(57)【要約】【課題】大きなモーメント荷重が装置に作用しても結合部に緩みが発生せず、簡単な構成で引抜き耐力の増大を図った駆動車輪用軸受装置を提供する。【解決手段】ハブ輪１と等速自在継手３と複列の転がり軸受２とをユニット化し、ハブ輪１に等速自在継手３の外側継手部材１４を内嵌させ、複列の転がり軸受２における内側転走面のうち一方の内側転走面１ａをハブ輪に、他方の内側転走面１４ａを外側継手部材１４に形成し、ハブ輪１の内周面に硬化させた凹凸部５を形成すると共に、この凹凸部５に、外側継手部材１４の嵌合部２０ｂを拡径させて食い込ませ、ハブ輪１と外側継手部材１４とを塑性結合により一体化した駆動車輪用軸受装置において、凹凸部５を一部除去して所定の環状凹所２１を形成し、この環状凹所２１内に嵌合部２０ｂの外径の一部を膨出させた。【選択図】　　　図１
2004090732.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハブ輪と等速自在継手と複列の転がり軸受とをユニット化し、前記ハブ輪と前記等速自在継手の外側継手部材とを嵌合させ、前記複列の転がり軸受における内側転走面のうち少なくとも一方の内側転走面を前記ハブ輪に有し、このハブ輪と前記外側継手部材の嵌合部で、外径側に配設した部材に硬化させた凹凸部を形成すると共に、この凹凸部に、内径側に配設した部材を拡径させて食い込ませ、前記ハブ輪と外側継手部材とを塑性結合により一体化した駆動車輪用軸受装置において、
前記凹凸部を一部除去して所定の環状凹所を形成し、この環状凹所内に前記内径側に配設した部材の一部を膨出させたことを特徴とする駆動車輪用軸受装置。
【請求項２】
前記環状凹所を、前記凹凸部のうち拡径範囲の中央部を除く少なくとも一方の端部に形成した請求項１に記載の駆動車輪用軸受装置。
【請求項３】
ハブ輪と等速自在継手と複列の転がり軸受とをユニット化し、前記ハブ輪と前記等速自在継手の外側継手部材とを嵌合させ、前記複列の転がり軸受における内側転走面のうち少なくとも一方の内側転走面を前記ハブ輪に有し、このハブ輪と前記外側継手部材の嵌合部で、外径側に配設した部材に硬化させた凹凸部を形成すると共に、この凹凸部に、内径側に配設した部材を拡径させて食い込ませ、前記ハブ輪と外側継手部材とを塑性結合により一体化した駆動車輪用軸受装置において、
前記凹凸部の端面を一部除去して所定の環状凹所を形成し、この環状凹所内に前記内径側に配設した部材の一部を膨出させたことを特徴とする駆動車輪用軸受装置。
【請求項４】
前記凹凸部を、独立した複数の環状溝と複数の軸方向溝とを略直交させて形成した交叉溝で構成した請求項１乃至３いずれかに記載の駆動車輪用軸受装置。
【請求項５】
前記環状凹所を、拡径範囲の一端側から前記環状溝の山ピッチに対して０．５〜３．０倍の範囲に形成した請求項４に記載の駆動車輪用軸受装置。
【請求項６】
前記環状凹所の軸方向寸法を、前記環状溝の山ピッチに対して０．５〜３．０倍の範囲に形成した請求項４または５に記載の駆動車輪用軸受装置。
【請求項７】
前記環状凹所の底径を、前記環状溝の溝底径または前記軸方向溝の溝底径に対して１．０１〜１．２０倍の範囲に形成した請求項４乃至６いずれかに記載の駆動車輪用軸受装置。
【請求項８】
前記嵌合部の拡径後の外径を、前記環状溝の溝底径または前記軸方向溝の溝底径に対して１．０１〜１．１５倍の範囲に設定した請求項４乃至７いずれかに記載の駆動車輪用軸受装置。
【請求項９】
前記ハブ輪に前記等速自在継手の外側継手部材を内嵌させ、前記複列の転がり軸受における内側転走面のうち一方の内側転走面を前記ハブ輪に形成すると共に、他方の内側転走面を前記外側継手部材に形成した請求項１乃至８いずれかに記載の駆動車輪用軸受装置。
【請求項１０】
