JP2005119383A - 車輪用軸受装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
ハブボルト圧入によるフランジ側面の変形を防止し、フランジ側面の面振れ精度を可及的に向上させた車輪用軸受装置およびその製造方法を提供する。
【解決手段】
車輪取付フランジ４にハブボルトを圧入する前に、ハブ輪２の外周に形成された小径段部２ｂの外周を支持具１３で支持し、この小径段部２ｂの端面１２をバッキングプレート１５に吸着し、車輪取付フランジ４に形成されたボルト孔１１に所定のシメシロを有するダミーボルト１６を圧入した状態でハブ輪２を回転させ、切削バイト１８によってフランジ側面１２が旋削加工される。
【選択図】図２

Description

本発明は、自動車等の車輪並びにブレーキロータを懸架装置に対して回転自在に支承する車輪用軸受装置およびその製造方法に関するものである。

車輪用軸受装置は、例えば、自動車の車輪並びにブレーキロータを、懸架装置を構成するナックルに対して回転自在に支承している。また、車輪用軸受装置には、駆動輪用のものと、従動輪用のものとがあり、従来から種々の構造のものが知られている。この車輪用軸受装置において、車輪取付フランジの側面と車輪との間にブレーキロータが締結されるが、このブレーキロータの軸方向の振れは、自動車の高速化に伴って、振動やロータ側面の偏摩耗の原因になったりする。ブレーキロータの振動は、自動車の制動時等に不快な騒音を伴い、一般にジャダーと呼ばれているが、このジャダーを抑えるためには、ブレーキロータ側面の軸方向の振れを抑えることが重要である。

従来から自動車メーカでは、ブレーキロータの振れを抑制するために、車輪取付フランジに圧入されたハブボルトとブレーキロータとの位相を変えることにより、振れの最も小さい位相を見つけ出す等の現合的な振れ調整を行っているが、熟練を要するばかりでなく面倒で作業性が悪い。そこで、客先でのブレーキロータの振れ調整を不要とするためには、車輪用軸受装置の車輪取付フランジの面振れ精度を向上させることが必須であるが、車輪取付フランジにはハブボルトがボルト孔にシメシロ０．１５〜０．３５ｍｍ程度で圧入固定されているため、フランジ側面のハブボルト間またはハブボルト部が凸状に盛上り、その結果、フランジ側面に１０〜２０μｍ程度の回転方向うねりが生じ、フランジ側面の面振れ精度を劣化させている。

図７は、ハブボルト圧入によるフランジ側面の変形状態を示した模式図である（図中２点鎖線で示す）。（ａ）に示すものは、車輪取付フランジ１００に圧入されるハブボルト１０１の外径に形成されたセレーション１０２がフランジ側面１０３の外側にずれている場合に生ずる変形で、フランジ側面１０３のハブボルト１０１間が凸状に変形している。一方、（ｂ）に示すものは、ハブボルト１０１のセレーション１０２がフランジ側面１０３の内側にずれている場合に生ずる変形で、フランジ側面１０３のハブボルト１０１近傍が凸状に変形している。こうしたハブボルト１０１の圧入によるフランジ側面１０３の変形の影響を抑えた車輪用軸受装置として、図８に示すような構造のものが知られている。

この車輪用軸受装置は、懸架装置に固定される外方部材５１と、ブレーキロータ５８が取り付けられる内方部材５２と、外方部材５１と内方部材５２との間に収容された複列の転動体５３、５３と、この転動体５３、５３を転動自在に保持する保持器５４、５４と、外方部材５１の両端部に装着されたシール５５、５５とを備えている。

内方部材５２の外周一端部には径方向外方に延びる車輪取付フランジ５６が一体に設けられている。この車輪取付フランジ５６には円周等配に５個の軸方向に貫通するボルト孔５７が形成され、ハブボルト６０が挿通されている。ハブボルト６０の首下部６０ａにはセレーション６１が形成され、ボルト孔５７の内周面に食い込んで圧入固定される。また、車輪取付フランジ５６から軸方向に突出したハブボルト６０の足部６０ｂには、ブレーキロータ５８と車輪５９が嵌合され、足部６０ｂに形成されたねじ部６０ｃに固定ナット６２を螺合させてブレーキロータ５８と車輪５９とを固定している。これにより、ブレーキロータ５８は車輪取付フランジ５６の側面６４に圧接した状態で固定される。

