WO2016098886A1 - 車輪用軸受装置のハブ輪および内方部材の製造方法 - Google Patents

車輪用軸受装置のハブ輪および内方部材の製造方法 Download PDF

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WO2016098886A1
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wheel
rolling
product
hub
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小畑　卓也
田窪　孝康
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Ntn株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing a hub wheel and an inner member of a wheel bearing device for supporting a wheel of an automobile or the like, and more specifically, a wheel bearing device having a wheel mounting flange and serving as an outer member on a rotating wheel side.
  • the present invention relates to a method for manufacturing a hub wheel and an inner member.
  • bearing devices are also required to be lighter, more compact and more durable as fuel efficiency and performance of automobiles are reduced.
  • wheel bearing devices for automobiles There are two types of wheel bearing devices for automobiles: one for driven wheels and one for driving wheels.
  • the weight of bearing devices for driven wheels has also been reduced, and the wheel mounting flange of the hub wheel has been made thinner to penetrate the inner circumference.
  • the bearing device for the driven wheel fixes the inner member on the fixed wheel side to the vehicle body, and the hub wheel on the rotating wheel side is configured to support the rotational force and load from the wheel.
  • the hub wheel and the inner member of this wheel bearing device are separately formed by forging a cylindrical steel material.
  • the hub wheel is generally formed by forging, and then the surface scale is removed by shot blasting or the like. Then, functional parts such as the inner rolling surface are cut by a dedicated turning line, and the process is shifted to an induction hardening process and a grinding process.
  • the hub wheel formed by this forging process is mainly made of steel such as S53C, and the inner rolling surface and other parts are hardened by induction hardening.
  • the cylindrical steel material used as the material for the hub wheel and the inner member of the wheel bearing device is a long cross-section material that has been extruded by a steel manufacturer and cut into a predetermined length.
  • This columnar steel material contains various inclusions. In the radial direction, the non-metallic inclusions are located closer to the center from the center to 40% of the radius and closer to the outer peripheral surface than the center to 80% of the radius. Is known to exist and the cleanliness is low. Of the rolling surfaces provided with a metal material with a low degree of cleanliness on the peripheral surface of the bearing ring member, especially when the rolling surface of the rolling element is exposed to a portion where the rolling contact comes into contact, the rolling fatigue life of this portion may be reduced. There is.
  • the manufacturing method of this bearing ring member expands the outer diameter while crushing the material 101 in the axial direction, and this material 101 is made into a beer barrel type in which a radially intermediate portion is expanded.
  • the first upsetting process for the pre-stage intermediate material 102 is compressed in the axial direction at the radial center portion of the pre-stage intermediate material 102, and this radial center A front-rear extrusion process in which the metal material 103 at the side portion is moved radially outward and moved in both axial directions (both front and rear) to be plastically processed into the second front stage intermediate material 104, and (C) ⁇
  • the radial center portion of the second pre-stage intermediate material 104 is pressed in the axial direction to crush this portion, and the partition wall portion 105 is changed to a partition wall portion 106 having a small thickness dimension.
  • the second upsetting process as shown in (D) ⁇ (E) A step taken
  • the metal material 114 of the intermediate cylindrical portion having a high cleanliness exists in the portion where the outer rolling surface 111a is to be formed later (for example, see Patent Document 1 .
  • This manufacturing method relates to so-called parent-forging, and the columnar steel material 120 shown in (a) is heated to a hot forming temperature, and the diameter is expanded by upsetting between the upper die and the lower die to (b). Further, as shown in (c), a pre-formed product 123 having a shallow dish-shaped depression 122 on the up-set processed product 121 is preformed by punching. A thick annular body 125 is connected to the upper thick annular body 124 shown in (d) from the preform 123 and a lower inner diameter portion of the upper thick annular body 124 at the upper end of the outer periphery. A tower-type parent-forged product 129 having a bottom 126 in the inner diameter of the lower end is hot forged with a punch and a die.
  • the parent-forged product 129 is separated into the upper thick annular body 124 and the lower thick annular body 125 having the bottom 126 shown in (e), and the bottom 126 is separated from the thick annular body 125 by forging as shown in (f). To do. These are continuously forged using one hot forging machine.
  • the separated upper walled annular body 124 is cold forged with a punch and a die, and the outer race shape product 130 for the second tapered roller bearing at the outer peripheral upper portion and the inner race shape shape connected to the lower inner diameter thereof. It is formed into a tower-type parent-forged product 132 shown in FIG. Further, the molded parent-child forged product 132 is cut and separated into an outer race shaped product 130 for the tapered roller bearing and an inner race shaped product 131 shown in FIG. Get a shape.
  • the lower thick annular body 125 is formed into a tower-type parent-forged product 133 shown in (i) by the same manufacturing method.
  • this molded parent-child forged product 133 is cut and separated into an outer race shaped product 134 and an inner race shaped product 135 for a tapered roller bearing shown in (j), and a set of tapered roller bearing race pieces is obtained. Get a shape.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, paying attention to parent-child forging in which a hub ring and an inner member are simultaneously forged, improving yield and reducing the amount of material input, It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a hub wheel and an inner member of a wheel bearing device in which the life reduction due to influence is reduced and the strength is improved.
  • the invention according to claim 1 of the present invention has a wheel mounting flange for mounting the wheel at the outer end, and has a double row outer rolling surface on the inner periphery.
  • a hub ring formed on the outer periphery, an inner member formed on the outer periphery with an inner rolling surface facing the outer rolling surface of the double row, and between the inner member and both rolling surfaces of the hub wheel.
  • a cylindrical steel material is heated to a hot forming temperature, and the space between the upper die and the lower die
  • the tower-shaped parent and child comprising the upper annular body and the lower annular body connected to the lower inner diameter of the upper annular body at the upper end of the outer periphery by expanding the diameter by upsetting at It is formed into a forged product, and this parent-forged product is divided into the upper annular body and the lower annular body. It makes the finishing article of the hub wheel and the inner member to be.
  • a hub wheel integrally having a wheel mounting flange for mounting a wheel on the outer end, a double row outer rolling surface formed on the inner circumference, and a double row outer rolling on the outer circumference.
  • the cylindrical steel material is heated to the hot forming temperature, and the diameter is increased by upsetting between the upper die and the lower die to obtain an upsetting product.
  • the processed product is formed into a tower-type parent-forged product composed of an upper annular body and a lower annular body connected to the lower inner diameter of the upper annular body at the outer peripheral upper end.
  • the parent-forged product is formed into an upper annular body and a lower annular body.
  • the upsetting product is forward-extruded using a mold corresponding to the outer peripheral surface shape of the rough product, and a shallow dish-shaped recess is formed in the upper part, Arranged concentrically with each other in a state of setting in a die that has irregularities corresponding to the shape of the outer peripheral surface of the intermediate molded product, and a rough molding process that forms a thick product having a thick annular part and a shaft part.
  • the center part of the axially opposite end faces of the rough product is pressed, and the material in the radially central part is moved radially outward while moving in the axial direction.
  • the shaft-shaped portion of the molded product is extruded in the axial direction, the shaft-shaped portion whose outer peripheral surface is the inner rolling surface of the inner member, and the circular recess on the other end side are punched to form a lower annular body having a through hole.
  • a portion of the material from which the bottom of the circular recess is extruded is a portion of the portion that should be the outer rolling surface on the inner side of the hub wheel.
  • the lower annulus that is the inner member There are many parts of the material, and the lower annulus that is the inner member
  • a large part of the material extruded from the bottom of the circular recess flows radially outwardly through the upper end of the portion that should become the inner rolling surface of the inner member, and has a low-cleanness central cylindrical shape
  • the portion where the material of the portion becomes the outer diameter portion and the inner rolling surface of the inner member is formed there are many materials of the intermediate cylindrical portion having a high cleanliness. Accordingly, it is possible to reduce the life reduction due to the influence of inclusions and improve the strength.
  • the separate punch is pressed almost on the entire bottom surface of the circular recess of the upper annular body, By shearing between the upper annular body and the lower annular body, even if the pressure from the separate punch is applied to the lower annular body, the inside of the through hole located inside these is restrained by the support punch, Since the annular body is difficult to deform and only the shearing force along the descending direction of the separate punch is applied to the shearing surface in the lower annular body, both can be separated with high accuracy and efficiency.
  • the pitch circle diameter of the outer side rolling elements of the double row rolling elements is set to be smaller than the pitch circle diameter PCDi of the inner side rolling elements. The forging process can be facilitated, the fiber flow can be formed along the double row outer rolling surface, and the rolling fatigue life can be improved.
  • the outer rolling surfaces of the double row of the hub wheel are formed by cold forging after hot forging, the strength is increased by work hardening and the subsequent cutting is performed.
  • the machining allowance can be reduced and simplified.
  • the inner member has an inner ring member in which an inner rolling surface facing one of the outer rolling surfaces of the double row is formed on the outer periphery, and the inner ring member A vehicle body mounting for being attached to the vehicle body at the inner side end of the inner member, the inner ring having an inner ring formed on the outer periphery and formed with an inner rolling surface facing the other of the double row outer rolling surfaces on the outer periphery
  • the flange or the attachment part may be formed integrally.
  • the method for manufacturing a hub wheel and an inner member of a wheel bearing device has a wheel mounting flange for mounting a wheel at an end on the outer side, and a double row outer rolling surface on the inner periphery.
  • a hub ring formed on the outer periphery, an inner member formed on the outer periphery with an inner rolling surface facing the outer rolling surface of the double row, and between the inner member and both rolling surfaces of the hub wheel.
  • a cylindrical steel material is heated to a hot forming temperature, and the space between the upper die and the lower die
  • the tower-shaped parent and child comprising the upper annular body and the lower annular body connected to the lower inner diameter of the upper annular body at the upper end of the outer periphery by expanding the diameter by upsetting at Formed into a forged product, this parent-forged product is divided into the upper annular body and the lower annular body.
  • FIGS. 6A to 6H are process diagrams showing a pre-process related to the method of manufacturing the hub wheel and the inner member of FIG.
  • FIGS. 10A to 10H are process diagrams showing a pre-process related to the method of manufacturing the hub wheel and the inner member of FIG. (A)-(e) is process drawing which shows the post process which concerns on the manufacturing method of the hub wheel of FIG. (A)-(f) is process drawing which shows the post process which concerns on the manufacturing method of the inner ring
  • a hub wheel that integrally has a wheel mounting flange for mounting a wheel at the end on the outer side, and has a double row outer rolling surface formed on the inner periphery, and an outer periphery facing the outer surface of the double row Wheel bearing device comprising: inner members each having inner rolling surfaces formed therein; and double row rolling elements which are accommodated so as to roll between the inner members and both rolling surfaces of the hub wheel.
  • the cylindrical steel material is heated to the hot forming temperature, and the diameter is increased by upsetting between the upper die and the lower die to obtain an upsetting product.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a first embodiment of a wheel bearing device according to the present invention
  • FIGS. 2 (a) to 2 (h) are front views related to the hub wheel and the inner member manufacturing method of FIG. 3 (a) to 3 (f) are process diagrams showing a post process related to the manufacturing method of the hub wheel of FIG. 1
  • FIGS. 4 (a) to 4 (e) are inward views of FIG. It is process drawing which shows the post process which concerns on the manufacturing method of a member.
  • the side closer to the outer side of the vehicle when assembled to the vehicle is referred to as the outer side (left side in FIG. 1), and the side closer to the center is referred to as the inner side (right side in FIG. 1).
  • the wheel bearing device shown in FIG. 1 is for an outer ring rotating type driven wheel, and is composed of a double row accommodated in a freely rolling manner between the inner member 1, the hub wheel (outer member) 2, and both members 1 and 2. Rolling elements (balls) 3 and 3 are provided.
  • the inner member 1 includes a first inner ring member 4 and a second inner ring member (inner ring) 5 press-fitted into the first inner ring member 4.
  • the first inner ring member 4 has an annular shape, and an outer side inner rolling surface 4a and a cylindrical small diameter step portion 4b extending in the axial direction from the inner rolling surface 4a are formed on the outer periphery.
  • the second inner ring member 5 has an inner side inner rolling surface 5a on the outer periphery and a vehicle body mounting flange 6 that extends radially outward from the outer diameter side of the inner side rolling surface 5a and is attached to the vehicle body.
  • a cylindrical pilot portion 7 is formed on the inner side of the vehicle body mounting flange 6.
  • Female threads 6b for fastening to the vehicle body are formed at equal intervals in the circumferential direction of the vehicle body mounting flange 6.
  • the second inner ring member 5 is press-fitted into the small-diameter step portion 4b of the first inner ring member 4 through a predetermined scissors, and the end portion of the small-diameter step portion 4b is formed by plastic deformation radially outward. It is fixed in the axial direction by the portion 4c.
  • the first inner ring member 4 is made of medium and high carbon steel containing 0.40 to 0.80 wt% of carbon such as S53C, and ranges from 50 to 64 HRC for induction hardening from the inner rolling surface 4a to the small diameter step 4b.
  • the surface is hardened.
  • the crimping part 4b is left with the raw surface hardness after forging. As a result, the fretting resistance of the small-diameter stepped portion 4b serving as the fitting portion of the second inner ring member 5 is improved, and plastic working of the crimped portion 4c can be smoothly performed without occurrence of minute cracks. .
  • the second inner ring member 5 is made of medium-high carbon steel containing 0.40 to 0.80 wt% of carbon such as S53C or high-carbon chromium steel such as SUJ2, and is medium-high carbon steel.
  • the surface is hardened in the range of 50 to 64 HRC by induction hardening from the outer base portion 6a of the vehicle body mounting flange 6 serving as a land portion of the seal 11 to be described later to the inner rolling surface 5a.
  • the core is hardened in the range of 58 to 64 HRC by quenching.
  • the rolling element 3 is made of high carbon chrome steel such as SUJ2, and is hardened in the range of 62 to 67 HRC up to the core part by quenching.
  • the hub wheel 2 integrally has a wheel mounting flange 8 for mounting a wheel (not shown) on the outer periphery of the outer end, and faces the inner rolling surfaces 4a and 5a of the inner member 1 on the inner periphery. Double row outer rolling surfaces 2a, 2b are formed. And between these both rolling surfaces 2a, 4a and 2b, 5a, the double row rolling elements 3 and 3 are accommodated by the holders 9 and 10 so that rolling is possible. Hub bolts 8a for fixing the wheels are implanted in the wheel mounting flange 8 at equal intervals in the circumferential direction.
  • the hub wheel 2 is made of medium and high carbon steel containing 0.40 to 0.80 wt% of carbon such as S53C, and at least the double row outer raceway surfaces 2a and 2b are hardened by induction hardening in the range of 50 to 64HRC.
  • a seal 11 is attached to the inner end of the hub wheel 2, and an inner diameter portion 2c is formed on the inner periphery of the outer end, and an end cap (not shown) is attached to the inner diameter portion 2c.
  • These seals 11 and end caps prevent leakage of lubricating grease sealed inside the bearing and prevent rainwater, dust and the like from entering the bearing from the outside.
  • a seal (not shown) may be mounted between the inner diameter portion 2c of the hub wheel 2 and the outer diameter portion of the first inner ring member 4.
  • the pitch circle diameter PCDo of the outer rolling element 3 is set to be smaller than the pitch circle diameter PCDi of the inner rolling element 3 (PCDo ⁇ PCDi).
  • the sizes of the double-row rolling elements 3 and 3 are the same, but due to the difference in the pitch circle diameters PCDo and PCDi, the number of the inner-side rolling elements 3 is set larger than the number of the outer-side rolling elements 3.
  • a double row angular contact ball bearing structure using balls as the rolling elements 3 is exemplified, but the present invention is not limited to this, and for example, a double row tapered roller bearing structure using tapered rollers as the rolling elements 3 is used. There may be.
  • the bar material is cut into a predetermined length, and this columnar steel material 12 is subjected to a hot forming temperature equal to or higher than the transformation point temperature of 1150 ° C. to 1200 ° C.
  • the diameter of the upper die and the lower die is increased by upsetting to obtain an upsetting product 13.
