(57)【要約】【課題】軽量・コンパクト化を図りつつ、加締加工に伴う加締部の亀裂発生を抑えると共に、加締部の強度を高めてハブ輪の耐久性を向上させた車輪用軸受装置を提供する。【解決手段】小径段部２ｂを径方向外方に塑性変形させて形成した加締部２ｃによりハブ輪２に対して内輪３が軸方向に固定された車輪用軸受装置において、ハブ輪２が、Ｃが０．５０〜０．７０ｗｔ％、Ｍｎが０．１〜２．０ｗｔ％、Ｃｒが１．０ｗｔ％以下、Ｓが０．０２ｗｔ％以下、Ｓｉが０．２ｗｔ％以下を含有し、残部がＦｅおよび不可避不純物を有する中高炭素鋼で形成され、フェライト結晶粒の粒度番号が３以上に設定されると共に、小径段部２ｃの加締前における内輪３の大端面からの突出量をＬａ、加締部２ｃの高さをＬｂとした時、加締加工による圧下率（Ｌａ−Ｌｂ）／Ｌａが０．５５以下に設定されている。【選択図】図２
2010112446.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周に複列の外側転走面が一体に形成された外方部材と、
一端部に車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一体に有し、外周に軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に所定のシメシロを介して圧入され、外周に前記複列の外側転走面に対向する内側転走面が形成された少なくとも一つの内輪からなる内方部材と、
この内方部材と前記外方部材の両転走面間に保持器を介して転動自在に収容された複列の転動体とを備え、
前記小径段部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部により前記ハブ輪に対して前記内輪が軸方向に固定された車輪用軸受装置において、
前記ハブ輪が、炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼で形成され、フェライト結晶粒の粒度番号が３以上に設定されていることを特徴とする車輪用軸受装置。
【請求項２】
前記ハブ輪が、Ｃが０．５０〜０．７０ｗｔ％、Ｍｎが０．１〜２．０ｗｔ％、Ｃｒが１．０ｗｔ％以下を含有し、残部がＦｅおよび不可避不純物を有する中高炭素鋼で形成されている請求項１に記載の車輪用軸受装置。
【請求項３】
前記ハブ輪に含有されるＳが０．０２ｗｔ％以下に規制されている請求項１または２に記載の車輪用軸受装置。
【請求項４】
前記ハブ輪に含有されるＳｉが０．２ｗｔ％以下に規制されている請求項１乃至３いずれかに記載の車輪用軸受装置。
【請求項５】
前記小径段部の加締前における前記内輪の大端面からの突出量をＬａ、前記加締部の高さをＬｂとした時、加締加工による圧下率（Ｌａ−Ｌｂ）／Ｌａが０．５５以下に設定されている請求項１乃至４いずれかに記載の車輪用軸受装置。
【請求項６】
前記ハブ輪が、外周に前記複列の外側転走面に対向する一方の内側転走面が直接形成され、この内側転走面をはじめ前記車輪取付フランジのインナー側の基部から前記小径段部に亙り高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されると共に、前記加締部が鍛造後の素材表面硬さ１３〜３０ＨＲＣの未焼入れ部とされている請求項１乃至５いずれかに記載の車輪用軸受装置。
【請求項７】
前記複列の転動体列のうちアウター側の転動体列のピッチ円直径がインナー側の転動体列のピッチ円直径よりも大径に設定されている請求項１乃至６いずれかに記載の車輪用軸受装置。
【請求項８】
前記複列の転動体のうちアウター側の転動体の個数がインナー側の転動体の個数よりも多く設定されている請求項７に記載の車輪用軸受装置。
【請求項９】
前記複列の転動体のうちアウター側の転動体の外径がインナー側の転動体の外径よりも小径に設定されている請求項７または８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、自動車等の車輪を懸架装置に対して回転自在に支承する車輪用軸受装置、特に、ハブ輪の揺動加締によって内輪が固定されたセルフリテイン構造において、この加締加工に伴う加締部の亀裂発生を抑えると共に、加締部の強度を高めてハブ輪の耐久性を確保した車輪用軸受装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両の車輪用軸受装置には、駆動輪用のものと従動輪用のものとがある。特に、自動車の懸架装置に対して車輪を回転自在に支承する車輪用軸受装置は、低コスト化は言うまでもなく、燃費向上のための軽量・コンパクト化が進んでいる。その従来構造の代表的な一例として、図４に示すような従動輪用の車輪用軸受装置が知られている。