ブレーキロータ５８が取り付けられる車輪取付フランジ５６の側面６４には、円周上で連続する帯状溝部６３が形成され、この帯状溝部６３内にボルト孔５７が位置している。この帯状溝部６３により、ボルト孔５７は車輪取付フランジ５６の側面６４より軸方向に窪むことになる。これにより、ハブボルト６０の圧入の影響が帯状溝部６３内に止まり、帯状溝部６３外の車輪取付フランジ５６の側面６４への影響が抑えられる。
特許第３０９１９９０号公報

このような従来の車輪用軸受装置では、ハブボルト６０の圧入の影響が帯状溝部６３内に止まり、帯状溝部６３外の車輪取付フランジ５６の側面６４への影響が抑えられるが、側面６４に帯状溝部６３を付けて加工する必要があり、加工工数が増大するだけでなく、車輪取付フランジ５６の強度が低下して好ましくない。また、車輪取付フランジ５６の外径とハブボルト６０との間に寸法的な余裕がない場合には適用ができない。

本発明は、このような従来の問題に鑑みてなされたもので、ハブボルト圧入によるフランジ側面の変形を防止し、フランジ側面の面振れ精度を可及的に向上させた車輪用軸受装置およびその製造方法を提供することを目的とする。

係る目的を達成すべく、本発明のうち請求項１に記載の発明は、内周に複列の外側転走面が形成された外方部材と、前記複列の外側転走面に対向する内側転走面が形成された内方部材と、この内方部材と前記外方部材の転走面間にそれぞれ転動自在に収容された複列の転動体とを備え、前記外方部材または内方部材のいずれか一方に車輪取付フランジが一体に形成され、このフランジ側面をブレーキロータの取付面とした車輪用軸受装置において、前記ブレーキロータ取付面の面振れの最大振れ幅を、固定側部材を基準に回転駆動させた状態で２０μｍ以下に規制したものである。

このように、ブレーキロータ取付面の面振れの最大振れ幅を、固定側部材を基準に回転駆動させた状態で２０μｍ以下に規制したので、ブレーキロータ取付後において、ブレーキロータ側面の軸方向の振れを抑えることができ、車両走行中のジャダーを防止することができる。

また、請求項２に記載の発明は、前記内方部材が、一端部に車輪取付フランジを一体に有し、この車輪取付フランジから軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪と、前記小径段部に圧入された内輪とからなり、前記小径段部の端部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部により、前記内輪が軸方向に固定されているので、従来のようにナット等で強固に緊締して予圧量を管理する必要がなく、車両への組込性を簡便にすることができると共に、かつ長期間その予圧量を維持することができる。また、部品点数を削減することができ、装置の軽量・コンパクト化が図れる。

また、請求項３に記載の発明は、前記内方部材が、一端部に車輪取付フランジを一体に有し、外周に内側転走面が形成され、内周に硬化された凹凸部が形成されたハブ輪と、このハブ輪に内嵌される中空のステム部を有する等速自在継手の外側継手部材とからなり、前記ステム部に形成された嵌合部を拡径させて前記凹凸部に食込ませることにより、前記ハブ輪と外側継手部材とが塑性結合されているので、部品点数を一層削減することができ、装置の軽量・コンパクト化が図れる。

また、本発明のうち請求項４に記載の方法発明は、内周に複列の外側転走面が形成された外方部材と、前記複列の外側転走面に対向する内側転走面が形成された内方部材と、この内方部材と前記外方部材の転走面間にそれぞれ転動自在に収容された複列の転動体とを備え、前記外方部材または内方部材のいずれか一方に車輪取付フランジが一体に形成され、この車輪取付フランジの円周方向等配にボルト孔が形成されると共に、このボルト孔にボルトが圧入された車輪用軸受装置の製造方法において、前記車輪取付フランジに前記ボルトを圧入する前に、予め所定のシメシロでダミーボルトを圧入した状態で、前記車輪取付フランジの側面が切削加工されている。

このように、車輪取付フランジに前記ボルトを圧入する前に、予め所定のシメシロでダミーボルトが圧入された状態で、前記車輪取付フランジの側面を切削加工するようにしたので、加工後、ダミーボルトをボルト孔から除去し、車輪取付フランジにボルトを圧入する前は、ボルト圧入時の変形方向とは逆方向に変形した状態になるため、実際にボルトをボルト孔に圧入することにより、うねりのない高精度な所望の面振れ精度を有するフラットなフランジ側面が得られる。

