(57)【要約】      （修正有）【課題】円周方向のガタの抑制を図ることができ、しかも、ハブ輪と等速自在継手の外側継手部材との連結作業性に優れ、さらには異物（泥塩水等）の浸入を防止して、内部の錆びの発生を抑えることができ、長期にわたって安定したトルク伝達が可能な車輪用軸受装置及びアクスルモジュール。【解決手段】外側継手部材の軸部の外径面とハブ輪１の孔部２２の内径面３７とのどちらか一方に設けられて軸方向に延びる凸部３５を、軸方向に沿って他方に圧入する。これによって、他方に凸部３５に密着嵌合する凹部３６を凸部３５によって形成して、凸部３５と凹部３６との嵌合接触部位全域が密着する凹凸嵌合構造Ｍを構成する。ハブ輪１の内径面及び軸部のアウトボード側の端部外径面との隙間を閉塞する塗装皮膜を形成する。【選択図】図３
2010120406.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向するアウタレースとインナレースとの間に配置された複数列の転動体を有する軸受と、車輪に取り付けられるハブ輪と、等速自在継手とを備え、ハブ輪の孔部に嵌挿される等速自在継手の外側継手部材の軸部が凹凸嵌合構造を介してハブ輪に一体化される車輪用軸受装置であって、
外側継手部材の軸部とハブ輪の孔部のうち、どちらか一方に設けられた軸方向に延びる凸部を他方に圧入し、この他方に凸部に密着嵌合する凹部を凸部にて形成することで、前記凸部と前記凹部との嵌合接触部位全域が密着する凹凸嵌合構造を構成し、少なくとも、ハブ輪の内径面及び軸部のアウトボード側の端部外径面との隙間を閉塞する塗装皮膜を形成したことを特徴とする車輪用軸受装置。
【請求項２】
外側継手部材の軸部の端部にハブ輪の内径面に係合する拡径加締部を形成し、前記塗装皮膜が、少なくとも、ハブ輪の内径面と外側継手部材の拡径加締部の外径面との間の隙間を閉塞することを特徴とする請求項１に記載の車輪用軸受装置。
【請求項３】
前記塗装皮膜が、外側継手部材の軸部の軸端面、及びこの軸端面よりもアウトボード側のハブ輪内径面全体に至る範囲に設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車輪用軸受装置。
【請求項４】
前記ハブ輪のアウトボード側に短円筒状のホイールパイロットを設け、前記塗装皮膜が、外側継手部材の軸部の軸端面、この軸端面よりもアウトボード側のハブ輪内径面全体、及びホイールパイロットの外径面に至る範囲に設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車輪用軸受装置。
【請求項５】
前記塗装皮膜を電着塗装法にて形成したことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の車輪用軸受装置。
【請求項６】
前記電着塗装法がカチオン電着塗装法であることを特徴とする請求項５に記載の車輪用軸受装置。
【請求項７】
塗装皮膜の下地処理としてリン酸亜鉛皮膜が形成されていることを特徴とする請求項６に記載の車輪用軸受装置。
【請求項８】
塗装皮膜の下地処理として亜鉛メッキ皮膜が形成されていることを特徴とする請求項６に記載の車輪用軸受装置。
【請求項９】
塗装皮膜の膜厚が１０〜５０μｍの範囲に設定されることを特徴とする請求項５〜請求項８のいずれか１項に記載の車輪用軸受装置。
【請求項１０】
前記請求項１〜請求項９のいずれか1項に記載の車輪用軸受装置を備え、アウトボード側の等速自在継手に連結されたドライブシャフトと、このドライブシャフトの他方に連結されたインボード側の摺動型の等速自在継手とを備えたことを特徴とするアクスルモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車輪用軸受装置およびアクスルモジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明は、自動車等の車両において車輪を車体に対して回転自在に支持するための車輪用軸受装置およびこのような車輪用軸受装置を用いたアクスルモジュールに関する。
【０００３】
自動車等の車両のエンジン動力を車輪に伝達する動力伝達装置は、エンジンから車輪へ動力を伝達するとともに、悪路走行時における車両のバウンドや車両の旋回時に生じる車輪からの径方向や軸方向変位、およびモーメント変位を許容する必要がある。このため、アクスルモジュールを使用する。
【０００４】
アクスルモジュールは、アウトボード側の等速自在継手（固定式等速自在継手）と、インボード側の等速自在継手（摺動式等速自在継手）と、これら等速自在継手に連結されるドライブシャフトとを備える。この場合、アウトボード側においては、ハブ輪と、転がり軸受と、等速自在継手とが一体化されて車輪用軸受装置が構成される。なお、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と呼び、中央寄り側をインボード側と呼ぶ。
【０００５】
車輪用軸受装置には、第１世代と称される複列の転がり軸受を単独に使用する構造から、外方部材に車体取付フランジを一体に有する第２世代に進化し、さらに、車輪取付フランジを一体に有するハブ輪の外周に複列の転がり軸受の一方の内側軌道面が一体に形成された第３世代、さらには、ハブ輪に等速自在継手が一体化され、この等速自在継手を構成する外側継手部材の外周に複列の転がり軸受の他方の内側軌道面が一体に形成された第４世代のものまで開発されている。
【０００６】
例えば、特許文献１には、第３世代と呼ばれるものが記載されている。第３世代と呼ばれる車輪用軸受装置は、図１２に示すように、外径方向に延びるフランジ１５１を有するハブ輪１５２と、このハブ輪１５２に外側継手部材１５３が固定される等速自在継手１５４と、ハブ輪１５２の外周側に配設される外方部材１５５とを備える。外方部材１５５が転がり軸受の外輪を構成する。
【０００７】
等速自在継手１５４は、前記外側継手部材１５３と、この外側継手部材１５３のマウス部１５７内に配設される内側継手部材１５８と、この内側継手部材１５８と外側継手部材１５３との間に配設されるボール１５９と、このボール１５９を保持する保持器１６０とを備える。また、内側継手部材１５８の中心孔の内周面にはスプライン部１６１が形成され、この中心孔に図示省略のシャフトの端部スプライン部が挿入されて、内側継手部材１５８側のスプライン部１６１とシャフト側のスプライン部とが係合される。
【０００８】
また、ハブ輪１５２は、筒部１６３と前記フランジ１５１とを有し、フランジ１５１の外端面１６４（アウトボード側の端面）には、図示省略のホイールおよびブレーキロータが装着される短筒状のパイロット部１６５が突設されている。なお、パイロット部１６５は、大径の第１部１６５ａと小径の第２部１６５ｂとからなり、第１部１６５ａにブレーキロータが外嵌され、第２部１６５ｂにホイールが外嵌される。
【０００９】
そして、筒部１６３のマウス部１５７側端部の外周面に切欠部１６６が設けられ、この切欠部１６６に内輪１６７が嵌合されている。ハブ輪１５２の筒部１６３の外周面のフランジ近傍には第１内側軌道面１６８が設けられ、内輪１６７の外周面に第２内側軌道面１６９が設けられている。また、ハブ輪１５２のフランジ１５１にはボルト装着孔１６２が設けられて、ホイールおよびブレーキロータをこのフランジ１５１に固定するためのハブボルトがこのボルト装着孔１６２に装着される。
【００１０】
外方部材１５５は、その内周に２列の外側軌道面１７０、１７１が設けられると共に、その外周にフランジ（車体取付フランジ）１８２が設けられている。そして、外方部材１５５の第１外側軌道面１７０とハブ輪１５２の第１内側軌道面１６８とが対向し、外方部材１５５の第２外側軌道面１７１と、内輪１６７の軌道面１６９とが対向し、これらの間に転動体１７２が介装される。
