[第1実施形態]
 まず、図1~図2を参照して、本発明に係る外� ��フランジ部付金属製部材の製造方法の第1実 施形態について説明する。なお、本実施形態 では、前述の図23に示すようなハブ本体9aを� �間鍛造により造る場合を例にして説明する� �

 本実施形態では、まず、中炭素鋼の如き� ��系合金等の塑性加工後に焼き入れ硬化可能� ��金属材料を圧延成形する等により造られた� ��長尺な原材料を所定長さに切断することに� ��り、図1の(A)に示す円柱状の素材13を得る。� ��に、この素材13を軸方向に押し潰す据え込� �工程により、(B)に示すビヤ樽型の第1中間素� ��14とする。次に、第1中間素材14の軸方向片� �部(図1の下半部、完成後のハブ本体9aの軸方� ��内半部)を所定の内周面形状を有する金型(� �イス)内に押し込んで、上記軸方向片半部の� ��径を縮める荒成形工程により、(C)に示す第2 中間素材15とする。なお、本実施形態では、� ��の第2中間素材15が本発明の素材に相当する� ��この図1の(A)→(C)に示した工程は、前述の図 22に示した従来の製造方法と同様である。

 本実施形態の製造方法の特徴は、以下に� ��べる図1の(C)→(D)の仕上成形工程にある。こ の仕上成形工程では、図1の(C)に示した第2中� ��素材15を、図2に示すように、固定ダイス21� �可動ダイス22とで囲んだ状態で、パンチ23に� ��りこの第2中間素材15を軸方向に押し潰し、� ��1の(D)に示した最終中間素材27とする。

 固定ダイス21の中心部には、得るべきハ� �本体9aの軸方向内半部に見合う内周面形状を 有する成形孔24が設けられる。この成形孔24� �内周面形状は、第2中間素材15の軸方向内半� �を塑性加工する(第2中間素材15の金属材料を� ��満させる)ことにより、完成後のハブ本体9a� ��軸方向内半部に比べて、必要となる削り代� ��大きな外形を有する最終中間素材27の軸方� �内半部を加工できるだけの形状及び大きさ� �している。

 また、固定ダイス21の上面には、成形用� �部25を、成形孔24の上端開口から径方向外方� ��連続する状態で形成している。この成形用� ��部25は、ハブ本体9aの外周面の軸方向外端寄 り部分に、本発明の外向フランジ部である支 持フランジ7aを形成するためのもので、図23� �び図24に示す支持フランジ部7aに見合う(所定 の削り代分だけ大きな)形状及び大きさを有� �る。また、固定ダイス21は、熱間鍛造を行う ためのプレス加工機の基台の上面等に固定さ れている。

 一方、可動ダイス22及びパンチ23は、プレ ス加工機のラムの下面等に支持固定される取 付板26の下面に設置される。可動ダイス22は� �パンチ23の周囲に昇降可能に外嵌される。パ ンチ23は、取付板26の下面中央部に、鉛直方� �に配置された状態で結合固定され、可動ダ� �ス22内を貫通して上下方向に移動可能に設け られる。また、パンチ23の断面形状は円形で� ��その下端部は、最終中間素材27の軸方向外� �面の形状に見合う形状である。即ち、パン� �23の下端部に、最終中間素材27の軸方向外端� ��の中央部に円形凹部28を形成するための円� �凸部29と、この円形凸部29の基端部の周囲に� ��けられる環状段差面30とを形成している。

 また、可動ダイス22と取付板26との間には 、圧縮コイルばね等の弾性部材31、31が設け� �れており、これにより、可動ダイス22に下方 に向かう(固定ダイス21に向かう)弾力が付与� �れる。弾性部材31、31の弾力は、相当に大き� ��、具体的には、ラムがパンチ23を下方に押� �する力よりは小さいが、第2中間素材15の塑� �変形に伴って成形用凹部25(後述するフラン� �成形用キャビティ32)内に流入した(充満した� ��態)金属材料が可動ダイス22を上方に押圧す� ��力よりは大きい。ラムに対する可動ダイス2 2の下降量は、ラムと可動ダイス22との間に設 けられるストッパ機構により規制される。

 前述した固定ダイス21、可動ダイス22、及 びパンチ23を備えた鍛造加工装置により、図1 の(C)に示した第2中間素材15を図1の(D)に示し� �最終中間素材27とするには、まず、図2の(A)� �示すように、可動ダイス22及びパンチ23を上� ��させた状態で、第2中間素材15の軸方向内半� ��を固定ダイス21の成形孔24内にセットする。 次いで、プレス加工機のラムにより可動ダイ ス22及びパンチ23を下降させると、図2の(B)に� ��すように、可動ダイス22の下面が固定ダイ� �21の上面に突き当てられる。この状態で、可 動ダイス22と成形用凹部25との間に、支持フ� �ンジ7aを形成するためのフランジ成形用キャ ビティ32が画成される。

 そして、この状態から、更にラムを下降� ��せると、図2の(C)→(D)→(E)に示すように、可 動ダイス22をそのままの位置に止めたままパ� ��チ23が、各弾性部材31、31を弾性変形(圧縮)� �つつ下降する。このパンチ23の下端面により 、第2中間素材15を軸方向に強く押圧する。こ の押圧の初期から中間段階では、図2の(B)→(C )→(D)に示すように、第2中間素材15の軸方向� �端面の中央部を凹ませつつ、第2中間素材15� �軸方向内半部を成形孔24に押し込む。これに より、第2中間素材15の軸方向内半部の外面形 状は、最終中間素材27の軸方向内半部の外面� ��状に加工される。

 また、図2の(B)に示すように、フランジ成 形用キャビティ32を画成した状態から、ラム� ��よりパンチ23を更に下降させると、第2中間� ��材15の軸方向内半部が軸方向に押し潰され� �その結果、第2中間素材15を構成する金属材� �が、図2の(C)→(D)→(E)に示すように、フラン� ��成形用キャビティ32に送り込まれる。この� �果、放射状の支持フランジ7aを有する最終中 間素材27が得られる。そこで、ラムにより可� ��ダイス22及びパンチ23を上昇させ、図示しな いノックアウトピン等により、最終中間素材 27を固定ダイス21の成形孔24から取り出す。固 定ダイス21から取り出された最終中間素材27� �、次の工程に送られ、所定の切削加工及び� �削加工が施されて図23及び図24に示すハブ本� ��9aとなる。

 以上説明したように、本実施形態によれ� ��、最終中間素材27に設けた支持フランジ7a間 にバリが形成されない(フラッシュレス)ので� ��材料の歩留り向上による製造コストの低減� ��図ることができる。また、バリを除去する� ��程とそのための金型が不要となるので、外� ��フランジ部付金属製部材の製造コストの低� ��を図ることができる。さらに、不要なバリ� ��形成しない分だけ、鍛造時のプレス荷重を� ��減することができるので、小型のプレス加� ��機の使用が可能になり、消費エネルギー低� ��により運転コストを低減することができ、� ��向フランジ部付金属製部材の製造コストの� ��減を図ることができる。

[第2実施形態]
 次に、図3~図4を参照して、本発明に係る外� ��フランジ部付金属製部材の製造方法の第2実 施形態について説明する。なお、本実施形態 では、前述の図25に示すような外輪2を熱間鍛 造により造る場合を例にして説明する。

