JP2013018043A - Method for producing bearing ring member - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、自動車の車輪及びブレーキディスク等の制動用回転部材を懸架装置に対して回転自在に支持する為に利用する、車輪支持用転がり軸受ユニットを構成する軌道輪部材の製造方法の改良に関する。具体的には、内周面の軸方向中間部に、軸方向両側部分よりも内径が大きくなった、所謂アンダカット部を有する軌道輪部材を造る際に必要とされる切削加工量を少なく抑えて、製造コストの低減を図るものである。 The present invention relates to an improvement in a manufacturing method of a bearing ring member constituting a wheel bearing rolling bearing unit, which is used for rotatably supporting a braking rotary member such as a vehicle wheel and a brake disk with respect to a suspension device. . Specifically, the amount of cutting work required when manufacturing a ring member having a so-called undercut portion, whose inner diameter is larger than both axial portions at the axially intermediate portion of the inner peripheral surface, is reduced. Thus, the manufacturing cost is reduced.
自動車の車輪及びブレーキディスク等の制動用回転部材を懸架装置に対して回転自在に支持する為に、車輪支持用転がり軸受ユニットが広く使用されている。この様な車輪支持用転がり軸受ユニットとして、一般的には、図5〜6に示す様な内輪回転型のものが使用されているが、一部では、図7に示す様な外輪回転型のものも使用されている。 2. Description of the Related Art Wheel bearing rolling bearing units are widely used to rotatably support braking rotating members such as automobile wheels and brake disks with respect to a suspension device. As such a wheel-supporting rolling bearing unit, an inner ring rotating type as shown in FIGS. 5 to 6 is generally used, but in some cases, an outer ring rotating type as shown in FIG. 7 is used. Things are also used.
先ず、図5に示した内輪回転型の車輪支持用転がり軸受ユニット1は、従動輪(FR車及びMR車の前輪、FF車の後輪)用のもので、外輪2と、ハブ3と、複数個の転動体4、4とを備える。このうちの外輪2は、内周面の軸方向2箇所位置に複列の外輪軌道5a、5bを、外周面の軸方向内端寄り部分(軸方向に関して「内」とは、自動車への組み付け状態で車両の幅方向中央側を言い、図5〜7の右側。反対に、車両の幅方向外側となる、図5〜7の左側を、軸方向に関して「外」と言う。本明細書全体で同じ。)に外向フランジ6を、それぞれ有する。又、前記ハブ3は、外周面の軸方向外端寄り部分に外向フランジ7を、同じく軸方向中間部乃至内端寄り部分の軸方向2箇所位置に複列の内輪軌道8a、8bを、それぞれ有する。そして、これら両内輪軌道8a、8bと前記両外輪軌道5a、5bとの間に前記転動体4、4を、両列毎に複数個ずつ配置して、前記外輪2の内径側での前記ハブ3の回転を可能としている。使用状態では、前記外輪2の外向フランジ6を、懸架装置を構成するナックルに結合固定すると共に、前記ハブ3の外向フランジ7に、車輪及び制動用回転部材を結合固定する。
First, the inner ring rotating type wheel support rolling bearing unit 1 shown in FIG. 5 is for a driven wheel (a front wheel of an FR vehicle and an MR vehicle, a rear wheel of an FF vehicle), an
