(57)【要約】【課題】より単純な金型にてより効率良く車輪用転がり軸受装置を製造することが可能であり、且つ軸部の一方端に嵌め込んだ内輪のかしめ部の剛性をより向上させることができる車輪用転がり軸受装置の製造方法及び車輪用転がり軸受装置を提供する。【解決手段】車輪用転がり軸受装置の軸部材１の軸端部１５から、外輪４５と転動体５０を嵌め込み、さらに内輪４２と転動体５１を嵌め込み、そして軸端部１５をかしめ加工してかしめ部１７を形成して内輪４２を固定する。このとき、かしめ加工する軸端部１５は中実の円柱形状であり、軸端部１５にかしめ治具Ｐを押し当て、かしめ治具Ｐを軸部１０の一端側の方向に押し当てながら揺動運動させて軸端部を拡径させてかしめる。【選択図】図６
2012197070.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面に第１内輪軌道面が形成される軸部と、
前記軸部の一端側に前記軸部と同軸上に形成される嵌合軸部と、
前記軸部と前記嵌合軸部との間に位置して外径方向に延出されるフランジ部と、を有する車輪用転がり軸受装置の軸部材を備えた車輪用転がり軸受装置の製造方法であって、
前記軸部は、中実の円柱形状に形成されており、
前記軸部における前記フランジ部の近傍の外周面には、前記第１内輪軌道面が形成されており、
前記軸部に、内周面に第１外輪軌道面と第２外輪軌道面が形成された外輪を嵌め込むとともに前記第１内輪軌道面と前記第１外輪軌道面との間に複数の第１転動体を組み付け、
前記軸部に、外周面に第２内輪軌道面が形成された内輪を嵌め込むとともに前記第２内輪軌道面と前記第２外輪軌道面との間に複数の第２転動体を組み付け、
前記内輪から他端側に突出している中実の円柱形状である前記軸部の端部に、かしめ治具を押し当て、当該かしめ治具を前記軸部の一端側の方向に押し当てながら揺動運動させて前記軸部の端部を拡径させてかしめる、
車輪用転がり軸受装置の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の車輪用転がり軸受装置の製造方法であって、
構造用炭素鋼よりなる軸状素材を焼鈍処理した後に冷間鍛造して、前記軸部と、前記嵌合軸部と、前記フランジ部と、を一体に有する冷間鍛造品を形成し、
当該冷間鍛造品における前記軸部に前記内輪を嵌め込んだ後、前記内輪から他端側に突出している中実の円柱形状である前記軸部の端部をかしめる際、請求項１に記載の車輪用転がり軸受装置の製造方法を用いてかしめる、
車輪用転がり軸受装置の製造方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の車輪用転がり軸受装置の製造方法であって、
前記内輪から他端側に突出している中実の円柱形状である前記軸部の端部をかしめる際、かしめ前において前記内輪から他端側に突出している前記軸部の長さに対する、かしめ後における前記内輪から他端側に突出している前記軸部の長さの比が、３５％〜６５％となるようにかしめる、
車輪用転がり軸受装置の製造方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の車輪用転がり軸受装置の製造方法によって製造される車輪用転がり軸受装置であって、
中実の円柱形状の前記軸部の端部が、平面状にかしめられている、
車輪用転がり軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車輪用転がり軸受装置の製造方法及び車輪用転がり軸受装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車輪用転がり軸受装置（いわゆる車輪用ハブユニット）、及び当該車輪用転がり軸受装置を製造する方法においては、例えば特許文献１及び２に開示されている。
特許文献１に開示された、図７（Ａ）に示す従来の車輪用転がり軸受装置１０１の製造方法では、冷間鍛造にて車輪用転がり軸受装置の軸部材１０６（嵌合軸部１０９、フランジ部１０７、軸部１０５を有する）を一体に形成し、軸部１０５の一方端には、内輪１４２をかしめ部１１７にて固定するための中空の円筒部１１５（点線にて示す）が形成されている。そして内輪１４２を円筒部１１５に嵌め込んだ後、円筒部１１５を径方向外側にかしめてかしめ部１１７を形成し、内輪１４２を固定している。
また、特許文献２に開示された、図７（Ｂ）に示す従来の車輪用転がり軸受装置２０１では、車輪用転がり軸受装置の軸部材２０６の一方端に、内輪２４２をかしめ部２１７にて固定するための中空の円筒部２１５（点線にて示す）を旋削加工して形成している。そして内輪２４２を円筒部２１５に嵌め込んだ後、円筒部２１５を径方向外側にかしめてかしめ部２１７を形成し、内輪２４２を固定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１１１０７０号公報
【特許文献２】特開２００７−２６８６９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載された従来技術では、内輪１４２を嵌め込む円筒部１１５を冷間鍛造の前方押出し加工にて形成しており、金型の形状に当該円筒部を形成する必要があるので、金型がやや複雑化する。
また、特許文献２に記載された従来技術では、内輪２４２を嵌め込む円筒部２１５を旋削加工にて形成しており、旋削の設備、時間、費用がかさむ。
また、特許文献１におけるかしめ部１１７（図７（Ａ）参照）、及び特許文献２におけるかしめ部２１７（図７（Ｂ）参照）は、どちらも円筒部をかしめているので中央部が空洞状であり、かしめ部の剛性が低い。
【０００５】
本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、より単純な金型にてより効率良く車輪用転がり軸受装置を製造することが可能であり、且つ軸部の一方端に嵌め込んだ内輪のかしめ部の剛性をより向上させることができる車輪用転がり軸受装置の製造方法及び車輪用転がり軸受装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明に係る車輪用転がり軸受装置の製造方法は次の手段をとる。
本発明は、外周面に第１内輪軌道面が形成される軸部と、前記軸部の一端側に前記軸部と同軸上に形成される嵌合軸部と、前記軸部と前記嵌合軸部との間に位置して外径方向に延出されるフランジ部と、を有する車輪用転がり軸受装置の軸部材を備えた車輪用転がり軸受装置の製造方法である。
前記軸部は、中実の円柱形状に形成されており、前記軸部における前記フランジ部の近傍の外周面には、前記第１内輪軌道面が形成されている。
