(57)【要約】【課題】スティックスリップ音が発生しない車輪用軸受装置を提供する。【解決手段】本車輪用軸受装置１は、外方部材２のアウター側端部に車輪取付フランジ２ａが形成されている。また、本車輪用軸受装置１は、等速自在継手７と、アウター側端部に設けられた駆動力伝達フランジ８ａと駆動力伝達フランジ８ａからインナー側へ延びる伝達軸８ｂとを有する駆動力伝達部材８と、を具備している。そして、駆動力伝達フランジ８ａが車輪取付フランジ２ａに当接した状態で連結され、支持軸３ｂに挿通された伝達軸８ｂが等速自在継手７に連結している。【選択図】図１
2019167010.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アウター側端部に車輪取付フランジが形成された外方部材と、インナー側端部に設けられた車体取付フランジと当該車体取付フランジからアウター側へ延びる支持軸とを含む車体取付部材及び前記支持軸に外嵌される一つ又は二つの内輪を有する内方部材と、前記外方部材と前記内方部材との間に介装される複数の転動体と、からなる車輪用軸受と、
等速自在継手と、
アウター側端部に設けられた駆動力伝達フランジと当該駆動力伝達フランジからインナー側へ延びる伝達軸とを有する駆動力伝達部材と、を具備し、
前記駆動力伝達フランジが前記車輪取付フランジに当接した状態で連結され、前記支持軸に挿通された前記伝達軸が前記等速自在継手に連結している、ことを特徴とする車輪用軸受装置。
【請求項２】
前記伝達軸と前記等速自在継手のうちのいずれか一方に形成されて軸方向に延びる複数の凸部を、前記凸部に対して締め代を有する複数の凹部が形成された他方に圧入し、その他方に前記凸部の形状を転写することにより、前記凸部と前記凹部との嵌合接触部位全域が密着する凹凸嵌合構造によって前記伝達軸と前記等速自在継手が連結される、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】
前記車体取付部材に内嵌される軸受部材を更に具備し、
前記軸受部材が前記等速自在継手を回転自在に支持している、ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車輪用軸受装置。
【請求項４】
前記駆動力伝達部材に挿通されて前記等速自在継手に螺合されるセンターボルトと、
前記駆動力伝達部材のアウター側端部に装着されるキャップ部材と、を更に具備し、
前記キャップ部材に形成された係合部が前記センターボルトの頭部側面に沿うように配置される、ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の車輪用軸受装置。
【請求項５】
前記駆動力伝達部材のアウター側端部に車輪の位置決めとなるパイロット部が形成されている、ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の車輪用軸受装置。
【請求項６】
前記転動体が円錐ころであり、
前記車輪取付フランジに螺合されるフランジボルトを更に具備し、
前記フランジボルトによって前記駆動力伝達フランジと前記車輪取付フランジが連結される、ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一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】
本発明は、車輪用軸受装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、車輪を回転自在に支持する車輪用軸受装置が知られている（特許文献１及び特許文献２参照）。かかる車輪用軸受装置は、車体に外方部材が固定される。また、外方部材の内側に内方部材が配置され、外方部材と内方部材のそれぞれの軌道面間に複数の転動体が介装されている。こうして、車輪用軸受装置は、転がり軸受構造を構成し、内方部材に取り付けられた車輪を回転自在としている。
【０００３】
ところで、駆動輪用の車輪用軸受装置においては、内方部材と等速自在継手がスプライン嵌合によって連結される。このとき、内方部材のインナー側端面と等速自在継手を構成する筐体部のアウター側端面が当接していることから、トルクが瞬時に大きく変動すると、スティックスリップ現象が発生してしまうという問題があった。スティックスリップ現象とは、互いの摩擦面の付着によって摩擦力（静摩擦力）が上昇し、互いの摩擦面の滑りによって摩擦力（動摩擦力）が低下する、という繰り返しに起因した自励振動であり、当接面、或いはトルク伝達用のスプライン嵌合部での異音（以降「スティックスリップ音」という）を伴うことがある。
