JP2002295505A

JP2002295505A - 車輪軸受装置

Info

Publication number: JP2002295505A
Application number: JP2001168619A
Authority: JP
Inventors: Hideji Tajima; 英児田島; Hiroyuki Ogura; 博幸小倉; Shogo Suzuki; 昭吾鈴木; Shigeaki Fukushima; 茂明福島; Hikari Umekida; 光梅木田
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2001-01-24
Filing date: 2001-06-04
Publication date: 2002-10-09

Abstract

(57)【要約】【課題】軸受装置のコンパクト化、およびモーメント
荷重に対する剛性向上を図る。【解決手段】ハブ輪１０の外周に、トルク伝達手段５
１を介在させて外側継手部材４１を嵌合し、ハブ輪１０
の端部を加締めてハブ輪１０と外側継手部材４１とを結
合する。また、外側継手部材４１に、外周にインナレー
ス２３を有する内輪２２を嵌合し、外側継手部材４１に
形成したインナレース２１と共に複列のインナレース２
１，２３を形成する。ハブ輪１０のインボード側の端部
は、インボード側のインナレース２１を超える位置まで
延ばす。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車の車輪を車
体に対して回転自在に支持する車輪軸受装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】車輪軸受装置は、駆動輪用と従動輪用と
に大別される。このうち、ＦＲ車の後輪、ＦＦ車の前
輪、４ＷＤ車の全輪といった駆動輪用の軸受装置として
は、例えば特開平11-62951号に示すものが知られてい
る。

【０００３】図１１に示すように、この軸受装置は、ハ
ブ輪１００と軸受２００と等速自在継手４００とをユニ
ット化した構造で、複列のインナレースのうちの一方２
３０をハブ輪１００の外周に形成し、他方２１０を等速
自在継手４００の外側継手部材４１０に形成したもので
ある。ハブ輪１００と外側継手部材４１０とは、ハブ輪
１００の内周面に形成された雌スプライン５１１と外側
継手部材４１０の外周面に形成された雄スプライン５１
２とを係合させ、さらにハブ輪１００から突出した外側
継手部材４１０の軸端を加締めることによって結合され
ている。また、この軸受装置では、曲げ剛性等を高める
ため、外側継手部材４１０の雄スプライン５１２の両側
に円筒面５１３を形成し、この円筒面５１３をハブ輪１
００側の雌スプライン５１１の歯先面に嵌合させてあ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】図１１に示す軸受装置
は、外側継手部材４１０をハブ輪１００の内周に嵌合す
る構造であるため、トルク伝達用のスプライン５１１，
５１２の半径方向寸法をハブ輪の内径より大きくするこ
とはできない。このようにスプラインの大径化が制限さ
れる場合は、所定の伝達トルクを確保するためにスプラ
インを軸方向に長くせざるを得ず、軸受装置の軸方向寸
法が増大する不都合がある。

【０００５】また、図１１に示す構造では、ハブ輪に作
用する上記モーメント荷重は、複列の軸受のうち、主と
してアウトボード側（図面左側）の軸受のみで受けるこ
とになる。これは、モーメント荷重が負荷されると、ハ
ブ輪１００と外側継手部材４１０とがその突き合わせ部
分で折れ曲がろうとするため、インボード側（図面右
側）ではモーメント荷重を十分に支持できないことによ
る。そのため、加締め部に無理な力が加わって緩みが生
じやすく、結合強度に不安が残ると共に、外側継手部材
４１０のステム部４１１の強度不足も懸念される。

【０００６】さらに、図１１に示す軸受装置では、ハブ
輪１００にインナレース２３０が形成されており、ハブ
輪が一般的な転がり軸受の軌道輪と同等の機能を有する
ため、ハブ輪１００は軌道輪と同様に軸受用鋼で製作し
なければならない。ところが、軸受用鋼は高清浄度鋼で
あるために高価である。また、軸受用鋼は焼入れ性と軌
道面硬度を確保するために炭素量が多く、延性に乏しい
ために鍛造時の加工性が低い。