そして、前記軸部に、内周面に第１外輪軌道面と第２外輪軌道面が形成された外輪を嵌め込むとともに前記第１内輪軌道面と前記第１外輪軌道面との間に複数の第１転動体を組み付け、前記軸部に、外周面に第２内輪軌道面が形成された内輪を嵌め込むとともに前記第２内輪軌道面と前記第２外輪軌道面との間に複数の第２転動体を組み付け、前記内輪から他端側に突出している中実の円柱形状である前記軸部の端部に、かしめ治具を押し当て、当該かしめ治具を前記軸部の一端側の方向に押し当てながら揺動運動させて前記軸部の端部を拡径させてかしめる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、車輪用転がり軸受装置の軸部材の軸部の一方端に嵌め込んだ内輪をかしめ加工にて固定するためのかしめ部におけるかしめ前の形状を、比較的複雑な円筒形状でなく、単純な円柱形状とすることで、車輪用転がり軸受装置を、より単純な金型で、より効率良く製造することができる。
また、かしめ前の形状を円筒部に切削加工する必要がないので、より効率良く車輪用転がり軸受装置を製造することが可能である。
また、中実の円柱形状をかしめて拡径しており、かしめ部の中央部が空洞状態とならないので、かしめ部の剛性をより向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の車輪用転がり軸受装置の製造方法にて製造された車輪用転がり軸受装置の軸部材１が車輪用転がり軸受装置Ａとして組み付けられた状態を示す軸方向断面図である。
【図２】図１に示す車輪用転がり軸受装置の軸部材１をＢ方向から見た図である（ハブボルト２７は図示省略）。
【図３】車輪用転がり軸受装置の軸部材１の軸方向断面図である。
【図４】車輪用転がり軸受装置の軸部材１の、軸部１０、フランジ部２１、嵌合軸部３０を拡大して示す軸方向断面図である。
【図５】軸状素材６０から車輪用転がり軸受装置の軸部材を成形するまでの工程（Ａ）〜（Ｈ）による素材の形状の変化等を示す図である。
【図６】（Ａ）は、成形した車輪用転がり軸受装置の軸部材１に、外輪４５と第１転動体５０を組み付ける工程を説明する図であり、（Ｂ）は、内輪４２と第２転動体５１を組み付ける工程を説明する図であり、（Ｃ）は、軸端部１５をかしめ加工する工程を説明する図であり、（Ｄ）は、組み付けられた車輪用転がり軸受装置Ａを説明する図である。
【図７】（Ａ）は、従来の車輪用転がり軸受装置１０１（第１例）の軸方向断面図であり、（Ｂ）は、従来の車輪用転がり軸受装置２０１（第２例）の軸方向断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に本発明を実施するための形態を図面を用いて説明する。図１は、本発明の車輪用転がり軸受装置の製造方法にて製造された車輪用転がり軸受装置Ａの軸方向断面図を示している。
【００１０】
●［車輪用転がり軸受装置の全体構造（図１）］
次に図１を用いて車輪用転がり軸受装置Ａの全体構造について説明する。
図１に示すように、車輪用転がり軸受装置Ａ（いわゆる車輪用ハブユニット）は、軸部材１と、外輪４５と、内輪４２と、第１転動体５０と、第２転動体５１等にて構成されている。
そして軸部材１（いわゆるハブホイール）は、軸部１０と、嵌合軸部３０と、フランジ基部２０と、フランジ部２１とを一体に有している。
なお、車輪用転がり軸受装置Ａが車両に取り付けられた場合、軸部１０は車両内側に位置しており、嵌合軸部３０は車両外側に位置しており、図１においては紙面の左方向が車両内側を示し、紙面の右方向が車両外側を示している。
【００１１】
軸部１０は略円柱形状であり、軸部１０における嵌合軸部３０と反対の側には、フランジ部２１に近い側に径が大きな大径軸部１１が形成され、フランジ部２１から遠い端部に大径軸部１１よりも小さな径の小径軸部１２が形成されている。また、大径軸部１１と小径軸部１２との段差部には、軸部１０の回転軸に直交する面である内輪突き当て面１２ａが形成されている。
フランジ基部２０は、上記の軸部１０と後述する嵌合軸部３０との間に位置しており、このフランジ基部２０の外周面に外径方向に放射状に延出された複数のフランジ部２１（図２参照）が形成されている。また複数のフランジ部２１には、車輪を締め付けるハブボルト２７が圧入によって配置されるボルト孔２４が貫設されている。
嵌合軸部３０は、軸部１０の一端側（小径軸部１２と反対の側）に、軸部１０と同軸上に、連続する略円筒形状に成形されており、車輪（図示省略）の中心孔が嵌め込まれる。
また嵌合軸部３０には、フランジ部２１側にブレーキロータ用嵌合部３１が形成され、先端側にブレーキロータ用嵌合部３１よりも若干小径の車輪用嵌合部３２が形成されている。
またフランジ部２１における嵌合軸部３０の側の面であるロータ支持面２２には、図１に示すようにブレーキロータ５５の中心孔の周囲の面が当接する。
また図３に示すように、車輪用転がり軸受装置の軸部材１は、回転軸方向に沿って、嵌合軸部３０、中間軸部２３、軸部１０、が同軸状に形成されている。なお中間軸部２３にはフランジ基部２０とフランジ部２１が含まれている。
また嵌合軸部３０の内径側には、凹状の鍛造凹部３５が形成されている。
【００１２】
また、大径軸部１１におけるフランジ部２１（フランジ基部２０）との境界部の近傍における外周面の一部には、転がり軸受としての複列のアンギュラ玉軸受における一方の軸受部を構成する第１内輪軌道面１８が、円周方向に連続するように形成されている。
また、第１内輪軌道面１８に隣接してフランジ部２１に近い側における外周面の一部には、円周方向に連続する後述のシール面１９（隣接外周面に相当）が形成されている。
また小径軸部１２の外周面には、円周方向に連続するように形成された第２内輪軌道面４４を外周面に有する内輪４２が嵌め込まれる。なお内輪４２は、内輪突き当て面１２ａに突き当たるまで嵌め込まれている。
そして、小径軸部１２における内輪４２からの突出部（図１中の軸端部１５）は径方向外側にかしめられて、かしめ部１７が形成され、かしめ部１７と内輪突き当て面１２ａにて内輪４２が固定されている。
【００１３】
車輪用転がり軸受装置の軸部材１の軸部１０の外周面には、環状空間を保って外輪４５が配置されている。
外輪４５の内周面には、軸部材１に形成されている第１内輪軌道面１８に対向する第１外輪軌道面４６と、内輪４２に形成されている第２内輪軌道面４４に対向する第２外輪軌道面４７と、が形成されている。なお、各内輪軌道面、各外輪軌道面は、それぞれの面において円周方向に連続するように形成されている。
そして第１内輪軌道面１８と第１外輪軌道面４６との間には、複数の第１転動体５０が保持器５２によって保持されて転動可能に配置されている。また、第２内輪軌道面４４と第２外輪軌道面４７との間には、複数の第２転動体５１が保持器５３によって保持されて転動可能に配置されている。
なお、複数の第１転動体５０、及び複数の第２転動体５１には、小径軸部１２の端部をかしめてかしめ部１７を形成した際のかしめ力に基づいて、軸方向の予圧が付与されてアンギュラ玉軸受を構成している。
【００１４】
また外輪４５の外周面には、車体側フランジ４８が一体に形成されており、当該車体側フランジは、車両の懸架装置（図示省略）に支持されたナックル、キャリア等の車体側部材の取付面にボルト等によって締結される。
