JP2009191905A - 車輪用軸受装置 - Google Patents

Abstract

【課題】環境にやさしい加工が可能であって、しかも低コスト化を図ることが可能な車輪用軸受装置を提供する。
【解決手段】対向するアウタレース２６，２７とインナレース２８，２９との間に配置された複数列の転動体３０を有する軸受２と、車輪に取付けられるハブ輪１と、等速自在継手３とを備えた車輪用軸受装置である。ハブ輪１の外径面にアウトボード側のインナレース２８が形成される。ハブ輪１の外径面のインボード側に嵌着された内輪２４にインボード側のインナレース２９が形成される。ハブ輪１の外径面の少なくともシールランド５１乃至インナレース２８が焼入れ後に切削を行う焼入鋼切削及び面粗さ改善加工仕上げしてなる。
【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。

第３世代と呼ばれる車輪用軸受装置（例えば、特許文献１）は、図６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、ハブ輪１０２の外周側に配設される軸受構造１００とを備える。

ハブ輪１０２は、その外周面にアウトボード側の軌道面（インナレース）１０３が形成され、フランジ１０１の円周方向等間隔に、ホイールを固定するためのハブボルト１０５が植設されている。また、ハブ輪１０２のインボード側に形成された小径段部１０６に軸受構造１００の内輪１０７を嵌合させ、この内輪１０７の外周面にインボード側の軌道面（インナレース）１０８が形成されている。内輪１０７は、クリープを防ぐために適当な締め代をもって圧入され、脱落防止のため、ハブ輪１０２の小径段部１０６の端部を直径方向外側に加締めることによりハブ輪１０２に固定されている。

このようにして、車両のアウトボード側に位置する軌道面１０３とインボード側に位置する軌道面１０８とで複列の軌道面を構成する。ここで、アウトボード側とは、車輪用軸受装置を車体に取付けた状態で、車体の外部になる側をいい、インボード側とは、車体の内部になる側をいう。

軸受構造１００の外輪１１０は、内周面にハブ輪１０２および内輪１０７の軌道面１０３，１０８と対向する複列の軌道面（アウタレース）１１１，１１２が形成され、車体に取付けるためのフランジ（図示省略）を備えている。ハブ輪１０２および内輪１０７の軌道面１０３，１０８と外輪１１０の複列の軌道面１１１，１１２との間に複列の転動体１０９が組み込まれている。

この車輪用軸受装置では、転動疲労寿命や強度の向上を図るため、外輪１１０の軌道面１１１，１１２を高周波焼入れ焼戻しにより硬化させる。つまり、機械構造用炭素鋼（Ｓ４０Ｃ〜Ｓ７０Ｃ等）から鍛造により製作された外輪１１０を、その外側形状が最終形状となるように旋削加工により仕上げ、その後、最終仕上げ形状の外輪１１０を高周波焼入れ焼戻しすることにより、その軌道面１１１，１１２に硬化層１１５，１１６を形成する。そして、この外輪１１０は、前記した高周波焼入れ後にその軌道面１１１，１１２の研削仕上げが行われる。

また、ハブ輪１０２のシール部材Ｓのシール面からアウトボード側の軌道面１０３および小径段部１０６に至る領域についても高周波焼入れにより硬化させてその領域に硬化層１１７を形成している。この硬化層１１７の形成により、車輪用軸受装置の転動疲労寿命や強度の向上を図るようにしている。このハブ輪１０２についても、高周波焼入れ後にその軌道面１０３等の研削仕上げが行われる。
特開２００５−３２５９０３号公報

しかしながら、研削加工においては、環境上好ましくない研削クーラントを使用する必要があった。研削加工には、加工単位が小さく、加工に時間が掛かって効率が悪いという欠点、温度上昇にムラがあり、残留応力による変形を予想しづらい等の欠点がある。

本発明は、上記課題に鑑みて、環境にやさしい加工が可能であって、しかも低コスト化を図ることが可能な車輪用軸受装置を提供する。

本発明の第１の車輪用軸受装置は、対向するアウタレースとインナレースとの間に配置された複数列の転動体を有する軸受と、車輪に取付けられるハブ輪とを備え、ハブ輪の外径面にアウトボード側のインナレース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嵌着された内輪にインボード側のインナレースが形成された車輪用軸受装置であって、ハブ輪の外径面の少なくともシールランド乃至インナレースが焼入れ後に切削を行う焼入鋼切削及び面粗さ改善加工仕上げしてなるものである。この第１の車輪用軸受装置は第３世代の車輪用軸受装置である。

