JP6311414B2 - 外向フランジ部付金属製部材の製造方法、車輪支持用転がり軸受ユニットの製造方法、及び、自動車の製造方法 - Google Patents

Description

この発明は、例えば、車輪支持用転がり軸受ユニットを構成する軌道輪部材、即ち、内輪と組み合わされてハブを構成するハブ本体の如く、外周面に外向フランジ部を有する外向フランジ部付金属製部材の製造方法の改良に関する。

自動車の車輪を構成するホイール、及び、制動用回転部材であるディスク或いはドラムを、懸架装置を構成するナックルに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。図９は、従来から広く知られている、従動輪（ＦＲ車及びＭＲ車の前輪、ＦＦ車の後輪）用の車輪支持用転がり軸受ユニット１の１例を示している。この車輪支持用転がり軸受ユニット１は、外輪２の内径側にハブ３を、複数の転動体４、４を介して、回転自在に支持している。使用状態では、前記外輪２を前記ナックルに結合固定し、前記ハブ３に車輪及び制動用回転部材を支持固定する。そして、これら車輪及び制動用回転部材を前記ナックルに対し、回転自在に支持する。

この為に、前記外輪２の内周面の２箇所位置に複列の外輪軌道５、５を、外周面の一部で、軸方向中央部よりも少し軸方向内寄り部分（軸方向に関して内とは、使用状態で車体の幅方向中央側となる側を言い、図９の右側。反対に、使用状態で車体の幅方向外側となる、図９の左側を、軸方向に関して外と言う。本明細書全体で同じ。）に静止側フランジ６を、それぞれ形成している。一方、前記ハブ３の外周面には、前記外輪２よりも軸方向外方に突出した外端寄り部分に、車輪及び制動用回転部材を支持固定する為の回転側フランジ７を、軸方向中間部乃至内端寄り部分に複列の内輪軌道８、８を、それぞれ形成している。そして、これら両列の内輪軌道８、８と前記両列の外輪軌道５、５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、前記外輪２の内径側での前記ハブ３の回転を自在としている。

尚、前記ハブ３は、ハブ本体９と、内輪１０と、ナット１１とから成り、前記内輪軌道８、８は、このハブ本体９の中間部及びこの内輪１０の外周面に形成されている。又、この内輪１０は、このハブ本体９の軸方向内端寄り部分に形成した小径段部１２に外嵌した状態で、前記ナット１１により、前記ハブ本体９に対し固定している。尚、このハブ本体９の軸方向内端部に形成したかしめ部により、前記内輪１０をこのハブ本体９に対し固定する構造も、広く知られている。又、前記ハブ本体９の軸方向外端部には、前記車輪及び前記制動用回転体を外嵌位置決めする為の、パイロット部と呼ばれる円筒部１３を設けている。そして、この円筒部１３の内径側を含め、前記ハブ本体９の軸方向外端部に、このハブ本体９の軸方向外端面の中央部に開口する凹部１４を形成している。

上述の様な車輪支持用転がり軸受ユニット１を構成する前記ハブ本体９は、炭素鋼等の金属材料に塑性加工を施す事により造る。この様な塑性加工により造られるハブ本体の構造、並びにこの様な塑性加工の方法に就いては、例えば特許文献１〜４に記載される等により、従来から広く知られている。このうちの特許文献４に記載されたハブ本体の構造及びその製造方法に就いて、図１０〜１３により説明する。

このうちの図１０に示したハブ本体９ａは、外周面の軸方向外端寄り部分に放射状の回転側フランジ７ａを、同じく中間部に内輪軌道８を、同じく内端部に小径段部１２を、それぞれ形成している。
この様なハブ本体９ａは、図１１〜１３に示した工程により造る。先ず、押し出し成形、圧延成形等により造られた長尺な原材料を所定長さに切断する事により、各図の（Ａ）に示す様な、円柱状の原素材１５を得る。次いで、この原素材１５に、冷間鍛造加工の一種である、第一段階の前方押し出し加工を施す事により、各図の（Ｂ）に示した第一中間素材１６を造る。次に、この第一中間素材１６に、やはり冷間鍛造加工の一種である、第二段階の前方押し出し加工を施す事により、各図の（Ｃ）に示した第二中間素材１７を得る。次に、この第二中間素材１７を、前記特許文献４に記載されている様に、所定の内周面形状を有する分割型のダイス内にセットした状態で、前記第二中間素材１７の軸方向外端面｛各図の（Ｃ）の上端面｝にパンチを押し付ける。そして、この軸方向外端面を凹ませると共に、この第二中間素材１７を構成する金属材料を径方向外方に流動させる、冷間鍛造の一種である側方押し出し加工を施す事により、各図の（Ｄ）に示す様な、回転側フランジ７ａを有する、第三中間素材１８とする。次に、この第三中間素材１８に、スタッド１９の頭部２０（図９参照）の軸方向側面を当接させる座面２１、２１を形成する為のサイジング加工を施して、各図の（Ｅ）に示した第四中間素材２２とする。