好ましくは、請求項５に記載の発明のように、前記ダミーボルトの外径が、予め前記ボルトとボルト孔とのシメシロを考慮して設定されていれば、フランジ側面は、ボルトを圧入して凸状に盛上る部位がほぼ同量の凹面に形成される。

また、請求項６に記載の発明は、前記車輪取付フランジを有する部材が、各部位の旋削加工および熱処理工程を経て研削加工が施された後に、前記車輪取付フランジの側面が切削加工されているので、精度良く部材を支持することができ、フランジ側面の切削加工の精度を向上させることができる。

また、請求項７に記載の発明のように、前記車輪取付フランジの側面が切削バイトによって旋削加工されても良く、また、請求項８に記載の発明のように、研削砥石によって研削加工されても良い。

本発明に係る車輪用軸受装置は、内周に複列の外側転走面が形成された外方部材と、前記複列の外側転走面に対向する内側転走面が形成された内方部材と、この内方部材と前記外方部材の転走面間にそれぞれ転動自在に収容された複列の転動体とを備え、前記外方部材または内方部材のいずれか一方に車輪取付フランジが一体に形成され、このフランジ側面をブレーキロータの取付面とした車輪用軸受装置において、前記ブレーキロータ取付面の面振れの最大振れ幅を、固定側部材を基準に回転駆動させた状態で２０μｍ以下に規制したので、ブレーキロータ取付後において、ブレーキロータ側面の軸方向の振れを抑えることができ、車両走行中のジャダーを防止することができる。

また、本発明に係る車輪用軸受装置の製造方法にあっては、内周に複列の外側転走面が形成された外方部材と、前記複列の外側転走面に対向する内側転走面が形成された内方部材と、この内方部材と前記外方部材の転走面間にそれぞれ転動自在に収容された複列の転動体とを備え、前記外方部材または内方部材のいずれか一方に車輪取付フランジが一体に形成され、この車輪取付フランジの円周方向等配にボルト孔が形成されると共に、前記ボルト孔にボルトが圧入された車輪用軸受装置の製造方法において、前記車輪取付フランジに前記ボルトを圧入する前に、予め所定のシメシロでダミーボルトを圧入した状態で、前記車輪取付フランジの側面が切削加工されているので、加工後、ダミーボルトをボルト孔から除去し、車輪取付フランジにボルトを圧入する前は、ボルト圧入時の変形方向とは逆方向に変形した状態になるため、実際にボルトをボルト孔に圧入することにより、うねりのない高精度な所望の面振れ精度を有するフラットなフランジ側面が得られる。

内周に複列の外側転走面が形成された外方部材と、一端部に車輪取付フランジを一体に有し、この車輪取付フランジから軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪と、前記小径段部に圧入された内輪とからなる内方部材と、この内方部材と前記外方部材の転走面間にそれぞれ転動自在に収容された複列の転動体とを備え、前記小径段部の端部を径方向外方に塑性変形させて加締部が形成され、この加締部によって前記内輪が軸方向に固定されていると共に、前記車輪取付フランジの円周方向等配にボルト孔が形成され、このボルト孔にハブボルトが圧入された車輪用軸受装置の製造方法において、前記車輪取付フランジに前記ハブボルトを圧入する前に、予め所定のシメシロでダミーボルトを圧入した状態で、前記車輪取付フランジの側面が切削加工されている。

以下、本発明の実施の形態を図面に基いて詳細に説明する。
図１は、本発明に係る車輪用軸受装置の第１の実施形態を示す縦断面図である。なお、以下の説明では、車両に組み付けた状態で車両の外側寄りとなる側をアウトボード側（図面左側）、中央寄り側をインボード側（図面右側）という。

この車輪用軸受装置は、内方部材１と外方部材１０と、この両部材１、１０間に収容された複列の転動体（ボール）５、５とを備えている。内方部材１は、ハブ輪２と、このハブ輪２に外嵌された別体の内輪３とからなる。ハブ輪２は、車輪（図示せず）を取り付けるための車輪取付フランジ４を一体に有し、この車輪取付フランジ４の円周等配位置には車輪を固定するためのハブボルト４ａが圧入されている。ハブ輪２に形成された小径段部２ｂに内輪３を圧入し、さらに、小径段部２ｂの端部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部２ｃにより、ハブ輪２に対して内輪３が軸方向へ抜けるのを防止している。

