JP2006153188A - Rolling bearing device for wheel support - Google Patents
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Abstract
【課題】優れた静的強度及び疲労強度を有し、大きな荷重が負荷されても変形や損傷が生じにくく、且つ、加工性に優れるため製造が容易な車輪支持用転がり軸受装置を提供する。
【解決手段】車輪支持用転がり軸受装置1のハブ輪2は、炭素の含有量が0.35質量%以上0.75質量%以下、ケイ素の含有量が0.5質量%以下、マンガンの含有量が0.8質量%以下、クロムの含有量が0.5質量%以下である合金鋼に、加工率30%以上の冷間加工を施すことにより成形されたものである。また、この合金鋼は、0.2%耐力Ys(MPa)とビッカース硬さHvとが、Ys>2.3×Hvなる式を満足するものである。そして、ハブ輪2には高周波焼入れによる硬化層22が形成されており、それ以外の非焼入れ部のビッカース硬さHvは220以上300以下とされている。
【選択図】 図1There is provided a rolling bearing device for supporting a wheel that has excellent static strength and fatigue strength, is not easily deformed or damaged even when a large load is applied, and is easy to manufacture because of excellent workability.
A hub wheel 2 of a wheel bearing rolling bearing device 1 has a carbon content of 0.35 mass% or more and 0.75 mass% or less, a silicon content of 0.5 mass% or less, and a manganese content. It is formed by subjecting an alloy steel having an amount of 0.8% by mass or less and a chromium content of 0.5% by mass or less to cold working with a processing rate of 30% or more. Moreover, this alloy steel satisfies the formula that 0.2% proof stress Ys (MPa) and Vickers hardness Hv are Ys> 2.3 × Hv. The hub wheel 2 is formed with a hardened layer 22 by induction hardening, and the Vickers hardness Hv of the other non-quenched portions is 220 or more and 300 or less.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、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車輪支持用転がり軸受装置に関する。 The present invention relates to a wheel bearing rolling bearing device that rotatably supports a wheel of an automobile or the like with respect to a suspension device.
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車輪支持用転がり軸受装置は、外周面に軌道面を有する内方部材と、内周面に軌道面を有する外方部材と、内方部材の軌道面と外方部材の軌道面との間に転動自在に配された複数の転動体と、を備えている。また、内方部材の外周面には、車輪を取り付けるためのフランジが設けられ、外方部材の外周面には、懸架装置を取り付けるためのフランジが設けられている。そして、このような車輪支持用転がり軸受装置はユニット化が進んでおり、前述のフランジは内方部材や外方部材に一体化された構造となっている。 A rolling bearing device for supporting a wheel that supports a wheel of an automobile or the like rotatably with respect to a suspension device includes an inner member having a raceway surface on an outer peripheral surface, an outer member having a raceway surface on an inner peripheral surface, And a plurality of rolling elements arranged to be freely rollable between the raceway surface of the member and the raceway surface of the outer member. Further, a flange for attaching a wheel is provided on the outer peripheral surface of the inner member, and a flange for attaching a suspension device is provided on the outer peripheral surface of the outer member. Such wheel-supporting rolling bearing devices are being unitized, and the aforementioned flange has a structure integrated with an inner member and an outer member.
車輪支持用転がり軸受装置を構成するハブ輪(内方部材)は、S53Cのような機械構造用炭素鋼の中炭素鋼を材料とし、以下のようにして製造される。すなわち、熱間鍛造により所定の形状に成形した後に放冷して、初析フェライトとパーライトとが複合した組織を有する中間素材を製造し、この中間素材に旋削,研削,削孔等を施すことにより仕上げる。 The hub wheel (inner member) constituting the wheel support rolling bearing device is manufactured as follows using medium carbon steel for machine structural carbon steel such as S53C as a material. That is, after forming into a predetermined shape by hot forging, it is allowed to cool to produce an intermediate material having a structure in which pro-eutectoid ferrite and pearlite are combined, and turning, grinding, drilling, etc. are applied to this intermediate material Finish with.