【０００７】また、一般に車輪軸受装置では、アウトボ
ード側に比べ、インボード側の軸受の方がより荷重条件
が厳しくなる。従来では、特にこの点に配慮することは
なく、インボード側とアウトボード側の軸受内部の諸元
を同一としている。つまり、図１１において、アウトボ
ード側およびインボード側で軸受のピッチ円直径等を同
一寸法としている。しかしながら、これではアウトボー
ド側のアウタレース２８０もインボード側の定格荷重を
満足する程度の大きい半径寸法を備えることとなり、軸
受装置の小型化や軽量化の要請に反する。また、軸受装
置の設計時には、補修時等においてハブボルト（図示せ
ず）をフランジから抜く際に、ハブボルトが外方部材２
４０と干渉しないよう配慮する必要があるが、上記のよ
うにアウトボード側アウタレース２８０の半径方向寸法
が大きいと、この種の設計が困難となって設計自由度が
低下し、極端な場合には設計そのものが成立しないこと
も起こり得る。

【０００８】以上の問題点に鑑み、本発明は、軸受装置
のコンパクト化、およびモーメント荷重に対する剛性向
上を図ることを主な目的とする。また、軸受装置の製造
コストを抑制し、さらには軽量化や設計自由度の向上を
図ることをも目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的の達成のため、
本発明では、ハブ輪、等速自在継手、および複列の軸受
をユニット化し、この軸受の複列のインナレースのう
ち、一方を等速自在継手の外側継手部材に形成した車輪
軸受装置において、ハブ輪に、トルク伝達手段を介在さ
せて外側継手部材を外嵌し、ハブ輪と外側継手部材とを
塑性変形により結合した。

【００１０】このようにハブ輪に外側継手部材を外嵌す
ることにより、両者間に介在するトルク伝達手段の半径
方向寸法を、ハブ輪の内径寸法以上に大径化することが
できる。トルク伝達手段が大径化される結果、トルク伝
達手段の軸方向長さを短縮して軸受装置のコンパクト化
を図ることができる。

【００１１】この場合、外側継手部材の内周でハブ輪を
インボード側に延ばすことが可能となるので、ハブ輪に
作用するモーメント荷重をこの延長部分を介して複列の
軸受部、つまりアウトボード側とインボード側の双方の
軸受部で受けることができ、軸受装置のモーメント剛性
が高まる。複列の軸受でモーメント荷重を受けることに
より、塑性変形部での負担が軽減されるので、塑性変形
部の緩みが確実に防止され、ハブ輪と外側継手部材の結
合強度を長期間安定して維持することができる。以上の
効果を得るため、ハブ輪のインボード側端部は、複列の
インナレースのうち、インボード側のインナレースを超
えて延在させておくのが望ましい。

【００１２】トルク伝達手段と塑性変形部は軸方向に分
離して配置することができる。この場合、トルク伝達機
能とハブ輪の抜け止め機能とが独立して得られるので、
それぞれの最適設計が可能となり、両機能を個別に強化
することが可能となる。

【００１３】ハブ輪と外側継手部材との間に、両者をが
たつきなく嵌合させた嵌合部を設けることにより、両部
材間でラジアル荷重を確実に伝達することができ、軸受
装置のラジアル剛性が高まる。この嵌合部、トルク伝達
手段、および塑性変形部の配置態様としては種々のもの
が考えられ、例えばトルク伝達手段の軸方向一方側に塑
性変形部を、他方側に上記嵌合部を配置することができ
る。

【００１４】トルク伝達手段は、例えばセレーション
（スプラインも含む）で形成することができる。

【００１５】塑性変形部は、例えばハブ輪の端部を加締
めて外側継手部材に係合させたものとする。具体的に
は、例えば、ハブ輪の端部に円筒状の被加締め部を形成
し、この被加締め部を揺動加締め等により外径側に塑性
変形させて外側継手部材の端面に係合させ、ハブ輪と外
側継手部材とを塑性結合する。

【００１６】ハブ輪と外側継手部材の結合構造として
は、上記の他にも、ハブ輪に内嵌した連結部材の端部を
塑性変形させてハブ輪と外側継手部材とを結合するもの
も考えられる（図４）。

【００１７】塑性変形部とトルク伝達手段は、上記のよ
うに軸方向に分離して配置するほか、共通部位に設ける
こともできる。その具体的手段として、例えばハブ輪と
外側継手部材の嵌合領域中に凹凸部を介在させ、この嵌
合領域を、凹凸部を含めて少なくとも部分的に拡径また
は縮径させることが考えられる。このように嵌合領域を
拡径または縮径させることにより、ハブ輪と外側継手部
材のうちの何れか一方に設けた凹凸部が、これに対向す
る他方の部材に食い込むため、トルク伝達機能と、ハブ
輪（あるいは外側継手部材）の抜け止め機能とを両立す
ることができる。

