JP6788441B2 - 車輪用軸受装置 - Google Patents

Description

本発明は、車輪用軸受装置に関する。

従来、自動車等の懸架装置において車輪を回転自在に支持する車輪用軸受装置が知られている。車輪用軸受装置は、懸架装置を構成するナックルに外方部材が固定される。また、車輪用軸受装置は、外方部材の内側に複列の転動体が介装され、この転動体によって内方部材を支持している。こうして、車輪用軸受装置は、転がり軸受構造を構成し、内方部材に取り付けられた車輪を回転自在としているのである。

ところで、内方部材は、車輪取り付けフランジが形成されたハブ輪を構成部品としている。ハブ輪は、そのアウター側端面に開口穴が形成されており、その開口穴の内周から中心方向に向けて隆起した複数の掛合部（「ケレ」と称される場合もある）を有している（特許文献１参照）。かかる掛合部は、内方部材を回転させながら車輪取り付けフランジのアウター側端面を削り、平面度を向上させる工程で利用される。つまり、駆動軸の爪を掛合部に引っ掛けて回転動力を伝達し、内方部材を回転させるとともに、回転している車輪取り付けフランジのアウター側端面に刃物若しくは砥石を当てて、その表面を削り取るのである。

ここで、車輪取り付けフランジには、同心円上かつ等間隔に複数のハブボルトが固定されている。一方で、掛合部を有する開口穴に代えて多角形の開口穴が形成された車輪用軸受装置が提案されている（特許文献２参照）。すると、各ハブボルトと開口穴の位相が一致しない場合（各ハブボルトに対して開口穴の形状が一定とならない場合）、車輪取り付けフランジの応力分布が位相角ごとに異なってしまうこととなる。この場合、車輪取り付けフランジのアウター側端面をうまく削れず、歪が偏ってしまうという問題があった。また、多角形の開口穴と多角形の駆動軸は、位相が合いにくく、挿嵌性がよくないという問題もあったのである。

加えて、車輪用軸受装置を構成する各部品は、鍛造工程を経て完成する。例えば、ハブ輪は、据込鍛造から仕上鍛造まで複数の鍛造工程を経て完成する。そのため、ハブ輪の鍛造型には、開口穴を形成するための半球部に掛合部を形成するための切り立った溝部が設けられている。従って、ハブ輪の鍛造型は、その溝部周辺に応力や摩耗、熱的負荷が集中してしまうという問題があった。ひいては、鍛造型の寿命が短くなるという問題があったのである。

更に加えて、特許文献２に開示された車輪用軸受装置は、その多角形の開口穴が小さく、切削加工によって形成したものと考えられる。この場合、加工費用が高くなるという問題があった。ひいては、製品価格が高くなるという問題があったのである。なお、駆動輪用の車輪用軸受装置であれば、センターボルトのボルト座面を形成するなど、切削工程の増加が避けられないので、少なくとも開口穴を鍛造工程で形成することが製品価格の低減に対して重要となる。更に、駆動輪用の車輪用軸受装置においては、高く隆起した掛合部を鍛造工程で形成しても、ボルト座面を形成する切削加工によって削り落とすこととなる。従って、駆動軸の爪を掛合部に引っ掛けて回転動力を伝達し、内方部材を回転させるという構成を実現するのは困難であった。また、このような構成を実現しても、掛合部の周辺に応力が集中して歪が生じてしまうという懸念もあった。

特開２０１０−０８９６６４号公報 特開２００２−３４７４０６号公報

本発明は、以上の如き状況に鑑みてなされたものであり、車輪取り付けフランジのアウター側端面の平面度向上を実現でき、かつ開口穴と駆動軸の挿嵌性向上を実現できる車輪用軸受装置の提供を目的とする。更に、鍛造型の寿命向上を実現でき、かつ製品価格を抑えることができる車輪用軸受装置の提供を目的とする。

即ち、本発明は、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、車輪取り付け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前記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、前記外方部材と前記内方部材のそれぞれの転走面間に転動自在に介装される複列の転動体と、を備えた車輪用軸受装置において、前記ハブ輪のアウター側端面における中央部分に多角形の開口穴が形成されており、前記車輪取り付けフランジに同心円上かつ等間隔に固定されるハブボルトの本数に対し、前記開口穴の角数が同数若しくは倍数となっている、ものである。

