專利名稱：車輪用軸承裝置的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及謀求轎車用、貨車用等的車輪用軸承裝置的強(qiáng)度 的提高的車輪用軸承裝置的制造方法。
背景技術(shù)：
在車輪用軸承裝置中，輪轂的車輪安裝用法蘭的根部等的應(yīng) 力在車輛的急轉(zhuǎn)彎時(shí)增加。由此，作為破損的應(yīng)對(duì)措施，為了提 高疲勞強(qiáng)度，包括在上述法蘭的根部等處，進(jìn)行高頻熱處理的方 法(比如，專利文獻(xiàn)1)、進(jìn)行噴丸硬化處理的方法(比如，專利文獻(xiàn)2)。另外，為了提高疲勞強(qiáng)度，還提出有對(duì)整個(gè)部件進(jìn)行調(diào)制， 提高硬度的方法(比如，專利文獻(xiàn)3)。專利文獻(xiàn)1:日本特開2004-182127號(hào)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)2:日本特開2005-145313號(hào)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)3:日本特開2005-003061號(hào)文獻(xiàn)圖14表示過去的第3代型的車輪用軸承裝置的輪轂的一般的 制造方法的實(shí)例。按照規(guī)定尺寸，切斷圖14中工序(A)所示的桿 材W0,獲得構(gòu)成1個(gè)輪轂的坯料的鋼坯Wl(圖14中工序(B))。鋼 坯Wl經(jīng)過作為熱鍛的工序的多個(gè)工序(鍛造1道，鍛造2道，鍛 造3道)，逐漸接近輪轂的形狀，獲得在最終鍛造工序，呈輪轂的 大致形狀的鍛造精加工件W4(圖14中工序(C)- (E))。鍛造精加工件W4進(jìn)行清除氧化皮用的噴丸處理，根據(jù)需要， 進(jìn)行正火或調(diào)制處理(圖14中工序(F)),然后，進(jìn)行車削(圖14中工序(G)),以及軌道面等的高頻熱處理(圖14中工序(H))。在需要 的場合，進(jìn)行法蘭面等的二次車削(圖14中工序(1))。然后，進(jìn)行 磨削，對(duì)輪轂14進(jìn)行精加工，作為車輪用軸承裝置而組裝。發(fā)明內(nèi)容過去的疲勞強(qiáng)度提高用的高頻熱處理具有因進(jìn)行處理的部分 的部件形狀而無法采用的情況。比如，具有在車輪安裝用法蘭的 根部的側(cè)面，突出有對(duì)制動(dòng)器、輪進(jìn)行導(dǎo)向的導(dǎo)向部，法蘭和導(dǎo) 向部之間的角部的曲率半徑小，另外，導(dǎo)向部呈通過缺口，沿圓 周方向分散的爪狀的情況等。在這樣的形狀的場合，由于產(chǎn)生因 高頻熱處理，部件的一部分局部地處于過高溫度狀態(tài)，燒穿等的 問題，故無法進(jìn)行高頻熱處理。另外，在高頻熱處理、噴丸硬化處理等中，工序增加，或因 熱變形等法蘭的振擺精度變差。在對(duì)部件整體進(jìn)行調(diào)制，提高硬度的場合，不但工序增加， 而且產(chǎn)生因硬度提高，整體的加工性(比如，被切削性、壓緊加工 等的冷加工性)降低，輪轂螺栓的咬入性降低造成的滑動(dòng)扭矩(只U :y 7°卜少夕)的降低等情況。在圖14所示的已有方法中，為了提高輪轂14的整體的疲勞 強(qiáng)度，進(jìn)行正火或調(diào)制處理，但是，由于該正火或調(diào)制處理的工 序的增加，故生產(chǎn)花費(fèi)時(shí)間，并且在鍛造結(jié)束而冷卻之后，再次 進(jìn)行加熱，這樣，消耗能量也上升。雖然還具有省略正火、調(diào)制 處理的情況，但是，如果省略它們，則組織的結(jié)晶顆粒變大，強(qiáng) 度、韌性降低，疲勞強(qiáng)度小。另外，近年，為了減少燃費(fèi)的提高、環(huán)境的負(fù)荷，同樣在車 輪用軸承裝置中，人們強(qiáng)烈希望整體尺寸的減小、重量的減輕，在維持疲勞強(qiáng)度、壽命的同時(shí)，必須謀求整體尺寸的減小、重量 的減輕。本發(fā)明的目的在于提供一種車輪用軸承裝置的制造方法，其 可通過組織細(xì)微化、硬度的提高，提高強(qiáng)度、疲勞強(qiáng)度，并且抑 制工序增加造成的生產(chǎn)性的降低。