JP2017082824A - 車輪支持用転がり軸受ユニットの外輪の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】直径が大きい軸方向外側の外輪軌道に形成される熱処理硬化層が深くなり過ぎる事を防止できると共に、外周面の軸方向外端寄り部分に、真円度の良好な円筒面部（外輪軌道を研削する際のシューの摺接面）を形成する事ができる製造方法を実現する。【解決手段】（Ｃ）に示す様な、筒状部２５を備えた第二中間素材２４を造った後、筒状部２５の軸方向外側部分に、（Ｄ）に示す様な拡径部３３を形成する。その後、拡径部３３の内周面に切削加工を施して、（Ｅ）に示す様に、軸方向外側の外輪軌道４ａを形成する。その後、拡径部３３の外周面に切削加工を施す前に、（Ｆ）に示す様に、軸方向外側の外輪軌道４ａに高周波焼入れによる熱処理硬化層１１ａを形成する。その後、拡径部３３の外周面に切削加工を施して、（Ｇ）に示す様な、シューを摺接させる為の円筒面部９を形成する。【選択図】図３

Description

本発明は、自動車の車輪を懸架装置に対して回転自在に支持する為に使用される、異径ＰＣＤ型の車輪支持用転がり軸受ユニットを構成する外輪の製造方法に関する。

自動車の車輪は、車輪支持用転がり軸受ユニットにより、自動車の懸架装置に対して回転自在に支持される。図５は、従来から知られている車輪支持用転がり軸受ユニットの１例として、特許文献１に記載されたものを示している。図５に記載された車輪支持用転がり軸受ユニットは、懸架装置に結合固定される外輪１の径方向内側に、車輪を支持固定した状態で前記車輪と共に回転するハブ２を、複列に設けられた複数個の玉３ａ、３ｂにより回転自在に支持して成る。又、図示の車輪支持用転がり軸受ユニットは、異径ＰＣＤ型と呼ばれるもので、軸方向外側列の各玉３ａ、３ａのピッチ円直径（ＰＣＤ）を、軸方向内側列の各玉３ｂ、３ｂのピッチ円直径よりも大きくする事により、重量化を抑えつつ、モーメント剛性を向上させている。尚、本明細書及び特許請求の範囲に於いて、軸方向に関して「外」とは、自動車への組み付け状態で車両の幅方向外側（図１、２、５の左側）を言い、反対に、車両の幅方向中央側（図１、２、５の右側）を、軸方向に関して「内」と言う。

上述の様な異径ＰＣＤ型の車輪支持用転がり軸受ユニットを構成する、前記外輪１は、内周面の軸方向内端寄り部分に軸方向内側の（前記各玉３ｂ、３ｂを案内する為の）外輪軌道４ｂを、内周面の軸方向外端寄り部分に、軸方向内側の外輪軌道４ｂよりも直径が大きい軸方向外側の（前記各玉３ａ、３ａを案内する為の）外輪軌道４ａを、外周面の軸方向中間部のうち、軸方向外側の外輪軌道４ａよりも軸方向内側に位置する部分にフランジ部（静止側フランジ）５を、前記フランジ部５の円周方向複数箇所に軸方向に貫通するボルト取付孔（図示の例では、ねじ孔）６を、それぞれ備えている。これと共に、前記両外輪軌道４ａ、４ｂに高周波焼入れによる熱処理硬化層が形成されている。又、前記両外輪軌道４ａ、４ｂには、通常、前記熱処理硬化層を形成した後、仕上げの研削加工が施される。尚、前記各ボルト取付孔６には、前記フランジ部５を懸架装置に対して結合固定する為に使用されるボルトが螺合される。

前記両外輪軌道４ａ、４ｂに高周波焼入れによる熱処理硬化層を形成する（前記両外輪軌道４ａ、４ｂを高周波加熱した後、冷却する）作業、及び、前記両外輪軌道４ａ、４ｂに研削加工を施す作業は、特許文献２の図１、３等に記載されて従来から知られている様に、前記両外輪軌道４ａ、４ｂに対して同時に行う事が、作業効率を高める上では好ましい。又、この場合に、前記両外輪軌道４ａ、４ｂを高周波加熱する為のコイルや、前記両外輪軌道４ａ、４ｂに研削加工を施す為の砥石を、前記外輪１の径方向内側に挿入する作業は、前記ピッチ円直径が小さい軸方向内側から行うよりも、前記ピッチ円直径が大きい軸方向外側から行う方が、前記コイル及び前記砥石として直径の大きいものを使用できる為、作業効率を更に高める事ができる。

