JP5682117B2 - 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 Patent Document 1, for example.
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.

特開２００３−２５８０３号公報JP 2003-25803 A

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に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、製造コストが高くなる。 By the way, in the conventional wheel bearing device as disclosed in Patent Document 1, a plurality of flanges formed by cutting and raising pieces at one shaft end of a forged product shaped by cold forging using a cylindrical tube as a base material. A part is formed and a shaft member with a flange is constituted.
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 producing a forged product by cold forging, it is necessary to form a plurality of flange portions made of cut and raised pieces at one shaft end portion of the forged product. Cost increases.

この発明の目的は、前記問題点に鑑み、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車輪用軸受装置とその製造方法を提供することである。   In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a wheel bearing device and a method for manufacturing the same that can reduce the manufacturing cost while reducing the weight.

前記課題を解決するために、この発明の請求項１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の側方押出加工によって形成され、
前記フランジ部の長手方向に直交する横断面形状は、幅方向中央部よりも両側部が薄肉に形成され、
前記フランジ部の長手方向に直交する横断面形状の角部がＲ面取り形状に形成されており、
前記Ｒ面取り形状は、前記冷間鍛造の成形型において前記フランジ部に対応する位置に対し鍛造材料の流圧が集中することを防止する構成であることを特徴とする。 In order to solve the above-described problem, a wheel bearing device according to claim 1 of the present invention includes a shaft portion on which a rolling bearing is assembled, and a fitting formed on one end side of the shaft portion and into which a center hole of the wheel is fitted. A plurality of bolt holes through which a hub bolt for extending radially outward and a hub bolt for fastening the wheel is disposed are provided on the outer peripheral surface located between the shaft portion and the shaft portion and the fitting shaft portion. A wheel bearing device comprising a flanged shaft member having a flange portion of
The flange portion is formed by side extrusion when a forged recess is formed on the end surface of the central portion of the fitting shaft portion by cold forging,
The cross-sectional shape perpendicular to the longitudinal direction of the flange portion is formed so that both sides are thinner than the central portion in the width direction,
The corner part of the cross-sectional shape orthogonal to the longitudinal direction of the flange part is formed in an R chamfered shape ,
The R chamfered shape is configured to prevent the flow pressure of the forging material from concentrating on a position corresponding to the flange portion in the cold forging mold .

前記構成によると、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、フランジ部の長手方向に直交する横断面形状の角部がＲ面取り形状に形成されることによって、冷間鍛造の側方押出加工によってフランジ部が形成される際、フランジ部の横断面形状に対応して角部がＲ面に形成されたフランジ成形部を有する成形型を用いてフランジ部を形成することができる。
このため、成形型のフランジ成形部の横断面形状の角部に材料流圧が集中して作用することを回避することができる。
この結果、成形型のフランジ成形部の横断面形状の角部の応力集中による早期破損を防止して型寿命を向上させることができ、ひいては、車輪用軸受装置の製造コストを軽減することができる。 According to the above configuration, the plurality of flange portions are radially formed on the outer peripheral surface located between the shaft portion and the fitting shaft portion by the side extrusion process of cold forging, thereby reducing the manufacturing cost while reducing the weight. Reduction can be achieved.
Further, when the flange portion is formed by the side extrusion of cold forging by forming the corner portion of the cross-sectional shape orthogonal to the longitudinal direction of the flange portion into an R chamfered shape, the cross-sectional shape of the flange portion The flange portion can be formed by using a molding die having a flange forming portion in which the corner portion is formed on the R surface.
For this reason, it can avoid that material flow pressure acts on the corner | angular part of the cross-sectional shape of the flange molding part of a shaping | molding die.
As a result, it is possible to prevent early breakage due to stress concentration at the corners of the cross-sectional shape of the flange molding portion of the molding die, thereby improving the die life, and thus reducing the manufacturing cost of the wheel bearing device. .

前記構成によると、フランジ部の長手方向に直交する横断面形状において、幅方向中央部よりも両側部が薄肉に形成された分だけ重量軽減を図ることができる。
言い換えると、フランジ部の幅方向中央部を所要とする板厚に形成し、当該部分にボルト孔を貫設してハブボルトに対する圧入長さを確保しながら、重量軽減を図ることができる。 According to the said structure, in the cross-sectional shape orthogonal to the longitudinal direction of a flange part, weight reduction can be aimed at by the part by which both sides were formed thinner than the width direction center part.
In other words, it is possible to reduce the weight while forming the center portion in the width direction of the flange portion to a required plate thickness, and through the bolt hole in the portion to ensure the press-fitting length to the hub bolt.

請求項２に係る車輪用軸受装置は、請求項１に記載の車輪用軸受装置であって、前記冷間鍛造による側方押出加工は、鍛造型装置の成形型が第１の成形型と第２の成形型によって構成されており、前記鍛造型装置の成形型に形成されたキャビティのうち、前記フランジ部に対応するフランジ成形部の位置には前記第１の成形型と第２の成形型の型割り位置が形成されており、前記型割り位置は、前記フランジ厚さ方向中心より嵌合軸部寄りに形成されており、前記フランジ部は、前記成形型によって形成されていることを特徴とする。 A wheel bearing device according to a second aspect is the wheel bearing device according to the first aspect, wherein the side extrusion by the cold forging is performed by using a first forging die and a first forging die. The first molding die and the second molding die are located at the flange molding portion corresponding to the flange portion of the cavities formed in the molding die of the forging die device. The mold dividing position is formed, the mold dividing position is formed closer to the fitting shaft part than the center in the flange thickness direction, and the flange part is formed by the molding die. And

前記構成によると、冷間鍛造による側方押出加工は、鍛造型装置の成形型が第１の成形型と第２の成形型によって構成されている。この成形型に形成されたキャビティのうち、フランジ部に対応するフランジ成形部の位置には第１の成形型と第２の成形型の型割り位置が形成されている。この型割り位置は、フランジ厚さ方向中心より嵌合軸部寄りに形成されている。
これにより、第２の成形型の成形溝の角部に割れが発生することを防止できる。 According to the said structure, as for the side extrusion process by cold forging, the shaping | molding die of a forging die apparatus is comprised by the 1st shaping | molding die and the 2nd shaping | molding die. Of the cavities formed in this mold, the split positions of the first mold and the second mold are formed at the position of the flange mold part corresponding to the flange part. This parting position is formed closer to the fitting shaft part than the center in the flange thickness direction.
Thereby, it can prevent that a crack generate | occur | produces in the corner | angular part of the shaping | molding groove | channel of a 2nd shaping | molding die.

請求項３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、
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、
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、側方押出加工によって前記フランジ部を形成する工程を備え、
前記鍛造型装置の成形型に形成されたキャビティのうち、前記フランジ部に対応するフランジ成形部の長手方向に直交する横断面形状が、請求項１に記載のフランジ部の横断面形状に対応して幅方向中央部よりも両側部が小さく形成され、角部がＲ面に形成された成形型を用いてフランジ部を形成しており、
前記Ｒ面は、前記冷間鍛造の鍛造型装置の成形型において前記フランジ部に対応する位置に対し鍛造材料の流圧が集中することを防止する構成であることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a wheel bearing device manufacturing method comprising: a shaft portion to which a rolling bearing is assembled; and a fitting formed at one end of the shaft portion and having a larger diameter than the shaft portion and a wheel center hole. The shaft,
A flange having 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 having a shaft member,
The flange portion is formed by lateral extrusion on the outer peripheral surface between the shaft portion and the fitting shaft portion while forming a forged recess in the center end surface of the fitting shaft portion by a cold forging die device. Comprising the step of forming,
The cross-sectional shape orthogonal to the longitudinal direction of the flange forming portion corresponding to the flange portion among the cavities formed in the forming die of the forging die device corresponds to the cross-sectional shape of the flange portion according to claim 1. The flange portion is formed using a mold in which both side portions are formed smaller than the central portion in the width direction and the corner portions are formed on the R surface,
The R surface is configured to prevent the flow pressure of the forging material from concentrating on the position corresponding to the flange portion in the forming die of the cold forging forging die device .

前記構成によると、請求項１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と共に、鍛造型装置の型寿命を向上させて車輪用軸受装置の製造コストを軽減することができる。   According to the said structure, while being able to manufacture the wheel bearing apparatus of Claim 1 easily, the mold life of a forge mold apparatus can be improved and the manufacturing cost of a wheel bearing apparatus can be reduced.

請求項４に係る車輪用軸受装置の製造方法は、請求項３に記載の車輪用軸受装置の製造方法であって、前記冷間鍛造の鍛造型装置の成形型は、第１の成形型と第２の成形型によって構成されており、前記鍛造型装置の成形型に形成されたキャビティのうち、前記フランジ部に対応するフランジ成形部の位置には前記第１の成形型と第２の成形型の型割り位置が形成されており、前記型割り位置は、前記フランジ厚さ方向中心より嵌合軸部寄りに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。 The method for manufacturing a wheel bearing device according to claim 4 is the method for manufacturing the wheel bearing device according to claim 3 , wherein the forming die of the cold forging forging device is the first forming die. Of the cavities formed in the mold of the forging die device, the first mold and the second mold are located at the flange mold part corresponding to the flange part. A method of manufacturing a wheel bearing device according to claim 1, wherein a parting position of the mold is formed, and the parting position is formed closer to the fitting shaft portion than the center in the flange thickness direction.

前記構成によると、冷間鍛造の鍛造型装置の成形型は、第１の成形型と第２の成形型によって構成されている。この成形型に形成されたキャビティのうち、フランジ部に対応するフランジ成形部の位置には第１の成形型と第２の成形型の型割り位置が形成されている。この型割り位置は、フランジ厚さ方向中心より嵌合軸部寄りに形成されている。
型割り位置をフランジ厚さ方向中心より嵌合軸部寄りにすることで、第２の成形型の成形溝の角部に割れが発生することを防止でき成形型寿命の向上化が図れる。 According to the said structure, the shaping | molding die of the forging die apparatus of cold forging is comprised by the 1st shaping | molding die and the 2nd shaping | molding die. Of the cavities formed in this mold, the split positions of the first mold and the second mold are formed at the position of the flange mold part corresponding to the flange part. This parting position is formed closer to the fitting shaft part than the center in the flange thickness direction.
By making the mold splitting position closer to the fitting shaft part than the center in the flange thickness direction, it is possible to prevent cracks from occurring at the corners of the molding groove of the second molding die and to improve the mold life.

請求項５に係る車輪用軸受装置の製造方法は、請求項３に記載の車輪用軸受装置の製造方法であって、前記側方押出加工によって前記フランジ部を形成する工程の前の工程には、前記フランジ付き軸部材の前記軸部と、前記フランジ部の幅方向両側面の根元部に形成されるフランジ基部及び前記嵌合軸部を形成するための中間軸部からなる一次成形品を形成する冷間鍛造の前方押出成形の工程を有しており、前記前方押出成形による工程で形成される前記中間軸部の外径をφＤとし、前記側方押出成形による工程で形成される前記フランジ基部の外径をφＢして、前記中間軸部の外径φＤは前記フランジ基部の外径φＢに対して、φＤ≧φＢ×０．８を満たすように設定されていることを特徴とする。 The method for manufacturing a wheel bearing device according to claim 5 is the method for manufacturing the wheel bearing device according to claim 3 , wherein the step before the step of forming the flange portion by the side extrusion is performed. Forming a primary molded product comprising the shaft portion of the shaft member with the flange, a flange base portion formed at a root portion on both side surfaces in the width direction of the flange portion, and an intermediate shaft portion for forming the fitting shaft portion The flange formed by the step of the side extrusion molding, wherein the outer shaft has an outer diameter of φD formed by the step of the forward extrusion molding, and the outer shaft has an outer diameter φD. The outer diameter of the base portion is set to φB, and the outer diameter φD of the intermediate shaft portion is set so as to satisfy φD ≧ φB × 0.8 with respect to the outer diameter φB of the flange base portion.