本発明は、前記開口穴に挿嵌される駆動軸の角数に対し、前記開口穴の角数が倍数となっている、ものである。

本発明は、前記開口穴が鍛造工程により形成されている、ものである。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

本発明に係る車輪用軸受装置は、車輪取り付けフランジに同心円上かつ等間隔に固定されるハブボルトの本数に対し、開口穴の角数が同数若しくは倍数となっている。かかる発明により、各ハブボルトと開口穴の位相が一致することとなる（各ハブボルトに対して開口穴の形状が一定となる）。従って、車輪取り付けフランジの応力分布が位相角ごとに等しくなるので、歪が偏らずに平面度向上を実現できる。

本発明に係る車輪用軸受装置は、開口穴に挿嵌される駆動軸の角数に対し、開口穴の角数が倍数となっている。かかる発明により、開口穴と駆動軸の位相が合いやすくなるので、挿嵌性向上を実現できる。

本発明に係る車輪用軸受装置は、開口穴が鍛造工程により形成されている。かかる発明により、ハブ輪を形成する鍛造型に掛合部を形成するための切り立った溝部を設ける必要がなくなる。従って、ハブ輪を形成する鍛造型の一部（溝部周辺）に応力や摩耗、熱的負荷が集中しないので、鍛造型の寿命向上を実現できる。また、開口穴の加工費用がかからないので、製品価格を抑えることができる。

車輪用軸受装置の全体構成を示す斜視図。 車輪用軸受装置の全体構成を示す断面図。 車輪用軸受装置の一部構造を示す拡大断面図。 車輪用軸受装置の一部構造を示す拡大断面図。 ハブ輪の鍛造工程を示す概念図。 ハブ輪の車輪取り付けフランジを示す側面図。 開口穴に駆動軸が挿嵌された状態を示す想像図。 ハブ輪の車輪取り付けフランジを示す側面図。 ハブ輪の車輪取り付けフランジを示す側面図。 開口穴に駆動軸が挿嵌された状態を示す想像図。 ハブ輪の車輪取り付けフランジを示す側面図。 車輪用軸受装置の全体構成を示す斜視図。 車輪用軸受装置の全体構成を示す断面図。 ハブ輪の車輪取り付けフランジを示す側面図。 開口穴に駆動軸が挿嵌された状態を示す想像図。 ハブ輪の車輪取り付けフランジを示す側面図。 ハブ輪の車輪取り付けフランジを示す側面図。 開口穴に駆動軸が挿嵌された状態を示す想像図。 ハブ輪の車輪取り付けフランジを示す側面図。

以下に、図１から図４を用いて、本発明に係る従動輪用の車輪用軸受装置１について説明する。なお、図２は、図１におけるＡ−Ａ断面図である。図３および図４は、図２における一部領域の拡大図である。

車輪用軸受装置１は、自動車等の懸架装置において車輪（従動輪）を回転自在に支持するものである。かかる車輪用軸受装置１は、後述する駆動輪用と同じく、外方部材２、内方部材３（ハブ輪４と内輪５）、転動体６、シール部材７（以降「一側シール部材７」とする）、シール部材１０（以降「他側シール部材１０」とする）を具備する。なお、以下において、「一側」とは、車輪用軸受装置１の車体側、即ち、インナー側を表す。また、「他側」とは、車輪用軸受装置１の車輪側、即ち、アウター側を表す。

外方部材２は、内方部材３（ハブ輪４と内輪５）を支持するものである。外方部材２は、略円筒形状に形成されたＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼で構成されている。外方部材２のインナー側端部には、拡径部２ａが形成されている。また、外方部材２のアウター側端部には、拡径部２ｂが形成されている。更に、外方部材２の内周には、環状に外側転走面２ｃと外側転走面２ｄとが互いに平行となるように形成されている。外側転走面２ｃと外側転走面２ｄには、高周波焼入れが施され、表面硬さが５８〜６４ＨＲＣの範囲となるように硬化処理されている。なお、外方部材２の外周には、懸架装置を構成するナックルに取り付けるためのナックル取り付けフランジ２ｅが一体的に形成されている。

