JP4289810B2

JP4289810B2 - 駆動車輪用軸受装置

Info

Publication number: JP4289810B2
Application number: JP2001380537A
Authority: JP
Inventors: 英児田島; 博幸小倉
Original assignee: NTN Corp
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2001-12-13
Filing date: 2001-12-13
Publication date: 2009-07-01
Anticipated expiration: 2021-12-13
Also published as: JP2003175702A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車等の駆動側車輪を支持する駆動車輪用軸受装置に関するもので、特に、ハブ輪と等速自在継手と軸受部とをユニット化すると共に、車輪取付フランジの面振れ精度を高めてブレーキジャダーの発生を抑制し得る駆動車輪用軸受装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に制動力が優れたディスクブレーキが普及してきた反面、このディスクブレーキのロータをブレーキパッドにて挟持して制動を行う場合、特に車両低速走行時に振動が発生し、低周波の不快な騒音を誘発することがある。こうした現象はブレーキジャダーと呼ばれ、車両の高性能化、静寂化に伴って、近年、この分析および改善が新しい技術課題として着目されている。
【０００３】
ブレーキジャダーの明確なメカニズムはまだ詳細には解明されてはいないが、その一要因としてブレーキロータのパッド摺接面の振れ精度が挙げられている。この振れ精度は、ブレーキロータ単体の振れ精度だけでなく、ブレーキロータを取り付ける車輪取付フランジの面振れ精度、転がり軸受のアキシアル振れ等、転走面の精度、および転がり軸受の組立精度等々が累積して最終的にブレーキロータ側面の面振れ精度となって現れてくる。
【０００４】
また、近年、低コスト化は言うに及ばず、燃費向上のために軽量化・コンパクト化を狙って等速自在継手とハブ輪と軸受部とをユニット化する傾向にある。これにより、駆動車輪用軸受装置は可及的に余肉が排除されスリム化している。一方、車両の操縦安定性のためには、装置の剛性アップが必要不可欠である。こうした相矛盾する要求を満足しつつ、前述したブレーキロータ側面の面振れ精度対策が講じられている。
【０００５】
図１３は従来の駆動車輪用軸受装置を示し、（ｂ）は縦断面図で、（ａ）はその側面図である。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。
【０００６】
この駆動車輪用軸受装置は、内方部材５０と外方部材６０と複列の転動体７０、７０とを備えている。内方部材５０は、ハブ輪５１と別体の内輪５２とからなり、ハブ輪５１のインボード側端部に形成した小径段部５３に内輪５２を圧入している。また、ハブ輪５１の外周にアウトボード側の転走面５１ａ、内輪５２の外周にインボード側の転走面５２ａをそれぞれ形成している。さらにハブ輪５１は車輪（図示せず）を取り付けるための車輪取付フランジ５４をアウトボード側端部に一体に有し、この車輪取付フランジ５４の円周等配位置には車輪を固定するためのハブボルト５５を植設している。
【０００７】
一方、外方部材６０は、外周に車体（図示せず）を取り付けるための車体取付フランジ６１を一体に有し、内周に複列の転走面６０ａ、６０ｂを一体に形成している。これら転走面６０ａ、６０ｂと前述した転走面５１ａ、５２ａ間には保持器７１、７１で円周等配した複列の転動体（ボール）７０、７０をそれぞれ転動自在に収容している。
【０００８】
外方部材６０の両端にシール６２、６３を装着し、外方部材６０と内方部材５０との環状空間を密封し、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。ここでは内方部材５０は、ハブ輪５１と内輪５２を指す。
【０００９】