内方部材の軌道面と外方部材の軌道面とには、転動体から高面圧が繰り返し負荷されるので、転がり疲労寿命の確保や嵌合部のフレッチング防止のために、高周波焼入れによる硬化層が形成されている。一方、内方部材及び外方部材のうちフランジを含む大部分は、支持孔やねじ孔を切削する作業を容易にするために、焼入れ,焼戻し処理が施されることはなく、熱間鍛造後に冷却されたままの状態で使用される。しかしながら、これらのフランジにも、車輪旋回や車輪乗り上げの際にはモーメント荷重が加わるため、十分な静的強度及び疲労強度を有することが要求される。 Since the raceway surface of the inner member and the raceway surface of the outer member are repeatedly loaded with high surface pressure from the rolling elements, hardening by induction hardening is necessary to ensure rolling fatigue life and prevent fretting of the fitting part. A layer is formed. On the other hand, most of the inner member and the outer member including the flange are not subjected to quenching and tempering in order to facilitate the work of cutting the support holes and screw holes. Used in the cooled state. However, these flanges are also required to have sufficient static strength and fatigue strength because a moment load is applied during wheel turning and wheel climbing.
このように、フランジには、優れた加工性と十分な強度という相反する性能が要求されている。このため、従来においては、フランジの肉厚を厚くする等の方法により上記要求に対応していた。
また、特許文献1においては、フランジの根元部に高周波焼入れを施してフランジの根元部の疲労強度を向上させることにより、上記要求に対応している。さらに、特許文献2においては、強度向上に寄与する合金元素を添加した素材を用いて、フランジの強度向上を図ることにより、上記要求に対応している。
Moreover, in
前述したように、フランジは十分な静的強度及び疲労強度を有する必要があるが、特許文献1の方法では、フランジの根元部の疲労強度を向上させることはできるものの、フランジの静的強度を十分に向上させることは困難であった。また、熱処理による変形が大きいため、フランジの振れの原因となるという問題点も有していた。さらに、特許文献2の方法は、素材が特殊材料であるため高価であるという問題点を有していた。
一方、近年における自動車の燃費向上及び走行性能向上の要求に伴って、フランジの薄肉化が検討されている。しかしながら、フランジを薄肉化するということはフランジに加わる応力が大きくなるということを意味するので、フランジの強度が不十分となって不具合が生じやすくなることが懸念される。
As described above, the flange needs to have sufficient static strength and fatigue strength. However, although the method of
On the other hand, with the recent demands for improving the fuel efficiency and running performance of automobiles, it has been studied to reduce the thickness of the flange. However, reducing the thickness of the flange means that the stress applied to the flange is increased, and there is a concern that the strength of the flange becomes insufficient and problems are likely to occur.
例えば、ハブ輪(内方部材)の外周面に設けられたフランジには、車軸とホイールとの間に加わるラジアル荷重が伝わるため、フランジの強度が不十分である場合には、フランジの弾性変形量が無視できない程度に大きくなるおそれがある。そして、この弾性変形量が大きくなった場合には、長期間にわたる使用に伴って、フランジの根元部に亀裂等の損傷が発生したり、あるいは、塑性変形が生じたりして、ハブ輪の外周部に設けたシールリングによるシール性が悪化するおそれがある。
そこで、本発明は上記のような従来技術が有する問題点を解決し、優れた静的強度及び疲労強度を有し、大きな荷重が負荷されても変形や損傷が生じにくく、且つ、加工性に優れるため製造が容易な車輪支持用転がり軸受装置を提供することを課題とする。
For example, since the radial load applied between the axle and the wheel is transmitted to the flange provided on the outer peripheral surface of the hub wheel (inner member), if the strength of the flange is insufficient, the flange is elastically deformed. The amount can be so large that it cannot be ignored. If the amount of elastic deformation becomes large, damage to the base of the flange, such as cracks, or plastic deformation may occur with long-term use. There is a possibility that the sealing performance by the seal ring provided in the part may deteriorate.
Therefore, the present invention solves the problems of the prior art as described above, has excellent static strength and fatigue strength, is less likely to be deformed or damaged even when a large load is applied, and is easy to process. It is an object of the present invention to provide a wheel bearing rolling bearing device that is easy to manufacture because it is excellent.
