WO2009125657A1

WO2009125657A1 - 車輪用軸受装置

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Publication number: WO2009125657A1
Application number: PCT/JP2009/055138
Authority: WO
Inventors: 中川　亮; 祐一淺野; 小澤　仁博
Original assignee: Ntn株式会社
Priority date: 2008-04-10
Filing date: 2009-03-17
Publication date: 2009-10-15
Also published as: US10086648B2; DE112009000811B4; US9261145B2; US20160136995A1; US20110012420A1; DE112009000811T5

Abstract

　円周方向のガタの抑制を図ることができ、しかも、ハブ輪と等速自在継手の外側継手部材との連結作業性に優れるとともに、長期にわたって安定したトルク伝達ができ、また、ハブ輪と等速自在継手の外側継手部材との分離が可能とされてメンテナンス性に優れ、かつ長期にわたって安定したトルク伝達ができる車輪用軸受装置を提供する。　ハブ輪の孔部に嵌挿される等速自在継手の外側継手部材のステム軸が凹凸嵌合構造を介して結合された車輪用軸受装置である。ステム軸とハブ輪の孔部の内径面とのどちらか一方に軸方向に延びる凸部を設ける。凸部を軸方向に沿って他方に圧入し、他方に凸部に密着嵌合する凹部を形成する。ハブ輪のインボード側の端部を外径側へ加締めて加締部を形成して、加締部にて転がり軸受に対して予圧を付与する。加締部と、等速自在継手のマウス部のバック面とを接触させる。　　

Description

車輪用軸受装置

本発明は、自動車等の車両において車輪を車体に対して回転自在に支持するための車輪用軸受装置に関する。

　車輪用軸受装置には、第１世代と称される複列の転がり軸受を単独に使用する構造から、外方部材に車体取付フランジを一体に有する第２世代に進化し、さらに、車輪取付フランジを一体に有するハブ輪の外周に複列の転がり軸受の一方の内側軌道面が一体に形成された第３世代、さらには、ハブ輪に等速自在継手が一体化され、この等速自在継手を構成する外側継手部材の外周に複列の転がり軸受の他方の内側軌道面が一体に形成された第４世代のものまで開発されている。

　例えば、特許文献１には、第３世代と呼ばれるものが記載されている。第３世代と呼ばれる車輪用軸受装置は、図３９に示すように、外径方向に延びるフランジ１５１を有するハブ輪１５２と、このハブ輪１５２に外側継手部材１５３が固定される等速自在継手１５４と、ハブ輪１５２の外周側に配設される外方部材１５５とを備える。

　等速自在継手１５４は、前記外側継手部材１５３と、この外側継手部材１５３の椀形部１５７内に配設される内側継手部材１５８と、この内側継手部材１５８と外側継手部材１５３との間に配設されるボール１５９と、このボール１５９を保持する保持器１６０とを備える。また、内側継手部材１５８の中心孔の内周面にはスプライン部１６１が形成され、この中心孔に図示省略のシャフトの端部スプライン部が挿入されて、内側継手部材１５８側のスプライン部１６１とシャフト側のスプライン部とが係合される。

　また、ハブ輪１５２は、筒状の軸部１６３と前記フランジ１５１とを有し、フランジ１５１の外端面１６４（アウトボード側の端面）には、図示省略のホイールおよびブレーキロータが装着される短筒状のパイロット部１６５が突設されている。なお、パイロット部１６５は、大径の第１部１６５ａと小径の第２部１６５ｂとからなり、第１部１６５ａにブレーキロータが外嵌され、第２部１６５ｂにホイールが外嵌される。

　そして、軸部１６３の椀形部１５７側端部の外周面に切欠部１６６が設けられ、この切欠部１６６に内輪１６７が嵌合されている。ハブ輪１５２の軸部１６３の外周面のフランジ近傍には第１内側軌道面１６８が設けられ、内輪１６７の外周面に第２内側軌道面１６９が設けられている。また、ハブ輪１５２のフランジ１５１にはボルト装着孔１６２が設けられて、ホイールおよびブレーキロータをこのフランジ１５１に固定するためのハブボルトがこのボルト装着孔１６２に装着される。

　外方部材１５５は、その内周に２列の外側軌道面１７０、１７１が設けられると共に、その外周にフランジ（車体取付フランジ）１５１が設けられている。そして、外方部材１５５の第１外側軌道面１７０とハブ輪１５２の第１内側軌道面１６８とが対向し、外方部材１５５の第２外側軌道面１７１と、内輪１６７の軌道面１６９とが対向し、これらの間に転動体１７２が介装される。

　ハブ輪１５２の軸部１６３に外側継手部材１５３のステム軸１７３が挿入される。軸部１７３は、その反椀形部の端部にねじ部１７４が形成され、このねじ部１７４と椀形部１５７との間にスプライン部１７５が形成されている。また、ハブ輪１５２の軸部１６３の内周面（内径面）にスプライン部１７６が形成され、このステム軸１７３がハブ輪１５２の軸部１６３に挿入された際には、ステム軸１７３側のスプライン部１７５とハブ輪１５２側のスプライン部１７６とが係合する。

　そして、軸部１６３から突出したステム軸１７３のねじ部１７４にナット部材１７７が螺着され、ハブ輪１５２と外側継手部材１５３とが連結される。この際、ナット部材１７７の内端面（裏面）１７８と軸部１６３の外端面１７９とが当接するとともに、椀形部１５７の軸部側の端面１８０と内輪１６７の外端面１８１とが当接する。すなわち、ナット部材１７７を締付けることによって、ハブ輪１５２が内輪１６７を介してナット部材１７７と椀形部１５７とで挟持される。
特開２００４－３４０３１１号公報

　従来では、前記したように、ステム軸１７３側のスプライン部１７５とハブ輪１５２側のスプライン部１７６とが係合するものである。このため、ステム軸１７３側及びハブ輪１５２側の両者にスプライン加工を施す必要があって、コスト高となるとともに、圧入時には、ステム軸１７３側のスプライン部１７５とハブ輪１５２側のスプライン部１７６との凹凸を合わせる必要があり、この際、歯面を合わせることによって、圧入すれば、この凹凸歯が損傷する（むしれる）おそれがある。また、歯面を合わせることなく、凹凸歯の大径合わせにて圧入すれば、円周方向のガタが生じやすい。このように、円周方向のガタがあると、回転トルクの伝達性に劣るとともに、異音が発生するおそれもあった。このため、従来のように、スプライン嵌合による場合、凹凸歯の損傷及び円周方向のガタの両者を成立させることは困難であった。

　また、軸部１６３から突出したステム軸１７３のねじ部１７４にナット部材１７７を螺着する必要がある。このため、組立時にはねじ締結作業を有し、作業性に劣るとともに、部品点数も多く、部品管理性も劣ることになっていた。

　ところで、スプライン嵌合において、雄スプラインと雌スプラインとの密着性の向上を図って、円周方向のガタが生じないようにしたとしても、駆動トルクが作用すれば、雄スプラインと雌スプラインとに相対変位が発生するおそれがある。このような相対変位が発生すれば、フレッティング摩耗が発生し、その摩耗粉により、スプラインがアブレーション摩耗を起すおそれがある。これによって、スプライン嵌合部位においてガタつきが生じたり、安定したトルク伝達ができなくなるおそれがある。

　本発明は、上記課題に鑑みて、円周方向のガタの抑制を図ることができ、しかも、ハブ輪と等速自在継手の外側継手部材との連結作業性に優れるとともに、長期にわたって安定したトルク伝達ができ、また、ハブ輪と等速自在継手の外側継手部材との分離が可能とされてメンテナンス性に優れ、かつ長期にわたって安定したトルク伝達ができる車輪用軸受装置を提供する。

　本発明の第１の車輪用軸受装置は、内周に複列の外側軌道面が形成された外方部材と、外周に前記外側軌道面と対向する複列の内側軌道面を有し、車輪に取り付けるためのフランジが設けられたハブ輪および内輪からなる内方部材と、前記外方部材の外側軌道面と内方部材の内側軌道面との間に介装された複列の転動体とを備え、前記ハブ輪の内径に等速自在継手の外側継手部材のステム部を嵌合して結合させた駆動車輪用軸受装置において、　外側継手部材のステム軸とハブ輪の孔部の内径面とのどちらか一方に軸方向に延びる凸部を設け、前記凸部を軸方向に沿って他方に圧入し、この圧入によって前記他方に凸部に密着嵌合する凹部を形成して、凸部と凹部との嵌合接触部位全域が密着する前記凹凸嵌合構造を構成し、かつハブ輪のインボード側の端部を外径側へ加締めて加締部を形成して、この加締部にてハブ輪に外嵌される転がり軸受の内輪を固定し、転がり軸受に対して予圧を付与するとともに、加締部と、この加締部に相対面する前記等速自在継手の外側継手部材のマウス部のバック面とを接触させたものである。

　本発明の車輪用軸受装置によれば、ハブ輪とハブ輪の孔部に嵌挿される等速自在継手の外側継手部材のステム軸とを一体化する凹凸嵌合構造を備えているため、ステム軸とハブ輪との結合においてボルト等を必要としない。また、凹凸嵌合構造は、凸部と凹部との嵌合接触部位の全体が密着しているので、この嵌合構造において、径方向及び円周方向においてガタが生じる隙間が形成されない。

　ハブ輪の端部が加締られて転がり軸受に対して予圧が付与されるので、外側継手部材のマウス部によって予圧を付与する必要がなくなる。

　前記ハブ輪の加締部と、この加締部に相対面する等速自在継手の外側継手部材のマウス部のバック面とを接触させるので、ステム軸方向の曲げ剛性が向上する。なお、この曲げは、ジョイント高作動角時に発生する２次モーメントや旋回時にタイヤ側から入力されるアキシャル荷重により発生する。

　等速自在継手の外側継手部材のステム軸と前記ハブ輪の内径面との間に、ステム軸のハブ輪からの抜けを規制する軸部抜け止め構造を設けるのが好ましい。軸部抜け止め構造を設けることによって、ハブ輪に対する等速自在継手の外側継手部材の軸方向の抜けを防止できる。

　前記軸部抜け止め構造は、ステム軸の軸端部に設けられた円筒状部が、揺動する加締治具による揺動加締によって径方向外方に塑性変形してなる引っ掛け構造である。このため、揺動させることなく、加締治具を軸方向に沿って押し込むことによって、拡径させる場合に比べて、加締時の加締荷重を小さくできる。

　前記凹凸嵌合構造は軸方向の引き抜き力付与による分離を許容するようにできる。すなわち、外側継手部材のステム軸に軸方向の引き抜き力を付与すれば、ハブ輪の孔部から外側継手部材を取外すことができる。また、外側継手部材のステム軸をハブ輪の孔部から引き抜いた後において、再度、外側手部材のステム軸をハブ輪の孔部に圧入すれば、凸部と凹部との嵌合接触部位全域が密着する前記凹凸嵌合構造を構成することができる。

　前記ハブ輪と外側継手部材のステム軸とが、ねじ孔とこのねじ孔に螺合するボルト部材とを有する装置軸心上のボルト結合手段を介して固定されるようにできる。これによって、ハブ輪と外側継手部材のステム軸とがボルト結合手段を介して固定されるので、ハブ輪からの外側継手部材のステム軸の軸方向の抜けが規制される。

　ボルト結合手段は、分離後の再圧入時にボルト部材を案内する外側継手部材の軸部圧入ガイド構造部を備えたものである。

　ボルト部材はねじ部と非ねじ部とを有するとともに、軸部圧入ガイド構造部は、ボルト部材の非ねじ部が挿通されるボルト挿通孔を有し、ボルト挿通孔の孔径とボルト部材の非ねじ部の軸径との径差をΔｄ５とし、凹凸嵌合構造における外側継手部材のステム軸外径と凹凸嵌合構造におけるハブ輪内径との径差をΔｄ６としたときに、０＜Δｄ５＜Δｄ６とすることができる。

　すなわち、ボルト挿通孔の孔径とボルト部材の非ねじ部の軸径との径差を、外側継手部材のステム軸外径と凹凸嵌合構造におけるハブ輪内径との径差よりも小さく設定することになって、ボルト挿通孔が外側継手部材のステム軸の圧入時のガイドとなる。

　ハブ輪の孔部にこの内部を仕切る内壁を設けるとともに、この内壁にボルト挿通孔を設けるのが好ましい。この内壁によって、軸部圧入案内構造部の剛性が向上する。

　前記ハブ輪の加締部と、これに相対面する外側継手部材の対向面との間、または前記ボルト結合手段のボルト部材の座面と、この座面を受ける受け面との間の少なくとも一方にシール材を介在させたものであってもよい。

　ハブ輪の加締部とマウス部のバック面との接触面圧を１００ＭＰａ以下に設定するのが好ましい。この接触面圧が１００ＭＰａを越えると、異音を発生するおそれがある。すなわち、大トルク負荷時に、等速自在継手の外側継手部材とハブ輪との捩れ量に差が生じ、この差により、等速自在継手の外側継手部材とハブ輪との接触部に急激なスリップが生じて異音が発生する。これに対して、接触面圧が１００ＭＰａ以下であれば、急激なスリップが生じることを防止できて、異音の発生を抑えることができる。

　等速自在継手の外側継手部材のステム軸に前記凹凸嵌合構造の凸部を設けるとともに、少なくともこの凸部の軸方向端部の硬度をハブ輪の孔部内径部よりも高くして、前記ステム軸をハブ輪の孔部に凸部の軸方向端部側から圧入することによって、この凸部にてハブ輪の孔部内径面に凸部に密着嵌合する凹部を形成して、前記凹凸嵌合構造を構成してもよい。また、ハブ輪の孔部の内径面に前記凹凸嵌合構造の凸部を設けるとともに、少なくともこの凸部の軸方向端部の硬度を等速自在継手の外側継手部材のステム軸の外径部よりも高くして、前記ハブ輪側の凸部をその軸方向端部側から外側継手部材のステム軸に圧入することによって、この凸部にて外側継手部材のステム軸の外径面に凸部に密着嵌合する凹部を形成して、前記凹凸嵌合構造を構成してもよい。

