(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向する面が開口した円筒部を備える１次予備成形内輪を成形する第１段階と、
前記１次予備成形内輪の円筒部の一方の先端面に歯形と歯溝を備えるフェイススプラインを形成した２次予備成形内輪を成形する第２段階と、
前記２次予備成形内輪のフェイススプラインの反対側に位置した前記円筒部の内周面および外周面を旋削加工して、３次予備成形内輪を成形する第３段階と、
前記３次予備成形内輪の内周面に軸方向スプラインをブローチ加工して、４次予備成形内輪を成形する第４段階と、
前記４次予備成形内輪を熱処理して強度と硬度と靭性とを向上させて、５次予備成形内輪を成形する第５段階と、
前記円筒部の大端部面と小端部面との平面確保のために幅方向に平面研磨を行って、６次予備成形内輪を成形する第６段階と、
前記円筒部の外周面に熱処理により硬化部を形成して、７次予備成形内輪を成形する第７段階と、
前記円筒部の内周面を研磨して、８次予備成形内輪を成形する第８段階と、
前記円筒部に内輪軌道を研磨し、前記内輪軌道を超精密に仕上げる第９段階とを含み、
前記第２段階は、前記歯形の半径方向内側端部位から半径方向外側に向かう歯形の長さに沿った所定部位までの歯形長さと、前記所定部位から歯形長さに沿った半径方向外側端部位までの歯形長さとの比率である歯形長さ比が１．５以上の部位から歯形の半径方向端部位までの区間における歯形高さが、２ｍｍ以上になるように２次予備成形内輪を成形する段階である駆動ホイールベアリングの製造方法。
【請求項２】
前記第５段階および第７段階の熱処理による内輪スプライン部の加熱後の変形を修復するために、前記第８段階で特殊素材のブローチツールを用いてスプライン再加工することを特徴とする請求項１に記載の駆動ホイールベアリングの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動ホイールベアリングに関し、より詳細には、ホイールベアリングのホイールハブあるいは内輪が等速ジョイントとフェイススプラインで結合された駆動ホイールベアリングおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、車両に用いられているホイールベアリングは、車両の車輪ができるだけ摩擦損失を発生させずに円滑な回転ができるように車体に車輪を装着する役割を果たす。
【０００３】
そして、車両のエンジンから生成された動力を車輪に伝達する車両の動力伝達装置は、等速ジョイントを一般に備える。
【０００４】
前記等速ジョイントは、車両の走行時に車両がバウンドされたり、あるいは車両の旋回時に車輪から直径方向変位やあるいは軸方向変位またはモーメント変位を吸収しながら、エンジンの動力を車輪に円滑に伝達する機能をする。
【０００５】
最近、資源節約と公害排出低減のために、車両の燃費向上が要求されていることから、このような要求に応えるために、車両の動力伝達装置では、軽量化とともに組立性および保守性向上のために車輪を回転可能に支持するホイールベアリングに等速ジョイントを直接連結する動力伝達構造が提案されている。
【０００６】
図１には、前記のような動力伝達構造により、ホイールベアリングに等速ジョイントが一体に回転するように結合された駆動ホイールベアリングの一例が示されている。
【０００７】
ホイールベアリング１０に等速ジョイント２０が貫通して挿入され、スプライン３０を介在させてホイールベアリング１０と等速ジョイント２０とが一体に回転するように結合されている。
【０００８】
前記ホイールベアリング１０は、図示しない車輪と一体に回転するように締結されるホイールハブ１２と、前記ホイールハブ１２の半径方向外側に位置してホイールハブ１２を回転可能に支持するとともに、車体やナックルなどのような固定体に締結されて支持される外輪１４と、前記ホイールハブ１２の外周面に嵌合して一体に回転するように装着される内輪１６と、前記ホイールハブ１２と外輪１４との間および前記内輪１６と外輪１４との間に介在して、前記ホイールハブ１２と内輪１６を前記外輪１４に対して相対回転可能にする転動体１８とを含む。
【０００９】
前記等速ジョイント２０は、前記ホイールハブ１２を貫通して、ホイールハブ１２の内周面にスプライン３０を介在させて一体に回転するように結合されるとともに、前記ホイールハブ１２と等速ジョイント２０との軸方向分離を防止するために、ロックナット４０が前記等速ジョイント２０の軸方向外側先端部に締結される。
【００１０】
前記スプライン３０は、前記ホイールハブ１２に嵌合して装着される前記等速ジョイント２０の軸部位の外周面に円周方向に交互に連続して形成された歯形と歯溝を備え、また、前記ホイールハブ１２において前記等速ジョイント２０の軸部位が嵌合する内周面に交互に連続して形成された歯形と歯溝を備える。
