JP2006250317A - Rolling bearing and bearing unit - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、転がり軸受および軸受ユニット(複列の軌道を有する外輪およびフランジが一体になっている外側部材と、内輪と、転動体を備えた軸受)に関する。 The present invention relates to a rolling bearing and a bearing unit (an outer member in which an outer ring having a double-row raceway and a flange are integrated, an inner ring, and a bearing provided with rolling elements).
近年、自動車の燃費を向上するために、軽量化を目的とした車輪支持用軸受のユニット化が進んでいる。図1は、ユニット化された車輪支持用軸受の一例を示す断面図である。このユニットは、内側部材1と、外側部材2と、玉(転動体)3と、保持器4と、第1のシール5と、第2のシール6と、スリンガ7とで構成され、玉3が転動する軌道を二列備えている。
In recent years, in order to improve the fuel efficiency of automobiles, unitization of wheel support bearings for the purpose of weight reduction has been advanced. FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a unitized wheel support bearing. This unit is composed of an
内側部材1は、二列の軌道を有する内輪11、車軸を内嵌するハブ12、および車輪側部材8を固定するフランジ13を有する。内側部材1は第1の部材1aと第2の部材1bとからなる。第1の部材1aは、内輪11の一方の内輪軌道11aの部分とハブ12とフランジ13が一体に形成されたもの(ハブ輪)である。第2の部材1bは、他方の内輪軌道11bが形成されたリング状部材であって、第1の部材1aに外嵌されている。
The
外側部材2は、二列の軌道21a,21bを有する外輪21と、車体の懸架装置(車体側部材)を固定するボルト穴22aが形成されたフランジ22とが一体に形成されたものである。
このような複雑な形状を有する内側部材1および外側部材2は、従来、0.5質量%程度の炭素を含有する中炭素鋼からなる素材を用い、熱間鍛造で所定形状に加工した後、軌道溝の表層部を高周波焼入れにより硬化させることで製造されている。
The
The
また、内部に水が浸入する等の過酷な使用条件に耐えることができるように、車輪支持用軸受ユニットの寿命向上要求が高まっている。この要求に応える方法としては、特定の合金成分を含有した鋼からなる素材を用いる方法や、清浄度の高い鋼からなる素材を用いる方法があるが、これらの方法には、素材が調達しにくくなる、生産性が低減する、コストが上昇する等の問題がある。 In addition, there is an increasing demand for improving the life of the wheel supporting bearing unit so that it can withstand severe use conditions such as water entering inside. There are two methods to meet this requirement: a method using a material made of steel containing a specific alloy component and a method using a material made of steel with a high degree of cleanliness. There are problems such as productivity reduction and cost increase.
これに対して、下記の特許文献1および2には、鍛造工程の条件で変化するメタルフロー(鍛流線)の向きを特定範囲に設定することにより、転がり軸受の寿命を長くすることが開示されている。特許文献1では、回転軸を含む断面におけるメタルフローの当該回転軸に対する角度の最大値を10°以上50°以下に設定している。特許文献2では、転動体の公転方向に対するメタルフローの角度を±15°以内に設定している。
本発明は、鍛造時の素材変形に伴う材料の流れに着目した方法ではあるが、特許文献1および2とは異なる方法で転がり軸受の寿命を長くすることを課題とする。
Although this invention is a method which paid its attention to the flow of the material accompanying the raw material deformation | transformation at the time of forging, it makes it a subject to lengthen the lifetime of a rolling bearing by the method different from
上記課題を解決するために、本発明は、円柱状素材の鍛造工程を経て製造され、軌道溝の転動体接触面の表層部(例えば、表面から最大剪断応力深さまでの範囲)は、前記円柱状素材の径方向で中心から半径の40%となる位置より外側の部分のみで形成され、軸線を含む断面における軌道溝の転動体接触点での接線と、前記断面における軌道溝の最も表面側の鍛流線の方向を示す直線と、のなす角度が、0°以上60°以下であることを特徴とする転がり軸受の軌道輪を提供する。また、この軌道輪を備えた転がり軸受を提供する。 In order to solve the above problems, the present invention is manufactured through a forging process of a cylindrical material, and the surface layer portion (for example, a range from the surface to the maximum shear stress depth) of the rolling element contact surface of the raceway groove is the circle. The columnar material is formed only in the radial direction of the columnar material at a portion outside the position that is 40% of the radius from the center, and is tangent to the rolling element contact point of the raceway groove in the section including the axis, and the most surface side of the track groove in the section An angle ring formed by a straight line indicating the direction of the forged flow line is 0 ° or more and 60 ° or less. Moreover, the rolling bearing provided with this bearing ring is provided.
