JP2019077332A - 車輪用軸受装置とその製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】スプライン穴の凹凸形状に対して容易にブローチの位相を合わせることができ、適度な削り代を確保してスプライン穴の凹凸形状を高精度に仕上げることができる技術を提供する。また、切削面が荒くならず、かつブローチに大きな負担がかかって寿命が短くなるのを防ぐことができる技術を提供する。【解決手段】内周に外側転走面２ｃ・２ｄが形成された外方部材２と、外周に内側転走面３ｃ・３ｄが形成された内方部材３と、前記外方部材２と前記内方部材３の各転走面２ｃ・２ｄ・３ｃ・３ｄ間に介装される複数の転動体４１と、を備え、前記内方部材３の貫通穴３ｈに形成されたスプライン穴３ｂを有する車輪用軸受装置１において、前記スプライン穴３ｂの内周に仕上用ブローチ８の案内板８Ｇが通る案内溝３Ｇが形成されている、とした。【選択図】図８

Description

本発明は、車輪用軸受装置とその製造方法に関する。
従来より、車輪を回転自在に支持する車輪用軸受装置が知られている（例えば特許文献１および特許文献２参照）。かかる車輪用軸受装置は、車体に外方部材が固定される。また、外方部材の内側に内方部材が配置され、外方部材と内方部材の両転走面間に複数の転動体が介装されている。こうして、車輪用軸受装置は、転がり軸受構造を構成し、内方部材に取り付けられた車輪を回転自在としているのである。
特許文献１に開示された車輪用軸受装置は、内方部材に形成されたスプライン穴と自在継手に形成されたスプライン軸が嵌合される。かかる車輪用軸受装置においては、スプライン穴の凹凸形状が軸方向に対して平行となっているので、スプライン軸の凹凸形状を周方向に捻じれたものとすれば、互いの凹凸形状に捻じり過重が掛かって周方向のガタつきを抑えられる。なお、このような嵌合構造とする場合は、スプライン穴にスプライン軸を挿入し、このスプライン軸の先端に取り付けたボルト等を廻していくことによって更にスプライン軸を引き込む作業が必要とされる。
一方、特許文献２に開示された車輪用軸受装置は、スプライン軸の先端にボルト等を取り付けることができないため、スプライン軸を引き込む作業を行えない。従って、かかる車輪用軸受装置においては、スプライン軸の凹凸形状も軸方向に対して平行なものとせざるを得ず、ある程度の周方向のガタつきを許容している。なお、このような嵌合構造とする場合は、スプライン穴とスプライン軸の両方に熱処理を施し、互いの凹凸形状に摩耗や破損等が生じないように考慮している。
ところで、スプライン穴に熱処理を施すと、このスプライン穴の凹凸形状が変形して当初の加工精度より劣ってしまう。そのため、熱処理を施した後に再びブローチを通して凹凸形状を高精度に仕上げることが考えらえる。しかしながら、スプライン穴の凹凸形状に対してブローチの位相を合わせるのは困難であり、位相がズレた状態でブローチを通すと、適度な削り代が確保されずに高精度に仕上げることができない場合があった。また、切削面が荒くなったり、ブローチに大きな負担がかかって寿命が短くなったりする場合もあった。
特開２０１７−４７７１６号公報 特開２０１１−２４０７５５号公報
スプライン穴の凹凸形状に対して容易にブローチの位相を合わせることができ、適度な削り代を確保してスプライン穴の凹凸形状を高精度に仕上げることができる技術を提供する。また、切削面が荒くならず、かつブローチに大きな負担がかかって寿命が短くなるのを防ぐことができる技術を提供する。
第一の発明は、
内周に外側転走面が形成された外方部材と、
外周に内側転走面が形成された内方部材と、
前記外方部材と前記内方部材の各転走面間に介装される複数の転動体と、を備え、
前記内方部材の貫通穴に形成されたスプライン穴を有する車輪用軸受装置において、