【０００３】
この車輪用軸受装置は第３世代と称され、軸部材（ハブ輪）５１と内輪５２と外輪５３、および複列のボール５４、５４とを備えている。軸部材５１は、その一端部に車輪（図示せず）を取り付けるための車輪取付フランジ５５を一体に有し、外周に内側転走面５１ａと、この内側転走面５１ａから軸方向に延びる小径段部５１ｂが形成されている。
【０００４】
軸部材５１の小径段部５１ｂには、外周に内側転走面５２ａが形成された内輪５２が圧入されている。そして、軸部材５１の小径段部５１ｂの端部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部５１ｃにより、軸部材５１に対して内輪５２が軸方向へ抜けるのを防止している。
【０００５】
外輪５３は、外周に車体取付フランジ５３ｂを一体に有し、内周に複列の外側転走面５３ａ、５３ａが形成されている。そして、この複列の外側転走面５３ａ、５３ａと、これら複列の外側転走面５３ａ、５３ａに対向する内側転走面５１ａ、５２ａの間には複列のボール５４、５４が転動自在に収容されている。
【０００６】
ここで、加締部５１ｃを形成する円筒部５６の肉厚は、この円筒部５６を径方向外方に加締拡げる以前の状態で先端縁に向う程小さくなっている。そして、この円筒部５６を径方向外方に加締拡げることにより、内輪５２の大端面５２ｂを押え付ける加締部５１ｃの肉厚は、円筒部５６の基端部の肉厚に対し、先端に向うにしたがって漸減している。
【０００７】
これにより、円筒部５６の先端部を押型により塑性変形させて加締部５１ｃを形成するために要する力が徒に大きくなることがなく、加締作業に伴って加締部５１ｃに亀裂等の損傷が発生したり、あるいは、加締部５１ｃにより固定される内輪５２に、この内輪５２の直径を予圧や転がり疲れ寿命等の耐久性に影響を及ぼす程大きく変化させるような力が作用することがない。
【特許文献１】特開平１０−２７２９０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
このような従来の車輪用軸受装置では、加締作業に伴って予圧や転がり疲労寿命等の耐久性に影響を及ぼす程、内輪５２の内径を大きく変形させるような力が作用するのを防止することができる。然しながら、内輪５２の変形を抑える反面、材料成分や加工度合について記載がないため、加締加工に伴い加締部５１の先端に微小な亀裂が発生する恐れがあると共に、加締部５１ｃの強度不足が懸念される。すなわち、加締部５１は、内輪５２の軸力（押付力）を付与しているため、無負荷状態の時であってもこの軸力が反作用していると共に、軸受に負荷される軸方向荷重やモーメント荷重によって加締部５１ｃが破断しないように強度を確保する必要がある。この加締部５１の強度を確保するためには圧下率（加締加工の度合）を抑える必要があり、圧下率を大きくすると、加締部５１の先端に微小な亀裂が発生する恐れがある。
【０００９】
本発明は、このような従来の問題に鑑みてなされたもので、軽量・コンパクト化を図りつつ、加締加工に伴う加締部の亀裂発生を抑えると共に、加締部の強度を高めてハブ輪の耐久性を向上させた車輪用軸受装置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】
【００１０】
係る目的を達成すべく、本発明のうち請求項１に記載の発明は、内周に複列の外側転走面が一体に形成された外方部材と、一端部に車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一体に有し、外周に軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に所定のシメシロを介して圧入され、外周に前記複列の外側転走面に対向する内側転走面が形成された少なくとも一つの内輪からなる内方部材と、この内方部材と前記外方部材の両転走面間に保持器を介して転動自在に収容された複列の転動体とを備え、前記小径段部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部により前記ハブ輪に対して前記内輪が軸方向に固定された車輪用軸受装置において、前記ハブ輪が、炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼で形成され、フェライト結晶粒の粒度番号が３以上に設定されている。