【００１１】
ハブ輪１５２の筒部１６３に外側継手部材１５３の軸部１７３が挿入される。軸部１７３は、その反マウス部側の端部にねじ部１７４が形成され、このねじ部１７４とマウス部１５７との間にスプライン部１７５が形成されている。また、ハブ輪１５２の筒部１６３の内周面（内径面）にスプライン部１７６が形成され、この軸部１７３がハブ輪１５２の筒部１６３に挿入された際には、軸部１７３側のスプライン部１７５とハブ輪１５２側のスプライン部１７６とが係合する。
【００１２】
そして、筒部１６３から突出した軸部１７３のねじ部１７４にナット部材１７７が螺着され、ハブ輪１５２と外側継手部材１５３とが連結される。この際、ナット部材１７７の内端面（裏面）１７８と筒部１６３の外端面１７９とが当接するとともに、マウス部１５７の軸部側の端面１８０と内輪１６７の外端面１８１とが当接する。すなわち、ナット部材１７７を締付けることによって、ハブ輪１５２が内輪１６７を介してナット部材１７７とマウス部１５７とで挟持される。
【特許文献１】特開２００４−３４０３１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
このように、車輪用軸受装置では、軸部１７３側のスプライン部１７５とハブ輪１５２側のスプライン部１７６とが係合するものである。このため、軸部１７３側及びハブ輪１５２側の両者にスプライン加工を施す必要があって、コスト高となるとともに、圧入時には、軸部１７３側のスプライン部１７５とハブ輪１５２側のスプライン部１７６との凹凸を合わせる必要があり、この際、歯面を合わせることによって、圧入すれば、この凹凸歯が損傷する（むしれる）おそれがある。また、歯面を合わせることなく、凹凸歯の大径合わせにて圧入すれば、円周方向のガタが生じやすい。このように、円周方向のガタがあると、回転トルクの伝達性に劣るとともに、異音が発生するおそれもあった。このため、従来のように、スプライン嵌合による場合、凹凸歯の損傷及び円周方向のガタの両者を成立させることは困難であった。
【００１４】
また、筒部１６３から突出した軸部１７３のねじ部１７４にナット部材１７７を螺着する必要がある。このため、組立時にはねじ締結作業を有し、作業性に劣るとともに、部品点数も多く、部品管理性も劣ることになっていた。
【００１５】
ところで、スプライン嵌合部に雨水等が浸入した場合、このスプライン嵌合部において錆等が発生して傷めるおそれがあり、耐用性についても問題があった。
【００１６】
本発明は、上記課題に鑑みて、円周方向のガタの抑制を図ることができ、しかも、ハブ輪と等速自在継手の外側継手部材との連結作業性に優れ、さらには異物（泥塩水等）の浸入を防止して、内部の錆びの発生を抑えることができ、長期にわたって安定したトルク伝達が可能な車輪用軸受装置及びアクスルモジュールを提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の車輪用軸受装置は、対向するアウタレースとインナレースとの間に配置された複数列の転動体を有する軸受と、車輪に取り付けられるハブ輪と、等速自在継手とを備え、ハブ輪の孔部に嵌挿される等速自在継手の外側継手部材の軸部が凹凸嵌合構造を介してハブ輪に一体化される車輪用軸受装置であって、外側継手部材の軸部とハブ輪の孔部のうち、どちらか一方に設けられた軸方向に延びる凸部を他方に圧入し、この他方に凸部に密着嵌合する凹部を凸部にて形成することで、前記凸部と前記凹部との嵌合接触部位全域が密着する凹凸嵌合構造を構成し、少なくとも、ハブ輪の内径面及び軸部のアウトボード側の端部外径面との隙間を閉塞する塗装皮膜を形成したものである。
【００１８】
本発明の車輪用軸受装置によれば、凹凸嵌合構造は、外側継手部材の軸部の外径面とハブ輪の孔部の内径面とのどちらか一方に設けられている凸部と、この凸部に嵌合する他方の凹部との嵌合接触部位全域が密着しているので、この嵌合構造において、径方向及び円周方向においてガタが生じる隙間が形成されない。
【００１９】
外側継手部材の軸部の外径面とハブ輪の孔部の内径面とのどちらか一方に設けられて軸方向に延びる凸部を、軸方向に沿って他方に圧入し、この他方に凸部にて凸部に密着嵌合する凹部を形成して、前記凹凸嵌合構造を構成する。すなわち、相手側の凹部形成面に凸部の形状の転写を行うことになる。
【００２０】
等速自在継手の外側継手部材の軸部に前記凹凸嵌合構造の凸部を設けるとともに、少なくともこの凸部の軸方向端部の硬度をハブ輪の孔部内径部よりも高くして、前記軸部をハブ輪の孔部に凸部の軸方向端部側から圧入することによって、この凸部にてハブ輪の孔部内径面に凸部に密着嵌合する凹部を形成して、前記凹凸嵌合構造を構成してもよい。この際、凸部が相手側の凹部形成面（ハブ輪の孔部内径面）に食い込んでいくことによって、孔部が僅かに拡径した状態となって、凸部の軸方向の移動を許容し、軸方向の移動が停止すれば、孔部が元の径に戻ろうとして縮径することになる。これによって、凸部の凹部嵌合部位の全体がその対応する凹部に対して密着する。
【００２１】
また、ハブ輪の孔部の内径面に前記凹凸嵌合構造の凸部を設けるとともに、少なくともこの凸部の軸方向端部の硬度を等速自在継手の外側継手部材の軸部の外径部よりも高くして、前記ハブ輪側の凸部をその軸方向端部側から外側継手部材の軸部に圧入することによって、この凸部にて外側継手部材の軸部の外径面に凸部に密着嵌合する凹部を形成して、前記凹凸嵌合構造を構成してもよい。凸部が軸部の外径面に食い込んでいくことによって、孔部が僅かに拡径した状態となって、凸部の軸方向の移動を許容し、軸方向の移動が停止すれば、孔部が元の径に戻ろうとして縮径することになる。これによって、凸部とその凸部に嵌合する相手部材の凹部（シャフトの外径面）との嵌合接触部位全域が密着する。
【００２２】
ハブ輪の内径面及び軸部のアウトボード側の端部外径面との隙間を閉塞する塗装皮膜を形成しているので、ハブ輪のアウトボード側からの凹凸嵌合構造への雨水や異物の浸入を防止できるとともに、ハブ輪の内径面及び軸部の端部が腐食するのを防止できる。
【００２３】
外側継手部材の軸部の端部にハブ輪の内径面に係合する拡径加締部を形成し、前記塗装皮膜が、少なくとも、ハブ輪の内径面と外側継手部材の拡径加締部の外径面との間の隙間を閉塞するものであってもよい。
【００２４】
前記塗装皮膜が、外側継手部材の軸部の軸端面、及びこの軸端面よりもアウトボード側のハブ輪内径面全体に至る範囲に設けられてもよい。
【００２５】
前記ハブ輪のアウトボード側に短円筒状のホイールパイロットを設け、前記塗装皮膜が、外側継手部材の軸部の軸端面、この軸端面よりもアウトボード側のハブ輪内径面全体、及びホイールパイロットの外径面に至る範囲に設けられてもよい。
【００２６】
塗装皮膜を電着塗装法にて形成することができる。ここで、電着塗装とは、水溶性塗料を満たした塗料浴中に金属製の被塗物を浸し、これを陽極又は陰極として直流電圧をかけると、塗膜形成成分が負又は陽に荷電し、被塗物表面に電着する。こうして塗膜を形成する方法である。被塗物を陽極とする場合をアニオン電着、陰極とする場合をカチオン電着と呼ぶ。電着塗装は他の塗装法に比べ、複雑形状でも均一な膜厚が得られるので防食性が高い塗装が行え、膜厚の管理も用意である。また塗料ロスが極少なく、衛生的で公害対策面から利点が大きい。
【００２７】
カチオン電着は被塗物を陰極とし、塗膜成分を正に荷電させて行うが、この場合塗料浴中へ金属イオンが溶け出さないため特に防食性に優れている。すなわち、塗装皮膜は、カチオン電着塗装によって防食性皮膜となる。このため、本発明における電着塗装には、カチオン電着塗装を用いるのが好ましいが、もちろんアニオン電着塗装であってもよい
