(57)【要約】      （修正有）【課題】軸受機能へ悪影響がなく、車両への組立工程での内輪抜けが防止でき、かつこのためのハブ輪の拡径加締加工を精度良く行うことができる車輪用軸受装置、とその製造方法を提供する。【解決手段】この車輪用軸受装置の内方部材２は、ハブ輪９とそのインボード側部の外周に嵌合した内輪１０とでなる。内輪１０のインボード側端部の内周縁に環状の段差部１６を設け、かつハブ輪９のインボード側端部に内輪１０の段差部１６の傾斜面１６ａに係合する加締部９ｂを設ける。この加締部９ｂは、加締加工前には円筒状であるハブ輪９のインボード側端部の内周に加締パンチをインボード側から押し込むことにより、拡径状態に加締めたものとする。加締パンチを押し込む際に、塑性変形部分のインボード側端の内径の変化量を設定範囲内とすること、または塑性変形部分のテーパ状内周面の最大内径を設定範囲内とすることで、加締部９ｂの外径側への盛上り量Ｄを規制する。【選択図】図２
2008175262.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周に複列の軌道面を有する外方部材と、前記各軌道面に対向する軌道面を外周に有する内方部材と、これら対向する軌道面の間に介在した複列の転動体とを備え、前記内方部材が、車軸取付用のフランジを外周に有し中心に貫通孔を有するハブ輪と、このハブ輪のインボード側部の外周に設けられた段部状の内輪嵌合部に嵌合した内輪とでなり、前記ハブ輪および内輪に前記各列の軌道面を形成した車輪用軸受装置において、
前記内輪のインボード側端部の内周縁に環状の段差部を設け、前記ハブ輪のインボード側端部に、前記内輪の段差部の軸方向に向く傾斜面に係合する加締部を設け、この加締部は、加締加工前には円筒状である前記ハブ輪のインボード側端部の塑性変形部分を、その内周に加締パンチをインボード側から押し込むことにより拡径状態に加締めたものであって、加締パンチを押し込む際に、前記塑性変形部分のインボード側端の内径の変化量を設定範囲内とすることで、前記加締部の外径側への盛上り量を規制したことを特徴とする車輪用軸受装置。
【請求項２】
内周に複列の軌道面を有する外方部材と、前記各軌道面に対向する軌道面を外周に有する内方部材と、これら対向する軌道面の間に介在した複列の転動体とを備え、前記内方部材が、車軸取付用のフランジを外周に有し中心に貫通孔を有するハブ輪と、このハブ輪のインボード側部の外周に設けられた段部状の内輪嵌合部に嵌合した内輪とでなり、前記ハブ輪および内輪に前記各列の軌道面を形成し、前記内輪のインボード側端部の内周縁に環状の段差部を設け、前記ハブ輪のインボード側端部に、前記内輪の段差部の軸方向に向く傾斜面に係合する加締部を設けた車輪用軸受装置を製造する方法であって、
前記加締部は、加締める前の形状を円筒状とし、この円筒状の塑性変形部分の内周に加締パンチをインボード側から押し込むことで拡径状態に加締めるものであり、加締パンチを押し込む際に、前記塑性変形部分のインボード側端の内径の変化量を設定値とすることで、前記加締部の外径側への盛上り量を規制することを特徴とする車輪用軸受装置の製造方法。
【請求項３】
内周に複列の軌道面を有する外方部材と、前記各軌道面に対向する軌道面を外周に有する内方部材と、これら対向する軌道面の間に介在した複列の転動体とを備え、前記内方部材が、車軸取付用のフランジを外周に有し中心に貫通孔を有するハブ輪と、このハブ輪のインボード側部の外周に設けられた段部状の内輪嵌合部に嵌合した内輪とでなり、前記ハブ輪および内輪に前記各列の軌道面を形成した車輪用軸受装置において、
前記内輪のインボード側端部の内周縁に環状の段差部を設け、前記ハブ輪のインボード側端部に、前記内輪の段差部の軸方向に向く傾斜面に係合する加締部を設け、この加締部は、加締加工前には円筒状である前記ハブ輪のインボード側端部の塑性変形部分を、その内周に先端外周面が先細りのテーパ状面となった加締パンチをインボード側から押し込むことにより拡径状態に加締めたものであって、加締パンチを押し込む際に、前記塑性変形部分のテーパ状内周面の最大内径を設定範囲内とすることで、前記加締部の外径側への盛上り量を規制したことを特徴とする車輪用軸受装置。
