JP2007050857A - 車輪用軸受装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 車輪取付用フランジ17のホイール取付孔18、または車体取付用フランジ12の車体取付孔13がねじ孔とされた車輪用軸受装置に適用される。前記ねじ孔の内面を非標準組織の部分30とする。前記ねじ孔を設けたハブ14または外方部材2等の部品は鋼材の熱間鍛造品であり、その母材部分が標準組織である。前記非標準組織は、微細フェライト・パーライト組織、上部ベイナイト組織、下部ベイナイト組織、焼戻マルテンサイト組織のうちのいずれか、もしくは少なくともこれらの組織のうちの2種類以上の混合組織とする。
【選択図】 図1
Description
このような車輪取付用フランジや車体取付用フランジにねじ孔を設けたものでは、その雌ねじが、車両旋回時の繰り返し疲労に耐え、また縁石等の側面衝突時などの大荷重に耐える必要がある。
具体的には、前記微細フェライト・パーライト組織は、前記熱間鍛造工程の最後に、前記部品に冷媒を浴びせることで部分的に冷却することにより得られる。または、熱間鍛造工程が複数段階の鍛造工程からなる場合に、最終段階の鍛造工程の前に冷却を行い、その後に最終段階の鍛造工程を行うことで得られる。前記焼戻マルテンサイト組織は、熱間鍛造工程の最後に、前記部品を部分的に、マルテンサイト・スタート・ポイント以下まで冷却し、その後、復熱焼戻しを行うことで得られる。前記上部ベイナイト組織および下部ベイナイト組織は、熱間鍛造工程の最後に、所定の冷却速度に制御し、室温程度まで冷却することで得られる。下部ベイナイト組織は、上部ベイナイト組織の場合よりも冷却速度を遅くすることで得られる。
このように、高強度化され、長寿命化できる。そのため、通常の標準組織の車輪用軸受装置に比べて、小型化、および軽量化が図れる。したがって、車輪用軸受装置の製品製作の投入重量が削減されて、コストの削減が図れ、安価に提供することが可能となる。
前記非標準組織とする部分は、ねじ孔周辺の必要箇所のみであるため、被削性などの加工性の低下が最小限に抑えられる。
非標準組織の部分の硬さの下限は、硬度アップによる疲れ強さ向上のために、母材硬さの中央程度の値となる20HRC以上、できれば25HRC以上とすることが好ましい。非標準組織の部分の硬さの上限は、被削性確保のために40HRC以下であることが好ましい。
使用材料は炭素鋼(C量0.4〜0.8%)であるが、S53Cの場合、標準部分の硬さは、13〜25HRCとなる。加締等の冷間加工を行う場合や、ハブボルトを圧入する部分等を考慮すると、最大で25HRCとすることが好ましい。
図3(A)に示すように、ハブ14の1個分の素材となるビレットW1が、バー材(図示せず)を定寸に切断することで準備される。このビレットW1は、熱間鍛造の工程として、複数の工程、ここでは鍛造1パス、鍛造2パス、鍛造3パスを経て、次第にハブの形状に近づけ、最終鍛造工程(鍛造3パス)で、ハブ14のおおまかな形状となる鍛造仕上がり品W4を得る(同図(B)〜(D))。
冷媒の吹き付けは、噴出し孔を多数開けたリング状の冷却ジャケット(図示せず)を使用しても良いし、またハブ14となる素材W3,W4を回転させるのであれば、1箇所のノズルから吹き付けるものであっても良い。
図5において、横軸は時間の経過を、縦軸は温度を示す。図中のA3 は、A3 変態点となる温度、A1 はA1 変態点となる温度である。Ms はマルテンサイト・スタート・ポイント(以下「Ms 点」と称す)であり、Mf はマルテンサイト・フィニッシュ・ポイント(以下「Mf 点」と称す)である。
素材となる鋼材は、例えばS53C等のC量が0.4〜0.8%の炭素鋼である。
前記非標準組織とする部分30は、ホイール取付孔18や車体取付孔13の周辺の必要箇所のみであるため、被削性などの加工性の低下が最小限に抑えられる。
なお、これらの各実施形態において、特に説明した事項の他は、図1ないし図5と共に説明した第1の実施形態と同じであり、対応部分には同一符号を付してその重複する説明を省略する。また、これらの各実施形態においても、車輪取付用フランジ17および車体取付用フランジ12の両方を有するもの(図6、図7、図8、図12の各実施形態)においては、そのいずれか片方の孔、つまりホイール取付孔18または車体取付孔13のいずれか片方のみをねじ孔としてそのねじ孔の内面を非標準組織の部分30としても良い。
2…外方部材(部品)
3…転動体
6〜9…軌道面
12…車体取付用フランジ
13…車体取付孔(ねじ孔)
14…ハブ(部品)
14a…軸部
14b…加締部
15…内輪(部品)
17…車輪取付用フランジ
18…ホイール取付孔(ねじ孔)
30…非標準組織となる部分
Claims (4)
- 複列の転動体を介して互いに回転自在な内方部材および外方部材を有し、前記内方部材および外方部材の一部または全体を構成するいずれかの部品に、車輪取付用または車体取付用のフランジを有し、いずれかのフランジに、内面に雌ねじが形成されたねじ孔を有する車輪用軸受装置において、
前記ねじ孔が設けられたフランジを有する部品が鋼材の熱間鍛造品であり、この部品は母材部分が標準組織であって、この部品の前記ねじ孔の内面が非標準組織の部分とされ、前記非標準組織が、微細フェライト・パーライト組織、上部ベイナイト組織、下部ベイナイト組織、焼戻マルテンサイト組織のうちのいずれか、もしくは少なくともこれらの組織のうちの2種類以上の混合組織であることを特徴とする車輪用軸受装置。 - 複列の転動体を介して互いに回転自在な内方部材および外方部材を有し、前記内方部材および外方部材の一部または全体を構成するいずれかの部品に、車輪取付用または車体取付用のフランジを有し、いずれかのフランジにねじ孔が設けられた車輪用軸受装置において、
前記ねじ孔が設けられたフランジを有する部品が鋼材の熱間鍛造品であり、この部品は母材部分が標準組織であって、この部品の前記ねじ孔の内面が非標準組織の部分とされ、前記非標準組織が、熱間鍛造の工程の工程中または工程の最後に部分的に冷却して自己復熱させることで得られた組織である車輪用軸受装置。 - 請求項1または請求項2において、前記内方部材が、車輪取付用フランジを有するハブと、このハブの外周に嵌合した内輪とでなり、前記車輪取付用フランジに前記ねじ孔が設けられ、前記ハブの前記ねじ孔の内面が前記非標準組織の部分とされた車輪用軸受装置。
- 請求項1ないし請求項3のいずれか1項において、前記外方部材が車体取付用フランジを有し、前記外方部材の車体取付用フランジに前記ねじ孔が設けられ、前記外方部材の前記ねじ孔の内面が前記非標準組織の部分とされた車輪用軸受装置。
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