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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-01-20
(45)【発行日】2022-01-28
(54)【発明の名称】ロータハブの鍛造型、およびロータハブの製造方法
(51)【国際特許分類】
B21K 1/40 20060101AFI20220121BHJP
B21J 5/02 20060101ALI20220121BHJP
H02K 15/02 20060101ALI20220121BHJP
【ＦＩ】
B21K1/40
B21J5/02 C
H02K15/02 A
【請求項の数】
5
(21)【出願番号】P 2018033878
(22)【出願日】2018-02-27
(65)【公開番号】P2019147172
(43)【公開日】2019-09-05
【審査請求日】2021-01-05
(73)【特許権者】
【識別番号】000002325
【氏名又は名称】セイコーインスツル株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100165179
【弁理士】
【氏名又は名称】田▲崎▼ 聡
(74)【代理人】
【識別番号】100126664
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴木 慎吾
(74)【代理人】
【識別番号】100161207
【弁理士】
【氏名又は名称】西澤 和純
(72)【発明者】
【氏名】伊藤 浩信
(72)【発明者】
【氏名】▲高▼野 健志
【審査官】石田 宏之
(56)【参考文献】
【文献】実開平０４－０４３４３３（ＪＰ，Ｕ）
【文献】特開２００５－２０５４９９（ＪＰ，Ａ）
【文献】実開昭５６－１１７９４１（ＪＰ，Ｕ）
【文献】特開２００６－１４２９８３（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許第０１３７３７２６（ＵＳ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ２１Ｋ １／４０
Ｂ２１Ｊ ５／０２
Ｈ０２Ｋ １５／０２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
鍛造加工によりロータハブを製造するロータハブの鍛造型であって、前記ロータハブの外形に沿った凹部が形成されたキャビティ型と、
前記ロータハブの外形に沿った凸部が形成されたコア型と、を備え、
前記コア型は、コア中央型と、前記コア中央型を径方向の外側から囲繞するコア囲繞型と、前記コア囲繞型を径方向に外側から囲繞するコア可動型と、を含み、
前記コア可動型は、前記コア中央型および前記コア囲繞型に対して軸方向に変位自在に設けられ、前記ロータハブの回転軸に沿う縦断面視で、前記回転軸と直交する径方向の外側に向けて延び、かつ前記ロータハブのディスク載置面を有するフランジ部を成形し、径方向の外側には開口部が形成され、
前記キャビティ型と、前記コア中央型及び前記コア囲繞型とは、前記フランジ部が成形される前の第１中間材を固定し、
前記コア可動型は、前記コア中央型及び前記コア囲繞型に対して軸方向に沿って前記キャビティ型方向に変位し前記第１中間材に前記フランジ部を成形した第２中間材を成形することを特徴とするロータハブの鍛造型。
【請求項2】
前記開口部は、前記縦断面視で、径方向の外側に向けて開口し、
前記コア可動型は、前記フランジ部を成形する際に前記第１中間材の一部を前記開口部から径方向の外側に逃して前記フランジ部を成形し、前記第２中間材に残留ひずみが生じることを抑制することを特徴とする請求項１に記載のロータハブの鍛造型。
【請求項3】
前記フランジ部を成形する部分のうち、径方向の外側に位置する部分には、前記回転軸に沿う軸方向の内側に向けて突出する段差部が形成され、
前記コア可動型は、前記フランジ部となる部分が径方向の外側に向けて延びる過程において、前記段差部と径方向に干渉させ、前記フランジ部となる部分の径方向の外側に向けた過剰な変形を抑制することを特徴とする請求項２に記載のロータハブの鍛造型。
【請求項4】
請求項１から３のいずれか１項に記載の前記ロータハブの鍛造型を用い鍛造加工により前記ロータハブを製造するロータハブの製造方法であって、前記キャビティ型と前記コア中央型及び前記コア囲繞型とにより前記第１中間材を固定し、
前記コア可動型を前記コア中央型及び前記コア囲繞型に対して軸方向に沿って前記キャビティ型方向に変位し、前記第１中間材に前記フランジ部を成形した前記第２中間材を成形することを特徴とするロータハブの製造方法。
【請求項5】
