(57)【要約】      （修正有）【課題】軸方向の中間部に、軸方向に関して当該部分の両側よりも内径が大きくなったアンダーカット部を有するハブ軸受の軌道輪を、鍛造後の切削量を少なく、分割金型を用いる必要なく、製造コストを低く製造する方法を提供する。【解決手段】最終形状に比べて軸方向に厚く、径方向に小さい外向フランジ６を有する中間素材３０を成形し、前記外向フランジ以外の部分を極力変形させずに前記外向フランジを軸方向に押し潰し、外径を拡大して内周面の軸方向一部にアンダーカット形状２３を形成する。【選択図】図１
2014024091.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属材により略円筒状に造られて、内周面の軸方向中間部に軸方向両側部分よりも内径が小さくなった第一小径部と、この第一小径部から軸方向に離隔した軸方向一端部に第二小径部とを、それぞれ設け、これら第一、第二両小径部の間の部分を、これら第一、第二両小径部よりも内径が大きいアンダーカット部とすると共に、このうちの第一小径部を軸方向両側から挟む部分に１対の外輪軌道を設けた軌道輪部材の製造方法であって、金属製の素材を塑性加工する事により、軸方向一端部に前記第二小径部を設け、前記第一小径部及び前記アンダカット部を持たず、これら第一小径部及びアンダカット部となるべき円筒部と、素材の軸方向中間部の外側に、最終形状に比べて軸方向に厚く、径方向に小径な外向フランジと、前記外向フランジを挟んで前記円筒部とは反対側の端部に小円筒部と、前記円筒部と前記小円筒部との内周面の境界となる隔壁部と、を有する中間素材と形成した後、前記小円筒部の形状及び前記円筒部の他端寄りの形状を変化させずに、この外向フランジを金型で軸方向に押し潰して外径を拡大させ、前記円筒部の内周面であって前記外向フランジに対応する軸方向位置に前記アンダーカット部を形成する事を特徴とする軌道輪部材の製造方法。
【請求項２】
前記外向フランジの外径及び厚さを変更することで、前記アンダーカット形状の大きさを調整する、請求項１に記載の軌道輪部材のの製造方法。
【請求項３】
前記隔壁部の厚みを変更することで、または前記押圧部の軸方向寸法を変更することで、前記外向フランジを軸方向に押し潰す工程において、前記隔壁部が金型の押圧部が前記隔壁部を塑性変形させる量を調節し、前記アンダーカット形状を大きさを調整することを特徴とする、請求項１あるいは請求項２に記載の軌道輪部材の製造方法。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかの方法により製造された自動車の車輪支持用軸受ユニットの軌道輪部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、自動車の車輪及びブレーキディスク等の制動用回転部材を懸架装置に対して回転自在に支持する為に利用する、車輪支持用転がり軸受ユニットを構成する軌道輪部材の製造方法の改良に関する。具体的には、内周面の軸方向中間部に、軸方向両側部分よりも内径が大きくなった、所謂アンダーカット部を有する軌道輪部材を造る際に必要とされる切削加工量を少なく抑えて、製造コストの低減を図るものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車の車輪及びブレーキディスク等の制動用回転部材を懸架装置に対して回転自在に支持する為に、車輪支持用転がり軸受ユニットが広く使用されている。この様な車輪支持用転がり軸受ユニットとして、一般的には、図５〜６に示す様な内輪回転型のものが使用されているが、一部では、図７に示す様な外輪回転型のものも使用されている。
【０００３】
