(57)【要約】【課題】分解・組立時の作業性を向上させて低コスト化を図ると共に、係合部の周方向ガタをなくして信頼性と操縦安定性を図った駆動車輪用軸受装置の製造方法を提供する。【解決手段】  嵌合プロファイルの製造方法においては、まず、鍛造加工で、ハブ輪１の嵌合プロファイルを形成する部分にテーパ面を形成する。次に、ブローチカッター等により、軸方向ストレートの角型スプライン状の凹溝が形成される。この凹溝は、圧力角αが負であり、断面アリ溝状をしている。次に、振動プレス加工により、傾斜角βを形成する。パンチ４２の凸部４２ａを所定の周波数で振動させながらスライド部４１を下降していくことにより、ワークであるハブ輪１に嵌合プロファイルを形成する。  【選択図】図９
2007315545.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周に複列の外側転走面が形成された外方部材と、
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、外周に軸方向に延びる円筒状の小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に圧入された少なくとも一つの内輪からなり、前記複列の外側転走面に対向する複列の内側転走面が形成された内方部材と、
前記両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体と、
等速自在継手を構成し、前記ハブ輪にねじ手段を介して軸方向に分離可能に結合された外側継手部材とを備え、
この外側継手部材が、カップ状のマウス部と、このマウス部の底部をなす肩部と、この肩部から軸方向に延びる軸部とを一体に有し、この軸部が前記ハブ輪にトルク伝達手段を介して内嵌された駆動車輪用軸受装置の製造方法において、
前記軸部の外周に凸歯が複数等配された嵌合プロファイルを形成する工程と、
この嵌合プロファイルに対応し、前記ハブ輪の内周に、前記凸歯に係合する断面アリ溝状の凹溝が複数等配された嵌合プロファイルを形成する工程と、
を有し、
前記凹溝が所定の圧力角を有すると共に、軸心に対し軸方向に所定の傾斜角が形成されていることを特徴とする駆動車輪用軸受装置の製造方法。
【請求項２】
前記ハブ輪の内周に、鍛造加工によりテーパ面を形成し、所定の加工方法により軸方向ストレートの角型スプライン状の下穴を形成し、その後に、振動プレス加工により前記嵌合プロファイルの凹溝を形成することを特徴とする請求項１に記載の駆動車輪用軸受装置の製造方法。
【請求項３】
前記凸歯および凹溝のモジュールｍが３〜１０（概略歯数３〜１０）に設定されていることを特徴とする請求項１乃至２に記載の駆動車輪用軸受装置の製造方法。
ここで、ｍ＝ｄ／ｚ（ｄ：嵌合プロファイルの軸方向径方向共の平均径、ｚ：歯数または溝数）。
【請求項４】
前記凸歯および凹溝の歯面における圧力角が０〜−３０°の範囲に設定されていることを特徴とする請求項１乃至３に記載の駆動車輪用軸受装置の製造方法。
【請求項５】
前記凸歯および凹溝の歯面における傾斜角が２〜７°の範囲に設定されていることを特徴とする請求項１乃至４に記載の駆動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】
本発明は、自動車等の車両の駆動車輪を回転自在に支承する駆動車輪用軸受装置の製造方法に関するもので、詳しくは、軸受部と等速自在継手とを着脱自在にユニット化すると共に、トルク伝達部の形状・寸法を厳密に規制せずに周方向のがたつきを抑え、信頼性と操縦安定性を図った駆動車輪用軸受装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両のエンジン動力を車輪に伝達する動力伝達装置は、エンジンから車輪へ動力を伝達すると共に、悪路走行時における車両のバウンドや車両の旋回時に生じる車輪からの径方向や軸方向変位、およびモーメント変位を許容する必要があるため、エンジン側と駆動車輪側との間に介装されるドライブシャフトの一端を摺動型の等速自在継手を介してディファレンシャルに連結し、他端を固定型の等速自在継手を含む駆動車輪用軸受装置を介して車輪に連結している。
【０００３】
この駆動車輪用軸受装置として従来から種々の構造のものが提案されているが、例えば、特許文献１に示すようなものがある。具体的には、図１４に示すように、この駆動車輪用軸受装置は、駆動輪（図示せず）を一端部に装着するハブ輪５１と、このハブ輪５１を回転自在に支承する複列の転がり軸受５２、およびハブ輪５１に連結され、ドライブシャフト（図示せず）の動力をハブ輪５１に伝達する固定型の等速自在継手５３を備えている。
【０００４】