本発明はまた、複列の軌道を有する軌道輪およびフランジが一体に、円柱状素材の鍛造工程を経て製造された軌道輪部材であって、軌道溝の転動体接触面の表層部は、前記円柱状素材の径方向で中心から半径の40%となる位置より外側の部分のみで形成され、軸線を含む断面における転動体と軌道溝との接触角度が初期接触点での接触角度の−5°〜+10°となる範囲で、前記断面における軌道溝の転動体接触点での接線と、前記断面における軌道溝の最も表面側の鍛流線の方向を示す直線と、のなす角度が、0°以上60°以下であることを特徴とする軌道輪部材を提供する。また、この軌道輪部材を備えたことを特徴とする軸受ユニットを提供する。 The present invention is also a bearing ring member in which a bearing ring having a double-row raceway and a flange are integrally manufactured through a forging process of a cylindrical material, and the surface layer portion of the rolling element contact surface of the raceway groove is The cylindrical material is formed only in a portion outside the position that is 40% of the radius from the center in the radial direction, and the contact angle between the rolling element and the raceway groove in the cross section including the axis is −5 of the contact angle at the initial contact point. In the range of ° to + 10 °, the angle formed by the tangent line at the contact point of the raceway groove in the cross section and the straight line indicating the direction of the forging line on the most surface side of the raceway groove in the cross section is 0. Provided is a bearing ring member characterized by having an angle of from 60 ° to 60 °. Moreover, the bearing unit provided with this bearing ring member is provided.
本発明はまた、複列の軌道を有する内輪、車軸を内嵌するハブ、および車輪側部材を固定するフランジを有し、少なくとも一列の軌道とハブとフランジが一体に、素材の鍛造工程を経て製造された内側部材と、複列の軌道を有する外輪および車体側部材を固定するフランジが一体に、素材の鍛造工程を経て製造された外側部材と、転動体と、を備えた車輪支持用軸受ユニットにおいて、前記内側部材の軌道とハブとフランジが一体化された部材および前記外側部材の少なくともいずれかは、軌道溝の転動体接触面の表層部が、前記円柱状素材の径方向で中心から半径の40%となる位置より外側の部分のみで形成され、軸線を含む断面における転動体と軌道溝との接触角度が初期接触点での接触角度の−5°〜+10°となる範囲で、前記断面における軌道溝の転動体接触点での接線と、前記断面における軌道溝の最も表面側の鍛流線の方向を示す直線と、のなす角度が、0°以上60°以下であることを特徴とする車輪支持用軸受ユニットを提供する。 The present invention also includes an inner ring having a double-row track, a hub for fitting an axle, and a flange for fixing a wheel-side member, and at least one row of the track, the hub and the flange are integrally formed through a material forging process. A wheel support bearing comprising a manufactured inner member, an outer member having a double-row track and a flange for fixing a vehicle body side member, an outer member manufactured through a material forging process, and a rolling element. In the unit, at least one of the member in which the raceway of the inner member, the hub and the flange are integrated, and the outer member has a surface layer portion of the raceway contact surface of the raceway groove from the center in the radial direction of the cylindrical material. In the range where the contact angle between the rolling element and the raceway groove in the cross section including the axis is −5 ° to + 10 ° of the contact angle at the initial contact point, formed only at a portion outside the position that is 40% of the radius, Cross section The angle formed between the tangent line at the contact point of the raceway groove in the rolling groove and the straight line indicating the direction of the forging line on the most surface side of the raceway groove in the cross section is 0 ° or more and 60 ° or less. Provided is a wheel support bearing unit.