外方部材１０は外周に車体（図示せず）に取り付けるための車体取付フランジ１０ｂを一体に有し、内周には複列の外側転走面１０ａ、１０ａが形成されている。一方、内方部材１は、外方部材１０の複列の外側転走面１０ａ、１０ａに対向する複列の内側転走面２ａ、３ａがそれぞれハブ輪２と内輪３の外周に一体形成されている。そして、それぞれの転走面１０ａ、２ａと１０ａ、３ａ間に複列の転動体５、５が収容されている。保持器６は、これら複列の転動体５、５を転動可能に保持している。また、外方部材１０の端部にはシール装置７、８を装着し、軸受内部に封入した潤滑グリースの漏洩を防止すると共に、外部からの雨水やダスト等の侵入を防止している。このような構造はセルフリテイン形式の第３世代の車輪用軸受と呼称され、従来のようにナット等で強固に緊締して予圧量を管理する必要がないため、車両への組込性を簡便にすることができると共に、かつ長期間その予圧量を維持することができる。ここで転動体５、５をボールとした複列アンギュラ玉軸受を例示したが、これに限らず転動体に円すいころを使用した複列円すいころ軸受であっても良い。

ハブ輪２は、Ｓ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中炭素鋼で形成され、車輪取付フランジ４のアウトボード側の基部４ｂ、およびアウトボード側の内側転走面２ａをはじめ、シール装置７が摺接するシールランド部、小径段部２ｂに亙って高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている（図中クロスハッチングで示す）。なお、加締部２ｃは、鍛造後の素材表面硬さ２４ＨＲＣ以下の未焼入れ部としている。一方、内輪３は、ＳＵＪ２等の高炭素クロム軸受鋼からなり、ズブ焼入れにより芯部まで５４〜６４ＨＲＣの範囲で硬化処理されている。

外方部材１０は、Ｓ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中炭素鋼で形成され、複列の外側転走面１０ａ、１０ａをはじめ、シール装置７、８が嵌合する端部内径面が高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。

ここで、ハブ輪２は、各部位の旋削加工、ハブボルト４ａのボルト孔加工、高周波焼入れによる熱処理工程を経て所定部位の研削加工が施されるが、その後、ボルト孔１１にハブボルト４ａを圧入する前に、図２に示すような、車輪取付フランジ４のフランジ側面１２の旋削加工が行われる。これは、小径段部２ｂの外周を支持具１３で支持し、この小径段部２ｂの端面１２をバッキングプレート１５に吸着し、フランジ側面１２に形成されたボルト孔１１にダミーボルト１６を圧入した状態でハブ輪２を回転させる。そして、切削バイト１８によってフランジ側面１２が旋削加工される。

このダミーボルト１６は、円筒状のボルト治具１７の端面に突設され、車輪取付フランジ４のボルト孔１１に対応している。ダミーボルト１６の外径は、予めハブボルト４ａとボルト孔１１とのシメシロを考慮して設定されている。ダミーボルト１６をボルト孔１１に圧入することによって車輪取付フランジ４が変形し、その状態でフランジ側面１２が旋削加工されるため、加工後、ダミーボルト１６をボルト孔１１から抜き取ると、フランジ側面１２は、ハブボルト４ａを圧入して凸状に盛上る部位がほぼ同量の凹面に形成される。すなわち、車輪取付フランジ４にハブボルト４ａを圧入する前は、ハブボルト４ａ圧入時の変形方向とは逆方向に変形した状態になっているため、実際にハブボルト４ａをボルト孔１１に圧入することにより、うねりのない高精度な所望の面振れ精度を有するフラットなフランジ側面１２が得られる。

このような製造方法を採用することにより、外方部材１０を基準にハブ輪２を回転させた状態で、このフランジ側面１２の最大振れ幅を２０μｍ以下に抑えることが可能となった。したがって、フランジ側面１２は、ブレーキロータ（図示せず）の取付面となるため、ブレーキロータ取付後において、ブレーキロータ側面の軸方向の振れを抑えることができ、車両走行中のジャダーを防止することができる。

