JP2006312371A - 車輪支持用軸受ユニットとその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 車両への組み付け状態でナックルの側面に接触させる面である、結合フランジ１２の内側面３３の平面度を良好にできる製造方法を実現する。
【解決手段】 車輪支持用軸受ユニットを組み立てた状態で、ハブ８を固定し、外輪６を回転させながら、上記結合フランジ１２の内側面３３に旋削加工を施す。これにより、上記課題を解決する。
【選択図】 図３

Description

この発明は、自動車の車輪を懸架装置に対して回転自在に支持する為に使用する車輪支持用軸受ユニットとその製造方法の改良に関する。

自動車の車輪を構成するホイール１及び制動装置を構成する制動用回転部材であるディスク２は、例えば図５に示す様な車輪支持装置により、車体に対して回転自在に支持している。この車輪支持装置は、懸架装置を構成するナックル３と、車輪支持用軸受ユニット４とから成る。即ち、この様な車輪支持装置を構成する為、上記ナックル３に形成した円形の支持孔５部分に、上記車輪支持用軸受ユニット４を構成する、静止側部材である外輪６を、複数本のボルト７により結合固定している。一方、上記車輪支持用軸受ユニット４を構成する、回転側部材であるハブ８に、上記ホイール１及びディスク２を、複数本のスタッド９とナット１０とにより結合固定している。

上記外輪６の内周面には、それぞれが静止側軌道である１対の外輪軌道１１ａ、１１ｂを、外周面には静止側フランジである、図６に示す様な結合フランジ１２を、それぞれ形成している。この結合フランジ１２の円周方向複数個所（図示の例では４個所）にはねじ孔１３、１３を、この結合フランジ１２を軸方向に貫通する状態で設けている。図６に示す様に、この結合フランジ１２の径方向長さ（高さ）は、円周方向に関して、上記各ねじ孔１３、１３を設けた部分で大きくし、それ以外の部分で小さくしている。この様な外輪６を上記ナックル３に結合固定する為に、図示の例では、このナックル３の支持孔５に上記外輪６の内端部をがたつきなく内嵌すると共に、このナックル３の側面３２に上記結合フランジ１２の内側面３３を当接させている。そして、この状態で、上記ナックル３のうち上記各ねじ孔１３、１３と整合する部分に形成した各通孔１４内に、それぞれ上記各ボルト７を挿通すると共に、これら各ボルト７の先端部を上記各ねじ孔１３、１３に螺合し、更に緊締している。

これに対し、上記ハブ８の外周面の一部で、上記外輪６の外端開口（軸方向に関して外とは、自動車への組み付け状態で車両の幅方向外側を言い、図３、４、５、７、８の左側。反対に、自動車への組み付け状態で幅方向内側となる、図３、４、５、７、８の右側を、軸方向に関して内と言う。本明細書全体で同じ。）から突出した部分には、回転側フランジである取付フランジ１５を形成している。上記ホイール１及びディスク２は、この取付フランジ１５の外側面３４に、上記各スタッド９とナット１０とにより支持固定している。又、上記ハブ８の中間部外周面で、上記両外輪軌道１１ａ、１１ｂのうち、外側の外輪軌道１１ａに対向する部分に外側の内輪軌道１６ａを、直接形成している。更に、上記ハブ８の内端部に形成した小径段部１７に、内輪１８を外嵌固定している。そして、この内輪１８の外周面に形成した内側の内輪軌道１６ｂを、上記両外輪軌道１１ａ、１１ｂのうち、内側の外輪軌道１１ｂに対向させている。尚、上記外側の外輪軌道１１ａは、上記ハブ８の中間部に外嵌した別体の内輪の外周面に形成する場合もある。

又、上記両外輪軌道１１ａ、１１ｂと上記両内輪軌道１６ａ、１６ｂとの間には、転動体である玉１９、１９を、それぞれ複数個ずつ転動自在に設けている。尚、図示の例では転動体として玉１９、１９を使用しているが、重量が嵩む自動車用の軸受ユニットの場合には、テーパころを使用する場合もある。又、上記ハブ８の内端部には、この内端部を径方向外方に塑性変形させる事により、かしめ部２０を形成している。そして、このかしめ部２０により、上記内輪１８の内端面を抑え付けている。そして、この抑え付け力により、上記各玉１９、１９に予圧を付与している。更に、図示の例は、駆動輪（ＦＲ車及びＲＲ車の後輪、ＦＦ車の前輪、４ＷＤ車の全車輪）用の車輪支持装置である為、上記ハブ８の中心部に、スプライン孔２１を形成している。そして、このスプライン孔２１に、等速ジョイント２２のスプライン軸２３を挿入している。