ハブ輪５１は、一端部に駆動輪を取り付けるための車輪取付フランジ５４を一体に有し、外周に内側転走面５１ａと、この内側転走面５１ａから軸方向に延びる円筒状の小径段部５１ｂが形成されている。複列の転がり軸受５２は、外周に懸架装置（図示せず）に固定される車体取付フランジ５５ｂを一体に有し、内周に複列の外側転走面５５ａ、５５ａが形成された外方部材５５と、この外方部材５５に複列のボール５６、５６を介して内挿された内方部材５７とからなる。
【０００５】
内方部材５７は、ハブ輪５１と、このハブ輪５１の小径段部５１ｂに圧入され、外周に内側転走面５８ａが形成された別体の内輪５８とからなる。そして、ハブ輪５１の小径段部５１ｂの端部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部５１ｃにより、ハブ輪５１に対して内輪５８が軸方向に固定されている。
【０００６】
等速自在継手５３は、カップ状のマウス部５９と、このマウス部５９の底部をなす肩部６０と、この肩部６０から軸方向に延びる軸部６１とを一体に有する外側継手部材６２を備えている。そして、ハブ輪５１にこの外側継手部材６２がトルク伝達可能に内嵌されている。すなわち、ハブ輪５１の内周に雌スプライン６３が形成されると共に、外側継手部材６２の軸部６１の外周に雄スプライン６４が形成され、両スプライン６３、６４が噛合されている。
【０００７】
ハブ輪５１の内周面の外端部には係止段部６５が形成されると共に、この係止段部６５に対応する軸部６１の先端部には係止溝６６が形成され、この係止溝６６に予め止め輪６７が装着されている。外側継手部材６２の軸部６１がハブ輪５１に内嵌される際、止め輪６７が縮径しながら雌スプライン６３内を通過する。そして、ハブ輪５１の加締部５１ｃと肩部６０との間に軸方向のすきまが残存する位置で止め輪６７が係止段部６５に整合し、この状態で、その直径が弾性的に復元して止め輪６７が係止段部６５と係止溝６６との間に掛け渡し自在となり、ハブ輪５１と外側継手部材６２とが軸方向に分離可能に結合されている。また、外側継手部材６２の肩部６０にはシールリング６８が外嵌され、このシールリング６８のリップが加締部５１ｃの内端面に当接し、加締５１ｃと肩部６０とのすきまを塞いでいる。
【０００８】
ここで、雄スプライン６４は、内端側に向う程円周方向に関する幅が広くなるテーパスプライン歯とされている。一方、雌スプライン６３は、外端側に向う程円周方向に関する幅が広くなるテーパスプライン歯とされている。そして、雄スプライン６４が雌スプライン６３に挿入されるに伴って歯面が密着して円周方向にがたつきなく係合される。
【０００９】
さらに、ハブ輪５１の開口部に塞ぎ部材となるキャップ６９が装着されている。このキャップ６９の中心部には円形の通孔６９ａが形成されると共に、軸部６１の外端面の中心部にねじ孔６１ａが形成されている。そして、通孔６９ａに挿通されたボルト７０をねじ孔６１ａに螺合し緊締されている。これにより、ボルト７０にはキャップ６９の弾性変形に基いて軸力が付与されたままの状態となるため、ボルト７０が不用意に緩むのを防止すると共に、両スプライン６３、６４の係合部の円周方向がたつきを一層防止することができる。
【００１０】
こうした車両の駆動輪には、エンジン低速回転時、例えば車両発進時に、エンジンから摺動型の等速自在継手（図示せず）を介して大きなトルクが負荷され、ドライブシャフトに捩じれが生じることが知られている。その結果、このドライブシャフトを支持する複列の転がり軸受５２の内方部材５７にも捩じれが生じることになる。このようにドライブシャフトに大きな捩じれが発生しても、ここでは、ハブ輪５１の雌スプライン６３と、ハブ輪５１に内嵌される軸部６１の雄スプライン６４との間の円周方向がたつきを防止したので、耳障りな歯打ち音の発生を長期間に亘って防止することができる。
【特許文献１】特開２００２−１２０５０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
こうした従来の駆動車輪用軸受装置は、両スプライン６３、６４をテーパスプライン歯として楔状に係合させることにより、係合部における円周方向がたつきを防止し、耳障りな歯打ち音の発生を長期間に亘って防止することができる特徴を有している。然しながら、軸部６１の雄スプライン６４は、例えば、転造による仕上げ加工を前提としているため、大きなテーパ角を形成することは困難で、０．７５〜１．２５°範囲が限界である。このテーパ角が小さいほど寸法精度のバラツキが雄スプライン６４の軸方向の係合位置を変化させ、ひいては、車輪取付フランジ５４と等速自在継手５３のセンターとの距離を大きく変化させることになり、車両駆動系の特性上好ましくない。
【００１２】
