(57)【要約】【課題】ハブ輪に対する等速自在継手における外側継手部材の軸部の抜け止め構造として、部品点数が少なく作業性に優れ且つコンパクトで長期に亘って確実な抜け止め作用を行い得る構造を提供する。【解決手段】ハブ輪１の孔部２２が、外側継手部材の軸部１２に凹凸嵌合する軸部嵌合孔２２ａと、軸部嵌合孔２２ａのアウトボード側に通じる拡径孔２２ｂとを有すると共に、外側継手部材の軸部１２が、拡径孔２２ｂ内に突出して拡径孔２２ｂと軸方向で係合する軸端拡径部６５を有し、且つ、拡径孔２２ｂと軸端拡径部６５との何れか一方または双方の係合面２２ｃ（６５ａ）に形成した抜け止め用凸部２２ｄ（６５ｄ）を、対面する係合面６５ａ（２２ｃ）に食い込ませる。【選択図】図１
2010179886.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、ハブ輪の孔部に形成された軸部嵌合孔と外側継手部材の軸部との凹凸嵌合によりハブ輪と外側継手部材の軸部とが結合された車輪用軸受装置であって、
前記ハブ輪の軸部嵌合孔と前記外側継手部材の軸部との何れか一方に設けられて軸方向に延びる結合用凸部を、軸方向に沿って他方に圧入することにより、この他方に結合用凸部にて結合用凹部を形成して、結合用凹部と結合用凸部が両者の嵌合部の全域で密着する結合用凹凸嵌合構造を構成すると共に、
前記ハブ輪の孔部に形成されて前記軸部嵌合孔のアウトボード側に通じる拡径孔と、前記外側継手部材の軸部に形成されて前記拡径孔内に突出する軸端拡径部とを、前記拡径孔の内面に存する係合面と前記軸端拡径部の外面に存する係合面とによって軸方向で係合させ、その何れか一方または双方の係合面に形成した抜け止め用凸部を、対面する係合面に食い込ませたことを特徴とする車輪用軸受装置。
【請求項２】
前記係合面に形成される抜け止め用凸部は、該係合面に沿って中心軸線に向かう方向に段差を有してい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】
前記抜け止め用凸部が、複数列に形成された周方向に沿う環状の凸条であることを特徴とする請求項２に記載の車輪用軸受装置。
【請求項４】
前記抜け止め用凸部が、ローレットであることを特徴とする請求項２に記載の車輪用軸受装置。
【請求項５】
前記外側継手部材の軸部における拡径孔内に突出する軸端部を加締めることで、前記軸端拡径部を形成して該軸端拡径部を前記拡径孔と軸方向で係合させ且つ前記抜け止め用凸部を前記対面する係合面に食い込ませたことを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の車輪用軸受装置。
【請求項６】
前記抜け止め用凸部が、熱硬化処理されていることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の車輪用軸受装置。
【請求項７】
外側継手部材のマウス部のバック面と、該バック面に対向するハブ輪の端面とを接触させたことを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載の車輪用軸受装置。
【請求項８】
前記マウス部のバック面と前記ハブ輪の端面との接触面圧を１００Ｍｐａ以下にしたことを特徴とする請求項７に記載の車輪用軸受装置。
【請求項９】
前記外側継手部材の軸部に前記結合用凸部を設け、この結合用凸部の少なくとも端部領域の硬度を、前記ハブ輪の軸部嵌合孔の内径部よりも高くしたことを特徴とする請求項８に記載の車輪用軸受装置。
【請求項１０】
前記ハブ輪の軸部嵌合孔の内径面に前記結合用凸部を設け、この結合用凸部の少なくとも端部領域の硬度を、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に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、車輪用軸受装置は、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、これらの各種の車輪用軸受装置のうち第３世代と称されるものが記載されている。詳述すると、この第３世代と称される車輪用軸受装置は、図２６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とが固定されている。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。従って、軸部１７３の抜け止め構造は、ナット部材１７７の座面１７８を筒部１６３の外端面１７９に当接させることで構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００４−３４０３１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
従来では、上述のように、軸部１７３のねじ部１７４に螺着されたナット部材１７７の座面１７８を、ハブ輪１５２の筒部１６３の外端面１７９に当接させることで、等速自在継手１５４における外側継手部材１５３の軸部１７３の抜け止めが行われている。このため、使用時の振動或いは長期使用等に起因してナット部材１７７の螺着に弛みが生じ得ることを考慮すれば、外側継手部材１５３とハブ輪１５２との間における軸方向のガタツキが懸念され、これに由来して、ナット部材１７７による抜け止め作用の適正化が阻害されるおそれがある。
【００１２】
また、軸部１７３の先端に比較的長尺なねじ部１７４を形成する必要があるため、軸部１７３のアウトボード側への突出寸法が長くなり、その組み込みに支障が生じるおそれもある。さらに、軸部１７３の抜け止め構造の大型化や重量増を招くおそれもあり、車輪用軸受装置の小型軽量化を図る上で妨げとなる。加えて、組み立て時には、軸部１７３のねじ部１７４にナット部材１７７を螺着するためのねじ締結作業が必要となることから作業性に劣ると共に、部品点数が多いことから部品管理性にも劣ることになる。
【００１３】
