JP2011196454A - 車輪用軸受装置 - Google Patents

Abstract

【課題】内周にセレーションが形成されたハブ輪に内輪が圧入固定された第３世代構造における内輪の嵌合力を緩和しながらハブ輪との引抜き力を確保した車輪用軸受装置を提供する。
【解決手段】一端部に車輪取付フランジ７を一体に有し、外周に一方の内側転走面５ａと、この内側転走面５ａから軸方向に延びる円筒状の小径段部８が形成され、内周にトルク伝達用のセレーション５ｂが形成されたハブ輪５、および小径段部８に所定のシメシロを介して圧入され、外周に他方の内側転走面６ａが形成された内輪６からなる内方部材１と、両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体３とを備えた第３世代構造の車輪用軸受装置において、内輪６の内径のうち、セレーション５ｂの嵌合部の外径側に対応する範囲の内径６ｂが他の内径６ｃよりも大径に形成され、小径段部８とのシメシロが他の部分より小さく設定されている。
【選択図】図２

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、詳しくは、内周にセレーションが形成されたハブ輪に内輪が圧入固定された第３世代構造の車輪用軸受装置における内輪の嵌合力を緩和しながらハブ輪との引抜き力を確保した車輪用軸受装置に関する。

自動車等の車両の駆動輪を支承する車輪用軸受装置は、例えば、図１２に示すように、内方部材５１と外方部材５２と複列のボール５３、５３とを備えている。内方部材５１はハブ輪５４と、このハブ輪５４に固定された別体の内輪５５とからなる。

ハブ輪５４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５４ａと、この内側転走面５４ａから軸方向に延びる円筒状の小径段部５４ｂが形成され、内周にトルク伝達用のスプライン５４ｃが形成されている。車輪取付フランジ５６の円周等配位置には車輪を固定するためのハブボルト５７が圧入されている。内輪５５は、外周に他方の内側転走面５５ａが形成され、ハブ輪５４の小径段部５４ｂに圧入固定されている。

外方部材５２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５２ｂを一体に有し、内周に内方部材５１の内側転走面５４ａ、５５ａに対向する複列の外側転走面５２ａ、５２ａが形成されている。これら複列の外側転走面５２ａ、５２ａと内側転走面５４ａ、５５ａ間には保持器５８、５８で円周等配された複列のボール５３、５３がそれぞれ転動自在に収容されている。

外方部材５２と内方部材５１との間に形成された環状空間の開口部にはシール５９、６０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。

ここで、図１３に示すように、ハブ輪５４のスプライン５４ｃのビトゥインピン径（ＢＰＤ）が、別体の内輪５５が嵌合される内方側で、内方側へ拡径する傾斜角αからなるテーパ状に形成されている。これにより、内輪５５の嵌合でハブ輪５４のスプライン５４ｃの内方側が縮径変形しても、ハブ輪５４に嵌合されるスプライン軸（図示せず）を確実にスプライン５４ｃに挿入することができる（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００８−２５２４号公報

然しながら、こうした従来の車輪用軸受装置では、ハブ輪５４のスプライン５４ｃは、通常ブローチ加工によって形成されるため、このようにスプライン５４ｃのビトゥインピン径をテーパ状に加工するのは難しく、複雑な歯切り盤等によって切削加工によって形成する以外にない。これでは、加工工数が増すと共に、製造コストが高騰し、自動車等の量産部品としては採用が難しいと言う問題があった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、内周にセレーションが形成されたハブ輪に内輪が圧入固定された第３世代構造における内輪の嵌合力を緩和しながらハブ輪との引抜き力を確保し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、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の一方に対向する内側転走面と、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、内周にトルク伝達用のセレーションが形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に所定のシメシロを介して圧入され、外周に前記複列の外側転走面の他方に対向する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る環状空間の両端開口部に装着されたシールとを備えた車輪用軸受装置において、前記小径段部と内輪との嵌合部のうち、前記セレーションの嵌合部の外径側に対応する範囲が、非圧入か他の部分よりシメシロが小さく設定されている。

