WO2002102608A1 - Dispositif de roulement a paliers pour roue motrice et procede de fabrication de ce dispositif de roulement - Google Patents

Dispositif de roulement a paliers pour roue motrice et procede de fabrication de ce dispositif de roulement Download PDF

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WO2002102608A1
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joint member
wheel
outer joint
bearing
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Eiji Tajima
Shigeaki Fukushima
Mitsuru Umekida
Hiroyuki Ogura
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Definitions

  • the present invention relates to a drive wheel bearing device and a method of manufacturing the same.
  • the present invention relates to a drive wheel bearing device for rotatably supporting a vehicle drive wheel (a front wheel of an FF vehicle, a rear wheel of an FR vehicle, and all wheels of a 4WD vehicle) with respect to a vehicle body, and a method of manufacturing the same. It is. Background art
  • the hap wheel 1 and the double row bearing 2 are unitized, and the outer joint member 4 of the constant velocity universal joint 3 can transmit torque to the inner periphery of the hub wheel 1. It has a press-fit structure.
  • the bearing 2 is a double-row angular contact ball bearing whose main part is composed of double-row rolling elements 9, 10 incorporated between double-row rolling surfaces 5 to 8.
  • one of the double-row rolling surfaces 7 and 8 is formed directly on the outer peripheral surface of the hub wheel 1, and the other rolling surface 8 is formed on the small-diameter end 1 of the hub wheel 1.
  • the double-row rolling surfaces 5 and 6 formed on the outer peripheral surface of the inner ring 12 fitted to 1 are formed on the inner peripheral surface of the outer ring 13.
  • the hub wheel 1 has a wheel mounting flange 14 for mounting a wheel (not shown), and hub ports 15 for fixing a wheel disc are provided at equal intervals in the circumferential direction of the wheel mounting flange 14. It has been planted.
  • the outer ring 13 has a vehicle body mounting flange 16 for mounting to a vehicle body (not shown), and the vehicle body mounting flange 16 is fixed to a knuckle extending from a suspension system of the vehicle body by a port.
  • a pair of seals 17, 18 for sealing the annular space between the outer ring 13, the hap ring 1, and the inner ring 12 are fitted into the opening at both ends of the bearing 2 at the end inner diameter of the outer ring 13. It prevents the leakage of grease filled inside and the intrusion of water and foreign matter from the outside.
  • the inner ring 12 is fitted to the outer circumference of the small-diameter end 11 of the hap ring 1 and
  • the hub wheel 1 and the double-row bearing 2 are united by caulking the small-diameter end portion 11 of the hap ring 1 by plastic deformation, and the caulked portion 19 and the inboard end face 20 of the inner ring 12 are formed.
  • the caulking of the small-diameter end portion 11 of the hub wheel 1 is performed in the manner shown in FIGS. 17 (a) and (b).
  • Fig. 17 (a) shows the state before caulking
  • Fig. 17 (b) shows the state after caulking.
  • the constant velocity universal joint 3 has a mouth part 22 containing an inner joint member, a pole and a cage, and extends integrally from the mouth part 22 in the axial direction, and has a serration part on its outer peripheral surface.
  • An outer joint member 4 comprising a shaft portion 23 formed with 24 is inserted.
  • the shaft portion 23 of the outer joint member 4 is inserted into the through hole 26 of the hub wheel 1 and the outer portion of the shaft portion 23 is formed.
  • the serrations 24 and 25 formed on the peripheral surface and the inner peripheral surface of the through hole 26 allow the two to fit and transmit torque, and the shaft end is tightened with a nut 27 to achieve constant velocity.
  • Universal joint 4 is fixed to hub wheel 1.
  • the crimping portion 19 of the hub wheel 1 is engaged with the inboard end face 20 of the inner ring 12 to prevent the inner ring 12 from coming off and to control the preload of the bearing 2. Since the preload control of the bearing 2 is performed by caulking the small-diameter end 11 of the hap ring 1, it is not necessary to control the preload of the bearing 2 with the tightening force of the outer joint member 4 by the nut 27.
  • the outer joint member 4 is fixed by a nut 27 to such an extent that it does not come off from the hap ring 1.
  • the shaft portion 23 of the outer joint member 4 is press-fitted into the through hole 26 of the hub wheel 1 with respect to the hap ring 1 and the bearing 2 which have been formed into a cut, and the serration portions 24, 25
  • the outer joint member 4 is fastened to the hub wheel 1 with a nut 27 and fixed.
  • the swaged portion 19 formed at the small diameter end 11 of the hub wheel 1 is brought into contact with the shoulder 28 of the outer joint member 4.
  • An object of the present invention is to provide a compact bearing device by improving the rigidity of the bearing device by eliminating the backlash by coupling the hub wheel and the constant velocity universal joint.
  • a bearing device is a wheel bearing in which a hub wheel and a double-row bearing are formed into a UET, and an outer joint member of a constant velocity universal joint is internally fitted to the hub wheel or an inner ring of the bearing via a torque transmitting means.
  • at least one of the rolling surfaces of the double-row bearing is formed on a separate inner ring fitted to the hap ring, and either one of the hub ring and the inner ring is fitted to the inner ring.
  • the hub ring and the inner ring are joined by plastic deformation by forming irregularities on the other surface and making the other fitting surface bite into the irregularities.
  • At least one of the rolling surfaces of the double-row bearing is formed on a separate inner ring fitted to the hub wheel, and irregularities are formed on either the fitting surface of the hub wheel or the inner ring.
  • the haptic and the inner ring are joined by plastic deformation by making the other mating surface bite into the ⁇ convex, so that the inboard side end surface of the inner ring is brought into contact with the shoulder of the outer joint member.
  • the outer joint member of the constant velocity universal joint can be fixed to the hub wheel by a nut or the like.
  • the hap ring and the inner ring are formed by engaging the uneven surface formed on either the hub ring or the inner ring with the other fitting surface and joining them by plastic deformation. Can be unitized, and the inner ring And the preload control of the bearing is performed.
  • an inner wax is formed between an inner diameter of one of the hap ring and the inner ring, which is provided inside, and an outer diameter of the outer joint member.
  • the hap ring and the double-row bearing are unitized, and the outer joint member of the constant velocity universal joint is internally fitted to the hap ring via a torque transmitting means.
  • At least one of the rolling surfaces of the row of bearings is formed on a separate inner ring fitted to the hub ring, and irregularities are formed on either the fitting surface of the hub ring or the inner ring.
  • the inner diameter of the joint is cut to a predetermined size, and an in-row is formed between the hub and the inner joint member.
  • a serration portion is formed on the inner diameter of the hap ring or the inner ring, and the outer joint member is fitted inside. This is because when the hap ring and the inner ring are joined by plastic deformation, the inner diameter immediately below the joint before plastic deformation must be smaller than the other parts. It is difficult to form.
  • the serration section includes splines other than the serration.
  • Another object of the present invention is to provide a bearing device for a drive wheel that does not loosen at a joint portion even when a large moment load acts on the device, can perform precise preload management, and can obtain an appropriate amount of preload. Is to do.
  • the present invention provides a hub wheel having a wheel mounting flange integrally at one end, an outer member having a double-row rolling surface formed on the inner periphery, and a double-row rolling opposing the rolling surface of the outer member.
  • An inner member having a surface formed on an outer periphery; and a double-row accommodated between the rolling surfaces of the outer member and the inner member.
  • a bearing unit having a rolling element and an outer joint member of a constant velocity universal joint are unitized, and the rotation of the outer joint member is transmitted to the hub wheel, and the hap ring is rotatably supported on the vehicle body.
  • At least one of the double-row rolling surfaces formed on the inner member is formed on a separate inner ring, and the outer peripheral side is formed at a fitting portion between the hub wheel and the outer joint member.
  • a hardened uneven portion is formed on the arranged member, and the member arranged on the inner diameter side is enlarged in diameter and bites into the uneven portion, and the fitting portion is swaged to tighten the hub wheel and the outer joint member.
  • a plastically coupled structure is formed on the arranged member, and the member arranged on the inner diameter side is enlarged in diameter and bites into the uneven portion, and the fitting portion is swaged to tighten the hub wheel and the outer joint member.
  • the double-row inner rolling surfaces is formed as a separate inner race as described above, when the diameter of the member arranged on the inner diameter side is increased at the fitting portion between the hub wheel and the outer joint member. In addition, even if the member arranged on the outer diameter side expands, the inner ring is not directly affected, and a proper preset preload can be secured.
  • the separate inner ring is externally fitted to the outer joint member, and one of a plurality of rows of rolling surfaces formed on the inner member is integrally formed with the outer diameter of the outer joint member.
  • the member disposed on the inner diameter side at the fitting portion between the hap ring and the outer joint member is made hollow, it is possible not only to reduce the weight but also to raise the inside of the bearing due to the air cooling effect of the bearing portion during operation. Temperature can be suppressed, and the bearing life can be further improved.
  • the object of the present invention is not only to prevent loosening of the joint portion even when a large moment load is applied to the device, but also to perform precise preload control, to obtain an appropriate preload amount, and to improve assemblability. Therefore, the present invention will provide a drive wheel bearing device that achieves low cost.
  • the present invention relates to a drive system in which a hap ring integrally formed with a wheel mounting flange, a double-row rolling bearing, and an outer joint member of a constant velocity universal joint are unitized, and the wheel is rotatably supported on a vehicle body.
  • the hub ring, the outer joint member, and the rolling bearing are respectively fitted to the cylindrical connecting member, and the rolling bearing is sandwiched between the hub wheel and the outer joint member.
  • the cylindrical connecting member is enlarged in diameter and bites into an uneven portion formed on the inner diameter of the member, and the hub ring, the outer joint member, and the cylindrical connecting member are plastically connected.
  • the hub wheel, the double-row rolling bearing, and the outer joint member are formed separately from each other, and the diameter of the cylindrical coupling member is increased, the hap ring and the outer joint member disposed on the outer diameter side may expand. Even if it does not directly affect the rolling bearing, an appropriate preload set in advance can be secured.
  • the hardened layer is formed on the surface of the uneven portion formed on the inner diameter of the hap ring and the outer joint member, it is possible to prevent the uneven portion from being crushed during caulking, and to be loosened even when a moment load is applied. And a strong plastic connection without any problem can be realized.