ところで、上述の様な異径ＰＣＤ型の車輪支持用軸受ユニットを構成する外輪１の場合には、図示の例の様に、直径が大きい軸方向外側の外輪軌道４ａに対応する部分の肉厚が、直径が小さい軸方向内側の外輪軌道４ｂに対応する部分の肉厚よりも小さくなる場合が多い。この様な外輪１の場合には、前記両外輪軌道４ａ、４ｂに対応する部分同士の肉厚差に起因して、軸方向外側の外輪軌道４ａに対応する部分の熱容量が、軸方向内側の外輪軌道４ｂに対応する部分の熱容量よりも小さくなっている為、同様の条件で高周波加熱を行う場合でも、軸方向外側の外輪軌道４ａには、軸方向内側の外輪軌道４ｂよりも、熱処理硬化層が深く形成される傾向がある。

更に、前述した様に前記両外輪軌道４ａ、４ｂに対して同時に高周波加熱を行う場合、使用するコイルは、直径が大きい軸方向外側の外輪軌道４ａに対向させる大径コイルと、直径が小さい軸方向内側の外輪軌道４ｂに対向させる小径コイルとから成るが、前記大径、小径両コイルに高周波電流を流す高周波電源は高価である為、通常は、複数の高周波電源を使用せず、１つの高周波電源により、互いに直列に接続された前記大径、小径両コイルに高周波電流を流す。この為、前記大径コイルによる高周波加熱力は、前記小径コイルによる高周波加熱力よりも大きくなる傾向がある。従って、この様な大径、小径両コイルを使用して、前記両外輪軌道４ａ、４ｂに対して同時に高周波加熱を行う場合には、軸方向外側の外輪軌道４ａに於いて熱処理硬化層が深く形成される傾向が顕著になる。

何れにしても、上述の様に、軸方向外側の外輪軌道４ａに熱処理硬化層が深く形成されると、前記外輪１の外周面のうち、軸方向外側の外輪軌道４ａと径方向に重畳する部分に割れ（クラック）が生じたり、軸方向外側の外輪軌道４ａに形成した熱処理硬化層が前記外輪１の外周面まで達したりする等の不都合を生じる可能性がある。

又、前述した様に前記両外輪軌道４ａ、４ｂに対して同時に研削加工を施す場合で、前記外輪１の径方向内側に砥石を挿入する作業を、前記ピッチ円直径が大きい軸方向外側から行う場合には、研削盤の主軸（回転駆動軸）に結合固定されたバッキングプレートにより、前記外輪１の軸方向内端部（内端面）をチャッキングした状態で、前記外輪１の外周面の軸方向外端寄り部分にシューを摺接させつつ、前記主軸により前記外輪１を回転させながら、前記砥石により前記両外輪軌道４ａ、４ｂに対して同時に研削加工を施す。
しかしながら、上述した様に、軸方向外側の外輪軌道４ａに熱処理硬化層が深く形成されると、前記熱処理硬化層が形成された部分の体積がマルテンサイト変態により増大する事に伴い、前記外輪１の外周面の軸方向外端寄り部分が歪んで、当該部分に、前記シューを摺接させる為の真円度の良好な円筒面部が得られにくくなる。この結果、前記両外輪軌道４ａ、４ｂに研削加工を施す事により、前記両外輪軌道４ａ、４ｂの真円度を良好にする事が難しくなる。

特開２００８−１５５８３７号公報 特開２００７−３１５５８９号公報

本発明は、上述の様な事情に鑑み、直径が大きい軸方向外側の外輪軌道に形成される熱処理硬化層が深くなり過ぎる事を防止できると共に、外周面の軸方向外端寄り部分に、真円度の良好な円筒面部を形成する事ができる製造方法を実現すべく発明したものである。

本発明の製造方法の対象となる、車輪支持用転がり軸受ユニットの外輪は、内周面に複列の外輪軌道を有すると共に、前記両外輪軌道のうち、軸方向外側の外輪軌道の直径が、軸方向内側の外輪軌道の直径よりも大きくなっており、前記両外輪軌道に高周波焼入れによる熱処理硬化層が形成されていると共に研削加工が施されており、外周面のうち、軸方向に関する位置が、前記軸方向内側の外輪軌道よりも前記軸方向外側の外輪軌道に近い部分に円筒面部が設けられている。この様な円筒面部は、例えば、前記両外輪軌道に研削加工を施す際にシューを摺接させる為に利用される。