このように、一端部に車輪取付フランジを一体に有し、外周に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、内周にトルク伝達用のセレーションが形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に所定のシメシロを介して圧入され、外周に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、この内方部材と外方部材の両転走面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、外方部材と内方部材との間に形成される環状空間の両端開口部に装着されたシールとを備えた第３世代構造の車輪用軸受装置において、小径段部と内輪との嵌合部のうち、セレーションの嵌合部の外径側に対応する範囲が、非圧入か他の部分よりシメシロが小さく設定されているので、小径段部に内輪を圧入しても、その嵌合圧力がセレーションの嵌合部に悪影響を及ぼすことがなく、内輪の嵌合力を緩和しながらハブ輪との引抜き力を確保した車輪用軸受装置を提供することができる。

また、請求項２に記載の発明のように、前記内輪の内径のうちアウター側の内径がインナー側の内径よりも大径に形成されていても良い。

また、請求項３に記載の発明のように、前記ハブ輪の小径段部のうちアウター側の外径がインナー側の外径よりも小径に形成されていても良い。

また、請求項４に記載の発明のように、前記セレーションのインナー側の嵌合端が、前記内輪の小端面の突合せ部となる前記ハブ輪の肩部よりアウター側に設定されていても良い。

また、請求項５に記載の発明のように、前記セレーションのうち前記小径段部と内輪との嵌合部の内径側に対応する範囲に環状の盗みが形成されていても良い。

また、請求項６に記載の発明のように、前記内輪の小端面が前記内側転走面の溝底位置に設定され、前記セレーションのインナー側の端部が、前記内輪の小端面の突合せ部となる前記ハブ輪の肩部の位置よりアウター側に設定されていれば、小径段部に内輪を圧入しても、その嵌合圧力がセレーションの嵌合部に悪影響を及ぼすことがなく、内輪の嵌合力を緩和しながらハブ輪との引抜き力を確保することができると共に、ハブ輪のセレーションを実質的に長くでき、所望の伝達トルクを確保することができる。

また、請求項７に記載の発明のように、前記小径段部の端部を径方向外方に塑性変形させて加締部が形成され、この加締部により前記内輪が軸方向に固定されていても良い。

好ましくは、請求項８に記載の発明のように、前記内輪のインナー側の端部内周に環状の大径部が形成され、この大径部に密着するように前記加締部が形成されていれば、加締加工により内輪に発生するフープ応力の増大を抑制することができ、内輪の耐久性を向上させることができる。

また、請求項９に記載の発明のように、前記セレーションの嵌合部に径方向の予圧が付与されていれば、嵌合部の回転方向のガタを抑え、異音の発生の防止や操縦安定性を向上させることができる。

また、請求項１０に記載の発明のように、前記複列の転動体のうち、アウター側の転動体列のピッチ円直径がインナー側の転動体列のピッチ円直径よりも大径に設定され、前記アウター側の転動体列の転動体数が前記インナー側の転動体列の転動体数よりも多く設定されていれば、有効に軸受スペースを活用してインナー側に比べアウター側部分の軸受剛性を増大させることができ、軸受の長寿命化を図ることができる。

本発明に係る車輪用軸受装置は、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の一方に対向する内側転走面と、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、内周にトルク伝達用のセレーションが形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に所定のシメシロを介して圧入され、外周に前記複列の外側転走面の他方に対向する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る環状空間の両端開口部に装着されたシールとを備えた車輪用軸受装置において、前記小径段部と内輪との嵌合部のうち、前記セレーションの嵌合部の外径側に対応する範囲が、非圧入か他の部分よりシメシロが小さく設定されているので、小径段部に内輪を圧入しても、その嵌合圧力がセレーションの嵌合部に悪影響を及ぼすことがなく、内輪の嵌合力を緩和しながらハブ輪との引抜き力を確保し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の第１の実施形態を示す縦断面図である。 図１の要部拡大図である。 図２の変形例を示す要部拡大図である。 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４の要部拡大図である。 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６の要部拡大図である。 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。 本発明に係る車輪用軸受装置の第５の実施形態を示す縦断面図である。 本発明に係る車輪用軸受装置の第６の実施形態を示す縦断面図である。 図１０の要部拡大図である。 従来の車輪用軸受装置を示す縦断面図である。 図１２の要部拡大図である。

