(57)【要約】【課題】軽量・コンパクト化を図りつつ、加締加工に伴う加締部の亀裂発生を抑えると共に、加締部に変わる接合部材によって信頼性を高めた車輪用軸受装置を提供する。【解決手段】外周に車体取付フランジ２ｂを一体に有し、内周に複列の外側転走面２ａが形成された外方部材２と、一端部に車輪取付フランジ６を一体に有し、外周に一方の内側転走面４ａと、これから軸方向に延びる小径段部４ｂが形成されたハブ輪４、および小径段部４ｂに圧入され、外周に他方の内側転走面５ａが形成された内輪５からなる内方部材１と、両転走面間に保持器８を介して転動自在に収容された複列の転動体３とを備えた車輪用軸受装置において、ハブ輪４の小径段部４ｂの端面１１と内輪５の大端面５ｂの両者に接合部材７が摩擦圧接によって接合され、ハブ輪４に対して内輪５が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。【選択図】図１
2013039872.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、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、
前記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、
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た車輪用軸受装置において、
前記ハブ輪と内輪の両者に接合部材が摩擦圧接によって接合され、前記ハブ輪に対して当該内輪が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面と前記内輪の大端面の両者に前記接合部材が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３】
前記ハブ輪の小径段部の端面が所定の傾斜角からなるテーパ面に形成されると共に、前記内輪の大端面が前記ハブ輪の小径段部の端面と同じ傾斜角からなるテーパ面に形成され、前記接合部材の端面が当該傾斜角と同じ傾斜角からなるテーパ面に形成されている請求項２に記載の車輪用軸受装置。
【請求項４】
前記ハブ輪の小径段部の端面が所定の曲率半径からなる円弧面に形成されると共に、前記内輪の大端面が前記ハブ輪の小径段部の端面と同じ曲率半径からなる円弧面に形成され、前記接合部材の端面が当該円弧面に係合する同じ曲率半径からなる円弧面に形成されている請求項２に記載の車輪用軸受装置。
【請求項５】
前記接合部材が接合された後、この接合部材と前記ハブ輪の内周にセレーションが同時に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】
前記ハブ輪の小径段部の端部と前記内輪との嵌合部に環状の凹所が形成され、この凹所に前記接合部材が嵌合され、当該接合部材が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７】
前記接合部材の外周またはインナー側の端面にトルク伝達用のセレーションが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８】
前記接合部材のインナー側の端面に複数の係止孔が形成されている請求項１乃至７いずれかに記載の車輪用軸受装置。
【請求項９】
前記内輪の大端面に周方向等配に複数の係止孔が形成されている請求項１乃至７に記載の車輪用軸受装置。
【請求項１０】
前記内輪が、外周に前記内側転走面から軸方向に延びる円筒状の嵌合部が形成され、内周にトルク伝達用のセレーションが形成されると共に、前記内輪の嵌合部に前記ハブ輪の小径段部が所定のシメシロを介して圧入され、前記接合部材が前記ハブ輪のアウター側の端面と前記内輪の嵌合部の端面の両者に接合されている請求項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、自動車等の車輪を懸架装置に対して回転自在に支承する車輪用軸受装置、特に、ハブ輪の揺動加締によって内輪が固定されたセルフリテイン構造において、この加締加工に伴う内輪の変形を抑えると共に、内輪の腐食を防止し、応力腐食割れの発生を抑制して耐久性の向上を図った車輪用軸受装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両の車輪用軸受装置には、駆動輪用のものと従動輪用のものとがある。特に、自動車の懸架装置に対して車輪を回転自在に支承する車輪用軸受装置は、低コスト化は言うまでもなく、燃費向上のための軽量・コンパクト化が進んでいる。その従来構造の代表的な一例として、図１２に示すような従動輪用の車輪用軸受装置が知られている。
【０００３】
この車輪用軸受装置は第３世代と称され、軸部材（ハブ輪）５１と内輪５２と外輪５３、および複列のボール５４、５４とを備えている。軸部材５１は、その一端部に車輪（図示せず）を取り付けるための車輪取付フランジ５５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小径段部５１ｂが形成されている。
