特開 2024-119416 車輪用軸受装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024119416

(43)【公開日】2024-09-03

(54)【発明の名称】車輪用軸受装置

(51)【国際特許分類】

   B60B 35/14 20060101AFI20240827BHJP

   F16C 19/18 20060101ALI20240827BHJP

   F16C 33/58 20060101ALI20240827BHJP

   F16C 35/063 20060101ALI20240827BHJP

   B60B 35/18 20060101ALI20240827BHJP

【ＦＩ】

B60B35/14 U

F16C19/18

F16C33/58

F16C35/063

B60B35/14 V

B60B35/18 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023026300

(22)【出願日】2023-02-22

(71)【出願人】

【識別番号】000102692

【氏名又は名称】ＮＴＮ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002217

【氏名又は名称】弁理士法人矢野内外国特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】鳥居 晃

【テーマコード（参考）】

3J117

3J701

【Ｆターム（参考）】

3J117AA01

3J117BA10

3J117DA02

3J117DB07

3J117DB10

3J701AA03

3J701AA32

3J701AA43

3J701AA54

3J701AA62

3J701AA72

3J701BA53

3J701BA56

3J701FA46

3J701GA03

(57)【要約】

【課題】等速自在継手と車輪用軸受との位相のずれを抑制しながら、等速自在継手を車輪用軸受に容易に嵌合することができる車輪用軸受装置を提供する。
【解決手段】車輪用軸受装置１においては、貫通孔３ｅの第１孔３１の内周面には、軸方向に沿って延びるスプライン嵌合可能な凹部３ｈが形成され、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、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、第２凸部２６は、外径、周方向の幅、または外径と周方向の幅との両方が、軸方向の一側から他側へ向けて大きくなる形状を有している。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

内周に複列の外側軌道面を有する外方部材と、
車輪取付フランジおよび軸方向に貫通する貫通孔が形成されたハブ輪と、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、前記複列の外側軌道面に対向する複列の内側軌道面と、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、
を備えた車輪用軸受装置であって、
前記貫通孔の内周面には、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、
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、
前記第２凸部は、外径、周方向の幅、または外径と周方向の幅との両方が、軸方向の一側から他側へ向けて大きくなる形状を有している車輪用軸受装置。

【請求項2】

前記凹部のピッチ円直径位置において、前記第２凸部の軸方向における他端部の周方向の幅は、前記第２凸部の軸方向における一端部の周方向の幅よりも大きく、
前記凹部のピッチ円直径位置において、前記凹部の周方向における幅は、前記第２凸部の軸方向における他端部の周方向の幅と同じ、または前記第２凸部の軸方向における他端部の周方向の幅よりも大きい請求項１に記載の車輪用軸受装置。

【請求項3】

前記第２凸部の軸方向における他端部の外径は、前記第２凸部の軸方向における一端部の外径よりも大きく、
前記凹部の内径は、前記第２凸部の軸方向における他端部の外径と同じ、または前記第２凸部の軸方向における他端部の外径よりも大きい請求項１に記載の車輪用軸受装置。

【請求項4】

前記第２凸部のピッチ円直径位置において、前記第２凸部の軸方向における他端部の周方向の幅は、前記第２凸部の軸方向における一端部の周方向の幅よりも大きく、
前記第２凸部のピッチ円直径位置において、前記凹部の周方向における幅は、前記第２凸部の軸方向における他端部の周方向の幅と同じ、または前記第２凸部の軸方向における他端部の周方向の幅よりも大きく、
前記第２凸部の軸方向における他端部の外径は、前記第２凸部の軸方向における一端部の外径よりも大きく、
前記凹部の内径は、前記第２凸部の軸方向における他端部の外径と同じ、または前記第２凸部の軸方向における他端部の外径よりも大きい請求項１に記載の車輪用軸受装置。

