(57)【要約】【課題】円周方向のガタを抑制でき、ハブ輪と等速自在継手の外輪とを強固にかつ容易に結合可能とした車輪用軸受装置の組立方法を提供する。【解決手段】継手外輪５の軸部１２に軸方向に延びる凸部３５を設け、軸部１２をハブ輪１の孔２２に圧入することにより、ハブ輪１の内径面に凸部３５に密着嵌合する凹部３６を凸部３５で形成し、凸部３５と凹部３６との嵌合部位全域が密着する凹凸嵌合構造Ｍを構成する。その圧入は、継手外輪５を含む等速自在継手アッセンブリ３００を、その軸部１２が上になるようにして継手外輪５の所定箇所で支持し、その上方にハブ輪１を芯合わせ状態で保持して行なう。【選択図】図１
2010242781.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周に複列の軌道面を有する外方部材と、前記軌道面に対向する複列の軌道面を外周に有し、外周に車輪取り付け用のフランジを有する内方部材と、これら外方部材と内方部材の軌道面間に介在した複列の転動体とを備えた車輪用軸受と、外側継手部材を有する等速自在継手とを備え、ハブ輪の孔部に嵌挿される外側継手部材の軸部がハブ輪と凹部および凸部の嵌合により結合された車輪用軸受装置の組立方法であって、
アウトボード側外側継手部材または該外側継手部材を含む等速自在継手アッセンブリを、前記外側継手部材の軸部が上になるようにして該外側継手部材の所定箇所で支持し、前記外側継手部材の上方にハブ輪を保持し、該ハブ輪は外側継手部材の軸部嵌入開始位置を下にする配置とし、前記外側継手部材の軸部とハブ輪の内径軸孔の芯を合せた状態にて、
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、他方に前記凸部により凹部を形成することで、前記凸部と前記凹部との嵌合部位全域が密着する凹凸嵌合構造を構成することを特徴とする車輪用軸受装置の組立方法。
【請求項２】
前記外側継手部材を含む等速自在継手アッセンブリを、該外側継手部材の外径面において支持することにより吊り下げた状態で、前記外側継手部材の軸部とハブ輪の孔部の圧入を行なうことを特徴とする請求項１に記載の組立方法。
【請求項３】
前記外側継手部材を外径面又は下端面において支持した状態で、前記外側継手部材の軸部とハブ輪の孔部の圧入を行なうことを特徴とする請求項１に記載の組立方法。
【請求項４】
外側継手部材の軸部に前記凸部を設け、この凸部の少なくとも圧入開始側端面を含む端部領域の硬度を、ハブ輪の孔部内径部よりも高くしたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の組立方法。
【請求項５】
外側継手部材の軸部に、前記圧入による凹部の形成によって生じるはみ出し部を収納するポケット部を設けたことを特徴とする請求項４に記載の組立方法。
【請求項６】
ハブ輪の孔部の内径面に前記凸部を設け、この凸部の少なくとも圧入開始側端面を含む端部領域の硬度を外側継手部材の軸部の外径部よりも高くしたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の組立方法。
【請求項７】
ハブ輪の孔部に、前記圧入による凹部の形成によって生じるはみ出し部を収納するポケット部を設けたことを特徴とする請求項６に記載の組立方法。
【請求項８】
外側継手部材の軸部とハブ輪の内径面との間に、軸部の抜けを規制する抜け止め構造を設けたことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の組立方法。
【請求項９】
前記凹凸嵌合構造に軸方向の引き抜き力付与による分離を許容し、ハブ輪と外側継手部材の軸部とをボルト部材を介してボルト固定したことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の組立方法。
【請求項１０】
前記内方部材が、外周に前記車輪取り付け用のフランジを有するハブ輪と、前記ハブ輪のインボード側の端部の外周に圧入される内輪とで構成され、前記ハブ輪の外周および内輪の外周にそれぞれ前記軌道面が形成されていることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の組立方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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の組立方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
車輪用軸受装置には、複列の転がり軸受を組み合わせて使用する第１世代と称される構造から、外方部材に車体取付フランジを一体に設けた第２世代に進化し、さらに、複列の転がり軸受の２つの内側軌道面のうち、一方をハブ輪の外周に形成した第３世代、さらには、複列の転がり軸受の２つの内側軌道面のうち、一方をハブ輪の外周に形成すると共に、他方を等速自在継手の外側継手部材の外周に形成した第４世代のものまで開発されている。
【０００３】
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３９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。
【０００４】
等速自在継手１５４は、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雌スプライン１６１が形成され、この中心孔に図示省略のシャフトの端部に形成した雄スプラインが挿入される。内側継手部材１５８側の雌スプライン１６１とシャフト側の雄スプラインとを嵌合することで、内側継手部材１５８とシャフトがトルク伝達可能に結合される。
【０００５】
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を装着するための短筒状のパイロット部１６５が突設されている。パイロット部１６５は、大径部１６５ａと小径部１６５ｂとからなり、大径部１６５ａにホイールが外嵌され、小径部１６５ｂにブレーキロータが外嵌される。
【０００６】
筒部１６３のインボード側端部の外周面に嵌合部１６６が設けられ、この嵌合部１６６に内輪１６７が嵌合されている。筒部１６３の外周面のフランジ１５１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が設けられており、フランジ１５１にホイールおよびブレーキロータを固定するためのハブボルトがボルト装着孔１６２に装着される。
【０００７】
転がり軸受の外方部材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。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。
【０００８】
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の軸端部にはねじ部１７４が形成され、このねじ部１７４よりもインボード側の外径部に雄スプライン１７５が形成されている。また、ハブ輪１５２の筒部１６３の内径面に雌スプライン１７６が形成され、軸部１７３をハブ輪１５２の筒部１６３に圧入することで、軸部１７３側の雄スプライン１７５とハブ輪１５２側の雌スプライン１７６とが嵌合する。
【０００９】
そして、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とが固定される。この際、ナット部材１７７の座面１７８と筒部１６３の外端面１７９とが当接し、マウス部１５７のアウトボード側の端面１８０と内輪１６７の端面１８１とが当接する。これにより、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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【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】
【００１１】
従来では、前記したように、外側継手部材１５３とハブ輪１５２は、軸部１７３に設けられた雄スプライン１７５を、ハブ輪１５２に設けられた雌スプライン１７６に圧入することで結合される。このため、軸部１７３及びハブ輪１５２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。また、圧入時には、軸部１７３の雄スプライン１７５とハブ輪１５２の雌スプライン１７６との凹凸を合わせる必要がある。この際、歯面合わせで圧入すれば、歯面がむしれ等によって損傷するおそれがある。また、大径合わせで圧入すれば、円周方向のガタが生じやすい。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がある。このように、スプライン嵌合による場合、圧入時の歯面の損傷、及び使用時のガタの発生という問題があり、両者を同時に回避することは困難であった。
【００１２】
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。
【００１３】
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るとともに、ハブ輪と等速自在継手の外側継手部材とが強固に結合された車輪用軸受装置の組立方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、上記目的を達成するため、内周に複列の軌道面を有する外方部材と、前記軌道面に対向する複列の軌道面を外周に有し、外周に車輪取り付け用のフランジを有する内方部材と、これら外方部材と内方部材の軌道面間に介在した複列の転動体とを備えた車輪用軸受と、外側継手部材を有する等速自在継手とを備え、ハブ輪の孔部に嵌挿される外側継手部材の軸部がハブ輪と凹部および凸部の嵌合により結合された車輪用軸受装置の組立方法であって、アウトボード側外側継手部材または該外側継手部材を含む等速自在継手アッセンブリを、前記外側継手部材の軸部が上になるようにして該外側継手部材の所定箇所で支持し、前記外側継手部材の上方にハブ輪を保持し、該ハブ輪は外側継手部材の軸部嵌入開始位置を下にする配置とし、前記外側継手部材の軸部とハブ輪の内径軸孔の芯を合せた状態にて、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、他方に前記凸部により凹部を形成することで、前記凸部と前記凹部との嵌合部位全域が密着する凹凸嵌合構造を構成することを特徴とする車輪用軸受装置の組立方法を提供するものである。
