(57)【要約】【課題】強度・耐久性を確保し、軸受の信頼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６の周方向等配に形成される車輪取付孔１１に車輪を締結するハブボルトが固定される車輪用軸受装置において、車輪取付フランジ６のインナー側の側面６ｂに厚肉部となる花弁状のリブ１０が鍛造加工によって形成され、このリブ１０の部位に車輪取付孔１１が形成されると共に、この車輪取付孔１１に転造加工によって雌ねじ１１ａが形成され、当該車輪取付孔１１のインナー側の開口部に凹部１２が鍛造加工によって形成されている。これにより、雌ねじ１１ａの転造加工によって発生した盛り上がりが凹部１２内に収容され、車輪取付フランジ６のインナー側の側面６ｂに盛り上がりが生じるのを確実に防止することができる。【選択図】図１
2013203107.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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とからなり、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を備え、
前記車輪取付フランジの周方向等配に形成された車輪取付孔に前記車輪を締結するハブボルトが固定される車輪用軸受装置において、
前記車輪取付孔に転造加工によって雌ねじが形成されると共に、当該車輪取付孔のインナー側の開口部に凹部が形成されていることを特徴とする車輪用軸受装置。
【請求項２】
前記車輪取付フランジのインナー側の側面に厚肉部となる花弁状のリブが鍛造加工によって形成され、このリブの部位に前記車輪取付孔が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】
前記凹部が鍛造加工によって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４】
前記凹部が前記車輪取付フランジの外径側に開放して形成されている請求項３に記載の車輪用軸受装置。
【請求項５】
前記凹部が、前記雌ねじが形成される前に、前記車輪取付孔と同心状に切削加工によって円形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６】
前記車輪取付孔の内面の組織が、微細フェライト・パーライト組織、上部ベイナイト組織、下部ベイナイト組織、焼戻マルテンサイト組織のうちのいずれか、もしくは少なくともこれらの組織のうちの２種類以上の混合組織とされている請求項１、２および５いずれかに記載の車輪用軸受装置。
【請求項７】
前記外方部材の車体取付フランジが円周方向に不連続に形成され、その突出する複数個の部位に車体取付孔が形成されると共に、この車体取付孔に転造加工によって雌ねじが形成され、当該車体取付孔のインナー側の開口部に凹部が形成されている請求項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、自動車等の車輪を支持する車輪用軸受装置に関するもので、特に、車輪取付フランジの取付孔がねじ孔とされた車輪用軸受装置において、強度・耐久性を確保した車輪用軸受装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車輪を支持する車輪用軸受装置においては、低コスト化は言うに及ばず、燃費向上のために軽量化を追求すること、すなわち、鍛造形状を改善して余肉を排除すると共に、部品を加工する際に、その途中の切削加工等の加工工程で除去される重量（マテリアルロス）を減らすことにより、投入される材料重量を使い切ってコスト削減を図ることがなされている。一方、操縦安定性のために車輪用軸受装置を剛性アップさせることがなされている。こうした、言わば両者相反する要求を満足しつつ、各部品の強度・耐久性を向上させるための対策が種々講じられている。
【０００３】
こうした車輪用軸受装置において、ハブ輪の車輪取付フランジにタップ孔であるねじ孔を設け、このねじ孔にねじ込むハブボルトで車輪やブレーキロータを取り付けるようにしたものがある。このような車輪取付フランジにねじ孔を設けたものとして図１０に示すような車輪用軸受装置が知られている。
【０００４】