前記スプライン穴の内周に仕上用ブローチの案内板が通る案内溝が形成されている、ものである。
第二の発明は、第一の発明に係る車輪用軸受装置において、
前記案内溝は、前記凹凸形状を構成する凹部のうち、互いに隣接する複数の凹部が周方向につながって形成されている、ものである。
第三の発明は、第一又は第二の発明に係る車輪用軸受装置において、
前記内方部材のインナー側端面にアウター側へ窪んだ位相合せ部が形成されており、
前記位相合せ部は、前記案内溝のインナー側開口端を径方向外側へ広げたように形成されている、ものである。
第四の発明は、第一から第三のいずれかの発明に係る車輪用軸受装置において、
前記案内板は、前記案内溝に進入していく際に、前記案内溝の側面に対して徐々に隙間が小さくなるように横面が傾斜して形成されている、ものである。
第五の発明は、
内周に外側転走面が形成された外方部材と、
外周に内側転走面が形成された内方部材と、
前記外方部材と前記内方部材の各転走面間に介装される複数の転動体と、を備えた車輪用軸受装置の製造方法であって、
前記内方部材の貫通穴に形成用ブローチを通すことによってスプライン穴を形成する形成工程と、
前記外側転走面、前記内側転走面および前記スプライン穴を熱処理する熱処理工程と、
前記熱処理工程後に仕上用ブローチを通すことによって前記スプライン穴の凹凸形状を高精度に仕上げる仕上工程と、が存在する、ものである。
前記六の発明は、第五の発明に係る車輪用軸受装置の製造方法において、
前記仕上工程には、前記スプライン穴の内周に形成された案内溝に前記仕上用ブローチの案内板を嵌合させる工程が含まれる、ものである。
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
第一の発明に係る車輪用軸受装置は、スプライン穴の内周に仕上用ブローチの案内板が通る案内溝が形成されている。かかる車輪用軸受装置によれば、スプライン穴の凹凸形状に対して容易に仕上用ブローチの位相を合わせることができる。ひいては、適度な削り代を確保してスプライン穴の凹凸形状を高精度に仕上げることができる。また、切削面が荒くならず、かつ仕上用ブローチに大きな負担がかかって寿命が短くなるのを防ぐことができる。
第二の発明に係る車輪用軸受装置において、案内溝は、凹凸形状を構成する凹部のうち、互いに隣接する複数の凹部が周方向につながって形成されている。かかる車輪用軸受装置によれば、形成用ブローチを通すことによってスプライン穴を形成する際に、同時に案内溝も形成することができる。従って、製造工程を簡素化することができる。ひいては、コストの増加を抑えることができる。
第三の発明に係る車輪用軸受装置において、位相合せ部は、案内溝のインナー側開口端を径方向外側へ広げたように形成されている。かかる車輪用軸受装置によれば、作業者が案内溝の位置を一目で把握できるので、この案内溝に仕上用ブローチの案内板を嵌合させる工程が簡単になる。
第四の発明に係る車輪用軸受装置において、案内板は、案内溝に進入していく際に、案内溝の側面に対して徐々に隙間が小さくなるように横面が傾斜して形成されている。かかる車輪用軸受装置によれば、案内板が横面の傾斜に倣って案内溝に進入していくので、仕上用ブローチの位相を微調整できる。
第五の発明に係る車輪用軸受装置の製造方法において、スプライン穴の熱処理工程後に当該スプライン穴に仕上用ブローチを通す仕上工程が含まれる。かかる車輪用軸受け装置の製造方法によれば、スプライン穴の凹凸形状を高精度に仕上げることができる。
第六の発明に係る車輪用軸受装置の製造方法において、仕上工程には、スプライン穴の内周に形成された案内溝に仕上用ブローチの案内板を嵌合させる工程が含まれる。かかる車輪用軸受装置の製造方法によれば、スプライン穴の凹凸形状に対して容易に仕上用ブローチの位相を合わせることができる。ひいては、適度な削り代を確保してスプライン穴の凹凸形状を高精度に仕上げることができる。また、切削面が荒くならず、かつ仕上用ブローチに大きな負担がかかって寿命が短くなるのを防ぐことができる。