【００１１】
これにより、前記等速ジョイント２０の歯形が前記ホイールハブ１２の歯溝に挿入されて結合され、前記ホイールハブ１２の歯形が等速ジョイント２０の歯溝に挿入されて結合されると、前記ホイールハブ１２と等速ジョイント２０は、歯形と歯溝の結合で円周方向に一体に回転するように結合される構造を有する。
【００１２】
そのため、エンジンの回転動力が前記等速ジョイント２０を介して前記ホイールベアリング１０のホイールハブ１２を経て車輪に伝達される。
【００１３】
ところが、前記のような従来のホイールベアリングと等速ジョイントとの結合構造において、ホイールハブと等速ジョイントとのスプライン結合のために、歯形と歯形との間に一定量のクリアランスが必ず存在しなければならないことから、車両の運行時に発生する荷重がホイールハブと等速ジョイントとの間の結合部に加えられる場合に、前記クリアランスが増加してノイズを発生させるという欠点があり、スプライン結合部によって設計自由度が低下し、等速ジョイントのスプライン結合部によって軽量化を実現させることが難しかった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明の実施形態は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、ホイールハブあるいは内輪が等速ジョイントとフェイススプラインを介して一体に回転するように結合され、エンジンの動力を等速ジョイントとホイールベアリングを介して車輪に円滑に伝達することができる駆動ホイールベアリングおよびその製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の実施形態に係る駆動ホイールベアリングは、車輪と一体に回転するように締結され、外周面を備えた円筒部を含むホイールハブと、前記ホイールハブの外周面に嵌合して一体に回転するように結合された内輪と、前記ホイールハブと前記内輪の半径方向外側に位置して、前記ホイールハブと前記内輪を回転可能に支持する外輪と、前記外輪と前記ホイールハブおよび内輪との間に介在した転動体と、前記ホイールハブの一方の先端部または前記内輪の一方の先端部にはフェイススプラインが形成され、エンジンから受ける動力を、前記ホイールハブを介して前記車輪に伝達するために、前記ホイールハブまたは前記内輪のフェイススプラインに一体に回転するように結合されるフェイススプラインを備えた駆動部材とを含み、前記ホイールハブまたは前記内輪と前記駆動部材の各フェイススプラインは、同じ大きさの歯形と同じ大きさの歯溝がそれぞれ半径方向に延びて形成されるととともに、前記歯形と前記歯溝は、円周方向に交互に連続して配置され、互いに遊びなく噛み合う構造を有することができる。
【００１６】
前記ホイールハブの外周面にはねじ部が形成され、前記ホイールハブの外周面に嵌合して結合された前記内輪の軸方向離脱を防止するために、前記ねじ部にナットが締結される。
【００１８】
前記ホイールハブの円筒部の外周面に半径方向内側に段差を有する段差部が形成され、前記段差部に軸方向スプラインが形成され、前記段差部が前記内輪の内周面に圧入されて結合される時に、前記ホイールハブの軸方向スプラインに対応する軸方向スプラインが前記内輪の内周面に形成され、前記各軸方向スプラインは、軸方向に沿って延びて形成された歯形と歯溝が円周方向に交互に配置されるように形成される。
【００２０】
前記内輪の円筒部の外周面に半径方向内側に段差を有する段差部が形成され、前記段差部に軸方向スプラインが形成され、前記段差部が前記ホイールハブの内周面に圧入されて結合される時に、前記内輪の軸方向スプラインに対応する軸方向スプラインが前記ホイールハブの内周面に形成され、前記各軸方向スプラインは、軸方向に沿って延びて形成された歯形と歯溝が円周方向に交互に配置されるように形成される。
【００２２】
前記各歯形の圧力角は、３０〜４５°であり、前記各歯形の垂直軸に対して各歯形の上部面と下部面が形成する歯形角度は、０．５°〜５．０°の間であり、前記各歯溝の歯溝深さは、最小値が１．０ｍｍ〜３．０ｍｍの間であるとよい。
【００２５】
前記各歯形の半径方向内側端部位から半径方向外側に向かう歯形の長さに沿った所定部位までの歯形長さと、前記所定部位から歯形長さに沿った半径方向外側端部位までの歯形長さとの比率である歯形長さの比が１．５以上の部位から歯形の半径方向端部位までの区間における歯形高さは、２ｍｍ以上であるとよい。
【００２６】
前記各歯形が各歯溝に挿入されて結合された状態で、各歯形と歯溝の底面の間のギャップは、０．２ｍｍ〜０．７ｍｍの間であり、
前記各歯形の山と谷には曲面が形成され、前記曲面の曲率半径は、０．７ｍｍ以下であるとよい。
【００２８】
前記歯形と歯溝とを含むフェイススプライン部位には、熱処理により硬化部が形成され、