本発明はまた、円柱状素材の鍛造工程を経て転がり軸受の軌道輪を製造する方法において、軌道溝の転動体接触面の表層部は、前記円柱状素材の径方向で中心から半径の40%となる位置より外側の部分のみで形成され、軸線を含む断面における軌道溝の転動体接触点での接線と、前記断面における軌道溝の最も表面側の鍛流線の方向を示す直線と、のなす角度が、0°以上60°以下となるように鍛造条件を設定することを特徴とする軌道輪の製造方法を提供する。 The present invention also provides a method for manufacturing a bearing ring of a rolling bearing through a forging step of a cylindrical material, wherein the surface layer portion of the rolling element contact surface of the raceway groove is 40% of the radius from the center in the radial direction of the cylindrical material. A tangent line at the rolling element contact point of the raceway groove in the cross section including the axis, and a straight line indicating the direction of the forging line on the outermost surface side of the raceway groove in the cross section. Provided is a method for manufacturing a bearing ring, wherein forging conditions are set so that an angle formed is not less than 0 ° and not more than 60 °.
複列の軌道輪と単列の軌道輪とを比較した場合や、軌道輪にフランジが一体化されている軸受部材とフランジがない軌道輪のみの軸受部材とを比較した場合に、これらが円柱状素材の鍛造工程を経て製造されていると、より複雑な形状である「複列の軌道輪」および「軌道輪にフランジが一体化されている軸受部材」は、鍛造工程で素材の芯部(中心付近の部分)が軌道溝表層部に出現し易くなる。
ここで、素材の芯部(中心付近の部分)は、周辺の部分よりも非金属介在物が存在しやすい(清浄度が低い)ため、芯部が軌道溝表層部に存在すると、介在物を起点とした剥離が生じやすい。
When comparing a double-row bearing ring with a single-row bearing ring, or when comparing a bearing member with a flange integrated with the bearing ring and a bearing member with only a bearing ring without a flange, these are circular. When manufactured through the forging process of a columnar material, the more complex shapes of “double-row bearing ring” and “bearing member with a flange integrated with the bearing ring” are the core of the material in the forging process. (A portion near the center) is likely to appear on the surface of the raceway groove.
Here, since the core part of the material (part near the center) is more likely to have non-metallic inclusions (less clean) than the peripheral part, if the core part exists in the track groove surface layer part, Peeling from the starting point is likely to occur.
本発明によれば、軌道溝の転動体接触面の表層部が、前記円柱状素材の径方向で中心から半径の40%となる位置より外側の部分のみで形成されているため、前記接触面の表層部に介在物が存在し難い。また、軸線を含む断面における軌道溝の転動体接触点での接線と、前記断面における軌道溝の最も表面側の鍛流線の方向を示す直線と、のなす角度が0°以上60°以下であるため、前記角度が60°を超えた場合と比較して軌道溝に剥離が生じ難い。 According to the present invention, the surface layer portion of the rolling element contact surface of the raceway groove is formed only at a portion outside the position that is 40% of the radius from the center in the radial direction of the cylindrical material. It is difficult for inclusions to be present in the surface layer portion. In addition, the angle formed by the tangent line at the contact point of the raceway groove in the cross section including the axis and the straight line indicating the direction of the flow line on the most surface side of the raceway groove in the cross section is 0 ° to 60 °. For this reason, it is difficult for the raceway groove to peel off as compared with the case where the angle exceeds 60 °.