  • the rolling bearing includes an outer ring formed integrally with a vehicle body mounting flange on an outer periphery and a double row of rolling surfaces formed on an inner periphery, and a rolling surface opposed to the double row of rolling surfaces.
  • FIG. 1 is an embodiment of a wheel bearing device according to the present invention, and is a cross-sectional view including a partly omitted portion of a drive wheel bearing device.
  • FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a main part showing a portion of the hub ring and the inner ring shown in FIG.
  • FIG. 3 is an enlarged sectional view of a main part for explaining a procedure for turning the inner diameter of the hub wheel of FIG.
  • FIG. 4 is an enlarged sectional view of a main part showing a state where serrations are formed on the inner peripheral surface of the hub wheel of FIG.
  • FIG. 5 is a sectional view of another embodiment of the bearing device for a wheel according to the present invention, including a partly omitted portion of the bearing device for a drive wheel.
  • FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view of a main part showing a portion of the hub ring and the inner ring shown in FIG.
  • FIG. 7 is an enlarged sectional view of a main part for explaining a procedure for turning the inner diameter of the hub transfer shown in FIG.
  • FIG. 8 is an enlarged sectional view of a main part showing a state where serrations are formed on the inner peripheral surface of the hub wheel of FIG.
  • FIG. 9 is a longitudinal sectional view showing a drive wheel bearing device in which a hub wheel, a bearing, and a constant velocity universal joint are united.
  • FIG. 10 is a longitudinal sectional view showing an embodiment of the present invention.
  • FIGS. 11 (a) and 11 (b) are enlarged views of a main part showing two examples of the uneven portion according to the present invention.
  • FIG. 12 is a front view of a jig according to the present invention for expanding a fitting portion.
  • FIG. 13 is a longitudinal sectional view showing another embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a longitudinal sectional view showing another embodiment of the present invention.
  • FIG. 15 is an explanatory view showing a step of expanding the inner diameter of the cylindrical connecting member.
  • FIG. 16 is a sectional view showing a conventional drive wheel bearing device.
  • Fig. 17 (a) is a cross-sectional view showing the state of the small diameter end of the hub wheel before rocking and swaging in the manufacture of the bearing device of Fig. 16.
  • Fig. 17 (b) is the sectional view of the small diameter end of the hub wheel. It is sectional drawing which shows the state after rocking
  • the bearing device of the embodiment shown in FIG. 1 includes hap wheels 101, double-row bearings 2 and constant velocity universal joints 3 as main components.
  • the side closer to the outside of the vehicle when it is attached to the vehicle is the outboard side (left side in the figure), and the side closer to the center of the vehicle is the inboard side (right side in the figure).
  • the bearing 2 is a double-row angular contact ball bearing whose main part is composed of double-row rolling elements 9, 10 incorporated between double-row rolling surfaces 5 to 8.
  • one of the double-row rolling surfaces 7 and 8 is formed directly on the outer peripheral surface of the hap wheel 101, and the other rolling surface 8 is formed on the hub wheel 101. It is formed on the outer peripheral surface of the inner ring 1 12 fitted to the small diameter end 1 1 1.
  • the double-row rolling surfaces 5 and 6 are formed on the inner peripheral surface of the outer ring 13.
  • the hub wheel 101 has a wheel mounting flange 14 for mounting a wheel (not shown), and hub bolts 1 for fixing a wheel disc at equal circumferential intervals of the wheel mounting flange 14. 5 have been planted.
  • the outer ring 13 has a vehicle body mounting flange 16 for mounting to a vehicle body (not shown), and the vehicle body mounting flange 16 is fixed to a knuckle extending from a suspension device of the vehicle body by a port.
  • a pair of seals 17, 18 for sealing the annular space between the outer ring 13, the hub ring 101, and the inner ring 111 are fitted in the opening at both ends of the bearing 2. This prevents leakage of grease filled inside and the intrusion of water and foreign matter from the outside.
  • the inner ring 111 is fitted to the outer periphery of the small diameter end 111 of the hap ring 101, and the small diameter end 111 of the hap ring 101 is expanded and crimped. Due to plastic deformation Then, the hub wheel 101 is joined by a plastic deformed portion 130 formed between the small diameter end portion 111 of the hub wheel 101 and the inner ring 112. The hub wheel 101 and the double-row bearing 2 are cut by the plastically deformed portion 130 due to the diameter expansion and caulking, and the inner ring 1 is formed by the plastically deformed portion 130.
  • the swage of the small-diameter end 1 1 1 of the hub transfer 101 is performed using the small-diameter end of the hap ring 101.
  • the shape of the projection 13 1 is arbitrary, and other than the knurled shape, one having axial teeth formed at a plurality of positions in the circumferential direction (serration-spline) or the like may be used.
  • the irregularities are formed on the inner peripheral surface of the inner ring 1 12, and the ffl projection is formed on the outer peripheral surface of the small-diameter end 1 1 1 1 by expanding the small-diameter end 1 1 1 of the hap ring 1 1 from the inner diameter side.
  • the hub wheel 101 and the inner ring 1 12 may be engaged with each other by plastic deformation.
  • the inner diameter of the connecting portion 1 3 2 formed by plastic deformation between the small-diameter end portion 1 1 1 of the hub wheel 101 and the inner ring 1 1 2 2 needs to be set smaller than the inner diameter ⁇ d of the out-port side part (the part where the formation of the serration is to be formed).
  • the hub wheel 1 0 1 Since the smaller than the inner diameter phi d of the hubs wheel 1 0 1 and the inner ring 1 1 2 of the joint 1 3 2 inner diameter [psi d 2 is Autopo once portion (serration formation area), the hub wheel 1 0 1 It is difficult to form the serrations on the inner peripheral surface of the slab in advance. For this reason, as shown in Fig. 3, after expanding and caulking the hap ring 101 and the inner ring 111 by plastic deformation, the inner diameter of the hub wheel 101 (cross-hatched part in the figure) ), And a selection part 25 is formed on the inner peripheral surface of the hub 101 by broaching as shown in FIG.
  • the constant velocity universal joint 3 has a mouth portion 22 containing an inner joint member, a pole and a retainer, and an axis extending integrally from the mouth portion 22 in the axial direction and having a serration portion 24 formed on the outer peripheral surface.
  • An outer joint member 4 including a part 23 is provided. This outer joint member 4 is inserted into the through hole 26 of the hap ring 101, and the serration portion 2 4 formed on the outer peripheral surface of the shaft portion 23 is formed on the inner peripheral surface of the through hole 26. , 25 allow the two to fit together to enable torque transmission, and tighten the shaft end with a nut 27 to fix the constant velocity universal joint 3 to the hub wheel 101.
  • the plastically deformed portion 130 between the Hap-Transport 101 and the Inner-Transport 1 12 prevents the wheel 1 1 2 from coming off and manages the preload of the bearing 2. Since the preload control is performed at the plastically deformed portion 130 due to the diameter expansion and crimping of the hap ring 101, it is necessary to control the preload of the bearing with the tightening force of the outer joint member 3 with the nut 27.
  • the outer joint member 4 is fixed by the nut 27 to such an extent that it does not come off from the hub wheel 101.
  • the hap ring 101 and the inner ring 1 12 were joined by the plastically deformed portion 130 formed by swaging the diameter, thereby being fitted to the small-diameter end portion 1 1 1 of the hub wheel 101.
  • the shaft 23 of the outer joint member 4 is fixed to the hub wheel 101 with the nut 27 while the import side end surface 120 of the inner ring 111 is in contact with the shoulder 218 of the outer joint member 104. can do. Since the inboard end surface 120 of the inner joint lit 1 1 2 against which the shoulder portion 28 of the outer joint member 4 abuts is a flat surface, the shaft portion 23 of the outer joint member 4 is connected to the hub wheel 101.
  • the inner diameter of the hub wheel 101 is turned after the hap ring 101 is expanded and caulked, so that the hub wheel 101 is turned.
  • An inner row 133 is formed between the inner diameter of the outer joint member and the outer diameter of the outer joint member 4.
  • FIG. 5 shows another embodiment of the present invention, which is different from the embodiment of FIG. 1 in the formation position of the plastically deformed portion 230 between the hub wheel 201 and the inner ring 21 by swaging.
  • the inner ring 1 12 is fitted to the outer peripheral surface of the small-diameter end portion 11 1 of the hap ring 101, and the hub wheel 1 disposed on the inner diameter side of the inner ring 1 12.
  • 0 1 Small diameter end 1 1 1 This is the case where the plastically deformed portion 130 of the hub wheel 101 and the inner wheel 112 is formed at the import side position by swaging the diameter.
  • the outboard side of the inner ring 21 is extended, and the hub wheel 201 is fitted to the outer peripheral surface of the extended small-diameter end portion 21.
  • the plastic deformation portion between the hub wheel 201 and the inner ring 211 is formed. It has a structure in which 230 is formed at an out-port side position.
  • the small-diameter end 2 11 of the inner ring 2 1 2 is plastically deformed by expanding and caulking, and the small-diameter end 2 1 1 of the inner ring 2 1
  • the two are connected by a plastically deformed portion 230 formed between the two wheels 201.
  • the hub wheel 201 and the double-row bearing 2 are cut into a cut by the plastic deformation portion 230 by the diameter expansion and caulking, and the plastic deformation portion 230 prevents the inner ring 211 from coming off. Preload management of bearing 2 is being performed.
  • the diameter-enlarging caulking of the small-diameter end 2 11 of the inner ring 2 1 2 is performed by forming irregularities 2 3 1 such as knurling on the outer peripheral surface of the small-diameter end 2 11 of the inner ring 2 1 1 A range is indicated by an X mark), and the unevenness 2 31 is cut into the inner diameter surface of the hub wheel 201 by expanding the small-diameter end portion 211 from the inner diameter side to form a hub wheel 201. This is performed by connecting the inner ring 2 1 and 2 by plastic deformation. As shown in FIG.
  • the hub ring 201 and the inner ring 211 are joined by the plastically deformed portion 230 formed by expanding and caulking, so that the import side end face 220 of the inner ring 211 is formed.
  • the shaft portion 23 of the outer joint member 4 of the constant velocity universal joint 3 can be fixed to the hub wheel 201 with a nut 27 while the outer joint member 4 is in contact with the shoulder portion 28 of the outer joint member 4. .
