(57)【要約】【課題】車輪軸受装置に作用する曲げモーメントに対して十分な耐久性・寿命を確保する。【解決手段】ハブ輪１０の内周に等速自在継手４０の外側継手部材４１を嵌合し、内径側の外側継手部材４１の塑性変形部３４を拡径方向に塑性変形させてハブ輪１０と外側継手部材４１とを結合する。塑性変形部３４に隣接する外側継手部材４１のパイロット部３５の内径寸法φｄ２と、塑性変形後の塑性変形部３４の内径寸法φｄ１の比φｄ２／φｄ１を１．１１０以下に設定する。【選択図】　　　図１
2004114852.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周に複列のアウタレースが形成された外方部材と、
車輪取付けフランジを有するハブ輪、およびハブ輪の内周または外周に嵌合した嵌合部材を備え、外周に複列のインナレースが形成された内方部材と、
アウタレースとインナレースとの間に介装された複列の転動体と
を備え、ハブ輪と嵌合部材のうち、内径側の部材に、拡径方向の塑性変形により外径側の部材と結合される塑性変形部と、塑性変形部に対して内径差をもって隣接する隣接部とが設けられた車輪軸受装置において、
内径側の部材の塑性変形部と隣接部との間の境界部での応力集中を緩和する応力緩和手段が設けられていることを特徴とする車輪軸受装置。
【請求項２】
応力集中緩和手段として、隣接部の内径寸法φｄ２と塑性変形後の塑性変形部の内径寸法φｄ１との比を、φｄ２／φｄ１≦１．１１０にした請求項１記載の車輪軸受装置。
【請求項３】
さらに上記比の下限値φｄ２／φｄ１＞１を設定した請求項２記載の車輪軸受装置。
【請求項４】
嵌合部材が等速自在継手の外側継手部材であり、複列のインナレースが、ハブ輪および外側継手部材の各外周に形成されている請求項１〜３何れか記載の車輪軸受装置。
【請求項５】
嵌合部材が、ハブ輪の外周に嵌合した内輪である請求項１〜３何れか記載の車輪軸受装置。
【請求項６】
複列のインナレースが、ハブ輪および内輪の各外周に形成されている請求項５記載の車輪軸受装置。
【請求項７】
複列のインナレースが、ハブ輪外周に嵌合した二つの内輪の各外周に形成されている請求項５記載の車輪軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、自動車等の車両の車輪を支持するための車輪軸受装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
車輪軸受装置は、従動輪用と駆動輪用とに大別される。このうちで例えば駆動輪用の車輪軸受装置は、ハブ輪と、複列の軸受とからなるもので、さらにこれらと等速自在継手とをユニット化したものも存在する。
【０００３】
この駆動輪用の車輪軸受装置の一つに、軸受の複列のインナレースのうち、一方をハブ輪の外周に、他方を等速自在継手の外側継手部材の外周に形成したものがある。この種の軸受装置では、複列のインナレースの位置決め行うと共に、軸受内部に付与された予圧を保持するため、ハブ輪と等速自在継手とを結合する必要がある。近年では、軸方向スペースの有効活用や塑性変形部での剛性向上等の観点から、外側継手部材のステム部を拡径方向に塑性変形させ、これをハブ輪内周の凹凸部に食い込ませることで両者を結合する方法（以下、「拡径加締め」と呼ぶ）が提案されている（例えば特開２００１−１８６０５公報等）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−１８６０５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
一般に車両に組み込んだ車輪軸受装置には、車両の旋回に伴って大きな曲げモーメントが作用する。この曲げモーメントにより、車輪軸受装置の各構成部材には局部的に大きな曲げ応力が作用することが予想されるが、上記拡径加締めを用いた車輪軸受装置では、この点が十分に検討されているとはいえず、車輪軸受装置の耐久性や寿命が不十分となる事態も予想される。
