(57)【要約】【課題】装置の小型・軽量化を図りつつ、低コスト化を図っ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にボルト挿通孔６ａが穿設され、ハブボルト７が圧入固定された車輪用軸受装置において、ハブボルト７が、Ｓｉ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒのうち少なくとも１種類を添加したボルト用鋼で形成され、旧オーステナイト結晶粒度番号が１０．０以上で、１２００ＭＰａ以上の引張強度を有している。これにより、装置の小型・軽量化を図りつつ、ボルト挿通孔６ａの孔開け工数や圧入工数および部品点数の削減による低コスト化および設計自由度の向上を図った車輪用軸受装置を提供することができる。【選択図】図１
2016107917.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、
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、
この内方部材および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とを備え、
前記内方部材または外方部材のいずれか一方に車輪を取り付けるための車輪取付フランジが一体に設けられると共に、
この車輪取付フランジにボルト挿通孔が穿設され、ハブボルトが圧入固定された車輪用軸受装置において、
前記ハブボルトが、耐遅れ破壊性に優れ、旧オーステナイト結晶粒度番号が１０．０以上で、引張強度が１２００ＭＰａ以上の高強度ボルトからなることを特徴とする車輪用軸受装置。
【請求項２】
前記ハブボルトが、Ｓｉ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒのうち少なくとも１種類を添加したボルト用鋼で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】
前記ハブボルトが、その表面にＮｉメッキが施されている請求項１に記載の車輪用軸受装置。
【請求項４】
前記ハブボルトが、その表面に窒化処理が施されている請求項１に記載の車輪用軸受装置。
【請求項５】
前記車輪取付フランジが、前記ボルト挿通孔の近傍を除く部分を切欠いて、円周方向に離れた３つの部分フランジに分割し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６】
前記外方部材は、外周に懸架装置を構成するナックルに取り付けられる車体取付フランジを一体に有し、その外周部にボルト挿通孔または雌ねじが穿設されると共に、前記車体取付フランジが、前記ボルト挿通孔の周辺を避けて当該ボルト挿通孔または雌ねじ間に、このボルト挿通孔または雌ねじのピッチ円直径より内径側まで深く切欠きが形成され、前記ボルト挿通孔または雌ねじに締結されるナックルボルトが、耐遅れ破壊性に優れ、旧オーステナイト結晶粒度番号が１０．０以上で、引張強度が１２００ＭＰａ以上の高強度ボルトで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７】
前記車体取付フランジが円周方向に離れた２つの部分フランジに分割して形成されている請求項６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、詳しくは、車輪取付フランジあるいは車体取付フランジに使用されるボルトの強度を高めた車輪用軸受装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、省資源あるいは公害等の面から燃費向上に対する要求は厳しいものがある。自動車部品において、中でも車輪軸受装置の軽量化はこうした要求に応える要因として注目され、強く望まれて久しい。特に、自動車等の車両の中でも軽四輪あるいはスモールカーをはじめとした軽車両において、低コスト化は言うまでもなく軽量化に対する要求は益々増大してきている。こうした状況において、従来から軽量化を図った車輪用軸受装置に関する提案は種々のものがある。しかし、軽量化と共に車輪を回転自在に支承する車輪用軸受装置においては、この軽量化と一面では相反するＮＶＨ（ノイズ・バイブレーション・ハーシュネス）を抑制させることも重要な要因となっている。
【０００３】
このＮＶＨの中でも特に、車両の低速走行時にブレーキを作動させた時に発生する低周波の不快な騒音、所謂ブレーキジャダーに関しては、一つの要因として、車輪取付フランジの振れが指摘されている。車輪取付フランジの振れが大きいと、そこに取り付けられるブレーキロータの振れが大きくなり、ブレーキ作動時にジャダーを誘発する。また、ブレーキロータの振れが大きいと、走行時にブレーキロータがパッドと接触する所謂ブレーキの引きずりにより、ブレーキロータが偏摩耗し、ブレーキ作動時にジャダーを誘発すると考えられている。