【請求項４】
内周に複列の軌道面を有する外方部材と、前記各軌道面に対向する軌道面を外周に有する内方部材と、これら対向する軌道面の間に介在した複列の転動体とを備え、前記内方部材が、車軸取付用のフランジを外周に有し中心に貫通孔を有するハブ輪と、このハブ輪のインボード側部の外周に設けられた段部状の内輪嵌合部に嵌合した内輪とでなり、前記ハブ輪および内輪に前記各列の軌道面を形成し、前記内輪のインボード側端部の内周縁に環状の段差部を設け、前記ハブ輪のインボード側端部に、前記内輪の段差部の軸方向に向く傾斜面に係合する加締部を設けた車輪用軸受装置を製造する方法であって、
前記加締部は、加締める前の形状を円筒状とし、この円筒状の塑性変形部分の内周に先端外周面が先細りのテーパ状面となった加締パンチをインボード側から押し込むことで拡径状態に加締めるものであり、加締パンチを押し込む際に、前記塑性変形部分のテーパ状内周面の最大内径を設定値とすることで、前記加締部の外径側への盛上り量を規制することを特徴とする車輪用軸受装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、自動車等の車輪を回転自在に支持する車輪用軸受装置、およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、駆動輪支持用の車輪用軸受装置として、図１０に示すものが提案されている（例えば特許文献１）。これは、外方部材２１と内方部材２２の対向する軌道面２３，２４間にボールからなる転動体２５を複列に介在させ、上記内方部材２２を、車輪取付用ハブフランジ２９ａを外周に有するハブ輪２９と、このハブ輪２９のインボード側端の外周に嵌合した内輪３０とで構成した形式のものである。ハブ輪２９の中央の貫通孔３１には、等速ジョイントの外輪３３のステム部３３ａが挿通されてスプライン嵌合され、等速ジョイント外輪３３の段面３３ｂが内輪３０のインボード側端面３０ａに押し当てられる。この状態で、前記ステム部３３ａ先端にナット３４を螺合させることにより、等速ジョイント外輪３３とナット３４とで内方部材２２が幅締めされる。
【０００３】
この提案例では、ハブ輪２９のインボード側端部の外周に形成した段部状の内輪嵌合部３５に内輪３０を外嵌させると共に、内輪３０のインボード側端部の内周に段差部３６を形成し、ハブ輪２９のインボード側端を外径側に拡径変形させて前記内輪３０の段差部３６を加締めている。これにより、車両への組付け時に発生する外力による内輪３０の抜けを防止している。
【特許文献１】特開平９−１６４８０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記した車輪用軸受装置には、以下のような問題がある。
（１）ハブ輪２９の加締部２９ｂが大きいため、図１０の一部を拡大して示す図１１のように、内輪３０のインボード側端部に形成する段差部３６の径方向段差を、半径差で５〜７mm程度とする必要がある。このように段差部３６の段差を大きくすると、内輪３０のインボード側端面３０ａの面積が小さくなるので、等速ジョイント外輪３３の段面３３ｂとの接触面圧が大きくなる。そのため、摩耗や異音の発生原因となる。
（２）ハブ輪２９の加締部２９ｂを内輪３０のインボード側端より内側（アウトボード側）に収めようとすると、図１１のように内輪３０の段差部３６の軸方向長さを７〜８mm程度にする必要がある。このように内輪段差部３６の軸方向長さが長くなると、転動体接触角θの延長線Ｌ上に内輪段差部３６が位置する傾向があり、運転時の負荷荷重による内輪変形が大きくなって短寿命となる可能性がある。また、内輪段差部３６の軸方向長さが長くなると、それだけハブ輪２９に対する内輪３０の嵌め合い長さ（面積）が減少するので、内輪クリープが発生し、軸受寿命が低下する可能性がある。これらの問題は、内輪３０全体の幅寸法を長くすれば回避できるが、それでは幅方向に余分なスペースが必要になる。
（３）また、ハブ輪２９の加締部２９ｂが大きいことから、揺動加締加圧において、加締パンチが内輪３０と干渉し、加工が困難である。
【０００５】
