以下、本発明の実施の形態を図面に基づい� ��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の加締部� ��加工工程を示す説明図、図3(a)は、図2の要� �拡大図、(b)は、(a)の要部拡大図、図4は、揺� ��加締の状態を示す説明図である。なお、以� ��の説明では、車両に組み付けた状態で車両� ��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� ��

 この車輪用軸受装置は、ハブ輪1と複列の 転がり軸受2と等速自在継手3を着脱自在にユ� ��ット化した、所謂第3世代と称される構成を 備えている。複列の転がり軸受2は、外方部� �4と内方部材5と複列の転動体(ボール)6、6と� �備えている。

 外方部材4はS53C等の炭素0.40~0.80wt%を含む� �高炭素鋼からなり、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4bを一体� ��有し、内周には複列の外側転走面4a、4aが一 体に形成されている。この複列の外側転走面 4a、4aには、高周波焼入れによって表面硬さ� �58~64HRCの範囲に硬化処理が施されている。

 一方、内方部材5は、前記した外方部材4� �外側転走面4a、4aに対向する複列の内側転走� ��1a、7aが形成されている。これら複列の内側 転走面1a、7aのうち一方(アウター側)の内側転 走面1aがハブ輪1の外周に、他方(インナー側)� ��内側転走面7aが内輪7の外周にそれぞれ一体� ��形成されている。この場合、内方部材5はハ ブ輪1と内輪7を指す。そして、複列の転動体6 、6がこれら両転走面間にそれぞれ収容され� �保持器8、8によって転動自在に保持されてい る。また、外方部材4と内方部材5との間に形� ��される環状空間の開口部にはシール11、12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、外部から軸受内部に雨水やダス ト等が侵入するのを防止している。

 ハブ輪1は、アウター側の端部に車輪(図� �せず)を取り付けるための車輪取付フランジ9 を一体に有し、外周に内側転走面1aと、この� ��側転走面1aから軸方向に延びる円筒状の小� �段部1bが形成されている。この小径段部1bに� ��輪7が所定のシメシロを介して圧入されてい る。車輪取付フランジ9の周方向等配位置に� �車輪を固定するハブボルト9aが植設されてい る。そして、内輪7は、ハブ輪1の小径段部1b� �端部を径方向外方に塑性変形させて形成し� �加締部10により、所定の軸受予圧が付与され た状態でハブ輪1に対して軸方向に固定され� �いる。

 ハブ輪1はS53C等の炭素0.40~0.80wt%を含む中� �炭素鋼からなり、アウター側のシール11が摺 接するシールランド部から内側転走面1aおよ� ��小径段部1bに亙る範囲に高周波焼入れによ� �て表面硬さを50~64HRCの範囲に所定の硬化処理 が施されている。なお、加締部10は鍛造加工� ��の生のままとされている。また、内輪7およ び転動体6はSUJ2等の高炭素クロム軸受鋼から� ��り、ズブ焼入れにより芯部まで54~64HRCの範� �で硬化処理されている。これにより、車輪� �付フランジ9の基部となるシールランド部は� ��摩耗性が向上するばかりでなく、車輪取付� ��ランジ9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1の耐久性� �向上する。また、小径段部1bと内輪7との間� �嵌合面に発生するフレッティング摩耗を最� �限に抑えることができる。

 なお、ここでは、ハブ輪1の外周に内側転 走面1aが直接形成された第3世代構造を例示し たが、これに限らず、ハブ輪に一対の内輪が 圧入された第1または第2世代構造であっても� ��い。また、転動体6にボールを使用した複列 のアンギュラ玉軸受を例示したが、転動体6� �円錐ころを使用した複列の円錐ころ軸受で� �っても良い。

 等速自在継手3は、外側継手部材13と継手� ��輪14とケージ15およびトルク伝達ボール16か� ��なる。外側継手部材13は、カップ部17と、こ のカップ部17の底部をなす肩部18とを有し、� �の肩部18に雌ねじ18aが形成されている。また 、カップ部17の内周および継手内輪14の外周� �は軸方向に延びる曲線状のトラック溝17a、14 aがそれぞれ形成されている。また、外側継� �部材13はS53C等の炭素0.40~0.80wt%を含む中高炭� �鋼からなり、トラック溝17a、14aをはじめ、� �部18の外周面に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� ��

 本実施形態では、加締部10の端面にフェ� �ススプライン19が形成されると共に、外側継 手部材13の肩部18の端面に加締部10のフェイス スプライン19に噛合するフェイススプライン2 0が塑性加工によって形成されている。そし� �、肩部18の雌ねじ18aに螺合される固定ボルト 21によって対向する両フェイススプライン19� �20が圧接支持され、ハブ輪1と外側継手部材13 とが軸方向に分離可能に結合されている。

