JP2009286238A - 車輪用軸受装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ハブボルトの固定力を確保すると共に、マテリアルロスを削減して軽量・コンパクト化を図った車輪用軸受装置を提供する。
【解決手段】ハブ輪４の一端部に車輪取付フランジ６を一体に有し、この車輪取付フランジ６の周方向等配に形成された車輪取付孔１２に車輪を締結するハブボルトが固定される車輪用軸受装置において、車輪取付フランジ６のインナー側の側面６ｂに鍛造加工により島状の肉盛部１１が形成され、この肉盛部１１の位置に下孔が形成され、この下孔にタップ加工で内面が雌ねじとなる車輪取付孔１２が形成されているので、ハブ輪４のマテリアルロスを削減して軽量・コンパクト化を達成することができると共に、車輪取付フランジ６を厚くすることなく、長期間に亘ってハブボルトが緩むのを防止することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車等の車輪を支持する車輪用軸受装置に関するもので、例えば、車輪取付フランジ、または車体取付フランジの取付孔がねじ孔とされた車輪用軸受装置において、マテリアルロスを削減して低コスト化と軽量化を図った車輪用軸受装置に関する。

自動車等の車輪を支持する車輪用軸受装置においては、低コスト化は言うに及ばず、燃費向上のために軽量化を追求すること、すなわち、鍛造形状を改善して余肉を排除すると共に、部品を加工する際に、その途中の切削加工等の加工工程で除去される重量（マテリアルロス）を減らすことにより、投入される材料重量を使い切ってコスト削減を図ることがなされている。一方、操縦安定性のために車輪用軸受装置を剛性アップさせることがなされている。こうした、言わば両者相反する要求を満足しつつ、各部品の強度・耐久性を向上させるための対策が種々講じられている。

こうした車輪用軸受装置において、ハブ輪の車輪取付フランジにタップ孔であるねじ孔を設け、このねじ孔にねじ込むハブボルトで車輪やブレーキロータを取り付けるようにしたものがある。また、外方部材の車体取付フランジに設けられる車体取付孔をねじ孔とし、車体のナックルにねじ孔に螺着した車体取付ボルトで取り付けるものがある。このような車輪取付フランジや車体取付フランジにねじ孔を設けたものでは、その雌ねじが車両の繰り返し疲労に耐え、また縁石等の側面衝突時等の大荷重に耐える必要がある。そのため、車輪取付フランジや車体取付フランジのねじ孔の強化を図ったものとして図１１に示すような車輪用軸受装置が知られている。

この車輪用軸受装置は駆動輪側の第３世代と称され、ハブ輪５１と内輪５２とからなる内方部材５３と、この内方部材５３に複列のボール５４、５４を介して外挿された外方部材５５とを備えている。

ハブ輪５１は、一端部に車輪（図示せず）を取り付けるための車輪取付フランジ５６を一体に有し、外周に、一方の内側転走面５１ａと、この内側転走面５１ａから軸方向に延びる円筒状の小径段部５１ｂが形成され、内周にトルク伝達用のセレーション５１ｃが形成されている。ハブ輪５１の小径段部５１ｂには、外周に他方の内側転走面５２ａが形成された内輪５２が圧入固定されている。

外方部材５５は、外周にナックル（図示せず）に取り付けるための車体取付フランジ５５ｂを一体に有し、内周に複列の外側転走面５５ａ、５５ａが一体に形成されている。そして、この外方部材５５の外側転走面５５ａ、５５ａと、これらに対向する複列の内側転走面５１ａ、５２ａ間に複列のボール５４、５４がそれぞれ収容され、保持器５７、５７によって転動自在に保持されている。また、外方部材５５の両端部にはシール５８、５９が装着され、軸受内部に封入された潤滑グリースの漏洩と、外部から軸受内部に雨水やダスト等が侵入するのを防止している。

ここで、車輪取付フランジ５６の円周等配にドリル加工によって下孔が形成され、この下孔にタップ加工で内面が雌ねじとなる車輪取付孔６０が形成されている。そして、各車輪取付孔６０にハブボルト（図示せず）がねじ込まれ、車輪取付フランジ５６の外側の側面に重ねられた車輪（図示せず）がこれらハブボルトによって固定されている。

一方、車体取付フランジ５５ｂは円周方向に不連続に形成され、その突出する３〜４個の部位にドリル加工によって下孔が形成され、この下孔にタップ加工で内面が雌ねじとな車体取付孔６１が形成されている。そして、各車体取付孔６１に車体取付ボルト（図示せず）がねじ込まれ、ナックルに車体取付フランジ５５ｂがこれら車体取付ボルトによって固定されている。