【００２８】
塗装皮膜（防食性皮膜）の下地処理としてリン酸亜鉛皮膜が形成されていたり、亜鉛メッキ皮膜が形成されていたりするのが好ましい。また、塗装皮膜の膜厚が１０〜５０μｍの範囲に設定されるのが好ましい。
【００２９】
本発明のアクスルモジュールは、前記記載の車輪用軸受装置を備え、アウトボード側の等速自在継手に連結されたドライブシャフトと、このドライブシャフトの他方に連結されたインボード側の摺動型の等速自在継手とを備えたものである。
【発明の効果】
【００３０】
本発明の車輪用軸受装置では、嵌合構造において、径方向及び円周方向においてガタが生じる隙間が形成されないので、嵌合部位の全てが回転トルク伝達に寄与し、安定したトルク伝達が可能であり、しかも、異音の発生も生じさせない。さらには、隙間無く密着しているので、トルク伝達部位の強度が向上する。このため、駆動車輪用軸受ユニットを軽量、コンパクトにすることができる。
【００３１】
外側継手部材の軸部の外径面とハブ輪の孔部の内径面とのどちらか一方に設けられた軸方向に延びる凸部を、軸方向に沿って他方に圧入することによって、この他方に凸部に密着嵌合する凹部を凸部にて形成することができる。このため、凹凸嵌合構造を確実に形成することができる。しかも、凹部が形成される部材には、スプライン部等を形成しておく必要がなく、生産性に優れ、かつスプライン同士の位相合わせを必要とせず、組立性の向上を図るとともに、圧入時の歯面の損傷を回避することができて、安定した嵌合状態を維持できる。
【００３２】
また、等速自在継手の外側継手部材の軸部に前記凹凸嵌合構造の凸部を設けるとともに、この凸部の軸方向端部の硬度をハブ輪の孔部内径部よりも高くして、前記軸部をハブ輪の孔部に凸部の軸方向端部側から圧入するものであれば、軸部側の硬度を高くでき、軸部の剛性を向上させることができる。また、ハブ輪の孔部の内径面に前記凹凸嵌合構造の凸部を設けるとともに、この凸部の軸方向端部の硬度を等速自在継手の外側継手部材の軸部の外径部よりも高くして、前記ハブ輪側の凸部をその軸方向端部側から外側継手部材の軸部に圧入するものでは、軸部側の硬度処理（熱処理）を行う必要がないので、等速自在継手の外側継手部材の生産性に優れる。
【００３３】
塗装皮膜にて、ハブ輪のアウトボード側からの凹凸嵌合構造への雨水や異物の浸入を防止できる。これによって、凹凸嵌合構造の錆の発生を抑えることができ、長期にわたって安定したトルク伝達が可能となる。これに対して、塗装皮膜を設けなければ、凹凸嵌合構造に雨水や異物が浸入して、この凹凸嵌合構造の減肉や割れ、応力腐食割れ等に起因する軸部材のハブ輪からの抜けが発生することが懸念される。ここで、応力腐食割れとは、合金系金属が許容応力内の静的な引張応力を受けた状態で特定の腐食環境中にさらされるとき、腐食を伴って合金に割れを生ずる現象をいう。すなわち、応力によって加速される腐食を総称して応力腐食という。物体に加えられる力を応力（ストレス）といい、引っ張り・圧縮の応力、およびねじりの応力の３つに分類される。このうち応力腐食に影響するのは、引っ張り応力であって圧縮応力では腐食は加速されない。物体にかかる応力は内部応力と外部から加えられる外部応力とに区別される。このため、応力腐食割れとは「応力と腐食との共同作用によって起こる金属の脆性破壊」と定義される。脆性破壊とは外見上はほとんど変形したように見えないうちに、突然に起こる破壊のことである。延性破壊と区別されて使われる。
【００３４】
電着塗装にて塗装皮膜を形成すれば、「複雑形状でも均一な膜厚が得られるので防食性が高い塗装が行え、膜厚の管理も用意である。また塗料ロスが極少なく、衛生的で公害対策面から利点が大きい。」という電着塗装の特有の効果を得ることができる。しかも、シールプレート等の別部材を用いてシール構造を構成する必要がなくなって、部品点数の減少及び加工費等のコスト低減を図ることができる。特に、防食性に優れているカチオン電着塗装を用いるのが好ましい。
【００３５】
塗装皮膜の下地処理として、リン酸亜鉛処理を行えば、このリン酸亜鉛処理により素材となる鋼材の表面が化学反応で粗面化されるため、塗料の食い付きが良くなって付着性が向上する。また、塗装皮膜の膜厚は、下地処理となるリン酸亜鉛の膜厚とカチオン電着塗装の膜厚が加算されたものとなる。この場合、塗装皮膜８１の膜厚が１０〜５０μｍの範囲に設定するのが好ましい。膜厚が１０μｍ未満と薄くなると防食性皮膜層としての機能を充分発揮できない。また、カチオン電着塗装は、塗料が電着していくにつれて導電性がなくなり、一定以上の塗膜形成が行われなくなる性質がある。したがって、塗装膜厚には上限があり、５０μｍとしている。
【００３６】
塗装皮膜の下地処理として、亜鉛メッキ処理を行えば、亜鉛メッキ処理は、自己犠牲作用により亜鉛が溶解して素材の腐食を抑制する効果がある。このため、リン酸亜鉛処理に比べ、耐食性、防錆性能に優れている。
【００３７】
本発明のアクスルモジュールは、前記記載の車輪用軸受装置を備えたものであり、長期にわたって安定した機能を発揮する製品となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下本発明の実施の形態を図１〜図１１に基づいて説明する。図１に本発明に係るアクスルモジュールの第１実施形態を示している。アクスルモジュールは、アウトボード側の等速自在継手Ｔ１と、インボード側の等速自在継手Ｔ２と、これら等速自在継手Ｔ１、Ｔ２に連結されるドライブシャフト１０とを備える。この場合、アウトボード側においては、ハブ輪１と、複列の転がり軸受（軸受構造部）２と、等速自在継手Ｔ１（３）とが一体化されて車輪用軸受装置が構成される。自動車等の車両に組付けた状態で車両の外側となる方をアウトボード側（図面左側）、自動車等の車両に組付けた状態で車両の内側となる方をインボード側（図面右側）という。この場合、ハブ輪１の孔部２２に嵌挿される等速自在継手３の外側継手部材の軸部１２とハブ輪１とが凹凸嵌合構造Ｍを介して結合されてなる。
【００３９】
等速自在継手Ｔ１は、図２に示すように、外側継手部材としての外輪５と、外輪５の内側に配された内側継手部材としての内輪６と、外輪５と内輪６との間に介在してトルクを伝達する複数のボール７と、外輪５と内輪６との間に介在してボール７を保持するケージ８とを主要な部材として構成される。内輪６はその孔部内径６ａにドライブシャフト１０の端部１０ａを圧入することによりスプライン嵌合してドライブシャフト１０とトルク伝達可能に結合されている。なお、ドライブシャフト１０の端部１０ａには、ドライブシャフト抜け止め用の止め輪９が嵌合されている。
【００４０】
外輪５はマウス部１１とステム部（軸部）１２とからなり、マウス部１１は一端にて開口した椀状で、その内球面１３に、軸方向に延びた複数のトラック溝１４が円周方向等間隔に形成されている。そのトラック溝１４はマウス部１１の開口端まで延びている。内輪６は、その外球面１５に、軸方向に延びた複数のトラック溝１６が円周方向等間隔に形成されている。
【００４１】
外輪５のトラック溝１４と内輪６のトラック溝１６とは対をなし、各対のトラック溝１４，１６で構成されるボールトラックに１個ずつ、トルク伝達要素としてのボール７が転動可能に組み込んである。ボール７は外輪５のトラック溝１４と内輪６のトラック溝１６との間に介在してトルクを伝達する。ケージ８は外輪５と内輪６との間に摺動可能に介在し、外球面にて外輪５の内球面１３と接し、内球面にて内輪６の外球面１５と接する。なお、この場合の等速自在継手は、ツェパー型を示しているが、トラック溝の溝底に直線状のストレート部を有するアンダーカットフリー型等の他の等速自在継手であってもよい。
【００４２】