この車輪用軸受装置は、複列の転がり軸受５１と等速自在継手５２とを着脱自在にユニット化して構成されている。複列の転がり軸受５１は、車体に取り付けるための車体取付フランジ５３ｂを一体に有し、内周に複列の外側転走面５３ａ、５３ａが形成された外方部材５３と、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、外周に前記複列の外側転走面５３ａ、５３ａの一方に対向する内側転走面５４ａと、この内側転走面５４ａから軸方向に延びる円筒状の小径段部５４ｂが形成されたハブ輪５４、およびこのハブ輪５４の小径段部５４ｂに圧入され、外周に前記複列の外側転走面５３ａ、５３ａの他方に対向する内側転走面５６ａが形成された内輪５６からなる内方部材５７と、両転走面間に保持器５８を介して転動自在に収容された複列のボール５９、５９とを備えている。そして、内輪５６は、小径段部５４ｂの端部を塑性変形させて形成した加締部６０によってハブ輪５４に対して軸方向に固定されている。さらに、この加締部６０の端面にフェイススプライン６０ａが形成されている。
【０００５】
また、外方部材５３と内方部材５７との間に形成される環状空間の開口部にはシール６１、６２が装着され、軸受内部に封入されたグリースの外部への漏洩と、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。
【０００６】
等速自在継手５２は、外側継手部材６３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を備え、外側継手部材６３は、カップ状のマウス部６４と、このマウス部６４の底部をなす肩部６５と、この肩部６５から軸方向に延びる中空状の軸部６６を一体に有し、軸部６６の内周には雌ねじ６６ａが形成されている。また、肩部６５の端面にフェイススプライン６５ａが形成されている。このフェイススプライン６５ａは、加締部６０の端面に形成されたフェイススプライン６０ａに噛合し、ドライブシャフト（図示せず）からの回転トルクが等速自在継手５２および内方部材５７を介して車輪取付フランジ５５に伝達される。
【０００７】
軸部６６の雌ねじ６６ａには締結ボルト６７が螺着され、この締結ボルト６７によって外側継手部材６３と内方部材５７の対向する両フェイススプライン６５ａ、６０ａが圧接支持され、複列の転がり軸受５１と等速自在継手５２とが着脱自在にユニット化されている。これにより、軽量・コンパクト化を図ることができると共に、分解・組立作業が簡素化される。
【０００８】
ここで、シール６２は、図１０（ｂ）に示すように、互いに対向配置された環状のシール板６８とスリンガ６９とからなる複合型のシールで構成されている。シール板６８は外方部材５３に装着される芯金７０と、この芯金７０に加硫接着により一体に接合されたシール部材７１とからなる。シール部材７１は、径方向外方に傾斜して延びるサイドリップ７１ａと、軸受外方側に傾斜して延びるラジアルリップ７１ｂとグリースリップ７１ｃを有している。
【０００９】
一方、スリンガ６９は、内輪５６の外径に圧入される円筒部６９ａと、この円筒部６９ａから径方向外方に延びる立板部６９ｂとを備え、シール部材７１のサイドリップ７１ａが立板部６９ｂに摺接されると共に、ラジアルリップ７１ｂが円筒部６９ａに摺接されている。スリンガ６９の円筒部６９ａは重合して形成され、円筒部６９ａの端部からさらに軸方向に延び、内輪５６の端面より突出して形成された端部脚辺６９ｃを備え、その端部に弾性リップ７２が一体に接合されている。そして、この弾性リップ７２によってフェイススプライン６５ａ、６０ａが、泥水等の異物の侵入に対して保護されている。したがって、シール６２は、複列の転がり軸受５１の内部に封入されたグリースの外部への漏洩と、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するだけでなく、フェイススプライン６５ａ、６０ａの噛合部を密封するという付加機能も備えている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特表２００９−５４３００９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
このような従来の車輪用軸受装置では、車輪取付フランジ５５の周方向等配に下孔が形成され、この下孔にタップ加工で内面が雌ねじ７３ａとなる車輪取付孔７３が形成されている。この雌ねじ７３ａは、一般的に切削加工によって形成されている。また、車輪取付フランジ５５は鍛造加工によって形成され、雌ねじ７３ａは旋削面である車輪取付面側から加工され、雌ねじ７３ａの寸法・位置精度等を確保している。この場合、雌ねじ７３ａが切削加工のため、タップの抜け側である鍛造面側にはバリは発生しない。
【００１２】
一方、雌ねじ７３ａの加工方法として転造加工が有る。転造加工は塑性加工のため、雌ねじ７３ａの加工過程で圧縮応力が発生し、ねじ山の強度が切削加工より向上する。雌ねじ７３ａを切削加工から転造加工とした場合もねじの寸法・位置精度を確保するために、旋削面である外方側（車輪側）からの加工となる。然しながら、雌ねじ７３ａを切削加工から転造加工へ変更した場合、雌ねじ７３ａの寸法・位置精度等を確保するために車輪取付面側から加工すると、転造工具の抜け側である鍛造面側に盛り上がりが発生する恐れがある。この盛り上がりは製造工程で危険性が生じるだけでなく、脱落したバリが軸受内部に混入して軸受性能に著しい欠陥をもたらす恐れがあった。
