(57)【要約】【課題】  軸受を回転駆動させ回転トルクを測定するための装置を簡素化し、軸受の予圧量を精度良くかつ安定して測定・管理できるようにした車輪用軸受装置の軸受予圧量測定方法を提供する。【解決手段】  ハブ輪２と内輪３からなる内方部材１が一体に塑性結合された車輪用軸受装置の軸受予圧量測定方法において、外方部材１０の車体取付フランジ１０ｂに回転子１３を介してロータ部１５が固定されると共に、ハブ輪２の車輪取付フランジ４にステータハウジング１１を介してステータ部１６が固定され、このステータ部１６とロータ部１５とからなるモータＭに通電して外方部材１０を回転させ、モータＭに印加される電流値を測定することにより、予め求めておいた電流値と軸受トルク特性線図を用いて、当該電流値から車輪用軸受装置における軸受トルクを換算し、この軸受トルクから軸受予圧量を算出するようにした。【選択図】図２
2006214506.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周に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が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪に嵌合され、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または等速自在継手の外側継手部材が一体に塑性結合されてなる内方部材と、
この内方部材と前記外方部材の転走面間に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の軸受予圧量測定方法において、
前記外方部材の車体取付フランジに回転子を介してロータ部が固定されると共に、前記ハブ輪の車輪取付フランジにステータハウジングを介してステータ部が固定され、このステータ部と前記ロータ部とからなるモータに通電して前記外方部材を所定の速度で回転させ、前記モータに印加される電流値を測定することにより、予め求めておいた電流値と軸受トルク特性線図を用いて、当該電流値から前記車輪用軸受装置における軸受トルクを換算し、この軸受トルクから軸受予圧量を算出するようにしたことを特徴とする車輪用軸受装置の軸受予圧量測定方法。
【請求項２】
前記ハブ輪の車輪取付フランジを下にし、前記車輪用軸受装置を縦置きに台座上に載置した状態で前記外方部材が回転される請求項１に記載の車輪用軸受装置の軸受予圧量測定方法。
【請求項３】
前記ハブ輪に前記内輪または外側継手部材を圧入する際に、軸受の軸方向すきまが正の状態で圧入を一旦止め、この状態における前記ハブ輪と内輪または外側継手部材の基準面間の軸方向寸法Ｔ０および初期の軸方向すきまδ０を実測し、さらに圧入を続行して圧入が完了した後、前記ハブ輪と内輪または外側継手部材の基準面間の軸方向寸法Ｔ１を実測し、この状態における軸受の軸方向すきまδ１を、式δ１＝δ０−（Ｔ０−Ｔ１）に基いて求めると共に、予め求めておいた前記モータの電流値と軸受の軸方向すきま特性線図を用いて、加締前後の電流値の増加量から加締加工による軸方向すきま減少量Δδを求め、前記加締前の軸受の軸方向すきまδ１にこの軸方向すきま減少量Δδを減算し、軸受の軸方向すきまδ（δ＝δ１−Δδ）を算出し、さらに、予め設定された軸受の軸方向すきまと予圧量との関係式を用いて軸受予圧量を求めるようにした請求項１または２に記載の車輪用軸受装置の軸受予圧量測定方法。
【請求項４】
前記車輪用軸受装置をはじめ、前記測定に用いるステータハウジングおよび回転子の組立において、前記モータのロータ部とステータ部の同軸度、振れ回り精度、軸方向位置度、直角度が所定値以下になるよう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の軸受予圧量測定方法。
【請求項５】
前記ロータ部とステータ部とが所定の径方向すきまを介して対峙している請求項１乃至４いずれかに記載の車輪用軸受装置の軸受予圧量測定方法。
【請求項６】
前記ロータ部とステータ部とが所定の軸方向すきまを介して対峙している請求項１乃至４いずれかに記載の車輪用軸受装置の軸受予圧量測定方法。
【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し、予圧が付与されて所定の負すきまに設定される車輪用軸受装置の軸受予圧量測定方法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回転自在に支承する車輪用軸受装置は、所望の軸受剛性を確保するため所定の軸受予圧が付与されている。軸受予圧量の管理は、例えば、車輪取付フランジを一体に有し、外周に直接内側転走面が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪に圧入された内輪とを備えた、所謂第３世代と呼称される車輪用軸受装置においては、ハブ輪と内輪との突き合せ面を精度良く管理すると共に、ハブ輪と等速自在継手の外側継手部材とを固定ナットによって締結する際、この固定ナットの締付トルク（軸力）を所定値に設定することにより行われている。