【０００４】
そこで、特許文献１に開示された車輪用軸受装置では、内方部材のインナー側端面と等速自在継手を構成する筐体部のアウター側端面との間に別部材を介装し、この別部材の表面に低摩擦樹脂被膜層を形成することで、スティックスリップ音の発生を防いでいる。また、特許文献２に開示された車輪用軸受装置では、内方部材のインナー側端面と等速自在継手を構成する筐体部のアウター側端面が当接するのであるが、内方部材のインナー側端面を鏡面部が存在しない状態とすることで、スティックスリップ音の発生を防いでいる。しかし、このような技術では、使用に伴う経年変化、即ち被膜層の剥がれや表面粗さの悪化等により、その効果を長期間にわたって持続させるのは困難であった。
【０００５】
加えて、電気自動車等の静粛な車両においては、僅かな異音であっても搭乗者に聞こえやすい。また、電気自動車等のモータを主動力源とした車両においては、発進直後からモータの最大トルクが伝達され得るし、減速時においてはモータを回生用の発電機として利用するため、前記当接面等へ大きな繰返しトルクが作用する頻度が高く、内燃機関を搭載した従来車両よりもスティックスリップ音が発生しやすい。更に、スティックスリップ音は、車両の構成部品を介して車内に伝わることから、遮音材等を用いて減衰を図る対応は困難であるとされている。以上のことから、スティックスリップ現象の発生要因を解消した車輪用軸受装置が求められていた。換言すると、スティックスリップ音が発生しない車輪用軸受装置が求められていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１３−８２３５１号公報
【特許文献２】特開２００９−１４９１８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
スティックスリップ音が発生しない車輪用軸受装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第一の発明は、
アウター側端部に車輪取付フランジが形成された外方部材と、インナー側端部に設けられた車体取付フランジと当該車体取付フランジからアウター側へ延びる支持軸とを含む車体取付部材及び前記支持軸に外嵌される一つ又は二つの内輪を有する内方部材と、前記外方部材と前記内方部材との間に介装される複数の転動体と、からなる車輪用軸受と、
等速自在継手と、
アウター側端部に設けられた駆動力伝達フランジと当該駆動力伝達フランジからインナー側へ延びる伝達軸とを有する駆動力伝達部材と、を具備し、
前記駆動力伝達フランジが前記車輪取付フランジに当接した状態で連結され、前記支持軸に挿通された前記伝達軸が前記等速自在継手に連結している、ものである。
【０００９】
第二の発明は、第一の発明に係る車輪用軸受装置において、
前記伝達軸と前記等速自在継手のうちのいずれか一方に形成されて軸方向に延びる複数の凸部を、前記凸部に対して締め代を有する複数の凹部が形成された他方に圧入し、その他方に前記凸部の形状を転写することにより、前記凸部と前記凹部との嵌合接触部位全域が密着する凹凸嵌合構造によって前記伝達軸と前記等速自在継手が連結される、ものである。
【００１０】
第三の発明は、第一又は第二の発明に係る車輪用軸受装置において、
前記車体取付部材に内嵌される軸受部材を更に具備し、
前記軸受部材が前記等速自在継手を回転自在に支持している、ものである。
【００１１】
第四の発明は、第一から第三のいずれかの発明に係る車輪用軸受装置において、
前記駆動力伝達部材に挿通されて前記等速自在継手に螺合されるセンターボルトと、
前記駆動力伝達部材のアウター側端部に装着されるキャップ部材と、を更に具備し、
前記キャップ部材に形成された係合部が前記センターボルトの頭部側面に沿うように配置される、ものである。
【００１２】
第五の発明は、第一から第四のいずれかの発明に係る車輪用軸受装置において、
前記駆動力伝達部材のアウター側端部に車輪の位置決めとなるパイロット部が形成されている、ものである。
【００１３】
第六の発明は、第一から第五のいずれかの発明に係る車輪用軸受装置において、
前記転動体が円錐ころであり、
前記車輪取付フランジに螺合されるフランジボルトを更に具備し、
前記フランジボルトによって前記駆動力伝達フランジと前記車輪取付フランジが連結される、ものである。
【００１４】
本願の発明は、第一から第六のいずれかの発明に係る車輪用軸受装置において、
