JP2008126915A - Heat treatment method of outer member in bearing device for wheel - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車輪用軸受装置における外方部材の製造方法、特に、高周波焼入れによる安定した硬化層の形成を可能とした車輪用軸受装置における外方部材の熱処理方法に関するものである。 The present invention relates to a method for manufacturing an outer member in a wheel bearing device, and more particularly to a heat treatment method for an outer member in a wheel bearing device that enables formation of a stable hardened layer by induction hardening.
従来から自動車等の車輪を支持する車輪用軸受装置は、車輪を取り付けるためのハブ輪を転がり軸受を介して回転自在に支承するもので、駆動輪用と従動輪用とがある。構造上の理由から、駆動輪用では内輪回転方式が、従動輪用では内輪回転と外輪回転の両方式が一般的に採用されている。この車輪用軸受装置には、所望の軸受剛性を有し、ミスアライメントに対しても耐久性を発揮すると共に、燃費向上の観点から回転トルクが小さい複列アンギュラ玉軸受が多用されている。この複列アンギュラ玉軸受は、固定輪と回転輪との間に複数のボールを介在させ、このボールに所定の接触角を付与して固定輪および回転輪に接触させている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a wheel bearing device for supporting a wheel of an automobile or the like is such that a hub wheel for mounting a wheel is rotatably supported via a rolling bearing, and there are a drive wheel and a driven wheel. For structural reasons, an inner ring rotation method is generally used for driving wheels, and an inner ring rotation method and an outer ring rotation method are generally used for driven wheels. As the wheel bearing device, a double-row angular ball bearing having a desired bearing rigidity, exhibiting durability against misalignment, and having a small rotational torque from the viewpoint of improving fuel efficiency is often used. In this double row angular contact ball bearing, a plurality of balls are interposed between a fixed ring and a rotating ring, and a predetermined contact angle is given to the balls so as to contact the fixed ring and the rotating ring.
また、車輪用軸受装置には、懸架装置を構成するナックルとハブ輪との間に複列アンギュラ玉軸受等からなる車輪用軸受を嵌合させた第1世代と称される構造から、外方部材の外周に直接車体取付フランジまたは車輪取付フランジが形成された第2世代構造、また、ハブ輪の外周に一方の内側転走面が直接形成された第3世代構造、あるいは、ハブ輪と等速自在継手の外側継手部材の外周にそれぞれ内側転走面が直接形成された第4世代構造とに大別されている。なお、以下の説明では、車両に組み付けた状態で車両の外側寄りとなる側をアウター側(図面左側)、中央寄り側をインナー側(図面右側)という。 Further, the wheel bearing device has a structure called a first generation in which a wheel bearing composed of a double row angular ball bearing or the like is fitted between a knuckle and a hub wheel constituting a suspension device. Second generation structure in which body mounting flange or wheel mounting flange is formed directly on the outer periphery of the member, third generation structure in which one inner rolling surface is directly formed on the outer periphery of the hub wheel, or hub wheel, etc. It is roughly classified into a fourth generation structure in which the inner rolling surface is directly formed on the outer periphery of the outer joint member of the speed universal joint. In the following description, the side closer to the outer side of the vehicle in a state assembled to the vehicle is referred to as the outer side (left side in the drawing), and the side closer to the center is referred to as the inner side (right side in the drawing).
こうした複列の転がり軸受で構成された車輪用軸受装置において、従来は左右両列の軸受が同一仕様のため、静止時には充分な剛性を有するが、車両の旋回時には必ずしも最適な剛性が得られていない。すなわち、静止時の車重は複列の転がり軸受の略中央に作用するように車輪との位置関係が決められているが、旋回時には、旋回方向の反対側(右旋回の場合は車両の左側)の車軸により大きなラジアル荷重やアキシアル荷重が負荷される。したがって、旋回時には、インナー側の軸受列よりもアウター側の軸受列の剛性を高めることが有効とされている。そこで、装置を大型化させることなく高剛性化を図った車輪用軸受装置として、図3に示すものが知られている。 In such a wheel bearing device composed of double-row rolling bearings, the left and right rows of bearings have the same specifications so far. Absent. That is, the position of the vehicle weight when stationary is determined so that it acts on the approximate center of the double row rolling bearing, but when turning, the opposite side of the turning direction (when turning right, the vehicle A large radial load or axial load is applied to the left axle. Therefore, at the time of turning, it is effective to increase the rigidity of the outer bearing row rather than the inner bearing row. Therefore, a wheel bearing device shown in FIG. 3 is known as a wheel bearing device that achieves high rigidity without increasing the size of the device.
