(57)【要約】【課題】ハブ輪に固定される内輪の耐クリープ性を向上させながら、耐久性の向上を図った車輪用軸受装置を提供する。【解決手段】ハブ輪１の小径段部１ｂの端部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部８により一対の内輪５、５’が軸方向に固定された車輪用軸受装置において、ハブ輪１の肩部１ａと、この肩部１ａに衝合するアウター側の内輪５の大端面５ｄに放射状に延びる凹凸部が形成されると共に、互いに突き合わされる一対の内輪５、５’の小端面５ｆ、５ｆ’に放射状に延びる凹凸部が形成され、凹凸部が互いに係合され相対回転が防止されているので、一対の内輪５、５’とハブ輪１の小径段部１ｂとの嵌合面に発生するクリープを防止して耐久性の向上を図ることができる。【選択図】図１
2010132264.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、外周にこの車輪取付フランジから肩部を介して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、
前記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た車輪用軸受装置において、
前記ハブ輪の肩部と、この肩部に衝合する前記内輪の端面のうち少なくとも一方に相対回転防止手段が設けられていることを特徴とする車輪用軸受装置。
【請求項２】
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、外周にこの車輪取付フランジから肩部を介して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一対の内輪からなる内方部材と、
前記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た車輪用軸受装置において、
互いに突き合わされる前記一対の内輪の小端面の少なくとも一方に相対回転防止手段が設けられていることを特徴とする車輪用軸受装置。
【請求項３】
前記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って所定の軸受予圧が付与された状態で前記一対の内輪が固定され、前記ハブ輪の肩部と、この肩部に衝合する前記一対の内輪のうちアウター側の内輪の大端面とのうち少なくとも一方に前記相対回転防止手段が形成されている請求項２に記載の車輪用軸受装置。
【請求項４】
前記ハブ輪の外周に前記内側転走面と、この内側転走面から肩部を介して前記小径段部が形成され、前記肩部と、この肩部に衝合する前記内輪の小端面のうち少なくとも一方に相対回転防止手段が設けられている請求項１に記載の車輪用軸受装置。
【請求項５】
前記相対回転防止手段が、互いの面に放射状に延び、それぞれ係合する凹凸部で構成されている面または一部である請求項１乃至４いずれかに記載の車輪用軸受装置。
【請求項６】
前記相対回転防止手段として、互いの面または一部が溶接されている請求項１乃至４いずれかに記載の車輪用軸受装置。
【請求項７】
前記相対回転防止手段として、互いの面または一部が溶着されている請求項１乃至４いずれかに記載の車輪用軸受装置。
【請求項８】
前記相対回転防止手段として、互いの面または一部が接着されている請求項１乃至４いずれかに記載の車輪用軸受装置。
【請求項９】
前記相対回転防止手段として、少なくとも一方の面または一部に面粗さを粗くした部位が設けられている請求項１乃至４いずれかに記載の車輪用軸受装置。
【請求項１０】
前記相対回転防止手段がサンドブラストによる粗面加工によって形成され、その面粗さが、研削加工によって形成される面粗さより粗いＲａ０．２以上に設定されている請求項９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、自動車等の車輪を回転自在に支承する車輪用軸受装置、特に、ハブ輪に加締固定される内輪の耐クリープ性を向上させながら、耐久性の向上を図った車輪用軸受装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から自動車等の車輪を支持する車輪用軸受装置は、車輪を取り付けるためのハブ輪を転がり軸受を介して回転自在に支承するもので、駆動輪用と従動輪用とがある。構造上の理由から、駆動輪用では内輪回転方式が、従動輪用では内輪回転と外輪回転の両方式が一般的に採用されている。この車輪用軸受装置には、懸架装置を構成するナックルとハブ輪との間に複列アンギュラ玉軸受等からなる車輪用軸受を嵌合させた第１世代と称される構造から、外方部材の外周に直接車体取付フランジまたは車輪取付フランジが形成された第２世代構造、また、ハブ輪の外周に一方の内側転走面が直接形成された第３世代構造、あるいは、ハブ輪と等速自在継手の外側継手部材の外周にそれぞれ内側転走面が直接形成された第４世代構造とに大別されている。
