以下本発明の実施の形態を図1~図29に基づ いて説明する。図1に第1実施形態の複列アン� ��ュラ軸受を示し、軸受は、内周に複列の外� ��転走面26、27が形成された外輪25と、外周に� ��輪25の外側転走面26、27に対向する内側転走� ��28、29が形成された一対の内輪24A、24Bと、外 輪25の外側転走面26、27と内輪24A、24Bの内側転 走面28、29との間に転動自在に収容された複� �の転動体30とを備える。転動体30は外輪25と� �輪24A、24Bとの間に介在される保持器31に保持 される。転がり軸受の両開口部(外輪25と内輪 24A、24Bとの間の開口部)にはシール部材Sが装� ��されている。

 外輪25は、図2に示すように、外径面50の� �方向中央部に環状凹部51が形成され、これに 対応して内径面52の軸方向中央部に周方向凸� ��(膨出部)53が設けられている。そして、この 周方向凸部53の両側に外側転走面26、27が形成 され、さらに、外側転走面26、27の外側にシ� �ル溝54、55が形成されている。

 一方の内輪24Aと、他方の内輪24Bとは共通� ��部品にて構成できる。なお、この軸受2は、 車輪用軸受装置に使用するものであるので、 一方の内輪24Aをアウトボード側の内輪24と呼� ��、他方の内輪24Bをインボード側の内輪24と� �ぶ。車両に組み付けた状態で車両の外側寄� �となる側をアウトボード側(図面左側)と呼び 、中央寄りをインボード側(図面右側)と呼ぶ� ��図1に示すように、内輪24(24A、24B)は、厚肉� �85と薄肉部86とを有する短円筒体からなり、� ��肉部85と薄肉部86との間の外径面に転走面28( 29)が形成される。厚肉部85の外径面がシール� ��着面63となる。

 次にこの転がり軸受の外輪25の製造方法� �説明する。この外輪製造方法は、図3に示す� ��うに、長尺状のパイプ材Pを所定寸に切断し 旋削して、短寸の素材34を成形する。その後� ��この素材34に対して冷間ローリング加工を� �うことになる。冷間ローリング(冷間転造)と は、熱を加えずに冷たいまま(常温)で素材(ブ ランク)を回転させながら圧延していく加工� �法である。すなわち、内外径がワーク(加工� ��の完成品)より小さな、基本的に内外径スト レートなブランク(素材)を、加工したい形状� ��設計された2つの治具(内径用と外径用)には� ��んで回転させながら圧延(転造)し、ワーク� �形成する加工方法である。

 素材34としては、C:0.90~1.20重量%、Si:1.0重� �%以下、Mn:1.0重量%以下、P:0.040重量%以下、S:0. 030重量%以下、Ni:0.75重量%以下、Cr:16.0~18.0重量 %、Mo:0.75重量%以下を含むマルテンサイト系ス テンレス鋼Aを球状化焼鈍したものを使用す� �ことができる。ここで、球状化焼鈍とは、� �中の炭化物を球状にし、均一に分散させる� �処理である。このため、球状化焼鈍を行う� �とによって、塑性加工や機械加工を容易に� �、あるいは機械的性質を改善することがで� �る。

 この場合、Si量を1.0重量%以下としたのは� ��冷間ローリング加工性の向上を図るためで� ��る。また、C量を0.90~1.20重量%としたのは、� �受の外輪として必要な焼入れ焼戻し後の硬� �を確保するためである。

 また、素材34としては、C:0.50~0.75重量%、Si :0.5重量%以下、Mn:1.0重量%以下、P:0.030重量%以� ��、S:0.030重量%以下、Ni:0.60重量%以下、Cr:11.5~1 3.5重量%、Mo:0.50重量%以下を含むマルテンサイ ト系ステンレス鋼Bを球状化焼鈍したもので� �ってもよい。

 この場合も、Si量を0.5重量%以下としたの� ��、冷間ローリング加工性の向上を図るため� ��ある。また、C量を0.50~0.75重量%としたのは� �軸受の外輪として必要な焼入れ焼戻し後の� �度を確保するためである。なお、マルテン� �イト系ステンレス鋼Bの場合、マルテンサイ� ��系ステンレス鋼Aよりも炭化物が小さくなる 。

 冷間ローリング工程では、図4に示すよう なローリング装置にて冷間ローリング加工を 行う。ローリング装置は、内径用のマンドレ ル47と、外径用の成形ロール48とを備える。� �ンドレル47の外周面に、外輪25の内径面を成� ��する外輪内径面成形部67が形成され、成形� �ール48の外径面に、外輪25の外径面を成形す� ��外輪外径面成形部68が形成されている。

 外輪内径面成形部67は、転走面成形部67a� �67aと、シール溝成形部67b,67bとを備える。ま� ��、外輪外径面成形部68は、環状凹部成形部68 aと、外径面成形部68b、68bとを備える。

 この場合、マンドレル47に、図5Aに示す円 筒状の素材34を外嵌し、マンドレル47と成形� �ール48とで素材34を挟んだ状態で、成形ロー� ��48をその軸心廻りに回転させる。これによ� �て、外輪25を成形することができる。

ところで、素材34におけるファイバーフロ� ��Fは、図5Aに示すように、軸方向に沿った流� ��となっている。このため、冷間ローリング� ��て成形された外輪25のファイバーフローFは� ��図5Bに示すような流れになっている。

 この場合、図6に示すように、塑性加工品 の転走面のファイバーフローの傾きが転走面 26(27)の肩部乃至その近傍を除いて、転走面26( 27)の接線方向に対して15°以下である。すな� �ち、転走面26(27)の曲率中心O(図5B参照)からフ ァイバーフローFの断面が析出している点P1ま での直線Lで結び、その直線Lと点P1との交点� �おける直線Lとの直交線Tと、点P1でのファイ� ��ーフローFの接線T1とが成す角度αが15°以下� ��あることである。

 また、塑性加工品である外輪25中の炭化� �は、長径長さをaとし、短径長さをbとしたと きに、(a+b)/2≦50μmである。図7に示すように� �長径長さとは長手方向の最大長さであり、� �径長さとは短手方向(長手方向と直交する方� ��)の長さの最大長さである。

 素材34としては、図8Aに示すような形状の ものであってもよい。すなわち、この素材34� ��、その外径面34aが円筒面であるが、その内� ��面34bが軸方向中央部の小径部37と、この小� �部37の両側に設けられる中径部38a、38bと、軸 方向端部に設けられる大径部39a、39bとを備え る。

