KR20190007490A - 차륜 지지용 베어링 유닛의 제조 방법 및 제조 장치, 그리고 차량의 제조 방법 - Google Patents

차륜 지지용 베어링 유닛의 제조 방법 및 제조 장치, 그리고 차량의 제조 방법 Download PDF

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caulking
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노부유키 하기와라
야스히로 이시모리
히로시 가토우
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닛본 세이고 가부시끼가이샤
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Abstract

코킹부 (18) 를 내륜 (9) 의 축 방향 내단면인 평면부 (30) 및 모따기부 (31) 에 접촉시킨 상태에서, 허브측 페이스 스플라인을 형성하기 위한 요동 단조를 개시한다. 또, 이 요동 단조의 개시시에 있어서의 상기 코킹부 (18) 의 축 방향 내단면과 롤 (32) 의 가공면 (35) 의 접촉부 (P) 를, 상기 코킹부 (18) 와 상기 내륜 (9) 의 평면부 (30) 및 모따기부 (31) 의 접촉부에 대해 축 방향으로 중첩시킨다.

Description

차륜 지지용 베어링 유닛의 제조 방법 및 제조 장치, 그리고 차량의 제조 방법
본 발명은, 차륜 지지용 베어링 유닛의 제조 방법 및 제조 장치, 그리고 차량의 제조 방법에 관한 것이다.
본원은, 2016년 7월 12일에 출원된 일본 특허출원 2016-137709호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.
특허문헌 1 에는, 내륜의 단면에 동력 전달용의 페이스 스플라인이 형성된 베어링 유닛이 개시되어 있다. 종래부터, 페이스 스플라인의 가공에는, 요동 (搖動) 프레스 장치 (rotary pressing machine, 요동 단조기 (rotary forging machine)) 가 사용되고 있다.
일본 공개특허공보 2009-292422호
본 발명의 양태는, 요동 단조에 의해 코킹부의 축 방향 내단면에 허브측 페이스 스플라인을 효율적으로 형성할 수 있는, 차륜 지지용 베어링 유닛의 제조 방법 및 제조 장치, 그리고 차량의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 양태에 있어서, 제조 방법의 대상이 되는 차륜 지지용 베어링 유닛은, 차륜을 지지 고정시키기 위한 허브 본체와, 이 허브 본체에 외측에 끼워진 내륜을 구비한다. 허브 본체는, 축 방향 내단부에 형성된 원통부를 직경 방향 외방으로 소성 변형시킴으로써 형성된 코킹부와, 코킹부의 축 방향 내단면에 형성된 원주 방향에 관한 요철부인 허브측 페이스 스플라인을 갖는다. 또, 상기 내륜은, 축 방향 내단면을, 중심축에 대해 직교하는 평면부로 함과 함께, 평면부와 내주면을 모따기부를 통하여 연속시키고 있고, 또한, 평면부 및 모따기부에, 상기 코킹부가 접촉하고 있다. 차륜 지지용 베어링 유닛의 제조 방법에 있어서, 상기 코킹부를 형성한 후, 상기 코킹부의 축 방향 내단면에, 상기 허브 본체의 중심축에 대해 경사진 중심축을 갖는 롤 (성형형) 의 축 방향 선단면에 형성된, 원주 방향에 관한 요철면인 가공면을 가압한 상태에서, 상기 롤을, 상기 허브 본체의 중심축을 중심으로 하여 회전 (공전) 시켜, 상기 롤의 가공면과 상기 코킹부의 축 방향 내단면의 걸어맞춤에 기초하여, 상기 롤을 자체의 중심축을 중심으로 하여 자유롭게 회전 (자전) 시키는 요동 단조를 실시함으로써, 상기 코킹부의 축 방향 내단면에 상기 허브측 페이스 스플라인을 형성한다. 상기의 제조 방법에 있어서, 상기 코킹부를 상기 내륜의 평면부 및 모따기부에 접촉시킨 상태에서 상기 요동 단조가 개시되고, 또한, 상기 요동 단조의 개시시에 있어서의 상기 코킹부의 축 방향 내단면과 상기 롤의 가공면의 접촉부가, 상기 코킹부와 상기 내륜의 평면부 및 모따기부의 접촉부에 대해 축 방향으로 중첩한다. 또한, 상기 코킹부와 상기 내륜의 평면부 및 모따기부의 접촉부에 대해, 상기 요동 단조의 개시시에 있어서의 상기 코킹부의 축 방향 내단면과 상기 롤의 가공면의 접촉부를 축 방향으로 중첩시키는 양태에는, 상기 코킹부와 상기 내륜의 평면부 및 모따기부의 접촉부에 대해, 상기 요동 단조의 개시시에 있어서의 상기 코킹부의 축 방향 내단면과 상기 롤의 가공면의 접촉부 「전부」를 축 방향으로 중첩시키는 양태뿐만 아니라, 마찬가지로 「일부」를 축 방향으로 중첩시키는 양태｛즉, 상기 요동 단조의 개시시에 있어서의 상기 코킹부의 축 방향 내단면과 상기 롤의 가공면의 접촉부 중, 일부가 상기 내륜의 내주면보다 직경 방향 외방에 위치하고, 잔부가 이 내륜의 내주면보다 직경 방향 내방에 위치하는 양태｝도 포함된다.
일례에 있어서, 상기 요동 단조를 개시하고 나서 종료될 때까지의 동안의, 상기 허브 본체의 축 방향에 관한 상기 허브 본체와 상기 롤의 상대 변위량 (상기 요동 단조의 가공 스트로크) 을 소정값으로 하는 조건 하에서, 상기 요동 단조를 개시하기 전의 상기 코킹부 중, 상기 내륜의 평면부보다 축 방향 내측에 위치하는 부분의 축 방향 두께인 초기 코킹부 두께와, 상기 요동 단조를 종료한 후의 상기 허브측 페이스 스플라인의 톱니 길이 사이에 성립하는 관계를 미리 조사해 두고, 상기 조건 하에서 상기 요동 단조를 실시하는 경우에, 원하는 톱니 길이를 갖는 상기 허브측 페이스 스플라인을 형성하기 위해 필요해지는, 상기 초기 코킹부 두께를, 상기 관계를 이용하여 결정할 수 있다.
본 발명의 다른 양태에 있어서, 내륜이 외측에 끼워진 허브 본체를 요동 프레스 기구에 세트하는 공정과, 상기 허브 본체가 상기 내륜에 대해 코킹되도록, 제 1 면을 사용한 프레스에 의해, 상기 허브 본체의 축 방향의 단부에 코킹부를 형성하는 공정과, 제 2 면을 사용한 요동 프레스에 의해, 상기 코킹부가 형성된 상기 허브 본체의 단부에 페이스 스플라인을 형성하는 공정이고, 상기 제 2 면이 상기 허브 본체에 최초로 접하는 프레스 위치가 상기 내륜의 내주면에 비해 직경 방향 외방에 위치하는, 상기 공정을 구비하는, 차륜 지지용 베어링 유닛의 제조 방법이 제공된다.