さらに、上記のナット部材１７７を用いた抜け止め構造は、ねじ締結に依拠するものであって強固なものではないことから、等速自在継手１５４の高作動角時に発生する二次モーメントや旋回時に車輪側から入力されるアキシャル荷重に起因して生じる曲げに対して剛性が不充分であるという問題をも有していた。
【００１４】
本発明は、上記事情に鑑み、ハブ輪に対する等速自在継手における外側継手部材の軸部の抜け止め構造として、コンパクトで部品点数が少なく且つ作業性に優れると共に、曲げ剛性を高めた上で抜け止め作用を行い得る構造を提供することを技術的課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記技術的課題を解決するために創案された本発明は、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、ハブ輪の孔部に形成された軸部嵌合孔と外側継手部材の軸部との凹凸嵌合によりハブ輪と外側継手部材の軸部とが結合された車輪用軸受装置であって、前記ハブ輪の軸部嵌合孔と前記外側継手部材の軸部との何れか一方に設けられて軸方向に延びる結合用凸部を、軸方向に沿って他方に圧入することにより、この他方に結合用凸部にて結合用凹部を形成して、結合用凹部と結合用凸部が両者の嵌合部の全域で密着する結合用凹凸嵌合構造を構成すると共に、前記ハブ輪の孔部に形成されて前記軸部嵌合孔のアウトボード側に通じる拡径孔と、前記外側継手部材の軸部に形成されて前記拡径孔内に突出する軸端拡径部とを、前記拡径孔の内面に存する係合面と前記軸端拡径部の外面に存する係合面とにより軸方向で係合させ、その何れか一方または双方の係合面に形成した抜け止め用凸部を、対面する係合面に食い込ませたことに特徴づけられる。ここで、上記の「アウトボード側」とは、車両に取り付けた状態の下における車両の車幅方向外側を意味する（以下、同様）。尚、以下の「インボード側」とは、車両に取り付けた状態の下における車両の車幅方向内側を意味する。
【００１６】
このような構成によれば、第１に、軸部嵌合孔と軸部との何れか一方に形成された結合用凸部を他方に圧入した際には、結合用凸部が他方に食い込むと共に他方を適度に削り取っていくことにより、軸部嵌合孔が適正に拡径した状態となって、結合用凸部の軸方向移動を許容し、その軸方向移動が停止すれば、軸部嵌合孔が元の径に戻ろうとして縮径することになる。これにより、結合用凸部のうちの結合用凹部との嵌合部の全域（結合用凸部の頂部からその両側の側面に至るまでの連続領域）が結合用凹部に対して密着し、径方向及び円周方向の双方に対してガタツキを生じるような隙間が形成されなくなる。そのため、嵌合部位の全てが回転トルク伝達に寄与して、安定したトルク伝達が可能になり、異音が発生するという事態が生じなくなると共に、結合用凸部と結合用凹部とが隙間なく密着していることから、トルク伝達部位の強度が向上し、車輪用軸受装置の小型軽量化が図られる。
第２に、ハブ輪と外側継手部材の軸部との抜け止め構造は、ハブ輪の孔部に形成された拡径孔と、軸部の軸端拡径部とが軸方向で係合する構造であるため、従来のようなねじ部の形成やナット部材が不要となり、軸部を短尺にできると共に、抜け止め構造の小型軽量化が図られる。さらに、部品点数の削減や作業性或いは作業能率の向上をも図り得る。しかも、拡径孔と軸端拡径部との何れか一方または双方の係合面に形成された抜け止め用凸部が、その抜け止め用凸部と対面する係合面に食い込んでいるため、拡径孔と軸端拡径部との結合状態が強固なものとなる。これにより、抜け止め効果が効率良く高められると共に、等速自在継手の高作動角時に発生する二次モーメントや旋回時に車輪側から入力されるアキシャル荷重に起因して生じる曲げに対して充分な剛性を確保することが可能となる。
【００１７】
この場合、前記係合面に形成される抜け止め用凸部は、該係合面に沿って中心軸線に向かう方向に段差を有していることが好ましい。
【００１８】
このようにすれば、抜け止め用凸部が、当該係合面に沿って中心軸線に向かう方向つまり抜けが生じ得る方向に段差を有することになるため、ハブ輪の拡径孔に対する外側継手部材の軸端拡径部の抜け止め効果がより一層高められる。
【００１９】
このような構造において、前記抜け止め用凸部は、複数列に形成された周方向に沿う環状の凸条であってもよく、或いは、ローレット（アヤメローレット）であってもよい。
【００２０】
このようにすれば、上記の何れであっても、抜けが生じ得る方向の複数箇所に形成された凸状部分が、対面する係合面に食い込むことになり、当該方向の一箇所にのみ凸状部分が形成されている場合と比較して、広範囲に亘る堅固な状態の食い込み態様となり、抜け止め効果の更なる向上が図られる。
【００２１】
また、前記外側継手部材の軸部における拡径孔内に突出する軸端部を加締めることで、前記軸端拡径部を形成して該軸端拡径部を前記拡径孔と軸方向で係合させ且つ前記抜け止め用凸部を前記対面する係合面に食い込ませることが好ましい。
【００２２】
このようにすれば、外側継手部材の軸部の軸端部を加締めることをもって、当該軸端部に軸端拡径部を形成して拡径孔に係合させることができるのみならず、抜け止め用凸部の対面する係合面への食い込みをも行わせることができる。これにより、軸端拡径部の形成及びそれの拡径孔への係合並びに抜け止め用凸部の係合面への食い込ませを、簡単な手法で一挙同時に行わせることが可能となり、作業の簡素化ならびに作業能率の向上が図られる。
【００２３】
更に、前記抜け止め用凸部は、熱硬化処理されていることが好ましい。ここで、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処理を採用することができる。
【００２４】
このようにすれば、抜け止め用凸部が、対面する係合面に食い込む際に、不当な変形を来たすことを抑制できると共に、耐久性の向上にも寄与することができ、さらにはその食い込みを例えば小さな加締め力で行わせることが可能となる。
【００２５】
以上の構成において、外側継手部材のマウス部のバック面と、該バック面に対向するハブ輪の端面とを接触させることが好ましい。
【００２６】
