車輪用軸受装置およびアクスルモジュール
【課題】円周方向のガタの抑制を図ることができ、しかも、ハブ輪と等速自在継手の外側継手部材との連結作業性に優れ、さらには異物（泥塩水等）の侵入を防止して、内部の錆びの発生を抑えることができ、長期にわたって安定したトルク伝達が可能な車輪用軸受装置及びアクスルモジュールを提供する。
【解決手段】等速自在継手３の外側継手部材の軸部１２の外径面とハブ輪の孔部の内径面とのどちらか一方に設けられて軸方向に延びる凸部３５を、軸方向に沿って他方に圧入する。これによって、他方に凸部３５に密着嵌合する凹３６を形成して、凸部３５と凹部３６との嵌合接触部位全域が密着する凹凸嵌合構造Ｍを構成する。ハブ輪１のアウトボード側の内径面及び軸部のアウトボード側の端部外径面との間の隙間を閉塞する防錆防食皮膜８１を備える。
【解決手段】等速自在継手３の外側継手部材の軸部１２の外径面とハブ輪の孔部の内径面とのどちらか一方に設けられて軸方向に延びる凸部３５を、軸方向に沿って他方に圧入する。これによって、他方に凸部３５に密着嵌合する凹３６を形成して、凸部３５と凹部３６との嵌合接触部位全域が密着する凹凸嵌合構造Ｍを構成する。ハブ輪１のアウトボード側の内径面及び軸部のアウトボード側の端部外径面との間の隙間を閉塞する防錆防食皮膜８１を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等の車両において車輪を車体に対して回転自在に支持するための車輪用軸受装置およびアクスルモジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
車輪用軸受装置には、第１世代と称される複列の転がり軸受を単独に使用する構造から、外方部材に車体取付フランジを一体に有する第２世代に進化し、さらに、車輪取付フランジを一体に有するハブ輪の外周に複列の転がり軸受の一方の内側軌道面が一体に形成された第３世代、さらには、ハブ輪に等速自在継手が一体化され、この等速自在継手を構成する外側継手部材の外周に複列の転がり軸受の他方の内側軌道面が一体に形成された第４世代のものまで開発されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、第３世代と呼ばれるものが記載されている。第３世代と呼ばれる車輪用軸受装置は、図１６に示すように、外径方向に延びるフランジ１５１を有するハブ輪１５２と、このハブ輪１５２に外側継手部材１５３が固定される等速自在継手１５４と、ハブ輪１５２の外周側に配設される外方部材１５５とを備える。
【０００４】
等速自在継手１５４は、前記外側継手部材１５３と、この外側継手部材１５３の椀形部１５７内に配設される内側継手部材１５８と、この内側継手部材１５８と外側継手部材１５３との間に配設されるボール１５９と、このボール１５９を保持する保持器１６０とを備える。また、内側継手部材１５８の中心孔の内周面にはスプライン部１６１が形成され、この中心孔に図示省略のシャフトの端部スプライン部が挿入されて、内側継手部材１５８側のスプライン部１６１とシャフト側のスプライン部とが係合される。
【０００５】
また、ハブ輪１５２は、筒状の軸部１６３と前記フランジ１５１とを有し、フランジ１５１の外端面１６４（反継手側の端面）には、図示省略のホイールおよびブレーキロータが装着される短筒状のパイロット部１６５が突設されている。なお、パイロット部１６５は、大径の第１部１６５ａと小径の第２部１６５ｂとからなり、第１部１６５ａにブレーキロータが外嵌され、第２部１６５ｂにホイールが外嵌される。
【０００６】
そして、軸部１６３の椀形部１５７側端部の外周面に切欠部１６６が設けられ、この切欠部１６６に内輪１６７が嵌合されている。ハブ輪１５２の軸部１６３の外周面のフランジ近傍には第１内側軌道面１６８が設けられ、内輪１６７の外周面に第２内側軌道面１６９が設けられている。また、ハブ輪１５２のフランジ１５１にはボルト装着孔１６２が設けられて、ホイールおよびブレーキロータをこのフランジ１５１に固定するためのハブボルトがこのボルト装着孔１６２に装着される。
【０００７】
外方部材１５５は、その内周に２列の外側軌道面１７０、１７１が設けられると共に、その外周にフランジ（車体取付フランジ）１８２が設けられている。そして、外方部材１５５の第１外側軌道面１７０とハブ輪１５２の第１内側軌道面１６８とが対向し、外方部材１５５の第２外側軌道面１７１と、内輪１６７の第２内側軌道面１６９とが対向し、これらの間に転動体１７２が介装される。また、外方部材１５５の外周面（外径面）には車体取付用のフランジ１８２を設け、このフランジ１８２が図示省略のナックルに取り付けられる。
【０００８】
ハブ輪１５２の軸部１６３に外側継手部材１５３の軸部１７３が挿入される。軸部１７３は、その反椀形部の端部にねじ部１７４が形成され、このねじ部１７４と椀形部１５７との間にスプライン部１７５が形成されている。また、ハブ輪１５２の軸部１６３の内周面（内径面）にスプライン部１７６が形成され、この軸部１７３がハブ輪１５２の軸部１６３に挿入された際には、軸部１７３側のスプライン部１７５とハブ輪１５２側のスプライン部１７６とが係合する。
【０００９】
そして、軸部１６３から突出した軸部１７３のねじ部１７４にナット部材１７７が螺着され、ハブ輪１５２と外側継手部材１５３とが連結される。この際、ナット部材１７７の内端面（裏面）１７８と軸部１６３の外端面１７９とが当接するとともに、椀形部１５７の軸部側の端面１８０と内輪１６７の外端面１８１とが当接する。すなわち、ナット部材１７７を締付けることによって、ハブ輪１５２が内輪１６７を介してナット部材１７７と椀形部１５７とで挟持される。
【特許文献１】特開２００４−３４０３１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
従来では、前記したように、軸部１７３側のスプライン部１７５とハブ輪１５２側のスプライン部１７６とが係合するものである。このため、軸部１７３側及びハブ輪１５２側の両者にスプライン加工を施す必要があって、コスト高となるとともに、圧入時には、軸部１７３側のスプライン部１７５とハブ輪１５２側のスプライン部１７６との凹凸を合わせる必要があり、この際、歯面を合わせることによって、圧入すれば、この凹凸歯が損傷する（むしれる）おそれがある。また、歯面を合わせることなく、凹凸歯の大径合わせにて圧入すれば、円周方向のガタが生じやすい。このように、円周方向のガタがあると、回転トルクの伝達性に劣るとともに、異音が発生するおそれもあった。このため、従来のように、スプライン嵌合による場合、凹凸歯の損傷及び円周方向のガタの両者を成立させることは困難であった。
【００１１】
スプライン嵌合において、雄スプラインと雌スプラインとの密着性の向上を図って、円周方向のガタが生じないようにしたとしても、駆動トルクが作用すれば、雄スプラインと雌スプラインとに相対変位が発生するおそれがある。このような相対変位が発生すれば、フレッティング摩耗が発生し、その摩耗粉により、スプラインがアブレーション摩耗を起すおそれがある。これによって、スプライン嵌合部位においてガタつきが生じたり、安定したトルク伝達ができなくなるおそれがある。
【００１２】
また、スプライン嵌合部に雨水等が侵入した場合、このスプライン嵌合部において錆等が発生して傷めるおそれがあり、耐用性についても問題があった。
【００１３】