【０００４】
軸部材５１の小径段部５１ｂには、外周に内側転走面５２ａが形成された内輪５２が圧入されている。そして、軸部材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、軸部材５１に対して内輪５２が軸方向へ抜けるのを防止している。
【０００５】
外輪５３は、外周に車体取付フランジ５３ｂを一体に有し、内周に複列の外側転走面５３ａ、５３ａが形成されている。そして、この複列の外側転走面５３ａ、５３ａと、これら複列の外側転走面５３ａ、５３ａに対向する内側転走面５１ａ、５２ａの間には複列のボール５４、５４が転動自在に収容されている。
【０００６】
ここで、加締部５１ｃを形成する円筒部５６の肉厚は、この円筒部５６を径方向外方に加締拡げる以前の状態で先端縁に向う程小さくなっている。そして、この円筒部５６を径方向外方に加締拡げることにより、内輪５２の大端面５２ｂを押え付ける加締部５１ｃの肉厚は、円筒部５６の基端部の肉厚に対し、先端に向うにしたがって漸減している。
【０００７】
これにより、円筒部５６の先端部を押型により塑性変形させて加締部５１ｃを形成するために要する力が徒に大きくなることがなく、加締作業に伴って加締部５１ｃに亀裂等の損傷が発生したり、あるいは、加締部５１ｃにより固定される内輪５２に、この内輪５２の直径を予圧や転がり疲れ寿命等の耐久性に影響を及ぼす程大きく変化させたりするような力が作用することがない（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１０−２７２９０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
このような従来の車輪用軸受装置では、加締作業に伴って予圧や転がり疲労寿命等の耐久性に影響を及ぼす程、内輪５２の内径を大きく変形させるような力が作用するのを防止することができる。然しながら、内輪５２の変形を抑える反面、加締加工に伴い加締部５１の先端に微小な亀裂が発生する恐れがあると共に、加締部５１ｃの強度不足が懸念される。すなわち、加締部５１は、内輪５２の軸力（押付力）を付与しているため、無負荷状態の時であってもこの軸力が反作用していると共に、軸受に負荷される軸方向荷重やモーメント荷重によって加締部５１ｃが破断しないように強度を確保する必要がある。
【００１０】
本発明は、このような従来の問題に鑑みてなされたもので、軽量・コンパクト化を図りつつ、加締加工に伴う加締部の亀裂発生を抑えると共に、加締部に変わる接合部材によって信頼性を高めた車輪用軸受装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
係る目的を達成すべく、本発明のうち請求項１に記載の発明は、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、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、前記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、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た車輪用軸受装置において、前記ハブ輪と内輪の両者に接合部材が摩擦圧接によって接合され、前記ハブ輪に対して当該内輪が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。
【００１２】
このように、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た車輪用軸受装置において、ハブ輪と内輪の両者に接合部材が摩擦圧接によって接合され、ハブ輪に対して当該内輪が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ので、軽量・コンパクト化を図りつつ、加締加工に伴う加締部の亀裂発生を抑えると共に、加締部に変わる接合部材によって信頼性を高めた車輪用軸受装置を提供することができる。
【００１３】
また、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面と前記内輪の大端面の両者に前記接合部材が接合されていても良い。
【００１４】
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面が所定の傾斜角からなるテーパ面に形成されると共に、前記内輪の大端面が前記ハブ輪の小径段部の端面と同じ傾斜角からなるテーパ面に形成され、前記接合部材の端面が当該傾斜角と同じ傾斜角からなるテーパ面に形成されていれば、ハブ輪に対して接合部材の芯合せが精度良くでき、回転バランスを良好にすることができる。
【００１５】
また、請求項４に記載の発明のように、前記ハブ輪の小径段部の端面が所定の曲率半径からなる円弧面に形成されると共に、前記内輪の大端面が前記ハブ輪の小径段部の端面と同じ曲率半径からなる円弧面に形成され、前記接合部材の端面が当該円弧面に係合する同じ曲率半径からなる円弧面に形成されていれば、接合部面積を実質的に増大させることができ接合部の強度を高めることができる。