鍛造加工によりロータハブを製造するロータハブの製造方法であって、前記ロータハブのうち、ディスク載置面を有する前記フランジ部を除く前記第１中間材を成形する第１鍛造工程と、
請求項１から３のいずれか１項に記載の前記ロータハブの鍛造型を用い、前記キャビティ型と前記コア中央型及び前記コア囲繞型とにより前記第１中間材を固定し、前記コア可動型を前記コア中央型及び前記コア囲繞型に対して軸方向に沿って前記キャビティ型方向に変位し、前記第１中間材に前記フランジ部を成形した前記第２中間材を成形する第２鍛造工程と、を備えることを特徴とするロータハブの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ロータハブの鍛造型、およびロータハブの製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、ロータハブの製造方法として、被加工材に切削加工を施す方法が知られている。このような製造方法では、被加工材から製品形状を直接削り出すため、被加工材の体積のうち、最終製品とならない切削代の体積が占める割合が大きくなる。すなわち、材料効率が良くないために製造コストがかさむという問題があった。
【0003】
そこで、下記特許文献１に示すように、被加工材に粗加工としての塑性加工を施した後に、仕上げ加工としての切削加工を施す製造方法が知られている。
この製造方法では、仕上げ加工としての切削加工の前に、粗加工としての塑性加工を施すため、切削加工での切削代を小さくすることが可能になり、材料効率を改善し、製造コストを低減することができる。
この製造方法では、仕上げ加工としての切削加工の前に、粗加工としての塑性加工を施すため、切削加工での切削代を小さくすることが可能になり、材料効率を改善し、製造コストを低減することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特許第５６４３６８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、従来のロータハブの製造方法では、塑性加工において材料に残留ひずみ生じることで、ロータハブのフランジ部のうち、特に高い加工精度が要求されるディスク載置面の平面度を確保しづらかった。
【0006】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、材料に残留ひずみ生じるのを抑えることができるロータハブの鍛造型、およびロータハブの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記課題を解決するため、鍛造加工によりロータハブを製造するロータハブの鍛造型であって、前記ロータハブの外形に沿った凹部が形成されたキャビティ型と、前記ロータハブの外形に沿った凸部が形成されたコア型と、を備え、前記コア型は、コア中央型と、前記コア中央型を径方向の外側から囲繞するコア囲繞型と、前記コア囲繞型を径方向に外側から囲繞するコア可動型と、を含み、前記コア可動型は、前記コア中央型および前記コア囲繞型に対して軸方向に変位自在に設けられ、前記ロータハブの回転軸に沿う縦断面視で、前記回転軸と直交する径方向の外側に向けて延び、かつ前記ロータハブのディスク載置面を有するフランジ部を成形し、径方向の外側には開口部が形成され、前記キャビティ型と、前記コア中央型及び前記コア囲繞型とは、前記フランジ部が成形される前の第１中間材を固定し、前記コア可動型は、前記コア中央型及び前記コア囲繞型に対して軸方向に沿って前記キャビティ型方向に変位し前記第１中間材に前記フランジ部を成形した第２中間材を成形することを特徴とする。
【0008】
本発明では、ロータハブの鍛造型のうち、ディスク載置面を有するフランジ部を成形する部分の一部に開口部が形成されている。
このため、被加工材に鍛造加工を施してフランジ部を成形する際に、被加工材の一部が開口部から外側に逃げることが可能になり、被加工材のうち、フランジ部となる部分に加えられる鍛造加工の負荷を低減することができる。これにより、材料に残留ひずみ生じるのを抑えることができる。
このため、被加工材に鍛造加工を施してフランジ部を成形する際に、被加工材の一部が開口部から外側に逃げることが可能になり、被加工材のうち、フランジ部となる部分に加えられる鍛造加工の負荷を低減することができる。これにより、材料に残留ひずみ生じるのを抑えることができる。
【0009】
また、本発明に係るロータハブの鍛造型における前記開口部は、前記縦断面視で、径方向の外側に向けて開口し、前記コア可動型は、前記フランジ部を成形する際に前記第１中間材の一部を前記開口部から径方向の外側に逃して前記フランジ部を成形し、前記第２中間材に残留ひずみが生じることを抑制する。
【0010】
