WO2024043097A1 - 車輪用軸受装置 - Google Patents

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WO2024043097A1
WO2024043097A1 PCT/JP2023/029083 JP2023029083W WO2024043097A1 WO 2024043097 A1 WO2024043097 A1 WO 2024043097A1 JP 2023029083 W JP2023029083 W JP 2023029083W WO 2024043097 A1 WO2024043097 A1 WO 2024043097A1
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WO
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hole
wheel bearing
convex portion
bearing device
axial direction
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晃 鳥居
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Ntn株式会社
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    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B35/00—Axle units; Parts thereof ; Arrangements for lubrication of axles
    • B60B35/12—Torque-transmitting axles
    • B60B35/14—Torque-transmitting axles composite or split, e.g. half- axles; Couplings between axle parts or sections
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B35/00—Axle units; Parts thereof ; Arrangements for lubrication of axles
    • B60B35/12—Torque-transmitting axles
    • B60B35/18—Arrangement of bearings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/02—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows
    • F16C19/14—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load
    • F16C19/18—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/58—Raceways; Race rings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D1/00—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements
    • F16D1/06—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for attachment of a member on a shaft or on a shaft-end

Definitions

  • the present invention relates to a wheel bearing device.
  • a suspension system of an automobile or the like includes a wheel bearing that rotatably supports a wheel, and a constant velocity universal joint that is coupled to the wheel bearing so that torque can be transmitted.
  • Bearing devices for wheels are known.
  • a concave portion extending in the axial direction is formed in the through hole of the hub ring constituting the wheel bearing, and a concave portion extending in the axial direction is formed in the fitting portion of the constant velocity universal joint with the wheel bearing.
  • a convex portion extending along the constant velocity universal joint is formed, and the wheel bearing and the constant velocity universal joint are coupled by spline fitting between the concave portion of the wheel bearing and the convex portion of the constant velocity universal joint.
  • a guide recess is formed in the through hole of the hub ring adjacent to the end of the recess on the side where the constant velocity universal joint is inserted.
  • the guide recess is formed in such a shape that when the convex part of the constant velocity universal joint is fitted, a gap is formed in the radial or circumferential direction with respect to the convex part, and the convex part fits into the concave part. In this case, since the protrusion is fitted into the recess while being guided along the guide recess, the protrusion can be easily positioned with respect to the recess.
  • the part on the opposite side of the recess from the guide recess is formed with a smaller diameter than the part where the recess is formed, so a recess and a guide recess are formed in the through-hole.
  • broaching which is a common processing method, cannot be applied, and the processing for forming the recess and the guide recess in the through hole of the hub ring becomes complicated.
  • the present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and it facilitates processing for spline fitting a wheel bearing and a constant velocity universal joint, and also enables a constant velocity universal joint to be connected to a wheel bearing.
  • An object of the present invention is to provide a wheel bearing device that can be easily fitted.
  • the wheel bearing device has an outer member having a double-row outer raceway surface on the inner periphery, a wheel attachment flange for attaching a wheel to one end in the axial direction, and a small diameter step extending in the axial direction on the outer periphery.
  • a hub wheel having a through hole extending axially through the inner diameter portion thereof, and at least one inner ring press-fitted into a small diameter stepped portion of the hub wheel, and facing the outer raceway surface of the double rows.
  • a wheel bearing comprising an inner member having a row of inner raceway surfaces, and a double row of rolling elements rotatably housed between the raceway surfaces of the outer member and the inner member, and the hub.
  • a wheel bearing device comprising: a constant velocity universal joint having a fitting part that can be fitted into the through hole of a wheel, the through hole having a spline fitting extending along the axial direction on the inner circumferential surface. a first hole in which a concave portion is formed, and a second hole located on one side of the first hole in the axial direction and having a diameter equal to or larger than the first hole; A protrusion extending along the axial direction and capable of being spline-fitted to the recess is formed on the outer peripheral surface of the fitting part, and the protrusion is spline-fitted to the recess while being in close contact with the recess as a whole.
  • first convex portion located on one side of the first convex portion in the axial direction, and having a gap in the radial direction, circumferential direction, or both the radial direction and the circumferential direction with respect to the concave portion; and a second protrusion that can be fitted with a spline.
  • processing for spline fitting the wheel bearing and the constant velocity universal joint can be facilitated, and the constant velocity universal joint can be easily fitted to the wheel bearing.
  • FIG. 3 is a side cross-sectional view showing the wheel bearing device in which the tip of the stem portion is inserted into the through hole of the hub wheel.
  • (a) is a side sectional view showing a state in which the second convex portion of the stem portion is fitted into the recessed portion of the hub ring, and (b) is a sectional view taken along line AA in FIG. 3(a).
  • (a) is a side cross-sectional view showing a state in which the first convex portion of the stem portion is press-fitted into the recess of the hub wheel
  • (b) is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 4(a).
  • FIG. 3 is a side cross-sectional view showing the wheel bearing device in a state where the stem portion is inserted into the through hole and the outer end of the first convex portion is located at the inner end of the recess.
  • FIG. 7 is a side sectional view showing a wheel bearing device according to a second embodiment.
  • FIG. 7 is a side sectional view showing a wheel bearing device according to a third embodiment. It is a side sectional view showing a wheel bearing device concerning a 4th embodiment. It is a side sectional view showing the bearing device for wheels concerning a 5th embodiment.
  • a wheel bearing device 1 shown in FIG. 1 is an embodiment of the wheel bearing device according to the present invention, and includes a wheel bearing 10 and a constant velocity universal joint 20.
  • the axial direction refers to the direction along the rotation axis X of the wheel bearing 10.
  • the outer side refers to one side in the axial direction and refers to the wheel side of the wheel bearing device 1 when attached to the vehicle body
  • the inner side refers to the other side in the axial direction and refers to the wheel side of the wheel bearing device 1 when attached to the vehicle body.
  • the vehicle body side of the wheel bearing device 1 is shown.
  • the wheel bearing 10 rotatably supports a wheel in a suspension system of a vehicle such as an automobile.
  • the wheel bearing 10 includes an outer ring 2 that is an outer member, a hub ring 3 and an inner ring 4 that are inner members, two inner ball rows 5 and an outer ball row 6 that are rolling rows, and an inner It includes a side seal member 9A and an outer side seal member 9B.
  • An inner opening 2a into which the inner seal member 9A can be fitted is formed at the inner end of the outer ring 2.
  • An outer opening 2b into which an outer seal member 9B can be fitted is formed at the outer end of the outer ring 2.
  • the inner peripheral surface of the outer ring 2 is formed with an inner outer raceway surface 2c and an outer outer raceway surface 2d.
  • a vehicle body attachment flange 2e for attaching the outer race 2 to a vehicle body side member (knuckle) is integrally formed on the outer circumferential surface 2o of the outer race 2.
  • the vehicle body mounting flange 2e is provided with a bolt hole 2f through which a fastening member for fastening the outer ring 2 to a member on the vehicle body side is inserted.
  • a small-diameter stepped portion 3a is formed at the inner end of the outer circumferential surface 3o of the hub ring 3, the diameter of which is smaller than that of the outer end and which extends in the axial direction.
  • a wheel attachment flange 3b for attaching a wheel is integrally formed at the outer end of the hub wheel 3.
  • the wheel mounting flange 3b has a screw hole 3f.
  • the screw hole 3f is a hole into which a wheel bolt for fixing the wheel and brake rotor assembled to the wheel mounting flange 3b is screwed.
