JP2009162270A - 車輪用軸受装置および軸受用内輪製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】軸受の内輪の大幅な軽量化を図ることができ、低燃料化を達成できる車輪用軸受装置及び軸受用内輪製造方法を提供する。
【解決手段】車輪用軸受装置は、内周に複列の外側転走面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に対向する内側転走面２８，２９が形成された少なくとも１つの内輪２４と、外輪の外側転走面２６、２７と内輪２４の内側転走面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。内輪２４が少なくともローリング加工及びプレス加工を含む塑性加工にて成形される。軸方向全長にわたってその肉厚を略同一として、軸方向両端部側の内径部に非切削加工による肉厚削減部６８を設ける。
【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車輪用軸受装置および軸受用内輪製造方法に関する。

車輪用軸受装置には、第１世代と称される複列の転がり軸受を単独に使用する構造から、外方部材に車体取付フランジを一体に有する第２世代に進化し、さらに、車輪取付フランジを一体に有するハブ輪の外周に複列の転がり軸受の一方に内側転走面が一体に形成された第３世代、さらには、ハブ輪に等速自在継手が一体化され、この等速自在継手を構成する外側継手部材の外周に複列の転がり軸受の他方の内側転走面が一体に形成された第４世代のものまで開発されている。

このような車輪用軸受装置では、車体側のナックルに圧入する必要がある。このため、第１世代の車輪用軸受装置では組立や交換に工数が必要となる。しかしながら、第１世代の車輪用軸受装置は、第２世代や第３世代の車輪用軸受装置よりも安価に製造できるため、小型車用に使用される場合が多い。

第１世代と呼ばれる車輪用軸受装置（例えば、特許文献１）は、図１１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、外側継手部材１０３に配設される内側継手部材（図示省略）と、この内側継手部材と外側継手部材１０３との間に配設されるボール（図示省略）と、このボールを保持する保持器（図示省略）とを備える。外側継手部材１０３は、内側継手部材が収納される椀形のマウス部１０７と、このマウス部１０７から突設される軸部（ステム部）１２３とからなる。

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、大径の第１部１１５ａと小径の第２部１１５ｂとが形成され、第１部１１５ａにブレーキロータ１４０が外嵌され、第２部１１５ｂにホイールが外嵌される。

軸受１００は、図１２に示すように、内周に複列の外側転走面１２０、１２１が形成された外輪１０５と、外周に外側転走面に対向する内側転走面１１８、１１９が形成された一対の内輪１０８，１０９と、外輪１０５の外側転走面１２０、１２１と内輪１０８，１０９の内側転走面１１８、１１９との間に転動自在に収容された複列の転動体１２２とを備える。ハブ輪１０２の筒部１１３の外周面１１６が設けられ、この外周面１１６に内輪１０８、１０９が嵌合されている。また、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（図示省略）およびブレーキロータ１４０をこのフランジ１０１に固定するためのハブボルト１４１がこのボルト装着孔１１２に装着される。

ハブ輪１０２の筒部１１３に外側継手部材１０３の軸部１２３が挿入または圧入される。軸部１２３は、その反マウス部の端部にねじ部１２４が形成され、このねじ部１２４とマウス部１０７との間にスプライン部１２５が形成されている。また、ハブ輪１０２の筒部１１３の内周面（内径面）にスプライン部１２６が形成され、この軸部１２３がハブ輪１０２の筒部１１３に挿入された際には、軸部１２３側のスプライン部１２５とハブ輪１０２側のスプライン部１２６とが係合する。

そして、筒部１１３から突出した軸部１２３のねじ部１２４にナット部材１２７が螺着され、ハブ輪１０２と外側継手部材１０３とが連結される。この際、ナット部材１２７の内端面（裏面）１２８と筒部１１３の外端面１２９とが当接するとともに、マウス部１０７の軸部側の端面１３０と内輪１０９の端面１３１とが当接する。すなわち、ナット部材１２７を締付けることによって、ハブ輪１０２が内輪１０８，１０９を介してナット部材１２７とマウス部１０７とで挟持される。この際、ハブ輪１０２の切欠端面（段付部端面）１３２と、内輪１０８の端面１３３とが当接するとともに、マウス部１０７の端面１３０と内輪１０９の端面１３１とが当接した状態で、内輪１０８，１０９の突合面１３５，１３６が突き合される。この場合、外輪１０５の外径面が嵌合面１０５ａとなって、車体側のナックル１４５の内径面１４５ａに圧入される。
特開２００７−１２０７７１号公報