【０００３】
また、車輪は懸架装置に対して、複列の転がり軸受により回転自在に支承されるが、オフロードカーやトラック等、車体重量が嵩む車両には複列円錐ころ軸受から構成された車輪用軸受装置が使用されている。
【０００４】
近年、軽量・コンパクト化を図るため、車輪を取り付けるための車輪取付フランジを一体に有するハブ輪に内輪が嵌合され、ハブ輪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って内輪が軸方向に固定された、所謂加締タイプの車輪用軸受装置が多用されている。このハブ輪と内輪とはシメシロを介して圧入した関係にあるが、回転方向の固定、つまり、相対回転の防止には従来特段の工夫がなされていない。また、この加締タイプの車輪用軸受装置において、加締加工によるバックラッシュがあり、内輪の軸方向の固定力は従来のナットで内輪を固定するタイプに比べて小さいという欠点がある。特に、自動車の車輪用軸受装置では、自動車の旋回時に大きなモーメント荷重が作用し、ハブ輪と内輪との嵌合面にクリープが発生し、短寿命になることがある。
【０００５】
こうした問題を解決したものとして、図９および図１０に示すような相対回転防止手段が知られている。この車輪用軸受装置は、ハブ輪５０の小径段部５１に内輪５２が圧入固定され、この内輪５２の端部内周部に凹溝５３が形成されている。そして、ハブ輪５０の小径段部５１の端部を径方向外方に塑性変形させて加締部５４が形成されると共に、小径段部５１の端部を内輪５２の凹溝５３に食い込ませてハブ輪５０と内輪５２とを係合させることにより、ハブ輪５０に対して内輪５２を軸方向に固定すると共に、ハブ輪５０と内輪５２との嵌合面にクリープが発生するのを防止している（例えば特許文献１参照）。ここで、クリープとは、嵌合シメシロ不足や嵌合面の加工精度不良等により軸受が周方向に微動し、嵌合面が鏡面化し、場合によっては、かじりを伴い潤滑不良や溶着する現象をいう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−００１７１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
然しながら、この従来の車輪用軸受装置では、内輪５２の端部内周部に凹溝５３を形成する分コストアップとなると共に、例えば、第１世代や第２世代構造の車輪用軸受装置では、加締部５４側の内輪５２は、小径段部５１の拡径と相俟って小径段部５１の端部を内輪５２の凹溝５３に食い込ませることにより強固に固定されるが、反対側の内輪とハブ輪５０の小径段部５１との嵌合面にクリープが発生するのを防止することは難しい。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、ハブ輪に固定される内輪の耐クリープ性を向上させながら、耐久性の向上を図った車輪用軸受装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
係る目的を達成すべく、本発明のうち請求項１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、外周にこの車輪取付フランジから肩部を介して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、前記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た車輪用軸受装置において、前記ハブ輪の肩部と、この肩部に衝合する前記内輪の端面のうち少なくとも一方に相対回転防止手段が設けられている。
【００１０】
このように、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、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た第１世代乃至第３世代構造の車輪用軸受装置において、ハブ輪の肩部と、この肩部に衝合する内輪の端面のうち少なくとも一方に相対回転防止手段が設けられているので、内輪とハブ輪の小径段部との嵌合面にクリープが発生するのを確実に防止することができ、耐久性の向上を図った車輪用軸受装置を提供することができる。