前記内方部材に対して前記外方部材が回転する仕様であって電気自動車に用いられる、ものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【００１６】
第一の発明に係る車輪用軸受装置は、外方部材のアウター側端部に車輪取付フランジが形成されている。また、本車輪用軸受装置は、等速自在継手と、アウター側端部に設けられた駆動力伝達フランジと駆動力伝達フランジからインナー側へ延びる伝達軸とを有する駆動力伝達部材と、を具備している。そして、駆動力伝達フランジが車輪取付フランジに当接した状態で連結され、支持軸に挿通された伝達軸が等速自在継手に連結している。かかる車輪用軸受装置によれば、駆動力伝達フランジと車輪取付フランジが広い面積で当接し、互いに連結されるので、トルクが瞬時に大きく変動してもスティックスリップ現象が発生しない。ひいては、スティックスリップ音が発生しない。
【００１７】
第二の発明に係る車輪用軸受装置は、伝達軸と等速自在継手のうちのいずれか一方に形成されて軸方向に延びる複数の凸部を、凸部に対して締め代を有する複数の凹部が形成された他方に圧入し、その他方に凸部の形状を転写することにより、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によって伝達軸と等速自在継手が連結される。かかる車輪用軸受装置によれば、駆動力伝達部材と等速自在継手が周方向にガタつかないので、トルクが瞬時に大きく変動してもスティックスリップ現象が発生しない。
【００１８】
第三の発明に係る車輪用軸受装置は、車体取付部材に内嵌される軸受部材を更に具備している。そして、軸受部材が等速自在継手を回転自在に支持している。かかる車輪用軸受装置によれば、等速自在継手が振れることなく回転するので、駆動力伝達部材に無駄なく駆動トルクを伝達することができる。また、等速自在継手の位置が確実に定まるので、センターボルトを螺合させやすく凹凸嵌合を行う際の作業が容易となる。
【００１９】
第四の発明に係る車輪用軸受装置は、駆動力伝達部材に挿通されて等速自在継手に螺合されるセンターボルトと、駆動力伝達部材のアウター側端部に装着されるキャップ部材と、を更に具備している。そして、キャップ部材に形成された係合部がセンターボルトの頭部側面に沿うように配置される。かかる車輪用軸受装置によれば、センターボルトが緩むのを防ぐことができる。
【００２０】
第五の発明に係る車輪用軸受装置は、駆動力伝達部材のアウター側端部に車輪の位置決めとなるパイロット部が形成されている。かかる車輪用軸受装置によれば、パイロット部に車輪の中心穴を嵌め合わせることで、車輪の取付作業が容易となる。また、ブレーキロータの中心穴をパイロット部に嵌め合わせることで、ブレーキロータを支えることなく車輪の取付作業を行える。
【００２１】
第六の発明に係る車輪用軸受装置は、転動体が円錐ころであり、車輪取付フランジに螺合されるフランジボルトを更に具備している。そして、フランジボルトによって駆動力伝達フランジと車輪取付フランジが連結される。かかる車輪用軸受装置によれば、円錐ころは負荷容量に対して断面積が小さいため、車輪用軸受の内径部に駆動力伝達部材を挿通するスペースを確保しやすく、フランジボルトによって駆動力伝達フランジと車輪取付フランジが連結されることで、トルクが瞬時に大きく変動してもスティックスリップ現象が発生しない。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】車輪用軸受装置の構造を示す図。
【図２】車輪用軸受装置の一部構造を示す図。
【図３】車輪用軸受装置の一部構造を示す図。
【図４】車輪用軸受装置の取り付け工程を示す図。
【図５】車輪用軸受装置の取り付け工程を示す図。
【図６】車輪用軸受装置の取り付け工程を示す図。
【図７】駆動力伝達部材に装着されるキャップ部材を示す図。
【図８】駆動力伝達部材に形成されたパイロット部を示す図。
【図９】第二実施形態に係る車輪用軸受装置の構造を示す図。
【図１０】第三実施形態に係る車輪用軸受装置の構造を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
まず、第一実施形態に係る車輪用軸受装置１について説明する。図１は、車輪用軸受装置１の構造を示す図である。図２及び図３は、車輪用軸受装置１の一部構造を示す図である。
【００２４】