  • the shaft part 23 of the outer joint member 4 is attached to the hub wheel 201 with a nut 2 Even when tightened at 7, wear does not occur on the shoulder portion 28 of the outer joint member 4 and the import-side end surface 220 of the inner ring 212. Further, since there is no crimped portion by the conventional rocking crimp between the inboard end surface 220 of the inner ring 212 and the shoulder portion 28 of the outer joint member 4, the axial direction of the bearing device Dimensions can be reduced.
  • FIG. 9 shows a bearing device in which a hub wheel 201, a constant velocity universal joint 3 and a bearing 2 are formed. The difference from the bearing device of FIG. 5 is that one of the double row rolling surfaces 7, 8 is used. The rolling surface 8 is formed integrally with the outer periphery of the outer joint member 4 of the constant velocity universal joint 3. In the bearing device shown in FIG.
  • the shaft portion 23 of the hollow outer joint member 4 is fitted inside the hub wheel 201, and the inner peripheral surface of the hub wheel 50 is formed with irregularities 2 3 1.
  • the diameter of the shaft portion 23 is enlarged to bite into the unevenness 231, and the fitting portion is swaged to plastically connect the hub wheel 201 and the outer joint member 4.
  • irregularities 2 3 1 are formed on the inner peripheral surface of the hub wheel 201 on which one of the rolling surfaces 7 and 8 is formed. 0 Fit the shaft part 23 of the outer joint member 4 inside 1 and expand the diameter to make it bite into the irregularities 2 3 1, then tighten the fitting part to plastically connect the hub wheel 201 and the outer joint member 4 As a result, the hub wheel 201 expands when the diameter is increased, causing dimensional deformation of the rolling surface 7, causing the bearing gap to fluctuate, making it difficult to accurately maintain an appropriate preload amount. there is a possibility.
  • a bearing device having the structure shown in FIG. 10 is desirable.
  • Irregularities 331 are formed on the outer peripheral surface of hub bearing 301 in this bearing device, and the surface hardness is increased by heat treatment. 6 Cure to about OHRC.
  • As the heat treatment quenching by high-frequency induction heating, which can perform local heating and relatively easily set the depth of the hardened layer, is preferable.
  • the unevenness 331 can be exemplified by a shape in which a plurality of rows of grooves are orthogonal to each other.
  • FIG. 11 (a) shows grooves inclined with respect to each other
  • FIG. 11 (b) shows grooves in the axial direction and the circumferential direction, which can form an iris orifice.
  • one rolling surface 8 was formed integrally with the outer peripheral surface of the outer joint member 4, and the other rolling surface 7 was fitted to the outer joint member 4. It is formed on the outer peripheral surface of the separate inner ring 312.
  • the shaft portion 23 of the hollow outer joint member 4 has a small-diameter stepped portion 316 into which the inner ring 312 is press-fitted, and a plastically deformed portion 330 fitted to the hap ring 301.
  • the inner ring 3 12 press-fitted into the small-diameter step portion 3 16 is sandwiched between the end face 3 18 of the shaft portion 23 and the hap ring 301 in abutting state, and the plastic deformation portion 330 is fitted inside the hub wheel 301, The diameter of the plastically deformed portion 330 is increased to bite into the convex portion 331 of the hap ring 301, and the plastically deformed portion 330 is caulked to connect the hub port 301 and the outer joint member 4.
  • a surface hardening treatment is performed from the seal land portion where the seal 18 slides to the rolling surface 8 and the small diameter step portion 316. Quenching by high-frequency induction heating is preferred as the curing treatment.
  • the plastically deformed portion 330 whose diameter increases is left unhardened, and the surface hardness of the material after forging is 10 to 30 HRC, and the hardness difference from the surface hardness of 60 It is preferable to set HRC or higher. As a result, in the plastic deformation portion 330, the unevenness 331 is cut into the unevenness 331, so that the leading end of the unevenness 331 can be firmly plastically connected without being crushed.
  • FIG. 12 shows a jig 400 for forming a plastically deformed portion 330, in which a large-diameter portion 400b is integrally formed at the tip of a shaft 400a.
  • the large-diameter portion 400b is formed to have a predetermined diameter larger than the inner diameter of the shaft portion 23, and the large-diameter portion 400b is penetrated into the shaft portion 23 while supporting the mouth portion of the outer joint member 4.
  • the plastic deformation portion 330 can be formed by expanding the diameter of the shaft portion 23.
  • FIG. 13 shows a bearing device according to another embodiment.
  • This bearing device is configured by unitizing a hub wheel 401, a bearing 2, and a constant velocity universal joint 3.
  • a plastic deformation portion 4340 is formed to fit the outer joint member 4404 of the constant velocity universal joint 3.
  • a rolling surface 8 on the import side is formed on the outer peripheral surface of the inner ring 412 press-fitted into the small-diameter stepped portion 411 of the hub wheel 401.
  • the constant velocity universal joint 3 forms irregularities 431 on the inner periphery of the mouth portion 4222 of the outer joint member 404, and hardens the surface hardness to about 6OHRC by heat treatment.
  • heat treatment quenching by high-frequency induction heating, which can locally heat and relatively easily set the depth of the hardened layer, is preferable, but surface hardening by carburizing quenching may also be used.
  • the irregularities 431 form an iris-knurled groove in which a plurality of rows of grooves are orthogonal to each other as described above.
  • the diameter of the end of the hollow small-diameter stepped portion 4 11 of the hap ring 4 02 is enlarged and cut into the unevenness 4 3 1 of the outer joint member 4 4, and the hub wheel 4 0 2 and the outer joint member 4 0 4 Is plastically bonded.
  • the end of the small-diameter step portion 4 1 1 to be expanded remains unquenched, and the surface hardness of the material after forging
  • a hardness difference between the surface hardness of the outer joint member 404 and the surface hardness of the above-mentioned outer joint member is set to 30 HRC or more.
  • a surface hardening treatment is performed by quenching by high-frequency induction heating from the seal land portion where the sliding contact 17 comes into contact with the rolling surface 7 and the small diameter step portion 411.
  • an end cap is attached to the inner diameter of the end of the small-diameter stepped portion 411 of the hollow joint 404 or the outer joint member 404, and the lubrication sealed inside the constant velocity universal joint is not shown. It prevents grease from leaking out and dust from entering from outside.
  • the separate inner ring 4 1 2 is connected to the small diameter step 4 1
  • the clearance management of the bearing 2 is determined by the outer diameter of the rolling surface 7 of the hap ring 402 and the dimension (groove pitch) up to the shoulder 428, and the outer diameter and small diameter of the rolling surface 8 of the inner ring 4 12 Determined by the dimensions (groove pitch) up to the side end surface.
  • FIG. 14 shows a bearing device according to another embodiment.
  • This bearing device is also configured by unitizing a hub wheel 301, a double-row bearing 2, and a constant velocity universal joint 3.
  • a hub wheel 301 On the inner peripheral surface of the hub wheel 301, irregularities 331 are formed, and together with the contact surface with the inner wheel 312, the surface hardness is hardened to about 60 HRC by heat treatment.
  • the heat treatment quenching by high-frequency induction heating, which can perform local heating and relatively easily set the depth of the hardened layer, is preferable.
  • the hardened layer is shown by cross hatching in the figure.
  • the double-row bearing 2 includes an outer ring 13, a pair of inner rings 3 1 2, 4 12 and double-row rolling elements 9, 10, and a double-row rolling surface 5 on the inner periphery of the outer ring 13. , 6 are formed, and rolling surfaces 7, 8 facing the rolling surfaces 5, 6 of the outer ring 13 are formed on the outer periphery of the inner rings 3 12, 4 12, respectively.
  • An uneven surface 431 is formed on the inner peripheral surface of the shoulder portion 428 of the outer joint member 4104, and together with the contact surface with the inner ring 4122, the surface hardness is reduced to about 60 HRC by heat treatment. Has been cured.
  • quenching by high-frequency induction heating in which local heating is possible and setting of the depth of the hardened layer is relatively easy, is preferable, but carburizing quenching may also be used.
  • the hardened layer by high-frequency induction heating is shown by cross-hatching in the figure.
  • the inner ring 3 1 2, 4 1 2 of the bearing 2 is sandwiched between the shoulder 4 2 8 of the outer joint member 4 04 and the hub wheel 3 0 1 in a butted state, and is joined to the hollow cylindrical connecting member 5 18.
  • the inner diameters 518a and 518b corresponding to the fitting portions of the cylindrical connecting member 518 are enlarged to expand the four convex portions 331 of the hub wheel 301 and the outer joint member.
  • the unevenness 4 304 of the 404 is cut in, and the hap ring 301 and the outer joint member 404 are plastically connected to the cylindrical connecting member 518.
  • the cylindrical connecting member 5 1 8 to be expanded is left unhardened, the material surface hardness is 10 to 30 HRC, the unevenness of the hub wheel 3 0 1 3 3 1 and the unevenness of the outer joint member 4 0 4 4 3 Table of 1 It is preferable to set the hardness difference from the surface hardness of 60 HRC to 3 O HRC or more. As a result, the cylindrical connecting member 5 18 easily penetrates into the irregularities 3 3 1 and 4 3 1, and the plastic coupling can be made firmly without the tips of the irregularities 3 3 1 and 4 3 1 being crushed.
  • FIG. 15 is an explanatory view showing a step of expanding the inner diameter of the cylindrical connecting member 5 18.
  • the expanding jig 600 is connected to the outer joint member 4 0 4 from the mouth 4 2 2 side of the cylindrical connecting member 5. 18 penetrates.
  • the large diameter jig 600 has a large diameter portion 600a formed at the tip, and is set to have a larger diameter by a predetermined amount than the inner diameter of the cylindrical connecting member 518.
  • the large-diameter portion 6OOa penetrates the inside diameter of the cylindrical connecting member 518 while supporting the end surface on the out-port side of the hap ring 301, thereby increasing the outer diameter of the cylindrical connecting member 518. can do.
  • the diameter can be expanded in a single process using a single expanding jig 600.
  • the expanding jig 600 into the outer joint member 404 from the mouth 422 side of the outer joint member 404, the inner diameter 518a portion of the cylindrical connecting member 518 slightly extends to the port board side.