【００１１】
また、本発明のうち請求項２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、外周にこの車輪取付フランジから肩部を介して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一対の内輪からなる内方部材と、前記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た車輪用軸受装置において、互いに突き合わされる前記一対の内輪の小端面の少なくとも一方に相対回転防止手段が設けられている。
【００１２】
このように、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、外周にこの車輪取付フランジから肩部を介して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、外周に複列の外側転走面に対向する内側転走面が形成された一対の内輪からなる内方部材と、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た第１または第２．５世代構造の車輪用軸受装置において、互いに突き合わされる一対の内輪の小端面の少なくとも一方に相対回転防止手段が設けられているので、内輪とハブ輪の小径段部との嵌合面にクリープが発生するのを確実に防止することができる。
【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って所定の軸受予圧が付与された状態で前記一対の内輪が固定され、前記ハブ輪の肩部と、この肩部に衝合する前記一対の内輪のうちアウター側の内輪の大端面とのうち少なくとも一方に前記相対回転防止手段が形成されていれば、インナー側の内輪は、揺動加締の際に小径段部の端部が拡径して強固に固定されるため、一対の内輪とハブ輪の小径段部との嵌合面にクリープが発生するのを効果的に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、前記ハブ輪の外周に前記内側転走面と、この内側転走面から肩部を介して前記小径段部が形成され、前記肩部と、この肩部に衝合する前記内輪の小端面のうち少なくとも一方に相対回転防止手段が設けられていれば、内輪とハブ輪の小径段部との嵌合面にクリープが発生するのを確実に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、前記相対回転防止手段が、互いの面に放射状に延び、それぞれ係合する凹凸部で構成されている面または一部であっても良い。
【００１６】
また、請求項６に記載の発明のように、前記相対回転防止手段として、互いの面または一部が溶接により接合されていても良い。
【００１７】
また、請求項７に記載の発明のように、前記相対回転防止手段として、互いの面または一部が溶着されていても良い。
【００１８】
また、請求項８に記載の発明のように、前記相対回転防止手段として、互いの面または一部が接着されていても良い。
【００１９】
また、請求項９に記載の発明のように、前記相対回転防止手段として、少なくとも一方の面または一部に面粗さを粗くした部位が設けられていても良い。
【００２０】
また、請求項１０に記載の発明のように、前記相対回転防止手段がサンドブラストによる粗面加工によって形成され、その面粗さが、研削加工によって形成される面粗さより粗いＲａ０．２以上に設定されていても良い。
【発明の効果】
【００２１】
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、外周にこの車輪取付フランジから肩部を介して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、前記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た車輪用軸受装置において、前記ハブ輪の肩部と、この肩部に衝合する前記内輪の端面のうち少なくとも一方に相対回転防止手段が設けられているので、内輪とハブ輪の小径段部との嵌合面にクリープが発生するのを確実に防止することができ、耐久性の向上を図っ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】
【００２２】
【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】図１の内輪単体を示す一部破断斜視図である。