【０００６】
そこで、本発明は、車輪軸受装置に作用する曲げモーメントに対して十分な耐久性・寿命を有し、さらには拡径加締作業を能率よく行うことのできる車輪軸受装置の提供を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
図１は、上記拡径加締めを採用した駆動輪用の車輪軸受装置を示すもので、この軸受装置は、内周に複列のアウタレース２４が形成された外方部材２０と、車輪取付けフランジ１４を有するハブ輪１０、およびハブ輪１０の内周に嵌合した嵌合部材としての外側継手部材４１を備え、外周に複列のインナレース２７、２８が形成された内方部材２９と、アウタレース２４とインナレース２７、２８との間に介装された複列の転動体２２とを備えている。嵌合部材としての外側継手部材４１は、ハブ輪１０の外周に嵌合する場合もある（図５参照）。
【０００８】
ハブ輪１０および外側継手部材４１のうち、内径側に位置する部材、すなわち図１の例でいえば外側継手部材４１には、拡径方向の塑性変形により、外径側に位置するハブ輪１０と結合される塑性変形部３４と、塑性変形部３４に対して内径差をもって隣接する隣接部３５（図１の例ではパイロット部）とが設けられている。一般にこのタイプの車輪軸受装置では、塑性変形部３４の内径寸法φｄ１がパイロット部３５の内径寸法φｄ２よりも小さい。
【０００９】
図２に拡大して示すように、塑性変形部３４外周に対向するハブ輪１０の内周には、ブローチ加工等によって凹凸部３１が形成されている。外側継手部材４１の内周に同図右方から左方に向けてポンチ６０等の加締め治具を押込み、塑性変形部３４を拡径方向に塑性変形させることにより、その外周がハブ輪１０内周の凹凸部３１に食い込み、ハブ輪１０と外側継手部材４１とが結合される。パイロット部３５は、ハブ輪１０の内周に嵌合され、ハブ輪１０と外側継手部材４１との間に作用する曲げモーメントを支持する。塑性結合部３４を確実に凹凸部３１に食い込ませるため、凹凸部３１は熱処理によって硬化させておくのが好ましい。
【００１０】
この車輪軸受装置において、ステム部４５の塑性変形部３４、パイロット部３５、およびポンチ６０との間には、半径方向寸法に関して以下の関係が成り立つ。
【００１１】
▲１▼図２に示すように、ハブ輪１０の内周のうち、パイロット部３５と嵌合する嵌合面１６の内径寸法φｄ４（パイロット径）は、凹凸部３１の谷部の内径寸法φｄ３（ブローチ谷底径）よりも大きい（φｄ４＞φｄ３）。φｄ４≦φｄ３とすると、凹凸部３１のブローチ加工時にハブ輪１０内周の嵌合面１６も削ることになる。嵌合面１６は、パイロット部３５との嵌合により、ハブ輪１０に形成したインナーレース２７および外側継手部材４１に形成したインナレース２８の回転中心を一致させる機能も有するため、重要寸法である嵌合面１６の寸法変動は好ましくない。
【００１２】
▲２▼塑性変形部３４の塑性変形前の内径寸法φｄ１’は、ポンチ６０の大径円筒部６３の外径寸法φＤよりも小さい。また、パイロット部３５の内径寸法φｄ２はポンチ６０の最大外径部６３の外径寸法φＤよりも大きい（φｄ１’＜φＤ＜φｄ２）。
【００１３】
上記▲１▼および▲２▼の関係を満たすべく、塑性変形部３４とパイロット部３５との間には、パイロット部３５側を拡径させた外周テーパ面３６ａおよび内周テーパ面３６ｂを有する境界部３６が形成されている。
【００１４】
ところで、一般に車輪軸受装置では、車両の旋回に伴い、大きな曲げモーメントが作用する。本発明者らの実験およびＦＥＭ解析によれば、この種の車輪軸受装置においては、パイロット部３５とその軸方向両側の周辺領域が曲げモーメント（図示例でいえば時計回り方向のモーメント）に対する最弱部となり、特にパイロット部３５と塑性変形部３４との間の境界部３６で曲げ応力の集中が著しくなることが判明した。従って、曲げモーメントが繰り返し負荷されると、外周テーパ面３６ａの拡径開始点Ｐ２（塑性変形部３４外周のパイロット部３５側の端部）と、内周テーパ面３６ｂの縮径開始点Ｐ３（パイロット部３５内周の塑性変形部３４側の端部）とを結んだ線の周辺で疲労破壊を生じるおそれがある。
