WO2007010774A1

WO2007010774A1 - 車輪用軸受装置の製造方法

Info

Publication number: WO2007010774A1
Application number: PCT/JP2006/313662
Authority: WO
Inventors: Isao Hirai; Kohei Yoshino; Takayasu Takubo; Kazuhiko Yoshida; Kazukuni Hase; Hideto Kimura; Kiyoshi Uwai; Takaaki Toyooka
Original assignee: Ntn Corporation; Jfe Steel Corporation
Priority date: 2005-07-20
Filing date: 2006-07-10
Publication date: 2007-01-25
Also published as: JP2007024273A; CN101223292A; EP1905849A4; US8302309B2; US20090106980A1; CN101223292B; EP1905849A1

Abstract

　組織微細化や硬度アップによって、強度や疲れ強さを向上させることができ、かつ工程増による生産性の低下が抑えられる車輪用軸受装置の製造方法を提供する。複列の転動体３を介して互いに回転自在な内方部材１および外方部材２を有し、前記内方部材１および外方部材２を構成するいずれかの部品、例えばハブ１４が鋼材の熱間鍛造品である車輪用軸受装置を製造する方法である。前記ハブ１４等の部品の熱間鍛造工程の途中または最後に、冷媒を浴びせるか冷却速度と温度を制御することで、ハブ１４等の部品の一部を冷却することにより、前記部品の母材部分は標準組織として、表面に非標準組織の部分３０を得る。非標準組織は、微細フェライト・パーライト組織、上部ベイナイト組織、下部ベイナイト組織、焼戻マルテンサイト組織のうちのいずれか、もしくは少なくともこれらの組織のうちの２種類以上の混合組織とする。

Description

明細書

車輪用軸受装置の製造方法

技術分野

[0001] この発明は、乗用車用や貨物車用等の車輪用軸受装置において高強度化等を図る、車輪用軸受装置の製造方法に関する。

背景技術

[0002] 車輪用軸受装置において、ハブの車輪取付用フランジの付け根部などは、車両の急旋回時に応力が大きくなる。そのため、破損対策として疲れ強さを向上させるために、上記フランジの付け根部などに、高周波熱処理を施す方法 (例えば特許文献 1) や、ショットピーニングを行う方法がある（例えば特許文献 2)。また、疲労強度を上げるために、部品全体を調質し、硬度を高める方法も提案されている（例えば特許文献 3)。

特許文献 1 :特開 2004— 182127号公報

特許文献 2：特開 2005— 145313号公報

特許文献 3 :特開 2005— 003061号公報

[0003] 図 14は、従来の第 3世代型の車輪用軸受装置におけるハブの一般的な製造方法の例を示す。同図 (A)に示すバー材 WOを所定寸法に切断して、 1個のハブの素材となるビレット W1を得る（同図（B) )。ビレット W1は、熱間鍛造の工程として、複数の工程 (鍛造 1パス、鍛造 2パス、鍛造 3パス)を経て、次第にハブの形状に近づけ、最終鍛造工程でハブのおおまかな形状となる鍛造仕上がり品 W4を得る（同図（C)〜（ E) )。

[0004] 鍛造仕上がり品 W4は、スケール落としのためのショットブラストを行い、必要に応じて焼準または調質を行、（同図 (F) )、その後、旋削（同図 (G) )、および軌道面等の高周波熱処理（同図 (H) )を行う。必要なものは、フランジ面等の二次旋削を行う（同図（1) )。この後、研削を行ってハブ 14を仕上げ、車輪用軸受装置として組み立てる。発明の開示

[0005] 従来の疲れ強さ向上のための高周波熱処理は、処理を施す部分の部品形状によつては採用できない場合がある。例えば、車輪取付用フランジの付け根部の側面には、ブレーキやホイールを案内するパイロット部が突出していて、フランジとパイロット部間の隅の曲率半径が小さ力つたり、またノィロット部が切欠を介して円周方向に分散した爪状となっている場合等がある。このような形状の場合、高周波加熱によって部品の一部が局部的に高温になり過ぎて溶け落ちるなどの問題が生じるため、高周波熱処理が行えない。

