JP2009292164A - 駆動車輪用軸受装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 軸力の低下を長期に亘って防止し、耐スティックスリップ性を確保する。
【解決手段】 内周に複列の外側軌道面５２，５４が形成された外輪５０と、一端に車輪取付フランジ１４を有すると共に外周に複列の内側軌道面１２，２２を有するハブ輪１０および内輪２０と、外輪５０の外側軌道面５２，５４とハブ輪１０および内輪２０の内側軌道面１２，２２との間に介装された複列の転動体３０，４０とを備え、ハブ輪１０の軸孔に等速自在継手６０の外側継手部材６２から延びるステム部６６を嵌合してスプライン嵌合させた駆動車輪用軸受装置において、内輪２０ｂのインボード側端部２４ｂを外側継手部材６２の肩部６１に当接させ、その外側継手部材６２の肩部６１の端面にサイアロンコーティング膜６３を形成する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、例えば自動車の懸架装置に対して駆動車輪（ＦＦ車の前輪、ＦＲ車の後輪、４ＷＤ車の全輪）を回転自在に支持する駆動車輪用軸受装置に関する。

自動車の軸受装置には、従動車輪用と駆動車輪用があり、それぞれの用途に応じて種々の形式のものが提案されている。例えば、図１３は駆動車輪用軸受装置を例示する。この軸受装置は、ハブ輪１１０および内輪１２０、複列の転動体１３０，１４０、外輪１５０、等速自在継手１６０を主要な構成要素としている。

ハブ輪１１０は、そのアウトボード側の端部に、車輪（図示せず）を取り付けるための車輪取付フランジ１１４を備えている。この車輪取付フランジ１１４の円周方向等間隔に、ホイールディスクを固定するためのハブボルト１１６が植設されている。

このハブ輪１１０の外周面に一対の内輪１２０ａ，１２０ｂを嵌合させ、一方の内輪１２０ａの外周面にアウトボード側の内側軌道面１２２ａが形成され、他方の内輪１２０ｂの外周面にインボード側の内側軌道面１２２ｂが形成されている。これらアウトボード側の内側軌道面１２２ａとインボード側の内側軌道面１２２ｂとで複列の内側軌道面を構成している。このハブ輪１１０の軸孔の内周面には、後述の等速自在継手１６０をトルク伝達可能に連結するための雌スプライン１１１が形成されている。

外輪１５０は、内周面に内輪１２０ａ，１２０ｂの内側軌道面１２２ａ，１２２ｂと対向する複列の外側軌道面１５２，１５４が形成され、車体（図示せず）に取り付けるための車体取付フランジ１５６を備えている。この車体取付フランジ１５６は、車体の懸架装置（図示せず）から延びるナックルに取り付け孔１５８を利用してボルト等で固定される。

軸受部１７０は、複列のアンギュラ玉軸受構造で、内輪１２０ａ，１２０ｂの外周面に形成された内側軌道面１２２ａ，１２２ｂと外輪１５０の内周面に形成された外側軌道面１５２，１５４との間に転動体１３０，１４０を介在させ、各列の転動体１３０，１４０を保持器１３２，１４２により円周方向等間隔に回転自在に保持した構造を有する。

軸受部１７０の両端開口部には、内輪１２０ａ，１２０ｂの外周面に摺接するように、外輪１５０と内輪１２０ａ，１２０ｂとの環状空間を密封する一対のシール１３４，１４４が外輪１５０の両端部内径に嵌合され、内部に充填された潤滑剤の漏洩ならびに外部からの水や異物の侵入を防止するようになっている。

前述したハブ輪１１０に等速自在継手１６０の外側継手部材１６２を連結することにより、軸受装置が構成される。等速自在継手１６０の外側継手部材１６２は、ドライブシャフトを構成する中間軸（図示せず）の一端に設けられ、内側継手部材、ボールおよびケージからなる内部部品（図示せず）を収容したカップ状のマウス部１６４と、そのマウス部１６４の基部から軸方向に一体に延びるステム部１６６とで構成されている。このステム部１６６の外周面には、前述のハブ輪１１０をトルク伝達可能に連結するための雄スプライン１６８が形成されている。

この外側継手部材１６２のステム部１６６をハブ輪１１０の軸孔に嵌合し、ステム部１６６の外周面に形成された雄スプライン１６８とハブ輪１１０の軸孔内周面に形成された雌スプライン１１１を嵌合させることにより、トルク伝達可能となっている。また、内輪１２０ｂのインボード側端部１２４ｂと外側継手部材１６２の肩部１６１との対向面とを突き合わせた状態で、ステム部１６６の端部に形成された雄ねじ部１６５にナット１７２を締め付けることによって、等速自在継手１６０をハブ輪１１０に固定する。このナットによる締め付け力（軸力）でもって軸受部１７０に予圧を付与している。

ところで、前述した駆動輪用軸受装置では、軸受部１７０の内輪１２０ｂのインボード側端部１２４ｂと外側継手部材１６２の肩部１６１とが突き合わされた接触状態にあることから、例えば車両発進時、軸受部１７０の内輪１２０ｂのインボード側端部１２４ｂと外側継手部材１６２の肩部１６１との間で、カッキン音と通称されるスティックスリップ音が発生するおそれがある。

このスティックスリップ音は、車両発進時、静止状態にある軸受部１７０の内輪１２０ｂに対して等速自在継手１６０の外側継手部材１６２から回転トルクが負荷されると、雌雄スプライン１１１，１６８を介して外側継手部材１６２からハブ輪１１０へ回転トルクを伝達しようとするが、外側継手部材１６２と軸受部１７０との間の伝達トルク変動と外側継手部材１６２のねじれにより、内輪１２０ｂのインボード側端部１２４ｂと外側継手部材１６２の肩部１６１との間で急激な滑りが発生する。この急激な滑りが原因となってスティックスリップ音が発生する。

前述したスティックスリップ音を未然に防止する手段として、軸受部１７０の内輪１２０ｂのインボード側端部１２４ｂと外側継手部材１６２の肩部１６１との対向面間に、摺動特性の優れた材料をコーティングしたプレートを挟み込む手段（例えば、特許文献１，２参照）が講じられている。

これら特許文献１，２では、軸受部１７０の内輪１２０ｂのインボード側端部１２４ｂと外側継手部材１６２の肩部１６１との対向面間に前述のプレートを介在させることにより、その軸受部１７０の内輪１２０ｂのインボード側端部１２４ｂと外側継手部材１６２の肩部１６１との間での摩擦抵抗を小さくして積極的な滑りが生じるようにして、急激な滑りを発生させることなく、スティックスリップ音が発生しないようにしている。
特開２００３−９７５８８号公報 特表２００７−５０８９８６号公報

ところで、特許文献１，２に開示された軸受装置では、前述したように、軸受部１７０のインボード側端部と外側継手部材１６２の肩部１６１との対向面間に、摺動特性の優れた環状のプレートを介在させることにより、スティックスリップ音の発生を未然に防止するようにしている。