本発明によれば、円柱状素材の鍛造工程を経て製造された軌道輪(外側部材)の軌道溝の転動体接触面の表層部を、円柱状素材の径方向で中心から半径の40%となる位置より外側の部分のみで形成するとともに、軸線を含む断面における軌道溝の転動体接触点での接線と、前記断面における軌道溝の最も表面側の鍛流線の方向を示す直線と、のなす角度を0°以上60°以下とすることにより、転がり軸受(軸受ユニット)の寿命を長くすることができる。 According to the present invention, the surface layer portion of the rolling element contact surface of the raceway groove of the raceway ring (outer member) manufactured through the forging process of the columnar material is set to 40% of the radius from the center in the radial direction of the columnar material. A tangent line at the contact point of the raceway groove in the cross section including the axis, and a straight line indicating the direction of the forging line on the outermost surface side of the raceway groove in the cross section. By making the formed angle between 0 ° and 60 °, the life of the rolling bearing (bearing unit) can be extended.
本発明の車輪支持用軸受ユニットによれば、円柱状素材の鍛造工程を経て製造された内側部材の軌道とハブとフランジが一体化された部材および外側部材の少なくともいずれかについて、軌道溝の転動体接触面の表層部を、円柱状素材の径方向で中心から半径の40%となる位置より外側の部分のみで形成するとともに、軸線を含む断面における軌道溝の転動体接触点での接線と、前記断面における軌道溝の最も表面側の鍛流線の方向を示す直線と、のなす角度を0°以上60°以下とすることにより、内部に水が浸入する等の過酷な使用条件での寿命を長くすることができる。 According to the wheel support bearing unit of the present invention, at least one of the inner member raceway, the member in which the hub and the flange are integrated, and the outer member manufactured through the forging process of the columnar material, the raceway groove rolling is performed. The surface layer portion of the moving body contact surface is formed only at a portion outside the position that is 40% of the radius from the center in the radial direction of the cylindrical material, and the tangent line at the rolling element contact point of the raceway groove in the cross section including the axis line The angle formed by the straight line indicating the direction of the forging line on the most surface side of the raceway groove in the cross section is set to 0 ° or more and 60 ° or less, so that it can be used under severe usage conditions such as water entering inside. The lifetime can be extended.
以下、本発明の実施形態について説明する。
この実施形態では、図1の車輪支持用軸受ユニットの外側部材2を、図2に示す方法で作製した。これにより、外輪21の軌道溝21a,21bの転動体接触面の表層部(表面から最大剪断応力深さまでの範囲)を、円柱状素材の径方向で中心から半径の40%となる位置より外側の部分のみで形成した。また、図3に示すように、軸線を含む断面における軌道溝21a,21bの転動体接触点Pでの接線Lと、前記断面における軌道溝21a,21bの最も表面側の鍛流線T1 の方向を示す直線A1 とのなす角度(θ)を、0°以上60°以下とした。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
In this embodiment, the
図2の方法では、先ず、図2(a)に示すように、円柱状の素材を用意し、据え込み工程により、円柱の軸方向両側から押し潰す。これにより、図2(b)に示す状態とする。次に、鍛造工程により、図2(c)に示すように、フランジ22と外輪21と、両軌道の間の部分210を繋ぐ部分23とが一体化された形状に成形する。次に、ピアスパンチ工程により、繋ぎ部分23を除去して、図2(d)に示す形状とする。
In the method of FIG. 2, first, as shown in FIG. 2A, a columnar material is prepared and crushed from both sides in the axial direction of the column by an upsetting process. As a result, the state shown in FIG. Next, as shown in FIG. 2C, the
図2の方法で、据え込み工程での素材の径と長さの比率を調整し、鍛造工程での前記部分23の形成位置および厚さを調整すること等によって、外輪21の軌道溝21a,21bの転動体接触面の表層部を、円柱状素材の径方向で中心から半径の40%となる位置より外側の部分のみで形成されるように、且つ角度θが0°以上60°以下となるようにすることができる。
2, by adjusting the ratio of the diameter and length of the material in the upsetting process and adjusting the formation position and thickness of the