【請求項5】

前記貫通孔は、前記凹部の底を形成する大径面と、前記凹部の周方向における両側に位置する小径面とを有し、
前記小径面は、軸方向において前記凹部の他端に位置する第１小径面と、軸方向において前記第１小径面よりも一側に位置する第２小径面とを有し、
前記第１小径面の内径は、前記大径面の内径よりも小さく、前記第２小径面の内径よりも大きい請求項１～請求項４の何れか一項に記載の車輪用軸受装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は車輪用軸受装置に関する。

【背景技術】

【0002】

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。

【0003】

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。

【0004】

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。

【0005】

凸部を凹部に嵌合する際に、凸部の凹部に対する位置決めを容易にする構成としては、等速自在継手の嵌合部に、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、第１凸部よりも嵌合部の挿入方向における先端側に位置し、貫通孔の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凸部とを形成した構成が考えられる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特許第５３２３３３８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかし、等速自在継手の嵌合部に第１凸部と第２凸部とを形成した構成の場合、第２凸部と凹部との隙間が大きいと、第１凸部が凹部に挿入されるときに第１凸部と凹部との位相にずれが生じて、第１凸部が凹部に対して全体的に密着した状態でスプライン嵌合されなかったり、第１凸部を凹部に圧入する際に要する圧入力が増大したりするおそれがある。

【0008】

本発明は以上の如き状況に鑑みてなされたものであり、等速自在継手を車輪用軸受に対してスプライン嵌合する際に、等速自在継手と車輪用軸受との位相のずれを抑制しながら、等速自在継手を車輪用軸受に容易に嵌合することができる車輪用軸受装置を提供するものである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

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、車輪取付フランジおよび軸方向に貫通する貫通孔が形成されたハブ輪と、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、前記複列の外側軌道面に対向する複列の内側軌道面と、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、を備えた車輪用軸受装置であって、前記貫通孔の内周面には、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、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、前記第２凸部は、外径、周方向の幅、または外径と周方向の幅との両方が、軸方向の一側から他側へ向けて大きくなる形状を有している。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、等速自在継手の嵌合部の凸部とハブ輪の凹部との位相のずれを抑制しながら、凸部を容易に凹部に嵌合させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】車輪用軸受装置を示す側面断面図である。

【図2】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。

【図3】ステム部の第１凸部、第２凸部、および溝部を示す側面断面図である。

【図4】ステム部の第１凸部および第２凸部を軸方向と直交する外径側から見た図である。

【図5】（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５（ａ）のＡ－Ａ断面図であり、（ｃ）は図５（ａ）のＢ－Ｂ断面図である。

【図6】（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６（ａ）のＣ－Ｃ断面図である。

【図7】小径面が第１小径面と第２小径面とを有した形状に形成された第１孔のインナー側端部を示す図であって、（ａ）は側面断面図であり、（ｂ）は図７（ａ）のＥ－Ｅ断面図である。

【図8】車輪用軸受装置の別実施形態を示す一部側面断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

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。

【0013】

［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る。

【0014】

以下の説明において、軸方向とは車輪用軸受装置１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。

【0015】

車輪用軸受装置１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。車輪用軸受装置１は、外方部材である外輪２と、内方部材であるハブ輪３、内輪４、および等速自在継手２０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

【0016】

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。

【0017】

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。

【0018】

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。

【0019】

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。

【0020】

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。なお、ネジ孔３ｆは、ハブボルトが螺合される孔によって構成されていてもよい。

【0021】

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。

【0022】

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。

【0023】

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。

【0024】

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。

【0025】

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。

【0026】

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。

【0027】

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。

【0028】

車輪用軸受装置１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、車輪用軸受装置１は、複列円錐ころ軸受によって構成されていてもよい。

【0029】

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。

【0030】

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。

【0031】

［ハブ輪とステム部との嵌合構造］
図２～図６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スプライン嵌合可能な凹部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。

【0032】

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。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。

【0033】

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。凸部２４とスプライン嵌合する凹部３ｈにおけるピッチ円ＰＣのピッチ円直径はＤである。