前記複列の転がり軸受のうち、インボード側の軸受の負荷容量をアウトボード側よりも高く設定した請求項１乃至９いずれかに記載の駆動車輪用軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車等の駆動車輪を支持する駆動車輪用軸受装置に関するもので、特に、ハブ輪と等速自在継手と複列の転がり軸受とをユニット化した駆動車輪用軸受装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＦＲ車の後輪、ＦＦ車の前輪、あるいは４ＷＤ車の全輪といった自動車の駆動輪は、駆動車輪用軸受装置により懸架装置に支持する。近年、駆動車輪用軸受装置は軽量・コンパクト化を狙って、ハブ輪と等速自在継手と軸受部とをユニット化する傾向にある。
【０００３】
図９は従来の駆動車輪用軸受装置を示す縦断面図で、ハブ輪５０と、複列の転がり軸受６０と、等速自在継手７０とをユニット化して構成している。ハブ輪５０は車輪（図示せず）を取り付けるための車輪取付フランジ５１を一体に有し、この車輪取付フランジ５１の円周等配位置には車輪を固定するためのハブボルト５２を植設している。
【０００４】
複列の転がり軸受６０は外方部材６１と内方部材６２と複列の転動体６３、６３とからなり、外方部材６１は外周に車体（図示せず）に取り付けるための車体取付フランジ６４を一体に有し、内周には複列の外側転走面６１ａ、６１ａを形成している。一方、内方部材６２は、前記した外方部材６１の外側転走面６１ａ、６１ａに対向する複列の内側転走面５０ａ、７１ａを形成している。この一方の内側転走面５０ａはハブ輪５０の外周に一体形成し、他方の内側転走面７１ａは等速自在継手７０の外側継手部材７１の外周に一体形成している。複列の転動体６３、６３をこれら転走面６１ａ、５０ａと６１ａ、７１ａ間にそれぞれ収容し、保持器６５、６５で転動自在に保持している。この場合、内方部材６２はハブ輪５０と外側継手部材７１を指す。軸受部６０の端部にはシール６６、６７を装着し、軸受内部に封入した潤滑グリースの漏洩と、外部からの雨水やダスト等の侵入を防止している。
【０００５】
等速自在継手７０は外側継手部材７１と図示しない継手内輪、ケージ、およびトルク伝達ボールとからなる。外側継手部材７１はカップ状のマウス部７２と、このマウス部７２から軸方向に延びる軸部７３を有し、マウス部７２の内周には軸方向に延びる曲線状のトラック溝７２ａを形成している。
【０００６】
中空に形成した外側継手部材７１の軸部７３をハブ輪５０に内嵌すると共に、ハブ輪５０の内周面に凹凸部５３を形成し、軸部７３を拡径してこの凹凸部５３に食い込ませ、その嵌合部を加締めてハブ輪５０と外側継手部材７１とを塑性結合させている（特開２００１−１８６０５号公報参照）。
【０００７】
前記の駆動車輪用軸受装置では、従来のセレーション等のトルク伝達手段に比べ嵌合部の緩みを防止でき、かつ嵌合部の摩耗を抑制することができるため、装置の耐久性と操縦安定性を向上させることができる。また、この結合部はトルク伝達手段と、ハブ輪と外側継手部材の結合手段とを併せ持つため、一層の軽量・コンパクト化に寄与する。
【０００８】
しかし、こうした駆動車輪用軸受装置において、車輪を取付けるハブ輪５０と外側継手部材７１とを塑性結合する手段を採用しているため、製品の結合状況を非破壊方式で確認することは難しく、結合部の強度や耐久性に対する品質保証は、製品の抜取り検査による破壊検査に委ねていた。結合部の品質はハブ輪５０、すなわち車輪の脱落に直結するため、フェールセーフの観点でそのさらなる信頼性の向上が望まれていた。
【０００９】
この問題を解決するため、本出願人は図８に示す駆動車輪用軸受装置を既に提案している（特願２００１−２８２６４７号参照）。この駆動車輪用軸受装置は、ハブ輪５０’と外側継手部材７１’の嵌合部で、外径側に配設した部材（ここではハブ輪５０’）に硬化させた凹凸部５３を形成すると共に、この凹凸部５３に、内径側に配設した部材（ここでは外側継手部材７１’）を拡径させて食い込ませることにより、ハブ輪５０’と外側継手部材７１’とを塑性結合して一体化し、さらに、内径側に配設した部材７１’の端部を径方向外方に塑性変形させて加締部７４とし、この加締部７４により両部材５０’、７１’を軸方向に固定したものである。