JP2010047042A - 駆動車輪用軸受装置 - Google Patents

Abstract

【課題】歯面の接触状態を良好にすることができて、組立性の向上を図ることができるとともに、円周方向のガタや軸心ずれの抑制を図ることができ、製作コストの低減を図ることができて実用化が可能な駆動車輪用軸受装置を提供する。
【解決手段】転がり軸受２０と等速自在継手３０とがユニット化され、転がり軸受２０が外方部材１１と内方部材８とボール１３ａ、１３ｂとを備え、内方部材８に外側継手部材３２が連結された駆動車輪用軸受装置である。外側継手部材３２のマウス部３２ａの内方部材対応面６２と、内方部材６２の端部とが一体化される。内方部材対応面６２に硬度が内方部材８の端部よりも高い凸部４１を形成し、内方部材８の端部に凸部４１の押圧により径方向に延びる凹部４２を形成して凹凸嵌合構造Ｍを構成する。外側継手部材３２と内方部材８とを固定ボルト５１を介して分離可能に連結した。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車等の車両において車輪を車体に対して回転自在に支持するための駆動車輪用軸受装置に関する。

ハブ輪と複列の転がり軸受と等速自在継手とがユニット化された車輪用軸受装置（駆動車輪用軸受装置）において、ハブ輪と等速自在継手との組立・分解の利便化を図るため、ハブ輪と等速自在継手とをボルト結合を行うものがある（特許文献１、特許文献２）。

この場合の車輪用軸受装置は、図７に示すように、外径方向に延びるフランジ１０１を有するハブ輪１０２と、このハブ輪１０２に外側継手部材１０３が固定される等速自在継手１０４と、ハブ輪１０２の外周側に配設される転がり軸受１００とを備える。

等速自在継手１０４は、前記外側継手部材１０３と、この外側継手部材１０３の椀形部（マウス部）１０７内に配設される内側継手部材１０８と、この内側継手部材１０８と外側継手部材１０３との間に配設されるボール１０９と、このボール１０９を保持する保持器１１０とを備える。また、内側継手部材１０８の中心孔の内周面にはスプライン部１１１が形成され、この中心孔に図示省略のシャフトの端部スプライン部が挿入されて、内側継手部材１０８側のスプライン部１１１とシャフト側のスプライン部とが係合される。

また、ハブ輪１０２は、筒部１１３と前記フランジ１０１とを有し、フランジ１０１の外端面１１４（反継手側の端面）には、図示省略のホイールおよびブレーキロータが装着される短筒状のパイロット部１１５が突設されている。

そして、筒部１１３の椀形部１０７側端部の外周面に切欠部１１６が設けられ、この切欠部１１６に前記転がり軸受１００の内方部材を構成する内輪１１７が嵌合されている。ハブ輪１０２の筒部１１３の外周面のフランジ近傍には第１内側軌道面１１８が設けられ、内輪１１７の外周面に第２内側軌道面１１９が設けられている。なお、ハブ輪１０２のフランジ１０１にはボルト装着孔１１２が設けられて、ホイールおよびブレーキロータをこのフランジ１０１に固定するためのハブボルトがこのボルト装着孔１１２に装着される。

転がり軸受１００の外方部材１０５は、その内周に２列の外側軌道面１２０、１２１が設けられる。外方部材１０５の第１外側軌道面１２０とハブ輪１０２の第１内側軌道面１１８とが対向し、外方部材１０５の第２外側軌道面１２１と、内輪１１７の軌道面１１９とが対向し、これらの間に転動体１２２が介装される。

ハブ輪１０２の筒部１１３には仕切壁１２４が設けられ、この仕切壁１２４の貫通孔１２４ａに連結用ボルト部材１２５が挿通されている。また、椀形部１０７の底壁１２６にはねじ孔１２７が設けられ、このねじ孔１２７に前記ボルト部材１２５が螺着される。

そして、椀形部１０７の底壁１２６のハブ輪対向面と、ハブ輪１０２の筒部１１３の椀形部対向面とに、それぞれフェイススプライン１２８、１２９を設け、これらが嵌合している。ここで、フェイススプライン１２８、１２９とは、径方向に延びる複数の凸条と径方向に延びる複数の凹条とが周方向に沿って交互に配設されたものである。