また外輪４５における第１外輪軌道面４６に隣接する開口部の内周面には、シール部材５６が圧入されて組み付けられている。そして、当該シール部材５６のリップ５８の先端が、シール面１９（隣接外周面に相当）に摺接（接触）して外輪４５と車輪用転がり軸受装置の軸部材１との隙間をシールしている。
なお、シール面１９は、第１内輪軌道面１８に隣接してフランジ部２１（フランジ基部２０）に近い側における外周面の一部に、円周方向に連続するように形成されている。
【００１５】
●［車輪用転がり軸受装置の軸部材の構造と当該車輪用転がり軸受装置の軸部材を用いた車輪用転がり軸受装置の製造方法（図２〜図６）］
次に図２〜図６を用いて、車輪用転がり軸受装置の軸部材１の構造と当該車輪用転がり軸受装置の軸部材１を用いた車輪用転がり軸受装置Ａの製造方法について説明する。
図５（Ａ）〜（Ｈ）は軸状素材６０から各工程を経て車輪用転がり軸受装置の軸部材１を成形する様子を示しており、図２〜図４は、成形した車輪用転がり軸受装置の軸部材１の形状を示している。そして図６は、車輪用転がり軸受装置の軸部材１に外輪４５や内輪４２等を組み付けて車輪用転がり軸受装置Ａを組み付ける工程を示している。
まず、図５を用いて、車輪用転がり軸受装置の軸部材１を製造する方法について説明する。
本実施の形態にて説明する車輪用転がり軸受装置の軸部材１は、焼鈍処理工程、被膜処理工程、冷間鍛造工程、旋削工程、熱処理工程、研磨工程、を経て製造される。
まず、焼鈍処理工程に先立って、Ｓ４５Ｃ、Ｓ５０Ｃ、Ｓ５５Ｃ等の炭素量０．５％前後の略円柱形状の構造用炭素鋼を所定長さに切断して軸状素材６０を形成する（図５（Ａ）参照）。
【００１６】
［１．焼鈍処理工程（図５（Ｂ））］
焼鈍処理工程は、軸状素材６０を変態点温度以上の温度（好ましくは、変態点温度よりも２０℃〜７０℃程度高い温度）で加熱する工程である。
軸状素材６０中の炭素成分は、焼鈍処理工程によって球状化され、軸状素材６０は球状化焼鈍されて焼鈍済軸状素材６１が形成される（図５（Ｂ）参照）。この焼鈍済軸状素材６１は、軸状素材６０よりも延性が向上されている。
【００１７】
［２．被膜処理工程（図５（Ｃ））］
被膜処理工程は、焼鈍済軸状素材６１の表面に潤滑剤を被膜処理して潤滑剤被膜３６を有する被膜処理済軸状素材６２を形成する工程である（図５（Ｃ）参照）。
例えば、焼鈍済軸状素材６１は、表面に潤滑剤としてのリン酸塩が塗布されて潤滑剤被膜（リン酸塩被膜）３６を有する被膜処理済軸状素材６２が形成される。
被膜処理済軸状素材６２は、その表面の潤滑剤被膜３６によって、冷間鍛造の成形型と素材（材料）との間に生じる摩擦力が低減されている。
このように、前記した焼鈍処理工程及び被膜処理工程を経た被膜処理済軸状素材６２は、延性が向上されているとともに金型との摩擦も低減されるので、冷間鍛造性に優れた素材となる。
【００１８】
［３．冷間鍛造工程（図５（Ｄ）、（Ｅ））］
続く冷間鍛造工程は、１次冷間鍛造工程と２次冷間鍛造工程にて構成されている。
１次冷間鍛造工程は、冷間鍛造の前方押出し加工の鍛造型装置（図示省略）を用いて、被膜処理済軸状素材６２を前方押出し加工する工程である。そして被膜処理済軸状素材６２は、当該前方押出し加工にて、軸部１０（大径軸部１１、小径軸部１２、軸端部１５を含む）と、中間軸部（フランジ基部２０と嵌合軸部３０の一部）２３と、嵌合軸部３０の外径が形成され、冷間鍛造の前方押出し加工による１次冷間鍛造品６３が成形される（図５（Ｄ）参照）。
【００１９】
２次冷間鍛造工程は、冷間鍛造の側方押出し加工の鍛造型装置（図示省略）を用いて、１次冷間鍛造品６３を側方押出し加工する工程である。そして１次冷間鍛造品６３は、当該側方押出し加工にて、１次冷間鍛造品６３の嵌合軸部３０の中心部端面に鍛造凹部３５が形成されながら、軸部１０と嵌合軸部３０との間に位置する中間軸部２３（フランジ基部２０）の外周面に複数のフランジ部２１が放射状に成形され、２次冷間鍛造品６４が製作される（図５（Ｅ）参照）。
上記の１次冷間鍛造工程、及び２次冷間鍛造工程にて形成される軸部１０における小径軸部１２は中実の円柱形状である。このため、冷間鍛造にて円筒形状を形成する場合と比較して、より単純な形状の金型でよい。また、冷間鍛造にて円筒形状を形成する場合と比較して、中実の円柱形状を形成するほうが、より容易に冷間鍛造を行うことができる。
【００２０】
［４．旋削工程（図５（Ｇ））］
旋削工程は、２次冷間鍛造品６４の一部、例えば、フランジ部２１の一側面のロータ支持面２２と、嵌合軸部３０の端面３３とを旋削し、フランジ部２１にボルト孔２４を孔開け加工して旋削済鍛造品６６を形成する工程である（図５（Ｇ）参照）。
この旋削工程において、２次冷間鍛造品６４の少なくとも嵌合軸部３０の車輪用嵌合部３２（図４参照）の潤滑剤被膜３６は、旋削されることなく残される。
また本実施の形態では、図３、図４に示すように、フランジ部２１のロータ支持面２２の反対側の面と、第１内輪軌道面１８の肩部に隣接して形成されたシール面１９（隣接外周面に相当）と、鍛造凹部３５の表面と、軸部１０の小径軸部１２の先端の軸端部１５の端面においても潤滑剤被膜３６は、旋削されることなく残される。そして、潤滑剤被膜３６を残した分だけ旋削加工範囲が小さくなり、旋削加工が容易に、且つ短時間となる。
なお、従来では、旋削工程にて、内輪４２をかしめる軸端部１５をドリル等にて下穴加工して穴を開け、旋盤にて内径仕上げ加工して筒形状に形成していたが、本実施の形態にて説明する車輪用転がり軸受装置Ａでは、軸端部１５は中実の円柱形状のままでよい。これにより、従来と比較して設備、時間、費用をより低減することができる。
また、小径軸部１２の先端の軸端部１５の端面においても潤滑剤被膜３６は旋削されることなく残されているので、後述するかしめ工程においても、かしめ治具との摩擦力が低減され、より容易にかしめ加工を行うことができる。
【００２１】
［５．熱処理工程（図５（Ｈ））］
熱処理工程（焼入れ焼き戻し工程）は、旋削済鍛造品６６の軸部１０の第１内輪軌道面１８を高周波焼入れした後、焼き戻しして熱処理済鍛造品６７を形成する工程である（図５（Ｈ）参照）。この場合、シール面１９、小径軸部１２の外周面、内輪突き当て面１２ａには、あえて高周波焼入れを行わない（図３参照）。これにより、熱処理工程の時間を短縮化することができる。なお、図３に示すように、第１内輪軌道面１８の周囲には焼入れ焼き戻しによる硬化層Ｓが形成される。
本実施の形態では、比較的炭素量が多く高硬度の構造用炭素鋼を用いているので、シール面１９の周囲である軸部１０とフランジ部２１（フランジ基部２０）との境界部に高周波焼入れを行わなくても、必要な強度を確保することができる。また図１に示すように、小径軸部１２の軸端部１５をかしめたかしめ部１７と内輪突き当て面１２ａにて内輪４２を固定した際に内輪４２を固定可能な強度を有するように、内輪突き当て面１２ａの面積が設定されている（面積が大きいほうが強度が高い）。
【００２２】
［６．研磨工程］
研磨工程は、熱処理済鍛造品６７の第１内輪軌道面１８を研磨加工して車輪用転がり軸受装置の軸部材１を形成する工程である（図３、図４参照）。
【００２３】
