JP2001200314A - 車輪軸受装置 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 軸受のサイズおよび重量を大きくすることな
く、寿命水準の向上を図り得る車輪軸受装置を提供する
ことにある。 【解決手段】 ハブ輪1およびそのハブ輪1の小径端部
外周に圧入された内輪20からなり、それぞれの外周に
複列の軌道面18,19を形成し、ハブ輪1に車輪が取
り付けられる回転部材と、そのハブ輪1および内輪20
の軌道面と対向する複列の軌道面16,17が形成さ
れ、車体側のナックル14に連結固定された外輪15
と、前記ハブ輪1および内輪20と外輪15とのそれぞ
れの軌道面間に介装された複列の転動体21,22とか
らなり、車輪を車体に回転自在に支持する車輪軸受装置
において、少なくとも前記ハブ輪1および内輪20を、
Cが0.60〜0.80wt%の炭素鋼で形成し、所定
の部位に高周波焼入れによる表面硬化層を形成する。
く、寿命水準の向上を図り得る車輪軸受装置を提供する
ことにある。 【解決手段】 ハブ輪1およびそのハブ輪1の小径端部
外周に圧入された内輪20からなり、それぞれの外周に
複列の軌道面18,19を形成し、ハブ輪1に車輪が取
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れ、車体側のナックル14に連結固定された外輪15
と、前記ハブ輪1および内輪20と外輪15とのそれぞ
れの軌道面間に介装された複列の転動体21,22とか
らなり、車輪を車体に回転自在に支持する車輪軸受装置
において、少なくとも前記ハブ輪1および内輪20を、
Cが0.60〜0.80wt%の炭素鋼で形成し、所定
の部位に高周波焼入れによる表面硬化層を形成する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は車輪軸受装置に関
し、詳しくは、自動車用車輪を車体に回転自在に支持す
る長寿命の車輪軸受装置に関する。
し、詳しくは、自動車用車輪を車体に回転自在に支持す
る長寿命の車輪軸受装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図1は自動車に用いられる車輪軸受装置
の一例で、駆動側車輪に用いられた構造例を示す。この
軸受装置は、ハブ輪1と等速自在継手2の外方継手部材
3と車軸軸受4がユニット化されている。なお、等速自
在継手2の外方継手部材3は、軸方向に延びるステム部
5をハブ輪1の貫通孔6に挿通し、そのステム部5の外
径及び貫通孔6の内径に形成されたセレーション7,8
によりハブ輪1とトルク伝達可能なように結合されてナ
ット9で固定されている。
の一例で、駆動側車輪に用いられた構造例を示す。この
軸受装置は、ハブ輪1と等速自在継手2の外方継手部材
3と車軸軸受4がユニット化されている。なお、等速自
在継手2の外方継手部材3は、軸方向に延びるステム部
5をハブ輪1の貫通孔6に挿通し、そのステム部5の外
径及び貫通孔6の内径に形成されたセレーション7,8
によりハブ輪1とトルク伝達可能なように結合されてナ
ット9で固定されている。
【0003】この等速自在継手2は、前記外方継手部材
3の他、ドライブシャフト10の端部に取り付けられた
内方継手部材11と、内方継手部材11及び外方継手部
材3のトラック溝間に組み込まれた複数のトルク伝達ボ
ール12と、内方継手部材11の外球面と外方継手部材
3の内球面との間に介在してトルク伝達ボール12を支
持する保持器13とで構成されている。
3の他、ドライブシャフト10の端部に取り付けられた
内方継手部材11と、内方継手部材11及び外方継手部
材3のトラック溝間に組み込まれた複数のトルク伝達ボ
ール12と、内方継手部材11の外球面と外方継手部材
3の内球面との間に介在してトルク伝達ボール12を支
持する保持器13とで構成されている。
【0004】この軸受装置は、ハブ輪1を車軸軸受4に
よって回転自在に支持した構造を有し、そのハブ輪1に
車輪ホイール(図示せず)が固定され、車軸軸受4をナ
ックル14を介して車体の懸架装置(図示せず)によっ
て支持する。
よって回転自在に支持した構造を有し、そのハブ輪1に
車輪ホイール(図示せず)が固定され、車軸軸受4をナ
ックル14を介して車体の懸架装置(図示せず)によっ
て支持する。
【0005】車軸軸受4は、複列アンギュラ玉軸受構造
で、外輪15の内径面に複列の軌道面16,17が形成
され、ハブ輪1の外周面に形成された一方の軌道面18
とそのハブ輪1の端部外周に圧入された内輪20の外周
面に形成された他方の軌道面19とで、前記外輪15の
軌道面16,17と対向する複列の軌道面18,19が
形成され、外輪15とハブ輪1及び内輪20の軌道面間
に複列の転動体21,22を介在させ、各列の転動体2
1,22を保持器23,24により円周方向等間隔に支
持した構造を具備する。
で、外輪15の内径面に複列の軌道面16,17が形成
され、ハブ輪1の外周面に形成された一方の軌道面18
とそのハブ輪1の端部外周に圧入された内輪20の外周
面に形成された他方の軌道面19とで、前記外輪15の
軌道面16,17と対向する複列の軌道面18,19が
形成され、外輪15とハブ輪1及び内輪20の軌道面間
に複列の転動体21,22を介在させ、各列の転動体2
1,22を保持器23,24により円周方向等間隔に支
持した構造を具備する。
【0006】外輪15の外周には車体取付けフランジ2
5が突設され、そのフランジ25に円周方向に沿って複
数箇所に形成された雌ねじ26にボルト27を螺着する
ことによりナックル14に固定するようにしている。な
お、車軸軸受4に対して外部からの異物の侵入や内部に
充填したグリースの漏出を防止するため、シール28が
設けられている。
5が突設され、そのフランジ25に円周方向に沿って複
数箇所に形成された雌ねじ26にボルト27を螺着する
ことによりナックル14に固定するようにしている。な
お、車軸軸受4に対して外部からの異物の侵入や内部に
充填したグリースの漏出を防止するため、シール28が
設けられている。
【0007】ハブ輪1は車輪取付けフランジ29を備
え、このフランジ29の円周方向等間隔位置に車輪ホイ
ールを固定するためのハブボルト30が取り付けられて
いる。このハブ輪1のフランジ29には、前記ハブボル
ト30によりブレーキロータ31が固定されている。
え、このフランジ29の円周方向等間隔位置に車輪ホイ