また、両スプライン６４、６３の楔効果によるハブ輪５１の膨張が軸受すきまに影響するため、ボルト７０によって軸方向に大きな軸力を与えることはできない。さらには、逆にテーパ角を大きくすると、トルク伝達時に両スプライン６４、６３の係合部に発生する軸方向の離反力が増加するため、締結部の信頼性や強度に悪影響し、係合部から異音が発生することになり好ましくない。
【００１３】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、分解・組立時の作業性を向上させて低コスト化を図ると共に、係合部の周方向ガタをなくして信頼性と操縦安定性を図った駆動車輪用軸受装置の製造方法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】
【００１４】
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が形成された外方部材と、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、外周に軸方向に延びる円筒状の小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に圧入された少なくとも一つの内輪からなり、前記複列の外側転走面に対向する複列の内側転走面が形成された内方部材と、前記両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体と、等速自在継手を構成し、前記ハブ輪にねじ手段を介して軸方向に分離可能に結合された外側継手部材とを備え、この外側継手部材が、カップ状のマウス部と、このマウス部の底部をなす肩部と、この肩部から軸方向に延びる軸部とを一体に有し、この軸部が前記ハブ輪にトルク伝達手段を介して内嵌された駆動車輪用軸受装置の製造方法において、  前記軸部の外周に凸歯が複数等配された嵌合プロファイルを形成する工程と、この嵌合プロファイルに対応し、前記ハブ輪の内周に、前記凸歯に係合する断面アリ溝状の凹溝が複数等配された嵌合プロファイルを形成する工程と、を有し、前記凹溝が所定の圧力角を有すると共に、軸心に対し軸方向に所定の傾斜角が形成されている。
【００１５】
このように、一端部に車輪取付フランジを一体に有するハブ輪と複列の転がり軸受および等速自在継手がねじ手段を介して着脱自在にユニット化され、ハブ輪に対して等速自在継手がトルク伝達手段を介して結合された駆動車輪用軸受装置の製造方法において、前記軸部の外周に凸歯が複数等配された嵌合プロファイルを形成する工程と、この嵌合プロファイルに対応し、前記ハブ輪の内周に、前記凸歯に係合する断面アリ溝状の凹溝が複数等配された嵌合プロファイルを形成する工程と、を有し、前記凹溝が所定の圧力角を有すると共に、軸心に対し軸方向に所定の傾斜角が形成されているので、過度の圧入力を必要とせず、容易に挿入の最終段階で周方向のガタがない強固な嵌合状態を得ることができると共に、トルク伝達時に凸歯および凹溝の係合部に発生する径方向外方の分力を抑制することができ、軸受すきまに悪影響を及ぼすことはない。
【００１６】
また、請求項２に記載の発明のように、前記ハブ輪の内周に、鍛造加工によりテーパ面を形成し、所定の加工方法により軸方向ストレートの角型スプライン状の下穴を形成し、その後に、振動プレス加工により前記嵌合プロファイルの凹溝を形成すれば、大きな傾斜角（テーパ角）を得ることができ、傾斜角が小さい場合に起こる寸法精度のバラツキによる不具合を解消できる。
【００１７】
また、請求項３に記載の発明のように、前記凸歯および凹溝のモジュールｍが３〜１０（概略歯数３〜１０）に設定されていれば、強度が高くなると共に、加工コストが低減されることにより経済的にも有利になる。
【００１８】
また、請求項４に記載の発明のように、前記凸歯および凹溝の歯面における圧力角が０〜−３０°の範囲に設定されていれば、トルク伝達時においてハブ輪の膨張量と係合部に発生する離反力の増大を効果的に抑制することができる。
【００１９】
また、請求項５に記載の発明のように、前記凸歯および凹溝の歯面における傾斜角が２〜７°の範囲に設定されていれば、歯面の組合せ公差幅を±１ｍｍ以下に抑えることができ、肩部と加締部の端面との軸方向すきまを確保することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係る駆動車輪用軸受装置の製造方法は、内周に複列の外側転走面が形成された外方部材と、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、外周に軸方向に延びる円筒状の小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に圧入された少なくとも一つの内輪からなり、前記複列の外側転走面に対向する複列の内側転走面が形成された内方部材と、前記両