JP5560569B2 - Wheel bearing device and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description
この発明は車輪用軸受装置とその製造方法に関する。 The present invention relates to a wheel bearing device and a manufacturing method thereof.
車輪用軸受装置においては、転がり軸受が組み付けられる軸部と、この軸部の一端に形成されかつ前記軸部よりも大径で車輪の中心孔が嵌込まれる嵌合軸部と、軸部と嵌合軸部との間に位置する外周面に外径方向へ放射状に延出されかつ車輪を締め付けるハブボルトが配置されるボルト孔が貫設された複数のフランジ部とを有するフランジ付き軸部材(ハブホイールと呼ばれることもある)を備えた構造のものがある。
このような構造の車輪用軸受装置においては、例えば、特許文献1に開示されている。
これにおいては、フランジ付き軸部材(ハブホイール)が円筒管を母材として冷間鍛造により整形されると共に、この冷間鍛造した母材の一方の軸端部の円周方向複数箇所が径方向外向きに切り起こされることにより、複数のフランジ部(切り起こし片)が形成される。さらに、母材の一方の軸端部には、複数のフランジ部の間に軸方向に沿った形状で残存する複数の舌片よりなる嵌合軸部(車輪が嵌込まれて位置決めされる)が設けられる。
In the wheel bearing device, a shaft portion to which the rolling bearing is assembled, a fitting shaft portion formed at one end of the shaft portion and having a larger diameter than the shaft portion and into which the center hole of the wheel is fitted, a shaft portion, A flanged shaft member having a plurality of flange portions extending radially outwardly on the outer peripheral surface located between the fitting shaft portions and through which bolt holes in which hub bolts for tightening the wheels are arranged are penetrated ( Some have a structure with a hub wheel).
A wheel bearing device having such a structure is disclosed in
In this, a flanged shaft member (hub wheel) is shaped by cold forging using a cylindrical tube as a base material, and a plurality of circumferential directions at one shaft end of the cold forged base material are in the radial direction. A plurality of flange portions (cut-and-raised pieces) are formed by being cut and raised outward. Further, a fitting shaft portion (a wheel is fitted and positioned) formed of a plurality of tongue pieces remaining in a shape along the axial direction between the plurality of flange portions at one shaft end portion of the base material. Is provided.
ところで、特許文献1に開示されたような従来の車輪用軸受装置においては、円筒管を母材として冷間鍛造により整形された鍛造品の一方の軸端部に切り起こし片よりなる複数のフランジ部が形成されて、フランジ付き軸部材が構成される。
これによって、車輪用軸受装置(主にフランジ付き軸部材)の重量軽減を図ることが可能となる。
しかしながら、前記従来の車輪用軸受装置においては、冷間鍛造により鍛造品を製作した後、鍛造品の一方の軸端部を折り曲げ加工によって切り起こし片よりなる複数のフランジ部を形成しなければならず、折り曲げ加工に伴い製造コストが高くなる。
また、このフランジ部は、円筒管を折り曲げ加工によって切り起こして形成されるものであり、フランジ部の折り曲げ箇所は、円筒管の肉厚部分に相当するため、フランジ付き軸部材の各部の肉厚が均一となり、複数のフランジ部の根元部近傍の強度を高めるために、この根元部分のみ肉厚にした形状にすることが困難であった。
By the way, in the conventional wheel bearing device as disclosed in
This makes it possible to reduce the weight of the wheel bearing device (mainly a shaft member with a flange).
However, in the conventional wheel bearing device, after manufacturing a forged product by cold forging, one shaft end portion of the forged product must be bent and raised to form a plurality of flange portions. However, the manufacturing cost increases with the bending process.
The flange portion is formed by cutting and raising the cylindrical tube by bending, and the bent portion of the flange portion corresponds to the thick portion of the cylindrical tube. In order to increase the strength in the vicinity of the root portions of the plurality of flange portions, it is difficult to form a shape in which only the root portions are thickened.
而して、本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、本発明が解決しようとする課題は、重量軽減を図りながら製造コストの低減を図ることができると共に、冷間鍛造の側方押出加工の成形性を確保しつつ、フランジ部の根元部近傍の強度を高めることができる車輪用軸受装置とその製造方法を提供することである。 Thus, the present invention was devised in view of such a point, and the problem to be solved by the present invention is to reduce the manufacturing cost while reducing the weight, It is to provide a wheel bearing device and a method for manufacturing the same that can increase the strength in the vicinity of the root portion of the flange portion while ensuring the formability of the forging side extrusion.
上記課題を解決するために、本発明の車輪用軸受装置は次の手段をとる。
先ず、第1の発明に係る車輪用軸受装置は、転がり軸受が組み付けられる軸部と、この軸部の一端側に形成されかつ車輪の中心孔が嵌込まれる嵌合軸部と、前記軸部と前記嵌合軸部との間に位置する外周面に外径方向へ放射状に延出されかつ前記車輪を締め付けるハブボルトが配置されるボルト孔が貫設された複数のフランジ部とを有するフランジ付き軸部材を備えた車輪用軸受装置であって、前記フランジ部は、冷間鍛造によって前記嵌合軸部の中心部端面に鍛造凹部が形成される際に前記軸部と前記嵌合軸部との間に位置する外周面に外径方向へ放射状に延出される側方押出加工によって形成されると共に、前記嵌合軸部は、前記フランジ部が形成される位置の軸方向領域を除いた周方向位置に形成されて、隣接するフランジ間位置に配置形成される構成とされることによって、車輪からの繰り返し荷重に伴う繰返し応力がフランジ根元部に集中することを防ぐとともに、該嵌合軸部は、前記フランジ部が冷間鍛造の側方押出加工によって形成されるのと同時に形成されることを特徴とする。
In order to solve the above problems, the wheel bearing device of the present invention takes the following means.
First, a wheel bearing device according to a first aspect of the present invention includes a shaft portion to which a rolling bearing is assembled, a fitting shaft portion formed on one end side of the shaft portion and into which a center hole of the wheel is fitted, and the shaft portion. And a flange having a plurality of flange portions extending radially in an outer radial direction and having bolt holes through which hub bolts for tightening the wheels are disposed. A bearing device for a wheel including a shaft member, wherein the flange portion is formed when a forged recess is formed in a center end face of the fitting shaft portion by cold forging, and the shaft portion and the fitting shaft portion. Are formed by lateral extrusion radially extending in the outer diameter direction on the outer peripheral surface located between the fitting shaft portion and the peripheral portion excluding the axial region where the flange portion is formed. It is formed in the direction position, distribution between adjacent flange position By Rukoto it is configured to be formed, with repeated stress due to repeated load from the wheels prevented from concentrating on the flange root portion, fitting shaft portion, the flange portion side extrusion cold forging It is characterized by being formed simultaneously with.
この第1の発明によれば、冷間鍛造の側方押出加工によって軸部と嵌合軸部との間に位置する外周面に複数のフランジ部を放射状に形成することによって、重量軽減を図りながら製造コストの低減を図ることができる。
また、車輪用軸受装置のフランジ部は、車輪が取り付けられる部位であり、この車輪からの荷重が繰り返しかけられ、フランジ部の根元部近傍には繰返し応力が発生する。
このフランジ部が形成される位置の軸方向領域に、嵌合軸部が形成されていると、フランジ部と嵌合軸部の隅部(フランジ部の根元部)に繰り返し応力が集中するおそれがある。
そのため、嵌合軸部は、フランジ部が形成される位置の軸方向領域に形成されない構成とすることで、車輪からの繰り返し荷重に伴う繰返し応力がフランジ根元部に集中することを防ぐことができる。また、嵌合軸部は、フランジ部が形成される位置の軸方向領域を除いた周方向位置に形成されることによって、隣接するフランジ間位置に配置形成される構成であるため、車輪の中心孔が嵌込まれる機能は損なわれない。
また、フランジ付き軸部材は、冷間鍛造の成形時に大きな圧縮力を受けることにより、成形後の材料の機械的性質が変化して表面硬化を得ることができるため強度の向上を図ることができる。また、嵌合軸部は、フランジ部が形成される位置の軸方向領域に形成されないため、この部位の重量軽減を図ることができ、成形後に当該部位を削除するための旋削加工が不要となり、製造コストの低減を図ることができる。
また、冷間鍛造の側方押出加工において、嵌合軸部は、フランジ部が形成される位置の軸方向領域に形成されない。そのため、フランジ部形成における素材の流動性を確保することができ、冷間鍛造の側方押出加工の成形性を確保することができる。
According to the first aspect of the present invention, weight reduction is achieved by forming a plurality of flange portions radially on the outer peripheral surface located between the shaft portion and the fitting shaft portion by a side extrusion process of cold forging. However, the manufacturing cost can be reduced.