  • the hub ring 3 is formed with an inner raceway surface 3c on the outer side so as to face the outer raceway surface 2d on the outer side of the outer ring 2. Further, in the hub wheel 3, a lip sliding surface 3d is formed on the base side of the wheel attachment flange 3b, on which the outer seal member 9B slides.
  • a through hole 3e is formed in the inner diameter portion of the hub ring 3 along the axial direction and to which the constant velocity universal joint 20 is coupled.
  • the through hole 3e passes through the hub ring 3 in the axial direction.
  • the through hole 3e has a first hole 31, a second hole 32, and a third hole 33.
  • the first hole 31 is formed to have a uniform inner diameter along the axial direction.
  • the second hole 32 is located on the outer side of the first hole 31, and the inner diameter of the second hole 32 is larger than the inner diameter of the first hole 31. In other words, the second hole 32 has a diameter greater than or equal to the first hole 31 .
  • a stepped surface 34 is formed between the first hole 31 and the second hole 32.
  • the step surface 34 is a surface perpendicular to the rotation axis X, which is the axis of the first hole 31 .
  • the third hole 33 is located on the inner side of the first hole 31, and the inner diameter of the third hole 33 is formed to be larger than the inner diameter of the first hole 31. In other words, the third hole 33 has a diameter greater than or equal to the first hole 31 .
  • An inner ring 4 is press-fitted into the small diameter stepped portion 3a of the hub ring 3.
  • the inner ring 4 has an inner end surface 4b at its inner end.
  • the inner ring 4 press-fitted into the small-diameter stepped portion 3a of the hub ring 3 is fixed by being caulked by the hub ring 3, and the hub ring 3 has a caulking portion 3k for caulking the inner side end surface 4b of the inner ring 4. have.
  • the inner ring 4 is caulked by the caulking portion 3k, thereby applying preload to the inner ball row 5 and the outer ball row 6.
  • An inner raceway surface 4a is formed on the outer peripheral surface of the inner ring 4. That is, on the inner side of the hub ring 3, the inner ring 4 forms an inner raceway surface 4a.
  • the inner raceway surface 4a faces the inner outer raceway surface 2c of the outer ring 2.
  • the inner ball row 5 and the outer ball row 6, which are rolling rows, are constructed by holding a plurality of balls 7, which are rolling elements, by a retainer 8.
  • the inner ball row 5 is rotatably sandwiched between the inner raceway surface 4a of the inner ring 4 and the inner outer raceway surface 2c of the outer ring 2.
  • the outer ball row 6 is rotatably sandwiched between the inner raceway surface 3c of the hub ring 3 and the outer raceway surface 2d on the outer side of the outer ring 2.
  • the outer ring 2, the hub ring 3, the inner ring 4, the inner ball row 5, and the outer ball row 6 constitute a double row angular contact ball bearing.
  • the wheel bearing 10 may be constituted by a double-row tapered roller bearing.
  • the constant velocity universal joint 20 includes a shaft 21, a mouth portion 22, and a stem portion 23.
  • the shaft 21 is a shaft member into which driving force from a driving source such as an engine or a motor is input.
  • the mouth portion 22 supports the shaft 21 so as to be rotatable about the rotation axis X.
  • the shaft 21 is coupled to the mouth portion 22 so as to be capable of transmitting torque.
  • the mouth portion 22 has an abutment surface 22a on the outer end thereof that abuts against the caulking portion 3k of the hub wheel 3.
  • the stem portion 23 is integrally formed with the mouth portion 22 and extends from the mouth portion 22 toward the outer side in the axial direction.
  • a recess 3h extending in the axial direction is formed in the inner peripheral surface of the first hole 31 in the through hole 3e of the hub ring 3.
  • a plurality of recesses 3h are formed along the circumferential direction.
  • the axial length of the recess 3h is L1.
  • a convex portion 24 is formed on the outer circumferential surface of the stem portion 23 of the constant velocity universal joint 20, extending along the axial direction and capable of spline fitting with the concave portion 3h.
  • a plurality of convex portions 24 are formed along the circumferential direction.
  • a female spline is formed by the plurality of recesses 3h formed along the circumferential direction, and a male spline is formed by the plurality of convex parts 24 formed along the circumferential direction.
  • the stem portion 23 of the constant velocity universal joint 20 is an example of a fitting portion that can fit into a through hole of a hub ring.
  • the second hole 32 and the third hole 33 located on both sides in the axial direction of the first hole 31 in which the recess 3h is formed have a diameter equal to or larger than the first hole 31. Therefore, when forming the recess 3h on the inner peripheral surface of the first hole 31, the recess 3h can be formed by broaching, and the recess 3h can be easily processed. In this way, it is possible to facilitate the processing for spline fitting the wheel bearing 10 and the constant velocity universal joint 20.
  • the convex portion 24 has a first convex portion 25 and a second convex portion 26 located on the outer side of the first convex portion 25.
  • the first convex portion 25 and the second convex portion 26 are formed to be positioned in the same phase in the circumferential direction.
  • the first convex portion 25 is formed to have a larger diameter than the concave portion 3h, and has an interference n with respect to the concave portion 3h. By press-fitting the first convex portion 25 into the concave portion 3h, the first convex portion 25 can be fitted into the concave portion 3h in a state in which the first convex portion 25 is in close contact with the entire concave portion 3h.
  • the second convex portion 26 is formed to have a smaller diameter than the concave portion 3h, and is configured to be able to be spline-fitted with the concave portion 3h with a gap therebetween.
  • the second convex part 26 is mainly guided by the concave part 3h when the convex part 24 and the concave part 3h are spline-fitted, and is used for adjusting the phase between the concave part 3h and the first convex part 25 in the circumferential direction. It is a convex part.
  • the first convex portion 25 and the second convex portion 26 are arranged at intervals in the axial direction, and between the first convex portion 25 and the second convex portion 26, there is a A groove portion 27 is formed which is recessed toward the inner diameter side of the first convex portion 25 and the second convex portion 26 .
  • the axial length of the groove portion 27 is L2.
  • the axial length L2, which is the axial distance between the first convex portion 25 and the second convex portion 26, is smaller than the axial length L1 of the recess 3h.
  • the first convex portion 25 and the second convex portion 26 can be formed, for example, by rolling the outer circumferential surface of the stem portion 23. Further, after forming the first convex portion 25 and the second convex portion 26, the groove portion 27 is formed by cutting or the like toward the inner diameter side of the portion between the first convex portion 25 and the second convex portion 26. It can be formed by machining.
  • the groove portion 27 between the first convex portion 25 and the second convex portion 26 By forming the groove portion 27 between the first convex portion 25 and the second convex portion 26 by machining, the outer end surface 25a of the first convex portion 25 facing the groove portion 27 can be easily aligned in the axial direction. Can be formed on a vertical surface. Further, when the groove portion 27 is formed by machining, the outer end surface 25a of the first convex portion 25 becomes a machined surface.
  • the portion of the stem portion 23 where the first convex portion 25 is formed is a hardened portion H subjected to a thermosetting treatment.
  • the first convex portion 25 is a hardened portion H subjected to thermosetting treatment.
  • the entire first convex portion 25 can be formed as the hardened portion H.
  • only the outer end portion of the first convex portion 25 including the outer end surface 25a can be formed as the hardened portion H. That is, at least the outer end portion of the first convex portion 25 can be formed as the hardened portion H.
  • the portion of the stem portion 23 where the first convex portion 25 is formed may be formed as a hardened portion H subjected to thermosetting treatment. can.