【００１３】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、強度・耐久性を確保し、軸受の信頼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】
【００１４】
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、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とからなり、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を備え、前記車輪取付フランジの周方向等配に形成された車輪取付孔に前記車輪を締結するハブボルトが固定される車輪用軸受装置において、前記車輪取付孔に転造加工によって雌ねじが形成されると共に、当該車輪取付孔のインナー側の開口部に凹部が形成されている。
【００１５】
このように、ハブ輪の一端部に車輪取付フランジが一体に形成され、この車輪取付フランジの周方向等配に形成された車輪取付孔に車輪を締結するハブボルトが固定される車輪用軸受装置において、車輪取付フランジの周方向等配に形成された車輪取付孔に車輪を締結するハブボルトが固定される車輪用軸受装置において、前記車輪取付孔に転造加工によって雌ねじが形成されると共に、当該車輪取付孔のインナー側の開口部に凹部が形成されているので、雌ねじの転造加工によって発生した盛り上がりが凹部内に収容され、車輪取付フランジのインナー側の側面に盛り上がりが生じるのを確実に防止することができ、雌ねじの強度・耐久性を確保し、軸受の信頼性を向上させた車輪用軸受装置を提供することができる。
【００１６】
好ましくは、請求項２に記載の発明のように、前記車輪取付フランジのインナー側の側面に厚肉部となる花弁状のリブが鍛造加工によって形成され、このリブの部位に前記車輪取付孔が形成されていれば、ハブ輪の軽量・コンパクト化を達成することができると共に、ハブボルトの固定力を充分に確保しつつ、大きなモーメント荷重がこの車輪取付フランジに負荷されても強度・剛性を確保することができる。
【００１７】
また、請求項３に記載の発明のように、前記凹部が鍛造加工によって形成されていれば、加工工数の削減を図ることができる。
【００１８】
また、請求項４に記載の発明のように、前記凹部が前記車輪取付フランジの外径側に開放して形成されていれば、この凹部によって軽量化を図ると共に、鍛造加工時の素材の充足不足を防止することができる。
【００１９】
また、請求項５に記載の発明のように、前記凹部が、前記雌ねじが形成される前に、前記車輪取付孔と同心状に切削加工によって円形に形成されていれば、雌ねじの転造加工によって開口部に盛り上がった部分を除去し、車輪取付フランジのインナー側の側面に盛り上がりが生じるのを確実に防止することができる。
【００２０】
また、請求項６に記載の発明のように、前記車輪取付孔の内面の組織が、微細フェライト・パーライト組織、上部ベイナイト組織、下部ベイナイト組織、焼戻マルテンサイト組織のうちのいずれか、もしくは少なくともこれらの組織のうちの２種類以上の混合組織とされていれば、標準組織からなる母材部分に比べて組織が微細となると共に、硬度が同等以上のものとなり、雌ねじである車輪取付孔における強度、疲れ強さが向上し、自動車の旋回時等の高応力が繰り返し発生する時に、車輪取付用フランジの車輪取付孔に亀裂が発生することが抑えられる。また、非標準組織による硬度アップにより、大荷重時の車輪取付孔の損傷が抑えられて、より高荷重まで耐えることができる。さらに車輪取付孔の雌ねじの摩耗が減少し、ハブボルトの軸力の低下・緩みを抑制することができる。
【００２１】
また、請求項７に記載の発明のように、前記外方部材の車体取付フランジが円周方向に不連続に形成され、その突出する複数個の部位に車体取付孔が形成されると共に、この車体取付孔に転造加工によって雌ねじが形成され、当該車体取付孔のアウター側の開口部に凹部が形成されていれば、雌ねじの転造加工によって発生した盛り上がりがこの凹部内に収容され、車体取付フランジのアウター側の側面に盛り上がりが生じるのを確実に防止することができ、雌ねじの強度・耐久性を確保し、軸受の信頼性を向上させた車輪用軸受装置を提供することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明に係る車輪用軸受装置は、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とからなり、