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JP5134356B2 - 車輪用軸受装置 - Google Patents

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Description

本発明は、自動車等の車両の駆動車輪を支持する車輪用軸受装置、詳しくは、独立懸架式サスペンションに装着された駆動輪（ＦＦ車の前輪、ＦＲ車あるいはＲＲ車の後輪、および４ＷＤ車の全輪）を懸架装置に対して回転自在に支持する車輪用軸受装置に関するものである。
自動車等の車両のエンジン動力を車輪に伝達する動力伝達装置は、エンジンから車輪へ動力を伝達すると共に、悪路走行時における車両のバウンドや車両の旋回時に生じる車輪からの径方向や軸方向変位、およびモーメント変位を許容する必要があるため、例えば、エンジン側と駆動車輪側との間に介装されるドライブシャフトの一端が摺動型の等速自在継手を介してディファレンシャルに連結され、他端が固定型の等速自在継手を含む車輪用軸受装置を介して駆動輪に連結されている。
この車輪用軸受装置として従来から種々の構造のものが提案されているが、例えば、図８に示すようなものが知られている。この車輪用軸受装置５０は、ホイールＷとブレーキロータＢを一端部に装着するハブ輪５１と、このハブ輪５１を回転自在に支承する複列の転がり軸受５２、およびハブ輪５１に連結され、ドライブシャフト（図示せず）の動力をハブ輪５１に伝達する固定型の等速自在継手５３を備えている。
ハブ輪５１は、一端部にホイールＷおよびブレーキロータＢを取り付けるための車輪取付フランジ５４を一体に有し、この車輪取付フランジ５４から軸方向に延びる円筒状の小径段部５１ａが形成されている。
複列の転がり軸受５２は、懸架装置を構成するナックルＮとハブ輪５１の小径段部５１ａ間に装着され、内周に複列の外側転走面５５ａ、５５ａが形成された外輪５５と、外周に複列の外側転走面５５ａ、５５ａに対向する内側転走面５６ａが形成された一対の内輪５６、５６と、両転走面５５ａ、５６ａ間に保持器５７を介して転動自在に収容された複列のボール５８、５８とを備えた複列のアンギュラ玉軸受からなる。
等速自在継手５３は、カップ状のマウス部（図示せず）とこのマウス部の底部をなす肩部５９と、この肩部５９から軸方向に延びる軸部６０とを一体に有する外側継手部材６１を備えている。この外側継手部材６１はセレーションを介して前記ハブ輪５１にトルク伝達可能に内嵌されている。そして、複列の転がり軸受５２の内輪５６に肩部５９が突き合わされるまで軸部６０がハブ輪５１に内嵌されると共に、軸部６０の端部に形成された雄ねじ６２に固定ナット６３が所定の締め付けトルクで締結され、ハブ輪５１と外側継手部材６１とが軸方向分離可能に結合されている。
こうした車両のホイールＷには、エンジン低速回転時、例えば車両発進時に、エンジンから摺動型の等速自在継手（図示せず）を介して大きなトルクが負荷され、ドライブシャフトに捩じれが生じることが知られている。その結果、このドライブシャフトを支持する複列の転がり軸受５２の内輪５６にも捩じれが生じることになる。このようにドライブシャフトに大きな捩じれが発生した場合、外側継手部材６１の肩部５９と内輪５６の端面との当接面で急激なスリップによる、所謂スティックスリップ音が発生する。
この対策手段として、この従来の車輪用軸受装置５０では、外側継手部材６１の肩部５９と当接する部分等に摩擦抵抗を小さくする表面処理が施されている。具体的には、図９（ａ）、（ｂ）に示すように、内輪５６の端面５６ｂ、５６ｃにグリース溝６４が円周方向に刻設されている。この表面処理でもって、当接する相手部材との間にグリース等の潤滑油が侵入し易くなることで当接面の摩擦抵抗を小さくし、スムーズな滑りが得られてスティックスリップ音を抑制する効果を発揮できる。
特開２０００−１１０８４０号公報
然しながら、このような従来の車輪用軸受装置では、内輪５６の端面５６ｂ、５６ｃにグリース溝６４からなる表面処理が施され、当接する相手部材との摩擦抵抗を小さくしてスティックスリップ音を抑制することができるが、複数の部位にこうした表面処理をする必要があり、加工工数が嵩むと共に工程管理が煩雑となって低コスト化を阻害する要因となっていた。