【０００３】
軸受予圧量は軸受寿命に密接に影響するものであるが、軸受寿命だけでなく、車両の安全走行や燃費向上等の環境問題に対して、この軸受予圧量は大きく関わってくる。すなわち、軸受予圧量は、軸受の回転トルクと比例関係にあり、予圧量を低下させれば回転トルクが軽減でき燃費向上へ貢献することがきる。一方、軸受の剛性の主要因となる軸受傾き角と軸受予圧量との関係は反比例関係にあるため、予圧量を大きくすれば軸受剛性が向上して軸受傾き角は減少し、車両旋回時に発生するブレーキロータの傾きを抑制することができる。したがって、このような軸受の予圧量を最適に設定することにより、軸受の寿命だけでなく、車両の安全性や燃費向上の面で優れた車輪用軸受装置を提供することができる。
【０００４】
このような車輪用軸受装置の代表的な一例を、本発明の第１の実施形態を示す図１によって説明する。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トボード側（図面左側）、中央寄り側をインボード側（図面右側）という。
この車輪用軸受装置は駆動輪側の第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に圧入された別体の内輪３とからなる。
【０００５】
ハブ輪２は、Ｓ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中炭素鋼からなり、アウトボード側の端部に車輪（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の円周等配位置には車輪（図示せず）を固定するためのハブボルト５が植設されている。また、ハブ輪２の外周には内側転走面２ａと、この内側転走面２ａから軸方向に延びる円筒状の小径段部２ｂ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）２ｃが形成されている。
【０００６】
このハブ輪２のアウトボード側のシール８が摺接するシールランド部から内側転走面２ａおよび小径段部２ｂに亙って高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化層が形成されている。なお、小径段部２ｂの端部は、鍛造後の素材表面硬さ２５ＨＲＣ以下の未焼入れ部としている。一方、内輪３は外周に内側転走面３ａが形成され、ハブ輪２の小径段部２ｂに圧入されている。そして、小径段部２ｂの端部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部２ｄにより、ハブ輪２に対して内輪３が軸方向へ抜けるのを防止している。なお、内輪３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。
【０００７】
外方部材１０は、Ｓ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中炭素鋼で形成され、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、内周には複列の外側転走面１０ａ、１０ａが形成されている。この複列の外側転走面１０ａ、１０ａには高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化層が形成されている。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の両端部にはシール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。
【０００８】
この種の車輪用軸受装置では、ハブ輪２の小径段部２ｂの端部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部２ｄにより内輪３を固定する、所謂セルフリテイン構造を採用しているので、従来のようにナット等で強固に緊締して予圧量を管理する必要がないため、車両への組込性を簡便にすることができると共に、かつ長期間その予圧量を維持することができる。ところが、この種の車輪用軸受装置はこうした特徴を有している反面、加締加工による内輪３の変形あるいは加締荷重のバラツキ等によって軸受すきまが変動する恐れがあり、組立を完了した後に予圧量を測定してみないと、その予圧量が適正であるか判らなかった。