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の一方に対向する内側転走面と、この内側転走面から軸方向に延びる小径段部が形成され、内周にトルク伝達用のセレーションが形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に所定のシメシロを介して圧入され、外周に前記複列の外側転走面の他方に対向する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る環状空間の両端開口部に装着されたシールとを備えた車輪用軸受装置において、前記内輪の内径のうち、前記セレーションの嵌合部の外径側に対応する範囲の内径が他の内径よりも大径に形成され、前記小径段部とのシメシロが他の部分より小さく設定されている。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づ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の要部拡大図、図３は、図２の変形例を示す要部拡大図である。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駆動輪用の第３世代と呼称され、内方部材１と外方部材２、および両部材１、２間に転動自在に収容された複列の転動体（ボール）３、３とを備え、等速自在継手４が着脱自在に結合されている。内方部材１は、ハブ輪５と、このハブ輪５に圧入された内輪６とからなる。

ハブ輪５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７を一体に有し、外周に一方（アウター側）の内側転走面５ａと、この内側転走面５ａから軸方向に延びる円筒状の小径段部８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）５ｂが形成されている。車輪取付フランジ７の円周等配位置には車輪を取り付けるハブボルト７ａが植設されている。

ハブ輪５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５ａをはじめ、後述するアウター側のシール１０が摺接するシールランド部となる基部７ｂから小径段部８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。そして、外周に他方（インナー側）の内側転走面６ａが形成された内輪６がハブ輪５の小径段部８に所定のシメシロを介して圧入されている。また、内輪６および転動体３はＳＵＪ２等の高炭素クロム鋼で形成され、ズブ焼入れにより芯部まで５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。

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５ａ、６ａ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。外方部材２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、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の範囲に硬化処理が施されている。そして、それぞれの転走面２ａ、５ａと２ａ、６ａ間に複列の転動体３、３が保持器９、９を介して転動自在に収容されている。また、外方部材２と内方部材１との間に形成される環状空間の開口部にはシール１０、１１が装着され、軸受内部に封入された潤滑グリースの漏洩を防止すると共に、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。

なお、本実施形態では、転動体３にボールを使用した複列アンギュラ玉軸受で構成された車輪用軸受装置を例示したが、これに限らず、例えば、転動体３に円錐ころを用いた複列円錐ころ軸受で構成されていても良い。

等速自在継手４は、外側継手部材１３と、図示はしないが継手内輪とケージおよびトルク伝達ボールを備えている。外側継手部材１３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、カップ状のマウス部１４と、このマウス部１４の底部をなす肩部１５と、この肩部１５から軸方向に延びるステム部１６を一体に有している。ステム部１６は、外周にハブ輪５のセレーション５ｂに係合するセレーション（またはスプライン）１６ａと、このセレーション１６ａの端部に雄ねじ１６ｂが形成されている。外側継手部材１４のステム部１６は、肩部１５が内輪６の大端面に衝合するまでハブ輪５に嵌挿され、内輪６と肩部１５とが突き合わせ状態で、雄ねじ１６ｂに固定ナット１７が所定の締付トルクで締結され、ハブ輪５と外側継手部材１３が軸方向に着脱自在に結合されている。

ここで、本実施形態では、ハブ輪５の小径段部８と内輪６との嵌合部において、ハブ輪５のセレーション５ｂとステム部１６のセレーション１６ａとの嵌合端Ｐ１よりアウター側のシメシロが、インナー側のシメシロよりも小さく設定されている。具体的には、内輪６の内径において、図２に拡大して示すように、両セレーション５ｂ、１６ａの嵌合端Ｐ１よりアウター側の内径６ｂがインナー側の内径６ｃよりもｔ（半径）だけ大径に形成されている。これにより、小径段部８に内輪６を圧入しても、その嵌合圧力が両セレーション５ｂ、１６ａの嵌合部に悪影響を及ぼすことがなく、内輪６の嵌合力を緩和しながらハブ輪５との引抜き力を確保した車輪用軸受装置を提供することができる。