【００１５】
本発明の車輪用軸受装置によれば、凸部を相手側に圧入した際に、凸部が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、凸部のうち、凹部との嵌合部位の全体（凸部の頂部からその両側の側面に至るまでの連続領域）が凹部に対して密着し、径方向及び円周方向の双方で、ガタを生じるような隙間が形成されない。そのため、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、異音も生じない。さらには、凸部と凹部が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、車輪用軸受装置を軽量、コンパクトにすることができる。
【００１６】
等速自在継手アッセンブリは、アウトボード側の等速自在継手、インボード側の等速自在継手、これら等速自在継手に連結されるシャフト等の複数の部品から構成されており、重量があり、かつシャフト軸方向に長く、ジョイント部で屈曲可能であるため、安定的に固定して支持することが難しい。しかしながら、前記外側継手部材の軸部が上になるようにして該外側継手部材の所定箇所で支持することにより、前記凸部を圧入する嵌合部位の近くで前記アッセンブリを安定的に保持することができる。また、このように支持する結果、等速自在継手アッセンブリより軽くて剛性のあるハブ輪を上側に配置して圧入することとなり、安定した状態で前記凸部の圧入を行うことができる。これにより、圧入時に芯ずれしたり、斜めに圧入されることを防止することができる。また、アッセンブリ組みされる前の外側継手部材を支持する場合も、同様にして外側継手部材自体を安定的に保持することができ、同様の効果を得ることができる。特に、外側継手部材の外径面又は下端面において支持した状態とすることにより、安定した支持をより確実に行なうことができる。
【００１７】
外側継手部材の軸部に前記凸部を設けた場合には、この凸部の少なくとも圧入開始側端面を含む端部領域の硬度をハブ輪の孔部内径部よりも高くするのが望ましい。これにより軸部の剛性を向上させることができ、また、凸部のハブ輪の孔部内径部への食い込み性が増す。
【００１８】
ハブ輪の孔部の内径面に前記凸部を設けた場合には、同様の理由から、凸部の少なくとも圧入開始側端面を含む端部領域の硬度を外側継手部材の軸部の外径部よりも高くするのが望ましい。この場合、軸部側の熱硬化処理を行う必要がないので、外側継手部材の生産性に優れる。
【００１９】
凸部を円周方向の複数箇所に設けた場合には、凸部の高さ方向の中間部において、凸部の周方向厚さを、隣接する凸部との間の溝幅よりも小さくするのが好ましい。この場合、隣接する凸部間の溝に入り込んだ相手側の肉が周方向で大きな厚さを有するため、前記肉のせん断面積を大きくすることができ、ねじり強度の向上を図ることができる。しかも、凸部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。凸部の高さ方向の中間部において、各凸部の周方向厚さの総和を、隣接する凸部との間の溝幅の総和よりも小さくすることでも同様の効果が達成される。
【００２０】
外側継手部材の軸部とハブ輪の内径面との間に軸部の抜けを規制する抜け止め構造を設けてもよい。抜け止め構造を設けることによって、ハブ輪に対する外側継手部材の軸方向に抜けることを防止でき、安定した連結状態が維持される。
【００２１】
前記凹凸嵌合構造に軸方向の引き抜き力付与による分離を許容し、ハブ輪と外側継手部材の軸部とをボルト部材を介してボルト固定するものであってもよい。この場合、ボルト固定を解除して、外側継手部材の軸部に軸方向の引き抜き力を付与すれば、ハブ輪の孔部から外側継手部材を取外すことができるので、各部品の修理・点検の作業性（メンテナンス性）の向上を図ることができる。また、ボルト固定することによって、ハブ輪からの外側継手部材の軸方向の抜けが規制され、長期にわたって安定したトルク伝達が可能となる。
【００２２】
ハブ輪と外側継手部材の軸部とをボルト部材で固定した状態において、前記ボルト部材の頭部の座面となる内壁をハブ輪の孔部に設けることで、ボルト固定が安定する。
【００２３】
前記ボルト部材の座面と前記内壁との間にシール材を介在させれば、ボルト部材からの凹凸嵌合構造へ雨水や異物の侵入が防止され、品質向上を図ることができる。
【００２４】
外側継手部材の軸部あるいはハブ輪の孔部には、前記圧入による凹部形成によって生じるはみ出し部を収納するポケット部を設けることができる。ここで、はみ出し部は、凸部によって形成された凹部の容積に相当する量の材料分であって、形成される凹部から押し出されたもの、凹部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。ポケット部を設けることによって、はみ出し部をこのポケット部内に保持することができ、はみ出し部が装置外の車両内等へ入り込んだりすることがない。この場合、はみ出し部をポケット部に収納したままにしておくことができ、はみ出し部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。
【００２５】
また、ポケット部よりも軸端側の軸部に、軸部とハブ輪の間で調心を行う鍔部を設ければ、ポケット部内に収容されたはみ出し部の鍔部側への飛び出しがなくなって、はみ出し部の収納がより安定したものとなる。しかも、鍔部を調芯用に用いることができ、芯ずれを防止しつつ軸部をハブ輪に確実に圧入することができる。このため、外側継手部材とハブ輪とを高精度に連結でき、安定したトルク伝達が可能となる。
前記内方部材は、例えば、外周に前記車輪取り付け用のフランジを有するハブ輪と、前記ハブ輪のインボード側の端部の外周に圧入される内輪とで構成される。この場合、ハブ輪の外周および内輪の外周にそれぞれ前記軌道面を形成することができる。これにより、車輪用軸受装置の軽量・コンパクト化を図ることができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、車輪用軸受装置において、使用時のガタの発生を抑制を図ることができ、しかも、ハブ輪と外側継手部材との連結作業性に優れる。また、ハブ輪と等速自在継手の外側継手部材との嵌合が安定しており、強度的にも優れた車輪用軸受装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】車輪用軸受装置の実施形態を示す断面図である。
【図２】前記車輪用軸受装置の凹凸嵌合構造の断面図（ａ図）、およびＸ部拡大図（ｂ図）である。
【図３】前記車輪用軸受装置の組立前における軸受、ハブ輪、および継手外輪の断面図である。
【図４】前記車輪用軸受装置の組立における途中状態を示す断面図である。
【図５】前記車輪用軸受装置を備えた等速自在継手アッセンブリ及びハブベアリングからなるアセンブリ体を示す断面図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る組立方法における一工程を示すものであり、図５に示したアセンブリ体の外側継手部材とハブベアリングとの嵌合用の治具の一例をこれらの部材と共に示す断面図である。
【図７】図６に示した治具及び外側継手部材の要部を示す断面図である。
【図８】図５に示したアセンブリ体の外側継手部材とハブベアリングとの嵌合用の治具の他の例をアセンブリ体と共に示す断面図である。
【図９】図５に示したアセンブリ体の外側継手部材とハブベアリングとの嵌合用の治具のさらに他の例アセンブリ体と共に示す断面図である。
【図１０】図６に示した治具が用いられる外側継手部材の他の例の要部を示す断面図である。
【図１１】前記車輪用軸受装置の組立方法を示す断面図である。
【図１２】前記車輪用軸受装置の凹凸嵌合構造の拡大断面図である。
【図１３】シール部材としてＯリングを用いたときの拡大断面図（ａ図）、およびガスケットを用いたときの拡大断面図（ｂ図）である。
【図１４】車輪用軸受装置の他の実施形態を示す断面図である。
【図１５】図１４の車輪用軸受装置の組立方法を示す断面図である。
【図１６】図１４の車輪用軸受装置の組立方法を示す断面図である。
【図１７】車輪用軸受装置の他の実施形態を示す断面図である。
【図１８】図１７の車輪用軸受装置の組立方法を示す断面図である。
【図１９】図１７の車輪用軸受装置の組立方法を示す断面図である。
【図２０】図１７の車輪用軸受装置における継手外輪の軸部の端面を示す正面図で、（ａ）図は全周にわたって形成した外鍔状係止部を、（ｂ）図は、周方向に沿って所定ピッチで配設した外鍔状係止部を示す。
【図２１】車輪用軸受装置の他の実施形態を示す断面図である。
【図２２】図２１の車輪用軸受装置の要部拡大断面図である。
【図２３】図２１の車輪用軸受装置の組立前における継手外輪の断面図である。
【図２４】車輪用軸受装置の他の実施形態を示す断面図である。
【図２５】車輪用軸受装置の他の実施形態を示す断面図である。
【図２６】車輪用軸受装置の他の実施形態を示す断面図である。
【図２７】車輪用軸受装置の他の実施形態を示す断面図である。
【図２８】図２７の車輪用軸受装置の要部拡大断面図である。
【図２９】車輪用軸受装置の他の実施形態を示す断面図である。
【図３０】図２９の車輪用軸受装置の組立前を示す断面図である。
【図３１】図２９の車輪用軸受装置の要部拡大断面図である。
【図３２】図２９の車輪用軸受装置における凹凸嵌合構造の分離工程を示す断面図である。
【図３３】図２９の車輪用軸受装置における再圧入工程を示す断面図である。
【図３４】（ａ）（ｂ）何れも凹凸嵌合構造の凸部の他例を示す断面図である。
【図３５】凹凸嵌合構造の他例を示す断面図（ａ図）、およびａ図中のＹ部の拡大図（ｂ図）である。
【図３６】図３５（ａ）に示す凹凸嵌合構造の拡大断面図である。
【図３７】Δｄ／２ｈを変化させた時の、圧入荷重の測定結果を示すグラフである。
【図３８】Δｄ／２ｈを変化させた時の、捩り強度の測定結果を示すグラフである。