本發(fā)明的車輪用軸承裝置的制造方法涉及制造下述的車輪用 軸承裝置的方法，該車輪用軸承裝置包括可通過多排的滾動(dòng)體而 相互旋轉(zhuǎn)的內(nèi)方部件和外方部件，構(gòu)成上述內(nèi)方部件和上述外方 部件的任意的部件為鋼材的熱鍛件，在上述部件的熱鍛工序的中 途或最后，通過冷卻劑進(jìn)行沖洗，或控制氣氛溫度，由此，對(duì)上 述部件的一部分進(jìn)行冷卻，這樣，上述部件的母材部分為標(biāo)準(zhǔn)組 織，在上述部件的表面，獲得非標(biāo)準(zhǔn)組織。如果采用該方法，由于涉及在熱鍛工序的中途或最后，通過 冷卻劑進(jìn)行沖洗，或控制冷卻速度和溫度，由此，對(duì)上述部件的 一部分進(jìn)行冷卻，這樣，上述部件的母材部分為標(biāo)準(zhǔn)組織，在上 述部件的表面，獲得非標(biāo)準(zhǔn)組織的方法，故通過組織細(xì)微化、硬 度的提高，上述非標(biāo)準(zhǔn)組織的部分的強(qiáng)度、疲勞強(qiáng)度提高。另夕卜， 由于上述非標(biāo)準(zhǔn)組織的部分通過在熱鍛工序的中途或最后進(jìn)行冷 卻的方式獲得，故通過簡單的處理的添加便可，抑制工序增加造 成的生產(chǎn)性的降低。即，可在節(jié)省過去的正火、調(diào)制或疲勞強(qiáng)度 提高用的高頻熱處理的工序的同時(shí)，獲得超過與進(jìn)行正火、調(diào)制、 高頻熱處理的場合同等的疲勞強(qiáng)度。與高頻熱處理不同，同樣對(duì) 于部件的角部、突起等的細(xì)微的部分，不產(chǎn)生部件的燒穿等的妨 礙，可獲得非標(biāo)準(zhǔn)組織。另外，由于采用熱鍛的熱量，故組織的 改性用的處理所使用的能量可削減。另外，還有助于車輪用軸承 裝置的整體尺寸的減小、重量的減輕。上述非標(biāo)準(zhǔn)組織為比如，細(xì)微鐵氧體 珠光體組織、頂部貝 氏體組織、底部貝氏體組織、回火馬氏體組織中的任意者，或至 少這些組織中的2種以上的混合組織。；f艮據(jù)非標(biāo)準(zhǔn)組織的部位、 所要求的功能，選擇采用上述中的哪種組織?？赏ㄟ^在上述熱鍛工序的中途或最后進(jìn)行的冷卻的方法，改 變獲得這些非標(biāo)準(zhǔn)組織中的哪種組織。在獲得作為上述非標(biāo)準(zhǔn)組織的細(xì)微鐵氧體 珠光體組織的場 合，在上述熱鍛工序的最后，通過冷卻劑對(duì)上述部件進(jìn)行沖洗， 對(duì)其局部冷卻，然后，進(jìn)行本身回?zé)?。在通過另 一方法，獲得作為上述非標(biāo)準(zhǔn)組織的細(xì)微鐵氧體-珠 光體組織的場合，在上述熱鍛工序由多階段的鍛造工序形成時(shí)， 在最終階段的鍛造工序之前，進(jìn)行上述部件的一部分的冷卻，然 后，進(jìn)行最終階段的鍛造工序。通過在冷卻后增加鍛造工序之一， 可造成動(dòng)態(tài)的變形，由此，可獲得細(xì)微鐵氧體 珠光體組織。在獲得作為上述非標(biāo)準(zhǔn)組織的回火馬氏體組織的場合，在上 述熱鍛工序的最后，對(duì)上述部件局部冷卻，直至馬氏體起始點(diǎn)(7 /1^亍y廿一 卜'7夕一卜'求^f乂卜)以下，然后，回?zé)峄鼗?。該?火馬氏體組織為調(diào)制組織，通過在冷卻后回?zé)峄鼗鸬臏囟龋纬?索氏體或屈氏體。在獲得作為上述非標(biāo)準(zhǔn)組織的頂部貝氏體組織的場合，在上 述熱鍛工序的最后，以規(guī)定的冷卻速度對(duì)上述部件進(jìn)行冷卻，直 至室溫程度。在獲得作為上述非標(biāo)準(zhǔn)組織的底部貝氏體組織的場合，在上 述熱鍛工序的最后，以規(guī)定的冷卻速度對(duì)上述部件進(jìn)行冷卻，直 至室溫程度。底部貝氏體組織通過使其冷卻速度小于頂部貝氏體 組織的場合的方式獲得。在本發(fā)明方法中，設(shè)置上述非標(biāo)準(zhǔn)組織的部件為具有車輪安 裝用的法蘭的部件，設(shè)置上述非標(biāo)準(zhǔn)組織的部分為上述法蘭的根 部的表面。由于車輪安裝用法蘭為在車輛的急轉(zhuǎn)彎時(shí)作用較大的反復(fù)應(yīng) 力的部分，要求強(qiáng)度、疲勞強(qiáng)度，故本發(fā)明方法提高強(qiáng)度、疲勞 強(qiáng)度的效果更有效。本發(fā)明方法可應(yīng)用于各種形式的車輪用軸承裝置，但是，也 可應(yīng)用于比如，上述內(nèi)方部件由輪轂與和該輪轂的軸部的外周嵌 合的內(nèi)圈構(gòu)成，獲得上述非標(biāo)準(zhǔn)組織的部件為上述輪轂的場合。 此場合的輪轂也可為與比如，由多排滾動(dòng)軸承形成的軸承的制成 品獨(dú)立的部件的輪轂。