【図３】図１のハブ輪単体を示す正面図である。
【図４】図２の内輪を逆方向から見た一部破断斜視図である。
【図５】図４の内輪の小径側端面に突き合わされる内輪を示す一部破断斜視図である。
【図６】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７】図６の内輪単体を示す一部破断斜視図である。
【図８】図６のハブ輪単体を示す正面図である。
【図９】従来の車輪用軸受装置の内輪の一部破断斜視図である。
【図１０】同上、車輪用軸受装置の部分縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
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、内周にそれぞれ外向きに開いたテーパ状の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、外周にこの車輪取付フランジから軸方向に延びる円筒状の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テーパ状の内側転走面が形成された一対の内輪からなる内方部材と、前記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円錐ころとを備え、前記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前記ハブ輪に対して前記内輪が軸方向に所定の軸受予圧が付与された状態で固定された車輪用軸受装置において、前記ハブ輪の肩部と、この肩部に衝合するアウター側の内輪の大端面に放射状に延びる凹凸部が形成されると共に、互いに突き合わされる前記一対の内輪の小端面に放射状に延びる凹凸部が形成され、前記凹凸部が互いに係合され相対回転が防止されている。
【実施例１】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づ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は、図１の内輪単体を示す一部破断斜視図、図３は、図１のハブ輪単体を示す正面図、図４は、図２の内輪を逆方向から見た一部破断斜視図、図５は、図４の内輪の小径側端面に突き合わされる内輪を示す一部破断斜視図である。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。
【００２５】
この車輪用軸受装置は駆動輪側の第２．５世代構造をなし、ハブ輪１と、このハブ輪１に圧入された車輪用軸受２とからなる。ハブ輪１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３を一体に有し、外周に車輪取付フランジ３から肩部１ａを介して軸方向に延びる円筒状の小径段部１ｂが形成され、内周にはトルク伝達用のセレーション（またはスプライン）１ｃが形成されている。また、車輪取付フランジ３の周方向等配位置に車輪を固定するハブボルト３ａが植設されている。
【００２６】
ハブ輪１はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼（ＪＩＳ規格のＳＣ系機械構造用炭素鋼）で形成され、車輪取付フランジ３の基部となる肩部１ａから小径段部１ｂに亙って高周波焼入れによって表面硬さが５０〜６４ＨＲＣの範囲に所定の硬化層が形成されている。なお、後述する加締部８は鍛造後の表面硬さ２５ＨＲＣ以下の生のままとされている。
【００２７】
車輪用軸受２は、外周に車体（図示せず）に取り付けられるための車体取付フランジ４ｂを一体に有し、内周にそれぞれ外向きに開いた複列のテーパ状の外側転走面４ａ、４ａが一体に形成された外方部材４と、外周にこれら複列の外側転走面４ａ、４ａに対向するテーパ状の内側転走面５ａが形成された一対の内輪５、５’と、両転走面間に保持器６を介して転動自在に収容された複列の円錐ころ７、７とを備えている。内輪５、５’の内側転走面５ａの大径側には円錐ころ７を案内するための大鍔部５ｂが形成されると共に、小径側には円錐ころ７の脱落を防止するための小鍔部５ｃが形成されている。
【００２８】
一対の内輪５、５’は基本的に同一仕様であるが、大径側の端面（以下、大端面という）５ｄ、５ｄ’の構成と、大端面５ｄ、５ｄ’の面取りの大きさが異なる。すなわち、ハブ輪１の肩部１ａの面取りに対応して、アウター側の内輪５における大端面５ｄの面取り５ｅは、インナー側の内輪５’における大端面５ｄ’の面取り５ｅ’よりも大きく設定されている。