[0006] また、高周波熱処理やショットピーニングなどでは、工程が増えたり、熱ひずみ等によってフランジの振れ精度劣化を生じることがある。

部品全体を調質して硬度アップをする方法の場合は、工程が増える上に、硬度アツプにより全体の加工性 (例えば、被削性や、加締め加工などの冷間加工性）が低下し

、ハブボルトの食、込み性低下によるスリップトルクの低下等が生じることがある。

[0007] 図 14に示した従来方法では、ハブ 14の全体の疲れ強さの向上のために、焼準または調質を行うが、これら焼準または調質の工程の増加のために、生産に手間が掛力るうえ、鍛造が完了して冷却された後に再度の加熱を行うことになるため、消費ェネルギも多くなる。焼準や調質を省く場合もあるが、これらを省くと、組織の結晶粒が大きくて、強度、靱性が低下し、疲れ強さの弱いものとなる。

[0008] また、近年、燃費の向上、環境への負荷の低減のために、車輪用軸受装置においても、小型、軽量ィ匕が強く望まれており、疲れ強さ、寿命を維持しながら、小型、軽量化を図ることが必要となる。

[0009] この発明の目的は、組織微細化や硬度アップにより、強度や疲れ強さを向上させることができ、かつ工程増による生産性の低下が抑えられる車輪用軸受装置の製造方法を提供することである。

[0010] この発明の車輪用軸受装置の製造方法は、複列の転動体を介して互いに回転自在な内方部材および外方部材を有し、前記内方部材および外方部材を構成する、ずれかの部品が鋼材の熱間鍛造品である車輪用軸受装置を製造する方法であって、前記部品の熱間鍛造工程の途中または最後に、冷媒を浴びせるか雰囲気温度を制御することで、前記部品の一部を冷却することにより、前記部品の母材部分は標準組織として、前記部品の表面に非標準組織を得る。 [0011] この方法〖こよると、熱間鍛造工程の途中または最後に、冷媒を浴びせるか冷却速度と温度を制御することで、前記部品の一部を冷却することにより、前記部品の母材部分は標準組織として、前記部品の表面に非標準組織を得る方法であるため、前記非標準組織の部分の強度や疲れ強さが、組織微細化や硬度アップにより向上する。また、前記非標準組織の部分は、熱間鍛造の工程中または工程の最後に冷却することで得られるため、簡易な処理の追加で済み、工程増による生産性の低下が抑えられる。すなわち、従来の焼準や調質、あるいは疲れ強さ向上のため高周波熱処理の工程を省きながら、焼準、調質、高周波熱処理を行う場合と同等以上の疲れ強さを得ることができる。高周波熱処理と異なり、部品の隅部や突起等の微細な部分についても、部品の溶け落ち等の支障を生じることなぐ非標準組織を得ることができる。また、熱間鍛造の熱を利用するため、組織の改質のための処理に用いるエネルギが削減できる。また車輪用軸受装置の小型、軽量ィ匕の実現にも貢献することができる。

[0012] 前記非標準組織は、例えば、微細フェライト'パーライト組織、上部べイナイト組織、下部べイナイト組織、焼戻マルテンサイト組織のうちのいずれか、もしくは少なくともこれらの組織のうちの 2種類以上の混合組織とされる。上記のうちのどの組織とするかは、非標準組織とする箇所や、要求される機能に応じて選択する。

これらの非標準組織のうち、どの組織を得るかは、前記熱間鍛造工程の途中または最後に行う冷却の方法により変えることができる。

[0013] 前記非標準組織として微細フェライト ·パーライト組織を得る場合は、前記熱間鍛造工程の最後に、前記部品に冷媒を浴びせることで部分的に冷却し、この後に、自己復熱させる。

別の方法で、前記非標準組織として微細フェライト'パーライト組織を得る場合は、前記熱間鍛造工程が複数段階の鍛造工程カゝらなるときに、最終段階の鍛造工程の前に、前記部品の一部の冷却を行い、その後に最終段階の鍛造工程を行う。冷却後に鍛造工程の一つが加わることで、動的な歪みが与えられることにより、微細フェライト 'パーライト組織が得られる。

[0014] 前記非標準組織として焼戻マルテンサイト組織を得る場合は、前記熱間鍛造工程の最後に、前記部品を部分的に、マルテンサイト 'スタート'ポイント以下まで冷却し、その後、復熱焼戻しを行う。この焼戻マルテンサイト組織は調質組織であり、冷却後に復熱焼戻しを行う温度によって、ソルバイトまたはトルースタイトとなる。