次に、図７は、車輪支持用軸受ユニットの従来構造の第２例として、従動輪（ＦＲ車及びＲＲ車の前輪、ＦＦ車の後輪）用のものを示している。この第２例の車輪支持用軸受ユニット４ａは、従動輪用である為、ハブ８ａの中心部に、駆動軸であるスプライン軸を挿入する為のスプライン孔を設けていない。ナックルとの組み合わせにより車輪支持装置を構成する態様等、その他の構成及び作用は、上述の図５〜６に示した第１例の場合と同様である。

次に、図８は、車輪支持用軸受ユニットの従来構造の第３例として、やはり従動輪用のものを示している。この第３例の車輪支持用ハブユニット４ｂの場合、回転側部材である外輪６ａの径方向内側に、静止側部材である軸部材２４を、同心に設けている。このうちの外輪６ａは、外周面の外端寄り部分に車輪及びディスクを支持固定する為の取付フランジ１５を、内周面に複列の外輪軌道１１ａ、１１ｂを、それぞれ形成している。又、上記軸部材２４は、外周面の内端部にナックルに結合固定する為の結合フランジ１２を、同じく中間部に内側の内輪軌道１６ｂを、同じく外端部に小径段部１７を、それぞれ形成している。そして、この小径段部１７に、外周面に外側の内輪軌道１６ａを形成した内輪１８を外嵌固定している。そして、上記各外輪軌道１１ａ、１１ｂと上記各内輪軌道１６ａ、１６ｂとの間に玉１９、１９を、それぞれ複数個ずつ転動自在に設けている。又、上記内輪１８の外端面を、上記軸部材２４の外端部を径方向外方に塑性変形させて形成したかしめ部２０により抑え付けている。車輪支持装置を構成する際には、前述の図５に示した第１例の場合と同様にして、上記結合フランジ１２を上記ナックルに結合固定する。

尚、車輪支持用軸受ユニットを構成する結合フランジとナックルとの結合構造としては、図９に示す様な構造を採用する事もできる。この図９に示した構造の場合には、結合フランジ１２の内側面３３にナックル３の側面３２を当接させた状態で、この結合フランジ１２に形成した通孔１４にボルト７を挿通すると共に、このボルト７の先端部を、上記ナックル３に形成したねじ孔１３に螺合し、更に緊締している。この状態で、上記結合フランジ１２は、上記ナックル３と上記ボルト７の頭部２５との間に挟持される。

ところで、近年、乗り心地及び操縦安定性の向上等を目的として、自動車のばね下重量を減らす為に、上述した様な車輪支持用軸受ユニット４、４ａ、４ｂを構成する結合フランジ１２の薄肉化が行なわれている。この様な薄肉化は、この結合フランジ１２の耐久性を十分に確保できる範囲内で行なう必要がある。従って、この結合フランジ１２の薄肉化を行ない易くする為に、この結合フランジ１２の耐久性を向上させる事が重要となる。この結合フランジ１２の耐久性は、使用時の結合フランジ１２の負荷条件を緩和する事により、向上させる事ができる。

そこで、次に、使用時の結合フランジ１２の負荷条件に就いて考える。上述した様に、車輪支持用軸受ユニット４、４ａ、４ｂを車両に組み付ける場合には、ナックル３の側面３２に上記結合フランジ１２の内側面３３を、ボルト７の緊締力に基づいて強く接触させる。この状態で、上記ナックル３の側面３２と上記結合フランジ１２の内側面３３との平面度がそれぞれ良好である場合には、これら両側面３２、３３同士の接触状態が全体的に均一になる。従って、この場合には、上記ボルト７の緊締力や自動車の走行時に発生する各種荷重（旋回荷重、衝撃荷重、振動等）が、それぞれ上記結合フランジ１２の内側面３３の全体若しくは広い範囲に対して均一に加わる様になり、この結合フランジ１２の負荷条件が緩和される。これに対し、上記ナックル３の側面３２の平面度は良好であるが、上記結合フランジ１２の内側面３３の平面度が良好でない場合には、これら両側面３２、３３同士の接触状態が全体的に不均一になる。この結果、上記ボルト７の緊締力や自動車の走行時に発生する各種荷重が、それぞれ上記結合フランジ１２の内側面３３の全体に対して不均一に加わる様になる。具体的には、この結合フランジ１２の内側面３３と上記ナックル３の側面３２との接触面圧が局部的に大きくなる。従って、この場合には、上記結合フランジ１２の負荷条件が厳しくなる。