在本發(fā)明方法中，非標(biāo)準(zhǔn)組織的部分與標(biāo)準(zhǔn)組織的部分的硬度可適當(dāng)?shù)卦O(shè)定，但是，比如，也可使非標(biāo)準(zhǔn)組織的硬度在20 ~ 40HRC的范圍內(nèi)，母材部分的硬度在13 ~ 25HRC的范圍內(nèi)。如果為了通過提高硬度而增加疲勞強(qiáng)度，非標(biāo)準(zhǔn)組織的部分 的硬度的下限能夠大于等于母材硬度的中間程度的值的20HRC， 則最好其大于等于25HRC。為了確保被切削性，最好，非標(biāo)準(zhǔn)組 織的部分的硬度的上限小于等于40HRC。使用材料為碳素鋼(C量在0.4~ 0.8°/。的范圍內(nèi))，但是，在S53C 的場合，標(biāo)準(zhǔn)組織部分的硬度在13 ~ 25HRC的范圍內(nèi)。在進(jìn)行斂 縫等的冷加工的場合、如果考慮壓入輪轂螺栓部分等，則最好， 上述硬度的最大值為25HRC。


根據(jù)參照附圖的以下的優(yōu)選實(shí)施例的說明，會(huì)更加清楚地理 解本發(fā)明。但是，實(shí)施例和附圖用于單純的圖示和說明，不應(yīng)當(dāng)用于確定本發(fā)明的范圍。本發(fā)明的范圍由所附的權(quán)利要求的范圍 確定。在附圖中，多幅圖中的同 一部件標(biāo)號(hào)表示同 一部件。圖1為表示通過本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的制造方法制造的車輪用軸承裝置的 一個(gè)實(shí)例的縱向剖視圖；圖2為上述車輪用軸承裝置的輪轂的剖視圖；圖3為上述車輪用軸承裝置的輪轂的鍛造工序的工序說明圖；圖4為上述車輪用軸承裝置的輪轂的鍛造后的工序的工序說明圖；圖5為獲得經(jīng)熱鍛的部件的各種非標(biāo)準(zhǔn)組織的冷卻曲線的說 明圖；圖6為通過本發(fā)明方法制造的車輪用軸承裝置的另一實(shí)例的 剖視圖；圖7為通過本發(fā)明方法制造的車輪用軸承裝置的還一實(shí)例的 剖-現(xiàn)圖；圖8為通過本發(fā)明方法制造的車輪用軸承裝置的又一實(shí)例的 剖視圖；圖9為通過本發(fā)明方法制造的車輪用軸承裝置的再一實(shí)例的 剖視圖；圖10為通過本發(fā)明方法制造的車輪用軸承裝置的另 一 實(shí)例的 剖視圖；圖11為通過本發(fā)明方法制造的車輪用軸承裝置的還一實(shí)例的 剖視圖；圖12為通過本發(fā)明方法制造的車輪用軸承裝置的又一實(shí)例的 剖-現(xiàn)圖；圖13為通過本發(fā)明方法制造的車輪用軸承裝置的再 一 實(shí)例的 剖視圖；圖14為表示過去的車輪用軸承裝置的輪轂的鍛造工序和其后 的工序的工序說明圖。
具體實(shí)施方式
通過圖1~圖5,對(duì)本發(fā)明的第1實(shí)施方式進(jìn)行說明。圖1表 示車輪用軸承裝置的一個(gè)實(shí)例，該實(shí)例應(yīng)用于第3代型的驅(qū)動(dòng)輪 支承。該車輪用軸承裝置包括可通過多排滾動(dòng)體3而相互旋轉(zhuǎn)的 內(nèi)方部件1和外方部件2,滾動(dòng)體3針對(duì)每排而通過護(hù)圈4保持。 在這里所說的多排指大于等于2排，還可為大于等于3排，但是， 在圖示的實(shí)例中采用2排。內(nèi)方部件1和外方部件2分別包括多 排的軌道面6、 7和軌道面8、 9。該車輪用軸承裝置為多排角接觸 球軸承型，滾動(dòng)體3由滾珠形成，軌道面6、 7按照接觸角向外的 方式形成。內(nèi)方部件1和外方部件2之間的軸承空間的兩端通過 密封件10、 11密封。外方部件2由整體為一體的1個(gè)部件形成，在寬度方向的任 意位置，設(shè)置車體安裝用法蘭12。外方部件2的車體安裝用法蘭 12的內(nèi)側(cè)(右側(cè))的外徑面部分為構(gòu)成車體的懸架裝置的轉(zhuǎn)向節(jié) (圖中未示出)所嵌合的面。另外，在本說明書中，將在安裝于車體 上的狀態(tài)，車寬方向的靠向外側(cè)的一側(cè)稱為外側(cè)，將車寬方向的 靠向中間的一側(cè)稱為內(nèi)側(cè)。在車體安裝用法蘭12的圓周方向的多 個(gè)部位，開設(shè)由螺栓插孔或螺紋孔形成的車體安裝孔13。內(nèi)方部件1由輪轂14與內(nèi)圈15這2個(gè)部件構(gòu)成，該內(nèi)圈15 與上述輪轂14的軸部14a的內(nèi)側(cè)端的外周嵌合。