(57)【要約】【課題】円周方向のガタを抑制でき、しかも、ハブと等速自在継手の外側継手部材との分離・再組立が可能で、ハブと外側継手部材との組立作業が容易な車輪用軸受装置を提供する。【解決手段】車輪用軸受装置は、車輪を取り付けるためのハブ1と複列の転がり軸受2と等速自在継手3とをユニット化し、ハブ1の孔部22に等速自在継手3の外側継手部材5の軸部12を嵌合させ、ハブ1の孔部22の内周面と外側継手部材5の軸部12の外周面とのどちらか一方に設けた軸方向に延びる凸部を、軸方向に沿って他方に圧入し、他方に凸部にて凸部に密着嵌合する凹部を形成して、凸部と凹部との嵌合接触部位全域が密着した凹凸嵌合構造Mとなし、ハブ1の内壁22cに形成した貫通孔56からボルト54を挿入してハブ1と外側継手部材5とを分離・再組立可能に締結し、かつ、貫通孔56の、ハブ1の孔部22に対する同軸度を１．０ｍｍ以下に規定してある。【選択図】図２
2010116144.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周に複列のアウタレースを有する外方部材と、車輪を取り付けるためのフランジが設けられたハブを備え、前記アウタレースと対向する複列のインナレースを有する内方部材と、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の転動体と、外側継手部材を有する等速自在継手とを備え、ハブに、前記等速自在継手の外側継手部材の軸部と嵌合する孔部が設けられた車輪用軸受装置において、
前記ハブの内周面と前記外側継手部材の軸部の外周面とのどちらか一方に設けた軸方向に延びる凸部を、軸方向に沿って他方に圧入し、他方に、凸部によって凸部に密着嵌合する凹部を形成して、凸部と凹部との嵌合接触部位全域が密着した凹凸嵌合構造を構成し、ハブと外側継手部材の軸部とをボルトで締結することで、前記ハブと前記外側継手部材とを分離および再組立可能とし、ハブに前記孔部に開口し、かつ前記ボルトを挿通するための貫通孔を設け、前記貫通孔の、前記ハブの孔部に対する同軸度を１．０ｍｍ以下に規定した車輪用軸受装置。
【請求項２】
ハブに前記貫通孔を有する内壁を設け、ハブの内壁の前記孔部とは反対側に前記ボルトのための座面を形成した請求項１に記載の車輪用軸受装置。
【請求項３】
ハブの内壁の前記孔部側に前記外側継手部材の軸部先端と接触する受け面を形成した請求項２に記載の車輪用軸受装置。
【請求項４】
前記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共に、少なくともこの凸部の軸方向端部の硬度を前記ハブの孔部内径部よりも高くして、軸部をハブ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、この凸部にてハブの孔部内周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する請求項１〜３のいずれか１項に記載の車輪用軸受装置。
【請求項５】
前記内方部材がそれぞれ１列のインナレースをもったハブと内輪とからなり、ハブに内輪を嵌合させてハブの端部をかしめることにより両者を固定してある請求項１から４のいずれか１項に記載の車輪用軸受装置。
【請求項６】
前記圧入による凹部形成に伴って生ずるはみ出し部を収納するための収納部を、凹凸嵌合構造よりも反継手側の軸部外径側に設け、前記収納部が、外側継手部材の軸部の先端に形成した小径段部とハブとによって形成され、前記小径段部の外径よりも前記ハブの貫通孔の内径が小さい請求項１から５のいずれか１項の車輪用軸受装置。
【請求項７】
前記凹凸嵌合構造を転がり軸受の軌道面の直下を避けた位置に配置した請求項１から６のいずれか１項の車輪用軸受装置。
【請求項８】
前記ハブの孔部に、前記外側継手部材の軸部と嵌合する嵌合孔よりも反内壁側に、前記軸部の凸部外径よりも大きい内径であって、凹凸が形成された大径部を設けた請求項３から７のいずれか１項に記載の車輪用軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この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】
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けフランジを一体に有する第２世代に進化し、さらに、車輪取付けフランジを一体に有するハブの外周に、複列の転がり軸受の一方の内側軌道（インナレース）を形成した第３世代、さらには、ハブと等速自在継手とを一体化し、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（インナレース）を形成した第４世代のものまで開発されている。
【０００３】
特許文献１には第３世代の車輪用軸受装置が記載されている。この車輪用軸受装置は、図１１に示すように、外径方向に延びるフランジ１０１を有するハブ１０２と、ハブ１０２に外側継手部材１０３を固定した等速自在継手１０４と、ハブ１０２の外周側に配置した外方部材１０５とを備える。
【０００４】
等速自在継手１０４は、前記外側継手部材１０３と、外側継手部材１０３の椀形部１０７内に収納した内側継手部材１０８と、内側継手部材１０８と外側継手部材１０３との間に介在させたボール１０９と、ボール１０９を保持する保持器１１０とを備える。内側継手部材１０８の中心孔の内周面にスプライン１１１が形成してあり、図示省略のシャフトのスプライン軸とスプライン結合するようになっている。
【０００５】
ハブ１０２は筒部１１３と前記フランジ１０１とを有し、フランジ１０１の外端面（反継手側の端面）１１４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１１５が形成してある。パイロット部１１５は、大径の第１部１１５ａと小径の第２部１１５ｂとからなり、第１部１１５ａにブレーキロータを嵌合させ、第２部１１５ｂにホイールを嵌合させる。
【０００６】
筒部１１３の椀形部１０７側端部の外周面に小径部１１６が設けてあり、この小径部１１６に内輪１１７が嵌合させてある。ハブ１０２の筒部１１３の外周面のフランジ近傍には第１内側軌道（インナレース）１１８が形成してあり、内輪１１７の外周面に第２内側軌道（インナレース）１１９が形成してある。ハブ１０２のフランジ１０１はボルト装着孔１１２を有し、このボルト装着孔１１２に植え込んだハブボルト（図示省略）によってホイールおよびブレーキロータをフランジ１０１に固定する。
【０００７】
外方部材１０５は、内周に２列の外側軌道（アウタレース）１２０、１２１が形成してあり、外周にフランジ（車体取付けフランジ）１３２が形成してある。ハブ１０２の第１内側軌道１１８と外方部材１０５の第１外側軌道１２０とが対向し、内輪１１７の第２内側軌道１１９と外方部材１０５の第２外側軌道１２１とが対向し、これらの間に２列の転動体１２２が介在させてある。
【０００８】
