JP6171741B2 - 車輪支持用転がり軸受ユニットの製造方法及び車輪支持用転がり軸受ユニット用ハブの製造方法 - Google Patents

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利用する車輪支持用転がり軸受ユニット及びこの様な車輪支持用転がり軸受ユニットを構成して、使用時に車輪と共に回転するハブの製造方法の改良に関する。具体的には、このハブを構成するハブ本体の外周面のうちで、車輪支持用転がり軸受ユニットの使用時に相手部材と転がり接触若しくは摺接する部分の性状を良好にし、前記ハブの外周面の耐久性、延いてはこのハブを含む車輪支持用転がり軸受ユニットの耐久性向上を図るものである。

自動車の車輪は懸架装置に対して、車輪支持用転がり軸受ユニットにより回転自在に支持する。図５は、この様な車輪支持用転がり軸受ユニットの従来構造の１例として、例えば特許文献１の図４に記載される等して従来から知られている、従動輪（ＦＲ車、ＲＲ車、ＭＲ車の前輪、ＦＦ車の後輪）用のものを示している。この車輪支持用転がり軸受ユニットは、外輪１と、ハブ２と、複数個の玉３、３と、シールリング４とを備える。このうちの外輪１は、内周面に外側（特に断らない限り、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を言い、図２を除く各図の左側。反対に、自動車への組み付け状態で車両の幅方向中央側となる、図２を除く各図の右側を、軸方向に関して「内」と言う。本明細書及び特許請求の範囲の全体で同じ。）外輪軌道５と内側外輪軌道６との複列の外輪軌道５、６を、外周面の軸方向内端寄り部分に、懸架装置を構成するナックルに前記外輪１を結合固定する為の固定側フランジ７を、それぞれ有している。又、前記ハブ２は、ハブ本体８と内輪９とを結合固定して成り、前記外輪１の内径側に、前記各玉３、３により、回転自在に支持されている。

上述の様なハブ２を構成する各部材のうちの前記ハブ本体８を造るには、例えば炭素を０．３〜０．７重量％程度含む中炭素鋼等の鉄系合金製の素材に、熱間鍛造加工の如き塑性加工を多段階で施し、完成後の形状に近い最終中間素材とする。そして最後に、この最終中間素材の外周面に切削（旋削）、研削（回転砥石による精密削り加工）を含む機械加工を施して、必要な寸法精度及び表面粗さを備えた、前記ハブ本体８とする。
この様なハブ本体８は、外周面のうちで前記車輪支持用転がり軸受ユニットを前記図５に示す様に組み立てた状態で前記外輪１の軸方向外端開口から軸方向外方に突出する部分に車輪を支持固定する為の回転側フランジ１０を、軸方向外端面の中央部でこの回転側フランジ１０の内径側に位置する部分に、軸方向外端面に開口する凹部１１を、それぞれ設けている。この凹部１１を囲む部分は、前記ハブ本体８と同心で、前記回転側フランジ１０の軸方向外側面よりも軸方向外方に突出する、パイロット部と呼ばれる円筒部１２としている。前記車輪支持用転がり軸受ユニットの使用時にこの円筒部１２には、制動装置を構成するディスクロータや車輪を構成するホイールの中心孔を外嵌して、前記ハブ２に対するこれらディスクロータや車輪の径方向に関する位置決めを図る。

又、前記ハブ本体８の外周面のうちで、前記外輪１の内径側に位置する部分に、外側内輪軌道１３と、内輪肩部１４と、小径段部１５とを、軸方向外側から内側に、順番に設けている。このうちの外側内輪軌道１３は、断面円弧形のアンギュラ型である。又、前記内輪肩部１４は、この外側内輪軌道１３を研削加工により形成する際に、この外側内輪軌道１３の溝底径のインプロセスでの計測を行い易くする為、この外側内輪軌道１３の軸方向内側に隣接する部分に形成されたもので、この外側内輪軌道１３のうちで外径が最も小さくなった溝底部よりも外径が僅かに大きくなっている。又、前記小径段部１５は、前記ハブ本体８の外周面のうち、前記外輪１の内径側に位置する部分の軸方向内端部に設けたものであり、前記車輪支持用転がり軸受ユニットを前記図５に示す様に組み立てた状態で、前記内輪９を締り嵌めで外嵌し、更に前記ハブ本体８の軸方向内端部を径方向外方に塑性変形して成るかしめ部１６により軸方向内端面を抑え付けて、前記ハブ本体８に対し結合固定し、前記ハブ２としている。尚、前記内輪９は、ＳＵＪ２の如き高炭素クロム軸受鋼等の鉄系の硬質合金により造り、全体を焼き入れ硬化（所謂ズブ焼きにより熱処理硬化）させている。又、前記内輪９の外周面には、断面円弧形のアンギュラ型である、内側内輪軌道１７を設けている。この内側内輪軌道１７の向き（傾斜方向）は前記外側内輪軌道１３とは逆になっている。そして、前記かしめ部１６により前記内輪９を、前記小径段部１５の軸方向外端部に存在する段差面１８に強く押し付けた状態で、前記外側、内側両外輪軌道５、６と前記外側、内側両内輪軌道１３、１７との間に、それぞれ保持器１９、１９に保持された状態で転動自在に設けた外側、内側両列の前記各玉３、３に、背面組合せ型の接触角と、適正な予圧を付与している。尚、前記内輪９を前記段差面１８に強く押し付ける為に、前記ハブ本体８の軸方向内端部にナットを螺着する構造も、特許文献２の図１、２に記載される等により、従来から広く知られている。

又、前記回転側フランジ１０には、径方向内端部に、軸方向に関する厚さ寸法が径方向中間部乃至外端寄り部分よりも大きい厚肉部２０を設けて、旋回走行等に伴って、車輪から前記回転側フランジ１０に加わるモーメント（旋回モーメント）に対する強度及び剛性を確保している。前記厚肉部２０の外周面は、軸方向外端部から内端部に向かう程外径が小さくなる方向に傾斜したフランジ段部２１とし、このフランジ段部２１により、前記厚肉部２０の軸方向内側面の外周縁と、前記回転側フランジ１０の軸方向内側面の径方向中間部とを、連続させている。この様に構成する事で、前記厚肉部２０の設置により、前記回転側フランジ１０の内径寄り部分に、前記モーメントに基づいて大きな応力が発生し易い曲率が大きな（曲率半径が小さい）入隅部（隅部が角張った凹部）をなくし、前記回転側フランジ１０の内径寄り部分に、亀裂等の損傷が発生し難くしている。

更に、前記厚肉部２０の軸方向内側面と、前記ハブ本体８の外周面の軸方向中間部で前記外側内輪軌道１３よりも軸方向外側部分とを、断面形状が部分円弧形の凹曲面２２により連続させている。一方、前記外輪１の軸方向外端部に前記シールリング４を支持固定している。このシールリング４は、鋼板等の金属板に打ち抜き及び曲げ等のプレス加工を施す事により、断面Ｌ字形で全体を円環状とした芯金２３により、ゴムの如きエラストマー製の弾性材２４を補強したもので、この弾性材２４に設けた複数本（一般的には３本）のシールリップ２５、２５の先端縁を、前記厚肉部２０の軸方向内側面と前記凹曲面２２とであるシール摺接面３８に、それぞれ全周に亙り摺接させて、前記外輪１の内周面と前記ハブ２の外周面との間に存在する軸受内部空間２６の軸方向外端開口部分を塞いでいる。