そして、本発明の車輪支持用転がり軸受ユニットの外輪の製造方法は、金属製の素材に塑性加工を施す事により、筒状部を備えた中間素材を造る。
その後、前記筒状部のうち、軸方向外側部分の径方向内側に、軸方向外側からパンチを押し込む事により、当該部分を拡径する事によって拡径部とする。
その後、前記筒状部のうち、前記拡径部の内周面に切削加工を施す事により前記軸方向外側の外輪軌道を形成すると共に、前記拡径部よりも軸方向内側に位置する部分である非拡径部の内周面に切削加工を施す事により前記軸方向内側の外輪軌道を形成する。
その後、前記拡径部の外周面に切削加工を施す前に、前記両外輪軌道に高周波焼入れによる熱処理硬化層を形成する。
その後、前記拡径部の外周面に切削加工を施す事により前記円筒面部を形成する。

又、本発明を実施する場合には、請求項２に記載した発明の様に、製造対象となる外輪を、外周面の軸方向中間部のうち、前記軸方向外側の外輪軌道よりも軸方向内側に位置する部分に、懸架装置に結合固定する為のフランジ部を、前記フランジ部の円周方向複数箇所に軸方向に貫通するボルト取付孔を、それぞれ有すると共に、前記円筒面部の直径が前記各ボルト取付孔の内接円の直径よりも小さいものとする事ができる。
そして、前記中間素材を、前記筒状部と、前記筒状部の外周面の軸方向中間部に設けられた素フランジ部とを備えたものとし、又、前記拡径部を、前記筒状部のうち、前記素フランジ部よりも軸方向外側に位置する部分に形成し、又、前記円筒面部を形成した後、前記素フランジ部に前記各ボルト取付孔を形成して前記フランジ部とする事ができる。

本発明の車輪支持用転がり軸受ユニットの外輪の製造方法によれば、直径が大きい軸方向外側の外輪軌道に形成される高周波焼入れによる熱処理硬化層が深くなり過ぎる事を防止できると共に、外周面の軸方向外端寄り部分に、真円度の良好な円筒面部を形成する事ができる。
即ち、本発明の場合には、中間素材を構成する筒状部のうち、軸方向外側部分の径方向内側に、軸方向外側からパンチを押し込む事により、当該部分を拡径する事によって拡径部とした後、前記筒状部のうち、前記拡径部の内周面に切削加工を施す事により前記軸方向外側の外輪軌道を形成すると共に、前記拡径部よりも軸方向内側に位置する部分である非拡径部の内周面に切削加工を施す事により前記軸方向内側の外輪軌道を形成し、その後、前記拡径部の外周面に切削加工を施す前に、前記両外輪軌道に高周波焼入れによる熱処理硬化層を形成する。つまり、本発明の場合には、前記拡径部の外周面に切削加工を施す前の状態である、前記軸方向外側の外輪軌道に対応する部分の肉厚が大きい状態で、前記軸方向外側の外輪軌道に高周波焼入れによる熱処理硬化層を形成する為、前記軸方向外側の外輪軌道に形成される熱処理硬化層が深くなり過ぎる事を防止できる。
又、本発明の場合には、その後、前記拡径部の外周面に切削加工を施す事により、前記両外輪軌道に対して研削加工を施す際にシューを摺接させる為の円筒面部を形成する為、前記拡径部を形成する事や、前記軸方向外側の外輪軌道に高周波焼入れによる熱処理硬化層を形成する事に伴って、前記拡径部の外周面の形状が歪んだ場合でも、真円度の良好な、前記円筒面部を形成する事ができる。

本発明の実施の形態の１例に関する、製造対象となる外輪を含んで構成される車輪支持用軸受ユニットの断面図。 同じく、製造対象となる外輪の断面図。 同じく、外輪の製造工程を順番に示す断面図。 同じく、第二中間素材から第三中間素材を得る工程を順番に示す断面図。 従来から知られている異径ＰＣＤ型の車輪支持用軸受ユニットの断面図。

［実施の形態の１例］
本発明の実施の形態の１例に就いて、図１〜４により説明する。
図１は、本例の製造対象となる外輪１ａを含んで構成される車輪支持用転がり軸受ユニットを示している。
前記車輪支持用転がり軸受ユニットは、前記外輪１ａと、ハブ２ａと、それぞれが転動体である複数個の玉３ａ、３ｂとを備える。