そこで、従来から、上記結合フランジ１２の負荷条件を緩和できる様にすべく、この結合フランジ１２の内側面３３の平面度を良好にする為に、静止側部材（外輪６、軸部材２４）の製造時に、上記内側面３３に切削加工を施す事が行なわれている。ところが、この様な切削加工を行なっても、上記内側面３３の平面度を十分には良好にできなかったり、或はこの切削加工後に行なう熱処理や穿孔加工により熱変形や塑性変形が生じ、上記内側面３３の平面度が悪化する場合がある。

又、前述の図９に示した構造の様に、上記ボルト７の頭部２５の側面を上記結合フランジ１２の外側面３５に当接させる構造の場合には、この外側面３５のうち当該当接させる部分の平面度を良好にする事が、上記結合フランジ１２の負荷条件を緩和する事に繋がる。但し、この外側面３５に就いても、上記内側面３３の場合と同様の理由で、平面度を良好にできなくなる場合がある。
尚、本発明に関連する先行技術文献として、特許文献１があるが、この特許文献１に記載された発明は、取付フランジ１５の外側面の加工に関するもので、上記結合フランジ１２の負荷条件を緩和できるものではない。

特表２００３−５１４６８０号公報

本発明の車輪支持用軸受ユニット及びその製造方法は、上述の様な事情に鑑み、静止側フランジの側面の平面度を良好にする事により、使用時の静止側フランジの負荷条件を緩和できる構造及びその製造方法を実現すべく発明したものである。

本発明の対象となる車輪支持用軸受ユニットは、静止側周面に静止側軌道を、外周面に懸架装置を構成するナックルに結合固定する為の静止側フランジを、それぞれ有し、使用時にも回転しない静止側部材と、回転側周面に回転側軌道を、外周面に車輪及び制動用回転部材を支持固定する為の回転側フランジを、それぞれ有し、使用時に上記車輪及び制動用回転部材と共に回転する回転側部材と、上記静止側軌道と上記回転側軌道との間に転動自在に設けられた複数個の転動体とを備える。
特に、本発明の車輪支持用軸受ユニット及びその製造方法の場合には、上記静止側部材と上記回転側部材と上記各転動体とを使用時の状態に組み立てた後（即ち、この静止側部材に対し、熱処理、及び、ねじ孔若しくは通孔を形成した後）、上記回転側部材を回転不能に支持した状態で、上記静止側部材を回転させながら、上記静止側フランジの側面に旋削加工を施す事により、この側面の平面度を向上させる。

上述した様な本発明の車輪支持用軸受ユニット及びその製造方法によれば、車輪支持用軸受ユニットの完成後の状態で、静止側フランジの側面の平面度を良好にできる。この為、車輪支持用軸受ユニットを車体に組み付けた状態で、静止側フランジの側面とナックルの側面（及び結合用ボルトの頭部の側面）との接触状態を、全体的に均一にする事ができる。従って、この結合ボルトの緊締力や自動車の走行時に発生する各種荷重を、それぞれ上記両側面同士の接触部の全体若しくは広い範囲で均一に受ける事ができ、これら両側面同士の接触面圧が局部的に大きくなる事を防止できる。この様に、本発明の場合には、静止側フランジの負荷条件を緩和する事ができる為、この静止側フランジの耐久性を向上させる事ができる。

本発明の車輪支持用軸受ユニット及びその製造方法を実施する場合に、好ましくは、請求項２、７に記載した様に、制動用回転部材の側面を当接させる面である、回転側フランジの片側面を基準面として、静止側フランジの側面に旋削加工を施す。これにより、この静止側フランジの側面を、上記回転側フランジの片側面と平行な面に仕上げる。
この様にすれば、自動車の運転時に、上記回転側フランジの片側面の回転振れを抑える事ができる。この為、この片側面に取り付ける上記制動用回転部材（及び車輪）の回転振れを抑える事ができて、その分だけ、上記静止側フランジの負荷条件を更に緩和する事ができ、この静止側フランジの耐久性を更に向上させる事ができる。

