(57)【要約】【課題】熱処理を施すことなく、駆動力受け部の歯の劣化を長期間抑制することができる車輪用軸受装置を提供すること。【解決手段】筒状部１３の端面１３ａには、軸方向と直交する方向に放射状に広がる複数の歯２１を有する駆動力受け部２０が形成されている。駆動力受け部２０は、筒状部１３の端面１３ａにかしめ部が形成された後に、たとえば歯形成パンチを押し付けて塑性変形させることにより形成される。駆動力受け部２０の各歯２１の表面および筒状部１３の端面１３ａの全域には、パーカー処理による燐酸塩皮膜が形成されている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状部およびフランジを有する内輪と、
複数の転動体を介して前記内輪に連結された外輪と、
前記内輪の前記筒状部の端面に軸方向と交差する方向に放射状に形成された複数の歯を有する駆動力受け部とを含み、
前記駆動力受け部の各歯には、その表面に被覆処理が施されていることを特徴とする、車輪用軸受装置。
【請求項２】
前記被覆処理は、耐磨耗用被覆処理を含むことを特徴とする、請求項１記載の車輪用軸受装置。
【請求項３】
前記被覆処理は、グリース塗布処理を含むことを特徴とする、請求項１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、例えばドライブシャフトの先端側に等速ジョイントを介して取り付けられ、車輪を回転可能に保持するための車輪用軸受装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両には、車輪を回転可能に保持するための車輪用軸受装置が用いられている。この種の車輪用軸受装置には、たとえば、筒状部、内輪部材およびフランジを有する内輪と、複数の転動体を介して内輪に連結された外輪とを備えるものがある。かかる車輪用軸受装置として、ドライブシャフトの先端側に取り付けられた等速ジョイントに連結されたものが知られている。この車輪用軸受装置と等速ジョイントとを連結させる構成として、筒状部の端面に形成されて、放射状に形成された複数の歯を有する駆動力受け部と、等速ジョイントの椀形外輪に形成されて、放射状に形成された複数の歯を有する駆動力伝達部とを嵌合させることにより、等速ジョイントの駆動力を車輪用軸受装置の筒状部に伝達するものが知られている（たとえば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開昭６３−１８４５０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
この種の内輪では、内輪部材を筒状部に外嵌させた後に、筒状部の端部をかしめ変形させることにより、内輪部材の筒状部に対する抜け止めが達成されている。そして、内輪部材を筒状部に外嵌固定した後に、筒状部の端面に駆動力受け部の歯を形成する。
【０００４】
しかしながら、内輪部材を筒状部に固定した後に歯が形成されるので、駆動力受け部の各歯の表面に焼入れなどの硬化処理を施すことができない。そして、かしめ変形される必要がある筒状部は比較的柔らかい素材を用いて形成されているので、駆動力受け部の各歯の表面は比較的柔らかい。したがって、駆動力伝達部と駆動力受け部との嵌合時に歯同士が擦れ合うことにより、駆動力受け部の歯の表面や、駆動力伝達部の歯の表面が磨耗するおそれがある。
【０００５】
また、駆動力受け部の各歯の表面の磨耗だけでなく、歯の表面の錆など各歯の劣化を防止することが望ましい。
【０００６】
そこで、本発明は、熱処理を施すことなく、駆動力受け部の歯の劣化を長期間抑制することができる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】
【０００７】
前記の目的を達成するための請求項１記載の発明は、筒状部（１３）およびフランジ（１１）を有する内輪（３５）と、複数の転動体（８）を介して前記内輪に連結された外輪（９）と、前記内輪の前記筒状部の端面（１３ａ）に軸方向と交差する方向に放射状に形成された複数の歯（２１）を有する駆動力受け部（２０）とを含み、前記駆動力受け部の各歯には、その表面に被覆処理が施されていることを特徴とする、車輪用軸受装置（１、１０１，２０１）である。
