JP2009202830A - 駆動車輪用軸受装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車輪取付フランジの形状・寸法を変更することなく、また、その面振れを劣化させることなく、軽量化を図りつつ、回転曲げ条件下でのハブ輪の強度、耐久性を向上させた駆動車輪用軸受装置を提供する。
【解決手段】ハブ輪１と複列の転がり軸受２と等速自在継手３とがユニット化された車輪用軸受装置である。調質処理されてなるハブ輪構成体の少なくとも転がり軸受２のシールランドから、アウトボード側の外側軌道面２８を含み、内輪２４が外嵌する小径段部３４に対応する面までに硬化層Ｓを設けて、ハブ輪１を構成する。外側継手部材５の軸部１２の外径面とハブ輪１の孔部２２の内径面３７とのどちらか一方に設けられて軸方向に延びる凸部３５を、軸方向に沿って他方に圧入する。他方に凸部３５によって凸部３５に密着嵌合する凹部３６を形成して、凸部３５と凹部３６との嵌合接触部位３８全域が密着する凹凸嵌合構造Ｍを構成した。
【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。

エンジンからの動力を駆動車輪に伝達するドライブシャフトは、図８に示すように、アウトボード側（車両に組付けた状態で車両の外側となる方）の固定型等速自在継手１０４と、インボード側（車両に組付けた状態で車両の内側となる方）の摺動型等速自在継手（図示省略）とを図示省略の中間軸で結合した構成を有する。アウトボード側の等速自在継手１０４は、車輪用軸受装置で回転自在に支持されたハブ輪１０２に結合される。

第３世代と呼ばれる車輪用軸受装置は、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外方部材１０５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。なお、パイロット部１１５は、大径の第１部１１５ａと小径の第２部１１５ｂとからなり、第１部１１５ａにブレーキロータが外嵌され、第２部１１５ｂにホイールが外嵌される。

そして、筒部１１３の椀形部１０７側端部の外周面に小径段部１１６が設けられ、この小径段部１１６に内輪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。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１３５がこのボルト装着孔１１２に装着される。

外方部材１０５は、その内周に複列の外側軌道面１２０、１２１が設けられると共に、その外周にフランジ（車体取付フランジ）１３２が設けられている。そして、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に外側継手部材１０３のステム軸１２３が挿入される。ステム軸１２３は、その反椀形部の端部にねじ部１２４が形成され、このねじ部１２４と椀形部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、このステム軸１２３がハブ輪１０２の筒部１１３に挿入された際には、ステム軸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、特許文献１に記載のように筒部１１３から突出したステム軸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、椀形部１０７の軸部側の端面１３０と内輪１１７の外端面１３１とが当接する。すなわち、ナット部材１２７を締め付けることによって、ハブ輪１０２が内輪１１７を介してナット部材１２７と椀形部１０７とで挟持される。これにより、外側継手部材１０７とハブ輪１０２とが軸方向で位置決めされ、かつ車輪用軸受装置に所定の予圧が付与される。

前記のような駆動車輪用軸受装置において、図示省略の車輪およびブレーキロータを支持するハブ輪１０２には、鍛造の容易性、切削性、熱処理性、あるいは経済性の面からＳ５３Ｃ等の機械構造用の中炭素鋼が採用されている。このハブ輪１０２をはじめこの種の車輪用軸受装置の小型・軽量化を図ることは、自動車の燃費向上と走行安定性の向上に大きく寄与するため、ハブ輪１０２のフランジ１０１のリブ化や薄肉化が進んでいる。しかし、このハブ輪１０２自体の機械的強度が、素材である中炭素鋼の疲労限に近付きつつあり、これ以上の小型・軽量化を図ることは難しくなってきている。

特に、ハブ輪１０２においては、軽量化のためにフランジ１０１を薄肉化する場合、そのアウトボード側の付け根部、すなわち、フランジ１０１の外端面１１４から円筒状のパイロット部１１５に延びる隅部１３６に回転曲げの応力が集中し、対策が必要である。したがって、この隅部１３６の寸法、つまり曲率半径を大きくすることによって発生応力を緩和することも考えられるが、今度はフランジ１０１に取り付けられるブレーキロータの干渉が問題となるために限界がある。

このような背景において、本出願人は、フランジ１０１の形状・寸法を変更することなく、軽量化を図り、かつハブ輪１０２の強度アップを図ることができる車輪用軸受装置を既に提案している（例えば、特許文献１）。この車輪用軸受装置は、ハブ輪１０２のフランジ１０１の隅部１３６に表面硬化層を高周波焼入れ等によって形成している。これにより、回転曲げ疲労の最弱部となるフランジ１０１の隅部１３６の強度を維持しつつ、ハブ輪１０２の耐久性を図ることができる。

また、これ以外の部位、すなわち、外方部材１０５のアウトボード側端部に装着されたシール部材のシールリップ１３７が摺接するハブ輪１０１の外径面をはじめ、軌道面１１８、１１９から小径段部１１６の各部位に亙って、高周波焼入れ等によって表面硬化層を形成している。さらには、ハブ輪１０２の内周面に形成されたセレーション部にも表面硬化層を形成している。こうした表面硬化層により、各部位において要求される回転曲げ疲労強度、耐摩耗性、転がり疲労寿命等を向上させることができる。
特開２００２−８７００８号公報

しかしながら、こうした従来の車輪用軸受装置において、ハブ輪１０２のフランジ１０１の隅部１３６に表面硬化層を形成することにより、フランジ１０１の形状・寸法を変更することなく、軽量化を図りつつハブ輪１０２の強度アップを図ることができるが、高周波焼入れ工程でフランジ１０１に熱処理変形が生じ、外端面１１４の面振れが大きくなるという新たな問題が発生した。この傾向はフランジ１０１の薄肉化にも起因している。この面振れは、ブレーキロータの振れに影響してブレーキジャダーを招来することになり、自動車の操縦安定性やドライブフィーリングが低下する。

本発明は、上記課題に鑑みて、車輪取付フランジの形状・寸法を変更することなく、また、その面振れを劣化させることなく、軽量化を図りつつ、回転曲げ条件下でのハブ輪の強度、耐久性を向上させた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、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一方の内側軌道面と、この内側軌道面から軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に嵌合され、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が形成された内輪からなる内方部材と、この内方部材と前記外方部材の両転軌道間に保持器を介して転動自在に収容された複列の転動体と、前記外方部材と内方部材との間に形成された環状空間の開口部に装着されたシール部材とを備え、調質処理されてなるハブ輪構成体のシールランドから、アウトボード側の外側軌道面を含み、内輪が外嵌する小径段部に対応する面までに硬化層を設けて、前記ハブ輪を構成し、ハブ輪と等速自在継手の外側継手部材の軸部とが一体化される凹凸嵌合構造を備え、外側継手部材の軸部の外径面とハブ輪の孔部の内径面とのどちらか一方に設けられて軸方向に延びる凸部を、軸方向に沿って他方に圧入し、この他方に凸部に密着嵌合する凹部を凸部によって形成して、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たものである。