 この素材34を使用すれば、中径部38a、38b� �転走面26、27を構成し、大径部39a、39bがシー� ��溝54、55を構成することになる。このため、 各部位の変形量を小さくでき、加工性の向上 を図ることができる。また、この素材34にお� ��るファイバーフローFは、図8Aに示すように� ��軸方向に沿った流れとなっている。このた� ��、冷間ローリングにて成形された外輪25の� �ァイバーフローFは、図8Bに示すような流れ� �なっている。

 また、小径部37にて第1の周方向凸隆部35� �形成され、中径部38a、38bにて第2の周方向凸� ��部36が形成される。そして、この第1の周方� ��凸隆部35が転走面26、27間の肩部71を構成す� �ことになり、第2の周方向凸隆部36にてカウ� �タボア72(各転走面26、27におけるシール溝54� �55側に形成される肩部)を構成することにな� �。

 このように、ブランク34が内径面に転走� �間の肩部71を構成する第1の周方向凸隆部35を 備えたものであれば、外輪肩部(軌道面肩部)� ��充足具合がよくなり、微小クラックの発生� ��抑えることができる。これにより、車両の� ��回走行時にタイヤからのモーメント荷重に� ��り軸受が傾き、転動体30が肩部71の近くを通 る場合にも、微小クラックがないため、転動 寿命に悪影響を与えることがない。しかも肩 部71の不充足により、乗上げ状況に個体差が� ��生することもない。

 カウンタボア72の段が圧延(ローリング)開 始時にマンドレル47の凹部(カウンタボア形成 部75、75(図4参照))に入ることで、素材34が成� �ロール48とマンドレル47の空間の幅方向の丁� ��中央に位置することができ、圧延初期の挙� ��が安定する。これにより、圧延が左右均等� ��されることになり、充足具合も左右均等と� ��る。すなわち、クラックが発生し易い場所� ��充足させることができる。成形された製品� ��高品質となる。

 しかも、「充足不足を解消するために、� ��ランクの肉厚を大として、転走面の肩部等� ��成形し、その後、旋削する」という従来に� ��いて行われていた作業を行うことがなくな� ��て、生産性の向上及びコスト低減を図るこ� ��ができる。

 ローリング加工後は、加熱炉や高周波加� ��等で焼入れ焼戻しして全体または表面を硬� ��させた後、切削加工を行う。この場合、図2 Bの破線で示すように、軸方向端部のシール� �54、55、転走面26、27、両端面56、57、及び外� �面50の切削を行う。このため、これらの切削 を焼入鋼切削と呼ぶことができる。すなわち 、焼入鋼切削は、単に切削のことであり、切 削は通常生材の状態で行うので、熱処理後(� �入れ焼戻し後)の切削であることを明確にす� ��ために焼入鋼切削と称した。焼入れ焼戻し� ��に切削を行うため、素材の熱処理変形をこ� ��切削過程で除去することができる。焼入れ� ��戻しを行うと、引張残留応力が残り易く、� ��のままでは疲労強度が低下する。このため� ��表面を切削すれば、最表面部に圧縮残留応� ��を付与させることができ、これにより疲労� ��度が向上する。この場合、少なくとも転走� ��26、27の底面の硬度を55~64HRCとする。切削加� ��の後は、シール溝54、55、転走面26、27、外� �面50の研削加工を行ない、その後軸受に組み 立てる。研削加工時には、両端面56、57も研� �してもよい。また、加工工程を、熱処理後� �焼入鋼切削ではなく、ローリング加工後に� �材の状態で旋削を行う、従来の工程として� �よい。

 本発明の複列アンギュラ軸受では、冷間� ��ーリング加工にて外輪25が成形されるので� �製品の歩留まり及び生産性の向上を図るこ� �ができて、コスト低減を達成できる。しか� �、外輪25は安定した加工精度及び長寿命を得 ることができ、軸受の品質向上を達成できる 。また、外輪25の軽量化を図ることができて� ��自動車の低燃費化を達成できる。このよう� ��、円筒状の素材を削り出して成形しないの� ��、切削加工での材料の除去量が減り、材料� ��無駄が少なくなって、コスト低減を図るこ� ��ができる。

 塑性加工品はマルテンサイト系ステンレ� ��鋼であるので、焼入れ焼戻しにより高強度� ��び高硬度となる。このため、高品質の製品� ��提供できる。また、マルテンサイト系ステ� ��レス鋼の耐食性は他の系統のステンレス鋼� ��りも一般に劣るが、SUJ2に比べて耐食性に優 れ、自動車の車輪用軸受装置等に要求される 耐食性に十分対応することができる。

 塑性加工品の転走面のファイバーフローF の傾きを、転走面26、27の接線方向に対して15 °以下であるように設定することによって、� ��ァイバーフローFは転走面形状に近い形で流 れることになる。これによって、転走面26、2 7における亀裂や剥離等の発生を抑えること� �でき、製品として長寿命化を図ることがで� �る。

 マルテンサイト系ステンレス鋼を球状化� ��鈍したブランクを用いた場合、球状化焼鈍� ��行うことによって、塑性加工や機械加工を� ��易にし、あるいは機械的性質を改善するこ� ��ができる。このため、この軸受の生産性の� ��上を一層図ることができ、しかも、転走面� ��表面の硬度を焼入れ焼戻しにより55~64HRCと� �ることによって、転動体が長期にわたって� �定して転動することができる。

 ところで、大きな炭化物(共晶炭化物)が� �在すると、そこに応力集中すれば、亀裂が� �生し易くなくなる。長径長さをaとし、短径� ��さをbとしたときに、(a+b)/2≦50μmと規定する ことによって、炭化物のサイズを小さくする ことができる。このため、応力集中が生じて も亀裂の発生を抑えることができ、しかも、 転動時の騒音を少なくできる。さらに、加工 精度の低下を防止でき、高品質の加工を行う ことができる。特に、(a+b)/2≦30μmとすること によって、一層高品質のものを提供できる。

 次に図9は第2実施形態を示し、この場合� �前記図1に示す複列アンギュラ軸受に比べて� ��外輪25の環状凹部51が小さくなっている。こ れは、後述するように、この複列アンギュラ 軸受を車輪用軸受装置に用いた場合、ナック ルN(図22等参照)に圧入した際に形成される空� ��部Kに、転動体の荷重作用線L1、L2が交差し� �いことになる。