ところで、一般的な車輪支持用軸受ユニットの場合、静止側部材の外周面に形成した静止側フランジの円周方向複数個所には、上記結合用ボルトを螺合させる為のねじ孔（又はこの結合用ボルトを挿通する為の通孔）を形成している。そして、上記静止側フランジの径方向長さ（高さ）を、円周方向に関して上記各ねじ孔（又は通孔）を形成した部分で大きくし、それ以外の部分で小さくしている。即ち、上記静止側フランジの径方向長さが、円周方向に関して不均一になっている。この様な車輪支持用軸受ユニットの場合、上記静止側フランジの側面のうち、この静止側フランジの径方向に関し、この静止側フランジの径方向長さの極大部と極小部との間に挟まれた円輪状の領域では、この静止側フランジの側面に対する旋削経路を円周方向にたどると、この静止側フランジが存在する個所と存在しない個所とが、交互に並んだ状態になっている。従って、上記静止側フランジの側面のうち、上記円輪状の領域に旋削加工を施す場合には、上記静止側フランジが回転する事に伴い、切削工具の刃がこの静止側フランジの側面に切り込んだ（接触した）状態と切り込まない（接触しない）状態とが交互に繰り返される。特に、この場合、上記静止側フランジの側面が単一平面になっている場合には、この静止側フランジが回転する事に伴い、上記切削工具の刃がこの側面から離れた後、再度この側面に乗り上がる際に、この切削工具の刃が、上記静止側フランジのうち径方向長さが周囲の部分に比べて大きくなっている部分の円周方向端縁に強くぶつかる。そして、この様に強くぶつかる事が、旋削加工中、何度も繰り返される。この為、上記切削工具の刃が破損し易くなると言った不都合を生じる。

そこで、この様な不都合が生じない様にすべく、上記静止側フランジの径方向長さが円周方向に関して不均一になっている車輪支持用軸受ユニットに対して本発明を実施する場合に、好ましくは、請求項３、８に記載した様に、少なくとも上記静止側フランジの側面に旋削加工を施す以前に、この側面のうちこの静止側フランジの径方向長さが周囲の部分に比べて大きくなっている部分に対応する部分の円周方向端部（上記旋削加工を行なう際の回転方向前端部）に、円周方向端縁に向かう程上記静止側フランジの反対側の側面に向かう方向に傾斜した傾斜面部を形成しておく。
この様な傾斜面部を設けておけば、上記静止側フランジの側面のうち上記円輪状の領域に旋削加工を施す際に、この静止側フランジが回転する事に伴い、この静止側フランジの側面から離れた切削工具の刃を、上記傾斜面部に初期接触させる態様で円滑に、再度上記静止側フランジの側面に接触させる事ができる。この様に、上記傾斜面部を設ければ、上記切削工具の刃と上記静止側フランジの大径部の円周方向端縁とが強くぶつかる事を防止できる。従って、この切削工具の刃が破損し易くなる事を有効に防止できると共に、上記静止側フランジの側面の加工精度を良好にできる。

又、本発明は、請求項４、９に記載した様に、静止側フランジの径方向長さが円周方向に関して均一になっている車輪支持用軸受ユニットに対しても、実施する事ができる。
この様な車輪支持用軸受ユニットに対して本発明を実施する場合には、上記静止側フランジの側面に旋削加工を施す際に、切削加工の刃が、常にこの側面に切り込んだ（接触した）状態となる為、上述の様に切削工具の刃が破損し易くなると言った不都合が生じる事はない。

又、本発明を実施する場合には、静止側フランジの側面に旋削加工を施した後、この側面に細かいバリや突起が残る可能性がある。そして、この様なバリや突起が残ったまま、上記静止側フランジをナックルの側面に接触させて結合固定すると、上記バリや突起が起点となって、上記静止側フランジの側面に摩耗等の損傷が発生し易くなり、上記静止側フランジの耐久性が低下する事が懸念される。
そこで、この様な不都合が発生するのを防止すべく、本発明を実施する場合に、好ましくは、請求項５、１０に記載した様に、上記静止側フランジの側面に旋削加工を施した後、この側面に表面硬化処理を施す。
この様にすれば、上記静止側フランジの側面に旋削加工を施した後、この側面に細かいバリや突起が残った場合でも、これらバリや突起を、上記表面硬化処理によるコーティング層により覆う事ができる共に、上記側面の硬度、耐摩耗性、耐食性を向上させる事ができる。従って、この側面に摩耗等の損傷が発生し、上記静止側フランジの耐久性が低下すると言った不都合が発生する事を防止できる。