車輪取付フランジ５４の側面５４ａに環状溝５６を形成し、この環状溝５６内にボルト穴５７を円周方向等配に穿設している。このボルト穴５７にハブボルト５５の外径に形成したナール５５ａ部を圧入固定し、ナット（図示せず）を螺合してブレーキロータ（図示せず）を介して車輪を締結している。
【００１０】
環状溝５６内にボルト穴５７を穿設しているため、ハブボルト５５の圧入によってボルト穴５７周縁の変形や車輪取付フランジ５４の側面５４ａに発生するうねりをこの環状溝５６内にとどめることができ、環状溝５６外の側面５４ａへの影響を抑制している（特開平７−１６４８０９号公報参照）。
【００１１】
また、図１４に示す駆動車輪用軸受装置では、ハブ輪８０と、軸受部９０と、等速自在継手１００とをユニット化して構成している。ハブ輪８０は車輪（図示せず）を取り付けるための車輪取付フランジ８１を一体に有し、この車輪取付フランジ８１の円周等配位置には車輪を固定するためのハブボルト８２を植設している。
【００１２】
軸受部９０は外方部材９１と内方部材９２と複列の転動体９３、９３を備え、外方部材９１には外周に車体（図示せず）に取り付けるための車体取付フランジ９４を一体に有し、内周には複列の転走面９１ａ、９１ａを形成している。一方、内方部材９２には、前記した外方部材９１の転走面９１ａ、９１ａに対向する複列の転走面８０ａ、１０１ａを形成している。これら複列の転走面８０ａ、１０１ａのうち、アウトボード側の転走面８０ａはハブ輪８０の外周に、インボード側の転走面１０１ａは等速自在継手１００の外側継手部材１０１の外周にそれぞれ一体に形成している。複列の転動体９３、９３はこれら転走面９１ａ、８０ａと９１ａ、１０１ａ間に収容し、保持器９５、９５で転動自在に保持している。この場合、内方部材９２はハブ輪８０と外側継手部材１０１を指す。軸受部９０の端部にはシール９６、９７を装着し、軸受内部に封入した潤滑グリースの漏洩と、外部からの雨水やダスト等の侵入を防止している。
【００１３】
等速自在継手１００は外側継手部材１０１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、外側継手部材１０１はカップ状のマウス部１０２と、このマウス部１０２から軸方向に延びる軸部１０３を有し、マウス部１０２の内周には軸方向に延びる曲線状のトラック溝１０２ａを形成している。
【００１４】
ここで、中空に形成した外側継手部材１０１の軸部１０３をハブ輪８０に内嵌すると共に、ハブ輪８０の内周面に凹凸８３を形成し、軸部１０３を拡径してこの凹凸部８３に食い込ませ、その嵌合部を加締めてハブ輪８０と外側継手部材１０１とを塑性結合させている（特開２００１−１８６０５号公報参照）。
【００１５】
こうした駆動車輪用軸受装置では、従来のセレーション等のトルク伝達手段に比べ嵌合部の緩みと摩耗を抑制することができ、この結合部はトルク伝達手段と、ハブ輪と外側継手部材の結合手段とを併せ持つため、一層の軽量・コンパクト化が達成できる。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した駆動車輪用軸受装置のうち前者において、車輪取付フランジ５４の側面５４ａに環状溝５６を形成し、その後にハブボルト５５を圧入しているため、圧入による変形等を皆無にすることは困難で、側面５４ａの面振れ精度向上には限界があった。また、特に、プレス加工によって形成した鋼製ホイールの場合は、削り加工によって形成したアルミ合金製ホイールに比べ取付面の精度が悪く、環状溝５６の深さや幅寸法によっては、ナット締結によって車輪取付フランジ５４が傾き、かえってブレーキロータ側面（パッド摺接面）の面振れ精度を悪化させることがあった。
【００１７】
したがって、単に車輪取付フランジ５４の側面５４ａに環状溝５６を形成し、ボルト穴５７をその環状溝５６内に穿設するだけでは、ハブボルト５５の圧入による側面５４ａへの影響を完全に防止することは難しく、ブレーキロータ側面の面振れ精度向上に対してまだ幾つかの改善の余地があった。
【００１８】
また、後者の駆動車輪用軸受装置では、軸部１０３を拡径加締することによって、ブレーキロータ（図示せず）を案内するパイロット部８４が拡径してブレーキロータの装着が難しくなるだけでなく、軸部１０３がアウトボード側に延び、車輪取付フランジ８１がインボード側に傾倒することが判った。これらの変形量は加締条件等によってばらつき、予め変形量を予測して設定することは難しく、結果、車輪取付フランジ８１側面の面振れを劣化させることが判った。
