JP2010195202A - Bearing ring member of hub unit for supporting wheel, and method of manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車輪支持用ハブユニットの軌道輪部材及びその製造方法に関し、より詳細には、例えば、自動車等の車輪を懸架装置に対して回転自在に支持するため車輪支持用ハブユニットの軌道輪部材及びその製造方法に関する。 More particularly, the present invention relates to a raceway member of a wheel support hub unit and a method of manufacturing the same, and more particularly, for example, a raceway of a wheel support hub unit for rotatably supporting a wheel of an automobile or the like with respect to a suspension device. The present invention relates to a member and a manufacturing method thereof.
従来の車輪支持用ハブユニットの軌道輪部材及びその製造方法としては、図7に示すように、軸部2から径方向外方に延びる取付フランジ3を、冷間での側方押出しによって軸部2と一体に成形することにより、十分な強度を持った軌道輪部材1を、比較的低荷重且つ安価に成形可能とするものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
As shown in FIG. 7, a conventional bearing member for a wheel support hub unit and a method for manufacturing the same are shown. As shown in FIG. 7, a
上記特許文献1に記載の軌道輪部材1では、断面略長方形の取付フランジ3が、軸部2の外周面に径方向外方に向かって延設されている。ところで、車両の軽量化を目的として車輪支持用ハブユニット周りの構造にも、コンパクトな設計が要望されている。
In the
そこで、軌道輪部材1の取付フランジ3をホイール及びブレーキロータに固定するボルトの頭部の突出高さを小さくすることによって、その分だけ周辺部品との干渉を少なくして、車輪支持用ハブユニット周りをコンパクトに設計することが考えられている。しかしながら、断面略長方形の取付フランジ3の板厚を薄くすることで、ボルトの頭部の突出高さを低くしようとすると、取付フランジ3の強度が低下してしまう可能性があった。
Therefore, by reducing the protruding height of the head of the bolt that fixes the
本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、取付フランジの強度を維持したまま、取付フランジに対するボルトの頭部の突出高さを小さくすることができ、車輪支持用ハブユニット周りをコンパクトに設計することができ、車体の軽量化を図ることができる車輪支持用ハブユニットの軌道輪部材及びその製造方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object of the present invention is to reduce the height of the protrusion of the bolt head with respect to the mounting flange while maintaining the strength of the mounting flange. An object of the present invention is to provide a wheel member for a wheel supporting hub unit that can be designed compactly around the hub unit and can reduce the weight of the vehicle body, and a method for manufacturing the same.
本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
(1)中実状又は中空状の軸部と、軸部から径方向外方に延び、車輪又は車体に取り付けられる取付フランジと、を有し、取付フランジが冷間での側方押出しによって軸部と一体成形されるハブユニット軸受の軌道輪部材であって、取付フランジの車輪又は車体への取付面と反対側の面に、径方向に沿って溝状凹部が形成され、溝状凹部の平面部は、取付フランジを車輪又は車体に取り付けるための取付ボルトのボルト座面であることを特徴とする車輪支持用ハブユニットの軌道輪部材。
(2)中実状又は中空状の軸部と、軸部から径方向外方に延びる取付フランジと、を有する車輪支持用ハブユニットの軌道輪部材の製造方法であって、軌道輪部材の素材を、軸部を成形するための軸部成形用キャビティと、軸部成形用キャビティから径方向外方に向かって放射状に延設され、取付フランジを成形するためのフランジ成形用キャビティと、を有する金型に配置する工程と、素材の一端部又は両端部を常温で押し潰し、素材を金型の軸部成形用キャビティ及びフランジ成形用キャビティに流動させることにより、その軸方向一方面に径方向に沿って溝状凹部が形成される取付フランジを軸部と一体に側方押し出しにて成形する工程と、を備えることを特徴とする車輪支持用ハブユニットの軌道輪部材の製造方法。
(3)取付フランジを車輪又は車体に取り付けるための取付ボルトの頭部の直径より大きな幅の平面部を有する金型によって、取付フランジの所定の位置を押圧して、取付ボルトのボルト座面を形成する工程を、更に備えることを特徴とする(2)に記載の車輪支持用ハブユニットの軌道輪部材の製造方法。
The above object of the present invention can be achieved by the following constitution.
