(57)【要約】【課題】製造コストの減少が可能なウォータポンプ用転がり軸受ユニットおよびその製造方法を提供する。【解決手段】ウォータポンプ用転がり軸受ユニット１は、大径軸部１１および小径軸部１２からなり大径軸部１１が内輪とされる回転軸１０と、大径軸部１１に外挿された外輪１３と、大径軸部１１と外輪１３との間に配置された転動体１４，１５とを備えている。回転軸１０は、炭素鋼材が一体的に冷鍛加工されることにより形成されている。大径軸部１１のうちの少なくとも転動体に接触する部分に、高周波焼入硬化処理が施されている。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
大径軸部および小径軸部からなり大径軸部が内輪とされる回転軸と、大径軸部に外挿された外輪と、大径軸部と外輪との間に配置された転動体とを備えているウォータポンプ用転がり軸受ユニットにおいて、
回転軸は、炭素鋼材が一体的に冷鍛加工されることにより形成されており、大径軸部のうちの少なくとも転動体に接触する部分に、高周波焼入硬化処理が施されていることを特徴とするウォータポンプ用転がり軸受ユニット。
【請求項２】
大径軸部および小径軸部からなり大径軸部が内輪とされる回転軸と、大径軸部に外挿された外輪と、大径軸部と外輪との間に配置された転動体とを備えているウォータポンプ用転がり軸受ユニットを製造する方法であって、
炭素鋼材を一体的に冷鍛加工して回転軸を得る工程と、大径軸部のうちの転動体に接触する部分に高周波焼入硬化処理を施す工程とを備えていることを特徴とするウォータポンプ用転がり軸受ユニットの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ウォータポンプ用転がり軸受ユニットおよびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
大径軸部および小径軸部からなり大径軸部が内輪とされる回転軸と、大径軸部に外挿された外輪と、大径軸部と外輪との間に配置された転動体とを備えているウォータポンプ用転がり軸受ユニットは、従来より、よく知られている（特許文献１，２および３参照）。回転軸は、例えば、ＪＩＳ  ＳＵＪ−２やＳＵＳ４４０Ｃ材を使用し、これを旋削することによりその段付き加工（大径軸部および小径軸部の成形）が行われていた。
【０００３】
【特許文献１】
実公平７−８９１４号公報
【０００４】
【特許文献２】
特開平８−１００６５１号公報
【０００５】
【特許文献３】
実開平４−１１３７９８号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のウォータポンプ用転がり軸受ユニットでは、ＳＵＪ−２を旋削することによって段付き加工していることから、旋削加工工程が長くなるとともに、材料費も高くつき、製造コストが高くなるという問題があった。また、旋削後の回転軸の全面に焼入処理（ズブ焼き）を施していることから、その点でも製造コストが増加していた。
【０００７】
この発明の目的は、製造コストの減少が可能なウォータポンプ用転がり軸受ユニットおよびその製造方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
この発明によるウォータポンプ用転がり軸受ユニットは、大径軸部および小径軸部からなり大径軸部が内輪とされる回転軸と、大径軸部に外挿された外輪と、大径軸部と外輪との間に配置された転動体とを備えているウォータポンプ用転がり軸受ユニットにおいて、回転軸は、炭素鋼材が一体的に冷鍛加工されることにより形成されており、大径軸部のうちの少なくとも転動体に接触する部分に、高周波焼入硬化処理が施されていることを特徴とするものである。
【０００９】
炭素鋼としては、例えば、ＪＩＳ規格Ｓ５５Ｃが使用されるが、Ｓ４５Ｃ、ＳＡＥ１０５５やＳＡＥ１０４５等でもよい。
【００１０】
高周波焼入硬化処理が施される部分は、転動体に接触する部分だけであってもよく、また、転動体に接触する部分およびシールに接触する部分とされてもよい。
【００１１】
この発明のウォータポンプ用転がり軸受ユニットによると、段付き加工が旋削でなく冷鍛加工により行われているので、旋削を行うのは軌道溝などの浅い溝だけでよく、旋削時間が大幅に減少するとともに、旋削屑となる材料も減少し、これによって全体の加工時間および材料費を少なくすることができる。また、炭素鋼は、ＳＵＪ−２よりも安価であるので、より一層材料費が低減でき、しかも、熱処理がズブ焼きでなく必要部分のみの高周波焼入であるので、加工費が安くかつ処理時間も短時間であり、熱処理費用も低減することができ、軸受ユニットの製造コストをより一層少なくすることができる。
