JP6279237B2

JP6279237B2 - 車輪用軸受装置

Info

Publication number: JP6279237B2
Application number: JP2013147643A
Authority: JP
Inventors: 勉永田; 乗松　孝幸; 孝幸乗松
Original assignee: NTN Corp
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2013-07-16
Filing date: 2013-07-16
Publication date: 2018-02-14
Anticipated expiration: 2033-07-16
Also published as: JP2015020453A

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車輪用軸受装置に関する。

例えば特許文献１に示された車輪用軸受装置は、図１１に示すように、ハブ輪１０１、内輪１０２、複列の転動体１０３，１０４、及び外輪１０５からなる車輪用軸受１２０と固定式等速自在継手１０６とで主要部が構成されている。この車輪用軸受装置では、固定式等速自在継手１０６の外側継手部材１２４のステム部１３０を、ハブ輪１０１の軸孔１３８に圧入している。そして、ハブ輪１０１のボルト挿通孔１４６にアウトボード側（図中左側）からボルト１４２を挿通し、このボルト１４２を、ステム部１３０のアウトボード側端部に形成されたボルト穴１４１に螺合させることで、外側継手部材１２４とハブ輪１０１とが固定される。

上記の車輪用軸受装置では、図１２及び図１３に示すように、ハブ輪１０１の軸孔１３８に外側継手部材１２４のステム部１３０を圧入する際、外側継手部材１２４のステム部１３０の凸部１３７の形状をハブ輪１０１の軸孔１３８の内周面に転写する。これにより、ハブ輪１０１の軸孔１３８の内周面に凸部１３７と締め代をもって密着する凹部１４０を形成し、この凸部１３７と凹部１４０との嵌合部位全域で密着する凹凸嵌合構造を構成することで、外側継手部材１２４とハブ輪１０１とをトルク伝達可能に結合させている。このとき、図１２に示すように、凸部１３７が圧入される前のハブ輪１０１の軸孔１３８の内周面は、雌スプラインが形成されていない単純な円筒部１３９をなすことから、外側継手部材１２４のステム部１３０をハブ輪１０１の軸孔１３８に圧入するに際して、そのステム部１３０の凸部１３７を軸孔１３８の内周面に転写するために大きな圧入荷重が必要であり、プレス機などを用いる必要があった。

そこで、下記特許文献２に示されている構成では、図１４に示すように、外側継手部材２２４のステム部２３０の外周に軸方向に延びる複数の凸部２３７を形成すると共に、ハブ輪２０１の軸孔２３８に、凸部２３７に対して締め代を有し軸方向に延びる小凹部２３９を予め形成している。そして、図１５に示すように、外側継手部材２２４のステム部２３０をハブ輪２０１の軸孔２３８に圧入することにより凸部２３７の形状が転写された凹部２４０を形成し、凸部２３７と凹部２４０との嵌合部位全域が密着する凹凸嵌合構造を構成する。このように、ハブ輪２０１の軸孔２３８に予め小凹部２３９を形成することにより、図１３のように凸部１３７を単純な円筒部１３９に転写する場合よりも、ハブ輪の軸孔に外側継手部材のステム部を圧入する際の荷重を下げることができる。従って、車輪用軸受のハブ輪に外側継手部材を圧入するに際して、専用の治具を別に用意する必要がなく、車輪用軸受装置の構成部品であるボルト１４２とボルト穴１４１とのねじ締め付け構造（図１１参照）でもって、等速自在継手を簡易に車輪用軸受に結合させることができる。

特開２００９−９７５５７号公報特開２０１３−７９０６３号公報

上記特許文献２の車輪用軸受装置では、図１４（Ａ）に示すように、ハブ輪２０１の軸孔２３８に設けられた小凹部２３９のインボード側に、ステム部２３０の凸部２３７と隙間嵌合するガイド用凹部２６５が設けられている。ステム部２３０の凸部２３７をハブ輪２０１の小凹部２３９に圧入するのに先立って、凸部２３７とガイド用凹部２６５とを隙間嵌合させることで、凸部２３７と小凹部２３９との位相を合わせた状態で圧入を行うことができる。このとき、図１４（Ｂ）に示すように、凸部２３７とガイド用凹部２６５との間に隙間ｍが形成されるため、図１６に示すように、外側継手部材２２４のマウス部２２９が自重により降下し、外側継手部材２２４の中心軸Ｌ₂₂₄が、ハブ輪２０１の中心軸Ｌ₂₀₁に対して角度θだけ傾斜した状態となる。この状態で、ボルト２４２をボルト穴２４１に無理に螺合させると、ボルト２４２の外周の雄ねじ部がボルト穴２４１の雌ねじ部に噛み込んでしまい、ボルト２４２を締め付けることができない恐れがある。このような不具合を回避するためには、外側継手部材２２４のマウス部２２９を持ち上げて外側継手部材２２４の角度を調整する必要が生じ、作業性が低下する。