  • this upsetting product 13 is subjected to forward extrusion using a die corresponding to the outer peripheral surface shape of the rough product 14 in a rough molding step, and a shallow dish-shaped recess is formed at the top. 14a, and formed into a coarse product 14 having a thick annular portion 14b and a shaft-like portion 14c.
  • the pressing punch and the counter punch arranged concentrically with each other in a state of being set in a die whose concavities and convexities are reversed corresponding to the outer peripheral surface shape of the intermediate molded product 15.
  • the center part of the axially opposite end faces of the rough shaped product 14 is pressed between them, and the material in the radially central portion is moved radially outward while moving in the axial direction to the intermediate molded product 15. Mold.
  • the pressing punch arranged on the upper side is pressed against the counter punch while the counter punch arranged on the lower side is fixed.
  • the raw material of the rough shaped product 14 is moved to fill the cavity surrounded by the inner peripheral surface of the die and the outer peripheral surface of the press punch and the counter punch, and is opened to the one end side (upper) in the axial direction. It forms into the shaft-shaped part 19 which has the recessed part 16, the flange part 17 used as a wheel attachment flange part, and the circular recessed part 18 opened to an axial direction other end surface side (lower part).
  • the shaft-shaped portion 19 of the intermediate molded product 15 serves as an inner member (first inner ring member).
  • the shaft-shaped portion 19 of the intermediate molded product 15 is extruded in the axial direction, the shaft-shaped portion 25 whose outer peripheral surface is the inner rolling surface of the inner member, and the lower portion having the through hole 26 by punching out the circular recess 18
  • the annular body 23 is formed.
  • the counter punch arranged on the lower side is fixed and the pressure punch arranged on the upper side is pressed against the counter punch to The material is moved to fill the cavity surrounded by the inner peripheral surface of the die and the outer peripheral surfaces of the pressing punch and the counter punch.
  • the flange portion 21 is formed of a material in a columnar portion near the center that flows outward in the direction and has a low cleanliness. Therefore, in this finishing process, there are many materials of the intermediate cylindrical portion with high cleanliness in the portion where the double row outer rolling surface is formed.
  • the parent-forged product 24 molded at a hot temperature equal to or higher than the transformation point temperature is cooled at a predetermined cooling rate by furnace cooling, for example, and a finished molded product subjected to annealing treatment is obtained. Since the parent-forged product 24 has already been heated to the hot temperature by hot forging, it is not necessary to heat it again and the annealing process can be performed efficiently. That is, in the finish forming process, for example, until the temperature becomes 500 ° C. lower than the temperature during the hot forging process, cooling and spheroidizing annealing are performed at a cooling set temperature and a cooling rate for a time, so that rigidity and ductility are achieved.
  • a finished molded product having a composition suitable for cold forging is obtained.
  • the parent-forged product 24 is maintained for a predetermined time at a temperature around the so-called AC1 transformation temperature at which austenite begins to be generated during heating, and is cooled (normally left) to a normal temperature at a cooling set temperature and a cooling rate of time. good.
  • the surface is smoothed by shot blasting shown in (f).
  • the altered portion oxidized scale portion
  • the upper annular body 22 and the lower annular body 23 of the finished molded product (parent-child forged product) 24 are forged and separated. Sent to processing.
  • the separate (separation) punch presses almost the entire surface of the bottom portion 27 of the circular recess 20 of the upper annular body 22, and thus the upper annular body 22.
  • the lower annular body 23 are sheared. That is, as shown in an enlarged view in (h), even if the pressure from the separate punch is applied to the lower annular body 23, the inside of the through-holes 26 located inside these is restrained by the support punch.
  • the annular body 23 becomes difficult to deform.
  • only the shearing force along the descending direction of the separate punch is applied to the shearing surface 23a (indicated by cross-hatching) in the lower annular body 23, so that both can be separated with high accuracy and efficiency.
  • the upper annular body 22 serving as the hub ring and the lower annular body 23 serving as the inner member are formed into a tower-type parent-forged product 24, Thereafter, the surface is smoothed in the surface removal step, the altered portion is removed, and the upper annular body 22 and the lower annular body 23 are separated by forging, so that the conventional outer member and inner member are individually forged.
  • the partition wall portion (punched portion) that has been punched and discarded after the forging of the outer member in the method is effectively used as the material of the inner member as it is, thereby improving the yield and reducing the amount of material input.
  • the surface of the finished molded product 24 is coated with a phosphate coating as a lubricant that reduces friction with the mold in the cold forging.
  • the separated upper annular body 22 is cold forged, and the upper annular body 22 and the lower annular body 23 are sent to the assembly process through the turning process.
  • the upper annular body 22 and the lower annular body 23 are separated by forging, and as shown in FIG. 3B, the upper annular body 22 is cold forged (cold roll). Forming).
  • the shape of the cold forged product 28 and the shape of the lower annular body 23 of the upper annular body 22 to be separated are indicated by a two-dot chain line.
  • the flange portion 29, the double row outer rolling surfaces 30, 31 and the inner diameter portion 32 serving as a pilot portion such as a wheel and a brake rotor, and the fitting portion 11a of the seal are cut to 0.5 mm or more and 1.5 mm or less ( Turning) is formed into a cold forging product 28 leaving a margin.
  • the flange 29 of the cold forged product 28, the outer rolling surfaces 30 and 31 of the double row, the inner diameter 32 and the fitting portion 11a of the seal are cut by turning to attach the wheel. It is formed in the cut product 33 having the flange 8, the inner diameter portion 2c, the fitting portion 11b, and the double row outer rolling surfaces 34 and 35 leaving a predetermined grinding allowance.
  • the insertion hole 8b into which a hub bolt (not shown) is press-fitted into the wheel mounting flange 8 is punched out by forging.
  • the hub bolt insertion hole 8b may be formed in the wheel mounting flange 8 by boring or drilling / reaming.
  • the hardened layers 36, 36 having a surface hardness of 58 HRC or more and 64 HRC or less are obtained by quenching and tempering the double row outer rolling surfaces 34 and 35 and the seal fitting portion 11a by induction heat treatment. (Indicated by cross-hatching) is formed.
  • the hardened layer 36 has a hardened layer depth set to 0.5 mm or more and 4 mm or less, as shown in enlarged view in (e). Thereby, the rolling fatigue life of the outer rolling surfaces 34 and 35 can be ensured.
  • the double row outer rolling surfaces 34 and 35 and the seal fitting portion 11a of (f) are sent to the assembly process through a grinding process consisting of grinding and super-finishing (superfinish).
  • the upper annular body 22 and the lower annular body 23 are separated by forging, and as shown in FIG. 4B, the width and outer peripheral surfaces including the shaft-shaped portion 37 of the lower annular body 23 are turned. It is cut by machining and formed into a cut product 39 having a shaft-like portion 37 and an inner rolling surface 38 that become a small diameter step portion leaving a predetermined grinding allowance.
  • the shape of the cut product 39 of the lower annular body 23 to be separated and the shape of the upper annular body 22 are indicated by a two-dot chain line.
  • the shaft portion 37 and the inner rolling surface 38 are hardened to a surface hardness of 50 HRC or more and 64 HRC or less by quenching and tempering by induction heat treatment.
  • the hardened layer 40 (shown by cross-hatching) has a hardened layer depth of 0.5 mm or more and 4 mm or less as shown in an enlarged view in (d).
  • the fretting resistance of the shaft-shaped portion 37 serving as the fitting portion of the second inner ring member 5 is improved, and the rolling fatigue life of the inner rolling surface 38 can be ensured.
  • the inner rolling surface 38 of (e) is sent to the assembly process through a grinding process consisting of grinding and superfinishing (superfinish).
  • the second inner ring member 5 constituting the inner member 1 is formed through a hot forging process, a cutting process, a heat treatment process, and a grinding process, although not shown.
  • the end portion of the small diameter step portion 4b is formed by plastic deformation (rolling caulking) to form the second inner ring.
  • the member 5 is fixed in the axial direction.
  • FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing a second embodiment of the wheel bearing device according to the present invention
  • FIGS. 6 (a) to 6 (h) are front views related to the hub wheel and the inner member manufacturing method of FIG. 7 (a) to (f) are process diagrams showing a post-process related to the method of manufacturing the hub wheel of FIG. 5, and FIGS. 8 (a) to (e) are inward views of FIG. It is process drawing which shows the post process which concerns on the manufacturing method of a member.
  • symbol is attached
  • the wheel bearing device shown in FIG. 5 is for a driven wheel referred to as a third generation, and includes an inner member 41 serving as a fixed member, a hub wheel (outer member) 42 serving as a rotating member, and both A double row rolling element 3, 3 accommodated between the members 41, 42 is provided.
  • the inner member 41 includes an inner ring member 43 and an inner ring 44 that is press-fitted into the inner ring member 43 via a predetermined shimiro.
  • the inner ring member 43 is formed with one (inner side) inner rolling surface 43a and a small-diameter stepped portion 43b extending in the axial direction from the inner rolling surface 43a via a stepped portion 43c.
  • the inner ring 44 is formed by forming the other (outer side) inner rolling surface 44a on the outer periphery, press-fitted into the small diameter step portion 43b of the inner ring member 43, and plastically deforming the end portion of the small diameter step portion 43b. It is fixed in the axial direction by the fastening portion 43f.
  • the inner ring 44 is made of high carbon chrome steel such as SUJ2, and is hardened in the range of 58 to 64 HRC up to the core part by quenching.
  • the inner ring member 43 is made of medium and high carbon steel containing 0.40 to 0.80 wt% of carbon such as S53C, and has a surface hardness of 58 by induction hardening from the inner rolling surface 43a to the outer peripheral surface of the small diameter step portion 43b. Hardened to a range of ⁇ 64 HRC. As a result, the fretting resistance of the small-diameter stepped portion 43b serving as the fitting portion of the inner ring 44 is improved, and the plastic working of the crimped portion 43f can be performed smoothly without occurrence of minute cracks.
  • the hub wheel 42 integrally has a wheel mounting flange 8 at an end portion on the outer side, and hub bolts 8 a are implanted in the circumferential direction of the wheel mounting flange 8.
  • a thick rib 8 c is formed around the hub bolt 8 a of the wheel mounting flange 8. The ribs 8c can reduce the weight and rigidity of the hub wheel 42, and can ensure sufficient strength even when a large bending moment load is applied to the wheel mounting flange 8.
  • An inner side outer rolling surface 2b facing the rolling surface 43a is integrally formed. Double-row rolling elements 3 and 3 are accommodated between these rolling surfaces and are held by the cages 9 and 10 so as to roll freely.
  • the hub wheel 42 is made of medium and high carbon steel containing 0.40 to 0.80 wt% of carbon such as S53C, and at least the double row outer rolling surfaces 2a and 2b have a surface hardness in the range of 58 to 64HRC by induction hardening. Has been cured.
  • the outer ring shape of the inner ring member 43 includes a counter part 43d from the groove bottom part of the inner rolling surface 43a, a step part 43c formed inclined from the counter part 43d, and a shoulder part 43e against which the inner ring 44 is abutted. It continues to the small diameter step 43b.
  • the inner side outer rolling surface 2b is formed with a larger diameter than the outer side outer rolling surface 2a in accordance with the difference in pitch circle diameters PCDi and PCDo.
  • An inner side outer rolling surface 2b is formed via a step 42a inclined from the surface 2a.
  • the inclination angle of the step portion 42 a is set to be substantially the same as the inclination angle of the step portion 43 c of the inner ring member 43.
  • the pitch circle diameter PCDi of the inner side rolling element 3 is set to be larger than the pitch circle diameter PCDo of the outer side rolling element 3, and the number of the rolling elements 3 is also correspondingly increased. Since the number on the inner side is set to be larger than the number on the outer side, it is possible to effectively increase the bearing rigidity of the inner side portion compared to the outer side by utilizing the bearing space and to extend the life of the bearing. be able to. Furthermore, since the slopes of the step 43c of the inner ring member 43 and the step 42a of the hub wheel 42 are set to substantially the same angle, it is possible to solve the conflicting problems of lightening, compactness, and high rigidity of the device. it can.
  • a mounting portion 46 having a mortar-shaped recess 45 is formed at the inner side end of the inner ring member 43.
  • the depth of the recess 45 is up to the vicinity of the shoulder 43e, and the inner side end of the inner ring member 43 has a substantially uniform thickness. Thereby, weight reduction can be achieved, maintaining the intensity
  • FIG. in the present embodiment a plurality of bolt holes 46a are formed in the mounting portion 46, and the bolts 46a are fixed to the knuckle (not shown) constituting the suspension device by the fixing bolts 47 fastened to the bolt holes 46a.
  • the outer side rolling surface 2b on the inner side is formed to have a larger diameter than the outer side rolling surface 2a on the outer side
  • the outer shape of the hub wheel 42 is formed at the base portion on the inner side of the wheel mounting flange 8.
  • a tapered surface 42c that gradually increases in diameter toward the inner side from the circular recess 42b having an arc-shaped cross section, and a cylindrical outer peripheral surface 42d that is the outer diameter side of the outer side rolling surface 2b on the inner side from the tapered surface 42c. It is configured.
  • the hub wheel and the inner member are formed by hot parent-child forging, but FIGS. 6 (a) to 6 (c). Since is the same as the process described above, the description thereof is omitted.
  • An intermediate molded product 48 is moved in the axial direction while pressing the center part of both end faces in the axial direction of the rough shaped product 14 between the punches and moving the material near the radially central part radially outward.
  • the pressing punch arranged on the upper side is pressed against the counter punch while the counter punch arranged on the lower side is fixed.
  • the raw material of the rough shaped product 14 is moved to fill the cavity surrounded by the inner peripheral surface of the die and the outer peripheral surface of the press punch and the counter punch, and is opened to the one end side (upper) in the axial direction. It forms into the shaft-shaped part 50 which has the recessed part 49, the flange part 17 used as a wheel attachment flange part, and the circular recessed part 18 opened to the axial direction other end surface side (lower part).
  • the shaft-like portion 50 of the intermediate molded product 48 becomes an inner ring member.
  • the upper annular body having the circular concave portion 51 and the flange portion 52 by expanding the inner peripheral surface
  • the upper annular body 53 is connected to the lower inner diameter of the upper annular body 53 at the upper end portion of the lower annular body (child member) 54, and further formed into a tower-type parent-forged forged product 55 comprising the bottom of the lower annular body 54. Is done.
  • the shaft-shaped portion 50 of the intermediate molded product 48 is extruded in the axial direction, and the outer peripheral surface is molded into the lower annular body 54 having the shaft-shaped portion 56 that becomes the inner rolling surface of the inner member.
  • the counter punch arranged on the lower side is fixed and the pressure punch arranged on the upper side is pressed against the counter punch to The material is moved to fill the cavity surrounded by the inner peripheral surface of the die and the outer peripheral surfaces of the pressing punch and the counter punch.
  • the upper annular body 53 serving as the hub wheel most of the material from which the open end 51a of the circular recess 51 is extruded passes through the upper end of the portion to be the outer rolling surface on the inner side of the hub wheel.
  • the material of the cylindrical portion near the center that flows radially outward and has a low cleanliness becomes the flange portion 52. Therefore, in this finishing process, there are many materials of the intermediate cylindrical portion with high cleanliness in the portion where the double row outer rolling surface is formed.
  • the surface is smoothed by shot blasting shown in (f).
  • the altered portion oxidized scale portion
  • the upper annular body 53 and the lower annular body 54 of the finished molded product (parent-child forged product) 55 are cut and separated, and each member is separated. Sent to processing.
  • the connecting portion of the upper annular body 53 and the lower annular body 54 becomes a cut surface 54a (indicated by cross-hatching), so that both can be separated with high accuracy and efficiency. Is possible.
  • an upper annular body 53 serving as a hub ring and a lower annular body 54 serving as an inner member are formed into a tower-type parent-forged product 55, Thereafter, the surface is smoothed in the surface removal step, the altered portion is removed, and the upper annular body 53 and the lower annular body 54 are cut and separated, so that the conventional outer member and inner member are individually forged.
  • the partition wall portion (punched portion) that has been punched and discarded after the forging of the outer member in the method is effectively used as the material of the inner member as it is, thereby improving the yield and reducing the amount of material input.