前記課題を解決するため、本発明は次のような構成からなる。すなわち、本発明に係る請求項1の車輪支持用転がり軸受装置は、外周面に軌道面を有する内方部材と、前記内方部材の軌道面に対向する軌道面を有し前記内方部材の外方に配された外方部材と、前記両軌道面間に転動自在に配された複数の転動体と、を備えるとともに、前記内方部材及び前記外方部材の一方が回転輪、他方が固定輪とされる車輪支持用転がり軸受装置において、前記内方部材及び前記外方部材の少なくとも一方が下記の4つの条件を満足することを特徴とする。
In order to solve the above problems, the present invention has the following configuration. That is, the wheel support rolling bearing device according to
条件1:炭素の含有量が0.35質量%以上0.75質量%以下、ケイ素の含有量が0.5質量%以下、マンガンの含有量が0.8質量%以下、クロムの含有量が0.5質量%以下である合金鋼で構成されている。
条件2:加工率30%以上の冷間加工で成形されたものである。
条件3:前記軌道面以外の非焼入れ部のビッカース硬さHvが220以上300以下である。
条件4:前記合金鋼の0.2%耐力Ys(MPa)とビッカース硬さHvとが、Ys>2.3×Hvなる式を満足する。
Condition 1: Carbon content is 0.35 mass% or more and 0.75 mass% or less, silicon content is 0.5 mass% or less, manganese content is 0.8 mass% or less, and chromium content is It is comprised with the alloy steel which is 0.5 mass% or less.
Condition 2: Molded by cold working with a working rate of 30% or more.
Condition 3: The Vickers hardness Hv of the non-quenched part other than the raceway surface is 220 or more and 300 or less.
Condition 4: 0.2% proof stress Ys (MPa) and Vickers hardness Hv of the alloy steel satisfy an expression of Ys> 2.3 × Hv.
以下に、本発明の車輪支持用転がり軸受装置について、前述の各数値(合金鋼中の合金元素の含有量,ビッカース硬さ等)の臨界的意義を中心に詳細に説明する。
〔炭素の含有量について〕
炭素(C)は、合金鋼に強度及び焼入れ性を付与するために必要な元素である。車輪支持用転がり軸受装置の製造コストを低減し、且つ、従来の製造方法によって製造された場合と同等以上の性能を得るためには、合金鋼中の含有量を0.35質量%以上とする必要がある。ただし、含有量が0.75質量%を超えると、合金鋼の冷間鍛造性が低下して生産性が悪化するおそれがある。
Hereinafter, the rolling bearing device for supporting a wheel of the present invention will be described in detail focusing on the critical significance of each of the above-mentioned numerical values (content of alloying elements in alloy steel, Vickers hardness, etc.).
[Carbon content]
Carbon (C) is an element necessary for imparting strength and hardenability to the alloy steel. In order to reduce the manufacturing cost of the wheel bearing rolling bearing device and to obtain the same or higher performance as that produced by the conventional production method, the content in the alloy steel is set to 0.35% by mass or more. There is a need. However, if the content exceeds 0.75% by mass, the cold forgeability of the alloy steel may be reduced and the productivity may be deteriorated.
〔ケイ素の含有量について〕
ケイ素(Si)は、脱酸剤として作用するほか、基地に固溶して転がり疲労寿命を向上させる作用を有する元素である。ただし、合金鋼中の含有量が0.5質量%を超えると、球状化処理後の硬さが高くなりすぎて、合金鋼の被削性及び切断性が低下するおそれがある。
〔マンガンの含有量について〕
マンガン(Mn)は、合金鋼の焼入性を向上させる作用を有している。ただし、合金鋼中の含有量が0.8質量%を超えると、加工性が不十分となるおそれがある。
[About silicon content]
In addition to acting as a deoxidizer, silicon (Si) is an element having an effect of improving the rolling fatigue life by dissolving in a matrix. However, if the content in the alloy steel exceeds 0.5% by mass, the hardness after the spheroidization treatment becomes too high, and the machinability and the cutability of the alloy steel may be reduced.
[About manganese content]
Manganese (Mn) has the effect of improving the hardenability of the alloy steel. However, if the content in the alloy steel exceeds 0.8 mass%, the workability may be insufficient.