본 발명의 다른 양태에 있어서, 상기의 제조 방법을 이용하여 차륜 지지용 베어링 유닛을 제조하는 공정을 포함하는, 차량의 제조 방법이 제공된다.
본 발명의 또 다른 양태에 있어서, 코킹 가공용의 제 1 면과, 페이스 스플라인 가공용의 톱니를 갖는 제 2 면과, 내륜이 외측에 끼워진 허브 본체가 상기 내륜에 대해 코킹되도록, 상기 제 1 면을 사용한 프레스에 의해, 상기 허브 본체의 축 방향의 단부에 코킹부를 형성하는 제 1 모드와, 상기 제 2 면을 사용한 요동 프레스에 의해, 상기 코킹부가 형성된 상기 허브 본체의 단부에 페이스 스플라인을 형성하는 제 2 모드이고, 상기 제 2 면이 상기 허브 본체에 최초로 접하는 프레스 위치가 상기 내륜의 내주면에 비해 직경 방향 외방에 위치하는, 상기 제 2 모드를 갖는 요동 프레스 기구를 구비하는, 차륜 지지용 베어링 유닛의 제조 장치가 제공된다.
본 발명의 양태에 의하면, 요동 단조에 의해 코킹부의 축 방향 내단면에 허브측 페이스 스플라인을 효율적으로 형성할 수 있다. 일례에 있어서, 상기 코킹부를 내륜의 축 방향 내단면인 평면부 및 그 직경 방향 내측에 인접하는 모따기부에 접촉시킨 상태에서, 상기 요동 단조를 개시한다. 이 때문에, 상기 코킹부와 상기 내륜의 평면부나 모따기부 사이에 간극을 형성한 상태에서 요동 단조를 개시하는 경우와 같이, 상기 코킹부의 축 방향 내단면에 가한 롤의 가공면의 가압력의 일부가 상기 간극을 소실시키기 위해 소비된다는 문제가 발생하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 그 만큼, 상기 롤의 가공면을 구성하는 볼록부를 상기 코킹부의 축 방향 내단면에 들어가기 쉽게 하여, 상기 허브측 페이스 스플라인을 효율적으로 형성할 수 있다. 또, 일례에 있어서, 상기 요동 단조의 개시시에 있어서의 상기 코킹부의 축 방향 내단면과 상기 롤의 가공면의 접촉부를, 상기 코킹부와 상기 내륜의 평면부 및 모따기부의 접촉부에 대해 축 방향으로 중첩시킨다. 이 때문에, 상기 요동 단조의 개시 직후부터, 상기 코킹부의 축 방향 내단면에 가한 상기 롤의 가공면의 가압력을, 상기 내륜에 의해 효율적으로 받을 수 있다. 따라서, 상기 요동 단조의 개시 직후부터, 상기 롤의 가공면을 구성하는 볼록부를 상기 코킹부의 축 방향 내단면에 들어가기 쉽게 하여, 상기 허브측 페이스 스플라인을 효율적으로 형성할 수 있다.
도 1 은, 본 발명의 실시형태의 제 1 예에 관한, 코킹부의 축 방향 내단면에 허브측 페이스 스플라인을 형성하기 위한 요동 단조를 실시하는 작업의 개시 상태를 나타내는, 주요부 단면도이다.
도 2 는, 차륜 지지용 베어링 유닛의 제조 방법의 일례를 나타내는 플로 차트도이다.
도 3 은, 도 1 의 a 부의 일례를 나타내는 확대도이다.
도 4 는, 도 1 의 a 부의 다른 일례를 나타내는 확대도이다.
도 5(A) 는 비교예 1, 도 5(B) 는 비교예 2 를 나타내는 도면이다.
도 6 은, 본 발명의 실시형태의 제 3 예에 관한 것으로, 허브측 페이스 스플라인을 형성하기 위한 요동 단조를 개시하기 전의 코킹부의 축 방향 두께인 초기 코킹부 두께와, 이 요동 단조를 종료한 후의 허브측 페이스 스플라인의 톱니 길이의 관계를 나타내는 선도 (線圖) 이다.
도 7 은, 실험의 결과를 나타내는 그래프도이다.
도 8 은, 차륜 지지용 베어링 유닛을 장착한, 차륜 구동용 베어링 유닛의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 8 은, 차륜 지지용 구름 베어링 유닛 (차륜 지지용 베어링 유닛) 의 일례로, 특허문헌 1 에 기재된 것을 나타내고 있다. 도 8 에 나타낸 차륜 구동용 베어링 유닛은, 차륜 지지용 구름 베어링 유닛 (1) 과, 등속 조인트용 외륜 (2) 을 구비한다.
차륜 지지용 구름 베어링 유닛 (1) 은, 외륜 (3) 과 허브 (4) 와 복수 개의 전동체 (5, 5) 를 구비한다. 외륜 (3) 은, 예를 들어, S53C 등의 중고 (中高) 탄소강제이다. 외륜 (3) 은, 외주면에 정지 (靜止) 측 플랜지 (6) 를, 내주면에 복렬의 외륜 궤도 (7a, 7b) 를 각각 갖는다. 허브 (4) 는, 허브 본체 (8) 와 내륜 (9) 을 조합하여 형성되어 있다. 허브 본체 (8) 는, 외주면 중, 축 방향 외단쪽 부분에 회전측 플랜지 (10) 를 갖고 있다. 허브 본체 (8) 는, 축 방향 중간부에 축 방향 외측의 내륜 궤도 (11a) 를, 축 방향 내단부에 소경 단부 (段部) (12) 를 각각 갖는다. 또, 허브 본체 (8) 는, 직경 방향 중심부에 축 방향의 중심공 (13) 을 갖는다. 중심공 (13) 의 축 방향 외단부에는, 결합 부재인 볼트 (14) 의 로드부 (15) 를 소정의 안내 간극을 통하여 삽입 통과 가능한 소경부 (16) 가 존재한다. 허브 본체 (4) 는, 예를 들어, S53C 등의 중고 탄소강제이다.
또한, 축 방향에 관해서 「외측 (제 1 측)」이란, 자동차에 대한 장착 상태에서 차량의 폭 방향 외측이 되는, 도 8 의 축 방향 편측, 도 1, 3 ∼ 5 의 하측을 말한다. 자동차에 대한 장착 상태에서 차량의 중앙측이 되는, 도 8 의 축 방향타측, 도 1, 3 ∼ 5 의 상측을, 축 방향에 관해서 「내측 (제 2 측)」이라고 한다.
