WO2019163982A1 - 揺動加工装置、ハブユニット軸受の製造方法および自動車の製造方法 - Google Patents

Abstract

凹球面部（３６）の外周縁に全周にわたり対向する環状凹部（５２）を有する油受け（２０）と、筒状に構成され、軸方向片端部が、環状凹部（５２）の径方向内側に隣接する部分に回転自在に支持され、かつ、軸方向他端部が、シャフト付球面座（１８）の軸方向片端側部分に回転自在に支持されたカバー（２１）とを設ける。

Description

揺動加工装置、ハブユニット軸受の製造方法および自動車の製造方法

　本発明は、たとえば、軸部材の軸方向端部に設けられた円筒部を径方向外方に塑性変形させてなるかしめ部を形成するために使用可能な、揺動加工装置に関する。
　本願は、２０１８年２月２６日に出願された特願２０１８－０３２４８７号、２０１８年３月２２日に出願された特願２０１８－０５４０１８号、及び２０１９年２月５日に出願された特願２０１９－０１８４５８号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

　自動車の車輪は、たとえば図１３に示すようなハブユニット軸受１００により、懸架装置に対して回転自在に支持されている。

　ハブユニット軸受１００は、使用時に懸架装置を構成するナックル１０１に結合固定されて回転しない外輪１０２と、使用時に車輪を構成するホイール１０３、およびディスク、ドラムなどの制動用回転体１０４が支持固定され、これらホイール１０３および制動用回転体１０４とともに回転するハブ１０５と、複数個の転動体１０６とを備えている。

　外輪１０２は、複列の外輪軌道１０７ａ、１０７ｂと、静止フランジ１０８とを備える。複列の外輪軌道１０７ａ、１０７ｂは、外輪１０２の軸方向中間部内周面にそれぞれ形成されている。静止フランジ１０８は、外輪１０２の軸方向中間部に、径方向外側に向けて突出するように形成されており、円周方向複数箇所に、ねじ孔である支持孔１０９を有する。外輪１０２は、ナックル１０１に形成された通孔１１０を挿通したボルト１１１を、静止フランジ１０８の支持孔１０９に軸方向内側から螺合しさらに締め付けることで、ナックル１０１に結合固定されている。

　ハブ１０５は、外輪１０２の径方向内側に外輪１０２と同軸に配置されており、複列の内輪軌道１１２ａ、１１２ｂと、回転フランジ１１３とを備える。複列の内輪軌道１１２ａ、１１２ｂは、ハブ１０５の外周面のうち、複列の外輪軌道１０７ａ、１０７ｂに対向する部分に形成されている。回転フランジ１１３は、ハブ１０５のうち、外輪１０２の軸方向外端部よりも軸方向外側に位置する部分に、径方向外側に向けて突出するように形成されており、円周方向複数箇所に取付孔１１４を有する。スタッド１１５の基端寄り部分に形成されたセレーション部を、回転フランジ１１３の取付孔１１４に圧入するとともに、スタッド１１５の中間部を、制動用回転体１０４に形成された通孔１１６に圧入することにより、ハブ１０５の回転フランジ１１３に制動用回転体１０４を結合固定している。さらに、スタッド１１５の先端部に形成された雄ねじ部を、ホイール１０３に形成された通孔１１７を挿通した状態で、雄ねじ部にナット１１８を螺合しさらに締め付けることにより、回転フランジ１１３に車輪を結合固定している。

　転動体１０６は、複列の外輪軌道１０７ａ、１０７ｂと複列の内輪軌道１１２ａ、１１２ｂとの間に、列ごとに複数個ずつ、それぞれ保持器１１９に保持された状態で、転動自在に配置されている。

　図示の例では、ハブ１０５を、軸方向外側（図１３の左側）の内輪軌道１１２ａを有するハブ本体１２０と、軸方向内側（図１３の右側）の内輪軌道１１２ｂを有する内輪１２１とを、互いに結合固定することにより構成している。具体的には、ハブ本体１２０の軸方向内端寄り部分に内輪１２１を外嵌した状態で、ハブ本体１２０の軸方向内端部に設けられた円筒部１２２の軸方向内端部を径方向外方に塑性変形させてなるかしめ部１２３により、内輪１２１の軸方向内端面を抑え付けることで、ハブ本体１２０と内輪１２１とを結合固定している。

　ハブ本体１２０の円筒部１２２の軸方向内端部を径方向外方に塑性変形させて（かしめ拡げて）、かしめ部１２３を形成する場合には、たとえば、揺動加工装置（揺動鍛造装置）の一種である揺動かしめ装置を使用することができる。図１４は、特開２００１－２４１４５０号公報に記載されている、揺動かしめ装置１２４を示している。

　揺動かしめ装置１２４は、先端部（図１４の下端部）に加工部１２５を有する押型１２６と、ハブ本体１２０を、このハブ本体１２０の中心軸を上下方向に向くように支持するためのホルダ１２７とを備える。円筒部１２２の軸方向内端部をかしめ拡げて、かしめ部１２３を形成する際には、ホルダ１２７を介してハブ本体１２０を上方に押圧しつつ、押型１２６をアクチュエータにより揺動回転させる。すなわち、押型１２６の中心軸を、ハブ本体１２０の中心軸に対して所定角度θだけ傾斜させた状態で、押型１２６を、ハブ本体１２０の中心軸を中心として回転させる。換言すれば、押型１２６の中心軸を、ハブ本体１２０の中心軸の回りで歳差運動による中心軸の軌跡の如く振れ回り運動させる。

　揺動かしめ装置１２４を使用して行う揺動かしめ加工によりかしめ部１２３を形成する際には、押型１２６の円周方向の一部が円筒部９の軸方向内端部を押圧することになり、かしめ部１２３への加工作業は部分的にかつ円周方向に連続して進行する。したがって、揺動かしめ加工によれば、一般的な鍛造プレスによりかしめ部１２３を形成する場合に比べて、加工に要する荷重を小さくできる。

特開２００１－２４１４５０号公報 特開２０１３－９１０６７号公報 国際公開第２００４／００１２４７号

　ただし、上述のような揺動かしめ装置１２４では、かしめ部１２３の加工中に、押型１２６に対して軸方向に大きな加工反力が加わる。これに対し、特開２０１３－１３２６７８号公報には、ハブユニット軸受のハブ本体の軸方向内端部にかしめ部を形成するためのものではないが、部分凸球面状の凸球面部（半球状部）と部分凹球面状の凹球面部（受け面）とを球面係合させることにより、揺動鍛造時に、押型（上型）に加わる加工反力を支承可能な、揺動鍛造装置の構造が開示されている。

　特開２０１３－１３２６７８号公報に記載の揺動鍛造装置では、押型の中心軸が、凹球面部の中心軸に対し所定角度だけ傾斜しているため、凹球面部の一部が、凸球面部から露出する。このため、球面係合部を強制潤滑し、この球面係合部から径方向外方に流出した（染み出した）潤滑油が、凹球面部から垂れ落ちて、被加工物の周辺環境に悪影響を及ぼす可能性がある。

　なお、国際公開第２００４／００１２４７号には、かしめ部の加工中に、外輪を回転させて、転動体を自転および公転させることにより、内輪軌道および外輪軌道に圧痕が形成されることを防止できる、揺動かしめ装置が記載されている。

　本発明は、例えば凸球面部と凹球面部との球面係合部から流出した潤滑油が、被加工物の周辺環境に悪影響を及ぼすことを防止できるなど、周辺環境の影響を軽減でき、揺動運動に対する適切な環境保護に有利な揺動加工装置の構造を実現することを目的としている。

　本発明の一態様において、揺動加工装置は、基準軸と、支持治具と、シャフト付球面座と、凹球面座と、カバーとを備える。前記支持治具は、被加工物を、前記基準軸と同軸になるように支持するためのものである。前記シャフト付球面座は、前記基準軸に対して傾斜した中心軸を有し、かつ、軸方向片端部に形成された加工部と、軸方向中間部に形成され、軸方向他端側を向いた部分球面状の凸球面部とを有する。前記凹球面座は、前記シャフト付球面座の軸方向他端側部分（前記シャフト付球面座のうち、前記凸球面部よりも軸方向他端側に位置する部分）を挿通した挿通孔と、前記凸球面部と球面係合した凹球面部とを有する。前記カバーは、前記凸球面部と前記凹球面部との球面係合部を潤滑する潤滑油が、前記被加工物の周辺環境に悪影響を及ぼすのを防止する。