【００２９】
内輪５、５’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。なお、外方部材４は、高炭素クロム鋼に限らず、ハブ輪１と同様、Ｓ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼で形成し、複列の外側転走面４ａ、４ａを高周波焼入れによって５８〜６４ＨＲＣの範囲に表面を硬化処理しても良い。
【００３０】
車輪用軸受２は、ハブ輪１の肩部１ａにアウター側の内輪５の大端面５ｄが衝合するように小径段部１ｂに所定のシメシロを介して圧入されている。そして、小径段部１ｂの端部を径方向外方に塑性変形（揺動加締）させて形成した加締部８によって所定の軸受予圧が付与された状態で固定されている。これにより、従来のように、ナットの締付トルク等を調整して予圧を管理することなく、長期間に亘って安定した予圧を維持できるセルフリテイン構造を提供することができる。
【００３１】
外方部材４と内輪５、５’との間に形成される環状空間の開口部にはシール９、９が装着されている。これらシール９、９は、図示はしないが、断面が略Ｌ字状に形成されて互いに対向配置された環状のシール板とスリンガとからなる、所謂パックシールを構成している。これらシール９、９により、軸受内部に封入された潤滑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。
【００３２】
ここで、一対の内輪５、５’のうち、図２に示すように、アウター側の内輪５の大端面５ｄには放射状に延びる凹凸部１０が形成されている。この凹凸部１０は腐食エッチングにより形成されているが、一般的な機械式の切削加工の他、サンドブラストによる粗面加工、あるいは切削ローレット加工によって形成しても良い。一方、図３に示すように、この内輪５の大端面５ｄが衝合するハブ輪１の肩部１ａにも内輪５の凹凸部１０に係合する凹凸部１１が形成されている。これら内輪５の凹凸部１０と、ハブ輪１の凹凸部１１からなる相対回転防止手段により、アウター側の内輪５とハブ輪１の小径段部１ｂとの嵌合面にクリープが発生するのを確実に防止することができ、耐久性の向上を図った車輪用軸受装置を提供することができる。
【００３３】
さらに、図４に示すように、内輪５の小径側の端面（以下、小端面という）５ｆにも放射状に延びる凹凸部１２が形成されている。一方、図５に示すように、この内輪５の大端面５ｄに突き合わされるインナー側の内輪５’の小端面５ｆ’にも内輪５の凹凸部１２に係合する凹凸部１３が形成されている。これらアウター側の内輪５の凹凸部１２と、インナー側の内輪５’の凹凸部１３からなる相対回転防止手段により、インナー側の内輪５’とハブ輪１の小径段部１ｂとの嵌合面にクリープが発生するのを確実に防止することができる。
【００３４】
本実施形態では、アウター側の内輪５の大端面５ｄに形成された凹凸部１０と、ハブ輪１の肩部１ａに形成された凹凸部１１との係合と、一対の内輪５、５’の小端面５ｆ、５ｆ’に形成された凹凸部１２、１３の係合によって、ハブ輪１の小径段部１ｂと一対の内輪５、５’との嵌合面にクリープが発生するのを確実に防止することができるが、少なくとも一対の内輪５、５’の小端面５ｆ、５ｆ’に凹凸部１２、１３からなる相対回転防止手段が形成されていれば良い。すなわち、一対の内輪５、５’のうちどちらか一方、例えば、アウター側の内輪５がクリープを起そうとした時、他方のインナー側の内輪５’を共回りさせることになるが、ここでは、一対の内輪５、５’が同時にクリープを起さない限り、小径段部１ｂと内輪５、５’との嵌合面にクリープが発生することはない。
【００３５】
また、本実施形態のように、ハブ輪１の小径段部１ｂの端部に加締部８が形成されている場合、一対の内輪５、５’のうちインナー側の内輪５’は、揺動加締の際に小径段部１ｂの端部が拡径して強固に固定されるため、少なくともアウター側の内輪５の大端面５ｄに形成された凹凸部１０と、ハブ輪１の肩部１ａに形成された凹凸部１１からなる相対回転防止手段が設けられていれば、一対の内輪５、５’とハブ輪１の小径段部１ｂとの嵌合面にクリープが発生するのを効果的に防止することができる。
【００３６】
なお、ここでは、転動体７を円錐ころとした複列円錐ころ軸受を例示したが、これに限らず転動体７にボールを使用した複列アンギュラ玉軸受であっても良い。また、駆動輪側の第２．５世代構造を例示したが、本発明に係る車輪用軸受装置はこれに限らず、例えば、図示はしないが、従動輪側であっても、また、第１世代、第２世代構造であっても良い。