〔クロムの含有量について〕
クロム(Cr)は、合金鋼の焼入性を向上させる作用を有している。Crと同様に焼入性向上に効果のあるMnに比べて高価であるとともに、合金鋼の冷間加工性を低下させるおそれがあるので、Crは可能な限り添加しないことが好ましいが、Mnの添加によっては必要な焼入性の確保が困難である場合には、少量の添加は必要である。このような理由から、Crの含有量は0.5質量%以下とする必要がある。
[Chromium content]
Chromium (Cr) has the effect of improving the hardenability of the alloy steel. Like Cr, it is more expensive than Mn, which is effective in improving hardenability, and may reduce the cold workability of the alloy steel, so Cr is preferably not added as much as possible. If it is difficult to ensure the necessary hardenability depending on the addition, a small amount of addition is necessary. For this reason, the Cr content needs to be 0.5% by mass or less.
〔条件3及条件4について〕
車輪支持用転がり軸受装置には、車輪から加わる荷重が負荷されるため、内方部材や外方部材には高い0.2%耐力が必要となる。なお、本発明においては、「0.2%耐力」とは、残留応力歪みが0.2%となる応力を意味する。合金鋼の0.2%耐力は、硬いほど高い傾向があるので、内方部材や外方部材の0.2%耐力を十分なものとするためには、軌道面以外の非焼入れ部のビッカース硬さHvを220以上とする必要がある。
[
Since the wheel bearing rolling bearing device is loaded with a load applied from the wheel, a high 0.2% proof stress is required for the inner member and the outer member. In the present invention, “0.2% proof stress” means a stress with a residual stress strain of 0.2%. Since the 0.2% proof stress of alloy steel tends to be higher as it is harder, in order to make the 0.2% proof stress of the inner member and the outer member sufficient, the Vickers of the non-quenched part other than the raceway surface The hardness Hv needs to be 220 or more.
ただし、合金鋼が硬すぎると、加工性が不十分となるおそれがある。また、水が侵入する環境下で使用される車輪支持用転がり軸受装置においては、合金鋼が硬すぎると、それに起因する遅れ破壊が生じるおそれがある。このようなことから、軌道面以外の非焼入れ部のビッカース硬さHvは300以下とする必要がある。そして、合金鋼の0.2%耐力Ys(MPa)とビッカース硬さHvとが、Ys>2.3×Hvなる式を満足する必要がある。 However, if the alloy steel is too hard, the workability may be insufficient. Moreover, in the wheel bearing rolling bearing device used in an environment where water enters, if the alloy steel is too hard, there is a risk that delayed fracture will occur. For this reason, the Vickers hardness Hv of the non-quenched portion other than the raceway surface needs to be 300 or less. And it is necessary for the 0.2% proof stress Ys (MPa) and Vickers hardness Hv of the alloy steel to satisfy the formula of Ys> 2.3 × Hv.
本発明の車輪支持用転がり軸受装置は、優れた静的強度及び疲労強度を有し、大きな荷重が負荷されても変形や損傷が生じにくく、且つ、加工性に優れるため製造が容易である。 The wheel-supporting rolling bearing device of the present invention has excellent static strength and fatigue strength, is not easily deformed or damaged even when a large load is applied, and is easy to manufacture because of excellent workability.
本発明に係る車輪支持用転がり軸受装置の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。図1は、本発明に係る車輪支持用転がり軸受装置の一実施形態の構造を示す断面図である。なお、本実施形態においては、車輪支持用転がり軸受装置を自動車等の車両に取り付けた状態において、車両の幅方向外側を向いた部分を外端側部分と称し、幅方向中央側を向いた部分を内端側部分と称する。すなわち、図1においては、左側が外端側となり、右側が内端側となる。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Embodiments of a wheel bearing rolling bearing device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view showing the structure of an embodiment of a wheel bearing rolling bearing device according to the present invention. In the present embodiment, in a state where the wheel bearing rolling bearing device is attached to a vehicle such as an automobile, the portion facing the width direction outer side of the vehicle is referred to as an outer end side portion, and the portion facing the width direction center side Is referred to as an inner end portion. That is, in FIG. 1, the left side is the outer end side, and the right side is the inner end side.