この車輪用軸受装置50は、外周にナックル(図示せず)に取り付けられるための車体取付フランジ51cを一体に有し、内周に複列の外側転走面51a、51bが形成された外方部材51と、一端部に車輪(図示せず)を取り付けるための車輪取付フランジ53を一体に有し、外周に複列の外側転走面51a、51bに対向する一方の内側転走面52aと、この内側転走面52aから軸方向に延びる小径段部52bが形成されたハブ輪52、およびこのハブ輪52の小径段部52bに外嵌され、複列の外側転走面51a、51bに対向する他方の内側転走面54aが形成された内輪54からなる内方部材55と、これら両転走面間に収容された複列のボール56、57群と、これらのボール56、57を転動自在に保持する保持器58、59とを備えた複列アンギュラ玉軸受で構成されている。
This
内輪54は、ハブ輪52の小径段部52bを径方向外方に塑性変形させて形成した加締部52cによって軸方向に固定されている。そして、外方部材51と内方部材55との間に形成される環状空間の開口部にシール60、61が装着され、軸受内部に封入された潤滑グリースの漏洩と、外部から軸受内部に雨水やダスト等が侵入するのを防止している。
The
ここで、アウター側のボール56群のピッチ円直径D1が、インナー側のボール57群のピッチ円直径D2よりも大径に設定されている。これに伴い、ハブ輪52の内側転走面52aが内輪54の内側転走面54aよりも拡径され、あわせて外方部材51のアウター側の外側転走面51aがインナー側の外側転走面51bよりも拡径されている。そして、アウター側のボール56がインナー側のボール57よりも多数収容されている。このように、各ピッチ円直径D1、D2をD1>D2に設定することにより、車両の静止時だけでなく旋回時においても剛性が向上し、車輪用軸受装置50の長寿命化を図ることができる。
この種の従来の車輪用軸受装置50において、外方部材51の複列の外側転走面51a、51bに硬化層を形成する場合、図4に示すような高周波焼入れによって行われる。すなわち、(a)に示すように、複列の外側転走面51a、51bに対応する高周波加熱コイル62a、62aを一体に備えた加熱部62が外方部材51に挿通されると共に、(b)に示すように、複列の外側転走面51a、51bにこれら高周波加熱コイル62a、62aが位置決めされ、その後、高周波加熱コイル62a、62aに通電することで複列の外側転走面51a、51bを加熱し、同時に加熱部62を軸心回りに回転させる。この時、外方部材51の径方向外方に配置された冷却用ノズル63から冷却水64を噴出させて、加熱された複列の外側転走面51a、51bを順次急速に冷却することで、複列の外側転走面51a、51bに対して所定の硬化層66が形成される。
In this type of conventional wheel bearing
然しながら、この従来の車輪用軸受装置50では、アウター側のボール56群のピッチ円直径D1がインナー側のボール57群のピッチ円直径D2よりも大径に設定され、これに伴い、外方部材51のアウター側の外側転走面51aがインナー側の外側転走面51bよりも拡径されているため、複列の外側転走面51a、51bに均一な硬化層66、66を形成することは難しい。何故ならば、高周波加熱コイル62a、62aと外方部材51との干渉を避けるため、高周波加熱コイル62a、62aの外径Dcを外方部材51における小径側の肩部65の内径dsよりも小さく形成せざるを得ない。そのため、ピッチ円直径D2の小さい側(インナー側)の外側転走面51bを基準に高周波加熱コイル62a、62aの仕様を設定すると、ピッチ円直径D1の大きい側(アウター側)の外側転走面51aと高周波加熱コイル62aとの間には大きな間隔が生じ、外側転走面51aに所定の硬化層66を形成するには大きな電力パワーが必要となる。これでは、製造コストが嵩むだけでなく、安定した硬化層66を効率良く形成することは難しく、局部過熱による焼きムラや焼割れが発生する恐れがあった。
However, in this conventional wheel bearing
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、高周波焼入れによる安定した硬化層の形成を可能とした車輪用軸受装置における外方部材の熱処理方法を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a method for heat-treating an outer member in a wheel bearing device that can form a stable hardened layer by induction hardening.