Further, the flange portion of the wheel bearing device is a portion to which the wheel is attached. A load from the wheel is repeatedly applied, and repeated stress is generated in the vicinity of the root portion of the flange portion.
If the fitting shaft portion is formed in the axial region of the position where the flange portion is formed, there is a risk that stress repeatedly concentrates on the flange portion and the corner of the fitting shaft portion (the base portion of the flange portion). is there.
Therefore, the fitting shaft portion is configured not to be formed in the axial region of the position where the flange portion is formed, thereby preventing the repeated stress accompanying the repeated load from the wheel from concentrating on the flange root portion. . In addition, since the fitting shaft portion is formed at a position between the adjacent flanges by being formed at a circumferential position excluding an axial region of the position where the flange portion is formed, the center of the wheel The function of fitting the hole is not impaired.
Further, the flanged shaft member receives a large compressive force at the time of cold forging forming, whereby the mechanical properties of the material after forming can be changed and surface hardening can be obtained, so that the strength can be improved. . Further, since the fitting shaft portion is not formed in the axial region of the position where the flange portion is formed, the weight of this portion can be reduced, and a turning process for removing the portion after molding becomes unnecessary, Manufacturing costs can be reduced.
Moreover, in the side extrusion process of cold forging, the fitting shaft portion is not formed in the axial direction region where the flange portion is formed. Therefore, the fluidity of the material in forming the flange portion can be ensured, and the formability of the side extrusion process of cold forging can be ensured.
次に、第2の発明に係る車輪用軸受装置の製造方法は、転がり軸受が組み付けられる軸部と、この軸部の一端側に形成されかつ車輪の中心孔が嵌込まれる嵌合軸部と、前記軸部と前記嵌合軸部との間に位置して外径方向に放射状に延出されかつ前記車輪を締め付けるハブボルトが配置されるボルト孔が貫設された複数のフランジ部とを有するフランジ付き軸部材を備えた車輪用軸受装置を製造する方法であって、パンチを備えた冷間鍛造の鍛造型装置によって前記嵌合軸部の中心部端面に鍛造凹部を形成しながら前記軸部と前記嵌合軸部との間の外周面に外径方向へ放射状に延出される側方押出加工によって前記フランジ部を形成するフランジ部形成工程と、前記嵌合軸部を前記フランジ部が形成される位置の軸方向領域を除いた周方向位置に形成することによって、隣接するフランジ間に該嵌合軸部を配置形成する嵌合軸部形成工程とを備え、該フランジ部形成工程と該嵌合軸部形成工程の両工程を同一工程として行い、前記冷間鍛造の鍛造型装置が備えるパンチは、前記嵌合軸部の軸方向断面で見て、前記フランジ部の形成領域に対応する位置に、前記フランジ部の数に対応して前記フランジ部の側方押出方向に突出する突出部が形成されており、該突出部は、前記フランジ部のフランジ幅と同一幅で形成されており、前記嵌合軸部の外径と同一外径まで突出して形成されており、該パンチを用いて、前記フランジ部を形成するのと同時に前記フランジ部の形成領域を除いた周方向位置に嵌合軸部を形成し、隣接するフランジ間に該嵌合軸部を配置形成することを特徴とする。
Next, a method for manufacturing a wheel bearing device according to a second aspect of the present invention includes: a shaft portion on which a rolling bearing is assembled; a fitting shaft portion formed on one end side of the shaft portion and fitted with a center hole of the wheel; And a plurality of flange portions which are located between the shaft portion and the fitting shaft portion and extend radially in the outer diameter direction and through which bolt holes are disposed in which hub bolts for tightening the wheel are disposed. A method of manufacturing a wheel bearing device including a shaft member with a flange, wherein the shaft portion is formed by forming a forged recess in a central end face of the fitting shaft portion by a cold forging forging die device having a punch. A flange portion forming step for forming the flange portion by lateral extrusion extending radially outwardly on the outer peripheral surface between the fitting shaft portion and the fitting shaft portion; Position in the circumferential direction excluding the axial region A fitting shaft portion forming step of arranging and forming the fitting shaft portion between adjacent flanges, and performing both the flange portion forming step and the fitting shaft portion forming step as the same step. The punch provided in the cold forging die forging die device has a flange corresponding to the number of the flange portions at a position corresponding to the formation region of the flange portion as seen in the axial section of the fitting shaft portion. A protruding portion that protrudes in the direction of side extrusion of the portion is formed, and the protruding portion is formed to have the same width as the flange width of the flange portion, and to the same outer diameter as the outer diameter of the fitting shaft portion. At the same time that the flange portion is formed by using the punch, a fitting shaft portion is formed at a circumferential position excluding the formation region of the flange portion, and the fitting is performed between adjacent flanges. The shaft portion is arranged and formed.
この第2の発明によれば、第1の発明に記載の車輪用軸受装置を容易に製造することができる。
また、冷間鍛造の鍛造型装置が備えるパンチは、嵌合軸部の軸方向断面で見て、フランジ部の形成領域に対応する位置に、フランジ部の数に対応してフランジ部の側方押出方向に突出する突出部が形成されている。この突出部は、フランジ部のフランジ幅と同一幅で形成されており、嵌合軸部の外径と同一外径まで突出して形成されている。このパンチを用いることによって、フランジ部を形成するのと同時にフランジ部の形成領域を除いた周方向位置に嵌合軸部を形成し、隣接するフランジ間に該嵌合軸部を配置形成することができる構成となっている。このフランジ部の形成と嵌合軸部形成は、同一工程での加工のため、製造コストの低減を図ることができる。
また、嵌合軸部は、フランジ部が形成される位置の軸方向領域に形成されないため、この部位の重量軽減を図ることができる。また、成形後に当該部位を削除するための旋削加工が不要となり、製造コストの低減を図ることができる。
According to the second aspect, the wheel bearing device according to the first aspect can be easily manufactured.
Further, the punch provided in the cold forging die forging device is viewed from the axial cross section of the fitting shaft portion, at a position corresponding to the formation region of the flange portion, on the side of the flange portion corresponding to the number of flange portions. A protrusion that protrudes in the extrusion direction is formed. The protruding portion is formed to have the same width as the flange width of the flange portion, and is formed to protrude to the same outer diameter as the outer diameter of the fitting shaft portion. By using this punch, at the same time as forming the flange portion, the fitting shaft portion is formed at a circumferential position excluding the formation region of the flange portion, and the fitting shaft portion is disposed and formed between adjacent flanges. It has a configuration that can. Since the formation of the flange portion and the formation of the fitting shaft portion are processed in the same process, the manufacturing cost can be reduced.
Further, since the fitting shaft portion is not formed in the axial direction region where the flange portion is formed, the weight of this portion can be reduced. Further, there is no need for a turning process for deleting the portion after molding, and the manufacturing cost can be reduced.