내륜 (9) 은, 외주면에 축 방향 내측의 내륜 궤도 (11b) 를 갖는다. 내륜 (9) 은, 축 방향 내단면이, 중심축에 대해 직교하는 원륜상의 평면부 (30) 를 갖는다. 내륜 (9) 은, 평면부 (30) 와 원통면상의 내주면이, 단면 형상이 원 호형인 모따기부 (31) 를 통하여 연속하고 있다. 내륜 (9) 은, 허브 본체 (8) 의 소경 단부 (12) 에 조여서 끼움으로써 외측에 끼워져 있다. 또, 내륜 (9) 은, 예를 들어, SUJ2 등의 베어링 강제이다.
각 전동체 (5, 5) 는, 양 외륜 궤도 (7a, 7b) 와 양 내륜 궤도 (11a, 11b) 사이에, 양 열마다 복수 개씩 자유롭게 전동할 수 있도록 형성되어 있다. 각 전동체 (5, 5) 는, 예를 들어, SUJ2 등의 베어링 강제이다. 또한, 도시한 예에서는, 각 전동체 (5, 5) 로서 구슬을 사용하고 있지만, 중량이 커지는 자동차용의 차륜 지지용 구름 베어링 유닛의 경우에는, 원추 롤러를 사용하는 경우도 있다.
또, 이 상태에서, 허브 본체 (8) 의 축 방향 내단부에 형성된 원통부 (17) 중, 내륜 (9) 의 축 방향 내단 개구로부터 돌출된 부분을 직경 방향 외방으로 소성 변형시킴으로써 코킹부 (18) 가 형성되어 있다. 코킹부 (18) 에 의해, 내륜 (9) 의 축 방향 내단면 (평면부 (30)) 및 모따기부 (31) 가 가압되어, 허브 본체 (8) 에 대한 내륜 (9) 의 축 방향 내측으로의 변위가 방지된다. 또, 코킹부 (18) 의 축 방향 내단면에는, 원주 방향에 관한 요철부인 허브측 페이스 스플라인 (19) 이 전체 둘레에 걸쳐 형성되어 있다.
등속 조인트용 외륜 (2) 은, 컵상의 마우스부 (20) 와, 마우스부 (20) 의 바닥부인 단벽부 (21) 와, 단벽부 (21) 의 중심부로부터 축 방향 외방으로 연장되는 원통상의 축부 (22) 를 갖는다. 또, 축부 (22) 의 내주면에는, 암나사부 (23) 가 형성되어 있다. 또, 단벽부 (21) 의 축 방향 외단면의 외주쪽 부분에는, 원주 방향에 관한 요철부인 조인트측 페이스 스플라인 (24) 이 전체 둘레에 걸쳐 형성되어 있다.
허브 본체 (8) 와 등속 조인트용 외륜 (2) 의 중심축끼리를 일치시킨 상태에서, 허브측, 조인트측 양 페이스 스플라인 (19, 24) 끼리를 서로 맞물리게 함으로써, 허브 본체 (8) 와 등속 조인트용 외륜 (2) 사이에서의 회전력의 전달을 가능하게 하고 있다. 또, 이 상태에서, 허브 본체 (8) 의 중심공 (13) 의 소경부 (16) 에, 축 방향 외측으로부터 볼트 (14) 의 로드부 (15) 를 삽입 통과시킴과 함께, 로드부 (15) 의 선단부에 형성한 수나사부 (25) 를 암나사부 (23) 에 나사 결합시켜, 더욱 체결하고 있다. 이로써, 볼트 (14) 의 헤드부 (26) 와 등속 조인트용 외륜 (2) 사이에 허브 본체 (8) 를 협지한 상태에서, 이들 허브 본체 (8) 와 등속 조인트용 외륜 (2) 이 결합 고정되어 있다.
상기 서술한 바와 같이 구성되는 차륜 구동용 베어링 유닛을 차량에 장착할 때에는, 외륜 (3) 의 정지측 플랜지 (6) 를 현가 (懸架) 장치에 결합 고정시킴과 함께, 허브 본체 (8) 의 회전측 플랜지 (10) 에 차륜 및 디스크 등의 제동용 회전 부재를 지지 고정시킨다. 또, 엔진에 의해 트랜스 미션을 통하여 회전 구동되는, 도시되지 않은 구동축의 선단부를, 등속 조인트용 외륜 (2) 의 내측에 형성한 등속 조인트용 내륜 (27) 의 내측에 스플라인 걸어맞춤시킨다. 자동차의 주행시에는, 등속 조인트용 내륜 (27) 의 회전을, 복수의 볼 (28) 을 통하여, 등속 조인트용 외륜 (2) 및 허브 본체 (8) 에 전달하여, 차륜을 회전 구동시킨다.
상기 서술한 바와 같이 구성하는 차륜 구동용 베어링 유닛을 구성하는 차륜 지지용 구름 베어링 유닛 (1) 을 조립할 때에는, 먼저, 허브 본체 (8) 의 주위에 외륜 (3) 을 배치함과 함께, 양 외륜 궤도 (7a, 7b) 중, 축 방향 외측의 외륜 궤도 (7a) 와, 축 방향 외측의 내륜 궤도 (11a) 사이에 각 전동체 (5, 5) 를, 축 방향 외측의 유지기 (29a) 에 의해 유지한 상태에서 형성한다. 그 후, 내륜 (9) 의 외주면에 형성한 축 방향 내측의 내륜 궤도 (11b) 의 주위에 각 전동체 (5, 5) 를, 축 방향 내측의 유지기 (29b) 에 의해 유지한 상태에서 설치한다. 이 상태에서 내륜 (9) 을, 허브 본체 (8) 의 축 방향 내단부에 형성된 소경 단부 (12) (허브 본체 (8) 의 축 방향 내단쪽 부분) 에 조여서 끼움으로써 외측에 끼운다. 이 외측에 끼우는 작업에 수반하여, 축 방향 내측의 유지기 (29b) 에 의해 유지된 (축 방향 내측 열의) 각 전동체 (5, 5) 의 전동면을, 외륜 (3) 의 축 방향 내단쪽 부분의 내주면에 형성한 축 방향 내측의 외륜 궤도 (7b) 에 맞닿게 한다. 그 후, 허브 본체 (8) 의 축 방향 내단부에 형성된 원통부 (17) 중, 내륜 (9) 의 축 방향 내단 개구로부터 돌출된 부분을 직경 방향 외방으로 소성 변형시킴으로써, 코킹부 (18) 를 형성한다.
