(57)【要約】【課題】ギヤ部にフレッティング摩耗が生じるのを防止すると共に、内輪部材とハブ輪を強固に固定して軸受ガタを防止した車輪用軸受装置を提供する。【解決手段】内輪７の端部外周にギヤ部８が一体に形成され、ハブ輪４の小径段部４ｃにセレーション１２が形成され、このセレーション１２に噛合するセレーション１４が内輪７の小径側の内周に一体に形成されると共に、このセレーション１４からインナー側に当該セレーション１４の内径よりも小径に設定された円筒部７ａが形成され、小径段部４ｃの端部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部１５によって当該内輪７が軸方向に固定されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周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、内周に複列の外側転走面が一体に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所定のシメシロを介して圧入された少なくとも一つの内輪からなり、外周に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、
この内方部材と前記外方部材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た車輪用軸受装置において、
前記内輪の端部外周にギヤ部が一体に形成され、前記ハブ輪の小径段部にセレーションが形成され、このセレーションに噛合するセレーションが前記内輪の小径側の内周に一体に形成されると共に、このセレーションからインナー側に円筒部が形成され、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って当該内輪が軸方向に固定されていることを特徴とする車輪用軸受装置。
【請求項２】
前記内輪の円筒部が前記セレーションの内径よりも小径に形成されている請求項１に記載の車輪用軸受装置。
【請求項３】
前記内方部材が、一端部に車輪取付フランジを一体に有し、外周にこの車輪取付フランジから肩部を介して軸方向に延びる円筒状の嵌合部と、この嵌合部からさら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所定のシメシロを介して圧入され、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からなり、前記小径段部のアウター側に前記セレーションが形成されている請求項１または２に記載の車輪用軸受装置。
【請求項４】
前記ハブ輪が中高炭素鋼で形成され、前記肩部から前記小径段部に亙って高周波焼入れによって表面硬さが５８〜６４ＨＲＣの範囲に所定の硬化層が形成されると共に、前記加締部が鍛造後の表面硬さのままの未焼入れ部とされている請求項３に記載の車輪用軸受装置。
【請求項５】
前記内方部材が、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の一方に対向する内側転走面と、この内側転走面から肩部を介して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所定のシメシロを介して圧入され、外周に前記複列の外側転走面の他方に対向する内側転走面が形成された内輪からなり、前記小径段部のアウター側に前記セレーションが形成されている請求項１または２に記載の車輪用軸受装置。
【請求項６】
前記ハブ輪が中高炭素鋼で形成され、前記内側転走面をはじめ、前記車輪取付フランジのインナー側の基部から前記小径段部に亙って高周波焼入れによって表面硬さが５８〜６４ＨＲＣの範囲に所定の硬化層が形成されると共に、前記加締部が鍛造後の表面硬さのままの未焼入れ部とされている請求項５に記載の車輪用軸受装置。
【請求項７】
前記転動体が円錐ころからなり、前記内輪の内側転走面の大径側に前記円錐ころを案内するための大鍔部が形成されると共に、前記外方部材の外側転走面のうちアウター側の外側転走面の大径側に前記円錐ころを案内するための大鍔部が一体に形成されている請求項１に記載の車輪用軸受装置。
【請求項８】
前記車輪取付フランジの周方向等配位置に前記車輪を固定するハブボルトが植設され、前記車輪取付フランジのアウター側の側面に前記ハブボルトを包含する所定の幅を有する環状溝が形成されると共に、この環状溝以外の側面が、前記拡径加締後に二次切削されている請求項１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、特に、車輪を駆動・非駆動に切り替えるクラッチ機能を備えた車輪用軸受装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