なお、図1の車輪支持用軸受ユニットは予圧を付与して使用することから、予圧量によって接触角が変化するため、前記角度θを0°以上60°以下とする範囲を、図4(a)に示すように、初期接触点(予圧を付与する前の軌道溝21bと転動体3との接触点)P0 の位置だけでなく、図4(b)に示すように、接触角度が初期接触点での値(α)の−5°〜+10°となる範囲A(接触点P1 〜P2 の範囲)とすることが好ましい。
Since the wheel support bearing unit of FIG. 1 is used with a preload applied, the contact angle varies depending on the amount of preload. Therefore, the range in which the angle θ is 0 ° or more and 60 ° or less is shown in FIG. as shown in), the initial contact point (contact point between the
ここで、SUJ2製の円柱状素材(直径130mm)の径方向における介在物の分布状態を調べたところ、図5に示すグラフが得られた。このグラフの横軸「素材の径方向位置(%)」は、図6に示すように、円柱状素材の径方向Kにおける中心Oからの距離の半径に対する割合である。このグラフの縦軸「介在物数(個)」は、観察面積300mm2 に存在している直径10μm以上の介在物の数であり、実際に光学顕微鏡で円柱状素材の径方向各位置での介在物を、観察領域が重ならないように、合計観察面積が300mm2 になるまで複数回観察して得た結果を示している。
図5のグラフから分かるように、軌道溝の転動体接触面の表層部を、円柱状素材の径方向で中心から半径の40%となる位置より外側の部分のみで形成することによって、前記表層部の介在物密度が著しく低くなり、介在物を起点とした剥離が生じ難くなる。
Here, when the distribution state of inclusions in the radial direction of the columnar material (diameter 130 mm) made of SUJ2 was examined, the graph shown in FIG. 5 was obtained. The horizontal axis “material radial position (%)” of this graph is the ratio of the distance from the center O in the radial direction K of the cylindrical material to the radius, as shown in FIG. The vertical axis “number of inclusions (pieces)” in this graph is the number of inclusions having a diameter of 10 μm or more existing in the observation area of 300 mm 2 , and the inclusions at each radial position of the cylindrical material are actually measured with an optical microscope. The results obtained by observing a plurality of times until the total observation area reaches 300 mm 2 so that the observation regions do not overlap are shown.
As can be seen from the graph of FIG. 5, the surface layer portion of the rolling element contact surface of the raceway groove is formed only at a portion outside the position that is 40% of the radius from the center in the radial direction of the cylindrical material. The inclusion density in the part is remarkably lowered, and peeling starting from the inclusion becomes difficult to occur.
図7に示す方法で、試験軸受による寿命試験を行った。試験軸受は、内輪10、外輪20、玉30からなるフラットワッシャータイプのスラスト軸受である。内輪10は、回転軸Jを内嵌する中心穴10aを有する円板状部材であり、円板面に軌道溝10bが形成されている。外輪20は、内輪10と同じ直径の円板状に形成されており、軌道溝は設けていない。よって、外輪20ではフラットな円板面に玉30が接触する。外輪20の玉30が接触する面の両端位置(軌道面の範囲)を「M」で示す。
A life test using a test bearing was performed by the method shown in FIG. The test bearing is a flat washer type thrust bearing including an
この外輪20として、表1に示すNo. 1〜10の構成の試験片を、以下の方法で作製した。
先ず、SUJ2製であるが、鋼中の酸素(O)含有率および硫黄(S)含有率が異なり、鍛流線が軸方向と垂直な円柱状素材を用意した。次に、以下の方法で、この円柱状素材から円板状の試験片を切り出した。
試験片の切り出し方を図8を用いて説明する。図8では、鍛流線を「T」で、円筒状素材を「E1 」「E2 」で示す。各サンプルで、角度θと、軌道面端部(点M)の円柱状素材の径方向Kにおける中心Oからの距離D、の半径Rに対する比(D/R)を、表1に示すように変化させた。θ=0の場合は両方の端点「M」が径方向Kで同じ位置にあるが、θ≠0の場合は異なる位置にある。よって、θ≠0の場合の比(D/R)は、軌道面の最も素材中心に近い位置(点M1 )での値である。
As the
First, a columnar material made of SUJ2 but having different oxygen (O) content and sulfur (S) content in steel and having a forged line perpendicular to the axial direction was prepared. Next, a disk-shaped test piece was cut out from the cylindrical material by the following method.