又、図6に示した内輪回転型の車輪支持用転がり軸受ユニット1aは、駆動輪(FR車及びMR車の後輪、FF車の前輪、4WD車の全車輪)用のものである。この図6に示した車輪支持用転がり軸受ユニット1aの場合には、ハブ3aの径方向中心部に、使用時に駆動軸をスプライン係合させる為のスプライン孔9を、軸方向に形成している。
更に、図7に示した外輪回転型の車輪支持用転がり軸受ユニット1bは、従動輪用のもので、1対の内輪10、10と、ハブ11と、複数個の転動体4、4とを備える。このうちの1対の内輪10、10は、それぞれが外周面に単列の内輪軌道8a、8bを有するもので、軸方向に並べて配置されている。又、前記ハブ11は、内周面の軸方向2箇所位置に複列の外輪軌道5a、5bを、外周面の軸方向外端寄り部分に外向フランジ7を、それぞれ有する。そして、これら両外輪軌道5a、5bと前記両内輪軌道8a、8bとの間に前記各転動体4、4を、両列毎に複数個ずつ配置して、前記両内輪10、10の外径側での前記ハブ11の回転を可能としている。使用状態では、これら両内輪10、10を、懸架装置に設けた車軸に外嵌固定すると共に、前記ハブ11の外向フランジ7に、車輪及び制動用回転部材を結合固定する。
尚、上述した各車輪支持用転がり軸受ユニット1、1a、1bの場合には、前記各転動体4、4として玉を使用しているが、重量の嵩む車両用の車輪支持用転がり軸受ユニットの場合には、転動体として円すいころを使用する場合もある。
Further, the inner ring rotating type wheel bearing rolling bearing unit 1a shown in FIG. 6 is for driving wheels (the rear wheels of the FR and MR vehicles, the front wheels of the FF vehicles, and all the wheels of the 4WD vehicles). In the case of the wheel-supporting rolling bearing unit 1a shown in FIG. 6, a spline hole 9 is formed in the axial direction at the center of the
Further, the outer ring rotating type wheel bearing rolling
In the case of the rolling
上述した各車輪支持用転がり軸受ユニット1、1a、1bを構成する、外輪2やハブ11の如き軌道輪部材、即ち、内周面の軸方向2個所位置に複列の外輪軌道5a、5bを、外周面の軸方向片側に寄った位置に外向フランジ6、7を、それぞれ有する軌道輪部材は、金属素材に鍛造加工を施した後、切削加工及び研削加工等の仕上げ加工を施す事によって造られる。この様な鍛造加工により軌道輪部材を造る方法は、例えば特許文献1〜2に記載される等により従来から広く知られている。
次に、従来の軌道輪部材の製造方法の1例に就いて、図8〜9に示す様な、内周面の軸方向2箇所位置に複列の外輪軌道5a、5bを、外周面のうちで軸方向片側(図8〜9に於ける上側)の外輪軌道5aと径方向に重畳する位置に外向フランジ6を、それぞれ形成した外輪2の製造方法を例にして、前記図8〜9に図10を加えて説明する。
Double-row
Next, according to an example of a conventional method of manufacturing a ring member, double row
この様な外輪2を製造する為に、先ず、図10の(A)に示す様な、金属製で円柱状の原素材12を用意する。
そして、最初の据え込み工程で、この原素材12を軸方向に押し潰す事により図10の(B)に示す様な、第一中間素材13を得る。この第一中間素材13は、軸方向中間部の外径が軸方向両端部の外径よりも大きくなった、ビヤ樽若しくは厚肉円盤状の如き形状を有する。
この様な第一中間素材13を得たならば、続く荒成形工程で、この第一中間素材13の周囲を荒成形用ダイスにより囲んだ状態で、この第一中間素材13の軸方向両端面の中央部に1対の荒成形用押圧パンチを押し付け、この第一中間素材13を塑性変形させる。そして、図10の(C)に示す様な、第二中間素材14を得る。この第二中間素材14は、軸方向両端面に開口する1対の凹部15a、15bと、これら両凹部15a、15bの底部同士の間に存在する隔壁部16と、外周面の軸方向片側(図10の上側)に寄った位置に径方向外方に突出する状態で形成された外向フランジ6とを備える。
In order to manufacture such an
Then, in the first upsetting process, the
When such a first