４輪駆動の自動車には、前輪または後輪を、車輪用軸受装置に備えられたクラッチ機能で選択的に従動輪に切り替え可能としたものがある。このようなクラッチ機能付きの車輪用軸受装置の従来例を図５に示す。この車輪用軸受装置は、車体側に取り付けられる外方部材５０と、この外方部材５０の内周の複列の外側転走面５０ａ、５０ａに対向する内側転走面５５ａを有する内方部材５１と、対向する転走面５０ａ、５５ａ間に介在した複列の円錐ころ５２、５２とからなる。内方部材５１は、車輪取付フランジ５３を有するハブ輪５４と、このハブ輪５４の外周に軸方向に並んで嵌合される２つの内輪５５、５６とで構成され、各内輪５５、５６はその外周に各列の内側転走面５５ａ、５５ａを有する。ハブ輪５４の内周には、駆動軸となる等速自在継手の外側継手部材（図示せず）の軸部が、軸受５７、５８を介して回転自在に支持されている。
【０００３】
ハブ輪５４の外周の２個の内輪５５、５６のうち、内端部側の内輪５６は、外周がギヤ部５６ａに形成され、かつ端部内周にスプライン状部５６ｂが形成されている。ハブ輪５４の内端部の外周にはスプライン状部５４ａが形成され、このスプライン状部５４ａに内輪５６のスプライン状部５６ｂが噛み合わされる。ハブ輪５４の内端部は、内輪５６の大端面を押し付けるフランジ状の加締部５４ｂとされ、この加締部５４ｂにより内輪５６がハブ輪５４に対して軸方向に固定されている。
【０００４】
内輪５６のギヤ部５６ａには、外側継手部材に形成されたギヤ部５９と噛み合うリング状のスライドギヤ６０が、軸方向へのスライドによって選択的に噛み合う。スライドギヤ６０を介して、内輪５６のギヤ部５６ａと外側継手部材のギヤ部５９とが連結された状態で、駆動力が外側継手部材から内輪５６およびハブ輪５４を介して車輪に伝達される。すなわち、この時、ハブ輪５４に支持される車輪は駆動輪となる。スライドギヤ６０が内輪５６のギヤ部５６ａに噛み合わない状態では、駆動力が車輪に伝達されず、この時ハブ輪５４に支持される車輪は従動輪となる。
【０００５】
このような構成では、内輪５６の端部外周に、外側継手部材のギヤ部５９に噛み合うスライドギヤ６０と噛合可能なギヤ部５６ａが形成されているので、ギヤ部５６ａへのスライドギヤ６０の噛み合いの有無により、クラッチ機能を持たせることができる。また、このギヤ部５６ａは、内輪５６に一体形成されているので、フレッティング摩耗が生じることがない。このため、内輪５６をハブ輪５４にクランプする軸力を充分に確保できて軸受ガタを防止できると共に、急発進時に、内輪５６からスティックスリップ音が発生するのも防止できる（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−１３８６５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
然しながら、この従来の車輪用軸受装置では、内輪５６の端部内周にスプライン状部５６ｂが形成されていると共に、このスプライン状部５６ｂに噛合するスプライン状部５４ａがハブ輪５４に形成されているため、ハブ輪５４の内端部を塑性変形させて加締部５４ｂを形成する時、スプライン状部５６ｂに沿って径方向外方に成形され難くなり、微小クラック等の加締不具合が発生する恐れがある。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、ギヤ部にフレッティング摩耗が生じるのを防止すると共に、内輪部材とハブ輪を強固に固定して軸受ガタを防止し、また、急発進時に、内輪部材からスティックスリップ音が発生するのを防止し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】
【０００９】
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、外周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、内周に複列の外側転走面が一体に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所定のシメシロを介して圧入された少なくとも一つの内輪からなり、外周に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、この内方部材と前記外方部材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た車輪用軸受装置において、前記内輪の端部外周にギヤ部が一体に形成され、前記ハブ輪の小径段部にセレーションが形成され、このセレーションに噛合するセレーションが前記内輪の小径側の内周に一体に形成されると共に、このセレーションからインナー側に円筒部が形成され、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って当該内輪が軸方向に固定されている。