本発明では、フランジ部を成形する際に、被加工材の一部が開口部から外側に逃げる向きを、フランジ部が成形される向きと一致させることができる。これにより、鍛造加工によりフランジ部に加えられる負荷を顕著に低減することが可能になり、より一層効果的に材料に残留ひずみ生じるのを抑えることができる。
【0011】
また、前記フランジ部を成形する部分のうち、径方向の外側に位置する部分には、前記回転軸に沿う軸方向の内側に向けて突出する段差部が形成され、前記コア可動型は、前記フランジ部となる部分が径方向の外側に向けて延びる過程において、前記段差部と径方向に干渉させ、前記フランジ部となる部分の径方向の外側に向けた過剰な変形を抑制することを特徴とする。
【0012】
本発明では、鍛造型におけるフランジ部を成形する部分に段差部が形成されている。このため鍛造加工時に、被加工材のうち、フランジ部となる部分が径方向の外側に向けて延びる過程において、段差部と径方向に干渉することで、径方向の外側に向けて過剰に変形しすぎるのを抑制し、精度よくフランジ部を成形することができる。
【0013】
上記目的を達成するため、本発明に係るロータハブの製造方法は、前述したいずれか１つのロータハブの鍛造型を用い鍛造加工により前記ロータハブを製造するロータハブの製造方法であって、前記キャビティ型と前記コア中央型及び前記コア囲繞型とにより前記第１中間材を固定し、前記コア可動型を前記コア中央型及び前記コア囲繞型に対して軸方向に沿って前記キャビティ型方向に変位し、前記第１中間材に前記フランジ部を成形した前記第２中間材を成形することを特徴とする。
【0014】
本発明では、前述したいずれか１つのロータハブの鍛造型を用いて鍛造加工を行うので、鍛造加工において前述した各作用効果を奏功させることができる。
【0015】
上記目的を達成するため、本発明に係るロータハブの製造方法は、鍛造加工によりロータハブを製造するロータハブの製造方法であって、前記ロータハブのうち、ディスク載置面を有する前記フランジ部を除く前記第１中間材を成形する第１鍛造工程と、請求項１から３のいずれか１項に記載の前記ロータハブの鍛造型を用い、前記キャビティ型と前記コア中央型及び前記コア囲繞型とにより前記第１中間材を固定し、前記コア可動型を前記コア中央型及び前記コア囲繞型に対して軸方向に沿って前記キャビティ型方向に変位し、前記第１中間材に前記フランジ部を成形した前記第２中間材を成形する第２鍛造工程と、を備えることを特徴とする。
【0016】
本発明では、第２鍛造工程において、前述したいずれか１つのロータハブの鍛造型を用いて鍛造加工を行うので、鍛造加工において前述した各作用効果を奏功させることができる。
また、第１鍛造工程において、フランジ部を除く部分を成形するので、特に高い加工精度が要求されるフランジ部と、フランジ部を除く部分と、を別の鍛造加工において成形することができる。これにより、それぞれの鍛造工程に用いられる金型の加工精度や成形条件等に自由度を与えることが可能になり、フランジ部の加工精度を確保しながら、製造コストがかさむのを抑えることができる。
また、第１鍛造工程において、フランジ部を除く部分を成形するので、特に高い加工精度が要求されるフランジ部と、フランジ部を除く部分と、を別の鍛造加工において成形することができる。これにより、それぞれの鍛造工程に用いられる金型の加工精度や成形条件等に自由度を与えることが可能になり、フランジ部の加工精度を確保しながら、製造コストがかさむのを抑えることができる。
【発明の効果】
【0017】
本発明のロータハブの鍛造型、およびロータハブの製造方法によれば、材料に残留ひずみ生じるのを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1】本発明の一実施形態に係るロータハブの製造方法により得らえたロータハブを示す縦断面図である。
【図2】本発明の一実施形態に係るロータハブの製造方法に用いられる第１鍛造型の縦断面図である。
【図3】本発明の一実施形態に係るロータハブの製造方法に用いられる第２鍛造型の縦断面図である。
【図8】変形例に係るロータハブの製造方法における第１鍛造工程を示す図である。
【図9】変形例に係るロータハブの製造方法における第２鍛造工程を示す図である。
【図10】本発明の検証試験において、比較例１の解析結果を示す図である。
【図11】本発明の検証試験において、実施例１の解析結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0019】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態に係るロータハブ１の製造型、およびロータハブ１の製造方法について説明する。まず、ロータハブ１の構成について説明する。
図１に示すように、ロータハブ１は、図示しないアウターロータ式のスピンドルモータを構成する筒状の回転子である。ロータハブ１は、例えばステンレス鋼等の金属材料により形成されている。
