(57)【要約】【課題】軽量・コンパクト化と共に、低コスト化を図りつつ、クリープを防止して耐久性を向上させた車輪用軸受装置を提供する。【解決手段】車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２が、内周に複列の外側転走面１８ａが形成された外輪１８と、外周に複列の外側転走面１８ａに対向する内側転走面１９ａが形成された一対の内輪１９と、これらの両転走面間に保持器２０を介して転動自在に収容された複列のボール２１とを備え、外輪１８および内輪１９が鋼板から塑性加工によって形成され、これらが熱処理によって所定の表面硬さに設定されると共に、内輪１９とシャフト３の軸部１１のうち、内輪１９の表面硬さが軸部１１の表面硬さよりも高く設定され、この内輪１９の内周面１９ｂにセレーション２３が形成され、圧入によりこのセレーション２３を軸部１１の嵌合面に食い込ませた。【選択図】図１
2008267519.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する回転側部材と、
車体に取り付けられるための車体取付フランジを一体に有する固定側部材と、
この固定側部材に対して前記車輪を回転自在に支承する車輪用軸受とを備えた車輪用軸受装置において、
前記車輪用軸受が、内周に複列の外側転走面が形成された外輪と、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、これら内輪と前記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、前記外輪および内輪の両方またはどちらか一方の部材に、相手部材との嵌合面にセレーションが形成され、圧入によりこのセレーションを前記相手部材の嵌合面に食い込ませたことを特徴とする車輪用軸受装置。
【請求項２】
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する回転側部材と、
車体に取り付けられるための車体取付フランジを一体に有する固定側部材と、
この固定側部材に対して前記車輪を回転自在に支承する車輪用軸受とを備えた車輪用軸受装置において、
前記車輪用軸受が、内周に複列の外側転走面が形成された外輪と、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、これら内輪と前記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、前記回転側部材および固定側部材の両方またはどちらか一方の部材に、相手部材との嵌合面にセレーションが形成され、圧入によりこのセレーションを前記相手部材の嵌合面に食い込ませたことを特徴とする車輪用軸受装置。
【請求項３】
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する回転側部材と、
車体に取り付けられるための車体取付フランジを一体に有する固定側部材と、
この固定側部材に対して前記車輪を回転自在に支承する車輪用軸受とを備えた車輪用軸受装置において、
前記車輪用軸受が、内周に複列の外側転走面が形成された外輪と、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、これら内輪と前記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、前記外輪および内輪のうちどちらか一方に、相手部材との嵌合面にセレーションが形成され、かつ、前記回転側部材および固定側部材のうち、相手部材の嵌合面にセレーションが形成されていない部材にセレーションが形成され、圧入によりこれらのセレーションを他方の部材の嵌合面に食い込ませたことを特徴とする車輪用軸受装置。
【請求項４】
前記嵌合部材のうち、表面硬度が高いどちらか一方の嵌合面にセレーションが形成され、圧入によりこのセレーションを他方の部材の嵌合面に食い込ませた請求項１乃至３いずれかに記載の車輪用軸受装置。
【請求項５】
前記内輪および外輪が熱処理によって所定の表面硬さに設定されている請求項１〜４記載の車輪用軸受装置。
【請求項６】
前記外輪および内輪の両方またはどちらか一方が鋼板から塑性加工によって形成されている請求項１乃至５いずれかに記載の車輪用軸受装置。
【請求項７】
前記回転側部材が、円筒状の基部の一端部に前記車輪取付フランジを一体に有し、この車輪取付フランジの外端部から軸方向に延び、内周にシュー面を有する円筒状のブレーキドラムが連設されたハブドラムで構成されると共に、前記固定側部材が、他端部に前記車体取付フランジを一体に有し、この車体取付フランジから肩部を介して軸方向に延びる軸部が突設されたシャフトで構成され、前記ハブドラムの基部と前記シャフトの軸部との間に前記車輪用軸受が嵌合されている請求項１乃至６いずれかに記載の車輪用軸受装置。
【請求項８】
