JP5477028B2 - Manufacturing method of wheel bearing device - Google Patents
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Description
この発明は車輪用軸受装置の製造方法に関する。 This invention relates to a process for producing a wheel bearing equipment.
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
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.
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
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の製造方法を提供することである。 The object of the invention, the view of the problems, is to provide a method of manufacturing a wheel bearing equipment capable of reducing the manufacturing costs while achieving weight reduction.
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、前記フランジ部の両面に対応するフランジ成形部の両内壁面の少なくとも片側内壁面に前記フランジ部との間に隙間を保持する逃がし部が形成された成形型を用いて前記フランジ部を形成することを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, a manufacturing method for a wheel bearing device according to
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,
Of the cavities formed in the molding die of the forging die device, there is an escape portion that holds a gap between the flange portion and at least one inner wall surface of both inner wall surfaces of the flange molding portion corresponding to both surfaces of the flange portion. The flange portion is formed using the formed 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。
なお、フランジ部の根元部近傍の一側を同根元部近傍の反対側よりも厚肉に形成することによって、フランジ部の根元部近傍の強度を高めることが望ましい。
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.
In addition, it is desirable to increase the strength in the vicinity of the base portion of the flange portion by forming one side near the base portion of the flange portion thicker than the opposite side in the vicinity of the base portion.
また、前記構成によると、フランジ部の両面に対応するフランジ成形部の両内壁面の少なくとも片側内壁面にフランジ部との間に隙間を保持する逃がし部が形成された成形型を用いてフランジ部を形成することによって、冷間鍛造の材料流動時における材料とキャビティのフランジ成形部との間の接触摩擦力を軽減することができる。これによって、成形型の摩耗を軽減して型寿命の向上を図ることが可能となる。また、成形型と素材との摩擦抵抗を軽減して成形時の素材を側方押出しするのに必要な荷重が小さくて済む。
しかも、前記構成によると、成形型のフランジ成形部の材料流入側が広く半径方向外方の奥側へ向かってしだいに狭くなるテーパ状の逃がし部が形成された成形型を用いてフランジ部を形成することによって、冷間鍛造の材料流動時における材料とキャビティのフランジ成形部との間の接触摩擦力の軽減による成形型の型寿命の向上に効果があると共に、逃がし部の先端側ではフランジ部の先端を案内することができる。
Further, according to the configuration, the flange using a mold relief portion for retaining a gap is formed between at least the flange portion on one side in the wall of both inner wall surfaces of the flange molding portion corresponding to both sides of the flange portion By forming the portion, it is possible to reduce the contact friction force between the material and the flange forming portion of the cavity when the material flows in the cold forging. As a result, it is possible to reduce the wear of the mold and improve the mold life. Further, the load required to extrude the material at the time of molding by reducing the frictional resistance between the mold and the material can be reduced.
In addition, according to the above configuration, the flange portion is formed using a molding die having a tapered relief portion in which the material inflow side of the flange molding portion of the molding die is wide and gradually narrows toward the far outer side in the radial direction. This is effective in improving the mold life of the mold by reducing the contact friction force between the material and the flange molding part of the cavity during cold forging material flow, and the flange part at the tip side of the relief part The tip of can be guided.
請求項2に係る車輪用軸受装置の製造方法は、請求項1に記載の車輪用軸受装置の製造方法であって、
成形型に形成されたキャビティのフランジ成形部の両内壁面にそれぞれ対応する部分に、前記フランジ部の両面との間に隙間をそれぞれ保持する両逃がし部が形成された成形型を用いて前記フランジ部を形成することを特徴とする。
The method for manufacturing a wheel bearing device according to
The flange is formed by using a molding die in which both relief portions for holding a gap between both sides of the flange portion are formed in portions corresponding to both inner wall surfaces of the flange molding portion of the cavity formed in the molding die, respectively. Forming a portion.
前記構成によると、成形型に形成されたキャビティのフランジ成形部の両内壁面にそれぞれ対応する部分に、フランジ部の両面との間に隙間をそれぞれ保持する両逃がし部が形成された成形型を用いてフランジ部を形成することによって、冷間鍛造の材料流動時における材料とキャビティのフランジ成形部との間の接触摩擦力をより一層軽減することができ、成形型の型寿命の向上に効果が大きい。また、側方押出しに必要な荷重をより小さくできる。 According to the above-described configuration, the molding die in which both relief portions that respectively hold a gap between both surfaces of the flange portion are formed in portions corresponding to both inner wall surfaces of the flange molding portion of the cavity formed in the molding die. By using this to form the flange part, the contact friction force between the material and the cavity flange forming part during cold forging material flow can be further reduced, which is effective in improving the mold life of the mold Is big. Moreover, the load required for side extrusion can be made smaller.
請求項3に係る車輪用軸受装置の製造方法は、請求項2に記載の車輪用軸受装置の製造方法であって、
成形型に形成されたキャビティのフランジ成形部には、両逃がし部の間の間隔寸法よりも小さい間隔寸法をもって対向し、かつ材料を流動案内する両案内面が形成された成形型を用いて前記フランジ部を形成することを特徴とする。
The method for manufacturing a wheel bearing device according to
The flange mold part of the cavity formed in the mold is opposed to the flange mold part with a gap dimension smaller than the gap dimension between both relief parts, and the mold is formed with both guide surfaces for fluidly guiding the material. A flange portion is formed.
前記構成によると、冷間鍛造の材料流動時における材料とキャビティのフランジ成形部との間の接触摩擦力の軽減による成形型の型寿命の向上に効果がある。 According to the said structure, there exists an effect in the improvement of the die life of a shaping | molding die by reduction of the contact frictional force between the material and the flange molding part of a cavity at the time of the material flow of cold forging.
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 in accordance with 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
The
Further, the
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
In the first embodiment, the
An
Furthermore, an
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
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
Further, the
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
As shown in FIG. 3, the front end surface of each
また、フランジ基部20aの体積をVjとし、軸部10の中心と同心上の中心からフランジ部21の先端までの距離に相当する半径φZ/2としかつフランジ部21の板厚H1に相当する厚さをもつ円板部(仮想円板部)の体積をVkとしたときに、「2.5×Vj≦Vk≦3.5×Vj」の関係になるように設定されている。
なお、フランジ基部20aの体積Vjは、フランジ基部20aの直径寸法をφYとし、軸長さをH2としたときに、「Vj=(φY/2)2×π×H2」となる。円板部(仮想円板部)の体積Vkは、「Vk=(φZ/2)2×π×H1)」となる。
Further, the volume of the
The volume Vj of the
また、円板部(仮想円板部)の平面投影面積をM1とし、複数のフランジ部21及びフランジ基部20aの平面投影面積をM2としたときに、「0.50≦M2/M1≦0.60」の関係となるように設定されることが望ましい。
この場合、図5と図6に示すように、成形型としての第1、第2成形型71、72の型合わせ面71a、72aの面積が充分に確保される。このため、第1、第2成形型71、72の型閉じ状態において、第1、第2成形型71、72の型合わせ面71a、72aに過大な圧力が作用することを回避することができ、成形型の型寿命が向上する。
なお、円板部(仮想円板部)の平面投影面積M1は、「M1=(φZ/2)2×π」となる。複数のフランジ部21及び中間軸部20の平面投影面積をM2は、フランジ部21の個数をNとし、フランジ部21の幅寸法をLとしたときに、「M2=N×L×1/2(φZ−φY)+(φY/2)2×π」となる。
Further, when the plane projection area of the disk portion (virtual disk portion) is M1, and the plane projection areas of the plurality of
In this case, as shown in FIGS. 5 and 6, the areas of the mold
The planar projection area M1 of the disk part (virtual disk part) is “M1 = (φZ / 2) 2 × π”. The plane projection area of the plurality of
また、フランジ付き軸部材1の各部の強度、剛性を確保しながら軽量化を図るために、図2に示すように、嵌合軸部30の端面に凹設される鍛造凹部33は、開口側から底部に向けて複数の湾曲面が連続して形成されて深底状に形成されている。
この実施例1において、鍛造凹部33は、嵌合軸部30の車輪用嵌合部32の先端面からフランジ部21のローター支持面22までの距離と略同じ深さで湾曲面(凹湾曲面)35をなす浅底部34と、この浅底部34の中心部に凹設されたかつ浅底部34と中間湾曲面(凸湾曲面)36をもって連続する深底部37とを有する段差状に形成されている。
さらに、鍛造凹部33の深底部37は、中心側に向かって漸次深くなる湾曲面(凹湾曲面)38をなしている。
なお、湾曲面(凹湾曲面)35、中間湾曲面(凸湾曲面)36及び湾曲面(凹湾曲面)38は、円弧面も含む。
In addition, in order to reduce the weight while ensuring the strength and rigidity of each part of the
In the first embodiment, the forged
Further, the
The curved surface (concave curved surface) 35, the intermediate curved surface (convex curved surface) 36, and the curved surface (concave curved surface) 38 also include arc surfaces.