  • the springback causes the inner ring 312, 412 to contract in the direction of pinching it, and the amount of preload initially set does not decrease.
  • the preload of the bearing 2 does not change.
  • the inner diameters 5 18 a and 5 18 b of the cylindrical connecting member 5 18 do not need to be the same.
  • Force 5 in this case, the inner diameter 5 18 b of the outer joint member 4 04 on the mouth 4 2 2 side Formed with a larger diameter than the inner diameter of 5 18a, and penetrated from this larger diameter side with a diameter increasing jig having two types of large diameter portions, or in two steps with two types of diameter expanding jigs. It is necessary to increase the diameter separately.
  • ⁇ D the outer diameter of the large-diameter portion 600a formed on the expanding jig 600 is ⁇ D
  • the cylindrical connecting member When the diameter increase is less than 0.05, the cylindrical connecting member does not sufficiently penetrate into the irregularities, does not satisfy the desired pull-out resistance (100 kN), and when it exceeds 0.30 ⁇ , The work load is significantly increased in the work of expanding the work, which significantly reduces workability.
  • the clearance between the bearings 2 is controlled by the groove pitches of the double-row rolling surfaces 5 and 6 formed on the inner periphery of the outer ring 13 and the rolling surfaces 7 and 8 formed on the outer periphery of the inner rings 3 12 and 4 12. Determined by the dimensions up to the smaller diameter end face (groove pitch), the diameters of the rolling surfaces 7 and 8, and the outer diameter of the rolling element (pole) used.
  • the illustrated bearing uses a pair of standard inner rings, We can finish with richness and accuracy without variation.
  • the plastically deformed portion is separated from the rolling surface, it is possible not only to prevent deformation due to the expansion of the diameter but also to suppress the influence of heat generated by the internal temperature rise of the constant velocity universal joint on the bearing. You can also. According to the endurance test results of the present applicant, it has been confirmed that in this type of structure, the temperature rise of approximately 1 ° C. can be suppressed in combination with the heat radiation effect of the hollow structure of the device.
  • the difference of 1 o ° c in the internal temperature of the bearing is a numerical value that can significantly improve the durability of the lubricating grease and dramatically improve the bearing life.
  • a material such as bending strength is preferable, but if the rolling surface is formed directly on the outer periphery, both mechanical strength and rolling fatigue life are satisfied, and furthermore, material selection suitable for forging is required. In general, priority is given to the rolling fatigue life and forgeability of the latter, and medium carbon steel with a carbon C content of 0.40 to 0.70 is often used.

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Description

明細書 駆動車輪用軸受装置及びその製造方法 技術分野
本発明は、 自動車の駆動車輪 （F F車の前輪、 F R車の後輪、 4 WD車の全輪 ) を車体に対して回転自在に支持する駆動車輪用軸受装置及びその製造方法に関 するものである。 背景技術
自動車の駆動車輪用軸受装置には、 そ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 1 6に示す駆動車輪用軸受装置は、 ハプ輪 1と複列の軸受 2とをュニット化し、 そのハブ輪 1の内周に等速自在継手 3の外側継手部材 4を トルク伝達可能に圧入した構造を具備する。
軸受 2は、 複列の転走面 5〜 8間に組み込まれた複列の転動体 9， 1 0とで主 要部が構成された複列アンギユラ玉軸受である。 この軸受装置では、 複列の転走 面 7， 8のうち、 一方の転走面 7がハブ輪 1の外周面に直接形成され、 他方の転 走面 8がハブ輪 1の小径端部 1 1に嵌合した内輪 1 2の外周面に形成されている, 複列の転走面 5， 6は外輪 1 3の内周面に形成されている。
ハブ輪 1は、 車輪 （図示せず） を取り付けるための車輪取付フランジ 1 4を有 し、 その車輪取付フランジ 1 4の円周方向等間隔に、 ホイールディスクを固定す るためのハブポルト 1 5が植設されている。 外輪 1 3は、 車体 （図示せず） に取 り付けるための車体取付フランジ 1 6を有し、 この車体取付フランジ 1 6は車体 の懸架装置から延びるナックルにポルトで固定されている。
なお、 軸受 2の両端開口部には、 外輪 1 3とハプ輪 1および内輪 1 2との環状 空間を密封する一対のシール 1 7， 1 8が外輪 1 3の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。
この軸受装置では、 内輪 1 2をハプ輪 1の小径端部 1 1の外周に嵌合させた上 で、 そのハプ輪 1の小径端部 1 1を塑性変形により加締めることでハブ輪 1と複 列の軸受 2とをュニット化し、 その加締め部 1 9と内輪 1 2のィンボード側端面 2 0とを係合させて内輪 1 2の抜け止めおよぴ軸受 2の予圧管理を行っている。 このハブ輪 1の小径端部 1 1の加締めは、 図 1 7 ( a ) ( b ) に示す要領で行わ れる。 図 1 7 ( a ) は加締前、 同図 （b ) は加締後の状態を示す。 図 1 7 ( a ) に示すように内輪 1 2がハプ輸 1に圧入された状態で、 図 1 7 ( b ) に示すよう にハブ輪 1の小径端部 1 1を揺動式ポンチ 2 1で加締めるようにしている。
等速自在継手 3は、 図 1 6に示すように内側継手部材、 ポールおよび保持器を 収容したマウス部 2 2と、 そのマウス部 2 2から軸方向に一体的に延び、 外周面 にセレーシヨン部 2 4が形成された軸部 2 3とからなる外側継手部材 4を有する, この外側継手部材 4の軸部 2 3をハブ輪 1の貫通孔 2 6に揷入し、 軸部 2 3の外 周面および貫通孔 2 6の内周面に形成されたセレーション部 2 4， 2 5により両 者を嵌合させてトルク伝達可能とし、 その軸端をナツト 2 7により締め付けるこ とにより、 等速自在継手 4をハブ輪 1に固定している。