그 후, 코킹부 (18) 의 축 방향 내단면에, 성형형인 롤 (32) (실시형태의 제 1 예를 나타내는 도 1 참조) 을 사용하여 요동 단조를 실시함으로써, 허브측 페이스 스플라인 (19) 을 형성한다. 여기서, 요동 단조란, 코킹부 (18) 의 축 방향 내단면과 롤 (32) 의 가공면이 접촉하고 나서 허브측 페이스 스플라인 (19) 의 형성 (소성 가공) 이 완료될 때까지의 공정을 말한다. 이와 같은 요동 단조를 실시하기 위해 구체적으로는, 롤 (32) 의 선단면 (도 1 에 있어서의 하단면) 에, 볼록부 (가공 톱니) (33, 33) 와 오목부 (34, 34) 를 원주 방향에 관해서 교대로 배치하여 이루어지는 (원주 방향에 관한 요철면인), 가공면 (35) 을 형성하고 있다. 그리고, 롤 (32) 의 중심축 (β) 을 허브 본체 (8) 의 중심축 (α) 에 대해 소정 각도 θ 만큼 경사시킴과 함께, 가공면 (35) 을 코킹부 (18) 의 축 방향 내단면에 가압한 상태에서, 롤 (32) 을, 허브 본체 (8) 의 중심축 (α) 을 중심으로 하여 회전 (공전) 시킨다. 여기서, 롤 (32) 은, 자체의 중심축 (β) 을 중심으로 하는 회전 (자전) 을 가능하게 지지되어 있다. 이 때문에, 상기 서술한 바와 같이 롤 (32) 을 허브 본체 (8) 의 중심축 (α) 을 중심으로 하여 회전 (공전) 시키면, 가공면 (35) 과 코킹부 (18) 의 축 방향 내단면의 걸어맞춤에 기초하여, 롤 (32) 이 자체의 중심축 (β) 을 중심으로 하여 회전 (자전) 한다. 이 결과, 가공면 (35) 을 구성하는 볼록부 (33, 33) 가 코킹부 (18) 의 축 방향 내단면에 서서히 들어감으로써, 코킹부 (18) 의 축 방향 내단면에, 원주 방향에 관한 요철면인, 허브측 페이스 스플라인 (19) 이 형성된다.
그런데, 차륜 지지용 구름 베어링 유닛 (1) 의 제조 비용을 억제하거나, 또는 품질을 향상시키는 관점에서는, 상기 서술한 바와 같은 요동 단조에 의해 코킹부 (18) 의 축 방향 내단면에 허브측 페이스 스플라인 (19) 을 효율적으로 형성할 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 코킹부 (18) 의 축 방향 내단면에 가한 롤 (32) 의 가공면 (35) 의 가압력이, 허브측 페이스 스플라인 (19) 의 형성에 기여하는 비율을 많게 함으로써, 예를 들어, 요동 단조의 가공 스트로크를 소정값으로 하는 조건 하에서 요동 단조를 실시한 경우의, 허브측 페이스 스플라인 (19) 의 톱니 길이 (홈 바닥면을 기준으로 하는 톱니의 높이) 를 크게 할 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 여기서, 요동 단조의 가공 스트로크란, 상기 요동 단조를 개시 (코킹부 (18) 의 축 방향 내단면과 롤 (32) 의 가공면 (35) 이 접촉)하고 나서 종료 (허브측 페이스 스플라인 (19) 의 형성이 완료) 될 때까지의 동안의, 허브 본체 (8) 의 축 방향에 관한, 허브 본체 (8) 와 롤 (32) 의 상대 변위량을 말한다.
[실시형태의 제 1 예]
실시형태의 제 1 예에 관해서, 도 1 ∼ 4 에 의해 설명한다. 본 예에 있어서, 차륜 지지용 구름 베어링 유닛 (차륜 지지용 베어링 유닛) 의 제조 방법은, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 내륜 (9) 이 외측에 끼워진 허브 본체 (8) 를 요동 프레스 기구 (100) 에 세트하는 제 1 공정 (S101) 과, 허브 본체 (8) 가 내륜 (9) 에 대해 코킹되도록, 제 1 면 (제 1 가공면, 제 1 성형면, 코킹용 부재, 제 1 부재) (45) 을 사용한 프레스에 의해, 허브 본체 (8) 의 축 방향의 단부에 코킹부 (clinched portion) (18) 를 형성하는 제 2 공정 (S102) 과, 제 1 면 (45) 과 상이한 제 2 면 (제 2 가공면, 제 2 성형면, 가공용 부재, 가공 톱니, 제 2 부재) (35) 을 사용한 요동 프레스에 의해, 코킹부 (18) 가 형성된 허브 본체 (8) 의 단부에 페이스 스플라인 (19) 을 형성하는 제 3 공정 (S103) 을 포함한다. 제 2 공정 (S102) 의 요동 프레스에 있어서, 제 2 면 (35) 이 허브 본체 (8) (코킹부 (18)) 에 최초로 접하는 프레스 위치 (P) 가 내륜 (9) 의 내주면 (41) 에 비해 직경 방향 외방에 위치한다. 본 예에 있어서, 허브 본체 (8) 의 축 방향 내단부에 코킹부 (18) 를 형성한 후, 성형형인 롤 (32) 을 사용한 요동 단조에 의해, 코킹부 (18) 의 축 방향 내단면에, 원주 방향에 관한 요철면인, 허브측 페이스 스플라인 (19) 이 형성된다. 제조 대상이 되는 차륜 지지용 구름 베어링 유닛 (1) 의 기본 구조는, 전술한 도 8 에 나타낸 구조와 동일하다. 또, 금속 재료에, 단조 가공 등의 소성 가공, 선삭 등의 절삭 가공, 연마 등의 마무리 가공을 실시하여, 차륜 지지용 구름 베어링 유닛 (1) 을 구성하는 각 부재를 제조하는 순서 등에 관해서는, 종래부터 널리 알려져 있는 차륜 지지용 구름 베어링 유닛의 제조 방법과 동일하므로, 설명을 생략한다.
본 예에 있어서, 차륜 지지용 구름 베어링 유닛 (1) 을 조립하는 경우에는, 전술한 제조 방법의 경우와 마찬가지로, 허브 본체 (8) (도 8 참조) 의 주위에 외륜 (3) 을 배치함과 함께, 축 방향 외측의 외륜 궤도 (7a) 와, 축 방향 외측의 내륜 궤도 (11a) 사이에 복수의 전동체 (5, 5) 를, 축 방향 외측의 유지기 (29a) 에 의해 유지한 상태에서 형성한다. 그 후, 내륜 (9) 의 외주면에 형성한 축 방향 내측의 내륜 궤도 (11b) 의 주위에 전동체 (5, 5) 를, 축 방향 내측의 유지기 (29b) 에 의해 유지한 상태에서 설치하고, 이 상태에서 내륜 (9) 을, 허브 본체 (8) 의 축 방향 내단부에 형성된 소경 단부 (12) (허브 본체 (8) 의 축 방향 내단쪽 부분) 에 조여서 끼움으로써 외측에 끼운다. 그리고, 이 외측에 끼우는 작업에 수반하여, 축 방향 내측 열의 전동체 (5, 5) 의 전동면을, 외륜 (3) 의 축 방향 내단쪽 부분의 내주면에 형성한 축 방향 내측의 외륜 궤도 (7b) 에 맞닿게 한다. 그 후, 허브 본체 (8) 의 축 방향 내단부에 형성된 원통부 (17) 중, 내륜 (9) 의 축 방향 내단 개구로부터 돌출된 부분을, 예를 들어 코킹부를 형성하기 위한, 제 1 면 (코킹용 부재, 제 1 부재) (45) 을 사용한, 요동 단조에 의해 직경 방향 외방으로 소성 변형시킴으로써, 코킹부 (18) 를 형성한다.