この第四中間素材２２の軸方向内端部｛各図の（Ｅ）の下端部｝には、外周面に雄ねじ部を形成するか（図９に示す様に、小径段部１２に外嵌した内輪１０の抜け止めをナット１１により図る構造の場合）、或いは、図１２の（Ｆ）に示す様に、軸方向内端面に開口する、有底で円形の凹孔２３を形成し、この凹孔２３の周囲部分を円筒部２４として、第五中間素材２５とする。この様な円筒部２４は、前記小径段部１２に前記内輪１０を外嵌した状態で、径方向外方に塑性変形させて（かしめ拡げて）、この内輪１０の軸方向内端面を抑え付け、この内輪１０が前記小径段部１２から抜け出る事を防止する。更に、前記第四中間素材２２乃至前記第五中間素材２５に、前記スタッド１９を挿通する為の円孔を形成する為の穿孔、バリ取り、内輪軌道８の加工等の、所定の切削加工及び研削加工を施して、前記ハブ本体９ａとする。

上述の様にして造られるハブ本体９ａは、軽量化する事が望まれる。即ち、このハブ本体９ａが組み込まれる車輪支持用転がり軸受ユニット１（図９参照）は、懸架装置を構成するばねよりも路面側に設けられる、所謂ばね下荷重であるから、乗り心地や走行安定性を中心とする走行性能を向上させる為には、少しでも軽量化する事が望まれる。前記ハブ本体９ａを軽量化する為には、前述の図１１〜１３の（Ｃ）→（Ｄ）に示した、側方押し出し加工に於ける第二中間素材１７の塑性変形量を大きくして、前記ハブ本体９ａを構成する金属材料の量を少なく抑える事が効果がある。即ち、前記側方押し出し加工の際に、前記第二中間素材１７の軸方向外端面にパンチを押し付けて、この軸方向外端面に凹部１４を形成すると、前記ハブ本体９ａのうちでこの凹部１４の外径側部分の硬度が高くなる（加工硬化する）。従って、前記側方押し出し加工の際に、前記凹部１４の内径を大きくし、前記ハブ本体９ａの軸方向外端寄り部分（円筒部１３）の肉厚を小さくしても、当該部分の強度及び剛性を確保できる。

但し、上述の様にハブ本体９ａの軸方向外端寄り部分の肉厚を小さくした場合、次の様な問題を生じる可能性がある。即ち、図１４に示す様に、ハブ本体９ａの軸方向外端部に設けた円筒部１３の肉厚を小さくすると、このハブ本体９ａの軸方向外端面に設けた凹部１４の内周面のうちで、回転側フランジ７ａの軸方向外側面の径方向内側に位置する部分にヒケ（欠肉）２６が生じる可能性がある。この様なヒケ２６が発生すると、前記回転側フランジ７ａの疲労強度や軸方向に関する剛性の確保の面から不利になる。

特開２００６−１１１０７０号公報 特開２００６−１４２９８３号公報 特開２００８−２９６６９４号公報 特開２００９−２５５７５１号公報

本発明は、上述の様な事情に鑑みて、ヒケの発生を防止しつつ、軽量な外向フランジ部付金属製部材を得られ、しかも、加工時にダイスに加わる面圧を抑えてこのダイスの耐久性を確保できる製造方法を実現すべく発明したものである。

本発明の対象となる外向フランジ付金属製部材は、軸方向片端面の中央部に設けられた大径凹部と、外周面のうち、軸方向に関してこの大径凹部の外径側に位置する部分に、径方向外方に突出する状態で設けられた外向フランジ部とを備える。
そして、本発明の外向フランジ部付金属製部材の製造方法は、上述の様な外向フランジ部付金属製部材を、金属製の素材に塑性加工を施す事により造る。