前記構成によると、前方押出成形による工程で形成される中間軸部から、側方押出成形による工程で形成されるフランジ基部への拡大量を抑えることで側方押出成形による工程で形成されるフランジの先端の塑性ひずみを低減することができる。また、フランジの先端の割れが少ない良好な冷間鍛造製のフランジ付き軸部材を製造することができ、車輪用軸受装置の製造コストを軽減することができる。また車輪用軸受装置の重量軽減を図ることができる。
なお、上記構成を換言すれば、次のようにも表現できる「請求項３に記載の車輪用軸受装置の製造方法であって、前記側方押出加工によって前記フランジ部を形成する工程の前の工程には、前記フランジ付き軸部材の前記軸部と、前記フランジ部の幅方向両側面の根元部に形成されるフランジ基部及び前記嵌合軸部を形成するための中間軸部からなる一次成形品を形成する冷間鍛造の前方押出成形の工程を有しており、前記前方押出成形による工程で形成される前記中間軸部の外径φＤは、前記側方押出成形による工程で形成される前記フランジ基部の外径φＢの０．８倍以上に設定されていることを特徴とする。」 According to the said structure, the flange formed in the process by a side extrusion molding is suppressed by suppressing the expansion amount to the flange base formed in the process by a side extrusion molding from the intermediate shaft part formed in the process by a front extrusion molding. The plastic strain at the tip of can be reduced. Moreover, the shaft member with a flange made from a good cold forging with few cracks of the front-end | tip of a flange can be manufactured, and the manufacturing cost of a wheel bearing apparatus can be reduced. Further, the weight of the wheel bearing device can be reduced.
In other words, in other words, the above-described configuration can be expressed as follows. “The wheel bearing device manufacturing method according to claim 3 , wherein the flange portion is formed by the side extrusion process before the step of forming the flange portion. In the process, primary forming comprising the shaft portion of the shaft member with the flange, a flange base portion formed at the root portions on both side surfaces in the width direction of the flange portion, and an intermediate shaft portion for forming the fitting shaft portion. A forward forging process of cold forging to form a product, and an outer diameter φD of the intermediate shaft portion formed by the forward extrusion process is formed by the lateral extrusion process. The outer diameter φB of the flange base is set to be 0.8 times or more. ”

請求項６に係る車輪用軸受装置の製造方法は、請求項３または請求項５に記載の車輪用軸受装置の製造方法であって、前記前方押出成形による工程で形成される一次成形品の前記中間軸部の外径φＤ、前記軸部の端部外径φＥとし、
前記中間軸部φＤの断面積 ＳＤ＝（φＤ／２）×（φＤ／２）×π
前記軸部の端部外径φＥの断面積 ＳＥ＝（φＥ／２）×（φＥ／２）×π
としたとき、（ＳＤ−ＳＥ）／ＳＤ≦０．８５を満たすように設定されていることを特徴とする。 The method for manufacturing a wheel bearing device according to claim 6 is the method for manufacturing the wheel bearing device according to claim 3 or 5 , wherein the primary molded product formed in the forward extrusion molding step is used. The outer diameter φD of the intermediate shaft portion, the end outer diameter φE of the shaft portion,
Cross-sectional area of the intermediate shaft portion φD SD = (φD / 2) × (φD / 2) × π
The cross-sectional area of the outer end diameter φE of the shaft part SE = (φE / 2) × (φE / 2) × π
Is set to satisfy (SD−SE) /SD≦0.85.

前方押出成形による工程で形成される中間軸部から、前記軸部の端部への断面の減少率が大きいと加工硬化により軸部の硬度が上がってしまう。このフランジ付き軸部材を各構成品と共に車輪用軸受装置として組付ける際、この軸部の端部をかしめ加工する。このとき、この軸部の端部の硬度が高いとかしめ性が低下してしまうので好ましくない。
上記構成によれば、軸部の端部の加工硬化を抑制することができる。
なお、上記構成を換言すれば、次のようにも表現できる「請求項３に記載の車輪用軸受装置の製造方法であって、前記前方押出成形による工程で形成される一次成形品の前記中間軸部の断面積から前記軸部の端部の断面積への断面減少率は０．８５倍以下に設定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」。
If the reduction rate of the cross section from the intermediate shaft portion formed in the step of forward extrusion molding to the end portion of the shaft portion is large, the hardness of the shaft portion increases due to work hardening. When this shaft member with a flange is assembled together with each component as a wheel bearing device, the end portion of the shaft portion is caulked. At this time, if the hardness of the end portion of the shaft portion is high, the caulking property is lowered, which is not preferable.
According to the said structure, the work hardening of the edge part of an axial part can be suppressed.
In other words, in other words, the above-described configuration can be expressed as follows. “The method for manufacturing a wheel bearing device according to claim 3 , wherein the intermediate part of the primary molded product formed in the step of the forward extrusion molding is used. A method for manufacturing a wheel bearing device, wherein the cross-sectional reduction rate from the cross-sectional area of the shaft portion to the cross-sectional area of the end portion of the shaft portion is set to 0.85 times or less.

この発明の実施例１に係る車輪用軸受装置を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the wheel bearing apparatus which concerns on Example 1 of this invention. 同じくフランジ付き軸部材を示す縦断面図である。It is a longitudinal section showing a shaft member with a flange similarly. 同じくフランジ付き軸部材を嵌合軸部側から示す平面図である。It is a top view which similarly shows the shaft member with a flange from the fitting shaft part side. 同じく図３のＩＶ−ＩＶ線に基づくフランジ部の横断面図である。FIG. 4 is a transverse sectional view of the flange portion similarly taken along line IV-IV in FIG. 3. 同じくフランジ付き軸部材の製造工程を示す説明図である。It is explanatory drawing which similarly shows the manufacturing process of a shaft member with a flange. 同じく冷間鍛造の第１、第２の両成形型のキャビティに一次成形品がセットされて型閉じした状態を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the state which the primary molded product was set in the cavity of both the 1st and 2nd shaping | molding die of a cold forging similarly, and the mold was closed. 同じく図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線に基づくフランジ成形型部の横断面図である。FIG. 7 is a transverse cross-sectional view of the flange forming die part based on the VII-VII line of FIG. 6. 同じくパンチによって一次成形品の嵌合軸部の端面に鍛造凹部を形成しながら複数のフランジ部を側方押出加工によって形成する状態を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the state which forms a some flange part by a side extrusion process, forming a forge recessed part in the end surface of the fitting shaft part of a primary molded product similarly. 同じく第１、第２の両成形型のキャビティのフランジ成形部を拡大して示す縦断面図である。It is the longitudinal cross-sectional view which expands and similarly shows the flange molding part of the cavity of both the 1st and 2nd shaping | molding die. この発明の実施例２に係る車輪用軸受装置のフランジ付き軸部材のフランジ部を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the flange part of the shaft member with a flange of the wheel bearing apparatus which concerns on Example 2 of this invention. 同じく図１０のＸＩ−ＸＩ線に基づくフランジ部の横断面図である。It is a cross-sectional view of the flange part similarly based on the XI-XI line of FIG. 同じく冷間鍛造の第１、第２の両成形型のフランジ成形部を示す横断面図である。It is a cross-sectional view showing the flange forming part of both the first and second forming dies of the same cold forging. この発明の実施例３に係る車輪用軸受装置のフランジ付き軸部材を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the shaft member with a flange of the wheel bearing apparatus which concerns on Example 3 of this invention. この発明の実施例３に係る車輪用軸受装置の冷間鍛造の２次成形品を嵌合軸部側から示す平面図である。It is a top view which shows the secondary molded product of the cold forging of the wheel bearing apparatus which concerns on Example 3 of this invention from a fitting axial part side. この発明の実施例４に係る車輪用軸受装置のフランジ付き軸部材を示す側面図である。It is a side view which shows the shaft member with a flange of the wheel bearing apparatus which concerns on Example 4 of this invention. 図１５のＸＶＩ−ＸＶＩ線断面図である。It is the XVI-XVI sectional view taken on the line of FIG. この発明の実施例７に係る車輪用軸受装置のフランジ付き軸部材を示す平面図である。It is a top view which shows the shaft member with a flange of the wheel bearing apparatus which concerns on Example 7 of this invention. 図１７のＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩ線断面図である。It is the XVIII-XVIII sectional view taken on the line of FIG. この発明の実施例８に係る車輪用軸受装置のフランジ付き軸部材のフランジ部を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the flange part of the shaft member with a flange of the wheel bearing apparatus which concerns on Example 8 of this invention. 同じく図１９のＸＸ−ＸＸ線に基づくフランジ部の横断面図である。It is a cross-sectional view of the flange part based on the XX-XX line of FIG. この発明の実施例８に係る車輪用軸受装置の冷間鍛造の第１、第２の両成形型のキャビティのフランジ成形部を拡大して示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which expands and shows the flange molding part of the cavity of both the 1st and 2nd shaping | molding die of the cold forging of the wheel bearing apparatus which concerns on Example 8 of this invention. 図２１のＸＸＩＩ−ＸＸＩＩ線断面図である。It is the XXII-XXII sectional view taken on the line of FIG.

この発明を実施するための形態について実施例にしたがって説明する。   A mode for carrying out the present invention will be described according to an embodiment.

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。
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、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.
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 angular ball bearing 41 as a rolling bearing. It has become.
The flanged shaft member 1 includes a shaft portion 10 on which a double-row angular ball bearing 41 as a rolling bearing is assembled on an outer peripheral surface, a wheel formed on one end side of the shaft portion 10 and having a larger diameter than the shaft portion 10 ( A fitting shaft portion 30 into which a center hole (not shown) is fitted, a flange base portion 20a positioned between the shaft portion 10 and the fitting shaft portion 30, and a radially outer surface on the outer peripheral surface of the flange base portion 20a. And a plurality of flange portions 21 each having a bolt hole 24 in which a hub bolt 27 for tightening a wheel is disposed by press-fitting.
Further, the fitting shaft portion 30 is formed with a brake rotor fitting portion 31 on the flange portion 21 side, and a wheel fitting portion 32 having a slightly smaller diameter than the brake rotor fitting portion 31 on the distal end side. ing.

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 outer ring member 45 is disposed on the outer peripheral surface of the shaft portion 10 of the flanged shaft member 1 while maintaining an annular gap, and a predetermined interval is maintained in the axial direction of the inner peripheral surface of the outer ring member 45. A plurality of balls 50 and 51 as rolling elements are held by the cages 52 and 53 between the formed raceway surfaces 46 and 47 and the raceway surfaces 43 and 44 on the shaft portion 10 side, respectively. Thus, the double-row angular ball bearing 41 is configured.
In the first embodiment, the shaft portion 10 of the shaft member 1 with the flange is formed in a stepped shaft shape in which the flange portion 21 side has a large diameter and the distal end side has a small diameter, and the shaft portion 10 has a large diameter portion 11. One raceway surface 43 is formed on the outer peripheral surface.
An inner ring body 42 is fitted on the outer peripheral surface of the small diameter portion 12 of the shaft portion 10, and the other raceway surface 44 is formed on the outer peripheral surface of the inner ring body 42.
Furthermore, an end shaft portion 15 having the same diameter as that of the small diameter portion 12 extends from the tip portion of the shaft portion 10. A shaft end concave portion 16 is formed in the center of the end surface of the end shaft portion 15, and a distal end portion of the end shaft portion 15 is caulked radially outward to form a caulking portion 17, thereby forming an outer peripheral surface of the small diameter portion 12. The inner ring body 42 is fixed to.

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 body side flange 48 is integrally formed at the axial center of the outer peripheral surface of the outer ring member 45, and the wheel hub unit includes a vehicle body side member such as a vehicle suspension device (not shown). The knuckle supported by (3) or the mounting surface of the carrier is connected by a bolt.

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をなる側）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の回転中心軸線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 flange portions 21 of the shaft member 1 with flange are laterally extruded when a forged recess 33 is formed on the end face of the center portion of the fitting shaft portion 30 by cold forging. Formed by. In addition, on the base portion (base portion) of the flange portion 21 and one side thereof (hereinafter simply referred to as the vicinity of the root portion) (on the side that forms the vehicle inner surface when the rotor support surface 22 of the flange portion 21 is the vehicle outer surface). A thick portion 23 is formed that protrudes toward the inside of the vehicle.
Further, the thick portion 23 is formed in an inclined shape that gradually decreases from the base portion (base portion) side of the flange portion 21 toward the bolt hole 24 side of the flange portion 21. The inclination angle of the inclined surface 23a of the thick wall portion 23 (the angle with respect to the annular flat surface 23c orthogonal to the rotation center axis S of the flanged shaft member 1) θ1 is the material flow during cold forging and demolding after forming. Is preferably set to a relationship of “20 ° ≦ θ1 ≦ 45 °”.

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をなすと共に、隣接する各フランジ部２１の湾曲面２１ｂはフランジ基部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 flange portion 21 are flange base portions so that stress does not concentrate on the root portions on both side surfaces in the width direction of each flange portion 21. A curved surface (including a circular arc surface) 21b that gradually becomes wider toward the outer peripheral surface of 20a is formed, and the curved surface 21b of each adjacent flange portion 21 is continuous with the outer peripheral surface of the flange base portion 20a.
As shown in FIG. 3, the front end surface of each flange portion 21 is formed as an arcuate surface 21 a having a radius that is approximately half the diameter of the brake rotor fitting portion 31 of the fitting shaft portion 30. That is, when the diameter dimension of the brake rotor fitting part 31 of the fitting shaft part 30 is φP and the radial dimension of the arcuate surface 21a at the tip of the flange part 21 is rQ, φP / 2≈rQ. Is formed.