ールを固定するためのハブボルト30が取り付けられて
いる。このハブ輪1のフランジ29には、前記ハブボル
ト30によりブレーキロータ31が固定されている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の車輪
軸受装置では、前記ハブ輪1や外輪15に、高周波焼入
れ鋼としてJIS G 4051で規定されているS40C〜S5
8C、特にS53C(中炭素鋼)が用いられている。こ
のS53C(中炭素鋼)をハブ輪1や外輪15の素材と
して用いるのは、そのハブ輪1や外輪15の大きさおよ
び形状を塑性加工により実現しようとすると、軸受用高
炭素クロム鋼としてJIS G 4805で規定されているSUJ
2などの高炭素鋼を用いた場合に鍛造性が著しく悪くな
るためである。
軸受装置では、前記ハブ輪1や外輪15に、高周波焼入
れ鋼としてJIS G 4051で規定されているS40C〜S5
8C、特にS53C(中炭素鋼)が用いられている。こ
のS53C(中炭素鋼)をハブ輪1や外輪15の素材と
して用いるのは、そのハブ輪1や外輪15の大きさおよ
び形状を塑性加工により実現しようとすると、軸受用高
炭素クロム鋼としてJIS G 4805で規定されているSUJ
2などの高炭素鋼を用いた場合に鍛造性が著しく悪くな
るためである。
【0009】しかしながら、前記S53Cを用いた場合
でも、SUJ2の転動疲労寿命と比較すると、その寿命
水準は十分とはいえない。特に、ハブ輪1および内輪2
0の外径面と外輪15の内径面とに形成されたインナボ
ード側およびアウタボード側の軌道面について寿命水準
が低下する傾向にある。この寿命低下を防止する手段と
して、軸受の定格荷重をアップした設計を採用して寿命
の確保を行っているが、その場合、軸受のサイズおよび
重量が大きい設計にせざるを得ない。
でも、SUJ2の転動疲労寿命と比較すると、その寿命
水準は十分とはいえない。特に、ハブ輪1および内輪2
0の外径面と外輪15の内径面とに形成されたインナボ
ード側およびアウタボード側の軌道面について寿命水準
が低下する傾向にある。この寿命低下を防止する手段と
して、軸受の定格荷重をアップした設計を採用して寿命
の確保を行っているが、その場合、軸受のサイズおよび
重量が大きい設計にせざるを得ない。
【0010】そこで、本発明は前記問題点に鑑みて提案
されたもので、その目的とするところは、軸受のサイズ
および重量を大きくすることなく、寿命水準の向上を図
り得る車輪軸受装置を提供することにある。
されたもので、その目的とするところは、軸受のサイズ
および重量を大きくすることなく、寿命水準の向上を図
り得る車輪軸受装置を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の技術的手段として、本発明は、複列の軌道面を有し、
車輪が取り付けられる回転部材と、その回転部材の軌道
面と対向する複列の軌道面が形成され、車体側の取付け
部材に連結固定される固定部材と、前記回転部材と固定
部材のそれぞれの軌道面間に介装された複列の転動体と
からなり、車輪を車体に回転自在に支持する車輪軸受装
置において、少なくとも前記回転部材を、Cが0.60
〜0.80wt%の炭素鋼で形成し、所定の部位に高周
波焼入れによる表面硬化層を形成したことを特徴とする
(請求項1)。
の技術的手段として、本発明は、複列の軌道面を有し、
車輪が取り付けられる回転部材と、その回転部材の軌道
面と対向する複列の軌道面が形成され、車体側の取付け
部材に連結固定される固定部材と、前記回転部材と固定
部材のそれぞれの軌道面間に介装された複列の転動体と
からなり、車輪を車体に回転自在に支持する車輪軸受装
置において、少なくとも前記回転部材を、Cが0.60
〜0.80wt%の炭素鋼で形成し、所定の部位に高周
波焼入れによる表面硬化層を形成したことを特徴とする
(請求項1)。
【0012】本発明の車輪軸受装置では、少なくとも前
記回転部材を、Cが0.60〜0.80wt%の炭素鋼
で形成したことにより、軸受用高炭素クロム鋼としてJI
S G4805で規定されているSUJ2(Cが0.95〜
1.10wt%)よりも炭素量が少ない分、加工性(鍛
造加工)が向上し、また、所定の部位に高周波焼入れに
よる表面硬化層を形成したことにより、硬度の低下を抑
制して転動疲労寿命を向上させ得る。
記回転部材を、Cが0.60〜0.80wt%の炭素鋼
で形成したことにより、軸受用高炭素クロム鋼としてJI
S G4805で規定されているSUJ2(Cが0.95〜
1.10wt%)よりも炭素量が少ない分、加工性(鍛
造加工)が向上し、また、所定の部位に高周波焼入れに
よる表面硬化層を形成したことにより、硬度の低下を抑
制して転動疲労寿命を向上させ得る。
【0013】前記回転部材は、Cが0.70wt%以上
で0.80wt%未満、Siが0.50wt%以上で
1.0wt%以下、Mnが0.10wt%以上で2.0
wt%以下、Crが0.40wt%以上で0.95wt
%以下、Alが0.050wt%以下、Oが0.003
0wt%以下を含有し、残部がFeおよび不可避不純物
を有する鋼材により形成されていることが望ましい(請
求項2)。このような鋼材を使用することにより、加工
性および転動疲労寿命をより一層向上させることができ
る。
で0.80wt%未満、Siが0.50wt%以上で
1.0wt%以下、Mnが0.10wt%以上で2.0
wt%以下、Crが0.40wt%以上で0.95wt
%以下、Alが0.050wt%以下、Oが0.003
0wt%以下を含有し、残部がFeおよび不可避不純物
を有する鋼材により形成されていることが望ましい(請
求項2)。このような鋼材を使用することにより、加工
性および転動疲労寿命をより一層向上させることができ
る。
【0014】前記回転部材の複列の軌道面のうち、イン
ボード側の軌道面を別体の内輪に形成し、その内輪を、
Cが0.8〜1.2wt%、Siが0.4〜1.0wt
%、Crが0.2〜1.2wt%、Mnが0.8〜1.
5wt%を含有する合金鋼により形成し、浸炭窒化処理
の後、830〜870℃から焼入れして160〜190
℃の温度範囲に焼き戻しし、表層部の残留オーステナイ
トを25〜50%としたことが望ましい(請求項3)。
ボード側の軌道面を別体の内輪に形成し、その内輪を、
Cが0.8〜1.2wt%、Siが0.4〜1.0wt
%、Crが0.2〜1.2wt%、Mnが0.8〜1.