このフェイススプライン１２８、１２９によって、ハブ輪１０２側と等速自在継手側との周方向のずれを無くすようにしている。
ＤＥ３２１９７４７公報 ＤＥ３６０４６３０公報

しかしながら、前記のようなフェイススプラインは、放射状に歯が並ぶため、歯厚も放射状で変化する。この歯の成形精度（歯厚、ピッチ等）を向上させて、更に相手スプラインと嵌合させたときの歯面の接触状態を良好にするのは困難である。スプライン精度のばらつきがあると、強く接触する歯とほとんど接触しない歯とが存在し、また、放射方向の内径側、或いは外径側の一方が強く接触する、いわゆる片当たりなどにより、スプラインの性能を十分に生かすことができない。

また、等速自在継手側のフェイススプライン１２８と、ハブ輪側のフェイススプライン１２９はそれぞれ別個に機械加工にて形成される。このため、両スプラインの凹凸を合わせる必要があり、円周方向のガタや軸ズレ等が生じやすい。このように、円周方向のガタがあると、回転トルクの伝達性に劣るとともに、異音が発生するおそれもあった。また、周方向のガタおよび同軸度（ハブ輪と等速自在継手との軸ズレ）を所定の範囲（小範囲）に納めるためには、各フェイススプライン１２８、１２９を高精度に仕上げることが要求される。このため、コスト高となって実用化が困難である。

本発明は、上記課題に鑑みて、歯面の接触状態を良好にすることができて、組立性の向上を図ることができるとともに、円周方向のガタや軸心ずれの抑制を図ることができ、しかも、製作コストの低減を図ることができて実用化が可能な駆動車輪用軸受装置を提供する。

本発明の駆動車輪用軸受装置は、複列の転がり軸受と等速自在継手とがユニット化され、前記複列の転がり軸受が、内周に複列の外側軌道面が形成された外方部材と、外周に前記複列の外側軌道面に対向する内側軌道面が形成された内方部材と、この内方部材と前記外方部材の両軌道面間に転動自在に収容された複列のボールとを備えるとともに、内方部材に等速自在継手の外側継手部材が連結された駆動車輪用軸受装置において、前記外側継手部材は、内側継手部材が収容されるマウス部を備え、このマウス部の内方部材対応面と、内方部材のインボード側端部とが一体化される凹凸嵌合構造を備え、内方部材のインボード側端部または外側継手部材のマウス部の内方部材対応面のどちらか一方に硬度が他方の硬度よりも高い径方向に延びる凸部を形成し、この他方に凸部の押圧により凸部に嵌合する径方向に延びる凹部を形成して、凸部と凹部との嵌合接触部位全域が密着する前記凹凸嵌合構造を構成し、外側継手部材と内方部材とを軸方向の抜け防止用固定ボルトを介して分離可能に連結したものである。

本発明の駆動車輪用軸受装置によれば、凹凸嵌合構造は、内方部材または外側継手部材のマウス部のどちらか一方の凸部とその凸部に嵌合する相手部材の凹部との嵌合接触部位全域が密着しているので、この嵌合構造において、円周方向においてガタが生じる隙間が形成されない。また、前記凸部を相手部材に対して押圧することによって、前記凸部に嵌合する径方向に延びる凹部を形成することができ、相手部材には、別途凹部を形成しておく必要がない。さらに、前記ハブ輪に当接して前記外側継手部材に締結される固定ボルトを介して前記転がり軸受と等速自在継手とを軸方向に一体化することができる。これにより、外側継手部材と内方部材との軸方向の抜けを防止することができる。

前記外側継手部材のマウス部の内方部材対応面に、径方向に延びる複数の凸条と径方向に延びる複数の凹条とが周方向に沿って交互に配設されるフェイススプラインを形成し、このフェイススプラインの径方向に延びる凸条を前記凹凸嵌合構造の凸部とすることができる。

また、前記内方部材のインボード側端部に、径方向に延びる複数の凸条と径方向に延びる複数の凹条とが周方向に沿って交互に配設されるフェイススプラインを形成し、このフェイススプラインの径方向に延びる凸条を前記凹凸嵌合構造の凸部とすることができる。