  • induction hardening is a hardening method that applies the principle of heating a conductive object by inserting the part necessary for hardening into a coil through which a high-frequency current is flowing, and generating Joule heat through electromagnetic induction.
  • carburizing and quenching is a quenching method in which carbon is diffused and infiltrated into the surface of a low carbon material, and then quenching is performed.
  • the recess 3h is formed in a portion of the hub ring 3 that is an untreated material (green material) that has not been subjected to thermosetting treatment.
  • the portion of the hub ring 3 in which the recessed portion 3h is formed can be formed as an untreated portion that is not subjected to thermosetting treatment.
  • the stem portion 23 has a male threaded portion 23a at its outer end, and by threading a nut 41 onto the male threaded portion 23a, the stem portion 23 is fitted into the first hole 31 of the through hole 3e. , the hub wheel 3 and the constant velocity universal joint 20 are fastened together. Thereby, the wheel bearing 10 and the constant velocity universal joint 20 are fixed.
  • the male threaded portion 23a is an example of a threaded portion.
  • the contact surface 22a of the mouth portion 22 of the constant velocity universal joint 20 contacts the caulked portion 3k of the hub ring 3, and the nut 41 contacts the caulked portion 3k of the hub ring 3. It is in a state where it is locked to the stepped surface 34.
  • the stepped surface 34 that serves as the seating surface of the nut 41 is formed perpendicular to the axis of the first hole 31, the axial force required when the nut 41 is screwed into the male threaded portion 23a is Therefore, it is possible to stably maintain the fixed state between the wheel bearing 10 and the constant velocity universal joint 20.
  • the stem portion 23 of the constant velocity universal joint 20 and the hub ring 3 are fitted together, the stem portion 23 is inserted into the through hole 3e of the hub ring 3 from the inner side, and then the male thread portion 23a is inserted into the through hole 3e of the hub ring 3.
  • the nut 41 By threading the nut 41 into the shaft and pulling the stem portion 23 toward the outer side of the through hole 3e, it is possible to fit the convex portion 24 of the stem portion 23 into the concave portion 3h of the hub wheel 3.
  • the second convex portion 26 of the stem portion 23 is first spline-fitted into the recess 3h of the hub wheel 3, as shown in FIG. Ru.
  • the second convex portion 26 is formed to have a smaller diameter than the concave portion 3h, and a gap m is formed between the second convex portion 26 and the concave portion 3h in the circumferential direction and the radial direction.
  • the convex part 24 of the stem part 23 is fitted into the concave part 3h of the hub wheel 3
  • the second convex part 26 is guided by the concave part 3h, and the circumferential phase of the convex part 24 and the concave part 3h is determined. It can be performed. Therefore, the convex portion 24 can be easily and reliably fitted into the concave portion 3h, and the ease of assembling the constant velocity universal joint 20 to the hub ring 3 can be improved.
  • the second convex portion 26 is spline-fitted to the concave portion 3h with a gap m in both the circumferential direction and the radial direction. It is also possible to form the spline fitting with a gap m only in the circumferential direction or with a gap m only in the radial direction.
  • the first protrusion 25 is fitted into the recess 3h, as shown in FIG.
  • the first protrusion 25 is formed to have a larger diameter than the recess 3h, and the recess 3h has an interference n with respect to the first protrusion 25, so the first protrusion 25 is press-fitted into the recess 3h. be done.
  • the shape of the first protrusion 25 is transferred to the inner peripheral surface of the recess 3h.
  • the inner circumferential surface of the recess 3h is cut very slightly by the first protrusion 25, and the first protrusion is formed on the inner circumferential surface of the recess 3h while accompanied by extremely slight plastic deformation and elastic deformation. 25 shapes are transferred.
  • the first protrusion 25 when press-fitting the first protrusion 25 into the recess 3h, for example, by pressing the constant velocity universal joint 20 toward the outer side in the axial direction with respect to the hub wheel 3, the first protrusion 25 is inserted into the recess 3h. Can be press-fitted.
  • the first protrusion 25 and the recess 3h are spline-fitted with the interference n, and the spline-fitted first protrusion 25 and the recess 3h are in close contact overall in the axial direction. ing.
  • the allowable torque of the spline-fitted portion can be increased, and the first protrusion 25 and the recess 3h are spline-fitted. It is possible to reduce the weight of the wheel bearing 10 by shortening the axial length of the fitted portion.
  • the second convex portion 26 is located closer to the outer side than the recess 3h, and the fitted state between the second protrusion 26 and the recess 3h is released.
  • the male threaded portion of the stem portion 23 23a protrudes toward the outer side of the step surface 34, which is the outer end of the first hole 31, by an axial length L3.
  • the axial length L3 by which the male threaded portion 23a protrudes from the step surface 34 is set to be equal to or longer than the length corresponding to two thread pitches in the male threaded portion 23a.
  • the nut 41 is screwed onto the male threaded portion 23a from the outer side, and the stem portion 23 is inserted into the through hole 3e.
  • the first convex portion 25 can be pulled into the outer side, and the first convex portion 25 can be press-fitted into the concave portion 3h by the axial force generated when the nut 41 is screwed onto the male threaded portion 23a.
  • the work of fitting the constant velocity universal joint 20 to the hub ring 3 and the work of fixing the constant velocity universal joint 20 to the hub ring 3 can be performed simultaneously, and the assembly of the constant velocity universal joint 20 to the hub ring 3 can be performed simultaneously. Attachability can be improved.
  • the second convex portion In a state where the portion 26 and the recess 3h are fitted, press-fitting of the first convex portion 25 into the recess 3h can be started.
  • the phases of the first protrusion 25 and the recess 3h can be reliably matched, and the fitting operation between the protrusion 24 and the recess 3h can be facilitated. can do.
  • the first convex part 25 and the second convex part 26 are located in the same phase in the circumferential direction, after fitting the second convex part 26 into the concave part 3h, the first convex part 25 is inserted into the concave part. 3h can be easily fitted.
  • the outer end surface 25a of the first protrusion 25 is a surface perpendicular to the axial direction, the inner peripheral surface of the recess 3h due to the first protrusion 25 is Easy to cut.
  • the groove portion 27 between the first convex portion 25 and the concave portion 3h is formed by machining, the outer end surface 25a of the first convex portion 25 is formed in a plane perpendicular to the axial direction. It is possible to easily process the convex portion 24 and the concave portion 3h, and to facilitate the fitting operation between the convex portion 24 and the concave portion 3h.
  • the first convex portion 25 is a hardened portion H that has been subjected to a thermosetting treatment, and the recessed portion 3h is an untreated portion that has not been subjected to a thermosetting treatment, the first convex portion 25 is press-fitted into the recessed portion 3h. At this time, the inner circumferential surface of the recess 3h can be easily cut by the first projection 25, and the fitting operation between the projection 24 and the recess 3h can be facilitated.
  • the outer end of the first protrusion 25 that first comes into contact with the recess 3h is formed as the hardened part H, so that the inner circumferential surface of the recess 3h can be easily machined.
  • the wheel bearing device 1 can also be configured like the wheel bearing device 1A according to the second embodiment. As shown in FIG. 7, the wheel bearing device 1A differs from the wheel bearing device 1 in that it includes a wheel bearing 10A having a hub ring 3A instead of a wheel bearing 10 having a hub ring 3. ing.
  • the hub ring 3A of the wheel bearing 10A has a recess 3i instead of the recess 3h of the hub ring 3. That is, in the hub wheel 3A, a recess 3i is formed in the inner peripheral surface of the first hole 31.