(1) It has a solid or hollow shaft portion, and a mounting flange that extends radially outward from the shaft portion and is attached to a wheel or a vehicle body. A ring member of a hub unit bearing that is integrally formed with a grooved recess formed along the radial direction on the surface of the mounting flange opposite to the wheel or vehicle body mounting surface. The portion is a bolt seat surface of a mounting bolt for mounting the mounting flange to a wheel or a vehicle body.
(2) A method for manufacturing a race member of a wheel support hub unit having a solid or hollow shaft portion and a mounting flange extending radially outward from the shaft portion, , A gold having a shaft molding cavity for molding the shaft, and a flange molding cavity extending radially outward from the shaft molding cavity to mold the mounting flange The process of placing in the mold, and crushing one or both ends of the material at room temperature, and flowing the material into the mold molding cavity and the flange molding cavity, radially on one axial surface of the mold And a step of forming a mounting flange, along which a groove-like recess is formed, by side-extrusion integrally with the shaft portion, and a method for manufacturing a bearing member of a wheel support hub unit.
(3) A predetermined position of the mounting flange is pressed by a mold having a flat portion having a width larger than the diameter of the head of the mounting bolt for mounting the mounting flange on the wheel or the vehicle body, and the bolt seat surface of the mounting bolt is The method of manufacturing a race member for a wheel-supporting hub unit according to (2), further comprising a forming step.
本発明の車輪支持用ハブユニットの軌道輪部材によれば、軸部から径方向外方に延びる取付フランジの車輪又は車体への取付面と反対側の面に、径方向に沿って溝状凹部が形成され、溝状凹部の平面部が、取付フランジを車輪又は車体に取り付けるための取付ボルトのボルト座面であるため、取付フランジのボルト座面の板厚を薄くしながらも、その周辺部の板厚を厚くすることができるので、取付フランジの強度を維持したまま、取付フランジに対するボルトの頭部の突出高さを小さくすることができる。これにより、車輪支持用ハブユニット周りをコンパクトに設計することができるので、車体の軽量化を図ることができる。 According to the track ring member of the wheel supporting hub unit of the present invention, the groove-shaped recess along the radial direction is formed on the surface of the mounting flange extending radially outward from the shaft portion on the side opposite to the wheel or vehicle body mounting surface. And the flat portion of the groove-shaped recess is the bolt seat surface of the mounting bolt for attaching the mounting flange to the wheel or the vehicle body. Therefore, the projecting height of the bolt head relative to the mounting flange can be reduced while maintaining the strength of the mounting flange. Thereby, since the periphery of the wheel supporting hub unit can be designed compactly, the weight of the vehicle body can be reduced.
また、本発明の車輪支持用ハブユニットの軌道輪部材の製造方法によれば、軌道輪部材の素材を、軸部を成形するための軸部成形用キャビティと、軸部成形用キャビティから径方向外方に向かって放射状に延設され、取付フランジを成形するためのフランジ成形用キャビティと、を有する金型に配置する工程と、素材の一端部又は両端部を常温で押し潰し、素材を金型の軸部成形用キャビティ及びフランジ成形用キャビティに流動させることにより、その軸方向一方面に径方向に沿って溝状凹部が形成される取付フランジを軸部と一体に側方押し出しにて成形する工程と、を備えるため、軌道輪部材を高精度に成形することができる。これにより、鍛造後の機械加工における取り代を少なくすることができるので、材料の歩留まりが良い軌道輪部材を比較的低荷重で成形することができる。 Further, according to the method of manufacturing the bearing ring member of the wheel supporting hub unit of the present invention, the material of the bearing ring member is formed in the radial direction from the shaft part forming cavity for forming the shaft part, and the shaft part forming cavity. A step of placing in a mold having a flange forming cavity for radially extending outward and forming a mounting flange, and crushing one or both ends of the material at room temperature, A mounting flange in which a groove-shaped recess is formed along the radial direction on one surface in the axial direction by flowing into the mold molding cavity and flange molding cavity is molded by side extrusion integrally with the shaft section. The bearing ring member can be formed with high accuracy. Thereby, since the machining allowance in the machining after forging can be reduced, a bearing ring member having a good material yield can be formed with a relatively low load.
以下、本発明に係る車輪支持用ハブユニットの軌道輪部材及びその製造方法の一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, an embodiment of a raceway member of a hub unit for supporting a wheel according to the present invention and a manufacturing method for the same will be described in detail with reference to the drawings.
