,座面18b和其周边为非标准组织的部分30,作为该非标准组织的上述细微铁氧体·珠光体组织、顶部贝氏体组织、底部贝氏体组织、回火马氏体组织中的任意者,或至少这些组织中的两种以上的混合组织的非标准组织的部分30的组织比由标准组织形成的母材部分细微,另外,硬度大于等于后者。
通过这样的组织细微化和硬度提高,非标准组织的螺栓孔18的座面18b以及其周边的强度和疲劳强度提高,与仅仅由普通的标准组织形成的车轮安装用法兰17相比较,可抵抗较高的应力振幅,寿命可延长。即,抑制在车轮安装用法兰17上,在螺栓孔18的座面18b的周边产生龟裂的情况,抑制龟裂发生→车轮安装用法兰17的位移增加→车辆的振动增加→车轮用轴承装置的损伤的作用,使寿命延长。由此,与普通的标准组织的车轮用轴承装置相比较,谋求整体尺寸的减小和重量的减轻。于是,车轮用轴承装置的产品制作的投入重量削减,谋求成本的削减,可低价格地提供。
另外,由于座面18b为非标准组织,硬度增加,故磨损减轻,抑制座面18b的磨损造成的轮毂螺栓19的轴向力的下降。
由于上述非标准组织的部分30通过在热锻的工序中或工序的最后进行冷却的方式获得,故添加简单的处理便可,抑制工序增加造成的生产性的降低。另外,由于利用热锻的热量,故可削减组织的改性用的处理所采用的能量。
作为上述非标准组织的部分30也可构成轮毂14的整体的表面,但是,如果仅仅为螺栓孔18的座面18b和其周边的必要部位,则将被切削性和敛缝部14b的敛缝加工等的加工性的降低抑制在最小限度。
与高频热处理不同,螺栓18具有锪孔部18a,即使在构成其座面18b的锪孔部底面和锪孔部侧壁面之间的角部的角度扩大的情况下,仍不产生过热造成的烧穿等的问题,可以进行改性的处理。
图33~图40分别表示本发明的第25~第32实施方式。同样在各实施方式中,车轮安装用法兰17的侧面的螺栓孔18的座面18b和该座面18b的周边为上述非标准组织的部分30,由此,通过该组织细微化和硬度提高,可提高强度和疲劳强度,寿命可延长。另外,座面18b的磨损减轻,防止磨损造成的轮毂螺栓19的轴向力的降低。在各实施方式中,与第24实施方式相同,也可在螺栓孔18中设置锪孔部,另外,也可将螺栓孔18的座面18b作为车削加工面。
此外,在各实施方式中,除了特别说明的事项以外,与和图31和图32一起说明的第24实施方式相同。
图33为将图31的实施方式的车轮用轴承装置用于驱动轮支承的实例。在本实施方式中,在轮毂14的中心部,开设使设置等速连轴节的外圈的杆部(图中未示出)穿过的通孔21。相对内圈15的轮毂14的轴向的固定在未设置图31的实例的敛缝部14b,使上述等速连轴节外圈的台阶面与内圈15的宽度面接触,借助拧入杆部前端的螺母(图中未示出)的紧固而进行。
图34的车轮用轴承装置为驱动轮支承用的圆锥滚子轴承型,内方部件1由轮毂14与和该轮毂14的轴部14a的外周嵌合的多排内圈15构成,内圈15针对各排而设置,外方部件2由1个一体的部件形成。
图35为将图34的实例的车轮用轴承装置用于从动轮支承用的实例。轮毂14不具有中间的通孔21。另外,内圈15通过轮毂14的敛缝部14b而固定于轮毂14上。其它的方案与图34的实例相同。
图36的车轮用轴承装置为驱动轮支承用的角接触球轴承型,内方部件1由轮毂14与和该轮毂14的轴部14a的外周嵌合的多排内圈15构成。内圈15针对各排而设置,内侧的内圈15的厚度和轴向尺寸也可大于外侧的内圈15。另外,内圈15通过设置于轮毂14上的敛缝部14b,沿轴向固定于轮毂14上。外方部件2由1个一体的部件构成,外径面在整体的范围内,为圆筒状面,不具有图31的实例的车体安装用法兰12。
图37为将图36的实例的车轮用轴承装置用于从动轮支承用的实例,轮毂14不具有中间的通孔21。其它的方案与图36的实例相同。
图38的车轮用轴承装置与图37的车轮用轴承装置相同,内方部件1由轮毂14与和该轮毂14的轴部14a的外周嵌合的多排内圈15构成。外方部件2由一个一体的部件构成,不具有车体安装用法兰12。在本实例中,2个内圈15为相同的尺寸,相对内圈15的轮毂14的轴向的固定不依赖敛缝,而通过与轮毂14连接的等速连轴节(图中未示出)而进行。
图39的车轮用轴承装置为第4代型,内方部件1由轮毂14和与作为等速连轴节31中的一个接头部件的接头外圈32构成,在轮毂14和接头外圈32上形成各排的轨道面6,7。外方部件2由1个部件形成,具有车体安装用法兰12。
图40的车轮用轴承装置为第2代型的外圈旋转型,内方部件1由多排的内圈15形成。外方部件2包括车轮安装用法兰17和导向部20。
根据图41~图43,对本发明的第33实施方式进行说明。图41表示车轮用轴承装置的一个实例,本实例为第2代型的外圈旋转式。该车轮用轴承装置包括通过多排的滚动体3可相互旋转的内方部件1与外方部件2,滚动体3针对各排,通过护圈4而保持。在这里所说的多排指大于等于2排,也可大于等于3排,但是在图示的实例中,为2排。内方部件1和外方部件2分别包括多排轨道面6,7和轨道面8,9。该车轮用轴承装置为多排角接触球轴承,滚动体3由滚珠形成,轨道面6,7按照接触角向外的方式形成。内方部件1和外方部件2之间的轴承空间的两端也可通过密封件10,11而密封。在内方部件1中,并列设置有2个内圈15。
外方部件2在外侧端的外周具有车轮安装用法兰17,在开设于该车轮安装用法兰17的圆周方向的多个部位的各螺栓压入孔18B中,以压入状态安装轮毂螺栓19。
从外方部件2的车轮安装用法兰17的根部,突出有与外方部件2同心的圆环状的导向部20。导向部20由制动器导向件20a和轮导向件20b构成,该制动器导向件20a构成对制动盘进行导向的部分,该制动盘重合地安装于车轮安装用法兰17的外侧的侧面,该轮导向件20b比该制动器导向件20a突出于外侧。
在外方部件2的筒部2a的内侧端的外周,以压入状态嵌合作为被检测部41b的支承用部件的脉冲发生环41。脉冲发生环41为在环状芯铁41a的外周,设置由沿圆周方向交替地形成磁极的橡胶磁铁、塑料磁铁等的多极磁铁形成的被检测部41b等。芯铁41a的截面呈L形,与外方部件2的筒部2a的内侧的端面接触。与脉冲发生环41的外周相对,磁性传感器等的检测部42设置于汽车的悬架装置(图中未示出)等处。通过脉冲发生环41和检测部42,构成检测外方部件2的旋转速度的旋转检测器43。外方部件2为热锻件,嵌合脉冲发生环41的外周面部分为非标准组织的部分30。外方部件2的母材部分为标准组织。
图43表示外方部件2的制造工序中的热锻工序。
像图43的工序(A)所示的那样,构成外方部件2的1个的坯料的钢坯W5通过按照恒定尺寸切断杆件或管件(图中未示出)的方式制备。该钢坯W5作为热锻的工序的多个工序,在这里经过锻造1道、锻造2道、锻造3道,逐渐地接近外方部件的形状,在最终锻造工序(锻造3道),获得呈外方部件2的大致形状的锻造精加工件的坯料W8(该图的工序(B)~(D))。
对于铸造精加工的坯料W8,在车削后,对轨道面8,9进行高频热处理,然后,进行轨道面8,9等的磨削(图中未示出)。在必要时,在磨削之前,进行车轮安装用法兰17的表面等的二次车削。完成了轨道面的磨削的外方部件2组装于车轮用轴承装置中。
外方部件2的上述非标准组织的部分30与上述轮毂14的场合相同,像图43的工序(D)所示的那样,在锻造工序的结束时,通过局部地对改性对象部位喷冷却剂的方式改性,或者像图43的工序(C)所示的那样,在最终锻造工序(锻造3道)之前的锻造工序(锻造2道)结束之后,局部地对改性对象部位喷冷却剂的方式改性。优选的冷却剂的种类和冷却剂的喷射方法与上述轮毂14的场合相同。