  • the surface of the finished molded product 55 is coated with a phosphate coating as a lubricant for reducing friction with the mold in the cold forging.
  • the separated upper annular body 53 is cold forged, and the upper annular body 53 and the lower annular body 54 are sent to the assembly process through the turning process.
  • the upper annular body 53 and the lower annular body 54 are cut and separated, and as shown in FIG. 7B, the upper annular body 53 is cold-forged (cold roll). Forming).
  • separated is shown with a dashed-two dotted line.
  • the cold forged product 57 is molded to a shape almost similar to the final forged product.
  • the flange portion 58, the double row outer rolling surfaces 59, 60, the inner diameter portion 32 serving as a pilot portion such as a wheel and a brake rotor, and the fitting portion 11a of the seal are cut to 0.5 mm to 1.5 mm ( Turning) is formed into a cold forged product 57 leaving a margin.
  • the width of the cold forged product 57, the flange portion 58, the double row outer rolling surfaces 59 and 60, the inner diameter portion 32 and the seal fitting portion 11a are cut by turning.
  • the cut product 63 having the width surface, the wheel mounting flange 8, the inner diameter portion 2c and the fitting portion 11a, and the double row outer rolling surfaces 61 and 62 leaving a predetermined grinding allowance is formed.
  • the insertion hole 8b into which a hub bolt (not shown) is press-fitted into the wheel mounting flange 8 is punched out by forging.
  • the hub bolt insertion hole 8b may be formed in the wheel mounting flange 8 by boring or drilling / reaming.
  • the hardened layers 36, 36 having a surface hardness of 58 HRC or more and 64 HRC or less are obtained by quenching and tempering the double row outer rolling surfaces 61 and 62 and the seal fitting portion 11a by induction heat treatment. (Indicated by cross-hatching) is formed.
  • the hardened layer 36 has a hardened layer depth set to 0.5 mm or more and 4 mm or less, as shown in enlarged view in (e). Thereby, the rolling fatigue life of the outer rolling surfaces 61 and 62 can be ensured.
  • the double row outer raceway surfaces 61 and 62 and the fitting portion 11a of the seal in (f) are sent to the assembly process through a grinding process consisting of grinding and superfinishing (superfinish).
  • the upper annular body 53 and the lower annular body 54 are cut and separated.
  • the width and outer peripheral surfaces including the shaft-like portion 56 of the lower annular body 54 are turned.
  • the cut portion 66 is formed into a cut product 66 having a shaft-like portion 64 and an inner rolling surface 65 that are cut by machining and leave a predetermined grinding allowance, and a female screw 46 a is tapped on the mounting portion 46.
  • the In Fig.8 (a) the shape of the upper annular body 53 isolate
  • the shaft portion 64 and the inner rolling surface 65 are hardened to a surface hardness of 50 HRC or more and 64 HRC or less by quenching and tempering by induction heat treatment.
  • the hardened layer 40 (shown by cross-hatching) has a hardened layer depth of 0.5 mm or more and 4 mm or less as shown in an enlarged view in (d).
  • the fretting resistance of the shaft-like portion 64 serving as the fitting portion of the inner ring is improved, and the rolling fatigue life of the inner rolling surface 65 can be ensured.
  • the inner rolling surface 65 of (e) is sent to an assembly process through a grinding process consisting of grinding and superfinishing (superfinish).
  • the inner ring 44 constituting the inner member 41 is formed through a hot forging process, a cutting process, a heat treatment process, and a grinding process (not shown). After press-fitting into the small-diameter stepped portion 43b of the member 43, the inner ring 44 is fixed in the axial direction by a crimping portion 43f formed by plastic deformation (rolling crimping) at the end of the small-diameter stepped portion 43b.
  • FIG. 9 is a longitudinal sectional view showing a third embodiment of a wheel bearing device according to the present invention
  • FIGS. 10 (a) to 10 (h) are views of a hub wheel and an inner member manufacturing method of FIG.
  • FIGS. 11 (a) to 11 (e) are process diagrams showing the post-process relating to the manufacturing method of the hub wheel of FIG. 9, and
  • FIGS. 12 (a) to (f) are diagrams of the inner ring of FIG. It is process drawing which shows the post process which concerns on a manufacturing method.
  • symbol is attached
  • the wheel bearing device shown in FIG. 9 is for a driven wheel referred to as a third generation, and includes an inner member 67 serving as a stationary member, a hub wheel (outer member) 68 serving as a rotating member, and both A double row rolling element 3, 3 accommodated between the members 67, 68 so as to be freely rollable is provided.
  • the inner member 67 includes an inner ring member 69 and an inner ring 44 that is press-fitted into the inner ring member 69 via a predetermined shimeshiro.
  • the inner ring member 69 is formed with one (inner side) inner raceway surface 4a and a cylindrical small-diameter step 4b extending in the axial direction from the inner raceway surface 4a.
  • the inner ring 44 is formed with the other (outer side) inner rolling surface 44 a on the outer periphery, and is press-fitted and fixed to the small-diameter step portion 4 b of the inner ring member 69.
  • the inner ring member 69 is made of medium and high carbon steel containing 0.40 to 0.80 wt% of carbon such as S53C, and has a surface hardness of 58 by induction hardening from the inner rolling surface 4a to the outer peripheral surface of the small diameter step portion 4b. Hardened to a range of ⁇ 64 HRC.
  • the hub wheel 68 integrally has a wheel mounting flange 8 at an end portion on the outer side, and an outer side outer rolling surface 2a facing the inner side rolling surface 4a of the inner ring member 69 and an inner ring member on the inner periphery.
  • the inner side outer rolling surface 2a facing the inner rolling surface 44a of 44 is integrally formed. Double-row rolling elements 3 and 3 are accommodated between these rolling surfaces and are held by the cages 9 and 9 so as to roll freely.
  • This hub wheel 68 is made of medium and high carbon steel containing 0.40 to 0.80 wt% of carbon such as S53C, and at least the double row outer raceway surfaces 2a and 2a have a surface hardness of 58 to 64HRC by induction hardening. Has been cured.
  • the hub wheel and the inner member are formed by hot parent-forging, but with reference to FIGS. 10 (a) to 10 (c). Since this is the same as the process described above, the description thereof is omitted.
  • the center part of the axially opposite end faces of the rough product 14 is pressed between the punches, and the intermediate part 70 is moved in the axial direction while moving the material near the radial center outwardly.
  • the pressing punch arranged on the upper side is pressed against the counter punch while the counter punch arranged on the lower side is fixed.
  • the raw material of the rough shaped product 14 is moved to fill the cavity surrounded by the inner peripheral surface of the die and the outer peripheral surface of the press punch and the counter punch, and is opened to the one end side (upper) in the axial direction. It forms into the recessed part 71, the flange part 17 used as a wheel attachment flange part, and the axial part 72 which has the circular recessed part 18 opened to an axial direction other end surface side (lower part).
  • the shaft-like portion 72 of the intermediate molded product 70 serves as an inner ring member.
  • the inner peripheral surface is enlarged to have an upper annular body having a circular recess 73 and a flange 52 (see FIG. (Parent member) 74 and a tower-type parent-forged forged product 76 connected to the lower inner diameter of the upper annular body 74 at the upper end of the lower annular body (child member) 75.
  • the shaft-like portion 72 of the intermediate molded product 70 is extruded in the axial direction, and the outer peripheral surface is a shaft-like portion 77 that is the inner rolling surface of the inner member.
  • An annular body 75 is formed.
  • the counter punch disposed on the lower side is fixed, and the press punch disposed on the upper side is pressed against the counter punch to The material is moved to fill the cavity surrounded by the inner peripheral surface of the die and the outer peripheral surfaces of the pressing punch and the counter punch.
  • the upper annular body 74 serving as the hub wheel a large part of the material from which the open end 51a of the circular recess 73 is extruded passes through the upper end of the portion to be the outer rolling surface on the inner side of the hub wheel.
  • the material of the cylindrical portion near the center that flows radially outward and has a low cleanliness becomes the flange portion 52. Therefore, in this finishing process, there are many materials of the intermediate cylindrical portion with high cleanliness in the portion where the double row outer rolling surface is formed.
  • a portion in which a large portion of the material from which the bottom 71a of the circular recess 71 of the intermediate molded product 70 is extruded is to be the inner rolling surface of the inner member.
  • the material of the columnar portion near the center that flows radially outward through the lower end of the tube and has a low cleanliness becomes the outer diameter portion. Therefore, in this finishing process, there are many materials of the intermediate cylindrical portion having a high cleanliness in the portion where the inner rolling surface of the inner member is formed.
  • the surface is smoothed by shot blasting shown in (f).
  • the altered portion oxidized scale portion
  • the upper annular body 74 and the lower annular body 75 of the finished molded product (parent child forged product) 76 are forged and separated. Sent to processing.
  • the connecting portion of the upper annular body 74 and the lower annular body 75 forms a slight shear surface 75a, both can be separated with high accuracy and efficiency.
  • the upper annular body 74 serving as the hub wheel and the lower annular body 75 serving as the inner member are formed into a tower-type parent-forged product 76, Thereafter, the surface is smoothed in the surface removal step, the altered portion is removed, and the upper annular body 74 and the lower annular body 75 are separated by forging, so that the conventional outer member and inner member are individually forged.
  • the partition wall portion (punched portion) that has been punched and discarded after the forging of the outer member in the method is effectively used as the material of the inner member as it is, thereby improving the yield and reducing the amount of material input.
  • the separated upper annular body 74 and lower annular body 75 are sent to the assembly process through a turning process and cold forging (cold roll forming), respectively.
  • the upper annular body 74 and the lower annular body 75 are separated by forging, and as shown in FIG.
  • the recess 73 is cut by a turning process, and the machined product 78 includes the width surface, the wheel mounting flange 8, the inner diameter portion 2c, the fitting portion 11a, and the double-row outer rolling surfaces 2a, 2a leaving a predetermined grinding allowance. Formed.
  • the insertion hole 8b into which a hub bolt (not shown) is press-fitted into the wheel mounting flange 8 is punched out by forging.
  • the hub bolt insertion hole 8b may be formed in the wheel mounting flange 8 by boring or drilling / reaming.
  • the hardened layers 36 and 36 having a surface hardness of 58 HRC or more and 64 HRC or less are obtained by quenching and tempering the double row outer rolling surfaces 2a and 2a and the seal fitting portion 11a by induction heat treatment. (Indicated by cross-hatching) is formed.
  • the hardened layer 36 has a hardened layer depth of 0.5 mm or more and 4 mm or less, as shown in an enlarged view in (d). Thereby, the rolling fatigue life of the outer rolling surfaces 2a, 2a can be ensured.
  • the outer row rolling surfaces 2a, 2a and the seal fitting portion 11a of the double row in (e) are sent to the assembly process through a grinding process consisting of grinding and superfinishing (superfinish).
  • the upper annular body 74 and the lower annular body 75 are separated by forging.
  • the inner rolling surface 79 and the inner diameter surface 80 of the lower annular body 75 are cold.
  • a machined product 83 having a width surface, an inner rolling surface 81 and an inner diameter surface 82 with a predetermined grinding allowance remaining. Formed.
  • the shape of the upper annular body 74 to be separated by forging is indicated by a two-dot chain line.
  • the inner rolling surface 81 and the inner diameter surface 82 including the width surface are hardened to a surface hardness of 58 HRC or more and 64 HRC or less by quenching and tempering by induction heat treatment.
  • the hardened layer 40 (shown by cross-hatching) has a hardened layer depth set to 0.5 mm or more and 4 mm or less, as shown enlarged in (e). Thereby, the rolling fatigue life of the inner rolling surface 81 can be ensured.
  • the inner surface 82 including the width surface of (f) is ground, and the inner rolling surface 81 is sent to the assembly process through a grinding process including grinding and superfinishing (superfinish).
  • FIG. 13 is a longitudinal sectional view showing a wheel bearing device according to a fourth embodiment of the present invention
  • FIGS. 14 (a) to 14 (h) are front views related to the hub wheel and the inner member manufacturing method of FIG.
  • FIGS. 15 (a) to 15 (e) are process diagrams showing a post-process related to the manufacturing method of the hub wheel of FIG. 13, and
  • FIGS. 16 (a) to (f) are diagrams of the inner ring of FIG.
  • FIGS. 17A to 17F are process diagrams showing a post-process related to the method for manufacturing the inner ring member of FIG. 13.
  • symbol is attached
  • the wheel bearing device shown in FIG. 13 is for a driven wheel referred to as a third generation, and includes an inner member 84 serving as a stationary member, a hub wheel (outer member) 85 serving as a rotating member, and both A double-row rolling element 3, 3 accommodated between the members 84, 85 so as to roll freely is provided.
  • the inner member 84 includes an inner ring member 86 and an inner ring 44 that is press-fitted into the inner ring member 86 via a predetermined shimiro.
  • the inner ring member 86 has one inner (inner side) inner rolling surface 86a on the outer periphery, a cylindrical small-diameter stepped portion 86b extending in the axial direction from the inner rolling surface 86a, and an outer diameter side of the inner rolling surface 86a.
  • a vehicle body mounting flange 6 that extends radially outward is integrally formed.
  • the inner ring 44 is formed with the other (outer side) inner rolling surface 44a on the outer periphery, and is press-fitted into the small-diameter step portion 86b of the inner ring member 86, and the end portion of the small-diameter step portion 86b is plastically deformed radially outward.
  • the inner ring member 86 is made of medium and high carbon steel containing 0.40 to 0.80 wt% of carbon such as S53C, and has a surface hardness of 50 by induction hardening from the inner rolling surface 86a to the outer peripheral surface of the small diameter step portion 86b. Hardened to a range of ⁇ 64 HRC.
  • the hub wheel 85 integrally has a wheel mounting flange 8 at the outer end, and has an outer outer rolling surface 2a facing the inner rolling surface 44a of the inner ring 44 on the inner periphery, and an inner side of the inner ring member 86.
  • An outer outer rolling surface 85a facing the rolling surface 86a is integrally formed. Double-row rolling elements 3 and 3 are accommodated between these rolling surfaces and are held by the cages 9 and 87 so as to be freely rollable.
  • This hub wheel 85 is made of medium and high carbon steel containing 0.40 to 0.80 wt% of carbon such as S53C, and at least the double row outer raceway surfaces 2a and 85a have a surface hardness in the range of 58 to 64HRC by induction hardening. Has been cured.
  • the pitch circle diameter PCDo of the outer side rolling element 3 is set larger than the pitch circle diameter PCDi of the inner side rolling element 3.
  • the sizes of the double-row rolling elements 3 and 3 are the same, but the number of outer-side rolling elements 3 is set to be larger than the number of inner-side rolling elements 3 due to the difference in pitch circle diameters PCDo and PCDi. ing.
  • the bearing space can be effectively utilized to increase the bearing rigidity of the outer side portion compared to the inner side, and the life of the bearing can be extended.
  • the hub wheel and the inner member are formed by hot parent-forging as in the third embodiment described above, but FIGS. 14 (a) to 14 (c) are described above. Since it is the same as the process, the description thereof is omitted.
  • the center part of both axial end surfaces of the rough shaped product 14 is pressed between the punches, and the intermediate part 88 is moved in the axial direction while moving the material near the radial center outward.
  • the pressing punch arranged on the upper side is pressed against the counter punch while the counter punch arranged on the lower side is fixed.
  • the raw material of the rough shaped product 14 is moved to fill the cavity surrounded by the inner peripheral surface of the die and the outer peripheral surface of the press punch and the counter punch, and is opened to the one end side (upper) in the axial direction. It forms into the shaft-shaped part 90 which has the recessed part 89, the flange part 17 used as a wheel attachment flange part, and the circular recessed part 18 opened to the axial direction other end surface side (lower part).
  • the shaft-shaped portion 90 of the intermediate molded product 88 becomes an inner member (an inner ring member and an inner ring).
  • the shaft-shaped portion 90 of the intermediate molded product 88 is extruded in the axial direction, and the shaft-shaped portion 93a serving as the inner ring, the shaft-shaped portion 93b serving as the inner ring member, and the circular recess 18 are punched out and the lower annular body having the through hole 26 93.
