專利名稱：車輪用軸承裝置及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及車輪用軸承裝置及其制造方法。

背景技術(shù)：
在車輪用軸承裝置中，有具備帶凸緣的軸部件(有時也叫做輪轂)該帶凸緣的軸部件具有如下的各個部分組裝滾動軸承的軸部；形成在該軸部的一端且直徑比上述軸部的大而嵌入車輪的中心孔的嵌合軸部；在位于軸部和嵌合軸部之間的外周面向外徑方向放射狀延伸且貫穿設(shè)置有供緊固車輪的輪轂螺栓配置的螺栓孔的多個凸緣部。
例如在日本特開2003-25803號公報中公開了這樣構(gòu)造的車輪用軸承裝置。
其中，帶凸緣的軸部件(輪轂)以圓筒管作為母材通過冷鍛而矯形，該經(jīng)過冷鍛的母材的一個軸端部的圓周方向多處被朝徑方向外側(cè)切起，由此形成多個凸緣部(切起片)。進而，在母材的一個軸端部設(shè)置有由以在多個凸緣部之間沿著軸方向的形狀殘存的多個舌片構(gòu)成的嵌合軸部(車輪嵌入而被定位)。
另外，在日本特開2003-25803號公報中公開的現(xiàn)有的車輪用軸承裝置中，以圓筒管作為母材通過冷鍛而矯形的鍛造品的一個軸端部形成有由切起片構(gòu)成的多個凸緣部，構(gòu)成帶凸緣的軸部件。
由此，能夠?qū)崿F(xiàn)車輪用軸承裝置(主要是帶凸緣的軸部件)的重量減輕。
但是，在上述現(xiàn)有的車輪用軸承裝置中，在通過冷鍛制作鍛造品之后，必須在鍛造品的一個軸端部形成由切起片構(gòu)成的多個凸緣部，制造成本變高。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)重量減輕并削減制造成本的車輪用軸承裝置及其制造方法。
本發(fā)明的一方面所涉及的車輪用軸承裝置具備帶凸緣的軸部件，該帶凸緣的軸部件具有下述部分組裝滾動軸承的軸部；形成在該軸部的一端側(cè)且嵌入車輪的中心孔的嵌合軸部；和多個凸緣部，該凸緣部在位于上述軸部和上述嵌合軸部之間的外周面呈放射狀向外徑方向延伸，且在該凸緣部上貫穿設(shè)置有供緊固上述車輪的輪轂螺栓配置的螺栓孔，上述凸緣部是在通過冷鍛在上述嵌合軸部的中心部端面形成鍛造凹部時利用側(cè)方擠壓加工而形成的，上述凸緣部的與長度方向正交的橫截面形狀的角部形成為R倒角形狀。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，通過利用冷鍛的側(cè)方擠壓加工在位于軸部和嵌合軸部之間的外周面形成多個呈放射狀的凸緣部，能夠?qū)崿F(xiàn)重量減輕并且能夠?qū)崿F(xiàn)制造成本的減少。
另外，通過將凸緣部的與長度方向正交的橫截面形狀的角部形成為R倒角形狀，能夠在利用冷鍛的側(cè)方擠壓加工形成凸緣部時，使用具有對應于凸緣部的橫截面形狀而將角部形成為R面的凸緣成形部的成形模來形成凸緣部。
因此，能夠避免材料流體壓力集中作用在成形模的凸緣成形部的橫截面形狀的角部。
結(jié)果能夠防止成形模的凸緣成形部的橫截面形狀的角部因應力集中引起的早期磨損，提高模具壽命，進而能夠削減車輪用軸承裝置的制造成本。
本發(fā)明的一方面的車輪用軸承裝置的制造方法，是制造車輪用軸承裝置的方法，該車輪用軸承裝置具備帶凸緣的軸部件，該帶凸緣的軸部件具有下述部分組裝滾動軸承的軸部；形成在該軸部的一端側(cè)且直徑大于上述軸部而嵌入車輪的中心孔的嵌合軸部；和多個凸緣部，該凸緣部位于上述軸部和上述嵌合軸部之間而呈放射狀向外徑方向延伸，且在該凸緣部上貫穿設(shè)置有供緊固上述車輪的輪轂螺栓配置的螺栓孔，其中具備下述工序通過冷鍛的鍛造模裝置在上述嵌合軸部的中心部端面形成鍛造凹部，并且通過側(cè)方擠壓加工在上述軸部和上述嵌合軸部之間的外周面形成上述凸緣部的工序，使用下述的成形模來形成上述凸緣部在形成于上述鍛造模裝置的成形模的型腔之中，與上述凸緣部對應的凸緣成形部的與長度方向正交的橫截面形狀，與第一方式所述的凸緣部的橫截面形狀對應地將角部形成為R面。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，能夠容易地制造車輪用軸承裝置，并且提高了鍛造模裝置的模具壽命，削減車輪用軸承裝置的制造成本。
通過以下參照附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行的詳細描述，本發(fā)明的其他特征、構(gòu)件、過程、步驟、特性及優(yōu)點會變得更加清楚。



圖1是表示本發(fā)明的實施例1涉及的車輪用軸承裝置的縱截面圖。
圖2是表示帶凸緣的軸部件的縱截面圖。
圖3是表示從嵌合軸部側(cè)觀察帶凸緣的軸部件的平面圖。
圖4是表示基于圖3的IV-IV線的凸緣部的橫截面圖。
圖5是表示帶凸緣的軸部件的制造工序的說明圖。
圖6是表示在冷鍛裝置的第一、第二兩成形模的型腔內(nèi)放置一次成形品并合模的狀態(tài)的縱截面圖。
圖7是基于圖6的VII-VII線的凸緣部的橫截面圖。
圖8是表示一邊通過沖頭在一次成形品的嵌合軸部的端面形成鍛造凹部一邊通過側(cè)方擠壓加工形成多個凸緣部的狀態(tài)的縱截面圖。
圖9是放大表示第一、第二的兩成形模的型腔的凸緣成形部的縱截面圖。
圖10是放大表示本發(fā)明的實施例2的車輪用軸承裝置的帶凸緣的軸部件的凸緣部的縱截面圖。
圖11是基于圖10的XI-XI線的凸緣部的橫截面圖。
圖12是表示冷鍛的第一、第二兩成形模的凸緣成形部的橫截面圖。
圖13是表示實施例3涉及的車輪用軸承裝置的帶凸緣的軸部件的縱截面圖。
圖14是從嵌合軸部側(cè)觀察本發(fā)明的實施例3所涉及的車輪用軸承裝置的冷鍛的二次成形品的平面圖。
圖15是表示實施例4涉及的車輪用軸承裝置的帶凸緣的軸部件的側(cè)視圖。
圖16是圖15的XVI-XVI線截面圖。
圖17是表示實施例7涉及的車輪用軸承裝置的帶凸緣的軸部件的平面圖。
圖18是圖17的XVIII-XVIII線截面圖。
圖19是表示實施例8涉及的車輪用軸承裝置的帶凸緣的軸部件的凸緣部的平面圖。
圖20是基于圖19的XX-XX線的凸緣部的橫截面圖。
圖21是放大表示本發(fā)明的實施例8所涉及的車輪用軸承裝置的冷鍛的第一、第二的兩成形模的型腔的凸緣成形部的縱截面圖。
圖22是圖21的XXII-XXII線截面圖。