また、嵌合部の回転方向のガタを抑え、異音の発生の防止や操縦安定性を向上させるために、両セレーション５ｂ、１６ａの嵌合部に径方向の予圧を付与した場合において、小径段部８の拡径に伴い内輪６に発生するフープ応力を抑制することができ、内輪６の耐久性を向上させることができる。

図３は、図２の変形例であるが、ここでは、ハブ輪５’の小径段部８において、両セレーション５ｂ、１６ａの嵌合端Ｐ１よりアウター側の外径８ａがインナー側の外径８ｂよりもｔ（半径）だけ小径に形成されている。これにより、小径段部８に内輪６’を圧入しても、その嵌合圧力が両セレーション５ｂ、１６ａの嵌合部に悪影響を及ぼすことがなく、内輪６’の嵌合力を緩和しながらハブ輪５’との引抜き力を確保することができる。

図４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５は、図４の要部拡大図である。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駆動輪用の第３世代と呼称され、内方部材１８と外方部材２、および両部材１８、２間に転動自在に収容された複列の転動体３、３とを備え、等速自在継手４が着脱自在に結合されている。内方部材１８は、ハブ輪１９と、このハブ輪１９に圧入された内輪２０とからなる。

ハブ輪１９は、アウター側の端部に車輪取付フランジ７を一体に有し、外周に一方（アウター側）の内側転走面５ａと、この内側転走面５ａから軸方向に延びる円筒状の小径段部８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）１９ａが形成されている。

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５ａをはじめ、車輪取付フランジ７の基部７ｂから小径段部８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。そして、外周に他方（インナー側）の内側転走面６ａが形成された内輪２０がハブ輪１９の小径段部８に所定のシメシロを介して圧入されている。また、内輪２０はＳＵＪ２等の高炭素クロム鋼で形成され、ズブ焼入れにより芯部まで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、図５に拡大して示すように、ハブ輪１９のセレーション１９ａとステム部１６のセレーション１６ａとの嵌合端Ｐ２が、内輪２０の小端面２０ａの突合せ部となるハブ輪１９の肩部１９ｂよりＬ１だけアウター側に設定されている。これにより、小径段部８に内輪２０を圧入しても、その嵌合圧力が両セレーション１９ａ、１６ａの嵌合部に悪影響を及ぼすことがなく、内輪２０の嵌合力を緩和しながらハブ輪１９との引抜き力を確保した車輪用軸受装置を提供することができる。

また、異音の発生の防止や操縦安定性を向上させるために、両セレーション１９ａ、１６ａの嵌合部に径方向の予圧を付与した場合において、小径段部８の拡径に伴い内輪２０に発生するフープ応力を抑制することができ、内輪２０の耐久性を向上させることができる。

図６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７は、図６の要部拡大図である。なお、この実施形態は、前述した第２の実施形態（図４）とハブ輪の構成が一部異なるだけで、その他同一部品、同一部位あるいは同一機能を有する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駆動輪用の第３世代と呼称され、内方部材２１と外方部材２、および両部材２１、２間に転動自在に収容された複列の転動体３、３とを備え、等速自在継手４が着脱自在に結合されている。内方部材２１は、ハブ輪２２と、このハブ輪２２に圧入された内輪２０とからなる。

ハブ輪２２は、アウター側の端部に車輪取付フランジ７を一体に有し、外周に一方（アウター側）の内側転走面５ａと、この内側転走面５ａから軸方向に延びる円筒状の小径段部８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）２２ａが形成されている。

ハブ輪２２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５ａをはじめ、車輪取付フランジ７の基部７ｂから小径段部８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。そして、外周に他方（インナー側）の内側転走面６ａが形成された内輪２０がハブ輪２２の小径段部８に所定のシメシロを介して圧入されている。

ここで、本実施形態では、図７に拡大して示すように、ハブ輪２２のセレーション２２ａにＬ２の範囲で環状の盗み２３が形成され、ハブ輪２２のセレーション２２ａとステム部１６のセレーション１６ａとの実質的な嵌合端Ｐ２が、内輪２０の小端面２０ａの突合せ部となるハブ輪２２の肩部１９ｂよりＬ１だけアウター側に設定されている。これにより、小径段部８に内輪２０を圧入しても、その嵌合圧力が両セレーション２２ａ、１６ａの嵌合部に悪影響を及ぼすことがなく、内輪２０の嵌合力を緩和しながらハブ輪２２との引抜き力を確保することができる。