内方部材５３を構成する部品であるハブ輪５１、内輪５２、および外方部材５５は、いずれも鋼材の熱間鍛造品である。このうち、ハブ輪５１の車輪取付フランジ５６の車輪取付孔６０の内面が非標準組織の部分６２とされている。また、外方部材５５の車体取付フランジ５５ｂにおける車体取付孔６１の内面が非標準組織の部分６２とされている。ハブ輪５１の母材部分は標準組織である。これら非標準組織の部分６２は、ハブ輪５１または外方部材５５に局部的に設けられたものであり、各フランジ５６、５５ｂにおける車輪取付孔６０または車体取付孔６１の配列の内径側付近から先端までの範囲が、非標準組織の部分５９とされている。

非標準組織部分６２の非標準組織は、熱間鍛造工程の途中または最後に、冷媒を浴びせることで、ハブ輪５１または外方部材５５を局部的に冷却することなどで得た組織であり、例えば、微細フェライト・パーライト組織、上部ベイナイト組織、下部ベイナイト組織、焼戻マルテンサイト組織のうちのいずれか、もしくは少なくともこれらの組織のうち２種類以上の混合組織とされる。

このような組織微細化や硬度アップにより、ねじ孔である車輪取付孔６０や車体取付孔６１における強度、疲れ強さが向上し、自動車の旋回時等の高応力が繰り返し発生するときに、車輪取付孔６０や車体取付孔６１に亀裂が発生することが抑えられ、耐久性低下・ボルトの抜けが抑えられると共に、大荷重時の車輪取付孔６０や車体取付孔６１の損傷が抑えられて、より高荷重まで耐えることができる。さらに車輪取付孔６０や車体取付孔６１の雌ねじの摩耗が減少でき、ハブボルトや車体取付ボルトの軸力の低下・緩みが抑制できる。このように、高強度化され、長寿命化できるため、通常の標準組織の車輪用軸受装置に比べて、小型化、および軽量化が図れると共に、車輪用軸受装置の製品製作の投入重量が削減されて、コストの削減を図ることが可能となる。
特開２００７−５０８５７号公報

然しながら、このような従来の車輪用軸受装置では、非標準組織部分６２の非標準組織が、組織微細化や硬度アップにより強度、疲れ強さが向上する一方、車輪取付フランジ５６や車体取付フランジ５５ｂにおける車輪取付孔６０や車体取付孔６１の雌ねじのねじ山数を充分に確保することができず、ハブボルトや車体取付ボルトが緩み易い問題がある。

車輪取付孔６０や車体取付孔６１の雌ねじのねじ山数を充分に確保するためには、車輪取付フランジ５６や車体取付フランジ５５ｂを厚くすることが考えられるが、省資源あるいは公害等の面から燃費向上に対する要求は厳しく、この種の車輪用軸受装置において、燃費向上に応える要因として軽量・コンパクト化が求められ、さらに、この燃費向上に加えて、ばね下重量の軽量化による乗り心地の向上や、タイヤの接地性向上による走行安定性の向上等の面からも、さらなる軽量化が求められている状況において、車輪取付フランジ５６や車体取付フランジ５５ｂを厚くすることは難しい。

また、車輪取付フランジにハブボルトが圧入固定される一般的な車輪用軸受装置においても、ハブボルトの固定力に必要な肉厚を確保するため、車輪取付フランジの肉厚を厚くせざるを得なかった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、ハブボルトの固定力を確保すると共に、マテリアルロスを削減して軽量・コンパクト化を図った車輪用軸受装置を提供することを目的としている。

係る目的を達成すべく、本発明のうち請求項１に記載の発明は、内周に複列の外側転走面が一体に形成された外方部材と、この外方部材に内嵌され、外周に前記複列の外側転走面に対向する複列の内側転走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転走面間に転動自在に収容された複列の転動体とを備え、前記外方部材または内方部材のうち回転側となる部材に車輪を取り付けるための車輪取付フランジが一体に形成され、この車輪取付フランジの周方向等配に形成された車輪取付孔に前記車輪を締結するハブボルトが固定される車輪用軸受装置において、前記車輪取付フランジのインナー側の側面に肉盛部が形成され、この肉盛部の位置に前記車輪取付孔が形成されている。