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。面粗さ改善加工仕上げとは、超仕上げ、弾性砥石による加工、バニシング、ラッピング（ペーパーラップ）等による表面加工仕上げである。超仕上げとは、細かい砥粒の砥石を低い圧力で加工物表面に押し付け、加工物に回転を与えると同時に、加工物表面に平行な細かい振動(オシレーション)を与え、優れた洗浄性を持つクーラントオイルを多量に注ぎながら、微細な切削を行わせて、滑らかに表面を仕上ると共に、精度の高い仕上面を得る加工方法である。超仕上では、低圧、低速度の加工のため発熱が少なく、かつ多量の金属加工油を使用するので、加工変質層を除去し、それ故、その仕上面は対摩耗性、耐食性、潤滑性に優れ、摩耗を受ける部分に用いると大きな効果が得られる。弾性砥石は、ラップ材としてのダイヤモンド粒子やＣＢＮ砥粒等の硬質の砥粒、またはＧＣ、ＷＡ等の普通砥粒をポリウレタン系の樹脂で結合したものである。バニシングとは、硬質の球や円筒工具によって金属工作物の表面粗さの凹凸を押しつぶし、平滑な鏡面に仕上げる方法である。ラッピングとは、ラップ定盤と呼ばれる平面の台上に工作物を置き、ラップ定盤と工作物下面間に、砥粒としてラップ剤（ダイヤモンドスラリー）を挟み、工作物に上から圧力を加え摺動させて行う研磨方法である。

本発明の第２の車輪用軸受装置は、第３世代の車輪用軸受装置において、少なくともアウタレースが焼入れ後に切削を行う焼入鋼切削及び面粗さ改善加工仕上げしてなるものである。

本発明の第３の車輪用軸受装置は、対向するアウタレースとインナレースとの間に配置された複数列の転動体を有する軸受と、車輪に取付けられるハブ輪と、等速自在継手とを備え、ハブ輪の外径面にアウトボード側のインナレースが形成されるとともに、ハブ輪に連結される等速自在継手の外側継手部材の外径面にインボード側のインナレースが形成された車輪用軸受装置であって、ハブ輪の外径面の少なくともシールランド乃至インナレースが焼入れ後に切削を行う焼入鋼切削及び面粗さ改善加工仕上げしてなるものである。この第３の車輪用軸受装置は、第４世代の車輪用軸受装置である。

本発明の第４の車輪用軸受装置は、第４世代の車輪用軸受装置において、少なくともアウタレースが焼入れ後に切削を行う焼入鋼切削及び面粗さ改善加工仕上げしてなるのである。

本発明の第１及び第３の車輪用軸受装置によれば、ハブ輪の外径面の少なくともシールランド乃至インナレースが焼入鋼切削及び面粗さ改善加工仕上げされているので、これらの部位の仕上げに研削加工を行う必要がなくなる。

本発明の第２及び第４の車輪用軸受装置によれば、少なくともアウタレースが焼入鋼切削及び面粗さ改善加工仕上げされているので、これらの部位の仕上げに研削加工を行う必要がなくなる。

前記各第３世代の車輪用軸受装置において、ハブ輪の内輪嵌合面が焼入れ後に切削を行う焼入鋼切削及び面粗さ改善加工仕上げしているのが好ましい。

前記第３世代と第４の車輪用軸受装置において、ハブ輪の車輪取付用フランジの付け根部に焼入れによる硬化層を形成し、この車輪取付用フランジのブレーキロータ取付面、付け根部、及びパイロットの外径面に対して切削することによって付け根部に焼入鋼切削を施するのが好ましい。

本発明の第５の車輪用軸受装置は、内径面にアウタレースが形成されたハブ一体外輪と、外径面にインナレースが形成された内輪とを備えた車輪用軸受装置であって、少なくともアウタレースが焼入れ後に切削を行う焼入鋼切削及び面粗さ改善加工仕上げしてなるものである。本発明の第５の車輪用軸受装置は、従動輪用であって、外輪回転タイプとなる。