5wt%を含有する合金鋼により形成し、浸炭窒化処理
の後、830〜870℃から焼入れして160〜190
℃の温度範囲に焼き戻しし、表層部の残留オーステナイ
トを25〜50%としたことが望ましい(請求項3)。
【0015】また、インボード側の軌道面を、炭素含有
量が0.15〜0.40wt%の浸炭鋼からなる別体の
内輪に形成し、その軌道面が、炭素含有量0.8wt%
以上で、かつ、ロックウェル硬さHRC58以上である
表面硬化層と、ロックウェル硬さHRC48以上でHR
C58未満の芯部とからなり、前記表面硬化層は、残留
オーステナイト量が25〜35%、残留オーステナイト
組織の大きさが5μm以下、かつ、残留炭化物量が10
%以下であることが望ましい(請求項4)。
量が0.15〜0.40wt%の浸炭鋼からなる別体の
内輪に形成し、その軌道面が、炭素含有量0.8wt%
以上で、かつ、ロックウェル硬さHRC58以上である
表面硬化層と、ロックウェル硬さHRC48以上でHR
C58未満の芯部とからなり、前記表面硬化層は、残留
オーステナイト量が25〜35%、残留オーステナイト
組織の大きさが5μm以下、かつ、残留炭化物量が10
%以下であることが望ましい(請求項4)。
【0016】回転部材の複列の軌道面のうち、インボー
ド側の軌道面が寿命的に厳しい箇所であるため、そのイ
ンボード側の軌道面が形成された別体の内輪を前記組成
の鋼材として前記熱処理を施すことにより、さらに、転
動疲労寿命を向上させることができる。
ド側の軌道面が寿命的に厳しい箇所であるため、そのイ
ンボード側の軌道面が形成された別体の内輪を前記組成
の鋼材として前記熱処理を施すことにより、さらに、転
動疲労寿命を向上させることができる。
【0017】
【発明の実施の形態】本発明に係る車輪軸受装置の実施
形態を図1乃至図4に基づいて以下に詳述する。以下の
実施形態は、図2〜図4では、図1に示す第三世代と称
される車輪軸受装置に適用したものであり、図1と同一
部分には同一参照符号を付す。
形態を図1乃至図4に基づいて以下に詳述する。以下の
実施形態は、図2〜図4では、図1に示す第三世代と称
される車輪軸受装置に適用したものであり、図1と同一
部分には同一参照符号を付す。
【0018】図1に示す第一の実施形態は、自動車の駆
動側車輪に用いられた構造例を示す。この軸受装置は、
ハブ輪1と等速自在継手2の外方継手部材3と車軸軸受
4がユニット化されている。なお、等速自在継手2の外
方継手部材3は、軸方向に延びるステム部5をハブ輪1
の貫通孔6に挿通し、そのステム部5の外径及び貫通孔
6の内径に形成されたセレーション7,8によりハブ輪
1とトルク伝達可能なように結合されてナット9で固定
されている。
動側車輪に用いられた構造例を示す。この軸受装置は、
ハブ輪1と等速自在継手2の外方継手部材3と車軸軸受
4がユニット化されている。なお、等速自在継手2の外
方継手部材3は、軸方向に延びるステム部5をハブ輪1
の貫通孔6に挿通し、そのステム部5の外径及び貫通孔
6の内径に形成されたセレーション7,8によりハブ輪
1とトルク伝達可能なように結合されてナット9で固定
されている。
【0019】この等速自在継手2は、前記外方継手部材
3の他、ドライブシャフト10の端部に取り付けられた
内方継手部材11と、内方継手部材11及び外方継手部
材3のトラック溝間に組み込まれた複数のトルク伝達ボ
ール12と、内方継手部材11の外球面と外方継手部材
3の内球面との間に介在してトルク伝達ボール12を支
持する保持器13とで構成されている。
3の他、ドライブシャフト10の端部に取り付けられた
内方継手部材11と、内方継手部材11及び外方継手部
材3のトラック溝間に組み込まれた複数のトルク伝達ボ
ール12と、内方継手部材11の外球面と外方継手部材
3の内球面との間に介在してトルク伝達ボール12を支
持する保持器13とで構成されている。
【0020】この軸受装置は、ハブ輪1を車軸軸受4に
よって回転自在に支持した構造を有し、そのハブ輪1に
車輪ホイール(図示せず)が固定され、車軸軸受4を取
付け部材であるナックル14を介して車体の懸架装置
(図示せず)によって支持する。ハブ輪1は車輪取付け
フランジ29を備え、このフランジ29の円周方向等間
隔位置に車輪ホイールを固定するためのハブボルト30
が取り付けられている。このハブ輪1のフランジ29に
は、前記ハブボルト30によりブレーキロータ31が固
定されている。
よって回転自在に支持した構造を有し、そのハブ輪1に
車輪ホイール(図示せず)が固定され、車軸軸受4を取
付け部材であるナックル14を介して車体の懸架装置
(図示せず)によって支持する。ハブ輪1は車輪取付け
フランジ29を備え、このフランジ29の円周方向等間
隔位置に車輪ホイールを固定するためのハブボルト30
が取り付けられている。このハブ輪1のフランジ29に
は、前記ハブボルト30によりブレーキロータ31が固
定されている。
【0021】車軸軸受4は、複列アンギュラ玉軸受構造
で、固定部材である外輪15の内径面に複列の軌道面1
6,17が形成され、ハブ輪1の外周面に形成された一
方の軌道面18とそのハブ輪1の小径端部の外周に圧入
された内輪20の外周面に形成された他方の軌道面19
とで、前記外輪15の軌道面16,17と対向する複列
の軌道面18,19が形成され、外輪15とハブ輪1及
び内輪20の軌道面間に複列の転動体21,22を介在
させ、各列の転動体21,22を保持器23,24によ
り円周方向等間隔に支持した構造を具備する。前記ハブ
輪1と内輪20とで回転部材を構成する。なお、車軸軸
受4に対して外部からの異物の侵入や内部に充填したグ
リースの漏出を防止するため、シール28が設けられて
いる。
で、固定部材である外輪15の内径面に複列の軌道面1
6,17が形成され、ハブ輪1の外周面に形成された一
方の軌道面18とそのハブ輪1の小径端部の外周に圧入
された内輪20の外周面に形成された他方の軌道面19
とで、前記外輪15の軌道面16,17と対向する複列
の軌道面18,19が形成され、外輪15とハブ輪1及
び内輪20の軌道面間に複列の転動体21,22を介在
させ、各列の転動体21,22を保持器23,24によ
り円周方向等間隔に支持した構造を具備する。前記ハブ
輪1と内輪20とで回転部材を構成する。なお、車軸軸
受4に対して外部からの異物の侵入や内部に充填したグ
リースの漏出を防止するため、シール28が設けられて
いる。
【0022】この第一の実施形態では、車軸軸受4にお
いて、外輪15の内径に形成された複列の軌道面16,
17に対向する複列の軌道面18,19のうち、一方の
軌道面19(インボード側)をハブ輪1とは別体の内輪
20で形成した第三世代の構造であるが、本発明はこれ
に限定されることなく、図2に示す構造のものであって
も適用可能である。図2に示す第二の実施形態は、第二
世代と称される軸受装置であって、他方の軌道面18
(アウトボード側)もハブ輪1と別体の内輪32で形成
した構造を有する。
いて、外輪15の内径に形成された複列の軌道面16,
17に対向する複列の軌道面18,19のうち、一方の
軌道面19(インボード側)をハブ輪1とは別体の内輪
20で形成した第三世代の構造であるが、本発明はこれ
に限定されることなく、図2に示す構造のものであって
も適用可能である。図2に示す第二の実施形態は、第二