[0015] 前記非標準組織として上部べイナイト組織を得る場合は、前記熱間鍛造工程の最後に、

前記部品を所定の冷却速度で室温程度まで冷却する。

前記非標準組織として下部べイナイト組織を得る場合は、前記熱間鍛造工程の最後に、前記部品を所定の冷却速度で室温程度まで冷却する。下部べイナイト組織は、上部べイナイト組織の場合よりも冷却速度を遅くすることで得られる。

[0016] この発明方法において、前記非標準組織を設ける部品が、車輪取付用のフランジを有する部品であり、前記非標準糸且織を設ける部分は、前記フランジの根元部の表面である。

車輪取付用フランジは、車両の急旋回時に大きな繰り返し応力が作用する部分であり、強度や疲れ強さが求められるため、この発明方法による強度や疲れ強さ向上の効果がより効果的となる。

[0017] この発明方法は、各種の形式の車輪用軸受装置に適用できる力例えば、前記内方部材が、ハブと、このハブの軸部の外周に嵌合した内輪とでなり、前記非標準組織を得る部品が前記ハブである場合にも適用することができる。この場合のハブは、例えば複列転がり軸受力なる軸受の完成品とは独立した部品のハブであっても良い

[0018] この発明方法において、非標準組織の部分、および標準組織の部分の硬さは、適宜設定すれば良いが、例えば、非標準組織の硬さを 20〜40HRCとし、母材部分の硬さを 13〜25HRCとしても良い。

非標準組織の部分の硬さの下限は、硬度アップによる疲れ強さ向上のために、母材硬さの中央程度の値となる 20HRC以上、できれば 25HRC以上とすることが好ましい。非標準組織の部分の硬さの上限は、被削性確保のために 40HRC以下であることが好ましい。

使用材料は、炭素鋼 (C量 0. 4〜0. 8%)であるが、 S53Cの場合、標準組織部分の硬さは 13〜25HRCとなる。加締等の冷間加工を行う場合や、ハブボルトを圧入する部分等を考慮すると、最大で 25HRCとすることが好ま、。

図面の簡単な説明

[0019] この発明は、添付の図面を参考にした以下の好適な実施例の説明から、より明瞭に理解されるであろう。し力しながら、実施例および図面は単なる図示および説明のためのものであり、この発明の範囲を定めるために利用されるべきものではない。この発明の範囲は添付の請求の範囲によって定まる。添付図面において、複数の図面における同一の部品番号は、同一部分を示す。

[図 1]この発明の一実施形態に係る製造方法で製造される車輪用軸受装置の一例を示す縦断面図である。

[図 2]同車輪用軸受装置のハブの断面図である。

[図 3]同車輪用軸受装置のハブの鍛造工程の工程説明図である。

[図 4]同車輪用軸受装置のハブの鍛造後の工程の工程説明図である。

[図 5]熱間鍛造された部品の各種非標準組織を得る冷却曲線の説明図である。

[図 6]この発明方法で製造される車輪用軸受装置の他の例の断面図である。

[図 7]この発明方法で製造される車輪用軸受装置のさらに他の例の断面図である。

[図 8]この発明方法で製造される車輪用軸受装置のさらに他の例の断面図である。

[図 9]この発明方法で製造される車輪用軸受装置のさらに他の例の断面図である。

[図 10]この発明方法で製造される車輪用軸受装置のさらに他の例の断面図である。

[図 11]この発明方法で製造される車輪用軸受装置のさらに他の例の断面図である。

[図 12]この発明方法で製造される車輪用軸受装置のさらに他の例の断面図である。

[図 13]この発明方法で製造される車輪用軸受装置のさらに他の例の断面図である。

[図 14]従来の車輪用軸受装置のハブの鍛造工程およびその後の工程を示す工程説明図である。

発明を実施するための最良の形態

[0020] この発明の第 1の実施形態を図 1ないし図 5と共に説明する。図 1は車輪用軸受装置の一例を示しており、この例は第 3世代型の駆動輪支持用に適用するものである。この車輪用軸受装置は、複列の転動体 3を介して互いに回転自在な内方部材 1および外方部材 2を有し、転動体 3は各列毎に保持器 4により保持されている。ここで言う複列とは、 2列以上のことを言い、 3列以上であっても良いが、図示の例では 2列とされている。内方部材 1および外方部材 2は、それぞれ複列の軌道面 6, 7および軌道面 8, 9を有している。この車輪用軸受装置は、複列アンギユラ玉軸受型とされていて、転動体 3はボール力なり、軌道面 6, 7は、接触角が外向きとなるように形成されている。内方部材 1と外方部材 2との間の軸受空間の両端は、シール 10, 11により密封されている。