【図３９】従来の車輪用軸受装置の断面図である。
【図４０】Δｄ／２ｈを変化させた時の、凹凸嵌合構造の成形性の評価結果を示す表である。
【図４１】車輪用軸受装置の他の実施形態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下本発明の実施の形態を図１〜図４１に基づいて説明する。図１に第１実施形態の車輪用軸受装置を示す。この車輪用軸受装置は、ハブ輪１を含む複列の車輪用軸受２と、等速自在継手３とが一体化されてなる。なお、以下の説明において、インボード側とは、車両に取り付けた状態で、車両の車幅方向内側となる側を意味し、アウトボード側とは、車両に取り付けた状態で車両の車幅方向外側となる側を意味する。
【００２９】
等速自在継手３は、外側継手部材としての継手外輪５と、継手外輪５の内側に配された内側継手部材としての継手内輪６と、継手外輪５と継手内輪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、継手外輪５と継手内輪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。継手内輪６はその孔部内径６ａにシャフト１０の端部１０ａを圧入することによりスプライン嵌合してシャフト１０とトルク伝達可能に結合されている。なお、シャフト１０の端部１０ａには、シャフト抜け止め用の止め輪９が嵌合されている。
継手外輪５はマウス部１１と軸部（ステム部とも呼ばれる）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。継手内輪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。
【００３０】
継手外輪５のトラック溝１４と継手内輪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は継手外輪５のトラック溝１４と継手内輪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は継手外輪５と継手内輪６との間に摺動可能に介在し、外球面８ａにて継手外輪５の内球面１３と嵌合し、内球面８ｂにて継手内輪６の外球面１５と嵌合する。なお、この場合の等速自在継手３は、マウス部１１の開口側で外輪トラック溝１４を直線状とし、マウス部１１の奥部側で継手内輪トラック溝１６をストレートにしたアンダーカットフリー型を示しているが、ツェパー型等の他の等速自在継手であってもよい。
【００３１】
また、マウス部１１の開口部はブーツ６０にて塞がれている。ブーツ６０は、大径部６０ａと、小径部６０ｂと、大径部６０ａと小径部６０ｂとを連結する蛇腹部６０ｃとからなる。大径部６０ａ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６１にて締結される。また、小径部６０ｂがシャフト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６２にて締結されている。
【００３２】
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車輪取り付け用のフランジ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、アウトボード側のテーパ孔２２ｂと、インボード側の大径孔２２ｃとを備える。軸部嵌合孔２２ａにおいて、後述する凹凸嵌合構造Ｍを介して継手外輪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、継手外輪５の軸部１２の軸端側に向けて縮径している。テーパ部２２ｄのテーパ角度θ（図３参照）は、例えば１５°〜７５°とされる。
【００３３】
ハブ輪１のインボード側の外周面には、小径の段差部２３が形成される。この段差部２３に内輪２４を嵌合することで複列の内側軌道面（インナレース）２８，２９を有する内方部材が構成される。複列の内側軌道面のうち、アウトボード側の内側軌道面２８はハブ輪１の外周面に形成され、インボード側の内側軌道面２９は、内輪２４の外周面に形成されている。車輪用軸受２は、この内方部材と、内方部材の外径側に配置され、内周に複列の外側軌道面（アウタレース）２６，２７を有する外方部材２５と、外方部材２５のアウトボード側の外側軌道面２６とハブ輪１の内側軌道面２８との間、および外方部材２５のインボード側の外側軌道面２７と内輪２４の内側軌道面２９との間に配置された転動体３０としてのボールとで構成される。ハブ輪１と、ハブ輪１の外周に圧入される内輪２４とで、内側軌道面２８，２９を有する内方部材を構成するので、車輪用軸受装置の軽量・コンパクト化を図ることができる。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。
【００３４】
この車輪用軸受２は、ハブ輪１のインボード側の円筒状端部を加締め、加締めによって形成された加締部３１で内輪２４を押圧することによって軸受内部に予圧を付与する構造である。これによって、内輪２４をハブ輪１に固定することができる。ハブ輪１の端部に形成した加締め部３１で軸受２に予圧を付与した場合、継手外輪５のマウス部１１で予圧を付与する必要がない。従って、予圧量を考慮せずに継手外輪５の軸部１２を圧入することができ、ハブ輪１と継手外輪５との連結性（組み付け性）の向上を図ることができる。この場合、マウス部１１をハブ輪１の端部（本実施形態では加締め部３１）と非接触にすることができる。これに対応して、ハブ輪１の加締め部３１とマウス部１１のバック面１１ａとの間に隙間９８が設けられる。マウス部１１とハブ輪１を非接触とすることで、両者の接触による異音の発生を防止することができる。
【００３５】
図４１に示すように、ハブ輪１の加締め部３１とマウス部１１のバック面１１ａとは当接させてもよい。この場合、継手外輪５の軸部１２の位置決めが行われるので、車輪軸受装置の寸法精度が安定すると共に、凹凸嵌合構造Ｍの軸方向長さを安定化させて、トルク伝達性の向上を図ることができる。このようにハブ輪１の加締め部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。
【００３６】
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。ハブ輪１には、従来の車輪軸受装置のハブ輪に設けられていたパイロット部１６５が設けられていない（図３９参照）。
【００３７】
凹凸嵌合構造Ｍは、図２（ａ）（ｂ）に示すように、例えば、軸部１２のアウトボード側の端部に設けられた軸方向に延びる凸部３５と、ハブ輪１の孔部２２の内径面（本実施形態では、軸部嵌合孔２２ａの内径面３７）に形成される凹部３６とで構成される。凸部３５とその凸部３５に嵌合するハブ輪１の凹部３６との嵌合部位３８全域が密着している。軸部１２のアウトボード側の端部の外周面に、軸方向に延びる複数の凸部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が嵌合する軸方向の複数の凹部３６が周方向に沿って形成されている。凸部３５と凹部３６とは、周方向全周にわたってタイトフィットしている。
【００３８】
この場合、各凸部３５は、図２（ｂ）に示すように、その断面が凸アール状の頂部を有する三角形状（山形状）であり、各凸部３５の凹部との嵌合領域は、図２（ｂ）に示す範囲Ａである。断面における凸部３５の円周方向両側の中腹部から頂部に至る範囲で各凸部３５と凹部３６が嵌合している。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。
【００３９】
図１に示すように、継手外輪５の軸部１２の端部とハブ輪１の内径面３７との間に軸部の抜けを規制するための抜け止め構造Ｍ１が設けられている。この抜け止め構造Ｍ１は、継手外輪５の軸部１２の端部からアウトボード側に延びてテーパ孔２２ｂと軸方向で係合するテーパ状係止片６５で構成される。テーパ状係止片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テーパ孔２２ｂに圧接もしくは接触している。
【００４０】
この車輪用軸受装置では、凹凸嵌合構造Ｍへの異物侵入防止手段Ｗを、凹凸嵌合構造Ｍよりもインボード側、及びアウトボード側にそれぞれ設けている。
【００４１】
インボード側では、図１３（ａ）に示すように、ハブ輪１の加締部３１とマウス部１１のバック面１１ａとの間の隙間９８にシール部材９９が嵌着され、このシール部材９９でインボード側の異物侵入防止手段Ｗ１が構成されている。隙間９８は、ハブ輪１の加締部３１とマウス部１１のバック面１１ａとの間から、ハブ輪１の大径孔２２ｃと軸部１２との間に至るまで形成される。このように、隙間９８のコーナ部、すなわちハブ輪１の加締部３１と大径部１２ｃとの境界部分にシール部材９９を配置し、ハブ輪１の端部とマウス部１１の底部との間の隙間９８を塞ぐことで、この隙間９８からの凹凸嵌合構造Ｍへの雨水や異物の侵入を防止することができる。シール部材９９としては、例えば、図１３（ａ）に示すような市販のＯリング等を使用することができる。シール部材９９は、ハブ輪１の端部とマウス部１１の底部との間に介在可能である限り任意のものが使用可能であり、Ｏリング以外にも、例えば図１３（ｂ）に示すようなガスケット等のようなものも使用可能である。
【００４２】
アウトボード側の異物侵入防止手段Ｗ２は、係合部であるテーパ状係止片６５と、テーパ孔２２ｂの内径面との間に介在されるシール材（図示省略）とで構成することできる。この場合、テーパ状係止片６５にシール材が塗布されることになる。すなわち、塗布後に硬化してテーパ状係止片６５と、テーパ孔２２ｂの内径面の間において密封性を発揮できる種々の樹脂からなるシール材をテーパ状係止片６５に塗布すればよい。なお、このシール材としては、この車輪用軸受装置が使用される雰囲気中において劣化しないものが選択される。
【００４３】
凸部３５と凹部３６との間にシール材を介在させ、これによって、異物侵入防止手段Ｗ（Ｗ３）を構成してもよい。この場合、凸部３５の表面に、塗布後に硬化して、嵌合接触部位３８間において密封性を発揮できる種々の樹脂からなるシール材を塗布すればよい。