【００１８】この場合の拡径または縮径部は、アウトボ
ード側のインナレースよりもインボード側に配置するの
が望ましい。これにより、外側継手部材の軸方向寸法を
コンパクト化すると共に、ポンチの押し込みに伴うハブ
輪のフランジ端面の精度低下を回避することができ、さ
らに凹凸部に熱処理を施す際の熱処理コストの高騰を防
止することができる。

【００１９】ハブ輪に、外周にアウトボード側のインナ
レースを有する内輪を嵌合すれば（図２）、ハブ輪から
アウトボード側のインナレースを省略することができ、
ハブ輪を、インナレースを具備しない部材とすることが
できる。そのため、ハブ輪の素材選定に際して、焼入れ
性や軌道面硬度に対する配慮が不要となる。従って、ハ
ブ輪素材として、高清浄度鋼や高炭素鋼を使用する必要
性がなくなり、低コスト化を図ることができる。

【００２０】これと同様の効果は、外側継手部材に、外
周にアウトボード側のインナレースを有する内輪を嵌合
することによっても得られる（図１）。

【００２１】例えば、複列の軸受のうち、アウトボー
ド側の軸受のピッチ円直径をインボード側よりも小径と
し、あるいは複列の軸受のうち、アウトボード側の転
動体の直径をインボード側よりも小径とすれば（図５、
図６参照）、アウトボード側のアウタレースが小径化す
るので、アウトボード側で外方部材の外径を小さくする
ことができる。従って、軽量化が達成されると共に、ハ
ブボルトの抜脱スペースの確保も容易となり、設計自由
度が向上する。

【００２２】上記およびの構成は駆動車輪用の軸受
装置のみならず、従動輪用の軸受装置にも適用すること
ができる。すなわち、ハブ輪と複列の軸受とをユニット
化した車輪軸受装置において、複列の軸受のうち、アウ
トボード側の軸受のピッチ円直径をインボード側よりも
小径とし、あるいは複列の軸受のうち、アウトボード側
の転動体の直径をインボード側よりも小径とするのであ
る。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図１〜
図１０に基づいて説明する。

【００２４】図１に示す車輪用軸受装置は駆動輪用のも
ので、ハブ輪１０と、軸受２０と、等速自在継手４０と
を主要な構成要素としている。ここで、車両に組み付け
た状態で車両の外側寄りとなる側をアウトボード側とい
い、上記各図では左側がアウトボード側となる。一方、
車両の中央寄りとなる側をインボード側といい、各図で
は右側がインボード側となる。

【００２５】ハブ輪１０は、アウトボード側の端部に駆
動車輪（図示せず）を取り付けるためのフランジ１１を
備えており、フランジ１１の円周方向等間隔位置にホイ
ールディスクを固定するためのハブボルト１２が植え込
まれる。ハブ輪１０のフランジ１１よりもインボード側
には、外周に嵌合面１３を有する軸状部１４が形成され
る。軸状部１４のインボード側の端部は、インボード側
のインナレース２１を超える位置まで延びている。図面
では、ハブ輪１０として中実状のものを例示している
が、これを中空状に形成して軽量化を図ることもでき
る。

【００２６】等速自在継手４０は、ドライブシャフトか
らのトルクを図示しない内側継手部材およびトルク伝達
ボールを介して外側継手部材４１に伝達する。外側継手
部材４１の内周部には、複数のトラック溝４２が形成さ
れている。このトラック溝４２と内側継手部材の外周部
に設けた複数のトラック溝との協働で複数のボールトラ
ックが形成され、各ボールトラックにトルク伝達ボール
を配置することで等速自在継手４０が構成される。各ト
ルク伝達ボールは、図示しないケージによって同一平面
内に保持されている。

【００２７】外側継手部材４１は、内周に上記トラック
溝４２が形成されたマウス部４３と、マウス部４３のア
ウトボード側に延びる中空の基部４４とで構成される。
基部４４は、外周のマウス部４３寄りにインボード側の
インナレース２１を具備する。基部４４のアウトボード
側の端部内周には円筒状の嵌合面４５が形成されてい
る。

【００２８】本実施形態において、外側継手部材４１の
外周には内輪２２が嵌合固定されている。この内輪２２
は外周にアウトボード側のインナレース２３を備えるも
ので、基部４４のアウトボード側の端部外周にクリープ
を生じない程度の嵌め合いで圧入されている。