この様な第二中間素材14を得たならば、続く仕上げ成形工程で、この第二中間素材14の周囲を、仕上げ成形用ダイスにより囲んだ状態で、この第二中間素材14の軸方向両端面に1対の仕上げ成形用押圧パンチを押し付ける。これにより、前記隔壁部16を、その厚さ寸法を縮める方向に押し潰すと共に、この隔壁部16の周囲に存在する円筒状部分17の形状を、図8〜9に示した外輪2の形状に近付ける。そして、図10の(D)に示す様な、第三中間素材18を得る。
この様な第三中間素材18を得たならば、続く打ち抜き工程で、この第三中間素材18の隔壁部16を、その外周縁部分を除いて打ち抜き除去する事により、図10の(E)に示す様な、第四中間素材19を得る。
この様な第四中間素材19を得たならば、続くバリ取り工程で、この第四中間素材19の外向フランジ6の外周縁部に残っているバリ20を除去する事により、図10の(F)に示す様な、第五中間素材21を得る。
その後、この第五中間素材21の各部に、旋削等による切削加工や研削加工等の仕上げ加工を施す事により、図8〜9に示した外輪2を完成させる。
When such a second
When such a third
When such a fourth
Thereafter, the
ところで、車輪支持用転がり軸受ユニットには、多くの仕様が存在し、しかも、近年に於ける要求の多様化により、従来とは異なる形状を実現する必要性が増大している。例えば、外輪の内周面に形成した複列の外輪軌道のうち、軸方向に関して中央寄り部分の外輪軌道部分の内径を、この外輪軌道の軸方向両側部分の内径よりも十分に大きくする形状、即ち、内周面の軸方向中間部にアンダカット部を有する外輪の提供を要求される場合もある。より具体的には、前述の図7に示した外輪回転型の車輪支持用転がり軸受ユニット1bで、ハブ11の軸方向外端部に設けた、パイロット部と呼ばれる円筒部22の内径を、軸方向外側の外輪軌道5aの内径よりも小さくする仕様がある。この様な仕様の場合、これら円筒部22と外輪軌道5aとの間部分が、軸方向両側部分よりも内径が大きくなったアンダカット部となる。この様なアンダカット部を有する軌道輪を、上述の図10に示した従来の製造方法で造った場合には、コストが嵩む。又、条件によっては、耐久性確保の面から不利になる可能性もある。この点に就いて、図11〜13を参照しつつ説明する。
By the way, there are many specifications for the rolling bearing unit for supporting the wheel, and further, due to diversification of demands in recent years, there is an increasing need to realize a shape different from the conventional one. For example, among the double row outer ring raceways formed on the inner peripheral surface of the outer ring, a shape in which the inner diameter of the outer ring raceway portion near the center with respect to the axial direction is sufficiently larger than the inner diameters of both axial side portions of the outer ring raceway That is, there is a case where it is required to provide an outer ring having an undercut portion at an axially intermediate portion of the inner peripheral surface. More specifically, in the outer ring rotating type wheel support rolling
造るべきハブ11aが、図11に鎖線で示す様な一般的な形状のものであれば、前述の図10に示した方法により、図11に実線で示す様な形状を有する第五中間素材21aを得た後、この第五中間素材21aに仕上げの為の切削加工を施せば良い。この仕上加工時の切削量は特に多くならず、仕上加工が特に面倒になったり、材料の歩留まりが特に悪化する事はない。
これに対して、図12に示す様な形状を有するハブ11bを造る場合に、仕上加工が面倒になるだけでなく、材料の歩留まりが悪化する。このハブ11bは、軸方向外端部に設けた円筒部22aの内径を、軸方向外側の外輪軌道5aの内径よりも小さくしたもので、これら円筒部22aと外輪軌道5aとの間部分が、軸方向両側部分よりも内径が大きくなったアンダカット部23となっている。
If the