　本発明の一態様において、揺動加工装置は、所定軸と交差する面を有し、ワークピースを支持する支持体と、前記支持体の前記面に対向して配され、前記ワークピースに対して揺動運動する揺動体と、前記所定軸周りに回転自在に配されるカバーであり、前記揺動体の揺動運動に伴って前記揺動体に対して相対的に前記所定軸周りに回転する前記カバーと、を備える。例えば、揺動加工装置において、基準軸に対して揺動体の軸が傾いて配されるとともに、その傾斜軸が基準軸周りに移動する。カバーの相対回転は、揺動運動に対する適切な環境保護に有利である。例えば、揺動運動における揺動体の姿勢変化に伴ってカバーターゲット領域の位置及び／又は面積が変化する。この場合でも、揺動体に対して相対回転するカバーによって、変化するターゲット領域が適切にカバーされる。例えば、カバーが前記所定軸周りに非対称な周壁を有することにより、揺動体の揺動運動に対して所定エリアが適切に保護される。追加的及び／又は代替的に、カバーは、カバー本体と、カバー本体の少なくとも１箇所に設けられ、揺動体の揺動運動に伴って揺動体に押される第１部材と、を有する、ことができる。この場合、揺動体の運動に基づき第１部材を介してカバーに力が付与される。一例において、この揺動体から受けた力によってカバーを回転させることができる。

　本発明の一態様において、ハブユニット軸受の製造方法の対象となるハブユニット軸受は、内周面に複列の外輪軌道を有する外輪と、外周面に複列の内輪軌道を有するハブと、前記複列の外輪軌道と前記複列の内輪軌道との間に、それぞれの列ごとに複数個ずつ、転動自在に配置された転動体とを備える。前記ハブは、内輪と、ハブ本体とを備える。前記内輪は、外周面に、前記複列の内輪軌道のうちの軸方向内側の内輪軌道を有する。前記ハブ本体は、軸方向中間部外周面に直接または他の部材を介して設けられた、前記複列の内輪軌道のうちの軸方向外側の内輪軌道と、前記軸方向外側の内輪軌道よりも軸方向内側に存在し、かつ、前記内輪を外嵌した円筒部と、前記円筒部の軸方向内端部から径方向外方に折れ曲がり、かつ、前記内輪の軸方向内端面を抑え付けるかしめ部とを有する。

　本発明の一態様におけるハブユニット軸受の製造方法では、上述のような揺動加工装置を使用して、前記かしめ部を形成する以前の前記ハブ本体の軸方向内端部に設けられた円筒部を、径方向外方に塑性変形させることで前記かしめ部を形成する。

　本発明の一態様において、自動車の製造方法の対象となる自動車は、ハブユニット軸受を備える。この自動車の製造方法では、前記ハブユニット軸受を、上述のようなハブユニット軸受の製造方法により製造する。

　上述のような本発明の揺動加工装置によれば、例えば凸球面部と凹球面部との球面係合部から流出した潤滑油が、被加工物の周辺環境に悪影響を及ぼすことが防止されるなど、周辺環境の影響を軽減することができる。また、本発明の揺動加工装置は、揺動運動に対する適切な環境保護に有利である。

図１は、本発明の実施の形態の第１例にかかる揺動加工装置（揺動鍛造装置）を示す略断面図である。 図２は、図１の要部拡大断面図である。 図３は、カバーの製造方法を説明するための断面図である。 図４は、本発明の効果を確認するために行ったシミュレーション結果を示す図である。 図５は、ベース板と押型との結合構造の別例を示す断面図である。 図６は、本発明の実施の形態の第２例にかかる揺動加工装置（揺動鍛造装置）を示す、要部拡大断面図である。 図７は、カバーを取り出して示す斜視図である。 図８は、本発明の実施の形態の第３例にかかる揺動加工装置（揺動鍛造装置）を示す、図２と同様の図である。 図９は、シャフト付球面座と、カバーおよび変換機構と、ガイドリングとを取り出して、かつ、変換機構の蓋部を取り外して示す、側面図である。 図１０は、カバーおよび変換機構と、ベース板とを取り出して示す、斜視図である。 図１１は、変換機構の蓋部を取り外して示す、図１０と同様の図である。 図１２は、変換機構の別例を示す模式図である。 図１３は、従来から知られている車輪支持用転がり軸受ユニットの１例を示す断面図である。 図１４は、揺動加工装置（揺動鍛造装置）の従来構造の１例を示す断面図である。

　［実施の形態の第１例］
　図１～図５は、本発明の実施の形態の第１例を示している。本例の揺動加工装置１５は、揺動鍛造装置であり、ハブ本体７の円筒部９の軸方向内端部を、軸方向外方に押し潰しつつ径方向外方に押し拡げるように塑性変形させて（かしめ拡げて）、かしめ部１０を形成する揺動かしめ加工に使用されるものである。

　なお、本例では、被加工物であるハブユニット軸受１のハブ３は、ハブ本体７の軸方向中間部外周面に、１対の内輪８ａ、８ｂを外嵌し、かつ、ハブ本体７の軸方向内端部に設けられた円筒部９の軸方向内端部を径方向外方に塑性変形させてなるかしめ部１０により、軸方向内側の内輪８ｂの軸方向内端面を抑え付けることにより構成されている。ただし、本例の対象となるハブユニット軸受１を、図１３に示したハブユニット軸受１００のように、軸方向中間部外周面に軸方向外側の外輪軌道を有するハブ本体と、１個の内輪とにより構成することもできる。

　また、ハブユニット軸受１では、転動体６として、円すいころを使用しているが、図１３に示したハブユニット軸受１００のように、玉を使用することもできる。

　なお、ハブユニット軸受１に関して、軸方向内側とは、ハブユニット軸受１を懸架装置に組みつけた状態での車両の幅方向中央側をいい、反対に、ハブユニット軸受１を懸架装置に組みつけた状態での車両の幅方向外側を、軸方向外側という。

　本例の揺動鍛造装置１５は、工場などの床面に載置され、揺動鍛造装置１５の運転中にも変位しないフレーム１６と、支持治具（支持体）１７と、シャフト付球面座（揺動体）１８と、凹球面座１９と、駆動機構３８と、外輪回転機構４３と、油受け２０と、カバー２１とを備える。また、揺動鍛造装置１５は、加工の基準となる基準軸Ｃを有する。本例では、基準軸Ｃは、上下方向を向いており、揺動鍛造装置１５の中央部に配置されている。

　支持治具１７は、ハブユニット軸受（ワークピース、被加工物）１を、このハブユニット軸受１の中心軸と基準軸Ｃとが同軸となるように、かつ、ハブユニット軸受１の軸方向外端部が下方を、同じく軸方向内端部が上方を、それぞれ向くように支持する。すなわち、支持治具１７は、上面に、ハブ本体７の軸方向外端部と、径方向のがたつきなく係合（嵌合）可能な支持凹部２２を有する。このような支持治具１７は、フレーム１６内の下部に、基準軸Ｃに沿った昇降を可能に設置された昇降台２３の上端部に支持されている。

　シャフト付球面座１８は、基準軸Ｃに対して傾斜した中心軸Ｏ_１８を有し、かつ、軸方向片端部（図１および図２の下端部）に形成された加工部１２と、軸方向中間部に形成され、軸方向他端側（図１および図２の上側）を向いた部分球面状の凸球面部２４とを有する。シャフト付球面座（揺動体）１８は、所定軸と交差する、支持治具１７の面に対向して配され、ワークピース（被加工物）１に対して揺動運動する。所定軸は、例えば、基準軸Ｃ、及び／又はカバー２１の中心軸（回転軸）である。

　なお、シャフト付球面座１８、並びに、シャフト付球面座１８を構成するシャフト本体２５、凸球面座、ベース板２７および押型１３に関して、軸方向片端側とは、加工部１２が形成された先端部の側であって、図１および図２の斜め左下側をいい、軸方向他端側とは、加工部１２が形成された先端部と反対側であって、図１および図２の斜め右上側をいう。

　基準軸Ｃに対するシャフト付球面座１８の中心軸Ｏ_１８の傾斜角度θは、１５度以上４５度以下であることが好ましく、１５度以上３０度以下であることがより好ましく、１５度以上１８度以下であることがさらに好ましい。例えば、傾斜角度θは、５、１０、１２、１４、１６、１８、２０、２５、３０、３５、４０、又は４５度にできる。本例では、傾斜角度θを、１５度としている。傾斜角度θを１５度以上とすることにより、円筒部９を軸方向外方に押し潰す方向の力、および、円筒部９を径方向外方に押し拡げる方向の力を適切な大きさに調整することができるとともに、円筒部９の外周面のうち、内輪８ｂの内周面と当接（嵌合）している部分の表面粗さを良好にできて、ハブユニット軸受１の耐久性の向上を図ることができる。また、傾斜角度θを３０度以下にすれば、かしめ部１０を揺動かしめ加工により形成する際に、このかしめ部１０の摩耗量を少なく抑えることができて、ハブユニット軸受１の耐久性の向上を図ることができる。傾斜角度θを１５度未満としたり、４５度より大きくしたりすることもできる。本発明の揺動鍛造装置を用いてハブユニット軸受１を製造する場合には、傾斜角度θを、１５度以上１８度以下とすることが、構造上好ましい。

　本例では、シャフト付球面座（揺動体）１８は、シャフト本体２５と、凸球面座２６と、ベース板２７と、押型（加工具）１３とを組み合わせることにより構成されている。

　シャフト本体２５は、軸部２８と、軸部２８の軸方向片端部外周面から径方向外方に突出したフランジ部２９と、軸方向片端面の中央部に形成された第１の位置決め凹部３０とを備える。