このように回転側の部材に車輪取付フランジが一体に形成され、この車輪取付フランジの周方向等配に形成された車輪取付孔に車輪を締結するハブボルトが固定される車輪用軸受装置において、車輪取付フランジのインナー側の側面に肉盛部が形成され、この肉盛部の位置に車輪取付孔が形成されているので、回転側の部材のマテリアルロスを削減して軽量・コンパクト化を達成することができ、燃費向上とばね下重量の軽量化による乗り心地の向上や、タイヤの接地性向上による走行安定性の向上を図ることができると共に、車輪取付フランジを厚くすることなく、長期間に亘ってハブボルトが緩むのを防止して固定力を高めた車輪用軸受装置を提供することができる。

好ましくは、請求項２に記載の発明のように、前記肉盛部が鍛造加工により形成されていれば、加工工数を削減すると共に、マテリアルロスを削減して低コスト化を図ることができる。

また、請求項３に記載の発明のように、前記回転側の部材が熱間鍛造により形成され、切削加工により前記車輪取付フランジのフランジ基部から当該車輪取付フランジに沿って環状の凹所が形成されると共に、前記車輪取付フランジのインナー側の側面に環状の肉盛部が形成されていれば、回転側の部材の鍛造形状が簡素化され、標準化による低コスト化が図れると共に、軽量・コンパクト化を達成することができる。

また、請求項４に記載の発明のように、前記車輪取付孔の部位に、厚肉部となる花弁状のリブが形成され、このリブに島状の肉盛部が形成されていれば、回転側部材の軽量・コンパクト化をさらに達成することができ、燃費向上と乗り心地の向上および走行安定性の向上を図ることができると共に、ハブボルトの固定力を充分に確保しつつ、大きなモーメント荷重がこの車輪取付フランジに負荷されても強度・剛性を確保することができ、所望の耐久性を発揮することができる。

また、請求項５に記載の発明のように、前記肉盛部の位置に下孔が形成され、この下孔にタップ加工で内面が雌ねじとなる車輪取付孔が形成されていれば、車輪取付フランジを厚くすることなく、車輪取付孔の雌ねじのねじ山数を充分に確保し、長期間に亘ってハブボルトが緩むのを防止して固定力を高めた車輪用軸受装置を提供することができる。

また、請求項６に記載の発明のように、前記肉盛部の位置にハブボルトが圧入される車輪取付孔が形成されていれば、回転側の部材のマテリアルロスを削減して軽量・コンパクト化を達成することができ、燃費向上とばね下重量の軽量化による乗り心地の向上や、タイヤの接地性向上による走行安定性の向上を図ることができると共に、車輪取付フランジの肉厚を厚くすることなく、車輪取付孔におけるハブボルトの圧入幅を充分に確保し、長期間に亘って固定力を高めることができる。

また、請求項７に記載の発明のように、前記内方部材が、一端部に前記車輪取付フランジを一体に有し、外周に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圧入された少なくとも一つの内輪からなっていれば、外方部材を肉盛部の厚さ分だけハブ輪に接近させたレイアウトが可能となり、車輪用軸受装置の全長を短くして、装置の軽量・コンパクト化を図ることができる。

また、請求項８に記載の発明のように、前記外方部材が、外周に車体を取り付けられるための車体取付フランジを一体に有し、この車体取付フランジのアウター側の側面に鍛造加工によって島状の肉盛部が形成されると共に、この肉盛部の位置に下孔が形成され、この下孔にタップ加工で内面が雌ねじとなる車輪取付孔が形成されていれば、外方部材のマテリアルロスを削減して軽量・コンパクト化を達成することができ、燃費向上とばね下重量の軽量化による乗り心地の向上や、タイヤの接地性向上による走行安定性の向上を図ることができると共に、車体取付フランジを厚くすることなく、車体取付孔の雌ねじのねじ山数を充分に確保し、長期間に亘って車体取付ボルトが緩むのを防止して固定力を高めた車輪用軸受装置を提供することができる。