【００１６】
また、請求項５に記載の発明のように、前記接合部材が接合された後、この接合部材と前記ハブ輪の内周にセレーションが同時に形成されていれば、実質的にトルク伝達容量が増加し、一層の軽量・コンパクト化が可能となる。
【００１７】
また、請求項６に記載の発明のように、前記ハブ輪の小径段部の端部と前記内輪との嵌合部に環状の凹所が形成され、この凹所に前記接合部材が嵌合され、当該接合部材が接合されていれば、一層の軽量・コンパクト化が可能となると共に、ハブ輪に対して接合部材の芯合せが精度良くでき、回転バランスを良好にすることができる。
【００１８】
また、請求項７に記載の発明のように、前記接合部材の外周またはインナー側の端面にトルク伝達用のセレーションが形成されていれば、ハブ輪のセレーションを廃止することができ、軽量・コンパクト化と共に、製造コストを低減することができる。
【００１９】
また、請求項８に記載の発明のように、前記接合部材のインナー側の端面に複数の係止孔が形成されていれば、摩擦圧接時に接合部材に回転治具を係止させて接合部材を回転駆動し易くでき、組立作業性を向上させることができる。
【００２０】
また、請求項９に記載の発明のように、前記内輪の大端面に周方向等配に複数の係止孔が形成されていれば、摩擦圧接時に内輪に固定治具を係止させて容易に固定することができ、組立作業性を向上させることができる。
【００２１】
また、請求項１０に記載の発明のように、前記内輪が、外周に前記内側転走面から軸方向に延びる円筒状の嵌合部が形成され、内周にトルク伝達用のセレーションが形成されると共に、前記内輪の嵌合部に前記ハブ輪の小径段部が所定のシメシロを介して圧入され、前記接合部材が前記ハブ輪のアウター側の端面と前記内輪の嵌合部の端面の両者に接合されていれば、スペースを有効に活用して軽量・コンパクト化を一層図ることができる。
【発明の効果】
【００２２】
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、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、前記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、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た車輪用軸受装置において、前記ハブ輪と内輪の両者に接合部材が摩擦圧接によって接合され、前記ハブ輪に対して当該内輪が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ので、軽量・コンパクト化を図りつつ、加締加工に伴う加締部の亀裂発生を抑えると共に、加締部に変わる接合部材によって信頼性を高め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】
【００２３】
【図１】本発明に係る車輪用軸受装置の一実施形態を示す縦断面図である。
【図２】図１の変形例を示す縦断面図である。
【図３】図１の他の変形例を示す縦断面図である。
【図４】図１の他の変形例を示す縦断面図である。
【図５】図１の他の変形例を示す縦断面図である。
【図６】図５の変形例を示す縦断面図である。
【図７】図１の他の変形例を示す縦断面図である。
【図８】図１の他の変形例を示す縦断面図である。
【図９】図８の変形例を示す縦断面図である。
【図１０】図１の他の変形例を示す縦断面図である。
【図１１】図１０の変形例を示す縦断面図である。
【図１２】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】
【００２４】
外周に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軸方向に延びる円筒状の小径段部が形成され、内周にトルク伝達用のセレーション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の他方に対向する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転動体と、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た車輪用軸受装置において、前記ハブ輪の小径段部の端面と前記内輪の大端面の両者に接合部材が摩擦圧接によって接合され、前記ハブ輪に対して当該内輪が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。
【実施例】
【００２５】
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一実施形態を示す縦断面図、図２は、図１の変形例を示す縦断面図、図３〜５は、図１の他の変形例を示す縦断面図、図６は、図５の変形例を示す縦断面図、図７、８は、図１の他の変形例を示す縦断面図、図９は、図８の変形例を示す縦断面図、図１０は、図１の他の変形例を示す縦断面図、図１１は、図１０の変形例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。