本発明の第５の車輪用軸受装置によれば、少なくともアウタレースが焼入鋼切削及び面粗さ改善加工仕上げされているので、これらの部位の仕上げに研削加工を行う必要がなくなる。

第５の車輪用軸受装置において、ハブ一体外輪の車輪取付用フランジの付け根部に焼入れによる硬化層を形成し、この車輪取付用フランジのブレーキロータ取付面、付け根部、及びパイロットの外径面に対して切削するのが好ましい。

本発明の第１及び第３の車輪用軸受装置では、ハブ輪の外径面の少なくともシールランド乃至インナレースが焼入鋼切削されているので、これらの部位の仕上げに研削加工を行う必要がなくなる。このため、環境上好ましくない研削クーラントの使用を控えることができ、環境にやさしい加工が可能であって、しかも低コスト化を図ることができる。

硬化層が形成された部位が耐摩耗性、耐寿命性等に優れ、高品質の車輪用軸受装置となる。特に、焼入鋼切削後に面粗さ改善加工仕上げしているので、インナレースは滑らかな表面に加工され、トルク伝達性に優れる。硬化層を形成することによって、シール部材のシールリップが摺接するシールランドの耐摩耗性の向上を図ることができ、耐クリープ性、耐フレッティング性の向上を達成できる。また、シールランドが滑らかな表面に加工されているので、シール機能の低下を防止できる。

本発明の第２、第４及び第５の車輪用軸受装置では、少なくともアウタレースが焼入鋼切削及び面粗さ改善加工仕上げされているので、これらの部位の仕上げに研削加工を行う必要がなくなる。このため、環境上好ましくない研削クーラントの使用を控えることができ、環境にやさしい加工が可能であって、しかも低コスト化を図ることができる。アウタレースは滑らかな表面に加工され、トルク伝達性に優れる。

ハブ輪の内輪嵌合面を焼入鋼切削及び面粗さ改善加工仕上げすることにより、内輪のハブ輪への嵌合性の向上を図ることができ、安定した組み立て状態を構成することができる。

車輪取付用フランジのブレーキロータ取付面、付け根部、及びパイロットの外径面に対して切削するものでは、ブレーキロータを高精度にかつ安定して取り付けることができる。また、付け根部に硬化層を形成すれば、回転曲げ疲労の最弱部であるアウトボード側付け根部を高強度化することができる。

以下本発明の実施の形態を図１〜図５に基づいて説明する。図１に第１実施形態の車輪用軸受装置を示し、この車輪用軸受装置は、駆動輪用の第３世代であって、ハブ輪１と、複列の転がり軸受２とを備える。

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（車輪取付用フランジ）２１とを有する。ハブ輪１のアウトボード側の端面に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４５が突設されている。なお、パイロット部４５は、大径の第１部４５ａと小径の第２部４５ｂとからなり、第２部４５ｂにホイールが外嵌され、第１部４５ａにブレーキロータが外嵌される。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がボルト装着孔３２に装着される。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。

また、ハブ輪１の筒部２０の孔部２２に、図示省略の等速自在継手の外側継手部材としての外輪の軸部が挿入される。この軸部には雄セレーションが形成され、また、ハブ輪１の筒部２０の内周面（内径面）に雌セレーション４２が形成されている。このため、軸部がハブ輪１の筒部２０に挿入された際には、軸部側の雄セレーションとハブ輪１側の雌セレーション４２とが係合する。なお、ハブ輪１は、例えば、Ｓ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中炭素鋼からなる。

転がり軸受２は、ハブ輪１の筒部２０の継手側に設けられた小径段部２３に嵌合する内輪２４と、ハブ輪１の筒部２０に外嵌される外方部材としての外輪２５とを備える。外輪２５は、その内周に２列の外側転走面（アウタレース）２６、２７が設けられ、第１外側転走面２６とハブ輪１の軸部外周に設けられる第１内側転走面（インナレース）２８とが対向し、第２外側転走面２７と、内輪２４の外周面に設けられる第２内側転走面（インナレース）２９とが対向し、これらの間に転動体３０としてのボールが介装される。すなわち、ハブ輪１の一部（筒部２０の外径面）と、ハブ輪１のインボード側の端部の外周に圧入される内輪２４とで、インナレース２８，２９を有する転がり軸受２の内方部材を構成している。なお、転動体３０は、アウタレース２６、２７とインナレース２８、２９との間に介在される保持器３４に回転自在に保持されている。また、外輪２５の両開口部にはシール部材Ｓ、Ｓが装着されている。