図2に示すように、フランジ部21の板厚寸法をH1とし、鍛造凹部33と軸部10のシール部材に対応するリップ摺接面18との間の最小肉厚寸法をH3とし、鍛造凹部33と軸部10の軌道面43との間の最小肉厚寸法をH4としたときに、「H1≦H3≦H4」、「H4≧4.5mm」の関係となるようにフランジ付き軸部材1が形成されることが望ましい。この場合には、ランジ付き軸部材1の各部の強度、剛性を充分に確保しながら軽量化を効率よく図ることができる。
As shown in FIG. 2, the plate thickness dimension of the
図2に示すように、フランジ部21にボルト孔24の両開口縁のうち、一側(側方押出加工によってフランジ部21に反りが発生したときの反りが向く側)の開口縁には第1面取り部25が形成され、ボルト孔24の反対側の開口縁には第2面取り部26が形成されている。
さらに、第1面取り部25の面取り深さをT1とし、第2面取り部26の面取り深さをT2としたときに「T1<T2」の関係となるように設定されている。
この実施例1において、側方押出加工によって、フランジ部21が形成される際にフランジ部21の根元部近傍の一側面に厚肉部23が形成されている。
また、冷間鍛造の側方押出加工においては、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、僅かではあるがフランジ部の先端が厚肉部23側寄りに向かって変形する反りが発生しやすい。
このフランジ部21の反りを軽減するため、フランジ部21のボルト孔24の両開口縁のうち、フランジ部21の厚肉部23が形成される側の一側開口縁に、第1面取り部25が形成され、反対側の開口縁に、第2面取り部26が形成されている。
As shown in FIG. 2, the opening edge on one side (the side on which the warp is generated when the
Furthermore, when the chamfering depth of the first chamfered
In Example 1, when the
Further, in the side extrusion process of cold forging, warpage occurs in the
In order to reduce the warpage of the
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2に示すように、フランジ部21の根元部近傍の一側に厚肉部23を形成することによって、フランジ部21の根元部近傍の強度を良好に高めることができ、耐久性に優れる。
In the wheel bearing device according to the first embodiment of the present invention configured as described above, the outer periphery of the
Further, as shown in FIG. 2, by forming the
また、この実施例1において、厚肉部23がフランジ部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状に形成されるため、重量増加を抑制しながらフランジ部21の根元部近傍の強度を効率よく高めることができる。
Moreover, in this Example 1, since the
また、フランジ部21の厚肉部23の傾斜面23aの傾斜角度θ1が「20°≦θ1≦45°」の関係に設定される場合には、冷間鍛造の側方押出の材料の流れが円滑化すると共に成形型に対する脱型も容易となる。さらに、フランジ部21のボルト孔24の一側開口縁回りのボルト座面21cを不足なく確保しやすくなる。
言い換えると、フランジ部21の厚肉部23の傾斜面23aの傾斜角度θ1が45°よりも大きく設定されると冷間鍛造の側方押出の際の材料流れが悪くなったり、成形型に対する脱型性が悪くなる不具合が生じやすくなる。
また、フランジ部21の厚肉部23の傾斜面23aの傾斜角度θ1が20°よりも小さく設定されると、厚肉部23の傾斜面23aがフランジ部21のボルト孔24に向けて長くなり、ボルト座面21cの確保が困難となる等の不具合が生じやすくなる。
しかしながら、前記したようにフランジ部21の厚肉部23の傾斜面23aの傾斜角度θ1を「20°≦θ1≦45°」の関係に設定することによって前記不具合が生じない。
Further, when the inclination angle θ1 of the
In other words, if the inclination angle θ1 of the
Further, when the inclination angle θ1 of the
However, as described above, by setting the inclination angle θ1 of the
また、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。
さらに、軸部10の中心と同心上の中心からフランジ部21の先端までの距離、すなわち半径をφZ/2としかつフランジ部21の板厚寸法H1に相当する厚さをもつ円板部(仮想円板部)の体積をVkとし、フランジ付き軸部材1のフランジ基部20aの体積をVjとしたときに、「2.5×Vj≦Vk≦3.5×Vj」の関係になるように設定される。
これによって、重量軽減を効率よく図ることができると共に、フランジ部21の必要強度・剛性を良好に確保することができる。
すなわち、円板部(仮想円板部)の体積Vkがフランジ基部20aの体積Vjの2.5倍未満である場合には、フランジ部21の必要強度・剛性を確保することが困難となる不具合が生じる。
また、円板部(仮想円板部)の体積Vkが中間軸部20の体積Vjの3.5倍を超えると冷間鍛造の側方押出加工によってフランジ部21を形成することが困難となる不具合が生じるが、前記したように「2.5×Vj≦Vk≦3.5×Vj」の関係に設定されることで、前記した不具合が生じない。
Further, in the first embodiment, a plurality of
Furthermore, the distance from the center concentric with the center of the
As a result, weight reduction can be achieved efficiently, and the required strength and rigidity of the
That is, when the volume Vk of the disk portion (virtual disk portion) is less than 2.5 times the volume Vj of the
Further, when the volume Vk of the disk part (virtual disk part) exceeds 3.5 times the volume Vj of the
また、この実施例1において、嵌合軸部30の端面の鍛造凹部33が開口側から底部に向けて複数の湾曲面(円弧面も含む)が形成されて深底状に形成されるため、軽量化に効果が大きい。
この実施例1において、鍛造凹部33は、浅底部34と、深底部37とを有する段差状に形成されるため、強度、剛性を確保しながら軽量化を効率よく図ることができる。
In the first embodiment, the forged
In the first embodiment, the forged
また、この実施例1において、鍛造凹部33の深底部37は、浅底部34に中間湾曲面36を介して連続すると共に、中心側に向かって漸次深くなる湾曲面38をなすことによって、強度、剛性を確保しながら軽量化をより一層効率よく図ることができる。
例えば、フランジ付き軸部材1の軸部10のフランジ部21寄り部分の外周面にアンギュラ玉軸受41の一方の軌道面43が形成される場合、軌道面43と鍛造凹部33との間の最小肉厚寸法H4を必要とする大きさに容易に確保することができる。例えば、嵌合軸部30の鍛造凹部33の開口部から底部にわたって同一径の円筒状に形成されると、嵌合軸部30の肉厚が必要以上に厚くなったり、あるいは、フランジ付き軸部材1の各部の肉厚が必要以下に薄くなる不具合が生じやすいが、鍛造凹部33を、浅底部34と、深底部37とを有する段差状に形成することによってこのような不具合が生じない。
In the first embodiment, the
For example, when one
この実施例1において、フランジ部21の板厚寸法をH1とし、鍛造凹部33と軸部10のシール部材に対応するリップ摺接面18との間の最小肉厚寸法をH3とし、鍛造凹部33と軸部10の軌道面43との間の最小肉厚寸法をH4としたときに、「H1≦H3≦H4」、「H4≧4.5mm」の関係となるようにフランジ付き軸部材1が形成される。
これによって、ランジ付き軸部材1の各部の強度、剛性を充分に確保しながら軽量化を効率よく図ることができる。
In the first embodiment, the plate thickness dimension of the
This makes it possible to efficiently reduce the weight while sufficiently securing the strength and rigidity of each part of the
また、この実施例1において、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。
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が微量ではあるが反り変形する特性をもつ。
このため、冷間鍛造の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「反り」が発生すると、その後、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「反り」が軽減される。
このため、フランジ部21の反りによって、例えば、ブレーキロータの取り付けが不安定となる場合が想定されるが、前記したようにフランジ部21の厚肉部23側へ向かう「反り」の発生を軽減することでブレーキロータを安定よく取り付けることが可能となる。 また、フランジ部の「反り」がブレーキロータに影響して、このブレーキロータの制動面が変形し、ブレーキ作動時に異音や振動が生じることを防止できる。
Moreover, in this Example 1, as shown in FIG. 2, in the 1st, 2nd double-
That is, in a state after the
For this reason, when “warping” occurs toward the
For this reason, although the case where the attachment of a brake rotor becomes unstable by the curvature of the
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4〜図7にしたがって説明する。
図4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. 4, a round bar of structural carbon steel (for example, carbon steel having a carbon content of about 0.5% such as S45C, S50C, S55C, etc.) is cut to a required length to obtain a shaft-shaped
Next, the shaft-shaped
Thereafter, the shaft-shaped
次に、図4〜図7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 FIG. 4 to FIG. 7, the shaft of the primary molded
図5〜図7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、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、両側壁面の案内面(図示しない)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ている。
As shown in FIGS. 5 to 7, in the forging