特に、本発明の外向フランジ部付金属製部材の製造方法は、荒成形工程と仕上成形工程とを備える。
このうちの荒成形工程は、前記素材の周囲に、前記外向フランジ部を加工する為の外向フランジ部成形用キャビティを備えた荒成形用ダイスを配置した状態で、前記素材の軸方向片端面の外径よりも小さな外径を有する荒成形用パンチを前記素材の軸方向片端面に押し込む。そして、前記大径凹部と前記外向フランジ部とを備えた中間素材を得る。
又、前記仕上成形工程は、この中間素材の周囲に、内周面をこの中間素材の外周面形状に見合う形状とした仕上成形用ダイスを配置した状態で、前記大径凹部の内径よりも小さな外径を有する仕上成形用パンチをこの大径凹部の底面に押し込む。これにより、この大径凹部の底面に小径凹部を形成すると共に、この仕上成形用パンチの押し込み方向前方に存在する金属材料を、この押し込み方向前方に移動させる。

更に、前記仕上成形用ダイスを、プレス装置のラムに、このラムに対する昇降可能に支持され、弾性部材により軸方向他方に向いた弾力を付与された片側ダイスと、前記プレス装置の支持台に支持された他側ダイスとから構成する。そして、前記ラムを軸方向他方に向け変位させ、前記片側ダイスの軸方向他側面により、前記外向フランジ部の軸方向片側面を弾性的に抑え付けた状態で、更に前記ラムを軸方向他方に向け変位させる事により、前記仕上成形用パンチを前記大径凹部の底面に押し込む。

上述の様な外向フランジ部付金属製部材の製造方法を実施する場合に好ましくは、請求項２に記載した発明の様に、前記仕上成形工程で、前記仕上成形用パンチを前記大径凹部の底面に押し付けるのと同時（同一の工程内での意味で、瞬間的に前後する場合も含む）に、前記外向フランジ部の軸方向他側面の円周方向複数箇所を座面形成用パンチにより押圧する。これにより、この外向フランジ部の軸方向他側面に、車輪を支持固定する為の結合部材（スタッド等）の頭部の軸方向片側面を当接させる為の座面を設ける。
この様な請求項２に記載した発明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、前記他側ダイスを、前記プレス装置の支持台に、この支持台に対する昇降可能に支持し、別の弾性部材により軸方向片方に向いた弾力を付与する。又、前記各座面形成用パンチの軸方向他端部を前記支持台に固定する共に、軸方向片端部を前記他側ダイスの円周方向複数箇所に、この他側ダイスを軸方向に貫通する状態で設けた貫通孔に挿通する。又、前記別の弾性部材により前記他側ダイスに付与した軸方向片方に向いた弾力を、前記弾性部材により前記片側ダイスに付与した軸方向他方に向いた弾力よりも大きくする。

上述の様に構成する本発明の外向フランジ部付金属製部材の製造方法によれば、ヒケの発生を防止しつつ、軽量な外向フランジ部付金属部材を製造して、例えば、この外向フランジ部付金属部材をハブ本体として使用した、車輪支持用転がり軸受ユニットを軽量化する事ができる。即ち、大径凹部の底面に小径凹部を設けている分、金属製の素材に塑性加工を施す事により前記外向フランジ部付金属部材とする際の塑性変形量を大きくできて、この外向フランジ部付金属部材を構成する金属材料の量を少なく抑えられる。又、前記小径凹部を形成する仕上成形工程に於いて、仕上成形用パンチの押圧方向前方に存在する金属材料は、この仕上成形用パンチの押し込み方向前方に移動する。従って、前記大径凹部の内周面にヒケが生じる事を防止できる。又、本発明の場合、前記素材に荒成形工程を施す事で、前記大径凹部と外向フランジ部とを備える中間素材とした後、この中間素材に前記仕上成形工程を施す事で前記小径凹部を形成する。従って、加工に伴ってダイス（荒成形用ダイス及び仕上成形用ダイス）に加わる面圧が徒に高くなる事を抑え、このダイスの耐久性を確保する事ができる。

本発明の実施の形態の第１例を工程順に示す断面図。 第二中間素材を第三中間素材に加工する仕上成形工程の実施状況に関して、上側ダイスの下面と下側ダイスの上面とが当接した時点の状態を示す断面図。 同じくプレス装置のラムを下降させた状態を示す断面図。 大径凹部と小径凹部とを同時に形成する事の問題点を説明する為の断面図。 本発明の実施の形態の第２例を工程順に示す断面図。 同じく図２と同様の図。 プレス装置のラムを下降させ、このラムと上側ダイスの上面との間に設けた弾性部材が弾性変形し切った状態を示す断面図。 前記プレス装置のラムを、図７の状態よりも更に下降させた状態を示す断面図。 本発明の製造方法の対象となるハブ本体を組み込んだ、車輪支持用転がり軸受ユニットの１例を示す断面図。 冷間での鍛造加工により造られる、従来から知られたハブ本体の１例を示す、端面図（ａ）及び側面図（ｂ）。 従来から知られているハブ本体の製造方法の１例に関して、側面形状の変化を工程順に示すと共に、一部に関して端面形状を示した図。 同じく側面形状乃至断面形状の変化を示す図。 同じく表面形状の変化を示す斜視図。 円筒部の肉厚を小さくした場合の問題点を説明する為の断面図（Ａ）と、（Ａ）のＸ部拡大図（Ｂ）。