【００１１】
このように、ハブ輪の小径段部に内輪が圧入され、小径段部の端部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部により、ハブ輪に対して内輪が軸方向に固定されたセルフリテインタイプの車輪用軸受装置において、ハブ輪が、炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼で形成され、フェライト結晶粒の粒度番号が３以上に設定されているので、結晶粒の大きさが小さく、亀裂の伝播経路となり得るそれぞれの結晶粒界の長さが短くなるため、加工時の亀裂発生を抑えることにより強度を向上させることができる。
【００１２】
好ましくは、請求項２に記載の発明のように、前記ハブ輪が、Ｃが０．５０〜０．７０ｗｔ％、Ｍｎが０．１〜２．０ｗｔ％、Ｃｒが１．０ｗｔ％以下を含有し、残部がＦｅおよび不可避不純物を有する中高炭素鋼で形成されていれば、加締加工性を確保すると共に、焼入れ性を高めて転がり疲労寿命を向上させることができる。
【００１３】
また、請求項３に記載の発明のように、前記ハブ輪に含有されるＳが０．０２ｗｔ％以下に規制されていれば、延性が低下するのを抑制でき、加締加工によって加締部に亀裂が発生するのを防止することができる。
【００１４】
また、請求項４に記載の発明のように、前記ハブ輪に含有されるＳｉが０．２ｗｔ％以下に規制されていれば、延性が低下するのを抑制でき、加締加工によって加締部に亀裂が発生するのを防止することができる。
【００１５】
また、請求項５に記載の発明のように、前記小径段部の加締前における前記内輪の大端面からの突出量をＬａ、前記加締部の高さをＬｂとした時、加締加工による圧下率（Ｌａ−Ｌｂ）／Ｌａが０．５５以下に設定されていれば、加締部の亀裂の発生率を大幅に低下させることができる。
【００１６】
また、請求項６に記載の発明のように、前記ハブ輪が、外周に前記複列の外側転走面に対向する一方の内側転走面が直接形成され、この内側転走面をはじめ前記車輪取付フランジのインナー側の基部から前記小径段部に亙り高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されると共に、前記加締部が鍛造後の素材表面硬さ１３〜３０ＨＲＣの未焼入れ部とされていれば、軽量・コンパクト化を図ると共に、加締加工に伴って加締部に亀裂が発生するのを抑えると共に、加締部の強度を高めてハブ輪の耐久性を向上させることができる。
【００１７】
また、請求項７に記載の発明のように、前記複列の転動体列のうちアウター側の転動体列のピッチ円直径がインナー側の転動体列のピッチ円直径よりも大径に設定されていれば、ピッチ円直径の違いにより、有効に軸受スペースを活用してハブ輪の強度・剛性を増すことができ、ハブ輪の耐久性を向上させることができる。また、アウター側の転動体列のピッチ円直径が拡径した分複列の軸受の作用点距離が拡大し、全体の軸受剛性と寿命を向上させることができる。
【００１８】
また、請求項８に記載の発明のように、前記複列の転動体のうちアウター側の転動体の個数がインナー側の転動体の個数よりも多く設定されていれば、軸受の負荷容量を確保することができる。
【００１９】
また、請求項９に記載の発明のように、前記複列の転動体のうちアウター側の転動体の外径がインナー側の転動体の外径よりも小径に設定されていれば、軽量・コンパクト化を図りつつ軸受の負荷容量を確保することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係る車輪用軸受装置は、内周に複列の外側転走面が一体に形成された外方部材と、一端部に車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一体に有し、外周に軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に所定のシメシロを介して圧入され、外周に前記複列の外側転走面に対向する内側転走面が形成された少なくとも一つの内輪からなる内方部材と、この内方部材と前記外方部材の両転走面間に保持器を介して転動自在に収容された複