車輪用軸受装置１は、車輪を回転自在に支持するものである。車輪用軸受装置１は、外方部材２と、内方部材３と、転動部材４と、を備えている。なお、本明細書において、「インナー側」とは、車体に取り付けた際の車輪用軸受装置１の車体側を表し、「アウター側」とは、車体に取り付けた際の車輪用軸受装置１の車輪側を表す。また、「径方向外側」とは、外方部材２の回転軸Ａから遠ざかる方向を表し、「径方向内側」とは、外方部材２の回転軸Ａに近づく方向を表す。更に、「軸方向」とは、外方部材２の回転軸Ａに沿う方向を表す。
【００２５】
外方部材２は、転がり軸受構造の外輪部分を構成するものである。外方部材２は、例えばＳ５３Ｃ等の中高炭素鋼で構成されている。外方部材２には、そのアウター側端部から径方向外側へ広がる車輪取付フランジ２ａが形成されている。また、外方部材２のインナー側端部における内周には、嵌合面２ｃが形成されている。更に、外方部材２のアウター側端部からややインナー側における内周には、嵌合面２ｄが形成されている。そして、嵌合面２ｃと嵌合面２ｄの間における内周には、二つの外側軌道面２ｅ・２ｆが形成されている。外側軌道面２ｅは、後述する内側軌道面３ｅに対向する。外側軌道面２ｆは、後述する内側軌道面３ｆに対向する。なお、車輪取付フランジ２ａには、複数のボルト穴２ｇが設けられている。それぞれのボルト穴２ｇには、ハブボルト２１が圧入されている。
【００２６】
内方部材３は、転がり軸受構造の内輪部分を構成するものである。内方部材３は、車体取付部材３１のほか、第一内輪３２と第二内輪３３で構成されている。
【００２７】
車体取付部材３１は、例えばＳ５３Ｃ等の中高炭素鋼で構成されている。車体取付部材３１は、外方部材２の内側に挿通される。車体取付部材３１には、そのインナー側端部から径方向外側へ広がる車体取付フランジ３ａが形成されている。また、車体取付部材３１には、車体取付フランジ３ａからアウター側へ延びる支持軸３ｂが形成されている。支持軸３ｂは、回転軸Ａを中心とする円筒形状となっている。そして、支持軸３ｂには、そのアウター側端部を径方向外側へ折り曲げることにより、第一内輪３２と第二内輪３３を互いに突き合せた状態で挟持するカシメ部分が形成されている。なお、車体取付フランジ３ａには、複数のボルト穴３ｇが設けられている。それぞれのボルト穴３ｇには、車体（ナックル９１）に固定される際にナックルボルト９２が螺合される。加えて、車体取付部材３１のインナー側端部には、パイロット部３ｈが設けられており、その径方向内側に軸受部材３４が装着されている。軸受部材３４の機能等については後述する。
【００２８】
第一内輪３２は、例えばＳＵＪ２等の高炭素クロム軸受鋼で構成されている。第一内輪３２は、車体取付部材３１の支持軸３ｂに外嵌される。第一内輪３２のインナー側端部における外周には、嵌合面３ｃが形成されている。更に、嵌合面３ｃに隣接する外周には、内側軌道面３ｅが形成されている。第一内輪３２は、車体取付部材３１の支持軸３ｂに外嵌されることにより、車体取付部材３１の外周に内側軌道面３ｅを構成する。内側軌道面３ｅは、車体取付部材３１と一体化した第一内輪３２が外方部材２の内側に挿通された状態で、前述した外側軌道面２ｅに対向する。
【００２９】
第二内輪３３は、例えばＳＵＪ２等の高炭素クロム軸受鋼で構成されている。第二内輪３３は、車体取付部材３１の支持軸３ｂに外嵌される。第二内輪３３のアウター側端部における外周には、嵌合面３ｄが形成されている。更に、嵌合面３ｄに隣接する外周には、内側軌道面３ｆが形成されている。第二内輪３３は、車体取付部材３１の支持軸３ｂに外嵌されることにより、車体取付部材３１の外周に内側軌道面３ｆを構成する。内側軌道面３ｆは、車体取付部材３１と一体化した第二内輪３３が外方部材２の内側に挿通された状態で、前述した外側軌道面２ｆに対向する。
【００３０】
転動部材４は、転がり軸受構造の転動部分を構成するものである。インナー側の転動部材４は、複数の転動体４１と一つの保持器４２で構成されている。同様に、アウター側の転動部材４も、複数の転動体４１と一つの保持器４２で構成されている。本明細書においては、転動体４１を「円錐ころ４１」として説明する。
【００３１】
円錐ころ４１は、ＳＵＪ２等の高炭素クロム軸受鋼で構成されている。円錐ころ４１は、それぞれが保持器４２によって円形にかつ等間隔にならべられている。そして、インナー側の転動部材４を構成している円錐ころ４１は、外方部材２の外側転走面２ｅと内方部材３（第一内輪３２）の内側転走面３ｅの間に転動自在に介装されている。また、アウター側の転動部材４を構成している円錐ころ４１は、外方部材２の外側転走面２ｆと内方部材３（第二内輪３３）の内側転走面３ｆの間に転動自在に介装されている。
【００３２】