図1の車輪支持用転がり軸受装置1は、ハブ輪2と、内輪3と、外輪4と、二列の転動体5,5と、転動体5を保持する保持器6,6と、を備えている。また、外輪4の内端側部分の内周面と内輪3の内端側部分の外周面との間、並びに、外輪4の外端側部分の内周面とハブ輪2の中間部の外周面との間には、それぞれシール装置7a,7bが設けられている。
The wheel support rolling
さらに、ハブ輪2の外周面の外端側部分には、図示しない車輪を支持するための車輪取り付け用フランジ10が設けられている。そして、外輪4の外周面には、車輪取り付け用フランジ10から離間する側の端部に、懸架装置取り付け用フランジ13が設けられている。
ハブ輪2の内端側部分には外径の小さい円筒部11が形成されており、該円筒部11に内輪3が圧入され、内輪3とハブ輪2とが一体的に固定されている。なお、内輪3とハブ輪2とが一体的に固定されたものが、本発明の構成要件である内方部材に相当し、外輪4が本発明の構成要件である外方部材に相当する。
Further, a
A
ハブ輪2の外周面の軸方向中間部及び内輪3の外周面には、それぞれ軌道面が形成されており、ハブ輪2の軌道面は第一内側軌道面20a、内輪3の軌道面は第二内側軌道面20bとされている。また、外輪4の内周面には、前記両内側軌道面20a,20bに対向する軌道面が形成されており、第一内側軌道面20aに対向する軌道面は第一外側軌道面21a、第二内側軌道面20bに対向する軌道面は第二外側軌道面21bとされている。さらに、第一内側軌道面20aと第一外側軌道面21aとの間、及び、第二内側軌道面20bと第二外側軌道面21bとの間には、それぞれ複数の転動体5が転動自在に配置されている。なお、図示の例では、転動体として玉を使用しているが、車輪支持用転がり軸受装置1の用途等に応じて、ころを使用してもよい。
A raceway surface is formed on each of the axially intermediate portion of the outer peripheral surface of the
また、ハブ輪2の外周面のうち、円筒部11の外端に形成された段差部12の近傍から第一内側軌道面20aの近傍までの部分と、外輪4の内周面のうち、第一外側軌道面21aの近傍から第二外側軌道面21bの近傍までの部分とには、高周波焼入れによる硬化層22が形成されている。ハブ輪2及び外輪4のうち硬化層22が形成されていない部分には焼入れは施されておらず、この非焼入れ部のビッカース硬さHvは220以上300以下とされている。そして、内輪3には浸炭処理又は浸炭窒化処理と焼入れと焼戻しとが施され、第二内側軌道面20bには浸炭処理又は浸炭窒化処理による硬化層(図示せず)が形成されている。
Of the outer peripheral surface of the
このような車輪支持用転がり軸受装置1を自動車に組み付けるには、懸架装置取り付け用フランジ13を懸架装置に固定し、車輪を車輪取り付け用フランジ10に固定する。その結果、車輪支持用転がり軸受装置1によって車輪が懸架装置に対し回転自在に支持される。すなわち、内輪3とハブ輪2とが一体的に固定されたものが回転輪となり、外輪4が固定輪となる。
In order to assemble such a wheel support rolling
この車輪支持用転がり軸受装置1においては、ハブ輪2,内輪3,及び外輪4は、炭素の含有量が0.35質量%以上0.75質量%以下、ケイ素の含有量が0.5質量%以下、マンガンの含有量が0.8質量%以下、クロムの含有量が0.5質量%以下であり、残部が鉄及び不可避的不純物元素である合金鋼で構成されている。また、この合金鋼は、0.2%耐力Ys(MPa)とビッカース硬さHvとが、Ys>2.3×Hvなる式を満足するものである。そして、ハブ輪2,内輪3,及び外輪4は、上記のような合金鋼に加工率(冷間加工率)30%以上の冷間加工を施すことにより成形されたものである。
In the wheel support rolling
このような車輪支持用転がり軸受装置1は、ハブ輪2及び外輪4が優れた静的強度及び疲労強度を有しているので、フランジ10,13等に過大な荷重(モーメント荷重や衝撃荷重)が負荷されても変形や損傷(割れ等)が生じにくい。よって、肉厚を厚くしたり、製造工程を通常よりも増やすことにより、強度向上を図る必要がない。また、合金鋼の加工性が優れているため、フランジ10,13を有するハブ輪2及び外輪4を容易に加工することができる。よって、車輪支持用転がり軸受装置1は、製造が容易である。
In such a wheel-supporting
以下に、前述のハブ輪2の製造方法の一例を、図2を参照しながら説明する。まず、前述の合金鋼製の圧延鋼板をA1変態点以上に加熱した後、5〜30℃/hの冷却速度でA1変態点未満の温度に冷却して焼鈍しを施す。次に、この圧延鋼板を打ち抜いて得た円板状の素材(図2の(a)を参照)に、深絞りを施して椀型に成形した後(図2の(b)を参照)、底部に貫通孔を形成した(図2の(c)を参照)。そして、ハブ輪2の形状に成形した後(図2の(d)を参照)、ピアッシングによりフランジにボルト孔を設けた(図2の(e)を参照)。前述の合金鋼は加工性に優れているので、このような加工度の高い成形も容易である。また、冷間鍛造で成形することにより、従来の熱間鍛造による成形よりも格段に精度良く成形できるため、切削加工を省略することができる。よって、非焼入れ部の強度向上とともに、製造コストの低減が図られる。
Below, an example of the manufacturing method of the above-mentioned