On the other hand, when the
即ち、図12に示したハブ11bは、前記アンダカット部23となる前記外輪5a部分の内径R23よりも、第二小径部である前記円筒部22aの内径R22、及び、第一小径部である、複列の外輪軌道5a、5bの間部分に存在する肩部24の内径R24が小さい(R23>R22、R24)。この様なアンダカット部23を有する形状の場合、金型を軸方向に抜き取る都合上、前記図10に示した従来方法では、鍛造加工のみで、前記ハブ11bに近い形状を造る事はできない。このハブ11bを造るには、鍛造加工により図13に実線で示した形状を有する中間素材25を造ってから、この中間素材25に切削加工を施し、前記図13の実線と鎖線との間部分を削り取って、前記ハブ11bとする。これら図13の実線と破線とを比較すれば明らかな通り、前記アンダカット部23が存在すると、このアンダカット部23に対応する部分で、前記中間素材25の内周面中間部を大きく削り取る必要がある。
That is, the
この為、加工の手間が増大し、又、材料の歩留まりが悪化して製造コストが増大するだけでなく、前記両外輪軌道5a、5b部分の表面性状を良好にしにくくなる。即ち、前記内周面中間部を大きく削り取るのに伴って、金属材料中の、所謂ファイバーフローの切断部が前記両外輪軌道5a、5b部分の表面に露出し易くなる。又、前記中間素材25を造る為の原材料である原素材12{図10の(A)参照}を構成する金属材料のうちで、これら両外輪軌道5a、5b部分の耐久性を確保する面から有利な清浄部分(原素材12の径方向中間部分)を、これら両外輪軌道5a、5b部分に露出させる事が難しくなる。
For this reason, the labor of processing increases, the yield of materials deteriorates and the manufacturing cost increases, and it becomes difficult to improve the surface properties of the
上述の様な問題を生じる、図13に示す様な従前の製造方法に対して、図12及び図13に鎖線で示す様な、完成後のハブ11のアンダカット部23に対応する部分の内径が大きくなった中間素材を、鍛造等の塑性加工により造る事ができれば、上述の様な問題を総て解決できる。但し、従来から知られている鍛造加工方法では、上述の様な中間素材を造れない事は、前述した通りである。
The inner diameter of the portion corresponding to the undercut
アンダカット部を有する金属製部品を鍛造等の塑性加工により造る方法として従来から、特許文献3〜6に記載された方法が知られている。このうちの特許文献3に記載された製造方法では、円輪状部分の径方向中間部から軸方向に突出した円筒部を径方向内方に曲げ形成する事により、この円輪状部分の内径寄り部分とこの円筒部の先端寄り部分との間をアンダカット部とする。又、特許文献4に記載された製造方法では、軸方向一端部に大径部を有し、軸方向中間部乃至他端部を円柱部とした中間素材の軸方向中間部乃至他端部を軸方向に押し潰して別の大径部を形成し、この別の大径部と前記大径部との間をアンダカット部とする。
Conventionally, methods described in
前記特許文献3に記載された製造方法では、アンダカット部を設ける部分の形状が限定される(部分円すい筒状の内径側部分に限定される)為、車輪支持用転がり軸受ユニットの軌道輪部材の製造には適さない。又、前記特許文献4〜6に記載された製造方法は、アンダカット部が外周面に存在する金属製部品を造る事を考慮しており、図12に示したハブ11bの様な、内周面にアンダカット部23を有する車輪支持用転がり軸受ユニットの軌道輪部材の製造には適さない。
In the manufacturing method described in
本発明は、上述の様な事情に鑑みて、軸方向の中間部に、軸方向に関して当該部分の両側よりも内径が大きくなった、アンダカット部を有する外輪相当部材を、低コストで造れる製造方法を実現すべく発明したものである。 In view of the circumstances as described above, the present invention can manufacture an outer ring-equivalent member having an undercut portion at an intermediate portion in the axial direction having an inner cut larger than both sides of the portion in the axial direction at low cost. Invented to realize the method.