【０００９】
こうした問題を解決したものとして、図７に示すような軸受の予圧付与装置が知られている。この軸受の予圧付与装置は、車輪用軸受装置の組立加工時に軸受を回転させて回転トルクを測定し、この回転トルクを媒体として所定の軸受予圧量に設定するようにしたものである。
図７（ａ）は、車輪用軸受装置５０に取り付けられた予圧モニター装置５１の構成を示した概略図である。この予圧モニター装置５１は、外方部材５２の車体取付フランジ５２ａよりもインボード側の外周面と接触するゴム部材が取り付けられた歯車５３と、この歯車５３と噛合する駆動用歯車５４と、この駆動用歯車５４を回転駆動するモータ５５と、このモータ５５の回転トルクを検出する電力計からなるトルク検出器５６と、検出された回転トルクを予め設定された所定値と比較する判定器５７とを備えている。
【００１０】
予圧モニター装置５１では、モータ５５を駆動し、歯車５４、５３を介して外方部材５２を回転させ、外方部材５２の回転トルクをトルク検出器５６で検出する。そして、検出された回転トルクに基き予圧量を求め、この予圧量が予め設定された所定値、つまり車輪用軸受装置５０に適した予圧量に達した場合、揺動型加締装置５８を後退させる。さらに、揺動型加締装置５８による加締加工を終了した後も回転トルクを監視し、その予圧量が適正であることを確認する。
【００１１】
図７（ｂ）は、加締加工時間ｔ（横軸）に対する揺動型加締装置５８における加締型５８ａの位置Ａおよび回転トルクＴ（縦軸）の変化を示すグラフである。加締型５８ａの位置Ａを徐々に降下させて加締加工を開始すると、ある時点ｔ０から車輪用軸受装置５０に予圧が加わり、回転トルクＴが変動し始める。その変動幅が予め設定された所定値Δにまで達すると（ｔ１）、車輪用軸受装置５０に適した予圧が加わったと判断して加締加工を終了する。その後、加締型５８ａの位置Ａを原点に復帰させる。こうした予圧モニター装置５１により、車輪用軸受装置５０の組立加工時に軸受を回転させて回転トルクを測定し、この回転トルクを媒体として予圧量の設定を行うことができる。
【特許文献１】特開平１１−４４３１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
こうした従来の技術は、モータ５５により駆動用歯車５４を回転駆動し、この駆動用歯車５４に噛合する歯車５３を介して外方部材５２を駆動すると共に、モータ５５の回転トルクを電力計からなるトルク検出器５６で検出し、ここで検出された回転トルクを予め設定された所定値と判定器５７により比較するというものであるが、装置が大掛かりとなると共に、測定自体が複雑となり、測定精度のバラツキが発生し易い。こうした測定精度のバラツキは測定精度の低下を招くことになり、この種の軸受の予圧量を精度良くかつ安定して測定・管理することは難しい。
【００１３】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、軸受を回転駆動させ回転トルクを測定するための装置を簡素化し、軸受の予圧量を精度良くかつ安定して測定・管理できるようにした車輪用軸受装置の軸受予圧量測定方法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】
【００１４】
係る目的を達成すべく、本発明のうち請求項１記載の方法発明は、外周に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が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪に嵌合され、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または等速自在継手の外側継手部材が一体に塑性結合されてなる内方部材と、この内方部材と前記外方部材の転走面間に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の軸受予圧量測定方法において、前記外方部材の車体取付フランジに回転子を介してロータ部が固定されると共に、前記ハブ輪の車輪取付フランジにステータハウジングを介してステータ部が固定され、このステータ部と前記ロータ部とからなるモータに通電して前記外方部材を所定の速度で回転させ、前記モータに印加される電流値を測定することにより、予め求めておいた電流値と軸受トルク特性線図を用いて、当該電流値から前記車輪用軸受装置における軸受トルクを換算し、この軸受トルクから軸受予圧量を算出するようにした。
【００１５】
