(57)【要約】【課題】  軽量・コンパクト化を図ると共に、回転曲げ荷重の条件下でのハブ輪の強度、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】  車輪取付フランジ４を一体に有するハブ輪１と、等速自在継手３および複列の転がり軸受２がユニット化され、一方の内側転走面１ａがハブ輪１の外周に、他方の内側転走面１４ａが外側継手部材１４の外周に形成され、ハブ輪１に中空の軸部１７を内嵌すると共に、ハブ輪１の内径に硬化した凹凸部５が形成され、軸部１７の嵌合部１７ｂを拡径させて凹凸部５に食い込ませてハブ輪１と外側継手部材１４とを一体に塑性結合した車輪用軸受装置において、パイロット部１３と車輪取付フランジ４の隅部１３ａの表面にショットピーニングにより圧縮残留応力が形成されていると共に、パイロット部１３が、拡径加工による膨張量を見込んで所定寸法より予め小径に設定されている。【選択図】図１
2005239100.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周に複列の外側転走面を有する外方部材と、外周に前記複列の外側転走面に対向する内側転走面を有する内方部材と、前記外方部材および内方部材のそれぞれの転走面間に転動自在に収容された複列の転動体とを備え、前記外方部材または内方部材のいずれか一方に車輪取付フランジが一体に形成された車輪用軸受装置において、
前記車輪取付フランジの基部の表面に圧縮残留応力が付与されていることを特徴とする車輪用軸受装置。
【請求項２】
一端に車輪取付フランジを一体に有するハブ輪と、等速自在継手および複列の転がり軸受をユニット化した車輪用軸受装置であって、前記複列の転がり軸受の一方の内側転走面が前記ハブ輪の外周に、他方の内側転走面が前記等速自在継手を構成する外側継手部材の外周にそれぞれ形成され、前記ハブ輪に前記外側継手部材に形成された中空状の軸部を内嵌すると共に、加締めることにより、前記ハブ輪と外側継手部材とを一体に塑性結合した車輪用軸受装置において、
前記車輪を支持するパイロット部と車輪取付フランジの隅部の表面に圧縮残留応力が付与されていることを特徴とする車輪用軸受装置。
【請求項３】
前記パイロット部が、前記拡径加工による膨張量を見込んで所定寸法より予め小径に設定されている請求項２に記載の車輪用軸受装置。
【請求項４】
前記凹凸部が、前記ハブ輪の内径面における前記車輪取付フランジの位置に形成されている請求項２または３に記載の車輪用軸受装置。
【請求項５】
前記圧縮残留応力が表面改質によって形成されている請求項１乃至４いずれかに記載の車輪用軸受装置。
【請求項６】
前記表面改質がショットピーニングによってなされている請求項５に記載の車輪用軸受装置。
【請求項７】
前記圧縮残留応力が付与されている部位の表面硬さが３００ＨＶ以上に設定されている請求項１乃至６いずれかに記載の車輪用軸受装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等の車輪を回転自在に支承する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車輪用軸受装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
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、車輪用軸受装置により懸架装置に対して回転自在に支承されている。近年、この車輪用軸受装置は軽量・コンパクト化を狙って、ハブ輪５０と軸受部６０と等速自在継手７０とをユニット化する傾向にある。
【０００３】
図５は従来の車輪用軸受装置を示す縦断面図で、ハブ輪５０と軸受部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が植設されている。
【０００４】