　凸球面座２６は、軸方向他端側の側面に形成された凸球面部２４と、軸方向片端側の側面に形成された嵌合凹部３１と、貫通孔３２とを備える。嵌合凹部３１は、シャフト本体２５のフランジ部２９を、径方向のがたつきなく内嵌可能となっている。貫通孔３２は、凸球面座２６の中心部を軸方向に貫通するように形成されており、シャフト本体２５の軸部２８の軸方向中間部（フランジ部２９が形成された部分の軸方向他端側に隣接する部分）を径方向のがたつきなく挿通可能となっている。

　ベース板２７は、軸方向他端側の側面に形成され、かつ、シャフト本体２５の第１の位置決め凹部３０と径方向のがたつきなく嵌合可能な第１の位置決め凸部３３と、軸方向片端側の側面に形成された第２の位置決め凸部３４とを有する。

　押型（加工具、揺動体）１３は、軸方向片端部に形成された加工部１２と、軸方向他端側の側面に形成され、かつ、ベース板２７の第２の位置決め凸部３４と径方向のがたつきなく嵌合可能な第２の位置決め凹部６６とを有する。すなわち、押型１３の軸方向片端側の側面の中央部に、円すい状の突出部５７を形成し、この突出部５７の周囲に断面円弧状の凹溝５８を、突出部５７の全周を囲むように形成することにより、加工部１２を構成している。押型（加工具、揺動体）１３は、所定軸と交差する、支持治具１７の面に対向して配され、ワークピース（被加工物）１に対して揺動運動する。

　シャフト本体２５と凸球面座２６とは、軸部２８の軸方向中間部を貫通孔３２に径方向のがたつきなく挿通または圧入し、かつ、フランジ部２９を嵌合凹部３１に径方向のがたつきなく内嵌することにより組み合わされる。また、ベース板２７と押型（加工具）１３とは、押型１３の第２の位置決め凹部６６にベース板２７の第２の位置決め凸部３４を径方向のがたつきなく内嵌し、押型１３に形成された円孔を挿通したボルトを、ベース板２７に形成したねじ孔に螺合するなどして結合固定される。本例では、本体部であるシャフト本体２５と凸球面座２６との組立体と、ベース板２７と押型１３との組立体とを、第１の位置決め凹部３０と第１の位置決め凸部３３とを凹凸係合し、かつ、ボルトなどの結合部材により結合することにより、シャフト付球面座１８を構成している。

　ただし、図５に示すように、ベース板２７ａと押型（加工具）１３ａとは、押型１３ａの基端部（軸方向他端部。図５の上端部）を、ベース板２７ａの軸方向片端側の側面に形成された保持凹部６７にがたつきなく内嵌し、押型１３ａに形成された円孔を挿通したボルトを、ベース板２７ａに形成したねじ孔に螺合するなどして結合固定しても良い。また、シャフト本体２５、凸球面座２６、ベース板２７、２７ａおよび押型１３、１３ａを結合固定する方法については、ボルトによる方法に限らず、たとえば、圧入や止め輪などにより結合固定することもできる。また、シャフト本体２５、凸球面座２６、ベース板２７および押型１３のうちの一部を一体に形成したり、シャフト付球面座１８全体を一体に形成したりすることもできる。

　凹球面座１９は、シャフト付球面座１８の軸方向中間部（シャフト本体２５の軸部２８のうち、凸球面座２６の凸球面部２４から軸方向他端側に突出した部分）を挿通するための挿通孔３５と、シャフト付球面座１８の凸球面部２４と球面係合する、部分球面状の凹球面部３６とを備える。本例では、凹球面座１９は、フレーム１６内の上下方向中間部に支持固定されている。

　本例では、シャフト付球面座１８の凸球面部２４と、凹球面座１９の凹球面部３６とを球面係合することにより、シャフト付球面座１８が基準軸Ｃを中心として揺動運動（揺動回転、公転）すること、および、シャフト付球面座１８が自身の中心軸Ｏ_１８を中心として姿勢変化（回転運動、自転）することを許容し、かつ、揺動鍛造を行う際に、シャフト付球面座１８に加わる加工反力を支承可能としている。なお、揺動鍛造装置１５の運転中、すなわち、後述する駆動機構３８により、シャフト付球面座１８が基準軸Ｃを中心として揺動運動している間、凸球面部２４と凹球面部３６との球面係合部は、凹球面部３６に形成された複数の吐出口から吐出される潤滑油により、強制潤滑される。

　本例では、凹球面座１９の挿通孔３５は、上方に向かうほど内径寸法が大きくなるテーパ孔となっている。また、フレーム１６のうち、凹球面座１９の挿通孔３５の上側に隣接する部分であって、シャフト付球面座１８の軸方向中間部が挿通した部分は、上方に向かうほど内径寸法が段階的に大きくなる段付孔３７となっている。挿通孔３５および段付孔３７の内径寸法は、シャフト付球面座１８が基準軸Ｃを中心として揺動運動する際に、挿通孔３５および段付孔３７の内周面と、シャフト付球面座１８の外周面とが干渉しないように規制されている。

　なお、本例において、フレーム１６のうち、凹球面座１９の挿通孔３５の上側に隣接する部分を段付孔３７としている理由は、加工を容易にするためである。本発明を実施する場合、フレーム１６のうち、凹球面座１９の挿通孔３５の上側に隣接する部分を、上方に向かうほど内径寸法が大きくなるテーパ孔とすることもできる。

　駆動機構３８は、シャフト付球面座１８の軸方向他端部に対し、このシャフト付球面座１８が基準軸Ｃを中心として揺動回転するための駆動力を付与するためのものである。駆動機構３８は、フレーム１６内の上端部に支持固定されており、かつ、シャフト付球面座１８のシャフト本体２５の軸部２８のうち、段付孔３７から上方に突出した軸方向他端部に、駆動力を付与可能に連結している。

　駆動機構３８は、回転体３９と、軸受４０とを備える。回転体３９は、フレーム１６内の上端部に、軸受装置４１を介して、基準軸Ｃを中心とする回転のみを可能に支持されている。また、回転体３９は、径方向中間部の円周方向１箇所位置に、上方に向かうほど径方向外方に向かう方向に傾斜した保持孔４２を有する。基準軸Ｃに対する保持孔４２の中心軸の傾斜角度は、基準軸Ｃに対するシャフト付球面座１８の中心軸Ｏ_１８の傾斜角度θと同じである。また、回転体３９には、この回転体３９を、基準軸Ｃを中心に回転駆動するためのモータ（図示省略）の出力部が、直接または減速機を介して接続されている。

　軸受４０は、保持孔４２の内周面と、シャフト付球面座１８の軸方向他端部外周面との間に設けられており、保持孔４２に対してシャフト付球面座１８の軸方向他端部を回転可能に支持している。なお、本例では、軸受４０として、自動調心ころ軸受を使用している。代替的に、ラジアル荷重およびアキシアル荷重を支承可能であれば、深溝玉軸受やアンギュラ玉軸受などの転がり軸受を使用することもできる。

　外輪回転機構４３は、ハブユニット軸受１の外輪２を回転駆動することにより、転動体６を自転および公転させ、かしめ部１０を形成することに伴って、外輪２に備えられた外輪軌道４ａ、４ｂおよびハブ３に備えられた内輪軌道５ａ、５ｂに圧痕が形成されることを防止するためのものである。外輪回転機構４３は、図示しない電動モータと、この電動モータにより回転駆動される駆動環４４と、この駆動環４４に対し若干の昇降を可能に、かつ、駆動環４４と同期した回転を可能に支持された駆動治具４５とを備える。具体的には、図示の例では、駆動環４４と駆動治具４５とを、ボールスプライン４８を介して組み合わせている。駆動環４４の上端部には、径方向内方に突出した内向フランジ部６８が設けられており、この内向フランジ部６８の下側面と駆動治具４５の上端面との間には、捩りコイルばね６９が挟持されている。このような構成により、駆動治具４５を、駆動環４４に対する上下方向変位を可能に支持することで、駆動治具４５の下端部を、外輪２の結合フランジ４６に結合可能としている。外輪回転機構４３は、外輪２の結合フランジ４６に係合した駆動治具４５を、駆動環４４を介して、電動モータにより回転駆動することで、外輪２を回転駆動可能に構成されている。なお、駆動環４４は、駆動環４４の周囲に、径方向内側から順に、ラジアル軸受４７と、断面Ｌ字形で全体が円環状のガイドリング４９と、油受け２０とを介して、フレーム１６に対し回転可能に支持されている。ただし、外輪回転機構４３は、上述の構成に限らず、外輪２を回転駆動することにより、転動体６を自転および公転させることができる限り、各種の構成を採用できる。