［実施の形態の第１例］
図１〜３は、本発明の実施の形態の第１例を示している。本例の場合、先ず、予備成形工程で、図１の（Ａ）に示した、中炭素鋼等の金属製で円柱状の原素材１５ａに、冷間で前方押出加工を施す事により、図１の（Ｂ）に示した、段付円柱状で、特許請求の範囲に記載した素材に相当する、予備中間素材２７とする。即ち、前記原素材１５ａを、内周面形状をこの予備中間素材２７の外周面形状に見合う形状（内径が互いに異なる複数の円筒面部を設け、隣り合う円筒面部同士を段部により連続させた段付円筒面状）とした予備成形用ダイス内にセットした状態で、前記原素材１５ａの上面｛特許請求の範囲に記載した軸方向片端面、完成後のハブ本体９（図９参照）の外側面｝に予備成形用パンチを押し付ける。これにより、この原素材１５ａに前方押出加工を施して前記予備中間素材２７を得る。この様な予備成形工程の基本的な実施状況に関しては、前述の図１１〜１３に示した、従来の製造方法での第一の前方押し出し加工と同様である。

次の荒成形工程では、前記予備中間素材２７に、側方押し出し加工を施す事により、図１の（Ｃ）に示した、中間素材２８とする。即ち、前記予備中間素材２７を、内周面形状をこの中間素材２８の外周面形状に見合う形状とした分割型のダイス（荒成形用ダイス）内にセットした状態で、前記予備中間素材２７の上面に、この予備中間素材２７の上面の外径よりも小さな外径を有する荒成形用パンチを押し込む。これにより、前記予備中間素材２７の上面を凹ませ、この上面に大径凹部２９を設ける。これと共に、この予備中間素材２７を構成する金属材料を径方向外方に流動させ、外周面のうち、軸方向に関して前記大径凹部２９の外径側に位置する部分に、径方向外方に突出する状態で外向フランジ部３０を設ける。この様な荒成形工程の基本的な実施状況に関しては、前記従来の製造方法での側方押し出し加工とほぼ同様である。但し、本例の場合には、前記中間素材２８の下端部に設けた小径段部１２ａの軸方向長さを、完成後のハブ本体９ａの小径段部１２（図１１〜１３参照）の軸方向長さよりも短くしている。

次に、前記中間素材２８に、仕上成形工程を施して、図１の（Ｄ）に示した、最終中間素材３１とする。この仕上成形工程は、図２〜３に示す様なプレス装置３２を使用して行う。このプレス装置３２は、上側ダイス３３と、下側ダイス３４と、仕上成形用パンチ３５と、カウンタパンチ３６とを備える。このうちの上側ダイス３３は、前記プレス装置３２のラム３７の下面に、このラム３７に対する昇降可能に支持されており、圧縮コイルばね等の大きな弾力を有する弾性部材３８、３８により、下方に向いた大きな弾力を付与されている。前記ラム３７に対する前記上側ダイス３３の下降量は、このラム３７側の上向き段部３９とこの上側ダイス３３側の下向き段部４０とを突き当てる事で規制している。一方、前記ラム３７に対するこの上側ダイス３３の上昇量は、このラム３７の下面に設けたブロック４１の下面とこの上側ダイス３３の上面とを突き当てる事で制限している。従って、この上側ダイス３３は、通常状態では前記ラム３７と共に昇降するが、上向きに大きな力が加わった場合には、前記各弾性部材３８、３８の弾力に抗し、前記ラム３７に対して上昇する。又、前記仕上成形用パンチ３５は、前記上側ダイス３３の内径側に配置した状態で、前記ラム３７に対し固定している。即ち、この上側ダイス３３は前記仕上成形用パンチ３５の周囲に、この仕上成形用パンチ３５に対する所定量の軸方向変位（昇降）を可能に支持されている。