【００２６】
この車輪用軸受装置は駆動輪側の第３世代構造をなし、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転動体（ボール）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に所定のシメシロを介して圧入された内輪５とからなる。
【００２７】
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、この車輪取付フランジ６の円周等配位置に車輪を固定するためのハブボルト６ａが植設されている。また、ハブ輪４の外周には一方（アウター側）の円弧状の内側転走面４ａと、この内側転走面４ａから軸方向に延びる円筒状の小径段部４ｂが形成され、内周にはトルク伝達用のセレーション（またはスプライン）４ｃが形成されている。内輪５は、外周に他方（インナー側）の円弧状の内側転走面５ａが形成され、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、この内輪５は、小径段部４ｂの端部に接合された後述する接合部材７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。
【００２８】
外方部材２は、外周にナックル（図示せず）に取り付けるための車体取付フランジ２ｂを一体に有し、内周に前記内方部材１の内側転走面４ａ、５ａに対向する円弧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、それぞれの転走面２ａ、４ａと２ａ、５ａ間に複列の転動体３、３が収容され、保持器８、８によりこれら複列の転動体３、３が転動自在に保持されている。また、外方部材２と内方部材１との間に形成される環状空間の開口部にはシール９、１０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。
【００２９】
ハブ輪４はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０重量％を含む中高炭素鋼で形成され、アウター側の内側転走面４ａをはじめ、後述するシール９のシールランド部となる車輪取付フランジ６のインナー側の基部６ｂから小径段部４ｂに亙り高周波焼入れによって表面硬さを５０〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。
【００３０】
一方、内輪５および転動体３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。また、外方部材２は、前記ハブ輪４と同様、Ｓ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０重量％を含む中高炭素鋼で形成され、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硬さを５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。
【００３１】
本実施形態では、シール９、１０のうちアウター側のシール９は、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と、この芯金に接合され、径方向外方に傾斜して形成された一対のサイドリップおよび軸受内方側に傾斜して形成されたグリースリップを有するシール部材とからなる一体型シールで構成されている。
【００３２】
また、インナー側のシール１０は、互いに対向配置された環状のシール板とスリンガとからなる、所謂パックシールで構成されている。シール板は外方部材２に装着された芯金と、この芯金に加硫接着により一体に接合され、径方向外方に傾斜して延びるサイドリップおよび二股状に形成されたグリースリップ、中間リップを有するシール部材とからなる。スリンガは断面略Ｌ字状に形成され、内輪５の外径に圧入される円筒部と、この円筒部から径方向外方に延びる立板部とを備え、シール部材のサイドリップが立板部に摺接されると共に、グリースリップと中間リップが円筒部に摺接されている。
【００３３】
なお、ここでは、転動体３をボールとした複列アンギュラ玉軸受で構成された車輪用軸受装置を例示したが、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構成されたものであっても良い。また、ハブ輪４の外周に直接内側転走面４ａが形成された第３世代構造からなる車輪用軸受装置を例示したが、これに限らず、例えば、一対の内輪が小径段部に圧入される第１世代あるいは第２世代構造であっても良い。
【００３４】
ここで、本実施形態では、従来の加締部に変え、接合部材７がハブ輪４の小径段部４ｂの端面１１と内輪５の大端面５ｂの両者に摩擦圧接（図中クロスハッチングによって示す）によって接合され、ハブ輪４に対して内輪５が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。これにより、軽量・コンパクト化を図りつつ、加締加工に伴う加締部の亀裂発生を抑えると共に、加締部に変わる接合部材７によって信頼性を高めた車輪用軸受装置を提供することができる。