[0021] 外方部材 2は、全体が単一の部品からなり、幅方向の任意の位置に車体取付用フランジ 12が設けられている。外方部材 2の車体取付用フランジ 12よりもインボード側 ( 右側)の外径面部分は、車体の懸架装置となるナックル (図示せず)が嵌合する面となる。なお、この明細書で、車体に取付けた状態で車幅方向の外側寄りとなる側をァゥトボード側と呼び、車幅方向の中央寄りとなる側をインボード側と呼ぶ。車体取付用フランジ 12の円周方向の複数箇所には、ボルト揷通孔またはねじ孔カもなる車体取付孔 13が設けられている。

[0022] 内方部材 1は、ハブ 14と、このハブ 14の軸部 14aのインボード側端の外周に嵌合した内輪 15との 2つの部品で構成される。これらハブ 14および内輪 15に、内方部材 1 側の上記各軌道面 6, 7がそれぞれ形成されている。ハブ 14の軸部 14aの外周におけるインボード側端には、段差を持って小径となる内輪嵌合面 16が設けられ、この内輪嵌合面 16に内輪 15が嵌合している。ハブ 14の中心部には、等速ジョイントの外輪のステム部（図示せず)を挿通させる貫通孔 21が設けられて、る。

[0023] ハブ 14は、軸部 14aのアウトボード側端の外周に車輪取付用フランジ 17を有しており、この車輪取付用フランジ 17の円周方向複数箇所に設けられた各ボルト圧入孔 18に、ハブボルト 19が圧入状態に取付けられている。

ハブ 14の車輪取付用フランジ 17の根元部からは、ハブ 14と同心の円環状のパイロット部 20が突出している。パイロット部 20は、車輪取付用フランジ 17のアウトボード側の側面に重ねて取付けられるブレーキディスクを案内する部分となるブレーキパイロット 20aと、このブレーキパイロット 20aよりもアウトボード側に突出するホイールパイロット 20bとからなる。なお、パイロット部 20は、円周方向複数箇所に切欠が設けられて複数個に分割されたものであっても良い。 [0024] なお、従動輪用の車輪用軸受装置では、図 6に示すように、ハブ 14は図 1の例における貫通孔 21を有しないものとされる。

[0025] 図 1,図 2,図 6において、内方部材 1を構成する部品であるハブ 14、内輪 15、および外方部材 2は、いずれも鋼材の熱間鍛造品であり、このうち、ハブ 14の車輪取付用フランジ 17の根元部における表面が、非標準組織部分 30とされている。ハブ 14の母材部分は標準組織である。非標準組織部分 30の非標準組織は、熱間鍛造工程の途中または最後に、冷媒を浴びせることで、ハブ 14を局部的に冷却することなどで得た組織であり、例えば、微細フェライト'パーライト組織、上部べイナイト組織、下部ベイナイト組織、焼戻マルテンサイト組織のうちのいずれか、もしくは少なくともこれらの組織のうちの 2種類以上の混合組織とされる。

[0026] 図 3は、ハブ 14の製造工程のうち、熱間鍛造工程を示し、図 4はハブ 14の熱間鍛造後の製造工程を示す。なお、図 3,図 4は、図 6に示した従動輪用の車輪用軸受装置を例として示しているが、図 1の駆動輪用の車輪用軸受装置においても、従動輪用の場合と同様である。

図 3 (A)に示すように、ハブ 14の 1個分の素材となるビレット W1が、バー材（図示せず)を定寸に切断することで準備される。このビレット W1は、熱間鍛造の工程として、複数の工程、ここでは鍛造 1パス、鍛造 2パス、鍛造 3パスを経て、次第にハブの形状に近づけ、最終鍛造工程 (鍛造 3パス)で、ハブ 14のおおまカゝな形状となる鍛造仕上がり品 W4を得る（同図（B)〜（D) )。