内方部材３は、図示しない車輪を回転自在に支持するものである。内方部材３は、ハブ輪４と内輪５で構成されている。

ハブ輪４は、略円筒形状に形成されたＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼で構成されている。ハブ輪４のインナー側端部には、小径段部４ａが形成されている。小径段部４ａには、内輪５が圧入されている。また、小径段部４ａには、そのインナー側端部を径方向外側へ折り曲げることにより、内輪５のカシメ部分４ｂが形成されている。更に、ハブ輪４の外周には、車輪取り付けフランジ４ｃが一体的に形成されている。車輪取り付けフランジ４ｃには、内方部材３の回転軸Ｌを中心とする同心円上に等間隔にボルト穴４ｄが設けられ、それぞれのボルト穴４ｄにハブボルト４ｅが螺合されている。また、ハブ輪４の外周には、環状に内側転走面４ｆが形成されている。ハブ輪４は、小径段部４ａから内側転走面４ｆを経てシールランド部（後述の軸面部４ｇと曲面部４ｈと側面部４ｉで構成される）まで高周波焼入れが施され、表面硬さが５８〜６４ＨＲＣの範囲となるように硬化処理されている。これにより、ハブ輪４は、車輪取り付けフランジ４ｃに付加される回転曲げ荷重に対して十分な機械的強度と耐久性を有している。なお、内側転走面４ｆは、外方部材２の外側転走面２ｄに対向する。

内輪５は、略円筒形状に形成されたＳＵＪ２等の高炭素クロム軸受鋼で構成されている。内輪５の外周には、環状に内側転走面５ａが形成されている。つまり、内輪５は、ハブ輪４の小径段部４ａに圧入嵌合され、小径段部４ａの外周に内側転走面５ａを構成している。内輪５は、いわゆるズブ焼入れが施され、芯部まで５８〜６４ＨＲＣの範囲となるように硬化処理されている。これにより、内輪５は、車輪取り付けフランジ４ｃに付加される回転曲げ荷重に対して十分な機械的強度と耐久性を有している。なお、内側転走面５ａは、外方部材２の外側転走面２ｃに対向する。

転動体６は、外方部材２と内方部材３（ハブ輪４と内輪５）の間に介装されているものである。転動体６は、インナー側のボール列６ａ（以降「一側ボール列６ａ」とする）とアウター側のボール列６ｂ（以降「他側ボール列６ｂ」とする）を有している。一側ボール列６ａと他側ボール列６ｂは、ＳＵＪ２等の高炭素クロム軸受鋼で構成されている。一側ボール列６ａと他側ボール列６ｂには、いわゆるズブ焼入れが施され、芯部まで５８〜６４ＨＲＣの範囲となるように硬化処理されている。一側ボール列６ａは、複数のボールが保持器によって環状に保持されている。一側ボール列６ａは、内輪５に形成されている内側転走面５ａと、それに対向する外方部材２の外側転走面２ｃとの間に転動自在に収容されている。他側ボール列６ｂは、複数のボールが保持器によって環状に保持されている。他側ボール列６ｂは、ハブ輪４に形成されている内側転走面４ｆと、それに対向する外方部材２の外側転走面２ｄとの間に転動自在に収容されている。このようにして、一側ボール列６ａと他側ボール列６ｂは、外方部材２と内方部材３（ハブ輪４と内輪５）とで複列アンギュラ玉軸受を構成している。なお、車輪用軸受装置１は、ハブ輪４の外周に他側ボール列６ｂの内側転走面４ｆが直接形成されている第３世代構造の車輪用軸受装置であるがこれに限定するものではなく、ハブ輪４に一対の内輪５が圧入固定された第２世代構造や、ハブ輪４を備えずに外方部材２である外輪と内方部材３である内輪とから構成される第１世代構造であっても良い。

一側シール部材７は、外方部材２と内方部材３の間に形成された環状空間Ｓのインナー側端部に装着されるものである。一側シール部材７は、円環状のシールリング８と円環状のスリンガ９で構成されている。

シールリング８は、外方部材２の拡径部２ａに嵌合されて外方部材２と一体的に構成される。シールリング８は、芯金８１と弾性部材であるシールゴム８２とを有する。

芯金８１は、フェライト系ステンレス鋼板（ＪＩＳ規格のＳＵＳ４３０系等）やオーステナイト系ステンレス鋼板（ＪＩＳ規格のＳＵＳ３０４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）で構成されている。芯金８１は、円環状の鋼板がプレス加工によって屈曲され、軸方向断面が略Ｌ字状に形成されている。これにより、芯金８１は、円筒状の嵌合部８１ａと、その一端から内方部材３（内輪５）に向かって延びる円板状の側板部８１ｂとが形成されている。嵌合部８１ａと側板部８１ｂは、互いに略垂直に交わっており、嵌合部８１ａは、後述するスリンガ９の嵌合部９ａに対向する。また、側板部８１ｂは、後述するスリンガ９の側板部９ｂに対向する。なお、嵌合部８１ａと側板部８１ｂには、弾性部材であるシールゴム８２が加硫接着されている。