図１に示すように、ロータハブ１は、図示しないアウターロータ式のスピンドルモータを構成する筒状の回転子である。ロータハブ１は、例えばステンレス鋼等の金属材料により形成されている。
【0020】
以下の説明において、ロータハブ１の回転軸Ｏに沿う方向を軸方向といい、軸方向のうち、ロータハブ１に近接する方向を軸方向の内側、ロータハブ１から離間する方向を軸方向の外側という。
また、回転軸Ｏと直交する方向を径方向といい、回転軸Ｏ回りに周回する方向を周方向という。
また、回転軸Ｏと直交する方向を径方向といい、回転軸Ｏ回りに周回する方向を周方向という。
【0021】
ロータハブ１は、有頂筒状の筒部１０と、筒部１０の開口縁部１０Ａから径方向の外側に向けて延びるフランジ部２０と、を備えている。フランジ部２０は、筒部１０の開口縁部１０Ａに、全周にわたって円環状に形成されている。
ロータハブ１は周方向に回転自在に支持され、図示しないスピンドルモータの駆動により周方向に回転する。
ロータハブ１は周方向に回転自在に支持され、図示しないスピンドルモータの駆動により周方向に回転する。
【0022】
ロータハブ１は、例えば情報記録再生装置等に用いられ、ディスク（磁気記録媒体）を回転自在に支持する。ディスクにおける中央の孔に、ロータハブ１の筒部１０が嵌合されて固定される。
筒部１０は、平面視で円形状を呈する頂壁部１１と、頂壁部１１の外周縁部から、軸方向に延びる筒状の周壁部１２と、を備えている。周壁部１２の軸方向の端部に、開口縁部１０Ａが形成されている。
筒部１０は、平面視で円形状を呈する頂壁部１１と、頂壁部１１の外周縁部から、軸方向に延びる筒状の周壁部１２と、を備えている。周壁部１２の軸方向の端部に、開口縁部１０Ａが形成されている。
【0023】
フランジ部２０は、ディスクの孔の縁部が載置されるディスク載置面２１を有している。ディスク載置面２１は、フランジ部２０の外表面のうち、上方を向く部分に形成されている。ディスクが載置されるディスク載置面２１には、全周にわたって高い平面度が要求される。
【0024】
次に、ロータハブ１の製造方法について説明する。
ロータハブ１の製造方法では、粗加工としての鍛造加工、および仕上げ加工としての切削加工によりロータハブ１を製造する。
ロータハブ１の粗加工は、ロータハブ１のうち、フランジ部２０を除く部分を成形する第１鍛造工程と、フランジ部２０を成形する第２鍛造工程と、を備えている。
ロータハブ１の製造方法では、粗加工としての鍛造加工、および仕上げ加工としての切削加工によりロータハブ１を製造する。
ロータハブ１の粗加工は、ロータハブ１のうち、フランジ部２０を除く部分を成形する第１鍛造工程と、フランジ部２０を成形する第２鍛造工程と、を備えている。
【0025】
図２に示すように、第１鍛造工程では、第１鍛造型３０が用いられる。第１鍛造型３０は、第１キャビティ型３１と第１コア型３２とを備えている。
第１キャビティ型３１は固定型であり、ロータハブ１の外形に沿った第１凹部３３が形成されている。第１凹部３３は平面視で円形状を呈している。第１凹部３３は、回転軸Ｏと同軸に配置されている。
第１キャビティ型３１は固定型であり、ロータハブ１の外形に沿った第１凹部３３が形成されている。第１凹部３３は平面視で円形状を呈している。第１凹部３３は、回転軸Ｏと同軸に配置されている。
【0026】
第１キャビティ型３１は、複数の金型により構成されている。第１キャビティ型３１は、円柱状の第１キャビティ中央型３１Ａと、第１キャビティ中央型３１Ａを径方向の外側から囲繞する第１キャビティ囲繞型３１Ｂと、を備えている。
第１キャビティ中央型３１Ａおよび第１キャビティ囲繞型３１Ｂはそれぞれ、回転軸Ｏと同軸に配置されている。第１キャビティ囲繞型３１Ｂの内周面に、ロータハブ１の周壁部１２が成形される。
第１キャビティ中央型３１Ａおよび第１キャビティ囲繞型３１Ｂはそれぞれ、回転軸Ｏと同軸に配置されている。第１キャビティ囲繞型３１Ｂの内周面に、ロータハブ１の周壁部１２が成形される。
【0027】
第１コア型３２は可動型であり、ロータハブ１の外形に沿った凸部が形成されている。第１コア型３２は、複数の金型により構成されている。
第１コア型３２は、円柱状の第１コア中央型３２Ａと、第１コア中央型３２Ａを径方向の外側から囲繞する筒状の第１コア囲繞型３２Ｂと、を備えている。
第１コア中央型３２Ａおよび第１コア囲繞型３２Ｂはそれぞれ、回転軸Ｏと同軸に配置されている。
第１コア型３２は、円柱状の第１コア中央型３２Ａと、第１コア中央型３２Ａを径方向の外側から囲繞する筒状の第１コア囲繞型３２Ｂと、を備えている。
第１コア中央型３２Ａおよび第１コア囲繞型３２Ｂはそれぞれ、回転軸Ｏと同軸に配置されている。
【0028】