在該輪轂14和 內(nèi)圈15上分別形成內(nèi)方部件1側(cè)的上述各軌道面6、 7。輪轂14 的軸部14a的外周的內(nèi)側(cè)端設(shè)置具有高差、直徑減小的內(nèi)圈嵌合 面16,在該內(nèi)圏嵌合面16上嵌合有內(nèi)圈15。在輪轂14的中心部，開設(shè)有使均速接頭外圈的桿部(圖中未示出)穿過的通孔21。在輪轂14的軸部14a的外側(cè)端的外周，設(shè)置車輪安裝用法蘭 17，在開設(shè)于該車輛輪安裝用法蘭17的圓周方向的多個(gè)部位處的 各螺栓壓入孔18中，以壓入狀態(tài)安裝輪轂螺栓19。相對(duì)輪轂14的車輛輪安裝用法蘭17的根部，突出有與輪轂 14同心的圓環(huán)狀的導(dǎo)向部20。該導(dǎo)向部20由制動(dòng)器導(dǎo)向件20a 和輪導(dǎo)向件20b形成，該制動(dòng)器導(dǎo)向件20a構(gòu)成對(duì)重合地安裝于 車輪安裝用法蘭17的外側(cè)的側(cè)面上的制動(dòng)盤進(jìn)行導(dǎo)向的部分，該 輪導(dǎo)向件20b在該制動(dòng)器導(dǎo)向件20a的外側(cè)突出。另外，導(dǎo)向部 20也可為在沿圓周方向多個(gè)部位設(shè)置缺口 ，分成多個(gè)部分的類型。另外，在從動(dòng)輪用的車輪用軸承裝置中，像圖6所示的那樣， 輪轂14不包括圖1的實(shí)例的通孔21 。在圖1，圖2，圖6中，作為構(gòu)成內(nèi)方部件1的部件的輪轂14、 內(nèi)圏15、與外方部件2均為鋼材的熱鍛件，其中，輪轂14的車輛 輪安裝用法蘭17的根部的表面為非標(biāo)準(zhǔn)組織部件30。輪轂14的 母材部分為標(biāo)準(zhǔn)組織。非標(biāo)準(zhǔn)組織部分30的非標(biāo)準(zhǔn)組織為通過在 熱鍛工序的中途或最后，借助冷卻劑沖洗，將輪轂14局部冷卻等 的方式獲得的組織，比如，細(xì)微鐵氧體.珠光體組織、頂部貝氏 體組織、底部貝氏體組織、回火馬氏體組織中的任意者，或至少 這些組織中的2種以上的混合組織。圖3表示輪轂14的制造工序中的熱鍛工序，圖4表示輪轂14 的熱鍛后的制造工序。另外，圖3,圖4以圖6所示的從動(dòng)輪用的 車輪用軸承裝置為實(shí)例而表示，但是，圖1的驅(qū)動(dòng)輪用的車輪用 軸承裝置與從動(dòng)輪用的場合相同。像圖3中工序(A)所示的那樣，構(gòu)成輪轂14的1個(gè)的坯料的 鋼坯Wl通過按照恒定尺寸切斷桿材(圖中未示出)的方式準(zhǔn)備。該鋼坯Wl經(jīng)過作為熱鍛的工序的多個(gè)工序，在這里為鍛造1道、鍛造2道、鍛造3道，逐漸地接近輪穀的形狀，在最終鍛造工序(鍛 造3道)，獲得呈輪轂14的大致形狀的鍛造精加工件W4(該圖的工 序(B) (D))。鍛造精加工件W4像圖4中工序(A)那樣車削，對(duì)軌道面6和 內(nèi)圏嵌合面16進(jìn)行高頻熱處理(圖4中工序(B))。然后，進(jìn)行軌道 面6等的磨削(圖4中工序(D))。在必需的場合，在磨削前進(jìn)行車 輛輪安裝用法蘭17的表面等的二次車削(圖4中工序(C))。將完成 了軌道面的磨削的輪轂14組裝于車輪用軸承裝置中(圖4中工序 (E))。輪轂14的非標(biāo)準(zhǔn)組織的部分30像圖3中工序(D)所示的那樣， 在鍛造工序結(jié)束時(shí)，通過在改性對(duì)象部位，局部地噴射冷卻劑的 方式進(jìn)行改性處理，或像圖3中工序(C)那樣，在最終鍛造工序(鍛 造3道)之前的鍛造工序(鍛造2道)的結(jié)束后，通過在改性對(duì)象部 位，局部地噴射冷卻劑的方式進(jìn)行改性處理。冷卻劑采用液體、液體的霧、氣體，比如，油或低溫空氣等。 另外，也可根據(jù)用途，在冷卻劑中混合潤滑劑、介質(zhì)、防銹劑等， 獲得坯料的潤滑.脫模效果、模具的磨損防止.冷卻效果、鍛造 后的噴砂等產(chǎn)生的清除氧化皮的省略、防銹效果等。也可在噴射冷卻劑時(shí)，按照對(duì)全周均勻地進(jìn)行冷卻的方式， 在圍繞軸心使構(gòu)成輪轂14的坯料W3、 W4旋轉(zhuǎn)，同時(shí)噴射冷卻劑。 另外，也可不使坯料W3、 W4旋轉(zhuǎn)，而使冷卻劑噴射裝置(圖中未 示出)旋轉(zhuǎn)。冷卻劑的噴射也可采用開設(shè)有多個(gè)噴射孔的環(huán)狀的冷卻套 (圖中未示出)，如果使構(gòu)成輪轂14的坯料W3、 W4旋轉(zhuǎn)，則還可 從1個(gè)部位的噴嘴進(jìn)行噴射。