　凸部の突出方向中間部位が、凹部形成前の凹部形成面上に配置されるようにする。外側継手部材のステム軸に凸部を設ける場合、複数の凸部の頂点を結ぶ円の最大直径寸法を凹部が形成されるハブ輪軸孔の内径寸法よりも大きくするとともに、凸部間の谷底を結ぶ円の直径寸法をハブ輪の軸部嵌合孔の内径寸法よりも小さくする。一方、外側継手部材のステム軸の外径寸法を、ハブ輪の孔部に設けた複数の凸部の頂点を結ぶ円の最小直径寸法よりも大きくするとともに、前記ハブ輪孔部の凸部間の谷底を結ぶ円の直径寸法より小さくする。

　凸部の突出方向中間部位の周方向厚さを、周方向に隣り合う凸部間における前記中間部位に対応する位置での周方向寸法よりも小さくするのが好ましい。このように設定することによって、凸部の突出方向中間部位の周方向厚さの総和を、周方向に隣り合う凸部間に嵌合する相手側の凸部における前記中間部位に対応する位置での周方向厚さの総和よりも小さくなる。

　凹凸嵌合構造を転がり軸受の軌道面の避直下位置に配置するのが好ましい。すなわち、軸部をハブ輪の孔部に圧入すれば、ハブ輪は膨張する。この膨張によって、転がり軸受の軌道面にフープ応力を発生させる。ここで、フープ応力とは、外径方向に拡径しようとする力をいう。このため、軸受軌道面にフープ応力が発生した場合は、転がり疲労寿命の低下やクラック発生を引き起こすおそれがある。そこで、凹凸嵌合構造を転がり軸受の軌道面の避直下位置に配置することよって、軸受軌道面におけるフープ応力の発生を抑えることができる。

　圧入による凹部形成によって生じるはみ出し部を収納するポケット部を設けるのが好ましい。この際、圧入による凹部形成によって生じるはみ出し部を収納するポケット部をステム軸に設けたり、ハブ輪の孔部の内径面に設けたりすることができる。ここで、はみ出し部は、凸部の凹部嵌合部位が嵌入（嵌合）する凹部の容量の材料分であって、形成される凹部から押し出されたもの、凹部を形成するために切削されたもの、又は押し出されたものと切削されたものの両者等から構成される。また、はみ出し部を収納するポケット部を、ステム軸の凸部の圧入始端側に設けるとともに、このポケット部の軸方向反凸部側にハブ輪の孔部との調芯用の鍔部を設けるのが好ましい。

　本発明の車輪用軸受装置では、ハブ輪とハブ輪の孔部に嵌挿される等速自在継手の外側継手部材のステム軸とを一体化する凹凸嵌合構造を備えているため、凹凸嵌合構造部の円周方向のガタを無くすことができる。

　また、加締部と、外側継手部材のマウス部のバック面とを接触させることによって、ステム軸方向の曲げ剛性が向上して、曲げに強くなって、耐久性に優れた高品質な製品となる。しかも、この接触によって、圧入時の位置決めを構成できる。これによって、この車輪用軸受装置の寸法精度が安定するとともに、軸方向に沿って配設される凹凸嵌合構造の軸方向長さを安定した長さに確保することができ、トルク伝達性の向上を図ることができる。さらに、この接触によってシール構造を構成でき、このハブ輪の加締部側から凹凸嵌合構造への異物の浸入を防止でき、凹凸嵌合構造は長期にわたって安定した嵌合状態を維持できる。

　ハブ輪の端部が加締られて転がり軸受に対して予圧が付与されるので、外側継手部材のマウス部によって予圧を付与する必要がなくなる。このため、予圧を考慮することなく、外側継手部材のステム軸を圧入することができ、ハブ輪と外側継手部材との連結性（組み付け性）の向上を図ることができる。

　軸部抜け止め構造によって、外側継手部材のステム軸がハブ輪の孔部から軸方向に抜けることを有効に防止できる。これによって、安定した連結状態を維持でき、車輪用軸受装置の高品質化を図ることができる。このため、ステム軸とハブ輪との結合においてナット締結作業を必要としない。したがって、組立作業を容易に行うことができて、組立作業におけるコスト低減を図ることができ、軽量化を図ることができる。

　外側継手部材のステム軸に軸方向の引き抜き力を付与することによって、ハブ輪の孔部から外側継手部材を取外すことができるので、各部品の修理・点検の作業性（メンテナンス性）の向上を図ることができる。しかも、各部品の修理・点検後に再度外側継手部材のステム軸をハブ輪の孔部に圧入することによって、凸部と凹部との嵌合接触部位全域が密着する凹凸嵌合構造を構成することができる。このため、安定したトルク伝達が可能な車輪用軸受装置を再度構成することができる。

　ハブ輪と等速自在継手とがボルト結合手段を介して固定されるものでは、ハブ輪からの外側継手部材のステム軸の軸方向の抜けが規制され、安定した連結状態を維持することができる。

　また、軸部抜け止め構造は、円筒状部が径方向外方に塑性変形してなる引っ掛け構造であるので、従来のようなねじ締結を省略できる。このため、軸部にハブ輪の孔部から突出するねじ部を形成する必要がなくなって、軽量化を図ることができるとともに、ねじ締結作業を省略でき、組み立て作業性の向上を図ることができる。しかも、加締時の加締荷重が比較的小さくて済み、この加締部の肉厚を大きくしたり、ハブ輪内径面とこの加締め部外径面とを確実に接触させることができる。これによって、より強固な抜け止め機構（構造）を設けることができる。さらに、このような強固な抜け止め機構（構造）が設けられることにより、軸部の曲げ剛性が向上し、曲げに強くなる。加締時の加締荷重を小さくすることができれば、荷重を受ける部位（等速自在継手の外側継手部材の荷重受部であって、たとえば、外側継手部材の外径面に設けられた段差面や外側継手部材の開口側端面等）の変形を防止できる。

　ボルト挿通孔の孔径とボルト部材の非ねじ部の軸径との径差を、外側継手部材のステム軸外径と凹凸嵌合構造におけるハブ輪内径との径差よりも小さく設定することになって、ボルト軸孔が外側継手部材のステム軸の圧入時のガイドとなり、より安定した再圧入が可能となる。

　ハブ輪の孔部の内壁によって、軸部圧入ガイド構造部の剛性が向上し、外側継手部材のステム軸の圧入がより安定する。

　ハブ輪の加締部と、これに相対面する外側継手部材の対向面との間にシール材を介在させれば、この間からの雨水や異物等の凹凸嵌合構造への侵入を防止することができる。また、ボルト結合手段のボルト軸の座面と、この座面を受ける受け面との間にシール材を介在させれば、この間からの雨水や異物等の凹凸嵌合構造への侵入を防止することができる。

　ハブ輪の加締部とマウス部のバック面との接触面圧が１００ＭＰａ以下であれば、急激なスリップが生じることを防止できて、異音の発生を抑えることができる。これによって、静粛な車輪用軸受装置を構成することができる。

　また、等速自在継手の外側継手部材のステム軸に前記凹凸嵌合構造の凸部を設けるとともに、この凸部の軸方向端部の硬度をハブ輪の孔部内径部よりも高くして、前記ステム軸をハブ輪の孔部に凸部の軸方向端部側から圧入するものであれば、ステム軸側の硬度を高くでき、ステム軸の剛性を向上させることができる。また、ハブ輪の孔部の内径面に前記凹凸嵌合構造の凸部を設けるとともに、この凸部の軸方向端部の硬度を等速自在継手の外側継手部材のステム軸の外径部よりも高くして、前記ハブ輪側の凸部をその軸方向端部側から外側継手部材のステム軸に圧入するものでは、ステム軸側の硬度処理（熱処理）を行う必要がないので、等速自在継手の外側継手部材の生産性に優れる。

　凸部の突出方向中間部位の周方向厚さを、周方向に隣り合う凸部間における前記中間部位に対応する位置での寸法よりも小さくすることによって、凹部が形成される側の凸部（形成される凹部間の凸部）の突出方向中間部位の周方向厚さを大きくすることができる。このため、相手側の凸部（凹部が形成されることによる凹部間の硬度が低い凸部）のせん断面積を大きくすることができ、ねじり強度を確保することができる。しかも、硬度が高い側の凸部の歯厚が小であるので、圧入荷重を小さくでき、圧入性の向上を図ることができる。

　凹凸嵌合構造を転がり軸受の軌道面の避直下位置に配置することよって、軸受軌道面におけるフープ応力の発生を抑える。これにより、転がり疲労寿命の低下、クラック発生、及び応力腐食割れ等の軸受の不具合発生を防止することができ、高品質な軸受を提供することができる。

　前記圧入による凹部形成によって生じるはみ出し部を収納するポケット部を設けることによって、はみ出し部をこのポケット内に保持（維持）することができ、はみ出し部が装置外の車両内等へ入り込んだりすることがない。すなわち、はみ出し部をポケット部に収納したままにしておくことができ、はみ出し部の除去処理を行う必要がなく、組み立て作業工数の減少を図ることができて、組み立て作業性の向上及びコスト低減を図ることができる。

　また、ポケット部の軸方向反凸部側にハブ輪の孔部との調芯用の鍔部を設けることによって、ポケット部内のはみ出し部の鍔部側への飛び出しがなくなって、はみ出し部の収納がより安定したものとなる。しかも、鍔部は調芯用であるので、芯ずれを防止しつつステム軸をハブ輪に圧入することができる。このため、外側継手部材とハブ輪とを高精度に連結でき、安定したトルク伝達が可能となる。

本発明の第１実施形態を示す車輪用軸受装置の拡大断面図である。前記車輪用軸受装置の凹凸嵌合構造の拡大断面図である。前記図２ＡのＸ部拡大図である。前記車輪用軸受装置の要部拡大断面図である。前記車輪用軸受装置の凹凸嵌合構造の要部拡大断面図である。前記車輪用軸受装置の組立前の断面図である。治具を用いた前記車輪用軸受装置の組立工程を示す断面図である。治具を用いた前記車輪用軸受装置の組立工程を示す断面図である。治具を用いた前記車輪用軸受装置の組立工程を示す断面図である。外輪単体でハブ輪に圧入する方法を示す断面図である。外輪と内輪とボールとケージとがアッセンブリされた状態で、ハブ輪に圧入する方法を示す断面図である。他の治具を用いた前記車輪用軸受装置の組立工程を示す断面図である。他の治具を用いた前記車輪用軸受装置の組立工程を示す断面図である。本発明の第２実施形態を示す車輪用軸受装置の縦断面図である。本発明の第３実施形態を示す車輪用軸受装置の縦断面図である。前記図１４の車輪用軸受装置の組立方法を示す断面図である。前記図１４の車輪用軸受装置の組立方法を示す断面図である。本発明の第４実施形態を示す車輪用軸受装置の縦断面図である。前記図１７の車輪用軸受装置の組立方法を示す断面図である。前記図１７の車輪用軸受装置の組立方法を示す断面図である。前記図１７の車輪用軸受装置の外輪のステム軸の端面を示し、全周にわたる外鍔状係止部の端面図である。前記図１７の車輪用軸受装置の外輪のステム軸の端面を示し、周方向に沿って所定ピッチで配設される外鍔状係止部の端面図である。本発明の第５実施形態を示す車輪用軸受装置の縦断面図である。本発明の第６実施形態を示す車輪用軸受装置の要部断面図である。本発明の第７実施形態を示す車輪用軸受装置の要部断面図である。本発明の第８実施形態を示す車輪用軸受装置の要部断面図である。前記図２４の車輪用軸受装置の要部拡大断面図である。本発明の第９実施形態を示す車輪用軸受装置の要部断面図である。前記図２６に示す車輪用軸受装置の要部拡大縦断面図である。前記図２６に示す車輪用軸受装置の軸部圧入構造を示し、図２７のＷ－Ｗ線断面図である。軸部圧入構造の第１変形例を示す拡大断面図である。軸部圧入構造の第２変形例を示す拡大断面図である。前記図２６に示す車輪用軸受装置の要部拡大図である。前記図２６に示す車輪用軸受装置の組立前の断面図である。前記図２６に示す車輪用軸受装置の分離方法を示す断面図である。前記図２６に示す車輪用軸受装置の再組立前の断面図である。前記図２６に示す車輪用軸受装置の再組立方法を示す断面図である。前記図２６に示す車輪用軸受装置の再圧入方法を示し、圧入直前状態の断面図である。前記図２６に示す車輪用軸受装置の再圧入方法を示し、圧入途中の断面図である。前記図２６に示す車輪用軸受装置の再圧入方法を示し、圧入完了状態の断面図である。凹凸嵌合構造の第１変形例を示す断面図である。凹凸嵌合構造の第２変形例を示す断面図である。軸部圧入構造の第３変形の断面図である。軸部圧入構造の第４変形の断面図である。軸部圧入構造の第５変形の断面図である。本発明の第１０実施形態を示す断面図である。凹凸嵌合構造の第３変形例の横断面図である。前記図３８ＡのＹ部拡大図である。従来の車輪用軸受装置の断面図である。

符号の説明

Ｍ     凹凸嵌合構造
Ｍ１   軸部抜け止め構造
Ｍ３   軸部圧入ガイド構造部
Ｍ５   ボルト結合手段
Ｍ６   軸部圧入ガイド部
１     ハブ輪
２     軸受
３     等速自在継手
１１   マウス部
１１ａバック面
１２   ステム軸
２２   孔部
２２ｇ内壁
２３   段差部
２４   内輪
２６   外側軌道面
２７   外側軌道面
２８   内側軌道面
２９   内側軌道面
３０   転動体
３１   加締部
３５   凸部
３６   凹部
３８   嵌合接触部位
４５   はみ出し部
５０   ポケット部
５２   鍔部
５５ａ非ねじ部
５５ｂねじ部
５６   ボルト貫通孔
６０ａ座面
６４   ねじ孔
６５   拡径加締部（テーパ状係止片）
７０   テーパ状係止片
７６   外鍔状係止片
８８   ボルト挿通孔

　以下本発明の実施の形態を図１～図４１に基づいて説明する。図１に第１実施形態の車輪用軸受装置を示し、この車輪用軸受装置は、ハブ輪１と、複列の転がり軸受２と、等速自在継手３とが一体化されるとともに、ハブ輪１と、ハブ輪１の孔部２２に嵌挿される等速自在継手３の外側継手部材のステム軸１２とが凹凸嵌合構造Ｍを介して結合されてなる。