尚、図５に示した従来構造の第１例の車輪支持用転がり軸受ユニットは、従動輪用である為、前記ハブ本体８を充実体とすると共に、前記外輪１の軸方向内端開口部全体を、キャップ２７により塞いでいる。これに対して、駆動輪（ＦＲ車、ＲＲ車、ＭＲ車の後輪、ＦＦ車の前輪、４ＷＤ車の全輪）用の車輪支持用転がり軸受ユニットの場合には、例えば特許文献２の図４に記載されている如く、図６に示す様に、ハブ本体８ａとして、中心部にスプライン孔２８を形成した中空円筒状のものを使用し、前記車輪支持用転がり軸受ユニットの使用時には、等速ジョイントに付属した、スプライン軸である駆動軸を、前記スプライン孔２８にスプライン係合させる。又、軸受内部空間２６ａの軸方向内端開口部は、組み合わせシールリング２９により塞ぐ。尚、従動輪用、駆動輪用に限らず、前記モーメントに関して、外輪１に対するハブ２、２ａの支持剛性を高くする為に、複列に配置した玉３、３のうちで、外側列の玉３、３のピッチ円直径を内側列の玉３、３のピッチ円直径よりも大きくする事も、前記特許文献１の図１、特許文献３の図１、３等に記載されて、従来から知られている。

図５〜６に示した従来構造の２例、及び、上述した様な、複列の玉のピッチ円直径が異なる構造を含め、外輪１の内径側にハブ２、２ａを、複数個の玉３、３を介して回転自在に支持した車輪支持用転がり軸受ユニットの運転時には、ハブ本体８、８ａの軸方向中間部外周面のうちで、前記外側内輪軌道１３の表面部分と、前記シール摺接面３８である、前記厚肉部２０の軸方向内側面及び前記凹曲面２２との使用条件が厳しくなるので、前記車輪支持用転がり軸受ユニット全体としての耐久性を確保する為には、前記各面の耐久性確保が重要になる。

先ず、前記外側内輪軌道１３の表面部分は、前記外輪１の内径側での前記ハブ本体８、８ａの回転に伴って、前記外側列の前記各玉３、３の転動面と転がり接触する。この際、これら各玉３、３の転動面から前記外側内輪軌道１３の表面部分には、大きなラジアル荷重が加わる。この為、この外側内輪軌道１３の転がり疲れ寿命を確保する為の条件が厳しくなる。この外側内輪軌道１３の転がり疲れ寿命を確保できないと、前記車輪支持用転がり軸受ユニットの運転時に、前記外側列の前記各玉３、３の転動に伴って、著しい振動及び騒音が発生し、車輪支持用転がり軸受ユニットとして正常に機能しなくなる。

又、前記シール摺接面３８である、前記厚肉部２０の軸方向内側面及び前記凹曲面２２に関しては、前記各シールリップ２５、２５の先端縁が全周に亙って当接しており、前記車輪支持用転がり軸受ユニットの運転に伴う前記ハブ本体８、８ａの回転に伴って、前記各面と前記各シールリップ２５、２５の先端縁とが高速で擦れ合う。しかも、この擦れ合い部には、車輪が巻き上げた泥水中に含まれる砂粒等の、硬い微粒子が存在する場合が多い。従って、前記各面は、非常に厳しい使用条件に曝らされる事になる。そして、これら各面が著しく摩耗した場合には、前記各シールリップ２５、２５を含む、前記シールリング４のシール機能が低下乃至は喪失し、前記軸受内部空間２６、２６ａ内に、泥水等の異物が入り込んでしまう。この様な状態では、前記外側、内側両内輪軌道１３、１７及び前記外側、内側両外輪軌道５、６の表面部分と前記各玉３、３の転動面との転がり接触部に前記硬い微粒子が多数入り込み、前記各軌道５、６、１３、１７及び前記各玉３、３の転動面の転がり疲れ寿命、延いては、前記車輪支持用転がり軸受ユニットの寿命を著しく低下させてしまう。

上述した様な事情に鑑みて、前記車輪支持用転がり軸受ユニットの寿命を低下に結び付く、前記外側内輪軌道１３の転がり疲れ寿命や前記シール摺接面３８となる各面の耐摩耗性を確保すべく、これら外側内輪軌道１３や各面の性状を良好にする技術が、従来から各種のものが考えられ、そのうちの一部は実際に利用されている。
例えば特許文献４には、図７に示す様に、鉄系合金製の素材に、熱間鍛造を施して造るハブ本体８ｂの内部に存在するファイバーフロー（メタルフロー）３１、３１の方向を、このハブ本体８ｂの軸方向中間部外周面に形成した外側内輪軌道１３等の軌道面の母線の方向との関係で規制する事が記載されている。具体的には、前記各ファイバーフロー３１、３１の方向と前記軌道面との角度差を１５度以下に抑えて（これら各ファイバーフロー３１、３１の方向をこの軌道面の母線の方向に近くして）、仕上加工時に於ける金属材料の取り代を抑えつつ、この軌道面に前記各ファイバーフロー３１、３１の端部が表れる事による、この軌道面の表面粗さの悪化を抑えている。

但し、前記図７に示した、前記特許文献４に記載された従来技術の場合には、前記ハブ本体８ｂの断面形状に就いて特に考慮していない為、前記外側内輪軌道１３や前記シール摺接面３８となる各面の性状を、必ずしも良好にできない。即ち、前記各ファイバーフロー３１、３１の方向は、原材料である円柱状の素材（ビレット）の状態では、軸方向に対し略平行な同心円状（それぞれがこの素材の中心軸をその中心軸とする略同心円筒状）であるが、前記素材を前記ハブ本体８ｂに塑性加工する過程で、前記各ファイバーフロー３１、３１の方向及び疎密度は、このハブ本体８ｂの形状に応じて変化する。一方、このハブ本体８ｂの仕上工程では、このハブ本体８ｂの外周面の軸方向中間部で、前記外側内輪軌道１３や前記シール摺接面３８となる各面の性状を整える為に、前記ハブ本体８ｂの外周面の軸方向中間部に、旋削、研削等の機械加工を施し、このハブ本体８ｂの外周面の軸方向中間部を覆っている金属材料を、熱間鍛造により生じた表面脱炭層と共に削り取る。この様な仕上加工により、前記ハブ本体８ｂの表面近傍に存在する前記各ファイバーフロー３１、３１が、このハブ本体８ｂの外周面の軸方向中間部で、前記外側内輪軌道１３や前記シール摺接面３８となる各面の一部に露出する。

そして、これら外側内輪軌道１３や前記シール摺接面３８となる各面の一部に対する前記ファイバーフロー３１、３１の露出態様によっては、前記外側内輪軌道１３の転がり疲れ寿命や前記シール摺接面３８となる各面の耐摩耗性を十分に確保できない。これら転がり疲れ寿命や耐摩耗性を確保する為に好ましくは、前記各ファイバーフロー３１、３１の方向を前記外側内輪軌道１３や前記シール摺接面３８となる各面の母線に対し平行に近くするだけでなく、前記ハブ本体８ｂの厚さ方向に関する、前記各ファイバーフロー３１、３１の密度を高く（厚さ方向に隣り合うファイバーフロー３１、３１同士の間隔を狭く）する事が好ましい。

