(57)【要約】【課題】低コスト化を図ると共に、ギヤ部材に過大な応力が発生して変形や微小クラックが生じるのを防止した車輪用軸受装置を提供する。【解決手段】ハブ輪４の小径段部４ｂの端部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部１０によって所定の軸受予圧が付与された状態で、内輪７がハブ輪４に対して軸方向に固定されている車輪用軸受装置において、内輪７の外径面７ｂで、シール１１のインナー側に駆動切替用のギヤ部材１８が圧入固定されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周に懸架装置を構成するナックル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、
前記内方部材のインナー側の端部に駆動切替用のギヤ部材が圧入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】
前記ハブ輪の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所定の軸受予圧が付与された状態で、前記内輪が前記ハブ輪に対して軸方向に固定されている請求項１に記載の車輪用軸受装置。
【請求項３】
前記ハブ輪の小径段部の端部外周に雄ねじが形成され、この雄ねじに螺合する雌ねじが形成された固定ナットによって所定の軸受予圧が付与された状態で、前記内輪が前記ハブ輪に対して軸方向に固定されている請求項１に記載の車輪用軸受装置。
【請求項４】
前記外方部材と内輪との間に形成される環状空間の開口部にシールが装着されると共に、前記内輪の外径面の前記シールのインナー側に前記ギヤ部材が圧入固定されている請求項１乃至３いずれかに記載の車輪用軸受装置。
【請求項５】
前記内輪の外径面のうち前記シールが圧入される外径面よりも小径に形成された小径部に前記ギヤ部材が圧入固定されている請求項４に記載の車輪用軸受装置。
【請求項６】
前記内輪の前記シールが圧入される外径面と、前記ギヤ部材が圧入される小径部とが総型砥石の砥石によって同時に研削加工されている請求項５に記載の車輪用軸受装置。
【請求項７】
前記加締部の外径面が機械加工によってフラットに形成され、この外径面に前記ギヤ部材が圧入固定されている請求項２に記載の車輪用軸受装置。
【請求項８】
前記内方部材に等速自在継手を構成する外側継手部材が結合され、この外側継手部材にギヤ部が形成されると共に、このギヤ部と前記ギヤ部材にそれぞれ噛み合うスライドギヤが内周に形成された駆動切替用のアクチュエータが前記ナックルに内嵌固定され、当該アクチュエータのインナー側の端部と前記外側継手部材との間にシールが装着されている請求項１乃至３いずれかに記載の車輪用軸受装置。
【請求項９】
前記ギヤ部材と内輪の嵌合面の一部がプレスカット接合されている請求項１に記載の車輪用軸受装置。
【請求項１０】
前記ギヤ部材と内輪がレーザー溶接されている請求項１に記載の車輪用軸受装置。
【請求項１１】
前記内輪とハブ輪の嵌合面の少なくとも一部がプレスカット接合されている請求項１に記載の車輪用軸受装置。
【請求項１２】
前記内輪とハブ輪の嵌合面にキー溝が形成され、このキー溝にキーが装着されている請求項１に記載の車輪用軸受装置。
【請求項１３】
前記内輪とハブ輪の加締部がレーザー溶接されている請求項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９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の外周に圧入された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、低コスト化を図ると共に、ギヤ部材に過大な応力が発生して変形や微小クラックが生じ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、外周に懸架装置を構成するナックル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、前記内方部材のインナー側の端部に駆動切替用のギヤ部材が圧入固定されている。
【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、内方部材のインナー側の端部に駆動切替用のギヤ部材が圧入固定されているので、低コスト化を図ると共に、ギヤ部材に過大な応力が発生して変形や微小クラックが生じ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】
好ましくは、請求項２に記載の発明のように、前記ハブ輪の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所定の軸受予圧が付与された状態で、前記内輪が前記ハブ輪に対して軸方向に固定されていれば、加締部を形成する時、何等成形に悪影響を及ぼすことなくハブ輪の小径段部の端部を径方向外方に塑性変形させることができ、加締部に微小クラック等の加締不具合が発生するのを防止し、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。
【００１２】
また、請求項３に記載の発明のように、前記ハブ輪の小径段部の端部外周に雄ねじが形成され、この雄ねじに螺合する雌ねじが形成された固定ナットによって所定の軸受予圧が付与された状態で、前記内輪が前記ハブ輪に対して軸方向に固定されていれば、固定ナットを所定の締付トルクでもって締結するだけで内輪に所望の軸力を付与することができるので、必要以上に内輪の肉厚を厚く設定しなくても、加締加工によってギヤ部材や内輪に過大な応力が発生せず、耐久性を確保することができる。
【００１３】
また、請求項４に記載の発明のように、前記外方部材と内輪との間に形成される環状空間の開口部にシールが装着されると共に、前記内輪の外径面の前記シールのインナー側に前記ギヤ部材が圧入固定されていても良い。
【００１４】
また、請求項５に記載の発明のように、前記内輪の外径面のうち前記シールが圧入される外径面よりも小径に形成された小径部に前記ギヤ部材が圧入固定されていれば、シールを圧入する距離が短くなって組立作業性が向上し、低コスト化を図ることができる。