　等速自在継手３は、外側継手部材としての外輪５と、外輪５の内側に配された内側継手部材としての内輪６と、外輪５と内輪６との間に介在してトルクを伝達する複数のボール７と、外輪５と内輪６との間に介在してボール７を保持するケージ８とを主要な部材として構成される。内輪６はその軸孔内径６ａに、シャフト１０の端部１０ａを圧入することによりスプライン嵌合してシャフト１０とトルク伝達可能に結合されている。なお、シャフト１０の端部１０ａには、シャフト抜け止め用の止め輪９が嵌合されている。

　外輪５はマウス部１１とステム部（軸部）１２とからなり、マウス部１１は一端にて開口した椀状で、その内球面１３に、軸方向に延びた複数の案内溝（トラック溝）１４が円周方向等間隔に形成されている。内輪６は、その外球面１５に、軸方向に延びた複数の案内溝（トラック溝）１６が円周方向等間隔に形成されている。

　外輪５のトラック溝１４と内輪６のトラック溝１６とは対をなし、各対のトラック溝１４、１６で構成されるトラックに１個ずつ、トルク伝達要素（トルク伝達部材）としてのボール７が転動可能に組み込んである。ボール７は外輪５のトラック溝１４と内輪６のトラック溝１６との間に介在してトルクを伝達する。ケージ８は外輪５と内輪６との間に摺動可能に介在し、外球面にて外輪５の内球面１３と接し、内球面にて内輪６の外球面１５と接する。なお、この場合の等速自在継手は、各トラック溝１４、１６の溝底に直線状のストレート部を有するアンダーカットフリー型を示しているが、底に直線状のストレート部を有さないツェパー型等の他の等速自在継手であってもよい。

　また、マウス部１１の開口部はブーツ１８にて塞がれている。ブーツ１８は、大径部１８ａと、小径部１８ｂと、大径部１８ａと小径部１８ｂとを連結する蛇腹部１８ｃとからなる。大径部１８ａがマウス部１１の開口部に外嵌され、この状態でブーツバンド１９ａにて締結され、小径部１８ｂがシャフト１０のブーツ装着部１０ｂに外嵌され、この状態でブーツバンド１９ｂにて締結されている。

　ハブ輪１は、図１と図５に示すように、筒部２０と、筒部２０のアウトボード側の端部に設けられるフランジ２１とを有する。筒部２０の孔部２２は、軸部嵌合孔２２ａと、アウトボード側のテーパ状孔２２ｂと、インボード側の大径部２２ｃとを有する。大径部２２ｃと軸部嵌合孔２２ａとの間には、テーパ部（テーパ孔）２２ｄが設けられている。このテーパ部２２ｄは、ハブ輪１と外輪５のステム軸１２を結合する際の圧入方向に沿って縮径している。テーパ部２２ｄの傾斜角度θ１は、例えば１５°～７５°とされる。ここで、アウトボード側とは、車両に取付けた状態で車両の外側となる方であり、インボード側とは、車両に取付けた状態で車両の内側となる方である。

　転がり軸受２は、ハブ輪１の筒部２０のインボード側に設けられた段差部２３に嵌合する内輪２４と、ハブ輪１の筒部２０乃至内輪２４に跨って外嵌される外方部材２５とを備える。外方部材２５は、その内周に２列の外側軌道面（アウターレース）２６、２７が設けられ、第１外側軌道面２６とハブ輪１の軸部外周に設けられる第１内側軌道面（インナーレース）２８とが対向し、第２外側軌道面２７と、内輪２４の外周面に設けられる第２内側軌道面（インナーレース）２９とが対向し、これらの間に転動体３０としてのボールが介装される。このため、この車輪用軸受装置では、ハブ輪１と内輪２４とで転がり軸受２の内方部材３９を構成する。なお、外方部材２５の両開口部にはシール部材Ｓ１，Ｓ２が装着されている。

　また、外方部材２５である外輪には、図示省略の車体の懸架装置から延びるナックル３４（図２６等参照）が取り付けられている。すなわち、外方部材２５の外面全体を円筒面とし、この円筒面をナックル３４が圧入される圧入面２５ａとする。これによって、外方部材２５をナックルの円筒状内径面に圧入することができる。この場合、ナックル圧入面２５ａとナックル内径面との締代によって、ナックル３４と外方部材２５との相対的な軸方向及び周方向のずれを規制するように設定するのが好ましい。例えば、外方部材２５とナックル３４との間の嵌合い面圧×嵌合い面積を嵌合い荷重としたときに、この嵌合い荷重をこの車輪用軸受の等価ラジアル荷重で割った値をクリープ発生限界係数とし、このクリープ発生限界係数を予め考慮して、外方部材２５の設計仕様、すなわち外方部材２５とナックルの嵌合締代が設定される。

　このため、外方部材２５のナックル圧入面２５ａとナックル３４のナックル内径面との締代によって、外方部材２５の軸方向の抜け及び周方向のクリープを防止できる。ここで、クリープとは、嵌合締代の不足や嵌合面の加工精度不良等により軸受が周方向に微動して嵌合面が鏡面化し、場合によってはかじりを伴い焼き付きや溶着することをいう。なお、図２６等に示すように、外方部材２５のナックル圧入面２５ａと、ナックル３４の内径面３４ａとにそれぞれ周方向溝を設け、これらの周方向溝の間に抜け止め用の止め輪６１を装着するのが好ましい。

　この場合、ハブ輪１のインボード側の端部を加締めて、その加締部３１にて内輪２４をアウトボード側へ押圧することによって、この軸受２に予圧を付与するものである。これによって、内輪２４をハブ輪１に締結することができる。加締部３１によって、内輪２４のインボード側の端面２４ａを軸方向に沿ってアウトボード側へ押圧し、内輪２４のアウトボード側の端面２４ｂが段差部２３の端面２３ａに接触乃至圧接する。またハブ輪１のフランジ２１にはボルト装着孔３２が設けられて、ホイールおよびブレーキロータをこのフランジ２１に固定するためのハブボルト３３がこのボルト装着孔３２に装着される。

　凹凸嵌合構造Ｍは、図２に示すように、例えば、ステム軸１２に設けられて軸方向に延びる凸部３５と、ハブ輪１の孔部２２の内径面（この場合、軸部嵌合孔２２ａの内径面３７）に形成される凹部３６とからなり、凸部３５とその凸部３５に嵌合するハブ輪１の凹部３６との嵌合接触部位３８全域が密着している。すなわち、ステム軸１２の反マウス部側の外周面に、複数の凸部３５が周方向に沿って所定ピッチで配設され、ハブ輪１の孔部２２の軸部嵌合孔２２ａの内径面３７に凸部３５が嵌合する複数の凹部３６が周方向に沿って形成されている。つまり、周方向全周にわたって、凸部３５とこれに嵌合する凹部３６とがタイトフィットしている。

　この場合、各凸部３５は、その断面が凸アール状の頂点を有する三角形状（山形状）であり、各凸部３５の嵌合接触部位（凹部嵌合部位）３８とは、図２Ｂに示す範囲Ａであり、断面における山形の中腹部から山頂にいたる範囲である。また、周方向の隣合う凸部３５間において、ハブ輪１の内径面３７よりも内径側に隙間４０が形成されている。

　このように、ハブ輪１と等速自在継手３の外輪５のステム軸１２とを凹凸嵌合構造Ｍを介して連結できる。この際、前記したように、ハブ輪１のインボード側の端部を加締めて、その加締部３１にて転がり軸受２に予圧を付与するものであるので、外輪５のマウス部１１にて内輪２４に予圧を付与する必要がない。しかしながら、本発明では、ハブ輪１の端部（この場合、加締部３１の外端面３１ａ）と、これに相対面する外輪５の対向面（マウス部１１のバック面１１ａ）とを接触させている。この場合の接触面圧を１００ＭＰａ以下としている。

　ところで、外輪５のステム軸１２の端部とハブ輪１の内径面３７との間に前記軸部抜け止め構造Ｍ１が設けられている。この軸部抜け止め構造Ｍ１は、外輪５のステム軸１２の端部からアウトボード側に延びてテーパ状孔２２ｂに係止する拡径加締部（テーパ状係止片）６５からなる。すなわち、拡径加締部６５は、インボード側からアウトボード側に向かって拡径するリング状体からなり、その外周面６５ａの少なくとも一部がテーパ状孔２２ｂに圧接乃至接触している。

　また、この車輪用軸受装置では、凹凸嵌合構造Ｍへの異物侵入防止手段Ｗを、凹凸嵌合構造Ｍよりもインボード側（車両に取付けた状態で車両の内側となる方）、及び凹凸嵌合構造Ｍよりもアウトボード側（車両に取付けた状態で車両の外側となる方）にそれぞれ設けている。

　アウトボード側の異物侵入防止手段Ｗ２は、係合部である後述するテーパ状係止片６５と、テーパ状孔２２ｂの内径面との間に介在されるシール材（図示省略）にて構成することできる。この場合、テーパ状係止片６５にシール材が塗布されることになる。すなわち、塗布後に硬化してテーパ状係止片６５と、テーパ状孔２２ｂの内径面の間において密封性を発揮できる種々の樹脂からなるシール材（シール剤）を塗布すればよい。なお、このシール材としては、この車輪用軸受装置が使用される雰囲気中において劣化しないものが選択される。

インボード側の異物侵入防止手段Ｗ１は、ハブ輪１の加締部３１の外端面３１ａとマウス部１１のバック面１１ａとを接触させることによって構成することができる。なお、外端面３１ａとバック面１１ａの少なくとも一方にシール材（シール剤）を塗布するようにしてもよい。

　凸部３５と凹部３６との嵌合接触部位３８、隙間４０にシール材を介在し、これによって、異物侵入防止手段Ｗ（Ｗ３）を構成してもよい。この場合、凸部３５の表面に、塗布後に硬化して、嵌合接触部位３８において密封性を発揮できる種々の樹脂からなるシール材（シール剤）を塗布すればよい。

　ところで、この車輪用軸受装置を組み立てる場合、後述するように、ハブ輪１に対して外輪５のステム軸１２を圧入することによって、凸部３５によって凹部３６を形成するようにしている。この際圧入していけば、凸部３５にて形成される凹部３６から材料がはみ出してはみ出し部４５（図３参照）が形成される。はみ出し部４５は、凸部３５の凹部嵌合部位が嵌入（嵌合）する凹部３６の容量の材料分であって、形成される凹部３６から押し出されたもの、凹部３６を形成するために切削されたもの、又は押し出されたものと切削されたものの両者等から構成される。このため、前記図１等に示す車輪用軸受装置では、はみ出し部４５を収納するポケット部５０をステム軸１２に設けている。

　ステム軸１２のスプライン４１の軸端縁に周方向溝５１を設けることによって、ポケット部５０を形成している。周方向溝５１よりも反スプライン側は、前記軸部抜け止め構造Ｍ１を構成する端部拡径加締部（テーパ状係止片）６５が形成されている。

　次に、凹凸嵌合構造Ｍの嵌合方法を説明する。この場合、図５に示すように、等速自在継手３の外輪５のステム軸１２の外径部には熱硬化処理を施し、この硬化層Ｈに軸方向に沿う凸部４１ａと凹部４１ｂとからなるスプライン４１を形成する。このため、スプライン４１の凸部４１ａが硬化処理されて、この凸部４１ａが凹凸嵌合構造Ｍの凸部３５となる。なお、この実施形態での硬化層Ｈの範囲は、クロスハッチング部で示すように、スプライン４１の外端縁から外輪５のマウス部１１の底壁の一部までである。この熱硬化処理としては、高周波焼入れや浸炭焼入れ等の種々の熱処理を採用することができる。ここで、高周波焼入れとは、高周波電流の流れているコイル中に焼入れに必要な部分を入れ、電磁誘導作用により、ジュール熱を発生させて、伝導性物体を加熱する原理を応用した焼入れ方法である。また、浸炭焼入れとは、低炭素材料の表面から炭素を浸入／拡散させ、その後に焼入れを行う方法である。また、ハブ輪１の外径側に高周波焼入れによる硬化層Ｈ１を形成するとともに、ハブ輪の内径側を未焼き状態としたものである。この実施形態での硬化層Ｈ１の範囲は、クロスハッチング部で示すように、フランジ２１の付け根部から内輪２４が嵌合する段差部２３の加締部近傍までである。

　高周波焼入れを行えば、表面は硬く、内部は素材の硬さそのままとすることができ、このため、ハブ輪１の内径側を未焼き状態に維持できる。ハブ輪１の孔部２２の内径面３７側においては熱硬化処理を行わない未硬化部（未焼き状態）とする。外輪５のステム軸１２の硬化層Ｈとハブ輪１の未硬化部との硬度差は、ＨＲＣで２０ポイント以上とする。具体的には、硬化層Ｈの硬度を５０ＨＲＣから６５ＨＲＣ程度とし、未硬化部の硬度を１０ＨＲＣから３０ＨＲＣ程度とする。

　この際、凸部３５の突出方向中間部位が、凹部形成前の凹部形成面（この場合、ハブ輪１の孔部２２の内径面３７）の位置に対応する。すなわち、図４に示すように、孔部２２の内径面３７の内径寸法Ｄを、凸部３５の最大外径、つまりスプライン４１の凸部４１ａである前記凸部３５の頂点を結ぶ円の最大直径寸法（外接円直径）Ｄ１よりも小さく、凸部間の軸部外径面の外径寸法、つまりスプライン４１の凹部４１ｂの底を結ぶ円の最大直径寸法Ｄ２（図５参照）よりも大きく設定される。すなわち、Ｄ２＜Ｄ＜Ｄ１とされる。

　スプライン４１は、従来からの公知公用の手段である転造加工、切削加工、プレス加工、引き抜き加工等の種々の加工方法によって、形成することがきる。また、熱硬化処理としては、高周波焼入れ、浸炭焼入れ等の種々の熱処理を採用することができる。