自動車メーカは、一般的には環境問題や低燃費化（軽量化）に重点をおいて開発している。しかしながら、図１１に示す車輪軸受装置では、断面積が比較的小さく、部品点数が比較的少ないことから軽量化するのに限度がある。

本発明は、上記課題に鑑みて、軸受の内輪の大幅な軽量化を図ることができ、低燃料化を達成できる車輪用軸受装置及び軸受用内輪製造方法を提供する。

本発明の車輪用軸受装置は、内周に複列の外側転走面が形成された外輪と、外周に外輪の外側転走面に対向する内側転走面が形成された少なくとも１つの内輪と、外輪の外側転走面と内輪の内側転走面との間に転動自在に収容された転動体とを備え、内輪が少なくともローリング加工及びプレス加工を含む塑性加工にて、軸方向全長にわたってその肉厚を略同一として、軸方向両端部側の内径部に非切削加工による肉厚削減部を設けてなるものである。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（ブランク）を回転させながら圧延していく加工方法である。

本発明の車輪用軸受装置は、内輪が冷間ローリング（冷間転造）やプレス加工にて成形されるので、外輪の材料の歩溜まりの向上等を図ることができる。すなわち、冷間ローリングは、素材の余計な部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ることができ、材料のムダが生じない。また、加工時間が短いことと、工具が長寿命であることなどから、切削加工と比べて生産性が高くなる。さらに、使用する工具（ダイス）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）が切断されず、塑性変形によって被加工面が組成硬化する。そのため、加工製品は強い強度を得ることができる。また、内輪がプレス加工であっても、歩溜まり及び生産性の向上を図るとともに、安定した加工精度を得ることができる。

車輪用軸受装置として、突合面が突合わされた状態で一対の内輪が装着されるものであってよい。ハブ輪の外径面に外輪の外側転走面が対向する内側転走面が形成されるとともに、ハブ輪の外径面のインボード側に段付部が形成されて、この段付部に、外周に外側転走面に対向する内側転走面が形成された内輪を嵌合させたものであってもよい。

前記ハブ輪は、軸部と、この軸部のアウトボード側の端部から外径方向へ突設されるフランジとを備え、前記軸部のインボード側の端部外径部を外径方向へ加締めて、この加締部を前記内輪の削減部に係合させて、内輪とハブ輪とを一体化したものであってもよい。

本発明の軸受用内輪の製造方法は、中空の軸受鋼材を冷間ローリングにて内輪構成素材を成形した後、この内輪構成素材をその軸方向中央にて切断して、一対の内輪を形成するものである。

本発明の第１の軸受用内輪製造方法によれば、冷間ローリングにて成形した内輪構成素材を、その軸方向中央にて切断すれば、一対の内輪を形成することができる。このため、一対の内輪をそれぞれ冷間ローリングにて成形したことになる。このように冷間ローリングにて成形すれば、歩溜まり及び生産性の向上を図るとともに、安定した加工精度を得ることができる。

本発明の第２の軸受用内輪製造方法は、軸方向両端部側の内径部に肉厚削減部を有する軸受用内輪製造方法であって、中空の軸受鋼材を冷間ローリングにて、軸方向全長にわたってその肉厚を略同一として、軸方向両端部側の内径部に非切削加工による肉厚削減部を形成するものである。

本発明の第２の軸受用内輪製造方法によれば、冷間ローリングを用いるので、歩溜まり及び生産性の向上を図るとともに、安定した加工精度を得ることができる。しかも、軸方向全長にわたってその肉厚を略同一として、軸方向両端部側の内径部に非切削加工による肉厚削減部を安定して確実に形成することができる。

本発明の車輪用軸受装置では、内輪の歩溜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、軸受の品質向上を達成できる。また、軸方向両端部側の内径部に肉厚削減部を形成しているので、内輪の軽量化を図ることができて、低燃料化を達成できる。