本発明の駆動車輪用軸受装置によれば、ハブ輪の調質を行うとともに、ハブ輪構成体のシールランドから、アウトボード側の外側軌道面を含み、内輪が外嵌する小径段部に対応する面までに硬化層を設けているため、材料の疲れ強さの向上を図ることができる。ここで調質とは、結晶粒子を微細にして材質を調整し、靭性等を向上させることをいい、焼き入れや焼きなましの熱的操作によるものをいう。

前記硬化層の表面硬度をＨＲＣ５４〜ＨＲＣ６４とすることができる。これにより、ハブ輪の外径面において、車輪取付フランジのインボード側付け根部からインボード側及びアウトボード側の内側軌道面までの耐摩耗性が向上するばかりでなく、充分な機械的強度を増すことができる。

ハブ輪の調質を行うとともに、ハブ輪構成体のシールランドから、アウトボード側の外側軌道面を含み、内輪が外嵌する小径段部に対応する面までに硬化層を設けている。このため、前記車輪取付フランジのアウトボード側付け根部の表面硬さを３５ＨＲＣ以下に設定することができる。このように、前記車輪取付フランジのアウトボード側付け根部の表面硬さを３５ＨＲＣ以下に設定すれば、切削等の加工性が向上すると共に、熱処理変形を抑制することができる。また、このハブ輪は、調質処理されてなるハブ輪構成体にて構成されるので、ハブボルトが圧入されるボルト孔の表面硬さをそのハブボルトの表面硬さに近付けることができる。

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、この加締部で内輪を軸方向に固定したハブ輪において、ハブ輪のインボード側端部の表面硬さを２５ＨＲＣ以下に設定することができる。このため、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くなる。

前記ハブ輪は、炭素０．４０ｗｔ％〜０．８０ｗｔ％を含む中炭素鋼とすることができる。

等速自在継手の外側継手部材の軸部に前記凹凸嵌合構造の凸部を設けるとともに、少なくともこの凸部の軸方向端部の硬度をハブ輪の孔部内径部よりも高くして、前記軸部をハブ輪の孔部に凸部の軸方向端部側から圧入することによって、この凸部によってハブ輪の孔部内径面に凸部に密着嵌合する凹部を形成して、前記凹凸嵌合構造を構成してもよい。この際、凸部が相手側の凹部形成面（ハブ輪の孔部内径面）に食い込んでいくことによって、孔部が僅かに拡径した状態となって、凸部の軸方向の移動を許容し、軸方向の移動が停止すれば、孔部が元の径に戻ろうとして縮径することになる。これによって、凸部の凹部嵌合部位の全体がその対応する凹部に対して密着する。

また、ハブ輪の孔部の内径面に前記凹凸嵌合構造の凸部を設けるとともに、少なくともこの凸部の軸方向端部の硬度を等速自在継手の外側継手部材の軸部の外径部よりも高くして、前記ハブ輪側の凸部をその軸方向端部側から外側継手部材の軸部に圧入することによって、この凸部によって外側継手部材の軸部の外径面に凸部に密着嵌合する凹部を形成して、前記凹凸嵌合構造を構成してもよい。凸部が軸部の外径面に食い込んでいくことによって、ハブ輪の孔部が僅かに拡径した状態となって、凸部の軸方向の移動を許容し、軸方向の移動が停止すれば、孔部が元の径に戻ろうとして縮径することになる。これによって、凸部とその凸部に嵌合する相手部材の凹部（シャフトの外径面）との嵌合接触部位全域が密着する。

前記圧入による凹部形成によって生じるはみ出し部を収納するポケット部を設けるのが好ましい。この際、圧入による凹部形成によって生じるはみ出し部を収納するポケット部を軸部に設けたり、ハブ輪の孔部の内径面に設けたりすることができる。ここで、はみ出し部は、凸部の凹部嵌合部位が嵌入（嵌合）する凹部の容量の材料分であって、形成される凹部から押し出されたもの、凹部を形成するために切削されたもの、又は押し出されたものと切削されたものの両者等から構成される。

また、はみ出し部を収納するポケット部を、軸部の凸部の圧入始端側に設けるとともに、このポケット部の軸方向反凸部側にハブ輪の孔部との調芯用の軸延長部を設けるのが好ましい。

また、凸部の突出方向中間部位が、凹部形成前の凹部形成面の位置に対応する。この際、ハブ輪の孔部の内径面の内径寸法を、凸部の頂点を結ぶ円の最大直径寸法よりも小さく、凸部間の軸部外径面の凹部の最大直径寸法よりも大きく設定する場合がある。また、ハブ輪の孔部の複数の凸部の頂点を結ぶ円弧の直径寸法を外側継手部材の軸部の外径寸法よりも小さくするとともに、凸部間の孔部内径面の内径寸法を外側継手部材の軸部の外径寸法よりも大きくする場合がある。

凸部の突出方向中間部位の周方向厚さを、周方向に隣り合う凸部間における前記中間部位に対応する位置での周方向寸法よりも小さくするのが好ましい。このように設定することによって、凸部の突出方向中間部位の周方向厚さの総和が、周方向に隣り合う凸部間に嵌合する相手側の凸部における前記中間部位に対応する位置での周方向厚さの総和よりも小さくなる。

本発明の駆動車輪用軸受装置によれば、材料の疲れ強さの向上を図ることができるため、小型・軽量化を図りつつ、ハブ輪の強度及び耐久性を向上させることができる。また、ブレーキジャダーの原因となる面振れを悪化させることなく、ハブボルトの固定強度を確保することができる。

硬化層の表面硬度をＨＲＣ５４〜ＨＲＣ６４とした場合、充分な機械的強度を増すことができて、ハブ輪の強度、耐久性が一層向上する。

車輪取付フランジのアウトボード側付け根部の表面硬さを３５ＨＲＣ以下に設定した場合、熱処理変形による車輪取付フランジのブレーキロータ取付面の面振れ精度の劣化を防止することができる。また、ボルト孔の表面硬さをハブボルトの表面硬さに近付けることができるため、ハブボルトのセレーションが潰れて固着力が低下するのを防止することができる。

ハブ輪のインボード側端部の表面硬さを２５ＨＲＣ以下に設定した場合、ハブ輪端部で加締部を形成することができる。これにより、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、車両への組込性を簡便にすることができると共に、長期間その予圧量を維持することができる。また、加工性を低下させず、また塑性加工によって表面に微小クラックが発生する恐れがなくなって、一層品質面でその信頼性が向上する。