具體實施例方式 根據(jù)實施例對用于實施本發(fā)明的方式進行說明。
實施例1
首先，參照圖1～圖3對本發(fā)明的實施例1涉及的車輪用軸承裝置進行說明。
如圖1所示，作為車輪用軸承裝置的車輪用輪轂單元，一體地具有帶凸緣的軸部件(輪轂)1和作為滾動軸承的多列角接觸球軸承41而單元化。
帶凸緣的軸部件1一體地具有在外周面組裝作為滾動軸承的多列角接觸球軸承41的軸部10；在該軸部10的一端側(cè)形成且其直徑大于軸部10的直徑而被嵌入車輪(未圖示)的中心孔的嵌合軸部30；位于軸部和嵌合軸部30之間的凸緣基部20a；以及多個凸緣部21，其在該凸緣基部20a的外周面向外徑方向呈放射狀延伸，且在靠前端的部分貫穿設(shè)置有可通過壓入而配置緊固車輪的輪轂螺栓27的螺栓孔24。
此外，在嵌合軸部30，在凸緣部21側(cè)形成有制動轉(zhuǎn)子用嵌合部31，在前端側(cè)形成有直徑比制動轉(zhuǎn)子用嵌合部31稍小的車輪用嵌合部32。
在該實施例1中，在帶凸緣的軸部件1的軸部10的外周面隔開環(huán)狀的間隙配設(shè)有外圈部件45，通過保持器52、53將作為滾動體的多個滾珠50、51保持并分別組裝到在該外圈部件45的內(nèi)周面的軸方向上隔開規(guī)定間隔形成的兩滾道面46、47和軸部10側(cè)的兩滾道面43、44之間，從而構(gòu)成多列角接觸球軸承41。
此外，在該實施例1中，帶凸緣的軸部件1的軸部10形成為在凸緣部21側(cè)直徑較大而在前端側(cè)直徑較小的段軸狀，在軸部10的大徑部11的外周面形成有一個滾道面43。
此外，在軸部10的小徑部12的外周面嵌入內(nèi)圈體42，在該內(nèi)圈體42的外周面形成有另一個滾道面44。
進而，在軸部10的前端部延伸形成有與小徑部12同徑的端軸部15。在該端軸部15的端面中心部形成有軸端凹部16，端軸部15的前端部向徑方向外方鉚接而形成鉚接部17，由此將內(nèi)圈體42固定在小徑部12的外周面。
此外，在外圈部件45的外周面的軸方向中央部一體地形成有車體側(cè)凸緣48，車輪用輪轂單元，在車體側(cè)凸緣48中，通過螺栓與支承于車體側(cè)部件，例如車輛的懸架裝置(未圖示)的轉(zhuǎn)向節(jié)或支架的安裝面連結(jié)。
如圖2和圖3所示，帶凸緣的軸部件1的多個凸緣部21是利用通過冷鍛在嵌合軸部30的中心部端面形成鍛造凹部33時的側(cè)方擠壓加工而形成的。此外，在凸緣部21的根部(基部)及其附近(以下簡稱為根部附近)的一側(cè)(將凸緣部21的轉(zhuǎn)子支承面22設(shè)為車外側(cè)面時成為車里側(cè)面?zhèn)?形成有朝向車內(nèi)側(cè)突出的厚壁部23。
進而，厚壁部23形成為從凸緣部21的根部(基部)朝向該凸緣部21的螺栓孔24側(cè)逐漸減少的傾斜狀。該厚壁部23的傾斜面23a的傾斜角度(相對與帶凸緣的軸部件1的旋轉(zhuǎn)中心軸線S正交的圓環(huán)狀平坦面23c的角度)θ1，當考慮到冷鍛時的材料流動和成形后的脫模，優(yōu)選設(shè)定成“20°≤θ1≤45°”的關(guān)系。
此外，如圖3所示，為了不使應力集中而作用于各凸緣部21的寬度方向兩側(cè)面的根部，各凸緣部21的寬度方向兩側(cè)面的根部作成隨著朝向凸緣基部20a的外周面而變寬的彎曲面(也包括圓弧面)21b，并且相鄰的各凸緣部21的彎曲面21b與凸緣基部20a的外周面連接。
此外，如圖3所示，各凸緣部21的前端面形成為圓弧面21a，該圓弧面21a具有嵌合軸部30的制動轉(zhuǎn)子用嵌合部31的直徑尺寸的大約一半的半徑。即，當令嵌合軸部30的制動轉(zhuǎn)子用嵌合部31的直徑尺寸為