【０００８】
なお、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素等を表す。以下、この項において同じ。
【０００９】
この構成によれば、駆動力受け部の各歯の表面に被覆処理が施される。このため、駆動力受け部の歯の劣化を防止することができる。
【００１０】
前記被覆処理は、耐磨耗用被覆処理を含むものであってもよい（請求項２）。この構成によれば、駆動力受け部の各歯の表面に耐磨耗用被覆処理が施されている。このため、駆動力伝達部と駆動力受け部との嵌合時に歯同士が擦れ合う場合であっても、駆動力受け部の歯の表面が磨耗することを防止することができる。この耐磨耗用被覆処理として、燐酸塩皮膜処理や、亜鉛などの金属めっき処理を挙げることができる。
【００１１】
また、前記被覆処理は、グリース塗布処理を含むものであってもよい（請求項３）。この構成によれば、駆動力受け部の各歯の表面にグリースが塗布される。これにより、駆動力受け部の歯の摩擦抵抗を低減することができ、歯の表面の磨耗を防止することができる。また、グリースの塗布によって、歯の表面に錆が発生することを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１は、本発明の一実施形態に係る車輪用軸受装置１が搭載された車両の概略構成を示す模式図である。
【００１３】
左右一対の車輪用軸受装置１，１は、それぞれ、ドライブシャフト２の先端側に等速ジョイント３を介して取り付けられている。左右の車輪４，４は、それぞれ対応する車輪用軸受装置１によって回転可能に保持されている。エンジン５からの駆動力はドライブシャフト２に与えられ、ドライブシャフト２から等速ジョイント３を介して車輪用軸受装置１に伝達される。そして車輪用軸受装置１に保持された車輪４が回転される。
【００１４】
この発明は、エンジン５からドライブシャフト２等を介して伝達される駆動力を、車輪４に伝達するための車輪用軸受装置１の改良を内容としている。以下では、本発明の一実施形態に係る車輪用軸受装置１について具体的に説明する。
【００１５】
図２は、本発明の一実施形態に係る車輪用軸受装置１と等速ジョイント３との概略構成を示す図解的な縦断面図である。
【００１６】
車輪用軸受装置１は、内軸６と、内軸６の端部６ａ（図２に示す右端部）を所定量突出させた状態で内軸６に外嵌された内輪部材７と、複数のボール（転動体）８を介してこれら内軸６および内輪部材７に回転自在に連結された外輪９とを備えている。内軸６と内輪部材７とによって内輪３５が構成されている。
【００１７】
車輪用軸受装置１は、外輪９に形成された外輪フランジ１０を介して図示しない懸架装置に固定されている。また、車輪４（図１参照）は、内軸６に形成された内輪フランジ（フランジ）１１に固定されている。エンジン５（図１参照）からの駆動力は、内軸６に伝達される。エンジン５からの駆動力が内軸６に伝達されることで、内軸６とともに車輪４が一体回転する。
【００１８】
また、車輪用軸受装置１は、例えば複列アンギュラ玉軸受として機能するように構成されている。複数のボール８は、それぞれ環状をなす２つの列を構成している。一方の列を構成する複数のボール８は、内軸６と外輪９との間で保持されている。また、他方の列を構成する複数のボール８は、内輪部材７と外輪９との間で保持されている。車輪用軸受装置１の内部すきまは例えば負すきまとされており、各ボール８には予圧が与えられている。
【００１９】
内軸６は、当該内軸６の軸方向（図２に示す左右方向）に延びる筒状部１３と、筒状部１３の車輪４側の端部（図２に示す左端部）に形成された円環板状をなす内輪フランジ１１と、円筒状のいんろう部１４とを備えている。内輪フランジ１１、筒状部１３およびいんろう部１４は、それぞれが同軸となるようにたとえばＳ５５ＣやＳＳ５５などの炭素鋼により一体形成されている。つまり、筒状部１３は比較的柔らかい素材を用いて形成されている。内輪フランジ１１は、筒状部１３の車輪４側端部（図２に示す左端部）の外周から径方向外方に延びて形成されている。また、いんろう部１４は、筒状部１３の車輪４側端部（図２に示す左端部）から車輪４側に突出して形成されている。