前記ハブドラムの基部の内周に前記車輪用軸受が嵌合される嵌合部と、この嵌合部の一端部に鍔部が形成され、他端部に止め輪が装着されると共に、前記車輪用軸受の外輪が、前記止め輪と鍔部とで挟持された状態で軸方向に位置決め固定されている請求項７に記載の車輪用軸受装置。
【請求項９】
前記車輪用軸受の内輪が前記シャフトの軸部に圧入されると共に、この軸部の端部にねじ部が形成され、当該内輪が前記シャフトの肩部と固定ナットに挟持された状態で軸方向に位置決め固定され、この固定ナットを所定の締付トルクで緊締することにより、前記車輪用軸受に所定の予圧が付与されている請求項７または８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、自動車等の車両の車輪を回転自在に支承する車輪用軸受装置、詳しくは、軽量・コンパクト化と共に、低コスト化を図りつつ、クリープを防止して耐久性を向上させた車輪用軸受装置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複列の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方部材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、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、また、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、あるいは、ハブ輪と等速自在継手の外側継手部材の外周にそれぞれ内側転走面が直接形成された第４世代構造とに大別されている。
【０００３】
従来から、内輪および外輪（外方部材）が鋼板からプレス加工によって形成された構造のアンギュラ玉軸受が知られている。例えば、図４に示す複列アンギュラ玉軸受５０は、磁気ハードディスク装置等に使用されるものであるが、外輪５１および一対の内輪５２、５３は、ステンレス鋼板からプレス加工またはローリング加工によって形成されている。
【０００４】
外輪５１は、内周面の略中間部に径方向内方に突出する環状凸部５１ａが形成され、この環状凸部５１ａの両側の内周面に外側転走面５１ｂ、５１ｃが形成されている。この外輪５１は、外周面がハウジング５４の穴に嵌合され、一端部に形成されたフランジ５１ｄがハウジング５４の端面に当接されて、軸方向の位置決めが行われている。また、環状凸部５１ａにより、外輪５１の外周面には環状凹部５１ｅが形成され、この環状凹部５１ｅに接着剤が充填されてハウジング５４の穴に外輪５１が固定されている。
【０００５】
一方、内輪５２、５３は、外輪５１の複列の外側転走面５１ｂ、５１ｃの内側に軸方向の両側からそれぞれ嵌合される。これら内輪５２、５３の軸方向外端外周には湾曲肩部５２ａ、５３ａが形成され、この湾曲肩部５２ａ、５３ａに内側転走面５２ｂ、５３ｂが形成されている。そして、複列のボール５６、５６がこれらの内側転走面５２ｂ、５３ｂと外輪５１の複列の外側転走面５１ｂ、５１ｃとの間に配置され、保持器５７、５７により各列毎に保持されている。
【０００６】
内輪５２、５３の内周面には、軸部材５５に隙間嵌めされる嵌合部５２ｃ、５３ｃが形成されている。そして、内輪５２、５３が軸部材５５に軸方向から隙間嵌めされた後、一方の内輪５２の湾曲肩部５２ａに重量が一定の円筒形の重錘５８が乗せられ、この重錘５８の重量により、内輪５２、ボール５６、外輪５１、ボール５６を経由して他方の内輪５３が押圧され、湾曲肩部５３ａが軸部材５５の鍔部５５ａに当接するまで嵌合される。これにより、複列アンギュラ玉軸受５０に適正な予圧が設定される。
【０００７】
この隙間嵌めが完了すると、一方の内輪５２の湾曲肩部５２ａと軸部材５５との間の隙間に接着剤５９が充填され、この接着剤５９で一方の内輪５２の嵌め外れが防止されると共に、軸部材５５の鍔部５５ａで他方の内輪５３の嵌め外れが防止される。
【特許文献１】実開平６−１８３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
然しながら、この種のプレス製の複列アンギュラ玉軸受５０を車輪用軸受として使用した場合、外輪５１をはじめ、一方の内輪５２の湾曲肩部５２ａと軸部材５５との間の隙間に充填される接着剤５９によって内輪５２の嵌め外れを防止することは難しい。すなわち、車輪用軸受においては、外輪５１をはじめ、内輪５２や軸部材５５に衝撃荷重が負荷されると共に、モーメント荷重が繰り返し負荷されるため、この種の接着剤５９では外輪５１や内輪５２の嵌め外れを長期間に亘って防止することは難しい。増してや、こうしたプレス製の外輪５１や内輪５２のクリープを防止することは難しい。なお、ここで言うクリープとは、嵌合部のシメシロ不足や精度不良が原因で生じる現象のことを言い、このクリープによって嵌合面が鏡面や曇った面となり、またかじりを伴う場合もある。
【０００９】
このため、例えば、内輪５２と軸部材５５との接触面積を増やしたり、シメシロを増やす等の方法も考えられるが、接触面積を増やすには、内輪５２の嵌合部５２ｃの長さを長くしなければならない。また、シメシロを増やした場合、内輪５２の圧入による変形が大きくなり、精度面および耐久性の面で適切とは言えない。