　また、図５に示すように、外輪５のステム軸１２をハブ輪１の孔部２２に圧入する前においては、ステム軸１２の端面１２ａの外周縁部から前記拡径加締部６５を構成するための円筒状部６６を軸方向に沿って突出させている。円筒状部６６の外径Ｄ４は孔部２２の嵌合孔２２ａの内径寸法Ｄよりも小さく設定している。すなわち、この円筒状部６６が後述するように、ステム軸１２のハブ輪１の孔部２２への圧入時の調芯用の案内部となる。また、ハブ輪１の大径部２２ｃの内径Ｄ３を前記最大直径寸法（外接円直径）Ｄ１よりも大きく設定する。円筒状部６６の外径Ｄ４が嵌合孔２２ａの孔径と同一や嵌合孔２２ａの孔径よりも大きければ、円筒状部６６自体を嵌合孔２２ａを圧入することになる。この際、芯ずれしていれば、このまま凹凸嵌合構造Ｍの凸部３５が圧入され、ステム軸１２の軸心とハブ輪１の軸心とが合っていない状態で軸部１２とハブ輪１とが連結されることになる。また、円筒状部６６の外径Ｄ４が嵌合孔２２ａの孔径よりも小さすぎると、調芯用として機能しない。このため、円筒状部６６の外径面と孔部２２の嵌合孔２２ａの内径面との間の微小隙間としては、０．０１ｍｍ～０．２ｍｍ程度に設定するのが好ましい。

　そして、ハブ輪１の軸心と等速自在継手の外輪５の軸心とを合わせた状態で、ハブ輪１に対して、外輪５のステム軸１２を挿入（圧入）していく。また、凸部３５の表面にシール材を塗布しておく。この際、ハブ輪１の孔部２２に圧入方向に沿って縮径するテーパ部２２ｄを形成しているので、このテーパ部２２ｄが圧入開始時のガイドを構成することができる。また、孔部２２の内径面３７の径寸法Ｄと、凸部３５の最大直径寸法Ｄ１と、スプライン４１の凹部底部の外径寸法（直径寸法）Ｄ２とが前記のような関係であり、しかも、凸部３５の硬度が孔部２２の内径面３７の硬度よりも２０ポイント以上大きいので、シャフト１０を内輪６の孔部２２に圧入していけば、この凸部３５が内径面３７に食い込んでいき、凸部３５が、この凸部３５が嵌合する凹部３６を軸方向に沿って形成していくことになる。

　このように圧入されることによって、図３に示すように、形成されるはみ出し部４５は、カールしつつポケット部５０内に収納されて行く。すなわち、孔部２２の内径面から削り取られたり、押し出されたりした材料の一部がポケット部５０内に入り込んでいく。

　また、圧入によって、図２に示すように、ステム軸１２の端部の凸部３５と、これに嵌合する凹部３６との嵌合接触部位３８の全体が密着している。すなわち、相手側の凹部形成面（この場合、孔部２２に内径面３７）に凸部３５の形状の転写を行うことになる。この際、凸部３５が孔部２２の内径面３７に食い込んでいくことによって、孔部２２が僅かに拡径した状態となって、凸部３５の軸方向の移動を許容し、軸方向の移動が停止すれば、孔部２２が元の径に戻ろうとして縮径することになる。言い換えれば、凸部３５の圧入時にハブ輪１が径方向に弾性変形し、この弾性変形分の予圧が凸部３５の歯面（凹部嵌合部位の表面）に付与される。このため、凸部３５の凹部嵌合部位の全体がその対応する凹部３６に対して密着する凹凸嵌合構造Ｍを確実に形成することができる。

　すなわち、ステム軸１２側のスプライン（雄スプライン）４１によって、ハブ輪１の孔部２２の内径面に、雄スプライン４１に密着する雌スプライン４２が形成される。また、凸部３５と凹部３６との嵌合接触部位３８間が凸部３５の表面に塗布されたシール材にて密封される。

　このように、凹凸嵌合構造Ｍが構成されるが、この場合の凹凸嵌合構造Ｍは転がり軸受２の軌道面２６、２７、２８、２９の避直下位置に配置される。ここで、避直下位置とは、軌道面２６、２７、２８、２９のボール接触部位置に対して径方向に対応しない位置である。

　この凹凸嵌合構造Ｍでは、図４に示すように、ステム軸１２の最大直径寸法Ｄ１と、ハブ輪１の孔部２２の嵌合孔２２ａの内径寸法Ｄとの径差（Ｄ１－Ｄ）をΔｄとし、ステム軸１２の外径面に設けられた凸部３５の高さをｈとし、その比をΔｄ／２ｈとしたときに、０．３＜Δｄ／２ｈ＜０．８６とする。これによって、凸部３５の突出方向中間部位（高さ方向中間部位）が、凹部形成前の凹部形成面上に確実に配置されるようにすることによって、凸部３５が圧入時に凹部形成面に食い込んでいき、凹部３６を確実に形成することができる。

　ところで、外輪５のステム軸１２をハブ輪１の孔部２２に圧入する際には、外輪５のマウス部１１の外径面に、図１等に示すように段差面Ｇを設け、圧入用治具Ｋをこの段差面Ｇに係合させて、この圧入用治具Ｋから段差面Ｇに圧入荷重（軸方向荷重）を付与すればよい。なお、この段差面Ｇは、マウス部１１の外径面に設けられる周方向溝にて構成することができる。

　また、圧入用治具Ｋは、例えば割り型からなるリング状体４７にて構成することができる。すなわち、リング状体４７は、複数（少なくとも２個）のセグメント４７ａからなり、セグメント４７ａを組み合わせることによって、リング状に形成される。セグメント４７ａがリング状に組み合わされてなるリング状体４７は、本体円環部５７と、この本体円環部５７に連設されたテーパ部５８と、このテーパ部５８から内径側へ突出する内鍔部５９とからなる。

　このため、圧入用治具Ｋの内鍔部５９を周方向溝にて構成される段差面Ｇに当接状とし、この状態で、図１の矢印Ｅ方向（軸方向）の荷重（押圧力）を圧入用治具５５に付与する。これによって、段差面Ｇに係合している内鍔部５３を介してこの荷重を外輪５に付与することができ、ハブ輪１の孔部２２に対して外輪５のステム軸１２を圧入することが
できる。なお、圧入用治具Ｋへの軸方向荷重の付与は、例えば、プレス機構、シリンダ機構、ボールネジ機構等の種々の軸方向往復動機構を用いることができる。また、段差面Ｇとしては、周方向溝で構成することなく、周方向に沿って所定ピッチで配設される凹部でもって構成することができ、さらには、溝や凹部ではなく、凸条や凸部で構成してもよい。

　また、ドライブシャフトアッセンブリの状態ではなく、図９に示すように等速自在継手３の外輪５単品で、または図１０に示すように外輪５、内輪６、ボール７、ケージ８がアッセンブリされた状態で、ステム軸１２をハブ輪１の孔部２２に圧入する際には、外輪５のインボード側の端部面５ａに圧入荷重を付与する方法でよく、外輪５の外径面に段差面Ｇを設けなくとも圧入することができる。すなわち、図８に示す治具Ｋ１を用いることができる。治具Ｋ１としては、有底短円筒体にて構成できる。すなわち、治具Ｋ１は、円筒体からなる本体部９８と、この本体部９８のインボード側の開口部を塞ぐ底壁９９とを備える。なお、図９と図１０では、各トラック溝１４、１６の溝底が円弧部からなるツェパー型の等速自在継手を示したが、このように外輪５単体等で圧入する場合であっても、各トラック溝１４、１６の溝底が直線状のストレート部を有するアンダーカットフリー型等の他の等速自在継手であってもよい。

　外輪５のステム軸１２とハブ輪１の孔部２２に圧入して、凹凸嵌合構造Ｍを介して外輪５のステム軸１２とハブ輪１とが一体化された状態では、図６に示すように、円筒状部６６が嵌合孔２２ａからテーパ状孔２２ｂ側に突出する。

　そこで、図６～図８で示すような治具６７を使用してこの円筒状部６６を拡径することになる。加締治具６７は、円柱状の本体部６７ａと、この本体部６７ａの先端面に設けられる先端膨出部６７ｂとを備える。この場合、先端膨出部６７ｂは遊嵌状に円筒状部６６に嵌入することができる。なお、先端膨出部６７ｂの外周面は、その本体部側がゆるやかなアール部とされている。

　この場合、加締治具６７の先端膨出部６７ｂを円筒状部６６に嵌入し、図７と図８等に示すように矢印α方向に押圧しつつ、加締治具６７を揺動させる。ここで、揺動とは、装置軸線Ｏを回転軸とし、治具軸線Ｏ１と装置軸線Ｏとの交点を支点として、治具軸線Ｏ１が装置軸線Ｏに対して傾斜するように、揺動させるものである。これによって、先端膨出部６７ｂの周壁面が円筒状部６６の内径面を外径側へ押圧する。このため、円筒状部６６が径方向外方に塑性変形して、図１に示すような拡径加締部（テーパ状係止片）６５が形成される。すなわち、軸部抜け止め構造Ｍ１は、ステム軸１２の軸端部に設けられた円筒状部６６が、揺動する加締治具６７による揺動加締によって径方向外方に塑性変形してなる引っ掛け構造にて構成される。

　この際、等速自在継手３の外輪５を支えるために、例えば、図７に示すような前記治具Ｋや図８に示すような治具Ｋ１を用いることができる。治具Ｋでは、段差面Ｇに係合している内鍔部５３を介して、揺動加締めによる軸方向荷重を受けることができる。また、治具Ｋ１では、本体部９８を外輪５のマウス部１１の開口側に嵌合させ、底壁９９の内面９９ａを、マウス部１１の開口端面１１ｂに当接させて、揺動加締めによる軸方向荷重を受けることができる。

　ところで、圧入時（ステム軸１２をハブ輪１に圧入する際）にはある程度の荷重をかけて等速自在継手３の外輪５のバック面１１ａを加締部３１に突き当てることになるが、除荷後は等速自在継手３の外輪５のスプリングバックにより、バック面１１ａの突当部（加締部３１の端面３１ａ）の接触面圧は低くなる。また、円筒状部６６を加締る際には、軸方向に荷重が付加されるが、加締後、ステム軸１２のスプリングバックにより、バック面１１ａの突当部（加締部３１の端面３１ａ）の接触面圧を低く抑えることができる。このため、この接触面圧としては、１００ＭＰａ以下に設定することがきる。

　本発明では、ステム軸１２の凸部３５とハブ輪１の凹部３６との嵌合接触部位３８全域が密着する凹凸嵌合構造Ｍを確実に形成することができる。しかも、凹部３６が形成される部材には、スプライン部等を形成しておく必要がなく、生産性に優れ、しかもスプライン同士の位相合わせを必要とせず、組立性の向上を図るとともに、圧入時の歯面の損傷を回避することができ、安定した嵌合状態を維持できる。

　凹凸嵌合構造Ｍは、凸部３５と凹部３６との嵌合接触部位３８の全体が密着しているので、この嵌合構造Ｍにおいて、径方向及び円周方向においてガタが生じる隙間が形成されない。このため、嵌合部位の全てが回転トルク伝達に寄与し、安定したトルク伝達が可能であり、しかも、異音の発生も生じさせない。

　軸部抜け止め構造Ｍ１は、円筒状部が径方向外方に塑性変形してなる引っ掛け構造であるので、従来のようなねじ締結を省略できる。このため、ステム軸１２にハブ輪１の孔部２２から突出するねじ部を形成する必要がなくなって、軽量化を図ることができるとともに、ねじ締結作業を省略でき、組み立て作業性の向上を図ることができる。

　この軸部抜け止め構造Ｍ１によって、外側継手部材のステム軸１２がハブ輪１の孔部２２から軸方向に抜けることを有効に防止できる。これによって、安定した連結状態を維持でき、車輪用軸受装置の高品質化を図ることができる。しかも、加締時の加締荷重が較的小さくて済み、この加締部６５の肉厚を大きくしたり、ハブ輪内径面に対して大きな圧接力を介してその加締部６５を圧接することができる。これによって、より強固な抜け止め機構（構造）を設けることができる。さらに、このような強固な抜け止め機構（構造）Ｍ１が設けられることにより、ステム軸１２の曲げ剛性が向上し、曲げに強くなる。加締時の加締荷重を小さくすることができれば、荷重を受ける部位（等速自在継手３の外側継手部材の荷重受部であって、たとえば、外側継手部材の外径面に設けられた段差面や外側継手部材の開口側端面等）の変形を防止できる。

　加締部３１と、外輪５のマウス部１１のバック面１１ａとを接触させることによって、軸部方向の曲げ剛性が向上して、曲げに強くなって、耐久性に優れた高品質な製品となる。しかも、この接触によって、圧入時の位置決めを構成できる。これによって、この車輪用軸受装置の寸法精度が安定するとともに、軸方向に沿って配設される凹凸嵌合構造Ｍの軸方向長さを安定した長さに確保することができ、トルク伝達性の向上を図ることができる。さらに、この接触によってシール構造を構成でき、この加締部３１側から凹凸嵌合構造Ｍへの異物の浸入を防止でき、凹凸嵌合構造Ｍは長期にわたって安定した嵌合状態を維持できる。

　ハブ輪１の端部が加締られて軸受２に対して予圧が付与されるので、外輪５のマウス部１１によって予圧を付与する必要がなくなる。このため、予圧を考慮することなく、外輪５のステム軸１２を圧入することができ、ハブ輪１と外輪５との連結性（組み付け性）の向上を図ることができる。

　ハブ輪１の加締部３１とマウス部１１のバック面１１ａとの接触面圧が１００ＭＰａを越えると、異音を発生するおそれがある。すなわち、大トルク負荷時に、等速自在継手３の外輪５とハブ輪１との捩れ量に差が生じ、この差により、等速自在継手３の外輪５とハブ輪１との接触部に急激なスリップが生じて異音が発生する。これに対して、本発明にように、接触面圧が１００ＭＰａ以下であれば、急激なスリップが生じることを防止できて、異音の発生を抑えることができる。これによって、静粛な車輪用軸受装置を構成することができる。なお、接触面圧が１００ＭＰａ以下であっても、シール構造を構成することができる面圧以上とするのが好ましい。

　前記圧入による凹部形成によって生じるはみ出し部４５を収納するポケット部５０を設けることによって、はみ出し部４５をこのポケット部５０内に保持（維持）することができ、はみ出し部４５が装置外の車両内等へ入り込んだりすることがない。すなわち、はみ出し部４５をポケット部５０に収納したままにしておくことができ、はみ出し部４５の除去処理を行う必要がなく、組立作業工数の減少を図ることができて、組立作業性の向上及びコスト低減を図ることができる。

　ポケット部５０の軸方向反凸部側にハブ輪１の孔部２２との調芯用の鍔部５２を設けることによって、ポケット部５０内のはみ出し部４５の案内部側への飛び出しがなくなって、はみ出し部４５の収納がより安定したものとなる。しかも、案内部は調芯用であるので、芯ずれを防止しつつステム軸１２をハブ輪１に圧入することができる。このため、外側継手部材とハブ輪１とを高精度に連結でき、安定したトルク伝達が可能となる。