 本実施形態では、図3の(A)に示す、中炭素 鋼、軸受鋼、浸炭鋼の如き鉄系合金等の塑性 加工後に焼き入れ硬化可能な金属製で円柱状 の素材13aに、順次、塑性加工或いは打ち抜き 加工を施す。そして、(B)に示す第1中間素材14 a、(C)に示す第2中間素材33、(D)に示す第3中間� ��材34、(E)に示す第4中間素材35を経て、(F)に� �す最終中間素材36を得る。さらに、最終中間 素材36に、必要とする切削加工及び研削加工� ��施して、外輪2とする。素材13aの容積は、第 4中間素材35本来の容積よりも少しだけ(この� �4中間素材35に比べて後述するバリ37の容積分 だけ)大きくしている。

 以下、素材13aを最終中間素材36に加工す� �工程について、順番に説明する。なお、以� �の加工は、基本的には総て熱間若しくは温� �で行うが、小型の車輪支持用転がり軸受ユ� �ットを形成する場合等、可能であれば、冷� �で行っても良い。

 まず、据え込み工程で、図3の(A)→(B)に示 すように、素材13aを軸方向に押し潰しつつ外 径を拡げ、素材13aを、径方向中間部が膨らん だビヤ樽型の第1中間素材14aとする。

 次に、荒成形工程で、図3の(B)→(C)に示す ように、第1中間素材14aを第2中間素材33に塑� �加工する。この荒成形工程では、鍛造加工� �分野で広く知られている方法により、第1中� ��素材14aの径方向中央寄り部分を軸方向に押� ��潰し、この径方向中央寄り部分の金属材料� ��、径方向外方に移動させつつ、軸方向両側( 前後両方向)に移動させる。なお、本実施形� �では、この第2中間素材33が本発明の素材に� �当する。

 第2中間素材33は、軸方向一端面(図3の上� �面)側に開口する第1円形凹部38及び軸方向他� ��面(図3の下端面)側に開口する第2円形凹部39� ��、これら円形凹部38、39の底面間に存在する 隔壁部40と、を有する。本実施形態では、第1 円形凹部38の形状を、内径が小さい奥半部と� ��径が大きい開口側半部とを段差部で連続さ� ��た、段付形状とする。このため、押圧パン� ��として、先半部の外径が小さく、基半部の� ��径が大きい、段付のものを使用する。

 次に、本実施形態の特徴である仕上成形� ��程で、第2中間素材33を第3中間素材34に塑性� ��工する。この仕上成形工程は、図4に示す仕 上成形装置を使用して行われる。

 この仕上成形装置は、それぞれが一対の� ��ンチに相当する押圧パンチ41及びカウンタ� �パンチ42と、可動ダイスに相当する上側ダイ ス43と、固定ダイスに相当する下側ダイス44� �、押し出しパンチ45と、を備える。

 上側ダイス43は、プレス加工機のラムの� �面に、このラムに対して昇降可能に支持さ� �ており、圧縮コイルばね等の大きな弾力を� �する弾性部材31、31により、下方に向いた大� ��な弾力が付与される。また、ラムに対する� ��側ダイス43の下降量は、ラムと上側ダイス43 との間に設けたストッパ機構により規制され る。また、上昇量は、例えば、ラムの下面と 上側ダイス43の上面とが突き当たることで制� ��される。従って、上側ダイス43は、通常状� �ではラムと共に昇降するが、上向きの大き� �力が加わった場合は、各弾性部材31、31の弾� ��に抗し、ラムに対して上昇する。

 また、押圧パンチ41は、上側ダイス43内を 上下方向に貫通した状態で、ラムに対し固定 される。従って、上側ダイス43は、押圧パン� ��41の周囲に上下方向移動可能に支持される� �そして、ラムの下降時に上側ダイス43の下端 面は、押圧パンチ41の下端面とカウンターパ� ��チ42の上端面との間で第2中間素材33の隔壁� �40を強く挟持する以前に、下側ダイス44の上� ��面に突き当たる。そして、この状態からラ� ��が更に下降すると、上側ダイス43はそのま� �の位置に止まり、押圧パンチ41のみがラムと 共に下降し、各弾性部材31、31が弾性変形す� �。

 一方、カウンターパンチ42と下側ダイス44 は、プレス加工機の支持台の上面に同心に固 定されており、互いの間に、第3中間素材34の 軸方向外半部の外面形状に見合う(凹凸が逆� �ある)内面形状を有する下側キャビティ46が� �けられる。カウンターパンチ42と下側ダイス 44とは、仕上成形工程の進行に伴って変位す� ��ことはない。

 さらに、押し出しパンチ45は、円筒状で� �り、その上端面により、下側キャビティ46の 下端部を仕切っている。押し出しパンチ45は� ��プレス加工機の支持台に対し、昇降可能に� ��持される。そして、押し出しパンチ45が下� �し切った状態で、下側キャビティ46の内面形 状が、第3中間素材34(第4中間素材35)の軸方向� ��半部の外面形状に見合う形状になる。

 そして、本実施形態では、押圧パンチ41� �先端部及びカウンターパンチ42の先端部は、 何れも、先端面寄りの小径部と基端寄りの大 径部とを段部で連続させた段付形状としてい る。また、下側キャビティ46の上端部の円周� ��向複数個所(例えば4個所)に、それぞれ径方� ��外方に突出する成形用凹部25aを、下側ダイ� ��44の上面から凹む状態で形成している。

 そして、図4に示す仕上成形装置を使用し て仕上成形工程を行うことにより、第2中間� �材33を第3中間素材34とするには、まず、第2� �間素材33の軸方向外端寄り部分を下側ダイス 44内に挿入し、カウンターパンチ42の上端部� �、第2中間素材33の軸方向外端面に形成した� �2円形凹部39内に嵌合させる。その後、ラム� �下降させて、図4の(A)に示すように、押圧パ� ��チ41を、第2中間素材33の軸方向内端面に形� �した第1円形凹部38内に嵌合させると共に、� �側ダイス44の上端面と上側ダイス43の下端面� ��を突き合わせる。この状態で、成形用凹部2 5aに対応し、両ダイス44、43の突き合わせ面間 に、フランジ成形用キャビティ32aが画成され る。

 この状態からラムを、図4の(B)(C)の矢印a� �aで示すように、更に下降させると、図4の(A) →(B)に示すように、上側ダイス43はそのまま� ��位置に止まって、押圧パンチ41のみが下方� �移動する。この移動に伴って押圧パンチ41が 、第2中間素材33の径方向中央部分を軸方向に 押圧して、この部分を押し潰し、隔壁部40を� ��厚さ寸法の小さい隔壁部40aとする。

 このように径方向中央部分を押し潰すこ� ��で押し出された金属材料は、下側キャビテ� ��46内に入り込んで当該部分を円筒形に形成� �ると共に、一部は、フランジ成形用キャビ� �ィ32aに向け、径方向外方に送られて、フラ� �ジ成形用キャビティ32a内に、外向フランジ� �である取付部6を形成する。

 また、本実施形態では、第2中間素材33を� ��るための素材13aの容積が、第4中間素材35本� ��の容積よりも少しだけ多いため、フランジ� ��形用キャビティ32aの隅部まで、十分に金属� ��料が入り込む。このため、加工すべき取付� ��6の形状が複雑であっても、この取付部6の� �工を確実に(形状精度及び寸法精度を十分に� ��保した状態で)行える。