凸緣部21的前端的圓弧面21a的半徑尺寸為rQ時，形成為
在該實施例1中，在通過冷鍛的側(cè)方擠壓加工形成各凸緣部21的同時，如圖4所示，將凸緣部21的與長度方向正交的橫截面形狀的角部21e形成為R倒角形狀。
例如，當凸緣部21的板厚尺寸為6mm～8mm左右時，角部21e最好形成半徑為3mm的R面。
在按照上述方式構(gòu)成的本發(fā)明的實施例1涉及的車輪用軸承裝置中，通過冷鍛的側(cè)方擠壓加工在位于軸部10和嵌合軸部30之間的凸緣基部20a的外周面形成多個呈放射狀的凸緣部21，從而能夠?qū)崿F(xiàn)重量減輕并且實現(xiàn)制造成本的減少。
另外，如圖4所示，凸緣部21的與長度方向正交的橫截面形狀的角部21e形成R倒角形狀，由此在利用冷鍛的側(cè)方擠壓加工形成凸緣部21時，能夠使用具有對應于凸緣部21的橫截面形狀且角部80b、81b形成為R面的凸緣成形部(后述)78的成形模(后述的第一、第二成形模71、72)形成凸緣部21。
因此，能夠避免冷鍛的材料流體壓力集中而作用于凸緣成形部78的橫截面形狀的角部80b、81b。
結(jié)果，能夠防止凸緣成形部78的橫截面形狀的角部80b、81b的早期磨損而使模具壽命提高，進而能夠削減車輪用軸承裝置的制造成本。
接著，參照圖4～圖7對上述實施例1涉及的車輪用軸承裝置的制造方法進行說明。
如圖4所示，將構(gòu)造用碳素鋼(優(yōu)選為例如S45C、S50C、S55C等的碳素量0.5％左右的碳素鋼)的圓棒材切割所需長度而形成軸狀原材60。
接著，將軸狀原材60加熱到例如800℃左右后，進行冷卻并退火。
之后，使用冷鍛的前方擠壓加工的鍛造模裝置(未圖示)對軸狀原材60進行前方擠壓加工，由此，形成軸部(包括大徑部11、小徑部12和端軸部(在該狀態(tài)下不形成軸端凹部16)15)10、中間軸部(形成凸緣基部20a和嵌合軸部30的一部分)20、和嵌合軸部(在該狀態(tài)下不形成鍛造凹部33、制動轉(zhuǎn)子用嵌合部31)30，制作基于冷鍛的前方擠壓加工的一次成形品61。
接著，如圖5～圖9所示，通過冷鍛的側(cè)方擠壓加工的鍛造模裝置70在嵌合軸部30的中心部端面形成鍛造凹部33并且在位于一次成形品61的軸部10和嵌合軸部30之間的中間軸部20的外周面形成多個呈放射狀的凸緣部21，制作二次成形品62。
如圖6～圖9所示，在冷鍛的側(cè)方擠壓加工的鍛造模裝置70中，在第一、第二的兩成形模71、72之間形成型腔75，該型腔75放置一次成形品61且具有用于通過側(cè)方擠壓加工形成多個凸緣部21的多個呈放射狀的凸緣成形部78。
該凸緣成形部78由在第一、第二成形模71、72分別形成的成型槽部76、77構(gòu)成。
即，如圖6、圖7所示，將第一、第二成形模71、72的成型槽部76、77的上下兩壁面的引導面80、81的相對間隔設(shè)定成與凸緣部21的板厚尺寸相同的大小，將兩側(cè)壁面的引導面80a、81a的相對間隔設(shè)定為與凸緣部21的寬度尺寸相同的大小。而且，凸緣成形部78的與長度方向正交的橫截面形狀形成為與凸緣部21的橫截面形狀相同的形狀，角部80b、81b形成為R面(例如半徑為3mm的R面)。
此外，在該實施例1中，在與凸緣部21的根部附近的厚壁部23相反一側(cè)的第二成形模72的成型槽部77，如圖9所示，該引導面81的除去材料流入側(cè)附近的里側(cè)形成有與凸緣部21之間保持間隙S2的避讓部84。
另一方面，在該實施例1中，形成凸緣部21的根部附近的厚壁部23側(cè)的第一成形模71的成型槽部76的引導面80形成沒有避讓部的模具構(gòu)造。
此外，在該實施例1中，在第一成形模71的成型槽部76的材料流入側(cè)，形成有用于形成凸緣部21的厚壁部23的厚壁部成形用槽部82。該厚壁部成形用槽部82的底面形成為從凸緣部21的根部側(cè)朝向螺栓孔24側(cè)逐漸減少的傾斜面82a并與引導面80連續(xù)(參照圖7)。
此外，厚壁部成形用槽部82底面的傾斜面82a的傾斜角度θ2被設(shè)定成與凸緣部21的厚壁部23的傾斜面23a的傾斜角度θ1相同，即設(shè)定成“20°≤θ2≤45°”的關(guān)系。
此外，由成型槽部76、77構(gòu)成的凸緣成形部78的徑方向的長度尺寸設(shè)定為具有不與凸緣部21的前端的圓弧面21a相當?shù)拈L度尺寸(參照圖6和圖7)。
而且，首先，如圖6所示，在鍛造模裝置70的第一成形模(下模)71和第二成形模(上模)72之中，在第一成形模71中放置一次成形品61，將第二成形模72相對第一成形模71進行合模。
然后，如圖6和圖8所示，使沖頭73朝向一次成形品61的嵌合軸部30的中心部端面下降，通過沖頭73的前端部74在嵌合軸部30的中心部端面形成鍛造凹部33并且將一次成形品61的位于軸部10和嵌合軸部30之間的中間軸部20的外周面向側(cè)方擠壓到由第一、第二的兩成形模71、72形成的型腔75的凸緣成形部78，從而形成多個凸緣部21。與此同時，將凸緣部21的與長度方向正交的橫截面形狀的角部21e形成為R倒角形狀。
并且，通過上述的側(cè)方擠壓加工，在凸緣部21的根部附近的一側(cè)形成厚壁部23，由此制作基于側(cè)方擠壓加工的二次成形品62。其中，中間軸部20通過冷鍛的變形而成為凸緣基部20a和嵌合軸部30的一部分。
接著，對二次成形品的需要做車削的各部進行車削加工。然后，利用車削加工例如在各凸緣部21形成螺栓孔24，并且在螺栓孔24的兩端開口部形成第一、第二的兩倒角部25、26。進而，在軸部10的端軸部15形成軸端凹部16。
之后，在對二次成形品62進行淬火之后，通過對軸部10的大徑部11的滾道面43、凸緣部21的轉(zhuǎn)子支承面22等進行車削加工或研磨加工來制作成為成品的帶凸緣的軸部件1。
如圖2所示，在形成于凸緣部21的螺栓孔24的兩端開口部上所形成的第一、第二兩倒角部25、26中，當令位于凸緣部21的壁厚部23側(cè)的第一倒角部25的深度尺寸為T1、相反側(cè)的第二倒角部26的深度尺寸為T2時，設(shè)定成立“T1＜T2”的關(guān)系。
即，在將輪轂螺栓27的鋸齒形花鍵軸部(形成在軸部29的根部)29a壓入凸緣部21的螺栓孔24后的狀態(tài)下，具有下述特性盡管彎曲得較小但凸緣部21的前端仍會在倒角部的深度尺寸大的一側(cè)發(fā)生翹曲變形。
因此，盡管由于側(cè)方擠壓加工使凸緣部21產(chǎn)生朝向厚壁部23側(cè)的“翹曲”，通過將輪轂螺栓27壓入凸緣部21的螺栓孔24中，仍能夠減輕上述的凸緣部21朝向厚壁部23側(cè)的“翹曲”。
此外，如圖2所示，優(yōu)選利用精壓加工對凸緣部21的形成有厚壁部23的一側(cè)面(與轉(zhuǎn)子支承面22相反一側(cè)的面)的與輪轂螺栓27的頭部27下面接觸的螺栓座面21c進行表面精加工，由此確保凸緣部21的必要平面精度(例如直角度0.1以下)并且提高強度。
進而，優(yōu)選通過利用精壓加工對越過螺栓座面21c的區(qū)域且至凸緣部21的厚壁部23的傾斜面23a的邊界R面23b或至遍及邊界R面23b和傾斜面23a的范圍(圖2的精壓加工范圍W)進行表面精加工，來進一步提高凸緣部21的強度。
此外，優(yōu)選利用精壓加工精加工成表面硬度為HRC25以上、表面粗糙度為Ra6.3以下。
最后，如圖1所示，在帶凸緣的軸部件1的軸部10的外周面分別組裝多個滾珠50、51，保持器52、53和外圈部件45。
然后，在內(nèi)圈體42嵌入軸部10的小徑部12的外周面之后，端軸部15的前端部向徑方向外方鉚接而形成鉚接部17，由此將內(nèi)圈體42固定在小徑部12的外周面。
此外，在將角接觸球軸承41組裝在帶凸緣的軸部件1的軸部10的外周面之前或之后，從凸緣部21的螺栓孔24的第一倒角部25側(cè)插入輪轂螺栓27的軸部29，將軸部29的鋸齒形花鍵軸部29a壓入螺栓孔24，從而將輪轂螺栓27固定在凸緣部21上。
由此制造車輪用軸承裝置。
另外，如圖1所示，根據(jù)需要將在周方向上具有與速度傳感器90對應的被檢測部95的脈沖環(huán)96壓入固定在內(nèi)圈體42的外周面。在該情況下，將有蓋筒狀的罩部件91壓入固定在外圈部件45的端部內(nèi)周面，將速度傳感器90以其檢測部面向脈沖環(huán)96的被檢測部95的方式安裝在該罩部件91的蓋板部92上。
根據(jù)按照上述方式構(gòu)成的本發(fā)明的實施例1涉及的車輪用軸承裝置的制造方法，使用如下的第一、第二兩成形模71、72，其中凸緣成形部78的與長度方向正交的橫截面形狀形成為與凸緣部21的橫截面形狀相同的形狀，且角部80b、81b形成為R面(例如半徑3mm的R面)，能夠容易地形成帶凸緣的軸部件1的二次成形品62。
另外，由于將凸緣成形部78的橫截面形狀的角部80b、81b形成為R面，因此能夠避免冷鍛的材料流體壓力集中作用。
此外，如圖2所示，通過在凸緣部21的根部附近的一側(cè)形成厚壁部23，能夠大大提高凸緣部21的根部附近的強度，耐久性優(yōu)異。
在與凸緣部21的根部附近的厚壁部23側(cè)的相反一側(cè)對應的部分形成有在凸緣部21和第二成形模72的成型槽部77之間保持間隙S2的避讓部84。因此，能夠?qū)⒗脹_頭73的前端部74在嵌合軸部30的中心部端面形成鍛造凹部33，并且能夠使形成凸緣部21之際的材料在冷鍛的材料流動時與第二成形模72的成型槽部77之間的接觸摩擦力減少與避讓部84相當?shù)牧?。由此，能夠減少成形模與原材之間的摩擦阻力而防止載荷增大。
此外，在該實施例1中，如圖6、圖8、圖9所示，通過將第一成形模71作成在其成型槽部76沒有避讓部的模具構(gòu)造，能夠良好地抑制由于冷鍛的材料沿纖維流的流動性引起的凸緣部21向厚壁部23側(cè)的“翹曲”的發(fā)生。
即，在冷鍛中，具有由于材料沿著纖維流的流動性而易于在凸緣部21產(chǎn)生向厚壁部23側(cè)的翹曲的特性。擔心該凸緣部21朝向厚壁部23側(cè)的翹曲會導致例如難以將凸緣部21的轉(zhuǎn)子支承面22的整個面精加工成平坦面。在無法將凸緣部21的轉(zhuǎn)子支承面22的整個面精加工成平坦面的情況下，例如可想象到會使制動轉(zhuǎn)子55的安裝變得不穩(wěn)定。但是，通過按照上述方式抑制凸緣部21朝向厚壁部23的“翹曲”的發(fā)生，容易將凸緣部21的轉(zhuǎn)子支承面22的整個面精加工成平坦面，并能夠穩(wěn)定地安裝制動轉(zhuǎn)子55。
實施例2
接著，參照圖10和圖11對本發(fā)明的實施例2涉及的車輪用軸承裝置進行說明。
如圖10所示，在該實施例2中，帶凸緣的正邊界101的多個凸緣部121也是通過利用冷鍛在嵌合軸部130的中心部端面形成鍛造凹部133時的側(cè)方擠壓加工而形成的。
如圖11所示，在該實施例2中，凸緣部121的與長度方向正交的橫截面形狀形成為相比寬度方向中央部121f兩側(cè)部121g較薄。而且凸緣部121的橫截面形狀的角部121e形成為R面倒角形狀。
該實施例2的其他結(jié)構(gòu)與實施例1相同地構(gòu)成，因此省略對其的說明。在以后的實施例中同樣如此。
因而，在如上構(gòu)成的本發(fā)明的實施例2所涉及的車輪用軸承裝置中，能夠?qū)⒅亓繙p輕與下述部分對應的量在凸緣部121的與長度方向正交的橫截面形狀中，將兩側(cè)部121g形成為相比寬度方向中央部121f減薄。
換言之，將凸緣部121的寬度方向中央部121f形成所需要的板厚，并在該部分貫穿設(shè)置螺栓孔124，從而確保相對于輪轂螺栓的壓入長度，并且良好地實現(xiàn)重量減輕。
接著，參照圖12對上述實施例2涉及的車輪用軸承裝置的制造方法進行說明。
如圖12所示，在該實施例2中，利用冷鍛的側(cè)方擠壓加工的鍛造模裝置170的第一、第二的兩成形模171、172的成型槽部176、177，形成凸緣成形部178。該凸緣成形部178的橫截面形狀與上述凸緣部121的橫截面形狀對應而形成兩側(cè)部176b比寬度方向中央部176a小。
進而，凸緣成形部178的橫截面形狀的角部180b、181b形成為R面。
該實施例2涉及的車輪用軸承裝置的制造方法的其他結(jié)構(gòu)與實施例1所敘述的車輪用軸承裝置的制造方法同樣地構(gòu)成，因此省略對其說明。
根據(jù)按照上述方式構(gòu)成的本發(fā)明的實施例2涉及的車輪用軸承裝置的制造方法，使用凸緣成形部178的與長度方向正交的橫截面形狀形成為與凸緣部121的橫截面形狀相同的形狀，角部180b、181b形成為R面(例如半徑為3mm的R面)的第一、第二的兩成形模171、172，能夠容易地形成帶凸緣的軸部件101的二次成形品162。
此外，由于凸緣成形部178的橫截面形狀的角部180b、181b形成為R面，所以能夠避免冷鍛的材料流體壓力集中發(fā)生作用。
結(jié)果，能夠防止凸緣成形部178的橫截面形狀的角部180b、181b的早期磨損而使模具壽命提高，進而能夠削減車輪用軸承裝置的制造成本。
實施例3
接著參照圖13、圖14對本發(fā)明的實施例3涉及的車輪用軸承裝置進行說明。
如圖13所示圖示的那樣，通過冷鍛將密封滑動部57形成為規(guī)定的精度。并且密封滑動部57通過潤滑處理被膜或二硫化鉬膜而形成為表面摩擦系數(shù)較低的狀態(tài)。
另外，對于實施例3中的凸緣部21及凸緣基部20a的從軸向觀察的面積的特征進行說明。圖14的斜線部表示在冷鍛的二次成形中，在凸緣部21延伸出的外徑圓的范圍內(nèi)第一成形模71和第二成形模72接觸的范圍。換言之，凸緣部21是經(jīng)過去肉后的部分。
在此，當令凸緣部21的外徑為