【００１０】
このように、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一体に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所定のシメシロを介して圧入された少なくとも一つの内輪からなり、外周に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、この内方部材と外方部材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た車輪用軸受装置において、内輪の端部外周にギヤ部が一体に形成され、ハブ輪の小径段部にセレーションが形成され、このセレーションに噛合するセレーションが内輪の小径側の内周に一体に形成されると共に、このセレーションからインナー側に円筒部が形成され、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って当該内輪が軸方向に固定されているので、ギヤ部にフレッティング摩耗が生じるのを防止すると共に、内輪とハブ輪を強固に固定して軸受ガタを防止し、また、急発進時に、内輪からスティックスリップ音が発生するのを防止した車輪用軸受装置を提供することができる。
【００１１】
また、請求項２に記載の発明のように、前記内輪の円筒部が前記セレーションの内径よりも小径に形成されていても良い。
【００１２】
また、請求項３に記載の発明のように、前記内方部材が、一端部に車輪取付フランジを一体に有し、外周にこの車輪取付フランジから肩部を介して軸方向に延びる円筒状の嵌合部と、この嵌合部からさら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所定のシメシロを介して圧入され、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からなり、前記小径段部のアウター側に前記セレーションが形成されていても良い。
【００１３】
また、請求項４に記載の発明のように、前記ハブ輪が中高炭素鋼で形成され、前記肩部から前記小径段部に亙って高周波焼入れによって表面硬さが５８〜６４ＨＲＣの範囲に所定の硬化層が形成されると共に、前記加締部が鍛造後の表面硬さのままの未焼入れ部とされていれば、加締加工が容易となり、加工時の微小クラックの発生を防止すると共に、車輪取付フランジ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、ハブ輪の耐久性が向上する。
【００１４】
また、請求項５に記載の発明のように、前記内方部材が、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の一方に対向する内側転走面と、この内側転走面から肩部を介して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所定のシメシロを介して圧入され、外周に前記複列の外側転走面の他方に対向する内側転走面が形成された内輪からなり、前記小径段部のアウター側に前記セレーションが形成されていても良い。
【００１５】
また、請求項６に記載の発明のように、前記ハブ輪が中高炭素鋼で形成され、前記内側転走面をはじめ、前記車輪取付フランジのインナー側の基部から前記小径段部に亙って高周波焼入れによって表面硬さが５８〜６４ＨＲＣの範囲に所定の硬化層が形成されると共に、前記加締部が鍛造後の表面硬さのままの未焼入れ部とされていれば、加締加工が容易となり、加工時の微小クラックの発生を防止すると共に、車輪取付フランジ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、ハブ輪の耐久性が向上する。
【００１６】
また、請求項７に記載の発明のように、前記転動体が円錐ころからなり、前記内輪の内側転走面の大径側に前記円錐ころを案内するための大鍔部が形成されると共に、前記外方部材の外側転走面のうちアウター側の外側転走面の大径側に前記円錐ころを案内するための大鍔部が一体に形成されていれば、ハブ輪の形状が簡素化され、鍛造加工が容易になると共に、強度・剛性が高くなり、耐久性を向上させることができる。
【００１７】