【００１５】
かかる不具合を防止するため、本発明では、車輪軸受装置に、内径側の部材である外側継手部材の塑性変形部３４と隣接部（パイロット部３５）との間の境界部３６での応力集中を緩和する手段を設けることとした。
【００１６】
上記応力集中を緩和するための一手段としては、Ｐ２とＰ３を結んだ線の肉厚ｔを極力大きくすることが考えられる。
【００１７】
この肉厚ｔの厚肉化手段としては、内周テーパ面３６ｂの拡径開始点Ｐ１を外周テーパ面３６ａの拡径開始点Ｐ２を超えてパイロット部３５側に移すことが考えられる。しかしながら、これでは塑性変形部３４とパイロット部３５が内径側で一部重なり合う形となるため、塑性変形部３４の拡径方向の塑性変形がパイロット部３５の嵌合面１６にも及び、嵌合面１６の上記機能に悪影響を及ぼすこととなる。
【００１８】
そこで、本発明では、上記応力集中緩和手段の具体例として、隣接部３５（図１の例ではパイロット部）の内径寸法φｄ２と塑性変形後の塑性変形部３４（図２中に破線で示す）の内径寸法φｄ１との比（φｄ２／φｄ１）に上限値を設定した。
【００１９】
このようにφｄ２／φｄ１に上限値（１よりも大きい）を設定することにより、φｄ２−φｄ１の値を従来品より小さくすることができる。これより、パイロット部３５の内径寸法φｄ２が小さくなるので、結果的に上記肉厚ｔを厚肉化して応力集中を緩和することが可能となる。
【００２０】
図３は、上記比φｄ２／φｄ１を１以上の範囲で種々異ならせて使用条件相当の曲げモーメントを作用させた時の境界部３６における応力集中度をＦＥＭ解析した結果を示すものである。この結果から、上記比は１．１１０以下（φｄ２／φｄ１≦１．１１０）、より好ましくは１．０６０以下（φｄ２／φｄ１≦１．０６０）とするのが望ましいことが判明した。
【００２１】
一方、φｄ２＝φｄ１とすると、ポンチ６０を外側継手部材４１の内周から抜く際にポンチ６０がパイロット部３５の内周に干渉するおそれがある。従って、上記比の下限値として、φｄ２／φｄ１＞１、より好ましくはφｄ２／φｄ１≧１．０１０を設定するのが望ましい。
【００２２】
車輪軸受装置の具体的構成としては、上述のように嵌合部材を等速自在継手の外側継手部材としたものが考えられる。この場合、ハブ輪および外側継手部材の何れか一方が内径側の部材となり、拡径方向に塑性変形加工を受ける。他方は外径側の部材となる。何れの場合でも複列のインナレースは、ハブ輪および外側継手部材の各外周に形成することができる（図１および図５参照）。
【００２３】
他の具体的構成として、例えば嵌合部材をハブ輪に嵌合した内輪とすることが考えられる。この場合、複列のインナレースは、ハブ輪および内輪の各外周に形成することができ（図６参照）、あるいはハブ輪外周に嵌合した二つの内輪の各外周に形成することもできる（図７参照）。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図１〜図７に基づいて説明する。
【００２５】
図１に本発明を適用した駆動輪用の車輪軸受装置の一例を示す。この車輪軸受装置は、ハブ輪１０と、軸受２０と、等速自在継手４０とをユニット化して構成される。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トボード側といい（各図において図面左側）、車両の中央寄りとなる側をインボード側という（各図において図面右側）。
【００２６】
ハブ輪１０は軸心部に軸方向の貫通孔を有する中空状に形成される。ハブ輪１０のアウトボード側の端部には、車輪（図示せず）を取り付けるための車輪取付けフランジ１４が形成され、このフランジ１４の円周方向等間隔位置にホイールディスクを固定するためのハブボルト１５が植え込まれている。ハブ輪１０のフランジ１４よりもインボード側の外周面にアウトボード側のインナレース２７を形成してある。