前記硬化部は、ロックウェル硬度でＨＲＣ３０〜６０程度の硬度を有するように熱処理され、
前記硬化部の硬化深さは、最大値が４ｍｍまでに形成され、有効硬化深さは、２．５〜４ｍｍの間であり、歯溝の谷部での硬化深さは、２ｍｍ以上であるとよい。
【００３１】
前記駆動部材は、等速ジョイントであり、
前記等速ジョイントは、前記ホイールハブの円筒部の内部に挿入されるマウス部を備え、前記マウス部の内部には、ねじが形成されるとともに、軸方向に延びた締結溝が形成され、締結ボルトが前記ホイールハブの円筒部を介して挿入されて前記マウス部の締結溝にねじ締結され、前記締結ボルトのボルト頭は、前記ホイールハブの円筒部の内周面に形成された軸方向外側先端面に係止されるように締結される。
【００３３】
本発明の実施形態に係る駆動ホイールベアリングの製造方法は、半径方向に拡張されたフランジと、パイロットおよび、互いに対向する面が開口した円筒部を成形して、１次予備成形ホイールハブを製作する第１段階と、前記１次予備成形ホイールハブの円筒部の一方の先端面に歯形と歯溝を備えたフェイススプラインを形成して、２次予備成形ホイールハブを成形する第２段階と、前記２次予備成形ホイールハブの外周面にねじ部を形成し、前記パイロットの外周面および内周面を旋削加工して、３次予備成形ホイールハブを成形する第３段階と、前記３次予備成形されたホイールハブの外周面を熱処理して硬度および強度を向上させて、４次予備成形ホイールハブを成形する第４段階と、前記フランジに貫通する締結ホールを形成するためにドリリングし、前記締結ホールにねじを形成するためにタッピングし、前記パイロットの外周面と前記円筒部の内周面の一部とを旋削加工して、５次予備成形ホイールハブを成形する第５段階と、前記円筒部の外周面に転動体が載置されて支持される内輪軌道を研磨し、前記内輪軌道を超精密に仕上げる第６段階とを含むことができる。
【００３７】
前記第４段階の熱処理を、前記フェイススプラインを含む前記円筒部の外周面から軸方向に沿って前記フランジの一部まで行い、前記円筒部の外周面に硬化部を形成する。
【００３８】
本発明の他の実施形態に係る駆動ホイールベアリングの製造方法は、互いに対向する面が開口した円筒部を備えた１次予備成形内輪を成形する第１段階と、前記１次予備成形内輪の円筒部の一方の先端面に歯形と歯溝を備えたフェイススプラインを形成した２次予備成形内輪を成形する第２段階と、前記２次予備成形内輪のフェイススプラインの反対側に位置した前記円筒部の内周面および外周面を旋削加工して、３次予備成形内輪を成形する第３段階と、前記３次予備成形内輪の内周面に軸方向スプラインをブローチ加工して、４次予備成形内輪を成形する第４段階と、前記４次予備成形内輪を熱処理して強度と硬度および靭性を向上させて、５次予備成形内輪を成形する第５段階と、前記円筒部の大端部面と小端部面の平面確保のために幅方向に平面研磨を行って、６次予備成形内輪を成形する第６段階と、前記円筒部の外周面に熱処理により硬化部を形成して、７次予備成形内輪を成形する第７段階と、前記円筒部の内周面を研磨して、８次予備成形内輪を成形する第８段階と、前記円筒部に内輪軌道を研磨し、前記内輪軌道を超精密に仕上げる第９段階とを含むことができる。
【００４３】
前記第５段階および第７段階の熱処理による内輪スプライン部の加熱後の変形を修復するために、第８段階で特殊素材のブローチツールを用いてスプライン再加工をしてもよい。
【００４４】
本発明のさらに他の実施形態に係る駆動ホイールベアリングの製造方法は、互いに対向する面が開口した円筒部を備えた１次予備成形内輪を成形する第１段階と、前記１次予備成形内輪の円筒部の一方の先端面に歯形と歯溝を備えたフェイススプラインを形成した２次予備成形内輪を成形する第２段階と、前記２次予備成形内輪のフェイススプラインの反対側に位置した前記円筒部の内周面および外周面を旋削加工して、３次予備成形内輪を成形する第３段階と、前記３次予備成形内輪の外周面に軸方向スプラインを加工して、４次予備成形内輪を成形する第４段階と、前記４次予備成形内輪を熱処理して強度と硬度および靭性を向上させて、５次予備成形内輪を成形する第５段階と、前記円筒部の内周面および外周面の加熱後の変形部位を精密切削加工して、６次予備成形内輪を成形する第６段階と、前記円筒部の大端部面と小端部面の平面確保のために幅方向に平面研磨を行って、７次予備成形内輪を成形する第７段階と、前記円筒部の外径と内輪軌道を研磨し、前記内輪軌道を超精密に仕上げる第８段階とを含むことができる。
【００４７】
前記第４段階は、転造工程で前記軸方向スプラインを成形することができる。
【発明の効果】
【００４９】
本発明の実施形態に係る駆動ホイールベアリングおよびその製造方法によれば、ホイールハブあるいは内輪の軸方向内側先端面とこれに対向する等速ジョイントの軸方向外側先端面にそれぞれ形成されたフェイススプラインを介在させてホイールベアリングと等速ジョイントとが一体に回転するように結合されることにより、エンジンの動力が等速ジョイントとホイールベアリングを経て車輪に円滑に伝達できる。