軸受部６０は、外方部材６１と内方部材６２と複列の転動体（ボール）６３、６３とを有し、外方部材６１は、車体（図示せず）に取り付けるための車体取付フランジ６４を外周に一体に有し、内周には複列の外側転走面６１ａ、６１ａが形成されている。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が形成されている。これら複列の内側転走面５０ａ、７１ａのうち一方の内側転走面５０ａはハブ輪５０の外周に一体形成され、他方の内側転走面７１ａは等速自在継手７０を構成する外側継手部材７１の外周に一体形成されている。そして、複列の転動体６３、６３がこれら両転走面間にそれぞれ収容され、保持器６５、６５によって転動自在に保持されている。また、ハブ輪５０には、内側転走面５０ａから軸方向に延びる円筒状の小径段部５０ｂが形成され、内周には高周波焼入れにより硬化した凹凸部５３が形成されている。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。そして、外方部材６１の端部にはシール６６、６７が装着され、軸受内部に封入された潤滑グリースの漏洩と、外部から軸受内部に雨水やダスト等が侵入するのを防止している。
【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の底部をなす肩部７３と、この肩部７３から軸方向に延びる中空状の軸部７４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が形成されている。軸部７４の外周には、前記したハブ輪５０の小径段部５０ｂが所定の径方向すきまを介して嵌合するインロウ部７４ａと、このインロウ部７４ａから端部に亙って嵌合部７４ｂが形成されている。
【０００６】
ここで、外側継手部材７１の軸部７４をハブ輪５０に内嵌すると共に、軸部７４にマンドレル等の拡径治具を押し込んで嵌合部７４ｂを拡径し、嵌合部７４ｂをハブ輪５０の凹凸部５３に食い込ませて加締め、ハブ輪５０と外側継手部材７１とを一体に塑性結合させている。これにより、従来のようにナット等で強固に緊締して予圧量を管理する必要がないため、軽量・コンパクト化を図ることができると共に、ハブ輪５０の強度・耐久性を向上させ、かつ長期間その予圧量を維持することができる。さらに、車両への組込性を簡便にすることができるという特徴を有している。
【特許文献１】特開２００１−１８６０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、こうした従来の駆動車輪用軸受装置において、拡径加工によって軸部７４の嵌合部７４ｂをハブ輪５０の凹凸部５３に食い込ませるため、図６に示すように、ハブ輪５０の車輪取付フランジ５１の隅部、すなわち、図示しないブレーキロータおよび車輪を支持するパイロット部５４とフランジ側面５１ａの隅部５４ａが膨張する。この膨張量を予め見込んでパイロット部５４を所定寸法より小さく設定して拡径加工すれば所定の寸法が得られることも考えられるが、このパイロット部５４およびその隅部５４ａが膨張することにより、パイロット部５４およびその隅部５４ａの表面に引張応力が発生することになる。この部位は車両の横旋回等により交番応力が発生する部位でもあり、引張応力が残留していると疲労強度が低下して好ましくない。
【０００８】
一方、車輪取付フランジ５１の形状・寸法を変更して単純に厚肉化し、強度・耐久性を向上させることも考えられるが、軽量・コンパクト化の潮流と逆行し、強度対策としては得策とは言えない。こうした従来の車輪用軸受装置において、装置の軽量・コンパクト化を図りつつ、ハブ輪５０の強度・耐久性を向上させるには、一種ジレンマ的な問題が内在していた。
【０００９】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、車輪取付フランジの形状・寸法を変更することなく、軽量・コンパクト化を図ると共に、回転曲げ荷重の条件下でのハブ輪の強度、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】
【００１０】
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、内周に複列の外側転走面を有する外方部材と、外周に前記複列の外側転走面に対向する内側転走面を有する内方部材と、前記外方部材および内方部材のそれぞれの転走面間に転動自在に収容された複列の転動体とを備え、前記外方部材または内方部材のいずれか一方に車輪取付フランジが一体に形成された車輪用軸受装置において、前記車輪取付フランジの基部の表面に圧縮残留応力が付与されている構成を採用した。