先ず、図５に示した内輪回転型の車輪支持用転がり軸受ユニット１は、従動輪（ＦＲ車及びＭＲ車の前輪、ＦＦ車の後輪）用のもので、外輪２と、ハブ３と、複数個の転動体４、４とを備える。このうちの外輪２は、内周面の軸方向２箇所位置に複列の外輪軌道５ａ、５ｂを、外周面の軸方向内端寄り部分（軸方向に関して「内」とは、自動車への組み付け状態で車両の幅方向中央側を言い、図５〜７の右側。反対に、車両の幅方向外側となる、図５〜７の左側を、軸方向に関して「外」と言う。本明細書全体で同じ。）に外向フランジ６を、それぞれ有する。又、前記ハブ３は、外周面の軸方向外端寄り部分に外向フランジ７を、同じく軸方向中間部乃至内端寄り部分の軸方向２箇所位置に複列の内輪軌道８ａ、８ｂを、それぞれ有する。そして、これら両内輪軌道８ａ、８ｂと前記両外輪軌道５ａ、５ｂとの間に前記転動体４、４を、両列毎に複数個ずつ配置して、前記外輪２の内径側での前記ハブ３の回転を可能としている。使用状態では、前記外輪２の外向フランジ６を、懸架装置を構成するナックルに結合固定すると共に、前記ハブ３の外向フランジ７に、車輪及び制動用回転部材を結合固定する。
【０００４】
又、図６に示した内輪回転型の車輪支持用転がり軸受ユニット１ａは、駆動輪（ＦＲ車及びＭＲ車の後輪、ＦＦ車の前輪、４ＷＤ車の全車輪）用のものである。この図６に示した車輪支持用転がり軸受ユニット１ａの場合には、ハブ３ａの径方向中心部に、使用時に駆動軸をスプライン係合させる為のスプライン孔９を、軸方向に形成している。
更に、図７に示した外輪回転型の車輪支持用転がり軸受ユニット１ｂは、従動輪用のもので、１対の内輪１０、１０と、ハブ１１と、複数個の転動体４、４とを備える。このうちの１対の内輪１０、１０は、それぞれが外周面に単列の内輪軌道８ａ、８ｂを有するもので、軸方向に並べて配置されている。又、前記ハブ１１は、内周面の軸方向２箇所位置に複列の外輪軌道５ａ、５ｂを、外周面の軸方向外端寄り部分に外向フランジ７を、それぞれ有する。そして、これら両外輪軌道５ａ、５ｂと前記両内輪軌道８ａ、８ｂとの間に前記各転動体４、４を、両列毎に複数個ずつ配置して、前記両内輪１０、１０の外径側での前記ハブ１１の回転を可能としている。使用状態では、これら両内輪１０、１０を、懸架装置に設けた車軸に外嵌固定すると共に、前記ハブ１１の外向フランジ７に、車輪及び制動用回転部材を結合固定する。
尚、上述した各車輪支持用転がり軸受ユニット１、１ａ、１ｂの場合には、前記各転動体４、４として玉を使用しているが、重量の嵩む車両用の車輪支持用転がり軸受ユニットの場合には、転動体として円すいころを使用する場合もある。
【０００５】
上述した各車輪支持用転がり軸受ユニット１、１ａ、１ｂを構成する、外輪２やハブ１１の如き軌道輪部材、即ち、内周面の軸方向２個所位置に複列の外輪軌道５ａ、５ｂを、外周面の軸方向片側に寄った位置に外向フランジ６、７を、それぞれ有する軌道輪部材は、金属素材に鍛造加工を施した後、切削加工及び研削加工等の仕上げ加工を施す事によって造られる。この様な鍛造加工により軌道輪部材を造る方法は、例えば特許文献１〜２に記載される等により従来から広く知られている。
次に、従来の軌道輪部材の製造方法の１例に就いて、図８〜９に示す様な、内周面の軸方向２箇所位置に複列の外輪軌道５ａ、５ｂを、外周面のうちで軸方向片側（図８〜９に於ける上側）の外輪軌道５ａと径方向に重畳する位置に外向フランジ６を、それぞれ形成した外輪２の製造方法を例にして、前記図８〜９に図１０を加えて説明する。
【０００６】
この様な外輪２を製造する為に、先ず、図１０の（Ａ）に示す様な、金属製で円柱状の原素材１２を用意する。