しかしながら、これら軸受装置で、ステム部１６６の端部に形成された雄ねじ部１６５にナット１７２を締め付けることによる軸力でもって等速自在継手１６０をハブ輪１１０に固定しているが、この軸受装置を長期に亘って使用することにより、環状のプレートが当接する軸受部１７０のインボード側端部と外側継手部材１６２の肩部１６１との対向面が摩耗し、ナット１７２の締め付けによる軸力が低下してしまう可能性がある。このような軸力の低下が生じると、ナット１７２が緩んだり、軸受部１７０の耐久性が損なわれるという不具合が発生することが懸念される。

そこで、本発明は前述の問題点に鑑みて提案されたもので、その目的とするところは、軸力の低下を長期に亘って防止し、耐スティックスリップ性を確保し得る駆動車輪用軸受装置を提供することにある。

前述の目的を達成するための技術的手段として、本発明は、内周に複列の外側軌道面が形成された外方部材と、一端に車輪取付フランジを有すると共に外周に複列の内側軌道面を有し、ハブ輪と内輪からなる内方部材と、外方部材の外側軌道面と内方部材の内側軌道面との間に介装された複列の転動体とを備え、ハブ輪の軸孔に等速自在継手の外側継手部材から延びるステム部をスプライン嵌合させた駆動車輪用軸受装置において、外側継手部材の肩部と内方部材の端部の対向面間にサイアロン部を介在させたことを特徴とする。

本発明では、外側継手部材の肩部と内方部材の端部との対向面間にサイアロン部を介在させたことにより、内方部材を有する軸受部と外側継手部材との間の伝達トルク変動と外側継手部材のねじれが生じても、その軸受部と外側継手部材の金属同士が接触することを回避することで、軸受部と外側継手部材の金属同士の凝着から急激な滑りが発生することなく、スティックスリップ音の発生を未然に防止することができる。

また、サイアロン部を介在させたことで、軸受装置を長期に亘って使用しても、外側継手部材の肩部と内方部材の端部との対向面が経年変化で摩耗することを未然に防止することができる。その結果、軸力の低下を長期に亘って防止することが可能となる。

本発明におけるサイアロン部は、外側継手部材の肩部と内方部材の端部との対向面のいずれか一方に形成されたコーティング膜で構成することが可能である。つまり、外側継手部材の肩部端面にコーティング膜を形成するか、あるいは、内方部材の端部端面にコーティング膜を形成する。

また、本発明におけるサイアロン部は、外側継手部材の肩部と内方部材の端部の対向面間に挟み込まれたプレートの端面の少なくとも一方に形成されたコーティング層で構成することが可能である。つまり、外側継手部材の肩部と内方部材の端部の対向面間にプレートを挟み込み、そのプレートの外側継手部材側の端面にコーティング層を形成するか、あるいは、プレートの内方部材側の端面にコーティング層を形成する。プレートの外側継手部材側および内方部材側の両端面にコーティング層を形成するようにしてもよい。

なお、前述のプレートは、その素材をステンレス鋼とすることが望ましい。このようにすれば、プレート自体に防錆作用を発揮させることができ、錆の発生を未然に防止でき、自動車などの長期に亘る防錆性能を要求される使用環境にも対応可能となる。

また、前述のプレートを、焼入れされた表面硬度の高い材料とし、表面全体にコーティング層を設けることにより、軸力による素材の潰れを防止出来ると共に、錆の発生を未然に防止でき、自動車などの長期に亘る防錆性能を要求される使用環境にも対応可能となる。

さらに、本発明におけるサイアロン部は、外側継手部材の肩部と内方部材の端部の対向面間に挟み込まれたプレート形状に成形することが可能である。このようにプレート自体の素材をサイアロンとした場合、他の金属材料からなるプレートと比較して重量の増加を低減することができて軸受装置の軽量化が図れる。また、サイアロンの利用により、一般的なセラミックスを使用する場合よりも軸受装置の低コスト化が図れる。

本発明におけるサイアロン部は、Ｓｉ_６−ＺＡｌ_ＺＯ_ＺＮ_８−Ｚの組成式で表され、０．１≦ｚ≦３．５を満たすβサイアロンを主成分とし、残部不純物（好ましくは残部焼結助剤および不純物）からなる焼結体から構成されていることが望ましい。サイアロン部をこのような組成とすれば、安価で十分な耐久性を確保することが容易となる。

また、本発明におけるサイアロン部は、外側継手部材の肩部あるいは内方部材の端部と接触する面を含む領域に、内部よりも緻密性の高い層である緻密層が形成されていることが望ましい。これは、緻密層の断面を光学顕微鏡の斜光にて観察した場合、白色の領域として観察される白色領域の面積率が７％以下となる。このようにすれば、サイアロン部の耐久性をより一層向上させることができる。

前述した緻密層の表面を含む領域に、緻密層内の他の領域よりもさらに緻密性の高い層である高緻密層が形成されていることが望ましい。これは、高緻密層の断面を光学顕微鏡の斜光にて観察した場合、白色の領域として観察される白色領域の面積率が３．５％以下となる。このようにすれば、サイアロン部の耐久性をさらに向上させることができる。

なお、この軸受装置は、ハブ輪の外周面に一対の内輪を嵌合させ、一方の内輪の外周面にアウトボード側の内側軌道面を形成し、他方の内輪の外周面にインボード側の内側軌道面を形成したタイプに適用可能で、この場合、インボード側に位置する他方の内輪のインボード側端部を外側継手部材の肩部と対向させた構造となる。

また、この軸受装置は、前述したタイプ以外に、一方の内側軌道面が形成されたハブ輪の外周面に小径段部を形成し、その小径段部に他方の内側軌道面が形成された内輪を圧入した上でハブ輪の小径段部の端部を加締めたタイプにも適用可能で、この場合、ハブ輪の加締め部を外側継手部材の肩部と対向させた構造となる。

本発明では、外側継手部材の肩部と内方部材の端部との対向面間にサイアロン部を介在させた構造としている。これにより、車両発進時、静止状態にある軸受部のハブ輪に対して等速自在継手の外側継手部材から回転トルクが負荷された場合、内方部材を有する軸受部と外側継手部材との間の伝達トルク変動と外側継手部材のねじれが生じても、その軸受部と外側継手部材の金属同士が接触することを回避することで、軸受部と外側継手部材の金属同士の凝着から急激な滑りが発生することはない。その結果、スティックスリップ音の発生を未然に防止することができ、静粛性の向上が図れて搭乗者の違和感を解消することができる。

また、サイアロン部を介在させたことで、軸受装置を長期に亘って使用しても、外側継手部材の肩部と内方部材の端部との対向面が経年変化で摩耗することを未然に防止することができる。その結果、軸力の低下を長期に亘って防止し、耐スティックスリップ性を確保し得る駆動車輪用軸受装置を提供することができる。

本発明に係る駆動車輪用軸受装置の実施形態を以下に詳述する。図１に示す第一の実施形態の軸受装置は、内方部材であるハブ輪１０および内輪２０ａ，２０ｂ、複列の転動体３０，４０、外方部材である外輪５０、等速自在継手６０を主要な構成要素としている。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トボード側（図面左側）と呼び、中央寄りとなる側をインボード側（図面右側）と呼ぶ。