  • the axial length of the recess 3i in the hub ring 3A is larger than the axial length of the recess 3h in the hub ring 3, so that the contact surface 22a of the mouth portion 22 abuts the caulked part 3k of the hub ring 3A.
  • both the first convex portion 25 and the second convex portion 26 are configured to fit into the concave portion 3i.
  • the wheel bearing device 1 can also be configured like the wheel bearing device 1B according to the third embodiment. As shown in FIG. 8, the wheel bearing device 1B differs from the wheel bearing device 1 in that it includes a wheel bearing 10B having a hub ring 3B instead of a wheel bearing 10 having a hub ring 3. ing.
  • the hub wheel 3B differs from the hub wheel 3, which has a caulked portion 3k, in that it does not have a caulked portion 3k.
  • the inner ring 4 is only press-fitted into the small diameter stepped portion 3a of the hub ring 3B, and is not caulked by the hub ring 3B.
  • the contact surface 22a of the mouth portion 22 of the constant velocity universal joint 20 contacts the inner side end surface 4b of the inner ring 4, and , the nut 41 is locked to the step surface 34 of the hub wheel 3.
  • the step surface 34 that serves as the seat surface of the nut 41 is formed perpendicular to the axis of the first hole 31, the necessary axial force is applied when the nut 41 is screwed onto the male threaded portion 23a. It is possible to obtain. This makes it possible to apply preload to the inner ball row 5 and the outer ball row 6 by pressing the inner ring 4 in the axial direction by the contact surface 22a of the mouth portion 22.
  • the wheel bearing device 1A can also be configured like the wheel bearing device 1C according to the fourth embodiment. As shown in FIG. 9, the wheel bearing device 1C differs from the wheel bearing device 1A in that it includes a wheel bearing 10C having a hub ring 3C instead of a wheel bearing 10A having a hub ring 3A. ing.
  • the hub wheel 3C differs from the hub wheel 3A in that it includes a wheel attachment flange 3m having bolt holes 3n instead of a wheel attachment flange 3b having a screw hole 3f.
  • a hub bolt 3p is press-fitted into the bolt hole 3n. In this way, the hub bolt 3p may be attached to the wheel attachment flange 3m of the hub wheel 3C.
  • the wheel bearing device 1 can also be configured like the wheel bearing device 1D according to the fifth embodiment. As shown in FIG. 10, the wheel bearing device 1D has a constant velocity universal joint 20A having a stem portion 23A instead of the constant velocity universal joint 20 having a stem portion 23. It is different from
  • the stem portion 23A has a female thread portion 23b formed from the outer side surface toward the inner side, and by threading the bolt 42 into the female thread portion 23b, the stem portion 23A is inserted into the first hole 31 of the through hole 3e.
  • the hub ring 3 and the constant velocity universal joint 20A are fastened together in a state where they are fitted. Thereby, the wheel bearing 10 and the constant velocity universal joint 20A are fixed.
  • the bolt 42 is locked to the step surface 34 of the hub wheel 3 via the washer 43, but it is difficult to obtain the necessary axial force when the bolt 42 is screwed into the female threaded portion 23b. If possible, the bolt 42 may be directly engaged with the stepped surface 34 without using the washer 43.