本発明は、上記課題に鑑みて、円周方向のガタの抑制を図ることができ、しかも、ハブ輪と等速自在継手の外側継手部材との連結作業性に優れ、さらには異物（泥塩水等）の浸入を防止して、内部の錆びの発生を抑えることができ、長期にわたって安定したトルク伝達が可能な車輪用軸受装置及びアクスルモジュールを提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の車輪用軸受装置は、内周に複列の外側軌道面が形成された外方部材と、外周に前記複列の外側軌道面に対向する複列の内側軌道面が形成された内方部材と、内方部材の内側軌道面と外方部材の外側軌道面との間に転動自在に収容された複列の転動体とを有する転がり軸受を備えるとともに、前記内方部材はハブ輪を有し、ハブ輪の孔部に嵌挿される等速自在継手の外側継手部材の軸部が凹凸嵌合構造を介してハブ輪に一体化される車輪用軸受装置であって、等速自在継手の外側継手部材の軸部の外径面とハブ輪の孔部の内径面とのどちらか一方に設けられて軸方向に延びる凸部を、軸方向に沿って他方に圧入し、他方に凸部に密着嵌合する凹部を凸部にて形成して、凸部と凹部との嵌合接触部位全域が密着する前記凹凸嵌合構造を構成し、ハブ輪のアウトボード側の内径面及び軸部のアウトボード側の端部外径面との間の隙間を閉塞する防錆防食皮膜を備えたものである。
【００１５】
本発明の車輪用軸受装置によれば、凹凸嵌合構造は、凸部と凹部との嵌合接触部位の全体が密着しているので、この嵌合構造では、径方向及び円周方向においてガタが生じる隙間が形成されない。外側継手部材の軸部の外径面とハブ輪の孔部の内径面とのどちらか一方に設けられて軸方向に延びる凸部を、軸方向に沿って他方に圧入し、この他方に凸部にて凸部に密着嵌合する凹部を形成して、前記凹凸嵌合構造を構成する。すなわち、相手側の凹部形成面に凸部の形状の転写を行うことになる。
【００１６】
また、ハブ輪のアウトボード側の内径面及び軸部のアウトボード側の端部外径面との間の隙間を閉塞する防錆防食皮膜を備えているので、ハブ輪のアウトボード側からの凹凸嵌合構造への雨水やダスト等の異物の侵入をこの防錆防食皮膜によって防止できるとともに、異物侵入による発錆から凹凸嵌合構造を防護できる。
【００１７】
外側継手部材の軸部のアウトボード側端部にハブ輪の内径面に係合する拡径加締部を形成し、前記防錆防食皮膜が、ハブ輪の内径面と拡径加締部の外径面との間の隙間を閉塞するのが好ましい。拡径加締部によって、等速自在継手の外側継手部材の軸部のハブ輪からの抜け止めを構成することができる。
【００１８】
前記防錆防食皮膜は、外側継手部材の軸部のアウトボード側端面全体及びこのアウトボード側端面よりもアウトボード側のハブ輪の内径面全体に設けるようにできる。また、ハブ輪はアウトボード側の端面にホイールが嵌合するパイロット部を有し、前記防錆防食皮膜は、ハブ輪の内径面から連続してこのパイロット部の外径面に形成されているものであってもよい。
【００１９】
防錆防食皮膜は、例えばアクリル系合成樹脂からなる紫外線硬化塗料にて構成することができる。また、紫外線硬化塗料はプライマーで下塗りした後に塗布されている場合もあり、着色用の染料または顔料が混入されている場合がある。ここで、紫外線硬化塗料とは、重合性二重結合を有するオリゴマー、モノマー、光重合開始剤、染料や顔料、レベリング剤等の添加剤等から成る樹脂系塗料で、紫外線（２００〜４００ｎｍの波長を持つ光）を照射することで、光化学反応を起こし、硬化する塗料である。アクリル系合成樹脂からなる紫外線硬化樹脂は、常温保管が可能であり、反応性が高い（秒単位）等の特徴を備える。
【００２０】
本発明のアクスルモジュールは、前記車輪用軸受装置を備え、アウトボード側の等速自在継手に連結されたドライブシャフトと、このドライブシャフトの他方に連結されたインボード側の摺動型の等速自在継手とを備えたものである。
【発明の効果】
【００２１】
本発明では、凹凸嵌合構造において、径方向及び円周方向においてガタが生じる隙間が形成されないので、嵌合部位の全てが回転トルク伝達に寄与し、安定したトルク伝達が可能であり、しかも、異音の発生も生じさせない。さらには、隙間無く密着しているので、トルク伝達部位の強度が向上する。このため、車輪用軸受装置を軽量、コンパクトにすることができる。
【００２２】
防錆防食皮膜を備えているので、ハブ輪のアウトボード側からの凹凸嵌合構造への雨水やダスト等の異物の侵入をこの防錆防食皮膜の閉塞によって防止できるとともに、異物侵入による発錆から凹凸嵌合構造を防護できる。これによって、凹凸嵌合構造の錆等による損傷を抑えることができ、長期にわたって安定したトルク伝達が可能となる。また、拡径加締部によって、等速自在継手の外側継手部材の軸部のハブ輪からの抜け止めを構成することができる。このため、外側継手部材の軸部がハブ輪の孔部から軸方向に抜けることを有効に防止できる。これによって、安定した連結状態を維持でき、車輪用軸受装置の高品質化を図ることができる。
【００２３】
外線硬化塗料は紫外線が照射されなければ固まらない。このため、防錆防食皮膜にこの紫外線硬化塗料を用いれば、紫外線照射前においては、塗布ミスの修理・修復・塗布のやり直しが可能である。また、塗料の保存状態で揮発することなく、経済的である。
【００２４】
染料または顔料を混入させた場合、防錆防食皮膜を着色することができる。このように着色すれば、着色により塗布ムラや塗布範囲を目視によって検査・管理することができ、品質精度や信頼性を向上させることができる。プライマー（製品素材との密着性を高め、防錆力等の特徴を持った下塗塗料）を使用すれば、金属に対する密着性がさらに向上する。
【００２５】
本発明のアクスルモジュールは、前記記載の車輪用軸受装置を備えたものであり、長期にわたって安定した機能を発揮する製品となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下本発明の実施の形態を図１〜図１５に基づいて説明する。図１にアクスルモジュールの例を示す。このアクスルモジュールは、アウトボード側等速自在継手Ｔ１（３）と、インボード側等速自在継手Ｔ２と、一端側がアウトボード側等速自在継手Ｔ１に連結されるとともに、他端側がインボード側等速自在継手Ｔ２に連結される中間軸（シャフト）１０とを備えたものである。アウトボード側においては、転がり軸受２を有する車輪用軸受装置を備え、この車輪用軸受装置の後述するハブ輪１にアウトボード側等速自在継手Ｔ１が装着される。なお、自動車等の車両に組付けた状態で車両の外側となる方をアウトボード側（図面左側）、自動車等の車両に組付けた状態で車両の内側となる方をインボード側（図面右側）という場合がある。
【００２７】
アウトボード側等速自在継手Ｔ１（３）は、外側継手部材としての外輪５と、外輪５の内側に配された内側継手部材としての内輪６と、外輪５と内輪６との間に介在してトルクを伝達する複数のボール７と、外輪５と内輪６との間に介在してボール７を保持するケージ８とを主要な部材として構成される。内輪６はその孔部内径６ａにシャフト１０の端部１０ａを圧入することによりスプライン嵌合してシャフト１０とトルク伝達可能に結合されている。なお、シャフト１０の端部１０ａには、シャフト抜け止め用の止め輪９が嵌合されている。
【００２８】
外輪５はマウス部１１とステム部（軸部）１２とからなり、図２に示すように、マウス部１１は一端にて開口した椀状で、その内球面１３に、軸方向に延びた複数のトラック溝１４が円周方向等間隔に形成されている。そのトラック溝１４はマウス部１１の開口端まで延びている。内輪６は、その外球面１５に、軸方向に延びた複数のトラック溝１６が円周方向等間隔に形成されている。