【００２９】外側継手部材４１は、基部４４の外周に内
輪２２を圧入固定した状態でハブ輪１０の軸状部１４外
周に嵌合（外嵌）される。この際、ハブ輪１０の軸状部
１４の外周に形成した歯と外側継手部材４１の基部４４
内周に形成した歯とを噛み合わせることによって、セレ
ーション等（スプラインも含む）からなるトルク伝達手
段５１が形成され、このトルク伝達手段５１を介して外
側継手部材４１およびハブ輪１０間でのトルク伝達が行
われる。

【００３０】トルク伝達手段５１のアウトボード側に
は、外側継手部材４１の嵌合面４５とハブ輪１０の嵌合
面１３とを嵌合させた嵌合部５２が形成される。この嵌
合部５２では、嵌合面１３，４５同士が締まり嵌めでが
たつきなく嵌合しているため、ハブ輪１０と外側継手部
材４１の間でラジアル荷重を確実に伝達することがで
き、これより軸受のラジアル剛性が高まる。

【００３１】上記のように、外側継手部材４１をハブ輪
１０に外嵌した後、マウス部４３内に突出した円筒状の
ハブ輪１０端部（被加締め部）を揺動加締め等の手段で
外径側に塑性変形させると、外側継手部材４１の端面と
係合した塑性変形部５３が外側継手部材４１をアウトボ
ード側に押し込む。これにより、外側継手部材４１の基
部に形成された肩面４６に内輪２２の正面が当接し、さ
らに内輪２２の背面がハブ輪１０の半径方向面に当接し
て、ハブ輪１０と外側継手部材４１の軸方向の位置決め
がなされ、インナレース２１，２３間の寸法が規定され
ると共に、軸受２０内部に所定の予圧が付与される。

【００３２】軸受２０の外方部材２４は車体（図示せ
ず）に取り付けるためのフランジ２４ａを備え、内周面
に複列の転動体２５，２６が転動する複列のアウタレー
ス２７，２８を形成してある。外側継手部材４１のイン
ナレース２１および内輪２２のインナレース２３と外方
部材２４の複列のアウタレース２７，２８との間に複列
の転動体２５，２６が組込まれ、これにより複列のアウ
タレース２７，２８、インナレース２１，２２、および
両レース間に組込まれた転動体２５，２６を主要な構成
要素とする軸受２０が構成される。ここでは転動体２
５，２６としてボールを使用した複列アンギュラ玉軸受
の場合を図示してあるが、重量の嵩む自動車用の車輪軸
受装置の場合には、転動体として円すいころを使用した
複列円すいころ軸受を採用する場合もある（図９参
照）。

【００３３】図１に示す実施形態では、上記の通りハブ
輪１０に外側継手部材４１を外嵌している。そのため、
図１１に示す従来品のようにトルク伝達手段５１の半径
方向寸法がハブ輪の内径寸法以下に制限されることはな
く、トルク伝達手段５１を大径化することができる。そ
のため、トルク伝達手段５１の軸方向長さを短縮化し、
軸受装置のコンパクト化を図ることができる。

【００３４】また、ハブ輪１０のインボード側の端部
を、インボード側インナレース２１を超える位置まで延
在させているので、ハブ輪１０に作用する車輪からのモ
ーメント荷重を、アウトボード側の軸受のみならず、イ
ンボード側の軸受でも支持することができる。このよう
に複列の軸受でモーメント荷重が支持される結果、主と
してアウトボード側の軸受でのみモーメント荷重を支持
する従来品（図１１参照）のようにハブ輪１０の剛性不
足や加締め部５３の緩み等が問題となることはなく、軸
受装置全体のモーメント剛性を高めることができる。

【００３５】ところで、図１１に示す軸受装置では、ハ
ブ輪１００にアウトボード側インナレース２３０を形成
しており、ハブ輪１００は一般的な転がり軸受の軌道輪
としての役割を果たしている。そのため、従来のハブ輪
１００は高価な軸受用鋼、つまり高清浄度鋼で、かつ焼
入れ性と軌道面硬度の確保に有利な高炭素鋼で形成する
必要があり、材料コストが高騰する。加えて、図１に示
すようにハブ輪１０の端部を加締める構造の場合には、
高炭素鋼であるが故に加締めが容易に行えるよう、被加
締め部の焼鈍しや調質処理が必要となり、この点も製造
コストの高騰につながる。