[0027] 鍛造仕上がり品 W4は、図 4 (A)のように旋削され、軌道面 6および内輪嵌合面 16 が高周波熱処理される（同図 (B) )。この後、軌道面 6などの研削が行われる（同図（ D) )。必要なものは、研削の前に車輪取付用フランジ 17の表面等の二次旋削が行われる（同図（C) )。軌道面の研削の完了したノヽブ 14は、車輪用軸受装置に組み立てられる（同図（E) )。

[0028] ハブ 14の前記非標準組織の部分 30は、図 3 (D)に示すように、鍛造工程の終了時に、改質対象箇所に冷媒を部分的に吹き付けることにより改質され、または図 3 (C) のように最終鍛造工程 (鍛造 3パス)の前の鍛造工程 (鍛造 2パス)の終了後に、改質対象箇所に冷媒を部分的に吹き付けることにより改質される。 [0029] 冷媒は、液体、そのミストや気体、例えば、水、油、または低温エアー等が用いられる。また、冷媒には、用途に応じて、潤滑剤、メディア、防鲭剤などを混入し、素材の潤滑'離型効果、金型の摩耗防止'冷却効果、鍛造後のショットブラスト等によるスケール落としの省略、防鲭効果等を得るようにしても良!、。

[0030] 冷媒の吹き付け時は、全周に均一に冷却が行われるように、ハブ 14となる素材 W3 , W4を、その軸心回りに回転させながら、冷媒を吹き付けても良い。また、素材 W3, W4は回転させずに、冷媒吹付け装置（図示せず)を回転させても良い。

冷媒の吹き付けは、噴出し孔を多数開けたリング状の冷却ジャケット（図示せず)を使用しても良いし、またハブ 14となる素材 W3, W4を回転させるのであれば、 1箇所のノズルから吹き付けるものであっても良！、。

[0031] 冷却時にハブ 14となる素材 W3, W4を回転させる場合は、縦軸，横軸のどちらでも良い。また、冷媒の噴出し方向も、回転縦軸のときに上向き，下向きのいずれとしても良ぐ回転横軸のときに横向きの他、いずれの方向としても良い。なお、図 6の例のようなハブ 14のパイロット部 20の内径が貫通していない内径部分を冷却する場合は、冷媒が溜まらないように、上向きに噴出するのが良い。

[0032] 冷却時のハブ 14となる素材 W3, W4の保持方法は、冷却部が均一に冷却されるのを阻害しなければ良ぐ軸部 14aの保持、車輪取付用フランジ 17の外径部の保持、ノィロット部 20の外径部の保持としても良い。ハブ 14が、駆動輪用のように中心に貫通孔 21を有するものである場合は、この貫通孔 21をガイドとしてセンタリング保持するようにしても良い。

[0033] 冷却により、非標準組織部分 30の組織を、前記微細フェライト'パーライト組織、上部べイナイト組織、下部べイナイト組織、焼戻マルテンサイト組織のうちのいずれか、もしくは少なくともこれらの組織のうちの 2種類以上の混合組織にするかは、図 5と共に示すように、冷却方法によって選択することができる。

図 5において、横軸は時間の経過を、縦軸は温度を示す。図中の Aは、 A変態点

3 3 となる温度、 Aは A変態点となる温度である。 Mはマルテンサイト'スタート'ポイン

1 1 s

ト（以下「M点」と称す)であり、 Mはマルテンサイト 'フィニッシュ 'ポイント（以下「M s f f 点」と称す)である。素材となる鋼材は、例えば S53C等の C量が 0. 4〜0. 8%の炭素鋼である。

[0034] 図 5において、曲線 (0)に示すように、部品を鍛造温度 Tl (A変態点よりも高い）か

3

ら単に空冷すると、従来の鍛造による組織である標準組織、すなわちフライト'パーライト組織となる。

[0035] 曲線 (1)は、非標準組織として微細フェライト'パーライト組織を得る場合の冷却曲線である。熱間鍛造工程の最後、つまり熱間鍛造を終えて冷却されるまでの間に、図 3 (D)のように冷媒を浴びせることで改質対象の部品（素材)を部分的に冷却し、冷却時間を制限して、冷却後に自己復熱させることにより、前記非標準組織として微細フェライト'