另外,通过图5对各种的冷却方法进行了描述,像图41的实例的外方部件2的端部那样,局部地设置非标准组织的部分30的场合,图4的各曲线(1)~(6)所示的冷却方法中,最好为曲线(1)~(4)所示的方法。在部件的整体的表面为非标准部件的部分30的场合,也可为冷却曲线(5)、(6)所示的方法。
如果采用该方案的车轮用轴承装置,则获得下述的作用。上述细微铁氧体·珠光体组织、顶部贝氏体组织、底部贝氏体组织、回火马氏体组织中的任意者,或至少这些组织中的两种以上的混合组织的非标准组织的部分30的组织比由标准组织形成的母材部分,更细微,另外,硬度大于等于后者。通过这样的组织细微化和硬度提高,非标准组织的部分30的疲劳强度提高,即使在汽车转弯时等场合的高应力反复地产生而变形的情况下,仍抑制嵌合脉冲发生环41的部件蠕变造成的磨耗的情况。即,抑制产生磨耗发生→过盈量降低→再次发生蠕变→脉冲发生环41的位移→检测部42的异常检测的过程的情况。
由于上述非标准组织的部分30通过在热锻的工序中或工序的最后进行冷却的方式获得,故与高频热处理、调质、喷丸硬化等相比较,添加简单的处理便可,可抑制工序增加造成的生产性的降低。另外,由于采用热锻的热量,故可削减组织的改性用的处理所采用的能量。
形成上述非标准组织的部分30也可构成作为嵌合脉冲发生环41的部件的外方部件2的整体的表面,但是,如果仅仅为嵌合脉冲发生环41的面的必要部位,则抑制被切削性等的加工性的降低在最小限度。
图44、图45表示本发明的第34实施方式。该车轮用轴承装置为第3代型的内圈旋转型。另外,与图41的实例相对应的部分采用同一标号,省略对其的说明。该车轮用轴承装置包括通过多排滚动体3而可相互旋转的内方部件1A和外方部件2A,滚动体3针对各排,通过护圈4而保持。内方部件1A和外方部件2A分别包括多排的轨道面6,7和轨道面8,9。该车轮用轴承装置为多排角接触球轴承,滚动体3由滚珠形成,轨道面6,7按照接触角向外的方式形成。内方部件1A和外方部件2A之间的轴承空间的两端通过密封件10,11密封。
外方部件2A的整体由一体的一个部件形成,在宽度方向的任意位置,设置车体安装用法兰12。外方部件2A的车体安装用法兰12的外侧的外径面部分构成形成车体的悬架装置的转向节(图中未示出)所嵌合的面。在车体安装用法兰12的圆周方向的多个部位,设置由螺栓插孔或螺纹孔形成的车体安装孔13(图中未示出)。
内方部件1A由轮毂14与和该轮毂14的轴部14a的内侧端的外周嵌合的内圈15的2个部件构成。在轮毂14和内圈15中,分别形成内方部件1A侧的各轨道面6,7。在轮毂14的轴部14a的外周的内侧端,设置具有高差且小直径的内圈嵌合面16,内圈15与该内圈嵌合面16嵌合。
轮毂14在轴部14a的外侧端的外周具有车轮安装用法兰17,在设置于该车轮安装用法兰17中的圆周方向的多个部位的各螺栓压入孔18B中,以压入状态安装轮毂螺栓19。
在内方部件1A的内圈15的外周,通过压入嵌合的方式安装旋转检测用的脉冲发生环45。脉冲发生环45由截面呈L状的环状的芯轴45a与多极磁铁的被检测部45b等构成,该被检测部45b设置于该芯铁45a的立板部的表面上,沿圆周方向交替地形成磁极。
在外方部件2A,在内侧的端部的内周面,以压入状态嵌合而安装传感器盖体46的外周的筒部46a。在筒部46a上,2重折返的法兰部46b按照在外周突出的方式设置,筒部46a与外方部件2A的端面接触,由此,限制传感器盖体46的轴向的位置。传感器盖体46为按照与被检测部45b面对的方式,安装磁性传感器等的检测部47的部件,设置检测部47的插孔48,与检测部47的安装用的螺母49。传感器盖体46按照覆盖车轮用轴承装置的内侧端的整体的方式设置。旋转检测器50由上述被检测部45b和检测部47构成。
作为构成内方部件1A的部件的轮毂14、内圈15与外方部件2A均为钢材的热锻件。其中,在外方部件2A中,传感器盖体46的嵌合面为非标准组织的部分30。轮毂14的母材部分为标准组织。非标准组织的部分30也可仅仅为外方部件2A的内周部,但是,在本实例中,在外周的范围内,形成非标准组织的部分30。该部分30的非标准组织为与第34实施方式一起说明中的任意的组织。
同样在本实施方式中,与第34实施方式相同,因非标准组织的部分30的组织细微化和硬度提高,使疲劳强度提高,即使在汽车转弯时等场合的高应力反复作用而发生变形的情况下,仍抑制作为嵌合传感器盖体46的部件的外方部件2A因蠕变而磨损的情况。即,抑制产生磨损发生→过盈量降低→再次发生蠕变→传感器盖体46的位移→检测部47的异常检测的过程的情况。
根据图46和图47对本发明的第35实施方式进行说明。图46表示车轮用轴承装置的一个实例,本实例适用于第3代型的驱动轮支承用的类型。
在轮毂14的中心部,开设使构成等速连轴节51的一个接头部件的外圈52的杆部52a穿过的通孔21。轮毂14的外侧的端面的上述通孔21的开口周缘构成与上述杆部52a的前端的外螺纹部螺合的螺母53或敷设于其下方的垫圈54所接触的座面55。通过螺母53的紧固,等速连轴节外圈52的台阶面52b按压于内圈15的宽度面上,进行车轮用轴承装置和等速连轴节51的连接。
轮毂14的上述座面55由锪孔部56的底面形成。在轮毂14的外侧的端面,在导向部20的内径侧设置凹部57。上述锪孔部56设置于该凹部57的底部。通过形成凹部57,上述导向部20呈圆筒状。
凹部57的内面为锻造表面或车削加工面,锪孔部56的内面,即,底面和周面为车削加工面。锪孔部56并不限于图示那样的较深地形成的形状,也可为切削锻造表面的部分的程度的深度的类型。
作为构成内方部件1的部件的轮毂14、内圈15以及外方部件2均为钢材的热锻件,其中,轮毂14的上述座面55和其周边为非标准组织的部分30。该非标准组织的部分30设置于从该座面55,到构成该座面55的锪孔部56的底面与周面之间的角部56a的周边的范围内。由此,锪孔部56的周面也为非标准组织的部分30。轮毂14的母材部分为标准组织。
另外,通过图5对各种的冷却方法进行了描述,但是,在像图1的实例的座面55和其周边那样局部地设置非标准组织的部分30的场合,图5的各曲线(1)~(6)所示的冷却方法中,最好为曲线(1)~(4)所示的方法。在部件的整体的表面为非标准组织的部分30的场合,也可为冷却曲线(5)、(6)所示的方法。
如果采用该方案的车轮用轴承装置,获得下述的作用。由于轮毂14的端面的等速连轴节连接用的螺母53所接触的座面55的周边位于车轮安装用法兰17的根部附近,故在汽车的转弯时,在车轮安装用法兰17上反复地产生较大的振幅的挠曲的场合,反复地产生高应力。特别是,在座面55为锪孔部56的座面的场合,在锪孔部56的底面和周面之间的角部56a,反复地产生高应力。
但是,相对这样的反复产生的高应力,在上述座面55或其锪孔部56的角部56a的周边延伸的部分为上述非标准组织的部分30,由此,因组织细微化和硬度提高,使强度和疲劳强度提高,抑制从锪孔部56的角部56a等的座面55的周缘产生龟裂的情况。即,抑制龟裂发生→车轮安装用法兰17的位移增加→车辆的振动增加→车轮用轴承装置的损伤的作用,使寿命延长。
另外,由于通过上述非标准组织,座面55的硬度提高,故抑制与螺母53接触造成的座面55的摩擦磨损,抑制该磨损造成的螺母53的紧固轴向力的降低。
由于上述非标准组织的部分30通过在热锻的工序中或工序的最后进行冷却的方式获得,添加简单的处理便可,可抑制工序增加造成的生产性的降低。另外,由于采用热锻的热量,故可削减组织的改性用的处理所采用的能量。
