JP2012245946A - 車輪用軸受装置およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】車輪取付フランジ6が円周方向複数に分割された複数の部分フランジ6aで構成され、ハブ輪4が、熱間鍛造工程と、この後に部分的に施される冷間鍛造工程を備え、熱間鍛造で、車輪取付フランジ6の根元部が先端部よりも厚肉に形成され、冷間鍛造によって薄肉化されて略均一な肉厚に形成されると共に、ハブ輪4の外周面に対向して加熱導体となる高周波コイル32が挿入され、部分フランジ6a間に導電体からなるコンセント治具33が所定の磁気的すきまを介して嵌挿された状態で、高周波コイル32に高周波電流を通じさせて高周波加熱することによって、ハブ輪4に所定の硬化層13が形成されている。
【選択図】図10
Description
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の正面図、図3は、本発明に係る車輪用軸受装置の製造工程を示すブロック図、図4(a)は、図1のハブ輪の熱間鍛造後を示す正面図、(b)は、(a)のIV−IV線に沿った縦断面図、図5(a)は、図1のハブ輪の冷間鍛造後を示す正面図、(b)は、(a)のV−V線に沿った縦断面図、図6は、図1のハブ輪の冷間鍛造方法を示す説明図、図7(a)は、冷間鍛造用のダイスに成形品をセットした状態を示す平面図、(b)は、(a)のVII−VII線に沿った断面図、図8は、本発明に係るハブ輪の熱間鍛造後の部位と冷間鍛造後の部位の表面硬さを示すグラフ、図9は、本発明に係るハブ輪の熱処理パターンを示す説明図、図10は、本発明に係るハブ輪の熱処理方法を示す説明図、図11は、図10の正面図、図12は、図11の要部拡大図である。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1の左側)、中央寄り側をインナー側(図1の右側)という。
次に本発明に係るハブ輪4の製造方法について詳細に説明する。ハブ輪4は、図3のブロック図に示すように、素材となるバー材から熱間鍛造加工され、その後、部分的に冷間鍛造加工される。そして、旋削工程を経て高周波焼入れによって熱処理され、研削工程、超仕上げ工程後、組立工程で完成する。
2 外方部材
2a 外側転走面
3 転動体
4、4’ ハブ輪
4a、4a’、5a 内側転走面
4b、4b’ 小径段部
4c 加締部
5 内輪
6、6’ 車輪取付フランジ
6a、6a’、14a 部分フランジ
7 ハブボルト
8、15 ボルト挿通孔
9、9’ 車輪取付フランジのインナー側の基部
10 ブレーキパイロット部
11 ブレーキロータ
11a ホイールハブ
12 ホイールパイロット部
13 硬化層
14 車体取付フランジ
16 切欠き部
17 ナックルパイロット部
18 保持器
19、20 シール
21、21’、22、22’ ハブ輪の端面
23、23’、24、24’ 車輪取付フランジの側面
25、25’ カウンタ部
26、26’ 凹所
27 貫通孔
28 部分フランジの周方向の側面
28a 部分フランジの根元部
28b 部分フランジの先端部
29 ポンチ
30 ダイス
31 凹底部
32 高周波コイル
33 コンセント治具
34 環状溝
50 車輪用軸受装置
51 内方部材
52 外方部材
52a 外側転走面
52b 車体取付フランジ
53 ボール
54、59 軸部
55 ハブ輪
55a、56a 内側転走面
55b 小径段部
55c 加締部
56 内輪
57 車輪取付フランジ
57a ハブボルト
58、60 位置決め用筒部
61 保持器
A コンセント治具と凹底部のすきま
D1 凹底部の外径
D2 基部における硬化層の最大外径
ΔHvmax. ヴィッカーススケールでの硬度差最大
ΔHvmin. ヴィッカーススケールでの硬度差最小
ΔHRCmax. ロックウェルスケールでの硬度差最大
ΔHRCmin. ロックウェルスケールでの硬度差最小
Claims (16)
- 外周に固定ボルトを介して車体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一体に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と、この車輪取付フランジからアウター側に延びる円筒状のパイロット部を一体に有し、外周に前記複列の外側転走面の一方に対向する内側転走面と、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嵌合され、外周に前記複列の外側転走面の他方に対向する内側転走面が形成された内輪からなる内方部材と、
この内方部材と外方部材間に保持器を介して転動自在に収容された複列の転動体とを備えた車輪用軸受装置において、
前記車輪取付フランジが円周方向複数に分割された複数の部分フランジで構成され、前記ハブ輪が炭素0.40〜0.80wt%を含む中高炭素鋼で形成され、熱間鍛造と冷間鍛造によって形成されて当該冷間鍛造が部分的に施されると共に、