パーライト組織が得られる。微細フェライト'パーライト組織は、焼準によって得られる組織、つまり焼準組織である。

[0036] 曲線 (2)は、非標準組織として微細フェライト'パーライト組織を得る場合の別の冷却曲線を示す。この場合、図 3のように熱間鍛造工程が複数段階の鍛造工程力ゝらなるときに、最終段階の鍛造工程（図 3 (D) )の前（図 3 (C) )に、部品（素材 W3)の一部の冷却を行い、その後に最終段階の鍛造工程（図 3 (D) )を行う。最終鍛造工程は、前記冷却の後の自己復熱の途中などで行われる。これにより、冷却後に鍛造工程の一つが加わることで、動的な歪みが与えられ、微細フェライト'パーライト組織が得られる。

[0037] 曲線 (3) , (4)は、それぞれ非標準組織として、調質組織である焼戻マルテンサイト組織を得る場合の冷却曲線を示す。熱間鍛造工程の最後に、部品を部分的に M点以下で M点以上の範囲まで冷却し、その後、所定温度範囲内で復熱焼戻しを行うこ f

とで、非標準組織として調質組織、すなわち焼戻マルテンサイト組織が得られる。復熱焼戻しの温度を約 500〜600°C程度とすると、組織はソルバイトとなる。復熱焼戻しの温度を約 350〜400°C程度とすると、組織はトルースタイトとなる。

[0038] 曲線 (5) , (6)は、それぞれ非標準組織として上部べイナイトおよび下部べイナイトを得る場合の冷却曲線を示す。熱間鍛造工程の最後に、制御冷却として、焼入れの冷却速度 (マルテンサイトが生成する冷却速度)よりややゆっくり冷却することで、組織は上部べイナイトとなる。この冷却速度よりもさらにゆっくりとした冷却速度の焼入れを行うと、組織は下部べイナイトとなる。

[0039] なお、図 5では各種の冷却方法を述べたが、図 1の例における車輪取付用フランジ 17の根元部のように局部的に非標準組織の部分 30を設ける場合は、図 5の各曲線（ 1)〜(6)で示す冷却方法のうち、曲線 (1)〜(4)に示す方法が好ましい。

[0040] この構成の車輪用軸受装置によると、次の作用効果が得られる。車輪取付用フランジ 17の根元部の表面部分 30を非標準組織とし、その非標準組織を、微細フェライト' パーライト組織、上部べイナイト組織、下部べイナイト組織、焼戻マルテンサイト組織のうちのいずれか、もしくは少なくともこれらの組織のうちの 2種類以上の混合組織としたため、車輪取付用フランジ 17の根元部の強度が向上し、長寿命化が得られる。すなわち、自動車の旋回時等には、車輪取付用フランジ 17に大きな振幅の橈みが繰り返し生じ、このフランジ 17の根元部には高応力が繰り返し発生する。このような繰り返し発生する高応力に対して、車輪取付用フランジ 17の根元部の表面部分 30が前記の非標準組織であると、標準組織力なる母材部分に比べて組織が微細であり、また硬度が同等以上のものとなり、これらの組織微細化や硬度アップによって疲れ強さが向上する。そのため、通常の標準組織のみ力なる車輪取付用フランジに比ベて、高強度化されて、高い応力振幅に耐え、車輪取付用フランジ 17の根元部に亀裂が発生することが抑制され、長寿命化できる。つまり、亀裂発生→車輪取付用フランジ 17の変位増加→車両の振動増加→車輪用軸受装置の損傷、という作用が抑えられ、長寿命化される。

[0041] そのため、通常の標準組織の車輪用軸受装置に比べて、小型化、および軽量化が図れ、したがって、車輪用軸受装置の製品製作の投入重量が削減されて、コストの削減が図れ、安価に提供することが可能となる。

[0042] 前記非標準組織の部分 30は、熱間鍛造の工程中または工程の最後に冷却することで得られるため、簡易な処理の追加で済み、工程増による生産性の低下が抑えられる。例えば焼準や調質を行う場合に比べて、工程が簡略ィ匕できる。また、熱間鍛造の熱を利用するため、組織の改質のための処理に用いるエネルギが削減できる。高周波熱処理と異なり、車