さて、この実施例１において、冷間鍛造の側方押出加工によって各フランジ部２１が形成されると同時に、図４に示すように、フランジ部２１の長手方向に直交する横断面形状の角部２１ｅがＲ面取り形状に形成されている。
例えば、フランジ部２１の板厚寸法が６ｍｍ〜８ｍｍ程度である場合、角部２１ｅは半径３ｍｍのＲ面に形成されることが望ましい。 Now, in Example 1, each flange portion 21 is formed by the side extrusion process of cold forging, and at the same time, as shown in FIG. 4, the corner portion having a cross-sectional shape orthogonal to the longitudinal direction of the flange portion 21. 21e is formed in an R chamfered shape.
For example, when the plate thickness dimension of the flange portion 21 is about 6 mm to 8 mm, the corner portion 21e is desirably formed on an R surface having a radius of 3 mm.

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４に示すように、フランジ部２１の長手方向に直交する横断面形状の角部２１ｅがＲ面取り形状に形成されることによって、冷間鍛造の側方押出加工によってフランジ部２１が形成される際、フランジ部２１の横断面形状に対応して角部８０ｂ、８１ｂがＲ面に形成されたフランジ成形部（後述する）７８を有する成形型（後述する第１、第２成形型７１、７２）を用いてフランジ部２１を形成することができる（図７参照）。
このため、フランジ成形部７８の横断面形状の角部８０ｂ、８１ｂに冷間鍛造の材料流圧が集中して作用することを回避することができる。
この結果、フランジ成形部７８の横断面形状の角部８０ｂ、８１ｂの早期摩耗を防止して型寿命を向上させることができ、ひいては、車輪用軸受装置の製造コストを軽減することができる。 In the wheel bearing device according to the first embodiment of the present invention configured as described above, the outer periphery of the flange base portion 20a positioned between the shaft portion 10 and the fitting shaft portion 30 by the side extrusion process of cold forging. By forming the plurality of flange portions 21 radially on the surface, it is possible to reduce the manufacturing cost while reducing the weight.
Moreover, as shown in FIG. 4, the flange part 21 is formed by the side extrusion process of cold forging by forming the corner part 21e of the cross-sectional shape orthogonal to the longitudinal direction of the flange part 21 into an R chamfered shape. In this case, a mold (first and second molds 71 described later) having a flange molded part (described later) 78 in which corners 80b and 81b are formed on the R surface corresponding to the cross-sectional shape of the flange part 21. 72) can be used to form the flange portion 21 (see FIG. 7).
For this reason, it can avoid that the material flow pressure of cold forging acts on the corner | angular parts 80b and 81b of the cross-sectional shape of the flange molding part 78 concentratingly.
As a result, it is possible to prevent the early wear of the corner portions 80b and 81b of the cross-sectional shape of the flange forming portion 78 and improve the mold life, thereby reducing the manufacturing cost of the wheel bearing device.

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５〜図７にしたがって説明する。
図５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（フランジ基部２０ａと嵌合軸部３０の一部を形成する）２０と、嵌合軸部（この状態では鍛造凹部３３やブレーキロータ用嵌合部３１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 the wheel bearing device according to the first embodiment will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 5, a round bar material of structural carbon steel (for example, carbon steel having a carbon content of around 0.5% such as S45C, S50C, S55C, etc. is desirable) is cut into a required length to obtain a shaft-shaped material 60. Form.
Next, the shaft-shaped material 60 is heated to around 800 ° C., for example, and then cooled and annealed.
Thereafter, the shaft-shaped material 60 is forward-extruded using a forging die device (not shown) for cold forging forward extrusion, whereby the shaft portion (large diameter portion 11, small diameter portion 12 and end shaft portion (this shaft portion) 10), an intermediate shaft portion (forming a part of the flange base portion 20a and the fitting shaft portion 30) 20, and a fitting shaft portion (in this state) The forging recess 33 and the brake rotor fitting portion 31 are not formed, and a primary molded product 61 is manufactured by forward extrusion of cold forging.

次に、図５〜図９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を放射状に形成し、二次成形品６２を製作する。   Next, as shown in FIGS. 5 to 9, the shaft of the primary molded product 61 is formed while forming the forged recess 33 on the end surface of the center portion of the fitting shaft portion 30 by the forging die device 70 for cold forging side extrusion. A plurality of flange portions 21 are formed radially on the outer peripheral surface of the intermediate shaft portion 20 located between the portion 10 and the fitting shaft portion 30 to produce a secondary molded product 62.

図６〜図９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、図６と図７に示すように、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、左右両側壁面の案内面８０ａ、８１ａ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の長手方向に直交する横断面形状は、フランジ部２１の横断面形状と同じ形状に形成され、角部８０ｂ、８１ｂがＲ面（例えば、半径３ｍｍのＲ面）に形成されている。 As shown in FIGS. 6 to 9, in the forging die device 70 for cold forging side extrusion, a primary molded product 61 is set between the first and second forming dies 71 and 72. A cavity 75 having a plurality of flange forming portions 78 for forming the plurality of flange portions 21 by lateral extrusion is formed.
The flange forming portion 78 is constituted by forming groove portions 76 and 77 formed in both the first and second forming dies 71 and 72, respectively.
That is, as shown in FIGS. 6 and 7, the opposing distance between the guide surfaces 80 and 81 of the upper and lower wall surfaces of the molding groove portions 76 and 77 of the first and second molding dies 71 and 72 is the plate thickness of the flange portion 21. The distance between the guide surfaces 80a and 81a on the left and right wall surfaces is set to be equal to the width of the flange portion 21. And the cross-sectional shape orthogonal to the longitudinal direction of the flange forming part 78 is formed in the same shape as the cross-sectional shape of the flange part 21, and the corners 80b and 81b are formed on the R surface (for example, the R surface having a radius of 3 mm). Has been.

また、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と反対側の第２成形型７２の成型溝部７７には、図９に示すように、案内面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 first embodiment, as shown in FIG. 9, the material inflow side of the guide surface 81 is formed in the molding groove portion 77 of the second molding die 72 on the opposite side of the thick portion 23 near the base portion of the flange portion 21. A relief portion 84 that holds the gap S2 between the flange portion 21 and the flange portion 21 is formed on the back side except the vicinity.
On the other hand, in the first embodiment, the guide surface 80 of the molding groove portion 76 of the first molding die 71 that forms the thick portion 23 side near the base portion of the flange portion 21 is formed in a mold structure that does not have a relief portion. .

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の厚肉部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。
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 groove portion 82 for forming the thick portion 23 of the flange portion 21 is formed on the material inflow side of the forming groove portion 76 of the first mold 71. The bottom surface of the thick-wall forming groove 82 is formed on an inclined surface 82a that gradually decreases from the base portion side of the flange portion 21 toward the bolt hole 24 side, and continues to the guide surface 80 (see FIG. 7). .
Further, the inclination angle θ2 of the inclined surface 82a of the bottom surface of the thick part forming groove 82 is the same as the inclination angle θ1 of the inclined surface 23a of the thick part 23 of the flange portion 21, that is, “20 ° ≦ θ2 ≦ 45 °”. Is set to the relationship.
Moreover, the length dimension in the radial direction of the flange molding part 78 constituted by the molding groove parts 76 and 77 is set with a length dimension that does not contact the arc surface 21a at the tip of the flange part 21 (FIGS. 6 and 7). reference).

そして、先ず、図６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８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。これと同時に、フランジ部２１の長手方向に直交する横断面形状の角部２１ｅをＲ面取り形状に形成する。
さらに、前記した側方押出加工によって、フランジ部２１の根元部近傍の一側に厚肉部２３を形成し、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. 6, the primary molded product 61 is set in the first mold 71 among the first mold (lower mold) 71 and the second mold (upper mold) 72 of the forging die apparatus 70. Then, the second mold 72 is closed with respect to the first mold 71.
Thereafter, as shown in FIGS. 6 and 8, the punch 73 is lowered toward the center end surface of the fitting shaft portion 30 of the primary molded product 61, and the center portion of the fitting shaft portion 30 is formed by the tip portion 74 of the punch 73. Both the first and second molding dies 71 and 72 are formed on the outer peripheral surface of the intermediate shaft portion 20 located between the shaft portion 10 of the primary molded product 61 and the fitting shaft portion 30 while forming the forged recess 33 on the end surface. A plurality of flange portions 21 are formed by side-extrusion into the flange forming portion 78 of the cavity 75 formed in the above. At the same time, a corner portion 21e having a cross-sectional shape orthogonal to the longitudinal direction of the flange portion 21 is formed in an R chamfered shape.
Furthermore, the thick part 23 is formed in one side vicinity of the root part of the flange part 21 by the above-mentioned side extrusion process, The secondary molded product 62 by a side extrusion process is manufactured by this. The intermediate shaft portion 20 forms part of the flange base portion 20a and the fitting shaft portion 30 by cold forging deformation.

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等を旋削加工また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 product 62 is turned. Then, by turning, for example, the bolt holes 24 are formed in each flange portion 21, and the first and second double-sided portions 25 and 26 are formed in the opening portions at both ends of the bolt hole 24. Further, a shaft end recess 16 is formed in the end shaft portion 15 of the shaft portion 10.
After that, after the secondary molded product 62 is quenched, the raceway surface 43 of the large-diameter portion 11 of the shaft portion 10, the rotor support surface 22 of the flange portion 21 and the like are turned or polished to have a finished product. The shaft member 1 is manufactured.

また、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。 In addition, as shown in FIG. 2, the first and second double-sided chamfers 25, 26 formed in the flange portion 21 at the openings at both ends of the bolt hole 24 are positioned on the thick portion 23 side of the flange portion 21. It is desirable to set the relationship of “T1 <T2” when the depth dimension of the first chamfered portion 25 is T1 and the depth dimension of the second chamfered portion 26 on the opposite side is T2.
That is, in a state after the serration shaft portion 29a (formed at the root portion of the shaft portion 29) 29a of the hub bolt 27 is press-fitted into the bolt hole 24 of the flange portion 21, the flange portion on the side where the depth dimension of the chamfered portion is large. Although 21 is a trace amount, it has a characteristic of warping deformation.
For this reason, even if “warping” occurs toward the thick wall portion 23 side of the flange portion 21 due to the side extrusion, the hub bolt 27 is press-fitted into the bolt hole 24 of the flange portion 21 as described above. “Warpage” of the flange portion 21 toward the thick portion 23 is reduced.

また、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２８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。 Further, as shown in FIG. 2, the bolt seat surface 21 c that contacts the lower surface of the head 28 of the hub bolt 27 on one side surface (surface opposite to the rotor support surface 22) where the thick portion 23 of the flange portion 21 is formed is coining. It is desirable that the surface is finished by machining, thereby ensuring the necessary plane accuracy (for example, perpendicularity 0.1 or less) of the flange portion 21 and increasing the strength.
Further, the boundary R surface 23b of the inclined surface 23a of the thick portion 23 of the flange portion 21 or the range extending over the boundary R surface 23b and the inclined surface 23a (coining processing range W in FIG. 2) is exceeded. It is desirable to further increase the strength of the flange portion 21 by finishing the surface by coining.
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 balls 50, 51, cages 52, 53, and an outer ring member 45 are assembled on the outer peripheral surface of the shaft portion 10 of the shaft member 1 with flange.
Then, after the inner ring body 42 is fitted on the outer peripheral surface of the small-diameter portion 12 of the shaft portion 10, the distal end portion of the end shaft portion 15 is caulked radially outward to form the caulking portion 17, thereby forming the small-diameter portion 12. The inner ring body 42 is fixed to the outer peripheral surface of the inner ring.
In addition, before or after the angular ball bearing 41 is assembled to the outer peripheral surface of the shaft portion 10 of the flanged shaft member 1, the shaft portion 29 of the hub bolt 27 extends from the first chamfered portion 25 side of the bolt hole 24 of the flange portion 21. The hub bolt 27 is fixed to the flange portion 21 by being inserted and the serration shaft portion 29 a of the shaft portion 29 is press-fitted into the bolt hole 24.
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 pulsar ring 96 having a detected portion 95 corresponding to the speed sensor 90 in the circumferential direction is press-fitted and fixed to the outer peripheral surface of the inner ring body 42 as necessary. In this case, a covered cylindrical cover member 91 is press-fitted and fixed to the inner peripheral surface of the end portion of the outer ring member 45, and the speed sensor 90 is attached to the cover plate portion 92 of the cover member 91 so that the detection portion thereof is covered by the pulsar ring 96. It is attached facing the detector 95.

