(57)【要約】      （修正有）【課題】軸受のすきま調整を容易にすると共に、転走面として使用する清浄度の高い高価な材料の使用量を減少させて低コスト化を図った車輪用軸受装置の製造方法を提供する。【解決手段】車輪用軸受２が、外周に車体取付フランジ３を一体に有し、内周に嵌合面１０が形成された外方部材５と、この外方部材５の嵌合面１０に圧入固定され、内周に複列の外側転走面６ａが形成された外輪６と、この外輪６に内挿され、外周に複列の外側転走面６ａに対向する内側転走面７ａが形成された一対の内輪７、８と、これら内外輪の両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体９とを備え、外方部材５の嵌合面１０が旋削加工のままとされ、外輪６が外方部材５に圧入固定された後に複列の外側転走面６ａが研削加工されると共に、一対の内輪７、８のうちアウター側の内輪７がハブ輪１に圧入された後に内側転走面７ａが研削加工される。【選択図】図１
2015055306.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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と、このハブ輪に圧入され、ナックルに対して前記ハブ輪を回転自在に支承する車輪用軸受を備えた車輪用軸受装置の製造方法において、
前記車輪用軸受が、外周に前記ナックル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、内周に円筒状の嵌合面が形成された外方部材と、この外方部材の嵌合面に圧入固定され、内周に複列の外側転走面が形成された外輪と、この外輪に内挿され、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と、これら内外輪の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、前記外輪が前記外方部材に圧入固定された後に前記複列の外側転走面が研削加工されることを特徴とする車輪用軸受装置の製造方法。
【請求項２】
前記外方部材の嵌合面が旋削加工のままとされている請求項１に記載の車輪用軸受装置の製造方法。
【請求項３】
前記外方部材が板材から塑性加工によって形成されている請求項１または２に記載の車輪用軸受装置の製造方法。
【請求項４】
前記一対の内輪のうちアウター側の内輪が前記ハブ輪に圧入された後に前記内側転走面が研削加工される請求項１に記載の車輪用軸受装置の製造方法。
【請求項５】
前記外輪の幅寸法が前記一対の内輪のセット幅よりも小さく設定されている請求項１に記載の車輪用軸受装置の製造方法。
【請求項６】
前記外輪の端面が前記内輪の外径面に掛からないように設定されている請求項５に記載の車輪用軸受装置の製造方法。
【請求項７】
前記ハブ輪の外周に高周波焼入れによって表面硬さを５０〜６４ＨＲＣの範囲に硬化層が形成され、この硬化層が前記肩部およびこの肩部と前記小径段部の隅部のみに設定されている請求項１に記載の車輪用軸受装置の製造方法。
【請求項８】
前記外方部材のアウター側の端部にシールが装着され、前記外方部材と内輪との間に形成される環状空間の開口部が密封されている請求項１に記載の車輪用軸受装置の製造方法。
【請求項９】
前記外方部材のアウター側の端面が前記車輪取付フランジのインナー側の側面に軸方向すきまを介して対向し、ラビリンスシールが形成されている請求項１に記載の車輪用軸受装置の製造方法。
【請求項１０】
前記外方部材のインナー側の端部にキャップが装着され、このキャップが耐食性を有する非磁性体のオーステナイト系ステンレス鋼板からプレス加工によって断面コの字状に形成されている請求項１に記載の車輪用軸受装置の製造方法。
【請求項１１】
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と、このハブ輪に圧入され、ナックルに対して前記ハブ輪を回転自在に支承する車輪用軸受を備えた車輪用軸受装置において、
前記車輪用軸受が、外周に前記ナックル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、内周に円筒状の嵌合面が形成された外方部材と、この外方部材の嵌合面に圧入固定され、内周に複列の外側転走面が形成された外輪と、この外輪に内挿され、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と、これら内外輪の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、前記外輪が前記外方部材に圧入固定された後に前記複列の外側転走面が研削加工されていることを特徴とする車輪用軸受装置。
【請求項１２】
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と、このハブ輪に圧入され、ナックルに対して前記ハブ輪を回転自在に支承する車輪用軸受を備え、
前記車輪用軸受が、外周に前記ナックル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、内周に円筒状の嵌合面が形成された外方部材と、この外方部材の嵌合面に圧入固定され、内周に複列の外側転走面が形成された外輪と、この外輪に内挿され、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と、これら内外輪の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、
前記外方部材が前記外輪よりも清浄度の低い材料からなることを特徴とする車輪用軸受装置。
【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の製造方法、特に、軸受のすきま調整を容易にすると共に、軌道輪として使用される清浄度の高い高価な材料の使用量を減少させて低コスト化を図った車輪用軸受装置およびその製造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、所望の軸受剛性を有し、ミスアライメントに対しても耐久性を発揮すると共に、燃費向上の観点から回転トルクが小さい複列アンギュラ玉軸受が多用されている。この複列アンギュラ玉軸受は、固定輪と回転輪との間に複数のボールを介在させ、このボールに所定の接触角を付与して固定輪および回転輪に接触させている。
【０００３】
また、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（外輪）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、あるいは、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世代構造とに大別されている。
【０００４】
近年、こうした車輪用軸受装置において、耐久性の向上や低コスト化は無論のこと、騒音（ＮＯＩＳＥ）、振動（ＶＩＢＲＡＴＩＯＮ）、不快音（ＨＡＲＳＨＮＥＳＳ）、所謂ＮＶＨの向上に対する要望が強い。例えば、図２０に示す車輪用軸受装置は、駆動輪用の第１世代と呼称され、ハブ輪５１と、このハブ輪５１に圧入され、ナックル５２に対してハブ輪５１を回転自在に支承する車輪用軸受５３を主たる構成としている。ハブ輪５１は、一端部に車輪取付フランジ５４と、外周にこの車輪取付フランジ５４から軸方向に延びる円筒状の小径段部５５が形成され、内周にはトルク伝達用のセレーション５６が形成されている。そして、小径段部５５に車輪用軸受５３が圧入されている。
【０００５】
車輪用軸受５３は、等速自在継手５７を構成する外側継手部材５８の肩部５９とハブ輪５１とで挟持された状態で固定されている。外側継手部材５８は、肩部５９から軸方向に延びるステム部６０が一体に形成され、このステム部６０の外周には、ハブ輪５１のセレーション５６に係合するセレーション６０ａとねじ部６０ｂが形成されている。そして、エンジンからのトルクが図示しないドライブシャフトおよび等速自在継手５７、およびこのステム部６０のセレーション６０ａを介してハブ輪５１に伝達される。また、ステム部６０のねじ部６０ｂに固定ナット６１を所定の締付トルクで締結することにより、車輪用軸受５３に所望の軸受予圧が付与されている。