次に図６（Ａ）〜（Ｄ）を用いて、上記の工程にて製造した車輪用転がり軸受装置の軸部材１を用いて車輪用転がり軸受装置Ａを製造する（組み付ける）方法について説明する。なお図６（Ａ）〜（Ｄ）では、車輪用転がり軸受装置の軸部材１にハブボルト２７が圧入された後の状態を示しているが、ハブボルト２７を圧入する前に図６（Ａ）〜（Ｄ）に示す各工程を実施してもよい。
以降に説明する製造方法では、車輪用転がり軸受装置Ａは、外輪組み付け工程、内輪組み付け工程、かしめ工程、を経て製造される。
【００２４】
［７．外輪組み付け工程（図６（Ａ））］
外輪組み付け工程は、上記の研磨工程を終えた車輪用転がり軸受装置の軸部材１の軸端部１５（小径軸部１２の端部）から、複数の第１転動体５０（保持器５２を含む）とシール部材５６とを備えた外輪４５を嵌め込む工程である。外輪４５を嵌め込むと、第１転動体５０は、大径軸部１１の外周面に形成されている第１内輪軌道面１８と、外輪４５の内周面に形成されている第１外輪軌道面４６と、の間に転動可能に保持される。
【００２５】
［８．内輪組み付け工程（図６（Ｂ））］
内輪組み付け工程は、上記の外輪組み付け工程を終えた車輪用転がり軸受装置の軸部材１の軸端部１５から、複数の第２転動体５１（保持器５３を含む）を備えた内輪４２を、内輪突き当て面１２ａに突き当たる位置まで嵌め込む工程である。内輪４２を嵌め込むと、第２転動体５１は、内輪４２の外周面に形成されている第２内輪軌道面４４と、外輪４５の内周面に形成されている第２外輪軌道面４７と、の間に転動可能に保持される。
【００２６】
［９．かしめ工程（図６（Ｃ））］
かしめ工程は、上記の内輪組み付け工程を終えた車輪用転がり軸受装置の軸部材１の軸端部１５に、かしめ治具Ｐを軸部１０の回転軸方向に沿って押し当て、かしめ治具Ｐを揺動運動させて軸端部１５を塑性変形させて径方向外側に拡径し、その後、揺動を止めて加圧力を所定時間保持し、かしめ部１７を形成する工程である。これにより、かしめ部１７における端面（軸部１０の回転軸と直交する面）は平面状となる。
また、かしめ治具Ｐの形状は、例えば図６（Ｃ）に示すように、軸端部１５に接触するかしめ面が平面状である円柱形状である。なお、かしめ治具Ｐの形状は、平面状のかしめ面を有する円柱形状に限定されるものではなく、種々の形状のかしめ治具Ｐを用いることができる。
また、前述した旋削工程において、小径軸部１２の先端の軸端部１５の端面に、潤滑剤被膜３６を旋削することなく残しているので、かしめ治具Ｐとの摩擦力が低減され、より容易にかしめ加工を行うことができる。
なお、かしめを実施する際の加圧力［Ｎ］は、内輪４２と内輪突き当て面１２ａの座屈（変形）を防止するために、下記の関係式を満たすように設定することが好ましい。
加圧力［Ｎ］≦内輪突き当て面の面積［ｍｍ2］＊５００［Ｎ／ｍｍ2］    （式１）
また図３に示すように、かしめ前における内輪４２からの軸端部１５（小径軸部１２）の突出長さＬ１は、予め設定された長さである。
そして、かしめ前における内輪４２からの軸端部１５の突出長さＬ１に対する、かしめ後における内輪４２からの軸端部１５の突出長さＬ２の比（Ｌ２／Ｌ１）が、３５％〜６５％となるようにかしめ加工することで、車輪用転がり軸受装置Ａが完成する。
なお、かしめ部１７の端面は平面状であり、かしめ前は中実の円柱形状であるので、かしめ後のかしめ部１７の外径、かしめ後のかしめ部１７の突出長さＬ２、小径軸部１２の径（内輪４２の内径）から、かしめ前の突出長さＬ１を算出することが可能である（かしめ前の突出分の体積＝かしめ後の突出分の体積）。従って、かしめ後の車輪用転がり軸受装置Ａから、比（Ｌ２／Ｌ１）を求めることが可能である。
【００２７】
なお、上記のかしめ（「円筒」のかしめでなく、「円柱」のかしめ）を成立させるためには、以下の条件を満足することが好ましい。
素材の硬度を低下させて冷間圧延性を向上させるために、０．５０〜０．８５［％］の炭素含有率の炭素鋼を用い、球状化焼鈍処理（［１．焼鈍処理工程］）を実施する。また、軸受の軌道輪として使用するために０．５０〜０．８５［％］の炭素含有率は必要である。この球状化焼鈍処理を行ったことで、素材の延性が向上し、冷間鍛造（［３．冷間鍛造工程］）が可能となる。そして、冷間鍛造が可能となる程、延性が向上されているので、当該かしめ工程が容易となっている。
この球状化焼鈍工程、冷間鍛造工程、かしめ工程、の３つを組み合せることで、以下に説明するように、車輪用転がり軸受装置を、容易に且つ効率良く製造することが可能となり、コストダウンを図ることができる。
【００２８】
本実施の形態にて説明した車輪用転がり軸受装置の製造方法では、上記のように、車輪用転がり軸受装置の軸部材の焼鈍処理工程においてＳ４５Ｃ、Ｓ５０Ｃ、Ｓ５５Ｃ等の構造用炭素鋼を変態点温度以上の温度で加熱して焼鈍済軸状素材６１を形成し、続く被膜処理工程において焼鈍済軸状素材６１の表面に、冷間鍛造の成形型との間に生じる摩擦力を低減する潤滑剤被膜３６を施して被膜処理済軸状素材６２を形成し、鍛造性に優れた素材としている。
これにより、軸端部１５（小径軸部１２）を中空の円筒形状に形成することなく、中実の円柱形状に形成しても、容易にかしめ加工を行うことができるので、軸端部１５を中空の円筒形状にするための金型や研削加工等が不要となる。従って、車輪用転がり軸受装置を、容易に且つ効率良く製造することが可能となり、コストダウンを図ることができる。
また、かしめ前における内輪４２からの軸端部１５の突出長さＬ１に対する、かしめ後における内輪４２からの軸端部１５の突出長さＬ２の比（Ｌ２／Ｌ１）が、３５％〜６５％となるようにかしめ加工することで、軸端部の割れを適切に防止するとともに、内輪４２を適切な加圧力（内輪突き当て面１２ａに押し付ける加圧力）で固定することができる（３５％よりも小さいと割れが発生し易く、６５％よりも大きいと加圧力が不足する）。
更に、中実の円柱形状をかしめて拡径しており、かしめ部の中央部が空洞状態とならないので、かしめ部の剛性をより向上させることができる。
【００２９】
また、比較的高硬度の構造用炭素鋼を用いていることと、内輪突き当て面１２ａの面積を適切に設定することで、熱処理工程において軸部１０の第１内輪軌道面１８のみに熱処理を施し、シール面１９、小径軸部１２の外周面、内輪突き当て面１２ａには、あえて熱処理を施さないようにしても必要な強度を確保することができる。これにより、熱処理工程の時間を短縮化している。
【００３０】
本発明の車輪用転がり軸受装置の製造方法及び車輪用転がり軸受装置は、本実施の形態で説明した処理、工程等の製造方法、外観、構成、構造等に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。
また本実施の形態にて説明した車輪用転がり軸受装置の製造方法及び車輪用転がり軸受装置は、大径軸部１１と小径軸部１２と内輪突き当て面１２ａが形成された軸部１０の例を用いて説明した。しかし、本実施の形態にて説明した車輪用転がり軸受装置の製造方法及び車輪用転がり軸受装置は、大径軸部１１と小径軸部１２と内輪突き当て面１２ａを有していない軸部を備えた車輪用転がり軸受装置、及び当該車輪用転がり軸受装置の製造方法にも適用することが可能である。