次に、第3の発明に係る車輪用軸受装置の製造方法は、第2の発明において、前記冷間鍛造の鍛造型装置が備えるパンチに設けられた突出部の構成は、該パンチに形成されているのに変えて、前記冷間鍛造の鍛造型装置が備える成形型に形成されており、前記成形型は、前記嵌合軸部の軸方向断面で見て、前記フランジ部の形成領域に対応する位置に、前記フランジ部の数に対応して前記嵌合軸部の中心方向に突出する突出部が形成されており、該突出部は、前記フランジ部のフランジ幅と同一幅で形成されており、前記嵌合軸部の内径と同一内径まで突出して形成されており、該成形型を用いて、前記フランジ部を形成するのと同時に前記フランジ部の形成領域を除いた周方向位置に嵌合軸部を形成し、隣接するフランジ間に該嵌合軸部を配置形成することを特徴とする。 Next, in the method for manufacturing a wheel bearing device according to the third invention, in the second invention, the structure of the protrusion provided in the punch provided in the forging die device for cold forging is formed in the punch. Instead, it is formed in a forming die provided in the forging die device of the cold forging, and the forming die is formed in the formation region of the flange portion when viewed in the axial section of the fitting shaft portion. In the corresponding position, there is formed a protruding portion that protrudes in the center direction of the fitting shaft portion corresponding to the number of the flange portions, and the protruding portion is formed with the same width as the flange width of the flange portion. And is formed so as to protrude to the same inner diameter as the inner diameter of the fitting shaft portion, and at the same time as the flange portion is formed using the molding die, at the same time in a circumferential position excluding the formation region of the flange portion. Form a fitting shaft, and place the fitting shaft between adjacent flanges. Characterized by location formed.
この第3の発明によれば、第1の発明に記載の車輪用軸受装置を容易に製造することができる。
また、冷間鍛造の鍛造型装置が備えるパンチに設けられた突出部の構成は、パンチに形成されているのに変えて、冷間鍛造の鍛造型装置が備える成形型に形成される構成においても達成することができる。
According to the third invention, the wheel bearing device described in the first invention can be easily manufactured.
In addition, the configuration of the protrusion provided on the punch included in the forging die device for cold forging is changed to that formed on the punch, and in the configuration formed on the forming die included in the forging die device for cold forging. Can also be achieved.
本発明は上記各発明の手段をとることにより次の効果を得ることができる。
先ず、上記第1の発明の車輪用軸受装置によれば、冷間鍛造の側方押出加工によって軸部と嵌合軸部との間に位置する外周面に複数のフランジ部を放射状に形成することによって、重量軽減を図りながら製造コストの低減を図ることができる。
また、車輪用軸受装置のフランジ部は、車輪が取り付けられる部位であり、この車輪からの荷重が繰り返しかけられ、フランジ部の根元部近傍には繰返し応力が発生する。
このフランジ部が形成される位置の軸方向領域に、嵌合軸部が形成されていると、フランジ部と嵌合軸部の隅部(フランジ部の根元部)に繰り返し応力が集中するおそれがある。
そのため、嵌合軸部は、フランジ部が形成される位置の軸方向領域に形成されない構成とすることで、車輪からの繰り返し荷重に伴う繰返し応力がフランジ根元部に集中することを防ぐことができる。また、嵌合軸部は、フランジ部が形成される位置の軸方向領域を除いた周方向位置に形成されることによって、隣接するフランジ間位置に配置形成される構成であるため、車輪の中心孔が嵌込まれる機能は損なわれない。
また、フランジ付き軸部材は、冷間鍛造の成形時に大きな圧縮力を受けることにより、成形後の材料の機械的性質が変化して表面硬化を得ることができるため強度の向上を図ることができる。また、嵌合軸部は、フランジ部が形成される位置の軸方向領域に形成されないため、この部位の重量軽減を図ることができ、成形後に当該部位を削除するための旋削加工が不要となり、製造コストの低減を図ることができる。
また、冷間鍛造の側方押出加工において、嵌合軸部は、フランジ部が形成される位置の軸方向領域に形成されない。そのため、フランジ部形成における素材の流動性を確保することができ、冷間鍛造の側方押出加工の成形性を確保することができる。
The present invention can obtain the following effects by taking the measures of the above inventions.
First, according to the wheel bearing device of the first aspect of the present invention, a plurality of flange portions are radially formed on the outer peripheral surface located between the shaft portion and the fitting shaft portion by a side extrusion process of cold forging. Thus, the manufacturing cost can be reduced while reducing the weight.
Further, the flange portion of the wheel bearing device is a portion to which the wheel is attached. A load from the wheel is repeatedly applied, and repeated stress is generated in the vicinity of the root portion of the flange portion.
If the fitting shaft portion is formed in the axial region of the position where the flange portion is formed, there is a risk that stress repeatedly concentrates on the flange portion and the corner of the fitting shaft portion (the base portion of the flange portion). is there.
Therefore, the fitting shaft portion is configured not to be formed in the axial region of the position where the flange portion is formed, thereby preventing the repeated stress accompanying the repeated load from the wheel from concentrating on the flange root portion. . In addition, since the fitting shaft portion is formed at a position between the adjacent flanges by being formed at a circumferential position excluding an axial region of the position where the flange portion is formed, the center of the wheel The function of fitting the hole is not impaired.
Further, the flanged shaft member receives a large compressive force at the time of cold forging forming, whereby the mechanical properties of the material after forming can be changed and surface hardening can be obtained, so that the strength can be improved. . Further, since the fitting shaft portion is not formed in the axial region of the position where the flange portion is formed, the weight of this portion can be reduced, and a turning process for removing the portion after molding becomes unnecessary, Manufacturing costs can be reduced.
Moreover, in the side extrusion process of cold forging, the fitting shaft portion is not formed in the axial direction region where the flange portion is formed. Therefore, the fluidity of the material in forming the flange portion can be ensured, and the formability of the side extrusion process of cold forging can be ensured.
次に、上記第2の発明に係る車輪用軸受装置の製造方法によれば、第1の発明に記載の車輪用軸受装置を容易に製造することができる。
また、冷間鍛造の鍛造型装置が備えるパンチは、嵌合軸部の軸方向断面で見て、フランジ部の形成領域に対応する位置に、フランジ部の数に対応してフランジ部の側方押出方向に突出する突出部が形成されている。この突出部は、フランジ部のフランジ幅と同一幅で形成されており、嵌合軸部の外径と同一外径まで突出して形成されている。このパンチを用いることによって、フランジ部を形成するのと同時にフランジ部の形成領域を除いた周方向位置に嵌合軸部を形成し、隣接するフランジ間に該嵌合軸部を配置形成することができる構成となっている。同一工程での加工のため、製造コストの低減を図ることができる。
また、嵌合軸部は、フランジ部が形成される位置の軸方向領域に形成されないため、この部位の重量軽減を図ることができる。また、成形後に当該部位を削除するための旋削加工が不要となり、製造コストの低減を図ることができる。
次に、上記第3の発明に係る車輪用軸受装置の製造方法によれば、第1の発明に記載の車輪用軸受装置を容易に製造することができる。
また、冷間鍛造の鍛造型装置が備えるパンチに設けられた突出部の構成は、パンチに形成されているのに変えて、冷間鍛造の鍛造型装置が備える成形型に形成される構成においても達成することができる。
Next, according to the method for manufacturing a wheel bearing device according to the second invention, the wheel bearing device according to the first invention can be easily manufactured.
Further, the punch provided in the cold forging die forging device is viewed from the axial cross section of the fitting shaft portion, at a position corresponding to the formation region of the flange portion, on the side of the flange portion corresponding to the number of flange portions. A protrusion that protrudes in the extrusion direction is formed. The protruding portion is formed to have the same width as the flange width of the flange portion, and is formed to protrude to the same outer diameter as the outer diameter of the fitting shaft portion. By using this punch, at the same time as forming the flange portion, the fitting shaft portion is formed at a circumferential position excluding the formation region of the flange portion, and the fitting shaft portion is disposed and formed between adjacent flanges. It has a configuration that can. Manufacturing costs can be reduced due to processing in the same process.
Further, since the fitting shaft portion is not formed in the axial direction region where the flange portion is formed, the weight of this portion can be reduced. Further, there is no need for a turning process for deleting the portion after molding, and the manufacturing cost can be reduced.