在使非标准组织的部分30在热锻的工序中或工序的最后进行冷却的方式获得的场合,不产生构成高频热处理的场合的座面55的锪孔部56的角部56a的曲率半径小的场合的过热的问题。
上述非标准组织的部分30也可为轮毂的整体的表面,但是,如果仅仅为座面55的周边的必要部位,则将被切削性等的加工性的降低抑制在最小限度。
图48~图50分别表示本发明的第36~第38实施方式。同样在各实施方式中,通过在轮毂14的端面的等速连轴节连接用的螺母53或垫圈54所接触的座面55的周边,设置非标准组织的部分30,借助该组织细微化和硬度提高,使强度和疲劳强度提高,可延长寿命。另外,通过座面55的硬度的提高,摩擦磨损减轻,抑制螺母53的轴向力降低。
另外,在各实施方式中,除了特别说明的事项以外,其它的方面与图46、图47一起说明的第35实施方式相同。
图48的车轮用轴承装置为驱动轮支承用的角接触球轴承型,内方部件1由轮毂14与和该轮毂14的轴部14a的外周嵌合的多排内圈15形成。内圈15也可针对各排而设置,内侧的内圈15的厚度和轴向尺寸大于外侧的内圈15。内圈15通过设置于轮毂14上的敛缝部14b,沿轴向固定于轮毂14上。外方部件2由1个一体的部件形成,外径面在整体的范围内为圆筒状面,不具有图46的实例的车体安装用法兰12。
在本实施方式中,未设置座面55的锪孔部,但是,也可与第35实施方式相同,设置锪孔部。
图49的车轮用轴承装置与图48的车轮用轴承装置相同,内方部件1由轮毂14与和该轮毂14的轴部14a的外周嵌合的多排内圈15构成。外方部件2由1个一体部件形成,不具有车体安装用法兰12。在本实例中2个内圈15具有相同的尺寸。
图50的车轮用轴承装置为驱动轮支承用的圆锥滚子轴承型,内方部件1由轮毂14与和轮毂14的轴部14a的外周嵌合的多排内圈15形成。内圈15针对各排而设置。外方部件2由1个一体的部件形成。
根据图51和图52,对本发明的第39实施方式进行说明。该车轮用轴承装置由多排轴承1和在外周嵌合该轴承1的轮毂14构成。在轴承1中,在内圈15和外圈2之间,按照多排介设有滚动体3。滚动体3针对各排通过护圈4而保持。在这里所说的多排指大于等于2排,也可大于等于3排,在图示的实例中为2排。滚动体3为锥形滚子,但是也可为滚珠。外圈2为一体型,在外周具有车体安装用法兰12。在车体安装用法兰12的圆周方向的多个部位,设置由螺栓通孔或螺纹孔形成的车体安装孔13。内圈15针对各排而设置。内圈15和外圈2之间的轴承空间的两端通过密封件10、11密封。
轮毂14包括在外周嵌合内圈15的轴部14a和车轮安装用法兰17。在车轮安装用法兰17上的圆周方向的多个部位,设置螺栓压入孔18B,在各螺栓压入孔18B中,以压入状态安装轮毂螺栓19。在轴部14a的中心部,设置使等速连轴节的外圈的杆部(图中未示出)穿过的通孔21。在轴部14a的外周面的车轮安装用法兰侧的端部,设置向外径侧延伸的内圈接触面60,在该内圈接触面60上接触有外侧的内圈15的宽度面。内圈15通过将轮毂14的轴部14a的内侧端向外径侧敛缝的敛缝部14b,在内圈接触面60之间,沿轴向固定于轮毂14上。另外,也可不设置敛缝部14b,而将设置于等速连轴节外圈上的台阶面按压于内圈15的宽度面上,将内圈15固定。
上述轮毂14、内圈15以及外圈2均为钢材的热锻件。其中,轮毂14从轴部的外周面的至少内圈接触面60的附近,到该内圈接触面60的范围为非标准组织的部分30。轮毂14的母材部分为标准组织。非标准组织的部分30的轴向范围延伸到轴部14a的外周面的内侧的内圈15所嵌合的部位,但是到达内侧的内圈15的宽度面尺寸的中途部分处,其内侧的外周面为与母材相同的标准组织的部分。内圈接触面60的整体面为非标准组织的部分30,但是,也可使内圈接触面60的仅仅内周部为非标准组织的部分。
另外,通过图5描述了各种冷却方法,但是,在于图51的实例的轴部14a的外周面和内圈接触面60的局部的范围,设置非标准组织的部分30的场合,图5的各曲线(1)~(6)所示的冷却方法中,最好为曲线(1)~(4)所示的方法。在部件的整体的表面为非标准组织的部分30的场合,也可为冷却曲线(5)、(6)所示的方法。
如果采用该方案的车轮用轴承装置,则获得下述的作用效果。在汽车转弯时等的场合,车轮安装用法兰17反复地产生较大的振幅的挠曲,在构成该法兰17的根部的轮毂14的内圈接触面60与外周面之间的角部61上,反复地产生高应力。如果相对这样的反复产生的高应力,轮毂14的内圈接触面60和外周面之间的角部61为上述非标准组织,则通过组织细微化和硬度提高,使强度和疲劳强度提高,抑制龟裂发生的情况。即,抑制龟裂发生→车轮安装用法兰17的位移增加→车辆的振幅增加→车轮用轴承装置的损伤的作用,使寿命延长。
由于上述非标准组织的部分30通过在热锻的工序中或工序的最后进行冷却的方式获得,故添加简单的处理便可,抑制工序增加造成的生产性的降低。另外,由于采用热锻的热量,故可削减组织的改性用的处理所采用的能量。
上述非标准组织的部分30也可为轮毂14的整体的表面,但是,如果仅仅为从轮毂14的轴部14a的外周面的至少的内圈接触面60的附近,到该内圈接触面60的范围的必要部位,则抑制被切削性等的加工性的降低在最小限度。
另外,由于上述非标准组织的硬度高于标准组织,故外侧的内圈15的接触的轮毂14的内圈接触面60的磨损减少,抑制磨损造成的蠕动。由此,抑制蠕动造成的内圈接触面60的磨损→轴向力降低,蠕动的再次发生→轴的磨损→边缘状的磨损端部的龟裂发生→耐久性降低的情况。
图53~图55分别表示本发明的第40~第42实施方式。在各实施方式中,在从轮毂14的轴部14a的外周面的至少内圈接触面60的附近,到该内圈接触面60的范围内,设置非标准组织的部分30,由此,通过该组织细微化和硬度提高,使强度和疲劳强度提高,可延长寿命。另外,通过内圈接触面60的硬度提高,减轻蠕变造成磨损,抑制其造成的蠕变的增加,轴部14a的耐久性降低。
此外,在各实施方式,除了特别说明的事项以外,其它的方面与图51、图52一起说明的第39实施方式相同。
图53的车轮用轴承装置为将图51和图52所示的第39实施方式的车轮用轴承装置用于从动轮的类型,轮毂14的轴部14a不具有图51的实例的中心部的通孔21。
图54的车轮用轴承装置为驱动轮支承用的角接触球轴承型,外圈2不具有图53的实例的车体安装用法兰12,外径面在整体的范围内呈圆筒面状。内圈15针对各列而设置,但是,内侧的内圈15的厚度和轴向尺寸大于外侧的内圈15。在内圈15中,两列的内圈也可为相同的尺寸。
图55的车轮用轴承装置与图54的车轮用轴承装置相同,为驱动轮支承用的角接触球型,但是,两排的内圈15为相同的尺寸。在本实例中,在轮毂14中,未设置图54的实例的敛缝部14b,内圈15的轴向的固定通过与轮毂14连接的等速连轴节(图中未示出)进行。
另外,图54、图55的车轮用轴承装置用于驱动轮支承用,但是,也可为从动轮支承用的车轮用轴承装置。另外,在上述各实施方式中,在通过在热锻工序的最后进行冷却的方式获得的场合,也可对普通的热锻件进行加热。
根据图56和图57对本发明的第43实施方式进行说明。图56表示车轮用轴承装置的一个实例,该实例用于第3代型的驱动轮支承用的类型。
在轮毂14的中心部中,开设使形成等速连轴节51中的一个接头部件的外圈52的杆部52a穿过的通孔21。杆部52a由锯齿轴构成,在通孔21的内径面,除了内侧端的附近等以外,设置与杆部52a的锯齿啮合的锯齿21a。另外,也可使杆部52a为花键轴,代替轮毂14的锯齿21a,而设置花键。