【００２９】
外輪５のトラック溝１４と内輪６のトラック溝１６とは対をなし、各対のトラック溝１４，１６で構成されるボールトラックに１個ずつ、トルク伝達要素としてのボール７が転動可能に組み込んである。ボール７は外輪５のトラック溝１４と内輪６のトラック溝１６との間に介在してトルクを伝達する。ケージ８は外輪５と内輪６との間に摺動可能に介在し、外球面にて外輪５の内球面１３と接し、内球面にて内輪６の外球面１５と接する。なお、この場合の等速自在継手は、ツェパー型を示しているが、トラック溝の溝底に直線状のストレート部を有するアンダーカットフリー型等の他の等速自在継手であってもよい。
【００３０】
また、マウス部１１の開口部はブーツ１８にて塞がれている。ブーツ１８は、大径部１８ａと、小径部１８ｂと、大径部１８ａと小径部１８ｂとを連結する蛇腹部１８ｃとからなる。大径部１８ａがマウス部１１の開口部に外嵌され、この状態でブーツバンド１８ａにて締結され、小径部１８ｂがシャフト１０のブーツ装着部１０ｂに外嵌され、この状態でブーツバンド１９ｂにて締結されている。
【００３１】
インボード側の等速自在継手Ｔ２は、ここではトリポード型の例を示してあるが、ダブルオフセット型等、他の摺動動式等速自在継手を採用することもできる。等速自在継手Ｔ２は、外側継手部材としての継手外輪１３１と、内側継手部材としてのトリポード１３２と、トルク伝達要素としてのローラ１３３とを主要な構成要素としている。
【００３２】
継手外輪１３１はマウス部１３１ａと軸部１３１ｂとからなり、軸部１３１ｂにてデイファレンシャルの出力軸とトルク伝達可能に連結するようになっている。マウス部１３１ａは一端にて開口したカップ状で、内周の円周方向三等分位置に軸方向に延びるトラック溝１３６が形成してある。このためマウス部１３１ａの横断面形状は花冠状を呈する。
【００３３】
トリポード１３２はボス１３８と脚軸１３９とからなり、ボス１３８のスプライン孔１３８ａにてシャフト１０の端部スプライン１０ｃとトルク伝達可能に結合している。脚軸１３９はボス１３８の円周方向三等分位置から半径方向に突出している。各脚軸１３９にはローラ１３３を回転自在に支持させてある。
【００３４】
ここでも、ブーツ１４０を取り付けて継手外輪１３１の開口部を塞いである。これにより、内部に充填した潤滑剤の漏洩を防止するとともに、外部から異物が侵入するのを防止する。ブーツ１４０は、大径部１４０ａと、小径部１４０ｂと、大径部１４０ａと小径部１４０ｂとの間の蛇腹部１４０ｃとからなり、大径部１４０ａをマウス部１３１ａの開口端部に取り付けてブーツバンド１４１ａで締め付け、小径部１４０ｂをシャフト１０のブーツ装着部１０ｄに取り付けてブーツバンド１４１ｂで締め付けてある。
【００３５】
筒部２０の孔部２２は、図７に示すように、軸方向中間部の軸部嵌合孔２２ａと、反継手側のコーン状孔２２ｂと、継手側の大径孔２２ｃとを備える。すなわち、軸部嵌合孔２２ａにおいて、後述する凹凸嵌合構造Ｍを介して等速自在継手３の外輪５の軸部１２とハブ輪１とが結合される。また、軸部嵌合孔２２ａと大径孔２２ｃとの間には、テーパ部（テーパ孔）２２ｄが設けられている。このテーパ部２２ｄは、ハブ輪１と外輪５の軸部１２を結合する際の圧入方向に沿って縮径している。テーパ部２２ｄのテーパ角度θ１は、例えば１５°〜７５°とされる。
【００３６】
転がり軸受２は、内周側に複列の外側軌道面２６、２７を有する外方部材２５と、外周側に複列の内側軌道面２８，２９を有する内方部材３９と、外方部材２５の外側軌道面２６、２７とこれに対向する内方部材３９の内側軌道面２８，２９との間に配置される転動体３０とを有する。この場合の内方部材３９は、前記ハブ輪１と、ハブ輪１の筒部２０の継手側に設けられた段差部２３に嵌合する内輪２４とからなる。すなわち、ハブ輪１の外径面にアウトボード側の内側軌道面２８が形成され、内輪２４の外径面にインボード側の内側軌道面２９が形成される。なお、外方部材２５の両開口部にはシール部材Ｓ１，Ｓ２が装着されている。
【００３７】
また、外方部材２５である外輪には、図示省略の車体の懸架装置から延びるナックル３４（図１参照）が取り付けられている。すなわち、外方部材２５の外面全体を円筒面とし、この円筒面をナックル３４が圧入される圧入面とする。これによって、外方部材２５をナックルの円筒状内径面３４ａに圧入することができる。この場合、圧入面と円筒状内径面３４ａとの締代によって、ナックル３４と外方部材２５との相対的な軸方向及び周方向のずれを規制するように設定するのが好ましい。例えば、外方部材２５とナックル３４との間の嵌合い面圧×嵌合い面積を嵌合い荷重としたときに、この嵌合い荷重をこの転がり軸受の等価ラジアル荷重で割った値をクリープ発生限界係数とし、このクリープ発生限界係数を予め考慮して、外方部材２５の設計仕様、すなわち外方部材２５とナックル３４の嵌合締代が設定される。
【００３８】
このため、外方部材２５の圧入面とナックル３４の円筒状内径面３４ａとの締代によって、外方部材２５の軸方向の抜け及び周方向のクリープを防止できる。ここで、クリープとは、嵌合締代の不足や嵌合面の加工精度不良等により軸受が周方向に微動して嵌合面が鏡面化し、場合によってはかじりを伴い焼き付きや溶着することをいう。なお、外方部材２５の圧入面と、ナックル３４の内径面３４ａとにそれぞれ周方向溝を設け、これらの周方向溝の間に抜け止め用の止め輪８６を装着するのが好ましい。
【００３９】
ハブ輪１の継手側の端部を加締めて、その加締部３１にて軸受２に予圧を付与するものである。これによって、内輪２４をハブ輪１に固定することができる。すなわち、加締部３１によって、図２等に示すように、内輪２４のインボード側の端面２４ａを軸方向に沿ってアウトボード側へ押圧し、内輪２４のアウトボード側の端面２４ｂが段差部２３の端面２３ａに接触乃至圧接する。またハブ輪１のフランジ２１にはボルト装着孔３２が設けられて、ホイールおよびブレーキロータをこのフランジ２１に固定するためのハブボルト３３がこのボルト装着孔３２に装着される。
【００４０】
凹凸嵌合構造Ｍは、図３（ａ）（ｂ）に示すように、例えば、軸部１２の端部に設けられて軸方向に延びる凸部３５と、ハブ輪１の孔部２２の内径面（この場合、軸部嵌合孔２２ａの内径面３７）に形成される凹部３６とからなり、凸部３５とその凸部３５に嵌合するハブ輪１の凹部３６との嵌合接触部位３８全域が密着している。すなわち、軸部１２の反マウス部側の外周面に、複数の凸部３５が周方向に沿って所定ピッチで配設され、ハブ輪１の孔部２２の軸部嵌合孔２２ａの内径面３７に凸部３５が嵌合する複数の凹部３６が周方向に沿って形成されている。つまり、周方向全周にわたって、凸部３５とこれに嵌合する凹部３６とがタイトフィットしている。
【００４１】
この場合、各凸部３５は、その断面が凸アール状の頂点を有する三角形状（山形状）であり、各凸部３５の凹部嵌合部位とは、図３（ｂ）に示す範囲Ａであり、断面における山形の中腹部から山頂にいたる範囲である。また、周方向の隣合う凸部３５間において、ハブ輪１の内径面３７よりも内径側に隙間４０が形成されている。
【００４２】