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よると、フランジ成形部７８の長手方向に直交する横断面形状が、フランジ部２１の横断面形状と同じ形状に形成され、角部８０ｂ、８１ｂがＲ面（例えば、半径３ｍｍのＲ面）に形成された第１、第２の両成形型７１、７２を用いて、フランジ付き軸部材１の二次成形品６２を容易に形成することができる。
また、フランジ成形部７８の横断面形状の角部８０ｂ、８１ｂがＲ面に形成されるため、冷間鍛造の材料流圧が集中して作用することを回避することができる。
この結果、フランジ成形部７８の横断面形状の角部８０ｂ、８１ｂの早期摩耗を防止して型寿命を向上させることができ、ひいては、車輪用軸受装置の製造コストを軽減することができる。 According to the method for manufacturing the wheel bearing device according to the first embodiment of the present invention configured as described above, the cross-sectional shape perpendicular to the longitudinal direction of the flange forming portion 78 is the same shape as the cross-sectional shape of the flange portion 21. Secondary molding of the flanged shaft member 1 using both the first and second molding dies 71 and 72 having the corner portions 80b and 81b formed on the R surface (for example, the R surface having a radius of 3 mm). The product 62 can be easily formed.
Further, since the corner portions 80b and 81b having the cross-sectional shape of the flange forming portion 78 are formed on the R surface, it is possible to avoid the concentrated material flow pressure of cold forging from acting.
As a result, it is possible to prevent the early wear of the corner portions 80b and 81b of the cross-sectional shape of the flange forming portion 78 and improve the mold life, thereby reducing the manufacturing cost of the wheel bearing device.

また、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、成形型と素材との摩擦抵抗を軽減して荷重増大を防止することが可能となる。   Further, a relief portion 84 that holds the gap S2 is formed between the flange portion 21 and the molding groove portion 77 of the second molding die 72 at a portion corresponding to the opposite side of the thick portion 23 near the base portion of the flange portion 21. Is done. For this reason, the material and the second molding die 72 during the cold forging material flow when the flange portion 21 is formed while the forging recess 33 is formed on the end surface of the center portion of the fitting shaft portion 30 by the tip portion 74 of the punch 73. The contact frictional force with the molding groove 77 can be reduced by an amount corresponding to the relief portion 84. As a result, it is possible to reduce the frictional resistance between the mold and the material and prevent an increase in load.

また、この実施例１において、図６、図８、図９に示すように、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, as shown in FIG.6, FIG.8, FIG.9, the 1st shaping | molding die 71 is made into the die | dye structure in which the shaping | molding groove part 76 does not have an escape part, Therefore The fiber flow of cold forging It is possible to satisfactorily suppress the occurrence of “warping” toward the thick portion 23 side of the flange portion 21 due to the material fluidity along the direction.
That is, in cold forging, there is a characteristic that the flange portion 21 is likely to be warped toward the thick wall portion 23 due to the material fluidity along the fiber flow. Due to the warpage of the flange portion 21 toward the thick portion 23 side, for example, it may be difficult to finish the entire rotor support surface 22 of the flange portion 21 to a flat surface. In the case where the entire surface of the rotor support surface 22 of the flange portion 21 is not finished to a flat surface, for example, it is assumed that the mounting of the brake rotor 55 becomes unstable. However, as described above, it is easy to finish the entire surface of the rotor support surface 22 of the flange portion 21 to a flat surface by suppressing the occurrence of “warping” toward the thick wall portion 23 side of the flange portion 21. It becomes possible to attach the rotor 55 stably.

次に、この発明の実施例２に係る車輪用軸受装置を図１０と図１１にしたがって説明する。
図１０に示すように、この実施例２においても、フランジ付き軸部材１０１の複数のフランジ部１２１は、冷間鍛造によって嵌合軸部１３０の中心部端面に鍛造凹部１３３が形成される際の側方押出加工によって形成される。
図１１に示すように、この実施例２においては、フランジ部１２１の長手方向に直交する横断面形状が幅方向中央部１２１ｆよりも両側部１２１ｇが薄肉に形成されている。また、フランジ部１２１の横断面形状の角部１２１ｅがＲ面取り形状に形成されている。
この実施例２のその他の構成は実施例１と同様に構成されるため、その説明は省略することがある。以降の実施例においても同様である。 Next, a wheel bearing device according to Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 10, also in the second embodiment, the plurality of flange portions 121 of the shaft member 101 with the flange are formed when the forged recess 133 is formed on the end surface of the center portion of the fitting shaft portion 130 by cold forging. Formed by lateral extrusion.
As shown in FIG. 11, in the second embodiment, the cross-sectional shape orthogonal to the longitudinal direction of the flange portion 121 is formed such that both side portions 121g are thinner than the width direction central portion 121f. Moreover, the corner | angular part 121e of the cross-sectional shape of the flange part 121 is formed in the R chamfering shape.
Since other configurations of the second embodiment are configured in the same manner as the first embodiment, the description thereof may be omitted. The same applies to the following embodiments.

上述したように構成されるこの発明の実施例２に係る車輪用軸受装置において、フランジ部１２１の長手方向に直交する横断面形状で幅方向中央部１２１ｆよりも両側部１２１ｇを薄肉に形成した分だけ重量軽減を図ることができる。
言い換えると、フランジ部１２１の幅方向中央部１２１ｆを所要とする板厚に形成し、当該部分にボルト孔１２４を貫設してハブボルトに対する圧入長さを確保しながら、重量軽減を良好に図ることができる。 In the wheel bearing device according to the second embodiment of the present invention configured as described above, the side section 121g is thinner than the width direction center section 121f in the cross-sectional shape orthogonal to the longitudinal direction of the flange section 121. Only weight reduction can be achieved.
In other words, the center part 121f in the width direction of the flange part 121 is formed to have a required plate thickness, and the bolt hole 124 is penetrated through the part to ensure the press-fitting length with respect to the hub bolt, and the weight can be reduced well. Can do.

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１２にしたがって説明する。
図１２に示すように、この実施例２においては、冷間鍛造の側方押出加工の鍛造型装置１７０の第１、第２の両成形型１７１、１７２の成型溝部１７６、１７７によって、フランジ成形部１７８が形成されている。このフランジ成形部１７８の横断面形状が前記したフランジ部１２１の横断面形状に対応して幅方向中央部１７６ａよりも両側部１７６ｂが小さく形成されている。
さらに、フランジ成形部１７８の横断面形状の角部１８０ｂ、１８１ｂがＲ面に形成されている。
この実施例２に係る車輪用軸受装置の製造方法のその他の構成は前記実施例１で述べた車輪用軸受装置の製造方法と同様に構成されるためその説明は省略する。 Next, a method for manufacturing a wheel bearing device according to Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 12, in the second embodiment, flange forming is performed by forming groove portions 176 and 177 of both the first and second forming dies 171 and 172 of the cold forging side extrusion forging die apparatus 170. A portion 178 is formed. Corresponding to the cross-sectional shape of the flange portion 121 described above, both side portions 176b are formed to be smaller than the widthwise center portion 176a.
Further, corner portions 180b and 181b having a cross-sectional shape of the flange forming portion 178 are formed on the R surface.
Since the other structure of the manufacturing method of the wheel bearing device according to the second embodiment is the same as the manufacturing method of the wheel bearing device described in the first embodiment, the description thereof is omitted.

上述したように構成されるこの発明の実施例２に係る車輪用軸受装置の製造方法によると、フランジ成形部１７８の長手方向に直交する横断面形状が、フランジ部１２１の横断面形状と同じ形状に形成され、角部１８０ｂ、１８１ｂがＲ面（例えば、半径３ｍｍのＲ面）に形成された第１、第２の両成形型１７１、１７２を用いて、フランジ付き軸部材１０１の二次成形品１６２を容易に形成することができる。
また、フランジ成形部１７８の横断面形状の角部１８０ｂ、１８１ｂがＲ面に形成されるため、冷間鍛造の材料流圧が集中して作用することを回避することができる。
この結果、フランジ成形部１７８の横断面形状の角部１８０ｂ、１８１ｂの早期摩耗を防止して型寿命を向上させることができ、ひいては、車輪用軸受装置の製造コストを軽減することができる。 According to the method of manufacturing the wheel bearing device according to the second embodiment of the present invention configured as described above, the cross-sectional shape orthogonal to the longitudinal direction of the flange forming portion 178 is the same shape as the cross-sectional shape of the flange portion 121. Secondary molding of the flanged shaft member 101 using both the first and second molding dies 171 and 172 having the corner portions 180b and 181b formed on the R surface (for example, the R surface having a radius of 3 mm). The product 162 can be easily formed.
Further, since the corner portions 180b and 181b of the cross-sectional shape of the flange forming portion 178 are formed on the R surface, it is possible to avoid the concentrated material flow pressure of cold forging from acting.
As a result, it is possible to prevent the early wear of the corner portions 180b and 181b of the cross-sectional shape of the flange forming portion 178, thereby improving the mold life, and thus to reduce the manufacturing cost of the wheel bearing device.

次に、この発明の実施例３に係る車輪用軸受装置を図１３、図１４にしたがって説明する。
図１３に図示されるように、シール摺動部５７は冷間鍛造により所定の精度に成形されている。また、シール摺動部５７は、ボンデリューベ処理被膜または二硫化モリブデン膜により表面摩擦係数が低い状態に形成されている。 Next, a wheel bearing device according to Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 13, the seal sliding portion 57 is formed with a predetermined accuracy by cold forging. Further, the seal sliding portion 57 is formed in a state where the surface friction coefficient is low by a bonderube treatment film or a molybdenum disulfide film.

また、実施例３におけるフランジ部２１及びフランジ基部２０ａの軸方向から見た面積に関する特徴について説明する。図１４の斜線部は、冷間鍛造の二次成形において、フランジ部２１が延出される外径円の範囲内で第１成形型７１と第２成形型７２が接触する範囲を示す。言い換えれば、フランジ部２１が肉抜きされた部分である。
ここで、フランジ部２１の外径をφＡ、フランジ部２１の根元のフランジ基部２０ａの外径をφＢ、フランジ部２１の周方向の幅をＣ、フランジ部２１の数をＮとし、フランジ部２１及びフランジ基部２０ａの軸方向から見た面積（フランジ投影部の面積）をＳｆ、フランジ部２１の外径円の面積をＳａとすると、
Ｓｆ＝Ｎ×Ｃ×（１／２）×（φＡ−φＢ）＋（φＢ／２）×（φＢ／２）×π
Ｓａ＝（φＡ／２）×（φＡ／２）×π
と表すことができ、実施例１では、二次成形品６２のＳｆ／Ｓａが０．５３〜０．５６の範囲とされている。 Moreover, the characteristic regarding the area seen from the axial direction of the flange part 21 and the flange base part 20a in Example 3 is demonstrated. 14 indicates a range in which the first mold 71 and the second mold 72 are in contact with each other within the outer diameter circle in which the flange portion 21 extends in the secondary forming of cold forging. In other words, it is a portion where the flange portion 21 is thinned.
Here, the outer diameter of the flange portion 21 is φA, the outer diameter of the flange base portion 20a at the base of the flange portion 21 is φB, the circumferential width of the flange portion 21 is C, the number of the flange portions 21 is N, and the flange portion 21 And the area (area of the flange projection part) seen from the axial direction of the flange base part 20a is Sf, and the area of the outer diameter circle of the flange part 21 is Sa.
Sf = N × C × (1/2) × (φA−φB) + (φB / 2) × (φB / 2) × π
Sa = (φA / 2) × (φA / 2) × π
In Example 1, the Sf / Sa of the secondary molded product 62 is in the range of 0.53 to 0.56.