Next, according to the method for manufacturing the wheel bearing device according to the third invention, the wheel bearing device according to the first invention can be easily manufactured.
In addition, the configuration of the protrusion provided on the punch included in the forging die device for cold forging is changed to that formed on the punch, and in the configuration formed on the forming die included in the forging die device for cold forging. Can also be achieved.
以下に、本発明を実施するための形態の実施例について図面を用いて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
先ず、この発明の実施例1に係る車輪用軸受装置を図1〜図3にしたがって説明する。
なお、図1の車輪用軸受装置、図2、図4から図6及び図11、図12のフランジ付き軸部材(ハブホイール)の各断面図は、フランジ部形成部位を示した断面と、非フランジ部形成部位(鍛造凹部33におけるフランジ部21が形成されない位置)を合わせて図示するため、図3における嵌合軸部30の軸方向断面で見て、A−A線断面図として図示している。
図1に示すように、車輪用軸受装置としての車輪用ハブユニットは、フランジ付き軸部材(ハブホイール)1と、転がり軸受としての複列のアンギュラ玉軸受41とを一体状に有してユニット化されている。
フランジ付き軸部材1は、外周面に転がり軸受としての複列のアンギュラ玉軸受41が組み付けられる軸部10と、この軸部10の一端側に形成されかつ軸部10よりも大径で車輪(図示しない)の中心孔が嵌込まれる嵌合軸部30と、軸部10と嵌合軸部30との間に位置するフランジ基部20aと、このフランジ基部20aの外周面に外径方向へ放射状に延出されかつ車輪を締め付けるハブボルト27が圧入によって配置されるボルト孔24が先端寄り部分に貫設された複数のフランジ部21とを一体に有する。
また、嵌合軸部30には、後述するように、フランジ部21の形成される位置の軸方向領域を除いた周方向位置には、車輪の中心孔が嵌込まれるための嵌合肉厚部400が形成され、フランジ部21の形成される周方向位置(フランジ部21形成位置)には、嵌合肉厚部400が形成されない平坦部410が形成されている。この、嵌合肉厚部400と平坦部410は、嵌合軸部30の周方向に置いて交互に配置形成(千鳥配置)されている。
なお、嵌合肉厚部400には、フランジ部21側にブレーキロータ用嵌合部31が形成され、先端側にブレーキロータ用嵌合部31よりも若干小径の車輪用嵌合部32が形成されている。
First, a wheel bearing device according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
1, each of the sectional views of the shaft member with a flange (hub wheel) in FIGS. 2, 4 to 6, 11, and 12 is a cross section showing a flange forming portion and a non-sectional view. In order to illustrate the flange portion forming portion (the position where the
As shown in FIG. 1, a wheel hub unit as a wheel bearing device is a unit having a flanged shaft member (hub wheel) 1 and a double row
The
Further, as will be described later, the
In the fitting
この実施例1において、フランジ付き軸部材1の軸部10の外周面には環状の隙間を保って外輪部材45が配置され、この外輪部材45の内周面の軸方向に所定間隔を保って形成された両軌道面46、47と、軸部10側の両軌道面43、44との間に転動体としての複数個の玉50、51が保持器52、53によって保持されてそれぞれ組み込まれることで複列のアンギュラ玉軸受41が構成されている。
また、この実施例1においては、フランジ付き軸部材1の軸部10は、フランジ部21側が大径で先端側が小径に形成された段軸状に形成され、軸部10の大径部11の外周面に一方の軌道面43が形成されている。
また、軸部10の小径部12の外周面には内輪体42が嵌め込まれ、この内輪体42の外周面に他方の軌道面44が形成されている。
さらに、軸部10の先端部には、小径部12と同径の端軸部15が延出されている。この端軸部15の端面中心部には軸端凹部16が形成され、端軸部15の先端部が径方向外方へかしめられてかしめ部17が形成されることによって小径部12の外周面に内輪体42が固定される。
In the first embodiment, an
In the first embodiment, the
An
Furthermore, an
また、外輪部材45の外周面の軸方向中央部には車体側フランジ48が一体に形成され、車輪用ハブユニットは、車体側フランジ48において、車体側部材、例えば、車両の懸架装置(図示しない)に支持されたナックル、又はキャリアの取付面にボルトによって連結される。
A vehicle
図2と図3に示すように、フランジ付き軸部材1の複数のフランジ部21は、冷間鍛造によって嵌合軸部30の中心部端面に鍛造凹部33が形成される際の側方押出加工によって形成される。また、フランジ部21の根元部(基部)及びその近傍(以下、単に根元部近傍という)の一側(フランジ部21のローター支持面22を車外側面としたときに車内側面となる側)には車内側に向けて突出された厚肉部23が形成されている。
さらに、厚肉部23はフランジ部21の根元部(基部)側から同フランジ部21のボルト孔24側に向かって漸次減少する傾斜状に形成されている。この厚肉部23の傾斜面23aの傾斜角度(フランジ付き軸部材1の回転中心線Sと直交する円環状平坦面23cに対する角度)θ1は、冷間鍛造時の材料流れや成形後の脱型を考慮すると、20°≦θ1≦45°の関係に設定されることが望ましい。
As shown in FIG. 2 and FIG. 3, the plurality of
Further, the
また、図3に示すように、各フランジ部21の幅方向両側面の根元部に応力が集中して作用することがないように、各フランジ部21の幅方向両側面の根元部はフランジ基部20aの外周面に向かってしだいに幅広となる湾曲面(円弧面も含む)21bをなしてフランジ基部20aの外周面に連続している。
また、図3に示すように、各フランジ部21の先端面は、嵌合軸部30のブレーキロータ用嵌合部31の直径寸法の約半分の半径をもつ円弧面21aに形成されている。すなわち、嵌合軸部30のブレーキロータ用嵌合部31の直径寸法をφPとし、フランジ部21の先端の円弧面21aの半径寸法をrQとしたときに、φP/2≒rQとなるように形成されている。
Further, as shown in FIG. 3, the root portions on both side surfaces in the width direction of each
As shown in FIG. 3, the front end surface of each
また、図2と図3及び図13に示すように、嵌合軸部30は、隣接するフランジ部21の間の位置に配置されて構成されている。
すなわち、嵌合軸部30は、フランジ部21の形成される位置の軸方向領域を除いた周方向位置に、車輪の中心孔が嵌込まれるための嵌合肉厚部400が形成され、フランジ部21の形成される周方向位置(フランジ部21形成位置)には、嵌合肉厚部400が形成されない平坦部410が形成されている。この、嵌合肉厚部400と平坦部410は、嵌合軸部30の周方向に置いて交互に配置形成(千鳥配置)されている。また、この嵌合軸部30の嵌合肉厚部400と平坦部410は、フランジ部21が冷間鍛造の側方押出加工によって形成されるのと同時に形成される。