  • the counter punch arranged on the lower side is fixed, and the pressure punch arranged on the upper side is pressed against the counter punch to obtain the intermediate molded product 88.
  • the material is moved to fill the cavity surrounded by the inner peripheral surface of the die and the outer peripheral surfaces of the pressing punch and the counter punch.
  • the upper annular body 92 serving as a hub wheel most of the material from which the open end 51a of the circular recess 91 is extruded passes through the upper end of the portion to be the outer rolling surface on the inner side of the hub wheel.
  • the material of the cylindrical portion near the center that flows radially outward and has a low cleanliness becomes the flange portion 52. Therefore, in this finishing process, there are many materials of the intermediate cylindrical portion with high cleanliness in the portion where the double row outer rolling surface is formed.
  • the lower end of the portion in which a large portion of the material from which the bottom 89a of the circular recess 71 of the intermediate molded product 88 is extruded becomes the inner rolling surface of the inner member is formed.
  • the material of the cylindrical portion near the center that flows radially outward through and has low cleanliness becomes the outer diameter portion. Therefore, in this finishing process, there are many materials of the intermediate cylindrical portion having a high cleanliness in the portion where the inner rolling surface of the inner member is formed.
  • the surface is smoothed by shot blasting shown in (f).
  • the altered portion oxidized scale portion
  • the connecting portion between the upper annular body 92 and the shaft-like portion 93a becomes a slight shear surface 75a, and the connecting portion between the shaft-like portion 93a and the shaft-like portion 93b is cut. Since it becomes the surface 93c, it becomes possible to isolate
  • the separated upper annular body 92 and lower annular body 93 are sent to the assembly process through a turning process and cold forging (cold roll forming), respectively.
  • the upper annular body 92 and the lower annular body 93 are separated by forging, and as shown in FIG.
  • the recess 91 is cut by turning, and is formed in a machined product 95 having the wheel mounting flange 8, the inner diameter portion 2c, the fitting portion 11a, and the double row outer rolling surfaces 95a and 95b leaving a predetermined grinding allowance.
  • the insertion hole 8b into which a hub bolt (not shown) is press-fitted into the wheel mounting flange 8 is punched out by forging.
  • the hub bolt insertion hole 8b may be formed in the wheel mounting flange 8 by boring or drilling / reaming.
  • the hardened layers 36 and 36 having a surface hardness of 58 HRC or more and 64 HRC or less by quenching and tempering the double row outer rolling surfaces 95a and 95b and the seal fitting portion 11a by induction heat treatment. (Indicated by cross-hatching) is formed.
  • the hardened layer 36 has a hardened layer depth of 0.5 mm or more and 4 mm or less, as shown in an enlarged view in (d). Thereby, the rolling fatigue life of the outer rolling surfaces 95a and 95b can be ensured.
  • the outer row rolling surfaces 2a and 95b and the seal fitting portion 11a of the double row in (e) are sent to the assembly process through a grinding process consisting of grinding and superfinishing (superfinish).
  • the upper annular body 92 and the lower annular body 93 are separated by forging, and as shown in FIG. 16B, the inner rolling surface 79 and the inner diameter of the shaft-like portion 93a of the lower annular body 93 are separated.
  • the surface 80 is formed by cold forging (cold roll forming), and then, as shown in (c), the inner rolling surface 81 and the inner diameter surface 82 including the width surface are left with a predetermined grinding allowance remaining. It is formed into a cut product 83 having the same.
  • the inner rolling surface 81 and the inner diameter surface 82 including the width surface are hardened to a surface hardness of 58 HRC or more and 64 HRC or less by quenching and tempering by induction heat treatment.
  • the hardened layer 40 (shown by cross-hatching) has a hardened layer depth set to 0.5 mm or more and 4 mm or less, as shown enlarged in (e). Thereby, the rolling fatigue life of the inner rolling surface 81 can be ensured.
  • the inner surface 82 including the width surface of (f) is ground, and the inner rolling surface 81 is sent to the assembly process through a grinding process including grinding and superfinishing (superfinish).
  • the shaft-like portion 93a and the shaft-like portion 93b constituting the lower annular body 93 are cut and separated, and as shown in FIG.
  • the surface 96, the vehicle body mounting flange 97, and the small-diameter stepped portion 98 are formed by cold forging (cold roll forming). Thereafter, as shown in FIG. It is formed in a machined product 99 having a rolling surface 96a, a vehicle body mounting flange 6 and a small-diameter stepped portion 98a.
  • the female screw 6b is formed after the lower hole of the female screw 6b into which the vehicle body mounting bolt (not shown) is screwed into the vehicle body mounting flange 6 is punched out by forging.
  • the prepared hole of the female screw 6b of the vehicle body mounting bolt may be formed in the vehicle body mounting flange 6 by boring or drill / reamer processing.
  • the inner surface rolling surface 96a including the width surface and the small-diameter stepped portion 98a are hardened to a surface hardness of 50 HRC or more and 64 HRC or less by quenching and tempering by high-frequency heat treatment.
  • the hardened layer 40 (shown by cross-hatching) has a hardened layer depth set to 0.5 mm or more and 4 mm or less, as shown enlarged in (e). Thereby, the rolling fatigue life of the inner rolling surface 96a can be ensured.
  • the small-diameter stepped portion 98a including the width surface of (f) is ground, and the inner rolling surface 96a is sent to the assembly step through a grinding step consisting of grinding and superfinishing (superfinish).
  • the hub wheel of the wheel bearing device has a wheel mounting flange integrally at one end, one inner rolling surface on the outer periphery of the shaft portion protruding from the base of the wheel mounting flange to the inner side,
  • the present invention can be applied to a hub wheel of a third-generation wheel bearing device in which a cylindrical small-diameter step portion extending in the axial direction from the inner rolling surface via a shoulder portion is formed.

Abstract

歩留まりを向上させて材料投入量の削減を図ると共に、介在物の影響による寿命低下を軽減し、かつ強度を向上させた車輪用軸受装置のハブ輪および内方部材の製造方法を提供する。円柱状鋼材（１２）を熱間成形温度に加熱し、上型と下型間で据え込み加工により拡径して据え込み加工品（１３）とし、これが上部環状体（２２）と上部環状体（２２）の内径下部に外周上端部で接続された下部環状体（２３）からなるタワー型の親子鍛造品（２４）に成形され、これを上部環状体（２２）と下部環状体（２３）に分離することにより、ハブ輪と内方部材の仕上げ加工品とするので、ハブ輪の鍛造後に打抜いて廃棄していた隔壁部を内方部材の素材として有効に利用し、歩留まりを向上して材料投入量の削減を図ると共に、介在物の影響による寿命低下を軽減し、強度を向上させた車輪用軸受装置のハブ輪および内方部材の製造方法を提供することができる。

Description

車輪用軸受装置のハブ輪および内方部材の製造方法
　本発明は、自動車等の車輪を支持する車輪用軸受装置のハブ輪および内方部材の製造方法、詳しくは、車輪取付フランジを有し、回転輪側の外方部材となる車輪用軸受装置のハブ輪および内方部材の製造方法に関するものである。
　自動車の低燃費化と高性能化に伴い、軸受装置も軽量・コンパクト・高耐久性が求められているのが、現状である。自動車の車輪用軸受装置には従動輪用のものと、駆動輪用のものがあり、従動輪用の軸受装置も軽量化が進み、ハブ輪の車輪取付フランジ部を薄肉にして内周を貫通孔にするものがある。従動輪用の軸受装置は固定輪側の内方部材を車体に固定し、回転輪側のハブ輪は車輪から回転力および荷重を支持するように構成されている。
　この車輪用軸受装置のハブ輪および内方部材は各々別々に円柱状鋼材を鍛造加工によって成形され、例えば、ハブ輪は一般的に鍛造加工により成形された後、ショットブラスト等で表面スケールを除去し、専用の旋削ラインによって内側転走面等の機能部位が切削加工され、高周波焼入れ工程、研削工程に移行される。この鍛造加工により成形されるハブ輪は、主としてＳ５３Ｃ等の鋼材が使用され、内側転走面等の部位が高周波焼入れにより硬化処理が施される。
　車輪用軸受装置のハブ輪および内方部材の素材となる円柱状鋼材は、鉄鋼メーカーで押し出し成形された断面円形の長尺材を所定長さに切断されたものが使用されている。この円柱状鋼材の中には種々の介在物が含まれており、径方向においては中心から半径の４０％までの中央寄り部分や中心から半径の８０％よりも外周面側に非金属介在物が存在し易く、清浄度が低いことが知られている。清浄度が低い金属材料が軌道輪部材の周面に設けられた転走面のうちで、特に転動体の転動面が転がり接触する部分に露出すると、この部分の転がり疲労寿命を低下させる恐れがある。