このＳｆ／Ｓａは、フランジ部２１が延出される外径円の範囲内における第１成形型７１と第２成形型７２が非接触となる面積の外径円の面積に対する比率を表している。
このＳｆ／Ｓａが大きいほど、フランジ投影部の比率が大きくなるため鋼材の流動面積が大きくなり、押出加工による鋼材の流動性が良くなるため成形性が向上する。一方、Ｓｆ／Ｓａが大きいほど、第１成形型７１と第２成形型７２が接触面積が小さくなり狭い面積で型圧を支えることが必要となるため型に対する負荷が増大する。
また、Ｓｆ／Ｓａが小さいほど、フランジ投影部の割合が小さくなるため鋼材の流動面積が狭くなり、押出加工による鋼材の流動性が悪くなるため成形性が低下する。一方、Ｓｆ／Ｓａが小さいほど、第１成形型７１と第２成形型７２の接触面積が大きくなるため広い面積で型圧を支えればよいので型に対する負荷が減少する。
なお、Ｓｆ／Ｓａが異なる構成について試験した結果、Ｓｆ／Ｓａが０．６より大きい場合は、成形型の接触面積が狭く、狭い面積で型圧を支えることが必要となり型が割れやすくなることがわかった。また、Ｓｆ／Ｓａが０．５より小さい場合は、鋼材の流動面積が狭くなり鋼材の流動性が悪くなるためフランジ部の成形性が悪くなり、フランジ部が予定した形状に成形されにくくなることがわかった。よって、Ｓｆ／Ｓａは０．５以上かつ０．６以下のとすることが好ましい。
この実施例３のその他の構成は実施例１及び実施例２と同様に構成されるため、その説明は省略する。 Sf / Sa represents the ratio of the area where the first molding die 71 and the second molding die 72 are not in contact with each other to the area of the outer diameter circle within the range of the outer diameter circle from which the flange portion 21 extends.
The larger this Sf / Sa is, the larger the ratio of the flange projection portion is, so the flow area of the steel material is increased, and the fluidity of the steel material by extrusion is improved, so that the formability is improved. On the other hand, the larger the Sf / Sa, the smaller the contact area between the first mold 71 and the second mold 72, and it is necessary to support the mold pressure in a narrow area, so the load on the mold increases.
Further, the smaller the Sf / Sa, the smaller the ratio of the flange projection portion, so that the flow area of the steel material becomes narrower, and the fluidity of the steel material by the extrusion process becomes worse, so the formability decreases. On the other hand, the smaller the Sf / Sa is, the larger the contact area between the first mold 71 and the second mold 72 is. Therefore, it is sufficient to support the mold pressure over a wide area, so the load on the mold decreases.
In addition, when Sf / Sa is larger than 0.6 as a result of testing for configurations having different Sf / Sa, the contact area of the mold is narrow, and it is necessary to support the mold pressure in a small area, and the mold is likely to crack. I understood. In addition, when Sf / Sa is smaller than 0.5, the flow area of the steel material becomes narrow and the fluidity of the steel material becomes worse, so the formability of the flange portion becomes worse, and the flange portion becomes difficult to be formed into the expected shape. I understood. Therefore, Sf / Sa is preferably 0.5 or more and 0.6 or less.
Since other configurations of the third embodiment are configured in the same manner as the first and second embodiments, the description thereof is omitted.

上述したように構成されるこの発明の実施例ｘに係る車輪用軸受装置において、シール摺動部５７は冷間鍛造により所定の精度に成形されているので旋削加工は省略することができる。また、シール摺動部５７は、ボンデリューベ処理被膜または二硫化モリブデン膜により表面摩擦係数が低い状態に形成されているので、研磨加工は省略することができる。   In the wheel bearing device according to the embodiment x of the present invention configured as described above, since the seal sliding portion 57 is formed with a predetermined accuracy by cold forging, the turning process can be omitted. Further, since the seal sliding portion 57 is formed in a state where the surface friction coefficient is low by the bonderube treatment film or the molybdenum disulfide film, the polishing process can be omitted.

また、この実施例３において、フランジ投影部の面積Ｓｆとフランジ部２１の外径円の面積Ｓａの比Ｓｆ／Ｓａが０．５３以上かつ０．５６以下とされているため、冷間鍛造の二次成形におけるフランジ部２１の押出加工において、型に過度の負担が掛からずフランジ部２１の成形性が良好となるため、型寿命と成形性の両立を図ることができる。   In Example 3, since the ratio Sf / Sa of the area Sf of the flange projection part and the area Sa of the outer diameter circle of the flange part 21 is 0.53 or more and 0.56 or less, In the extrusion of the flange portion 21 in the secondary molding, an excessive burden is not applied to the mold, and the moldability of the flange portion 21 is improved, so that both mold life and moldability can be achieved.

次に、前記実施例３に係る車輪用軸受装置の製造方法を図５、図６、図８、図９、図１４にしたがって説明する。
この実施例３に車輪用軸受装置の製造方法にかかる特徴点について示す。
図５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。
次に、成型後の離型性を良くするために、軸状素材６０にボンデライト処理を行い、軸状素材６０の表面にリン酸塩被膜を形成する。
次に、鍛造工程時の型の潤滑を良するために、ボンデリューベ処理または、必要に応じて耐焼付き性を向上させるために、軸状素材６０に二硫化モリブデンを塗布して乾燥させてもよい。 Next, a method for manufacturing the wheel bearing device according to the third embodiment will be described with reference to FIGS. 5, 6, 8, 9, and 14.
This Example 3 shows the characteristic points of the method for manufacturing the wheel bearing device.
As shown in FIG. 5, a round bar material of structural carbon steel (for example, carbon steel having a carbon content of around 0.5% such as S45C, S50C, S55C, etc. is desirable) is cut into a required length to obtain a shaft-shaped material 60. Form. Next, the shaft-shaped material 60 is heated to around 800 ° C., for example, and then cooled and annealed.
Next, in order to improve the releasability after molding, the shaft-shaped material 60 is subjected to bonderite treatment, and a phosphate coating is formed on the surface of the shaft-shaped material 60.
Next, in order to improve the lubrication of the mold during the forging step, molybdenum disulphide may be applied to the shaft-shaped material 60 and dried in order to improve bond resistance or, if necessary, seizure resistance. .

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１０（大径部１１、小径部１２及び端軸部１５（この状態では軸端凹部１６が形成されていない）を含む）と、中間軸部２０と、嵌合軸部３０（この状態では鍛造凹部３３やブレーキロータ用嵌合部３１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。
ここで、軸状素材６０は冷間鍛造前にボンデライト処理及びボンデリューベ処理がなされているので、鍛造工程時の型の潤滑が良く、型寿命を延ばすことができ、成形後の離型性も良い。また、一次成形では軸状素材６０を加熱することなく成形するので、一次成形品６１には表面にボンデライト処理及びボンデリューベ処理により形成された皮膜が温存される。 Then, the shaft-shaped raw material 60 is subjected to forward extrusion using a forging die device (not shown) for forward extrusion of cold forging, whereby the shaft portion 10 (the large diameter portion 11, the small diameter portion 12, and the end shaft portion 15). (In this state, the shaft end recessed portion 16 is not formed), the intermediate shaft portion 20, and the fitting shaft portion 30 (in this state, the forged recessed portion 33 and the brake rotor fitting portion 31 are not formed. ) And a primary molded product 61 is manufactured by forward extrusion of cold forging.
Here, since the shaft-shaped material 60 has been subjected to bonderite treatment and bonderube treatment before cold forging, the die is well lubricated during the forging process, the die life can be extended, and the mold release property after molding is also good. . Further, since the shaft-shaped material 60 is molded without heating in the primary molding, a film formed on the surface by the bonderite process and the bonderube process is preserved on the primary molded product 61.

次に、図５、図６、図８、図９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を放射状に形成し、二次成形品６２を製作する。
ここで、一次成形品６１には表面にボンデライト処理及びボンデリューベ処理により形成された皮膜が温存されているので、二次成形においても、鍛造工程時の型の潤滑が良く、型寿命を延ばすことができ、成形後の離型性も良い。
この実施例３に係る車輪用軸受装置の製造方法のその他の構成は前記実施例１及び実施例２で述べた車輪用軸受装置の製造方法と同様に構成されるためその説明は省略する。 Next, as shown in FIGS. 5, 6, 8, and 9, the forging recess 33 is formed on the end surface of the center portion of the fitting shaft portion 30 by the forging die device 70 of the side extrusion process of cold forging. A plurality of flange portions 21 are formed radially on the outer peripheral surface of the intermediate shaft portion 20 located between the shaft portion 10 and the fitting shaft portion 30 of the primary molded product 61 to produce a secondary molded product 62.
Here, since the film formed by the bonderite treatment and the bonderube treatment is preserved on the surface of the primary molded product 61, the mold lubrication during the forging process is good and the mold life can be extended even in the secondary molding. It is possible to release after molding.
Since the other structure of the manufacturing method of the wheel bearing device according to the third embodiment is the same as the manufacturing method of the wheel bearing device described in the first and second embodiments, the description thereof is omitted.

上述したように構成されるこの発明の実施例３に係る車輪用軸受装置の製造方法によると、フランジ付き軸部材１は、ボンデライト処理及びボンデリューベ処理が施された軸状素材６０の冷間鍛造により製造されるので、型の潤滑が良いため型寿命が延び、成型後の離型性も良い。そして、鍛造時に素材が加熱されることがないので、加工精度が良く、シール摺動部５７の旋削加工を省略することができる。また、ボンデリューベ処理で形成された皮膜の潤滑機能により、冷間鍛造でフランジ付き軸部材の表面が滑らに表面摩擦係数が低く仕上がるので、シール摺動部５７の研磨加工を省略することができる。
よって、本発明によれば、重量軽減を図ると共に、製造コストを低減することができる車輪用軸受装置の製造方法を提供することができる。 According to the method for manufacturing the wheel bearing device according to the third embodiment of the present invention configured as described above, the flanged shaft member 1 is obtained by cold forging the shaft-shaped material 60 that has been subjected to bonderite treatment and bonderube processing. Since it is manufactured, the mold life is extended because the mold is well lubricated, and the mold releasability after molding is also good. And since a raw material is not heated at the time of forging, processing precision is good and the turning of the seal sliding part 57 can be abbreviate | omitted. Further, the lubrication function of the film formed by the bondelube process allows the surface of the flanged shaft member to be smoothly slid by cold forging, so that the surface friction coefficient is low and polishing of the seal sliding portion 57 can be omitted.
Therefore, according to the present invention, it is possible to provide a method for manufacturing a wheel bearing device that can reduce weight and reduce manufacturing cost.

次に、この発明の実施例４に係る車輪用軸受装置を図１５、図１６にしたがって説明する。この実施例４では、図１５に示すとおり、フランジ付き軸部材１Ａのフランジ部２１Ａの形状が実施例１と異なっている。実施例４では、図１６に示すとおり、フランジ部２１Ａは周方向の断面が凸型形状とされ、ハブボルト２７の座面の幅の範囲が肉厚部６３とされ、周方向の両端は肉薄部６４とされている。これにより、ハブボルト２７の必要嵌合長さを確保し、かつ、車輪外側のブレーキロータのバックアップとして必要な当たり面の面積を確保して、フランジ部２１Ａの体積の削減を図っている。また、図１６に示すとおり、フランジ部２１Ａの周方向断面に現れる角部は全てＲ２以上のＲとし、成形型の寿命向上を図っている。
なお、フランジ部２１Ａ以外の形状は実施例１から３と共通であり、フランジ付き軸部材１Ａの製造方法は冷間鍛造の前にボンデライト処理及びボンデリューベ処理を行うことを含めて実施例１から３のフランジ付き軸部材１と共通であるため、詳細な説明は省略する。
この実施例４によれば、フランジ部の強度を損なわずに、さらに軽量化が可能である。 Next, a wheel bearing device according to Embodiment 4 of the present invention will be described with reference to FIGS. In the fourth embodiment, as shown in FIG. 15, the shape of the flange portion 21A of the flanged shaft member 1A is different from that of the first embodiment. In Example 4, as shown in FIG. 16, the flange portion 21 </ b> A has a convex section in the circumferential direction, the range of the width of the seating surface of the hub bolt 27 is a thick portion 63, and both ends in the circumferential direction are thin portions. 64. Thereby, the required fitting length of the hub bolt 27 is ensured, and the area of the contact surface necessary as a backup of the brake rotor outside the wheel is ensured to reduce the volume of the flange portion 21A. Further, as shown in FIG. 16, all corner portions appearing in the circumferential cross section of the flange portion 21A are set to R equal to or greater than R2, thereby improving the life of the mold.
The shapes other than the flange portion 21A are the same as those in the first to third embodiments, and the manufacturing method of the flanged shaft member 1A includes the first and third embodiments including the bonderite process and the bonderube process before cold forging. Since it is common with the shaft member 1 with a flange, detailed description is abbreviate | omitted.
According to the fourth embodiment, the weight can be further reduced without impairing the strength of the flange portion.