前記外輪１ａは、内周面の軸方向両端寄り部分に複列の外輪軌道４ａ、４ｂを、外周面の軸方向内端寄り部分に懸架装置に結合固定する為のフランジ部（静止側フランジ）５を、それぞれ有している。又、前記両外輪軌道４ａ、４ｂのうち、前記外輪１ａの内周面の軸方向外端寄り部分に設けられた軸方向外側の外輪軌道４ａの直径は、前記外輪１ａの内周面の軸方向内端寄り部分に設けられた軸方向内側の外輪軌道４ｂの直径よりも大きくなっている。又、前記両外輪軌道４ａ、４ｂは、断面形状（母線形状）が円弧形であり、且つ、軸方向に関して互いに近い側（前記外輪１の軸方向中央側）の端縁の直径が、軸方向に関して互いに遠い側（前記外輪１の軸方向両端側）の端縁の直径よりも小さくなっている。又、前記フランジ部５は、前記外輪１ａの外周面のうち、軸方向外側の外輪軌道４ａよりも軸方向内側に位置する部分に設けられており、自身の軸方向内半部が、軸方向内側の外輪軌道４ｂの軸方向外半部と径方向に重畳している。前記フランジ部５の円周方向複数箇所には、軸方向に貫通するボルト取付孔（図示の例では、ねじ孔）６が設けられている。前記各ボルト取付孔６には、前記フランジ部５を懸架装置に対して結合固定する為に使用されるボルトが螺合される。尚、前記各ボルト取付孔６は、当該ボルトを挿通する為の通孔とする場合もある。

又、前記外輪１ａの内周面の軸方向外端部には、軸方向外側の外輪軌道４ａの軸方向外端縁よりも直径が大きい、円筒面状の外側嵌合面部７が設けられている。又、前記外輪１ａの内周面の軸方向内端部には、軸方向内側の外輪軌道４ｂの軸方向内端縁よりも直径が大きい、円筒面状の内側嵌合面部８が設けられている。又、前記外輪１ａの外周面のうち、軸方向に関する位置が、軸方向内側の外輪軌道４ｂよりも軸方向外側の外輪軌道４ａに近い部分であって、具体的には、前記外側嵌合面部７及び軸方向外側の外輪軌道４ａと径方向に重畳する、軸方向外端部乃至外端寄り部分に、軸方向に関して直径が変化しない円筒面部９が設けられている。前記円筒面部９の直径は、前記各ボルト取付孔６の内接円の直径よりも小さくなっている。又、前記外輪１ａの外周面のうち、軸方向に関して前記円筒面部９と前記フランジ部５との間に挟まれた部分は、前記円筒面部９よりも直径が小さい（前記各ボルト取付孔６の内接円よりも直径が小さい）アンダカット部（凹部）１０となっている。

又、前記外輪１ａの肉厚は、軸方向外側の外輪軌道４ａに対応する部分で、軸方向内側の外輪軌道４ｂに対応する部分よりも小さくなっている。又、前記外輪１ａの内周面のうち、軸方向外側の外輪軌道４ａから前記外側嵌合面部７までの連続した部分、及び、軸方向内側の外輪軌道４ｂから前記内側嵌合面部８までの連続した部分（図２に斜格子を付した範囲）には、高周波焼入れによる熱処理硬化層１１ａ、１１ｂが、それぞれ全周に亙り形成されている。又、前記両外輪軌道４ａ、４ｂと前記外側、内側両嵌合面部７、８とには、それぞれ前記各熱処理硬化層１１ａ、１１ｂが形成された後、仕上げの研削加工が施されている。

前記ハブ２ａは、ハブ本体１２と内輪１３とを組み合わせて成る。
このうちのハブ本体１２は、外周面の軸方向外端寄り部分に車輪を支持固定する為の回転側フランジ１４を、軸方向中間部に軸方向外側の内輪軌道１５ａを、軸方向内端部に小径段部１６をそれぞれ有している。
前記内輪１３は、外周面に軸方向内側の内輪軌道１５ｂを有する。この様な内輪１３は、前記小径段部１６に締り嵌めで外嵌された状態で、前記ハブ本体１２の軸方向内端部に形成されたかしめ部１７により軸方向内端面を抑え付けられる事で、前記ハブ本体１２に結合固定されている。又、前記両内輪軌道１５ａ、１５ｂのうち、軸方向外側の内輪軌道１５ａの直径は、軸方向内側の内輪軌道１５ｂの直径よりも大きくなっている。又、前記両内輪軌道１５ａ、１５ｂは、断面形状（母線形状）が円弧形であり、且つ、軸方向に関して互いに近い側（前記ハブ２の軸方向中央側）の端縁の直径が、軸方向に関して互いに遠い側（前記ハブ２の軸方向両端側）の端縁の直径よりも小さくなっている。