　こうした問題を解決したものとして、外周に外向フランジを有し、内周に複列の外側転走面が形成された軌道輪部材を、円柱状鋼材を鍛造加工により成形する場合に、少なくとも転動体荷重が作用する部分に、素材のうちで清浄度の高い中間円筒状部分の金属材料を露出させられる図１８に示す軌道輪部材の製造方法が提案されている。
　この軌道輪部材の製造方法は、（Ａ）→（Ｂ）に示すように、素材１０１を軸方向に押し潰しつつ外径を拡げ、この素材１０１を、径方向中間部が膨らんだビヤ樽型の前段階中間素材１０２とする第一の据え込み工程と、（Ｂ）→（Ｃ）に示すように、前段階中間素材１０２の径方向中央寄り部分を軸方向に圧縮して、この径方向中央寄り部分の金属材料１０３を、径方向外方に移動させつつ、軸方向両側（前後両方向）に移動させて第二前段階中間素材１０４に塑性加工される前後方押し出し工程と、（Ｃ）→（Ｄ）に示すように、第二前段階中間素材１０４の径方向中央部分を軸方向に押圧して、この部分を押し潰し、隔壁部１０５を、厚さ寸法の小さい隔壁部１０６とする第二の据え込み工程と、（Ｄ）→（Ｅ）に示すように、のバリ取り工程と、（Ｅ）→（Ｆ）に示した打ち抜き工程とを経て、素材１０１を最終中間素材１１５に加工されている。
　（Ｃ）→（Ｄ）の第二の据え込み工程では、両円形凹部１０７、１０８同士の間に存在する隔壁部１０５から押し出された金属材料１０３のうち多くの部分が取付部１０９（（Ｆ）参照）となるなるべき突出部およびバリ１１０となり、外方部材１１１の複列の外側転走面１１１ａの中心位置同士の間の径方向外方部分に存在するので、隔壁部１０６から押し出された金属材料１０３のうち多くの部分が複列の外側転走面１１１ａに送られずに、これら複列の外側転走面１１１ａをとなるべき部分の間を通って径方向外方に送られるため、予備後段階中間素材１１２（後段階中間素材１１３）の段階では、後から外側転走面１１１ａを形成すべき部分には、清浄度の高い中間円筒状部分の金属材料１１４が存在する（例えば特許文献１参照）。
　然しながら、このような従来の鍛造加工では、バリ１１０だけでなく、隔壁部１０６等のポンチカスと呼ばれる廃材が多く発生するため、歩留まりを低下させる原因となっている。この材料歩留まりを効率良く製造した、図１９に示すような製造方法が知られている。
　この製造方法は、所謂、親子鍛造に関するもので、（ａ）に示す円柱状鋼材１２０を熱間成形温度に加熱して上型と下型間で据込み加工により拡径して（ｂ）に示す据込み加工品１２１とし、さらに（ｃ）に示すように、この据込み加工品１２１の上部に浅い皿状の窪み１２２を有する予備成形品１２３にパンチにより予備成形する。この予備成形品１２３から（ｄ）に示す上部肉厚環状体１２４とこの上部肉厚環状体１２４の内径下部に肉厚環状体１２５をその外周上端部で接続し、さらにこの肉厚環状体１２５の下端部内径内の底部１２６とからなるタワー型の親子鍛造品１２９にパンチとダイにより熱間鍛造する。この親子鍛造品１２９を（ｅ）に示す上部肉厚環状体１２４と底部１２６を有する下部肉厚環状体１２５に、さらに（ｆ）に示すように肉厚環状体１２５から底部１２６をそれぞれ鍛造分離する。これらは１台の熱間鍛造機を用い、連続で鍛造される。
　次いで、分離された上部肉厚環状体１２４はパンチとダイにより冷間鍛造をして外周上部の第２の円錐ころ軸受用のアウターレース素形品１３０とその下部内径に接続するインナーレース素形品１３１からなる（ｇ）に示すタワー型の親子鍛造品１３２に成形する。さらにこの成形された親子鍛造品１３２を切削分離して（ｈ）に示す円錐ころ軸受用のアウターレース素形品１３０とインナーレース素形品１３１に分離し、１組の円錐ころ軸受用レース素形品を得る。また下部肉厚環状体１２５は同様の製造方法により（ｉ）に示すタワー型の親子鍛造品１３３に成形する。さらにこの成形された親子鍛造品１３３を切削分離して（ｊ）に示す円錐ころ軸受用のアウターレース素形品１３４とインナーレース素形品１３５に分離し、１組の円錐ころ軸受用レース素形品を得る。
　こうした工程により１個の円柱状鋼材１２０から型番・寸法が異なる２組のアウターレース素形品１３０および１３４とインナーレース素形品１３１および１３５を歩留り良く効率的に製造できる。得られたこれらのレース素形品はさらに旋削加工して円錐ころ軸受用レースとされる（例えば特許文献２参照）。
特開２００８－１７３６７７号公報 特開２００５－２８８５０５号公報
　前述した親子鍛造では、１個の円柱状鋼材１２０から型番・寸法が異なる２組のアウターレース素形品１３０および１３４とインナーレース素形品１３１および１３５を歩留り良く製造することができるが、車輪用軸受装置のように、車輪取付フランジを一体に有するハブ輪および内方部材を、例えば、転走面を形成すべき部分に清浄度の高い中間円筒状部分に配置するには課題があった。
　本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、ハブ輪と内方部材を同時に鍛造加工する親子鍛造に着目し、歩留まりを向上させて材料投入量の削減を図ると共に、介在物の影響による寿命低下を軽減し、かつ強度を向上させた車輪用軸受装置のハブ輪および内方部材の製造方法を提供することを目的としている。
　係る目的を達成すべく、本発明のうち請求項１に記載の発明は、アウター側の端部に車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一体に有し、内周に複列の外側転走面が形成されたハブ輪と、外周に前記複列の外側転走面に対向する内側転走面がそれぞれ形成された内方部材と、この内方部材と前記ハブ輪の両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体とを備えた車輪用軸受装置のハブ輪および内方部材の製造方法において、円柱状鋼材を熱間成形温度に加熱し、上型と下型間で据え込み加工により拡径して据え込み加工品とし、この据え込み加工品が、上部環状体およびこの上部環状体の内径下部に外周上端部で接続された下部環状体からなるタワー型の親子鍛造品に成形され、この親子鍛造品を、前記上部環状体と下部環状体に分離することにより、前記ハブ輪と内方部材の仕上げ加工品とする。
　このように、アウター側の端部に車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一体に有し、内周に複列の外側転走面が形成されたハブ輪と、外周に複列の外側転走面に対向する内側転走面がそれぞれ形成された内方部材と、この内方部材とハブ輪の両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体とを備えた車輪用軸受装置のハブ輪および内方部材の製造方法において、円柱状鋼材を熱間成形温度に加熱し、上型と下型間で据え込み加工により拡径して据え込み加工品とし、この据え込み加工品が、上部環状体およびこの上部環状体の内径下部に外周上端部で接続された下部環状体からなるタワー型の親子鍛造品に成形され、この親子鍛造品を、上部環状体と下部環状体に分離することにより、ハブ輪と内方部材の仕上げ加工品としたので、ハブ輪の鍛造後に打抜いて廃棄していた隔壁部を、そのまま内方部材の素材として有効に利用して歩留まりを向上させて材料投入量の削減を図ると共に、介在物の影響による寿命低下を軽減し、かつ強度を向上させた車輪用軸受装置のハブ輪および内方部材の製造方法を提供することができる。
　好ましくは、請求項２に記載の発明のように、据え込み加工品を、前記粗形品の外周面形状に対応する金型を用いて前方押出しを行い、上部に浅い皿状の凹部と、厚肉環状部および軸状部を有する粗形品に成形する粗成形工程と、中間成形品の外周面形状に対応して凹凸が逆になったダイス内にセットした状態で、互いに同心に配置された押圧パンチとカウンターパンチとの間で、前記粗形品の軸方向両端面の中央部を押圧し、この径方向中央寄り部分の素材を径方向外方に移動させつつ、軸方向に移動させて前記ダイスの内周面と押圧パンチおよびカウンターパンチの外周面とにより囲まれたキャビティ内に充満させ、軸方向一端面側に開口する円形凹部と、前記車輪取付フランジ部となるフランジ部と、軸方向他端面側に開口する円形凹部を有する軸状部に成形する中間成形工程と、前記中間成形品の一端側の円形凹部の深さを大きくしつつ、内周面を拡径して上部環状体に成形すると同時に、前記中間成形品の軸状部を軸方向に押し出し、外周面が前記内方部材の内側転走面となる軸状部と、他端側の円形凹部を打ち抜いて貫通孔を有する下部環状体に成形する仕上げ成形工程と、を備えていれば、ハブ輪となる上部環状体において、円形凹部の底部が押し出された素材のうち多くの部分がハブ輪のインナー側の外側転走面となるべき部分の下端を通って径方向外方に流動し、清浄度の低い中央寄り円柱状部分の素材がフランジ部となり、複列の外側転走面が形成される部分には、清浄度の高い中間円筒状部分の素材が多く存在すると共に、内方部材となる下部環状体において、円形凹部の底部が押し出された素材のうち多くの部分が内方部材の内側転走面となるべき部分の上端を通って径方向外方に流動し、清浄度の低い中央寄り円柱状部分の素材が外径部となり、内方部材の内側転走面が形成される部分には、清浄度の高い中間円筒状部分の素材が多く存在する。したがって、介在物の影響による寿命低下を軽減し、かつ強度を向上させることができる。
　また、請求項３に記載の発明のように、前記下部環状体の貫通孔にサポートポンチを挿入した状態で、セパレートポンチを前記上部環状体の円形凹部の底部のほぼ全面を押圧して、当該上部環状体と下部環状体との間を剪断すれば、セパレートポンチからの圧力が下部環状体に与えられても、これらの内側に位置する貫通孔内がサポートポンチで拘束されているため、下部環状体が変形しにくくなり、セパレートポンチの下降方向に沿った剪断力のみが、下部環状体における剪断面に加わるため、精度および効率良く両者を分離することが可能となる。
　また、請求項４に記載の発明のように、前記複列の転動体のうちアウター側の転動体のピッチ円直径がインナー側の転動体のピッチ円直径ＰＣＤｉよりも小径に設定されていれば、鍛造加工を容易にし、ファイバーフローを複列の外側転走面に沿って形成することができ、転がり疲労寿命を向上させることができる。
　また、請求項５に記載の発明のように、前記ハブ輪の複列の外側転走面が熱間鍛造後に冷間鍛造によって成形されていれば、加工硬化による強度アップと共に、後工程の切削加工の切削代を低減して簡素化することができる。
　また、請求項６に記載の発明のように、前記内方部材が、外周に前記複列の外側転走面の一方に対向する内側転走面が形成された内輪部材と、この内輪部材に圧入され、外周に前記複列の外側転走面の他方に対向する内側転走面が形成された内輪とからなり、前記内方部材のインナー側の端部に車体に取り付けられるための車体取付フランジまたは取付部が一体に形成されていても良い。
　また、請求項７に記載の発明のように、前記内輪部材と内輪のうち少なくとも一方が熱間鍛造後に冷間鍛造によって成形されていれば、加工硬化による強度アップと共に、後工程の切削加工の切削代を低減して簡素化することができる。
　本発明に係る車輪用軸受装置のハブ輪および内方部材の製造方法は、アウター側の端部に車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一体に有し、内周に複列の外側転走面が形成されたハブ輪と、外周に前記複列の外側転走面に対向する内側転走面がそれぞれ形成された内方部材と、この内方部材と前記ハブ輪の両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体とを備えた車輪用軸受装置のハブ輪および内方部材の製造方法において、円柱状鋼材を熱間成形温度に加熱し、上型と下型間で据え込み加工により拡径して据え込み加工品とし、この据え込み加工品が、上部環状体およびこの上部環状体の内径下部に外周上端部で接続された下部環状体からなるタワー型の親子鍛造品に成形され、この親子鍛造品を、前記上部環状体と下部環状体に分離することにより、前記ハブ輪と内方部材の仕上げ加工品とするので、ハブ輪の鍛造後に打抜いて廃棄していた隔壁部を、そのまま内方部材の素材として有効に利用して歩留まりを向上させて材料投入量の削減を図ると共に、介在物の影響による寿命低下を軽減し、かつ強度を向上させた車輪用軸受装置のハブ輪および内方部材の製造方法を提供することができる。
本発明に係る車輪用軸受装置の第１の実施形態を示す縦断面図である。 （ａ）～（ｈ）は、図１のハブ輪および内方部材の製造方法に係る前工程を示す工程図である。 （ａ）～（ｆ）は、図１のハブ輪の製造方法に係る後工程を示す工程図である。 （ａ）～（ｅ）は、図１の内方部材の製造方法に係る後工程を示す工程図である。 本発明に係る車輪用軸受装置の第２の実施形態を示す縦断面図である。 （ａ）～（ｈ）は、図５のハブ輪および内方部材の製造方法に係る前工程を示す工程図である。 （ａ）～（ｆ）は、図５のハブ輪の製造方法に係る後工程を示す工程図である。 （ａ）～（ｅ）は、図５の内方部材の製造方法に係る後工程を示す工程図である。 本発明に係る車輪用軸受装置の第３の実施形態を示す縦断面図である。 （ａ）～（ｈ）は、図９のハブ輪および内方部材の製造方法に係る前工程を示す工程図である。 （ａ）～（ｅ）は、図９のハブ輪の製造方法に係る後工程を示す工程図である。 （ａ）～（ｆ）は、図９の内輪の製造方法に係る後工程を示す工程図である。 本発明に係る車輪用軸受装置の第４の実施形態を示す縦断面図である。 （ａ）～（ｈ）は、図１３のハブ輪および内方部材の製造方法に係る前工程を示す工程図である。 （ａ）～（ｅ）は、図１３のハブ輪の製造方法に係る後工程を示す工程図である。 （ａ）～（ｆ）は、図１３の内輪の製造方法に係る後工程を示す工程図である。 （ａ）～（ｆ）は、図１３の内輪部材の製造方法に係る後工程を示す工程図である。 従来の軌道輪部材の製造方法を示す工程図である。 従来の円錐ころ軸受レース素材品の製造方法を示す工程図である。
　アウター側の端部に車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一体に有し、内周に複列の外側転走面が形成されたハブ輪と、外周に前記複列の外側転走面に対向する内側転走面がそれぞれ形成された内方部材と、この内方部材と前記ハブ輪の両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体とを備えた車輪用軸受装置のハブ輪および内方部材の製造方法において、円柱状鋼材を熱間成形温度に加熱し、上型と下型間で据え込み加工により拡径して据え込み加工品とし、この据え込み加工品を、前記粗形品の外周面形状に対応する金型を用いて前方押出しを行い、上部に浅い皿状の凹部と、厚肉環状部および軸状部を有する粗形品に成形する粗成形工程と、中間成形品の外周面形状に対応して凹凸が逆になったダイス内にセットした状態で、互いに同心に配置された押圧パンチとカウンターパンチとの間で、前記粗形品の軸方向両端面の中央部を押圧し、この径方向中央寄り部分の素材を径方向外方に移動させつつ、軸方向に移動させて前記ダイスの内周面と押圧パンチおよびカウンターパンチの外周面とにより囲まれたキャビティ内に充満させ、軸方向一端面側に開口する円形凹部と、前記車輪取付フランジ部となるフランジ部と、軸方向他端面側に開口する円形凹部を有する軸状部に成形する中間成形工程と、前記中間成形品の一端側の円形凹部の深さを大きくしつつ、内周面を拡径して上部環状体に成形すると同時に、前記中間成形品の軸状部を軸方向に押し出し、外周面が前記内方部材の内側転走面となる軸状部と、他端側の円形凹部を打ち抜いて貫通孔を有する下部環状体からなる親子鍛造品に成形する仕上げ成形工程とを備え、前記上部環状体と下部環状体が鍛造分離される。
　以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
　図１は、本発明に係る車輪用軸受装置の第１の実施形態を示す縦断面図、図２（ａ）～（ｈ）は、図１のハブ輪および内方部材の製造方法に係る前工程を示す工程図、図３（ａ）～（ｆ）は、図１のハブ輪の製造方法に係る後工程を示す工程図、図４（ａ）～（ｅ）は、図１の内方部材の製造方法に係る後工程を示す工程図である。なお、以下の説明では、車両に組み付けた状態で車両の外側寄りとなる側をアウター側（図１の左側）、中央寄り側をインナー側（図１の右側）という。
　図１に示す車輪用軸受装置は外輪回転タイプの従動輪用で、内方部材１とハブ輪（外方部材）２、および両部材１、２間に転動自在に収容された複列の転動体（ボール）３、３とを備えている。内方部材１は、第１の内輪部材４と、この第１の内輪部材４に圧入された第２の内輪部材（内輪）５とからなる。
　第１の内輪部材４は円環状をなし、外周にアウター側の内側転走面４ａと、この内側転走面４ａから軸方向に延びる円筒状の小径段部４ｂが形成されている。一方、第２の内輪部材５は、外周にインナー側の内側転走面５ａと、この内側転走面５ａの外径側から径方向外方に延び、車体に取り付けられるための車体取付フランジ６が一体に形成されると共に、この車体取付フランジ６のインナー側に円筒状のパイロット部７が形成されている。車体取付フランジ６の周方向等配に車体に締結されるための雌ねじ６ｂが形成されている。
　第２の内輪部材５は第１の内輪部材４の小径段部４ｂに所定のシメシロを介して圧入され、この小径段部４ｂの端部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部４ｃによって軸方向に固定されている。
