JP6429441B2 - 車輪用軸受装置と中間体およびその製造方法 - Google Patents

車輪用軸受装置と中間体およびその製造方法 Download PDF

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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、特に、鍛造投入重量と旋削量の削減による低コスト化を図った車輪用軸受装置と中間体およびその製造方法に関する。
近年、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いものがある。自動車部品において、中でも車輪軸受装置の軽量化はこうした要求に応える要因として注目され、強く望まれて久しい。特に、自動車等の車両の中でも軽四輪あるいはスモールカーをはじめとした軽車両においては、低コスト化は言うまでもなく、この軽量化に対する要求は益々増大してきている。
従来から軽量化を図った車輪用軸受装置に関する提案は種々のものがあるが、それと共に車輪を回転自在に支承する車輪用軸受装置においては、この軽量化と一面では相反する信頼性と耐久性を向上させることも重要な要因となっている。
図７に示す車輪用軸受装置はその代表的なものである。この車輪用軸受装置は、従動輪を回転自在に支承する車輪用軸受装置であって、内方部材５１と外方部材５２、および両部材５１、５２間に転動自在に収容された複列のボール５３、５３とを備えている。ここで、内方部材５１は、ハブ輪５４と、このハブ輪５４に圧入された内輪５５とを指す。
ハブ輪５４は、一端部に径方向外方に延び、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、この車輪取付フランジ５６の円周等配位置にボルト挿通孔５６ｂが穿設され、ボルト挿通孔５６ｂには、車輪を締結するためのハブボルト５６ａが植設されている。また、車輪取付フランジ５６の円周等配位置には、軽量化を図ると共に、工具にて容易にナックルボルト（図示せず）を締結するための貫通孔５６ｃが穿設されている。
ハブ輪５４の外周には一方の内側転走面５４ａと、この内側転走面５４ａから軸方向に延びる小径段部５４ｂが形成され、この小径段部５４ｂに内輪５５が圧入されている。そして、小径段部５４ｂの端部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部５４ｃによって内輪５５がハブ輪５４に対して軸方向に固定されている。なお、内輪５５の外周には他方の内側転走面５５ａが形成されている。
一方、外方部材５２は、外周に懸架装置を構成するナックル（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、内周に複列の外側転走面５２ａ、５２ａが一体に形成され、これら外側転走面５２ａ、５２ａに対向する内方部材５１の内側転走面５４ａ、５５ａのうち、一方の内側転走面５４ａはハブ輪５４に、他方の内側転走面５５ａは内輪５５の外周にそれぞれ形成されている。これら両転走面５２ａ、５４ａおよび５２ａ、５５ａ間に複列のボール５３、５３が収容され、保持器５７、５７によって転動自在に保持されている。
内方部材５１と外方部材５２の間に形成される環状空間の開口部にはシール５８とパルサリング５９が装着され、軸受内部に封入された潤滑グリースの外部への漏洩と、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、ハブ輪５４の車輪取付フランジ５６の基部には円筒状のホイールパイロット部６０が形成されている。このホイールパイロット部６０は、ブレーキロータ（図示せず）に重ねて装着されるホイール（図示せず）の内径面を案内する。このホイールパイロット部６０の外周面には、鍛造加工によって、鍛造加工の加工面を残した凹部６０ａが形成されている。一方、ホイールパイロット部６０の凹部６０ａ以外の部分には、旋削加工により、略均一な円筒状をした加工面を有する凸部６０ｂが形成される。凹部６０ａと凸部６０ｂは、ホイールパイロット部６０の外周の５箇所に交互に等配されている。これにより、ハブ輪５４の剛性を低下させることなく軽量化を図ることができる。
なお、ホイールパイロット部６０の凹部６０ａと凸部６０ｂが、隣り合う車輪取付フランジ５６間の等配位置に形成されている。これにより、車輪取付フランジ５６における環状の基部が周方向に亙って比較的に均一な肉厚となり、ハブ輪５４の鍛造工程において、鍛造素材の塑性流動が容易となって鍛造加工性が向上する。また、鍛造精度が向上し、生産性が上がり低コスト化を達成することができる（例えば、特許文献１参照。）。