本実施形態の車輪支持用ハブユニット10は、図1に示すように、従動輪用の車輪支持用ハブユニットであり、不図示の車両の車体側に固定される外輪部材(軌道輪部材)20と、不図示の車両の車輪側に接続されて車輪と共に回転する内輪部材(軌道輪部材)30と、を備える。
As shown in FIG. 1, the wheel
外輪部材20の内周面には、2列の外輪軌道溝21が形成され、内輪部材30の外周面には、外輪軌道溝21に対向して2列の内輪軌道溝31が形成されており、この外輪軌道溝21及び内輪軌道溝31間には、複数の転動体である玉11が転動自在に配設される。また、複数の玉11は保持器12によって略等間隔に保持される。
Two rows of outer
外輪部材20は、図1に示すように、中空状の軸部22と、軸部22の外周面に周方向に所定の間隔を存して形成され、径方向外方に延びる複数の取付フランジ23と、を有する。また、取付フランジ23には、不図示のボルトを挿通させるためのボルト挿通穴23aが形成される。そして、外輪部材20は、取付フランジ23のボルト挿通穴23aに挿通させた不図示のボルトを不図示の懸架装置に締結することによりが車体側に固定される。
As shown in FIG. 1, the
内輪部材30は、図1及び図2に示すように、中実状の軸部32と、軸部32の軸方向一端部の外周面に周方向に90°間隔で形成され、径方向外方に延びる4個の取付フランジ33と、を有する。また、取付フランジ33には、取付ボルトであるスタッドボルト13を固定するためのボルト固定穴33aが形成される。また、軸部32の軸方向他端部には、その外周面に1列の内輪軌道溝31を有する内輪34が外嵌固定される。そして、内輪部材30は、取付フランジ33のスタッドボルト13を不図示のホイール及びブレーキロータに締結することにより車輪側に固定される。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
そして、本実施形態では、図2に示すように、内輪部材30の取付フランジ33の車輪への取付面35と反対側の反取付面36の周方向中心に、径方向に沿って溝状凹部37が形成される。即ち、取付フランジ33は、溝状凹部37の平面部37aの周方向両側に肉厚部38を有し、スタッドボルト13のボルト座面に相当する部分だけ凹ませたような断面略凹型に形成される。また、平面部37aは、スタッドボルト13の頭部13aの直径D1より若干大きい幅W1に形成され、スタッドボルト13のボルト座面を構成する。
And in this embodiment, as shown in FIG. 2, the groove-shaped recessed part is formed along the radial direction at the circumferential center of the
次に、図3及び図4を参照にして、本実施形態の軌道輪部材の製造方法について説明する。なお、本実施形態では、図2に示す軌道輪部材である内輪部材30を冷間鍛造により造る場合を例にして説明する。
Next, with reference to FIG.3 and FIG.4, the manufacturing method of the bearing ring member of this embodiment is demonstrated. In the present embodiment, the case where the
本実施形態の製造方法では、まず、図3の(a)→(c)に示すように、中実状の円柱状の素材40に、不図示の荒成形装置で2段階の塑性加工を施すことによって、第1中間素材41及び第2中間素材42が成形される。次いで、図3の(c)→(d)に示すように、第2中間素材42に、図4に示す鍛造加工装置50で側方押し出し成形を施すことによって、取付フランジ33が軸部32と一体成形された第3中間素材43が成形される。次いで、図3の(d)→(e)に示すように、第3中間素材43に、不図示の仕上成形装置で押圧加工(サイジング)を施すことによって、取付フランジ33にスタッドボルト13のボルト座面39が形成された最終中間素材44が成形される。そして、この最終中間素材44に、所定の切削加工や研削加工などの機械加工を施すことによって、本実施形態の内輪部材30が得られる。なお、上記図3の(d)→(e)の工程は、ボルト座面に精度が必要な場合に行われる工程であって、ボルト座面に精度が必要ない場合は省略してもよい。また、本実施形態では、第2中間素材42が本発明の素材に相当する。
In the manufacturing method according to the present embodiment, first, as shown in FIGS. 3A to 3C, a solid
鍛造加工装置50は、図4に示すように、固定金型である下金型51と、可動金型である上金型52と、上金型52に設けられる孔52aに摺動自在に嵌合されるリングパンチ53及び押圧パンチ54と、下金型51に設けられる孔51aに摺動自在に嵌合される押し出しパンチ55と、押圧パンチ54の取付板56の下面と上金型52の上面との間に配置される弾性部材57と、を備える。そして、金型である下金型51、上金型52、リングパンチ53、押圧パンチ54、及び押し出しパンチ55によって、軸部32を成形するための軸部成形用キャビティ58と、取付フランジ33を成形するためのフランジ成形用キャビティ59と、が画成される。また、フランジ成形用キャビティ59は、軸部成形用キャビティ58から径方向外方に向かって放射状に延設される。なお、フランジ成形用キャビティ59での素材の流動をバランスよく行うために、下金型51を上金型52と同様に上下移動可能として弾性部材で上金型52側に付勢させてもよい(上下両側金型フローティング構造)。