【０００４】
一方、車輪取付フランジには、ハブボルトを植設固定することが多い。通常ハブボルトの首部にはセレーションが形成され、このセレーションの外径をボルト挿通孔の内径より大径に形成し、セレーションがボルト挿通孔に食い込むように圧入されている。そして、このハブボルトのスリップトルクを増大させるために圧入代が大きく設定されている。ところが、圧入代が大きくなる程車輪取付フランジの歪みが増大して面振れが劣化する恐れがあり、この面振れが前記ブレーキジャダーを誘発させる要因となって好ましくない。
【０００５】
そこで、ハブボルトのスリップトルクを増大させると共に、このハブボルト圧入によるフランジの歪みを少なくしたものが知られている。この車輪用軸受装置は、図５に示すように、内方部材５１と外方部材５２、これら内方部材５１と外方部材５２間に収容された複列のボール５３、５３とを備えている。内方部材５１は、ハブ輪５４と、このハブ輪５４に外嵌された別体の内輪５５とからなる。
【０００６】
ハブ輪５４は、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５６を一体に有し、この車輪取付フランジ５６の円周等配位置に車輪を固定するためのハブボルト５７が植設されている。また、ハブ輪５４の外周には内側転走面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が形成されている。そして、外周に内側転走面５５ａが形成された内輪５５がこの小径段部５４ｂに圧入され、さらに、小径段部５４ｂの端部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部５４ｃにより、ハブ輪５４に対して内輪５５が軸方向へ抜けるのを防止している。
【０００７】
外方部材５２は、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５２ｂを一体に有し、内周には内方部材５１の複列の内側転走面５４ａ、５５ａに対向する複列の外側転走面５２ａ、５２ａが形成されている。そして、それぞれの転走面５４ａ、５２ａと５５ａ、５２ａ間に複列のボール５３、５３が収容され、保持器５８、５８によりこれら複列のボール５３、５３が転動自在に保持されている。
【０００８】
ハブ輪５４の車輪取付フランジ５６は、鍛造後にその円周等配位置にハブボルト５７が圧入される複数のボルト挿通孔５６ａが穿設され、このボルト挿通孔５６ａにハブボルト５７が圧入されるが、ハブボルト５７はクロムモリブデン鋼（ＪＩＳ規格のＳＣＭ４３５系等）からなり、図６（ａ）に示すように、その首部にはセレーション５７ａが形成されている。そして、ハブボルト５７は熱処理で表面が硬化され、その表面硬さは、機械的強度の面から少なくとも３５ＨＲＣに設定されている。したがって、このハブボルト５７とボルト挿通孔５６ａとの硬度差（１０ＨＲＣ以上）により、セレーション５７ａがボルト挿通孔５６ａに食い込んで強固に固定される。
【０００９】
さらに、図６（ｂ）に示すように、セレーション５７ａにおける歯面の断面形状が、外径に略平坦な部分を有する略台形形状に形成されている。これにより、ボルト挿通孔５６ａにハブボルト５７が圧入される過程で、セレーション５７ａの歯面が削り取られてその形状が崩れるのを抑制することができる。また、従来と同じ歯数で同じ圧入代であっても歯幅Ａが実質的に大きくなり、セレーション５７ａのせん断トルクは増大する。したがって、形状崩れの抑制と相俟ってハブボルト５７のスリップトルクを増大かつ安定化させ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（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】特開２００６−２８２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
然しながら、一般的に、ハブボルトとしてＳＣＭ４３５やＳＣｒ４４０等のＪＩＳ規定鋼が汎用されているが、これらの鋼材では、引張強度が１２００ＭＰａを超えると、外表面に応力が負荷された状態で腐食が進むと、一定期間後に腐食部を起点とした応力腐食割れで突然脆性破壊する、所謂「遅れ破壊」が発生する恐れがある。したがって、遅れ破壊耐力を上げて耐久性を向上させるため、この種のハブボルトには、引張強度が１０００ＭＰａ以下のものが採用されている。すなわち、遅れ破壊が発生し易くなるため、ハブボルトは１０００ＭＰａを超えて高強度化できていない。