図３に示すように、第２鍛造工程では、第２鍛造型（本発明のロータハブ１の鍛造型）４０が用いられる。第２鍛造型４０は、第２キャビティ型４１と第２コア型４２とを備えている。
第２キャビティ型４１は固定型であり、ロータハブ１の外形に沿った第２凹部４３が形成されている。第２凹部４３は平面視で円形状を呈している。第２凹部４３は、回転軸Ｏと同軸に配置されている。第２キャビティ型４１は、１つの金型により構成されている。
第２キャビティ型４１は固定型であり、ロータハブ１の外形に沿った第２凹部４３が形成されている。第２凹部４３は平面視で円形状を呈している。第２凹部４３は、回転軸Ｏと同軸に配置されている。第２キャビティ型４１は、１つの金型により構成されている。
【0029】
第２コア型４２には、ロータハブ１の外形に沿った凸部が形成されている。第２コア型４２は、固定型と可動型と含む複数の金型により構成されている。
第２コア型４２は、円柱状の第２コア中央型４２Ａと、第２コア中央型４２Ａを径方向の外側から囲繞する筒状の第２コア囲繞型４２Ｂと、を備えている。
第２コア中央型４２Ａおよび第２コア囲繞型４２Ｂはそれぞれ、固定型となっており、回転軸Ｏと同軸に配置されている。
第２コア型４２は、円柱状の第２コア中央型４２Ａと、第２コア中央型４２Ａを径方向の外側から囲繞する筒状の第２コア囲繞型４２Ｂと、を備えている。
第２コア中央型４２Ａおよび第２コア囲繞型４２Ｂはそれぞれ、固定型となっており、回転軸Ｏと同軸に配置されている。
【0030】
第２コア型４２は、第２コア囲繞型４２Ｂを径方向の外側から囲繞する筒状の第２コア可動型４２Ｃを更に備えている。第２コア可動型４２Ｃは回転軸Ｏと同軸に配置されている。
第２コア可動型４２Ｃは、第２コア中央型４２Ａおよび第２コア囲繞型４２Ｂに対して軸方向に変位自在とされている。
このため、第２鍛造工程において、第２コア中央型４２Ａおよび第２コア囲繞型４２Ｂを軸方向に変位させることなく、第２コア可動型４２Ｃだけを軸方向に変位させることができる。これにより、第２コア可動型４２Ｃは、ロータハブ１のフランジ部２０を成形する。
第２コア可動型４２Ｃは、第２コア中央型４２Ａおよび第２コア囲繞型４２Ｂに対して軸方向に変位自在とされている。
このため、第２鍛造工程において、第２コア中央型４２Ａおよび第２コア囲繞型４２Ｂを軸方向に変位させることなく、第２コア可動型４２Ｃだけを軸方向に変位させることができる。これにより、第２コア可動型４２Ｃは、ロータハブ１のフランジ部２０を成形する。
【0031】
第２コア可動型４２Ｃのうち、径方向の外側に位置する部分には、軸方向の内側（第２キャビティ型４１側）に向けて突出する段差部４２Ｄが形成されている。
段差部４２Ｄは、第２コア可動型４２Ｃの軸方向の端面における外周縁部に配置され、前記端面から下方に向けて突出している。段差部４２Ｄは、全周にわたって環状に形成されている。
なお、段差部４２Ｄは、例えば周方向に間欠的に複数形成されてもよいし、例えば第２コア可動型４２Ｃの軸方向の端面のうち、径方向の中間部に形成されてもよい。
段差部４２Ｄは、第２コア可動型４２Ｃの軸方向の端面における外周縁部に配置され、前記端面から下方に向けて突出している。段差部４２Ｄは、全周にわたって環状に形成されている。
なお、段差部４２Ｄは、例えば周方向に間欠的に複数形成されてもよいし、例えば第２コア可動型４２Ｃの軸方向の端面のうち、径方向の中間部に形成されてもよい。
【0032】
そして本実施形態では、第２鍛造型４０におけるフランジ部２０を成形する部分の一部には、開口部５０が形成されている。開口部５０は、縦断面視で径方向の外側に向けて開口している。
開口部５０は、第２キャビティ型４１と、第２コア可動型４２Ｃの段差部４２Ｄと、の軸方向の間に形成されている。開口部５０は、第２キャビティ型４１と段差部４２Ｄとの間に、全周にわたって形成されている。
開口部５０は、第２キャビティ型４１と、第２コア可動型４２Ｃの段差部４２Ｄと、の軸方向の間に形成されている。開口部５０は、第２キャビティ型４１と段差部４２Ｄとの間に、全周にわたって形成されている。
【0033】
開口部５０の軸方向の大きさは、段差部４２Ｄの軸方向の大きさよりも大きくなっている。
開口部５０の軸方向の大きさは、径方向および周方向の全域にわたって一様となっている。なお、前述したように段差部４２Ｄの形状を変更することで、開口部５０の軸方向の大きさを任意に変更することができる。
開口部５０の軸方向の大きさは、径方向および周方向の全域にわたって一様となっている。なお、前述したように段差部４２Ｄの形状を変更することで、開口部５０の軸方向の大きさを任意に変更することができる。
【0034】
次に、第１鍛造工程および第２鍛造工程の手順について説明する。
第１鍛造工程では、図４に示すように、第１鍛造型３０における第１キャビティ型３１の第１凹部３３内に、被加工材１Ａを配置する。被加工材１Ａは例えば円柱状のステンレス鋼等である。