また、マウス部１１の開口部はブーツ１７にて塞がれている。ブーツ１７は、大径部１７ａと、小径部１７ｂと、大径部１７ａと小径部１７ｂとを連結する蛇腹部１７ｃとからなる。大径部１７ａがマウス部１１の開口部に外嵌され、この状態でブーツバンド１８ａにて締結され、小径部１７ｂがドライブシャフト１０のブーツ装着部１０ｂに外嵌され、この状態でブーツバンド１８ｂにて締結されている。
【００４３】
図１に示すように、インボード側の等速自在継手Ｔ２は、外側継手部材１３１と、内側継手部材としてのトリポード部材１３２と、トルク伝達部材としてのローラ１３３を主要な構成要素としている。
【００４４】
外側継手部材１３１は一体に形成されたマウス部１３１ａとステム部１３１ｂとからなる。マウス部１３１ａは、一端にて開口したカップ状で、内周の円周方向三等分位置に軸方向に延びるトラック溝１３６が形成してある。
【００４５】
トリポード部材１３２はボス１３８と脚軸１３９とを備える。ボス１３８にはドライブシャフト１０の端部スプライン１０ｃとトルク伝達可能に結合するスプライン孔１３８ａが形成してある。脚軸１３９はボス１３８の円周方向三等分位置から半径方向に突出している。トリポード部材１３２の各脚軸１３９はローラ１３３を担持している。
【００４６】
そして、外側継手部材１３１の開口部はブーツ１４０にて塞がれている。ブーツ１４０は、大径部１４０ａと、小径部１４０ｂと、大径部１４０ａと小径部１４０ｂとの間の蛇腹部１４０ｃとからなり、ブーツバンド１４１ａを介してマウス部１３１ａの開口側の外周面にブーツ１４０の大径部１４０ａが固定され、ドライブシャフト１０のブーツ装着部１０ｄの外周面には、ブーツバンド１４１ｂを介してブーツ１４０の小径部１４０ｂが固定されている。
【００４７】
図２に示すように、ハブ輪１は、筒部２０と、筒部２０のアウトボード側の端部に設けられるフランジ２１とを有する。筒部２０の孔部２２は、軸方向中間部の軸部嵌合孔２２ａと、アウトボード側のコーン状孔２２ｂと、インボード側の大径孔２２ｃとを備える。すなわち、軸部嵌合孔２２ａにおいて、後述する凹凸嵌合構造Ｍを介して等速自在継手Ｔ１の外輪５の軸部１２とハブ輪１とが結合される。また、軸部嵌合孔２２ａと大径孔２２ｃとの間には、テーパ部（テーパ孔）２２ｄが設けられている。このテーパ部２２ｄは、ハブ輪１と外輪５の軸部１２を結合する際の圧入方向に沿って縮径している。テーパ部２２ｄのテーパ角度θ１（図５参照）は、例えば１５°〜７５°とされる。
【００４８】
ハブ輪１のアウトボード側の端面には、短円筒状のパイロット部９０が設けられている。パイロット部９０は、インボード側の短円筒状のブレーキパイロット９１と、このブレーキパイロット９１よりも小径のアウトボード側のホイールパイロット９２とからなる。
【００４９】
転がり軸受２は、ハブ輪１の筒部２０のインボード側に設けられた小径段部２３に嵌合する内輪２４を有する内方部材１９と、ハブ輪１の筒部２０乃至内輪２４に跨って外嵌される外方部材２５とを備える。外方部材２５は、その内周に２列の外側軌道面（アウタレース）２６、２７が設けられ、第１外側軌道面２６とハブ輪１の軸部外周に設けられる第１内側軌道面（インナレース）２８とが対向し、第２外側軌道面２７と、内輪２４の外周面に設けられる第２内側軌道面（インナレース）２９とが対向し、これらの間に転動体３０としてのボールが介装される。すなわち、ハブ輪１の一部（筒部２０の外径面）と、ハブ輪１のインボード側の端部の外周に圧入される内輪２４とで、インナレース２８，２９を有する内方部材１９を構成している。なお、外方部材２５の両開口部にはシール部材Ｓ１、Ｓ２が装着されている。
【００５０】
この場合、ハブ輪１のインボード側の端部を加締めて、その加締部３１にて内輪２４を押圧することができ、この転がり軸受２に予圧を付与するものである。これによって、内輪２４をハブ輪１に締結することができる。またハブ輪１のフランジ２１にはボルト装着孔３２が設けられて、ホイールおよびブレーキロータをこのフランジ２１に固定するためのハブボルト３３がこのボルト装着孔３２に装着される。なお、前記加締部３１は揺動加締めによって形成される。揺動加締めは、ポンチ（加締治具）の中心軸をハブ輪１の中心軸に対して振れ回せながら塑性変形させる方法である。
【００５１】
凹凸嵌合構造Ｍは、図２と図３に示すように、例えば、軸部１２に設けられて軸方向に延びる凸部３５と、ハブ輪１の孔部２２の内径面（この場合、軸部嵌合孔２２ａの内径面３７）に形成される凹部３６とからなり、凸部３５とその凸部３５に嵌合するハブ輪１の凹部３６との嵌合接触部位３８全域が密着している。すなわち、軸部１２の反マウス部側の外周面に、複数の凸部３５が周方向に沿って所定ピッチで配設され、ハブ輪１の孔部２２の軸部嵌合孔２２ａの内径面３７に凸部３５が嵌合する複数の凹部３６が周方向に沿って形成されている。つまり、周方向全周にわたって、凸部３５とこれに嵌合する凹部３６とがタイトフィットしている。
【００５２】
この場合、各凸部３５は、その断面が凸アール状の頂点を有する三角形状（山形状）であり、各凸部３５の嵌合接触部位（凹部嵌合部位）３８とは、図３（ｂ）に示す範囲Ａであり、断面における山形の中腹部から山頂にいたる範囲である。また、周方向の隣合う凸部３５間において、ハブ輪１の内径面３７よりも内径側に隙間４０が形成されている。
【００５３】
このように、ハブ輪１と等速自在継手３の外輪５の軸部１２とを凹凸嵌合構造Ｍを介して連結できる。この際、前記したように、ハブ輪１のインボード側の端部を加締めて、その加締部３１にて転がり軸受２に予圧を付与するものであるので、外輪５のマウス部１１にて内輪２４に予圧を付与する必要がない。この実施形態では、等速自在継手端面、つまりマウス部１１のバック面１１ａと、ハブ輪１の加締部（揺動加締部）３１が当接しているが、当接させることなく、マウス部１１のバック面１１ａとハブ輪１の加締部（揺動加締部）３１との間に隙間を設けてもよい。
【００５４】
ところで、この車輪用軸受装置を組立てる場合、後述するように、ハブ輪１に対して外輪５の軸部１２を圧入することによって、凸部３５によって凹部３６を形成するようにしている。この際圧入していけば、凸部３５にて形成される凹部３６から材料がはみ出してはみ出し部４５（図４参照）が形成される。はみ出し部４５は、凸部３５の凹部嵌合部位が嵌入（嵌合）する凹部３６の容量の材料分であって、形成される凹部３６から押し出されたもの、凹部３６を形成するために切削されたもの、又は押し出されたものと切削されたものの両者等から構成される。このため、前記図１等に示す車輪用軸受装置では、はみ出し部４５を収納するポケット部（収納部）５０を軸部１２に設けている。軸部１２のスプライン４１の軸端縁に周方向溝５１を設けることによって、ポケット部（収納部）５０を形成している。
【００５５】
また、この車輪用軸受装置においては、図２に一点鎖線で示すように、ハブ輪１の内径面及び軸部１２のアウトボード側の端部外径面との隙間を閉塞する塗装皮膜８１を形成している。すなわち、軸部１２の端面に凹窪部９５を設け、これによって、軸部１２の端部に円環状の鍔部９６を形成している。そして、この鍔部９６の端面９６ａ、つまり軸部１２の軸端面から、この端面９６ａより嵌合孔２２ａのアウトボード側内径面９７（図４参照）に跨って塗装皮膜８１が形成されている。
【００５６】
塗装皮膜８１は、例えば、電着塗装にて形成される。ここで、電着塗装とは、水溶性塗料を満たした塗料浴中に金属製の被塗物を浸し、これを陽極又は陰極として直流電圧をかけると、塗膜形成成分が負又は陽に荷電し、被塗物表面に電着する。こうして塗膜を形成する方法である。被塗物を陽極とする場合をアニオン電着、陰極とする場合をカチオン電着と呼ぶ。電着塗装は他の塗装法に比べ、複雑形状でも均一な膜厚が得られるので防食性が高い塗装が行え、膜厚の管理も用意である。また塗料ロスが極少なく、衛生的で公害対策面から利点が大きい。