ハブ輪１０は、そのアウトボード側の端部に、車輪（図示せず）を取り付けるための車輪取付フランジ１４を備えている。この車輪取付フランジ１４の円周方向等間隔に、ホイールディスクを固定するためのハブボルト１６が植設されている。

このハブ輪１０の外周面に一対の内輪２０ａ，２０ｂを嵌合させ、アウトボード側に位置する一方の内輪２０ａの外周面にアウトボード側の内側軌道面２２ａが形成され、インボード側に位置する他方の内輪２０ｂの外周面にインボード側の内側軌道面２２ｂが形成されている。これらアウトボード側の内側軌道面２２ａとインボード側の内側軌道面２２ｂとで複列の内側軌道面を構成している。このハブ輪１０の軸孔の内周面には、等速自在継手６０をトルク伝達可能に連結するための雌スプライン１１が形成されている。

外輪５０は、内周面に内輪２０ａ，２０ｂの内側軌道面２２ａ，２２ｂと対向する複列の外側軌道面５２，５４が形成され、車体（図示せず）に取り付けるための車体取付フランジ５６を備えている。この車体取付フランジ５６は、車体の懸架装置（図示せず）から延びるナックルに取り付け孔５８を利用してボルト等で固定される。

軸受部７０は、複列のアンギュラ玉軸受構造で、内輪２０ａ，２０ｂの外周面に形成された内側軌道面２２ａ，２２ｂと外輪５０の内周面に形成された外側軌道面５２，５４との間に転動体３０，４０を介在させ、各列の転動体３０，４０を保持器３２，４２により円周方向等間隔に回転自在に保持した構造を有する。

軸受部７０の両端開口部には、内輪２０ａ，２０ｂの外周面に摺接するように、外輪５０と内輪２０ａ，２０ｂとの環状空間を密封する一対のシール３４，４４が外輪５０の両端部内径に嵌合され、内部に充填されたグリースの漏洩ならびに外部からの水や異物の侵入を防止するようになっている。

前述したハブ輪１０に等速自在継手６０の外側継手部材６２を連結することにより、軸受装置が構成される。等速自在継手６０の外側継手部材６２は、ドライブシャフトを構成する中間軸（図示せず）の一端に設けられ、内側継手部材、ボールおよびケージからなる内部部品（図示せず）を収容したカップ状のマウス部６４と、そのマウス部６４の基部から軸方向に一体に延びるステム部６６とで構成されている。このステム部６６の外周面には、前述のハブ輪１０をトルク伝達可能に連結するための雄スプライン６８が形成されている。

この外側継手部材６２のステム部６６をハブ輪１０の軸孔に嵌合し、ステム部６６の外周面に形成された雄スプライン６８とハブ輪１０の軸孔内周面に形成された雌スプライン１１を嵌合させることにより、トルク伝達可能となっている。この時、ステム部６６の端部に形成された雄ねじ部６５にナット７２を締め付けることによって、等速自在継手６０をハブ輪１０に固定すると共にそのナット７２による締め付け力（軸力）でもって軸受部７０に予圧を付与している。なお、等速自在継手６０とハブ輪１０は、前述のナット７２以外に、ボルトにより固定することも可能である。

図１に示す第一の実施形態では、外側継手部材６２の肩部６１の端面（内輪２０ｂのインボード側端部２４ｂとの対向面）にサイアロン部であるコーティング膜６３を形成し、ナット７２による所定の締付力（軸力）でもって、軸受部７０の内輪２０ｂのインボード側端部２４ｂの端面（外側継手部材６２の肩部６１との対向面）に当接させている。この第一の実施形態では、コーティング膜６３を外側継手部材６２の肩部６１の端面に被着させているが、図２に示す第二の実施形態のように、内輪２０ｂのインボード側端部２４ｂの端面にコーティング膜２６ｂを形成するようにしてもよい。

また、図３に示す第三の実施形態では、外側継手部材６２の肩部６１の端面と内輪２０ｂのインボード側端部２４ｂの端面との間に環状のプレート８０を挟み込み、そのプレート８０の外側継手部材側の端面にサイアロン部であるコーティング層８２を被着形成し、外側継手部材６２の肩部６１の端面に当接させた構造を具備する。この第三の実施形態では、プレート８０の外側継手部材側の端面にコーティング層８２を形成しているが、図４に示す第四の実施形態のように、プレート８０の内輪側の端面にコーティング層８４を被着形成するようにしてもよい。また、図５に示す第五の実施形態のように、プレートの外側継手部材側および内輪側の両端面にコーティング層８２，８４を形成することも可能である。

なお、前述のプレート８０の素材としてはステンレス鋼が好ましい。このようにすれば、プレート自体に防錆作用を発揮させることができ、錆の発生を未然に防止でき、自動車などの長期に亘る防錆性能を要求される使用環境にも対応可能となる。

また、前述のプレート８０を、焼入れされた表面硬度の高い材料（Ｓ４５ＣやＳＵＪ２等）とすることも可能である。その場合、表面全体にコーティング層を設けることにより、軸力による素材の潰れを防止出来ると共に、錆の発生を未然に防止でき、自動車などの長期に亘る防錆性能を要求される使用環境にも対応可能となる。

図６に示す第六の実施形態では、外側継手部材６２の肩部６１の端面と内輪２０ｂのインボード側端部２４ｂの端面との間にサイアロン部である環状のプレート８１を挟み込み、そのプレート自体の素材をサイアロンで構成したものである。このようにプレート自体の素材をサイアロンとした場合、前述した第三〜第五の実施形態のようにステンレス鋼などの金属材料からなるプレート８０と比較して重量の増加を低減することができて軸受装置の軽量化が図れる。また、サイアロンの利用により、一般的なセラミックスを使用する場合よりも軸受装置の低コスト化が図れる。

以上で述べた第一および第二の実施形態の軸受装置では、外側継手部材６２の肩部６１の端面あるいは内輪２０ｂのインボード側端部２４ｂの端面にサイアロンのコーティング膜６３，２６ｂを形成し、第三〜第五の実施形態の軸受装置では、サイアロンのコーティング層８２，８４が形成された環状のプレート８０を、外側継手部材６２の肩部６１の端面と内輪２０ｂのインボード側端部２４ｂの端面との間で挟み込んだ構造とし、第六の実施形態の軸受装置では、外側継手部材６２の肩部６１の端面と内輪２０ｂのインボード側端部２４ｂの端面との間にサイアロン製のプレート８１を挟み込んだ構造としている。

これにより、第一〜第六の実施形態における各軸受装置では、軸受部７０と外側継手部材６２との間の伝達トルク変動と外側継手部材６２のねじれが生じても、その軸受部７０と外側継手部材６２の金属同士が接触することを回避することで、軸受部７０と外側継手部材６２の金属同士の凝着から急激な滑りが発生することなく、スティックスリップ音の発生を未然に防止することができる。また、軸受装置を長期に亘って使用しても、外側継手部材６２の肩部６１の端面と内輪２０ｂのインボード側端部２４ｂの端面が経年変化で摩耗することを未然に防止することができる。その結果、軸力の低下を長期に亘って防止することが可能となる。