但し、前記各ファイバーフロー３１、３１の性状（方向及び疎密度）に関しては、前記素材を前記ハブ本体８ｂに塑性変形する過程で、このハブ本体８ｂの形状に応じて変化する。具体的には、このハブ本体８ｂの表面形状に応じて前記各ファイバーフロー３１、３１の曲り方向や曲率、疎密度が変化する。又、これら各ファイバーフロー３１、３１の疎密度に関しては、前記素材を前記ハブ本体８ｂに塑性変形させる過程で、このハブ本体８ｂの肉厚が小さく（薄く）材料が引き伸ばされる部位では密になり、同じく肉厚が大きく（厚く）圧縮される部位では疎になる傾向になる。

この為、前述の図７に示した様な断面形状を有するハブ本体８ｂを鍛造加工により造ると、前記外側内輪軌道１３や前記シール摺接面３８となる各面の母線と前記各ファイバーフロー３１、３１との位置関係が、必ずしも適正にならず、前記外側内輪軌道１３の転がり疲れ寿命や前記シール摺接面３８となる各面の耐摩耗性を、必ずしも十分に確保する事が難しくなる。
特許文献５には、ハブ本体を熱間鍛造で造る際に、ファイバーメタルフローの方向を、回転側フランジの内部で螺旋形にする事により、ハブ本体の強度確保と軽量化との両立を図る事を目的とした発明が記載さている。但し、この様な特許文献５に記載されて発明にしても、ファイバーフローの方向を外側内輪軌道やシール摺接面となる各面の母線に対し平行に近くし、且つ、ハブ本体の厚さ方向に関する、前記ファイバーフローの密度を高くできるものではない。
更に、特許文献６には、ハブ本体に設けた回転側フランジの外径側端部の軸方向厚さからこのハブ本体の軸方向中間部の径方向厚さを漸次大きくする事で、このハブ本体の鍛造加工性を向上させる発明が記載されている。但し、前記特許文献６に記載された発明の場合には、ファイバーフローの方向に就いては考慮しておらず、ファイバーフローの方向を外側内輪軌道やシール摺接面となる各面の母線に対し平行に近くし、且つ、ハブ本体の厚さ方向に関する、前記ファイバーフローの密度を高くできるものではない。

特開２００８−１１５９４９号公報 特開２００８−０３２２３３号公報 特開２００７−１１３７１９号公報 特開２００５−０８３５１３号公報 特開２００９−２８７５９４号公報 特開２０１１−００５９６３号公報 特開２０１２−１８４８４８号公報

本発明は、上述の様な事情に鑑みて、ファイバーフローの方向をハブ本体の軸方向中間部外周面に設けた外側内輪軌道やシール摺接面となる各面の母線に対し平行に近くするだけでなく、前記ハブ本体の厚さ方向に関する、前記ファイバーフローの密度を高くして、このハブ本体を含んで構成する車輪支持用転がり軸受ユニットの耐久性を十分に向上させられる製造方法を実現すべく発明したものである。

本発明の車輪支持用転がり軸受ユニットの製造方法及び車輪支持用転がり軸受ユニット用ハブ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は、前述した従来から知られている車輪支持用転がり軸受ユニットと同様に、外輪と、ハブとを備える。このうちのハブは、ハブ本体と内輪とを結合固定して成る。
又、前記外輪は、内周面の軸方向に離隔した２箇所位置に、それぞれの断面形状が部分円弧状である外側外輪軌道及び内側外輪軌道を備え、使用時に懸架装置に支持された状態で回転しない。
又、前記ハブ本体は、外周面のうちで前記外輪の軸方向外端開口から軸方向外方に突出した部分に車輪を支持固定する為の回転側フランジを、同じく前記外輪の内径側に位置する部分のうちの軸方向中間部に、断面形状が部分円弧状である外側内輪軌道を、この外側内輪軌道の軸方向内側に隣接する部分に、この外側内輪軌道よりも外径が少しだけ（例えば、後述する各玉の直径の０．４〜０．６％程度）大きい内輪肩部を、前記外輪の内径側に位置する部分のうちの軸方向内端部に小径段部を、それぞれ設けている。更に、前記ハブ本体は、軸方向外端部で前記回転側フランジの内径側に位置する部分に、軸方向外端面に開口する凹部を設けている。
又、前記回転側フランジの軸方向内側面の径方向中間部に全周に亙り、内径側の厚肉部と外径側の薄肉部との軸方向内側面同士を連続させる、フランジ段部を形成している。そして、このフランジ段部の軸方向内端縁と、前記ハブ本体の軸方向中間部外周面のうちで前記外側内輪軌道よりも軸方向外側部分とを、断面形状が部分円弧形の凹曲面を含むシール摺接面により連続させている。
又、前記小径段部に、外周面に断面形状が部分円弧形である内側内輪軌道を設け、軸方向外端面の外径が、この小径段部の軸方向外端部に存在する段差面の外径と等しい前記内輪を、締り嵌めで外嵌固定している。
そして、前記両外輪軌道と前記両内輪軌道との間に、両列毎にそれぞれ複数個ずつの玉を転動自在に設ける事で、前記ハブを前記外輪の内径側に回転自在に支持している。更に、前記外輪の軸方向外端部に支持固定したシールリングを構成する複数本のシールリップの先端縁を、前記シール摺接面に摺接させている。

特に、本発明の車輪支持用転がり軸受ユニットの製造方法は、円柱状の素材に鍛造加工を施して、前記回転側フランジと前記凹部とを有する最終中間素材とした後、この最終中間素材に機械加工を施す事により、前記ハブ本体を造る。そして、前記ハブ本体を造る過程の鍛造加工完了時点での前記最終中間素材の軸方向中間部外周面のうちで、前記薄肉部の内周縁と前記内輪肩部の軸方向内端部との間部分の断面形状を、前記最終中間素材の径方向に関してこの内輪肩部の外方に位置する点を曲率中心点とし、この曲率中心点と前記薄肉部の軸方向内側面との間の軸方向距離を半径とする仮想部分円弧を設定した場合に、前記凹曲面に機械加工される部分及び前記外側内輪軌道に機械加工される部分が、前記曲率中心点を中心とする仮想円の径方向に関して前記仮想部分円弧の外側に、これら凹曲面に機械加工される部分と外側内輪軌道に機械加工される部分との間に存在する環状凸部が、前記仮想円の径方向に関してこの仮想部分円弧の内側に、それぞれ存在するものとしている。又、鍛造加工完了時点での前記最終中間素材の前記凹部の軸方向内半部内周面であって、且つ、前記仮想円の径方向に関して前記薄肉部の内周縁と前記外側内輪軌道に機械加工される部分の軸方向中間部との間部分と重畳する部分の断面形状を、前記曲率中心点を中心とする部分円弧形としている。

更に、本発明の車輪支持用転がり軸受ユニット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は、前記外側外輪軌道の内径を前記内側外輪軌道の内径よりも大きくし、前記外側内輪軌道の外径を前記内側内輪軌道の外径よりも大きくしている。そして、この外側内輪軌道と前記外側外輪軌道との間に設けた外側列の玉のピッチ円直径を、前記内側内輪軌道と前記内側外輪軌道との間に設けた内側列の玉のピッチ円直径よりも大きくしている。