本発明の目的は、ボルトの締め付け力により等速自在継手のステム部をハブ輪の内周に圧入することで車輪用軸受装置を組み立てるに際し、この圧入作業の作業性を高めることにある。

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、外方部材と、ハブ輪および内輪からなる内方部材と、前記外方部材の内周に形成された複列の外側軌道面と前記内方部材の外周に形成された複列の内側軌道面との間に配された複列の転動体とからなる車輪用軸受と、マウス部及びマウス部からアウトボード側に延びるステム部を有する外側継手部材と、前記マウス部に収容された内側継手部材と、前記外側継手部材と前記内側継手部材との間に配された複数のトルク伝達部材とを有する等速自在継手とを備え、前記ハブ輪に設けられたボルト挿通孔にアウトボード側から挿通されたボルトを、前記ステム部のアウトボード側の端部に設けられたボルト穴に螺合させて締め付けることにより、前記ステム部を前記ハブ輪の軸孔に圧入した車輪用軸受装置において、前記ボルトの先端の外周面と前記ボルト穴の開口部の内周面の一方に、他方のねじ部と嵌合する円筒面を設けたことを特徴とする。

この車輪用軸受装置によれば、ステム部をハブ輪の軸孔に嵌合させた状態で、外側継手部材がハブ輪に対して傾斜した場合でも、ボルトの先端の外周面とボルト穴の開口部の内周面の一方に設けられた円筒面を、他方のねじ部と嵌合させることにより、ボルトと外側継手部材との軸心合わせを行うことができる。これにより、外側継手部材の位置を調整することなく、ボルトをボルト穴に対してスムーズに螺合させることができる。

上記の車輪用軸受装置において、前記ハブ輪と前記ステム部のうちのいずれか一方に形成されて軸方向に延びる複数の凸部を、前記凸部に対して締め代を有する複数の凹部が形成された他方に圧入し、その他方に前記凸部の形状を転写して凹部を形成することにより、前記凸部と前記凹部との嵌合部位全域が密着する凹凸嵌合構造を構成すれば、外側継手部材とハブ輪を強固に結合することができる。

上記の車輪用軸受装置において、前記小凹部が、前記凸部の周方向側壁部のみに対して締め代を有し、前記小凹部が形成された他方に前記凸部の前記周方向側壁部のみの形状を転写して前記凹部を形成することにより、前記凸部と前記凹部との嵌合部位全域が密着する凹凸嵌合構造を構成すれば、圧入荷重を下げることができるので、組付けにおける作業性を一層向上させることができる。

以上のように、本発明の車両用軸受装置では、外側継手部材がハブ輪に対して傾斜した場合でも、外側継手部材の位置を調整することなく両者を軸心合わせすることができるため、圧入作業が容易化されて作業性が高められる。

本発明に係る車輪用軸受装置（第三世代）の実施形態で、加締め構造の車輪用軸受に等速自在継手を組み付ける前の状態を示す縦断面図である。図１の車輪用軸受に等速自在継手を組み付けた後の状態を示す縦断面図である。ナックルに装着された車輪用軸受に、ドライブシャフトの等速自在継手を組み付ける前の状態を示す断面図である。ナックルに装着された車輪用軸受に、ドライブシャフトの等速自在継手を組み付ける途中の状態を示す断面図である。ナックルに装着された車輪用軸受に、ドライブシャフトの等速自在継手を組み付けた後の状態を示す断面図である。（Ａ）は車輪用軸受のハブ輪に外側継手部材のステム部を圧入する前の状態を示す要部拡大断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面図である。（Ａ）は車輪用軸受のハブ輪に外側継手部材のステム部を圧入する途中の状態を示す要部拡大断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。（Ａ）は車輪用軸受のハブ輪に外側継手部材のステム部を圧入した後の状態を示す要部拡大断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。図１の等速自在継手の外側継手部材のステム部をハブ輪の軸孔に圧入する直前の状態を示す断面図である。他の実施形態に係る等速自在継手の外側継手部材のステム部をハブ輪の軸孔に圧入する直前の状態を示す断面図である。従来の車輪用軸受装置の全体構成を示す縦断面図である。図１１の車輪用軸受装置において、外側継手部材のステム部をハブ輪の軸孔に圧入する前の状態を示す要部拡大横断面図である。図１１の車輪用軸受装置において、外側継手部材のステム部をハブ輪の軸孔に圧入した後の状態を示す要部拡大縦断面図である。（Ａ）は従来の車輪用軸受装置のステム部をハブ輪に圧入する前の状態を示す断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＤ−Ｄ線に沿う断面図である。（Ａ）は図１４の車輪用軸受装置のステム部をハブ輪に圧入している途中の状態を示す断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＥ−Ｅ線に沿う断面図である。図１４の車輪用軸受装置の全体構成を示す縦断面図であり、ステム部をハブ輪に圧入する直前の状態を示す。