以上で説明した第一〜第六の実施形態では、ハブ輪１０の外周面に一対の内輪２０ａ，２０ｂを嵌合させ、インボード側に位置する他方の内輪２０ｂのインボード側端部２４ｂを外側継手部材６２の肩部６１に対向させたタイプの軸受装置に適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されることはない。

例えば、図７および図８に示すように、一方の内側軌道面１２が形成されたハブ輪１０の外周面に小径段部１８を形成し、その小径段部１８に他方の内側軌道面２２が形成された内輪２０を圧入した上でハブ輪１０の小径段部１８の端部を加締め、その加締め部１３を外側継手部材６２の肩部６１に対向させたタイプの軸受装置にも適用可能である。

このタイプの軸受装置では、ハブ輪１０の外周面に形成されたアウトボード側の内側軌道面１２と、内輪２０の外周面に形成されたインボード側の内側軌道面２２とで複列の内側軌道面を構成している。この内輪２０をハブ輪１０の小径段部１８に圧入し、ハブ輪１０の小径段部１８の端部を外側に加締めることにより、その加締め部１３でもって内輪２０を抜け止めしてハブ輪１０と一体化し、軸受部７０に予圧を付与している。

図７に示す第七の実施形態では、ハブ輪１０の加締め部１３の端面を外側継手部材６２の肩部６１の端面に当接させた構造を具備し、図１および図２に示す第一および第二の実施形態と同様、外側継手部材６２の肩部６１の端面あるいはハブ輪１０の加締め部１３の端面のいずれか一方にサイアロンのコーティング膜を形成する。

この第七の実施形態においても、第一および第二の実施形態と同様、ステム部６６の端部に形成された雄ねじ部６５にナット７２を締め付けることによって、等速自在継手６０をハブ輪１０に固定し、そのナット７２による所定の締付力（軸力）でもって、ハブ輪１０の加締め部１３の端面を外側継手部材６２の肩部６１の端面に当接させた構造としている。この第七の実施形態において、外側継手部材６２の肩部６１の端面あるいはハブ輪１０の加締め部１３の端面のいずれか一方にサイアロンのコーティング膜を形成したことによる作用効果については、第一および第二の実施形態と同様であるため、重複説明は省略する。

図８に示す第八の実施形態では、ハブ輪１０の加締め部１３の端面と外側継手部材６２の肩部６１の端面との間にサイアロンのプレート８０，８１を介在させた構造を具備する。この第八の実施形態でも、第三〜第五の実施形態のように、外側継手部材側あるいはハブ輪側の少なくとも一方にサイアロンのコーティング層を形成したプレートを使用するか、あるいは、第六の実施形態のようにプレート自体をサイアロンの素材で構成すればよい。

この第八の実施形態においても、第三〜第六の実施形態と同様、ステム部６６の端部に形成された雄ねじ部６５にナット７２を締め付けることによって、等速自在継手６０をハブ輪１０に固定し、そのナット７２による所定の締付力（軸力）でもって、外側継手部材６２の肩部６１とハブ輪１０の加締め部１３との対向面間に環状のプレート８０，８１を挟み込んだ構造としている。この第八の実施形態において、外側継手部材６２の肩部６１の端面とハブ輪１０の加締め部１３の端面との間にサイアロンのプレート８０，８１を介在させたことによる作用効果については、第三〜第六の実施形態と同様であるため、重複説明は省略する。

以上で説明した第一〜第八の実施形態で使用したサイアロンは、鋼に比べて比重が小さく、かつ耐食性が高いだけでなく、絶縁性を有するという特徴を備えている点で、軸受装置の軽量化が可能になると共に腐食による損傷、電食による短寿命化などを抑制することができる。特に、βサイアロンは、燃焼合成法を含む製造工程を採用することにより、鋼に比べて製造コストが高くなることなく使用できるものとして好適である。

また、このβサイアロンを軸受装置の構成部品として使用する場合、十分な耐久性（滑り疲労に対する耐久性）を安定して確保する必要がある。そこで、安価でありながら、十分な耐久性を安定して確保することが可能なβサイアロン焼結体（βサイアロンを主成分とする焼結体）を、外側継手部材６２の肩部６１の端面と内輪２０ｂのインボード側端部２４ｂ（ハブ輪１０の加締め部１３）の端面との間に介在させたプレート８１の素材に採用した。

つまり、外側継手部材６２の肩部６１の端面と内輪２０ｂのインボード側端部２４ｂ（ハブ輪１０の加締め部１３）の端面との間に介在させるプレート８１の素材を、Ｓｉ_６−ＺＡｌ_ＺＯ_ＺＮ_８−Ｚの組成式で表され、０．１≦ｚ≦３．５を満たすβサイアロンを主成分とし、残部不純物からなる焼結体から構成する。この残部不純物としては、原料に由来するもの、あるいは製造工程において混入するものを含む不可避的不純物を含む。

本出願人は、βサイアロンを主成分とするプレート８１の耐久性と、βサイアロンの組成との関係を詳細に調査した。その結果、βサイアロンは、燃焼合成を含む製造工程を採用することにより、前述したｚの値（以下、ｚ値という）が０．１以上となる種々の組成を有するものが製造可能である。一般に、耐久性に大きな影響を与える硬度は、製造の容易なｚ値が４．０以下の範囲において、ほとんど変化しない。しかしながら、βサイアロンを主成分とする焼結体からなるプレート８１の耐久性とｚ値との関係を詳細に調査したところ、ｚ値が３．５を超えるとプレート８１の耐久性が大幅に低下することが分かった。

より具体的には、ｚ値が０．１以上３．５以下の範囲においては、耐久性はほぼ同等で、軸受装置の運転時間が所定時間を超えると、プレート８１の表面に剥離が発生する。これに対し、ｚ値が３．５を超えるとプレート８１が摩耗しやすくなり、これに起因して耐久性が大幅に低下する。つまり、ｚ値が３．５となる組成を境界として、βサイアロンからなるプレート８１の破損モードが変化し、ｚ値が３．５を超えると耐久性が大幅に低下するという現象が明らかとなった。従って、βサイアロンからなるプレート８１において、安定して十分な耐久性を確保するためには、ｚ値を３．５以下とする必要がある。

一方、前述したように、βサイアロンは、燃焼合成を含む製造工程により安価に製造することができる。しかし、ｚ値が０．１未満では、燃焼合成の実施が困難となることが分かった。そのため、βサイアロンを主成分とする焼結体からなるプレート８１を安価に製造するためには、ｚ値を０．１以上とする必要がある。