図４は、フランジ側面１２の旋削加工後、ダミーボルト１６を除去した時のハブ輪２を示す模式図で、（ａ）は、車輪取付フランジ４に圧入される図示しないハブボルトのセレーションがフランジ側面１２の外側にずれている場合に生ずる凸状の変形を考慮したもので、ハブボルト圧入前に、予めフランジ側面１２のハブボルト間を凹状に変形させている。一方、（ｂ）に示すものは、ハブボルトのセレーションがフランジ側面１２の内側にずれている場合に生ずる凸状の変形を考慮したもので、ハブボルト圧入前に、予めフランジ側面１２のボルト孔１１近傍を凹状に変形させている。

なお、車輪取付フランジ４のフランジ側面１２の仕上げは、旋削加工に限らず、図３に示すような研削加工でも良い。この加工は前述した旋削加工と同様、ハブ輪２を、小径段部２ｂの外周を支持具１５で支持し、この小径段部２ｂの端面１４をバッキングプレート１５に吸着し、フランジ側面１２に形成されたボルト孔１１にダミーボルト１６を圧入した状態でハブ輪２を回転させる。そして、フランジ側面１２が研削砥石１９によって研削加工される。車輪取付フランジ４の強度アップのためにアウトボード側のフランジ基部４ｂが熱処理によって硬化処理されている場合、超硬チップで旋削加工することも可能であるが、表面の硬度差によりフランジ基部４ｂに僅かな加工残りが生じ、フランジ側面１２の面振れ精度が低下する恐れがある。したがって、このような場合は、フランジ側面１２を研削砥石１９によって研削加工するのが好ましい。

図５は、本発明に係る車輪用軸受装置の第２の実施形態を示す縦断面図である。この実施形態は、自動車の駆動輪側の車輪用軸受装置に適用したもので、前述した第１の実施形態と同一部品同一部位には同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。

この車輪用軸受装置は、車輪用軸受２０と、この車輪用軸受２０を図示しないナックルに対して回転自在に支承するハブ輪２２を主たる構成としている。ハブ輪２２には、アウトボード側の端部に車輪（図示せず）を取り付けるための車輪取付フランジ４と、この車輪取付フランジ４から軸方向に延びる円筒状の小径段部２ｂが形成されている。車輪取付フランジ４には車輪を締結するハブボルト４ａが周方向等配に圧入されている。また、ハブ輪２２の内周にはセレーション（またはスプライン）２３が形成され、小径段部２ｂの外周面には後述する車輪用軸受２０が圧入されている。そして、ハブ輪２２に図示しない等速自在継手が内嵌され、セレーション２３を介してエンジンからのトルクがハブ輪２２に伝達される。

車輪用軸受２０は、外輪２４と一対の内輪２５、２５と複列の転動体５、５とを備え、外輪２４の内周には複列の外側転走面１０ａ、１０ａが一体に形成されている。内輪２５の外周には、外側転走面１０ａ、１０ａに対向する内側転走面２５ａが形成されている。外輪２４および内輪２５は、ＳＵＪ２等の高炭素クロム軸受鋼からなり、ズブ焼入れにより芯部まで５４〜６４ＨＲＣの範囲で硬化処理されている。

ハブ輪２２の小径段部２ｂに車輪用軸受２０が圧入され、小径段部２ｂの端部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部２ｃにより、ハブ輪２２に対して車輪用軸受２０が軸方向へ抜けるのを防止している。また、ハブ輪２２は、Ｓ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中炭素鋼で形成され、車輪取付フランジ４のアウトボード側の基部４ｂ、および車輪取付フランジ４のインボード側の基部４ｃから小径段部２ｂに亙って高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている（図中クロスハッチングで示す）。なお、加締部２ｃは、鍛造後の素材表面硬さ２４ＨＲＣ以下の未焼入れ部としている。

本実施形態においても、前述した実施形態と同様、車輪取付フランジ４のフランジ側面１２は、予めダミーボルト（図示せず）をボルト孔１１に所定のシメシロで圧入することによって車輪取付フランジ４を変形させた状態で切削加工されている。したがって、車輪取付フランジ４にハブボルト４ａを圧入する前は、ハブボルト４ａ圧入時の変形方向とは逆方向に変形した状態になっているため、実際にハブボルト４ａをボルト孔１１に圧入することにより、うねりのない高精度な所望の面振れ精度を有するフラットなフランジ側面１２が得られる。