【００１１】
このように、車輪用軸受装置における車輪取付フランジの基部の表面に圧縮残留応力が付与されているので、車両の横旋回等により交番応力が発生しても疲労強度を増大させることができ耐久性を向上させることができる。
【００１２】
また、本発明の請求項２に記載の発明は、一端に車輪取付フランジを一体に有するハブ輪と、等速自在継手および複列の転がり軸受をユニット化した車輪用軸受装置であって、前記複列の転がり軸受の一方の内側転走面が前記ハブ輪の外周に、他方の内側転走面が前記等速自在継手を構成する外側継手部材の外周にそれぞれ形成され、前記ハブ輪に前記外側継手部材に形成された中空状の軸部を内嵌すると共に、加締めることにより、前記ハブ輪と外側継手部材とを一体に塑性結合した車輪用軸受装置において、前記車輪を支持するパイロット部と車輪取付フランジの隅部の表面に圧縮残留応力が付与されている構成を採用した。
【００１３】
このように、ハブ輪と外側継手部材とを一体に塑性結合した車輪用軸受装置において、車輪を支持するパイロット部と車輪取付フランジの隅部の表面に圧縮残留応力が付与されているので、拡径加工による膨張によって発生する引張応力を低減することができる。したがって、車両の横旋回等により交番応力が発生しても疲労強度を増大させることができ、ハブ輪の耐久性を向上させることができる。
【００１４】
好ましくは、請求項３に記載の発明のように、前記パイロット部が、前記拡径加工による膨張量を見込んで所定寸法より予め小径に設定されていれば、拡径加工によってその部位が膨張しても所定の寸法が得られ、車輪やブレーキロータの組込性を阻害することはない。
【００１５】
好ましくは、請求項４に記載の発明のように、前記凹凸部が、前記ハブ輪の内径面における前記車輪取付フランジの位置に形成されていれば、剛性が高く、拡径加工による変形を最小限に抑制することができる。
【００１６】
また、請求項５に記載の発明は、前記圧縮残留応力が表面改質によって形成されているので、熱処理による変形もなく、所望の形状・寸法のまま最弱部となる部位の疲労強度を増大させることができる。
【００１７】
好ましくは、請求項６に記載の発明のように、前記表面改質がショットピーニングによってなされていれば、所望の圧縮残留応力を容易に設定することができる。
【００１８】
また、請求項７に記載の発明は、前記圧縮残留応力が付与されている部位の表面硬さが３００ＨＶ以上に設定されているので、拡径加工によって膨張し引張残留応力が発生したとしても、充分表面には５００ＭＰａ以上の圧縮残留応力が形成されており、素材のもつ機械的強度および疲労強度を最大限に高めることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係る車輪用軸受装置は、内周に複列の外側転走面を有する外方部材と、外周に前記複列の外側転走面に対向する内側転走面を有する内方部材と、前記外方部材および内方部材のそれぞれの転走面間に転動自在に収容された複列の転動体とを備え、前記外方部材または内方部材のいずれか一方に車輪取付フランジが一体に形成された車輪用軸受装置において、前記車輪取付フランジと車輪を支持するパイロット部との隅部の表面に圧縮残留応力が付与されているので、車両の横旋回等により交番応力が発生しても疲労強度を増大させることができ耐久性を向上させることができる。
【００２０】
また、本発明に係る車輪用軸受装置は、一端に車輪取付フランジを一体に有するハブ輪と、等速自在継手および複列の転がり軸受をユニット化した車輪用軸受装置であって、前記複列の転がり軸受の一方の内側転走面が前記ハブ輪の外周に、他方の内側転走面が前記等速自在継手を構成する外側継手部材の外周にそれぞれ形成され、前記ハブ輪に前記外側継手部材に形成された中空状の軸部を内嵌すると共に、加締めることにより、前記ハブ輪と外側継手部材とを一体に塑性結合した車輪用軸受装置において、前記車輪を支持するパイロット部と車輪取付フランジの隅部の表面に圧縮残留応力が付与されているので、加締加工による膨張によって発生する引張応力を低減することができる。したがって、車両の横旋回等により交番応力が発生しても疲労強度を増大させることができ、ハブ輪の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】