【００５７】
カチオン電着は被塗物を陰極とし、塗膜成分を正に荷電させて行うが、この場合塗料浴中へ金属イオンが溶け出さないため特に防食性に優れている。すなわち、塗装皮膜は、カチオン電着塗装によって防食性皮膜となる。このため、本発明における電着塗装には、カチオン電着塗装を用いるのが好ましいが、もちろんアニオン電着塗装であってもよい。
【００５８】
このように、カチオン電着塗装を行えば、塗装皮膜８１が防食性皮膜となる。このため、防食性向上のためと、被塗物と塗料の付着性向上のために防食性皮膜の下地処理として亜鉛系被膜を形成しておく。
【００５９】
亜鉛系被膜としてはリン酸亜鉛処理が施されている。このリン酸亜鉛処理により素材となる鋼材の表面が化学反応で粗面化されるため、塗料の食い付きが良くなって付着性が向上する。また、塗装皮膜８１の膜厚は、下地処理となるリン酸亜鉛の膜厚とカチオン電着塗装の膜厚が加算されたものとなる。この場合、塗装皮膜８１の膜厚が１０〜５０μｍの範囲に設定するのが好ましい。膜厚が１０μｍ未満と薄くなると防食性皮膜層としての機能を充分発揮できない。また、カチオン電着塗装は、塗料が電着していくにつれて導電性がなくなり、一定以上の塗膜形成が行われなくなる性質がある。したがって、塗装膜厚には上限があり、５０μｍとしている。
【００６０】
カチオン電着塗装は、塗料の電着後に焼付工程が必要になるが、この焼付条件としては、１４０〜１６０℃で約２０分（物温保持条件）が好適である。
【００６１】
カチオン電着塗装の下地処理として亜鉛メッキ処理を施すようにしてもよい。亜鉛メッキ処理は、自己犠牲作用により亜鉛が溶解して素材の腐食を抑制する効果があるため、リン酸亜鉛処理に比べ、耐食性、防錆性能に優れている。
【００６２】
次に、凹凸嵌合構造Ｍの嵌合方法を説明する。この場合、図５に示すように、軸部１２の外径部には熱硬化処理を施し、この硬化層Ｈに軸方向に沿う凸部４１ａと凹部４１ｂとからなるスプライン４１を形成する。このため、スプライン４１の凸部４１ａが硬化処理されて、この凸部４１ａが凹凸嵌合構造Ｍの凸部３５となる。なお、この実施形態での硬化層Ｈの範囲は、クロスハッチング部で示すように、スプライン４１の外端縁から外輪５のマウス部１１の底壁の一部までである。この熱硬化処理としては、高周波焼入れや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、低炭素材料の表面から炭素を浸入／拡散させ、その後に焼入れを行う方法である。また、ハブ輪１の外径側に高周波焼入れによる硬化層Ｈ１を形成するとともに、ハブ輪の内径側を未焼き状態としたものである。この実施形態での硬化層Ｈ１の範囲は、クロスハッチング部で示すように、フランジ２１の付け根部から内輪２４が嵌合する小径段差部２３の加締部近傍までである。
【００６３】
高周波焼入れを行えば、表面は硬く、内部は素材の硬さそのままとすることができ、このため、ハブ輪１の内径側を未焼き状態に維持できる。このため、ハブ輪１の孔部２２の内径面３７側においては熱硬化処理を行わない未硬化部（未焼き状態）とする。外輪５の軸部１２の硬化層Ｈとハブ輪１の未硬化部との硬度差は、ＨＲＣで２０ポイント以上とする。具体的には、硬化層Ｈの硬度を５０ＨＲＣから６５ＨＲＣ程度とし、未硬化部の硬度を１０ＨＲＣから３０ＨＲＣ程度とする。
【００６４】
この際、凸部３５の突出方向中間部位が、凹部形成前の凹部形成面（この場合、ハブ輪１の孔部２２の内径面３７）の位置に対応する。すなわち、図５に示すように、孔部２２の内径面３７の内径寸法Ｄを、凸部３５の最大外径、つまりスプライン４１の凸部４１ａである前記凸部３５の頂点を結ぶ円の直径寸法（外接円直径）Ｄ１よりも小さく、凸部間の軸部外径面の外径寸法、つまりスプライン４１の凹部４１ｂの底を結ぶ円の径寸法Ｄ２よりも大きく設定される。すなわち、Ｄ２＜Ｄ＜Ｄ１とされる。
【００６５】
スプライン４１は、従来からの公知公用の手段である転造加工、切削加工、プレス加工、引き抜き加工等の種々の加工方法によって、形成することがきる。また、熱硬化処理としては、高周波焼入れ、浸炭焼入れ等の種々の熱処理を採用することができる。
【００６６】
鍔部９６の外径Ｄ４は孔部２２の嵌合孔２２ａの内径寸法Ｄよりも僅かに小さく設定している。すなわち、この鍔部９６が後述するように、軸部１２のハブ輪１の僅かに孔部２２への圧入時の調芯部材となる。
【００６７】
そして、図５に示すように、ハブ輪１の軸心と等速自在継手Ｔ１の外輪５の軸心とを合わせた状態で、ハブ輪１に対して、外輪５の軸部１２を挿入（圧入）していく。この際、ハブ輪１の孔部２２に圧入方向に沿って縮径するテーパ部２２ｄを形成しているので、このテーパ部２２ｄが圧入開始時のガイドを構成することができる。また、孔部２２の内径面３７の径寸法Ｄと、凸部３５の最大外径寸法Ｄ１と、スプライン４１の凹部４１ｂの底の径寸法Ｄ２とが前記のような関係であり、しかも、凸部３５の硬度が孔部２２の内径面３７の硬度よりも２０ポイント以上大きいので、軸部１２をハブ輪１の孔部２２に圧入していけば、この凸部３５が内径面３７に食い込んでいき、凸部３５が、この凸部３５が嵌合する凹部３６を軸方向に沿って形成していくことになる。
【００６８】
このように圧入されることによって、図４に示すように、形成されるはみ出し部４５は、カールしつつポケット部５０内に収納されて行く。すなわち、孔部２２の内径面から削り取られたり、押し出されたりした材料の一部がポケット部５０内に入り込んでいく。
【００６９】
また、圧入によって、図３に示すように、軸部１２の端部の凸部３５と、これに嵌合する凹部３６との嵌合接触部位３８の全体が密着している。すなわち、相手側の凹部形成面（この場合、孔部２２の内径面３７）に凸部３５の形状の転写を行うことになる。この際、凸部３５が孔部２２の内径面３７に食い込んでいくことによって、孔部２２が僅かに拡径した状態となって、凸部３５の軸方向の移動を許容し、軸方向の移動が停止すれば、孔部２２が元の径に戻ろうとして縮径することになる。言い換えれば、凸部３５の圧入時にハブ輪１が径方向に弾性変形し、この弾性変形分の予圧が凸部３５の歯面（凹部嵌合部位の表面）に付与される。このため、凸部３５の凹部嵌合部位の全体がその対応する凹部３６に対して密着する凹凸嵌合構造Ｍを確実に形成することができる。
【００７０】
ところで、外輪５の軸部１２をハブ輪１の孔部２２に圧入する際には、外輪５のマウス部１１の外径面に、図２等に示すように段差面Ｇを設け、圧入用治具Ｋをこの段差面Ｇに係合させて、この圧入用治具Ｋから段差面Ｇに圧入荷重（軸方向荷重）を付与すればよい。なお、段差面Ｇとしては周方向全周に設けても、周方向に沿って所定ピッチで設けてもよい。このため、使用する圧入用治具Ｋとしても、これらの段差面Ｇに対応して軸方向荷重を付与できればよい。
【００７１】
圧入後は、ハブ輪１の嵌合孔２２ａのアウトボード側の内径面９７及び軸部１２の端面に塗装皮膜８１を形成することになる。この塗装皮膜８１は前記したように電着塗装にて形成することができる。
【００７２】
ところで、図１に組立てられた本発明のアクスルモジュールにおいては、転がり軸受２の外方部材２５が車体側のナックル３４（図１０参照）に組込まれる。すなわち、外方部材２５の外径面に、車体取付フランジ２５ａが設けられ、この車体取付フランジ２５ａよりもインボード側がナックル３４に装着される嵌合部２５ｂとされる。
【００７３】
この場合、外方部材２５の嵌合部２５ｂの外径寸法Ｄ１１を等速自在継手Ｔ１の最大外径寸法Ｄ１２よりも大径とする。ここで、等速自在継手Ｔ１の最大外径寸法Ｄ１２は、ブーツ１７およびブーツバンド１８ａ、１８ｂ等の付属品も含めた状態でのこの等速自在継手Ｔ１の最大外径寸法を意味する。