【００１０】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、軽量・コンパクト化と共に、低コスト化を図りつつ、クリープを防止して耐久性を向上させた車輪用軸受装置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】
【００１１】
係る目的を達成すべく、本発明のうち請求項１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する回転側部材と、車体に取り付けられるための車体取付フランジを一体に有する固定側部材と、この固定側部材に対して前記車輪を回転自在に支承する車輪用軸受とを備えた車輪用軸受装置において、前記車輪用軸受が、内周に複列の外側転走面が形成された外輪と、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、これら内輪と前記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、前記外輪および内輪の両方またはどちらか一方の部材に、相手部材との嵌合面にセレーションが形成され、圧入によりこのセレーションを前記相手部材の嵌合面に食い込ませた。
【００１２】
このように、車輪を回転自在に支承する複列の転がり軸受からなる車輪用軸受を備えた第１世代構造の車輪用軸受装置において、車輪用軸受が、内周に複列の外側転走面が形成された外輪と、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、これら内輪と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、外輪および内輪の両方またはどちらか一方の部材に、相手部材との嵌合面にセレーションが形成され、圧入によりこのセレーションを相手部材の嵌合面に食い込ませたので、長期間に亘ってクリープを確実に防止し、耐久性を向上させることができる。
【００１３】
また、本発明のうち請求項２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する回転側部材と、車体に取り付けられるための車体取付フランジを一体に有する固定側部材と、この固定側部材に対して前記車輪を回転自在に支承する車輪用軸受とを備えた車輪用軸受装置において、前記車輪用軸受が、内周に複列の外側転走面が形成された外輪と、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、これら内輪と前記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、前記回転側部材および固定側部材の両方またはどちらか一方の部材に、相手部材との嵌合面にセレーションが形成され、圧入によりこのセレーションを前記相手部材の嵌合面に食い込ませた。
【００１４】
このように、車輪を回転自在に支承する複列の転がり軸受からなる車輪用軸受を備えた第１世代構造の車輪用軸受装置において、車輪用軸受が、内周に複列の外側転走面が形成された外輪と、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、これら内輪と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、回転側部材および固定側部材の両方またはどちらか一方の部材に、相手部材との嵌合面にセレーションが形成され、圧入によりこのセレーションを相手部材の嵌合面に食い込ませたので、長期間に亘ってクリープを確実に防止し、耐久性を向上させることができる。
【００１５】
また、本発明のうち請求項３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する回転側部材と、車体に取り付けられるための車体取付フランジを一体に有する固定側部材と、この固定側部材に対して前記車輪を回転自在に支承する車輪用軸受とを備えた車輪用軸受装置において、前記車輪用軸受が、内周に複列の外側転走面が形成された外輪と、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、これら内輪と前記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、前記外輪および内輪のうちどちらか一方に、相手部材との嵌合面にセレーションが形成され、かつ、前記回転側部材および固定側部材のうち、相手部材の嵌合面にセレーションが形成されていない部材にセレーションが形成され、圧入によりこれらのセレーションを他方の部材の嵌合面に食い込ませた。
【００１６】