このような課題を解決するものとして、図１２に示すように、内輪３０の段差部３６を内輪端面３０ａの内周面に相当する深さとなる浅いものとすることを試みた。段差部３６をこのような浅いものとしても、軸受の車両への組付け時に作用する抜け力に対する十分な耐力が得られる。このような小さな段差部３６に対する加締部２９ｂであると、揺動加締によらなくても加締加工が可能である。例えば、図１３に示すように、軸受装置をインボード側が上向きとなる姿勢で固定し、その状態で、ハブ輪２９のインボード側端の内周に先端外周面が先細りのテーパ状面になった加締パンチ１９を上から押し込んで、ハブ輪２９の加締部２９ｂを全周にわたって拡径させるという方法がとれる。
【０００６】
ハブ輪２９のインボード側端を加締めて内輪３０を抜け止めする構造では、内輪３０の抜け耐力は、加締部２９ｂの外径側への盛上り量Ｄによって定まる。上記のような段差部３６に対する加締部２９ｂの場合、盛上り量Ｄが強度計算や強度試験に基づき定められた所定置値以上であれば十分な内輪抜け耐力が得られるが、加締部２９ｂが係合する段差部３６は浅いものであるため、盛上り量Ｄが所定値以下であると内輪抜け耐力が不足する可能性がある。逆に、盛上り量Ｄの値が大きすぎても、加締部２９ｂ以外のハブ輪２９各部および内輪３０各部に余分な負荷がかかる。そこで、盛上り量Ｄが所定値以上の許容範囲内に収まるように、加締部２９ｂの加締加工をすることが求められる。しかし、上記加締パンチ１９を用いる加締加工では、加工時に加締部２９ｂを外から見ることができないので、目標とする盛上り量Ｄを得るのが難しいという問題があった。
【０００７】
この発明の目的は、軸受機能へ悪影響を及ぼすことなく、車両への組立工程における内輪抜けを防止でき、その内輪抜け防止のためのハブ輪の加締部が、必要な内輪抜け耐力を保証できるだけの十分な外径側への盛上り量を有する車輪用軸受装置、およびその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明の車輪用軸受装置は、内周に複列の軌道面を有する外方部材と、前記各軌道面に対向する軌道面を外周に有する内方部材と、これら対向する軌道面の間に介在した複列の転動体とを備え、前記内方部材が、車軸取付用のフランジを外周に有し中心に貫通孔を有するハブ輪と、このハブ輪のインボード側部の外周に設けられた段部状の内輪嵌合部に嵌合した内輪とでなり、前記ハブ輪および内輪に前記各列の軌道面を形成したものである。
この発明における第１の発明にかかる車輪用軸受装置は、上記車輪用軸受装置において、前記内輪のインボード側端部の内周縁に環状の段差部を設け、前記ハブ輪のインボード側端部に、前記内輪の段差部の軸方向に向く傾斜面に係合する加締部を設け、この加締部は、加締加工前には円筒状である前記ハブ輪のインボード側端部の塑性変形部分を、その内周に加締パンチをインボード側から押し込むことにより拡径状態に加締めたものであって、加締パンチを押し込む際に、前記塑性変形部分のインボード側端の内径の変化量を設定範囲内とすることで、前記加締部の外径側への盛上り量を規制したことを特徴とする。
この発明の構成によれば、内輪のインボード側端部の内周縁に環状の段差部を設け、この段差部の軸方向に向く傾斜面に、ハブ輪の加締加工による加締部を係合させているので、車両への組付工程において発生する外力による内輪のハブ輪からの抜けを防止できる。段差部は、内輪の内周縁というごく限られた範囲のものとしたため、内輪の抜け耐力を確保しながら、段差部をできるだけ小さなものとできる。このため、段差部を設けながら内輪の端面の面積の減少が少なく、等速自在継手の傾斜面との接触面圧の増加が抑制され、内輪クリープ発生等による摩耗や異音の発生を防止できて軸受寿命低下を抑制できる。
また、加締部は、加締加工前には円筒状であるハブ輪のインボード側端部の塑性変形部分を、その内周に加締パンチをインボード側から押し込むことにより拡径状態に加締めたものであるため、容易に加工することができる。