係る目的を達成すべく、本発明のうち請求項1記載の発明は、内周に複列の外側転走面が形成された外方部材と、外周に前記複列の外側転走面に対向する複列の内側転走面が設けられた内方部材と、この内方部材と前記外方部材の両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体群とを備え、前記複列の転動体群のうちアウター側の転動体群のピッチ円直径がインナー側の転動体群のピッチ円直径よりも大径に設定された車輪用軸受装置における、前記外方部材の複列の外側転走面に所定の硬化層を形成するための熱処理方法であって、前記複列の外側転走面に対応する2つの環状の高周波加熱コイルと、これら高周波加熱コイル間に配置された肩部用コイルとを一体に有する加熱部を備え、この加熱部と前記外方部材の軸心が一致した状態で前記高周波加熱コイルが所定のエアギャップを介して前記複列の外側転走面に対向配置されると共に、前記高周波加熱コイルの外径の径差が当該複列の外側転走面の溝径差と同一に設定されている。 In order to achieve the object, the invention according to claim 1 of the present invention is such that an outer member having a double row outer rolling surface formed on the inner periphery and an outer member facing the double row outer rolling surface on the outer periphery. An inner member provided with a double-row inner rolling surface, and a double-row rolling element group that is slidably accommodated between both inner and outer rolling surfaces of the inner member, In the wheel bearing device in which the pitch circle diameter of the outer side rolling element group of the double row rolling element group is set to be larger than the pitch circle diameter of the inner side rolling element group, A heat treatment method for forming a predetermined hardened layer on the outer rolling surface of a row, the two annular high-frequency heating coils corresponding to the outer rolling surface of the double row, and disposed between these high-frequency heating coils A heating part integrally having a shoulder coil, and the axial center of the outer part coincides with the heating part. The high-frequency heating coil is disposed to face the outer rolling surface of the double row through a predetermined air gap, and the difference in the outer diameter of the high-frequency heating coil is a difference in the groove diameter of the outer rolling surface of the double row. Are set to be the same.
このように、アウター側の転動体群のピッチ円直径がインナー側の転動体群のピッチ円直径よりも大径に設定された車輪用軸受装置における、外方部材の複列の外側転走面に所定の硬化層を形成するための熱処理方法であって、複列の外側転走面に対応する2つの環状の高周波加熱コイルと、これら高周波加熱コイル間に配置された肩部用コイルとを一体に有する加熱部を備え、この加熱部と外方部材の軸心が一致した状態で高周波加熱コイルが所定のエアギャップを介して複列の外側転走面に対向配置されると共に、高周波加熱コイルの外径の径差が複列の外側転走面の溝径差と同一に設定されているので、ピッチ円直径の異なる複列の外側転走面であっても、これら複列の外側転走面と高周波加熱コイルとの間に所定のエアギャップが確保され、適切な電力パワーにより高周波焼入れができると共に、局部過熱による焼きムラや焼割れが発生するのを防止して所定の硬化層を効率良く形成することができる。したがって、外側転走面から肩部に亙って連続した硬化層を安定して形成することができる車輪用軸受装置における外方部材の熱処理方法を提供することができる。 Thus, in the wheel bearing device in which the pitch circle diameter of the outer side rolling element group is set larger than the pitch circle diameter of the inner side rolling element group, the double row outer rolling surface of the outer member A heat treatment method for forming a predetermined hardened layer, comprising: two annular high-frequency heating coils corresponding to double-row outer rolling surfaces; and a shoulder coil disposed between the high-frequency heating coils. A heating unit having a single unit is provided, and a high-frequency heating coil is disposed to face the outer rolling surface of the double row through a predetermined air gap in a state where the axis of the heating unit and the outer member coincide with each other. Since the difference in the outer diameter of the coils is set to be the same as the difference in the groove diameters of the outer rolling surfaces of the double row, even if the outer rolling surfaces of the double row have different pitch circle diameters, A predetermined air gap is ensured between the rolling surface and the high-frequency heating coil. Is, it is possible to form it is induction hardened by a suitable power power, efficiently predetermined hardened layer to prevent the baked unevenness and quenching cracks due to local overheating occurs. Therefore, it is possible to provide a method for heat-treating the outer member in the wheel bearing device that can stably form a continuous hardened layer from the outer rolling surface to the shoulder.
好ましくは、請求項2に記載の発明のように、前記高周波加熱コイルのうちインナー側の外側転走面に対応する高周波加熱コイルの外径がインナー側の肩部の内径よりも小径に設定されると共に、前記加熱部が前記外方部材のアウター側から挿入されれば、高周波加熱コイルが外方部材に干渉することなく所定の位置決めができ、安定した硬化層を形成することができる。
Preferably, as in the invention described in
また、請求項3に記載の発明のように、前記外方部材のインナー側の端面を円板状の押え治具に衝合させると共に、内径部にインロウ部が形成された受け治具を当該外方部材のアウター側の端面に当接させ、これら押え治具と受け治具で前記外方部材が挟持された状態で保持されていれば、外方部材の位置決めを精度良く行うことができる。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a receiving jig in which the inner side end face of the outer member is abutted with a disc-shaped holding jig and an inrow portion is formed on the inner diameter portion. If the outer member is brought into contact with the outer end surface of the outer member and the outer member is held by the holding jig and the receiving jig, the outer member can be accurately positioned. .