本発明の車輪用軸受装置は、第１世代と称される複列の転がり軸受を単独に使用するものから、外方部材に車体取付フランジを一体に有する第２世代と呼ばれるもの、さらに、車輪取付フランジを一体に有するハブ輪の外周に複列の転がり軸受の一方に内側転走面が一体に形成された第３世代と呼ばれるものに採用することができ、汎用性に優れる。

前記ハブ輪の軸部のインボード側の端部外径部を外径方向へ加締めて、この加締部を前記内輪の削減部に係合をさせて、内輪とハブ輪とを一体化したものであれば、軸受を安定してハブ輪に装着することができる。このため、長期にわたって安定したトルク伝達機能を発揮することができる。

前記第１の軸受用内輪製造方法では、歩溜まり及び生産性の向上を図るとともに、安定した加工精度を得ることができる。すなわち、第１の軸受用内輪製造方法では、低コストにて高品質の内輪を安定して提供することができる。また、前記第２の軸受用内輪製造方法では、軽量化を図ることができる内輪を安定して提供することができる。

以下本発明の実施の形態を図１〜図１０に基づいて説明する。図２に第１実施形態の車輪用軸受装置（駆動車輪用軸受装置）を示し、この車輪用軸受装置は、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、外側継手部材としての外輪５と、外輪５の内側に配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複数のボール７と、外輪５と内輪６との間に介在してボール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で、その内球面１３に、軸方向に延びた複数のトラック溝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の開口端まで延びている。内輪６は、その外球面１５に、軸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で構成されるボールトラックに１個ずつ、トルク伝達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と内輪６のトラック溝１６との間に介在してトルクを伝達する。この場合の等速自在継手は、ツェパー型を示してしるが、各トラック溝の溝底に直線状の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。

ハブ輪１は、筒部２０と、筒部２０の反継手側の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の孔部に外輪５の軸部１２が挿入または圧入される。軸部１２は、その反マウス部の端部にねじ部４０が形成され、このねじ部４０とマウス部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（内径面）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側のスプライン部４１とハブ輪１側のスプライン部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と外輪５とが連結される。この際、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、ホイールおよびブレーキロータをこのフランジ２１に固定するためのハブボルト（図示省略）がボルト装着孔３２に装着される。

転がり軸受２は、図１に示すように、内周に複列の外側転走面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に対向する内側転走面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の内側転走面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に保持される。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が装着されている。

外輪２５は、図１に示すように、内径面の軸方向中央部に周方向凸部(膨出部)５３が設けられて、周方向凸部５３の両側に外側転走面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が形成されている。外輪２５の外径面５０が後述するように、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等の浸炭鋼、ＳＣＭ４４０や冷間圧延鋼やＳ５３Ｃ等の炭素鋼やＳＵＪ２等の軸受鋼等を用いることができる。その製造方法としては、図１２に示す従来の外輪と同様である。

アウトボード側の内輪２４Ａと、インボード側の内輪２４Ｂとは共通の部品にて構成できる。なお、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（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。

内輪２４（２４Ａ，２４Ｂ）は、図３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との間のテーパ状部６２とからなる。この場合、大径部６０の外径面がシール装着面６３となり、テーパ状部６２の外径面が転走面２８（２９）となる。このため、内輪２４（２４Ａ，２４Ｂ）は、図１２に示す従来の内輪１０８，１０９に比べて、軸方向両端部側の内径部に肉厚削減部６８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は、図４に示すように、まず、中空の軸受鋼材を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、この内輪構成素材７３は、軸方向中央の円筒状の本体部７４と、この本体部７４の両端にテーパ部７５ａ、７５ｂを介して連設される端部大径部７６ａ，７６ｂとを有する円筒体から構成される。