このように、一体に塑性結合された内方部材を備えた車輪用軸受装置の軸受予圧量測定方法において、外方部材の車体取付フランジに回転子を介してロータ部が固定されると共に、ハブ輪の車輪取付フランジにステータハウジングを介してステータ部が固定され、このステータ部とロータ部とからなるモータに通電して外方部材を所定の速度で回転させ、モータに印加される電流値を測定することにより、予め求めておいた電流値と軸受トルク特性線図を用いて、当該電流値から車輪用軸受装置における軸受トルクを換算し、この軸受トルクから軸受予圧量を算出するようにしたので、測定装置の簡素化を図ることができると共に、精度よく、かつ安定して軸受予圧量を測定・管理することができる。
【００１６】
好ましくは、請求項２に記載の発明のように、前記ハブ輪の車輪取付フランジを下にし、前記車輪用軸受装置を縦置きに台座上に載置した状態で前記外方部材が回転されれば、軸受部の角振れの影響を抑制することができ、精度良くかつ安定して軸受トルクを測定することができる。
【００１７】
また、請求項３に記載の発明は、前記ハブ輪に前記内輪または外側継手部材を圧入する際に、軸受の軸方向すきまが正の状態で圧入を一旦止め、この状態における前記ハブ輪と内輪または外側継手部材の基準面間の軸方向寸法Ｔ０および初期の軸方向すきまδ０を実測し、さらに圧入を続行して圧入が完了した後、前記ハブ輪と内輪または外側継手部材の基準面間の軸方向寸法Ｔ１を実測し、この状態における軸受の軸方向すきまδ１を、式δ１＝δ０−（Ｔ０−Ｔ１）に基いて求めると共に、予め求めておいた前記モータの電流値と軸受の軸方向すきま特性線図を用いて、加締前後の電流値の増加量から加締加工による軸方向すきま減少量Δδを求め、前記加締前の軸受の軸方向すきまδ１にこの軸方向すきま減少量Δδを減算し、軸受の軸方向すきまδ（δ＝δ１−Δδ）を算出し、さらに、予め設定された軸受の軸方向すきまと予圧量との関係式を用いて軸受予圧量を求めるようにしたので、軸受内部に封入された潤滑グリースの攪拌抵抗やシールのシメシロ等、バラツキ要因が内在する回転トルクを媒体とすることなく、軸受すきまを精度良く、かつ安定して求めることができる。
【００１８】
また、請求項４に記載の発明のように、前記車輪用軸受装置をはじめ、前記測定に用いるステータハウジングおよび回転子の組立において、前記モータのロータ部とステータ部６の同軸度、振れ回り精度、軸方向位置度、直角度が所定値以下になるように規制されていれば、測定時、モータを回転させた際、これらの精度が、最終的に車輪用軸受装置における軸受トルクの測定精度に悪影響することはない。
【００１９】
また、請求項５に記載の発明のように、前記ロータ部とステータ部とが所定の径方向すきまを介して対峙していても良いし、また、請求項６に記載の発明のように、前記ロータ部とステータ部とが所定の軸方向すきまを介して対峙していても良い。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係る車輪用軸受装置の軸受予圧量測定方法は、外周に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が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪に嵌合され、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または等速自在継手の外側継手部材が一体に塑性結合されてなる内方部材と、この内方部材と前記外方部材の転走面間に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の軸受予圧量測定方法において、前記外方部材の車体取付フランジに回転子を介してロータ部が固定されると共に、前記ハブ輪の車輪取付フランジにステータハウジングを介してステータ部が固定され、このステータ部と前記ロータ部とからなるモータに通電して前記外方部材を所定の速度で回転させ、前記モータに印加される電流値を測定することにより、予め求めておいた電流値と軸受トルク特性線図を用いて、当該電流値から前記車輪用軸受装置における軸受トルクを換算し、この軸受トルクから軸受予圧量を算出するようにしたので、測定装置の簡素化を図ることができると共に、精度よくかつ安定して軸受予圧量を測定・管理することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