【００１２】
一方、ハブボルトを高強度化することによって、それだけ高い軸力に耐えることができるため、ハブボルトの本数を従来品よりも減らすことが可能となり、ボルト挿通孔の孔開け工数や圧入工数および部品点数の削減による低コスト化や、設計自由度の向上が見込まれる。
【００１３】
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、遅れ破壊への耐性が高い高強度ハブボルトを使用することに着目し、装置の小型・軽量化を図りつつ、低コスト化を図っ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】
【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、内周に複列の外側転走面が形成された外方部材と、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、この内方部材および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とを備え、前記内方部材または外方部材のいずれか一方に車輪を取り付けるための車輪取付フランジが一体に設けられると共に、この車輪取付フランジにボルト挿通孔が穿設され、ハブボルトが圧入固定された車輪用軸受装置において、前記ハブボルトが、耐遅れ破壊性に優れ、旧オーステナイト結晶粒度番号が１０．０以上で、引張強度が１２００ＭＰａ以上の高強度ボルトからなる。
【００１５】
このように、内周に複列の外側転走面が形成された外方部材と、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、この内方部材および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とを備え、内方部材または外方部材のいずれか一方に車輪を取り付けるための車輪取付フランジが一体に設けられると共に、この車輪取付フランジにボルト挿通孔が穿設され、ハブボルトが圧入固定された車輪用軸受装置において、ハブボルトが、耐遅れ破壊性に優れ、旧オーステナイト結晶粒度番号が１０．０以上で、引張強度が１２００ＭＰａ以上の高強度ボルトからなるので、装置の小型・軽量化を図りつつ、ボルト挿通孔の孔開け工数や圧入工数および部品点数の削減による低コスト化および設計自由度の向上を図っ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、前記ハブボルトが、Ｓｉ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒのうち少なくとも１種類を添加したボルト用鋼で形成されていれば、所望の引張強度を確保すると共に、鋼中への侵入水素量を低減でき、耐遅れ破壊性を向上させることができる。
【００１７】
また、請求項３に記載の発明のように、前記ハブボルトが、その表面にＮｉメッキが施されていれば、耐食性と耐摩耗性に富み、ねじ部や首下部に異物が侵入しても長期間に亘って発錆を防止することができると共に、Ｎｉメッキ層が剥がれても、鋼の表面にＮｉが僅かに残留しているため、ハブボルトに侵入しようとする水素を阻害でき、耐遅れ破壊性を向上させることができる。
【００１８】
また、請求項４に記載の発明のように、前記ハブボルトが、その表面に窒化処理が施されていても良い。
【００１９】
また、請求項５に記載の発明のように、前記車輪取付フランジが、前記ボルト挿通孔の近傍を除く部分を切欠いて、円周方向に離れた３つの部分フランジに分割して形成されていれば、強度・耐久性を確保しつつ除肉され、可及的に小型・軽量化を達成することができると共に、内方部材に車輪取付フランジを一体に有し、外方部材をナックルに装着する際に、車体外側からボルト締結する場合は、この車輪取付フランジに邪魔されることなく、工具にて容易にナックルボルトを締結することができ、組立作業を簡便化することができる。
【００２０】
また、請求項６に記載の発明のように、前記外方部材は、外周に懸架装置を構成するナックルに取り付けられる車体取付フランジを一体に有し、その外周部にボルト挿通孔または雌ねじが穿設されると共に、前記車体取付フランジが、前記ボルト挿通孔または雌ねじの周辺を避けて当該ボルト挿通孔または雌ねじ間に、このボルト挿通孔または雌ねじのピッチ円直径より内径側まで深く切欠きが形成され、前記ボルト挿通孔または雌ねじに締結されるナックルボルトが、耐遅れ破壊性に優れ、旧オーステナイト結晶粒度番号が１０．０以上で、引張強度が１２００ＭＰａ以上の高強度ボルトで形成されていれば、外方部材の剛性を損なうことなく装置の小型・軽量化を図りつつ、ボルト挿通孔または雌ねじの孔開け工数や部品点数の削減による低コスト化および設計自由度の向上を図ることができる。