凸緣部21的根部的凸緣基部20a的外徑為

凸緣部21的周方向的寬度為C、凸緣部21的個數(shù)為N，并令凸緣部21和凸緣基部20a的沿軸方向觀察的面積(凸緣投影部的面積)為Sf、凸緣部21的外徑圓的面積為Sa時，能夠表示成 Sf＝N×C×(1/2)×(φA-φB)+(φB/2)×(φB/2)×π Sa＝(φA/2)×(φA/2)×π 在實施例1中，二次成形品62的Sf/Sa在0.53～0.56的范圍內(nèi)。
該Sf/Sa表示凸緣部21延伸出的外徑圓的范圍內(nèi)的第一成形模71和第二成形模72的作為非接觸的面積相對外徑圓的面積的比率。
該Sf/Sa越大，凸緣投影部的比率就變得越大，因此鋼材的流動面積變大，基于擠壓加工的鋼材的流動性變得良好，故成形性提高。另一方面，Sf/Sa越大，第一成形模71和第二成形模72接觸的面積就變得越小，需要用狹小的面積支持模壓，因此對模具的載荷增大。
此外，由于Sf/Sa越小凸緣投影部的比例越小，所以鋼材的流動面積變得狹小，基于擠壓加工的鋼材的流動性較差，因此成形性下降。另一方面，由于Sf/Sa越小第一成形模71和第二成形模72接觸的面積越大，可以較大的面積支持模壓，因此對模具的載荷減小。
另外，對Sf/Sa不同的結(jié)構(gòu)進行了試驗，從試驗結(jié)果可見當Sf/Sa比0.6大時，模具的接觸面積變得狹小，需要以狹小的面積支持模壓，模具容易破裂。此外，當Sf/Sa比0.5小時，鋼材的流動面積變得狹小，鋼材的流動性較差，因此凸緣部的成形性較差，難以將凸緣部成形為預定的形狀。因此，優(yōu)選Sf/Sa為0.5以上且0.6以下。
該實施例3的其他結(jié)構(gòu)與實施例1和實施例2相同地構(gòu)成，因此省略對其的說明。
在按照上述方式構(gòu)成的本發(fā)明的實施例x所涉及的車輪用軸承裝置中，由于將密封滑動部57通過冷鍛形成為規(guī)定的精度，因此能夠省去車削加工。并且由于密封滑動部57通過潤滑處理被膜或二硫化鉬膜而形成為表面摩擦系數(shù)較低的狀態(tài)，因此能夠省去研磨加工。
另外，在該實施例3中，由于凸緣投影部的面積Sf與投影部21的外徑圓的面積Sa的比Sf/Sa被設(shè)為0.53以上0.56以下，因此在冷鍛的二次成形中的凸緣部21的擠壓加工中，不會對模具施加過度的負擔，凸緣部21的成形性良好，因此能夠兼顧模具壽命與成形性。
接著，參照圖5、6、8、9、14對上述實施例3所涉及的車輪用軸承裝置的制造方法進行說明。
在該實施例3中示出車輪用軸承裝置的制造方法相關(guān)的特征點。
如圖5所示，將構(gòu)造用碳素鋼(優(yōu)選為例如S45C、S50C、S55C等的碳素量0.5％左右的碳素鋼)的圓棒材切割所需長度而形成軸狀原材60。接著，將軸狀原材60加熱到例如800℃左右后，進行冷卻并退火。
接著對軸狀原材60進行金屬表面處理在軸狀原材60的表面形成磷酸鹽被膜，來提高成型后的脫模性。
接著，為提高鍛造工序時的模具的潤滑性，進行潤滑處理，或者為根據(jù)需要而提高抗燒焦性，亦可對軸狀原材60涂覆二硫化鉬并使之干燥。
之后，使用冷鍛的前方擠壓加工的鍛造模裝置(未圖示)對軸狀原材60進行前方擠壓加工，由此，形成軸部10(包括大徑部11、小徑部12和端軸部15(在該狀態(tài)下不形成軸端凹部16))、中間軸部20和嵌合軸部30(在該狀態(tài)下不形成鍛造凹部33、制動轉(zhuǎn)子用嵌合部31)，制作基于冷鍛的前方擠壓加工的一次成形品61。
這里，由于在冷鍛前為對軸狀原材60進行金屬表面處理及潤滑處理，因此鍛造工序時的模具的潤滑良好，能夠延長模具壽命，成形后的脫模性也較好。并且由于在一次成形中不進行加熱來成形軸狀原材60，因此在一次成形品61上會保存通過金屬表面處理及潤滑處理而形成在表面的被膜。
接著，如圖5、6、8、9所示，通過冷鍛的側(cè)方擠壓加工的鍛造模裝置70在嵌合軸部30的中心部端面形成鍛造凹部33并且在位于一次成形品61的軸部10和嵌合軸部30之間的中間軸部20的外周面形成多個呈放射狀的凸緣部21，制作二次成形品62。
這里，由于在一次成形品61上會保存通過金屬表面處理及潤滑處理而形成在表面的被膜，因此在二次成形中，亦可使得鍛造工序時的模具的潤滑良好，能夠延長模具壽命，成形后的脫模性也較好。
該實施例3所涉及的車輪用軸承裝置的制造方法的其他的結(jié)構(gòu)與上述實施例1及實施例2所述的車輪用軸承裝置的制造方法同樣地構(gòu)成，因此省去對其的說明。
根據(jù)按照上述方式構(gòu)成的本發(fā)明的實施例3所涉及的車輪用軸承裝置的制造方法，由于通過對被施以金屬表面處理及潤滑處理的軸狀原材60的冷鍛而制造出帶凸緣的軸部件1，因此模具的潤滑良好，故延長模具壽命，成型后的脫模性也較好。而且，由于鍛造時不加熱原材，因此加工精度良好，能夠省去對密封滑動部57的車削加工。并且，利用潤滑處理中形成的被膜的潤滑功能，冷鍛過程中帶凸緣的軸部件的表面較為光滑，表面摩擦系數(shù)被加工得很低，因此能夠省去密封滑動部57的研磨加工。
由此，根據(jù)本發(fā)明，能夠提供可實現(xiàn)重量減輕且削減制造成本的車輪用軸承裝置的制造方法。
實施例4
接著參照圖15、圖16對本發(fā)明的實施例4涉及的車輪用軸承裝置進行說明。如圖15所示，帶凸緣的軸部件1A的凸緣部21A的形狀與實施例1不同。在實施例4中，如圖16所示，凸緣部21A的周方向的截面形成為凸型形狀，輪轂螺栓27的座面的寬度范圍形成為后壁部63，周方向的兩端形成為薄壁部64。由此確保了輪轂螺栓27的必要嵌合長度，而且確保了作為支承車輪外側(cè)的制動轉(zhuǎn)子的必要的接觸面的面積，實現(xiàn)了凸緣部21A的體積的削減。并且，如圖16所示，將凸緣部21A的軸方向截面上的角部全部形成為R2以上，實現(xiàn)成形模的壽命的提高。
其中，凸緣部21A以外的形狀與實施例1至3共通，帶凸緣的軸部件1A的制造方法包括鍛造前進行潤滑處理及金屬表面處理在內(nèi)與實施例1至3的帶凸緣的軸部件1共通，因此省去詳細的說明。
根據(jù)該實施例4，能夠?qū)崿F(xiàn)輕量化而無損凸緣部的強度。
實施例5
接著參照圖14對本發(fā)明的實施例5涉及的車輪用軸承裝置進行說明。
在該實施例5中，當令在圖14中用斜線部表示的第一成形模71和第二成形模72接觸的面積為Ss時，能夠表示為 Ss＝Sa-Sf 而且，在實施例5中，Ss為5000平方毫米以上且6500平方毫米以下。其中該值是1.5升等級的汽車用的車輪用軸承裝置的值。而且如果Ss比5000平方毫米小，則第一成形模71和第二成形模72接觸的面積變小，模具容易破裂。此外，如果Ss比6500平方毫米大，則鋼材的流動面積變得狹小，鋼材的流動性較差，因此凸緣部的成形性較差。
該實施例5的其他結(jié)構(gòu)與實施例1至4同樣地構(gòu)成，而且該車輪用軸承裝置的制造方法的其他部分也與上述實施例1至4所述的制造方法同樣地構(gòu)成，因此省去對其的說明。
根據(jù)該實施例5，在冷鍛的二次成形中的凸緣部21的擠壓加工中，由于不會對模具施以負擔凸緣部21的形成性又良好，因此能夠兼顧模具壽命和成形性。
實施例6
接著對本發(fā)明的實施例6所涉及的車輪用軸承裝置進行說明。
作為該車輪用軸承裝置的車輪用輪轂單元構(gòu)成的帶凸緣的軸部件，使用滿足下述所有條件的鋼材其中炭素的質(zhì)量含有率為0.47％～0.58％，鈦的質(zhì)量含有率為20ppm～30ppm，銅的質(zhì)量含有率為0.10％～0.20％，鎳的質(zhì)量含有率為0.10％～0.20％，鉬的質(zhì)量含有率為0.75％～0.85％，硫黃的質(zhì)量含有率為0.005％以下。
該實施例6的其他的結(jié)構(gòu)與實施例1至5同樣地構(gòu)成，因此省去對其的說明。
按照上述方式構(gòu)成的本發(fā)明的實施例5所涉及的車輪用軸承裝置中，炭素等的含有率在上述的范圍的鋼材，其冷鍛時的成形性良好，高頻淬火后能使?jié)L道圈得到必要的表面硬度，因此優(yōu)選作為構(gòu)成帶凸緣的軸部件1的鋼材。