　また、凸部３５の突出方向中間部位が、凹部形成前の凹部形成面上に配置されるようにすることによって、凸部３５が圧入時に凹部形成面に食い込んでいき、凹部３６を確実に形成することができる。すなわち、凸部３５の相手側に対する圧入代を十分にとることができる。これによって、凹凸嵌合構造Ｍの成形性が安定し、圧入荷重のばらつきも無く、安定した捩り強度が得られる。

　ステム軸１２には調芯用の案内部、つまり円筒状部６６が設けられているので、芯ずれすることなく、ステム軸１２をハブ輪１に圧入することができ、凸部３５による凹部３６形成を安定して行うことができる。このため、凹凸嵌合構造Ｍを精度よく構成することができる。また、テーパ部２２ｄが圧入開始時のガイドを構成することができるので、ハブ輪１の孔部２２に対して外輪５のステム軸１２を、ズレを生じさせることなく圧入させることができ、安定したトルク伝達が可能となる。

　図１等に示す実施形態では、外輪５のステム軸１２に凹凸嵌合構造Ｍの凸部３５を設けるとともに、この凸部３５の軸方向端部の硬度をハブ輪１の孔部内径部よりも高くして、ステム軸１２をハブ輪１の孔部２２に圧入するものであれば、軸部側の硬度を高くでき、軸部の剛性を向上させることができる。

　凹凸嵌合構造Ｍを転がり軸受２の軌道面の避直下位置に配置することによって、軸受軌道面におけるフープ応力の発生を抑える。これにより、転がり疲労寿命の低下、クラック発生、及び応力腐食割れ等の軸受の不具合発生を防止することができ、高品質な軸受２を提供することができる。

　前記実施形態のように、ステム軸１２に形成するスプライン４１は、モジュールが０．５以下の小さい歯を用いたので、このスプライン４１の成形性の向上を図ることができるとともに、圧入荷重の低減を図ることができる。なお、凸部３５を、この種のシャフトに通常形成されるスプラインをもって構成することができるので、低コストにて簡単にこの凸部３５を形成することができる。

　ところで、軸受２の外方部材２５の外周面２５ａが車体側のナックル３４に嵌合組込まれる。ここでいう嵌合組込みは、外方部材２５をナックル３４に嵌合することにより両者の組込みが完了することを意味する。この組込みは、例えば外方部材２５の円筒面状の外周面２５ａをナックル３４の円筒状内周面３４ａに圧入することにより行うことができる。

　ステム軸１２の外径寸法Ｄ１とハブ輪１の孔部２２の内径寸法Ｄとの径差をΔｄとし、凸部の高さをｈ（図４参照）とし、その比をΔｄ／２ｈとしたときに、０．３＜Δｄ／２ｈ＜０．８６としので、凸部３５の圧入代を十分にとることができる。すなわち、Δｄ／２ｈが０．３以下である場合、捩り強度が低くなり、また、Δｄ／２ｈが０．８６を越えれば、微小な圧入時の芯ずれや圧入傾きにより、凸部３５の全体が相手側に食い込み、凹凸嵌合構造Ｍの成形性が悪化し、圧入荷重が急激に増大する。凹凸嵌合構造Ｍの成形性が悪化した場合、捩り強度が低下するだけでなく、ハブ輪外径の膨張量も増大するため、ハブ輪１に装着される軸受２の機能に影響し、回転寿命が低下する等の問題もある。これに対して、Δｄ／２ｈを０．３～０．８６にすることにより、凹凸嵌合構造Ｍの成形性が安定し、圧入荷重のばらつきも無く、安定した捩り強度が得られる。

　テーパ部２２ｄが圧入開始時のガイドを構成することができるので、ハブ輪１の孔部２２に対して外輪５のステム軸１２を、ズレを生じさせることなく圧入させることができ、安定したトルク伝達が可能となる。さらに、円筒状部６６は、円筒状部６６の外径Ｄ４は孔部２２の嵌合孔２２ａの内径寸法Ｄよりも小さく設定しているので、調芯部材となり、芯ずれを防止しつつステム軸をハブ輪に圧入することができ、より安定した圧入が可能となる。

　軸部抜け止め構造Ｍ１によって、外輪５のステム軸１２がハブ輪１の孔部２２からの抜け（特にシャフト側への軸方向の抜け）を有効に防止できる。これによって、安定した連結状態を維持でき、車輪用軸受装置の高品質化を図ることができる。また、軸部抜け止め構造Ｍ１がテーパ状係止片６５であるので、従来のようなねじ締結を省略できる。このため、ステム軸１２にハブ輪１の孔部２２から突出するねじ部を形成する必要がなくなって、軽量化を図ることができるとともに、ねじ締結作業を省略でき、組立作業性の向上を図ることができる。しかも、テーパ状係止片６５では、外輪５のステム軸１２の一部を拡径させればよく、軸部抜け止め構造Ｍ１の形成を容易に行うことができる。なお、外輪５のステム軸１２の反継手方向への移動は、ステム軸１２をさらに圧入する方向への押圧力が必要であり、外輪５のステム軸１２の反継手方向への位置ズレは極めて生じにくく、かつ、たとえこの方向に位置ズレしたとしても、外輪５のマウス部１１の底部がハブ輪１の加締部３１に当接して、ハブ輪１から外輪５のステム軸１２が抜けることがない。

　なお、凸部３５を、この種のシャフトに通常形成されるスプラインをもって構成することができるので、低コストにて簡単にこの凸部３５を形成することができる。

　また、ステム軸１２をハブ輪１に圧入していくことによって、凹部３６を形成していくと、この凹部３６側に加工硬化が生じる。ここで、加工硬化とは、物体に塑性変形（塑性加工）を与えると，変形の度合が増すにつれて変形に対する抵抗が増大し，変形を受けていない材料よりも硬くなることをいう。このため、圧入時に塑性変形することによって、凹部３６側のハブ輪１の内径面３７が硬化して、回転トルク伝達性の向上を図ることができる。

　ハブ輪１の内径側は比較的軟かい。このため、外輪５のステム軸１２の外径面の凸部３５をハブ輪１の孔部内径面の凹部３６に嵌合させる際の嵌合性（密着性）の向上を図ることができ、径方向及び円周方向においてガタが生じるのを精度良く抑えることができる。

　凹凸嵌合構造Ｍよりもアウトボード側において、ハブ輪１の内径面（この場合、テーパ状孔２２ｂの内径面）にシール材（異物侵入防止手段Ｗ２を構成するシール部材）を介して係合する端部拡径加締部（テーパ状係止片）６５を設けているので、凹凸嵌合構造Ｍよりもアウトボード側からの異物の侵入を防止することができる。

　また、凹凸嵌合構造Ｍよりもインボード側においては、加締部３１の外端面３１ａと、外輪５のマウス部１１のバック面１１ａとの接触にてシール構造（異物侵入防止手段Ｗ１）を構成することができ、このシール構造にてインボード側からのからの異物侵入を回避することができる。

　このように、前記実施形態のように、凹凸嵌合構造Ｍよりもインボード側及び凹凸嵌合構造Ｍよりもアウトボード側に異物侵入防止手段Ｗ１、Ｗ２を設けることになり、凹凸嵌合構造Ｍの軸方向両端側からの異物の侵入が防止される。このため、密着性の劣化をより安定して長期にわたって回避することができる。

　さらに、凸部３５と凹部３６との嵌合接触部位３８間にシール材が介在されてなる異物侵入防止手段Ｗ３を設けているので、嵌合接触部位３８間においての異物の侵入を防止でき、異物侵入防止の信頼性が向上する。

　また、圧入時には、等速自在継手３の外輪５の外径面の段差面Ｇを介して軸方向押圧力を外輪５に付与することができる。すなわち、軸方向押圧力付与部位を確保できるとともに、圧入軸である外輪５のステム軸近傍を押圧することができ、安定した圧入が可能となる。

　等速自在継手３の外輪５の外径面に凹溝を設け、この凹溝の径方向端面を段差面Ｇとしたものであっても、前記外輪５の外径面に突起部を設け、この突起部径方向端面を段差面Ｇとしたものであってもよい。これらの場合には、軸方向押圧力付与部位の確保の信頼性が向上して、一層安定した圧入作業を行うことができる。

　また、ドライブシャフトアッセンブリ状態でなく、ブーツやシャフトが取り付いていない状態で圧入する場合で、外輪５のインボード側の端部面５ａに圧入荷重を付与して圧入作業を行えば、外輪５の外径面に段差面Ｇを設ける必要が無くなり、低コストに圧入することができる。

　ところで、円筒状部６６を拡径する場合、図１１に示すような治具６７を用いてもよい。この治具６７は、円柱状の本体部６８と、この本体部６８の先端部に連設される円錐台部６９とを備える。治具６７の円錐台部６９は、その傾斜面６９ａの傾斜角度がテーパ状孔２２ｂの傾斜角度と略同一され、かつ、その先端の外径が円筒状部６６の内径と同一乃至僅かに円筒状部６６の内径よりも小さい寸法に設定されている。そして、治具６７の円錐台部６９をテーパ状孔２２ｂを介して嵌入することによって矢印α方向の荷重を付加し、これによって、図６に示す円筒状部６６の内径側にこの円筒状部６６が拡径する矢印β方向の拡径力を付与する。この際、治具６７の円錐台部６９によって、円筒状部６６の少なくとも一部はテーパ状孔２２ｂの内径面側に押圧され、テーパ状孔２２ｂの内径面に、異物侵入防止手段Ｗ２を構成するシール材を介して圧接乃至接触した状態となり、前記軸部抜け止め構造Ｍ１を構成することができる。なお、治具６７の矢印α方向の荷重を付加する際には、この車輪用軸受装置が矢印α方向へ移動しないように、固定する必要があるが、ハブ輪１や等速自在継手３等の一部を固定部材にて受ければよい。ところで、円筒状部６６の内径面は軸端側に拡径するテーパ形状でも良い。このような形状にしておけば、鍛造で内径面を成形することも可能であり、コスト低減に繋がる。

　また、治具６７の矢印α方向の荷重を低減させるため、円筒状部６６に切り欠きを入れても良いし、治具６７の円錐台部６９の円錐面を周方向で部分的に配置するものでも良い。円筒状部６６に切り欠きを入れた場合、円筒状部６６を拡径し易くなる。また、治具６７の円錐台部６９の円錐面を周方向で部分的に配置するものである場合、円筒状部６６を拡径させる部位が円周上の一部になるため、治具６７の押し込み荷重を低減させることができる。

　次に、図１３は第２実施形態を示し、この場合、ハブ輪１の孔部２２において、テーパ状孔２２ｂと軸部嵌合孔２２ａとの間に、径方向に延びる段付面２２ｅを設け、この段付面２２ｅに拡径加締部６５が係合している。

　すなわち、揺動する加締治具６７による揺動加締によって径方向外方に塑性変形してなる拡径加締部６５を成形することになる。すなわち、この場合の拡径加締部６５は、装置軸心に対して略直角に曲がるように折り曲げることになり、そのインボード側の端面が段付面２２ｅに当接乃至圧接する。

　図１２に示す車輪用軸受装置の他の構成は、図１に示す車輪用軸受装置と同様であるので、図１と同一部材を図１と同一の符号を附してそれらの説明を省略する。このため、図１３に示す車輪用軸受装置であっても、図１に示す車輪用軸受装置と同様の作用効果を奏する。

　図１４は第３実施形態を示し、この車輪用軸受装置の軸部抜け止め構造Ｍ１は、図４に示すような円筒状部６６を予め形成することなく、ステム軸１２の一部を外径方向へ突出するテーパ状係止片７０を設けることによって構成している。

　この場合、図１５に示す治具７１を使用する。治具７１は、円柱状の本体部７２と、この本体部７２の先端部に連設される短円筒部７３とを備え、短円筒部７３の外周面の先端に切欠部７４が設けられている。このため、治具７１には先端くさび部７５が形成されている。図１６に示すように、先端くさび部７５を打ち込めば(矢印α方向の荷重を付加すれば)、この先端くさび部７５の断面形状が外径側が傾斜面であり、この傾斜面を形成する切欠部７４によって、ステム軸１２の端部の外径側が拡径することになる。

　これによって、このテーパ状係止片７０の少なくとも一部がテーパ状孔２２ｂの内径面に圧接乃至接触することになる。このため、このようなテーパ状係止片７０であっても、前記図１等に示すテーパ状係止片６５と同様、外輪５のステム軸１２がハブ輪１の孔部２２から軸方向に抜けることを有効に防止できる。これによって、安定した連結状態を維持でき、車輪用軸受装置の高品質化を図ることができる。なお、先端くさび部７５の内径面がテーパ形状であってもよい。

　図１７は第４実施形態を示し、この車輪用軸受装置の軸部抜け止め構造Ｍ１は、ステム軸１２の一部を外径方向へ突出するように加締めることによって形成する外鍔状係止片７６にて構成している。この場合、ハブ輪１の孔部２２は、嵌合孔２２ａとテーパ状孔２２ｂとの間に段付面２２ｅが設けられて、この段付面２２ｅに外鍔状係止片７６が係止している。

　この軸部抜け止め構造Ｍ１では、図１８に示す治具７７を使用することになる。この治具７７は円筒体７８を備える。円筒体７８の外径Ｄ５をステム軸１２の端部の外径Ｄ７よりも大きく設定するとともに、円筒体７８の内径Ｄ６をステム軸１２の端部の外径Ｄ７より小さく設定している。

　このため、この治具７７と外輪５のステム軸１２との軸心を合わせ、この状態で治具７７の端面７７ａによって、ステム軸１２の端面１２ａに矢印α方向に荷重を付加すれば、図１３に示すように、ステム軸１２の端面１２ａの外周側が圧潰して、外鍔状係止片７６を形成することができる。

　このような外鍔状係止片７６であっても、外鍔状係止片７６が段付面２２ｅに係止することになるので、前記図１等に示すテーパ状係止片６５と同様、外輪５のステム軸１２がハブ輪１の孔部２２から軸方向に抜けることを有効に防止できる。これによって、安定した連結状態を維持でき、車輪用軸受装置の高品質化を図ることができる。