The
That is, the facing distance between the guide surfaces 80 and 81 of the upper and lower wall surfaces of the
また、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において、その案内面81の材料流入側近傍を除く奥側には、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
On the other hand, in the first embodiment, the
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
Further, the inclination angle θ2 of the
Moreover, the length dimension in the radial direction of the
そして、先ず、図5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7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を形成すると共に、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. 5, the primary molded
Thereafter, as shown in FIGS. 6 and 7, the
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。
また、軸状素材60の重量をN1とし、二次成形品62の重量をN2とし、フランジ付き軸部材1の重量をN3としたときに、「N1≒N2」、「0.93×N1≧N3≧0.86×N1」の関係となるように設定されることが望ましい。この場合には、軸状素材60から材料歩留まりよくフランジ付き軸部材1を製造することができる。
Next, each part that requires turning of the secondary molded
After that, after the secondary molded
Further, when the weight of the shaft-shaped
また、この実施例1において、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が微量ではあるが反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「反り」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「反り」が軽減される。
Moreover, in this Example 1, as shown in FIG. 2, in the 1st, 2nd double-
That is, in a state after the
For this reason, even if “warping” occurs toward the
また、この実施例1において、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27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。
Moreover, in this Example 1, as shown in FIG. 2, it contacts the lower surface of the
Further, the
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.
また、ボルト座面21cを含むフランジ部21の一側面の先端からフランジ部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が望ましい。
Further, the range from the tip of one side surface of the
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。
After that, after the secondary molded
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
Then, after the
In addition, before or after the
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
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おいて、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、特に、第2成形型72の摩耗を軽減して型寿命の向上を図ることが可能となる。
In the method of manufacturing the wheel bearing device according to the first embodiment of the present invention configured as described above, the
また、この実施例1において、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「反り」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側へ向かう反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側へ向かう反りによって、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「反り」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, the 1st shaping | molding die 71 is made into the type | mold structure in which the shaping |
That is, in cold forging, there is a characteristic that the
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、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、この厚肉部成形用溝部82の底面がフランジ部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に形成される。
そして、この第1成形型71と、これに対応する第2成形型72を用いて、二次成形品62を形成することによって、フランジ部21の根元部近傍の一側面に、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状の厚肉部23を有する二次成形品62を容易に形成することができる。
ひいては、二次成形品62よりなるフランジ付き軸部材1を備えた車輪用軸受装置を容易に製造することができ、製造コストの低減に効果が大きい。
In the first embodiment, a thick portion forming
Then, by forming the secondary molded
As a result, the wheel bearing device including the
また、厚肉部成形用溝部82底面の傾斜面82aの傾斜角度θ2が、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°」の関係に設定された第1成形型71と、これに対応する第2成形型72を用いて、二次成形品62を形成することによって、冷間鍛造の側方押出の材料の一部が傾斜角度θ2をもつ傾斜面82aに沿ってフランジ成形部78に円滑に流れる。このため、第1成形型71の摩耗を抑制して耐久性の向上を図ることができると共に、所望とするフランジ部21を良好に形成することができる。また、フランジ部21を形成した後の脱型も容易となる。
また、フランジ部21のボルト孔24の一側開口縁回りのボルト座面21cを不足なく確保しやすくなる。
言い換えると、フランジ部21の厚肉部23の傾斜面23aの傾斜角度θ1が45°よりも大きく設定されると材料流れが悪くなったり、第1成形型71に対する脱型性が悪くなる不具合が生じやすくなる。また、フランジ部21の厚肉部23の傾斜面23aの傾斜角度θ1が20°よりも小さく設定されると、厚肉部23の傾斜面23aがフランジ部21のボルト孔24に向けて長くなり、ボルト座面21cの確保が困難となる等の不具合が生じやすくなる。しかしながら、前記したようにフランジ部21の厚肉部23の傾斜面23aの傾斜角度θ1を「20°≦θ1≦45°」の関係に設定することによって前記不具合が生じない。
Further, the inclination angle θ2 of the
Moreover, it becomes easy to ensure the
In other words, when the inclination angle θ1 of the
また、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フランジ部21を形成し、このフランジ部21にボルト孔24を形成した後、フランジ部21のボルト孔24の一側開口縁回りのボルト座面21cをコイニング加工によって平坦面に仕上げ加工することによって、フランジ部21のボルト座面21cを旋削加工する必要がなくなる。
さらに、フランジ部21のボルト座面21cをコイニング加工によって平坦面に仕上げ加工することによって、旋削加工する場合と比べ、フランジ部21の強度を良好に高めることができる。
Further, in Example 1, after forming the
Furthermore, by finishing the
また、この実施例1においては、冷間鍛造の側方押出加工によって複数のフランジ部21を放射状に形成する際、フランジ部21の一側面に厚肉部23を形成することによって、フランジ部21の強度をより一層良好に高めることができる。
また、冷間鍛造の側方押出加工においては、ファイバーフローに沿う材料流動性によって、厚肉部23側へ向かう反りがフランジ部21に発生することがある。
仮に、厚肉部23側へ向かう反りがフランジ部21に発生が発生した場合、その後、フランジ部21のボルト孔24のボルト座面21cをコイニング加工する際、前記したフランジ部21の反りをコイニング加工によって矯正することができる。
Moreover, in this Example 1, when forming the some
Further, in the side extrusion process of cold forging, warpage toward the
If warpage toward the
また、ボルト座面21cを含むフランジ部21の一側面の先端から厚肉部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によって、フランジ部21の強度を高めり、フランジ部21の反りの矯正に効果が大きい。
すなわち、フランジ部21の厚肉部23側へ向かう反りによって、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「反り」をコイニング加工によって矯正することで、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。
Further, a range extending from the tip of one side surface of the
That is, due to the warp of the
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8にしたがって説明する。
図8に示すように、この実施例2においては、フランジ成形部78を構成する第1、第2の両成形型71、72の成型溝部76、77の両案内面80、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S1、S2を保持する逃がし部83、84がそれぞれ形成されている。
また、図8に示すように、第1成形型71の逃がし部83の隙間S1をなす成型溝部76底面とフランジ部21の一側面との隙間寸法をAとし、第2成形型72の逃がし部84の隙間S2をなす成型溝部77の底面とフランジ部21の他側面との隙間寸法をBとしたときに、「0.5mm>A≦B<0.5mm」の関係に設定してフランジ部21の厚肉部23側に向かう反りの発生を抑制することが望ましい。