특히, 본 예의 경우에는, 이와 같이 코킹부 (18) 를 형성한 상태에서, 도 3또는 도 4 에 나타내는 바와 같이, 코킹부 (18) 를, 내륜 (9) 의 축 방향 내단면인 평면부 (30) 와, 평면부 (30) 의 직경 방향 내측에 인접하여 형성된 모따기부 (31) 에 접촉 (착좌) 시키고 있다. 또한, 전술한 바와 같이, 평면부 (30) 는, 내륜 (9) (및 허브 본체 (8)) 의 중심축에 직교하는 원륜상의 평면이다. 또, 모따기부 (31) 는, 평면부 (30) 와 내륜 (9) 의 원통면상의 내주면을 연속시키는, 단면 형상이 원호형이고 원환상의 볼록 곡면이고, 직경 방향 내측을 향할수록 축 방향 외측을 향하는 방향으로 경사져 있다.
본 예의 경우에는, 그 후, 도 1, 및, 도 3 또는 도 4 에 나타내는 바와 같이, 코킹부 (18) 의 축 방향 내단면에, 롤 (32) 을 사용하여 요동 단조를 실시함으로써, 허브측 페이스 스플라인 (19) (도 8 참조) 을 형성한다. 또한, 도 1 은, 상기 요동 단조를 실시하기 위한 장치 (베어링 유닛의 제조 장치, 요동 프레스 기구 (100)) 중, 롤 (32) 만을 나타냄과 함께, 제조 대상이 되는 차륜 지지용 구름 베어링 유닛 (1) 중, 허브 본체 (8) 의 축 방향 내단부 내지 내단쪽 부분 및 내륜 (9) 만을 나타내고 있고, 그 밖의 부분의 도시를 생략하고 있다. 일례에 있어서, 베어링 유닛의 제조 장치는, 코킹 가공용의 제 1 면 (코킹용 부재, 제 1 부재) (45) 과, 페이스 스플라인 가공용의 톱니를 갖는 제 2 면 (가공용 부재, 가공 톱니, 제 2 부재) (35) 과, 요동 프레스 기구 (100) 를 구비한다. 일례에 있어서, 제 1 면 (45) 을 사용한 가공 후, 제 1 면 (45) 이 제 2 면 (35) 으로 치환된다. 요동 프레스 기구 (100) 는, 내륜 (9) 이 외측에 끼워진 허브 본체 (8) 가 내륜 (8) 에 대해 코킹되도록, 제 1 면 (45) 을 사용한 프레스에 의해, 허브 본체 (8) 의 축 방향의 단부에 코킹부 (18) 를 형성하는 제 1 모드와, 제 2 면 (35) 을 사용한 요동 프레스에 의해, 코킹부 (18) 가 형성된 허브 본체의 단부에 페이스 스플라인을 형성하는 제 2 모드를 갖는다. 또, 베어링 유닛의 제조 장치 (요동 프레스 기구 (100)) 는, 도시가 생략된, 제 1 구동 장치, 제 2 구동 장치, 및 제어 장치를 구비한다. 제 1 구동 장치는, 롤 (32) 의 중심축 (β) 이 제 1 축 (α) 에 대해 경사진 상태에서, 롤 (32) 이 허브 본체 (내륜) (8) 에 대해 상대적으로 프레스되도록, 롤 (32) 을 구동시키도록 구성된다. 제 2 구동 장치는, 상대적인 프레스와 병행하여, 중심축 (α) 둘레의 롤 (32) 의 움직임 등, 허브 본체 (8) 와 롤 (32) 사이의 상대적인 움직임을 실행하도록 구성된다. 제어 장치는, 회로를 포함하여, 장치 전체를 통괄적으로 제어하도록 구성된다.
본 예의 경우, 허브측 페이스 스플라인 (19) 을 형성하기 위해, 구체적으로는, 롤 (32) 의 선단면 (도 1 에 있어서의 하단면) 에, 볼록부 (가공 톱니) (33, 33) 와 오목부 (34, 34) 를 원주 방향에 관해서 교대로 배치하여 이루어지는 (원주 방향에 관한 요철면인), 가공면 (35) 을 형성하고 있다. 그리고, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 롤 (32) 의 중심축 (β) 을 허브 본체 (8) 의 중심축 (α) 에 대해 소정 각도 θ 만큼 경사시킴과 함께, 가공면 (35) 을 코킹부 (18) 의 축 방향 내단면에 가압한 상태에서, 롤 (32) 을, 허브 본체 (8) 의 중심축 (α) 을 중심으로 하여 회전 (공전) 시킨다. 여기서, 롤 (32) 은, 자체의 중심축 (β) 을 중심으로 하는 자유로운 회전 (자전) 이 가능하도록 지지되어 있다. 이 때문에, 상기 서술한 바와 같이 롤 (32) 을 허브 본체 (8) 의 중심축 (α) 을 중심으로 하여 회전 (공전) 시키면, 가공면 (35) 과 코킹부 (18) 의 축 방향 내단면의 걸어맞춤에 기초하여, 롤 (32) 이 자체의 중심축 (β) 을 중심으로 하여 자유롭게 회전 (자전) 한다. 이 결과, 가공면 (35) 을 구성하는 볼록부 (33, 33) 가 코킹부 (18) 의 축 방향 내단면에 서서히 들어감으로써, 코킹부 (18) 의 축 방향 내단면에, 허브측 페이스 스플라인 (19) 이 형성된다.