シールゴム８２は、ＮＢＲ（アクリロニトリル−ブタジエンゴム）、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）、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の合成ゴムで構成されている。シールゴム８２には、シールリップであるラジアルリップ８２ａ、内側アキシアルリップ８２ｂおよび外側アキシアルリップ８２ｃが形成されている。

スリンガ９は、内方部材３の外周（内輪５の外周）に嵌合されて内方部材３と一体的に構成される。

スリンガ９は、フェライト系ステンレス鋼板（ＪＩＳ規格のＳＵＳ４３０系等）やオーステナイト系ステンレス鋼板（ＪＩＳ規格のＳＵＳ３０４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）で構成されている。スリンガ９は、円環状の鋼板がプレス加工によって屈曲され、軸方向断面が略Ｌ字状に形成されている。これにより、スリンガ９は、円筒状の嵌合部９ａと、その端部から外方部材２に向かって延びる円板状の側板部９ｂとが形成されている。嵌合部９ａと側板部９ｂは、互いに垂直に交わっており、嵌合部９ａは、前述したシールリング８の嵌合部８１ａに対向する。また、側板部９ｂは、前述したシールリング８の側板部８１ｂに対向する。なお、側板部９ｂには、磁気エンコーダ９ｃが設けられている。

一側シール部材７は、シールリング８とスリンガ９とが対向するように配置される。このとき、ラジアルリップ８２ａは、油膜を介してスリンガ９の嵌合部９ａに接触する。また、内側アキシアルリップ８２ｂは、油膜を介してスリンガ９の側板部９ｂに接触する。そして、外側アキシアルリップ８２ｃも、油膜を介してスリンガ９の側板部９ｂに接触する。このようにして、一側シール部材７は、いわゆるパックシールを構成し、砂塵等の侵入やグリースの漏出を防止しているのである。

他側シール部材１０は、外方部材２と内方部材３の間に形成された環状空間Ｓのアウター側端部に装着されるものである。他側シール部材１０は、円環状のシールリング１１で構成されている。

他側シール部材１０は、外方部材２の拡径部２ｂに嵌合されて外方部材２と一体的に構成される。シールリング１１は、芯金１１１と弾性部材であるシールゴム１１２とを有する。

芯金１１１は、フェライト系ステンレス鋼板（ＪＩＳ規格のＳＵＳ４３０系等）やオーステナイト系ステンレス鋼板（ＪＩＳ規格のＳＵＳ３０４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）で構成されている。芯金１１１は、円環状の鋼板がプレス加工によって屈曲され、軸方向断面視で略Ｃ字状に形成されている。これにより、芯金１１１は、円筒状の嵌合部１１１ａと、その一端から内方部材３（ハブ輪４）に向かって延びる円板状の側板部１１１ｂとが形成されている。嵌合部１１１ａと側板部１１１ｂは、互いに湾曲しながら交わっており、嵌合部１１１ａは、ハブ輪４の軸面部４ｇに対向する。また、側板部１１１ｂは、ハブ輪４の曲面部４ｈおよび側面部４ｉ（車輪取り付けフランジ４ｃの端面を指す）に対向する。なお、側板部１１１ｂには、弾性部材であるシールゴム１１２が加硫接着されている。

シールゴム１１２は、ＮＢＲ（アクリロニトリル−ブタジエンゴム）、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）、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の合成ゴムで構成されている。シールゴム１１２には、シールリップであるラジアルリップ１１２ａ、内側アキシアルリップ１１２ｂおよび外側アキシアルリップ１１２ｃが形成されている。

他側シール部材１０は、シールリング１１とハブ輪４とが対向するように配置される。このとき、ラジアルリップ１１２ａは、油膜を介してハブ輪４の軸面部４ｇに接触する。また、アキシアルリップ１１２ｂは、油膜を介してハブ輪４の曲面部４ｈに接触する。そして、外側アキシアルリップ１１２ｃも、油膜を介してハブ輪４の側面部４ｉに接触する。このようにして、他側シール部材１０は、砂塵等の侵入やグリースの漏出を防止しているのである。