【００３６】これに対し、図１に示す実施形態では、ア
ウトボード側インナレース２３をハブ輪１０とは別体の
内輪２２に形成しており、ハブ輪１０にはアウトボード
側およびインボード側の何れのインナレース２１，２３
も設けていない。そのため、ハブ輪１０の素材選定に際
して、焼入れ性や軌道面硬度に対する配慮が不要とな
り、従来のように高清浄度鋼や高炭素鋼を使用する必要
性もなくなる。従って、ハブ輪１０の素材として、酸素
含有量が一般用鋼と同程度の鋼材を使用して材料コスト
を抑えることができ、また、例えばＪＩＳに規定するＳ
１５ＣからＳ５０Ｃ程度（望ましくはＳ４５Ｃ）の低〜
中炭素鋼を使用して被加締め部の硬度を下げ、加締め時
の加工性を向上させることもできる。この場合、鋼材料
に適宜の調質処理を施してその特性（例えば疲労強度）
を改善することもできる。ボロンを添加しておけば、調
質後にさらなる疲労強度の向上を図ることができる。な
お、非調質であってもバナジウム等を添加することによ
って疲労強度を向上させることもできる。

【００３７】図２は、本発明の他の実施形態を示すもの
で、内輪２２をハブ輪１０の外周に嵌合して外側継手部
材４１の端面と突き合わせた点が図１の実施形態と異な
る。この場合、内輪２２は、正面を外側継手部材４１の
端面に当接させ、背面をハブ輪１０の半径方向面に当接
させることによって位置決めされる。この実施形態で
も、図１の実施形態と同様に、外側継手部材４１の基部
４４がトルク伝達手段５１を介してハブ輪１０の軸部１
４に外嵌されるため、トルク伝達手段５１の大径化によ
る軸方向寸法のコンパクト化、あるいはモーメント荷重
を複列の軸受で受けることによるモーメント剛性の向上
等が達成される。また、ハブ輪１０がインナレースを具
備しないため、ハブ輪１０を軸受用鋼で形成する必要は
なく、製造コストの低減を図ることができる。

【００３８】図３は、ハブ輪１０と外側継手部材４１の
結合構造の他例を示すもので、図２と同様に内輪２２を
ハブ輪１０外周に嵌合した構造において、ハブ輪１０と
外側継手部材４１の嵌合領域中に凹凸部５４を介在させ
（凹凸部５４の形成範囲を×印で表す）、両者の嵌合領
域を凹凸部５４を含めて少なくとも部分的に拡径（また
は縮径）させてハブ輪１０と外側継手部材４１とを塑性
結合するものである。図３では、中空状に形成されたハ
ブ輪１０を部分的に拡径させる場合を例示しているが、
凹凸部５４を介在させた状態で外側継手部材４１を部分
的に縮径させても同様に塑性結合することができる。

【００３９】この結合構造であれば、ハブ輪１０の拡径
（または外側継手部材４１の縮径）に伴って凹凸部５４
がこれと対向する面に食い込むため、ハブ輪１０と外側
継手部材４１とをトルク伝達可能に結合することがで
き、過大なモーメント荷重の作用に対しても緩むことの
ない強固な結合構造を提供できる。この結合構造は、図
１や図２に示すトルク伝達手段５１と塑性変形部５３を
共通部位に設けたものであり、両者を個別に形成する場
合に比べて軸受装置の軸方向寸法の小型化を図ることが
できる。

【００４０】凹凸部５４の形状は任意であり、例えばロ
ーレット状のものや軸方向の歯を円周方向の複数個所に
形成したもの（セレーションやスプライン）等を採用す
ることができる。また、凹凸部５４は、相手面に対して
良好な食い込み性を発揮できるよう熱処理等によって硬
化させるのが望ましい。このように凹凸部５４を硬化さ
せた場合、凹凸部５４を拡径または縮径させる部材に設
けると、拡径等に伴って凹凸部５４で加締め割れを生じ
るおそれがあるため、凹凸部５４は拡径（あるいは縮
径）させない方の部材、例えば本実施形態でいえば外側
継手部材４１の内周面に形成するのが望ましい。

【００４１】なお、図３に示す実施形態では、ハブ輪１
０のインボード側端部に嵌合した止め輪５５を外側継手
部材４１の端面に係合させて抜け止めの強化を図った構
造を例示しているが、特に問題がなければ止め輪を省略
してもよい（図７〜図９参照）。また、図３では、内輪
２２をハブ輪１０の外周に嵌合する場合を例示している
が、図１と同様に内輪２２を外側継手部材４１の外周に
嵌合してもよい。