【００５０】
前記ホイールハブあるいは内輪のフェイススプラインを構成する歯形と歯溝は、等速ジョイントのフェイススプラインを構成する歯形と歯溝に対してそれぞれ同じ大きさに形成され、等速ジョイントからホイールハブあるいは内輪に動力を伝達する過程で各歯形に作用する力が均一に分散してフェイススプラインのクラックおよび破損を防止することができ、また、エンジンのトルクをホイールベアリングに安定して伝達することができる。
【００５１】
前記ホイールハブあるいは内輪のフェイススプラインと等速ジョイントのフェイススプラインをそれぞれ高炭素鋼で製作するとともに、ＨＲＣ３０〜６０の高硬度を有するように適切に熱処理をすることによって、各フェイススプラインの歯形の強度が向上し、耐久性に優れ、使用寿命を延長させることができるなどの効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】従来技術に係る駆動ホイールベアリングの切開斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係る駆動ホイールベアリングの断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係るホイールハブおよび等速ジョイントのフェイススプラインの正面図である。
【図４】本発明の実施形態に係るホイールハブおよび等速ジョイントのフェイススプラインの一部切開斜視図である。
【図５】本発明の実施形態に係るホイールハブおよび等速ジョイントのフェイススプラインの歯形の側面図である。
【図６】本発明の実施形態に係るホイールハブおよび等速ジョイントのフェイススプラインの歯形の結合側面図である。
【図７】本発明の実施形態に係るホイールハブの製造工程図である。
【図８】本発明の他の実施形態に係る駆動ホイールベアリングの断面図である。
【図９】本発明の他の実施形態に係る内輪の製造工程図である。
【図１０】本発明のさらに他の実施形態に係る駆動ホイールベアリングの断面図である。
【図１１】本発明のさらに他の実施形態に係る内輪の製造工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００５３】
以下、本発明の実施形態を添付した図面を参照して詳細に説明する。
【００５４】
図２を参照すれば、本発明の実施形態に係る駆動ホイールベアリングは、図示しない車輪を車体に対して相対回転可能に装着するホイールベアリング１００と、前記ホイールベアリング１００の回転要素に結合され、エンジンの動力をホイールベアリング１００の回転要素を介して車輪に伝達する駆動部材として等速ジョイント２００とを含むことができる。
【００５５】
ホイールベアリング１００は、車輪と一体に回転するように締結されるホイールハブ１１０を含むことができる。
【００５６】
前記ホイールハブ１１０は、互いに対向する両側面が開口した円筒部を含むことができる。
【００５７】
ホイールハブ１１０の円筒部において軸方向外側先端部にはパイロット１１２が形成され、車輪との結合時に組立ガイドの役割を果たす。
【００５８】
前記パイロット１１２に隣接した円筒部の外周面には半径方向外側に拡張されたフランジ１１４が一体に形成され、前記フランジ１１４には貫通する複数の締結ホールが形成され、前記締結ホールにハブボルト１１６が挿入されて車輪に締結されることによって、ホイールハブ１１０が車輪と一体に回転するように連結される。
【００５９】
ホイールベアリング１００はまた、ホイールハブ１１０の円筒部の外周面に軸方向に嵌合して結合される内輪１２０と、ホイールハブ１１０および内輪１２０の半径方向外側に位置して相対回転可能に支持するとともに、車体やナックルなどのような固定体に固定されて締結される外輪１３０とを含むことができる。
【００６０】
前記外輪１３０は、互いに対向する両側面が開口した円筒部を含み、前記円筒部の外周面には半径方向外側に拡張されたフランジ１３２が一体に形成され、前記フランジ１３２には貫通する締結ホール１３４が形成され、前記締結ホール１３４を介して締結ボルトが挿入されて車体やナックルに締結されることによって、外輪１３０が回転しないように固定されて装着される。
【００６１】
前記内輪１２０も、互いに対向する両側面が開口した円筒形状に形成される。
【００６２】
ホイールハブ１１０の円筒部の外周面の一部と内輪１２０の外周面の一部にそれぞれ内輪軌道が形成され、前記各内輪軌道に対向する外輪１３０の円筒部の内周面には外輪軌道が形成され、前記内輪軌道と外輪軌道との間にはボール形状の転動体１４０が挿入され、ケージで支持される。
【００６３】