 この図9に示す複列アンギュラ軸受の外輪 の製造方法を説明する。この外輪製造方法は 、図10に示すように、第1の冷間ローリング工 程17と、第2の冷間ローリング工程18とを備え� ��。ここで、冷間ローリング(冷間転造)とは� �熱を加えずに冷たいまま(常温)で素材(ブラ� �ク)を回転させながら圧延していく加工方法� ��ある。すなわち、内外径がワーク(加工後の 完成品)より小さな、基本的に内外径ストレ� �トなブランク(素材)を、加工したい形状に設 計された2つの治具(内径用と外径用)にはさん で回転させながら圧延(転造)し、ワークを形� ��する加工方法である。

 第1の冷間ローリング工程17は、図11Bに示� ��ように周方向溝35aを外径面に有する外輪粗� ��工品36Aを成形する粗加工を行うものである� ��また、第2の冷間ローリング工程18は、図11C� ��示すように外輪粗加工品36Aの周方向溝35aを� ��小させて環状凹部51を形成する環状凹部形� �工程を含む仕上げ加工を行うものである。

 この場合のブランク(外輪素材)34は図11Aに 示すように、その外径面34aが軸方向中央部が 最大外径となるクラウニング形状の短円筒体 からなる。また、このブランク34の内径面34b� ��、軸方向中央部の小径部37と、この小径部37 の軸方向両側の中径部38a、38bと、開口部側の 大径部39a、39bとを備える。

 外輪素材34の材料がSUJ2で冷間ローリング� ��程後の熱処理がズブ焼入れであっても、SUJ2 で熱処理が高周波焼入れであっても、炭素0.4 0~0.80重量%を含む中高炭素鋼で熱処理が高周� �焼入れであってもよい。ここで、ズブ焼入� �とは、品物全体(深部まで)を電気炉などで必 要な温度まで高め,急冷して品物全体を硬い� �織にする方法である。高周波焼入れとは、� �周波電流の通じているコイルの間に品物を� �れ、その表面に生じる渦電流に伴うジュー� �熱によって品物を加熱した後、急冷して品� �全体または表面を硬い組織にする方法であ� �。

 第1の冷間ローリング工程17では、図12Aに� ��すようなローリング装置にて冷間ローリン� ��加工を行う。ローリング装置は、内径用の� ��ンドレル47と、外径用の成形ロール48とを備 える。マンドレル47の外周面に、外輪25の内� �面を成形する外輪内径面成形部67が形成され 、成形ロール48の外径面に、外輪25の外径面� �成形する外輪外径面成形部68が形成されてい る。

 外輪内径面成形部67は、転走面形成部67a,6 7aと、シール溝形成部67b,67bとを備える。また 、外輪外径面成形部68は、環状凹部形成部68a� ��、シール装着部外径形成部68c、68cとを備え� ��。

 この場合、マンドレル47に素材34を外嵌し 、マンドレル47と成形ロール48とで素材34を挟 んだ状態で、成形ロール48をその軸心廻りに� ��転させる。これによって、図11Bに示すよう� ��外輪粗加工品36Aを成形することができる。

 第2の冷間ローリング工程18では、図12Bに� ��すようなローリング装置にて冷間ローリン� ��加工を行う。ローリング装置は、内径用の� ��ンドレル82と、外径用の成形ロール83とを備 える。マンドレル82の外周面に、外輪25の内� �面を成形する外輪内径面成形部98が形成され 、成形ロール83の外径面に、外輪25の外径面� �成形する外輪外径面成形部99が形成されてい る。

 外輪内径面成形部98は、転走面形成部98a,9 8aと、シール溝形成部98b,98bとを備える。また 、外輪外径面成形部99は、環状凹部形成部99a� ��、嵌合面形成部99b,99bとを備える。

 この場合、マンドレル82に素材(外輪粗加� ��品)36Aを外嵌し、マンドレル82と成形ロール8 3とで外輪粗加工品36Aを挟んだ状態で、成形� �ール83をその軸心廻りに回転させる。これに よって、図11Cに示すような外輪25を成形する� ��とができる。

 このように、外輪製造方法は、まず図11A� ��示す素材34を成形した後、図10に示すように 、第1の冷間ローリング工程17を行って、図11B に示すような外輪粗加工品36Aを成形する。そ の後、第2の冷間ローリング工程18を行って、 図11Cに示すような外輪25を成形することにな� ��。

 すなわち、素材34の中径部38a,38bが転走面2 6、27となり、素材34の大径部39a、39bがシール� ��54、55となる。また、素材34の外径面の軸方� ��中央部に外輪粗加工品36Aの周方向溝35aが形� ��され、この周方向溝35aが外輪25の環状凹部51 となる。また、外輪粗加工品36Aの開口部の肉 厚をt1とし、外輪25の開口部の肉厚をt2とした 場合、t1>t2である。外輪粗加工品36Aの肩高� ��をd1とし、外輪25の肩高さをd2とした場合、d 1<d2である。外輪粗加工品36Aの外径寸法をD1 とし、外輪25の外径寸法をD2とした場合、D1< ;D2である。外輪粗加工品36Aの周方向溝の荷重 作用線L1、L2方向の肉厚をT11とし、外輪25の環 状凹部の荷重作用線L1、L2方向の肉厚をT12と� �た場合、T11<T12である。すなわち、外輪粗� ��工品36Aと外輪25とを比べた場合、外輪25の環 状凹部51の荷重作用線L1、L2方向の肉厚T12が外 輪粗加工品36Aの周方向溝35aの荷重作用線L1、L 2方向の肉厚T11よりも大きくなって、外輪25の 他の肉厚が外輪粗加工品36Aの他の肉厚よりも 小さくなっている。また、外輪25の肩高さd2� �外輪粗加工品36Aの肩高さd1よりも大きくなっ ている。

 このように、第2の冷間ローリング工程18� ��は、外輪粗加工品36Aの周方向溝35aを縮小さ� ��て、環状凹部51を形成する環状凹部形成工� �及び転走面26、27の肩高さを増大させる増大� ��程の仕上げ加工を行うことになる。