ハブ１０２の筒部１１３の内周面にはスプライン部１２６が形成してある。また、軸部１２３は、先端にねじ部１２４が形成してあり、そのねじ部１２４と椀形部１０７との間にスプライン部１２５が形成してある。そして、外側継手部材１０３の軸部１２３をハブ１０２の筒部１１３に挿入し、軸部１２３のスプライン部１２５とハブ１０２のスプライン部１２６とをかみ合わせることで、ハブ１０２と外側継手部材１０３をトルク
伝達可能に結合することができる。
【０００９】
筒部１１３から突出した軸部１２３のねじ部１２４にナット１２７を取り付けて締め付けると、ナット１２７の座面１２８と筒部１１３の外端面１２９とが密着し、椀形部１０７の軸部側の端面１３０と内輪１１７の外端面１３１とが密着する。すなわち、ナット１２７を締め付けることによって、ハブ１０２が内輪１１７を介してナット１２７と椀形部１０７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】
【００１０】
従来は、上に述べたように、軸部１２３のスプライン部１２５とハブ１０２のスプライン部１２６とをかみ合わせてトルク伝達可能な結合構造を得ていた。このため、軸部１２３およびハブ１０２の双方にスプライン加工を施す必要があって、コスト高となるばかりでなく、圧入に際して軸部１２３のスプライン部１２５とハブ１０２のスプライン部１２６との凹凸を合わせる必要がある。さらに、歯面を合わせることによって、圧入すれば、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。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。このように、スプライン嵌合による場合、凹凸歯の損傷および円周方向のガタの両者を同時に除去することは困難であった。
【００１１】
また、筒部１１３から突出した軸部１２３のねじ部１２４にナット部材１２７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、作業性に劣ると共に、部品点数が多く、部品管理性に劣ることになっていた。
【００１２】
この発明の目的は、円周方向のガタを抑制でき、しかも、ハブと等速自在継手の外側継手部材との分離・再組立が可能で、ハブと等速自在継手の外側継手部材との組立作業が容易な車輪用軸受装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
この発明は、内周に複列のアウタレースを有する外方部材と、車輪を取り付けるためのフランジが設けられたハブを備え、前記アウタレースと対向する複列のインナレースを有する内方部材と、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の転動体と、外側継手部材を有する等速自在継手とを備え、ハブに、前記等速自在継手の外側継手部材の軸部と嵌合する孔部が設けられた車輪用軸受装置において、前記ハブの内周面と前記外側継手部材の軸部の外周面とのどちらか一方に設けた軸方向に延びる凸部を、軸方向に沿って他方に圧入し、他方に、凸部によって凸部に密着嵌合する凹部を形成して、凸部と凹部との嵌合接触部位全域が密着した凹凸嵌合構造を構成し、ハブと外側継手部材の軸部とをボルトで締結することで、前記ハブと前記外側継手部材とを分離および再組立可能とし、ハブに前記孔部に開口し、かつ前記ボルトを挿通するための貫通孔を設け、前記貫通孔の、前記ハブの孔部に対する同軸度を１．０ｍｍ以下に規定したことを特徴とするものである。
【００１４】
同軸度とは、データム軸直線（基準とする軸線によって設定した理論的に正確な直線）と同一直線上にあるべき軸線のデータム軸直線からの狂いの大きさをいう。この同軸度は、その軸線をすべて含みデータム軸直線と同軸の幾何学的円筒のうち、もっとも小さい径の円筒の直径で表わされる。同軸度は二つの軸線の位置に関する偏差であって、一般に形状偏差をもつ回転対称体の表面から軸線を決定しなければならないために、厳密な測定には手数と時間を必要とする。すなわち、固定の中心からの半径の変化と回転軸線の方向の真直度を記録・測定することができる真円度測定器を用い、まず被測定物の基準部分Ａの軸直線を回転軸線と一致させる。つぎに被測定物またはスタイラスを回転軸線の方向に移動させて、必要な断面中で円形記録線図を記録することによって、その断面における円筒形体Ｂの中心を決定する。それらの中心のうちで、回転軸線からもっとも遠い点の位置の中心までの距離の２倍が同軸度である（『改訂精密測定（２）』、昭和６０年１月１５日、２０版、株式会社コロナ社発行）。なお、ＪＩＳＢ０１８２によれば、同軸度または一致度とは、共通の軸線をもつように配置された二つの機械部分の軸線が一致していない程度と定義されている。
【００１５】
ハブに形成した貫通孔からボルトを挿入してハブと外側継手部材とを締結することで、ハブからの外側継手部材の軸部の軸方向の抜けが規制される。分離に際しては、ハブのフランジにハブボルトを利用して治具を固定し、この治具により前記引き抜き力を付与する。再組立に際しては、ハブの孔部に外側継手部材の軸部を挿入し、ボルトを回して外側継手部材を引き込むことができる。
【００１６】
ハブに、貫通孔を有する内壁を設け、ハブの内壁の孔部とは反対側にボルトのための座面を形成することができる。これにより、ボルトの螺合状態が安定する。この際、ハブの内壁の孔部側に外側継手部材の軸部先端と接触する受け面を形成してもよい。このような構成を採用することにより、ハブと外側継手部材の軸方向の位置決めが可能となる。
【００１７】
例えば外側継手部材の軸部に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の孔部内径部よりも高くする。軸部をハブの孔部に凸部の軸方向端部側から圧入し、この凸部にてハブの孔部内周面に凸部に密着嵌合する凹部を形成することにより、凹凸嵌合構造を構成することもできる。
【００１８】
その際、凸部が相手側の凹部形成面（ハブの孔部内周面）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。ハブと外側継手部材の硬度差はＨＲＣ（ロックウェル硬さＣスケール）で２０ポイント以上とする。
【００１９】
外側継手部材の軸部に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の孔部内径部よりも高くして、前記軸部をハブ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。
【００２０】
内方部材は、例えばそれぞれ１列のインナレースをもったハブと内輪とで構成される。ハブに内輪を嵌合させてハブの端部をかしめることにより両者を固定することができる。ハブの端部をかしめることによって、２列のインナレース間の間隔が狭まり、軸受予圧が付与される。このように、ハブの端部をかしめることによって軸受に予圧が付与されるので、外側継手部材は軸受予圧に関与する必要がなくなる。このため、軸受予圧を考慮することなく、外側継手部材の軸部を圧入することができ、ハブと外側継手部材との連結性（組み付け性）の向上を図ることができる。種々のかしめ加工が知られているが、一例として揺動かしめを挙げることができる。