前記転動体１４０は、もちろん単列から構成されてもよく、ボール形状以外にも、ローラ形状あるいはテーパローラ形状に形成されてもよい。
【００６４】
ホイールハブ１１０と外輪１３０との間に形成される半径方向の離隔空間を介して異物がホイールベアリング１００の内部に流入するのを防止するために、シール１５０が外輪１３０とホイールハブ１１０との間に挿入されて装着される。
【００６５】
また、外輪１３０と内輪１２０との間にも形成される半径方向の離隔空間を介して異物がホイールベアリングの内部に流入するのを防止するために、シール１５０が外輪１３０と内輪１２０との間に挿入されて装着される。
【００６６】
ホイールハブ１１０の円筒部の外周面には、半径方向内側に段差を有する２つの段差部が形成される。
【００６７】
前記段差部は、内輪１２０の内周面に圧入されて結合される。
【００６８】
前記のように内輪１２０にホイールハブ１１０が圧入結合された状態で、内輪１２０とホイールハブ１１０との間の軸方向分離を防止するために、ホイールハブ１１０の段差部の軸方向内側先端部の外周面にはねじが形成され、前記ねじにナット１６０が締結される。
【００６９】
ホイールハブ１１０の円筒部の軸方向内側先端面にはフェイススプライン１１８が形成される。
【００７０】
前記フェイススプライン１１８は、図３に示されているように、歯形と歯溝がそれぞれ半径方向に延びて形成されるとともに、前記歯形と歯溝は、円周方向に交互に連続して配置された構造を有することができる。
【００７１】
ホイールハブ１１０の円筒部を介して前記等速ジョイント２００が軸方向に嵌合して結合される。
【００７２】
前記等速ジョイント２００は、ホイールハブ１１０の円筒部の内部に挿入されるマウス部２１０を備えることができる。
【００７３】
前記マウス部２１０には、軸方向内側に向かって凹まれ、内周面にねじが形成された締結ホールが形成される。
【００７４】
前記等速ジョイント２００のマウス部２１０がホイールハブ１１０の円筒部の内周面に嵌合して結合された状態で、ホイールハブ１１０と等速ジョイント２００との分離を防止するために、締結ボルト３００が用いられる。
【００７５】
前記締結ボルト３００は、ホイールハブ１１０の円筒部を介して挿入されて等速ジョイント２００のマウス部２１０の締結ホールにねじ締結され、締結ボルト３００のボルト頭は、円筒部の内周面に形成された軸方向外側先端面に係止されて、締結ボルト３００によってホイールハブ１１０と等速ジョイント２００との軸方向分離が防止されるとともに、ホイールハブ１１０と等速ジョイント２００との結合性が向上する。
【００７６】
等速ジョイント２００がホイールハブ１１０に嵌合して結合される時に、等速ジョイント２００は、ホイールハブ１１０の円筒部の軸方向内側先端面に対向する軸方向外側先端面を備えることができる。
【００７７】
等速ジョイント２００の前記軸方向外側先端面にも、ホイールハブ１１０のフェイススプライン１１８に対応するフェイススプライン２２０が形成される。
【００７８】
等速ジョイント２００のフェイススプライン２２０も、図３に示されているように、歯形と歯溝がそれぞれ半径方向に延びて形成されるとともに、前記歯形と歯溝が円周方向に交互に連続して配置された構造を有することができる。
【００７９】
これにより、等速ジョイント２００がホイールハブ１１０と結合される時に、ホイールハブ１１０のフェイススプライン１１８の歯溝には等速ジョイント２００のフェイススプライン２２０の歯形が挿入されて結合されるとともに、ホイールハブ１１０のフェイススプライン１１８の歯形は、等速ジョイント２００のフェイススプライン２２０の歯溝に挿入されて結合されることによって、前記ホイールハブ１１０と等速ジョイント２００とが円周方向に一体に回転するように結合される。
【００８０】
前記のようにホイールハブ１１０が、フェイススプライン１１８、２２０を介在させて等速ジョイント２００と一体に回転するように結合されることによって、エンジンの回転動力が等速ジョイント２００を介してホイールハブ１１０を経て車輪に円滑に伝達できる。
【００８１】
図４を参照すれば、ホイールハブ１１０のフェイススプライン１１８の歯形１１８ａと等速ジョイント２００のフェイススプライン２２０の歯形２２０ａは、同じ歯幅と歯長さをもって同一に形成される構造を有することができる。
【００８２】
また、ホイールハブ１１０のフェイススプライン１１８の歯溝１１８ｂと等速ジョイント２００のフェイススプライン２２０の歯溝２２０ｂも、同じ幅と長さをもって同一に形成され、ホイールハブ１１０のフェイススプライン１１８は、等速ジョイント２００のフェイススプライン２２０と互いに遊びなく噛み合うことができる。
【００８３】
そして、前記各歯形１１８ａ、２２０ａの圧力角θは、好ましくは、３０〜４５°の角度に形成される。
【００８４】