前記内方部材が、一端部に車輪取付フランジを一体に有し、外周に前記複列の外側軌道面に対向する一方の内側軌道面を有するハブ輪と、このハブ輪に外嵌され、外周に前記複列の外側軌道面に対向する他方の内側軌道面を有する内輪とで構成され、前記ハブ輪のインボード側端部を径方向外方に塑性変形させて加締部を形成して、この加締部にてマウス部の内方部材対応面と一体化される内方部材のインボード側端部を構成することができる。これにより、ハブ輪の端部が加締られてハブ輪に外嵌される転がり軸受の内輪に対して予圧が付与される。

前記内方部材が、一端部に車輪取付フランジを一体に有し、外周に前記複列の外側軌道面に対向する一方の内側軌道面を有するハブ輪と、このハブ輪に内嵌され、外周に前記複列の外側軌道面に対向する他方の内側軌道面を有する円筒部材とで構成され、前記ハブ輪の内周に硬化した凹凸部が形成され、前記円筒部材の嵌合部を拡径して前記凹凸部に食い込ませ、前記ハブ輪と円筒部材とを一体に塑性結合して、前記円筒部材のマウス部側の端部にてマウス部の内方部材対応面と一体化される内方部材のインボード側端部を構成することができる。これにより、ハブ輪と円筒部材とを予圧が付与された状態で一体に塑性結合することができる。

前記凸部の硬度を、相手部材の硬度よりも、ＨＲＣで３０ポイント以上高くするのが好ましい。

本発明の駆動車輪用軸受装置によれば凹凸嵌合構造において、円周方向においてガタが生じる隙間が形成されないので、回転トルクの伝達性に優れるとともに、異音の発生も生じさせない。また、周方向のガタおよび同軸度（内方部材と等速自在継手との軸ズレ）を所定の範囲（小範囲）に納めることが可能となって、トルク伝達性の向上を図ることができ、安定した回転伝達ができる。しかも、従来のように、別個に形成したフェイススプラインの噛み合わせでなく、マウス部側に凸部を形成しておいて、内方部材のインボード側端部にこの凸部を押し付ければよいので、凸部を高精度に仕上げることが要求されない。このため、低コスト化を図れて、実用化を達成できる。さらに、凹凸嵌合構造は、その嵌合接触部位全域が隙間無く密着しているので、トルク伝達部位の強度が向上する。また、固定ボルトを介して前記転がり軸受と等速自在継手とを軸方向に一体化することができるため、外側継手部材と内方部材との軸方向の抜けを防止することができて、この装置の機能を長期に亘って安定して維持することができる。外側継手部材と内方部材とを分離可能に連結できるため、組立あるいは補修時の脱着が簡便化できるとの利点もある。

フェイススプラインの径方向に延びる凸条を凹凸嵌合構造の凸部とすれば、凹凸嵌合構造の範囲が全周にわたって配設され、回転トルク伝達性の向上を図ることができる。しかも、フェイススプラインの形成も容易であり、コスト低減に寄与する。

前記ハブ輪のインボード側端部に形成した加締部で内輪を軸方向に固定したり、内輪の嵌合部を拡径してハブ輪と内輪とを一体に塑性結合すると、固定ボルト等にて予圧を付与する必要がなくなって、車両への組込性を簡便にすることができる。また、長期間その予圧量を維持することができて、出荷先において予圧の調整が不要となる。さらに、軽量・コンパクト化を図ることができると共に、ハブ輪の強度・耐久性を向上させることができる。

前記凹凸嵌合構造の凸部の硬度を、相手部材の硬度よりも、ＨＲＣで３０ポイント以上高くすることによって、より確実に凸部に嵌合する凹部を安定して形成することができる。

以下本発明の実施形態を図１〜図６に基づいて説明する。図１に駆動車輪用軸受装置を示し、この駆動輪用軸受装置は、複列の転がり軸受２０と等速自在継手３０とがユニット化されている。

等速自在継手３０は、外側継手部材３２と、外側継手部材３２の内側に配された内側継手部材３１と、外側継手部材３２と内側継手部材３１との間に介在してトルクを伝達する複数のボール３３と、外側継手部材３２と内側継手部材３１との間に介在してボール３３を保持するケージ３４とを主要な部材として構成される。

外側継手部材３２は、内側継手部材３１、ケージ３４およびトルク伝達ボール３３を収容したカップ状のマウス部３２ａと、マウス部３２ａの底壁２７から軸方向に一体的に延びて、外径面２６ａが円筒面とされる円盤状の軸合わせ用突起部２６が設けられている。