【００２１】
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ための収納部を、凹凸嵌合構造よりも反継手側の軸部外径側に設け、収納部を外側継手部材の軸部の先端に形成した小径段部とハブとによって形成するのが好ましい。ここで、はみ出し部は、凸部の凹部嵌合部位が嵌入する凹部の容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、また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。収納部を形成する小径段部の外径はハブの貫通孔の内径よりも大きい。
【００２２】
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収納部を設けることによって、はみ出し部をこの収納部内に保持（維持）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。すなわち、はみ出し部を収納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、組立作業性の向上およびコスト低減を図ることができる。
【００２３】
次に述べる理由から凹凸嵌合部は転がり軸受の軌道面の直下を避けた位置に配置するのが好ましい。すなわち、外側継手部材の軸部をハブの孔部に圧入すると、ハブは膨張する。この膨張によって、転がり軸受の軌道面（インナレース）にフープ応力を発生させる。ここで、フープ応力とは、外径方向に拡径しようとする力をいう。軸受軌道面にフープ応力が発生すると、転動疲労寿命の低下やクラック発生を引き起こすおそれがある。そこで、凹凸嵌合構造を、転がり軸受の軌道面の直下を避けて、たとえば転動体列間に配置することよって、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。
【００２４】
ハブの孔部に前記軸部の凸部外径よりも大きい内径であって、円周方向の凹凸が形成された大径部を設けてもよい。この大径部は、外側継手部材の軸部と嵌合する嵌合孔よりも反内壁側に位置し、軸部を圧入する際の案内溝の作用をする。つまり、分離後の再組立の際は、前回形成した凹部に凸部を圧入しやすくなり、心ずれや心傾きを生じることなく、再組立の安定性向上を図ることができる。
【発明の効果】
【００２５】
この発明によれば、凹凸嵌合構造は、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、半径方向および円周方向においてガタが生じるすきまが形成されない。しかも、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、ハブの孔部から外側継手部材を取り外すことができる。また、外側継手部材の軸部をハブの孔部から引き抜いた後において、再度、外側手部材の軸部をハブの孔部に圧入すれば、凸部と凹部との嵌合接触部位全域が密着する前記凹凸嵌合構造を構成することができる。
【００２６】
このように、この発明の車輪用軸受装置は分離・再組立が可能である。そして、ハブの貫通孔の、ハブの孔部に対する同軸度を高め、具体的には１．０ｍｍ以下に規定することにより、分離および再組立の際に、ハブと外側継手部材の軸方向相対移動をボルトを利用して円滑に行わせることができる。同軸度を高めたハブの貫通孔と孔部を有効に活用するため、ハブの貫通孔の内径寸法を、ボルトの対応する部分の外径寸法とのすきまが小さくなるように寸法管理するのが望ましい。ハブの孔部に対する貫通孔の同軸度が１．０ｍｍよりも大きくなると、ハブ孔部に倣って外側継手部材を圧入した際、貫通孔に倣って挿入されたボルトが外側継手部材の雌ねじに螺着されなくなってしまう。つまり、互いの位置がずれることにより、組立不能となる。
【００２７】
外側継手部材の軸部に軸方向の引き抜き力を付与することによって、ハブの孔部から外側継手部材を取り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。しかも、各部品の修理・点検後に再度外側継手部材の軸部をハブの孔部に圧入することによって、凸部と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することができる。このため、安定したトルク伝達が可能な車輪用軸受装置を再度構成することができる。
【００２８】
外側継手部材の軸部の外周面とハブの孔部の内周面とのどちらか一方に設けた凸部を、軸方向に沿って他方に圧入することによって、この凸部に密着嵌合する凹部を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、凹部が形成される側の部材にはスプライン等を形成しておく必要がないため生産性に優れ、かつ、組立に際してスプライン同士の位相合わせをする必要がないため作業能率が向上し、しかも、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。
【００２９】
ボルトによって締結する構造であるため、ハブからの軸部の抜けが規制され、長期にわたって安定したトルク伝達が可能となる。このボルト締結と関連して、ハブの内壁を、外側継手部材の軸部の端面とボルトの頭部とで挟持させ、位置決め手段として利用することにより、ボルト固定が安定するとともに、位置決めされたことによって、車輪用軸受装置の寸法精度が安定するとともに、軸方向に沿って配設される凹凸嵌合構造の軸方向長さを安定した長さに確保することができ、トルク伝達性の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、この発明の実施の形態を図１〜図１０に基づいて説明する。図２に第１の実施の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１と、複列の転がり軸受２と、等速自在継手３とをユニット化したもので、ハブ１と、ハブ１の孔部２２に挿入した等速自在継手３の外側継手部材の軸部１２とが、凹凸嵌合構造Ｍを介して分離可能に結合されている。
【００３１】
等速自在継手３は、図７に示すように、外側継手部材５と、内側継手部材６と、トルク伝達要素としての複数のボール７と、ボール７を保持するケージ８とを主要な構成要素としている。
【００３２】
外側継手部材５はマウス部１１と軸部（ステム部）１２とからなり、両者の境界部分にバックフェイス１１ａが形成してある。マウス部１１は、軸部１２とは反対側の端部が開口したベル型で、球面状の内周面１３を有する。その内周面１３には、軸方向に延びた複数のトラック溝１４が円周方向に等間隔に形成してある。
【００３３】