　第１の内輪部材４はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０～０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼で形成され、内側転走面４ａから小径段部４ｂに亙って高周波焼入れに５０～６４ＨＲＣの範囲に表面が硬化処理されている。なお、加締部４ｂは鍛造加工後の表面硬さの生のままとされている。これにより第２の内輪部材５の嵌合部となる小径段部４ｂの耐フレッティング性が向上すると共に、微小なクラック等の発生がなく加締部４ｃの塑性加工をスムーズに行うことができる。
　第２の内輪部材５は第１の内輪部材４と同様、Ｓ５３Ｃ等の炭素０．４０～０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼、または、ＳＵＪ２等の高炭素クロム鋼で形成され、中高炭素鋼の場合は、後述するシール１１のランド部となる車体取付フランジ６のアウター側の基部６ａから内側転走面５ａに亙って高周波焼入れに５０～６４ＨＲＣの範囲に表面が硬化処理されている。一方、高炭素クロム鋼の場合は、ズブ焼入れによって芯部まで５８～６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。また、転動体３はＳＵＪ２等の高炭素クロム鋼で形成され、ズブ焼入れによって芯部まで６２～６７ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。
　ハブ輪２は、アウター側の端部外周に車輪（図示せず）を取り付けるための車輪取付フランジ８を一体に有し、内周に内方部材１の内側転走面４ａ、５ａに対向する複列の外側転走面２ａ、２ｂが形成されている。そして、これら両転走面２ａ、４ａおよび２ｂ、５ａ間に保持器９、１０を介して複列の転動体３、３が転動自在に収容されている。車輪取付フランジ８には車輪を固定するハブボルト８ａが周方向等配に植設されている。
　ハブ輪２はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０～０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼で形成され、少なくとも複列の外側転走面２ａ、２ｂが高周波焼入れによって５０～６４ＨＲＣの範囲に表面が硬化処理されている。また、ハブ輪２のインナー側の端部にはシール１１が装着されると共に、アウター側の端部内周には内径部２ｃが形成され、この内径部２ｃにエンドキャップ（図示せず）が装着されている。これらシール１１とエンドキャップにより、軸受内部に封入された潤滑グリースの漏洩を防止すると共に、外部から軸受内部に雨水やダスト等が侵入するのを防止している。なお、キャップに変えてハブ輪２の内径部２ｃと第１の内輪部材４の外径部との間にシール（図示せず）を装着するようにしても良い。
　本実施形態では、アウター側の転動体３のピッチ円直径ＰＣＤｏがインナー側の転動体３のピッチ円直径ＰＣＤｉよりも小径に設定されている（ＰＣＤｏ＜ＰＣＤｉ）。そして、複列の転動体３、３のサイズは同じであるが、このピッチ円直径ＰＣＤｏ、ＰＣＤｉの違いにより、インナー側の転動体３の個数がアウター側の転動体３の個数よりも多く設定されている。こうした構成を採用することにより、有効に軸受スペースを活用してアウター側に比べインナー側部分の軸受剛性を増大させることができ、軸受の長寿命化を図ることができる。また、後述する鍛造加工を容易にし、ファイバーフローを複列の外側転走面２ａ、２ｂに沿って形成することができ、転がり疲労寿命を向上させることができる。なお、本実施形態では、転動体３にボールを使用した複列アンギュラ玉軸受構造を例示したが、これに限らず、例えば、転動体３に円錐ころを用いた複列の円錐ころ軸受構造であっても良い。
　ここで、本実施形態では、図２（ａ）に示すように、バー材を所定の長さに切断し、この円柱状鋼材１２を１１５０℃～１２００℃の変態点温度以上の熱間成形温度に加熱して、（ｂ）に示すように、上型と下型間で据え込み加工により拡径して据え込み加工品１３とする。さらに、（ｃ）に示すように、この据え込み加工品１３を粗成形工程で、粗形品１４の外周面形状に対応する金型を用いて前方押出しを行い、上部に浅い皿状の凹部１４ａと、厚肉環状部１４ｂおよび軸状部１４ｃを有する粗形品１４に成形する。
　次に、（ｄ）に示す中間成形工程では、中間成形品１５の外周面形状に対応して凹凸が逆になったダイス内にセットした状態で、互いに同心に配置された押圧パンチとカウンターパンチとの間で、粗形品１４の軸方向両端面の中央部を押圧し、この径方向中央寄り部分の素材を径方向外方に移動させつつ、軸方向に移動させて中間成形品１５に成形する。ここでは、下側に配置するカウンターパンチを固定した状態のまま、上側に配置する押圧パンチを、このカウンターパンチに押し付ける。そして、粗形品１４の素材を移動させて、ダイスの内周面と押圧パンチおよびカウンターパンチの外周面とにより囲まれたキャビティ内に充満させ、軸方向一端面側（上部）に開口する円形凹部１６と、車輪取付フランジ部となるフランジ部１７と、軸方向他端面側（下部）に開口する円形凹部１８を有する軸状部１９に成形する。この中間成形品１５の軸状部１９は内方部材（第１の内輪部材）となる。
　次に、（ｅ）に示す仕上げ成形工程では、中間成形品１５の円形凹部１６の深さを大きくしつつ、内周面を拡径して円形凹部２０とフランジ部２１を有する上部環状体（親部材）２２と、この上部環状体２２の内径下部に下部環状体（子部材）２３の外周上端部で接続され、さらにこの下部環状体２３の底部とからなるタワー型の親子鍛造品２４に成形される。また、同時に中間成形品１５の軸状部１９が軸方向に押し出され、外周面が内方部材の内側転走面となる軸状部２５と、円形凹部１８を打ち抜いて貫通孔２６を有する下部環状体２３に成形される。この仕上げ工程では、前述した（ｄ）の中間成形工程と同様、下側に配置するカウンターパンチを固定した状態のまま、上側に配置する押圧パンチを、このカウンターパンチに押し付けて中間成形品１５の素材を移動させて、ダイスの内周面と押圧パンチおよびカウンターパンチの外周面とにより囲まれたキャビティ内に充満させて行う。
　ここでは、ハブ輪となる上部環状体２２において、円形凹部２０の底部２７が押し出された素材のうち多くの部分がハブ輪のインナー側の外側転走面となるべき部分の下端を通って径方向外方に流動し、清浄度の低い中央寄り円柱状部分の素材がフランジ部２１となる。したがって、この仕上げ工程では、複列の外側転走面が形成される部分には、清浄度の高い中間円筒状部分の素材が多く存在する。
　また、内方部材となる下部環状体２３において、円形凹部２０の底部２７が押し出された素材のうち多くの部分が内方部材の内側転走面となるべき部分の上端を通って径方向外方に流動し、清浄度の低い中央寄り円柱状部分の素材が外径部となる。したがって、この仕上げ工程では、内方部材の内側転走面が形成される部分には、清浄度の高い中間円筒状部分の素材が多く存在する。
　こうして変態点温度以上の熱間温度で成形された親子鍛造品２４は、例えば、炉冷却にて所定の冷却速度で冷却して、焼鈍処理が施された仕上げ成形品が得られる。親子鍛造品２４は既に熱間鍛造にて熱間温度に加熱されているので、改めて加熱する必要がなく、効率良く焼鈍処理を行うことができる。すなわち、仕上げ成形工程にて、例えば、熱間鍛造工程時の温度よりも低い５００℃となるまで、冷却設定温度、時間の冷却速度にて冷却されて球状化焼鈍されることで、剛性と延性が向上し、冷間鍛造に適した組成を備えた仕上げ成形品となる。なお、親子鍛造品２４を、加熱時にオーステナイトが生成し始める、所謂ＡＣ１変態温度前後の温度にて所定の時間保持し、冷却設定温度、時間の冷却速度にて常温まで冷却（放置）しても良い。
　次に、熱間鍛造にて仕上げ成形品の表面に発生している酸化スケールを除去し、表面が滑らかにされた表面除去工程では、（ｆ）に示すショットブラスト加工にて表面が滑らかにされると共に、変質部（酸化スケール部）が適切に除去され、（ｇ）に示すように、仕上げ成形品（親子鍛造品）２４の上部環状体２２と下部環状体２３が鍛造分離され、各部材加工へと送られる。
　ここでは、下部環状体２３の貫通孔２６にサポートポンチを挿入した状態で、セパレート（分離）ポンチが上部環状体２２の円形凹部２０の底部２７のほぼ全面を押圧して、係る上部環状体２２と下部環状体２３との間が剪断される。すなわち、（ｈ）に拡大して示すように、セパレートポンチからの圧力が下部環状体２３に与えられても、これらの内側に位置する貫通孔２６内がサポートポンチで拘束されているため、下部環状体２３が変形しにくくなる。この結果、セパレートポンチの下降方向に沿った剪断力のみが、下部環状体２３における剪断面２３ａ（クロスハッチングにて示す）に加わるため、精度および効率良く両者を分離することが可能となる。
　本発明に係る車輪用軸受装置のハブ輪および内方部材の製造方法では、ハブ輪となる上部環状体２２と内方部材となる下部環状体２３がタワー型の親子鍛造品２４に成形され、その後、表面除去工程で表面が滑らかにされると共に、変質部が除去され、上部環状体２２と下部環状体２３が鍛造分離されるため、従来の外方部材と内方部材を個別に鍛造する方法において外方部材の鍛造後に打抜いて廃棄していた隔壁部（打抜き部）を、本発明では、そのまま内方部材の素材として有効に利用して歩留まりを向上させて材料投入量の削減を図ると共に、介在物の影響による寿命低下を軽減し、かつ強度を向上させた車輪用軸受装置のハブ輪および内方部材の製造方法を提供することができる。
　その後、冷間鍛造工程に先立って、仕上げ成形品２４の表面に、冷間鍛造における金型との摩擦を低減する潤滑剤としてのリン酸塩被膜が表面にコーティングされる。
　次に、図３、４に示すように、分離された上部環状体２２が冷間鍛造されると共に、上部環状体２２と下部環状体２３が旋削工程を経て組立工程へと送られる。具体的には、図３（ａ）に示すように、上部環状体２２と下部環状体２３が鍛造分離され、（ｂ）に示すように、この上部環状体２２が冷間鍛造（冷間ロールフォーミング）にて成形される。図３（ａ）では、分離される上部環状体２２の冷間鍛造品２８の形状および下部環状体２３の形状を二点鎖線にて示す。図３（ｂ）の冷間鍛造品２８の成形形状は、ほとんど最終鍛造成形品に近い形状まで成形されるため、加工硬化による強度アップと共に、後工程の切削加工の切削代を低減して簡素化することができる。すなわち、フランジ部２９、複列の外側転走面３０、３１および車輪およびブレーキロータ等のパイロット部となる内径部３２とシールの嵌合部１１ａが、０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下の切削（旋削）代を残して冷間鍛造品２８に成形される。
　次に（ｃ）に示すように、冷間鍛造品２８のフランジ部２９、複列の外側転走面３０、３１および内径部３２とシールの嵌合部１１ａが旋削加工により切削され、車輪取付フランジ８や内径部２ｃと嵌合部１１ｂ、および所定の研削代を残した複列の外側転走面３４、３５を有する切削加工品３３に形成される。ここでは、車輪取付フランジ８にハブボルト（図示せず）が圧入される挿入孔８ｂが鍛造により打ち抜かれる。車輪取付フランジ８にハブボルトの挿入孔８ｂをボーリング加工またはドリル・リーマ加工によって行っても良い。
　次に、（ｄ）に示すように、複列の外側転走面３４、３５およびシールの嵌合部１１ａが高周波熱処理による焼入れ焼き戻しによって表面硬さ５８ＨＲＣ以上、６４ＨＲＣ以下の硬化層３６、３６（クロスハッチングにて示す）が形成される。この硬化層３６は、（ｅ）に拡大して示すように、その硬化層深さが０．５ｍｍ以上、４ｍｍ以下に設定されている。これにより、外側転走面３４、３５の転がり疲労寿命を確保することができる。最後に、（ｆ）の前記複列の外側転走面３４、３５およびシールの嵌合部１１ａを研削および超仕上げ（スーパフィニッシュ）からなる研削工程を経て、組立工程へ送られる。
　図４（ａ）に示すように、上部環状体２２と下部環状体２３が鍛造分離され、（ｂ）に示すように、この下部環状体２３の軸状部３７をはじめ幅面や外周面が旋削加工により切削され、所定の研削代を残した小径段部となる軸状部３７と内側転走面３８とを有する切削加工品３９に形成される。図４（ａ）では、分離される下部環状体２３の切削加工品３９の形状および上部環状体２２の形状を二点鎖線にて示す。
　次に、（ｃ）に示すように、軸状部３７と内側転走面３８が高周波熱処理による焼入れ焼き戻しによって表面硬さ５０ＨＲＣ以上、６４ＨＲＣ以下に硬化処理される。この硬化層４０（クロスハッチングにて示す）は、（ｄ）に拡大して示すように、その硬化層深さが０．５ｍｍ以上、４ｍｍ以下に設定されている。これにより、第２の内輪部材５の嵌合部となる軸状部３７の耐フレッティング性が向上すると共に、内側転走面３８の転がり疲労寿命を確保することができる。最後に、（ｅ）の前記内側転走面３８を研削および超仕上げ（スーパフィニッシュ）からなる研削工程を経て、組立工程へ送られる。
　図１に戻って、本実施形態では、内方部材１を構成する第２の内輪部材５は、図示はしないが、熱間鍛造工程、切削工程、熱処理工程および研削工程を経て形成され、この第２の内輪部材５を第１の内輪部材４の小径段部４ｂに圧入後、この小径段部４ｂの端部を塑性変形（ローリング加締）により形成した加締部４ｃによって第２の内輪部材５が軸方向に固定される。
　図５は、本発明に係る車輪用軸受装置の第２の実施形態を示す縦断面図、図６（ａ）～（ｈ）は、図５のハブ輪および内方部材の製造方法に係る前工程を示す工程図、図７（ａ）～（ｆ）は、図５のハブ輪の製造方法に係る後工程を示す工程図、図８（ａ）～（ｅ）は、図５の内方部材の製造方法に係る後工程を示す工程図である。なお、前述した実施形態と同一部品同一部位あるいは同じ機能を有する部品や部位には同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。
　図５に示す車輪用軸受装置は第３世代と呼称される従動輪用であって、固定側部材となる内方部材４１と、回転側部材となるハブ輪（外方部材）４２、および両部材４１、４２間に転動自在に収容された複列の転動体３、３とを備えている。内方部材４１は、内輪部材４３と、この内輪部材４３に所定のシメシロを介して圧入された内輪４４とからなる。
　内輪部材４３は、外周に一方（インナー側）の内側転走面４３ａと、この内側転走面４３ａから段部４３ｃを介して軸方向に延びる小径段部４３ｂが形成されている。内輪４４は、外周に他方（アウター側）の内側転走面４４ａが形成され、内輪部材４３の小径段部４３ｂに圧入されると共に、小径段部４３ｂの端部を塑性変形させて形成した加締部４３ｆによって軸方向に固定されている。なお、内輪４４はＳＵＪ２等の高炭素クロム鋼で形成され、ズブ焼入れによって芯部まで５８～６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。
　内輪部材４３はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０～０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼で形成され、内側転走面４３ａから小径段部４３ｂの外周面に亙って高周波焼入れによって表面硬さを５８～６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。これにより、内輪４４の嵌合部となる小径段部４３ｂの耐フレッティング性が向上すると共に、微小なクラック等の発生がなく加締部４３ｆの塑性加工をスムーズに行うことができる。
　ハブ輪４２は、アウター側の端部に車輪取付フランジ８を一体に有し、この車輪取付フランジ８の周方向等配にハブボルト８ａが植設されている。そして、車輪取付フランジ８のハブボルト８ａの周辺に肉厚のリブ８ｃが形成されている。このリブ８ｃにより、ハブ輪４２の軽量化と高剛性化を図ることができ、大きな曲げモーメント荷重がこの車輪取付フランジ８に負荷されても充分な強度を確保することができる。
　また、ハブ輪４２の内周には、内輪４４の内側転走面４４ａに対向するアウター側の外側転走面２ａと、この外側転走面２ａから段部４２ａを介して内輪部材４３の内側転走面４３ａに対向するインナー側の外側転走面２ｂが一体に形成されている。これら両転走面間に複列の転動体３、３が収容され、保持器９、１０によって転動自在に保持されている。このハブ輪４２はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０～０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼で形成され、少なくとも複列の外側転走面２ａ、２ｂが高周波焼入れによって表面硬さを５８～６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。
　内輪部材４３の外郭形状は、内側転走面４３ａの溝底部からカウンタ部４３ｄと、このカウンタ部４３ｄから傾斜して形成された段部４３ｃ、および内輪４４が突き合わされる肩部４３ｅを介して小径段部４３ｂに続いている。一方、ハブ輪４２において、ピッチ円直径ＰＣＤｉ、ＰＣＤｏの違いに伴い、インナー側の外側転走面２ｂがアウター側の外側転走面２ａよりも拡径して形成され、アウター側の外側転走面２ａから傾斜した段部４２ａを介してインナー側の外側転走面２ｂが形成されている。この段部４２ａの傾斜角は、内輪部材４３の段部４３ｃの傾斜角と略同一角度になるように設定されている。
　こうした構成の車輪用軸受装置では、インナー側の転動体３のピッチ円直径ＰＣＤｉをアウター側の転動体３のピッチ円直径ＰＣＤｏをよりも大径に設定され、その分、転動体３の個数もインナー側の個数がアウター側の個数よりも多く設定されているため、有効に軸受スペースを活用してアウター側に比べインナー側部分の軸受剛性を増大させることができ、軸受の長寿命化を図ることができる。さらに、内輪部材４３の段部４３ｃとハブ輪４２の段部４２ａの傾斜が略同一角度に設定されているので、装置の軽量・コンパクト化と高剛性化という、相反する課題を解決することができる。