【０００６】
車輪用軸受５３は、図２１に拡大して示すように、外輪６２と、この外輪６２に内挿された一対の内輪６３、６３と、内外輪６３、６２間に収容された複列のボール６４、６４とを備え、一対の内輪６３、６３の正面側端面（小端面）６３ｂが突き合された状態でセットされた背面合せタイプの複列アンギュラ玉軸受からなる。
【０００７】
外輪６２は、内周に複列の外側転走面６２ａ、６２ａが一体に形成されている。内輪６３は、その外周に複列の外側転走面６２ａ、６２ａに対向する内側転走面６３ａが形成されている。そして、複列のボール６４、６４がこれら転走面６２ａ、６３ａ間にそれぞれ収容され、保持器６５、６５によって転動自在に保持されている。また、車輪用軸受５３の端部にはシール６６、６７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】
内輪６３は、図２２（ａ）に示すように、内側転走面６３ａの溝底部近傍に溝底径ｄ１よりも大径で所定幅に形成されたカウンター部６８が形成されている。このカウンター部６８は、図２２（ｂ）に拡大して示すように、内側転走面６３ａから軸方向に延びる円筒部６８ａと、この円筒部６８ａから小端面６３ｂに向って縮径するテーパ面６８ｂとで構成され、このテーパ面６８ｂから一段縮径されて小外径６９が形成されている。カウンター部６８の外径ｄ２は、外輪６２における外側転走面６２ａの溝底にボール６４が収まった状態で、ボール６４の内接円径ｄ０に対して所定のカチコミ代δ（片側）だけ大径に設定されている（ｄ２＝ｄ０＋２δ）。なお、テーパ面６８ｂの傾斜角度θは５°以下に設定されている。この傾斜角度θによってボール６４をテーパ面６８ｂから円筒部６８ａに滑らかに導くことができ、組立時、ボール６４に擦り傷が発生するのを可及的に抑制することができる。
【０００９】
カウンター部６８は、図２３に示すように、所定の形状・寸法に成形された総型の研削砥石により形成されている。すなわち、内側転走面６３ａと同時に、大外径７０とカウンター部６８および小端面６３ｂが総型の研削砥石７１により形成され、カウンター部６８のカチコミ代δが所定の公差範囲になるよう、カウンター部６８の外径ｄ２が所定の規格値内に規制されている。また、内側転走面６３ａとカウンター部６８との繋ぎ部Ａは、所定の曲率半径Ｒからなる円弧面に形成されると共に、カウンター部６８における円筒部６８ａとテーパ部６８ｂの角部が円弧状に丸められ、滑らかに連続して形成されている。これにより、バリ等が発生するのを防止することができ、カウンター部６８の外径ｄ２をバラツキなく極めて精度良く加工することができる。したがって、内輪６３の組立時におけるカチコミ傷の発生を防止することができると共に、組立後、搬送途中あるいは自動車メーカでの組立工程において、カウンター部６８がエッジでボール６４と接触することがなくなり、音響特性と寿命の向上を図ることができる（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００７−８５３７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
この従来の車輪用軸受５３では、内側転走面６３ａとカウンター部６８との繋ぎ部Ａが総型砥石によって同時研削され、所定の曲率半径Ｒからなる円弧面に形成されると共に、カウンター部６８における円筒部６８ａとテーパ部６８ｂの角部が円弧状に丸められ、滑らかに連続して形成されているので、内輪６３の組立時におけるカチコミ傷の発生と、組立後に内輪６３の脱落を防止することができると共に、初期すきま設定が極小化でき、予圧バラツキを少なくすることができるという特徴を備えている。
【００１２】
こうした従来の車輪用軸受５３では、予め軸受すきまが、外輪６２、内輪６３およびボール６４の選択組み合わせによって調整されている。然しながら、ハブ輪５１とナックル５２に圧入固定されるため、この圧入によって軸受すきまの範囲が拡大するという問題があった。この軸受すきまの範囲を規制するには、車輪用軸受５３における初期の軸受すきまを相当量狭い範囲に調整する必要がある。これでは、組立作業が煩雑化し、組立工数が低下するだけでなく、管理コストが嵩み、コスト高騰を招来することになる。
【００１３】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、軸受のすきま調整を容易にすると共に、軌道輪として使用される清浄度の高い高価な材料の使用量を減少させて低コスト化を図った車輪用軸受装置およびその製造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に記載の方法発明は、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と、このハブ輪に圧入され、ナックルに対して前記ハブ輪を回転自在に支承する車輪用軸受を備えた車輪用軸受装置の製造方法において、前記車輪用軸受が、外周に前記ナックル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、内周に円筒状の嵌合面が形成された外方部材と、この外方部材の嵌合面に圧入固定され、内周に複列の外側転走面が形成された外輪と、この外輪に内挿され、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と、これら内外輪の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、前記外輪が前記外方部材に圧入固定された後に前記複列の外側転走面が研削加工される。
【００１５】
このように、車輪用軸受が、外周にナックル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、内周に円筒状の嵌合面が形成された外方部材と、この外方部材の嵌合面に圧入固定され、内周に複列の外側転走面が形成された外輪と、この外輪に内挿され、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と、これら内外輪の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、外輪が外方部材に圧入固定された後に複列の外側転走面が研削加工されるので、外方部材に清浄度の低い安価な材料を使用して低コスト化を図ることができると共に、外輪の圧入による複列の外側転走面の寸法変化を防止することができ、軸受のすきま調整を容易にすることができる。
【００１６】
好ましくは、請求項２に記載の発明のように、前記外方部材の嵌合面が旋削加工のままとされていれば、研削加工の廃止によって低コスト化を図ることができる。
【００１７】
また、請求項３に記載の発明のように、前記外方部材が板材から塑性加工によって形成されていれば、一層低コスト化を図ることができる。
【００１８】
また、請求項４に記載の発明のように、前記一対の内輪のうちアウター側の内輪が前記ハブ輪に圧入された後に前記内側転走面が研削加工されれば、内輪の圧入による内側転走面の寸法変化を防止することができ、軸受のすきま調整を容易にすることができる。
【００１９】
また、請求項５に記載の発明のように、前記外輪の幅寸法が前記一対の内輪のセット幅よりも小さく設定されていれば、清浄度の高い材料を必要とする外輪の材料使用量を極力減少させて低コスト化を図ることができる。
【００２０】
また、請求項６に記載の発明のように、前記外輪の端面が前記内輪の外径面に掛からないように設定されていれば、シールの断面高さを充分確保することができると共に、内輪の内側転走面の溝深さを深くすることができ、旋回モーメント負荷時に転動体の接触楕円が内側転走面を乗り上げてエッジロードが発生するのを防止することができ、軸受の耐久性を向上させることができる。
【００２１】