また、請求項4に記載の発明のように、前記高周波加熱コイルが前記複列の外側転走面に対向配置された状態で通電されると同時に前記加熱部が軸心回りに回転されると共に、冷却ノズルから噴出される冷却水によって前記外方部材のほぼ外周全域が冷却されて同時焼入れされれば、所定の硬化層を安定して形成することができる。 According to a fourth aspect of the present invention, while the high-frequency heating coil is energized in a state of being disposed opposite to the outer rolling surface of the double row, the heating unit is rotated about the axis at the same time. If the substantially entire outer periphery of the outer member is cooled and simultaneously quenched by cooling water ejected from the cooling nozzle, a predetermined hardened layer can be stably formed.
本発明に係る車輪用軸受装置における外方部材の熱処理方法は、内周に複列の外側転走面が形成された外方部材と、外周に前記複列の外側転走面に対向する複列の内側転走面が設けられた内方部材と、この内方部材と前記外方部材の両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体群とを備え、前記複列の転動体群のうちアウター側の転動体群のピッチ円直径がインナー側の転動体群のピッチ円直径よりも大径に設定された車輪用軸受装置における、前記外方部材の複列の外側転走面に所定の硬化層を形成するための熱処理方法であって、前記複列の外側転走面に対応する2つの環状の高周波加熱コイルと、これら高周波加熱コイル間に配置された肩部用コイルとを一体に有する加熱部を備え、この加熱部と前記外方部材の軸心が一致した状態で前記高周波加熱コイルが所定のエアギャップを介して前記複列の外側転走面に対向配置されると共に、前記高周波加熱コイルの外径の径差が当該複列の外側転走面の溝径差と同一に設定されているので、ピッチ円直径の異なる複列の外側転走面であっても、これら複列の外側転走面と高周波加熱コイルとの間に所定のエアギャップが確保され、適切な電力パワーにより高周波焼入れができると共に、局部過熱による焼きムラや焼割れが発生するのを防止して所定の硬化層を効率良く形成することができる。したがって、外側転走面から肩部に亙って連続した硬化層を安定して形成することができる車輪用軸受装置における外方部材の熱処理方法を提供することができる。 The heat treatment method of the outer member in the wheel bearing device according to the present invention includes an outer member having a double-row outer rolling surface formed on the inner periphery, and a plurality of outer members facing the double-row outer rolling surface on the outer periphery. An inner member provided with an inner rolling surface of the row, and a double row rolling element group that is rotatably accommodated between both rolling surfaces of the inner member and the outer member. In the wheel bearing device in which the pitch circle diameter of the outer rolling element group among the rolling element groups in the row is set larger than the pitch circle diameter of the inner rolling element group, the double row of the outer members A heat treatment method for forming a predetermined hardened layer on an outer rolling surface, comprising two annular high-frequency heating coils corresponding to the double-row outer rolling surface, and a shoulder disposed between the high-frequency heating coils A heating unit integrally having a coil for a part, and the axial center of the heating unit and the outer member coincide with each other The high-frequency heating coil is disposed opposite to the outer rolling surface of the double row through a predetermined air gap, and the diameter difference of the outer diameter of the high-frequency heating coil is the groove diameter of the outer rolling surface of the double row. Since it is set to be the same as the difference, a predetermined air gap is secured between the outer rolling surface of the double row and the high-frequency heating coil even on the outer rolling surface of the double row having different pitch circle diameters. In addition to induction hardening with appropriate power, it is possible to efficiently form a predetermined hardened layer by preventing occurrence of uneven baking and cracking due to local overheating. Therefore, it is possible to provide a method for heat-treating the outer member in the wheel bearing device that can stably form a continuous hardened layer from the outer rolling surface to the shoulder.