特許第４８４４９６７号公報
然しながら、この従来の車輪用軸受装置では、ハブ輪５４のホイールパイロット部６０の外周面に凹凸部６０ａ、６０ｂを鍛造加工によって形成することにより、強度・耐久性を維持しつつ軽量化と低コスト化を図っているが、ハブ輪５４の研削加工時、バッキングプレートとの当接面積が減少することにより内側転走面５４ａ等の加工精度が低下するという課題がある。また、ハブ輪５４には、軽量化を図るための貫通孔５６ｃやボルト挿通孔５６ｂが穿設されているが、貫通孔５６ｃはφ２０〜３０ｍｍ程度と比較的大きいため、鍛造加工によって穿設することが可能であるが、ボルト挿通孔５６ｂはφ１０〜１４ｍｍ程度と小径のため、金型への負担が大きくなるため、図８（ａ）に示すように、車輪取付フランジ５６の側面はフラットに鍛造され、（ｂ）に示すように、旋削加工により孔開け加工や面取り部が施されている。これでは、加工時の旋削量や鍛造投入重量が多くなり、低コスト化にはまだ改善の余地があった。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、鍛造投入重量と旋削量の削減による低コスト化を図った車輪用軸受装置と中間体およびその製造方法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、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嵌合された少なくとも一つの内輪または等速自在継手の外側継手部材からなり、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、この内方部材と外方部材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に貫通孔が形成された車輪用軸受装置において、前記貫通孔がハブボルト圧入用のボルト挿通孔で、このボルト挿通孔が穿設される部位で、前記車輪取付フランジのアウター側の側面に予め鍛造加工によって面取り部となる鍛造肌のままの凹部が形成され、この凹部の底部に前記ボルト挿通孔が切削加工によって形成されている。
このように、車輪取付フランジに貫通孔が形成された車輪用軸受装置において、貫通孔がハブボルト圧入用のボルト挿通孔で、このボルト挿通孔が穿設される部位で、車輪取付フランジのアウター側の側面に予め鍛造加工によって面取り部となる鍛造肌のままの凹部が形成され、この凹部の底部にボルト挿通孔が切削加工によって形成されているので、旋削取り代を削減することができ、低コスト化を図っ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、前記凹部が前記車輪取付フランジの両側面に形成されていれば、ハブ輪の鍛造投入重量が一層削減できると共に、車輪取付フランジの両側面の切削範囲が減少して切削量の削減が可能となる。
また、請求項３に記載の発明のように、前記ボルト挿通孔の両側開口部に面取り部が形成され、これら面取り部のうち少なくとも一方の面取り部が鍛造加工によって形成された前記凹部の傾斜面で構成されていれば、ボルト挿通孔の面取り部の加工が不要となり、加工工程と切削量を削減することができ、低コスト化を図ることができる。
また、本発明のうち請求項４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、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嵌合された少なくとも一つの内輪または等速自在継手の外側継手部材からなり、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、この内方部材と外方部材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に貫通孔が形成された車輪用軸受装置の中間体において、前記車輪取付フランジの貫通孔がハブボルト圧入用のボルト挿通孔で、このボルト挿通孔が穿設される部位で、前記車輪取付フランジのアウター側の側面に予め鍛造加工によって面取り部となる鍛造肌のままの凹部が形成され、この凹部の底部に前記ボルト挿通孔が切削加工によって形成されている。
このように、車輪取付フランジに貫通孔が形成された車輪用軸受装置の中間体において、車輪取付フランジの貫通孔がハブボルト圧入用のボルト挿通孔で、このボルト挿通孔が穿設される部位で、車輪取付フランジのアウター側の側面に予め鍛造加工によって面取り部となる鍛造肌のままの凹部が形成され、この凹部の底部にボルト挿通孔が切削加工によって形成されているので、鍛造によって孔加工が可能な軽量化を図るための大径の貫通孔に限らず、ハブボルトが圧入されるような小径のボルト挿通孔であっても、その面取り部を鍛造加工によって容易に形成することができ、鍛造投入重量の削減だけでなく、次工程の旋削取り代の削減を図ることができる。