また、請求項７に記載の発明のように、前記ハブ輪の外周に高周波焼入れによって表面硬さを５０〜６４ＨＲＣの範囲に硬化層が形成され、この硬化層が前記肩部およびこの肩部と前記小径段部の隅部のみに設定されていれば、高周波焼入れの簡素化による低コスト化を図ると共に、少なくとも内輪との接触による肩部のフレッティングを防止でき、車輪取付フランジにモーメント荷重が繰り返し負荷されても所望の強度・耐久性を確保することができる。
【００２２】
また、請求項８に記載の発明のように、前記外方部材のアウター側の端部にシールが装着され、前記外方部材と内輪との間に形成される環状空間の開口部が密封されていれば、清浄度の高い材料を必要とする外輪の材料使用量を極力減少させて低コスト化を図ることができる。
【００２３】
また、請求項９に記載の発明のように、前記外方部材のアウター側の端面が前記車輪取付フランジのインナー側の側面に軸方向すきまを介して対向し、ラビリンスシールが形成されていれば、シールに直接泥水等が浸入するのを防止し、シールの耐久性を向上させることができる。
【００２４】
また、請求項１０に記載の発明のように、前記外方部材のインナー側の端部にキャップが装着され、このキャップが耐食性を有する非磁性体のオーステナイト系ステンレス鋼板からプレス加工によって断面コの字状に形成されていれば、回転速度センサの感知性能に悪影響を及ぼさず、また、ナックルの嵌合部となる別体のパイロット部とすることができ、外方部材の形状を簡素化できて低コスト化を図ることができる。
【００２５】
また、本発明のうち請求項１１に記載の発明は、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と、このハブ輪に圧入され、ナックルに対して前記ハブ輪を回転自在に支承する車輪用軸受を備えた車輪用軸受装置において、前記車輪用軸受が、外周に前記ナックル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、内周に円筒状の嵌合面が形成された外方部材と、この外方部材の嵌合面に圧入固定され、内周に複列の外側転走面が形成された外輪と、この外輪に内挿され、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と、これら内外輪の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、前記外輪が前記外方部材に圧入固定された後に前記複列の外側転走面が研削加工されている。
【００２６】
このように、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と、このハブ輪に圧入され、ナックルに対してハブ輪を回転自在に支承する車輪用軸受を備えた車輪用軸受装置において、車輪用軸受が、外周にナックル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、内周に円筒状の嵌合面が形成された外方部材と、この外方部材の嵌合面に圧入固定され、内周に複列の外側転走面が形成された外輪と、この外輪に内挿され、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と、これら内外輪の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、外輪が外方部材に圧入固定された後に複列の外側転走面が研削加工されているので、外方部材に清浄度の低い安価な材料を使用して低コスト化を図ることができると共に、外輪の圧入による複列の外側転走面の寸法変化を防止することができ、軸受のすきま調整を容易にすることができる。
【００２７】
また、請求項１２に記載の発明のように、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と、このハブ輪に圧入され、ナックルに対して前記ハブ輪を回転自在に支承する車輪用軸受を備え、前記車輪用軸受が、外周に前記ナックル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、内周に円筒状の嵌合面が形成された外方部材と、この外方部材の嵌合面に圧入固定され、内周に複列の外側転走面が形成された外輪と、この外輪に内挿され、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と、これら内外輪の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、前記外方部材が前記外輪よりも清浄度の低い材料からなっていれば、転走面として使用する清浄度の高い高価な材料の使用量を極力減少させて一層の低コスト化を図ることができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明に係る車輪用軸受装置の製造方法は、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と、このハブ輪に圧入され、ナックルに対して前記ハブ輪を回転自在に支承する車輪用軸受を備えた車輪用軸受装置の製造方法において、前記車輪用軸受が、外周に前記ナックル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、内周に円筒状の嵌合面が形成された外方部材と、この外方部材の嵌合面に圧入固定され、内周に複列の外側転走面が形成された外輪と、この外輪に内挿され、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と、これら内外輪の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、前記外輪が前記外方部材に圧入固定された後に前記複列の外側転走面が研削加工されるので、外方部材に清浄度の低い安価な材料を使用して低コスト化を図ることができると共に、外輪の圧入による複列の外側転走面の寸法変化を防止することができ、軸受のすきま調整を容易にすることができる。
【００２９】
本発明に係る車輪用軸受装置は、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と、このハブ輪に圧入され、ナックルに対して前記ハブ輪を回転自在に支承する車輪用軸受を備えた車輪用軸受装置において、前記車輪用軸受が、外周に前記ナックル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、内周に円筒状の嵌合面が形成された外方部材と、この外方部材の嵌合面に圧入固定され、内周に複列の外側転走面が形成された外輪と、この外輪に内挿され、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と、これら内外輪の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、前記外輪が前記外方部材に圧入固定された後に前記複列の外側転走面が研削加工されているので、外方部材に清浄度の低い安価な材料を使用して低コスト化を図ることができると共に、外輪の圧入による複列の外側転走面の寸法変化を防止することができ、軸受のすきま調整を容易にすることができる。
【００３０】
また、本発明に係る車輪用軸受装置は、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と、このハブ輪に圧入され、ナックルに対して前記ハブ輪を回転自在に支承する車輪用軸受を備え、前記車輪用軸受が、外周に前記ナックル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、内周に円筒状の嵌合面が形成された外方部材と、この外方部材の嵌合面に圧入固定され、内周に複列の外側転走面が形成された外輪と、この外輪に内挿され、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と、これら内外輪の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、前記外方部材が前記外輪よりも清浄度の低い材料からなっているので、転走面として使用する清浄度の高い高価な材料の使用量を極力減少させて一層の低コスト化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【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の車輪用軸受を示す要部拡大図である。