尚、上述の様に静止側フランジの側面に表面硬化処理を施す場合、好ましく採用できる表面硬化処理としては、Ti合金を初めとするセラミック系被膜材のコーティングや、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）薄膜材のコーティング等が、実用的な表面硬化処理として挙げられる。即ち、近年改良されている、代表的な表面硬化処理として、TiＮ、TiＣＮ、TiAlＮ、TiＣ、CrＮやTiＣ／TiＮ、TiＣ／TiＣＮ／Al₂ Ｏ₃ 、TiＣ／Al₂ Ｏ₃ ／TiＮ、TiＣ／TiＣＮ／TiＣ／Al₂ Ｏ₃ （多層コート）等のセラミック系被膜材のコーティングや、ＤＬＣ薄膜材のコーティング等が挙げられる。TiＮ、TiＣＮ、TiAlＮやこれらの合金を基盤とした多層コート被膜等のTi合金系のコーティング膜は、高硬度、低摩擦性、及び強密着性を有しており、摩耗や傷が生じるのを防止する効果がある。この中で、特に、TiＮやTiＣ／TiＮ多層コートの被膜は、摩耗や剥離を防止する効果に関して優れている。又、TiＣ／TiＣＮ／Al₂ Ｏ₃ 、TiＣ／Al₂ Ｏ₃ ／TiＮ、TiＣ／TiＣＮ／TiＣ／Al₂ Ｏ₃ 等の多層コート被膜は、耐摩耗性向上や凝着防止に関して優れている。又、ＤＬＣ薄膜材によるコーティング膜は、耐摩耗性向上に関してTi合金を上回ると共に、コーティング処理の温度が通常２００℃以下と、Ti合金等のコーティング処理温度よりも低い。この為、通常、軸受用に使用されるマルテンサイト系ステンレス鋼や高速度鋼に焼き入れ・焼き戻しを施して得られる硬度等の特性が、コーティング処理時の熱的影響により変化する事がないと言った長所を持つ。従って、設計に準じた軸受形状や軸受隙間、若しくはこれらに応じた軸受性能特性を維持できる。又、マルテンサイト系ステンレス鋼や高速度鋼の様な高合金鋼に適用可能である事も、軸受部材への適用に関する長所として挙げられる。

図１〜４は、請求項１、２、３、５、６、７、８、１０に対応する、本発明の実施例を示している。尚、本実施例の特徴は、主に、静止側部材である外輪６の外周面に形成した、静止側フランジである結合フランジ１２の耐久性を向上させる為の製造方法にある。製造対象となる車輪支持用軸受ユニットに関し、当該製造方法によって面精度等を向上させた部分以外の部分の構造及び作用は、前述の図５〜６に示した車輪支持用軸受ユニットの場合とほぼ同様である。この為、重複する説明を省略若しくは簡略にし、以下、本実施例の特徴部分を中心に説明する。

本実施例の場合には、先ず、車輪支持用軸受ユニットを構成する各部品同士を組み立てる前に、これら各部材に所定の熱処理を施す。又、上記外輪６に関しては、上記結合フランジ１２の円周方向複数個所（図示の例では４個所）で、この結合フランジ１２の径方向長さが周囲の部分に比べて大きくなっている各部分の径方向中間部に、それぞれねじ孔１３、１３を形成する。これと共に、上記結合フランジ１２の内側面｛車両への組み付け時にナックル３（図５参照）の側面を接触させる面｝３３のうち、この結合フランジ１２の径方向長さが周囲の部分に比べて大きくなっている部分の円周方向端部（次述する旋削加工を行なう際の回転方向前端部）に、それぞれ円周方向端縁に向かう程上記結合フランジ１２の外側面３５に向かう方向に傾斜した傾斜面部２６、２６を、例えば面押し加工等により形成する。