前記各玉３ａ、３ｂは、前記両外輪軌道４ａ、４ｂと前記両内輪軌道１５ａ、１５ｂとの間に、両列毎にそれぞれ複数個ずつ、転動自在に設けられている。この状態で、複列に配置された前記各玉３ａ、３ｂには、前記かしめ部１７が前記内輪１３の軸方向内端面を押圧する事に基づいて発生した予圧と共に、背面組み合わせ型（ＤＢ型）の接触角が付与されている。又、これら両列の玉３ａ、３ｂのピッチ円直径は、前記両内輪軌道１５ａ、１５ｂ及び前記両外輪軌道４ａ、４ｂの直径の差に応じて互いに異なっている。即ち、軸方向外側列の各玉３ａ、３ａのピッチ円直径が、軸方向内側列の各玉３ｂ、３ｂのピッチ円直径よりも大きくなっている。そして、この様な構成を採用する事により、重量化を抑えつつ、モーメント剛性を向上させている。尚、図示の例では、軸方向外側列の玉３ａ、３ａの直径（玉径）を軸方向内側列の玉３ｂ、３ｂの直径（玉径）よりも小さくし、軸方向外側列の玉３ａ、３ａの数を軸方向内側列の玉３ｂ、３ｂの数よりも多くしている。但し、これら両列の玉３ａ、３ｂの直径は、互いに等しくする事もできる。

又、前記外輪１ａの内周面と前記ハブ２の外周面との間に存在する、前記各玉３ａ、３ｂを設置した内部空間１８の軸方向外端開口は、円環状のシールリング１９により塞がれている。前記シールリング１９は、円環状の芯金と円環状のシール材とを互いに結合して成るもので、このうちの芯金を前記外輪１ａの外側嵌合面部７に軸方向外側から圧入する事により内嵌固定した状態で、前記シール材を構成する複数のシールリップの先端縁を前記ハブ本体１２の表面に摺接させている。

又、前記外輪１ａの軸方向内端開口は、有底円筒状のカバー２０により塞がれている。前記カバー２０は、径方向外端部に設けられた嵌合筒部を、前記外輪１ａの内側嵌合面部８に軸方向内側から圧入する事により内嵌固定している。尚、図示の構造の場合には、前記カバー２０を非磁性金属製とすると共に、前記内輪１３の軸方向内端部に多極磁石であるエンコーダ２１を外嵌支持している。そして、自動車への組み付け状態で、前記エンコーダ２１と、外部空間に配置されると共に使用時にも回転しない部分に支持された図示しないセンサとを、前記カバー２０の底板部を挟んで軸方向に対向させる事により、前記センサによって、前記エンコーダ２１の磁気変化を検出可能とする事で、車輪の回転速度を検出可能としている。

次に、上述の様な車輪支持用転がり軸受ユニットを構成する、前記外輪１ａの製造方法に就いて説明する。
本例の場合、前記外輪１ａを製造する場合には、先ず、図３の（Ａ）に示す様な、鋼製で円柱状の素材２２を軸方向に押し潰す、据え込み加工（塑性加工）を施す。これにより、前記素材２２を、図３の（Ｂ）に示す様な、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、ビヤ樽型の第一中間素材２３とする。
その後、前記第一中間素材２３の周囲にダイスを配置した状態で、前記第一中間素材２３の軸方向両端面に１対の金型を押し付ける、荒成形加工（塑性加工）を施す。これにより、前記第一中間素材２３を、図３の（Ｃ）に示す様な第二中間素材２４とする。前記第二中間素材２４は、略円筒状の筒状部２５と、前記筒状部２５の径方向内側の軸方向中間部を仕切る仕切り板部２６と、前記筒状部２５の外周面の軸方向中間部から径方向外方に突出した素フランジ部２７とを備える。尚、本例の場合には、前記第二中間素材２４が、特許請求の範囲に記載した中間素材に相当する。