次に、この発明の実施例４に係る車輪用軸受装置を図１４にしたがって説明する。この実施例５では、図１４に斜線部で表された第１成形型７１と第２成形型７２が接触する面積をＳｓとすると、
Ｓｓ＝Ｓａ−Ｓｆ
と表すことができる。そして、実施例１では、Ｓｓは５０００平方ミリメートル以上かつ、６５００平方ミリメートル以下となるように構成されている。なお、この値は１．５リットルクラスの自動車用の車輪用軸受装置の値である。そして、Ｓｓが５０００平方ミリメートルよりも小さくなると、第１成形型７１と第２成形型７２が接触する面積が小さくなり型が割れやすくなる。また、Ｓｓが６５００平方ミリメートルよりも大きくなると、鋼材の流動面積が狭くなり鋼材の流動性が悪くなるためフランジ部の成形性が悪くなる。
この実施例５のその他の構成は実施例１から４と同様に構成されており、また、この車輪用軸受装置の製造方法のその他の構成は前記実施例１から４で述べた製造方法と同様に構成されるためその説明は省略する。
この実施例５によれば、冷間鍛造の二次成形におけるフランジ部２１の押出加工において、型に過度の負担が掛からずフランジ部２１の成形性が良好となるため、型寿命と成形性の両立を図ることができる。 Next, a wheel bearing device according to Embodiment 4 of the present invention will be described with reference to FIG. In Example 5, when the area where the first molding die 71 and the second molding die 72 represented by the hatched portion in FIG.
Ss = Sa−Sf
It can be expressed as. And in Example 1, Ss is comprised so that it may become 5000 square millimeters or more and 6500 square millimeters or less. In addition, this value is a value of a wheel bearing device for a 1.5 liter class automobile. And when Ss becomes smaller than 5000 square millimeters, the area which the 1st shaping | molding die 71 and the 2nd shaping | molding die 72 contact will become small, and a type | mold will be easy to crack. Moreover, when Ss becomes larger than 6500 square millimeters, the flow area of the steel material becomes narrow and the fluidity of the steel material becomes worse, so the formability of the flange portion becomes worse.
Other configurations of the fifth embodiment are the same as those of the first to fourth embodiments, and other configurations of the manufacturing method of the wheel bearing device are the same as those of the manufacturing methods described in the first to fourth embodiments. Therefore, the description thereof is omitted.
According to the fifth embodiment, in the extruding process of the flange portion 21 in the secondary forming of cold forging, an excessive burden is not applied to the die, and the moldability of the flange portion 21 is improved. Both can be achieved.

次に、この発明の実施例６に係る車輪用軸受装置を説明する。
この車輪用軸受装置としての車輪用ハブユニットとして構成されるフランジ付き軸部材は、炭素の質量含有率が０．４７％〜０．５８％、チタンの質量含有率が２０ｐｐｍ〜３０ｐｐｍ、銅の質量含有率が０．１０％〜０．２０％、ニッケルの質量含有率が０．１０％〜０．２０％、モリブデンの質量含有率が０．７５％〜０．８５％、硫黄の質量含有率が０．００５％以下の全ての条件を満たした鋼材を使用している。
この実施例６のその他の構成は実施例１から５と同様に構成されるため、その説明は省略する。 Next, a wheel bearing device according to embodiment 6 of the present invention will be described.
The flanged shaft member configured as a wheel hub unit as the wheel bearing device has a carbon mass content of 0.47% to 0.58%, a titanium mass content of 20 ppm to 30 ppm, and a copper mass. The content is 0.10% to 0.20%, the mass content of nickel is 0.10% to 0.20%, the mass content of molybdenum is 0.75% to 0.85%, and the mass content of sulfur However, a steel material satisfying all the conditions of 0.005% or less is used.
Since other configurations of the sixth embodiment are configured in the same manner as the first to fifth embodiments, description thereof is omitted.

上述したように構成されるこの発明の実施例５に係る車輪用軸受装置において、炭素等の含有率が上記の範囲の鋼材は、冷間鍛造時の成形性が良好で、高周波焼き入れ後は軌道輪に必要な表面硬さを得ることができるので、フランジ付き軸部材１を構成する鋼材として好ましい。
この実施例６の車輪用軸受装置の製造方法のその他の構成は前記実施例１から５で述べた製造方法と同様に構成されるためその説明は省略する。 In the wheel bearing device according to Embodiment 5 of the present invention configured as described above, the steel material having a carbon content of the above range has good formability during cold forging, and after induction hardening. Since surface hardness required for the bearing ring can be obtained, it is preferable as a steel material constituting the flanged shaft member 1.
Since the other structure of the manufacturing method of the wheel bearing device of the sixth embodiment is the same as the manufacturing method described in the first to fifth embodiments, the description thereof is omitted.

上述したように構成されるこの発明の実施例６に係る車輪用軸受装置の製造方法によると、フランジ付き軸部材１の素材となる軸状素材６０には、炭素の質量含有率が０．４７％〜０．５８％、チタンの質量含有率が２０ｐｐｍ〜３０ｐｐｍ、銅の質量含有率が０．１０％〜０．２０％、ニッケルの質量含有率が０．１０％〜０．２０％、モリブデンの質量含有率が０．７５％〜０．８５％、硫黄の質量含有率が０．００５％以下の全ての条件を満たした鋼材を使用している。そのため、軸状素材６０は、冷間鍛造による成形性が良好である。また、フランジ付き軸部材１に成形し、必要な旋削加工を施し高周波焼き入れをした後は、軌道輪に必要な表面硬さを得ることができる。   According to the manufacturing method of the wheel bearing device according to the sixth embodiment of the present invention configured as described above, the shaft-shaped material 60 that is the material of the flanged shaft member 1 has a carbon mass content of 0.47. % To 0.58%, titanium mass content of 20 ppm to 30 ppm, copper mass content of 0.10% to 0.20%, nickel mass content of 0.10% to 0.20%, molybdenum The steel material which satisfy | filled all the conditions whose mass content rate of 0.75-0.85% and the mass content rate of sulfur is 0.005% or less is used. Therefore, the shaft-shaped material 60 has good formability by cold forging. Moreover, after shaping | molding in the shaft member 1 with a flange, performing a required turning process and induction hardening, the surface hardness required for a bearing ring can be obtained.

ここで、炭素の質量含有率が０．４７％未満の場合は、鋼材が軟らかで、冷間鍛造時の成形性は良好であるが、高周波焼き入れをしても軌道輪に必要な表面硬さが得られない。そして、炭素の質量含有率が０．５８を越えると、鋼材が硬くもろくなるため、冷間鍛造による加工に適さない。そのため、少なくとも、炭素の質量含有率が０．４７％〜０．５８％であることが必要である。
そして、チタンは、鋼材の結晶粒度の粗大化を防止する性質があり、チタンの質量含有率が２０ｐｐｍ〜３０ｐｐｍであれば、鋼材の結晶粒度の粗大化を防止されるので、冷間鍛造時の成形性が良好となり、好ましい。
なお、チタンの質量含有率が３０ｐｐｍを越えると、チタンが析出して軸受のボールを傷つけてしまうことがあり、好ましくない。
そして、銅、ニッケル、モリブデンについては、含有量が多いほど鋼材の結晶粒度が細かくなり鋼材が軟らかくなる性質がある。そこで、銅の質量含有率が０．１０％〜０．２０％、ニッケルの質量含有率が０．１０％〜０．２０％、モリブデンの質量含有率が０．７５％〜０．８５％の少なくともいずれか１つを満たせば、鋼材の結晶粒度が細かくなるため、冷間鍛造時の成形性が良好となる。なお、銅、ニッケル、モリブデンのいずれかの含有率が上記の範囲の上限を超えると、添加する銅、ニッケル、モリブデンによりコストアップとなり、高周波焼き入れによって必要な表面硬さが得られ難くなるため好ましくない。
また、硫黄は、含有量が多いほど鋼材がもろくなり割れやすくなる性質がある。硫黄の質量含有率が０．００５％以下であれば、鋼材がもろく割れやすくなることがないので、冷間鍛造時の成形性が良好となる。なお、硫黄の質量含有量が０．００５％を越えると、鋼材がもろく割れやすくなるため好ましくない。 Here, when the mass content of carbon is less than 0.47%, the steel material is soft and the formability during cold forging is good, but the surface hardness required for the bearing ring is high-frequency quenched. Cannot be obtained. And when the mass content rate of carbon exceeds 0.58, since steel materials become hard and brittle, it is not suitable for processing by cold forging. Therefore, at least the mass content of carbon needs to be 0.47% to 0.58%.
And titanium has the property of preventing the coarsening of the crystal grain size of the steel material, and if the mass content of titanium is 20 ppm to 30 ppm, the coarsening of the crystal grain size of the steel material is prevented. Formability is good, which is preferable.
If the mass content of titanium exceeds 30 ppm, titanium may be precipitated and damage the ball of the bearing, which is not preferable.
And about copper, nickel, and molybdenum, there exists a property which the crystal grain size of steel materials will become fine and steel materials will become soft, so that there is much content. Therefore, the mass content of copper is 0.10% to 0.20%, the mass content of nickel is 0.10% to 0.20%, and the mass content of molybdenum is 0.75% to 0.85%. If at least one of them is satisfied, the crystal grain size of the steel material becomes fine, so that the formability during cold forging becomes good. If the content of any of copper, nickel, and molybdenum exceeds the upper limit of the above range, the added copper, nickel, and molybdenum will increase the cost, and it will be difficult to obtain the required surface hardness by induction hardening. It is not preferable.
In addition, sulfur has a property that as the content increases, the steel material becomes brittle and easily cracks. If the sulfur mass content is 0.005% or less, the steel material is not fragile and easily cracked, so that the formability during cold forging becomes good. If the sulfur content exceeds 0.005%, the steel material is brittle and easily broken, which is not preferable.

次に、実施例７に係る車輪用軸受装置について説明する。実施例７では、図１７、図１８に示すとおり、フランジ付き軸部材１Ｂの嵌合軸部３０Ｂの形状及び、フランジ部２１Ｂの根元部近傍の形状が実施例１から実施例６と異なっている。実施例７では、嵌合軸部３０Ｂは、フランジ部２１Ｂの根元部付近が肉厚とされ、他の部分は肉薄とされている。そして、嵌合軸部３０Ｂの内径面がフランジ部２１Ｂの数に対応した多角形状とされている。そして、嵌合軸部３０Ｂの内径面を形成する鍛造凹部３３Ｂの隅部３２ａは円弧状とされており、隅部３２ａの半径ｒ１と、嵌合軸部３０Ｂのブレーキロータ用嵌合部３１Ｂの外径側の半径ｒ２をほぼ等しく設定して、冷間鍛造におけるパンチ寿命の確保を図っている。
そして、嵌合軸部３０Ｂの外径側でフランジ部２１Ｂが形成されない位置には鍔状のフランジ基部２０ｂが形成されており、フランジ部２１Ｂの根元部近傍はフランジ基部２０ｂと滑らかに接続されてフランジ基部２０ｂと一体化されている。なお、フランジ付き軸部材１Ｂの材質、フランジ部２１Ｂとその根元部近傍を除いた部分の形状は実施例１から実施例６と共通であり、フランジ付き軸部材１Ｂの製造方法も実施例１から実施例６のフランジ付き軸部材１と共通であるため、詳細な説明は省略する。
この実施例７によれば、フランジ部２１Ｂへの鋼材の流動性を確保し、かつ、比較的繰り返し応力のかかりにくいフランジ部２１Ｂの根元部近傍以外の部分で嵌合軸部３０Ｂを肉薄化することが可能であり、フランジ付き軸部材１Ｂの強度確保と軽量化の両立が可能である。また、フランジ部２１Ｂの根元部近傍とフランジ基部２０ｂを一体化することにより、フランジ部２１Ｂの根元部にかかる応力の分散をはかることができる。 Next, a wheel bearing device according to a seventh embodiment will be described. In the seventh embodiment, as shown in FIGS. 17 and 18, the shape of the fitting shaft portion 30B of the flanged shaft member 1B and the shape in the vicinity of the root portion of the flange portion 21B are different from those of the first to sixth embodiments. . In Example 7, the fitting shaft portion 30B has a thickness near the base portion of the flange portion 21B and the other portions are thin. And the internal-diameter surface of the fitting shaft part 30B is made into the polygonal shape corresponding to the number of the flange parts 21B. The corner portion 32a of the forged recess 33B that forms the inner diameter surface of the fitting shaft portion 30B has an arc shape, and the radius r1 of the corner portion 32a and the fitting portion 31B for the brake rotor of the fitting shaft portion 30B. The radius r2 on the outer diameter side is set to be approximately equal to ensure the punch life in cold forging.
A flange-shaped flange base portion 20b is formed at a position where the flange portion 21B is not formed on the outer diameter side of the fitting shaft portion 30B, and the vicinity of the root portion of the flange portion 21B is smoothly connected to the flange base portion 20b. It is integrated with the flange base 20b. The material of the flanged shaft member 1B and the shape of the portion excluding the flange portion 21B and the vicinity of the root portion thereof are the same as those in the first to sixth embodiments, and the manufacturing method of the flanged shaft member 1B is also from the first embodiment. Since it is common with the shaft member 1 with a flange of Example 6, detailed description is abbreviate | omitted.
According to the seventh embodiment, the fitting shaft portion 30B is thinned at a portion other than the vicinity of the root portion of the flange portion 21B which ensures the fluidity of the steel material to the flange portion 21B and is relatively difficult to be subjected to repeated stress. It is possible to achieve both strength securing and weight reduction of the flanged shaft member 1B. Further, by integrating the vicinity of the root portion of the flange portion 21B and the flange base portion 20b, it is possible to distribute the stress applied to the root portion of the flange portion 21B.