内側継手部材３１は、その外周面（凸球状外周面）に複数のトラック溝３６が形成されている。この内側継手部材３１の中心孔（内径孔）３５にシャフト３８を挿してスプライン嵌合させ、そのスプライン嵌合により両者間でトルク伝達可能としている。なお、シャフト３８の端部には、シャフト抜け止め用の止め輪４０が嵌合されている。

外側継手部材３２の内周面（円筒状内周面）に内側継手部材３１のトラック溝３６と同数のトラック溝３７が形成されている。外側継手部材３２のトラック溝３７と内側継手部材３１のトラック溝３６との間にトルクを伝達する複数のボール３３が組み込まれている。内側継手部材３１と外側継手部材３２の間にケージ３４が配置され、ボール３３は、ケージ３４のポケット３９内に保持されている。そして、ブーツバンド４８を介してマウス部３２ａの開口側の外周面にブーツ６４の大径部が固定され、シャフト３８の外周面には、ブーツ６４の小径部が固定されている。なお、この場合の等速自在継手は、各トラック溝３６、３７の溝底に直線状のストレート部を有さないツェパー型の等速自在継手を示しているが、各トラック溝３６、３７の溝底にストレート部を有するアンダーカットフリー型等の他の等速自在継手であってもよい。

転がり軸受２０は、内周に複列の外側軌道面２１、２２が形成された外方部材（外輪）１１と、外周に複列の外側軌道面２１、２２に対向する内側軌道面２３、２４が形成された内方部材８と、この内方部材８と外方部材１１の両軌道面間に転動自在に収容された複列のボール１３ａ、１３ｂとを備える。

外方部材（外輪）１１は、その内周に２列の外側軌道面（アウターレース）２１、２２が設けられ、第１外側軌道面２１とハブ輪１０の筒部外周に設けられる第１内側軌道面（インナーレース）２３とが対向し、第２外側軌道面２２と、内輪１２の外周面に設けられる第２内側軌道面（インナーレース）２４とが対向し、これらの間に転動体１３ａ、１３ｂとしてのボールが介装される。なお、外輪１１の両開口部にはシール部材１９ａ、１９ｂが装着されている。

内方部材８は、外周に外側軌道面２１に対向する一方の内側軌道面２３を有するハブ輪１０と、このハブ輪１０に外嵌され、外周に外側軌道面２２に対向する他方の内側軌道面２４を有する内輪１２とで構成される。ハブ輪１０は、筒部１６と、この筒部１６から突設され、その外径面に車輪（図示省略）を取り付けるための車輪取付フランジ１７とからなる。また、筒部１６の内径面には、前記底壁２７の軸合わせ用突起部２６が嵌合する円孔部４７を備える。ハブ輪１０の筒部１６の継手側には段差部２８が設けられ、この段差部２８に内輪１２が嵌合している。

車輪取付フランジ１７には周方向に沿ってボルト装着孔１８が設けられ、このボルト装着孔１８にハブボルト２５が装着されている。すなわち、ブレーキロータ及びホイールが車輪取付フランジ１７の端面に重ね合わされて、前記ハブボルト２５にて固定される。ハブ輪１０のフランジ側端面６３には、図示省略のホイールおよびブレーキロータが装着される短筒状のパイロット部６６が突設されている。

この場合、ハブ輪１０の継手側の端部を加締めて、その加締部１５にて内方部材（内輪）１２に予圧を付与するものである。これによって、内輪１２をハブ輪１０に締結することができる。また、マウス部３２ａの軸合わせ用突起部２６にはねじ孔５０が設けられる。反等速自在継手側の孔部２９から円孔部４７に挿通された固定ボルト５１はそのねじ軸部７０ａがねじ孔５０に螺着される。この際、固定ボルト５１の頭部７０ｂが押え板５４の反継手側の端面５６に当接するとともに、押え板５４の継手側の端面５２が、孔部２９側の端面５３に当接している。

この駆動車輪用軸受装置においては、外側継手部材３２のマウス部３２ａの底壁２７の内方部材対応面６２と、加締部１５のインボード側端部１５ａとを一体化する凹凸嵌合構造Ｍを備える。凹凸嵌合構造Ｍは、内方部材対応面６２に設けた径方向に延びる凸部４１と、加締部１５のインボード側端部１５ａに設けられて凸部４１に嵌合する凹部４２とからなり、凸部４１とその凸部４１に嵌合する凹部４２との嵌合接触部位全域が密着している。すなわち、底壁２７の内方部材対応面（ハブ輪対応面）６２には図３に示すように、全周にわたって多数の凸部４１が配置され、全凸部４１とこれに嵌合する全凹部４２とがタイトフィットしている。