実験により、加締パンチを用いてハブ輪の円筒状塑性変形部分を加締加工する場合、塑性変形部分のインボード側端の内径変化量（Ｃ−Ａ）／２（図３（Ａ）,（Ｂ）参照）と外径側への盛上り量Ｄ（図３（Ｂ）参照）との間に、図８に示すような相関関係があることが分かった。そこで、加締パンチを押し込む際に、塑性変形部分のインボード側端の内径の変化量を設定範囲内とすることで、加締部の外径側への盛上り量を適正な値とすることができ、それにより、必要内輪抜け耐力を保証することができる。
【０００９】
第１の発明にかかる車輪用軸受装置の製造方法は、前記加締部は、加締める前の形状を円筒状とし、この円筒状の塑性変形部分の内周に加締パンチをインボード側から押し込むことで拡径状態に加締めるものであり、加締パンチを押し込む際に、前記塑性変形部分のインボード側端の内径の変化量を設定値とすることで、前記加締部の外径側への盛上り量を規制することを特徴とする。
この製造方法によれば、ハブ輪のインボード側端部の塑性変形部分を、その内周に加締パンチをインボード側から押し込むことにより拡径状態に加締めることで、加締部を容易に加工することができる。加締パンチを押し込む際に、塑性変形部分のインボード側端の内径の変化量を設定値とすることで、加締部の外径側への盛上り量を適正な値とすることができ、それにより、必要内輪抜け耐力を保証することができる。
【００１０】
また、この発明における第２の発明にかかる車輪用軸受装置は、上記車輪用軸受装置において、前記内輪のインボード側端部の内周縁に環状の段差部を設け、前記ハブ輪のインボード側端部に、前記内輪の段差部の軸方向に向く傾斜面に係合する加締部を設け、この加締部は、加締加工前には円筒状である前記ハブ輪のインボード側端部の塑性変形部分を、その内周に先端外周面が先細りのテーパ状面となった加締パンチをインボード側から押し込むことにより拡径状態に加締めたものであって、加締パンチを押し込む際に、前記塑性変形部分のテーパ状内周面の最大内径を設定範囲内とすることで、前記加締部の外径側への盛上り量を規制したことを特徴とする車輪用軸受装置。
この発明の構成によれば、第１の発明の車輪用軸受装置と同様に、内輪の内周面に段差部を設け、ハブ輪の加締加工による加締部を前記段差部内に係合させているので、車両への組付工程において発生する外力による内輪のハブ輪からの抜けを防止できる。段差部は、内輪の内周縁というごく限られた範囲のものとしたため、内輪の抜け耐力を確保しながら、段差部をできるだけ小さなものとできる。このため、段差部を設けながら内輪の端面の面積の減少が少なく、等速自在継手の傾斜面との接触面圧の増加が抑制され、内輪クリープ発生等による摩耗や異音の発生を防止できて軸受寿命低下を抑制できる。
また、加締部は、ハブ輪のインボード側端部の塑性変形部分を、その内周に先端外周面が先細りのテーパ状面となった加締パンチをインボード側から押し込むことにより拡径状態に加締めたものであるため、容易に加工することができる。
実験により、先端外周面が先細りのテーパ状面となった加締パンチを用いてハブ輪の円筒状塑性変形部分を加締加工する場合、塑性変形部分のテーパ状内周面の最大内径φＣ（図３（Ｂ）参照）と径方向への盛上り量Ｄ（図３（Ｂ）参照）との間に、図９に示すような相関関係があることが分かった。そこで、加締パンチを押し込む際に、塑性変形部分のテーパ状内周面の最大内径を設定範囲内とすることで、加締部の外径側への盛上り量を適正な値とすることができ、それにより、必要内輪抜け耐力を保証することができる。
【００１１】
第２の発明にかかる車輪用軸受装置の製造方法は、前記加締部は、加締める前の形状を円筒状とし、この円筒状の塑性変形部分の内周に先端外周面が先細りのテーパ状面となった加締パンチをインボード側から押し込むことで拡径状態に加締めるものであり、加締パンチを押し込む際に、前記塑性変形部分のテーパ状内周面の最大内径を設定値とすることで、前記加締部の外径側への盛上り量を規制することを特徴とする。
この製造方法によれば、ハブ輪のインボード側端部の塑性変形部分を、その内周に先端外周面が先細りのテーパ状面となった加締パンチをインボード側から押し込むことにより拡径状態に加締めることで、加締部を容易に加工することができる。加締パンチを押し込む際に、塑性変形部分のテーパ状内周面の最大内径を設定値とすることで、加締部の外径側への盛上り量を適正な値とすることができ、それにより、必要内輪抜け耐力を保証することができる。