外周に車体取付フランジを一体に有し、内周に複列の外側転走面が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外嵌され、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とからなる内方部材と、この内方部材と前記外方部材の転走面間に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、前記ハブ輪と内輪が軸方向に一体に塑性結合された車輪用軸受装置の軸受予圧量測定方法において、前記外方部材の車体取付フランジに回転子を介してロータ部が固定されると共に、このロータ部に所定の径方向すきまを介して対峙され、前記ハブ輪の車輪取付フランジにステータハウジングを介してステータ部が固定され、このステータ部と前記ロータ部とからなるモータに通電して前記外方部材を所定の速度で回転させ、前記モータに印加される電流値を測定することにより、予め求めておいた電流値と軸受トルク特性線図を用いて、当該電流値から前記車輪用軸受装置における軸受トルクを換算し、この軸受トルクから軸受予圧量を算出するようにした。
【実施例１】
【００２２】
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、軸受予圧量測定方法を示す説明図である。
【００２３】
図１に示すように、この車輪用軸受装置は、駆動輪側の第３世代と呼称される構成を備えている。なお、従来の軸受の予圧付与装置を説明するに際し、この図１を用いて説明したので、構成等に関する詳細な説明を省略し、本発明に係る特徴部分のみを主体に説明する。
【００２４】
図２を用いて軸受予圧量測定方法を説明する。
（１）まず、断面が略Ｌ字状に、全体として円環状に形成されたステータハウジング１１を、ハブ輪２のパイロット部４ａでガイドした状態で、車輪取付フランジ４のアウトボード側側面（基準面）４ｂに装着する。ステータハウジング１１の底部１１ａには、ハブボルト５に対応するボルト孔１１ｂが穿設され、円筒部１１ｃの内周には後述するステータ部１６が固定されている。
（２）次に、ハブ輪２の車輪取付フランジ４を下にし、車輪用軸受装置を縦置きにした状態で台座１２上に載置する。そして、ハブボルト５に固定ナット５ａを螺合して台座１２に車輪用軸受装置とステータハウジング１１を固定する。
（３）続いて、外方部材１０の車体取付フランジ１０ｂに円環状の回転子１３を固定ボルト１４によって螺着する。この回転子１３には車体取付フランジ１０ｂに複数形成されたねじ孔１０ｃに対応してボルト孔１３ａが穿設されている。また、回転子１３の外周にはロータ部１５が固定されている。なお、（１）（２）の工程と（３）の工程の順序は逆になっても良い。
【００２５】
ロータ部１５は、ステータ部１６に所定の径方向すきま（エアギャップ）を介して対峙して配設される。ここで、回転子１３の径方向の位置調整はボルト孔１３ａによって行われる。ロータ部１５は複数の永久磁石からなり、また、ステータ部１６は、ステータ鉄心１６ａと、このステータ鉄心１６ａに巻回されたステータコイル１６ｂとからなる。これらロータ部１５とステータ部１６とでモータＭが構成されている。このモータＭは、一定速度制御が容易にできるサーボ制御が行われる。
【００２６】
（４）次に、モータＭに通電し、外方部材１０を所定の速度で回転させ、その時のモータＭに印加されている電流値を測定する。軸受の回転トルクの増減によってモータＭの電流値は比例的に変化するため、予め求めておいた、モータＭの電流値と軸受トルク特性線図を用いて、測定された電流値から車輪用軸受装置における軸受の回転トルクを換算する。また、軸受予圧量は軸受トルクに比例するため、予め設定された関係式に基き、この軸受トルクから軸受予圧量を算出することができる。なお、ここでは、軸受トルクとして回転トルクを測定しているが、これに限らず、軸受の起動トルクであっても良い。
【００２７】
ここで、車輪用軸受装置をはじめ、測定に用いるステータハウジング１１および回転子１３の組立において、モータＭのロータ部１５とステータ部１６の同軸度、振れ回り精度、軸方向位置度、直角度が所定値以下になるように規制されている。これにより、測定時、モータＭを回転させた際、これらの精度が、最終的に車輪用軸受装置における軸受トルクの測定精度に悪影響することはない。また、本実施形態では、車輪用軸受装置を縦置きした状態に載置し、軸受を回転駆動させるモータＭの電流値の測定から軸受予圧量を求めるようにしたので、測定装置の簡素化を図ることができると共に、軸受部の角振れの影響を抑制することができ、精度良くかつ安定してモータＭの電流値、すなわち、軸受トルクを測定することができる。
【実施例２】
【００２８】
図３は、本発明に係る車輪用軸受装置の軸受の軸方向すきま測定方法を示す説明図である。なお、この実施形態は測定方法が異なるだけで、対象となる車輪用軸受装置は前述した実施形態と同様で、同一部品同一部位には同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００２９】