　図１８に示すような治具７７を使用すれば、図２０Ａに示すように、外鍔状係止片７６は円周方向に沿って形成される。このため、治具として押圧部が周方向に沿って所定ピッチ（例えば、９０°ピッチ）で配設されるものであれば、図２０Ｂに示すように、複数の外鍔状係止片７６が周方向に沿って所定ピッチで配置される。図２０Ｂに示すように、複数の外鍔状係止片７６が周方向に沿って所定ピッチで配設されたものであっても、外鍔状係止片７６が段付面２２ｅに係止することになるので、外輪５のステム軸１２がハブ輪１の孔部２２から軸方向に抜けることを有効に防止できる。

　軸部抜け止め構造Ｍ１としては、第５実施形態の図２１に示すようにボルトナット結合を用いても、第６実施形態の図２２に示すように、止め輪を用いても、第７実施形態の図２３に示すように溶接等の結合手段を用いてもよい。

　図２１では、ステム軸１２にねじ軸部８０を連設し、このねじ軸部８０にナット部材８１を螺着している。そして、ナット部材８１を孔部２２の段付面２２ｅに当接させている。これによって、ステム軸１２のハブ輪１の孔部２２からのシャフト側への抜けを規制している。

　図２２では、スプライン４１よりもアウトボード側に軸延長部８３を設けるとともに、この軸延長部８３に周方向溝８４を設け、この周方向溝８４に止め輪８５を嵌着している。そして、ステム軸１２にハブ輪１の孔部２２において、嵌合孔２２ａとテーパ状孔２２ｂとの間に前記止め輪８５が係止する段部２２ｆを設ける。これによって、止め輪８５が段部２２ｆに係止してステム軸１２のハブ輪１の孔部２２からのシャフト側への抜けを規制している。

　図２３では、ステム軸１２の端部外周面と嵌合孔２２ａの段付面２２ｅ側の開口部端縁部とを溶接にて接合している。これによって、ステム軸１２のハブ輪１の孔部２２からのシャフト側への抜けを規制している。この場合、溶接部位１０８として全周にわたっても、周方向に沿って所定ピッチに配設してもよい。

　ところで、図１３と図１４と図１７と図２１と図２２と図２３等に示す車輪用軸受装置においても、異物侵入防止手段Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３を構成することができる。図１３では拡径加締部６５と、段付面２２ｅとの間にシール材を介在させることによって異物侵入防止手段Ｗ２を形成することができる。図１４では、テーパ状係止片７０と、テーパ状孔２２ｂの内径面との間にシール材を介在させることによって異物侵入防止手段Ｗ２を形成することができる。図１７では、外鍔状係止片７６と段付面２２ｅとの間にシール材を介在させることによって異物侵入防止手段Ｗ２を形成することができる。図２２では、嵌着される止め輪８５によって異物侵入防止手段Ｗ２を形成することができる。図２３では、全周にわたる溶接部位１０８によって異物侵入防止手段Ｗ２を形成することができる。なお、異物侵入防止手段Ｗ１、Ｗ３は前記図１に示す車輪用軸受装置と同様である。

　本発明の車輪用軸受装置においては、第７実施形態を示す図２４に示すように、軸部抜け止め構造Ｍ１を設けないものであってもよい。この場合、図２５に示すように、周方向溝５１は、そのスプライン４１側の側面５１ａが、軸方向に対して直交する平面であり、反スプライン側の側面５１ｂは、溝底５１ｃから反スプライン側に向かって拡径するテーパ面である。周方向溝５１の側面５１ｂよりも反スプライン側には、調芯用の円盤状の鍔部５２が設けられている。鍔部５２の外径寸法Ｄ４ａが孔部２２の嵌合孔２２ａの孔径と同一乃至嵌合孔２２ａの孔径よりも僅かに小さく設定される。この場合、鍔部５２の外径面５２ａと孔部２２の嵌合孔２２ａの内径面との間に微小隙間ｔが設けられている。

　ポケット部５０の軸方向反凸部側にハブ輪１の孔部２２との調芯用の鍔部５２を設けることによって、ポケット部５０内のはみ出し部４５の鍔部５２側への飛び出しがなくなって、はみ出し部４５の収納がより安定したものとなる。しかも、鍔部５２は調芯用であるので、芯ずれを防止しつつステム軸１２をハブ輪１に圧入することができる。このため、外輪５とハブ輪１とを高精度に連結でき、安定したトルク伝達が可能となる。

　鍔部５２は圧入時の調芯用であるので、その外径寸法は、ハブ輪１の孔部２２の嵌合孔２２ａの孔径よりも僅かに小さい程度に設定するが好ましい。すなわち、鍔部５２の外径寸法が嵌合孔２２ａの孔径と同一や嵌合孔２２ａの孔径よりも大きければ、鍔部５２自体を嵌合孔２２ａに圧入することになる。この際、芯ずれしていれば、このまま凹凸嵌合構造Ｍの凸部３５が圧入され、ステム軸１２の軸心とハブ輪１の軸心とが合っていない状態でステム軸１２とハブ輪１とが連結されることになる。また、鍔部５２の外径寸法が嵌合孔２２ａの孔径よりも小さすぎると、調芯用として機能しない。このため、鍔部５２の外径面５２ａと孔部２２の嵌合孔２２ａの内径面との間の微小隙間ｔとしては、0.01ｍｍ～0.2ｍｍ程度に設定するのが好ましい。

　なお、図２４と図２５に示すように、軸部抜け止め構造Ｍ１を有しない場合において、ステム軸１２の調芯用としての鍔部５２を省略したものであってもよい。

　次に、図２６は、ハブ輪１と、ハブ輪１の孔部２２に嵌挿される等速自在継手３の外側継手部材のステム軸１２とが凹凸嵌合構造Ｍを介して分離可能に結合されてなるものである。

　この場合のハブ輪１は、ハブ輪１は、図２６と図３０に示すように、筒部２０と、筒部２０のアウトボード側の端部に設けられるフランジ２１とを有する。筒部２０の孔部２２は、軸部嵌合孔２２ａと、アウトボード側のテーパ状孔２２ｂとを有し、軸部嵌合孔２２ａとテーパ状孔２２ｂとの間に、内径方向へ突出する内壁２２ｇが設けられている。なお、この内壁２２ｇの反軸部嵌合孔側の端面には凹窪部６３が設けられている。

　孔部２２は、軸部嵌合孔２２ａよりも反内壁側の開口側に大径部２２ｃと、軸部嵌合孔２２ａよりも内壁側に小径部４８とを有する。大径部２２ｃと軸部嵌合孔２２ａとの間には、テーパ部２２ｄが設けられている。このテーパ部２２ｄは、ハブ輪１と外輪５のステム軸１２を結合する際の圧入方向に沿って縮径している。

　外輪５のステム軸１２には、その軸心部にアウトボード側の端面に開口するねじ孔６４が設けられている。このねじ孔６４は、その開口部が開口側に向かって拡開するテーパ部６４ａとされている。また、ステム軸１２のアウトボード側の端部には小径部１２ｂが設けられている。すなわち、ステム軸１２は大径の本体部１２ａと小径部１２ｂとを備える。

　また、アウトボード側からステム軸１２のねじ孔６４にボルト部材５４を螺着している。ボルト部材５４は、図２６と図３０に示すように、フランジ付き頭部５４ａと、ねじ軸部５４ｂとからなる。ねじ軸部５４ｂは、基端側の非ねじ部５５ａと、先端側のねじ部５５ｂとを有する。この場合、内壁２２ｇに貫通孔５６が設けられ、この貫通孔５６にボルト部材５４の軸部５４ｂが挿通されて、ねじ部５５ｂがステム軸１２のねじ孔６４に螺着される。図３２に示すように、貫通孔５６の孔径Ｄ１２は、軸部５４ｂの非ねじ部５５ａの軸径（外径）Ｄ１１よりも僅かに大きく設定される。具体的には、０．０５ｍｍ＜ｄ１－ｄ２＜０．５ｍｍ程度とされる。なお、ねじ部５５ｂの最大外径は、大径の非ねじ部５５ａの外径と同じか非ねじ部５５ａの外径よりも僅かに小さい程度とする。

　本車輪用軸受装置では、図２７に示すように、圧入時にステム軸１２の圧入のガイドを行う軸部圧入ガイド部Ｍ６を凸部圧入開始側に設けている。この場合、孔部２２のテーパ部２２ｄに設けられる雌スプライン４４からなる。すなわち、図２８Ａに示すように、テーパ部２２ｄの軸部嵌合孔２２ａ側に周方向に沿って所定ピッチ（この場合、凸部３５の配置ピッチと同一ピッチ）にガイド用凹部４４ａを設ける。

　この場合、図２７に示すように、ガイド用凹部４４ａの底部径寸法Ｄ１６を凸部３５の最大外径、つまりスプライン４１の凸部４１ａである前記凸部３５の頂点を結ぶ円の最大直径寸法（外接円直径）（軸部外径）Ｄ１よりも大きくして、凸部３５の頂部とガイド用凹部４４ａの底部との間に、図２８Ａように、径方向隙間Ｃ１を形成している。

　この車輪用軸受装置を組み立てる場合（等速自在継手の外輪３のステム軸１２をハブ輪１に圧入する場合、軸部圧入ガイド部Ｍ６の各ガイド用凹部４４ａに、ステム軸１２の各凸３５を嵌合させる。これによって、ハブ輪１の軸心と外輪５の軸心とが一致した状態となる。この際、各ガイド用凹部４４ａの凹凸嵌合構造側の端部が、圧入方向に対して直交する平坦面９７ａ（図２７参照）であるので、凸部３５の圧入開始端面３５ａを受けることができ、この状態から圧入していくことができる。この際、前記したように、軸部嵌合孔２２aの内径面３７の内径寸法Ｄと、凸部３５の最大直径寸法Ｄ１と、スプライン４１の凹部底部の外径寸法（直径寸法）Ｄ２とが前記のような関係であり、しかも、凸部３５の硬度が内径面３７の硬度よりも２０ポイント以上大きいので、ステム軸１２をハブ輪１の孔部２２に圧入していけば、この凸部３５が内径面３７に食い込んでいき、凸部３５が、この凸部３５が嵌合する凹部３６を、軸方向に沿って形成していくことになる。

　圧入後には、アウトボード側からステム軸１２のねじ孔６４にボルト部材５４を螺着する。このように、ボルト部材５４をステム軸１２のねじ孔６４に螺着することによって、ボルト部材５４の頭部５４ａのフランジ部６０が内壁２２ｇの凹窪部６３に嵌合する。これによって、ボルト部材５４の頭部５４ａと凹凸嵌合構造Ｍとで、またはボルト部材５４の頭部５４ａとマウス部１１の底部底面（バック面）１１ａとでハブ輪１を挟持する状態となって、ハブ輪１と等速自在継手３とが一体化される。このように、ボルト部材５４と、このボルト部材５４が螺合するねじ孔６４等をもって、ハブ輪１と外輪５のステム軸１２とが連結される装置軸心上のボルト結合手段Ｍ５が構成される。

　この場合も、ハブ輪の加締部３１とマウス部１１１１ａのバック面１１ａとの接触面圧を１００ＭＰａ以下に設定するのが好ましい。また、この実施形態では、ステム軸１２のアアウトボード側の端面と、内壁２２ｇとの間に隙間が設けられているが、このステム軸１２のアアウトボード側の端面と、内壁２２ｇとを接触させてもよい。このように接触させることによって、前記接触面圧の設定が容易となる。

　この場合、ボルト挿通孔５６の孔径Ｄ１２とボルト部材５４の非ねじ部５５ａの軸径Ｄ１１との径差をΔｄ５とし、凹凸嵌合構造Ｍにおける外輪５の外径寸法Ｄ１とハブ輪１の内径Ｄとの径差をΔｄ６としたときに、０＜Δｄ５＜Δｄ６とする。

　この場合、ボルト部材５４の座面６０ａと内壁２２ｇとの間をシール材(図示省略)を介在させてもよい。例えば、ボルト部材５４の座面６０ａに、塗布後に硬化して座面６０ａと内壁２２ｇの凹窪部６３の底面との間において密封性を発揮できる種々の樹脂からなるシール材（シール剤）を塗布すればよい。なお、このシール材としては、この車輪用軸受装置が使用される雰囲気中において劣化しないものが選択される。また、シール材を、内壁２２ｇ側に塗布するようにしても、座面６０ａ側および内壁２２ｇ側に塗布するようにしてもよい。

　また、加締部３１の端面３１ａと、マウス部１１の底部裏面１１ａとが接触しているが、この加締部３１の端面３１ａとマウス部１１の底部裏面１１ａとの間に、前記シール材（シール剤）を介在させてもよい。この場合、端面３１ａ側にシール材を塗布しても、底部裏面１１ａ側にシール材を塗布しても、端面３１ａ側及び底部裏面１１ａ側にシール材を塗布してもよい。

　この実施形態においては、ボルト結合手段Ｍ５によって、ハブ輪１からのステム軸１２の軸方向の抜けが規制され、長期にわたって安定したトルク伝達が可能となる。

　ハブ輪１と外輪５のステム軸１２とのボルト固定を行うボルト部材５４の座面６０ａと、内壁２２ｇとの間にシール材を介在させたり、加締部３１の端面３１ａとマウス部１１の底部裏面１１ａとの間にシール材を介在させたりすることによって、このボルト部材５４からの凹凸嵌合構造Ｍへ雨水や異物の侵入が防止され、品質向上を図ることができる。

　ところで、図２６に示す状態から、ボルト部材５４を螺退させることによって、ボルト部材５４を取外せば、ハブ輪１から外輪５を引き抜くことができる。すなわち、凹凸嵌合構造Ｍの嵌合力は、外輪５に対して所定力以上の引き抜き力を付与することにより引き抜くことができるものである。

　例えば、図３１に示すような治具９０にてハブ輪１と等速自在継手３とを分離することができる。治具９０は、基盤９１と、この基盤９１のねじ孔９２に螺進退可能に螺合する押圧用ボルト部材９３と、ステム軸１２のねじ孔６４に螺合されるねじ軸９６とを備える。基盤９１には貫孔９４が設けられ、この貫孔９４にハブ輪１のボルト３３が挿通され、ナット部材９５がこのボルト３３に螺合される。この際、基盤９１とハブ輪１のフランジ２１とが重ね合わされて、基盤９１がハブ輪１に取り付けられる。