内側継手部材６は球面状の外周面１５を有し、その外周面１５に、軸方向に延びた複数のトラック溝１６が円周方向に等間隔に形成してある。内側継手部材６はスプライン孔６ａでシャフト１０のスプライン軸部１０ａと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。スプライン軸部１０ａには抜け止め用の止め輪９が装着してある。
【００３４】
外側継手部材５のトラック溝１４と内側継手部材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、ボール７が転動可能に組み込んである。ボール７は外側継手部材５のトラック溝１４と内側継手部材６のトラック溝１６との間に介在してトルクを伝達する。すべてのボール７はケージ８によって同一平面内に保持される。ケージ８は外側継手部材５の内周面１３と内側継手部材６の外周面１５との間に摺動可能に介在し、外周面で外側継手部材５の内周面１３と接し、内周面で内側継手部材６の外周面１５と接する。
【００３５】
なお、図７では固定式等速自在継手の一例としてツェッパ型が示してあるが、各トラック溝１４、１６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やその他の等速自在継手であってもよい。
【００３６】
内部に充填した潤滑グリースの漏洩を防止し、また、外部から水や異物が侵入するのを防止するため、マウス部１１の開口部はブーツ１８で塞いである。ブーツ１８は、大径部１８ａと、小径部１８ｂと、大径部１８ａと小径部１８ｂとを連結する蛇腹部１８ｃとからなる。大径部１８ａはマウス部１１の開口端部の外周に装着してブーツバンド１９ａで締め付けてある。小径部１８ｂはシャフト１０のブーツ装着部１０ｂに装着してブーツバンド１９ｂで締め付けてある。
【００３７】
図１および図６に示すように、ハブ１は筒部２０とフランジ２１とからなる。フランジ２１は筒部２０の反継手側の端部に設けてある。また、ハブ１は内壁２２ｃで仕切られた孔部２２とテーパ孔２２ｂとを有する。内壁２２ｃは内向きフランジの形態で、中心部に貫通孔５６を有し、この内壁２２ｃを境にして、継手側に孔部２２が位置し、反継手側にテーパ孔２２ｂが位置する。内壁２２ｃのテーパ孔２２ｂ側の面には座ぐり部つまり座面５１が形成してある。内壁２２ｃの孔部２２側の面は外側継手部材の軸部１２の端面５２と接触する受け面５３となる。
【００３８】
孔部２２は、嵌合孔２２ａと、その両側に配置した大径部４６と小径部４８を含んでいる。大径部４６は嵌合孔２２ａの開口側に位置し、小径部４８は嵌合孔２２ａの内壁２２ｃ側に位置する。大径部４６と嵌合孔２２ａとの間には、テーパ部（テーパ孔）４９ａが設けてある（図６）。テーパ部４９ａは、ハブ１と外側継手部材５の軸部１２を結合する際の圧入方向に向かって縮径している。テーパ部４９ａの角度θを例示するならば、１５°〜７５°である。なお、嵌合孔２２ａと小径部４８との間にもテーパ部４９ｂが設けてある。
【００３９】
転がり軸受２は、軸受内輪に相当する内方部材（１，２４）と、軸受外輪に相当する外方部材２５と、転動体としてのボール３０とを主要な構成要素としている。内方部材はハブ１と内輪２４とで構成される。内輪２４はハブ１の筒部２０の継手側に形成した小径部２３に嵌合させてある。ハブ１と内輪２４はそれぞれ第１内側軌道面（インナレース）２８と第２内側軌道面（インナレース）２９を有する。外方部材２５は、内周に２列の外側軌道面（アウタレース）２６，２７を有する。外方部材２５は図示省略の車体の懸架装置から延びるナックル３４（図７参照）に取り付けるようになっている。第１外側軌道面２６と第１内側軌道面２８とが対向し、第２外側軌道面２７と第２内側軌道面２９とが対向して、２列のボール３０のための軌道を形成する。各列のボール３０は保持器で所定間隔に保持される。潤滑剤の漏洩および外部からの異物の侵入を防止するため、外方部材２５の両端開口部にシール部材Ｓ１、Ｓ２が装着してある。
【００４０】
ハブ１の小径部２３の端部をかしめて半径方向外側に塑性変形させ、かしめ部３１を内輪２４の端面に当てて内輪２４を軸方向に固定してある。この状態で、転がり軸受２に所定の予圧が付与されるように設定してある。外側継手部材５のマウス部１１とハブ１の端部（この場合、かしめ部３１）とは非接触で、両者間にはすきま５８が存在している（図２参照）。ハブ１のフランジ２１にはボルト装着孔３２にハブボルト３３が植え込んであり、このハブボルト３３によってホイールおよびブレーキロータをフランジ２１に固定するようになっている。
【００４１】
等速自在継手の外側継手部材５の軸部１２は本体部１２ａと先端側の小径部１２ｂとからなり、軸心部にねじ孔５０が形成してある。ねじ孔５０の開口端部は、軸部１２の端面側に向かって拡開したテーパ部５０ａとなっている（図６参照）。
【００４２】
軸部１２の反マウス部側の外周面には、複数の軸方向に延びる凸部３５が、円周方向に所定ピッチで形成してある。ハブ１の嵌合孔２２ａの内周面３７には、複数の軸方向に延びる凹部３６が、円周方向に所定ピッチで形成されている。図３に示すように、凸部３５と凹部３６とで凹凸嵌合構造Ｍが形成され、凸部３５と凹部３６との嵌合接触部位３８全域が密着している。つまり、円周方向全周にわたって、凸部３５と、これによって形成された凹部３６とが、タイトフィットしている。
【００４３】
図３（ｂ）に示すように、凸部３５は断面が凸円弧状の頂点を有する三角形状（山形状）である。凸部３５と凹部３６の嵌合接触部位３８は、符号Ａで示すように、断面における山形の中腹部から山頂に至る範囲である。また、円周方向で隣り合う凸部３５間において、ハブ１の嵌合孔２２ａの内周面３７よりも内径側にはすきま４０が存在している。
【００４４】
このように、ハブ１と外側継手部材５の軸部１２とは、凹凸嵌合構造Ｍを介してトルク伝達可能な関係にある。
【００４５】
次に、図３に示した凹凸嵌合構造Ｍの製作方法を説明する。外側継手部材５の軸部１２にスプライン（またはセレーション。以下同じ。）４１を形成する。これは、軸方向に沿った凸歯４１ａと凹歯４１ｂとからなるいわゆるオススプラインで、凸歯４１ａが凹凸嵌合構造Ｍの凸部３５となる。スプライン４１はモジュール０．５以下の小さい歯とする。モジュールとは、ピッチ円直径を歯数で割った値である。
【００４６】
そして、図２にクロスハッチングで示すように、軸部１２の外周に熱処理を施して硬化層Ｈを形成させる。この実施の形態では、スプライン４１は軸部１２の本体部１２ａの小径部１２ｂ側に設けてあり、硬化層Ｈはスプライン４１の全体と、外側継手部材５のバックフェイス１１ａの一部にまで及んでいる。熱処理としては、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。
【００４７】
ハブ１の孔部２２の内周面３７、つまり嵌合孔２２ａの内周面は硬化処理を施さず未硬化部（未焼き状態）とする。外側継手部材５の軸部１２の硬化層Ｈとハブ１の未硬化部との硬度差は、ＨＲＣ（ロックウェル硬さＣスケール）で２０ポイント以上とする。具体例を挙げるならば、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。