本発明に係る車輪用軸受装置は、内周に複列の外側転走面が一体に形成された外方部材と、この外方部材に内嵌され、外周に前記複列の外側転走面に対向する複列の内側転走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転走面間に転動自在に収容された複列の転動体とを備え、前記外方部材または内方部材のうち回転側となる部材に車輪を取り付けるための車輪取付フランジが一体に形成され、この車輪取付フランジの周方向等配に形成された車輪取付孔に前記車輪を締結するハブボルトが固定される車輪用軸受装置において、前記車輪取付フランジのインナー側の側面に肉盛部が形成され、この肉盛部の位置に前記車輪取付孔が形成されているので、回転側の部材のマテリアルロスを削減して軽量・コンパクト化を達成することができ、燃費向上とばね下重量の軽量化による乗り心地の向上や、タイヤの接地性向上による走行安定性の向上を図ることができると共に、車輪取付フランジを厚くすることなく、長期間に亘ってハブボルトが緩むのを防止して固定力を高めた車輪用軸受装置を提供することができる。

外周に車体に取り付けられるための車体取付フランジを一体に有し、内周に複列の外側転走面が一体に形成された外方部材と、一端部に車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一体に有し、外周に前記複列の外側転走面に対向する一方の内側転走面と、この内側転走面から軸方向に延びる円筒状の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圧入され、外周に前記複列の外側転走面に対向する他方の内側転走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走面間に転動自在に収容された複列の転動体とを備え、前記車輪取付フランジの周方向等配に形成される車輪取付孔に前記車輪を締結するハブボルトが固定される車輪用軸受装置において、前記車輪取付フランジのインナー側の側面に鍛造加工により島状の肉盛部が形成され、この肉盛部の位置に下孔が形成され、この下孔にタップ加工で内面が雌ねじとなる前記車輪取付孔が形成されている。

以下、本発明の実施の形態を図面に基いて詳細に説明する。
図１は、本発明に係る車輪用軸受装置の第１の実施形態を示す縦断面図、図２は、図１の正面図、図３は、図１のハブ輪の変形例を示すハブ輪単体図、図４は、図３の正面図である。なお、以下の説明では、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ター側（図１の左側）、中央寄り側をインナー側（図１の右側）という。

この車輪用軸受装置は、内方部材１と外方部材２と複列の転動体（ボール）３、３とを備え、駆動輪側の第３世代と称される構成をなしている。内方部材１はハブ輪４と別体の内輪５とからなる。ハブ輪４は、アウター側の端部に車輪（図示せず）を取り付けるための車輪取付フランジ６を一体に有し、外周に一方（アウター側）の内側転走面４ａと、この内側転走面４ａから軸方向に延びる円筒状の小径段部４ｂが形成され、内周にトルク伝達用のセレーション（またはスプライン）４ｃが形成されている。

一方、内輪５は、外周に他方（インナー側）の内側転走面５ａが形成され、ハブ輪４の小径段部４ｂに所定のシメシロを介して圧入されている。そして、この小径段部４ｂの端部を径方向外方に塑性変形（揺動加締）させて形成した加締部７によって軸方向に固定されている。

外方部材２は、外周に車体（図示せず）に取り付けられるための車体取付フランジ２ｂを一体に有し、内周に前記内方部材１の内側転走面４ａ、５ａに対向する複列の外側転走面２ａ、２ａが一体に形成されている。車体取付フランジ２ｂは円周方向に不連続に形成され、その突出する複数個（ここでは４個）の部位にドリル加工によって下孔が形成され、この下孔にタップ加工で内面が雌ねじとなる車体取付孔２ｃが形成されている。そして、これら両転走面２ａ、４ａおよび２ａ、５ａ間には保持器８、８で円周等配された複列の転動体３、３がそれぞれ転動自在に収されている。なお、内方部材１と外方部材２と間に形成される環状空間の開口部にはシール９、１０が装着され、軸受内部に封入された潤滑グリースの漏洩と、外部から雨水やダスト等が軸受内部に侵入するのを防止している。

ハブ輪４はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０重量％を含む中高炭素鋼で形成され、内側転走面４ａをはじめ、アウター側のシール９が摺接するフランジ基部６ａから小径段部４ｂに亙り高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理が施されている。なお、加締部７は鍛造後の生のままとされている。こうした高周波焼入れによりハブ輪４の強度が向上し、内輪５の嵌合面におけるフレッティング摩耗が防止されて耐久性が向上すると共に、塑性変形が容易にでき、揺動加締時にクラックが発生するのを防止することができる。

一方、内輪５および転動体３はＳＵＪ２等の高炭素クロム軸受鋼からなり、ズブ焼入れにより芯部まで５８〜６４ＨＲＣの範囲で硬化処理されている。また、外方部材２は、ハブ輪４と同様、Ｓ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０重量％を含む中高炭素鋼で形成され、複列の外側転走面２ａ、２ａが高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。なお、ここでは、転動体３にボールを用いた複列アンギュラ玉軸受を例示したが、これに限らず、転動体３に円錐ころを用いた複列円錐ころ軸受であっても良い。