このように、ハブ輪１と等速自在継手Ｔ１の外輪５の軸部１２とを凹凸嵌合構造Ｍを介して連結できる。この際、前記したようにハブ輪１の継手側の端部を加締めて、その加締部３１にて転がり軸受２に予圧を付与するものであるので、外輪５のマウス部１１にて予圧を付与する必要がなく、ハブ輪１の端部（この場合、加締部３１）に対してマウス部１１を接触させない非接触状態としている。このため、ハブ輪１の加締部３１とマウス部１１の底外面１１ａとの間に隙間９８が設けられる。なお、ハブ輪１の端部（加締部３１）とマウス部１１は接触させても良い。
【００４３】
ところで、外輪５の軸部１２の端部とハブ輪１の孔部２２の内径面との間に軸部抜け止め構造Ｍ１が設けられている。この軸部抜け止め構造Ｍ１は、外輪５の軸部１２の端部から反継手側に延びてコーン状孔２２ｂに係止する拡径加締部（テーパ状係止片）６５からなる。すなわち、拡径加締部６５は、継手側から反継手側に向かって拡径するリング状体からなり、その外周面６５ａの少なくとも一部がコーン状孔２２ｂに圧接乃至接触している。
【００４４】
また、図２に一点鎖線で示すように、ハブ輪１のアウトボード側の内径面及び軸部１２のアウトボード側の端部外径面との間の隙間を閉塞する防錆防食皮膜８１が形成されている。すなわち、ハブ輪１のアウトボード側の内径面（つまりコーン状孔２２ｂの内径面）全体及び軸部１２のアウトボード側の端部全体（端部全面）に防錆防食皮膜８１が形成されている。
【００４５】
防錆防食皮膜８１は、例えばアクリル系合成樹脂からなる紫外線硬化塗料にて構成することができる。紫外線硬化塗料とは、重合性二重結合を有するオリゴマー、モノマー、光重合開始剤、染料や顔料、レベリング剤等の添加剤等から成る樹脂系塗料で、紫外線（２００〜４００ｎｍの波長を持つ光）を照射することで、光化学反応を起こし、硬化する塗料である。アクリル系合成樹脂からなる紫外線硬化樹脂は、常温保管が可能であり、反応性が高い（秒単位）等の特徴を備える。
【００４６】
紫外線硬化に使用する光源（紫外線照射光源）は、例えば、波長が２００〜４００ｎｍの範囲にある紫外線で、高圧水銀ランプやメタルハライドランプ等があり、使用する塗料等により使い分けることができる。
【００４７】
紫外線硬化塗料は、染料や顔料を含有させなければ、ほぼ透明（クリア）色である。しかしながら、着色用の染料や顔料を含有させれば、着色した防錆防食皮膜８１を成形することができる。
【００４８】
防錆防食皮膜８１の成形工程は、例えば、脱脂工程と、塗布工程と、乾燥工程と、紫外線照射工程と、常温放置工程とを備える。脱脂工程とは、塗料を塗布する材料の表面の油分を取り除く表面処理である。塗布工程は、紫外線硬化塗料を塗布する工程であり、この塗布には、浸漬、スプレー、刷毛塗り等がある。乾燥工程とは、塗料中の有機分を飛ばす工程であり、例えば、４０℃で３〜５分程度行う。紫外線照射工程とは、乾燥した紫外線硬化塗料に対して紫外線を照射する工程であり、例えば１０〜１５秒程度行う。常温放置工程とは、常温になるまで放置する工程である。
【００４９】
防錆防食皮膜８１を形成する場合、紫外線硬化塗料を塗布する前に、プライマー（製品素材との密着性を高め、防錆力等の特徴を持った下塗塗料）を使用するようにしてもよい。
【００５０】
また、図６（ａ）（ｂ）に示すように、ハブ輪１の加締部３１とマウス部１１の底外面１１ａとの間に隙間９８が設けられ、この隙間９８にシール部材９９は嵌着される。この場合、隙間９８は、ハブ輪１の加締部３１とマウス部１１の底外面１１ａとの間から大径孔２２ｃと軸部１２との間まで形成される。この実施形態では、シール部材９９はハブ輪１の加締部３１と大径孔２２ｃとのコーナ部に配置される。なお、シール部材９９としては、図６（ａ）に示すようなＯリング等のようなものであっても、図６（ｂ）に示すようなガスケット等のようなものであってもよい。なお、ハブ輪１の加締部３１とマウス部１１の底外面１１ａは接触させても良い。
【００５１】
ところで、この車輪用軸受装置を組み立てる場合、後述するように、ハブ輪１に対して外輪５の軸部１２を圧入することによって、凸部３５によって凹部３６を形成するようにしている。この際圧入していけば、凸部３５にて形成される凹部３６から材料がはみ出してはみ出し部４５（図４参照）が形成される。はみ出し部４５は、凸部３５の凹部嵌合部位が嵌入（嵌合）する凹部３６の容量の材料分であって、形成される凹部３６から押し出されたもの、凹部３６を形成するために切削されたもの、又は押し出されたものと切削されたものの両者等から構成される。このため、前記図１等に示す車輪用軸受装置では、はみ出し部４５を収納するポケット部（収納部）５０を軸部１２に設けている。軸部１２のスプライン４１の軸端縁に周方向溝５１を設けることによって、ポケット部（収納部）５０を形成している。
【００５２】
次に、凹凸嵌合構造Ｍの嵌合方法を説明する。この場合、図７に示すように、軸部１２の外径部には熱硬化処理を施し、この硬化層Ｈに軸方向に沿う凸条４１ａと凹条４１ｂとからなるスプライン４１を形成する。このため、スプライン４１の凸条４１ａが硬化処理されて、この凸条４１ａが凹凸嵌合構造Ｍの凸部３５となる。なお、この実施形態での硬化層Ｈの範囲は、クロスハッチング部で示すように、スプライン４１の外端縁から外輪５のマウス部１１の底壁の一部までである。この熱硬化処理としては、高周波焼入れや浸炭焼入れ等の種々の熱処理を採用することができる。ここで、高周波焼入れとは、高周波電流の流れているコイル中に焼入れに必要な部分を入れ、電磁誘導作用により、ジュール熱を発生させて、伝導性物体を加熱する原理を応用した焼入れ方法である。また、浸炭焼入れとは、低炭素材料の表面から炭素を浸入／拡散させ、その後に焼入れを行う方法である。また、ハブ輪１の外径側に高周波焼入れによる硬化層Ｈ１を形成するとともに、ハブ輪の内径側を未焼き状態としたものである。この実施形態での硬化層Ｈ１の範囲は、クロスハッチング部で示すように、フランジ２１の付け根部から内輪２４が嵌合する段差部２３の加締部近傍までである。
【００５３】
高周波焼入れを行えば、表面は硬く、内部は素材の硬さそのままとすることができ、このため、ハブ輪１の内径側を未焼き状態に維持できる。ハブ輪１の孔部２２の内径面３７側においては熱硬化処理を行わない未硬化部（未焼き状態）とする。外輪５の軸部１２の硬化層Ｈとハブ輪１の未硬化部との硬度差は、ＨＲＣで２０ポイント以上とする。具体的には、硬化層Ｈの硬度を５０ＨＲＣから６５ＨＲＣ程度とし、ハブ輪１の未硬化部の硬度を１０ＨＲＣから３０ＨＲＣ程度とする。
【００５４】
この際、凸部３５の突出方向中間部位が、凹部形成前の凹部形成面（この場合、ハブ輪１の軸部嵌合孔２２ａの内径面３７）の位置に対応する。すなわち、図７に示すように、軸部嵌合孔２２ａの内径面３７の内径寸法Ｄを、凸部３５の最大外径、つまりスプライン４１の凸条４１ａである前記凸部３５の頂点を結ぶ円弧の最大直径寸法（外接円直径）Ｄ１よりも小さく、凸部間の谷底（スプライン４１の凹条４１ｂの底）を結ぶ円弧の直径寸法Ｄ２よりも大きく設定される。すなわち、Ｄ２＜Ｄ＜Ｄ１とされる。
【００５５】
スプライン４１は、従来からの公知公用の手段である転造加工、切削加工、プレス加工、引き抜き加工等の種々の加工方法によって、形成することがきる。また、熱硬化処理としては、高周波焼入れ、浸炭焼入れ等の種々の熱処理を採用することができる。
【００５６】