【００１９】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、装置のユニット化を図り軽量・コンパクト化を達成すると共に、ブレーキロータ側面の面振れ精度向上を図った駆動車輪用軸受装置を提供することを目的としている。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
係る目的を達成すべく、本発明のうち請求項１記載の発明は、ブレーキロータを介して車輪を締結する車輪取付フランジを形成し、この車輪取付フランジの周方向に沿って複数のハブボルトを植設するハブ輪と、等速自在継手と、車体に対して車輪を回転自在に支承する複列の転がり軸受とをユニット化し、ハブ輪と等速自在継手の外側継手部材とを嵌合させ、等速自在継手の回転を前記ハブ輪に伝達するようにした駆動車輪用軸受装置において、前記車輪取付フランジに前記ハブボルトを包含する所定の幅を有する環状溝を形成し、前記車輪取付フランジの外径側の接触面を、前記車輪取付フランジの内径側の接触面に対して、車輪側に僅かに突出させて設け、前記ハブ輪の車輪取付フランジが設けられた部位の内径に複数列の溝を直交させた形状をし、硬化させた凹凸部を形成すると共に、この凹凸部に前記外側継手部材の軸部を拡径させて食い込ませることにより、前記ハブ輪と前記外側継手部材とを一体に塑性結合し、前記車輪取付フランジの側面を、前記ハブボルトを圧入および、前記ハブ輪と前記外側継手部材とを一体に塑性結合後に切削加工する切削面とした構成を採用した。
【００２１】
このように、ハブ輪と前記外側継手部材とを一体に塑性結合し、さらには、ハブボルト圧入および前記塑性結合後、すなわち、アッシー後に車輪取付フランジの側面を旋削等によって仕上げ加工するようにしたので、従来のセレーション等のトルク伝達手段に比べ嵌合部の緩みと摩耗を抑制することができ、軽量・コンパクト化が達成できると同時に、塑性結合によって生じる車輪取付フランジの変形やハブボルト圧入によるフランジ側面の面振れ精度への影響を実質的にゼロに抑制することができる。また、車輪取付フランジの外径側を、車輪側に僅かに突出させることにより、ブレーキロータと車輪取付フランジを外径側で密着させ、ブレーキロータの変形の自由度を拘束して、ブレーキロータの面振れを抑制することができる。

【００２２】
また、請求項２に記載の発明は、ハブ輪に形成するブレーキロータのパイロット部を、塑性結合後に切削加工する切削面としたので、塑性結合によってパイロット部が拡径しても容易にブレーキロータを装着することができる。
【００２３】
さらに、請求項３に記載の発明のように、車輪取付フランジにハブボルトを包含する所定の幅を有する環状溝を形成すると共に、この環状溝以外の車輪取付フランジの側面を、ハブボルト圧入後に切削加工した切削面（仕上げ切削面）とすれば、簡便な旋削加工でも仕上げ加工ができ、作業工数削減による低コスト化を図ることができる。
【００２４】
また、請求項４に記載の発明のように、車輪のホイールを鋼製とした時、このホイールとブレーキロータとの接触部のうち、ハブボルトのピッチ円直径に対して外径側の接触部よりも小径に、かつハブボルトのピッチ円直径に対して内径側の接触部よりも大径になるように、環状溝の幅寸法を設定したので、比較的取付部の精度が悪いとされているプレス成形してなる鋼鈑製のホイールであっても、ブレーキロータ側面の面振れ精度を所望の規定値に抑制することができる。
【００２５】
好ましくは、請求項５に記載の発明のように、ハブボルトを環状溝内に植設すると共に、ハブボルトの外径から環状溝の縁部までの距離を１ｍｍ以上とすることによって、ハブボルト周縁部の変形を許容すると共に、フランジ側面の仕上げ加工の作業性を向上することができる。
【００２６】
さらに好ましくは、請求項６に記載の発明のように、環状溝の深さを、少なくとも０．３ｍｍとすれば、環状溝の加工バラツキ、およびハブボルト圧入後の切削バラツキを充分に許容することができる。
【００２８】