車輪用軸受装置を示す図。 車輪用軸受装置の構造を示す図。 車輪用軸受装置の一部構造を示す図。 車輪用軸受装置の一部構造を示す図。 ハブ輪の製造工程を示す図。 スプライン穴を形成する工程を示す図。 スプライン穴の内周に形成された案内溝を示す図。 スプライン穴の凹凸形状を高精度に仕上げる工程を示す図。 仕上用ブローチによる削り代を示す図。 案内板が案内溝に進入していく状況を示す図。 他の実施形態に係る案内板が案内溝に進入していく状況を示す図。 軸体部の先端部分がテーパ形状となっている仕上用ブローチを示す図。 複数の案内溝が形成されたハブ輪と複数の案内板が設けられた仕上用ブローチを示す図。
まず、本発明に係る車輪用軸受装置１について説明する。図１は、車輪用軸受装置１を示す図である。図２は、車輪用軸受装置１の構造を示す図である。図３および図４は、車輪用軸受装置１の一部構造を示す図である。
車輪用軸受装置１は、車輪を回転自在に支持するものである。車輪用軸受装置１は、外方部材２と、内方部材３と、二つの転動体列４と、を備える。なお、本明細書において、「インナー側」とは、車体に取り付けた際の車輪用軸受装置１の車体側を表し、「アウター側」とは、車体に取り付けた際の車輪用軸受装置１の車輪側を表す。また、「径方向外側」とは、内方部材３の回転軸Ａから遠ざかる方向を表し、「径方向内側」とは、内方部材３の回転軸Ａに近づく方向を表す。更に、「軸方向」とは、内方部材３の回転軸Ａに沿う方向を表す。
外方部材２は、転がり軸受構造の外輪部分を構成するものである。外方部材２のインナー側端部における内周には、嵌合面２ａが形成されている。また、外方部材２のアウター側端部における内周には、嵌合面２ｂが形成されている。更に、嵌合面２ａと嵌合面２ｂに隣接する内周には、二つの外側転走面２ｃ・２ｄが形成されている。外側転走面２ｃは、後述する内側転走面３ｃに対向する。外側転走面２ｄは、後述する内側転走面３ｄに対向する。加えて、外方部材２には、径方向外側へ広がるナックルフランジ２ｅが形成されている。ナックルフランジ２ｅには、複数のボルト穴２ｆが設けられている。
内方部材３は、転がり軸受構造の内輪部分を構成するものである。内方部材３は、ハブ輪３１と内輪３２で構成されている。
ハブ輪３１には、そのインナー側端部から軸方向中央部まで小径段部３ａが形成されている。小径段部３ａは、ハブ輪３１の外径が小さくなった部分を指し、その外周面が回転軸Ａを中心とする円筒形状となっている。また、ハブ輪３１には、そのインナー側端部からアウター側端部まで貫かれたスプライン穴３ｂが形成されている。スプライン穴３ｂは、ハブ輪３１の中心に設けられており、その凹凸形状が軸方向に対して平行となっている。更に、ハブ輪３１の外周には、内側転走面３ｄが形成されている。内側転走面３ｄは、ハブ輪３１が外方部材２の内側に配置された状態で、前述した外側転走面２ｄに対向する。加えて、ハブ輪３１には、径方向外側へ広がるハブフランジ３ｅが形成されている。ハブフランジ３ｅには、複数のボルト穴３ｆが設けられており、それぞれのボルト穴３ｆにはハブボルト３３が圧入されている。
内輪３２のインナー側端部における外周には、嵌合面３ｇが形成されている。また、嵌合面３ｇに隣接する外周には、内側転走面３ｃが形成されている。内輪３２は、ハブ輪３１の小径段部３ａに嵌合されることにより、ハブ輪３１の外周に内側転走面３ｃを構成する。内側転走面３ｃは、ハブ輪３１と一体化した内輪３２が外方部材２の内側に配置された状態で、前述した外側転走面２ｃに対向する。