【００２１】
また、請求項７に記載の発明は、前記車体取付フランジが円周方向に離れた２つの部分フランジに分割して形成されていれば、強度・耐久性を確保しつつ、一層装置の小型・軽量化ができる。
【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形成された外方部材と、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、この内方部材および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とを備え、前記内方部材または外方部材のいずれか一方に車輪を取り付けるための車輪取付フランジが一体に設けられると共に、この車輪取付フランジにボルト挿通孔が穿設され、ハブボルトが圧入固定された車輪用軸受装置において、前記ハブボルトが、耐遅れ破壊性に優れ、旧オーステナイト結晶粒度番号が１０．０以上で、引張強度が１２００ＭＰａ以上の高強度ボルトからなるので、装置の小型・軽量化を図りつつ、ボルト挿通孔の孔開け工数や圧入工数および部品点数の削減による低コスト化および設計自由度の向上を図っ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】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の正面図である。
【図５】従来の車輪用軸受装置を示す縦断面図である。
【図６】（ａ）は、図５のハブボルトを示す正面図、（ｂ）は、（ａ）のセレーションの歯面を示す横断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
外周に懸架装置を構成するナックルに取り付けられる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と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を備え、前記車輪取付フランジにボルト挿通孔が穿設され、ハブボルトが圧入固定された車輪用軸受装置において、前記ハブボルトが、Ｓｉ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒのうち少なくとも１種類を添加したボルト用鋼で形成され、旧オーステナイト結晶粒度番号が１０．０以上で、１２００ＭＰａ以上の引張強度を有している。
【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】
図１に示す車輪用軸受装置は従動輪側の第３世代と呼称されるものであって、内方部材１と外方部材２、これら内方部材１と外方部材２間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に外嵌された別体の内輪５とからなる。
【００２７】
ハブ輪４は、外周の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、その外周部にボルト挿通孔６ａが穿設され、このボルト挿通孔６ａに車輪を締結するためのハブボルト７が圧入固定されている。この車輪取付フランジ６は円周方向複数（ここでは、４つ）に分割されて形成され、インナー側の側面には、その基部に向って漸次肉厚になるようにリブ６ｂが形成されている。これにより、ハブ輪４の剛性を損なうことなく軽量化を達成することができる。
【００２８】
また、ハブ輪４の外周には内側転走面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、外周に内側転走面５ａが形成された内輪５がこの小径段部４ｂに圧入されている。そして、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４ｃにより、ハブ輪４に対して内輪５が軸方向に固定されている。
【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、シール１０が摺接するシールランド部から小径段部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。なお、加締部４ｃは、鍛造後の素材表面硬さ２５ＨＲＣ以下の未焼入れ部としている。これにより、ハブ輪４の強度が向上すると共に、内輪５との嵌合面のフレッティング摩耗を防止してハブ輪４の耐久性が向上する。また、加締部４ｃを塑性変形させる時の加工性が向上すると共に、加工時におけるクラック等の発生を防止してその品質の信頼性が向上する。