在冷卻時(shí)使構(gòu)成輪轂14的坯料W3、 W4旋轉(zhuǎn)的場合，可為縱 軸、橫軸中的任意者。另外，冷卻劑的噴射方向在為旋轉(zhuǎn)縱軸時(shí)， 可為向上、向下中的任意者，在為旋轉(zhuǎn)橫軸時(shí)，除了為橫向以外， 還可為任意的方向。另外，在對(duì)圖6的實(shí)例這樣的輪轂14的導(dǎo)向 部20的內(nèi)徑不穿過的內(nèi)徑部分進(jìn)行冷卻的場合，可按照滯溜冷卻 劑的方式向上進(jìn)行噴射。如果不妨礙均勻地對(duì)冷卻部進(jìn)行冷卻，則可采用構(gòu)成冷卻時(shí) 的輪轂14的坯料W3、 W4的保持方法，也可進(jìn)行軸部14a的保持， 車輪安裝用法蘭17的外徑部的保持，導(dǎo)向部20的外徑部的保持。 在輪轂14像驅(qū)動(dòng)輪用那樣在中心處具有通孔21的場合，可將該 通孔21作為導(dǎo)向部，進(jìn)行對(duì)中保持。可像與圖5 —起所示的那樣，根據(jù)冷卻方法而選擇非標(biāo)準(zhǔn)組 織部分30的組織為上述細(xì)微鐵氧體 珠光體組織、頂部貝氏體組 織、底部貝氏體組織、回火馬氏體組織中的任意者，或至少這些 組織中的2種以上的混合組織。在圖5中，橫軸表示時(shí)間的推移，縱軸表示溫度。圖中的A3 表示構(gòu)成A3轉(zhuǎn)變點(diǎn)的溫度，A!表示構(gòu)成A,轉(zhuǎn)變點(diǎn)的溫度。Ms表 示馬氏體起始點(diǎn)(在下面稱為"Ms點(diǎn)")，Mf表示馬氏體結(jié)束點(diǎn)(7 /P亍乂步^卜.7 < 二 ， 、乂二 .求,乂卜)(在下面稱為"Mf點(diǎn)，，)。構(gòu)成坯料的鋼材比如，為S53C等的C量在0.4 ~ 0.8%的范圍 內(nèi)的》友素鋼。在圖5中，像曲線(O)所示的那樣，如果從鍛造溫度Tl(高于 A 3轉(zhuǎn)變點(diǎn))僅僅對(duì)部件進(jìn)行空氣冷卻，則形成作為過去的鍛造的組 織的標(biāo)準(zhǔn)組織，即，4失氧體 5朱光體組織。曲線(l)為獲得作為非標(biāo)準(zhǔn)組織的，細(xì)微鐵氧體'珠光體組織 的場合的冷卻曲線。在熱鍛工序的最后，即，結(jié)束熱鍛而冷卻之前的期間，像圖3中工序(D)那樣，通過冷卻劑進(jìn)行沖洗，由此對(duì)改性對(duì)象的部件(坯料)局部進(jìn)行冷卻，限制冷卻時(shí)間，在冷卻之后 本身回?zé)幔纱双@得作為上述非標(biāo)準(zhǔn)組織的細(xì)微鐵氧體.珠光體 組織。細(xì)微鐵氧體.珠光體組織為通過正火而獲得的組織，即， 正火組織。曲線(2)表示獲得作為非標(biāo)準(zhǔn)組織的，鐵氧體 珠光體組織的 場合的另一冷卻曲線。在此場合，在像圖3那樣，熱鍛工序由多 個(gè)階段的鍛造工序組成時(shí)，最終階段的鍛造工序(圖3中工序(D) 之前(圖3中工序(C)),進(jìn)行部件(坯料W3)的一部分的冷卻，然后， 進(jìn)行最終階段的鍛造工序(圖3中工序(D))。最終鍛造工序在上述 冷卻后的本身回?zé)岬闹型镜冗M(jìn)4亍。由此，在冷卻之后，添加鍛造 工序中的一個(gè)，這樣，造成動(dòng)態(tài)的變形，獲得鐵氧體 珠光體組 織。曲線(3)、 (4)分別表示獲得作為非標(biāo)準(zhǔn)組織的，作為調(diào)制組織 的回火馬氏體組織的場合的冷卻曲線。在熱鍛工序的最后，局部 地在Ms點(diǎn) Mf點(diǎn)的范圍內(nèi)對(duì)部件冷卻，然后，在規(guī)定溫度范圍內(nèi) 進(jìn)4亍回?zé)峄鼗穑纱?，獲得作為非標(biāo)準(zhǔn)組織的調(diào)制組織，即，回 火馬氏體組織。如果回?zé)峄鼗鸬臏囟仍?00 ~ 600。C的范圍內(nèi)，則 組織為素氏體。如果回?zé)峄鼗鸬臏囟仍?50 ~ 400°C的范圍內(nèi)，則 組織為屈氏體。曲線(5)， (6)分別表示獲得作為非標(biāo)準(zhǔn)組織的，頂部貝氏體組 織和底部貝氏體組織的場合的冷卻曲線。在熱鍛工序的最后，作 為控制冷卻，按照比淬火的冷卻速度(馬氏體形成的冷卻速度)稍充 分的方式進(jìn)行冷卻，組織為頂部貝氏體組織。如果進(jìn)行更慢于該 冷卻速度的冷卻速度的淬火，則組織為底部貝氏體組織。