本実施形態では、ハブ輪４が熱間鍛造により形成され、旋盤等の切削加工により所定の形状・寸法に形成された後、所定の部位が高周波焼入れにより熱処理され、その後研削加工されている。ここで、図２に示すように、車輪取付フランジ６のインナー側の側面６ｂに島状の肉盛部１１が鍛造加工によって形成されている。さらに、この肉盛部１１の位置にドリル加工によって下孔が形成され、この下孔にタップ加工で内面が雌ねじとなる車輪取付孔１２が形成されている。そして、車輪取付フランジ６のアウター側の側面６ｃに、図示しないブレーキロータを介して車輪が重ねられ、各車輪取付孔１２にアウター側からハブボルト（図示せず）が螺着されて車輪が固定される。なお、車輪取付孔１２の下孔はドリル加工に限らず、鍛造加工後に打ち抜きによって形成しても良い。

本実施形態では、車輪取付フランジ６のインナー側の側面６ｂに肉盛部１１が鍛造加工によって形成され、この肉盛部１１の位置に内面が雌ねじとなる車輪取付孔１２が形成されているので、ハブ輪４のマテリアルロスを削減して軽量・コンパクト化を達成することができ、燃費向上とばね下重量の軽量化による乗り心地の向上や、タイヤの接地性向上による走行安定性の向上を図ることができると共に、車輪取付フランジ６を厚くすることなく、車輪取付孔１２の雌ねじのねじ山数を充分に確保し、長期間に亘ってハブボルトが緩むのを防止して固定力を高めた車輪用軸受装置を提供することができる。さらに、外方部材２をこの肉盛部１１の厚さ分だけハブ輪４に接近させたレイアウトが可能となり、車輪用軸受装置の全長を短くして、装置の軽量・コンパクト化を図ることができる。

図３に前述したハブ輪４の変形例を示す。このハブ輪２４は、アウター側の端部に車輪取付フランジ２５を一体に有し、外周に一方の内側転走面４ａと、この内側転走面４ａから軸方向に延びる円筒状の小径段部４ｂが形成され、内周にトルク伝達用のセレーション４ｃが形成されている。

本実施形態では、ハブ輪２４が熱間鍛造により形成され、旋盤等の切削加工によりフランジ基部から車輪取付フランジ２５に沿って環状の凹所２６が形成されている。その結果、図４に示すように、車輪取付フランジ２５のインナー側の側面２５ａに環状の肉盛部２７が形成される。これにより、ハブ輪２４の鍛造形状が簡素化され、標準化による低コスト化が図れると共に、前述した実施形態と同様、軽量・コンパクト化を達成することができ、車輪取付孔１２の雌ねじのねじ山数を充分に確保し、長期間に亘ってハブボルトが緩むのを防止することができる。

図５は、本発明に係る車輪用軸受装置の第２の実施形態を示す縦断面図、図６は、図５の正面図である。なお、この実施形態は、前述した実施形態（図１）と基本的にはハブ輪の構成が異なるだけで、その他前述した実施形態と同一部品、同一部位あるいは同一機能を有する部品や部位には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。

この車輪用軸受装置は、内方部材１３と外方部材２と複列の転動体３、３とを備え、駆動輪側の第３世代と称される構成をなしている。内方部材１３はハブ輪１４と別体の内輪５とからなる。ハブ輪１４は、アウター側の端部に車輪取付フランジ１５を一体に有し、外周に一方の内側転走面４ａと、この内側転走面４ａから軸方向に延びる円筒状の小径段部４ｂが形成され、内周にトルク伝達用のセレーション４ｃが形成されている。

ハブ輪１４はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０重量％を含む中高炭素鋼で形成され、内側転走面４ａをはじめ、アウター側のシール９が摺接するフランジ基部６ａから小径段部４ｂに亙り高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理が施されている。

本実施形態では、ハブ輪１４の車輪取付フランジ１５が薄肉に形成されると共に、図６に示すように、車輪取付フランジ１５のインナー側の側面１５ａには、鍛造工程において、ハブボルト（図示せず）が螺着される車輪取付孔１２の部位に、厚肉部となる花弁状のリブ１６が形成されている。そして、このリブ１６に島状の肉盛部１１が鍛造加工によって形成されている。これにより、ハブ輪１４の軽量・コンパクト化をさらに達成することができ、燃費向上と乗り心地の向上および走行安定性の向上を図ることができると共に、車輪取付フランジ１５を厚くすることなく、車輪取付孔１２の雌ねじのねじ山数を充分に確保しつつ、大きなモーメント荷重がこの車輪取付フランジ１５に負荷されても強度・剛性を確保することができ、所望の耐久性を発揮することができる。