図５および図６を参照すれば、前記各歯形１１８ａ、２２０ａの垂直軸に対して各歯形１１８ａ、２２０ａの上部面および下部面が形成する歯形角度Ｃは、０．５°〜５．０°の角度に形成することが好ましい。
【００８５】
そして、各歯形１１８ａ、２２０ａの圧力角θが３０〜４５°であり、歯形角度Ｃが０．５°〜５．０°の時に、各歯溝の歯溝深さＢは、１．０ｍｍ〜３．０ｍｍに形成することが好ましい。
【００８６】
また、各歯形１１８ａ、２２０ａの半径方向外側部位は、フェイススプラインの回転駆動時に最も大きな力を受ける部分であるため、図３に示されているように、各歯形１１８ａ、２２０ａの半径方向内側端部位から半径方向外側に向かう歯形の長さに沿った所定部位までの歯形長さＦと、前記所定部位から歯形長さに沿った半径方向外側端部位までの歯形長さＧとの比率である歯形長さ比（Ｆ／Ｇ）が１．５以上の部位から歯形の半径方向端部位までの区間における歯形高さＨは、２ｍｍ以上となるように歯形を形成することが好ましい。
【００８７】
これとともに、各歯形１１８ａ、２２０ａの山Ｉと谷Ｊには適切な曲面を形成するが、その曲面の曲率半径Ｒは、最大値が０．７ｍｍ以下が好ましい。
【００８８】
また、ホイールハブ１１０のフェイススプライン１１８と等速ジョイント２００のフェイススプライン２２０の各歯形が各歯溝に挿入されて結合された状態で、各歯形と歯溝の底面の間のギャップＥは、０．２ｍｍ〜０．７ｍｍとなるように歯形と歯溝を形成することが好ましい。
【００８９】
そして、前記歯形１１８ａ、２２０ａと歯溝１１８ｂ、２２０ｂを含むフェイススプライン部位は、適切な熱処理を行って硬化部１１８ｃ、２２０ｃを形成して硬度および耐久性を向上させることが好ましい。
【００９０】
前記硬化部１１８ｃ、２２０ｃは、ロックウェル硬度でＨＲＣ３０〜６０程度の硬度を有するように熱処理し、硬化深さＤは、最大４ｍｍまで形成し、有効硬化深さは、２．５ｍｍ〜４ｍｍおよび歯溝の谷部での硬化深さは、２ｍｍ以上となるように熱処理することが好ましい。
【００９１】
前記のようにフェイススプライン部位に適切な硬度および深さを有する硬化部を形成することによって、安定した歯強度を維持することができる。
前記歯形の圧力角、歯形の角度、歯溝の深さなどのような限定事項等は、後述する内輪フェイススプラインの場合にも同様に適用される。
【００９２】
図７を参照すれば、前記ホイールハブ１１０は、次の第１工程〜第６工程により製作される。
【００９３】
第１工程（熱間鍛造工程）で、高炭素鋼のような素材を適切な温度に加熱した後に、熱間鍛造金型で１次予備成形ホイールハブ１１０Ａを製作することができる。
【００９４】
前記１次予備成形ホイールハブ１１０Ａは、半径方向に拡張されたフランジと、互いに対向する面が開口した円筒部とをそれぞれ含むことができる。
【００９５】
第２工程（冷間鍛造工程）では、前記１次予備成形ホイールハブ１１０Ａの円筒部の一方の先端面に歯形と歯溝を備えたフェイススプライン１１８を形成して、２次予備成形ホイールハブ１１０Ｂを製作することができる。
【００９６】
前記第２工程は、冷間鍛造金型４００を用いて２次予備成形ホイールハブ１１０Ｂを成形することができる。
【００９７】
第３工程（熱処理前の旋削工程）は、前記２次予備成形ホイールハブ１１０Ｂの外周面に、図２に示された前記ナット１６０を締結可能なねじ部１１１を形成し、円筒部のパイロット１１２の内周面を旋削加工して、３次予備成形ホイールハブ１１０Ｃを製作することができる。
【００９８】
第４工程（高周波熱処理工程）は、３次予備成形されたホイールハブ１１０Ｃの外周面を、例えば、高周波熱処理により熱処理して硬度および強度を向上させて、４次予備成形ホイールハブ１１０Ｄを製作することができる。
【００９９】
前記第４工程の熱処理は、高周波熱処理のほか、他の熱処理方法で行われてもよい。
【０１００】
前記第４工程の熱処理は、前記フェイススプライン１１８を含めて円筒部の外周面から軸方向に沿ってフランジ１１４Ｄの一部まで行われ、円筒部の外周面には、斜線のように、硬化部１１３が形成される。
【０１０１】
次に、第５工程（熱処理後の旋削とドリリングおよびタッピング工程）では、フランジ１１４Ｅに貫通する締結ホールを形成するためにドリリングし、前記締結ホールにねじを形成するためにタッピングし、前記パイロット１１２の外周面と前記内輪１２０の段差圧入部、等速ジョイント２００が嵌合するホイールハブの円筒部の内周面の一部を旋削する旋削加工で５次予備成形ホイールハブ１１０Ｅを製作することができる。
【０１０２】
最後に、第６工程（内輪軌道の研磨および仕上げ工程）では、ホイールハブの外周面に前記転動体１４０が載置されて支持される内輪軌道１１５を研磨し、前記内輪軌道１１５を超精密に仕上げてホイールハブ１１０を製作するようになる。
【０１０３】