外周にナックルに取り付けられるための車体取付フランジを一体に有し、内周に複列の外側転走面が形成された外方部材と、一端部に車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一体に有し、外周に前記複列の外側転走面に対向する一方の内側転走面と、この内側転走面から軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に圧入され、外周に前記複列の外側転走面に対向する他方の内側転走面が形成された内輪からなる内方部材と、この内方部材と前記外方部材の両転走面間に転動自在に収容された複列のボール群とを備え、前記複列のボール群のうちアウター側のボール群のピッチ円直径がインナー側のボール群のピッチ円直径よりも大径に設定された車輪用軸受装置における、前記外方部材の複列の外側転走面に所定の硬化層を形成するための熱処理方法であって、前記複列の外側転走面に対応する2つの環状の高周波加熱コイルと、これら高周波加熱コイル間に配置された肩部用コイルとを一体に有する加熱部を備え、この加熱部と前記外方部材の軸心が一致した状態で前記高周波加熱コイルが所定のエアギャップを介して前記複列の外側転走面に対向配置され、前記高周波加熱コイルの外径の径差が当該複列の外側転走面の溝径差と同一に設定され、かつ前記高周波加熱コイルのうちインナー側の外側転走面に対応する高周波加熱コイルの外径がインナー側の肩部の内径よりも小径に設定されると共に、前記加熱部が前記外方部材のアウター側から挿入され、その後、前記高周波加熱コイルと肩部用コイルに通電されると同時に前記加熱部が軸心回りに回転されると共に、冷却ノズルから噴出される冷却水によって前記外方部材のほぼ外周全域が冷却されて同時焼入れされる。 A body mounting flange for mounting to the knuckle on the outer periphery is integrated, an outer member with a double row outer raceway formed on the inner periphery, and a wheel mounting flange for mounting the wheel on one end is integrated. A hub wheel having one inner rolling surface facing the outer rolling surface of the double row on the outer periphery, a small diameter step portion extending in the axial direction from the inner rolling surface, and a small diameter of the hub wheel An inner member consisting of an inner ring that is press-fitted into a stepped portion and has the other inner rolling surface facing the outer rolling surface of the double row on the outer periphery, and both rolling of the inner member and the outer member A double row ball group accommodated in a rollable manner between the surfaces, and the pitch circle diameter of the outer side ball group of the double row ball group is larger than the pitch circle diameter of the inner side ball group In the wheel bearing device set in the above, the outer row double rolling of the outer member A heat treatment method for forming a predetermined hardened layer, wherein two annular high-frequency heating coils corresponding to the double-row outer rolling surface, and a shoulder coil disposed between the high-frequency heating coils, The high-frequency heating coil is disposed to face the outer rolling surface of the double row through a predetermined air gap in a state in which the heating unit and the axial center of the outer member coincide with each other. The difference in outer diameter of the high-frequency heating coil is set to be the same as the difference in groove diameter of the outer rolling surface of the double row, and the high-frequency heating coil corresponding to the outer rolling surface on the inner side of the high-frequency heating coil. When the outer diameter is set to be smaller than the inner diameter of the shoulder on the inner side, the heating unit is inserted from the outer side of the outer member, and then the high-frequency heating coil and the shoulder coil are energized. At the same time, the heating part While being rotated about a substantially entire periphery of the outer member by the cooling water released from the cooling nozzle are simultaneously hardened by being cooled.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図1は、本発明に係る車輪用軸受装置の一実施形態を示す縦断面図、図2は、図1の外方部材の熱処理方法を示す説明図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an embodiment of a wheel bearing device according to the present invention, and FIG. 2 is an explanatory view showing a heat treatment method for the outer member of FIG.