輪取付用フランジ 17とパイロット部 20との隅の曲率半径が小さな箇所であっても、過熱による溶け落ち等の問題を生じることなぐ改質の処理が行える。

前記非標準組織とする部分 30は、車輪取付用フランジ 17の一部であるため、被削性などの加工性の低下が最小限に抑えられる。

[0043] 図 6は、図 1の実施形態における車輪用軸受装置を、従動輪支持用とした第 2実施形態を示す。この実施形態では、前述したように、ハブ 14が、図 1の第 1実施形態における貫通孔 21を有しないものとされる。また、内輪 15は、ハブ 14の軸部 14aのインボード側端を外径側へ加締めた加締部 14bによって、ハブ 14に対して軸方向に固定されている。

図 6の実施形態において、非標準組織の部分 30は、車輪取付用フランジ 17の根元部の表面である。

非標準組織の部分 30を設けたことによる効果は、図 1の例と同じである。また、図 6 の例のような加締部 14bを有する車輪用軸受装置の場合、ハブ 14の熱間鍛造工程の途中または最後に、冷媒を浴びせることでノ、ブ 14の一部を冷却して非標準組織の部分 30を得るようにすると、加締部 14bが硬化されず、加締作業の障害とならない。

[0044] 図 7ないし図 13は、それぞれこの発明の第 3〜第 9実施形態を示す。これらの各実施形態においても、非標準組織の部分 30を設けることで、その組織微細化や硬度ァップにより、強度や疲れ強さが向上し、長寿命化できるという効果が得られる。

なお、これらの各実施形態において、特に説明した事項の他は、図 1ないし図 5と共に説明した第 1の実施形態と同じである。

[0045] 図 7の第 3実施形態の車輪用軸受装置は、駆動輪支持用の円すいころ軸受型のものであって、内方部材 1が、ハブ 14と、このハブ 14の軸部 14aの外周に嵌合した複列の内輪 15とからなる。内輪 15は各列毎に設けられている。外方部材 2は、一つの 1 体の部品からなる。

ハブ 14の車輪取付用フランジ 17の根元部を非標準組織の部分 30とした例である

[0046] 図 8の第 4実施形態は、図 7の例の車輪用軸受装置を従動輪支持用としたものであり、ハブ 14は中央の貫通孔 21を有しないものとされている。また、内輪 15は、ハブ 1 4の加締部 14bによってハブ 14に固定されている。その他の構成は、図 7の例と同じである。

[0047] 図 9の第 5実施形態の車輪用軸受装置は、駆動輪支持用のアンギユラ玉軸受型のものであって、内方部材 1が、ハブ 14と、このハブ 14の軸部 14aの外周に嵌合した複列の内輪 15, 15とからなる。内輪 15は各列毎に設けられていて、インボード側の内輪 15の方力アウトボード側の内輪 15よりも、厚さおよび軸方向寸法が大きいものでも良い。また、両内輪 15, 15は、ハブ 14に設けられた加締部 14bでハブ 14に軸方向に固定されている。外方部材 2は、単一の部品からなり、外径面は全体に渡って円筒状面とされ、図 1の例における車体取付用フランジ 12は有していない。

[0048] 図 10の第 6実施形態は、図 9の例の車輪用軸受装置を従動輪支持用としたものであり、ハブ 14は中央の貫通孔 21を有しないものとされている。その他の構成は図 7の例と同じである。

[0049] 図 11の第 7実施形態の車輪用軸受装置は、図 9の車輪用軸受装置と同じぐ内方部材 1が、ハブ 14と、このハブ 14の軸部 14aの外周に嵌合した複列の内輪 15とからなる。外方部材 2は単一の部品力もなるものであって、車体取付用フランジ 12を有しないものとされている。この例では、 2個の内輪 15は同じ大きさとされ、内輪 15のハブ 14に対する軸方向の固定は、加締によらずに、ハブ 14に結合される等速ジョイント（図示せず)で行われる。非標準組織とする部分 30は、図 9の例と同じである。

[0050] 図 12の第 8実施形態の車輪用軸受装置は、第 4世代型のものであり、内方部材 1 力ハブ 14と、等速ジョイント 31の一方の継手部材である継手外輪 32とで構成され、ハブ 14および継手外輪 32に各列の軌道面 6, 7が形成されている。外方部材 2は単一の部品からなり、車体取付用フランジ 12を有している。同図は、ハブ 14の車輪取付用フランジ 17の根元部を非標準組織の部分 30とした例である。