ハブ輪を、炭素０．４０ｗｔ％〜０．８０ｗｔ％を含む中炭素鋼とした場合、鍛造の容易性、切削性、熱処理性、あるいは経済性の面から有利であると共に、特に、高周波焼入れ等に好適である。

外側継手部材の軸部の外径面とハブ輪の孔部の内径面とのどちらか一方に設けられる凸
部を、軸方向に沿って他方に圧入することによって、この凸部に密着嵌合する凹部を形成することができる。このため、凹凸嵌合構造を確実に形成することができる。しかも、凹部が形成される部材には、スプライン部等を形成しておく必要がなく、生産性に優れ、かつスプライン同士の位相合わせを必要とせず、組立性の向上を図るとともに、圧入時の歯面の損傷を回避することができて、安定した嵌合状態を維持できる。

また、等速自在継手の外側継手部材の軸部に前記凹凸嵌合構造の凸部を設けるとともに、この凸部の軸方向端部の硬度をハブ輪の孔部内径部よりも高くして、前記軸部をハブ輪の孔部に凸部の軸方向端部側から圧入するものであれば、軸部側の硬度を高くでき、軸部の剛性を向上させることができる。また、ハブ輪の孔部の内径面に前記凹凸嵌合構造の凸部を設けるとともに、この凸部の軸方向端部の硬度を等速自在継手の外側継手部材の軸部の外径部よりも高くして、前記ハブ輪側の凸部をその軸方向端部側から外側継手部材の軸部に圧入するものでは、軸部側の硬度処理（熱処理）を行う必要がないので、等速自在継手の外側継手部材の生産性に優れる。

圧入による凹部形成によって生じるはみ出し部を収納するポケット部を設けることによって、はみ出し部をこのポケット内に保持（維持）することができ、はみ出し部が装置外の車両内等へ入り込んだりすることがない。すなわち、はみ出し部をポケット部に収納したままにしておくことができ、はみ出し部の除去処理を行う必要がなく、組立作業工数の減少を図ることができて、組立作業性の向上及びコスト低減を図ることができる。

また、ポケット部の軸方向反凸部側にハブ輪の孔部との調芯用の軸延長部を設けることによって、ポケット部内のはみ出し部の軸延長部側への飛び出しがなくなって、はみ出し部の収納がより安定したものとなる。しかも、軸延長部は調芯用であるので、芯ずれを防止しつつ軸部をハブ輪に圧入することができる。このため、外側継手部材とハブ輪とを高精度に連結でき、安定したトルク伝達が可能となる。

また、凸部の突出方向中間部位が、凹部形成前の凹部形成面上に配置されるようにすることによって、凸部が圧入時に凹部形成面に食い込んでいき、凹部を確実に形成することができる。

凸部の突出方向中間部位の周方向厚さを、周方向に隣り合う凸部間における前記中間部位に対応する位置での寸法よりも小さくすることによって、凹部が形成される側の凸部（形成される凹部間の凸部）の突出方向中間部位の周方向厚さを大きくすることができる。このため、相手側の凸部（凹部が形成されることによる凹部間の硬度が低い凸部）のせん断面積を大きくすることができ、ねじり強度を確保することができる。しかも、硬度が高い側の凸部の歯厚が小であるので、圧入荷重を小さくでき、圧入性の向上を図ることができる。

以下、本発明の実施の形態を図１〜図７に基づいて説明する。図１に第１実施形態の駆動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５と、外側継手部材５の内側に配された内側継手部材６と、外側継手部材５と内側継手部材６の間に介在してトルクを伝達する複数のボール７と、外側継手部材５と内側継手部材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。

内側継手部材６は、その外周面（凸球状外周面）に複数のトラック溝１５が形成されている。この内側継手部材６の中心孔（内径孔）６ａにシャフト１０の端部１０ａを圧入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１０の端部には、シャフト抜け止め用の止め輪９が装着されている。

外側継手部材５は、内側継手部材６、ケージ８およびトルク伝達ボール７を収容したマウス部１１と、マウス部１１から軸方向に一体的に延びる軸部（ステム軸）１２とを有する。そして、その内周面（円筒状内周面）に内側継手部材６のトラック溝１５と同数のトラック溝１４が形成されている。外側継手部材５のトラック溝１４と内側継手部材６のトラック溝１５との間にトルクを伝達する複数のボール７が組み込まれている。内側継手部材６と外側継手部材５の間にケージ８が配置され、ボール７は、ケージ８のポケット３９内に保持されている。そして、ブーツバンド４４を介してマウス部１１の開口側の外周面にブーツ１３の大径部が固定され、シャフト１０の外周面には、ブーツ１３の小径部が固定されている。

転がり軸受２は、ハブ輪１に外嵌固定される内輪２４と、ハブ輪１及び内輪２４の周囲に配設される外輪２５と、この外輪２５とハブ輪１との間に介装されるアウトボード側の転動体（ボール）３０ａと、外輪２５と内輪２４との間に介装されるインボード側の転動体（ボール）３０ｂと、転動体３０ａ、３０ｂを保持するポケットを有するアウトボード側及びインボード側の保持器とを備える。この場合、前記外輪２５が転がり軸受２の外方部材を構成し、ハブ輪１と内輪２４とが転がり軸受２の内方部材を構成している。なお、自動車等の車両に組付けた状態で車両の外側となる方をアウトボード側、自動車等の車両に組付けた状態で車両の内側となる方をインボード側という。

外輪２５は、その内周に２列の外側軌道面２６、２７が設けられている。そして、外輪２５の第１外側軌道面２６とハブ輪１の外周の第１内側軌道面２８とが対向し、外輪２５の第２外側軌道面２７と、内輪２４の外周の第２内側軌道面２９とが対向し、これらの間に転動体（ボール）３０ａ、３０ｂが介装される。外輪２５の軸方向両端の内周面には、シール部材１９ａ、１９ｂが圧入固定されている。

内輪２４は、ハブ輪１の筒部２０の反フランジ側端部が加締られて、この加締部３１にて内輪２４がハブ輪１の筒部２０に締結されている。

ハブ輪１は、筒部２０と、この筒部２０から突設されるフランジ２１とを有する。すなわち、ハブ輪１は、その外周面に車輪（図示省略）を取り付けるための車輪取付フランジ２１を備えている。車輪取付フランジ２１には周方向に沿ってボルト装着孔３２が設けられ、このボルト装着孔３２にハブボルト３３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２１の端面に重ね合わされて、前記ハブボルト３３にて固定される。筒部２０の孔部２２は、軸方向中間部の軸部嵌合孔２２ａと、反継手側のテーパ孔２２ｂと、継手側の大径孔２２ｃとを備える。すなわち、軸部嵌合孔２２ａにおいて、後述する凹凸嵌合構造Ｍを介して等速自在継手３の外輪５の軸部１２とハブ輪１とが結合される。ハブ輪１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。なお、パイロット部６６は、大径の第１部６６ａと小径の第２部６６ｂとからなり、第１部６６ａにブレーキロータが外嵌され、第２部６６ｂにホイールが外嵌される。