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体と、等速自在継手を構成し、前記ハブ輪にねじ手段を介して軸方向に分離可能に結合された外側継手部材とを備え、この外側継手部材が、カップ状のマウス部と、このマウス部の底部をなす肩部と、この肩部から軸方向に延びる軸部とを一体に有し、この軸部が前記ハブ輪にトルク伝達手段を介して内嵌された駆動車輪用軸受装置の製造方法において、前記軸部の外周に凸歯が複数等配された嵌合プロファイルを形成する工程と、この嵌合プロファイルに対応し、前記ハブ輪の内周に、前記凸歯に係合する断面アリ溝状の凹溝が複数等配された嵌合プロファイルを形成する工程と、を有し、前記凹溝が所定の圧力角を有すると共に、軸心に対し軸方向に所定の傾斜角が形成されているので、過度の圧入力を必要とせず、容易に挿入の最終段階で周方向のガタがない強固な嵌合状態を得ることができると共に、トルク伝達時に凸歯および凹溝の係合部に発生する径方向外方の分力を抑制することができ、軸受すきまに悪影響を及ぼすことはない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
外周に車体取付フランジを一体に有し、内周に複列の外側転走面が形成された外方部材と、一端部に車輪取付フランジを一体に有し、外周に前記複列の外側転走面に対向する一方の内側転走面と、この内側転走面から軸方向に延びる円筒状の小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪の小径段部に圧入され、外周に前記複列の外側転走面に対向する他方の内側転走面が形成された内輪からなる内方部材と、前記両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体と、等速自在継手を構成し、前記ハブ輪に締結ボルトを介して軸方向に分離可能に結合された外側継手部材とを備え、前記小径段部の端部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部により前記内輪が軸方向に固定されると共に、前記外側継手部材が、カップ状のマウス部と、このマウス部の底部をなす肩部と、この肩部から軸方向に延びる軸部とを一体に有し、前記肩部と加締部の端面との間に所定の軸方向すきまが介在するように前記軸部が前記ハブ輪にトルク伝達手段を介して内嵌された駆動車輪用軸受装置の製造方法において、前記トルク伝達手段が、前記軸部の外周に凸歯が複数等配された嵌合プロファイルを形成する工程と、この嵌合プロファイルに対応し、前記ハブ輪の内周に、前記凸歯に係合する断面アリ溝状の凹溝が複数等配された嵌合プロファイルを形成する工程と、を有し、前記凹溝が０〜−３０°の負の圧力角を有すると共に、その歯面に軸心に対し軸方向に２〜７°の傾斜角が形成されている。
【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、本発明に係る駆動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の軸部の嵌合プロファイルを示す正面図、（ｂ）は、（ａ）のＩＩ−ＩＩ線に沿った横断面図、図３は、図１の要部拡大図、図４は、圧力角に対するハブ輪の膨張量と係合部に発生する離反力を示すグラフ、図５は、傾斜角に対するハブ輪の膨張量と係合部に発生する離反力を示すグラフである。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１の図面左側）、中央寄り側をインナー側（図１の図面右側）という。
【００２３】
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を着脱自在にユニット化した、所謂第３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とを備えている。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７ｂを一体に有し、内周には複列の外側転走面７ａ、７ａが形成されている。この複列の外側転走面７ａ、７ａには、高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理が施されている。
【００２４】