 フランジ成形用キャビティ32a内に金属材� ��が充満した後、更に、押圧パンチ41が、図4( C)に示すように、十分に下降し、フランジ成� ��用キャビティ32a内に十分量の金属材料が押� ��込まれると、上述のように第2中間素材33の� ��属材料が余分である分、フランジ成形用キ� ��ビティ32a内の圧力が上昇し、上側ダイス43� �上方に押圧する力が大きくなる。そして、� �の力が、各弾性部材31、31の弾力よりも大き� ��なると、上側ダイス43がこれら各弾性部材31 、31の弾力に抗して、図4(C)に矢印b、bで示す� ��うに上昇し、上側ダイス43の下端面が下側� �イス44の上端面から離隔して、これら両端面 間に、図4の(C)に誇張して示すように、隙間47 が生じる。すると、フランジ成形用キャビテ ィ32a内に入り込んでいた金属材料の一部が隙 間47内に入り込み、取付部6の外周縁にバリ37� ��形成される。この結果、図3の(D)に示す第3� �間素材34を得られる。この第3中間素材34に形 成した第1及び第2円形凹部38、39の内周面は、 内径が小さい奥半部と内径が大きい開口側半 部とを段差部で連続させた段付円筒面状であ る。

 本実施形態では、第3中間素材34の加工完� ��の状態で、両ダイス43、44の先端面が互いに 当接せず、これら両先端面間に隙間47が介在� ��る状態となる。そして、この隙間47には、� �属材料の余剰分が入り込んで、バリ37を形成 する。この第3中間素材34は、押圧パンチ41及� ��上側ダイス43を上昇させてから、押し出し� �ンチ45を上昇させることで、仕上成形装置か ら取り出される。そして、図3の(D)→(E)に示� �ように、バリ37を打ち抜き除去して、第4中� �素材35とする。

 そして、最後に、図3の(E)→(F)に示すよう に、両円形凹部38、39間に存在する隔壁部40a� �、プレス加工等により打ち抜き除去し、最� �中間素材36とする。この最終中間素材36は、� ��成後の外輪2{図3の(D)~(F)の二点鎖線参照}よ� �も厚肉である。そこで、この最終中間素材36 に、所定の切削(旋削)加工及び研削加工を施� ��て、外輪2として完成する。

 以上説明したように、本実施形態によれ� ��、外向フランジ部である取付部6の加工に伴 ってバリ37を生じるが、このバリ37は、取付� �6の形状精度を向上させるために必要な、小� ��なもので済む。このため、材料の歩留りを� ��まり悪化させることはなく、バリ37を除去� �る作業も容易に行えるので、取付部6を備え� ��外輪2の製造コストの低減を図ることができ る。

[第3実施形態]
 次に、図5~図7を参照して、本発明に係る外� ��フランジ部付金属製部材の製造方法の第3実 施形態について説明する。なお、本実施形態 では、前述した第1実施形態と同様に、前述� �図23に示すようなハブ本体9aを熱間鍛造によ� ��造る場合を例にして説明する。但し、前述� ��た第1及び第2実施形態では、弾性部材31、31( 図2、図4参照)に大きな弾力を持たせて、この 弾性部材31、31の弾力のみで、第2中間素材15(3 3)を最終中間素材27(第3中間素材34)に塑性変形 させる間中(加工工程の最終段階で、金属材� �がフランジ成形用キャビティ32、32a内に充満 した状態でも)、可動ダイス22(上側ダイス43)� �固定ダイス21(下側ダイス44)から浮き上がら� �いようにしていた。

 本実施形態では、可動ダイス22を固定ダ� �ス21に向け下方に押圧する弾性部材31aとして 、伸縮ストロークが大きい代わりに弾力が小 さな、圧縮コイルばねを使用している。この 弾性部材31aは、可動ダイス22内を上下方向に� ��通するパンチ23の基端部(上端部)から中間部 に外嵌され、可動ダイス22の上面中央部を下� ��に押圧している。

 弾性部材31aの弾力は、パンチ23の下降に� �って可動ダイス22の下面を固定ダイス21の上� ��に確実に突き合わせられるだけの大きさと� ��ている。言い換えれば、弾性部材31aの弾力� ��、金属材料がフランジ成形用キャビティ32� �に充満した状態では、可動ダイス22が固定ダ イス21から浮き上がることを阻止できない程� ��の大きさとしている。なお、弾性部材31aは� ��前述したように、可動ダイス22の設置状況� �よっては省略することもできる。

 弾性部材31aとして、弾性の小さなものを� ��用するか、更には省略する代わりに、本実� ��形態では、金属材料がフランジ成形用キャ� ��ティ32内に入り込む途中までの状態、即ち� �図5の(A)→(B)→(C)までの状態で、この金属材� ��の外周面、即ち、第2中間素材15から最終中� ��素材27の一部外周面と可動ダイス22の内周面 との当接部に作用する摩擦力(弾性部材31aを� �用する場合は、可動ダイス22の自重、弾性部 材31aの弾力及び摩擦力、省略する場合は、可 動ダイス22の自重及び摩擦力のみ)に基づいて 、可動ダイス22の下面を固定ダイス21の上面� �突き合わせるようにしている。

 さらに、それ以降、即ち、図5の(C)→(D)に 示すように、金属材料がフランジ成形用キャ ビティ32内に充満する過程では、自重及び摩� ��力(弾性部材31aを使用する場合には、弾性部 材31aの弾力、自重及び摩擦力)に加えて、弾� �部材である皿板ばね48の弾力により、可動ダ イス22の下面を固定ダイス21の上面に突き合� �せた状態に維持する。この皿板ばね48は、可 動ダイス22の上面でパンチ23の周囲に配置し� �もので、伸縮ストロークが短い代わりに大� �な弾性を有する。

 本実施形態がこのような構成を採用した� ��由は、温間又は熱間鍛造時の熱による火災� ��発生の可能性を抑え、しかも、製造装置の� ��型化を可能にして、外向フランジ部付金属� ��部材の製造コストを低減するためである。� ��下にこの理由について詳しく説明する。

 パンチ23の周囲に可動ダイス22を設置した 、所謂フローティングダイ構造の金型を使用 した鍛造加工時に、可動ダイス22を固定ダイ� ��21に押し付けて、この金型を閉塞状態に維� �するための力として一般的には、油圧シリ� �ダや圧縮コイルばねの押し付け力(弾力)を利 用することが考えられる。但し、本発明の外 向フランジ部付金属製部材の製造方法は、温 間又は熱間鍛造を意図しているため、被加工 物の温度は、前述した通り、温間加工で600~90 0℃、熱間鍛造の場合にはそれ以上に達する� �金型の表面も、被加工物程ではないにして� �、かなりの高温になる。このため、油圧シ� �ンダから作動油が漏洩し、この作動油が高� �部分に触れると、火災発生の可能性がある� �このため、金型閉塞のために油圧シリンダ� �利用することは好ましくない。

 一方、圧縮コイルばねの場合には、伸縮� ��トロークの確保と弾力の確保とを両立させ� ��ことが難しい。例えば、本発明の製造方法� ��より、乗用車用の車輪支持用転がり軸受ユ� ��ットを構成するハブ本体を加工する場合、� ��要となる閉塞力(可動ダイス22を固定ダイス2 1に向け押圧する力)は、数100kN~1000kN(数10tf~100t f)程度に達する。また、この力を圧縮コイル� ��ねにより得る場合は、この圧縮コイルばね� ��必要となる伸縮ストローク{図2の(B)に示し� �状態と同じく(E)に示した状態との間での伸� �ストローク}は、数10mm程度になる。このよう な大きな伸縮ストロークの全範囲に亘り、上 記大きな力を得られる程の弾力を有する圧縮 コイルばねは、相当に大きなもの、或は相当 の数が必要になる。この結果、圧縮コイルば ねを組み込んだフローティングダイ構造の金 型、更には、この金型をプレス装置に組み込 んだ鍛造加工装置が大型化することは避けら れない。このような大型化は、この鍛造加工 装置を利用して造られる外向フランジ部付金 属製部材の製造コストの増大に結び付くため 、好ましくない。