そして、最初の据え込み工程で、この原素材１２を軸方向に押し潰す事により図１０の（Ｂ）に示す様な、第一中間素材１３を得る。この第一中間素材１３は、軸方向中間部の外径が軸方向両端部の外径よりも大きくなった、ビヤ樽若しくは厚肉円盤状の如き形状を有する。
この様な第一中間素材１３を得たならば、続く荒成形工程で、この第一中間素材１３の周囲を荒成形用ダイスにより囲んだ状態で、この第一中間素材１３の軸方向両端面の中央部に１対の荒成形用押圧パンチを押し付け、この第一中間素材１３を塑性変形させる。そして、図１０の（Ｃ）に示す様な、第二中間素材１４を得る。この第二中間素材１４は、軸方向両端面に開口する１対の凹部１５ａ、１５ｂと、これら両凹部１５ａ、１５ｂの底部同士の間に存在する隔壁部１６と、外周面の軸方向片側（図１０の上側）に寄った位置に径方向外方に突出する状態で形成された外向フランジ６とを備える。
【０００７】
この様な第二中間素材１４を得たならば、続く仕上げ成形工程で、この第二中間素材１４の周囲を、仕上げ成形用ダイスにより囲んだ状態で、この第二中間素材１４の軸方向両端面に１対の仕上げ成形用押圧パンチを押し付ける。これにより、前記隔壁部１６を、その厚さ寸法を縮める方向に押し潰すと共に、この隔壁部１６の周囲に存在する円筒状部分１７の形状を、図８〜９に示した外輪２の形状に近付ける。そして、図１０の（Ｄ）に示す様な、第三中間素材１８を得る。
この様な第三中間素材１８を得たならば、続く打ち抜き工程で、この第三中間素材１８の隔壁部１６を、その外周縁部分を除いて打ち抜き除去する事により、図１０の（Ｅ）に示す様な、第四中間素材１９を得る。
この様な第四中間素材１９を得たならば、続くバリ取り工程で、この第四中間素材１９の外向フランジ６の外周縁部に残っているバリ２０を除去する事により、図１０の（Ｆ）に示す様な、第五中間素材２１を得る。
その後、この第五中間素材２１の各部に、旋削等による切削加工や研削加工等の仕上げ加工を施す事により、図８〜９に示した外輪２を完成させる。
【０００８】
ところで、車輪支持用転がり軸受ユニットには、多くの仕様が存在し、しかも、近年に於ける要求の多様化により、従来とは異なる形状を実現する必要性が増大している。例えば、外輪の内周面に形成した複列の外輪軌道のうち、軸方向に関して中央寄り部分の外輪軌道部分の内径を、この外輪軌道の軸方向両側部分の内径よりも十分に大きくする形状、即ち、内周面の軸方向中間部にアンダーカット部を有する外輪の提供を要求される場合もある。より具体的には、前述の図７に示した外輪回転型の車輪支持用転がり軸受ユニット１ｂで、ハブ１１の軸方向外端部に設けた、パイロット部と呼ばれる円筒部２２の内径を、軸方向外側の外輪軌道５ａの内径よりも小さくする仕様がある。この様な仕様の場合、これら円筒部２２と外輪軌道５ａとの間部分が、軸方向両側部分よりも内径が大きくなったアンダーカット部となる。この様なアンダーカット部を有する軌道輪を、上述の図１０に示した従来の製造方法で造った場合には、コストが嵩む。この点に就いて、図１１〜１３を参照しつつ説明する。
【０００９】
造るべきハブ１１ａが、図１１に鎖線で示す様な一般的な形状のものであれば、前述の図１０に示した方法により、図１１に実線で示す様な形状を有する第五中間素材２１ａを得た後、この第五中間素材２１ａに仕上げの為の切削加工を施せば良い。この仕上加工時の切削量は特に多くならないため、材料の歩留まりが特に悪化する事はない。
【００１０】
これに対して、図１２に示す様な形状を有するハブ１１ｂを造る場合に、仕上加工における切削量が多くなり、材料の歩留まりが悪化する。このハブ１１ｂは、軸方向外端部に設けた円筒部２２ａの内径を、軸方向外側の外輪軌道５ａの内径よりも小さくしたもので、これら円筒部２２ａと外輪軌道５ａとの間部分が、軸方向両側部分よりも内径が大きくなったアンダーカット部２３となっている。