【００１５】
好ましくは、請求項６に記載の発明のように、前記内輪の前記シールが圧入される外径面と、前記ギヤ部材が圧入される小径部とが総型砥石の砥石によって同時に研削加工されていれば、加工時間を短縮することができ、低コスト化を図ることができる。
【００１６】
また、請求項７に記載の発明のように、前記加締部の外径面が機械加工によってフラットに形成され、この外径面に前記ギヤ部材が圧入固定されていれば、軽量・コンパクト化を達成することができると共に、加締加工によってギヤ部材に過大な応力が発生せず、耐久性を確保することができる。
【００１７】
また、請求項８に記載の発明のように、前記内方部材に等速自在継手を構成する外側継手部材が結合され、この外側継手部材にギヤ部が形成されると共に、このギヤ部と前記ギヤ部材にそれぞれ噛み合うスライドギヤが内周に形成された駆動切替用のアクチュエータが前記ナックルに内嵌固定され、当該アクチュエータのインナー側の端部と前記外側継手部材との間にシールが装着されていれば、スペースを有効に活用して、軸受部を効果的に密封することができ、軽量・コンパクト化を図ることができる。
【００１８】
また、請求項９に記載の発明のように、前記ギヤ部材と内輪の嵌合面の一部がプレスカット接合、すなわち、内輪外径に熱処理によって硬化された、セレーション等を形成し、このセレーションで硬化されていないギヤ部材の内径を切削しながら密着嵌合する接合法を採用すれば、コンパクトに両者を結合し、確実に駆動力を伝達することができる。
【００１９】
また、請求項１０に記載の発明のように、前記ギヤ部材と内輪がレーザー溶接されていれば、ギヤ部材と内輪間において、確実に駆動力を伝達することができる。
【００２０】
また、請求項１１に記載の発明のように、前記内輪とハブ輪の嵌合面の少なくとも一部がプレスカット接合されていても良い。
【００２１】
また、請求項１２に記載の発明のように、前記内輪とハブ輪の嵌合面にキー溝が形成され、このキー溝にキーが装着されていても良い。
【００２２】
また、請求項１３に記載の発明のように、前記内輪とハブ輪の加締部がレーザー溶接されていても良い。
【発明の効果】
【００２３】
本発明に係る車輪用軸受装置は、外周に懸架装置を構成するナックル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、前記内方部材のインナー側の端部に駆動切替用のギヤ部材が圧入固定されているので、低コスト化を図ると共に、ギヤ部材に過大な応力が発生して変形や微小クラックが生じ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】
【００２４】
【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】本発明に係るギヤ部材の組立手順を示す説明図である。
【図４】同上、ギヤ部材の他の組立手順を示す説明図である。
【図５】本発明に係る車輪用軸受装置の第２の実施形態を示す要部拡大図である。
【図６】図５の内輪の変形例を示す要部拡大図である。
【図７】図５の内輪の他の変形例を示す要部拡大図である。
【図８】本発明に係る車輪用軸受装置の第３の実施形態を示す要部拡大図である。
【図９】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】
【００２５】
外周に懸架装置を構成するナックル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、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に対向するテーパ状の内側転走面が形成された一対の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、前記外方部材と内方部材との間に形成された環状空間の両側開口部に装着されたシールとを備え、前記ハブ輪の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所定の軸受予圧が付与された状態で、前記内輪が前記ハブ輪に対して軸方向に固定されている車輪用軸受装置において、前記内輪のうちインナー側の内輪の外径面で、前記シールのインナー側に駆動切替用のギヤ部材が圧入固定されている。
【実施例１】
【００２６】
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、図３は、本発明に係るギヤ部材の組立手順を示す説明図、図４は、同上、ギヤ部材の他の組立手順を示す説明図である。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。
【００２７】
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小径段部４ｂ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。
【００２８】
一対の内輪５、７は、外周にテーパ状の内側転走面５ａがそれぞれ形成され、ハブ輪４の小径段部４ｂ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、７ｂ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、７ｃが形成され、内輪５、７の小端面５ｄ、７ｄ（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。
【００２９】
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８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９が形成され、この環状溝９にＯリング等の弾性リング（図示せず）が装着されることにより、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。
【００３０】