Next, a method for manufacturing a wheel bearing device according to
As shown in FIG. 8, in the second embodiment, the material inflow side of both guide surfaces 80 and 81 of the
8, the clearance dimension between the bottom surface of the
また、この実施例2において、フランジ部21の根元部近傍の厚肉部23側に位置する第1成形型71の案内面80の外径寸法φCとし、反対側の第2成形型72の案内面81の外径寸法φDとしたときに、「φC>φD」の関係となるように設定される。
この実施例2のその他の構成は、実施例1と同様に形成されるため、同一構成部分に対し同一符号を付記してその説明は省略する。
Further, in the second embodiment, the outer diameter dimension φC of the
Since other configurations of the second embodiment are formed in the same manner as the first embodiment, the same components are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
したがって、この実施例2においては、前記した第1、第2の両成形型71、72を用いて二次成形品62を形成することによって、冷間鍛造の材料流動時における材料とキャビティ75のフランジ成形部78との間の接触摩擦力をより一層軽減することができ、第1、第2の両成形型71、72の型寿命の向上に効果が大きい。
また、フランジ部21の根元部近傍の厚肉部23側に位置する第1成形型71の案内面80の外径寸法φCとし、反対側の第2成形型72の案内面81の外径寸法φDとしたときに、「φC>φD」の関係となるように設定することによって、冷間鍛造の材料流動性によるフランジ部21の厚肉部23側へ向かう「反り」の発生を抑制することができる。
Therefore, in the second embodiment, by forming the secondary molded
Further, the outer diameter dimension φC of the
次に、この発明の実施例3に係る車輪用軸受装置の製造方法を図9にしたがって説明する。
図9に示すように、この実施例3においては、フランジ成形部78を構成する第1、第2の両成形型71、72の成型溝部76、77の両案内面80、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S3、S4を保持する逃がし部183、184がそれぞれ形成されている。
両逃がし部183、184は、フランジ成形部78の材料流入側が広く、半径方向外方の奥側へ向かってしだいに狭くなるテーパ状に形成され、先端部分は平行面をなしている。
Next, a method for manufacturing a wheel bearing device according to
As shown in FIG. 9, in the third embodiment, the material inflow side of both guide surfaces 80, 81 of the
Both
また、図9に示すように、第1成形型71の逃がし部183の隙間S3をなす成型溝部76底面とフランジ部21の一側面との間の最大隙間寸法をEとし、最小隙間寸法をFとし、第2成形型72の逃がし部184の隙間S4をなす成型溝部77の底面とフランジ部21の他側面との最大隙間寸法をGとし、最小隙間寸法をHとしたときに、「E>F」、「G>H」、「F≧0.0mm」、「H≧0.0mm」の関係に設定してフランジ部21の反りの発生を抑制することが望ましい。
さらに、「1.0mm>E≦G<1.0mm」、及び「0.3mm>F≦H<0.3mm」の関係に設定してフランジ部21の厚肉側に向かう「反り」の発生を抑制することがより望ましい。
この実施例3のその他の構成は、実施例1と同様に形成されるため、同一構成部分に対し同一符号を付記してその説明は省略する。
Further, as shown in FIG. 9, the maximum gap dimension between the bottom surface of the
Furthermore, the occurrence of “warp” toward the thick side of the
Since other configurations of the third embodiment are formed in the same manner as the first embodiment, the same components are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
したがって、この実施例3においては、前記した第1、第2の両成形型71、72を用いて二次成形品62を形成することによって、冷間鍛造の材料流動時における材料とフランジ成形部78との間の接触摩擦力の軽減による成形型の型寿命の向上に効果があると共に、フランジ部21の厚肉部23側へ向かう「反り」の発生を抑制することができる。
Therefore, in the third embodiment, by forming the secondary molded
次に、この発明の実施例4に係る車輪用軸受装置を図10にしたがって説明する。
図10に示すように、冷間鍛造によって嵌合軸部30の中心部端面に形成される鍛造凹部333の横断面形状が多角形に形成されている。
すなわち、鍛造凹部333は、フランジ部21の数に対応した多角形で形成され、その多角形の各辺310は、フランジ部21の側方押出方向に直交する方向に平坦状に形成されると共に、これた多角形の各辺310の交差点は、嵌合軸部30の外形に沿った円弧形状の円弧部320に形成されている。これによって、鍛造凹部333におけるフランジ部21の根元部(基部)に対応する部分が、フランジが形成されない他の部分よりも厚肉の鍛造凹部厚肉部300が形成されている。
また、鍛造凹部333におけるフランジ部21が形成されない多角形の隅部の部分には、嵌合軸部30の外形に沿った円弧形状をなす円弧部320が形成されることによって薄肉状に形成されている。
また、この実施例4において、フランジ付き軸部材1に構成されるフランジ部21は、中間軸部20の外周面の外径方向へ放射状に4つ延出されて構成されており、これに対応して、鍛造凹部333は横断面が四角形に形成されている。
また、鍛造凹部333の四隅部に円弧部320が形成されることによって、これら円弧部320に応力が集中して作用することがないようになっている。
また、各円弧部320は、嵌合軸部30のうちブレーキロータ用嵌合部31(図1参照)の直径寸法の半分程度の半径をもって形成されている。
すなわち、嵌合軸部30のブレーキロータ用嵌合部31(図1参照)の直径寸法をφPとし、鍛造凹部333の隅部の円弧部320の半径寸法をrUとしたときに、φP/2≒rUとなるように形成されている。
なお、円弧部320の半径寸法rUは、フランジ部21の先端の円弧面21aの半径寸法rQと略同一となる。
この実施例4のその他の構成は、実施例1と同様に構成されるため、同一構成部分に対し同一符号を付記してその説明は省略する。
Next, a wheel bearing device according to
As shown in FIG. 10, the cross-sectional shape of the forged recessed
That is, the forged
In addition, an
Further, in the fourth embodiment, the
Further, since the
In addition, each
That is, when the diameter dimension of the brake rotor fitting part 31 (see FIG. 1) of the
The radius dimension rU of the
Since other configurations of the fourth embodiment are configured in the same manner as in the first embodiment, the same components are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
したがって、この発明の実施例4に係る車輪用軸受装置においても実施例1と同様の作用効果を奏する。
特に、この実施例4において、鍛造凹部333におけるフランジ部21の根元部に対応する部分には、鍛造凹部厚肉部300が形成され、当該部分の強度が良好に高められる。
このため、車輪側からの繰り返し荷重に伴う繰返し応力に対し充分耐え得る。
また、この鍛造凹部厚肉部300の形成によって、鍛造凹部333におけるフランジ部21の根元部に対応する部分のフランジ部21への素材の流動性を確保することができるため、冷間鍛造の側方押出加工の成形性を確保することができる。
また、鍛造凹部333の隅部においては、フランジ部21が形成されず繰返し応力が作用しにくい部位となるため、これら隅部に円弧部320を形成すると共に、薄肉にすることによって軽量化を良好に図ることができる。
Therefore, the wheel bearing device according to the fourth embodiment of the present invention has the same effects as the first embodiment.
In particular, in the fourth embodiment, a forged recessed portion
For this reason, it can sufficiently withstand the repeated stress accompanying the repeated load from the wheel side.
In addition, the formation of the forged concave portion
In addition, since the
次に、前記実施例4に係る車輪用軸受装置の製造方法を図11にしたがって説明する。
この実施例4に係る車輪用軸受装置の製造方法に用いられる冷間鍛造の側方押出加工の鍛造型装置のパンチ373は、図11に示すように、横断面形状を鍛造凹部333の横断面形状に対応する多角形状に形成される。
すなわち、パンチ373は、フランジ部21の数に相当する多角形に形成され、多角形の各辺310aは、フランジ部21の側方押出方向に直交するように平坦に形成されている。また、各辺310aの交差部の隅部は、嵌合軸部30の外形に沿って円弧状をなす円弧部320aが形成されている。
また、パンチ373の先端部374は、側方押出加工においてフランジ部21を放射状に均一に形成するために、漸次縮径した滑らかな山形形状に形成され、先端が滑らかな曲面をなしている。これは、鍛造凹部333に応力が集中して作用することがないように滑らかな窪み形状を形成するためでもある。
また、実施例4に係る車輪用軸受装置の製造方法に用いられる冷間鍛造の側方押出加工の鍛造型装置のその他の構成は、実施例1又は2又は3と同様にして構成されるため、その説明は省略する。
Next, a method for manufacturing the wheel bearing device according to the fourth embodiment will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 11, the
That is, the
Further, the
Moreover, since the other structure of the forging die apparatus of the side extrusion process of the cold forging used for the manufacturing method of the wheel bearing apparatus which concerns on Example 4 is comprised similarly to Example 1, 2 or 3. The description is omitted.