また、この種の車輪用軸受装置では、外側継手部材６１における軸部６０の雄ねじ６２に固定ナット６３が螺着され、この固定ナット６３の緊締力（軸力）により、複列の転がり軸受５２の予圧量が調整・管理されるため、一定以上の緊締力が必要となる。この場合、当初当接面にグリース等の潤滑剤を塗布して摩擦係数を低下させることができるが、塗布されたグリースが緊締力によって外部に流出する恐れがあり、長期間に亘ってその効果を持続することは難しい。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、当接する相手部材とのスムーズな滑りを実現することによりスティックスリップ音の発生を防止した車輪用軸受装置を提供することを目的としている。
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た少なくとも一つの内輪とからなり、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両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体と、前記ハブ輪にトルク伝達可能に内嵌され、固定ナットを介して軸方向に分離可能に結合された等速自在継手とを備え、この等速自在継手の外側継手部材の肩部が前記内方部材に突き合わせ状態に当接された車輪用軸受装置において、前記外側継手部材の肩部と当接する前記内方部材の当接面が、一箇所で０．００５ｍｍ２以上の鏡面部が存在しない表面状態に形成されている。
このように、外方部材と、ハブ輪およびこのハブ輪に圧入された内輪とからなる内方部材と、両部材間に収容された複数の転動体と、ハブ輪にトルク伝達可能に内嵌されると共に、固定ナットを介して軸方向に分離可能に結合された等速自在継手とを備え、この等速自在継手の外側継手部材の肩部が内方部材に突き合わせ状態に当接された車輪用軸受装置において、外側継手部材の肩部と当接する内方部材の当接面が、一箇所で０．００５ｍｍ２以上の鏡面部が存在しない表面状態に形成されているので、摩擦係数が減少し、当接する相手部材とのスムーズな滑りを実現することができ、長期間に亘ってスティックスリップ音の発生を防止した車輪用軸受装置を提供することができる。
好ましくは、請求項２に記載の発明のように、前記当接面が、最大で０．００１ｍｍ２の鏡面部が全体の９０％以上を占める表面状態に形成されていれば、同じ捩りトルクを付与してもそれぞれの当接面に加速度が認められず、スティックスリップ音が発生しない。
また、請求項３に記載の発明のように、前記当接面の輝度値の標準偏差が２．３以下であれば、スティックスリップ音の発生を確実に防止することができる。
また、請求項４に記載の発明のように、前記当接面の面粗さがＲａ０．０５〜Ｒａ０．７の範囲に設定されていれば、表面の凹凸による引っ掛かりを防止し、スティックスリップ音の発生を確実に防止することができる。
また、請求項５に記載の発明のように、前記外側継手部材の肩部が前記内輪の大端面に突き合わせ状態に当接され、この大端面が研削加工後に幅すり加工されていれば、研削加工による鏡面部分が減少して細かな筋状痕が増大し、摩擦係数が小さくなって当接面をスムーズに滑らせることができる。
また、請求項６に記載の発明のように、前記小径段部の端部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部によって前記内輪が軸方向に固定され、前記外側継手部材の肩部が前記加締部に突き合わせ状態に当接されると共に、前記加締部の幅面が、塑性加工後に旋削加工によって平坦面に形成され、この平坦面が螺旋状の旋削目になるように形成されていれば、表面の凹凸による引っ掛かりを防止し、外側継手部材の肩部との当接面におけるスティックスリップ音の発生を防止することができる。
また、請求項７に記載の発明のように、前記加締部の平坦面が旋削加工後に幅すり加工されていれば、平坦面の鏡面部分が減少して細かな筋状痕が増大するため、摩擦係数が小さくなって当接面をスムーズに滑らせ、スティックスリップ音の発生を防止することができる。
また、請求項８に記載の発明のように、前記外側継手部材の肩部が研削加工または旋削加工され、前記内方部材との当接面に同心円状の切削目が形成されていれば、表面の凹凸による引っ掛かりを防止し、スティックスリップ音の発生を防止することができる。