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を備え、前記車輪取付フランジの周方向等配に形成された車輪取付孔に前記車輪を締結するハブボルトが固定される車輪用軸受装置において、前記車輪取付孔に転造加工によって雌ねじが形成されると共に、当該車輪取付孔のインナー側の開口部に凹部が形成されているので、雌ねじの転造加工によって発生した盛り上がりが凹部内に収容され、車輪取付フランジのインナー側の側面に盛り上がりが生じるのを確実に防止することができ、雌ねじの強度・耐久性を確保し、軸受の信頼性を向上させ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第１の実施形態を示す縦断面図である。
【図２】図１の正面図である。
【図３】（ａ）〜（ｄ）は、本発明に係るハブ輪の雌ねじの加工工程を示す説明図である。
【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】図４の正面図である。
【図６】（ａ）は、本発明に係る車輪用軸受装置の第３の実施形態を示す縦断面図、（ｂ）は、（ａ）の要部拡大図である。
【図７】図６（ａ）の正面図である。
【図８】本発明に係る車輪用軸受装置の第４の実施形態を示す縦断面図である。
【図９】図８の正面図である。
【図１０】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、この内方部材と前記外方部材の両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体を備え、前記車輪取付フランジの周方向等配に形成される車輪取付孔に前記車輪を締結するハブボルトが固定される車輪用軸受装置において、前記車輪取付フランジのインナー側の側面に厚肉部となる花弁状のリブが鍛造加工によって形成され、このリブの部位に前記車輪取付孔が形成されると共に、この車輪取付孔に転造加工によって雌ねじが形成され、当該車輪取付孔のインナー側の開口部に凹部が鍛造加工によって形成されている。
【実施例１】
【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第１の実施形態を示す縦断面図、図２は、図１の正面図、図３（ａ）〜（ｄ）は、本発明に係るハブ輪の雌ねじの加工工程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。
【００２６】
この車輪用軸受装置は、内方部材１と外方部材２と複列の転動体（ボール）３、３とを備え、従動輪側の第３世代と称される構成をなしている。内方部材１はハブ輪４と別体の内輪５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、外周に一方（アウター側）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が形成されている。
【００２７】
一方、内輪５は、外周に他方（インナー側）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、この小径段部４ｂの端部を径方向外方に塑性変形（揺動加締）させて形成した加締部４ｃ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、外周に車体（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、内周に前記内方部材１の内側転走面４ａ、５ａに対向する複列の外側転走面２ａ、２ａが一体に形成されている。そして、これら両転走面２ａ、４ａおよび２ａ、５ａ間には保持器７、７で円周等配された複列の転動体３、３がそれぞれ転動自在に収容されている。なお、内方部材１と外方部材２と間に形成される環状空間の開口部にはシール８、９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、内側転走面４ａをはじめ、アウター側のシール８が摺接するフランジ基部６ａ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５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理が施されている。なお、加締部４ｃは鍛造後の生のままとされている。こうした高周波焼入れによりハブ輪４の強度が向上し、内輪５の嵌合面におけるフレッティング摩耗が防止されて耐久性が向上すると共に、塑性変形が容易にでき、揺動加締時にクラックが発生するのを防止することができる。