得られたハブ輪2の軌道面を含む外周面に高周波焼入れ及び焼戻しを施して、硬化層22を形成した後、研削及び超仕上げ又は超仕上げのみを施して、ハブ輪2を完成した。
内輪3及び外輪4もハブ輪2と同様に製造して、これらを組み立てれば、車輪支持用転がり軸受装置1が得られる。
〔実施例〕
以下に、実施例を示して、本発明をさらに具体的に説明する。表1に示すような組成の合金鋼の冷間加工性を評価した。以下に、その評価方法について説明する。
The outer peripheral surface including the raceway surface of the obtained
When the
〔Example〕
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. The cold workability of the alloy steel having the composition as shown in Table 1 was evaluated. The evaluation method will be described below.
下記の条件で焼鈍しを施した合金鋼から、直径60mm,高さ90mmの円柱状の試験片をプレス成形により作製した。
焼鈍し条件:720〜850℃で0.5〜1h加熱した後、5〜20℃/hの冷却速度で650〜700℃まで炉冷し、さらに室温まで空冷する。
冷間加工性は、冷間鍛造時の圧力や割れ発生限界評価の指針の一つである据え込み試験における割れ発生限界歪により評価した。前述の試験片に据え込み加工を施し、目視によりクラックの発生が確認された試験片の高さHfを測定した。そして、Hfと試験片の初期の高さH0(90mm)とから、{(H0−Hf)/H0}×100なる式により限界据え込み率を算出した。
A columnar test piece having a diameter of 60 mm and a height of 90 mm was produced by press molding from an alloy steel annealed under the following conditions.
Annealing conditions: After heating at 720 to 850 ° C. for 0.5 to 1 h, cool to 650 to 700 ° C. at a cooling rate of 5 to 20 ° C./h, and further air cool to room temperature.
The cold workability was evaluated by the cracking limit strain in the upsetting test, which is one of the guidelines for evaluating the pressure during cracking and cracking limit. The above-mentioned test piece was upset, and the height Hf of the test piece in which the occurrence of cracks was confirmed by visual observation was measured. Then, the limit upsetting ratio was calculated from the formula {(H0−Hf) / H0} × 100 from Hf and the initial height H0 (90 mm) of the test piece.
図3〜6のグラフに、合金鋼中のC,Si,Mn,Crの含有量と限界据え込み率との関係を示す。図3から、炭素の含有量が低いほど限界据え込み率が高く、冷間加工性に優れていることが分かる。炭素の含有量が0.75質量%を超えると限界据え込み率が著しく低いため、冷間加工性が低く冷間鍛造時に割れが発生するおそれがある。同様に、図4〜6から、冷間鍛造時の割れを回避するためには、Siの含有量は0.5質量%以下、Mnの含有量は0.8質量%以下、Crの含有量は0.5質量%以下とする必要があることが分かる。 3 to 6 show the relationship between the content of C, Si, Mn, and Cr in the alloy steel and the limit upsetting rate. FIG. 3 shows that the lower the carbon content, the higher the limit upsetting rate and the better the cold workability. If the carbon content exceeds 0.75% by mass, the limit upsetting rate is remarkably low, so that cold workability is low and cracking may occur during cold forging. Similarly, from FIGS. 4 to 6, in order to avoid cracks during cold forging, the Si content is 0.5 mass% or less, the Mn content is 0.8 mass% or less, and the Cr content is It is understood that it is necessary to set the content to 0.5% by mass or less.