A method of cutting out the test piece will be described with reference to FIG. In FIG. 8, the forging line is indicated by “T” and the cylindrical material is indicated by “E 1 ” and “E 2 ”. Table 1 shows the ratio (D / R) of the angle θ to the radius R of the angle D and the distance D from the center O in the radial direction K of the cylindrical material at the end of the raceway surface (point M). Changed. When θ = 0, both end points “M” are at the same position in the radial direction K, but when θ ≠ 0, they are at different positions. Therefore, the ratio (D / R) in the case of θ ≠ 0 is a value at a position (point M 1 ) closest to the material center on the track surface.
使用する円筒状素材の直径は、試験片の直径とθによって異なる。図8(a)に示す例では、この円筒状素材E1 からθ=55°でH=50%の試験片は切り出せないが、例えば図8(b)に示すように、より直径の大きな円筒状素材E2 であれば、切り出すことができる。
次に、切り出した各試験片に、830〜850℃で0.5〜1時間加熱した後に油冷却する焼入れを行った後、160〜200℃で2時間の焼戻し処理を施して、表面硬さをHRC61以上にした。
The diameter of the cylindrical material used depends on the diameter of the test piece and θ. In the example shown in FIG. 8A, a test piece of θ = 55 ° and H = 50% cannot be cut out from this cylindrical material E 1, but for example, as shown in FIG. if Jo material E 2, can be cut out.
Next, each cut specimen was heated at 830 to 850 ° C. for 0.5 to 1 hour and then quenched with oil, and then subjected to tempering treatment at 160 to 200 ° C. for 2 hours to obtain surface hardness. Was set to HRC61 or higher.
内輪10および玉3は、SUJ2製で通常の熱処理をしたものを用いた。また、玉3を4個使用し、玉3のPCD(ピッチ円直径)を38.5mmとした。
そして、図7に示す方法で、この試験軸受の寿命試験を行った。先ず、内輪10に回転軸Jを取り付けた状態で試験軸受を容器Y内に置く。この状態で、容器Y内に、潤滑油「VG10」に水を5質量%混合した液体Eを入れ、液体E内に試験軸受全体が浸るようにする。次に、回転軸Jの上からアキシャル荷重Pa(2940N)を付与した状態で、回転軸Jを速度1000min-1で回転させる。そして、剥離が発生するまでの時間を調べて、この時間を応力繰り返し数に換算し、この応力繰り返し数(cycle)を寿命(転がり疲れ寿命)とした。
The
And the life test of this test bearing was done by the method shown in FIG. First, the test bearing is placed in the container Y with the rotary shaft J attached to the
その結果を下記の表1に併せて示す。また、この結果から、角度θが60°以下であるNo. 1〜4とNo. 6〜9のデータを用いて、外輪の比(D/R)と寿命との関係を示すグラフを作成した。このグラフを図9に示す。さらに、この結果から、比(D/R)が40%を超えるNo. 3〜10のデータを用いて、外輪の角度θと寿命との関係を示すグラフを作成した。このグラフを図10に示す。 The results are also shown in Table 1 below. Moreover, from this result, the graph which shows the relationship between the ratio (D / R) of an outer ring | wheel and a lifetime was created using the data of No. 1-4 and No. 6-9 whose angle (theta) is 60 degrees or less. . This graph is shown in FIG. Furthermore, from this result, a graph showing the relationship between the angle θ of the outer ring and the life was created using the data of Nos. 3 to 10 with the ratio (D / R) exceeding 40%. This graph is shown in FIG.