また、請求項９に記載の発明のように、前記外側継手部材における軸部の外周にセレーションが形成され、このセレーションに軸線に対して所定の角度傾斜した捩れ角が設けられていれば、セレーションの嵌合部に予圧が付与され、ドライブシャフトに大きな捩じれが発生した場合でも、内方部材と外側継手部材との当接面に急激なスリップが生じなく、スティックスリップ音を一層防止することができる。
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た少なくとも一つの内輪とからなり、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両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体と、前記ハブ輪にトルク伝達可能に内嵌され、固定ナットを介して軸方向に分離可能に結合された等速自在継手とを備え、この等速自在継手の外側継手部材の肩部が前記内方部材に突き合わせ状態に当接された車輪用軸受装置において、前記外側継手部材の肩部と当接する前記内方部材の当接面が、一箇所で０．００５ｍｍ２以上の鏡面部が存在しない表面状態に形成されているので、摩擦係数が減少し、当接する相手部材とのスムーズな滑りを実現することができ、長期間に亘ってスティックスリップ音の発生を防止した車輪用軸受装置を提供することができる。
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、外周に肩部を介して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所定のシメシロを介して圧入された車輪用軸受と、前記ハブ輪にトルク伝達可能に内嵌され、固定ナットを介して軸方向に分離可能に結合された等速自在継手とを備え、前記車輪用軸受が、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、外周に前記複列の外側転走面に対向する内側転走面が形成された一対の内輪と、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ると共に、前記等速自在継手の外側継手部材の肩部が前記内輪の大端面に突き合わせ状態に当接された車輪用軸受装置において、前記外側継手部材の肩部と前記内輪の大端面が研削加工されると共に、この大端面が研削加工後に幅すり加工され、一箇所で０．００５ｍｍ２以上の鏡面部が存在しない表面状態に形成されている。
以下、本発明の実施の形態を図面に基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、内輪の大端面の摩擦係数と鏡面部面積との関係を示すグラフ、図３は、内輪の大端面の摩擦係数と面粗さとの関係を示すグラフ、図４は、内輪の大端面の表面状態を示す写真で、（ａ）は、異音ありの表面状態、（ｂ）は、異音無しの表面状態、図５（ａ）は、内輪の大端面に鏡面有り品での異音測定結果を示すグラフ、（ｂ）は、同上、鏡面無し品での異音測定結果を示すグラフ、図６は、外側継手部材の肩部の表面性状を示す模式図である。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。
この車輪用軸受装置は、ホイールＷとブレーキロータＢを一端部に装着するハブ輪１と、このハブ輪１を回転自在に支承する車輪用軸受２、およびハブ輪１に連結され、ドライブシャフト（図示せず）の動力をハブ輪１に伝達する固定型の等速自在継手３を備えている。
ハブ輪１は、アウター側の端部にホイールＷおよびブレーキロータＢを取り付けるための車輪取付フランジ４を一体に有し、外周にこの車輪取付フランジ４から肩部１ａを介して軸方向に延びる円筒状の小径段部１ｂ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）１ｃが形成されている。また、車輪取付フランジ４にはホイールＷおよびブレーキロータＢを締結するハブボルト４ａが周方向等配に植設されている。