また、本発明のうち請求項５記載の方法発明は、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、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嵌合された少なくとも一つの内輪または等速自在継手の外側継手部材からなり、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、この内方部材と外方部材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にハブボルトが圧入されるボルト挿通孔が形成された車輪用軸受装置の製造方法において、前記ハブ輪の鍛造工程で、前記車輪取付フランジのボルト挿通孔が穿設される部位に、当該車輪取付フランジのアウター側の側面から傾斜面を介して平坦な底部を備えたすり鉢状の鍛造肌のままの凹部が形成され、その後、この底部に前記ボルト挿通孔が切削加工によって形成されている。
このように、車輪取付フランジにハブボルトが圧入されるボルト挿通孔が形成された車輪用軸受装置の製造方法において、ハブ輪の鍛造工程で、車輪取付フランジのボルト挿通孔が穿設される部位に、当該車輪取付フランジのアウター側の側面から傾斜面を介して平坦な底部を備えたすり鉢状の鍛造肌のままの凹部が形成され、その後、この底部にボルト挿通孔が切削加工によって形成されているので、ハブ輪の鍛造投入重量が削減できると共に、車輪取付フランジの側面の切削範囲が減少して切削量の削減が可能となり、低コスト化を図っ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、前記凹部の傾斜面がＲ１〜３の曲率半径からなる複数の円弧面で構成され、滑らかに前記底部に繋がっていれば、金型の角部に大きな応力が生じるのを抑制することができ、金型寿命を伸ばすことができる。
また、請求項７に記載の発明のように、前記凹部の底部の中心部に前記ボルト挿通孔のセンター孔が鍛造加工により一体に形成されていれば、ボルト挿通孔を形成する際、このセンター孔が孔開け加工のガイドとなって加工が容易となると共に、ボルト挿通孔の位置ズレが少なくなり精度が向上する。
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、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嵌合された少なくとも一つの内輪または等速自在継手の外側継手部材からなり、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、この内方部材と外方部材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に貫通孔が形成された車輪用軸受装置において、前記貫通孔がハブボルト圧入用のボルト挿通孔で、このボルト挿通孔が穿設される部位で、前記車輪取付フランジのアウター側の側面に予め鍛造加工によって面取り部となる鍛造肌のままの凹部が形成され、この凹部の底部に前記ボルト挿通孔が切削加工によって形成されているので、容易に鍛造加工によって凹部を形成することができ、ボルト挿通孔のような小径の孔であってもその面取り部を鍛造肌として残すことができ、旋削取り代の削減や鍛造投入重量を削減することができ、低コスト化を図った車輪用軸受装置を提供することができる。
また、本発明に係る車輪用軸受装置の中間体は、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、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嵌合された少なくとも一つの内輪または等速自在継手の外側継手部材からなり、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、この内方部材と外方部材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に貫通孔が形成された車輪用軸受装置の中間体において、前記車輪取付フランジの貫通孔がハブボルト圧入用のボルト挿通孔で、このボルト挿通孔が穿設される部位で、前記車輪取付フランジのアウター側の側面に予め鍛造加工によって面取り部となる鍛造肌のままの凹部が形成され、この凹部の底部に前記ボルト挿通孔が切削加工によって形成されているので、鍛造によって孔加工が可能な軽量化を図るための大径の貫通孔に限らず、ハブボルトが圧入されるような小径のボルト挿通孔であっても、その面取り部を鍛造加工によって容易に形成することができ、鍛造投入重量の削減だけでなく、次工程の旋削取り代の削減を図ることができる。