なお、プレート８１は、Ｓｉ_６−ＺＡｌ_ＺＯ_ＺＮ_８−Ｚの組成式で表され、０．１≦ｚ≦３．５を満たすβサイアロンを主成分とし、残部焼結助剤および不純物からなる焼結体で構成してもよい。このように焼結助剤の採用により、容易に焼結体の気孔率を低下させることが可能となり、十分な耐久性を安定して確保することが可能なβサイアロン焼結体からなるプレート８１を容易に提供できる。この焼結助剤としては、マグネシウム（Ｍｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、珪素（Ｓｉ）、チタン（Ｔｉ）、希土類元素の酸化物、窒化物、酸窒化物のうち少なくとも一種類以上を採用することができる。また、焼結助剤は、焼結体のうち２０質量％以下とすることが好ましい。

また、プレート８１は、外側継手部材６２の肩部６１の端面あるいは内輪２０ｂのインボード側端部２４ｂ（ハブ輪１０の加締め部１３）の端面と接触する面を含む領域に、内部よりも緻密性の高い層である緻密層を形成することが好ましい。このプレート８１の緻密性は、耐久性に大きく影響する。ここで、緻密性の高い層とは、焼結体において空孔率の低い（密度の高い）層であって、例えば、以下のような手段により調査することができる。

まず、プレート８１の表面に垂直な断面においてプレート８１を切断し、その断面を鏡面ラッピングする。その後、鏡面ラッピングされた断面を光学顕微鏡の斜光（暗視野）にて、例えば５０〜１００倍程度で撮影し、３００ＤＰＩ（Dot Per Inch）以上の画像として記録する。このとき、白色の領域として観察される白色領域は、空孔率の高い（密度の低い）領域に対応する。従って、白色領域の面積率が低い領域は、その面積率が高い領域に比べて緻密性が高い。

そして、画像処理装置を用いて記録された画像を輝度閾値により２値化処理した上で白色領域の面積率を測定し、その面積率により、撮影された領域の緻密性を知ることができる。つまり、この実施形態におけるプレート８１では、接触面を含む領域に内部よりも白色領域の面積率の低い層である緻密層が形成されている。なお、撮影は、ランダムに５箇所以上で行ない、面積率はその平均値で評価することが好ましい。プレート８１の内部における白色領域の面積率は、例えば１５％以上である。

プレート８１の耐久性を一層向上させるためには、緻密層が１００μｍ以上の厚みを有していることが好ましい。このようにすれば、緻密層の断面を光学顕微鏡の斜光にて観察した場合、白色の領域として観察される白色領域の面積率が７％以下となる。白色領域の面積率が７％以下となる程度に緻密層の緻密性を向上させることで、プレート８１の耐久性がより一層向上させることができる。

さらに、緻密層の表面を含む領域に、その緻密層内の他の領域よりもさらに緻密性の高い層である高緻密層を形成することが好ましい。緻密性のさらに高い高緻密層が緻密層の表面を含む領域に形成されることにより、プレート８１の耐久性がさらに向上する。このようにすれば、高緻密層の断面を光学顕微鏡の斜光にて観察した場合、白色の領域として観察される白色領域の面積率が３．５％以下となる。白色領域の面積率が３．５％以下となる程度に高緻密層の緻密性を向上させることで、プレート８１の耐久性をさらに向上させることができる。

このプレート８１の製造では、図９に示すように、Ｓｉ_６−ＺＡｌ_ＺＯ_ＺＮ_８−Ｚの組成式で表され、０．１≦ｚ≦３．５を満たすβサイアロンの粉体を準備するβサイアロン粉体準備工程が実施される。このβサイアロン粉体準備工程においては、例えば燃焼合成法を採用した製造工程により、安価にβサイアロンの粉体を製造することができる。

次に、βサイアロン粉体準備工程において製造されたβサイアロンの粉体に、焼結助剤を添加して混合する混合工程が実施される。この混合工程は、焼結助剤を添加しない場合、省略することができる。

次に、βサイアロンの粉体またはβサイアロンの粉体と焼結助剤との混合物を、プレート８１の概略形状に成形する成形工程が実施される。具体的には、βサイアロンの粉体またはβサイアロンの粉体と焼結助剤との混合物に、プレス成形、鋳込み成形、押し出し成形、転動造粒などの成形手法を適用することにより、プレート８１の概略形状に成形された成形体が作製される。

なお、成形体が焼結されると成形体の硬度が極めて高くなり、加工が困難となるため、焼結後に、例えば成形体の大幅な加工を行なって仕上げ加工を行うと、製造コストの上昇を伴う。そこで、成形体の焼結前に成形体の加工を行なって、仕上げ工程などにおける焼結後の成形体の加工量を抑制することにより、製造コストを抑制する。特に、異常層を除去するために焼結後に比較的大きな加工量が必要となる加圧焼結法と異なり、この実施形態の製法では、βサイアロンからなる成形体を１ＭＰａ以下の圧力下で焼結する工程が採用されるため、異常層を除去するための加工量が抑制されており、製造コストを抑制するメリットは極めて大きい。

次に、成形体の表面を加工することにより、その成形体が焼結後に所望の形状により近い形状になるよう成形される焼結前加工工程が実施される。具体的には、グリーン体加工などの加工手法を適用することにより、成形体が焼結後に所望の形状により近い形状になるように成形される。この焼結前加工工程は、成形工程において成形体が成形された段階で、焼結後に所望の形状に近い形状が得られる状態である場合には省略できる。

次に、成形体を昇温して焼結させることにより、プレート８１の概略形状を有する焼結体を作製する焼結工程が実施される。この焼結工程は、常圧中で行なわれる常圧焼結法により実施してもよいが、耐久性を低下させる欠陥の発生を抑制する目的で、熱間静水圧焼結法（Hot Isostatic Press；ＨＩＰ）やガス圧焼結法（Gas Pressured Sintering；ＧＰＳ）などの加圧焼結法などの焼結法により実施してもよい。なお、加熱方法としては、ヒータ加熱の他、マイクロ波やミリ波による電磁波加熱を用いることができる。

ここで、前述した熱間静水圧焼結法やガス圧焼結法などの加圧焼結法は、通常１０ＭＰａ以上の圧力下で焼結を行なう方法である。この製法によれば、プレート８１の気孔率が低下し、密度の高いプレート８１を製造できる反面、製造コストの上昇を招来し、さらに、プレート８１の表層部に材質が変質した異常層が形成されるため、仕上げ加工でその異常層を除去する必要が生じ、製造コストが上昇する。ただし、加圧焼結法を採用しない場合、気孔率が増加して欠陥が発生し、耐久性が低下する。

そこで、本出願人は、βサイアロンからなる成形体を１ＭＰａ以下の圧力下で焼結してプレート８１を製造することにより、プレート８１の表面に形成される接触面を含む領域に、内部よりも緻密性の高い緻密層を形成可能であることを見出した。この製法では、βサイアロンを主成分とする成形体が１ＭＰａ以下の圧力下で焼結される工程を含むことにより、加圧焼結の採用に伴う製造コストの上昇を抑制しつつ、接触面を含む領域に緻密層を形成することができる。その結果、十分な耐久性を安定して確保することが可能なβサイアロン焼結体からなるプレート８１を安価に製造できる。