保持器４２は、例えばＰＡ６６等のエンジニアリングプラスチックやＰＰＳ等のスーパーエンジニアリングプラスチック、或いはこれらにグラスファイバー等を含有させたもので構成されている。保持器４２は、小径円環部４２ａと大径円環部４２ｂを複数の柱部４２ｃでつないだテーパ形状の格子体となっている。小径円環部４２ａは、円錐ころ４１の小径側端面４１ａに沿うので、円錐ころ４１の軸方向一側への偏動（ズレ）を制限する。また、大径円環部４２ｂは、円錐ころ４１の大径側端面４１ｂに沿うので、円錐ころ４１の軸方向他側への偏動（ズレ）を制限する。そして、柱部４２ｃは、互いに隣り合う円錐ころ４１と円錐ころ４１の間を通り、これらの外周面４１ｃに沿うので、円錐ころ４１の周方向両側への偏動（ズレ）を制限する。
【００３３】
加えて、本車輪用軸受装置１は、外方部材２と内方部材３（第一内輪３２及び第二内輪３３）の間に形成される環状空間のインナー側開口端にシール部材５が嵌め込まれ、アウター側開口端にリング部材６が嵌め込まれている。但し、シール部材５及びリング部材６は、様々な仕様が存在しており、本明細書に開示された仕様に限定するものではない。
【００３４】
シール部材５は、スリンガ５１とシールリング５２で構成されている。スリンガ５１は、円筒状の嵌合部５１ａと、嵌合部５１ａのインナー側端部から径方向外側へ延びる円板状の側板部５１ｂを有している。そして、嵌合部５１ａが内方部材３（第一内輪３２）の嵌合面３ｃに外嵌される。一方、シールリング５２は、芯金５３に弾性部材５４を固着したものである。芯金５３は、円筒状の嵌合部５３ａと、嵌合部５３ａのアウター側端部から径方向内側へ延びる円板状の側板部５３ｂを有している。そして、嵌合部５３ａが外方部材２の嵌合面２ｃに内嵌される。なお、弾性部材５４には、サイドリップ５４ａ・５４ｂが形成されており、それぞれの先端縁が対向するスリンガ５１の側板部５１ｂに接触している。更に、弾性部材５４には、グリースリップ５４ｃが形成されており、その先端縁が対向するスリンガ５１の嵌合部５１ａに接触又は近接している。
【００３５】
リング部材６は、円筒状の嵌合部６１ａと、嵌合部６１ａのインナー側端部から径方向内側へ延びる円板状の側板部６１ｂを有している。そして、嵌合部６１ａが外方部材２の嵌合面２ｄに内嵌される。側板部６１ｂは、その径方向内側端部がアウター側へ折り曲げられ、更にその先端部分が径方向内側へ折り曲げられた形状となっている。こうして、リング部材６の側板部６１ｂは、その先端部分が第二内輪３３の嵌合面３ｄに近接している。なお、本車輪用軸受装置１においては、環状空間のアウター側開口端にリング部材６が嵌め込まれているが、これに限定するものではない。例えばリング部材６の代わりにシール部材が嵌め込まれているとしてもよい。この場合、例えばシール部材５のような構成であってもよいし、他の構成であってもよい。
【００３６】
更に加えて、本車輪用軸受装置１は、等速自在継手７と駆動力伝達部材８を具備している。等速自在継手７については、本願の発明に関連する部分についてのみ説明する。
【００３７】
等速自在継手７は、モータ等の動力源から駆動トルクを伝達するものである。等速自在継手７は、例えばＳ５３Ｃ等の中高炭素鋼で構成されている。等速自在継手７は、筐体部７ａと一体化した連結軸７ｂを有している。連結軸７ｂは、回転軸Ａを中心とする円筒形状となっている。また、連結軸７ｂには、そのアウター側端部から軸方向に向って、後述する伝達軸８ｂに設けられた複数の凸部８ｃに対し、締め代を有した凹部７ｃが形成されている。なお、凹部７ｃの硬さは、未熱処理の素材硬度のままである。更に、連結軸７ｂには、凹部７ｃの底面における中央から筐体部７ａの内側まで貫かれたボルト穴７ｄが設けられている。なお、本等速自在継手７においては、連結軸７ｂの先端部分に外径が僅かに小さくなった小径部７ｅが形成されている。
【００３８】
駆動力伝達部材８は、等速自在継手７の駆動トルクを外方部材２に伝達するものである。駆動力伝達部材８は、例えばＳ５３Ｃ等の中高炭素鋼で構成されている。駆動力伝達部材８には、そのアウター側端部から径方向外側へ広がる駆動力伝達フランジ８ａが形成されている。また、駆動力伝達部材８には、駆動力伝達フランジ８ａからインナー側へ延びる伝達軸８ｂが形成されている。伝達軸８ｂは、回転軸Ａを中心とする円筒形状となっている。また、伝達軸８ｂには、そのインナー側端部から軸方向所定部まで、高周波焼入れにより、５８〜６２ＨＲＣ程度に硬化された複数の凸部８ｃが形成されている。更に、伝達軸８ｂには、そのインナー側端面における中央からアウター側端面まで貫かれた貫通穴８ｄが設けられている。なお、本駆動力伝達部材８においては、伝達軸８ｂの先端部分に外径が僅かに小さくなった小径部８ｅが形成されている。小径部８ｅには、後述する凹凸嵌合によって生じる切屑８ｈが収容される。