 このような事情に鑑みて本実施形態では� ��有効ストロークが短いものであれば、小型� ��しかも大きな弾力が得られる皿板ばね48に� �り、鍛造加工の最終段階でのみ、可動ダイ� �22を固定ダイス21に向けて大きな力で弾性的� ��押圧するようにしている。即ち、図5の(A)→ (B)→(C)に示した、鍛造加工の初期段階から中 間段階までの間、具体的には、第2中間素材15 から最終中間素材27を構成する金属材料の一� ��が、フランジ成形用キャビティ32の内径寄� �部分に入り込み始めるまでの間は、皿板ば� �48の弾力によらず、可動ダイス22の下面を固� ��ダイス21の上面に押し付けている。即ち、� �記入り込み始めるまでの間は、可動ダイス22 の自重の他は、金属材料の外周面と可動ダイ ス22の内周面との間に作用する摩擦力(弾性部 材31aを使用する場合には、弾性部材31aの弾力 及び摩擦力)により、プレス加工装置のラム� �らパンチ23に伝えられた下降力を可動ダイス 22に伝え、可動ダイス22の下面を固定ダイス21 の上面に押し付ける。

 そして、図5の(C)→(D)に示した、鍛造加工 の最終段階で、パンチ23の基端部(上端部)に� �けた取付板26の下面により皿板ばね48を、可� ��ダイス22の上面との間で圧縮し始める。こ� �状態でこの可動ダイス22には、摩擦力(弾性� �材31aを使用する場合には、弾性部材31aの弾� �及び摩擦力)に基づいてパンチ23から可動ダ� �ス22に伝えられた下降力に加えて、皿板ばね 48の弾力が、固定ダイス21に向いた力として� �わる。この結果、フランジ成形用キャビテ� �32内に金属材料が充満する過程で可動ダイス 22に加わる、図5の(B)→(C)に示した中間段階で 加わる押し上げ力よりも大きな押し上げ力に も拘らず、可動ダイス22の下面を固定ダイス2 1の上面に突き合わせた状態のままに維持で� �る。

 以上説明したように、本実施形態によれ� ��、油圧シリンダや大型の圧縮コイルばねを� ��用しなくても、最終中間素材27の支持フラ� �ジ7aの外周縁にバリを生じさせないか、仮に 生じさせても小さいバリで済む(所謂フラッ� �ュレス鍛造が可能になる)。また、皿板ばね4 8を圧縮するのは、鍛造加工の最終段階だけ� �あり、図5の(A)→(B)→(C)に示した初期段階か� ��中間段階までは圧縮しない。従って、ラム� ��下降させる過程で、皿板ばね48を弾性的に� �縮するストロークを短くできる。このため� �皿板ばね48を弾性的に圧縮するために余分な エネルギーを消費する必要がなくなるので、 省エネルギー化による運転コストの低減を図 ることができる。なお、皿板ばね48の伸縮ス� ��ロークは、被加工物の形状及び大きさによ� ��設計的に定めるが、例えば、乗用車用の車� ��支持用転がり軸受ユニットを構成するハブ� ��体を加工する場合であれば、後述するよう� ��5mm程度あれば十分である。

 以下に、本実施形態の製造方法の理論的� ��付けについて説明する。図6(A)→(B)→(C)→(D) に示すように、第2中間素材15を最終中間素材 27に加工する過程で、パンチ23の先端部が第2� ��間素材15の上端面を押圧し、第2中間素材15� �塑性変形し始めると、第2中間素材15を構成� �る金属材料の外周面が、図7の矢印c、cに示� �ように、可動ダイス22の内周面に押し付けら れる。この結果、これら両周面の当接部に圧 力(垂直抗力)が発生する。言い換えれば、金� ��材料の外周面と可動ダイス22の内周面とが� �擦係合する。この状態からパンチ23が更に下 降する(更に成形が進行する)と、金属材料が� ��定ダイス21に向けて下方に移動する。この� �め、上記両周面の摩擦係合に基づいて、可� �ダイス22が固定ダイス21に向け、図7の矢印d� �示すように下方に押圧される。

 この結果、可動ダイス22の下面が固定ダ� �ス21の上面に向けて強く突き合わされる。即 ち、金属材料自身の摩擦力により、両ダイス 22、21の突き合わせ面を閉じたままにする閉� �力が発生する。本発明が意図する温間鍛造� �び熱間鍛造(特に熱間鍛造)は、冷間鍛造に比 べて、被加工物と金型(可動ダイス22)との当� �部の摩擦係数が高い。従って、金属材料自� �が発生する摩擦力だけでも、数100kN(数10tf)程 度の閉塞力を得ることができる。 このため� ��鍛造加工の初期段階から中間段階までは、� ��記摩擦力のみで、両ダイス22、21の突き合わ せ面を閉じたままにできる。これに対して、 フランジ成形用キャビティ32内に金属材料が� ��満する過程では、図7に矢印e、eで示すよう� ��、可動ダイス22に押し上げ方向の力が加わ� �。そして、加工の最終段階では、この押し� �げ方向の力が、上記矢印dで示した下降方向� ��力よりも大きくなる。従って、上記摩擦力� ��けでは、両ダイス22、21の突き合わせ面を閉 じたままに維持できなくなる。

 図6(E)は、図6の(A)→(B)→(C)→(D)に示した� �第2中間素材15から最終中間素材27への加工の 進行に伴って可動ダイス22の上下方向に加わ� ��力を、有限要素解析により求めた結果を示� ��ている。図6(E)の線図で、横軸は、パンチ23� ��ストローク{図6(D)に示すように、パンチ23が 加工終了時点まで下降した状態からの上昇量 }を表し、単位はmmである。また、縦軸は、可 動ダイス22に加わる上昇方向の力の大きさを� ��しており、単位はtf(kN/9.8)である。この力は 、上記摩擦力に基づいて可動ダイス22を下方� ��押圧するマイナス(-)方向の力と、フランジ� ��形用キャビティ32内に入り込んだ金属材料� �より可動ダイス22を上方に押圧するプラス(+) 方向の力との和である。これら両方向の力の 和である上昇方向の力の大きさが負(-)である とは、上記摩擦力に基づいて両ダイス22、21� �突き合わせ面を塞ぐ力が、フランジ成形用� �ャビティ32内に入り込んだ金属材料により可 動ダイス22を上方に押圧する力に勝っている� ��態である。この状態では、可動ダイス22に� �ね等による閉塞力を付与しなくても、突き� �わせ面が開くことはない。

 これに対して、上昇方向の力の大きさが� ��(+)であるとは、上記摩擦力に基づいて両ダ� ��ス22、21の突き合わせ面を塞ぐ力よりも、フ ランジ成形用キャビティ32内に入り込んだ金� ��材料が可動ダイス22を上方に押圧する力が� �っている状態である。この状態では、可動� �イス22にばね等による閉塞力を付与しない限 り、突き合わせ面が開く。但し、図6(E)の線� �に表した曲線が、この線図のうちで、可動� �イス22に加わる力の大きさが0tfである線を通 過する位置の値から明らかなように、可動ダ イス22が上方に押されるのは、加工工程の最� ��段階で、パンチ23のストロークが残り1.5mm程 度の範囲に限られる。