一方、前記下側ダイス３４は、前記プレス装置３２の支持台４２の上面に固定されている。この下側ダイス３４の上面には、前記中間素材２８の下半部の外周面形状に見合う内面形状を有する下側キャビティ４３が開口している。又、前記カウンタパンチ３６は、前記下側ダイス３４の中央部に設けた円筒状空間４４内に、上方に向いた弾力を付与された状態で、実質的に隙間を介在させずに（前記カウンタパンチ３６と前記下側ダイス３４との相対変位を可能とする為の微小隙間は存在しても、材料の歩留まり悪化に結び付く様なバリを生じさせる程の金属材料が侵入する隙間を存在させる事なく）内嵌している。但し、前記カウンタパンチ３６は前記円筒状空間４４内に、（上方に向いた弾力を付与する事なく）先端面を上下方向に関して所定位置に位置させた状態で、実質的に隙間を介在させずに内嵌する事もできる。この場合、前記下側キャビティ４３内に前記中間素材２８をセットした状態で、前記カウンタパンチ３６の先端面と前記小径段部１２ａの下端面との間に軸方向の隙間が介在する。

上述の様な構成を有する前記プレス装置３２を使用し、前記中間素材２８に前記仕上成形工程を施して、前記最終中間素材３１とするには、先ず、この中間素材２８の下半部を前記下側キャビティ４３内にセットする。そして、前記ラム３７を下降させる事で、前記上側ダイス３３及び仕上成形用パンチ３５を下降させ、図２に示す様に、この上側ダイス３３の下面と、前記中間素材２８の外向フランジ部３０の上面とを当接させると共に、前記仕上成形用パンチ３５の下面と、前記中間素材２８の大径凹部２９の底面中央部とを当接させる。この状態から、更に、前記ラム３７を下降させ、前記仕上成形用パンチ３５を下降させる事で、図３に示す様に、前記中間素材２８の大径凹部２９の底面中央部を下方に向けて押し込み、この底面中央部に小径凹部４５を形成する。これと同時に、前記仕上成形用パンチ３５の押し込み方向前方（下方）に存在する金属材料を、前記カウンタパンチ３６に付与した弾力に抗して前記円筒状空間４４内を下方に移動させ、前記小径段部１２ａの軸方向長さを長くして、前記完成後のハブ本体９の小径段部１２の軸方向長さと実質的に同じ（仕上加工での削り代を除き同じ）にする。この時、前記上側ダイス３３は、前記外向フランジ部３０を下方に向け抑え付けつつ、前記各弾性部材３８、３８の弾力に抗して、前記ラム３７に対し上方に変位する。これにより、前記仕上成形用パンチ３５の押し込みに伴って、前記外向フランジ部３０の下面が、前記下側ダイス３４から浮き上がる事を防止する。又、本例の場合、前記カウンタパンチ３６に上方に向いた弾力を付与している為、前記仕上成形工程の初期段階から、前記小径段部１２ａの下端面と前記カウンタパンチ３６の先端面とを当接させられる。この為、前記仕上成形工程での前記最終中間素材３１の割れ等の損傷防止や、前記小径段部１２の下端部の形状精度の確保の面から有利になる。但し、前記仕上成形用パンチ３５による押し込み力が十分大きい場合には、前記下側キャビティ４３内に前記中間素材２８をセットした状態で、前記カウンタパンチ３６の先端面と前記小径段部１２ａの下端面との間に軸方向の隙間を介在させておけば、必ずしも前記カウンタパンチ３６に上方に向いた弾力を付与しなくても良い。

前記最終中間素材３１は、前記ラム３７を上昇させてから、前記カウンタパンチ３６を上昇させる事で、前記プレス装置３２から取り出す。そして、前記小径段部１２ａに内輪１０を外嵌固定する為に、この小径段部１２ａの下端部（軸方向内端部）外周面に雄ねじ部を形成するか、或いは、下面にこの小径段部１２ａの下端部をかしめ拡げる為の有底で円形の凹孔を形成する。更に、スタッド１９を挿通する為の円孔を形成する為の穿孔、バリ取り、内輪軌道８（図９参照）の加工等の、所定の切削加工及び研削加工を施して、前記ハブ本体９とする。

