車輪用転がり軸受装置の軸部材とその製造方法
【課題】冷間鍛造工程にて、円柱状の素材から嵌合軸部、フランジ部、軸部を有する冷間鍛造品を効率よく製造する方法、及び当該製造方法にて製造された車輪用転がり軸受装置の軸部材を提供する。
【解決手段】嵌合軸部３０とフランジ部２１と軸部１０とが軸方向に沿って同軸上に配置されている車輪用転がり軸受装置の軸部材１の製造方法において、嵌合軸部は軸方向に開口する凹部３５を有する円筒形状であり、フランジ部は軸方向に直交する円板形状であり、軸部は円柱形状であって外周面に内輪軌道面が形成されており、車輪用転がり軸受装置の軸部材１における嵌合軸部３０の外径に対応する外径を有する円柱状の軸状素材６２を用い、冷間鍛造工程の２回の側方押出し加工と１回の前方押出し加工にて、嵌合軸部とフランジ部と軸部を一体に有する冷間鍛造品６４を形成する。
【解決手段】嵌合軸部３０とフランジ部２１と軸部１０とが軸方向に沿って同軸上に配置されている車輪用転がり軸受装置の軸部材１の製造方法において、嵌合軸部は軸方向に開口する凹部３５を有する円筒形状であり、フランジ部は軸方向に直交する円板形状であり、軸部は円柱形状であって外周面に内輪軌道面が形成されており、車輪用転がり軸受装置の軸部材１における嵌合軸部３０の外径に対応する外径を有する円柱状の軸状素材６２を用い、冷間鍛造工程の２回の側方押出し加工と１回の前方押出し加工にて、嵌合軸部とフランジ部と軸部を一体に有する冷間鍛造品６４を形成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車輪用転がり軸受装置の軸部材とその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
車輪用転がり軸受装置に用いられるハブホイールとしての車輪用転がり軸受装置の軸部材、及び当該車輪用転がり軸受装置の軸部材を製造する方法においては、例えば特許文献１に開示されている。
なお、車輪用転がり軸受装置の軸部材は、嵌合軸部とフランジ部と軸部とが軸方向に沿って同軸上に配置されている。また、軸部は、フランジ部に近い側には径が大きな大径軸部が形成され、フランジ部から遠い側には径が小さな小径軸部が形成されている。
特許文献１に開示された、従来の車輪用転がり軸受装置の軸部材の製造方法では、少なくとも大径軸部が形成された素材を用い、小径軸部の外径に一致する内径を有する受側パンチに、素材の大径軸部の先端を突き当て、冷間鍛造の前方押出し加工にて、大径軸部の先端を受側パンチに押し込み、小径軸部を形成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１５２４１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載された従来技術では、冷間鍛造工程において大径軸部の先端を受側パンチに押し込んで小径軸部を形成する前方押出し加工を含み、フランジ部の外径よりも小さな外径を有する円柱状の素材から、図示されているように４回以上の冷間鍛造の加工工程を経て（前方押出し加工と側方押出し加工を複数回行って）、嵌合軸部、フランジ部、軸部を備えた冷間鍛造品を形成しており、加工効率がよくない。また工程毎の金型が必要であり、加工設備、加工時間、加工費用がかさむ。
【０００５】
本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、冷間鍛造工程にて、円柱状の素材から嵌合軸部、フランジ部、軸部を有する冷間鍛造品を効率よく製造する方法、及び当該製造方法にて製造された車輪用転がり軸受装置の軸部材を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明に係る車輪用転がり軸受装置の軸部材とその製造方法は次の手段をとる。
まず、本発明の第１の発明は、嵌合軸部とフランジ部と軸部とが軸方向に沿って同軸上に配置されている車輪用転がり軸受装置の軸部材の製造方法である。
前記嵌合軸部は軸方向に開口する凹部を有する円筒形状であり、前記フランジ部は軸方向に直交する円板状であり、前記フランジ部における軸方向に直交する方向の径であるフランジ径は、前記嵌合軸部における軸方向に直交する方向の径である嵌合軸部径よりも大きく、前記軸部は円柱形状であって外周面には内輪軌道面が形成されており、前記車輪用転がり軸受装置の軸部材は冷間鍛造によって製造されている。
まず、前記嵌合軸部の外径に対応する外径を有する円柱状の軸状素材を用い、第１の冷間鍛造工程にて前記軸状素材における軸方向の一方の端部の径が前記嵌合軸部径よりも大きく且つ前記フランジ径よりも小さな中間径のフランジ部である中間径フランジ部を形成するように第１の側方押出し加工を行う。
また、第２の冷間鍛造工程にて前記中間径フランジ部の径が前記フランジ径となるまで第２の側方押出し加工を行う。
そして、第３の冷間鍛造工程にて前記軸状素材における軸方向の他方の端部から前記嵌合軸部の前記凹部と前記軸部とを形成するように前方押出し加工を行い、前記車輪用転がり軸受装置の軸部材を形成する。
【０００７】
この第１の発明によれば、嵌合軸部の外径に対応する外径を有する円柱状の軸状素材を用いることで、冷間鍛造工程を、２回の側方押出し加工と、１回の前方押出し加工にすることが可能であり、軸部、フランジ部、嵌合軸部とを一体に有する冷間鍛造品を効率よく形成することができる。
【０００８】
次に、本発明の第２の発明は、上記第１の発明に係る車輪用転がり軸受装置の軸部材の製造方法であって、前記第１の冷間鍛造工程における前記第１の側方押出し加工では、前記中間径フランジ部における外周面の形状と、前記中間径フランジ部における前記軸部の側の面である一方側中間径フランジ面の形状と、に形成された第１一方側金型と、前記中間径フランジ部における前記嵌合軸部の側の面である他方側中間径フランジ面の形状と、前記嵌合軸部の外周面の形状と、に形成されて前記中間径フランジ部の外径に対応する外径を有するとともに前記嵌合軸部の外径に対応する内径寸法の空洞部を有して前記第１一方側金型と嵌合する略円筒形状の第１中間金型と、略円筒形状の前記第１中間金型の空洞部に嵌合可能であるとともに前記嵌合軸部の外径に対応する外径を有する略円柱形状の第１他方側金型と、を用いて側方押出し加工して、前記軸状素材から前記嵌合軸部の外周面と、前記中間径フランジ部の外周面と、前記一方側中間径フランジ面と、前記他方側中間径フランジ面と、が形成された１次冷間鍛造品を形成する。
更に、前記第２の冷間鍛造工程における前記第２の側方押出し加工では、前記フランジ部における外周面の形状と、前記フランジ部における前記軸部の側の面である一方側フランジ面の形状と、に形成された第２一方側金型と、前記フランジ部における前記嵌合軸部の側の面である他方側フランジ面の形状と、前記嵌合軸部の外周面の形状と、に形成されて前記フランジ部の外径に対応する外径を有するとともに前記嵌合軸部の外径に対応する内径寸法の空洞部を有して前記第２一方側金型と嵌合する略円筒形状の第２中間金型と、略円筒形状の前記第２中間金型の空洞部に嵌合可能であるとともに前記嵌合軸部の外径に対応する外径を有する略円柱形状の第２他方側金型と、を用いて側方押出し加工して、前記１次冷間鍛造品から前記嵌合軸部の外周面と、前記フランジ部の外周面と、前記一方側フランジ面と、前記他方側フランジ面と、が形成された２次冷間鍛造品を形成する。
そして、前記第３の冷間鍛造工程における前記前方押出し加工では、前記フランジ部における外周面の形状と、前記一方側フランジ面の形状と、当該一方側フランジ面の先における前記軸部の形状と、に形成された第３一方側金型と、前記他方側フランジ面の形状と、前記嵌合軸部の外周面の形状と、に形成されて前記フランジ部の外径に対応する外径を有するとともに前記嵌合軸部の外径に対応する内径寸法の空洞部を有して前記第３一方側金型と嵌合する略円筒形状の第３中間金型と、略円筒形状の前記第３中間金型の空洞部に嵌合可能であるとともに前記嵌合軸部の凹部の形状に形成された第３他方側金型と、を用いて前方押出し加工して、前記２次冷間鍛造品から前記嵌合軸部の凹部と、前記軸部と、が形成された３次冷間鍛造品である前記車輪用転がり軸受装置の軸部材を形成する。
【０００９】
この第２の発明によれば、嵌合軸部の外径に対応する外径を有する円柱状の軸状素材と、適切な金型を用いることで、冷間鍛造工程を、２回の側方押出し加工と、１回の前方押出し加工で実現することが可能であり、軸部、フランジ部、嵌合軸部とを一体に有する冷間鍛造品を効率よく形成することができる。
【００１０】
次に、本発明の第３の発明は、上記第２の発明に係る車輪用転がり軸受装置の軸部材の製造方法であって、前記第１の冷間鍛造工程において、前記第１中間金型と前記第１他方側金型を用いる代わりに、前記第１中間金型と前記第１他方側金型とが一体的に形成された第１一体金型を用いて側方押出し加工を行うことで、前記軸状素材から前記嵌合軸部の外周面と、前記中間径フランジ部の外周面と前記一方側中間径フランジ面と前記他方側中間径フランジ面とが形成された１次冷間鍛造品を形成する。
あるいは、前記第２の冷間鍛造工程において、前記第２中間金型と前記第２他方側金型を用いる代わりに、前記第２中間金型と前記第２他方側金型とが一体的に形成された第２一体金型を用いて側方押出し加工を行うことで、前記１次冷間鍛造品から前記嵌合軸部の外周面と、前記フランジ部の外周面と前記一方側フランジ面と前記他方側フランジ面とが形成された２次冷間鍛造品を形成する。
あるいは、前記第３の冷間鍛造工程において、前記第３中間金型と前記第３他方側金型を用いる代わりに、前記第３中間金型と前記第３他方側金型とが一体的に形成された第３一体金型を用いて前方押出し加工を行うことで、前記２次冷間鍛造品から前記嵌合軸部の凹部と前記軸部とが形成された３次冷間鍛造品である前記車輪用転がり軸受装置の軸部材を形成する。
【００１１】
この第３の発明によれば、第１中間金型と第１他方側金型を一体的に形成した第１一体金型、あるいは第２中間金型と第２他方側金型を一体的に形成した第２一体金型、あるいは第３中間金型と第３他方側金型を一体的に形成した第３一体金型、を用いることで、更に効率良く冷間鍛造品を形成することができる。
【００１２】
次に、本発明の第４の発明は、上記第１の発明に係る車輪用転がり軸受装置の軸部材の製造方法であって、前記中間径フランジ部は、前記嵌合軸部の側に傾斜した円錐形状を有する中間径傾斜フランジ部であり、前記第１の冷間鍛造工程における前記第１の側方押出し加工では、前記中間径傾斜フランジ部における外周面の形状と、前記中間径傾斜フランジ部における前記軸部の側の面であって円錐状の一方側中間径傾斜フランジ面の形状と、に形成された第４一方側金型と、前記中間径傾斜フランジ部における前記嵌合軸部の側の面であって円錐状の他方側中間径傾斜フランジ面の形状と、前記嵌合軸部の外周面の形状と、に形成されて前記中間径傾斜フランジ部の外径に対応する外径を有するとともに前記嵌合軸部の外径に対応する内径寸法の空洞部を有して前記第４一方側金型と嵌合する略円筒形状の第４中間金型と、略円筒形状の前記第４中間金型の空洞部に嵌合可能であるとともに前記嵌合軸部の外径に対応する外径を有する略円柱形状の第４他方側金型と、を用いて側方押出し加工して、前記軸状素材から前記嵌合軸部の外周面と、前記中間径傾斜フランジ部の外周面と、前記一方側中間径傾斜フランジ面と、前記他方側中間径傾斜フランジ面と、が形成された１次冷間鍛造品を形成する。
更に、前記第２の冷間鍛造工程における前記第２の側方押出し加工では、前記中間径傾斜フランジ部から径を最終的なフランジ部の径まで拡径した傾斜フランジ部における前記軸部の側の面であって円錐状の一方側傾斜フランジ面の形状と、前記傾斜フランジ部の外周面の形状と、に形成された第５一方側金型と、前記傾斜フランジ部における前記嵌合軸部の側の面であって円錐状の他方側傾斜フランジ面の形状と、前記嵌合軸部の外周面の形状と、に形成されて前記傾斜フランジ部の外径に対応する外径を有するとともに前記嵌合軸部の外径に対応する内径寸法の空洞部を有して前記第５一方側金型と嵌合する略円筒形状の第５中間金型と、略円筒形状の前記第５中間金型の空洞部に嵌合可能であるとともに前記嵌合軸部の外径に対応する外径を有する略円柱形状の第５他方側金型と、を用いて側方押出し加工して、前記第１冷間鍛造品から前記嵌合軸部の外周面と、前記傾斜フランジ部の外周面と、前記一方側傾斜フランジ面と、前記他方側傾斜フランジ面と、が形成された２次冷間鍛造品を形成する。
そして、前記第３の冷間鍛造工程における前記前方押出し加工では、前記フランジ部における外周面の形状と、前記一方側フランジ面の形状と、当該一方側フランジ面の先における前記軸部の形状と、に形成された第６一方側金型と、前記他方側フランジ面の形状と、前記嵌合軸部の外周面の形状と、に形成されて前記フランジ部の外径に対応する外径を有するとともに前記嵌合軸部の外径に対応する内径寸法の空洞部を有して前記第６一方側金型と嵌合する略円筒形状の第６中間金型と、略円筒形状の前記第６中間金型の空洞部に嵌合可能であるとともに前記嵌合軸部の凹部の形状に形成された第６他方側金型と、を用いて前方押出し加工して、前記２次冷間鍛造品から前記嵌合軸部の凹部と、前記軸部と、前記フランジ部の外周面と、前記一方側フランジ面と、前記他方側フランジ面と、が形成された３次冷間鍛造品である前記車輪用転がり軸受装置の軸部材を形成する。
【００１３】
この第４の発明によれば、嵌合軸部の外径に対応する外径を有する円柱状の軸状素材と、適切な金型を用いることで、冷間鍛造工程を、２回の側方押出し加工と、１回の前方押出し加工で実現することが可能であり、軸部、フランジ部、嵌合軸部とを一体に有する冷間鍛造品を効率よく形成することができる。
【００１４】
次に、本発明の第５の発明は、上記第４の発明に係る車輪用転がり軸受装置の軸部材の製造方法であって、前記第１の冷間鍛造工程において、前記第４中間金型と前記第４他方側金型を用いる代わりに、前記第４中間金型と前記第４他方側金型とが一体的に形成された第４一体金型を用いて側方押出し加工を行うことで、前記軸状素材から前記嵌合軸部の外周面と、最終的な一方側フランジ面及び最終的な他方側フランジ面に対して径が小さいとともに傾斜した一方側中間径傾斜フランジ面と他方側中間径傾斜フランジ面とが形成された１次冷間鍛造品を形成する。
あるいは、前記第２の冷間鍛造工程において、前記第５中間金型と前記第５他方側金型を用いる代わりに、前記第５中間金型と前記第５他方側金型とが一体的に形成された第５一体金型を用いて側方押出し加工を行うことで、前記第１冷間鍛造品から前記嵌合軸部の外周面と、最終的な一方側フランジ面及び最終的な他方側フランジ面に対して傾斜した一方側傾斜フランジ面と他方側傾斜フランジ面とが形成された２次冷間鍛造品を形成する。
あるいは、前記第３の冷間鍛造工程において、前記第６中間金型と前記第６他方側金型を用いる代わりに、前記第６中間金型と前記第６他方側金型とが一体的に形成された第６一体金型を用いて前方押出し加工を行うことで、前記２次冷間鍛造品から前記嵌合軸部の凹部と前記軸部と最終的な一方側フランジ面と最終的な他方側フランジ面が形成された３次冷間鍛造品である前記車輪用転がり軸受装置の軸部材を形成する。
【００１５】
この第５の発明によれば、第４中間金型と第４他方側金型を一体的に形成した第４一体金型、あるいは第５中間金型と第５他方側金型を一体的に形成した第５一体金型、あるいは第６中間金型と第６他方側金型を一体的に形成した第６一体金型、を用いることで、更に効率良く冷間鍛造品を形成することができる。
【００１６】
次に、本発明の第６の発明は、上記第１の発明〜第５の発明のいずれか１つに係る車輪用転がり軸受装置の軸部材の製造方法であって、前記第１の冷間鍛造工程の前に、第１の焼鈍・被膜工程にて少なくとも焼鈍処理と被膜処理を前記軸状素材に対して行う。
また、前記第１の冷間鍛造工程を行った後、前記第２の冷間鍛造工程の前に、第２の焼鈍・被膜工程にて少なくとも焼鈍処理と被膜処理を前記軸状素材に対して再度行う。
【００１７】