 例えば、乗用車用の車輪支持用転がり軸� ��ユニットを構成するハブ本体を加工する場� ��で、パンチ23の全ストロークは30mm程度に達� ��るが、皿板ばね48を押圧するのは、最後の1. 5mm(全ストロークの1/20)で足りる。余裕を持た せても、最後の3.0mm(全ストロークの1/10)で足� ��る。また、皿板ばね48の弾力は、余裕も持� �せても、980kN(100tf)程度あれば十分である。� �お、皿板ばね48は、完全に押し潰すと耐久性 が損なわれるため、使用範囲に比べて伸縮ス トロークに余裕を持たせることが好ましいが 、その場合でも、5mm程度あれば十分である。 弾力が980kN程度で伸縮ストロークが5mm程度の� ��板ばねとしては、特に嵩張らずに小型のも� ��(例えば、軸方向厚さが30mm程度のもの)を容� ��に調達できる。このことから、本実施形態� ��よれば、フローティングダイ構造の金型、� ��には、この金型をプレス装置に組み込んだ� ��造加工装置を小型・軽量化して、この鍛造� ��工装置を利用して造られる外向フランジ部� ��金属製部材の製造コストの低減化を図る面� ��ら有利である。

 なお、本実施形態では、皿板ばね48の弾� �を、図6(E)の線図の最大値(70tf)よりも少し小� ��くしておけば(閉塞力を弱め、例えば、30~50t f程度に設定しておけば)、加工の最終段階で� ��動ダイス22の下面を固定ダイス21の上面から 僅かに浮き上がらせて、支持フランジ7aの外� ��縁に僅かなバリを生じさせる代りに、形状� ��複雑な支持フランジ7aの形成を精度良く行� �こともできる。

[第4実施形態]
 次に、図8~図11を参照して、本発明に係る外 向フランジ部付金属製部材の製造方法の第4� �施形態について説明する。なお、本実施形� �では、前述の図25に示すような外輪2を熱間� �造により造る場合を例にして説明する。ま� �、第1~第3実施形態と同一又は同等部分につ� �ては、図面に同一符号を付してその説明を� �略或いは簡略化する。

 本実施形態では、図8の(A)に示す金属製で 円柱状の素材13aに、順次、塑性加工又は打ち 抜き加工を施すことにより、(B)に示す第1中� �素材14a、(C)に示す第2中間素材33、(D)に示す� �3中間素材34aを経て、(E)に示す最終中間素材3 6aを得て、この最終中間素材36aに、所定の切� ��加工及び研削加工を施して、外輪2とする。 なお、本実施形態では、第2中間素材33が本発 明の素材に相当する。

 以下に、素材13aを最終中間素材36aに加工� ��る工程について、順番に説明する。なお、� ��記の加工は、基本的には総て熱間又は温間� ��行うが、小型の車輪支持用転がり軸受ユニ� ��トを形成する場合等、可能であれば、冷間� ��行っても良い。

 まず、据え込み工程で、図8の(A)→(B)に示 すように、素材13aを軸方向に押し潰しつつ外 径を拡げ、素材13aを、軸方向中間部が膨らん だビヤ樽型の第1中間素材14aとする。

 次に、荒成形工程で、図8の(B)→(C)に示す ように、第1中間素材14aを第2中間素材33に塑� �加工する。この荒成形工程では、鍛造加工� �分野で広く知られている方法により、第1中� ��素材14aの径方向中央寄り部分を軸方向に押� ��潰し、この径方向中央寄り部分の金属材料� ��、径方向外方に移動させつつ、軸方向両側( 前後両方向)に移動させる。なお、本実施形� �では、この荒成形工程は省略してもよい。

 次に、本実施形態の特徴である仕上成形� ��程で、図8の(C)→(D)に示すように、第2中間� �材33を第3中間素材34aに塑性加工する。この� �上成形工程は、図9に示す仕上成形装置を使� ��して行われる。

 この仕上成形装置は、それぞれが一対の� ��ンチに相当する押圧パンチ41及びカウンタ� �パンチ42と、可動ダイスに相当する上側ダイ ス43と、固定ダイスに相当する下側ダイス44� �、押し出しパンチ45と、押圧パンチ41の取付� ��26の下面と上側ダイス43の上面との間に配置 され、押圧パンチ41の基端部から中間部に外� ��される弾性部材31aと、下側ダイス44の上面� �押圧パンチ41の周囲に配置される皿板ばね48� ��、を備える。そして、下側ダイス44の上端� �に成形用凹部25aが形成され、上側ダイス43の 下端面と下側ダイス44の上端面との突き合わ� ��面間にフランジ成形用キャビティ32aが画成� ��れる。

 そして、図9~図11に示すように、本実施形 態の上側ダイス43の下面には、外向フランジ� ��である取付部6の先端部に対応する位置に素 材である金属材料を逃がすための溝部51が形� ��されており、この溝部51は平面視において� �形状に形成される。なお、溝部51は、上側及 び下側ダイス43、44の位相合わせがされる場� �には、上記のように円形状ではなく、取付� �6の先端部に対応する位置のみに形成されて� ��てもよい。なお、図11に示す一点鎖線は、� �輪2の外形線を表している。

 従って、本実施形態の仕上成形工程では� ��図9に示す仕上成形装置を使用して第2中間� �材33を塑性加工することにより、上側ダイス 43の溝部51に、第3中間素材34aの余肉52が入り� �んで取付部6が形成される。このため、フラ� ��ジ成形用キャビティ32aの隅部まで、十分に� ��属材料が入り込むので、加工すべき取付部6 の形状が複雑であっても、バリを生じさせる ことなく、取付部6を確実に形成することが� �きる。また、余肉52は、後述する所定の切削 加工及び研削加工により除去されるので、余 肉52を除去する工程を別途用意する必要はな� ��。

 次に、打ち抜き工程で、図8の(D)→(E)に示 すように、第3中間素材34aの第1及び第2円形凹 部38、39間に存在する隔壁部40aを、プレス加� �等により打ち抜き除去することにより、第3� ��間素材34aを最終中間素材36aとする。

 そして、最終中間素材36aは、完成後の外� ��2(図10の一点鎖線参照)よりも厚肉であるの� �、所定の切削(旋削)加工及び研削加工が施さ れて、外輪2として完成する。

 以上説明したように、本実施形態によれば� ��上側ダイス43の取付部6の先端部に対応する� ��置に素材(金属材料)を逃がすための溝部51を 設け、仕上成形工程において、溝部51に取付� ��6の余肉52を入り込ませることにより、取付� ��6を形成するため、バリを生じさせることな く、複雑な形状の取付部6を確実に形成する� �とができる。これにより、スクラップとし� �廃棄しなければならない金属材料の量を少� �くすることができるので、材料の歩留りを� �上することができ、外輪(外向フランジ部付� ��属製部材)2の製造コストの低減を図ること� �できる。また、不要なバリを形成しない分� �け、鍛造時のプレス荷重を低減することが� �きるので、小型のプレス加工機の使用が可� �になり、消費エネルギー低減により運転コ� �トを低減することができ、外輪(外向フラン� ��部付金属製部材)2の製造コストの低減を図� �ことができる。
 その他の構成及び作用効果については、上� ��第1~第3実施形態と同様である。