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、駆動車輪用軸受装置において、こうした加締部をはじめ、止め輪等の結合手段を付加することは、ハブ輪５０’と外側継手部材７１’とを塑性結合をする工程に加え、さらに加締工程、あるいは止め輪装着工程等の工程が必要となる。これでは工数が嵩んでコストの高騰を招来することになる。最近は、こうした車輪用軸受装置において、軽量コンパクト化は無論のこと、その品質と信頼性向上に加え、低コスト化への要求は厳しいものがある。
【００１１】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、大きなモーメント荷重が装置に作用しても結合部に緩みが発生せず、簡単な構成で引抜き耐力の増大を図った駆動車輪用軸受装置を提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
係る目的を達成すべく、本発明のうち請求項１記載の発明は、ハブ輪と等速自在継手と複列の転がり軸受とをユニット化し、前記ハブ輪と前記等速自在継手の外側継手部材とを嵌合させ、前記複列の転がり軸受における内側転走面のうち少なくとも一方の内側転走面を前記ハブ輪に有し、このハブ輪と前記外側継手部材の嵌合部で、外径側に配設した部材に硬化させた凹凸部を形成すると共に、この凹凸部に、内径側に配設した部材を拡径させて食い込ませ、前記ハブ輪と外側継手部材とを塑性結合により一体化した駆動車輪用軸受装置において、前記凹凸部を一部除去して所定の環状凹所を形成し、この環状凹所内に前記内径側に配設した部材の一部を膨出させた。
【００１３】
このように、凹凸部に環状凹所を形成し、この環状凹所内に内径側に配設した部材を拡径して膨出させたので、この部分の嵌合部は凹凸部によって拘束されずより大きく拡径される。したがって、簡単な構成でハブ輪と外側継手部材の引抜き耐力が増大する。
【００１４】
好ましくは、請求項２に記載の発明のように、前記環状凹所を、前記凹凸部のうち拡径範囲の中央部を除く少なくとも一方の端部に形成すれば、拡径力が強固な中央部を避け、比較的拡径力が低い端部にて引抜き耐力を増大させることができ、結合部のトルク伝達容量の減少を最小限に止めることができる。
【００１５】
また、請求項３に記載の発明は、ハブ輪と等速自在継手と複列の転がり軸受とをユニット化し、前記ハブ輪と前記等速自在継手の外側継手部材とを嵌合させ、前記複列の転がり軸受における内側転走面のうち少なくとも一方の内側転走面を前記ハブ輪に有し、このハブ輪と前記外側継手部材の嵌合部で、外径側に配設した部材に硬化させた凹凸部を形成すると共に、この凹凸部に、内径側に配設した部材を拡径させて食い込ませ、前記ハブ輪と外側継手部材とを塑性結合により一体化した駆動車輪用軸受装置において、前記凹凸部の端面を一部除去して所定の環状凹所を形成し、この環状凹所内に前記内径側に配設した部材の一部を膨出させた。
【００１６】
このように、凹凸部の端面に環状凹所を形成し、この環状凹所内に内径側に配設した部材を拡径して膨出させたので、この膨出部のせん断力によってハブ輪と外側継手部材の引抜き耐力が増大する。
【００１７】
また、請求項４に記載の発明のように、前記凹凸部を、独立した複数の環状溝と複数の軸方向溝とを略直交させて形成した交叉溝で構成すれば、結合部のトルク伝達容量と引抜き耐力を効果的に増大させることができる。
【００１８】
好ましくは、請求項５に記載の発明のように、前記環状凹所を、拡径範囲の一端側から前記環状溝の山ピッチに対して０．５〜３．０倍の範囲に形成すれば、凹凸部を形成した部材、例えばハブ輪におけるせん断強度も充分確保でき、かつ、結合部のトルク伝達容量の減少を抑えて所望の引抜き耐力の増大を図ることができる。
【００１９】