この第６の発明によれば、第１の冷間鍛造工程、及び第２の冷間鍛造工程にて、軸状素材に割れ等を発生させることなく冷間鍛造を行うことができる。
【００１８】
次に、本発明の第７の発明は、上記第１の発明〜第６の発明のいずれか１つに係る車輪用転がり軸受装置の軸部材の製造方法によって製造された車輪用転がり軸受装置の軸部材であって、前記第１〜第３の冷間鍛造工程にて前記車輪用転がり軸受装置の軸部材を形成する際に、前記嵌合軸部の外径に対応する外径を有する円柱状の軸状素材から製造され、円板状の前記フランジ部を有する。
【００１９】
この第７の発明によれば、嵌合軸部の外径に対応する外径を有する円柱状の軸状素材を用いて冷間鍛造工程を２回の側方押出し加工と１回の前方押出し加工にて実現し、軸部、フランジ部、嵌合軸部とを一体に有し、効率よく形成された車輪用転がり軸受装置の軸部材を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の車輪用転がり軸受装置の軸部材の製造方法にて製造された車輪用転がり軸受装置の軸部材１が車輪用転がり軸受装置Ａとして組み付けられた状態を示す軸方向断面図である。
【図２】車輪用転がり軸受装置の軸部材１の軸方向断面図である。
【図３】（Ａ）は図２に示す車輪用転がり軸受装置の軸部材１をＡＡ方向から見た図であり、（Ｂ）はＢＢ方向から見た図である。
【図４】軸状素材６０から車輪用転がり軸受装置の軸部材を成形するまでの工程（Ａ）〜工程（Ｉ）による素材の形状の変化等を示す図である。
【図５】第１の実施の形態において、冷間鍛造工程の２回の側方押出し加工と１回の前方押出し加工を説明する図であり、（Ａ）は１回目の側方押出し加工の金型と素材の断面図を示しており、（Ｂ）は２回目の側方押出し加工の金型と素材の断面図を示しており、（Ｃ）は前方押出し加工の金型と素材の断面図を示している。また（Ｄ）は１回目の側方押出し加工前の素材の概略形状を示しており、（Ｅ）は１回目の側方押出し加工後の素材の概略形状を示しており、（Ｆ）は２回目の側方押出し加工後の素材の概略形状を示しており、（Ｇ）は前方押出し加工後の素材の概略形状を示している。
【図６】第２の実施の形態において、冷間鍛造工程の２回の側方押出し加工と１回の前方押出し加工を説明する図であり、（Ａ）は１回目の側方押出し加工の金型と素材の断面図を示しており、（Ｂ）は２回目の側方押出し加工の金型と素材の断面図を示しており、（Ｃ）は前方押出し加工の金型と素材の断面図を示している。また（Ｄ）は１回目の側方押出し加工前の素材の概略形状を示しており、（Ｅ）は１回目の側方押出し加工後の素材の概略形状を示しており、（Ｆ）は２回目の側方押出し加工後の素材の概略形状を示しており、（Ｇ）は前方押出し加工後の素材の概略形状を示している。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に本発明を実施するための形態を図面を用いて説明する。図１は、本発明の車輪用転がり軸受装置の軸部材の製造方法にて製造された車輪用転がり軸受装置の軸部材１が車輪用転がり軸受装置Ａとして組み付けられた状態を示す軸方向断面図を示している。また図２は車輪用転がり軸受装置の軸部材１の軸方向断面図を示しており、図３は図２に示す車輪用転がり軸受装置の軸部材１をＡＡ方向から見た図（Ａ）、及びＢＢ方向から見た図（Ｂ）を示している。
【００２２】
●［車輪用転がり軸受装置Ａと車輪用転がり軸受装置の軸部材１の全体構造（図１〜図３）］
次に図１〜図３を用いて、車輪用転がり軸受装置Ａと車輪用転がり軸受装置の軸部材１の全体構造について説明する。
図１及び図２に示すように、車輪用転がり軸受装置Ａ（いわゆる車輪用ハブユニット）に採用される車輪用転がり軸受装置の軸部材１（いわゆるハブホイール）は、軸部１０と、フランジ部２１と、嵌合軸部３０と、を軸方向に沿って同軸上に、一体に有している。
なお、車輪用転がり軸受装置Ａが車両に取り付けられた場合、軸部１０は車両内側に位置しており、嵌合軸部３０は車両外側に位置しており、図１においては紙面の左方向が車両内側を示し、紙面の右方向が車両外側を示している。
【００２３】
軸部１０は略円柱形状であり、軸部１０におけるフランジ部２１に近い側には径が大きな大径軸部１１が形成され、フランジ部２１から遠い端部には大径軸部１１よりも小さな径の小径軸部１２が形成され、大径軸部１１と小径軸部１２との段差部には軸部１０の回転軸に直交する面である内輪突き当て面１２ａが形成されている。
フランジ部２１は、軸部１０と嵌合軸部３０との間に位置して軸方向（回転軸ＺＳ方向）に直交する円板状であり、フランジ部２１の外径は軸部１０の外径よりも大きい。
嵌合軸部３０は、軸部１０の一端側（小径軸部１２と反対の側）に、軸部１０と同軸上に、連続する略円筒形状に成形されており、車輪（図示省略）の中心孔が嵌め込まれる。
図３に示すように、外径方向に円板状に延出されたフランジ部２１には、車輪を締め付けるハブボルト２７が圧入によって配置されるボルト孔２４が貫設されている。
また図１、図２に示すように嵌合軸部３０には、フランジ部２１側にブレーキロータ用嵌合部３１が形成され、先端側にブレーキロータ用嵌合部３１よりも若干小径の車輪用嵌合部３２が形成されている。
またフランジ部２１における嵌合軸部３０の側の面であるロータ支持面２２には、図１に示すようにブレーキロータ５５の中心孔の周囲の面が当接する。
また嵌合軸部３０の内径側には、凹状の鍛造凹部３５が形成されている。
【００２４】
図１、図２に示すように本実施の形態にて説明する車輪用転がり軸受装置の軸部材１の軸部１０の大径軸部１１には、フランジ部２１との境界部の近傍における外周面の一部に、転がり軸受としての複列のアンギュラ玉軸受における一方の軸受部を構成する第１内輪軌道面１８が円周方向に連続するように形成されている。
また、第１内輪軌道面１８に隣接してフランジ部２１に近い側における外周面の一部には、円周方向に連続する後述のシール面１９が形成されている。
また小径軸部１２の外周面には、円周方向に連続するように形成された第２内輪軌道面４４を外周面に有する内輪４２が嵌め込まれる。なお内輪４２は、内輪突き当て面１２ａに突き当たるまで嵌め込まれている。
そして、小径軸部１２における内輪４２からの突出部（図１中の軸端部１５）は径方向外側にかしめられて、かしめ部１７が形成され、かしめ部１７と内輪突き当て面１２ａにて内輪４２が固定されている。
また図１に示すように、小径軸部１２の軸端部１５をかしめたかしめ部１７と内輪突き当て面１２ａにて内輪４２を固定した際に内輪４２を固定可能な強度を有するように、内輪突き当て面１２ａの面積が設定されている。
【００２５】
また図１に示すように、車輪用転がり軸受装置の軸部材１の軸部１０の外周面には、環状空間を保って外輪４５が配置されている。
外輪４５の内周面には、車輪用転がり軸受装置の軸部材１に形成されている第１内輪軌道面１８に対向する第１外輪軌道面４６と、内輪４２に形成されている第２内輪軌道面４４に対向する第２外輪軌道面４７と、が形成されている。なお、各内輪軌道面、各外輪軌道面は、それぞれの面において円周方向に連続するように形成されている。
そして第１内輪軌道面１８と第１外輪軌道面４６との間には、複数の第１転動体５０が保持器５２によって保持されて転動可能に配置され、第２内輪軌道面４４と第２外輪軌道面４７との間には、複数の第２転動体５１が保持器５３によって保持されて転動可能に配置されている。
なお、複数の第１転動体５０、及び複数の第２転動体５１には、小径軸部１２の端部をかしめてかしめ部１７を形成した際のかしめ力に基づいて、軸方向の予圧が付与されてアンギュラ玉軸受を構成している。
【００２６】
また図１に示すように、外輪４５の外周面には、車体側フランジ４８が一体に形成されており、当該車体側フランジは、車両の懸架装置（図示省略）に支持されたナックル、キャリア等の車体側部材の取付面にボルト等によって締結される。
また外輪４５における第１外輪軌道面４６に隣接する開口部の内周面には、シール部材５６が圧入されて組み付けられ、当該シール部材５６のリップ５８の先端が、シール面１９に摺接（接触）して外輪４５と車輪用転がり軸受装置の軸部材１との隙間をシールしている。
また図３（Ｂ）及び図２に示すように、フランジ部２１における軸部１０の側の面には、重量の増加を抑えながらもボルト孔２４の周囲の剛性を向上させるために、浮島状に部分的に肉厚とした浮島状肉厚部２９が形成されている。
【００２７】
●［車輪用転がり軸受装置の軸部材１の製造方法（図４）］
次に図４を用いて、車輪用転がり軸受装置の軸部材１の製造方法について説明する。
図４（Ａ）〜（Ｉ）は軸状素材６０から各工程を経て車輪用転がり軸受装置の軸部材１を成形する様子を示しており、各工程後の素材の断面形状を示している。
本実施の形態にて説明する車輪用転がり軸受装置の軸部材１は、第１の焼鈍・被膜工程、第１の冷間鍛造工程、第２の焼鈍・被膜工程、第２の冷間鍛造工程、第３の冷間鍛造工程、旋削工程、熱処理工程、研磨工程、を経て製造される。
まず、第１の焼鈍・被膜工程に先立って、Ｓ４５Ｃ、Ｓ５０Ｃ、Ｓ５５Ｃ等の炭素量０．５％前後の略円柱形状の構造用炭素鋼を所定長さに切断して軸状素材６０を形成する（図４（Ａ）参照）。
なお、略円柱形状の軸状素材６０の外径（φＥ）は、車輪用転がり軸受装置の軸部材１の嵌合軸部３０の外径とほぼ同じものを用いる。
【００２８】
［第１の焼鈍・被膜工程（図４（Ｂ）、図４（Ｃ））］
第１の焼鈍・被膜工程では、少なくとも以下の焼鈍処理と被膜処理を行う。
焼鈍処理では、軸状素材６０を変態点温度以上の温度（好ましくは、変態点温度よりも２０℃〜７０℃程度高い温度）で加熱する。
これによって、軸状素材６０中の炭素成分を球状化させて球状化焼鈍することで焼鈍済軸状素材６１を形成する（図４（Ｂ）参照）。この焼鈍済軸状素材６１は、これ自体の材料の延性が向上する。
【００２９】
被膜処理では、焼鈍済軸状素材６１の表面に潤滑剤を被膜処理して潤滑剤被膜３６を有する被膜処理済軸状素材６２を形成する（図４（Ｃ）参照）。
例えば、焼鈍済軸状素材６１の表面に潤滑剤としてのリン酸塩を塗布して潤滑剤被膜（リン酸塩被膜）３６を有する被膜処理済軸状素材６２を形成する。
被膜処理済軸状素材６２は、その表面の潤滑剤被膜３６によって、冷間鍛造の成形型と素材（材料）との間に生じる摩擦力を低減する。
なお、上記の焼鈍処理の後、且つ上記の被膜処理の前に、ショットブラスト処理を行い、焼鈍済軸状素材６１の表面を削るとともに表面が粗くなるように微細な凹凸を形成すると、被膜処理にてより安定して被膜を形成することができるので、より好ましい。
【００３０】
［第１の冷間鍛造工程（図４（Ｄ））］
第１の冷間鍛造工程では、被膜処理済軸状素材６２における軸方向の一方の端部の径が、嵌合軸部３０の径（φＥ）よりも大きく且つフランジ部２１の径（φＧ）よりも小さな径である中間径（φＦ）のフランジ部である中間径フランジ部２１Ｚを形成するように、第１の側方押出し加工を行い、１次冷間鍛造品６３を形成する（図４（Ｄ）参照）。
このように、一度に嵌合軸部３０の径（φＥ）からフランジ部２１の径（φＧ）に拡径することなく、中間径（φＦ）までの拡径にとどめることで、フランジ部の割れ、ひび等の発生を適切に防止することができる。
なお、第１の冷間鍛造工程にて用いる金型の形状等については後述する。
なお、図４（Ｄ）〜（Ｆ）に示す断面形状は、後述する第１の実施の形態の場合の断面形状の例を示している。
【００３１】
［第２の焼鈍・被膜工程（図４（Ｅ））］
第２の焼鈍・被膜工程では、中間径（φＦ）まで拡径した中間径フランジ部２１Ｚの径を最終的なフランジ部２１の径（φＧ）に拡径するために、改めてもう一度、第１の焼鈍・被膜処理と同様に、少なくとも焼鈍処理と被膜処理を行い、焼鈍・被膜処理済の１次冷間鍛造品６４を形成する（図４（Ｅ）参照）。
これにより、第１の冷間鍛造後の素材に残留する応力を除去するとともに、再度、１次冷間鍛造品６３の延性の向上と摩擦係数の低下を図り、フランジ部の割れ、ひび等の発生を適切に防止することができる。
【００３２】
［第２の冷間鍛造工程（図４（Ｆ））］
第２の冷間鍛造工程では、焼鈍・被膜処理済の１次冷間鍛造品６４における軸方向の一方の端部の径が、最終的なフランジ部２１の径（φＧ）となるように、第２の側方押出し加工を行い、２次冷間鍛造品６５を形成する（図４（Ｆ）参照）。
なお、第２の冷間鍛造工程にて用いる金型の形状等については後述する。
【００３３】
［第３の冷間鍛造工程（図４（Ｇ））］
第３の冷間鍛造工程では、２次冷間鍛造品６５の嵌合軸部３０の中心部端面に鍛造凹部３５を形成しながら、大径軸部１１と小径軸部１２を形成するように前方押出し加工を行い、嵌合軸部３０、フランジ部２１、大径軸部１１、小径軸部１２が形成された３次冷間鍛造品６６を形成する（図４（Ｇ）参照）。
なお、図４（Ｇ）に示す断面形状は、後述する第１の実施の形態、第２の実施の形態のどちらもほぼ同じである。
また、前方押出し加工とは、金型（いわゆるダイ）の内部に素材を配置し、別の金型（いわゆるパンチ）を押し込み、当該金型を押し込む方向に素材を流動させる加工を指す。
そして側方押出し加工とは、金型（いわゆるダイ）の内部に素材を配置し、別の金型（いわゆるパンチ）を押し込み、当該金型を押し込む方向と交差する方向（主に直交する方向）に素材を流動させる加工を指す。
【００３４】
［旋削工程（図４（Ｈ））］
旋削工程では、３次冷間鍛造品６６の一部、例えば、フランジ部２１の一側面のロータ支持面２２（後述する他方側フランジ面２１Ｃに相当）と、嵌合軸部３０の端面３３とを旋削し、フランジ部２１にボルト孔２４を孔開け加工して旋削済鍛造品６７を形成する（図４（Ｈ）参照）。
この旋削工程において、３次冷間鍛造品６６の少なくとも嵌合軸部３０の車輪用嵌合部３２（図２参照）の潤滑剤被膜３６は旋削することなく残す。
また本実施の形態では、図２に示すように、潤滑剤被膜３６は、フランジ部２１のロータ支持面２２の反対側の面（後述する一方側フランジ面２１Ｄに相当）と、第１内輪軌道面１８の肩部に隣接して形成されたシール面１９と、鍛造凹部３５の表面と、軸部１０の小径軸部１２の先端の軸端部１５の端面において、旋削されることなく残される。
従来では、少なくとも図２における車輪用嵌合部３２の潤滑剤被膜３６を旋削しており、従来において潤滑剤被膜３６を残している個所に加えて、本願では少なくとも車輪用嵌合部３２の潤滑剤被膜３６を余分に残す。
そして、潤滑剤被膜３６を残した分だけ旋削加工範囲が小さくなり、旋削加工が容易に、且つ短時間となる。
【００３５】
［熱処理工程（図４（Ｉ））］
次に、熱処理工程（焼入れ焼き戻し工程）において、旋削済鍛造品６７の軸部１０の第１内輪軌道面１８を高周波焼入れした後、焼き戻しして熱処理済鍛造品６８を形成する（図４（Ｉ）参照）。この場合、シール面１９、小径軸部１２の外周面、内輪突き当て面１２ａには、あえて高周波焼入れを行わない。これにより、熱処理工程の時間を短縮化することができる。なお、図２に示すように、第１内輪軌道面１８の周囲には焼入れ焼き戻しによる硬化層Ｓが形成される。
【００３６】
［研磨工程］
研磨工程では、熱処理済鍛造品６８の第１内輪軌道面１８を研磨加工して車輪用転がり軸受装置の軸部材１を形成する。
【００３７】
●［第１の実施の形態における冷間鍛造工程の詳細（図５）］
次に図５を用いて、第１の実施の形態における第１の冷間鍛造工程、第２の冷間鍛造工程、第３の冷間鍛造工程の詳細について説明する。
第１の実施の形態では、最終的な嵌合軸部３０の外径（φＥ）とほぼ同じ（等しいまたはやや小径の）外径を有する被膜処理済軸状素材６２（軸状素材）から、２回の側方押出し加工と、１回の前方押出し加工を経て、嵌合軸部３０とフランジ部２１と大径軸部１１と小径軸部１２を一体に有する冷間鍛造品を形成する。
なお、図５（Ａ）は第１の側方押出し加工の金型と素材の断面図を示しており、図５（Ｂ）は第２の側方押出し加工の金型と素材の断面図を示しており、図５（Ｃ）は前方押出し加工の金型と素材の断面図を示している。また、図５（Ｄ）は第１の側方押出し加工前の素材の概略形状を示しており、図５（Ｅ）は第１の側方押出し加工後の素材の概略形状を示しており、図５（Ｆ）は第２の側方押出し加工後の素材の概略形状を示しており、図５（Ｇ）は前方押出し加工後の素材の概略形状を示している。