【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、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、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。なお、ここでは、転動体３にボールを用いた複列アンギュラ玉軸受を例示したが、これに限らず、転動体３に円錐ころを用いた複列円錐ころ軸受であっても良い。また、例示した第３世代構造に限らず、第２世代あるいは第４世代構造であっても良い。
【００３１】
本実施形態では、ハブ輪４が熱間鍛造により形成され、旋盤等の切削加工により所定の形状・寸法に形成された後、所定の部位が高周波焼入れにより熱処理され、その後研削加工されている。ここで、図３を用いて、ハブ輪４の雌ねじの加工方法を説明する。まず、（ａ）に示すように、車輪取付フランジ６のインナー側の側面６ｂに、円周等配位置に厚肉部となる花弁状のリブ１０が鍛造工程によって形成される。これにより、ハブ輪４の軽量・コンパクト化を達成することができると共に、ハブボルトの固定力を充分に確保しつつ、大きなモーメント荷重がこの車輪取付フランジ６に負荷されても強度・剛性を確保することができる。また、この時同時に凹部１２が形成される。
【００３２】
次に、車輪取付フランジ６のアウター側の側面６ｃ、インナー側の側面６ｂ、内径側の順に旋削加工が施される。そして、（ｂ）に示すように、このリブ１０の部位に、ドリル加工によって下孔が形成され、この下孔に内面が雌ねじ１１ａとなる車輪取付孔１１が形成される。その後、（ｃ）に示すように、車輪取付孔１１のアウター側の開口部に面取り加工が施される。最後に、（ｄ）に示すように、車輪取付孔１１のアウター側から転造工具（転造タップ）Ｔを回転させた状態で挿入され、この転造工具Ｔによって雌ねじ１１ａが形成される。この場合、雌ねじ１１ａの先端部は、割れ込み１１ｂを持った転造ねじ特有の形状に形成される。本実施形態では、車輪取付フランジ６のアウター側の側面６ｃに、図示しないブレーキロータを介して車輪が重ねられ、各車輪取付孔１１にアウター側からハブボルト（図示せず）が螺着されて車輪が固定される。
【００３３】
このように、雌ねじ１１ａを転造加工によって形成することにより、加工過程で圧縮残留応力が表面に発生し、ねじ山の強度が切削加工で形成されたものより向上する。また、雌ねじ１１ａを転造加工によって形成した場合、車輪取付フランジ６のインナー側の側面６ｂに盛り上がりが生じないよう、本実施形態では、車輪取付孔１１のインナー側の開口部に凹部１２が鍛造加工によって形成されている。
【００３４】
本実施形態では、車輪取付孔１１に転造加工によって雌ねじ１１ａが形成され、この雌ねじ１１ａにハブボルトが螺着されて車輪が固定されるため、雌ねじ１１ａの転造加工によって発生した盛り上がりがこの凹部１２内に収容され、車輪取付フランジ６のインナー側の側面６ｂに盛り上がりが生じるのを確実に防止することができ、雌ねじ１１ａの強度・耐久性を確保し、軸受の信頼性を向上させた車輪用軸受装置を提供することができる。
【００３５】
また、本実施形態では、さらに、外方部材２の車体取付フランジ２ｂは円周方向に不連続に形成され、その突出する複数個（ここでは４個）の部位にドリル加工によって下孔が形成され、この下孔に転造加工で内面が雌ねじ１３ａとなる車体取付孔１３が形成されている。そして、この車体取付孔１３のアウター側の開口部に凹部１４が鍛造加工によって形成されている。これにより、雌ねじ１３ａの転造加工によって発生した盛り上がりがこの凹部１４内に収容され、車体取付フランジ２ｂのアウター側の側面１５に盛り上がりが生じるのを確実に防止することができ、雌ねじの強度・耐久性を確保し、軸受の信頼性を向上させた車輪用軸受装置を提供することができる。なお、本実施形態では雌ねじ１３ａの転造加工によって加工したが、雌ねじ１３ａを切削によって形成しても良い。
【実施例２】
【００３６】
図４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５は、図４の正面図である。なお、この実施形態は、前述した第１の実施形態（図１）と基本的にはハブ輪の構成が異なるだけで、その他前述した実施形態と同一部品、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。
【００３７】
この車輪用軸受装置は、内方部材１６と外方部材２と複列の転動体３、３とを備えている。内方部材１６はハブ輪１７と別体の内輪５とからなる。ハブ輪１７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が形成されている。
【００３８】