次に、ハブ輪４の鍛造工程について説明する。

図５は、ハブ輪４の鍛造工程を示している。図５の（Ａ）から（Ｇ）は、各鍛造工程の具体的な内容を示している。

図５の（Ａ）は、Ｓ５３Ｃ等の円柱材を切断する工程である。つまり、円柱材からワークＷを切り出す工程である。

図５の（Ｂ）は、ワークＷを加熱する工程である。つまり、ワークＷを炉に投入して所定の温度になるまで熱する工程である。

図５の（Ｃ）は、ワークＷを据え込む工程である。つまり、ハンマーを用いて押圧し、ワークＷを軸方向に圧縮するとともに、径方向に拡張する工程である。かかる工程により、ワークＷは、樽型に膨らんだ形状となる。

図５の（Ｄ）は、ワークＷを粗成形する工程である。つまり、ハブ輪４の大まかな形状を転写した鍛造型Ｆａを用いて押圧し、ワークＷを所定形状に形成する工程である。かかる工程により、ワークＷは、その外周に段差が形成された形状となる。また、ワークＷは、そのアウター側端面の中央部分が大きく窪んだ形状となる。

図５の（Ｅ）は、ワークＷを仕上成形する工程である。つまり、ハブ輪４の精密な形状を転写した鍛造型Ｆｂを用いて押圧し、ワークＷを所定形状に形成する工程である。かかる工程により、ワークＷは、切削工程における削り代を含んだハブ輪４の形状となる。このとき、ワークＷのアウター側端面における中央部分には、多角形の開口穴Ｗｈが形成される。

図５の（Ｆ）は、ワークＷのバリ等を除去する工程である。つまり、ワークＷに対して粒状体を吹き付け、ワークＷに残ったバリ等を取り除く工程である。

図５の（Ｇ）は、ワークＷの外観を検査する工程である。つまり、ワークＷの外観を目視し、ワークＷの不良品を取り除く工程である。

その後、ワークＷは、搬送されて切削工程に供給される。ワークＷは、切削工程を経ることでハブ輪４となるのである。なお、開口穴Ｗｈの内側に切削加工は施されない。従って、ハブ輪４の開口穴Ｗｈは、全て鍛造肌のままである。

以下に、本車輪用軸受装置１の特徴点について説明する。

図６は、ハブ輪４の車輪取り付けフランジ４ｃを示している。図６は、図２における矢印Ｂから見た図である。

本車輪用軸受装置１は、ハブ輪４のアウター端面に多角形の開口穴Ｗｈが形成されている。開口穴Ｗｈは、回転軸Ｌを中心として位相角が７２°ごとに内角が形成されている。また、内角の角度は、全て１０８°となっている。つまり、開口穴Ｗｈは、回転軸Ｌを中心とする正五角形である。なお、車輪取り付けフランジ４ｃのアウター側端面を削り、平面度を向上させる工程において、内方部材３を回転させる駆動軸Ｄも正五角形となっている。そのため、開口穴Ｗｈに駆動軸Ｄを挿嵌して回転動力を伝達し、内方部材３を回転させることができるのである。但し、駆動軸Ｄの形状については、正五角形でなくとも良い。例えば、開口穴Ｗｈの三箇所の内角に接して回転動力を伝達するとしても良い（図７の（Ａ）および（Ｂ）参照）。また、その他の形状として回転動力を伝達するとしても良い。

以上のように、本発明に係る車輪用軸受装置１は、ハブ輪４のアウター側端面における中央部分に多角形の開口穴Ｗｈが鍛造工程により形成されている。かかる発明により、ハブ輪４を形成する鍛造型Ｆａ・Ｆｂに掛合部を形成するための切り立った溝部を設ける必要がなくなる。従って、ハブ輪４を形成する鍛造型Ｆａ・Ｆｂの一部に応力や摩耗、熱的負荷が集中しないので、鍛造型Ｆａ・Ｆｂの寿命向上を実現できる。また、開口穴Ｗｈの加工費用がかからないので、製品価格を抑えることができる。

加えて、車輪用軸受装置１は、計五本のハブボルト４ｅを有している。ハブボルト４ｅは、回転軸Ｌを中心とする同心円上であって位相角が７２°ごとに配置されている。そのため、各ハブボルト４ｅと開口穴Ｗｈは、互いの位相が一致する。これは、正十角形の開口穴Ｗｈであったとしても、互いの位相が一致する（図８参照）。また、理論的には、正十五角形の開口穴Ｗｈであったとしても、互いの位相が一致する（図示せず）。