【００２１】
一端に車輪取付フランジを一体に有するハブ輪と、等速自在継手および複列の転がり軸受をユニット化した車輪用軸受装置であって、前記複列の転がり軸受の一方の内側転走面が前記ハブ輪の外周に、他方の内側転走面が前記等速自在継手を構成する外側継手部材の外周にそれぞれ形成され、前記ハブ輪に前記外側継手部材に形成された中空状の軸部を内嵌すると共に、前記ハブ輪の内径に硬化した凹凸部が形成され、前記軸部に形成された嵌合部を拡径させて前記凹凸部に食い込ませることにより、前記ハブ輪と外側継手部材とを一体に塑性結合した車輪用軸受装置において、前記車輪を支持するパイロット部と車輪取付フランジの隅部の表面にショットピーニングにより圧縮残留応力が形成されると共に、前記パイロット部が、前記拡径加工による膨張量を見込んで所定寸法より予め小径に設定される。
【実施例１】
【００２２】
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。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（図面左側）、中央寄り側をインボード側（図面右側）という。
【００２３】
この車輪用軸受装置は駆動輪用であって、ハブ輪１と複列の転がり軸受２と等速自在継手３をユニット化した、所謂第４世代と称される構成を備えている。
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（ボール）９、９とを有し、外方部材７は、Ｓ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中炭素鋼からなり、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を一体に有している。内周には複列の外側転走面７ｂ、７ｂが形成され、高周波焼入れによって表面硬さを５４〜６４ＨＲＣの範囲に硬化層が形成されている。
【００２４】
一方、内方部材８は、前記した外方部材７の外側転走面７ｂ、７ｂに対向する複列の内側転走面１ａ、１４ａが形成されている。これら複列の内側転走面１ａ、１４ａのうち一方の内側転走面１ａはハブ輪１の外周に、他方の内側転走面１４ａは等速自在継手３を構成する外側継手部材１４の外周にそれぞれ一体に形成されている。この場合、内方部材８はハブ輪１と外側継手部材１４を指す。そして、複列の転動体９、９がこれら両転走面間にそれぞれ収容され、保持器１０、１０によって転動自在に保持されている。また、外方部材７の端部にはシール１１、１２が装着され、軸受内部に封入された潤滑グリースの漏洩と、外部から軸受内部に雨水やダスト等が侵入するのを防止している。
【００２５】
ハブ輪１は、Ｓ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中炭素鋼からなり、アウトボード側のシール１１が摺接するシールランド部から内側転走面１ａおよび小径段部１ｂに亙って高周波焼入れによって表面硬さを５４〜６４ＨＲＣの範囲に硬化層が形成されている。これにより、車輪取付フランジ４の基部となるシールランド部は耐摩耗性が向上するばかりでなく、車輪取付フランジ４に負荷される回転曲げ荷重に対して充分な機械的強度を有し、ハブ輪１の耐久性が一層向上する。また、ハブ輪１の内周には凹凸部５が形成され、熱処理によって表面硬さを５４〜６４ＨＲＣの範囲に硬化層が形成されている。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はアヤメローレット状に形成され、旋削等により独立して形成された複数の環状溝と、ブローチ加工等により形成された複数の軸方向溝とを略直交させて構成した交叉溝、あるいは、互いに傾斜した螺旋溝で構成した交叉溝からなる。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、その先端部が三角形状等の尖塔形状に形成されている。