車輪用軸受２は、懸架装置を構成するナックルＮとハブ輪１の小径段部１ｂ間に装着され、内周に複列の外側転走面５ａ、５ａが一体に形成された外方部材（外輪）５と、外周に複列の外側転走面５ａ、５ａに対向する内側転走面６ａが形成された内輪１６、６と、両転走面５ａ、６ａ間に保持器７を介して転動自在に収容された複列の転動体（ボール）８、８とを備えている。この車輪用軸受２は、ハブ輪１の肩部１ａにアウター側の内輪１６が当接されると共に、一対の内輪１６、６の小端面（正面側端面）が突合せ状態で衝合し、所謂背面合せタイプの複列アンギュラ玉軸受を構成している。また、外方部材５と内輪１６、６との間に形成された環状空間の開口部にはシール１４、１５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。
等速自在継手３は、カップ状のマウス部（図示せず）の底部をなす肩部９と、この肩部９から軸方向に延びる軸部１０とを一体に有する外側継手部材１１を備えている。軸部１０の外周にはハブ輪１のセレーション１ｃに係合されるセレーション（またはスプライン）１０ａが形成されている。このセレーション１０ａには、軸線に対して所定の角度傾斜した捩れ角が設けられ、外側継手部材１１の肩部９がインナー側の内輪６に当接するまで軸部１０がハブ輪１に内嵌され、ハブ輪１のセレーション１ｃに圧入嵌合されている。そして、軸部１０の端部に形成された雄ねじ１２に固定ナット１３が所定の締付トルクで緊締され、車輪用軸受２に所定の予圧が付与された状態で、ハブ輪１と外側継手部材１１とが軸方向分離可能に結合されている。このように、セレーション１ｃ、１０ａの嵌合部に予圧が付与され、周方向のガタが殺されているので、ドライブシャフトに大きな捩じれが発生した場合でも、インナー側の内輪６の大端面（背面側端面）６ｂと外側継手部材１１の肩部９との当接面に急激なスリップが生じ難くなると共に、軸受の剛性と耐久性を向上させることができる。
ハブ輪１はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼で形成され、肩部１ａから小径段部１ｂに亙って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。これにより、車輪取付フランジ４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すると共に、内輪６が嵌合される小径段部１ｂの耐フレッティング性が向上し、ハブ輪１の耐久性が一段と向上する。
外方部材５、内輪１６、６および転動体８はＳＵＪ２等の高炭素クロム軸受鋼からなり、ズブ焼入れによって芯部まで５８〜６４ＨＲＣの範囲に硬化処理されている。また、外側継手部材１１はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼で形成され、肩部９から軸部１０の基部に亙って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８をボールとし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に円すいころを使用した複列円すいころ軸受であっても良い。また、ここでは、第１世代構造の車輪用軸受装置を例示したが、これに限らず、車輪用軸受装置に等速自在継手の外側継手部材が連結され、この外側継手部材に固定ナットを締結することによって軸受の予圧を付与する第１乃至第３世代構造に適用することができる。
本実施形態では、外側継手部材１１の肩部９と内輪６の大端面６ｂは研削加工によって形成されている。ここで、スティックスリップ音は、外側継手部材１１の肩部９と、インナー側の内輪６の大端面６ｂとの不連続な滑りが原因となって発生するものと考えられているため、これらの当接面を互いにスムーズに滑らせることで、スティックスリップ音の発生を抑制することができる。例えば、研削加工されたインナー側の内輪６の大端面６ｂは、その表面を顕微鏡で観察すると、不規則方向に延びた多数の筋状痕と滑らかな鏡面部分とで構成されている。