  • the stepped surface 34 is formed perpendicular to the axis of the first hole 31, it is difficult to obtain the necessary axial force when the bolt 42 is screwed into the female threaded portion 23b. This is possible, and the fixed state between the wheel bearing 10 and the constant velocity universal joint 20A can be stably maintained.
  • the present invention can be used in a wheel bearing device.

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Abstract

車輪用軸受と等速自在継手とをスプライン嵌合するための加工を容易にできる車輪用軸受装置を提供する。　車輪用軸受装置１においては、ハブ輪３の貫通孔３ｅは、スプライン嵌合可能な凹部３ｈが形成される第１孔３１と、第１孔３１以上の径を有する第２孔３２と、を備え、等速自在継手２０におけるステム部２３の外周面には、凹部３ｈとスプライン嵌合可能な凸部２４が形成され、凸部２４は、凹部３ｈに対して全体的に密着した状態でスプライン嵌合する第１凸部２５と、第１凸部２５よりもアウター側に位置し、凹部３ｈに対して径方向、周方向、または径方向と周方向との両方において隙間ｍを有した状態でスプライン嵌合可能な第２凸部２６とを備える。

Description

車輪用軸受装置
　本発明は車輪用軸受装置に関する。
　従来、特許文献１に開示されるように、自動車等の懸架装置において車輪を回転自在に支持する車輪用軸受と、前記車輪用軸受にトルク伝達可能に結合される等速自在継手とを備えた車輪用軸受装置が知られている。
　このような車輪用軸受装置においては、車輪用軸受を構成するハブ輪が有する貫通孔に軸方向に沿って延びる凹部が形成され、等速自在継手の車輪用軸受との嵌合部に軸方向に沿って延びる凸部が形成されており、車輪用軸受の凹部と等速自在継手の凸部とがスプライン嵌合することにより、車輪用軸受と等速自在継手とが結合されている。
　また、ハブ輪の貫通孔には、凹部の等速自在継手が挿入される側の端部に隣接して、ガイド用凹部が形成されている。ガイド用凹部は、等速自在継手の凸部が嵌合した際に、凸部に対して径方向または周方向に隙間が形成される形状に形成されており、凸部が凹部に嵌合する際には、ガイド用凹部に沿ってガイドされながら凹部に嵌合するため、凸部の凹部に対する位置決めが容易となっている。
特許第５３２３３３８号公報
　しかし、ハブ輪の貫通孔は、凹部に対するガイド用凹部側とは反対側の部分が、凹部が形成されている部分よりも小径に形成されているため、貫通孔に凹部およびガイド用凹部を形成する際に、一般的な加工方法であるブローチ加工を適用することができず、ハブ輪の貫通孔に凹部とガイド用凹部とを形成するための加工が煩雑となっていた。
　本発明は以上の如き状況に鑑みてなされたものであり、車輪用軸受と等速自在継手とをスプライン嵌合するための加工を容易にするとともに、等速自在継手を車輪用軸受に対して容易に嵌合することが可能な車輪用軸受装置を提供するものである。
　即ち、車輪用軸受装置は、内周に複列の外側軌道面を有する外方部材と、軸方向の一端部に車輪を取り付けるための車輪取り付けフランジを有し、外周に軸方向に延びる小径段部を有し、内径部に軸方向に貫通する貫通孔を有するハブ輪、および前記ハブ輪の小径段部に圧入された少なくとも一つの内輪からなり、前記複列の外側軌道面に対向する複列の内側軌道面を有する内方部材と、前記外方部材と前記内方部材との両軌道面間に転動自在に収容された複列の転動体とからなる車輪用軸受と、前記ハブ輪の前記貫通孔に嵌合可能な嵌合部を有する等速自在継手と、を備えた車輪用軸受装置であって、前記貫通孔は、内周面に軸方向に沿って延びるスプライン嵌合可能な凹部が形成される第１孔と、前記第１孔の軸方向の一側に位置し、前記第１孔以上の径を有する第２孔と、を備え、前記等速自在継手における前記嵌合部の外周面には、軸方向に沿って延び、前記凹部とスプライン嵌合可能な凸部が形成され、前記凸部は、前記凹部に対して全体的に密着した状態でスプライン嵌合する第１凸部と、前記第１凸部よりも軸方向の一側に位置し、前記凹部に対して径方向、周方向、または径方向と周方向との両方において隙間を有した状態でスプライン嵌合可能な第２凸部とを備える。
　本発明によれば、車輪用軸受と等速自在継手とをスプライン嵌合するための加工を容易にするとともに、等速自在継手を車輪用軸受に対して容易に嵌合することができる。
車輪用軸受装置を示す側面断面図である。 ステム部の先端部がハブ輪の貫通孔に挿入された状態の車輪用軸受装置を示す側面断面図である。 （ａ）はステム部の第２凸部がハブ輪の凹部に嵌合した状態を示す側面断面図であり、（ｂ）は図３（ａ）のＡ－Ａ断面図である。 （ａ）はステム部の第１凸部がハブ輪の凹部に圧入されている状態を示す側面断面図であり、（ｂ）は図４（ａ）のＢ－Ｂ断面図である。 ステム部の第１凸部、第２凸部、および溝部を示す拡大側面断面図である。 ステム部を貫通孔に挿入して、第１凸部のアウター側端部が凹部のインナー側端部に位置した状態にある車輪用軸受装置を示す側面断面図である。 第２実施形態に係る車輪用軸受装置を示す側面断面図である。 第３実施形態に係る車輪用軸受装置を示す側面断面図である。 第４実施形態に係る車輪用軸受装置を示す側面断面図である。 第５実施形態に係る車輪用軸受装置を示す側面断面図である。
　以下に、本発明を実施するための形態を、添付の図面を用いて説明する。
［車輪用軸受装置］
　図１に示す車輪用軸受装置１は、本発明に係る車輪用軸受装置の一実施形態であり、車輪用軸受１０と等速自在継手２０とを有している。
　以下の説明において、軸方向とは車輪用軸受１０の回転軸心Ｘに沿った方向を表す。また、アウター側とは、軸方向の一側であって車体に取り付けた際の車輪用軸受装置１の車輪側を表し、インナー側とは、軸方向の他側であって車体に取り付けた際の車輪用軸受装置１の車体側を表す。
（車輪用軸受）
　車輪用軸受１０は、自動車等の車両の懸架装置において車輪を回転自在に支持するものである。車輪用軸受１０は、外方部材である外輪２と、内方部材であるハブ輪３および内輪４と、転動列である二列のインナー側ボール列５およびアウター側ボール列６と、インナー側シール部材９Ａと、アウター側シール部材９Ｂとを備えている。
　外輪２のインナー側端部には、インナー側シール部材９Ａが嵌合可能なインナー側開口部２ａが形成されている。外輪２のアウター側端部には、アウター側シール部材９Ｂが嵌合可能なアウター側開口部２ｂが形成されている。
　インナー側シール部材９Ａがインナー側開口部２ａに嵌合されることにより、外輪２と内方部材とによって形成された環状空間１５のインナー側の開口端が塞がれている。アウター側シール部材９Ｂがアウター側開口部２ｂに嵌合されることにより、環状空間１５のアウター側の開口端が塞がれている。
　外輪２の内周面には、インナー側の外側軌道面２ｃと、アウター側の外側軌道面２ｄとが形成されている。外輪２の外周面２ｏには、外輪２を車体側部材（ナックル）に取り付けるための車体取り付けフランジ２ｅが一体的に形成されている。車体取り付けフランジ２ｅには、車体側の部材と外輪２とを締結する締結部材が挿通されるボルト孔２ｆが設けられている。
　ハブ輪３の外周面３ｏにおけるインナー側端部には、アウター側端部よりも縮径され軸方向に延びる小径段部３ａが形成されている。ハブ輪３のアウター側端部には、車輪を取り付けるための車輪取り付けフランジ３ｂが一体的に形成されている。
　車輪取り付けフランジ３ｂは、ネジ孔３ｆを有している。ネジ孔３ｆは、車輪取り付けフランジ３ｂに組み付けられるホイールおよびブレーキロータを固定するためのホイールボルトが螺合される孔である。