又、請求項２に記載した車輪支持用転がり軸受ユニット用ハブの製造方法の発明は、上述の様な車輪支持用転がり軸受ユニットを構成するハブ本体を造るのに、先ず、炭素鋼製で円柱状の素材をこの炭素鋼のＡ３変態点以上の温度に加熱して、軸方向寸法を圧縮すると共に径方向寸法を拡げる据え込み加工を施す。そして、軸方向一端部に外径寸法が大きな大径部を、軸方向他端部に外径寸法が小さな小径部を、軸方向中間部にこれら大径部と小径部とを連続させる、外周面が部分円すい凸面状である傾斜部を、それぞれ有する中間素材とする。
その後、内面形状を、この中間素材を塑性加工して得るべき最終中間素材の外面形状に見合う形状とした金型にセットしてから前記中間素材をこの金型内で押圧する熱間密閉鍛造を施して、前記中間素材の外面形状を前記最終中間素材の外面形状に変化させる。
その後、この最終中間素材の外周面に熱処理、及び、切削、研削を含む機械加工を施して、必要な硬さ、寸法精度及び表面粗さを備えた前記ハブ本体とする。

特に、本発明の車輪支持用転がり軸受ユニット用ハブの製造方法の場合には、前記最終中間素材を得る為の前記仕上金型として、この仕上金型の内面のうち、前記ハブ本体の軸方向中間部外周面のうちの前記薄肉部の内周縁と前記内輪肩部の軸方向内端部との間部分に対応する部分の断面形状を、前記曲率中心点を中心とする仮想円の径方向に関して前記内輪肩部の外方に位置する曲率中心を中心とし、この曲率中心と前記薄肉部の軸方向内側面との間の軸方向距離を半径とする仮想部分円弧を設定した場合に、前記凹曲面に機械加工される部分及び前記外側内輪軌道に機械加工される部分にそれぞれ対応する部分が、前記仮想円の径方向に関して前記仮想部分円弧の外側に、前記凹曲面に機械加工される部分と前記外側内輪軌道に機械加工される部分との間に存在する環状凸部に対応する部分が、前記仮想円の径方向に関して前記仮想部分円弧の内側に、それぞれ存在するものを使用する。

又、上述した本発明の車輪支持用転がり軸受ユニット用ハブの製造方法を実施する場合に好ましくは、請求項３に記載した発明の様に、前記中間素材を、前記最終中間素材に加工する以前に、内面に前記仮想部分円弧に見合う形状部分を有する予備仕上金型内で塑性変形させて、軸方向中間部外周面の断面形状を前記仮想部分円弧とした予備最終中間素材とする。その後、この予備最終中間素材を前記仕上金型内にセットしてこの予備最終中間素材の軸方向中間部外周面を塑性変形させる事でこの予備最終中間素材を構成する金属材料を移動させ、前記凹曲面に機械加工される部分、前記外側内輪軌道に機械加工される部分及び前記環状凸部を形成する。

上述の様に構成する本発明の車輪支持用転がり軸受ユニットの製造方法及び車輪支持用転がり軸受ユニット用ハブの製造方法によれば、ファイバーフローの方向をハブ本体の中間部外周面に設けた外側内輪軌道やシール摺接面となる各面の母線に対し平行に近くできるだけでなく、前記ハブ本体の厚さ方向に関する、前記ファイバーフローの密度を高くできる。

即ち、本発明の場合、前記ハブ本体を造る過程での鍛造加工完了時点、即ち、鍛造加工完了時点での最終中間素材の前記凹曲面に機械加工される部分及び外側内輪軌道に機械加工される部分を、所定の仮想円の径方向に関する仮想部分円弧の外側に、これら凹曲面に機械加工される部分と外側内輪軌道に機械加工される部分との間に存在する環状凸部を、前記所定の仮想円の径方向に関して前記仮想部分円弧の内側に、それぞれ存在させているが、この部分円弧は、例えば前記外側内輪軌道に機械加工される部分やシール摺接面に機械加工される部分となる各面の母線（或いはこの母線上に存在する複数の任意の点）に関して最小二乗法で求められる曲線（好ましくは、前記各面に関して最小二乗法で求められる曲線を、前記環状凸部の体積と、前記凹曲面に機械加工される部分及び外側内輪軌道に機械加工される部分のうちで前記所定の仮想円の径方向に関して前記仮想部分円弧の外側に凹んだ部分である環状凹部の体積とが互いに等しくなる様に補正した曲線）である。この曲線（部分円弧）は、所定の中心を有する、滑らかな単一曲線である為、ハブ本体を構成する金属材料中で、前記外側内輪軌道に機械加工される部分や前記シール摺接面に機械加工される部分となる面の表面寄り部分に存在にするファイバーフローの方向を、これら各面に対し平行に近くできる。

又、前記凹曲面に機械加工される部分と外側内輪軌道に機械加工される部分と前記環状凸部との表面層部分には、塑性加工時に引張方向の力が加わるので、これら各部の表面層部分に存在にするファイバーフローの密度が高くなる。この為、最終中間素材に、熱処理、及び、旋削、研削等、脱炭層等の表面の金属材料を除去する機械加工（表面の仕上加工）を施す事で完成した前記ハブ本体の軸方向中間部外周面に存在する前記外側内輪軌道の転がり疲れ寿命、及び、前記シール摺接面の耐摩耗性を十分に高くして、前記ハブ本体を含んで構成する車輪支持用転がり軸受ユニットの耐久性を十分に向上させられる。

又、本発明の車輪支持用転がり軸受ユニットの製造方法では、外側列の玉のピッチ円直径が、前記内側内輪軌道と前記内側外輪軌道との間に設けられた内側列の玉のピッチ円直径よりも大きい構造を採用している為、前記ハブ本体の軸方向中間部外周面の直下部分に存在するファイバーフローの性状をより好適にし易くできて、車輪支持用転がり軸受ユニットの耐久性を、より安定して向上させられる。

更に、本発明の車輪支持用転がり軸受ユニット用ハブの製造方法を採用すれば、前記各部の表面寄り部分に存在にするファイバーフローの性状をより良好にできると共に、このファイバーフローの密度をより高くできて、前記ハブ本体を含んで構成する車輪支持用転がり軸受ユニットの耐久性を、十分に向上させられる。

本発明の実施の形態の１例を示す、車輪支持用転がり軸受ユニットの断面図。 ハブ本体を熱間鍛造により造る状態を工程順に示す断面図。 熱間鍛造に伴ってハブ本体内部のファイバーフローの性状を良好にする為の断面形状を説明する為の、ハブ本体の断面図。 図３の左上部拡大図。 本発明の対象となる車輪支持用転がり軸受ユニットの第１例を示す断面図。 同第２例を示す断面図。 従来から知られている、メタルファイバーフローの方向を規制したハブの断面図。

図１〜４は、本発明の実施の形態の１例を示している。尚、本例を含めて本発明の特徴は、ハブ本体８ｂの軸方向中間部乃至外端部の断面形状を工夫して、外側内輪軌道１３ａ及びシール摺接面３８の直下（表面層部分）に存在するファイバーフロー３１、３１（図７参照）の性状を良好にし、前記外側内輪軌道１３ａの転がり疲れ寿命、及び、前記シール摺接面３８の耐摩耗性を向上させる点にある。車輪支持用転がり軸受ユニット３２の基本的な構造及び作用に就いては、前述の図５〜６に示した従来構造の第１〜２例を含めて、従来から知られている各種車輪支持用転がり軸受ユニットと同様であるから、重複する説明は、省略若しくは簡略にし、以下、本例の特徴部分を中心に説明する。