また、請求項８に記載の発明のように、前記車輪取付フランジの周方向等配位置に前記車輪を固定するハブボルトが植設され、前記車輪取付フランジのアウター側の側面に前記ハブボルトを包含する所定の幅を有する環状溝が形成されると共に、この環状溝以外の側面が、前記拡径加締後に二次切削されていれば、ハブボルトの圧入による側面への変形等の影響を最小限に抑制できると共に、拡径加締後の二次切削により、ハブボルトの圧入によって増加した側面の面振れを可及的に抑制することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係る車輪用軸受装置は、外周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、内周に複列の外側転走面が一体に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所定のシメシロを介して圧入された少なくとも一つの内輪からなり、外周に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、この内方部材と前記外方部材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た車輪用軸受装置において、前記内輪の端部外周にギヤ部が一体に形成され、前記ハブ輪の小径段部にセレーションが形成され、このセレーションに噛合するセレーションが前記内輪の小径側の内周に一体に形成されると共に、このセレーションからインナー側に円筒部が形成され、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って当該内輪が軸方向に固定されているので、ギヤ部にフレッティング摩耗が生じるのを防止すると共に、内輪とハブ輪を強固に固定して軸受ガタを防止し、また、急発進時に、内輪からスティックスリップ音が発生するのを防止した車輪用軸受装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【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】図１の要部拡大図である。
【図３】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４】図３の要部拡大図である。
【図５】従来の車輪用軸受装置を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
外周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、内周に複列のテーパ状の外側転走面が一体に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、外周に前記複列の外側転走面の一方に対向するテーパ状の内側転走面と、この内側転走面から肩部を介して軸方向に延びる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所定のシメシロを介して圧入され、前記複列の外側転走面の他方に対向するテーパ状の内側転走面が形成された内輪からなる内方部材と、この内方部材と前記外方部材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円錐ころとを備えた車輪用軸受装置において、前記内輪の端部外周にギヤ部が一体に形成され、前記ハブ輪の小径段部にセレーションが形成され、このセレーションに噛合するセレーションが前記内輪の小径側の内周に一体に形成されると共に、このセレーションからインナー側に当該セレーションの内径よりも小径に設定された円筒部が形成され、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って当該内輪が軸方向に固定されている。
【実施例１】
【００２１】
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、図２は、図１の要部拡大図である。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１の左側）、中央寄り側をインナー側（図１の右側）という。
【００２２】
この車輪用軸受装置は駆動輪側に用いられ、内方部材１と外方部材２、および両部材１、２間に転動自在に収容された複列の円錐ころ３、３とを備えている。内方部材１は、ハブ輪４と、このハブ輪４に塑性結合された一対の内輪５、７とからなる。ハブ輪４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６を一体に有し、外周に車輪取付フランジ６から肩部４ａを介して軸方向に延びる円筒状の嵌合部４ｂと、この嵌合部４ｂからさらに軸方向に延びる円筒状の小径段部４ｃが形成されている。また、車輪取付フランジ６の周方向等配位置に車輪を固定するハブボルト６ａが植設されている。
【００２３】
一対の内輪５、７は、図２に示すように、外周にテーパ状の内側転走面５ａ、５ａがそれぞれ形成され、ハブ輪４の嵌合部４ｂと小径段部４ｃに所定のシメシロを介して圧入されている。そして、これら内側転走面５ａの大径側に円錐ころ３を案内するための大鍔部５ｂが形成されると共に、小径側には円錐ころ３の脱落を防止するための小鍔部５ｃが形成され、内輪５、７の小端面５ｄ（正面側端面）同士が突き合された状態でセットされた背面合せタイプの複列の円錐ころ軸受を構成している。そして、インナー側の内輪７の大鍔部５ｂのインナー側の端部外周には転造加工によりギヤ部８が一体に形成されている。