ハブ輪１は、Ｓ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中炭素鋼を熱間鍛造したハブ輪構成体に調質処理が施され、その後旋削加工によって所望の形状・寸法に形成されることにより構成される。すなわち、ハブ輪構成体に調質処理を行ったものがハブ輪１となる。

ハブ輪１は、鍛造後に４００℃以上の高温焼戻しをして、トルースタイトまたはソルバイト組織にする、所謂調質処理が施されている。調質処理は、必ずしもハブ輪１の全面に行う必要はなく、少なくとも熱処理工程によって熱処理変形が生じ易い部位に行えばよい。この調質処理により組織は粒状化し、引張、曲げ、衝撃値等の機械的性質が上昇して延性や靭性が高まる。表面硬さを上げることにより機械的強度は向上するが、ここでは調質処理後、車輪取付フランジ２１のアウトボード側付け根部６７の表面硬さを３５ＨＲＣ以下に設定している。表面硬さを３５ＨＲＣを超えて設定すると、切削等の加工性が低下すると共に熱処理変形が大きくなり、車輪取付フランジ２１のブレーキロータ取付面６３の面振れ精度が劣化すると共に、硬さアップによって切削性が低下する。

また、ハブ輪１の外径面において、シールランドから、アウトボード側の外側軌道面２８を含み、内輪２４が外嵌する小径段部３４に対応する面まで（図中クロスハッチングで示す）に硬化層Ｓを設けている。すなわち、転がり軸受２のアウトボード側端部に装着されたシール部材１９ａのシールリップが摺接するハブ輪１の外径面から、軌道面２８、ハブ輪１の内輪嵌合面にわたる部位に硬化層Ｓを設けている。この硬化層Ｓの表面硬さを５４〜６４ＨＲＣの範囲としている。

加締部３１を形成する際、ハブ輪１のインボード側端部の表面硬さが３５ＨＲＣを超えると、加工性が低下するばかりでなく、塑性加工によって表面に微小クラックが発生する恐れがあり、品質面でその信頼性が低下する。塑性加工の面からは表面硬さが低い方が好ましく、ハブ輪１のインボード側端部において、高周波焼戻しによって、その表面硬さを２５ＨＲＣ以下に設定することにより信頼性が向上する。さらに、従来のような鍛造後のままの未熱処理部に比べ、塑性加工によって表面に微小クラックが発生する恐れがなくなり、一層品質面でその信頼性が向上する。

凹凸嵌合構造Ｍは、図２に示すように、例えば、軸部１２の端部に設けられて軸方向に延びる凸部３５と、ハブ輪１の孔部２２の内径面（この場合、軸部嵌合孔２２ａの内径面３７）に形成される凹部３６とからなり、凸部３５とその凸部３５に嵌合するハブ輪１の凹部３６との嵌合接触部位３８全域が密着している。すなわち、軸部１２の反マウス部側の外周面に、複数の凸部３５が周方向に沿って所定ピッチで配設され、ハブ輪１の孔部２２の軸部嵌合孔２２ａの内径面３７に凸部３５が嵌合する複数の凹部３６が周方向に沿って形成されている。つまり、周方向全周にわたって、凸部３５とこれに嵌合する凹部３６とがタイトフィットしている。

この場合、各凸部３５は、その断面が凸アール状の頂点を有する三角形状（山形状）であり、各凸部３５の凹部嵌合部位とは、図２（ｂ）に示す範囲Ａであり、断面における山形の中腹部から山頂にいたる範囲である。また、周方向の隣合う凸部３５間において、ハブ輪１の内径面３７よりも内径側に隙間４０が形成されている。

このように、ハブ輪１と等速自在継手３の外輪５の軸部１２とを凹凸嵌合構造Ｍを介して連結できる。この際、前記したように、ハブ輪１の継手側の端部を加締めて、その加締部３１にて軸受に予圧を付与するものであるので、外輪５のマウス部１１にて軸受に予圧を付与する必要がなく、ハブ輪１の端部（この場合、加締部３１）に対してマウス部１１を接触させない非接触状態としている。つまり、マウス部１１の底壁外面１１ａと加締部３１の外面との間に隙間ｔ１を設けている。なお、ハブ輪１の端部に対してマウス部１１を接触させる接触状態とすることもできる。

外側継手部材５の軸部１２には、図４に示すように、周方向溝５１を介して反マウス側に突設される軸延長部７０が設けられる。軸延長部７０は短円柱状体からなり、図３に示すように、軸延長部７０の外径寸法Ｄ３が孔部２２の嵌合孔２２ａの孔径Ｄよりも僅かに小さく設定される。この実施形態では、軸延長部７０の外径面７０ａと孔部２２の嵌合孔２２ａの内径面との間に微小隙間ｔが設けられている。この周方向溝５１が後述するはみ出し部４５を収納するポケット部５０となる。

周方向溝５１は、図４に示すように、その凸部３５側の側面５１ａが、軸方向に対して直交する平面であり、反凸部側の側面５１ｂは、溝底５１ｃから反凸部側に向かって拡径するテーパ面である。

このため、ハブ輪１と等速自在継手３の外側継手部材５の軸部１２とを凹凸嵌合構造Ｍを介して連結できる。この際、ハブ輪１の継手側の端部を加締めて、その加締部３１にて軸受に予圧を付与するものである。

次に、この駆動車輪用軸受装置におけるハブ輪１と等速自在継手３との組立方法について説明する。まず、ハブ輪１において、鍛造、施削加工後に４００℃以上の高温焼戻しをして、トルースタイトまたはソルバイト組織にする、所謂調質処理を行ってハブ輪構成体を形成する。その後、ハブ輪構成体の外径面において、シールランドから、アウトボード側の外側軌道面２８を含み、内輪２４が外嵌する小径段部３４に対応する面まで（図３中クロスハッチングＳで示す）に、高周波熱処理にて表面硬さがＨＲＣ５４〜ＨＲＣ６４の硬化層Ｓを形成してハブ輪１を構成する。また、車輪取付フランジ２１のアウトボード側付け根部６７の表面硬さを３５ＨＲＣ以下にする。さらに、ハブ輪１のインボード側端部を、焼戻しにより表面硬さを２５ＨＲＣ以下にする。