一方、内方部材８は、前記した外方部材７の外側転走面７ａ、７ａに対向する複列の内側転走面１ａ、５ａが形成されている。これら複列の内側転走面１ａ、５ａのうち一方（アウター側）の内側転走面１ａがハブ輪１の外周に、他方（インナー側）の内側転走面５ａが内輪５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と内輪５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と内方部材８との間に形成された環状空間の開口部にはシール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、アウター側の端部に車輪（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、この車輪取付フランジ４の周方向等配に車輪を固定するハブボルト４ａが植設されている。そして、外周に車輪取付フランジ４の基部となるシールランド部１３を介して内側転走面１ａと、この内側転走面１ａから軸方向に延びる円筒状の小径段部１ｂが形成されている。内輪５は、この小径段部１ｂに所定のシメシロを介して圧入され、さらに、小径段部１ｂの端部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部６により軸受予圧が付与された状態でハブ輪１に対して軸方向に固定されている。
【００２６】
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、アウター側のシール１１が摺接するシールランド部１３から内側転走面１ａおよび小径段部１ｂに亙る外周面に高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理が施されている。なお、加締部６は鍛造加工後の表面硬さのままとされている。また、内輪５はＳＵＪ２等の高炭素クロム軸受鋼からなり、ズブ焼入れにより芯部まで５８〜６４ＨＲＣの範囲で硬化処理されている。これにより、シールランド部１３の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、小径段部１ｂと内輪５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る。なお、ここでは、ハブ輪１の外周に内側転走面１ａが直接形成された第３世代構造を例示したが、これに限らず、図示はしないが、ハブ輪に一対の内輪が圧入された第１または第２世代構造であっても良い。また、転動体９にボールを使用した複列のアンギュラ玉軸受からなる構成を例示したが、転動体９に円錐ころを使用した複列の円錐ころ軸受であっても良い。
【００２７】
等速自在継手３は、外側継手部材１４と継手内輪１５とケージ１６およびトルク伝達ボール１７からなる。外側継手部材１４は、カップ状のマウス部１８と、このマウス部１８の底部をなす肩部１９と、この肩部１９から軸方向に延びる中空状の軸部２０とを有し、マウス部１８の内周および継手内輪１５の外周には軸方向に延びる曲線状のトラック溝１８ａ、１５ａがそれぞれ形成されている。また、外側継手部材１４はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中炭素鋼からなり、トラック溝１８ａ、１５ａをはじめ、肩部１９から軸部２０に亙る外周面に高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理が施されている。
【００２８】
ここで、外側継手部材１４の軸部２０が短軸で構成され、アウター側の端部に雌ねじ２０ａが形成されている。そして、図２に示すように、外周に凸歯２１ａが複数（３〜１０）等配された嵌合プロファイル２１が形成されている。この凸歯２１ａは、エンドミル等の機械加工によって断面が略台形に形成され、所定の圧力角αを有すると共に、その歯面には軸心に対し軸方向に所定の傾斜角βが形成されている。一方、ハブ輪１の内周には、この嵌合プロファイル２１に対応した凹溝２２ａが複数等配された嵌合プロファイル２２が形成されている。この凹溝２２ａは、鍛造加工等によって断面がアリ溝状に形成され、凸歯２１ａに対応して所定の圧力角αを有すると共に、その歯面には軸心に対し軸方向に所定の傾斜角βが形成されている。
【００２９】
図４に示すグラフは、軸力およびトルクを一定として、トルク伝達時における圧力角αに対するハブ輪１の膨張量と係合部に発生する離反力を示しているが、これらの凸歯２１ａおよび凹溝２２ａの圧力角αは、膨張量と離反力が共に増大しない±３０°の範囲に設定されている。好ましくは、圧力角αが負の領域、すなわち、０〜−３０°の範囲に設定すれば、ハブ輪１における凹溝２２ａの断面形状がアリ溝状になり、ハブ輪１の膨張を効果的に抑制することができる。ここで、圧力角αの定義は、図２（ｃ）に示すように、凸歯２１ａが周方向外方に向かい、歯幅が増加する状態を負（α＜０）とし、逆に歯幅が減少する状態を正（α＞０）とする。
【００３０】