本出願人は、外側継手部材１１に大きな捩れが生じた時に内輪６との当接面をスムーズに滑らせるため、とりわけ、インナー側の内輪６の大端面６ｂにおける仕上げ面の表面状態に着目し、この大端面６ｂの鏡面部分がスティックスリップ音の発生に相関関係があることを検証した。すなわち、幅研削を行ったインナー側の内輪６における大端面６ｂの表面は鏡面部分が多く、さらに面粗さを良くすることで鏡面部分が増大して行く。ところが、この鏡面部分は、本出願人が実施した台上捩り試験の結果、研削加工された外側継手部材１１の肩部９の当接面と凝着し易く、当接面がこの凝着から開放された時にスティックスリップ音が発生し易くなり、さらに鏡面部分が増大すると、非常に大きなスティックスリップ音が発生することが判明した。
図２は、インナー側の内輪６における大端面６ｂの鏡面部面積と摩擦係数との関係を示すグラフであるが、この図から判るように、筋状痕と滑らかな鏡面部分とで構成されるインナー側の内輪６の大端面６ｂにおいて、この鏡面部面積が増大すると急激に摩擦係数が大きくなる。したがって、本実施形態では、インナー側の内輪６の大端面６ｂを研削加工した後に幅すり加工が施されている。この幅すり加工によって大端面６ｂの鏡面部分が減少し、逆に細かな筋状痕が増大するため、摩擦係数が小さくなって当接面をスムーズに滑らせ、スティックスリップ音の発生を防止することができる。
ここでは、幅すり加工が研削加工後に施されているが、内輪６の熱処理後に行っても良い。また、幅すり加工に限らず、研削加工後にショットピーニング処理を行なっても良い。ただし、図３に示すように、大端面６ｂの面粗さがＲａ０．０５〜Ｒａ０．７の範囲が好ましい。面粗さがＲａ０．０５を超えて良くなると鏡面部面積が増えると共に、Ｒａ０．７を超えて悪くなると、表面の凹凸により引っ掛かりスティックスリップ音が発生するためである。なお、Ｒａは、ＪＩＳの粗さ形状パラメータの一つで（ＪＩＳ Ｂ０６０１−１９９４）、算術平均粗さ、すなわち、平均線から絶対値偏差の平均値を言う。
このように、外側継手部材１１の肩部９が研削面の場合、少なくともインナー側の内輪６の大端面６ｂに幅すり加工が施されているため、鏡面部分が減少して細かな筋状痕が増大し、摩擦係数が小さくなって当接面をスムーズに滑らせることができ、スティックスリップ音の発生を防止することができる。なお、外側継手部材１１の肩部９が研削加工される場合、インナー側の内輪６の大端面６ｂとの当接面と外周面が同時研削されるのが好ましい。これにより、図６に示すように、インナー側の内輪６の大端面６ｂとの当接面に同心円状の研削目が形成され、表面の凹凸による引っ掛かりを防止し、スティックスリップ音の発生を防止することができる。
さらに、本出願人は、当接面をスムーズに滑らせるため、インナー側の内輪６の大端面６ｂにおける仕上げ面の表面状態でも、この大端面６ｂの鏡面部面積がスティックスリップ音の発生に相関があることに着目し、その検証を試みた。
図４は内輪６の大端面６ｂの表面状態を示す写真で、（ａ）は、異音ありの表面状態、（ｂ）は、異音無しの表面状態である。（ａ）のように、０．００５ｍｍ２以上の鏡面部が存在する場合は、図５（ａ）に示すように、内輪６の加速度と外側継手部材１１の加速度との間に差異が認められ、スティックスリップ音が発生していることが判る。一方、（ｂ）のように、最大で０．００１ｍｍ２の鏡面部が全体の９０％以上を占めている場合は、同じ捩りトルクを付与しても内輪６および外側継手部材１１に加速度が認められず、スティックスリップ音が発生しないことが判る。
因みに、図４（ａ）に示す内輪６の大端面６ｂの表面状態は、輝度値では標準偏差が２．３１〜２．５３の範囲にあり、（ｂ）では、標準偏差が１．６８〜１．７９の範囲にあった。これからも判るように、内輪６の大端面６ｂにおける表面の輝度値が２．３以下、好ましくは１．８以下であれば、スティックスリップ音が発生しないことが判る。
図７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である。この実施形態は、前述した実施形態と軸受部の構成が異なる。なお、前述した実施形態と同一部品・部位あるいは同じ機能を有する部品・部位には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