【００４８】
図３（ｂ）から分かるように、凸部３５の突出方向中間部位が、凹部形成前の凹部形成面すなわちここでは嵌合孔２２aの内周面３７の位置に対応する。図６に示したＤ、Ｄ１、Ｄ２の寸法関係で表わすならばＤ２＜Ｄ＜Ｄ１となる。ここに、Ｄは嵌合孔２２aの内周面３７の内径、Ｄ１は凸部３５の最大外径つまりスプライン４１の凸歯４１ａである前記凸部３５の頂点を結ぶ円の最大直径（外接円直径）、Ｄ２は凸部間の軸部外周面の外径つまりスプライン４１の凹歯４１ｂの底を結ぶ円の最大直径である。また、Ｄ３は孔部２２の大径孔４６の内径で、Ｄ１＜Ｄ３の関係にある。
【００４９】
スプラインは、その構成も加工方法も周知である（JIS B 0006:1993参照）。たとえば転造加工、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できる。また、表面硬化処理としては、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。
【００５０】
そして、図６に示すように、ハブ１の軸心と外側継手部材５の軸心とを合わせた状態で、ハブ１の真円状の孔部２２に、外側継手部材５の軸部１２を挿入する。このとき、上に述べたように孔部２２の大径部４６が凸部３５の最大外径よりも大径であるため（Ｄ１＜Ｄ３）、軸部１２の挿入が容易である。さらに、テーパ部４９ａが軸部１２の先端を案内する役割を果たし、軸部１２を嵌合孔２２ａに、ズレを生じせさることなく圧入することができる。なお、テーパ部４９ａを設けない場合、外側継手部材５の軸部１２をハブ１の嵌合孔２２ａに圧入する際の心合わせができず、ハブ１と外側継手部材５との心ずれ、心傾き等の不具合が生じるおそれがある。テーパ部４９ａの角度θとしては、前述のとおり１５°〜７５°とするのが好ましい。１５°未満ではガイド機能は発揮できるが、テーパ部４９ａの軸方向寸法が長くなって、それに伴い圧入に要する時間も長くなるばかりでなく、ハブ１の全長が長くなるおそれもある。また、７５°を越えるとガイド機能が不十分となり、心ずれを起こすおそれがある。
【００５１】
嵌合孔２２aの内周面３７の直径Ｄと、凸部３５の最大外径Ｄ１と、スプライン４１の凹歯４１ｂの最小外径Ｄ２とが上述の関係にあり、しかも、凸部３５の硬度が内周面３７の硬度よりも２０ポイント以上大きいことから、軸部１２をハブ１の孔部２２に圧入することにより、凸部３５が内周面３７に食い込んで凹部３６を軸方向に沿って形成していくことになる。これはスプライン４１による一種の切削加工である。
【００５２】
軸部１２をハブ１の嵌合孔２２ａに圧入していくと、図４に示すように、カールしたはみ出し部４５ができる。このはみ出し部４５は、軸部１２の小径部１２ｂの外周に形成された環状の空間からなる収納部５７に収納される。はみ出し部４５は、凸部３５が嵌入することによって形成された凹部３６に相当する容量の材料であって、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、または、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。このように、孔部２２の内周面から削り取られたり、押し出されたりした材料の一部であるはみ出し部４５が収納部５７内に入り込んでいく。
【００５３】
このように、圧入による凹部形成によって生じるはみ出し部４５を収納する収納部５７を設けることによって、はみ出し部４５を収納部５７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を収納部５７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、組立作業性の向上およびコスト低減を図ることができる。
【００５４】
軸部１２の端面５２がハブ１の内壁２２ｃの受け面５３に突き当たった時点で圧入が終了する。この状態では、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、ハブ１の嵌合孔２２ａの内周面３７）に凸部３５の形状の転写を行うことになる。このとき、凸部３５が嵌合孔２２ａの内周面３７に食い込んでいくことによって、孔部２２がわず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１が半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。すなわち、軸部１２側のスプライン（オススプライン）４１によって、ハブ１の孔部２２の内周面に、オススプライン４１に密着するメススプライン４２が形成される。なお、凹凸嵌合構造Ｍの一部領域では、凸部３５による凹部形成過程で凸部３５と凹部３６の間に不可避的にすきまを生じることがある。
【００５５】
このようにして凹凸嵌合構造Ｍが形成されるが、この凹凸嵌合構造Ｍの軸方向位置は、転がり軸受２の軌道面２６、２７、２８、２９の直下位置を避けた位置、すなわち、軌道面２６、２７、２８、２９のボール接触部位置に対して半径方向に対応しない位置である。
【００５６】
圧入終了後、ハブ１の貫通孔５６にボルト５４を挿入して軸部１２のねじ孔５０にねじ込む。ボルト５４は、フランジ付き頭部５４ａと、ねじ軸部５４ｂとからなる。ねじ軸部５４ｂは、大径の基部５５ａと、小径の本体部５５ｂと、先端側のねじ部５５ｃとを有する。図２に示すように、基部５５ａがハブ１の貫通孔５６に対応し、ねじ部５５ｃが軸部１２のねじ孔５０に対応する。貫通孔５６の内径ｄ１は基部５５ａの外径ｄ２よりもわずかに大きく設定する（図６参照）。径差（ｄ１−ｄ２）は可能な限り小さくなるように寸法管理をする。そのために、加工公差を小さく抑えるほか、ハブ１とボルト５４の組み合わせ（マッチング）を採用してもよい。具体例を挙げるならば、０．０５ｍｍ＜（ｄ１−ｄ２）＜０．５ｍｍ程度である。なお、ねじ部５５ｃの最大外径は、基部５５ａの外径ｄ２と同じか基部５５ａの外径よりもわずかに小さい程度とする。
【００５７】
ボルト５４を締め付けることによって、ボルト５４の頭部５４ａのフランジ部６０がハブ１の内壁２２ｃの座面５１に密着し、軸部１２の端面５２とボルト５４の頭部５４ａとで内壁２２ｃが挟持される。
【００５８】
すでに述べたとおり、ハブ１の端部（この場合、かしめ部３１）に対して外側継手部材５のマウス部１１を接触させない構造としたため、ハブ１のかしめ部３１とマウス部１１のバックフェイス１１ａとの間にすきま５８が存在する。図５に示すように、すきま５８をシール部材５９で塞ぐのが好ましい。図２から分かるように、すきま５８は、ハブ１のかしめ部３１とマウス部１１のバックフェイス１１ａとの間で半径方向に延びた部分と、ハブ１の孔部２２と外側継手部材５の軸部１２の大径部１２ａとの間で軸方向に延びた部分とがある。この実施の形態では、すきま５８の半径方向部分と軸方向部分とが会合するコーナー付近にシール部材５９を配置してある。シール部材５９の材料や形状等は任意に選択することができる。図５（ａ）はＯリングの例、図５（ｂ）はガスケット等の帯状の弾性物質の例を示す。