この軸受装置では、 ハブ輪 1の加締め部 1 9と内輪 1 2のィンボード側端面 2 0とを係合させて内輪 1 2の抜け止めおよび軸受 2の予圧管理を行っているが、 特に、 軸受 2の予圧管理をハプ輪 1の小径端部 1 1の加締めにより行っているこ と力 ら、 ナット 2 7による外側継手部材 4の締め付け力で軸受 2の予圧管理を行 う必要がなく、 外側継手部材 4はハプ輪 1から抜脱しない程度でナット 2 7によ り固定されている。
ところで、 前記軸受装置では、 ュュット化されたハプ輪 1と軸受 2に対して、 外側継手部材 4の軸部 2 3をハブ輪 1の貫通穴 2 6に圧入してセレーション部 2 4 , 2 5で嵌合させ、 その外側継手部材 4をハブ輪 1にナット 2 7で締め付け固 定した構造を具備する。 この構造では、 ハブ輪 1の小径端部 1 1に形成された加 締め部 1 9を外側継手部材 4の肩部 2 8に当接させているが、 このとき、 加締め 部 1 9の外側継手部材 4の肩部 2 8との当接面が平坦面になっていないため、 外 側継手部材 4の軸部 2 3をハブ輪 1にナット 2 7で締め付けると、 外側継手部材 4の肩部 2 8とハプ輪 1の加締め部 1 9に摩耗が発生する可能性が大きく、 ガタ ツキが発生する虞がある。 また、 ハブ輪 1の小径端部 1 1を揺動加締めにより塑性変形させ、 加締め部 1 9を形成することによりハブ輪 1と軸受 2とをュエツト化した構造では、 その加 締め部 1 9の分だけハブ輸 1の軸方向寸法が必要であり、 軸受装置全体の軸方向 寸法が大きくなつてコンパクト化が困難となっている。 発明の開示
本発明の目的は、 ハブ輪と等速自在継手との結合でガタツキをなくして軸受装 置の剛性を高め、 コンパクトな軸受装置を提供することにある。
本発明に係る軸受装置は、 ハブ輪と複列の軸受とをユエット化し、 そのハブ輪 または前記軸受の内輪にトルク伝達手段を介して等速自在継手の外側継手部材を 内嵌した車輪用軸受装置において、 前記複列の軸受の転走面のうち少なくとも一 方の転走面を前記ハプ輪に嵌合した別体の内輪に形成し、 そのハブ輪または内輪 のいずれか一方の嵌合面に凹凸を形成すると共に、 その凹凸に他方の嵌合面を食 い込ませて前記ハブ輪と内輪とを塑性変形により結合させたことを特徴とする。 このように複列の軸受の転走面のうち少なくとも一方の転走面をハブ輪に嵌合 した別体の内輪に形成し、 そのハブ輪または内輪のいずれか一方の嵌合面に凹凸 を形成すると共に、 その ω凸に他方の嵌合面を食い込ませて前記ハプ輪と内輪と を塑性変形により結合させたことにより、 内輪のィンボード側端面を外側継手部 材の肩部に当接させた状態で、 等速自在継手の外側継手部材をナツト等によりハ ブ輪に固定することができる。 外側継手部材の肩部が当接する内輪のインボード 側端面が平坦面となっているため、 外側継手部材をハブ輪にナツトで締め付けて も、外側継手部材の肩部と内輪のィンポード側端面に摩耗が発生することはない。 また、 外側継手部材の肩部と内輪のィンボード側端面との間に従来の揺動加締め による加締め部が存在しないことから、 軸受装置の軸方向寸法を短縮化すること ができる。 以上のことから、 ハブ輪と等速自在継手との結合でガタツキをなくし て軸受装置の剛性を高め、 コンパクトな軸受装置を提供できる。
なお、 前述したようにハブ輪または内輪のいずれか一方の嵌合面に形成された 凹凸に他方の嵌合面を食い込ませて塑性変形により結合させた構造としたことに より、 ハプ輪と内輪とをユニット化することができ、 その塑性変形部により内輪 の抜け止めと軸受の予圧管理が行われる。
前記構成において、 ハプ輪と内輪のうちで内側に配設されたいずれか一方の内 径と前記外側継手部材の外径との間でィンロウを形成したことを特徴とする。 こ のようにハブ輪と内輪のうちで内側に配設されたいずれか一方と外側継手部材と でインロウを形成したことにより、 モーメント荷重に対して剛性の高い軸受装置 を実現することが容易となる。
また、 本発明に係る軸受装置の製造方法は、 ハプ輪と複列の軸受とをユニット 化し、 そのハプ輪にトルク伝達手段を介して等速自在継手の外側継手部材を内嵌 し、 前記複列の軸受の転走面のうち少なくとも一方の転走面を前記ハブ輪に嵌合 した別体の内輪に形成し、 そのハブ輪または内輪のいずれか一方の嵌合面に凹凸 を形成すると共に、 その凹凸に他方の嵌合面を食い込ませて前記ハプ輪と内輪と を塑性変形により結合させた後、 その結合部の内径を所定の寸法に切削し、 前記 外側継手部材との間でィンロウを形成するようにしたことを特徴とする。
このようにハブ輸と内輪とを塑性変形により結合させた後、 その結合部の内径 を所定の寸法に切削し、 前記外側継手部材との間でインロウを形成すれば、 イン ロウの形成が容易となる。
前記方法において、 ハプ輪と内輪とを塑性変形により結合させた後、 前記ハプ 輪または内輪の内径にセレーシヨン部を形成し、 前記外側継手部材を内嵌させる ことが望ましい。 これは、 ハプ輪と内輪とを塑性変形により結合させる場合、 塑 性変形前の結合部直下の内径を他の部位より小径にしておく必要があり、 ハブ輪 または内輪の内径にセレーション部を予め形成しておくことが困難であることに よる。 ここで、 セレーシヨン部は、 セレーシヨン以外のスプラインも含むものと する。
また、 本発明の目的は、 大きなモーメント荷重が装置に作用しても結合部に緩 みが発生せず、 かつ精密な予圧管理ができ、 適正な予圧量が得られる駆動車輪用 軸受装置を提供することにある。
本発明は、 一端に車輪取付フランジを一体に有するハブ輪と、 内周に複列の転 走面を形成した外方部材と、 この外方部材の転走面に対向する複列の転走面を外 周に形成した内方部材と、 前記外方部材と内方部材の転走面間に収容した複列の 転動体をそれぞれ有する軸受部と、 等速自在継手の外側継手部材とをュニット化 し、 この外側継手部材の回転を前記ハブ輪に伝達し、 車体に対してこのハプ輪を 回転自在に支承した駆動車輪用軸受装置において、 前記内方部材に形成した複列 の転走面のうち少なくとも一方を別体の内輪に形成し、 前記ハブ輪と外側継手部 材の嵌合部で外径側に配設した部材に硬化処理した凹凸部を形成すると共に、 内 径側に配設した部材を拡径させてこの凹凸部に食い込ませ、 前記嵌合部を加締め て前記ハブ輪と外側継手部材とを塑性結合した構成を採用した。
このように複列の内側転走面のうち少なくとも一方を別体の内輪に形成してい るため、 ハブ輪と外側継手部材の嵌合部で、 内径側に配設した部材を拡径させる 際に、 外径側に配設した部材が例え膨張しても直接内輪には影響せず、 予め設定 した適正な予圧が確保できる。
また、 前記構成において、 前記外側継手部材に前記別体の内輪を外嵌し、 前記 内方部材に形成した複列の転走面のうち一方を前記外側継手部材の外径に一体形 成すれば、 装置の軽量 · コンパクト化といった所期の技術的課題を解決し、 拡径 による軸受部の変形を防止でき精度の向上が実現できる。
前記構成において、 前記ハブ輪に前記別体の内輪を外嵌し、 前記内方部材に形 成した複列の転走面のうち一方を前記ハブ輪の外径に一体形成すれば、 拡径によ る軸受部の変形を防止でき精度の向上が図れると共に、 等速自在継手の内部昇温 が軸受部に影響するのを抑制することができ、 軸受寿命の向上が図れる。
前記構成において、 前記ハプ輪と外側継手部材の嵌合部で内径側に配設した部 材を中空とすれば、 軽量化は勿論のこと、 運転中の軸受部の空冷効果により軸受 内部の昇温を抑制でき、 さらなる軸受寿命の向上が図れる。
前記構成において、 前記ハブ輪と外側継手部材の嵌合部で内径側に配設した部 材と、 前記凹凸部との表面の硬度差を 3 0 H R C以上に設定することにより、 加 締め時の回凸部の潰れを確実に防止でき、 モーメント荷重が作用しても緩むこと のない強固な塑性結合が実現できる。
前記構成において、 前記ハブ輪と外側継手部材とで前記別体の内輪を軸方向に 突合せ状態に挟持したので、 ユニット組立の際の精度向上が図れ、 精密な予圧管 理ができる。 前記構成において、 前記軸受部の内部隙間を負に管理すれば、 装置の剛性を高 めることができ、 操縦安定性と軸受寿命を向上させるといった所期の技術的課題 を解決することができる。
さらに、 本発明の目的は、 大きなモーメント荷重が装置に作用しても結合部に 緩みが発生せず、 かつ精密な予圧管理ができ、 適正な予圧量が得られるだけでな く、 組立性向上による低コスト化を図った駆動車輪用軸受装置を提供することに める。
本発明は、 車輪取付フランジを一体に形成したハプ輪と、 複列の転がり軸受と 、 等速自在継手の外側継手部材とをユニット化し、 車体に対して車輪を回転自在 に支承してなる駆動車輪用軸受装置において、 円筒状連結部材に前記ハブ輪と外 側継手部材と転がり軸受をそれぞれ外嵌し、 この転がり軸受を前記ハブ輪と外側 継手部材で挟持すると共に、 これらハブ輪と外側継手部材の内径に形成した凹凸 部に、 前記円筒状連結部材を拡径して食い込ませ、 前記ハブ輪と外側継手部材と 円筒状連結部材を塑性結合した構成を採用した。
このようにハブ輪と複列の転がり軸受と外側継手部材をそれぞれ別体に形成し 、 円筒状連結部材を拡径させる際に、 外径側に配設したハプ輪と外側継手部材が 例え膨張しても直接転がり軸受には影響せず、 予め設定した適正な予圧が確保で さる。
前記構成において、 ハプ輪と外側継手部材の内径に形成した凹凸部の表面に硬 化層を形成したので、 加締め時の凹凸部の潰れを防止でき、 モーメント荷重が作 用しても緩むことのない強固な塑性結合が実現できる。
前記構成において、 ハブ輪と前記外側継手部材の内径に形成した凹凸部と、 前 記円筒状連結部材との表面の硬度差を 3 O H R C以上にすれば、 加締め時の凹凸 部の潰れを確実に防止することができる。
前記構成において、 転がり軸受に当接するハブ輪と前記外側継手部材の当接面 に硬化層を形成することにより、 当接面のフレツティングを防止することができ 、 軸受の初期に設定した予圧を維持することができ、 軸受寿命の向上が図れる。 前記構成において、 転がり軸受が、 外周に車体取付フランジを一体に形成し、 内周に複列の転走面を形成した外輪と、 この複列の転走面に対向する転走面を外 周にそれぞれ形成した一対の内輪と、 これら転走面間に収容した複列の転動体と 、 これら転動体を転動自在に保持する保持器と、 前記外輪の端部に装着したシー ルとを備えているため、 ハブ輪または外側継手部材に直接軸受転走面を形成した ものより転がり疲労寿命を向上させることができると共に、 軸受の標準化ができ 量産性に富み、 一層の低コスト化が図れる。