【００７４】
また、図１に示すように、インボード側等速自在継手Ｔ２の最大外径寸法Ｄ１３を外方部材２５の嵌合部２５ｂの外径寸法Ｄ１１よりも小径に設定する。インボード側等速自在継手Ｔ２の最大外径寸法Ｄ１３は、アウトボード側等速自在継手Ｔ１の場合と同様に、ブーツ１４０およびブーツバンド１４１等の付属品も含めた状態でのインボード側等速自在継手Ｔ２の最大外径寸法を意味する。
【００７５】
このように組み付けられたアクスルモジュールの車両への組み付けは、ナックル３４にこのアクスルモジュールをインボード側の摺動式等速自在継手Ｔ２側から挿通し、アウトボード側の車輪用軸受装置の外方部材２５をナックル３４の内径面に装着する。そして、外方部材２５のフランジ２５ａに設けられたねじ孔にボルト部材が螺合され、これによって、ナックル３４と外方部材２５とが一体化される。すなわち、本発明のアクスルモジュールでは、組立てられた状態での車両への組み付けが可能となる。
【００７６】
本発明のアクスルモジュールでは、組立てられた状態での車両への組み付けが可能となる。これにより、組付け作業現場での作業工数を減じることができ、作業性が高まる。この場合、従来工程のようにナックル３４を旋回させる必要もないので、作業スペースも最小限で足りる。しかも、分解・組立等における部品の損傷を防止して品質を安定させることができる。
【００７７】
また、車輪用軸受装置側においては、凹凸嵌合構造Ｍは、凸部３５と凹部３６との嵌合接触部位３８の全体が密着しているので、この凹凸嵌合構造Ｍにおいて、径方向及び円周方向においてガタが生じる隙間が形成されない。このため、嵌合部位の全てが回転トルク伝達に寄与し、安定したトルク伝達が可能であり、しかも、異音の発生も生じさせない。
【００７８】
凹部３６が形成される部材（この場合、ハブ輪１）には、スプライン部等を形成してお
く必要がなく、生産性に優れ、かつスプライン同士の位相合わせを必要とせず、組立性の向上を図るとともに、圧入時の歯面の損傷を回避することができ、安定した嵌合状態を維持できる。なお、凸部３５を、この種のドライブシャフトに通常形成されるスプラインをもって構成することができるので、低コストにて簡単にこの凸部３５を形成することができる。
【００７９】
テーパ部２２ｄが圧入開始時のガイドを構成することができるので、ハブ輪１の孔部２２に対して外輪５の軸部１２を、ズレを生じさせることなく圧入させることができ、安定したトルク伝達が可能となる。さらに、鍔部９６の外径Ｄ４は孔部２２の嵌合孔２２ａの内径寸法Ｄよりも僅かに小さく設定しているので、調芯部材となり、芯ずれを防止しつつ軸部をハブ輪に圧入することができ、より安定した圧入が可能となる。
【００８０】
特に、本発明では、塗装皮膜８１にて、ハブ輪１のアウトボード側の開口部を閉塞することができ、ハブ輪１のアウトボード側からの凹凸嵌合構造Ｍへの雨水や異物の浸入を防止できる。これによって、凹凸嵌合構造Ｍの錆の発生を抑えることができ、長期にわたって安定したトルク伝達が可能となる。しかも、この実施形態のように、塗装皮膜８１がカチオン電着塗装で形成されていれば、耐食性と防錆性能に優れた腐食防止皮膜となる。また、カチオン電着塗装の下地処理としてリン酸亜鉛処理が施されるものでは、塗料の付着性が向上し、塗装皮膜８１の剥がれを有効に防止できる。
【００８１】
これに対して、塗装皮膜８１を設けなければ、凹凸嵌合構造Ｍに雨水や異物が浸入して、この凹凸嵌合構造Ｍの減肉や割れ、応力腐食割れ等に起因する軸部１２のハブ輪１からの抜けが発生することが懸念される。ここで、応力腐食割れとは、合金系金属が許容応力内の静的な引張応力を受けた状態で特定の腐食環境中にさらされるとき、腐食を伴って合金に割れを生ずる現象をいう。
【００８２】
等速自在継手Ｔ１の外輪５の軸部１２の凸部の軸方向端部の硬度をハブ輪１の孔部内径部よりも高くして、軸部１２をハブ輪１の孔部２２に凸部３５の軸方向端部側から圧入するので、ハブ輪１の孔部内径面への凹部形成が容易となる。また、軸部側の硬度を高くでき、軸部１２の捩り強度を向上させることができる。
【００８３】
また、ハブ輪１の端部が加締られて転がり軸受２に対して予圧が付与されるので、外輪５のマウス部１１によって予圧を付与する必要がなくなる。このため、転がり軸受２の予圧を考慮することなく、外輪５の軸部１２を圧入することができ、ハブ輪１と外輪５との連結性（組み付け性）の向上を図ることができる。
【００８４】
なお、マウス部１１のバック面１１ａとハブ輪１の加締部（揺動加締部）３１との間に隙間を設けることによって、マウス部１１がハブ輪１と非接触状とすれば、マウス部１１とハブ輪１との接触による異音の発生を防止できる。
【００８５】
これに対して、前記実施形態では、マウス部１１とハブ輪１の加締部３１とが接触するものである。このようにハブ輪１の加締部３１とマウス部１１のバック面１１ａとを当接させる場合、両者の接触面圧は１００ＭＰａ以下とするのが望ましい。接触面圧が１００ＭＰａを超えると、大トルク負荷時に継手外輪５とハブ輪１との捩れ量に差が生じ、この差によって接触部に急激なスリップが生じて異音を発生するおそれがあるからである。従って、接触面圧を１００ＭＰａ以下とすることで、異音の発生を防止して静粛な車輪用軸受装置を提供することができる。
【００８６】
また、軸部１２をハブ輪１に圧入していくことによって、凹部３６を形成していくと、この凹部３６側に加工硬化が生じる。ここで、加工硬化とは、物体に塑性変形（塑性加工）を与えると，変形の度合が増すにつれて変形に対する抵抗が増大し，変形を受けていない材料よりも硬くなることをいう。このため、圧入時に塑性変形することによって、凹部３６側のハブ輪１の内径面３７が硬化して、回転トルク伝達性の向上を図ることができる。
【００８７】
ハブ輪１の内径側は比較的軟らかい。このため、外輪５の軸部１２の外径面の凸部３５をハブ輪１の孔部内径面の凹部３６に嵌合させる際の嵌合性（密着性）の向上を図ることができ、径方向及び円周方向においてガタが生じるのを精度良く抑えることができる。
【００８８】
圧入による凹部形成によって生じるはみ出し部４５を収納するポケット部５０を設けることによって、はみ出し部４５をこのポケット部５０内に保持（維持）することができ、はみ出し部４５が装置外の車両内等へ入り込んだりすることがない。すなわち、はみ出し部４５をポケット部５０に収納したままにしておくことができ、はみ出し部４５の除去処理を行う必要がなく、組立作業工数の減少を図ることができて、組立作業性の向上及びコスト低減を図ることができる。
【００８９】
前記図３に示すスプライン４１では、凸部４１ａのピッチと凹部４１ｂのピッチとが同一設定される。このため、前記実施形態では、図３（ｂ）に示すように、凸部３５の突出方向中間部位の周方向厚さＬと、周方向に隣り合う凸部３５間における前記中間部位に対応する位置での周方向寸法Ｌ０とがほぼ同一となっている。
【００９０】
これに対して、図６（ａ）に示すように、凸部３５の突出方向中間部位の周方向厚さＬ２を、周方向に隣り合う凸部４３間における前記中間部位に対応する位置での周方向寸法Ｌ１よりも小さいものであってもよい。すなわち、軸部１２に形成されるスプライン４１において、凸部３５の突出方向中間部位の周方向厚さ（歯厚）Ｌ２を、凸部３５間に嵌合するハブ輪１側の凸部４３の突出方向中間部位の周方向厚さ（歯厚）Ｌ１よりも小さくしている。
【００９１】