【００３５】
ここでいう摩擦圧接とは、接合する金属、ここでは、ハブ輪４の小径段部４ｂの端面１１と内輪５の大端面５ｂに対して、接合部材７を高速で擦り合わせ、その時に生じる摩擦熱によって部材の接触部分を軟化させると同時に、所定の圧力を加えて原子同士を金属融合させて接合するものである。この摩擦圧接は、従来から行われているアーク溶接やガス溶接と比較すると、摩擦熱以外の熱源を必要としなく、また、溶接棒やフラックス等が不要であること。さらには、接合時にガスやスパッタが発生しないことから、環境を汚染せず自然環境に優しいという特徴を備えている。
【００３６】
具体的には、接合部の温度を過度に上昇させることがなく、結晶粒の粗大化や金属間化合物の生成を抑制する効果があり、高品質の接合強度が得られるため、ハブ輪４に対して内輪５を所定の軸受予圧が付与された状態で軸方向に固定するという、この種の車輪用軸受装置に好適である。
【００３７】
また、引張り強さは各部材の母材強さよりも強く、接合部での破断が起こらないだけでなく、材料を必要な部分だけ使用することができ、素材コストの低減が図れると共に、接合に伴う発熱が狭い範囲に均等に行われるため、溶接変形が極めて小さく、比較的簡単な作業で寸法精度の高い製品が得られ、仕上げ加工を施した後に接合作業ができる特徴を備えている。
【００３８】
図２に、図１の車輪用軸受装置の変形例を示す。なお、この実施形態は、前述した実施形態と基本的には軸受部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様の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従動輪側の第３世代構造をなし、内方部材１２と外方部材２、および両部材１２、２間に転動自在に収容された複列の転動体３、３とを備えている。内方部材１２は、ハブ輪１３と、このハブ輪１３に所定のシメシロを介して圧入された内輪５とからなる。
【００４０】
ハブ輪１３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、外周に一方の円弧状の内側転走面４ａと、この内側転走面４ａから軸方向に延びる小径段部４ｂが形成されている。そして、内輪５は、小径段部４ｂの端部に摩擦圧接によって一体に接合された接合部材７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。
【００４１】
ハブ輪１３はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０重量％を含む中高炭素鋼で形成され、アウター側の内側転走面４ａをはじめ、車輪取付フランジ６のインナー側の基部６ｂから小径段部４ｂに亙り高周波焼入れによって表面硬さを５０〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。
【００４２】
図３に、図１の車輪用軸受装置の他の変形例を示す。なお、この実施形態は、前述した実施形態と基本的には接合部材の構成が一部異なるだけで、その他同一部品同一部位あるいは同様の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駆動輪側の第３世代構造をなし、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転動体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に所定のシメシロを介して圧入された内輪５とからなる。
【００４４】
ハブ輪４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、外周に一方の円弧状の内側転走面４ａと、この内側転走面４ａから軸方向に延びる小径段部４ｂが形成されている。そして、内輪５は、小径段部４ｂの端部に摩擦圧接によって一体に接合された接合部材１４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。
【００４５】
ここで、接合部材１４は、内周にセレーション（またはスプライン）１４ａが形成されている。すなわち、ハブ輪４に接合部材１４が接合された後に、ブローチ加工によってセレーション４ｃ、１４ａが同時に形成されている。これにより、実質的にトルク伝達容量が増加し、一層の軽量・コンパクト化が可能となる。
【００４６】
図４に、図１の車輪用軸受装置の他の変形例を示す。なお、この実施形態は、前述した実施形態と基本的には接合部分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様の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。
【００４７】
この車輪用軸受装置は駆動輪側の第３世代構造をなし、内方部材１５と外方部材２、および両部材１５、２間に転動自在に収容された複列の転動体３、３とを備えている。内方部材１５は、ハブ輪１６と、このハブ輪１６に所定のシメシロを介して圧入された内輪１７とからなる。