次いで、前記第二中間素材２４の筒状部２５の軸方向外側部分（前記素フランジ部２７よりも軸方向外側に位置する部分）を拡径する事により、図３の（Ｄ）に示す様な第三中間素材２８とする。この様な拡径の作業を行う場合には、図４の（Ａ）に示す様に、前記第二中間素材２４を、受台２９上に載置する。具体的には、前記第二中間素材２４のうち、前記素フランジ部２７を含めて、前記素フランジ部２７から軸方向内側に位置する部分を、前記受台２９の上面に開口するキャビティ３０に内嵌する。これと共に、前記筒状部２５の軸方向外側部分の周囲に、筒状の抑え型３１を配置すると共に、前記抑え型３１の下面を、前記素フランジ部２７の軸方向外側面に当接させる。前記抑え型３１の内周面は、上方（軸方向外側）に向かう程直径が大きくなる方向に傾斜した略部分円すい面になっており、この様な抑え型３１の内周面の軸方向内端部を、前記筒状部２５の軸方向外側部分の外周面の軸方向内端部（前記素フランジ部２７の軸方向外側に隣接する部分）に全周に亙り当接させている。尚、前記抑え型３１は、前記筒状部２５の軸方向外側部分の周囲への着脱を容易に行える様にする為、円周方向に関して２以上に分割可能な構成を有している。そして、この状態で、図４の（Ａ）→（Ｂ）に示す様に、下方に向かう程外径が段階的に又は連続的に小さくなるパンチ３２を下降させて、前記筒状部２５の軸方向外側部分（軸方向外側半部）の径方向内側に押し込む。これにより、前記筒状部２５の軸方向外側部分を、軸方向外側に向かう程直径が大きくなる方向に傾斜した略円すい筒状に拡径する事で、前記筒状部２５を鍛造工程に於ける仕上げ形状とし、図３の（Ｄ）に示す様な第三中間素材２８とする。前記第三中間素材２８を構成する筒状部２５ａは、軸方向外側部分が上述の様に略円すい筒状に拡径された拡径部３３になっており、残部が略円筒状の非拡径部３４となっている。又、前記拡径部３３の外周面の軸方向内端部には、上述の様な拡径の作業に伴って、前記アンダカット部１０が形成されている。

次いで、前記第三中間素材２８の仕切り板部２６を打ち抜いて除去すると共に、前記第三中間素材２８の筒状部２５ａの内周面に旋削加工等の切削加工を施す事により、前記筒状部２５ａの内周面の形状を、完成後の前記外輪１ａの内周面と同様の形状とする。これにより、前記筒状部２５ａの拡径部３３の内周面のうち、軸方向外端部に前記外側嵌合面部７を、軸方向中間部に軸方向外側の外輪軌道４ａを、それぞれ形成すると共に、前記筒状部２５ａの非拡径部３４の内周面のうち、軸方向内端部に前記内側嵌合面部８を、軸方向中間部に軸方向内側の外輪軌道４ｂを、それぞれ形成して、図３の（Ｅ）に示す様な第四中間素材３５とする。尚、本例の場合には、前記拡径部３３の内周面に前記外側嵌合面部７及び軸方向外側の外輪軌道４ａを形成している為、拡径前の同じ部位に前記外側嵌合面部７及び軸方向外側の外輪軌道４ａを形成する場合に比べて、切削量を少なくする（材料の歩留まりを良くする）事ができる。
尚、本発明を実施する場合には、前記仕切り板部２６を除去してから、前記拡径部３３を形成する事もできる。但し、本例の様に、前記仕切り板部２６を除去する前に（前記仕切り板部２６を残したまま）前記拡径部３３を形成する方が、拡径の影響が前記筒状部２５ａの軸方向内側部分に波及する事を防止できる為、好ましい。

次いで、前記第四中間素材３５の筒状部２５ａの外周面に切削加工を施す前の状態、即ち、前記第四中間素材３５の筒状部２５ａの肉厚が大きい状態で、軸方向外側の外輪軌道４ａから前記外側嵌合面部７までの連続した部分、及び、軸方向内側の外輪軌道４ｂから前記内側嵌合面部８までの連続した部分に対して同時に、高周波焼入れによる熱処理硬化層１１ａ、１１ｂを、それぞれ全周に亙り形成する事で、図３の（Ｆ）に示す様な第五中間素材３６とする。この際に、本例の場合には、前記特許文献２の図３に記載されている方法と同様の方法により、前記両部分に対して同時に高周波加熱を行う作業を、効率良く、しかも低コストで行う。具体的には、互いに直列に接続された大径コイル及び小径コイルを、前記筒状部２５ａの径方向内側に、軸方向外側から挿入して、前記大径コイルを軸方向外側の外輪軌道４ａから前記外側嵌合面部７までの連続した部分に対向させると共に、前記小径コイルを軸方向内側の外輪軌道４ｂから前記内側嵌合面部８までの連続した部分に対向させる。そして、この状態で、１つの高周波電源により、前記大径、小径両コイルに高周波電流を流す事で、前記両部分に対して同時に高周波加熱を行う。