このように、車輪を回転自在に支承する複列の転がり軸受からなる車輪用軸受を備えた第１世代構造の車輪用軸受装置において、車輪用軸受が、内周に複列の外側転走面が形成された外輪と、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、これら内輪と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、外輪および内輪のうちどちらか一方に、相手部材との嵌合面にセレーションが形成され、かつ、回転側部材および固定側部材のうち、相手部材の嵌合面にセレーションが形成されていない部材にセレーションが形成され、圧入によりこれらのセレーションを他方の部材の嵌合面に食い込ませたので、長期間に亘ってクリープを確実に防止し、耐久性を向上させることができる。
【００１７】
好ましくは、請求項４に記載の発明のように、前記嵌合部材のうち、表面硬度が高いどちらか一方の嵌合面にセレーションが形成され、圧入によりこのセレーションを他方の部材の嵌合面に食い込ませれば、効果的にセレーションが相手部材に食い込むことができる。
【００１８】
また、請求項５に記載の発明のように、前記内輪および外輪が熱処理によって所定の表面硬さに設定されていれば、所望の転がり疲労寿命を確保することができる。
【００１９】
好ましくは、請求項６に記載の発明のように、前記外輪および内輪の両方またはどちらか一方が鋼板から塑性加工によって形成されていれば、軽量・コンパクト化を図ると共に、実質的に機械加工なしに製造することができるので生産性が向上すると共に、歩溜まりが良く低コスト化を図ることができる。
【００２０】
また、請求項７に記載の発明のように、前記回転側部材が、円筒状の基部の一端部に前記車輪取付フランジを一体に有し、この車輪取付フランジの外端部から軸方向に延び、内周にシュー面を有する円筒状のブレーキドラムが連設されたハブドラムで構成されると共に、前記固定側部材が、他端部に前記車体取付フランジを一体に有し、この車体取付フランジから肩部を介して軸方向に延びる軸部が突設されたシャフトで構成され、前記ハブドラムの基部と前記シャフトの軸部との間に前記車輪用軸受が嵌合されていても良い。
【００２１】
また、請求項８に記載の発明のように、前記ハブドラムの基部の内周に前記車輪用軸受が嵌合される嵌合部と、この嵌合部の一端部に鍔部が形成され、他端部に止め輪が装着されると共に、前記車輪用軸受の外輪が、前記止め輪と鍔部とで挟持された状態で軸方向に位置決め固定されていても良い。
【００２２】
また、請求項９に記載の発明のように、前記車輪用軸受の内輪が前記シャフトの軸部に圧入されると共に、この軸部の端部にねじ部が形成され、当該内輪が前記シャフトの肩部と固定ナットに挟持された状態で軸方向に位置決め固定され、この固定ナットを所定の締付トルクで緊締することにより、前記車輪用軸受に所定の予圧が付与されていれば、軸受剛性を高め、転がり疲労寿命を向上させることができる。
【発明の効果】
【００２３】
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する回転側部材と、車体に取り付けられるための車体取付フランジを一体に有する固定側部材と、この固定側部材に対して前記車輪を回転自在に支承する車輪用軸受とを備えた車輪用軸受装置において、前記車輪用軸受が、内周に複列の外側転走面が形成された外輪と、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、これら内輪と前記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、前記外輪および内輪の両方またはどちらか一方の部材に、相手部材との嵌合面にセレーションが形成され、圧入によりこのセレーションを前記相手部材の嵌合面に食い込ませたので、長期間に亘ってクリープを確実に防止し、耐久性を向上させることができる。
【００２４】
また、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する回転側部材と、車体に取り付けられるための車体取付フランジを一体に有する固定側部材と、この固定側部材に対して前記車輪を回転自在に支承する車輪用軸受とを備えた車輪用軸受装置において、前記車輪用軸受が、内周に複列の外側転走面が形成された外輪と、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、これら内輪と前記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、前記回転側部材および固定側部材の両方またはどちらか一方の部材に、相手部材との嵌合面にセレーションが形成され、圧入によりこのセレーションを前記相手部材の嵌合面に食い込ませても、長期間に亘ってクリープを確実に防止し、耐久性を向上させることができる。
【００２５】