このため、軸部１２側の全周における凸部３５の歯厚の総和Σ（Ｂ１＋Ｂ２＋Ｂ３＋・・・）を、ハブ輪１側の凸部４３（凸歯）の歯厚の総和Σ（Ａ１＋Ａ２＋Ａ３＋・・・）よりも小さく設定している。これによって、ハブ輪１側の凸部４３のせん断面積を大きくすることができ、ねじり強度を確保することができる。しかも、凸部３５の歯厚が小であるので、圧入荷重を小さくでき、圧入性の向上を図ることができる。凸部３５の周方向厚さの総和を、相手側の凸部４３における周方向厚さの総和よりも小さくする場合、全凸部３５の周方向厚さＬ２を、周方向に隣り合う凸部３５間における周方向の寸法Ｌ１よりも小さくする必要がない。すなわち、複数の凸部３５のうち、任意の凸部３５の周方向厚さが周方向に隣り合う凸部間における周方向の寸法と同一であっても、この周方向の寸法よりも大きくても、総和で小さければよい。
【００９２】
図６（ａ）における凸部３５は、断面台形（富士山形状）としているが、図６（ｂ）に示すように、インボリュート歯形状であってもよい。
【００９３】
次に図７は車輪用軸受装置の第２実施形態を示し、この場合、外輪５の軸部１２の端部とハブ輪１の内径面との間に前記軸部抜け止め構造Ｍ１が設けられている。この軸部抜け止め構造Ｍ１は、外輪５の軸部１２の端部からアウトボード側に延びてコーン状孔２２ｂに係止する拡径加締部（テーパ状係止片）６５からなる。すなわち、拡径加締部６５は、インボード側からアウトボード側に向かって拡径するリング状体からなり、その外周面６５ａの少なくとも一部がコーン状孔２２ｂに圧接乃至接触している。
【００９４】
この場合、外輪５の軸部１２の端部に短円筒部６６を設け、軸部１２をハブ輪１に圧入した後、この短円筒部６６の先端部を拡開させることによって、図７に示すようなテーパ状係止片６５を形成することができる。
【００９５】
仮想線で示すような治具６７を使用してこの短円筒部６６を拡径することになる。治具６７は、円柱状の本体部６８と、この本体部６８の先端部に連設される円錐台部６９とを備える。治具６７の円錐台部６９は、その傾斜面６９ａの傾斜角度がコーン状孔２２ｂの傾斜角度と略同一とされ、かつ、その先端の外径が短円筒部の内径と同一乃至僅かに短円筒部の内径よりも小さい寸法に設定されている。そして、治具６７の円錐台部６９をコーン状孔２２ｂを介して嵌入することによって矢印α方向の荷重を付加し、これによって、短円筒部６６の内径側にこの短円筒部６６が拡径する矢印β方向の拡径力を付与する。この際、治具６７の円錐台部６９によって、短円筒部６６の少なくとも一部はコーン状孔２２ｂの内径面側に押圧され、コーン状孔２２ｂの内径面に圧接乃至接触した状態となり、前記軸部抜け止め構造Ｍ１を構成することができる。なお、治具６７の矢印α方向の荷重を付加する際には、この車輪用軸受装置が矢印α方向へ移動しないように、固定する必要があるが、ハブ輪１や等速自在継手Ｔ１等の一部を固定部材にて受ければよい。ところで、短円筒部６６の内径面６６ａは軸端側に拡径するテーパ形状でも良い。このような形状にしておけば、鍛造で内径面を成形することも可能であり、コスト低減に繋がる。
【００９６】
また、治具６７の矢印α方向の荷重を低減させるため、短円筒部６６に切り欠きを入れても良いし、治具６７の円錐台部６９の円錐面を周方向で部分的に配置するものでも良い。短円筒部６６に切り欠きを入れた場合、短円筒部６６を拡径し易くなる。また、治具６７の円錐台部６９の円錐面を周方向で部分的に配置するものである場合、短円筒部６６を拡径させる部位が円周上の一部になるため、治具６７の押し込み荷重を低減させることができる。
【００９７】
凹凸嵌合構造Ｍ及び軸部抜け止め構造Ｍ１を構成した後は、テーパ状係止片６５のアウトボード側の端面乃至短円筒部６６の内径面６６ａに沿って塗装皮膜８１を形成することになる。この塗装皮膜８１は前記したように電着塗装にて形成することができ、亜鉛系被膜の下地処理の上にカチオン電着塗装をすることで、防食性の高い塗装皮膜を形成することができる。
【００９８】
また、図８は車輪用軸受装置の第３実施形態として、短円筒部６６の底面６６ｂ、短円筒部６６の内径面６６ａ、コーン状孔２２ｂ、パイロット部９０の内径面９０ａに跨って塗装皮膜８１を形成している。さらに、図９は車輪用軸受装置の第４実施形態として、塗装皮膜８１の形成範囲が、ホイールパイロット９２の外端面９２ｂ及び外径面９２ａにも跨っている。
【００９９】
図８及び図９に示す車輪用軸受装置の他の構成は、前記図２に示す車輪用軸受装置と同様であるので、同一構造のものは、図２に示す符号と同一の符号を附してそれらの説明を省略する。
【０１００】
このため、図８及び図９に示す車輪用軸受装置であっても、図２に示す車輪用軸受装置と同様の作用効果を奏する。また、軸部抜け止め構造Ｍ１を備えているので、外輪５の軸部１２のハブ輪１の孔部２２からの抜け（特にシャフト側への軸方向の抜け）を有効に防止できる。これによって、安定した連結状態を維持でき、車輪用軸受装置の高品質化を図ることができる。また、軸部抜け止め構造Ｍ１が拡径加締部６５であるので、従来のようなねじ締結を省略できる。このため、軸部１２にハブ輪１の孔部２２から突出するねじ部を形成する必要がなくなって、軽量化を図ることができるとともに、ねじ締結作業を省略でき、組立作業性の向上を図ることができる。しかも、拡径加締部６５では、外輪５の軸部１２の一部を拡径させればよく、軸部抜け止め構造Ｍ１の形成を容易に行うことができる。
【０１０１】
このように、拡径加締部６５からなる軸部抜け止め構造Ｍ１を設ければ、等速自在継手Ｔ１の外輪５のハブ輪１からの抜けが防止されるが、塗装皮膜８１を設けなければ、長期にわたって使用されれば、この拡径加締部６５の腐食が発生するおそれがある。しかしながら、本発明では、塗装皮膜８１を形成することよって、この軸部抜け止め構造Ｍ１の腐食を防止できる。なお、塗装皮膜８１に代えた、別部材からなるシールプレート等のシール材を用いて異物浸入から防護することが可能であるが、このような場合、部品費、加工費等のコストアップにつながる。
【０１０２】
ところで、前記各実施形態では、転がり軸受２の外方部材２５としてフランジ２５ａを有するものであったが、図１０に示すように、フランジ２５ａを有さないものであってもよい。この場合、外方部材２５の外周面が圧入面１０１となり、この外方部材２５をナックル３４の内径面３４ａに圧入することになる。外方部材２５の圧入面１０１の外径寸法Ｄ１５を等速自在継手Ｔ１の最大外径寸法Ｄ１２よりも大径とする。
【０１０３】
また、外方部材２５の圧入面１０１の外径寸法Ｄ１５を、ナックル３４の内径面３４ａの内径寸法Ｄ１６よりも僅かに大きく設定する。すなわち、外方部材２５の外周面とナックル内径面３４ａとの締代によって、ナックル３４と外方部材２５との相対的な軸方向及び周方向のずれを規制するように設定する。
【０１０４】
この場合、外方部材２５の圧入面（外周面）１０１とナックル３４の内径面３４ａとの間に止め輪８５を介在させてもよい。止め輪８５を使用することにより、外方部材２５とナックル３４の抜け止め効果が高まる。すなわち、外方部材２５の外周面に係合溝（図示省略）を形成するとともに、ナックル３４の内径面３４ａに係合溝（図示省略）を形成する。このため、止め輪８５が外方部材２５の外周面の係合溝とナックル３４の内径面３４ａの係合溝とに係合することになる。
【０１０５】
この場合も、外方部材２５の圧入面１０１の外径Ｄ１５が、等速自在継手Ｔ１、Ｔ２の最大外径寸法Ｄ１２，Ｄ１３よりも大径とする。なお、このようにフランジ２５ａを有するものでは、前記したフランジを有さないものに比べて、圧入面１０１の外径Ｄ１５とナックル３４の内径面３４ａの内径との関係を、精度よく設定する必要がなく、生産性に優れる。
【０１０６】