また、異音の発生の防止や操縦安定性を向上させるために、両セレーション２２ａ、１６ａの嵌合部に径方向の予圧を付与した場合において、小径段部８の拡径に伴い内輪２０に発生するフープ応力を抑制することができ、内輪２０の耐久性を向上させることができる。

図８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である。なお、この実施形態は、前述した第２の実施形態（図４）とハブ輪と内輪の構成が異なるだけで、その他同一部品、同一部位あるいは同一機能を有する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駆動輪用の第３世代と呼称され、内方部材２４と外方部材２、および両部材２４、２間に転動自在に収容された複列の転動体３、３とを備えている。内方部材２４は、ハブ輪２５と、このハブ輪２５に圧入された内輪２６とからなる。

ハブ輪２５は、アウター側の端部に車輪取付フランジ７を一体に有し、外周に一方（アウター側）の内側転走面５ａと、この内側転走面５ａから軸方向に延びる円筒状の小径段部２５ａが形成され、内周にトルク伝達用のセレーション２５ｂが形成されている。

ハブ輪２５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５ａをはじめ、車輪取付フランジ７の基部７ｂから小径段部２５ａ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。そして、外周に他方（インナー側）の内側転走面６ａが形成された内輪２６がハブ輪２５の小径段部２５ａに所定のシメシロを介して圧入されている。また、内輪２６はＳＵＪ２等の高炭素クロム鋼で形成され、ズブ焼入れにより芯部まで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、内輪２６の小端面２６ａが内側転走面６ａの溝底位置に設定され、ハブ輪２５のセレーション２５ｂのインナー側の端部が、内輪２６の小端面２６ａの突合せ部となるハブ輪２５の肩部２５ｃの位置よりアウター側に設定されている。これにより、小径段部２５ａに内輪２６を圧入しても、その嵌合圧力がセレーション２５ｂの嵌合部に悪影響を及ぼすことがなく、内輪２６の嵌合力を緩和しながらハブ輪２５との引抜き力を確保することができると共に、ハブ輪２５のセレーション２５ｂを実質的に長くでき、所望の伝達トルクを確保することができる。

図９は、本発明に係る車輪用軸受装置の第５の実施形態を示す縦断面図である。なお、この実施形態は、前述した第２の実施形態（図４）の変形例で、同一部品、同一部位あるいは同一機能を有する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駆動輪用の第３世代と呼称され、内方部材２７と外方部材２８、および両部材２７、２８間に転動自在に収容された複列の転動体３、３とを備えている。内方部材２７は、ハブ輪２９と、このハブ輪２９に圧入された内輪２０とからなる。

ハブ輪２９は、アウター側の端部に車輪取付フランジ７を一体に有し、外周に一方（アウター側）の内側転走面２９ａと、この内側転走面２９ａから軸方向に延びる円筒状の小径段部８が形成され、内周にトルク伝達用のセレーション１９ａが形成されている。そして、外周に他方（インナー側）の内側転走面６ａが形成された内輪２０がハブ輪２９の小径段部８に所定のシメシロを介して圧入され、この小径段部８の端部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部１２によって所定の軸受予圧が付与された状態で、内輪２０が軸方向に固定されている。

ハブ輪２９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２９ａをはじめ、車輪取付フランジ７の基部７ｂから小径段部８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１２は鍛造加工後の表面硬さの生のままとされている。これにより、車輪取付フランジ７に負荷される回転曲げ荷重に対して充分な機械的強度を有し、内輪２０の嵌合部となる小径段部８の耐フレッティング性が向上すると共に、微小なクラック等の発生がなく加締部１２の塑性加工をスムーズに行うことができる。