なお、図５（Ａ）〜（Ｃ）に示す側方押出し加工及び前方押出し加工を説明する金型と素材の断面図において、中心線より紙面右側は側方押出し加工（または前方押出し加工）を行う前の状態（素材をセットした状態）を示しており、中心線より紙面左側は側方押出し加工（または前方押出し加工）が完了した状態を示している。
【００３８】
次に図５（Ａ）、（Ｄ）、（Ｅ）を用いて第１の冷間鍛造工程（第１の側方押出し加工）における金型の形状及び構成と、冷間鍛造の前後の素材の形状について説明する。
図５（Ａ）に示すように、第１の冷間鍛造工程では、第１一方側金型Ｋ１１、第１他方側金型Ｋ１２、第１中間金型Ｋ１３、を用いて被膜処理済軸状素材６２を側方押出し加工する。
第１一方側金型Ｋ１１は、嵌合軸部３０の径（φＥ）よりも大きく且つ最終的なフランジ部２１の径（φＧ）よりも小さな径である中間径（φＦ）のフランジ部である中間径フランジ部における外周面の形状と、中間径フランジ部における軸部１０の側の面である一方側中間径フランジ面２１Ｂの形状とに形成されている。
第１中間金型Ｋ１３は、中間径フランジ部における嵌合軸部３０の側の面である他方側中間径フランジ面２１Ａの形状と、嵌合軸部３０の外周面の形状とに形成されている。また第１中間金型Ｋ１３は、中間径フランジ部の外径に対応する外径を有しているとともに中央部には嵌合軸部３０の外径に対応する内径寸法の空洞部を有しており、第１一方側金型Ｋ１１と嵌合する略円筒形状に形成されている。
第１他方側金型Ｋ１２は、第１中間金型Ｋ１３の空洞部に嵌合可能であるとともに嵌合軸部３０の外径に対応する外径を有する略円柱形状に形成されている。
そして第１一方側金型Ｋ１１における嵌合軸部３０の位置となる中央部に被膜処理済軸状素材６２（図５（Ｄ）参照）を配置し、第１中間金型Ｋ１３を下降させて第１一方側金型Ｋ１１と嵌合させて嵌合軸部３０の外周面と他方側中間径フランジ面２１Ａの位置を位置決めする。そして、第１他方側金型Ｋ１２を下降させて第１中間金型Ｋ１３の空洞部に嵌合させて側方押出し加工をすることで、嵌合軸部３０の外周面と、中間径フランジ部の外周面と、一方側中間径フランジ面２１Ｂと、他方側中間径フランジ面２１Ａと、が形成された１次冷間鍛造品６３（図５（Ｅ）参照）を形成することができる。
なお、金型の破損等を防止するために、「第１一方側金型Ｋ１１と第１中間金型Ｋ１３と第１他方側金型Ｋ１２にて囲まれる空間の体積」のほうが、「被膜処理済軸状素材６２の体積」よりも大きく設定されている。
なお、図５（Ａ）〜（Ｃ）における傾斜角度Ａを２０°≦θ≦６０°に設定すると、一方側中間径フランジ面２１Ｂ、一方側フランジ面２１Ｄにおいて浮島状肉厚部２９が形成されていない部分において、中心側の肉厚部から徐々に外周側の肉薄部へと厚さを変更する個所の傾斜部の傾斜角度に近くなるので、より好ましい形状に形成することができる。
【００３９】
次に図５（Ｂ）、（Ｅ）、（Ｆ）を用いて第２の冷間鍛造工程（第２の側方押出し加工）における金型の形状及び構成と、冷間鍛造の前後の素材の形状について説明する。
図５（Ｂ）に示すように、第２の冷間鍛造工程では、第２一方側金型Ｋ２１、第２他方側金型Ｋ２２、第２中間金型Ｋ２３、を用いて１次冷間鍛造品６４（第２の焼鈍・被膜処理後の１次冷間鍛造品６３）を側方押出し加工する。
第２一方側金型Ｋ２１は、最終的なフランジ部２１における外周面の形状と、フランジ部２１における軸部１０の側の面である一方側フランジ面２１Ｄの形状とに形成されている。
第２中間金型Ｋ２３は、フランジ部２１における嵌合軸部３０の側の面である他方側フランジ面２１Ｃの形状と、嵌合軸部３０の外周面の形状とに形成されている。また第２中間金型Ｋ２３は、フランジ部２１の外径に対応する外径を有しているとともに中央部には嵌合軸部３０の外径に対応する内径寸法の空洞部を有しており、第２一方側金型Ｋ２１と嵌合する略円筒形状に形成されている。
第２他方側金型Ｋ２２は、第２中間金型Ｋ２３の空洞部に嵌合可能であるとともに嵌合軸部３０の外径に対応する外径を有する略円柱形状に形成されている。
そして、１次冷間鍛造品６３に対して前述の第２の焼鈍・被膜工程を行い、第２一方側金型Ｋ２１の中央部に焼鈍・被膜処理後の１次冷間鍛造品６４を配置し、第２中間金型Ｋ２３を下降させて第２一方側金型Ｋ２１と嵌合させて嵌合軸部３０の外周面と他方側フランジ面２１Ｃの位置を位置決めする。そして、第２他方側金型Ｋ２２を下降させて第２中間金型Ｋ２３の空洞部に嵌合させて側方押出し加工をすることで、嵌合軸部３０の外周面と、フランジ部２１の外周面と、一方側フランジ面２１Ｄと、他方側フランジ面２１Ｃと、が形成された２次冷間鍛造品６５（図５（Ｆ）参照）を形成することができる。
なお、金型の破損等を防止するために、「第２一方側金型Ｋ２１と第２中間金型Ｋ２３と第２他方側金型Ｋ２２にて囲まれる空間の体積」のほうが、「焼鈍・被膜処理後の１次冷間鍛造品６４の体積」よりも大きく設定されている。
【００４０】
次に図５（Ｃ）、（Ｆ）、（Ｇ）を用いて第３の冷間鍛造工程（前方押出し加工）における金型の形状及び構成と、冷間鍛造の前後の素材の形状について説明する。
図５（Ｃ）に示すように、第３の冷間鍛造工程では、第３一方側金型Ｋ３１、第３他方側金型Ｋ３２、第３中間金型Ｋ３３、を用いて２次冷間鍛造品６５を前方押出し加工する。なお、本実施の形態では補助金型Ｋ３４も用いているが、補助金型Ｋ３４は省略してもよい。
第３一方側金型Ｋ３１は、フランジ部２１の外周面の形状と、フランジ部２１の一方側フランジ面２１Ｄの形状と、当該一方側フランジ面２１Ｄの先に大径軸部１１の形状と小径軸部１２の形状とに形成されている。
補助金型Ｋ３４は、第３一方側金型Ｋ３１の小径軸部の形状の先に弾性体Ｋ３４Ｓにて弾性力等が付与されて支持されており、押出されてきた素材を支持しながら移動可能であり、素材の体積のばらつきに応じて適切な位置に移動するので、バリの発生を防止することができる。
第３中間金型Ｋ３３は、フランジ部２１の他方側フランジ面２１Ｃの形状と、嵌合軸部３０の外周面の形状とに形成されている。また第３中間金型Ｋ３３は、フランジ部２１の外径を有する円筒形状であり、中央部には嵌合軸部３０の外径に対応する内径寸法の空洞部を有し、第３一方側金型Ｋ３１に嵌合する。
第３他方側金型Ｋ３２は嵌合軸部３０の凹部（鍛造凹部３５）に対応する形状に形成されており、第３他方側金型Ｋ３２は第３中間金型Ｋ３３の空洞部に嵌合する。
そして第３一方側金型Ｋ３１内に２次冷間鍛造品６５を配置し、第３中間金型Ｋ３３を第３一方側金型Ｋ３１に嵌合させ、第３他方側金型Ｋ３２を第３中間金型Ｋ３３の空洞部に下降させて前方押出し加工をすることで、嵌合軸部３０の外周面と鍛造凹部３５と、フランジ部２１の外周面と一方側フランジ面２１Ｄと他方側フランジ面２１Ｃと、大径軸部１１と、小径軸部１２と、が形成された３次冷間鍛造品６６を形成することができる。
なお、第２の冷間鍛造工程と第３の冷間鍛造工程との間にて、第１の冷間鍛造工程と第２の冷間鍛造工程との間で行った第２の焼鈍・被膜工程と同様の工程を行っても良い。
【００４１】
上記の説明では、図５（Ａ）における第１中間金型Ｋ１３と第１他方側金型Ｋ１２とを別体で構成した例を説明したが、第１中間金型Ｋ１３と第１他方側金型Ｋ１２とを一体化した金型である第１一体金型を形成して、第１の冷間鍛造工程に利用してもよい。この場合、１次冷間鍛造品を更に効率よく形成することができる。
また、図５（Ｂ）における第２中間金型Ｋ２３と第２他方側金型Ｋ２２とを別体で構成した例を説明したが、第２中間金型Ｋ２３と第２他方側金型Ｋ２２とを一体化した金型である第２一体金型を形成して、第２の冷間鍛造工程に利用してもよい。この場合、２次冷間鍛造品を更に効率よく形成することができる。
また、図５（Ｃ）における第３中間金型Ｋ３３と第３他方側金型Ｋ３２とを別体で構成した例を説明したが、第３中間金型Ｋ３３と第３他方側金型Ｋ３２とを一体化した金型である第３一体金型を形成して、第３の冷間鍛造工程に利用してもよい。この場合、３次冷間鍛造品を更に効率よく形成することができる。
【００４２】
●［第２の実施の形態における冷間鍛造工程の詳細（図６）］
次に図６を用いて、第２の実施の形態における第１〜第３の冷間鍛造工程の詳細について説明する。第２の実施の形態では、図５に示す第１の実施の形態に対して、第１の冷間鍛造工程及び第２の冷間鍛造工程にて形成する中間径フランジ部及びフランジ部の延出方向が嵌合軸部３０の側に傾斜している点と、それに伴って金型が傾斜面を有している点が異なる。また図６の例では、フランジ部２１の浮島状肉厚部２９の記載を省略している。
なお、第１の実施の形態と同様に、最終的な嵌合軸部３０の外径（φＥ）とほぼ同じ（等しいまたはやや小径の）外径を有する被膜処理済軸状素材６２（軸状素材）から、２回の側方押出し加工と１回の前方押出し加工を経て、嵌合軸部３０とフランジ部２１と大径軸部１１と小径軸部１２を一体に有する冷間鍛造品を形成する。
なお、図６（Ａ）は第１の側方押出し加工の金型と素材の断面図を示しており、図６（Ｂ）は第２の側方押出し加工の金型と素材の断面図を示しており、図６（Ｃ）は前方押出し加工の金型と素材の断面図を示している。また、図６（Ｄ）は第１の側方押出し加工前の素材の概略形状を示しており、図６（Ｅ）は第１の側方押出し加工後の素材の概略形状を示しており、図６（Ｆ）は第２の側方押出し加工後の素材の概略形状を示しており、図６（Ｇ）は前方押出し加工後の素材の概略形状を示している。
【００４３】
次に図６（Ａ）、（Ｄ）、（Ｅ）を用いて第１の冷間鍛造工程（第１の側方押出し加工）における金型の形状及び構成と、冷間鍛造の前後の素材の形状について説明する。
図６（Ａ）に示すように、第１の冷間鍛造工程では、第４一方側金型Ｋ４１、第４他方側金型Ｋ４２、第４中間金型Ｋ４３、を用いて被膜処理済軸状素材６２を側方押出し加工する。
第４一方側金型Ｋ４１は、嵌合軸部３０の径（φＥ）よりも大きく且つ最終的なフランジ部２１の径（φＧ）よりも小さな径である中間径（φＦ）を有するとともに嵌合軸部３０の側に鋭角的に傾斜（傾斜角度Ａ［°］）した円錐状の形状を有する中間径傾斜フランジ部の外周面と、中間径傾斜フランジ部における軸部１０の側の面であって円錐状である一方側中間径傾斜フランジ面２１Ｆとに形成されている。
第４中間金型Ｋ４３は、中間径傾斜フランジ部における嵌合軸部３０の側の面であって円錐状である他方側中間径傾斜フランジ面２１Ｅと、嵌合軸部３０の外周面の形状と、に形成されている。また第４中間金型Ｋ４３は、中間径傾斜フランジ部の外径に対応する外径（φＦ）を有しているとともに中央部には嵌合軸部３０の外径に対応する内径寸法の空洞部を有しており、第４一方側金型Ｋ４１と嵌合する略円筒形状に形成されている。
第４他方側金型Ｋ４２は、第４中間金型Ｋ４３の空洞部に嵌合可能であるとともに嵌合軸部３０の外径に対応する外径を有する略円柱形状に形成されている。
そして第４一方側金型Ｋ４１における嵌合軸部３０の位置となる中央部に被膜処理済軸状素材６２（図６（Ｄ）参照）を配置し、第４中間金型Ｋ４３を下降させて第４一方側金型Ｋ４１と嵌合させて嵌合軸部３０の外周面と他方側中間径傾斜フランジ面２１Ｅの位置を位置決めする。そして、第４他方側金型Ｋ４２を下降させて第４中間金型Ｋ４３の空洞部に嵌合させて側方押出し加工をすることで、嵌合軸部３０の外周面と、中間径傾斜フランジ部における一方側中間径傾斜フランジ面２１Ｆと他方側中間径傾斜フランジ面２１Ｅとが形成された１次冷間鍛造品６３（図６（Ｅ）参照）を形成することができる。
なお、金型の破損等を防止するために、「第４一方側金型Ｋ４１と第４中間金型Ｋ４３と第４他方側金型Ｋ４２にて囲まれる空間の体積」のほうが、「被膜処理済軸状素材６２の体積」よりも大きく設定されている。
なお、図６（Ａ）〜（Ｃ）における傾斜角度Ａを２０°≦θ≦６０°に設定すると、一方側中間径傾斜フランジ面２１Ｆ、一方側傾斜フランジ面２１Ｈにおいて（浮島状肉厚部２９が形成されていない部分において）中心側の肉厚部から徐々に外周側の肉薄部へと厚さを変更する個所の傾斜部の傾斜角度に近くなるので、より好ましい形状に形成することができる。
【００４４】
次に図６（Ｂ）、（Ｅ）、（Ｆ）を用いて第２の冷間鍛造工程（第２の側方押出し加工）における金型の形状及び構成と、冷間鍛造の前後の素材の形状について説明する。
図６（Ｂ）に示すように、第２の冷間鍛造工程では、第５一方側金型Ｋ５１、第５他方側金型Ｋ５２、第５中間金型Ｋ５３、を用いて１次冷間鍛造品６４（第２の焼鈍・被膜処理後の１次冷間鍛造品６３）を側方押出し加工する。
第５一方側金型Ｋ５１は、中間径傾斜フランジ部の径（φＦ）を最終的なフランジ部２１の径（φＧ）と同等の径（φＧ´）まで拡径した傾斜フランジ部の外周面と、傾斜フランジ部における軸部１０の側の面であって円錐状である一方側傾斜フランジ面２１Ｈとに形成されている。
第５中間金型Ｋ５３は、傾斜フランジ部における嵌合軸部３０の側の面であって円錐状である他方側傾斜フランジ面２１Ｇと、嵌合軸部３０の外周面の形状と、に形成されている。また第５中間金型Ｋ５３は、傾斜フランジ部の外径に対応する外径（φＧ´）を有しているとともに中央部には嵌合軸部３０の外径に対応する内径寸法の空洞部を有しており、第５一方側金型Ｋ５１と嵌合する略円筒形状に形成されている。
第５他方側金型Ｋ５２は、第５中間金型Ｋ５３の空洞部に嵌合可能であるとともに嵌合軸部３０の外径に対応する外径を有する略円柱形状に形成されている。
そして、１次冷間鍛造品６３に対して前述の第２の焼鈍・被膜工程を行い、第５一方側金型Ｋ５１の中央部に焼鈍・被膜処理後の１次冷間鍛造品６４を配置し、第５中間金型Ｋ５３を下降させて第５一方側金型Ｋ５１と嵌合させて嵌合軸部３０の外周面と他方側傾斜フランジ面２１Ｇの位置を位置決めする。そして、第５他方側金型Ｋ５２を下降させて第５中間金型Ｋ５３の空洞部に嵌合させて側方押出し加工をすることで、嵌合軸部３０の外周面と、一方側傾斜フランジ面２１Ｈと、他方側傾斜フランジ面２１Ｇと、が形成された２次冷間鍛造品６５（図６（Ｆ）参照）を形成することができる。
なお、金型の破損等を防止するために、「第５一方側金型Ｋ５１と第５中間金型Ｋ５３と第５他方側金型Ｋ５２にて囲まれる空間の体積」のほうが、「２次冷間鍛造品６５の体積」よりも大きく設定されている。
【００４５】
次に図６（Ｃ）、（Ｆ）、（Ｇ）を用いて第３の冷間鍛造工程（前方押出し加工）における金型の形状及び構成と、冷間鍛造の前後の素材の形状について説明する。
図６（Ｃ）に示すように、第３の冷間鍛造工程では、第６一方側金型Ｋ６１、第６他方側金型Ｋ６２、第６中間金型Ｋ６３、を用いて２次冷間鍛造品６５を前方押出し加工する。なお、本実施の形態では補助金型Ｋ６４も用いているが、補助金型Ｋ６４は省略してもよい。
第２の実施の形態における第６一方側金型Ｋ６１と補助金型Ｋ６４は、第１の実施の形態における第３一方側金型Ｋ３１と補助金型Ｋ３４と同様であり、第６一方側金型Ｋ６１は、フランジ部２１の外周面の形状と、フランジ部２１の一方側フランジ面２１Ｄの形状と、当該一方側フランジ面２１Ｄの先に大径軸部１１の形状と小径軸部１２の形状とに形成されている。
補助金型Ｋ６４は、第６一方側金型Ｋ６１の小径軸部の形状の先に弾性体Ｋ６４Ｓにて弾性力等が付与されて支持されており、押出されてきた素材を支持しながら移動可能であり、素材の体積のばらつきに応じて適切な位置に移動するので、バリの発生を防止することができる。
第２の実施の形態における第６中間金型Ｋ６３と第６他方側金型Ｋ６２も、第１の実施の形態における第３中間金型Ｋ３３と第３他方側金型Ｋ３２と同様であり、第６中間金型Ｋ６３は、フランジ部２１の他方側フランジ面２１Ｃの形状と、嵌合軸部３０の外周面の形状とに形成されている。また第６他方側金型Ｋ６２は、嵌合軸部３０の凹部（鍛造凹部３５）の形状に形成されている。