この車輪用軸受装置は、外周にナックル（図示せず）に取り付けられるための車体取付フランジ１７ｂを一体に有し、内周に複列の外側転走面１７ａ、１７ａが一体に形成された外方部材１７と、アウター側の端部に車輪取付フランジ４を一体に有し、外周に複列の外側転走面１７ａ、１７ａの一方（アウター側）に対向する内側転走面１８ａと、この内側転走面１８ａから軸方向に延びる円筒状の小径段部１８ｂが形成されたハブ輪１８、およびこのハブ輪１８の小径段部１８ｂに圧入され、外周に複列の外側転走面１７ａ、１７ａの他方（インナー側）に対向する内側転走面６ａが形成された内輪１６からなる内方部材１９と、両転走面１７ａ、１８ａおよび１７ａ、６ａ間に保持器７を介して転動自在に収容された複列の転動体８、８とを備え、ドライブシャフト（図示せず）の動力をハブ輪１８に伝達する固定型の等速自在継手３がハブ輪１８に連結されている。
そして、外方部材１７と内方部材１９との間に形成された環状空間の開口部にはシール２０、１５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。なお、内輪１６は、ハブ輪１８の小径段部１８ｂの端部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部２２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。
ハブ輪１８はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼で形成され、内側転走面１８ａをはじめ、アウター側のシール２０のシールランド部となる車輪取付フランジ４のインナー側の基部２１から小径段部１８ｂに亙って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、加締部２２は、鍛造加工後のままの未焼入れ部とされている。
外方部材１７はＳ５３Ｃ等の炭素０．４０〜０．８０ｗｔ％を含む中高炭素鋼で形成され、複列の外側転走面１７ａ、１７ａ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。
本実施形態では、加締部２２の幅面が塑性加工後に旋削加工によって平坦面２２ａに形成されている。この平坦面２２ａは螺旋状の旋削目が形成され、表面の凹凸による引っ掛かりを防止し、外側継手部材１１の肩部９との当接面におけるスティックスリップ音の発生を防止することができる。
なお、加締部２２は、旋削加工後の平坦面２２ａに幅すり加工（またはショットピーニング処理）が施されても良い。この場合、前述した実施形態と同様、平坦面２２ａの面粗さをＲａ０．０５〜Ｒａ０．７、好ましくは、Ｒａ０．１〜Ｒａ０．３の範囲に設定するが良い。この幅すり加工によって、前述した実施形態と同様、平坦面２２ａの鏡面部分が減少して細かな筋状痕が増大するため、摩擦係数が小さくなって当接面をスムーズに滑らせ、スティックスリップ音の発生を防止することができる。
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。
本発明に係る車輪用軸受装置は、ハブ輪と、このハブ輪に圧入された内輪とを備え、この内輪あるいは加締部に突き合わせ状態で外側継手部材が内嵌され、この外側継手部材に締結された固定ナットの緊締力によってハブ輪と外側継手部材を結合するようにした車輪用軸受装置に適用できる。
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。 内輪の大端面の摩擦係数と鏡面部面積との関係を示すグラフである。 内輪の大端面の摩擦係数と面粗さとの関係を示すグラフである。 内輪の大端面の表面状態を示す写真で、（ａ）は、異音ありの表面状態、（ｂ）は、異音無しの表面状態を示す。 （ａ）は、内輪の大端面に鏡面有り品での異音測定結果を示すグラフである。 （ｂ）は、同上、鏡面無し品での異音測定結果を示すグラフである。 外側継手部材の肩部の表面性状を示す模式図である。 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。 従来の車輪用軸受装置を示す縦断面図である。 （ａ）は、図８の内輪単体を示す部分斜視図である。 （ｂ）は、同上、内輪単体を示す部分斜視図である。
符号の説明
１、１８・・・・・・・・ハブ輪
１ａ、９・・・・・・・・肩部
１ｂ、１８ｂ・・・・・・小径段部
１ｃ、１０ａ・・・・・・セレーション
２・・・・・・・・・・・車輪用軸受