轮毂14的外侧的端面的上述通孔21的开口周缘构成与上述杆部52a的前端的外螺纹部螺合的螺母53或敷设于其下方的垫圈54所接触的座面55。通过螺母53的紧固,等速连轴节外圈52的台阶面52b按压于内圈15的宽度面上,进行车轮用轴承装置和等速连轴节51的连接。
轮毂14的上述座面55由锪孔部56的底面形成。在轮毂14的外侧的端面,比导向部20更向内径侧设置凹部57,上述锪孔部56设置于该凹部57的底部。通过凹部57的形成,上述导向部20呈圆筒状。
作为构成内方部件1的部件的轮毂14、内圈15和外方部件2均为钢材的热锻件。其中,在轮毂14中,通孔21的内径面中的设置锯齿21a的部位的表面部为非标准组织的部分30。轮毂14的母材部分为标准组织。
如果采用该方案的车轮用轴承装置,则获得下述的作用。由于轮毂14的内径面的锯齿21a的形成部位呈齿状,故在汽车转弯时等的场合,通过作用于轮毂14的力矩荷载等,齿根的部分为高应力,另外,通过细微化的变形·位移的反复,轮毂14和等速连轴节51的锯齿21a的齿受到摩擦,由此发生磨损。
但是,如果相对这样的反复产生的高应力,轮毂14中的形成锯齿21a的内径面为上述非标准组织的部分30,则通过组织细微化和硬度的提高,使强度和疲劳强度提高,抑制从锯齿21a的齿谷产生龟裂的情况。即,抑制龟裂发生→应力发生部位的位移增加→龟裂的伸展→轮毂的破损的作用,使寿命延长。
另外,由于上述非标准组织产生的硬度提高,故防止锯齿21a的磨损。由此,抑制齿磨损,且驱动力不能够传递的情况。
由于上述非标准组织的部分30通过在热锻的工序中或工序的最后进行冷却的方式获得,故添加简单的处理便可,可抑制工序增加造成的生产性的降低。另外,由于采用热锻的热量,故可削减组织的改性用的处理所采用的能量。
在将非标准组织的部分30通过在热锻的工序中或工序的最后进行冷却的方式获得的场合,与喷丸硬化处理不同,即使在轮毂14的通孔21的内径较窄的情况下,仍可容易进行处理。另外,与高频热处理不同,避免因热变形导致热处理后的齿的精度变差,等速连轴节51的组装荷载增加,或产生晃动等的问题。
上述非标准组织的部分30也可为轮毂14的整体的表面,但是,如果仅仅为通孔21的内径面的锯齿21a的形成部分的必要部分,则抑制被切削性等的加工性的降低在最小限度。
图58~图60分别表示本发明的第44~第46实施方式。该图58~图60的车轮用轴承装置均为下述的类型,其中,作为独立于由内圈15、外方部件2和滚动体3等构成的制成品的多排轴承的部件,设置轮毂14。在各实施方式中,轮毂14的通孔21的内径面的锯齿21a的形成部分为非标准组织的部分30,由此,通过其组织细微化和硬度提高,使强度和疲劳强度提高,寿命可延长。另外,通过锯齿21a的形成部分的硬度提高,减轻锯齿21a的磨损等。
此外,在各实施方式中,除了特别说明的事项以外,其它的方面与图56、图57一起说明的第43实施方式相同。
图58的车轮用轴承装置为驱动轮支承用的圆锥滚子轴承型,内方部件1由轮毂14与和该轮毂14的轴部14a的外周嵌合的多排内圈15构成。内圈15针对各排而设置。外方部件2由1个一体部件构成,具有车体安装用法兰12。
图59的车轮用轴承装置为驱动轮支承用的角接触球轴承型,与图58的车轮用轴承装置相同,内方部件1由轮毂14与和该轮毂14的轴部14a的外周嵌合的多排内圈15构成。外方部件2由一个一体的部件形成,不具有图56的实例的车体安装用法兰12,在整体范围内,呈圆筒面状。在本实例中,2个内圈15为相同尺寸。
在图60的车轮用轴承装置中,内方部件1由轮毂14与和该轮毂14的轴部14a的外周嵌合的多排内圈15构成。内圈15针对各排而设置,内侧的内圈15的厚度和轴向尺寸大于外侧的内圈15。内圈15通过设置于轮毂14上的敛缝部14b,沿轴向固定于轮毂14上。外方部件2由1个一体部件形成,外径面在整体的范围内,构成圆筒状面,不具有图56的实例的车体安装用法兰12。
根据图61和图62对本发明的第47实施方式进行说明。图61表示车轮用轴承装置的一个实例,本实例应用于第3代型的从动轮支承用的类型。
内方部件1由轮毂14与和该轮毂14的轴部14a的内侧端的外周嵌合的内圈15的2个部件构成。在轮毂14和内圈15上分别形成内方部件1侧的上述各轨道面6,7。在轮毂14的轴部14a的外周的内侧端,设置具有高差且小直径的内圈嵌合面16,在该内圈嵌合面16上嵌合内圈15。内圈15通过将轮毂14的轴部14a的内侧端向外径侧敛缝的敛缝部14b,沿轴向固定于轮毂14上。
轮毂14在轴部14a的外侧端的外周具有车轮安装用法兰17,在开设于该车轮安装用法兰17的圆周方向多个部位上的各螺栓压入孔18B中,以压入状态安装轮毂螺栓19。轮毂螺栓19在头部具有锯齿19a。
从轮毂14的车轮安装用法兰17的根部,突出有与轮毂14同心的圆环状的导向部20。该导向部20由制动器导向件20a和轮导向件20b形成,该制动器导向件20a构成对重合地安装于车轮安装用法兰17的外侧的侧面上的制动盘进行导向的部分,该轮导向件20b在该制动器导向件20a的外侧突出。另外,导向部20也可为在沿圆周方向的多个部位设置缺口,分成多个部分的类型。
作为构成内方部件1的部件的轮毂14、内圈15和外方部件2均为钢材的热锻件。其中,轮毂14的螺栓压入孔18B的内面为非标准组织的部分。该非标准组织的部分30局部地设置于轮毂14上,从车轮安装用法兰17中的螺栓压入孔18B的排列的内径侧附近,到前端附近的范围为上述非标准组织的部分30。非标准组织的部分30也可仅仅为各螺栓压入孔18B的周边。轮毂14的母材部分为标准组织。
如果采用该方案的车轮用轴承装置,则获得下述的作用效果。上述细微铁氧体·珠光体组织的组织比标准组织更细微,由此,如果螺栓压入孔18B的内面为上述非标准组织的部分30,则设置于轮毂螺栓19的头部的锯齿19a的咬入性良好。由此,抑制压入螺栓压入孔18B中的轮毂螺栓19在螺母紧固时产生共转的情况。
上述细微铁氧体·珠光体组织为正火组织,但是,由于与对轮毂14的整体进行正火处理的场合不同,局部地设置于轮毂14上,故像上述那样,通过在热锻的工序的工序中或工序的最后局部地进行冷却,自己回热的方式获得。由此,可取消作为独立的热处理工序的正火工序,消除工序增加的问题。
图63表示本发明的第48的实施方式。本实施方式为在与图61、图62一起说明的第47实施方式中增加非标准组织的部分30的类型。在本实施方式中,开设于外方部件2的车体安装用法兰12上的车体安装孔13为螺栓压入孔,柱头螺栓71压入该孔13中。在柱头螺栓71的头部,设置锯齿71a。作为上述车体安装用法兰12中的螺栓压入孔的车体安装孔13的内面为非标准组织的部分30。同样在本实例中,非标准组织的部分30局部地设置于外方部件2上,从车体安装用法兰12中的车体安装孔13的排列的内径侧附近,到前端附近处的范围为上述非标准组织的部分30。非标准组织的部分30也可仅仅为各车体安装孔13的周边。轮毂14的母材部分为标准组织。其它的方案与第47实施方式相同。
在本实施方式的场合,在作为车体安装用法兰12的螺栓压入孔的车体安装孔13中,通过组织细微化,柱头螺栓71的锯齿71a的咬入性良好,并且可取消相同目的的外方部件2的正火工序。
图64~图71分别表示本发明的第49~第56实施方式。同样在各实施方式中,轮毂14的车轮安装用法兰17中的螺栓压入孔18B的内面为非标准组织的部分30,由此,通过组织细微化,轮毂螺栓19的锯齿19a的咬入性良好,可取消轮毂14以及相同目的的外方部件2的正火工序。在图71的实施方式中,外方部件2的螺栓压入孔18B的内面为非标准组织的部分30,由此,通过组织细微化,轮毂螺栓19的锯齿19a的咬入性良好,可取消外方部件2的正火工序。