 ところで、上記第4実施形態の手法を用い ずに、径方向外側に大きく突出するような複 雑な形状の外向フランジ部(取付部6、支持フ� ��ンジ7a)を有する金属製部材(外輪2、ハブ本� �9a)を製造する場合、図12に示すように、フラ ンジ成形用キャビティ32a(32)の取付部6(支持フ ランジ7a)の先端部に対応する位置の隅部に空 間Sが発生して、この空間Sにスケールや潤滑� ��が溜まってしまう場合がある。そして、こ� ��状態のままで、完成後の外輪2(ハブ本体9a)� �外形(図12の一点鎖線参照)を得るために所定� ��切削加工及び研削加工を施しても、取付部6 (支持フランジ7a)に欠肉Pが発生して、不良品� ��なってしまう。そこで、本発明では、第2実 施形態では極めて小さなバリを生じさせ、第 4実施形態では可動ダイスに形成した溝部に� �肉を入り込ませることにより、複雑な形状� �外向フランジ部を有する金属製部材の製造� �可能にしている。

[第5実施形態]
 次に、図13~図15を参照して、本発明に係る� �向フランジ部付金属製部材の製造方法の第5� ��施形態について説明する。なお、本実施形� ��では、前述の図25に示すような外輪2を熱間� ��造により造る場合を例にして説明する。ま� ��、第1~第4実施形態と同一又は同等部分につ� ��ては、図面に同一符号を付してその説明を� ��略或いは簡略化する。

 本実施形態では、図13の(A)に示す金属製� �円柱状の素材13aに、順次、塑性加工又は打� �抜き加工を施すことにより、(B)に示す第1中� ��素材14a、(C)に示す第2中間素材33a、(D)に示す 第3中間素材34aを経て、(E)に示す最終中間素� �36aを得て、この最終中間素材36aに、所定の� �削加工及び研削加工を施して、外輪2とする� ��なお、本実施形態では、第1中間素材14aが本 発明の素材に相当する。

 以下に、素材13aを最終中間素材36aに加工� ��る工程について、順番に説明する。なお、� ��記の加工は、基本的には総て熱間又は温間� ��行うが、小型の車輪支持用転がり軸受ユニ� ��トを形成する場合等、可能であれば、冷間� ��行っても良い。

 まず、据え込み工程で、図13の(A)→(B)に� �すように、素材13aを軸方向に押し潰しつつ� �径を拡げ、素材13aを、軸方向中間部が膨ら� �だビヤ樽型の第1中間素材14aとする。

 次に、本実施形態の特徴である荒成形工� ��で、図13の(B)→(C)に示すように、第1中間素� ��14aを第2中間素材33aに塑性加工する。この荒 成形工程は、図14に示す荒成形装置を使用し� ��行われる。

 この荒成形装置は、それぞれが一対のパ� ��チに相当する押圧パンチ41及びカウンター� �ンチ42と、可動ダイスに相当する上側ダイス 43と、固定ダイスに相当する下側ダイス44と� �押し出しパンチ45と、押圧パンチ41の取付板2 6の下面と上側ダイス43の上面との間に配置さ れ、押圧パンチ41の基端部から中間部に外嵌� ��れる弾性部材31aと、下側ダイス44の上面で� �圧パンチ41の周囲に配置される皿板ばね48と� ��を備える。そして、下側ダイス44の上端面� �成形用凹部25aが形成され、上側ダイス43の下 端面と下側ダイス44の上端面との突き合わせ� ��間にフランジ成形用キャビティ32aが画成さ� ��る。

 そして、本実施形態では、第2中間素材33a の取付部6の板厚t1が第3中間素材34aの取付部6� ��板厚t2より若干厚くなるように、フランジ� �形用キャビティ32aの高さh1が設定される。

 従って、本実施形態の荒成形工程では、� ��14に示す荒成形装置を使用して第1中間素材1 4aを塑性加工することにより、第2中間素材33a の取付部6の板厚t1は、第3中間素材34aの取付� �6の板厚t2より若干厚く形成される。なお、� �の荒成形工程では、フランジ成形用キャビ� �ィ32aの隅部まで金属材料が入り込む必要は� �く、隅部にスケールや潤滑材が溜まってい� �も問題はない。

 次に、本実施形態の特徴である仕上成形� ��程で、図13の(C)→(D)に示すように、第2中間� ��材33aを第3中間素材34aに塑性加工する。この 仕上成形工程は、図15に示す仕上成形装置を� ��用して行われる。

 この仕上成形装置は、仕上げ用可動ダイ� ��に相当する上側ダイス61と、仕上げ用固定� �イスに相当する下側ダイス62と、下側パンチ 63と、押し出しパンチ64と、を備える。

 そして、本実施形態では、下側ダイス62� �上端面に成形用凹部25bが形成され、上側ダ� �ス61の下端面と下側ダイス62の上端面との突� ��合わせ面間に他のフランジ成形用キャビテ� ��32bが画成される。また、他のフランジ成形� ��キャビティ32bの高さh2は、上記フランジ成� �用キャビティ32aの高さh1より小さく設定され る。さらに、本実施形態では、上側ダイス61� ��下面の取付部6の先端部に対応する位置に金 属材料を逃がすための溝部51が形成される。

 従って、本実施形態の仕上成形工程では� ��図15に示す仕上成形装置を使用して第2中間� ��材33aを塑性加工することにより、第2中間素 材33aの取付部6が軸方向に押し潰され、上側� �イス61の溝部51に第3中間素材34aの取付部6の� �肉52が入り込んで、第3中間素材34aの取付部6� ��仕上げ成形される。このため、他のフラン� ��成形用キャビティ32bの隅部まで、十分に金� ��材料が入り込むので、加工すべき取付部6の 形状が複雑であっても、バリを生じさせるこ となく、取付部6を確実に形成することがで� �る。

 次に、打ち抜き工程で、図13の(D)→(E)に� �すように、第3中間素材34aの第1及び第2円形� �部38、39間に存在する隔壁部40aを、プレス加� ��等により打ち抜き除去することにより、第3 中間素材34aを最終中間素材36aとする。

 そして、最終中間素材36aは、完成後の外輪2 よりも厚肉であるので、所定の切削(旋削)加� ��及び研削加工が施されて、外輪2として完成 する。
 その他の構成及び作用効果については、上� ��第1~第4実施形態と同様である。

[第6実施形態]
 次に、図16~図18を参照して、本発明に係る� �向フランジ部付金属製部材の製造方法の第6� ��施形態について説明する。なお、本実施形� ��では、前述の図25に示すような外輪2を熱間� ��造により造る場合を例にして説明する。ま� ��、第1~第5実施形態と同一又は同等部分につ� ��ては、図面に同一符号を付してその説明を� ��略或いは簡略化する。

 本実施形態では、図16の(A)に示す金属製� �円柱状の素材13aに、順次、塑性加工又は打� �抜き加工を施すことにより、(B)に示す第1中� ��素材14a、(C)に示す第2中間素材33b、(D)に示す 第3中間素材34bを経て、(E)に示す最終中間素� �36bを得て、この最終中間素材36bに、所定の� �削加工及び研削加工を施して、外輪2とする� ��なお、本実施形態では、第1中間素材14aが本 発明の素材に相当する。

 以下に、素材13aを最終中間素材36bに加工� ��る工程について、順番に説明する。なお、� ��記の加工は、基本的には総て熱間又は温間� ��行うが、小型の車輪支持用転がり軸受ユニ� ��トを形成する場合等、可能であれば、冷間� ��行っても良い。