　油受け２０は、断面略Ｌ字形に構成されており、凹球面座１９の軸方向片端部（下端部）の周囲に支持固定された円筒部５０と、この円筒部５０の下端部から径方向内方に折れ曲がった円輪部５１とを備える。円輪部５１は、上面に、凹球面座１９の凹球面部３６の外周縁に全周にわたり対向する環状凹部５２を有する。したがって、シャフト付球面座１８の凸球面部２４と、凹球面座１９の凹球面部３６とを球面係合部を潤滑し、この球面係合部の外周縁部から流出した（染み出した）潤滑油の大部分は、凹球面部３６に沿って下方に移動し、この凹球面部３６の外周縁部から環状凹部５２内に垂れ落ちる。環状凹部５２内に垂れ落ちた潤滑油は、油受け２０に形成された図示しない通油孔から回収され、潤滑油流路を介して、再びノズルから凸球面部２４と凹球面部３６との球面係合部に供給される。

　カバー２１は、例えば、ゴム、合成樹脂、アルミニウム合金などの軽合金、炭素鋼などの鉄系金属、又は他の材料から形成できる。カバー２１は、円筒を斜めに切断した斜切円筒状（竹割形状）の覆い部（カバー本体）５３と、この覆い部５３の上端部から径方向内方に折れ曲がった内向フランジ部５４とを備える。覆い部（カバー本体）５３は、所定軸周りに非対称な周壁を有する。例えば、周壁は、所定軸周りの周方向の位置によって軸長さ（壁の高さ）が異なる。追加的及び／又は代替的に、覆い部（カバー本体）５３は、所定軸に垂直な第１仮想面に平行に配される軸端面と、所定軸に対して傾いた第２仮想面に平行に配される軸端面とを有する周壁を有する。このようなカバー２１を造る際には、まず、図３（Ｂ）に示すような、円筒部６１と、この円筒部６１の上端部から径方向内方に折れ曲がった内向フランジ部５４とを備えた筒状部材６２を造る。次いで、筒状部材６２の中心軸Ｏ_６２に直交する第１の仮想平面αに対し傾斜する第２の仮想平面βに沿って円筒部６１を切断することにより、カバー２１を得る。第１の仮想平面αに対する第２の仮想平面βの傾斜角度φは、基準軸Ｃに対するシャフト付球面座１８の中心軸Ｏ_１８の傾斜角度θ（図１参照）と同じにする。なお、揺動鍛造装置１５への取付状態においては、筒状部材６２の中心軸Ｏ_６２（カバー２１の中心軸Ｏ_２１）は、シャフト付球面座１８の中心軸Ｏ_１８と同軸に配置される。したがって、揺動鍛造装置１５への取付状態においては、内向フランジ部５４の軸方向他側面が、シャフト付球面座１８の中心軸Ｏ_１８に直交する第１の仮想平面α_１上に存在するとともに、覆い部５３の下側面が、基準軸Ｃに直交する第２の仮想平面β_１上に存在する。

　カバー２１は、内向フランジ部５４の径方向内端部を、シャフト付球面座１８のベース板２７の外周面に、４点接触型の玉軸受などのラジアル転がり軸受である、転がり軸受５５を介して回転自在に支持している。また、カバー２１の覆い部５３の下端面を、複数個のラジアル転がり軸受６０を介して、被加工物であるハブユニット軸受１の周囲に配置され、かつ、フレーム１６に支持されたガイドリング４９の上面に載置している。すなわち、ガイドリング４９の上端部に、複数個のラジアル転がり軸受６０の内輪を、それぞれの中心軸を、基準軸Ｃを中心とする放射方向に配置した状態で、基準軸Ｃを中心とする円周方向に関して等間隔に支持している。そして、カバー２１の覆い部５３の下端面を、複数個のラジアル転がり軸受６０の外輪の上面（外輪の外周面のうちの上側部分）に載置している。これにより、かしめ部１０の加工中に、ガイドリング４９の上面と、カバー２１の軸方向片端部との相対回転が自在となっている。

　本例の揺動鍛造装置１５により、ハブ本体７の軸方向内端部にかしめ部１０を形成する際には、まず、かしめ部１０を形成する前のハブ本体７と、ハブユニット軸受１を構成する他の部品とを組み立てた状態で、ハブ本体７の中心軸と基準軸Ｃとが同軸となるように、かつ、ハブユニット軸受１の軸方向外端部が下方を、同じく軸方向内端部が上方を向くように、支持治具１７によりハブ本体７を径方向のがたつきなく支持する。

　次いで、昇降台２３を上昇させることにより、シャフト付球面座１８の加工部１２のうち、凹溝５８の円周方向一部を、ハブ本体７の軸方向内端部に設けられた円筒部９の軸方向内端部の円周方向一部に押し付ける。これとともに、外輪２の結合フランジ４６に駆動治具４５を係合させる。

　次に、基準軸Ｃを中心として回転体３９を回転させることに基づき、シャフト付球面座１８を、基準軸Ｃを中心として揺動回転させる。この際、シャフト付球面座１８は、加工部１２ａの凹溝５８と円筒部９の軸方向内端部との接触部に作用する摩擦力に基づいて、自身の中心軸Ｏ_１８を中心として回転（自転）する。また、この際、凸球面部２４と凹球面部３６との球面係合部を、凹球面部３６に形成された複数の吐出口から吐出した潤滑油により、強制的に潤滑させている。シャフト付球面座１８を揺動回転させることにより、円筒部９の円周方向一部分に、軸方向外側かつ径方向外側に向いた荷重を加えつつ、この荷重を加える部分を円周方向に関して連続的に変化させることで、円筒部９の軸方向内端部を徐々に塑性変形させてかしめ部１０を形成する。特に、動鍛造によってかしめ部１０を形成する際のシャフト付球面座１８の揺動角度（傾斜角度θ）を１５度以上３０度以下に設定すれば、この揺動鍛造を行う際の最大加工荷重を低く抑えられる。

　本例の揺動鍛造装置１５では、かしめ部１０の加工中に、ハブユニット軸受１の軸方向内端部や、このハブユニット軸受１の周囲に存在する、外輪回転機構４３、ラジアル軸受４７およびガイドリング４９の上端部が、カバー２１により覆われている。したがって、凸球面部２４と凹球面部３６との球面係合部を強制潤滑し、この球面係合部の外周縁部から流出した（染み出した）潤滑油の一部が垂れ落ちた場合でも、この潤滑油が、ハブユニット軸受１の軸方向内端部や、外輪回転機構４３、ラジアル軸受４７およびガイドリング４９の上端部に付着することを、カバー２１により防止することができる。すなわち、潤滑油によって、ハブユニット軸受１の周辺環境に悪影響が及ぶことを防止することができる。

　なお、凹球面部３６から垂れ落ちた潤滑油は、カバー２１の外周面により、油受け２０の環状凹部５２内に案内され、通油孔から回収される。揺動鍛造装置１５において、基準軸に対して揺動体（シャフト付球面座１８、押型１３（１３ａ））の軸が傾いて配されるとともに、その傾斜軸が基準軸周りに移動する。カバー２１の相対回転は、揺動運動に対する適切な環境保護に有利である。例えば、揺動運動におけるシャフト付球面座（揺動体）１８の姿勢変化に伴ってカバーターゲット領域の位置及び／又は面積が変化する。この場合でも、シャフト付球面座（揺動体）１８に対して相対回転するカバー２１によって、変化するターゲット領域が適切にカバーされる。カバー２１が所定軸周りに非対称な周壁５３を有することにより、シャフト付球面座（揺動体）１８の揺動運動に対して所定エリアが適切に保護される。

　また、本例では、カバー２１の内向フランジ部５４の径方向内端部を、シャフト付球面座１８のベース板２７の外周面に、転がり軸受５５を介して回転自在に支持し、かつ、カバー２１の軸方向片端部を、ガイドリング４９の上面に、複数個のラジアル転がり軸受６０を介して回転自在に載置している。このため、シャフト付球面座１８の揺動回転に伴って、カバー２１を円滑に回転させることができる。すなわち、かしめ部１０の加工中、常に、シャフト付球面座１８のベース板２７の外周面とガイドリング４９の上面との距離が近い部分に、カバー２１の覆い部５３のうち、軸方向寸法が短い部分を位置させることができる。

　すなわち、本例のように、カバー２１を、シャフト付球面座１８およびガイドリング４９に対し回転自在とした場合を想定し、カバー２１と、シャフト付球面座１８およびガイドリング４９とのそれぞれの間の摩擦係数を０として、シャフト付球面座１８を、基準軸Ｃを中心として揺動回転させた場合をシミュレーションした結果、図４（Ａ）（ａ）→図４（Ａ）（ｂ）に示すように、カバー２１は、破損することなく円滑に回転する。

　一方、カバー２１とシャフト付球面座１８とを潤滑油により潤滑し、かつ、カバー２１の軸方向片端部をガイドリング４９の上面に直接摺接させた場合を想定し、カバー２１とシャフト付球面座１８との間の摩擦係数を０．２とし、カバー２１とガイドリング４９との間の摩擦係数を０．４として、シャフト付球面座１８を、基準軸Ｃを中心として揺動回転させるシミュレーションを行うと、図４（Ｂ）（ａ）→図４（Ｂ）（ｂ）に示すように、カバー２１が変形あるいは破損してしまう。