世代と称される軸受装置であって、他方の軌道面18
(アウトボード側)もハブ輪1と別体の内輪32で形成
した構造を有する。
【0023】なお、前述した第一および第二の実施形態
では、ハブ輪1と等速自在継手2の外方継手部材3とを
ナット9により結合させた構造であるが、この構造以外
に、例えばハブ輪1の端部から突出するステム部5の端
部を加締めによる塑性変形でもって両者を結合させた構
造であっても適用可能である。
では、ハブ輪1と等速自在継手2の外方継手部材3とを
ナット9により結合させた構造であるが、この構造以外
に、例えばハブ輪1の端部から突出するステム部5の端
部を加締めによる塑性変形でもって両者を結合させた構
造であっても適用可能である。
【0024】また、第一の実施形態の内輪20は、ハブ
輪1の小径端部の外周に圧入した構造であるが、図3に
示す構造のものにも適用可能である。この第三の実施形
態は、ハブ輪1と別体の内輪20を等速自在継手2の外
方継手部材3のステム部5の根元部外周に圧入した構造
を有する。ステム部5は中空状をなし、その端部および
ハブ輪1にそれぞれ形成されたセレーション7,8によ
りトルク伝達可能なように結合されてボルト33で固定
されている。
輪1の小径端部の外周に圧入した構造であるが、図3に
示す構造のものにも適用可能である。この第三の実施形
態は、ハブ輪1と別体の内輪20を等速自在継手2の外
方継手部材3のステム部5の根元部外周に圧入した構造
を有する。ステム部5は中空状をなし、その端部および
ハブ輪1にそれぞれ形成されたセレーション7,8によ
りトルク伝達可能なように結合されてボルト33で固定
されている。
【0025】さらに、図4に示すように第四世代と称さ
れる構造のものにも適用可能である。この第四の実施形
態は、アウトボード側の軌道面18をハブ輪1の外周面
に形成し、インボード側の軌道面19を等速自在継手2
の外方継手部材3の外周面に形成した構造を有する。
れる構造のものにも適用可能である。この第四の実施形
態は、アウトボード側の軌道面18をハブ輪1の外周面
に形成し、インボード側の軌道面19を等速自在継手2
の外方継手部材3の外周面に形成した構造を有する。
【0026】また、前述した第三および第四の実施形態
では、ハブ輪1と等速自在継手2の外方継手部材3とを
ボルト33により結合させた構造であるが、この構造以
外に、例えばステム部5の端部を径方向内側から外側に
向けて拡径させ、この加締めによる塑性変形でもって両
者を結合させた構造であってもよい。
では、ハブ輪1と等速自在継手2の外方継手部材3とを
ボルト33により結合させた構造であるが、この構造以
外に、例えばステム部5の端部を径方向内側から外側に
向けて拡径させ、この加締めによる塑性変形でもって両
者を結合させた構造であってもよい。
【0027】なお、本発明は、駆動側車輪を車体に回転
自在に支持する構造以外にも、従動側車輪を車体に回転
自在に支持する構造にも適用可能であるのは勿論であ
る。
自在に支持する構造以外にも、従動側車輪を車体に回転
自在に支持する構造にも適用可能であるのは勿論であ
る。
【0028】これら各実施形態において、車輪軸受装置
の構成部材、すなわち、第一の実施形態ではハブ輪1と
外輪15、第二の実施形態では内輪20,32と外輪1
5、第三の実施形態ではハブ輪1、内輪20と外輪1
5、第四の実施形態ではハブ輪1、等速自在継手2の外
方継手部材3と外輪15は、Cが0.60〜0.80w
t%の炭素鋼で形成し、所定の部位、すなわち、前記各
構成部材により形成されたインボード側およびアウトボ
ード側の軌道面に高周波焼入れによる表面硬化層を形成
する。なお、前記外輪15については、従来使用されて
いたS53C(中炭素鋼)でも可能である。
の構成部材、すなわち、第一の実施形態ではハブ輪1と
外輪15、第二の実施形態では内輪20,32と外輪1
5、第三の実施形態ではハブ輪1、内輪20と外輪1
5、第四の実施形態ではハブ輪1、等速自在継手2の外
方継手部材3と外輪15は、Cが0.60〜0.80w
t%の炭素鋼で形成し、所定の部位、すなわち、前記各
構成部材により形成されたインボード側およびアウトボ
ード側の軌道面に高周波焼入れによる表面硬化層を形成
する。なお、前記外輪15については、従来使用されて
いたS53C(中炭素鋼)でも可能である。
【0029】前記構成部材を、Cが0.60〜0.80
wt%の炭素鋼で形成したことにより、軸受用高炭素ク
ロム鋼としてJIS G 4805で規定されているSUJ2(C
が0.95〜1.10wt%)よりも炭素量が少ない
分、加工性(鍛造加工)が向上し、また、所定の部位に
高周波焼入れによる表面硬化層を形成したことにより、
硬度の低下を抑制して転動疲労寿命を向上させる。C
は、強度、耐摩耗性および転動疲労寿命を向上させる上
で、0.60wt%以上必要であり、0.80wt%よ
り多くなると、加工性、被削性および靭性が低下する点
でこれを上限とする。
wt%の炭素鋼で形成したことにより、軸受用高炭素ク
ロム鋼としてJIS G 4805で規定されているSUJ2(C
が0.95〜1.10wt%)よりも炭素量が少ない
分、加工性(鍛造加工)が向上し、また、所定の部位に
高周波焼入れによる表面硬化層を形成したことにより、
硬度の低下を抑制して転動疲労寿命を向上させる。C
は、強度、耐摩耗性および転動疲労寿命を向上させる上
で、0.60wt%以上必要であり、0.80wt%よ
り多くなると、加工性、被削性および靭性が低下する点
でこれを上限とする。
【0030】前記構成部材は、Cが0.70wt%以上
で0.80wt%未満、Siが0.50wt%以上で
1.0wt%以下、Mnが0.10wt%以上で2.0
wt%以下、Crが0.40wt%以上で0.95wt
%以下、Alが0.050wt%以下、Oが0.003
0wt%以下を含有し、残部がFeおよび不可避不純物
を有する鋼材により形成されていることが望ましい。こ
のような鋼材を使用することにより、加工性および転動
疲労寿命をより一層向上させることができる。
で0.80wt%未満、Siが0.50wt%以上で
1.0wt%以下、Mnが0.10wt%以上で2.0
wt%以下、Crが0.40wt%以上で0.95wt
%以下、Alが0.050wt%以下、Oが0.003
0wt%以下を含有し、残部がFeおよび不可避不純物
を有する鋼材により形成されていることが望ましい。こ
のような鋼材を使用することにより、加工性および転動
疲労寿命をより一層向上させることができる。
【0031】構成部材のCは、強度、耐摩耗性および転
動疲労寿命をより一層向上させる点で、0.70wt%
以上必要であり、0.80wt%より多くなると、前述
したように加工性、被削性および靭性が低下する点でこ
れを上限とする。
動疲労寿命をより一層向上させる点で、0.70wt%
以上必要であり、0.80wt%より多くなると、前述
したように加工性、被削性および靭性が低下する点でこ
れを上限とする。
【0032】Siは、脱酸のほかに、転動疲労寿命を向
上させる元素として必要なものであり、その含有量が
0.50wt%未満ではこの効果が小さく、一方、1.
0wt%を超えて添加すると、被削性および加工性が著
しく低下するのでこれを上限とする。
上させる元素として必要なものであり、その含有量が
0.50wt%未満ではこの効果が小さく、一方、1.