【図３】図２のシール部を示す要部拡大図である。
【図４】図２のキャップ部を示す要部拡大図である。
【図５】（ａ）〜（ｃ）は、本発明に係る外方部材の製造方法を示す説明図である。
【図６】（ａ）〜（ｃ）は、本発明に係る内方部材の製造方法を示す説明図である。
【図７】図１の車輪用軸受装置の製造方法を示す説明図である。
【図８】図１のハブ輪の硬化層範囲を示す説明図である。
【図９】図８のハブ輪の変形例を示す説明図である。
【図１０】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１１】図１０のシール部を示す要部拡大図である。
【図１２】本発明に係る車輪用軸受装置の第３の実施形態を示す縦断面図である。
【図１３】図１２のシール部を示す要部拡大図である。
【図１４】本発明に係る車輪用軸受装置の第４の実施形態を示す縦断面図である。
【図１５】図１４の車輪用軸受を示す要部拡大図である。
【図１６】（ａ）〜（ｃ）は、本発明に係る外方部材の製造方法を示す説明図である。
【図１７】図１４の車輪用軸受装置の製造方法を示す説明図である。
【図１８】本発明に係る車輪用軸受装置の第５の実施形態を示す縦断面図である。
【図１９】本発明に係る車輪用軸受装置の第６の実施形態を示す縦断面図である。
【図２０】従来の車輪用軸受装置を示す縦断面図である。
【図２１】図２０の車輪用軸受を示す縦断面図である。
【図２２】（ａ）は、図２１の要部拡大図、（ｂ）は、（ａ）を拡大した要部拡大図である。
【図２３】図２２の内輪の研削加工を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
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と、このハブ輪に圧入され、ナックルに対して前記ハブ輪を回転自在に支承する車輪用軸受を備えた車輪用軸受装置の製造方法において、前記車輪用軸受が、外周に前記ナックル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、内周に円筒状の嵌合面が形成された外方部材と、この外方部材の嵌合面に圧入固定され、内周に複列の外側転走面が形成された外輪と、この外輪に内挿され、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と、これら内外輪の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、前記外方部材の嵌合面が旋削加工のままとされ、前記外輪が前記外方部材に圧入固定された後に前記複列の外側転走面が研削加工されると共に、前記一対の内輪のうちアウター側の内輪が前記ハブ輪に圧入された後に前記内側転走面が研削加工される。
【実施例１】
【００３３】
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の車輪用軸受を示す要部拡大図、図３は、図２のシール部を示す要部拡大図、図４は、図２のキャップ部を示す要部拡大図、図５（ａ）〜（ｃ）は、本発明に係る外方部材の製造方法を示す説明図、図６（ａ）〜（ｃ）は、本発明に係る内方部材の製造方法を示す説明図、図７は、図１の車輪用軸受装置の製造方法を示す説明図、図８は、図１のハブ輪の硬化層範囲を示す説明図、図９は、図８のハブ輪の変形例を示す説明図である。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。
【００３４】
図１は、この車輪用軸受装置は第１世代と呼称される従動輪用であって、ハブ輪１と、このハブ輪１に圧入され、ナックル（図示せず）に対してハブ輪１を回転自在に支承する車輪用軸受２とを主たる構成としている。ハブ輪１は、一端部に車輪取付フランジ３と、外周にこの車輪取付フランジ３から肩部１ａを介して軸方向に延びる小径段部４が形成されている。車輪取付フランジ３には車輪（図示せず）およびブレーキロータ（図示せず）を締結するハブボルト３ａが周方向等配に植設されている。
【００３５】
車輪用軸受２は、外方部材５と、この外方部材５に圧入固定された外輪６、および外輪６に内挿された一対の内輪７、８と、これら内輪７、８および外輪６との間に収容された複列の転動体（ボール）９、９とを備え、一対の内輪７、８の正面側端面（小端面）７ｂ、７ｂが突き合された状態でセットされた背面合せタイプの複列アンギュラ玉軸受で構成されている。
【００３６】
外方部材５はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼からなり、外周にナックルに取り付けられるための車体取付フランジ５ｂを一体に有し、内周に外輪６が嵌合される円筒状の嵌合面１０が形成されている。外輪６はＳＵＪ２等の高炭素クロム軸受鋼からなり、内周に複列の外側転走面６ａ、６ａが一体に形成され、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。
【００３７】
内輪７、８は外輪６と同様、ＳＵＪ２等の高炭素クロム軸受鋼からなり、その外周には複列の外側転走面６ａ、６ａに対向する内側転走面７ａが形成され、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。そして、複列の転動体９、９がこれら転走面６ａ、７ａ間にそれぞれ収容され、保持器１１、１１によって転動自在に保持されている。
【００３８】
また、外方部材５とアウター側の内輪７との間に形成された環状空間の開口部にはシール１２が装着されると共に、外方部材５のインナー側の開口部にはキャップ１３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。なお、ここでは、転動体９にボールを使用した複列アンギュラ玉軸受で構成された車輪用軸受を例示したが、これに限らず転動体９に円すいころを使用した複列円すいころ軸受で構成されたものであっても良い。
【００３９】
外方部材５は、図２に拡大して示すように、アウター側の外周面に環状溝５ａが形成されている。この環状溝５ａによって、外方部材５の外周面を伝ってきた泥水等がこの樋状の環状溝５ａに沿って下部（路面側）に流れて排出されるので、シール１２部に泥水等が浸入するのを抑制することができる。
【００４０】
外方部材５の嵌合面１０のインナー側に鍔部１０ａが一体に形成されると共に、アウター側には環状の止め輪溝１４が形成され、この止め輪溝１４に装着される止め輪１５と鍔部１０ａによって外輪６が軸方向に位置決め固定されている。
【００４１】
一方、ハブ輪１の小径段部４には、肩部１ａにアウター側の内輪７の大端面７ｃが衝合するまで一対の内輪７、８が所定のシメシロを介して圧入されると共に、この小径段部４の端部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部４ａによって所定の軸受予圧が付与された状態で一対の内輪７、８が軸方向に固定されている。ここで、一対の内輪７、８は同一仕様で構成されているが、一対の内輪７、８のうちアウター側の内輪７の大径側の端部の面取り部がインナー側の内輪８よりも大きく形成されていることだけが基本的に異なる。なお、同一仕様とは、軸受の内径、外径、幅寸法をはじめ内側転走面７ａ等の寸法が同一なものを言う。
【００４２】
インナー側の内輪８の外径面７ｄにはパルサリング１６が圧入されている。このパルサリング１６は、円環状に形成された支持環１７と、この支持環１７の側面に加硫接着等で一体に接合された磁気エンコーダ１８とで構成されている。この磁気エンコーダ１８は、ゴム等のエラストマにフェライト等の磁性体粉が混入され、周方向に交互に磁極Ｎ、Ｓが着磁されて車輪の回転速度検出用のロータリエンコーダを構成している。
【００４３】