【００２４】
外方部材２は、外周にナックル（図示せず）に取り付けられるための車体取付フランジ２ｂを一体に有し、内周に外向きに開いたテーパ状の複列の外側転走面２ａ、２ａが一体に形成されている。そして、複列の円錐ころ３、３は両転走面間に保持器９を介して転動自在に収容されている。また、ナックルに内嵌される外径面に環状溝１０が形成され、この環状溝１０にＯリング等の弾性リング１１が装着されている。これにより、ナックルとの嵌合部の気密性を向上させることができる。
【００２５】
ここで、本実施形態では、ハブ輪４の小径段部４ｃのアウター側にセレーション（またはスプライン）１２が転造加工によって形成されている。このハブ輪４はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼（ＪＩＳ規格のＳＣ系機械構造用炭素鋼）で形成され、肩部４ａから小径段部４ｃに亙って高周波焼入れによって表面硬さが５８〜６４ＨＲＣの範囲に所定の硬化層１３（図中クロスハッチングにて示す）が形成されている。なお、後述する加締部１５は鍛造後の表面硬さのままの未焼入れ部とされている。これにより、加締加工が容易となり、加工時の微小クラックの発生を防止すると共に、車輪取付フランジ６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４の耐久性が向上する。
【００２６】
一対の内輪５、７のうちインナー側の内輪７の小径側の内周には、前述したハブ輪４のセレーション１２に噛合するセレーション（またはスプライン）１４が一体に形成され、このセレーション１４からインナー側に円筒部７ａが形成されている。ここで、セレーション１４の内径Ｄ１は、円筒部７ａの内径Ｄ２よりも大径（Ｄ１＞Ｄ２）に形成され、セレーション１４は、スロッター加工によって形成されている。これら内輪５、７および円錐ころ３はＳＵＪ２等の高炭素クロム軸受鋼で形成され、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。
【００２７】
外方部材２は、ハブ輪４と同様、Ｓ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼で形成し、複列の外側転走面２ａ、２ａが高周波焼入れによって表面に５８〜６４ＨＲＣの範囲に所定の硬化処理が施されている。そして、外方部材２と内輪５、７との間に形成される環状空間の開口部にはシール１６、１６が装着され、軸受内部に封入した潤滑グリースの漏洩と、外部から雨水やダスト等が軸受内部に侵入するのを防止している。
【００２８】
シール１６は、互いに対向配置されたスリンガ１７と環状のシール板１８とからなる、所謂パックシールで構成されている。スリンガ１７は、オーステナイト系ステンレス鋼板（ＪＩＳ規格のＳＵＳ３０４系等）やフェライト系のステンレス鋼板（ＪＩＳ規格のＳＵＳ４３０系等）、あるいは、防錆処理された冷間圧延鋼板（ＪＩＳ規格のＳＰＣＣ系等）からプレス加工にて断面が略Ｌ字状に形成され、内輪５、７の大鍔部５ｂに圧入される円筒部１７ａと、この円筒部１７ａから径方向外方に延びる立板部１７ｂとからなる。
【００２９】
一方、シール板１８は、外方部材２の端部に内嵌される芯金１９と、この芯金１９に加硫接着により一体に接合されたシール部材２０とからなる。芯金１９は、オーステナイト系ステンレス鋼板、あるいは、防錆処理された冷間圧延鋼板からプレス加工にて断面略Ｌ字状に形成されている。
【００３０】
シール部材２０はＮＢＲ（アクリロニトリル−ブタジエンゴム）等の合成ゴムからなり、径方向外方に傾斜して延びる一対のサイドリップ２０ａ、２０ｂと、この内径側に軸受内方側に傾斜して延びるグリースリップ２０ｃを一体に有している。そして、一対のサイドリップ２０ａ、２０ｂはスリンガ１７の立板部１７ｂの側面に所定の軸方向シメシロを介して摺接すると共に、グリースリップ２０ｃは円筒部１７ａに所定の径方向シメシロを介して摺接している。なお、シール部材２０の材質としては、例示したＮＢＲ以外にも、例えば、耐熱性に優れたＨＮＢＲ（水素化アクリロニトリル・ブタジエンゴム）、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンゴム）等をはじめ、耐熱性、耐薬品性に優れたＡＣＭ（ポリアクリルゴム）、ＦＫＭ（フッ素ゴム）、あるいはシリコンゴム等を例示することができる。  
【００３１】