図６は、本発明に係る車輪用軸受装置の第３の実施形態を示す縦断面図である。この実施形態は、第４世代構造の車輪用軸受装置に適用したもので、前述した実施形態と同一部品同一部位には同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。

この車輪用軸受装置は、ハブ輪２６と、複列の転がり軸受２７と、等速自在継手２８とがユニット化して構成されている。ハブ輪２６は、アウトボード側の端部に車輪（図示せず）を取り付けるための車輪取付フランジ４を一体に有し、その円周等配位置にハブボルト４ａが圧入されている。ハブ輪２６の内周面には凹凸部２９が形成され、熱処理によって表面硬さを５４〜６４ＨＲＣの範囲に硬化層が形成されている（図中クロスハッチングで示す）。熱処理としては、局部加熱ができ、硬化層深さの設定が比較的容易にできる高周波誘導加熱による焼入れが好適である。

なお、凹凸部２９は、複数列の溝を直交させて形成され、例えば、旋削等により独立して形成された複数の環状溝と、ブローチ加工等により形成された複数の軸方向溝とを略直交させて構成された交叉溝構造、あるいは、互いに傾斜した螺旋溝で構成された交叉溝構造でアヤメローレット状に形成されている。また、凹凸部２９の凸部は良好な食い込み性を確保するために、三角形状等の尖塔形状に形成されている。

複列の転がり軸受２７は、外方部材１０と内方部材３０と複列の転動体５、５とを備えている。外方部材１０は外周に車体（図示せず）に取り付けるための車体取付フランジ１０ｂを一体に有し、内周には複列の外側転走面１０ａ、１０ａが形成されている。一方、内方部材３０は、ハブ輪２６と後述する外側継手部材３１を指し、外方部材１０の外側転走面１０ａ、１０ａに対向するアウトボード側の内側転走面２ａをハブ輪２６の外周に、またインボード側の内側転走面３１ａが外側継手部材３１の外周にそれぞれ形成されている。複列の転動体５、５がこれら転走面１０ａ、２ａと１０ａ、３１ａ間にそれぞれ収容され、保持器６で転動自在に保持されている。ハブ輪２６の外周のシールランド部から内側転走面２ａ、インロウ部２６ａに亙って高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。

等速自在継手２８は、外側継手部材３１と図示しない継手内輪、ケージ、およびトルク伝達ボールとを備えている。外側継手部材３１はカップ状のマウス部３２と、このマウス部３２の底部をなす肩部３３と、この肩部３３から軸方向に延びるステム部３４とを有し、マウス部３２の内周には軸方向に延びる曲線状のトラック溝３２ａが形成されている。

中空に形成された外側継手部材３１の肩部３３の外周には前記した内側転走面３１ａが形成されている。また、ステム部３４には、ハブ輪２６のインロウ部２６ａが圧入される小径段部３４ａと、ハブ輪２６の内周面に嵌合される嵌合部３４ｂが形成されている。小径段部３４ａに圧入されたハブ輪２６のインロウ部２６ａを肩部３３に突合せた状態で、嵌合部３４ｂがハブ輪２６に内嵌される。そして、この嵌合部３４ｂの内径にマンドレルを挿入・抜脱させる等、嵌合部３４ｂを適宜な手段で拡径してハブ輪２６の凹凸部２９に食い込ませ、この嵌合部３４ｂを加締めてハブ輪２６と外側継手部材３１とが塑性結合される。これにより、この結合部はトルク伝達手段と、ハブ輪２６と外側継手部材３１の軸方向結合手段とを併せ持つため、従来のセレーション等のトルク伝達手段をハブ輪や外側継手部材に形成し、さらに、それらを軸方向に結合する手段を設ける必要はなく、装置の軽量・コンパクト化を実現することができる。