このようにすれば、外側継手部材の軸部は、上述の抜け止め構造によりインボード側への軸方向移動が規制されるのみならず、外側継手部材のバック面とそれに対向するハブ輪の端面との接触によりアウトボード側への軸方向移動も規制されるため、その軸部の位置決めが適切に行われて、車輪軸受装置の寸法精度が安定すると共に、曲げに対する剛性がより一層高められる。
【００２７】
この場合、前記マウス部のバック面と前記ハブ輪の端面との接触面圧を１００Ｍｐａ以下にすることが好ましい。
【００２８】
即ち、上記の接触面圧が１００ＭＰａを超えると、大トルク負荷時に外側継手部材とハブ輪との捩れ量に差が生じ、この差に起因して両者の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。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。
【００２９】
この場合、外側継手部材の軸部に前記結合用凸部を設けるならば、この結合用凸部の少なくとも前記端部領域の硬度を、ハブ輪の軸部嵌合孔の内径部よりも高くすることが好ましい。
【００３０】
このようにすれば、軸部の剛性を向上させることができると共に、結合用凸部のハブ輪の軸部嵌合孔内径部への食い込み性能及び削り取り性能が向上する。
【００３１】
一方、ハブ輪の軸部嵌合孔の内径面に前記結合用凸部を設けるならば、この結合用凸部の少なくとも前記端部領域の硬度を、外側継手部材の軸部の外径部よりも高くすることが好ましい。
【００３２】
このようにすれば、軸部嵌合孔の剛性を向上させることができると共に、結合用凸部の軸部への食い込み性能及び削り取り性能が向上し、さらには、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。
【発明の効果】
【００３３】
以上のように本発明に係る車輪用軸受装置によれば、ハブ輪と外側継手部材の軸部との抜け止め構造が、ハブ輪の孔部に形成された拡径孔と軸部の軸端拡径部とを軸方向で係合させた構造であるため、軸端部へのねじ部の形成及びナット部材が不要になり、軸部の短尺化ひいては抜け止め構造の小型軽量化が図られると共に、部品点数の削減や作業性の向上をも図り得ることになる。さらに、拡径孔と軸端拡径部との何れか一方または双方の係合面に形成した抜け止め用凸部を、その抜け止め用凸部が対面する係合面に食い込ませているため、拡径孔と軸端拡径部との結合状態が強固なものとなり、抜け止め効果が効率良く高められると共に、曲げ剛性の向上にも寄与することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【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】図２（ａ）は、前記車輪用軸受装置の結合用凹凸嵌合構造の拡大断面図、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＸ部拡大図である。
【図３】図３（ａ）は、結合用凹凸嵌合構造の結合用凸部の斜視図、図３（ｂ）は、結合用凹凸嵌合構造の結合用凸部の他例を示す斜視図である。
【図４】図４（ａ）は、前記車輪用軸受装置の組立前における軸受とハブ輪の断面図、図４（ｂ）は、前記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５】前記車輪用軸受装置の抜け止め用凹凸嵌合構造を示す拡大断面図である。
【図６】図６（ａ）は、抜け止め用凹凸嵌合構造の抜け止め用凸部周辺の斜視断面図、図６（ｂ）は、抜け止め用凹凸嵌合構造の抜け止め用凸部周辺の他例を示す斜視断面図である。
【図７】図７（ａ）は、抜け止め用凹凸嵌合構造の抜け止め用凸部周辺の他例を示す斜視図、図７（ｂ）は、抜け止め用凹凸嵌合構造の抜け止め用凸部周辺の他例を示す斜視図である。
【図８】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９】図９（ａ）は、結合用凹凸嵌合構造の拡大断面図、図９（ｂ）は、結合用凹凸嵌合構造の結合用凸部の他例を示す斜視図、図９（ｃ）は、結合用凹凸嵌合構造の結合用凸部の他例を示す斜視図である。
【図１０】図１０（ａ）は、図９（ａ）の投影図、図１０（ｂ）は、図９（ｂ）の投影図、図１０（ｃ）は、図９（ｃ）の投影図である。
【図１１】結合用凹凸嵌合構造の結合用凸部の他例を示す斜視図である。
【図１２】図１２（ａ）は、図１１の投影図、図１２（ｂ）は、結合用凹凸嵌合構造の結合用凸部の他例を示す投影図である。
【図１３】図１３（ａ）は、図３（ａ）に示す結合用凸部の正面図、図１３（ｂ）は、結合用凸部の他例を示す正面図、図１３（ｃ）は、結合用凸部の他例を示す正面図である。
【図１４】前記車輪用軸受装置の組立方法を示す断面図である。
【図１５】前記車輪用軸受装置の組立方法を示す断面図である。
【図１６】車輪用軸受装置の他の実施形態を示す断面図である。
【図１７】図１６の車輪用軸受装置の組立方法を示す断面図である。
【図１８】図１６の車輪用軸受装置の組立方法を示す断面図である。
【図１９】車輪用軸受装置の他の実施形態を示す断面図である。
【図２０】図１９の車輪用軸受装置の組立方法を示す断面図である。
【図２１】図１９の車輪用軸受装置の組立方法を示す断面図である。
【図２２】図２２（ａ）は、図１９の車輪用軸受装置の継手外輪の軸部の端面を示し、全周にわたって形成した外鍔状係止部の正面図、図２２（ｂ）は、図１９の車輪用軸受装置の継手外輪の軸部の端面を示し、周方向に沿って所定ピッチで配設した外鍔状係止部の正面図である。
【図２３】車輪用軸受装置の他の実施形態を示す断面図である。
【図２４】図２３の車輪用軸受装置の要部拡大断面図である。
【図２５】図２３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２６】従来の車輪用軸受装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、本発明の実施の形態を図１〜図２５に基づいて説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る車輪用軸受装置を示す縦断側面図である。同図に示すように、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。