本発明の製造方法の対象となる軌道輪部材は、金属材により略円筒状に造られて、内周面の軸方向中間部に軸方向両側部分よりも内径が小さくなった第一小径部を、この第一小径部から軸方向に離隔した軸方向一端部に第二小径部を、それぞれ設けている。又、これら第一、第二両小径部の間部分を、これら第一、第二両小径部よりも内径が大きいアンダカット部とすると共に、このうちの第一小径部を軸方向両側から挟む部分に1対の外輪軌道を設けている。
この様な軌道輪部材を造る為の本発明の製造方法では、先ず、金属製の素材を塑性加工する事により、軸方向一端部に前記第二小径部を設け、前記第一小径部及び前記アンダカット部を持たず、これら第一小径部及びアンダカット部となるべき部分を円筒部とした中間素材を形成する。
その後、前記円筒部の軸方向中間部乃至軸方向他端寄り部分の直径を塑性加工により縮めて、前記第一小径部及び前記アンダカット部を形成する。
The bearing ring member that is the object of the manufacturing method of the present invention is made of a metal material in a substantially cylindrical shape, and has a first small diameter portion whose inner diameter is smaller than both axial portions at the axial intermediate portion of the inner peripheral surface. The second small diameter portion is provided at one axial end portion that is axially spaced from the first small diameter portion. The portion between the first and second small diameter portions is an undercut portion having an inner diameter larger than those of the first and second small diameter portions, and the first small diameter portion is sandwiched from both sides in the axial direction. A pair of outer ring raceways are provided in the part.
In the manufacturing method of the present invention for producing such a ring member, first, the metal material is plastically processed to provide the second small diameter portion at one end in the axial direction, and the first small diameter portion and the first small diameter portion An intermediate material having no undercut portion and having a cylindrical portion as a portion to be the first small diameter portion and the undercut portion is formed.
Thereafter, the diameter of the cylindrical intermediate portion or the portion near the other end in the axial direction is reduced by plastic working to form the first small diameter portion and the undercut portion.
上述の様な本発明の軌道輪部材の製造方法を実施する場合、具体的には、請求項2に記載した発明の様に、前記軌道輪部材を、外周面に外向フランジを備え、車輪支持用転がり軸受を構成する外輪(外輪回転型のハブ)とする。又、前記アンダカット部を、この外向フランジの径方向内側に存在させる。そして、この外向フランジよりも軸方向他端寄り部分に存在する前記円筒部を軸方向に押し潰しつつ、金属材料の一部を径方向内側に移動させて前記第一小径部を形成する事により、この第一小径部と前記第二小径部との間を前記アンダカット部とする。
この様な請求項2に記載した発明を実施する場合に好ましくは、請求項3に記載した発明の様に、前記円筒部を軸方向に押し潰しつつ金属材料の一部を径方向内側に移動させる際に、この円筒部の外周面を金型により抑え付けて、この円筒部の外径が拡がる事を防止する。
When carrying out the above-described method for manufacturing a bearing ring member of the present invention, specifically, as in the invention described in
When carrying out the invention described in
上述の様に構成する本発明の軌道輪部材の製造方法によれば、軸方向の中間部に、軸方向に関して当該部分の両側よりも内径が大きくなったアンダカット部を有する外輪相当部材を、低コストで造れる。即ち、中炭素鋼等の金属製の素材に、鍛造加工等の塑性加工を施す事により、前記アンダカット部を含んで、完成後の状態に近い形状を有する中間素材に加工できる。この為、この中間素材の内周面中間部を大きく削り取る必要がなくなり、加工の手間の低減と、材料の歩留まり向上とにより、製造コストの低減を図れる。又、前記中間素材の内周面中間部を大きく削り取る必要が無くなるので、ファイバーフローの切断部が、前記外輪相当部材の内周面に設けた複列の外輪軌道の表面部分に露出したり、或は、前記素材中の非清浄部分がこれら両外輪軌道部分に露出したりするのを防止し易くなる。 According to the method of manufacturing a bearing ring member of the present invention configured as described above, an outer ring equivalent member having an undercut portion whose inner diameter is larger than both sides of the portion in the axial direction at an intermediate portion in the axial direction. Can be manufactured at low cost. That is, by subjecting a metal material such as medium carbon steel to plastic processing such as forging, it can be processed into an intermediate material having a shape close to the completed state including the undercut portion. For this reason, it is not necessary to greatly cut off the intermediate portion of the inner peripheral surface of the intermediate material, and the manufacturing cost can be reduced by reducing the labor of processing and improving the yield of the material. In addition, since it is not necessary to greatly scrape the inner peripheral surface intermediate portion of the intermediate material, the fiber flow cutting portion is exposed on the surface portion of the double row outer ring raceway provided on the inner peripheral surface of the outer ring equivalent member, Or it becomes easy to prevent that the non-clean part in the said material exposes to these both outer ring track parts.