本発明に係る車輪用軸受装置の実施形態を以下に詳述する。図１および図２に示す車輪用軸受装置は、内方部材であるハブ輪１および内輪２、複列の転動体３，４、外輪５からなる車輪用軸受２０と等速自在継手６とで主要部が構成されている。図１は車輪用軸受２０に等速自在継手６を組み付ける前の状態を示し、図２は車輪用軸受２０に等速自在継手６を組み付けた後の状態を示す。なお、以下の説明では、車体に組み付けた状態で、車体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１は、その外周面にアウトボード側の内側軌道面７が形成されると共に、車輪（図示せず）を取り付けるための車輪取付フランジ９を備えている。この車輪取付フランジ９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１０が植設されている。このハブ輪１のインボード側外周面に形成された小径段部１２に内輪２を嵌合させ、この内輪２の外周面にインボード側の内側軌道面８が形成されている。

内輪２は、クリープを防ぐために適当な締め代をもって圧入されている。ハブ輪１の外周面に形成されたアウトボード側の内側軌道面７と、内輪２の外周面に形成されたインボード側の内側軌道面８とで複列の軌道面を構成する。この内輪２をハブ輪１の小径段部１２に圧入し、その小径段部１２の端部を揺動加締めにより外側に加締めることにより、加締め部１１でもって内輪２を抜け止めしてハブ輪１と一体化し、車輪用軸受２０に予圧を付与している。

外輪５は、内周面にハブ輪１および内輪２の軌道面７，８と対向する複列の外側軌道面１３，１４が形成され、車体（図示せず）の懸架装置から延びるナックルに取り付けるための車体取付フランジ１９を備えている。後述するように、この車体取付フランジ１９は、前述のナックル５２に嵌合されてボルト６３により固定される（図３参照）。

車輪用軸受２０は、複列のアンギュラ玉軸受構造で、ハブ輪１および内輪２の外周面に形成された内側軌道面７，８と外輪５の内周面に形成された外側軌道面１３，１４との間に転動体３，４を介在させ、各列の転動体３，４を保持器１５，１６により円周方向等間隔に支持した構造を有する。

車輪用軸受２０の両端開口部には、外輪５とハブ輪１および内輪２との環状空間を密封する一対のシール１７，１８が外輪５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。

等速自在継手６は、ドライブシャフト２１を構成する中間シャフト２２の一端に設けられ、内周面にトラック溝２３が形成された外側継手部材２４と、その外側継手部材２４のトラック溝２３と対向するトラック溝２５が外周面に形成された内側継手部材２６と、外側継手部材２４のトラック溝２３と内側継手部材２６のトラック溝２５との間に組み込まれたトルク伝達部材としてのボール２７と、外側継手部材２４の内周面と内側継手部材２６の外周面との間に介在してボール２７を保持するケージ２８とで構成されている。

外側継手部材２４は、内側継手部材２６、ボール２７およびケージ２８からなる内部部品を収容したマウス部２９と、マウス部２９から軸方向に一体的に延びるステム部３０とで構成されている。内側継手部材２６は、中間シャフト２２の軸端が圧入されてスプライン嵌合によりトルク伝達可能に結合されている。