その後、ハブ輪１の筒部２０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３１を形成して、この加締部３１にて内輪２４をハブ輪１の筒部２０に締結する。これによって、軸受に予圧が付与される。

次に、凹凸嵌合構造Ｍの嵌合方法を説明する。この場合、図３に示すように、軸部１２の外径部には熱硬化処理を施し、この硬化層Ｈに軸方向に沿う凸部４１ａと凹部４１ｂとからなるスプライン４１を形成する。このため、スプライン４１の凸部４１ａが硬化処理されて、この凸部４１ａが凹凸嵌合構造Ｍの凸部３５となる。なお、この実施形態での硬化層Ｈの範囲は、クロスハッチング部で示すように、スプライン４１の外端縁から外側継手部材５のマウス部１１の底壁の一部までである。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。軸部１２のスプライン４１のモジュールを０．５以下の小さい歯とする。ここで、モジュールとは、ピッチ円直径を歯数で割ったものである。

また、ハブ輪１の嵌合孔２２ａの内径面３７側においては熱硬化処理を行わない未硬化部（未焼き状態）とする。外側継手部材５の軸部１２の硬化層Ｈとハブ輪１の未硬化部との硬度差は、ＨＲＣで２０ポイント以上とする。

この際、凸部３５の突出方向中間部位が、凹部形成前の凹部形成面（この場合、ハブ輪１の孔部２２の内径面３７）の位置に対応する。すなわち、嵌合孔２２ａの内径面３７の内径寸法Ｄを、凸部３５の最大外径、つまりスプライン４１の凸部４１ａである前記凸部３５の頂点を結ぶ円の最大直径寸法（外接円直径）Ｄ１よりも小さく、凸部間の軸部外径面に外径寸法、つまりスプライン４１の凹部４１ｂの底を結ぶ円の最大直径寸法Ｄ２よりも大きく設定される。すなわち、Ｄ２＜Ｄ＜Ｄ１とされる。

スプライン４１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。また、熱硬化処理としては、高周波焼入れ、浸炭焼入れ等の種々の熱処理を採用することができる。

そして、図３に示すように、ハブ輪１の軸心と等速自在継手３の外側継手部材５の軸心とを合わせた状態とする。この状態で、ハブ輪１に対して、外側継手部材５の軸部１２を挿入（圧入）していく。この際、孔部２２の内径面３７の径寸法Ｄと、凸部３５の最大外径寸法Ｄ１と、スプライン４１の凹部の最小外径寸法Ｄ２とが前記のような関係であり、しかも、凸部３５の硬度が孔部２２の内径面３７の硬度よりも２０ポイント以上大きいので、軸部１２をハブ輪１の孔部２２に圧入していけば、この凸部３５が内径面３７に食い込んでいき、凸部３５が、この凸部３５が嵌合する凹部３６を、軸方向に沿って形成していくことになる。

これによって、図２に示すように、軸部１２の端部の凸部３５と、これに嵌合する凹部３６との嵌合接触部位３８の全体が密着している。すなわち、相手側の凹部形成面（この場合、孔部２２の内径面３７）に凸部３５の形状の転写を行うことになる。この際、凸部３５が孔部２２の内径面３７に食い込んでいくことによって、孔部２２が僅かに拡径した状態となって、凸部３５の軸方向の移動を許容し、軸方向の移動が停止すれば、孔部２２が元の径に戻ろうとして縮径することになる。言い換えれば、凸部３５の圧入時にハブ輪１が径方向に弾性変形し、この弾性変形分の予圧が凸部３５の歯面（凹部嵌合部位の表面）に付与される。このため、凸部３５の凹部嵌合部位の全体がその対応する凹部３６に対して密着する凹凸嵌合構造Ｍを確実に形成することができる。

ところで、ハブ輪１に対して外側継手部材５の軸部１２を圧入していけば、凸部３５にて形成される凹部３６から材料がはみ出して図４に示すようなはみ出し部４５が形成される。はみ出し部４５は、凸部３５の凹部嵌合部位が嵌入（嵌合）する凹部３６の容量の材料分であって、形成される凹部３６から押し出されたもの、凹部３６を形成するために切削されたもの、又は押し出されたものと切削されたものの両者等から構成される。

このため、ハブ輪１の軸心と等速自在継手３の外側継手部材５の軸心とを合わせた状態で、軸部１２をハブ輪１の孔部２２に圧入していけば、形成されるはみ出し部４５は、カールしつつポケット部５０内に収納されて行く。すなわち、孔部２２の内径面から削り取られたり、押し出されたりした材料の一部がポケット部５０内に入り込んでいく。

本発明では、ハブ輪１の調質を行っているので、材料の疲れ強さの向上を図ることができるため、小型・軽量化を図りつつ、ハブ輪１の強度及び耐久性を向上させることができる。また、ブレーキジャダーの原因となる面振れを悪化させることなく、ハブボルトの固定強度を確保することができる。

前記硬化層Ｓの表面硬度をＨＲＣ５４〜ＨＲＣ６４とすることができる。これにより、ハブ輪１の外径面において、車輪取付フランジ２１のインボード側付け根部からインボード側及びアウトボード側の内側軌道面２８、２９までの耐摩耗性が向上するばかりでなく、充分な機械的強度を増すことができて、ハブ輪１の強度、耐久性が一層向上する。

ハブ輪１の調質を行うとともに、ハブ輪構成体のシールランドから、アウトボード側の外側軌道面２８を含み、内輪２４が外嵌する小径段部３４に対応する面までに硬化層を設けている。このため、車輪取付フランジ２１のアウトボード側付け根部６７の表面硬さを３５ＨＲＣ以下に設定することができる。このように、前記車輪取付フランジ２１のアウトボード側付け根部６７の表面硬さを３５ＨＲＣ以下に設定すれば、切削等の加工性が向上すると共に、熱処理変形を抑制することができて、熱処理変形による車輪取付フランジ２１のブレーキロータ取付面６３の面振れ精度の劣化を防止することができる。また、ハブボルト３３が圧入されるボルト孔３２の表面硬さがそのハブボルト３３の表面硬さに近付けることができるため、ハブボルト３３のセレーション３３ａが潰れて固着力が低下するのを防止することができる。

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３１を形成して、この加締部３１で内輪２４を軸方向に固定したハブ輪１において、ハブ輪１のインボード側端部の表面硬さを２５ＨＲＣ以下に設定している。これにより、ハブ輪端部で加締部を形成することができ、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、車両への組込性を簡便にすることができると共に、かつ長期間その予圧量を維持することができる。また、従来のような鍛造後のままの未熱処理部に比べ、加工性を低下させず、また塑性加工によって表面に微小クラックが発生する恐れがなくなって、一層品質面でその信頼性が向上する。