外側継手部材３１において、マウス部３２の内周に形成されたトラック溝３２ａとシール８が摺接するシールランド部から内側転走面３１ａ、および小径段部３４ａに亙って表面硬化処理が施されている。硬化処理として高周波誘導加熱による焼入れが好適である。また、拡径される嵌合部３４ｂは、鍛造後の素材表面硬さ２４ＨＲＣ以下の未焼入れ部とし、前記したハブ輪２６の凹凸部２９の表面硬さ５４〜６４ＨＲＣとの硬度差を３０ＨＲＣ以上に設定するのが好ましい。これにより、嵌合部３４ｂが凹凸部２９に容易に、かつ深く食い込み、凹凸部２９の先端が潰れることなく強固に両者を塑性結合することができる。なお、中空状の外側継手部材３１の内径には図示しないエンドキャップが装着され、マウス部３２に封入された潤滑グリースの外部への漏洩と外部からのダスト侵入を防止している。

本実施形態においては、前述した実施形態よりも部品点数が削減でき、一層装置の軽量・コンパクト化が達成できる。また、前述したものと同様、車輪取付フランジ４のフランジ側面１２は、予めダミーボルト（図示せず）をボルト孔１１に所定のシメシロで圧入することによって車輪取付フランジ４を変形させた状態で切削加工されている。したがって、車輪取付フランジ４にハブボルト４ａを圧入する前は、ハブボルト４ａ圧入時の変形方向とは逆方向に変形した状態になっているため、実際にハブボルト４ａをボルト孔１１に圧入することにより、うねりのない高精度な所望の面振れ精度を有するフラットなフランジ側面１２が得られる。

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。

本発明に係る車輪用軸受装置は、例示した実施形態に限らず、第１世代乃至第３世代構造の従動輪側および駆動輪側の車輪用軸受装置、さらには、第４世代構造の車輪用軸受装置に適用することができる。また、外輪回転式の車輪用軸受装置にも適用することができる。

本発明に係る車輪用軸受装置の第１の実施形態を示す縦断面図である。 本発明に係る車輪取付フランジのフランジ側面の切削加工方法を示す説明図である。 同上、他の切削加工方法を示す説明図である。 本発明に係るフランジ側面を切削加工した後の変形状態を示す模式図で、 （ａ）は、車輪取付フランジに圧入されるハブボルトのセレーションがフランジ側面の外側にずれている場合の変形状態を示す。 （ｂ）は、同上ハブボルトのセレーションがフランジ側面の内側にずれている場合の変形状態を示す。 本発明に係る車輪用軸受装置の第２の実施形態を示す縦断面図である。 本発明に係る車輪用軸受装置の第３の実施形態を示す縦断面図である。 従来のハブボルト圧入による車輪取付フランジの側面の変形状態を示した模式図で、（ａ）は、車輪取付フランジに圧入されるハブボルトのセレーションがフランジ側面の外側にずれている場合に生ずる変形を示す。 （ｂ）は、同上ハブボルトのセレーションがフランジ側面の内側にずれている場合に生ずる変形を示す。 従来の車輪用軸受装置を示す縦断面図である。

符号の説明

１、３０・・・・・・・・・・・内方部材
２、２２、２６・・・・・・・・ハブ輪
２ａ、３ａ、２５ａ、３１ａ・・内側転走面
２ｂ、３４ａ・・・・・・・・・小径段部
２ｃ・・・・・・・・・・・・・加締部
３、２５・・・・・・・・・・・内輪
４・・・・・・・・・・・・・・車輪取付フランジ
４ａ・・・・・・・・・・・・・ハブボルト
４ｂ・・・・・・・・・・・・・アウトボード側のフランジ基部
４ｃ・・・・・・・・・・・・・インボード側のフランジ基部
５・・・・・・・・・・・・・・転動体
６・・・・・・・・・・・・・・保持器
７、８・・・・・・・・・・・・シール
１０・・・・・・・・・・・・・外方部材
１０ａ・・・・・・・・・・・・外側転走面
１０ｂ・・・・・・・・・・・・車体取付フランジ
１１・・・・・・・・・・・・・ボルト孔
１２・・・・・・・・・・・・・フランジ側面
１３・・・・・・・・・・・・・支持具
１４・・・・・・・・・・・・・端面
１５・・・・・・・・・・・・・バッキングプレート
１６・・・・・・・・・・・・・ダミーボルト
１７・・・・・・・・・・・・・ボルト治具
１８・・・・・・・・・・・・・切削バイト
１９・・・・・・・・・・・・・研削砥石
２０・・・・・・・・・・・・・車輪用軸受
２１・・・・・・・・・・・・・ナックル
２３・・・・・・・・・・・・・セレーション
２４・・・・・・・・・・・・・外輪
２６ａ・・・・・・・・・・・・インロウ部
２７・・・・・・・・・・・・・複列の転がり軸受
２８・・・・・・・・・・・・・等速自在継手
２９・・・・・・・・・・・・・凹凸部
３１・・・・・・・・・・・・・外側継手部材
３２・・・・・・・・・・・・・マウス部
３２ａ・・・・・・・・・・・・トラック溝
３３・・・・・・・・・・・・・肩部
３４・・・・・・・・・・・・・ステム部
３４ｂ・・・・・・・・・・・・嵌合部
５１・・・・・・・・・・・・・外方部材
５２・・・・・・・・・・・・・内方部材
５３・・・・・・・・・・・・・転動体
５４・・・・・・・・・・・・・保持器
５５・・・・・・・・・・・・・シール
５６・・・・・・・・・・・・・車輪取付フランジ
５７・・・・・・・・・・・・・ボルト孔
５８・・・・・・・・・・・・・ブレーキロータ
５９・・・・・・・・・・・・・車輪
６０・・・・・・・・・・・・・ハブボルト
６０ａ・・・・・・・・・・・・ボルト首下部
６０ｂ・・・・・・・・・・・・ボルト足部
６０ｃ・・・・・・・・・・・・ねじ部
６１・・・・・・・・・・・・・セレーション
６２・・・・・・・・・・・・・固定ナット
６３・・・・・・・・・・・・・帯状溝部