また、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する回転側部材と、車体に取り付けられるための車体取付フランジを一体に有する固定側部材と、この固定側部材に対して前記車輪を回転自在に支承する車輪用軸受とを備えた車輪用軸受装置において、前記車輪用軸受が、内周に複列の外側転走面が形成された外輪と、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、これら内輪と前記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、前記外輪および内輪のうちどちらか一方に、相手部材との嵌合面にセレーションが形成され、かつ、前記回転側部材および固定側部材のうち、相手部材の嵌合面にセレーションが形成されていない部材にセレーションが形成され、圧入によりこれらのセレーションを他方の部材の嵌合面に食い込ませても、長期間に亘ってクリープを確実に防止し、耐久性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
円筒状の基部の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、この車輪取付フランジの外端部から軸方向に延び、内周にシュー面を有する円筒状のブレーキドラムが連設されたハブドラムと、他端部に懸架装置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、この車体取付フランジから肩部を介して軸方向に延びる軸部が突設されたシャフトと、このシャフトに対して前記車輪を回転自在に支承する車輪用軸受とを備えた車輪用軸受装置において、前記車輪用軸受が、内周に複列の外側転走面が形成された外輪と、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、これら内輪と前記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、前記外輪および内輪が鋼板から塑性加工によって形成され、これらの外輪および内輪が熱処理によって所定の表面硬さに設定されると共に、前記内輪とシャフトの軸部のうち、当該内輪の表面硬さが前記軸部の表面硬さよりも高く設定され、この内輪の内周面にセレーションが形成され、圧入によりこのセレーションを前記軸部の嵌合面に食い込ませた。
【実施例１】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態を図面に基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（ａ）は、図１の車輪用軸受を示す縦断面図、（ｂ）は、（ａ）の側面図である。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（図面左側）、中央寄り側をインナー側（図面右側）という。
【００２８】
この車輪用軸受装置は従動輪用であって、ハブドラム１と車輪用軸受２、およびシャフト３を主要な構成としている。ハブドラム１はＦＣ２５等のねずみ鋳鉄あるいはＦＣＤ４５等の球状黒鉛鋳鉄からなり、円筒状の基部４の一端部に車輪（図示せず）を取り付けるための車輪取付フランジ５を一体に有し、この車輪取付フランジ５の円周等配位置に車輪を固定するハブボルト用のボルト孔６が植設されている。また、車輪取付フランジ５の外端部から軸方向に延びる円筒状のブレーキドラム７が連設され、その内周にシュー面８が形成されている。ハブドラム１の基部４の内周部には車輪用軸受２が嵌合され、シャフト３に対して車輪を回転自在に支承している。
【００２９】
シャフト３は、車体（図示せず）に取り付けるための車体取付フランジ９を一体に有し、この車体取付フランジ９から肩部１０を介して軸方向に延びる軸部１１が突設されている。軸部１１の端部にはねじ部１２が形成されている。
【００３０】
シャフト３はＳ４５Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中炭素鋼で形成され、肩部１０から軸部１１に亙って高周波焼入れによって表面硬さを５０〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。これにより、軸部１１等に負荷される曲げ荷重に対して充分な機械的強度を有し、車輪用軸受２の嵌合部の耐フレッティング性が向上する。
【００３１】
ハブドラム１の基部４の内周には車輪用軸受２が嵌合される嵌合部１３と、この嵌合部１３のインナー側の端部に鍔部１４が形成されると共に、アウター側の端部には止め輪１５が装着され、後述する車輪用軸受２の外輪１８が、この止め輪１５と鍔部１４とで挟持された状態で軸方向に位置決め固定されている。一方、車輪用軸受２の内輪１９、１９は、シャフト３の軸部１１に圧入されると共に、シャフト３の肩部１０と固定ナット１６に挟持された状態で軸方向に位置決め固定されている。ここで、固定ナット１６を所定の締付トルクで緊締することにより、所定の軸受予圧が付与されている。
【００３２】
ハブドラム１のアウター側の端部開口部にはエンドキャップ１７が装着され、外部から車輪用軸受２に雨水やダスト等が侵入するのを防止している。このエンドキャップ１７は、オーステナイト系ステンレス鋼鈑（ＪＩＳ規格のＳＵＳ３０４系等）、あるいは、防錆処理された冷間圧延鋼鈑（ＪＩＳ規格のＳＰＣＣ系等）からプレス加工にてカップ状に形成されている。