したがって、この実施例4に係る車輪用軸受装置の製造方法によると、図11に示すようなパンチ373を用いることによって、鍛造凹部333におけるフランジ部21の根元部に対応する部分に、鍛造凹部厚肉部300を形成することができる。
また、この鍛造凹部厚肉部300の形成と同時に、側方押出加工によってフランジ部21を形成することできる。そのため、車輪用軸受装置のフランジ部21の根元部近傍の強度を良好に高めることができる。また、パンチ373における多角形の隅部は、嵌合軸部30の外形に沿った円弧形状320aで形成されており、鋭角な形状ではないためパンチ373寿命を確保することができる。
Therefore, according to the manufacturing method of the wheel bearing device according to the fourth embodiment, by using the
Moreover, the
次に、この発明の実施例5に係る車輪用軸受装置を図12〜図14にしたがって説明する。
この実施例5においては、図12と図13に示すように、フランジ付き軸部材501のフランジ部21の側方押出方向端部の外径寸法(各フランジ部21の先端がなす外径寸法)において、嵌合軸部30側に構成されてブレーキロータを支持する面となるローター支持面22側の端部位置の外径寸法をφKとし、ロータ支持面22の反対側面に構成された外径寸法をφJとしたときに、「φK≧φJ」の関係となるように設定されている。
Next, a wheel bearing device according to a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
In the fifth embodiment, as shown in FIGS. 12 and 13, the outer diameter dimension of the end portion in the side extrusion direction of the
また、図14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。
この実施例5のその他の構成は、実施例1と同様にして構成されるため、同一構成部分に対し同一符号を付記してその説明は省略する。
Moreover, as shown in FIG. 14, the corner |
Since other configurations of the fifth embodiment are configured in the same manner as the first embodiment, the same components are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
したがって、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も実施例1と同様の作用効果を奏する。
特に、この実施例5においては、フランジ付き軸部材1のフランジ部21の側方押出方向端部の外径寸法(各フランジ部21の先端がなす外径寸法)において、嵌合軸部30側に構成されてブレーキロータを支持する面となるローター支持面22側の端部位置の外径寸法をφKとし、ロータ支持面22の反対側面に構成された外径寸法をφJとしたときに、「φK≧φJ」の関係となるように設定されている。
これにより、ローター支持面22側の面積は、ボルト座面21c側の面積より大きい又は同一の面積で形成されるため剛性を確保することができる。このため、ブレーキロータは、より大きなフランジ面で支持することができ、ブレーキロータをより一層、安定よく取り付けることができる。
Therefore, the wheel bearing device according to the fifth embodiment of the present invention configured as described above has the same effects as the first embodiment.
In particular, in the fifth embodiment, in the outer diameter dimension (the outer diameter dimension formed by the tip of each flange portion 21) of the
Thereby, since the area on the
さらに、この実施例5においては、図14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、図16に示すように、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。
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。
Furthermore, in Example 5, as shown in FIG. 14, the
For this reason, it can avoid that the material flow pressure of cold forging acts on the corner |
As a result, it is possible to prevent the early wear of the
次に、前記実施例5に係る車輪用軸受装置の製造方法を図15〜図17にしたがって説明する。
図15〜図17に示すように、この実施例5に係る車輪用軸受装置の製造方法に用いられる冷間鍛造の側方押出加工の鍛造型装置570においては、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。
Next, a method for manufacturing the wheel bearing device according to the fifth embodiment will be described with reference to FIGS.
As shown in FIGS. 15-17, in the forging
また、図15と、図17に示すように、冷間鍛造の鍛造型装置570が備える第1、第2の両成形型71、72に形成されたキャビティ75のうち、フランジ部21に対応するフランジ成形部78の側方押出方向線端には、側方押出時に、フランジ部21の先端部が当接してフランジ部21の押出長さ寸法を拘束する拘束面581が形成されいる。
図17に示すように、拘束面581は、嵌合軸部30側に構成されてブレーキロータを支持する面となるローター支持面22側の端部位置の外径寸法φK及びロータ支持面の反対側面のボルト座面側の端部位置の外径寸法φJにそれぞれ対応して形成されている。
また、第2の成形型72に構成される成型溝部77の側方押出方向端部は、フランジ面に垂直な垂直端面571で形成されている。これは、フランジ付き軸部材1の二次成形品62の離型を可能とするために垂直端面571が形成されている。また、第1の成形型71に構成される成型溝部76の側方押出方向端部は、面取り形状をなすように傾斜する傾斜面561が形成されている。
これにより、冷間鍛造の鍛造型装置570の側方押出形成によって形成されるフランジ部21の側方押出方向端部は、この垂直端面571、傾斜面561によって、側方押出の長さ寸法が拘束されるようになっている。
Further, as shown in FIG. 15 and FIG. 17, among the
As shown in FIG. 17, the constraining
Moreover, the side extrusion direction end part of the shaping |
As a result, the side extrusion direction end portion of the
なお、上記した垂直端面571、傾斜面561で構成される拘束面581の周方向の形状は、フランジ部21の先端形状の円弧面21a形状に対応して形成されている。
また、この実施例5に係る車輪用軸受装置の製造方法に用いられる冷間鍛造の側方押出加工の鍛造型装置570のその他の構成は、実施例1に係る車輪用軸受装置の製造方法に用いられる冷間鍛造の側方押出加工の鍛造型装置70と同様にして構成されるため、同一構成部分に対し同一符号を付記してその説明は省略する。
The circumferential shape of the constraining
Further, the other configuration of the forging
したがって、この実施例5に係る車輪用軸受装置の製造方法においても、実施例1に係る車輪用軸受装置の製造方法と同様の工程順を経て実施例5のフランジ付き軸部材501が製造された後、車輪用軸受装置が製造される。
Therefore, also in the manufacturing method of the wheel bearing device according to the fifth embodiment, the
次に、前記実施例1又は4又は5に係る車輪用軸受装置に採用されるフランジ付き軸部材1(501)において、フランジ部21及び中間軸部20の平面投影面積に関する特徴について説明する。
図18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φK、フランジ部21の根元のフランジ基部20aの外径をφY、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)×(φK−φY)+(φY/2)×(φY/2)×π
Sa=(φK/2)×(φK/2)×π
と表すことができ、実施例1又は5においては、二次成形品62のSf/Saが0.53〜0.56の範囲とされている。
Next, the characteristics regarding the planar projection areas of the
The hatched portion in FIG. 18 indicates a range in which the first molding die 71 and the second molding die 72 are in contact with each other within the outer diameter circle in which the
Here, the outer diameter of the
Sf = N × C × (1/2) × (φK−φY) + (φY / 2) × (φY / 2) × π
Sa = (φK / 2) × (φK / 2) × π
In Example 1 or 5, the Sf / Sa of the secondary molded
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が接触する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が接触する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、金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。
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
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 Sf / Sa is, the smaller the area where the
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 area where the
As a result of testing for different Sf / Sa configurations, when Sf / Sa is larger than 0.6, 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.
ところで、図18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。
すなわち、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不具合が発生する場合があるが、
前記したように、Ss=Sa−Sfの関係に設定されることで、前記不具合を防止することができる。
By the way, if the area where the first molding die 71 and the second molding die 72 shown by hatching 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.
That is, when Ss becomes smaller than 5000 square millimeters, the area where the
As described above, the problem can be prevented by setting the relationship Ss = Sa−Sf.