なお、成形体が焼結される工程は、βサイアロンの分解を抑制するため、０．０１ＭＰａ以上の圧力下で行なうことが好ましく、低コスト化を考慮すると大気圧以上の圧力下で行なうことがより好ましい。また、製造コストを抑制しつつ緻密層を形成するためには、成形体が焼結される工程は１ＭＰａ以下の圧力下で行なうことが好ましい。

また、成形体が焼結される工程では、１５５０℃以上１８００℃以下の温度域で成形体が焼結される。成形体が焼結される温度が１５５０℃未満では、焼結による緻密化が進みにくく、１８００℃を超えると、βサイアロン結晶粒の粗大化による焼結体の機械的特性の低下が懸念される。この成形体が焼結される温度域は、１６００℃以上１７５０℃以下が好ましい。

さらに、成形体が焼結される工程では、不活性ガス雰囲気中または窒素と酸素との混合ガス雰囲気中において成形体が焼結される。不活性ガス雰囲気中において成形体が焼結されることにより、βサイアロンの分解や組織変化を抑制することができる。また、窒素と酸素との混合ガス雰囲気中において成形体が焼結されることにより、βサイアロン焼結体の窒素および酸素の含有量を制御することができる。なお、不活性ガスとしては、ヘリウム、ネオン、アルゴン、窒素などが採用可能であるが、製造コスト低減の観点から、窒素を採用することが好ましい。

次に、焼結工程において作製された焼結体に対して仕上げ加工を実施することにより、プレート８１を完成させる仕上げ工程が実施される。具体的には、焼結工程において作製された焼結体の表面を研磨することにより、プレート８１が完成する。

焼結された成形体の表面が加工され、その表面を含む領域が除去される工程において、除去される成形体の厚みは１５０μｍ以下である。その結果、接触面を含む領域に高緻密層が形成される。このように、焼結された成形体の表面が加工され、その接触面を含む領域が除去される工程、例えば仕上げ工程が実施される場合、除去される成形体の厚みを１５０μｍ以下とすることにより、プレート８１の接触面に高緻密層を残存させることができる。なお、高緻密層をより確実に残存させるためには、除去される焼結された成形体の厚みは、１００μｍ以下とすることが好ましい。

以下、本発明の実施例１について説明する。種々のｚ値を有するβサイアロン焼結体からなる試験片を作製し、ｚ値と耐久性との関係を調査する試験を行なった。試験の手順は以下のとおりである。

まず、試験の対象となる試験片の作製方法について説明する。はじめに、燃焼合成法でｚ値を０．１〜４の範囲で作製したβサイアロンの粉末を準備し、実施形態において図９に基づいて説明した製造方法と同様の方法で、ｚ値が０．１〜４である試験片を作製した。具体的な作製方法は以下のとおりである。まず、サブミクロンに微細化されたβサイアロン粉末と、焼結助剤としての酸化アルミニウム（住友化学株式会社製、ＡＫＰ３０）および酸化イットリウム（H.C.Starck社製、Yttriumoxide grade C）とをボールミルを用いて湿式混合により混合した。その後、スプレードライヤーにて造粒を実施し、造粒粉を製造した。その造粒粉を金型で円筒状に成形し、さらに冷間静水圧成形（ＣＩＰ）で加圧を行ない、円筒状の成形体を得た。

引き続き、その成形体に対して１次焼結として常圧焼結を行なった後、圧力２００ＭＰａの窒素雰囲気中でＨＩＰ処理することで、焼結円筒体を製造した。次に、その焼結円筒体の外周面にラッピング加工を行ない、直径φ４０ｍｍの円筒状の試験片とした。また、比較のため、窒化珪素からなる試験片、すなわちｚ値が０である試験片もβサイアロンからなる試験片と同様の方法で作製した（比較例Ａ）。

次に、試験条件について説明する。上述のように作製された試験片に対し、別途準備された軸受鋼（ＪＩＳ規格ＳＵＪ２）製の相手試験片（直径φ４０ｍｍの円筒状、焼入硬化済み）を、両者の軸が平行になるように、外周面において最大接触面圧Ｐmax：２．５ＧＰａで接触させた。そして、試験片を回転数：３０００rpmで軸周りに回転させると共に、相手試験片を試験片に対する滑り率が５％となるように軸回りに回転させた。そして、潤滑：タービン油ＶＧ６８(清浄油)のパット給油、試験温度：室温の条件の下で回転を継続する滑り疲労試験（２円筒試験）を行なった。そして、振動検出装置により運転中の試験片の振動を監視し、試験片に破損が発生して振動が所定値を超えた時点で試験を中止すると共に、運転開始から中止までの時間を試験片の寿命として記録した。また、試験中止後、試験片の破損状態を確認した。

表１に本実施例の試験結果を示す。表１においては、各実施例および比較例における寿命が、比較例Ａ（窒化珪素）における寿命を１とした寿命比で表されている。また、破損形態は、試験片の表面に剥離が発生した場合「剥離」、剥離が発生することなく表面が摩耗して試験が中止された場合「摩耗」と記載されている。

表１を参照して、ｚ値が０．１以上３．５以下となっている本発明の実施例Ａ〜Ｈでは、窒化珪素（比較例Ａ）と比較して遜色ない寿命を有している。また、破損形態も窒化珪素の場合と同様に「剥離」となっている。これに対し、ｚ値が３．５を超え、本発明の範囲外となっている比較例Ｂでは、寿命が大幅に低下するとともに、試験片に摩耗が観察される。すなわち、ｚ値が３．８である比較例Ｂでは、最終的には試験片に剥離が発生しているものの、試験片における摩耗が影響し、寿命が大幅に低下したものと考えられる。さらに、ｚ値が４である比較例Ｃにおいては、極めて短時間に試験片の摩耗が進行し、耐久性が著しく低下している。

以上のように、ｚ値が０．１以上３．５以下の範囲においては、βサイアロン焼結体からなる試験片の耐久性は、窒化珪素の焼結体からなる試験片とほぼ同等である。これに対し、ｚ値が３．５を超えると試験片が摩耗しやすくなり、これに起因して耐久性が大幅に低下する。さらに、ｚ値が大きくなると、βサイアロンからなる試験片の破損原因が「剥離」から「摩耗」に変化し、耐久性が著しく低下することが明らかとなった。このように、ｚ値を０．１以上３．５以下とすることにより、安価でありながら、十分な耐久性を安定して確保することが可能なβサイアロン焼結体からなるサイアロン部が提供可能であることが確認された。

なお、表１を参照して、ｚ値が３を超える３．５の実施例Ｈにおいては、試験片には僅かな摩耗が発生しており、寿命も実施例Ａ〜Ｇに比べて低下している。このことから、十分な耐久性をより安定して確保するためには、ｚ値は３以下とすることが望ましいといえる。

また、上記実験結果より、窒化珪素からなるプレート８１と同等以上の耐久性（寿命）を得るには、ｚ値は２以下とすることが好ましく、１．５以下とすることが、より好ましい。一方、燃焼合成を採用した製造工程によるβサイアロン粉体の作製の容易性を考慮すると、十分に自己発熱による反応が期待できるｚ値である０．５以上とすることが好ましい。