実施例1におけるフランジ付き軸部材1に構成されるフランジ部21は、中間軸部20の外周面に外径方向へ放射状に4つ延出されて構成されている。また、このフランジ部21の形成される位置の軸方向領域を除いた周方向位置に形成される嵌合肉厚部400と、隣接するフランジ部21の間の位置に配置形成される平坦部410が4つ形成されている。
As shown in FIGS. 2, 3, and 13, the
That is, the
Four
上述したように構成されるこの発明の実施例1に係る車輪用軸受装置において、冷間鍛造の側方押出加工によって軸部10と嵌合軸部30との間に位置するフランジ基部20aの外周面に複数のフランジ部21を放射状に形成することによって、重量軽減を図りながら製造コストの低減を図ることができる。
また、図2に示すように、フランジ部21の根元部近傍の一側に厚肉部23を形成することによって、フランジ部21の根元部近傍の強度を良好に高めることができ、耐久性に優れる。
In the wheel bearing device according to the first embodiment of the present invention configured as described above, the outer periphery of the
Further, as shown in FIG. 2, by forming the
また、車輪用軸受装置のフランジ部21は、車輪が取り付けられる部位であり、この車輪からの荷重が繰り返しかけられ、フランジ部21の根元部近傍には繰返し応力が発生する。このフランジ部21が形成される位置の軸方向領域に、嵌合軸部30が形成されていると、フランジ部21と嵌合軸部30の隅部(フランジ部21の根元部)に繰り返し応力が集中するおそれがある。
そのため、嵌合軸部30は、フランジ部21が形成される位置の軸方向領域に形成されない構成(平坦部410)とすることで、車輪からの繰り返し荷重に伴う繰返し応力がフランジ部21の根元部に集中することを防ぐことができる。また、嵌合軸部30は、フランジ部21が形成される位置の軸方向領域を除いた周方向位置に形成されることによって、隣接するフランジ部の間の位置に配置形成される構成(嵌合肉厚部400(ブレーキロータ用嵌合部31と、車輪用嵌合部32が形成される部位))であるため、車輪の中心孔が嵌込まれる機能は損なわれない。
また、フランジ付き軸部材1は、冷間鍛造の成形時に大きな圧縮力を受けることにより、成形後の材料の機械的性質が変化して表面硬化を得ることができるため強度の向上を図ることができる。また、嵌合軸部30は、フランジ部21が形成される位置の軸方向領域に形成されないため、この部位の重量軽減を図ることができ、成形後に当該部位を削除するための旋削加工が不要となり、製造コストの低減を図ることができる。
また、冷間鍛造の側方押出加工において、嵌合軸部30は、フランジ部21が形成される位置の軸方向領域に形成されない。そのため、フランジ部21形成における素材の流動性を確保することができ、冷間鍛造の側方押出加工の成形性を確保することができる。
Further, the
Therefore, the
Further, the
Moreover, in the side extrusion process of cold forging, the
次に、前記実施例1に係る車輪用軸受装置の製造方法を図4〜図7にしたがって説明する。
図4に示すように、構造用炭素鋼(例えば、S45C、S50C、S55C等の炭素量0.5%前後の炭素鋼が望ましい)の丸棒材を所要長さに切断して軸状素材60を形成する。
次に、軸状素材60を、例えば800℃前後に加熱した後、冷却し焼鈍する。
その後、冷間鍛造の前方押出加工の鍛造型装置(図示しない)を用いて軸状素材60を前方押出加工し、これによって、軸部(大径部11、小径部12及び端軸部(この状態では軸端凹部16が形成されていない)15を含む)10と、中間軸部20と、嵌合軸部30(この状態では鍛造凹部33や嵌合肉厚部400(ブレーキロータ用嵌合部31と、車輪用嵌合部32が形成される部位)、平坦部410が形成されていない)を形成し、冷間鍛造の前方押出加工による一次成形品61を製作する。
Next, a method for manufacturing the wheel bearing device according to the first embodiment will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 4, a round bar of structural carbon steel (for example, carbon steel having a carbon content of about 0.5% such as S45C, S50C, S55C, etc.) is cut to a required length to obtain a shaft-shaped
Next, the shaft-shaped
Thereafter, the shaft-shaped
次に、図4〜図7に示すように、冷間鍛造の側方押出加工の鍛造型装置70によって嵌合軸部30の中心部端面に鍛造凹部33を形成しながら一次成形品61の軸部10と嵌合軸部30との間に位置する中間軸部20の外周面に複数のフランジ部21と、フランジ基部20aを放射状に形成し、二次成形品62を製作する。
Next, as shown in FIG. 4 to FIG. 7, the shaft of the primary molded
図5〜図7に示すように、冷間鍛造の側方押出加工の鍛造型装置70において、第1、第2の両成形型71、72の間には、一次成形品61がセットされかつ複数のフランジ部21を側方押出加工によって形成するための複数のフランジ成形部78を放射状に有するキャビティ75が形成される。
このフランジ成形部78は、第1、第2の両成形型71、72にそれぞれ形成された成型溝部76、77によって構成されている。
すなわち、第1、第2の両成形型71、72の成型溝部76、77の上下両壁面の案内面80、81の対向間隔がフランジ部21の板厚寸法と同等の大きさに設定され、両側壁面の案内面(図示しない)の対向間隔がフランジ部21の幅寸法と同等の大きさに設定されている。そして、フランジ成形部78の横断面形状は、フランジ部21の横断面形状と同じ形状に形成されている。
As shown in FIGS. 5 to 7, in the forging
The
That is, the facing distance between the guide surfaces 80 and 81 of the upper and lower wall surfaces of the
また、フランジ部21の根元部近傍の厚肉部23と反対側の第2成形型72の成型溝部77において、その案内面81の材料流入側近傍を除く奥側には、フランジ部21との間に隙間S2を保持する逃がし部84が形成されている。
一方、この実施例1において、フランジ部21の根元部近傍の厚肉部23側を形成する第1成形型71の成型溝部76の案内面80は、逃がし部がない型構造に形成されている。
Further, in the
On the other hand, in the first embodiment, the
また、この実施例1において、第1成形型71の成型溝部76の材料流入側には、フランジ部21の厚肉部23を形成するための厚肉部成形用溝部82が形成されている。この厚肉部成形用溝部82の底面は、フランジ部21の根元部側からボルト孔24側(図1、2参照)に向かって漸次減少する傾斜面82aに形成されて案内面80に連続している(図7参照)。
また、厚肉部成形用溝部82底面の傾斜面82aの傾斜角度θ2は、フランジ部21の圧肉部23の傾斜面23aの傾斜角度θ1と同じ、すなわち「20°≦θ2≦45°」の関係に設定されることが望ましい。
また、成型溝部76、77によって構成されるフランジ成形部78の径方向の長さ寸法は、フランジ部21の先端の円弧面21aが当たらない長さ寸法をもって設定されている(図6及び図7参照)。
In the first embodiment, a thick portion forming
In addition, the inclination angle θ2 of the
Moreover, the length dimension in the radial direction of the
図5〜図6に示すように、冷間鍛造の側方押出加工の鍛造型装置70には、パンチ73を備えている。このパンチ73は、冷間鍛造の側方押出加工によって嵌合軸部30の中心部端面に鍛造凹部33を形成しながら一次成形品61の軸部10と嵌合軸部30との間に位置する中間軸部20の外周面に複数のフランジ部21と、フランジ基部20aを放射状に形成すると共に、嵌合軸部30の嵌合肉厚部400(ブレーキロータ用嵌合部31と、車輪用嵌合部32が形成される部位)(図3、図13参照)と、平坦部410(図3、図13参照)とが併せて形成するためのものである。この冷間鍛造の鍛造型装置70に構成されるパンチ73の外形形状について、パンチ73を嵌合軸部30の軸方向断面で見た場合で説明したあと、先端部74の形状について説明する。