ハブ輪１は、炭素０．４０ｗｔ％〜０．８０ｗｔ％を含む中炭素鋼とした場合、鍛造の容易性、切削性、熱処理性、あるいは経済性の面から有利であると共に、特に、高周波焼入れ等に好適である。

凹凸嵌合構造Ｍは、凸部３５と凹部３６との嵌合接触部位３８の全体が密着しているので、この嵌合構造Ｍにおいて、径方向及び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、嵌合部位の全てが回転トルク伝達に寄与し、安定したトルク伝達が可能であり、しかも、異音の発生も生じさせない。

凹部３６が形成される部材（この場合、ハブ輪１）には、スプライン部等を形成しておく必要がなく、生産性に優れ、かつスプライン同士の位相合わせを必要とせず、組立性の向上を図るとともに、圧入時の歯面の損傷を回避することができ、安定した嵌合状態を維持できる。

前記圧入による凹部形成によって生じるはみ出し部４５を収納するポケット部５０を設けることによって、はみ出し部４５をこのポケット部５０内に保持（維持）することができ、はみ出し部４５が装置外の車両内等へ入り込んだりすることがない。すなわち、はみ出し部４５をポケット部５０に収納したままにしておくことができ、はみ出し部４５の除去処理を行う必要がなく、組立作業工数の減少を図ることができて、組立作業性の向上及びコスト低減を図ることができる。

また、ポケット部５０の軸方向反凸部側にハブ輪１の孔部２２との軸延長部７０を設けることによって、ポケット部５０内のはみ出し部４５の軸延長部７０側への飛び出しがなくなって、はみ出し部４５の収納がより安定したものとなる。しかも、軸延長部７０の外径面７０ａと孔部２２の嵌合孔２２ａの内径面との間に微小隙間ｔが設けられているので、芯ずれを防止しつつ軸部１２をハブ輪１に圧入することができる。このため、外側継手部材５とハブ輪１とを高精度に連結でき、安定したトルク伝達が可能となる。

なお、軸延長部７０は圧入時の調芯用であるので、その外径寸法は、ハブ輪１の孔部２２の嵌合孔２２ａの孔径よりも僅かに小さい程度に設定するのが好ましい。すなわち、軸延長部７０の外径寸法が嵌合孔２２ａの孔径と同一や嵌合孔２２ａの孔径よりも大きければ、軸延長部７０自体を嵌合孔２２ａに圧入することになる。この際、芯ずれしていれば、このまま凹凸嵌合構造Ｍの凸部３５が圧入され、軸部１２の軸心とハブ輪１の軸心とが合っていない状態で軸部１２とハブ輪１とが連結されることになる。また、軸延長部７０の外径寸法が嵌合孔２２ａの孔径よりも小さすぎると、調芯用として機能しない。このため、軸延長部７０の外径面７０ａと孔部２２の嵌合孔２２ａの内径面との間の微小隙間ｔとしては、0.01ｍｍ〜0.2ｍｍ程度に設定するのが好ましい。

前記実施形態のように、軸部１２に形成するスプライン４１は、モジュールが０．５以下の小さい歯を用いたので、このスプライン４１の成形性の向上を図ることができるとともに、圧入荷重の低減を図ることができる。なお、凸部３５を、この種のシャフトに通常形成されるスプラインをもって構成することができるので、低コストにて簡単にこの凸部３５を形成することができる。

また、軸部１２をハブ輪１に圧入していくとによって、凹部３６を形成していくと、この凹部３６側に加工硬化が生じる。ここで、加工硬化とは、物体に塑性変形（塑性加工）を与えると、変形の度合が増すにつれて変形に対する抵抗が増大し，変形を受けていない材料よりも硬くなることをいう。このため、圧入時に塑性変形することによって、凹部３６側のハブ輪１の内径面３７が硬化して、回転トルク伝達性の向上を図ることができる。

ハブ輪１の内径側は比較的柔らかい。このため、外側継手部材５の軸部１２の外径面の凸部３５をハブ輪１の孔部内径面の凹部３６に嵌合させる際の嵌合性（密着性）の向上を図ることができ、径方向及び円周方向においてガタが生じるのを精度良く抑えることができる。

軸部１２に前記凹凸嵌合構造Ｍの凸部３５を設けるとともに、この凸部３５の軸方向端部の硬度をハブ輪１の孔部内径部よりも高くしているので、軸部側の硬度を高くでき、軸部の剛性を向上させることができる。

ところで、前記図２に示すスプライン４１では、凸部４１ａのピッチと凹部４１ｂのピッチとが同一設定される。このため、前記実施形態では、図２（ｂ）に示すように、凸部３５の突出方向中間部位の周方向厚さＬと、周方向に隣り合う凸部３５間における前記中間部位に対応する位置での周方向寸法Ｌ０とがほぼ同一となっている。

これに対して、図５に示すように、凸部３５の突出方向中間部位の周方向厚さＬ２を、周方向に隣り合うハブ輪１側の凸部４３間における前記中間部位に対応する位置での周方向寸法Ｌ１よりも小さいものであってもよい。すなわち、軸部１２に形成されるスプライン４１において、凸部３５の突出方向中間部位の周方向厚さ（歯厚）Ｌ２を、凸部３５間に嵌合するハブ輪１側の凸部４３の突出方向中間部位の周方向厚さ（歯厚）Ｌ１よりも小さくしている。

このため、軸部１２側の全周における凸部３５の歯厚の総和Σ（Ｂ１＋Ｂ２＋Ｂ３＋・・・）を、ハブ輪１側の凸部４３（凸歯）の歯厚の総和Σ（Ａ１＋Ａ２＋Ａ３＋・・・）よりも小さく設定している。これによって、ハブ輪１側の凸部４３のせん断面積を大きくすることができ、ねじり強度を確保することができる。しかも、凸部３５の歯厚が小であるので、圧入荷重を小さくでき、圧入性の向上を図ることができる。凸部３５の周方向厚さの総和を、相手側のハブ輪１側の凸部４３における周方向厚さの総和よりも小さくする場合、全凸部３５の周方向厚さＬ２を、周方向に隣り合う凸部３５間における周方向の寸法Ｌ１よりも小さくする必要がない。すなわち、複数の凸部３５のうち、任意の凸部３５の周方向厚さが周方向に隣り合う凸部間における周方向の寸法と同一であっても、この周方向の寸法よりも大きくても、総和で小さければよい。なお、図５における凸部３５は、断面台形（富士山形状）としている。