【００５９】
ボルト５４の座面６０ａとハブ１の座ぐり５１の底面との間にシール材(図示省略)を介在させてもよい。たとえば、ボルト５４の座面６０ａに、塗布後に硬化して座面６０ａと座ぐり５１の底面と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（シール剤）を塗布すればよい。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を選択するのが望ましい。
【００６０】
このように、外側継手部材５の凸部３５とハブ１の凹部３６との嵌合接触部位３８全域が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。しかも、凹部３６が形成される部材にはスプライン加工の必要がないため加工コストの削減が可能となるばかりでなく、組立に際してスプライン同士の位相合わせを必要としないため作業能率が向上し、しかも、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。
【００６１】
また、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ため、半径方向および円周方向においてガタの原因となるすきまが形成されない。このため、嵌合部位のすべ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。
【００６２】
ボルト締結によって、ハブ１からの軸部１２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。特に、外側継手部材５の軸部１２の端面５２とボルト５４の頭部５４ａとで挟持される内壁２２ｃを設けたことによって、軸方向の位置決めがなされ、車輪用軸受装置の寸法精度が安定するとともに、凹凸嵌合構造Ｍの軸方向長さを安定した長さに確保することができ、トルク伝達性の向上を図ることができる。
【００６３】
また、ハブ１の端部をかしめて内輪２４の端面を当てることにより転がり軸受２に予圧が付与されるので、外側継手部材５のマウス部１１を内輪２４に当てる必要がない。したがって、外側継手部材５の軸部１２を圧入する際に軸受予圧に注意を払う必要がないため、ハブ１と外側継手部材５を組み付ける作業の能率が向上する。しかも、ハブ１とマウス部１１とが非接触であるため、ハブ１とマウス部１１との接触部で発生していた異音の問題が解消する。
【００６４】
外側継手部材５のマウス部１１と、ハブ１の端部のかしめ部３１との間のすきま５８をシール部材５９で密封したことにより、このすきま５８から雨水や異物が侵入することを防止して、凹凸嵌合構造Ｍへの雨水や異物等による密着性の劣化を回避することができる。また、ボルト５４の座面６０ａと座ぐり５１の底面との間にシール材を介在させたことにより、このボルト５４と貫通孔５６とのすきまから凹凸嵌合構造Ｍへ雨水や異物が侵入するのを防止して、品質向上を図ることができる。
【００６５】
また、凸部３５の突出方向中間部位が、凹部形成前の凹部形成面上に配置されるようにすることによって、凸部３５が圧入時に凹部形成面に食い込んでいき、凹部３６を確実に形成することができる。すなわち、凸部３５の相手側に対する圧入代を十分にとることができる。これによって、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なく、安定した捩り強度が得られる。
【００６６】
図２に示す実施の形態では、外側継手部材５の軸部１２に凹凸嵌合構造Ｍの凸部３５を設けるとともに、この凸部３５の軸方向端部の硬度をハブ１の孔部内径部よりも高くして、軸部１２をハブ１の孔部２２に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。
【００６７】
凹凸嵌合構造Ｍを転がり軸受２の軌道面直下を避けて配置することにより、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。これにより、転動疲労寿命の低下、クラック発生、およ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、高品質な車輪用軸受装置を提供することができる。
【００６８】
軸部１２に形成するスプライン４１は、モジュールが０．５以下の小さい歯を用いることにより、このスプライン４１の成形性の向上を図ることができるとともに、圧入荷重の低減を図ることができる。なお、凸部３５を、この種のシャフトに通常形成される規格品のスプラインで構成することができるので、低コストで簡単にこの凸部３５を形成することができる。
【００６９】
図３に示したスプライン４１では、凸歯４１ａのピッチと凹歯４１ｂのピッチとが同一設定される。このため、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。
【００７０】
これに対して、図９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が、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１側の凸となった部分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。
【００７１】
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１側の凸となった部分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１側の凸となった部分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、相手側の凸となった部分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。なお、図９における凸部３５は、断面台形（富士山形状）としている。
【００７２】
以上に述べた車輪用軸受装置では、ハブ１の嵌合孔２２ａに外側継手部材５の軸部１２を圧入した後、軸部１２の小径部１２ｂの端面５２を内壁２２ｃの端面５３に当接させることでハブ１と外側継手部材５の軸方向位置決めを行っており、そのためハブ１のかしめ部３１とマウス部１１のバックフェイス１１ａとの間にすきま５８が形成されている。これに対し、圧入後にハブ１のかしめ部３１とマウス部１１のバック面１１ａとを当接させてハブ１と外側継手部材５の軸方向位置決めを行うこともできる。その場合、軸部１２の小径部１２ｂの端面５２は内壁２２ｃの端面５３に当接せず、両者間に隙間が形成される。このようにかしめ部３１を小径部１２ｂの端面５２と当接させる場合、ハブ１のかしめ部３１とマウス部１１のバック面１１ａとの接触面圧は１００ＭＰａ以下とするのが望ましい。接触面圧が１００ＭＰａを超えると、大トルク負荷時に外側継手部材５とハブ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。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。