この車輪用軸受装置は第3世代と呼称される従動輪用であって、内方部材1と外方部材2、および両部材1、2間に転動自在に収容された複列の転動体(ボール)3、4群とを備えている。内方部材1は、ハブ輪5と、このハブ輪5に所定のシメシロを介して圧入された内輪6とからなる。
This wheel bearing device is for a driven wheel referred to as a third generation, and is a double row rolling element housed in a freely rollable manner between the
ハブ輪5は、アウター側の端部に車輪(図示せず)を取り付けるための車輪取付フランジ7を一体に有し、外周に一方(アウター側)の内側転走面5aと、この内側転走面5aから軸方向に延びる軸状部8を介して小径段部5bが形成されている。車輪取付フランジ7にはハブボルト7aが周方向等配に植設されると共に、これらハブボルト7a間には円孔7bが形成されている。この円孔7bは軽量化に寄与できるだけでなく、装置の組立・分解工程において、レンチ等の締結治具をこの円孔7bから挿入することができ作業を簡便化することができる。
The hub wheel 5 integrally has a wheel mounting flange 7 for attaching a wheel (not shown) to an end portion on the outer side, one (outer side)
内輪6は、外周に他方(インナー側)の内側転走面6aが形成され、ハブ輪5の小径段部5bに圧入されて背面合せタイプの複列アンギュラ玉軸受を構成すると共に、小径段部5bの端部を塑性変形させて形成した加締部5cによって所定の軸受予圧が付与された状態で軸方向に固定され、所謂セルフリテイン構造を構成している。なお、内輪6および転動体3、4はSUJ2等の高炭素クロム鋼で形成され、ズブ焼入れによって芯部まで58〜64HRCの範囲に硬化処理されている。
The
ハブ輪5はS53C等の炭素0.40〜0.80wt%を含む中高炭素鋼で形成され、内側転走面5aをはじめ、車輪取付フランジ7のインナー側の基部7cから小径段部5bに亙って高周波焼入れによって表面硬さを58〜64HRCの範囲に所定の硬化処理が施されている。なお、加締部5cは鍛造加工後の表面硬さのままとされている。これにより、車輪取付フランジ7に負荷される回転曲げ荷重に対して充分な機械的強度を有し、内輪6の嵌合部となる小径段部5bの耐フレッティング性が向上すると共に、微小なクラック等の発生がなく加締部5cの塑性加工をスムーズに行うことができる。
The hub wheel 5 is formed of medium and high carbon steel containing 0.40 to 0.80 wt% of carbon such as S53C, and the
外方部材2は、外周にナックル9に取り付けられるための車体取付フランジ2cを一体に有し、内周にハブ輪5の内側転走面5aに対向するアウター側の外側転走面2aと、内輪6の内側転走面6aに対向するインナー側の外側転走面2bが一体に形成されている。これら両転走面間に複列の転動体3、4が収容され、保持器10、11によって転動自在に保持されている。そして、外方部材2と内方部材1との間に形成される環状空間の開口部にはシール12およびスリンガ13がそれぞれ装着され、軸受内部に封入されたグリースの外部への漏洩と、外部から雨水やダスト等が軸受内部に侵入するのを防止している。
The
外方部材2はS53C等の炭素0.40〜0.80wt%を含む中高炭素鋼で形成され、複列の外側転走面2a、2bが、後述する高周波焼入れによって表面硬さを58〜64HRCの範囲に所定の硬化層14が形成されている(図中クロスハッチングにて示す)。なお、ここでは、転動体3、4にボールを用いた複列アンギュラ玉軸受で構成されたものを例示したが、これに限らず、転動体3、4に円錐ころを用いた複列円錐ころ軸受で構成されていても良い。また、従動輪側の第3世代構造を例示したが、従動輪側、駆動輪側に拘わらず、第1乃至第4世代構造であっても良い。
The
本実施形態では、アウター側の転動体3群のピッチ円直径PCDoがインナー側の転動体4群のピッチ円直径PCDiよりも大径に設定されている。そして、複列の転動体3、4のサイズが同じであっても良いが、ここでは、アウター側の転動体3のサイズがインナー側の転動体4のサイズよりも小さく設定されると共に、アウター側の転動体3の個数がインナー側の転動体4の個数よりも多く設定されている。これにより、有効に軸受スペースを活用して軽量・コンパクト化を図ると共に、インナー側に比べアウター側部分の軸受剛性を増大させることができ、軸受の長寿命化を図ることができる。
In this embodiment, the pitch circle diameter PCDo of the outer
ハブ輪5の外郭は、内側転走面5aの溝底部からカウンタ部15と、このカウンタ部15から軸状部8、およびテーパ状の段部8aを介して内輪6が突き合わされる肩部8bおよび小径段部5bに続く形状に形成されている。また、ハブ輪5のアウター側端部には軸方向に延びるすり鉢状の凹所16が形成されている。この凹所16は鍛造加工によって形成され、その深さは、少なくともアウター側の内側転走面5aの溝底付近までとされ、ハブ輪5の外郭形状に沿って凹所16が形成され、ハブ輪5のアウター側の肉厚が略均一となるように形成されている。
The outer ring of the hub wheel 5 has a
一方、外方部材2において、ピッチ円直径PCDo、PCDiの違いに伴い、アウター側の外側転走面2aがインナー側の外側転走面2bよりも拡径して形成され、アウター側の外側転走面2aの肩部17と、小径側となるインナー側の外側転走面2bの肩部18との間には軽量化のための環状の凹所19が形成されている。