転動体列４は、転がり軸受構造の転動部分を構成するものである。インナー側の転動体列４は、複数の転動体４１と一つの保持器４２で構成されている。同様に、アウター側の転動体列４も、複数の転動体４１と一つの保持器４２で構成されている。
転動体４１は、それぞれが保持器４２によって円形にかつ等間隔にならべられている。そして、インナー側の転動体列４を構成している転動体４１は、外方部材２の外側転走面２ｃと内方部材３（内輪３２）の内側転走面３ｃの間に転動自在に介装されている。また、アウター側の転動体列４を構成している転動体４１は、外方部材２の外側転走面２ｄと内方部材３（ハブ輪３１）の内側転走面３ｄの間に転動自在に介装されている。
保持器４２は、転動体４１を収めるための空洞が等間隔に形成された円環体となっている。保持器４２は、互いに隣り合う転動体４１と転動体４１の間に球面壁が延びており、二つの球面壁によって一つの転動体４１を挟み込むように保持している。このため、保持器４２は、転動体４１の周方向および径方向の偏動（ズレ）を制限する。
ところで、本車輪用軸受装置１は、外方部材２と内方部材３（ハブ輪３１および内輪３２）の間に形成される環状空間Ｓを密封すべくインナー側シール部材５とアウター側シール部材６を備えている。なお、これらのシール部材５・６は、様々な仕様が存在しており、本明細書に開示された仕様に限定するものではない。
インナー側シール部材５は、スリンガ５１とシールリング５２で構成されている。スリンガ５１は、軸方向断面が略Ｌ字状に折り曲げられることにより、円筒状の嵌合部５１ａと径方向外側へ延びる円板状の側板部５１ｂが形成されている。そして、この嵌合部５１ａが内方部材３（内輪３２）の嵌合面３ｇに嵌合される。一方、シールリング５２は、芯金５３に弾性部材５４を接着したものである。芯金５３は、軸方向断面が略Ｌ字状に折り曲げられることにより、円筒状の嵌合部５３ａと径方向内側へ延びる円板状の側板部５３ｂが形成されている。そして、この嵌合部５３ａが外方部材２の嵌合面２ａに嵌合される。なお、弾性部材５４には、二つのダストリップ５４ａ・５４ｂが形成されており、それぞれの先端縁が対向するスリンガ５１の側板部５１ｂに接触している。更に、弾性部材５４には、一つのグリースリップ５４ｃが形成されており、その先端縁が対向するスリンガ５１の嵌合部５１ａに接触又は近接している。
アウター側シール部材６は、芯金６１に弾性部材６２を接着したものである。芯金６１は、軸方向断面が略Ｌ字状に折り曲げられることにより、円筒状の嵌合部６１ａと径方向内側へ延びる円板状の側板部６１ｂが形成されている。そして、この嵌合部６１ａが外方部材２の嵌合面２ｂに嵌合される。なお、弾性部材６２には、二つのダストリップ６２ａ・６２ｂが形成されており、それぞれの先端縁がハブフランジ３ｅにつながる円弧面３ｉに接触している。更に、弾性部材６２には、一つのグリースリップ６２ｃが形成されており、その先端縁が円弧面３ｉにつながる軸周面３ｊに接触又は近接している。
次に、ハブ輪３１の製造工程について説明する。図５は、ハブ輪３１の製造工程を示す図である。ここでは、本願の発明に関する一部工程に着目して説明する。
ステップＳ１は、スプライン穴３ｂを形成する工程（形成工程）である。具体的に説明すると、ハブ輪３１の中心に貫通穴３ｈが設けられているので、この貫通穴３ｈにブローチ７を通すことによってスプライン穴３ｂを形成する工程である（図６参照）。なお、本明細書においては、かかる工程に用いられるブローチ７を「形成用ブローチ７」と定義する。
ステップＳ２は、スプライン穴３ｂに熱処理を施す工程である。この工程では、スプライン穴３ｂ以外に外側転走面２ｃ，２ｄおよび内側転走面３ｃ，３ｄにも熱処理を施す。具体的に説明すると、スプライン穴３ｂにコイル体を挿入して電流を流し、渦電流による誘導加熱を引き起こすことによってスプライン穴３ｂに熱処理を施す工程である。なお、硬化層の深さは、スプライン穴３ｂの凹凸形状に倣って波形状に変化することとなる（図７および図９におけるハッチング部参照）。但し、後述する位相合せ部３Ｓには熱処理を施さなくてもよい。