上述の様な本例のハブ本体の製造方法によれば、ヒケの発生を防止しつつ、軽量なハブ本体９（図９参照）を製造する事ができる。即ち、本例の場合、最終中間素材３１の大径凹部２９の底面に小径凹部４５を設けている分、円柱状の原素材１５ａに塑性加工を施して前記最終中間素材３１とする過程での塑性変形量を大きくして、この最終中間素材３１を構成する金属材料の量を少なく抑えられる。この為、前記ハブ本体９、延いては、このハブ本体９を組み込んだ車輪支持用転がり軸受ユニット１（図９参照）を軽量化できる。
又、前記小径凹部４５を設ける事で金属材料の量を少なくしている為、前記最終中間素材３１の上端部（軸方向外端部）に設けた円筒部１３ａの肉厚が過度に小さくなる事を防止できる。更に、本例の場合、仕上成形用パンチ３５を前記大径凹部２９の底面中央部に押し込む事で、前記小径凹部４５を形成する際に、前記仕上成形用パンチ３５の押し込み方向前方に存在する金属材料は、下側ダイス３４の円筒状空間４４内を、この仕上成形用パンチ３５の押し込み方向前方である下方に向かって移動する。従って、前記大径凹部２９の内周面にヒケが生じる事を防止できる。

更に、予備中間素材２７に荒成形工程を施す事で、前記大径凹部２９と外向フランジ部３０とを備える中間素材２８とした後、この中間素材２８に仕上成形工程を施す事で前記小径凹部４５を形成する為、プレス装置３２が徒に大型化する事を防止できると共に、加工に伴ってダイス（前記荒成形工程で使用する荒成形用ダイス、並びに、前記仕上成形工程で使用する上側ダイス３３及び下側ダイス３４）に加わる面圧が高くなる事を抑え、前記ダイスの耐久性を確保できる。この理由に就いて、図４を参照しつつ説明する。前記予備中間素材２７の上面に、段付円筒状の押圧パンチを押し込む事で、外向フランジ部３０、大径凹部２９ａ及び小径凹部４５ａを同時に（同一の工程内で）形成して最終中間素材３１ａを造る場合には、前記押し込みの最終段階で、この小径凹部４５ａを形成する事に伴い前記予備中間素材２７を構成する金属材料が、前記外向フランジ部３０に向かって前記押圧パンチの押し込み方向後方に移動する。この為、この押圧パンチの押し込みに要する荷重が大きくなって、プレス装置が大型化すると共に、加工時に、前記予備中間素材２７の周囲に配置したダイスに加わる面圧が大きくなり、このダイスの耐久性が確保し難くなる。これに対し、本例の場合には、前記大径凹部２９及び前記外向フランジ部３０と、前記小径凹部４５とを別工程で形成する為、形成に要する荷重を小さくできる。この結果、前記プレス装置３２が徒に大型化する事を防止できると共に、加工に使用するダイスの耐久性を確保できる。

［実施の形態の第２例］
図５〜８は、本発明の実施の形態の第２例を示している。本例の場合、図５の（Ｃ）→（Ｄ）に示した仕上成形工程で、小径凹部４５を形成し、且つ、小径段部１２ａの軸方向長さを長くすると共に、外向フランジ部３０ａの下面（軸方向内側面）の円周方向複数箇所に、スタッド１９の頭部２０（図９参照）の外側面を当接させる為の座面２１、２１を形成する。この為に、本例のハブ本体の製造方法の仕上成形工程では、図６〜８に示す様なプレス装置３２ａを使用する。このプレス装置３２ａは、上側ダイス３３と、下側ダイス３４ａと、仕上成形用パンチ３５と、カウンタパンチ３６と、座面形成用パンチ４６、４６とを備える。このうちの上側ダイス３３は、上述した実施の形態の第１例の場合と同様に、前記プレス装置３２ａのラム３７の下面に、このラム３７に対する昇降可能に支持されており、圧縮コイルばね等の大きな弾力を有する弾性部材３８、３８により、下方に向いた大きな弾力を付与されている。又、前記仕上成形用パンチ３５は、前記上側ダイス３３の内径側に配置した状態で、前記ラム３７に対し固定している。

一方、前記下側ダイス３４ａは、前記プレス装置３２ａの支持台４２の上面に、この支持台４２に対する昇降可能に支持されており、圧縮コイルばね等の大きな弾力を有する弾性部材４７、４７により、上方に向いた大きな弾力が付与されている。本例の場合には、これら各弾性部材４７、４７により前記下側ダイス３４ａに付与された上向きの弾力を、前記各弾性部材３８、３８により前記上側ダイス３３に付与された下向きの弾力よりも大きくしている。前記支持台４２に対する前記下側ダイス３４ａの上昇量は、この支持台４２の下向き段部４８とこの下側ダイス３４ａの上向き段部４９とを突き当てる事で規制している。又、前記カウンタパンチ３６は、前記下側ダイス３４ａの中央部に設けた円筒状空間４４内に、上方に向いた弾力を付与された状態で、実質的に隙間を介在させずに内嵌している。更に、前記各座面形成用パンチ４６、４６は、下端部を前記プレス装置３２ａの支持台４２の上面に固定すると共に、上端部を、前記下側ダイス３４ａのうちで前記円筒状空間４４の周囲に、この下側ダイス３４ａを上下方向に貫通する状態で設けた貫通孔５０、５０内に、実質的に隙間を介在させずに内嵌している。