　ハブ輪３には、外輪２のアウター側の外側軌道面２ｄに対向するようにアウター側の内側軌道面３ｃが形成されている。また、ハブ輪３においては、車輪取り付けフランジ３ｂの基部側にアウター側シール部材９Ｂが摺接するリップ摺動面３ｄが形成されている。
　ハブ輪３の内径部には、軸方向に沿って形成され、等速自在継手２０が結合される貫通孔３ｅが形成されている。貫通孔３ｅは、ハブ輪３を軸方向に貫通している。
　貫通孔３ｅは、第１孔３１と、第２孔３２と、第３孔３３とを有している。第１孔３１は、内径が軸方向に沿って均一な大きさとなるように形成されている。第２孔３２は第１孔３１のアウター側に位置しており、第２孔３２の内径は、第１孔３１の内径以上の大きさとなるように形成されている。つまり、第２孔３２は、第１孔３１以上の径を有している。第１孔３１と第２孔３２との間には、段差面３４が形成されている。段差面３４は、第１孔３１の軸心となる回転軸心Ｘに対して垂直な面である。
　第３孔３３は第１孔３１のインナー側に位置しており、第３孔３３の内径は、第１孔３１の内径以上の大きさとなるように形成されている。つまり、第３孔３３は、第１孔３１以上の径を有している。
　ハブ輪３の小径段部３ａには、内輪４が圧入されている。内輪４は、インナー側端部にインナー側端面４ｂを有している。ハブ輪３の小径段部３ａに圧入された内輪４は、ハブ輪３によってかしめられることにより固定されており、ハブ輪３は、内輪４のインナー側端面４ｂをかしめるためのかしめ部３ｋを有している。内輪４は、かしめ部３ｋによってかしめられることにより、インナー側ボール列５およびアウター側ボール列６に予圧を付与している。
　内輪４の外周面には、内側軌道面４ａが形成されている。つまり、ハブ輪３のインナー側に、内輪４によって内側軌道面４ａが構成されている。内側軌道面４ａは、外輪２のインナー側の外側軌道面２ｃに対向している。
　転動列であるインナー側ボール列５とアウター側ボール列６とは、転動体である複数のボール７が保持器８によって保持されることにより構成されている。インナー側ボール列５は、内輪４の内側軌道面４ａと、外輪２のインナー側の外側軌道面２ｃとの間に転動自在に挟まれている。アウター側ボール列６は、ハブ輪３の内側軌道面３ｃと、外輪２のアウター側の外側軌道面２ｄとの間に転動自在に挟まれている。
　車輪用軸受１０においては、外輪２と、ハブ輪３および内輪４と、インナー側ボール列５と、アウター側ボール列６とによって複列アンギュラ玉軸受が構成されている。なお、車輪用軸受１０は、複列円錐ころ軸受によって構成されていてもよい。
（等速自在継手）
　等速自在継手２０は、シャフト２１と、マウス部２２と、ステム部２３とを有している。
　シャフト２１は、エンジンやモータ等の駆動源からの駆動力が入力される軸部材である。マウス部２２は、シャフト２１を回転軸心Ｘに対して回動可能に支持している。シャフト２１は、マウス部２２にトルク伝達可能に結合されている。マウス部２２は、アウター側端部に、ハブ輪３のかしめ部３ｋと当接する当接面２２ａを有している。ステム部２３はマウス部２２と一体的に形成されており、マウス部２２から軸方向におけるアウター側へ向けて延びている。
［ハブ輪とステム部との嵌合構造］
　図２～図４に示すように、ハブ輪３の貫通孔３ｅにおける第１孔３１の内周面には、軸方向に沿って延びる凹部３ｈが形成されている。凹部３ｈは、周方向に沿って複数形成されている。凹部３ｈの軸方向長さはＬ１である。
　等速自在継手２０におけるステム部２３の外周面には、軸方向に沿って延び、凹部３ｈとスプライン嵌合可能な凸部２４が形成されている。凸部２４は、周方向に沿って複数形成されている。
　周方向に沿って形成される複数の凹部３ｈにより雌スプラインが構成され、周方向に沿って形成される複数の凸部２４により雄スプラインが構成されている。等速自在継手２０のステム部２３は、ハブ輪の貫通孔に嵌合可能な嵌合部の一例である。
　ハブ輪３の貫通孔３ｅにおいては、凹部３ｈが形成される第１孔３１の軸方向の両側に位置する第２孔３２および第３孔３３が、第１孔３１以上の径を有しているため、第１孔３１の内周面に凹部３ｈを形成する際に、ブローチ加工により凹部３ｈを形成することができ、凹部３ｈを容易に加工することが可能である。このように、車輪用軸受１０と等速自在継手２０とをスプライン嵌合するための加工を容易にすることが可能となっている。
　凸部２４は、第１凸部２５と、第１凸部２５のアウター側に位置する第２凸部２６とを有している。第１凸部２５と第２凸部２６とは、周方向において同じ位相に位置するように形成されている。
　第１凸部２５は凹部３ｈよりも大径に形成されており、凹部３ｈに対して締め代ｎを有している。第１凸部２５は凹部３ｈに対して圧入することにより、凹部３ｈに対して全体的に密着した状態で嵌合可能となっている。
　第２凸部２６は凹部３ｈよりも小径に形成されており、凹部３ｈとの間に隙間を有した状態でスプライン嵌合可能に構成されている。第２凸部２６は、主に、凸部２４と凹部３ｈとをスプライン嵌合する際に凹部３ｈによりガイドされて、凹部３ｈと第１凸部２５との周方向における位相合わせを行うための凸部である。
　図５に示すように、第１凸部２５と第２凸部２６とは軸方向において間隔を隔てて配置されており、第１凸部２５と第２凸部２６との間には、第１凸部２５および第２凸部２６よりも内径側に凹んだ溝部２７が形成されている。溝部２７の軸方向長さはＬ２である。第１凸部２５と第２凸部２６との軸方向の間隔の大きさである軸方向長さＬ２は、凹部３ｈの軸方向長Ｌ１よりも小さく形成されている。
　第１凸部２５および第２凸部２６は、例えばステム部２３の外周面に転造加工を施すことにより形成することができる。また、溝部２７は、第１凸部２５および第２凸部２６を形成した後に、第１凸部２５と第２凸部２６との間の部分に対し、内径側へ向けて切削加工等の機械加工を施すことにより形成することができる。
　第１凸部２５と第２凸部２６との間において機械加工により溝部２７を形成することで、溝部２７と面する第１凸部２５のアウター側端面２５ａを、容易に軸方向に対して垂直な面に形成することができる。また、溝部２７を機械加工により形成した場合、第１凸部２５のアウター側端面２５ａは機械加工面となる。
　ステム部２３における第１凸部２５が形成された部分は、熱硬化処理が施された硬化部Ｈであることが好ましい。つまり、第１凸部２５は、熱硬化処理が施された硬化部Ｈである。この場合、第１凸部２５の全体を硬化部Ｈとして形成することができる。また、第１凸部２５のアウター側端面２５ａを含むアウター側端部のみを硬化部Ｈとして形成することができる。つまり、第１凸部２５の少なくともアウター側端部を硬化部Ｈとして形成することができる。
　また、ステム部２３における第１凸部２５が形成された部分に加えて、ステム部２３における第２凸部２６が形成された部分を熱硬化処理が施された硬化部Ｈとして形成することもできる。
　第１凸部２５および第２凸部２６に施す熱硬化処理としては、高周波焼入れおよび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の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、低炭素材料の表面に炭素を拡散浸透させ、その後に焼入れを行う焼入れ方法である。
　一方、凹部３ｈは、ハブ輪３における熱硬化処理が施されていない非処理材（生材）である部分に形成されている。つまり、ハブ輪３における凹部３ｈが形成された部分は、熱硬化処理が施されていない非処理部として形成することができる。
　ステム部２３は、アウター側端部に雄ねじ部２３ａを有しており、雄ねじ部２３ａにナット４１を螺装することで、貫通孔３ｅの第１孔３１にステム部２３が嵌合した状態で、ハブ輪３と等速自在継手２０とが締結されている。これにより、車輪用軸受１０と等速自在継手２０とが固定されている。雄ねじ部２３ａは、ねじ部の一例である。