0wt%を超えて添加すると、被削性および加工性が著
しく低下するのでこれを上限とする。
【0033】Mnは、鋼の焼入れ性を向上させることに
よって靭性を高め、また、転動疲労寿命の向上に有効に
寄与する。しかし、0.10wt%に満たないとこの添
加効果に乏しく、一方、2.0wt%を超えて添加する
と、被削性、靭性および加工性が著しく低下する。従っ
て、Mnは、0.10〜2.0wt%の範囲とし、好ま
しくは、0.50〜1.20wt%の範囲とする。
よって靭性を高め、また、転動疲労寿命の向上に有効に
寄与する。しかし、0.10wt%に満たないとこの添
加効果に乏しく、一方、2.0wt%を超えて添加する
と、被削性、靭性および加工性が著しく低下する。従っ
て、Mnは、0.10〜2.0wt%の範囲とし、好ま
しくは、0.50〜1.20wt%の範囲とする。
【0034】Crは、鋼の焼入れ性を高め、強度および
靭性を向上させるものであり、その含有量が0.40w
t%未満ではこれらの効果が小さく、一方、0.95w
t%を超えると、他元素との関係より拡散焼鈍省略が不
可能となる。なお、Crのこのような効果は、0.80
wt%でほぼ飽和し、0.80wt%以上では他元素、
特にC量およびSi量との関係により、溶製時に巨大炭
化物が生成しやすくなる。従って、Crは、0.40〜
0.95wt%の範囲とし、好ましくは、0.40〜
0.80wt%の範囲とする。
靭性を向上させるものであり、その含有量が0.40w
t%未満ではこれらの効果が小さく、一方、0.95w
t%を超えると、他元素との関係より拡散焼鈍省略が不
可能となる。なお、Crのこのような効果は、0.80
wt%でほぼ飽和し、0.80wt%以上では他元素、
特にC量およびSi量との関係により、溶製時に巨大炭
化物が生成しやすくなる。従って、Crは、0.40〜
0.95wt%の範囲とし、好ましくは、0.40〜
0.80wt%の範囲とする。
【0035】Alは、脱酸剤として添加するものであ
り、Oと結合して硬質な酸化物系介在物を形成するた
め、転動疲労寿命を低下させる。従って、できる限り低
い方が望ましく、0.050wt%を上限とする。ま
た、Oは、Alと結合して硬質な酸化物系非金属介在物
を形成するため、転動疲労寿命を低下させる。従って、
できる限り少ない方が望ましく、0.0030wt%を
上限とする。
り、Oと結合して硬質な酸化物系介在物を形成するた
め、転動疲労寿命を低下させる。従って、できる限り低
い方が望ましく、0.050wt%を上限とする。ま
た、Oは、Alと結合して硬質な酸化物系非金属介在物
を形成するため、転動疲労寿命を低下させる。従って、
できる限り少ない方が望ましく、0.0030wt%を
上限とする。
【0036】ところで、複列の軌道面のうち、インボー
ド側の軌道面が寿命的に厳しい箇所であるため、そのイ
ンボード側の軌道面19が形成された別体の内輪20を
以下の組成からなる鋼材として所定の熱処理を施すこと
により、さらに、転動疲労寿命を向上させることができ
る。
ド側の軌道面が寿命的に厳しい箇所であるため、そのイ
ンボード側の軌道面19が形成された別体の内輪20を
以下の組成からなる鋼材として所定の熱処理を施すこと
により、さらに、転動疲労寿命を向上させることができ
る。
【0037】まず第一に、インボード側の軌道面19が
形成された別体の内輪20を、Cが0.8〜1.2wt
%、Siが0.4〜1.0wt%、Crが0.2〜1.
2wt%、Mnが0.8〜1.5wt%を含有する合金
鋼により形成し、浸炭窒化処理の後、830〜870℃
から焼入れして160〜190℃の温度範囲に焼き戻し
し、表層部の残留オーステナイトを25〜50%とす
る。
形成された別体の内輪20を、Cが0.8〜1.2wt
%、Siが0.4〜1.0wt%、Crが0.2〜1.
2wt%、Mnが0.8〜1.5wt%を含有する合金
鋼により形成し、浸炭窒化処理の後、830〜870℃
から焼入れして160〜190℃の温度範囲に焼き戻し
し、表層部の残留オーステナイトを25〜50%とす
る。
【0038】この内輪20を、Cが0.8〜1.2wt
%と高炭素にするのは、基本的に焼入れ焼戻しにより表
層部を硬化するためである。Crを0.2〜1.2wt
%の範囲としたのは、Crが0.2wt%未満では、炭
化物を形成せず、表層の硬度が不足し、1.2wt%を
超えると、炭化物が粗大化して剥離起点となり、短寿命
となりやすいからである。
%と高炭素にするのは、基本的に焼入れ焼戻しにより表
層部を硬化するためである。Crを0.2〜1.2wt
%の範囲としたのは、Crが0.2wt%未満では、炭
化物を形成せず、表層の硬度が不足し、1.2wt%を
超えると、炭化物が粗大化して剥離起点となり、短寿命
となりやすいからである。
【0039】Siは、安定して表層の残留オーステナイ
トを25%以上に高め、焼戻し軟化抵抗性を付与して、
耐熱性を確保するために0.4wt%以上必要である
が、1.0wt%を超えると、浸炭窒化処理の過程で表
面から表層部への窒素・炭素の富化を阻害するからであ
る。
トを25%以上に高め、焼戻し軟化抵抗性を付与して、
耐熱性を確保するために0.4wt%以上必要である
が、1.0wt%を超えると、浸炭窒化処理の過程で表
面から表層部への窒素・炭素の富化を阻害するからであ
る。
【0040】Mnは、焼入れ性を確保して芯部まで焼入
れするためであるが、この実施形態では、焼入れ過程お
よび焼戻し過程の残留オーステナイトを安定化させる元
素で表層部の残留オーステナイトを高める。多量のMn
の添加は、加工性の低下や焼き割れ・脆化の原因となる
ので、1.5wt%を超えない範囲で増加する。
れするためであるが、この実施形態では、焼入れ過程お
よび焼戻し過程の残留オーステナイトを安定化させる元
素で表層部の残留オーステナイトを高める。多量のMn
の添加は、加工性の低下や焼き割れ・脆化の原因となる
ので、1.5wt%を超えない範囲で増加する。
【0041】このような組成の合金鋼で内輪20を成形
し、浸炭窒化すると表層部は窒素含有量が高くなり、表
層部のMs点が芯部に比較すると低下するので、これを
焼入れすると、未変態のオーステナイトが芯部よりも表
層部に多くなる。表層部に窒素が高く、焼入れ開始温度
(オーステナイト化温度)を830〜870℃と高くす
るので、表層部の残留オーステナイトを25%以上にた
やすく高めることができる。この残留オーステナイトを
安定に高くするには、焼入れ終端温度を100℃程度
に、好ましくは、90〜120℃に高くする。この焼入
れ過程では、窒素富化された表層部のマルテンサイト変
態が内部より遅れて始まり、かつ、その変態量が内部よ
り少ないので、表層部には、残留圧縮応力が形成され
る。
し、浸炭窒化すると表層部は窒素含有量が高くなり、表
層部のMs点が芯部に比較すると低下するので、これを
焼入れすると、未変態のオーステナイトが芯部よりも表
層部に多くなる。表層部に窒素が高く、焼入れ開始温度