また、請求項７に記載の発明のように、車輪取付フランジの側面のうち、ブレーキロータが接触する側の面振れを２０μｍ以下に規制すれば、ブレーキロータ側面の面振れ精度を所望の規定値に抑制することができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明に係る駆動車輪用軸受装置の実施形態を示す縦断面図である。この駆動車輪用軸受装置は、ハブ輪１と、複列の転がり軸受２と、等速自在継手３とをユニット化して構成している。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。
【００３０】
ハブ輪１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、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１８を植設している。ハブ輪１の内周面には凹凸部５を形成し、熱処理によって表面硬さを５４〜６４ＨＲＣの範囲に硬化層１０を形成する（図中散点模様にて示す）。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５は、図２に示すような複数列の溝を直交させた形状を例示することができる。（ａ）は互いに傾斜した螺旋溝６で、（ｂ）は軸方向、および独立した環状溝６’でアヤメローレット状を形成することができる。また、凹凸部５の凸部は良好な食い込み性を確保するために、三角形状等の尖端形状に形成する。
【００３１】
複列の転がり軸受２は、外方部材７と内方部材８と複列の転動体９、９とからなり、外方部材７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７ａを一体に有し、内周には複列の外側転走面７ｂ、７ｂを形成している。一方、内方部材８は、ハブ輪１と後述する外側継手部材１４を指し、外方部材７の外側転走面７ｂ、７ｂに対向するアウトボード側の内側転走面１ａをハブ輪１の外周に、またインボード側の内側転走面１４ａを外側継手部材１４の外周にそれぞれ形成している。複列の転動体９、９をこれら転走面７ｂ、１ａと７ｂ、１４ａ間にそれぞれ収容し、保持器１１、１１で転動自在に保持している。複列の転がり軸受２の端部にはシール１２、１３を装着し、軸受内部に封入した潤滑グリースの漏洩と、外部からの雨水やダスト等の侵入を防止している。
【００３２】
ハブ輪１の外周において、シール１２のシールリップが摺接するシールランド部、内側転走面１ａ、および外側継手部材１４の肩部１６と当接するインロウ部１ｂの表面に高周波焼入れによって硬化層１０’を形成している（図中散点模様にて示す）。ここで複列の転がり軸受２は転動体９、９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。
【００３３】
等速自在継手３は外側継手部材１４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からなる。外側継手部材１４はカップ状のマウス部１５と、このマウス部１５の底部をなす肩部１６と、この肩部１６から軸方向に延びる軸部１７を有し、マウス部１５の内周には軸方向に延びる曲線状のトラック溝１５ａを形成している。
【００３４】
中空に形成した外側継手部材１４の肩部１６外周には前記した内側転走面１４ａを形成している。また、この軸部１７はハブ輪１のインロウ部１ｂを圧入する小径段部１７ａと、ハブ輪１と嵌合する嵌合部１７ｂを有している。小径段部１７ａに圧入したハブ輪１のインロウ部１ｂを肩部１６によって突合せ状態で、嵌合部１７ｂをハブ輪１に内嵌すると共に、この嵌合部１７ｂの内径にマンドレルを挿入・抜脱させる等、嵌合部１７ｂを適宜な手段で拡径してハブ輪１の凹凸部５に食い込ませ、この嵌合部１７ｂを加締めてハブ輪１と外側継手部材１４とを塑性結合させる。これにより、この結合部はトルク伝達手段と、ハブ輪１と外側継手部材１４の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１や外側継手部材１４に形成する必要はなく、また、締結ナット等の固定手段が不要となり、一層装置の軽量・コンパクト化を実現することができる。
【００３５】