さらに、請求項６に記載の発明のように、前記環状凹所の軸方向寸法を、前記環状溝の山ピッチに対して０．５〜３．０倍の範囲に形成すれば、環状凹所の加工が容易にでき、この環状凹所に埋没した膨出部におけるせん断面の面積が充分確保できて引抜き耐力の増大を図ることができると共に、結合部のトルク伝達容量の減少を抑えることができる。
【００２０】
また、請求項７に記載の発明のように、前記環状凹所の底径を、前記環状溝の溝底径または前記軸方向溝の溝底径に対して１．０１〜１．２０倍の範囲に形成すれば、凹凸部を形成した部材、例えばハブ輪の強度を充分確保でき、かつ、引抜き耐力の増大を図ることができる。
【００２１】
さらに、請求項８に記載の発明のように、前記嵌合部の拡径後の外径を、前記環状溝の溝底径または前記軸方向溝の溝底径に対して１．０１〜１．１５倍の範囲に設定すれば、結合部のトルク伝達容量や引抜き耐力等の強度面、および拡径部の材料の延性、さらには加工性や加工治具の寿命等を考慮した最適な拡径量を得ることができる。
【００２２】
好ましくは、請求項９に記載の発明のように、前記ハブ輪に前記等速自在継手の外側継手部材を内嵌させ、前記複列の転がり軸受における内側転走面のうち一方の内側転走面を前記ハブ輪に形成すると共に、他方の内側転走面を前記外側継手部材に形成した、所謂第４世代構造にあっては、可及的に装置の軽量・コンパクト化を図ることができると共に、結合部のトルク伝達容量を抑え、かつ、引抜き耐力の増大を図ることができる。
【００２３】
また、請求項１０に記載の発明は、前記複列の転がり軸受のうち、インボード側の軸受の負荷容量をアウトボード側よりも高く設定した。これにより、左右の軸受の寿命バランスを図ることができ、装置の耐久性を実質的に向上させることができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
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、本発明に係る駆動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。この駆動車輪用軸受装置は、ハブ輪１と、複列の転がり軸受２と、等速自在継手３とをユニット化して構成している。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（図面左側）となる側をアウトボード側、中央寄り側（図面右側）をインボード側という。
【００２５】
ハブ輪１は、アウトボード側の端部に車輪（図示せず）を取り付けるための車輪取付フランジ４を一体に有している。ハブ輪１の内周面には凹凸部５を形成し、熱処理によって表面硬さを５４〜６４ＨＲＣの範囲に硬化層１０を形成する（図中散点模様にて示す）。熱処理としては、局部加熱ができ、硬化層深さの設定が比較的容易にできる高周波誘導加熱による焼入れが好適である。
【００２６】
なお、凹凸部５は、図２に示すような複数列の溝を直交させた形状を例示することができる。（ａ）は互いに傾斜した溝６で、（ｂ）は軸方向および周方向の溝６’でアヤメローレット状を形成することができる。また、凹凸部５の凸部は良好な食い込み性を確保するために、三角形状等の尖端形状に形成する。ここでは、旋削等により独立して形成した複数の環状溝６ａと、ブローチ加工等により形成した複数の軸方向溝６ｂとを略直交させた交叉溝６’としている。
【００２７】
複列の転がり軸受２は、外方部材７と内方部材８と複列の転動体９、９とを備えている。外方部材７は外周に車体（図示せず）に取り付けるための車体取付フランジ７ａを一体に有し、内周には複列の外側転走面７ｂ、７ｂを形成している。一方、内方部材８は、ハブ輪１と後述する外側継手部材１４を指し、外方部材７の外側転走面７ｂ、７ｂに対向するアウトボード側の内側転走面１ａをハブ輪１の外周に、またインボード側の内側転走面１４ａを外側継手部材１４の外周にそれぞれ形成している。複列の転動体９、９をこれら転走面７ｂ、１ａと７ｂ、１４ａ間にそれぞれ収容し、保持器１１、１１で転動自在に保持している。複列の転がり軸受２の端部にはシール１２、１３を装着し、軸受内部に封入した潤滑グリースの漏洩と、外部からの雨水やダスト等の侵入を防止している。ハブ輪１の外周において、シール１２のシールリップが摺接するシールランド部、内側転走面１ａ、および外側継手部材１４の肩部１６と当接するインロウ部１ｂの表面に高周波焼入れによって硬化層１０’を形成している（図中散点模様にて示す）。ここで複列の転がり軸受２は転動体９、９をボールと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。