また、本実施の形態の説明に用いた数値は一例であり、この数値に限定されるものではない。
また、以上（≧）、以下（≦）、より大きい（＞）、未満（＜）等は、等号を含んでも含まなくてもよい。
【符号の説明】
【００３１】
１        軸部材（車輪用転がり軸受装置の軸部材）
１０      軸部
１１      大径軸部
１２      小径軸部
１２ａ    内輪突き当て面
１５      軸端部
１７      かしめ部
１８      第１内輪軌道面
１９      シール面（隣接外周面）
２０      フランジ基部
２１      フランジ部
３０      嵌合軸部
３６      潤滑剤被膜
４２      内輪
４４      第２内輪軌道面
４５      外輪
４６      第１外輪軌道面
４７      第２外輪軌道面
６０      軸状素材
６１      焼鈍済軸状素材
６２      被膜処理済軸状素材
６３      １次冷間鍛造品
６４      ２次冷間鍛造品
６６      旋削済鍛造品
６７      熱処理済鍛造品
Ａ        車輪用転がり軸受装置
Ｌ１、Ｌ２    突出長さ
Ｐ        かしめ治具
【図１】
2012197070.tif 000003
【図２】
2012197070.tif 000004
【図３】
2012197070.tif 000005
【図４】
2012197070.tif 000006
【図５】
2012197070.tif 000007
【図６】
2012197070.tif 000008
【図７】
2012197070.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成24年4月4日(2012.4.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車輪用転がり軸受装置の製造方法及び車輪用転がり軸受装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車輪用転がり軸受装置（いわゆる車輪用ハブユニット）、及び当該車輪用転がり軸受装置を製造する方法においては、例えば特許文献１及び２に開示されている。
特許文献１に開示された、図７（Ａ）に示す従来の車輪用転がり軸受装置１０１の製造方法では、冷間鍛造にて車輪用転がり軸受装置の軸部材１０６（嵌合軸部１０９、フランジ部１０７、軸部１０５を有する）を一体に形成し、軸部１０５の一方端には、内輪１４２をかしめ部１１７にて固定するための中空の円筒部１１５（点線にて示す）が形成されている。そして内輪１４２を円筒部１１５に嵌め込んだ後、円筒部１１５を径方向外側にかしめてかしめ部１１７を形成し、内輪１４２を固定している。
また、特許文献２に開示された、図７（Ｂ）に示す従来の車輪用転がり軸受装置２０１では、車輪用転がり軸受装置の軸部材２０６の一方端に、内輪２４２をかしめ部２１７にて固定するための中空の円筒部２１５（点線にて示す）を旋削加工して形成している。そして内輪２４２を円筒部２１５に嵌め込んだ後、円筒部２１５を径方向外側にかしめてかしめ部２１７を形成し、内輪２４２を固定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１１１０７０号公報
【特許文献２】特開２００７−２６８６９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載された従来技術では、内輪１４２を嵌め込む円筒部１１５を冷間鍛造の前方押出し加工にて形成しており、金型の形状に当該円筒部を形成する必要があるので、金型がやや複雑化する。
また、特許文献２に記載された従来技術では、内輪２４２を嵌め込む円筒部２１５を旋削加工にて形成しており、旋削の設備、時間、費用がかさむ。
また、特許文献１におけるかしめ部１１７（図７（Ａ）参照）、及び特許文献２におけるかしめ部２１７（図７（Ｂ）参照）は、どちらも円筒部をかしめているので中央部が空洞状であり、かしめ部の剛性が低い。
【０００５】
本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、より単純な金型にてより効率良く車輪用転がり軸受装置を製造することが可能であり、且つ軸部の一方端に嵌め込んだ内輪のかしめ部の剛性をより向上させることができる車輪用転がり軸受装置の製造方法及び車輪用転がり軸受装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明に係る車輪用転がり軸受装置の製造方法は次の手段をとる。
本発明は、外周面に第１内輪軌道面が形成される軸部と、前記軸部の一端側に前記軸部と同軸上に形成される嵌合軸部と、前記軸部と前記嵌合軸部との間に位置して外径方向に延出されるフランジ部と、を有する車輪用転がり軸受装置の軸部材を備えた車輪用転がり軸受装置の製造方法である。
前記軸部は、中実の円柱形状に形成されており、前記軸部における前記フランジ部の近傍の外周面には、前記第１内輪軌道面が形成されている。
そして、前記軸部に、内周面に第１外輪軌道面と第２外輪軌道面が形成された外輪を嵌め込むとともに前記第１内輪軌道面と前記第１外輪軌道面との間に複数の第１転動体を組み付け、前記軸部に、外周面に第２内輪軌道面が形成された内輪を嵌め込むとともに前記第２内輪軌道面と前記第２外輪軌道面との間に複数の第２転動体を組み付け、前記内輪から他端側に突出している中実の円柱形状である前記軸部の端部に、かしめ治具を押し当て、当該かしめ治具を前記軸部の一端側の方向に押し当てながら揺動運動させて前記軸部の端部を拡径させてかしめる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、車輪用転がり軸受装置の軸部材の軸部の一方端に嵌め込んだ内輪をかしめ加工にて固定するためのかしめ部におけるかしめ前の形状を、比較的複雑な円筒形状でなく、単純な円柱形状とすることで、車輪用転がり軸受装置を、より単純な金型で、より効率良く製造することができる。
また、かしめ前の形状を円筒部に切削加工する必要がないので、より効率良く車輪用転がり軸受装置を製造することが可能である。
また、中実の円柱形状をかしめて拡径しており、かしめ部の中央部が空洞状態とならないので、かしめ部の剛性をより向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の車輪用転がり軸受装置の製造方法にて製造された車輪用転がり軸受装置の軸部材１が車輪用転がり軸受装置Ａとして組み付けられた状態を示す軸方向断面図である。
【図２】図１に示す車輪用転がり軸受装置の軸部材１をＢ方向から見た図である（ハブボルト２７は図示省略）。
【図３】車輪用転がり軸受装置の軸部材１の軸方向断面図である。