このように、本発明に係る車輪用軸受装置１は、車輪取り付けフランジ４ｃに同心円上かつ等間隔に固定されるハブボルト４ｅの本数に対し、開口穴Ｗｈの角数が同数若しくは倍数となっているとしても良い。かかる発明により、各ハブボルト４ｅと開口穴Ｗｈの位相が一致することとなる（各ハブボルト４ｅに対して開口穴Ｗｈの形状が一定となる）。従って、車輪取り付けフランジ４ｃの応力分布が位相角ごとに等しくなるので、歪が偏らずに平面度向上を実現できる。

更に加えて、正五角形の駆動軸Ｄは、正十角形の開口穴Ｗｈにも挿嵌することができる（図８参照）。また、理論的には、正十五角形の開口穴Ｗｈにも挿嵌することができる（図示せず）。

このように、本発明に係る車輪用軸受装置１は、開口穴Ｗｈに挿嵌される駆動軸Ｄの角数に対し、開口穴Ｗｈの角数が倍数となっているとしても良い。かかる発明により、開口穴Ｗｈと駆動軸Ｄの位相が合いやすくなるので、挿嵌性向上を実現できる。

以下に、他の実施形態である車輪用軸受装置１の特徴点について説明する。

図９は、ハブ輪４の車輪取り付けフランジ４ｃを示している。図９は、図２における矢印Ｂから見た図に相当する。

他の実施形態である車輪用軸受装置１においても、ハブ輪４のアウター端面に多角形の開口穴Ｗｈが形成されている。開口穴Ｗｈは、回転軸Ｌを中心として位相角が６０°ごとに内角が形成されている。また、内角の角度は、全て１２０°となっている。つまり、開口穴Ｗｈは、回転軸Ｌを中心とする正六角形である。なお、車輪取り付けフランジ４ｃのアウター側端面を削り、平面度を向上させる工程において、内方部材３を回転させる駆動軸Ｄも正六角形となっている。そのため、開口穴Ｗｈに駆動軸Ｄを挿嵌して回転動力を伝達し、内方部材３を回転させることができるのである。但し、駆動軸Ｄの形状については、正六角形でなくとも良い。例えば、開口穴Ｗｈの二箇所の内角に接して回転動力を伝達するとしても良い（図１０の（Ａ）および（Ｂ）参照）。また、その他の形状として回転動力を伝達するとしても良い。

以上のように、本発明に係る車輪用軸受装置１は、ハブ輪４のアウター側端面における中央部分に多角形の開口穴Ｗｈが鍛造工程により形成されている。かかる発明により、ハブ輪４を形成する鍛造型Ｆａ・Ｆｂに掛合部を形成するための切り立った溝部を設ける必要がなくなる。従って、ハブ輪４を形成する鍛造型Ｆａ・Ｆｂの一部に応力や摩耗、熱的負荷が集中しないので、鍛造型Ｆａ・Ｆｂの寿命向上を実現できる。また、開口穴Ｗｈの加工費用がかからないので、製品価格を抑えることができる。

加えて、正六角形の駆動軸Ｄは、正十二角形の開口穴Ｗｈにも挿嵌することができる（図１１参照）。また、理論的には、正十八角形の開口穴Ｗｈにも挿嵌することができる（図示せず）。

このように、本発明に係る車輪用軸受装置１は、開口穴Ｗｈに挿嵌される駆動軸Ｄの角数に対し、開口穴Ｗｈの角数が倍数となっているとしても良い。かかる発明により、開口穴Ｗｈと駆動軸Ｄの位相が合いやすくなるので、挿嵌性向上を実現できる。

以下に、図１２および図１３を用いて、本発明に係る駆動輪用の車輪用軸受装置１について説明する。なお、図１３は、図１２におけるＡ−Ａ断面図に相当する。

車輪用軸受装置１は、自動車等の懸架装置において車輪（駆動輪）を回転自在に支持するものである。かかる車輪用軸受装置１は、上述した従動輪用と同じく、外方部材２、内方部材３（ハブ輪４と内輪５）、転動体６、シール部材７、シール部材１０を具備する。なお、従動輪用の車輪用軸受装置１と同様の構造部分には、同じ符号を付すものとし、簡単のために当該部分の説明を省略する。従って、ここでは、異なる部分を中心に説明する。