【００２８】
また、この種の駆動車輪用軸受装置においては、複列の転がり軸受２のうち、インボード側は相対的に大きなモーメント荷重を負荷することになる。この左右の転動疲労寿命のバランスを図るため、本実施形態では、複列の転動体９、９のＰＣＤ（ピッチ円直径）を、アウトボード側とインボード側とで異ならせ、相対的に大きなモーメント荷重を負荷するインボード側のＰＣＤをアウトボード側よりも若干大径に設定して負荷容量の増大を図っている。これ以外にも、インボード側の転動体９の個数やサイズを変更し、インボード側軸受の負荷容量の増大を図るようにしても良い。
【００２９】
等速自在継手３は外側継手部材１４と継手内輪１５、ケージ１７、およびトルク伝達ボール１８とからなる。外側継手部材１４はカップ状のマウス部１９と、このマウス部１９の底部をなす肩部１６と、この肩部１６から軸方向に延びる軸部２０を有し、マウス部１９の内周には軸方向に延びる曲線状のトラック溝１９ａを形成している。
【００３０】
中空に形成した外側継手部材１４の肩部１６の外周には前記した内側転走面１４ａを形成している。また、軸部２０はハブ輪１のインロウ部１ｂを圧入する小径段部２０ａと、ハブ輪１と嵌合する嵌合部２０ｂを有している。小径段部２０ａに圧入したハブ輪１のインロウ部１ｂを肩部１６によって突合せ状態で、嵌合部２０ｂをハブ輪１に内嵌すると共に、この嵌合部２０ｂの内径にマンドレルを挿入・抜脱させる等、嵌合部２０ｂを適宜な手段で拡径してハブ輪１の凹凸部５に食い込ませ、この嵌合部２０ｂを加締めてハブ輪１と外側継手部材１４とを塑性結合させる。これにより、この結合部はトルク伝達手段と、ハブ輪１と外側継手部材１４の結合手段とを併せ持つため、従来のセレーション等のトルク伝達手段をハブ輪１や外側継手部材１４に形成する必要はなく、装置の軽量・コンパクト化を実現することができる。
【００３１】
外側継手部材１４において、マウス部１９の内周に形成したトラック溝１９ａとシール１３が摺接するシールランド部から内側転走面１４ａ、および小径段部２０ａに亙って表面硬化処理を施す。硬化処理として高周波誘導加熱による焼入れが好適である。また、拡径する嵌合部２０ｂは、鍛造後の素材表面硬さ２４ＨＲＣ以下の未焼入れ部とし、前記したハブ輪１の凹凸部５の表面硬さ５４〜６４ＨＲＣとの硬度差を３０ＨＲＣ以上に設定するのが好ましい。これにより、嵌合部２０ｂが凹凸部５に容易に、かつ深く食い込み、凹凸部５の先端が潰れることなく強固に両者を塑性結合することができる。なお、中空状の外側継手部材１４の内径にエンドキャップ１９ｂを装着して、マウス部１９に封入された潤滑グリースの外部への漏洩と外部からのダスト侵入を防止している。
【００３２】
前述したように、ハブ輪１の内周面には凹凸部５を形成しているが、この部５の範囲は、車輪取付フランジ４を挟んで、車輪のパイロット部１ｃからアウトボード側の転動体９の作用線（転動体９と内側転走面１ａとの接触点と、転動体９の中心とを結んだ線を延長した線）の近傍までとしている。この凹凸部５のアウトボード側には環状凹所２１を形成している。すなわち、図３（ａ）に示すように、この環状凹所２１は、拡径範囲Ｌのアウトボード側端部に形成している。軸部２０の嵌合部２０ｂを拡径することにより、この嵌合部２０ｂの外径部が凹凸部５に食込む訳であるが、凹凸部５の一部をこのように除去して環状凹所２１を形成することにより、この部分の嵌合部２０ｂは拘束されずより大きく拡径される。したがって、軸方向の引抜き耐力が増大することになる。
【００３３】