 まず、据え込み工程で、図16の(A)→(B)に� �すように、素材13aを軸方向に押し潰しつつ� �径を拡げ、素材13aを、軸方向中間部が膨ら� �だビヤ樽型の第1中間素材14aとする。

 次に、本実施形態の特徴である荒成形工� ��で、図16の(B)→(C)に示すように、第1中間素� ��14aを第2中間素材33bに塑性加工する。この荒 成形工程は、図17に示す荒成形装置を使用し� ��行われる。

 この荒成形装置は、それぞれが一対のパ� ��チに相当する押圧パンチ41及びカウンター� �ンチ42と、可動ダイスに相当する上側ダイス 43と、固定ダイスに相当する下側ダイス44と� �押し出しパンチ45と、押圧パンチ41の取付板2 6の下面と上側ダイス43の上面との間に配置さ れ、押圧パンチ41の基端部から中間部に外嵌� ��れる弾性部材31aと、下側ダイス44の上面で� �圧パンチ41の周囲に配置される皿板ばね48と� ��を備える。そして、下側ダイス44の上端面� �成形用凹部25aが形成され、上側ダイス43の下 端面と下側ダイス44の上端面との突き合わせ� ��間にフランジ成形用キャビティ32aが画成さ� ��る。

 そして、本実施形態の上側ダイス43の下� �には、外向フランジ部である取付部6に対応� ��る位置に金属材料が流れ込む溝部53が形成� �れており、この溝部53は平面視において円形 状に形成される。なお、溝部53は、上側及び� ��側ダイス43、44の位相合わせがされる場合に は、上記のように円形状ではなく、取付部6� �対応する位置のみに形成されていてもよい� �

 従って、本実施形態の荒成形工程では、� ��17に示す荒成形装置を使用して第1中間素材1 4aを塑性加工することにより、上側ダイス43� �溝部53に、第2中間素材33bの余肉54が流れ込ん で取付部6が形成される。これにより、第2中� ��素材33bの取付部6は径方向外側に向かって次 第に板厚が厚くなるように形成される。

 次に、本実施形態の特徴である仕上成形� ��程で、図16の(C)→(D)に示すように、第2中間� ��材33bを第3中間素材34bに塑性加工する。この 仕上成形工程は、図18に示す仕上成形装置を� ��用して行われる。

 この仕上成形装置は、仕上げ用可動ダイ� ��に相当する上側ダイス61と、仕上げ用固定� �イスに相当する下側ダイス62と、下側パンチ 63と、押し出しパンチ64と、を備える。

 そして、本実施形態では、下側ダイス62� �上端面に成形用凹部25bが形成され、上側ダ� �ス61の下端面と下側ダイス62の上端面との突� ��合わせ面間に他のフランジ成形用キャビテ� ��32bが画成される。また、他のフランジ成形� ��キャビティ32bの高さh3は、第2中間素材33bの� ��付部6の基端部の板厚t3と略同一に設定され� ��。

 従って、本実施形態の仕上成形工程では� ��図18に示す仕上成形装置を使用して第2中間� ��材33bを塑性加工することにより、第2中間素 材33bの取付部6が軸方向に押し潰され、第3中� ��素材34bの取付部6が仕上げ成形される。この ため、他のフランジ成形用キャビティ32bの隅 部まで、十分に金属材料が入り込むので、加 工すべき取付部6の形状が複雑であっても、� �リを生じさせることなく、取付部6を確実に� ��成することができる。

 次に、打ち抜き工程で、図16の(D)→(E)に� �すように、第3中間素材34bの第1及び第2円形� �部38、39間に存在する隔壁部40aを、プレス加� ��等により打ち抜き除去することにより、第3 中間素材34bを最終中間素材36bとする。

 そして、最終中間素材36bは、完成後の外輪2 よりも厚肉であるので、所定の切削(旋削)加� ��及び研削加工が施されて、外輪2として完成 する。
 その他の構成及び作用効果については、上� ��第1~第5実施形態と同様である。

[第7実施形態]
 次に、図19を参照して、本発明に係る外向� �ランジ部付金属製部材の製造方法の第7実施� ��態について説明する。なお、本実施形態で� ��、前述の図25に示すような外輪2を熱間鍛造� ��より造る場合を例にして説明する。また、� ��1~第6実施形態と同一又は同等部分について� ��、図面に同一符号を付してその説明を省略� ��いは簡略化する。

 本実施形態では、図19の(A)に示す金属製� �円柱状の素材13aに、順次、塑性加工又は打� �抜き加工を施すことにより、(B)に示す第1中� ��素材14a、(C)に示す第2中間素材33b、(D)に示す 第3中間素材34aを経て、(E)に示す最終中間素� �36aを得て、この最終中間素材36aに、所定の� �削加工及び研削加工を施して、外輪2とする� ��なお、本実施形態では、第1中間素材14aが本 発明の素材に相当する。

 以下に、素材13aを最終中間素材36aに加工� ��る工程について、順番に説明する。なお、� ��記の加工は、基本的には総て熱間又は温間� ��行うが、小型の車輪支持用転がり軸受ユニ� ��トを形成する場合等、可能であれば、冷間� ��行っても良い。

 まず、据え込み工程で、図19の(A)→(B)に� �すように、素材13aを軸方向に押し潰しつつ� �径を拡げ、素材13aを、軸方向中間部が膨ら� �だビヤ樽型の第1中間素材14aとする。

 次に、本実施形態の特徴である荒成形工� ��で、図19の(B)→(C)に示すように、第1中間素� ��14aを第2中間素材33bに塑性加工する。この荒 成形工程は、図17に示す第6実施形態の荒成形 装置を使用して行われる。

 この荒成形装置は、それぞれが一対のパ� ��チに相当する押圧パンチ41及びカウンター� �ンチ42と、可動ダイスに相当する上側ダイス 43と、固定ダイスに相当する下側ダイス44と� �押し出しパンチ45と、押圧パンチ41の取付板2 6の下面と上側ダイス43の上面との間に配置さ れ、押圧パンチ41の基端部から中間部に外嵌� ��れる弾性部材31aと、下側ダイス44の上面で� �圧パンチ41の周囲に配置される皿板ばね48と� ��を備える。そして、下側ダイス44の上端面� �成形用凹部25aが形成され、上側ダイス43の下 端面と下側ダイス44の上端面との突き合わせ� ��間にフランジ成形用キャビティ32aが画成さ� ��る。

 そして、本実施形態の上側ダイス43の下� �には、外向フランジ部である取付部6に対応� ��る位置に金属材料が流れ込む溝部53が形成� �れており、この溝部53は平面視において円形 状に形成される。なお、溝部53は、上側及び� ��側ダイス43、44の位相合わせがされる場合に は、上記のように円形状ではなく、取付部6� �対応する位置のみに形成されていてもよい� �

 従って、本実施形態の荒成形工程では、� ��17に示す荒成形装置を使用して第1中間素材1 4aを塑性加工することにより、上側ダイス43� �溝部53に、第2中間素材33bの余肉54が流れ込ん で取付部6が形成される。これにより、第2中� ��素材33bの取付部6は径方向外側に向かって次 第に板厚が厚くなるように形成される。

 次に、本実施形態の特徴である仕上成形� ��程で、図19の(C)→(D)に示すように、第2中間� ��材33bを第3中間素材34aに塑性加工する。この 仕上成形工程は、図15に示す第5実施形態の仕 上成形装置を使用して行われる。