また、図５に示すグラフは、軸力およびトルクを一定として、トルク伝達時における傾斜角βに対するハブ輪１の膨張量と係合部に発生する離反力を示しているが、凸歯２１ａおよび凹溝２２ａの傾斜角βは、膨張量と離反力が共に増大しない２〜７°、好ましくは、３〜６°の範囲に設定されている。この傾斜角βは、小さくなるにしたがって凸歯２１ａおよび凹溝２２ａの組合せ公差幅が拡大するが、β＝２〜７°に設定することにより、組合せ公差幅を±１ｍｍ以下に抑えることができ、後述する肩部１９と加締部６の端面との軸方向すきまδを確保することができる。なお、ここでは、凸歯２１ａおよび凹溝２２ａの強度と経済面を考慮してモジュールｍが３〜１０に設定されている（概略歯数３〜１０）。ここで、ｍ＝ｄ／ｚ（ｄ：嵌合プロファイルの軸方向径方向共の平均径、ｚ：歯数または溝数）。また、凸歯２１ａおよび凹溝２２ａのうち少なくとも凸歯２１ａは高周波焼入れによって表面硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理が施されている。
【００３１】
そして、図１に示すように、肩部１９と加締部６の端面との間に所定の軸方向すきまδが介在するように外側継手部材１４の軸部２０がこれら嵌合プロファイル２１、２２を介してハブ輪１に嵌合されると共に、ワッシャ２３を介して締結ボルト２４が軸部２０の雌ねじ２０ａに螺合され、ハブ輪１と外側継手部材１４とが軸方向に分離可能に結合されている。なお、ここでは、軸方向すきまδは、凸歯２１ａおよび凹溝２２ａの組合せ公差幅から１ｍｍ以上に設定されている。また、ワッシャ２３には塗膜あるいはゴム等のエラストマからなるシール層２３ａがコーティングされている。これにより、ハブ輪１とワッシャ２３の当接部における密封性が向上する。
【００３２】
このように、嵌合プロファイル２１、２２が所定の圧力角αを有し、軸心に対し軸方向に所定の傾斜角βが形成された凸歯２１ａおよび凹溝２２ａでそれぞれ構成されているため、過度の圧入力を必要とせず、容易に挿入の最終段階で周方向のガタがない強固な嵌合状態を得ることができると共に、トルク伝達時に凸歯２１ａおよび凹溝２２ａの係合部に発生する径方向外方の分力を抑制することができ、軸受すきまに悪影響を及ぼすことはない。したがって、ガタのない強固な結合が実現でき、軽量・コンパクト化を図ることができると共に、肩部１９と加締部６の端面との間に軸方向すきまδが形成されているので、セルフリテイン構造を提供することができ、締結ボルト２４を強固に緊締することなく軸受予圧を長期間維持することができると共に、外側継手部材１４に大きなトルクが負荷され捩じれが生じても、スティックスリップ音が発生することはない。
【００３３】
さらに、本実施形態では、図３に拡大して示すように、肩部１９の外周に環状溝１９ａが形成され、この環状溝１９ａにＯリング等からなる弾性リング２５が装着され、肩部１９と加締部６との間に形成される環状空間の開口部が液密的に閉塞されている。これにより、肩部１９と加締部６の端面との間に軸方向すきまδが形成されていても凸歯２１ａおよび凹溝２２ａの係合部に雨水やダスト等の異物が侵入するのを防止し、係合部の発錆を長期間に亘って防止することができる。
【００３４】
次に、嵌合プロファイル２２の製造方法について説明する。
図６は、鍛造加工後のハブ輪の形状を示す図であり、図６（ｂ）はハブ輪の縦断面図を示す図であり、図６（ａ）は図６（ｂ）のＡ−Ａ線に沿った端面図である。図７は、ブローチ加工後のハブ輪の形状を示す図であり、図７（ｂ）はハブ輪の縦断面図を示す図であり、図７（ａ）は図７（ｂ）のＢ−Ｂ線に沿った端面図である。図８は、ブローチ加工後のハブ輪の形状を示す図であり、図８（ａ）は嵌合プロファイル部の上面図を示す図であり、図８（ｂ）は嵌合プロファイル部の縦断面図である。
【００３５】
図９は、振動プレス装置の概略を示す図であり、図９（ａ）はプレス加工前の状態を示し、図９（ｂ）はプレス加工中の状態を示している。図１０は、振動プレス加工後の嵌合プロファイル部の縦断面図を示す図である。図１１は、振動プレス加工後の嵌合プロファイル部の端面図であり、図１１（ａ）は図１０のＤ−Ｄ線に沿った端面図であり、図１１（ｂ）は図１０のＥ−Ｅ線に沿った端面図であり、図１１（ｃ）は図１０のＦ−Ｆ線に沿った端面図である。図１２は、振動プレス加工後のハブ輪の形状を示す図であり、図１２（ｂ）はハブ輪の縦断面図を示す図であり、図１２（ａ）は図１２（ｂ）のＣ−Ｃ線に沿った端面図である。図１３は、嵌合プロファイルの軸と孔にできるすきまを示す図である。
【００３６】
図６に示すように、嵌合プロファイル２２の製造方法においては、まず、鍛造加工で、ハブ輪１の嵌合プロファイル２２を形成する部分にテーパ面２２ｂを形成する。テーパ面２２ｂは、インボード側（図の上側）が大径となっており、後に行う振動プレス加工による肉の逃げが考慮されている。
【００３７】