【0034】

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。

【0035】

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。

【0036】

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。つまり、第１凸部２５の外径Ｒ２は、凹部３ｈの内径Ｒ１よりも大きく形成されている。また、凹部３ｈのピッチ円直径Ｄの位置であるピッチ円直径位置において、凹部３ｈの周方向における幅はＷ１であり、第１凸部２５の周方向における幅はＷ２であって、幅Ｗ２は幅Ｗ１よりも大きく形成されている（Ｗ１＜Ｗ２）。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。

【0037】

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、外径がアウター側からインナー側へ向かって増加する形状に形成されており、第２凸部２６のアウター側端部における外径Ｒ３は、第２凸部２６のインナー側端部における外径Ｒ４よりも小さくなるように形成されている（Ｒ３＜Ｒ４）。第２凸部２６のアウター側端部は、第２凸部の軸方向における一端部の一例であり、第２凸部２６のインナー側端部は、第２凸部の軸方向における他端部の一例である。

【0038】

第２凸部２６のアウター側端部における外径Ｒ３は、凹部３ｈの内径Ｒ１よりも小さくなるように形成されている（Ｒ３＜Ｒ１）。第２凸部２６のインナー側端部における外径Ｒ４は、凹部３ｈの内径Ｒ１と同じ大きさとなるように、または凹部３ｈの内径Ｒ１よりも小さくなるように形成されている（Ｒ４≦Ｒ１）。本実施形態においては、第２凸部２６の外径Ｒ４は、凹部３ｈの内径Ｒ１と同じ大きさとなるように形成されている。

【0039】

第２凸部２６は、凹部３ｈに対する径方向の隙間がアウター側からインナー側へ向けて小さくなる形状を有している。つまり、第２凸部２６は、外径がアウター側からインナー側へ向けて大きくなる形状を有している。

【0040】

凹部３ｈのピッチ円直径Ｄの位置であるピッチ円直径位置において、第２凸部２６のアウター側端部における周方向の幅はＷ３であり、第２凸部２６のインナー側端部における周方向の幅はＷ４である。第２凸部２６は、ピッチ円直径位置における幅がアウター側からインナー側へ向かって増加する形状に形成されており、第２凸部２６のアウター側端部における幅Ｗ３は、第２凸部２６のインナー側端部における幅Ｗ４よりも小さくなるように形成されている（Ｗ３＜Ｗ４）。

【0041】

第２凸部２６のアウター側端部における幅Ｗ３は、凹部３ｈの幅Ｗ１よりも小さくなるように形成されている（Ｗ３＜Ｗ１）。第２凸部２６のインナー側端部における幅Ｗ４は、凹部３ｈの幅Ｗ１と同じ大きさとなるように、または凹部３ｈの幅Ｗ１よりも小さくなるように形成されている（Ｗ４≦Ｗ１）。本実施形態においては、第２凸部２６の幅Ｗ４は、凹部３ｈの幅Ｗ１と同じ大きさとなるように形成されている。

【0042】

第２凸部２６は、凹部３ｈに対する周方向の隙間がアウター側からインナー側へ向けて小さくなる形状を有している。つまり、第２凸部２６は、周方向の幅がアウター側からインナー側へ向けて大きくなる形状を有している。

【0043】

本実施形態においては、第２凸部２６は、外径と周方向の幅との両方が、アウター側からインナー側へ向けて大きくなる形状を有しているが、外径のみがアウター側からインナー側へ向けて大きくなる形状、または周方向の幅のみがアウター側からインナー側へ向けて大きくなる形状に形成することもできる。

【0044】

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との径方向または周方向、更には径方向と周方向両方における位相合わせを行うための凸部である。

【0045】

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。

【0046】

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。

【0047】

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。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。

【0048】

ステム部２３にはシャフト２１からの捩りトルクが伝達されるため、その捩りトルクに耐えられるように、凸部２４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。そのため、第１凸部２５は、熱硬化処理が施された硬化部Ｈであり、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。よって、アウター側端面２５ａを含んだ第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。つまり、第１凸部２５のインナー側端部からアウター側端部までを硬化部Ｈとして形成することができる。