【００４８】
ハブ輪１６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、外周に一方の円弧状の内側転走面４ａと、この内側転走面４ａから軸方向に延びる小径段部１６ａが形成されている。そして、この小径段部１６ａの端部に環状の凹所１８が形成されている。
【００４９】
一方、内輪１７は、大端面１７ａに環状の凹所１９が形成され、この凹所１９とハブ輪１６の凹所１８に接合部材２０が嵌合され、ハブ輪１６に対して内輪１７は摩擦圧接によって一体に接合された接合部材２０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。これにより、一層の軽量・コンパクト化が可能となると共に、ハブ輪１６に対して接合部材２０の芯合せが精度良くでき、回転バランスを良好にすることができる。
【００５０】
図５に、図１の車輪用軸受装置の他の変形例を示す。なお、この実施形態は、前述した実施形態と基本的には接合部分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様の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。
【００５１】
この車輪用軸受装置は駆動輪側の第３世代構造をなし、内方部材２１と外方部材２、および両部材２１、２間に転動自在に収容された複列の転動体３、３とを備えている。内方部材２１は、ハブ輪２２と、このハブ輪２２に所定のシメシロを介して圧入された内輪２３とからなる。
【００５２】
ハブ輪２２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、外周に一方の円弧状の内側転走面４ａと、この内側転走面４ａから軸方向に延びる小径段部２２ａが形成されている。そして、この小径段部２２ａの端面２５が所定の傾斜角からなるテーパ面に形成されている。
【００５３】
一方、内輪２３は、大端面２３ａがハブ輪２２の小径段部２２ａの端面２５と同じ傾斜角からなるテーパ面に形成されている。本実施形態では、接合部材２６の端面２６ａは前述した傾斜角と同じ傾斜角からなるテーパ面に形成され、内輪２３の大端面２３ａと小径段部２２ａの端面２５の両者に接合部材２６が摩擦圧接によって一体に接合されている。これにより、前述した実施形態と同様、ハブ輪２２に対して接合部材２６の芯合せが精度良くでき、回転バランスを良好にすることができる。
【００５４】
図６に、図５の車輪用軸受装置の変形例を示す。なお、この実施形態は、前述した実施形態と基本的には接合部分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様の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。
【００５５】
この車輪用軸受装置は駆動輪側の第３世代構造をなし、内方部材２７と外方部材２、および両部材２７、２間に転動自在に収容された複列の転動体３、３とを備えている。内方部材２７は、ハブ輪２８と、このハブ輪２８に所定のシメシロを介して圧入された内輪２９とからなる。
【００５６】
ハブ輪２８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、外周に一方の円弧状の内側転走面４ａと、この内側転走面４ａから軸方向に延びる小径段部２８ａが形成されている。そして、この小径段部２８ａの端面３０が所定の曲率半径からなる円弧面に形成されている。
【００５７】
一方、内輪２９は、大端面２９ａがハブ輪２８の小径段部２８ａの端面３０と同じ曲率半径からなる円弧面に形成されている。本実施形態では、接合部材３１の端面３１ａは前述した円弧面に係合する同じ曲率半径からなる円弧面に形成され、内輪２９の大端面２９ａと小径段部２８ａの端面３０の両者に接合部材３１が摩擦圧接によって一体に接合されている。これにより、接合部面積を実質的に増大させることができ接合部の強度を高めることができる。
【００５８】
図７に、図１の車輪用軸受装置の他の変形例を示す。なお、この実施形態は、前述した実施形態と基本的には軸受部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様の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。
【００５９】
この車輪用軸受装置は駆動輪側の第３世代構造をなし、内方部材３２と外方部材２、および両部材３２、２間に転動自在に収容された複列の転動体３、３とを備えている。内方部材３２は、ハブ輪３３と、このハブ輪３３に所定のシメシロを介して圧入された内輪（内輪部材）３４とからなる。
【００６０】