【００４２】ハブ輪１０と外側継手部材４１は、図４に
示す結合構造で結合することもできる。この実施形態
は、ハブ輪１０を中空状に形成し、その内周に嵌合（内
嵌）した連結部材５６の一端を加締めて塑性変形させた
ものである。図示のように連結部材５６の他端に係合部
５７を形成し、この係合部５７を外側継手部材４１に係
合させつつ連結部材５６の一端を加締め、加締めによっ
てできた塑性変形部５３をハブ輪１０に係合させること
によって、ハブ輪１０と外側継手部材４１とを強固に結
合することができる。連結部材５６を図示例とは逆向き
にし、係合部５７をハブ輪１０に係合させると共に、塑
性変形部５３を外側継手部材４１に係合させても同様の
効果が得られる。

【００４３】図４では、アウトボード側のインナレース
２３をハブ輪１０に直接形成しているが、図１や図２と
同様に当該インナレース２３をハブ輪１０とは別体の内
輪２２に形成し、この内輪２２をハブ輪１０や外側継手
部材４１の外周に嵌合固定してもよい。

【００４４】図５は、図１〜図４に示す実施形態と同様
に、ハブ輪１０に外側継手部材４１を外嵌した駆動車輪
用軸受装置を示すものである。上述したように従来の車
輪軸受装置では、アウトボード側の軸受の諸元を荷重条
件のより厳しいインボード側の軸受と同じにしていたの
であるが、図５に示す実施形態では、アウトボード側の
転動体２６の直径をインボード側よりも小さくすると共
に、アウトボード側の軸受ピッチ円直径をインボード側
よりも小さくしている。これにより、アウトボード側の
アウタレース２８の半径方向寸法が小さくなるので、軸
受装置の軽量化が可能となり、また、アウトボード側で
外方部材２４の外径をインボード側よりも小さくできる
ので、ハブボルト１２の抜脱スペースの確保も容易とな
って、設計自由度を向上させることができる。

【００４５】この場合、上記のように軸受ピッチ円直径
と転動体の直径の双方をアウトボード側で小さくするだ
けでなく、何れか一方、例えば軸受ピッチ円直径のみ、
あるいは転動体の直径のみをアウトボード側で小さく
し、他方をインボード側と同一寸法としても同様の効果
が得られる。図５では、図４と同様に、アウトボード側
のインナレース２３をハブ輪１０の外周に直接形成した
場合を例示しているが、図１〜図３と同様に、アウトボ
ード側のインナレース２３を有する内輪２２をハブ輪１
０や外側継手部材４１の外周に嵌合してもよい。

【００４６】図５に示す実施形態では、外側継手部材４
１の基部４４の端面をハブ輪１０の肩面１６に当接さ
せ、さらにハブ輪１０のインボード側端部を加締めて塑
性変形部５３を外側継手部材４１の端面に係合させるこ
とにより、ハブ輪１０と外側継手部材４１とを塑性結合
している。ハブ輪１０と外側継手部材４１の結合構造は
任意であり、例えば図６に示すように、ハブ輪１０と外
側継手部材４１の嵌合領域中に凹凸部５４を介在させ、
嵌合領域を部分的に拡径または縮径させることにより、
ハブ輪１０と外側継手部材４１とを塑性結合してもよ
い。また、図示は省略するが、図４と同様に連結部材５
６を用いて両者を塑性結合することもできる。

【００４７】上述したピッチ円直径や転動体直径をイン
ボード側とアウトボード側で異ならせる構造は、駆動輪
用の軸受装置のみならず、従動輪用の軸受装置（図示省
略）にも適用することができる。従動輪用の軸受装置
は、ハブ輪１０と複列の軸受２０とをユニット化したも
ので、等速自在継手４０を具備しない点において図１〜
図６に示す駆動輪用の軸受装置と異なる。この種の従動
輪用軸受装置では、一般にアウトボード側のインナレー
ス２３がハブ輪１０の外周に形成され、インボード側の
インナレース２１がハブ輪１０の外周に嵌合した内輪の
外周に形成される。

【００４８】ところで、既に図３に基づいて説明したよ
うに、拡径加締め（または縮径加締め）でハブ輪１０と
外側継手部材４１を塑性結合する際、図１０に示すよう
に、ハブ輪１０’を外側継手部材４１’の外周に嵌合す
ると、加締めによる塑性変形部５３’をアウトボード側
のインナレース２３’よりもアウトボード側に配置せざ
るを得ず、そのために以下の問題点を生じる。