本出願人が実施した拡径試験において、拡径範囲Ｌの中でも中央部が最も深く凹凸部５に食込んでいることが判った。これは図４に示す嵌合部２０ｂの内径表面形状を見ても推察できる。よって、中央部に環状凹所２１を形成することは引抜き耐力を増大させる反面、結合部のトルク伝達容量を減少させることになり好ましくない。したがって、引抜き耐力を増大させる環状凹所２１は、軸方向いかなる部位でも同等であるため、本実施形態では、トルク伝達容量の減少を最小限に止めることができる拡径範囲Ｌの端部、実際には拡径範囲Ｌのアウトボード側から環状溝６ａの山ピッチｔ０に対して０．５〜３．０倍の範囲に形成している。環状凹所２１をこれ以上アウトボード側に形成するとハブ輪１側のせん断強度が小さくなり、所望の引抜き耐力が望めない。また、環状凹所２１をこれ以上インボード側に移行させると結合部のトルク伝達容量が大きく減少して好ましくない。
【００３４】
図３（ａ）において、環状凹所２１の幅寸法ｔ１は、独立した環状溝６ａの山ピッチｔ０に対して０．５〜３．０倍の範囲に形成している。また、環状凹所２１の底径ｄ５は、環状溝６ａの溝底径ｄ４、または図３（ｂ）に示す軸方向溝６ｂの溝底径ｄ３に対して１．０１〜１．２０倍の範囲に形成している。
【００３５】
ここで、環状凹所２１の幅寸法ｔ１を、環状溝６ａの山ピッチｔ０の０．５倍以下に設定すると加工が難しくなるばかりでなく、この環状凹所２１に埋没した膨出部におけるせん断面の面積が小さくなり、引抜き耐力の増大が見込めない。一方、山ピッチｔ０の３．０倍以上に設定すると、結合部のトルク伝達容量が大きく減少して拡径範囲Ｌを拡大せざるを得なくなる。拡径範囲Ｌの拡大は装置の重量増加につながり好ましくない。
【００３６】
また、環状凹所２１の底径ｄ５を、環状溝６ａの溝底径ｄ４、または軸方向溝６ｂの溝底径ｄ３に対して１．０１〜１．２０倍の範囲に設定したのは、外側継手部材１４の材質に依存している。例えばＳ５３Ｃの伸びの保証最小値は１５％であるから、１．２０倍が適当である。したがって、１．２０倍以上に設定しても引抜き耐力には寄与せず、かえってハブ輪１の強度を低下させることになり好ましくない。
【００３７】
ここで、嵌合部２０ｂの拡径量について説明する。前述したように、嵌合部２０ｂの内径にマンドレルを挿入・抜脱させる等、嵌合部２０ｂを適宜な手段で拡径してハブ輪１の凹凸部５に食い込ませる訳であるが、結合部のトルク伝達容量や引抜き耐力等の強度面、および材料の延性、さらには加工性や加工治具の寿命等を鑑みて拡径量、すなわち、ハブ輪１の凹凸部５の内径、嵌合部２０ｂの内径、およびマンドレル等の拡径治具の外径を決定する。本実施形態では、図３に示すように、拡径後、嵌合部２０ｂの外径ｄ２は、環状溝６ａの溝底径ｄ４または軸方向溝６ｂの溝底径ｄ３に対して１．０１〜１．１５倍の範囲になるように設定している。なお、環状凹所２１の形状は矩形に限らず、図５（ａ）に示す三角形状の環状凹所２１’や、図５（ｂ）に示すような半円形状の環状凹所２１”であっても良い。
【００３８】
なお、本実施形態では、複列の転がり軸受２の内側転走面１ａをハブ輪１の外周面と外側継手部材１４の外周面に直接形成した、所謂第４世代構造を例示したが、これに限らず、装置のアウトボード側にハブ輪と外側継手部材の塑性結合部を有する構造であれば、従来の第１〜３世代構造であっても良い。すなわち、それぞれの構造の特徴を損なうことなく、車両旋回時、装置に曲げモーメント荷重が負荷され、塑性結合部を含む外側継手部材の軸部が曲げられて繰返し応力が発生しても結合部の緩みを防止することができると共に、塑性結合部のトルク伝達容量の減少を抑え、かつ、簡単な構成で引抜き耐力の増大を図ることができる。
【００３９】