图64~图71的实施方式中的,具有车体安装用法兰12的方式(图64,图65,图66,图70的各实例)中,在车体安装用法兰12中的车体安装孔13为螺栓压入孔的场合,在该车体安装孔13的内面为上述非标准组织的部分30的场合,通过组织细微化,柱头螺栓71(图63)的锯齿71a的咬入性良好,可取消外方部件2的正火工序。
图64为将图61的实施方式的车轮用轴承装置用于驱动轮支承用的类型。在本实施方式中,在轮毂14的中心部具有通孔21。其它的方案与图61的实例相同。
图65的车轮用轴承装置为驱动轮支承用的圆锥滚子轴承型,内方部件1由轮毂14与和该轮毂14的轴部14a的外周嵌合的多排内圈15构成。轮毂14包括车轮安装用法兰17。内圈15针对各排而设置。外方部件2由1个一体的部件形成,具有车体安装用法兰12。在该车轮用轴承装置中,作为独立于由内圈15、外方部件2和滚动体3等构成的多排轴承的制成品的轴承的部件,设置有轮毂14。
图66为将图65的实例的车轮用轴承装置用于从动轮支承用的实例,轮毂14不具有中间的通孔21。另外,内圈15通过轮毂14的敛缝部14b而固定于轮毂14上。其它的方案与图65的实例相同。
图67的车轮用轴承装置为驱动轮支承用的角接触球轴承型,内方部件1由轮毂14和与该轮毂14的轴部14a的外周嵌合的多排内圈15构成。内圈15针对各排而设置,内侧的内圈15的厚度和轴向尺寸大于外侧的内圈15。另外,内圈15通过设置于轮毂14的敛缝部14b,沿轴向而固定于轮毂14上。外方部件2由1个一体部件形成,外径面在整体的范围内构成圆筒状面,不具有图56的实例的车体安装用法兰12。
图68为将图67的实例的车轮用轴承装置用于从动轮支承用的实例,轮毂14不包括中间的通孔21。其它的方案与图65的实例相同。
图69的车轮用轴承装置与图67的车轮用轴承装置相同,内方部件1由轮毂14和与该轮毂14的轴部14a的外周嵌合的多排内圈15构成。外方部件2由1个一体部件形成,不具有车体安装用法兰12。在本实例中,2个内圈15为相同的尺寸,相对内圈15的轮毂14的轴向的固定不依赖敛缝,而通过与轮毂14连接的等速连轴节(图中未示出)进行。
图70的车轮用轴承装置为第4代型,内方部件1由轮毂14与作为等速连轴节31中的一个接头部件的接头外圈32构成,在轮毂14和接头外圈32上形成各排轨道面6,7。外方部件2由1个一体部件形成,具有车体安装用法兰12。
图71的车轮用轴承装置为第2代型的外圈旋转式,外方部件2具有车轮安装用法兰17,内方部件1由多排内圈15构成。
根据图72、图73A和图73B对本发明的第57实施方式进行说明。图72表示车轮用轴承装置的一个实例,本实例应用于第3代型的驱动轮支承用的类型。
轮毂14在轴部14a的外侧端的外周具有车轮安装用法兰17,在该车轮安装用法兰17的圆周方向的多个部位,设置由内面为内螺纹的螺纹孔形成的轮安装孔18C。在各轮安装孔18C中,拧入轮螺栓(图中未示出),重合于车轮安装用法兰17的外侧的侧面上的轮(图中未示出)通过上述轮螺栓固定。
另外,在从动轮用的车轮用轴承装置中,像图74所示的那样,轮毂14不具有图72的实例的通孔21。另外,在图74的实例的从动轮用的车轮用轴承装置中,内圈15通过将轮毂14的轴部14a的内侧端向外径侧敛缝的敛缝部14b,沿轴向固定于轮毂14上。
在图72、图73A、图73B、图74中,作为构成内方部件1的部件的轮毂14、内圈15和外方部件2均为钢材的热锻件。其中,由轮毂14的车轮安装用法兰17的螺纹孔形成的轮安装孔18C的内面为非标准组织的部分30。另外,由外方部件2的车体安装用法兰12的螺纹孔形成的车体安装孔13的内面为非标准组织的部分30。轮毂14的母材部分为标准组织。这些非标准组织的部分30局部地设置于轮毂14或外方部件2上,从各法兰17、12中的轮安装孔18C或车体安装孔13的排列的内径侧附近,到前端的范围为非标准组织的部分30。非标准组织的部分30也可仅仅为轮安装孔18C或车体安装孔13的周边。
另外,通过图5对各种冷却方法进行了描述,但是,在像作为图72的实例的车轮安装用法兰17或车体安装用法兰12的螺纹孔的轮安装孔18C或车体安装孔13附近等处那样,局部地设置非标准组织的部分30的场合,图5的各曲线(1)~(6)所示的冷却方法中,最好为曲线(1)~(4)所示的方法。在部件的整体的表面为非标准组织的部分30的场合,也可为冷却曲线(5)、(6)所示的方法。
如果采用该方案的车轮用轴承装置,则获得下述的作用效果。上述细微铁氧体·珠光体组织、顶部贝氏体组织、底部贝氏体组织、回火马氏体组织中的任意者,或至少这些组织中的两种以上的混合组织的非标准组织的部分30与由标准组织形成的母材部分相比较,组织更细微,另外,硬度大于等于后者。通过这样的组织细微化和硬度提高,使作为螺纹孔的轮安装孔18C或车体安装孔13的强度和疲劳强度提高,在反复地产生汽车转弯时等场合的高应力时,抑制作为车轮安装用法兰17或车体安装用法兰12的螺纹孔的轮安装孔18C或车体安装孔13发生龟裂的情况。即,抑制龟裂发生→应力发生部的位移增加→车辆的振动增加→设置螺纹孔的车轮用轴承装置的部件的耐久性降低·螺栓的脱落。另外,通过非标准组织使硬度提高,抑制大荷载时的轮安装孔18C或车体安装孔13的损伤,可抵抗更高的荷载。另外,轮安装孔18C或车体安装孔13的内螺纹的磨损可减少,还可抑制轮螺栓或车体安装螺栓的轴向力的降低·松弛。
像这样,可增加强度,延长寿命。由此,与普通的标准组织的车轮用轴承装置相比较,谋求整体尺寸减小和重量减轻。于是,可削减车轮用轴承装置的产品制作的投入重量,谋求成本的削减,可低价格地提供。
由于上述非标准组织的部分30通过在热锻的工序中或工序的最后局部地进行冷却的方式获得,故添加简单的处理便可,抑制工序增加造成的生产性的降低。另外,由于采用热锻的热量,故可削减组织的改性用的处理所采用的能量。
由于上述非标准组织的部分30仅仅为轮安装孔18C或车体安装孔13的周边的必要部位,故抑制被切削性等的加工性的降低在最小限度。
另外,在上述实施方式中,轮安装孔18C和车体安装孔13这两者为螺纹孔,这些螺纹孔的内面为非标准组织的部分30,但是,也可使轮安装孔18C和车体安装孔13中的仅仅一个为螺纹孔,其内面为非标准组织的部分30。比如,还可针对轮安装孔18C,作为螺栓压入孔,压入具有锯齿的轮毂螺栓的类型,车体安装孔13为螺纹孔,其内面为非标准组织的部分30。也可使车体安装孔13为不具有内螺纹的螺栓插孔,轮安装孔18C为螺纹孔,其内面为非标准组织的部分30。
图74~图81分别表示本发明的第58~第65实施方式。同样在各实施方式中,由各螺纹孔形成的轮安装孔18C或车体安装孔13的内面为非标准组织的部分30,由此,通过该组织细微化和硬度提高,使强度和疲劳强度提高,寿命可延长。另外,因硬度的提高,可减轻轮安装孔18C或车体安装孔13的内螺纹的磨损,可抑制轮螺栓或车体安装螺栓的轴向力的降低·螺栓的松弛。
此外,在各实施方式中,除了特别说明的事项以外,其它的方面与和图72、图73A、图73B一起说明的第57实施方式相同,对应部分采用同一标号,省略重复的说明。另外,同样在各实施方式中,针对具有车轮安装用法兰17和车体安装用法兰12这两者的实例(图74,图75,图76,图80的各实施方式),任意一者的孔,即,轮安装孔18C或车体安装孔13中的仅仅任意一者为螺纹孔,该螺纹孔为非标准组织的部分30。