【００３６】
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。
【００３７】
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、インボード側の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。
【００３８】
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まれている。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。
【００３９】
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。
【００４０】
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、アウトボード側の拡径孔としてのテーパ孔２２ｂと、インボード側の大径孔２２ｃとを備える。ハブ輪１と継手外輪５の軸部１２とは、軸部嵌合孔２２ａにおいて、後述する結合用凹凸嵌合構造Ｍを介して結合される。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）２２ｔが設けられている。このテーパ部２２ｔ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２２ｔのテーパ角度θ３（図４（ａ）参照）は、例えば１５°〜７５°とされる。
【００４１】
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。
【００４２】
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の加締め部３１とマウス部１１のバック面１１ａとは当接し、この当接によって継手外輪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、結合用凹凸嵌合構造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。
【００４３】
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２６参照）。
【００４４】
結合用凹凸嵌合構造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結合用凸部３５と、ハブ輪１の孔部２２の軸部嵌合孔２２ａの内径面３７に形成される結合用凹部３６とで構成される。結合用凸部３５とその結合用凸部３５に嵌合するハブ輪１の結合用凹部３６との嵌合部３８全域が密着している。すなわち、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結合用凸部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、結合用凸部３５が嵌合する軸方向の複数の結合用凹部３６が周方向に沿って形成されている。結合用凸部３５と結合用凹部３６とは、周方向全周にわたってタイトフィットしている。
【００４５】
この場合、各結合用凸部３５は、図３（ａ）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、各結合用凸部３５の嵌合部とは、図２（ａ）の領域Ｘを拡大した図２（ｂ）に示ように、断面における結合用凸部３５の中腹部から頂部にいたる範囲Ａである。また、周方向の隣り合う結合用凸部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。
【００４６】
図３（ａ）に示すように、結合用凸部３５は、その圧入開始側の端面３５ａの縁に丸みのない角部３９を有する。ここで、「角部３９」とは、端面３５ａと凸部３５の周面３５ｂとが直線的に交わることによって構成された山形の稜（多面体の隣り合った二つの面が交わってなす辺）を意味する。よって、角部にＣ面取りを施したものは除外されることとなるが、肉眼でＣ面取りがないと認められても、微視的に観察すればＣ面取り状のものが形成されていると認められる場合がある。また、角部は「丸みのない」ものとするが、同様に肉眼では確認できなくても、微視的にはＲ面取り状のものが形成されていると認められる場合がある。以上の事情から、本発明において、０．１ｍｍ以下のＲ面取りあるいは０．１ｍｍ以下のＣ面取りが形成された角部は、「丸みのない角部」に含まれるものとする。例えばモジュール０．４８で歯数５８枚の雄スプライン４１を構成した場合に、Ｒ面取りの場合ではＲ０．０２〜０．０５ｍｍ程度のもの、Ｃ面取りの場合ではＣ０．０２〜０．０５ｍｍ程度のものは「丸みのない角部」に含める。ここで、モジュールとは、ピッチ円直径を歯数で割ったものである。
【００４７】
なお、結合用凸部３５としては、図３Ｂに示すように、その頂部が平坦面４４で形成されたものも使用することができる。
【００４８】
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の孔部２２との間には、軸部１２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、ハブ輪１の孔部２２における軸部嵌合孔２２ａのアウトボード側に連通するテーパ孔（拡径孔）２２ｂと、継手外輪５の軸部１２におけるアウトボード側の端部に形成され且つテーパ孔２２ｂ内に突出してテーパ孔２２ｂに軸方向で係合する軸端拡径部としてのテーパ状係止片６５とから構成される。このテーパ状係止片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、その係合面６５ａの全領域または一部領域がテーパ孔２２ｂの係合面２２ｃに係止（結合）されている。なお、このテーパ状係止片６５は、後述する加締めにより拡径されたものである。