次に、被加工材１Ａを軸方向に挟む第１キャビティ型３１の反対側の位置に、第１コア型３２を配置する。図示の例では、第１コア型３２は、被加工材１Ａの上方に配置されている。
そして、第１コア型３２を軸方向の内側（下方）に向けて変位させて、冷間鍛造を行う。なお、鍛造加工は熱間鍛造であってもよい。
第１鍛造工程では、図４に示すように、第１鍛造型３０における第１キャビティ型３１の第１凹部３３内に、被加工材１Ａを配置する。被加工材１Ａは例えば円柱状のステンレス鋼等である。
次に、被加工材１Ａを軸方向に挟む第１キャビティ型３１の反対側の位置に、第１コア型３２を配置する。図示の例では、第１コア型３２は、被加工材１Ａの上方に配置されている。
そして、第１コア型３２を軸方向の内側（下方）に向けて変位させて、冷間鍛造を行う。なお、鍛造加工は熱間鍛造であってもよい。
【0035】
【0036】
第１キャビティ囲繞型３１Ｂと、第１コア囲繞型３２Ｂと、の径方向の間に、ロータハブ１の周壁部１２となる中間周壁部１２Ａが形成されている。
ここで、第１鍛造加工ではフランジ部２０を成形しないため、第１中間材１Ｂにはフランジ部２０が形成されていない。
ここで、第１鍛造加工ではフランジ部２０を成形しないため、第１中間材１Ｂにはフランジ部２０が形成されていない。
【0037】
第２鍛造工程では、図６に示すように、第２鍛造型４０における第２キャビティ型４１の第２凹部４３内に、第１中間材１Ｂを配置する。この際、第１中間材１Ｂの中間周壁部１２Ａは、第２キャビティ型４１の上面から上方に向けて突出している。すなわち、中間周壁部１２Ａは、第１鍛造工程の際に、軸方向に押し出されて成形されている。
【0038】
次に、被加工材１Ａを軸方向に挟む第２キャビティ型４１の反対側の位置に、第２コア型４２を配置する。図示の例では、第２コア型４２は、第１中間材１Ｂの上方に配置されている。また、第２コア可動型４２Ｃは、中間周壁部１２Ａにおける軸方向の外端部に当接している。
【0039】
そして、第２コア可動型４２Ｃを軸方向の内側（下方）に向けて変位させて、冷間鍛造を行う。なお、鍛造加工としては熱間鍛造であってもよい。
これにより、図７に示すように、中間周壁部１２Ａが変形し、外形が第１中間材１Ｂよりもさらにロータハブ１の外形に近い第２中間材１Ｃが成形される。第２中間材１Ｃには、径方向の外側に向けて延びる中間フランジ部２０Ａが形成されている。
これにより、図７に示すように、中間周壁部１２Ａが変形し、外形が第１中間材１Ｂよりもさらにロータハブ１の外形に近い第２中間材１Ｃが成形される。第２中間材１Ｃには、径方向の外側に向けて延びる中間フランジ部２０Ａが形成されている。
【0040】
前述したように、第２鍛造工程では、第１中間材１Ｂの中間周壁部１２Ａのみを変形させる。このため、第２中間材１Ｃの形状のうち、第２凹部４３の内側に配置された部分の形状は、第１中間材１Ｂの形状のうち、第１凹部３３の内側に配置された部分の形状と一致している。
【0041】
ここで、第２鍛造工程において、中間フランジ部２０Ａが成形される過程について詳述する。
中間周壁部１２Ａは、第２コア可動型４２Ｃからの加圧により、径方向の外側に向けて変形する。この際、中間周壁部１２Ａのうち、軸方向の端部に位置し、径方向の外側に向けて変形する部分（以下、変形部１２Ｂという、図６参照）は、第２鍛造型４０の開口部５０から径方向の外側に向けて逃げるように変形する。
中間周壁部１２Ａは、第２コア可動型４２Ｃからの加圧により、径方向の外側に向けて変形する。この際、中間周壁部１２Ａのうち、軸方向の端部に位置し、径方向の外側に向けて変形する部分（以下、変形部１２Ｂという、図６参照）は、第２鍛造型４０の開口部５０から径方向の外側に向けて逃げるように変形する。
【0042】
また、変形部１２Ｂのうち、軸方向の外側（上方）に位置する部分は、第２コア可動型４２Ｃの段差部４２Ｄと径方向に干渉する。
このため、変形部１２Ｂは、軸方向の外端部が径方向の外側に向けた変形を規制された状態となり、変形部１２Ｂのうち、段差部４２Ｄと干渉していない部分が径方向の外側に向けて変形する。これにより、変形部１２Ｂが過剰に変形することが抑えられ、変形部１２Ｂの形状が崩れるのを抑制することができる。
このため、変形部１２Ｂは、軸方向の外端部が径方向の外側に向けた変形を規制された状態となり、変形部１２Ｂのうち、段差部４２Ｄと干渉していない部分が径方向の外側に向けて変形する。これにより、変形部１２Ｂが過剰に変形することが抑えられ、変形部１２Ｂの形状が崩れるのを抑制することができる。
【0043】
ここで、中間フランジ部２０Ａは、段差部４２Ｄと干渉しながら成形されるため、軸方向の厚みが径方向の位置により異なっている。