外側継手部材１４において、マウス部１５の内周に形成したトラック溝１５ａとシール１３が摺接するシールランド部から転走面１４ａ、および小径段部１７ａに亙って表面硬化処理を施す。硬化処理として高周波誘導加熱による焼入れが好適である。また、拡径する嵌合部１７ｂ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１の凹凸部５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１７ｂが凹凸部５に容易に、かつ深く食い込み、凹凸部５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。
【００３６】
図示はしていないが、中空の外側継手部材１４の内径にエンドキャップを装着して、マウス部１５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。
【００３７】
本実施形態では、車輪取付フランジ４の側面４ａを旋盤等により一次切削し、環状溝１９を形成している。この環状溝１９の溝幅中央部にはボルト穴２０を円周方向等配に穿設している。さらにハブボルト１８の外径に形成したナール１８ａ部をこのボルト穴２０に圧入固定した後、側面４ａおよびパイロット部４ｂを旋盤により二次切削（仕上げ切削）している。二次切削は旋盤に限らず、フライス盤や研削盤による切削であっても良い。なお、ボルト穴２０は溝幅中央部に必ずしも穿設する必要はない。ここで、ハブボルト１８を車輪取付フランジ４に圧入するのは、ハブ輪１と外側継手部材１４とを塑性結合する前であっても、また後であっても良いが、車輪取付フランジ４の側面４ａの二次切削は最終的に装置をアッシーした後にするものとする。
【００３８】
図３は、車輪取付フランジ４の側面４ａに形成した環状溝１９部の要部拡大断面図である。この環状溝１９の溝幅寸法が大きければ、ハブボルト１８の圧入後の側面４ａにおける二次切削の作業性が向上するが、後述するブレーキロータ取付面との接触面積が減少し、ナット締結によって車輪取付フランジ４の側面４ａの変形が拡大して好ましくない。したがって、ハブボルト１８の外径から少なくとも環状溝１９までの寸法を１ｍｍとすれば、ブレーキロータ取付面との接触面積が大きく減少することはなく、車輪をナットで締結した時の側面４ａの変形を抑制し、ブレーキロータ側面の面振れ精度の悪化を最小限に抑制できることが判った。また、ハブボルト１８の外径から１ｍｍ以上の間隙があれば、旋削バイト等の加工治具Ｚが切削時に干渉して作業性を低下させることもない。
【００３９】
環状溝１９を側面４ａに形成することにより、ハブボルト１８の圧入による側面４ａへの変形等の影響を最小限に抑制できると共に、ハブボルト１８の圧入後、さらに側面４ａを二次切削すれば、ハブボルト１８の圧入によって増加した側面４ａの面振れを可及的に抑制することができる。
【００４０】
また、環状溝１９を側面４ａに形成せずに、ハブボルト１８の圧入後、側面４ａ、およびパイロット部４ｂをフライス盤、あるいは研削盤によって二次切削（仕上げ切削）すれば、ハブボルト１８の圧入によって増加した側面４ａの面振れを可及的に抑制すると共に、塑性結合によって拡径したパイロット部４ｂを修正することができる。
【００４１】
図４は、車輪取付フランジ４にブレーキロータ３０を取付けた状態を示す要部拡大断面図である。取付け部３１が車輪取付フランジ４の側面４ａと接触する接触面３１ａ、３１ｂを、ハブボルト１８のそれぞれ内外径側に両方に設けることにより、ナット（図示せず）締結による車輪取付フランジ４の変形を最小限に抑制できることが判った。
【００４２】
図５は、車輪取付フランジ４にブレーキロータ３０を取付けた状態を示す要部拡大断面図で、側面４ａにパイロット部４ｂまで続く環状溝１９’を形成している。この場合、取付け部３１が車輪取付フランジ４の側面４ａと外径側の接触面３１ｂのみで接触し、内径側の接触面３１ａとは接触しない。こうした状態で、ナットを締め付けると、ブレーキロータ３０における側面３２の面振れの変化は、図６に示すように、車輪取付フランジ４の傾きにより大きく変位し、さらに側面３２の面振れが悪化することが判った。
【００４３】
また、図４に示した状態から、車輪取付フランジ４の外径側を図示しない車輪側に僅かに傾斜等をさせて突出させ、ブレーキロータ３０の取付け部３１と車輪取付フランジ４の側面４ａを外径側で密着するようにすれば、ブレーキロータ３０の変形の自由度を拘束して、ブレーキロータ３０の面振れを抑制することができることも判った。段差は０．１ｍｍ以下（傾斜角度で最大１０’）で、これ以上突出させた場合は、前述したように、車輪取付フランジ４が傾き、ブレーキロータ３０の側面３２の面振れは悪化する。