(オーステナイト化温度)を830〜870℃と高くす
るので、表層部の残留オーステナイトを25%以上にた
やすく高めることができる。この残留オーステナイトを
安定に高くするには、焼入れ終端温度を100℃程度
に、好ましくは、90〜120℃に高くする。この焼入
れ過程では、窒素富化された表層部のマルテンサイト変
態が内部より遅れて始まり、かつ、その変態量が内部よ
り少ないので、表層部には、残留圧縮応力が形成され
る。
【0042】焼入れ開始温度(オーステナイト化温度)
が830〜870℃と通常の焼入れ焼戻し鋼に比して高
いので、焼入れに伴う亀裂敏感値が大きくなる。そのた
め、焼入れ過程の300〜150℃の範囲の冷却能を
0.2cm-1以下とし、マルテンサイト変態過程の冷却
速度を制御することが望ましい。
が830〜870℃と通常の焼入れ焼戻し鋼に比して高
いので、焼入れに伴う亀裂敏感値が大きくなる。そのた
め、焼入れ過程の300〜150℃の範囲の冷却能を
0.2cm-1以下とし、マルテンサイト変態過程の冷却
速度を制御することが望ましい。
【0043】浸炭窒化処理は、通常は浸炭性ないし還元
性ガス中にアンモニアを添加した高温ガス中で浸炭窒化
するが、この場合には、830〜870℃の温度範囲で
浸炭窒化をした後、直ちに上記条件で油中焼入れする。
性ガス中にアンモニアを添加した高温ガス中で浸炭窒化
するが、この場合には、830〜870℃の温度範囲で
浸炭窒化をした後、直ちに上記条件で油中焼入れする。
【0044】この実施形態での熱処理方法としては、焼
入れ後の焼戻し温度を、160〜190℃の比較的低温
とし、焼戻し過程での残留オーステナイトの分解を抑え
て、表層部の残留オーステナイトを25〜50%の範囲
とする。この範囲で残留オーステナイトが高くなるほ
ど、異物混入下での潤滑条件で転動疲労寿命を改善する
が、他方、表面硬さが低下して、耐摩耗性を低下させる
ので、表層部の残留オーステナイトは25〜30%の範
囲が好ましい。これに対して、芯部は、190℃以下の
低温焼戻しであるから、通常は、残留オーステナイトが
15〜20%程度残留している。
入れ後の焼戻し温度を、160〜190℃の比較的低温
とし、焼戻し過程での残留オーステナイトの分解を抑え
て、表層部の残留オーステナイトを25〜50%の範囲
とする。この範囲で残留オーステナイトが高くなるほ
ど、異物混入下での潤滑条件で転動疲労寿命を改善する
が、他方、表面硬さが低下して、耐摩耗性を低下させる
ので、表層部の残留オーステナイトは25〜30%の範
囲が好ましい。これに対して、芯部は、190℃以下の
低温焼戻しであるから、通常は、残留オーステナイトが
15〜20%程度残留している。
【0045】第二に、インボード側の軌道面19を、炭
素含有量が0.15〜0.40wt%の浸炭鋼からなる
別体の内輪20に形成し、その軌道面19が、炭素含有
量0.8wt%以上で、かつ、ロックウェル硬さHRC
58以上である表面硬化層と、ロックウェル硬さHRC
48以上でHRC58未満の芯部とからなり、前記表面
硬化層は、残留オーステナイト量が25〜35%、残留
オーステナイト組織の大きさが5μm以下、かつ、残留
炭化物量が10%以下とする。
素含有量が0.15〜0.40wt%の浸炭鋼からなる
別体の内輪20に形成し、その軌道面19が、炭素含有
量0.8wt%以上で、かつ、ロックウェル硬さHRC
58以上である表面硬化層と、ロックウェル硬さHRC
48以上でHRC58未満の芯部とからなり、前記表面
硬化層は、残留オーステナイト量が25〜35%、残留
オーステナイト組織の大きさが5μm以下、かつ、残留
炭化物量が10%以下とする。
【0046】鋼材には、0.15〜0.40wt%のC
を含有する構造用炭素鋼または構造用低合金鋼(JIS G
4104で規定されているSCr430やJIS G 4105で規定
されているSCM430など)の清浄鋼が使用され、内
輪20に成形後、0.80wt%以上に浸炭され、か
つ、後述の焼入れ焼戻し処理により前記表面硬化層特性
を得るような浸炭層を形成する。
を含有する構造用炭素鋼または構造用低合金鋼(JIS G
4104で規定されているSCr430やJIS G 4105で規定
されているSCM430など)の清浄鋼が使用され、内
輪20に成形後、0.80wt%以上に浸炭され、か
つ、後述の焼入れ焼戻し処理により前記表面硬化層特性
を得るような浸炭層を形成する。
【0047】浸炭後に焼入れ焼戻しを行って、表面硬化
層を、残留オーステナイト量25〜35%、残留オース
テナイト組織の大きさを5μm以下、かつ、炭化物質を
10%以下に調整し、スーパーフィニッシュして軌道面
を形成する。
層を、残留オーステナイト量25〜35%、残留オース
テナイト組織の大きさを5μm以下、かつ、炭化物質を
10%以下に調整し、スーパーフィニッシュして軌道面
を形成する。
【0048】表面硬化層は、焼戻しマルテンサイト相と
残留オーステナイト相と残留炭化物とからなっている。
残留オーステナイト量は容量%で示すが、その残留オー
ステナイト量を25〜35%とするのは、高硬度の表面
硬化層に靭性を付与して潤滑油の固形異物の表面圧入に
よる塑性変形に対して応力発生を緩衝させる。残留オー
ステナイト量が25%未満では、塑性変形による応力発
生を緩衝させるのに十分ではなく、残留オーステナイト
量が35%を超えると、塑性変形が大きく表面粗さの劣
化を招来して好ましくない。
残留オーステナイト相と残留炭化物とからなっている。
残留オーステナイト量は容量%で示すが、その残留オー
ステナイト量を25〜35%とするのは、高硬度の表面
硬化層に靭性を付与して潤滑油の固形異物の表面圧入に
よる塑性変形に対して応力発生を緩衝させる。残留オー
ステナイト量が25%未満では、塑性変形による応力発
生を緩衝させるのに十分ではなく、残留オーステナイト
量が35%を超えると、塑性変形が大きく表面粗さの劣
化を招来して好ましくない。
【0049】残留オーステナイト組織の大きさとは、顕
微鏡観察下での試料研磨エッチング面のオーステナイト
組織一個の面積に等価な面積を有する円の直径に代表さ
れる大きさであるが、この大きさを5μm以下とするの
は、微小な異物の混入に対処するため、異物圧痕内に含
まれる残留オーステナイト相の数を確保して、異物の圧
入の応力を緩和して表層の亀裂発生を防止する。
微鏡観察下での試料研磨エッチング面のオーステナイト
組織一個の面積に等価な面積を有する円の直径に代表さ
れる大きさであるが、この大きさを5μm以下とするの
は、微小な異物の混入に対処するため、異物圧痕内に含
まれる残留オーステナイト相の数を確保して、異物の圧
入の応力を緩和して表層の亀裂発生を防止する。
【0050】また、残留炭化物は、主に、焼入れ加熱時
にオーステナイト相中に溶解しなかった炭化物の焼入れ
後の残留物であるが、残留炭化物量は、顕微鏡観察下で
の試料断面の占有面積%で示すが、その残留炭化物量を