図６（ａ）は本発明に係る駆動車輪用軸受装置の第２の実施形態を示す要部断面図、（ｂ）はその側面図である。ここでは、ハブ輪１’の内周面に凹凸部５を形成すると共に、このアウトボード側に環状凹所２１を形成している。前述した第１の実施形態と異なる点は、図３に示した環状凹所２１に加え、拡径範囲Ｌのインボード側端部にも環状凹所２１を形成している点のみで、その他同一部品同一部位には同じ符号を付してその説明を省略する。このように、拡径範囲Ｌの両端部に環状凹所２１を形成することにより、結合部のトルク伝達容量の減少を抑え、一層引抜き耐力を増大することができる。なお、環状凹所２１の位置および寸法等の仕様は、前述した第１の実施形態と同様である。
【００４０】
図７（ａ）は本発明に係る駆動車輪用軸受装置の第３の実施形態を示す要部断面図、（ｂ）はその側面図である。前述した実施形態と異なる点はハブ輪の構成のみで、その他同一部品同一部位には同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００４１】
ハブ輪２２の内周面には硬化させた凹凸部５を形成すると共に、外側継手部材１４における軸部２０の嵌合部２０ｂをこの凹凸部５に食込ませ、ハブ輪２２と外側継手部材１４を塑性結合している。凹凸部５の範囲は前述した実施形態と同様、車輪取付フランジ４を挟んで、車輪パイロット部２２ａからアウトボード側の転動体（図示せず）の作用線の近傍までとしている。ここで、ハブ輪２２のアウトボード側端面を座ぐりし、環状凹所２３を形成している。ここで、軸部２０の嵌合部２０ｂを拡径することにより、この嵌合部２０ｂの外径部が凹凸部５に食込む訳であるが、凹凸部５の一部をこのように除去して環状凹所２３を形成することにより、この部分の嵌合部２０ｂは拘束されずより大きく拡径される。したがって、この環状凹所２３内の膨出部によって軸方向の引抜き耐力が増大することになる。
【００４２】
図７（ａ）において、環状凹所２３の深さ、すなわち嵌合部２０ｂの端面２０ｃからの寸法ｔ２は、独立した環状溝６ａの山ピッチｔ０に対して、０．５〜３．０倍の範囲に形成している。また、環状凹所２３の底径ｄ５は、環状溝６ａの溝底径ｄ４、または図７（ｂ）に示す軸方向溝６ｂの溝底径ｄ３以上、ハブ輪２２におけるパイロット部２２ａの外径Ｄ１より１ｍｍ小径に、すなわちＤ１−１に形成している。
【００４３】
ここで、環状凹所２３の深さｔ２を、環状溝６ａの山ピッチｔ０の０．５倍以下に設定すると、この環状凹所２３内に膨出した部分のせん断面の面積が小さくなり、引抜き耐力の増大が見込めない。一方、山ピッチｔ０の３．０倍以上に設定すると、結合部のトルク伝達容量が大きく減少して好ましくない。
【００４４】
また、環状凹所２３の底径ｄ５をＤ１−１以下に設定したのは、パイロット部２２ａの強度と加工性の面からである。したがって、これに限らず、前述した実施形態の環状凹所２１と同様、環状溝６ａの溝底径ｄ４または軸方向溝６ｂの溝底径ｄ３に対して１．０１〜１．２０倍の範囲に設定しても良い。
【００４５】
さらに嵌合部２０ｂの拡径量についても前述した実施形態と同様、結合部のトルク伝達容量や引抜き耐力等の強度面、および材料の延性、さらには加工性や加工治具の寿命等を鑑み、ハブ輪１の凹凸部５の内径、嵌合部２０ｂの内径、およびマンドレル等の拡径治具の外径を決定している。すなわち、拡径後、嵌合部２０ｂの外径ｄ２は、環状溝６ａの溝底径ｄ４または軸方向溝６ｂの溝底径ｄ３に対して１．０１〜１．１５倍の範囲になるように設定している。
【００４６】
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。
【００４７】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明に係る駆動車輪用軸受装置は、ハブ輪と等速自在継手と複列の転がり軸受とをユニット化し、前記ハブ輪と前記等速自在継手の外側継手部材とを嵌合させ、前記複列の転がり軸受における内側転走面のうち少なくとも一方の内側転走面を前記ハブ輪に有し、このハブ輪と前記外側継手部材の嵌合部で、外径側に配設した部材に硬化させた凹凸部を形成すると共に、この凹凸部に、内径側に配設した部材を拡径させて食い込ませ、前記ハブ輪と外側継手部材とを塑性結合により一体化した駆動車輪用軸受装置において、前記凹凸部を一部除去して所定の環状凹所を形成し、この環状凹所内に前記内径側に配設した部材の一部を膨出させたので、この部分の嵌合部は凹凸部によって拘束されずより大きく拡径される。