【0049】

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。

【0050】

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。

【0051】

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。

【0052】

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、ハブ輪３と等速自在継手２０とが固定されている。

【0053】

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、ハブ輪３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。

【0054】

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。

【0055】

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５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。

【0056】

第２凸部２６のアウター側端部（外径Ｒ３および幅Ｗ３を有する部分）は凹部３ｈよりも小径および幅狭に形成されており、第２凸部２６のアウター側端部と凹部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（図５（ｂ）「図５（ａ）のＡ－Ａ断面図」参照）。従って、第２凸部２６のアウター側端部を凹部３ｈに挿入し始めるときには、第２凸部２６の凹部３ｈへの挿入が容易となる。

【0057】

また、第２凸部２６のインナー側端部（外径Ｒ４および幅Ｗ４を有する部分）は凹部３ｈと同径および同幅に形成されており、第２凸部２６のインナー側端部と凹部３ｈとの間には隙間ｍがなく、第２凸部２６と凹部３ｈとは接触している（図５（ｃ）「図５（ａ）のＢ－Ｂ断面図」参照）。従って、第２凸部２６がインナー側端部まで凹部３ｈに挿入されると、凹部３ｈによって第２凸部２６の周方向の位置決めがなされて凹部３ｈと第２凸部２６との周方向の位相が合い、凹部３ｈの周方向における中央部の位置と、第２凸部２６の周方向における中央部の位置とが一致する。

【0058】

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、ステム部２３の凸部２４とハブ輪３の凹部３ｈとの位相のずれを抑制しながら、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。

【0059】

また、凹部３ｈの内径および周方向の幅が、第２凸部２６のインナー側端部の外径および周方向の幅よりも大きい場合であっても、第２凸部２６の凹部３ｈに対する挿入が進むにつれて第２凸部２６と凹部３ｈとの間の隙間ｍが小さくなっていき、凸部２４と凹部３ｈとの周方向の位相決めがなされる。従って、ステム部２３の凸部２４とハブ輪３の凹部３ｈとの位相のずれを抑制しながら、凸部２４を容易かつ確実に凹部３ｈに嵌合させることが可能である。

【0060】

なお、本実施形態においては、第２凸部２６のアウター側端部は、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のアウター側端部は、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。

【0061】

図５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６に示すように、第１凸部２５（外径Ｒ２および幅Ｗ２を有する部分）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。（図６（ｂ）「図６（ａ）のＣ－Ｃ断面図」参照）

【0062】

また、第１凸部２５は周方向において第２凸部２６と同じ位相に形成されているため、凹部３ｈの周方向における中央部の位置と、第１凸部２５の周方向における中央部の位置とが一致した状態で、第１凸部２５が凹部３ｈに圧入される。

【0063】

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。

【0064】

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。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可能である。

【0065】

第１凸部２５により凹部３ｈの内周面が切削加工される際には、凹部３ｈと第１凸部２５との周方向の位相が一致しているため、第１凸部２５による凹部３ｈの切削量が、第１凸部２５の周方向における両側で均一になる。

【0066】

これにより、第１凸部２５と凹部３ｈとがスプライン嵌合された際に、第１凸部２５の外周面と凹部３ｈの内周面とを全体的に安定して密着させることが可能となる。また、第１凸部２５を凹部３ｈに圧入する際に要する圧入力を小さく抑えることができ、ステム部２３の第１凸部２５をハブ輪３の凹部３ｈに容易に嵌合することが可能となる。

【0067】

また、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。

【0068】

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。

【0069】

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と全体的に均等に密着させて嵌合させることができる。

【0070】

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。

【0071】

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。

【0072】

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。

【0073】

また、図７に示すように、ハブ輪３の貫通孔３ｅにおける第１孔３１は、凹部３ｈの底を形成する大径面３１１と、凹部３ｈの周方向における両側に位置する小径面３１２とを有している。大径面３１１と小径面３１２とは周方向において交互に配置されており、大径面３１１と、大径面３１１と小径面３１２との間の傾斜面３１３と、により凹部３ｈが形成されている。