図７は、本発明に係る車輪用軸受装置の第３の実施形態を示す縦断面図、図８は、図７の正面図である。なお、前述した実施形態と同一部品、同一部位あるいは同一機能を有する部品や部位には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。

この車輪用軸受装置は、内方部材１７と外方部材１８と複列の転動体３、３とを備え、従動輪側の第３世代と称される構成をなしている。内方部材１８はハブ輪１９と別体の内輪５とからなる。ハブ輪１９は、アウター側の端部に車輪（図示せず）を取り付けるための車輪取付フランジ２０を一体に有し、外周に一方（アウター側）の内側転走面４ａと、この内側転走面４ａから軸方向に延びる小径段部４ｂが形成されている。

外方部材１８は、外周に車体（図示せず）に取り付けられるための車体取付フランジ２１を一体に有し、内周に前記内方部材１７の内側転走面４ａ、５ａに対向する複列の外側転走面２ａ、２ａが一体に形成されている。そして、これら両転走面２ａ、４ａおよび２ａ、５ａ間には保持器８、８で円周等配された複列の転動体３、３がそれぞれ転動自在に収されている。

ハブ輪１９はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０重量％を含む中高炭素鋼で形成され、内側転走面４ａをはじめ、アウター側のシール９が摺接するフランジ基部６ａから小径段部４ｂに亙り高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理が施されている。

外方部材１８は、ハブ輪１９と同様、Ｓ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０重量％を含む中高炭素鋼で形成され、複列の外側転走面２ａ、２ａが高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。

本実施形態では、ハブ輪１９の車輪取付フランジ２０が薄肉に形成されると共に、車輪取付フランジ２０のインナー側の側面１５ａには、鍛造工程において、ハブボルト（図示せず）が螺着される車輪取付孔１２の部位に、厚肉部となる花弁状のリブ１６が形成されている。これにより、ハブ輪１９の軽量・コンパクト化を達成することができ、燃費向上と乗り心地の向上および走行安定性の向上を図ることができると共に、大きなモーメント荷重がこの車輪取付フランジ２０に負荷されても強度・剛性を確保することができ、所望の耐久性を発揮することができる。

ここで、外方部材１８が熱間鍛造により形成され、旋盤等の切削加工により所定の形状・寸法に形成された後、所定の部位が高周波焼入れにより熱処理され、その後研削加工されている。図８に示すように、車体取付フランジ２１の外径は矩形状に形成され、その角部のアウター側の側面２１ａに島状の肉盛部２２が鍛造加工によって形成されている。さらに、この肉盛部２２の位置にドリル加工によって下孔が形成され、この下孔にタップ加工で内面が雌ねじとなる車体取付孔２３が形成されている。そして、車体取付フランジ２１のインナー側の側面２１ｂにナックル（図示せず）が嵌合され、各車体取付孔２３に車体取付ボルト（図示せず）が螺着されて外方部材１８が固定される。

本実施形態では、車体取付フランジ２１のアウター側の側面２１ａに肉盛部２２が鍛造加工によって形成され、この肉盛部２２の位置に内面が雌ねじとなる車体取付孔２３が形成されているので、外方部材１８のマテリアルロスを削減して軽量・コンパクト化を達成することができ、燃費向上とばね下重量の軽量化による乗り心地の向上や、タイヤの接地性向上による走行安定性の向上を図ることができると共に、車体取付フランジ２１を厚くすることなく、車体取付孔２３の雌ねじのねじ山数を充分に確保し、長期間に亘って車体取付ボルトが緩むのを防止して固定力を高めた車輪用軸受装置を提供することができる。

図９は、本発明に係る車輪用軸受装置の第４の実施形態を示す縦断面図、図１０は、図９の正面図である。なお、この実施形態は、前述した第１の実施形態（図１）と基本的にはハブ輪と外方部材の構成が異なるだけで、その他前述した実施形態と同一部品、同一部位あるいは同一機能を有する部品や部位には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。