次に、凹凸嵌合構造Ｍの嵌合方法を説明する。なお、ハブ輪１０と等速自在継手３０の外側継手部材３２とを連結する前に、前記したように、ハブ輪１０の筒部１６の反フランジ側端部が加締られて、この加締部１５にて内輪１２が筒部１６に締結されている。これによって、内輪１２に予圧（予備予圧）が付与される。

マウス部３２ａの内方部材対応面６２に、硬度が加締部１５のインボード側端部１５ａの硬度よりも高い径方向に延びる凸部４１を形成する。すなわち、径方向に延びる複数の凸条４３と径方向に延びる複数の凹条４４とが周方向に沿って交互に配設されるフェイススプライン４５を形成し、このフェイススプライン４５に熱硬化処理を施す。この場合の凸部４１は、その頂部４１ａがシャープエッジとなる断面三角形状体にて構成している。また、ハブ輪１０の加締部１５は熱硬化処理を行わない生材としておく。また、フェイススプライン４５は、従来からの公知公用の手段である転造加工、切削加工、プレス加工、引き抜き加工等の種々の加工方法によって形成することがきる。

この熱硬化処理としては、高周波焼入れや浸炭焼入れ等の種々の熱処理を採用することができる。ここで、高周波焼入れとは、高周波電流の流れているコイル中に焼入れに必要な部分を入れ、電磁誘導作用により、ジュール熱を発生させて、伝導性物体を加熱する原理を応用した焼入れ方法である。また、浸炭焼入れとは、低炭素材料の表面から炭素を浸入／拡散させ、その後に焼入れを行う方法である。この場合、凸部４１の硬度を加締部１５の硬度よりも３０ポイント以上大きくするのが好ましい。

図２に示すように、外側継手部材３２とハブ輪１０との軸心を合わせて、外側継手部材３２の軸合わせ用突起部２６をハブ輪１０の孔部２９の円孔部４７に嵌入する。この際、軸ずれが生じないよう軸合わせ用の治具（例えば、ハブ輪１０に挿通される筒状体等）を使用するのが好ましい。

そして、図１に示すように、マウス部３２ａのフェイススプライン４５、すなわち、凹凸嵌合構造Ｍのマウス部側の凸部４１を加締部１５のインボード側端部１５ａに押圧する。この際、凸部４１の硬度が加締部１５のインボード側端部１５ａの硬度よりも３０ポイント以上大きいので、押圧していけば、この凸部４１が加締部１５のインボード側端部１５ａに食い込んでいき、凸部４１が、この凸部４１が嵌合する凹部４２を、周方向全周に沿って形成していくことになる。なお、マウス部３２ａの開口端面に軸方向荷重を付与することによって、押圧することになるが、この軸方向荷重の付与は、例えば、シリンダ機構、ボールネジ機構等の種々の軸方向往復動機構を用いることができる。

これによって、マウス部３２ａ側の凸部４１と、これに嵌合する凹部４２との嵌合接触部位の全体が密着している。すなわち、加締部１５のインボード側端部１５ａに凸部４１の形状の転写を行うことになる。

そして、固定ボルト５１を、軸合わせ用突起部２６のねじ部５０に螺着して外側継手部材３２側とハブ輪１０側とを固定する。この場合、押え板５４の内端面（裏面）５２と筒部１６の外端面５３とが当接している。これにより、押え板５４を介してハブ輪１０と外側継手部材３２とが軸方向に分離可能に結合されて、マウス部３２ａの底壁２７の内方部材対応面６２と加締部１５のインボード側端部１５ａとが当接する。すなわち、固定ボルト５１を締め付けることによって、ハブ輪１０が内輪１２を介して固定ボルト５１とマウス部３２ａとで挟持されて、加締部１５のインボード側端部１５ａとマウス部３２ａの底壁２７の内方部材対応面６２との間に設けられた凹凸嵌合構造Ｍが軸方向に固定される。