その後、図３に示す様に、上記車輪支持用軸受ユニットを、使用時と同様の状態に組み立てる。そして、この車輪支持用軸受ユニットを構成する回転側部材であるハブ８を、チャック装置２７により回転不能に支持した状態で、上記外輪６を、図示しない回転駆動手段により回転させる。そして、この様に外輪６を回転させながら、上記結合フランジ１２の内側面３３に旋削加工を施す。特に、本実施例の場合には、この旋削加工を施す際の基準面として、上記ハブ８を構成する取付フランジ１５の外側面｛車両への組み付け時に制動用回転部材２（図５参照）を当接させる面｝３４を採用している。この為に、具体的には、上記チャック装置２７により上記ハブ８を回転不能に支持した状態で、このチャック装置２７を構成する基台２８の側面に設けた円輪状の支持平面２９に、上記取付フランジ１５の外側面３４を、全周に亙り当接させている。そして、この状態で、上述の様に外輪６を回転させながら、図３〜４に示す様に、上記結合フランジ１２の内側面３３に切削工具３０の刃３１を接触させつつ、この刃３１を上記支持平面２９と平行に、この支持平面２９の径方向に移動させる事により、上記結合フランジ１２の内側面３３に旋削加工を施す。この様にして旋削加工を施す事により、この旋削加工前にばらついていた上記結合フランジ１２の内側面３３の傾き及び平面度を改善し、この結合フランジ１２の内側面３３を、上記取付フランジ１５の外側面３４と平行で、且つ、平面度が良好な平面に仕上げる。

尚、上記結合フランジ１２の内側面３３のうち、この結合フランジ１２の径方向に関し、この結合フランジ１２の径方向長さの極大部と極小部との間に挟まれた円輪状の領域では、上記内側面３３に対する旋削経路を円周方向にたどると、上記結合フランジ１２が存在する個所と存在しない個所とが、交互に並んだ状態になっている。従って、上記内側面３３のうち上記円輪状の領域に旋削加工を施す場合には、上記結合フランジ１２が回転する事に伴い、上記切削工具３０の刃３１が上記内側面３３に切り込んだ（接触した）状態と切り込まない（接触しない）状態とが交互に繰り返される。但し、本実施例の場合、上記内側面３３のうち、上記結合フランジ１２の径方向長さが周囲の部分に比べて大きくなっている各部分の円周方向端部（回転方向前端部）に、それぞれ前述した様な傾斜面部２６、２６を形成している。この為、上記内側面３３のうち上記円輪状の領域に旋削加工を施す際には、上記結合フランジ１２が回転する事に伴い、上記内側面３３から離れた上記刃３１を、上記各傾斜面部２６、２６に初期接触させる態様で円滑に、再度上記内側面３３に接触させる事ができる。従って、上記旋削加工時に、上記刃３１と上記結合フランジ１２の大径部の円周方向端縁とが強くぶつかる事を防止できる。この結果、上記刃３１が破損し易くなる事を有効に防止できると共に、上記内側面３３の加工精度を良好にできる。尚、図示は省略するが、この内側面３３のうち、前記各ねじ孔１３、１３の内端開口周縁部に、これら各ねじ孔１３、１３の中心部に向かう程上記結合フランジ１２の外側面３５に向かう方向に傾斜する傾斜面部を設ける事もできる。この様な傾斜面部を設ければ、上記内側面３３の旋削加工時に、上記刃３１が上記各ねじ孔１３、１３の内端部内周縁に強くぶつかる事を防止できる。

又、本実施例の場合、上述の様に結合フランジ１２の内側面３３に旋削加工を施す際には、この内側面３３に対する上記刃３１の接触力を考慮して、加工時の上記ハブ８と上記外輪６との中心軸同士の傾きが適正範囲内に収まる（上記接触力で、この外輪６が上記ハブ８に対し傾斜しない）様に、上記内側面３３に対する上記刃３１の切り込み量や送り速度等の加工条件を設定するのが望ましい。又、上記切削工具３０を取り付けた図示しない支持台を、上記支持平面２９に対して精度良く平行移動させられる様にするのが望ましい。更に、上述した内側面３３の旋削加工が完了した時点で、この内側面３３に形成した上記各傾斜面部２６、２６の大部分が削り取られて他の部分と単一の平面になる様に、これら各傾斜面部２６、２６の寸法と上記刃３１の切り込み量との関係を規制するのが好ましい。

上述の様な結合フランジ１２の内側面３３の旋削加工が完了したならば、次いで、この内側面３３に、例えばセラミック系被膜材のコーティングやＤＬＣ薄膜材のコーティング等の各種の表面硬化処理の中から選択される、何れかの表面硬化処理を施す。