また、本発明に係る車輪用軸受装置の製造方法は、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、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嵌合された少なくとも一つの内輪または等速自在継手の外側継手部材からなり、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、この内方部材と外方部材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にハブボルトが圧入されるボルト挿通孔が形成された車輪用軸受装置の製造方法において、前記ハブ輪の鍛造工程で、前記車輪取付フランジのボルト挿通孔が穿設される部位に、当該車輪取付フランジのアウター側の側面から傾斜面を介して平坦な底部を備えたすり鉢状の鍛造肌のままの凹部が形成され、その後、この底部に前記ボルト挿通孔が切削加工によって形成されているので、ハブ輪の鍛造投入重量が削減できると共に、車輪取付フランジの側面の切削範囲が減少して切削量の削減が可能となり、低コスト化を図っ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一実施形態を示す縦断面図である。 （ａ）は、図１のハブ輪単体の鍛造加工後を示す正面図、（ｂ）は、縦断面図、（ｃ）は、（ｂ）の車輪取付フランジの要部拡大図、（ｄ）は、（ｃ）の旋削加工を示す要部拡大図である。 （ａ）は、図２（ｃ）の変形例を示す要部拡大図、（ｂ）は、図２（ｄ）の変形例を示す要部拡大図である。 （ａ）は、図３（ａ）の変形例を示す要部拡大図、（ｂ）は、図３（ｂ）の変形例を示す要部拡大図である。 （ａ）は、図４（ａ）の変形例を示す要部拡大図、（ｂ）は、図４（ｂ）の変形例を示す要部拡大図である。 図２（ｃ）の他の変形例を示す要部拡大図である。 従来の車輪用軸受装置を示す縦断面図である。 （ａ）は、図７の車輪取付フランジの鍛造加工後を示す要部拡大図、（ｂ）は、（ａ）の旋削加工を示す要部拡大図である。
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、この内方部材と外方部材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ハブボルトが圧入されるボルト挿入孔が形成され、これらボルト挿入孔に前記車輪を取り付けるハブボルトが圧入された車輪用軸受装置において、前記車輪取付フランジのボルト挿入孔が穿設される部位に予め鍛造加工によって凹部が形成され、この凹部が前記車輪取付フランジの側面から傾斜面を介して平坦な底部を備えたすり鉢状に形成されると共に、この底部に前記ボルト挿通孔とその両側開口部に面取り部が切削加工によって形成され、これら面取り部のうち少なくとも一方の面取り部が鍛造加工によって形成された前記凹部の傾斜面で構成されている。
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一の実施形態を示す縦断面図、図２（ａ）は、図１のハブ輪単体の鍛造加工後を示す正面図、（ｂ）は、縦断面図、（ｃ）は、（ｂ）の車輪取付フランジの要部拡大図、（ｄ）は、（ｃ）の旋削加工を示す要部拡大図、図３（ａ）は、図２（ｃ）の変形例を示す要部拡大図、（ｂ）は、図２（ｄ）の変形例を示す要部拡大図、図４（ａ）は、図３（ａ）の変形例を示す要部拡大図、（ｂ）は、図３（ｂ）の変形例を示す要部拡大図、図５（ａ）は、図４（ａ）の変形例を示す要部拡大図、（ｂ）は、図４（ｂ）の変形例を示す要部拡大図、図６は、図２（ｃ）の他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。
図１に示す車輪用軸受装置は第３世代と呼称される従動輪用であって、内方部材１と外方部材２と複列の転動体（ボール）３、３とを備えている。内方部材１は、ハブ輪４と、このハブ輪４に固定された別体の内輪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小径段部４ｂが形成されている。車輪取付フランジ６の円周等配位置には車輪を固定するためのハブボルト６ａが植設されている。