ハブ輪１７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、内側転走面４ａをはじめ、アウター側のシール９が摺接する基部６ａ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５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理が施されている。
【００３９】
本実施形態では、車輪取付フランジ６のインナー側の側面６ｂに、円周等配位置に厚肉部となる花弁状のリブ１０が鍛造工程によって形成されると共に、このリブ１０の部位に、ドリル加工によって下孔が形成され、この下孔に転造工具によって内面が雌ねじ１１ａとなる車輪取付孔１１が形成されている。ここで、この車輪取付孔１１のインナー側の開口部に凹部１８が予め鍛造加工によって形成されている。なお、凹部１８の鍛造加工は、リブ１０を形成する金型と同一の金型によって行われる。これにより、凹部１８の同心度を確保し、凹部１８と車輪取付孔１１がずれるのを防止することができる。
【００４０】
この凹部１８は、図５に示すように、車輪取付フランジ６の外径側に開放して形成されている。このように、この凹部１８によって雌ねじ１１ａを転造加工によって形成した時に発生する盛り上がりを収容し、車輪取付フランジ６のインナー側の側面６ｂに盛り上がりが生じるのを確実に防止することができると共に、鍛造加工時の素材の充足不足を防止することができる。
【実施例３】
【００４１】
図６（ａ）は、本発明に係る車輪用軸受装置の第３の実施形態を示す縦断面図、（ｂ）は、（ａ）の要部拡大図、図７は、図６（ａ）の正面図である。なお、この実施形態は、前述した第１の実施形態（図１）と基本的にはハブ輪の構成が異なるだけで、その他前述した実施形態と同一部品、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。
【００４２】
この車輪用軸受装置は、図６（ａ）に示すように、内方部材１９と外方部材２と複列の転動体３、３とを備えている。内方部材１９はハブ輪２０と別体の内輪５とからなる。ハブ輪２０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が形成されている。
【００４３】
ハブ輪２０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、内側転走面４ａをはじめ、アウター側のシール９が摺接する基部６ａ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５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理が施されている。
【００４４】
本実施形態では、車輪取付フランジ６のインナー側の側面６ｂに、円周等配位置に厚肉部となる花弁状のリブ１０が鍛造工程によって形成されると共に、このリブ１０の部位に、ドリル加工によって下孔が形成され、この下孔に転造工具によって内面が雌ねじ１１ａとなる車輪取付孔１１が形成されている。そして、この車輪取付孔１１のインナー側の開口部に車輪取付孔１１と同心状に円形の凹部２１が切削加工によって形成され（図７参照）、雌ねじ１１ａが転造加工によって形成されている。これにより、凹部２１が雌ねじ１１ａの転造加工によって開口部に盛り上がった部分を許容し、車輪取付フランジ６のインナー側の側面６ｂに盛り上がりが生じるのを確実に防止することができる。
【実施例４】
【００４５】
図８は、本発明に係る車輪用軸受装置の第４の実施形態を示す縦断面図、図９は、図８の正面図である。なお、この実施形態は、前述した第１の実施形態（図１）と基本的にはハブ輪と外方部材の構成が異なるだけで、その他前述した実施形態と同一部品、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。
【００４６】
この車輪用軸受装置は、図８に示すように、内方部材２２と外方部材２と複列の転動体３、３とを備えている。内方部材２２はハブ輪２３と別体の内輪５とからなる。ハブ輪２３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が形成されている。
【００４７】
ハブ輪２３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、内側転走面４ａをはじめ、アウター側のシール９が摺接する基部６ａ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５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理が施されている。
【００４８】