そして第６一方側金型Ｋ６１内に２次冷間鍛造品６５を配置し、第６中間金型Ｋ６３を第６一方側金型Ｋ６１に嵌合させて押し込み、２次冷間鍛造品６５の一方側傾斜フランジ面２１Ｈと他方側傾斜フランジ面２１Ｇとを最終的な一方側フランジ面２１Ｄと最終的な他方側フランジ面２１Ｃに形成する。そして第６他方側金型Ｋ６２を第６中間金型Ｋ６３の空洞部に下降させて前方押出し加工をすることで、嵌合軸部３０の外周面と鍛造凹部３５と、フランジ部２１の外周面と一方側フランジ面２１Ｄと他方側フランジ面２１Ｃと、大径軸部１１と、小径軸部１２と、が形成された３次冷間鍛造品６６を形成することができる。
なお、第２の冷間鍛造工程と第３の冷間鍛造工程との間にて、第１の冷間鍛造工程と第２の冷間鍛造工程との間で行った第２の焼鈍・被膜工程と同様の工程を行っても良い。
【００４６】
上記の説明では、図６（Ａ）における第４中間金型Ｋ４３と第４他方側金型Ｋ４２とを別体で構成した例を説明したが、第４中間金型Ｋ４３と第４他方側金型Ｋ４２とを一体化した金型である第４一体金型を形成して、第１の冷間鍛造工程に利用してもよい。この場合、１次冷間鍛造品を更に効率よく形成することができる。
また、図６（Ｂ）における第５中間金型Ｋ５３と第５他方側金型Ｋ５２とを別体で構成した例を説明したが、第５中間金型Ｋ５３と第５他方側金型Ｋ５２とを一体化した金型である第５一体金型を形成して、第２の冷間鍛造工程に利用してもよい。この場合、２次冷間鍛造品を更に効率よく形成することができる。
また、図６（Ｃ）における第６中間金型Ｋ６３と第６他方側金型Ｋ６２とを別体で構成した例を説明したが、第６中間金型Ｋ６３と第６他方側金型Ｋ６２とを一体化した金型である第６一体金型を形成して、第３の冷間鍛造工程に利用してもよい。この場合、３次冷間鍛造品を更に効率よく形成することができる。
【００４７】
本実施の形態にて説明した車輪用転がり軸受装置の軸部材の製造方法では、上記のように、焼鈍処理工程においてＳ４５Ｃ、Ｓ５０Ｃ、Ｓ５５Ｃ等の構造用炭素鋼を変態点温度以上の温度で加熱して焼鈍済軸状素材６１を形成し、続く被膜処理工程において焼鈍済軸状素材６１の表面に、冷間鍛造の成形型との間に生じる摩擦力を低減する潤滑剤被膜３６を施して被膜処理済軸状素材６２を形成し、鍛造性に優れた素材としている。
更に、最終的な嵌合軸部３０の外径を有する軸状素材６０を用いることで、続く冷間鍛造工程では、１次冷間鍛造工程と２次冷間鍛造工程と３次冷間鍛造工程の、２回の側方押出し加工と、１回の前方押出し加工によって、嵌合軸部３０、フランジ部２１、大径軸部１１、小径軸部１２とを一体に有する冷間鍛造品（３次冷間鍛造品６６）を効率よく形成することができる。
また、本実施の形態の説明では、第１の冷間鍛造工程の前に、第１の焼鈍・被膜工程にて少なくとも焼鈍処理と被膜処理を軸状素材に対して行った。また第１の冷間鍛造工程の後、且つ第２の冷間鍛造工程の前に、第２の焼鈍・被膜工程にて少なくとも焼鈍処理と被膜処理を軸状素材に対して行った。しかし、これら第１の焼鈍・被膜工程、第２の焼鈍・被膜工程は、省略してもよい。
【００４８】
本発明の車輪用転がり軸受装置の軸部材とその製造方法は、本実施の形態で説明した処理、工程等の製造方法、外観、構成、構造等に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。
また、本実施の形態の説明に用いた数値は一例であり、この数値に限定されるものではない。
また、本実施の形態の説明では、ボルト孔２４が４個の例で説明したが、ボルト孔２４は複数個であり、４個に限定されるものではない。もちろん、ボルト孔２４の個数に応じて図２（Ｂ）に示す浮島状肉厚部２９の形状も変更される。
【符号の説明】
【００４９】
１ 車輪用転がり軸受装置の軸部材
１０ 軸部
１１ 大径軸部
１２ 小径軸部
１２ａ 内輪突き当て面
１５ 軸端部
１７ かしめ部
１８ 第１内輪軌道面
１９ シール面
２１ フランジ部
２１Ａ 他方側中間径フランジ面
２１Ｂ 一方側中間径フランジ面
２１Ｃ 他方側フランジ面
２１Ｄ 一方側フランジ面
２１Ｅ 他方側中間径傾斜フランジ面
２１Ｆ 一方側中間径傾斜フランジ面
２１Ｇ 他方側傾斜フランジ面
２１Ｈ 一方側傾斜フランジ面
３０ 嵌合軸部
３５ 鍛造凹部
３６ 潤滑剤被膜
４２ 内輪
４４ 第２内輪軌道面
４５ 外輪
４６ 第１外輪軌道面
４７ 第２外輪軌道面
６０ 軸状素材
６１ 焼鈍済軸状素材
６２ 被膜処理済軸状素材
６３ １次冷間鍛造品
６４ （第２の焼鈍・被膜工程を行った）１次冷間鍛造品
６５ ２次冷間鍛造品
６６ ３次冷間鍛造品
６７ 旋削済鍛造品
６８ 熱処理済鍛造品
Ａ 車輪用転がり軸受装置
Ｋ１１、Ｋ４１ 第１一方側金型
Ｋ１２、Ｋ４２ 第１他方側金型
Ｋ１３、Ｋ４３ 第１中間金型
Ｋ２１、Ｋ５１ 第２一方側金型
Ｋ２２、Ｋ５２ 第２他方側金型
Ｋ２３、Ｋ５３ 第２中間金型
Ｋ３１、Ｋ６１ 第３一方側金型
Ｋ３２、Ｋ６２ 第３他方側金型
Ｋ３３、Ｋ６３ 第３中間金型
Ｋ３４、Ｋ６４ 補助金型
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車輪用転がり軸受装置の軸部材とその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
車輪用転がり軸受装置に用いられるハブホイールとしての車輪用転がり軸受装置の軸部材、及び当該車輪用転がり軸受装置の軸部材を製造する方法においては、例えば特許文献１に開示されている。
なお、車輪用転がり軸受装置の軸部材は、嵌合軸部とフランジ部と軸部とが軸方向に沿って同軸上に配置されている。また、軸部は、フランジ部に近い側には径が大きな大径軸部が形成され、フランジ部から遠い側には径が小さな小径軸部が形成されている。
特許文献１に開示された、従来の車輪用転がり軸受装置の軸部材の製造方法では、少なくとも大径軸部が形成された素材を用い、小径軸部の外径に一致する内径を有する受側パンチに、素材の大径軸部の先端を突き当て、冷間鍛造の前方押出し加工にて、大径軸部の先端を受側パンチに押し込み、小径軸部を形成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１５２４１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載された従来技術では、冷間鍛造工程において大径軸部の先端を受側パンチに押し込んで小径軸部を形成する前方押出し加工を含み、フランジ部の外径よりも小さな外径を有する円柱状の素材から、図示されているように４回以上の冷間鍛造の加工工程を経て（前方押出し加工と側方押出し加工を複数回行って）、嵌合軸部、フランジ部、軸部を備えた冷間鍛造品を形成しており、加工効率がよくない。また工程毎の金型が必要であり、加工設備、加工時間、加工費用がかさむ。
【０００５】
本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、冷間鍛造工程にて、円柱状の素材から嵌合軸部、フランジ部、軸部を有する冷間鍛造品を効率よく製造する方法、及び当該製造方法にて製造された車輪用転がり軸受装置の軸部材を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明に係る車輪用転がり軸受装置の軸部材とその製造方法は次の手段をとる。
まず、本発明の第１の発明は、嵌合軸部とフランジ部と軸部とが軸方向に沿って同軸上に配置されている車輪用転がり軸受装置の軸部材の製造方法である。
前記嵌合軸部は軸方向に開口する凹部を有する円筒形状であり、前記フランジ部は軸方向に直交する円板状であり、前記フランジ部における軸方向に直交する方向の径であるフランジ径は、前記嵌合軸部における軸方向に直交する方向の径である嵌合軸部径よりも大きく、前記軸部は円柱形状であって外周面には内輪軌道面が形成されており、前記車輪用転がり軸受装置の軸部材は冷間鍛造によって製造されている。
まず、前記嵌合軸部の外径に対応する外径を有する円柱状の軸状素材を用い、第１の冷間鍛造工程にて前記軸状素材における軸方向の一方の端部の径が前記嵌合軸部径よりも大きく且つ前記フランジ径よりも小さな中間径のフランジ部である中間径フランジ部を形成するように第１の側方押出し加工を行う。
また、第２の冷間鍛造工程にて前記中間径フランジ部の径が前記フランジ径となるまで第２の側方押出し加工を行う。
そして、第３の冷間鍛造工程にて前記軸状素材における軸方向の他方の端部から前記嵌合軸部の前記凹部と前記軸部とを形成するように前方押出し加工を行い、前記車輪用転がり軸受装置の軸部材を形成する。
【０００７】
この第１の発明によれば、嵌合軸部の外径に対応する外径を有する円柱状の軸状素材を用いることで、冷間鍛造工程を、２回の側方押出し加工と、１回の前方押出し加工にすることが可能であり、軸部、フランジ部、嵌合軸部とを一体に有する冷間鍛造品を効率よく形成することができる。
【０００８】
次に、本発明の第２の発明は、上記第１の発明に係る車輪用転がり軸受装置の軸部材の製造方法であって、前記第１の冷間鍛造工程における前記第１の側方押出し加工では、前記中間径フランジ部における外周面の形状と、前記中間径フランジ部における前記軸部の側の面である一方側中間径フランジ面の形状と、に形成された第１一方側金型と、前記中間径フランジ部における前記嵌合軸部の側の面である他方側中間径フランジ面の形状と、前記嵌合軸部の外周面の形状と、に形成されて前記中間径フランジ部の外径に対応する外径を有するとともに前記嵌合軸部の外径に対応する内径寸法の空洞部を有して前記第１一方側金型と嵌合する略円筒形状の第１中間金型と、略円筒形状の前記第１中間金型の空洞部に嵌合可能であるとともに前記嵌合軸部の外径に対応する外径を有する略円柱形状の第１他方側金型と、を用いて側方押出し加工して、前記軸状素材から前記嵌合軸部の外周面と、前記中間径フランジ部の外周面と、前記一方側中間径フランジ面と、前記他方側中間径フランジ面と、が形成された１次冷間鍛造品を形成する。
更に、前記第２の冷間鍛造工程における前記第２の側方押出し加工では、前記フランジ部における外周面の形状と、前記フランジ部における前記軸部の側の面である一方側フランジ面の形状と、に形成された第２一方側金型と、前記フランジ部における前記嵌合軸部の側の面である他方側フランジ面の形状と、前記嵌合軸部の外周面の形状と、に形成されて前記フランジ部の外径に対応する外径を有するとともに前記嵌合軸部の外径に対応する内径寸法の空洞部を有して前記第２一方側金型と嵌合する略円筒形状の第２中間金型と、略円筒形状の前記第２中間金型の空洞部に嵌合可能であるとともに前記嵌合軸部の外径に対応する外径を有する略円柱形状の第２他方側金型と、を用いて側方押出し加工して、前記１次冷間鍛造品から前記嵌合軸部の外周面と、前記フランジ部の外周面と、前記一方側フランジ面と、前記他方側フランジ面と、が形成された２次冷間鍛造品を形成する。
そして、前記第３の冷間鍛造工程における前記前方押出し加工では、前記フランジ部における外周面の形状と、前記一方側フランジ面の形状と、当該一方側フランジ面の先における前記軸部の形状と、に形成された第３一方側金型と、前記他方側フランジ面の形状と、前記嵌合軸部の外周面の形状と、に形成されて前記フランジ部の外径に対応する外径を有するとともに前記嵌合軸部の外径に対応する内径寸法の空洞部を有して前記第３一方側金型と嵌合する略円筒形状の第３中間金型と、略円筒形状の前記第３中間金型の空洞部に嵌合可能であるとともに前記嵌合軸部の凹部の形状に形成された第３他方側金型と、を用いて前方押出し加工して、前記２次冷間鍛造品から前記嵌合軸部の凹部と、前記軸部と、が形成された３次冷間鍛造品である前記車輪用転がり軸受装置の軸部材を形成する。
【０００９】
この第２の発明によれば、嵌合軸部の外径に対応する外径を有する円柱状の軸状素材と、適切な金型を用いることで、冷間鍛造工程を、２回の側方押出し加工と、１回の前方押出し加工で実現することが可能であり、軸部、フランジ部、嵌合軸部とを一体に有する冷間鍛造品を効率よく形成することができる。
【００１０】
次に、本発明の第３の発明は、上記第２の発明に係る車輪用転がり軸受装置の軸部材の製造方法であって、前記第１の冷間鍛造工程において、前記第１中間金型と前記第１他方側金型を用いる代わりに、前記第１中間金型と前記第１他方側金型とが一体的に形成された第１一体金型を用いて側方押出し加工を行うことで、前記軸状素材から前記嵌合軸部の外周面と、前記中間径フランジ部の外周面と前記一方側中間径フランジ面と前記他方側中間径フランジ面とが形成された１次冷間鍛造品を形成する。
あるいは、前記第２の冷間鍛造工程において、前記第２中間金型と前記第２他方側金型を用いる代わりに、前記第２中間金型と前記第２他方側金型とが一体的に形成された第２一体金型を用いて側方押出し加工を行うことで、前記１次冷間鍛造品から前記嵌合軸部の外周面と、前記フランジ部の外周面と前記一方側フランジ面と前記他方側フランジ面とが形成された２次冷間鍛造品を形成する。
あるいは、前記第３の冷間鍛造工程において、前記第３中間金型と前記第３他方側金型を用いる代わりに、前記第３中間金型と前記第３他方側金型とが一体的に形成された第３一体金型を用いて前方押出し加工を行うことで、前記２次冷間鍛造品から前記嵌合軸部の凹部と前記軸部とが形成された３次冷間鍛造品である前記車輪用転がり軸受装置の軸部材を形成する。
【００１１】
この第３の発明によれば、第１中間金型と第１他方側金型を一体的に形成した第１一体金型、あるいは第２中間金型と第２他方側金型を一体的に形成した第２一体金型、あるいは第３中間金型と第３他方側金型を一体的に形成した第３一体金型、を用いることで、更に効率良く冷間鍛造品を形成することができる。
【００１２】
次に、本発明の第４の発明は、上記第１の発明に係る車輪用転がり軸受装置の軸部材の製造方法であって、前記中間径フランジ部は、前記嵌合軸部の側に傾斜した円錐形状を有する中間径傾斜フランジ部であり、前記第１の冷間鍛造工程における前記第１の側方押出し加工では、前記中間径傾斜フランジ部における外周面の形状と、前記中間径傾斜フランジ部における前記軸部の側の面であって円錐状の一方側中間径傾斜フランジ面の形状と、に形成された第４一方側金型と、前記中間径傾斜フランジ部における前記嵌合軸部の側の面であって円錐状の他方側中間径傾斜フランジ面の形状と、前記嵌合軸部の外周面の形状と、に形成されて前記中間径傾斜フランジ部の外径に対応する外径を有するとともに前記嵌合軸部の外径に対応する内径寸法の空洞部を有して前記第４一方側金型と嵌合する略円筒形状の第４中間金型と、略円筒形状の前記第４中間金型の空洞部に嵌合可能であるとともに前記嵌合軸部の外径に対応する外径を有する略円柱形状の第４他方側金型と、を用いて側方押出し加工して、前記軸状素材から前記嵌合軸部の外周面と、前記中間径傾斜フランジ部の外周面と、前記一方側中間径傾斜フランジ面と、前記他方側中間径傾斜フランジ面と、が形成された１次冷間鍛造品を形成する。
更に、前記第２の冷間鍛造工程における前記第２の側方押出し加工では、前記中間径傾斜フランジ部から径を最終的なフランジ部の径まで拡径した傾斜フランジ部における前記軸部の側の面であって円錐状の一方側傾斜フランジ面の形状と、前記傾斜フランジ部の外周面の形状と、に形成された第５一方側金型と、前記傾斜フランジ部における前記嵌合軸部の側の面であって円錐状の他方側傾斜フランジ面の形状と、前記嵌合軸部の外周面の形状と、に形成されて前記傾斜フランジ部の外径に対応する外径を有するとともに前記嵌合軸部の外径に対応する内径寸法の空洞部を有して前記第５一方側金型と嵌合する略円筒形状の第５中間金型と、略円筒形状の前記第５中間金型の空洞部に嵌合可能であるとともに前記嵌合軸部の外径に対応する外径を有する略円柱形状の第５他方側金型と、を用いて側方押出し加工して、前記第１冷間鍛造品から前記嵌合軸部の外周面と、前記傾斜フランジ部の外周面と、前記一方側傾斜フランジ面と、前記他方側傾斜フランジ面と、が形成された２次冷間鍛造品を形成する。