本例の車輪支持用転がり軸受ユニット３２は、外輪１の内径側にハブ２ｂを、複列に配置した玉３ａ、３ｂにより回転自在に支持して成る。このハブ２ｂは、前記ハブ本体８ｂと内輪９とを結合固定して成る。そして、このうちのハブ本体８ｂは、例えば炭素を０．３〜０．７重量％程度含む中炭素鋼等の鉄系合金製の素材に、熱間鍛造加工の如き塑性加工を多段階で施した後、更に熱処理、及び、切削、研削等の、表面の金属材料を除去する機械加工による仕上加工を施して成るもので、外周面のうちで前記外輪１の軸方向外端開口から軸方向外方に突出した部分に、車輪やディスクロータを支持固定する為の回転側フランジ１０を設けている。又、前記ハブ本体８ｂの軸方向外端部でこの回転側フランジ１０の内径側に位置する部分に、このハブ本体８ｂの軸方向外端面に開口する凹部１１ａを設けている。この凹部１１ａの奥半部（軸方向内半部）内周面は、断面形状が部分円弧形で、軸方向内側に向かう程内径が小さくなる方向に傾斜した凸曲面３３としている。尚、前記凹部１１ａの奥端面は、前記ハブ本体８ｂの中心軸に対し直交する方向の平坦面３４としている。

又、前記ハブ本体８ｂの外周面のうちで、前記外輪１の内径側に位置する部分の軸方向中間部に、断面形状が部分円弧状である外側内輪軌道１３ａを、この外側内輪軌道１３ａの軸方向内側に隣接する部分に、この外側内輪軌道１３ａよりも外径が少しだけ（例えば、外側列の玉３ａ、３ａの直径の０．４〜０．６％分程度）大きくなった内輪肩部１４ａを、それぞれ形成している。又、前記ハブ本体８ｂの外周面のうちで、前記外輪１の内径側に位置する部分の軸方向内端部に小径段部１５を設けている。更に、この小径段部１５の軸方向外端部に存在する段差面１８の外周縁と前記内輪肩部１４ａの軸方向内端縁とを、部分円すい凸面状の傾斜面３５と円筒面３６とにより連続させている。

一方、前記回転側フランジ１０の径方向内端部を、軸方向に関する厚さ寸法（肉厚）が大きい厚肉部２０としている。一方、前記回転側フランジ１０の径方向中間部乃至外端部を、軸方向に関する厚さ寸法が、前記厚肉部２０と比べて小さい薄肉部３０としている。そして、これら厚肉部２０と薄肉部３０とを、前記回転側フランジ１０の軸方向内側面の内径寄り部分に全周に亙り設けられ、軸方向内側に向かう程外径が小さくなる方向に傾斜したフランジ段部２１ａにより連続させている。又、このフランジ段部２１ａの径方向内端縁と前記外側内輪軌道１３ａの軸方向外端縁との間部分に、前記外輪１の軸方向外端部に支持固定したシールリング４を構成するシールリップ２５、２５の先端縁を摺接させる為のシール摺接面３８を設けている。このシール摺接面３８は、前記厚肉部２０の軸方向内側面、及び、この厚肉部２０の軸方向内側面と前記ハブ本体８ｂの外周面のうちで前記外側内輪軌道１３ａの軸方向外側に隣接する部分とを連続する、断面形状が部分円弧形である凹曲面３７から構成している。又、前記小径段部１５に、外周面に断面形状が部分円弧形である内側内輪軌道１７ａを設け、軸方向外端面の外径が前記小径段部１５の軸方向外端部に存在する段差面１８の外径と等しい、前記内輪９を、締り嵌めで外嵌固定している。そして、前記両外輪軌道５ａ、６ａと前記両内輪軌道１３ａ、１７ａとの間に、両列毎にそれぞれ複数個ずつの玉３ａ、３ｂを転動自在に設ける事で、前記ハブ２ｂを前記外輪１の内径側に、回転自在に支持している。

特に、本発明の車輪支持用転がり軸受ユニット３２に於いては、前記ハブ本体８ｂに関して、このハブ本体８ｂの中心軸を含む仮想平面での断面形状（図１〜４に示した断面形状）を工夫している。具体的には、前記ハブ本体８ｂの軸方向中間部外周面のうちで、前記薄肉部３０の内周縁と前記傾斜面３５の軸方向内端縁との間の部分の断面形状に関して、軸方向に関しこの傾斜面３５と前記円筒面３６との境界上で、前記内輪肩部１４ａの径方向外側に位置する曲率中心点Ｏを中心とし、この曲率中心点Ｏと前記薄肉部３０の軸方向内側面との間の軸方向距離Ｌを半径ｒとする（Ｌ＝ｒ）部分円弧αを設定する。この場合に、前記フランジ段部２１ａが、この部分円弧α上に、前記凹曲面３７及び前記外側内輪軌道１３ａが、前記曲率中心点Ｏを中心とする仮想円の径方向に関して部分円弧αの外側（図３〜４の左下側）に、機械加工前の凹曲面３７ｚと外側内輪軌道１３ｚとの間に存在する環状凸部３９に機械加工を施した部分が、前記仮想円の径方向に関して前記部分円弧αの内側（図３〜４の右上側）に、それぞれ存在する様にしている。更に本例の場合には、前記凹部１１ａの奥半部内周面の断面形状（母線形状）を、前記部分円弧αと同じ曲率中心点Ｏを中心とする第二の部分円弧βとする前記凸曲面３３としている。これら両部分円弧α、βの曲率中心点Ｏは互いに一致している為、前記ハブ本体８ｂの軸方向中間部で、前記凹部１１ａの奥半部周囲部分の肉厚は、当該部分に関して、前記外側内輪軌道１３ａ及び前記凹曲面３７部分を除き、ほぼ一定である。尚、本例の場合には、前記部分円弧αの一端（図４の右端）を前記円筒面３６と、同じく他端（図４の左端）を前記回転側フランジ１０の軸方向内側面と、それぞれ接線方向に滑らかに連続させている。

更に、本例の車輪支持用転がり軸受ユニット３２の場合には、外側外輪軌道５ａの内径を内側外輪軌道６ａの内径よりも大きくし、前記外側内輪軌道１３ａの外径を前記内側内輪軌道１７ａの内径よりも大きくしている。そして、前記外側外輪軌道５ａと前記外側内輪軌道１３ａとの間に設けた外側列の玉３ａ、３ａのピッチ円直径を、前記内側外輪軌道６ａと前記内側内輪軌道１７ａとの間に設けた内側列の玉３ｂ、３ｂのピッチ円直径よりも大きくしている。尚、この様に、外側列の玉３ａ、３ａのピッチ円直径を、内側列の玉３ｂ、３ｂのピッチ円直径よりも大きくする程度は、前記車輪支持用転がり軸受ユニット３２に要求されるモーメント剛性や、前記ハブ本体８ｂの軸方向中間部の断面形状の改善に対する要求により設計的に定めるが、例えば、前記車輪支持用転がり軸受ユニット３２が一般的な乗用車用の場合であれば、外側列の玉３ａ、３ａのピッチ円直径を、前記内側列の玉３ｂ、３ｂのピッチ円直径よりも５〜１０％程度大きくする事が適切である。