次に、この発明の実施例８に係る車輪用軸受装置を図１９と図２０にしたがって説明する。
図１９に図示されるように、この実施例２においても、フランジ付き軸部材８０１の複数のフランジ部８２１は、冷間鍛造によって嵌合軸部８３０の中心部端面に鍛造凹部８３３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、図２０に示すように、フランジ部８２１の長手方向に直交する横断面形状の角部が角部８２１ｅと角部８２１ｆの２種類のＲ面取り形状に形成されている。
詳しくは、図１９及び図２０に図示されるように、フランジ部８２１の根元部近傍の厚肉部２３側には角部８２１ｅが形成されており、嵌合軸部８３０側には角部８２１ｆが形成されている。また、この角部８２１ｆは８２１ｅより大きなＲ面で形成されている。
この実施例８のその他の構成は実施例１から実施例７と同様に構成されるため、その説明は省略する。上述したように構成されるこの発明の実施例８に係る車輪用軸受装置において、このフランジ部８２１は、フランジ成形時の素材の流動性が向上するため成形性のよいフランジを形成することができる。 Next, a wheel bearing device according to embodiment 8 of the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 19, also in the second embodiment, the plurality of flange portions 821 of the flanged shaft member 801 are formed with a forged recess 833 on the end surface of the center portion of the fitting shaft portion 830 by cold forging. It is formed by side extrusion.
Further, as shown in FIG. 20, the corners of the cross-sectional shape perpendicular to the longitudinal direction of the flange portion 821 are formed in two types of R chamfered shapes, ie, a corner portion 821e and a corner portion 821f.
Specifically, as shown in FIGS. 19 and 20, a corner portion 821e is formed on the thick portion 23 side near the root portion of the flange portion 821, and a corner portion 821f is formed on the fitting shaft portion 830 side. Is formed. Further, the corner portion 821f is formed by an R surface larger than 821e.
Since other configurations of the eighth embodiment are configured in the same manner as in the first to seventh embodiments, description thereof is omitted. In the wheel bearing device according to the eighth embodiment of the present invention configured as described above, the flange portion 821 can form a flange with good formability since the fluidity of the material during flange molding is improved. .

次に、この発明の実施例８に係る車輪用軸受装置の製造方法を図２１と図２２にしたがって説明する。
図２１に図示されるように、フランジ部８２１は、鍛造型装置の成形型が第１の成形型８７１と第２の成形型８７２によって構成された成形型によって形成されている。
この第１の成形型８７１と第２の成形型８７２に形成されたキャビティのうち、フランジ部８２１に対応するフランジ成形部８７８の位置には第１の成形型８７１と第２の成形型８７２の型割り位置Ｕが形成されている。この型割り位置Ｕは、フランジ部８２１の厚さ方向の中心Ｈより嵌合軸部８３０寄りに形成されている。詳しくは、第１の成形型８７１から型割り位置Ｕまでの距離８７６Ｕは、第２の成形型８７２から型割り位置Ｕまでの距離８７７Ｕの方が短く形成されている。
図２１と図２２に図示されるように、第１成形型８７１の成型溝部８７６はフランジ部８２１の横断面形状の角部８２１ｅ（図２０参照）のＲ面取り形状に対応して角部８８０ｅのＲ面が形成されている。また、第２成形型８７２の成型溝部８７７はフランジ部８２１の横断面形状の角部８２１ｆ（図２０参照）のＲ面取り形状に対応して角部８８１ｆのＲ面が形成されている。この第１成形型８７１の成型溝部８７６と、第２成形型８７２の成型溝部８７７によりフランジ成形部８７８が構成されてフランジ部８２１を形成する。
また、この実施例８において、第１成形型８７１の成型溝部８７６の案内面８８０と、第２成形型８７２の成型溝部８７７の案内面８８１逃がし部がない型構造に形成されている。この実施例８に係る車輪用軸受装置の製造方法のその他の構成は前記実施例１から７で述べた車輪用軸受装置の製造方法と同様に構成されるためその説明は省略する。 Next, a method for manufacturing a wheel bearing device according to embodiment 8 of the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 21, the flange portion 821 is formed by a molding die in which a molding die of a forging die device is constituted by a first molding die 871 and a second molding die 872.
Of the cavities formed in the first molding die 871 and the second molding die 872, the first molding die 871 and the second molding die 872 are located at the flange molding portion 878 corresponding to the flange portion 821. A parting position U is formed. This parting position U is formed closer to the fitting shaft part 830 than the center H in the thickness direction of the flange part 821. Specifically, the distance 876U from the first molding die 871 to the parting position U is shorter than the distance 877U from the second molding die 872 to the parting position U.
As shown in FIGS. 21 and 22, the molding groove portion 876 of the first molding die 871 corresponds to the R chamfered shape of the corner portion 821e (see FIG. 20) of the cross-sectional shape of the flange portion 821. An R surface is formed. Further, the molding groove portion 877 of the second molding die 872 has an R surface of the corner portion 881f corresponding to the R chamfered shape of the corner portion 821f (see FIG. 20) of the cross section of the flange portion 821. A flange forming portion 878 is formed by the forming groove portion 876 of the first forming die 871 and the forming groove portion 877 of the second forming die 872 to form a flange portion 821.
In the eighth embodiment, the guide surface 880 of the molding groove portion 876 of the first molding die 871 and the guide surface 881 relief portion of the molding groove portion 877 of the second molding die 872 are not formed. Since the other structure of the manufacturing method of the wheel bearing device according to the eighth embodiment is the same as the manufacturing method of the wheel bearing device described in the first to seventh embodiments, the description thereof is omitted.

上述したように構成されるこの発明の実施例８に係る車輪用軸受装置の製造方法によると、フランジ成形部８７８の横断面形状の角部８８１ｆに冷間鍛造の材料流圧が集中して作用することを回避することができる。この結果、フランジ成形部８７８の横断面形状の角部８８１ｆへの応力集中を防止して型寿命を向上させることができ、ひいては、車輪用軸受装置の製造コストを軽減することができる。また、フランジ８２１の成形時の素材の流動性が向上するため成形性のよいフランジ８２１を形成することができる。   According to the method of manufacturing the wheel bearing device according to the eighth embodiment of the present invention configured as described above, the material flow pressure of the cold forging is concentrated on the corner 881f of the cross-sectional shape of the flange forming portion 878 and acts. Can be avoided. As a result, it is possible to prevent stress concentration on the corner portion 881f of the cross-sectional shape of the flange forming portion 878 and improve the mold life, and thus reduce the manufacturing cost of the wheel bearing device. Further, since the fluidity of the material at the time of forming the flange 821 is improved, the flange 821 having good formability can be formed.

また、この実施例８において、第１成形型８７１の成型溝部８７６の案内面８８０と、第２成形型８７２の成型溝部８７７の案内面８８１逃がし部がない型構造に形成されている。しかし、第１の成形型８７１と第２の成形型８７２の型割り位置Ｕがフランジ部８２１の厚さ方向の中心Ｈより嵌合軸部８３０寄りに形成されていると共に、第２成形型８７２の成型溝部８７７の角部８８１ｆのＲ面は、第１成形型８７１の成型溝部８７６の角部８８０ｅのＲ面より大きいＲ面で形成されている。これにより、第２の成形型８７２の成型溝部８７７の角部８８１ｆに割れが発生することを防止でき成形型寿命の向上化が図れる。   In the eighth embodiment, the guide surface 880 of the molding groove portion 876 of the first molding die 871 and the guide surface 881 relief portion of the molding groove portion 877 of the second molding die 872 are not formed. However, the dividing position U between the first mold 871 and the second mold 872 is formed closer to the fitting shaft portion 830 than the center H of the flange portion 821 in the thickness direction, and the second mold 872. The R surface of the corner portion 881f of the molding groove portion 877 is formed to be larger than the R surface of the corner portion 880e of the molding groove portion 876 of the first mold 871. Thereby, it is possible to prevent the corner 881f of the molding groove 877 of the second molding die 872 from being cracked, and to improve the molding die life.

次に、この発明の実施例９に係る車輪用軸受装置の製造方法を図５と図１４にしたがって説明する。   Next, a method for manufacturing a wheel bearing device according to Embodiment 9 of the present invention will be described with reference to FIGS.

図５、図１４に示すように、この実施例９における車輪用軸受装置の製造方法は、前方押出成形おいて成形される一次成形品６１と側方押出成形において成形される二次成形品６２の軸寸法の特定に特徴を有している。車輪用軸受装置の製造方法は側方押出加工によってフランジ部２１を形成する前工程に冷間鍛造の前方押出成形の工程を有している。
この前方押出成形は、フランジ付き軸部材１の軸部１０（大径部１１、小径部１２及び端軸部１５（この状態では軸端凹部１６が形成されていない）を含む）と、フランジ部２１の幅方向両側面の根元部に形成されるフランジ基部２０ａ及び嵌合軸部３０を形成するための中間軸部２０からなる一次成形品６１を形成する。この前方押出成形による工程で形成される中間軸部２０の外径をφＤ、側方押出成形による工程で形成されるフランジ基部２０ａの外径をφＢした場合に、中間軸部２０の外径φＤはフランジ基部２０ａの外径φＢに対して、φＤ≧φＢ×０．８を満たすように設定されている。
なお換言すれば、側方押出加工によってフランジ部２１を形成する工程の前の工程には、フランジ付き軸部材１の軸部１０と、フランジ部２１の幅方向両側面の根元部に形成されるフランジ基部２０ａ及び嵌合軸部３０を形成するための中間軸部２０からなる一次成形品６１を形成する冷間鍛造の前方押出成形の工程を有しており、前方押出成形による工程で形成される中間軸部２０の外径φＤは、側方押出成形による工程で形成されるフランジ基部２０ａの外径φＢの０．８倍以上に設定されている。 As shown in FIGS. 5 and 14, the wheel bearing device manufacturing method according to the ninth embodiment includes a primary molded product 61 molded in the forward extrusion molding and a secondary molded product 62 molded in the side extrusion molding. It has the feature in the specification of the axial dimension. The manufacturing method of the wheel bearing device has a forward forging process of cold forging as a pre-process for forming the flange portion 21 by side extrusion.
This forward extrusion molding includes a shaft portion 10 (including a large diameter portion 11, a small diameter portion 12 and an end shaft portion 15 (in which the shaft end recess 16 is not formed)) of the flanged shaft member 1, and a flange portion. A primary molded product 61 is formed which includes a flange base portion 20a formed at the base portion on both side surfaces of the width direction 21 and an intermediate shaft portion 20 for forming the fitting shaft portion 30. When the outer diameter of the intermediate shaft portion 20 formed in the forward extrusion molding step is φD and the outer diameter of the flange base portion 20a formed in the side extrusion molding step is φB, the outer diameter φD of the intermediate shaft portion 20 is obtained. Is set so as to satisfy φD ≧ φB × 0.8 with respect to the outer diameter φB of the flange base portion 20a.
In other words, in the step prior to the step of forming the flange portion 21 by side extrusion, the shaft portion 10 of the flanged shaft member 1 and the root portions on both sides in the width direction of the flange portion 21 are formed. It has a step of forward extrusion molding of cold forging to form a primary molded product 61 comprising the intermediate shaft portion 20 for forming the flange base portion 20a and the fitting shaft portion 30, and is formed by a step by forward extrusion molding. The outer diameter φD of the intermediate shaft portion 20 is set to be 0.8 times or more the outer diameter φB of the flange base portion 20a formed in the step by side extrusion.

また、図５に示すようにこの実施例９における車輪用軸受装置の製造方法は、前方押出成形における一次成形品６１の軸寸法の特定にも特徴を有している。
すなわち、前方押出成形による工程で形成される一次成形品６１の中間軸部２０の外径φＤとし、軸部１０の端軸部１５（この状態では軸端凹部１６が形成されていない）の外径φＥとした場合、
中間軸部２０のφＤの断面積はＳＤ＝（φＤ／２）×（φＤ／２）×πとなり、軸部１０の端軸部１５の外径φＥの断面積はＳＥ＝（φＥ／２）×（φＥ／２）×πとなる。
この両断面積の関係が、（ＳＤ−ＳＥ）／ＳＤ≦０．８５を満たすように設定されている。
なお換言すれば、前方押出成形による工程で形成される一次成形品６１の中間軸部２０の断面積から軸部１０の端軸部１５の断面積への断面減少率は０．８５倍以下に設定されている。この実施例９に係る車輪用軸受装置の製造方法のその他の構成は前記実施例１から８で述べた車輪用軸受装置の製造方法と同様に構成されるためその説明は省略する。
従って、φＤは、φＤ≧φＢ×０．８と（ＳＤ−ＳＥ）／ＳＤ≦０．８５の両方の関係を満たすように設定すればよい。 Moreover, as shown in FIG. 5, the manufacturing method of the wheel bearing device in the ninth embodiment is also characterized in specifying the axial dimension of the primary molded product 61 in the forward extrusion molding.
That is, the outer diameter φD of the intermediate shaft portion 20 of the primary molded product 61 formed in the forward extrusion molding process is set to be outside the end shaft portion 15 of the shaft portion 10 (the shaft end recess 16 is not formed in this state). When the diameter is φE,
The cross-sectional area of φD of the intermediate shaft portion 20 is SD = (φD / 2) × (φD / 2) × π, and the cross-sectional area of the outer diameter φE of the end shaft portion 15 of the shaft portion 10 is SE = (φE / 2). × (φE / 2) × π.
The relationship between the two cross-sectional areas is set so as to satisfy (SD−SE) /SD≦0.85.
In other words, the cross-sectional reduction rate from the cross-sectional area of the intermediate shaft portion 20 of the primary molded product 61 formed by the forward extrusion molding process to the cross-sectional area of the end shaft portion 15 of the shaft portion 10 is 0.85 times or less. Is set. Since the other structure of the manufacturing method of the wheel bearing device according to the ninth embodiment is the same as the manufacturing method of the wheel bearing device described in the first to eighth embodiments, the description thereof is omitted.
Therefore, φD may be set so as to satisfy both the relationships φD ≧ φB × 0.8 and (SD−SE) /SD≦0.85.