 このため、外輪粗加工品36Aでは、転動体� ��荷重作用線L1、L2が周方向溝35aの底面に交差 するのに対して、外輪25では、転動体の荷重� ��用線L1、L2の外径面の交点が環状凹部51外に� ��置する。このため、図22に示すように、こ� �外輪25が使用された軸受をナックルNに圧入� �た際に形成される空隙部Kに、転動体の荷重� ��用線L1、L2が交差しないことになる。

 この図11および図12に示す外輪25の製造方� ��であっても、冷間ローリング成形にて外輪2 5が成形されるので、製品の歩留まり及び生� �性の向上を図ることができて、コスト低減� �達成できる。しかも、外輪25は安定した加工 精度及び強い強度を得ることができ、軸受2� �品質向上を達成できる。また、外輪25の軽量 化を図ることができて、低燃費化を達成でき る。

 また、環状凹部51の底壁を構成する部位� �肉厚を厚くすることなく、外輪25の強度及び 剛性を確保することができる。このため、軸 受装置の軽量化及びコンパクト化を図ること ができる。

 前記外輪製造方法では、転動体30の荷重� �用線の延長線L1、L2が、環状凹部51とナック� �Nの内径面80とで構成される空隙部Kに対して� ��れている外輪25を成形することができる。� �のため、強度及び剛性に優れた外輪を成形� �ることができる。

 また、この外輪製造方法では、第1の冷間 ローリング加工17と第2の冷間ローリング加工 18とを行うものであり、各工程を無理なく滑� ��かに行うことができる。このため、各冷間� ��ーリング加工機は負担が少ない加工を行う� ��とができ、耐用寿命を延ばすことができる� ��

 第1の冷間ローリング工程17は、従来のこ� ��種の外輪を成形する冷間ローリング工程と� ��様であり、外輪粗加工品36Aを成形する冷間� ��ーリング加工には従来の既存機を使用でき� ��コスト低減を図ることができる。しかも、� ��2の冷間ローリング工程18では、転走面26、27 の肩高さを増大させる増大工程を行うので、 この転走面26、27での転動体30の肩乗り上げを 防止でき、この外輪25を使用した軸受2は安定 した機能を発揮することができる。

 実施形態のように、外輪素材(ブランク)34 としては、外径面が軸方向中央部において最 大外径となるクラウニング形状の筒体を採用 すれば、このようなブランク34では軸方向中� ��部において厚さ寸法が大となっており、周� ��向溝35aを縮小させる縮小工程及び肩高さを� ��大させる増大工程の容易化を図ることがで� ��る。

 外輪素材の材料がSUJ2で冷間ローリング工 程後の熱処理がズブ焼入れであっても、SUJ2� �熱処理が高周波焼入れであっても、炭素0.40~ 0.80重量%を含む中高炭素鋼で熱処理が高周波� ��入れであってもよく、この種の外輪に一般� ��に用いられる材料および熱処理を使用する� ��とができる。このため、コスト低減を図る� ��とができる。

 前記第2の冷間ローリング工程18では、外� ��粗加工品36Aの周方向溝35aを縮小させて環状� ��部51を形成する環状凹部形成工程及び転走� �26、27の肩高さを増大させる増大工程を行っ� ��いたが、他の実施形態として、転走面26、27 の肩高さを増大させる増大工程を行わないも のであってもよい。

 ところで、外輪製造方法において、図13� �示すように、第1の冷間ローリング工程17後� �、第2の冷間ローリング工程18前に焼なまし� �程19を行ってもよい。ここで、焼なましとは 、適切な温度に加熱及び均熱した後、室温に 戻ったときに、平衡に近い組織状態になるよ うな条件で冷却することからなる熱処理であ る。焼なましには、軟化焼なまし、応力除去 焼なまし等の種々のものがある。軟化焼なま しとは、鉄鋼製品の硬さを所定の水準まで低 下させる目的でAc1変態点近傍の温度に加熱す る熱処理である。応力除去焼なましとは、本 質的に組織を変えることなく、内部応力を減 らすために、適切な温度へ加熱及び均熱した 後、適切な温度で冷却する熱処理である。軟 化焼なましは、塑性加工、切削加工の前処理 に最適であり、応力除去焼なましは、残留応 力の除去に最適である。

 次に図14は第3実施形態を示し、この場合� ��転がり軸受2は、図14に示すように、内周に� ��列の外側転走面26,27が形成された外輪25と、 外周に外輪25の外側転走面26,27に対向する内� �転走面28,29が形成された一対の内輪24A、24Bと 、外輪25の外側転走面26,27と内輪24A、24Bの内� �転走面28,29との間に転動自在に収容された複 列の転動体30とを備える。転動体30は外輪25と 内輪24A、24Bとの間に介在される保持器31に保� ��される。転がり軸受2の両開口部(外輪25と内 輪24A、24Bとの間の開口部)にはシール部材Sが� ��着されている。

 外輪25は、内径面の軸方向中央部に周方� �凸部(膨出部)53が設けられて、周方向凸部53� �両側に外側転走面26,27が形成されている。ま た、外側転走面26,27の外側にシール溝54,55が� �成されている。外輪25の外径面50が後述する� ��うに、ナックルNに圧入される嵌合面50aとな る。外輪25の材質としては、SCr420やSCM415等の� ��炭鋼、SUS440Cや冷間圧延鋼やS53C等の炭素鋼� �SUJ2等の軸受鋼等を用いることができる。そ� ��製造方法としては、図31に示す従来の外輪� �同様である。

 アウトボード側の内輪24Aと、インボード� ��の内輪24Bとは共通の部品にて構成できる。� ��お、車両に組み付けた状態で車両の外側寄� ��となる側をアウトボード側(図面左側)と呼� �、中央寄りをインボード側(図面右側)と呼ぶ 。

 内輪24(24A,24B)は、図17に示すように、大径 部60と、小径部61と、大径部60と小径部61との� ��のテーパ状部62とからなる。この場合、大� �部60の外径面がシール装着面63となり、テー� ��状部62の外径面が転走面28(29)となる。この� �め、内輪24(24A,24B)は、図30等に示す内輪158,159 に比べて、軸方向両端部側の内径部に肉厚削 減部100が形成された形状となっている。また 、小径部61の内径面がハブ輪嵌合面64となる� �

 内輪24も、外輪25と同様、素形状の内輪素 材を、冷間ローリングにより成形する。この 素材を、加熱炉や高周波加熱等で焼入れ焼戻 しして全体または表面を硬化させた後、切削 加工を行う。すなわち、焼入鋼切削を行う。 この場合、図17の破線で示すように、内径面6 4、両端面65、66、シール装着面63、及び内側� �走面28(29)が焼入鋼切削される。切削加工は� �熱処理後の焼入鋼切削ではなく、ローリン� �加工後に生材の状態で旋削を行なう、従来� �工程としてもよい。

 また、内輪24の素材としても、外輪25の素 材と同様のマルテンサイト系ステンレス鋼を 、球状化焼鈍したものを用いる。また、少な くとも転走面28(29)の硬度を55~64HRCとする。

 前記成形方法では、素材として一個の内� ��を取り出すものであるが、一つの素材にて� ��対の内輪を取り出すものであってもよい。� ��なわち、一対の内輪の取り出し可能な図15� �示すような円筒体の素材70を成形して、図16A に示すように、冷間ローリングにて内輪構成 素材73(一対の内輪が一体連結された形状のも の)を成形する。すなわち、この内輪構成素� �73は、軸方向中央の円筒状の本体部74と、こ� ��本体部74の両端にテーパ部75a、75bを介して� �設される端部大径部76a、76bとを有する円筒� �から構成される。

 このように構成した内輪構成素材73をそ� �軸方向中央で切断して、一対の内輪24(24A)、2 4(24B)を成形する。すなわち、中央線L0に沿っ� ��内輪構成素材73を切断することになる。こ� �際、内輪構成素材73を、加熱炉や高周波加熱 等で焼入れ焼戻しして全体または表面を硬化 させた後、切断及び切削加工を行う。端部大 径部76aが内輪24の大径部60となり、小径の本� �部74が内輪24の小径部61となり、テーパ部75a(7 5b)の外径面が内輪24の内側転走面28(29)となる� ��また、内径面64、両端面65、66、シール装着� ��63、及び内側転走面28(29)が焼入鋼切削され� �。なお、内輪構成素材73を2つに切断する作� �は、熱処理前であっても熱処理後であって� �よい。また、切削加工は、熱処理後の焼入� �切削ではなく、ローリング加工後に生材の� �態で旋削を行なう、従来の工程としてもよ� �。

 内輪構成素材73としては、図16Bに示すよ� �な形状のものであってもよい。この場合の� �輪構成素材73は、軸方向中央部の大径部77と� ��この大径部77の両端にテーパ部78a、78bを介� �て連設される端部小径部79a、79bとを有する� �筒体から構成される。

 塑性加工による成形後に中央線L0に沿っ� �内輪構成素材73を切断することになる。この 際、内輪構成素材73を、加熱炉や高周波加熱� ��で焼入れ焼戻しして全体または表面を硬化� ��せた後、切断及び切削加工を行う。なお、� ��輪構成素材73を2つに切断する作業は、熱処� ��前であっても熱処理後であってもよい。ま� ��、切削加工は、熱処理後の焼入鋼切削では� ��く、ローリング加工後に生材の状態で旋削� ��行なう、従来の工程としてもよい。また、� ��16Aに示す内輪構成素材73では、その切断端� �が小径側の端面66となるのに対して、図16Bに 示す内輪構成素材73では、その切断端面が大� ��側の端面65となる。

 このように、図15に示すような素材70を使 用すれば、一度に一対の内輪24を成形するこ� ��ができ、生産性の向上を図ることができる� ��なお、内輪24としては、冷間ローリング加� �以外にプレス加工であってもよい。

 このように、内輪24A,24Bが冷間ローリング (冷間転造)にて成形されるので、内輪24の材� �の歩留まりの向上等を図ることができる。� �なわち、冷間ローリングは、素材の余計な� �分を削り落としていく切削加工とは異なり� �製品外径より細い素材を盛り上げて成形す� �ことができ、材料のムダが少ない。また、� �工時間が短いことと、工具が長寿命である� �となどから、切削加工と比べて生産性が高� �なる。さらに、使用する工具(マンドレル、� ��形ロール)は加工品に応じて取り替える必要 があるが、安定した加工精度を得ることがで きる。さらには、切削加工とは異なり、ファ イバーフロー(繊維状金属組織)が切断されな� ��。そのため、加工製品は強い強度を得るこ� ��ができる。

 このように、本発明の車輪用軸受装置は� ��内輪24A、24Bの歩留まり及び生産性の向上を� ��ることができて、コスト低減を達成できる� ��しかも、内輪24A、24Bは安定した加工精度及� ��強い強度を得ることができ、軸受の品質向� ��を達成できる。また、軸方向両端部側の内� ��部に肉厚削減部100を形成しているので、内� ��24A、24Bの軽量化を図ることができて、低燃� ��化を達成できる。

 ところで、前記内輪24A、24Bは図14等に示� �形状であるので、冷間ローリング加工以外� �プレス加工等の塑性加工にて成形すること� �できる。内輪24A、24Bがプレス加工であって� �、歩留まり及び生産性の向上を図るととと� �に、安定した加工精度を得ることができる� �

 本発明の内輪製造方法では、冷間ローリ� ��グにて成形した内輪構成素材73を、その軸� �向中央にて切断すれば、一対の内輪24A、24B� �形成することができる。このため、一対の� �輪24A、24Bをそれぞれ冷間ローリングにて成� �したことになる。このように冷間ローリン� �にて成形すれば、歩留まり及び生産性の向� �を図るととともに、安定した加工精度を得� �ことができる。

 しかも、軸方向全長にわたってその肉厚� ��略同一として、軸方向両端部側の内径部に� ��切削加工による肉厚削減部100を安定して確� ��に形成することができるので、製造された� ��輪の軽量化を図ることができる。

 次に図18は複列アンギュラ軸受の第4実施� ��態を示し、この場合、図1に示す複列アンギ ュラ軸受の外輪25と図14に示す複列アンギュ� �軸受の内輪24を用いたものである。図19に示� ��複列アンギュラ軸受の第4実施形態では、図 9に示す複列アンギュラ軸受の外輪25と図14に� ��す複列アンギュラ軸受の内輪24を用いたも� �である。

 図20、21は前記図18に示す複列アンギュラ� ��受を用いた車輪用軸受装置である。この車� ��用軸受装置は、ハブ輪1と、複列の転がり軸 受2と、等速自在継手3とが一体化されてなる� ��

 等速自在継手3は、図21に示すように、外� ��継手部材としての外輪5と、外輪5の内側に� �された内側継手部材としての内輪6と、外輪5 と内輪6との間に介在してトルクを伝達する� �数のボール7と、外輪5と内輪6との間に介在� �てボール7を保持するケージ8とを主要な部材 として構成される。内輪6はその軸孔内径6aに 図示省略のシャフトの端部を圧入することに よりスプライン嵌合してシャフトとトルク伝 達可能に結合されている。

 外輪5はマウス部11とステム部(軸部)12とか らなり、マウス部11は一端にて開口した椀状� ��、その内球面13に、軸方向に延びた複数の� �ラック溝14が円周方向等間隔に形成されてい る。そのトラック溝14はマウス部11の開口端� �で延びている。内輪6は、その外球面15に、� �方向に延びた複数のトラック溝16が円周方向 等間隔に形成されている。

 外輪5のトラック溝14と内輪6のトラック溝 16とは対をなし、各対のトラック溝14,16で構� �されるボールトラックに1個ずつ、トルク伝� ��要素としてのボール7が転動可能に組み込ん である。ボール7は外輪5のトラック溝14と内� �6のトラック溝16との間に介在してトルクを� �達する。この場合の等速自在継手は、ツェ� �ー型を示しているが、各トラック溝の溝底� �直線状のストレート部を有するアンダーカ� �トフリー型等の他の等速自在継手であって� �よい。

 等速自在継手3の外輪5及び内輪6は、例え� ��、S53C等の炭素0.40~0.80wt%を含む中炭素鋼から なり、トラック溝14、16及び外輪5のマウス部1 1の肩部(底壁外面11a)から軸部12の外周面(外径 面)に高周波焼入れ等によって硬さが58~64HRC程 度となる硬化処理が施されている。

 ハブ輪1は、筒部20と、筒部20の反継手側� �端部に設けられるフランジ21とを有する。ま た、ハブ輪1の筒部20の孔部22に外輪5の軸部12� ��挿入される。軸部12は、その反マウス部の� �部にねじ部40が形成され、このねじ部40とマ� ��ス部11との間にスプライン部41が形成されて いる。また、ハブ輪1の筒部20の内周面(内径� �)にスプライン部42が形成され、この軸部12が ハブ輪1の筒部20に挿入された際には、軸部12� ��のスプライン部41とハブ輪1側のスプライン� ��42とが係合する。

 そして、筒部20から突出した軸部12のねじ 部40にナット部材43が螺着され、ハブ輪1と外� ��5とが連結される。この際、ハブ輪1の反マ� �ス部側の端面45には、孔部22の開口部に沿っ� ��凹窪部46が設けられ、この凹窪部46にナット 部材43の座部が当接している。ハブ輪1のフラ ンジ21にはボルト装着孔32が設けられて、ホ� �ールおよびブレーキロータ90をこのフランジ 21に固定するためのハブボルト33がこのボル� �装着孔32に装着される。なお、ハブ輪1は、� �えば、S53C等の炭素0.40~0.80wt%を含む中炭素鋼� ��らなり、少なくとも筒部20の外径面20a乃至� �面101に高周波焼入れ等によって硬さが58~64HRC 程度となる硬化処理が施されている。

 次に、前記のように構成される車輪用軸� ��装置の組立方法を説明する。まず、図20に� �すように、ハブ輪1に軸受2が組み込まれたユ ニット体を構成する。すなわち、組立てられ た状態の軸受2の内輪24A,24Bの嵌合面64,64をハ� �輪1の筒部20の外径面20aに圧入する。この際� �内輪24Aの端面65がハブ輪1の端面101に当接す� �。

 このように組立てられたユニット体と、� ��速自在継手3の外輪5とを連結する。この際� �外輪5のステム軸部12をハブ輪1の孔部22に挿� �し、孔部22からアウトボード側に突出したね じ部40にナット部材43を螺着する。これによ� �て、図21に示すように、マウス部11の底壁外� ��11aがインボード側の内輪24Bの端面65に当接� �る。

 このため、一対の内輪24A、24Bが、その小� ��側の端面66、66である突合面が突合わされた 状態で、ボス部端面101とマウス部11の底壁外� ��11aとの間に挟まれ、内輪24A、24Bに予圧を付� ��することができる。

 このように構成された車輪用軸受装置は� ��転がり軸受2の外輪25のナックル嵌合面50aを� ��ナックルNの内径面80に圧入することになる� ��この場合、ナックル嵌合面50aの外径寸法D11� ��、ナックルNの内径面80の内径寸法D10よりも� ��かに大きく設定する。すなわち、ナックル� ��合面50aとナックル内径面80との締代によっ� �、ナックルNと外輪25との相対的な軸方向及� �周方向のずれを規制するように設定する。

 この場合、例えば、外輪25とナックルNと� ��間のハメアイ面圧/ハメアイ面積をハメアイ 荷重としたときに、このハメアイ荷重をこの 転がり軸受の等価ラジアル荷重で割った値を クリープ発生限界係数とし、このクリープ発 生限界係数を予め考慮して、外輪25の設計仕� ��が設定される。

 このため、ナックル嵌合面50aとナックル� ��径面80との締代によって、外輪25の軸方向の 抜け及び周方向のクリープを防止できる。こ こで、クリープとは、嵌合締代の不足や嵌合 面の加工精度不良等により軸受が周方向に微 動して嵌合面が鏡面化し、場合によってはか じりを伴い溶着することをいう。

 また、ナックル内径面80に、内径側に突� �する膨出部81が設けられ、アウトボード側か ら軸受2を圧入することによって、外輪25のイ ンボード側の端面25aが膨出部81に当接してい� ��。

 図21に示すように、ハブ輪1にはブレーキ� ��ータ90が装着される。ブレーキロータ90は、 軸心孔108を有する短円筒状の中心装着部109を 備え、この中心装着部109がハブ輪1のフラン� �21に当接する。

 中心装着部109は、貫孔を有する円盤部111� ��、この円盤部111の外径部からインボード側� ��延びる短円筒状部112とを有する。円盤部111� ��貫孔の周縁部には、アウトボード側へ延び� ��外鍔部113が設けられ、この外鍔部113の内径� ��と円盤部111の貫孔でもって、前記軸心孔108� ��構成される。