また、軸部１２の端面の外周縁部から前記拡径加締部６５を構成するための短円筒部６６を軸方向に沿って突出させている。短円筒部６６の外径Ｄ４は孔部２２の軸部嵌合孔２２ａの内径面の内径寸法Ｄよりも小さく設定している。すなわち、この短円筒部６６が後述するように、軸部１２のハブ輪１の孔部２２への圧入時の調芯部材となる。なお、ハブ輪１の孔部２２の大径部２２ｃの内径寸法Ｄ５を最大直径寸法（外接円直径）Ｄ１よりも大きく設定している。短円筒部６６の外径Ｄ４が軸部嵌合孔２２ａの内径面の孔径と同一や嵌合孔２２ａの孔径よりも大きければ、短円筒部６６自体を軸部嵌合孔２２ａの内径面に圧入することになる。この際、芯ずれしていれば、このまま凹凸嵌合構造Ｍの凸部３５が圧入され、軸部１２の軸心とハブ輪１の軸心とが合っていない状態で軸部１２とハブ輪１とが連結されることになる。また、短円筒部６６の外径Ｄ４が軸部嵌合孔２２ａの内径面の孔径よりも小さすぎると、調芯用として機能しない。このため、短円筒部６６の外径面と孔部２２の軸部嵌合孔２２ａの内径面との間の微小隙間としては、０．０１ｍｍ〜０．２ｍｍ程度に設定するのが好ましい。
【００５７】
そして、図７に示すように、外輪５の軸部１２の付け根部（マウス部側）にＯリング等のシール部材９９を外嵌して、ハブ輪１の軸心と等速自在継手Ｔ１の外輪５の軸心とを合わせた状態で、ハブ輪１に対して、外輪５の軸部１２を挿入（圧入）していく。この際、ハブ輪１の孔部２２に圧入方向に沿って縮径するテーパ部２２ｄを形成しているので、このテーパ部２２ｄが圧入開始時のガイドを構成することができる。また、軸部嵌合孔２２ａの内径面３７の内径寸法Ｄと、凸部３５の最大外径寸法Ｄ１と、凸部間の谷底の直径寸法Ｄ２とが前記のような関係であり、しかも、凸部３５の硬度が軸部嵌合孔２２ａの内径面３７の硬度よりも２０ポイント以上大きいので、軸部１２をハブ輪１の軸部嵌合孔２２ａに圧入していけば、この凸部３５が内径面３７に食い込んでいき、凸部３５が、この凸部３５が嵌合する凹部３６を軸方向に沿って形成していくことになる。
【００５８】
このように圧入されることによって、図４に示すように、形成されるはみ出し部４５は、カールしつつポケット部５０内に収納されて行く。すなわち、軸部嵌合孔２２ａの内径面から削り取られたり、押し出されたりした材料の一部がポケット部５０内に入り込んでいく。
【００５９】
また、圧入によって、図３に示すように、軸部１２の端部の凸部３５と、これに嵌合する凹部３６との嵌合接触部位３８の全体が密着している。すなわち、相手側の凹部形成面（この場合、軸部嵌合孔２２ａの内径面３７）に凸部３５の形状の転写を行うことになる。この際、凸部３５が軸部嵌合孔２２ａの内径面３７に食い込んでいくことによって、軸部嵌合孔２２ａが僅かに拡径した状態となって、凸部３５の軸方向の移動を許容し、軸方向の移動が停止すれば、軸部嵌合孔２２ａが元の径に戻ろうとして縮径することになる。言い換えれば、凸部３５の圧入時にハブ輪１が径方向に弾性変形し、この弾性変形分の予圧が凸部３５の歯面（凹部嵌合部位の表面）に付与される。このため、凸部３５の凹部嵌合部位の全体がその対応する凹部３６に対して密着する凹凸嵌合構造Ｍを確実に形成することができる。
【００６０】
このように、凹凸嵌合構造Ｍが構成されるが、この場合の凹凸嵌合構造Ｍは転がり軸受２の軌道面２６、２７、２８、２９の避直下位置に配置される。ここで、避直下位置とは、軌道面２６、２７、２８、２９に対して径方向に対応しない位置である。
【００６１】
この凹凸嵌合構造Ｍでは、図５に示すように、軸部１２の直径寸法Ｄ１と、ハブ輪１の孔部２２の軸部嵌合孔２２ａの内径寸法Ｄとの径差（Ｄ１−Ｄ）をΔｄとし、軸部１２の外径面に設けられた凸部３５の高さをｈとし、その比をΔｄ／２ｈとしたときに、０．３＜Δｄ／２ｈ＜０．８６とする。これによって、凸部３５の突出方向中間部位（高さ方向中間部位）が、凹部形成前の凹部形成面上に確実に配置されるようにすることによって、凸部３５が圧入時に凹部形成面に食い込んでいき、凹部３６を確実に形成することができる。
【００６２】
また、外輪５の軸部１２の付け根部（マウス部側）にＯリング等のシール部材９９が外嵌されているので、圧入完了状態で、ハブ輪１の加締部３１の端面３１ａとマウス部１１の底外面１１ａとの間の隙間９８がこのシール部材９９にて塞がれる（密封される）ことになる。
【００６３】
ところで、外輪５の軸部１２をハブ輪１の孔部２２に圧入する際には、外輪５のマウス部１１の外径面に、図２等に示すように段差面Ｇを設け、圧入用治具Ｋをこの段差面Ｇに係合させて、この圧入用治具Ｋから段差面Ｇに圧入荷重（軸方向荷重）を付与すればよい。なお、段差面Ｇとしては周方向全周に設けても、周方向に沿って所定ピッチで設けてもよい。このため、使用する圧入用治具Ｋとしても、これらの段差面Ｇに対応して軸方向荷重を付与できればよい。また、段差面Ｇを、周方向溝や周方向に沿って所定ピッチで配設される凹部等以外に、外輪５の外径面に設けられる周方向突起部や周方向に沿って所定ピッチで配設される突起等にて構成してもよい。
【００６４】
また、外輪５の軸部１２をハブ輪１の孔部２２に圧入して、凹凸嵌合構造Ｍを介して外輪５の軸部１２とハブ輪１とが一体化された状態では、短円筒部６６が軸部嵌合孔２２ａからコーン状孔２２ｂ側に突出する。
【００６５】
そこで、図２の仮想線で示すような治具６７を使用してこの短円筒部６６を拡径することになる。治具６７は、円柱状の本体部６８と、この本体部６８の先端部に連設される円錐台部６９とを備える。治具６７の円錐台部６９は、その傾斜面６９ａの傾斜角度がコーン状孔２２ｂの傾斜角度と略同一とされ、かつ、その先端の外径が短円筒部６６の内径と同一乃至僅かに短円筒部６６の内径よりも小さい寸法に設定されている。そして、治具６７の円錐台部６９をコーン状孔２２ｂを介して嵌入することによって矢印α方向の荷重を付加し、これによって、図２に示すように、短円筒部６６の内径側にこの短円筒部６６が拡径する矢印β方向の拡径力を付与する。この際、治具６７の円錐台部６９によって、短円筒部６６の少なくとも一部はコーン状孔２２ｂの内径面側に押圧され、コーン状孔２２ｂの内径面に圧接乃至接触した状態となり、前記軸部抜け止め構造Ｍ１を構成することができる。なお、治具６７の矢印α方向の荷重を付加する際には、この車輪用軸受装置が矢印α方向へ移動しないように、固定する必要があるが、ハブ輪１や等速自在継手Ｔ１等の一部を固定部材にて受ければよい。ところで、短円筒部６６の内径面は軸端側に拡径するテーパ形状でも良い。このような形状にしておけば、鍛造で内径面を成形することも可能であり、コスト低減に繋がる。
【００６６】
また、治具６７の矢印α方向の荷重を低減させるため、短円筒部６６に切り欠きを入れても良いし、治具６７の円錐台部６９の円錐面を周方向で部分的に配置するものでも良い。短円筒部６６に切り欠きを入れた場合、短円筒部６６を拡径し易くなる。また、治具６７の円錐台部６９の円錐面を周方向で部分的に配置するものである場合、短円筒部６６を拡径させる部位が円周上の一部になるため、治具６７の押し込み荷重を低減させることができる。
【００６７】
凹凸嵌合構造Ｍ及び軸部抜け止め構造Ｍ１を構成した後は、ハブ輪１のアウトボード側の内径面及び軸部１２のアウトボード側の端部全体（全面）に防錆防食皮膜８１を成形することになる。すなわち、脱脂工程と、塗布工程と、乾燥工程と、紫外線照射工程と、常温放置工程とを行って防錆防食皮膜８１を成形する。
【００６８】
ところで、図１に組み立てられた本発明のアクスルモジュールにおいては、図１に示すように、軸受２の外方部材２５の外周面２５ａが車体側のナックル３４に嵌合組込みされる。アクスルモジュールの車両への組み付けは、ナックル３４にこのアクスルモジュールをインボード側の摺動式等速自在継手Ｔ２側から挿通し、アウトボード側の車輪用軸受装置の外方部材２５をナックル３４の内径面３４ａに圧入することになる。