ハブ輪４と内輪５、７との一体化は、ハブ輪４の嵌合部４ｂにアウター側の内輪５が所定のシメシロを介して圧入されると共に、小径段部４ｃにインナー側の内輪７がセレーション１２、１４を介して圧入され、この小径段部４ｃの端部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部１５によって行なわれている。すなわち、塑性変形される加締部１５に接触する内輪７の部位が、円筒面、Ｒ形状をなす面取り部および大端面となる。このように、本実施形態では、内輪７の内径の小径側にセレーション１４が形成されると共に、大径側に円筒部７ａが形成されているので、従来のように、セレーションに沿って塑性変形することにより径方向外方に成形され難くなって微小クラック等の加締不具合が発生するのを防止することができ、長期間に亙って初期に設定された軸受予圧を維持することができる。
【００３２】
また、本実施形態では、図１に示すように、車輪取付フランジ６のアウター側の側面６ｂにはハブボルト６ａを包含する所定の幅を有する環状溝２１が形成され、この環状溝２１以外の側面６ｂが旋盤等により二次切削されている。このように、環状溝２１を側面６ｂに形成することにより、ハブボルト６ａの圧入による側面６ｂへの変形等の影響を最小限に抑制できると共に、さらに側面６ｂを二次切削することにより、ハブボルト６ａの圧入によって増加した側面６ｂの面振れを可及的に抑制することができる。
【００３３】
また、加締時に軸受部を回転させながら行うことにより、円錐ころ３が回転に伴って競りあがり、大鍔部５ｂに案内されるため、軸受内部すきまを規定値の範囲に安定して収めることができる。なお、ここでは、転動体が円錐ころ３からなる複列円錐ころ軸受を例示したが、本発明に係る車輪用軸受装置はこれに限らず、例えば、図示はしないが、転動体にボールを用いた複列アンギュラ玉軸受で構成されていても良い。
【００３４】
なお、ハブ輪４のパイロット部４ｄの内周には周方向等配に複数のリブ２２が形成されている。これにより、ハブ輪４の強度・剛性が高くなり、耐久性を向上させることができる。また、ハブ輪４の内周には、図示しない等速自在継手を構成する外側継手部材の軸部が転がり軸受２３、２４を介して回転自在に支持されている。これらの転がり軸受２３、２４のうち、アウター側の転がり軸受２３は深溝玉軸受からなり、インナー側の転がり軸受２４はシェル形の針状ころ軸受からなる。
【００３５】
また、図２に示すように、アウター側の内輪５の小鍔部５ｃの端部には、環状のパルサリング２５が装着され、外方部材２には、このパルサリング２５に対峙する回転速度センサ２６が外周から内周に貫通して配設されている。パルサリング２５は、例えば、円周方向に並べて磁極Ｎ、Ｓが設けられた多極磁石からなる。一方、回転速度センサ２６は、ホール素子等からなり、内方部材１の回転に伴うパルサリング２５の磁極変化を検出してセンサ信号として出力し、車輪の回転速度を検出する。
【００３６】
ここで、本実施形態では、図１に示すように、内輪７のギヤ部８には、外側継手部材のギヤ部２７と噛み合うリング状のスライドギヤ２８が、軸方向へのスライドによって選択的に噛み合う。このスライドギヤ２８を介して、内輪７のギヤ部８と外側継手部材のギヤ部２７が連結された状態で、駆動力が等速自在継手から内輪７およびハブ輪４を介して車輪に伝達される。すなわち、この時、ハブ輪４に支持される車輪は駆動輪となる。また、スライドギヤ２８が内輪７のギヤ部８に噛み合わない状態では、駆動力が車輪に伝達されず、この時、ハブ輪４に支持される車輪は従動輪となり、４輪／２輪の切り換えが選択的に行われる。
【００３７】
本実施形態では、ギヤ部８が内輪７に一体に形成されているのでフレッティング摩耗が生じるのを防止することができ、また、ハブ輪４と一対の内輪５、７が塑性結合されて一体化されているので、内輪７とハブ輪４との結合部の緩みを防止し、長期間に亙って初期に設定された軸受予圧を維持することができると共に、急発進時に、少なくとも内輪７からスティックスリップ音が発生するのを防止した車輪用軸受装置を提供することができる。
【実施例２】
【００３８】
図３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、図４は、図３の要部拡大図である。なお、この第２の実施形態は、前述した第１の実施形態と基本的には内方部材の構成が異なるだけで、その他同一部品、同一部位あるいは同一機能を有する部品や部位には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
【００３９】
この車輪用軸受装置は駆動輪側に用いられ、内方部材２９と外方部材２、および両部材２９、２間に転動自在に収容された複列の円錐ころ３、３とを備えている。内方部材２９は、ハブ輪３０と、このハブ輪３０に塑性結合された内輪７とからなる。ハブ輪３０は、アウター側の端部に車輪取付フランジ６を一体に有し、外周に一方（アウター側）のテーパ状の内側転走面３０ａと、この内側転走面３０ａから肩部３０ｂを介して軸方向に延びる円筒状の小径段部４ｃが形成されている。そして、この小径段部４ｃのアウター側にセレーション１２が転造加工によって形成されている。
【００４０】