【００４９】
テーパ孔２２ｂの係合面２２ｃには、図４（ａ）に示すように、抜け止め用凸部２２ｄが形成されると共に、この抜け止め用凸部２２ｄは、軸方向の複数箇所に形成された周方向に沿う環状の凸条２２ｅで構成されている。これらの環状の凸条２２ｅは、テーパ孔２２ｂの係合面２２ｃに複数列の環状の溝を刻設することにより形成されるものであり、それぞれが個々に独立した環状の凸条２２ｅであることが好ましいが、複数回に亘って巻回されてなる螺旋状の凸条であってもよい。
【００５０】
詳述すると、図５に示すように、抜け止め用凸部２２ｄは、これと対面するテーパ状係止片６５の係合面６５ａに食い込むことにより当該係合面６５ａに抜け止め用凹部６５ｂを形成し、これにより抜け止め用凸部２２ｄと抜け止め用凹部６５ｂとが強固に結合される抜け止め用凹凸嵌合構造Ｗが構成されている。そして、この抜け止め用凸部２２ｄを含むその周辺領域（クロスハッチングを付した領域）２２ｘには、高周波焼入れや浸炭焼入れ等の種々の熱効果処理が施されている。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り、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（後述する高周波焼入れ及び浸炭焼入れも同様）。
【００５１】
抜け止め用凸部２２ｄは、図６（ａ）に示すように、テーパ孔２２ｂのインボード側の端部に存する係合面２２ｃに形成された上述の如き周方向に沿う複数列の環状の凸条２２ｅに限定されるものではなく、例えば同図（ｂ）に示すように、同様の係合面２２ｃに刻設されたローレット（アヤメローレット）２２ｆであってもよい。これらの環状の凸条２２ｅやアヤメローレット２２ｆは、テーパ孔２２ｂの係合面２２ｃに沿って中心軸線Ａｘに向かう方向に複数の段差をそれぞれ有している。詳述すると、この結合用凸部３５は、断面形状が略９０°の頂角を有する三角形状の山部を複数隣接させて形成され、それらの各山部の頂角部が、テーパ孔２２ｂの係合面２２ｃに所定深さで食い込んでいる。
【００５２】
この場合、抜け止め用凸部２２ｄをテーパ孔２２ｂの係合面２２ｃに形成することに代えてまたはこれと共に、軸部１２のテーパ状係止片６５の係合面６５ａに抜け止め用凸部２２ｄを形成するようにしてもよい。すなわち、図７（ａ）に示すように、加締め前の軸部１２における軸端円筒部６６（テーパ状係止片６５となるべき部位）の外周面に、抜け止め用凸部６６ｄを構成する複数列の環状の凸条６６ｅを形成し、或いは、同図（ｂ）に示すように、同様の軸端円筒部６６の外周面に、抜け止め用凸部６６ｄを構成するアヤメローレット６６ｆを形成するようにしてもよい。なお、抜け止め用凸部２２ｄ、６６ｄを、テーパ孔２２ｂの係合面２２ｃとテーパ状係止片６５の係合面６５ａとの双方に形成する場合には、両者２２ｄ、６６ｄが軸方向における同一箇所に存在しないようにすることが望ましい。そのようにしたならば、一方の抜け止め用凸部２２ｄが他方の平滑な係合面６５ａに食い込み、他方の抜け止め用凸部６６ｄが一方の平滑な係合面２２ｃに食い込むことになる。
【００５３】
ここで、この抜け止め用凹凸構造Ｗに先立って、上記結合用凹凸嵌合構造Ｍを得る手順について説明する。
【００５４】
先ず、図４（ｂ）に示すように、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結合用凸部３５となる。
【００５５】
次いで、同図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、結合用凸部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。
【００５６】
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。
【００５７】
この際、結合用凸部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８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の結合用凸部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）。これにより、少なくとも丸みのない角部３９は凸部の端面３５ａの縁のうち、凹部３６を形成する部位に配置される。
【００５８】
図４（ｂ）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を構成するための軸端円筒部６６が軸方向に沿って突出して形成される。軸端円筒部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。この軸端円筒部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。
【００５９】
次いで、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の孔部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および軸端円筒部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２２ｔを形成しているので、このテーパ部２２ｔが圧入開始時のハブ輪孔部２２と軸部１２との芯出しを行う。また、軸部嵌合孔２２ａの内径寸法Ｄ、結合用凸部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、この結合用凸部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の肉を削り取る。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が結合用凸部３５で削り取られ、又は押出されて、内径面３７に軸部１２の結合用凸部３５に対応した形状の凹部３６が形成される。この際、結合用凸部３５の端面３５ａの縁に丸みのない角部３９が形成されているので、結合用凸部３５によるハブ輪１の削り取りがスムーズに行われ、圧入荷重の増大を防止することができる。また、軸部１２の結合用凸部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。