該實施例6的車輪用軸承裝置的制造方法的其他的部分與上述實施例1至5所述的制造方法同樣地構(gòu)成，因此省去對其的說明。
根據(jù)按照上述方式構(gòu)成的本發(fā)明的實施例6所涉及的車輪用軸承裝置的制造方法，對于作為帶凸緣的軸部件1的原材的軸狀原材60，由于使用滿足下述所有條件的鋼材其中炭素的質(zhì)量含有率為0.47％～0.58％，鈦的質(zhì)量含有率為20ppm～30ppm，銅的質(zhì)量含有率為0.10％～0.20％，鎳的質(zhì)量含有率為0.10％～0.20％，鉬的質(zhì)量含有率為0.75％～0.85％，硫黃的質(zhì)量含有率為0.005％以下。因此，軸狀原材60因冷鍛而成形性良好。并且在對帶凸緣的軸部件1成形施以必要的車削加工并進行高頻淬火后，能夠得到滾道圈所需的表面硬度。
這里，炭素的質(zhì)量含有率不足0.47％時，鋼材較軟，盡管冷鍛時的成形性良好，但即便進行高頻淬火仍無法獲取滾道圈所需的表面硬度。而當炭素的質(zhì)量含有率超過0.58時，鋼材又過硬，不適用冷鍛的加工。因此，至少炭素的質(zhì)量含有率在0.47％～0.58％為必要。
此外，鈦具有防止鋼材的結(jié)晶粒度的粗大化的性質(zhì)，當鈦的質(zhì)量含有率為20ppm～30ppm時，可防止鋼材的結(jié)晶粒度的粗大化，因此冷鍛時的成形性良好，較為優(yōu)選。
當鈦的質(zhì)量含有率超過30ppm時，鈦可能析出而刮傷軸承的滾珠，不為優(yōu)選。
另外對于銅、鎳、鉬而言，具有含有量越多鋼材的結(jié)晶粒度越細，鋼材變軟的性質(zhì)。因此，只要滿足銅的質(zhì)量含有率為0.10％～0.20％、鎳的質(zhì)量含有率為0.10％～0.20％、鉬的質(zhì)量含有率為0.75％～0.85％中的至少一個，鋼材的結(jié)晶粒度就會變細，冷鍛時的成形性良好。其中當銅、鎳、鉬中任一的含有率超過上述的范圍的上限時，添加的銅、鎳、鉬會導致成本增加，且難以通過高頻淬火獲取所需的必要的表面硬度，因此不被優(yōu)選。
另外，硫黃具有隨著含有量增多鋼材變脆而易于破裂的性質(zhì)，而只要硫黃的質(zhì)量含有率不在0.005％以下，則鋼材不易變脆而破裂，因此冷鍛時的成形性良好。其中當硫黃的質(zhì)量含有量超過0.005％時，鋼材會變脆而易于破裂因此不被優(yōu)選。
實施例7
接著對實施例7所涉及的車輪用軸承裝置進行說明。實施例7中如圖17、圖18所示，帶凸緣的軸部件1B的嵌合軸部30B的形狀及凸緣部21B的根部附近的形狀與實施例1至實施例6不同。實施例7中，嵌合軸部30B形成為凸緣部21B的根部附近較厚、其他的部分較薄。此外，嵌合軸部30B的內(nèi)徑面形成為與凸緣部21B的個數(shù)對應的多邊形狀。而且，形成嵌合軸部30B的內(nèi)徑面的鍛造凹部33B的角部32a形成為圓弧狀，并將角部32a的半徑r1、嵌合軸部30B的制動轉(zhuǎn)子用嵌合部31B的外徑側(cè)的半徑r2設(shè)定成幾乎相等，來確保冷鍛中沖頭壽命。
此外，在嵌合軸部30B的外徑側(cè)未形成凸緣部21B的位置形成環(huán)狀的凸緣基部20b，凸緣部21B的根部附近與凸緣基部20b平滑連續(xù)而與凸緣基部20b成為一體。其中，帶凸緣的軸部件1B的材質(zhì)、凸緣部21B與除其根部附近外的部分的形狀與實施例1至實施例6共通，帶凸緣的軸部件1B的制造方法也與實施例1至實施例6的帶凸緣的軸部件1共通，因此省去詳細的說明。
根據(jù)該實施例7，能夠確保鋼材向凸緣部21B的流動性，而且能夠在相對難以被施加反復應力的凸緣部21B的根部附近以外的部分使嵌合軸部30B薄壁化，能夠兼顧帶凸緣的軸部件1B的強度確保和輕量化。并且通過使凸緣部21B的根部附近和凸緣基部20b一體化，能夠?qū)崿F(xiàn)使施加在凸緣部21B的根部的應力分散。
實施例8
接著參照圖19和圖20對本發(fā)明的實施例8所涉及的車輪用軸承裝置進行說明。
如圖19所示，在該實施例2中，帶凸緣的軸部件801的多個凸緣部821也是通過利用冷鍛在嵌合軸部830的中心部端面形成鍛造凹部833時的側(cè)方擠壓加工而形成的。
另外，如圖20所示，凸緣部821的與長度方向正交的橫截面形狀的角部形成為角部821e和角部821f兩種R倒角形狀。
詳細而言，如圖19及圖20所示，在凸緣部821的根部附近的厚壁部23側(cè)形成了角部821e，在嵌合軸部830側(cè)形成了角部821f。并且該角部821f形成為大于821e的R面。
該實施例8的其他的結(jié)構(gòu)與實施例1至實施例7同樣地構(gòu)成，因此省去對其的說明。按照上述方式構(gòu)成的本發(fā)明的實施例8所涉及的車輪用軸承裝置中，該凸緣部821因凸緣成形時的原材的流動性得到提高故能夠形成成形性較好的凸緣。
接著，參照圖21和圖22對本發(fā)明的實施例8所涉及的車輪用軸承裝置的制造方法進行說明。
如圖21所示，凸緣部821是利用鍛造模裝置的成形模由第一成形模871和第二成形模872構(gòu)成的成形模形成的。
在形成于該第一成形模871和第二成形模872的型腔中，在對應于凸緣部821的凸緣成形部878的位置形成第一成形模871與第二成形模872的分型位置U。該分型位置U形成為相比凸緣部821的厚度方向的中心H更靠向嵌合軸部830。詳細而言，從第二成形模872至分型位置U的距離877U相比從第一成形模871至分型位置U的距離876U形成得更短。
如圖21和圖22所示，第一成形模871的成形槽876對應于凸緣部821的橫截面形狀的角部821e(參照圖20)的R倒角形狀形成為角部880e的R面。另外，第二成形模872的成形槽877對應于凸緣部821的橫截面形狀的角部821f(參照圖20)的R倒角形狀形成為角部881f的R面。利用該第一成形模871的成形槽876和第二成形模872的成形槽877構(gòu)成凸緣成形部878，并由此形成凸緣部821。
另外，在該實施例8中，模具結(jié)構(gòu)為在第一成形模871的成型槽部876的引導面880和第二成形模872的成型槽部877的引導面881不形成避讓部。該實施例8所涉及的車輪用軸承裝置的制造方法的其他的結(jié)構(gòu)與上述實施例1至7所述的車輪用軸承裝置的制造方法同樣地構(gòu)成，因此省去對其的說明。
根據(jù)按照上述方式構(gòu)成的本發(fā)明的實施例8所涉及的車輪用軸承裝置的制造方法，能夠避免冷鍛的材料流體壓力集中作用于凸緣成形部878的橫截面形狀的角部881f。結(jié)果能夠防止應力對凸緣成形部878的橫截面形狀的角部881f的集中，進而提高模具壽命，能夠削減車輪用軸承裝置的制造成本。并且能夠提高凸緣821的成形時的原材的流動性，因此能夠形成成形性良好的凸緣821。
另外，在該實施例8中，模具結(jié)構(gòu)為在第一成形模871的成型槽部876的引導面880和第二成形模872的成型槽部877的引導面881不形成避讓部。但是將第一成形模871與第二成形模872的分型位置U形成得相比凸緣部821的厚度方向的中心H更靠近嵌合軸部830寄，并且第二成形模872的成形槽877的角部881f的R面以大于第一成形模871的成形槽876的角部880e的R面的R面來形成。由此能夠避免在第二成形模872的成形槽877的角部881f產(chǎn)生破裂，實現(xiàn)成形模壽命的提高。
實施例9
接著，參照圖5和圖14對本發(fā)明的實施例9所涉及的車輪用軸承裝置的制造方法進行說明。
如圖5、圖14所示，該實施例9中的車輪用軸承裝置的制造方法在對前方擠壓成形所成形的一次成形品61和在側(cè)方擠壓成形所成形的二次成形品62的軸向尺寸的特定方面具有特征。車輪用軸承裝置的制造方法在通過側(cè)方擠壓加工而形成凸緣部21的前序工序中具有冷鍛的前方擠壓成形的工序。
該前方擠壓成形形成由帶凸緣的軸部件1的軸部10(包括大徑部11、小徑部12及端軸部15(該狀態(tài)下未形成軸端凹部16))、和用于形成在凸緣部21的寬度方向兩側(cè)面的根部形成的凸緣基部20a及嵌合軸部30的中間軸部20構(gòu)成的一次成形品61。當令進行該前方擠壓成形的工序中形成的中間軸部20的外徑為