另外，通過圖5描述了各種的冷卻方法，但是，像圖1的實(shí)例的車輪安裝用法蘭n的根部那樣，局部地設(shè)置非標(biāo)準(zhǔn)組織的部分30的場合，最好為圖5的各曲線(1)~ (6)所示的冷卻方法中的 曲線(1)~ (4)所示的方法。如果采用該方案的車輪用軸承裝置，可獲得下述的作用效果。 車輪安裝用法蘭17的根部的表面部分30為非標(biāo)準(zhǔn)組織，該非標(biāo) 準(zhǔn)組織為上述細(xì)^f效鐵氧體 珠光體組織、頂部貝氏體組織、底部 貝氏體組織、回火馬氏體組織中的任意者，或至少這些組織中的2 種以上的混合組織，由此，車輪安裝用法蘭17的根部的強(qiáng)度提高， 獲得壽命的延長。即，在汽車的旋轉(zhuǎn)時(shí)等的場合，使車輪安裝用 法蘭17反復(fù)地產(chǎn)生較大的振幅的撓曲，在該法蘭17的根部，反 復(fù)地產(chǎn)生高應(yīng)力。如果相對(duì)這樣的反復(fù)產(chǎn)生的高應(yīng)力，車輪安裝 用法蘭17的根部的表面部分30為上述的非標(biāo)準(zhǔn)組織，則與由標(biāo) 準(zhǔn)組織形成的母材部分相比較，組織細(xì)微，另外，硬度大于等于 同等情況，通過該組織細(xì)微化、硬度的上升，疲勞強(qiáng)度提高。由 此，與僅僅由普通的標(biāo)準(zhǔn)組織形成的車輪安裝用法蘭相比較，強(qiáng) 度可增加，可抵抗高的應(yīng)力振幅，抑制在車輪安裝用法蘭17的根 部產(chǎn)生龜裂的情況，可增加壽命。即，抑制龜裂發(fā)生—車輪安裝 用法蘭17的位移增加—車輛的振動(dòng)增加—車輪用軸承裝置的損傷 的作用，使壽命延長。由此，與普通的標(biāo)準(zhǔn)組織的車輪用軸承裝置相比較，謀求整 體尺寸的減小，以及重量的減輕，于是，削減車輪用軸承裝置的 制品制作的投入重量，謀求成本的削減，可低價(jià)格地提供。由于上述非標(biāo)準(zhǔn)組織的部分3 0通過在熱鍛的工序中或工序的 最后進(jìn)行冷卻的方式獲得，故通過簡單的處理的添加便實(shí)現(xiàn)，抑 制工序增加造成的生產(chǎn)性的降低。比如，與進(jìn)行正火、調(diào)制的場 合相比較，工序可簡化。另外，由于采用熱鍛的熱量，故組織的改性用的處理所采用的能量可削減。與高頻熱處理不同，即使在為車輪安裝用法蘭17和導(dǎo)向部20的角部的曲率半徑小的部位的情況下，不產(chǎn)生過熱造成的燒穿等的問題，進(jìn)行改性的處理。由于形成上述非標(biāo)準(zhǔn)組織的部分30為車輪安裝用法蘭17的 一部分，故將被切削性等的加工性的降低抑制在最小限。圖6為將圖1的實(shí)施方式的車輪用軸承裝置用于從動(dòng)輪支承 的第2實(shí)施方式。在本實(shí)施方式中，像前述那樣，輪轂14不具有 圖1的第1實(shí)施方式的通孔21。另外，內(nèi)圈15通過將輪轂14的 軸部14a的內(nèi)側(cè)端壓緊于外徑側(cè)的壓緊部14b,沿軸向固定于輪轂 14上。在圖6的實(shí)施方式中，非標(biāo)準(zhǔn)組織的部分30為車輪安裝用法 蘭17的根部的表面。設(shè)置非標(biāo)準(zhǔn)組織的部分30的效果與圖1的實(shí)例相同。另外， 在圖6的實(shí)例哪樣的具有壓緊部14b的車輪用軸承裝置的場合， 如果在輪轂14的熱鍛工序的中途或最后，通過冷卻劑而沖洗，對(duì) 輪轂14的一部分進(jìn)行冷卻，獲得非標(biāo)準(zhǔn)組織的部分30，則壓緊部 14b未^5更化，不妨礙壓緊作業(yè)。圖7~圖13分別表示本發(fā)明的第3 第9實(shí)施方式。在各實(shí) 施方式中，設(shè)置非標(biāo)準(zhǔn)組織的部分30,通過該組織細(xì)微化、硬度 的提高，獲得強(qiáng)度、疲勞強(qiáng)度可提高，壽命可延長的效果。另夕卜，在各實(shí)施方式中，除了特別說明的事項(xiàng)以外，與和圖1 ~ 圖5—起而說明的第1實(shí)施方式相同。圖7的第3實(shí)施方式的車輪用軸承裝置為驅(qū)動(dòng)輪支承用的圓 錐滾子軸承型，內(nèi)方部件1由輪轂14，與和該輪轂14的軸部14a 的外周嵌合的多排內(nèi)圏15構(gòu)成。內(nèi)圏15針對(duì)各排而設(shè)置。外方 部件2由1個(gè)一體的部件形成。本實(shí)例為輪轂14的車輪安裝用法蘭17的根部為非標(biāo)準(zhǔn)組織 的部分30的實(shí)例。