 この場合、ハブ輪1のアウトボード側の端 面(筒部20のアウトボード側の端面45と、これ� ��連続して同一平面上に配設されるフランジ2 1のアウトボード側の端面とで構成されるハ� �輪端面)に円盤部111が当接するとともに、ハ� ��輪1のフランジ21の外径部21aに短円筒状部112� ��円盤部111側の内径面が当接する。すなわち� ��ハブ輪1のフランジ21の外径部21aが、このブ� ��ーキロータ90を案内するブレーキパイロッ� �部95を構成する。なお、円盤部111には、ハブ ボルト33が挿通される貫通孔96が設けられて� �る。

 このように、ブレーキロータ90が装着さ� �ることによって、外鍔部113の外径面が、図� �省略のホイールの内周に嵌合するホイール� �イロット部97を構成することになる。

 本発明の車輪用軸受装置は、組立られた� ��態の転がり軸受2がハブ輪1に圧入により一� �化されるものであるので、客先(自動車の組� ��工場等)において、軸受2にハブ輪1を圧入す� ��工程を省略することができる。このため、� ��先での組立工数の削減を図ることができて� ��組立作業性の向上を図ることができる。

 外輪25が冷間ローリング(冷間転造)にて成 形されるので、外輪25の歩留まり及び生産性� ��向上を図ることができて、コスト低減を達� ��できる。しかも、外輪25は安定した加工精� �及び強い強度を得ることができ、軸受2の品� ��向上を達成できる。本発明では、内輪24も� �間ローリング成形製やプレス板製であるの� �、外輪25と同様、内輪の歩留まり及び生産性 の向上を図ることができて、コスト低減を達 成できる。しかも、内輪24は安定した加工精� ��及び強い強度を得ることができ、軸受の全� ��としての品質向上を達成できる。

 外輪25の内径面の軸方向中央部に内径側� �膨出する膨出部53を設けることによって、内 径面に転走面26,27を形成することができ、外� ��25の成形の容易化を図ることができる。し� �も、外輪25の肉厚を軸方向に沿ってほぼ一定 に維持でき、軽量化およびコスト低減を図る ことができる。すなわち、外輪25の外径面の� ��方向中央部の周方向凹部51を設けることに� �って、機能的に無駄な部位の肉部を省略す� �ことができ、軽量化を達成できる。

 ハブ輪1の端部が加締られてハブ輪1に圧� �された転がり軸受2の内輪24に対して予圧が� �与されるものでは、高品質の回転を得るこ� �ができる。本発明の外輪25は、焼入鋼切削が 施されているので、最表面部に圧縮残留応力 を付与させることができ、疲労強度が向上し 、長期にわたって安定した機能を発揮するこ とができる。外輪25の外径面に嵌合面50aが形� ��されてこの嵌合面50aがナックルNに圧入され るものでは、組立作業の簡素化を一層図るこ とができる。

 ハブ輪1とは別部材をハブ輪1に取り付け� �ことによって、ハブ輪1にホイールパイロッ� ��部97を構成することができる。このため、� �ブ輪1にはホイールの内周に嵌合するホイー� ��パイロット部97を一体に設ける必要がなく� �ハブ輪全体の形状の簡素化を図ることがで� �る。これによって、製造性の向上を図って� �スト低減を達成できる。しかも、ハブ輪1に� ��り付けられたホイールパイロット部97が損� �した場合には、ハブ輪全体を交換すること� �く、別部材のホイールパイロット部97のみを 交換すればよく、コスト低減を図ることがで きる。

 次に図23は、前記図14に示す軸受を用いた 車輪用軸受装置を示している。この場合、転 がり軸受2の外輪25のナックル嵌合面50aを、ナ ックルNの内径面80に圧入することになる。こ の場合、ナックル嵌合面50aの外径寸法D11を、 ナックルNの内径面80の内径寸法D10よりも僅か に大きく設定する。すなわち、ナックル嵌合 面50aとナックル内径面80との締代によって、� ��ックルNと外輪25との相対的な軸方向及び周� ��向のずれを規制するように設定する。

 この場合も、外輪25とナックルNとの間の� ��メアイ面圧/ハメアイ面積をハメアイ荷重と したときに、このハメアイ荷重をこの転がり 軸受の等価ラジアル荷重で割った値をクリー プ発生限界係数とし、このクリープ発生限界 係数を予め考慮して、外輪25の設計仕様が設� ��される。このため、ナックル嵌合面50aとナ� ��クル内径面80との締代によって、外輪25の軸 方向の抜け及び周方向のクリープを防止でき る。

 ところで、図24に示す車輪用軸受装置は� �動用であり、複列アンギュラ軸受としては� �図1に示すものが用いられている。そして、� ��ブ輪1が、中実の軸部20Aと、この軸部20Aから 突設されるフランジ21Aとを有する。また、内 輪24C、24Dは、厚肉部85と薄肉部86とを有する� �円筒体からなり、厚肉部85と薄肉部86との間� ��外径面に転走面28(29)が形成される。そして� ��の薄肉部86の端面(突合端面)86a、86aが突合さ れた状態で、ハブ輪1の軸部20Aの外径面20Aaに� ��入されている。

 この場合、フランジ21Aと軸部20Aとの間に� ��、軸方向と直交する方向に延びる端面87aと� ��凹曲面87bとが形成されたボス部87が設けら� �ている。このため、アウトボード側の内輪24 Cの厚肉部85の内径面は、この凹曲面87bに対応 した凸曲面88とされている。これに対して、� ��ンボード側の内輪24Dの内径面には、このよ� ��な凸曲面が形成されていない。

 ハブ輪1のインボード側の端部は筒状部89� ��され、この筒状部89のインボード側の端部� �外径側へ加締られて、その加締部89aにて、� �ンボード側の内輪24Dの端面85aを介して、内� �24に対して予圧が付与される。また、ハブ輪 1のアウトボード側の端面にはパイロット部84 が設けられている。

 図25に示す車輪用軸受装置は、その外輪25 の外径面に、車体取付ねじ孔102aを有する車� �取付用フランジ102が設けられている。すな� �ち、外輪25は、筒状本体部104と、この筒状本 体部104の外径面から突設される前記車体取付 用フランジ102とからなる。そして、車体取付 用フランジ102よりもインボード側の外径面が ナックル嵌合面50aとなる。