したがって、簡単な構成でハブ輪と外側継手部材の引抜き耐力が増大する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る駆動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、本発明に係るハブ輪の凹凸部形状を示す縦断面図で、互いに傾斜し
た螺旋溝で構成したアヤメローレット形状を示す。
（ｂ）は同上、軸方向溝と独立した環状溝との交叉溝で構成したアヤメローレ
ット形状を示す。
【図３】（ａ）は、本発明に係る駆動車輪用軸受装置における第１の実施形態を示す要
部断面図である。
（ｂ）は、同上側面図である。
【図４】本発明に係る駆動車輪用軸受装置における塑性結合部の説明図である。
【図５】（ａ）は、本発明に係る環状凹所の他の実施形態を示す要部拡大図である。
（ｂ）は、同上さらに他の実施形態を示す要部拡大図である。
【図６】（ａ）は、本発明に係る駆動車輪用軸受装置の第２の実施形態を示す要部断面
図である。
（ｂ）は、同上側面図である。
【図７】（ａ）は、本発明に係る駆動車輪用軸受装置の第３の実施形態を示す要部断面
図である。
（ｂ）は、同上側面図である。
【図８】従来の駆動車輪用軸受装置を示す縦断面図である。
【図９】同上
【符号の説明】
１、１’、２２・・・ハブ輪
１ａ、１４ａ・・・・内側転走面
１ｂ・・・・・・・・インロウ部
１ｃ、２２ａ・・・・パイロット部
２・・・・・・・・・複列の転がり軸受
３・・・・・・・・・等速自在継手
４・・・・・・・・・車輪取付フランジ
５・・・・・・・・・凹凸部
６、６’・・・・・・溝
６ａ・・・・・・・・環状溝
６ｂ・・・・・・・・軸方向溝
７・・・・・・・・・外方部材
７ａ・・・・・・・・車体取付フランジ
７ｂ・・・・・・・・外側転走面
８・・・・・・・・・内方部材
９・・・・・・・・・転動体
１０、１０’・・・・硬化層
１１・・・・・・・・保持器
１２、１３・・・・・シール
１４・・・・・・・・外側継手部材
１５・・・・・・・・継手内輪
１６・・・・・・・・肩部
１７・・・・・・・・ケージ
１８・・・・・・・・トルク伝達ボール
１９・・・・・・・・マウス部
１９ａ・・・・・・・トラック溝
１９ｂ・・・・・・・エンドキャップ
２０・・・・・・・・軸部
２０ａ・・・・・・・小径段部
２０ｂ・・・・・・・嵌合部
２０ｃ・・・・・・・嵌合部の端面
２１、２３・・・・・環状凹所
２１’、２１”・・・・環状凹所
５０、５０’・・・・ハブ輪
５０ａ、７１ａ・・・内側転走面
５１・・・・・・・・車輪取付フランジ
５２・・・・・・・・ハブボルト
５３・・・・・・・・凹凸部
６０・・・・・・・・複列の転がり軸受
６１・・・・・・・・外方部材
６１ａ・・・・・・・外側転走面
６２・・・・・・・・内方部材
６３・・・・・・・・転動体
６４・・・・・・・・車体取付フランジ
６５・・・・・・・・保持器
６６、６７・・・・・シール
７０、７０’・・・・等速自在継手
７１、７１’・・・・外側継手部材
７２・・・・・・・・マウス部
７２ａ・・・・・・・トラック溝
７３・・・・・・・・軸部
７４・・・・・・・・加締部
ｄ２・・・・・・・・嵌合部の外径
ｄ３・・・・・・・・軸方向溝の溝底径
ｄ４・・・・・・・・環状溝の溝底径
ｄ５・・・・・・・・環状凹所の底径
Ｄ１・・・・・・・・パイロット部の外径
Ｌ・・・・・・・・・拡径範囲
ｔ０・・・・・・・・環状溝の山ピッチ
ｔ１・・・・・・・・環状凹所の幅寸法
ｔ２・・・・・・・・環状凹所の深さ
【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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