外輪２５の外径面にはねじ孔３５を有する車体取付用フランジ３６が形成されている。この車体取付用フランジ３６よりもインボード側の外径面が、図示省略のナックルに嵌入される嵌合面３７とされる。

この場合、ハブ輪１の継手側の端部を加締めて、その加締部３１を内輪２４の端面２４ａに押圧することによって、内方部材（内輪）２４に予圧を付与するものである。これによって、内輪２４をハブ輪１に締結することができる。この際、切欠部（小径段部）２３の切欠端面２３ａに内輪２４の端面２４ａが当接している。

ところで、ハブ輪１には図２に示すように、硬化層Ｈ（Ｈ１、Ｈ２）が設けられている。すなわち、フランジ（車輪取付フランジ）２１のアウトボード側付け根部５０、つまり、ブレーキロータ取付面２１ａから円筒状のパイロット部４５の第１部４５ａに延びる隅部に硬化層Ｈ１が形成され、シールランド５１（アウトボード側のシール部材Ｓが装着されるシール装着部位）から転走面２８を経て小径段部（切欠部）２３に及ぶ領域に硬化層Ｈ２が形成されている。

硬化層Ｈ２は小径段部２３のインボード側端部まで形成されない。これは、この車輪用軸受装置では、ハブ輪１のインボード側の端部が外径側へ加締られるので、この加締による割れを防止するためである。

ハブ輪１の孔部２２の内径面に形成された雌セレーション４２の表面に硬化層を形成してもよい。また、ハブ輪１の孔部２２は、インボード側の開口部に、軸部の付け根部に対応した大径部２２ａが形成され、この大径部２２ａ以外に雌セレーション４２が形成されている。

内輪２４及び外輪２５は、例えば、Ｓ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中炭素鋼からなる。また、外輪２５の転走面２６、２７の表面に硬化層Ｈ４、Ｈ５が形成されている。各硬化層Ｈ（Ｈ１、Ｈ２、Ｈ４、Ｈ５）の硬度をＨＲＣで５０〜６５程度としている。

硬化処理としては、高周波焼入れや浸炭焼入れ等にて行われる。高周波加熱による焼き入れとは、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。浸炭焼入れとは、活性化した炭素を多く含むガス、液体、固体などの浸炭剤中で鋼を長時間加熱することにより、表面層から炭素を含浸させる処理（浸炭処理）を行い、この浸炭した鋼に対して、焼入れ焼もどしを行う方法である。

各硬化層Ｈは焼入れ後に切削を行う焼入鋼切削されている。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。

切削工具として、このような切削が可能なバイト５４（図２参照）を使用する。焼入鋼切削の可能なバイト５４として、例えばＣＢＮ（立方晶窒化硼素）に特殊セラミックス結合材を加えた焼結体工具等を使用することができる。この場合、ハブ輪１を切削装置にて保持し、軸心廻りにハブ輪を回転させつつ、バイト５４を図２に示すように、シールランド５１から転走面２８を経て小径段部（切欠部）２３に及ぶ領域を移動させることになる。なお、この焼入鋼切削時においては、ハブ輪１のインボード側の端部３８が加締られていない状態であり、バイト５４による焼入鋼切削はこのハブ輪１のインボード側の端部３８の端縁まで行われる。

ところで、バイト５４による切削をこのハブ輪１のインボード側の端部３８の端縁まで行う場合、硬化層Ｈ２と硬化層Ｈ２が形成されていない部位（非硬化層部位）とでは、切削抵抗が異なる。そこで、切削装置（例えばＮＣ旋盤）として、切削工具（バイト５４）に振動を与えながら切削するようにして切削抵抗を小さくして、硬化層Ｈ２と非硬化層部位とで切削抵抗の差を小さくしたり、切削動力を検知して加工条件を変更したりできるものが好ましい。

また、ブレーキロータ取付面２１ａ、付け根部５０、及びパイロット部４５の外径面も、バイト５４ａによる切削を行うことになる。このため、付け根部５０においては焼入鋼切削を行うことになる。