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に圧入されて背面合せタイプの複列アンギュラ玉軸受を構成すると共に、小径段部４ｂの端部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部４ｃによって所定の軸受予圧が付与された状態で、ハブ輪４に対して軸方向に固定されている。なお、内輪５はＳＵＪ２等の高炭素クロム鋼で形成され、ズブ焼入れによって芯部まで５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。また、転動体３はＳＵＪ２等の高炭素クロム鋼で形成され、ズブ焼入れによって芯部まで６２〜６７ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。
ハブ輪４はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼で形成され、内側転走面４ａをはじめ、車輪取付フランジ６のインナー側の基部６ｂから小径段部４ｂに亙って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４ｃは鍛造加工後の表面硬さのままの未焼入れ部とされている。これにより、車輪取付フランジ６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５の嵌合部となる小径段部４ｂ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４ｃの塑性加工をスムーズに行うことができる。
一方、外方部材２は、外周にナックル（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の複列の内側転走面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。これら両転走面間には保持器７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容されている。
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８、９が装着され、軸受内部に封入されたグリースの外部への漏洩と、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。
外方部材２はハブ輪４と同様、Ｓ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼で形成され、少なくとも複列の外側転走面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をボールと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、これに限らず転動体３に円錐ころを使用した複列円錐ころ軸受で構成されたものであっても良い。また、従動輪側の第３世代の構造を例示したが、これに限らず、例えば、一対の内輪をハブ輪に圧入した第２世代の構造をはじめ第１世代〜第４世代の構造であっても良い。
ここで、ハブボルト６ａが圧入されるボルト挿通孔１０が車輪取付フランジ６に穿設されるに際し、図２（ａ）、（ｂ）に示すようにハブ輪４の鍛造工程において、車輪取付フランジ６のアウター側の側面６ｃにおけるボルト挿通孔１０が穿設される部位Ａに予め凹部１１が周方向等配に複数個形成されている。
この凹部１１は、図２（ｃ）に拡大して示すように、車輪取付フランジ６のアウター側の側面６ｃに形成されている。具体的には、この凹部１１は、車輪取付フランジ６のアウター側の側面６ｃから傾斜面１１ａを介して平坦な底部１１ｂを備えたすり鉢状に形成されている。そして、図２（ｄ）に示すように、車輪取付フランジ６のアウター側の側面６ｃとインナー側の側面６ｄが旋削（切削）加工（図中二点鎖線にて示す）によって所望の寸法・精度に形成されると共に、凹部１１の底部１１ｂにボルト挿通孔１０がドリル（切削）加工によって形成される。これにより、ハブ輪４の鍛造投入重量が削減できると共に、少なくとも車輪取付フランジ６のアウター側の側面６ｃの切削範囲が減少して切削量の削減が可能となり、低コスト化を図った車輪用軸受装置を提供することができる。