【００２７】
等速自在継手３は、外側継手部材１４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１４は、カップ状のマウス部１５と、このマウス部１５の底部をなす肩部１６と、この肩部１６から軸方向に延びる中空状の軸部１７とを有し、マウス部１５の内周には軸方向に延びる曲線状のトラック溝１５ａが形成されている。軸部１７の外周には、前記したハブ輪１の小径段部１ｂが所定の径方向すきまを介して嵌合するインロウ部１７ａと、このインロウ部１７ａから端部に亙って嵌合部１７ｂが形成されている。
【００２８】
ここで、外側継手部材１４の軸部１７をハブ輪１に内嵌すると共に、軸部１７にマンドレル等の拡径治具を押し込んで嵌合部１７ｂを拡径し、嵌合部１７ｂをハブ輪１の凹凸部５に食い込ませて加締め、ハブ輪１と外側継手部材１４とを一体に塑性結合させている。これにより、従来のようにナット等で強固に緊締して予圧量を管理する必要がないため、軽量・コンパクト化を図ることができると共に、ハブ輪１の強度・耐久性を向上させ、かつ長期間その予圧量を維持することができる。なお、本実施形態では、ハブ輪１と外側継手部材１４とを一体化する方法として、外側継手部材１４の中空の軸部１７を拡径してハブ輪１に加締める加工方法を例示したが、これに限らず、外側継手部材１４の軸部１７を中実として、ハブ輪１のアウトボード側端部に突出させた部分を径方向に拡げる、所謂揺動加締加工のようなものでも良い。
【００２９】
前記ハブ輪１において、図示しない車輪およびブレーキロータの支持面となる円筒状のパイロット部１３は、拡径加工による膨張量を見込んで所定寸法より予め小径に設定されると共に、このパイロット部１３とフランジ側面４ａとの隅部１３ａ（図中破線で示す）は、ブレーキロータが干渉しない程度の曲率半径を有する円弧面に形成されている。そして、この隅部１３ａは、ショットピーニングによる表面改質で圧縮残留応力が付与されている。これにより、熱処理による変形もなく、所望の形状・寸法のまま最弱部となる部位の疲労強度を増大させることができる。ショット粒としては数１０μｍ〜０．１ｍｍの範囲の粒径をなす鋼球が用いられるが、これ以外のセラミック等の非鉄系ショットであっても良い。
【００３０】
本出願人がＳ５３Ｃ〜Ｓ５５Ｃからなるテストピースで実施した試験において、ショット粒や投射条件によって多少の違いがあるも、被形成面の表面硬さを少なくとも略３００ＨＶに設定すれば、表面に５００ＭＰａの圧縮残留応力を形成することができ、また、さらに、５２０ＨＶ以上に設定すれば、極表層に１０００ＭＰａ程度の圧縮残留応力を形成することができることが判った。これにより、拡径加工によって膨張し引張残留応力が発生したとしても、充分表面には圧縮残留応力が形成されており、素材のもつ機械的強度および疲労強度を最大限に高めることができる。
【００３１】
次に、本出願人が実施したテストピースによる試験結果の一例を表１に示す。
本試験に使用したテストピースは、Ｓ５３Ｃからなるφ３０×３０のバー材で、その端面にショットピーニング処理を施した。なお、ショットピーニング処理条件は、
圧力が０．４ＭＰａ、処理時間が２０秒、噴射距離は１００ｍｍである。
前記したハブ輪１の隅部１３ａに作用する応力は、切削方向に対して９０°方向となるが、この表１からも判るように、ショットピーニングなし品は、切削方向は１９０ＭＰａの圧縮残留応力が付与されているが、切削方向に対して９０°方向においては、１０ＭＰａの引張残留応力が発生している。これに対し、ショットピーニング処理品は、切削方向および切削方向に対して９０°両方向においても５００ＭＰａの圧縮残留応力が付与されている。この時の表面硬さは、２９９ＨＶであった。
【００３２】
【表１】
2005239100.tif 000003
【００３３】
図２は、テストピースによる繰返し耐久試験をし、そのＳ−Ｎ曲線を示したものである。ここで、比較例は鍛造後の生材である。この図２からも判るように、ショットピーニング処理品は、材料の疲労限の応力振幅においては比較例の略１．３倍、また、応力振幅４００ＭＰａでの繰返し数では略１０倍の耐久性を有している。