上述した様に、本実施例の車輪支持用軸受ユニット及びその製造方法によれば、車輪支持用軸受ユニットの完成後の状態で、結合フランジ１２の内側面３３の平面度を良好にできる。この為、車輪支持用軸受ユニットを車体に組み付けた状態で、上記内側面３３とナックル３の側面３２との接触状態を、全体的に均一にする事ができる。従って、ボルト７（図５参照）の緊締力や自動車の走行時に発生する各種荷重を、それぞれ上記両側面３２、３３同士の接触部の全体若しくは広い範囲で均一に受ける事ができ、これら両側面３２、３３同士の接触面圧が局部的に大きくなる事を防止できる。この結果、上記結合フランジ１２の負荷条件を緩和する事ができる。又、上述した様に、本実施例の場合には、上記結合フランジ１２の内側面３３を、取付フランジ１５の外側面３４と平行な面にできる。この為、自動車の運転時に、この取付フランジ１５の外側面３４の回転振れを抑える事ができる。従って、この外側面３４に取り付ける制動用回転部材２（及び車輪）の回転振れを抑える事ができる。この結果、その分だけ、上記結合フランジ１２の負荷条件を更に緩和する事ができる。この様に、本実施例の場合には、上記結合フランジ１２の負荷条件を緩和する事ができる為、この結合フランジ１２の耐久性を向上させる事ができる。

又、上述した様に、本実施例の場合には、上記結合フランジ１２の内側面３３に旋削加工を施した後、この内側面３３に表面硬化処理を施している。この為、この旋削加工によって、この内側面３３に細かいバリや突起が残った場合でも、これらバリや突起を、上記表面硬化処理によるコーティング層により覆う事ができる共に、上記内側面３３の硬度、耐摩耗性、耐食性を向上させる事ができる。従って、上記結合フランジ１２を上記ナックル３に結合した状態での使用時に、上記バリや突起を起点として、上記結合フランジ１２の内側面３３に摩耗等の損傷が発生し、この結合フランジ１２の耐久性が低下すると言った不都合が発生する事を防止できる。

尚、上述した実施例では、車輪支持用軸受ユニットを組み立てた後、結合フランジ１２の内側面３３にのみ、旋削加工を施した。但し、前述の図９に示した構造の様に、結合フランジ１２の外側面３５にボルト７の頭部２５の側面を接触させる構造に対して本発明を実施する場合に、好ましくは、上記外側面３５にも、上記内側面３３の場合と同様の条件で旋削加工を施す。これにより、この外側面３５の平面度を向上させ、この外側面３５と上記頭部２５の側面との接触状態を均一にできる様にする。又、より好ましくは、外輪６の外周面のうち、上記結合フランジ１２の軸方向内側に隣接する部分に設けた円筒面部３６にも、上記内側面３３と同様の条件で旋削加工を施す。これにより、この円筒面部３６の面精度を向上させ、この円筒面部とナックル３の内周面との接触状態を均一にできる様にする。

又、本発明は、上述した実施例で示した車輪支持用軸受ユニットに限らず、例えば前述の図７〜８に示した各車輪支持用軸受ユニット等、特許請求の範囲に記載した要件を満たす総ての車輪支持用軸受ユニットに対して適用できる。

本発明の実施例を示す、外輪を軸方向内側から見た図。 図１のＡ−Ａ断面を拡大して示す図。 車輪支持用軸受ユニットを組み立てた状態で、結合フランジの内側面に旋削加工を施す状態を示す断面図。 図３のＢ部拡大図。 車輪支持用軸受ユニットの従来構造の第１例を、車体に取り付けた状態で示す断面図。 外輪を軸方向内側から見た図。 車輪支持用軸受ユニットの従来構造の第２例を示す断面図。 同第３例を示す断面図。 結合フランジとナックルとの結合部の構造の別例を示す断面図。

符号の説明

１ ホイール
２ 制動用回転部材
３ ナックル
４、４ａ、４ｂ 車輪支持用軸受ユニット
５ 支持孔
６、６ａ 外輪
７ ボルト
８、８ａ ハブ
９ スタッド
１０ ナット
１１ａ、１１ｂ 外輪軌道
１２ 結合フランジ
１３ ねじ孔
１４ 通孔
１５ 取付フランジ
１６ａ、１６ｂ 内輪軌道
１７ 小径段部
１８ 内輪
１９ 玉
２０ かしめ部
２１ スプライン孔
２２ 等速ジョイント
２３ スプライン軸
２４ 軸部材
２５ 頭部
２６ 傾斜面部
２７ チャック装置
２８ 基台
２９ 支持平面
３０ 切削工具
３１ 刃
３２ 側面
３３ 内側面
３４ 外側面
３５ 外側面
３６ 円筒面部