ところで、前記各実施形態では、軸部１２側に凸部３５を構成するスプライン４１を形成するとともに、この軸部１２のスプライン４１に対して硬化処理を施し、ハブ輪１の内径面を未硬化（生材）としている。これに対して、図１１（ａ）（ｂ）に示すように、ハブ輪１の孔部２２の内径面に硬化処理を施されたスプライン６１（凸条６１ａ及び凹条６１ｂとからなる）を形成するとともに、軸部１２には硬化処理を施さないものであってもよい。なお、このスプライン６１も公知公用の手段であるブローチ加工、切削加工、プレス加工、引き抜き加工等の種々の加工方法によって、形成することがきる。また、熱硬化処理としても、高周波焼入れ、浸炭焼入れ等の種々の熱処理を採用することができる。
【０１０７】
この場合、凸部３５の突出方向中間部位が、凹部形成前の凹部形成面（軸部１２の外径面）の位置に対応する。すなわち、スプライン６１の凸部６１ａである凸部３５の頂点を結ぶ円の径寸法（凸部３５の最小径寸法）Ｄ８を、軸部１２の外径寸法Ｄ１０よりも小さく、スプライン６１の凹部６１ｂの底を結ぶ円の径寸法Ｄ９を軸部１２の外径寸法Ｄ１０よりも大きく設定する。すなわち、Ｄ８＜Ｄ１０＜Ｄ９とされる。この場合、凹部６１ｂの底を結ぶ円で構成される内径面が、ハブ輪１の軸部嵌合孔２２ａの内径面となり、凸部３５が底からの突出部である。
【０１０８】
軸部１２をハブ輪１の孔部２２に圧入すれば、ハブ輪１側の凸部３５によって、軸部１２の外周面にこの凸部３５が嵌合する凹部３６を形成することができる。これによって、凸部３５とこれに嵌合する凹部との嵌合接触部位３８の全体が密着している。
【０１０９】
ここで、嵌合接触部位３８とは、図１１（ｂ）に示す範囲Ｂであり、凸部３５の断面における山形の中腹部から山頂にいたる範囲である。また、周方向の隣合う凸部３５間において、軸部１２の外周面よりも外径側に隙間６２が形成される。
【０１１０】
この場合であっても、圧入によってはみ出し部４５が形成されるので、このはみ出し部４５を収納する収納部を設けるのが好ましい。はみ出し部４５は軸部１２のマウス側に形成されることになるので、収納部をハブ輪１側に設けることになる。
【０１１１】
このように、ハブ輪１の孔部２２の内径面に凹凸嵌合構造Ｍの凸部３５を設けて圧入するものでは、軸部側の硬化処理（熱処理）を行う必要がないので、等速自在継手Ｔ１の外輪５の生産性に優れる利点がある。
【０１１２】
以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく種々の変形が可能であって、例えば、凹凸嵌合構造Ｍの凸部３５の形状として、前記図３に示す実施形態では断面三角形状であり、図６（ａ）に示す実施形態では断面台形（富士山形状）であるが、これら以外の半円形状、半楕円形状、矩形形状等の種々の形状の
ものを採用でき、凸部３５の面積、数、周方向配設ピッチ等も任意に変更できる。すなわち、スプライン４１、６１を形成し、このスプライン４１、６１の凸部（凸歯）４１ａ、６１ａをもって凹凸嵌合構造Ｍの凸部３５とする必要はなく、キーのようなものであってもよく、曲線状の波型の合わせ面を形成するものであってもよい。要は、軸方向に沿って配設される凸部３５を相手側に圧入し、この凸部３５にて凸部３５に密着嵌合する凹部３６を相手側に形成することができて、凸部３５とこれに嵌合する凹部との嵌合接触部位３８の全体が密着し、しかも、ハブ輪１と等速自在継手Ｔ１との間で回転トルクの伝達ができればよい。
【０１１３】
また、ハブ輪１の孔部２２としては円孔以外の多角形孔等の異形孔であってよく、この孔部２２に嵌挿する軸部１２の端部の断面形状も円形断面以外の多角形等の異形断面であってもよい。さらに、ハブ輪１に軸部１２を圧入する際に凸部３５の圧入始端部のみが、凹部３６が形成される部位より硬度が高ければよいので、凸部３５の全体の硬度を高くする必要がない。図３等では隙間４０が形成されるが、凸部３５間の凹部まで、ハブ輪１の内径面３７に食い込むようなものであってもよい。なお、凸部３５側と、凸部３５にて形成される凹部形成面側との硬度差としては、前記したようにＨＲＣで２０ポイント以上とするのが好ましいが、凸部３５が圧入可能であれば２０ポイント未満であってもよい。
【０１１４】
凸部３５の端面（圧入始端）は前記実施形態では軸方向に対して直交する面であったが、軸方向に対して、所定角度で傾斜するものであってもよい。この場合、内径側から外径側に向かって反凸部側に傾斜しても凸部側に傾斜してもよい。
【０１１５】
また、ハブ輪１の孔部２２の内径面３７に、周方向に沿って所定ピッチで配設される小凹部を設けてもよい。小凹部としては、凹部３６の容積よりも小さくする必要がある。このように小凹部を設けることによって、凸部３５の圧入性の向上を図ることができる。すなわち、小凹部を設けることによって、凸部３５の圧入時に形成されるはみ出し部４５の容量を減少させることができて、圧入抵抗の低減を図ることができる。また、はみ出し部４５を少なくできるので、ポケット部５０の容積を小さくでき、ポケット部５０の加工性及び軸部１２の強度の向上を図ることができる。なお、小凹部の形状は、三角形状、半楕円状、矩形等の種々のものを採用でき、数も任意に設定できる。
【０１１６】
転がり軸受２の転動体３０として、ローラを使用したものであってもよい。なお、圧入する場合、ハブ輪１側を固定して、軸部１２側を移動させても、逆に、軸部１２を固定して、ハブ輪１側を移動させても、両者を移動させてもよい。等速自在継手３において、内輪６とドライブシャフト１０とを前記各実施形態に記載した凹凸嵌合構造Ｍを介して一体化してもよい。
【０１１７】
図２、図７、図８に示す車輪軸受装置においては、外方部材２５にフランジ２５ａを設けたタイプであったが、図１０に示すように、フランジ２５ａを有さず、ナックル３４に外方部材２５の外径面が圧入されるタイプとしてもよい。
【０１１８】
インボード側の摺動式の等速自在継手としては、トリポード式に限ることなく、他の摺動式等速自在継手を使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１９】
【図１】本発明の第１実施形態を示すアクスルモジュールの縦断面図である。
【図２】前記アクスルモジュールの車輪用軸受装置の拡大断面図である。
【図３】前記車輪用軸受装置の凹凸嵌合構造を示し、（ａ）は拡大断面図であり、（ｂ）は（ａ）のＸ部拡大図である。
【図４】車輪用軸受装置の要部拡大断面図である。
【図５】前記車輪用軸受装置の組立前を示す断面図である。
【図６】凹凸嵌合構造の変形例を示し、（ａ）は第１変形例の断面図であり、（ｂ）は第２変形例の断面図である。
【図７】本発明の第２実施形態を示すアクスルモジュールの車輪用軸受装置の縦断面図である。
【図８】本発明の第３実施形態を示すアクスルモジュールの車輪用軸受装置の縦断面図である。
【図９】本発明の第４実施形態を示すアクスルモジュールの車輪用軸受装置の縦断面図である。
【図１０】本発明の第５実施形態を示すアクスルモジュールの縦断面図である。
【図１１】凹凸嵌合構造の第３変形例を示し、（ａ）は拡大断面図であり、（ｂ）は（ａ）のＹ部拡大図である。
【図１２】従来の車輪用軸受装置の断面図である。
【符号の説明】
【０１２０】
１     ハブ輪
２     転がり軸受
３     等速自在継手
１０   ドライブシャフト
２６   外側軌道面
２７   外側軌道面
２８，２９    インナレース
３０   転動体
３５   凸部
３６   凹部
６５   拡径加締部（テーパ状係止片）
９２   ホイールパイロット
Ｍ     凹凸嵌合構造
Ｔ１   アウトボード側等速自在継手
Ｔ２   インボード側等速自在継手
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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