【００２７】
等速自在継手４０は、ドライブシャフトからのトルクを内側継手部材４２およびトルク伝達ボール４３（図５参照）を介して外側継手部材４１に伝達する。外側継手部材４１の内周部には複数のトラック溝４１ａが形成されている。このトラック溝４１ａと内側継手部材４２の外周部に設けた複数のトラック溝４２ａ（図５参照）との協働で複数のボールトラックが形成され、各ボールトラックにトルク伝達ボール４３が配置される。各トルク伝達ボール４３は、ケージ４４によって同一平面内に保持されている。
【００２８】
外側継手部材４１は、ハブ輪１０の内周に嵌合した嵌合部材であり、一体に形成されたステム部４５とマウス部４６とを備える。ステム部４５にてハブ輪１０の内周に嵌合されている。マウス部４６の肩面４７がハブ輪１０のインボード側の端面と当接し、これにより、ハブ輪１０と外側継手部材４１の軸方向の位置決めがなされ、かつ、インナレース２７，２８間の寸法が規定される。マウス部４６の肩面４７寄りの外周面にインボード側のインナレース２８を形成してある。外側継手部材４１は、ステム部４５に、椀状のマウス部４６の底と連通した軸方向の貫通孔４８を設けることによって中空に形成されている。
【００２９】
ステム部４５には、そのアウトボード側の軸端に後述する拡径加締めに際して外径側に塑性変形する塑性変形部３４が形成される。塑性変形部３４のインボード側には、塑性変形部３４と内径寸法を異ならせた円筒状の隣接部３５（パイロット部）が隣接して形成され、さらに塑性変形部３４とパイロット部３５の間には、インボード側をそれぞれ拡径させた外周テーパ面３６ａおよび内周テーパ面３６ｂを有する境界部３６が形成されている。
【００３０】
外側継手部材４１の素材としては、Ｓ４０ＣやＳ５３Ｃを始め、炭素量０．３０〜０．６１の間の機械構造用炭素鋼（ＪＩＳに規定）が広く使用可能である。この他、重量％でＣを０．５〜０．７％、Ｓｉを０．６〜１．２％、Ｍｎを０．６〜１．０％含有すると共に、残部をＦｅおよび不可避的不純物とした鋼材も使用することができる。
【００３１】
外側継手部材４１には、上記素材の鍛造成形後、部分的に熱処理が施される。熱処理により硬化される部分は、図１にハッチングを付して表すように、肩面４７からインボード側のインナレース２８を経てシール２６のシールリップとの摺接面（シールランド）に至る領域と、マウス部４６内周の、トルク伝達ボールが転動するトラック溝４１ａの領域とであり、何れもＨＲｃ５８以上となるまで硬化される。熱処理としては、局部加熱ができ、硬化層深さの選定が自由であり、かつ硬化層以外への熱影響が少なく母材の性能を保持できる高周波焼入れが適当である。
【００３２】
これ以外の部分、特にステム部４５のうちで塑性変形部３４には、鍛造後も熱処理が施されない。これら未熱処理部のうち、塑性変形部３４の硬度は、拡径加締め時の加工性を考えると低いほど好ましいが、低すぎる場合は疲労耐久性の低下を招く。従って、塑性変形部３４は、ＨＲｃ１３以上２８以下、好ましくはＨＲｃ１８以上２５以下の硬度とするのが好ましい。
【００３３】
軸受２０は外方部材２１と複列の転動体２２とを含む。外方部材２１は車体（図示せず）に取り付けるためのフランジ２３を備え、内周面に複列の転動体２２が転動する複列のアウタレース２４を形成してある。ハブ輪１０のインナレース２７および外側継手部材４１のインナレース２８と外方部材２１の複列のアウタレース２４との間に複列の転動体２２が組み込まれている。ここでは転動体２２としてボールを使用した複列アンギュラ玉軸受の場合を図示してあるが、重量の嵩む自動車用の車輪軸受装置の場合には、転動体として円すいころを使用した複列円すいころ軸受を採用する場合もある。外方部材２１の両端開口部にはシール２５，２６が装着され、軸受内部に充填したグリースの漏洩ならびに外部からの水や異物の侵入を防止するようになっている。
【００３４】