【００６０】
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の結合用凸部３５で、これに嵌合する凹部３６が形成される。結合用凸部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、結合用凸部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、結合用凸部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結合用凸部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結合用凸部３５の表面と密着する。これによって結合用凹凸嵌合構造Ｍが構成される。結合用凸部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。
【００６１】
また、軸部１２の圧入に伴い、ハブ輪１側で削り取り及び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。
【００６２】
テーパ部２２ｔ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、軸端円筒部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、軸端円筒部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。そして、圧入が完了した時点では、ハブ輪１の加締め部３１とマウス部１１のバック面１１ａとが当接し、これにより継手外輪５の軸部１２の位置決めが正確に行われた状態でハブ輪１と継手外輪５とが一体化される。
【００６３】
結合用凹凸嵌合構造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結合用凹凸嵌合造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。
【００６４】
この結合用凹凸嵌合構造Ｍでは、ハブ輪１に対する結合用凸部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８に示すように、軸部１２の最大外径寸法Ｄ１（結合用凸部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、結合用凸部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、結合用凸部３５の圧入代を十分に確保することができ、結合用凹部３６を確実に形成することが可能となる。
【００６５】
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、結合用凸部３５の全体が相手側に食い込み、結合用凹凸嵌合構造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。結合用凹凸嵌合構造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、結合用凹凸嵌合構造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。
【００６６】
以上に述べた結合用凹凸嵌合構造Ｍでは、結合用凸部３５と凹部３６との嵌合部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３８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。
【００６７】
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。
【００６８】
特に、結合用凸部３５に設けた丸みのない角部３９によって、ハブ輪１の孔部２２の内径面３７を削り取り、又は押出すことができるので、圧入荷重の増大を防止できる。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の結合用凸部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。
【００６９】
軸部１２に形成される結合用凸部３５として、図９（ａ）〜（ｃ）に示すように、結合用凸部３５の圧入開始側の端面３５ａの頂部に切欠部５３を設けたものも使用することができる。図９（ａ）はＣ面取りで形成した切欠部５３（図１０（ａ）参照）、図９（ｂ）はＲ面取りで形成した切欠部５３（図１０（ｂ）参照）を例示している。この他、図９（ｃ）及び図１０（ｃ）に示すように、外径側の一つのコーナ部にＣ面取り状の切欠部５３を形成してもよい。なお、丸みのない角部３９は、図９（ａ）、（ｂ）の場合には切欠部５３を除く端面３５ａの両斜辺で構成することができ、図９（ｃ）の場合には切欠部５３を除く端面３５ａの両斜辺および頂辺で構成することができる。
【００７０】
このように切欠部５３を設けることによって、圧入時等における結合用凸部３５の圧入開始側の端面３５ａにおいて、頂部の欠けや変形等の損傷を防止することができる。このため、雄スプライン４１の取扱いが容易となり、結合用凸部３５の圧入開始端において保護対策を別途施す必要がなく、管理工数を削減できて低コスト化を図ることができる。しかも、結合用凸部３５に硬度をあげるための焼入れ処理を行う場合、焼き割れの発生を防止することもできる。
【００７１】