すわなち、中間フランジ部２０Ａは、周壁部１２から径方向に延びる内側フランジ部２０Ｂと、内側フランジ部２０Ｂよりも径方向の外側に位置し、内側フランジ部２０Ｂよりも軸方向に薄い外側フランジ部２０Ｃと、を備えている。
すわなち、中間フランジ部２０Ａは、周壁部１２から径方向に延びる内側フランジ部２０Ｂと、内側フランジ部２０Ｂよりも径方向の外側に位置し、内側フランジ部２０Ｂよりも軸方向に薄い外側フランジ部２０Ｃと、を備えている。
【0044】
最後に、第２鍛造型４０から第２中間材１Ｃを取り出して、切削加工による仕上げ加工を行う。仕上げ加工では、まず、中間フランジ部２０Ａにおける外側フランジ部２０Ｃを切除する。
そして、周壁部１２の外周面、およびフランジ部２０における軸方向の外側を向く外面のうち、周壁部１２の外周面と連なる部分を切削する。これにより、フランジ部２０における軸方向の外側を向く外面のうち、周壁部１２の外周面と連なる部分にディスク載置面２１が形成される。
以上の工程により、図１に示すロータハブ１が製造される。
そして、周壁部１２の外周面、およびフランジ部２０における軸方向の外側を向く外面のうち、周壁部１２の外周面と連なる部分を切削する。これにより、フランジ部２０における軸方向の外側を向く外面のうち、周壁部１２の外周面と連なる部分にディスク載置面２１が形成される。
以上の工程により、図１に示すロータハブ１が製造される。
【0045】
以上説明したように、本実施形態に係るロータハブ１の鍛造型によれば、ロータハブ１の第２鍛造型のうち、フランジ部２０を成形する部分の一部に開口部５０が形成されている。
このため、被加工材１Ａに鍛造加工を施してフランジ部２０を成形する際に、第１中間材１Ｂの一部が開口部５０から外側に逃げることが可能になり、第１中間材１Ｂのうち、フランジ部２０となる部分に加えられる鍛造加工の負荷を低減することができる。これにより、材料に残留ひずみが生じるのを抑えることができ、仕上げ加工での加工精度を容易に確保することができる。
このため、被加工材１Ａに鍛造加工を施してフランジ部２０を成形する際に、第１中間材１Ｂの一部が開口部５０から外側に逃げることが可能になり、第１中間材１Ｂのうち、フランジ部２０となる部分に加えられる鍛造加工の負荷を低減することができる。これにより、材料に残留ひずみが生じるのを抑えることができ、仕上げ加工での加工精度を容易に確保することができる。
【0046】
また、開口部５０が縦断面視で、径方向の外側に向けて開口しているので、フランジ部２０を成形する際に、被加工材１Ａの一部が開口部５０から外側に逃げる向きを、フランジ部２０が成形される向きと一致させることができる。
これにより、鍛造加工によりフランジ部２０に加えられる負荷を顕著に低減することが可能になり、より一層効果的に被加工材１Ａに残留ひずみが生じるのを抑えることができる。
これにより、鍛造加工によりフランジ部２０に加えられる負荷を顕著に低減することが可能になり、より一層効果的に被加工材１Ａに残留ひずみが生じるのを抑えることができる。
【0047】
また、鍛造型におけるフランジ部２０を成形する部分に段差部４２Ｄが形成されている。このため鍛造加工時に、第１中間材１Ｂのうち、フランジ部２０となる部分が径方向の外側に向けて延びる過程において、段差部４２Ｄと径方向に干渉することで、径方向の外側に向けて過剰に変形しすぎるのを抑制することができる。これにより、精度よくフランジ部２０を成形することができる。
【0048】
また、第１鍛造工程において、フランジ部２０を除く部分を成形するので、特に高い加工精度が要求されるフランジ部２０と、フランジ部２０を除く部分と、を別の鍛造加工において成形することができる。これにより、それぞれの鍛造工程に用いられる金型の加工精度や成形条件等に自由度を与えることが可能になり、フランジ部２０の加工精度を確保しながら、製造コストがかさむのを抑えることができる。
【0049】
また、第１鍛造型３０における第１キャビティ型３１が複数に分割されているので、第１鍛造工程において第１キャビティ型３１に生じる応力を分散することができる。
このような金型を分割することによる応力分散の効果は、第１コア型３２、および第２コア型４２においても同様に奏功することができる。
このような金型を分割することによる応力分散の効果は、第１コア型３２、および第２コア型４２においても同様に奏功することができる。
【0050】
（変形例）
次に、図８および図９を参照して、変形例に係るロータハブ１の製造方法について説明する。
変形例に係るロータハブ１の製造方法では、第２鍛造型４０のみを用いてロータハブ１を成形する。すなわち、変形例に係るロータハブ１の製造方法では、まず、図８に示すように、第２キャビティ型４１の第２凹部４３に被加工材１Ａを配置する。
次に、図８および図９を参照して、変形例に係るロータハブ１の製造方法について説明する。