【００６９】
このため、等速自在継手Ｔ１の最大外径寸法Ｄ１２および等速自在継手Ｔ２の最大外径寸法Ｄ１３をナックル３４の内径面の内径寸法Ｄ１５よりも小径とする。ここで、等速自在継手Ｔ１の最大外径寸法Ｄ１２は、ブーツ１８およびブーツバンド１９ａ、１９ｂ等の付属品も含めた状態でのこの等速自在継手Ｔ１の最大外径寸法を意味する。また、等速自在継手Ｔ２の最大外径寸法Ｄ１３は、ブーツ１４０およびブーツバンド１４１ａ、１４１ｂ等の付属品も含めた状態でのこの等速自在継手Ｔ２の最大外径寸法を意味する。
【００７０】
また、外方部材２５の圧入面の外径寸法Ｄ１１を、ナックルの内径面の内径寸法Ｄ１５よりも僅かに大きく設定する。すなわち、前記したように、外方部材２５の外周面２５ａと円筒状内径面３４ａとの締代によって、ナックルと外方部材２５との相対的な軸方向及び周方向のずれを規制するように設定する。
【００７１】
この場合、前記したように、外方部材２５の外周面２５ａとナックル３４の内径面３４ａとの間に止め輪８６を介在させてもよい。止め輪８６を使用することにより、外方部材２５とナックル３４の抜け止め効果が高まる。すなわち、外方部材２５の外周面２５ａに係合溝を形成するとともに、ナックル３４の内径面３４ａに係合溝を形成する。このため、止め輪８６が外方部材２５の外周面２５ａの係合溝とナックル３４の内径面３４ａの係合溝とに係合することになる。
【００７２】
ところで、図１に仮想線で示すように、ブレーキロータ９０がハブ輪１に装着される。ブレーキロータ９０は、軸心孔９１を有する短円筒状の中心装着部９２を備えている。
【００７３】
中心装着部９２は、貫孔を有する円盤部９２ａと、この円盤部９２ａの外径部からインボード側へ延びる短円筒状部９２ｂとを有する。円盤部９２ａの貫孔の周縁部には、アウ
トボード側へ延びる外鍔部９３が設けられ、この外鍔部９３の内径孔と円盤部９２ａの貫孔でもって、前記軸心孔９１が構成される。
【００７４】
この場合、ハブ輪１のアウトボード側の端面８２（筒部２０のアウトボード側の端面と、これに連続して同一平面上に配設されるフランジ２１のアウトボード側の端面とで構成されるハブ輪端面）に円盤部９２ａが当接するとともに、ハブ輪１のフランジ２１の外径部２１ａに円盤部９２ａ側の内径面が当接する。すなわち、ハブ輪１のフランジ２１の外径部２１ａが、このブレーキロータ９０を案内するブレーキパイロット部（案内面）９５を構成する。
【００７５】
このように、ブレーキロータ９０が装着されることによって、外鍔部９３の外径面が、図示省略のホイールの内周に嵌合するホイールパイロット部９７を構成することになる。
【００７６】
この場合、ブレーキパイロット部（案内面）９５を構成するフランジ２１の外径部２１ａに、防錆防食皮膜８１ａ（図２参照）を形成するのが好ましい。この防錆防食皮膜８１ａは前記皮膜８１と同様、紫外線硬化塗料にて形成することができる。
【００７７】
本発明の車輪用軸受装置においては、凹凸嵌合構造Ｍは、凸部３５と凹部３６との嵌合接触部位３８の全体が密着しているので、この嵌合構造Ｍにおいて、径方向及び円周方向においてガタが生じる隙間が形成されない。このため、嵌合部位の全てが回転トルク伝達に寄与し、安定したトルク伝達が可能であり、しかも、異音の発生も生じさせない。
【００７８】
ハブ輪１のアウトボード側の内径面及び軸部１２のアウトボード側の端部外径面との間の隙間を閉塞する防錆防食皮膜８１を備えているので、ハブ輪１のアウトボード側からの凹凸嵌合構造Ｍへの雨水やダスト等の異物の侵入をこの防錆防食皮膜の閉塞によって防止できるとともに、異物侵入による発錆から凹凸嵌合構造Ｍを防護できる。これによって、凹凸嵌合構造Ｍの錆等による損傷を抑えることができ、長期にわたって安定したトルク伝達が可能となる。なお、異物侵入を防止する手段として、シールプレート等の別部材を用いることが可能である。しかしながら、このようなシールプレート等の別部材を用いれば、部品点数の増加による部品費及び加工費の増加によってコスト高を招くことになる。
【００７９】
ところで、従来構造のようなスプライン軸端部を締結するナット部材がないので、防錆防食皮膜８１を設けなければ、異物侵入によって凹凸嵌合構造Ｍにおいて錆が発生するおそれがある。錆が発生すれば、凹凸嵌合構造Ｍ部位の減肉や割れ、応力腐食割れ等に起因する凹凸嵌合構造Ｍ部位での締結抜け等が懸念される。そこで、本発明では、防錆防食皮膜８１を設けることによって、機能・強度上重要な凹凸嵌合構造Ｍを雨水やダスト等の異物侵入による発錆から防護するようにしている。
【００８０】
軸部抜け止め構造Ｍ１によって、外輪５の軸部１２がハブ輪１の孔部２２からの抜け（特にシャフト側への軸方向の抜け）を有効に防止できる。これによって、安定した連結状態を維持でき、車輪用軸受装置の高品質化を図ることができる。また、軸部抜け止め構造Ｍ１が拡径加締部６５であるので、従来のようなねじ締結を省略できる。このため、軸部１２にハブ輪１の孔部２２から突出するねじ部を形成する必要がなくなって、軽量化を図ることができるとともに、ねじ締結作業を省略でき、組立作業性の向上を図ることができる。なお、外輪５の軸部１２の反継手方向への移動は、軸部１２をさらに圧入する方向への押圧力が必要であり、外輪５の軸部１２の反継手方向への位置ズレは極めて生じにくく、かつ、たとえこの方向に位置ズレしたとしても、外輪５のマウス部１１の底部がハブ輪１の加締部３１に当接して、ハブ輪１から外輪５の軸部１２が抜けることがない。
【００８１】
紫外線硬化塗料は紫外線が照射されなければ固まらない。このため、防錆防食皮膜８１にこの紫外線硬化塗料を用いれば、紫外線照射前においては、塗布ミスの修理・修復・塗布のやり直しが可能である。また、塗料の保存状態で揮発することなく、経済的である。
【００８２】
染料または顔料を混入させた場合、防錆防食皮膜８１を着色することができる。このように着色すれば、着色により塗布ムラや塗布範囲を目視によって検査・管理することができ、品質精度や信頼性を向上させることができる。なお、この場合、生成される色としては、紫外線が透過できる色である必要があり、このため、染料や顔料としても紫外線が透過できるものが選択される。
【００８３】
プライマー（製品素材との密着性を高め、防錆力等の特徴を持った下塗塗料）を使用すれば、金属に対する密着性がさらに向上する。
【００８４】
しかも、ブレーキロータ取付用の案内面９５にシール部材としての防錆防食皮膜８１ａを形成することによって、案内面９５における錆の発生を抑えることができる。これによって、ブレーキロータ取外し時の錆による固着を防止でき、ブレーキロータ取外作業性の向上（ブレーキロータの着脱性低下の防止）を図ることができる。
【００８５】
凹部３６が形成される部材（この場合、ハブ輪１）には、スプライン部等を形成してお
く必要がなく、生産性に優れ、かつスプライン同士の位相合わせを必要とせず、組立性の向上を図るとともに、圧入時の歯面の損傷を回避することができ、安定した嵌合状態を維持できる。
【００８６】
凸部３５の硬度が５０ＨＲＣ〜６５ＨＲＣであれば、相手側に圧入するための硬度を具備することができ、圧入性の向上を図ることができ、また、相手側の硬度が１０ＨＲＣ〜３０ＨＲＣであれば、圧入することができる。
【００８７】