切欠部５３を設けた場合、図１０（ａ）〜（ｃ）に示すように、結合用凸部３５の頂部５４から切欠部５３の反頂部側の端縁５３ａまでの径方向長さａは、ハブ輪１に対する結合用凸部３５の圧入代をΔｄ（軸部１２の最大外径寸法Ｄ１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：図８参照）として、０＜ａ＜Δｄ／２の範囲に設定される。これは、図９（ａ）〜（ｃ）に示すＴＵＶＷの平面上に結合用凸部３５を投影したとき、図１０（ａ）〜（ｃ）に示すように、ハブ輪１の内径面３７よりも外径側に、切欠部５３の反頂部側の端縁５３ａが存在することを意味する。この場合、丸みのない角部３９が内径面３７よりも外径側に形成されるので、内径面３７を確実に切り込むことができる。具体的には、結合用凸部３５の頂部から切欠部５３の反頂部側の端縁までの径方向長さａは０．３ｍｍ以下とするのが好ましい。図９（ａ）、（ｃ）に示すＣ面取りの傾斜角度や、図９（ｂ）に示すＲ面取りの曲率半径は、０＜ａ＜Δｄ／２の関係式を満たす範囲で任意に設定できる。
【００７２】
図１０（ａ）〜（ｃ）では、軸方向の断面において結合用凸部３５の圧入開始側端面３５ａと軸線とがなす交差角を９０°としているが、図１１と図１２（ａ）に示すように、交差角θ１を９０°よりも小さくし、あるいは図１２（ｂ）に示すように、θ１を９０°よりも大きく設定することも可能である。
【００７３】
この交差角θ１は、５０°≦θ１≦１１０°の範囲に設定するのが望ましい。交差角θ１が５０°未満では、圧入荷重が増大すると共に、凹凸嵌合構造Ｍの成形性が悪化し、交差角θ１が１１０°を越えれば、端面３５ａが圧入方向側へ傾斜しすぎて結合用凸部３５に欠けが生じるおそれがあるからである。より好ましくは、交差角θ１を７０°≦θ１≦１１０°の範囲に設定する。
【００７４】
結合用凹凸嵌合構造Ｍでは、図１３（ａ）に示すように、結合用凸部３５のピッチ円上において、径方向線（半径線）と凸部の側面３５ｂとが成す角度をθ２としたときに、０°＜θ２＜４５°とする。ここで、凸部ピッチ円とは、結合用凸部３５の高さ方向の中間点を結ぶ円Ｃである。なお、図１３（ａ）では、θ２を３０°程度としている。また、結合用凸部３５のピッチ円径をＰＣＤとし、凸部数をＺとしたときの比であるＰＣＤ／ＺをＰとしたときに、０．３０＜Ｐ＜１．０とする。ここで、凸部ピッチ円径とは、前記円Ｃの直径である。
【００７５】
結合用凸部３５の断面形状として、前記図１３（ａ）では、頂部をアール状にした断面三角形状を例示しているが、図１３（ｂ）、（ｃ）に示すような他の形状の結合用凸部３５を採用することもできる。図１３（ｂ）は、結合用凸部３５の断面形状を矩形状としたもの、図１３（ｃ）は歯先が約９０°をなす三角形状としたものである。図１３（ｂ）の例ではθ２は約０°であり、図１３（ｃ）の例ではθ２は約４５°である。
【００７６】
次に、抜け止め構造Ｍ１を形成する手順について説明する。
【００７７】
図１４に示すように、結合用凹凸嵌合構造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、軸端円筒部６６が軸部嵌合孔２２ａからアウトボード側に突出する。この軸端円筒部６６は、治具６７を使用して加締めることによりアウトボード側に移行するに連れて漸次拡径するように塑性変形する。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且つインボード側に移行するに連れて漸次縮径する円錐台部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とされ、且つ、その先端の外径が軸端円筒部６６の内径と同一乃至僅かに軸端円筒部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１５に示すように、軸端円筒部６６に矢印β方向の拡径力を付与する。
【００７８】
この結果、治具６７の円錐台部６９によって、軸端円筒部６６が外径側に塑性変形し、テーパ孔２２ｂの係合面２２ｃに押し付けられる。これに伴って、塑性変形した軸端円筒部６６がテーパ孔２２ｂの係合面２２ｃと係合するテーパ状係止片６５になる。この押し付けによる係合が完了した時点で、テーパ状係合片６５の係合面６５ａに、テーパ孔２２ｂの係合面２２ｃに形成された抜け止め用凸部２２ｄが食い込み、これにより抜け止め用凹凸嵌合構造Ｗ（図５参照）が形成されて、軸部１２の抜け止め構造Ｍ１が構成される。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。軸端円筒部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。
【００７９】
また、治具６７の矢印α方向の荷重を低減させるため、軸端円筒部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。軸端円筒部６６に切り欠きを入れた場合、軸端円筒部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、軸端円筒部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。
【００８０】
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に軸方向で係合させ且つ抜け止め用凸部２２ｄを対面する係合面６５ａに食い込ませて抜け止め用凹凸嵌合構造Ｗを構成することで、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、テーパ孔２２ｂに係合するテーパ状係止片６５と、その係合面２２ｃに形成された抜け止め用凸部２２ｄとを備えたものであるので、従来のようなねじ締結構造を省略できる。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共に、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、このような構成では、継手外輪５の軸部１２の軸端における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、且つ、たとえこの方向に位置ズレが生じたとしても、継手外輪５のマウス部１１の底部がハブ輪１の加締部３１に当接しているので、ハブ輪１から継手外輪５の軸部１２が抜けることがない。この場合において、抜け止め構造Ｍ１を構成する抜け止め用凹凸嵌合構造Ｗと、結合用凹凸嵌合構造Ｍとは、軸方向に離間しているため、曲げ剛性が高められている。