本発明では、凹凸嵌合構造Ｍは、マウス部側の凸部４１とその凸部４１に嵌合するハブ輪１０の加締部１５の凹部４２との嵌合接触部位全域が密着しているので、この嵌合構造において、円周方向においてガタが生じる隙間が形成されない。このため、回転トルクの伝達性に優れるとともに、異音の発生も生じさせない。また、周方向のガタおよび同軸度（ハブ輪と等速自在継手との軸ズレ）を所定の範囲（小範囲）に納めることが可能となって、トルク伝達性の向上を図ることができ、安定した回転伝達ができる。さらに、固定ボルト５１を介して前記転がり軸受２０と等速自在継手３０とを軸方向に一体化することができるため、外側継手部材３２と内方部材８との軸方向の抜けを防止することができて、この装置の機能を長期に亘って安定して維持することができる。外側継手部材３２と内方部材８とを分離可能に連結できるため、組立あるいは補修時の脱着が簡便化できるとの利点もある。

また、マウス部側の凸部４１をハブ輪１０の加締部１５に対して押圧することによって、前記凸部４１に嵌合する径方向に延びる凹部４２を形成することができ、ハブ輪１０の加締部１５には、別途凹部を形成しておく必要がない。すなわち、従来のように、別個に形成したフェイススプラインの噛み合わせでなく、マウス部側に凸部４１を形成しておいて、ハブ輪１０の加締部１５にこの凸部４２を押し付ければよいので、凸部４２を高精度に仕上げることが要求されない。このため、低コスト化を図れて、実用化を達成できる。さらに、凹凸嵌合構造Ｍは、その嵌合接触部位全域が隙間無く密着しているので、トルク伝達部位の強度が向上する。

フェイススプライン４５の径方向に延びる凸条４３を凹凸嵌合構造Ｍの凸部４１とするので、凹凸嵌合構造Ｍの範囲が全周にわたって配設され、回転トルク伝達性の向上を図ることができる。しかも、フェイススプライン４５の形成も容易であり、コスト低減に寄与する。

ハブ輪１０のインボード側端部を径方向外方に塑性変形させて加締部１５を形成して、この加締部１５で内輪１２を軸方向に固定するとともに、ハブ輪１０のインボード側端部と外側継手部材３２のマウス部３２ａのハブ輪対応面６２とを一体化することができる。このため、固定ボルト等にて予圧を付与する必要がなくなって、車両への組込性を簡便にすることができる。また、長期間その予圧量を維持することができて、出荷先において予圧の調整が不要となる。さらに、軽量・コンパクト化を図ることができると共に、ハブ輪１０の強度・耐久性を向上させることができる。

凹凸嵌合構造Ｍを形成する前に、図４に示すように、加締部１５側に凹凸部（スプライン）６０を粗成形することができる。すなわち、マウス部側のスプラインに嵌合する加締部１５側のスプライン６０を粗加工しておき、その後、前記した転写（仕上げ転写）を行ってもよい。これにより、圧入時の成形量を少なくすることができるため、マウス部側のスプラインによる加締部１５側のスプライン加工時の押圧力を低減でき、組立性（加工性）の向上を図ることができる。

次に、図５及び図６は第２実施形態を示し、この場合の内方部材８は、ハブ輪１０と、このハブ輪１０に内嵌される円筒部材１４とで構成される。円筒部材１４のアウトボード側には軸方向に延びる軸部９を有するとともに、インボード側には、軸部９より大径の大径部７を有している。このため、この軸部９にハブ輪１０を固定するための支持段部４９が設けられている。

ここで、ハブ輪１０の内周には凹凸部５５が形成され、この凹凸部５５に熱処理がされている。熱処理としては、局部加熱ができ、硬化層深さの設定が比較的容易にできる高周波誘導加熱による焼入れが好適である。

なお、凹凸部５５は、例えばアヤメローレット状に形成され、旋削等により独立して形成された複数の環状溝と、ブローチ加工等により形成された複数の軸方向溝とを略直交させて構成した交叉溝、あるいは、互いに傾斜した螺旋溝で構成した交叉溝からなる。また、凹凸部５５の凸部は良好な食い込み性を確保するために、その先端部が三角形状等の尖塔形状に形成されている。

ハブ輪１０と円筒部材１４との結合は、まず、円筒部材１４の支持段部４９にハブ輪１０の筒部１６の端面が衝合され、突合せ状態になるまでハブ輪１０に円筒部材１４の軸部９が内嵌される。そして、この軸部９における嵌合部５の内径にポンチ等の拡径治具を押し込んで嵌合部５を拡径し、この嵌合部５をハブ輪１０の凹凸部５５に食い込ませて加締め、ハブ輪１０と円筒部材１４とを一体に塑性結合させる。