　ステム部２３の雄ねじ部２３ａにナット４１を螺装した場合、等速自在継手２０におけるマウス部２２の当接面２２ａがハブ輪３のかしめ部３ｋに当接するとともに、ナット４１がハブ輪３の段差面３４に係止した状態となる。この場合、ナット４１の座面となる段差面３４は第１孔３１の軸心に対して垂直な面に形成されているため、雄ねじ部２３ａにナット４１を螺装したときに必要な軸力を得ることが可能であり、車輪用軸受１０と等速自在継手２０との固定状態を安定して保持することができる。
　車輪用軸受装置１においては、等速自在継手２０のステム部２３とハブ輪３とを嵌合させる場合、ステム部２３をハブ輪３の貫通孔３ｅにインナー側から挿入した後、雄ねじ部２３ａにナット４１を螺装してステム部２３を貫通孔３ｅのアウター側に引き込むことにより、ステム部２３の凸部２４とハブ輪３の凹部３ｈとを嵌合させることが可能となっている。
　この場合、ステム部２３をハブ輪３の貫通孔３ｅにインナー側から挿入すると、図３に示すように、まずステム部２３の第２凸部２６がハブ輪３の凹部３ｈにスプライン嵌合される。第２凸部２６は凹部３ｈよりも小径に形成されており、第２凸部２６と凹部３ｈとの間には、周方向および径方向において隙間ｍが形成されている。
　これにより、ステム部２３の凸部２４をハブ輪３の凹部３ｈに嵌合する際に、第２凸部２６が凹部３ｈによって案内されて、凸部２４と凹部３ｈとの周方向の位相決めを行うことができる。従って、凸部２４を容易かつ確実に凹部３ｈに嵌合させることができ、等速自在継手２０のハブ輪３に対する組付性を向上することが可能となっている。
　本実施形態においては、第２凸部２６は、凹部３ｈに対して周方向および径方向の両方において隙間ｍを有した状態でスプライン嵌合しているが、第２凸部２６は、凹部３ｈに対して周方向のみに隙間ｍを有した状態、または径方向のみに隙間ｍを有した状態でスプライン嵌合するように形成することもできる。
　図３に示す状態から、ステム部２３をさらに貫通孔３ｅのアウター側へ向けて挿入すると、図４に示すように、第１凸部２５が凹部３ｈに嵌合される。この場合、第１凸部２５は凹部３ｈよりも大径に形成されていて、凹部３ｈは第１凸部２５に対する締め代ｎを有しているため、第１凸部２５は凹部３ｈに圧入される。
　第１凸部２５が凹部３ｈに圧入されると、凹部３ｈの内周面に第１凸部２５の形状が転写される。この場合、第１凸部２５により凹部３ｈの内周面が極僅かに切削加工され、また極僅かな塑性変形および弾性変形を付随的に伴いながら、凹部３ｈの内周面に第１凸部２５の形状が転写される。
　第１凸部２５を凹部３ｈに圧入して、第１凸部２５により凹部３ｈの内周面が切削加工されると、凹部３ｈの切削により切削片３ｊが生じるが、生じた切削片３ｊは第１凸部２５と第２凸部２６との間の溝部２７において保持することができる。これにより、切削片３ｊが車輪用軸受装置１の各部に飛び散ることを抑制することができる。
　なお、第１凸部２５を凹部３ｈに圧入する際には、例えば等速自在継手２０をハブ輪３に対して軸方向におけるアウター側へ押圧することにより、第１凸部２５を凹部３ｈに圧入することができる。
　第１凸部２５が凹部３ｈに圧入されて、第１凸部２５と凹部３ｈとがスプライン嵌合された状態では、第１凸部２５の外周面と凹部３ｈの内周面とは全体的に密着している。
　このように、第１凸部２５と凹部３ｈとは締め代ｎを有した状態でスプライン嵌合され、スプライン嵌合された第１凸部２５と凹部３ｈとは軸方向において全体的に密着している。第１凸部２５と凹部３ｈとが全体的に密着した状態でスプライン嵌合することにより、スプライン嵌合した部分の許容トルクを増大させることができ、第１凸部２５と凹部３ｈとがスプライン嵌合している部分の軸方向長さを短くして、車輪用軸受け１０の軽量化を図ることが可能である。
　車輪用軸受装置１においては、ハブ輪３にステム部２３がスプライン嵌合されて、マウス部２２の当接面２２ａがハブ輪３のかしめ部３ｋに当接している状態では、第２凸部２６は、凹部３ｈよりもアウター側に位置していて、第２凸部２６と凹部３ｈとの嵌合状態が解除されている。
　図６に示すように、ステム部２３を貫通孔３ｅに挿入して、第１凸部２５のアウター側端部が凹部３ｈのインナー側端部に位置した状態においては、ステム部２３の雄ねじ部２３ａは、第１孔３１のアウター側端となる段差面３４よりもアウター側に軸方向長さＬ３だけ突出している。この場合、雄ねじ部２３ａが段差面３４から突出する軸方向長さＬ３は、雄ねじ部２３ａにおけるねじの２ピッチに対応する長さ以上に設定することが好ましい。
　このように、雄ねじ部２３ａの軸方向長さＬ３がねじの２ピッチに対応する長さ以上であると、雄ねじ部２３ａにアウター側からナット４１を螺装してステム部２３を貫通孔３ｅのアウター側に引き込むことができ、雄ねじ部２３ａにナット４１を螺装した際の軸力によって、第１凸部２５を凹部３ｈに圧入することが可能となる。
　これにより、等速自在継手２０をハブ輪３に嵌合する作業と等速自在継手２０をハブ輪３に固定する作業とを同時に行うことができ、等速自在継手２０のハブ輪３に対する組付性を向上することができる。
　また、ステム部２３の凸部２４をハブ輪３の凹部３ｈに嵌合する場合、溝部２７の軸方向長さＬ２が凹部３ｈの軸方向長Ｌ１よりも小さく形成されているため、第２凸部２６と凹部３ｈとが嵌合した状態で、第１凸部２５の凹部３ｈに対する圧入を開始することができる。これにより、第１凸部２５を凹部３ｈに圧入する際に、第１凸部２５と凹部３ｈとの位相を確実に合わせることができ、凸部２４と凹部３ｈとの嵌合作業を容易にすることができる。
　特に、第１凸部２５と第２凸部２６とは、周方向において同じ位相に位置しているため、第２凸部２６を凹部３ｈに嵌合させた後に、第１凸部２５を凹部３ｈに容易に嵌合させることが可能である。
　また、第１凸部２５を凹部３ｈに圧入する場合、第１凸部２５のアウター側端面２５ａが軸方向に対して垂直な面であると、第１凸部２５による凹部３ｈの内周面の切削加工を行い易い。本実施形態においては、第１凸部２５と凹部３ｈとの間の溝部２７を機械加工により形成しているため、第１凸部２５のアウター側端面２５ａを、軸方向に対して垂直な面に容易に加工することができ、凸部２４と凹部３ｈとの嵌合作業を容易にすることが可能である。
　さらに、第１凸部２５は熱硬化処理が施された硬化部Ｈであり、凹部３ｈは熱硬化処理が施されていない非処理部であるため、第１凸部２５を凹部３ｈに圧入した際に、第１凸部２５により凹部３ｈの内周面を容易に切削加工することができ、凸部２４と凹部３ｈとの嵌合作業を容易にすることが可能である。
　特に、第１凸部２５を凹部３ｈに圧入する際に、凹部３ｈに最初に接触する第１凸部２５のアウター側端部が硬化部Ｈとして形成されているため、凹部３ｈの内周面を容易に切削加工することが可能となっている。
［車輪用軸受装置の第２実施形態］
　車輪用軸受装置１は、第２実施形態に係る車輪用軸受装置１Ａのように構成することもできる。図７に示すように、車輪用軸受装置１Ａは、ハブ輪３を有する車輪用軸受１０の代わりに、ハブ輪３Ａを有する車輪用軸受１０Ａを備えている点で、車輪用軸受装置１と異なっている。
　車輪用軸受１０Ａのハブ輪３Ａは、ハブ輪３の凹部３ｈの代わりに凹部３ｉを有している。つまり、ハブ輪３Ａにおいては、第１孔３１の内周面に凹部３ｉが形成されている。
　ハブ輪３Ａにおける凹部３ｉの軸方向長さは、ハブ輪３における凹部３ｈの軸方向長さよりも大きく形成されており、マウス部２２の当接面２２ａがハブ輪３Ａのかしめ部３ｋに当接した状態で、第１凸部２５と第２凸部２６との両方が凹部３ｉと嵌合するように構成されている。
　車輪用軸受１０Ａおよびハブ輪３Ａのその他の構成は、車輪用軸受１０およびハブ輪３と同様であるため、同じ符号を付して説明を省略する。
［車輪用軸受装置の第３実施形態］
　車輪用軸受装置１は、第３実施形態に係る車輪用軸受装置１Ｂのように構成することもできる。図８に示すように、車輪用軸受装置１Ｂは、ハブ輪３を有する車輪用軸受１０の代わりに、ハブ輪３Ｂを有する車輪用軸受１０Ｂを備えている点で、車輪用軸受装置１と異なっている。