【発明の効果】
【００１２】
この発明の車輪用軸受装置は、内周に複列の軌道面を有する外方部材と、前記各軌道面に対向する軌道面を外周に有する内方部材と、これら対向する軌道面の間に介在した複列の転動体とを備え、前記内方部材が、車軸取付用のフランジを外周に有し中心に貫通孔を有するハブ輪と、このハブ輪のインボード側部の外周に設けられた段部状の内輪嵌合部に嵌合した内輪とでなり、前記ハブ輪および内輪に前記各列の軌道面を形成した車輪用軸受装置において、前記内輪のインボード側端部の内周縁に環状の段差部を設け、前記ハブ輪のインボード側端部に、前記内輪の段差部の軸方向に向く傾斜面に係合する加締部を設け、この加締部は、加締加工前には円筒状である前記ハブ輪のインボード側端部の塑性変形部分を、その内周に加締パンチをインボード側から押し込むことにより拡径状態に加締めたものであって、加締パンチを押し込む際に、前記塑性変形部分のインボード側端の内径の変化量を設定範囲内とすることで、前記加締部の外径側への盛上り量を規制するか、または、前記内輪のインボード側端部の内周縁に環状の段差部を設け、前記ハブ輪のインボード側端部に、前記内輪の段差部の軸方向に向く傾斜面に係合する加締部を設け、この加締部は、加締加工前には円筒状である前記ハブ輪のインボード側端部の塑性変形部分を、その内周に先端外周面が先細りのテーパ状面となった加締パンチをインボード側から押し込むことにより拡径状態に加締めたものであって、加締パンチを押し込む際に、前記塑性変形部分のテーパ状内周面の最大内径を設定範囲内とすることで、前記加締部の外径側への盛上り量を規制したため、軸受機能へ悪影響を及ぼすことなく、車両への組立工程における内輪抜けを防止でき、その内輪抜け防止のためのハブ輪の加締部が、必要な内輪抜け耐力を保証できるだけの十分な外径側への盛上り量を有するものとなった。
【００１３】
また、この発明の車輪用軸受装置の製造方法は、内周に複列の軌道面を有する外方部材と、前記各軌道面に対向する軌道面を外周に有する内方部材と、これら対向する軌道面の間に介在した複列の転動体とを備え、前記内方部材が、車軸取付用のフランジを外周に有し中心に貫通孔を有するハブ輪と、このハブ輪のインボード側部の外周に設けられた段部状の内輪嵌合部に嵌合した内輪とでなり、前記ハブ輪および内輪に前記各列の軌道面を形成し、前記内輪のインボード側端部の内周縁に環状の段差部を設け、前記ハブ輪のインボード側端部に、前記内輪の段差部の軸方向に向く傾斜面に係合する加締部を設けた車輪用軸受装置を製造する方法であって、前記加締部は、加締める前の形状を円筒状とし、この円筒状の塑性変形部分の内周に加締パンチをインボード側から押し込むことで拡径状態に加締めるものであり、加締パンチを押し込む際に、前記塑性変形部分のインボード側端の内径の変化量を設定値とすることで、前記加締部の外径側への盛上り量を規制するか、または、前記加締部は、加締める前の形状を円筒状とし、この円筒状の塑性変形部分の内周に先端外周面が先細りのテーパ状面となった加締パンチをインボード側から押し込むことで拡径状態に加締めるものであり、加締パンチを押し込む際に、前記塑性変形部分のテーパ状内周面の最大内径を設定値とすることで、前記加締部の外径側への盛上り量を規制するため、内輪抜け防止のためのハブ輪の加締部を、必要な内輪抜け耐力を保証できるだけの十分な外径側への盛上り量を有するものとできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
この発明の実施形態を図１ないし図３と共に説明する。この実施形態は、第３世代型の内輪回転タイプで、かつ駆動輪支持用の車輪用軸受装置に適用したものである。なお、この明細書において、車両に取付けた状態で車両の車幅方向外側寄りとなる側をアウトボード側と呼び、車両の中央寄りとなる側をインボード側と呼ぶ。