支持環１７は強磁性体の鋼板、例えば、フェライト系のステンレス鋼板（ＪＩＳ規格のＳＵＳ４３０系等）や防錆処理された冷間圧延鋼板（ＪＩＳ規格のＳＰＣＣ系等）等の防錆能を有する鋼板からプレス加工によって断面略Ｌ字状に形成され、内輪８に圧入される円筒部１７ａと、この円筒部１７ａから径方向外方に延びる立板部１７ｂとを有している。そして、この立板部１７ｂのインナー側の側面に磁気エンコーダ１８が接合されている。
【００４４】
アウター側のシール１２は、図３に拡大して示すように、互いに対向配置された環状のシール板１９とスリンガ２０とからなる複合型のシール、所謂パックシールで構成されている。シール板１９は外方部材５に装着された芯金２１と、この芯金２１に加硫接着により一体に接合されたシール部材２２とからなる。
【００４５】
芯金２１は、オーステナイト系ステンレス鋼板（ＪＩＳ規格のＳＵＳ３０４系等）や防錆処理された冷間圧延鋼板からプレス加工にて断面略Ｌ字状に形成されている。シール部材２２は、ＮＢＲ（アクリロニトリル−ブタジエンゴム）等の合成ゴムからなり、芯金２１の内周面を覆う基部２２ａと、この基部２２ａから径方向外方に傾斜して延びるサイドリップ２２ｂと、このサイドリップ２２ｂの内径側に二股状に形成されたダストリップ２２ｃとグリースリップ２２ｄとを有している。そして、基部２２ａは、芯金２１の嵌合部の端部外表面から内径部の内縁まで回り込んで固着され、外方部材５との嵌合部の気密性を高めている。なお、シール部材２２の材質としては、ＮＢＲ以外にも、例えば、耐熱性に優れたＨＮＢＲ（水素化アクリロニトリル−ブタジエンゴム）、ＥＰＭ、ＥＰＤＭ（エチレン・プロピレンゴム）等をはじめ、耐熱性、耐薬品性に優れたＡＣＭ（ポリアクリルゴム）、ＦＫＭ（フッ素ゴム）、あるいはシリコンゴム等を例示することができる。
【００４６】
一方、スリンガ２０は断面略Ｌ字状に形成され、内輪７の外径面７ｄに圧入される円筒部２０ａと、この円筒部２０ａから径方向外方に延びる立板部２０ｂとを備えている。そして、シール部材２２のサイドリップ２２ｂが立板部２０ｂに所定の軸方向シメシロを介して摺接されると共に、ダストリップ２２ｃとグリースリップ２２ｄが円筒部２０ａに所定の径方向シメシロを介して摺接されている。
【００４７】
外方部材５にはキャップ１３が装着され、外方部材５のインナー側の開口部を閉塞している。このキャップ１３は、耐食性を有し、図示しない回転速度センサの感知性能に悪影響を及ぼさないように、非磁性体のオーステナイト系ステンレス鋼板からプレス加工によってカップ状に形成され、図４に示すように、外方部材５のインナー側の端部内周に圧入される円筒状の嵌合部１３ａと、この嵌合部１３ａから縮径部１３ｂを介して磁気エンコーダ１８に僅かな軸方向すきまを介して対峙し、ハブ輪１のインナー側の端部を覆う底部１３ｃを備えている。
【００４８】
また、縮径部１３ｂにはＮＢＲ等の合成ゴムからなる弾性部材２３が加硫接着によって一体に接合されている。この弾性部材２３は、嵌合部１３ａの外径より径方向外方に突出する環状突起２３ａを備えている。そして、この環状突起２３ａがキャップ１３の嵌合時に外方部材５に弾性変形して圧着され、嵌合部１３ａの気密性を高めている。
【００４９】
ここで、本実施形態では、図２に示すように、外輪６の端面の軸方向位置が内輪７、８の外径面７ｄに掛からないように、外輪６の幅寸法Ｗｏが一対の内輪７、８のセット幅Ｗｉ（＝Ｗ１＋Ｗ２）よりも小さく設定されている。これにより、シール１２の断面高さを充分確保することができると共に、内側転走面７ａの溝深さを深くすることができ、旋回モーメント負荷時に転動体９の接触楕円が内側転走面７ａを乗り上げてエッジロードが発生するのを防止することができ、軸受の耐久性を向上させることができる。また、清浄度の高い材料を必要とする外輪６の材料使用量を極力減少させて低コスト化を図ることができる。
【００５０】
なお、前述したように、外方部材５と外輪６を同種の鋼材を用いるが、例え、外方部材５に同種の鋼材においても、清浄度の低く廉価な材料を外方部材５に用い、一方、清浄度の高い材料を外輪６に用いることで、低コスト化を図ることができる。
【００５１】
次に、図５〜図７を用いて、車輪用軸受２の製造方法について説明する。
図５（ａ）に示すように、外方部材５の車体取付フランジ５ｂをはじめ、環状溝５ａ等の外周面、および嵌合面１０と鍔部１０ａおよび止め輪溝１４等の内周面がそれぞれ旋削加工によって形成される。そして、嵌合面１０に外輪６’が圧入されると共に、止め輪溝１４に止め輪１５が装着され、外輪６’が止め輪１５と鍔部１０ａによって位置決め固定される。
【００５２】
ここで、外方部材５の嵌合面１０は旋削加工後に研削仕上げされても良いが、本実施形態では、この嵌合面１０は旋削加工のままとされている。また、外輪６’は、複列の外側転走面６ａ’、６ａ’をはじめ外径面６ｂと幅面６ｃが研削取代を残した状態で旋削加工されると共に、熱処理（ズブ焼入れ）された後に、複列の外側転走面６ａ’、６ａ’を除く外周面６ｂと幅面６ｃが研削加工されている。
【００５３】
次に、図５（ｂ）に示すように、外輪６’は、外方部材５に圧入固定された後、外方部材５の外周面にシュー２４が摺接された状態で、外輪６’に総型の研削砥石２５が内挿される。なお、シュー２４が摺接される外周面は予め研削加工によって所定の形状・寸法に仕上げられている。そして、図５（ｃ）に示すように、所定の形状・寸法に成形された研削砥石２５によって複列の外側転走面６ａ’、６ａ’が同時研削されると共に、図示しないスーパー砥石によって所定の形状・寸法に仕上げ加工される。このように、外輪６が外方部材５に圧入固定された後に複列の外側転走面６ａ、６ａが研削加工されるため、外方部材５に清浄度の低い安価な材料を使用し、転走面として使用する清浄度の高い高価な材料の使用量を極力減少させて低コスト化を図ると共に、外方部材５の嵌合面１０の研削加工を廃止して低コスト化を図ることができる。また、外輪６を予め圧入した後の状態で外側転走面６ａ、６ａを形成しているため、外輪６’の圧入による複列の外側転走面６ａ、６ａの寸法変化を防止することができ、軸受のすきま調整を容易にすることができる。なお、ここで、「清浄度が低い材料」とは、例えば、酸素含有量が２０ｐｐｍを超える材料のことをいう。
【００５４】
一方、ハブ輪１は、図６（ａ）に示すように、車輪取付フランジ３をはじめ肩部１ａと小径段部４等の外周面が旋削加工の後、後述する熱処理（高周波焼入れ）を経て、小径段部４が研削加工され、この小径段部４にアウター側の内輪７’が圧入される。ここで、内輪７’は、内側転走面７ａ’をはじめ内径面７ｅと大端面７ｃおよび小端面７ｂ’が研削取代を残した状態で旋削加工されると共に、熱処理（ズブ焼入れ）された後に、内側転走面７ａ’と小端面７ｂ’を除く内径面７ｅと大端面７ｃが研削加工されている。
【００５５】
次に、図６（ｂ）に示すように、内輪７’は、ハブ輪１の小径段部４に圧入固定された後、内輪７’に総型の研削砥石２６が外挿される。そして、図６（ｃ）に示すように、所定の形状・寸法に成形された研削砥石２６によって内側転走面７ａと小端面７ｂおよびカウンタ部２７が同時研削されると共に、図示しないスーパー砥石によって所定の形状・寸法に仕上げ加工される。このように、アウター側の内輪７がハブ輪１の小径段部４に圧入固定された後に内側転走面７ａが研削加工されるため、内輪７’の圧入による内側転走面７ａの寸法変化を防止することができ、軸受のすきま調整を容易にすることができる。
【００５６】
車輪用軸受２の組立は、図７に示すように、外輪６のアウター側の端部にシール１２が圧入固定されると共に、アウター側の外側転走面６ａに転動体９と保持器１１のアッセンブリーが装着される。この状態で、外方部材５がハブ輪１に外挿され、アウター側の転動体９が外輪６の外側転走面６ａと内輪７の内側転走面７ａ間に収容される。その後、インナー側の外側転走面６ａに転動体９と保持器１１のアッセンブリーが装着されると共に、小径段部４にインナー側の内輪８が圧入される。最後に、小径段部４の端部を塑性変形させて加締部４ａが形成され、この加締部４ａによって一対の内輪７、８が所定の軸受予圧が付与された状態でハブ輪１に固定される。
【００５７】