【００４４】
次に、ブレーキロータ３０の側面３２の面振れ測定方法について説明する。図７は、車輪取付フランジ４にブレーキロータ３０を載置し、ナットを締結する前の状態、図８はナット締結後の状態を示す。
【００４５】
図７において、外方部材７の車体取付フランジ７ａを基台Ｂ上に載置し、内方部材８を回転自在に保持した上に、ブレーキロータ３０の取付け部３１を車輪取付フランジ４の側面４ａに密着させ、ブレーキロータ３０の側面３２にダイヤルゲージＧの触針を当接させる。ここで、内方部材８を回転させることにより、ブレーキロータ３０の側面３２の面振れを測定することができる。
【００４６】
図８において、ブレーキロータ３０の取付け部３１に、ホイールＷを密着させ、ハブボルト１８にナットＮを締結し、同様に、ブレーキロータ３０の側面３２にダイヤルゲージＧの触針を当接させた状態で内方部材１を回転させることにより、ブレーキロータ３０の側面３２の面振れを測定することができる。このように、本出願人は、ナットＮの締結前後において、ブレーキロータ３０の側面３２の面振れに及ぼす影響と要因を種々の条件で検証した。
【００４７】
図９は、車輪取付フランジ４にブレーキロータ３０とホイールＷを取付け、ナット（図示せず）を締結した状態を示す要部拡大断面図である。ここでホイールＷはプレス成形してなる鋼鈑製で、一般的にホイールの剛性アップのため、ハブボルト（図示せず）のピッチ円上に凹みＷａを設けている。これらの凹みＷａによって、ホイールＷとブレーキロータ３０とは全面接触するのではなく、円周上に部分接触することになる。一般的にアルミ合金等からなるホイールは、ブレーキロータとの接触部を切削面とし面精度は良いが、鋼鈑製ホイールＷはブレーキロータとの接触部の面精度が劣り、またナット締結によってさらにブレーキロータの側面における面振れを増加させる。
【００４８】
こうした鋼鈑製のホイールＷにおいても、このホイールＷのブレーキロータ３０との接触部のうち、ハブボルトのピッチ円直径に対して外径側の接触部３３ａよりも小径に、また、ハブボルトのピッチ円直径に対して内径側の接触部３３ｂよりも大径になるように、すなわち、両接触部３３ａ、３３ｂ間に環状溝１９が位置するように環状溝１９の幅寸法を設定すれば、ブレーキロータ３０の側面３２の面振れを抑制できることが判った。
【００４９】
しかし、図１０に示すように、環状溝１９”が両接触部３３ａ、３３ｂ到達するまで幅広になった場合、側面４ａの接触面積が不足して、ナット締結時に車輪取付フランジ４の変形を招来させ、ブレーキロータ３０の側面３２の面振れを悪化させることが判った。図１１、図１２はこうした環状溝の溝幅の違いによるブレーキロータ３０の側面３２の面振れへの影響を検証した結果を示すグラフで、図１１は、図９で説明したように、両接触部３３ａ、３３ｂ間に環状溝７が位置するように環状溝１９の幅寸法を設定した場合、図１２は、図１０で説明したように、環状溝１９”が両接触部３３ａ、３３ｂ到達するまで幅広になった場合、それぞれナット締結前後におけるブレーキロータ３０の側面３２の面振れを示している。
【００５０】
図１１で判るように、車輪リムＷの両接触部３３ａ、３３ｂ間に車輪取付フランジ４の環状溝１９が位置するように環状溝１９の幅寸法を設定した場合は、ナット締結により接触部３３ａ、３３ｂの密着度が向上して面振れが悪化しないが、図１２でも判るように、環状溝１９”が両接触部３３ａ、３３ｂに到達するまで幅広になった場合は、ブレーキロータ３０の側面３２の面振れは悪化する傾向が見られる。
【００５１】
前述した環状溝１９の深さは０．３ｍｍ以上、好ましくは０．４〜０．６ｍｍに設定すれば、環状溝１９の加工バラツキ、およびハブボルト１８の圧入後の切削加工バラツキを充分に許容することができる。
【００５２】
車輪取付フランジ４の側面４ａのうち、ブレーキロータ３０が接触する側の面振れを２０μｍ以下に規制すれば、ブレーキロータ３０取付後の側面３２の面振れ精度を５０μｍ以下に抑制することができることが判った。この側面３２の面振れが５０μｍを超えると操安性、すなわち、ブレーキジャダーが顕著になり、通常の運転者に不快感を生じさせて好ましくない。
【００５３】