【００７３】
ところで、図２に示す状態からボルト５４を取り外せば、ハブ１と外側継手部材５を分離することができる。すなわち、凹凸嵌合構造Ｍの嵌合力は、所定力以上の引き抜き力を付与することによって、ハブ１から外側継手部材５を引き抜くことを許容する程度のものである。
【００７４】
たとえば、図７に示すような治具７０を使用してハブ１と等速自在継手３を分離することができる。治具７０は、基盤７１と、基盤７１を貫通したねじ孔７２に挿入した押圧用ボルト７３と、軸部１２のねじ孔５０に挿入するねじ軸７６とを備える。基盤７１にはハブ１のハブボルト３３と同じピッチで貫通孔７４が設けてあり、この貫通孔７４にハブボルト３３を通してナット７５を締め付けることにより、基盤７１をハブ１に取り付けることができる。
【００７５】
基盤７１をハブ１に取り付けた後、または、基盤７１を取り付ける前に、軸部１２のねじ孔５０にねじ軸７６を挿入し、その基部７６ａをハブ１の内壁２２ｃから反継手側へ突出させる。この基部７６ａの突出量は、凹凸嵌合構造Ｍの軸方向寸法よりも長く設定する。
【００７６】
その後、押圧用ボルト７３を基盤７１のねじ孔７２に通し、先端をねじ軸７６の先端に突き当てると、図７に示すように、ねじ軸７６と押圧用ボルト７３とは同軸状で、かつ、当該車輪用軸受装置とも同軸状となる。この状態で、押圧用ボルト７３を回して白抜き矢印のようにねじ軸７６側へ移動させる。その結果、押圧用ボルト７３がねじ軸７６を押し、ねじ軸７６は外側継手部材５を押し、そうして外側継手部材５が白抜き矢印方向へ移動して、ハブ１から外れるに至る。その後、ハブ１から基盤７１を取り外し、軸部１２からねじ軸７６を取り外す。
【００７７】
このようにして一旦分離したハブ１と外側継手部材５は、再度、組み付けることができる。すなわち、図８に示すように、ハブ１の孔部２２に外側継手部材５の軸部１２を挿入し、軸部１２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１の雌スプライン４２との位相を合わせる。そして、ボルト５４をハブ１の貫通孔５６から挿入して外側継手部材５の軸部１２のねじ孔５０にねじ込む。
【００７８】
この状態からボルト５４をまわしていくと、軸部１２が引き込まれてハブ１の嵌合孔２２ａ内に進入していく。このとき、孔部２２がわず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を確実に構成することができる。
【００７９】
ボルト５４をまわして軸部１２を引き込むとき、図８に示すように、ボルト５４の基部５５ａが貫通孔５６に対応した状態となる。既述のとおり、貫通孔５６の内径ｄ１は軸部５４ｂの基部５５ａの外径ｄ２よりもわずかに大きく設定してあり、かつ、径差（ｄ１−ｄ２）を可能な限り小さく抑えてあるため、貫通孔５６がボルト５４に対してガイド機能を発揮し、外側継手部材５の軸部１２をハブ１の嵌合孔２２ａに、心ずれを起こすことなく、圧入することができる。なお、貫通孔５６の軸方向寸法に関しても、短か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２２ｃが厚くなってその分凹凸嵌合構造Ｍの軸方向長さを確保できないとともに、ハブ１の重量が大となる。このため、これらを考慮して種々変更することができる。
【００８０】
なお、軸部１２のねじ孔５０の端面側に、開口側に向かって拡開したテーパ部５０ａを設けてあるため、ねじ軸７６やボルト５４をねじ孔５０に入れやすいという利点がある。
【００８１】
また、図１に示すように、ハブ１の孔部２２に、外側継手部材５の軸部１２の凸部外径Ｄ１（図６参照）よりも大きい内径であって、円周方向の凹凸が形成された大径部２２ｄを設けるようにしてもよい。この大径部２２ｄは、嵌合孔２２ａをはさんで内壁２２ｃとは反対側、言い換えれば嵌合孔２２ａの圧入開始側に位置し、嵌合孔２２ａに軸部１２を再圧入する際の案内溝の作用をする。つまり、分離後の再組立の際は、前回形成した凹部に凸部を圧入しやすくなり、心ずれや心傾きを生じることなく、再組立の安定性向上を図ることができる。
【００８２】
ところで、１回目の圧入（孔部２２の内周面３７に凹部３６を成形する圧入）では、圧入荷重が比較的大きいので、圧入のためにプレス機等の設備を使用する必要がある。これに対して、再度の圧入は圧入荷重が１回目よりも小さいため、プレス機等を使用することなく、安定して正確に圧入をすることができる。このため、そのような機械設備のない現場でも、ハブ１と外側継手部材５の分離と再組立を行うことが可能となる。
【００８３】
このように、外側継手部材５の軸部１２に軸方向の引き抜き力を付与することによって、ハブ１の孔部２２から外側継手部材５を取り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。しかも、各部品の修理・点検後に再度外側継手部材５の軸部１２をハブ１の孔部２２に圧入することによって、凸部３５と凹部３６との嵌合接触部位３８全域が密着する凹凸嵌合構造Ｍを構成することができる。このため、安定したトルク伝達が可能な車輪用軸受装置を再度構成することができる。
【００８４】
前述の実施の形態では、軸部１２側に凸部３５を構成するスプライン４１を形成し、この軸部１２のスプライン４１に表面硬化処理を施し、ハブ１の内周面を未硬化（生材）としている。これに対して、図１０に示すように、ハブ１の孔部２２の内周面に表面硬化処理を施したスプライン６１（凸歯６１ａおよび凹歯６１ｂ）を形成し、軸部１２には表面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、表面硬化処理としても、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。
【００８５】
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の外周面）の位置に対応する。すなわち、スプライン６１の凸歯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）Ｄ４を、軸部１２の外径寸法Ｄ６よりも小さく、スプライン６１の凹歯６１ｂの底を結ぶ円の径寸法（凸部間の嵌合用孔内周面の内径寸法）Ｄ５を軸部１２の外径寸法Ｄ６よりも大きく設定する。すなわち、Ｄ４＜Ｄ６＜Ｄ５の関係とする。
【００８６】
軸部１２をハブ１の孔部２２に圧入すれば、ハブ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３６との嵌合接触部位３８の全体が密着する。