【００１１】
即ち、図１２に示したハブ１１ｂは、前記アンダーカット部２３となる前記外輪５ａ部分の内径Ｒ２３よりも、第二小径部である前記円筒部２２ａの内径Ｒ２２、及び、第一小径部である、複列の外輪軌道５ａ、５ｂの間部分に存在する肩部２４の内径Ｒ２４が小さい（Ｒ２３＞Ｒ２２、Ｒ２４）。この様なアンダーカット部２３を有する形状の場合、金型を軸方向に抜き取る都合上、前記図１０に示した従来方法では、鍛造加工のみで、前記ハブ１１ｂに近い形状を造る事はできない。このハブ１１ｂを造るには、鍛造加工により図１３に実線で示した形状を有する中間素材２５を造ってから、この中間素材２５に切削加工を施し、前記図１３の実線と鎖線との間部分を削り取って、前記ハブ１１ｂとする。
【００１２】
これら図１３の実線と破線とを比較すれば明らかな通り、前記アンダーカット部２３が存在すると、このアンダーカット部２３に対応する部分で、前記中間素材２５の内周面中間部を大きく削り取る必要がある。この為、加工時間が長くなり、又、材料の歩留まりが悪化して製造コストが増大する。
【００１３】
上述の様な問題を生じる、図１３に示す様な従前の製造方法に対して、図１２及び図１３に鎖線で示す様な、完成後のハブ１１のアンダーカット部２３に対応する部分の内径が大きくなった中間素材を、鍛造等の塑性加工により造る事ができれば、上述の様な問題を総て解決できる。但し、従来から知られている鍛造加工方法では、上述の様な中間素材を造れない事は、前述した通りである。
【００１４】
アンダーカット部を有する金属製部品を鍛造等の塑性加工により造る方法として従来から、特許文献３〜７に記載された方法が知られている。このうちの特許文献３に記載された製造方法では、円筒状部分の径方向中間部から軸方向に突出した円筒部を径方向内方に縮径加工する事により、この円筒状部分の軸方向中間寄りの位置にアンダーカット部を形成する。又、特許文献４に記載された製造方法では、軸方向一端部に大径部を有し、軸方向中間部乃至他端部を円柱部とした中間素材の軸方向中間部乃至他端部を軸方向に押し潰して別の大径部を形成し、この別の大径部と前記大径部との間をアンダーカット部とする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特開２００５−８３５１３号公報
【特許文献２】国際公開第２００９／０９６４３４号パンフレット
【特許文献３】特開２００７−１２５６１４号公報
【特許文献４】特開２００８−１９４７０４号公報
【特許文献５】ドイツ国特許公開ＤＥ１９９１４９６９号公報
【特許文献６】ドイツ国特許公開ＤＥ１０２００７０１６０７１号公報
【特許文献７】特願２０１１-１５５３４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
前記特許文献３に記載された製造方法では、アンダーカット部を設ける部分の形状が限定される（円錐状部分の内径側に限定される）為、車輪支持用転がり軸受ユニットの軌道輪部材の製造には適さない。又、前記特許文献４〜６に記載された製造方法は、アンダーカット部が外周面に存在する金属製部品を造る事を考慮しており、図１２に示したハブ１１ｂの様な、内周面にアンダーカット部２３を有する車輪支持用転がり軸受ユニットの軌道輪部材の製造には適さない。
【００１７】
前記特許文献７に記載された製造方法では、内周面にアンダーカット部を形成することはできるが、アンダーカット部の成形前に円筒部の外周を金型で拘束しておく必要がある。また、カウンターパンチと下型が独立して動く可動金型を用いる必要があるため、金型構造が複雑になり、段取り時間や金型コストの増加するという問題がある。加えて、特許文献７の図１（Ｃ）に示す形状を成形する工程において、薄肉で深い円筒部を前方押出しにより形成する必要があるが、このような前方押出し加工は断面積減少率が非常に高いため、金型への負荷が大きく、場合によっては前方押出しそのものが困難な場合がある。