凸部３５が高周波熱処理にて熱処理硬化することができ、高周波熱処理の利点（局部加熱ができ、焼入れ条件の調整が容易である点。短時間に加熱ができるため酸化が少ない点。他の焼入れ方法に比べて、焼入れ歪が少ない点。表面硬さが高く、優れた耐摩耗性を得られる点。硬化層の深さの選定も比較的容易である点。自動化が容易で機械加工ラインへの組み入れも可能である点等の利点）を奏することができる。
【００８８】
軸部１２の外径寸法とハブ輪１の軸部嵌合孔２２ａの内径寸法との径差をΔｄとし、凸部の高さをｈとし、その比をΔｄ／２ｈとしたときに、０．３＜Δｄ／２ｈ＜０．８６としので、凸部３５の圧入代を十分にとることができる。すなわち、Δｄ／２ｈが０．３以下である場合、捩り強度が低くなり、また、Δｄ／２ｈが０．８６を越えれば、微小な圧入時の芯ずれや圧入傾きにより、凸部３５の全体が相手側に食い込み、凹凸嵌合構造Ｍの成形性が悪化し、圧入荷重が急激に増大する。凹凸嵌合構造Ｍの成形性が悪化した場合、捩り強度が低下するだけでなく、ハブ輪外径の膨張量も増大するため、ハブ輪１に装着される軸受２の機能に影響し、回転寿命が低下する等の問題もある。これに対して、Δｄ／２ｈを０．３〜０．８６にすることにより、凹凸嵌合構造Ｍの成形性が安定し、圧入荷重のばらつきも無く、安定した捩り強度が得られる。
【００８９】
テーパ部２２ｄが圧入開始時のガイドを構成することができるので、ハブ輪１の孔部２２に対して外輪５の軸部１２を、ズレを生じさせることなく圧入させることができ、安定したトルク伝達が可能となる。さらに、短円筒部６６の外径Ｄ４は孔部２２の軸部嵌合孔２２ａの内径寸法Ｄよりも小さく設定しているので、調芯部材となり、芯ずれを防止しつつ軸部をハブ輪に圧入することができ、より安定した圧入が可能となる。
【００９０】
凹凸嵌合構造Ｍを転がり軸受２の軌道面の避直下位置に配置することによって、軸受軌道面におけるフープ応力の発生を抑える。これにより、転がり疲労寿命の低下、クラック発生、及び応力腐食割れ等の軸受の不具合発生を防止することができ、高品質な軸受を提供することができる。
【００９１】
等速自在継手Ｔ１の外輪５の軸部１２の凸部３５の軸方向端部の硬度をハブ輪１の軸部嵌合孔２２ａ内径部よりも高くして、軸部１２をハブ輪１の軸部嵌合孔２２ａに凸部３５の軸方向端部側から圧入するので、ハブ輪１の軸部嵌合孔２２ａ内径面への凹部形成が容易となる。また、軸部側の硬度を高くでき、軸部１２の捩り強度を向上させることができる。
【００９２】
また、ハブ輪１の端部が加締られて転がり軸受２に対して予圧が付与されるので、外輪５のマウス部１１によって予圧を付与する必要がなくなる。このため、転がり軸受２の予圧を考慮することなく、外輪５の軸部１２を圧入することができ、ハブ輪１と外輪５との連結性（組み付け性）の向上を図ることができる。マウス部１１がハブ輪１と非接触状であるので、マウス部１１とハブ輪１との接触による異音の発生を防止できる。なお、異音の発生を抑えることができれば、マウス部１１とハブ輪１の加締部３１とが接触するものであってもよい。
【００９３】
なお、凸部３５を、この種のシャフトに通常形成されるスプラインをもって構成することができるので、低コストにて簡単にこの凸部３５を形成することができる。
【００９４】
また、軸部１２をハブ輪１に圧入していくことによって、凹部３６を形成していくと、この凹部３６側に加工硬化が生じる。ここで、加工硬化とは、物体に塑性変形（塑性加工）を与えると，変形の度合が増すにつれて変形に対する抵抗が増大し，変形を受けていない材料よりも硬くなることをいう。このため、圧入時に塑性変形することによって、凹部３６側のハブ輪１の内径面３７が硬化して、回転トルク伝達性の向上を図ることができる。
【００９５】
ハブ輪１の内径側は比較的軟らかい。このため、外輪５の軸部１２の外径面の凸部３５をハブ輪１の軸部嵌合孔２２ａ内径面の凹部３６に嵌合させる際の嵌合性（密着性）の向上を図ることができ、径方向及び円周方向においてガタが生じるのを精度良く抑えることができる。
【００９６】
ハブ輪１の端部とマウス部１１の底部との間にシール部材９９が配置されるので、シール部材９９にて、ハブ輪１の端部とマウス部１１の底部との間の隙間９８を塞ぐことで、この隙間９８からの凹凸嵌合構造Ｍへの雨水や異物の侵入が防止される。シール部材９９としては、ハブ輪１の端部とマウス部１１の底部との間に介在できるものであればよいので、例えば、既存（市販）のＯリング等を使用することができ、低コストにて異物侵入防止手段を構成でき、しかも、市販のＯリング等は、種々の材質、種々の大きさのものがあり、別途特別なものを製造することなく、確実にシール機能を発揮する異物侵入防止手段を構成することができる。
【００９７】
このように、前記実施形態のように、凹凸嵌合構造Ｍよりも継手側及び凹凸嵌合構造Ｍよりも反継手側にシール構造が設けられることになって、凹凸嵌合構造Ｍの軸方向両端側からの異物の侵入が防止される。このため、密着性の劣化をより安定して長期にわたって回避することができる。
【００９８】
圧入による凹部形成によって生じるはみ出し部４５を収納するポケット部５０を設けることによって、はみ出し部４５をこのポケット部５０内に保持（維持）することができ、はみ出し部４５が装置外の車両内等へ入り込んだりすることがない。すなわち、はみ出し部４５をポケット部５０に収納したままにしておくことができ、はみ出し部４５の除去処理を行う必要がなく、組み立て作業工数の減少を図ることができて、組み立て作業性の向上及びコスト低減を図ることができる。
【００９９】
また、短円筒部６６は調芯用であるので、芯ずれを防止しつつ軸部１２をハブ輪１に圧入することができる。このため、外側継手部材とハブ輪１とを高精度に連結でき、安定したトルク伝達が可能となる。
【０１００】
さらに、ハブ輪１とは別部材であるホイールパイロット部９７をハブ輪１に取り付けることによって、ハブ輪１にホイールパイロット部９７を構成することができる。このため、ハブ輪１にはホイールの内周に嵌合するホイールパイロット部９７を設ける必要がなく、ハブ輪全体の形状の簡素化と材料の削減を図ることができる。これによって、製造性の向上と材料費の削減を図ってコスト低減を達成できる。
【０１０１】
ハブ輪自体の形状が簡素化されるので、ハブ輪１を冷間鍛造にて成形することができる。このため、大量に生産できる、製品強度が増加する、加工時間が短縮する、材料を節減出来る、磨耗強度が向上するといった冷間鍛造の利点を生かせることができる。
【０１０２】
本発明のアクスルモジュールでは、組み立てられた状態での車両への組み付けが可能となる。これにより、組付け作業現場での作業工数を減じることができ、作業性が高まる。この場合、従来工程のようにナックル３４を旋回させる必要もないので、作業スペースも最小限で足りる。しかも、分解・組立等における部品の損傷を防止して品質を安定させることができる。
【０１０３】
本発明のアクスルモジュールは、前記記載の車輪用軸受装置を備えたものであり、長期にわたって安定した機能を発揮する製品となる。
【０１０４】
ところで、防錆防食皮膜８１は、前記実施形態では、ハブ輪１のコーン状孔２２ｂの内径面全体及び軸部１２のアウトボード側の端部全面に形成されていたが、図８に示すように、拡径加締部６５のみを被覆するものであってもよい。すなわち、この場合の防錆防食皮膜８１は、拡径加締部６５の内径面全体から拡径加締部６５の先端全体にわたって形成されている。このような範囲に防錆防食皮膜８１が形成されたものであっても、ハブ輪１のアウトボード側からの凹凸嵌合構造Ｍへの雨水やダスト等の異物の侵入をこの閉塞によって防止できるとともに、異物侵入による発錆から凹凸嵌合構造Ｍを防護できる。この場合、防錆防食皮膜８１を形成する範囲が小さいものとなる。