上述の様な車輪支持用転がり軸受ユニット３２を構成するハブ本体８ｂを造るには、先ず、図２の（Ａ）に示す様な、炭素鋼製で円柱状の素材４０を、アンコイラから引き出した長尺材を所定長さに切断する事により得る。次いで、この素材４０を前記炭素鋼のＡ３変態点（８００℃程度）以上の温度（熱間鍛造工程終了までこの素材４０をＡ３変態点以上に保てる温度とし、例えば１１００℃程度とする。）に加熱して、軸方向に圧縮する、第一段階の据え込み加工を施す事により、図２の（Ｂ）に示す様な、扁平ビヤ樽型の第一中間素材４１とする。
そして、この第一中間素材４１に第二段階の据え込み加工を施す事により、図２の（Ｃ）に示す様な、インク壺型の第二中間素材４７とする。前記第一中間素材４１をこの第二中間素材４７とする第二段階の据え込み加工は、この第一中間素材４１の軸方向寸法を圧縮すると同時に、この圧縮に基づいて生じた余肉（余分な金属材料）を軸方向一端部から径方向外方に膨出させる態様で行う。この様な第二段階の据え込み加工により、前記図２の（Ｃ）に示す様な、軸方向一端部（軸方向外端部、図２の下端部）に外径寸法が大きな大径部４２を、軸方向他端部（軸方向内端部、図２の上端部）に外径寸法が小さな小径部４３を、軸方向中間部にこれら大径部４２と小径部４３とを連続させる、外周面が部分円すい凸面状である傾斜部４４を、それぞれ備えた、前記第二中間素材４７とする。尚、前記第一中間素材４１の加工を省略し、前記素材４０を直接この第二中間素材４７に加工する事もできる。何れにしても、その後、この第二中間素材４７に塑性加工を施す事で、図２の（Ｄ）に示す様な最終中間素材４５を得る。具体的には、この第二中間素材４７を、内面形状を、前記最終中間素材４５の外面形状に見合う形状とした金型にセットする。

この金型の内面形状は、前記最終中間素材４５の外面形状に見合う形状、即ち、この最終中間素材４５の外面形状と凹凸が逆になった形状としている。この様な前記金型の内面形状のうち、機械加工前の外側内輪軌道１３ｚ及び凹曲面３７ｚを加工する部分は、土手状の環状凸部として、前記環状凸部３９を加工する部分は、溝状の環状凹部として、それぞれ前記金型の内面に同心円状に形成している。又、この金型の内面のうちで、機械加工前の前記外側内輪軌道１３ｚ、前記凹曲面３７ｚ及び前記環状凸部３９を加工する部分を含め、前記薄肉部３０の径方向内端縁から前記傾斜面３５と前記円筒面３６との境界に掛けての部分を加工する部分は、母線形状が、上述の図３〜４に示した部分円弧αである部分凸曲面としている。従って、機械加工前の前記外側内輪軌道１３ｚ及び前記凹曲面３７ｚを加工する部分は、この部分凸曲面に突設した｛前記仮想円の径方向に関して前記部分円弧αよりも外側（図３〜４の左下側）に存在する｝土手状の環状凸部とし、前記環状凸部３９を加工する部分は、前記部分凸曲面に凹設した｛前記仮想円の径方向に関して前記部分円弧αよりも外側（図３〜４の右上側）に存在する｝環状凹溝としている。

従って、本例の場合、前記ハブ本体８ｂを造る過程での鍛造加工完了時点、即ち、前記最終中間素材４５の鍛造加工完了時点であって、機械加工による仕上加工を施す以前の状態でのこの最終中間素材４５の断面形状は、前記部分円弧αとの関係で、次の様に規制される。即ち、前記フランジ段部２１ａが、この部分円弧α上に、機械加工前の前記凹曲面３７ｚ及び前記外側内輪軌道１３ｚが、前記曲率中心点Ｏを中心とする仮想円の径方向に関して部分円弧αの外側に、前記環状凸部３９が、前記仮想円の径方向に関して前記部分円弧αの内側に、それぞれ存在する様にしている。更に本例の場合には、前記凹部１１ａの奥半部内周面の断面形状を、前記部分円弧αと同じ曲率中心点Ｏを中心とする第二の部分円弧βとする前記凸曲面３３としている。

特に本例の場合には、機械加工前の前記外側内輪軌道１３ｚ及び前記凹曲面３７ｚを加工する為の前記２本の環状凸部の体積（前記仮想円の径方向に関して前記部分円弧αから外側に突出した部分の体積）の和と、前記環状凸部３９を加工する為の前記環状凹溝の体積（前記仮想円の径方向に関して前記部分円弧αから内側に凹んだ部分の体積）との差を、できる限り小さく（好ましくは互いに等しく、少なくとも小さい方を大きい方の１／２以上、好ましくは２／３以上とし）ている。従って、前記第二中間素材４７を前記最終中間素材４５に加工すべく、機械加工前の前記外側内輪軌道１３ｚ、前記凹曲面３７ｚ及び、前記環状凸部３９を加工する際に、前記第二中間素材４７乃至前記最終中間素材４５の軸方向中間部外径寄り部分の金属材料の移動を少なく抑えて、当該部分のファイバーフロー３１、３１（図７参照）の性状が悪化する事を防止できる。

更に本例の場合には、前記ハブ本体８ｂの軸方向外端面に開口した凹部１１ａの奥半部内周面の断面形状を、前記部分円弧αと同じ曲率中心点Ｏを有する前記第二の部分円弧βを母線とする凸曲面３３とする為、前記仕上金型として、その内面に、前記凹部１１ａに対応しその表面形状をこの凸曲面３３に沿った形状とした凹面を備えたものを使用する。機械加工前の前記外側内輪軌道１３ｚ、前記凹曲面３７ｚ及び前記環状凸部３９は、ほぼ前記凸曲面３３の周囲部分に存在するので、前記第二中間素材４７を前記最終中間素材４５に加工する（機械加工前の前記外側内輪軌道１３ｚ、前記凹曲面３７ｚ及び前記環状凸部３９を形成する）際に、前記第二中間素材４７乃至前記最終中間素材４５の軸方向中間部で機械加工前の外側内輪軌道１３ｚ、前記凹曲面３７ｚ及び前記環状凸部３９の厚さ寸法の変化を小さく抑える事ができる為、この面からも、当該部分のファイバーフロー３１、３１の性状が悪化する事を防止できる。

尚、上述の説明では、前記第二中間素材４７を前記最終中間素材４５に直接加工する場合に就いて説明したが、これとは異なり、この第二中間素材４７を、この最終中間素材４５に加工する以前に、内面に前記部分円弧αに見合う形状を有する予備仕上金型内で塑性変形させて、軸方向中間部外周面の断面形状を前記部分円弧αとした、図２の（Ｄ）に示す様な予備最終中間素材４８とした後、この予備最終中間素材４８を前記仕上金型内にセットしてこの予備最終中間素材４８の軸方向中間部外周面を塑性変形させ、機械加工前の前記凹曲面３７ｚ、前記外側内輪軌道１３ｚ及び前記環状凸部３９を形成して、前記最終中間素材４５とする事もできる。この様にすれば、各工程での金属材料の移動量を、より少なく抑えて、機械加工前の前記外側内輪軌道１３ｚ、前記凹曲面３７ｚ及び前記環状凸部３９の前記各ファイバーフロー３１、３１の性状悪化をより有効に防止できる。