本発明の実施の形態の1例に就いて、図1〜4により説明する。本例の製造方法では、図1の(F)及び図3に示す様な、完成後のハブ11bのアンダカット部23(図3、13の鎖線及び図12参照)に対応する部分の内径が大きくなった最終中間素材26を、塑性加工の一種である鍛造加工により造る。尚、以下に述べる、原素材12aを順次塑性変形させて前記最終中間素材26とする鍛造加工は、熱間により(被加工物である素材乃至は各段階の中間素材を900℃を超える温度に加熱した状態で)行う事が、加工力(プレス機の容量)を小さく抑えると共に、被加工物に亀裂等の損傷を発生しにくくする面からは好ましい。但し、被加工物の形状や寸法によっては、温間で(被加工物を600〜900℃に加熱した状態で)行う事もできる。更に、被加工物の形状変化が比較的少ない、初期段階の加工は、被加工物の寸法によっては、冷間で行う事もできる。
An example of an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the manufacturing method of this example, the inner diameter of the portion corresponding to the undercut portion 23 (see the chain line in FIGS. 3 and 13 and FIG. 12) of the
上述の様な最終中間素材26を造る為に本例の製造方法の場合には、先ず、長尺材を所定長さに切断する事により、図1の(A)に示す様な、円柱状の原素材12aを得る。次いで、この原素材12aを軸方向に押し潰して、軸方向寸法を縮めると共に外径を拡げる据え込み加工を施す事により、図1の(B)に示す様な、軸方向中央部の外径が最も大きくなった、ビヤ樽状の第一中間素材13aとする。
In the case of the manufacturing method of the present example in order to produce the final
次に、この第一中間素材13aに荒成形加工を施す事により、図1の(C)に示す様な第二中間素材27とする。この荒成形加工は、前記第一中間素材13aを、軸方向に関して遠近動する押型と受型との間で押し潰す、鍛造加工により行う。そして、軸方向一端側(図1の上側)を充実部28とし、軸方向他端側(図1の下側)部分を円筒部29とした、前記第二中間素材27とする。この様な第二中間素材27の加工は、従来から金属加工(鍛造加工)の分野で一般的に知られている様に、例えばダイスの内側で前記第一中間素材13aを、押型と受型と(1対のパンチ)により軸方向に強く押圧する、前方押出加工又は後方押出加工により、容易に行える。尚、前記円筒部29の内外両周面には抜き勾配を設けて、軸方向寸法が長い、この円筒部29を形成した後に於ける、金型との分離を容易にしている。
Next, a rough forming process is performed on the first
上述の様にして造った前記第二中間素材27に、続いて予備仕上成形を施し、前記充実部28を塑性変形させる事により、図1の(D)に示す様な第三中間素材30とする。この第三中間素材30は、前記充実部28の軸方向寸法及び外径を縮めると共に、一端面中央部に凹部31を形成する。この凹部31を囲む小円筒部32が、特許請求の範囲に記載した第二小径部である。そして、この凹部31の底面と、前記円筒部29の内側空間の奥端面との間に、隔壁部33を形成する。この隔壁部33はスクラップとなる部分であるから、できる限り薄くする。更に、前記充実部28を縮めると共に前記凹部31を形成する事に伴って生じた余肉を径方向外方に移動させて、外向フランジ6を形成する。この外向フランジ6の軸方向位置は、後から形成するアンダカット部23{図1の(F)、図2〜4、12、13参照}の径方向外側位置とする。
上述の様な前記第三中間素材30には、前記隔壁部33全体を打ち抜き除去するピアス(プレスによる打ち抜き)加工を施して、図1の(E)に示す様な、第四中間素材34とする。
The second
The third intermediate material 30 as described above is subjected to a piercing (punching by pressing) process for punching and removing the