【００３０】
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。また、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６２〜６７ＨＲＣの範囲で硬化処理されている。
【００３１】
外方部材２は、外周に懸架装置を構成するナックル（図示せず）に取り付けられるための車体取付フランジ８を一体に有し、その外周部にボルト挿通孔８ａが穿設されている。車体取付フランジ８は円周方向複数（ここでは、４つ）に分割されて形成されている。また、外方部材２の内周には内方部材１の複列の内側転走面４ａ、５ａに対向する複列の外側転走面２ａ、２ａが形成されている。そして、それぞれの転走面４ａ、２ａと５ａ、２ａ間に複列の転動体３、３が収容され、保持器９、９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。
【００３２】
また、外方部材２のアウター側の端部内周にはシール１０が装着されると共に、インナー側の端部内周にカバー１１が装着され、軸受内部に封入した潤滑グリースの漏洩を防止すると共に、外部からの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。外方部材２は、前記したハブ輪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。
【００３３】
ここでは、ハブ輪４の外周に直接内側転走面４ａが形成された第３世代と呼称される車輪用軸受装置を例示したが、本発明に係る車輪用軸受装置はこうした構造に限定されず、例えば、図示はしないがハブ輪の小径段部に一対の内輪が圧入された、第１世代あるいは第２世代構造であっても良い。また、外方部材に車輪取付フランジを設けた外輪回転タイプであっても、従動輪、駆動輪どちらであっても良い。さらに、ここでは転動体３、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ていても良い。
【００３４】
ここで、本実施形態では、図２に示すように、ハブ輪４の車輪取付フランジ６は、ボルト挿通孔６ａの周辺を避けてボルト挿通孔６ａ間に、このボルト挿通孔６ａのピッチ円直径より内径側まで深く切欠き１２が形成されている。これにより、外方部材２をナックルに締結する際に、この車輪取付フランジ６に邪魔されることなく、工具にて容易にナックルボルトを締結することができ、組立作業を簡便化することができる。なお、図１に示すハブ輪４は、ＩＩａ−Ｏ−ＩＩａに沿って切断した縦断面図である。
【００３５】
一方、外方部材２の車体取付フランジ８は、ボルト挿通孔８ａの周辺を避けてボルト挿通孔８ａ間に、このボルト挿通孔８ａのピッチ円直径より内径側まで深く切欠き１４が形成されている。なお、図１に示す外方部材２は、ＩＩａ−Ｏ−ＩＩｂに沿って切断した縦断面図である。
【００３６】
このように、ハブ輪４および外方部材２が大幅に除肉され、車輪取付フランジ６および車体取付フランジ８が従来の円板状フランジとは全く異なり、４つの部分フランジに分割されて形成されているので、強度・耐久性を確保しつつ、装置の軽量・コンパクト化を図ることができる。
【００３７】
ボルト挿通孔６ａにハブボルト７が圧入されるが、前述のようにハブボルト７は引張強度が大きくなるほど有用であるが、遅れ破壊の危険性も高まる。遅れ破壊と鋼材に侵入する水素に関連があることが知られており、鋼中への侵入水素量を低減すれば耐遅れ破壊性を向上できる。そこで、本発明に係るボルトは、ボルト用鋼を用いて得られる高強度ボルトであって、旧オーステナイト結晶粒度番号が１０．０以上、かつ引張強度が１２００ＭＰａ以上である耐遅れ破壊性に優れた、すなわち、鋼中への侵入水素量を低減できるＳｉ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒのうち少なくとも１種類を添加した高強度ボルトを使用した。
【００３８】
具体的には、ハブボルト７はクロムモリブデン鋼（ＪＩＳ規格のＳＣＭ４３５系等）をベースとした高強度鋼からなり、Ｃ：０．３０〜０．４５％（以下、重量％）、Ｓｉ：０．６０〜０．８０％、Ｍｎ：０．３０〜０．８０％、Ｐ：０．０３％以下、Ｓ：０．０３％以下、Ｎｉ：０．２５〜０．４０％、Ｃｒ：１．２５〜２．００％、Ｍｏ：０．３５〜０．６０％、Ｃｕ：１．０〜１．２％、残部：Ｆｅおよび不純物である。