　このように基盤９１をハブ輪１に取り付けた後、又は基盤９１を取り付ける前に、基部７６ａが内壁２２ｇからアウトボード側へ突出するように、ステム軸１２のねじ孔６４にねじ軸９６を螺合させる。この基部９６ａの突出量は、凹凸嵌合構造Ｍの軸方向長さよりも長く設定される。ねじ軸９６と、押圧用ボルト部材９３とは、同一軸心上（この車輪用軸受装置の軸心上）に配設される。

　その後は、押圧用ボルト部材９３をアウトボード側から基盤９１のねじ孔９２に螺着し、この状態で、矢印のようにねじ軸９６側へ螺進させる。この際、ねじ軸９６と、押圧用ボルト部材９３とは、同一軸心上（この車輪用軸受装置の軸心上）に配設されているので、この螺進によって、押圧用ボルト部材９３がねじ軸９６を矢印方向へ押圧する。これによって、外輪５がハブ輪１に対して矢印方向へ移動して、ハブ輪１から外輪５が外れる。

　また、ハブ輪１から外輪５が外れた状態からは、例えば、ボルト部材５４を使用して再度、ハブ輪１と外輪５とを連結することができる。すなわち、ハブ輪１から基盤９１を取外すとともに、ステム軸１２からねじ軸７６を取外した状態として、図３４Ａに示すように、ステム軸１２の凸部３５をガイド用凹部４４ａに嵌合させる。これによって、ステム軸１２側の雄スプライン４１と、前回の圧入によって形成されたハブ輪１の雌スプライン４２との位相が合う。この際、図２８Ａに示すように、凸部３５の頂部とガイド用凹部４４ａの底部との間に径方向隙間Ｃ１が形成される。

　この状態で、図３３に示すように、ボルト部材５４を貫通孔５６を介してステム軸１２のねじ孔６４に螺合させ、ボルト部材５４をねじ孔６４に対して螺進させる。これによって、図３４Ｂに示すように、ステム軸１２がハブ輪１内へ嵌入していく。この際、孔部２２が僅かに拡径した状態となって、ステム軸１２の軸方向の進入を許容し、マウス部１１の底部裏面１１ａが加締部３１の端面３１ａに当接するまで侵入する。この場合、同時に図３４Ｃに示すように、凸部３５の端面３５ａが凹部３６の端面３６ａに当接する。軸方向の移動が停止した状態となれば、孔部２２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、前回の圧入と同様、凸部３５の凹部嵌合部位の全体がその対応する凹部３６に対して密着する凹凸嵌合構造Ｍを確実に構成することができる。

　なお、ステム軸１２のねじ孔６４の開口部が開口側に向かって拡開するテーパ部５０ａとさているので、ねじ軸７６やボルト部材５４をねじ孔６４に螺合させさせ易い利点がある。

　ところで、１回目（孔部２２の内径面３７に凹部３６を成形する圧入）では、圧入荷重が比較的大きいので、圧入のために、プレス機等を使用する必要がある。これに対して、このような再度の圧入では、圧入荷重を１回目の圧入荷重よりも小さいため、プレス機等を使用することなく、安定して正確にステム軸１２をハブ輪１の孔部２２に圧入することができる。このため、現場での外輪５とハブ輪１との分離・連結が可能となる。

　しかも、ボルト挿通孔５６の孔径Ｄ１２とボルト部材５４の非ねじ部５５ａの軸径Ｄ１１との径差をΔｄ５とし、凹凸嵌合構造Ｍにおける外輪５の外径Ｄ１と凹凸嵌合構造Ｍにおけるハブ輪１の内径寸法Ｄとの径差をΔｄ６としたときに、０＜Δｄ５＜Δｄ６としている。このため、ボルト挿通孔５６の孔径Ｄ１２とボルト部材５４の非ねじ部５５ａの軸径Ｄ１１との径差を、外輪５の外径Ｄ１とハブ輪１の内径寸法Ｄとの径差よりも小さく設定することになって、ボルト挿通孔５６が外輪５のステム軸１２の再圧入時の軸部圧入ガイド構造部Ｍ３となる。すなわち、ボルト結合手段Ｍ５は、軸部圧入ガイド構造部Ｍ３を備えることになって、再圧入時には軸部圧入ガイド構造部Ｍ３によって、芯ずれすることなく、ステム軸１２の圧入が案内される。このため、安定した再圧入が可能であり、前回形成した凹部３６に凸部３５がずれることなく嵌入していくことになって、再組立性の向上を図ることができる。

　このように、外輪５のステム軸１２に軸方向の引き抜き力を付与することによって、ハブ輪１の孔部２２から外輪５を取外すことができるので、各部品の修理・点検の作業性（メンテナンス性）の向上を図ることができる。しかも、各部品の修理・点検後に再度外輪５のステム軸１２をハブ輪１の孔部２２に圧入することによって、凸部３５と凹部３６との嵌合接触部位３８全域が密着する凹凸嵌合構造Ｍを構成することができる。このため、安定したトルク伝達が可能な車輪用軸受装置を再度構成することができる。

　軸部圧入ガイド部Ｍ６では、凸部３５の位相と、他方の凹部３６の位相とを一致させるガイド用凹部４４ａを有しているので、再度、外側手部材のステム軸１２をハブ輪１の孔部２２に圧入する際に、前回の圧入によって形成された凹部３６に嵌入して行き、凹部３６を損傷させることがない。このため、再度、径方向及び円周方向においてガタが生じる隙間が生じない凹凸嵌合構造Ｍを高精度に構成することができる。

　凸部３５の頂部とガイド用凹部４４ａの底部との間等に隙間を形成することによって、圧入前工程での凸部３５のガイド用凹部４４ａへの嵌入を容易にでき、しかも、ガイド用凹部４４ａが凸部３５の圧入の妨げにならない。このため、組立性の向上を図ることができる。

　なお、貫通孔５６の軸方向長さとしても、短すぎると、安定したガイドを発揮できず、逆に長すぎると、内壁２２ｇの厚さ寸法が大となって、凹凸嵌合構造Ｍの軸方向長さを確保できないとともに、ハブ輪１の重量が大となる。このため、これらを考慮して種々変更することができる。

　前記実施形態では、図２８Ａに示すように、凸部３５の頂部とガイド用凹部４４ａの底部との間に径方向隙間Ｃ１が形成されているが、図２８Ｂに示すように、凸部３５の側部とガイド用凹部４４ａの側部との間に周方向隙間Ｃ２、Ｃ２を形成するようにしてもよい。また、図２８Ｃに示すように、凸部３５の頂部とガイド用凹部４４ａの底部との間に径方向隙間Ｃ１、および凸部３５の側部とガイド用凹部４４ａの側部との間に周方向隙間Ｃ２を形成するようにしてもよい。このような隙間を形成することによって、圧入前工程での凸部３５のガイド用凹部４４ａへの嵌入を容易にでき、しかも、ガイド用凹部４４ａが凸部３５の圧入の妨げにならない。

　前記図２に示すスプライン４１では、凸部４１ａのピッチと凹部４１ｂのピッチとが同一設定される。このため、前記実施形態では、図２Ｂに示すように、凸部３５の突出方向中間部位の周方向厚さＬと、周方向に隣り合う凸部３５間における前記中間部位に対応する位置での周方向寸法Ｌ０とがほぼ同一となっている。

　これに対して、図３５Ａに示すように、凸部３５の突出方向中間部位の周方向厚さＬ２を、周方向に隣り合う凸部３５間における前記中間部位に対応する位置での周方向寸法Ｌ１よりも小さいものであってもよい。すなわち、ステム軸１２に形成されるスプライン４１において、凸部３５の突出方向中間部位の周方向厚さ（歯厚）Ｌ２を、凸部３５間に嵌合するハブ輪１側の凸部４３の突出方向中間部位の周方向厚さ（歯厚）Ｌ１よりも小さくしている。

　このため、ステム軸１２側の全周における凸部３５の歯厚の総和Σ（Ｂ１＋Ｂ２＋Ｂ３＋・・・）を、ハブ輪１側の凸部４３（凸歯）の歯厚の総和Σ（Ａ１＋Ａ２＋Ａ３＋・・・）よりも小さく設定している。これによって、ハブ輪１側の凸部４３のせん断面積を大きくすることができ、ねじり強度を確保することができる。しかも、凸部３５の歯厚が小であるので、圧入荷重を小さくでき、圧入性の向上を図ることができる。凸部３５の周方向厚さの総和を、相手側の凸部４３における周方向厚さの総和よりも小さくする場合、全凸部３５の周方向厚さＬ２を、周方向に隣り合う凸部３５間における周方向の寸法Ｌ１よりも小さくする必要がない。すなわち、複数の凸部３５のうち、任意の凸部３５の周方向厚さが周方向に隣り合う凸部間における周方向の寸法と同一であっても、この周方向の寸法よりも大きくても、総和で小さければよい。

　なお、図３５Ａにおける凸部３５は断面台形としているが、凸部３５の形状としては、図３５Ｂに示すように、インボリュート歯形状であってもよい。

　軸部圧入ガイド部Ｍ６としては、図３７に示すものであってもよい。図３７Ａでは、ガイド用凹部４４ａの凹凸嵌合構造Ｍ側の端部が、圧入方向（圧入進行方向）に沿って縮径する傾斜する傾斜面９７ｂとしている。すなわち、傾斜面９７ｂの傾斜角度θ３としては、例えば４５°程度としている。

　図３７Ｂ及び図３７Ｃは、ガイド用凹部４４ａの径方向深さ寸法が圧入方向に沿って縮径するものである。また、図３７Ｂでは、凹凸嵌合構造Ｍ側の端部を圧入方向に直交する平坦面９７ａとし、図３７Ｃでは、凹凸嵌合構造Ｍ側の端部を圧入方向（圧入進行方向）に沿って縮径する傾斜する傾斜面９７ｂとしている。

　ガイド用凹部４４ａの凹凸嵌合構造側の端部が、圧入方向に直交する平坦面９７ａであれば、ステム軸１２を孔部２２に圧入する際において、この平坦面９７ａでステム軸１２を受けることができる。また、傾斜面９７ｂであれば、凸部３５をガイド用凹部４４ａから相手側の凹部３６へ安定して嵌入させることができる。ガイド用凹部４４ａの径方向深さが圧入方向に沿って縮径するものであっても、凸部３５をガイド用凹部４４ａから相手側の凹部３６へ安定して嵌入させることができる。

　次に、図３７は別の実施形態を示し、この場合、ハブ輪１に内壁２２ｇを設けず、この内壁２２ｇの代わりに、リング体８０をハブ輪１の孔部２２に装着している。すなわち、ハブ輪１の孔部２２にリング嵌合用切欠部８６を設け、このリング嵌合用切欠部８６にリング体８７を嵌合させている。この際、リング嵌合用切欠部８１の切欠端面８６ａにリング体８７が係合する。リング体８７は、その外径とリング嵌合用切欠部８１の内径とのクリアランスを極力詰めるかリング体８７をリング嵌合用切欠部８６に圧入するのが好ましい。

　また、リング体８７には、ボルト部材５４が挿通されるボルト挿通孔８８が形成される。このボルト挿通孔８８は、前記第１実施形態のボルト挿通孔５６と同様、孔径Ｄ１２とボルト部材５４の非ねじ部５５ａの軸径Ｄ１１との径差Δｄ５とし、凹凸嵌合構造Ｍにおける外輪５の外径Ｄ１とハブ輪１の内径寸法Ｄとの径差をΔｄ６としたときに、０＜Δｄ５＜Δｄ６としている。

　図３８に示す車輪用軸受装置の他の構成は、図２６に示す車輪用軸受装置と同様であるので、図２６と同一部材を図２６と同一の符号を附してそれらの説明を省略する。

　このため、図３８に示す車輪用軸受装置であっても、図２６に示す車輪用軸受装置と同様の作用効果を奏する。しかも、ボルト挿通孔８８をハブ輪１とは別部材のリング体８０に形成するものであるので、ボルト挿通孔８８を高精度に安定して形成することができる。また、リング体８７が損傷等した場合にも、交換することができ、ハブ輪１全体を交換する必要がなく、コスト低減を図ることができる。

　ところで、前記各実施形態では、ステム軸１２側に凸部３５を構成するスプライン４１を形成するとともに、このステム軸１２のスプライン４１に対して硬化処理を施し、ハブ輪１の内径面を未硬化（生材）としている。これに対して、図３８に示すように、ハブ輪１の孔部２２の内径面に硬化処理を施されたスプライン１１１（凸条１１１ａ及び凹条１１１ｂとからなる）を形成するとともに、ステム軸１２には硬化処理を施さないものであってもよい。なお、このスプライン１１１も公知公用の手段であるブローチ加工、切削加工、プレス加工、引き抜き加工等の種々の加工方法によって、形成することがきる。また、熱硬化処理としても、高周波焼入れ、浸炭焼入れ等の種々の熱処理を採用することができる。

　この場合、凸部３５の突出方向中間部位が、凹部形成前の凹部形成面（ステム軸１２の外径面）の位置に対応する。すなわち、スプライン１１１の凸部１１１ａである凸部３５の頂点を結ぶ円の径寸法（凸部３５の最小径寸法）Ｄ８を、ステム軸１２の外径寸法Ｄ１０よりも小さく、スプライン１１１の凹部１１１ｂの底を結ぶ円の径寸法（凸部間の嵌合用孔内径面の内径寸法）Ｄ９をステム軸１２の外径寸法Ｄ１０よりも大きく設定する。すなわち、Ｄ８＜Ｄ１０＜Ｄ９とされる。

　ステム軸１２をハブ輪１の孔部２２に圧入すれば、ハブ輪１側の凸部３５によって、ステム軸１２の外周面にこの凸部３５が嵌合する凹部３６を形成することができる。これによって、凸部３５とこれに嵌合する凹部との嵌合接触部位３８の全体が密着している。

　ここで、嵌合接触部位３８とは、図３８Ｂに示す範囲Ｂであり、凸部３５の断面における山形の中腹部から山頂にいたる範囲である。また、周方向の隣合う凸部３５間において、ステム軸１２の外周面よりも外径側に隙間１１２が形成される。

　この図３８に示すものでも、軸部圧入ガイド部Ｍ６を設けるのが好ましい。この場合、ステム軸１２側にガイド用凹部４４ｂを設ければよい。また、凸部３５の頂部とガイド用凹部４４ａの底部との間に径方向隙間Ｃ１を形成したり、凸部３５の側部とガイド用凹部４４ａの側部との間に周方向隙間Ｃ２、Ｃ２を形成したり、さらには、径方向隙間Ｃ１及び周方向隙間Ｃ２、Ｃ２を形成したりすることができる。