列の転動体とを備え、前記小径段部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部により前記ハブ輪に対して前記内輪が軸方向に固定された車輪用軸受装置において、前記ハブ輪が、炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼で形成され、フェライト結晶粒の粒度番号が３以上に設定されているので、結晶粒の大きさが小さく、亀裂の伝播経路となり得るそれぞれの結晶粒界の長さが短くなるため、加工時の亀裂発生を抑えることにより強度を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
外周に車体に取り付けられるための車体取付フランジを一体に有し、内周に複列の外側転走面が一体に形成された外方部材と、一端部に車輪取付フランジを一体に有し、外周に前記複列の外側転走面に対向する一方の内側転走面と、この内側転走面から軸方向に延びる小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に所定のシメシロを介して圧入され、外周に前記複列の外側転走面に対向する他方の内側転走面が形成された内輪からなる内方部材と、この内方部材と前記外方部材の両転走面間に保持器を介して転動自在に収容された複列の転動体とを備え、前記小径段部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部により前記ハブ輪に対して前記内輪が軸方向に固定された車輪用軸受装置において、前記ハブ輪が、Ｃが０．５０〜０．７０ｗｔ％、Ｍｎが０．１〜２．０ｗｔ％、Ｃｒが１．０ｗｔ％以下、Ｓが０．０２ｗｔ％以下、Ｓｉが０．２ｗｔ％以下を含有し、残部がＦｅおよび不可避不純物を有する中高炭素鋼で形成され、フェライト結晶粒の粒度番号が３以上に設定されると共に、前記小径段部の加締前における前記内輪の大端面からの突出量をＬａ、前記加締部の高さをＬｂとした時、加締加工による圧下率（Ｌａ−Ｌｂ）／Ｌａが０．５５以下に設定されている。
【実施例１】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態を図面に基いて詳細に説明する。
図１は、本発明に係る車輪用軸受装置の第１の実施形態を示す縦断面図、図２（ａ）は、図１の加締加工前の状態を示す要部拡大図、（ｂ）は、図１の加締部を示す要部拡大図である。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ター側（図１の左側）、中央寄り側をインナー側（図１の右側）という。
【００２３】
この車輪用軸受装置は従動輪側の第３世代と称され、内方部材１と外方部材１０、および両部材１、１０間に転動自在に収容された複列の転動体（ボール）６、６とを備えている。内方部材１は、ハブ輪２と、このハブ輪２に所定のシメシロを介して圧入された内輪３とからなる。
【００２４】
ハブ輪２は、アウター側の端部に車輪（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の円周等配位置に車輪を固定するためのハブボルト５が植設されている。このハブ輪２の外周には一方（アウター側）の内側転走面２ａと、この内側転走面２ａから肩部１１を介して軸方向に延びる軸状の小径段部２ｂが形成されている。そして、外周に他方（インナー側）の内側転走面３ａが形成された内輪３がこの小径段部２ｂに圧入されている。
【００２５】
また、車輪取付フランジ４のハブボルト５間には円孔４ａが形成されている。この円孔４ａによってハブ輪２の軽量化を図ることができると共に、車輪用軸受装置の組立工程において、例えば、図示しないブレーキロータをハブ輪２に固定した状態で、ブレーキロータや車輪取付フランジ４に邪魔されることなく、工具にて容易にナックルボルト（図示せず）を締結することもでき、外方部材１０をナックル（図示せず）に簡便に固定することもでき、組立作業性を向上することができる。
【００２６】
そして、内輪３をハブ輪２の肩部１１に突き当てた状態で、小径段部２ｂの端部を径方向外方に塑性変形させて加締部２ｃが形成されている。すなわち、この加締部２ｃとハブ輪２の肩部１１とで内輪３を挟持し、所定の軸受予圧が付与された状態でハブ輪２に対して内輪３が軸方向に固定されている。加締部２ｃは内輪３のインナー側の外郭に沿って密着した状態で塑性変形させて形成され、内輪３の大端面３ｂを押え付けて所望の軸力を確保することができる。