上述の様な構成を有する前記プレス装置３２ａを使用し、中間素材２８に前記仕上成形工程を施して、前記座面２１、２１を有する最終中間素材３１ａとするには、先ず、前記中間素材２８の下半部を、前記下側ダイス３４ａの上面に開口した下側キャビティ４３内にセットする。そして、前記ラム３７を下降させる事で、前記上側ダイス３３及び前記仕上成形用パンチ３５を下降させ、図６に示す様に、この上側ダイス３３の下面と、前記中間素材２８の外向フランジ部３０の上面とを当接させると共に、前記仕上成形用パンチ３５の下面と、前記中間素材２８の大径凹部２９の底面中央部とを当接させる。この状態から、更に、前記ラム３７を下降させ、前記仕上成形用パンチ３５を下降させる事で、図７に示す様に、前記中間素材２８の大径凹部２９の底面中央部に小径凹部４５を形成すると同時に、前記仕上成形用パンチ３５の押し込み方向前方に存在する金属材料を前記円筒状空間４４内を下方に移動させ、前記中間素材２８の下端部に設けた小径段部１２ａの軸方向長さを長くする。この時、前記上側ダイス３３は、前記外向フランジ部３０ａを下方に向け抑え付けつつ、前記各弾性部材３８、３８の弾力に抗して、前記ラム３７に対し上方に変位する。尚、本例の場合、前記各弾性部材４７、４７の弾力を、前記各弾性部材３８、３８の弾力よりも大きくしている為、この上側ダイス３３の上面と前記ラム３７の下面に設けたブロック４１の下面とが当接するまでは、前記下側ダイス３４ａが下降する事はない。即ち、ここまでは、前記実施の形態の第１例の仕上成形工程と同じである。

そして、前記上側ダイス３３の上面と前記ブロック４１の下面とが当接した状態から、更に、前記ラム３７を下降させると、図８に示す様に、前記下側ダイス３４ａが、前記各弾性部材４７、４７の弾力に抗して下方に変位する。この結果、前記外向フランジ部３０ａの下面を前記各座面形成用パンチ４６、４６により押圧し、当該部分に前記各座面２１、２１を形成する事で前記最終中間素材３１ａとする。
この様な本例によれば、前記各座面２１、２１を形成する為のサイジング加工を、前記仕上成形工程内で行える為、生産効率を向上できる。又、前記下側ダイス３４ａに上向きの弾力を付与している為、前記各座面形成用パンチ４６、４６が前記外向フランジ部３０ａの下面を押圧している間中、前記外向フランジ部３０ａの外周面及び下面を拘束でき、この外向フランジ部３０ａの形状が崩れる事を防止できる。その他の部分の構成及び作用は、上述した実施の形態の第１例と同様である。

１ 車輪支持用転がり軸受ユニット
２ 外輪
３ ハブ
４ 転動体
５ 外輪軌道
６ 静止側フランジ
７、７ａ 回転側フランジ
８ 内輪軌道
９、９ａ ハブ本体
１０ 内輪
１１ ナット
１２、１２ａ 小径段部
１３、１３ａ 円筒部
１４ 凹部
１５、１５ａ 原素材
１６ 第一中間素材
１７ 第二中間素材
１８ 第三中間素材
１９ スタッド
２０ 頭部
２１ 座面
２２ 第四中間素材
２３ 凹孔
２４ 円筒部
２５ 第五中間素材
２６ ヒケ
２７ 予備中間素材
２８ 中間素材
２９ 大径凹部
３０、３０ａ 外向フランジ部
３１、３１ａ 最終中間素材
３２、３２ａ プレス装置
３３ 上側ダイス
３４、３４ａ 下側ダイス
３５ 仕上成形用パンチ
３６ カウンタパンチ
３７ ラム
３８ 弾性部材
３９ 上向き段部
４０ 下向き段部
４１ ブロック
４２ 支持台
４３ 下側キャビティ
４４ 円筒状空間
４５ 小径凹部
４６ 座面形成用パンチ
４７ 弾性部材
４８ 下向き段部
４９ 上向き段部
５０ 貫通孔