上述の様に構成する本例の車輪支持用転がり軸受ユニット及び車輪支持用転がり軸受ユニット用ハブの製造方法によれば、ファイバーフロー３１、３１の方向をハブ本体８ｂの中間部外周面に設けた外側内輪軌道１３ａやシール摺接面３８となる各面の母線に対しほぼ平行にできるだけでなく、前記ハブ本体８ｂの厚さ方向に関する、前記各ファイバーフロー３１、３１の密度を高くできる。

即ち、本例の場合、前記ハブ本体８ｂを造る過程での鍛造加工完了時点、即ち、前記最終中間素材４５の鍛造加工完了時点であって、機械加工による仕上加工を施す以前の状態での、前記凹曲面３７ｚ及び前記外側内輪軌道１３ｚを、所定の仮想円の径方向に関して所定の部分円弧αの外側に、機械加工前のこれら凹曲面３７ｚと外側内輪軌道１３ｚとの間に存在する環状凸部３９を、所定の仮想円の径方向に関してこの部分円弧αの内側に、それぞれ存在させているが、この部分円弧αは、例えば前記外側内輪軌道１３ａやシール摺接面３８となる各面の母線（或いはこの母線上に存在する複数の任意の点）に関して最小二乗法で求められる曲線（好ましくは、前記各面に関して、最小二乗法で求められる曲線を、前記環状凸部３９の体積と、機械加工前の前記凹曲面３７ｚ及び前記外側内輪軌道１３ｚの体積の和とが等しくなる様に補正した曲線）である。この曲線（部分円弧α）は、所定の曲率中心点Ｏを有する、滑らかな単一曲線である為、ハブ本体８ｂを構成する金属材料中で、前記外側内輪軌道１３ａや前記シール摺接面３８となる面の表面寄り部分に存在にするファイバーフロー３１、３１の方向を、これら各面に対し平行に近くできる。

又、機械加工前の前記凹曲面３７ｚ、外側内輪軌道１３ｚ及び前記環状凸部３９の表面層部分には、前記第二中間素材４７から前記最終中間素材４５への塑性加工時に引張方向の力が加わって、金属材料が引き伸ばされる。従って、これら各部の表面層部分に存在にするファイバーフロー３１、３１の密度が高くなる。この為、前記最終中間素材４５に、旋削、研削等、脱炭層等の表面の金属材料を除去する機械加工（表面の仕上加工）を施す事で完成した前記ハブ本体８ｂの軸方向中間部外周面に存在する前記外側内輪軌道１３ａの転がり疲れ寿命、及び、前記シール摺接面３８の耐摩耗性を十分に高くでき、前記ハブ本体８ｂを含んで構成する車輪支持用転がり軸受ユニット３２の耐久性を十分に向上させられる。

更に、本例の車輪支持用転がり軸受ユニット３２の場合には、外側列の玉３ａ、３ａのピッチ円直径を、内側列の玉３ｂ、３ｂのピッチ円直径よりも大きくしているので、前記ハブ本体８ｂの軸方向中間部を部分円すい筒状にし、この軸方向中間部外周面の表面層部分に存在するファイバーフロー３１、３１の性状をより好適にし易くできて、前記車輪支持用転がり軸受ユニット３２の耐久性を、より安定して向上させられる。しかも本例の車輪支持用転がり軸受ユニット用ハブの製造方法の場合には、各部の形状、寸法等を適切に規制しているので、先に述べた様な理由により、前記各部の表面層部分に存在にするファイバーフロー３１、３１の性状をより良好にして、前記ハブ本体８ｂを含んで構成する車輪支持用転がり軸受ユニット３２の耐久性を、より十分に向上させられる。
尚、図４中の梨地部分は、仕上段階で旋削、研削加工等の機械加工により、前記最終中間素材４５から除去する部分を示す。

１ 外輪
２、２ａ、２ｂ ハブ
３ 玉
４ シールリング
５、５ａ 外側外輪軌道
６、６ａ 内側外輪軌道
７ 固定側フランジ
８、８ａ、８ｂ ハブ本体
９ 内輪
１０ 回転側フランジ
１１、１１ａ 凹部
１２ 円筒部
１３、１３ａ、１３ｚ 外側内輪軌道
１４、１４ａ 内輪肩部
１５ 小径段部
１６ かしめ部
１７、１７ａ 内側内輪軌道
１８ 段差面
１９ 保持器
２０ 厚肉部
２１、２１ａ フランジ段部
２２ 凹曲面
２３ 芯金
２４ 弾性材
２５ シールリップ
２６、２６ａ 軸受内部空間
２７ キャップ
２８ スプライン孔
２９ 組み合わせシールリング
３０ 薄肉部
３１ ファイバーフロー
３２ 車輪支持用転がり軸受ユニット
３３ 凸曲面
３４ 平坦面
３５ 傾斜面
３６ 円筒面
３７、３７ｚ 凹曲面
３８ シール摺接面
３９ 環状凸部
４０ 素材
４１ 第一中間素材
４２ 大径部
４３ 小径部
４４ 傾斜部
４５ 最終中間素材
４６ 傾斜面
４７ 第二中間素材
４８ 予備最終中間素材

Claims (3)