本実施形態では、図２（ｄ）に示すように、ボルト挿通孔１０のインナー側の開口部に面取り部１０ａが旋削加工によって形成される一方、鍛造加工によって形成された凹部１１の傾斜面１１ａがボルト挿通孔１０のアウター側の開口部の面取り部を構成している。すなわち、面取り部が鍛造肌のままの中間体となっている。これにより、ボルト挿通孔１０のアウター側の面取り部の加工が不要となり、加工工程と切削量を削減することができ、低コスト化を図ることができる。ここで、「鍛造肌」とは、旋削加工等の削り加工がなされていないものであって、例えば、バリ取りや鍛造スケール除去のためのショットピーニングやショットブラストが施されているものも含む。
なお、前述したボルト挿通孔１０に限らず、図示はしないが、車輪取付フランジに軽量化を図るための貫通孔、あるいは外方部材の車体取付フランジにナックルへの締結をするための貫通孔を鍛造加工によって穿設する前に、予め貫通孔に相当する部位に凹部を形成すれば、ハブ輪あるいは外方部材の鍛造投入重量および切削量を一層削減させることができる。
図３に前述した凹部１１の変形例を示す。図３（ａ）に示すように、前述した実施形態と同様、車輪取付フランジ６のアウター側の側面６ｃに凹部１１が形成されると共に、インナー側の側面６ｄにも凹部１２が形成され、中間体となっている。凹部１１、１２は、車輪取付フランジ６の側面６ｃ、６ｄから傾斜面１１ａ、１２ａを介して平坦な底部１１ｂ、１２ｂを備えている。そして、図３（ｂ）に示すように、車輪取付フランジ６のアウター側の側面６ｃとインナー側の側面６ｄが旋削加工（図中二点鎖線にて示す）によって所望の寸法・精度に形成されると共に、凹部１１、１２の底部１１ｂ、１２ｂにボルト挿通孔１０がドリル加工によって形成される。これにより、ハブ輪４の鍛造投入重量が一層削減できると共に、車輪取付フランジ６の側面６ｃ、６ｄの切削範囲が減少して切削量の削減が可能となる。
図４に前述した凹部１１、１２の変形例を示す。この凹部１３は、前述した凹部１１と基本的には底部１１ｂの形状が一部異なるだけで、その他前述した実施形態と同様の部位には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。凹部１３は車輪取付フランジ６のアウター側の側面６ｃに形成され、アウター側の側面６ｃから傾斜面１１ａを介して平坦な底部１３ａを備え、この底部１３ａの中心部にボルト挿通孔１０のセンター孔１３ｂが一体に形成されている。
そして、図４（ｂ）に示すように、車輪取付フランジ６のアウター側の側面６ｃとインナー側の側面６ｄが旋削加工（図中二点鎖線にて示す）によって所望の寸法・精度に形成されると共に、凹部１３、１２の底部１３ａ、１２ｂにボルト挿通孔１０がドリル加工によって形成される。これにより、ボルト挿通孔１０を形成する際、このセンター孔１３ｂが孔開け加工のガイドとなって加工が容易となると共に、ボルト挿通孔１０の位置ズレが少なくなり精度が向上する。
図５に前述した凹部１３、１２の変形例を示す。図５（ａ）に示すように、前述した実施形態と同様、車輪取付フランジ６のアウター側の側面６ｃに凹部１３が形成されると共に、インナー側の側面６ｄにも凹部１４が形成されている。凹部１３、１４は、車輪取付フランジ６の側面６ｃ、６ｄから傾斜面１１ａ、１４ａを介して平坦な底部１３ａ、１４ｂを備え、この底部１３ａ、１４ｂの中心部にボルト挿通孔１０のセンター孔１３ｂ、１４ｃが一体に形成されている。
そして、図５（ｂ）に示すように、車輪取付フランジ６のアウター側の側面６ｃとインナー側の側面６ｄが旋削加工（図中二点鎖線にて示す）によって所望の寸法・精度に形成されると共に、凹部１３、１４の底部１３ａ、１４ｂにボルト挿通孔１０がドリル加工によって形成される。これにより、ハブボルト挿通孔１０を形成する際、このセンター孔１３ｂ、１４ｃが孔開け加工のガイドとなって加工が容易となると共に、ボルト挿通孔１０の位置ズレが少なくなり精度が向上する。
図６に前述した凹部１１の変形例を示す。この凹部１５は車輪取付フランジ６のアウター側の側面６ｃに形成され、車輪取付フランジ６のアウター側の側面６ｃから傾斜面１５ａを介して平坦な底部１５ｂを備えている。そして、傾斜面１５ａは、Ｒ１〜３の曲率半径Ｒ１、Ｒ２からなる複数の円弧面で構成され、滑らかに底部１５ｂに繋がっている。これにより、鍛造によるダレの発生と金型の角部に大きな応力が生じるのを抑制することができ、金型寿命を伸ばすことができる。
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り、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。
本発明は、車輪取付フランジを一体に有するハブ輪を備えた第１世代乃至第４世代構造の車輪用軸受装置に適用することができる。
１ 内方部材
２ 外方部材
２ａ 外側転走面
２ｂ 車体取付フランジ
３ 転動体
４ ハブ輪