本実施形態では、図８に示すように、ハブ輪１の肩部１ａから小径段部４に亙って高周波焼入れによって表面硬さを５０〜６４ＨＲＣの範囲に硬化層２８（図中クロスハッチングにて示す）が形成されている。なお、加締部４ａは鍛造後の生のままの未焼入れ部とされている。
【００５８】
なお、ここでは、ハブ輪１の加締部４ａを除く小径段部４の全域に亙って高周波焼入れによって硬化層２８を形成したが、これに限らず、図９に示すように、アウター側の内輪７が衝合される肩部１ａおよびこの肩部１ａと小径段部４の隅部１ｂのみに高周波焼入れによって表面硬さを５０〜６４ＨＲＣの範囲に硬化層２９（図中クロスハッチングにて示す）を形成するようにしても良い。これにより、高周波焼入れの簡素化による低コスト化を図ると共に、内輪７との接触による肩部１ａのフレッティングを防止でき、車輪取付フランジ３にモーメント荷重が繰り返し負荷されても所望の強度・耐久性を確保することができる。
【実施例２】
【００５９】
図１０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１１は、図１０のシール部を示す要部拡大図である。なお、この第２の実施形態は、前述した実施形態（図１）と基本的にはシールと外方部材の一部の構成が異なるだけで、その他同一部位同一部品あるいは同一の機能を有する部品や部位には同じ符号を付けてその詳細な説明を省略する。
【００６０】
図１０に示す車輪用軸受装置は第１世代と呼称される従動輪用であって、ハブ輪１と、このハブ輪１に圧入され、ナックル（図示せず）に対してハブ輪１を回転自在に支承する車輪用軸受３０とを主たる構成としている。
【００６１】
車輪用軸受３０は、外方部材３１と、この外方部材３１に圧入固定された外輪６、および外輪６に内挿された一対の内輪７、８と、これら内輪７、８および外輪６との間に収容された複列の転動体９、９とを備えている。
【００６２】
外方部材３１はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼からなり、外周に車体取付フランジ５ｂを一体に有し、内周に外輪６が嵌合される円筒状の嵌合面１０が形成されている。
【００６３】
また、外方部材３１とハブ輪１の車輪取付フランジ３の基部３ｂおよびアウター側の内輪７との間に形成された環状空間の開口部にはシール３２が装着されると共に、外方部材３１のインナー側の開口部にはキャップ１３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。
【００６４】
アウター側のシール３２は、図１１に拡大して示すように、外方部材３１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３３と、この芯金３３に加硫接着によって一体に接合されたシール部材３４とからなる一体型のシールで構成されている。芯金３３は、オーステナイト系ステンレス鋼板や冷間圧延鋼板からプレス加工にて断面略Ｌ字状に形成されている。
【００６５】
一方、シール部材３４はＮＢＲ等の合成ゴムからなり、径方向外方に傾斜して形成され、断面が円弧状に形成された基部３ｂに所定の軸方向シメシロをもって摺接するサイドリップ３４ａとダストリップ３４ｂ、および軸受内方側に傾斜して形成され、内輪７の外径面７ｄに所定の径方向シメシロを介して摺接するグリースリップ３４ｃとを有している。
【００６６】
なお、シール部材３４の材質としては、ＮＢＲ以外にも、例えば、耐熱性に優れたＨＮＢＲ、ＥＰＤＭ等をはじめ、耐熱性、耐薬品性に優れたＡＣＭ、ＦＫＭ、あるいはシリコンゴム等を例示することができる。
【００６７】
ここで、本実施形態では、外方部材３１のアウター側の端面３１ａが軸方向に延長して形成され、車輪取付フランジ３のインナー側の側面３ｃに僅かな軸方向すきまを介して対向し、ラビリンスシール３５を形成している。これにより、シール３２に直接泥水等が浸入するのを防止し、シール３２の耐久性を向上させている。
【００６８】
本実施形態においても、前述した実施形態と同様、外輪６が外方部材３１に圧入固定された後に複列の外側転走面６ａ、６ａが研削加工されると共に、アウター側の内輪７がハブ輪１の小径段部４に圧入固定された後に内側転走面７ａが研削加工されるため、外方部材３１に清浄度の低い安価な材料を使用し、転走面として使用する清浄度の高い高価な材料の使用量を極力減少させて低コスト化を図ると共に、外輪６および内輪７の圧入による転走面６ａ、７ａの寸法変化を防止することができ、軸受のすきま調整を容易にすることができる。
【実施例３】
【００６９】
図１２は、本発明に係る車輪用軸受装置の第３の実施形態を示す縦断面図、図１３は、図１２のシール部を示す要部拡大図である。なお、この第３の実施形態は、前述した実施形態（図１）と基本的にはシールの構成が異なるだけで、その他同一部位同一部品あるいは同一の機能を有する部品や部位には同じ符号を付けてその詳細な説明を省略する。
【００７０】
図１２に示す車輪用軸受装置は第１世代と呼称される従動輪用であって、ハブ輪１と、このハブ輪１に圧入され、ナックル（図示せず）に対してハブ輪１を回転自在に支承する車輪用軸受２とを主たる構成としている。
【００７１】
車輪用軸受２は、外方部材５と、この外方部材５に圧入固定された外輪６、および外輪６に内挿された一対の内輪７、８と、これら内輪７、８および外輪６との間に収容された複列の転動体９、９とを備えている。
【００７２】
外方部材５とハブ輪１の車輪取付フランジ３の基部３ｂおよびアウター側の内輪７との間に形成された環状空間の開口部にはシール３６が装着されると共に、外方部材５のインナー側の開口部にはキャップ１３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。
【００７３】
アウター側のシール３６は、図１３に拡大して示すように、外方部材５のアウター側端部に所定のシメシロを介して圧入された芯金３７と、この芯金３７に加硫接着によって一体に接合されたシール部材３８とからなる一体型のシールで構成されている。
【００７４】
芯金３７は、オーステナイト系ステンレス鋼板や冷間圧延鋼板からプレス加工にて断面略Ｌ字状に形成され、外方部材５の端部外周５ｃに圧入される円筒状の嵌合部３７ａと、この嵌合部３７ａから径方向内方に延び、外方部材５のアウター側の端面５ｄに密着する円板部３７ｂと、この円板部３７ｂから傾斜部３７ｃを介して径方向内方に延びる内径部３７ｄとを備えている。
【００７５】
一方、シール部材３８はＮＢＲ等の合成ゴムからなり、径方向外方に二股状に形成され、断面が円弧状に形成された基部３ｂに所定の軸方向シメシロをもって摺接するダストリップ３８ａと内輪７の外径面７ｄに所定の径方向シメシロを介して摺接するグリースリップ３８ｂとを有している。なお、シール部材３８の材質としては、ＮＢＲ以外にも、例えば、耐熱性に優れたＨＮＢＲ、ＥＰＤＭ等をはじめ、耐熱性、耐薬品性に優れたＡＣＭ、ＦＫＭ、あるいはシリコンゴム等を例示することができる。
【００７６】
このように、本実施形態では、シール３６が外方部材５の端部に外嵌されるため、車輪用軸受２の組立後にシール３６を装着することができ、組立性を向上させて低コスト化を図ることができる。
【００７７】
本実施形態においても、前述した実施形態と同様、外輪６が外方部材５に圧入固定された後に複列の外側転走面６ａ、６ａが研削加工されると共に、アウター側の内輪７がハブ輪１の小径段部４に圧入固定された後に内側転走面７ａと小端面７ｂが研削加工されるため、外方部材５に清浄度の低い安価な材料を使用し、転走面として使用する清浄度の高い高価な材料の使用量を極力減少させて低コスト化を図ると共に、外輪６および内輪７の圧入による転走面６ａ、７ａの寸法変化を防止することができ、軸受のすきま調整を容易にすることができる。
【実施例４】
【００７８】
図１４は、本発明に係る車輪用軸受装置の第４の実施形態を示す縦断面図、図１５は、図１４の車輪用軸受を示す要部拡大図、図１６（ａ）〜（ｃ）は、図１４の外方部材の製造方法を示す説明図、図１７は、図１４の車輪用軸受装置の製造方法を示す説明図である。なお、この第４の実施形態は、前述した実施形態（図１）と基本的には外方部材とキャップの構成が異なるだけで、その他同一部位同一部品あるいは同一の機能を有する部品や部位には同じ符号を付けてその詳細な説明を省略する。