 次に、図2乃至図4を用いて、図1の加締部10� �加工方法を説明する。
 図2に示すように、ハブ輪1は、複数のノッ� �ピン22が立設された基台23上に、車輪取付フ� ��ンジ9のアウター側の側面9bが当接した状態� ��縦型に載置され、車輪取付フランジ9に圧入 されるハブボルト9aの挿入孔24にノックピン22 が嵌挿されることにより支持固定されている 。これにより、新たに固定手段を設けること なく基台上にハブ輪1を支持固定することが� �きる。

 また、塑性加工によって形成される小径� ��部1bの加締部10は、予め塑性加工前に円筒部 30に形成されている。そして、図3に拡大して 示すように、この円筒部30の外周面に深さδ� �、両側に所定の曲率半径Ri、Roからなる円弧� ��を有する環状溝31が形成されている。これ� �より、加締加工時に円筒部30が変形し易くな り、内輪7の変形を抑えることができる。た� �し、環状溝31は、内輪7における内側転走面7a の大径端に対応する位置よりもインナー側か ら内輪7の面取り部7cにかかり、大端面7bから� ��定の寸法cだけ越えた範囲に形成されている 。この環状溝31の幅は、大きくなるほどフー� ��応力が低下するが、余り大きくなると内輪� ��込み量が不足して所定の内輪固定力が得ら� ��ないだけでなく、ハブ輪1の強度・剛性の低 下に繋がり好ましくない。

 なお、環状溝31の深さδは0.5~1.0mmの範囲に 設定されている。この深さδが0.5mmよりも小� �いとその効果が薄れ、また、深さδが1.0mmを� ��えると、加締部10の強度不足が懸念される� �らである。また、インナー側の円弧面31aの� �率半径Riは、内輪7の面取り部7cの曲率半径r1� ��りも大きく、アウター側の円弧面31bの曲率� ��径Roよりも小さく設定され(r1≦Ri≦Ro)、RiがR 1~10の範囲に設定されている。これにより、� �締加工時に円筒部30が変形し易くなり、加締 加工による内輪7の変形を抑制することがで� �る。

 なお、内輪7の面取り部7cの曲率半径r1を1. 0mmよりも小さく設定すると、車両の運転中に 曲げモーメント荷重が装置に負荷された時、 加締部10の根元部分に応力集中が起こり、微� ��クラック等の損傷が発生する恐れがある。� ��に、曲率半径r1が2.5mmを超えると、円筒部30� ��塑性変形する際、内輪7を径方向外方に押し 広げることになり、内輪7の外径に過大なフ� �プ応力が発生して好ましくない。

 加締工具25は、一端面の中央部に鼻部26が 突設され、この鼻部26の周縁から外周部に亙� ��てフェイススプライン19を塑性加工するた� �の歯形27が形成されたパンチ28と、中心軸Aが ハブ輪1の軸心Lに対して所定の傾斜角αが付� �された揺動軸29とを備えている。パンチ28は� ��加締加工時にその位相がハブ輪1に対してず れないように、例えば、キー等の手段によっ て回転不可に揺動軸29に嵌着されている。こ� ��では、傾斜角αは4~6°の範囲に設定されてい る。

 パンチ28の鼻部26は、この円筒部30の内径3 0aに対して所定の傾斜角βをもって円筒部30の 端部に衝合するように形成されている。ここ では、傾斜角βは15~35°の範囲に設定されてい る。

 ここで、図4に示すように、加締工具25を� ��ブ輪1の円筒部30に進入させ、パンチ28を円� �部30の端部に所定の加工力で押し当てると共 に、ハブ輪1の軸心Lに一致した主軸(図示せず )を回転させることにより、加締工具25に揺動 運動を発生させて塑性加工によって加締部10� ��形成され、同時に加締部10の端面にフェイ� �スプライン19が形成される。

 こうした加締工具25を採用し、一体型の� �ンチ28によって、加締部10と、この加締部10� �端面にフェイススプライン19とを同時に塑性 加工によって形成するようにしたので、金型 の構造が簡素化でき、金型加工やその組立お よび管理工数を削減して低コスト化を図ると 共に、従来の加締加工のように、金型間に素 材が噛み込み、バリの発生やこのバリの脱落 片が滞留して作動性が低下するといった不具 合を回避でき、加締部10やフェイススプライ� ��19にバリが発生するのを防止して製品品質� �向上させることができる。

 以上、本発明の実施の形態について説明� ��行ったが、本発明はこうした実施の形態に� ��等限定されるものではなく、あくまで例示� ��あって、本発明の要旨を逸脱しない範囲内� ��おいて、さらに種々なる形態で実施し得る� ��とは勿論のことであり、本発明の範囲は、� ��許請求の範囲の記載によって示され、さら� ��特許請求の範囲に記載の均等の意味、およ� ��範囲内のすべての変更を含む。