そして、前記第３の冷間鍛造工程における前記前方押出し加工では、前記フランジ部における外周面の形状と、前記一方側フランジ面の形状と、当該一方側フランジ面の先における前記軸部の形状と、に形成された第６一方側金型と、前記他方側フランジ面の形状と、前記嵌合軸部の外周面の形状と、に形成されて前記フランジ部の外径に対応する外径を有するとともに前記嵌合軸部の外径に対応する内径寸法の空洞部を有して前記第６一方側金型と嵌合する略円筒形状の第６中間金型と、略円筒形状の前記第６中間金型の空洞部に嵌合可能であるとともに前記嵌合軸部の凹部の形状に形成された第６他方側金型と、を用いて前方押出し加工して、前記２次冷間鍛造品から前記嵌合軸部の凹部と、前記軸部と、前記フランジ部の外周面と、前記一方側フランジ面と、前記他方側フランジ面と、が形成された３次冷間鍛造品である前記車輪用転がり軸受装置の軸部材を形成する。
【００１３】
この第４の発明によれば、嵌合軸部の外径に対応する外径を有する円柱状の軸状素材と、適切な金型を用いることで、冷間鍛造工程を、２回の側方押出し加工と、１回の前方押出し加工で実現することが可能であり、軸部、フランジ部、嵌合軸部とを一体に有する冷間鍛造品を効率よく形成することができる。
【００１４】
次に、本発明の第５の発明は、上記第４の発明に係る車輪用転がり軸受装置の軸部材の製造方法であって、前記第１の冷間鍛造工程において、前記第４中間金型と前記第４他方側金型を用いる代わりに、前記第４中間金型と前記第４他方側金型とが一体的に形成された第４一体金型を用いて側方押出し加工を行うことで、前記軸状素材から前記嵌合軸部の外周面と、最終的な一方側フランジ面及び最終的な他方側フランジ面に対して径が小さいとともに傾斜した一方側中間径傾斜フランジ面と他方側中間径傾斜フランジ面とが形成された１次冷間鍛造品を形成する。
あるいは、前記第２の冷間鍛造工程において、前記第５中間金型と前記第５他方側金型を用いる代わりに、前記第５中間金型と前記第５他方側金型とが一体的に形成された第５一体金型を用いて側方押出し加工を行うことで、前記第１冷間鍛造品から前記嵌合軸部の外周面と、最終的な一方側フランジ面及び最終的な他方側フランジ面に対して傾斜した一方側傾斜フランジ面と他方側傾斜フランジ面とが形成された２次冷間鍛造品を形成する。
あるいは、前記第３の冷間鍛造工程において、前記第６中間金型と前記第６他方側金型を用いる代わりに、前記第６中間金型と前記第６他方側金型とが一体的に形成された第６一体金型を用いて前方押出し加工を行うことで、前記２次冷間鍛造品から前記嵌合軸部の凹部と前記軸部と最終的な一方側フランジ面と最終的な他方側フランジ面が形成された３次冷間鍛造品である前記車輪用転がり軸受装置の軸部材を形成する。
【００１５】
この第５の発明によれば、第４中間金型と第４他方側金型を一体的に形成した第４一体金型、あるいは第５中間金型と第５他方側金型を一体的に形成した第５一体金型、あるいは第６中間金型と第６他方側金型を一体的に形成した第６一体金型、を用いることで、更に効率良く冷間鍛造品を形成することができる。
【００１６】
次に、本発明の第６の発明は、上記第１の発明〜第５の発明のいずれか１つに係る車輪用転がり軸受装置の軸部材の製造方法であって、前記第１の冷間鍛造工程の前に、第１の焼鈍・被膜工程にて少なくとも焼鈍処理と被膜処理を前記軸状素材に対して行う。
また、前記第１の冷間鍛造工程を行った後、前記第２の冷間鍛造工程の前に、第２の焼鈍・被膜工程にて少なくとも焼鈍処理と被膜処理を前記軸状素材に対して再度行う。
【００１７】
この第６の発明によれば、第１の冷間鍛造工程、及び第２の冷間鍛造工程にて、軸状素材に割れ等を発生させることなく冷間鍛造を行うことができる。
【００１８】
次に、本発明の第７の発明は、上記第１の発明〜第６の発明のいずれか１つに係る車輪用転がり軸受装置の軸部材の製造方法によって製造された車輪用転がり軸受装置の軸部材であって、前記第１〜第３の冷間鍛造工程にて前記車輪用転がり軸受装置の軸部材を形成する際に、前記嵌合軸部の外径に対応する外径を有する円柱状の軸状素材から製造され、円板状の前記フランジ部を有する。
【００１９】
この第７の発明によれば、嵌合軸部の外径に対応する外径を有する円柱状の軸状素材を用いて冷間鍛造工程を２回の側方押出し加工と１回の前方押出し加工にて実現し、軸部、フランジ部、嵌合軸部とを一体に有し、効率よく形成された車輪用転がり軸受装置の軸部材を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の車輪用転がり軸受装置の軸部材の製造方法にて製造された車輪用転がり軸受装置の軸部材１が車輪用転がり軸受装置Ａとして組み付けられた状態を示す軸方向断面図である。
【図２】車輪用転がり軸受装置の軸部材１の軸方向断面図である。
【図３】（Ａ）は図２に示す車輪用転がり軸受装置の軸部材１をＡＡ方向から見た図であり、（Ｂ）はＢＢ方向から見た図である。
【図４】軸状素材６０から車輪用転がり軸受装置の軸部材を成形するまでの工程（Ａ）〜工程（Ｉ）による素材の形状の変化等を示す図である。
【図５】第１の実施の形態において、冷間鍛造工程の２回の側方押出し加工と１回の前方押出し加工を説明する図であり、（Ａ）は１回目の側方押出し加工の金型と素材の断面図を示しており、（Ｂ）は２回目の側方押出し加工の金型と素材の断面図を示しており、（Ｃ）は前方押出し加工の金型と素材の断面図を示している。また（Ｄ）は１回目の側方押出し加工前の素材の概略形状を示しており、（Ｅ）は１回目の側方押出し加工後の素材の概略形状を示しており、（Ｆ）は２回目の側方押出し加工後の素材の概略形状を示しており、（Ｇ）は前方押出し加工後の素材の概略形状を示している。
【図６】第２の実施の形態において、冷間鍛造工程の２回の側方押出し加工と１回の前方押出し加工を説明する図であり、（Ａ）は１回目の側方押出し加工の金型と素材の断面図を示しており、（Ｂ）は２回目の側方押出し加工の金型と素材の断面図を示しており、（Ｃ）は前方押出し加工の金型と素材の断面図を示している。また（Ｄ）は１回目の側方押出し加工前の素材の概略形状を示しており、（Ｅ）は１回目の側方押出し加工後の素材の概略形状を示しており、（Ｆ）は２回目の側方押出し加工後の素材の概略形状を示しており、（Ｇ）は前方押出し加工後の素材の概略形状を示している。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に本発明を実施するための形態を図面を用いて説明する。図１は、本発明の車輪用転がり軸受装置の軸部材の製造方法にて製造された車輪用転がり軸受装置の軸部材１が車輪用転がり軸受装置Ａとして組み付けられた状態を示す軸方向断面図を示している。また図２は車輪用転がり軸受装置の軸部材１の軸方向断面図を示しており、図３は図２に示す車輪用転がり軸受装置の軸部材１をＡＡ方向から見た図（Ａ）、及びＢＢ方向から見た図（Ｂ）を示している。
【００２２】
●［車輪用転がり軸受装置Ａと車輪用転がり軸受装置の軸部材１の全体構造（図１〜図３）］
次に図１〜図３を用いて、車輪用転がり軸受装置Ａと車輪用転がり軸受装置の軸部材１の全体構造について説明する。
図１及び図２に示すように、車輪用転がり軸受装置Ａ（いわゆる車輪用ハブユニット）に採用される車輪用転がり軸受装置の軸部材１（いわゆるハブホイール）は、軸部１０と、フランジ部２１と、嵌合軸部３０と、を軸方向に沿って同軸上に、一体に有している。
なお、車輪用転がり軸受装置Ａが車両に取り付けられた場合、軸部１０は車両内側に位置しており、嵌合軸部３０は車両外側に位置しており、図１においては紙面の左方向が車両内側を示し、紙面の右方向が車両外側を示している。
【００２３】
軸部１０は略円柱形状であり、軸部１０におけるフランジ部２１に近い側には径が大きな大径軸部１１が形成され、フランジ部２１から遠い端部には大径軸部１１よりも小さな径の小径軸部１２が形成され、大径軸部１１と小径軸部１２との段差部には軸部１０の回転軸に直交する面である内輪突き当て面１２ａが形成されている。
フランジ部２１は、軸部１０と嵌合軸部３０との間に位置して軸方向（回転軸ＺＳ方向）に直交する円板状であり、フランジ部２１の外径は軸部１０の外径よりも大きい。
嵌合軸部３０は、軸部１０の一端側（小径軸部１２と反対の側）に、軸部１０と同軸上に、連続する略円筒形状に成形されており、車輪（図示省略）の中心孔が嵌め込まれる。
図３に示すように、外径方向に円板状に延出されたフランジ部２１には、車輪を締め付けるハブボルト２７が圧入によって配置されるボルト孔２４が貫設されている。
また図１、図２に示すように嵌合軸部３０には、フランジ部２１側にブレーキロータ用嵌合部３１が形成され、先端側にブレーキロータ用嵌合部３１よりも若干小径の車輪用嵌合部３２が形成されている。
またフランジ部２１における嵌合軸部３０の側の面であるロータ支持面２２には、図１に示すようにブレーキロータ５５の中心孔の周囲の面が当接する。
また嵌合軸部３０の内径側には、凹状の鍛造凹部３５が形成されている。
【００２４】
図１、図２に示すように本実施の形態にて説明する車輪用転がり軸受装置の軸部材１の軸部１０の大径軸部１１には、フランジ部２１との境界部の近傍における外周面の一部に、転がり軸受としての複列のアンギュラ玉軸受における一方の軸受部を構成する第１内輪軌道面１８が円周方向に連続するように形成されている。
また、第１内輪軌道面１８に隣接してフランジ部２１に近い側における外周面の一部には、円周方向に連続する後述のシール面１９が形成されている。
また小径軸部１２の外周面には、円周方向に連続するように形成された第２内輪軌道面４４を外周面に有する内輪４２が嵌め込まれる。なお内輪４２は、内輪突き当て面１２ａに突き当たるまで嵌め込まれている。
そして、小径軸部１２における内輪４２からの突出部（図１中の軸端部１５）は径方向外側にかしめられて、かしめ部１７が形成され、かしめ部１７と内輪突き当て面１２ａにて内輪４２が固定されている。
また図１に示すように、小径軸部１２の軸端部１５をかしめたかしめ部１７と内輪突き当て面１２ａにて内輪４２を固定した際に内輪４２を固定可能な強度を有するように、内輪突き当て面１２ａの面積が設定されている。
【００２５】
また図１に示すように、車輪用転がり軸受装置の軸部材１の軸部１０の外周面には、環状空間を保って外輪４５が配置されている。
外輪４５の内周面には、車輪用転がり軸受装置の軸部材１に形成されている第１内輪軌道面１８に対向する第１外輪軌道面４６と、内輪４２に形成されている第２内輪軌道面４４に対向する第２外輪軌道面４７と、が形成されている。なお、各内輪軌道面、各外輪軌道面は、それぞれの面において円周方向に連続するように形成されている。
そして第１内輪軌道面１８と第１外輪軌道面４６との間には、複数の第１転動体５０が保持器５２によって保持されて転動可能に配置され、第２内輪軌道面４４と第２外輪軌道面４７との間には、複数の第２転動体５１が保持器５３によって保持されて転動可能に配置されている。
なお、複数の第１転動体５０、及び複数の第２転動体５１には、小径軸部１２の端部をかしめてかしめ部１７を形成した際のかしめ力に基づいて、軸方向の予圧が付与されてアンギュラ玉軸受を構成している。
【００２６】
また図１に示すように、外輪４５の外周面には、車体側フランジ４８が一体に形成されており、当該車体側フランジは、車両の懸架装置（図示省略）に支持されたナックル、キャリア等の車体側部材の取付面にボルト等によって締結される。
また外輪４５における第１外輪軌道面４６に隣接する開口部の内周面には、シール部材５６が圧入されて組み付けられ、当該シール部材５６のリップ５８の先端が、シール面１９に摺接（接触）して外輪４５と車輪用転がり軸受装置の軸部材１との隙間をシールしている。
また図３（Ｂ）及び図２に示すように、フランジ部２１における軸部１０の側の面には、重量の増加を抑えながらもボルト孔２４の周囲の剛性を向上させるために、浮島状に部分的に肉厚とした浮島状肉厚部２９が形成されている。
【００２７】
●［車輪用転がり軸受装置の軸部材１の製造方法（図４）］
次に図４を用いて、車輪用転がり軸受装置の軸部材１の製造方法について説明する。
図４（Ａ）〜（Ｉ）は軸状素材６０から各工程を経て車輪用転がり軸受装置の軸部材１を成形する様子を示しており、各工程後の素材の断面形状を示している。
本実施の形態にて説明する車輪用転がり軸受装置の軸部材１は、第１の焼鈍・被膜工程、第１の冷間鍛造工程、第２の焼鈍・被膜工程、第２の冷間鍛造工程、第３の冷間鍛造工程、旋削工程、熱処理工程、研磨工程、を経て製造される。
まず、第１の焼鈍・被膜工程に先立って、Ｓ４５Ｃ、Ｓ５０Ｃ、Ｓ５５Ｃ等の炭素量０．５％前後の略円柱形状の構造用炭素鋼を所定長さに切断して軸状素材６０を形成する（図４（Ａ）参照）。
なお、略円柱形状の軸状素材６０の外径（φＥ）は、車輪用転がり軸受装置の軸部材１の嵌合軸部３０の外径とほぼ同じものを用いる。
【００２８】
［第１の焼鈍・被膜工程（図４（Ｂ）、図４（Ｃ））］
第１の焼鈍・被膜工程では、少なくとも以下の焼鈍処理と被膜処理を行う。
焼鈍処理では、軸状素材６０を変態点温度以上の温度（好ましくは、変態点温度よりも２０℃〜７０℃程度高い温度）で加熱する。
これによって、軸状素材６０中の炭素成分を球状化させて球状化焼鈍することで焼鈍済軸状素材６１を形成する（図４（Ｂ）参照）。この焼鈍済軸状素材６１は、これ自体の材料の延性が向上する。
【００２９】
被膜処理では、焼鈍済軸状素材６１の表面に潤滑剤を被膜処理して潤滑剤被膜３６を有する被膜処理済軸状素材６２を形成する（図４（Ｃ）参照）。
例えば、焼鈍済軸状素材６１の表面に潤滑剤としてのリン酸塩を塗布して潤滑剤被膜（リン酸塩被膜）３６を有する被膜処理済軸状素材６２を形成する。
被膜処理済軸状素材６２は、その表面の潤滑剤被膜３６によって、冷間鍛造の成形型と素材（材料）との間に生じる摩擦力を低減する。
なお、上記の焼鈍処理の後、且つ上記の被膜処理の前に、ショットブラスト処理を行い、焼鈍済軸状素材６１の表面を削るとともに表面が粗くなるように微細な凹凸を形成すると、被膜処理にてより安定して被膜を形成することができるので、より好ましい。
【００３０】
［第１の冷間鍛造工程（図４（Ｄ））］
第１の冷間鍛造工程では、被膜処理済軸状素材６２における軸方向の一方の端部の径が、嵌合軸部３０の径（φＥ）よりも大きく且つフランジ部２１の径（φＧ）よりも小さな径である中間径（φＦ）のフランジ部である中間径フランジ部２１Ｚを形成するように、第１の側方押出し加工を行い、１次冷間鍛造品６３を形成する（図４（Ｄ）参照）。
このように、一度に嵌合軸部３０の径（φＥ）からフランジ部２１の径（φＧ）に拡径することなく、中間径（φＦ）までの拡径にとどめることで、フランジ部の割れ、ひび等の発生を適切に防止することができる。
なお、第１の冷間鍛造工程にて用いる金型の形状等については後述する。
なお、図４（Ｄ）〜（Ｆ）に示す断面形状は、後述する第１の実施の形態の場合の断面形状の例を示している。
【００３１】
［第２の焼鈍・被膜工程（図４（Ｅ））］
第２の焼鈍・被膜工程では、中間径（φＦ）まで拡径した中間径フランジ部２１Ｚの径を最終的なフランジ部２１の径（φＧ）に拡径するために、改めてもう一度、第１の焼鈍・被膜処理と同様に、少なくとも焼鈍処理と被膜処理を行い、焼鈍・被膜処理済の１次冷間鍛造品６４を形成する（図４（Ｅ）参照）。
これにより、第１の冷間鍛造後の素材に残留する応力を除去するとともに、再度、１次冷間鍛造品６３の延性の向上と摩擦係数の低下を図り、フランジ部の割れ、ひび等の発生を適切に防止することができる。
【００３２】
［第２の冷間鍛造工程（図４（Ｆ））］
第２の冷間鍛造工程では、焼鈍・被膜処理済の１次冷間鍛造品６４における軸方向の一方の端部の径が、最終的なフランジ部２１の径（φＧ）となるように、第２の側方押出し加工を行い、２次冷間鍛造品６５を形成する（図４（Ｆ）参照）。
なお、第２の冷間鍛造工程にて用いる金型の形状等については後述する。
【００３３】
［第３の冷間鍛造工程（図４（Ｇ））］