本実施形態では、車輪取付フランジ６のインナー側の側面６ｂに、円周等配位置に厚肉部となる花弁状のリブ１０が鍛造工程によって形成されると共に、このリブ１０の部位に、ドリル加工によって下孔が形成され、この下孔に転造工具によって内面が雌ねじ１１ａとなる車輪取付孔１１が形成されている。そして、この車輪取付孔１１のインナー側の開口部に車輪取付孔１１と同心状に円形の凹部２４が切削加工によって形成され（図９参照）、雌ねじ１１ａが転造加工によって形成されている。これにより、凹部２４が雌ねじ１１ａの転造加工によって開口部に盛り上がった部分を許容し、車輪取付フランジ６のインナー側の側面６ｂに盛り上がりが生じるのを確実に防止することができる。
【００４９】
また、本実施形態では、ハブ輪２３の母材部分は標準組織であるが、車輪取付フランジ６の車輪取付孔１１の内面が非標準組織の部分とされている。非標準組織は、熱間鍛造工程の途中または最後に、冷媒を浴びせることで、ハブ輪２３を局部的に冷却すること等で得た組織であり、例えば、微細フェライト・パーライト組織、上部ベイナイト組織、下部ベイナイト組織、焼戻マルテンサイト組織のうちのいずれか、もしくは少なくともこれらの組織のうちの２種類以上の混合組織とされる。これらは冷却方法によって選択することができる。
【００５０】
冷媒は、液体、そのミストや気体、例えば、油、または低温エアー等が用いられる。また、冷媒には、用途に応じて、潤滑剤、メディア、防錆剤などを混入し、素材の潤滑・離型効果、金型の摩耗防止、冷却効果、鍛造後のショットブラスト等によるスケール落としの省略、防錆効果等を得るようにしても良い。
【００５１】
このように、雌ねじ１１ａからなる車輪取付孔１１の内面を非標準組織、すなわち、微細フェライト・パーライト組織、上部ベイナイト組織、下部ベイナイト組織、焼戻マルテンサイト組織のうちのいずれか、もしくは少なくともこれらの組織のうちの２種類以上の混合組織の非標準組織とすることにより、標準組織からなる母材部分に比べて組織が微細であり、また硬度が同等以上のものとなる。このような組織微細化や硬度アップにより、雌ねじ１１ａである車輪取付孔１１における強度、疲れ強さが向上し、自動車の旋回時等の高応力が繰り返し発生する時に、車輪取付用フランジ６の車輪取付孔１１に亀裂が発生することが抑えられる。また、非標準組織による硬度アップにより、大荷重時の車輪取付孔１１の損傷が抑えられて、より高荷重まで耐えることができる。さらに車輪取付孔１１の雌ねじ１１ａの摩耗が減少し、ハブボルトの軸力の低下・緩みを抑制することができる。
【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る。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、一端部にブレーキロータを介して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にハブボルトが固定される第２世代乃至第４世代のあらゆる構造において適用が可能である。
【符号の説明】
【００５４】
１、１６、１９、２２  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、１７、２０、２３  ハブ輪
４ａ、５ａ  内側転走面
４ｂ  小径段部
４ｃ  加締部
５  内輪
６  車輪取付フランジ
６ａ  車輪取付フランジのインナー側の基部
６ｂ  車輪取付フランジのインナー側の側面
６ｃ  車輪取付フランジのアウター側の側面
７  保持器
８  アウター側のシール
９  インナー側のシール
１０  リブ
１１  車輪取付孔
１１ａ、１３ａ  雌ねじ
１１ｂ  割れ込み
１２、１４、１８、２１、２４  凹部
１３  車体取付孔
１５  車体取付フランジのアウター側の側面
５１  複列の転がり軸受
５２  等速自在継手
５３  外方部材
５３ａ  外側転走面
５３ｂ  車体取付フランジ
５４  ハブ輪
５４ａ、５６ａ  内側転走面
５４ｂ  小径段部
５５  車輪取付フランジ
５６  内輪
５７  内方部材
５８  保持器
５９  ボール
６０  加締部
６０ａ、６５ａ  フェイススプライン
６１、６２  シール
６３  外側継手部材
６４  マウス部
６５  肩部
６６  軸部
６６ａ  雌ねじ
６７  締結ボルト
６８  シール板
６９  スリンガ
６９ａ  円筒部
６９ｂ  立板部
６９ｃ  端部脚辺
７０  芯金
７１  シール部材
７１ａ  サイドリップ
７１ｂ  ラジアルリップ
７１ｃ  グリ−スリップ
７２  弾性リップ
７３  車輪取付孔
７３ａ  雌ねじ
Ｔ  転造工具
【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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【図１０】
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