ハブ輪１０の内周のうち、外側継手部材４１の塑性変形部３４外周との対向部分には凹凸部３１が形成される。凹凸部３１のインボード側には、ステム部４５のパイロット部３５外周と密着嵌合する嵌合面１６が形成されており、両者の嵌合によって車輪軸受装置に負荷された曲げモーメントが支持される構造になっている。
【００３５】
凹凸部３１の凹凸形状は任意であり、ブローチ加工等によって例えばねじ形状やセレーション（スプラインも含む）形状、あるいは互いに平行な複数列の溝同士を交差させたアヤメローレット形状に形成される。このようにして形成された凹凸部３１は、熱処理によってＨＲｃ５８以上まで硬化される。
【００３６】
熱処理による硬化層は、図１にハッチングで示すように、ハブ輪１０内周の凹凸部３１の領域のみならず、ハブ輪１０外周の、シール２５のシールランドからインナレース２７を経てインボード側の端面に至る領域にも形成される。これらの熱処理は、上記と同様の理由から高周波焼入れにより行うのが望ましい。なお、図示のように双方の硬化層を非連続とすることにより、ハブ輪１０の焼き割れを生じにくくすることができる。
【００３７】
内径側の部材としてのハブ輪１０と、嵌合部材としての外側継手部材４１とは、拡径加締めにより一体に塑性結合される。すなわち、ハブ輪１０の内周に外側継手部材４１のステム部４５を嵌合した状態で、ステム部４５の塑性変形部３４を内径側から外径側に塑性変形させ、塑性変形部３４の外周を凹凸部３１に食い込ませてハブ輪１０と外側継手部材４１とを塑性的に結合する。これにより、インナレース２７，２８間の寸法が規定されて軸受２０内部に所定の予圧が付与される。塑性結合されたハブ輪１０と外側継手部材４１とは、外周に複列のインナレース２７、２８を有する内方部材２９を形成する。
【００３８】
加締めに際しては、上述のように凹凸部３１は高い硬度を備えるために潰れにくく、また、拡径側の塑性変形部３４は凹凸部３１に比べて低硬度で延性に富むために拡径代を大きくとってもステム部４５に加締め割れが生じにくい。従って、凹凸部３１を塑性変形部３４に深く食い込ませることができ、これによりハブ輪１０と外側継手部材４１の間で高い結合強度が確保される。
【００３９】
加締めは、例えば図４に示すように、外側継手部材４１のステム部４５内周の貫通孔４８に加締め治具（ポンチ）６０を挿入することによって行うことができる。加締め治具６０は、先端側（ステム部４５への挿入側）より順に小径円筒部６１、テーパ部６２、および大径円筒部６３を具備するもので、小径円筒部６１の外径寸法は加締め前の塑性変形部３４の内径寸法φｄ１’（図２参照）よりも小さく、大径円筒部６３の外径寸法は当該内径寸法φｄ１’よりも大きい。
【００４０】
加締めに際しては、外側継手部材４１をハブ輪１０の内周に挿入した状態で、車輪軸受装置が受け台６４上にセットされる。この時、車輪取付けフランジ１４のアウトボート側の端面が受け台６４の端面に支持される。ハブボルト１５は、受け台６４に設けたボルト穴６５に収容される。
【００４１】
この状態で加締め治具６０をインボード側から外側継手部材４１の貫通穴４８に押込む。これによりステム部４５の塑性変形部３４が加締め治具６０のテーパ面６２、さらには大径円筒部６３によって押し広げられ、拡径方向に塑性変形して外周面がハブ輪１０内周の凹凸部３１に食い込む。
【００４２】
この時、加締め治具６０の押込みに伴い、外側継手部材４１はアウトボード側に向けて押込み力を受ける。一方、受け台６４に支持されたハブ輪１０がこの押込み力に対抗するため、ハブ輪１０と外側継手部材４１との軸方向の当接部（外側継手部材４１の肩面４７とハブ輪１０のインボード側端面との当接部）には圧縮歪が生じる。これにより、アキシャル軸受隙間を負にして軸受２０に予圧を付与することができ、加締め結合の完了と同時に予圧設定を完了することが可能となる。同様の効果は、加締め結合する二部材間の当接部（軸方向の当接部）で圧縮歪を生じる方向に加締め治具６０を挿入することによって得られる。
【００４３】