このように構成した内輪構成素材７３をその軸方向中央で切断して、一対の内輪２４（２４Ａ）、２４（２４Ｂ）を成形する。すなわち、中央線Ｌに沿って内輪構成素材７３を切断することになる。この際、内輪構成素材７３を、加熱炉等で焼入して表面硬化させた後、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、小径の本体部７４が内輪２４の小径部６１となり、テーパ部７５ａの外径面が内輪２４の転走面２８（２９）となる。また、ハブ輪嵌合面６４、両端面６５，６６、シール装着面６３、及び転走面２８（２９）が焼入鋼切削される。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（焼入れ後）の切削であることを明確にするために焼入鋼切削と称した。焼き入れ後に切削を行うため、素材の熱処理変形をこの切削過程で除去することができる。焼入れを行うと、引張残留応力が残り易く、そ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力を付与させることができ、これにより疲労強度が向上する。なお、内輪構成素材７３を２つに切断する作業は、熱処理前であっても熱処理後であってもよい。

内輪構成素材７３の材質としては、ＳＣｒ４２０やＳＣＭ４１５等の浸炭鋼、ＳＣＭ４４０や冷間圧延鋼やＳ５３Ｃ等の炭素鋼やＳＵＪ２等の軸受鋼等を使用することができる。また、浸炭鋼の場合、浸炭焼入れによって硬化処理（熱処理）を行い、冷間圧延鋼や炭素鋼等の場合、加熱炉での焼入れ、または高周波焼入れによって硬化処理（熱処理）を行えばよい。

内輪構成素材７３としては、図５に示すような形状のものであってもよい。図５に示す内輪構成素材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を介して連設される端部大径部７９ａ，７９ｂとを有する円筒体から構成される。

中央線Ｌに沿って内輪構成素材７３を切断することになる。この際、内輪構成素材７３を、加熱炉等で焼入して表面硬化させた後、切断及び切削加工を行う。なお、図４に示す内輪構成素材７３では、その切断端面が小径側の端面６６となるのに対して、図５に示す内輪構成素材７３では、その切断端面が大径側の端面６５となる。

次に、前記のように構成される車輪用軸受装置の組立方法を説明する。まず、図２に示すように、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をハブ輪１の筒部２０の外径面２０ａに圧入する。この際、図２に示すように、内輪２４Ａの端面６５がハブ輪１のボス部端面７０に当接する。

このように組立てられたユニット体と、等速自在継手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の孔部に挿入し、孔部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。これによって、マウス部１１の底壁外面１１ａがインボード側の内輪２４Ｂの端面６５に当接する。

このため、一対の内輪２４Ａ、２４Ｂが、その端面（突合面）６６が突合わされた状態で、ボス部端面７０とマウス部１１の底壁外面１１ａとの間に挟まれ、内輪２４Ａ、２４Ｂに予圧を付与することができる。

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、ナックルＮと外輪２５との相対的な軸方向及び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との間のハメアイ面圧／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の設計仕様が設定される。

このため、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、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焼き付きや溶着することをいう。

また、ナックル内径面８０に、内径側に突出する膨出部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に当接している。

本発明の車輪用軸受装置は、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、外輪の材料の歩溜まりの向上等を図ることができる。すなわち、冷間ローリングは、素材の余計な部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ることができ、材料のムダが生じない。また、加工時間が短いことと、工具が長寿命であることなどから、切削加工と比べて生産性が高くなる。さらに、使用する工具（ダイス）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）が切断されず、塑性変形によって被加工面が組成硬化する。そのため、加工製品は強い強度を得ることができる。

このように、本発明の車輪用軸受装置は、内輪２４Ａ、２４Ｂの歩溜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２４Ａ、２４Ｂは安定した加工精度及び強い強度を得ることができ、軸受の品質向上を達成できる。また、軸方向両端部側の内径部に肉厚削減部６８を形成しているので、内輪２４Ａ、２４Ｂの軽量化を図ることができて、低燃料化を達成できる。

ところで、前記内輪２４Ａ、２４Ｂは図２等に示す形状であるので、冷間ローリング加工以外のプレス加工等の塑性加工にて成形することができる。内輪２４Ａ、２４Ｂがプレス加工であっても、歩溜まり及び生産性の向上を図るととともに、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、冷間ローリングにて成形した内輪構成素材７３を、その軸方向中央にて切断すれば、一対の内輪２４Ａ、２４Ｂを形成することができる。このため、一対の内輪２４Ａ、２４Ｂをそれぞれ冷間ローリングにて成形したことになる。このように冷間ローリングにて成形すれば、歩溜まり及び生産性の向上を図るととともに、安定した加工精度を得ることができる。