【００４４】
上記凹凸嵌合構造Ｍは、以下の手順で得ることができる。
【００４５】
先ず、継手外輪５の軸部１２に、公知の加工方法（転造加工、切削加工、プレス加工、引き抜き加工等）を用いて、軸方向に延びた多数の歯を有する雄スプライン４１を形成する。雄スプライン４１のうち、歯底４１ｂを通る円、歯先４１ａ、および歯先４１ａにつながる両側面で囲まれた領域が凸部３５となる。
【００４６】
雄スプライン４１は、モジュールを０．５以下とし、通常使用されるスプラインのモジュールよりも小さい歯とするのが望ましい。これにより、スプライン４１の成形性の向上を図ることができるとともに、雄スプライン４１をハブ輪１の軸部嵌合孔２２ａに圧入する際の圧入荷重を小さくすることができる。軸部１２の凸部３５を雄スプライン４１で形成することにより、この種のシャフトにスプラインを形成するための加工設備を活用することができ、低コストに凸部３５を形成することが可能である。
【００４７】
次いで、図３にクロスハッチングで示すように、軸部１２の外径面に熱硬化処理を施して硬化層Ｈを形成する。硬化層Ｈは、凸部３５の全体および歯底４１ｂも含めて円周方向に連続して形成される。なお、硬化層Ｈの軸方向の形成範囲は、少なくとも雄スプライン４１のアウトボード側の端縁から、継手外輪５のマウス部１１の底壁の内径部に至るまでの連続領域を含んだ範囲とする。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。
【００４８】
その一方、ハブ輪１の内径側は未焼き状態に維持される。すなわち、ハブ輪１の孔部２２の内径面３７は熱硬化処理を行わない未硬化部（未焼き状態）とする。継手外輪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。例えば、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。ハブ輪１の内径面３７のうち、少なくとも軸部嵌合孔２２ａの内径面３７が未硬化部であれば足り、その他の内径面には熱硬化処理を施しても構わない。また、上記硬度差が確保されるのであれば、「未硬化部」とすべき上記領域に熱硬化処理を施してもよい。
【００４９】
この際、凸部３５の高さ方向の中間部を、凹部形成前のハブ輪１の軸部嵌合孔２２の内径面３７の位置に対応させる。すなわち、図３および６に示すように、軸部嵌合孔２２ａの内径面３７の内径寸法Ｄを、雄スプライン４１の凸部３５の最大外径寸法（雄スプライン４１の歯先４１ａをとおる外接円の直径寸法）Ｄ１よりも小さく、雄スプライン４１の歯底を結ぶ円の直径寸法Ｄ２よりも大きくなるように設定する（Ｄ２＜Ｄ＜Ｄ１）。
【００５０】
図３に示すように、軸部１２の端面１２ａには、その外周縁部から前記テーパ状係止片６５を構成するための短円筒部６６が軸方向に沿って突出して形成される。短円筒部６６の外径Ｄ４は孔部２２の嵌合孔２２ａの内径寸法Ｄよりも小さく設定されている。この短円筒部６６は、後述するように、軸部１２のハブ輪１の孔部２２への圧入時の調芯部材となる。
【００５１】
次いで、図４に示すように、継手外輪５の軸部１２の付け根部（マウス部側）にＯリング等のシール部材９９を外嵌し、ハブ輪１の軸心と等速自在継手３の継手外輪５の軸心とを合わせた状態で、ハブ輪１の孔２２に継手外輪５の軸部１２を圧入する。この際、軸部１２のうち、雄スプライン部４１および短円筒部６６を含むアウトボード側領域の外径面に予めシール材を塗布しておく。上記のように、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が圧入開始時のハブ輪孔部２２と軸部１２との芯出しを行なう。また、軸部嵌合孔２２ａの内径寸法Ｄ、凸部３５の最大外径寸法Ｄ１、および雄スプライン４１の歯底の最小外径寸法Ｄ２とが前記のような関係であるので、軸部１２をハブ輪１の軸部嵌合孔２２ａに圧入することにより、この凸部３５がハブ輪１のインボード側端面の内径部に食い込み、ハブ輪１の肉を切り込む。軸部１２を押し進めることで、ハブ輪１の軸部嵌合孔２２ａの内径面３７が凸部３５で切り出され、又は押出されて、内径面３７に軸部１２の凸部３５に対応した形状の凹部３６が形成される。また、軸部１２の凸部３５の硬度をハブ輪１の軸部嵌合孔２２ａの内径面３７よりも２０ポイント以上高くしているので、ハブ輪１の内径面３７への凹部形成が容易となる。また、軸部側の硬度を高くすることで、軸部１２の捩り強度を向上させることができる。
【００５２】
この圧入工程を経ることによって、図２（ａ）（ｂ）に示すように、軸部１２の凸部３５で、これに嵌合する凹部３６が形成される。凸部３５が、ハブ輪１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り、凸部３５の軸方向の移動を許容する。その一方で、軸方向の移動が停止すれば、内径面３７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が外径方向に弾性変形し、この弾性変形分の予圧が凸部３５のうち、凹部３６と嵌合する部分の表面に付与される。このため、凹部３６は、その軸方向全体にわたって凸部３５の表面と密着する。これによって凹凸嵌合構造Ｍが構成される。凸部３５と凹部３６の嵌合部３８には、シール材が介在しているので、この嵌合部３８への異物の侵入防止を図ることができる。
【００５３】
また、軸部１２の圧入に伴い、ハブ輪１側で塑性変形が生じるため、凹部３６の表面には加工硬化が生じる。このため、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。
【００５４】
テーパ部２２ｄは、軸部１２の圧入を開始する際のガイドとして機能させることができる。そのため、ハブ輪１の孔部２２に対して継手外輪５の軸部１２を、芯ずれを生じさせることなく圧入させることができる。また、短円筒部６６の外径Ｄ４を、孔部２２の嵌合孔２２ａの内径寸法Ｄよりも小さく設定しているので、短円筒部６６を調芯部材として機能させることができ、芯ずれを防止しつつ軸部１２をハブ輪１に圧入することができ、より安定した圧入が可能となる。
【００５５】
凹凸嵌合構造Ｍは、極力、軸受２の軌道面２６、２７、２８、２９の内径側を避けて配置することが求められる。特にインナレース２８、２９上における接触角が通る線との交点の内径側を避け、これらの交点の間の軸方向一部領域に凹凸嵌合造Ｍを形成することが望まれる。これにより、軸受軌道面におけるフープ応力の発生を抑えることができる。従って、転がり疲労寿命の低下、クラック発生、及び応力腐食割れ等の軸受の不具合発生を防止することができ、高品質な軸受を提供することができる。
【００５６】
次に、図５〜図７を参照しつつ凹凸嵌合構造Ｍを形成するための具体的な方法について説明する。ここでは、凹凸嵌合構造の形成に特に有利な形態として、等速自在継手アッセンブリの状態にある外側継手部材にハブ輪を圧入するものを例にとって説明する。
【００５７】
図５は、上記圧入の結果として得られる等速自在継手アッセンブリ３００及びハブベアリング（車輪用軸受２）からなるアセンブリ体を示している。このアセンブリ体は、上記圧入の結果としてアウトボード側に車輪用軸受装置を構成している。この車輪用軸受装置の構造は、既に図１〜図４を参照して説明したとおりである。
【００５８】
アセンブリ体におけるインボード側の等速自在継手２００は、外側継手部材２６１と、内側継手部材としてのトリポード部材２６２と、トルク伝達部材としてのローラ２６３を主要な構成要素としている。
【００５９】
等速自在継手２００における外側継手部材２６１は一体に形成されたマウス部２６１ａとステム部２６１ｂとからなる。マウス部２６１ａ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案内溝２６６が形成してある。各案内溝２６６の円周方向で向き合った側壁にローラ案内面２６７が形成される。
【００６０】
トリポード部材２６２はボス２６８と脚軸２６９とを備える。ボス２６８にはシャフト３の端部スプライン１０ｂとトルク伝達可能に結合するスプライン孔２６８ａが形成してある。脚軸２６９はボス２６８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２６２の各脚軸２６９はローラ２６３を担持している。
【００６１】
外側継手部材２６１の開口部はブーツ２７０にて塞がれている。ブーツ２７０は、大径部２７０ａと、小径部２７０ｂと、大径部２７０ａと小径部２７０ｂとの間の蛇腹部２７０ｃとからなり、ブーツバンド２７１を介してマウス部２６１ａの開口側の外周面にブーツ２７０の大径部２７０ａが固定され、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２７１を介してブーツ２７０の小径部２７０ｂが固定されている。
【００６２】
次に、このアッセンブリ体における外側継手部材の軸部とハブ輪の孔部との凹凸嵌合構造を得るための組立方法について説明する。図６は、治具４００を用いて等速自在継手アッセンブリを支持した状態で、外側継手部材（継手外輪５）にハブベアリング（車輪用軸受２）を圧入する状態を示している。治具４００は、等速自在継手アッセンブリにおける外側継手部材を支持する支持部４１０と、該支持部の下部を支持し、機台等の設置面上に配置される支承部４２０とを備えている。
【００６３】
この実施形態においては、図７(a) に示すように、継手外輪５（外側継手部材）のマウス部１１の外径面に周方向に延びる溝１１１を形成することにより段差部Ｇが設けられている。支持部４１０は、溝１１１に進入し得る爪部４１１を備え、該爪部が段差部Ｇに係止する。溝１１１及び爪部４１１は、周方向に連続的又は断続的に延びたものとされる。
【００６４】
これにより、継手外輪５の軸部１２が上になるようにして等速自在継手アッセンブリ３００が治具４００で吊り下げられた状態となる。支承部４２０は、天板４２１とこれを支える脚部４２３とを備えており、天板４２１の中央の孔部４２２に等速自在継手アッセンブリ３００のシャフト１０が通される。
【００６５】