進行側(cè)方擠壓成形的工序中形成的凸緣基部20a的外徑為

時，設(shè)定為中間軸部20的外徑

相對于凸緣基部20a的外徑

滿足
換言之，在由側(cè)方擠壓加工形成凸緣部21的工序的前序工序中，具有形成一次成形品61的冷鍛的前方擠壓成形的工序，該一次成形品61由帶凸緣的軸部件1的軸部10、和用于形成在凸緣部21的寬度方向兩側(cè)面的根部形成的凸緣基部20a及嵌合軸部30的中間軸部20構(gòu)成，進行前方擠壓成形的工序中形成的中間軸部20的外徑

被設(shè)定成達到進行側(cè)方擠壓成形的工序中形成的凸緣基部20a的外徑

的0.8倍以上。
另外，如圖5所示，該實施例9中的車輪用軸承裝置的制造方法在對前方擠壓成形中的一次成形品61的軸向尺寸的特定上也具有特征。
即，當令進行前方擠壓成形的工序中形成的一次成形品61的中間軸部20的外徑為

軸部10的端軸部15(該狀態(tài)下未形成軸端凹部16)的外徑為

時，中間軸部20的

的截面積為


軸部10的端軸部15的外徑

的截面積為

設(shè)定該兩截面積的關(guān)系滿足(SD-SE)/SD≤0.85。
換言之，從進行前方擠壓成形的工序中形成的一次成形品61的中間軸部20的截面積向軸部10的端軸部15的截面積的截面減少率被設(shè)定在0.85倍以下。該實施例9所涉及的車輪用軸承裝置的制造方法的其他的結(jié)構(gòu)與上述實施例1至8所述的車輪用軸承裝置的制造方法同樣地構(gòu)成，因此省去對其的說明。因此