しかも、軸方向全長にわたってその肉厚を略同一として、軸方向両端部側の内径部に非切削加工による肉厚削減部６８を安定して確実に形成することができるので、製造された内輪の軽量化を図ることができる。

次に図６に示す第２実施形態の車輪用軸受装置は、軸受２が前記第１実施形態と相違して、その外輪２５の外径面に、車体取付ねじ孔８５ａを有する車体取付用フランジ８５が設けられている。すなわち、外輪２５は、筒状本体部８７と、この筒状本体部８７の外径面から突設される前記車体取付用フランジ８５とからなる。そして、車体取付用フランジ８５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１に示す内輪２４と同様である。すなわち、各内輪２４（２４Ａ，２４Ｂ）は、大径部６０と、小径部６１と、大径部６０と小径部６１との間のテーパ状部６２とからなる。さらに他の部材も図１に示す車輪用軸受装置と同様である。このため、図１に示す車輪用軸受装置と同一部材については図１と同一符号を付してこれらの説明を省略する。

次に図７は第３実施形態を示し、この場合の車輪用軸受装置は外輪回転タイプである。すなわち、軸受２が、外径面のアウトボード側に車輪取付用フランジ８６を有する外輪（外方部材）８７を備える。車輪取付用フランジ８６にはボルト装着孔８８が設けられ、このボルト装着孔８８にハブボルト３３が装着されている。そして、この外輪８７の内径面に外側転走面２６、２７が設けられる。

また、外輪８７のアウトボード側の端面８７ａにパイロット部８９が設けられている。このパイロット部８９は、アウトボード側の端面８７ａ側の大径のブレーキパイロット８９ａと、反端面側の小径のホイールパイロット８９ｂとからなる。

この場合の内輪２４は、前記図１に示す内輪２４と同様である。外輪８７の内径面の両端側にシール装着部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となり、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８７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７に示す車輪用軸受装置は、トラック等の従動輪用の車軸に装着され、車輪を回転自在に支承するものである。このため、車軸に内輪２４Ａ、２４Ｂが挿入または圧入される。また、外輪８７のインボード側の端部に、車輪の回転速度を検出するための磁気エンコーダ９０が付設されている。

次に図８は第４実施形態を示し、この場合、従動側の車輪用軸受装置であって、ハブ輪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部２１Ａとを有する。このフランジ部２１Ａには、またハブ輪１のフランジ２１にはボルト装着孔３２が設けられて、ホイールおよびブレーキロータをこのフランジ２１に固定するためのハブボルト３３がこのボルト装着孔３２に装着される。

ハブ輪１のインボード側の端部は筒状部９１とされ、この筒状部９１のインボード側の端部が外径側へ加締られて、その加締部９１ａが肉厚削減部６８に係合（嵌合）する。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９２が設けられている。

なお、この図８における外輪２５は、図６に示す外輪２５と同様、車体取付用フランジ８５を有するものであり、内輪２４、２４は、図１、図６、及び図７等に示す内輪２４、２４と同様である。そのため、図８における車輪用軸受装置において、図１、図６、及び図７等の車輪用軸受装置と同様の構成は、同一符号を付してそれらの説明を省略する。

次に、図９と図１０は、ハブ輪１の外径面に軸受２の外側転走面２８が形成されたいわゆる第３世代の車輪用軸受装置である。すなわち、図９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）９２が設けられ、この切欠部（段付部）９２に内輪２４が嵌合されている。ハブ輪１の筒部２０の外周面の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の内側転走面２８とが対向し、外輪２５の外側転走面２７と、内輪２４の転走面２９とが対向し、これらの間に転動体３０が介装される。この場合の内輪２４は、前記図１に示す内輪２４Ｂと同様である。

この場合、図２に示すように、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、マウス部１１の底壁外面１１ａが内輪２４の端面６５に当接する。このため、内輪２４の端面６６が切欠部９２の端面９２ａに当接し、内輪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にはパイロット部９３が設けられている。パイロット部９３は、アウトボード側の端面１ａ側の大径のブレーキパイロット９３ａと、反端面側の小径のホイールパイロット９３ｂとからなる。