前記構成において、 転がり軸受の内部隙間を負に管理したので、 装置自体の剛 性を高めることができ、 操縦安定性と軸受寿命を向上させるといった所期の技術 的課題を解決することができる。 図面の簡単な説明
図 1は本発明に係る車輪用軸受装置の実施形態で、 駆動車輪用軸受装置の一部 省略部分を含む断面図である。
図 2は図 1のハブ輪と内輪との拡径加締め部分を示す要部拡大断面図である。 図 3は図 2のハブ輪の内径を旋削する要領を説明するための要部拡大断面図で ある。
図 4は図 3のハブ輪の内周面にセレーション部を形成した状態を示す要部拡大 断面図である。
図 5は本発明に係る車輪用軸受装置の他の実施形態で、 駆動車輪用軸受装置の 一部省略部分を含む断面図である。
図 6は図 5のハブ輪と内輪との拡径加締め部分を示す要部拡大断面図である。 図 7は図 6のハブ輸の内径を旋削する要領を説明するための要部拡大断面図で ある。
図 8は図 7のハブ輪の内周面にセレーション部を形成した状態を示す要部拡大 断面図である。
図 9はハブ輪、 軸受および等速自在継手をュニット化した駆動車輪用軸受装置 を示す縦断面図である。
図 1 0は本発明の実施形態を示す縦断面図である。
図 1 1 ( a ) ( b ) は本発明に係る凹凸部の二例を示す要部拡大図である。 図 1 2は本発明に係る嵌合部を拡径させる治具の正面図である。 図 1 3は本発明の他の実施形態を示す縦断面図である。
図 1 4は本発明の他の実施形態を示す縦断面図である。
図 1 5は円筒状連結部材の内径を拡径させる工程を示す説明図である。
図 1 6は従来の駆動車輪用軸受装置を示す断面図である。
図 1 7 ( a ) は図 1 6の軸受装置の製造において、 ハブ輪の小径端部の揺動加 締め前の状態を示す断面図、 図 1 7 ( b ) はハブ輪の小径端部の揺動加締め後の 状態を示す断面図である。 発明を実施するための最良の形態
図 1に示す実施形態の軸受装置は、 ハプ輪 1 0 1と複列の軸受 2と等速自在継 手 3とを主要な構成要素としている。. ここで、 車両に み付けた状態で車両の外 側寄りとなる側をアウトポード側 （図示左側） 、 車両の中央寄りとなる側をィン ボード側 （図示右側） となる。
軸受 2は、 複列の転走面 5〜 8間に組み込まれた複列の転動体 9， 1 0とで主 要部が構成された複列アンギユラ玉軸受である。 この軸受装置では、 複列の転走 面 7， 8のうち、 一方の転走面 7がハプ輪 1 0 1の外周面に直接形成され、 他方 の転走面 8がハブ輪 1 0 1の小径端部 1 1 1に嵌合した内輪 1 1 2の外周面に形 成されている。 複列の転走面 5， 6は外輪 1 3の内周面に形成されている。
ハブ輪 1 0 1は、 車輪 （図示せず） を取り付けるための車輪取付フランジ 1 4 を有し、 その車輪取付フランジ 1 4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 1 5が植設されている。 外輪 1 3は、 車体 （図示せず） に取り付けるための車体取付フランジ 1 6を有し、 この車体取付フランジ 1 6は 車体の懸架装置から延びるナックルにポルトで固定されている。
なお、 軸受 2の両端開口部には、 外輪 1 3とハブ輪 1 0 1および内輪 1 1 2と の環状空間を密封する一対のシール 1 7， 1 8が外輪 1 3の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。
この軸受装置では、 内輪 1 1 2をハプ輪 1 0 1の小径端部 1 1 1の外周に嵌合 させた上で、 そのハプ輪 1 0 1の小径端部 1 1 1を拡径加締めにより塑性変形さ せ、 そのハブ輪 1 0 1の小径端部 1 1 1と内輪 1 1 2との間に形成された塑性変 形部 1 3 0で両者を結合させる。 この拡径加締めによる塑性変形部 1 3 0により ハブ輪 1 0 1と複列の軸受 2とをュ-ット化し、 その塑性変形部 1 3 0で内輪 1
1 2の抜け止めおよぴ軸受 2の予圧管理を行っている。
このハブ輸 1 0 1の小径端部 1 1 1の拡径加締めは、 ハプ輪 1 0 1の小径端部
1 1 1の外周面に例えばローレツト加工などの凹凸 1 3 1 (凹凸 1 3 1の形成範 囲を X印で表す） を形成し、 その小径端部 1 1 1の内径側からの拡径により前記 凹凸 1 3 1を内輪 1 1 2の内周面に食い込ませてハブ輪 1 0 1と内輪 1 1 2とを 塑性変形により結合させることにより行われる。
なお、 この 凸 1 3 1の形状は任意であり、 ローレット状以外に軸方向の歯を -円周方向の複数個所に形成したもの （セレーショ-ンゃスプライン） 等を採用する こともできる。 また、 凹凸は内輪 1 1 2の内周面に形成し、 ハプ輪 1 0 1の小径 端部 1 1 1の内径側からの拡径により前記 ffl凸を小径端部 1 1 1の外周面に食い 込ませてハブ輪 1 0 1と内輪 1 1 2とを塑性変形により結合させるようにしても よい。
この拡径加締めのためには、 図 2に示すようにハブ輪 1 0 1の小径端部 1 1 1 と内輪 1 1 2とを塑性変形により結合させた結合部 1 3 2の内径 φ d 2をアウト ポード側部分 （セレーシヨン形成予定部分） の内径 φ d よりも小さく設定してお く必要がある。
このようにハプ輪 1 0 1と内輪 1 1 2の結合部 1 3 2の内径 ψ d 2がァゥトポ 一ド側部分 （セレーション形成予定部分） の内径 φ d よりも小さいため、 ハブ輪 1 0 1の内周面にセレーション部を予め形成しておくことが困難である。 このこ とから、 図 3に示すようにハプ輪 1 0 1と内輪 1 1 2とを塑性変形により結合さ せた拡径加締め後、 ハブ輪 1 0 1の内径部分 (図中クロスハッチング部分) を旋 削した上で、 図 4に示すようにブローチ加工によりハブ輸 1 0 1の内周面にセレ ーシヨン部 2 5を形成する。
等速自在継手 3は、 内側継手部材、 ポールおよび保持器を収容したマウス部 2 2と、 そのマウス部 2 2から軸方向に一体的に延び、 外周面にセレーシヨン部 2 4が形成された軸部 2 3とからなる外側継手部材 4を有する。 この外側継手部材 4の軸部 2 3をハプ輪 1 0 1の貫通孔 2 6に揷入し、'軸部 2 3の外周面おょぴ貫 通孔 2 6の内周面に形成されたセレーシヨン部 2 4， 2 5により両者を嵌合させ てトルク伝達可能とし、 その軸端をナット 2 7により締め付けることにより、 等 速自在継手 3をハブ輪 1 0 1に固定している。
この軸受装置では、 ハプ輸 1 0 1と内輸 1 1 2との塑性変形部 1 3 0で內輪 1 1 2の抜け止めおよび軸受 2の予圧管理を行っているが、 特に、 軸受 2の予圧管 理をハプ輪 1 0 1の拡径加締めによる塑性変形部 1 3 0で行っていることから、 ナット 2 7による外側継手部材 3の締め付け力で軸受.2の予圧管理を行う必要が なく、 外側継手部材 4はハブ輪 1 0 1から抜脱しない程度でナット 2 7により固 定されている。
このようにハプ輪 1 0 1と内輪 1 1 2とを拡径加締めによる塑性変形部 1 3 0 で結合させたことにより、 ハブ輪 1 0 1の小径端部 1 1 1に嵌合された内輪 1 1 2のィンポード側端面 1 2 0を外側継手部材 4の肩部 2 8に当接させた状態で、 外側継手部材 4の軸部 2 3をナット 2 7によりハブ輪 1 0 1に固定することがで きる。 外側継手部材 4の肩部 2 8が当接する内 lit 1 1 2のインボード側端面 1 2 0が平坦面となっているため、 外側継手部材 4の軸部 2 3をハブ輪 1 0 1にナツ ト 2 7で締め付けても、 外側継手部材 4の肩部 2 8と内輪 1 1 2のィンポード側 端面 1 2 0に摩耗が発生することはない。 また、 内輪 1 1 2のィンボード側端面 1 2 0と外側継手部材 4の肩部 2 8との間に従来の揺動加締めによる加締め部が 存在しないことから、 軸受装置の軸方向寸法を短縮化することができる。
また、 外側継手部材 4の肩部 2 8とセレーション部 2 4との間では、 ハプ輪 1 0 1の拡径加締め後にハブ輪 1 0 1の内径を旋削することにより、 ハブ輪 1 0 1 の内径と外側継手部材 4の外径との間でインロウ 1 3 3を形成する。 このように ハブ輪 1 0 1と外側継手部材 4とでインロウ 1 3 3を形成したことにより、 モー メント荷重に対して剛性の高い軸受装置を実現することが容易となる。
図 5は本発明の他の実施形態を示すもので、 拡径加締めによるハブ輪 2 0 1と 内輪 2 1 2との塑性変形部 2 3 0の形成位置が図 1の実施形態と異なる。 つまり、 図 1の実施形態では、 ハプ輪 1 0 1の小径端部 1 1 1の外周面に内輪 1 1 2を嵌 合させ、 その内輪 1 1 2の内径側に配設されたハブ輪 1 0 1の小径端部 1 1 1を 拡径加締めすることによりハブ輪 1 0 1と内輪 1 1 2との塑性変形部 1 3 0をィ ンポード側位置に形成した場合である。
これに対して、 図 5の実施形態は、 内輪 2 1 2のアウトボード側を延設し、 そ の延設した小径端部 2 1 1の外周面にハブ輪 2 0 1を嵌合させ、 そのハブ輪 2 0 1の内径側に配設された内輪 2 1 2の小径端部 2 1 1を拡径加締めすることによ りハブ輪 2 0 1と内輪 2 1 2との塑性変形部 2 3 0をアウトポード側位置に形成 した構造を具備する。
この図 5の実施形態においても図 1の実施形態と同様、 内輪 2 1 2の小径端部 2 1 1を拡径加締めにより塑性変形させ、 その内輪 2 1 2の小径端部 2 1 1とノ、 ブ輪 2 0 1との間に形成された塑性変形部 2 3 0で両者を結合させる。 この拡径 加締めによる塑性変形部 2 3 0によりハブ輪 2 0 1と複列の軸受 2とをュ-ット 化し、 その塑性変形部 2 3 0で内輪 2 1 2の抜け止めおよぴ軸受 2の予圧管理を 行っている。