また、この結果から、角度θが60°以下で比(D/R)が40%を超えるNo. 3〜4とNo. 6〜9のデータを用いて、外輪の鋼中酸素含有率と寿命との関係を示すグラフを作成した。このグラフを図11に示す。さらに、この結果から、角度θが60°以下で比(D/R)が40%を超えるNo. 3〜4とNo. 6〜9のデータを用いて、外輪の鋼中硫黄素含有率と寿命との関係を示すグラフを作成した。このグラフを図12に示す。 Moreover, from this result, the oxygen content in the steel and the life of the outer ring were obtained using the data of No. 3-4 and No. 6-9, in which the angle θ was 60 ° or less and the ratio (D / R) exceeded 40%. A graph showing the relationship between This graph is shown in FIG. Furthermore, from this result, using the data of No. 3-4 and No. 6-9 where the angle θ is 60 ° or less and the ratio (D / R) exceeds 40%, the sulfur content in the steel of the outer ring and A graph showing the relationship with the service life was created. This graph is shown in FIG.
図9のグラフから分かるように、外輪の比(D/R)が大きいほど、すなわち、外輪の軌道面が円筒状素材の芯部でなく周辺部側の部分のみからなるようにすることで、寿命が長くなる。特に、比(D/R)が43%以上であると、寿命が1.7×107 cycle以上となるが、比(D/R)が36%以下では、寿命が0.48×107 cycle以下であった。
図10のグラフから分かるように、外輪のθが小さいほど寿命が長くなる。特に、θが55°以下であると、寿命が1.7×107 cycle以上となるが、θが65°以上であると寿命が0.77×107 cycle以下であった。
図11および12のグラフから分かるように、外輪の鋼中酸素含有率および鋼中硫黄含有率が低いほど寿命は長くなる。
As can be seen from the graph of FIG. 9, the larger the outer ring ratio (D / R), that is, the raceway surface of the outer ring is formed not only from the core part of the cylindrical material but from the peripheral part side, Long life. In particular, when the ratio (D / R) is 43% or more, the lifetime is 1.7 × 10 7 cycles or more, but when the ratio (D / R) is 36% or less, the lifetime is 0.48 × 10 7. It was below cycle.
As can be seen from the graph of FIG. 10, the smaller the outer ring θ is, the longer the life is. In particular, when θ is 55 ° or less, the lifetime is 1.7 × 10 7 cycles or more, but when θ is 65 ° or more, the lifetime is 0.77 × 10 7 cycles or less.
As can be seen from the graphs of FIGS. 11 and 12, the life becomes longer as the oxygen content in steel and sulfur content in steel of the outer ring are lower.
1 内側部材
1a 第1の部材(ハブ輪)
1b 第2の部材
11b 内輪軌道
11 内輪
12 ハブ
13 フランジ
2 外側部材
21 外輪
21a 軌道溝
21b 軌道溝
22a 懸架装置(車体側部材)を固定するボルト穴
22 フランジ
3 玉(転動体)
4 保持器
5 第1のシール
6 第2のシール
7 スリンガ
8 車輪側部材
A1 T1 の方向を示す直線
L 接触点での軌道溝の接線
LS0 塑性流れを示す直線の平行移動線
K 円柱状素材の径方向
P 接触点
P0 初期接触点
P1 接触点
P2 接触点
T 鍛流線
T1 最も表面側の鍛流線
θ 直線A1 と接線Lとのなす角度
1
DESCRIPTION OF
4 Cage 5 First seal 6 Second seal 7 Slinger 8 Wheel-side member A 1 Straight line indicating the direction of T 1 L Tangent line of raceway groove at contact point L S0 Linear translation line indicating plastic flow K circle Radial direction of columnar material P Contact point P 0 Initial contact point P 1 contact point P 2 contact point T Forging flow line T 1 Forging flow line on the most surface side θ Angle formed by straight line A 1 and tangent line L
Claims (6)
軸線を含む断面における軌道溝の転動体接触点での接線と、前記断面における軌道溝の最も表面側の鍛流線の方向を示す直線と、のなす角度が、0°以上60°以下であることを特徴とする転がり軸受の軌道輪。 It is manufactured through a forging process of a columnar material, and the surface layer portion of the contact surface of the raceway groove is formed only at a portion outside the position that is 40% of the radius from the center in the radial direction of the columnar material,
The angle formed between the tangent line at the contact point of the raceway groove in the cross section including the axis and the straight line indicating the direction of the forging line on the most surface side of the raceway groove in the cross section is 0 ° or more and 60 ° or less. Rolling bearing raceway characterized by that.