As shown in FIG. 4, the forging
上記した鍛造加工装置50による側方押し出し成形は、図3(c)の第2中間素材42を、鍛造加工装置50の軸部成形用キャビティ58内に配置した後、下金型51及び上金型52を閉じた状態において、第2中間素材42の軸方向上端部をリングパンチ53及び押圧パンチ54で上方から押し潰すことにより、第2中間素材42を軸部成形用キャビティ58及びフランジ成形用キャビティ59に流動させる。即ち、第2中間素材42は、軸部成形用キャビティ58内に充填され、その一部が軸部成形用キャビティ58からフランジ成形用キャビティ59に押し出される。この結果、反取付面36に溝状凹部37が形成された取付フランジ33が軸部32と一体に成形される。
In the side extrusion molding by the forging
以上説明したように、本実施形態の軌道輪部材である内輪部材30によれば、軸部32から径方向外方に延びる取付フランジ33の車輪への取付面35と反対側の反取付面36に、径方向に沿って溝状凹部37が形成され、この溝状凹部37の平面部37aが、取付フランジ33を車輪側に取り付けるためのスタッドボルト13のボルト座面であるため、取付フランジ33のボルト座面の板厚を薄くしながらも、その周辺部の板厚を厚くすることができるので、取付フランジ33の強度を維持したまま、取付フランジ33に対するスタッドボルト13の頭部13aの突出高さを小さくすることができる。これにより、車輪支持用ハブユニット10周りをコンパクトに設計することができるので、車体の軽量化を図ることができる。
As described above, according to the
また、本実施形態の軌道輪部材である内輪部材30の製造方法によれば、第2中間素材42を、軸部32を成形するための軸部成形用キャビティ58と、軸部成形用キャビティ58から径方向外方に向かって放射状に延設され、取付フランジ33を成形するためのフランジ成形用キャビティ59と、を有する金型に配置する工程と、第2中間素材42の軸方向上端部を常温で押し潰し、第2中間素材42を金型の軸部成形用キャビティ58及びフランジ成形用キャビティ59に流動させることにより、反取付面36に径方向に沿って溝状凹部37が形成される取付フランジ33を軸部32と一体に側方押し出しにて成形する工程と、を備えるため、内輪部材30を高精度に成形することができる。これにより、鍛造後の機械加工における取り代を少なくすることができるので、材料の歩留まりが良い内輪部材30を比較的低荷重で成形することができる。
Further, according to the method of manufacturing the
なお、本実施形態の変形例として、図5及び図6に示すように、取付フランジ33の強度を高くするため、溝状凹部37の平面部37aの幅W1を小さくして、溝状凹部37の肉厚部38の幅W2を大きくしてもよい。この場合、ボルト座面である平面部37aの幅W1が、スタッドボルト13の頭部13aの直径D1より小さくなることがあるので、スタッドボルト13の頭部13aの直径D1より大きな直径D2の円形平面部60を有する不図示の金型によって、取付フランジ33のボルト固定穴33aに対応する位置を押圧して、スタッドボルト13のボルト座面61を形成する。このようにすることで、取付フランジ33の肉厚部38の幅W2を大きくすることができるので、取付フランジ33の強度を更に高くすることができる。
As a modification of the present embodiment, as shown in FIGS. 5 and 6, in order to increase the strength of the mounting
なお、本発明は上記実施形態に例示したものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
例えば、上記実施形態では、従動輪用の車輪支持用ハブユニットに本発明を適用した場合を例示したが、これに限定されず、駆動輪用の車輪支持用ハブユニットに本発明を適用してもよい。
また、上記実施形態では、中実状の内輪部材に本発明を適用した場合を例示したが、これに限定されず、中空状の外輪部材に本発明を適用してもよい。
また、上記実施形態では、取付フランジを軸部の外周面に周方向に90°間隔で形成した場合を例示したが、これに限定されず、取付フランジの数や配置を変えたものに本発明を適用してもよい。
In addition, this invention is not limited to what was illustrated to the said embodiment, In the range which does not deviate from the summary of this invention, it can change suitably.