図10に示すように、この実施例1において、冷間鍛造の鍛造型装置70に構成されるパンチ73は、金属製の柱状部材で構成されている。
先ず、嵌合軸部30の軸方向断面で見た場合、パンチ73の断面積は、フランジ付き軸部材1の嵌合軸部30の端面の断面積より小さい断面積で形成されている。また、鍛造型装置70に構成されるフランジ成形部78の数(フランジ付き軸部材1のフランジ部21の数に相当する)に対応して、フランジ部21が側方押出加工による側方押出方向に突出する突出部500が形成されている。これは、フランジ部21の形成領域を除いた周方向位置に平坦部410(図3、図13参照)を形成すると共に、隣接するフランジ部の間の位置に配置形成される嵌合肉厚部400(ブレーキロータ用嵌合部31と、車輪用嵌合部32が形成される部位)(図3、図13参照)を形成するためのものである。この突出部500は、フランジ部21のフランジ幅と同一幅で形成されており、嵌合軸部30の外径と同一外径まで突出して周方向に4つ形成されている。
次に、パンチ73の先端部74は、側方押出加工においてフランジ部21を放射状に均一に形成するために、漸次縮径した滑らかな山形形状に形成され且つ先端は滑らかな曲面で形成されている。これは、フランジ付き軸部材1の鍛造凹部33に応力が集中して作用することがないように滑らかな窪み形状を形成するためでもある。
As shown in FIGS. 5 to 6, a forging
As shown in FIG. 10, in this Example 1, the
First, when viewed in the axial cross section of the
Next, the
そして、先ず、図5に示すように、鍛造型装置70の第1成形型(下型)71と第2成形型(上型)72のうち、第1成形型71に一次成形品61をセットし、第1成形型71に対し第2成形型72を型閉じする。
その後、図6と図7に示すように、パンチ73を一次成形品61の嵌合軸部30の中心部端面に向けて下降し、パンチ73の先端部74によって嵌合軸部30の中心部端面に鍛造凹部33を形成しながら一次成形品61の軸部10と嵌合軸部30との間に位置する中間軸部20の外周面を、第1、第2の両成形型71、72に形成されたキャビティ75のフランジ成形部78に側方押出することによって複数のフランジ部21を形成すると共に、フランジ部21の根元部近傍の一側に厚肉部23を形成する。また、これと共に、フランジ基部20aを形成する。これによって側方押出加工による二次成形品62を製作する。
なお、中間軸部20は、冷間鍛造の変形によってフランジ基部20a及び嵌合軸部30の一部をなす。
First, as shown in FIG. 5, the primary molded
Thereafter, as shown in FIGS. 6 and 7, the
The
また、この二次成形品の製作において、複数のフランジ部21を形成すると共に、フランジ部21に平坦部410(図3、図13参照)を形成すると共に、隣接するフランジ部の間の位置に配置形成される嵌合肉厚部400(ブレーキロータ用嵌合部31と、車輪用嵌合部32が形成される部位)(図3、図13参照)を形成する。
また、冷間鍛造の前方押出加工の鍛造型装置(図示しない)を用いて軸状素材60を前方押出加工して、一次成形品61が製作された状態では、嵌合軸部30には、鍛造凹部33や嵌合肉厚部400(ブレーキロータ用嵌合部31と、車輪用嵌合部32が形成される部位)、平坦部410が形成されていない。
図6に示すように、この二次成形品62が製作される際に、冷間鍛造の側方押出加工をすることによって複数のフランジ部21を形成すると共に、嵌合軸部30の鍛造凹部33や嵌合肉厚部400(ブレーキロータ用嵌合部31と、車輪用嵌合部32が形成される部位)、平坦部410が形成される。
Further, in the production of the secondary molded product, a plurality of
Further, in a state where the shaft-shaped
As shown in FIG. 6, when the secondary molded
次に、二次成形品62の旋削が必要な各部を旋削加工する。そして、旋削加工によって、例えば、各フランジ部21にボルト孔24を形成すると共に、ボルト孔24の両端開口部に第1、第2の両面取り部25、26を形成する。さらに、軸部10の端軸部15に軸端凹部16を形成する。
その後、二次成形品62を焼き入れした後、軸部10の大径部11の軌道面43やフランジ部21のローター支持面22等を旋削加工又は研磨加工することで完成品となるフランジ付き軸部材1を製作する。
Next, each part that requires turning of the secondary molded
After that, after the secondary molded
また、この実施例1において、図2に示すように、フランジ部21にボルト孔24の両端開口部に形成される第1、第2の両面取り部25、26において、フランジ部21の厚肉部23側に位置する第1面取り部25の深さ寸法をT1とし、反対側の第2面取り部26の深さ寸法をT2としたときに、「T1<T2」の関係となるように設定されることが望ましい。
すなわち、フランジ部21のボルト孔24に、ハブボルト27のセレーション軸部(軸部29の根元部に形成される)29aを圧入した後の状態において、面取り部の深さ寸法が大きい側にフランジ部21が微量ではあるがそり変形する特性をもつ。
このため、仮に、側方押出加工によってフランジ部21の厚肉部23側へ向かって「そり」が発生したとしも、フランジ部21のボルト孔24にハブボルト27が圧入されることで、前記したフランジ部21の厚肉部23側への「そり」が軽減される。
Moreover, in this Example 1, as shown in FIG. 2, in the 1st, 2nd double-
That is, in a state after the
For this reason, even if “warping” occurs toward the
また、この実施例1において、図2に示すように、フランジ部21の厚肉部23が形成される一側面(ローター支持面22と反対側の面)のハブボルト27の頭部27下面に接するボルト座面21cはコイニング加工によって表面仕上げされ、これによってフランジ部21の必要平面精度(例えば、直角度0.1以下)を確保しかつ強度を高めることが望ましい。
さらに、ボルト座面21cの領域を越えかつフランジ部21の厚肉部23の傾斜面23aの境界R面23b又は、境界R面23b及び傾斜面23aにわたる範囲(図2のコイニング加工範囲W)にわたってコイニング加工によって表面仕上げすることでフランジ部21の強度をより一層高めことが望ましい。
また、コイニング加工による表面硬さはHRC25以上、表面粗さがRa6.3以下に仕上げられることが望ましい。
Moreover, in this Example 1, as shown in FIG. 2, it contacts the lower surface of the
Further, the
Further, it is desirable that the surface hardness by coining is finished to HRC25 or more and the surface roughness to Ra6.3 or less.
最後に、図1に示すように、フランジ付き軸部材1の軸部10の外周面に、複数個の玉50、51と保持器52、53と外輪部材45とがそれぞれ組み込まれる。
そして、軸部10の小径部12の外周面に内輪体42が嵌め込まれた後、端軸部15の先端部が径方向外方へかしめられてかしめ部17が形成されることによって小径部12の外周面に内輪体42が固定される。
また、フランジ付き軸部材1の軸部10の外周面にアンギュラ玉軸受41が組み付けられる前、又は後において、フランジ部21のボルト孔24の第1面取り部25側からハブボルト27の軸部29が挿入され、軸部29のセレーション軸部29aがボルト孔24に圧入されることによってフランジ部21にハブボルト27が固定される。
これをもって車輪用軸受装置が製造される。
Finally, as shown in FIG. 1, a plurality of
Then, after the
In addition, before or after the
With this, the wheel bearing device is manufactured.