10%以下としたのは、焼戻しマルテンサイト相の固溶
炭素量を高めることになり、マトリックスの強度を高め
て異物の圧下の表層内部に及ぼす圧縮応力の影響を軽減
し、かつ、マトリックスに焼戻し抵抗性を付与して、使
用中の温度上昇による硬化層の軟化を防止して、苛酷な
使用条件での転動寿命を確保する。
にオーステナイト相中に溶解しなかった炭化物の焼入れ
後の残留物であるが、残留炭化物量は、顕微鏡観察下で
の試料断面の占有面積%で示すが、その残留炭化物量を
10%以下としたのは、焼戻しマルテンサイト相の固溶
炭素量を高めることになり、マトリックスの強度を高め
て異物の圧下の表層内部に及ぼす圧縮応力の影響を軽減
し、かつ、マトリックスに焼戻し抵抗性を付与して、使
用中の温度上昇による硬化層の軟化を防止して、苛酷な
使用条件での転動寿命を確保する。
【0051】このような表面硬化層の組織は、浸炭後の
熱処理により形成する。浸炭層を0.8wt%以上に調
整するには、浸炭雰囲気中のカーボンポテンシャルを
0.8wt%以上にして所定時間で浸炭する。浸炭工程
では、浸炭雰囲気中で加熱して後(通常、拡散処理を伴
う)、油中冷却の焼入れを行う(浸炭焼入れ)が、次い
で、二次焼入れと焼戻しを行う。二次焼入れ温度を82
0〜870℃の範囲に調整して、250℃以下、特に2
00℃以下の温度で焼戻す。
熱処理により形成する。浸炭層を0.8wt%以上に調
整するには、浸炭雰囲気中のカーボンポテンシャルを
0.8wt%以上にして所定時間で浸炭する。浸炭工程
では、浸炭雰囲気中で加熱して後(通常、拡散処理を伴
う)、油中冷却の焼入れを行う(浸炭焼入れ)が、次い
で、二次焼入れと焼戻しを行う。二次焼入れ温度を82
0〜870℃の範囲に調整して、250℃以下、特に2
00℃以下の温度で焼戻す。
【0052】二次焼入れの際のマルテンサイト変態過程
の残留オーステナイト安定化には、素材の化学組成の他
に、熱処理工程で付与可能な浸炭層中のC、Nが寄与
し、処理温度条件では、オーステナイト化温度が寄与す
る。他方、マルテンサイト変態後の炭化物は、専ら、オ
ーステナイト化温度での未溶解セメンタイトであり、従
って、炭化物量は、オーステナイト化温度でのFe−F
e3C状態図Acm線上の炭素量からの過剰炭素量でお
おむね決まる。他の元素では、Nが炭化物を低減する。
の残留オーステナイト安定化には、素材の化学組成の他
に、熱処理工程で付与可能な浸炭層中のC、Nが寄与
し、処理温度条件では、オーステナイト化温度が寄与す
る。他方、マルテンサイト変態後の炭化物は、専ら、オ
ーステナイト化温度での未溶解セメンタイトであり、従
って、炭化物量は、オーステナイト化温度でのFe−F
e3C状態図Acm線上の炭素量からの過剰炭素量でお
おむね決まる。他の元素では、Nが炭化物を低減する。
【0053】浸炭層を0.8〜1.0wt%のCに選ぶ
と、二次焼入れ温度を820〜870℃の範囲に調整し
て、200℃以下の温度で焼戻すことにより、残留オー
ステナイト量が25〜35%、残留オーステナイト組織
の大きさが5μm以下を得る。二次焼入れ温度は高温ほ
どオーステナイトを安定化させるので、870℃を超え
ると、残留オーステナイト量の増加と共に残留オーステ
ナイト組織が粗大化する。一方、820℃以下のとき
は、残留オーステナイト量が25%以下に低下する。
と、二次焼入れ温度を820〜870℃の範囲に調整し
て、200℃以下の温度で焼戻すことにより、残留オー
ステナイト量が25〜35%、残留オーステナイト組織
の大きさが5μm以下を得る。二次焼入れ温度は高温ほ
どオーステナイトを安定化させるので、870℃を超え
ると、残留オーステナイト量の増加と共に残留オーステ
ナイト組織が粗大化する。一方、820℃以下のとき
は、残留オーステナイト量が25%以下に低下する。
【0054】表面硬化層は、浸炭層に浸炭窒化処理を行
うことによっても実現できる。この場合には、浸炭焼入
れ後に、前述した二次焼入れに代えて、浸炭窒化後直ち
に焼入れする。浸炭層の窒素増加は、固溶炭素量を増加
させるので、残留炭化物量が低下するが、オーステナイ
トを安定化させるので、浸炭窒化直後の焼入れ温度を8
00〜840℃に低下させて、焼入れ後の残留オーステ
ナイトの組織の大きさとその量を前記所定範囲に調整す
る。このようにオーステナイト化温度を800〜840
℃に低下させても、浸炭層の窒化増加は、オーステナイ
ト中の固溶炭素量を増加させ、残留炭化物量が低下する
ので、残留炭化物量を10%以下になしうる。なお、残
留オーステナイト量を調整する方法としては、サブゼロ
処理や高温焼戻しを行ってもよい。
うことによっても実現できる。この場合には、浸炭焼入
れ後に、前述した二次焼入れに代えて、浸炭窒化後直ち
に焼入れする。浸炭層の窒素増加は、固溶炭素量を増加
させるので、残留炭化物量が低下するが、オーステナイ
トを安定化させるので、浸炭窒化直後の焼入れ温度を8
00〜840℃に低下させて、焼入れ後の残留オーステ
ナイトの組織の大きさとその量を前記所定範囲に調整す
る。このようにオーステナイト化温度を800〜840
℃に低下させても、浸炭層の窒化増加は、オーステナイ
ト中の固溶炭素量を増加させ、残留炭化物量が低下する
ので、残留炭化物量を10%以下になしうる。なお、残
留オーステナイト量を調整する方法としては、サブゼロ
処理や高温焼戻しを行ってもよい。
【0055】
【発明の効果】本発明によれば、複列の軌道面を有し、
車輪が取り付けられる回転部材と、その回転部材の軌道
面と対向する複列の軌道面が形成され、車体側の取付け
部材に連結固定される固定部材と、前記回転部材と固定
部材のそれぞれの軌道面間に介装された複列の転動体と
からなり、車輪を車体に回転自在に支持するものにおい
て、少なくとも前記回転部材を、Cが0.60〜0.8
0wt%の炭素鋼で形成し、所定の部位に高周波焼入れ
による表面硬化層を形成したことにより、加工性(鍛造
加工)および転動疲労寿命を向上させることができ、軸
受のサイズおよび重量を大きくすることなく、寿命水準
の向上が図れる。
車輪が取り付けられる回転部材と、その回転部材の軌道
面と対向する複列の軌道面が形成され、車体側の取付け
部材に連結固定される固定部材と、前記回転部材と固定
部材のそれぞれの軌道面間に介装された複列の転動体と
からなり、車輪を車体に回転自在に支持するものにおい
て、少なくとも前記回転部材を、Cが0.60〜0.8
0wt%の炭素鋼で形成し、所定の部位に高周波焼入れ
による表面硬化層を形成したことにより、加工性(鍛造
加工)および転動疲労寿命を向上させることができ、軸
受のサイズおよび重量を大きくすることなく、寿命水準
の向上が図れる。
【0056】また、前記回転部材を、Cが0.70wt
%以上で0.80wt%未満、Siが0.50wt%以
上で1.0wt%以下、Mnが0.10wt%以上で
2.0wt%以下、Crが0.40wt%以上で0.9
5wt%以下、Alが0.050wt%以下、Oが0.