次に、この発明の実施例6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と図20に示すように、この実施例6においては、フランジ付き軸部材601のフランジ部621の長手方向に直交する横断面形状が幅方向中央部621fよりも両側部621gが薄肉にされた段差状に形成されている。
また、フランジ部621の幅方向中央部621fの幅寸法を、ハブボルト27に対応する座面広さに設定することが望ましく、さらに、幅方向中央部621fの肉厚寸法は、ハブボルト27を所望とする強度で圧入固定し得るだけの長さを確保できる大きさに設定することが望ましい。
また、フランジ部621の横断面形状の角部621eがR面取り形状に形成されることが望ましい。
この実施例6のその他の構成は実施例1又は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 with reference to FIGS.
As shown in FIGS. 19 and 20, in the sixth embodiment, the cross-sectional shape perpendicular to the longitudinal direction of the
Further, it is desirable that the width dimension of the
Further, it is desirable that the
Since other configurations of the sixth embodiment are configured in the same manner as the first or fifth embodiment, the description thereof is omitted.
したがって、この発明の実施例6に係る車輪用軸受装置においては、フランジ部621の長手方向に直交する横断面形状で幅方向中央部621fよりも両側部621g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621の幅方向中央部621fを所要とする板厚に形成し、当該部分にボルト孔624を貫設してハブボルト27に対する座面確保や圧入長さの確保を図りながら、重量軽減を良好に図ることができる。
Therefore, in the wheel bearing device according to the sixth embodiment of the present invention, the weight is reduced by the amount that the both
In other words, the
次に、前記実施例6に係る車輪用軸受装置の製造方法を図21にしたがって説明する。
図21に示すように、この実施例6においては、冷間鍛造の側方押出加工の鍛造型装置670の第1、第2の両成形型671、672の成型溝部676、677によって、フランジ成形部678が形成されている。このフランジ成形部678の横断面形状が前記したフランジ部621の横断面形状に対応して幅方向中央部677aよりも両側部677bが小さく形成されている。
さらに、フランジ成形部678の横断面形状の角部680b、681bがR面に形成されている。
この実施例6に係る車輪用軸受装置の製造方法のその他の構成は実施例5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 the wheel bearing device according to the sixth embodiment will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 21, in Example 6, flange forming is performed by forming
Further,
Since the other structure of the manufacturing method of the wheel bearing device according to the sixth embodiment is the same as the manufacturing method of the wheel bearing device described in the fifth embodiment, the description thereof is omitted.
したがって、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、フランジ成形部678の長手方向に直交する横断面形状が、フランジ部621の横断面形状と同じ形状に形成され、角部680b、681b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671、672を用いて、フランジ付き軸部材601の二次成形品662を容易に形成することができる。
また、フランジ成形部678の横断面形状の角部680b、681b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678の横断面形状の角部680b、681b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。
Therefore, according to the method for manufacturing the wheel bearing device according to the sixth embodiment of the present invention, the cross-sectional shape orthogonal to the longitudinal direction of the
Further, since the
As a result, it is possible to prevent the early wear of the
次に、この発明の実施例7に係る車輪用軸受装置の製造方法を図22にしたがって説明する。
図22に示すように、この実施例7においては、フランジ成形部78を構成する第1、第2の両成形型71、72の成型溝部76、77の両案内面80、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S1、S2を保持する逃がし部83、84がそれぞれ形成されている。
また、図22に示すように、第1成形型71の逃がし部83の隙間S1をなす成型溝部76底面とフランジ部21の一側面との隙間寸法をAとし、第2成形型72の逃がし部84の隙間S2をなす成型溝部77の底面とフランジ部21の他側面との隙間寸法をBとしたときに、「0.5mm>A≦B<0.5mm」の関係に設定してフランジ部21の厚肉部23側に向かう反りの発生を抑制することが望ましい。
Next, a manufacturing method of a wheel bearing device according to
As shown in FIG. 22, in the seventh embodiment, the material inflow side of both guide surfaces 80, 81 of the
Further, as shown in FIG. 22, the clearance dimension between the bottom surface of the
また、この実施例7において、フランジ部21の根元部近傍の厚肉部23側に位置する第1成形型71の案内面80の外径寸法φCとし、反対側の第2成形型72の案内面81の外径寸法φDとしたときに、「φC>φD」の関係となるように設定される。
この実施例7のその他の構成は、実施例5と同様に形成されるため、同一構成部分に対し同一符号を付記してその説明は省略する。
Further, in the seventh embodiment, the outer diameter dimension φC of the
Since other configurations of the seventh embodiment are formed in the same manner as the fifth embodiment, the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
したがって、この実施例7においては、前記した第1、第2の両成形型71、72を用いて二次成形品62を形成することによって、冷間鍛造の材料流動時における材料とキャビティ75のフランジ成形部78との間の接触摩擦力をより一層軽減することができ、第1、第2の両成形型71、72の型寿命の向上に効果が大きい。また、側方押出しに必要な荷重をより小さくできる。
また、フランジ部21の根元部近傍の厚肉部23側に位置する第1成形型71の案内面80の外径寸法φCとし、反対側の第2成形型72の案内面81の外径寸法φDとしたときに、「φC>φD」の関係となるように設定することによって、冷間鍛造の材料流動性によるフランジ部21の厚肉部23側へ向かう「反り」の発生を抑制することができる。
Therefore, in the seventh embodiment, by forming the secondary molded
Further, the outer diameter dimension φC of the
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23にしたがって説明する。
図22に示すように、この実施例8においては、フランジ成形部78を構成する第1、第2の両成形型71、72の成型溝部76、77の両案内面80、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S3、S4を保持する逃がし部183、184がそれぞれ形成されている。
両逃がし部183、184は、フランジ成形部78の材料流入側が広く、半径方向外方の奥側へ向かってしだいに狭くなるテーパ状に形成され、先端部分は平行面をなしている。
Next, a method for manufacturing a wheel bearing device according to embodiment 8 of the present invention will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 22, in the eighth embodiment, the material inflow side of both guide surfaces 80 and 81 of the
Both
また、図23に示すように、第1成形型71の逃がし部183の隙間S3をなす成型溝部76底面とフランジ部21の一側面との間の最大隙間寸法をEとし、最小隙間寸法をFとし、第2成形型72の逃がし部184の隙間S4をなす成型溝部77の底面とフランジ部21の他側面との最大隙間寸法をGとし、最小隙間寸法をHとしたときに、「E>F」、「G>H」、「F≧0.0mm」、「H≧0.0mm」の関係に設定してフランジ部21の反りの発生を抑制することが望ましい。
さらに、「1.0mm>E≦G<1.0mm」、及び「0.3mm>F≦H<0.3mm」の関係に設定してフランジ部21の厚肉側に向かう「反り」の発生を抑制することがより望ましい。
この実施例8のその他の構成は、実施例5と同様に形成されるため、同一構成部分に対し同一符号を付記してその説明は省略する。
Further, as shown in FIG. 23, the maximum gap dimension between the bottom surface of the
Furthermore, the occurrence of “warp” toward the thick side of the
Since other configurations of the eighth embodiment are formed in the same manner as the fifth embodiment, the same components are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
したがって、この実施例8においては、前記した第1、第2の両成形型71、72を用いて二次成形品62を形成することによって、冷間鍛造の材料流動時における材料とフランジ成形部78との間の接触摩擦力の軽減による成形型の型寿命の向上に効果があると共に、フランジ部21の厚肉部23側へ向かう「反り」の発生を抑制することができる。
Therefore, in the eighth embodiment, by forming the secondary molded
次に、この発明の実施例9に係る車輪用軸受装置を図24〜図26にしたがって説明する。
図24〜図26に示すように、この実施例9において、フランジ付き軸部材701の嵌合軸部730は、隣接するフランジ部21の間に位置して軸方向へ突出されて形成された複数の嵌合突出片730aによって構成され、嵌合突出片730aが形成されていない部分は、フランジ部21のローター支持面22と同一平面をなす平坦面730bに形成されている。
また、複数の嵌合突出片730aの外側面には、フランジ部21側にブレーキロータ用嵌合部731が形成され、先端側にブレーキロータ用嵌合部731よりも若干小径の車輪用嵌合部732が形成されている。
また、隣接する嵌合突出片730aの間の間隔寸法は、フランジ部21の幅寸法と同じ大きさに設定されている。
さらに、嵌合軸部730を構成する複数の嵌合突出片730aは、冷間鍛造の側方押出加工によってフランジ部21が形成されると同時に形成される。
また、この実施例9におけても、実施例1と同様にしてフランジ付き軸部材701に構成されるフランジ部21は、中間軸部20の外周面に外径方向へ放射状に4つ延出されて構成され、こられ各フランジ部21の間に位置して4つの嵌合突出片730aが形成されている。
この実施例9のその他の構成は、実施例1又は5と同様にして構成されるため、同一構成部分に対し同一符号を付記してその説明は省略する。
Next, a wheel bearing device according to embodiment 9 of the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIGS. 24 to 26, in the ninth embodiment, the
Also, a brake rotor
Further, the interval dimension between the adjacent
Further, the plurality of
Also in the ninth embodiment, four
Since other configurations of the ninth embodiment are configured in the same manner as in the first or fifth embodiment, the same components are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
したがって、この発明の実施例9に係る車輪用軸受装置によると、実施例1又は5と同様の作用効果を奏する。
特に、この実施例9において、嵌合軸部730は、隣接するフランジ部21の間に位置して軸方向へ突出されて形成された複数の嵌合突出片730aによって構成されることで、車輪からの繰り返し荷重に伴う繰返し応力がフランジ部21の根元部に集中することを防ぐことができる。
また、嵌合軸部730を構成する複数の嵌合突出片730aの外側面には、ブレーキロータ用嵌合部731と車輪用嵌合部732とがそれぞれ形成されるため、ブレーキロータ及び車輪の中心孔が嵌込まれる機能は損なわれない。
Therefore, the wheel bearing device according to the ninth embodiment of the present invention has the same effects as the first or fifth embodiment.