本車輪用軸受装置１は、ハブ輪４のインナー側端面からアウター側へ向けて大径の自在継手取り付け穴４ｊが設けられている。また、自在継手取り付け穴４ｊと開口穴Ｗｈをつなぐように小径の貫通穴４ｋが設けられている。更に、開口穴Ｗｈの底面には、貫通穴４ｋを中心とするボルト座面４ｌが形成されている。一方で、かかる車輪用軸受装置１に対応する自在継手１２は、その先端にスプライン軸１２ａを有している。スプライン軸１２ａは、その端面における中心部分にボルト穴１２ｂが形成されている。従って、ハブ輪４の自在継手取り付け穴４ｊに自在継手１２のスプライン軸１２ａを圧入するとともに、ハブ輪４のアウター側からセンターボルト１３によって締結すると、ガタつくことなく完全に嵌合されることとなる。このような連結方法をプレスコネクトスプライン・ハブジョイント（ＰＣＳ−Ｈ／Ｊ）という。

以下に、本車輪用軸受装置１の特徴点について説明する。

図１４は、ハブ輪４の車輪取り付けフランジ４ｃを示している。図１４は、図１３における矢印Ｂから見た図である。

本車輪用軸受装置１は、ハブ輪４のアウター端面に多角形の開口穴Ｗｈが形成されている。開口穴Ｗｈは、回転軸Ｌを中心として位相角が７２°ごとに内角が形成されている。また、内角の角度は、全て１０８°となっている。つまり、開口穴Ｗｈは、回転軸Ｌを中心とする正五角形である。なお、車輪取り付けフランジ４ｃのアウター側端面を削り、平面度を向上させる工程において、内方部材３を回転させる駆動軸Ｄも正五角形となっている。そのため、開口穴Ｗｈに駆動軸Ｄを挿嵌して回転動力を伝達し、内方部材３を回転させることができるのである。但し、駆動軸Ｄの形状については、正五角形でなくとも良い。例えば、開口穴Ｗｈの三箇所の内角に接して回転動力を伝達するとしても良い（図１５の（Ａ）および（Ｂ）参照）。また、その他の形状として回転動力を伝達するとしても良い。

以上のように、本発明に係る車輪用軸受装置１は、ハブ輪４のアウター側端面における中央部分に多角形の開口穴Ｗｈが鍛造工程により形成されている。かかる発明により、ハブ輪４を形成する鍛造型Ｆａ・Ｆｂに掛合部を形成するための切り立った溝部を設ける必要がなくなる。従って、ハブ輪４を形成する鍛造型Ｆａ・Ｆｂの一部に応力や摩耗、熱的負荷が集中しないので、鍛造型Ｆａ・Ｆｂの寿命向上を実現できる。また、開口穴Ｗｈの加工費用がかからないので、製品価格を抑えることができる。

加えて、車輪用軸受装置１は、計五本のハブボルト４ｅを有している。ハブボルト４ｅは、回転軸Ｌを中心とする同心円上であって位相角が７２°ごとに配置されている。そのため、各ハブボルト４ｅと開口穴Ｗｈは、互いの位相が一致する。これは、正十角形の開口穴Ｗｈであったとしても、互いの位相が一致する（図１６参照）。また、理論的には、正十五角形の開口穴Ｗｈであったとしても、互いの位相が一致する（図示せず）。

このように、本発明に係る車輪用軸受装置１は、車輪取り付けフランジ４ｃに同心円上かつ等間隔に固定されるハブボルト４ｅの本数に対し、開口穴Ｗｈの角数が同数若しくは倍数となっているとしても良い。かかる発明により、各ハブボルト４ｅと開口穴Ｗｈの位相が一致することとなる（各ハブボルト４ｅに対して開口穴Ｗｈの形状が一定となる）。従って、車輪取り付けフランジ４ｃの応力分布が位相角ごとに等しくなるので、歪が偏らずに平面度向上を実現できる。

更に加えて、正五角形の駆動軸Ｄは、正十角形の開口穴Ｗｈにも挿嵌することができる（図１６参照）。また、理論的には、正十五角形の開口穴Ｗｈにも挿嵌することができる（図示せず）。

このように、本発明に係る車輪用軸受装置１は、開口穴Ｗｈに挿嵌される駆動軸Ｄの角数に対し、開口穴Ｗｈの角数が倍数となっているとしても良い。かかる発明により、開口穴Ｗｈと駆動軸Ｄの位相が合いやすくなるので、挿嵌性向上を実現できる。