ハブ輪３３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、外周に一方の円弧状の内側転走面４ａと、この内側転走面４ａから軸方向に延びる小径段部３３ａが形成されている。一方、内輪３４は、外周に他方の内側転走面５ａと、この内側転走面５ａから軸方向に延びる円筒状の嵌合部３４ａが形成され、内周にトルク伝達用のセレーション（またはスプライン）３４ｂが形成されている。そして、内輪３４の嵌合部３４ａにハブ輪３３の小径段部３３ａが所定のシメシロを介して圧入されている。
【００６１】
ハブ輪３３はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０重量％を含む中高炭素鋼で形成され、アウター側の内側転走面４ａをはじめ、車輪取付フランジ６のインナー側の基部６ｂから小径段部３３ａに亙り高周波焼入れによって表面硬さを５０〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。一方、内輪３４もハブ輪３３と同様、Ｓ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０重量％を含む中高炭素鋼で形成され、内側転走面５ａから嵌合部３４ａに亙り高周波焼入れによって表面硬さを５０〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。
【００６２】
ここで、接合部材３５がハブ輪３３のアウター側の端面３３ｂと内輪３４の嵌合部３４ａの端面３６の両者に摩擦圧接によって接合されている。これにより、スペースを有効に活用して軽量・コンパクト化を一層図ることができる。
【００６３】
図８に、図１の車輪用軸受装置の他の変形例を示す。なお、この実施形態は、前述した実施形態と基本的にはハブ輪と接合部材の構成が一部異なるだけで、その他同一部品同一部位あるいは同様の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。
【００６４】
この車輪用軸受装置は駆動輪側の第３世代構造をなし、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転動体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’に所定のシメシロを介して圧入された内輪５とからなる。
【００６５】
ハブ輪１’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、外周に一方の円弧状の内側転走面４ａと、この内側転走面４ａから軸方向に延びる小径段部４ｂが形成されている。一方、内輪５は、外周に他方の円弧状の内側転走面５ａが形成され、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、この内輪５は、小径段部４ｂの端部に摩擦圧接によって一体に接合された接合部材３７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。
【００６６】
本実施形態では、接合部材３７のインナー側の端面にフェイススプライン３７ａが形成されている。そして、このフェイススプライン３７ａに噛合する図示しない等速自在継手側のフェイススプラインを介してエンジンからの駆動トルクが伝達される。これにより、ハブ輪４’のセレーションを廃止することができ、軽量・コンパクト化と共に、製造コストを低減することができる。
【００６７】
図９に、図８の車輪用軸受装置の変形例を示す。なお、この実施形態は、前述した実施形態と基本的には接合部材の構成が一部異なるだけで、その他同一部品同一部位あるいは同様の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。
【００６８】
この車輪用軸受装置は駆動輪側の第３世代構造をなし、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転動体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’に所定のシメシロを介して圧入された内輪５とからなる。
【００６９】
ハブ輪１’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、外周に一方の円弧状の内側転走面４ａと、この内側転走面４ａから軸方向に延びる小径段部４ｂが形成されている。一方、内輪５は、外周に他方の円弧状の内側転走面５ａが形成され、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、この内輪５は、小径段部４ｂの端部に摩擦圧接によって一体に接合された接合部材３８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。
【００７０】
本実施形態では、接合部材３８の外周にセレーション（またはスプライン）３８ａが形成されている。そして、このセレーション３８ａを介してエンジンからの駆動トルクが伝達される。これにより、前述した実施形態と同様、ハブ輪４’のセレーションを廃止することができ、軽量・コンパクト化と共に、製造コストを低減することができる。
【００７１】