【００３３】
また、エンドキャップ１７は、ハブドラム１に圧入される円筒部１７ａが車輪取付フランジ５の側面からさらにアウター側に突出して形成されて車輪を支持するパイロット部を構成している。これにより、ハブドラム１の形状が簡素化でき、鍛造あるいは鋳造および旋削加工等の加工工数を削減して低コスト化を図ることができる。
【００３４】
本実施形態では、車輪用軸受２は、内周に複列の外側転走面１８ａ、１８ａが形成された外輪１８と、外周にこれら複列の外側転走面１８ａ、１８ａに対向する内側転走面１９ａがそれぞれ形成された一対の内輪１９、１９と、これら内輪１９と外輪１８の両転走面間に保持器２０、２０を介して転動自在に収容された複列の転動体（ボール）２１、２１と、外輪１８と内輪１９との間に形成される環状空間の開口部に装着されたシール２２、２２とを備えている。そして、内輪１９、１９の小径（正面）側の端面が突合せ状態で衝合し、所謂背面合せタイプの複列のアンギュラ玉軸受を構成している。
【００３５】
外輪１８および内輪１９は、炭素量が比較的少ないＳＣｒ４２０やＳＣＭ４１５等の浸炭鋼からなる鋼板をプレス加工あるいはローリング加工（以下、塑性加工と言う）によって形成されている。そして、浸炭焼入れによって表面硬さを５０〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。外輪１８および内輪１９の材質としてこれ以外にも、ＳＣＭ４４０や冷間圧延鋼鈑（ＪＩＳ規格のＳＰＣＣ系等）やＳ５３Ｃ等の炭素鋼やＳＵＪ２等の軸受鋼を例示することができる。冷間圧延鋼鈑や炭素鋼の場合、少なくとも外輪１８においては複列の外側転走面１８ａ、１８ａ、内輪１９においては内側転走面１９ａが高周波焼入れによって表面硬さを５０〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理が施され、転がり疲労寿命を向上させている。また、軸受鋼の場合、少なくとも外輪１８においては複列の外側転走面１８ａ、１８ａ、内輪１９においては内側転走面１９ａが高周波焼入れまたはズブ焼入れによって表面硬さを５０〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理が施され、転がり疲労寿命を向上させている。なお、これらの転走面は、必要に応じて研削、超仕上げ加工が施される。
【００３６】
転動体２１はＳＵＪ２等の高炭素クロム鋼で形成され、ズブ焼入れによって芯部まで５８〜６７ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。また、保持器２０は、ＰＡ（ポリアミド）６６等の熱可塑性樹脂をベースにＧＦ（グラスファイバー）等の強化材が添加され、射出成形によって形成されている。この保持器２０は、その一端部に、凹球面に形成されたポケットと、周方向に一定間隔で対向する２つ一組の保持爪が設けられた、所謂スナップオンタイプで構成されている。
【００３７】
シール２２は、外輪１８の端部内周に圧入される断面略コの字状の芯金２２ａと、この芯金２２ａに加硫接着により一体に接合されたシール部材２２ｂとからなる。シール部材２２ｂはニトリルゴム等からなるエラストマーからなる。このシール部材２２ｂは一対のラジアルリップを備え、これらラジアルリップが内輪１９に摺接されている。そして、軸受内部に封入されたグリースの漏洩と、外部から雨水やダスト等の異物が軸受内部に侵入するのを防止している。
【００３８】
ここで、本実施形態では、図２に示すように、一対の内輪１９、１９の内周面１９ｂ、１９ｂにセレーション（またはスプライン）２３、２３が形成されている。そして、一対の内輪１９、１９がシャフト３の軸部１１に圧入されることにより、これらのセレーション２３、２３が軸部１１に食い込み、長期間に亘ってクリープを確実に防止することができ、耐久性を向上させることができる。このセレーション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。なお、内輪１９の表面硬さはシャフト３の軸部１１の表面硬さよりも高く設定されている。換言すれば、内輪１９および軸部１１のうち表面硬さが高く設定された一方の部材の嵌合面に形成され、効果的にセレーション２３が相手部材（軸部１１）に食い込むことができる。
【００３９】
また、本実施形態では、外輪１８および内輪１９が塑性加工で形成され、実質的に機械加工なしに製造されているので生産性が向上すると共に、歩溜まりが良く低コスト化ができる。なお、ここでは、車輪用軸受２として転動体２１にボールを使用した複列アンギュラ玉軸受を例示したが、これに限らず転動体に円すいころを使用した複列円すいころ軸受であっても良い。
【実施例２】
【００４０】