軌道溝の転動体接触面の表層部は、前記円柱状素材の径方向で中心から半径の40%となる位置より外側の部分のみで形成され、
軸線を含む断面における転動体と軌道溝との接触角度が初期接触点での接触角度の−5°〜+10°となる範囲で、前記断面における軌道溝の転動体接触点での接線と、前記断面における軌道溝の最も表面側の鍛流線の方向を示す直線と、のなす角度が、0°以上60°以下であることを特徴とする軌道輪部材。 A bearing ring member having a double row raceway and a flange integrally manufactured through a forging process of a cylindrical material,
The surface layer portion of the rolling element contact surface of the raceway groove is formed only in a portion outside the position that is 40% of the radius from the center in the radial direction of the cylindrical material,
In the range where the contact angle between the rolling element and the raceway groove in the cross section including the axis is -5 ° to + 10 ° of the contact angle at the initial contact point, the tangent line at the contact point of the rolling groove in the cross section, A bearing ring member characterized in that an angle formed by a straight line indicating a direction of a forging line on the most surface side of a raceway groove in a cross section is 0 ° or more and 60 ° or less.
複列の軌道を有する外輪および車体側部材を固定するフランジが一体に、円柱状素材の鍛造工程を経て製造された外側部材と、
転動体と、
を備えた車輪支持用軸受ユニットにおいて、
前記内側部材の軌道とハブとフランジが一体化された部材および前記外側部材の少なくともいずれかは、
軌道溝の転動体接触面の表層部が、前記円柱状素材の径方向で中心から半径の40%となる位置より外側の部分のみで形成され、
軸線を含む断面における転動体と軌道溝との接触角度が初期接触点での接触角度の−5°〜+10°となる範囲で、前記断面における軌道溝の転動体接触点での接線と、前記断面における軌道溝の最も表面側の鍛流線の方向を示す直線と、のなす角度が、0°以上60°以下であることを特徴とする車輪支持用軸受ユニット。 An inner ring having a double-row track, a hub for fitting an axle, and a flange for fixing a wheel side member. At least one row of the track, the hub and the flange are integrally manufactured through a forging process of a cylindrical material. An inner member;
An outer member having a double row track and a flange that fixes the vehicle body side member are integrally formed through a forging process of a columnar material; and
Rolling elements,
In a wheel support bearing unit comprising:
At least one of the member in which the track of the inner member, the hub and the flange are integrated, and the outer member are:
The surface layer portion of the rolling element contact surface of the raceway groove is formed only at a portion outside the position that is 40% of the radius from the center in the radial direction of the cylindrical material,
In the range where the contact angle between the rolling element and the raceway groove in the cross section including the axis is -5 ° to + 10 ° of the contact angle at the initial contact point, the tangent line at the contact point of the rolling groove in the cross section, A wheel support bearing unit, characterized in that an angle formed by a straight line indicating a direction of a forging line on the most surface side of the raceway groove in a cross section is 0 ° or more and 60 ° or less.
軌道溝の転動体接触面の表層部は、前記円柱状素材の径方向で中心から半径の40%となる位置より外側の部分のみで形成され、
軸線を含む断面における軌道溝の転動体接触点での接線と、前記断面における軌道溝の最も表面側の鍛流線の方向を示す直線と、のなす角度が、0°以上60°以下となるように鍛造条件を設定することを特徴とする軌道輪の製造方法。 In the method of manufacturing a bearing ring for a rolling bearing through a forging process of a cylindrical material,
The surface layer portion of the rolling element contact surface of the raceway groove is formed only in a portion outside the position that is 40% of the radius from the center in the radial direction of the cylindrical material,
The angle formed between the tangent line at the contact point of the raceway groove in the cross section including the axis and the straight line indicating the direction of the forged flow line on the most surface side of the raceway groove in the cross section is 0 ° to 60 °. The forging conditions are set as described above.
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- 2005-03-14 JP JP2005070999A patent/JP2006250317A/en active Pending
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