また、図１０に示す車輪用軸受装置は、図８と同様、ハブ輪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部２１Ａとを有する。そして、軸部２０Ａのインボード側の外径面（外周面）に切欠部（段付部）９４が形成され、この切欠部９４に内輪２４が嵌合されている。この場合の内輪２４は、前記図１に示す内輪２４Ｂと同様である。

図８に示す車輪用軸受装置と同様、ハブ輪１のインボード側の端部は筒状部９１とされ、この筒状部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の肉厚削減部６８に係合（嵌合）する。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９２が設けられている。

図８及び図１０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部を外径方向へ加締めて、この加締部９１ａを内輪２４の削減部６８に係合をさせて、内輪２４とハブ輪１とを一体化したものであれば、軸受２を安定してハブ輪１に装着することができる。このため、長期にわたって安定したトルク伝達機能を発揮することができる。

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、図１等に示す車輪用軸受装置において、軸受２の外輪２５を冷間ローリング加工やプレス加工等にて成形したものであってもよい。前記実施形態では、軸受２のトルク伝達手段としての転動体をボール３０にて構成したが、円錐ころを使用するものであってもよい。

本発明の第１実施形態を示す車輪用軸受装置の軸受の縦断面図である。 前記車輪用軸受装置の縦断面図である。 前記車輪用軸受装置の軸受の内輪の拡大断面図である。 前記車輪用軸受装置の軸受の内輪の製造方法を示す断面図である。 前記車輪用軸受装置の軸受の内輪の他の製造方法を示す断面図である。 本発明の第２実施形態を示す車輪用軸受装置の軸受の縦断面図である。 本発明の第３実施形態を示す車輪用軸受装置の軸受の縦断面図である。 本発明の第４実施形態を示す車輪用軸受装置の軸受の縦断面図である。 本発明の第５実施形態を示す車輪用軸受装置の軸受の縦断面図である。 本発明の第５実施形態を示す車輪用軸受装置の軸受の縦断面図である。 従来の車輪用軸受装置の縦断面図である。 従来の車輪用軸受装置の軸受の拡大断面図である。

符号の説明

１ ハブ輪
２ 軸受
３ 等速自在継手
２０ 軸部
２０Ａ 軸部
２４ 内輪
２４Ａ，２４Ｂ 内輪
２５ 外輪
２６，２７ 外側転走面
２８，２９ 内側転走面
３０ 転動体
６８ 肉厚削減部
７３ 内輪構成素材
９１ａ 加締部

Claims (6)

1. 内周に複列の外側転走面が形成された外輪と、外周に外輪の外側転走面に対向する内側転走面が形成された少なくとも１つの内輪と、外輪の外側転走面と内輪の内側転走面との間に転動自在に収容された転動体とを備えた車輪用軸受装置であって、内輪が少なくともローリング加工及びプレス加工を含む塑性加工にて、軸方向全長にわたってその肉厚を略同一として、軸方向両端部側の内径部に非切削加工による肉厚削減部を設けてなることを特徴とする車輪用軸受装置。
2. 突合面が突合わされた状態で一対の内輪が装着されることを特徴とする請求項１に記載の車輪用軸受装置。
3. 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であって、ハブ輪の外径面に外輪の外側転走面が対向する内側転走面が形成されるとともに、ハブ輪の外径面のインボード側に段付部が形成されて、この段付部に、外周に外側転走面に対向する内側転走面が形成された内輪を嵌合させたことを特徴とする請求項１に記載の車輪用軸受装置。
4. 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であって、ハブ輪の軸部のインボード側の端部外径部を外径方向へ加締めて、この加締部を前記内輪の削減部に係合させて、内輪とハブ輪とを一体化したことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の車輪用軸受装置。
5. 中空の軸受鋼材を冷間ローリングにて内輪構成素材を成形した後、この内輪構成素材をその軸方向中央にて切断して、一対の内輪を形成することを特徴とする軸受用内輪の製造方法。
6. 軸方向両端部側の内径部に肉厚削減部を有する軸受用内輪製造方法であって、
   中空の軸受鋼材を冷間ローリングにて、軸方向全長にわたってその肉厚を略同一として、軸方向両端部側の内径部に非切削加工による肉厚削減部を形成することを特徴とする軸受用内輪製造方法。

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