　内輪部材４３のインナー側の端部にはすり鉢状の凹所４５を有する取付部４６が形成されている。この凹所４５の深さは肩部４３ｅ付近までとされ、内輪部材４３のインナー側の端部が略均一な肉厚となっている。これにより、内輪部材４３の強度を保ちつつ軽量化を図ることができる。本実施形態では、この取付部４６にボルト孔４６ａが複数個形成され、これらボルト孔４６ａに締結される固定ボルト４７によって懸架装置を構成するナックル（図示せず）に取り付けられる。
　また、インナー側の外側転走面２ｂがアウター側の外側転走面２ａよりも拡径して形成されているため、ハブ輪４２の外郭形状は、車輪取付フランジ８のインナー側の基部に形成された断面円弧状の環状凹部４２ｂからインナー側に向かって漸次拡径するテーパ面４２ｃと、このテーパ面４２ｃからインナー側の外側転走面２ｂの外径側となる円筒状の外周面４２ｄで構成されている。環状凹部４２ｂを形成することにより、車輪を固定するためのハブボルト８ａの着脱が容易になり、製造工程における作業効率が向上すると共に、市場における補修作業を簡素化することができる。
　ここで、本実施形態では、前述した第１の実施形態と同様、熱間の親子鍛造によって、ハブ輪と内方部材（内輪部材）が成形されるが、図６（ａ）～（ｃ）に関しては前述した工程と同様であるため、その説明を省略する。
　そこで、図６（ｄ）に示す中間成形工程では、中間成形品４８の外周面形状に対応して凹凸が逆になったダイス内にセットした状態で、互いに同心に配置された押圧パンチとカウンターパンチとの間で、粗形品１４の軸方向両端面の中央部を押圧し、この径方向中央寄り部分の素材を径方向外方に移動させつつ、軸方向に移動させて中間成形品４８に成形する。ここでは、下側に配置するカウンターパンチを固定した状態のまま、上側に配置する押圧パンチを、このカウンターパンチに押し付ける。そして、粗形品１４の素材を移動させて、ダイスの内周面と押圧パンチおよびカウンターパンチの外周面とにより囲まれたキャビティ内に充満させ、軸方向一端面側（上部）に開口する円形凹部４９と、車輪取付フランジ部となるフランジ部１７と、軸方向他端面側（下部）に開口する円形凹部１８を有する軸状部５０に成形する。この中間成形品４８の軸状部５０は内輪部材となる。
　次に、（ｅ）に示す仕上げ成形工程では、中間成形品４８の円形凹部４９の深さを大きくしつつ、内周面を拡径して円形凹部５１とフランジ部５２を有する上部環状体（親部材）５３と、この上部環状体５３の内径下部に下部環状体（子部材）５４の上端部で接続され、さらにこの下部環状体５４の底部とからなるタワー型の親子鍛造品５５に成形される。また、同時に中間成形品４８の軸状部５０が軸方向に押し出され、外周面が内方部材の内側転走面となる軸状部５６を有する下部環状体５４に成形される。この仕上げ工程では、前述した（ｄ）の中間成形工程と同様、下側に配置するカウンターパンチを固定した状態のまま、上側に配置する押圧パンチを、このカウンターパンチに押し付けて中間成形品４８の素材を移動させて、ダイスの内周面と押圧パンチおよびカウンターパンチの外周面とにより囲まれたキャビティ内に充満させて行う。
　ここでは、ハブ輪となる上部環状体５３において、円形凹部５１の開口端部５１ａが押し出された素材のうち多くの部分がハブ輪のインナー側の外側転走面となるべき部分の上端を通って径方向外方に流動し、清浄度の低い中央寄り円柱状部分の素材がフランジ部５２となる。したがって、この仕上げ工程では、複列の外側転走面が形成される部分には、清浄度の高い中間円筒状部分の素材が多く存在する。
　また、内方部材となる下部環状体５４において、円形凹部５１の底部５１ｂが押し出された素材のうち多くの部分が内方部材の内側転走面となるべき部分の下端を通って径方向外方に流動し、清浄度の低い中央寄り円柱状部分の素材が外径部となる。したがって、この仕上げ工程では、内方部材の内側転走面が形成される部分には、清浄度の高い中間円筒状部分の素材が多く存在する。
　次に、熱間鍛造にて仕上げ成形品の表面に発生している酸化スケールを除去し、表面が滑らかにされた表面除去工程では、（ｆ）に示すショットブラスト加工にて表面が滑らかにされると共に、変質部（酸化スケール部）が適切に除去され、（ｇ）に示すように、仕上げ成形品（親子鍛造品）５５の上部環状体５３と下部環状体５４が切削分離され、各部材加工へと送られる。
　ここでは、（ｈ）に拡大して示すように、上部環状体５３と下部環状体５４の連結部が切断面５４ａ（クロスハッチングにて示す）となるため、精度および効率良く両者を分離することが可能となる。
　本発明に係る車輪用軸受装置のハブ輪および内方部材の製造方法では、ハブ輪となる上部環状体５３と内方部材となる下部環状体５４がタワー型の親子鍛造品５５に成形され、その後、表面除去工程で表面が滑らかにされると共に、変質部が除去され、上部環状体５３と下部環状体５４が切削分離されるため、従来の外方部材と内方部材を個別に鍛造する方法において外方部材の鍛造後に打抜いて廃棄していた隔壁部（打抜き部）を、本発明では、そのまま内方部材の素材として有効に利用して歩留まりを向上させて材料投入量の削減を図ると共に、介在物の影響による寿命低下を軽減し、かつ強度を向上させた車輪用軸受装置のハブ輪および内方部材の製造方法を提供することができる。
　その後、冷間鍛造工程に先立って、仕上げ成形品５５の表面に、冷間鍛造における金型との摩擦を低減する潤滑剤としてのリン酸塩被膜が表面にコーティングされる。
　次に、図７、８に示すように、分離された上部環状体５３が冷間鍛造されると共に、上部環状体５３と下部環状体５４が旋削工程を経て組立工程へと送られる。具体的には、図７（ａ）に示すように、上部環状体５３と下部環状体５４が切削分離され、（ｂ）に示すように、この上部環状体５３が冷間鍛造（冷間ロールフォーミング）にて成形される。図７（ａ）では、分離される下部環状体５４の形状を二点鎖線にて示す。この冷間鍛造品５７の成形形状は、ほとんど最終鍛造成形品に近い形状まで成形される。すなわち、フランジ部５８、複列の外側転走面５９、６０および車輪およびブレーキロータ等のパイロット部となる内径部３２とシールの嵌合部１１ａが、０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下の切削（旋削）代を残して冷間鍛造品５７に成形される。
　次に（ｃ）に示すように、冷間鍛造品５７の幅面をはじめ、フランジ部５８、複列の外側転走面５９、６０および内径部３２とシールの嵌合部１１ａが旋削加工により切削され、幅面をはじめ車輪取付フランジ８や内径部２ｃと嵌合部１１ａ、および所定の研削代を残した複列の外側転走面６１、６２を有する切削加工品６３に形成される。ここでは、車輪取付フランジ８にハブボルト（図示せず）が圧入される挿入孔８ｂが鍛造により打ち抜かれる。なお、車輪取付フランジ８にハブボルトの挿入孔８ｂをボーリング加工またはドリル・リーマ加工によって行っても良い。
　次に、（ｄ）に示すように、複列の外側転走面６１、６２およびシールの嵌合部１１ａが高周波熱処理による焼入れ焼き戻しによって表面硬さ５８ＨＲＣ以上、６４ＨＲＣ以下の硬化層３６、３６（クロスハッチングにて示す）が形成される。この硬化層３６は、（ｅ）に拡大して示すように、その硬化層深さが０．５ｍｍ以上、４ｍｍ以下に設定されている。これにより、外側転走面６１、６２の転がり疲労寿命を確保することができる。最後に、（ｆ）の前記複列の外側転走面６１、６２およびシールの嵌合部１１ａを研削および超仕上げ（スーパフィニッシュ）からなる研削工程を経て、組立工程へ送られる。
　図８（ａ）に示すように、上部環状体５３と下部環状体５４が切削分離され、（ｂ）に示すように、この下部環状体５４の軸状部５６をはじめ幅面や外周面が旋削加工により切削され、所定の研削代を残した小径段部となる軸状部６４と内側転走面６５とを有する切削加工品６６に形成されると共に、取付部４６に雌ねじ４６ａがタップ加工される。図８（ａ）では、分離される上部環状体５３の形状を二点鎖線にて示す。
　次に、（ｃ）に示すように、軸状部６４と内側転走面６５が高周波熱処理による焼入れ焼き戻しによって表面硬さ５０ＨＲＣ以上、６４ＨＲＣ以下に硬化処理される。この硬化層４０（クロスハッチングにて示す）は、（ｄ）に拡大して示すように、その硬化層深さが０．５ｍｍ以上、４ｍｍ以下に設定されている。これにより、内輪の嵌合部となる軸状部６４の耐フレッティング性が向上すると共に、内側転走面６５の転がり疲労寿命を確保することができる。最後に、（ｅ）の前記内側転走面６５を研削および超仕上げ（スーパフィニッシュ）からなる研削工程を経て、組立工程へ送られる。
　図５に戻って、本実施形態では、内方部材４１を構成する内輪４４は、図示はしないが、熱間鍛造工程、切削工程、熱処理工程および研削工程を経て形成され、この内輪４４を内輪部材４３の小径段部４３ｂに圧入後、この小径段部４３ｂの端部を塑性変形（ローリング加締）により形成した加締部４３ｆによって内輪４４が軸方向に固定される。
　図９は、本発明に係る車輪用軸受装置の第３の実施形態を示す縦断面図、図１０（ａ）～（ｈ）は、図９のハブ輪および内方部材の製造方法に係る前工程を示す工程図、図１１（ａ）～（ｅ）は、図９のハブ輪の製造方法に係る後工程を示す工程図、図１２（ａ）～（ｆ）は、図９の内輪の製造方法に係る後工程を示す工程図である。なお、前述した実施形態と同一部品同一部位あるいは同じ機能を有する部品や部位には同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。
　図９に示す車輪用軸受装置は第３世代と呼称される従動輪用であって、固定側部材となる内方部材６７と、回転側部材となるハブ輪（外方部材）６８、および両部材６７、６８間に転動自在に収容された複列の転動体３、３とを備えている。内方部材６７は、内輪部材６９と、この内輪部材６９に所定のシメシロを介して圧入された内輪４４とからなる。
　内輪部材６９は、外周に一方（インナー側）の内側転走面４ａと、この内側転走面４ａから軸方向に延びる円筒状の小径段部４ｂが形成されている。内輪４４は、外周に他方（アウター側）の内側転走面４４ａが形成され、内輪部材６９の小径段部４ｂに圧入固定されている。内輪部材６９はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０～０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼で形成され、内側転走面４ａから小径段部４ｂの外周面に亙って高周波焼入れによって表面硬さを５８～６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。
　ハブ輪６８は、アウター側の端部に車輪取付フランジ８を一体に有し、内周には、内輪部材６９の内側転走面４ａに対向するアウター側の外側転走面２ａと、内輪部材４４の内側転走面４４ａに対向するインナー側の外側転走面２ａが一体に形成されている。これら両転走面間に複列の転動体３、３が収容され、保持器９、９によって転動自在に保持されている。このハブ輪６８はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０～０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼で形成され、少なくとも複列の外側転走面２ａ、２ａが高周波焼入れによって表面硬さを５８～６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。
　ここで、本実施形態では、前述した第２の実施形態と同様、熱間の親子鍛造によって、ハブ輪と内方部材（内輪）が成形されるが、図１０（ａ）～（ｃ）に関しては前述した工程と同様であるため、その説明を省略する。
　そこで、図１０（ｄ）に示す据え込み工程では、中間成形品７０の外周面形状に対応して凹凸が逆になったダイス内にセットした状態で、互いに同心に配置された押圧パンチとカウンターパンチとの間で、粗形品１４の軸方向両端面の中央部を押圧し、この径方向中央寄り部分の素材を径方向外方に移動させつつ、軸方向に移動させて中間成形品７０に成形する。ここでは、下側に配置するカウンターパンチを固定した状態のまま、上側に配置する押圧パンチを、このカウンターパンチに押し付ける。そして、粗形品１４の素材を移動させて、ダイスの内周面と押圧パンチおよびカウンターパンチの外周面とにより囲まれたキャビティ内に充満させ、軸方向一端面側（上部）に開口する円形凹部７１と、車輪取付フランジ部となるフランジ部１７と、軸方向他端面側（下部）に開口する円形凹部１８を有する軸状部７２に成形する。この中間成形品７０の軸状部７２は内輪部材となる。
　次に、（ｅ）に示す仕上げ成形工程では、中間成形品７０の円形凹部７１の深さを大きくしつつ、内周面を拡径して円形凹部７３とフランジ部５２を有する上部環状体（親部材）７４と、この上部環状体７４の内径下部に下部環状体（子部材）７５の上端部で接続されるタワー型の親子鍛造品７６に成形される。また、同時に中間成形品７０の軸状部７２が軸方向に押し出され、外周面が内方部材の内側転走面となる軸状部７７と、円形凹部１８を打ち抜いて貫通孔２６を有する下部環状体７５に成形される。この仕上げ工程では、前述した（ｄ）の中間成形工程と同様、下側に配置するカウンターパンチを固定した状態のまま、上側に配置する押圧パンチを、このカウンターパンチに押し付けて中間成形品７０の素材を移動させて、ダイスの内周面と押圧パンチおよびカウンターパンチの外周面とにより囲まれたキャビティ内に充満させて行う。
　ここでは、ハブ輪となる上部環状体７４において、円形凹部７３の開口端部５１ａが押し出された素材のうち多くの部分がハブ輪のインナー側の外側転走面となるべき部分の上端を通って径方向外方に流動し、清浄度の低い中央寄り円柱状部分の素材がフランジ部５２となる。したがって、この仕上げ工程では、複列の外側転走面が形成される部分には、清浄度の高い中間円筒状部分の素材が多く存在する。
　また、内方部材（内輪）となる下部環状体７５において、中間成形品７０の円形凹部７１の底部７１ａが押し出された素材のうち多くの部分が内方部材の内側転走面となるべき部分の下端を通って径方向外方に流動し、清浄度の低い中央寄り円柱状部分の素材が外径部となる。したがって、この仕上げ工程では、内方部材の内側転走面が形成される部分には、清浄度の高い中間円筒状部分の素材が多く存在する。
　次に、熱間鍛造にて仕上げ成形品の表面に発生している酸化スケールを除去し、表面が滑らかにされた表面除去工程では、（ｆ）に示すショットブラスト加工にて表面が滑らかにされると共に、変質部（酸化スケール部）が適切に除去され、（ｇ）に示すように、仕上げ成形品（親子鍛造品）７６の上部環状体７４と下部環状体７５が鍛造分離され、各部材加工へと送られる。ここでは、（ｈ）に拡大して示すように、上部環状体７４と下部環状体７５の連結部が僅かな剪断面７５ａとなるため、精度および効率良く両者を分離することが可能となる。
　本発明に係る車輪用軸受装置のハブ輪および内方部材の製造方法では、ハブ輪となる上部環状体７４と内方部材となる下部環状体７５がタワー型の親子鍛造品７６に成形され、その後、表面除去工程で表面が滑らかにされると共に、変質部が除去され、上部環状体７４と下部環状体７５が鍛造分離されるため、従来の外方部材と内方部材を個別に鍛造する方法において外方部材の鍛造後に打抜いて廃棄していた隔壁部（打抜き部）を、本発明では、そのまま内方部材の素材として有効に利用して歩留まりを向上させて材料投入量の削減を図ると共に、介在物の影響による寿命低下を軽減し、かつ強度を向上させた車輪用軸受装置のハブ輪および内方部材の製造方法を提供することができる。
　次に、図１１、１２に示すように、分離された上部環状体７４と下部環状体７５が、それぞれ旋削工程、冷間鍛造（冷間ロールフォーミング）を経て組立工程へと送られる。具体的には、図１１（ａ）に示すように、上部環状体７４と下部環状体７５が鍛造分離され、（ｂ）に示すように、上部環状体７４の幅面をはじめフランジ部５２と円形凹部７３が旋削加工により切削され、幅面をはじめ車輪取付フランジ８や内径部２ｃと嵌合部１１ａ、および所定の研削代を残した複列の外側転走面２ａ、２ａを有する切削加工品７８に形成される。ここでは、車輪取付フランジ８にハブボルト（図示せず）が圧入される挿入孔８ｂが鍛造により打ち抜かれる。なお、車輪取付フランジ８にハブボルトの挿入孔８ｂをボーリング加工またはドリル・リーマ加工によって行っても良い。
　次に、（ｃ）に示すように、複列の外側転走面２ａ、２ａおよびシールの嵌合部１１ａが高周波熱処理による焼入れ焼き戻しによって表面硬さ５８ＨＲＣ以上、６４ＨＲＣ以下の硬化層３６、３６（クロスハッチングにて示す）が形成される。この硬化層３６は、（ｄ）に拡大して示すように、その硬化層深さが０．５ｍｍ以上、４ｍｍ以下に設定されている。これにより、外側転走面２ａ、２ａの転がり疲労寿命を確保することができる。最後に、（ｅ）の前記複列の外側転走面２ａ、２ａおよびシールの嵌合部１１ａを研削および超仕上げ（スーパフィニッシュ）からなる研削工程を経て、組立工程へ送られる。
　図１２（ａ）に示すように、上部環状体７４と下部環状体７５が鍛造分離され、（ｂ）に示すように、この下部環状体７５の内側転走面７９と内径面８０が冷間鍛造（冷間ロールフォーミング）により成形され、その後、（ｃ）に示すように、所定の研削代を残した状態で、幅面をはじめ内側転走面８１と内径面８２とを有する切削加工品８３に形成される。図１２（ａ）では、鍛造分離される上部環状体７４の形状を二点鎖線にて示す。