　本例では、揺動鍛造装置１５により、ハブユニット軸受１のハブ本体７の軸方向内端部を、径方向外方に塑性変形させて、かしめ部１０を形成する場合について説明したが、本発明の揺動加工装置は、これに限らず、ハブの軸方向内端部にフェイススプラインを有するハブユニット軸受やかさ歯車（ベベルギヤ）、軸方向端部にフランジ部を有するリング状部材など、種々の被加工物の揺動鍛造加工に使用することができる。本発明の揺動加工装置は、鍛造以外の加工を行う装置にも適用できる。

　［実施の形態の第２例］
　図６および図７は、本発明の実施の形態の第２例を示している。本例では、カバー２１ａは、それぞれが円環状である１対のリム部６４ａ、６４ｂと、リム部６４ａ、６４ｂ同士の間に全周にわたってかけ渡された蛇腹状の蛇腹部である、筒状部６５とを備える。筒状部６５は、ゴムや布などの可撓性を有する材料製である。ただし、筒状部６５は、軸方向寸法を伸縮させる際に、弛みが生じないか、生じた場合でもシャフト付球面座１８（図１および図２参照）の基準軸Ｃを中心とする揺動回転の邪魔にならない程度に抑えることができるのであれば、蛇腹状とする必要はなく、単なる円筒状または円すい筒状としても良い。

　本例では、カバー２１ａのうち、上側のリム部６４ａを、シャフト本体２５ａのフランジ部２９ａの軸方向片端部（下端部）外周面に支持固定するとともに、下側のリム部６４ｂを、スラスト転がり軸受６３を介して、ガイドリング４９の上面に回転自在に載置している。ただし、下側のリム部６４ｂは、実施の形態の第１例の構造のように、中心軸を、基準軸Ｃを中心とする放射方向に配置した複数個のラジアル転がり軸受の外輪の上面に載置することもできる。

　このような本例の場合も、かしめ部１０（図１および図２参照）の加工中に、ハブユニット軸受１の軸方向内端部や、このハブユニット軸受１の周囲に存在する、外輪回転機構４３、ラジアル軸受４７（図１参照）およびガイドリング４９の上端部を、カバー２１ａにより覆うことができる。したがって、凸球面部２４と凹球面部３６との球面係合部から流出した潤滑油により、ハブユニット軸受１の周辺環境に悪影響が及ぶことを防止することができる。

　また、本例では、蛇腹状に構成された筒状部６５のうち、円周方向に関する位相が、フランジ部２９ａの外周面とガイドリング４９の上面との距離が近い部分と一致する部分（図６の鎖線Ａで囲んだ部分）が、軸方向寸法を縮めつつ、少したるんで、環状凹部５２内に入り込むように変形する。これにより、シャフト付球面座１８（図１および図２参照）とガイドリング４９との間にカバー２１ａを設置した場合であっても、シャフト付球面座１８の揺動回転を可能としている。

　本例では、カバー２１ａの下端部を、ガイドリング４９に対し回転自在に支持しているが、これに代えて、あるいは、これに加えて、カバー２１ａの上端部を、シャフト付球面座１８（のシャフト本体）に対し回転自在に支持するように構成することもできる。その他の部分の構成および作用効果は、実施の形態の第１例と同様である。

　［実施の形態の第３例］
　図８～図１１は、本発明の実施の形態の第３例を示している。本例のカバー２１ｂは、実施の形態の第１例のカバー２１と同様に、斜切円筒状の覆い部５３ａと、この覆い部５３ａの上端部から径方向内方に折れ曲がった内向フランジ部５４とを備える。カバー２１は、覆い部５３ａの下端面を、実施の形態の第１例の場合と同様に、複数個のラジアル転がり軸受６０を介して、ガイドリング４９の上面に載置している。これに対し、内向フランジ部５４の径方向内端部は、実施の形態の第１例の場合と異なり、シャフト付球面座１８に対して支持されておらず、ベース板２７の外周面に、全周にわたり隙間を介して対向している。シャフト付球面座（揺動体）１８は、所定軸と交差する、支持治具１７の面に対向して配され、ワークピース（被加工物）１に対して揺動運動する。所定軸は、例えば、基準軸Ｃ、及び／又はカバー２１の中心軸（回転軸）である。

　本例の揺動鍛造装置１５は、変換機構７０を備える。変換機構７０は、シャフト付球面座１８とカバー２１ｂとの間に配置され、シャフト付球面座１８が基準軸Ｃを中心に揺動回転（公転）することに伴って入力される力を、カバー２１ｂが基準軸Ｃを中心に回転するための力に変換する。変換機構７０は、カバー２１ｂの覆い部５３ａのうちで軸方向寸法が最も長い部分（図９の鎖線γで囲んだ部分）および最も短い部分（図９の鎖線δで囲んだ部分）から外れた部分と、シャフト付球面座１８の凸球面座２６の軸方向片端面（図９の斜め右下を向いた、鎖線矢印εが指す面）との間に配置されている。本例では、カバー２１ｂの覆い部５３ａのうちで軸方向寸法が最も短い部分から、基準軸Ｃを中心とする円周方向に少し外れた部分に、覆い部５３ａの外周面と軸方向他端面（図９の斜め左上を向いた、鎖線矢印ζが指す面）とに開口する切り欠き部７１を形成し、切り欠き部７１の内側に、変換機構７０を配置している。変換機構７０は、ケーシング７２と、入力部材（第１部材、ローラ）７３と、出力機構７４とを備える。一例において、変換機構７０は、カバー２１ｂに設けられ、カバー２１ｂが変換機構７０を含む。カバー２１ｂは、覆い部（カバー本体）５３ａと、覆い部５３ａの少なくとも１箇所に設けられ、シャフト付球面座（揺動体）１８の揺動運動に伴ってシャフト付球面座（揺動体）１８に押される入力部材（第１部材）７３を有する。

　ケーシング７２は、側面視略台形状に構成されており、上面に開口し、かつ、基準軸Ｃの軸方向に凹んだ収容凹部７５を備える。ケーシング７２は、カバー２１ｂの切り欠き部７１の内側に、支持固定されている。本例では、ケーシング７２は、第１ケーシング素子７６と、第２ケーシング素子７７とを備える。

　第１ケーシング素子７６は、略台形板状の側板部７８と、側板部７８の内側面の両端部（図９の左右両端部）から突出した１対の壁部７９ａ、７９ｂと、側板部７８の内側面の下端部から突出し、かつ、１対の壁部７９ａ、７９ｂの下端部同士を連結する底部８０とを備える。第１ケーシング素子７６は、１対の壁部７９ａ、７９ｂのうち、一方（図９～図１１の右方）の壁部７９ａの下端寄り部分に、一方の壁部７９ａの両側面（図９の左右両側面）と先端面とに開口する凹孔８１を有する。

　第２ケーシング素子７７は、略台形板状で、第１ケーシング素子７６の側板部７８と同一の輪郭形状を有する。

　ケーシング７２は、第１ケーシング素子７６の１対の壁部７９ａ、７９ｂおよび底部８０の先端面に、第２ケーシング素子７７の内側面を突き当てた状態で、第１ケーシング素子７６と第２ケーシング素子７７とを、ねじ止めなどにより結合固定してなる。

　入力部材７３は、円筒状に構成されており、中心軸を、カバー２１ｂの中心軸と覆い部５３ａのうちで軸方向寸法が最も長い部分および最も短い部分とを含む仮想平面（図９の紙面に平行な面）に直交する方向に配置している。具体的には、本例では、入力部材７３として、ラジアル玉軸受を使用している。ただし、入力部材７３は、円筒状で、外周面が、摩耗や塑性変形を防止できる程度の硬さ（たとえばＨＲＣ４０以上の硬さ）を有していれば、ラジアル玉軸受に限らず、円筒状の滑り軸受や円柱状のローラを使用することもできる。入力部材７３は、外周面の一部を、収容凹部７５の開口部から突出させた状態で、収容凹部７５の内側に、１対の壁部７９ａ、７９ｂのうちの他方（図９～図１１の左方）の壁部７９ｂの内側面に沿って、基準軸Ｃの軸方向、すなわち上下方向に関する変位を可能に配置されている。なお、本例では、カバー２１ｂの中心軸と、覆い部５３ａのうちで軸方向寸法が最も長い部分および最も短い部分とを含む仮想平面に直交する方向に、入力部材７３の中心軸を配置している。入力部材７３の外周面のうち、収容凹部７５の開口部から突出した部分は、変換機構７０を、シャフト付球面座１８とカバー２１ｂとの間に組み付けた状態で、シャフト付球面座１８の凸球面座２６の軸方向片端面と当接する。

　出力機構７４は、中間部材（第２部材）８２と弾性部材（第３部材）８３とを備える。

　中間部材８２は、円筒状に構成されており、中心軸を、入力部材７３の中心軸と平行な方向に配置している。具体的には、本例では、入力部材７３と同様に、中間部材８２として、ラジアル玉軸受を使用している。ただし、入力部材７３は、外周面が摩耗や塑性変形を防止できる程度の硬さ（たとえばＨＲＣ４０以上の硬さ）を有していれば、ラジアル玉軸受に限らず、円筒状の滑り軸受や円柱状のローラを使用することもできる。中間部材８２は、収容凹部７５の内側に、収容凹部７５の底面（底部８０の上面）に沿って、基準軸Ｃと中間部材８２の中心軸とに直交する方向、すなわち水平方向（図９の左右方向）に変位可能に配置されている。