On the other hand, in the
ここで、外方部材2の複列の外側転走面2a、2bには、図2に示すような熱処理装置20によって所定の硬化層14が形成されている。この熱処理装置20は、加熱部21と、冷却ノズル22と、外方部材2を位置決め保持する円板状の押え治具23と受け治具24とを備えている。加熱部21は、複列の外側転走面2a、2bに対応する2つの環状の高周波加熱コイル21a、21bと肩部17、18および凹所19に対応する肩部用コイル21cを一体に有している。そして、高周波加熱コイル21a、21bの外径Dc1、Dc2の径差は複列の外側転走面2a、2bの溝径d1、d2の径差と同一に設定されている。さらに、高周波加熱コイル21a、21bのうちインナー側の外側転走面2bに対応する高周波加熱コイル21bの外径Dc2は小径側の肩部18の内径dsよりも小径に設定されている(Dc2<ds)。また、冷却ノズル22には外方部材2のほぼ外周面全域に冷却水25を噴出するための噴出孔22aが複数形成されている。
Here, a predetermined
次に、図2を用いて、外方部材2における複列の外側転走面2a、2bの熱処理方法を説明する。
まず、(a)に示すように、インナー側(小径側)の外側転走面2bが奥側に配置されるように外方部材2のインナー側の端面Fbを押え治具23に衝合させると共に、軸心合せ用のインロウ部24aが形成された受け治具24を外方部材2のアウター側の端面Faに当接させ、これら押え治具23と受け治具24で外方部材2が挟持された状態で位置決め保持されている。そして、外方部材2と軸心が一致した状態で外方部材2のアウター側から加熱部21が挿入され、複列の外側転走面2a、2bに沿うよう、その近傍に高周波加熱コイル21a、21bを所定のエアギャップを介して対向配置させる。
Next, the heat processing method of the double row outer
First, as shown in (a), the end face Fb on the inner side of the
その後、(b)に示すように、複列の外側転走面2a、2bと肩部17、18および凹所19に対向配置されたこれら高周波加熱コイル21a、21bと肩部用コイル21cに通電し、同時に加熱部21を軸心回りに回転させることによって複列の外側転走面2a、2bと肩部17、18および凹所19全体が同時に誘導加熱されると共に、冷却ノズル22の噴出孔22aから噴出される冷却水25によって外方部材2のほぼ外周全域が冷却されて同時焼入れされ、所定の硬化層14が形成される。
Thereafter, as shown in (b), the high-
このように、本実施形態では、外方部材2の複列の外側転走面2a、2bと肩部17、18および凹所19に対応する環状の高周波加熱コイル21a、21bと肩部用コイル21cを一体に有する加熱部21を備え、高周波加熱コイル21a、21bが複列の外側転走面2a、2bの溝径d1、d2に対して所定のエアギャップを介して対向する所定の外径Dc1、Dc2に形成され、高周波加熱コイル21a、21bのうち小径側の外側転走面2bに対応する高周波加熱コイル21bの外径Dc2が小径側の肩部18の内径dsよりも小径に設定されると共に、加熱部21が外方部材2と軸心が一致した状態で外方部材2のアウター側から挿入される。その後、高周波加熱コイル21a、21bと肩部用コイル21cに通電し、同時に加熱部21を軸心回りに回転させると共に、冷却ノズル22から噴出される冷却水25によって外方部材2のほぼ外周全域が冷却されて同時焼入れされ、複列の外側転走面21a、21bと肩部17、18および凹所19に連続して所定の硬化層14が形成される。
As described above, in this embodiment, the annular high-
こうした工程により、ピッチ円直径の違いに伴って溝径差を有する複列の外側転走面2a、2bであっても、これら複列の外側転走面2a、2bと高周波加熱コイル21a、21bとの間に所定のエアギャップが確保され、適切な電力パワーにより高周波焼入れができる。したがって、局部過熱による焼きムラや焼割れが発生するのを防止して所定の硬化層14を効率良く形成することができ、外側転走面2a、2bから肩部17、18に亙って連続した硬化層14の形成を可能とした車輪用軸受装置における外方部材2の熱処理方法を提供することができる。
Through these steps, even if the double-row outer rolling surfaces 2a and 2b have a groove diameter difference due to the difference in pitch circle diameter, these double-row outer rolling surfaces 2a and 2b and the high-
以上、本発明の実施の形態について説明を行ったが、本発明はこうした実施の形態に何等限定されるものではなく、あくまで例示であって、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々なる形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。 The embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to such an embodiment, and is merely an example, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. Of course, the scope of the present invention is indicated by the description of the scope of claims, and further, the equivalent meanings described in the scope of claims and all modifications within the scope of the scope of the present invention are included. Including.
本発明に係る車輪用軸受装置は、駆動輪用、従動輪用に拘わらず、第1乃至第4世代構造の車輪用軸受装置に適用することができる。 The wheel bearing device according to the present invention can be applied to a wheel bearing device having a first to fourth generation structure regardless of whether it is for driving wheels or driven wheels.