（１）まず、車輪用軸受装置の組立工程において、図３（ａ）に示すように、内輪３をハブ輪２の小径段部２ｂに圧入し、内輪３の小端面１７がハブ輪２の肩部１８に当接する手前で一旦止める。すなわち、この時点では内輪３の小端面１７とハブ輪２の肩部１８との間に所定の間隔Ｓが残り、軸受の軸方向すきまは正である。この状態で、内輪３の基準面（大端面）３ｂからハブ輪２の基準面（フランジ側面）４ｂまでの軸方向寸法Ｔ０を測定し、さらに、内方部材１に対する外方部材１０の軸方向移動量から軸受の初期軸方向すきまδ０を測定する。
【００３０】
（２）続いて、図３（ｂ）に示すように、内輪３の小端面１７がハブ輪２の肩部１８に当接するまで内輪３を圧入し、内輪３の基準面３ｂからハブ輪２の基準面４ｂまでの軸方向寸法Ｔ１を測定する。そして、ハブ輪２に内輪３が圧入された後の軸受の軸方向すきまδ１を式δ１＝δ０−（Ｔ０−Ｔ１）より求める。なお、ここで、ハブ輪２の基準面４ｂは車輪取付フランジ４の側面に限らず、ハブ輪２のアウトボード側の端面としても良い。
【００３１】
（３）ここで、ハブ輪２に内輪３が圧入された後の軸受トルクを前述した実施形態と同様に、モータＭの電流値を測定して換算する。その後、加締加工を行い、同じく、加締加工後の軸受トルクをモータＭの電流値から換算する。
（４）軸受の軸方向すきまは軸受トルクと比例するため、予め求めておいた、モータＭの電流値と軸受の軸方向すきま特性線図を用いて、加締前後の電流値の増加量から車輪用軸受装置の加締加工による軸方向すきま減少量Δδを求める。
（５）さらに、（１）（２）工程で求めた軸受の軸方向すきまδ１に、この軸方向すきま減少量Δδを減算し、最終の軸受の軸方向すきまδ（δ＝δ１−Δδ）を算出する。軸受の軸方向すきまδと軸受の予圧量とは高い相関関係があることが判っている。したがって、予め設定した軸受の軸方向すきまと予圧量との関係式を用いて、軸受予圧量を正確に求めることができる。
【００３２】
本実施形態のような軸受予圧量測定方法を採用することにより、軸受内部に封入された潤滑グリースの攪拌抵抗あるいはシール８、９の摺動抵抗の影響を受けず、精度良くかつ安定して軸受予圧量を求めることができる。
【実施例３】
【００３３】
今までは第３世代構造の車輪用軸受装置について詳述したが、本発明に係る車輪用軸受装置における軸受予圧量測定方法は、図４に示す第４世代構造のものにも適用することができる。なお、前述した実施形態と同一部位、同一部品、あるいは同一の機能を有する部品、部位には同じ符号を付けて重複した説明を省略する。
【００３４】
この車輪用軸受装置は、ハブ輪２２と複列の転がり軸受２０と等速自在継手３０とがユニット化して構成されている。複列の転がり軸受２０は、外方部材１０と内方部材２１と複列の転動体６、６とを備えている。
【００３５】
内方部材２１は、ハブ輪２２と、このハブ輪２２に内嵌された後述する外側継手部材３２とからなる。ハブ輪２２は、Ｓ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中炭素鋼からなり、その外周には、複列の外側転走面１０ａ、１０ａに対向するアウトボード側の内側転走面２２ａと、この内側転走面２２ａから軸方向に延びる円筒状の小径段部２２ｂが形成されている。そして、アウトボード側のシール８が摺接するシールランド部から内側転走面２２ａおよび小径段部２２ｂに亙って高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化層が形成されている。
【００３６】
等速自在継手３０は、外側継手部材３２と継手内輪３３、ケージ３４、およびトルク伝達ボール３５とからなる。外側継手部材３２は、Ｓ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中炭素鋼からなり、カップ状のマウス部３６と、このマウス部３６の底部をなす肩部３７と、この肩部３７から軸方向に延びる円筒状の軸部３８とを一体に有している。肩部３７の外周には、外方部材１０の複列の外側転走面１０ａ、１０ａに対向するインボード側の内側転走面３２ａが形成されると共に、軸部３８には、ハブ輪２２の小径段部２２ｂに所定のシメシロを介して円筒嵌合するインロウ部３８ａと、このインロウ部３８ａの端部に嵌合部３８ｂがそれぞれ形成されている。そして、肩部３７から内側転走面３２ａおよび軸部３８に亙って高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化層が形成されている。なお、軸部３８の嵌合部３８ｂは、鍛造後の素材表面硬さ２５ＨＲＣ以下の未焼入れ部としている。
【００３７】
ここで、ハブ輪２２の内周には熱処理によって表面硬さが５４〜６４ＨＲＣの範囲に硬化された凹凸部２３が形成されている。熱処理としては、局部加熱ができ、硬化層深さの設定が比較的容易にできる高周波誘導加熱による焼入れが好適である。この凹凸部２３はアヤメローレット状に形成され、旋削等により独立して形成された複数の環状溝と、ブローチ加工等により形成された複数の軸方向溝とを略直交させて構成した交叉溝、あるいは、互いに傾斜した螺旋溝で構成した交叉溝からなる。また、凹凸部２３の凸部は良好な食い込み性を確保するために、その先端部が三角形状等の尖塔形状に形成されている。