外方部材２８は、外周に車体取付フランジ２ｂを一体に有し、内周に前記内方部材２７の内側転走面２９ａ、６ａに対向する複列の外側転走面２８ａ、２ａが一体に形成されている。外方部材２８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、複列の外側転走面２８ａ、２ａが高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理が施されている。そして、それぞれの転走面２８ａ、２９ａと２ａ、６ａ間に複列の転動体３、３が保持器９’、９を介して転動自在に収容されている。

ここで、アウター側の転動体３列のピッチ円直径ＰＣＤｏがインナー側の転動体３列のピッチ円直径ＰＣＤｉよりも大径に設定されている。そして、転動体３、３のサイズは同じであるが、このピッチ円直径ＰＣＤｏ、ＰＣＤｉの違いにより、アウター側の転動体３列の転動体数がインナー側の転動体３列の転動体数よりも多く設定されている。これにより、有効に軸受スペースを活用してインナー側に比べアウター側部分の軸受剛性を増大させることができ、軸受の長寿命化を図ることができる。

さらに、前述した本実施形態と同様、ハブ輪２９のセレーション１９ａのインナー側の端部が、内輪２０の小端面２０ａの突合せ部となるハブ輪２９の肩部２９ｂの位置がよりアウター側に設定されている。これにより、小径段部８に内輪２０を圧入しても、その嵌合圧力がセレーション１９ａの嵌合部に悪影響を及ぼすことがなく、内輪２０の嵌合力を緩和しながらハブ輪２９との引抜き力を確保することができると共に、加締加工により内輪２０に発生するフープ応力の増大を抑制することができ、内輪２０の耐久性を向上させることができる。

図１０は、本発明に係る車輪用軸受装置の第６の実施形態を示す縦断面図、図１１は、図１０の要部拡大図である。なお、この実施形態は、前述した第１の実施形態（図１）の変形例で、同一部品、同一部位あるいは同一機能を有する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駆動輪用の第３世代と呼称され、内方部材３０と外方部材２、および両部材３０、２間に転動自在に収容された複列の転動体３、３とを備えている。内方部材３０は、ハブ輪３１と、このハブ輪３１に圧入された内輪３２とからなる。

ハブ輪３１は、アウター側の端部に車輪取付フランジ７を一体に有し、外周に一方（アウター側）の内側転走面５ａと、この内側転走面５ａから軸方向に延びる円筒状の小径段部８が形成され、内周にトルク伝達用のセレーション５ｂが形成されている。

ハブ輪３１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５ａをはじめ、車輪取付フランジ７の基部７ｂから小径段部８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。そして、外周に他方（インナー側）の内側転走面６ａが形成された内輪３２がハブ輪３１の小径段部８に所定のシメシロを介して圧入され、小径段部８の端部を塑性変形させて形成した加締部３３によって所定の軸受予圧が付与された状態で、内輪３２が軸方向に固定されている。また、内輪３２はＳＵＪ２等の高炭素クロム鋼で形成され、ズブ焼入れにより芯部まで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、前述した実施形態と同様、内輪３２の内径において、セレーション５ｂの端部よりアウター側の内径６ｂがインナー側の内径６ｃよりも大径に形成されている。これにより、小径段部８に内輪３２を圧入しても、その嵌合圧力がセレーション５ｂの嵌合部に悪影響を及ぼすことがなく、内輪３２の嵌合力を緩和しながらハブ輪３１との引抜き力を確保することができる。

また、図１１に拡大して示すように、内輪３２のインナー側の端部内周に環状の大径部３２ａが形成され、この大径部３２ａに密着するように加締部３３が形成されている。これにより、内輪３２の嵌合力を緩和しながらハブ輪３１との引抜き力を確保することができると共に、加締加工により内輪３２に発生するフープ応力の増大を抑制することができ、内輪３２の耐久性を向上させることができる。

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、例えば、第１および第２の実施形態は、外方部材に車輪取付フランジを有する外輪回転タイプでも良く、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、内周にトルク伝達用のセレーションが形成され、外周の小径段部に内輪が圧入された第３世代構造の駆動輪側の車輪用軸受装置に適用することができる。