ステップＳ３は、スプライン穴３ｂの凹凸形状を高精度に仕上げる工程（仕上工程）である。具体的に説明すると、スプライン穴３ｂの凹凸形状に削り代が残されているため、ブローチ８を通して削り取ることによってスプライン穴３ｂの凹凸形状を高精度に仕上げる工程である（図８参照）。なお、本明細書においては、かかる工程に用いられるブローチ８を「仕上用ブローチ８」と定義する。
次に、スプライン穴３ｂを形成する工程（形成工程）について詳しく説明する。図６は、スプライン穴３ｂを形成する工程を示す図である。図７は、スプライン穴３ｂの内周に形成された案内溝３Ｇを示す図である。
まず、形成用ブローチ７について説明する。形成用ブローチ７は、軸体部７ａの周囲に複数の切削刃７ｂが配置されたものである。具体的に説明すると、形成用ブローチ７は、軸体部７ａの周方向に複数の切削刃７ｂが配置されて切削刃列７Ｌを構成しており、この切削刃列７Ｌが軸方向に複数段にわたって設けられたものである。なお、形成用ブローチ７の先端部には、掴み部７ｃが設けられている。そのため、ブローチ盤は、この掴み部７ｃを掴んで引っ張ることで、貫通穴３ｈに形成用ブローチ７を通すことができるのである。
このように、ハブ輪３１の貫通穴３ｈに形成用ブローチ７を通すと、この貫通穴３ｈの内周面を各切削刃７ｂが徐々に削っていくこととなる。そして、最終的にスプライン穴３ｂが形成されるのである。こうして形成されたスプライン穴３ｂは、凹凸形状を構成する凹部３Ｒの側面３ｓがインボリュート曲線に基づく形状となっている。換言すると、凹凸形状を構成する凸部３Ｐの側面３ｓがインボリュート曲線に基づく形状となっている。
ところで、形成用ブローチ７においては、それぞれの切削刃列７Ｌを構成している一の切削刃７ｂが周方向に大きく設計されている。かかる周方向に大きな切削刃７ｂは、中心軸Ｂに沿って一列に配置されている（図６における二点鎖線参照）。このようにしたのは、スプライン穴３ｂを形成すると同時に、幅員が広い案内溝３Ｇを形成するためである。なお、案内溝３Ｇは、凹凸形状を構成する凸部３Ｐが形成されておらず、両側の凹部３Ｒ・３Ｒが周方向につながっている部分を指す。つまり、互いに隣接する複数の凹部３Ｒ・３Ｒが周方向につながっている部分を指す。本ハブ輪３１における案内溝３Ｇは、隣接する二つの凹部３Ｒ・３Ｒが周方向につながって形成されている。
このように、案内溝３Ｇを隣接する二つの凹部３Ｒ・３Ｒで構成したのは、後述する案内板８Ｇが嵌合しやすく、かつ剛性および強度の観点から最も適当だからである。即ち、案内溝３Ｇを一つの凹部３Ｒで構成することも可能であるが、この場合は案内板８Ｇが嵌合しにくくなってしまい、案内溝３Ｇを三つ以上の凹部３Ｒで構成することも可能であるが、この場合は剛性および強度がやや低下してしまう。従って、案内溝３Ｇを隣接する二つの凹部３Ｒ・３Ｒで構成したのは、技術的な特徴点であるといえる。
次に、スプライン穴３ｂの凹凸形状を高精度に仕上げる工程（仕上工程）について詳しく説明する。図８は、スプライン穴３ｂの凹凸形状を高精度に仕上げる工程を示す図である。図９は、仕上用ブローチ８による削り代Ｔを示す図である。
まず、仕上用ブローチ８について説明する。仕上用ブローチ８は、軸体部８ａの周囲に複数の切削刃８ｂが配置されたものである。具体的に説明すると、仕上用ブローチ８は、軸体部８ａの周方向に複数の切削刃８ｂが配置されて切削刃列８Ｌを構成しており、この切削刃列８Ｌが軸方向に複数段にわたって設けられたものである。なお、仕上用ブローチ８の先端部には、掴み部８ｃが設けられている。そのため、ブローチ盤は、この掴み部８ｃを掴んで引っ張ることで、スプライン穴３ｂに仕上用ブローチ８を通すことができるのである。