【００３７】
ところで、ハブ輪の外周に内側転走面と、この内側転走面から段部を介して軸方向に延びる小径段部が形成され、この小径段部に内輪が圧入された第３世代構造の場合、ハブ輪の段部と、この段部に衝合される内輪の小端面にそれぞれ凹凸部が形成され、これらの凹凸部を係合させることによって相対回転を防止することができる。
【００３８】
ここでは、アウター側の内輪５の大端面５ｄに形成された凹凸部１０と、ハブ輪１の肩部１ａに形成された凹凸部１１との係合や、一対の内輪５、５’の小端面５ｆ、５ｆ’に形成された凹凸部１２、１３の係合による相対回転防止手段について説明したが、これ以外にも幾つかの相対回転防止手段を例示することができる。
【００３９】
具体的には、レーザ溶接によってハブ輪１の肩部１ａと、この肩部１ａに衝合されるアウター側の内輪５の大端面５ｄとをレーザ溶接によって接合するようにしても良い。このレーザ溶接は、被接合部に集光ユニットで集光された高エネルギー密度のレーザ光を照射し、被接合部の温度を急激に上昇させて局部的な溶融・凝固を起させて行われる。
【００４０】
そして、被接合部に沿って周方向に集光ユニットを移動させ、ハブ輪１の肩部１ａとアウターが輪の内輪５の大端面５ｄが全周に亙って接合される。なお、被接合部の全周に亙って設けるようにしても良いが、周方向に複数箇所に所定の長さに亙って設けるようにしても良い。これにより、溶接時間を短縮し、溶接による熱影響を最小限に抑制することができる。
【００４１】
さらに、溶接欠陥が発生しやすい中高炭素鋼を含む溶接であるため、高周波誘導加熱によってハブ輪１と内輪５の被接合部を溶接前に予熱を行うようにすれば、この溶接前の予熱によって比較的炭素量を多く含む材料を用いても割れ等の溶接欠陥が発生するのを防止できると共に、予熱による入熱の増加により溶接時の溶け込みが深くなり、被接合部の強度を高めることができる。また、溶接後の被接合部の組織の安定化を図るために後熱を行うのが好ましい。
【００４２】
また、こうしたレーザ溶接による接合に限らず、プラズマ溶接、電子ビーム溶接、高速パルス方式によるプロジェクション溶接等を例示することができる。これらの溶接法を採用することにより、軸受転走面等に熱影響し、表面硬度が焼戻しされるのを抑制することができると共に、炭素量０．４０〜０．８０ｗｔ％の範囲で、溶接部近傍の焼き割れが生じるのを防止することができる。
【００４３】
また、摩擦攪拌接合、所謂ＦＳＷ（Ｆｒｉｃｔｉｏｎ  Ｓｔｉｒ  Ｗｅｌｄｉｎｇ）により接合しても良い。このＦＳＷは固相接合法の一つで、先端にプローブのある回転子を回転させながら突き合わせ接合部に押込み、摩擦熱によって軟化した部材を攪拌（塑性流動化）して接合するものである。ＦＳＷは固相接合であるので、一般的なアーク溶接等と比較して残留応力や接合による変形を抑えることができると共に、その被接合部の金属組織が微細結晶組織となって強度を高めることができる。
【００４４】
また、高周波誘電加熱法を用いた高周波溶着でも良い。高周波誘電加熱法とは、数１０ＭＨｚの高周波エネルギーの電界作用によって、原子や分子レベルの電位的な運動により被加熱物自身（誘電体）を発熱させる方法で、熱の影響が被加熱物の溶着する箇所のみに止め、溶着しない箇所にまで及ばないため、熱変形が抑制できると共に、加熱時間を短縮することができるため、他の外部加熱方式に比べ低コスト化を図ることができる。
【００４５】
また、一対の内輪５、５’の小端面５ｆ、５ｆ’に相対回転防止手段を施す場合、前述した溶接や溶着による接合は組立上から困難となるため、この種の部位には簡易な接着による接合が好ましい。なお、接着剤としては、エポキシ樹脂系をはじめフェノール樹脂系、あるいは、ポリウレタン系やポリエチレン系等を例示することができる。
【００４６】
また、アウター側の内輪５の小端面５ｆと、インナー側の内輪５’の小端面５ｆ’のうり少なくともいずれか一方の小端面５ｆ（５ｆ’）に面粗さを粗くした部位を設けることにより一対の内輪５、５’の相対回転を防止するようにしても良い。この場合、例えば、サンドブラストによる粗面加工によって形成され、その面粗さは、通常の研削加工によって形成される面粗さより粗い、例えば、Ｒａ０．２以上に設定されるのが好ましい。Ｒａは、ＪＩＳの粗さ形状パラメータの一つで（ＪＩＳ  Ｂ０６０１−１９９４）、算術平均粗さのことで、平均線から絶対値偏差の平均値を言う。なお、両方の小端面５ｆ、５ｆ’に面粗さを粗くした部位を設けたり、あるいは一方の小端面５ｆ全面の面粗さを粗くしても良いが、これでは、フレッティングにより初期の軸受予圧が変動する恐れがあるから好ましくない。