【００１２】
この発明によるウォータポンプ用転がり軸受ユニットの製造方法は、大径軸部および小径軸部からなり大径軸部が内輪とされる回転軸と、大径軸部に外挿された外輪と、大径軸部と外輪との間に配置された転動体とを備えているウォータポンプ用転がり軸受ユニットを製造する方法であって、炭素鋼材を一体的に冷鍛加工して回転軸を得る工程と、大径軸部のうちの転動体に接触する部分に高周波焼入硬化処理を施す工程とを備えていることを特徴とするものである。
【００１３】
この発明のウォータポンプ用転がり軸受ユニットの製造方法によると、段付き加工が旋削でなく冷鍛加工により行われるので、旋削を行うのは軌道溝などの浅い溝だけでよく、旋削時間が大幅に減少するとともに、旋削屑となる材料も減少し、これによって全体の加工時間および材料費を少なくすることができる。また、炭素鋼は、ＳＵＪ−２よりも安価であるので、より一層材料費が低減でき、しかも、熱処理がズブ焼きでなく必要部分のみの高周波焼入であるので、熱処理費用も低減することができ、全体の加工時間および材料費をより一層少なくすることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態を、以下図面を参照して説明する。以下の説明において、左右は、図の左右をいうものとする。
【００１５】
図１および図２は、この発明によるウォータポンプ用転がり軸受ユニットおよびウォータポンプの実施形態を示している。
【００１６】
ウォータポンプ用転がり軸受ユニット（１）は、図２に示すように、大径軸部（１１）および小径軸部（１２）からなり大径軸部（１１）が内輪とされる段付きの回転軸（１０）と、大径軸部（１１）に外挿されてハウジング（２）に固定される外輪（１３）と、大径軸部（１１）と外輪（１３）との間に配置されたころ（１４）および玉（１５）とを有している。回転軸（１０）の大径軸部側端部（外端部）には、プーリ取付用のシートフランジ（３）が圧入されて、これにプーリベルト（４）が取り付けられている。回転軸（１０）の小径軸部側端部（内端部）には、インペラ（５）が取り付けられている。小径軸部（１２）には、これとハウジング（２）との間をシールするメカニカルシール（６）が設けられている。
【００１７】
大径軸部（１１）には、玉（１５）を案内する軌道溝（１６）が形成されている。大径軸部（１１）および小径軸部（１２）からなる段付きの回転軸（１０）は、ＪＩＳ規格Ｓ５５Ｃの炭素鋼材が一体的に冷鍛加工されることにより形成されている。軌道溝（１６）は、その後に旋削加工することにより形成されている。さらに、大径軸のうちのころ（１４）および玉（１５）に接触する部分（図１に斜線を施している部分）には、高周波焼入硬化処理が施されている。回転軸（１０）は、冷鍛加工によって、所要の強靱さを付与され、回転軸（１０）のうちのころ（１４）および玉（１５）に接触する部分に高周波焼入硬化処理が施されることにより、軸受として必要な耐摩耗性および転がり特性が付与される。
【００１８】
上記高周波焼入硬化処理は、これをシール（１７）（１８）の摺動部分に相当する領域にも施すことにより、シール（１７）（１８）摺動による摩耗を低減し、密封性能を向上することもできる。そして、これらシール（１７）（１８）摺動領域と転動体（１４）（１５）に接触する部分以外への高周波焼入硬化処理を行わないことにより、熱処理費用を低減することができる。
【００１９】
なお、上記の実施形態では、転動体としてころ（１４）と玉（１５）とが組み合わされて使用されているが、ころ（１４）に代えて玉としてももちろんよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明によるウォータポンプ用転がり軸受ユニットの回転軸を示す図である。
【図２】ウォータポンプ用転がり軸受ユニットの縦断面図である。
【符号の説明】
（１）      ウォータポンプ用転がり軸受ユニット
（１０）    回転軸
（１１）    大径軸部
（１２）    小径軸部
（１３）    外輪
（１４）    転動体
【図１】
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【図２】
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