【００２０】
車輪４は、円環状をなす板状のブレーキディスクロータ（図示せず）を内輪フランジ１１との間に挟み込んだ状態で当該内輪フランジ１１に固定される。内輪フランジ１１の車輪４側の端面１１ａは平坦面に形成されており、この端面１１ａがディスクブレーキロータを取り付けるための取付面となっている。円筒状のいんろう部１４にブレーキディスクロータを外嵌させつつ、ディスクロータを取付面に取り付ける。このとき、ブレーキディスクロータの内周にいんろう部１４の外周があてがわれることで、ブレーキディスクロータが内輪フランジ１１に対して位置決めされる。
【００２１】
また、内輪フランジ１１の外周部には、複数の固定ボルト１５が取り付けられている（図２では、固定ボルト１５を１つだけ図示）。複数の固定ボルト１５は、内輪フランジ１１の周方向に間隔を隔てて環状に配置されている。ブレーキディスクロータおよび車輪４は、複数の固定ボルト１５とこれに対応する複数の固定ナット（図示せず）とによって一体的に内輪フランジ１１に固定される。
【００２２】
筒状部１３は、内輪フランジ１１よりもドライブシャフト２側に突出している。筒状部１３の軸方向途中部の外周には、一方の列を構成する複数のボール８が配置された環状の第１軌道面１６が形成されている。この第１軌道面１６のドライブシャフト２側には、内輪部材７を嵌め入れるための環状溝１７が隣接して形成されており、この環状溝１７に内輪部材７が外嵌されている。筒状部１３のドライブシャフト２側の端部（図２に示す右端部）には、当該筒状部１３の先端部が径方向外方に向けて押し広げられて、内輪部材７の側面にかしめつけられたかしめ部１８が形成されている。なお、かしめ部１８は、筒状部１３の先端部にかしめ治具を押し当てた状態で、かしめ治具を筒状部１３の中心軸線に対して所定角度傾斜させた状態で回転しながら軸方向へ加圧する（ローリングかしめ加工）などにより形成される。このかしめ部１８によって内輪部材７の軸方向への抜け止めが達成されている。内輪部材７の外周は、かしめ部１８の外周よりも径方向外方に突出している。この内輪部材７の外周には、第１軌道面１６に連続する環状の第２軌道面１９が形成されている。かしめ部１８の軸方向の端面（図２に示す右側端面）、すなわち、筒状部１３のドライブシャフト２側の端面１３ａには駆動力受け部２０が形成されている。
【００２３】
等速ジョイント３は、例えばボール型の等速ジョイントであり、ドライブシャフト２（図１参照）と一体回転可能に連結された内輪（図示せず）と、複数のボール（図示せず）を介して内輪に連結されたカップ状の椀形外輪（駆動軸）２２とを備えている。この椀形外輪２２が内軸６に連結されて、車輪用軸受装置１に対して取り付けられている。
【００２４】
椀形外輪２２の軸方向の先端部２２ａ（図２に示す左端部）には、車輪４側に突出する筒状突出部２３が設けられている。筒状突出部２３の内周にはめねじが形成されている。筒状突出部２３を取り囲む椀形外輪２２の軸方向の連結端面２２ｃには、内軸６の駆動力受け部２０と嵌合する駆動力伝達部２４が形成されている。
【００２５】
椀形外輪２２の筒状突出部２３を内軸６のドライブシャフト２側の端部６ａから内軸６内に挿入するとともに、連結用ボルト２６を、内軸６の車輪４側の端部から内軸６内に挿入し、連結用ボルト２６の先端部に形成されたおねじ部を筒状突出部２３の内周に形成されためねじに螺合することにより、車輪用軸受装置１および等速ジョイント３の結合が達成される。車輪用軸受装置１および等速ジョイント３が結合された状態で、内軸６の駆動力受け部２０の歯２１（図３参照）と椀形外輪２２の駆動力伝達部２４の歯２５（図４参照）とが互いに噛み合うようになる。これら駆動力受け部２０および駆動力伝達部２４の嵌合により、エンジン５からの駆動力が等速ジョイント３を介して内軸６および内輪部材７に伝達される。これにより、内軸６および内輪部材７が外輪９に対して相対回転し、内軸６の回転に伴って車輪４が回転する。