治具４００を構成する支持部４１０及び支承部４２０は、等速自在継手アッセンブリ３００の着脱を可能とするように、各々、上下方向に延びる合わせ面で分離された左右１対のセクション４１０ａ及び４１０ｂ、並びにセクション４２０ａ及び４２０ｂからなっている。支承部４２０のセクション４２０ａ及び４２０ｂは、合体されることにより、合わせ部に設けられた切欠きが合わさって、天板４２１の孔部４２２を形成する。支持部４１０のセクション４１０ａ及び４１０ｂは、支承部４２０の各セクション上に固着されている。
【００６６】
等速自在継手アッセンブリ３００を治具４００に装着するには、治具４００の左右のセクションを分離し、間に等速自在継手アッセンブリ３００を位置させた状態で、両セクションを合体させる、これにより、爪部４１１は継手外輪５の溝１１１に挿入され、シャフト１０は孔部４２２内に納まる。合体した支持部４１０のセクション４１０ａ及び４１０ｂ、並びに、支承部４２０のセクション４２０ａ及び４２０ｂは、図外の留め金による締結や他の機械的手段により固定される。これらの留め金の締結には、トグル機構、ねじ締め機構等の固定構造を用いることができる。
【００６７】
治具４００の上方には、圧入ヘッド５００が位置しており、該圧入ヘッド５００の下部に車輪用軸受２が固定される。固定は、車輪用軸受２の外方部材の外径面を囲むようにして保持する保持部材５０１，又はハブ輪１のフランジ外径部をチャックして保持する保持部材５０２等により行なうことができる。
【００６８】
これにより、図６に示すように、継手外輪５の軸部１２の上方に、ハブ輪１の孔部２２が対向し、軸部１２と孔部２２の芯が合った状態となる。この状態から、圧入ヘッド５００を下降させ、孔部２２内に凸部３５を圧入して行くことにより、前述の凹凸嵌合構造が形成される。なお、圧入は、ハブ輪１側を固定し、継手外輪５側を上昇させることによっても行なうことができる。
【００６９】
治具４００の爪部４１１により継手外輪５を支持するための段差部Ｇは、図７(a) のように溝１１１によって形成するほか、図７(b) に示すように、継手外輪５におけるマウス部１１の外径面の一部に突出部１１１’を設け、そのインボード側の面を外径面にほぼ垂直にすることにより形成することができる。突出部１１１’ は、継手外輪５の周方向に連続的又は断続的に延びたものとされる。
【００７０】
段差部Ｇを設ける場合は、図１０に示すように、段差部Ｇ及びその近傍に硬化処理を施してなる硬化部Ｈ’を設けるのが好ましい。硬化部Ｈ’としては、高周波焼入れ、浸炭焼入れ等の種々の熱硬化処理を行うことができる。また、硬化部Ｈ’として、焼入れ後、焼き戻しによりじん性を与える処理（調質）を行ってもよい。
【００７１】
このように、硬化処理を施すことによって、段差部Ｇ及びその近傍を硬化でき、耐荷重を向上させることになって、段差面が強度的に安定する。なお、硬化部Ｈ’としては、図１０の例では、凹溝１１１の底面１１１ｂの軸方向中間部から側面１１１ａの後方（ステム軸側）にわたる範囲に形成されているが、これに限るものではない。すなわち、凹溝１１１の反ステム軸側の側面１１１ｃ側にも硬化部Ｈ’が形成されていてもよく、さらには、継手外輪５のマウス部１１の外径面の全周にわたって形成してもよい。同様に、突出部１１１’による段差部Ｇ及びその近傍にも、硬化処理を施して硬化部を設けることができる。
【００７２】
図８は、治具４００における支持部の他の例を示している。この支持部４１０’は、継手外輪５のマウス部１１における開放側の端面（外輪大端面）１１ｂに係合する係止部４１５を備えている。係止部４１５は先の例の爪部４１１に代わるものであり、支持部４１０’の上端部から径方向内方へ延び、マウス部１１の端面１１ｂに接する内突部４１５ｈと、該水平部の先端より径方向外方に位置してマウス部１１の外径面に接する起立部４１５ｖとを備えている。内突部４１５ｈ及び起立部４１５ｖは、支持部４１０’の周方向に連続的又は断続的に延びたものとされる。この治具を使用する場合は、ブーツ６０をマウス部１１から外した状態として、端面１１ｂを露出させる。この場合は、溝１１１乃至段差部Ｇをマウス部１１に設ける必要はない。
【００７３】
この支持部４１０’を備えた治具４００は、内突部４１５ｈ及び起立部４１５ｖをマウス部１１の端面１１ｂ及び外径面に接触させるようにして等速自在継手アッセンブリ３００を装着する。その他は、前述の治具と同様にして使用することができる。
【００７４】
図９は、治具４００における支持部のさらに他の例を示している。この支持部４１０”は、継手外輪５のマウス部１１における外径面を抱持する保持部４１７を備えている。保持部４１７は先の例の爪部４１１に代わるものであり、図９(a) に示すように、支持部４１０’の上端部から径方向内方へ延びており、その先端面はマウス部１１の外径面に沿うように上下方向に延びる面とされ、該面に微小凹凸面４１７ｒが形成されている。図９(b)は、図９(a)の丸囲み部分の拡大図であり、この例では、微小凹凸面４１７ｒはローレットにより形成されている。微小凹凸面４１７ｒは、この他、保持部４１７の周方向に延びる多数の溝や、内周面に配置された多数の微小突起とすることもできる。この治具を使用する場合も、溝１１１乃至段差部Ｇをマウス部１１に設ける必要はない。
【００７５】
この支持部４１０”を備えた治具４００は、保持部４１７をマウス部１１の外径面に押しつけるようにして等速自在継手アッセンブリ３００を装着する。その他は、前述の治具と同様にして使用することができる。保持部４１７をマウス部１１の外径面に押しつけるには、例えば、支持部４１０”の２つのセクション４１０ａ及び４１０ｂを合体させて、留め金を締結する際に、該留め金による締結力をトグル機構やねじ締め等を用いて強くする等の機械的手段により行なうことができる。
【００７６】
また、支持部４１０”を備えた治具４００を用いる場合は、微小凹凸面４１７ｒ及びその近傍に硬化処理を施してなる硬化部を設けるのが好ましい。この場合、継手外輪５の外径面には硬化処理を施さないか、施しても微小凹凸面４１７ｒの硬化部より硬度を低くしておくのが望ましい。こうすることにより、微小凹凸面４１７ｒが継手外輪５の外径面に食い込み易いため、強固に保持でき、より確実に圧入荷重に耐えることができる。
【００７７】
図６〜図９に示した治具４００を用いた圧入は、等速自在継手アッセンブリ３００の形態における継手外輪５のみならず、アウトボード側の継手外輪５の単品、又は該継手外輪５に内輪、ケージ、ボール等が組み込まれたサブアッセンブリの形態を対象として行なうこともできる。
【００７８】
凹凸嵌合構造Ｍを介して継手外輪５の軸部１２とハブ輪１とが一体化された状態では、図４に示すように、短円筒部６６が嵌合孔２２ａからアウトボード側に突出する。
【００７９】
この短円筒部６６は、治具６７を使用して拡径方向に塑性変形される。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の傾斜角度がテーパ孔２２ｂの傾斜角度と略同一され、かつ、その先端の外径が短円筒部６６の内径と同一乃至僅かに短円筒部６６の内径よりも小さい寸法に設定されている。治具６７の円錐台部６９を、テーパ孔２２ｂを介してアウトボード側から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、図１１に示すように、短円筒部６６に矢印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が外径側に塑性変形し、テーパ孔２２ｂの内径面に押し付けされる。これに伴い、予め短円筒部６６の外径面に塗布されたシール材がテーパ孔２２ｂの内径面に密着し、異物侵入防止手段Ｗ２を構成する。また、塑性変形した短円筒部６６がテーパ孔２２ｂの内径面と係合するテーパ状係止片６５となり、軸部１２の抜け止め構造Ｍ１を構成する。なお、治具６７により矢印α方向の荷重を付加する際には、ハブ輪１や等速自在継手３等の一部を図示しない固定部材で支持して荷重を受ければよい。短円筒部６６の内径面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、鍛造で軸部１２の内径面を成形することが可能となり、コスト低減に繋がる。
【００８０】
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。
【００８１】
この凹凸嵌合構造Ｍでは、ハブ輪１に対する凸部３５の圧入代をΔｄとし、凸部の高さをｈとして、０．３＜Δｄ／２ｈ＜０．８６の範囲に設定する。ここで、圧入代Δｄは、図１２に示すように、軸部１２の最大外径寸法Ｄ１（凸部３５の歯先４１ａを通る外接円直径）と、ハブ輪１の軸部嵌合孔２２ａの内径寸法Ｄとの径差（Ｄ１−Ｄ）で表される。これにより、凸部３５の高さ方向中間部付近がハブ輪１の内径面に食い込むことになるので、凸部３５の圧入代を十分に確保することができ、凹部３６を確実に形成することが可能となる。
【００８２】
Δｄ／２ｈが０．３以下である場合、捩り強度が低くなり、また、Δｄ／２ｈが０．８６を越えれば、微小な圧入時の芯ずれや圧入傾きにより、凸部３５の全体が相手側に食い込み、凹凸嵌合構造Ｍの成形性が悪化し、圧入荷重が急激に増大するおそれがある。凹凸嵌合構造Ｍの成形性が悪化した場合、捩り強度が低下するだけでなく、ハブ輪外径の膨張量も増大するため、ハブ輪１に装着される軸受２の機能に影響し、回転寿命が低下する等の問題もある。これに対して、Δｄ／２ｈを０．３〜０．８６の範囲に設定することにより、凹凸嵌合構造Ｍの成形性が安定し、圧入荷重のばらつきも無く、安定した捩り強度が得られる。
【００８３】
以上に述べた凹凸嵌合構造Ｍでは、凸部３５と凹部３６との嵌合部位３８の全体が密着しているので、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、異音の発生もない。
【００８４】
また、凹部３６が形成される部材（この場合、ハブ輪１）には、雌スプライン等を予め形成しておく必要がない。従って、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しないことから組立性の向上を図ることができる。さらに、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。また、ハブ輪１の内径側は比較的軟らかいため、ハブ輪１の凹部は、軸部１２の凸部３５と高い密着性をもって嵌合する。そのため、径方向及び円周方向におけるガタの防止により一層有効となる。