[0051] 図 13の第 9実施形態の車輪用軸受装置は、第 2世代型の外輪回転タイプのものであり、内方部材 1は複列の内輪 15からなる。外方部材 2は、車輪取付用フランジ 17およびパイロット部 20を有している。同図は、外方部材 2の車輪取付用フランジ 17の根元部を非標準組織の部分 30とした例である。以上のとおり、図面を参照しながら好適な実施例を説明したが、当業者であれば、本件明細書を見て、自明な範囲内で種々の変更および修正を容易に想定するであろう。したがって、そのような変更および修正は、請求の範囲力も定まる発明の範囲内のものと解釈される。

Claims

請求の範囲

[1] 複列の転動体を介して互いに回転自在な内方部材および外方部材を有し、前記内方部材および外方部材を構成するいずれかの部品が鋼材の熱間鍛造品である車輪用軸受装置を製造する方法であって、

前記部品の熱間鍛造工程の途中または最後に、冷媒を浴びせるか冷却速度と温度を制御することで、前記部品の一部を冷却することにより、前記部品の母材部分は標準組織として、前記部品の表面に非標準組織を得る車輪用軸受装置の製造方法

[2] 請求項 1において、前記熱間鍛造工程の最後に、前記部品に冷媒を浴びせることで部分的に冷却し、この後、自己復熱させることにより、前記非標準組織として微細フェライト'パーライト組織を得る車輪用軸受装置の製造方法。

[3] 請求項 1において、前記熱間鍛造工程が複数段階の鍛造工程力なり、最終段階の鍛造工程の前に、前記部品の一部の冷却を行い、その後に最終段階の鍛造工程を行うことで、前記非標準組織として微細フェライト'パーライト組織を得る車輪用軸受装置の製造方法。

[4] 請求項 1において、前記熱間鍛造工程の最後に、前記部品を部分的に、マルテンサイト ·スタート ·ポイント以下まで冷却し、その後、復熱焼戻しを行うことで、前記非標準組織として焼戻マルテンサイト組織を得る車輪用軸受装置の製造方法。

[5] 請求項 1において、前記熱間鍛造工程の最後に、前記部品を所定の冷却速度で室温程度まで冷却することにより、前記非標準組織として上部べイナイト組織を得る車輪用軸受装置の製造方法。

[6] 請求項 1において、前記熱間鍛造工程の最後に、前記部品を所定の冷却速度で室温程度まで冷却することにより、前記非標準組織として下部べイナイト組織を得る車輪用軸受装置の製造方法。

[7] 請求項 1にお、て、前記非標準組織として、下記 a〜eの、ずれかに記載の組織のうちの少なくとも 2種類以上の混合組織を得る車輪用軸受装置の製造方法。

a.前記熱間鍛造工程の最後に、前記部品に冷媒を浴びせることで部分的に冷却し、この後、自己復熱させることにより得られる微細フェライト'パーライト組織。 b.前記熱間鍛造工程が複数段階の鍛造工程カゝらなり、最終段階の鍛造工程の前に、前記部品の一部の冷却を行い、その後に最終段階の鍛造工程を行うことにより得られる微細フェライト ·パーライト組織。

c前記熱間鍛造工程の最後に、前記部品を部分的に、マルテンサイト'スタート' ポイント以下まで冷却し、その後、復熱焼戻しを行うことにより得られる焼戻マルテンサイト組織。

d.前記熱間鍛造工程の最後に、前記部品を所定の冷却速度で室温程度まで冷却することにより得られる上部べイナイト組織。

e.前記熱間鍛造工程の最後に、前記部品を所定の冷却速度で室温程度まで冷却することにより得られる下部べイナイト組織。

[8] 請求項 1において、前記非標準組織を設ける部品が、車輪取付用のフランジを有する部品であり、前記非標準組織を設ける部分が、前記フランジの根元部の表面である車輪用軸受装置の製造方法。

[9] 請求項 1において、前記内方部材が、ハブと、このハブの軸部の外周に嵌合した内輪とでなり、前記非標準組織を得る部品が前記ハブである車輪用軸受装置の製造方法。