【図４】車輪用転がり軸受装置の軸部材１の、軸部１０、フランジ部２１、嵌合軸部３０を拡大して示す軸方向断面図である。
【図５】軸状素材６０から車輪用転がり軸受装置の軸部材を成形するまでの工程（Ａ）〜（Ｅ）、（Ｇ）、（Ｈ）による素材の形状の変化等を示す図である。
【図６】（Ａ）は、成形した車輪用転がり軸受装置の軸部材１に、外輪４５と第１転動体５０を組み付ける工程を説明する図であり、（Ｂ）は、内輪４２と第２転動体５１を組み付ける工程を説明する図であり、（Ｃ）は、軸端部１５をかしめ加工する工程を説明する図であり、（Ｄ）は、組み付けられた車輪用転がり軸受装置Ａを説明する図である。
【図７】（Ａ）は、従来の車輪用転がり軸受装置１０１（第１例）の軸方向断面図であり、（Ｂ）は、従来の車輪用転がり軸受装置２０１（第２例）の軸方向断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に本発明を実施するための形態を図面を用いて説明する。図１は、本発明の車輪用転がり軸受装置の製造方法にて製造された車輪用転がり軸受装置Ａの軸方向断面図を示している。
【００１０】
●［車輪用転がり軸受装置の全体構造（図１）］
次に図１を用いて車輪用転がり軸受装置Ａの全体構造について説明する。
図１に示すように、車輪用転がり軸受装置Ａ（いわゆる車輪用ハブユニット）は、軸部材１と、外輪４５と、内輪４２と、第１転動体５０と、第２転動体５１等にて構成されている。
そして軸部材１（いわゆるハブホイール）は、軸部１０と、嵌合軸部３０と、フランジ基部２０と、フランジ部２１とを一体に有している。
なお、車輪用転がり軸受装置Ａが車両に取り付けられた場合、軸部１０は車両内側に位置しており、嵌合軸部３０は車両外側に位置しており、図１においては紙面の左方向が車両内側を示し、紙面の右方向が車両外側を示している。
【００１１】
軸部１０は略円柱形状であり、軸部１０における嵌合軸部３０と反対の側には、フランジ部２１に近い側に径が大きな大径軸部１１が形成され、フランジ部２１から遠い端部に大径軸部１１よりも小さな径の小径軸部１２が形成されている。また、大径軸部１１と小径軸部１２との段差部には、軸部１０の回転軸に直交する面である内輪突き当て面１２ａが形成されている。
フランジ基部２０は、上記の軸部１０と後述する嵌合軸部３０との間に位置しており、このフランジ基部２０の外周面に外径方向に放射状に延出された複数のフランジ部２１（図２参照）が形成されている。また複数のフランジ部２１には、車輪を締め付けるハブボルト２７が圧入によって配置されるボルト孔２４が貫設されている。
嵌合軸部３０は、軸部１０の一端側（小径軸部１２と反対の側）に、軸部１０と同軸上に、連続する略円筒形状に成形されており、車輪（図示省略）の中心孔が嵌め込まれる。
また嵌合軸部３０には、フランジ部２１側にブレーキロータ用嵌合部３１が形成され、先端側にブレーキロータ用嵌合部３１よりも若干小径の車輪用嵌合部３２が形成されている。
またフランジ部２１における嵌合軸部３０の側の面であるロータ支持面２２には、図１に示すようにブレーキロータ５５の中心孔の周囲の面が当接する。
また図３に示すように、車輪用転がり軸受装置の軸部材１は、回転軸方向に沿って、嵌合軸部３０、中間軸部２３、軸部１０、が同軸状に形成されている。なお中間軸部２３にはフランジ基部２０とフランジ部２１が含まれている。
また嵌合軸部３０の内径側には、凹状の鍛造凹部３５が形成されている。
【００１２】
また、大径軸部１１におけるフランジ部２１（フランジ基部２０）との境界部の近傍における外周面の一部には、転がり軸受としての複列のアンギュラ玉軸受における一方の軸受部を構成する第１内輪軌道面１８が、円周方向に連続するように形成されている。
また、第１内輪軌道面１８に隣接してフランジ部２１に近い側における外周面の一部には、円周方向に連続する後述のシール面１９（隣接外周面に相当）が形成されている。
また小径軸部１２の外周面には、円周方向に連続するように形成された第２内輪軌道面４４を外周面に有する内輪４２が嵌め込まれる。なお内輪４２は、内輪突き当て面１２ａに突き当たるまで嵌め込まれている。
そして、小径軸部１２における内輪４２からの突出部（図１中の軸端部１５）は径方向外側にかしめられて、かしめ部１７が形成され、かしめ部１７と内輪突き当て面１２ａにて内輪４２が固定されている。
【００１３】
車輪用転がり軸受装置の軸部材１の軸部１０の外周面には、環状空間を保って外輪４５が配置されている。
外輪４５の内周面には、軸部材１に形成されている第１内輪軌道面１８に対向する第１外輪軌道面４６と、内輪４２に形成されている第２内輪軌道面４４に対向する第２外輪軌道面４７と、が形成されている。なお、各内輪軌道面、各外輪軌道面は、それぞれの面において円周方向に連続するように形成されている。
そして第１内輪軌道面１８と第１外輪軌道面４６との間には、複数の第１転動体５０が保持器５２によって保持されて転動可能に配置されている。また、第２内輪軌道面４４と第２外輪軌道面４７との間には、複数の第２転動体５１が保持器５３によって保持されて転動可能に配置されている。
なお、複数の第１転動体５０、及び複数の第２転動体５１には、小径軸部１２の端部をかしめてかしめ部１７を形成した際のかしめ力に基づいて、軸方向の予圧が付与されてアンギュラ玉軸受を構成している。
【００１４】
また外輪４５の外周面には、車体側フランジ４８が一体に形成されており、当該車体側フランジは、車両の懸架装置（図示省略）に支持されたナックル、キャリア等の車体側部材の取付面にボルト等によって締結される。
また外輪４５における第１外輪軌道面４６に隣接する開口部の内周面には、シール部材５６が圧入されて組み付けられている。そして、当該シール部材５６のリップ５８の先端が、シール面１９（隣接外周面に相当）に摺接（接触）して外輪４５と車輪用転がり軸受装置の軸部材１との隙間をシールしている。
なお、シール面１９は、第１内輪軌道面１８に隣接してフランジ部２１（フランジ基部２０）に近い側における外周面の一部に、円周方向に連続するように形成されている。
【００１５】
●［車輪用転がり軸受装置の軸部材の構造と当該車輪用転がり軸受装置の軸部材を用いた車輪用転がり軸受装置の製造方法（図２〜図６）］
次に図２〜図６を用いて、車輪用転がり軸受装置の軸部材１の構造と当該車輪用転がり軸受装置の軸部材１を用いた車輪用転がり軸受装置Ａの製造方法について説明する。
図５（Ａ）〜（Ｅ）、（Ｇ）、（Ｈ）は軸状素材６０から各工程を経て車輪用転がり軸受装置の軸部材１を成形する様子を示しており、図２〜図４は、成形した車輪用転がり軸受装置の軸部材１の形状を示している。そして図６は、車輪用転がり軸受装置の軸部材１に外輪４５や内輪４２等を組み付けて車輪用転がり軸受装置Ａを組み付ける工程を示している。
まず、図５を用いて、車輪用転がり軸受装置の軸部材１を製造する方法について説明する。
本実施の形態にて説明する車輪用転がり軸受装置の軸部材１は、焼鈍処理工程、被膜処理工程、冷間鍛造工程、旋削工程、熱処理工程、研磨工程、を経て製造される。