図３（ａ）は、本発明に係る車輪用軸受装置の第２の実施形態を示すシャフトの要部拡大図、（ｂ）は、（ａ）のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った横断面である。なお、前述した第１の実施形態と同一部品同一部位あるいは同一機能を有する部位には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
【００４１】
シャフト２４は、車体（図示せず）に取り付けるための車体取付フランジ９を一体に有し、この車体取付フランジ９から肩部１０を介して軸方向に延びる軸部２５が突設されている。軸部２５の端部にはねじ部１２が形成されている。このシャフト２４はＳ４５Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中炭素鋼で形成され、肩部１０から軸部２５に亙って高周波焼入れによって表面硬さを５０〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。
【００４２】
ここで、軸部２５の外周面にはセレーション（またはスプライン）２６が形成されている。このセレーション２６の凸部は、良好な食い込み性を確保するために、前述した実施形態と同様、その先端部が三角形状等の尖塔形状に形成されている。そして、一対の内輪（図示せず）がシャフト２４の軸部２５に圧入されることにより、このセレーション２６が内輪に食い込み、長期間に亘ってクリープを確実に防止することができる。
【００４３】
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】
【００４４】
本発明に係る車輪用軸受装置は、内輪回転あるいは外輪回転に拘わらず、車輪を回転自在に支承し、外輪および内輪がプレス製の車輪用軸受を備えた第１世代構造の車輪用軸受装置に適用できる。無論、外輪および内輪がプレス製でない場合でも適用でき、また、第２世代構造の車輪用軸受装置にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【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】（ａ）は、図１の車輪用軸受を示す縦断面図である。  （ｂ）は、（ａ）の側面図である。
【図３】（ａ）は、本発明に係る車輪用軸受装置の第２の実施形態を示すシャフトの要部拡大図である。  （ｂ）は、（ａ）のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った横断面である。
【図４】従来のプレス製の複列アンギュラ玉軸受を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００４６】
１・・・・・・・・・・・・・・ハブドラム
２・・・・・・・・・・・・・・車輪用軸受
３、２４・・・・・・・・・・・シャフト
４・・・・・・・・・・・・・・基部
５・・・・・・・・・・・・・・車輪取付フランジ
６・・・・・・・・・・・・・・ボルト孔
７・・・・・・・・・・・・・・ブレーキドラム
８・・・・・・・・・・・・・・シュー面
９・・・・・・・・・・・・・・車体取付フランジ
１０・・・・・・・・・・・・・肩部
１１、２５・・・・・・・・・・軸部
１２・・・・・・・・・・・・・ねじ部
１３・・・・・・・・・・・・・嵌合部
１４・・・・・・・・・・・・・鍔部
１５・・・・・・・・・・・・・止め輪
１６・・・・・・・・・・・・・固定ナット
１７・・・・・・・・・・・・・エンドキャップ
１７ａ・・・・・・・・・・・・円筒部
１８・・・・・・・・・・・・・外輪
１８ａ・・・・・・・・・・・・外側転走面
１９・・・・・・・・・・・・・内輪
１９ａ・・・・・・・・・・・・内側転走面
１９ｂ・・・・・・・・・・・・内周面
２０・・・・・・・・・・・・・保持器
２１・・・・・・・・・・・・・転動体
２２・・・・・・・・・・・・・シール
２２ａ・・・・・・・・・・・・芯金
２２ｂ・・・・・・・・・・・・シール部材
２３、２６・・・・・・・・・・セレーション
５０・・・・・・・・・・・・・複列アンギュラ玉軸受
５１・・・・・・・・・・・・・外輪
５１ａ・・・・・・・・・・・・環状凸部
５１ｂ、５１ｃ・・・・・・・・複列の外側転走面
５１ｄ・・・・・・・・・・・・フランジ
５１ｅ・・・・・・・・・・・・環状凹部
５２、５３・・・・・・・・・・内輪
５２ａ、５３ａ・・・・・・・・湾曲肩部
５２ｂ、５３ｂ・・・・・・・・内側転走面
５２ｃ、５３ｃ・・・・・・・・嵌合部
５４・・・・・・・・・・・・・ハウジング
５５・・・・・・・・・・・・・軸部材
５５ａ・・・・・・・・・・・・鍔部
５６・・・・・・・・・・・・・ボール
５７・・・・・・・・・・・・・保持器
５８・・・・・・・・・・・・・重錘
５９・・・・・・・・・・・・・接着剤
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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