等速自在継手６の外側継手部材２４と中間シャフト２２との間には、樹脂製の蛇腹状ブーツ３１が装着され、外側継手部材２４の開口部をブーツ３１で閉塞した構造としている。これにより、継手内部に封入されたグリース等の潤滑剤の漏洩を防ぐと共に、継手外部からの異物侵入を防止している。ブーツ３１は、外側継手部材２４の外周面にブーツバンド３２により締め付け固定された大径端部３３と、中間シャフト２２の外周面にブーツバンド３４により締め付け固定された小径端部３５と、大径端部３３と小径端部３５とを繋ぎ、その大径端部３３から小径端部３５へ向けて縮径した可撓性の蛇腹部３６とで構成されている。

外側継手部材２４のステム部３０のインボード側外周面には、円柱形状の嵌合面６１が形成されると共に、ステム部３０のアウトボード側外周面には、軸方向に延びる複数の凸部３７からなる雄スプラインが形成される。これに対して、ハブ輪１の軸孔３８のインボード側内周面には、円筒形状の嵌合面６２が形成されると共に、その軸孔３８のアウトボード側内周面には、軸方向に延びる複数の小凹部３９からなる雌スプラインが形成される。小凹部３９は、ステム部３０の凸部３７の周方向側壁部４３のみに対して締め代ｎを有する｛図７（Ｂ）参照｝。なお、図示例では凸部３７を断面台形の歯形状としているが、インボリュート歯形状であってもよい。

この車輪用軸受装置では、外側継手部材２４のステム部３０をハブ輪１の軸孔３８に圧入し、ハブ輪１の軸孔３８の小凹部３９に凸部３７の形状を転写することにより、凹部４０が形成される。これにより、凸部３７と凹部４０との嵌合部位Ｘ（図２参照）の全域が密着する凹凸嵌合構造Ｍが構成される。図示例では、凸部３７の周方向両側の側壁部４３が、凹部４０との嵌合部位Ｘの軸方向全域において、凹部４０に締め代をもって密着している。なお、外側継手部材２４およびハブ輪１の材質としては、Ｓ５３Ｃ等に代表される機械構造用の中炭素鋼が好適である。

図６（Ａ）（Ｂ）に示すように、ハブ輪１のインボード側に位置する嵌合面６２とアウトボード側に位置する小凹部３９との間には、圧入の開始をガイドするガイド部が形成される。本実施形態では、ガイド部としてガイド用凹部６５が設けられる。ガイド用凹部６５は、軸直交断面において、ステム部３０の凸部３７よりも大きめに形成される。ガイド用凹部６５は、小凹部３９の延長線上に隣接して設けられる。ガイド用凹部６５の軸方向長さは、小凹部３９の軸方向長さよりも短く、例えば５〜８ｍｍとされる。ガイド用凹部６５は、小凹部３９よりも若干大きく、特に周方向寸法が小凹部３９より大きい。これにより、凸部３７とガイド用凹部６５との間に隙間ｍが形成される。

この車輪用軸受装置は、以下のようなねじ締め付け構造Ｎ（図１及び２参照）を具備する。このねじ締め付け構造Ｎは、外側継手部材２４のステム部３０の軸端に形成されたボルト穴４１と、そのボルト穴４１に螺合した状態でハブ輪１に係止されるボルト４２とで構成されている。図９に示すように、ボルト穴４１の内周面には、雌ねじ部４１ａが形成されている。ボルト４２は、頭部４２ａ及び軸部４２ｂからなり、軸部４２ｂの外周面には雄ねじ部４２ｃが形成されている。軸部４２ｂの先端（図示例では、雄ねじ部４２ｃのインボード側）には、円筒面４２ｄが形成される。円筒面４２ｄは、ボルト穴４１の雌ねじ部４１ａの内径（詳しくは、雌ねじ部４１ａの各ねじ山の頂部をつなぐ円筒の径）よりも僅かに小さく設定され、本実施形態では、雄ねじ部４２ｃの溝底と同径とされる。軸部４２ｂの基端（図示例では、雄ねじ部４２ｃのアウトボード側）には、円筒面４２ｅが形成される。円筒面４２ｅは、雄ねじ部４２ｃのねじ山の頂部と同径とされる。

この構造では、ボルト４２をハブ輪１のボルト挿通孔４６にアウトボード側から挿通し、このボルト４２の雄ねじ部４２ｃをステム部３０のボルト穴４１の雌ねじ部４１ａに螺合させて締め付けることで、等速自在継手６をハブ輪１に固定する。なお、車輪用軸受２０は、加締め部１１でもって内輪２を抜け止めしてハブ輪１と一体化した構造となっており、ボルト４２をボルト穴４１から取り外すことにより等速自在継手６の外側継手部材２４と分離可能となっている。