【００４９】外側継手部材４１’の軸方向長さが長く
なって、軽量化の要請に反する。拡径加締めは、ハブ
輪１０’の内周にポンチ６１を押し込むことによって行
うが、この時の押し込み方向は、予圧を付与するために
外側継手部材４１’とハブ輪１０’が軸方向で係合する
方向に行う必要がある。この場合、押し込み荷重は、ハ
ブ輪１０’のフランジ１１’のアウトボード側の端面に
配した治具６２で受ける必要があるが、これでは、この
フランジ１１’端面の振れ精度が悪影響を受けるおそれ
がある。上述のように、拡径加締めの場合、凹凸部５
４’は外径側の部材、つまりハブ輪１０’の内周に形成
し、この部分を熱処理で硬化させるのが望ましい。この
場合、ハブ輪１０’の熱処理は、インナレース２３’を
含む外周と、凹凸部５４’を含む内周の双方で行う必要
があるので、熱処理コストが高騰する。

【００５０】これに対し、図３に示すように、ハブ輪１
０の外周に外側継手部材４１を嵌合すれば、拡径領域を
アウトボード側のインナレース２３よりもインボード側
に配置することができる。従って、外側継手部材４１の
軸方向長さを短縮でき、軽量化や加工コスト（鍛造・旋
削コスト等）の抑制を図ることができる。また、拡径加
締めは、ポンチをアウトボード側から挿入することによ
って行うことができる。従って、押し込み荷重は外側継
手部材４０のマウス部４３の端面４１ａや底４１ｂ部分
で受けることができ、フランジ１１端面の振れ精度への
悪影響を回避できる。さらに、凹凸部５４は外側継手部
材４１の内周に形成されるため、その熱処理も外側継手
部材４１の内周に施されることになるが、外側継手部材
４１については、トラック溝４２への熱処理が当初から
予定されているので、この熱処理と同時に凹凸部５４の
熱処理を行うことができる。従って、熱処理工程数が増
加することはなく、熱処理コストの増大を回避できる。

【００５１】図３では、インボード側のインナレース２
１の内径側で拡径加締めを行っているが、図７に示すよ
うに、複列のインナレース２１，２３間の領域で拡径加
締めを行うこともできる。この場合、ハブ輪１０および
外側継手部材４１の双方の軸方向寸法をコンパクトにで
きるので、さらなる軽量化を図ることができる。

【００５２】図８は、インナーレース２１，２３間の領
域で拡径加締めを行ったものであるが、嵌合部５２を加
締めによる塑性変形部５３よりもインボード側に配置し
た点で図７と異なる。この場合、嵌合部５２は必ずしも
インナレース２１，２３間の領域に配置する必要がない
ので、図７に比べてインナレース２１，２３間の距離を
縮小することができる。

【００５３】図９は、図７において、軸受として複列の
円すいころ軸受を使用した例であり、衝撃荷重に対して
高い耐久性を有するので、特に重量の嵩む自動車に好適
である。図面では、塑性変形部５３をインボード側イン
ナレース２１の内径側に配置しているが、図７と同様に
インナレース２１，２３間の領域に配置することもで
き、さらには図８と同様に嵌合部５２を塑性変形部５３
のインボード側に配置することもできる。

【００５４】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、ハブ輪
に、トルク伝達手段を介在させて外側継手部材を外嵌し
ているので、トルク伝達手段の大径化が可能であり、こ
れより軸受装置のコンパクト化が図られる。また、モー
メント荷重を複列の軸受の双方で受けることができるの
で、モーメント荷重に対する軸受剛性の向上が達成され
る。

【００５５】この場合、複列の軸受のうち、アウトボー
ド側の軸受のピッチ円直径をインボード側よりも小径と
し、あるいはアウトボード側の転動体の直径をインボー
ド側よりも小径とすれば、アウトボード側の軸受を小径
化することができ、軽量化や設計自由度の向上を図るこ
とができる。

【００５６】また、外周にアウトボード側のインナレー
スを有する内輪をハブ輪や外側継手部材に嵌合すれば、
ハブ輪を高価な軸受用鋼で形成する必要がなくなるの
で、製造コストを抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示す断面図である。