1. 内周面の軸方向に離隔した２箇所位置に、それぞれの断面形状が部分円弧状である外側外輪軌道及び内側外輪軌道を備え、使用時に懸架装置に支持された状態で回転しない外輪と、ハブ本体と内輪とを結合固定して成り、前記外輪の内径側に回転自在に支持されたハブとを備え、
   このうちのハブ本体は、外周面のうちで前記外輪の軸方向外端開口から軸方向外方に突出した部分に車輪を支持固定する為の回転側フランジを、同じく前記外輪の内径側に位置する部分のうちの軸方向中間部に、断面形状が部分円弧状である外側内輪軌道を、この外側内輪軌道の軸方向内側に隣接する部分に、この外側内輪軌道よりも外径が大きい内輪肩部を、前記外輪の内径側に位置する部分のうちの軸方向内端部に小径段部を、それぞれ設けると共に、軸方向外端部で前記回転側フランジの内径側に位置する部分に、軸方向外端面の中央部に開口する凹部を設けたものであり、
   前記回転側フランジの軸方向内側面の径方向中間部に全周に亙り、内径側の厚肉部と外径側の薄肉部との軸方向内側面同士を連続させる、フランジ段部を形成し、このフランジ段部の軸方向内端縁と、前記ハブ本体の軸方向中間部外周面のうちで前記外側内輪軌道よりも軸方向外側部分とが、断面形状が部分円弧形の凹曲面を含むシール摺接面により連続しており、
   前記小径段部に、外周面に断面形状が部分円弧形である内側内輪軌道を設け、軸方向外端面の外径が、この小径段部の軸方向外端部に存在する段差面の外径と等しい前記内輪を、締り嵌めで外嵌固定しており、
   前記両外輪軌道と前記両内輪軌道との間に、両列毎にそれぞれ複数個ずつの玉を転動自在に設けると共に、前記外輪の軸方向外端部に支持固定したシールリングを構成する複数本のシールリップの先端縁を、前記シール摺接面に摺接させており、
   前記外側外輪軌道の内径が前記内側外輪軌道の内径よりも大きく、前記外側内輪軌道の外径が前記内側内輪軌道の外径よりも大きく、この外側内輪軌道と前記外側外輪軌道との間に設けられた外側列の玉のピッチ円直径が、前記内側内輪軌道と前記内側外輪軌道との間に設けられた内側列の玉のピッチ円直径よりも大きい車輪支持用転がり軸受ユニットの製造方法であって、
   円柱状の素材に鍛造加工を施して、前記回転側フランジと前記凹部とを有する最終中間素材とした後、この最終中間素材の外周面に機械加工を施して前記ハブ本体を造る際に、鍛造加工完了時点での前記最終中間素材の軸方向中間部外周面のうちで、前記薄肉部の内周縁と前記内輪肩部の軸方向内端部との間部分の断面形状を、前記最終中間素材の径方向に関してこの内輪肩部の外方に位置する曲率中心点を中心とし、この曲率中心点と前記薄肉部の軸方向内側面との間の軸方向距離を半径とする仮想部分円弧を設定した場合に、前記凹曲面に機械加工される部分及び前記外側内輪軌道に機械加工される部分が、前記曲率中心点を中心とする仮想円の径方向に関して前記仮想部分円弧の外側に、これら凹曲面に機械加工される部分と外側内輪軌道に機械加工される部分との間に存在する環状凸部が、前記仮想円の径方向に関して前記仮想部分円弧の内側に、それぞれ存在するものとし、鍛造加工完了時点での前記最終中間素材の前記凹部の軸方向内半部内周面であって、且つ、前記仮想円の径方向に関して前記薄肉部の内周縁と前記外側内輪軌道に機械加工される部分の軸方向中間部との間部分と重畳する部分の断面形状を、前記曲率中心点を中心とする部分円弧形とする事を特徴とする車輪支持用転がり軸受ユニットの製造方法。
2. 内周面の軸方向に離隔した２箇所位置に、それぞれの断面形状が部分円弧状である外側外輪軌道及び内側外輪軌道を備え、使用時に懸架装置に支持された状態で回転しない外輪と、ハブ本体と内輪とを結合固定して成り、前記外輪の内径側に回転自在に支持されたハブとを備え、
   このうちのハブ本体は、外周面のうちで前記外輪の軸方向外端開口から軸方向外方に突出した部分に車輪を支持固定する為の回転側フランジを、同じく前記外輪の内径側に位置する部分のうちの軸方向中間部に、断面形状が部分円弧状である外側内輪軌道を、この外側内輪軌道の軸方向内側に隣接する部分に、この外側内輪軌道よりも外径が大きい内輪肩部を、前記外輪の内径側に位置する部分のうちの軸方向内端部に小径段部を、それぞれ設けると共に、軸方向外端部で前記回転側フランジの内径側に位置する部分に、軸方向外端面の中央部に開口する凹部を設けたものであり、
   前記回転側フランジの軸方向内側面の径方向中間部に全周に亙り、内径側の厚肉部と外径側の薄肉部との軸方向内側面同士を連続させる、フランジ段部を形成し、このフランジ段部の軸方向内端縁と、前記ハブ本体の軸方向中間部外周面のうちで前記外側内輪軌道よりも軸方向外側部分とが、断面形状が部分円弧形の凹曲面を含むシール摺接面により連続しており、
   前記小径段部に、外周面に断面形状が部分円弧形である内側内輪軌道を設け、軸方向外端面の外径が、この小径段部の軸方向外端部に存在する段差面の外径と等しい前記内輪を、締り嵌めで外嵌固定しており、
   前記両外輪軌道と前記両内輪軌道との間に、両列毎にそれぞれ複数個ずつの玉を転動自在に設けると共に、前記外輪の軸方向外端部に支持固定したシールリングを構成する複数本のシールリップの先端縁を、前記シール摺接面に摺接させている
   車輪支持用転がり軸受ユニットを構成するハブ本体を造るのに、
   炭素鋼製で円柱状の素材を、前記炭素鋼のＡ３変態点以上の温度に加熱した後、軸方向寸法を圧縮すると共に径方向寸法を拡げる据え込み加工を施して、軸方向一端部に外径寸法が大きな大径部を、軸方向他端部に外径寸法が小さな小径部を、軸方向中間部にこれら大径部と小径部とを連続させる、外周面が部分円すい凸面状である傾斜部を、それぞれ備えた中間素材とした後、
   この中間素材を前記炭素鋼のＡ３変態点以上の温度に加熱して、内面形状を、この中間素材を塑性加工して得るべき最終中間素材の外面形状に見合う形状とした仕上金型にセットしてからこの仕上金型内で押圧する熱間密閉鍛造を施して、前記中間素材の外面形状を前記最終中間素材の外面形状に変化させた後、
   この最終中間素材の外周面に熱処理、及び、切削、研削を含む機械加工を施して、必要な硬さ、寸法精度及び表面粗さを備えた前記ハブ本体とする車輪支持用転がり軸受ユニット用ハブの製造方法に於いて、
   前記最終中間素材を得る為の前記仕上金型として、この仕上金型の内面のうち、この最終中間素材の軸方向中間部外周面のうちの前記薄肉部の内周縁と前記内輪肩部の軸方向内端部との間部分に対応する部分の断面形状を、前記最終中間素材の径方向に関して、前記内輪肩部の外方に位置する曲率中心点を中心とし、この曲率中心点と前記薄肉部の軸方向内側面との間の軸方向距離を半径とする仮想部分円弧を設定した場合に、前記凹曲面に機械加工される部分及び前記外側内輪軌道に機械加工される部分にそれぞれ対応する部分が、前記曲率中心点を中心とする仮想円の径方向に関して前記仮想部分円弧の外側に、前記凹曲面に機械加工される部分と前記外側内輪軌道に機械加工される部分との間に存在する環状凸部に対応する部分が、前記仮想円の径方向に関して前記仮想部分円弧の内側に、それぞれ存在するものを使用し、
   鍛造加工完了時点での前記最終中間素材の軸方向中間部外周面のうちで、前記薄肉部の内周縁と前記内輪肩部の軸方向内端部との間部分の断面形状を、前記凹曲面に機械加工される部分及び前記外側内輪軌道に機械加工される部分が、前記曲率中心点を中心とする仮想円の径方向に関して前記仮想部分円弧の外側に、前記環状凸部が、前記仮想円の径方向に関して前記仮想部分円弧の内側に、それぞれ存在するものとするとし、鍛造加工完了時点での前記最終中間素材の前記凹部の軸方向内半部内周面であって、且つ、前記仮想円の径方向に関して前記薄肉部の内周縁と前記外側内輪軌道に機械加工される部分の軸方向中間部との間部分と重畳する部分の断面形状を、前記曲率中心点を中心とする部分円弧形とする
   車輪支持用転がり軸受ユニット用ハブの製造方法。
3. 前記中間素材を、前記最終中間素材に加工する以前に、内面に前記仮想部分円弧に見合う形状を有する予備仕上金型内で塑性変形させて、軸方向中間部外周面の断面形状を前記仮想部分円弧とした予備最終中間素材とした後、この予備最終中間素材を前記仕上金型内にセットしてこの予備最終中間素材の軸方向中間部外周面を塑性変形させ、前記凹曲面に機械加工される部分、前記外側内輪軌道に機械加工される部分及び前記環状凸部を形成する、請求項２に記載した車輪支持用転がり軸受ユニット用ハブの製造方法。
   

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