【００３８】
そして、外側継手部材３２の肩部３７にハブ輪２２の小径段部２２ｂの端面が衝合され、突合せ状態になるまでハブ輪２２に軸部３８が内嵌される。さらに、この軸部３８における嵌合部３８ｂの内径にマンドレル等の拡径治具を押し込んで嵌合部３８ｂを拡径し、この嵌合部３８ｂをハブ輪２２の凹凸部２３に食い込ませ、ハブ輪２２と外側継手部材３２とが一体に塑性結合（拡径加締）されている。
【００３９】
ここで、ハブ輪２２に外側継手部材３２を拡径加締する前に前述した方法で軸受の軸方向すきまδ１を実測する。すなわち、
（１）図５（ａ）に示すように、外側継手部材３２をハブ輪２２の小径段部２２ｂに圧入し、外側継手部材３２の肩部３７がハブ輪２２の小径段部２２ｂの端面に当接する手前で一旦止める。この時点では外側継手部材３２の肩部３７とハブ輪２２の小径段部２２ｂとの間に所定の間隔Ｓが残り、軸受の軸方向すきまは正である。この状態で、外側継手部材３２の基準面（インボード側の端面）３１からハブ輪２２の基準面４ｂまでの軸方向寸法Ｔ０を測定し、さらに、内方部材２１に対する外方部材１０の軸方向移動量から軸受の初期軸方向すきまδ０を測定する。
【００４０】
（２）続いて、図５（ｂ）に示すように、外側継手部材３２の肩部３７がハブ輪２２の小径段部２２ｂの端面に当接するまで外側継手部材３２を圧入し、外側継手部材３２の基準面３１からハブ輪２２の基準面４ｂまでの軸方向寸法Ｔ１を測定する。そして、ハブ輪２２に外側継手部材３２が圧入された後の軸受の軸方向すきまδ１を、式δ１＝δ０−（Ｔ０−Ｔ１）より求める。
【００４１】
（３）ハブ輪２２に外側継手部材３２の軸部３８が嵌合された後（拡径加締前）の軸受トルクを前述した実施形態と同様に、モータＭの電流値を測定して換算する。すなわち、図６に示すように、円板状のステータハウジング２４を、ハブ輪２２のパイロット部４ａでガイドした状態で、車輪取付フランジ４のアウトボード側側面４ｂに装着する。ステータハウジング２４のインボード側の側面には後述するステータ部２７が固定されている。
（４）次に、ハブ輪２２の車輪取付フランジ４を下にし、車輪用軸受装置を縦置きにした状態で台座１２上に載置する。そして、ハブボルト５に固定ナット５ａを螺合して台座１２に車輪用軸受装置とステータハウジング２４を固定する。
（５）続いて、外方部材１０の車体取付フランジ１０ｂに円板状の回転子２５を固定ボルト１４によって螺着する。この回転子２５のアウトボード側側面にはロータ部２６が固定されている。ロータ部２６は、ステータ部２７に所定の軸方向すきま（エアギャップ）を介して対峙して配設される。ここで、回転子２５の軸方向の位置調整はスペーサ等（図示せず）によって行われる。ロータ部２６は複数の永久磁石からなり、また、ステータ部２７は、ステータ鉄心２７ａと、このステータ鉄心２７ａに巻回されたステータコイル２７ｂとからなる。これらロータ部２６とステータ部２７とでモータＭが構成されている。
【００４２】
（６）測定装置が組み立てられた後、モータＭに通電し、外方部材１０を所定の速度で回転させ、その時のモータＭに印加されている電流値を測定する。そして、モータＭの電流値と軸受トルク特性線図を用いて、測定された電流値から車輪用軸受装置における軸受の回転トルクを換算する。
（７）その後、拡径加締（塑性結合）を行い、同じく、加締加工後の軸受トルクをモータＭの電流値から換算する。
（８）モータＭの電流値と軸受の軸方向すきま特性線図を用いて、加締前後の電流値の増加量から車輪用軸受装置の加締加工による軸方向すきま減少量Δδを求める。さらに、（１）（２）工程で求めた軸受の軸方向すきまδ１に、この軸方向すきま減少量Δδを減算し、最終の軸受の軸方向すきまδ（δ＝δ１−Δδ）を算出する。
（９）最後に、予め設定した軸受の軸方向すきまと予圧量との関係式を用いて、軸受予圧量を正確に求めることができる。
【００４３】
このように、本実施形態においても、実測された外側継手部材３２圧入後の軸受の軸方向すきまδ１と、実測された拡径加締前後のモータＭの電流値から軸方向すきま減少量Δδが換算され、最終の軸受の軸方向すきまδが求められる。したがって、軸受内部に封入された潤滑グリースの攪拌抵抗やシールのシメシロ等、バラツキ要因が内在する回転トルクを媒体とすることなく、軸受すきまを精度良くかつ安定して求めることができる。
【００４４】
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】