For example, in the above embodiment, the case where the present invention is applied to a wheel support hub unit for a driven wheel is illustrated, but the present invention is not limited to this, and the present invention is applied to a wheel support hub unit for a drive wheel. Also good.
Moreover, although the case where this invention was applied to the solid inner ring member was illustrated in the said embodiment, it is not limited to this, You may apply this invention to a hollow outer ring member.
Moreover, in the said embodiment, although the case where the attachment flange was formed in the outer peripheral surface of the axial part at intervals of 90 degrees in the circumferential direction was illustrated, it is not limited to this, and the present invention is changed to the number and arrangement of the attachment flanges. May be applied.
10 車輪支持用ハブユニット
13 スタッドボルト(取付ボルト)
13a 頭部
20 外輪部材(軌道輪部材)
21 外輪軌道溝
22 軸部
23 取付フランジ
23a ボルト挿通穴
30 内輪部材(軌道輪部材)
31 内輪軌道溝
32 軸部
33 取付フランジ
33a ボルト固定穴
34 内輪
35 取付面
36 反取付面
37 溝状凹部
37a 平面部
38 肉厚部
39 ボルト座面
40 素材
41 第1中間素材
42 第2中間素材(素材)
43 第3中間素材
44 最終中間素材
50 鍛造加工装置
51 下金型
52 上金型
53 リングパンチ
54 押圧パンチ
55 押し出しパンチ
56 取付板
57 弾性部材
58 軸部成形用キャビティ
59 フランジ成形用キャビティ
60 円形平面部(平面部)
61 ボルト座面
W1 平面部の幅
D1 頭部の直径
D2 円形平面部の直径
10 Wheel
21 Outer
31 Inner
43 Third
61 Bolt seating surface W1 Width of flat part D1 Diameter of head D2 Diameter of circular flat part
Claims (3)
前記取付フランジが冷間での側方押出しによって前記軸部と一体成形されるハブユニット軸受の軌道輪部材であって、
前記取付フランジの前記車輪又は前記車体への取付面と反対側の面に、径方向に沿って溝状凹部が形成され、
前記溝状凹部の平面部は、前記取付フランジを前記車輪又は前記車体に取り付けるための取付ボルトのボルト座面であることを特徴とする車輪支持用ハブユニットの軌道輪部材。 A solid or hollow shaft portion, and a mounting flange that extends radially outward from the shaft portion and is attached to a wheel or a vehicle body,
A bearing ring member of a hub unit bearing in which the mounting flange is integrally molded with the shaft portion by cold side extrusion,
A groove-like recess is formed along the radial direction on the surface of the mounting flange opposite to the mounting surface to the wheel or the vehicle body,
The raceway member of a wheel-supporting hub unit, wherein the flat surface portion of the groove-shaped recess is a bolt seat surface of a mounting bolt for mounting the mounting flange to the wheel or the vehicle body.
前記軌道輪部材の素材を、前記軸部を成形するための軸部成形用キャビティと、前記軸部成形用キャビティから径方向外方に向かって放射状に延設され、前記取付フランジを成形するためのフランジ成形用キャビティと、を有する金型に配置する工程と、
前記素材の一端部又は両端部を常温で押し潰し、前記素材を前記金型の前記軸部成形用キャビティ及び前記フランジ成形用キャビティに流動させることにより、その軸方向一方面に径方向に沿って溝状凹部が形成される前記取付フランジを前記軸部と一体に側方押し出しにて成形する工程と、を備えることを特徴とする車輪支持用ハブユニットの軌道輪部材の製造方法。 A method of manufacturing a bearing member of a wheel support hub unit having a solid or hollow shaft portion and a mounting flange extending radially outward from the shaft portion,
A shaft ring forming cavity for forming the shaft portion, and a radial extending from the shaft portion forming cavity radially outward from the material of the ring member, and forming the mounting flange Placing the mold in a mold having a flange forming cavity of
One end or both ends of the material are crushed at room temperature, and the material is caused to flow into the shaft-forming cavity and the flange-forming cavity of the mold, thereby radially extending along one axial surface thereof. And a step of forming the mounting flange formed with a groove-shaped recess integrally with the shaft portion by lateral extrusion, and a method of manufacturing a bearing member of a wheel support hub unit.
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