第３の冷間鍛造工程では、２次冷間鍛造品６５の嵌合軸部３０の中心部端面に鍛造凹部３５を形成しながら、大径軸部１１と小径軸部１２を形成するように前方押出し加工を行い、嵌合軸部３０、フランジ部２１、大径軸部１１、小径軸部１２が形成された３次冷間鍛造品６６を形成する（図４（Ｇ）参照）。
なお、図４（Ｇ）に示す断面形状は、後述する第１の実施の形態、第２の実施の形態のどちらもほぼ同じである。
また、前方押出し加工とは、金型（いわゆるダイ）の内部に素材を配置し、別の金型（いわゆるパンチ）を押し込み、当該金型を押し込む方向に素材を流動させる加工を指す。
そして側方押出し加工とは、金型（いわゆるダイ）の内部に素材を配置し、別の金型（いわゆるパンチ）を押し込み、当該金型を押し込む方向と交差する方向（主に直交する方向）に素材を流動させる加工を指す。
【００３４】
［旋削工程（図４（Ｈ））］
旋削工程では、３次冷間鍛造品６６の一部、例えば、フランジ部２１の一側面のロータ支持面２２（後述する他方側フランジ面２１Ｃに相当）と、嵌合軸部３０の端面３３とを旋削し、フランジ部２１にボルト孔２４を孔開け加工して旋削済鍛造品６７を形成する（図４（Ｈ）参照）。
この旋削工程において、３次冷間鍛造品６６の少なくとも嵌合軸部３０の車輪用嵌合部３２（図２参照）の潤滑剤被膜３６は旋削することなく残す。
また本実施の形態では、図２に示すように、潤滑剤被膜３６は、フランジ部２１のロータ支持面２２の反対側の面（後述する一方側フランジ面２１Ｄに相当）と、第１内輪軌道面１８の肩部に隣接して形成されたシール面１９と、鍛造凹部３５の表面と、軸部１０の小径軸部１２の先端の軸端部１５の端面において、旋削されることなく残される。
従来では、少なくとも図２における車輪用嵌合部３２の潤滑剤被膜３６を旋削しており、従来において潤滑剤被膜３６を残している個所に加えて、本願では少なくとも車輪用嵌合部３２の潤滑剤被膜３６を余分に残す。
そして、潤滑剤被膜３６を残した分だけ旋削加工範囲が小さくなり、旋削加工が容易に、且つ短時間となる。
【００３５】
［熱処理工程（図４（Ｉ））］
次に、熱処理工程（焼入れ焼き戻し工程）において、旋削済鍛造品６７の軸部１０の第１内輪軌道面１８を高周波焼入れした後、焼き戻しして熱処理済鍛造品６８を形成する（図４（Ｉ）参照）。この場合、シール面１９、小径軸部１２の外周面、内輪突き当て面１２ａには、あえて高周波焼入れを行わない。これにより、熱処理工程の時間を短縮化することができる。なお、図２に示すように、第１内輪軌道面１８の周囲には焼入れ焼き戻しによる硬化層Ｓが形成される。
【００３６】
［研磨工程］
研磨工程では、熱処理済鍛造品６８の第１内輪軌道面１８を研磨加工して車輪用転がり軸受装置の軸部材１を形成する。
【００３７】
●［第１の実施の形態における冷間鍛造工程の詳細（図５）］
次に図５を用いて、第１の実施の形態における第１の冷間鍛造工程、第２の冷間鍛造工程、第３の冷間鍛造工程の詳細について説明する。
第１の実施の形態では、最終的な嵌合軸部３０の外径（φＥ）とほぼ同じ（等しいまたはやや小径の）外径を有する被膜処理済軸状素材６２（軸状素材）から、２回の側方押出し加工と、１回の前方押出し加工を経て、嵌合軸部３０とフランジ部２１と大径軸部１１と小径軸部１２を一体に有する冷間鍛造品を形成する。
なお、図５（Ａ）は第１の側方押出し加工の金型と素材の断面図を示しており、図５（Ｂ）は第２の側方押出し加工の金型と素材の断面図を示しており、図５（Ｃ）は前方押出し加工の金型と素材の断面図を示している。また、図５（Ｄ）は第１の側方押出し加工前の素材の概略形状を示しており、図５（Ｅ）は第１の側方押出し加工後の素材の概略形状を示しており、図５（Ｆ）は第２の側方押出し加工後の素材の概略形状を示しており、図５（Ｇ）は前方押出し加工後の素材の概略形状を示している。
なお、図５（Ａ）〜（Ｃ）に示す側方押出し加工及び前方押出し加工を説明する金型と素材の断面図において、中心線より紙面右側は側方押出し加工（または前方押出し加工）を行う前の状態（素材をセットした状態）を示しており、中心線より紙面左側は側方押出し加工（または前方押出し加工）が完了した状態を示している。
【００３８】
次に図５（Ａ）、（Ｄ）、（Ｅ）を用いて第１の冷間鍛造工程（第１の側方押出し加工）における金型の形状及び構成と、冷間鍛造の前後の素材の形状について説明する。
図５（Ａ）に示すように、第１の冷間鍛造工程では、第１一方側金型Ｋ１１、第１他方側金型Ｋ１２、第１中間金型Ｋ１３、を用いて被膜処理済軸状素材６２を側方押出し加工する。
第１一方側金型Ｋ１１は、嵌合軸部３０の径（φＥ）よりも大きく且つ最終的なフランジ部２１の径（φＧ）よりも小さな径である中間径（φＦ）のフランジ部である中間径フランジ部における外周面の形状と、中間径フランジ部における軸部１０の側の面である一方側中間径フランジ面２１Ｂの形状とに形成されている。
第１中間金型Ｋ１３は、中間径フランジ部における嵌合軸部３０の側の面である他方側中間径フランジ面２１Ａの形状と、嵌合軸部３０の外周面の形状とに形成されている。また第１中間金型Ｋ１３は、中間径フランジ部の外径に対応する外径を有しているとともに中央部には嵌合軸部３０の外径に対応する内径寸法の空洞部を有しており、第１一方側金型Ｋ１１と嵌合する略円筒形状に形成されている。
第１他方側金型Ｋ１２は、第１中間金型Ｋ１３の空洞部に嵌合可能であるとともに嵌合軸部３０の外径に対応する外径を有する略円柱形状に形成されている。
そして第１一方側金型Ｋ１１における嵌合軸部３０の位置となる中央部に被膜処理済軸状素材６２（図５（Ｄ）参照）を配置し、第１中間金型Ｋ１３を下降させて第１一方側金型Ｋ１１と嵌合させて嵌合軸部３０の外周面と他方側中間径フランジ面２１Ａの位置を位置決めする。そして、第１他方側金型Ｋ１２を下降させて第１中間金型Ｋ１３の空洞部に嵌合させて側方押出し加工をすることで、嵌合軸部３０の外周面と、中間径フランジ部の外周面と、一方側中間径フランジ面２１Ｂと、他方側中間径フランジ面２１Ａと、が形成された１次冷間鍛造品６３（図５（Ｅ）参照）を形成することができる。
なお、金型の破損等を防止するために、「第１一方側金型Ｋ１１と第１中間金型Ｋ１３と第１他方側金型Ｋ１２にて囲まれる空間の体積」のほうが、「被膜処理済軸状素材６２の体積」よりも大きく設定されている。
なお、図５（Ａ）〜（Ｃ）における傾斜角度Ａを２０°≦θ≦６０°に設定すると、一方側中間径フランジ面２１Ｂ、一方側フランジ面２１Ｄにおいて浮島状肉厚部２９が形成されていない部分において、中心側の肉厚部から徐々に外周側の肉薄部へと厚さを変更する個所の傾斜部の傾斜角度に近くなるので、より好ましい形状に形成することができる。
【００３９】
次に図５（Ｂ）、（Ｅ）、（Ｆ）を用いて第２の冷間鍛造工程（第２の側方押出し加工）における金型の形状及び構成と、冷間鍛造の前後の素材の形状について説明する。
図５（Ｂ）に示すように、第２の冷間鍛造工程では、第２一方側金型Ｋ２１、第２他方側金型Ｋ２２、第２中間金型Ｋ２３、を用いて１次冷間鍛造品６４（第２の焼鈍・被膜処理後の１次冷間鍛造品６３）を側方押出し加工する。
第２一方側金型Ｋ２１は、最終的なフランジ部２１における外周面の形状と、フランジ部２１における軸部１０の側の面である一方側フランジ面２１Ｄの形状とに形成されている。
第２中間金型Ｋ２３は、フランジ部２１における嵌合軸部３０の側の面である他方側フランジ面２１Ｃの形状と、嵌合軸部３０の外周面の形状とに形成されている。また第２中間金型Ｋ２３は、フランジ部２１の外径に対応する外径を有しているとともに中央部には嵌合軸部３０の外径に対応する内径寸法の空洞部を有しており、第２一方側金型Ｋ２１と嵌合する略円筒形状に形成されている。
第２他方側金型Ｋ２２は、第２中間金型Ｋ２３の空洞部に嵌合可能であるとともに嵌合軸部３０の外径に対応する外径を有する略円柱形状に形成されている。
そして、１次冷間鍛造品６３に対して前述の第２の焼鈍・被膜工程を行い、第２一方側金型Ｋ２１の中央部に焼鈍・被膜処理後の１次冷間鍛造品６４を配置し、第２中間金型Ｋ２３を下降させて第２一方側金型Ｋ２１と嵌合させて嵌合軸部３０の外周面と他方側フランジ面２１Ｃの位置を位置決めする。そして、第２他方側金型Ｋ２２を下降させて第２中間金型Ｋ２３の空洞部に嵌合させて側方押出し加工をすることで、嵌合軸部３０の外周面と、フランジ部２１の外周面と、一方側フランジ面２１Ｄと、他方側フランジ面２１Ｃと、が形成された２次冷間鍛造品６５（図５（Ｆ）参照）を形成することができる。
なお、金型の破損等を防止するために、「第２一方側金型Ｋ２１と第２中間金型Ｋ２３と第２他方側金型Ｋ２２にて囲まれる空間の体積」のほうが、「焼鈍・被膜処理後の１次冷間鍛造品６４の体積」よりも大きく設定されている。
【００４０】
次に図５（Ｃ）、（Ｆ）、（Ｇ）を用いて第３の冷間鍛造工程（前方押出し加工）における金型の形状及び構成と、冷間鍛造の前後の素材の形状について説明する。
図５（Ｃ）に示すように、第３の冷間鍛造工程では、第３一方側金型Ｋ３１、第３他方側金型Ｋ３２、第３中間金型Ｋ３３、を用いて２次冷間鍛造品６５を前方押出し加工する。なお、本実施の形態では補助金型Ｋ３４も用いているが、補助金型Ｋ３４は省略してもよい。
第３一方側金型Ｋ３１は、フランジ部２１の外周面の形状と、フランジ部２１の一方側フランジ面２１Ｄの形状と、当該一方側フランジ面２１Ｄの先に大径軸部１１の形状と小径軸部１２の形状とに形成されている。
補助金型Ｋ３４は、第３一方側金型Ｋ３１の小径軸部の形状の先に弾性体Ｋ３４Ｓにて弾性力等が付与されて支持されており、押出されてきた素材を支持しながら移動可能であり、素材の体積のばらつきに応じて適切な位置に移動するので、バリの発生を防止することができる。
第３中間金型Ｋ３３は、フランジ部２１の他方側フランジ面２１Ｃの形状と、嵌合軸部３０の外周面の形状とに形成されている。また第３中間金型Ｋ３３は、フランジ部２１の外径を有する円筒形状であり、中央部には嵌合軸部３０の外径に対応する内径寸法の空洞部を有し、第３一方側金型Ｋ３１に嵌合する。
第３他方側金型Ｋ３２は嵌合軸部３０の凹部（鍛造凹部３５）に対応する形状に形成されており、第３他方側金型Ｋ３２は第３中間金型Ｋ３３の空洞部に嵌合する。
そして第３一方側金型Ｋ３１内に２次冷間鍛造品６５を配置し、第３中間金型Ｋ３３を第３一方側金型Ｋ３１に嵌合させ、第３他方側金型Ｋ３２を第３中間金型Ｋ３３の空洞部に下降させて前方押出し加工をすることで、嵌合軸部３０の外周面と鍛造凹部３５と、フランジ部２１の外周面と一方側フランジ面２１Ｄと他方側フランジ面２１Ｃと、大径軸部１１と、小径軸部１２と、が形成された３次冷間鍛造品６６を形成することができる。
なお、第２の冷間鍛造工程と第３の冷間鍛造工程との間にて、第１の冷間鍛造工程と第２の冷間鍛造工程との間で行った第２の焼鈍・被膜工程と同様の工程を行っても良い。
【００４１】
上記の説明では、図５（Ａ）における第１中間金型Ｋ１３と第１他方側金型Ｋ１２とを別体で構成した例を説明したが、第１中間金型Ｋ１３と第１他方側金型Ｋ１２とを一体化した金型である第１一体金型を形成して、第１の冷間鍛造工程に利用してもよい。この場合、１次冷間鍛造品を更に効率よく形成することができる。
また、図５（Ｂ）における第２中間金型Ｋ２３と第２他方側金型Ｋ２２とを別体で構成した例を説明したが、第２中間金型Ｋ２３と第２他方側金型Ｋ２２とを一体化した金型である第２一体金型を形成して、第２の冷間鍛造工程に利用してもよい。この場合、２次冷間鍛造品を更に効率よく形成することができる。
また、図５（Ｃ）における第３中間金型Ｋ３３と第３他方側金型Ｋ３２とを別体で構成した例を説明したが、第３中間金型Ｋ３３と第３他方側金型Ｋ３２とを一体化した金型である第３一体金型を形成して、第３の冷間鍛造工程に利用してもよい。この場合、３次冷間鍛造品を更に効率よく形成することができる。
【００４２】
●［第２の実施の形態における冷間鍛造工程の詳細（図６）］
次に図６を用いて、第２の実施の形態における第１〜第３の冷間鍛造工程の詳細について説明する。第２の実施の形態では、図５に示す第１の実施の形態に対して、第１の冷間鍛造工程及び第２の冷間鍛造工程にて形成する中間径フランジ部及びフランジ部の延出方向が嵌合軸部３０の側に傾斜している点と、それに伴って金型が傾斜面を有している点が異なる。また図６の例では、フランジ部２１の浮島状肉厚部２９の記載を省略している。
なお、第１の実施の形態と同様に、最終的な嵌合軸部３０の外径（φＥ）とほぼ同じ（等しいまたはやや小径の）外径を有する被膜処理済軸状素材６２（軸状素材）から、２回の側方押出し加工と１回の前方押出し加工を経て、嵌合軸部３０とフランジ部２１と大径軸部１１と小径軸部１２を一体に有する冷間鍛造品を形成する。
なお、図６（Ａ）は第１の側方押出し加工の金型と素材の断面図を示しており、図６（Ｂ）は第２の側方押出し加工の金型と素材の断面図を示しており、図６（Ｃ）は前方押出し加工の金型と素材の断面図を示している。また、図６（Ｄ）は第１の側方押出し加工前の素材の概略形状を示しており、図６（Ｅ）は第１の側方押出し加工後の素材の概略形状を示しており、図６（Ｆ）は第２の側方押出し加工後の素材の概略形状を示しており、図６（Ｇ）は前方押出し加工後の素材の概略形状を示している。
【００４３】
次に図６（Ａ）、（Ｄ）、（Ｅ）を用いて第１の冷間鍛造工程（第１の側方押出し加工）における金型の形状及び構成と、冷間鍛造の前後の素材の形状について説明する。
図６（Ａ）に示すように、第１の冷間鍛造工程では、第４一方側金型Ｋ４１、第４他方側金型Ｋ４２、第４中間金型Ｋ４３、を用いて被膜処理済軸状素材６２を側方押出し加工する。
第４一方側金型Ｋ４１は、嵌合軸部３０の径（φＥ）よりも大きく且つ最終的なフランジ部２１の径（φＧ）よりも小さな径である中間径（φＦ）を有するとともに嵌合軸部３０の側に鋭角的に傾斜（傾斜角度Ａ［°］）した円錐状の形状を有する中間径傾斜フランジ部の外周面と、中間径傾斜フランジ部における軸部１０の側の面であって円錐状である一方側中間径傾斜フランジ面２１Ｆとに形成されている。
第４中間金型Ｋ４３は、中間径傾斜フランジ部における嵌合軸部３０の側の面であって円錐状である他方側中間径傾斜フランジ面２１Ｅと、嵌合軸部３０の外周面の形状と、に形成されている。また第４中間金型Ｋ４３は、中間径傾斜フランジ部の外径に対応する外径（φＦ）を有しているとともに中央部には嵌合軸部３０の外径に対応する内径寸法の空洞部を有しており、第４一方側金型Ｋ４１と嵌合する略円筒形状に形成されている。
第４他方側金型Ｋ４２は、第４中間金型Ｋ４３の空洞部に嵌合可能であるとともに嵌合軸部３０の外径に対応する外径を有する略円柱形状に形成されている。
そして第４一方側金型Ｋ４１における嵌合軸部３０の位置となる中央部に被膜処理済軸状素材６２（図６（Ｄ）参照）を配置し、第４中間金型Ｋ４３を下降させて第４一方側金型Ｋ４１と嵌合させて嵌合軸部３０の外周面と他方側中間径傾斜フランジ面２１Ｅの位置を位置決めする。そして、第４他方側金型Ｋ４２を下降させて第４中間金型Ｋ４３の空洞部に嵌合させて側方押出し加工をすることで、嵌合軸部３０の外周面と、中間径傾斜フランジ部における一方側中間径傾斜フランジ面２１Ｆと他方側中間径傾斜フランジ面２１Ｅとが形成された１次冷間鍛造品６３（図６（Ｅ）参照）を形成することができる。
なお、金型の破損等を防止するために、「第４一方側金型Ｋ４１と第４中間金型Ｋ４３と第４他方側金型Ｋ４２にて囲まれる空間の体積」のほうが、「被膜処理済軸状素材６２の体積」よりも大きく設定されている。
なお、図６（Ａ）〜（Ｃ）における傾斜角度Ａを２０°≦θ≦６０°に設定すると、一方側中間径傾斜フランジ面２１Ｆ、一方側傾斜フランジ面２１Ｈにおいて（浮島状肉厚部２９が形成されていない部分において）中心側の肉厚部から徐々に外周側の肉薄部へと厚さを変更する個所の傾斜部の傾斜角度に近くなるので、より好ましい形状に形成することができる。
【００４４】
次に図６（Ｂ）、（Ｅ）、（Ｆ）を用いて第２の冷間鍛造工程（第２の側方押出し加工）における金型の形状及び構成と、冷間鍛造の前後の素材の形状について説明する。