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４ｂ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ている。また、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。なお、後述する加締部１０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。
【００３１】
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、少なくとも複列の外側転走面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１１、１１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。
【００３２】
シール１１は、図２に拡大して示すように、互いに対向配置されたスリンガ１２と環状のシール板１３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１２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７ｂ（５ｂ）に圧入される円筒部１２ａと、この円筒部１２ａから径方向外方に延びる立板部１２ｂとからなる。
【００３３】
一方、シール板１３は、外方部材２の端部に内嵌される芯金１４と、この芯金１４に加硫接着により一体に接合されたシール部材１５とからなる。芯金１４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。
【００３４】
シール部材１５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サイドリップ１５ａと、この内径側に二股状に傾斜して延びるグリースリップ１５ｃとダストリップ１５ｂを一体に有している。そして、サイドリップ１５ａはスリンガ１２の立板部１２ｂ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１５ｃとダストリップ１５ｂは円筒部１２ａ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１５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。
【００３５】
ハブ輪４と内輪５、７との一体化は、ハブ輪４の小径段部４ｂに内輪５、７が所定のシメシロを介して圧入されると共に、この小径段部４ｂの端部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部１０によって行なわれている。
【００３６】
本実施形態では、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が回転に伴って迫り上がり、大鍔部７ｂ（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。
【００３７】
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１６、１７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１６、１７のうち、アウター側の転がり軸受１６は深溝玉軸受からなり、インナー側の転がり軸受１７はシェル形の針状ころ軸受からなる。
【００３８】
ここで、インナー側の内輪７の大鍔部（外径面）７ｂにリング状のギヤ部材１８が所定の径方向シメシロを介して圧入されている。このギヤ部材１８には、図示しない外側継手部材のギヤ部１９と噛み合うリング状のスライドギヤ２０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２０を介して、内輪７のギヤ部材１８と外側継手部材のギヤ部１９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２０が内輪７のギヤ部材１８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輪の切替が選択的に行われる。
【００３９】
本実施形態では、ギヤ部材１８が内輪７の大鍔部（外径面）７ｂに圧入固定されているので、ギヤ部材１８に過大な応力が発生して変形や微小クラックが生じるのを防止することができると共に、加締部１０を形成する時、何等成形に悪影響を及ぼすことなくハブ輪４の小径段部４ｂの端部を径方向外方に塑性変形させることができ、加締部１０に微小クラック等の加締不具合が発生するのを防止し、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。
【００４０】
なお、図示はしないが、内輪の外径に熱処理によって硬化されたセレーション等を形成し、このセレーションで硬化されていないギヤ部材の内径を切削しながら密着嵌合する、所謂プレスカット接合を採用すれば、コンパクトに両者を結合し、確実に駆動力を伝達することができる。また、内輪とギヤ部材とをレーザー溶接等により一体接合しても良い。同様に、ハブ輪と内輪とをプレスカット接合しても良い。この場合、内輪は外径部のみ高周波熱処理で硬化され、内径部は生材のままとする必要がある。
【００４１】
ここで、本実施形態では、図３に示すように、加締部１０を形成して内輪７を軸方向に固定した後に、ギヤ部材１８が内輪７の大鍔部７ｂに圧入固定されている。これにより、塑性加工によりギヤ部材１８が過大な応力により変形や微小クラックが生じるのを確実に防止することができると共に、加締加工によって内輪７の大鍔部７ｂに生じるフープ応力を影響を回避することができる。一方、図４に示すように、ギヤ部材１８を内輪７の大鍔部７ｂに圧入固定した後に加締部１０を形成するようにしても良い。この場合、加締加工による内輪７のフープ応力を規制することにより、ギヤ部材１８の圧入時に懸念されるシメシロ過大による圧入不具合を防止することができる。
【実施例２】
【００４２】
図５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輪の固定手段が異なるだけで、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。
【００４３】