前記ハブ輪が、前記車輪取付フランジのインナー側の基部から前記小径段部に亙って高周波焼入れによって所定の硬化層が形成され、前記基部における当該硬化層の最大外径が、前記部分フランジ間の凹底部の外径よりも外径側になるように設定されていることを特徴とする車輪用軸受装置。 - 前記冷間鍛造された部位と冷間鍛造されていない部位との硬度差がHRCスケールで6ポイントまたはHVスケールで47ポイント以上に設定されている請求項1に記載の車輪用軸受装置。
- 前記パイロット部が、その円周方向の複数箇所に切欠きが設けられ、断続した突片状に形成され、このパイロット部が前記部分フランジ間に配置されている請求項1に記載の車輪用軸受装置。
- 前記冷間鍛造が前記車輪取付フランジの根元部に施されている請求項1または2に記載の車輪用軸受装置。
- 前記冷間鍛造が前記パイロット部に施されている請求項1乃至3いずれかに記載の車輪用軸受装置。
- 前記ハブ輪のアウター側の端面からインナー側に向ってすり鉢状に延びる凹所が形成され、この凹所からインナー側の端面に開口する貫通孔が打ち抜き加工によって形成されると共に、前記凹所が前記冷間鍛造によって前記パイロット部の内径部からテーパ状に形成され、前記ハブ輪のアウター側の端部が前記車輪取付フランジの肉厚と略同一の均一な肉厚に形成されている請求項1に記載の車輪用軸受装置。
- 前記外方部材が炭素0.40〜0.80wt%を含む中高炭素鋼で形成され、前記冷間鍛造が前記車体取付フランジの根元部に施されている請求項1に記載の車輪用軸受装置。
- 外周に固定ボルトを介して車体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一体に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と、この車輪取付フランジからアウター側に延びる円筒状のパイロット部を一体に有し、外周に前記複列の外側転走面の一方に対向する内側転走面と、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嵌合され、外周に前記複列の外側転走面の他方に対向する内側転走面が形成された内輪からなる内方部材と、
この内方部材と外方部材間に保持器を介して転動自在に収容された複列の転動体とを備えた車輪用軸受装置の製造方法において、
前記車輪取付フランジが円周方向複数に分割された複数の部分フランジで構成され、前記ハブ輪が、熱間鍛造工程と、この熱間鍛造工程の後に部分的に施される冷間鍛造工程を備えると共に、
前記ハブ輪の外周面に対向して加熱導体となる高周波コイルが挿入され、前記部分フランジ間に導電体からなるコンセント治具が所定の磁気的すきまを介して嵌挿された状態で、前記高周波コイルに高周波電流を通じさせて高周波加熱することによって、前記ハブ輪の所定箇所に所定の硬化層が形成されていることを特徴とする車輪用軸受装置の製造方法。 - 前記コンセント治具とハブ輪の凹底部との磁気的すきまが5mm以下に設定されている請求項8に記載の車輪用軸受装置の製造方法。
- 前記部分フランジ間に前記コンセント治具が絶縁体を介して嵌挿されている請求項8または9に記載の車輪用軸受装置の製造方法。
- 前記冷間鍛造の表面硬さが前記熱間鍛造の表面硬さよりも所定の硬度差以上になり、前記熱間鍛造で、前記車輪取付フランジの根元部が先端部よりも厚肉に形成され、前記冷間鍛造によって薄肉化されて略均一な肉厚に形成されている請求項8に記載の車輪用軸受装置の製造方法。
- 前記パイロット部が、その円周方向の複数箇所に切欠きが設けられ、断続した突片状に熱間鍛造によって形成され、このパイロット部が前記部分フランジ間に配置されると共に、当該パイロット部の根元部が冷間鍛造によって形成されている請求項8に記載の車輪用軸受装置の製造方法。
- 前記部分フランジの周方向の側面のうち前記熱間鍛造によって根元部が先端部よりもくびれた形状に形成されると共に、前記冷間鍛造によって前記先端部が金型で拘束された状態で、前記根元部が先端部から漸次末広がりする滑らかな円弧状に形成される請求項8に記載の車輪用軸受装置の製造方法。
- 前記ハブ輪のアウター側の端面からインナー側に向ってすり鉢状に延びる凹所が熱間鍛造によって形成され、この凹所が前記パイロット部の内径面から凸の円弧状に形成されると共に、当該凹所が、冷間鍛造によってテーパ状に形成されて減肉化される請求項8に記載の車輪用軸受装置の製造方法。
- 前記車輪取付フランジのハブボルト挿通孔が、前記熱間鍛造で打ち抜き加工され、その後、前記冷間鍛造で所定の内径寸法に形成されると共に、前記ハブボルト挿通孔の熱間鍛造後の内周面の表面硬さに対し、前記冷間鍛造後の硬度上昇が5%未満となるように設定されている請求項8に記載の車輪用軸受装置の製造方法。
- 前記冷間鍛造が油潤滑によって行われている請求項8および請求項11乃至15いずれかに記載の車輪用軸受装置の製造方法。
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