以上の加工により造られる第一〜第四中間素材13a、27、30、34には、何れも金型を軸方向に退避させる事に対する障害となるアンダーカット部分がない(軸方向一端部に形成した前記小円筒部32と軸方向他端開口部との間部分に、この他端開口部よりも内径が小さくなった部分が存在しない)。従って、例えば特許文献2等に記載されて従来から周知の鍛造加工方法により、容易に加工できる。この為、前記原素材12aから前記第四中間素材34までの加工方法に使用する金型等の、具体的な構造及び作用に就いては、図示並びに説明を省略する。
None of the first to fourth
前記第四中間素材34には、前記円筒部29部分に、本発明の特徴となる、鍛造による圧縮加工を施す事により、図1の(F)に示した、内周面に小径の肩部24を有する、前記最終中間素材26とする。この圧縮加工の際、前記小円筒部32は、特に径方向寸法も軸方向寸法も変化させない。又、前記外向フランジ6に就いても、原則として、元の形状・寸法のままとする。又、前記円筒部29に関しては、外径寸法を変化させずに、軸方向寸法を縮め、その結果生じた余分な金属材料を径方向内方に移動させて、前記アンダカット部23及び前記肩部24を形成する。以下、前記第四中間素材34を、これらアンダカット部23及び前記肩部24を備えた前記最終中間素材26とする工程に就いて、図2に基づいて説明する。
By subjecting the fourth intermediate material 34 to compression processing by forging, which is a feature of the present invention, on the
前記第四中間素材34を前記最終中間素材26に加工するには、この第四中間素材34を、軸方向一端側に設けた小円筒部32を、プレス加工機の基台に固定した受型35にセットする。尚、図2には、前記第四中間素材34の姿勢(上下位置関係)を図1と同じ状態で表しているが、必要に応じ、上下反転させても(図2の上下を逆転させても)良い。前記受型35には、前記小円筒部32を隙間なく内嵌できる環状凹部36を設け、この環状凹部36の周囲部分を、前記外向フランジ6の軸方向片面を突き当てる為の支承面37としている。前記第四中間素材34は、前記小円筒部32を前記環状凹部36に挿入すると共に、前記外向フランジ6の軸方向片面を前記支承面37に突き当て、更に、前記円筒部29にダイス38を外嵌する。このダイス38の内周面の軸方向中間部乃至上端部(前記外向フランジ6側端部)は、前記円筒部29にほぼ隙間なく当接するテーパ面としている。これに対して、前記ダイス38の内周面の下端部(前記外向フランジ6から遠い側の端部)は、軸方向に関して内径が変化しない円筒面として、次述するパンチ39の軸方向変位を可能にしている。
In order to process the fourth intermediate material 34 into the final
前記パンチ39は、下端部に設けた円板状の基板部40の上面に、先端側の小径部41と基端側の大径部42とを曲面部43により連続させて成る、段付円柱状の押圧部44を設けて成る。この様なパンチ39は、前記基板部40を前記ダイス38の下端部に、軸方向の変位を可能に内嵌しており、図示しないプレス装置により、前記受型35に向けて、強く押圧される。
The
前記第四中間素材34を、前記受型35と前記パンチ39との間で強く押圧すると、前記円筒部29が軸方向に押し潰されつつ、金属材料の一部が径方向内側に移動する。そして、この円筒部29の内周面の軸方向中間部に、特許請求の範囲に記載した第一小径部である、前記肩部24を形成すると共に、この肩部24と前記小円筒部32との間部分を、前記アンダカット部23とする。又、この肩部24の軸方向両側面は、断面部分円弧状の凹曲面とする。
When the fourth intermediate material 34 is strongly pressed between the receiving
上述の様に、前記第四中間素材34を、前記受型35と前記ダイス38と前記パンチ39との間で強く抑え付ける事により造られた、前記最終中間素材26は、これら受型35とダイス38とパンチ39との間から取り出し、次の仕上加工工程(切削工程及び研削工程)に送って、ハブ11b(図3の鎖線参照)として完成する。本例の製造方法により造られる前記最終中間素材26は、この図3に実線で示した様に、同じく鎖線で示したハブ11bの断面形状よりも少しだけ大きな断面形状を有する。この為、前記仕上加工工程での削り代は少なくて済み、この仕上加工の能率化と、材料の歩留まり向上とにより、前記図12に示す様な、アンダカット部23を有する前記ハブ11bを、低コストで造れる。