0030wt%以下を含有し、残部がFeおよび不可避
不純物を有する鋼材により形成すれば、加工性および転
動疲労寿命をより一層向上させることができる。
%以上で0.80wt%未満、Siが0.50wt%以
上で1.0wt%以下、Mnが0.10wt%以上で
2.0wt%以下、Crが0.40wt%以上で0.9
5wt%以下、Alが0.050wt%以下、Oが0.
0030wt%以下を含有し、残部がFeおよび不可避
不純物を有する鋼材により形成すれば、加工性および転
動疲労寿命をより一層向上させることができる。
【0057】さらに、前記回転部材の複列の軌道面のう
ち、インボード側の軌道面を別体の内輪に形成し、その
内輪を、Cが0.8〜1.2wt%、Siが0.4〜
1.0wt%、Crが0.2〜1.2wt%、Mnが
0.8〜1.5wt%を含有する合金鋼により形成し、
浸炭窒化処理の後、830〜870℃から焼入れして1
60〜190℃の温度範囲に焼き戻しし、表層部の残留
オーステナイトを25〜50%とするか、あるいは、イ
ンボード側の軌道面を、炭素含有量が0.15〜0.4
0wt%の浸炭鋼からなる別体の内輪に形成し、その軌
道面が、炭素含有量0.8wt%以上で、かつ、ロック
ウェル硬さHRC58以上である表面硬化層と、ロック
ウェル硬さHRC48以上でHRC58未満の芯部とか
らなり、前記表面硬化層は、残留オーステナイト量が2
5〜35%、残留オーステナイト組織の大きさが5μm
以下、かつ、残留炭化物量が10%以下とすれば、回転
部材の複列の軌道面のうち、寿命的に厳しい箇所である
インボード側の軌道面が形成された別体の内輪につい
て、転動疲労寿命を向上させることができる。
ち、インボード側の軌道面を別体の内輪に形成し、その
内輪を、Cが0.8〜1.2wt%、Siが0.4〜
1.0wt%、Crが0.2〜1.2wt%、Mnが
0.8〜1.5wt%を含有する合金鋼により形成し、
浸炭窒化処理の後、830〜870℃から焼入れして1
60〜190℃の温度範囲に焼き戻しし、表層部の残留
オーステナイトを25〜50%とするか、あるいは、イ
ンボード側の軌道面を、炭素含有量が0.15〜0.4
0wt%の浸炭鋼からなる別体の内輪に形成し、その軌
道面が、炭素含有量0.8wt%以上で、かつ、ロック
ウェル硬さHRC58以上である表面硬化層と、ロック
ウェル硬さHRC48以上でHRC58未満の芯部とか
らなり、前記表面硬化層は、残留オーステナイト量が2
5〜35%、残留オーステナイト組織の大きさが5μm
以下、かつ、残留炭化物量が10%以下とすれば、回転
部材の複列の軌道面のうち、寿命的に厳しい箇所である
インボード側の軌道面が形成された別体の内輪につい
て、転動疲労寿命を向上させることができる。
【図1】本発明における第一の実施形態および従来の車
輪軸受装置を示す断面図
輪軸受装置を示す断面図
【図2】本発明における第二の実施形態の車輪軸受装置
を示す断面図
を示す断面図
【図3】本発明における第三の実施形態の車輪軸受装置
を示す断面図
を示す断面図
【図4】本発明における第四の実施形態の車輪軸受装置
を示す断面図
を示す断面図
1 回転部材(ハブ輪) 14 取付け部材(ナックル) 15 固定部材(外輪) 16,17 軌道面 18,19 軌道面 20 回転部材(内輪) 21,22 転動体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C22C 38/00 301 C22C 38/00 301Z 38/38 38/38 F16C 19/18 F16C 19/18 33/62 33/62 Fターム(参考) 3J101 AA02 AA32 AA43 AA54 AA62 BA53 BA65 DA02 DA09 EA02 FA31 FA44 GA01 4K042 AA22 BA03 CA06 DA01 DA02 DB01 DC02 DC04 DD03
Claims (4)
- 【請求項1】 複列の軌道面を有し、車輪が取り付けら
れる回転部材と、その回転部材の軌道面と対向する複列
の軌道面が形成され、車体側の取付け部材に連結固定さ
れる固定部材と、前記回転部材と固定部材のそれぞれの
軌道面間に介装された複列の転動体とからなり、車輪を
車体に回転自在に支持する車輪軸受装置において、少な
くとも前記回転部材を、Cが0.60〜0.80wt%
の炭素鋼で形成し、所定の部位に高周波焼入れによる表
面硬化層を形成したことを特徴とする車輪軸受装置。 - 【請求項2】 前記回転部材は、Cが0.70wt%以
上で0.80wt%未満、Siが0.50wt%以上で
1.0wt%以下、Mnが0.10wt%以上で2.0
wt%以下、Crが0.40wt%以上で0.95wt
%以下、Alが0.050wt%以下、Oが0.003
0wt%以下を含有し、残部がFeおよび不可避不純物
を有する鋼材により形成されていることを特徴とする請
求項1に記載の車輪軸受装置。 - 【請求項3】 前記回転部材の複列の軌道面のうち、イ
ンボード側の軌道面を別体の内輪に形成し、その内輪
を、Cが0.8〜1.2wt%、Siが0.4〜1.0
wt%、Crが0.2〜1.2wt%、Mnが0.8〜
1.5wt%を含有する合金鋼により形成し、浸炭窒化
処理の後、830〜870℃から焼入れして160〜1
90℃の温度範囲に焼き戻しし、表層部の残留オーステ
ナイトを25〜50%としたことを特徴とする請求項1
又は2に記載の車輪軸受装置。 - 【請求項4】 前記回転部材の複列の軌道面のうち、イ
ンボード側の軌道面を、炭素含有量が0.15〜0.4
0wt%の浸炭鋼からなる別体の内輪に形成し、その軌
道面が、炭素含有量0.8wt%以上で、かつ、ロック
ウェル硬さHRC58以上である表面硬化層と、ロック
ウェル硬さHRC48以上でHRC58未満の芯部とか
らなり、前記表面硬化層は、残留オーステナイト量が2
5〜35%、残留オーステナイト組織の大きさが5μm
以下、かつ、残留炭化物量が10%以下であることを特
徴とする請求項1又は2に記載の車輪軸受装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000009216A JP2001200314A (ja) | 2000-01-18 | 2000-01-18 | 車輪軸受装置 |
| DE10101265A DE10101265A1 (de) | 2000-01-18 | 2001-01-12 | Radlagereinheit |
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