固定式等速自在継手６は、自動車のエンジンから車輪に動力を伝達するドライブシャフト２１の一部を構成している。ドライブシャフト２１は、図３に示すように、エンジンと車輪との相対的位置関係の変化による角度変位と軸方向変位に対応する必要があるため、一般的にエンジン側（インボード側）に摺動式等速自在継手５１を、車輪側（アウトボード側）に固定式等速自在継手６をそれぞれ装備し、両者の等速自在継手６，５１を中間シャフト２２で連結した構造を具備する。

以下、ナックル５２に固定された車輪用軸受２０に、等速自在継手６を含むドライブシャフト２１を組み付ける方法を説明する。

まず、ナックル５２に固定された車輪用軸受２０に対してドライブシャフト２１をインボード側から接近させ（図３参照）、等速自在継手６の外側継手部材２４のステム部３０をハブ輪１の軸孔３８にインボード側から挿入する（図４参照）。このとき、外側継手部材２４のステム部３０をハブ輪１の軸孔３８に圧入するに先立って、ハブ輪１の軸孔３８の円筒面状の嵌合面６２にステム部３０の円筒面状の嵌合面６１を嵌合させることで、ハブ輪１に対するステム部３０の軸心合わせを容易に行うことができる。

その後、外側継手部材２４のステム部３０をハブ輪１の軸孔３８にさらに挿入し、ハブ輪１の内周に設けられたガイド用凹部６５とステム部３０の外周に設けられた凸部３７とを嵌合させる（図６参照）。これにより、外側継手部材２４のステム部３０をハブ輪１に圧入する前に、ステム部３０の凸部３７とハブ輪１の小凹部３９との位相を合わせると共に、ステム部３０とハブ輪１とのさらに高精度な軸心合わせを行うことができるため、安定した圧入が可能となって圧入時の芯ずれや芯傾きなどを防止することができる。

このとき、凸部３７とガイド用凹部６５との間に隙間ｍが形成されていることで、ステム部３０をハブ輪１へ圧入する直前の状態、すなわち、ガイド用凹部６５のアウトボード側端部までステム部３０の凸部３７を挿入した状態において、外側継手部材２４が自重によりハブ輪１に対して傾いて、外側継手部材２４の中心軸Ｌ₂₄がハブ輪１の中心軸Ｌ₁に対して傾斜する（図９参照）。この状態で、ボルト４２をボルト穴４１に無理に螺合させると、ボルト４２の雄ねじ部４２ｃがボルト穴４１の雌ねじ部４１ａに噛み込んでしまう恐れがある。

本実施形態では、ボルト４２の軸部４２ｂの先端の外周面に円筒面４２ｄを設けている。この円筒面４２ｄを、ボルト穴４１の内周面、詳しくは雌ねじ部４１ａの内周面に嵌合させることで、ボルト４２とボルト穴４１との軸心合わせを行うことができる。この状態で、雄ねじ部４２ｃを雌ねじ部４１ａに螺合させることで、雄ねじ部４２ｃが雌ねじ部４１ａに噛み込むことなく両者をスムーズに螺合させることができる。これにより、外側継手部材２４を持ち上げてステム部３０の傾斜角度を調整する作業が不要となり、作業性が高められる。尚、ボルト４２とボルト穴４１とを螺合させた状態では、ボルト４２及び外側継手部材２４の中心軸がハブ輪１の中心軸に対して若干傾斜することがあるが、後述するように凸部３７と小凹部３９とを圧入することで、これらが同軸上に配される。

また、図示例では、ボルト４２がハブ輪１のボルト挿通孔４６に嵌合しているため、ボルト４２がハブ輪１に対してある程度芯出しされている。これにより、ボルト４２の先端とステム部３０のボルト穴４１の開口部との位置合わせが容易になる。具体的には、例えば、ボルト挿通孔４６に嵌合させた状態でボルト４２を傾けても、ボルト４２の先端がハブ輪１の軸孔３８の内周面に当接しないようになっている。