【００３９】
次に、車輪用軸受装置１の取り付け工程について説明する。図４から図６は、車輪用軸受装置１の取り付け工程を示す図である。図７は、駆動力伝達部材８に装着されるキャップ部材３７を示す図である。以下において、車輪用軸受１０とは、車輪用軸受装置１の主要な構造体を指し、外方部材２と内方部材３（車体取付部材３１及び第一内輪３２及び第二内輪３３）と転動部材４（円錐ころ４１及び保持器４２）を組み合わせたものである。
【００４０】
図４の（Ａ）は、車輪用軸受１０をナックル９１に固定する工程を示している。車輪用軸受１０は、パイロット部３ｈと車体取付フランジ３ａを用いてナックル９１に固定される。具体的に説明すると、車輪用軸受１０は、パイロット部３ｈをナックル９１の嵌合穴９ａに嵌め合わせ、かつ車体取付フランジ３ａをナックル９１に当接させた状態でナックルボルト９２によって固定される。このとき、ナックルボルト９２は、そのネジ部がナックル９１の貫通穴９ｂにインナー側から挿通され、車体取付フランジ３ａのボルト穴３ｇに螺合される。
【００４１】
図４の（Ｂ）は、等速自在継手７を車輪用軸受１０に挿通する工程を示している。前述したように、パイロット部３ｈの内側には、軸受部材３４が装着されている。軸受部材３４は、鋼球を用いた玉軸受であり、鋼球の両側にシール板を配置した仕様を採用している。そして、等速自在継手７は、その小径部７ｅが軸受部材３４にインナー側から挿通される。このとき、軸受部材３４を構成する内輪と等速自在継手７の小径部７ｅは、とまり嵌めからしまり嵌めの関係となっている。そのため、等速自在継手７が周方向にガタつくことはなく、回転軸Ａに対し、その中心軸が過度に傾くことを抑制している。なお、小径部７ｅが軸受部材３４と嵌合したとき、小径部７ｅの軸方向端面は車体取付部材３１に当接していない。具体的には、小径部７ｅは、車体取付部材３１のうち軸受部材３４が嵌合される凹部の底面と軸方向に僅かな隙間を設けて対向している。
【００４２】
図５の（Ａ）は、駆動力伝達部材８を車輪用軸受１０に挿通する工程を示している。駆動力伝達部材８は、その伝達軸８ｂが内方部材３を構成する車体取付部材３１にアウター側から挿通される。なお、前述したように、等速自在継手７の連結軸７ｂには、凹部７ｃが形成されており、駆動力伝達部材８の伝達軸８ｂには、凸部８ｃが形成されている。但し、凹部７ｃに対して凸部８ｃがやや大きく形成されていることから、かかる時点においては、最奥まで挿通されない。つまり、かかる時点においては、凹部７ｃに凸部８ｃは挿通されない。
【００４３】
図５の（Ｂ）は、センターボルト３５を用いて駆動力伝達部材８を等速自在継手７に連結する工程を示している。センターボルト３５は、そのネジ部が駆動力伝達部材８にアウター側から挿通される。そして、センターボルト３５は、そのネジ部が等速自在継手７のボルト穴７ｄに螺合される。その後、センターボルト３５を締め付けていくと、凹部７ｃを凸部８ｃが締め代分、切削して転写することにより、ガタつくことなく完全に密着嵌合される。そのため、隣り合う歯の衝突による歯打ち音も生じないばかりか、従来のスプライン嵌合に対し、嵌合長も短くできる。なお、本明細書においては、かかる連結方式を「凹凸嵌合構造」と定義している。但し、一般的なスプライン（セレーション）嵌合による連結方式であってもよい。
【００４４】
図６の（Ａ）は、フランジボルト３６を用いて駆動力伝達部材８を外方部材２に連結する工程を示している。フランジボルト３６は、そのネジ部が駆動力伝達フランジ８ａの貫通穴８ｆにアウター側から挿通される。そして、フランジボルト３６は、そのネジ部が車輪取付フランジ２ａのボルト穴２ｈに螺合される。また、フランジボルト３６は、その頭部が円錐形状となっている、いわゆる皿型ボルトであるため、駆動力伝達フランジ８ａを完全に位置決めできる。こうして、駆動力伝達フランジ８ａと車輪取付フランジ２ａは、前述の「凹凸嵌合構造」による抜け耐力と、フランジボルト３６の締結力によって、軸方向に固定されるが、さらに、後述する車輪９３とブレーキロータ９４を挟持しながら、ハブボルト２１にナットを締め付け固定することにより、トルクが瞬時に大きく変動しても、僅かな滑りも生じることなく連結されることとなる。これは、駆動力伝達フランジ８ａと車輪取付フランジ２ａの間でスティックスリップ現象が発生しないことを意味する。このように、駆動力伝達フランジ８ａと車輪取付フランジ２ａが広い面積で当接し、互いに連結されるので、フランジボルト３６を用いずともスティックスリップ現象が発生することはない。