次に、図６は第２実施形態を示し、この場合の外輪２５は、その内周に２列の外側軌道面２６、２７が設けられると共に、その外周に、図示省略の車体に固定される取付フランジ（車体取付フランジ）１７が設けられている。車体取付フランジ１７には周方向に沿って所定ピッチでボルト孔１６が設けられ、このボルト孔１６に図示省略の固定用ボルトが装着される。すなわち、車体の端面に重ね合わされて、ボルト孔１６を介して前記固定用ボルトにて固定される。

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実施形態の駆動車輪用軸受装置と同様の作用効果を奏する。なお、図６に示す駆動車輪用軸受装置において、図１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と同一符号を付してその説明を省略する。

ところで、前記各実施形態では、軸部１２側に凸部３５を構成するスプライン４１を形成するとともに、この軸部１２のスプライン４１に対して硬化処理を施し、ハブ輪１の内径面を未硬化（生材）としている。これに対して、図７に示すように、ハブ輪１の孔部２２の内径面に硬化処理を施されたスプライン６１（凸条６１ａ及び凹条６１ｂとからなる）を形成するとともに、軸部１２には硬化処理を施さないものであってもよい。なお、このスプライン６１も公知公用の手段であるブローチ加工、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。また、熱硬化処理としても、高周波焼入れ、浸炭焼入れ等の種々の熱処理を採用することができる。

この場合、凸部３５の突出方向中間部位が、凹部形成前の凹部形成面（軸部１２の外径面）の位置に対応する。すなわち、スプライン６１の凸部６１ａである凸部３５の頂点を結ぶ円の径寸法（凸部３５の最小径寸法）Ｄ４を、軸部１２の外径寸法Ｄ６よりも小さく、スプライン６１の凹部６１ｂの底を結ぶ円の径寸法（この場合、凹部６１ｂの底を結ぶ円で構成される内径面が、ハブ輪１の軸部嵌合孔２２ａの内径面となり、凸部３５は底からの突出部である。）Ｄ５を軸部１２の外径寸法Ｄ６よりも大きく設定する。すなわち、Ｄ４＜Ｄ６＜Ｄ５とされる。

軸部１２をハブ輪１の孔部２２に圧入すれば、ハブ輪１側の凸部３５によって、軸部１２の外周面にこの凸部３５が嵌合する凹部３６を形成することができる。これによって、凸部３５とこれに嵌合する凹部との嵌合接触部位３８の全体が密着している。

すなわち、ハブ輪１の孔部２２の内径面３７に凹凸嵌合構造Ｍの凸部３５を設けた場合、ハブ輪１側の凸部３５が軸部１２の外径面に食い込んでいくことによって、ハブ輪１の孔部２２が僅かに拡径した状態となって、凸部３５の軸方向の移動を許容し、軸方向の移動が停止すれば、孔部２２が元の径に戻ろうとして縮径することになる。これによって、凸部３５とその凸部３５に嵌合する相手部材の凹部３６（シャフトの外径面）との嵌合接触部位全域が密着する。

ここで、嵌合接触部位３８とは、図７（ｂ）に示す範囲Ｂであり、凸部３５の断面における山形の中腹部から山頂にいたる範囲である。また、周方向の隣合う凸部３５間において、軸部１２の外周面よりも外径側に隙間６２が形成される。

このように、ハブ輪１の孔部２２の内径面３７に凹凸嵌合構造Ｍの凸部３５を設ける場合、軸部１２側の硬度処理（熱処理）を行う必要がないので、等速自在継手３の外側継手部材５の生産性に優れる。

この場合であっても、圧入によってはみ出し部４５が形成されるので、このはみ出し部４５を収納するポケット部５０を設けるのが好ましい。はみ出し部４５は軸部１２のマウス側に形成されることになるので、ポケット部をハブ輪１側に設けることになる。

なお、このようにハブ輪１側に凹凸嵌合構造Ｍの凸部３５を形成したものであっても、軸部１２の反マウス側の端部に、その外径寸法がハブ輪１に圧入する際の調芯となる軸延長部を設けてもよい。

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、凹凸嵌合構造Ｍの凸部３５の形状として、前記図２に示す実施形態では断面三角形状であり、図５に示す実施形態では断面台形（富士山形状）であるが、これら以外の半円形状、半楕円形状、矩形形状等の種々の形状のものを採用でき、凸部３５の面積、数、周方向配設ピッチ等も任意に変更できる。すなわち、スプライン４１、６１を形成し、このスプライン４１、６１の凸部（凸歯）４１ａ、６１ａをもって凹凸嵌合構造Ｍの凸部３５とする必要はなく、キーのようなものであってもよく、曲線状の波型の合わせ面を形成するものであってもよい。要は、軸方向に沿って配設される凸部３５を相手側に圧入し、この凸部３５によって凸部３５に密着嵌合する凹部３６を相手側に形成することができて、凸部３５とこれに嵌合する凹部との嵌合接触部位３８の全体が密着し、しかも、ハブ輪１と等速自在継手３との間で回転トルクの伝達ができればよい。

また、ハブ輪１の孔部２２としては円孔以外の多角形孔等の異形孔であってよく、この孔部２２に嵌挿する軸部１２の端部の断面形状も円形断面以外の多角形等の異形断面であってもよい。さらに、ハブ輪１に軸部１２を圧入する際に凸部３５の圧入始端部のみが、凹部３６が形成される部位より硬度が高ければよいので、凸部３５の全体の硬度を高くする必要がない。図２等では隙間４０が形成されるが、凸部３５間の凹部まで、ハブ輪１の内径面３７に食い込むようなものであってもよい。なお、凸部３５側と、凸部３５によって形成される凹部形成面側との硬度差としては、前記したようにＨＲＣで２０ポイント以上とするのが好ましいが、凸部３５が圧入可能であれば２０ポイント未満であってもよい。

凸部３５の端面（圧入始端）は前記実施形態では軸方向に対して直交する面であったが、軸方向に対して、所定角度で傾斜するものであってもよい。この場合、内径側から外径側に向かって反凸部側に傾斜しても凸部側に傾斜してもよい。

また、ポケット部５０の形状としては、前記実施形態では、その周方向溝５１は反スプライン側の側面５１ｂを、溝底５１ｃから反スプライン側に向かって拡径するテーパ面としたが、このようなテーパ面としないものであってもよく、要は、生じるはみ出し部４５を収納（収容）できるものであればよく、そのため、ポケット部５０の容量として、生じるはみ出し部４５に対応できるものであればよい。

また、ハブ輪１の孔部２２の内径面３７に、周方向に沿って所定ピッチで配設される小凹部を設けてもよい。小凹部としては、凹部３６の容積よりも小さくする必要がある。このように小凹部を設けることによって、凸部３５の圧入性の向上を図ることができる。すなわち、小凹部を設けることによって、凸部３５の圧入時に形成されるはみ出し部４５の容量を減少させることができて、圧入抵抗の低減を図ることができる。また、はみ出し部４５を少なくできるので、ポケット部５０の容積を小さくでき、ポケット部５０の加工性及び軸部１２の強度の向上を図ることができる。なお、小凹部の形状は、三角形状、半楕円状、矩形等の種々のものを採用でき、数も任意に設定できる。