【００３９】
Ｃは、鋼の焼入性と強度確保のために必要な元素であり、０．３０％以上、好ましくは０．３３％以上含有させる必要がある。一方、Ｃ量が過剰になると、鋼の靭性劣化により遅れ破壊特性が低下する。そのためＣ量の上限を０．４５％以下とした。好ましくは０．４０％以下である。
【００４０】
Ｓｉは、耐遅れ破壊性を向上させる一方、脱酸剤として添加される元素であり、残存するＳｉ量が過剰になると焼入れ等の熱処理時に粒界酸化が助長され、反って遅れ破壊が生じ易くなる。よってＳｉ量は０．６０〜０．８０％とする。
【００４１】
Ｍｎは、焼入性向上元素であり高強度を達成するのに有用な元素であり、Ｍｎを０．３０％以上、好ましくは０．４０％以上含有させる必要がある。一方、Ｍｎ量が過剰になると、粒界への偏析が助長され粒界強度が低下するため、遅れ破壊が生じ易くなるため、Ｍｎ量は０．８０％以下に抑える。
【００４２】
Ｎｉは、鋼の靱性および焼入性を高める作用があると共に、耐食性を向上させて水素侵入を抑制するのに有効な元素である。これらの効果を十分に発揮させるには、０．２５％以上含有させることが好ましいが、過剰に添加するとコストアップの要因となるため、上限は０．４０％とする。
【００４３】
Ｃｒは、水素侵入を抑制するのに有効な元素であり、少なくとも１．２５％存在させると共に、過剰になると焼入性を高めすぎて鋼材やボルト等の製造時の割れ等の発生原因となるため、上限は２．００％とした。
【００４４】
Ｍｏは、焼入性向上元素であり、かつ析出硬化型元素でもあるため強度確保に有用である。また、Ｍｏは粒界酸化抑制作用を有しており、耐遅れ破壊性を向上させる。よって、本実施形態では、Ｍｏを０．３５％以上含有させる。一方、Ｍｏが過剰になると、炭化物の増量を招来し、侵入水素量が増加して耐遅れ破壊性が劣化するだけでなく、コストアップの原因にもなるので、Ｍｏ量の上限を０．６０％とした。
【００４５】
Ｃｕは、耐食性を高めて水素の侵入を抑制するのに有効な元素であるため、１．０％以上含有させることが好ましい。一方、Ｃｕを過剰に添加しても効果が飽和し、靭性が却って劣化するため、上限は１．２％とする。
【００４６】
本実施形態で規定する含有元素は前述した通りであり、残部成分は実質的にＦｅであるが、鋼中に、原料、資材、製造設備等の状況によって持ち込まれる不可避不純物として、０．００３０％以下のＯ（酸素）等が含まれることが許容されるのは勿論のこと、本発明の作用に悪影響を与えない範囲で、更に他の元素を積極的に含有させることも可能である。
【００４７】
通常、自動車用の車輪用軸受装置においては、ハブボルトは４〜５本使用されているが、前述したハブボルト７に高強度ボルトを使用することにより、ハブボルト７の本数を減らすことができる。
【００４８】
一方、外方部材２における車体取付フランジ８のボルト挿通孔８ａにナックル（締結）ボルト（図示せず）が螺着され、ナックルに固定されるが、このナックルボルトのねじ表面の結露等による遅れ破壊を防止するため、ハブボルト７と同様、高強度ボルトを使用することにより、ナックルボルトの本数を減らすことができる。これにより、装置の小型・軽量化を図りつつ、ボルト挿通孔の孔開け工数や圧入（締結）工数および部品点数の削減による低コスト化および設計自由度の向上を図った車輪用軸受装置を提供することができる。
【実施例２】
【００４９】
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の正面図である。なお、本実施形態は、前述した第１の実施形態に対して、ハブ輪および外方部材のフランジ数を最小限にして軽量化を図ったもので、前述した実施形態と同一部品同一部位あるいは同じ機能を有する部品や部位には同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００５０】
図３に示す車輪用軸受装置は、従動輪を回転自在に支承する車輪用軸受装置であって、内方部材１５と外方部材１６、これら内方部材１５と外方部材１６間に収容された複列の転動体３、３とを備えている。ここで、内方部材１５は、ハブ輪１７と、このハブ輪１７に圧入された内輪５とを指す。
【００５１】
ハブ輪１７は、外周のアウター側の端部に円周方向複数（ここでは、３つ）に分割された車輪取付フランジ１８を一体に有し、外周部には車輪を締結するためのハブボルト２２が植設されている。この車輪取付フランジ１８は円周方向複数（ここでは、３つ）に分割されて形成され、インナー側の側面には、その基部に向って漸次肉厚になるようにリブ６ｂが形成されている。これにより、ハブ輪１７の剛性を損なうことなく軽量化を達成することができる。