ところで、ハブ輪１のブレーキロータ取付面２１ａ側の切削と、ハブ輪１の筒部２０の外径面側の切削とは、同一軸上での仕上げ加工（切削）が施される。すなわち、ハブ輪１のブレーキロータ取付面２１ａ側の切削と、ハブ輪１の筒部２０の外径面側の切削とを同一の切削装置（例えばＮＣ旋盤）で行う。この場合、両工程において、ハブ輪１のチャック状態を解除することのないいわゆるワンチャックで継続して行う。なお、図２に示すものでは内径面をチャックすることになる。

また、外輪２５の転走面２６、２７においても焼入鋼切削を行うことになる。すなわち、例えば前記焼結体工具等からなるバイトを使用して、転走面２６、２７を切削する。

このように、焼入鋼切削を行った後は、その切削面（特に、ハブ輪１のシールランド５１、インナボード２８、外輪２５のアウタレース２６、２７）に対して面粗さ改善加工仕上げを行う。面粗さ改善加工仕上げとは、超仕上げ、弾性砥石による加工、バニシング、ラッピング（ペーパーラップ）等による表面加工仕上げである。超仕上げとは、細かい砥粒の砥石を低い圧力で加工物表面に押し付け、加工物に回転を与えると同時に、加工物表面に平行な細かい振動(オシレーション)を与え、優れた洗浄性を持つクーラントオイルを多量に注ぎながら、微細な切削を行わせて、滑らかに表面を仕上ると共に、精度の高い仕上面を得る加工方法である。超仕上では、低圧、低速度の加工のため発熱が少なく、かつ多量の金属加工油を使用するので、加工変質層を除去し、それ故、その仕上面は対摩耗性、耐食性、潤滑性に優れ、摩耗を受ける部分に用いると大きな効果が得られる。弾性砥石は、ラップ材としてのダイヤモンド粒子やＣＢＮ砥粒等の硬質の砥粒、またはＧＣ、ＷＡ等の普通砥粒をポリウレタン系の樹脂で結合したものである。バニシングとは、硬質の球や円筒工具によって金属工作物の表面粗さの凹凸を押しつぶし、平滑な鏡面に仕上げる方法である。ラッピングとは、ラップ定盤と呼ばれる平面の台上に工作物を置き、ラップ定盤と工作物下面間に、砥粒としてラップ剤（ダイヤモンドスラリー）を挟み、工作物に上から圧力を加え摺動させて行う研磨方法である。

本発明では、ハブ輪１の外径面のシールランド５１乃至インナレース２８、内輪嵌合面（小径段部２３の外径面）、及び外輪２５のアウタレース２６，２７が焼入鋼切削されているので、これらの部位の仕上げに研削加工を行う必要がなくなる。このため、環境上好ましくない研削クーラントの使用を控えることができ、環境にやさしい加工が可能であって、しかも低コスト化を図ることができる。

しかも、硬化層Ｈが形成された部位が耐摩耗性、耐寿命性等に優れ、高品質の車輪用軸受装置となる。特に、硬化層Ｈ１を形成したことにより、回転曲げ疲労の最弱部であるアウトボード側付け根部を高強度化することができる。硬化層Ｈ２を形成することによって、シール部材Ｓのシールリップが摺接するシールランド５１の耐摩耗性の向上を図ることができ、耐クリープ性、耐フレッティング性の向上を達成できる。

特に、焼入鋼切削後に面粗さ改善加工仕上げを行うので、アウタレース２６，２７やインナレース２８等は滑らかな表面に加工され、トルク伝達性に優れるとともに、高寿命化を図ることができる。また、シールランド５１が滑らかな表面に加工されているので、シール機能の低下を防止できる。

ハブ輪１の内輪嵌合面を焼入鋼切削及び面粗さ改善加工仕上げすることにより、内輪１のハブ輪２４への嵌合性の向上を図ることができ、安定した組み立て状態を構成することができる。車輪取付用フランジのブレーキロータ取付面、付け根部、及びパイロットの外径面が切削されているので、ブレーキロータを高精度にかつ安定して取り付けることができる。

ハブ輪１におけるインナレース２８と車輪取付用フランジとは同一軸上での面加工が施されるので、インナレース２８の加工時の加工軸心（回転中心）と車輪取付用フランジ２１の加工時の加工軸心（回転中心）との芯ずれを回避することができる。このため、フランジ２１の端面２１ａの面振れ精度を高めてブレーキジャダーの発生を抑制できる。