【００２６】
図３は、図２に示す車輪用軸受装置１を、ドライブシャフト２側から見た側面図である。
【００２７】
駆動力受け部２０は、軸方向と直交する方向に放射状に広がるように形成された複数の歯２１（図３参照）を有している。複数の歯２１は等角度間隔で配列されており、それぞれ山形をなしている。駆動力受け部２０は、筒状部１３の端面１３ａにかしめ部１８が形成された後に、たとえば歯形成パンチを押し付けて塑性変形させることにより形成される。なお、かしめ部１８と駆動力受け部２０とが同時に形成されていてもよい。
【００２８】
内輪部材７を筒状部１３に外嵌固定した後に、駆動力受け部２０の歯２１が形成されるので、駆動力受け部２０の各歯２１の表面に焼入れなどの硬化処理を施すことができない。そして、前述のように筒状部１３は比較的柔らかい素材を用いて形成されているので、駆動力受け部２０の各歯２１の表面は比較的柔らかい。
【００２９】
駆動力受け部２０の各歯２１の表面および筒状部１３の端面１３ａの全域には、耐磨耗用被覆処理としてのパーカー処理（parkerizing：燐酸塩皮膜処理）による燐酸塩皮膜３０（図５参照）が形成されている。図３では、かかる燐酸塩皮膜３０により被覆されている領域を斜線で表している。この燐酸塩皮膜３０として、たとえば燐酸亜鉛系の皮膜や、燐酸マンガン系の皮膜を例示することができる。この燐酸塩皮膜３０により、駆動力受け部２０の各歯２１の表面および筒状部１３の端面１３ａの全域が保護されている。
【００３０】
図４は、図２に示す等速ジョイント３を、車輪４側から見た側面図である。
【００３１】
駆動力伝達部２４は、軸方向と直交する方向に放射状に広がるように形成された複数の歯２５を有している。複数の歯２５は、等角度間隔で配列されており、それぞれ山形をなしている。
【００３２】
駆動力伝達部２４の各歯２５の表面および椀形外輪２２の連結端面２２ｃの全域には、耐磨耗用被覆処理としてのパーカー処理（parkerizing：燐酸塩皮膜処理）による燐酸塩皮膜（図５に示す燐酸塩皮膜３０と同様の皮膜）が形成されている。図４では、燐酸塩皮膜により被覆されている領域を斜線で表している。この燐酸塩皮膜として、たとえば燐酸亜鉛系の皮膜や、燐酸マンガン系の皮膜を例示することができる。この燐酸塩皮膜により、駆動力伝達部２４の各歯２５の表面および椀形外輪２２の連結端面２２ｃの全域が保護されている。
【００３３】
以上のようにこの実施形態によれば、駆動力受け部２０の各歯２１の表面、駆動力伝達部２４の各歯２５の表面、筒状部１３の端面１３ａ、および椀形外輪２２の連結端面２２ｃに、パーカー処理による燐酸塩皮膜３０が形成されている。このため、駆動力受け部２０と駆動力伝達部２４との嵌合状態で、歯２１，２５同士または歯２１，２５と端面２２ｃ，１３ａとが擦れ合っても、各歯２１，２５の表面の磨耗を防止することができる。
【００３４】
また、駆動力受け部２０および駆動力伝達部２４の各歯２１，２５の表面に錆が発生することも防止することができる。
【００３５】
図６は、この発明の他の実施形態（第２実施形態）にかかる車輪用軸受装置１０１の要部断面図である。この第２実施形態において、図１〜図５に示す実施形態（第１実施形態）に示された各部に対応する部分には、図１〜図５と同一の参照符号を付して示し、説明を省略する。
【００３６】
この第２実施形態にかかる車輪用軸受装置１０１が第１実施形態にかかる車輪用軸受装置１と相違する点は、駆動力受け部２０の各歯２１の表面、駆動力伝達部２４の各歯２５の表面、筒状部１３の端面１３ａ、および椀形外輪２２の連結端面２２ｃに、パーカー処理に代えて、耐磨耗用被覆処理としての亜鉛（Ｚｎ）めっき処理が施されている点である（図６では、歯２１の表面および筒状部１３の端面１３ａに被覆された亜鉛めっき被膜３１のみを図示）。この亜鉛めっき処理では、歯２１，２５の表面および端面１３ａ，２２ｃの表面が、亜鉛めっき被膜３１によって被覆されている。歯２１，２５の表面および端面１３ａ，２２ｃの表面に亜鉛めっき処理が施されているので、歯２１，２５の表面が磨耗することを防止することができる。このめっき処理に用いられる金属皮膜として、亜鉛皮膜に限られず、他の金属（たとえばクロムやニッケル）の皮膜を例示することもできる。また、駆動力受け部２０および駆動力伝達部２４の各歯２１，２５の表面に錆が発生することも防止することができる。