まず、焼鈍処理工程に先立って、Ｓ４５Ｃ、Ｓ５０Ｃ、Ｓ５５Ｃ等の炭素量０．５％前後の略円柱形状の構造用炭素鋼を所定長さに切断して軸状素材６０を形成する（図５（Ａ）参照）。
【００１６】
［１．焼鈍処理工程（図５（Ｂ））］
焼鈍処理工程は、軸状素材６０を変態点温度以上の温度（好ましくは、変態点温度よりも２０℃〜７０℃程度高い温度）で加熱する工程である。
軸状素材６０中の炭素成分は、焼鈍処理工程によって球状化され、軸状素材６０は球状化焼鈍されて焼鈍済軸状素材６１が形成される（図５（Ｂ）参照）。この焼鈍済軸状素材６１は、軸状素材６０よりも延性が向上されている。
【００１７】
［２．被膜処理工程（図５（Ｃ））］
被膜処理工程は、焼鈍済軸状素材６１の表面に潤滑剤を被膜処理して潤滑剤被膜３６を有する被膜処理済軸状素材６２を形成する工程である（図５（Ｃ）参照）。
例えば、焼鈍済軸状素材６１は、表面に潤滑剤としてのリン酸塩が塗布されて潤滑剤被膜（リン酸塩被膜）３６を有する被膜処理済軸状素材６２が形成される。
被膜処理済軸状素材６２は、その表面の潤滑剤被膜３６によって、冷間鍛造の成形型と素材（材料）との間に生じる摩擦力が低減されている。
このように、前記した焼鈍処理工程及び被膜処理工程を経た被膜処理済軸状素材６２は、延性が向上されているとともに金型との摩擦も低減されるので、冷間鍛造性に優れた素材となる。
【００１８】
［３．冷間鍛造工程（図５（Ｄ）、（Ｅ））］
続く冷間鍛造工程は、１次冷間鍛造工程と２次冷間鍛造工程にて構成されている。
１次冷間鍛造工程は、冷間鍛造の前方押出し加工の鍛造型装置（図示省略）を用いて、被膜処理済軸状素材６２を前方押出し加工する工程である。そして被膜処理済軸状素材６２は、当該前方押出し加工にて、軸部１０（大径軸部１１、小径軸部１２、軸端部１５を含む）と、中間軸部（フランジ基部２０と嵌合軸部３０の一部）２３と、嵌合軸部３０の外径が形成され、冷間鍛造の前方押出し加工による１次冷間鍛造品６３が成形される（図５（Ｄ）参照）。
【００１９】
２次冷間鍛造工程は、冷間鍛造の側方押出し加工の鍛造型装置（図示省略）を用いて、１次冷間鍛造品６３を側方押出し加工する工程である。そして１次冷間鍛造品６３は、当該側方押出し加工にて、１次冷間鍛造品６３の嵌合軸部３０の中心部端面に鍛造凹部３５が形成されながら、軸部１０と嵌合軸部３０との間に位置する中間軸部２３（フランジ基部２０）の外周面に複数のフランジ部２１が放射状に成形され、２次冷間鍛造品６４が製作される（図５（Ｅ）参照）。
上記の１次冷間鍛造工程、及び２次冷間鍛造工程にて形成される軸部１０における小径軸部１２は中実の円柱形状である。このため、冷間鍛造にて円筒形状を形成する場合と比較して、より単純な形状の金型でよい。また、冷間鍛造にて円筒形状を形成する場合と比較して、中実の円柱形状を形成するほうが、より容易に冷間鍛造を行うことができる。
【００２０】
［４．旋削工程（図５（Ｇ））］
旋削工程は、２次冷間鍛造品６４の一部、例えば、フランジ部２１の一側面のロータ支持面２２と、嵌合軸部３０の端面３３とを旋削し、フランジ部２１にボルト孔２４を孔開け加工して旋削済鍛造品６６を形成する工程である（図５（Ｇ）参照）。
この旋削工程において、２次冷間鍛造品６４の少なくとも嵌合軸部３０の車輪用嵌合部３２（図４参照）の潤滑剤被膜３６は、旋削されることなく残される。
また本実施の形態では、図３、図４に示すように、フランジ部２１のロータ支持面２２の反対側の面と、第１内輪軌道面１８の肩部に隣接して形成されたシール面１９（隣接外周面に相当）と、鍛造凹部３５の表面と、軸部１０の小径軸部１２の先端の軸端部１５の端面においても潤滑剤被膜３６は、旋削されることなく残される。そして、潤滑剤被膜３６を残した分だけ旋削加工範囲が小さくなり、旋削加工が容易に、且つ短時間となる。
なお、従来では、旋削工程にて、内輪４２をかしめる軸端部１５をドリル等にて下穴加工して穴を開け、旋盤にて内径仕上げ加工して筒形状に形成していたが、本実施の形態にて説明する車輪用転がり軸受装置Ａでは、軸端部１５は中実の円柱形状のままでよい。これにより、従来と比較して設備、時間、費用をより低減することができる。
また、小径軸部１２の先端の軸端部１５の端面においても潤滑剤被膜３６は旋削されることなく残されているので、後述するかしめ工程においても、かしめ治具との摩擦力が低減され、より容易にかしめ加工を行うことができる。
【００２１】
［５．熱処理工程（図５（Ｈ））］
熱処理工程（焼入れ焼き戻し工程）は、旋削済鍛造品６６の軸部１０の第１内輪軌道面１８を高周波焼入れした後、焼き戻しして熱処理済鍛造品６７を形成する工程である（図５（Ｈ）参照）。この場合、シール面１９、小径軸部１２の外周面、内輪突き当て面１２ａには、あえて高周波焼入れを行わない（図３参照）。これにより、熱処理工程の時間を短縮化することができる。なお、図３に示すように、第１内輪軌道面１８の周囲には焼入れ焼き戻しによる硬化層Ｓが形成される。
本実施の形態では、比較的炭素量が多く高硬度の構造用炭素鋼を用いているので、シール面１９の周囲である軸部１０とフランジ部２１（フランジ基部２０）との境界部に高周波焼入れを行わなくても、必要な強度を確保することができる。また図１に示すように、小径軸部１２の軸端部１５をかしめたかしめ部１７と内輪突き当て面１２ａにて内輪４２を固定した際に内輪４２を固定可能な強度を有するように、内輪突き当て面１２ａの面積が設定されている（面積が大きいほうが強度が高い）。
【００２２】
［６．研磨工程］
研磨工程は、熱処理済鍛造品６７の第１内輪軌道面１８を研磨加工して車輪用転がり軸受装置の軸部材１を形成する工程である（図３、図４参照）。
【００２３】
次に図６（Ａ）〜（Ｄ）を用いて、上記の工程にて製造した車輪用転がり軸受装置の軸部材１を用いて車輪用転がり軸受装置Ａを製造する（組み付ける）方法について説明する。なお図６（Ａ）〜（Ｄ）では、車輪用転がり軸受装置の軸部材１にハブボルト２７が圧入された後の状態を示しているが、ハブボルト２７を圧入する前に図６（Ａ）〜（Ｄ）に示す各工程を実施してもよい。
以降に説明する製造方法では、車輪用転がり軸受装置Ａは、外輪組み付け工程、内輪組み付け工程、かしめ工程、を経て製造される。
【００２４】
［７．外輪組み付け工程（図６（Ａ））］
外輪組み付け工程は、上記の研磨工程を終えた車輪用転がり軸受装置の軸部材１の軸端部１５（小径軸部１２の端部）から、複数の第１転動体５０（保持器５２を含む）とシール部材５６とを備えた外輪４５を嵌め込む工程である。外輪４５を嵌め込むと、第１転動体５０は、大径軸部１１の外周面に形成されている第１内輪軌道面１８と、外輪４５の内周面に形成されている第１外輪軌道面４６と、の間に転動可能に保持される。
【００２５】
［８．内輪組み付け工程（図６（Ｂ））］
内輪組み付け工程は、上記の外輪組み付け工程を終えた車輪用転がり軸受装置の軸部材１の軸端部１５から、複数の第２転動体５１（保持器５３を含む）を備えた内輪４２を、内輪突き当て面１２ａに突き当たる位置まで嵌め込む工程である。内輪４２を嵌め込むと、第２転動体５１は、内輪４２の外周面に形成されている第２内輪軌道面４４と、外輪４５の内周面に形成されている第２外輪軌道面４７と、の間に転動可能に保持される。