この車輪用軸受装置は、内方部材２８と外方部材２９と複列の転動体３、３とを備え、駆動輪側の第３世代と称される構成をなしている。内方部材２８はハブ輪３０と別体の内輪５とからなる。ハブ輪３０は、アウター側の端部に車輪取付フランジ３１を一体に有し、外周に一方の内側転走面４ａと、この内側転走面４ａから軸方向に延びる円筒状の小径段部４ｂが形成され、内周にトルク伝達用のセレーション４ｃが形成されている。

ハブ輪３０はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０重量％を含む中高炭素鋼で形成され、内側転走面４ａをはじめ、アウター側のシール９が摺接するフランジ基部６ａから小径段部４ｂに亙り高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理が施されている。

外方部材２９は、外周に車体（図示せず）に取り付けられるための車体取付フランジ３２を一体に有し、内周に前記内方部材２８の内側転走面４ａ、５ａに対向する複列の外側転走面２ａ、２ａが一体に形成されている。この外方部材２９は、ハブ輪３０と同様、Ｓ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０重量％を含む中高炭素鋼で形成され、複列の外側転走面２ａ、２ａが高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。

ここで、本実施形態では、ハブ輪３０および外方部材２９が熱間鍛造により形成され、図１０に示すように、車輪取付フランジ３１におけるインナー側の側面６ｂの円周等配位置に島状の肉盛部１１が形成されている。さらに、この肉盛部１１の位置にドリル加工によって車輪取付孔３３が形成され、この車輪取付孔３３にハブボルト３１ａが圧入固定されている。そして、車輪取付フランジ３１のアウター側の側面６ｃに、図示しないブレーキロータを介して車輪が重ねられ、ハブボルト３１ａに固定ナット（図示せず）が螺着されて車輪が固定される。

また、車体取付フランジ３２は円周方向に不連続に形成され、その突出する複数個（ここでは４個）の部位のアウター側の側面３２ａに島状の肉盛部２２が鍛造加工によって形成されている。さらに、この肉盛部２２の位置にドリル加工によって下孔が形成され、この下孔にタップ加工で内面が雌ねじとなる車体取付孔２３が形成されている。そして、車体取付フランジ３２のインナー側の側面３２ｂにナックル（図示せず）が嵌合され、各車体取付孔２３に車体取付ボルト（図示せず）が螺着されて外方部材２９が固定される。

本実施形態では、車輪取付フランジ３１のインナー側の側面６ｂに肉盛部１１が鍛造加工によって形成されると共に、車体取付フランジ３２のアウター側の側面３２ａに肉盛部２２が鍛造加工によって形成され、これらの肉盛部１１、２２の位置にハブボルト３１ａが圧入される車輪取付孔３３と、内面が雌ねじとなる車体取付孔２３がそれぞれ形成されているので、ハブ輪３０および外方部材２９のマテリアルロスを削減して軽量・コンパクト化を達成することができ、燃費向上とばね下重量の軽量化による乗り心地の向上や、タイヤの接地性向上による走行安定性の向上を図ることができると共に、車輪取付フランジ３１および車体取付フランジ３２の肉厚を厚くすることなく、車輪取付孔３３におけるハブボルト３１ａの圧入幅および車体取付孔２３の雌ねじのねじ山数を充分に確保し、長期間に亘って固定力を高めることができる。

以上、本発明の実施の形態について説明を行ったが、本発明はこうした実施の形態に何等限定されるものではなく、あくまで例示であって、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々なる形態で実施し得ることは勿論のことである。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。

本発明に係る車輪用軸受装置は、一端部にブレーキロータを介して車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一体に有し、この車輪取付フランジにハブボルトが固定される第２世代乃至第４世代のあらゆる構造において適用が可能である。

本発明に係る車輪用軸受装置の第１の実施形態を示す縦断面図である。 図１の正面図である。 図１のハブ輪の変形例を示すハブ輪単体図である。 図３の正面図である。 本発明に係る車輪用軸受装置の第２の実施形態を示す縦断面図である。 図５の正面図である。 本発明に係る車輪用軸受装置の第３の実施形態を示す縦断面図である。 図７の正面図である。 本発明に係る車輪用軸受装置の第４の実施形態を示す縦断面図である。 図９の正面図である。 従来の車輪用軸受装置を示す縦断面図である。