 この場合の内輪24は、前記図14に示す内輪 24と同様である。すなわち、各内輪24(24A,24B)� �、大径部60と、小径部61と、大径部60と小径� �61との間のテーパ状部62とからなる。さらに� ��の部材も図23に示す車輪用軸受装置と同様� �ある。このため、図23に示す車輪用軸受装置 と同一部材については図23と同一符号を付し� ��これらの説明を省略する。

 次に図26に示す車輪用軸受装置は外輪回� �タイプである。すなわち、軸受2が、外径面� ��アウトボード側に車輪取付用フランジ103を� ��する外輪(外方部材)105を備える。車輪取付� �フランジ103にはボルト装着孔103aが設けられ� ��このボルト装着孔103aにハブボルト33が装着� ��れている。そして、この外輪105の内径面に� ��側転走面26、27が設けられる。

 また、外輪105のアウトボード側の端面105a にパイロット部106が設けられている。このパ イロット部106は、アウトボード側の端面105a� �の大径のブレーキパイロット部106aと、反端� ��側の小径のホイールパイロット部106bとから なる。

 この場合の内輪24は、前記図14に示す内輪 24と同様である。外輪105の内径面の両端側に� ��ール装着部69a,69bが形成され、また、内輪24A 、24Bの大径部60の外径面がシール装着面63と� �り、テーパ状部62の外径面が転走面28(29)とな る。このため、外輪105と内輪24A、24Bとの間の 開口部にはシール部材Sが装着されている。

 ところで、図26に示す車輪用軸受装置は� �従動輪用の車軸に装着され、車輪を回転自� �に支承するものである。このため、車軸に� �輪24A、24Bが挿入または圧入される。また、� �輪105のインボード側の端部に、車輪の回転� �度を検出するための磁気エンコーダ107が付� �されている。

 次に図27に示す車輪用軸受装置は従動側� �車輪用軸受装置であって、ハブ輪1が中実の� ��部20Aと、この軸部20Aから突設されるフラン� ��21Aとを有する。このフランジ21Aにはボルト� ��着孔32が設けられて、ホイールおよびブレ� �キロータをこのフランジ21Aに固定するため� �ハブボルト33がこのボルト装着孔32に装着さ� ��る。

 ハブ輪1のインボード側の端部は筒状部91� ��され、この筒状部91のインボード側の端部� �外径側へ加締られて、その加締部91aが肉厚� �減部100に係合(嵌合)する。また、ハブ輪1の� �ウトボード側の端面にはパイロット部110が� �けられている。

 なお、この図27における外輪25は、図25に� ��す外輪25と同様、車体取付用フランジ102を� �するものであり、内輪24、24は、図14等に示� �内輪24、24と同様である。そのため、図27に� �ける車輪用軸受装置において、図14及び図25� ��の車輪用軸受装置と同様の構成は、同一符� ��を付してそれらの説明を省略する。

 次に、図28と図29は、ハブ輪1の外径面に� �受2の内側転走面28が形成されたいわゆる第3� ��代の車輪用軸受装置である。すなわち、図2 8の車輪用軸受装置では、ハブ輪1の軸部(筒部 )20のインボード側に外周面に切欠部(段付部)9 2が設けられ、この切欠部(段付部)92に内輪24� �嵌合されている。ハブ輪1の筒部20の外周面� �フランジ近傍には内側転走面28が設けられて いる。

 そして、外輪25の外側転走面26とハブ輪1� �内側転走面28とが対向し、外輪25の外側転走� ��27と、内輪24の転走面29とが対向し、これら� ��間に転動体30が介装される。この場合の内� �24は、前記図14に示す内輪24Bと同様である。

 この場合、図示しないが、等速自在継手3 の軸部12がハブ輪1の孔部に挿入されて装着さ れた際に、図21と同様、マウス部11の底壁外� �11aが内輪24の端面65に当接する。このため、� ��輪24の端面66が切欠部92の端面92aに当接し、� ��輪24に予圧を付与することができる。

 ハブ輪1のアウトボード側の端面1aにはパ� ��ロット部93が設けられている。パイロット� �93は、アウトボード側の端面1a側の大径のブ� ��ーキパイロット93aと、反端面側の小径のホ� ��ールパイロット93bとからなる。

 また、図29に示す車輪用軸受装置は、図27 と同様、ハブ輪1が中実の軸部20Aと、この軸� �20Aから突設されるフランジ21Aとを有する。� �して、軸部20Aのインボード側の外径面(外周� ��)に切欠部(段付部)94が形成され、この切欠� �94に内輪24が嵌合されている。この場合の内� ��24は、前記図14に示す内輪24Bと同様である。

 図27に示す車輪用軸受装置と同様、ハブ� �1のインボード側の端部は筒状部91とされ、� �の筒状部91のインボード側の端部が外径側へ 加締められて、その加締部91aが内輪24の肉厚� ��減部100に係合(嵌合)する。また、ハブ輪1の� ��ウトボード側の端面にはパイロット部93が� �けられている。

 図27及び図29に示す車輪用軸受装置では、 ハブ輪1の軸部20Aのインボード側の端部外径� �を外径方向へ加締めて、この加締部91aを内� �24の削減部100に係合をさせて、内輪24とハブ� ��1とを一体化している。このため、軸受2を� �定してハブ輪1に装着することができ、長期� ��わたって安定した高品質の回転を得ること� ��できる。

 以上、本発明の実施形態につき説明した� ��、本発明は前記実施形態に限定されること� ��く種々の変形が可能であって、例えば、前� ��実施形態では、外輪25を成形するブランク� �して、前記実施形態では、パイプ材にて成� �していたが、丸棒状のバー材を所定寸に切� �し、この切断片を熱間鍛造等にて成形後、� �削し仕上げたものを使用するようにしても� �い。また、内輪24に冷間ローリングにて成形 した塑性加工品を用いれば、外輪25に図31に� �す従来の外輪155を用いたものであってもよ� �。

 内輪24を冷間ローリング等にて成形する� �合、大径側の端部が外径方向へ屈曲したも� �であってもよい。

 図11Aに示す素材34では、外径面が軸方向� �央部において最大外径となるクラウニング� �状の筒体であったが、このようなクラウニ� �グ形状の筒体に限るものではない。なお、� �の複列アンギュラ軸受の用途として、車輪� �軸受装置に限るものではなく、複列アンギ� �ラ軸受を使用する種々の装置や機構に適用� �きる。前記実施形態では、軸受2のトルク伝� ��手段としての転動体をボール30にて構成し� �が、円錐ころを使用するものであってもよ� �。