【００３４】
さらに、出願人は、車輪用軸受装置のμ＝０．８条件における耐久試験を実施し、図３に示すような結果を得た。ここで、μ＝０．８条件とは、所謂走行時における車輪と路面との摩擦係数μが０．８と設定した時の旋回条件である。この図３からも判るように、実施例（ショットピーニング処理品）は、比較例（従来の鍛造品）に比べ、総回転数比で略７．７倍の耐久性を有している。
【００３５】
なお、このショットピーニング以外に圧縮残留応力を付与する手段としては、ショットピーニングよりさらにショット粒の粒子径を細かくし、より高速で被形成面に衝突させるＷＰＣ（ｗｉｄｅ  ｐｅｅｎｉｎｇ  ｃｌｅａｎｉｎｇ）処理、あるいはローラバニシ等を例示することができる。また、隅部１３ａに高周波焼入れを行って表面に圧縮残留応力を付与しても良い。さらに、高周波焼入れ後にショットピーニングを行っても良い。なお、このショットピーニングは拡径加工前のハブ輪１に行っているが、これに限らず、拡径加工後に行っても良い。
【００３６】
このように、パイロット部１３と車輪取付フランジ４の隅部１３ａが拡径加工による膨張量を見込んで所定寸法より予め小径に設定されると共に、その部位に圧縮残留応力が付与されることにより、拡径加工によってこの部位が膨張しても所定の寸法が得られ、かつ膨張によって発生する引張応力を低減することができる。したがって、車両の横旋回等により交番応力が発生しても疲労強度を増大させることができ、ハブ輪１の耐久性を向上させることができる。
【実施例２】
【００３７】
図２は本発明に係る車輪用軸受装置の第２の実施形態を示す縦断面図である。なお、この実施形態は従動輪側の第３世代の車輪用軸受装置で、前述した実施形態と同一部位、同一部品、あるいは同一の機能を有する部位には同じ符号を付けてその詳細な説明を省略する。
【００３８】
この車輪用軸受装置は、ハブ輪１８と複列の転がり軸受２０とをユニット化した構成を備えている。複列の転がり軸受２０は、外方部材７と、ハブ輪１８と、このハブ輪１８の小径段部１８ｂに圧入された別体の内輪１９と、複列の転動体９、９とで主要部が構成されている。ここでは内方部材２１はハブ輪１８と内輪１９を指す。
【００３９】
この車輪用軸受装置では、内輪１９をハブ輪１８の小径段部１８ｂに圧入させた後、その小径段部１８ｂの端部を径方向外方に塑性変形させることにより加締部２２が形成され、この加締部２２でハブ輪１８に対して内輪１９を軸方向に固定して複列の転がり軸受２０をユニット化している。このようなユニット化により、固定ナット等の締結手段を使用せずとも複列の転がり軸受２０の予圧管理を行なうことができる、所謂セルフリテイン構造をなす従動輪用の第３世代の車輪用軸受装置を提供することができる。
【００４０】
この車輪用軸受装置において、ハブ輪１８は、前述した実施形態と同様、Ｓ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中炭素鋼からなり、アウトボード側のシール１１が摺接するシールランド部から内側転走面１８ａおよび小径段部１８ｂに亙って高周波焼入れによって表面硬さを５４〜６４ＨＲＣの範囲に硬化層（図中クロスハッチングで示す）が形成されている。これにより、車輪取付フランジ４の基部となるシールランド部は耐摩耗性が向上するばかりでなく、車輪取付フランジ４に負荷される回転曲げ荷重に対して充分な機械的強度を有し、ハブ輪１の耐久性が一層向上する。さらに、小径段部１８ｂに所定の硬化層が形成されていることにより、内輪１９との間の嵌合面に発生するフレッティング摩耗を最小限に抑えることができ、耐久性を一層向上させることができる。なお、小径段部１８ｂの端部は表面硬さを２５ＨＲＣ以下の鍛造後の未焼入れとし、加締加工性の向上を図ると共に、加締加工による加締部２２の微小クラック発生を防止している。
【００４１】
一方、小径段部１８ｂに圧入される内輪１９はＳＵＪ２等の高炭素クロム軸受鋼からなり、外周に内側転走面１９ａが形成されている。そして、ズブ焼入れにより芯部まで５４〜６４ＨＲＣの範囲で硬化処理されている。
【００４２】