この車輪用軸受装置は、内周に複列の軌道面３を形成した外方部材１と、これら各軌道面３に対向する軌道面４を形成した内方部材２と、これら外方部材１および内方部材２の軌道面３，４間に介在した複列のボールからなる転動体５とで構成される。この車輪用軸受装置は、複列外向きアンギュラ玉軸受型とされていて、転動体５は各列毎に保持器６で保持されている。上記軌道面３，４は断面円弧状であり、各軌道面３，４は転動体接触角θが背中合わせとなるように形成されている。外方部材１と内方部材２との間の軸受空間の両端は、シール７，８によりそれぞれ密封されている。
【００１５】
外方部材１は固定側の部材となるものであって、車体の懸架装置（図示せず）におけるナックルに取付けるフランジ１ａを外周に有し、全体が一体の部品とされている。
内方部材２は回転側の部材となるものであって、外周に車輪取付用のハブフランジ９ａを有するハブ輪９と、このハブ輪９のインボード側端の外周に嵌合した内輪１０とでなる。これらハブ輪９および内輪１０に、前記各列の軌道面４が形成されている。ハブ輪９は中心に貫通孔１１を有する。ハブ輪９の軌道面４は、焼入れ処理による表面硬化処理面とされている。内輪１０は、表面から芯部まで全体が焼入れ処理により硬化させてある。
【００１６】
図２の部分断面図で示すように、ハブ輪９の貫通孔１１は、アウトボード側端からインボード側端付近までを占める一般径部分１１ａと、この一般径部分１１ａよりもインボード側で、かつ一般径部分１１ａよりも大径である中間径段差部１１ｂと、この中間径段差部１１ｂよりもさらにインボード側で、かつ中間径段差部１１ｂよりも大径である大径段差部１１ｃとでなる２段の段付き形状とされている。一般径部分１１ａの内周面には、等速自在継手１２のステム部１３ａの外周のスプラインと噛み合うスプライン溝１１ｄが形成されている。
【００１７】
ハブ輪９のインボード側端の外周には、ハブ輪９の他の部分の外周よりも小径となった段差部状の内輪嵌合部１５が形成され、この内輪嵌合部１５に内輪１０が嵌合している。
内輪１０のインボード側端部の内周縁には、環状の段差部１６が設けられている。すなわち、内輪１０の内周面に、この内輪１０のインボード側の端面１０ａまで続き、この端面１０ａの内周縁に相当する深さの段差部１６が設けられている。この段差部１６の内面は、アウトボード側で内輪１０の内周面に連なり、インボード側に行くに従い前記深さまでテーパ状の径が大きくなる傾斜面１６ａと、この傾斜面１６ａに続き内輪１０のインボード側端まで至る前記深さの円筒面からなるストレート部１６ｂとよりなる。傾斜面１６ａは、テーパ面、曲面、あるいは図のようにテーパ面とこれに連続する曲面によって構成される。段差部１６の軸方向範囲Ｗは、内輪軌道面４の転動体接触角θを成す直線Ｌの延長線よりもインボード側とされている。
【００１８】
一方、ハブ輪９のインボード側端部は、加締加工により塑性変形させて拡径された加締部９ｂとされている。詳しくは、この加締部９ｂは、加締パンチ１９（図４〜図７参照）として、先端外周面がテーパ状面１９ａとなり、かつこのテーパ状面１９ａと先端面１９ｂ間の角に面取りＲ２が施されたものを用い、ハブ輪９のインボード側端の内周に押し込むことで拡径状態に加締めたものである。加締部９ｂの内周面は、加締加工が容易であるように非熱処理部とされている。加締部９ｂの内周面は、前記貫通孔１１の大径段差部１１ｃである。
【００１９】
加締部９ｂは、図３（Ａ）に示すように、加締加工前の形状は略円筒状で、図３（Ｂ）に示すように、加締加工後は塑性変形により拡径される。詳しくは、加工加締前の塑性変形部分９ｂ´は、インボート側端の内周に面取り９ｃ（大径側端の径φＡ、小径側端の径φＢ）が施され、かつインボート側端の外周には断面円弧状の曲面Ｒ１に形成されている。拡径変形した加締部９ｂは、前記段差部１６の傾斜面１６ａに係合して、内輪１０のインボード側への移動を規制する。また、加締加工後の加締部９ｂは、前記段差部１６のストレート部１６ｂと接触せず、加締部９ｂと段差部１６との間に隙間Ｅが残存するものとされ、かつ内輪１０の端面１０ａからインボード側に突出しないものとされる。なお、加締加工後の加締部９ｂの内周面は、前記大径段差部１１ｃが変形して端部側が開くテーパ状内周面９ｂａとなる。
【００２０】
図４〜図７に基づいて、上記加締部９ｂの加締加工の方法について説明する。