【００４５】
本発明に係る車輪用軸受装置は、軸受部を構成するハブ輪あるいは等速自在継手の外側継手部材を塑性変形させてユニット化したセルフリテイン構造の車輪用軸受装置に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【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の車輪用軸受装置の軸受予圧量測定方法を示す説明図である。
【図３】本発明に係る車輪用軸受装置の組立過程における軸受の軸方向すきま測定方法を示す説明図で、（ａ）は、ハブ輪を内輪を圧入する工程を示し、（ｂ）は、ハブ輪に内輪を圧入完了した状態を示す。
【図４】本発明に係る他の車輪用軸受装置を示す縦断面図である。
【図５】本発明に係る車輪用軸受装置の組立過程における軸受の軸方向すきま測定方法を示す説明図で、（ａ）は、ハブ輪に外側継手部材を圧入する工程を示し、（ｂ）は、はハブ輪に外側継手部材を圧入完了した状態を示す。
【図６】図４の車輪用軸受装置における軸受の軸方向すきま測定方法を示す説明図である。
【図７】（ａ）は、従来の車輪用軸受装置の軸受の予圧付与装置を示す概略図である。  （ｂ）は、加締加工時間に対する揺動型加締装置の加締位置および回転トルクの変化を示すグラフである。
【符号の説明】
【００４７】
１、２１・・・・・・・・・・・内方部材
２、２２・・・・・・・・・・・ハブ輪
２ａ、３ａ、２２ａ、３２ａ・・内側転走面
２ｂ、２２ｂ・・・・・・・・・小径段部
２ｃ・・・・・・・・・・・・・セレーション
２ｄ・・・・・・・・・・・・・加締部
３・・・・・・・・・・・・・・内輪
４・・・・・・・・・・・・・・車輪取付フランジ
４ａ・・・・・・・・・・・・・パイロット部
４ｂ・・・・・・・・・・・・・基準面
５・・・・・・・・・・・・・・ハブボルト
５ａ・・・・・・・・・・・・・固定ナット
６・・・・・・・・・・・・・・転動体
７・・・・・・・・・・・・・・保持器
８、９・・・・・・・・・・・・シール
１０・・・・・・・・・・・・・外方部材
１０ａ・・・・・・・・・・・・外側転走面
１０ｂ・・・・・・・・・・・・車体取付フランジ
１０ｃ・・・・・・・・・・・・ねじ孔
１１、２４・・・・・・・・・・ステータハウジング
１１ａ・・・・・・・・・・・・底部
１１ｂ、１３ａ・・・・・・・・ボルト孔
１１ｃ・・・・・・・・・・・・円筒部
１２・・・・・・・・・・・・・台座
１３、２５・・・・・・・・・・回転子
１４・・・・・・・・・・・・・固定ボルト
１５、２６・・・・・・・・・・ロータ部
１６、２７・・・・・・・・・・ステータ部
１６ａ、２７ａ・・・・・・・・ステータ鉄心
１６ｂ、２７ｂ・・・・・・・・ステータコイル
１７・・・・・・・・・・・・・内輪の小端面
１８・・・・・・・・・・・・・ハブ輪の肩部
２０・・・・・・・・・・・・・複列の転がり軸受
２３・・・・・・・・・・・・・凹凸部
３０・・・・・・・・・・・・・等速自在継手
３１・・・・・・・・・・・・・外側継手部材の基準面
３２・・・・・・・・・・・・・外側継手部材
３３・・・・・・・・・・・・・継手内輪
３４・・・・・・・・・・・・・ケージ
３５・・・・・・・・・・・・・トルク伝達ボール
３６・・・・・・・・・・・・・マウス部
３７・・・・・・・・・・・・・肩部
３８・・・・・・・・・・・・・軸部
３８ａ・・・・・・・・・・・・インロウ部
３８ｂ・・・・・・・・・・・・嵌合部
５０・・・・・・・・・・・・・車輪用軸受装置
５１・・・・・・・・・・・・・予圧モニター装置
５２・・・・・・・・・・・・・外方部材
５２ａ・・・・・・・・・・・・車体取付フランジ
５３・・・・・・・・・・・・・歯車
５４・・・・・・・・・・・・・駆動用歯車
５５・・・・・・・・・・・・・モータ
５６・・・・・・・・・・・・・トルク検出器
５７・・・・・・・・・・・・・判定器
５８・・・・・・・・・・・・・揺動型加締装置
５８ａ・・・・・・・・・・・・加締型
５９、６０・・・・・・・・・・シール
Ａ・・・・・・・・・・・・・・加締型の位置
Ｍ・・・・・・・・・・・・・・モータ
Ｓ・・・・・・・・・・・・・・軸方向の間隔
Ｔ・・・・・・・・・・・・・・回転トルク
Ｔ０、Ｔ１・・・・・・・・・・基準面間の軸方向寸法
ｔ、ｔ０、ｔ１・・・・・・・・加締時間
Δ・・・・・・・・・・・・・・回転トルクの変動幅
Δδ・・・・・・・・・・・・・軸受の軸方向すきま減少量
δ０、δ１・・・・・・・・・・軸受の軸方向すきま
【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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