【００８７】
ここで、嵌合接触部位３８とは、図１０（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、周方向の隣り合う凸部３５間において、軸部１２の外周面よりも外径側にすきま６２が形成される。
【００８８】
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５７を設けるのが好ましい（図４参照）。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１側に設けることになる。
【００８９】
このように、ハブ１の孔部２２の内周面３７に凹凸嵌合構造Ｍの凸部３５を設け、この凸部３５の軸方向端部の硬度を外側継手部材５の軸部１２の外径部よりも高くして、圧入するものでは、軸部側の表面硬化処理（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５の生産性に優れる。
【００９０】
以上、この発明の実施の形態につき説明したが、この発明は上述の実施の形態に限定されることなく種々の変形が可能である。たとえば、凹凸嵌合構造Ｍの凸部３５の断面形状として、図３では三角形状の例を示し、図９では台形（富士山形状）の例を示したが、これら以外の半円形状、半楕円形状、矩形形状等の種々形状から任意に選択して採用でき、凸部３５の面積、数、円周方向ピッチ等も任意に変更できる。すなわち、スプライン４１を形成し、このスプライン４１の凸歯４１ａ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１と等速自在継手３との間で回転トルクの伝達ができればよい。
【００９１】
ハブ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もよく、この孔部２２と嵌合する軸部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。
【００９２】
さらに、ハブ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、必ずしも凸部３５の全体の硬度を高くする必要はない。図３ではすきま４０が形成される例を示したが、凸部３５間の凹部まで、ハブ１の内周面３７に食い込むようなものであってもよい。
【００９３】
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、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。
【００９４】
凸部３５の端面すなわち圧入始端は軸線に対して垂直な平面である例を示したが（図４参照）、軸線に対して所定角度をなす傾斜面であってもよい。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。
【００９５】
さらに、ハブ１の孔部２２の内周面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、収納部５７の容積を小さくでき、収納部５７の加工性および軸部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、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。
【００９６】
転がり軸受２の軸受形式については、転動体３０としてボール（玉）を使用した複列アンギュラ玉軸受の例を示したが、ローラ（ころ）を使用した複列円すいころ軸受であってもよい。
【００９７】
また、第３世代の車輪用軸受装置の場合を例にとって説明したが、第１世代や第２世代さらには第４世代であってもよい。
【００９８】
凸部３５を圧入する時は、述べたように凹部３６が形成される側を固定し、凸部３５を有している側を移動させてもよいし、逆に、凸部３５を有している側を固定し、凹部３６が形成される側を移動させてもよく、あるいは両者を移動させるようにしてもよい。
【００９９】
なお、等速自在継手３において、内側継手部材６とシャフト１０をここに述べた凹凸嵌合構造Ｍを介して一体化するようにしてもよい。
【０１００】
ハブ１と軸部１２とのボルト固定を行うボルト５４の座面６０ａと、内壁２２ｃに形成した座ぐり５１の底面との間に介在させるシール材としては、前述のようにボルト５４の座面６０ａ側に樹脂を塗布することに代えて、あるいは、それに加えて、座ぐり５１の底面に樹脂を塗布してもよい。なお、ボルト５４を締め付けた状態で、ボルト５４の座面６０ａと座ぐり５１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。すわなち、座ぐり５１の底面を研削することによって、ボルト５４の座面６０ａとの密着性を向上させたりすることができる。もちろん、座ぐり５１の底面を研削することなく、いわゆる旋削仕上げ状態であっても、密着性を発揮できれば、シール材を省略することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】この発明を説明するためのハブ及び転がり軸受の縦断面図である。
【図２】この発明の第１の実施の形態を示す車輪用軸受装置の縦断面図である。
【図３】（ａ）は図２の車輪用軸受装置における凹凸嵌合構造の拡大横断面図、（ｂ）は（ａ）のＸ部拡大図である。
【図４】図２の部分拡大図である。
【図５】図２の車輪用軸受装置の部分拡大図であって、（ａ）はＯリング、（ｂ）はガスケットを用いた例を示す。
【図６】図２の車輪用軸受装置の圧入前の状態を示す分解縦断面図である。
【図７】図２の車輪用軸受装置の分離過程を示す縦断面図である。
【図８】図７の車輪用軸受装置の再組立過程を示す縦断面図である。
【図９】凹凸嵌合構造の変形例を示す断面図である。
【図１０】（ａ）はこの発明の第２の実施の形態を示す凹凸嵌合構造の横断面図、（ｂ）は（ａ）のＹ部拡大図である。
【図１１】従来の車輪用軸受装置の縦断面図である。
【符号の説明】
【０１０２】
１      ハブ
２      軸受
３      等速自在継手
１１    マウス部
１２    軸部
２２    孔部
２２ｃ  内壁
２４    内輪
３１    かしめ部
【図１】
2010116144.tif 000003
【図２】
2010116144.tif 000004
【図３】
2010116144.tif 000005
【図４】
2010116144.tif 000006
【図５】
2010116144.tif 000007
【図６】
2010116144.tif 000008
【図７】
2010116144.tif 000009
【図８】
2010116144.tif 000010
【図９】
2010116144.tif 000011
【図１０】
2010116144.tif 000012
【図１１】
2010116144.tif 000013