圖8的第4實(shí)施方式為將圖7的實(shí)例的車輪用軸承裝置作為 用于從動(dòng)輪支承的類型，輪轂14不具有中間的通孔21。另外，內(nèi) 圏15通過輪轂14的壓緊部14b固定于輪轂14上。其它的方案與 圖7實(shí)例相同。圖9的第5實(shí)施方式的車輪用軸承裝置為驅(qū)動(dòng)輪支承用的角 接觸3求軸承型，內(nèi)方部件1由4侖轂14,與和該輪轂14的軸部14a 的外周嵌合的多排內(nèi)圏15、 15構(gòu)成。內(nèi)圏15針對(duì)各排而設(shè)置， 內(nèi)側(cè)的內(nèi)圈15的厚度和軸向尺寸也可大于外側(cè)的內(nèi)圈15。另外， 兩個(gè)內(nèi)圈15、 15通過設(shè)置于輪轂14上的壓緊部14b,沿軸向固定 于輪轂14上。外方部件2由單一的部件形成，外徑面在整體的范 圍內(nèi)形成圓筒狀面，不具有圖1的實(shí)例的車體安裝用法蘭12。本實(shí)例為輪轂14的車輪安裝用法蘭17的根部為非標(biāo)準(zhǔn)組織 的部分30的實(shí)例。圖10的第6實(shí)施方式為圖9的實(shí)例的車輪用軸承裝置用于從 動(dòng)輪支承的實(shí)例，輪轂14不具有中間的通孔21。其它的方案與圖 7的實(shí)例相同。圖11的第7實(shí)施方式的車輪用軸承裝置與圖9的車輪用軸承 裝置相同，內(nèi)方部件1由輪轂14，與和該輪轂14的軸部14a的外 周嵌合的多排內(nèi)圈15構(gòu)成。外方部件2由單 一 的部件形成，不具 有車體安裝用法蘭12。在本實(shí)例中，2個(gè)內(nèi)圈15為相同的尺寸， 內(nèi)圈15相對(duì)輪轂14的軸向的固定不依靠壓緊，而通過與輪轂14 連接的均速接頭(圖中未示出)進(jìn)行。非標(biāo)準(zhǔn)組織的部分30與圖9 的實(shí)例相同。圖12的第8實(shí)施方式的車輪用軸承裝置為第4代型，內(nèi)方部件1由輪轂14,與作為均速接頭31中的一個(gè)接頭部件的接頭外圏 32構(gòu)成，在輪轂14和接頭外圏32上形成各排的軌道面6, 7。外 方部件2由單一部件形成，具有車體安裝用法蘭12。該圖為輪轂 14的車輪安裝用法蘭17的根部為非標(biāo)準(zhǔn)組織的部分30的實(shí)例 圖13的第9實(shí)施方式的車輪用軸承裝置為第2代型的外圏旋 轉(zhuǎn)型，內(nèi)方部件1由多排內(nèi)圈15形成。外方部件2包括車輪安裝 用法蘭17和導(dǎo)向部20。該圖為外方部件2的車輪安裝用法蘭17 的根部為非標(biāo)準(zhǔn)組織的部分30的實(shí)例。如上所述，參照附圖，對(duì)優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說明，如果是本領(lǐng) 域的普通技術(shù)人員，在觀看本說明書后，會(huì)容易在顯然的范圍內(nèi)， 想到各種變更和修正方案。因此，將這樣的變更和修正解釋為由 權(quán)利要求的范圍確定的發(fā)明的范圍內(nèi)的方式。
權(quán)利要求
1.一種車輪用軸承裝置的制造方法，該車輪用軸承裝置包括可通過多排的滾動(dòng)體而相互旋轉(zhuǎn)的內(nèi)方部件和外方部件，構(gòu)成上述內(nèi)方部件和上述外方部件的任意的部件為鋼材的熱鍛件，在上述部件的熱鍛工序的中途或最后，通過冷卻劑進(jìn)行沖洗，或控制冷卻速度和溫度，由此，對(duì)上述部件的一部分進(jìn)行冷卻，這樣，上述部件的母材部分為標(biāo)準(zhǔn)組織，在上述部件的表面上，獲得非標(biāo)準(zhǔn)組織。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輪用軸承裝置的制造方法，其中， 在上述熱鍛工序的最后，通過冷卻劑對(duì)上述部件進(jìn)行沖洗，對(duì)其 局部冷卻，然后，進(jìn)行本身回?zé)?，這樣，獲得作為上述非標(biāo)準(zhǔn)組 織的細(xì)樹:鐵氧體 珠光體組織。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輪用軸承裝置的制造方法，其中， 上述熱鍛工序由多階段的鍛造工序形成，在最終階段的鍛造工序 之前，進(jìn)行上述部件的一部分的冷卻，然后，進(jìn)行最終階段的鍛 造工序，由此，獲得作為上述非標(biāo)準(zhǔn)組織的細(xì)微鐵氧體.珠光體 組織。