以上本発明を、ハブ輪と複列の転がり軸受と等速自在継手とをユニット化し、複列の内側転走面のうち、アウトボード側の内側転走面をハブ輪の外周面に、また、インボード側の内側転走面を、等速自在継手の外側継手部材の外周面にそれぞれ直接形成した、所謂第４世代構造に適用した実施形態について説明したが、本発明はこの構造に限らず、ハブ輪に別体の内輪を圧入し、アウトボード側の軸受転走面をハブ輪に、また別体の内輪にインボード側の軸受転走面をそれぞれ形成した構造、所謂第３世代構造や、その他第１、第２世代構造の駆動車輪用軸受装置にも適用できる。
【００５４】
なお、車輪取付フランジ４の側面４ａを、予めハブボルト１８の圧入前に一次切削し、圧入後に二次切削をする実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に限定されるものではなく、例えば、ハブボルト１８を圧入する前に、側面４ａを粗旋削と中仕上げ旋削からなる一次切削を行い、ハブボルト１８の圧入後に、二次切削（仕上げ切削）を行っても良い。また、ハブボルト１８の圧入前に切削を行わず、鍛造肌のままとし、ハブボルト１８の圧入後に二次切削（仕上げ切削）を行っても良い。
【００５５】
本発明は、こうした第１世代乃至第４世代構造の駆動車輪用軸受装置において適用が可能であると共に、それぞれの構造の特徴を失うことなく、車輪取付フランジの面振れ精度を高めてブレーキジャダーの発生を抑制し得る有効な手段と言える。
【００５６】
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。
【００５７】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明に係る駆動車輪用軸受装置は、塑性結合によりハブ輪と外側継手部材とを一体化したので、軽量・コンパクト化といった所期の技術課題を解決し、結合部の緩みや摩耗を防止することができる。これに加え、さらにハブボルトの圧入、およびハブ輪と外側継手部材の塑性結合後、すなわち、装置のアッシー後に切削加工する切削面（仕上げ切削面）としたことによって、塑性結合による車輪取付フランジの変形を修正し、さらにはハブボルト圧入等によるフランジ側面の面振れへの影響を抑制し、車輪取付フランジの側面の面振れ精度を高めてブレーキジャダーの発生を抑制することができる。また、第１世代乃至第４世代の駆動車輪用軸受装置において、それぞれの構造が有する特徴を失うことなく、簡単な構成で車輪取付フランジの側面の面振れ精度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る駆動車輪用軸受装置の実施形態を示す縦断面図である。
【図２】（ａ）は本発明に係るハブ輪の凹凸部形状を示す縦断面図で、互いに傾斜した螺旋溝で構成したアヤメローレット形状を示す。
（ｂ）は同上、軸方向、および独立した環状溝で構成したアヤメローレット形状を示す。
【図３】本発明に係る駆動車輪用軸受装置の要部拡大断面図である。
【図４】同上
【図５】本発明に係る駆動車輪用軸受装置と比較するための説明用要部拡大断面図である。
【図６】本発明に係る駆動車輪用軸受装置と比較するための説明用グラフである。
【図７】本発明に係る駆動車輪用軸受装置の面振れ測定方法を示す縦断面図である。
【図８】同上、ナット締結後の面振れ測定方法を示す縦断面図である。
【図９】本発明に係る駆動車輪用軸受装置の他の実施形態における要部拡大断面図である。
【図１０】同上と比較するための説明用要部拡大断面図である。
【図１１】本発明に係る駆動車輪用軸受装置の面振れ測定結果を示すグラフである。
【図１２】同上と比較するための説明用グラフである。
【図１３】（ａ）従来の駆動車輪用軸受装置を示す側面図である。
（ｂ）同上縦断面図である。
【図１４】従来の他の駆動車輪用軸受装置を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１・・・・・・・・・・・・ハブ輪
１ａ・・・・・・・・・・・内側転走面
２・・・・・・・・・・・・複列の転がり軸受
３・・・・・・・・・・・・等速自在継手
４・・・・・・・・・・・・車輪取付フランジ
４ａ・・・・・・・・・・・側面
４ｂ・・・・・・・・・・・パイロット部
５・・・・・・・・・・・・凹凸部
６、６’・・・・・・・・・溝