　次に、（ｄ）に示すように、幅面をはじめ内側転走面８１と内径面８２が高周波熱処理による焼入れ焼き戻しによって表面硬さ５８ＨＲＣ以上、６４ＨＲＣ以下に硬化処理される。この硬化層４０（クロスハッチングにて示す）は、（ｅ）に拡大して示すように、その硬化層深さが０．５ｍｍ以上、４ｍｍ以下に設定されている。これにより、内側転走面８１の転がり疲労寿命を確保することができる。最後に、（ｆ）の幅面をはじめ内径面８２が研削されると共に、内側転走面８１が研削および超仕上げ（スーパフィニッシュ）からなる研削工程を経て、組立工程へ送られる。
　図１３は、本発明に係る車輪用軸受装置の第４の実施形態を示す縦断面図、図１４（ａ）～（ｈ）は、図１３のハブ輪および内方部材の製造方法に係る前工程を示す工程図、図１５（ａ）～（ｅ）は、図１３のハブ輪の製造方法に係る後工程を示す工程図、図１６（ａ）～（ｆ）は、図１３の内輪の製造方法に係る後工程を示す工程図、図１７（ａ）～（ｆ）は、図１３の内輪部材の製造方法に係る後工程を示す工程図である。なお、前述した実施形態と同一部品同一部位あるいは同じ機能を有する部品や部位には同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。
　図１３に示す車輪用軸受装置は第３世代と呼称される従動輪用であって、固定側部材となる内方部材８４と、回転側部材となるハブ輪（外方部材）８５、および両部材８４、８５間に転動自在に収容された複列の転動体３、３とを備えている。内方部材８４は、内輪部材８６と、この内輪部材８６に所定のシメシロを介して圧入された内輪４４とからなる。
　内輪部材８６は、外周に一方（インナー側）の内側転走面８６ａと、この内側転走面８６ａから軸方向に延びる円筒状の小径段部８６ｂと、内側転走面８６ａの外径側から径方向外方に延びる車体取付フランジ６が一体に形成されている。内輪４４は、外周に他方（アウター側）の内側転走面４４ａが形成され、内輪部材８６の小径段部８６ｂに圧入され、この小径段部８６ｂの端部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部８６ｃによって軸方向に固定されている。内輪部材８６はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０～０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼で形成され、内側転走面８６ａから小径段部８６ｂの外周面に亙って高周波焼入れによって表面硬さを５０～６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。
　ハブ輪８５は、アウター側の端部に車輪取付フランジ８を一体に有し、内周に内輪４４の内側転走面４４ａに対向するアウター側の外側転走面２ａと、内輪部材８６の内側転走面８６ａに対向するアウター側の外側転走面８５ａが一体に形成されている。これら両転走面間に複列の転動体３、３が収容され、保持器９、８７によって転動自在に保持されている。このハブ輪８５はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０～０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼で形成され、少なくとも複列の外側転走面２ａ、８５ａが高周波焼入れによって表面硬さを５８～６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。
　本実施形態では、アウター側の転動体３のピッチ円直径ＰＣＤｏがインナー側の転動体３のピッチ円直径ＰＣＤｉよりも大径に設定されている。そして、複列の転動体３、３のサイズは同じであるが、ピッチ円直径ＰＣＤｏ、ＰＣＤｉの違いにより、アウター側の転動体３の個数がインナー側の転動体３の個数よりも多く設定されている。これにより、有効に軸受スペースを活用してインナー側に比べアウター側部分の軸受剛性を増大させることができ、軸受の長寿命化を図ることができる。
　ここで、本実施形態では、前述した第３の実施形態と同様、熱間の親子鍛造によって、ハブ輪と内方部材が成形されるが、図１４（ａ）～（ｃ）に関しては前述した工程と同様であるため、その説明を省略する。
　そこで、図１４（ｄ）に示す中間成形工程では、中間成形品８８の外周面形状に対応して凹凸が逆になったダイス内にセットした状態で、互いに同心に配置された押圧パンチとカウンターパンチとの間で、粗形品１４の軸方向両端面の中央部を押圧し、この径方向中央寄り部分の素材を径方向外方に移動させつつ、軸方向に移動させて中間成形品８８に成形する。ここでは、下側に配置するカウンターパンチを固定した状態のまま、上側に配置する押圧パンチを、このカウンターパンチに押し付ける。そして、粗形品１４の素材を移動させて、ダイスの内周面と押圧パンチおよびカウンターパンチの外周面とにより囲まれたキャビティ内に充満させ、軸方向一端面側（上部）に開口する円形凹部８９と、車輪取付フランジ部となるフランジ部１７と、軸方向他端面側（下部）に開口する円形凹部１８を有する軸状部９０に成形する。この中間成形品８８の軸状部９０は内方部材（内輪部材と内輪）となる。
　次に、（ｅ）に示す仕上げ成形工程では、中間成形品８８の円形凹部８９の深さを大きくしつつ、内周面を拡径して円形凹部９１とフランジ部５２を有する上部環状体（親部材）９２と、この上部環状体９２の内径下部に下部環状体９３の上端部で接続されるタワー型の親子鍛造品９４に成形される。また、同時に中間成形品８８の軸状部９０が軸方向に押し出され、内輪となる軸状部９３ａと内輪部材となる軸状部９３ｂおよび円形凹部１８を打ち抜いて貫通孔２６を有する下部環状体９３に成形される。この仕上げ工程では、前述した（ｄ）の中間成形工程と同様、下側に配置するカウンターパンチを固定した状態のまま、上側に配置する押圧パンチを、このカウンターパンチに押し付けて中間成形品８８の素材を移動させて、ダイスの内周面と押圧パンチおよびカウンターパンチの外周面とにより囲まれたキャビティ内に充満させて行う。
　ここでは、ハブ輪となる上部環状体９２において、円形凹部９１の開口端部５１ａが押し出された素材のうち多くの部分がハブ輪のインナー側の外側転走面となるべき部分の上端を通って径方向外方に流動し、清浄度の低い中央寄り円柱状部分の素材がフランジ部５２となる。したがって、この仕上げ工程では、複列の外側転走面が形成される部分には、清浄度の高い中間円筒状部分の素材が多く存在する。
　また、内方部材となる下部環状体９３において、中間成形品８８の円形凹部７１の底部８９ａが押し出された素材のうち多くの部分が内方部材の内側転走面となるべき部分の下端を通って径方向外方に流動し、清浄度の低い中央寄り円柱状部分の素材が外径部となる。したがって、この仕上げ工程では、内方部材の内側転走面が形成される部分には、清浄度の高い中間円筒状部分の素材が多く存在する。
　次に、熱間鍛造にて仕上げ成形品の表面に発生している酸化スケールを除去し、表面が滑らかにされた表面除去工程では、（ｆ）に示すショットブラスト加工にて表面が滑らかにされると共に、変質部（酸化スケール部）が適切に除去され、（ｇ）に示すように、仕上げ成形品（親子鍛造品）９４の上部環状体９２と下部環状体９３が鍛造分離され、各部材加工へと送られる。ここでは、（ｈ）に拡大して示すように、上部環状体９２と軸状部９３ａの連結部が僅かな剪断面７５ａとなると共に、軸状部９３ａと軸状部９３ｂの連結部が切断面９３ｃとなるため、精度および効率良く各部材を分離することが可能となる。
　次に、図１５～１７に示すように、分離された上部環状体９２と下部環状体９３が、それぞれ旋削工程、冷間鍛造（冷間ロールフォーミング）を経て組立工程へと送られる。具体的には、図１５（ａ）に示すように、上部環状体９２と下部環状体９３が鍛造分離され、（ｂ）に示すように、上部環状体９２の幅面をはじめフランジ部５２と円形凹部９１が旋削加工により切削され、車輪取付フランジ８や内径部２ｃと嵌合部１１ａ、および所定の研削代を残した複列の外側転走面９５ａ、９５ｂを有する切削加工品９５に形成される。ここでは、車輪取付フランジ８にハブボルト（図示せず）が圧入される挿入孔８ｂが鍛造により打ち抜かれる。なお、車輪取付フランジ８にハブボルトの挿入孔８ｂをボーリング加工またはドリル・リーマ加工によって行っても良い。
　次に、（ｃ）に示すように、複列の外側転走面９５ａ、９５ｂおよびシールの嵌合部１１ａが高周波熱処理による焼入れ焼き戻しによって表面硬さ５８ＨＲＣ以上、６４ＨＲＣ以下の硬化層３６、３６（クロスハッチングにて示す）が形成される。この硬化層３６は、（ｄ）に拡大して示すように、その硬化層深さが０．５ｍｍ以上、４ｍｍ以下に設定されている。これにより、外側転走面９５ａ、９５ｂの転がり疲労寿命を確保することができる。最後に、（ｅ）の前記複列の外側転走面２ａ、９５ｂおよびシールの嵌合部１１ａを研削および超仕上げ（スーパフィニッシュ）からなる研削工程を経て、組立工程へ送られる。
　図１６（ａ）に示すように、上部環状体９２と下部環状体９３が鍛造分離され、（ｂ）に示すように、この下部環状体９３の軸状部９３ａの内側転走面７９と内径面８０が冷間鍛造（冷間ロールフォーミング）により成形され、その後、（ｃ）に示すように、所定の研削代を残した状態で、幅面をはじめ内側転走面８１と内径面８２とを有する切削加工品８３に形成される。
　次に、（ｄ）に示すように、幅面をはじめ内側転走面８１と内径面８２が高周波熱処理による焼入れ焼き戻しによって表面硬さ５８ＨＲＣ以上、６４ＨＲＣ以下に硬化処理される。この硬化層４０（クロスハッチングにて示す）は、（ｅ）に拡大して示すように、その硬化層深さが０．５ｍｍ以上、４ｍｍ以下に設定されている。これにより、内側転走面８１の転がり疲労寿命を確保することができる。最後に、（ｆ）の幅面をはじめ内径面８２が研削されると共に、内側転走面８１が研削および超仕上げ（スーパフィニッシュ）からなる研削工程を経て、組立工程へ送られる。
　一方、図１７（ａ）に示すように、下部環状体９３を構成する軸状部９３ａと軸状部９３ｂが切削分離され、（ｂ）に示すように、この軸状部９３ｂの内側転走面９６と車体取付フランジ９７および小径段部９８が冷間鍛造（冷間ロールフォーミング）により成形され、その後、（ｃ）に示すように、所定の研削代を残した状態で、幅面をはじめ内側転走面９６ａと車体取付フランジ６および小径段部９８ａを有する切削加工品９９に形成される。ここでは、車体取付フランジ６に車体取付ボルト（図示せず）が螺合される雌ねじ６ｂの下孔が鍛造により打ち抜かれた後に雌ねじ６ｂが形成される。なお、車体取付フランジ６に車体取付ボルトの雌ねじ６ｂの下孔をボーリング加工またはドリル・リーマ加工によって行っても良い。
　次に、（ｄ）に示すように、幅面をはじめ内側転走面９６ａと小径段部９８ａが高周波熱処理による焼入れ焼き戻しによって表面硬さ５０ＨＲＣ以上、６４ＨＲＣ以下に硬化処理される。この硬化層４０（クロスハッチングにて示す）は、（ｅ）に拡大して示すように、その硬化層深さが０．５ｍｍ以上、４ｍｍ以下に設定されている。これにより、内側転走面９６ａの転がり疲労寿命を確保することができる。最後に、（ｆ）の幅面をはじめ小径段部９８ａが研削されると共に、内側転走面９６ａが研削および超仕上げ（スーパフィニッシュ）からなる研削工程を経て、組立工程へ送られる。
　以上、本発明の実施の形態について説明を行ったが、本発明はこうした実施の形態に何等限定されるものではなく、あくまで例示であって、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々なる形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。
　本発明に係る車輪用軸受装置のハブ輪は、一端部に車輪取付フランジを一体に有し、車輪取付フランジの基部からインナー側に突き出た軸部の外周に一方の内側転走面と、この内側転走面から肩部を介して軸方向に延びる円筒状の小径段部が形成された第３世代構造の車輪用軸受装置のハブ輪に適用できる。
１、４１、６７、８４　内方部材
２、４２、６８、８５　ハブ輪
２ａ、２ｂ、３０、３１、３４、３５、５９、６０、６１、６２、７６、８５ａ、９５ａ、９５ｂ　外側転走面
２ｃ、３２　内径部
３　転動体
４　第１の内輪部材
４ａ、５ａ、３８、４３ａ、４４ａ、６５、７９、８１、８６ａ、９６、９６ａ　内側転走面
４ｂ、４３ｂ、８６ｂ、９８、９８ａ　小径段部
４ｃ　加締部
５　第２の内輪部材
６、９７　車体取付フランジ
６ａ　車体取付フランジのアウター側の基部
６ｂ　雌ねじ
７　パイロット部
８　車輪取付フランジ
８ａ　ハブボルト
８ｂ　挿入孔
８ｃ　リブ
９、１０、８７　保持器
１１　シール
１１ａ、１１ｂ　シールの嵌合部
１２　円柱状鋼材
１３　据え込み加工品
１４　粗形品
１４ａ　凹部
１４ｂ　厚肉環状部
１４ｃ、１９、２５、３７、５０、５６、６４、７２、７７、９３ａ、９３ｂ　軸状部
１５、４８、７０　中間成形品
１６、１８、２０、４９、５１、７１、７３、９１　円形凹部
１７、２１、２９、５２、５８　フランジ部
２２、５３、７４、９２　上部環状体
２３、５４、７５、９３　下部環状体
２３ａ、７５ａ　剪断面
２４、５５、７６、９４　親子鍛造品
２６　貫通孔
２７　円形凹部の底部
２８、５７　冷間鍛造品
３３、３９、６３、６６、７８、８３、９５、９９　切削加工品
３６、４０　硬化層
４２ａ、４３ｃ　段部
４２ｂ　環状凹部
４２ｃ　テーパ面
４２ｄ　外周面
４３　内輪部材
４３ｄ　カウンタ部
４３ｅ　肩部
４４　内輪
４５　凹所
４６　取付部
４６ａ　ボルト孔（雌ねじ）
４７　固定ボルト
５１ａ　円形凹部の開口端部
５１ｂ　円形凹部の底部
５４ａ　切断面
８０、８２　内径面
１０１　素材
１０２　前段階中間素材
１０３　金属材料
１０４　第二前段階中間素材
１０５、１０６　隔壁部
１０７、１０８　円形凹部
１０９　取付部
１１０　バリ
１１１　外方部材
１１１ａ　外側転走面
１１２　予備後段階中間素材
１１３　後段階中間素材
１１４　金属材料
１１５　最終中間素材
１２０　円柱状鋼材
１２１　据込み加工品
１２２　皿状の窪み
１２３　予備成形品
１２４　上部肉厚環状体
１２５　肉厚環状体
１２６　肉厚環状体の底部
１２９、１３２、１３３　親子鍛造品
１３０、１３４　アウターレース素形品
１３１、１３５　インナーレース素形品
ＰＣＤｏ　アウター側の転動体のピッチ円直径
ＰＣＤｉ　インナー側の転動体のピッチ円直径

Claims (7)

  1. 　アウター側の端部に車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一体に有し、内周に複列の外側転走面が形成されたハブ輪と、
    　外周に前記複列の外側転走面に対向する内側転走面がそれぞれ形成された内方部材と、
    　この内方部材と前記ハブ輪の両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体とを備えた車輪用軸受装置のハブ輪および内方部材の製造方法において、
    　円柱状鋼材を熱間成形温度に加熱し、上型と下型間で据え込み加工により拡径して据え込み加工品とし、この据え込み加工品が、上部環状体およびこの上部環状体の内径下部に外周上端部で接続された下部環状体からなるタワー型の親子鍛造品に成形され、この親子鍛造品を、前記上部環状体と下部環状体に分離することにより、前記ハブ輪と内方部材の仕上げ加工品とすることを特徴とする車輪用軸受装置のハブ輪および内方部材の製造方法。
  2. 　据え込み加工品を、前記粗形品の外周面形状に対応する金型を用いて前方押出しを行い、上部に浅い皿状の凹部と、厚肉環状部および軸状部を有する粗形品に成形する粗成形工程と、
    　中間成形品の外周面形状に対応して凹凸が逆になったダイス内にセットした状態で、互いに同心に配置された押圧パンチとカウンターパンチとの間で、前記粗形品の軸方向両端面の中央部を押圧し、この径方向中央寄り部分の素材を径方向外方に移動させつつ、軸方向に移動させて前記ダイスの内周面と押圧パンチおよびカウンターパンチの外周面とにより囲まれたキャビティ内に充満させ、軸方向一端面側に開口する円形凹部と、前記車輪取付フランジ部となるフランジ部と、軸方向他端面側に開口する円形凹部を有する軸状部に成形する中間成形工程と、
    　前記中間成形品の一端側の円形凹部の深さを大きくしつつ、内周面を拡径して上部環状体に成形すると同時に、前記中間成形品の軸状部を軸方向に押し出し、外周面が前記内方部材の内側転走面となる軸状部と、他端側の円形凹部を打ち抜いて貫通孔を有する下部環状体に成形する仕上げ成形工程と、を備えている請求項１に記載の車輪用軸受装置のハブ輪および内方部材の製造方法。
  3. 　前記下部環状体の貫通孔にサポートポンチを挿入した状態で、セパレートポンチを前記上部環状体の円形凹部の底部のほぼ全面を押圧して、当該上部環状体と下部環状体との間を剪断する請求項１または２に記載の車輪用軸受装置のハブ輪および内方部材の製造方法。
  4. 　前記複列の転動体のうちアウター側の転動体のピッチ円直径がインナー側の転動体のピッチ円直径ＰＣＤｉよりも小径に設定されている請求項１に記載の車輪用軸受装置のハブ輪および内方部材の製造方法。
  5. 　前記ハブ輪の複列の外側転走面が熱間鍛造後に冷間鍛造によって成形されている請求項１に記載の車輪用軸受装置のハブ輪および内方部材の製造方法。
  6. 　前記内方部材が、外周に前記複列の外側転走面の一方に対向する内側転走面が形成された内輪部材と、この内輪部材に圧入され、外周に前記複列の外側転走面の他方に対向する内側転走面が形成された内輪とからなり、前記内方部材のインナー側の端部に車体に取り付けられるための車体取付フランジまたは取付部が一体に形成されている請求項１に記載の車輪用軸受装置のハブ輪および内方部材の製造方法。
  7. 　前記内輪部材と内輪のうち少なくとも一方が熱間鍛造後に冷間鍛造によって成形されている請求項６に記載の車利用軸受装置のハブ輪および内方部材の製造方法。
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