なお、図1に示すように、内輪体42の外周面には、速度センサ90に対応する被検出部95を周方向に有するパルサーリング96が必要に応じて圧入固定される。この場合、外輪部材45の端部内周面には、有蓋筒状のカバー部材91が圧入固定され、このカバー部材91の蓋板部92に速度センサ90が、その検出部をパルサーリング96の被検出部95に臨ませて取り付けられる。
As shown in FIG. 1, a
前記したように構成されるこの発明の実施例1に係る車輪用軸受装置の製造方法において、フランジ部21の根元部近傍の厚肉部23側と反対側に対応する部分にフランジ部21と第2成形型72の成型溝部77との間に隙間S2を保持する逃がし部84が形成される。このため、パンチ73の先端部74によって嵌合軸部30の中心部端面に鍛造凹部33を形成しながらフランジ部21を形成する際の冷間鍛造の材料流動時における材料と第2成形型72の成型溝部77との間の接触摩擦力を逃がし部84に相当する分だけ軽減することができる。これによって、成形型、特に、第2成形型72の摩耗を軽減して型寿命の向上を図ることが可能となる。
In the method of manufacturing the wheel bearing device according to the first embodiment of the present invention configured as described above, the
また、この実施例1において、第1成形型71は、その成型溝部76に逃がし部がない型構造とすることによって、冷間鍛造のファイバーフローに沿う材料流動性によるフランジ部21の厚肉部23側へ向かう「そり」の発生を良好に抑制することができる。
すなわち、冷間鍛造においては、ファイバーフローに沿う材料流動性によってフランジ部21に、厚肉部23側へ向かうそりが発生しやすくなる特性がある。このフランジ部21の厚肉部23側へ向かうそりによって、例えば、フランジ部21のローター支持面22の全面を平坦面に仕上げ加工することが困難となる恐れがある。フランジ部21のローター支持面22の全面が平坦面に仕上げ加工されていない場合、例えば、ブレーキロータ55の取り付けが不安定となることが想定される。しかしながら、前述したようにフランジ部21の厚肉部23側へ向かう「そり」の発生を抑制することで、フランジ部21のローター支持面22の全面を平坦面に仕上げ加工すること容易となり、ブレーキロータ55を安定よく取り付けることが可能となる。
Moreover, in this Example 1, the 1st shaping | molding die 71 is made into the type | mold structure in which the shaping |
That is, in cold forging, there is a characteristic that the
また、冷間鍛造の鍛造型装置70が備えるパンチ73は、嵌合軸部30の軸方向断面で見て、フランジ部21の形成領域に対応する位置に、フランジ部21の数に対応してフランジ部21の側方押出方向に突出する突出部500が形成されている。この突出部500は、フランジ部21のフランジ幅と同一幅で形成されており、嵌合軸部30の外径と同一外径まで突出して形成されている。このパンチ73を用いることによって、フランジ部21を形成するのと同時にフランジ部21の形成領域を除いた周方向位置に嵌合軸部30を形成し、隣接するフランジ部の間に嵌合軸部30を配置形成することができる構成となっている。このフランジ部21の形成と嵌合軸部30の形成は、同一工程での加工のため、製造コストの低減を図ることができる。また、嵌合軸部30は、フランジ部21が形成される位置の軸方向領域に形成されないため、この部位の重量軽減を図ることができる。また、成形後に当該部位を削除するための旋削加工が不要となり、製造コストの低減を図ることができる。
Further, the
次に、この発明の実施例2に係る車輪用軸受装置の製造方法を図8にしたがって説明する。
図8に示すように、この実施例2においては、フランジ成形部78を構成する第1、第2の両成形型71、72の成型溝部76、77の両案内面80、81の材料流入側近傍を除く奥側に、フランジ部21との間に隙間S1、S2を保持する逃がし部83、84がそれぞれ形成されている。
また、図8に示すように、第1成形型71の逃がし部83の隙間S1をなす成型溝部76底面とフランジ部21の一側面との隙間寸法をAとし、第2成形型72の逃がし部84の隙間S2をなす成型溝部77の底面とフランジ部21の他側面との隙間寸法をBとしたときに、「0.5mm>A≦B<0.5mm」の関係に設定してフランジ部21の厚肉部23側に向かうそりの発生を抑制することが望ましい。
Next, a method for manufacturing a wheel bearing device according to
As shown in FIG. 8, in the second embodiment, the material inflow side of both guide surfaces 80 and 81 of the
8, the clearance dimension between the bottom surface of the
また、この実施例2において、フランジ部21の根元部近傍の厚肉部23側に位置する第1成形型71の案内面80の外径寸法φCとし、反対側の第2成形型72の案内面81の外径寸法φDとしたときに、「φC>φD」の関係となるように設定される。
この実施例2のその他の構成は、実施例1と同様に形成されるため、同一構成部分に対し同一符号を付記してその説明は省略する。
Further, in the second embodiment, the outer diameter dimension φC of the
Since other configurations of the second embodiment are formed in the same manner as the first embodiment, the same components are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
したがって、この実施例2においては、前記した第1、第2の両成形型71、72を用いて二次成形品62を形成することによって、冷間鍛造の材料流動時における材料とキャビティ75のフランジ成形部78との間の接触摩擦力をより一層軽減することができ、第1、第2の両成形型71、72の型寿命の向上に効果が大きい。
また、フランジ部21の根元部近傍の厚肉部23側に位置する第1成形型71の案内面80の外径寸法φCとし、反対側の第2成形型72の案内面81の外径寸法φDとしたときに、「φC>φD」の関係となるように設定することによって、冷間鍛造の材料流動性によるフランジ部21の厚肉部23側へ向かう「そり」の発生を抑制することができる。
Therefore, in the second embodiment, by forming the secondary molded
Further, the outer diameter dimension φC of the
次に、この発明の実施例3に係る車輪用軸受装置の製造方法を図9にしたがって説明する。
図9に示すように、この実施例3においては、フランジ成形部78を構成する第1、第2の両成形型71、72の成型溝部76、77の両案内面80、81の材料流入側近傍を除く奥側に、フランジ部21との間に隙間S3、S4を保持する逃がし部183、184がそれぞれ形成されている。
両逃がし部183、184は、フランジ成形部78の材料流入側が広く、半径方向外方の奥側へ向かってしだいに狭くなるテーパ状に形成され、先端部分は平行面をなしている。
Next, a method for manufacturing a wheel bearing device according to
As shown in FIG. 9, in the third embodiment, the material inflow side of both guide surfaces 80, 81 of the
Both
また、図9に示すように、第1成形型71の逃がし部183の隙間S3をなす成型溝部76底面とフランジ部21の一側面との間の最大隙間寸法をEとし、最小隙間寸法をFとし、第2成形型72の逃がし部184の隙間S4をなす成型溝部77の底面とフランジ部21の他側面との最大隙間寸法をGとし、最小隙間寸法をHとしたときに、「E>F」、「G>H」、「F≧0.0mm」、「H≧0.0mm」の関係に設定してフランジ部21のそりの発生を抑制することが望ましい。
さらに、「1.0mm>E≦G<1.0mm」、及び「0.3mm>F≦H<0.3mm」の関係に設定してフランジ部21の厚肉側に向かう「そり」の発生を抑制することがより望ましい。
この実施例3のその他の構成は、実施例1と同様に形成されるため、同一構成部分に対し同一符号を付記してその説明は省略する。
Further, as shown in FIG. 9, the maximum gap dimension between the bottom surface of the
Furthermore, the occurrence of “warping” toward the thick wall side of the
Since other configurations of the third embodiment are formed in the same manner as the first embodiment, the same components are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
したがって、この実施例3においては、前記した第1、第2の両成形型71、72を用いて二次成形品62を形成することによって、冷間鍛造の材料流動時における材料とフランジ成形部78との間の接触摩擦力の軽減による成形型の型寿命の向上に効果があると共に、フランジ部21の厚肉部23側へ向かう「そり」の発生を抑制することができる。
Therefore, in the third embodiment, by forming the secondary molded
次に、この発明の実施例4に係る車輪用軸受装置の製造方法を図11、図12にしたがって説明する。
図11、図12に示すように、この実施例4においては、冷間鍛造の鍛造型装置70が備えるパンチに設けられた突出部500の構成が、パンチ73に形成されているのに変えて、冷間鍛造の鍛造型装置70が備える第2成形型(上型)72に形成されている。
先ず、冷間鍛造の前方押出加工の鍛造型装置(図示しない)を用いて軸状素材60を前方押出加工し、これによって、軸部(大径部11、小径部12及び端軸部(この状態では軸端凹部16が形成されていない)15を含む)10と、中間軸部20と、嵌合軸部30(この状態では鍛造凹部33や嵌合肉厚部400(ブレーキロータ用嵌合部31と、車輪用嵌合部32が形成される部位)、平坦部410が形成されていない。)30を形成し、冷間鍛造の前方押出加工による一次成形品61を製作する。
Next, a method for manufacturing a wheel bearing device according to
As shown in FIGS. 11 and 12, in the fourth embodiment, the configuration of the
First, the forging die device (not shown) for forward forging for cold forging is used to forwardly extrude the shaft-shaped
本実施例4における、一次成形品には、フランジ部21の形成される位置の軸方向領域を除いた周方向位置に切り欠き部500bが形成されている。すなわち、嵌合軸部30嵌合肉厚部400(ブレーキロータ用嵌合部31と、車輪用嵌合部32が形成される部位)が、隣接するフランジ部21の間の位置に配置構成されるように予め一次成形品で切り欠き部(平坦部410)が形成される。なお、この一次成形品61の加工の状態において、嵌合軸部30には、鍛造凹部33や嵌合肉厚部400(ブレーキロータ用嵌合部31と、車輪用嵌合部32が形成される部位)、平坦部410が形成されていない。
また、第2成形型(上型)72は、嵌合軸部30の軸方向断面で見て、フランジ部21の形成領域に対応する位置に、フランジ部21の数に対応して嵌合軸部30の中心方向に突出する突出部500aが形成されており、突出部500aは、フランジ部21のフランジ幅と同一幅で形成されており、嵌合軸部30の内径と同一内径まで突出して形成されている。第2成形型(上型)72の突出部500aと、一次成形品61の切り欠き部500bは、嵌合するように構成されている。また、本実施例4の冷間鍛造の鍛造型装置70が備えるパンチ73には突出部500が形成されていない。