以下に、他の実施形態である車輪用軸受装置１の特徴点について説明する。

図１７は、ハブ輪４の車輪取り付けフランジ４ｃを示している。図１７は、図１３における矢印Ｂから見た図に相当する。

他の実施形態である車輪用軸受装置１においても、ハブ輪４のアウター端面に多角形の開口穴Ｗｈが形成されている。開口穴Ｗｈは、回転軸Ｌを中心として位相角が６０°ごとに内角が形成されている。また、内角の角度は、全て１２０°となっている。つまり、開口穴Ｗｈは、回転軸Ｌを中心とする正六角形である。なお、車輪取り付けフランジ４ｃのアウター側端面を削り、平面度を向上させる工程において、内方部材３を回転させる駆動軸Ｄも正六角形となっている。そのため、開口穴Ｗｈに駆動軸Ｄを挿嵌して回転動力を伝達し、内方部材３を回転させることができるのである。但し、駆動軸Ｄの形状については、正六角形でなくとも良い。例えば、開口穴Ｗｈの二箇所の内角に接して回転動力を伝達するとしても良い（図１８の（Ａ）および（Ｂ）参照）。また、その他の形状として回転動力を伝達するとしても良い。

以上のように、本発明に係る車輪用軸受装置１は、ハブ輪４のアウター側端面における中央部分に多角形の開口穴Ｗｈが鍛造工程により形成されている。かかる発明により、ハブ輪４を形成する鍛造型Ｆａ・Ｆｂに掛合部を形成するための切り立った溝部を設ける必要がなくなる。従って、ハブ輪４を形成する鍛造型Ｆａ・Ｆｂの一部に応力や摩耗、熱的負荷が集中しないので、鍛造型Ｆａ・Ｆｂの寿命向上を実現できる。また、開口穴Ｗｈの加工費用がかからないので、製品価格を抑えることができる。

加えて、正六角形の駆動軸Ｄは、正十二角形の開口穴Ｗｈにも挿嵌することができる（図１９参照）。また、理論的には、正十八角形の開口穴Ｗｈにも挿嵌することができる（図示せず）。

このように、本発明に係る車輪用軸受装置１は、開口穴Ｗｈに挿嵌される駆動軸Ｄの角数に対し、開口穴Ｗｈの角数が倍数となっているとしても良い。かかる発明により、開口穴Ｗｈと駆動軸Ｄの位相が合いやすくなるので、挿嵌性向上を実現できる。

１ 車輪用軸受装置
２ 外方部材
２ｃ 外側転走面
２ｄ 外側転走面
３ 内方部材
４ ハブ輪
４ａ 小径段部
４ｃ 車輪取り付けフランジ
４ｅ ハブボルト
４ｆ 内側転走面
５ 内輪
５ａ 内側転走面
６ 転動体
６ａ ボール列
６ｂ ボール列
Ｗ ワーク
Ｗｈ 開口穴
Ｆａ 鍛造型
Ｆｂ 鍛造型
Ｄ 駆動軸

Claims (3)

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、
   車輪取り付け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前記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、
   前記外方部材と前記内方部材のそれぞれの転走面間に転動自在に介装される複列の転動体と、を備えた車輪用軸受装置であって、
   前記車輪取り付けフランジは円形であり、
   前記ハブ輪のアウター側端面における中央部分に多角形の開口穴が形成されており、
   前記車輪取り付けフランジに同心円上かつ等間隔に固定されるハブボルトの本数に対し、
   前記開口穴の角数が同数若しくは倍数となっている、ことを特徴とする車輪用軸受装置。
2. 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、
   車輪取り付け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前記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、
   前記外方部材と前記内方部材のそれぞれの転走面間に転動自在に介装される複列の転動体と、を備え、
   前記ハブ輪のアウター側端面における中央部分に多角形の開口穴が形成されており、
   前記車輪取り付けフランジに同心円上かつ等間隔に固定されるハブボルトの本数に対し、
   前記開口穴の角数が同数若しくは倍数となっている、車輪用軸受装置の製造方法であって、
   前記開口穴に挿嵌される駆動軸の角数に対し、
   前記開口穴の角数が倍数となっている、ことを特徴とする車輪用軸受装置の製造方法。
3. 前記開口穴が鍛造工程により形成されている、ことを特徴とする請求項２に記載の車輪用軸受装置の製造方法。

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