只要設(shè)定成滿足

和(SD-SE)/SD≤0.85這兩者的關(guān)系即可。
根據(jù)按照上述方式構(gòu)成的本發(fā)明的實施例9所涉及的車輪用軸承裝置的制造方法，通過抑制從進行前方擠壓成形的工序中形成的中間軸部20到進行側(cè)方擠壓成形的工序中形成的凸緣基部20a的擴大量，能夠抑制進行側(cè)方擠壓成形的工序中形成的凸緣部21的前端的塑性形變。而且能夠制造出凸緣部21的前端的破裂較少的良好的冷鍛制的帶凸緣的軸部件1，能夠削減車輪用軸承裝置的制造成本。并且能夠?qū)崿F(xiàn)減輕車輪用軸承裝置的重量。
另外，當從進行前方擠壓成形的工序中形成的中間軸部20向軸部10的端軸部15的截面的減少率較大時，加工固化會使軸部10的端軸部15的硬度上升。在將該帶凸緣的軸部件1與各構(gòu)成部件一起組裝成車輪用軸承裝置時，進行該軸部10的端軸部15的鉚接加工。此時，該軸部10的端軸部15的硬度過高會導致鉚接性降低，故不為優(yōu)選。但根據(jù)上述的結(jié)構(gòu)，能夠抑制軸部10的端軸部15的加工固化。
其中，本發(fā)明并不局限于上述實施例1至實施例9，只要在不脫離本發(fā)明的思想的范圍內(nèi)，還能夠以各種方式進行實施。
例如，在上述實施例1中，雖然例示出形成在鍛造模裝置70的第二成形模72的成型槽部77、與凸緣部21的根部附近的厚壁部23側(cè)的相反側(cè)部分之間保持隙間S2的避讓部84的情況，但即便是沒有避讓部84的模具構(gòu)造亦可實施本發(fā)明。
如上所述，本發(fā)明的第一方式所涉及的車輪用軸承裝置，具備帶凸緣的軸部件，該帶凸緣的軸部件具有下述部分組裝滾動軸承的軸部；形成在該軸部的一端側(cè)且嵌入車輪的中心孔的嵌合軸部；和多個凸緣部，該凸緣部在位于上述軸部和上述嵌合軸部之間的外周面呈放射狀向外徑方向延伸，且在該凸緣部上貫穿設(shè)置有供緊固上述車輪的輪轂螺栓配置的螺栓孔，上述凸緣部是在通過冷鍛在上述嵌合軸部的中心部端面形成鍛造凹部時利用側(cè)方擠壓加工而形成的，上述凸緣部的與長度方向正交的橫截面形狀的角部形成為R倒角形狀。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，通過利用冷鍛的側(cè)方擠壓加工在位于軸部和嵌合軸部之間的外周面形成多個呈放射狀的凸緣部，能夠?qū)崿F(xiàn)重量減輕并且能夠?qū)崿F(xiàn)制造成本的減少。
另外，通過將凸緣部的與長度方向正交的橫截面形狀的角部形成為R倒角形狀，能夠在利用冷鍛的側(cè)方擠壓加工形成凸緣部時，使用具有對應于凸緣部的橫截面形狀而將角部形成為R面的凸緣成形部的成形模來形成凸緣部。
因此，能夠避免材料流體壓力集中作用在成形模的凸緣成形部的橫截面形狀的角部。
結(jié)果能夠防止成形模的凸緣成形部的橫截面形狀的角部的因應力其中而引起的早期磨損，提高模具壽命，進而能夠削減車輪用軸承裝置的制造成本。
本發(fā)明的第二方式所涉及的車輪用軸承裝置在第一方式所涉及的車輪用軸承裝置基礎(chǔ)上，將凸緣部的與長度方向正交的橫截面形狀形成為相比寬度方向中央部兩側(cè)部較薄，并將上述凸緣部的橫截面形狀的角部形成為R倒角形狀。
根據(jù)上述構(gòu)成，在凸緣部的與長度方向正交的橫截面形狀中，能夠減輕兩側(cè)部相比寬度方向中央部所減薄形成的對應部分的重量。
換言之，將凸緣部的寬度方向中央部形成所需要的板厚，并在該部分貫穿設(shè)置螺栓孔，從而確保相對于輪轂螺栓的壓入長度，能夠?qū)崿F(xiàn)重量減輕。
本發(fā)明的第三方式所涉及的車輪用軸承裝置在第一方式所涉及的車輪用軸承裝置基礎(chǔ)上，對于上述冷鍛中進行的側(cè)方擠壓加工而言，鍛造模裝置的成形模由第一成形模和第二成形模構(gòu)成，在形成于上述鍛造模裝置的成形模的型腔中，在與上述凸緣部對應的凸緣成形部的位置形成上述第一成形模和第二成形模的分型位置，上述分型位置相比上述凸緣厚度方向中心形成靠向嵌合軸部，上述凸緣部由上述成形模形成。
根據(jù)上述構(gòu)成，對于冷鍛中進行的側(cè)方擠壓加工而言，鍛造模裝置的成形模由第一成形模和第二成形模構(gòu)成，在形成于上述鍛造模裝置的成形模的型腔中，在與凸緣部對應的凸緣成形部的位置形成上述第一成形模和第二成形模的分型位置，該分型位置相比凸緣厚度方向中心形成靠向嵌合軸部。
由此能夠避免在第二成形模的成形槽的角部出現(xiàn)破裂。
本發(fā)明的第四方式所涉及的車輪用軸承裝置的制造方法，是制造車輪用軸承裝置的方法，該車輪用軸承裝置具備帶凸緣的軸部件，該帶凸緣的軸部件具有下述部分組裝滾動軸承的軸部；形成在該軸部的一端側(cè)且直徑大于上述軸部而嵌入車輪的中心孔的嵌合軸部；和多個凸緣部，該凸緣部位于上述軸部和上述嵌合軸部之間而呈放射狀向外徑方向延伸，且在該凸緣部上貫穿設(shè)置有供緊固上述車輪的輪轂螺栓配置的螺栓孔，其中具備下述工序通過冷鍛的鍛造模裝置在上述嵌合軸部的中心部端面形成鍛造凹部，并且通過側(cè)方擠壓加工在上述軸部和上述嵌合軸部之間的外周面形成上述凸緣部的工序，使用下述的成形模來形成上述凸緣部在形成于上述鍛造模裝置的成形模的型腔之中，與上述凸緣部對應的凸緣成形部的與長度方向正交的橫截面形狀，與第一方式所述的凸緣部的橫截面形狀對應地將角部形成為R面。
根據(jù)上述構(gòu)成，能夠容易地制造本發(fā)明的第一方式所述的車輪用軸承裝置，并且能夠提高鍛造模裝置的模具壽命，進而削減車輪用軸承裝置的制造成本。
本發(fā)明的第五方式所涉及的車輪用軸承裝置的制造方法，在第四方式所述的車輪用軸承裝置的制造方法的基礎(chǔ)上，將鍛造模裝置的成形模的凸緣成形部的與長度方向正交的橫截面形狀，與第二方式所述的凸緣部的橫截面形狀對應地形成為兩側(cè)部比寬度方向中央部較小，并將上述凸緣成形部的橫截面形狀的角部形成為R面。
根據(jù)上述構(gòu)成，能夠容易地制造出第二方式所述的車輪用軸承裝置。
本發(fā)明的第六方式所涉及的車輪用軸承裝置的制造方法，在第四方式所述的車輪用軸承裝置的制造方法基礎(chǔ)上，上述冷鍛的鍛造模裝置的成形模由第一成形模和第二成形模構(gòu)成，在形成于上述鍛造模裝置的成形模的型腔中，在與上述凸緣部對應的凸緣成形部的位置形成上述第一成形模和第二成形模的分型位置，上述分型位置形成為相比上述凸緣厚度方向中心更靠向嵌合軸部。
根據(jù)上述構(gòu)成，冷鍛的鍛造模裝置的成形模由第一成形模和第二成形模構(gòu)成。在形成于該成形模的型腔中，在與凸緣部對應的凸緣成形部的位置形成第一成形模和第二成形模的分型位置，該分型位置形成為相比凸緣厚度方向中心更靠向嵌合軸部。
通過將分型位置形成為相比凸緣厚度方向中心更靠向嵌合軸部凸緣，能夠防止在第二成形模的成形槽的角部出現(xiàn)破裂，實現(xiàn)成形模具壽命的提高。
本發(fā)明的第七方式所涉及的車輪用軸承裝置的制造方法，在第四方式所述的車輪用軸承裝置的制造方法的基礎(chǔ)上，在由上述側(cè)方擠壓加工形成上述凸緣部的工序的前序工序中，具有形成一次成形品的冷鍛的前方擠壓成形的工序，該一次成形品由上述帶凸緣的軸部件的上述軸部、和用于形成在上述凸緣部的寬度方向兩側(cè)面的根部形成的凸緣基部及上述嵌合軸部的中間軸部構(gòu)成，令進行上述前方擠壓成形的工序中形成的上述中間軸部的外徑為