【００８１】
図１６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１４に示す軸端円筒部６６を形成せず、軸部１２の中実状の一端部における外周部分を拡径させてなるテーパ状係止片（軸端拡径部）７０を、テーパ孔２２ｂ（拡径孔）と軸方向で係合させて、軸部１２の抜け止め構造Ｍ１を構成している。この場合も、テーパ孔２２ｂの係合面２２ｃに形成された抜け止め用凸部２２ｄが、テーパ状係止片７０の係合面７０ａに食い込んでいる。なお、抜け止め用凸部２２ｄの形態は、上記の例と同一であり、また抜け止め用凸部２２ｄを、テーパ孔２２ｂの係合面２２ｃに形成することに代えてまたはこれと共に、テーパ状係止片７０の係合面７０ａに形成してもよい。
【００８２】
このテーパ状係止片７０は、図１７に示す治具７１を使用して形成することができる。この治具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１８に示すように、軸部１２の軸端の外周部分を拡径させるように加締められる。これによって、軸部１２の軸端にテーパ状係止片７０が形成されると共に、このテーパ状係止片７０がテーパ孔２２ｂに押し付けられて、両者が軸方向で係合する。この結果、テーパ孔２２ｂの係合面２２ｃに形成されている抜け止め用凸部２２ｄが、テーパ状係止片７０の係合面７０ａに食い込み、抜け止め用凹凸嵌合構造Ｗが形成されることで、抜け止め構造Ｍ１の製作が完了する。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。図示例の治具７１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。
【００８３】
図１９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、軸端拡径部としての外鍔状係止片７６を形成すると共に、テーパ孔（拡径孔）２２ｂのインボード側の端部に軸直角で平面状をなす段付面２２ｙを形成し、外鍔状係止片７６と段付面２２ｙとを軸方向で係合させたものである。この場合にも、テーパ孔２２ｂの段付面２２ｙの一部をなす係合面２２ｚに形成された抜け止め用凸部２２ｄが、外鍔状係止片７６の係合面７６ａに食い込んでいる。なお、抜け止め用凸部２２ｄの形態は、断付面２２ｙ（係合面２２ｚ）に同心円で複数の環状の凸条（または螺旋状の凸状）を形成してもよく、当該断付面２２ｙ（係合面２２ｚ）にローレットを刻設してもよい。
【００８４】
この外鍔状係止片７６は、図２０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。
【００８５】
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２１に示すように、軸部１２の端面１２ａの外周部分が圧潰して、外鍔状係止片７６を形成することができる。
【００８６】
この外鍔状係止片７６が段付面２２ｙと軸方向で係合し、且つ断付面２２ｙ（係合面２２ｚ）に形成された抜け止め用凸部２２ｄが外鍔状係止片７６の係合面７６ａに食い込むことにより、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。
【００８７】
外鍔状係止片７６は、図２２（ａ）に示すように、環状に連続して形成する他、同図（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。同図（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。
【００８８】
なお、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２３および図２４に示すように、結合用凸部３５の削り取りまたは押し出し作用で結合用凹部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、結合用凸部３５のうち、結合用凹部３６と嵌合する部分の容積に相当する量が生じる。
【００８９】
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２３および図２４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。
【００９０】
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２５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を形成する軸端円筒部６６には硬化層を形成しない。
【符号の説明】
【００９１】
１  ハブ輪
２  軸受
３  等速自在継手
５  継手外輪
１１  マウス部
１１ａ  バック面
１２  軸部
２２  孔部
２２ｂ  拡径孔（テーパ孔）
２２ｃ  拡径孔の係合面
２２ｄ  抜け止め用凸部
２２ｅ，６６ｅ  環状の凸条
２２ｆ，６６ｆ  ローレット
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
３１  加締部
３５  結合用凸部
３６  結合用凹部
３７  内径面
３８  嵌合部
５２  鍔部
６５  軸端拡径部（テーパ状係止片）
Ｗ  抜け止め用凹凸嵌合構造
Ｍ１  抜け止め構造
Ａｘ  中心軸線
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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