특히, 본 예에 있어서, 예를 들어 도 3 이나 도 4 에 나타내는 바와 같이, 상기 요동 단조의 개시시에 있어서의 코킹부 (18) 의 축 방향 내단면과 롤 (32) 의 가공면 (35) 의 접촉부 (P) 를, 코킹부 (18) 와 내륜 (9) 의 평면부 (30) 및 모따기부 (31) 의 접촉부에 대해 축 방향으로 중첩시킨다. 가공면 (제 2 면) (35) 이 허브 본체 (8) (코킹부 (18)) 에 최초로 접하는 프레스 위치가 내륜 (9) 의 내주면 (41) 에 비해 직경 방향 외방에 위치한다. 또한, 도 3 은, 코킹부 (18) 와 평면부 (30) 및 모따기부 (31) 의 접촉부 중, 모따기부 (31) 에 대응하는 부분에 대해 접촉부 (P) 를 축 방향으로 중첩시킨 경우를 나타내고 있다. 도 4 는, 평면부 (30) 에 대응하는 부분에 대해 접촉부 (P) 를 축 방향으로 중첩시킨 경우를 나타내고 있다. 여기서, 코킹부 (18) 와 평면부 (30) 및 모따기부 (31) 의 접촉부에 대해, 상기 요동 단조의 개시시에 있어서의 접촉부 (P) 를 축 방향으로 중첩시키는 양태에는, 코킹부 (18) 와 평면부 (30) 및 모따기부 (31) 의 접촉부에 대해, 상기 요동 단조의 개시시에 있어서의 접촉부 (P) 의 「전부」를 축 방향으로 중첩시키는 양태뿐만 아니라, 마찬가지로 「일부」를 축 방향으로 중첩시키는 양태 (즉, 상기 요동 단조의 개시시에 있어서의 접촉부 (P) 중, 일부가 내륜 (9) 의 내주면보다 직경 방향 외방에 위치하고, 잔부가 내륜 (9) 의 내주면보다 직경 방향 내방에 위치하는 양태) 도 포함된다｛예를 들어, 실시형태의 제 1 예 (도 3) 나 후술하는 실시예 (도 7) 에도, 동일한 양태가 포함된다｝. 어느 쪽이든, 본 예의 경우에는, 상기 요동 단조의 개시시에 있어서의 접촉부 (P) 를, 코킹부 (18) 와 평면부 (30) 및 모따기부 (31) 의 접촉부에 대해 축 방향으로 중첩시키기 위해, 예를 들어, 가공면 (35) 중 코킹부 (18) 의 축 방향 내단면으로 가압하는 부분 (하단부) 의 경사 각도를 고려하여, 상기 요동 단조를 실시하기 전의 코킹부 (18) 의 축 방향 내단면의 형상 (외형 (contour)) 을 규제하고 있다. 예를 들어, 코킹부 (18) 를 형성하는 공정은, 페이스 스플라인 가공시의 가공면 (제 2 면) (35) 이 허브 본체 (8) (코킹부 (18)) 에 최초로 접하는 프레스 위치가 내륜 (9) 의 내주면 (41) 에 비해 직경 방향 외방에 위치하도록, 페이스 스플라인 가공시의 가공면 (35) 의 위치 및/또는 자세 (높이, 경사 각도 등) 에 기초하여, 코킹부 (18) 의 외형을 규제·제어하는 공정을 가질 수 있다. 이와 같은 규제는, 예를 들어, 코킹부 (18) 를 소성 가공에 의해 형성하기 위한 성형형의 형상을 연구함으로써, 또는, 코킹부 (18) 를 소성 가공에 의해 형성한 후에 실시하는 절삭 등의 마무리 가공에 의해 실시할 수 있다. 예를 들어, 코킹부 (18) 를 형성하기 위한 프레스 가공에 있어서, 코킹부 (18) 의 외형이 볼록 형상 (convex) 을 가짐과 함께, 그 볼록 형상의 정부 (頂部) 가 내륜 (9) 의 내주면 (41) 에 비해 직경 방향 외방에 위치하도록, 코킹부 (18) 의 외형이 규제·제어된다. 혹은, 코킹부 (18) 를 형성하기 위한 프레스 가공 후의 절삭 가공에 있어서, 코킹부 (18) 의 외형이 볼록 형상 (convex) 을 가짐과 함께, 그 볼록 형상의 정부가 내륜 (9) 의 내주면 (41) 에 비해 직경 방향 외방에 위치하도록, 코킹부 (18) 의 외형이 규제·제어된다.
상기 서술한 바와 같은 본 예의 차륜 지지용 구름 베어링 유닛의 제조 방법에 의하면, 요동 단조에 의해 코킹부 (18) 의 축 방향 내단면에 허브측 페이스 스플라인 (19) 을 효율적으로 형성할 수 있다. 예를 들어, 상기 요동 단조의 가공 스트로크 (상기 요동 단조를 개시하고 나서 종료될 때까지의 동안의, 허브 본체 (8) 의 축 방향에 관한 허브 본체 (8) 와 롤 (32) 의 상대 변위량) 를 소정값으로 하는 조건 하에서 상기 요동 단조를 실시한 경우의, 허브측 페이스 스플라인 (19) 의 톱니 길이 (홈 바닥면을 기준으로 하는 톱니의 높이) 를 크게 할 수 있다.
이와 같이 본 예의 제조 방법에 의해 허브측 페이스 스플라인 (19) 을 효율적으로 형성할 수 있는 이유에 관해, 이하에 구체적으로 설명한다.
먼저, 본 예에 있어서, 코킹부 (18) 를 내륜 (9) 의 축 방향 내단면인 평면부 (30) 및 그 직경 방향 내측에 인접하는 모따기부 (31) 에 접촉시킨 상태에서, 요동 단조를 개시한다. 이 때문에, 코킹부 (18) 와 내륜 (9) 의 평면부 (30) 나 모따기부 (31) 사이에 간극을 형성한 상태에서 상기 요동 단조를 개시하는 경우와 같이, 코킹부 (18) 의 축 방향 내단면에 가한 롤 (32) 의 가공면 (35) 의 가압력 (도 3 및 도 4 에 화살표 X 로 나타내는 힘) 의 일부가 상기 간극을 소실시키기 위해 소비되고, 그 동안, 코킹부 (18) 의 축 방향 내단면 중 롤 (32) 의 가공면 (35) 을 가압한 부분에 큰 응력을 발생시킬 수 없어, 롤 (32) 의 가공면 (35) 을 구성하는 볼록부 (33, 33) 가 코킹부 (18) 의 축 방향 내단면에 들어가기 어려워진다는 문제가 발생하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 본 예의 경우에는, 그 만큼, 롤 (32) 의 가공면 (35) 을 구성하는 볼록부 (33, 33) 를 코킹부 (18) 의 축 방향 내단면에 들어가기 쉽게 하여, 허브측 페이스 스플라인 (19) 을 효율적으로 형성할 수 있다.
또, 본 예에 있어서, 상기 요동 단조의 개시시에 있어서의 코킹부 (18) 의 축 방향 내단면과 롤 (32) 의 가공면 (35) 의 접촉부 (P) 를, 코킹부 (18) 와 내륜 (9) 의 평면부 (30) 및 모따기부 (31) 의 접촉부에 대해 축 방향으로 중첩시킨다. 가공면 (제 2 면) (35) 이 허브 본체 (8) (코킹부 (18)) 에 최초로 접하는 프레스 위치가 내륜 (9) 의 내주면 (41) 에 비해 직경 방향 외방에 위치한다. 이 때문에, 상기 요동 단조의 개시 직후부터, 코킹부 (18) 의 축 방향 내단면에 가한 롤 (32) 의 가공면 (35) 의 가압력 (도 3 및 도 4 에 화살표 X 로 나타내는 힘) 을, 경도가 높은 베어링 강제의 내륜 (9) 에 의해, 효율적으로 받을 (도 3 및 도 4 에 화살표 Y 로 나타내는 강한 반력을 발생시킬) 수 있다. 따라서, 상기 요동 단조의 개시 직후부터, 코킹부 (18) 의 축 방향 내단면 중, 롤 (32) 의 가공면 (35) 을 가압한 부분에 큰 응력을 발생시켜, 가공면 (35) 을 구성하는 볼록부 (33, 33) 를 코킹부 (18) 의 축 방향 내단면에 들어가기 쉽게 할 수 있어, 허브측 페이스 스플라인 (19) 을 효율적으로 형성할 수 있다.