【００７９】
図１４に示す車輪用軸受装置は第１世代と呼称される従動輪用であって、ハブ輪１と、このハブ輪１に圧入され、ナックル（図示せず）に対してハブ輪１を回転自在に支承する車輪用軸受３９とを主たる構成としている。車輪用軸受３９は、外方部材４０と、この外方部材４０に圧入固定された外輪６、および外輪６に内挿された一対の内輪７、８と、これら内輪７、８および外輪６との間に収容された複列の転動体９、９とを備えている。
【００８０】
外方部材４０は、冷間圧延鋼板やＳ４５Ｃ等の炭素鋼からなる板材またはパイプ材からプレス加工またはローリング加工（以下、塑性加工という）によって形成され、外周にナックルに取り付けられるための車体取付フランジ４０ａを一体に有し、内周に外輪６が嵌合される円筒状の嵌合面１０が形成されている。なお、外方部材４０の材質としてこれ以外にも、ＳＣｒ４２０やＳＣＭ４１５等の浸炭鋼を例示することができる。
【００８１】
また、外方部材４０とアウター側の内輪７との間に形成された環状空間の開口部にはシール１２が装着されると共に、外方部材４０のインナー側の開口部にはキャップ４１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。
【００８２】
外方部材４０は、図１５に拡大して示すように、嵌合面１０のインナー側に鍔部１０ａが一体に形成されると共に、アウター側には環状の止め輪溝１４が形成され、この止め輪溝１４に装着される止め輪１５と鍔部１０ａによって外輪６が軸方向に位置決め固定されている。
【００８３】
外方部材４０にはキャップ４１が装着され、外方部材４０のインナー側の開口部を閉塞している。このキャップ４１は、耐食性を有し、図示しない回転速度センサの感知性能に悪影響を及ぼさないように、非磁性体のオーステナイト系ステンレス鋼板からプレス加工によって断面略コの字状に形成され、外方部材４０のインナー側の端部内周に圧入される円筒状の嵌合部４１ａと、この嵌合部４１ａから縮径部４１ｂを介して磁気エンコーダ１８に僅かな軸方向すきまを介して対峙し、ハブ輪１のインナー側の端部を覆う底部４１ｃを備えている。
【００８４】
また、縮径部４１ｂにはＮＢＲ等の合成ゴムからなる弾性部材４２が加硫接着によって一体に接合されている。この弾性部材４２がキャップ４１の嵌合時に外方部材４０に弾性変形して圧着され、嵌合部４１ａの気密性を高めている。
【００８５】
ここで、本実施形態では、嵌合部４１ａと縮径部４１ｂの板厚ｔ０が底部４１ｃの板厚ｔ１よりも厚く設定されている（ｔ０＞ｔ１）。これにより、回転速度センサの感知性能が一層向上すると共に、キャップ４１の強度・剛性が高くなり、嵌着時にキャップ４１が変形するのを防止することができる。そして、ナックルの嵌合部となる別体のパイロット部とすることができ、外方部材４０の形状を簡素化できて一層の低コスト化を図ることができる。
【００８６】
次に、図１６、図１７を用いて、車輪用軸受３９の製造方法について説明する。
図１６（ａ）に示すように、外方部材４０の車体取付フランジ４０ａをはじめ、環状溝５ａ等の外周面、および嵌合面１０と鍔部１０ａおよび止め輪溝１４等の内周面がそれぞれ旋削加工によって形成される。そして、嵌合面１０に外輪６’が圧入されると共に、止め輪溝１４に止め輪１５が装着され、外輪６’が止め輪１５と鍔部１０ａによって位置決め固定される。また、外輪６’は、複列の外側転走面６ａ’、６ａ’をはじめ外径面６ｂと幅面６ｃが研削取代を残した状態で旋削加工されると共に、熱処理（ズブ焼入れ）された後に、複列の外側転走面６ａ’、６ａ’を除く外周面６ｂと幅面６ｃが研削加工されている。
【００８７】
次に、（ｂ）に示すように、外輪６’は、外方部材４０に圧入固定された後、外方部材４０の外周面にシュー２４が摺接された状態で、外輪６’に総型の研削砥石２５が内挿される。そして、（ｃ）に示すように、所定の形状・寸法に成形された研削砥石２５によって複列の外側転走面６ａ’、６ａ’が同時研削されると共に、図示しないスーパー砥石によって所定の形状・寸法に仕上げ加工される。このように、外輪６が外方部材４０に圧入固定された後に複列の外側転走面６ａ、６ａが研削加工されるため、外方部材４０に清浄度の低い安価な材料を使用し、転走面として使用する清浄度の高い高価な材料の使用量を極力減少させて低コスト化を図ると共に、塑性加工と外方部材４０の嵌合面１０の研削加工を廃止して低コスト化を図ることができる。また、外輪６’の圧入による複列の外側転走面６ａ、６ａの寸法変化を防止することができ、軸受のすきま調整を容易にすることができる。
【００８８】
一方、ハブ輪１は、前述した実施形態と同様、車輪取付フランジ３をはじめ肩部１ａと小径段部４等の外周面が旋削加工の後、熱処理（高周波焼入れ）を経て、小径段部４が研削加工され、この小径段部４にアウター側の内輪７’が圧入される。内輪７’は、ハブ輪１の小径段部４に圧入固定された後、所定の形状・寸法に成形された研削砥石（図示せず）によって内側転走面７ａと小端面７ｂおよびカウンタ部２７が同時研削されると共に、図示しないスーパー砥石によって所定の形状・寸法に仕上げ加工される。このように、アウター側の内輪７がハブ輪１の小径段部４に圧入固定された後に内側転走面７ａが研削加工されるため、内輪７’の圧入による内側転走面７ａの寸法変化を防止することができ、軸受のすきま調整を容易にすることができる。
【００８９】
車輪用軸受３９の組立は、図１７に示すように、外輪６のアウター側の端部にシール１２が圧入固定されると共に、アウター側の外側転走面６ａに転動体９と保持器１１のアッセンブリーが装着される。この状態で、外方部材４０がハブ輪１に外挿され、アウター側の転動体９が外輪６の外側転走面６ａと内輪７の内側転走面７ａ間に収容される。その後、インナー側の外側転走面６ａに転動体９と保持器１１のアッセンブリーが装着されると共に、小径段部４にインナー側の内輪８が圧入される。最後に、小径段部４の端部を塑性変形させて加締部４ａが形成され、この加締部４ａによって一対の内輪７、８が所定の軸受予圧が付与された状態でハブ輪１に固定される。
【００９０】
本発明に係る製造方法によって、アウター側の内輪７の内側転走面７ａと外輪６の外側転走面６ａの溝底寸法のバラツキは、従来、内輪７においては、ハブ輪１に、外輪６においては、外方部材４０に、それぞれ圧入状態で±０．０６０ｍｍ程度のバラツキを有していたものが、±０．０３０ｍｍのバラツキに抑えることができることが確認された。すなわち、従来においては、内輪７や外輪６は、圧入される前に転走面が研削加工され、それぞれハブ輪１、外方部材４０に圧入される。したがって、研削時に伴うバラツキと、圧入時に伴うバラツキが発生する。然しながら、本発明に係る製造方法によれば、圧入後に研削加工が行われるので、研削時に伴うバラツキのみが発生する。この結果、外輪６の外側転走面６ａの真円度のバラツキが改善される。具体的には、従来においては、例えば、真円度が０．０１０〜０．０２０ｍｍ（半径法）程度であり、外方部材４０の圧入部の真円度形状の影響を受ける。即ち、外方部材４０の圧入時の外輪６の外側転走面６ａの真円度と、外輪６の引抜き後の外方部材４０の圧入部の真円度の位相・形状が概ね一致するのに対し、本発明に係る製造方法では、真円度を０．００５ｍｍ以下に抑えることができると共に、外方部材４０の圧入部の真円度形状の影響を受けない。
【実施例５】
【００９１】
図１８は、本発明に係る車輪用軸受装置の第５の実施形態を示す縦断面図である。なお、この第５の実施形態は、前述した第４の実施形態（図１４）と基本的には外方部材の構成が異なるだけで、その他同一部位同一部品あるいは同一の機能を有する部品や部位には同じ符号を付けてその詳細な説明を省略する。
【００９２】
図１８に示す車輪用軸受装置は第１世代と呼称される従動輪用であって、ハブ輪１と、このハブ輪１に圧入され、ナックル（図示せず）に対してハブ輪１を回転自在に支承する車輪用軸受４３とを主たる構成としている。
【００９３】