【００２７】
外方部材１０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１０ｂを一体に有し、内周に複列の外側転走面１０ａ、１０ａが一体に形成されている。そして、それぞれの転走面１０ａ、２ａと１０ａ、３ａ間に複列の転動体６、６が収容され、保持器７、７によりこれら複列の転動体６、６が転動自在に保持されている。また、外方部材１０と内方部材１との間に形成される環状空間の開口部にはシール８、９が装着され、軸受内部に封入された潤滑グリースの漏洩と、外部から雨水やダスト等が軸受内部に侵入するのを防止している。
【００２８】
なお、ここでは、ハブ輪２の外周に直接内側転走面２ａが形成された第３世代と呼称される従動輪側の車輪用軸受装置を例示したが、本発明に係る車輪用軸受装置はこうした構造に限定されず、例えば、ハブ輪の小径段部に一対の内輪を圧入した、従動輪、駆動輪側の第１世代あるいは第２世代構造であっても良い。また、転動体６、６をボールとした複列アンギュラ玉軸受で構成された車輪用軸受装置を例示したが、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構成されていても良い。
【００２９】
ハブ輪２はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０重量％を含む中高炭素鋼で形成され、内側転走面２ａをはじめ、アウター側のシール８が摺接する車輪取付フランジ４のインナー側の基部４ｂから小径段部２ｂに亙り高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。なお、加締部２ｃは、鍛造後の素材表面硬さ１３〜３０ＨＲＣの範囲の未焼入れ部とされている。
【００３０】
一方、内輪３および転動体６は、ＳＵＪ２等の高炭素クロム軸受鋼からなり、ズブ焼入れにより芯部まで５８〜６４ＨＲＣの範囲で硬化処理されている。また、外方部材１０は、前記ハブ輪２と同様、Ｓ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０重量％を含む中高炭素鋼で形成され、少なくとも複列の外側転走面１０ａ、１０ａが高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。
【００３１】
ハブ輪２は、前述したように、Ｃが０．４０〜０．８０ｗｔ％、好ましくは、０．５０〜０．７０ｗｔ％を含有しているが、その他、Ｍｎが０．１〜２．０ｗｔ％、Ｃｒが１．０ｗｔ％以下、Ｓｉが０．２ｗｔ％以下、Ｓが０．０２ｗｔ％以下を含有し、残部がＦｅおよび不可避不純物を有する中高炭素鋼で形成されている。また、Ｃ以外の合金元素としてＭｎ、Ｓｉ、Ｃｒ、Ｓが添加されるが、このうちＭｎは、鋼の焼入れ性を向上させ、前述したように、所定の硬化層を形成するために０．１〜２．０ｗｔ％添加されている。０．１ｗｔ％未満では、高周波焼入れによる硬化層の厚さが充分確保されず、また、２．０ｗｔ％を超えると加工性が低下して好ましくない。
【００３２】
Ｃｒは１．０ｗｔ％以下添加されている。１．０ｗｔ％を超えると加工性が低下するので好ましくない。
【００３３】
Ｓｉは、Ｍｎ、Ｃｒと同様、焼入れ性を向上させる作用があるが、一方、塑性加工時の延性が低下することになるため、ここでは０．２ｗｔ％以下に規制されている。
【００３４】
ハブ輪２の素材となる中高炭素鋼では、熱間鍛造時の高温状態ではオーステナイト組織となっており、このオーステナイト時の結晶粒の大きさは高温時の温度や保持時間等によって決まるが、この状態から温度が下降しても結晶粒の大きさは変わることなく、組織のみがオーステナイト組織からパーライト組織に変態する。この温度下降時の組織としては、フェライト組織＋パーライト組織となっており、フェライトがパーライト組織の粒界（外周）に析出した状態となっている。
【００３５】
ここで、本実施形態では、ハブ輪２のフェライト結晶粒度が３以上に規制されている。このフェライト結晶粒度とは、フェライト結晶粒に囲まれたパーライト組織の大きさを指し、硝酸エタノール溶液にてフェライトを腐食させて粒界を現出させ、そして結晶粒の大きさを観察する。また、フェライト結晶粒度とは、ＪＩＳ規格Ｇ０５５１に規定された試験方法により判定される結晶粒度の粒度番号であり、所謂旧フェライト結晶粒の粒度番号を意味する。