【００３７】
図７は、この発明のさらに他の実施形態（第３実施形態）にかかる車輪用軸受装置２０１の要部断面図である。この第２実施形態において、図１〜図５に示す実施形態（第１実施形態）に示された各部に対応する部分には、図１〜図５と同一の参照符号を付して示し、説明を省略する。
【００３８】
この第３実施形態にかかる車輪用軸受装置１０１が第１実施形態にかかる車輪用軸受装置１と相違する点は、駆動力受け部２０の歯２１の表面、駆動力伝達部２４の歯２５の表面、筒状部１３の端面１３ａ、および椀形外輪２２の連結端面２２ｃに、パーカー処理に代えて、グリースが塗布されている（グリース塗布処理）点である（図７では、歯２１の表面および筒状部１３の端面１３ａにグリースが塗布された状態のみを図示）。このため、駆動力受け部２０および駆動力伝達部２４の歯２１，２５の摩擦抵抗を低減することができ、これにより、歯２１，２５の表面の磨耗を防止することができる。また、歯２１，２５の表面および端面１３ａ，２２ｃの表面にグリースが塗布されることにより、これら歯２１，２５の表面および端面１３ａ，２２ｃに錆が発生することを防止することができる。
【００３９】
以上、この発明の３つの実施形態について説明したが、この発明は、他の形態で実施することもできる。
【００４０】
前述の各実施形態では、耐磨耗用被覆処理（パーカー処理やめっき処理）やグリース塗布処理などの被覆処理は、車輪用軸受け装置１側にだけ施されていてもよい。すなわち、駆動力受け部２０の各歯２１の表面および筒状部１３の端面１３ａにのみ被覆処理が施されていてもよい。また、駆動力受け部２０の各歯２１の表面にのみ被覆処理が施されており、筒状部１３の端面１３ａへの被覆処理が省略されていてもよい。さらに、パーカー処理やめっき処理を施した上にグリース塗布処理を施すようにしてもよい。
【００４１】
また、前述の各実施形態では、転動体としてボール８が用いられ、車輪用軸受装置１が複列アンギュラ玉軸受として機能するように構成されている場合について説明したが、転動体としてはボールに限らず円すいころであってもよいし、車輪用軸受装置１は、複列アンギュラ玉軸受以外の軸受として機能するように構成されていてもよい。
【００４２】
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の一実施形態に係る車輪用軸受装置が搭載された車両の概略構成を示す模式図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る車輪用軸受装置と等速ジョイントとの概略構成を示す図解的な縦断面図である。
【図３】図２に示す車輪用軸受装置を、ドライブシャフト側から見た側面図である。
【図４】図２に示す等速ジョイントを、車輪側から見た側面図である。
【図５】図３に示す切断面線Ａ−Ａから見た断面図である。
【図６】この発明の第２実施形態にかかる車輪用軸受装置の要部断面図である。
【図７】この発明の第３実施形態にかかる車輪用軸受装置の要部断面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１，１０１，２０１…車輪用軸受装置、８…ボール（転動体）、９…外輪、１１…内輪フランジ（フランジ）、１３…円筒部（筒状部）、１３ａ…端面、２０…駆動力受け部、２１…歯、３０…燐酸塩皮膜，３１…亜鉛めっき皮膜、３５…内輪
【図１】
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【図２】
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【図３】
2010036612.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
2010036612.tif 000008
【図７】
2010036612.tif 000009