In the primary molded product according to the fourth embodiment, a
The second molding die (upper die) 72 has a fitting shaft corresponding to the number of
次に、図11〜図12に示すように、冷間鍛造の側方押出加工の鍛造型装置70によって嵌合軸部30の中心部端面に鍛造凹部33を形成しながら一次成形品61の軸部10と嵌合軸部30との間に位置する中間軸部20の外周面に複数のフランジ部21と、フランジ基部20aを放射状に形成すると共に、嵌合軸部30の嵌合肉厚部400(ブレーキロータ用嵌合部31と、車輪用嵌合部32が形成される部位)(図3、図13参照)と、平坦部410(図3、図13参照)とを併せて形成し、二次成形品62を製作する。
以上より、この第2成形型(上型)72に形成された突出部500aを用いて、フランジ部21を形成するのと同時に、フランジ部21の形成領域を除いた周方向位置に平坦部410(図3、図13参照)を形成すると共に、隣接するフランジ部の間の位置に配置形成される嵌合肉厚部400(ブレーキロータ用嵌合部31と、車輪用嵌合部32が形成される部位)(図3、図13参照)を形成する構成となっている。
この実施例4のその他の構成は、実施例1と同様に形成されるため、同一構成部分に対し同一符号を付記してその説明は省略する。
Next, as shown in FIGS. 11 to 12, the shaft of the primary molded
As described above, the
Since other configurations of the fourth embodiment are formed in the same manner as the first embodiment, the same components are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
したがって、この実施例4においては、冷間鍛造の鍛造型装置70が備えるパンチに設けられた突出部500の構成は、パンチ73に形成されているのに変えて、冷間鍛造の鍛造型装置70が備える第2成形型(上型)72に形成される構成においても達成することができる。
Therefore, in the fourth embodiment, the forging die device for cold forging is changed from the configuration of the
なお、この発明は前記実施例1〜4に限定するものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施することもできる。 In addition, this invention is not limited to the said Examples 1-4, In the range which does not deviate from the summary of this invention, it can also be implemented with a various form.
1 フランジ付き軸部材
10 軸部
11 大径部
12 小径部
15 端軸部
16 軸端凹部
17 かしめ部
20 中間軸部
20a フランジ基部
21 フランジ部
21a 円弧面
21b 湾曲面
21c ボルト座面
22 ローター支持面
23 厚肉部
23a 外側傾斜面
23b 境界R面
23c 円環状平坦面
24 ボルト孔
25 第1面取り部
26 第2面取り部
27 ハブボルト
28 頭部
29 軸部
29a セレーション軸部
30 嵌合軸部
31 ブレーキロータ用嵌合部
32 車輪用嵌合部
33 鍛造凹部
41 アンギュラ玉軸受(転がり軸受)
42 内輪体
43 軌道面
44 軌道面
45 外輪部材
46 軌道面
47 軌道面
48 車体側フランジ
50 玉
51 玉
52 保持器
53 保持器
55 ブレーキロータ
60 軸状素材
61 一次成形品
62 二次成形品
70 鍛造型装置
71 第1成形型
72 第2成形型
73 パンチ
74 先端部
75 キャビティ
76 成形溝部
77 成形溝部
78 フランジ成形部
80 案内面
81 案内面
82 圧肉部成形用溝部
82a 傾斜面
83 逃がし部
84 逃がし部
90 速度センサ
91 カバー部材
92 蓋板部
95 被検出部
96 パルサーリング
400 嵌合肉厚部
410 平坦部
500 突出部
500a 突出部
500b 切り欠き部
DESCRIPTION OF
42
Claims (2)
パンチを備えた冷間鍛造の鍛造型装置によって前記嵌合軸部の中心部端面に鍛造凹部を形成しながら前記軸部と前記嵌合軸部との間の外周面に外径方向へ放射状に延出される側方押出加工によって前記フランジ部を形成するフランジ部形成工程と、 A forging die device for cold forging equipped with a punch forms a forged recess on the end surface of the center portion of the fitting shaft portion, radially on the outer peripheral surface between the shaft portion and the fitting shaft portion in the radial direction. A flange portion forming step of forming the flange portion by extending side extrusion;
前記嵌合軸部を前記フランジ部が形成される位置の軸方向領域を除いた周方向位置に形成することによって、隣接するフランジ間に該嵌合軸部を配置形成する嵌合軸部形成工程とを備え、該フランジ部形成工程と該嵌合軸部形成工程の両工程を同一工程として行い、 A fitting shaft portion forming step of arranging and forming the fitting shaft portion between adjacent flanges by forming the fitting shaft portion at a circumferential position excluding an axial region where the flange portion is formed. And performing both the flange portion forming step and the fitting shaft portion forming step as the same step,
前記冷間鍛造の鍛造型装置が備えるパンチは、前記嵌合軸部の軸方向断面で見て、前記フランジ部の形成領域に対応する位置に、前記フランジ部の数に対応して前記フランジ部の側方押出方向に突出する突出部が形成されており、 The punch included in the forging die device for cold forging is the flange portion corresponding to the number of the flange portions at a position corresponding to the formation region of the flange portion when viewed in the axial section of the fitting shaft portion. A protruding part protruding in the side extrusion direction is formed,
該突出部は、前記フランジ部のフランジ幅と同一幅で形成されており、前記嵌合軸部の外径と同一外径まで突出して形成されており、 The protruding portion is formed with the same width as the flange width of the flange portion, and is formed to protrude to the same outer diameter as the outer diameter of the fitting shaft portion,
該パンチを用いて、前記フランジ部を形成するのと同時に前記フランジ部の形成領域を除いた周方向位置に嵌合軸部を形成し、隣接するフランジ間に該嵌合軸部を配置形成することを特徴とする車輪用軸受装置の製造方法。 Using the punch, at the same time as forming the flange portion, a fitting shaft portion is formed at a circumferential position excluding a formation region of the flange portion, and the fitting shaft portion is disposed and formed between adjacent flanges. A method for manufacturing a wheel bearing device.
前記冷間鍛造の鍛造型装置が備えるパンチに設けられた突出部の構成は、該パンチに形成されているのに変えて、前記冷間鍛造の鍛造型装置が備える成形型に形成されており、 The structure of the protrusion provided on the punch included in the cold forging die device is formed on the forming die included in the cold forging die device, instead of being formed on the punch. ,
前記成形型は、前記嵌合軸部の軸方向断面で見て、前記フランジ部の形成領域に対応する位置に、前記フランジ部の数に対応して前記嵌合軸部の中心方向に突出する突出部が形成されており、 The molding die protrudes in the center direction of the fitting shaft portion corresponding to the number of the flange portions at a position corresponding to the formation region of the flange portion when viewed in the axial section of the fitting shaft portion. A protrusion is formed,
該突出部は、前記フランジ部のフランジ幅と同一幅で形成されており、前記嵌合軸部の内径と同一内径まで突出して形成されており、 The projecting portion is formed to have the same width as the flange width of the flange portion, and is formed to project to the same inner diameter as the inner diameter of the fitting shaft portion,
該成形型を用いて、前記フランジ部を形成するのと同時に前記フランジ部の形成領域を除いた周方向位置に嵌合軸部を形成し、隣接するフランジ間に該嵌合軸部を配置形成することを特徴とする車輪用軸受装置の製造方法。 Using the molding die, at the same time as forming the flange portion, a fitting shaft portion is formed at a circumferential position excluding the formation region of the flange portion, and the fitting shaft portion is disposed and formed between adjacent flanges. A method for manufacturing a wheel bearing device.
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