以下、本発明の実施例２について説明する。本発明のプレート８１の断面における緻密層および高緻密層の形成状態を調査する試験を行なった。試験の手順は以下のとおりである。

はじめに、燃焼合成法で作製した組成がＳｉ_５ＡｌＯＮ_７であるβサイアロンの粉末（株式会社イスマンジェイ製、商品名メラミックス）を準備し、実施形態において図９に基づいて説明した製造方法と同様の方法で、一辺が約１０ｍｍの立方体試験片を作製した。具体的な製造方法は次のとおりである。まず、サブミクロンに微細化されたβサイアロン粉末と、焼結助剤としての酸化アルミニウム（住友化学株式会社製、ＡＫＰ３０）および酸化イットリウム（H.C.Starck社製、Yttriumoxide grade C）とをボールミルを用いて湿式混合により混合した。その後、スプレードライヤーにて造粒を実施し、造粒粉を製造した。その造粒粉を金型で所定の形状に成形し、さらに冷間静水圧成形（ＣＩＰ）で加圧を行ない、成形体を得た。引き続き、その成形体を圧力０．４ＭＰａの窒素雰囲気中で１６５０℃に加熱して焼結することで、立方体試験片を製造した。

その後、その試験片を切断し、切断された面をダイヤモンドラップ盤でラッピングした後、酸化クロムラップ盤による鏡面ラッピングを実施することにより、立方体の中心を含む観察用の断面を形成した。そして、その断面を光学顕微鏡（株式会社ニコン製、マイクロフォト−ＦＸＡ）の斜光で観察し、倍率５０倍のインスタント写真（フジフイルム株式会社製 ＦＰ−１００Ｂ）を撮影した。その後、得られた写真の画像を、スキャナーを用いて（解像度３００ＤＰＩ）パーソナルコンピューターに取り込んだ。そして、画像処理ソフト（三谷商事株式会社製 ＷｉｎＲＯＯＦ）を用いて輝度閾値による２値化処理を行なって（本実施例での２値化分離閾値：１４０）、白色領域の面積率を測定した。

次に、試験結果について説明する。図１０は、試験片の観察用の断面を光学顕微鏡の斜光で撮影した写真である。また、図１１は、図１０の写真の画像を、画像処理ソフトを用いて輝度閾値により２値化処理した状態を示す一例である。また、図１２は、図１０の写真の画像を、画像処理ソフトを用いて輝度閾値により２値化処理する際に、画像処理を行なう領域（評価領域）を示す図である。図１０において、写真上側が試験片の表面側であり、上端が表面である。

図１０および図１１を参照して、本発明のプレート８１と同様の製造方法により作製された本実施例における試験片は、表面を含む領域に内部よりも白色領域の少ない層が形成されていることがわかる。そして、図１２に示すように、撮影された写真の画像を試験片の最表面からの距離に応じて３つの領域（最表面からの距離が１５０μｍ以内の領域、１５０μｍを超え５００μｍ以内の領域、５００μｍを超え８００μｍ以内の領域）に分け、領域毎に画像解析を行なって白色領域の面積率を算出したところ、表２に示す結果が得られた。表２においては、図１２に示した各領域を１視野として、無作為に撮影された５枚の写真から得られる５視野における白色領域の面積率の、平均値と最大値とが示されている。

表２を参照して、本実施例における白色領域の面積率は、内部において１８．５％であったのに対し、表面からの深さが５００μｍ以下である領域においては３．７％、表面からの深さが１５０μｍ以下の領域においては１．２％となっていた。このことから、本発明のプレート８１と同様の製造方法により作製された本実施例における試験片は、表面を含む領域に内部よりも白色領域の少ない緻密層および高緻密層が形成されていることが確認された。

以下、本発明の実施例３について説明する。本発明のプレート８１の耐久性を確認する試験を行なった。試験の手順は以下のとおりである。

まず、試験の対象となる試験片の作製方法について説明する。はじめに、燃焼合成法で作製した組成がＳｉ_５ＡｌＯＮ_７であるβサイアロンの粉末（株式会社イスマンジェイ製、商品名メラミックス）を準備し、実施形態において図９に基づいて説明した製造方法と同様の方法で直径φ４０ｍｍの円筒状の試験片を作製した。具体的な製造方法は次のとおりである。まず、サブミクロンに微細化されたβサイアロン粉末と、焼結助剤としての酸化アルミニウム（住友化学株式会社製、ＡＫＰ３０）および酸化イットリウム（H.C.Starck社製、Yttriumoxide grade C）とをボールミルを用いて湿式混合により混合した。その後、スプレードライヤーにて造粒を実施し、造粒粉を製造した。その造粒粉を金型で円筒状に成形し、さらに冷間静水圧成形（ＣＩＰ）で加圧を行ない円筒状の成形体を得た。

次に、その成形体に対して焼結後の加工代が所定の寸法となるようにグリーン加工を行ない、引き続き、その成形体を圧力０．４ＭＰａの窒素雰囲気中で１６５０℃に加熱して焼結することで、焼結円筒体を製造した。次に、その焼結円筒体の外周面に対してラッピング加工を行ない、直径φ４０ｍｍの円筒状の試験片とした。ここで、焼結円筒体に対するラッピング加工により除去される焼結円筒体の厚み（加工代）を８段階に変化させ、８種類の試験片を作製した（実施例Ａ〜Ｈ）。一方、比較のため、窒化珪素および焼結助剤からなる原料粉末を用いて加圧焼結法により焼結した焼結円筒体に対して、前述と同様にラッピング加工を行ない、直径φ４０ｍｍの円筒状の試験片を作製した（比較例Ａ）。ラッピング加工による加工代は０．２５ｍｍとした。

次に、試験条件について説明する。前述のように作製された試験片に対し、別途準備された軸受鋼（ＪＩＳ規格ＳＵＪ２）製の相手試験片（直径φ４０ｍｍの円筒状、焼入硬化済み）を、両者の軸が平行になるように、外周面において最大接触面圧Ｐmax：２．５ＧＰａで接触させた。そして、試験片を回転数：３０００rpmで軸周りに回転させると共に、相手試験片を試験片に対する滑り率が５％となるように軸回りに回転させた。そして、潤滑：タービン油ＶＧ６８(清浄油)のパット給油、試験温度：室温の条件の下で回転を継続する滑り疲労試験（２円筒試験）を行なった。そして、振動検出装置により運転中の試験片の振動を監視し、試験片に破損が発生して振動が所定値を超えた時点で試験を中止すると共に、運転開始から中止までの時間をその試験片の寿命として記録した。なお、試験数は実施例、比較例ともに８個ずつとし、その平均寿命を算出した上で、比較例Ａに対する寿命比で耐久性を評価した。