次に、表1の合金鋼から前述のようにしてハブ輪を作製し、フランジ変形試験を行ってハブ輪の変形抵抗性を評価した。フランジ変形試験の方法を、以下に説明する。ハブボルト及びナットを用いて、ハブ輪の車輪取り付け用フランジにブレーキロータ及び車輪を100N・mの力で締結した。ナットを取り外した後、ハブボルトのボルト孔のPCD位置から10mm外方側の位置と10mm内方側の位置とにおいて、フランジ面の変形量を測定し、図7に示す最大フランジ変形量を基にして変形抵抗性を求めた。
Next, a hub ring was produced from the alloy steel shown in Table 1 as described above, and a flange deformation test was performed to evaluate the deformation resistance of the hub ring. The method of the flange deformation test will be described below. Using the hub bolt and nut, the brake rotor and the wheel were fastened to the wheel mounting flange of the hub wheel with a force of 100 N · m. After removing the nut, measure the amount of deformation of the flange surface at a
フランジ変形試験の結果、及び、ハブ輪を作製した際の冷間加工率、ハブ輪の非焼入れ部のビッカース硬さHv、0.2%耐力Ys(MPa)とビッカース硬さHvとの比Ys/Hvを、表2にまとめて示す。なお、表2に示した変形抵抗性は、従来の方法で作製した比較例5のハブ輪の変形抵抗性を1とした場合の相対値で示してある。ここで従来のハブ輪の作製方法とは、焼鈍しを施した素材を熱間鍛造により成形した後、旋削,高周波焼入れ,研削,研摩を施すというものである。 As a result of the flange deformation test, the cold working rate at the time of producing the hub ring, the Vickers hardness Hv of the non-quenched portion of the hub ring, the ratio Ys of 0.2% proof stress Ys (MPa) and Vickers hardness Hv / Hv is summarized in Table 2. The deformation resistance shown in Table 2 is shown as a relative value when the deformation resistance of the hub wheel of Comparative Example 5 manufactured by the conventional method is 1. Here, the conventional manufacturing method of the hub wheel is to form an annealed material by hot forging, and then perform turning, induction hardening, grinding, and polishing.
図8のグラフから分かるように、炭素の含有量が0.35質量%未満であると、変形抵抗性が低かった(すなわち、フランジ面の変形量が大きかった)。また、図9のグラフから分かるように、加工率が30%未満であると変形抵抗性が低かった。さらに、図10のグラフから分かるように、非焼入れ部のビッカース硬さHvが220未満であると変形抵抗性が低かった。さらに、図11のグラフから分かるように、Ys/Hvが2.3以下であると変形抵抗性が低かった。 As can be seen from the graph of FIG. 8, when the carbon content was less than 0.35 mass%, the deformation resistance was low (that is, the deformation amount of the flange surface was large). Further, as can be seen from the graph of FIG. 9, the deformation resistance was low when the processing rate was less than 30%. Furthermore, as can be seen from the graph of FIG. 10, the deformation resistance was low when the Vickers hardness Hv of the non-quenched portion was less than 220. Furthermore, as can be seen from the graph of FIG. 11, when Ys / Hv was 2.3 or less, the deformation resistance was low.
