JP2008266667A - 車輪支持用転がり軸受装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】車輪支持用転がり軸受装置1は、ハブ輪2と、ハブ輪2に一体的に固定された内輪3と、外輪4と、二列の転動体5,5と、を備えている。ハブ輪2は、炭素の含有量が0.45質量%以上0.75質量%以下である鋼からなる円柱状素材に、軟化焼鈍しを施した後に冷間鍛造を施すことにより成形されたものである。そして、ハブ輪2の外周面には、高周波焼入れによる硬化層22が形成されている。硬化層22の表面から深さ1mmまでの部分は、ビッカース硬さHvが650以上である。また、硬化層22のうちビッカース硬さHvが300以上600以下の部分について、ビッカース硬さHと深さD(mm)との関係をH=aD+bなる式で表したときに、該式の係数aが−700以上−120以下である。
【選択図】図1
Description
そこで、本発明は上記のような従来技術が有する問題点を解決し、大きな荷重が負荷されても損傷が生じにくい車輪支持用転がり軸受装置を提供することを課題とする。
条件B)前記ハブホイールの軌道面には、高周波焼入れにより硬化層が形成されている。
条件C)前記硬化層のうち表面から深さ1mmまでの部分は、ビッカース硬さHvが650以上である。
条件D)前記硬化層のうちビッカース硬さHvが300以上600以下の部分について、ビッカース硬さHと深さD(mm)との関係をH=aD+bなる式で表したときに、該式の係数aが−700以上−120以下である。
〔条件Aについて〕
炭素の含有量が0.45質量%未満であると、硬化層のうち表面から深さ1mmまでの部分のビッカース硬さHvを650以上とすることが困難となる場合がある。一方、0.75質量%超過であると、鋼の加工性が不十分となるおそれがある。
車輪支持用転がり軸受装置が十分な転がり寿命を有するためには、ハブホイールの軌道面に、十分な硬さ及び厚さの硬化層が形成されている必要がある。そして、十分な転がり寿命を得るためには、表面から深さ1mmまでの部分のビッカース硬さHvを650以上とする必要がある。なお、車輪支持用転がり軸受装置の転がり寿命をより長寿命とするためには、硬化層のうち表面から深さ1mmまでの部分のビッカース硬さHvは720以上であることが好ましい。
前記式の係数aが−700未満であると、大きな荷重が負荷された際にハブホイールに損傷が生じやすくなるおそれがある。一方、−120超過であると、高周波焼入れに長時間を要したり、結晶粒等が粗大化するおそれがある。
また、本発明に係る請求項2の車輪支持用転がり軸受装置は、請求項1に記載の車輪支持用転がり軸受装置において、前記ハブホイールは、軟化焼鈍しが施された前記素材を冷間鍛造で所定の形状に成形した後に、前記軌道面に前記高周波焼入れを施して得られたものであることを特徴とする。
ハブ輪2の内端側部分には外径の小さい小径部11が形成されており、該小径部11に内輪3が圧入され、内輪3とハブ輪2とが一体的に固定されている。なお、内輪3とハブ輪2とが一体的に固定されたものが、本発明の構成要件であるハブホイールに相当し、外輪4が本発明の構成要件である外輪に相当する。
得られたハブ輪2の軌道面を含む外周面に高周波焼入れ及び焼戻しを施して、硬化層22を形成した後、研削仕上げや超仕上げを施して、ハブ輪2を完成した。
内輪3及び外輪4もハブ輪2と同様に製造して、これらを組み立てれば、車輪支持用転がり軸受装置1が得られる。
以下に、実施例を示して、本発明をさらに具体的に説明する。JIS S45C,S55C,又はS75Cで構成された直径60mmの円柱状素材に、軟化焼鈍しを施した後に、図2のような冷間鍛造により成形を行った。そして、その外周面に高周波焼入れを施して硬化層を形成した後に、170℃で2時間焼戻しを行った。
これらのハブ輪について、硬化層の種々の深さ位置におけるビッカース硬さHvを測定した。ビッカース硬さHvの測定は、ビッカース硬度計(負荷荷重9.8N)により行った。
転がり軸受装置の静的強度試験装置への装着は、以下のようにして行った。転がり軸受装置の外端側を上方に向けて静的強度試験装置の基台上に設置し、外輪をナックル又はキャリア締結部で固定した。そして、ハブ輪のフランジと静的強度試験装置の治具とをインローで固定した。なお、ハブ輪の円筒部と外輪との干渉が生じないように、外輪の外端側端部を切断して軸方向長さを短くしてある。
図6のグラフから、前記係数aが−700以上であると、ハブ輪の静的強度が高いことが分かる。
2 ハブ輪
3 内輪
4 外輪
5 転動体
10 車輪取り付け用フランジ
13 懸架装置取り付け用フランジ
20a 第一内側軌道面
20b 第二内側軌道面
21a 第一外側軌道面
21b 第二外側軌道面
22 硬化層
Claims (2)
- 車輪が取り付けられ一体に回転するハブホイールと、前記ハブホイールの外方に配され前記ハブホイールの外周面に形成された軌道面に対向する軌道面を内周面に有する外輪と、前記両軌道面間に転動自在に配された複数の転動体と、を備え、前記ハブホイールが前記転動体の転動を介して前記外輪に回転自在に支持された車輪支持用転がり軸受装置において、以下の4つの条件を満たしていることを特徴とする車輪支持用転がり軸受装置。
条件A)前記ハブホイールは、0.45質量%以上0.75質量%以下の炭素を含有する鋼からなる素材を成形して得られたものである。
条件B)前記ハブホイールの軌道面には、高周波焼入れにより硬化層が形成されている。
条件C)前記硬化層のうち表面から深さ1mmまでの部分は、ビッカース硬さHvが650以上である。
条件D)前記硬化層のうちビッカース硬さHvが300以上600以下の部分について、ビッカース硬さHと深さD(mm)との関係をH=aD+bなる式で表したときに、該式の係数aが−700以上−120以下である。 - 前記ハブホイールは、軟化焼鈍しが施された前記素材を冷間鍛造で所定の形状に成形した後に、前記軌道面に前記高周波焼入れを施して得られたものであることを特徴とする請求項1に記載の車輪支持用転がり軸受装置。
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