【００２６】
［９．かしめ工程（図６（Ｃ））］
かしめ工程は、上記の内輪組み付け工程を終えた車輪用転がり軸受装置の軸部材１の軸端部１５に、かしめ治具Ｐを軸部１０の回転軸方向に沿って押し当て、かしめ治具Ｐを揺動運動させて軸端部１５を塑性変形させて径方向外側に拡径し、その後、揺動を止めて加圧力を所定時間保持し、かしめ部１７を形成する工程である。これにより、かしめ部１７における端面（軸部１０の回転軸と直交する面）は平面状となる。
また、かしめ治具Ｐの形状は、例えば図６（Ｃ）に示すように、軸端部１５に接触するかしめ面が平面状である円柱形状である。なお、かしめ治具Ｐの形状は、平面状のかしめ面を有する円柱形状に限定されるものではなく、種々の形状のかしめ治具Ｐを用いることができる。
また、前述した旋削工程において、小径軸部１２の先端の軸端部１５の端面に、潤滑剤被膜３６を旋削することなく残しているので、かしめ治具Ｐとの摩擦力が低減され、より容易にかしめ加工を行うことができる。
なお、かしめを実施する際の加圧力［Ｎ］は、内輪４２と内輪突き当て面１２ａの座屈（変形）を防止するために、下記の関係式を満たすように設定することが好ましい。
加圧力［Ｎ］≦内輪突き当て面の面積［ｍｍ2］＊５００［Ｎ／ｍｍ2］    （式１）
また図３に示すように、かしめ前における内輪４２からの軸端部１５（小径軸部１２）の突出長さＬ１は、予め設定された長さである。
そして、かしめ前における内輪４２からの軸端部１５の突出長さＬ１に対する、かしめ後における内輪４２からの軸端部１５の突出長さＬ２の比（Ｌ２／Ｌ１）が、３５％〜６５％となるようにかしめ加工することで、車輪用転がり軸受装置Ａが完成する。
なお、かしめ部１７の端面は平面状であり、かしめ前は中実の円柱形状であるので、かしめ後のかしめ部１７の外径、かしめ後のかしめ部１７の突出長さＬ２、小径軸部１２の径（内輪４２の内径）から、かしめ前の突出長さＬ１を算出することが可能である（かしめ前の突出分の体積＝かしめ後の突出分の体積）。従って、かしめ後の車輪用転がり軸受装置Ａから、比（Ｌ２／Ｌ１）を求めることが可能である。
【００２７】
なお、上記のかしめ（「円筒」のかしめでなく、「円柱」のかしめ）を成立させるためには、以下の条件を満足することが好ましい。
素材の硬度を低下させて冷間圧延性を向上させるために、０．５０〜０．８５［％］の炭素含有率の炭素鋼を用い、球状化焼鈍処理（［１．焼鈍処理工程］）を実施する。また、軸受の軌道輪として使用するために０．５０〜０．８５［％］の炭素含有率は必要である。この球状化焼鈍処理を行ったことで、素材の延性が向上し、冷間鍛造（［３．冷間鍛造工程］）が可能となる。そして、冷間鍛造が可能となる程、延性が向上されているので、当該かしめ工程が容易となっている。
この球状化焼鈍工程、冷間鍛造工程、かしめ工程、の３つを組み合せることで、以下に説明するように、車輪用転がり軸受装置を、容易に且つ効率良く製造することが可能となり、コストダウンを図ることができる。
【００２８】
本実施の形態にて説明した車輪用転がり軸受装置の製造方法では、上記のように、車輪用転がり軸受装置の軸部材の焼鈍処理工程においてＳ４５Ｃ、Ｓ５０Ｃ、Ｓ５５Ｃ等の構造用炭素鋼を変態点温度以上の温度で加熱して焼鈍済軸状素材６１を形成し、続く被膜処理工程において焼鈍済軸状素材６１の表面に、冷間鍛造の成形型との間に生じる摩擦力を低減する潤滑剤被膜３６を施して被膜処理済軸状素材６２を形成し、鍛造性に優れた素材としている。
これにより、軸端部１５（小径軸部１２）を中空の円筒形状に形成することなく、中実の円柱形状に形成しても、容易にかしめ加工を行うことができるので、軸端部１５を中空の円筒形状にするための金型や研削加工等が不要となる。従って、車輪用転がり軸受装置を、容易に且つ効率良く製造することが可能となり、コストダウンを図ることができる。
また、かしめ前における内輪４２からの軸端部１５の突出長さＬ１に対する、かしめ後における内輪４２からの軸端部１５の突出長さＬ２の比（Ｌ２／Ｌ１）が、３５％〜６５％となるようにかしめ加工することで、軸端部の割れを適切に防止するとともに、内輪４２を適切な加圧力（内輪突き当て面１２ａに押し付ける加圧力）で固定することができる（３５％よりも小さいと割れが発生し易く、６５％よりも大きいと加圧力が不足する）。
更に、中実の円柱形状をかしめて拡径しており、かしめ部の中央部が空洞状態とならないので、かしめ部の剛性をより向上させることができる。
【００２９】
また、比較的高硬度の構造用炭素鋼を用いていることと、内輪突き当て面１２ａの面積を適切に設定することで、熱処理工程において軸部１０の第１内輪軌道面１８のみに熱処理を施し、シール面１９、小径軸部１２の外周面、内輪突き当て面１２ａには、あえて熱処理を施さないようにしても必要な強度を確保することができる。これにより、熱処理工程の時間を短縮化している。
【００３０】
本発明の車輪用転がり軸受装置の製造方法及び車輪用転がり軸受装置は、本実施の形態で説明した処理、工程等の製造方法、外観、構成、構造等に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。
また本実施の形態にて説明した車輪用転がり軸受装置の製造方法及び車輪用転がり軸受装置は、大径軸部１１と小径軸部１２と内輪突き当て面１２ａが形成された軸部１０の例を用いて説明した。しかし、本実施の形態にて説明した車輪用転がり軸受装置の製造方法及び車輪用転がり軸受装置は、大径軸部１１と小径軸部１２と内輪突き当て面１２ａを有していない軸部を備えた車輪用転がり軸受装置、及び当該車輪用転がり軸受装置の製造方法にも適用することが可能である。
また、本実施の形態の説明に用いた数値は一例であり、この数値に限定されるものではない。
また、以上（≧）、以下（≦）、より大きい（＞）、未満（＜）等は、等号を含んでも含まなくてもよい。
【符号の説明】
【００３１】
１        軸部材（車輪用転がり軸受装置の軸部材）
１０      軸部
１１      大径軸部
１２      小径軸部
１２ａ    内輪突き当て面
１５      軸端部
１７      かしめ部
１８      第１内輪軌道面
１９      シール面（隣接外周面）
２０      フランジ基部
２１      フランジ部
３０      嵌合軸部
３６      潤滑剤被膜
４２      内輪
４４      第２内輪軌道面
４５      外輪
４６      第１外輪軌道面
４７      第２外輪軌道面
６０      軸状素材
６１      焼鈍済軸状素材
６２      被膜処理済軸状素材
６３      １次冷間鍛造品
６４      ２次冷間鍛造品
６６      旋削済鍛造品
６７      熱処理済鍛造品
Ａ        車輪用転がり軸受装置
Ｌ１、Ｌ２    突出長さ
Ｐ        かしめ治具