　弾性部材８３は、凹孔８１の内側で、かつ、中間部材８２の外周面と切り欠き部７１の内側面との間に配置されている。本例では、弾性部材８３として、捩りコイルばねを使用しているが、これに限らず、ゴムなどを使用することもできる。

　変換機構７０を組み立てる際には、まず、弾性部材８３を、第１ケーシング素子７６に備えられた凹孔８１の内側に配置する。次いで、中間部材８２を、中間部材８２の外周面を弾性部材８３の他端面（図９の左端面）と底部８０の上面とに当接させるように配置するとともに、入力部材７３を、入力部材７３の外周面を、他方の壁部７９ｂの内側面と中間部材８２の外周面とに当接させるように配置する。そして、第２ケーシング素子７７の内側面を、第１ケーシング素子７６の１対の壁部７９ａ、７９ｂおよび底部８０の先端面に突き当て、第１ケーシング素子７６と第２ケーシング素子７７とを、ねじ止めなどにより結合固定する。次いで、変換機構７０をカバー２１ｂの切り欠き部７１の内側に支持固定する。上述の組立手順は、矛盾を生じない限り、入れ換えることもできる。具体的には、たとえば、第１ケーシング素子７６と第２ケーシング素子７７とを結合した後で、入力部材７３および中間部材８２を収容凹部７５の内側に配置するとともに、弾性部材８３を凹孔８１の内側に配置することもできる。

　さらに、本例の揺動鍛造装置１５は、カバー２１ｂの中心軸と、覆い部５３ａのうちで軸方向寸法が最も長い部分および最も短い部分とを含む仮想平面に関して、変換機構７０が配置された部分と対称な部分に、変換機構７０と同一の構成を有する緩衝機構をさらに備える。

　本例の揺動鍛造装置１５により、ハブ本体７の軸方向内端部にかしめ部１０を形成すべく、シャフト付球面座１８を、基準軸Ｃを中心として揺動回転させると、シャフト付球面座１８の凸球面座２６の軸方向片端面により、変換機構７０の入力部材７３が、シャフト付球面座１８の基準軸Ｃを中心とする回転方向前側（図９の右側）に向かうほど下方に向かう方向に向けて押される。これにより、入力部材７３が、他方の壁部７９ｂの内側面に沿って下方に変位する。入力部材７３が下方に変位すると、入力部材７３により、中間部材８２が押され、中間部材８２が収容凹部７５の底面に沿って水平方向に変位する。中間部材８２が水平方向に変位すると、弾性部材８３を介して、中間部材８２により、カバー２１ｂの切り欠き部７１の内側面が押され、カバー２１ｂが、基準軸Ｃを中心に、シャフト付球面座１８の揺動回転の方向と同一の方向に回転させられる。揺動鍛造装置１５において、基準軸に対して揺動体（シャフト付球面座１８、押型１３）の軸が傾いて配されるとともに、その傾斜軸が基準軸周りに移動する。カバー２１ｂの相対回転は、揺動運動に対する適切な環境保護に有利である。例えば、揺動運動におけるシャフト付球面座（揺動体）１８の姿勢変化に伴ってカバーターゲット領域の位置及び／又は面積が変化する。この場合でも、シャフト付球面座（揺動体）１８に対して相対回転するカバー２１ｂによって、変化するターゲット領域が適切にカバーされる。例えば、シャフト付球面座（揺動体）１８の運動に基づき、カバー２１ｂに設けられた入力部材（第１部材）７３がシャフト付球面座（揺動体）１８に押され、シャフト付球面座（揺動体）１８から受けた力によってカバー２１ｂが回転する。カバー２１ｂが所定軸周りに非対称な周壁５３ａを有することにより、シャフト付球面座（揺動体）１８の揺動運動に対して所定エリアが適切に保護される。

　上述のように、本例の揺動鍛造装置１５によれば、変換機構７０により、シャフト付球面座１８が基準軸Ｃを中心に揺動回転（公転）することに伴って入力される力を、カバー２１ｂが基準軸Ｃを中心に回転するための力に変換することができる。このため、ハブ本体７の軸方向内端部にかしめ部１０を形成する加工開始時に、カバー２１ｂをスムーズに回転させ始めることができる。すなわち、揺動鍛造装置１５による加工開始時の初期トルクを小さく抑えることができる。

　また、本例の揺動鍛造装置１５は、カバー２１ｂの中心軸と、覆い部５３ａのうちで軸方向寸法が最も長い部分および最も短い部分とを含む仮想平面に関して、変換機構７０が配置された部分と対称な部分に、変換機構７０と同一の構造の緩衝機構を備える。このため、かしめ部１０の加工完了後に、シャフト付球面座１８の基準軸Ｃを中心とする揺動回転を停止した場合にも、カバー２１ｂの内向フランジ部５４の軸方向他側面が、凸球面座２６の軸方向片端面に勢いよく衝突して、カバー２１ｂが変形するのを防止することができる。

　なお、シャフト付球面座１８の揺動回転を停止した際に、カバー２１ｂの内向フランジ部５４の軸方向他側面が、凸球面座２６の軸方向片端面に、カバー２１ｂが変形するほど、勢いよく衝突することを防止できれば、緩衝機構の配置位置や構造は特に限定されない。具体的には、たとえば、緩衝機構は、カバーと一体的に、あるいは、カバーとは別体に形成され、内向フランジ部５４の軸方向他側面よりも軸方向他方に突出した突部とすることもできる。

　また、本例では、変換機構７０を構成する出力機構７４の中間部材８２として、円筒状の外周面を有するものを使用したが、円筒状の外周面を有する入力部材７３が下方に変位することに伴って、収容凹部７５の底面に沿って水平方向に変位できれば、これに限らず、たとえば、図１２に示すように、くさび状の中間部材８２ａを使用することもできる。その他の部分の構成および作用効果は、実施の形態の第１例と同様である。

　一実施形態において、揺動加工装置（１５）は、基準軸と、支持治具（１７）と、シャフト付球面座（１８）と、凹球面座（１９）と、カバー（２１、２１ａ、２１ｂ）とを備える。前記支持治具（１７）は、被加工物（１）を、前記基準軸と同軸になるように支持するためのものである。前記シャフト付球面座（１８）は、前記基準軸に対して傾斜した中心軸を有し、かつ、軸方向片端部に形成された加工部（１２）と、軸方向中間部に形成され、軸方向他端側を向いた部分球面状の凸球面部（２４）とを有する。前記凹球面座（１９）は、前記シャフト付球面座（１８）の軸方向他端側部分（前記シャフト付球面座（１８）のうち、前記凸球面部（２４）よりも軸方向他端側に位置する部分）を挿通した挿通孔（３５）と、前記凸球面部（２４）と球面係合した凹球面部（３６）とを有する。前記カバー（２１、２１ａ、２１ｂ）は、前記凸球面部（２４）と前記凹球面部（３６）との球面係合部を潤滑する潤滑油が、前記被加工物（１）の周辺環境に悪影響を及ぼすのを防止する。

　前記被加工物（１）の周囲に配置されたガイドリング（４９）をさらに備えることができる。この場合、前記カバー（２１、２１ａ、２１ｂ）を、前記ガイドリング（４９）と前記シャフト付球面座（１８）の軸方向片側部分との間に配置する。

　前記カバー（２１、２１ａ、２１ｂ）を、軸方向片端面を前記ガイドリング（４９）に、前記基準軸を中心とする回転を自在に支持または載置した、斜切円筒状の覆い部（５３、５３ａ）と、前記覆い部（５３、５３ａ）の軸方向他端部から径方向内方に折れ曲がった内向フランジ部（５４）とを備えるものとすることができる。

　前記覆い部（５３、５３ａ）の軸方向片端面を、それぞれの中心軸を、前記基準軸を中心とする放射方向に配置した状態で、前記基準軸を中心とする円周方向に関して等間隔に配置された複数個のラジアル転がり軸受（６０）を介して、前記ガイドリング（４９）に載置することができる。

　前記内向フランジ部（５４）の軸方向他側面を、前記シャフト付球面座（１８）の前記中心軸に直交する第１の仮想平面上に存在させるとともに、前記覆い部（５３、５３ａ）の軸方向片端面を、前記基準軸に直交する第２の仮想平面上に存在させることができる。