【００８５】
以上に述べた車輪用軸受装置では、継手外輪５の軸部１２の端部からアウトボード側に延びるテーパ状係止片６５をテーパ孔２２ｂの内径面に圧接もしくは接触させることで、継手外輪５の軸部１２の端部とハブ輪１の内径面３７との間に軸部１２の抜け止め構造Ｍ１を設けている。この抜け止め構造Ｍ１によって、ハブ輪１からの継手外輪５の軸部１２のインボード側への抜けを防止し、安定した連結状態を維持することができる。また、抜け止め構造Ｍ１がテーパ状係止片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、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、テーパ状係止片６５では、継手外輪５の軸部１２の一部を拡径させればよく、抜け止め構造Ｍ１の形成を容易に行うことができる。なお、継手外輪５の軸部１２のアウトボード側への移動は、軸部１２をさらに圧入する方向への押圧力が必要であり、継手外輪５の軸部１２のアウトボード側への位置ズレは極めて生じにくく、かつ、たとえこの方向に位置ズレしたとしても、継手外輪５のマウス部１１の底部がハブ輪１の加締部３１に当接するので、ハブ輪１から継手外輪５の軸部１２が抜けることがない。
【００８６】
また、以上に述べた車輪用軸受装置では、凹凸嵌合構造Ｍのインボード側およびアウトボード側にそれぞれ異物侵入防止手段Ｗ１、Ｗ２を設けているので、凹凸嵌合構造Ｍへの軸方向両端側からの雨水や異物の侵入が防止され、凸部３５と凹部３６との密着性を長期間安定して維持することが可能となる。
【００８７】
図１４に、抜け止め構造Ｍ１の他の構成例を示す。この車輪用軸受装置では、軸部１２に図４に示す短円筒部６６を形成せず、軸部１２の中実状の一端部に外径方向へ突出するテーパ状係止片７０を設けて軸部１２の抜け止め構造Ｍ１を構成している。
【００８８】
このテーパ状係止片７０は、図１５に示す治具７１を使用して形成することができる。治具７１は、円柱状の本体部７２と、この本体部７２の先端部に連設される円筒部７３とを備え、円筒部７３の外周面の先端に切欠部７４を設けることで、円筒部７３の先端にくさび部７５が形成されている。くさび部７５を軸部１２のアウトボード側の端部に打ち込めば(矢印α方向の荷重を付加すれば)、切欠部７４によって、図１６に示すように、軸部１２の軸端の外径側領域が外径側に塑性変形する。これによって、テーパ状係止片７０が形成され、テーパ状係止片７０の少なくとも一部がテーパ孔２２ｂの内径面に圧接もしくは接触することになる。このため、図１等に示すテーパ状係止片６５と同様に、ハブ輪１からの軸部１２の抜けを確実に防止することができる。図示例では、円筒部７３の外径面に切欠部７４を設けてくさび部７５を形成しているが、内径面に切欠部を設けてくさび部７５を形成してもよい。テーパ状係止片７０の外径面とテーパ孔部２２ｂの内径面との間にシール材を介在させて異物侵入防止手段Ｗ２を構成することもできる。
【００８９】
図１７に、抜け止め構造Ｍ１の他の構成例を示す。この抜け止め構造Ｍ１は、軸部１２の一部を外径方向へ突出するように加締めることによって、外鍔状係止片７６を構成したものであるハブ輪１の軸部嵌合孔２２ａとテーパ孔２２ｂとの間に段付面２２ｅを介在させ、この段付面２２ｅに外鍔状係止片７６を圧接もしくは接触させている。
【００９０】
この外鍔状係止片７６は、図１８に示す治具７７を使用して形成することができる。この治具７７は円筒体７８を備える。円筒体７８の外径Ｄ５を軸部１２の端部の外径Ｄ７よりも大きく設定するとともに、円筒体７８の内径Ｄ６を軸部１２の端部の外径Ｄ７より小さく設定している。
【００９１】
このため、この治具７７と継手外輪５の軸部１２との軸心を合わせ、この状態で治具７７の端面７７ａによって、軸部１２の端面１２ａに矢印α方向に荷重を付加すれば、図１９に示すように、軸部１２の端面１２ａの外周側が圧潰して、外鍔状係止片７６を形成することができる。
【００９２】
この外鍔状係止片７６が段付面２２ｅと軸方向で係合することにより、図１等に示すテーパ状係止片６５と同様に、ハブ輪１からの軸部１２の抜けを確実に防止することができる。外鍔状係止片７６と段付面２２ｅとの間にシール材を介在させて、異物侵入防止手段Ｗ２を構成してもよい。
【００９３】
外鍔状係止片７６は、図２０（ａ）に示すように、環状に連続して形成する他、図２０（ｂ）に示すように、複数の外鍔状係止片７６を周方向に沿って所定ピッチで間欠配置してもよい。図２０（ｂ）に示す外鍔状係止片７６は、押圧部が周方向に沿って所定ピッチ（例えば、９０°ピッチ）で配設された治具を使用することによって形成することができる。
【００９４】
ハブ輪１に対して継手外輪５の軸部１２を圧入する際には、図２１および図２２に示すように、凸部３５の切り出しまたは押し出し作用で凹部３６から材料がはみ出し、はみ出し部４５が形成される。はみ出し部４５は、凸部３５のうち、凹部３６と嵌合する部分の容積に相当する量が生じる。
【００９５】
このはみ出し部４５を放置すれば、これが脱落して車両の内部に入り込むおそれがある。これに対し、図２１および図２２に示すように、軸部１２の外径面に、はみ出し部４５を収納するポケット部５０を形成すれば、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、保持されるため、はみ出し部４５の脱落を防止して、上記不具合を解消することができる。
【００９６】
ポケット部５０は、例えば軸部１２の雄スプライン４１よりもアウトボード側の外径面に周方向溝５１を設けることによって形成することができる。この場合、硬化層Ｈは、図２３のクロスハッチングで示すように、ポケット部５０には設けず、雄スプライン４１のアウトボード側の端縁から継手外輪５のマウス部１１の底壁の一部までの連続領域に形成する。図２３では、硬化層Ｈをポケット部５０まで到達させていないが、ポケット部にまで硬化層Ｈを到達させてもよい。この場合でも、外鍔状係止片７６を形成する短円筒部６６には硬化層を形成しない。
【００９７】
図２４〜図２６に、軸部１２の抜け止め構造Ｍ１の他の構成例を示す。このうち、図２４はボルトナット結合を用いた抜け止め構造Ｍ１を表す。詳細には、軸部１２にねじ軸部８０を連設し、このねじ軸部８０にナット部材８１を螺着して、ナット部材８１を孔部２２の段付面２２ｅに当接させたものである。図２５は、止め輪８５で軸部１２の抜け止め構造Ｍ１を構成したものであり、雄スプライン４１よりもアウトボード側に軸延長部８３を設けるとともに、この軸延長部８３に周方向溝８４を設け、この周方向溝８４に止め輪８５を嵌着している。図２６は、軸部の外径面とハブ輪の内径面との間を溶接して抜け止め構造Ｍ１を構成したものであり、軸部１２のアウトボード側の外径面と、ハブ輪１の孔部２２のうちアウトボード側の開口部端縁とを溶接にて接合している。
【００９８】
軸部１２の抜け止め構造Ｍ１は、図２７に示すように省略することもできる。この場合、図２８に示すように、周方向溝５１は、その雄スプライン４１側の側面５１ａが、軸方向に対して直交する平面であり、その反対側の側面５１ｂは、溝底５１ｃからアウトボード側に向かって拡径するテーパ面である。周方向溝５１の側面５１ｂよりもアウトボード側には、調芯用の円盤状の鍔部５２が設けられている。
【００９９】
鍔部５２の外径寸法が嵌合孔２２ａの孔径よりも大きいと、鍔部５２自体が嵌合孔２２ａに圧入されることになる。この際、芯ずれがあれば、このまま凸部３５がハブ輪１に圧入され、軸部１２の軸心とハブ輪１の軸心とが合っていない状態で軸部１とハブ輪１とが連結されることになる。かかる不具合を防止するため、鍔部５２の外径寸法Ｄ４ａ（図２８参照）は、孔部２２の嵌合孔２２ａの孔径よりも僅かに小さく設定され、鍔部５２の外径面５２ａと孔部２２の嵌合孔２２ａの内径面との間に微小隙間ｔが設けられている。その一方で、鍔部５２の外径寸法が嵌合孔２２ａの孔径よりも小さすぎると、調芯用として機能しない。従って、鍔部５２の外径面５２ａと孔部２２の嵌合孔２２ａの内径面との間の微小隙間ｔは、０．０１ｍｍ〜０．２ｍｍ程度に設定するのが好ましい。鍔部５２の外径寸法Ｄ４ａを嵌合孔２２ａの孔径と同一にしてもよい。
【０１００】
このように、ポケット部５０のアウトボード側に、ハブ輪１の孔部２２との調芯用の鍔部５２を設けることによって、ポケット部５０内のはみ出し部４５の鍔部５２側への飛び出しがなくなり、はみ出し部４５をより確実にポケット部５０内に収納することができる。しかも、鍔部５２は調芯機能を有するので、芯ずれを防止しつつ軸部１２をハブ輪１に圧入することができる。このため、外側継手部材５とハブ輪１とを高精度に連結でき、安定したトルク伝達が可能となる。
【０１０１】
なお、図２７に示す抜け止め構造Ｍ１を有しない車輪用軸受装置において、軸部１２に設けた調芯用の鍔部５２を省略することもできる。
【０１０２】
図２９は継手外輪５の軸部１２とハブ輪１との分離を許容した実施形態を示す。この実施形態では、図２９と図３０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、アウトボード側のテーパ孔２２ｂとを有し、軸部嵌合孔２２ａとテーパ孔２２ｂとの間に、内径方向へ突出する内壁２２ｇが設けられている。継手外輪５の軸部１２とハブ輪１は、凹凸嵌合構造Ｍを介して結合されている。内壁２２ｇのアウトボード側の端面には凹窪部９１が設けられている。
【０１０３】
孔部２２は、軸部嵌合孔２２ａよりもインボード側に大径部８６を有し、軸部嵌合孔２２ａよりもアウトボード側に小径部８８を有する。大径部８６と軸部嵌合孔２２ａとの間には、テーパ部（テーパ孔）８９ａが設けられている。このテーパ部８９ａは、ハブ輪１と継手外輪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８９ａのテーパ角度θは、例えば１５°〜７５°とされる。なお、軸部嵌合孔２２ａと小径部８８との間にもテーパ部８９ｂが設けられている。
【０１０４】
この実施形態では、上記と同様で凹凸嵌合部Ｍが構成される。すなわち、軸部１２に凸部３５を形成した上で、この軸部１２をハブ輪１の軸部嵌合孔２２ａに圧入し、ハブ輪１の軸部嵌合孔２２ａの内径面３７に、凸部３５と密着嵌合する凹部３６を形成する。
【０１０５】