この加締加工では、先ず、図４のように軸受装置をインボード側が上向きとなる姿勢で受け台１８の上に置く。この固定状態で、図５に示すように、前記加締パンチ１９をハブ輪９のインボード側端の上に下降させ、テーパ状面１９ａとなった先端部を塑性変形部分９ｂ´の内周に押し込むことにより、塑性変形部分９ｂ´を全周にわたりプレス加工して加締部９ｂとする。内輪１０は、外周面を非拘束として、上記加締パンチ１９の押し込みを行う。その際、加締加工動作を管理して、加締部９ｂの外径側への盛上り量Ｄ（図２、図３（ｂ））が必要な内輪抜け耐力を保証できる値となるようにする。加締加工動作の管理方法としては、次の２通りの方法がある。
【００２１】
１つは、塑性変形部分９ｂ´のインボード側端の内径の変化量（Ｃ−Ａ）が設定範囲内に収まるように、加締パンチ１９の押し込みを行う方法である。実験により、塑性変形部分９ｂ´のインボード側端の内径変化量（Ｃ−Ａ）／２と外径側への盛上り量Ｄとの間に相関関係があることが分かった（図８参照）。このため、加締パンチ１９を押し込む際に、塑性変形部分９ｂ´のインボード側端の内径変化量（Ｃ−Ａ）／２を設定範囲内とすることで、加締部９ｂの外径側への盛上り量Ｄを適正な値とすることができる。それにより、必要内輪抜け耐力を保証することができる。
【００２２】
他の１つは、塑性変形部分９ｂ´のテーパ状内周面９ｂａの最大内径φＣが設定範囲内に収まるように、加締パンチ１９の押し込みを行う方法である。先端外周面が先細りのテーパ状面１９ａとなった加締パンチ１９を用いて塑性変形部分９ｂ´を拡径加締加工する場合、実験により、塑性変形部分９ｂ´のテーパ状内周面９ｂａの最大内径φＣと外径側への盛上り量Ｄとの間に相関関係があることが分かった（図９参照）。このため、加締パンチ１９を押し込む際に、塑性変形部分９ｂ´のテーパ状内周面１９ａの最大内径φＣを設定範囲内とすることで、加締部９ｂの外径側への盛上り量を適正な値とすることができる。それにより、必要内輪抜け耐力を保証することができる。
【００２３】
この車輪用軸受装置の車両への組付けにおいては、ハブ輪９の貫通孔１１に、等速ジョイント１２の片方の継手部材となる外輪１３のステム部１３ａを挿通させてスプライン嵌合させ、ステム部１３ａの先端に螺合するナット１４の締め付けにより、等速ジョイント外輪１３を内方部材２に結合する。このとき、等速ジョイント外輪１３に設けられたアウトボード側に向く段面１３ｂが、内輪１０のインボード側に向く端面１０ａに押し付けられ、等速ジョイント外輪１３とナット１４とで内方部材２が幅締めされる。
車輪取付用のハブフランジ９ａはハブ輪９のアウトボード側端に位置しており、このハブフランジ９ａにブレーキロータを介して車輪（いずれも図示せず）がハブボルト１７で取付けられる。
【００２４】
この構成の車輪用軸受装置によると、内輪１０の内周面に段差部１６を設け、ハブ輪９の加締加工により加締部９ｂを前記段差部１６の軸方向を向く傾斜面１６ｂに係合させているので、車両への組付工程において発生する外力による内輪１０のハブ輪９からの抜けを防止できる。段差部１６は、内輪１０の内周縁というごく限られた範囲のものとしたため、内輪１０の抜け耐力を確保しながら、段差部１６をできるだけ小さなものとできる。このため、段差部１６を設けながら内輪１０の端面１０ａの面積の減少が少なく、等速ジョイント外輪１３の段面１３ｂとの接触面圧の増加が抑制され、摩耗や異音の発生を防止できて、軸受寿命の低下を抑制できる。
【００２５】
特に、加締部９ｂの加締加工は、加締パンチ１９として、外周面がテーパ状面１９ａとなりかつこのテーパ状面１９ａと先端面１９ｂ間の角に面取りＲ２が施されたものを用い、ハブ輪９のインボード側端の内周に押し込むことによって行うものであるため、加締加工時に加締パンチ１９がハブ輪９と干渉することなく、必要な加工度までの拡径加締加工を行える。この拡径加締加工によって得られる加締部９ｂは、前述したように、必要内輪抜け耐力を保証することのできる外径側への盛上り量Ｄを有する。
【００２６】