【００４５】
図６の（Ｂ）は、キャップ部材３７を駆動力伝達部材８に装着する工程を示している。キャップ部材３７は、例えばＳＵＳ３０４等のステンレス鋼板、或いはＳＰＣＣ等の圧延鋼板にメッキや塗装を施したもので構成されている。キャップ部材３７は、円筒状の嵌合部３７ａ（図７参照）と、この嵌合部３７ａのアウター側端部から径方向内側へ延びて開口端を塞ぐ円板状の蓋板部３７ｂ（図７参照）と、を有している。そして、この嵌合部３７ａが駆動力伝達部材８に形成されたパイロット部８ｆに内嵌される。なお、蓋板部３７ｂの裏側における中央部分には、装着時にセンターボルト３５の頭部を収容する係合部３７ｃ（図７参照）が設けられている。係合部３７ｃは、軸方向から見た内部形状が六角形となっており、同じく六角形であるセンターボルト３５の頭部を内側に収容することができる。このとき、係合部３７ｃを構成する壁面は、センターボルト３５の頭部側面３５ｓに沿うこととなる。従って、キャップ部材３７は、センターボルト３５の回り止めとしての機能を奏する。また、センターボルト３５やその周囲に水分が付着して腐食等を防ぐという機能も奏する。ここでは、係合部３７ｃの内部形状として、六角形を例示したが、二面幅や円筒部の一部が凹んだ形状等、センターボルト３５の回り止めとして機能するものであればよい。
【００４６】
次に、駆動力伝達部材８のパイロット部８ｆについて説明する。図８は、駆動力伝達部材８に形成されたパイロット部８ｆを示す図である。なお、ここでは、車輪９３とブレーキロータ９４を装着するものとして説明する。
【００４７】
パイロット部８ｆは、その外周面に所定の凹凸形状が形成されている。具体的に説明すると、パイロット部８ｆには、その先端側にホイールパイロット部８ｆａが形成され、基端側にブレーキパイロット部８ｆｂが形成されている。そして、ホイールパイロット部８ｆａとブレーキパイロット部８ｆｂの外周面には、真円度向上を目的とした研削加工が施されている。なお、パイロット部８ｆに車輪９３の中心穴を嵌め合わせることで、車輪９３を取り付ける作業が容易となる。これは、車輪９３を支えることなくハブボルト２１にナットを締め付ける作業を行えるからである。同様に、ブレーキロータ９４の中心穴をパイロット部８ｆに嵌め合わせることで、ブレーキロータ９４を支えることなく車輪９３を取り付ける作業を行える。
【００４８】
以下に、本車輪用軸受装置１の特徴点と効果をまとめる。
【００４９】
本車輪用軸受装置１は、外方部材２のアウター側端部に車輪取付フランジ２ａが形成されている。また、本車輪用軸受装置１は、等速自在継手７と、アウター側端部に設けられた駆動力伝達フランジ８ａと駆動力伝達フランジ８ａからインナー側へ延びる伝達軸８ｂとを有する駆動力伝達部材８と、を具備している。そして、駆動力伝達フランジ８ａが車輪取付フランジ２ａに当接した状態で連結され、支持軸３ｂに挿通された伝達軸８ｂが等速自在継手７に連結している。かかる車輪用軸受装置１によれば、駆動力伝達フランジ８ａと車輪取付フランジ２ａが広い面積で当接し、互いに連結されるので、トルクが瞬時に大きく変動してもスティックスリップ現象が発生しない。ひいては、スティックスリップ音が発生しない。
【００５０】
また、本車輪用軸受装置１は、伝達軸８ｂと等速自在継手７のうちのいずれか一方に形成されて軸方向に延びる複数の凸部８ｃを、凸部８ｃに対して締め代を有する複数の凹部７ｃが形成された他方に圧入し、その他方に凸部８ｃの形状を転写することにより、凸部８ｃと凹部７ｃとの嵌合接触部位全域が密着する凹凸嵌合構造によって伝達軸８ｂと等速自在継手７が連結される。かかる車輪用軸受装置１によれば、駆動力伝達部材８と等速自在継手７が周方向にガタつかないので、トルクが瞬時に大きく変動してもスティックスリップ現象が発生しない。
【００５１】
更に、本車輪用軸受装置１は、車体取付部材３１に内嵌される軸受部材３４を更に具備している。そして、軸受部材３４が等速自在継手７を回転自在に支持している。かかる車輪用軸受装置１によれば、等速自在継手７が振れることなく回転するので、駆動力伝達部材８に無駄なく駆動トルクを伝達することができる。また、等速自在継手７の位置が確実に定まるので、センターボルト３５を螺合させやすく凹凸嵌合を行う際の作業が容易となる。
【００５２】