次に図３は第２実施形態を示し、この場合、等速自在継手３の外側継手部材として外輪５の外径面にインボード側のインナレース２９が形成された４世代の車輪用軸受装置である。

ハブ輪１の内径面のアウトボード側において高周波焼入れ等にて形成された硬化層Ｈ３が設けられ、この硬化層Ｈ３に凹凸部５６が形成されている。この凹凸部５６は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５６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。

等速自在継手３は、外側継手部材としての外輪５と、この外輪５のマウス部１１内に配設される内側継手部材としての内輪（図示省略）と、この内輪と外輪５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。外輪５は前記マウス部１１と、マウス部１１の底部をなす肩部１３と、軸部１２とからなる。肩部１３の外径面に、インボード側のシール部材Ｓが装着されるシールランド６４と、インナレース２９とが形成される。

また、軸部１２には、ハブ輪１のインボード側の端部に所定の締代を介して嵌合するインロウ部６０ａと、ハブ輪１の凹凸部５６に嵌合するアウトボード側の嵌合部６０ｂとが形成される。そして、軸部１２がハブ輪１に嵌入されて、外輪５とハブ輪１とが一体化された状態で、肩部１３の端面１３ａと、ハブ輪１のインボード側の端面６２とが当接する。

この場合もハブ輪１の外径面には、シールランド５１（アウトボード側のシール部材Ｓが装着されるシール装着部位）から転走面２８を経てインボード側の端縁に及ぶ領域に硬化層Ｈ２が形成されている。なお、図示省略しているが、ブレーキロータ取付面２１ａから円筒状のパイロット部４５の第１部４５ａに延びる付け根部（隅部）５０に硬化層Ｈ１を形成するのが好ましい。

等速自在継手３の外輪５の外径面には、肩部１３の外径面から軸部１２の外径面のインボード側にわたって硬化層Ｈ（Ｈ６）が形成されている。すなわち、肩部１３のシールランド６４、インナレース２９、及びインロウ部６０ａに至る範囲に硬化層Ｈ６が形成されている。なお、外輪５の内径面のボール溝５９の底面に硬化層Ｈ（Ｈ３）が形成されている。また、軸受２の外輪２５は、図１に示す外輪２５と同様であるので、その説明を省略する。

この車輪用軸受装置においても、ハブ輪１のシールランド５１、インナレース２８、軸受２の外輪２５のアウタレース２８、２９、及び、等速自在継手３の外輪５のインナレース２９、シールランド６４は焼入れ後に切削を行う焼入鋼切削及び面粗さ改善加工仕上げがなされてなる。このため、この車輪用軸受装置においても図１に示す車輪用軸受装置と同様の作用効果を奏する。

次に図４は第２世代の外輪回転タイプであり、内径面にアウタレース６６、６７が形成されたハブ一体外輪６５と、外径面にインナレース７０，７１が形成された一対の内輪７２Ａ、７２Ｂとを備えている。アウタレース６６、６７とインナレース７０，７１との間に保持器９３にて保持された転動体９２が介装される。

すなわち、内輪７２（７２Ａ，７２Ｂ）は、大径部７３と、小径部７４と、大径部７３と小径部７４との間のテーパ状部７５とからなる。この場合、大径部７３の外径面がシール装着面７７となり、テーパ状部７５の外径面が転走面（インナレース）７０、７１となる。

また、ハブ一体外輪６５は、円筒状の本体部８０と、円筒状の本体部８０のアウトボード側の外径面から外径方向へ突設されるフランジ（車輪取付用フランジ）８１とを備え、本体部８０のアウトボード側の端面からパイロット部８２が突設される。フランジ８１にはハブボルト３３を嵌入される孔部８３が形成されている。そして、外輪６５の内径面のアウトボード側端部の肩部８７（図５参照）がシール装着部８８とされ、インボード側端部がシール装着部８９とされる。このため、内輪７２Ａ，７２Ｂのシール装着面７７、７７と、ハブ一体外輪６５のシール装着部８８、８９との間にそれぞれシール部材Ｓが装着される。

図５に示す車輪用軸受装置では、外輪６５の転走面６６、６７の表面に硬化層Ｈ８、Ｈ９が形成されるとともに、フランジ付け根部９１に硬化層Ｈ１０が形成されている。この場合も硬化層Ｈ８、Ｈ９、Ｈ１０は焼入れ後に切削を行う焼入鋼切削されてなる。