塑性変形部３４の拡径加締めに際し、拡径量が一定量以下であると、凹凸部３１に対する塑性変形部３４の食い込み量が不足するので、塑性変形部３４の塑性変形前の内径寸法φｄ１’と塑性変形後の内径寸法φｄ１との比Δ（Δ＝φｄ１／φｄ１’）は、１．０５以上とするのが望ましい。その一方、拡径量が一定量以上であると、素材の延びが過大となって加締め割れ等の不具合を招く可能性があるので、上記比Δの上限値は、（塑性変形部３４の素材に含まれる炭素量によって異なるが）１．１４〜１．２０の範囲に設定するのが望ましい。
【００４４】
本発明にかかる車輪軸受装置では、上述のように外側継手部材４１の境界部３６での応力集中を緩和する応力集中緩和手段が設けられる。本実施形態では、応力集中緩和手段として、パイロット部３５の内径寸法φｄ２と、塑性変形後の塑性変形部３４の内径寸法φｄ１との比（φｄ２／φｄ１）に上限値を設定し、パイロット部３５の内径寸法φｄ２が従来品よりも小さくなるようにした。これにより、境界部３６の外周テーパ面３６ａの拡径開始点Ｐ２と、内周テーパ面３６ｂの縮径開始点Ｐ３との間の肉厚ｔが従来より大きくなるので、曲げモーメントの繰り返し負荷によるこの部分の疲労破壊を防止し、車輪軸受装置の耐久性や寿命向上を図ることができる。
【００４５】
具体的には、この効果は、上述のようにφｄ２／φｄ１≦１．１１０（より好ましくはφｄ２／φｄ１≦１．０６０）となるようφｄ２、φｄ１を定めることにより得ることができる。
【００４６】
その一方、塑性変形部３４の塑性変形後、ポンチ６０を外側継手部材４１の内周から抜く際に、ポンチ６０がパイロット部３５の内周に干渉する事態を防止するため、上記比は、上述のようにφｄ２／φｄ１＞１、より好ましくは余裕をみてφｄ２／φｄ１≧１．０１０となるよう設定するのが望ましい。
【００４７】
なお、図１では、加締め部分において、ハブ輪１０を外径側に配置しているが、その逆に外側継手部材４１を外径側に配置することもできる（図５参照）。この場合、ハブ輪１０が内径側の部材となって塑性変形部３４が形成され、外側継手部材４１がその外周に嵌合した嵌合部材となる。また、ハブ輪１０のインボード側端部に塑性変形部３４が形成され、そのアウトボード側に境界部３６を介してパイロット部３５が形成される。パイロット部３５の内径寸法φｄ２と塑性変形後の塑性変形部３４の内径寸法φｄ１は、φｄ２＞φｄ１であり、この場合もφｄ２／φｄ１を上記各範囲に設定することによって同様の効果が得られる。
【００４８】
以下、本発明を他の形式の車輪軸受装置に適用した場合の実施形態を図６および図７に基づいて説明する。なお、各図において、図１に示す部材と機能が共通する部材には、同一の参照番号を付して重複説明を省略する。
【００４９】
図６は、ハブ輪１０と、ハブ輪１０の外周に嵌合した内輪５０とで内方部材２９を形成した実施形態である。内方部材２９のインナレース２７，２８のうち、アウトボード側のインナレース２７がハブ輪１０の外周に、インボード側のインナレース２８が内輪５０の外周にそれぞれ形成されている。
【００５０】
この実施形態においては、ハブ輪１０のインボード側端部に形成した小径円筒部１９の外周に内輪５０が圧入されている。内輪５０のアウトボード側端面は、ハブ輪１０の肩面１８と当接している。
【００５１】
この実施形態において、塑性変形部３４は、ハブ輪１０の小径円筒部１９に形成され、その位置はインボード側のインナレース２８よりもインボート側（詳しくは接触角との交差部よりもインボード側）にずれている。硬化させた凹凸部３１は、内輪５０のインボード側端部に形成された延在部５３の内周に塑性変形部３４と対向させて形成されている（凹凸部３１の形成領域を×印で示す）。ハブ輪１０の塑性変形部３４を未熱処理部とし、これを拡径方向に塑性変形させることにより、その外周が内輪５０の凹凸部３１に食い込み、ハブ輪１０と内輪５０とが塑性的に結合される。この場合、ハブ輪１０が内径側の部材となり、内輪５０がハブ輪１０の外周に嵌合した嵌合部材となる。
【００５２】