円筒部材１４のインボード側端部に、硬度がマウス部３２ａの内方部材対応面６２の硬度よりも高い径方向に延びる凸部４１を形成する。すなわち、径方向に延びる複数の凸条４３と径方向に延びる複数の凹条４４とが周方向に沿って交互に配設されるフェイススプライン４５を形成し、このフェイススプライン４５に熱硬化処理を施す。この場合の凸部４１は、その頂部４１ａがシャープエッジとなる断面三角形状体にて構成している。また、底壁２７の内方部材対応面６２は熱硬化処理を行わない生材としておく。

そして、図６に示すように、円筒部材１４の端部１４ａのフェイススプライン４５、すなわち、凹凸嵌合構造Ｍの軸合わせ用突起部側の凸部４１をマウス部３２ａに押圧する。この際、凸部４１の硬度が円筒部材１４の端部１４ａの硬度よりも３０ポイント以上大きいので、押圧していけば、この凸部４１がマウス部３２ａに食い込んでいき、凸部４１が、この凸部４１が嵌合する凹部４２を、周方向全周に沿って形成していくことになる。

これによって、円筒部材１４側の凸部４１と、これに嵌合する凹部４２との嵌合接触部位の全体が密着している。すなわち、マウス部３２ａに凸部４１の形状の転写を行うことになる。

そして、固定ボルト５１を、軸合わせ用突起部２６のねじ部５０に螺着して外側継手部材３２側とハブ輪１０側とを固定する。

このため、第２実施形態の駆動車輪用軸受装置でも、前記第１実施形態と同様の作用効果を奏する。特に、前記ハブ輪１０の内周に硬化した凹凸部５５を形成した後、前記円筒部材１４の嵌合部５を拡径して前記凹凸部５５に食い込ませ、この凹凸部５５で円筒部材１４を軸方向に固定することができるため、従来のようにナット等で強固に緊締して予圧量を管理する必要がないため、軽量・コンパクト化を図ることができると共に、ハブ輪１０の強度・耐久性を向上させ、かつ長期間その予圧量を維持することができる。

なお、図５及び図６に示す駆動車輪用軸受装置において、図１及び図２に示す駆動車輪用軸受装置と同様の構成については、図１及び図２と同一符号を付してその説明を省略する。

他の実施形態として、前記第１実施形態とは逆に、加締部１５のインボード側端部１５ａの外面に凹凸部（スプライン）を形成し、この凹凸部を焼入にて硬化させて、マウス部３２ａの外面にはスプラインを形成せずに、このマウス部３２ａの外面に加締部１５側のスプラインを食い込ませることにより凹凸嵌合構造Ｍを形成することができる。これにより、ハブ輪１０とマウス部３２ａとを結合することができる。

さらに、別の実施形態として、前記第２実施形態とは逆に、マウス部３２ａの内方部材対応面６２に凹凸部（スプライン）を形成し、この凹凸部を焼入にて硬化させて、円筒部材１４のインボード側端部１４ａにはスプラインを形成せずに、この円筒部材１４のインボード側端面にマウス部３２ａ側のスプラインを食い込ませることにより凹凸嵌合構造Ｍを形成することができる。これにより、円筒部材１４とマウス部３２ａとを結合することができる。

以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく種々の変形が可能であって、例えば、凹凸嵌合構造Ｍの凸部４１の数、周方向配設ピッチ等は任意に変更できる。すなわち、前記実施形態では、凹凸嵌合構造Ｍの凸部４１を、フェイススプライン４５の凸条４３で構成していたが、このような凸条４３で構成することなく、径方向に延びる凸部４１が周方向にそって所定ピッチで配設されたものであってもよい。なお、凸部４１側と、凸部４１にて形成される端部加締部３２との硬度差としては、前記したようにＨＲＣで３０ポイント以上とするのが好ましいが、凸部４１が圧入可能であれば３０ポイント未満であってもよい。また、フェイススプライン４５は、特表２００１−５１４９６９号公報に記載の方法を用いても形成することができる。