次いで、前記第五中間素材３６の筒状部２５ａの外周面及び軸方向両端面並びに前記素フランジ部２７の表面に旋削加工等の切削加工を施す事により、前記筒状部２５ａの外周面及び軸方向両端面並びに前記素フランジ部２７の表面の形状を、完成後の前記外輪１ａの外周面及び軸方向両端面並びに前記フランジ部５の表面と同様の形状とする。これにより、前記筒状部２５ａの拡径部３３の外周面のうち、軸方向外端部乃至中間部に前記シューを摺接する為の円筒面部９を形成して、図３の（Ｇ）に示す様な第六中間素材３７とする。尚、本例の場合、前記円筒面部９を形成する前の状態で、前記拡径部３３の外周面の軸方向外端部（前記円筒面部９の形成に伴って除去される部分）の外径寸法は、前記各ボルト取付孔６の内接円の直径よりも大きくなっている。但し、本発明を実施する場合、当該部分の外径寸法は、前記内接円の直径以下になっていても良い。

次いで、前記第六中間素材３７の筒状部２５ａの内周面のうち、前記両外輪軌道４ａ、４ｂと前記外側、内側両嵌合面部７、８とに対して同時に、仕上げの研削加工を施す。この際に、本例の場合には、前記特許文献２の図１に記載されている方法と同様の方法により、前記両外輪軌道４ａ、４ｂと前記外側、内側両嵌合面部７、８とに対して同時に仕上げの研削加工を施す作業を、効率良く行う。具体的には、研削盤の主軸（回転駆動軸）に結合固定されたバッキングプレートにより、前記第六中間素材３７の筒状部２５ａの軸方向内端部（内端面）をチャッキングした状態で、前記円筒面部９にシューを摺接させつつ、前記主軸により前記外輪１を回転させながら、前記筒状部２５ａの径方向内側に軸方向外側から挿入した砥石により、前記両外輪軌道４ａ、４ｂと前記外側、内側両嵌合面部７、８とに対して同時に、仕上げの研削加工を施す。これと共に、前記素フランジ部２７の円周方向複数箇所に前記各ボルト取付孔６を形成して前記フランジ部５とする事により、前記外輪１ａを完成させる。この際に、本例の場合には、前記円筒面部９及び前記アンダカット部１０の直径が、前記各ボルト取付孔６の内接円の直径よりも小さくなっている為、前記各ボルト取付孔６の形成を容易に行える。

上述した様な本例の車輪支持用転がり軸受ユニットの外輪１ａの製造方法によれば、直径が大きい軸方向外側の外輪軌道４ａ及び外側嵌合面部７に形成される高周波焼入れによる熱処理硬化層１１ａが深くなり過ぎる事を防止できると共に、外周面の軸方向外端寄り部分に、前記両外輪軌道４ａ、４ｂに対して研削加工を施す際にシューを摺接させる、真円度の良好な円筒面部９を形成する事ができる。
即ち、本例の場合には、前記第四中間素材３５の筒状部２５ａの外周面に切削加工を施す前の状態、即ち、前記第四中間素材３５の筒状部２５ａの肉厚が大きい状態で、軸方向外側の外輪軌道４ａから前記外側嵌合面部７までの連続した部分、及び、軸方向内側の外輪軌道４ｂから前記内側嵌合面部８までの連続した部分に対して同時に、高周波焼入れによる熱処理硬化層１１ａ、１１ｂを、それぞれ全周に亙り形成する。この為、前記両部分に形成される熱処理硬化層１１ａ、１１ｂが深くなり過ぎる事を防止できる。特に、本例の場合には、１つの高周波電源により、互いに直列に接続された大径、小径両コイルに高周波電流を流す事によって、軸方向外側の外輪軌道４ａから前記外側嵌合面部７までの連続した部分に対する大径コイルの高周波加熱力が（小径コイルの高周波加熱力に比べて）大きくなっているにも拘わらず、加熱される部分の肉厚が大きくなっている為、軸方向外側の外輪軌道４ａから前記外側嵌合面部７までの連続した部分に形成される熱処理硬化層１１ａが深くなり過ぎる事を防止できる。
又、本例の場合には、その後、前記第五中間素材３６の拡径部３３の外周面に切削加工を施す事により、前記シューを摺接させる為の円筒面部９を形成する為、前記拡径部３３を形成する事や、軸方向外側の外輪軌道４ａに高周波焼入れによる熱処理硬化層１１ａを形成する事に伴って、前記拡径部３３の外周面の形状が歪んだ場合でも、真円度の良好な、前記円筒面部９を形成する事ができる。従って、研削加工を施した後の、前記両外輪軌道４ａ、４ｂと前記外側、内側両嵌合面部７、８との真円度を良好にする事ができる。