この場合、ハブ輪１０の内周のうち、塑性変形部３４のアウトボード側に隣接する円筒部が塑性変形部３４に対して内径差をもった隣接部３５となり、この隣接部３５と塑性変形部３４との間に境界部３６が形成されている。隣接部３５の内径寸法φｄ２は、塑性変形後の塑性変形部３４の内径寸法φｄ１よりも大きい（φｄ２＞φｄ１）。
【００５３】
この実施形態においても、φｄ２／φｄ１を上記各範囲に設定することにより、上記と同様の効果が得られる。
【００５４】
図７は、ハブ輪１０と、ハブ輪１０の外周に嵌合した第一内輪５１および第二内輪５２とで内方部材２９を形成した実施形態である。内方部材２９のインナレース２７，２８は、何れも内輪５１，５２の外周にそれぞれ形成されている。図示しない外側継手部材は、ハブ輪１０の内周に嵌合され、ハブ輪１０とトルク伝達可能に結合される。
【００５５】
インボード側の第一内輪５１のインボード側端部には軸方向の延在部５３が形成され、その内周に熱処理で硬化させた凹凸部３１が形成されている（凹凸部３１の形成領域を×印で示す）。ハブ輪１０のインボード側端部の塑性変形部３４を未熱処理部とし、この部分を拡径方向に塑性変形させて凹凸部３１に食い込ませることにより、ハブ輪１０と内輪５１とが塑性的に結合される。この場合、ハブ輪１０が内径側の部材となり、内輪５１，５２がハブ輪１０の外周に嵌合した嵌合部材となる。
【００５６】
この実施形態では、ハブ輪１０のうち、塑性変形部３４のアウトボード側に隣接する円筒部が隣接部３５となる。塑性変形部３４と隣接部３５の間には境界部３６が形成されている。隣接部３５の内径寸法φｄ２は、塑性変形後の塑性変形部３４の内径寸法φｄ１よりも大きい（φｄ２＞φｄ１）。
【００５７】
この実施形態においても、φｄ２／φｄ１を上記各範囲に設定することにより、上記と同様の効果が得られる。
【００５８】
なお、図６および図７では、車輪軸受装置として、外側継手部材４１を含まず、ハブ輪１０および軸受２０のみをユニット化した従動車輪用の車輪軸受装置を例示しているが、ハブ輪１０および軸受２０に加えて外側継手部材４１もユニット化した駆動輪用の車輪軸受装置にも本発明を同様に適用することができる。
【００５９】
【発明の効果】
本発明によれば、応力緩和手段により、車輪軸受装置の最弱部となる隣接部と塑性変形部との間の境界部で曲げ応力を緩和しているので、大きな曲げモーメントが繰り返し負荷されるような条件下でも、車輪軸受装置の耐久性や寿命の向上を図ることができる。また、塑性変形部の拡径方向の塑性変形後、加締め治具を抜き取る際にも加締め治具が内径側の部材の内周と干渉する事態も防止することでき、拡径加締め工程の作業性向上が図られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる車輪軸受装置の一実施形態を示す断面図である。
【図２】図１に示す車輪軸受装置の要部拡大断面図である。
【図３】φｄ２／φｄ１と応力集中度の関係をＦＥＭ解析した結果を示す図である。
【図４】上記車輪軸受装置の拡径加締め工程を示す断面図である。
【図５】本発明にかかる車輪軸受装置の他の実施形態を示す断面図である。
【図６】本発明にかかる車輪軸受装置の他の実施形態を示す断面図である。
【図７】本発明にかかる車輪軸受装置の他の実施形態を示す断面図である。
【符号の説明】
１０　　ハブ輪
１４　　車輪取付けフランジ
２０　　軸受
２１　　外方部材
２２　　転動体
２４　　アウタレース
２７　　インナレース（アウトボード側）
２８　　インナレース（インボード側）
２９　　内方部材
３１　　凹凸部
３４　　塑性変形部
３５　　隣接部
３６　　境界部
４０　　等速自在継手
４１　　外側継手部材
５０　　内輪
５１　　第一内輪
５２　　第二内輪
【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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