JP5365831B2 - 車輪用転がり軸受装置の熱処理方法と内軸の冷却装置 - Google Patents
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Description
外輪2の筒の内周には、転動体4を転動可能に支持する複列(図では2列)の軌道面5、6が形成されている。また筒の外周には、その周方向の複数箇所(図では1箇所のみ記載している)から筒の径方向外方へ向けて突設された、懸架装置への取り付けのための複数個の突出部7を有するフランジ8が、前記筒と一体に形成されている。
内軸3には、前記内軸3の径方向外方へ向けて突設された、車輪やブレーキディスク等を取り付けるためのフランジ19が一体に形成されている。またフランジ19の、軌道面13が形成された側と反対側の側面には、前記側面から内軸3の軸方向に突設させて、ブレーキディスクを嵌め合わせるための筒状のいんろう部21が一体に形成されている。
前記内軸3には、いんろう部21をブレーキディスクに嵌め合わせた状態で、フランジ19の、図において左側の側面に、前記ブレーキディスクと車輪とが取り付けられるため、前記側面ができる限り平面であると共に、いんろう部21に歪みがないことが求められる。ところが、前記軌道面13を熱処理すると、フランジ19に歪みを生じて、前記側面の平面性が低下したり、いんろう部21が歪んだりするおそれがある。
外輪の筒の開口に嵌め合わされる嵌め合い部を有するコンセントリングを2つ用意し、それぞれのコンセントリングの嵌め合い部を、外輪の筒の両側の開口に嵌め合わせた状態で熱処理をして、ワークの歪みを抑制することが提案されている(例えば特許文献1参照)。
軌道面(13)を有する外周面および車輪を取り付けるフランジ(19)が一体に形成され、前記外輪と同軸に配置される内軸(3)とを備える車輪用転がり軸受装置の、前記内軸の軌道面に対する熱処理方法であって、
前記軌道面を加熱して硬化層を形成するべく、誘導加熱のための高周波コイル(41)を前記内軸の軌道面に対向させ、前記内軸をその軸を中心として前記高周波コイルに対して周方向に相対回転させると共に、前記内軸のフランジを水と接触させて冷却しながら、前記高周波コイルに通電して前記軌道面を加熱し、加熱終了後も前記水によって一定時間冷却を行うことを特徴とする車輪用転がり軸受装置の熱処理方法を提供するものである(請求項1)。なお、カッコ内の英数字は、後述の実施の形態における対応構成要素等を表す。
したがって、旋削の工程を省略できる分、内軸の、ひいては車輪用転がり軸受装置の生産性を向上できる。また内軸のもとになるワークを、熱処理後の旋削分等を考慮して少し大きめに形成する必要もなくなるため、前記内軸の製造に要する鋼材の量、輸送に要するエネルギー、保管に要するスペース等を、いずれも低減できる。
しかも焼入れのムラが発生するのを抑制して、前記熱処理によって形成される硬化層の厚みや拡がりを均一にできる。
図1は、先に説明したように車輪用転がり軸受装置1の一例を示す断面図である。図1を参照して、この例の車輪用転がり軸受装置1は、筒状の外輪2と、前記筒に挿通されて外輪2と軸Aを中心として同軸に配置された内軸3と、前記外輪2と内軸3との間に介在された複数個の転動体4とを備えている。
内軸3の小径部12の端部18は、車輪用転がり軸受装置1の組み立て前には、図中に破線で示すように小径部12と同径の筒状に形成されている。
次いで図中に実線で示すように端部18をかしめることで、軌道輪14を内軸3に固定して車輪用転がり軸受装置1を組み立てると、前記転動体4、軌道面5、6および軌道面13、15によって複列スラストアンギュラ玉軸受が構成されて、内軸3が外輪2に対して、軸Aを中心として回転自在に支持される。
また内軸3は、やはり従来同様に、前記鋼材を熱間鍛造加工等して図1に示す形状に形成し、次いで軌道面13を熱処理して、前記軌道面13を含む領域に所定の厚みを有する硬化層を形成した後、必要に応じて表面を研磨して製造される。
突出部35および回転軸36は、前記突出部35をフランジ19の外周に当接させた状態で、内軸3の軸Aが回転軸36の中心軸と一致するように同軸に設けられている。また受部34の基部には筒の内外を繋ぐ通孔37が形成され、回転軸36内には、図示しない水の供給手段と、底板33の上面との間を繋ぐ通孔38が形成されている。これにより、図中に破線の矢印で示すように通孔38、受部34の筒内、いんろう部21と底板33との隙間、通孔37、および受部34の筒外を通して、フランジ19の、ボルト20が取り付けられるスプライン孔39に達する水27の流路が構成されている。
この際、図の例では、内軸3のフランジ19といんろう部21とを、共に流路を通して連続的に供給される水27によって継続的に冷却しているため、内部応力によるフランジ19の歪みと、それに伴ういんろう部21の歪みとが発生するのを抑制できる。そのため、熱処理後のフランジ19の側面やいんろう部21をさらに旋削して歪みを是正する工程を省略しても、前記側面に要求される平面性を出すと共に、いんろう部21の寸法精度を出すことが可能となる。
また、本発明によって製造される車輪用転がり軸受装置は、図1のものには限定されず、従来の、2列の軌道面が共に、内軸3とは別体の軌道輪に形成されたものであってもよいし、現在、開発が進められている、2列の軌道面が共に、内軸3の外周面に直接に形成されたものであってもよい。前記軌道面の配置に合わせて軌道面を任意の配置とした外輪を水に浸漬した状態で、前記軌道面を熱処理することができる。
Claims (2)
- 筒状をし、その内周に軌道面が形成された外輪と、
軌道面を有する外周面および車輪を取り付けるフランジが一体に形成され、前記外輪と同軸に配置される内軸とを備える車輪用転がり軸受装置の、前記内軸の軌道面に対する熱処理方法であって、
前記軌道面を加熱して硬化層を形成するべく、誘導加熱のための高周波コイルを前記内軸の軌道面に対向させ、前記内軸をその軸を中心として前記高周波コイルに対して周方向に相対回転させると共に、前記内軸のフランジを水と接触させて冷却しながら、前記高周波コイルに通電して前記軌道面を加熱し、加熱終了後も前記水によって一定時間冷却を行うことを特徴とする車輪用転がり軸受装置の熱処理方法。 - 軌道面を有する外周面および車輪を取り付けるフランジが一体に形成された車輪用転がり軸受装置の内軸を、軌道面を有する外周面を上、フランジを下にした状態で保持すると共に、保持した内軸の軸を中心として周方向に回転可能な保持部を含み、前記保持部は、保持したフランジの下方の側面に水を供給し、前記側面に接触させてフランジを冷却した後、外部に流出させる水の流路を有することを特徴とする内軸の冷却装置。
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