車輪用軸受４３は、外方部材４４と、この外方部材４４に圧入固定された外輪６、および外輪６に内挿された一対の内輪７、８と、これら内輪７、８および外輪６との間に収容された複列の転動体９、９とを備えている。
【００９４】
外方部材４４は、冷間圧延鋼板やＳ４５Ｃ等の炭素鋼からなる板材から塑性加工によって形成され、外周にナックルに取り付けられるための車体取付フランジ４０ａを一体に有し、内周に外輪６が嵌合される円筒状の嵌合面１０が形成されている。
【００９５】
また、外方部材４４とハブ輪１の車輪取付フランジ３の基部３ｂおよびアウター側の内輪７との間に形成された環状空間の開口部にはシール３２が装着されると共に、外方部材４４のインナー側の開口部にはキャップ４１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。
【００９６】
ここで、外方部材４４のアウター側の端面３１ａが軸方向に延長して形成され、車輪取付フランジ３のインナー側の側面３ｃに僅かな軸方向すきまを介して対向し、ラビリンスシール３５を形成している。これにより、シール３２に直接泥水等が浸入するのを防止し、シール３２の耐久性を向上させている。
【００９７】
本実施形態においても、前述した実施形態と同様、外輪６が外方部材４４に圧入固定された後に複列の外側転走面６ａ、６ａが研削加工されると共に、アウター側の内輪７がハブ輪１の小径段部４に圧入固定された後に内側転走面７ａと小端面７ｂが研削加工されるため、外方部材４４に清浄度の低い安価な材料を使用し、転走面として使用する清浄度の高い高価な材料の使用量を極力減少させて低コスト化を図ると共に、外輪６および内輪７の圧入による転走面６ａ、７ａの寸法変化を防止することができ、軸受のすきま調整を容易にすることができる。
【実施例６】
【００９８】
図１９は、本発明に係る車輪用軸受装置の第６の実施形態を示す縦断面図である。なお、この第６の実施形態は、前述した第４の実施形態（図１４）と基本的にはシールの構成が異なるだけで、その他同一部位同一部品あるいは同一の機能を有する部品や部位には同じ符号を付けてその詳細な説明を省略する。
【００９９】
図１９に示す車輪用軸受装置は第１世代と呼称される従動輪用であって、ハブ輪１と、このハブ輪１に圧入され、ナックル（図示せず）に対してハブ輪１を回転自在に支承する車輪用軸受３９とを主たる構成としている。
【０１００】
車輪用軸受３９は、外方部材４０と、この外方部材４０に圧入固定された外輪６、および外輪６に内挿された一対の内輪７、８と、これら内輪７、８および外輪６との間に収容された複列の転動体９、９とを備えている。
【０１０１】
外方部材４０とハブ輪１の車輪取付フランジ３の基部３ｂおよびアウター側の内輪７との間に形成された環状空間の開口部にはシール３６が装着されると共に、外方部材４０のインナー側の開口部にはキャップ４１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。
【０１０２】
このように、本実施形態では、シール３６が外方部材４０の端部に外嵌されるため、車輪用軸受３９の組立後にシール３６を装着することができ、組立性を向上させて低コスト化を図ることができる。
【０１０３】
本実施形態においても、前述した実施形態と同様、外輪６が外方部材４０に圧入固定された後に複列の外側転走面６ａ、６ａが研削加工されると共に、アウター側の内輪７がハブ輪１の小径段部４に圧入固定された後に内側転走面７ａと小端面７ｂが研削加工されるため、外方部材４０に清浄度の低い安価な材料を使用し、転走面として使用する清浄度の高い高価な材料の使用量を極力減少させて低コスト化を図ると共に、外輪６および内輪７の圧入による転走面６ａ、７ａの寸法変化を防止することができ、軸受のすきま調整を容易にすることができる。
【０１０４】
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】
【０１０５】
本発明に係る車輪用軸受装置は、駆動輪用、従動輪用に拘わらず、第１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】
【０１０６】
１  ハブ輪
１ａ  肩部
１ｂ  隅部
２、３０、３９、４３  車輪用軸受
３  車輪取付フランジ
３ａ  ハブボルト
３ｂ  車輪取付フランジのインナー側の基部
３ｃ  車輪取付フランジのインナー側の側面
４  小径段部
４ａ  加締部
５、３１、４０、４４  外方部材
５ａ  環状溝
５ｂ、４０ａ  車体取付フランジ
５ｃ  外方部材のアウター側の端部外周
５ｄ、３１ａ  外方部材のアウター側の端面
６、６’  外輪
６ａ、６ａ’  外側転走面
６ｂ  外輪の外径面
６ｃ  外輪の幅面
７、７’、８  内輪
７ａ、７ａ’  内側転走面
７ｂ、７ｂ’  小端面
７ｃ  大端面
７ｄ  内輪の外径面
７ｅ  内輪の内径面
９  転動体
１０  嵌合面
１０ａ  鍔部
１１  保持器
１２、３２、３６  シール
１３、４１  キャップ
１３ａ、３７ａ、４１ａ  嵌合部
１３ｂ、４１ｂ  縮径部
１３ｃ、４１ｃ  底部
１４  止め輪溝
１５  止め輪
１６  パルサリング
１７  支持環
１７ａ、２０ａ  円筒部
１７ｂ、２０ｂ  立板部
１８  磁気エンコーダ
１９  シール板
２０  スリンガ
２１、３３、３７  芯金
２２、３４、３８  シール部材
２２ａ  シール部材の基部
２２ｂ、３４ａ  サイドリップ
２２ｃ、３４ｂ、３８ａ  ダストリップ
２２ｄ、３４ｃ、３８ｂ  グリースリップ
２３、４２  弾性部材
２３ａ  環状突起
２４  シュー
２５、２６  研削砥石
２７  カウンタ部
２８、２９  硬化層
３７ｂ  円板部
３７ｃ  傾斜部
３７ｄ  内径部
５１  ハブ輪
５２  ナックル
５３  車輪用軸受
５４  車輪取付フランジ
５５  小径段部
５６、６０ａ  セレーション
５７  等速自在継手
５８  外側継手部材
５９  肩部
６０  ステム部
６０ｂ  ねじ部
６１  固定ナット
６２  外輪
６２ａ  外側転走面
６３  内輪
６３ａ  内側転走面
６３ｂ  小端面
６４  ボール
６５  保持器
６６、６７  シール
６８  カウンター部
６８ａ  円筒部
６８ｂ  テーパ部
６９  小外径
７０  大外径
７１  研削砥石
Ａ  繋ぎ部
ｄ０  ボールの内接円径
ｄ１  内側転走面の溝底径
ｄ２  カウンター部の外径
ｔ０  キャップの嵌合部の板厚
ｔ１  キャップの底部の板厚
Ｗｏ  外輪の幅寸法
Ｗｉ  一対の内輪のセット幅
Ｗ１  アウター側の内輪の幅寸法
Ｗ２  インナー側の内輪の幅寸法
δ  カチコミ代
θ  テーパ部の傾斜角
【図１】
2015055306.tif 000003
【図２】
2015055306.tif 000004
【図３】
2015055306.tif 000005
【図４】
2015055306.tif 000006
【図５】
2015055306.tif 000007
【図６】
2015055306.tif 000008
【図７】
2015055306.tif 000009
【図８】
2015055306.tif 000010
【図９】
2015055306.tif 000011
【図１０】
2015055306.tif 000012
【図１１】
2015055306.tif 000013
【図１２】
2015055306.tif 000014
【図１３】
2015055306.tif 000015
【図１４】
2015055306.tif 000016
【図１５】
2015055306.tif 000017
【図１６】
2015055306.tif 000018
【図１７】
2015055306.tif 000019
【図１８】
2015055306.tif 000020
【図１９】
2015055306.tif 000021
【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
2015055306.tif 000024
【図２３】
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