軸部１２の圧入後には、アウトボード側から軸部１２のねじ孔９０にボルト部材９４を螺着する。ボルト部材９４は、フランジ付き頭部９４ａと、ねじ軸部９４ｂとからなる。ねじ軸部９４ｂは、大径の基部９５ａと、小径の本体部９５ｂと、先端側のねじ部９５ｃとを有する。この場合、内壁２２ｇに貫通孔９６が設けられ、この貫通孔９６にボルト部材９４の軸部９４ｂが挿通されて、ねじ部９５ｃが軸部１２のねじ孔９０に螺着される。図３０に示すように、貫通孔９６の孔径ｄ１は、軸部９４ｂの大径の基部９５ａの外径ｄ２よりも僅かに大きく設定される。具体的には、０．０５ｍｍ＜ｄ１−ｄ２＜０．５ｍｍ程度とされる。なお、ねじ部９５ｃの最大外径は、大径の基部９５ａの外径と同じか基部９５ａの外径よりも僅かに小さい程度とする。
【０１０６】
このように、ボルト部材９４を軸部１２のねじ孔９０に螺着することによって、ボルト部材９４の頭部９４ａのフランジ部１００が内壁２２ｇの凹窪部９１に当接する。これによって、軸部１２のアウトボード側の端面９２とボルト部材９４の頭部９４ａとで内壁２２ｇが挟持され、ハブ輪１と継手外輪５の軸方向の位置決めが行われる。同時に軸部の小径部１２ｄの外径面、内壁２２ｇの端面、およびハブ輪１の内径面の小径部８８とで囲まれた空間にポケット部９７が形成される。
【０１０７】
図２９では、軸部１２のアウトボード側の端面９２とボルト部材９４の頭部９４ａとで内壁２２ｇを挟持しているが、必ずしも内壁２２ｇを挾持する必要はなく、例えば、ボルト部材９４の頭部９４ａと凹凸嵌合構造Ｍとでハブ輪１の位置決めを行うことができる。また、ハブ輪１の加締め部３１とマウス部１１のバック面１１ａとを当接させた場合（図４１参照）には、ボルト部材９４の頭部９４ａとマウス部１１のバック面１１ａとでハブ輪１を挾持してもよい。これにより、軸方向の曲げ剛性が向上して曲げに強くなり、耐久性に優れた高品質な車輪用軸受装置を提供することができる。しかも、この接触によって、圧入時のハブ輪１の位置決めも行えるので、車輪用軸受装置の寸法精度の安定化を図ると共に、凹凸嵌合構造Ｍの軸方向長さを安定化させることができ、トルク伝達性の向上を図ることができる。さらに、この接触によってシール構造を構成できるので、加締め部３１側からの異物の侵入を防止することができ、凹凸嵌合構造Ｍの嵌合状態を長期間安定して維持することができる。
【０１０８】
ボルト部材９４の座面１００ａと内壁２２ｇとの間にシール材（図示省略）を介在させることにより、座面１００ａと内壁２２ｇの凹窪部９１の底面との間の密封性を確保することができる。これにより、アウトボード側からの凹凸嵌合構造Ｍへ雨水や異物の侵入が防止される。シール材としては、かかる密封性を確保できるように、種々の樹脂からなるシール材を選択して塗布すればよい。
【０１０９】
軸部１２をハブ輪１の孔部２２に圧入していけば、凸部３５で孔部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がはみ出し部４５となり、図３１に示すように、軸部１２の小径部１２ｄの外径側に設けられたポケット部９７にカールした状態で収納される。このように、はみ出し部４５を収納する収納部９７を設けることによって、はみ出し部４５をこの収納部９７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。これにより、はみ出し部４５を収納部９７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通じて、組立作業性の向上及びコスト低減を図ることができる。
【０１１０】
継手外輪５とハブ輪１を分離する際には、図２９に示す状態から、ボルト部材９４を取外した後、ハブ輪１と継手外輪５の間に凹凸嵌合構造Ｍの嵌合力以上の引抜き力を与えてハブ輪１から継手外輪５を引き抜く。この引き抜きは、図３２に示すような治具１２０を用いて行うことができる。治具１２０は、基盤１２１と、この基盤１２１のねじ孔１２２に螺合する押圧用ボルト部材１２３と、軸部１２のねじ孔９０に螺合されるねじ軸１２６とを備える。基盤１２１には貫孔１２４が設けられ、この貫孔１２４にハブ輪１のボルト３３が挿通され、ナット部材１２５がこのボルト３３に螺合される。この際、基盤１２１とハブ輪１のフランジ２１とが重ね合わされて、基盤１２１がハブ輪１に取り付けられる。
【０１１１】
このように、基盤１２１をハブ輪１に取り付けた後、基部１２６ａが内壁２２ｇからアウトボード側へ突出するように、軸部１２のねじ孔９０にねじ軸１２６を螺合させる。この基部１２６ａの突出量は、凹凸嵌合構造Ｍの軸方向長さよりも長く設定される。また、ねじ軸１２６と、押圧用ボルト部材１２３とは、同一軸心上に配設される。
【０１１２】
その後は、押圧用ボルト部材１２３をアウトボード側から基盤１２１のねじ孔１２２に螺着し、この状態で、矢印方向にボルト部材１２３を螺進させる。この際、ねじ軸１２６と、押圧用ボルト部材１２３とは、同一軸心上に配設されているので、ボルト部材１２３がねじ軸１２６をインボード側に押圧する。これによって、継手外輪５がハブ輪１に対してインボード側へ移動して、図３３に示すように、ハブ輪１から継手外輪５が外れる。
【０１１３】
また、ハブ輪１から継手外輪５が外れた状態からは、例えば、図３０に示すボルト部材９４を使用して再度、ハブ輪１と継手外輪５とを連結することができる。すなわち、ハブ輪１から基盤１２１を取外すとともに、軸部１２からねじ軸１２６を取外した状態として、ボルト部材９４を貫通孔９６を介して軸部１２のねじ孔９０に螺合させる。この状態では、軸部１２側の雄スプライン４１と、前回の圧入によって形成されたハブ輪１の雌スプライン４２との位相を合わせる。
【０１１４】
次いで、この状態にて、ボルト部材９４をねじ孔９０に対して螺進させる。これによって、軸部１２がハブ輪１内へ嵌入していく。この際、孔部２２が僅かに拡径した状態となって、軸部１２の軸方向の進入を許容し、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。これによって、前回の圧入と同様、凸部３５の凹部との嵌合部位の全体が対応する凹部３６に対して密着する凹凸嵌合構造Ｍが再度構成され、継手外輪５とハブ輪１が再結合される。以上に述べたハブ輪１と継手外輪５の分離、および再結合は、図３２および図３３に示すように、軸受２の外方部材２５を車両のナックルに取り付けたままの状態で行うことができる。
【０１１５】
特に、ボルト部材９４をねじ孔９０に対して螺進させる際に、図３３に示すように、ボルト部材９４の基部９５ａが、貫通孔９６に対応した状態となる。しかも、図３０に示すように、貫通孔９６の孔径ｄ１は、軸部９４ｂの大径の基部９５ａの外径ｄ２よりも僅かに大きく設定される（具体的には、０．０５ｍｍ＜ｄ１−ｄ２＜０．５ｍｍ程度とされる）ので、ボルト部材９４の基部９５ａの外径と、貫通孔９６の内径とが、ボルト部材９４がねじ孔９０を螺進する際のガイドを構成することができ、芯ずれすることなく、軸部１２をハブ輪１の孔部２２に圧入することができる。なお、貫通孔９６の軸方向長さが短すぎると、安定したガイド機能を発揮できず、逆に長すぎると、内壁２２ｇの厚さ寸法が大となって、凹凸嵌合構造Ｍの軸方向長さを確保できず、かつハブ輪１の重量が大となる。貫通孔９６の長さは、以上の事情を勘案して決定する。
【０１１６】
なお、図３１に示すように、軸部１２のねじ孔９０の開口部に、開口側に向かって拡開するテーパ部９０ａを形成すれば、ねじ軸１２６やボルト部材９４をねじ孔９０に螺合させ易くなる。
【０１１７】
１回目（孔部２２の内径面３７に凹部３６を成形する圧入）の圧入では、圧入荷重が比較的大きいので、軸部１２の圧入に際しては、プレス機等を使用する必要がある。これに対して、このような再度の圧入では、圧入荷重が１回目の圧入荷重よりも小さいため、プレス機等を使用することなく、安定して正確に軸部１２をハブ輪１の孔部２２に圧入することができる。このため、現場での継手外輪５とハブ輪１との分離・連結が可能となる。
【０１１８】
図２に示す雄スプライン４１では、一例として、凸部３５のピッチと凹部３６のピッチとが同一値に設定されている。このため、図２Ｂに示すように、凸部３５の高さ方向の中間部において、凸部３５の周方向厚さＬと、隣接する凸部間の溝幅Ｌ０とがほぼ同一となっている。
【０１１９】
これに対して、図３４（ａ）に示すように、凸部３５の高さ方向の中間部において、凸部３５の周方向厚さＬ２を、隣接する凸部間の溝幅Ｌ１よりも小さくしてもよい。換言すれば、凸部３５の高さ方向の中間部において、軸部１２側の凸部３５の周方向厚さ（歯厚）Ｌ２を、ハブ輪１側の凸部４３の周方向厚さ（歯厚）Ｌ１よりも小さくする。
【０１２０】
各凸部３５において上記関係を満たすことにより、軸部１２側の凸部３５の周方向厚さＬ２の総和Σ（Ｂ１＋Ｂ２＋Ｂ３＋・・・）を、ハブ輪１側の凸部４３の周方向厚さの総和Σ（Ａ１＋Ａ２＋Ａ３＋・・・）よりも小さく設定することが可能となる。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。
【０１２１】
この場合、全ての凸部３５，４３について、Ｌ２＜Ｌ１の関係を満足させる必要はなく、周方向厚さの総和がハブ輪１側の凸部４３における周方向厚さの総和よりも小さくなる限り、一部の凸部３５、４３については、Ｌ２＝Ｌ１とし、あるいはＬ２＞Ｌ１に設定することができる。
【０１２２】
図３４（ａ）では、凸部３５を断面台形に形成しているが、図３４（ｂ）に示すように、インボリュート形状の断面に形成することもできる。
【０１２３】
以上の各実施形態では、軸部１２に雄スプライン４１を形成することで、軸部側に凸部３５を形成した場合を例示しているが、これとは逆に、図３５（ａ）（ｂ）に示すように、ハブ輪１の孔部２２の内径面に雌スプライン６１を形成することで、ハブ輪１側に凸部３５を形成してもよい。この場合、軸部１２に雄スプライン４１を形成した場合と同様に、例えば、ハブ輪１に雌スプライン６１に熱硬化処理を施し、軸部１２の外径面は未焼き状態とする等の手段で、ハブ輪１の凸部３５の硬度を軸部の外径面よりもＨＲＣで２０ポイント以上硬くする。雌スプライン６１は、公知のブローチ加工、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、形成することができる。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。