次に、図７、図８に示すように、ブローチカッター等により、軸方向ストレートの角型スプライン状の凹溝２２ｃが形成される。この凹溝２２ｃは、圧力角αが負であり、断面アリ溝状をしている。ここで、圧力角αは、０〜−３０°の範囲に設定されている。なお、この段階では、圧力角αは形成されているが、軸心に対し軸方向に所定の傾斜角βは形成されていない。
【００３８】
次に、振動プレス加工により、傾斜角βを形成する。振動プレス加工機は、例えば、特許第３５７２５４４号に示すような原理をしている。本発明の製造方法に用いる振動プレス加工機は、図９に示すように、上下にスライドするスライド部４１と、スライド部４１の下端に設けられたパンチ４２と、加工台に載置される受け台４３とからなる。
【００３９】
スライド部４１は、所定の周波数で振動を発生させる周波数発生デバイス（図示せず）を具備している。スライド部４１には、外部からパンチ４２の加工部に潤滑油を供給する潤滑剤供給ユニット４４が設けられている。パンチ４２の先端には、軸心に対し軸方向に所定の傾斜角βだけ傾斜された凸部４２ａが形成されている。
【００４０】
受け台４３には、ワークであるハブ輪１が載置されている。ハブ輪１の図の左方には、ワークを押えて固定するワーク押え４５が設けられている。このようにハブ輪１を固定して、パンチ４２の凸部４２ａを所定の周波数で振動させながらスライド部４１を下降していくことにより、ワークであるハブ輪１に嵌合プロファイル２２を形成する。ここで、傾斜角βは、２〜７°の範囲に設定されている。
【００４１】
また、図１０、図１１、図１２に示すように、ハブ輪１の内周には、凹溝２２ａが複数等配された嵌合プロファイル２２が形成されている。凹溝２２ａの側面は、所定の傾斜角βだけ傾斜しているので、図１０、図１１のＤ−Ｄ、Ｅ−Ｅ、Ｆ−Ｆの各断面で凹溝２２ａの円周方向の幅が徐々に狭くなるようになっている。また、凹溝２２ａの側面は、図１１（ａ）、図１１（ｂ）の右上に拡大して示すように、振動プレスによる塑性加工に伴い、肉の移動が起こる。つまり、振動プレス加工を行うと、凹溝２２ａの両側面が周方向の内方に盛り上がった凸部２２ｄが形成される。
【００４２】
図１３には、嵌合プロファイル２１の凸歯２１ａと嵌合プロファイル２２の凹溝２２ａが嵌合された状態が示されている。この図のように、嵌合プロファイル２１の凹部２１ｂと嵌合プロファイル２２の凸部２２ｅとの間には、クロスハッチングで示したようなすきまがある。このすきまは、図１１に示した、振動プレス加工による凸部２２ｄの逃げに利用でき、嵌合面以外の干渉を回避することができる。
【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】
本発明に係る駆動車輪用軸受装置の製造方法は、ハブ輪を有する軸受部と等速自在継手とをトルク伝達可能に連結され、ねじ手段により両者が着脱自在にユニット化された駆動車輪用軸受装置の製造方法に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【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】図２（ａ）は、図１の軸部の嵌合プロファイルを示す正面図である。図２（ｂ）は、図２（ａ）のＩＩ−ＩＩ線に沿った横断面図である。
【図３】図１の要部拡大図である。
【図４】圧力角に対するハブ輪の膨張量と係合部に発生する離反力を示すグラフである。
【図５】傾斜角に対するハブ輪の膨張量と係合部に発生する離反力を示すグラフである。
【図６】鍛造加工後のハブ輪の形状を示す図であり、図６（ｂ）はハブ輪の縦断面図を示す図であり、図６（ａ）は図６（ｂ）のＡ−Ａ線に沿った端面図である。
【図７】ブローチ加工後のハブ輪の形状を示す図であり、図７（ｂ）はハブ輪の縦断面図を示す図であり、図７（ａ）は図７（ｂ）のＢ−Ｂ線に沿った端面図である。
【図８】ブローチ加工後のハブ輪の形状を示す図であり、図８（ａ）は嵌合プロファイル部の上面図を示す図であり、図８（ｂ）は嵌合プロファイル部の縦断面図である。
【図９】振動プレス装置の概略を示す図であり、図９（ａ）はプレス加工前の状態を示し、図９（ｂ）はプレス加工後の状態を示している。
【図１０】振動プレス加工後の嵌合プロファイル部の縦断面図を示す図である。
【図１１】振動プレス加工後の嵌合プロファイル部の端面図であり、図１１（ａ）は図１０のＤ−Ｄ線に沿った端面図であり、図１１（ｂ）は図１０のＥ−Ｅ線に沿った端面図であり、図１１（ｃ）は図１０のＦ−Ｆ線に沿った端面図である。
【図１２】振動プレス加工後のハブ輪の形状を示す図であり、図１２（ｂ）はハブ輪の縦断面図を示す図であり、図１２（ａ）は図１２（ｂ）のＣ−Ｃ線に沿った端面図である。
【図１３】嵌合プロファイルの軸と孔にできるすきまを示す図である。
【図１４】従来の駆動車輪用軸受装置を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００４６】