また、軸受２の転動体３０ａ、３０ｂとして、ローラを使用したものであってもよい。さらに、前記実施形態では、第３世代の車輪用軸受装置を示したが、第１世代や第２世代さらには第４世代であってもよい。なお、凸部３５を圧入する場合、凹部３６が形成される側を固定して、凸部３５を形成している側を移動させても、逆に、凸部３５を形成している側を固定して、凹部３６が形成される側を移動させても、両者を移動させてもよい。なお、等速自在継手３において、内輪６とシャフト１０とを前記各実施形態に記載した凹凸嵌合構造Ｍを介して一体化してもよい。

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。 前記車輪用軸受装置の凹凸嵌合構造を示し、（ａ）は拡大断面図であり、（ｂ）は（ａ）のＸ部拡大図である。 前記車輪用軸受装置の分解状態を示す断面図である。 前記車輪用軸受装置の要部拡大断面図である。 凹凸嵌合構造の変形例を示す要部拡大断面図である。 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。 本発明の第２実施形態の車輪用軸受装置の凹凸嵌合構造を示し、（ａ）は拡大断面図であり、（ｂ）は（ａ）のＹ部拡大図である。 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

１ハブ輪
２ 軸受
３ 等速自在継手
１２ 軸部
２５ 外方部材
２６ 外側軌道面
２７ 外側軌道面
３３ 小径段部
３５ 凸部
３６ 凹部
３８ 嵌合接触部位
４５ はみ出し部
５０ ポケット部
５１ 周方向溝
７１ 一体化連結構造
Ｍ 凹凸嵌合構造
Ｓ 硬化層

Claims (15)

1. 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一方の内側軌道面と、この内側軌道面から軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に嵌合され、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が形成された内輪からなる内方部材と、この内方部材と前記外方部材の両転軌道間に保持器を介して転動自在に収容された複列の転動体と、前記外方部材と内方部材との間に形成された環状空間の開口部に装着されたシール部材とを備え、
   調質処理されてなるハブ輪構成体のシールランドから、アウトボード側の外側軌道面を含み、内輪が外嵌する小径段部に対応する面までに硬化層を設けて、前記ハブ輪を構成し、
   ハブ輪と等速自在継手の外側継手部材の軸部とが一体化される凹凸嵌合構造を備え、外側継手部材の軸部の外径面とハブ輪の孔部の内径面とのどちらか一方に設けられて軸方向に延びる凸部を、軸方向に沿って他方に圧入し、この他方に凸部に密着嵌合する凹部を凸部によって形成して、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たことを特徴とする駆動車輪用軸受装置。
2. 等速自在継手の外側継手部材の軸部に前記凹凸嵌合構造の凸部を設けるとともに、少なくともこの凸部の軸方向端部の硬度をハブ輪の孔部内径部よりも高くして、前記軸部をハブ輪の孔部に凸部の軸方向端部側から圧入することによって、この凸部によってハブ輪の孔部内径面に凸部に密着嵌合する凹部を形成して、前記凹凸嵌合構造を構成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. ハブ輪の孔部の内径面に前記凹凸嵌合構造の凸部を設けるとともに、少なくともこの凸部の軸方向端部の硬度を等速自在継手の外側継手部材の軸部の外径部よりも高くして、前記ハブ輪側の凸部をその軸方向端部側から外側継手部材の軸部に圧入することによって、この凸部によって外側継手部材の軸部の外径面に凸部に密着嵌合する凹部を形成して、前記凹凸嵌合構造を構成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. 前記硬化層の表面硬度をＨＲＣ５４〜ＨＲＣ６４と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. 前記ハブ輪は、車輪を取付けるための車輪取付フランジを一体に有し、前記車輪取付フランジのアウトボード側付け根部の表面硬さを３５ＨＲＣ以下に設定したことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項の駆動車輪用軸受装置。
6. 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、この加締部で内輪を軸方向に固定したハブ輪において、ハブ輪のインボード側端部を、表面硬さを２５ＨＲＣ以下に設定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。
7. 前記ハブ輪は、炭素０．４０ｗｔ％〜０．８０ｗｔ％を含む中炭素鋼からなることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項の駆動車輪用軸受装置。
8. 前記圧入による凹部形成によって生じるはみ出し部を収納するポケット部を軸部に設けたことを特徴とする請求項１、請求項２、又は請求項４〜請求項７のいずれか１項の駆動車輪用軸受装置。
9. 前記圧入による凹部形成によって生じるはみ出し部を収納するポケット部をハブ輪の孔部の内径面に設けたことを特徴とする請求項１、又は請求項３〜請求項８のいずれか１項の駆動車輪用軸受装置。
10. 前記はみ出し部を収納するポケット部を、凸部の圧入始端側に設けるとともに、このポケット部の軸方向反凸部側にハブ輪の孔部との調芯用の軸延長部を設けたことを特徴とする請求項８の駆動車輪用軸受装置。
11. 凸部の突出方向中間部位が、凹部形成前の凹部形成面の位置に対応することを特徴とする請求項１〜請求項１０のいずれか１項の駆動車輪用軸受装置。
12. ハブ輪の孔部の内径面の内径寸法を、軸部の凸部の頂点を結ぶ円の最大直径寸法よりも小さく、凸部間の軸部外径面の凹部の最大直径寸法よりも大きく設定したことを特徴とする請求項１、請求項２、請求項４〜請求項８、請求項１０、又は請求項１１のいずれか１項の駆動車輪用軸受装置。
13. ハブ輪の孔部の複数の凸部の頂点を結ぶ円弧の直径寸法を外側継手部材の軸部の外径寸法よりも小さくするとともに、凸部間の孔部内径面の内径寸法を外側継手部材の軸部の外径寸法よりも大きくしたことを特徴とする請求項１、請求項３〜請求項７、請求項９、又は請求項１１のいずれか１項の駆動車輪用軸受装置。
14. 凸部の突出方向中間部位の周方向厚さを、周方向に隣り合う凸部間における前記中間部位に対応する位置での周方向寸法よりも小さくしたことを特徴とする請求項１〜請求項１３のいずれか１項の駆動車輪用軸受装置。
15. 凸部の突出方向中間部位の周方向厚さの総和を、周方向に隣り合う凸部間に嵌合する相手側の凸部における前記中間部位に対応する位置での周方向厚さの総和よりも小さくしたことを特徴とする請求項１４の駆動車輪用軸受装置。

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