【０１２４】
その後、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で、軸部１２の外周面に凸部３５と嵌合する凹部３６が形成され、これによって、凸部３５と凹部３６の嵌合部位全体を密着させた凹凸嵌合構造Ｍが構成される。凸部３５と凹部３６の嵌合部位３８は、図３４（ｂ）に示す範囲Ｂである。軸部１２の外周面よりも外径側で、かつ周方向に隣合う凸部３５間には隙間６２が形成される。
【０１２５】
凸部３５の高さ方向の中間部が、凹部形成前の軸部１２の外径面の位置に対応する。すなわち、軸部１２の外径寸法Ｄ１０は、雌スプライン６１の凸部３５の最小内径寸法Ｄ８（雌スプライン６１の歯先６１ａをとおる外接円の直径寸法）よりも大きく、雌スプライン６１の最大内径寸法Ｄ９（雌スプライン６１の歯底６ａを結ぶ円の直径寸法）よりも小さく設定される（Ｄ８＜Ｄ１０＜Ｄ９）。また、軸部１２に対する凸部３５の圧入代をΔｄとし、凸部の高さをｈとして、０．３＜Δｄ／２ｈ＜０．８６の範囲に設定する。ここで、圧入代Δｄは、図３５（ａ）および図３６に示すように、軸部１２の外径寸法Ｄ１０と、ハブ輪の最小内径寸法Ｄ８（凸部３５の歯先６１ａを通る円の直径）との径差（Ｄ１０−Ｄ８）で表される。これにより、凸部３５の高さ方向中間部付近が軸部１２の外径面に食い込むことになるので、凸部３５の圧入代を十分に確保することができ、凹部３６を確実に形成することが可能となる。
【０１２６】
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を収納するポケット部９７を設けるのが好ましい。はみ出し部４５は軸部１２のインボード側に形成されるので、ポケット部は、凹凸嵌合構造Ｍよりもインボード側で、かつハブ輪１側に設ける。
【０１２７】
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を設ける場合、軸部１２側の熱硬化処理を行う必要がないので、等速自在継手３の継手外輪５の生産性に優れる、という利点が得られる。
【０１２８】
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の断面形状として、図２（ｂ）、および図３４（ａ）（ｂ）に示す形状以外にも、半円形状、半楕円形状、矩形形状等の種々の断面形状を有する凸部３５を採用することができ、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。凸部３５は、軸部１２やハブ輪１１とは別体のキーのようなもので形成することもできる。
【０１２９】
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を圧入する際には、凸部３５の少なくとも圧入開始側の端面を含む端部領域の硬度が、圧入される側の硬度よりも高ければよく、必ずしも凸部３５の全体の硬度を高くする必要がない。図２（ｂ）および図３５（ｂ）では、スプラインの歯底と凹部３６が形成された部材との間に隙間４０，６２が形成されているが、凸部３５間の溝の全体を相手側の部材で充足させてもよい。
【０１３０】
凹部が形成される部材の凹部形成面には、予め、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るので、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。
【０１３１】
図２６に示す結合手段としては、溶接の結合手段を用いていたが、溶接に代えて接着剤を使用してもよい。また、軸受２の転動体３０として、ボール以外にころを使用することもできる。さらに、前記実施形態では、本発明を第３世代の車輪用軸受装置に適用しているが、第１世代や第２世代、さらには第４世代の車輪軸受装置にも同様に適用することができる。なお、凸部３５を圧入する場合、凹部３６が形成される側を固定して、凸部３５を形成している側を移動させても、逆に、凸部３５を形成している側を固定して、凹部３６が形成される側を移動させてもよい。あるいは、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。
【０１３２】
なお、軸部１２の抜け止め構造Ｍ１において、例えば、図２５に示すような止め輪８５等を使用する場合、軸部１２の端部に抜け止め構造Ｍ１を設けず、軸部１２の付け根部側（マウス側）に設けることもできる。
【０１３３】
図２９に示す実施形態において、ハブ輪１と軸部１２とのボルト固定を行うボルト部材９４の座面１００ａと、内壁２２ｇとの間に介在されるシール材は、ボルト部材９４の座面１００ａ側に樹脂を塗布して構成する他、逆に、内壁２２ｇ側に樹脂を塗布して構成してもよい。また、座面１００ａ側および内壁２２ｇ側の双方に樹脂を塗布するようにしてもよい。なお、ボルト部材９４を螺着する際において、ボルト部材９４の座面１００ａと、内壁２２ｇの凹窪部９１の底面とが密着性に優れるものであれば、このようなシール材を省略することも可能である。例えば、凹窪部９１の底面を研削すれば、ボルト部材９４の座面１００ａとの密着性が向上するので、シール材の塗布を省略することが可能となる。密着性が確保される限り、凹窪部９１への研削加工を省略し、鍛造肌や旋削仕上げ状態を、そのまま残すこともできる。
【０１３４】
また、ポケット部５０の形状は、生じるはみ出し部４５を収納（収容）できるものであれば足り、その形状は問わない。また、ポケット部５０の容量は、少なくとも予想されるはみ出し部４５の発生量よりも、大きくする。
【実施例１】
【０１３５】
軸部１２にモジュール０．４８、歯数５９の雄スプライン４１を成形し、Δｄ／２ｈを変化させて圧入荷重を測定した。また、それぞれの凹凸嵌合構造について捩り強度試験を行うと共に、凹凸嵌合構造の成形性を評価した。圧入荷重の測定結果を図３７に、捩り強度試験の結果を図３８に、凹凸嵌合構造の成形性の評価結果を図４０に示す。
【０１３６】
図３７と図３８から明らかなように、Δｄ／２ｈが０．８６を越えれば、圧入荷重が急激に増加するとともに、捩り強度が低下する。また、Δｄ／２ｈが０．３以下では捩り強度が低下する。このため、０．３＜Δｄ／２ｈ＜０．８６が好ましい。なお、圧入荷重のみを考慮すれば、０．３以下のほうがよいが、捩り強度が低下するので、０．３以下は避けるべきである。また、図４０から明らかなように、凹凸嵌合構造Ｍの成形性についても、Δｄ／２ｈが０．２８から０．８６の範囲において良好であった。これに対して、０．８６を越えた０．８９や０．９５では悪化していた。ここで、悪化とは、「凸部と凹部との嵌合接触部位の全体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。」という作用効果が得られない嵌合構造であることを意味する。
【符号の説明】
【０１３７】
１      ハブ輪
２      車輪用軸受
３      等速自在継手
５      継手外輪（外側継手部材）
６      継手内輪（内側継手部材）
１１    マウス部
１１ａ  バック面
１２    軸部
２２    孔部
２２ｇ  内壁
２４    内輪
２５    外方部材
２６，２７  外側軌道面（アウタレース）
２８，２９  内側軌道面（インナレース）
３０    転動体
３５    凸部
３６    凹部
３７    内径面
３８    嵌合部位
４５    はみ出し部
５０    ポケット部
５２    鍔部
５３    切欠部
９４    ボルト部材
１００ａ  座面
３００  等速自在継手アッセンブリ
Ｍ      凹凸嵌合構造
Ｍ１    抜け止め構造
【図１】
2010242781.tif 000003
【図２】
2010242781.tif 000004
【図３】
2010242781.tif 000005
【図４】
2010242781.tif 000006
【図５】
2010242781.tif 000007
【図６】
2010242781.tif 000008
【図７】
2010242781.tif 000009
【図８】
2010242781.tif 000010
【図９】
2010242781.tif 000011
【図１０】
2010242781.tif 000012
【図１１】
2010242781.tif 000013
【図１２】
2010242781.tif 000014
【図１３】
2010242781.tif 000015
【図１４】
2010242781.tif 000016
【図１５】
2010242781.tif 000017
【図１６】
2010242781.tif 000018
【図１７】
2010242781.tif 000019
【図１８】
2010242781.tif 000020
【図１９】
2010242781.tif 000021
【図２０】
2010242781.tif 000022
【図２１】
2010242781.tif 000023
【図２２】
2010242781.tif 000024
【図２３】
2010242781.tif 000025
【図２４】
2010242781.tif 000026
【図２５】
2010242781.tif 000027
【図２６】
2010242781.tif 000028
【図２７】
2010242781.tif 000029
【図２８】
2010242781.tif 000030
【図２９】
2010242781.tif 000031
【図３０】
2010242781.tif 000032
【図３１】
2010242781.tif 000033
【図３２】
2010242781.tif 000034
【図３３】
2010242781.tif 000035
【図３４】
2010242781.tif 000036
【図３５】
2010242781.tif 000037
【図３６】
2010242781.tif 000038
【図３７】
2010242781.tif 000039
【図３８】
2010242781.tif 000040
【図３９】
2010242781.tif 000041
【図４０】
2010242781.tif 000042
【図４１】
2010242781.tif 000043