外輪６５の内径面を、例えばことになる前記焼結体工具等からなるバイト８５を使用して切削する。この場合、外輪６５を切削装置にて保持し、軸心廻りに外輪６５を回転させつつ、バイト８５を、図５の点線の矢印のように、少なくとも、インボード側のアウタレース６７、レース間の肩部８６、アウトボード側のアウタレース６６、及びアウタレース６６のアウトボード側の肩部８７の範囲間を移動させることになる。なお、外輪６５の内径面のアウトボード側のシール装着部８８及びインボード側のシール装着部８９を面粗さ改善加工仕上げが施される。

また、フランジ８１のアウトボード側の端面（ブレーキロータ取付面）８１ａ、付け根部９１及びパイロット部８２の外径面８４は、例えば前記焼結体工具等からなるバイト９０で切削される。

この場合も、外輪６５のブレーキロータ取付面８１ａ側の切削と、外輪６５の内径面の切削とは、同一軸上での仕上げ加工（切削）が施される。すなわち、外輪６５のブレーキロータ取付面８１ａ側の切削と、外輪６５の内径面側の切削とを同一の切削装置で行う。この場合も両工程において、ハブ輪１のチャック状態を解除することのないいわゆるワンチャックで継続して行う。このため、アウタレース６６，６７の加工時の加工軸心（回転中心）と車輪取付用フランジ８１の加工時の加工軸心（回転中心）との芯ずれを回避することができる。

図４に示す車輪用軸受装置では、アウタレース６６，６７及びシール装着部８８、８９は焼入鋼切削後に面粗さ改善加工仕上げなされる。このため、図４に示す車輪用軸受装置であっても、前記図１に示す車輪用軸受装置と同様の作用効果を奏する。

本発明にかかる車輪用軸受装置としては、種々のタイプのものに適用できる。すなわち駆動輪用であっても、従動輪用（ハブ輪１が中実の軸部材を有するもの）であってもよく、さらには、内輪回転タイプ（軸受２の内方部材側が回転するタイプ）であっても、外輪回転タイプ（軸受２の外方部材側が回転するタイプ）であってもよい。なお、ハブ輪１が図１に示すように、筒部２０を有する駆動輪用である場合、等速自在継手３の外輪５の軸部を固着する手段として、軸部の先端に設けられるねじ部にナット部材を螺着するものであっても、外輪５の軸部の先端部を加締てハブ輪１に係合させるものであってもよい。さらには、外輪５の軸部の外径面に雄スプラインを設け、この外輪５の軸部を、内径面に雌スプラインを設けない状態のハブ輪１の筒部２０に圧入するものでああってもよい。また、等速自在継手３の外輪５が筒状軸部を有し、この筒状軸部にハブ輪１のボス部が嵌入されるものであってもよい。

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、硬化層を形成する場合、前記実施形態では、高周波熱処理であったが、レーザ熱処理で行ってもよい。レーザ焼入れは、高エネルギー密度のレーザビームを鋼部品の表面に照射して加熱し、自己冷却作用によって焼入硬化させる方法である。レーザ発振装置には炭酸ガスレーザ、ＹＧレーザ、プラズマレーザ、エキシマレーザなど種々あるが、この場合、例えば、炭酸ガスレーザを用いることができる。レーザビームによる加熱は超急速であり、また、焼入れも冷却剤は用いず自己冷却である。このため、レーザ焼入れは、短時間に小さい面積で局所焼入れができ、ひずみの発生も少ない利点がある。また、焼入れ後は焼戻しを行う必要がない。

ところで、図１に示す実施形態において、ハブ輪１の内径面側に設けられる硬化層を設けてもよい。硬化層としては、雌セレーション４２の略全長にわたって形成しても、インボード側のみにこのような硬化層を設けてもよい。硬化層を雌セレーション４２の略全長にわたって設けた場合、安定したセレーション嵌合を形成することができ、高品質の製品を提供できる。過大トルクが発生した場合、ハブ輪の孔部に形成されるセレーションにおいてインボード側に大きな荷重がかかる。このため、セレーションにおいて少なくともインボード側に硬化層を設けていれば、このような過大トルク発生時においてこれに十分対応することができる。