【実施例２】
【００４７】
図６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、図７は、図６の内輪単体を示す一部破断斜視図、図８は、図６のハブ輪単体を示す正面図である。なお、前述した第１の実施形態と同一部品、同一部位あるいは同様の機能を有する部品や部位には同じ符合を付して詳細な説明を省略する。
【００４８】
この車輪用軸受装置は駆動輪側の第３世代構造をなし、内方部材１４と外方部材１５と複列のボール１６、１６とを備えている。内方部材１４は、ハブ輪１７と別体の内輪１８とからなる。ハブ輪１７は、アウター側の端部に車輪取付フランジ３を一体に有し、外周に一方（アウター側）の円弧状の内側転走面１７ａと、この内側転走面１７ａから軸方向に延びる円筒状の小径段部１７ｂが形成され、内周にはトルク伝達用のセレーション１ｃが形成されている。内輪１８は、外周に他方（インナー側）の円弧状の内側転走面１８ａが形成され、ハブ輪１７の肩部１９に内輪１８の小端面１８ｂが衝合するように小径段部１７ｂに所定のシメシロを介して圧入されている。
【００４９】
ハブ輪１７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１７ａをはじめ、車輪取付フランジ３の基部３ｂから小径段部１７ｂに亙って高周波焼入れによって表面硬さが５８〜６４ＨＲＣの範囲に所定の硬化層が形成されている。内輪１８およびボール１６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。
【００５０】
外方部材１５は、外周に車体取付フランジ４ｂを有し、内周に円弧状の複列の外側転走面１５ａ、１５ａが一体に形成されている。そして、これら複列の外側転走面１５ａ、１５ａと内方部材１４の内側転走面１７ａ、１８ａとの間に保持器２０を介して複列のボール１６、１６が転動自在に収容されている。
【００５１】
外方部材１５と内方部材１４との間に形成される環状空間の開口部にはシール２１、９が装着されている。アウター側のシール２１は、外方部材１５のアウター側端部の内周に所定のシメシロを介して圧入された芯金と、この芯金に接合され、サイドリップを有するシール部材とからなる一体型のシールで構成されている。また、車輪取付フランジ３のインナー側の基部３ｂは断面が円弧状の曲面に形成され、シール２１のサイドリップ等が摺接するシールランド部を構成している。これらシール２１、９により、軸受内部に封入された潤滑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。
【００５２】
ここで、図７に示すように、内輪１８の小端面１８ｂに放射状に延びる凹凸部１０が形成されている。一方、図８に示すように、この内輪１８の小端面１８ｂが衝合するハブ輪１７の肩部１９にも内輪１８の凹凸部１０に係合する凹凸部２２が形成されている。これら内輪１８の凹凸部１０と、ハブ輪１７の凹凸部２２からなる相対回転防止手段により、内輪１８とハブ輪１７の小径段部１７ｂとの嵌合面にクリープが発生するのを確実に防止することができ、耐久性の向上を図った車輪用軸受装置を提供することができる。
【００５３】
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】
【００５４】
本発明に係る車輪用軸受装置は、ハブ輪とこのハブ輪に嵌合される内輪を備えた第１世代乃至第３世代構造の車輪用軸受装置に適用することができる。
【符号の説明】
【００５５】
１、１７  ハブ輪
１ａ、１９  肩部
１ｂ、１７ｂ  小径段部
１ｃ  セレーション
２  車輪用軸受
３  車輪取付フランジ
３ａ  ハブボルト
４、１５  外方部材
４ａ  外側転走面
４ｂ  車体取付フランジ
５、５’、１８  内輪
５ａ、１８ａ  内側転走面
５ｂ  大鍔部
５ｃ  小鍔部
５ｄ、５ｄ’  大端面
５ｅ、５ｅ’  大端面の面取り
５ｆ、５ｆ’、１８ｂ  小端面
６、２０  保持器
７  円錐ころ
８  加締部
９、２１  シール
１０、１１、１２、１３、２２  凹凸部
１４  内方部材
１６  ボール
５０  ハブ輪
５１  小径段部
５２  内輪
５３  凹溝
５４  加締部
【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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