その後、ボルト４２をボルト穴４１に螺合させて締め付けることにより、外側継手部材２４のステム部３０をハブ輪１の軸孔３８にさらに挿入し、ハブ輪１の内周に設けられた小凹部３９にステム部３０の外周に設けられた凸部３７を圧入する（図７参照）。このとき、図７（Ｂ）に示すように、ハブ輪１の小凹部３９の周方向寸法はステム部３０の凸部３７の周方向寸法よりも小さく設定され、小凹部３９が凸部３７の周方向側壁部４３のみに対して締め代ｎを有している。一方、凸部３７の周方向側壁部４３を除く部位、つまり、凸部３７の径方向先端部４４は、小凹部３９と締め代を有さない。すなわち、小凹部３９の径方向寸法は凸部３７よりも大きく設定され、これにより、小凹部３９の底部と凸部３７の径方向先端部４４との間に隙間ｐが形成される。このとき、凸部３７の径方向先端部４４は、小凹部３９と締め代を有さないことから、凸部３７の径方向先端部４４の形状が小凹部３９に転写されることはない。

このとき、凸部３７の表面硬度は小凹部３９の表面硬度よりも大きく設定されており、具体的には、凸部３７の表面硬度と小凹部３９の表面硬度との差がＨＲＣで２０以上とされる。これにより、圧入時における塑性変形および切削加工により、凹部形成面に凸部３７の周方向側壁部４３の形状を容易に転写することができる。なお、凸部３７の表面硬度としてはＨＲＣで５０〜６５、また、小凹部３９の表面硬度としてはＨＲＣで１０〜３０が好適である。

また、ハブ輪１の軸孔３８と外側継手部材２４のステム部３０との間には、圧入による凸部形状の転写によって生じる食み出し部６６を収容する収容部６７を設けられている｛図７（Ａ）および図８（Ａ）参照｝。これにより、圧入による凸部形状の転写によって生じる食み出し部６６を収容部６７に保持することができ、その食み出し部６６が装置外の車両内などへ入り込んだりすることを阻止できる。その食み出し部６６を収容部６７に保持することで、食み出し部６６の除去処理が不要となり、作業工数の削減を図ることができ、作業性の向上およびコスト低減を図ることができる。

こうしてステム部３０のハブ輪１への圧入するに際し、凸部３７に対して小凹部３９を予め形成していることから、図１２に示すように凸部１３７を円筒部１３９に転写する場合よりも圧入荷重を下げることができる。さらに、凸部３７の周方向側壁部４３のみの形状を転写することで、図１５に示すように凸部２３７の径方向先端部を含む場合、つまり、凸部２３７の山形中腹部から山形頂上部に至る範囲αで締め代を設定している場合よりも、圧入荷重を下げることができる。

その結果、図５に示すように、ボルト４２の締め付けにより発生する軸力によりハブ輪１に対して外側継手部材２４を圧入することが可能となる。つまり、車輪用軸受２０を車体のナックル５２に取り付けた後にボルト４２の引き込み力でもって車輪用軸受２０のハブ輪１に外側継手部材２４を圧入して等速自在継手６を車輪用軸受２０に結合させることが容易となり、車体への組み付けにおける作業性を向上させ、その組み付け時の部品の損傷を未然に防止することができる。

このように、車輪用軸受２０を車体のナックル５２に取り付けた後にその車輪用軸受２０のハブ輪１に外側継手部材２４を圧入するに際して、専用の治具を別に用意する必要がなく、車輪用軸受装置を構成する部品であるボルト４２でもって等速自在継手６を簡易に車輪用軸受２０に結合させることができる。また、ボルト４２の締め付けにより発生する軸力以下という比較的小さな引き込み力の付与で圧入することができるので、ボルト４２による引き込み作業性の向上が図れる。さらに、大きな圧入荷重を付与しないので済むことから、凹凸嵌合構造Ｍでの凹凸が損傷する（むしれる）ことを防止でき、高品質で長寿命の凹凸嵌合構造Ｍを実現できる。

こうして外側継手部材２４のステム部３０をハブ輪１の軸孔３８に圧入することにより、凸部３７の周方向側壁部４３により凹部形成面（小凹部３９の内面）に極僅かな塑性変形および切削加工を施しながら、凹部形成面に凸部３７の周方向側壁部４３の形状を転写することになる。この時、凸部３７の周方向側壁部４３が凹部形成面に食い込んでいくことによってハブ輪１の内径が僅かに拡径した状態となって、凸部３７の軸方向の相対的移動が許容される。この凸部３７の軸方向相対移動が停止すれば、ハブ輪１の内径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３７と凹部４０とを嵌合部位Ｘの全域で密着させた凹凸嵌合構造Ｍが構成され、外側継手部材２４とハブ輪１を強固に結合一体化することができる（図５及び図８参照）。