このように、ハブ輪３１のスプライン穴３ｂに仕上用ブローチ８を通すと、このスプライン穴３ｂの凹凸形状を各切削刃８ｂが徐々に削っていくこととなる。そして、最終的にスプライン穴３ｂの凹凸形状を高精度に仕上げるのである。こうして仕上げられたスプライン穴３ｂも、凹凸形状を構成する凹部３Ｒの側面３ｓがインボリュート曲線に基づく形状となっている。換言すると、凹凸形状を構成する凸部３Ｐの側面３ｓがインボリュート曲線に基づく形状となっている。
ところで、仕上用ブローチ８においても、それぞれの切削刃列８Ｌを構成している一の切削刃８ｂが周方向に大きく設計されている。かかる周方向に大きな切削刃８ｂは、中心軸Ｂに沿って一列に配置されている（図８における二点鎖線参照）。このようにしたのは、スプライン穴３ｂの凹凸形状を高精度に仕上げると同時に、幅員が広い案内溝３Ｇを高精度に仕上げるためである。更に、仕上用ブローチ８においては、軸体部８ａの先端部外周に径方向外側へ突出した案内板８Ｇが設けられている。案内板８Ｇは、その長手方向が中心軸Ｂに沿う直方体形状となっており、スプライン穴３ｂに仕上用ブローチ８を通す際には案内溝３Ｇと嵌合する。
このように、本車輪用軸受装置１は、スプライン穴３ｂの内周に仕上用ブローチ８の案内板８Ｇが通る案内溝３Ｇが形成されている。そのため、スプライン穴３ｂの凹凸形状に対して容易に仕上用ブローチ８の位相を合わせることが可能となる。そして、図９の（Ａ）に示すように、仕上用ブローチ８は、凹凸形状を構成する凸部３Ｐの側面３ｓを削り取る。また、図９の（Ｂ）に示すように、凹凸形状を構成する凸部３Ｐの側面３ｓのほか、凸部３Ｐの上面３ｔを削り取るとしてもよい。但し、別途にドリルを用いることによって凸部３Ｐの上面３ｔを削り取るとしてもよい。削り代Ｔは、０．２ｍｍ〜０．３ｍｍが妥当とされる。
次に、本車輪用軸受装置１の他の特徴点について説明する。図１０は、案内板８Ｇが案内溝３Ｇに進入していく状況を示す図である。図１１は、他の実施形態に係る案内板８Ｇが案内溝３Ｇに進入していく状況を示す図である。
本車輪用軸受装置１においては、ハブ輪３１のインナー側端面にアウター側へ窪んだ位相合せ部３Ｓが形成されている。位相合せ部３Ｓは、その幅員が案内溝３Ｇと等しく、かつインナー側へ向かうにつれて徐々に径方向外側へ広がるように形成されている（図１０参照）。つまり、位相合せ部３Ｓは、案内溝３Ｇのインナー側開口端を径方向外側へ広げた形状となっている。そのため、作業者は、スプライン穴３ｂを覗き込むことなく、案内溝３Ｇの位置を一目で把握できる。また、案内板８Ｇが位相合せ部３Ｓの傾斜に倣って案内溝３Ｇに進入するので、これらを嵌合させる工程が簡単になるという効果を奏する。
更に、本車輪用軸受装置１の製造工程においては、案内溝３Ｇに仕上用ブローチ８の案内板８Ｇを嵌合させる工程が重要となる。かかる工程を円滑に行うため、案内板８Ｇを楔体形状にするとしてもよい。つまり、案内板８Ｇは、案内溝３Ｇに進入していく際に、案内溝３Ｇの側面３ｓに対して徐々に隙間が小さくなるように横面８ｓが傾斜して形成されているとしてもよい（図１１参照）。このようにすれば、案内板８Ｇが横面８ｓの傾斜に倣って案内溝３Ｇに進入していくので、これらを嵌合させる工程が簡単になるという効果を奏する。この点、位相合せ部３Ｓがインナー側へ向かうにつれて徐々に径方向へ広がるように形成するとしてもよい。こうしても案内板８Ｇが位相合せ部３Ｓの側面の傾斜に倣って案内溝３Ｇに進入するので、これらを嵌合させる工程が簡単になるという効果を奏する。
次に、他の実施形態に係る仕上用ブローチ８について説明する。図１２は、軸体部８ａの先端部分がテーパ形状となっている仕上用ブローチ８を示す図である。なお、図１２の（Ｘ）は、Ｘ−Ｘ断面図を示している。