また、この車輪用軸受装置は複数外向きアンギュラ玉軸受型であり、段差部１６の軸方向範囲Ｗを、転動体接触角θを成す直線Ｌの延長線上にかからない範囲としているので、運転時の負荷荷重による内輪１０の変形を小さくでき、それだけ長寿命化が可能となる。また、内輪１０の段差部１６の軸方向長さが短いことから、ハブ輪９に対する内輪１０の嵌め合い長さが確保でき、したがって嵌め合い面積を確保でき、内輪１０のクリープの発生を抑えることができる。この点からも長寿命化が可能となる。また、嵌め合い長さの確保等のために内輪１０の全体の幅寸法を長くする必要がないため、軸方向に余分なスペースが不要となる。
【００２７】
ハブ輪９の塑性変形部分９ｂ´を加締加工して加締部９ｂとした時に、この加締部９ｂが内輪段差部１６の内径ストレート部１６ｂに接触しないため、加締部９ｂ以外のハブ輪９各部および内輪１０各部に余分な負荷がかからず、等速ジョイント１２のステム部１３ａが嵌合するハブ輪９の貫通孔１１の変形、および内輪１０の膨張を小さく抑えることができる。これにより、軸受機能へ悪影響が及ぶのを回避できる。この加締加工の際、ハブ輪９の塑性変形部分９ｂ´を内輪段差部１６の傾斜面１６ａに沿って容易に塑性変形させることができる。このため、適切な加締加工を行えて、抜け耐力の確保がより一層確実となる。
【００２８】
貫通孔１１の大径段差部１１ｃを内周面とする塑性変形部分９ｂ´は、ハブ輪９における内径が大きく肉厚の薄い部分であり、全体の面積が小さいため、加締加工が容易である。また、塑性変形部分９ｂ´が小さいため、拡径させた場合でもその盛上り量Ｄが必要以上にならず、内径段差部１６の段差を小さなものとしても、加締部９ｂが内輪段差部１６のストレート部１６ｂに接触しないことを可能としている。また、貫通孔１１は、インボード側ほど内径が大きい２段の段付き形状とされているため、貫通孔１１の一般径部分１１ａに等速ジョイント１２のステム部１３ａをスプライン嵌合させる際に、その挿入がしやすく、組立作業が容易である。
【００２９】
また、この車輪用軸受装置では、ハブ輪９における軌道面４を焼入れ処理した表面硬化処理面としているため、転動寿命が確保できる。塑性変形部分９ｂ´は非熱処理部としているため、加締加工が容易に行える。内輪１０は、小部品であって軌道面４を有し、かつハブ輪９に内径面が嵌合することから、前記のように表面から芯部までの全体を焼入れ処理により硬化させたものとすることができ、転動寿命に優れ、かつ嵌合面の耐摩耗性に優れたものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】この発明の実施形態にかかる車輪用軸受装置の断面図である。
【図２】同車輪用軸受装置の部分拡大断面図である。
【図３】ハブ輪加締部および内輪段差部とその周辺部の拡大図で、（Ａ）は加締加工前の状態を示す、（Ｂ）は加締加工後の状態を示す。
【図４】同車輪用軸受装置の加締加工の前工程を示す説明図である。
【図５】同車輪用軸受装置の加締加工の途中工程を示す説明図である。
【図６】図５のＸ部の拡大図である。
【図７】同車輪用軸受装置の加締加工完了を示す説明図である。
【図８】塑性変形部分のインボード側端の内径変化量と外径側への盛上り量との関係を示すグラフである。
【図９】塑性変形部分のテーパ状内周面の最大内径と外径側への盛上り量との関係を示すグラフである。
【図１０】従来例の断面図である。
【図１１】同従来例の部分拡大断面図である。
【図１２】試案例である車輪用軸受装置の部分拡大断面図である。
【図１３】同試験例の加締加工を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３１】
１…外方部材
２…内方部材
３…外方部材の軌道面
４…内方部材の軌道面
５…転動体
７，８…シール
９…ハブ輪
９ａ…ハブフランジ
９ｂ…加締部
９ｂ´…塑性変形部分
１０…内輪
１０ａ…内輪の端面
１１…貫通孔
１５…内輪嵌合部
１６…内輪の段差部
１６ａ…内輪段差部の傾斜面
１６ｂ…内輪段差部のストレート部
１９…加締パンチ
１９ａ…加締パンチの先端外周テーパ状面
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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