この内輪 2 1 2の小径端部 2 1 1の拡径加締めは、 内輪 2 1 2の小径端部 2 1 1の外周面に例えばローレツト加工などの凹凸 2 3 1 (凹凸 2 3 1の形成範囲を X印で表す） を形成し、 その小径端部 2 1 1の内径側からの拡径により前記凹凸 2 3 1をハブ輪 2 0 1の内径面に食い込ませてハブ輪 2 0 1と内輪 2 1 2とを塑 性変形により結合させることにより行われる。 この拡径加締めのためには、 図 6 に示すようにハブ輪 2 0 1と内輪 2 1 2の小径端部 2 1 1とを塑性変形により結 合させた結合部 2 3 2の内径 φ d 2をィンボード側部分の内径 φ d よりも小さく 設定しておく必要がある。
このようにハプ輪 2 0 1と内輪 2 1 2の結合部 2 3 2の内径 ψ d 2がィンポー ド側部分の内径 Φ d丄よりも小さいため、内輪 2 1 2の内周面にセレーション部 2 5を予め形成しておくことが困難であることから、 図 7に示すようにハプ輪 2 0 1と内輪 2 1 2とを塑性変形により結合させた拡径加締め後、 内輪 2 1 2の内径 (図中クロスハッチング部分） を旋削した上で、 図 8に示すようにブローチ加工 により内輪 2 1 2の内周面にセレーション部 2 5を形成する。
この実施形態においても、 ハブ輪 2 0 1と内輪 2 1 2とを拡径加締めによる塑 性変形部 2 3 0で結合させたことにより、 内輪 2 1 2のィンポード側端面 2 2 0 を外側継手部材 4の肩部 2 8に当接させた状態で、 等速自在継手 3の外側継手部 材 4の軸部 2 3をナット 2 7によりハブ輪 2 0 1に固定することができる。 外側 継手部材 4の肩部 2 8が当接する内輪 2 1 2のィンポード側端面 2 2 0が平坦面 となっているため、 外側継手部材 4の軸部 2 3をハブ輪 2 0 1にナット 2 7で締 め付けても、 外側継手部材 4の肩部 2 8と内輪 2 1 2のィンポード側端面 2 2 0 に摩耗が発生することはない。 また、 内輪 2 1 2のインボード側端面 2 2 0と外 側継手部材 4の肩部 2 8との間に従来の揺動加締めによる加締め部が存在しない ことから、 軸受装置の軸方向寸法を短縮化することができる。
また、 外側継手部材 4の肩部 2 8とセレーシヨン部 2 4との間では、 内輪 2 1 2の内径と外側継手部材 4の軸部 2 3の外径との間でインロウ 2 3 3を形成する。 このように内輪 2 1 2と外側継手部材 4とでイン口ゥ 2 3 3を形成したことによ り、 モーメント荷重に対して剛性の高い軸受装置を実現することが容易となる。 図 9はハブ輪 2 0 1と等速自在継手 3と軸受 2とをュエツト化した軸受装置で 、 図 5の軸受装置と異なる点は、 複列の転走面 7， 8のうち、 一方の転走面 8を 等速自在継手 3の外側継手部材 4の外周に一体形成している。 図 9に示す軸受装 置では、 中空に形成した外側継手部材 4の軸部 2 3をハブ輪 2 0 1に内嵌すると 共に、 ハブ輪 5 0の内周面に凹凸 2 3 1を形成し、 軸部 2 3を拡径してこの凹凸 2 3 1に食い込ませ、 その嵌合部を加締めてハブ輪 2 0 1と外側継手部材 4とを 塑性結合させている。 この軸受装置では、 セレーシヨンに比べ嵌合部の緩みを防 止でき、 さらに嵌合部の摩耗を抑制することができるため、 ユニットの耐久性と 操縦安定性を向上させることができる。
ところで、 この軸受装置では、 複列の転走面 7， 8のうち、 一方の転走面 7を 形成したハブ輪 2 0 1の内周面に凹凸 2 3 1を形成し、 このハブ輪 2 0 1に外側 継手部材 4の軸部 2 3を内嵌すると共に拡径して凹凸 2 3 1に食い込ませ、 嵌合 部を加締めてハブ輪 2 0 1と外側継手部材 4とを塑性結合させているため、 その 拡径の際にハブ輪 2 0 1が膨張して転走面 7の寸法変形を招来し、 軸受隙間がパ ラツキ、 適正な予圧量を精密に維持することが難しくなる可能性がある。
そこで、 図 1 0に示す構造を具備した軸受装置が望ましい。 この軸受装置にお けるハブ輸 3 0 1の內周面には凹凸 3 3 1を形成し、 熱処理によって表面硬さを 6 OHRC程度まで硬化させる。 熱処理としては、 局部加熱ができ、 硬化層深さ の設定が比較的容易にできる高周波誘導加熱による焼入れが好適である。 なお、 凹凸 3 3 1は、 複数列の溝を直交させた形状を例示することができる。 図 1 1 ( a) は互いに傾斜した溝で、 図 1 1 (b) は軸方向および周方向の溝でアヤメ口 一レツト状を形成することができる。
軸受 2における複列の転走面 7， 8のうち、 一方の転走面 8を外側継手部材 4 の外周面に一体形成し、 他方の転走面 7を外側継手部材 4に嵌合された別体の内 輪 3 1 2の外周面に形成している。 中空に形成した外側継手部材 4の軸部 23は は内輪 3 1 2を圧入する小径段部 3 1 6と、 ハプ輪 301と嵌合する塑性変形部 3 30を有している。 小径段部 3 1 6に圧入した内輪 3 1 2を、 軸部 23の端面 3 1 8とハプ輪 301とによって突合せ状態で挟持し、 塑性変形部 330をハブ 輪 30 1に内嵌すると共に、 この塑性変形部 330を拡径してハプ輪 301の回 凸 33 1に食い込ませ、 その塑性変形部 330を加締めてハブ輸 301と外側継 手部材 4とを結合させる。
外側継手部材 4において、 シール 1 8が摺接するシールランド部から転走面 8 、 および小径段部 3 16に亙って表面硬化処理を施す。 硬化処理として高周波誘 導加熱による焼入れが好適である。 また、 拡径する塑性変形部 3 30は未焼入れ のままとし、 鍛造後の素材表面硬さ 1 0〜30HRCで、 ハブ輪 301の四凸 3 3 1の表面硬さ 60HRCとの硬度差を 30 HRC以上に設定するのが好ましい 。 これにより、 塑性変形部 3 30では、 凹凸 33 1に食いこみ、 凹凸 3 3 1の先 端が潰れることなく強固に塑性結合できる。
図 1 2は塑性変形部 3 30を形成するための治具 400を示し、 軸 400 aの 先端に大径部 400 bを一体に形成している。 この大径部 400 bを軸部 23の 内径寸法よりも所定量大径に形成し、 外側継手部材 4のマウス部を支持しながら 、 この大径部 400 bを軸部 23に貫入することにより、 その軸部 23を拡径さ せて塑性変形部 330を形成することができる。
図 1 3は他の実施形態の軸受装置を示す。 この軸受装置は、 ハブ輪 401、 軸 受 2、 等速自在継手 3をユニット化して構成している。 ハブ輪 401の外周面に アウトボード側の転走面 7と、 別体の内輪 4 12を圧入する小径段部 4 1 1と、 等速自在継手 3の外側継手部材 4 0 4を嵌合する塑性変形部 4 3 0を形成してい る。 このハブ輪 4 0 1の小径段部 4 1 1に圧入された内輪 4 1 2の外周面にィン ポード側の転走面 8が形成されている。
等速自在継手 3は、 外側継手部材 4 0 4のマウス部 4 2 2の内周に凹凸 4 3 1 を形成し、 熱処理によって表面硬さを 6 O H R C程度まで硬化させる。 熱処理と しては、 局部加熱ができ、 硬化層深さの設定が比較的容易にできる高周波誘導加 熱による焼入れが好適であるが、 浸炭焼入れによる表面硬化処理でも良い。 なお 、 凹凸 4 3 1は、 前述したような複数列の溝を直交させたアヤメローレッ ト状の 溝を形成する。
ハプ輪 4 0 2の中空状小径段部 4 1 1の端部を拡径し、 外側継手部材 4 0 4の 凹凸 4 3 1に食い込ませ、 ハブ輪 4 0 2と外側継手部材 4 0 4とを塑性結合する 。 拡径する小径段部 4 1 1の端部は未焼入れのままとし、 鍛造後の素材表面硬さ
1 0〜 3 0 H R Cで、 前記した外側継手部材 4 0 4の凹凸 4 3 1の表面硬さ 6 0 H R Cとの硬度差を 3 0 H R C以上に設定する。 ハブ輪 4 0 2において、 シール
1 7が摺接するシールランド部から転走面 7、 および小径段部 4 1 1に亙って高 周波誘導加熱によって焼入れて、 表面硬化処理を施す。 なお、 図示しないが、 中 空状のハプ輸 4 0 2あるいは外側継手部材 4 0 4の小径段部 4 1 1の端部内径に ェンドキヤップを装着して、 等速自在継手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のダスト侵入を防止している。
前述した実施形態と同様、 別体の内輪 4 1 2を、 ハプ輸 4 0 2の小径段部 4 1
1に圧入し、 肩部 4 2 8と外側継手部材 4 0 4の端面とで突合せ状態で挟持する 。 ハブ輪 4 0 2を支持しながら、 前述した拡径治具 4 0 0を小径段部 4 1 1の端 部に圧入することにより拡径することができるが、 内輪 4 1 2を突合せ状態で挟 持しているため、 精度良くユニット組立の際の精度向上が図れ、 精密な予圧管理 ができる。 軸受 2の隙間管理は、 ハプ輪 4 0 2の転走面 7の外径と肩部 4 2 8ま での寸法 （溝ピッチ）、 および内輪 4 1 2の転走面 8の外径と小径側端面までの寸 法 （溝ピッチ） によって決まる。 これらの部位は所定形状 '寸法にドレッシング した砥石によって同時研削するため、 バラツキなく精度良く仕上げることが可能 である。 また、 図 1 3に例示した実施形態の場合、 塑性変形部を転走面から遊離させて いるため、 拡径による変形を防止できるだけでなく、 等速自在継手の内部昇温に よる熱が軸受に影響するのを抑制することもできる。 本出願人の耐久試験結果で は、 この種の構造においては、 ハブ輸の中空構造による放熱効果と相俟って略 1 0 °C昇温を抑制することができる。 軸受の内部温度 1 0 °Cの差異は、 潤滑ダリー スの耐久性を格段に向上させ、 軸受寿命を飛躍的に向上させることができる。 図 1 4は他の実施形態の軸受装置を示す。 この軸受装置も、 ハブ輪 3 0 1、 複 列の軸受 2、 等速自在継手 3とをユニット化して構成している。 ハブ輪 3 0 1の 内周面には凹凸 3 3 1を形成し、 内輪 3 1 2との当接面と併せ、 熱処理によって 表面硬さを 6 0 H R C程度まで硬化させている。 熱処理としては、 局部加熱がで き、 硬化層深さの設定が比較的容易にできる高周波誘導加熱による焼入れが好適 である。 なお、 硬化層を図中クロスハッチングにて示す。