また、切削工具によっては、軌道面（アウタレース２６，２７やインナレース２８等）にツールマーク（削り痕）が形成される場合ある。このため、軌道面にツールマークが生じないように、焼入鋼切削を総形工具による切削とするようにするも可能である。総形工具とは、ある形状の輪郭をもった工具であって、工作物をその輪郭と同じ形状に切削加工（総形削り）することができる。このため、このような総形工具による焼入鋼切削を行えば、アウタレースやインナレースにツールマーク（削り跡）を生じさせない。

本発明の第１実施形態を示す車輪用軸受装置の断面図である。 前記図１の車輪用軸受装置のハブ輪の断面図である。 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断面図である。 前記図４の車輪用軸受装置の外輪の断面図である。 従来の車輪用軸受装置の断面図である。

符号の説明

１ ハブ輪
２ 軸受
３ 等速自在継手
２１ 車輪取付用フランジ
２４ 内輪
２６、２７ アウタレース
２８，２９ インナレース
３０ 転動体
５０ 隅部（付け根部）
５１ シールランド
６５ ハブ一体外輪
６６、６７ アウタレース
７０，７１ インナレース
７２ 内輪
８１ 車輪取付用フランジ

Claims (8)

1. 対向するアウタレースとインナレースとの間に配置された複数列の転動体を有する軸受と、車輪に取付けられるハブ輪とを備え、ハブ輪の外径面にアウトボード側のインナレース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嵌着された内輪にインボード側のインナレースが形成された車輪用軸受装置であって、
   ハブ輪の外径面の少なくともシールランド乃至インナレースが焼入れ後に切削を行う焼入鋼切削及び面粗さ改善加工仕上げしてなることを特徴とする車輪用軸受装置。
2. 対向するアウタレースとインナレースとの間に配置された複数列の転動体を有する軸受と、車輪に取付けられるハブ輪とを備え、ハブ輪の外径面にアウトボード側のインナレース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嵌着された内輪にインボード側のインナレースが形成された車輪用軸受装置であって、
   少なくともアウタレースが焼入れ後に切削を行う焼入鋼切削及び面粗さ改善加工仕上げしてなることを特徴とする車輪用軸受装置。
3. ハブ輪の内輪嵌合面が焼入れ後に切削を行う焼入鋼切削及び面粗さ改善加工仕上げしてなることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車輪用軸受装置。
4. 対向するアウタレースとインナレースとの間に配置された複数列の転動体を有する軸受と、車輪に取付けられるハブ輪と、等速自在継手とを備え、ハブ輪の外径面にアウトボード側のインナレースが形成されるとともに、ハブ輪に連結される等速自在継手の外側継手部材の外径面にインボード側のインナレースが形成された車輪用軸受装置であって、
   ハブ輪の外径面の少なくともシールランド乃至インナレースが焼入れ後に切削を行う焼入鋼切削及び面粗さ改善加工仕上げしてなることを特徴とする車輪用軸受装置。
5. 対向するアウタレースとインナレースとの間に配置された複数列の転動体を有する軸受と、車輪に取付けられるハブ輪と、等速自在継手とを備え、ハブ輪の外径面にアウトボード側のインナレースが形成されるとともに、ハブ輪に連結される等速自在継手の外側継手部材の外径面にインボード側のインナレースが形成された車輪用軸受装置であって、
   少なくともアウタレースが焼入れ後に切削を行う焼入鋼切削及び面粗さ改善加工仕上げしてなることを特徴とする車輪用軸受装置。
6. ハブ輪の車輪取付用フランジの付け根部に焼入れによる硬化層を形成し、この車輪取付用フランジのブレーキロータ取付面、付け根部、及びパイロットの外径面に対して切削することによって付け根部に焼入鋼切削を施してなることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の車輪用軸受装置。
7. 内径面にアウタレースが形成されたハブ一体外輪と、外径面にインナレースが形成された内輪とを備えた車輪用軸受装置であって、
   少なくともアウタレースが焼入れ後に切削を行う焼入鋼切削及び面粗さ改善加工仕上げしてなることを特徴とする車輪用軸受装置。
8. ハブ一体外輪の車輪取付用フランジの付け根部に焼入れによる硬化層を形成し、この車輪取付用フランジのブレーキロータ取付面、付け根部、及びパイロットの外径面に対して切削することによって付け根部に焼入鋼切削を施してなることを特徴とする請求項７に記載の車輪用軸受装置。

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