【００３６】
このように、ハブ輪２の素材のフェライト結晶粒度を３以上に規制することにより、小径段部２ｂの端部を塑性変形させて加締部２ｃを形成する際、亀裂の伝播経路となり得るそれぞれの結晶粒界の長さが短くなるため、加工時の亀裂発生を抑えることにより強度を向上させることができる。
【００３７】
このように、ハブ輪２が中高炭素鋼で形成され、塑性加工時の延性を阻害する恐れがあるＳｉとＳの添加量を規制すると共に、フェライト結晶粒度を３以上に規制することにより、加締加工に伴う加締部２ｃの亀裂発生を抑えると共に、加締部２ｃの強度を高めてハブ輪２の耐久性を確保した車輪用軸受装置を提供することができる。
【００３８】
さらに、本出願人は、加締加工時の亀裂を抑えるために圧下率に着目した。この圧下率とは、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、加締前の小径段部１２の内輪３の大端面３ｂからの突出量をＬａ、加締部２ｃの高さをＬｂとした時、加締加工の度合、すなわち、（Ｌａ−Ｌｂ）／Ｌａを言う。ここで、加締部２ｃの加締加工による圧下率が０．５５以下に設定されている。
【００３９】
なお、加締加工時の亀裂の発生は軸受仕様によって多少バラツクものの、本出願人が実施した確認試験では、この圧下率を０．５５以下に設定することにより、亀裂の発生率が大幅に低下することが検証されている。因みに、亀裂の発生が多い型番において、圧下率０．５７を０．４７に変更することにより、加締部２ｃの亀裂の発生率が１０分の１に減少することが判った。
【実施例２】
【００４０】
図３は、本発明に係る車輪用軸受装置の第２の実施形態を示す縦断面図である。なお、この実施形態は、基本的には前述した実施形態と複列の転動体のピッチ円直径が異なるだけで、その他同一部品、同一部位あるいは同一機能を有する部位には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
【００４１】
この車輪用軸受装置は第３世代と呼称される従動輪用であって、内方部材１３と外方部材１４、および両部材１３、１４間に転動自在に収容された複列の転動体６ａ、６列とを備えている。内方部材１３は、ハブ輪１５と、このハブ輪１５に所定のシメシロを介して圧入された内輪３とからなる。
【００４２】
ハブ輪１５は、アウター側の端部に車輪取付フランジ４を一体に有し、外周に一方（アウター側）の内側転走面１５ａと、この内側転走面１５ａから軸方向に延びる軸状部１５ｂを介して小径段部２ｂが形成されている。
【００４３】
内輪３は、外周に他方（インナー側）の内側転走面３ａが形成され、ハブ輪１５の小径段部２ｂに圧入されて背面合せタイプの複列アンギュラ玉軸受を構成すると共に、小径段部２ｂの端部を塑性変形させて形成した加締部２ｃによって所定の軸受予圧が付与された状態で軸方向に固定されている。なお、転動体６ａはＳＵＪ２等の高炭素クロム鋼で形成され、ズブ焼入れによって芯部まで５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。
【００４４】
ハブ輪１５はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼で形成され、内側転走面１５ａをはじめ車輪取付フランジ４のインナー側の基部４ｃから小径段部２ｂに亙って高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理が施されている。
【００４５】
外方部材１４は、外周に車体取付フランジ１０ｂを一体に有し、内周にハブ輪１５の内側転走面１５ａに対向するアウター側の外側転走面１４ａと、内輪３の内側転走面３ａに対向するインナー側の外側転走面１０ａが一体に形成されている。これら両転走面間に複列の転動体６ａ、６列が収容され、保持器７ａ、７によって転動自在に保持されている。そして、外方部材１４と内方部材１３との間に形成される環状空間の開口部にはシール８ａ、９が装着され、軸受内部に封入されたグリースの外部への漏洩と、外部から雨水やダスト等が軸受内部に侵入するのを防止している。
【００４６】
外方部材１４はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼で形成され、複列の外側転走面１４ａ、１０ａが高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理が施されている。