 この仕上成形装置は、仕上げ用可動ダイ� ��に相当する上側ダイス61と、仕上げ用固定� �イスに相当する下側ダイス62と、下側パンチ 63と、押し出しパンチ64と、を備える。

 そして、本実施形態では、下側ダイス62� �上端面に成形用凹部25bが形成され、上側ダ� �ス61の下端面と下側ダイス62の上端面との突� ��合わせ面間に他のフランジ成形用キャビテ� ��32bが画成される。また、他のフランジ成形� ��キャビティ32bの高さh2は、第2中間素材33bの� ��付部6の基端部の板厚t3と略同一に設定され� ��。さらに、本実施形態では、上側ダイス61� �下面の取付部6の先端部に対応する位置に金� ��材料を逃がすための溝部51が形成される。

 従って、本実施形態の仕上成形工程では� ��図15に示す仕上成形装置を使用して第2中間� ��材33bを塑性加工することにより、第2中間素 材33bの取付部6が軸方向に押し潰され、上側� �イス61の溝部51に第3中間素材34aの取付部6の� �肉52が入り込んで、第3中間素材34aの取付部6� ��仕上げ成形される。このため、他のフラン� ��成形用キャビティ32bの隅部まで、十分に金� ��材料が入り込むので、加工すべき取付部6の 形状が複雑であっても、バリを生じさせるこ となく、取付部6を確実に形成することがで� �る。

 次に、打ち抜き工程で、図19の(D)→(E)に� �すように、第3中間素材34aの第1及び第2円形� �部38、39間に存在する隔壁部40aを、プレス加� ��等により打ち抜き除去することにより、第3 中間素材34aを最終中間素材36aとする。

 そして、最終中間素材36aは、完成後の外輪2 よりも厚肉であるので、所定の切削(旋削)加� ��及び研削加工が施されて、外輪2として完成 する。
 その他の構成及び作用効果については、上� ��第1~第6実施形態と同様である。

[第8実施形態]
 次に、図20を参照して、本発明に係る外向� �ランジ部付金属製部材の製造方法の第8実施� ��態について説明する。なお、本実施形態で� ��、前述の図25に示すような外輪2を熱間鍛造� ��より造る場合を例にして説明する。また、� ��1~第6実施形態と同一又は同等部分について� ��、図面に同一符号を付してその説明を省略� ��いは簡略化する。

 本実施形態では、図20の(A)に示す金属製� �円柱状の素材13aに、順次、塑性加工又は打� �抜き加工を施すことにより、(B)に示す第1中� ��素材14a、(C)に示す第2中間素材33a、(D)に示す 第3中間素材34bを経て、(E)に示す最終中間素� �36bを得て、この最終中間素材36bに、所定の� �削加工及び研削加工を施して、外輪2とする� ��なお、本実施形態では、第1中間素材14aが本 発明の素材に相当する。

 以下に、素材13aを最終中間素材36bに加工� ��る工程について、順番に説明する。なお、� ��記の加工は、基本的には総て熱間又は温間� ��行うが、小型の車輪支持用転がり軸受ユニ� ��トを形成する場合等、可能であれば、冷間� ��行っても良い。

 まず、据え込み工程で、図20の(A)→(B)に� �すように、素材13aを軸方向に押し潰しつつ� �径を拡げ、素材13aを、軸方向中間部が膨ら� �だビヤ樽型の第1中間素材14aとする。

 次に、本実施形態の特徴である荒成形工� ��で、図20の(B)→(C)に示すように、第1中間素� ��14aを第2中間素材33aに塑性加工する。この荒 成形工程は、図14に示す第5実施形態の荒成形 装置を使用して行われる。

 この荒成形装置は、それぞれが一対のパ� ��チに相当する押圧パンチ41及びカウンター� �ンチ42と、可動ダイスに相当する上側ダイス 43と、固定ダイスに相当する下側ダイス44と� �押し出しパンチ45と、押圧パンチ41の取付板2 6の下面と上側ダイス43の上面との間に配置さ れ、押圧パンチ41の基端部から中間部に外嵌� ��れる弾性部材31aと、下側ダイス44の上面で� �圧パンチ41の周囲に配置される皿板ばね48と� ��を備える。そして、下側ダイス44の上端面� �成形用凹部25aが形成され、上側ダイス43の下 端面と下側ダイス44の上端面との突き合わせ� ��間にフランジ成形用キャビティ32aが画成さ� ��る。

 そして、本実施形態では、第2中間素材33a の取付部6の板厚t1が第3中間素材34bの取付部6� ��板厚t4より若干厚くなるように、フランジ� �形用キャビティ32aの高さh1が設定される。

 従って、本実施形態の荒成形工程では、� ��14に示す荒成形装置を使用して第1中間素材1 4aを塑性加工することにより、第2中間素材33a の取付部6の板厚t1は、第3中間素材34bの取付� �6の板厚t4より若干厚く形成される。なお、� �の荒成形工程では、フランジ成形用キャビ� �ィ32aの隅部まで金属材料が入り込む必要は� �く、隅部にスケールや潤滑材が溜まってい� �も問題はない。

 次に、本実施形態の特徴である仕上成形� ��程で、図20の(C)→(D)に示すように、第2中間� ��材33aを第3中間素材34bに塑性加工する。この 仕上成形工程は、図18に示す第6実施形態の仕 上成形装置を使用して行われる。

 この仕上成形装置は、仕上げ用可動ダイ� ��に相当する上側ダイス61と、仕上げ用固定� �イスに相当する下側ダイス62と、下側パンチ 63と、押し出しパンチ64と、を備える。

 そして、本実施形態では、下側ダイス62� �上端面に成形用凹部25bが形成され、上側ダ� �ス61の下端面と下側ダイス62の上端面との突� ��合わせ面間に他のフランジ成形用キャビテ� ��32bが画成される。また、他のフランジ成形� ��キャビティ32bの高さh3は、上記フランジ成� �用キャビティ32aの高さh1より小さく設定され る。

 従って、本実施形態の仕上成形工程では� ��図18に示す仕上成形装置を使用して第2中間� ��材33aを塑性加工することにより、第2中間素 材33aの取付部6が軸方向に押し潰され、第3中� ��素材34bの取付部6が仕上げ成形される。この ため、他のフランジ成形用キャビティ32bの隅 部まで、十分に金属材料が入り込むので、加 工すべき取付部6の形状が複雑であっても、� �リを生じさせることなく、取付部6を確実に� ��成することができる。

 次に、打ち抜き工程で、図20の(D)→(E)に� �すように、第3中間素材34bの第1及び第2円形� �部38、39間に存在する隔壁部40aを、プレス加� ��等により打ち抜き除去することにより、第3 中間素材34bを最終中間素材36bとする。

 そして、最終中間素材36bは、完成後の外輪2 よりも厚肉であるので、所定の切削(旋削)加� ��及び研削加工が施されて、外輪2として完成 する。
 その他の構成及び作用効果については、上� ��第1~第6実施形態と同様である。

 以上、本発明を詳細にまた特定の実施態� ��を参照して説明したが、本発明の精神と範� ��を逸脱することなく様々な変更や修正を加� ��ることができることは当業者にとって明ら� ��である。本出願は、2008年1月29日出願の日本 特許出願(特願2008-017166)、2008年9月2日出願の� �本特許出願(特願2008-224385)に基づくものであ� ��、その内容はここに参照として取り込まれ� ��。