In particular, in the ninth embodiment, the
Further, the brake rotor
また、冷間鍛造の側方押出加工によって複数の嵌合突出片730aを形成する際に、複数の嵌合突出片730aの外側面に、ブレーキロータ用嵌合部731及び車輪用嵌合部732が同時に形成される。これによって、切削加工の手間を省くことが可能となる。
また、複数の嵌合突出片730aの先端面を冷間鍛造の後工程で切削加工して、複数の嵌合突出片730aの先端面を車輪用軸受装置の基準面としたり、アフターサービス時の基準面とすることも可能である。
Further, when the plurality of
Further, the front end surfaces of the plurality of
また、この実施例9にフランジ付き軸部材701は、冷間鍛造の成形時に大きな圧縮力を受けることにより、成形後の材料の機械的性質が変化して表面硬化を得ることができるため強度の向上を図ることができる。
また、嵌合軸部730を構成する複数の嵌合突出片730aは、フランジ部21が形成される周方向の領域に形成されないため、この分だけ重量軽減を図ることができ、成形後に当該部分を削除するための旋削加工が不要となり、製造コストの低減を図ることができる。さらに、フランジ部21を形成するための素材の流動性を確保することができ、冷間鍛造の側方押出加工の成形性を確保することができる。
In addition, the
Further, since the plurality of
次に、前記実施例9に係る車輪用軸受装置の製造方法を図27〜図29にしたがって説明する。
図27〜図29に示すように、この実施例9に係る車輪用軸受装置の製造方法に使用される冷間鍛造の側方押出加工の鍛造型装置770において、その鍛造型装置770に用いられるパンチ773と第2成形型72の嵌合部との間には、複数の嵌合突出片730aを形成するための成形空間が構成される。そして、冷間鍛造の側方押出加工によって鍛造凹部733を形成しながら一次成形品61の中間軸部20の外周面に複数のフランジ部21と、フランジ基部20aを放射状に形成すると共に、嵌合軸部730を構成する複数の嵌合突出片730a及び平坦面730bを同時に形成するようになっている。
Next, a method for manufacturing the wheel bearing device according to the ninth embodiment will be described with reference to FIGS.
As shown in FIGS. 27 to 29, in the forging
この実施例6に用いられるパンチ773は、図29に示すように、その横断面の外周面に第2成形型72と協働して複数の嵌合突出片730aを形成するための成形空間を構成する成形凹部が773aと、平坦面730bを形成するための凸部773bとが周方向に交互に形成されている。
また、パンチ773の先端部774は、側方押出加工においてフランジ部21を放射状に均一に形成するために、漸次縮径した滑らかな山形形状に形成され且つ先端は滑らかな曲面で形成されている。これは、フランジ付き軸部材701の鍛造凹部733に応力が集中して作用することがないように滑らかな窪み形状を形成するようになっている。
As shown in FIG. 29, the
Further, the
この実施例9の冷間鍛造の側方押出加工の鍛造型装置770のその他の構成は、実施例1と同様にして構成されるため、同一構成部分に対し同一符号を付記してその説明は省略する。
Since the other configuration of the forging
したがって、この実施例9に係る車輪用軸受装置の製造方法によると、実施例1又は5と同様の作用効果を奏する。
特に、この実施例9において、横断面の外周面に成形凹部が773aと、凸部773bとが周方向に交互に形成されたパンチ773を用いることによって、冷間鍛造の側方押出加工によって鍛造凹部733を形成しながら一次成形品61の中間軸部20の外周面に複数のフランジ部21と、フランジ基部20aを放射状に形成すると共に、嵌合軸部730を構成する複数の嵌合突出片730a及び平坦面730bを同時に形成することができる。これによって、製造コストの低減や重量軽減等を図ることができる。
Therefore, according to the manufacturing method of the wheel bearing device according to the ninth embodiment, the same effects as those of the first or fifth embodiment are obtained.
In particular, in Example 9, by using a
なお、前記実施例9に係る車輪用軸受装置の製造方法において、複数の嵌合突出片730aを形成するための成形凹部が773aと、凸部773bとが周方向に交互に形成されたパンチ773が用いられる場合を例示したが、冷間鍛造の鍛造型装置770の第2成形型(上型)772の嵌合部の周方向に、成形凹部と、凸部とが周方向に交互に形成することで、パンチの外周面と協働して複数の嵌合突出片730aを形成するための成形空間を構成することも可能である。
In addition, in the manufacturing method of the wheel bearing device according to the ninth embodiment, the
なお、この発明は前記実施例1〜9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、フランジ付き軸部材の複数のフランジ部の横断面形状を図30〜図36に示すように変更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 Examples 1-9, In the range which does not deviate from the summary of this invention, it can also be implemented with a various form.
For example, the present invention can be implemented even if the cross-sectional shapes of the plurality of flange portions of the flanged shaft member are changed as shown in FIGS.