本発明の製造方法の対象となる車輪支持用転がり軸受ユニットの外輪は、軸方向外側の外輪軌道に対応する部分の肉厚が、軸方向内側の外輪軌道に対応する部分の肉厚と等しいものや、軸方向内側の外輪軌道に対応する部分の肉厚よりも大きいものであっても良い。
又、本発明を実施する場合、外輪の表面のうち、複列の外輪軌道及びシューを摺接させる為の円筒面部及び各ボルト取付孔以外の部分の形状は、切削加工ではなく、塑性加工により成形する事もできる。

１、１ａ 外輪
２、２ａ ハブ
３ａ、３ｂ 玉
４ａ、４ｂ 外輪軌道
５ フランジ部
６ ボルト取付孔
７ 外側嵌合面部
８ 内側嵌合面部
９ 円筒面部
１０ アンダカット部
１１ａ、１１ｂ 熱処理硬化層
１２ ハブ本体
１３ 内輪
１４ 回転側フランジ
１５ａ、１５ｂ 内輪軌道
１６ 小径段部
１７ かしめ部
１８ 内部空間
１９ シールリング
２０ カバー
２１ エンコーダ
２２ 素材
２３ 第一中間素材
２４ 第二中間素材
２５、２５ａ 筒状部
２６ 仕切り板部
２７ 素フランジ部
２８ 第三中間素材
２９ 受台
３０ キャビティ
３１ 抑え型
３２ パンチ
３３ 拡径部
３４ 非拡径部
３５ 第四中間素材
３６ 第五中間素材
３７ 第六中間素材

Claims (2)

1. 内周面に複列の外輪軌道を有すると共に、前記両外輪軌道のうち、軸方向外側の外輪軌道の直径が、軸方向内側の外輪軌道の直径よりも大きくなっており、前記両外輪軌道に高周波焼入れによる熱処理硬化層が形成されていると共に研削加工が施されており、外周面のうち、軸方向に関する位置が、前記軸方向内側の外輪軌道よりも前記軸方向外側の外輪軌道に近い部分に円筒面部が設けられている、車輪支持用転がり軸受ユニットの外輪を製造する為に、
   金属製の素材に塑性加工を施す事により、筒状部を備えた中間素材を造り、
   その後、前記筒状部のうち、軸方向外側部分の径方向内側に、軸方向外側からパンチを押し込む事により、当該部分を拡径する事によって拡径部とし、
   その後、前記筒状部のうち、前記拡径部の内周面に切削加工を施す事により前記軸方向外側の外輪軌道を形成すると共に、前記拡径部よりも軸方向内側に位置する部分である非拡径部の内周面に切削加工を施す事により前記軸方向内側の外輪軌道を形成し、
   その後、前記拡径部の外周面に切削加工を施す前に、前記両外輪軌道に高周波焼入れによる熱処理硬化層を形成し、
   その後、前記拡径部の外周面に切削加工を施す事により前記円筒面部を形成する
   車輪支持用転がり軸受ユニットの外輪の製造方法。
2. 前記外輪は、外周面の軸方向中間部のうち、前記軸方向外側の外輪軌道よりも軸方向内側に位置する部分に、懸架装置に結合固定する為のフランジ部を、前記フランジ部の円周方向複数箇所に軸方向に貫通するボルト取付孔を、それぞれ有すると共に、前記円筒面部の直径が前記各ボルト取付孔の内接円の直径よりも小さいものであり、
   前記中間素材は、前記筒状部と、前記筒状部の外周面の軸方向中間部に設けられた素フランジ部とを備えたものであり、
   前記拡径部は、前記筒状部のうち、前記素フランジ部よりも軸方向外側に位置する部分に形成し、
   前記円筒面部を形成した後、前記素フランジ部に前記各ボルト取付孔を形成して前記フランジ部とする
   請求項１に記載した車輪支持用転がり軸受ユニットの外輪の製造方法。

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