外方部材２と内方部材２９との間に形成される環状空間の開口部にはシール３１、１６が装着され、軸受内部に封入した潤滑グリースの漏洩と、外部から雨水やダスト等が軸受内部に侵入するのを防止している。
【００４１】
アウター側のシール３１は、図４に拡大して示すように、外方部材２のアウター側端部の内周に所定のシメシロを介して圧入された芯金３２と、この芯金３２に接合されたシール部材３３とからなる一体型のシールで構成されている。芯金３２は、冷間圧延鋼板をプレス加工にて断面略Ｌ字状に形成されている。
【００４２】
一方、シール部材３３はＮＢＲ等の合成ゴムからなり、径方向外方に傾斜して延び、車輪取付フランジ６のインナー側の側面に所定のシメシロを介して摺接するサイドリップ３３ａと、この内径側で、径方向外方に傾斜して延び、断面が円弧状に形成された基部６ｄに所定の軸方向シメシロを介して摺接するダストリップ３３ｂと、軸受内方側に傾斜して延び、基部６ｄに所定の径方向すきまを介して対向するグリースリップ３３ｃを有している。なお、シール部材３３の材質としては、例示したＮＢＲ以外にも、例えば、耐熱性に優れたＨＮＢＲ、ＥＰＤＭ等をはじめ、耐熱性、耐薬品性に優れたＡＣＭ、ＦＫＭ、あるいはシリコンゴム等を例示することができる。
【００４３】
本実施形態では、複列の円錐ころ３、３のうちインナー側の円錐ころ３は、前述したように、内輪７側に形成された大鍔部５ｂによって案内されているが、アウター側の円錐ころ３は、外方部材２側に形成された大鍔部２ｃによって案内されている。すなわち、アウター側の外側転走面２ａの大径側に大鍔部２ｃが一体に形成され、ハブ輪３０の外周には大鍔部をはじめ、円錐ころ３の脱落を防止するための小鍔部も形成されていない。これにより、ハブ輪３０の形状が簡素化され、鍛造加工が容易になる。
【００４４】
ハブ輪３０はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼で形成され、内側転走面３０ａをはじめ、車輪取付フランジ６のインナー側の基部６ｄから小径段部４ｃに亙って高周波焼入れによって表面硬さが５８〜６４ＨＲＣの範囲に所定の硬化層３４（図中クロスハッチングにて示す）が形成されている。なお、加締部１５は鍛造後の表面硬さの未焼入れ部とされている。
【００４５】
ハブ輪３０と内輪７との一体化は、ハブ輪３０の小径段部４ｃに内輪７がセレーション１２、１４を介して所定のシメシロで圧入され、ハブ輪３０の肩部３０ｂに内輪７の小端面５ｄが衝合された状態で、小径段部４ｃの端部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部１５によって内輪７が軸方向に固定され、一体に塑性結合されることによって行われている。
【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。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明に係る車輪用軸受装置は、ハブ輪とこのハブ輪に嵌合された内輪を備え、特に、この内輪が揺動加締により固定された第１乃至第３世代構造の車輪用軸受装置に適用することができる。
【符号の説明】
【００４８】
１、２９  内方部材
２  外方部材
２ａ  外側転走面
２ｂ  車体取付フランジ
２ｃ、５ｂ  大鍔部
３  円錐ころ
４、３０  ハブ輪
４ａ、３０ｂ  肩部
４ｂ  嵌合部
４ｃ  小径段部
４ｄ  パイロット部
５、７  内輪
５ａ、３０ａ  内側転走面
５ｃ  小鍔部
５ｄ  小端面
６  車輪取付フランジ
６ａ  ハブボルト
７ａ、１７ａ  円筒部
８  ギヤ部
９  保持器
１０、２１  環状溝
１１  弾性リング
１２、１４  セレーション
１３  硬化層
１５  加締部
１６  シール
１７  スリンガ
１７ｂ  立板部
１８  シール板
１９、３２  芯金
２０、３３  シール部材
２０ａ、２０ｂ、３３ａ  サイドリップ
２０ｃ、３３ｃ  グリースリップ
２２  リブ
２３、２４  転がり軸受
２５  パルサリング
２６  回転速度センサ
２８  スライドギヤ
３１  アウター側のシール
３３ｂ  ダストリップ
５０  外方部材
５０ａ  外側転走面
５１  内方部材
５２  円錐ころ
５３  車輪取付フランジ
５４  ハブ輪
５４ａ、５６ｂ  スプライン状部
５４ｂ  加締部
５５、５６  内輪
５５ａ  内側転走面
５６ａ、５９  ギヤ部
５７、５８  軸受
６０  スライドギヤ
Ｄ１  内輪のセレーションの内径
Ｄ２  内輪の円筒部の内径
【図１】
2012153191.tif 000003
【図２】
2012153191.tif 000004
【図３】
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【図４】
2012153191.tif 000006
【図５】
2012153191.tif 000007