Claims (8)

1. 内周に複列の外側転走面が形成された外方部材と、前記複列の外側転走面に対向する内側転走面が形成された内方部材と、この内方部材と前記外方部材の転走面間にそれぞれ転動自在に収容された複列の転動体とを備え、前記外方部材または内方部材のいずれか一方に車輪取付フランジが一体に形成され、このフランジ側面をブレーキロータの取付面とした車輪用軸受装置において、
   前記ブレーキロータ取付面の面振れの最大振れ幅を、固定側部材を基準に回転駆動させた状態で２０μｍ以下に規制したことを特徴とする車輪用軸受装置。
2. 前記内方部材が、一端部に車輪取付フランジを一体に有し、この車輪取付フランジから軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪と、前記小径段部に圧入された内輪とからなり、前記小径段部の端部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部により、前記内輪が軸方向に固定されている請求項１に記載の車輪用軸受装置。
3. 前記内方部材が、一端部に車輪取付フランジを一体に有し、外周に内側転走面が形成され、内周に硬化された凹凸部が形成されたハブ輪と、このハブ輪に内嵌される中空のステム部を有する等速自在継手の外側継手部材とからなり、前記ステム部に形成された嵌合部を拡径させて前記凹凸部に食込ませることにより、前記ハブ輪と外側継手部材とが塑性結合されている請求項１に記載の車輪用軸受装置。
4. 内周に複列の外側転走面が形成された外方部材と、前記複列の外側転走面に対向する内側転走面が形成された内方部材と、この内方部材と前記外方部材の転走面間にそれぞれ転動自在に収容された複列の転動体とを備え、前記外方部材または内方部材のいずれか一方に車輪取付フランジが一体に形成され、この車輪取付フランジの円周方向等配にボルト孔が形成されると共に、このボルト孔にボルトが圧入された車輪用軸受装置の製造方法において、
   前記車輪取付フランジに前記ボルトを圧入する前に、予め所定のシメシロでダミーボルトを圧入した状態で、前記車輪取付フランジの側面が切削加工されていることを特徴とする車輪用軸受装置の製造方法。
5. 前記ダミーボルトの外径が、予め前記ボルトとボルト孔とのシメシロを考慮して設定されている請求項４に記載の車輪用軸受装置の製造方法。
6. 前記車輪取付フランジを有する部材が、各部位の旋削加工および熱処理工程を経て研削加工が施された後に、前記車輪取付フランジの側面が切削加工されている請求項４または５に記載の車輪用軸受装置の製造方法。
7. 前記車輪取付フランジの側面が切削バイトによって旋削加工されている請求項４乃至６いずれかに記載の車輪用軸受装置の製造方法。
8. 前記車輪取付フランジの側面が研削砥石によって研削加工されている請求項４乃至６いずれかに記載の車輪用軸受装置の製造方法。

Images