図１２に示すように、本実施形態に係る仕上用ブローチ８においては、軸体部８ａの先端部分における外径が徐々に大きくなっている。そのため、かかる部分における先端側の外径をＤ１とし、かかる部分における後端側の外径をＤ２とした場合、下記の数式Ａが成立することとなる。また、案内溝３Ｇおよび凹部３Ｒの大径（案内溝３Ｇおよび凹部３Ｒの底面をつないで描かれる円の直径）をＤ３とした場合、下記の数式Ｂが成立するように設計されている。なお、このように軸体部８ａの先端部分がテーパ形状であるときは、案内板８Ｇの横面８ｓが先端側から徐々に狭くなっていき、やがて凸部３Ｐの側面３ｓに一致する。このようにすることで、案内溝３Ｇに仕上用ブローチ８の案内板８Ｇを嵌合させる工程がより円滑に行え、かつより厳格に仕上用ブローチ８の位相を合わせることができる。また、仕上用ブローチ８の偏心を抑えることができる。
数式Ａ：Ｄ１＜Ｄ２
数式Ｂ：Ｄ２≦（Ｄ１＋Ｄ２）／２≦Ｄ３
次に、他の実施形態に係るハブ輪３１と仕上用ブローチ８について説明する。図１３は、複数の案内溝３Ｇが形成されたハブ輪３１と複数の案内板８Ｇが設けられた仕上用ブローチ８を示す図である。
図１３に示すように、本実施形態に係るハブ輪３１においては、スプライン穴３ｂの内周に等間隔に複数の案内溝３Ｇが形成されている。それぞれの案内溝３Ｇは、同じく等間隔に形成された三箇所の位相合せ部３Ｓから軸方向に延びている。一方で、本実施形態に係る仕上用ブローチ８においても、軸体部８ａの先端部外周に等間隔に複数の案内板８Ｇが形成されている。それぞれの案内板８Ｇは、その長手方向が中心軸Ｂに沿う直方体形状若しくは楔体形状となっており、スプライン穴３ｂに仕上用ブローチ８を通す際には各案内溝３Ｇと嵌合する。このようにすることで、より厳格に仕上用ブローチ８の位相を合わせることができる。また、仕上用ブローチ８の偏心を抑えることができる。
以下に、本願の発明とその効果についてまとめる。
本車輪用軸受装置１は、スプライン穴３ｂの内周に仕上用ブローチ８の案内板８Ｇが通る案内溝３Ｇが形成されている。かかる車輪用軸受装置１によれば、スプライン穴３ｂの凹凸形状に対して容易に仕上用ブローチ８の位相を合わせることができる。ひいては、適度な削り代Ｔを確保してスプライン穴３ｂの凹凸形状を高精度に仕上げることができる。また、切削面が荒くならず、かつ仕上用ブローチ８に大きな負担がかかって寿命が短くなるのを防ぐことができる。
また、本車輪用軸受装置１において、案内溝３Ｇは、凹凸形状を構成する凹部３Ｒのうち、互いに隣接する複数の凹部３Ｒが周方向につながって形成されている。かかる車輪用軸受装置１によれば、形成用ブローチ７を通すことによってスプライン穴３ｂを形成する際に、同時に案内溝３Ｇも形成することができる。従って、製造工程を簡素化することができる。ひいては、コストの増加を抑えることができる。
更に、本車輪用軸受装置１において、位相合せ部３Ｓは、案内溝３Ｇのインナー側開口端を径方向外側へ広げるように形成されている。かかる車輪用軸受装置１によれば、作業者が案内溝３Ｇの位置を一目で把握できるので、この案内溝３Ｇに仕上用ブローチ８の案内板８Ｇを嵌合させる工程が簡単になる。
更に、本車輪用軸受装置１において、案内板８Ｇは、案内溝３Ｇに進入していく際に、案内溝３Ｇの側面３ｓに対して徐々に隙間が小さくなるように横面８ｓが傾斜して形成されている。かかる車輪用軸受装置１によれば、案内板８Ｇが横面の傾斜に倣って案内溝３Ｇに進入していくので、仕上用ブローチ８の位相を微調整できる。
加えて、本車輪用軸受装置１の製造方法において、仕上工程には、スプライン穴３ｂの内周に形成された案内溝３Ｇに仕上用ブローチ８の案内板８Ｇを嵌合させる工程が含まれる。かかる車輪用軸受装置１の製造方法によれば、スプライン穴３ｂの凹凸形状に対して容易に仕上用ブローチ８の位相を合わせることができる。ひいては、適度な削り代Ｔを確保してスプライン穴３ｂの凹凸形状を高精度に仕上げることができる。また、切削面が荒くならず、かつ仕上用ブローチ８に大きな負担がかかって寿命が短くなるのを防ぐことができる。