【００４７】
本実施形態では、アウター側の転動体６ａ列のピッチ円直径ＰＣＤｏがインナー側の転動体６列のピッチ円直径ＰＣＤｉよりも大径（ＰＣＤｏ＞ＰＣＤｉ）に設定されると共に、アウター側の転動体６ａの外径ｄｏがインナー側の転動体６の外径ｄｉよりも小さく（ｄｏ＜ｄｉ）設定されている。そして、アウター側の転動体６ａの個数Ｚｏがインナー側の転動体６の個数Ｚｉよりも多く（Ｚｏ＞Ｚｉ）設定されている。
【００４８】
ハブ輪１５の外郭形状は、内側転走面１５ａの溝底部から軸方向に延びる軸状部１５ｂ、テーパ状の段部１５ｃ、および内輪３が突き合わされる肩部１５ｄを介して小径段部２ｂに続いている。一方、外方部材１４において、ピッチ円直径ＰＣＤｏ、ＰＣＤｉの違いに伴い、アウター側の外側転走面１４ａがインナー側の外側転走面１０ａよりも拡径して形成され、アウター側の外側転走面１４ａから円筒状の肩部１４ｂと円弧状の段部１４ｃを介してインナー側の外側転走面１０ａの肩部１４ｄが形成されている。これにより、軽量・コンパクト化を図ると共に、前述した実施形態と同様、加締加工に伴う加締部２ｃの亀裂発生を抑えて加締部２ｃの強度を高め、ハブ輪１５の耐久性を向上させることができる。また、ピッチ円直径ＰＣＤｏ、ＰＣＤｉの違いにより、軸受の負荷容量を確保しつつ有効に軸受スペースを活用してハブ輪１５の強度・剛性を増すことができ、ハブ輪１５の耐久性を一層向上させることができると共に、アウター側の転動体６ａ列のピッチ円直径ＰＣＤｏが拡径した分複列の軸受の作用点距離が拡大し、全体の軸受剛性と寿命を向上させることができる。
【００４９】
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。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明に係る車輪用軸受装置は、ハブ輪の小径段部に内輪を圧入し、小径段部の端部を塑性変形させて形成した加締部によって内輪を固定した第１世代乃至第３世代のセルフリテイン構造の車輪用軸受装置に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明に係る車輪用軸受装置の第１の実施形態を示す縦断面図である。
【図２】（ａ）は、図１の加締加工前の状態を示す要部拡大図である。  （ｂ）は、図１の加締部を示す要部拡大図である。
【図３】本発明に係る車輪用軸受装置の第２の実施形態を示す縦断面図である。
【図４】従来の車輪用軸受装置を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００５２】
１、１３・・・・・・内方部材
２、１５・・・・・・ハブ輪
２ａ、３ａ、１５ａ・内側転走面
２ｂ、１２・・・・・小径段部
２ｃ・・・・・・・・加締部
３・・・・・・・・・内輪
３ｂ・・・・・・・・大端面
４・・・・・・・・・車輪取付フランジ
４ａ・・・・・・・・円孔
４ｂ、４ｃ・・・・・車輪取付フランジのインナー側の基部
５・・・・・・・・・ハブボルト
６、６ａ・・・・・・転動体
７、７ａ・・・・・・保持器
８、８ａ、９・・・・シール
１０、１４・・・・・外方部材
１０ａ、１４ａ・・・外側転走面
１０ｂ・・・・・・・車体取付フランジ
１１、１４ｂ、１４ｄ、１５ｄ・・肩部
１４ｃ、１５ｃ・・・段部
１５ｂ・・・・・・・軸状部
５１・・・・・・・・ハブ輪
５１ａ、５２ａ・・・内側転走面
５１ｂ・・・・・・・小径段部
５１ｃ・・・・・・・加締部
５２・・・・・・・・内輪
５２ｂ・・・・・・・大端面
５３・・・・・・・・外輪
５３ａ・・・・・・・外側転走面
５３ｂ・・・・・・・車体取付フランジ
５４・・・・・・・・ボール
５５・・・・・・・・車輪取付フランジ
５６・・・・・・・・円筒部
ｄｉ・・・・・・・・インナー側の転動体の外径
ｄｏ・・・・・・・・アウター側の転動体の外径
ＰＣＤｉ・・・・・・インナー側の転動体のピッチ円直径
ＰＣＤｏ・・・・・・アウター側の転動体のピッチ円直径
Ｚｉ・・・・・・・・インナー側の転動体の個数
Ｚｏ・・・・・・・・アウター側の転動体の個数
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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