　前記内向フランジ部（５４）の径方向内端部を、転がり軸受（５５）により、前記シャフト付球面座（１８）の軸方向片端側部分に回転自在に支持することができる。

　あるいは、前記シャフト付球面座（１８）と前記カバー（２１、２１ａ、２１ｂ）との間に、前記シャフト付球面座（１８）が前記基準軸を中心に揺動回転することに伴って入力される力を、前記カバー（２１、２１ａ、２１ｂ）が、前記基準軸を中心に回転するための力に変換する、変換機構（７０）を備えるものとすることができる。この場合、前記変換機構（７０）を、収容凹部（７５）と、入力部材（７３）と、出力機構（７４）とを備えるものとすることができる。前記収容凹部（７５）は、前記カバー（２１、２１ａ、２１ｂ）のうち、前記シャフト付球面座（１８）の前記中心軸から径方向に外れた位置に配置されて、前記カバー（２１、２１ａ、２１ｂ）の軸方向他端面に開口し、かつ、前記基準軸の軸方向に凹んでいる。前記入力部材（７３）は、前記収容凹部（７５）内に、前記基準軸の軸方向に関する変位を可能に配置されており、前記シャフト付球面座（１８）に備えられた軸方向他側を向いた面により押圧される。前記出力機構（７４）は、前記入力部材（７３）が、前記基準軸の軸方向に関して前記被加工物（１）の側に向けて変位することに伴い、前記カバー（２１、２１ａ、２１ｂ）を、前記基準軸を中心とする回転方向に押圧する。追加的に、前記出力機構（７４）を、前記収容凹部（７５）内に、前記基準軸の軸方向および前記入力部材（７３）の中心軸に直交する方向の変位を可能に配置されるとともに、外周面を前記入力部材（７３）により押圧される円筒状または円柱状の中間部材（８２、８２ａ）と、前記中間部材（８２、８２ａ）と前記収容凹部（７５）の側面との間に配置された弾性部材（８３）とを備えるものとすることができる。前記シャフト付球面座（１８）と前記カバー（２１、２１ａ、２１ｂ）との間であって、前記シャフト付球面座（１８）の中心軸と前記覆い部（５３、５３ａ）のうちで軸方向寸法が最も長い部分および短い部分を含む仮想平面に関して、前記変換機構（７０）が配置された部分の反対側となる部分に、緩衝機構（７０）を備えることができる。この場合、具体的には、前記緩衝機構（７０）を、前記シャフト付球面座（１８）と前記カバー（２１、２１ａ、２１ｂ）との間であって、前記シャフト付球面座（１８）の中心軸と前記覆い部（５３、５３ａ）のうちで軸方向寸法が最も長い部分および短い部分を含む仮想平面に関して、前記変換機構（７０）が配置された部分と対称な位置に配置するとともに、前記変換機構（７０）と同一の構成を有するものとする。

　あるいは、前記カバー（２１、２１ａ、２１ｂ）を、ゴムや布などの可撓性を有する材料により構成されているか、および／または、軸方向寸法を、円周方向に関して部分的に伸縮可能に構成することができる。この場合、前記カバー（２１、２１ａ、２１ｂ）の軸方向片端部を前記ガイドリング（４９）に、前記基準軸を中心とする回転を自在に支持もしくは載置するか、および／または、前記カバー（２１、２１ａ、２１ｂ）の軸方向他端部を、前記シャフト付球面座（１８）の軸方向片端側部分に、前記シャフト付球面座（１８）の前記中心軸を中心とする回転を自在に支持する。具体的には、たとえば、前記カバー（２１、２１ａ、２１ｂ）を、蛇腹部を有するものとすることができる。

　前記基準軸に対する前記シャフト付球面座（１８）の中心軸の傾斜角度を、１５度以上とすることが好ましい。

　本発明の一態様における揺動加工装置（１５）では、前記シャフト付球面座（１８）を、シャフト本体（２５、２５ａ）と、ベース板（２７、２７ａ）と、押型（１３）とを備えるものとすることが好ましい。前記シャフト本体（２５、２５ａ）は、前記基準軸に対して傾斜した中心軸と、前記凸球面部（２４）とを有する。前記ベース板（２７、２７ａ）は、軸方向片端側の側面に保持凹部（６７）を有し、前記シャフト本体（２５、２５ａ）の軸方向片端側の側面に対し結合固定される。前記押型（１３、１３ａ）は、軸方向片端部に加工部（１２、１２ａ）を有し、かつ、軸方向他端部を前記保持凹部（６７）にがたつきなく内嵌することにより、前記ベース板（２７、２７ａ）に対する径方向の位置決めを図った状態で、前記ベース板（２７、２７ａ）に対し結合固定される。

　本発明の一態様において、揺動加工装置（１５）は、所定軸と交差する面を有し、ワークピース（１）を支持する支持体（１７）と、前記支持体（１７）の前記面に対向して配され、前記ワークピース（１）に対して揺動運動する揺動体（１８）と、前記所定軸周りに回転自在に配されるカバー（２１、２１ｂ）であり、前記揺動体の揺動運動に伴って前記揺動体に対して相対的に前記所定軸周りに回転する前記カバー（２１、２１ｂ）と、を備える。

　前記カバー（２１、２１ｂ）は、前記所定軸周りに非対称な周壁（５３、５３ａ）を有する、ことができる。

　前記カバー（２１、２１ｂ）は、カバー本体（５３、５３ａ）と、前記カバー本体（５３、５３ａ）の少なくとも１箇所に設けられ、前記揺動体（１８）の揺動運動に伴って前記揺動体（１８）に押される第１部材（７３）と、を有する、ことができる。

　本発明の一態様において、ハブユニット軸受の製造方法の対象となるハブユニット軸受（１）は、内周面に複列の外輪軌道を有する外輪（２）と、外周面に複列の内輪軌道を有するハブ（３）と、前記複列の外輪軌道と前記複列の内輪軌道との間に、それぞれの列ごとに複数個ずつ、転動自在に配置された転動体（６）とを備える。前記ハブ（３）は、内輪（８ａ、８ｂ）と、ハブ本体（７）とを備える。前記内輪（８ａ、８ｂ）は、外周面に、前記複列の内輪軌道のうちの軸方向内側の内輪軌道を有する。前記ハブ本体（７）は、軸方向中間部外周面に直接または他の部材を介して設けられた、前記複列の内輪軌道のうちの軸方向外側の内輪軌道と、前記軸方向外側の内輪軌道よりも軸方向内側に存在し、かつ、前記内輪を外嵌した円筒部（９）と、前記円筒部（９）の軸方向内端部から径方向外方に折れ曲がり、かつ、前記内輪（８ａ、８ｂ）の軸方向内端面を抑え付けるかしめ部（１０）とを有する。

　本発明の一態様におけるハブユニット軸受の製造方法では、上述のような揺動加工装置（１５）を使用して、前記かしめ部（１０）を形成する以前の前記ハブ本体（７）の軸方向内端部に設けられた円筒部（９）を、径方向外方に塑性変形させることで前記かしめ部（１０）を形成する。

　本発明の一態様において、自動車の製造方法の対象となる自動車は、ハブユニット軸受（１）を備える。この自動車の製造方法では、前記ハブユニット軸受（１）を、上述のようなハブユニット軸受の製造方法により製造する。

　　１　ハブユニット軸受（ワークピース、被加工物）
　　２　外輪
　　３　ハブ
　　４ａ、４ｂ　外輪軌道
　　５ａ、５ｂ　内輪軌道
　　６　転動体
　　７　ハブ本体
　　８ａ、８ｂ　内輪
　　９　円筒部
　１０　かしめ部
　１２　加工部
　１３、１３ａ　押型（加工具）
　１５　揺動加工装置（揺動鍛造装置）
　１６　フレーム
　１７　支持治具（支持体）
　１８　シャフト付球面座（揺動体）
　１９　凹球面座
　２０　油受け
　２１、２１ａ、２１ｂ　カバー
　２２　支持凹部
　２３　昇降台
　２４　凸球面部
　２５、２５ａ　シャフト本体
　２６　凸球面座
　２７、２７ａ　ベース板
　２８　軸部
　２９、２９ａ　フランジ部
　３０　第１の位置決め凹部
　３１　嵌合凹部
　３２　貫通孔
　３３　第１の位置決め凸部
　３４　第２の位置決め凸部
　３５　挿通孔
　３６　凹球面部
　３７　段付孔
　３８　駆動機構
　３９　回転体
　４０　軸受
　４１　軸受装置
　４２　保持孔
　４３　外輪回転機構
　４４　駆動環
　４５　駆動治具
　４６　結合フランジ
　４７　ラジアル軸受
　４８　ボールスプライン
　４９　ガイドリング
　５０　円筒部
　５１　円輪部
　５２　環状凹部
　５３　覆い部（カバー本体、周壁）
　５４　内向フランジ部
　５５　転がり軸受
　５７　突出部
　５８　凹溝
　６０　ラジアル転がり軸受
　６１　円筒部
　６２　筒状部材
　６４ａ、６４ｂ　リム部
　６３　スラスト転がり軸受
　６５　筒状部
　６６　第２の位置決め凹部
　６７　保持凹部
　６８　内向フランジ部
　６９　捩りコイルばね
　７０　変換機構
　７１　切り欠き部
　７２　ケーシング
　７３　入力部材（第１部材）
　７４　出力機構
　７５　収容凹部
　７６　第１ケーシング素子
　７７　第２ケーシング素子
　７８　側板部
　７９ａ、７９ｂ　壁部
　８０　底部
　８１　凹孔
　８２、８２ａ　中間部材
　８３　弾性部材
１００　ハブユニット軸受
１０１　ナックル
１０２　外輪
１０３　ホイール
１０４　制動用回転体
１０５　ハブ
１０６　転動体
１０７ａ、１０７ｂ　外輪軌道
１０８　静止フランジ
１０９　支持孔
１１０　通孔
１１１　ボルト
１１２ａ、１１２ｂ　内輪軌道
１１３　回転フランジ
１１４　取付孔
１１５　スタッド
１１６　通孔
１１７　通孔
１１８　ナット
１１９　保持器
１２０　ハブ本体
１２１　内輪
１２２　円筒部
１２３　かしめ部
１２４　揺動かしめ装置
１２５　加工部
１２６　押型
１２７　ホルダ