　図３８に示す場合であっても、圧入によってはみ出し部４５が形成されるので、このはみ出し部４５を収納するポケット部５０を設けるのが好ましい。はみ出し部４５はステム軸１２のマウス側に形成されることになるので、ポケット部５０をハブ輪１側に設けることになる。

　このように、ハブ輪１の孔部２２の内径面３７に凹凸嵌合構造Ｍの凸部３５を設けるとともに、この凸部３５の軸方向端部の硬度を外輪５のステム軸１２の外径部よりも高くして、圧入するものでは、ステム軸１２側の硬度処理（熱処理）を行う必要がないので、等速自在継手の外側継手部材（外輪５）の生産性に優れる。

、
　以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく種々の変形が可能であって、例えば、凹凸嵌合構造Ｍの凸部３５の形状として、前記図２に示す実施形態では断面三角形状であり、図３５Ａに示す実施形態では断面台形であるが、これら以外の半円形状、半楕円形状、矩形形状等の種々の形状のものを採用でき、凸部３５の面積、数、周方向配設ピッチ等も任意に変更できる。すなわち、スプライン４１、１１１を形成し、このスプライン４１、１１１の凸部４１ａ、１１１ａをもって凹凸嵌合構造Ｍの凸部３５とする必要はなく、キーのようなものであってもよく、曲線状の波型の合わせ面を形成するものであってもよい。要は、軸方向に沿って配設される凸部３５を相手側に圧入し、この凸部３５にて凸部３５に密着嵌合する凹部３６を相手側に形成することができて、凸部３５とこれに嵌合する凹部との嵌合接触部位３８の全体が密着し、しかも、ハブ輪１と等速自在継手３との間で回転トルクの伝達ができればよい。

　また、ハブ輪１の孔部２２としては円孔以外の多角形孔等の異形孔であってよく、この孔部２２に嵌挿するステム軸１２の端部の断面形状も円形断面以外の多角形等の異形断面であってもよい。さらに、ハブ輪１にステム軸１２を圧入する際に凸部３５の圧入始端部のみが、凹部３６が形成される部位より硬度が高ければよいので、凸部３５の全体の硬度を高くする必要がない。図２等では隙間４０が形成されるが、凸部３５間の凹部まで、ハブ輪１の内径面３７に食い込むようなものであってもよい。なお、凸部３５側と、凸部３５にて形成される凹部形成面側との硬度差としては、前記したようにＨＲＣで２０ポイント以上とするのが好ましいが、凸部３５が圧入可能であれば２０ポイント未満であってもよい。

　凸部３５の端面（圧入始端）は前記実施形態では軸方向に対して直交する面であったが、軸方向に対して、所定角度で傾斜するものであってもよい。この場合、内径側から外径側に向かって反凸部側に傾斜しても凸部側に傾斜してもよい。

　また、ポケット部５０の形状としては、生じるはみ出し部４５を収納（収容）できるものであればよく、そのため、ポケット部５０の容量として、生じるはみ出し部４５に対応できるものであればよい。

　また、ハブ輪１の孔部２２の内径面３７に、周方向に沿って所定ピッチで配設される小凹部を設けてもよい。小凹部としては、凹部３６の容積よりも小さくする必要がある。このように小凹部を設けることによって、凸部３５の圧入性の向上を図ることができる。すなわち、小凹部を設けることによって、凸部３５の圧入時に形成されるはみ出し部４５の容量を減少させることができて、圧入抵抗の低減を図ることができる。また、はみ出し部４５を少なくできるので、ポケット部５０の容積を小さくでき、ポケット部５０の加工性及びステム軸１２の強度の向上を図ることができる。なお、小凹部の形状は、三角形状、半楕円状、矩形等の種々のものを採用でき、数も任意に設定できる。

　図２３に示す結合手段としては、溶接の結合手段を用いていたが、溶接に代えて接着剤を使用してもよい。また、軸受２の転動体３０として、ローラを使用したものであってもよい。さらに、前記実施形態では、第３世代の車輪用軸受装置を示したが、第１世代や第２世代であってもよい。なお、凸部３５を圧入する場合、凹部３６が形成される側を固定して、凸部３５を形成している側を移動させても、逆に、凸部３５を形成している側を固定して、凹部３６が形成される側を移動させても、両者を移動させてもよい。なお、等速自在継手３において、内輪６とシャフト１０とを前記各実施形態に記載した凹凸嵌合構造Ｍを介して一体化してもよい。

　ハブ輪１とステム軸１２とのボルト固定を行うボルト部材５４の座面６０ａと、内壁２２ｇとの間に介在されるシール材は、前記実施形態ではボルト部材５４の座面６０ａ側に樹脂を塗布して構成していたが、逆に、内壁２２ｇ側に樹脂を塗布するようにしてもよい。また、座面６０ａ側および内壁２２ｇ側に樹脂を塗布するようにしてもよい。なお、ボルト部材５４を螺着した際において、ボルト部材５４の座面６０ａと、内壁２２ｇの凹窪部６３の底面とが密着性に優れるものであれば、このようなシール材を省略することも可能である。すわなち、凹窪部６３の底面を研削することによって、ボルト部材５４の座面６０ａとの密着性を向上させたりすることができる。もちろん、凹窪部６３の底面を研削することなく、いわゆる旋削仕上げ状態であっても、密着性を発揮できれば、シール材を省略することができる。

　ガイド用凹部４４ａとしては、図２８Ａと図２８Ｂと図２８Ｃに示すように、凸部３５との間に隙間Ｃ１、Ｃ２が形成されることになるが、これらの隙間寸法としては、圧入時に芯ずれや芯傾きが生ぜず、しかも、凸部３５がガイド用凹部４４ａの内面に圧接して圧入荷重の増大を招かないものであればよい。また、ガイド用凹部４４ａの軸方向長さとしても任意に設定でき、長ければ、芯合わせ上好ましいが、ハブ輪１の孔部２２の軸方向長さからその上限は限られる。逆にハブ輪１の孔部２２の軸方向長さが短ければ、ガイドとして機能せずに、芯ずれや芯傾きが生じるおそれがある。このため、ガイド用凹部４４ａの軸方向長さをこれらを考慮して決定する必要がある。

　また、ガイド用凹部４４ａの断面形状としては、凸部３５が嵌合可能なものであればよく、図４に示すものに限るものではない。凸部３５の断面形状等に応じて種々変更できる。ガイド用凹部４４ａの数としても、凸部３５の数に合わせることなく、凸部３５の数よりも少なくても、多くてもよい。要は、いくつかの凸部３５がいくつかのガイド用凹部４４ａに嵌合して、凸部３５の位相と、前回の圧入で形成された凹部３６の位相とが一致すればよい。

　ガイド用凹部４４ａの端部の傾斜面９７ｂの傾斜角度θ３やガイド用凹部４４ａの底部の傾斜角度θ４も任意に変更できる。傾斜面９７ｂの傾斜角度θ３が９０°に近ければ、圧入方向に直交する平坦面９７ａと機能的に同じとなり、傾斜角度θ３が小さければ、ガイド用凹部４４ａが長くなって、凹凸嵌合構造Ｍの軸方向長さが短くなる。また、底部の傾斜角度θ１が大きくなれば、ガイド用凹部４４ａの構成が困難となり、逆に小さければ、傾斜させる場合の機能を発揮できない。このため、各傾斜角度θ３、θ４をこれらを考慮して設定する必要がある。

　前記実施形態における転がり軸受２の外方部材２５では車体取付用フランジを有さないものであったが、外方部材２５として車体取付用フランジを備えたものであってもよい。

　複列の転がり軸受を単独に使用する構造の第１世代、外方部材に車体取付フランジを一体に有する第２世代、車輪取付フランジを一体に有するハブ輪の外周に複列の転がり軸受の一方の内側軌道面が一体に形成された第３世代、及びハブ輪に等速自在継手が一体化され、この等速自在継手を構成する外側継手部材の外周に複列の転がり軸受の他方の内側軌道面が一体に形成された第４世代の車輪用軸受装置に適用できる。

Claims

　内周に複列の外側軌道面が形成された外方部材と、外周に前記外側軌道面と対向する複列の内側軌道面を有し、車輪に取り付けるためのフランジが設けられたハブ輪および内輪からなる内方部材と、前記外方部材の外側軌道面と内方部材の内側軌道面との間に介装された複列の転動体とを備え、前記ハブ輪の内径に等速自在継手の外側継手部材のステム部を嵌合して結合させた駆動車輪用軸受装置において、
　外側継手部材のステム軸とハブ輪の孔部の内径面とのどちらか一方に軸方向に延びる凸部を設け、前記凸部を軸方向に沿って他方に圧入し、この圧入によって前記他方に凸部に密着嵌合する凹部を形成して、凸部と凹部との嵌合接触部位全域が密着する前記凹凸嵌合構造を構成し、かつハブ輪のインボード側の端部を外径側へ加締めて加締部を形成して、この加締部にてハブ輪に外嵌される転がり軸受の内輪を固定し、転がり軸受に対して予圧を付与するとともに、加締部と、この加締部に相対面する前記等速自在継手の外側継手部材のマウス部のバック面とを接触させたことを特徴とする車輪用軸受装置。
　等速自在継手の外側継手部材のステム軸と前記ハブ輪の内径面との間に、ステム軸のハブ輪からの抜けを規制する軸部抜け止め構造を設けたことを特徴とする請求項１に記載の車輪用軸受装置。
　前記軸部抜け止め構造は、ステム軸の軸端部に設けられた円筒状部が、揺動する加締治具による揺動加締によって径方向外方に塑性変形してなる引っ掛け構造であることを特徴とする請求項２に記載の車輪用軸受装置。
　前記凹凸嵌合構造は軸方向の引き抜き力付与による分離を許容したことを特徴とする請求項１に記載の車輪用軸受装置。
　前記ハブ輪と外側継手部材のステム軸とが、ねじ孔とこのねじ孔に螺合するボルト部材とを有する装置軸心上のボルト結合手段を介して固定されることを特徴とする請求項４に記載の車輪用軸受装置。
　前記ボルト結合手段は、分離後の再圧入時にボルト部材を案内する外側継手部材の軸部圧入ガイド構造部を備えたことを特徴とする請求項５に記載の車輪用軸受装置。
　ボルト部材はねじ部と非ねじ部とを有するとともに、外側継手部材の軸部圧入ガイド構造部は、ボルト部材の非ねじ部が挿通されるボルト挿通孔を有し、ボルト挿通孔の孔径とボルト部材の非ねじ部の軸径との径差をΔｄ５とし、凹凸嵌合構造における外側継手部材のステム軸外径と凹凸嵌合構造におけるハブ輪内径との径差をΔｄ６としたときに、０＜Δｄ５＜Δｄ６としたことを特徴とする請求項６に記載の車輪用軸受装置。
　ハブ輪の孔部にこの内部を仕切る内壁を設けるとともに、この内壁に前記ボルト挿通孔を設けたことを特徴とする請求項５～請求項７のいずれか１項に記載の車輪用軸受装置。
　前記ハブ輪の加締部と、これに相対面する外側継手部材の対向面との間、または前記ボルト結合手段のボルト部材の座面と、この座面を受ける受け面との間の少なくとも一方にシール材を介在させたことを特徴とする請求項５～請求項８のいずれか１項に記載の車輪用軸受装置。
　前記ハブ輪の加締部とマウス部のバック面との接触面圧を１００ＭＰａ以下に設定したことを特徴とする請求項１～請求項９のいずれか１項に記載の車輪用軸受装置。
　等速自在継手の外側継手部材のステム軸に前記凹凸嵌合構造の凸部を設けるとともに、少なくともこの凸部の軸方向端部の硬度をハブ輪の孔部内径部よりも高くして、前記ステム軸をハブ輪の孔部に凸部の軸方向端部側から圧入することによって、この凸部にてハブ輪の孔部内径面に凸部に密着嵌合する凹部を形成して、前記凹凸嵌合構造を構成することを特徴とする請求項１～請求項１０のいずれか１項に記載の車輪用軸受装置。
　ハブ輪の孔部の内径面の内径寸法を、外側継手部材のステム軸に設けた複数の凸部の頂点を結ぶ円の最大直径寸法よりも小さく、前記ステム軸の凸部間の谷底を結ぶ円の直径寸法よりも大きく設定したことを特徴とする請求項１１に記載の車輪用軸受装置。
　ハブ輪の孔部の内径面に前記凹凸嵌合構造の凸部を設けるとともに、少なくともこの凸部の軸方向端部の硬度を等速自在継手の外側継手部材のステム軸の外径部よりも高くして、前記ハブ輪側の凸部をその軸方向端部側から外側継手部材のステム軸に圧入することによって、この凸部にて外側継手部材のステム軸の外径面に凸部に密着嵌合する凹部を形成して、前記凹凸嵌合構造を構成することを特徴とする請求項１～請求項１２のいずれか１項に記載の車輪用軸受装置。
　外側継手部材のステム軸の外径寸法を、ハブ輪の孔部に設けた複数の凸部の頂点を結ぶ円の最小直径寸法よりも大きくするとともに、前記ハブ輪孔部の凸部間の谷底を結ぶ円の直径寸法より小さく設定したことを特徴とする請求項１３に記載の車輪用軸受装置。
　凸部の突出方向中間部位の周方向厚さの総和を、周方向に隣り合う凸部間に嵌合する相手側の凸部における前記中間部位に対応する位置での周方向厚さの総和よりも小さくしたことを特徴とする請求項１～請求項１４のいずれか１項に記載の車輪用軸受装置。
　凹凸嵌合構造を、前記転がり軸受の軌道面の避直下位置に配置したことを特徴とする請求項１～請求項１５のいずれかに１項に記載の車輪用軸受装置。
　前記圧入による凹部形成によって生じるはみ出し部を収納するポケット部を設けたことを特徴とする請求項１～請求項１６のいずれか１項に記載の車輪用軸受装置。
　前記はみ出し部を収納するポケット部を、ステム軸の凸部の圧入始端側に設けるとともに、このポケット部の軸方向反凸部側にハブ輪の孔部との調芯用の鍔部を設けたことを特徴とする請求項１７に記載の車輪用軸受装置。