图74为将图72的实施方式的车轮用轴承装置用于从动轮支承用的实例。在本实施方式中,在轮毂14的中心部,不具有通孔21。其它的方案与图72的实例相同。
图75的车轮用轴承装置为驱动轮支承用的圆锥滚子轴承型,内方部件1由轮毂14与和该轮毂14的轴部14a的外周嵌合的多排内圈15构成。轮毂14包括车轮安装用法兰17。内圈15针对各排而设置。外方部件2由1个一体的部件形成,具有车体安装用法兰12。在该车轮用轴承装置中,作为独立于由内圈15、外方部件2和滚动体3等构成的多排轴承形成的制成品的轴承的部件,设置轮毂14。
图76为将图75的实例的车轮用轴承装置用于从动轮支承用的实例,轮毂14不具有中间的通孔21。另外,内圈15通过轮毂14的敛缝部14b固定于轮毂14上。其它的方案与图76的实例相同。
图77的车轮用轴承装置为驱动轮支承用的角接触球轴承型,内方部件1由轮毂14与和该轮毂14的轴部14a的外周嵌合的多排内圈15构成。内圈15针对各排而设置,内侧的内圈15的厚度和轴向尺寸大于外侧的内圈15。另外,内圈15通过设置于轮毂14上的敛缝部14b,沿轴向而固定于轮毂14上。外方部件2由一个一体的部件构成,外径面在整体的范围内,为圆筒状面,不具有图72的实例的车体安装用法兰12。
图78为将图77的实例的车轮用轴承装置用于从动轮支承用的实例,轮毂14不具有中间的通孔21。其它的方案与图76的实例相同。
图79的车轮用轴承装置与图77的车轮用轴承装置相同,内方部件1由轮毂14与和该轮毂14的轴部14a的外周嵌合的多排内圈15构成。外方部件2由一个一体的部件构成,不具有车体安装用法兰12。在本实例中,2个内圈15为相同的尺寸,相对内圈15的轮毂14的轴向的固定不依赖敛缝,而通过与轮毂14连接的等速连轴节(图中未示出)进行。
图80的车轮用轴承装置为第4代型,内方部件1由轮毂14和与等速连轴节31中的一个接头部件的接头外圈32构成,在轮毂14和接头外圈32上形成各排的轨道面6,7。外方部件2由一个一体的部件构成,具有车体安装用法兰12。
图81的车轮用轴承装置为第2代型的外圈旋转式,外方部件2具有车轮安装用法兰17,内方部件1由多排内圈15形成。
总结以上所述的本发明的优选方式,则如下所述。
构成本发明的各实施方式的基本方案的车轮用轴承装置涉及具有通过多排的滚动体而可相互旋转的内方部件和外方部件的车轮用轴承装置,其中,构成上述内方部件和外方部件的任意的部件为钢材的热锻件,该部件的母材部分为标准组织,在表面的整体或一部分上具有非标准组织,上述非标准组织为细微铁氧体·珠光体组织、顶部贝氏体组织、底部贝氏体组织、回火马氏体组织中的任意一种,或至少这些组织中的两种以上的混合组织。
(第1方式组)
本发明的第1方式组中包括的车轮用轴承装置涉及上述基本方案的车轮用轴承装置,其中,上述非标准组织为通过在热锻的工序中或工序的最后进行冷却,本身回热或回热保持回火的方式获得的组织。
在构成上述内方部件或上述外方部件的整体或一部分的部件中,具有车轮安装用法兰或车体安装用法兰,由上述标准组织和非标准组织形成的部件可为上述车轮安装用法兰或车体安装用法兰的部件。
在车轮安装用法兰或车体安装用法兰中,在汽车转弯时等的场合,反复地产生高应力。相对该反复应力,通过组织细微化和硬度提高,可提高非标准组织的部分的强度和疲劳强度提高,抵抗高应力振幅,可延长寿命。由此,谋求整体的尺寸的减小和重量的减轻,削减产品制作的投入重量,谋求成本的削减。
上述非标准组织的部分也可为上述车轮安装用法兰或上述车体安装用法兰的根部。在这里所说的根部指不仅为法兰的侧面,而且包括法兰的附近的部分的含义。
在汽车转弯时等的场合,车轮安装用法兰或上述车体安装用法兰反复地产生较大的振幅挠曲,该法兰的根部反复地产生高应力。如果相对这样的反复产生的高应力,法兰的根部为上述非标准组织,则通过组织细微化和硬度提高,使强度和疲劳强度提高,抑制车轮安装用法兰的根部产生龟裂的情况。即,抑制龟裂发生→车轮安装用法兰的位移增加→车辆的振动增加→车轮安装用法兰的损伤的作用,可延长寿命。
上述非标准组织的部分也可为与上述车轮安装用法兰或上述车体安装用法兰的车轮安装面或车体安装面相反一侧的侧面。在与法兰的车轮或车体安装面相反一侧的侧面的场合,根部也可不必为非标准组织的部分。同样在此场合,相对反复地产生的高应力,强度和疲劳强度提高。
上述非标准组织的部分也可为车轮安装用法兰或上述车体安装用法兰的两侧面或整个面。在车轮安装用法兰的车轮安装面上,通常,制动盘重合地安装,但是,通过车轮安装用法兰的组织细微化和硬度提高,可抑制与制动盘的摩擦导致法兰面磨损、面精度变差的情况。由此,还抑制制动器的使用感的变差,比如抖动、反缩作用等。
另外,在车体安装用法兰的两侧面或整体面为上述非标准组织的场合,该法兰和转向节等的接触面的摩擦磨损,由于上述非标准组织的组织细微化和硬度提高而受到抑制。
上述第1方式组中包括的车轮用轴承装置可应用于具有车轮安装用法兰的各种类型的装置。比如,上述内方部件由轮毂和与该轮毂的轴部的外周嵌合的内圈构成,具有上述车轮安装用法兰的部件还可应用于作为上述轮毂的车轮用轴承装置。此场合的轮毂也可为独立于比如由多排轴承形成的轴承的制成品的部件的轮毂。
在本发明的第1方式组中包括的车轮用轴承装置中,上述外方部件为车体安装侧的部件,由上述标准组织和非标准组织形成的部件为作为上述车体安装侧的部件的外方部件,也可在上述外方部件的外径面上,具有上述非标准组织。
在该方案的场合,由于车体安装侧的部件的外径面为上述标准组织,故该外径面和车体的悬架装置的转向节等的接触面的摩擦磨损,由于上述非标准组织的组织细微化和硬度提高而受到抑制。
(第2方式组)
本发明的第2方式组中包括的车轮用轴承装置涉及为上述基本方案的车轮用轴承装置,其中,在上述轮毂的上述轴部的外周面上,具有上述非标准组织的部分。
此外,上述内方部件分别在上述轮毂和与该轮毂的轴部嵌合或连接的上述部件上具有轨道面,将上述内方部件和外方部件之间密封的密封件安装于外方部件的外侧端上,与作为轮毂的轨道面和车轮安装用法兰之间的外周面部分的密封件接触面滑动接触,在此场合,轮毂的上述非标准组织的部分也可为形成上述密封件接触面的部分。
在汽车转弯时等的场合,还在位于车轮安装用法兰的根部附近处的上述密封接触面的部分,反复地产生高应力,但是,如果上述密封件接触面的部分为上述非标准组织,则抑制在其附近产生龟裂的情况,可延长寿命。密封件接触面为非标准组织,硬度提高,由此,与密封件的滑动接触造成的磨损也减轻。
还有,在上述内方部件由上述轮毂与内圈构成,该内圈用作与设置于该轮毂的轴部的内侧端的外周的高差部形状的内圈嵌合面嵌合的部件的场合,轮毂的上述非标准组织的部分也可位于上述内圈嵌合面和内圈接触部附近。在汽车转弯时等的场合,还在车轮安装用法兰的内圈嵌合角R部,反复地产生高应力,但是,如果上述内圈嵌合面和内圈接触部附近为上述非标准组织,则抑制在其附近产生龟裂的情况,可延长寿命。
再有,轮毂的内圈嵌合面和内圈接触部附近为相对内圈沿轴向产生微小振动,且容易产生摩擦磨损的部位,但是,通过形成上述非标准组织,由于组织细微化和硬度提高,抑制摩擦磨损。由此,防止产生锈、磨损粉、咬住等,耐久性降低的情况。
(第3方式组)
本发明的第3方式组中包括的车轮用轴承装置涉及上述基本方案的车轮用轴承装置,其中,上述轮毂在外侧的端面具有导向部,该导向部从上述车轮安装用法兰的根部突出,对轮和制动部件进行导向,上述轮毂的外侧的端面的比上述导向部更向中心侧的部分构成沿轴向凹陷的凹部,由上述标准组织和非标准组织形成的部件为上述轮毂,在上述端面的凹部内的表面上,具有上述非标准组织的部分。