【図２】インナレースを有する内輪をハブ輪に嵌合した
実施形態を示す断面図である。

【図３】ハブ輪を拡径させて外側継手部材に加締め固定
した実施形態を示す断面図である。

【図４】ハブ輪と外側継手部材を連結部材を用いて結合
した実施形態を示す断面図である。

【図５】インボード側とアウトボード側でＰＣＤ等を異
ならせた実施形態を示す断面図である。

【図６】図５において、ハブ輪を拡径させて外側継手部
材に加締め固定した実施形態を示す断面図である。

【図７】ハブ輪を拡径させて外側継手部材に加締め固定
した実施形態を示す断面図である。

【図８】ハブ輪を拡径させて外側継手部材に加締め固定
した実施形態を示す断面図である。

【図９】図３に示す軸受２０として、複列の円すいころ
軸受を使用した実施形態を示す断面図である。

【図１０】ハブ輪を外側継手部材の外周に嵌合して拡径
加締めする実施形態を示す断面図である。

【図１１】従来の車輪軸受装置の断面図である。

【符号の説明】

１０ハブ輪２０複列の軸受２１インナレース（インボード側）２２内輪２３インナレース（アウトボード側）２４外方部材２５転動体（インボード側）２６転動体（アウトボード側）４０等速自在継手４１外側継手部材５１トルク伝達手段５２嵌合部５３塑性変形部５４凹凸部５６連結部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者鈴木昭吾静岡県磐田市東貝塚1578番地エヌティエヌ株式会社内 (72)発明者福島茂明静岡県磐田市東貝塚1578番地エヌティエヌ株式会社内 (72)発明者梅木田光静岡県磐田市東貝塚1578番地エヌティエヌ株式会社内Ｆターム(参考） 3J017 AA10 BA10 CA04 DA01 DA02 DB07 DB08 DB10 3J101 AA02 AA32 AA43 AA54 AA62 AA72 BA53 BA54 BA55 BA56 BA64 BA77 EA02 FA15 FA44 FA53 GA03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ハブ輪、等速自在継手、および複列の軸
受をユニット化し、この軸受の複列のインナレースのう
ち、一方を等速自在継手の外側継手部材に形成した車輪
軸受装置において、ハブ輪に、トルク伝達手段を介在させて外側継手部材を
外嵌し、ハブ輪と外側継手部材とを塑性変形により結合
したことを特徴とする車輪軸受装置。
【請求項２】複列のインナレースのうち、インボード
側のインナレースを超えてハブ輪のインボード側端部を
延在させた請求項１記載の車輪軸受装置。
【請求項３】トルク伝達手段と塑性変形部とを分離し
て配置した請求項１または２記載の車輪軸受装置。
【請求項４】トルク伝達手段の軸方向一方側に塑性変
形部を、他方側にハブ輪と外側継手部材とをがたつきな
く嵌合させた嵌合部を有する請求項３記載の車輪軸受装
置。
【請求項５】トルク伝達手段がセレーションである請
求項３または４記載の車輪軸受装置。
【請求項６】塑性変形部が、ハブ輪の端部を加締めて
外側継手部材に係合させたものである請求項１〜５何れ
か記載の車輪軸受装置。
【請求項７】ハブ輪に内嵌した連結部材の端部を塑性
変形させてハブ輪と外側継手部材とを結合した請求項１
〜３、または５何れか記載の車輪軸受装置。
【請求項８】塑性変形部とトルク伝達手段とを共通部
位に設けた請求項１記載の車輪軸受装置。
【請求項９】ハブ輪と外側継手部材の嵌合領域中に凹
凸部を介在させ、嵌合領域を、凹凸部を含めて少なくと
も部分的に拡径または縮径させた請求項８記載の車輪軸
受装置。
【請求項１０】拡径または縮径部をアウトボード側の
インナレースよりもインボード側に配した請求項９記載
の車輪軸受装置。
【請求項１１】複列の軸受のうち、アウトボード側の
軸受のピッチ円直径をインボード側よりも小径とした請
求項１〜１０何れか記載の車輪軸受装置。
【請求項１２】複列の軸受のうち、アウトボード側の
転動体の直径をインボード側よりも小径とした請求項１
〜１０何れか記載の車輪軸受装置。
【請求項１３】ハブ輪に、外周にアウトボード側のイ
ンナレースを有する内輪を嵌合した請求項１〜１２何れ
か記載の車輪軸受装置。
【請求項１４】外側継手部材に、外周にアウトボード
側のインナレースを有する内輪を嵌合した請求項１〜１
２何れか記載の車輪軸受装置。
【請求項１５】ハブ輪と複列の軸受とをユニット化し
た車輪軸受装置において、複列の軸受のうち、アウトボ
ード側の軸受のピッチ円直径をインボード側よりも小径
としたことを特徴とする車輪軸受装置。
【請求項１６】ハブ輪と複列の軸受とをユニット化し
た車輪軸受装置において、複列の軸受のうち、アウトボ
ード側の転動体の直径をインボード側よりも小径とした
ことを特徴とする車輪軸受装置。