Claims (22)

1. 　基準軸と、
   　被加工物を、前記基準軸と同軸になるように支持するための支持治具と、
   　前記基準軸に対して傾斜した中心軸を有し、かつ、軸方向片端部に形成された加工部と、軸方向中間部に形成され、軸方向他端側を向いた部分球面状の凸球面部とを有するシャフト付球面座と、
   　前記シャフト付球面座の軸方向他端側部分を挿通した挿通孔と、前記凸球面部と球面係合した凹球面部とを有する凹球面座と、
   　前記凸球面部と前記凹球面部との球面係合部を潤滑する潤滑油が、前記被加工物の周辺環境に悪影響を及ぼすのを防止するカバーと、
   　を備える、揺動加工装置。
2. 　前記被加工物の周囲に配置されたガイドリングをさらに備え、
   　前記カバーが、前記ガイドリングと前記シャフト付球面座の軸方向片側部分との間に配置されている、請求項１に記載の揺動加工装置。
3. 　前記カバーが、軸方向片端面を前記ガイドリングに、前記基準軸を中心とする回転を自在に支持または載置した、斜切円筒状の覆い部と、前記覆い部の軸方向他端部から径方向内方に折れ曲がった内向フランジ部とを備える、請求項２に記載の揺動加工装置。
4. 　前記覆い部の軸方向片端面が、それぞれの中心軸を、前記基準軸を中心とする放射方向に配置した状態で、前記基準軸を中心とする円周方向に関して等間隔に配置された複数個のラジアル転がり軸受を介して、前記ガイドリングに載置されている、請求項３に記載の揺動加工装置。
5. 　前記内向フランジ部の軸方向他側面が、前記シャフト付球面座の前記中心軸に直交する第１の仮想平面上に存在し、前記覆い部の軸方向片端面が、前記基準軸に直交する第２の仮想平面上に存在する、請求項３または４に記載の揺動加工装置。
6. 　前記内向フランジ部の径方向内端部が、転がり軸受により、前記シャフト付球面座の軸方向片端側部分に回転自在に支持されている、請求項３～５のうちの何れか１項に記載の揺動加工装置。
7. 　前記シャフト付球面座と前記カバーとの間に、前記シャフト付球面座が前記基準軸を中心に揺動運動することに伴って入力される力を、前記カバーが、前記基準軸を中心に回転するための力に変換する、変換機構を備える、請求項３～５のうちの何れか１項に記載の揺動加工装置。
8. 　前記変換機構が、前記カバーのうち、前記シャフト付球面座の前記中心軸から径方向に外れた位置に配置されて、前記カバーの軸方向他端面に開口し、かつ、前記基準軸の軸方向に凹んだ収容凹部と、前記収容凹部内に、前記基準軸の軸方向に関する変位を可能に配置されるとともに、前記シャフト付球面座に備えられた軸方向他側を向いた面により押圧される入力部材と、前記入力部材が、前記基準軸の軸方向に関して前記被加工物の側に向けて変位することに伴い、前記カバーを、前記基準軸を中心とする回転方向に押圧する出力機構とを備える、請求項７に記載の揺動加工装置。
9. 　前記出力機構が、前記収容凹部内に、前記基準軸の軸方向および前記入力部材の中心軸に直交する方向の変位を可能に配置されるとともに、外周面が前記入力部材により押圧される円筒状または円柱状の中間部材と、前記中間部材と前記収容凹部の側面との間に配置された弾性部材とを備える、請求項８に記載の揺動加工装置。
10. 　前記シャフト付球面座と前記カバーとの間であって、前記シャフト付球面座の中心軸と前記覆い部のうちで軸方向寸法が最も長い部分および短い部分を含む仮想平面に関して、前記変換機構が配置された部分の反対側となる部分に、緩衝機構を備える、請求項７～９のうちの何れか１項に記載の揺動加工装置。
11. 　前記カバーが、可撓性を有する材料により構成されているか、および／または、軸方向寸法を、円周方向に関して部分的に伸縮可能に構成されており、
    　前記カバーの軸方向片端部を前記ガイドリングに、前記基準軸を中心とする回転を自在に支持もしくは載置するか、および／または、前記カバーの軸方向他端部を前記シャフト付球面座の軸方向片端側部分に、前記シャフト付球面座の前記中心軸を中心とする回転を自在に支持している、請求項２に記載の揺動加工装置。
12. 　前記カバーが、蛇腹部を有する、請求項１１に記載の揺動加工装置。
13. 　前記基準軸に対する前記シャフト付球面座の中心軸の傾斜角度が、１５度以上である、請求項１～１２のうちのいずれか１項に記載の揺動加工装置。
14. 　前記シャフト付球面座が、シャフト本体と、ベース板と、押型とを備え、
    　前記シャフト本体は、前記基準軸に対して傾斜した中心軸と、前記凸球面部とを有しており、
    　前記ベース板は、軸方向片端側の側面に保持凹部を有し、かつ、前記シャフト本体の軸方向片端側の側面に対し結合固定されており、
    　前記押型は、軸方向片端部に加工部を有し、かつ、軸方向他端部を前記保持凹部にがたつきなく内嵌することにより、前記ベース板に対する径方向の位置決めを図った状態で、前記ベース板に対し結合固定されている、請求項１～１３のうちのいずれか１項に記載の揺動加工装置。
15. 　前記カバーは、前記シャフト付球面座の揺動運動に伴って前記シャフト付球面座に対して相対的に前記基準軸周りに回転するように配される、請求項１～１４のうちのいずれか１項に記載の揺動加工装置。
16. 　前記カバーは、前記所定軸周りに非対称な周壁を有する、請求項１～１５のうちのいずれか１項に記載の揺動加工装置。
17. 　前記カバーは、
    　　カバー本体と、
    　　前記カバー本体の少なくとも１箇所に設けられ、前記シャフト付球面座の揺動運動に伴って前記シャフト付球面座に押される第１部材と、
    　を有する、請求項１～１６のうちのいずれか１項に記載の揺動加工装置。
18. 　所定軸と交差する面を有し、ワークピースを支持する支持体と、
    　前記支持体の前記面に対向して配され、前記ワークピースに対して揺動運動する揺動体と、
    　前記所定軸周りに回転自在に配されるカバーであり、前記揺動体の揺動運動に伴って前記揺動体に対して相対的に前記所定軸周りに回転する前記カバーと、
    　を備える、
    　揺動加工装置。
19. 　前記カバーは、前記所定軸周りに非対称な周壁を有する、請求項１８に記載の揺動加工装置。
20. 　前記カバーは、
    　　カバー本体と、
    　　前記カバー本体の少なくとも１箇所に設けられ、前記揺動体の揺動運動に伴って前記揺動体に押される第１部材と、
    　を有する、請求項１８又は１９に記載の揺動加工装置。
21. 　内周面に複列の外輪軌道を有する外輪と、
    　外周面に複列の内輪軌道を有するハブと、
    　前記複列の外輪軌道と前記複列の内輪軌道との間に、それぞれの列ごとに複数個ずつ、転動自在に配置された転動体とを備え、
    　前記ハブは、内輪と、ハブ本体とを備え、
    　前記内輪は、外周面に、前記複列の内輪軌道のうちの軸方向内側の内輪軌道を有し、
    　前記ハブ本体は、軸方向中間部外周面に直接または他の部材を介して設けられた、前記複列の内輪軌道のうちの軸方向外側の内輪軌道と、前記軸方向外側の内輪軌道よりも軸方向内側に存在し、かつ、前記内輪を外嵌した円筒部と、前記円筒部の軸方向内端部から径方向外方に折れ曲がり、かつ、前記内輪の軸方向内端面を抑え付けるかしめ部とを有する、ハブユニット軸受の製造方法であって、
    　請求項１～２０のうちのいずれか１項に記載の揺動加工装置を使用して、前記かしめ部を形成する以前の前記ハブ本体の軸方向内端部に設けられた円筒部を、径方向外方に塑性変形させることで前記かしめ部を形成する、ハブユニット軸受の製造方法。
22. 　ハブユニット軸受を備える自動車の製造方法であって、
    　前記ハブユニット軸受を、請求項２１に記載したハブユニット軸受の製造方法により製造する、自動車の製造方法。

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