1 車輪支持用転がり軸受装置
2 ハブ輪
3 内輪
4 外輪
5 転動体
10 車輪取り付け用フランジ
13 懸架装置取り付け用フランジ
20a 第一内側軌道面
20b 第二内側軌道面
21a 第一外側軌道面
21b 第二外側軌道面
22 硬化層
DESCRIPTION OF
Claims (1)
条件1:炭素の含有量が0.35質量%以上0.75質量%以下、ケイ素の含有量が0.5質量%以下、マンガンの含有量が0.8質量%以下、クロムの含有量が0.5質量%以下である合金鋼で構成されている。
条件2:加工率30%以上の冷間加工で成形されたものである。
条件3:前記軌道面以外の非焼入れ部のビッカース硬さHvが220以上300以下である。
条件4:前記合金鋼の0.2%耐力Ys(MPa)とビッカース硬さHvとが、Ys>2.3×Hvなる式を満足する。 An inner member having a raceway surface on an outer peripheral surface, an outer member having a raceway surface opposite to the raceway surface of the inner member, and arranged on the outer side of the inner member, and a roll between the raceway surfaces. A rolling bearing device for supporting a wheel, wherein one of the inner member and the outer member is a rotating wheel, and the other is a fixed wheel. And at least one of the outer members satisfies the following four conditions: a rolling bearing device for supporting a wheel.
Condition 1: Carbon content is 0.35 mass% or more and 0.75 mass% or less, silicon content is 0.5 mass% or less, manganese content is 0.8 mass% or less, and chromium content is It is comprised with the alloy steel which is 0.5 mass% or less.
Condition 2: Molded by cold working with a working rate of 30% or more.
Condition 3: The Vickers hardness Hv of the non-quenched part other than the raceway surface is 220 or more and 300 or less.
Condition 4: 0.2% proof stress Ys (MPa) and Vickers hardness Hv of the alloy steel satisfy an expression of Ys> 2.3 × Hv.
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008266667A (en) * | 2007-04-16 | 2008-11-06 | Nsk Ltd | Rolling bearing device for supporting wheel |
JP2008296694A (en) * | 2007-05-30 | 2008-12-11 | Ntn Corp | Flange structure |
JP2008307563A (en) * | 2007-06-13 | 2008-12-25 | Ntn Corp | Method of manufacturing flange structure |
JP2015078717A (en) * | 2013-10-15 | 2015-04-23 | 日本精工株式会社 | Wheel support hub unit |
KR101530330B1 (en) * | 2013-12-31 | 2015-06-22 | 주식회사 베어링아트 | Ball bearing |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02294451A (en) * | 1989-05-10 | 1990-12-05 | Daido Steel Co Ltd | Bearing steel for cold working |
JP2001200340A (en) * | 2000-01-18 | 2001-07-24 | Ntn Corp | Driving wheel bearing-uniform motion type universal joint unit |
JP2003253377A (en) * | 2002-02-26 | 2003-09-10 | Daido Steel Co Ltd | Non-heat treated steel with no v-addition for hot forging |
JP2004156764A (en) * | 2002-08-29 | 2004-06-03 | Nsk Ltd | Bearing device with flange and method of manufacturing the device |
JP2004225790A (en) * | 2003-01-22 | 2004-08-12 | Nsk Ltd | Rolling bearing unit for wheel support |
-
2004
- 2004-11-30 JP JP2004346284A patent/JP2006153188A/en active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02294451A (en) * | 1989-05-10 | 1990-12-05 | Daido Steel Co Ltd | Bearing steel for cold working |
JP2001200340A (en) * | 2000-01-18 | 2001-07-24 | Ntn Corp | Driving wheel bearing-uniform motion type universal joint unit |
JP2003253377A (en) * | 2002-02-26 | 2003-09-10 | Daido Steel Co Ltd | Non-heat treated steel with no v-addition for hot forging |
JP2004156764A (en) * | 2002-08-29 | 2004-06-03 | Nsk Ltd | Bearing device with flange and method of manufacturing the device |
JP2004225790A (en) * | 2003-01-22 | 2004-08-12 | Nsk Ltd | Rolling bearing unit for wheel support |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008266667A (en) * | 2007-04-16 | 2008-11-06 | Nsk Ltd | Rolling bearing device for supporting wheel |
JP2008296694A (en) * | 2007-05-30 | 2008-12-11 | Ntn Corp | Flange structure |
JP2008307563A (en) * | 2007-06-13 | 2008-12-25 | Ntn Corp | Method of manufacturing flange structure |
JP2015078717A (en) * | 2013-10-15 | 2015-04-23 | 日本精工株式会社 | Wheel support hub unit |
KR101530330B1 (en) * | 2013-12-31 | 2015-06-22 | 주식회사 베어링아트 | Ball bearing |
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