【００１８】
本発明は、上述の様な事情に鑑みて、軸方向の中間部に、軸方向に関して当該部分の両側よりも内径が大きくなった、アンダーカット部を有する外輪相当部材を、低コストで製造可能な方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明の目的は、以下の方法により達成される。
【００２０】
金属材により略円筒状に造られて、内周面の軸方向中間部に軸方向両側部分よりも内径が小さくなった第一小径部と、この第一小径部から軸方向に離隔した軸方向一端部に第二小径部とを、それぞれ設け、これら第一、第二両小径部の間の部分を、これら第一、第二両小径部よりも内径が大きいアンダーカット部とすると共に、このうちの第一小径部を軸方向両側から挟む部分に１対の外輪軌道を設けた軌道輪部材の製造方法であって、金属製の素材を塑性加工する事により、軸方向一端部に前記第二小径部を設け、前記第一小径部及び前記アンダカット部を持たず、これら第一小径部及びアンダカット部となるべき円筒部と、素材の軸方向中間部の外側に、最終形状に比べて軸方向に厚く、径方向に小径な外向フランジと、前記外向フランジを挟んで前記円筒部とは反対側の端部に小円筒部と、前記円筒部と前記小円筒部との内周面の境界となる隔壁部と、を有する中間素材と形成した後、前記小円筒部の形状及び前記円筒部の他端寄りの形状を変化させずに、この外向フランジを金型で軸方向に押し潰して外径を拡大させ、前記円筒部の内周面であって前記外向フランジに対応する軸方向位置に前記アンダーカット部を形成する事を特徴とする軌道輪部材の製造方法。
【発明の効果】
【００２１】
本発明では図２に示すように、アンダーカット形状を成形する前段階の形状である第三中間素材において、外向フランジを最終形状よりも小径、厚肉とし、また、隔壁部を小円筒部の近傍に配置することで円筒状部分の凹部深さを従来よりも深くしている。この結果、円筒状部分の内径側を塑性加工する金型の押圧部が、外向フランジの圧縮成形過程の終端期を除いて、隔壁部と接触しない。そのため内径部に塑性変形が生じないことにより内径側から外向フランジに向かって材料が供給されず、外向フランジが圧縮され外径側へ移動する際に内径側の材料を外向フランジへと引き込んで行き、内径部にアンダーカット形状が成形される。
【００２２】
本発明では特許文献７に記載された製造方法と比べて、厚肉で浅い円筒部を成形すれば良いので、前方押出し成形が容易になっている。また、アンダーカット部の成形においては可動金型を必要としないことから、金型構造が単純で段取りに時間を必要とせず、低コストを実現できる。本発明により、図１２に示すような内径が最小となる部位が小円筒部であったり、軌道面径より小円筒部の内径が大幅に小さいようなハブ軸受の外輪であってもアンダーカット形状を形成することにより図４のように内径部の切削取り代を大幅に削減することが可能になり、材料コスト及び切削加工に伴うコストを大きく削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施の形態を工程順に示す断面図である。
【図２】第三中間素材の外向フランジを、軸方向に押し潰しつつ外径を拡径する加工の、加工開始直前の状態で示す断面図である。
【図３】第三中間素材の外向フランジを、軸方向に押し潰しつつ外径を拡径する加工の、加工完了直後の状態で示す断面図である。
【図４】内径が最小となる部位が小円筒部であったり、軌道面径より小円筒部の内径が大幅に小さいようなハブ軸受の外輪の一例を示す図面である。