　ハブ輪３Ｂは、かしめ部３ｋを有していない点で、かしめ部３ｋを有するハブ輪３と異なっている。車輪用軸受１０においては、内輪４はハブ輪３Ｂに対して小径段部３ａに圧入されているのみで、ハブ輪３Ｂによってかしめられていない。
　車輪用軸受装置１Ｂにおいては、ステム部２３の雄ねじ部２３ａにナット４１を螺装した場合、等速自在継手２０におけるマウス部２２の当接面２２ａが内輪４のインナー側端面４ｂに当接するとともに、ナット４１がハブ輪３の段差面３４に係止した状態となる。また、ナット４１の座面となる段差面３４は第１孔３１の軸心に対して垂直な面に形成されているため、雄ねじ部２３ａにナット４１を螺装したときに必要な軸力を得ることが可能である。これにより、マウス部２２の当接面２２ａにより内輪４を軸方向に押圧して、インナー側ボール列５およびアウター側ボール列６に予圧を付与することが可能となっている。
　車輪用軸受１０Ｂおよびハブ輪３Ｂのその他の構成は、車輪用軸受１０およびハブ輪３と同様であるため、同じ符号を付して説明を省略する。
［車輪用軸受装置の第４実施形態］
　車輪用軸受装置１Ａは、第４実施形態に係る車輪用軸受装置１Ｃのように構成することもできる。図９に示すように、車輪用軸受装置１Ｃは、ハブ輪３Ａを有する車輪用軸受１０Ａの代わりに、ハブ輪３Ｃを有する車輪用軸受１０Ｃを備えている点で、車輪用軸受装置１Ａと異なっている。
　ハブ輪３Ｃは、ネジ孔３ｆを有した車輪取り付けフランジ３ｂの代わりにボルト孔３ｎを有した車輪取り付けフランジ３ｍを備えている点で、ハブ輪３Ａと異なっている。ボルト孔３ｎにはハブボルト３ｐが圧入されている。このように、ハブ輪３Ｃの車輪取り付けフランジ３ｍにハブボルト３ｐを装着した構成とすることもできる。
　車輪用軸受１０Ｃおよびハブ輪３Ｃのその他の構成は、車輪用軸受１０Ａおよびハブ輪３Ａと同様であるため、同じ符号を付して説明を省略する。
［車輪用軸受装置の第５実施形態］
　車輪用軸受装置１は、第５実施形態に係る車輪用軸受装置１Ｄのように構成することもできる。図１０に示すように、車輪用軸受装置１Ｄは、ステム部２３を有する等速自在継手２０の代わりに、ステム部２３Ａを有する等速自在継手２０Ａを備えている点で、車輪用軸受装置１と異なっている。
　ステム部２３Ａは、アウター側面からインナー側に向けて形成される雌ねじ部２３ｂを有しており、雌ねじ部２３ｂにボルト４２を螺装することで、貫通孔３ｅの第１孔３１にステム部２３Ａが嵌合した状態で、ハブ輪３と等速自在継手２０Ａとが締結されている。これにより、車輪用軸受１０と等速自在継手２０Ａとが固定されている。
　本実施形態においては、ボルト４２は、ワッシャ４３を介してハブ輪３の段差面３４に係止しているが、雌ねじ部２３ｂにボルト４２を螺装したときに必要な軸力を得ることができれば、ワッシャ４３を介さずに、ボルト４２が直接段差面３４に係止する構成であってもよい。
　本実施形態においても、段差面３４が第１孔３１の軸心に対して垂直な面に形成されているため、雌ねじ部２３ｂにボルト４２を螺装したときに必要な軸力を得ることが可能であり、車輪用軸受１０と等速自在継手２０Ａとの固定状態を安定して保持することができる。
　車輪用軸受装置１Ｄおよび等速自在継手２０Ａのその他の構成は、車輪用軸受装置１および等速自在継手２０と同様であるため、同じ符号を付して説明を省略する。
　以上、本発明の実施の形態について説明を行ったが、本発明はこうした実施の形態に何等限定されるものではなく、あくまで例示であって、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々なる形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。
　本発明は、車輪用軸受装置に利用可能である。
　　１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ　車輪用軸受装置
　　２　　外輪
　　２ｃ　（インナー側の）外側軌道面
　　２ｄ　（アウター側の）外側軌道面
　　３、３Ａ、３Ｂ、３Ｃ　ハブ輪
　　３ａ　小径段部
　　３ｂ、３ｍ　車輪取り付けフランジ
　　３ｃ　内側軌道面
　　３ｅ　貫通孔
　　３ｈ　凹部
　　４　　内輪
　　４ａ　内側軌道面
　　５　　インナー側ボール列
　　６　　アウター側ボール列
　　７　　ボール
　　８　　保持器
　１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ　車輪用軸受
　２０、２０Ａ　等速自在継手
　２３、２３Ａ　ステム部
　２３ａ　雄ねじ部
　２３ｂ　雌ねじ部
　２４　　凸部
　２５　　第１凸部
　２５ａ　アウター側端面
　２６　　第２凸部
　２７　　溝部
　３１　　第１孔
　３２　　第２孔
　３３　　第３孔
　４１　　ナット
　４２　　ボルト
　　Ｈ　　硬化部
　　Ｌ１　（凹部の）軸方向長さ
　　Ｌ２　（溝部の）軸方向長さ

Claims (9)

  1. 　内周に複列の外側軌道面を有する外方部材と、軸方向の一端部に車輪を取り付けるための車輪取り付けフランジを有し、外周に軸方向に延びる小径段部を有し、内径部に軸方向に貫通する貫通孔を有するハブ輪、および前記ハブ輪の小径段部に圧入された少なくとも一つの内輪からなり、前記複列の外側軌道面に対向する複列の内側軌道面を有する内方部材と、前記外方部材と前記内方部材との両軌道面間に転動自在に収容された複列の転動体とからなる車輪用軸受と、
    　前記ハブ輪の前記貫通孔に嵌合可能な嵌合部を有する等速自在継手と、
    　を備えた車輪用軸受装置であって、
    　前記貫通孔は、内周面に軸方向に沿って延びるスプライン嵌合可能な凹部が形成される第１孔と、前記第１孔の軸方向の一側に位置し、前記第１孔以上の径を有する第２孔と、を備え、
    　前記等速自在継手における前記嵌合部の外周面には、軸方向に沿って延び、前記凹部とスプライン嵌合可能な凸部が形成され、
    　前記凸部は、
    　前記凹部に対して全体的に密着した状態でスプライン嵌合する第１凸部と、
    　前記第１凸部よりも軸方向の一側に位置し、前記凹部に対して径方向、周方向、または径方向と周方向との両方において隙間を有した状態でスプライン嵌合可能な第２凸部とを備える車輪用軸受装置。
  2. 　前記第１凸部と前記第２凸部とは軸方向に間隔を隔てて配置されており、
    　前記間隔は、前記凹部の軸方向長さよりも小さい請求項１に記載の車輪用軸受装置。
  3. 　軸方向における前記第１凸部の前記第２凸部側の端面は、機械加工面である請求項２に記載の車輪用軸受装置。
  4. 　前記第１凸部の軸方向における前記第２凸部側の端部は、熱硬化処理が施された硬化部である請求項３に記載の車輪用軸受装置。
  5. 　前記第１凸部と前記第２凸部とは、周方向において同じ位相に位置している請求項１～請求項４の何れか一項に記載の車輪用軸受装置。
  6. 　前記凸部は熱硬化処理が施された硬化部であり、
    　前記凹部は熱硬化処理が施されていない非処理部である請求項１～請求項４の何れか一項に記載の車輪用軸受装置。
  7. 　前記等速自在継手は、前記嵌合部の軸方向の一端部にねじ部を有し、
    　前記第１凸部の軸方向の一端部が前記凹部の軸方向の他端部に位置した状態において、
    　前記ねじ部は、前記第１孔の軸方向の一端よりも一端側に突出する請求項１～請求項４の何れか一項に記載の車輪用軸受装置。
  8. 　前記等速自在継手の前記嵌合部は、ナットが螺装可能な雄ねじ部またはボルトが螺装可能な雌ねじ部を有し、
    　前記雄ねじ部に前記ナットを螺装すること、または前記雌ねじ部に前記ボルトを螺装することにより、前記車輪用軸受と等速自在継手とが固定される請求項１～請求項４の何れか一項に記載の車輪用軸受装置。
  9. 　前記貫通孔は、前記第１孔の軸方向の他側に位置し、前記第１孔以上の径を有する第３孔を備える請求項１～請求項４の何れか一項に記載の車輪用軸受装置。
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