符号の説明

１、１３、１７、２８・・・・・内方部材
２、１８、２９・・・・・・・・外方部材
２ａ・・・・・・・・・・・・・外側転走面
２ｂ、２１、３２・・・・・・・車体取付フランジ
２ｃ、２３・・・・・・・・・・車体取付孔
３・・・・・・・・・・・・・・転動体
４、１４、１９、２４、３０・・ハブ輪
４ａ、５ａ・・・・・・・・・・内側転走面
４ｂ・・・・・・・・・・・・・小径段部
４ｃ・・・・・・・・・・・・・セレーション
５・・・・・・・・・・・・・・内輪
６、１５、２０、２５、３１・・車輪取付フランジ
６ａ・・・・・・・・・・・・・フランジ基部
６ｂ、１５ａ、２５ａ・・・・・車輪取付フランジのインナー側の側面
６ｃ・・・・・・・・・・・・・車輪取付フランジのアウター側の側面
７・・・・・・・・・・・・・・加締部
８・・・・・・・・・・・・・・保持器
９・・・・・・・・・・・・・・アウター側のシール
１０・・・・・・・・・・・・・インナー側のシール
１１、２２、２７・・・・・・・肉盛部
１２、３３・・・・・・・・・・車輪取付孔
１６・・・・・・・・・・・・・リブ
２１ａ、３２ａ・・・・・・・・車体取付フランジのアウター側の側面
２１ｂ、３２ｂ・・・・・・・・車体取付フランジのインナー側の側面
２６・・・・・・・・・・・・・凹所
３１ａ・・・・・・・・・・・・ハブボルト
５１・・・・・・・・・・・・・ハブ輪
５１ａ、５２ａ・・・・・・・・内側転走面
５１ｂ・・・・・・・・・・・・小径段部
５１ｃ・・・・・・・・・・・・セレーション
５２・・・・・・・・・・・・・内輪
５３・・・・・・・・・・・・・内方部材
５４・・・・・・・・・・・・・ボール
５５・・・・・・・・・・・・・外方部材
５５ａ・・・・・・・・・・・・外側転走面
５５ｂ・・・・・・・・・・・・車体取付フランジ
５６・・・・・・・・・・・・・車輪取付フランジ
５７・・・・・・・・・・・・・保持器
５８、５９・・・・・・・・・・シール
６０・・・・・・・・・・・・・車輪取付孔
６１・・・・・・・・・・・・・車体取付孔
６２・・・・・・・・・・・・・非標準組織の部分

Claims (8)

1. 内周に複列の外側転走面が一体に形成された外方部材と、
   この外方部材に内嵌され、外周に前記複列の外側転走面に対向する複列の内側転走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転走面間に転動自在に収容された複列の転動体とを備え、
   前記外方部材または内方部材のうち回転側となる部材に車輪を取り付けるための車輪取付フランジが一体に形成され、この車輪取付フランジの周方向等配に形成された車輪取付孔に前記車輪を締結するハブボルトが固定される車輪用軸受装置において、
   前記車輪取付フランジのインナー側の側面に肉盛部が形成され、この肉盛部の位置に前記車輪取付孔が形成されていることを特徴とする車輪用軸受装置。
2. 前記肉盛部が鍛造加工により形成されている請求項１に記載の車輪用軸受装置。
3. 前記回転側の部材が熱間鍛造により形成され、切削加工により前記車輪取付フランジのフランジ基部から当該車輪取付フランジに沿って環状の凹所が形成されると共に、前記車輪取付フランジのインナー側の側面に環状の肉盛部が形成されている請求項１に記載の車輪用軸受装置。
4. 前記車輪取付孔の部位に、厚肉部となる花弁状のリブが形成され、このリブに島状の肉盛部が形成されている請求項１または２に記載の車輪用軸受装置。
5. 前記肉盛部の位置に下孔が形成され、この下孔にタップ加工で内面が雌ねじとなる車輪取付孔が形成されている請求項１乃至４いずれかに記載の車輪用軸受装置。
6. 前記肉盛部の位置にハブボルトが圧入される車輪取付孔が形成されている請求項１乃至４いずれかに記載の車輪用軸受装置。
7. 前記内方部材が、一端部に前記車輪取付フランジを一体に有し、外周に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圧入された少なくとも一つの内輪からなる請求項１乃至６いずれかに記載の車輪用軸受装置。
8. 前記外方部材が、外周に車体を取り付けられるための車体取付フランジを一体に有し、この車体取付フランジのアウター側の側面に鍛造加工によって島状の肉盛部が形成されると共に、この肉盛部の位置に下孔が形成され、この下孔にタップ加工で内面が雌ねじとなる車輪取付孔が形成されている請求項１乃至７いずれかに記載の車輪用軸受装置。

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