ハブ輪１８において、前述した実施形態と同様、図示しない車輪およびブレーキロータの支持面となる円筒状のパイロット部１３とフランジ側面４ａとの隅部１３ａ（図中破線で示す）は、ブレーキロータが干渉しない程度の曲率半径を有する円弧面に形成されている。そして、この隅部１３ａは、ショットピーニングによる表面改質で圧縮残留応力が付与されている。
【００４３】
こうした従動輪側の第３世代の車輪用軸受装置においても、パイロット部１３と車輪取付フランジ４の隅部１３ａに圧縮残留応力が付与されることにより、車両の横旋回等により交番応力が発生しても最弱部の疲労強度を増大させることができ、車輪用取付フランジ４の形状・寸法を変更することなくハブ輪１８の耐久性を向上させることができる。
【００４４】
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】
【００４５】
本発明に係る車輪用軸受装置は、駆動輪用、従動輪用、転動体がボール、円錐ころ、あるいは内輪回転タイプ、外輪回転タイプに係らず、車輪取付フランジを一体に有する車輪用軸受装置に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【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】テストピースによる繰返し耐久試験結果を示すＳ−Ｎ曲線である。
【図３】本発明に係る車輪用軸受装置の耐久試験結果を示す図である。
【図４】本発明に係る車輪用軸受装置の第２の実施形態を示す縦断面図である。
【図５】従来の車輪用軸受装置を示す縦断面図である。
【図６】図５の要部拡大図である。
【符号の説明】
【００４７】
１、１８・・・・・・・・・・・・・ハブ輪
１ａ、１４ａ、１８ａ、１９ａ・・・内側転走面
１ｂ、１８ｂ・・・・・・・・・・・小径段部
２、２０・・・・・・・・・・・・・複列の転がり軸受
３・・・・・・・・・・・・・・・・等速自在継手
４・・・・・・・・・・・・・・・・車輪取付フランジ
４ａ・・・・・・・・・・・・・・・フランジ側面
５・・・・・・・・・・・・・・・・凹凸部
６・・・・・・・・・・・・・・・・ハブボルト
７・・・・・・・・・・・・・・・・外方部材
７ａ・・・・・・・・・・・・・・・車体取付フランジ
７ｂ・・・・・・・・・・・・・・・外側転走面
８、２１・・・・・・・・・・・・・内方部材
９・・・・・・・・・・・・・・・・転動体
１０・・・・・・・・・・・・・・・保持器
１１、１２・・・・・・・・・・・・シール
１３・・・・・・・・・・・・・・・パイロット部
１３ａ・・・・・・・・・・・・・・隅部
１４・・・・・・・・・・・・・・・外側継手部材
１５・・・・・・・・・・・・・・・マウス部
１５ａ・・・・・・・・・・・・・・トラック溝
１６・・・・・・・・・・・・・・・肩部
１７・・・・・・・・・・・・・・・軸部
１７ａ・・・・・・・・・・・・・・インロウ部
１９・・・・・・・・・・・・・・・内輪
２２・・・・・・・・・・・・・・・加締部
５０・・・・・・・・・・・・・・・ハブ輪
５０ａ、７１ａ・・・・・・・・・・内側転走面
５０ｂ・・・・・・・・・・・・・・小径段部
５１・・・・・・・・・・・・・・・車輪取付フランジ
５１ａ・・・・・・・・・・・・・・フランジ側面
５２・・・・・・・・・・・・・・・ハブボルト
５３・・・・・・・・・・・・・・・凹凸部
５４・・・・・・・・・・・・・・・パイロット部
５４ａ・・・・・・・・・・・・・・隅部
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・・・・・・・・・・・・・・・等速自在継手
７１・・・・・・・・・・・・・・・外側継手部材
７２・・・・・・・・・・・・・・・マウス部
７２ａ・・・・・・・・・・・・・・トラック溝
７３・・・・・・・・・・・・・・・肩部
７４・・・・・・・・・・・・・・・軸部
７４ａ・・・・・・・・・・・・・・インロウ部
７４ｂ・・・・・・・・・・・・・・嵌合部
【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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