図８を参照すれば、本発明の他の実施形態に係る駆動ホイールベアリングは、前記内輪１２０と等速ジョイント２００とがフェイススプライン１２４、２２０を介して一体に回転するように結合される点で、上記の実施形態と相違がある。
【０１０４】
また、前記内輪１２０とホイールハブ１１０は、軸方向スプライン１１７、１２２を介して一体に回転するように結合される点で、上記の実施形態と相違がある。
【０１０５】
前記ホイールハブ１１０の軸方向内側に位置する円筒部の外周面に半径方向内側に段差を有する段差部が形成され、ホイールハブ１１０の軸方向スプライン１１７は、前記段差部に形成される。
【０１０６】
前記ホイールハブ１１０の軸方向スプライン１１７は、前記段差部に軸方向に沿って延びて形成された歯形と歯溝をそれぞれ含むことができる。
【０１０７】
前記歯形と歯溝はそれぞれ、円周方向に交互に配置されて形成される。
【０１０８】
前記ホイールハブ１１０の段差部は、内輪１２０の内周面に圧入されて結合され、内輪１２０の内周面には、ホイールハブ１１０の軸方向スプライン１１７に対応して軸方向スプライン１２２が形成される。
【０１０９】
内輪１２０の軸方向スプライン１２２は、内輪１２０の内周面に軸方向に沿って延びて形成された歯形と歯溝をそれぞれ含むことができる。
【０１１０】
前記歯形と歯溝はそれぞれ、円周方向に交互に配置されて形成される。
【０１１１】
前記ホイールハブ１１０の段差部が内輪１２０の内周面に圧入されて結合されると、ホイールハブ１１０の軸方向スプライン１１７の歯形は、内輪１２０の軸方向スプライン１２２の歯溝に挿入されるとともに、ホイールハブ１１０の軸方向スプライン１１７の歯溝には、内輪１２０の軸方向スプライン１２２の歯形が挿入され、ホイールハブ１１０と内輪１２０とが円周方向に一体に回転するように結合される。
【０１１２】
前記内輪１２０のフェイススプライン１２４は、半径方向外側に延びて形成され、円周方向に交互に配置された歯形と歯溝をそれぞれ含むことができる。
【０１１３】
内輪１２０のフェイススプライン１２４の歯形は、等速ジョイント２００のフェイススプライン２２０の歯溝に挿入されるとともに、内輪１２０のフェイススプライン１２４の歯溝には等速ジョイント２００のフェイススプライン２２０の歯形が挿入され、内輪１２０と等速ジョイント２００とが円周方向に一体に回転するように結合される。
【０１１４】
図９を参照すれば、図８に示された内輪１２０は、次の第１工程〜第９工程により製作される。
【０１１５】
第１工程（熱間鍛造工程）では、高炭素鋼のような素材を適切な温度に加熱した後に、熱間鍛造金型で１次予備成形内輪１２０Ａを製作することができる。
【０１１６】
前記１次予備成形内輪１２０Ａは、互いに対向する面が開口した円筒部を含むことができる。
【０１１７】
第２工程（フェイススプラインの冷間鍛造工程）では、前記１次予備成形内輪１２０Ａの円筒部の一方の先端面に歯形と歯溝を備えたフェイススプライン１２４を形成して、２次予備成形内輪１２０Ｂを製作することができる。
【０１１８】
前記第２工程は、冷間鍛造金型４００を用いて冷間鍛造で行われる。
【０１１９】
第３工程（熱処理前の旋削工程）では、前記２次予備成形内輪１２０Ｂのフェイススプライン１２４の反対側に位置した円筒部の内周面および外周面を設計寸法通りに旋削加工して、３次予備成形内輪１２０Ｃを製作することができる。
【０１２０】
第４工程（ブローチ加工工程）では、３次予備成形内輪１２０Ｃの内周面に軸方向スプライン１２２をブローチ加工（ｂｒｏａｃｈ加工）により加工して、４次予備成形内輪１２０Ｄを製作することができる。
【０１２１】
第５工程（熱処理工程）では、４次予備成形内輪１２０Ｄの全体を焼き入れおよび焼き戻し熱処理で適切な温度に加熱後、冷却して、内輪の強度と硬度および靭性を向上させて、５次予備成形内輪１２０Ｅを製作することができる。
【０１２２】
第６工程（幅方向研磨工程）では、内輪の大端部面１２５ａ、つまり、フェイススプライン１２４と小端部面１２５ｂの平面確保のために内輪の幅方向に平面研磨を行って、６次予備成形内輪１２０Ｆを製作することができる。
【０１２３】
第７工程（高周波熱処理工程）では、内輪の外周面、つまり、小端部面１２５ｂを含めて小端部面１２５ｂの外周面から大端部面１２５ａに向かう外周面に、斜線で示されているように、高周波熱処理を行って硬度を向上させた硬化部１２５ｃを形成して、７次予備成形内輪１２０Ｇを製作することができる。
【０１２４】
第７工程は、高周波熱処理のほか、他の適切な方法で熱処理して硬化部１２５ｃを形成してもよい。
【０１２５】
第８工程（内径研磨工程）では、内輪の円筒部の内周面を研磨して内輪の内径を設計寸法通りに加工して、８次予備成形内輪１２０Ｈを製作することができる。
【０１２６】
前記第５工程と前記第７工程の熱処理による内輪スプライン部の加熱後の変形を修復するために、第８工程で特殊素材のブローチツールを用いてスプライン再加工をしてもよい。