図１０に、図１の車輪用軸受装置の他の変形例を示す。なお、この実施形態は、前述した実施形態と基本的には接合部材の構成が一部異なるだけで、その他同一部品同一部位あるいは同様の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。
【００７２】
この車輪用軸受装置は駆動輪側の第３世代構造をなし、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転動体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に所定のシメシロを介して圧入された内輪５とからなる。
【００７３】
ハブ輪４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、外周に一方の円弧状の内側転走面４ａと、この内側転走面４ａから軸方向に延びる小径段部４ｂが形成されている。そして、内輪５は、小径段部４ｂの端部に摩擦圧接によって一体に接合された接合部材３９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。
【００７４】
ここで、接合部材３９は、インナー側の端面の周方向等配に複数の係止孔３９ａが形成されている。これにより、摩擦圧接時に接合部材３９に回転治具（図示せず）を係止させて接合部材３９を回転駆動し易くでき、組立作業性を向上させることができる。
【００７５】
図１１に、図１０の車輪用軸受装置の変形例を示す。なお、この実施形態は、前述した実施形態と基本的には内輪の構成が一部異なるだけで、その他同一部品同一部位あるいは同様の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。
【００７６】
この車輪用軸受装置は駆動輪側の第３世代構造をなし、内方部材４０と外方部材２、および両部材４０、２間に転動自在に収容された複列の転動体３、３とを備えている。内方部材４０は、ハブ輪４と、このハブ輪４に所定のシメシロを介して圧入された内輪４１とからなる。
【００７７】
ハブ輪４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、外周に一方の円弧状の内側転走面４ａと、この内側転走面４ａから軸方向に延びる小径段部４ｂが形成されている。そして、内輪４１は、外周に他方の円弧状の内側転走面５ａが形成され、ハブ輪４の小径段部４ｂの端部に摩擦圧接によって一体に接合された接合部材７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。
【００７８】
ここで、内輪４１の大端面４１ａに周方向等配に複数の係止孔４２が形成されている。これにより、摩擦圧接時に内輪４１に固定治具（図示せず）を係止させて容易に固定することができ、組立作業性を向上させることができる。
【００７９】
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】
【００８０】
本発明に係る車輪用軸受装置は、ハブ輪の小径段部に内輪が圧入され、小径段部の端部を固定された接合部材によって内輪が軸方向に固定された第１世代乃至第３世代のセルフリテイン構造の車輪用軸受装置に適用できる。
【符号の説明】
【００８１】
１、１’、１２、１５、２１、２７、３２、４０  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  転動体
４、４’、１３、１６、２２、２８、３３  ハブ輪
４ａ、５ａ  内側転走面
４ｂ、１６ａ、２２ａ、３３ａ  小径段部
４ｃ、１４ａ、３４ｂ、３８ａ  セレーション
５、１７、２３、３４、４１  内輪
５ｂ、１７ａ、２３ａ、２９ａ、４１ａ  内輪の大端面
６  車輪取付フランジ
６ａ  ハブボルト
６ｂ  車輪取付フランジのインナー側の基部
７、１４、２０、２６、３１、３５、３７、３８、３９  接合部材
８  保持器
９  アウター側のシール
１０  インナー側のシール
１１、２５、３０  小径段部の端面
１８、１９  凹所
２６ａ、３１ａ  接合部材の端面
３３ｂ  ハブ輪のアウター側の端面
３４ａ  嵌合部
３６  内輪の嵌合部の端面
３７ａ  フェイススプライン
３９ａ、４２  係止孔
５１  ハブ輪
５１ａ、５２ａ  内側転走面
５１ｂ  小径段部
５１ｃ  加締部
５２  内輪
５２ｂ  大端面
５３  外輪
５３ａ  外側転走面
５３ｂ  車体取付フランジ
５４  ボール
５５  車輪取付フランジ
５６  円筒部
【図１】
2013039872.tif 000003
【図２】
2013039872.tif 000004
【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】
2013039872.tif 000009
【図８】
2013039872.tif 000010
【図９】
2013039872.tif 000011
【図１０】
2013039872.tif 000012
【図１１】
2013039872.tif 000013
【図１２】
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