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輪用軸承裝置的制造方法，其中， 在上述熱鍛工序的最后，對(duì)上述部件局部冷卻，直至馬氏體起始 點(diǎn)以下，然后，進(jìn)行回?zé)峄鼗?，由此，獲得作為上述非標(biāo)準(zhǔn)組織 的回火馬氏體組織。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輪用軸承裝置的制造方法，其中， 在上述熱鍛工序的最后，以規(guī)定的冷卻速度對(duì)上述部件進(jìn)行冷卻， 直至室溫程度，由此，獲得作為上述非標(biāo)準(zhǔn)組織的頂部貝氏體組 織。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輪用軸承裝置的制造方法，其中， 在上述熱鍛工序的最后，以規(guī)定的冷卻速度對(duì)上述部件進(jìn)行冷卻， 直至室溫程度，由此，獲得作為上述非標(biāo)準(zhǔn)組織的底部貝氏體組 織。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車給用軸承裝置的制造方法，其中， 獲得下述的a - e中的任何者所述的組織中的至少2種以上的混合 組織a. 通過在上述熱鍛工序的最后，借助冷卻劑對(duì)上述部件進(jìn)行沖 洗，對(duì)其局部冷卻，然后，進(jìn)行本身回?zé)岬姆绞将@得的細(xì)微鐵氧 體.珠光體組織；b. 通過上述熱鍛工序由多階段的鍛造工序形成，在最終階段的 鍛造工序之前，進(jìn)行上述部件的一部分的冷卻，然后，進(jìn)行最終 階段的鍛造工序的方式獲得的細(xì)微鐵氧體 珠光體組織；c. 通過在上述熱鍛工序的最后，對(duì)上述部件局部冷卻，直至馬 氏體起始點(diǎn)以下，然后，進(jìn)行回?zé)峄鼗鸬姆绞将@得的回火馬氏體 組織；d. 通過在上述熱鍛工序的最后，以規(guī)定的冷卻速度對(duì)上述部件 進(jìn)行冷卻，直至室溫程度的方式獲得的的頂部貝氏體組織；e. 通過在上述熱鍛工序的最后，以規(guī)定的冷卻速度對(duì)上述部件 進(jìn)行冷卻，直至室溫程度的方式獲得的的底部貝氏體組織。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輪用軸承裝置的制造方法，其中， 設(shè)置上述非標(biāo)準(zhǔn)組織的部件為具有車輪安裝用的法蘭的部件，設(shè) 置上述非標(biāo)準(zhǔn)組織的部分為上述法蘭的根部的表面。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輪用軸承裝置的制造方法，其中， 上述內(nèi)方部件由輪轂，與和該輪轂的軸部的外周嵌合的內(nèi)圈構(gòu)成， 獲得上述非標(biāo)準(zhǔn)組織的部件為上述輪轂。
全文摘要
本發(fā)明的課題在于提供一種車輪用軸承裝置的制造方法，其可通過組織細(xì)微化、硬度的提高，提高強(qiáng)度、疲勞強(qiáng)度，并且抑制工序增加造成的生產(chǎn)性的降低。本方法涉及制造車輪用軸承裝置的方法，該車輪用軸承裝置包括可通過多排的滾動(dòng)體(3)而相互旋轉(zhuǎn)的內(nèi)方部件(1)和外方部件(2)，構(gòu)成上述內(nèi)方部件(1)和上述外方部件(2)的任意的部件比如，輪轂(14)為鋼材的熱鍛件。在上述輪轂(14)等部件的熱鍛工序的中途或最后，通過冷卻劑進(jìn)行沖洗，或控制冷卻速度和溫度，由此，對(duì)輪轂(14)等部件的一部分進(jìn)行冷卻，這樣，上述部件的母材部分為標(biāo)準(zhǔn)組織，在表面上，獲得非標(biāo)準(zhǔn)組織的部分(30)。非標(biāo)準(zhǔn)組織為細(xì)微鐵氧體·珠光體組織、頂部貝氏體組織、底部貝氏體組織、回火馬氏體組織中的任意者，或至少這些組織中的2種以上的混合組織。
文檔編號(hào)C21D9/40GK101223292SQ200680026348
公開日2008年7月16日 申請(qǐng)日期2006年7月10日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月20日
發(fā)明者上井清史, 豐岡高明, 吉田和彥, 平井功, 木村秀途, 田洼孝康, 芳野康平, 長谷和邦 申請(qǐng)人:Ntn株式會(huì)社;杰富意鋼鐵株式會(huì)社