図６（Ｂ）に示すように、第２の冷間鍛造工程では、第５一方側金型Ｋ５１、第５他方側金型Ｋ５２、第５中間金型Ｋ５３、を用いて１次冷間鍛造品６４（第２の焼鈍・被膜処理後の１次冷間鍛造品６３）を側方押出し加工する。
第５一方側金型Ｋ５１は、中間径傾斜フランジ部の径（φＦ）を最終的なフランジ部２１の径（φＧ）と同等の径（φＧ´）まで拡径した傾斜フランジ部の外周面と、傾斜フランジ部における軸部１０の側の面であって円錐状である一方側傾斜フランジ面２１Ｈとに形成されている。
第５中間金型Ｋ５３は、傾斜フランジ部における嵌合軸部３０の側の面であって円錐状である他方側傾斜フランジ面２１Ｇと、嵌合軸部３０の外周面の形状と、に形成されている。また第５中間金型Ｋ５３は、傾斜フランジ部の外径に対応する外径（φＧ´）を有しているとともに中央部には嵌合軸部３０の外径に対応する内径寸法の空洞部を有しており、第５一方側金型Ｋ５１と嵌合する略円筒形状に形成されている。
第５他方側金型Ｋ５２は、第５中間金型Ｋ５３の空洞部に嵌合可能であるとともに嵌合軸部３０の外径に対応する外径を有する略円柱形状に形成されている。
そして、１次冷間鍛造品６３に対して前述の第２の焼鈍・被膜工程を行い、第５一方側金型Ｋ５１の中央部に焼鈍・被膜処理後の１次冷間鍛造品６４を配置し、第５中間金型Ｋ５３を下降させて第５一方側金型Ｋ５１と嵌合させて嵌合軸部３０の外周面と他方側傾斜フランジ面２１Ｇの位置を位置決めする。そして、第５他方側金型Ｋ５２を下降させて第５中間金型Ｋ５３の空洞部に嵌合させて側方押出し加工をすることで、嵌合軸部３０の外周面と、一方側傾斜フランジ面２１Ｈと、他方側傾斜フランジ面２１Ｇと、が形成された２次冷間鍛造品６５（図６（Ｆ）参照）を形成することができる。
なお、金型の破損等を防止するために、「第５一方側金型Ｋ５１と第５中間金型Ｋ５３と第５他方側金型Ｋ５２にて囲まれる空間の体積」のほうが、「２次冷間鍛造品６５の体積」よりも大きく設定されている。
【００４５】
次に図６（Ｃ）、（Ｆ）、（Ｇ）を用いて第３の冷間鍛造工程（前方押出し加工）における金型の形状及び構成と、冷間鍛造の前後の素材の形状について説明する。
図６（Ｃ）に示すように、第３の冷間鍛造工程では、第６一方側金型Ｋ６１、第６他方側金型Ｋ６２、第６中間金型Ｋ６３、を用いて２次冷間鍛造品６５を前方押出し加工する。なお、本実施の形態では補助金型Ｋ６４も用いているが、補助金型Ｋ６４は省略してもよい。
第２の実施の形態における第６一方側金型Ｋ６１と補助金型Ｋ６４は、第１の実施の形態における第３一方側金型Ｋ３１と補助金型Ｋ３４と同様であり、第６一方側金型Ｋ６１は、フランジ部２１の外周面の形状と、フランジ部２１の一方側フランジ面２１Ｄの形状と、当該一方側フランジ面２１Ｄの先に大径軸部１１の形状と小径軸部１２の形状とに形成されている。
補助金型Ｋ６４は、第６一方側金型Ｋ６１の小径軸部の形状の先に弾性体Ｋ６４Ｓにて弾性力等が付与されて支持されており、押出されてきた素材を支持しながら移動可能であり、素材の体積のばらつきに応じて適切な位置に移動するので、バリの発生を防止することができる。
第２の実施の形態における第６中間金型Ｋ６３と第６他方側金型Ｋ６２も、第１の実施の形態における第３中間金型Ｋ３３と第３他方側金型Ｋ３２と同様であり、第６中間金型Ｋ６３は、フランジ部２１の他方側フランジ面２１Ｃの形状と、嵌合軸部３０の外周面の形状とに形成されている。また第６他方側金型Ｋ６２は、嵌合軸部３０の凹部（鍛造凹部３５）の形状に形成されている。
そして第６一方側金型Ｋ６１内に２次冷間鍛造品６５を配置し、第６中間金型Ｋ６３を第６一方側金型Ｋ６１に嵌合させて押し込み、２次冷間鍛造品６５の一方側傾斜フランジ面２１Ｈと他方側傾斜フランジ面２１Ｇとを最終的な一方側フランジ面２１Ｄと最終的な他方側フランジ面２１Ｃに形成する。そして第６他方側金型Ｋ６２を第６中間金型Ｋ６３の空洞部に下降させて前方押出し加工をすることで、嵌合軸部３０の外周面と鍛造凹部３５と、フランジ部２１の外周面と一方側フランジ面２１Ｄと他方側フランジ面２１Ｃと、大径軸部１１と、小径軸部１２と、が形成された３次冷間鍛造品６６を形成することができる。
なお、第２の冷間鍛造工程と第３の冷間鍛造工程との間にて、第１の冷間鍛造工程と第２の冷間鍛造工程との間で行った第２の焼鈍・被膜工程と同様の工程を行っても良い。
【００４６】
上記の説明では、図６（Ａ）における第４中間金型Ｋ４３と第４他方側金型Ｋ４２とを別体で構成した例を説明したが、第４中間金型Ｋ４３と第４他方側金型Ｋ４２とを一体化した金型である第４一体金型を形成して、第１の冷間鍛造工程に利用してもよい。この場合、１次冷間鍛造品を更に効率よく形成することができる。
また、図６（Ｂ）における第５中間金型Ｋ５３と第５他方側金型Ｋ５２とを別体で構成した例を説明したが、第５中間金型Ｋ５３と第５他方側金型Ｋ５２とを一体化した金型である第５一体金型を形成して、第２の冷間鍛造工程に利用してもよい。この場合、２次冷間鍛造品を更に効率よく形成することができる。
また、図６（Ｃ）における第６中間金型Ｋ６３と第６他方側金型Ｋ６２とを別体で構成した例を説明したが、第６中間金型Ｋ６３と第６他方側金型Ｋ６２とを一体化した金型である第６一体金型を形成して、第３の冷間鍛造工程に利用してもよい。この場合、３次冷間鍛造品を更に効率よく形成することができる。
【００４７】
本実施の形態にて説明した車輪用転がり軸受装置の軸部材の製造方法では、上記のように、焼鈍処理工程においてＳ４５Ｃ、Ｓ５０Ｃ、Ｓ５５Ｃ等の構造用炭素鋼を変態点温度以上の温度で加熱して焼鈍済軸状素材６１を形成し、続く被膜処理工程において焼鈍済軸状素材６１の表面に、冷間鍛造の成形型との間に生じる摩擦力を低減する潤滑剤被膜３６を施して被膜処理済軸状素材６２を形成し、鍛造性に優れた素材としている。
更に、最終的な嵌合軸部３０の外径を有する軸状素材６０を用いることで、続く冷間鍛造工程では、１次冷間鍛造工程と２次冷間鍛造工程と３次冷間鍛造工程の、２回の側方押出し加工と、１回の前方押出し加工によって、嵌合軸部３０、フランジ部２１、大径軸部１１、小径軸部１２とを一体に有する冷間鍛造品（３次冷間鍛造品６６）を効率よく形成することができる。
また、本実施の形態の説明では、第１の冷間鍛造工程の前に、第１の焼鈍・被膜工程にて少なくとも焼鈍処理と被膜処理を軸状素材に対して行った。また第１の冷間鍛造工程の後、且つ第２の冷間鍛造工程の前に、第２の焼鈍・被膜工程にて少なくとも焼鈍処理と被膜処理を軸状素材に対して行った。しかし、これら第１の焼鈍・被膜工程、第２の焼鈍・被膜工程は、省略してもよい。
【００４８】
本発明の車輪用転がり軸受装置の軸部材とその製造方法は、本実施の形態で説明した処理、工程等の製造方法、外観、構成、構造等に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。
また、本実施の形態の説明に用いた数値は一例であり、この数値に限定されるものではない。
また、本実施の形態の説明では、ボルト孔２４が４個の例で説明したが、ボルト孔２４は複数個であり、４個に限定されるものではない。もちろん、ボルト孔２４の個数に応じて図２（Ｂ）に示す浮島状肉厚部２９の形状も変更される。
【符号の説明】
【００４９】
１ 車輪用転がり軸受装置の軸部材
１０ 軸部
１１ 大径軸部
１２ 小径軸部
１２ａ 内輪突き当て面
１５ 軸端部
１７ かしめ部
１８ 第１内輪軌道面
１９ シール面
２１ フランジ部
２１Ａ 他方側中間径フランジ面
２１Ｂ 一方側中間径フランジ面
２１Ｃ 他方側フランジ面
２１Ｄ 一方側フランジ面
２１Ｅ 他方側中間径傾斜フランジ面
２１Ｆ 一方側中間径傾斜フランジ面
２１Ｇ 他方側傾斜フランジ面
２１Ｈ 一方側傾斜フランジ面
３０ 嵌合軸部
３５ 鍛造凹部
３６ 潤滑剤被膜
４２ 内輪
４４ 第２内輪軌道面
４５ 外輪
４６ 第１外輪軌道面
４７ 第２外輪軌道面
６０ 軸状素材
６１ 焼鈍済軸状素材
６２ 被膜処理済軸状素材
６３ １次冷間鍛造品
６４ （第２の焼鈍・被膜工程を行った）１次冷間鍛造品
６５ ２次冷間鍛造品
６６ ３次冷間鍛造品
６７ 旋削済鍛造品
６８ 熱処理済鍛造品
Ａ 車輪用転がり軸受装置
Ｋ１１、Ｋ４１ 第１一方側金型
Ｋ１２、Ｋ４２ 第１他方側金型
Ｋ１３、Ｋ４３ 第１中間金型
Ｋ２１、Ｋ５１ 第２一方側金型
Ｋ２２、Ｋ５２ 第２他方側金型
Ｋ２３、Ｋ５３ 第２中間金型
Ｋ３１、Ｋ６１ 第３一方側金型
Ｋ３２、Ｋ６２ 第３他方側金型
Ｋ３３、Ｋ６３ 第３中間金型
Ｋ３４、Ｋ６４ 補助金型
【特許請求の範囲】
【請求項１】
嵌合軸部とフランジ部と軸部とが軸方向に沿って同軸上に配置されている車輪用転がり軸受装置の軸部材の製造方法において、
前記嵌合軸部は軸方向に開口する凹部を有する円筒形状であり、
前記フランジ部は軸方向に直交する円板状であり、
前記フランジ部における軸方向に直交する方向の径であるフランジ径は、前記嵌合軸部における軸方向に直交する方向の径である嵌合軸部径よりも大きく、
前記軸部は円柱形状であって外周面には内輪軌道面が形成されており、
前記車輪用転がり軸受装置の軸部材は冷間鍛造によって製造されており、
前記嵌合軸部の外径に対応する外径を有する円柱状の軸状素材を用い、
第１の冷間鍛造工程にて前記軸状素材における軸方向の一方の端部の径が前記嵌合軸部径よりも大きく且つ前記フランジ径よりも小さな中間径のフランジ部である中間径フランジ部を形成するように第１の側方押出し加工を行い、
第２の冷間鍛造工程にて前記中間径フランジ部の径が前記フランジ径となるまで第２の側方押出し加工を行い、
第３の冷間鍛造工程にて前記軸状素材における軸方向の他方の端部から前記嵌合軸部の前記凹部と前記軸部とを形成するように前方押出し加工を行い、前記車輪用転がり軸受装置の軸部材を形成する、
車輪用転がり軸受装置の軸部材の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の車輪用転がり軸受装置の軸部材の製造方法であって、
前記第１の冷間鍛造工程における前記第１の側方押出し加工では、
前記中間径フランジ部における外周面の形状と、前記中間径フランジ部における前記軸部の側の面である一方側中間径フランジ面の形状と、に形成された第１一方側金型と、
前記中間径フランジ部における前記嵌合軸部の側の面である他方側中間径フランジ面の形状と、前記嵌合軸部の外周面の形状と、に形成されて前記中間径フランジ部の外径に対応する外径を有するとともに前記嵌合軸部の外径に対応する内径寸法の空洞部を有して前記第１一方側金型と嵌合する略円筒形状の第１中間金型と、
略円筒形状の前記第１中間金型の空洞部に嵌合可能であるとともに前記嵌合軸部の外径に対応する外径を有する略円柱形状の第１他方側金型と、を用いて側方押出し加工して、
前記軸状素材から前記嵌合軸部の外周面と、前記中間径フランジ部の外周面と、前記一方側中間径フランジ面と、前記他方側中間径フランジ面と、が形成された１次冷間鍛造品を形成し、
前記第２の冷間鍛造工程における前記第２の側方押出し加工では、
前記フランジ部における外周面の形状と、前記フランジ部における前記軸部の側の面である一方側フランジ面の形状と、に形成された第２一方側金型と、
前記フランジ部における前記嵌合軸部の側の面である他方側フランジ面の形状と、前記嵌合軸部の外周面の形状と、に形成されて前記フランジ部の外径に対応する外径を有するとともに前記嵌合軸部の外径に対応する内径寸法の空洞部を有して前記第２一方側金型と嵌合する略円筒形状の第２中間金型と、
略円筒形状の前記第２中間金型の空洞部に嵌合可能であるとともに前記嵌合軸部の外径に対応する外径を有する略円柱形状の第２他方側金型と、を用いて側方押出し加工して、
前記１次冷間鍛造品から前記嵌合軸部の外周面と、前記フランジ部の外周面と、前記一方側フランジ面と、前記他方側フランジ面と、が形成された２次冷間鍛造品を形成し、
前記第３の冷間鍛造工程における前記前方押出し加工では、
前記フランジ部における外周面の形状と、前記一方側フランジ面の形状と、当該一方側フランジ面の先における前記軸部の形状と、に形成された第３一方側金型と、
前記他方側フランジ面の形状と、前記嵌合軸部の外周面の形状と、に形成されて前記フランジ部の外径に対応する外径を有するとともに前記嵌合軸部の外径に対応する内径寸法の空洞部を有して前記第３一方側金型と嵌合する略円筒形状の第３中間金型と、
略円筒形状の前記第３中間金型の空洞部に嵌合可能であるとともに前記嵌合軸部の凹部の形状に形成された第３他方側金型と、を用いて前方押出し加工して、
前記２次冷間鍛造品から前記嵌合軸部の凹部と、前記軸部と、が形成された３次冷間鍛造品である前記車輪用転がり軸受装置の軸部材を形成する、
車輪用転がり軸受装置の軸部材の製造方法。
【請求項３】
請求項２に記載の車輪用転がり軸受装置の軸部材の製造方法であって、
前記第１の冷間鍛造工程において、前記第１中間金型と前記第１他方側金型を用いる代わりに、前記第１中間金型と前記第１他方側金型とが一体的に形成された第１一体金型を用いて側方押出し加工を行うことで、前記軸状素材から前記嵌合軸部の外周面と、前記中間径フランジ部の外周面と前記一方側中間径フランジ面と前記他方側中間径フランジ面とが形成された１次冷間鍛造品を形成する、
あるいは、前記第２の冷間鍛造工程において、前記第２中間金型と前記第２他方側金型を用いる代わりに、前記第２中間金型と前記第２他方側金型とが一体的に形成された第２一体金型を用いて側方押出し加工を行うことで、前記１次冷間鍛造品から前記嵌合軸部の外周面と、前記フランジ部の外周面と前記一方側フランジ面と前記他方側フランジ面とが形成された２次冷間鍛造品を形成する、
あるいは、前記第３の冷間鍛造工程において、前記第３中間金型と前記第３他方側金型を用いる代わりに、前記第３中間金型と前記第３他方側金型とが一体的に形成された第３一体金型を用いて前方押出し加工を行うことで、前記２次冷間鍛造品から前記嵌合軸部の凹部と前記軸部とが形成された３次冷間鍛造品である前記車輪用転がり軸受装置の軸部材を形成する、
車輪用転がり軸受装置の軸部材の製造方法。
【請求項４】
請求項１に記載の車輪用転がり軸受装置の軸部材の製造方法であって、
前記中間径フランジ部は、前記嵌合軸部の側に傾斜した円錐形状を有する中間径傾斜フランジ部であり、
前記第１の冷間鍛造工程における前記第１の側方押出し加工では、
前記中間径傾斜フランジ部における外周面の形状と、前記中間径傾斜フランジ部における前記軸部の側の面であって円錐状の一方側中間径傾斜フランジ面の形状と、に形成された第４一方側金型と、
前記中間径傾斜フランジ部における前記嵌合軸部の側の面であって円錐状の他方側中間径傾斜フランジ面の形状と、前記嵌合軸部の外周面の形状と、に形成されて前記中間径傾斜フランジ部の外径に対応する外径を有するとともに前記嵌合軸部の外径に対応する内径寸法の空洞部を有して前記第４一方側金型と嵌合する略円筒形状の第４中間金型と、
略円筒形状の前記第４中間金型の空洞部に嵌合可能であるとともに前記嵌合軸部の外径に対応する外径を有する略円柱形状の第４他方側金型と、を用いて側方押出し加工して、
前記軸状素材から前記嵌合軸部の外周面と、前記中間径傾斜フランジ部の外周面と、前記一方側中間径傾斜フランジ面と、前記他方側中間径傾斜フランジ面と、が形成された１次冷間鍛造品を形成し、
前記第２の冷間鍛造工程における前記第２の側方押出し加工では、
前記中間径傾斜フランジ部から径を最終的なフランジ部の径まで拡径した傾斜フランジ部における前記軸部の側の面であって円錐状の一方側傾斜フランジ面の形状と、前記傾斜フランジ部の外周面の形状と、に形成された第５一方側金型と、
前記傾斜フランジ部における前記嵌合軸部の側の面であって円錐状の他方側傾斜フランジ面の形状と、前記嵌合軸部の外周面の形状と、に形成されて前記傾斜フランジ部の外径に対応する外径を有するとともに前記嵌合軸部の外径に対応する内径寸法の空洞部を有して前記第５一方側金型と嵌合する略円筒形状の第５中間金型と、
略円筒形状の前記第５中間金型の空洞部に嵌合可能であるとともに前記嵌合軸部の外径に対応する外径を有する略円柱形状の第５他方側金型と、を用いて側方押出し加工して、