Claims (5)

1. 軸方向片端面の中央部に設けられた大径凹部と、
   外周面のうち、軸方向に関してこの大径凹部の外径側に位置する部分に、径方向外方に突出する状態で設けられた外向フランジ部と、
   を備える外向フランジ部付金属製部材を、金属製の素材に塑性加工を施す事により造る外向フランジ部付金属製部材の製造方法であって、
   前記素材の周囲に、前記外向フランジ部を加工する為の外向フランジ部成形用キャビティを備えた荒成形用ダイスを配置した状態で、前記素材の軸方向片端面の外径よりも小さな外径を有する荒成形用パンチを前記素材の軸方向片端面に押し込む事で、前記大径凹部と前記外向フランジ部とを備えた中間素材とする荒成形工程と、
   この中間素材を、内周面をこの中間素材の外周面形状に見合う形状とした仕上成形用ダイス内に配置した状態で、前記大径凹部の内径よりも小さな外径を有する仕上成形用パンチをこの大径凹部の底面に押し込む事で、この大径凹部の底面に小径凹部を形成すると共に、この仕上成形用パンチの押し込み方向前方に存在する金属材料を、この押し込み方向前方に向かって移動させる仕上成形工程と
   を備え、
   前記仕上成形用ダイスが、プレス装置のラムに、このラムに対する昇降可能に支持され、弾性部材により軸方向他方に向いた弾力を付与された片側ダイスと、前記プレス装置の支持台に支持された他側ダイスとから構成されており、
   前記ラムを軸方向他方に向け変位させ、前記片側ダイスの軸方向他側面により、前記外向フランジ部の軸方向片側面を弾性的に抑え付けた状態で、更に前記ラムを軸方向他方に向け変位させる事により、前記仕上成形用パンチを前記大径凹部の底面に押し込む、外向フランジ部付金属製部材の製造方法。
2. 前記仕上成形工程で、前記仕上成形用パンチを前記大径凹部の底面に押し付けるのと同時に、前記外向フランジ部の軸方向他側面の円周方向複数箇所を座面形成用パンチにより押圧する事で、この外向フランジ部の軸方向他側面に、車輪を支持固定する為の結合部材の頭部の軸方向片側面を当接させる為の座面を設ける、請求項１に記載した外向フランジ部付金属製部材の製造方法。
3. 前記他側ダイスを、前記プレス装置の支持台に、この支持台に対する昇降可能に支持し、別の弾性部材により軸方向片方に向いた弾力を付与しており、
   前記各座面形成用パンチの軸方向他端部を前記支持台に固定する共に、軸方向片端部を前記他側ダイスの円周方向複数箇所に、この他側ダイスを軸方向に貫通する状態で設けた貫通孔に挿通しており、
   前記別の弾性部材により前記他側ダイスに付与した軸方向片方に向いた弾力を、前記弾性部材により前記片側ダイスに付与した軸方向他方に向いた弾力よりも大きくしている、請求項２に記載した外向フランジ部付金属製部材の製造方法。
4. 内周面に複列の外輪軌道が形成された外輪と、
   外周面に、複列の内輪軌道及び回転側フランジが形成されたハブと、
   前記複列の外輪軌道と前記複列の内輪軌道との間に、それぞれの列ごとに複数個ずつ、転動自在に配置された転動体とを備え、
   前記ハブが、内輪と、ハブ本体とから構成されており、
   前記内輪は、外周面に、前記複列の内輪軌道のうちの軸方向内側の内輪軌道が形成されており、
   前記ハブ本体は、軸方向中間部外周面に、前記複列の内輪軌道のうちの軸方向外側の内輪軌道が、直接又は他の部材を介して形成されており、且つ、外周面のうち、前記外輪の軸方向外端面よりも軸方向外方に突出した外端寄り部分に、回転側フランジが形成されている、車輪支持用転がり軸受ユニットの製造方法であって、
   前記ハブ本体を、請求項１〜３のうちの何れか１項に記載の外向フランジ部付金属製部材の製造方法により製造する、車輪支持用転がり軸受ユニットの製造方法。
5. 車輪支持用転がり軸受ユニットを備える自動車の製造方法であって、
   前記車輪支持用転がり軸受ユニットを、請求項４に記載の車輪支持用転がり軸受ユニットの製造方法により製造する、自動車の製造方法。

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