【０１２７】
最後に、第９工程（内輪軌道の研磨および仕上げ工程）では、内輪の小端部面１２５ｂと大端部面１２５ａとの間の外周面に前記転動体１４０が載置されて支持される内輪軌道１２３を研磨し、前記内輪軌道１２３を超精密に仕上げて内輪１２０を製作することができる。
【０１２８】
図１０を参照すれば、本発明のさらに他の実施形態に係る駆動ホイールベアリングは、内輪１２０が上記の実施形態の内輪より軸方向にさらに延びて形成される。該内輪１２０は、ホイールハブ１１０の円筒部に圧入されて、軸方向スプライン１１５、１２５を介してホイールハブ１１０と互いに一体に回転するように連結される。内輪１２０の軸方向外側先端面には、オービタルフォーミング部１２７が半径方向外側に折曲げられて形成され、内輪１２０とホイールハブ１１０との軸方向分離を防止するようになっている。
【０１２９】
また、前記内輪１２０の外周面には、前記軸方向スプライン１２５に隣接して軸方向に延びるとともに、半径方向外側に拡張された段差部が形成され、前記内輪１２０がホイールハブ１１０に圧入されて結合される時に、前記段差部がホイールハブ１１０の内周面とホイールハブ１１０の軸方向内側先端面にそれぞれ密着する。
【０１３０】
前記オービタルフォーミング部１２７に対向する軸方向内側先端面にはフェイススプライン１２４が形成され、等速ジョイント２００のフェイススプライン２２０と噛み合う構造は、上記の実施形態と同一である。
【０１３１】
図１１を参照すれば、図１０に示された前記内輪１２０は、次の第１工程〜第８工程により製作される。
【０１３２】
第１工程（熱間鍛造工程）では、高炭素鋼のような素材を適切な温度に加熱した後に、熱間鍛造金型で１次予備成形内輪１２０Ａを製作することができる。
【０１３３】
前記１次予備成形内輪１２０Ａは、互いに対向する面が開口した円筒部を含むことができる。
【０１３４】
第２工程（フェイススプラインの冷間鍛造工程）では、前記１次予備成形内輪１２０Ａの円筒部の一方の先端面に歯形と歯溝を備えたフェイススプライン１２４を形成して、２次予備成形内輪１２０Ｂを製作することができる。
【０１３５】
前記第２工程は、冷間鍛造金型４００を用いて冷間鍛造で行われる。
【０１３６】
第３工程（熱処理前の旋削工程）では、前記２次予備成形内輪１２０Ｂのフェイススプライン１２４の反対側に位置した円筒部の内周面および外周面を設計寸法通りに旋削加工して、３次予備成形内輪１２０Ｃを製作することができる。
【０１３７】
第４工程（転造工程）では、３次予備成形内輪１２０Ｃの外周面に軸方向スプライン１２５を転造工程により加工して、４次予備成形内輪１２０Ｄを製作することができる。
【０１３８】
第５工程（高周波熱処理工程）では、内輪の外周面、つまり、内輪１２０の大径部１２５ｄ）の外周面から段差部１２５ｅおよび軸方向スプライン１２５が形成された外周面まで、斜線で示されているように、高周波熱処理を行って硬度を向上させた硬化部１２５ｆを形成して、５次予備成形内輪１２０Ｅを製作することができる。
【０１３９】
第６工程（熱処理後の精密切削工程）では、前記第５工程の熱処理後に、内輪の内周面および外周面の熱処理後の変形部位を設計寸法通りに精密切削加工して、６次予備成形内輪１２０Ｆを製作することができる。
【０１４０】
第７工程（幅方向研磨工程）では、内輪の大端部面１２５ａ、つまり、フェイススプライン１２４と小端部面１２５ｂの平面確保のために内輪の幅方向に平面研磨を行って、７次予備成形内輪１２０Ｇを製作することができる。
【０１４１】
最後に、第８工程（内輪の外径と内輪軌道の研磨および仕上げ工程）では、内輪の小端部面１２５ｂと大端部面１２５ａとの間の外周面に前記転動体１４０が載置されて支持される内輪軌道１２３を研磨し、前記内輪軌道１２３を超精密に仕上げて内輪１２０を製作することができる。
【０１４２】
以上のように、本発明は、限定された実施形態と図面により説明されたが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者によって本発明の技術思想と以下に記載された特許請求の範囲の均等範囲内で多様な修正および変形が可能である。
【図１】
0006496399.tif 000002
【図２】
0006496399.tif 000003
【図３】
0006496399.tif 000004
【図４】
0006496399.tif 000005
【図５】
0006496399.tif 000006
【図６】
0006496399.tif 000007
【図７】
0006496399.tif 000008
【図８】
0006496399.tif 000009
【図９】
0006496399.tif 000010
【図１０】
0006496399.tif 000011
【図１１】
0006496399.tif 000012