도 5 의 (A) 및 (B) 는, 차륜 지지용 구름 베어링 유닛의 제조 방법의 2 개의 비교예 (비교예 1, 비교예 2) 를 나타내고 있다.
도 5 의 (A) 에 나타낸 비교예 1 에 있어서, 도 3 및 도 4 의 예와 마찬가지로, 롤 (32) 을 사용한 요동 단조의 개시시에 있어서의 코킹부 (18) 의 축 방향 내단면과 롤 (32) 의 가공면 (35) 의 접촉부 (P) 를, 내륜 (9) 에 대해 축 방향으로 중첩시키고 있다. 그러나, 비교예 1 의 경우에는, 도 3 및 도 4 의 예와 상이하여, 코킹부 (18) 를 내륜 (9) 의 축 방향 내단면인 평면부 (30) 에 접촉시키지 않고, 이들 코킹부 (18) 와 평면부 (30) 사이에 간극을 형성한 상태에서, 상기 요동 단조를 개시한다. 비교예 1 에 있어서, 상기 요동 단조의 개시 후, 코킹부 (18) 의 축 방향 내단면에 가한 롤 (32) 의 가공면 (35) 의 가압력｛도 5 의 (A) 에 화살표 X 로 나타내는 힘｝의 일부가 상기 간극을 소실시키기 위해 소비된다. 따라서, 그 동안에는, 코킹부 (18) 의 축 방향 내단면 중 롤 (32) 의 가공면 (35) 을 가압한 부분에 큰 응력을 발생시킬 수 없어, 롤 (32) 의 가공면 (35) 을 구성하는 볼록부 (33, 33) 가 코킹부 (18) 의 축 방향 내단면에 들어가기 어려워진다. 이 결과, 도 3 및 도 4 의 예에 비해, 허브측 페이스 스플라인 (19) 의 형성 효율이 낮아진다.
도 5 의 (B) 에 나타낸 비교예 2 에 있어서, 도 3 및 도 4 의 예와 마찬가지로, 코킹부 (18) 를 내륜 (9) 의 축 방향 내단면인 평면부 (30) 및 그 직경 방향 내측에 인접하는 모따기부 (31) 에 접촉시킨 상태에서, 롤 (32) 을 사용한 요동 단조를 개시한다. 그러나, 비교예 2 의 경우에는, 도 3 및 도 4 의 예와 상이하여, 상기 요동 단조의 개시시에 있어서의 코킹부 (18) 의 축 방향 내단면과 롤 (32) 의 가공면 (35) 의 접촉부 (P) 를, 내륜 (9) 의 내주면보다 직경 방향 내측에 위치시키고 있다 (코킹부 (18) 와 내륜 (9) 의 평면부 (30) 및 모따기부 (31) 의 접촉부에 대해 축 방향으로 중첩시키고 있지 않다). 이와 같은 비교예 2 의 경우에는, 적어도 상기 요동 단조의 개시 직후는, 코킹부 (18) 의 축 방향 내단면에 가한 롤 (32) 의 가공면 (35) 의 가압력｛도 5 의 (B) 에 화살표 X 로 나타내는 힘｝을, 경도가 높은 베어링 강제의 내륜 (9) 에 의해 효율적으로 받을 수 없어, 당해 가압력의 일부가, 허브 본체 (8) 중 코킹부 (18) 보다 축 방향 내측에 위치하는 부분을 소성 변형시키기 위해 소비된다. 따라서, 그 동안에는, 코킹부 (18) 의 축 방향 내단면 중 롤 (32) 의 가공면 (35) 을 가압한 부분에 큰 응력을 발생시킬 수 없어, 롤 (32) 의 가공면 (35) 을 구성하는 볼록부 (33, 33) 가 코킹부 (18) 의 축 방향 내단면에 들어가기 어려워진다. 이 결과, 도 3 및 도 4 의 예에 비해, 허브측 페이스 스플라인 (19) 의 형성 효율이 낮아진다.
[실시형태의 제 2 예]
실시형태의 제 2 예에 관하여, 도 6 에 의해 설명한다. 본 예의 경우에는, 코킹부 (18) (도 1 ∼ 4 참조) 의 축 방향 내단면에 허브측 페이스 스플라인 (19) 을 형성하기 위한 요동 단조를, 가공 스트로크를 미리 결정된 소정값으로 하는 조건에서 실시한다. 이 때문에, 본 예의 경우에는, 상기 서술한 바와 같은 조건 하에서, 상기 요동 단조를 개시하기 전의 코킹부 (18) 중, 내륜 (9) 의 축 방향 내단면 (평면부 (30)) 보다 축 방향 내측에 위치하는 부분의 축 방향 두께인 초기 코킹부 두께 (T) (초기 두께, 도 3, 4 참조) 와, 상기 요동 단조를 종료한 후의 허브측 페이스 스플라인 (19) 의 톱니 길이 사이에 성립하는, 도 6 에 예시하는 바와 같은 관계를 미리 실험을 실시함으로써 조사해 둔다. 그리고, 상기 서술한 바와 같은 조건 하에서 상기 요동 단조를 실시하는 경우에, 원하는 톱니 길이를 갖는 허브측 페이스 스플라인 (19) 을 형성하기 위해 필요해지는, 초기 코킹부 두께 (T) 를, 상기 관계를 이용하여 결정한다. 즉, 페이스 스플라인 (19) 의 톱니 길이의 설계값에 따라 설정되는 초기 두께 (T) 를 갖도록 코킹부 (18) 가 형성된다. 이와 같은 본 예의 제조 방법의 경우에는, 원하는 톱니 길이를 갖는 허브측 페이스 스플라인 (19) 을 양호한 정밀도로 형성할 수 있다. 그 밖의 구성 및 작용은, 상기 서술한 실시형태의 제 1 예의 경우와 동일하다.