Claims (10)

1. 静止側周面に静止側軌道を、外周面に懸架装置を構成するナックルに結合固定する為の静止側フランジを、それぞれ有し、使用時にも回転しない静止側部材と、回転側周面に回転側軌道を、外周面に車輪及び制動用回転部材を支持固定する為の回転側フランジを、それぞれ有し、使用時に上記車輪及び制動用回転部材と共に回転する回転側部材と、上記静止側軌道と上記回転側軌道との間に転動自在に設けられた複数個の転動体とを備えた車輪支持用軸受ユニットに於いて、上記静止側部材と上記回転側部材と上記各転動体とを使用時の状態に組み立てた後、この回転側部材を回転不能に支持した状態で、上記静止側部材を回転させながら、上記静止側フランジの側面に旋削加工を施す事により、この側面の平面度を向上させている事を特徴とする車輪支持用軸受ユニット。
2. 制動用回転部材の側面を当接させる面である、回転側フランジの片側面を基準面として、静止側フランジの側面に旋削加工を施す事により、この静止側フランジの側面を上記回転側フランジの片側面と平行な面に仕上げている、請求項１に記載した車輪支持用軸受ユニット。
3. 静止側フランジの径方向長さが円周方向に関して不均一になっており、且つ、少なくともこの静止側フランジの側面に旋削加工を施す以前の状態で、この側面のうちこの静止側フランジの径方向長さが周囲の部分に比べて大きくなっている部分に対応する部分の円周方向端部に、円周方向端縁に向かう程上記静止側フランジの反対側の側面に向かう方向に傾斜した傾斜面部を形成している、請求項１〜２のうちの何れか１項に記載した車輪支持用軸受ユニット。
4. 静止側フランジの径方向長さが円周方向に関して均一になっている、請求項１〜２のうちの何れか１項に記載した車輪支持用軸受ユニット。
5. 静止側フランジの側面に旋削加工を施した後、この側面に表面硬化処理を施している、請求項１〜４のうちの何れか１項に記載した車輪支持用軸受ユニット。
6. 静止側周面に静止側軌道を、外周面に懸架装置を構成するナックルに結合固定する為の静止側フランジを、それぞれ有し、使用時にも回転しない静止側部材と、回転側周面に回転側軌道を、外周面に車輪及び制動用回転部材を支持固定する為の回転側フランジを、それぞれ有し、使用時に上記車輪及び制動用回転部材と共に回転する回転側部材と、上記静止側軌道と上記回転側軌道との間に転動自在に設けられた複数個の転動体とを備えた車輪支持用軸受ユニットの製造方法であって、上記静止側部材と上記回転側部材と上記各転動体とを使用時の状態に組み立てた後、この回転側部材を回転不能に支持した状態で、上記静止側部材を回転させながら、上記静止側フランジの側面に旋削加工を施す事により、この側面の平面度を向上させる、車輪支持用軸受ユニットの製造方法。
7. 制動用回転部材の側面を当接させる面である、回転側フランジの片側面を基準面として、静止側フランジの側面に旋削加工を施す事により、この静止側フランジの側面を上記回転側フランジの片側面と平行な面に仕上げる、請求項６に記載した車輪支持用軸受ユニットの製造方法。
8. 対象となる車輪支持用軸受ユニットを構成する静止側フランジの径方向長さが円周方向に関して不均一になっており、且つ、少なくともこの静止側フランジの側面に旋削加工を施す以前に、この側面のうちこの静止側フランジの径方向長さが周囲の部分に比べて大きくなっている部分に対応する部分の円周方向端部に、円周方向端縁に向かう程上記静止側フランジの反対側の側面に向かう方向に傾斜した傾斜面部を形成しておく、請求項６〜７のうちの何れか１項に記載した車輪支持用軸受ユニットの製造方法。
9. 対象となる車輪支持用軸受ユニットを構成する静止側フランジの径方向長さが円周方向に関して均一になっている、請求項６〜７のうちの何れか１項に記載した車輪支持用軸受ユニットの製造方法。
10. 静止側フランジの側面に旋削加工を施した後、この側面に表面硬化処理を施す、請求項５〜８のうちの何れか１項に記載した車輪支持用軸受ユニットの製造方法。

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