この車輪用軸受装置は、インナー側の内輪７が固定ナット２１によって所定の軸受予圧が付与された状態で軸方向に固定されている。具体的には、ハブ輪２２の小径段部２３の外周に雄ねじ２３ａが形成され、この雄ねじ２３ａに螺合する雌ネジ２１ａが形成された固定ナット２１を所定の締付トルクでもって締結することによって内輪７に所望の軸力が付与されている。
【００４４】
本実施形態では、前述した実施形態のように、加締部１０で内輪７を固定していないため、必要以上に内輪７の肉厚を厚く設定しなくても、加締加工によってギヤ部材１８や内輪７に過大な応力が発生せず、耐久性を確保することができる。
【００４５】
図６に前述した内輪７の変形例を示す。この内輪２４は、シール１１が装着される大鍔部（外径面）７ｂより僅かに小径に形成された小径部２４ａを備えている。この小径部２４ａは、総型砥石によって大鍔部（外径面）７ｂと同時に研削加工されている。これにより、加工時間を短縮することができると共に、シール１１を構成するスリンガ１２を圧入する距離が短くなって組立作業性が向上し、低コスト化を図ることができる。
【００４６】
図７に前述した内輪７の他の変形例を示す。この内輪２５は、幅寸法が短縮され、シール１１が装着されるスペースだけの大鍔部（外径面）２５ａを備えている。そして、この内輪２５を固定する加締部２６の外径面２６ａが旋削等の機械加工によってフラットに形成され、この外径面２６ａにギヤ部材１８が圧入固定されている。これにより、軽量・コンパクト化を達成することができると共に、加締加工によってギヤ部材１８に過大な応力が発生せず、耐久性を確保することができる。
【実施例３】
【００４７】
図８は、本発明に係る車輪用軸受装置の第３の実施形態を示す要部拡大図である。なお、この第３の実施形態は、前述した第１の実施形態と基本的には内輪の構成とシールの有無が異なるだけで、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。
【００４８】
この車輪用軸受装置は、外方部材２とインナー側の内輪２７との間に形成された環状空間の開口部にシールが装着されておらず、後述する４輪／２輪の切替アクチュエータ２８に装着されている。具体的には、切替アクチュエータ２８は、ナックル２９に内嵌固定され、等速自在継手を構成する外側継手部材３０のギヤ部１９と噛み合うスライドギヤ２０が内周に形成されている。そして、このスライドギヤ２０が軸方向へスライドすることにより選択的に噛み合う。すなわち、このスライドギヤ２０を介して、内輪２７のギヤ部材１８と外側継手部材３０のギヤ部１９が連結された状態で、駆動力が等速自在継手から内輪２７およびハブ輪４を介して車輪（図示せず）に伝達される。
【００４９】
切替アクチュエータ２８に装着されたシール３１は、切替アクチュエータ２８のインナー側の端部に内嵌される芯金３２と、この芯金３２に加硫接着により一体に接合されたシール部材３３とからなる。芯金３２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。
【００５０】
また、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るサイドリップ３３ａと、この内径側に傾斜して延びるダストリップ３３ｂを一体に有し、このダストリップ３３ｂにはガータスプリング３４が装着されている。そして、サイドリップ３３ａは外側継手部材３０の肩部３５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、ダストリップ３３ｂは肩部３５の外周面に所定の径方向シメシロを介して摺接している。本実施形態では、内輪２７の外径面ではなく、スペースを有効に活用して、切替アクチュエータ２８にシール３１が装着されているので、軸受部を効果的に密封することができると共に、軽量・コンパクト化を図ることができる。
【００５１】
以上述べた実施形態では、ギヤ部材１８が内輪あるいは加締部に圧入固定されているが、これに限らず、図示はしないが、例えば、内輪の外径面とギヤ部材の内径面にキー溝をそれぞれ形成し、これらキー溝に装着されるキーを介して駆動トルクを伝達するようにしても、また、内輪と加締部とをレーザー溶接等により一体に接合しても良い。これにより、ギヤ部材のクリープを確実に防止することができる。また、シメシロ過大による圧入不具合を回避するため、ギヤ部材を圧入する前に予め所定の温度に温め、所定量熱膨張させた状態で圧入するようにしても良い。
【００５２】
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】
【００５３】
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た内方部材に、４輪／２輪の切替が選択的に行うギヤ部材が固定された第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】
【００５４】
１  内方部材
２  外方部材
２ａ  外側転走面
２ｂ  車体取付フランジ
３  円錐ころ
４、２２  ハブ輪
４ａ、３５  肩部
４ｂ、２３  小径段部
５、７、２４、２５、２７  内輪
５ａ  内側転走面
５ｂ、７ｂ、２５ａ  大鍔部
５ｃ、７ｃ  小鍔部
５ｄ、７ｄ  小端面
６  車輪取付フランジ
６ａ  ハブボルト
８  保持器
９  環状溝
１０、２６  加締部
１１、３１  シール
１２  スリンガ
１２ａ  円筒部
１２ｂ  立板部
１３  シール板
１４、３２  芯金
１５、３３  シール部材
１５ａ、３３ａ  サイドリップ
１５ｂ、３３ｂ  ダストリップ
１５ｃ  グリースリップ
１６、１７  転がり軸受
１８  ギヤ部材
１９  外側継手部材のギヤ部
２０  スライドギヤ
２１  固定ナット
２１ａ  雌ねじ
２３ａ  雄ねじ
２４ａ  小径部
２６ａ  加締部の外径面
２８  切替アクチュエータ
２９  ナックル
３０  外側継手部材
３４  ガータスプリング
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
【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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