３・・・・・・・・・・・等速自在継手
４・・・・・・・・・・・車輪取付フランジ
４ａ・・・・・・・・・・ハブボルト
５、１７・・・・・・・・外方部材
５ａ、１７ａ・・・・・・外側転走面
６、１６・・・・・・・・内輪
６ａ、１８ａ・・・・・・内側転走面
６ｂ・・・・・・・・・・大端面
７・・・・・・・・・・・保持器
８・・・・・・・・・・・転動体
１０・・・・・・・・・・軸部
１１・・・・・・・・・・外側継手部材
１２・・・・・・・・・・雄ねじ
１３・・・・・・・・・・固定ナット
１４、１５、２０・・・・シール
１７ｂ・・・・・・・・・車体取付フランジ
１９・・・・・・・・・・内方部材
２１・・・・・・・・・・基部
２２・・・・・・・・・・加締部
２２ａ・・・・・・・・・平坦面
５０・・・・・・・・・・車輪用軸受装置
５１・・・・・・・・・・ハブ輪
５１ａ・・・・・・・・・小径段部
５２・・・・・・・・・・複列の転がり軸受
５３・・・・・・・・・・等速自在継手
５４・・・・・・・・・・車輪取付フランジ
５５・・・・・・・・・・外輪
５５ａ・・・・・・・・・外側転走面
５６・・・・・・・・・・内輪
５６ａ・・・・・・・・・内側転走面
５６ｂ、５６ｃ・・・・・端面
５７・・・・・・・・・・保持器
５８・・・・・・・・・・ボール
５９・・・・・・・・・・肩部
６０・・・・・・・・・・軸部
６１・・・・・・・・・・外側継手部材
６２・・・・・・・・・・雄ねじ
６３・・・・・・・・・・固定ナット
６４・・・・・・・・・・グリース溝
Ｂ・・・・・・・・・・・ブレーキロータ
Ｎ・・・・・・・・・・・ナックル
Ｗ・・・・・・・・・・・ホイール

Claims (9)

  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た少なくとも一つの内輪とからなり、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両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体と、
    前記ハブ輪にトルク伝達可能に内嵌され、固定ナットを介して軸方向に分離可能に結合された等速自在継手とを備え、
    この等速自在継手の外側継手部材の肩部が前記内方部材に突き合わせ状態に当接された車輪用軸受装置において、
    前記外側継手部材の肩部と当接する前記内方部材の当接面が、一箇所で０．００５ｍｍ２以上の鏡面部が存在しない表面状態に形成されていることを特徴とする車輪用軸受装置。
  2. 前記当接面が、最大で０．００１ｍｍ２の鏡面部が全体の９０％以上を占める表面状態に形成されている請求項１に記載の車輪用軸受装置。
  3. 前記当接面の輝度値の標準偏差が２．３以下である請求項１または２に記載の車輪用軸受装置。
  4. 前記当接面の面粗さがＲａ０．０５〜Ｒａ０．７の範囲に設定されている請求項１乃至３いずれかに記載の車輪用軸受装置。
  5. 前記外側継手部材の肩部が前記内輪の大端面に突き合わせ状態に当接され、この大端面が研削加工後に幅すり加工されている請求項１乃至４いずれかに記載の車輪用軸受装置。
  6. 前記小径段部の端部を径方向外方に塑性変形させて形成した加締部によって前記内輪が軸方向に固定され、前記外側継手部材の肩部が前記加締部に突き合わせ状態に当接されると共に、前記加締部の幅面が、塑性加工後に旋削加工によって平坦面に形成され、この平坦面が螺旋状の旋削目になるよう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。
  7. 前記加締部の平坦面が旋削加工後に幅すり加工されている請求項６に記載の車輪用軸受装置。
  8. 前記外側継手部材の肩部が研削加工または旋削加工され、前記内方部材との当接面に同心円状の切削目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。
  9. 前記外側継手部材における軸部の外周にセレーションが形成され、このセレーションに軸線に対して所定の角度傾斜した捩れ角が設けられている請求項１乃至８いずれかに記載の車輪用軸受装置。
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