１、１８、２１、２４、２７、３０ 内方部材
２、２８ 外方部材
２ａ、２８ａ 外側転走面
２ｂ 車体取付フランジ
３ 転動体
４ 等速自在継手
５、５’、１９、２２、２５、２９、３１ ハブ輪
５ａ、６ａ、２９ａ 内側転走面
５ｂ、１６ａ、１９ａ、２２ａ、２５ｂ セレーション
６、６’、２０、２６、３２ 内輪
６ｂ 内輪のアウター側の内径
６ｃ 内輪のインナー側の内径
７ 車輪取付フランジ
７ａ ハブボルト
７ｂ 基部
８、２５ａ 小径段部
８ａ 小径段部のアウター側の外径
８ｂ 小径段部のインナー側の外径
９、９’ 保持器
１０ アウター側のシール
１１ インナー側のシール
１２、３３ 加締部
１３ 外側継手部材
１４ マウス部
１５、１９ｂ、２５ｃ、２９ｂ 肩部
１６ ステム部
１６ｂ 雄ねじ
１７ 固定ナット
２０ａ、２６ａ 小端面
２３ 環状の盗み
５１ 内方部材
５２ 外方部材
５２ａ 外側転走面
５２ｂ 車体取付フランジ
５３ ボール
５４ ハブ輪
５４ａ、５５ａ 内側転走面
５４ｂ 小径段部
５４ｃ スプライン
５５ 内輪
５６ 車輪取付フランジ
５７ ハブボルト
５８ 保持器
５９、６０ シール
Ｌ１ 肩部とセレーション嵌合端との距離
Ｌ２ ハブ輪のセレーションの環状盗みの範囲
Ｐ１、Ｐ２ セレーションの嵌合端
ＰＣＤｉ インナー側の転動体列のピッチ円直径
ＰＣＤｏ アウター側の転動体列のピッチ円直径
ｔ ハブ輪と内輪との嵌合部の段差
α 傾斜角

Claims (10)

1. 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の一方に対向する内側転走面と、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、内周にトルク伝達用のセレーションが形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に所定のシメシロを介して圧入され、外周に前記複列の外側転走面の他方に対向する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る環状空間の両端開口部に装着されたシールとを備えた車輪用軸受装置において、
   前記小径段部と内輪との嵌合部のうち、前記セレーションの嵌合部の外径側に対応する範囲が、非圧入か他の部分よりシメシロが小さく設定されていることを特徴とする車輪用軸受装置。
2. 前記内輪の内径のうちアウター側の内径がインナー側の内径よりも大径に形成されている請求項１に記載の車輪用軸受装置。
3. 前記ハブ輪の小径段部のうちアウター側の外径がインナー側の外径よりも小径に形成されている請求項１に記載の車輪用軸受装置。
4. 前記セレーションのインナー側の嵌合端が、前記内輪の小端面の突合せ部となる前記ハブ輪の肩部よりアウター側に設定されている請求項１に記載の車輪用軸受装置。
5. 前記セレーションのうち前記小径段部と内輪との嵌合部の内径側に対応する範囲に環状の盗みが形成されている請求項１に記載の車輪用軸受装置。
6. 前記内輪の小端面が前記内側転走面の溝底位置に設定され、前記セレーションのインナー側の端部が、前記内輪の小端面の突合せ部となる前記ハブ輪の肩部の位置よりアウター側に設定されている請求項１に記載の車輪用軸受装置。
7. 前記小径段部の端部を径方向外方に塑性変形させて加締部が形成され、この加締部により前記内輪が軸方向に固定されている請求項１乃至６いずれかに記載の車輪用軸受装置。
8. 前記内輪のインナー側の端部内周に環状の大径部が形成され、この大径部に密着するように前記加締部が形成されている請求項７に記載の車輪用軸受装置。
9. 前記セレーションの嵌合部に径方向の予圧が付与されている請求項１乃至８いずれかに記載の車輪用軸受装置。
10. 前記複列の転動体のうち、アウター側の転動体列のピッチ円直径がインナー側の転動体列のピッチ円直径よりも大径に設定され、前記アウター側の転動体列の転動体数が前記インナー側の転動体列の転動体数よりも多く設定されている請求項１に記載の車輪用軸受装置。

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