すなわち、図30に示すように、フランジ付き軸部材の複数のフランジ部1021のローター支持面1022側の幅方向中央部に凹部1022aを形成すると共に、凹部1022aの幅方向両側部にリブ1022bを形成して横断面コ字状に形成してもよい。
この場合、凹部1022aにハブボルト27が圧入によって配置されるボルト孔1024が貫設される。
また、フランジ部1021の凹部1022aが形成される部分の肉厚寸法は、ハブボルト27を所望とする強度で圧入固定し得る大きさに設定することが望ましい。
前記したように、フランジ部1021を横断面コ字状に形成することによってフランジ部1021の必要とする強度を確保しながら軽量化を図ることができる。
また、ハブボルト27が圧入されるボルト孔102が必要以上に長くなることがないため、ハブボルト27の圧入によるフランジ部1021の変形を抑制することができる。
That is, as shown in FIG. 30, the
In this case, a
Further, it is desirable that the thickness of the portion of the
As described above, by forming the
Moreover, since the bolt hole 102 into which the
また、図31に示すように、フランジ付き軸部材の複数のフランジ部1121のボルト座面側の幅方向中央部に凹部1122cを形成すると共に、凹部1122cの幅方向両側部にリブ1122dを形成して横断面コ字状に形成してもよい。
この場合、凹部1122cにハブボルト27が圧入によって配置されるボルト孔1124が貫設される。
また、フランジ部1121の凹部1122cが形成される部分の肉厚寸法は、ハブボルト27を所望とする強度で圧入固定し得る大きさに設定することが望ましい。
前記したように、フランジ部1121を横断面コ字状に形成することによってフランジ部1121の必要とする強度を確保しながら軽量化を図ることができる。
また、ハブボルト27が圧入されるボルト孔1124が必要以上に長くなることがないため、ハブボルト27の圧入によるフランジ部1121の変形を抑制することができる。
In addition, as shown in FIG. 31, a
In this case, a
Further, it is desirable that the thickness of the portion of the
As described above, by forming the
Moreover, since the
また、図32に示すように、フランジ付き軸部材の複数のフランジ部1221のローター支持面1222側の幅方向中央部に凹部1222aを形成すると共に、凹部1222aの幅方向両側部にリブ1222bを形成する。さらに、フランジ部1221のボルト座面側の幅方向中央部に凹部1222cを形成すると共に、凹部1222cの幅方向両側部にリブ1222dを形成して横断面H字状に形成してもよい。
この場合、凹部1222a、1222cにハブボルト27が圧入によって配置されるボルト孔1224が貫設される。
また、フランジ部1221の凹部1222a、1222cが形成される部分の肉厚寸法は、ハブボルト27を所望とする強度で圧入固定し得る大きさに設定することが望ましい。
前記したように、フランジ部1221を横断面H字状に形成することによってフランジ部1221の必要とする強度を確保しながら軽量化をより一層良好に図ることができる。
また、ハブボルト27が圧入されるボルト孔1224が必要以上に長くなることがないため、ハブボルト27の圧入によるフランジ部1221の変形を抑制することができる。
Further, as shown in FIG. 32, a
In this case, bolt holes 1224 in which the
Further, it is desirable to set the thickness of the portion of the
As described above, by forming the
Moreover, since the bolt hole 1224 into which the
また、図33に示すように、フランジ付き軸部材の複数のフランジ部1321を、その横断面形状において、ローター支持面1322側の幅寸法よりもボルト座面側の幅寸法が大きく設定された横断面台形状に形成してもよい。
フランジ部1321が横断面台形状に形成されることで、横断面矩形状に形成される場合と比べ重量軽減を図りやすくなる。
また、フランジ部1321のボルト座面側の幅寸法がローター支持面1322側の幅寸法よりも大きく設定されることで、ハブボルト27の座面の確保が容易となる。
Further, as shown in FIG. 33, the plurality of
By forming the
In addition, since the width dimension on the bolt seat surface side of the
また、図34に示すように、フランジ付き軸部材の複数のフランジ部1421を、その横断面形状において、ボルト座面側の幅寸法よりもローター支持面1422側の幅寸法が大きく設定された横断面台形状に形成してもよい。
フランジ部1421が横断面台形状に形成されることで、横断面矩形状に形成される場合と比べ重量軽減を図りやすくなる。
また、フランジ部1421のローター支持面1422側の幅寸法がボルト座面側の幅寸法よりも大きく設定されることで、ブレーキローターを安定よく支持することが可能となる。
Further, as shown in FIG. 34, a plurality of
By forming the
In addition, since the width dimension of the
また、図35〜図37に示すように、フランジ付き軸部材の複数のフランジ部1521の根元部(基部)からボルト孔1524の近傍付近にわたる領域の片側面側(ローター支持面1322側又はボルト座面側)の幅方向中央部に凹部1522aを形成すると共に、凹部1522aの幅方向両側部にリブ1522bを形成して、図36に示すように、横断面コの字状に形成する。さらに、フランジ部1521のボルト孔1524周辺近傍から先端にわたる領域を、図37に示すように、横断面矩形状に形成してもよい。
この場合、フランジ部1521の根元部(基部)からボルト孔1524の近傍付近にわたる領域においては、凹部1522aによって重量軽減を図りながらリブ1522bによって強度を確保することができる。
また、フランジ部1521のボルト孔1524周辺近傍から先端にわたる領域を横断面矩形状に形成して、ボルト座面を良好に確保することができる。
Further, as shown in FIGS. 35 to 37, one side of the region extending from the base (base) of the plurality of
In this case, in the region extending from the base portion (base portion) of the
Further, a region extending from the vicinity of the
また、図38に示すように、冷間鍛造の側方押出加工の鍛造型装置1670のフランジ成形部1678を構成する第1、第2の両成形型1671、1672の成型溝部1676、1677の両案内面1680、1681の材料流入側近傍を除く奥側に、フランジ付き軸部材の複数のフランジ部1621との間に隙間S1、S2を保持する逃がし部1683、1684をそれぞれ形成する。さらに、両逃がし部1683、1684のうち、少なくとも一方(図38においては双方)に、フランジ部1621の片側面側(図38においてはローター支持面側及びボルト座面側)に接して回転することでフランジ部1621を押出案内するガイドローラ1698、1699を配設してもよい。
この場合には、冷間鍛造の材料流動時における材料(フランジ部1621)とフランジ成形部1678との間の摩擦を転がり摩擦に換えることができ、第1、第2の両成形型1671、1672の型寿命の向上に効果が大きい。また、側方押出しに必要な荷重をより小さくできる。
さらに、フランジ部1621の「反り」の発生も良好に抑制することができる。
Further, as shown in FIG. 38, both of the
In this case, the friction between the material (flange portion 1621) and the
Furthermore, the occurrence of “warping” of the
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
22 ローター支持面
23 厚肉部
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 フランジ成形部
80、81 案内面
83、84 逃がし部
DESCRIPTION OF
45
Claims (3)
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、前記フランジ部の両面に対応するフランジ成形部の両内壁面の少なくとも片側内壁面に前記フランジ部との間に隙間を保持する逃がし部が形成された成形型を用いて前記フランジ部を形成し、
前記逃がし部は、成形型のフランジ成形部の材料流入側が広く半径方向外方の奥側へ向かってしだいに狭くなるテーパ状に形成された成形型を用いて前記フランジ部を形成することを特徴とする車輪用軸受装置の製造方法。 A shaft portion to which the rolling bearing is assembled, a fitting shaft portion formed on one end side of the shaft portion and into which a center hole of a wheel is fitted, and an outer portion positioned between the shaft portion and the fitting shaft portion. A method of manufacturing a wheel bearing device including a flanged shaft member having a plurality of flange portions extending radially in a radial direction and through which a bolt hole in which a hub bolt for tightening the wheel is disposed is provided. ,
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,
Of the cavities formed in the molding die of the forging die device, there is an escape portion that holds a gap between the flange portion and at least one inner wall surface of both inner wall surfaces of the flange molding portion corresponding to both surfaces of the flange portion. Form the flange portion using the formed mold ,
The relief portion is characterized in that the flange portion is formed by using a molding die formed in a taper shape in which the material inflow side of the flange molding portion of the molding die is wide and gradually narrows toward the outer side in the radial direction. A method for manufacturing a wheel bearing device.
前記成形型に形成されたキャビティのフランジ成形部の両内壁面にそれぞれ対応する部分に、前記フランジ部の両面との間に隙間をそれぞれ保持する両逃がし部が形成された成形型を用いて前記フランジ部を形成す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 1,
Using the molding die in which both relief portions for holding a gap between both surfaces of the flange portion are formed in portions corresponding to both inner wall surfaces of the flange molding portion of the cavity formed in the molding die, respectively. The manufacturing method of the wheel bearing apparatus characterized by forming a flange part .
前記成形型に形成されたキャビティのフランジ成形部には、両逃がし部の間の間隔寸法よりも小さい間隔寸法をもって対向し、かつ材料を流動案内する両案内面が形成された成形型を用いて前記フランジ部を形成す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 2,
A cavity mold formed in the mold is formed using a mold formed with both guide surfaces that are opposed to each other with a gap dimension smaller than the gap dimension between both relief parts and that guides the flow of material. A method of manufacturing a wheel bearing device, wherein the flange portion is formed .
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