1・・・・・・・・・・・内方部材
2・・・・・・・・・・・外方部材
2a、2b・・・・・・・外側転走面
2c・・・・・・・・・・車体取付フランジ
3、4・・・・・・・・・転動体
5・・・・・・・・・・・ハブ輪
5a、6a・・・・・・・内側転走面
5b・・・・・・・・・・小径段部
5c・・・・・・・・・・加締部
6・・・・・・・・・・・内輪
7・・・・・・・・・・・車輪取付フランジ
7a・・・・・・・・・・ハブボルト
7b・・・・・・・・・・円孔
7c・・・・・・・・・・基部
8・・・・・・・・・・・軸状部
8a・・・・・・・・・・段部
8b、17、18・・・・肩部
9・・・・・・・・・・・ナックル
10、11・・・・・・・保持器
12・・・・・・・・・・シール
13・・・・・・・・・・スリンガ
14・・・・・・・・・・硬化層
15・・・・・・・・・・カウンタ部
16・・・・・・・・・・凹所
19・・・・・・・・・・凹所
20・・・・・・・・・・熱処理装置
21・・・・・・・・・・加熱部
21a、21b・・・・・高周波加熱コイル
21c・・・・・・・・・肩部用コイル
22・・・・・・・・・・冷却ノズル
22a・・・・・・・・・噴出孔
23・・・・・・・・・・押え治具
24・・・・・・・・・・受け治具
24a・・・・・・・・・インロウ部
25・・・・・・・・・・冷却水
50・・・・・・・・・・車輪用軸受装置
51・・・・・・・・・・外方部材
51a・・・・・・・・・アウター側の外側転走面
51b・・・・・・・・・インナー側の外側転走面
51c・・・・・・・・・車体取付フランジ
52・・・・・・・・・・ハブ輪
52a、54a・・・・・内側転走面
52b・・・・・・・・・小径段部
52c・・・・・・・・・加締部
53・・・・・・・・・・車輪取付フランジ
54・・・・・・・・・・内輪
55・・・・・・・・・・内方部材
56、57・・・・・・・ボール
58、59・・・・・・・保持器
60、61・・・・・・・シール
62・・・・・・・・・・加熱部
62a・・・・・・・・・高周波加熱コイル
63・・・・・・・・・・冷却用ノズル
64・・・・・・・・・・冷却水
65・・・・・・・・・・肩部
66・・・・・・・・・・硬化層
D1・・・・・・・・・・アウター側のボールのピッチ円直径
D2・・・・・・・・・・インナー側のボールのピッチ円直径
d1・・・・・・・・・・アウター側の外側転走面の溝径
d2・・・・・・・・・・インナー側の外側転走面の溝径
ds・・・・・・・・・・肩部の内径
Dc1・・・・・・・・・・アウター側の高周波加熱コイルの外径
Dc2・・・・・・・・・・インナー側の高周波加熱コイルの外径
Fa・・・・・・・・・・外方部材のアウター側の端面
Fb・・・・・・・・・・外方部材のインナー側の端面
PCDo・・・・・・・・アウター側の転動体群のピッチ円直径
PCDi・・・・・・・・インナー側の転動体群のピッチ円直径
1 ....
Claims (4)
外周に前記複列の外側転走面に対向する複列の内側転走面が設けられた内方部材と、
この内方部材と前記外方部材の両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体群とを備え、
前記複列の転動体群のうちアウター側の転動体群のピッチ円直径がインナー側の転動体群のピッチ円直径よりも大径に設定された車輪用軸受装置における、前記外方部材の複列の外側転走面に所定の硬化層を形成するための熱処理方法であって、
前記複列の外側転走面に対応する2つの環状の高周波加熱コイルと、これら高周波加熱コイル間に配置された肩部用コイルとを一体に有する加熱部を備え、この加熱部と前記外方部材の軸心が一致した状態で前記高周波加熱コイルが所定のエアギャップを介して前記複列の外側転走面に対向配置されると共に、前記高周波加熱コイルの外径の径差が当該複列の外側転走面の溝径差と同一に設定されていることを特徴とする車輪用軸受装置における外方部材の熱処理方法。 An outer member having a double row outer raceway formed on the inner periphery;
An inner member provided on the outer periphery with a double-row inner rolling surface facing the double-row outer rolling surface;
A double row rolling element group accommodated so as to be freely rollable between both rolling surfaces of the inner member and the outer member,
In the wheel bearing device in which the pitch circle diameter of the outer side rolling element group of the double row rolling element group is set to be larger than the pitch circle diameter of the inner side rolling element group, A heat treatment method for forming a predetermined hardened layer on the outer rolling surface of the row,
A heating unit integrally including two annular high-frequency heating coils corresponding to the double-row outer rolling surface and a shoulder coil disposed between the high-frequency heating coils; The high-frequency heating coil is disposed opposite to the outer rolling surface of the double row through a predetermined air gap in a state where the axial centers of the members coincide with each other, and the difference in outer diameter of the high-frequency heating coil is the double row. A heat treatment method for an outer member in a wheel bearing device, characterized in that it is set to be the same as the difference in groove diameter of the outer rolling surface.
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