複列の軸受 2は、 外輪 1 3と一対の内輪 3 1 2 , 4 1 2と複列の転動体 9， 1 0とからなり、 外輪 1 3の内周には複列の転走面 5， 6を形成され、 内輪 3 1 2 ， 4 1 2の外周に、 外輪 1 3の転走面 5， 6に対向する転走面 7 , 8がそれぞれ 形成されている。 外側継手部材 4 0 4の肩部 4 2 8の内周面には凹凸 4 3 1を形 成し、 内輪 4 1 2との当接面と併せ、 熱処理によって表面硬さを 6 0 H R C程度 まで硬化させている。 熱処理としては、 局部加熱ができ、 硬化層深さの設定が比 較的容易にできる高周波誘導加熱による焼入れが好適であるが、 浸炭焼入れでも 良い。 なお、 高周波誘導加熱による焼入れ硬化層を図中クロスハッチングにて示 す。
軸受 2の内輪 3 1 2， 4 1 2を外側継手部材 4 0 4の肩部 4 2 8とハブ輪 3 0 1とによって突合せ状態で挟持し、 中空に形成した円筒状連結部材 5 1 8に外嵌 すると共に、 この円筒状連結部材 5 1 8の嵌合部に相当する内径 5 1 8 a， 5 1 8 bを拡径してハブ輪 3 0 1の四凸 3 3 1と外側継手部材 4 0 4の凹凸 4 3 1に 食い込ませ、 ハプ輪 3 0 1と外側継手部材 4 0 4とをこの円筒状連結部材 5 1 8 に塑性結合させる。
拡径する円筒状連結部材 5 1 8は未焼入れのままとし、 素材表面硬さ 1 0〜3 0 H R Cで、 ハブ輪 3 0 1の凹凸 3 3 1と外側継手部材 4 0 4の凹凸 4 3 1の表 面硬さ 6 0 HR Cとの硬度差を 3 O HRC以上に設定するのが好ましい。 これに より、 円筒状連結部材 5 1 8が凹凸 3 3 1， 4 3 1に容易に食いこみ、 凹凸 3 3 1 , 4 3 1の先端が潰れることなく強固に塑性結合できる。
図 1 5は円筒状連結部材 5 1 8の内径を拡径させる工程を示す説明図で、 拡径 治具 6 0 0を外側継手部材 4 0 4のマウス 4 2 2側から円筒状連結部材 5 1 8に 貫入する。 拡径治具 6 0 0は先端に大径部 6 0 0 aを形成し、 円筒状連結部材 5 1 8の内径寸法よりも所定量大径に設定されている。 ハプ輪 3 0 1のアウトポー ド側端面を支持しながら、 この大径部 6 O O aを円筒状連結部材 5 1 8の内径に 貫入することにより円筒状連結部材 5 1 8の外径を拡径することができる。
円筒状連結部材 5 1 8の内径 5 1 8 a , 5 1 8 bは、 実質的に同一寸法に形成 しているため、 単一の拡径治具 6 0 0で一工程にて拡径は完了する。 ここで、 拡 径治具 6 0 0を外側継手部材 4 0 4のマウス 4 2 2側から貫入することにより、 円筒状連結部材 5 1 8の内径 5 1 8 a部はァゥトボード側に僅かに延びようとす るが、 そのスプリングバックにより内輪 3 1 2， 4 1 2を挟持する方向に収縮し 、 初期にセットした予圧量が減少することもなければ、 拡径により、 例えハプ輪 1が膨張しても軸受 2の予圧量が変動することはない。
円筒状連結部材 5 1 8の内径 5 1 8 a , 5 1 8 bは同一寸法にする必要はない 力5、 この場合、 外側継手部材 4 0 4のマウス 4 2 2側の内径 5 1 8 bを内径 5 1 8 aよりも大径に形成し、 この大径側から二種類の大径部を有する拡径治具で貫 入するか、 または、 二種類の拡径治具で二工程に分けて拡径をする必要がある。 拡径代 φ D， は、 拡径治具 6 0 0に形成した大径部 6 0 0 aの外径寸法を φ D とした場合、 φ Ό' = 0. 0 5〜0. 3 0 φ Dの範囲に設定されている。 この拡 径代 が 0. 0 5 以下では十分に凹凸に円筒状連結部材が食い込まず、 所望の引き抜き耐カ （1 0 0 k N) を満足せず、 0. 3 0 φ ϋ以上になると、 拡 径作業における拡径荷重が大きくなつて作業性を著しく低下させる。
軸受 2の隙間管理は、 外輪 1 3の内周に形成した複列の転走面 5， 6の溝ピッ チ、 内輪 3 1 2 , 4 1 2の外周に形成した転走面 7， 8と小径側端面までの寸法 (溝ピッチ）、 転走面 7， 8の径寸法、 および使用する転動体 （ポ ル） 外径によ つて決まる。 例示した軸受では、 一対の標準内輪を使用しているため、 量産性に 富み、 バラツキなく精度良く仕上げることができる。
例示した実施形態の場合、 塑性変形部を転走面から遊離させているため、 拡径 による変形が防止できるだけでなく、 等速自在継手の内部昇温による熱が軸受に 影響するのを抑制することもできる。 本出願人の耐久試験結果では、 この種の構 造においては、 装置の中空構造による放熱効果と相俟って略 1 o °c昇温を抑制で きることが確認されている。 軸受の内部温度 1 o °cの差異は、 潤滑グリースの耐 久性を格段に向上させ、 軸受寿命を飛躍的に向上させることができる数値である また、 ハプ輪は、 繰り返しモーメント荷重受けるため、 曲げ強度等の髙ぃ材料 が好適であるが、 直接外周に転走面を形成する構成ならば、 機械的強度と転動疲 労寿命の両者を満足し、 さらには鍛造に適した材料選択を余儀なくされ、 一般的 には後者の転動疲労寿命と鍛造性を優先し、 炭素 C含有量が 0 . 4 0〜0 . 7 0 の中炭素鋼を使用する場合が多い。

Claims

請求の範囲
1 . ハブ輪と複列の軸受とをュ -ット化し、 そのハブ輪または前記軸受の内輪 にトルク伝達手段を介して等速自在継手の外側継手部材を内嵌した車輪用軸受装 置において、 前記複列の軸受の転走面のうち少なくとも一方の転走面を前記ハブ 輪に嵌合した別体の内輪に形成し、 そのハプ輪または内輪のいずれか一方の嵌合 面に凹凸を形成すると共に、 その凹凸に他方の嵌合面を食い込ませて前記ハプ輸 と内輪とを塑性変形により結合させたことを特徴とする駆動車輪用軸受装置。
2 . 前記ハブ輪と内輪のうちで内側に配設されたいずれか一方の内径と前記外 側継手部材の外径との間でインロウを形成したことを特徴とする請求項 1に記載 の駆動車輪用軸受装置。
3 . ハブ輪と複列の軸受とをユニット化し、 そのハプ輪にトルク伝達手段を介 して等速自在継手の外側継手部材を内嵌し、 前記複列の軸受の転走面のうち少な くとも一方の転走面を前記ハブ輪に嵌合した別体の内輪に形成し、 そのハブ輪ま たは内輪のいずれか一方の嵌合面に凹凸を形成すると共に、 その凹凸に他方の嵌 合面を食い込ませて前記ハブ輪と内輪とを塑性変形により結合させた後、 その結 合部の內径を所定の寸法に切削し、 前記外側継手部材との間でインロウを形成す るようにしたことを特徴とする駆動車輪用軸受装置の製造方法。
4 . 前記ハブ輪と内輪とを塑性変形により結合させた後、 前記ハブ輪または内 輪の内径にセレーシヨン部を形成し、 前記外側継手部材を内嵌させることを特徴 とする請求項 3に記載の駆動車輪用軸受装置の製造方法。
5 . 一端に車輪取付フランジを一体に有するハブ輪と、 内周に複列の転走面を 形成した外方部材と、 この外方部材の転走面に対向する複列の転走面を外周に形 成した内方部材と、 前記外方部材と内方部材の転走面間に収容した複列の転動体 をそれぞれ有する軸受と、 等速自在継手の外側継手部材とをユエット化し、 この 外側継手部材の回転を前記ハブ輪に伝達し、 車体に対してこのハブ輪を回転自在 に支承した駆動車輪用軸受装置において、
前記内方部材に形成した複列の転走面のうち少なく とも一方を別体の内輪に形 成し、 前記ハブ輪と外側継手部材の嵌合部で外径側に配設した部材に硬化処理し た 凸部を形成すると共に、 内径側に配設した部材を拡径させてこの凹凸部に食 い込ませ、 前記嵌合部を加締めて前記ハプ輪と外側継手部材とを塑性結合したこ とを特徴とする駆動車輪用軸受装置。
6 . 前記外側継手部材に前記別体の内輪を外嵌し、 前記内方部材に形成した複 列の転走面のうち一方を前記外側継手部材の外径に一体形成した請求項 5に記載 の駆動車輪用軸受装置。
1 i 前記ハブ輪に前記別体の内輪を外嵌し、 前記内方部材に形成した複列の転 走面のうち一方を前記ハブ輪の外径に一体形成した請求項 5に記載の駆動車輪用
8 . 前記ハプ輪と外側継手部材の嵌合部で内径側に配設した部材を中空とした 請求項 5に記載の駆動車輪用軸受装置。
9 . 前記ハプ輪と外側継手部材の嵌合部で内径側に配設した部材と、 前記凹凸 部との表面の硬度差を 3 O H R C以上に設定した請求項 5に記載の駆動車輪用軸
1 0 . 前記ハブ輪と外側継手部材とで前記別体の内輪を軸方向に突合せ状態に 挟持した請求項 5に記載の駆動車輪用軸受装置。
1 1 . 車輪取付フランジを一体に形成したハブ輪と、 複列の軸受と、 等速自在 継手の外側継手部材とをュ-ット化し、 車体に対して車輪を回転自在に支承して なる駆動車輪用軸受装置において、
円筒状連結部材に前記ハブ輪と外側継手部材と軸受をそれぞれ外嵌し、 この軸 受を前記ハブ輪と外側継手部材で挟持すると共に、 これらハプ輪と外側継手部材 の内径に形成した凹凸部に、 前記円筒状連結部材を拡径して食い込ませ、 前記ハ ブ輪と外側継手部材と円筒状連結部材を塑性結合したことを特徴とする駆動車輪 用軸受装置。
1 2 . 前記ハブ輪と外側継手部材の内径に形成した凹凸部の表面に硬化層を形 成した請求項 1 1に記載の駆動車輪用軸受装置。
1 3 . 前記ハブ輪と前記外側継手部材の内径に形成した凹凸部と、 前記円筒状 連結部材との表面の硬度差を 3 0 H R C以上に設定した請求項 1 2に記載の駆動 車輪用軸受装置。
1 4 . 前記軸受に当接する前記ハブ輪と前記外側継手部材の当接面に硬化層を 形成した請求項 1 2に記載の駆動車輪用軸受装置。
1 5 . 前記軸受が、 外周に車体取付フランジを一体に形成し、 内周に複列の転 走面を形成した外輪と、 この複列の転走面に対向する転走面を外周にそれぞれ形 成した一対の内輪と、 これら転走面間に収容した複列の転動体と、 これら転動体 を転動自在に保持する保持器と、 前記外輪の端部に装着したシールとを備えてい る請求項 1 1乃至 1 4のいずれかに記載の駆動車輪用軸受装置。
1 6 . 前記軸受の内部隙間を負に管理した請求項 5又は 1 1に記載の駆動車輪 用軸受装置。
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