如果采用该方案的车轮用轴承装置,则获得下述的作用。由于在轮毂的端面设置有凹部,故谋求轮毂的重量的减轻,但是,在此场合,由于轮毂端面的凹部位于轮毂的车轮安装用法兰的内周,轮毂轴部的上述法兰根部位于上述凹部的周围,故如果增加凹部的深度,则难以确保强度。但是,如果轮毂端面的凹部的内面为上述非标准组织,则相对在汽车转弯时等的场合反复地产生的高应力,强度和疲劳强度提高,抑制龟裂从上述凹部产生的情况,可延长寿命。由此,充分地增加轮毂端面的凹部,谋求重量的减轻,同时,可相对高应力和反复应力,使轮毂轴部的凹部附近的强度和疲劳强度提高。
上述轮毂端面的凹部也可为伴随向轮毂轴心部的延伸,深度增加的形状,最深部为与上述车轮安装用法兰的位置相同,或沿轴向比该车轮安装用法兰更深凹陷。即使在这样深度的凹部的情况下,在其内面设置上述非标准组织的部分,由此,可确保强度和疲劳强度。
设置于轮毂端面的凹部的上述非标准组织的部分也可位于上述凹部的基本整个面,还可为上述凹部的底侧部分。该底侧部分比如,比深度的中间更底侧的部分。
从强度和疲劳强度的提高方面来说,优选非标准组织的部分设置于凹部的基本整个面上,但是,在凹部的内面必须要求强度的部位为凹部的底侧部分的场合,即使在仅仅于底侧部分设置上述非标准组织的部分的情况下,仍可相对高应力和反复应力,提高强度和疲劳强度。
(第4方式组)
本发明的第4方式组中包括的车轮用轴承装置涉及上述基本方案的车轮用轴承装置,其中,上述车轮安装用法兰具有使轮毂螺栓穿过的螺栓孔,在上述车轮安装用法兰的侧面的上述螺栓孔的座面和该座面的周边,具有上述非标准组织的部分。
上述车轮安装用法兰也可在侧面的上述螺栓孔的周围,具有构成上述座面的锪孔部。另外,上述车轮安装用法兰的侧面的上述螺栓孔的座面也可为车削加工面。
如果采用上述方案的车轮用轴承装置,则获得下述的作用。在螺栓孔的周围具有锪孔部的场合,座面为车削加工面,在与其周围之间产生高差等的角的场合,在汽车转弯时等的场合,在锪孔部的角部或由车削加工面形成的座面的周围,反复地产生较大的应力。但是,由于座面和其周边为非标准组织,故强度和疲劳强度提高,抑制在螺栓孔的座面的周边产生龟裂的情况,可延长寿命。另外,由于座面为非标准组织,硬度增加,故磨损减轻,防止座面的磨损造成的轮毂螺栓的轴向力的降低。此外,由于仅仅铸造时的表面附近为非标准组织,故其硬度提高仅仅在表面附近,不对轮毂螺栓的锯齿的咬入或螺栓滑动转矩造成影响。
(第5方式组)
本发明的第5方式组中包括的车轮用轴承装置涉及上述基本方案的车轮用轴承装置,其中,具有与上述外方部件的周面嵌合的、设置旋转检测用的被检测部或检测部的支承用部件,由上述标准组织和非标准组织形成的部件为嵌合上述支承用部件的外方部件,也可在嵌合上述外方部件的上述支承用部件的面上具有上述非标准组织的部分。
该车轮用轴承装置既可为外圈旋转型,还可为内圈旋转型。比如,在外圈旋转型的场合,上述外方部件在外侧部具有车轮安装用法兰,上述支承用部件也可为脉冲发生环。在此场合,嵌合上述支承用部件的面为上述外方部件的内侧端的外周面。
在内圈旋转型的场合,上述内方部件为旋转侧部件,嵌合上述支承用部件的部件为外方部件,上述支承用部件也可与上述外方部件的端部的周面嵌合的传感器盖体。
如果采用该方案的车轮用轴承装置,则非标准组织的部分的疲劳强度提高,即使在汽车转弯时等的场合的高应力反复地产生而变形的情况下,仍抑制嵌合脉冲发生环或传感器盖体等的支承用部件的部件因蠕变而磨损的情况。即,抑制产生磨损发生→过盈量降低→再次发生蠕变→支承用部件的移动→检测部的异常检测的过程的情况。
(第6方式组)
本发明的第6方式组中包括的车轮用轴承装置为上述基本方案的车轮用轴承装置,其中,上述轮毂在中心部具有使等速连轴节的接头部件等的杆部穿过的通孔,在上述轮毂的外侧的端面的上述通孔的开口周缘,具有与上述杆部的前端的外螺纹部螺合的螺母或垫圈所接触的座面,由上述标准组织和非标准组织形成的部件为上述轮毂,在上述轮毂的上述座面上具有上述非标准组织的部分。
上述座面也可为设置于上述轮毂的外侧的端面的锪孔部的底面。在此场合,优选在锪孔部的底面和锪孔部的周面之间的角部的周边的范围内设置上述非标准组织的部分。
如果采用该方案的车轮用轴承装置,则获得下述的作用。由于轮毂端面的等速连轴节连接用的螺母所接触的座面的周边位于车轮安装用法兰的根部附近,故特别是在上述座面为锪孔部的底面的场合,在汽车转弯时等的场合,在锪孔部的底面和周面之间的角部,反复地产生高应力,但是,在上述座面或其锪孔部的底面和周面之间的角部的周边延伸的部分为上述非标准组织,则抑制龟裂从其周缘产生的情况,可延长寿命。
另外,由于上述非标准组织的硬度提高,抑制螺母的接触造成的座面的摩擦磨损,抑制该磨损造成的螺母的紧固轴向力的降低。
(第7方式组)
本发明的第7方式组中包括的车轮用轴承装置为上述基本方案的车轮用轴承装置,其中,在从上述轮毂的轴部外周面的上述车轮安装用法兰侧的端部,向外径侧延伸的内圈接触面上,接触有外侧的内圈的宽度面,由上述标准组织和非标准组织形成的部件为上述轮毂,在从上述轴部的外周面的至少上述内圈接触面的附近,到该内圈接触面的范围内,具有上述非标准组织的部分。
如果采用该方案的车轮用轴承装置,则获得下述的作用。如果相对在汽车转弯时等的场合反复产生的高应力,轮毂的内圈接触面和外周面之间的角部为上述非标准组织,则通过组织细微化和硬度的提高,使强度和疲劳强度提高,抑制龟裂的发生,可延长寿命。
此外,由于上述非标准组织与标准组织相比,硬度提高,故轮毂的内圈接触面的磨损减少,抑制磨损造成的蠕变。由此,抑制蠕变造成的内圈接触面的磨损→轴向力降低、再次产生蠕变→轴的磨损→从边缘状的磨损端部产生龟裂→耐久性降低的情况。
在上述第7方式组中包括的车轮用轴承装置中,上述非标准组织的部分也可设置到上述轴部的外周面的内侧的内圈所嵌合的部位。通过在轴部的较宽范围设置非标准组织的部分,轴部的强度和疲劳强度更进一步提高。
还有,在上述第7方式组中包括的车轮用轴承装置中,通过将上述轮毂的轴部的内侧端向外径侧敛缝的敛缝部,按压上述内圈的宽度面,将上述内圈沿轴向固定于上述轮毂上,在此场合,优选上述轴部的内侧端的附近的外周面为与母材相同的标准组织的部分。
如果上述内侧端的附近为非标准组织,则难以进行敛缝部的加工,但是,通过形成标准组织,防止敛缝加工的加工性的降低。
(第8方式组)
本发明的第8方式组中包括的车轮用轴承装置为上述基本方案的车轮用轴承装置,其中,上述轮毂在中心部具有使等速连轴节的接头部件的杆部穿过的通孔,在该通孔的内径面具有与设置于上述杆部的锯齿或花键啮合的锯齿或花键,由上述标准组织和非标准组织形成的部件为上述轮毂,在上述轮毂的上述通孔的内径面的上述锯齿或花键的形成部分具有上述非标准组织的部分。
如果采用上述方案的车轮用轴承装置,则获得下述的作用。由于轮毂的内径面的锯齿或花键的形成部位为齿状,故因在汽车转弯时等的场合,作用于轮毂上的力矩荷载等,齿根的部分为高应力,另外,由于细微的变形·位移的反复,轮毂与等速连轴节的锯齿的齿摩擦,由此发生磨损。
但是,如果相对这样的反复发生的高应力,轮毂中的形成有锯齿或花键的内径面为上述非标准组织,则通过组织细微化和硬度提高,使强度和疲劳强度提高,抑制从锯齿或花键的齿谷产生龟裂的情况。即,抑制龟裂发生→应力发生部位的位移增加→龟裂的振动延伸→轮毂的破损的作用,可延长寿命。
另外,由于上述非标准组织的硬度的提高,则防止锯齿或花键的磨损。由此,抑制齿的磨损减少,并且驱动力无法传递的情况。
(第9方式组)