【図５】本発明の製造方法の対象となり得るハブ軸受の外輪を組み込んだ車輪支持用転がり軸受ユニットの第一例を示す断面図である。
【図６】同第二例を示す断面図である。
【図７】同第三例を示す断面図である。
【図８】一般的な形状を有する外輪の１例を示す断面図。
【図９】同じく斜視図である。
【図１０】この外輪を造る為の中間素材を鍛造加工により造る工程を順番に示す断面図である。
【図１１】一般的な形状を有するハブ軸受の外輪に関して、鍛造加工により得られた中間素材と、この中間素材に仕上加工を施して造られる外輪との関係を示す断面図である。
【図１２】本発明の製造方法の対象となるハブ（外輪）の形状の１例を示す断面図である。
【図１３】このハブを造る場合に、従来から知られている鍛造加工方法により造った中間素材と完成後のハブとの関係を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明の実施形態について、図面を用いつつ説明する。
【００２５】
本発明の実施形態に就いて、図１〜４により説明する。本例の製造方法では、図１の（Ｆ）及び図４に示す様な、完成後のハブ１１ｂのアンダーカット部２３（図４、図１３の鎖線及び図１２参照）に対応する部分の内径が大きくなった最終中間素材２６を、塑性加工の一種である鍛造加工により造る。尚、以下に述べる、原素材１２ａを順次塑性変形させて前記最終中間素材２６とする鍛造加工は、熱間により（被加工物である素材乃至は各段階の中間素材を９００℃を超える温度に加熱した状態で）行う事が、加工力（プレス機の容量）を小さく抑えると共に、被加工物に亀裂等の損傷を発生しにくくする面からは好ましい。但し、被加工物の形状や寸法によっては、温間で（被加工物を６００〜９００℃に加熱した状態で）行う事もできる。更に、被加工物の形状変化が比較的少ない、初期段階の加工は、被加工物の寸法によっては、冷間で行う事もできる。
【００２６】
上述の様な最終中間素材２６を造る為に本例の製造方法の場合には、先ず、長尺材を所定長さに切断する事により、図１の（Ａ）に示す様な、円柱状の原素材１２ａを得る。次いで、この原素材１２ａを軸方向に押し潰して、軸方向寸法を縮めると共に外径を拡げる据え込み加工を施す事により、図１の（Ｂ）に示す様な、軸方向中央部の外径が最も大きくなった、ビヤ樽状の第一中間素材１３ａとする。
【００２７】
次に、この第一中間素材１３ａに荒成形加工を施す事により、図１の（Ｃ）に示す様な第二中間素材２７とする。この荒成形加工は、前記第一中間素材１３ａを、軸方向に関して遠近動する押型と受型との間で押し潰す、鍛造加工により行う。そして、軸方向一端側（図１の上側）を充実部２８とし、軸方向他端側（図１の下側）部分を円筒部２９とした、前記第二中間素材２７とする。この様な第二中間素材２７の加工は、従来から金属加工
（鍛造加工）の分野で一般的に知られている様に、例えばダイスの内側で前記第一中間素材１３ａを、押型と受型とにより軸方向に強く押圧する、前方押出加工又は後方押出加工により、容易に行える。尚、前記円筒部２９の内外両周面には抜き勾配を設けて、軸方向寸法が長い、この円筒部２９を形成した後に於ける、金型との分離を容易にしている。
【００２８】
上述の様にして造った前記第二中間素材２７に、続いて予備仕上成形を施し、前記充実部２８を塑性変形させる事により、図１の（Ｄ）に示す様な第三中間素材３０とする。この第三中間素材３０は、前記充実部２８の軸方向寸法及び外径を縮めると共に、一端面中央部に凹部３１を形成する。この凹部３１を囲む小円筒部３２が、特許請求の範囲に記載した第二小径部である。そして、この凹部３１の底面と、前記円筒部２９の内側空間の奥端面との間に、隔壁部３３を形成する。この隔壁部３３はスクラップとなる部分であるから、できる限り薄くする。更に、前記充実部２８を縮めると共に前記凹部３１を形成する事に伴って生じた余肉を径方向外方に移動させて、外向フランジ６を形成する。この外向フランジ６の軸方向位置は、後から形成するアンダーカット部２３［図１の（Ｆ）、図２〜４、１２、１３参照］の径方向外側位置とする。また、第三中間素材３０においては、外向フランジを最終中間素材よりも小径、厚肉としている。