進行上述側(cè)方擠壓成形的工序中形成的上述凸緣基部的外徑為

則上述中間軸部的外徑

相對于上述凸緣基部的外徑

設(shè)定成滿足
根據(jù)上述構(gòu)成，通過抑制從進行前方擠壓成形的工序中形成的中間軸部到進行側(cè)方擠壓成形的工序中形成的凸緣基部的擴大量，能夠降低進行側(cè)方擠壓成形的工序中形成的凸緣部的前端的塑性形變。而且能夠制造出凸緣部的前端的破裂較少的良好的冷鍛制的帶凸緣的軸部件，能夠削減車輪用軸承裝置的制造成本。并且能夠?qū)崿F(xiàn)減輕車輪用軸承裝置的重量。
此外，對于上述構(gòu)成，換言之可表現(xiàn)如下“在第四方式所述的車輪用軸承裝置的制造方法中，在由上述側(cè)方擠壓加工形成上述凸緣部的工序的前序工序中，具有形成一次成形品的冷鍛的前方擠壓成形的工序，該一次成形品由上述帶凸緣的軸部件的上述軸部、和用于形成在上述凸緣部的寬度方向兩側(cè)面的根部形成的凸緣基部及上述嵌合軸部的中間軸部構(gòu)成，進行上述前方擠壓成形的工序中形成的上述中間軸部的外徑

被設(shè)定為達到進行上述側(cè)方擠壓成形的工序中形成的上述凸緣基部的外徑

的0.8倍以上?！? 本發(fā)明的第八方式所涉及的車輪用軸承裝置的制造方法，在第四方式所述的車輪用軸承裝置的制造方法基礎(chǔ)上，當令進行上述前方擠壓成形的工序中形成的一次成形品的上述中間軸部的外徑為

上述軸部的端部外徑為

且 上述中間軸部

的截面積
上述軸部的端部外徑

的截面積

時，設(shè)定滿足(SD-SE)/SD≤0.85。
當從進行前方擠壓成形的工序中形成的中間軸部向軸部的端軸部的截面的減少率較大時，加工固化會使軸部的硬度上升。在將該帶凸緣的軸部件與各構(gòu)成部件一起組裝成車輪用軸承裝置時，進行該軸部的端部的鉚接加工。此時，該軸部的端部的硬度過高會導致鉚接性降低，故不為優(yōu)選。
根據(jù)上述的結(jié)構(gòu)，能夠抑制軸部的端部的加工固化。
另外，對于上述構(gòu)成，換言之可表現(xiàn)如下“第四方式所述的車輪用軸承裝置的制造方法中，從進行上述前方擠壓成形的工序中形成的一次成形品的上述中間軸部的截面積向上述軸部的端部的截面積的截面減少率被設(shè)定為0.85倍以下?！?br> 權(quán)利要求
1.一種車輪用軸承裝置，其特征在于，
具備帶凸緣的軸部件，該帶凸緣的軸部件具有下述部分組裝滾動軸承的軸部；形成在該軸部的一端側(cè)且嵌入車輪的中心孔的嵌合軸部；和多個凸緣部，該凸緣部在位于上述軸部和上述嵌合軸部之間的外周面呈放射狀向外徑方向延伸，且在該凸緣部上貫穿設(shè)置有供緊固上述車輪的輪轂螺栓配置的螺栓孔，
上述凸緣部是在通過冷鍛在上述嵌合軸部的中心部端面形成鍛造凹部時利用側(cè)方擠壓加工而形成的，
上述凸緣部的與長度方向正交的橫截面形狀的角部形成為R倒角形狀。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輪用軸承裝置，其特征在于，
將凸緣部的與長度方向正交的橫截面形狀形成為兩側(cè)部比寬度方向中央部薄，
并將上述凸緣部的橫截面形狀的角部形成為R倒角形狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輪用軸承裝置，其特征在于，
對于上述冷鍛中進行的側(cè)方擠壓加工而言，鍛造模裝置的成形模由第一成形模和第二成形模構(gòu)成，
在形成于上述鍛造模裝置的成形模的型腔中，在與上述凸緣部對應的凸緣成形部的位置形成上述第一成形模和第二成形模的分型位置，
上述分型位置相比上述凸緣厚度方向中心形成為靠向嵌合軸部，
上述凸緣部由上述成形模形成。
4.一種車輪用軸承裝置的制造方法，該車輪用軸承裝置具備帶凸緣的軸部件，該帶凸緣的軸部件具有下述部分組裝滾動軸承的軸部；形成在該軸部的一端側(cè)且直徑大于上述軸部而嵌入車輪的中心孔的嵌合軸部；和多個凸緣部，該凸緣部位于上述軸部和上述嵌合軸部之間而呈放射狀向外徑方向延伸，且在該凸緣部上貫穿設(shè)置有供緊固上述車輪的輪轂螺栓配置的螺栓孔，該車輪用軸承裝置的制造方法的特征在于，
具備下述工序通過冷鍛的鍛造模裝置在上述嵌合軸部的中心部端面形成鍛造凹部，并且通過側(cè)方擠壓加工在上述軸部和上述嵌合軸部之間的外周面形成上述凸緣部的工序，
使用下述的成形模來形成凸緣部在形成于上述鍛造模裝置的成形模的型腔之中，與上述凸緣部對應的凸緣成形部的與長度方向正交的橫截面形狀，與權(quán)利要求1所述的凸緣部的橫截面形狀對應地將角部形成為R面。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的車輪用軸承裝置的制造方法，其特征在于，
將鍛造模裝置的成形模的凸緣成形部的與長度方向正交的橫截面形狀，與權(quán)利要求2所述的凸緣部的橫截面形狀對應地形成為兩側(cè)部比寬度方向中央部小，并將上述凸緣成形部的橫截面形狀的角部形成為R面。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的車輪用軸承裝置的制造方法，其特征在于，
上述冷鍛的鍛造模裝置的成形模由第一成形模和第二成形模構(gòu)成，
在形成于上述鍛造模裝置的成形模的型腔中，在與上述凸緣部對應的凸緣成形部的位置形成上述第一成形模和第二成形模的分型位置，
上述分型位置形成為相比上述凸緣厚度方向中心靠向嵌合軸部。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的車輪用軸承裝置的制造方法，其特征在于，
在由上述側(cè)方擠壓加工形成上述凸緣部的工序的前序工序中，
具有形成一次成形品的冷鍛的前方擠壓成形的工序，該一次成形品由上述帶凸緣的軸部件的上述軸部、和用于形成在上述凸緣部的寬度方向兩側(cè)面的根部形成的凸緣基部及上述嵌合軸部的中間軸部構(gòu)成，
令進行上述前方擠壓成形的工序中形成的上述中間軸部的外徑為
進行上述側(cè)方擠壓成形的工序中形成的上述凸緣基部的外徑為
則上述中間軸部的外徑
相對于上述凸緣基部的外徑
設(shè)定成滿足
8.根據(jù)權(quán)利要求4或7所述的車輪用軸承裝置的制造方法，其特征在于，
當令進行上述前方擠壓成形的工序中形成的一次成形品的上述中間軸部的外徑為
上述軸部的端部外徑為
且上述中間軸部
的截面積
上述軸部的端部外徑
的截面積
時，設(shè)定成滿足(SD-SE)/SD≤0.85。
全文摘要
本發(fā)明提供一種車輪用軸承裝置及其制造方法。本發(fā)明的車輪用軸承裝置，具備帶凸緣的軸部件(1)，該帶凸緣的軸部件具有下述部分組裝滾動軸承(41)的軸部(10)；形成在該軸部(10)的一端側(cè)且嵌入車輪的中心孔的嵌合軸部(30)；和多個凸緣部(21)，該凸緣部在位于軸部(10)和嵌合軸部(30)之間的外周面呈放射狀向外徑方向延伸，且在該凸緣部上貫穿設(shè)置有供緊固車輪的輪轂螺栓(27)配置的螺栓孔(24)。凸緣部(21)是在通過冷鍛在嵌合軸部(30)的中心部端面形成鍛造凹部(33)時利用側(cè)方擠壓加工而形成的，凸緣部(21)的與長度方向正交的橫截面形狀的角部(21e)形成為R倒角形狀。
文檔編號B23P15/00GK101804770SQ201010117759
公開日2010年8月18日 申請日期2010年2月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月17日
發(fā)明者增田善紀, 橫田龍哉, 中尾一紀 申請人:株式會社捷太格特