本发明的第9方式组中包括的车轮用轴承装置涉及上述基本方案的车轮用轴承装置,其中,在任意者的法兰中开设螺栓压入孔,由上述标准组织和上述非标准组织形成的部件为具有开设上述螺栓压入孔的法兰的部件,在该部件的上述螺栓压入孔的内面具有上述非标准组织的部分。
上述内方部件也为下述形式,其中,由具有车轮安装用法兰的轮毂与和该轮毂的外周嵌合的内圈形成,在上述车轮安装用法兰中开设上述螺栓压入孔,上述轮毂的上述螺栓压入孔的内面为上述非标准组织的部分。
此外,上述外方部件也可为下述形式,其具有车体安装用法兰,在上述外方部件的车体安装用法兰中开设上述螺栓压入孔,上述外方部件的上述螺栓压入孔的内面为上述非标准组织的部分。
如果采用该方案的车轮用轴承装置,则获得下述的作用。如果螺栓压入孔的内面为上述非标准组织的部分,则设置于螺栓头部的锯齿的咬入性良好。由此,抑制压入螺栓压入孔的螺栓在螺母紧固时产生共转的情况。
(第10方式组)
本发明的第10方式组中包括的车轮用轴承装置涉及上述基本方案的车轮用轴承装置,其中,在任意者的法兰中具有在内面形成内螺纹的螺纹孔,由上述标准组织和非标准组织形成的部件为具有开设有上述螺纹孔的法兰的部件,在上述部件的螺纹孔的内面具有上述非标准组织的部分。
在上述第10方式组中包括的车轮用轴承装置中,也可为下述的形式,其中,上述内方部件由具有车轮安装用法兰的轮毂和与该轮毂的外周嵌合的内圈形成,在该车轮安装用法兰中开设上述螺纹孔,上述轮毂的上述螺纹孔的内面为上述非标准组织的部分。
另外,上述外方部件也可为下述形式,其具有车体安装用法兰,在上述外方部件的车体安装用法兰中开设上述螺纹孔,上述外方部件的上述螺纹孔的内面为上述非标准组织的部分。
如果采用该方案的车轮用轴承装置,则获得下述的作用。通过上述非标准组织的部分的组织细微化和硬度提高,使螺纹孔的强度和疲劳强度提高,在汽车转弯时等的场合的高应力反复地产生时,抑制车轮安装用法兰或车体安装用法兰的螺纹孔发生龟裂的情况。即,抑制龟裂发生→应力发生部位的位移增加→车辆的振动增加→开设螺纹孔的车轮用轴承装置的部件的耐久性降低·螺栓的抽出。另外,通过非标准组织的硬度的提高,抑制大荷载时的螺纹孔的损伤,可抵抗更高的荷载。另外,螺纹孔的内螺纹的磨损可进一步减少,可抑制螺栓的轴向力的降低·螺栓的松弛。
像这样,可提高强度,使寿命延长。由此,与普通的标准组织的车轮用轴承装置相比较,谋求整体尺寸的减小和重量的减轻。于是,可削减车轮用轴承装置的产品制作的投入重量,谋求成本的削减,可低价格地提供。
在本发明的上述各实施方式中包括的车轮用轴承装置中,非标准组织的部分与标准组织的部分的硬度可适当设定,但是,比如,也可使非标准组织的硬度在20~40HRC的范围内,母材部分的硬度在13~25HRC的范围内。
如果为了通过提高硬度而提高疲劳强度,则非标准组织的部分的硬度的下限能够大于等于母材硬度的中间程度的值的20HRC,优选大于等于25HRC。为了确保被切削性,非标准组织的部分的硬度的上限优选小于等于40HRC。
使用材料为碳钢(C量在0.4~0.8%的范围内),但是,在S53C的场合,标准部分的硬度在13~25HRC的范围内。如果考虑在进行敛缝等的冷加工的场合或压入轮毂螺栓部分等,则优选上述硬度的最大值为25HRC。
Claims (12)
1.一种车轮用轴承装置,其包括通过多排的滚动体而可相互旋转的内方部件和外方部件,构成上述内方部件和上述外方部件的任意的部件为钢材的热锻件,在上述内方部件和外方部件的任意的部件中,母材部分为标准组织,在表面的整体或一部分上具有非标准组织,上述非标准组织为细微铁素体·珠光体组织、上贝氏体组织、下贝氏体组织、回火马氏体组织中的任意一种,或至少这些组织中的两种以上的混合组织,上述非标准组织为通过在热锻的工序中或工序的最后进行冷却,本身回热或回热保持回火的方式获得的组织。
2.根据权利要求1所述的车轮用轴承装置,其中,由上述标准组织和非标准组织形成的部件具有车轮安装用法兰或车体安装用法兰,在上述车轮安装用法兰或车体安装用法兰的表面上具有上述非标准组织。
3.根据权利要求1所述的车轮用轴承装置,其中,上述外方部件为车体安装侧的部件,由上述标准组织和非标准组织形成的部件为作为上述车体安装侧的部件的外方部件,在上述外方部件的外径面上具有上述非标准组织。
4.根据权利要求1所述的车轮用轴承装置,其中,上述内方部件由具有车轮安装用法兰的轮毂、与该轮毂的轴部的外周嵌合的内圈构成,由上述标准组织和上述非标准组织形成的部件为上述轮毂,在上述轮毂的上述轴部的外周面上,具有形成上述非标准组织的部分。
5.根据权利要求1所述的车轮用轴承装置,其中,上述内方部件由具有车轮安装用法兰的轮毂、与该轮毂的轴部的外周嵌合的内圈构成,上述轮毂在外侧的端面具有导向部,该导向部从上述车轮安装用法兰的根部突出,对轮和制动部件进行导向,上述轮毂的外侧的端面的上述导向部的中心侧的部分为沿轴向凹陷的凹部,由上述标准组织和非标准组织形成的部件为上述轮毂,在上述端面的凹部内的表面上具有上述非标准组织的部分。
6.根据权利要求2所述的车轮用轴承装置,其中,上述车轮安装用法兰具有使轮毂螺栓穿过的螺栓孔,在上述车轮安装用法兰的侧面的上述螺栓孔的座面和该座面的周边,具有上述非标准组织的部分。
7.根据权利要求1所述的车轮用轴承装置,其中,具有支承用部件且由上述标准组织和非标准组织形成的部件为嵌合上述支承用部件的外方部件,在嵌合上述外方部件的上述支承用部件的面上具有上述非标准组织的部分,上述支承用部件嵌合于上述外方部件的周面上,且设置有旋转检测用的被检测部或检测部。
8.根据权利要求1所述的车轮用轴承装置,其中,上述内方部件由具有车轮安装用法兰的轮毂和与该轮毂的轴部的外周嵌合的内圈构成,上述轮毂在中心部具有使等速连轴节的接头部件的杆部穿过的通孔,在上述轮毂的外侧的端面的上述通孔的开口周缘具有与上述杆部的前端的外螺纹部螺合的螺母或垫圈所接触的座面,由上述标准组织和非标准组织形成的部件为上述轮毂,在上述轮毂的上述座面上具有上述非标准组织的部分。
9.根据权利要求1所述的车轮用轴承装置,其中,上述内方部件由具有车轮安装用法兰的轮毂和与该轮毂的轴部的外周嵌合的内圈构成,在从上述轮毂的轴部外周面的上述车轮安装用法兰侧的端部向外径侧延伸的内圈接触面上,接触有外侧的内圈的宽度面,由上述标准组织和非标准组织形成的部件为上述轮毂,在从上述轴部的外周面的至少的上述内圈接触面的附近,到该内圈接触面的范围内具有上述非标准组织的部分。
10.根据权利要求1所述的车轮用轴承装置,其中,上述内方部件由具有车轮安装用法兰的轮毂和与该轮毂的轴部的外周嵌合的内圈构成,上述轮毂在中心部具有使等速连轴节的接头部件的杆部穿过的通孔,在该通孔的内径面具有与设置于上述杆部的锯齿或花键啮合的锯齿或花键,由上述标准组织和非标准组织形成的部件为上述轮毂,在上述轮毂的上述通孔的内径面的上述锯齿或花键的形成部分具有上述非标准组织的部分。
11.根据权利要求2所述的车轮用轴承装置,其中,在任意的上述法兰中开设螺栓压入孔,由上述标准组织和非标准组织形成的部件为具有开设上述螺栓压入孔的法兰的部件,在该部件的上述螺栓压入孔的内面具有上述非标准组织的部分。
12.根据权利要求2所述的车轮用轴承装置,其中,在任意的上述法兰中具有在内面形成内螺纹的螺纹孔,由上述标准组织和非标准组织形成的部件为具有开设上述螺纹孔的法兰的部件,在该部件的上述螺纹孔的内面上具有上述非标准组织的部分。
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