【0074】

ハブ輪３においては、小径面３１２を、軸方向において凹部３ｈのインナー側端に位置する第１小径面３１２ａと、軸方向において第１小径面３１２ａよりもアウター側に位置する第２小径面３１２ｂとを有した形状に形成することができる。

【0075】

大径面３１１の内径は、凹部３ｈの内径と同じＲ１である。小径面３１２における第１小径面３１２ａの内径はＲ５であり、小径面３１２における第２小径面３１２ｂの内径はＲ６である。

【0076】

この場合、第１小径面３１２ａの内径Ｒ５は、大径面３１１の内径Ｒ１よりも小さいとともに、第２小径面３１２ｂの内径Ｒ６よりも大きく、第１小径面３１２ａと第２小径面３１２ｂとの間には段差が形成されている（Ｒ６＜Ｒ５＜Ｒ１）。

【0077】

このように、凹部３ｈのインナー側端に、第２小径面３１２ｂよりも大径の第１小径面３１２ａを形成することで、凹部３ｈのインナー側端部に対する第１凸部２５の圧入開始時に、第１孔３１における大径面３１１の両側の傾斜面３１３の第１凸部２５による切削量を減少させることができると共に、切削量が減少することで、周方向に両側で切削量をより均一にできる。これにより、小さな圧入力で、第１凸部２５と凹部３ｈとの周方向の位相を確実に合わせた状態で、第１凸部２５を凹部３ｈに嵌合させることが可能となる。

【0078】

［車輪用軸受装置の別実施形態］
車輪用軸受装置１は、図８に示す車輪用軸受装置１Ａのように構成することもできる。車輪用軸受装置１Ａは、ハブ輪３および等速自在継手２０に代えてハブ輪３Ａおよび等速自在継手２０Ａを備えるとともに、内輪４を備えていない点で、車輪用軸受装置１と異なっている。ハブ輪３Ａは、主に小径段部３ａおよびかしめ部３ｋを有していない点で、ハブ輪３と異なっている。等速自在継手２０Ａは、主に内側軌道面２８を有している点で、内側軌道面を有していない等速自在継手２０と異なっている。

【0079】

内側軌道面２８は、マウス部２２におけるアウター側端部の外周面に形成されており、外輪２のインナー側の外側軌道面２ｃに対向している。インナー側ボール列５は、外輪２のインナー側の外側軌道面２ｃと、等速自在継手２０におけるマウス部２２の内側軌道面２８との間に転動自在に挟まれている。

【0080】

つまり、車輪用軸受装置１Ａにおいては、外輪２の外側軌道面２ｃに対向する内側軌道面２８を有する等速自在継手２０が、内輪を兼ねる構成となっているため、内方部材はハブ輪３Ａおよび等速自在継手２０Ａにより形成されている。

【0081】

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。

【符号の説明】

【0082】

１ 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 ハブ輪
３ａ 小径段部
３ｂ 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
２０ 等速自在継手
２３ ステム部
２４ 凸部
２５ 第１凸部
２６ 第２凸部
２８ 内側軌道面
３１ 第１孔
３１１ 大径面
３１２ 小径面
３１２ａ 第１小径面
３１２ｂ 第２小径面
ＰＣ ピッチ円
Ｄ （ピッチ円の）直径
Ｒ１ （凹部または大径面の）内径
Ｒ３ （第２凸部のアウター側端部の）外径
Ｒ４ （第２凸部のインナー側端部の）外径
Ｒ５ （第１小径面の）内径
Ｒ６ （第２小径面の）内径
Ｗ１ （凹部の）周方向の幅
Ｗ３ （第２凸部のアウター側端部の）周方向の幅
Ｗ４ （第２凸部のインナー側端部の）周方向の幅

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】