【００２９】
以上の加工により造られる第一〜第三中間素材１３ａ、２７、３０には、何れも金型を軸方向に退避させる事に対する障害となるアンダーカット部分がない（軸方向一端部に形成した前記小円筒部３２と軸方向他端開口部との間部分に、この他端開口部よりも内径が小さくなった部分が存在しない）。従って、例えば特許文献２等に記載されて従来から周知の鍛造加工方法により、容易に加工できる。この為、前記原素材１２ａから前記第三中間素材３０までの加工方法に使用する金型等の、具体的な構造及び作用に就いては、図示並びに説明を省略する。
【００３０】
前記第三中間素材３０は、前記外向フランジ６に本発明の特徴となる、鍛造による軸方向への圧縮加工を施す事により、図１の（Ｅ）に示した、内周面に小径の肩部２４を有する第四中間素材３４となる。この圧縮加工の際、前記小円筒部３２及び前記円筒部２９は、特に径方向寸法も軸方向寸法も変化させず、原則として元の形状・寸法のままとする。
【００３１】
本発明の特徴は、前記外向フランジ６に就いて、軸方向寸法を縮め、その結果生じた余分な金属材料を径方向外側に移動させることにある。その際、押圧部４４の上端面４５が隔壁部３３に接触しないことから隔壁部３３の近傍から外向フランジ６へ材料の供給がなされず、その結果外向フランジ内径部近傍の材料がフランジ外周側へ向かって引き込まれて行き、アンダーカット部２３が成形される。以下、前記第三中間素材３０を、これらアンダーカット部２３及び前記肩部２４を備えた前記第四中間素材３４とする工程に就いて、図２及び図３に基づいて説明する。
【００３２】
前記第三中間素材３０を前記第四中間素材３４に加工するには、この第三中間素材３０を、図２に示すようにプレス加工機の基台に固定した受型３５にセットする。前記受型３５には、前記円筒部２９を隙間なく内嵌できる環状凹部３６を設け、この環状凹部３６の周囲部分を、前記外向フランジ６の軸方向片面を突き当てる為の支承面３７としている。前記第三中間素材３０は、前記円筒部２９を前記環状凹部３６に挿入すると共に、前記外向フランジ６の軸方向片面を前記支承面３７に突き当て、更に、前記小円筒部３２を押型３８に外嵌する。この押型３８の環状凹部３９は、前記小円筒部３２に隙間なく当接し、また環状凹部３９の周囲の平坦部４６は外向フランジ６の他方の軸方向片面と接する形状としている。受型３５は環状凹部３６の内側に、先端側の小径部４１と、基端部４７に近い大径部４２とを曲面部４３により連続させて成る、段付円柱状の押圧部４４を設けている。前記押圧部４４の軸方向寸法は、図３に示す前記第三中間素材３０の外向フランジ６を軸方向に押し潰しつつ、外径を拡径する加工が完了した時点で前記隔壁部３３に接触する寸法とする。
【００３３】
押型３８の外周面４８の外径と受型３５の内周面４９の内径はともに軸方向に関して径が変化しない円筒面となっており、押型３８と受型３５はわずかに接触した状態で互いに摺動可能になっている。押型３８は図示しないプレス装置により、前記受型３５に向けて、強く押圧される。
【００３４】