表３に本実施例の試験結果を示す。表３を参照して、実施例の試験片の寿命は、その製造コスト等を考慮するといずれも良好であるといえる。そして、加工代を０．５ｍｍ以下とすることにより試験片の表面に緻密層を残存させた実施例Ｄ〜Ｇの試験片の寿命は、比較例Ａの寿命の２〜３倍程度となっていた。さらに、加工代を０．１５ｍｍ以下とすることにより試験片の表面に高緻密層を残存させた実施例Ａ〜Ｃの試験片の寿命は、比較例Ａの寿命の５倍程度となっていた。このことから、本発明のプレート８１は、耐久性において優れているものと考えられる。そして、本発明のプレート８１は、加工代を０．５ｍｍ以下として、表面に緻密層を残存させることにより寿命が向上し、加工代を０．１５ｍｍ以下として、表面に高緻密層を残存させることにより寿命がさらに向上すると考えられる。

なお、以上では、Ｓｉ_６−ＺＡｌ_ＺＯ_ＺＮ_８−Ｚの組成式で表され、０．１≦ｚ≦３．５を満たすβサイアロンを主成分とし、残部不純物からなる焼結体で構成したサイアロンおよびその製造について、外側継手部材６２の肩部６１の端面と内輪２０ｂのインボード側端部２４ｂ（ハブ輪１０の加締め部１３）の端面との間に介在させたプレート８１の素材に適用した場合で説明したが、外側継手部材６２の肩部６１の端面あるいは内輪２０ｂのインボード側端部２４ｂ（ハブ輪１０の加締め部１３）の端面に形成されたコーティング膜６３，２６ｂ、プレート８０の端面に形成されたコーティング層８２，８４にも溶射などにより適用可能である。

本発明は前述した実施形態に何ら限定されるものではなく、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り、本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、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。

本発明における第一の実施形態で、外側継手部材の肩部の端面にサイアロンコーティング膜を形成した軸受装置を示す縦断面図である。 本発明における第二の実施形態で、内輪のインボード側端部の端面にサイアロンコーティング膜を形成した軸受装置を示す縦断面図である。 本発明における第三の実施形態で、外側継手部材の肩部と内輪のインボード側端部との間にプレートを介在させ、そのプレートの外側継手部材側の端面にサイアロンコーティング層を形成した軸受装置を示す縦断面図である。 本発明における第四の実施形態で、外側継手部材の肩部と内輪のインボード側端部との間にプレートを介在させ、そのプレートの内輪側の端面にサイアロンコーティング層を形成した軸受装置を示す縦断面図である。 本発明における第五の実施形態で、外側継手部材の肩部と内輪のインボード側端部との間にプレートを介在させ、そのプレートの外側継手部材側および内輪側の両端面にサイアロンコーティング層を形成した軸受装置を示す縦断面図である。 本発明における第六の実施形態で、外側継手部材の肩部と内輪のインボード側端部との間にプレートを介在させ、そのプレート自体をサイアロンで構成した軸受装置を示す縦断面図である。 本発明における第七の実施形態で、第一および第二の実施形態を、ハブ輪の小径段部を加締めたタイプの軸受装置に適用した例を示す縦断面図である。 本発明における第八の実施形態で、第三〜第六の実施形態を、ハブ輪の小径段部を加締めたタイプの軸受装置に適用した例を示す縦断面図である。 実施形態におけるサイアロン部の製造方法を説明するための工程図である。 試験片の観察用の断面を光学顕微鏡の斜光で撮影した写真である。 図１０の写真の画像を、画像処理ソフトを用いて輝度閾値により２値化処理した状態を示す一例である。 図１０の写真の画像を、画像処理ソフトを用いて輝度閾値により２値化処理する際に、画像処理を行なう領域（評価領域）を示す図である。 駆動車輪用軸受装置の従来例を示す縦断面図である。

符号の説明

１０ 内方部材（ハブ輪）
１２ 内側軌道面
１４ 車輪取付フランジ
２０ａ，２０ｂ 内方部材（内輪）
２２ 内側軌道面
２６ｂ サイアロン部（コーティング膜）
３０，４０ 転動体
５０ 外方部材（外輪）
５２，５４ 外側軌道面
６０ 等速自在継手
６１ 肩部
６２ 外側継手部材
６３ サイアロン部（コーティング膜）
６６ ステム部
８１ サイアロン部（プレート）
８２，８４ サイアロン部（コーティング層）

Claims (12)

1. 内周に複列の外側軌道面が形成された外方部材と、一端に車輪取付フランジを有すると共に外周に複列の内側軌道面を有し、ハブ輪と内輪からなる内方部材と、前記外方部材の外側軌道面と内方部材の内側軌道面との間に介装された複列の転動体とを備え、前記ハブ輪の軸孔に等速自在継手の外側継手部材から延びるステム部をスプライン嵌合させた駆動車輪用軸受装置において、前記外側継手部材の肩部と前記内方部材の端部の対向面間にサイアロン部を介在させたことを特徴とする駆動車輪用軸受装置。
2. 前記サイアロン部は、前記外側継手部材の肩部と前記内方部材の端部との対向面のいずれか一方に形成されたコーティング膜で構成されている請求項１に記載の駆動車輪用軸受装置。
3. 前記サイアロン部は、前記外側継手部材の肩部と前記内方部材の端部の対向面間に挟み込まれたプレートの端面の少なくとも一方に形成されたコーティング層で構成されている請求項１に記載の駆動車輪用軸受装置。
4. 前記プレートは、その素材をステンレス鋼とした請求項３に記載の駆動車輪用軸受装置。
5. 前記プレートを、焼入れした鉄鋼材料とした請求項３に記載の駆動車輪用軸受装置。
6. 前記サイアロン部は、前記外側継手部材の肩部と前記内方部材の端部の対向面間に挟み込まれたプレート形状に成形されている請求項１に記載の駆動車輪用軸受装置。
7. 前記サイアロン部は、Ｓｉ_６−ＺＡｌ_ＺＯ_ＺＮ_８−Ｚの組成式で表され、０．１≦ｚ≦３．５を満たすβサイアロンを主成分とし、残部不純物からなる焼結体から構成されている請求項１〜６のいずれか一項に記載の駆動車輪用軸受装置。
8. 前記サイアロン部は、Ｓｉ_６−ＺＡｌ_ＺＯ_ＺＮ_８−Ｚの組成式で表され、０．１≦ｚ≦３．５を満たすβサイアロンを主成分とし、残部焼結助剤および不純物からなる焼結体から構成されている請求項１〜６のいずれか一項に記載の駆動車輪用軸受装置。
9. 前記サイアロン部は、外側継手部材の肩部あるいは前記内方部材の端部と接触する面を含む領域に、内部よりも緻密性の高い層である緻密層が形成されている請求項１〜８のいずれか一項に記載の駆動車輪用軸受装置。
10. 前記緻密層の断面を光学顕微鏡の斜光にて観察した場合、白色の領域として観察される白色領域の面積率が７％以下である請求項９に記載の駆動車輪用軸受装置。
11. 前記緻密層の表面を含む領域に、前記緻密層内の他の領域よりもさらに緻密性の高い層である高緻密層が形成されている請求項９又は１０に記載の駆動車輪用軸受装置。
12. 前記高緻密層の断面を光学顕微鏡の斜光にて観察した場合、白色の領域として観察される白色領域の面積率が３．５％以下である請求項１１に記載の駆動車輪用軸受装置。