本願における車輪用軸受装置１は、ナックルフランジ２ｅを有している外方部材２と、ハブ輪３１に一つの内輪３２が嵌合されている内方部材３と、で構成されたいわゆる第３世代構造であるが、これに限定するものではない。例えば、ナックルフランジを有している外方部材と、一対の内輪からなる内方部材と、で構成され、この内方部材がハブ輪の外周に嵌合される第２世代構造であってもよい。また、ナックルフランジを有している外方部材と、ハブ輪と自在継手の嵌合体である内方部材と、で構成された第４世代構造であってもよい。
最後に、本願における発明は、各実施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、種々なる形態で実施し得ることは勿論のことであり、発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、更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。
１ 車輪用軸受装置
２ 外方部材
２ｃ 外側転走面
２ｄ 外側転走面
３ 内方部材
３１ ハブ輪
３２ 内輪
３ｂ スプライン穴
３ｃ 内側転走面
３ｄ 内側転走面
３ｈ 貫通穴
３Ｇ 案内溝
３Ｒ 凹部
３Ｐ 凸部
３ｓ 側面
３ｔ 上面
４ 転動体列
４１ 転動体
４２ 保持器
７ 形成用ブローチ
８ 仕上用ブローチ
８Ｇ 案内板
８ｓ 横面

Claims (6)

  1. 内周に外側転走面が形成された外方部材と、
    外周に内側転走面が形成された内方部材と、
    前記外方部材と前記内方部材の各転走面間に介装される複数の転動体と、を備え、
    前記内方部材の貫通穴に形成されたスプライン穴を有する車輪用軸受装置において、
    前記スプライン穴の内周に仕上用ブローチの案内板が通る案内溝が形成されている、ことを特徴とする車輪用軸受装置。
  2. 前記案内溝は、前記凹凸形状を構成する凹部のうち、互いに隣接する複数の凹部が周方向につながって形成されている、ことを特徴とする請求項１に記載の車輪用軸受装置。
  3. 前記内方部材のインナー側端面にアウター側へ窪んだ位相合せ部が形成されており、
    前記位相合せ部は、前記案内溝のインナー側開口端を径方向外側へ広げたように形成されている、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. 前記案内板は、前記案内溝に進入していく際に、前記案内溝の側面に対して徐々に隙間が小さくなるように横面が傾斜して形成されている、ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の車輪用軸受装置。
  5. 内周に外側転走面が形成された外方部材と、
    外周に内側転走面が形成された内方部材と、
    前記外方部材と前記内方部材の各転走面間に介装される複数の転動体と、を備えた車輪用軸受装置の製造方法であって、
    前記内方部材の貫通穴に形成用ブローチを通すことによってスプライン穴を形成する形成工程と、
    前記外側転走面および前記内側転走面および前記スプライン穴を熱処理する熱処理工程と、
    前記熱処理工程後に仕上用ブローチを通すことによって前記スプライン穴の凹凸形状を高精度に仕上げる仕上工程と、が存在する、ことを特徴とする車輪用軸受装置の製造方法。
  6. 前記仕上工程には、前記スプライン穴の内周に形成された案内溝に前記仕上用ブローチの案内板を嵌合させる工程が含まれる、請求項５に記載の車輪用軸受装置の製造方法。
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