【００５２】
外方部材１６は、外周に車体取付フランジ１９を一体に有し、その外周部にボルト挿通孔８ａが穿設されている。車体取付フランジ１９は円周方向複数（ここでは、２つ）に分割されて形成されている。
【００５３】
ここで、本実施形態では、図４に示すように、ハブ輪１７の車輪取付フランジ１８は、ボルト挿通孔６ａの周辺を避けてボルト挿通孔６ａ間に、このピッチ円直径より内径側まで深く切欠き２０が形成されている。これにより、外方部材１６をナックルに締結する際に、この車輪取付フランジ１８に邪魔されることなく、工具にて容易にナックルボルトを締結することができ、組立作業を簡便化することができる。
【００５４】
また、本実施形態のハブボルト２２は、ボルト用鋼を用いて得られる高強度ボルトであって、旧オーステナイト結晶粒度番号が１０．０以上、かつ引張強度が１２００ＭＰａ以上である耐遅れ破壊性に優れたＮｉメッキによって防錆被膜が形成されている。この防錆被膜は、膜厚が少なくとも数μｍで、表面硬さがＨｖ５００以上に形成されている。
【００５５】
Ｎｉメッキ層は耐食性と耐摩耗性に富み、ねじ部や首下部に異物が侵入しても長期間に亘って発錆を防止することができると共に、Ｎｉメッキ層が剥がれても、鋼の表面にＮｉが僅かに残留しているため、ハブボルト２２に侵入しようとする水素を阻害でき、耐遅れ破壊性を向上させることができる。なお、ニッケルメッキに限らず、表面硬さがＨｖ７００〜１０００の範囲にある硬質クロムメッキ、窒化処理、ダクロダイズ等を例示することができる。なお、ダクロダイズにおいては、耐食性は勿論のこと、工程中に塩酸処理を行わないので水素脆性の恐れがなく、一層遅れ破壊性の向上を図ることができる。
【００５６】
このように、ハブボルト２２に前述した高強度ボルトを使用することにより、ハブボルト２２の本数を減らすことができ、究極の３本を達成することができる。なお、図３に示すハブ輪１７は、ＩＶａ−Ｏ−ＩＶａに沿って切断した縦断面図である。
【００５７】
一方、外方部材１６の車体取付フランジ１９は、ボルト挿通孔８ａの周辺を避けてボルト挿通孔８ａ間に、このピッチ円直径より内径側まで深く切欠き２１が形成されている。そして、ボルト挿通孔８ａに締結されるナックルボルトに高強度ボルトを使用することにより、ナックルボルトの本数を究極の２本にすることができる。なお、図３に示す外方部材１６は、ＩＶａ−Ｏ−ＩＶｂに沿って切断した縦断面図である。
【００５８】
このように、ハブ輪１７および外方部材１６が大幅に除肉され、車輪取付フランジ１８および車体取付フランジ１９が従来の円板状フランジとは全く異なり、ハブ輪１７が３つの部分フランジに、また、外方部材１６が２つの部分フランジに分割されて形成され、ボルト本数を減らすことができるので、強度・耐久性を確保しつつ、一層装置の小型・軽量化ができ、ボルト挿通孔の孔開け工数や圧入（締結）工数および部品点数の削減による低コスト化および設計自由度の向上を図ることができる。
【００５９】
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】
【００６０】
本発明に係る車輪用軸受装置は、車輪を取り付けるためのハブボルトが圧入された車輪取付フランジを有する駆動輪用、従動輪用、あるいは内輪回転、外輪回転タイプのあらゆる車輪用軸受装置に適用することができる。
【符号の説明】
【００６１】
１、１５  内方部材
２、１６  外方部材
２ａ  外側転走面
３  転動体
４、１７  ハブ輪
４ａ、５ａ  内側転走面
４ｂ  小径段部
４ｃ  加締部
５  内輪
６、１８  車輪取付フランジ
６ａ、８ａ  ボルト挿通孔
６ｂ  リブ
７、２２  ハブボルト
８、１９  車体取付フランジ
９  保持器
１０  シール
１１  カバー
１２、１４、２０、２１  切欠き
５１  内方部材
５２  外方部材
５２ａ  外側転走面
５２ｂ  車体取付フランジ
５３  ボール
５４  ハブ輪
５４ａ、５５ａ  内側転走面
５４ｂ  小径段部
５４ｃ  加締部
５５  内輪
５６  車輪取付フランジ
５６ａ  ボルト挿通孔
５７  ハブボルト
５７ａ  セレーション
５８  保持器
Ａ  セレーションの歯幅
【図１】
2016107917.tif 000003
【図２】
2016107917.tif 000004
【図３】
2016107917.tif 000005
【図４】
2016107917.tif 000006
【図５】
2016107917.tif 000007
【図６】
2016107917.tif 000008