７・・・・・・・・・・・・外方部材
７ａ・・・・・・・・・・・車体取付フランジ
７ｂ・・・・・・・・・・・外側転走面
８・・・・・・・・・・・・内方部材
９・・・・・・・・・・・・転動体
１０、１０’・・・・・・・硬化層
１１・・・・・・・・・・・保持器
１２、１３・・・・・・・・シール
１４・・・・・・・・・・・外側継手部材
１４ａ・・・・・・・・・・内側転走面
１５・・・・・・・・・・・マウス部
１５ａ・・・・・・・・・・トラック溝
１６・・・・・・・・・・・肩部
１７・・・・・・・・・・・軸部
１７ａ・・・・・・・・・・小径段部
１７ｂ・・・・・・・・・・嵌合部
１８・・・・・・・・・・・ハブボルト
１８ａ・・・・・・・・・・ナール
１９、１９’、１９”・・・環状溝
２０・・・・・・・・・・・ボルト穴
３０・・・・・・・・・・・ブレーキロータ
３１・・・・・・・・・・・取付け部
３１ａ、３１ｂ・・・・・・接触面
３２・・・・・・・・・・・側面
３３ａ、３３ｂ・・・・・・接触部
５０、９２・・・・・・・・内方部材
５１、８０・・・・・・・・ハブ輪
５１ａ、８０ａ・・・・・・転走面
５２・・・・・・・・・・・内輪
５２ａ・・・・・・・・・・転走面
５３・・・・・・・・・・・小径段部
５４、８１・・・・・・・・車輪取付フランジ
５４ａ・・・・・・・・・・側面
５５・・・・・・・・・・・ハブボルト
５５ａ・・・・・・・・・・ナール
５６・・・・・・・・・・・環状溝
５７・・・・・・・・・・・ボルト穴
６０、９１・・・・・・・・外方部材
６０ａ、６０ｂ、９１ａ・・転走面
６１、９４・・・・・・・・車体取付フランジ
６２、６３、９６、９７・・シール
７０、９３・・・・・・・・転動体
７１、９５・・・・・・・・保持器
Ｂ・・・・・・・・・・・・基台
Ｇ・・・・・・・・・・・・ダイヤルゲージ
Ｎ・・・・・・・・・・・・ナット
Ｗ・・・・・・・・・・・・ホイール
Ｗａ・・・・・・・・・・・凹み
Ｚ・・・・・・・・・・・・加工治具

Claims

ブレーキロータを介して車輪を締結する車輪取付フランジを形成し、この車輪取付フランジの周方向に沿って複数のハブボルトを植設するハブ輪と、等速自在継手と、車体に対して車輪を回転自在に支承する複列の転がり軸受とをユニット化し、前記ハブ輪と前記等速自在継手の外側継手部材とを嵌合させ、前記等速自在継手の回転を前記ハブ輪に伝達するようにした駆動車輪用軸受装置において、
前記車輪取付フランジに前記ハブボルトを包含する所定の幅を有する環状溝を形成し、前記車輪取付フランジの外径側の接触面を、前記車輪取付フランジの内径側の接触面に対して、車輪側に僅かに突出させて設け、前記ハブ輪の車輪取付フランジが設けられた部位の内径に複数列の溝を直交させた形状をし、硬化させた凹凸部を形成すると共に、この凹凸部に前記外側継手部材の軸部を拡径させて食い込ませることにより、前記ハブ輪と前記外側継手部材とを一体に塑性結合し、前記車輪取付フランジの側面を、前記ハブボルトを圧入および、前記ハブ輪と前記外側継手部材とを一体に塑性結合後に切削加工する切削面としたことを特徴とする駆動車輪用軸受装置。
前記ハブ輪に形成するブレーキロータのパイロット部を、前記塑性結合後に切削加工する切削面とした請求項１に記載の駆動車輪用軸受装置。
前記車輪取付フランジに前記ハブボルトを包含する所定の幅を有する環状溝を形成すると共に、この環状溝以外の前記車輪取付フランジの側面を、前記ハブボルト圧入後に切削加工した切削面とした請求項１または２に記載の駆動車輪用軸受装置。
前記車輪のホイールを鋼製とした時、このホイールと前記ブレーキロータとの接触部のうち、前記ハブボルトのピッチ円直径に対して外径側の接触部よりも小径に、かつ前記ハブボルトのピッチ円直径に対して内径側の接触部よりも大径になるように、前記環状溝の幅寸法を設定した請求項３に記載の駆動車輪用軸受装置。
前記ハブボルトを前記環状溝内に植設すると共に、前記ハブボルトの外径から前記環状溝の縁部までの距離を１ｍｍ以上とした請求項３または４に記載の駆動車輪用軸受装置。
前記環状溝の深さを、少なくとも０．３ｍｍとした請求項３乃至５いずれか１項に記載の駆動車輪用軸受装置。
前記車輪取付フランジの側面のうち、前記ブレーキロータが接触する側の面振れを２０μｍ以下に規制した請求項１乃至６いずれか１項に記載の駆動車輪用軸受装置。