前記第三中間素材３０を、前記受型３５と前記押型３８との間で強く押圧すると、前記外向フランジ６が軸方向に押し潰されつつ、金属材料の一部が径方向外側に移動する。この塑性加工の工程においては、その終端期を除いて押圧部４４の上端面４５が前記第三中間素材３０の前記隔壁部３３に接触しないため、前記隔壁部３３の近傍では形状の変化は発生せず、また前記小円筒部３２についても本工程においては形状の変化はない。この結果、前期隔壁部３３及び前記小円筒部３２からは前記外向フランジ６を形成するための材料が供給されないため、前記外向フランジ６の外径拡大に伴って、この円筒部２９の内周面の前記外向フランジに対応する軸方向位置にアンダーカット部が形成される。また、前記円筒部２９の先端と前記アンダーカット部の間に特許請求の範囲に記載した第一小径部である肩部２４が形成された、第四中間素材となる（図３参照）。
【００３５】
続いて、前記第四中間素材３４には、前記隔壁部３３全体を打ち抜き除去するピアス（プレスによる打ち抜き）加工を施して、図１の（Ｅ）に示す様な、最終中間素材２６とする。前記最終中間素材２６は、次の仕上加工工程（切削工程及び研削工程）に送って、ハブ１１ｂ（図４の鎖線参照）として完成する。本例の製造方法により造られる前記最終中間素材２６は、この図４に実線で示した様に、同じく鎖線で示したハブ１１ｂの断面形状よりも少しだけ大きな断面形状を有する。この為、前記仕上加工工程での削り代は少なくて済み、この仕上加工の能率化と、材料の歩留まり向上とにより、前記図１２に示す様な、アンダーカット部２３を有する前記ハブ１１ｂを、低コストで造ることが可能となる。
【００３６】
本工程では予備仕上げ成形［図１における（Ａ）〜（Ｃ）］において必ずしも前記小円筒部３２の成形が終わっている必要は無いが、本来小円筒部になるべき材料が前記外向フランジ６のへ流動するのを防ぐ為、本工程までに小円筒部３２の成形が終わっていることが望ましい。なお、本実施例ではピアス加工はアンダーカット部２３の成形後に実施しているが、アンダーカット部２３の成形前に実施してもよい。
【００３７】
本願の手法においては、前記隔壁部３３を軸方向に薄く、また、前記外向フランジ６の外径を小さく、もしくは軸方向に厚く設定することで、前記アンダーカット部２３を大きく形成することができる。反対に前記隔壁部３３を軸方向に厚く、また、前記外向フランジ６の外径を大きく、もしくは軸方向に薄く設定することで、前記アンダーカット部２３を小さく形成することができる。
【符号の説明】
【００３８】
１、１ａ、１ｂ  車輪支持用転がり軸受ユニット
２  外輪
３、３ａ  ハブ
４  転動体
５ａ、５ｂ  外輪軌道
６  外向フランジ
７  外向フランジ
８ａ、８ｂ  内輪軌道
９  スプライン孔
１０  内輪
１１、１１ａ、１１ｂ  ハブ
１２、１２ａ  原素材
１３、１３ａ  第一中間素材
１４  第二中間素材
１５ａ、１５ｂ  凹部
１６  隔壁部
１７  円筒状部分
１８  第三中間素材
１９  第四中間素材
２０  バリ
２１、２１ａ  第五中間素材
２２、２２ａ  円筒部
２３  アンダカット部
２４  肩部
２５  中間素材
２６  最終中間素材
２７  第二中間素材
２８  充実部
２９  円筒部
３０  第三中間素材
３１  凹部
３２  小円筒部
３３  隔壁部
３４  第四中間素材
３５  受型
３６  環状凹部
３７  支承部
３８  押型
３９  環状凹部
４０  基板部
４１  小径部
４２  大径部
４３  曲面部
４４  押圧部
４５  上端面
４６  平坦部
４７  基盤部
４８  外周面
４９  内周面
Ｒ２２  円筒部の内径
Ｒ２３  アンダーカット部の内径
Ｒ２４  肩部の内径
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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