前記第１冷間鍛造品から前記嵌合軸部の外周面と、前記傾斜フランジ部の外周面と、前記一方側傾斜フランジ面と、前記他方側傾斜フランジ面と、が形成された２次冷間鍛造品を形成し、
前記第３の冷間鍛造工程における前記前方押出し加工では、
前記フランジ部における外周面の形状と、前記一方側フランジ面の形状と、当該一方側フランジ面の先における前記軸部の形状と、に形成された第６一方側金型と、
前記他方側フランジ面の形状と、前記嵌合軸部の外周面の形状と、に形成されて前記フランジ部の外径に対応する外径を有するとともに前記嵌合軸部の外径に対応する内径寸法の空洞部を有して前記第６一方側金型と嵌合する略円筒形状の第６中間金型と、
略円筒形状の前記第６中間金型の空洞部に嵌合可能であるとともに前記嵌合軸部の凹部の形状に形成された第６他方側金型と、を用いて前方押出し加工して、
前記２次冷間鍛造品から前記嵌合軸部の凹部と、前記軸部と、前記フランジ部の外周面と、前記一方側フランジ面と、前記他方側フランジ面と、が形成された３次冷間鍛造品である前記車輪用転がり軸受装置の軸部材を形成する、
車輪用転がり軸受装置の軸部材の製造方法。
【請求項５】
請求項４に記載の車輪用転がり軸受装置の軸部材の製造方法であって、
前記第１の冷間鍛造工程において、前記第４中間金型と前記第４他方側金型を用いる代わりに、前記第４中間金型と前記第４他方側金型とが一体的に形成された第４一体金型を用いて側方押出し加工を行うことで、前記軸状素材から前記嵌合軸部の外周面と、最終的な一方側フランジ面及び最終的な他方側フランジ面に対して径が小さいとともに傾斜した一方側中間径傾斜フランジ面と他方側中間径傾斜フランジ面とが形成された１次冷間鍛造品を形成する、
あるいは、前記第２の冷間鍛造工程において、前記第５中間金型と前記第５他方側金型を用いる代わりに、前記第５中間金型と前記第５他方側金型とが一体的に形成された第５一体金型を用いて側方押出し加工を行うことで、前記第１冷間鍛造品から前記嵌合軸部の外周面と、最終的な一方側フランジ面及び最終的な他方側フランジ面に対して傾斜した一方側傾斜フランジ面と他方側傾斜フランジ面とが形成された２次冷間鍛造品を形成する、
あるいは、前記第３の冷間鍛造工程において、前記第６中間金型と前記第６他方側金型を用いる代わりに、前記第６中間金型と前記第６他方側金型とが一体的に形成された第６一体金型を用いて前方押出し加工を行うことで、前記２次冷間鍛造品から前記嵌合軸部の凹部と前記軸部と最終的な一方側フランジ面と最終的な他方側フランジ面が形成された３次冷間鍛造品である前記車輪用転がり軸受装置の軸部材を形成する、
車輪用転がり軸受装置の軸部材の製造方法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の車輪用転がり軸受装置の軸部材の製造方法であって、
前記第１の冷間鍛造工程の前に、第１の焼鈍・被膜工程にて少なくとも焼鈍処理と被膜処理を前記軸状素材に対して行い、
前記第１の冷間鍛造工程を行った後、前記第２の冷間鍛造工程の前に、第２の焼鈍・被膜工程にて少なくとも焼鈍処理と被膜処理を前記軸状素材に対して再度行う、
車輪用転がり軸受装置の軸部材の製造方法。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の車輪用転がり軸受装置の軸部材の製造方法によって製造された車輪用転がり軸受装置の軸部材であって、
前記第１〜第３の冷間鍛造工程にて前記車輪用転がり軸受装置の軸部材を形成する際に、前記嵌合軸部の外径に対応する外径を有する円柱状の軸状素材から製造され、円板状の前記フランジ部を有する、
車輪用転がり軸受装置の軸部材。
【請求項１】
嵌合軸部とフランジ部と軸部とが軸方向に沿って同軸上に配置されている車輪用転がり軸受装置の軸部材の製造方法において、
前記嵌合軸部は軸方向に開口する凹部を有する円筒形状であり、
前記フランジ部は軸方向に直交する円板状であり、
前記フランジ部における軸方向に直交する方向の径であるフランジ径は、前記嵌合軸部における軸方向に直交する方向の径である嵌合軸部径よりも大きく、
前記軸部は円柱形状であって外周面には内輪軌道面が形成されており、
前記車輪用転がり軸受装置の軸部材は冷間鍛造によって製造されており、
前記嵌合軸部の外径に対応する外径を有する円柱状の軸状素材を用い、
第１の冷間鍛造工程にて前記軸状素材における軸方向の一方の端部の径が前記嵌合軸部径よりも大きく且つ前記フランジ径よりも小さな中間径のフランジ部である中間径フランジ部を形成するように第１の側方押出し加工を行い、
第２の冷間鍛造工程にて前記中間径フランジ部の径が前記フランジ径となるまで第２の側方押出し加工を行い、
第３の冷間鍛造工程にて前記軸状素材における軸方向の他方の端部から前記嵌合軸部の前記凹部と前記軸部とを形成するように前方押出し加工を行い、前記車輪用転がり軸受装置の軸部材を形成する、
車輪用転がり軸受装置の軸部材の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の車輪用転がり軸受装置の軸部材の製造方法であって、
前記第１の冷間鍛造工程における前記第１の側方押出し加工では、
前記中間径フランジ部における外周面の形状と、前記中間径フランジ部における前記軸部の側の面である一方側中間径フランジ面の形状と、に形成された第１一方側金型と、
前記中間径フランジ部における前記嵌合軸部の側の面である他方側中間径フランジ面の形状と、前記嵌合軸部の外周面の形状と、に形成されて前記中間径フランジ部の外径に対応する外径を有するとともに前記嵌合軸部の外径に対応する内径寸法の空洞部を有して前記第１一方側金型と嵌合する略円筒形状の第１中間金型と、
略円筒形状の前記第１中間金型の空洞部に嵌合可能であるとともに前記嵌合軸部の外径に対応する外径を有する略円柱形状の第１他方側金型と、を用いて側方押出し加工して、
前記軸状素材から前記嵌合軸部の外周面と、前記中間径フランジ部の外周面と、前記一方側中間径フランジ面と、前記他方側中間径フランジ面と、が形成された１次冷間鍛造品を形成し、
前記第２の冷間鍛造工程における前記第２の側方押出し加工では、
前記フランジ部における外周面の形状と、前記フランジ部における前記軸部の側の面である一方側フランジ面の形状と、に形成された第２一方側金型と、
前記フランジ部における前記嵌合軸部の側の面である他方側フランジ面の形状と、前記嵌合軸部の外周面の形状と、に形成されて前記フランジ部の外径に対応する外径を有するとともに前記嵌合軸部の外径に対応する内径寸法の空洞部を有して前記第２一方側金型と嵌合する略円筒形状の第２中間金型と、
略円筒形状の前記第２中間金型の空洞部に嵌合可能であるとともに前記嵌合軸部の外径に対応する外径を有する略円柱形状の第２他方側金型と、を用いて側方押出し加工して、
前記１次冷間鍛造品から前記嵌合軸部の外周面と、前記フランジ部の外周面と、前記一方側フランジ面と、前記他方側フランジ面と、が形成された２次冷間鍛造品を形成し、
前記第３の冷間鍛造工程における前記前方押出し加工では、
前記フランジ部における外周面の形状と、前記一方側フランジ面の形状と、当該一方側フランジ面の先における前記軸部の形状と、に形成された第３一方側金型と、
前記他方側フランジ面の形状と、前記嵌合軸部の外周面の形状と、に形成されて前記フランジ部の外径に対応する外径を有するとともに前記嵌合軸部の外径に対応する内径寸法の空洞部を有して前記第３一方側金型と嵌合する略円筒形状の第３中間金型と、
略円筒形状の前記第３中間金型の空洞部に嵌合可能であるとともに前記嵌合軸部の凹部の形状に形成された第３他方側金型と、を用いて前方押出し加工して、
前記２次冷間鍛造品から前記嵌合軸部の凹部と、前記軸部と、が形成された３次冷間鍛造品である前記車輪用転がり軸受装置の軸部材を形成する、
車輪用転がり軸受装置の軸部材の製造方法。
【請求項３】
請求項２に記載の車輪用転がり軸受装置の軸部材の製造方法であって、
前記第１の冷間鍛造工程において、前記第１中間金型と前記第１他方側金型を用いる代わりに、前記第１中間金型と前記第１他方側金型とが一体的に形成された第１一体金型を用いて側方押出し加工を行うことで、前記軸状素材から前記嵌合軸部の外周面と、前記中間径フランジ部の外周面と前記一方側中間径フランジ面と前記他方側中間径フランジ面とが形成された１次冷間鍛造品を形成する、
あるいは、前記第２の冷間鍛造工程において、前記第２中間金型と前記第２他方側金型を用いる代わりに、前記第２中間金型と前記第２他方側金型とが一体的に形成された第２一体金型を用いて側方押出し加工を行うことで、前記１次冷間鍛造品から前記嵌合軸部の外周面と、前記フランジ部の外周面と前記一方側フランジ面と前記他方側フランジ面とが形成された２次冷間鍛造品を形成する、
あるいは、前記第３の冷間鍛造工程において、前記第３中間金型と前記第３他方側金型を用いる代わりに、前記第３中間金型と前記第３他方側金型とが一体的に形成された第３一体金型を用いて前方押出し加工を行うことで、前記２次冷間鍛造品から前記嵌合軸部の凹部と前記軸部とが形成された３次冷間鍛造品である前記車輪用転がり軸受装置の軸部材を形成する、
車輪用転がり軸受装置の軸部材の製造方法。
【請求項４】
請求項１に記載の車輪用転がり軸受装置の軸部材の製造方法であって、
前記中間径フランジ部は、前記嵌合軸部の側に傾斜した円錐形状を有する中間径傾斜フランジ部であり、
前記第１の冷間鍛造工程における前記第１の側方押出し加工では、
前記中間径傾斜フランジ部における外周面の形状と、前記中間径傾斜フランジ部における前記軸部の側の面であって円錐状の一方側中間径傾斜フランジ面の形状と、に形成された第４一方側金型と、
前記中間径傾斜フランジ部における前記嵌合軸部の側の面であって円錐状の他方側中間径傾斜フランジ面の形状と、前記嵌合軸部の外周面の形状と、に形成されて前記中間径傾斜フランジ部の外径に対応する外径を有するとともに前記嵌合軸部の外径に対応する内径寸法の空洞部を有して前記第４一方側金型と嵌合する略円筒形状の第４中間金型と、
略円筒形状の前記第４中間金型の空洞部に嵌合可能であるとともに前記嵌合軸部の外径に対応する外径を有する略円柱形状の第４他方側金型と、を用いて側方押出し加工して、
前記軸状素材から前記嵌合軸部の外周面と、前記中間径傾斜フランジ部の外周面と、前記一方側中間径傾斜フランジ面と、前記他方側中間径傾斜フランジ面と、が形成された１次冷間鍛造品を形成し、
前記第２の冷間鍛造工程における前記第２の側方押出し加工では、
前記中間径傾斜フランジ部から径を最終的なフランジ部の径まで拡径した傾斜フランジ部における前記軸部の側の面であって円錐状の一方側傾斜フランジ面の形状と、前記傾斜フランジ部の外周面の形状と、に形成された第５一方側金型と、
前記傾斜フランジ部における前記嵌合軸部の側の面であって円錐状の他方側傾斜フランジ面の形状と、前記嵌合軸部の外周面の形状と、に形成されて前記傾斜フランジ部の外径に対応する外径を有するとともに前記嵌合軸部の外径に対応する内径寸法の空洞部を有して前記第５一方側金型と嵌合する略円筒形状の第５中間金型と、
略円筒形状の前記第５中間金型の空洞部に嵌合可能であるとともに前記嵌合軸部の外径に対応する外径を有する略円柱形状の第５他方側金型と、を用いて側方押出し加工して、
前記第１冷間鍛造品から前記嵌合軸部の外周面と、前記傾斜フランジ部の外周面と、前記一方側傾斜フランジ面と、前記他方側傾斜フランジ面と、が形成された２次冷間鍛造品を形成し、
前記第３の冷間鍛造工程における前記前方押出し加工では、
前記フランジ部における外周面の形状と、前記一方側フランジ面の形状と、当該一方側フランジ面の先における前記軸部の形状と、に形成された第６一方側金型と、
前記他方側フランジ面の形状と、前記嵌合軸部の外周面の形状と、に形成されて前記フランジ部の外径に対応する外径を有するとともに前記嵌合軸部の外径に対応する内径寸法の空洞部を有して前記第６一方側金型と嵌合する略円筒形状の第６中間金型と、
略円筒形状の前記第６中間金型の空洞部に嵌合可能であるとともに前記嵌合軸部の凹部の形状に形成された第６他方側金型と、を用いて前方押出し加工して、
前記２次冷間鍛造品から前記嵌合軸部の凹部と、前記軸部と、前記フランジ部の外周面と、前記一方側フランジ面と、前記他方側フランジ面と、が形成された３次冷間鍛造品である前記車輪用転がり軸受装置の軸部材を形成する、
車輪用転がり軸受装置の軸部材の製造方法。
【請求項５】
請求項４に記載の車輪用転がり軸受装置の軸部材の製造方法であって、
前記第１の冷間鍛造工程において、前記第４中間金型と前記第４他方側金型を用いる代わりに、前記第４中間金型と前記第４他方側金型とが一体的に形成された第４一体金型を用いて側方押出し加工を行うことで、前記軸状素材から前記嵌合軸部の外周面と、最終的な一方側フランジ面及び最終的な他方側フランジ面に対して径が小さいとともに傾斜した一方側中間径傾斜フランジ面と他方側中間径傾斜フランジ面とが形成された１次冷間鍛造品を形成する、
あるいは、前記第２の冷間鍛造工程において、前記第５中間金型と前記第５他方側金型を用いる代わりに、前記第５中間金型と前記第５他方側金型とが一体的に形成された第５一体金型を用いて側方押出し加工を行うことで、前記第１冷間鍛造品から前記嵌合軸部の外周面と、最終的な一方側フランジ面及び最終的な他方側フランジ面に対して傾斜した一方側傾斜フランジ面と他方側傾斜フランジ面とが形成された２次冷間鍛造品を形成する、
あるいは、前記第３の冷間鍛造工程において、前記第６中間金型と前記第６他方側金型を用いる代わりに、前記第６中間金型と前記第６他方側金型とが一体的に形成された第６一体金型を用いて前方押出し加工を行うことで、前記２次冷間鍛造品から前記嵌合軸部の凹部と前記軸部と最終的な一方側フランジ面と最終的な他方側フランジ面が形成された３次冷間鍛造品である前記車輪用転がり軸受装置の軸部材を形成する、
車輪用転がり軸受装置の軸部材の製造方法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の車輪用転がり軸受装置の軸部材の製造方法であって、
前記第１の冷間鍛造工程の前に、第１の焼鈍・被膜工程にて少なくとも焼鈍処理と被膜処理を前記軸状素材に対して行い、
前記第１の冷間鍛造工程を行った後、前記第２の冷間鍛造工程の前に、第２の焼鈍・被膜工程にて少なくとも焼鈍処理と被膜処理を前記軸状素材に対して再度行う、
車輪用転がり軸受装置の軸部材の製造方法。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の車輪用転がり軸受装置の軸部材の製造方法によって製造された車輪用転がり軸受装置の軸部材であって、
前記第１〜第３の冷間鍛造工程にて前記車輪用転がり軸受装置の軸部材を形成する際に、前記嵌合軸部の外径に対応する外径を有する円柱状の軸状素材から製造され、円板状の前記フランジ部を有する、
車輪用転がり軸受装置の軸部材。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−２２８６９６（Ｐ２０１２−２２８６９６Ａ）
【公開日】平成２４年１１月２２日（２０１２．１１．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−９６９７６（Ｐ２０１１−９６９７６）
【出願日】平成２３年４月２５日（２０１１．４．２５）
【出願人】（０００００１２４７）株式会社ジェイテクト (7,053)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月２２日（２０１２．１１．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月２５日（２０１１．４．２５）
【出願人】（０００００１２４７）株式会社ジェイテクト (7,053)
【Ｆターム（参考）】
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