加えて、本車輪用軸受装置１は、駆動力伝達部材８に挿通されて等速自在継手７に螺合されるセンターボルト３５と、駆動力伝達部材８のアウター側端部に装着されるキャップ部材３７と、を更に具備している。そして、キャップ部材３７に形成された係合部３７ｃがセンターボルト３５の頭部側面３５ｓに沿うように配置される。かかる車輪用軸受装置１によれば、センターボルト３５が緩むのを防ぐことができる。
【００５３】
加えて、本車輪用軸受装置１は、駆動力伝達部材８のアウター側端部に車輪９３の位置決めとなるパイロット部８ｆが形成されている。かかる車輪用軸受装置１によれば、パイロット部８ｆに車輪９３の中心穴を嵌め合わせることで、車輪９３の取付作業が容易となる。また、ブレーキロータ９４の中心穴をパイロット部８ｆに嵌め合わせることで、ブレーキロータ９４を支えることなく車輪９３の取付作業を行える。
【００５４】
加えて、本車輪用軸受装置１は、転動体が円錐ころ４１であり、車輪取付フランジ２ａに螺合されるフランジボルト３６を更に具備している。そして、フランジボルト３６によって駆動力伝達フランジ８ａと車輪取付フランジ２ａが連結される。かかる車輪用軸受装置１によれば、円錐ころ４１と円錐ころ４１の軌道面２ｅ・２ｆ・３ｅ・３ｆとが線接触になるので、車輪取付フランジ２ａに大きくかつ衝撃的な荷重が掛かっても軌道面２ｅ・２ｆ・３ｅ・３ｆに圧痕が付きにくい。また、円錐ころ４１は負荷容量に対して断面積が小さいため、車輪用軸受１０の内径部に駆動力伝達部材８を挿通するスペースを確保しやすい。更に、駆動力伝達フランジ８ａと車輪取付フランジ２ａが広い面積で当接し、更にフランジボルト３６によって互いに連結されるので、トルクが瞬時に大きく変動してもスティックスリップ現象が発生しない。
【００５５】
次に、他の実施形態に係る車輪用軸受装置１について説明する。図９は、第二実施形態に係る車輪用軸受装置１の構造を示す図である。図１０は、第三実施形態に係る車輪用軸受装置１の構造を示す図である。以下では、第一実施形態に係る車輪用軸受装置１と比較して異なる部分のみを説明する。
【００５６】
図９に示すように、第二実施形態に係る車輪用軸受装置１においては、車体取付部材３１に拡径部３ｇを設け、この拡径部３ｇの外周に内側軌道面３ｅを形成している。このため、車体取付部材３１の支持軸３ｂには、第一内輪３２が外嵌されず、第二内輪３３のみが外嵌されている。このようにすれば、部品点数が減るので、コストの低減と高精度化を実現できる。
【００５７】
図１０に示すように、第三実施形態に係る車輪用軸受装置１においては、等速自在継手７の連結軸７ｂにおける小径部７ｅがアウター側へ延長されている。そして、この小径部７ｅが内方部材３を構成する車体取付部材３１にインナー側から挿通されている。それに対し、駆動力伝達部材８の伝達軸８ｂは、短縮されており、同じく車体取付部材３１にアウター側から挿通されている。こうして、本車輪用軸受装置１においては、第一実施形態に係る車輪用軸受装置１よりもアウター側で伝達軸８ｂと等速自在継手７が連結される。このようにすれば、センターボルト３５が短くなるので、ボルト穴７ｄにセンターボルト３５を螺合させやすく凹凸嵌合を行う際の作業が容易となる。
【００５８】
最後に、本願における発明は、各実施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、種々なる形態で実施し得ることは勿論のことであり、発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、更に特許請求の範囲に記載の均等の意味及び範囲内のすべての変更を含む。
【符号の説明】
【００５９】
１      車輪用軸受装置
２      外方部材
２ａ    車輪取付フランジ
３      内方部材
３ａ    車体取付フランジ
３ｂ    支持軸
３１    車体取付部材
３２    第一内輪（内輪）
３３    第二内輪（内輪）
４      転動部材
４１    転動体（円錐ころ）
７      等速自在継手
７ｃ    凹部
８      駆動力伝達部材
８ａ    駆動力伝達フランジ
８ｂ    伝達軸
８ｃ    凸部
８ｆ    パイロット部
１０    車輪用軸受
３４    軸受部材
３５    センターボルト
３５ｓ  頭部側面
３６    フランジボルト
３７    キャップ部材
３７ｃ  係合部
【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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