As described above, the final
又、本例の場合には、前記図1の(D)に示した第三中間素材30の段階で、スクラップとなる隔壁部33が、図1の(F)に示した最終中間素材26に形成する肩部24から、軸方向に大きく外れた部分に存在する。金属材料中のファイバーフローは、図4に示す様に、スクラップとなる隔壁部33に向けて多く流れる状態となる。又、前記肩部24は、軸方向両側に前記両外輪軌道5a、5bを形成する。この為、図4の(B)に示す様に、前記肩部24の内径側部分に隔壁部を形成し、これを打ち抜くと、前記両外輪軌道5a、5bの表面にファイバフローの切断部が露出し、これら両外輪軌道5a、5bの転がり疲れ寿命を確保する面から不利になる。これに対して本例の場合には、図4の(A)に示した様に、前記肩部24は金属材料を前記円筒部29の径方向内方に移動させる事により形成し、前記隔壁部33を打ち抜く事に伴って生じるファイバーフローの切断部が、前記両外輪軌道5a、5bの表面に露出する事がなくなる。この結果、これら両外輪軌道の転がり疲れ寿命を確保し易い。
尚、図示の例では、前記隔壁部33の打ち抜き加工を、前記肩部24及び前記アンダカット部23を形成する以前に行っているが、この打ち抜き加工は、これら肩部24及びアンダカット部23を形成した後に行っても良い。
Further, in the case of this example, at the stage of the third intermediate material 30 shown in FIG. 1D, the
In the example shown in the figure, the
本発明の軌道輪部材の製造方法は、前述の図7に示した様な、外輪回転型の車輪支持用転がり軸受ユニットを構成するハブを造るのに適している。但し、前述の図5〜6に示す様な、内輪回転型の車輪支持用転がり軸受ユニットを構成する外輪の場合でも、端部の内径を外輪軌道の内径よりも小さくする形状を採用する必要があれば、適用できる。 The track ring member manufacturing method of the present invention is suitable for manufacturing a hub constituting a wheel bearing rolling bearing unit of an outer ring rotating type as shown in FIG. However, even in the case of the outer ring constituting the inner ring rotating type wheel support rolling bearing unit as shown in FIGS. 5 to 6 described above, it is necessary to adopt a shape in which the inner diameter of the end portion is smaller than the inner diameter of the outer ring raceway. If applicable, it is applicable.
1、1a、1b 車輪支持用転がり軸受ユニット
2 外輪
3、3a ハブ
4 転動体
5a、5b 外輪軌道
6 外向フランジ
7 外向フランジ
8a、8b 内輪軌道
9 スプライン孔
10 内輪
11、11a、11b ハブ
12、12a 原素材
13、13a 第一中間素材
14 第二中間素材
15a、15b 凹部
16 隔壁部
17 円筒状部分
18 第三中間素材
19 第四中間素材
20 バリ
21、21a 第五中間素材
22、22a 円筒部
23 アンダカット部
24 肩部
25 中間素材
26 最終中間素材
27 第二中間素材
28 充実部
29 円筒部
30 第三中間素材
31 凹部
32 小円筒部
33 隔壁部
34 第四中間素材
35 受型
36 環状凹部
37 支承部
38 ダイス
39 パンチ
40 基板部
41 小径部
42 大径部
43 曲面部
44 押圧部
1, 1a, 1b Wheel support rolling
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