上述したように構成されるこの発明の実施例９に係る車輪用軸受装置の製造方法によると、前方押出成形による工程で形成される中間軸部２０から、側方押出成形による工程で形成されるフランジ基部２０ａへの拡大量を抑えることで側方押出成形による工程で形成されるフランジ部２１の先端の塑性ひずみを低減することができる。そして、フランジ部２１の先端の割れが少ない良好な冷間鍛造製のフランジ付き軸部材１を製造することができ、車輪用軸受装置の製造コストを軽減することができる。また車輪用軸受装置の重量軽減を図ることができる。   According to the method of manufacturing the wheel bearing device according to the ninth embodiment of the present invention configured as described above, the intermediate shaft portion 20 formed in the step by forward extrusion molding is formed in the step by side extrusion molding. By suppressing the amount of expansion to the flange base portion 20a, it is possible to reduce the plastic strain at the tip of the flange portion 21 formed in the step by side extrusion molding. And the shaft member 1 with a flange made from a good cold forging with few cracks of the front-end | tip of the flange part 21 can be manufactured, and the manufacturing cost of the wheel bearing apparatus can be reduced. Further, the weight of the wheel bearing device can be reduced.

また、前方押出成形による工程で形成される中間軸部２０から、軸部１０の端軸部１５への断面の減少率が大きいと加工硬化により軸部１０の端軸部１５の硬度が上がってしまう。このフランジ付き軸部材１を各構成品と共に車輪用軸受装置として組付ける際、この軸部１０の端軸部１５のかしめ加工する。このとき、この軸部１０の端軸部１５の硬度が高いとかしめ性が低下してしまうので好ましくない。しかしながら上記構成によれば、軸部１０の端軸部１５の加工硬化を抑制することができる。   Further, if the reduction rate of the cross section from the intermediate shaft portion 20 formed in the forward extrusion molding process to the end shaft portion 15 of the shaft portion 10 is large, the hardness of the end shaft portion 15 of the shaft portion 10 increases due to work hardening. End up. When the shaft member 1 with flange is assembled with each component as a wheel bearing device, the end shaft portion 15 of the shaft portion 10 is caulked. At this time, if the hardness of the end shaft portion 15 of the shaft portion 10 is high, the caulking property is lowered, which is not preferable. However, according to the above configuration, work hardening of the end shaft portion 15 of the shaft portion 10 can be suppressed.

なお、この発明は前記実施例１から実施例９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。
例えば、前記実施例１においては、鍛造型装置７０の第２成形型７２の成型溝部７７と、フランジ部２１の根元部近傍の厚肉部２３側と反対側部分との間に隙間Ｓ２を保持する逃がし部８４が形成される場合を例示したが、逃がし部８４がない型構造としてもこの発明を実施可能である。 In addition, this invention is not limited to the said Example 1-9, It can also be implemented with a various form in the range which does not deviate from the summary of this invention.
For example, in the first embodiment, the gap S <b> 2 is maintained between the molding groove 77 of the second molding die 72 of the forging die device 70 and the thick portion 23 side and the opposite side portion near the root portion of the flange portion 21. Although the case where the relief portion 84 is formed is illustrated, the present invention can be implemented as a mold structure without the relief portion 84.

１ フランジ付き軸部材
１０ 軸部
２０ 中間軸部
２０ａ フランジ基部
２１ フランジ部
２１ｅ 角部
２４ ボルト孔
２７ ハブボルト
３０ 嵌合軸部
３３ 鍛造凹部
４１ アンギュラ玉軸受（転がり軸受）
４５ 外輪部材
７０ 鍛造型装置
７１ 第１成形型
７２ 第２成形型
７３ パンチ
７５ キャビティ
７８、１７８ フランジ成形部
８０ｂ、８１ｂ、１８０ｂ、１８１ｂ 角部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Shaft member with a flange 10 Shaft part 20 Intermediate shaft part 20a Flange base 21 Flange part 21e Corner part 24 Bolt hole 27 Hub bolt 30 Fitting shaft part 33 Forging recessed part 41 Angular ball bearing (rolling bearing)
45 Outer ring member 70 Forging die device 71 First forming die 72 Second forming die 73 Punch 75 Cavity 78, 178 Flange forming portion 80b, 81b, 180b, 181b Corner portion

Claims (6)

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の側方押出加工によって形成され、
前記フランジ部の長手方向に直交する横断面形状は、幅方向中央部よりも両側部が薄肉に形成され、
前記フランジ部の長手方向に直交する横断面形状の角部がＲ面取り形状に形成されており、
前記Ｒ面取り形状は、前記冷間鍛造の成形型において前記フランジ部に対応する位置に対し鍛造材料の流圧が集中することを防止する構成であることを特徴とする車輪用軸受装置。 A shaft portion to which the 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 an outer peripheral surface located between the shaft portion and the fitting shaft portion A wheel bearing device including a flanged shaft member that has a plurality of flange portions that are radially extended in an outer diameter direction and in which a bolt hole in which a hub bolt for tightening the wheel is disposed is provided,
The flange portion is formed by side extrusion when a forged recess is formed on the end surface of the central portion of the fitting shaft portion by cold forging,
The cross-sectional shape perpendicular to the longitudinal direction of the flange portion is formed so that both sides are thinner than the central portion in the width direction,
The corner part of the cross-sectional shape orthogonal to the longitudinal direction of the flange part is formed in an R chamfered shape ,
2. The wheel bearing device according to claim 1, wherein the R chamfered shape is configured to prevent a fluid pressure of the forging material from concentrating on a position corresponding to the flange portion in the cold forging die . 請求項１に記載の車輪用軸受装置であって、
前記冷間鍛造による側方押出加工は、鍛造型装置の成形型が第１の成形型と第２の成形型によって構成されており、
前記鍛造型装置の成形型に形成されたキャビティのうち、前記フランジ部に対応するフランジ成形部の位置には前記第１の成形型と第２の成形型の型割り位置が形成されており、
前記型割り位置は、前記フランジ厚さ方向中心より嵌合軸部寄りに形成されており、
前記フランジ部は、前記成形型によって形成されていることを特徴とする車輪用軸受装置。 The wheel bearing device according to claim 1,
In the side extrusion by cold forging, the forging die device has a molding die composed of a first molding die and a second molding die,
Of the cavities formed in the molding die of the forging die device, the split positions of the first molding die and the second molding die are formed at the position of the flange molding portion corresponding to the flange portion,
The parting position is formed closer to the fitting shaft part than the flange thickness direction center,
The wheel bearing device , wherein the flange portion is formed by the molding die . 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、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、  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 diameter larger than that of the shaft portion and into which a center hole of a wheel is fitted, the shaft portion and the fitting shaft portion; A wheel bearing device comprising a flanged shaft member having a plurality of flange portions through which bolt holes in which hub bolts for tightening the wheel are disposed are disposed and are radially extended in the outer diameter direction. A method of manufacturing
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、側方押出加工によって前記フランジ部を形成する工程を備え、  The flange portion is formed by lateral extrusion on the outer peripheral surface between the shaft portion and the fitting shaft portion while forming a forged recess in the center end surface of the fitting shaft portion by a cold forging die device. Comprising the step of forming,
前記鍛造型装置の成形型に形成されたキャビティのうち、前記フランジ部に対応するフランジ成形部の長手方向に直交する横断面形状が、  Of the cavities formed in the molding die of the forging die device, the cross-sectional shape perpendicular to the longitudinal direction of the flange molding portion corresponding to the flange portion is
請求項１に記載のフランジ部の横断面形状に対応して幅方向中央部よりも両側部が小さく形成され、角部がＲ面に形成された成形型を用いてフランジ部を形成しており、  Corresponding to the cross-sectional shape of the flange portion according to claim 1, both sides are formed smaller than the center portion in the width direction, and the flange portion is formed using a mold having corner portions formed on the R surface. ,
前記Ｒ面は、前記冷間鍛造の鍛造型装置の成形型において前記フランジ部に対応する位置に対し鍛造材料の流圧が集中することを防止する構成であることを特徴とする車輪用軸受装置の製造方法。  The R surface is configured to prevent the fluid pressure of the forging material from concentrating on the position corresponding to the flange portion in the forming die of the cold forging die device. Manufacturing method. 請求項３に記載の車輪用軸受装置の製造方法であって、
前記冷間鍛造の鍛造型装置の成形型は、第１の成形型と第２の成形型によって構成されており、
前記鍛造型装置の成形型に形成されたキャビティのうち、前記フランジ部に対応するフランジ成形部の位置には前記第１の成形型と第２の成形型の型割り位置が形成されており、
前記型割り位置は、前記フランジ厚さ方向中心より嵌合軸部寄りに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。 It is a manufacturing method of the bearing device for wheels according to claim 3,
The mold for the cold forging die forging device comprises a first mold and a second mold,
Of the cavities formed in the molding die of the forging die device, the split positions of the first molding die and the second molding die are formed at the position of the flange molding portion corresponding to the flange portion,
The method of manufacturing a wheel bearing device according to claim 1, wherein the parting position is formed closer to the fitting shaft part than the center in the flange thickness direction . 請求項３に記載の車輪用軸受装置の製造方法であって、
前記側方押出加工によって前記フランジ部を形成する工程の前の工程には、
前記フランジ付き軸部材の前記軸部と、前記フランジ部の幅方向両側面の根元部に形成されるフランジ基部及び前記嵌合軸部を形成するための中間軸部からなる一次成形品を形成する冷間鍛造の前方押出成形の工程を有しており、
前記前方押出成形による工程で形成される前記中間軸部の外径をφＤとし、前記側方押出成形による工程で形成される前記フランジ基部の外径をφＢとして、
前記中間軸部の外径φＤは前記フランジ基部の外径φＢに対して、
φＤ≧φＢ×０．８
を満たす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の製造方法。 It is a manufacturing method of the bearing device for wheels according to claim 3 ,
In the step before the step of forming the flange portion by the side extrusion,
A primary molded product is formed that includes the shaft portion of the shaft member with the flange, a flange base portion formed at the root portions on both side surfaces in the width direction of the flange portion, and an intermediate shaft portion for forming the fitting shaft portion. It has a cold forging forward extrusion process,
The outer diameter of the intermediate shaft portion formed in the step by the forward extrusion molding is φD, the outer diameter of the flange base portion formed in the step by the side extrusion molding is φB,
The outer diameter φD of the intermediate shaft portion is larger than the outer diameter φB of the flange base portion.
φD ≧ φB × 0.8
It sets so that it may satisfy | fill . The manufacturing method of the bearing apparatus for wheels characterized by the above-mentioned . 請求項３または請求項５に記載の車輪用軸受装置の製造方法であって、
前記前方押出成形による工程で形成される一次成形品の前記中間軸部の外径φＤ、前記軸部の端部外径φＥとし、
前記中間軸部φＤの断面積 ＳＤ＝（φＤ／２）×（φＤ／２）×π
前記軸部の端部外径φＥの断面積 ＳＥ＝（φＥ／２）×（φＥ／２）×π
としたとき、（ＳＤ−ＳＥ）／ＳＤ≦０．８５を満たす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の製造方法。 It is a manufacturing method of the bearing device for wheels according to claim 3 or 5 ,
The outer diameter φD of the intermediate shaft portion of the primary molded product formed in the step of the forward extrusion molding, the end outer diameter φE of the shaft portion,
Cross-sectional area of the intermediate shaft portion φD SD = (φD / 2) × (φD / 2) × π
The cross-sectional area of the outer end diameter φE of the shaft part SE = (φE / 2) × (φE / 2) × π
Is set so as to satisfy (SD−SE) /SD≦0.85 .
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