このような低コストで信頼性の高い結合により、ステム部３０とハブ輪１の嵌合部分の径方向および周方向においてガタが生じる隙間が形成されないので、凸部３７と凹部４０との嵌合部位Ｘの全域が回転トルク伝達に寄与して安定したトルク伝達が可能であり、耳障りな歯打ち音を長期に亘り防止できる。このように、凸部３７と凹部４０とが嵌合部位Ｘの全域で密着していることから、トルク伝達部位の強度が向上するため、車両用軸受装置の軽量コンパクト化が図れる。

以上の実施形態では、ボルト４２の先端に円筒面４２ｄを設けた場合を示したが、これとは逆に、図１０に示すように、ボルト穴４１の開口部の内周面に円筒面４１ｂを設けてもよい。この場合、ボルト４２の雄ねじ部４２ｃは、先端まで形成される。外側継手部材２４のステム部３０の凸部３７をハブ輪１のガイド用凹部６５に嵌合させた状態で、ボルト４２の雄ねじ部４２ｃを、ボルト穴４１の開口部の円筒面４１ｂに嵌合させることで、ボルト４２と外側継手部材２４との軸心合わせを行うことができる。

また、以上の実施形態では、ハブ輪１の軸孔３８の内周面に小凹部３９を形成すると共に、ステム部３０の外周面に凸部３７を形成した場合を示したが、これとは逆に、ステム部３０の外周面に小凹部を形成すると共に、ハブ輪１の軸孔３８の内周面に凸部を形成してもよい（図示省略）。この場合、ハブ輪１の凸部をステム部３０の小凹部に圧入することにより、凸部の形状が小凹部に転写され、ステム部に、嵌合領域全域で凸部と密着した凹部が形成される。

また、以上の実施形態では、ハブ輪１および内輪２からなる内方部材に形成された複列の内側軌道面７，８の一方、つまり、アウトボード側の内側軌道面７をハブ輪１の外周に形成した（第三世代と称される）タイプの駆動車輪用軸受装置に適用した場合を例示したが、本発明はこれに限定されることなく、ハブ輪の外周に一対の内輪を圧入し、アウトボード側の軌道面７を一方の内輪の外周に形成すると共にインボード側の軌道面８を他方の内輪の外周に形成した（第一、第二世代と称される）タイプの駆動車輪用軸受装置にも適用可能である。

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。

１ハブ輪（内方部材）
２内輪（内方部材）
３，４転動体
５外輪（外方部材）
６等速自在継手
７，８内側軌道面
１３，１４外側軌道面
２０車輪用軸受
２１ドライブシャフト
２４外側継手部材
２６内側継手部材
２７ボール
２８ケージ
２９マウス部
３０ステム部
３１ブーツ
３７凸部
３９小凹部
４０凹部
４１ボルト穴
４１ａ雌ねじ部
４２ボルト
４２ｃ雄ネジ部
４２ｄ円筒面
Ｍ凹凸嵌合構造

Claims

外方部材と、ハブ輪および内輪からなる内方部材と、前記外方部材の内周に形成された複列の外側軌道面と前記内方部材の外周に形成された複列の内側軌道面との間に配された複列の転動体とからなる車輪用軸受と、
マウス部及びマウス部からアウトボード側に延びるステム部を有する外側継手部材と、前記マウス部に収容された内側継手部材と、前記外側継手部材と前記内側継手部材との間に配された複数のトルク伝達部材とを有する等速自在継手とを備え、
前記ハブ輪に設けられたボルト挿通孔にアウトボード側から挿通されたボルトを、前記ステム部のアウトボード側の端部に設けられたボルト穴に螺合させて締め付けることにより、前記ハブ輪と前記ステム部のうちのいずれか一方に形成されて軸方向に延びる複数の凸部を、前記凸部の周方向側壁部のみに対して締め代を有する複数の小凹部が形成された他方に圧入し、その他方に前記凸部の前記周方向側壁部のみの形状を転写して凹部を形成することにより、前記凹部と前記凸部の周方向側壁部とが締め代をもって密着し、前記凹部の底部と前記凸部の径方向先端部との間に径方向の隙間が形成された車輪用軸受装置において、
前記ボルトの先端の外周面と前記ボルト穴の開口部の内周面の一方に、他方のねじ部と嵌合する円筒面を設けたことを特徴とする車輪用軸受装置。