１・・・・・・・・・・・・・・・・ハブ輪
１ａ、５ａ・・・・・・・・・・・・内側転走面
１ｂ・・・・・・・・・・・・・・・小径段部
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
４ａ・・・・・・・・・・・・・・・ハブボルト
５・・・・・・・・・・・・・・・・内輪
６・・・・・・・・・・・・・・・・加締部
７・・・・・・・・・・・・・・・・外方部材
７ａ・・・・・・・・・・・・・・・外側転走面
７ｂ・・・・・・・・・・・・・・・車体取付フランジ
８・・・・・・・・・・・・・・・・内方部材
９・・・・・・・・・・・・・・・・転動体
１０・・・・・・・・・・・・・・・保持器
１１、１２・・・・・・・・・・・・シール
１３・・・・・・・・・・・・・・・シールランド部
１４・・・・・・・・・・・・・・・外側継手部材
１５・・・・・・・・・・・・・・・継手内輪
１５ａ、１８ａ・・・・・・・・・・トラック溝
１６・・・・・・・・・・・・・・・ケージ
１７・・・・・・・・・・・・・・・トルク伝達ボール
１８・・・・・・・・・・・・・・・マウス部
１９・・・・・・・・・・・・・・・肩部
１９ａ・・・・・・・・・・・・・・環状溝
２０・・・・・・・・・・・・・・・軸部
２０ａ・・・・・・・・・・・・・・雌ねじ
２１、２２・・・・・・・・・・・・嵌合プロファイル
２１ａ・・・・・・・・・・・・・・凸歯
２１ｂ・・・・・・・・・・・・・・凹部
２２ａ、２２ｃ・・・・・・・・・・凹溝
２２ｂ・・・・・・・・・・・・・・テーパ面
２２ｄ、２２ｅ・・・・・・・・・・凸部
２３・・・・・・・・・・・・・・・ワッシャ
２３ａ・・・・・・・・・・・・・・シール層
２４・・・・・・・・・・・・・・・締結ボルト
２５・・・・・・・・・・・・・・・弾性リング
４１・・・・・・・・・・・・・・・スライド部
４２・・・・・・・・・・・・・・・パンチ
４２ａ・・・・・・・・・・・・・・凸部
４３・・・・・・・・・・・・・・・受け台
４４・・・・・・・・・・・・・・・潤滑剤供給ユニット
４５・・・・・・・・・・・・・・・ワーク押え
５１・・・・・・・・・・・・・・・ハブ輪
５１ａ、５８ａ・・・・・・・・・・内側転走面
５１ｂ・・・・・・・・・・・・・・小径段部
５１ｃ・・・・・・・・・・・・・・加締部
５２・・・・・・・・・・・・・・・複列の転がり軸受
５３・・・・・・・・・・・・・・・等速自在継手
５４・・・・・・・・・・・・・・・車輪取付フランジ
５５・・・・・・・・・・・・・・・外方部材
５５ａ・・・・・・・・・・・・・・外側転走面
５５ｂ・・・・・・・・・・・・・・車体取付フランジ
５６・・・・・・・・・・・・・・・転動体
５７・・・・・・・・・・・・・・・内方部材
５８・・・・・・・・・・・・・・・内輪
５９・・・・・・・・・・・・・・・マウス部
６０・・・・・・・・・・・・・・・肩部
６１・・・・・・・・・・・・・・・軸部
６１ａ・・・・・・・・・・・・・・ねじ孔
６２・・・・・・・・・・・・・・・外側継手部材
６３・・・・・・・・・・・・・・・雌スプライン
６４・・・・・・・・・・・・・・・雄スプライン
６５・・・・・・・・・・・・・・・係止段差
６６・・・・・・・・・・・・・・・係止溝
６７・・・・・・・・・・・・・・・止め輪
６８・・・・・・・・・・・・・・・シールリング
６９・・・・・・・・・・・・・・・キャップ
６９ａ・・・・・・・・・・・・・・通孔
７０・・・・・・・・・・・・・・・ボルト
ｍ・・・・・・・・・・・・・・・・モジュール
ｄ・・・・・・・・・・・・・・・・嵌合プロファイルの平均径
ｚ・・・・・・・・・・・・・・・・歯数または溝数
α・・・・・・・・・・・・・・・・圧力角
β・・・・・・・・・・・・・・・・傾斜角
δ・・・・・・・・・・・・・・・・軸方向すきま
【図１】
2007315545.tif 000003
【図２】
2007315545.tif 000004
【図３】
2007315545.tif 000005
【図４】
2007315545.tif 000006
【図５】
2007315545.tif 000007
【図６】
2007315545.tif 000008
【図７】
2007315545.tif 000009
【図８】
2007315545.tif 000010
【図９】
2007315545.tif 000011
【図１０】
2007315545.tif 000012
【図１１】
2007315545.tif 000013
【図１２】
2007315545.tif 000014
【図１３】
2007315545.tif 000015
【図１４】
2007315545.tif 000016