다음으로, 실험에 관해서 설명한다. 본 실험에서는, 도 1 ∼ 4 에 나타낸 실시형태와, 도 5 의 (A) 및 (B) 에 나타낸 비교예 1, 2 에 대해, 코킹부 (18) (도 1 ∼ 5 참조) 의 축 방향 내단면에 허브측 페이스 스플라인 (19) 을 형성하기 위한 요동 단조를 실시하는 작업을, 가공 스트로크를 미리 결정된 소정값으로 하는 조건에서 실시하고, 당해 작업을 종료한 후의 허브측 페이스 스플라인 (19) 의 톱니 길이를 측정하였다. 또한, 당해 작업은, 상기 요동 단조의 개시시에 있어서의 코킹부 (18) 의 축 방향 내단면과 롤 (32) 의 가공면 (35) 의 접촉부 (P) 의 직경 방향 위치를 바꾸어, 복수 회 실시하였다.
도 7 에, 본 실험의 결과를 나타낸다. 이 결과로부터, 실시예의 경우에는, 비교예 1, 2 의 경우보다, 허브측 페이스 스플라인 (19) 의 톱니 길이를 크게할 수 있는 것, 즉, 허브측 페이스 스플라인 (19) 을 효율적으로 형성할 수 있는 것을 알 수 있다.
1 : 차륜 지지용 구름 베어링 유닛 (차륜 지지용 베어링 유닛)
2 : 등속 조인트용 외륜
3 : 외륜
4 : 허브
5 : 전동체
6 : 정지측 플랜지
7a, 7b : 외륜 궤도
8 : 허브 본체
9 : 내륜
10 : 회전측 플랜지
11a, 11b : 내륜 궤도
12 : 소경 단부
13 : 중심공
14 : 볼트
15 : 로드부
16 : 소경부
17 : 원통부
18 : 코킹부
19 : 허브측 페이스 스플라인 (페이스 스플라인)
20 : 마우스부
21 : 단벽부
22 : 축부
23 : 암나사부
24 : 조인트측 페이스 스플라인
25 : 수나사부
26 : 헤드부
27 : 등속 조인트용 내륜
28 : 볼
29a, 29b : 유지기
30 : 평면부
31 : 모따기부
32 : 롤
33 : 볼록부 (가공 톱니)
34 : 오목부
35 : 제 2 면 (가공면)
41 : 내주면
45 : 제 1 면
100 : 요동 프레스 기구

Claims (6)

  1. 내륜이 외측에 끼워진 허브 본체에 코킹부를 형성하는 공정으로서, 상기 코킹부는 축 방향 내단부에 형성된 원통부를 직경 방향 외방으로 소성 변형시킴으로써 형성되고, 상기 내륜은, 축 방향 내단면을, 중심축에 대해 직교하는 평면부로 함과 함께, 상기 평면부와 내주면을 모따기부를 통하여 연속시키고 있고, 또한, 이들 평면부 및 모따기부에 상기 코킹부가 접촉하는, 상기 공정과,
    상기 코킹부를 형성한 후, 상기 코킹부의 축 방향 내단면에 형성된 원주 방향에 관한 요철부인 허브측 페이스 스플라인을 형성하는 공정으로서, 상기 코킹부의 축 방향 내단면에, 상기 허브 본체의 중심축에 대해 경사진 중심축을 갖는 롤의 축 방향 선단면에 형성된, 원주 방향에 관한 요철면인 가공면을 가압한 상태에서, 상기 롤을, 상기 허브 본체의 중심축을 중심으로 하여 회전시켜, 상기 롤의 가공면과 상기 코킹부의 축 방향 내단면의 걸어맞춤에 기초하여, 상기 롤을 자체의 중심축을 중심으로 하여 자유롭게 회전시키는 요동 단조를 실시함으로써, 상기 코킹부의 축 방향 내단면에 상기 허브측 페이스 스플라인을 형성하는, 상기 공정을 구비하고,
    상기 코킹부를 상기 내륜의 평면부 및 모따기부에 접촉시킨 상태에서 상기 요동 단조가 개시되고, 또한, 상기 요동 단조의 개시시에 있어서의 상기 코킹부의 축 방향 내단면과 상기 롤의 가공면의 접촉부가, 상기 코킹부와 상기 내륜의 평면부 및 모따기부의 접촉부에 대해 축 방향으로 중첩하는, 차륜 지지용 베어링 유닛의 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 요동 단조를 개시하고 나서 종료될 때까지의 동안의, 상기 허브 본체의 축 방향에 관한 상기 허브 본체와 상기 롤의 상대 변위량을 소정값으로 하는 조건 하에서, 상기 요동 단조를 개시하기 전의 상기 코킹부 중, 상기 내륜의 평면부보다 축 방향 내측에 위치하는 부분의 축 방향 두께인 초기 코킹부 두께와, 상기 요동 단조를 종료한 후의 상기 허브측 페이스 스플라인의 톱니 길이 사이에 성립하는 관계를 미리 조사해 두고, 상기 조건 하에서 상기 요동 단조를 실시하는 경우에, 원하는 톱니 길이를 갖는 상기 허브측 페이스 스플라인을 형성하기 위해 필요해지는, 상기 초기 코킹부 두께를, 상기 관계를 이용하여 결정하는 차륜 지지용 베어링 유닛의 제조 방법.
  3. 내륜이 외측에 끼워진 허브 본체를 요동 프레스 기구에 세트하는 공정과,
    상기 허브 본체가 상기 내륜에 대해 코킹되도록, 제 1 면을 사용한 프레스에 의해, 상기 허브 본체의 축 방향의 단부에 코킹부를 형성하는 공정과,
    제 2 면을 사용한 요동 프레스에 의해, 상기 코킹부가 형성된 상기 허브 본체의 단부에 페이스 스플라인을 형성하는 공정으로서, 상기 제 2 면이 상기 허브 본체에 최초로 접하는 프레스 위치가 상기 내륜의 내주면에 비해 직경 방향 외방에 위치하는, 상기 공정을 구비하는, 차륜 지지용 베어링 유닛의 제조 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    페이스 스플라인의 톱니 길이의 설계값에 따라 설정되는 초기 두께를 갖도록 상기 코킹부가 형성되는, 차륜 지지용 베어링 유닛의 제조 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항의 제조 방법을 이용하여 차륜 지지용 베어링 유닛을 제조하는 공정을 포함하는, 차량의 제조 방법.
  6. 코킹 가공용의 제 1 면과,
    페이스 스플라인 가공용의 톱니를 갖는 제 2 면과,
    내륜이 외측에 끼워진 허브 본체가 상기 내륜에 대해 코킹되도록, 상기 제 1 면을 사용한 프레스에 의해, 상기 허브 본체의 축 방향의 단부에 코킹부를 형성하는 제 1 모드와, 상기 제 2 면을 사용한 요동 프레스에 의해, 상기 코킹부가 형성된 상기 허브 본체의 단부에 페이스 스플라인을 형성하는 제 2 모드이고, 상기 제 2 면이 상기 허브 본체에 최초로 접하는 프레스 위치가 상기 내륜의 내주면에 비해 직경 방향 외방에 위치하는, 상기 제 2 모드를 갖는 요동 프레스 기구를 구비하는, 차륜 지지용 베어링 유닛의 제조 장치.
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