本発明の第１実施形態を示す駆動車輪用軸受装置の断面図である。 前記図１の駆動車輪用軸受装置の分解状態の断面図である。 前記車輪用軸受装置の等速自在継手の側面図である。 駆動車輪用軸受装置に用いられる転がり軸受の断面図である。 本発明の第２実施形態を示す駆動車輪用軸受装置の断面図である。 前記図５の駆動車輪用軸受装置の分解状態の断面図である。 従来の駆動車輪用軸受ユニットの断面図である。

符号の説明

５ 嵌合部
８ 内方部材
１０ ハブ輪
１１ 外方部材
１２ 内輪
１３ａ、１３ｂ ボール
１４ 円筒部材
１４ａ 端部
１５ 加締部
１５ａ 端部
１７ 車輪取付フランジ
２０ 転がり軸受
２１、２２、２３、２４ 軌道面
３０ 等速自在継手
３１ 内側継手部材
３２ 外側継手部材
３２ａ マウス部
４１ 凸部
４２ 凹部
４３ 凸条
４４ 凹条
５１ 固定ボルト
５５ 凹凸部
６２ 内方部材対応面
Ｍ 凹凸嵌合構造

Claims (6)

1. 複列の転がり軸受と等速自在継手とがユニット化され、
   前記複列の転がり軸受が、内周に複列の外側軌道面が形成された外方部材と、外周に前記複列の外側軌道面に対向する内側軌道面が形成された内方部材と、この内方部材と前記外方部材の両軌道面間に転動自在に収容された複列のボールとを備えるとともに、内方部材に等速自在継手の外側継手部材が連結された駆動車輪用軸受装置において、
   前記外側継手部材は、内側継手部材が収容されるマウス部を備え、このマウス部の内方部材対応面と、内方部材のインボード側端部とが一体化される凹凸嵌合構造を備え、内方部材のインボード側端部または外側継手部材のマウス部の内方部材対応面のどちらか一方に硬度が他方の硬度よりも高い径方向に延びる凸部を形成し、他方に凸部の押圧により凸部に嵌合する径方向に延びる凹部を形成して、凸部と凹部との嵌合接触部位全域が密着する前記凹凸嵌合構造を構成し、
   外側継手部材と内方部材とを軸方向の抜け防止用固定ボルトを介して分離可能に連結したことを特徴とする駆動車輪用軸受装置。
2. 前記外側継手部材のマウス部の内方部材対応面に、径方向に延びる複数の凸条と径方向に延びる複数の凹条とが周方向に沿って交互に配設されるフェイススプラインを形成し、このフェイススプラインの径方向に延びる凸条を前記凹凸嵌合構造の凸部としたことを特徴とする請求項１の駆動車輪用軸受装置。
3. 前記内方部材のインボード側端部に、径方向に延びる複数の凸条と径方向に延びる複数の凹条とが周方向に沿って交互に配設されるフェイススプラインを形成し、このフェイススプラインの径方向に延びる凸条を前記凹凸嵌合構造の凸部としたことを特徴とする請求項１の駆動車輪用軸受装置。
4. 前記内方部材が、一端部に車輪取付フランジを一体に有し、外周に前記複列の外側軌道面に対向する一方の内側軌道面を有するハブ輪と、このハブ輪に外嵌され、外周に前記複列の外側軌道面に対向する他方の内側軌道面を有する内輪とで構成され、
   前記ハブ輪のインボード側端部を径方向外方に塑性変形させて加締部を形成して、この加締部にてマウス部の内方部材対応面と一体化される内方部材のインボード側端部を構成したことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項の駆動車輪用軸受装置。
5. 前記内方部材が、一端部に車輪取付フランジを一体に有し、外周に前記複列の外側軌道面に対向する一方の内側軌道面を有するハブ輪と、このハブ輪に内嵌され、外周に前記複列の外側軌道面に対向する他方の内側軌道面を有する円筒部材とで構成され、
   前記ハブ輪の内周に硬化した凹凸部が形成され、前記円筒部材の嵌合部を拡径して前記凹凸部に食い込ませ、前記ハブ輪と円筒部材とを一体に塑性結合して、
   前記円筒部材のマウス部側の端部にてマウス部の内方部材対応面と一体化される内方部材のインボード側端部を構成したことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項の駆動車輪用軸受装置。
6. 前記凸部の硬度を、相手部材の硬度よりも、ＨＲＣで３０ポイント以上高くしたことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項の駆動車輪用軸受装置。

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