４ａ、５ａ 内側転走面
４ｂ 小径段部
４ｃ 加締部
５ 内輪
６ 車輪取付フランジ
６ａ ハブボルト
６ｂ 車輪取付フランジのインナー側の基部
６ｃ 車輪取付フランジのアウター側の側面
６ｄ 車輪取付フランジのインナー側の側面
７ 保持器
８、９ シール
１０ ボルト挿通孔
１０ａ 面取り部
１１、１２、１３、１４、１５ 凹部
１１ａ、１２ａ、１４ａ、１５ａ 傾斜面
１１ｂ、１２ｂ、１３ａ、１４ｂ、１５ｂ 底部
１３ｂ、１４ｃ センター孔
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 加締部
５５ 内輪
５６ 車輪取付フランジ
５６ａ ハブボルト
５６ｂ ボルト挿通孔
５６ｃ 貫通孔
５７ 保持器
５８ シール
５９ パルサリング
６０ ホイールパイロット部
６０ａ 凹部
６０ｂ 凸部
Ａ ボルト挿通孔が穿設される部位
Ｒ１、Ｒ２ 傾斜面の円弧面の曲率半径

Claims (7)

  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、
    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嵌合された少なくとも一つの内輪または等速自在継手の外側継手部材からなり、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、
    この内方部材と外方部材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に貫通孔が形成された車輪用軸受装置において、
    前記貫通孔がハブボルト圧入用のボルト挿通孔で、このボルト挿通孔が穿設される部位で、前記車輪取付フランジのアウター側の側面に予め鍛造加工によって面取り部となる鍛造肌のままの凹部が形成され、この凹部の底部に前記ボルト挿通孔が切削加工によって形成されていることを特徴とする車輪用軸受装置。
  2. 前記凹部が前記車輪取付フランジの両側面に形成されている請求項１に記載の車輪用軸受装置。
  3. 前記ボルト挿通孔の両側開口部に面取り部が形成され、これら面取り部のうち少なくとも一方の面取り部が鍛造加工によって形成された前記凹部の傾斜面で構成されている請求項１に記載の車輪用軸受装置。
  4. 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嵌合された少なくとも一つの内輪または等速自在継手の外側継手部材からなり、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、
    この内方部材と外方部材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に貫通孔が形成された車輪用軸受装置の中間体において、
    前記車輪取付フランジの貫通孔がハブボルト圧入用のボルト挿通孔で、このボルト挿通孔が穿設される部位で、前記車輪取付フランジのアウター側の側面に予め鍛造加工によって面取り部となる鍛造肌のままの凹部が形成され、この凹部の底部に前記ボルト挿通孔が切削加工によって形成されていることを特徴とする車輪用軸受装置の中間体。
  5. 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嵌合された少なくとも一つの内輪または等速自在継手の外側継手部材からなり、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、
    この内方部材と外方部材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にハブボルトが圧入されるボルト挿通孔が形成された車輪用軸受装置の製造方法において、
    前記ハブ輪の鍛造工程で、前記車輪取付フランジのボルト挿通孔が穿設される部位に、当該車輪取付フランジのアウター側の側面から傾斜面を介して平坦な底部を備えたすり鉢状の鍛造肌のままの凹部が形成され、その後、この底部に前記ボルト挿通孔が切削加工によって形成されていることを特徴とする車輪用軸受装置の製造方法。
  6. 前記凹部の傾斜面がＲ１〜３の曲率半径からなる複数の円弧面で構成され、滑らかに前記底部に繋がっている請求項５に記載の車輪用軸受装置の製造方法。
  7. 前記凹部の底部の中心部に前記ボルト挿通孔のセンター孔が鍛造加工により一体に形成されている請求項５または６に記載の車輪用軸受装置の製造方法。
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