変形例に係るロータハブ１の製造方法では、第２鍛造型４０のみを用いてロータハブ１を成形する。すなわち、変形例に係るロータハブ１の製造方法では、まず、図８に示すように、第２キャビティ型４１の第２凹部４３に被加工材１Ａを配置する。
【0051】
そして、第１鍛造工程として、図９に示すように、第２コア型４２のうち、第２コア中央型４２Ａおよび第２コア囲繞型４２Ｂのみを下方に向けてスライドさせて鍛造加工を行う。これにより、第２凹部４３内に第１中間材１Ｂが成形される。
また、第２鍛造工程として、第２コア可動型４２Ｃを下方に向けてスライドさせて鍛造加工を行う。これにより、図７に示すように、第２凹部４３内に第２中間材１Ｃが成形される。そして最後に、前述したように切削加工による仕上げ加工を行う。これにより、図１に示すロータハブ１が製造される。
また、第２鍛造工程として、第２コア可動型４２Ｃを下方に向けてスライドさせて鍛造加工を行う。これにより、図７に示すように、第２凹部４３内に第２中間材１Ｃが成形される。そして最後に、前述したように切削加工による仕上げ加工を行う。これにより、図１に示すロータハブ１が製造される。
【0052】
（検証試験）
次に、本発明のロータハブの製造方法の効果を確認した検証試験について説明する。
この検証試験では、有限要素法を用いて、仕上げ加工前における中間材の内部に発生するひずみ量について数値解析を行った。
この数値解析では、比較例１として、開口部５０が設けられていない鍛造型により成形された中間材を採用した。
また、実施例１として、本発明のロータハブ１の製造方法により成形された第２中間材１Ｃを採用した。
次に、本発明のロータハブの製造方法の効果を確認した検証試験について説明する。
この検証試験では、有限要素法を用いて、仕上げ加工前における中間材の内部に発生するひずみ量について数値解析を行った。
この数値解析では、比較例１として、開口部５０が設けられていない鍛造型により成形された中間材を採用した。
また、実施例１として、本発明のロータハブ１の製造方法により成形された第２中間材１Ｃを採用した。
【0053】
比較例１の解析結果を図１０に、実施例１の解析結果を図１１に示す。なお、図１０および図１１では、図７のＡ部に対応する中間フランジ部周辺の状態を拡大して図示している。
図１０および図１１を比較すると、実施例１に係る第２中間材１Ｃが、比較例１に係る中間材よりもひずみ量のバラつきが小さいことが確認できた。このため、仕上げ加工において残留歪みの影響で加工精度が悪くなることが回避できることが確認できた。
以上のように、本発明のロータハブ１の製造方法によれば、材料に残留ひずみ生じるのを抑えることができる。
図１０および図１１を比較すると、実施例１に係る第２中間材１Ｃが、比較例１に係る中間材よりもひずみ量のバラつきが小さいことが確認できた。このため、仕上げ加工において残留歪みの影響で加工精度が悪くなることが回避できることが確認できた。
以上のように、本発明のロータハブ１の製造方法によれば、材料に残留ひずみ生じるのを抑えることができる。
【0054】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【0055】
例えば、上記実施形態では、ロータハブ１の製造方法が、第１鍛造工程と第２鍛造工程とを備えている構成を示したが、このような態様に限られない。ロータハブ１の製造方法として、一回の鍛造加工によりフランジ部２０を含むロータハブ１の全体を成形してもよい。
【0056】
また、上記実施形態では、開口部５０が縦断面視で径方向の外側に向けて開口している構成を示したが、このような態様に限られない。開口部５０は径方向の内側を向いて開口してもよいし、軸方向を向いて開口してもよい。
【0057】
また、上記実施形態では、第２鍛造型４０のうち、フランジ部２０を成形する部分に段差部４２Ｄが形成されている構成を示したが、このような態様に限られない。第２鍛造型４０のうち、フランジ部２０を成形する部分に段差部４２Ｄが形成されなくてもよい。
【0058】
また、第１鍛造型３０および第２鍛造型４０それぞれの構成については前述の態様に限られない。各金型の分割数や固定型又は可動型の種類については、任意に変更することができる。
【0059】
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能である。
【符号の説明】
【0060】
１ ロータハブ
２０ フランジ部
２１ ディスク載置面
３０ 第１鍛造型
４０ 第２鍛造型（鍛造型）
４２Ｄ 段差部
５０ 開口部
２０ フランジ部
２１ ディスク載置面
３０ 第１鍛造型
４０ 第２鍛造型（鍛造型）
４２Ｄ 段差部
５０ 開口部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