【０１０５】
この図８に示すアクスルモジュールの他の構成は図１に示すアクスルモジュールと同様であるので、同一部材は図１及び図２と同一の符号を附してそれらの説明を省略する。このため、この車輪用軸受装置においても、図２に示す車輪用軸受装置と同様の作用効果を奏する。特に、形成する防錆防食皮膜８１の範囲は狭く、使用する紫外線硬化塗料を少なくすることができ、コスト低減及び塗布作業時間の短縮を図ることができる。
【０１０６】
図９は車輪用軸受装置の第２実施形態を示し、この場合、軸受２の外方部材２５に車体取付用フランジ５５が設けられている。車体取付用フランジ５５にはねじ孔（取付孔）５５ａが設けられている。すなわち、車体取付用フランジ５５よりもインボード側の外周面２５ａがナックル嵌入面となって、このナックル嵌入面をナックルに嵌入した状態で、ねじ孔（取付孔）５５ａにナット部材（図示省略）を螺着することによって、車体取付用フランジ５５にナックルを装着することができる。このため、外周面２５ａをナックル３４の内径面３４ａに圧入する必要がない。
【０１０７】
この図９に示すアクスルモジュールの他の構成は図１に示すアクスルモジュールと同様であるので、同一部材は図１及び図２と同一の符号を附してそれらの説明を省略する。このため、この車輪用軸受装置においても、図２に示す車輪用軸受装置と同様の作用効果を奏する。
【０１０８】
次に、図１０は車輪用軸受装置の第３実施形態を示し、この場合、車輪用軸受装置のハブ輪１のアウトボード側の端面に、ブレーキパイロット部６０ａとホイールパイロット部６０ｂとからなるパイロット部６０が設けられている。
【０１０９】
また、防錆防食皮膜８１が、ハブ輪１のコーン状孔２２ｂの内径面から連続してパイロット部６０の外径面（この場合、ホイールパイロット部６０ｂの外径面）に形成されている。これによって、作業工数の増大無しに、ホイールの固着防止効果を得ることができる。すなわち、パイロット部６０の外径面に防錆防食皮膜８１が設けられていなければ、発生する錆によって、パイロット部６０にホイールが固着するおそれがあるからである。
【０１１０】
この図１０に示すアクスルモジュールの他の構成は図１に示すアクスルモジュールと同様であるので、同一部材は図１及び図２と同一の符号を附してそれらの説明を省略する。このため、この車輪用軸受装置においても、図２に示す車輪用軸受装置と同様の作用効果を奏する。
【０１１１】
図１１は第４実施形態を示し、この場合、図１０に示す車輪用軸受装置において、外方部材２５が車体取付用フランジ５５を備えたものである。この図１１に示すアクスルモジュールの他の構成は図１に示すアクスルモジュールと同様であるので、同一部材は図１及び図２と同一の符号を附してそれらの説明を省略する。このため、この車輪用軸受装置においても、図２に示す車輪用軸受装置と同様の作用効果を奏する。
【０１１２】
図１２は第５実施形態を示し、この場合、軸部抜け止め構造Ｍ１を有さないものである。すなわち、軸部１２の端部に形成される短円筒部６６が前記図１に示すものよりも短く、圧入した状態で、コーン状孔２２ｂに達しないものである。
【０１１３】
この場合、図１３に示すように、等速自在継手３の軸心と、ハブ輪１の軸心とを合わせた状態で、等速自在継手３の外輪５の軸部１２をハブ輪１に圧入するものであり、短円筒部６６の拡径加締を行わないものである。
【０１１４】
そして、短円筒部６６の先端縁６６ａから、短円筒部６６よりもアウトボード側の軸部嵌合孔２２ａ乃至コーン状孔２２ｂの一部に防錆防食皮膜８１が形成されるものである。すなわち、軸部１２の端部のアウトボード側において、短円筒部６６の外周面とハブ輪１の内径面との間及びその近傍に防錆防食皮膜８１を形成している。この場合の防錆防食皮膜８１であっても、ハブ輪１の内径面と、外輪５の軸部１２との隙間を閉塞することができる。すなわち、図１２に示す車輪用軸受装置においても、防錆防食皮膜８１を形成する範囲を小とすることができる。
【０１１５】
この図１２に示すアクスルモジュールの他の構成は図１に示すアクスルモジュールと同様であるので、同一部材は図１及び図２と同一の符号を附してそれらの説明を省略する。このため、この車輪用軸受装置においても、図２に示す車輪用軸受装置と同様の作用効果を奏する。特に、形成する防錆防食皮膜８１の範囲は狭く、使用する紫外線硬化塗料を少なくすることができ、コスト低減及び塗布作業時間の短縮を図ることができる。なお、この図１２の車輪用軸受装置では、軸部抜け止め構造Ｍ１を備えていないが、凹凸嵌合構造Ｍによって、使用時にかかる引き抜き力では軸部１２がハブ輪１から抜け出ないように設定できる。すなわち、凹凸嵌合構造Ｍの嵌合力は、外輪５に対して所定力以上の引き抜き力を付与することにより引き抜くことができるものである。
【０１１６】
前記図２に示すスプライン４１では、凸条４１ａのピッチと凹条４１ｂのピッチとが同一設定される。このため、前記実施形態では、図３（ｂ）に示すように、凸部３５の突出方向中間部位の周方向厚さＬと、周方向に隣り合う凸部３５間における前記中間部位に対応する位置での周方向寸法Ｌ０とがほぼ同一となっている。
【０１１７】
これに対して、図１４（ａ）に示すように、凸部３５の突出方向中間部位の周方向厚さＬ２を、周方向に隣り合う山部４３間における前記中間部位に対応する位置での周方向寸法Ｌ１よりも小さいものであってもよい。すなわち、軸部１２に形成されるスプライン４１において、凸部３５の突出方向中間部位の周方向厚さ（歯厚）Ｌ２を、凸部３５間に嵌合するハブ輪１側の凸部４３の突出方向中間部位の周方向厚さ（歯厚）Ｌ１よりも小さくしている。
【０１１８】
このため、軸部１２側の全周における凸部３５の歯厚の総和Σ（Ｂ１＋Ｂ２＋Ｂ３＋・・・）を、ハブ輪１側の山部４３の歯厚の総和Σ（Ａ１＋Ａ２＋Ａ３＋・・・）よりも小さく設定している。これによって、ハブ輪１側の山部４３のせん断面積を大きくすることができ、ねじり強度を確保することができる。しかも、凸部３５の歯厚が小であるので、圧入荷重を小さくでき、圧入性の向上を図ることができる。凸部３５の周方向厚さの総和を、相手側の山部４３における周方向厚さの総和よりも小さくする場合、全ての凸部３５において、周方向厚さＬ２を、周方向に隣り合う凸部３５間における周方向の寸法Ｌ１よりも小さくする必要がない。すなわち、複数の凸部３５のうち、任意の凸部３５の周方向厚さが周方向に隣り合う凸部間における周方向の寸法と同一であっても、この周方向の寸法よりも大きくても、総和で小さければよい。
【０１１９】
図１４（ａ）における凸部３５は、断面台形（富士山形状）としているが、図１４（ｂ）に示すように、インボリュート歯形状であってもよい。
【０１２０】
ところで、前記各実施形態では、軸部１２側に凸部３５を構成するスプライン４１を形成するとともに、この軸部１２のスプライン４１に対して硬化処理を施し、ハブ輪１の内径面を未硬化（生材）としている。これに対して、図１５（ａ）（ｂ）に示すように、ハブ輪１の孔部２２の内径面に硬化処理を施されたスプライン１１１（凸条１１１ａ及び凹条１１１ｂとからなる）を形成するとともに、軸部１２には硬化処理を施さないものであってもよい。なお、このスプライン１１１も公知公用の手段であるブローチ加工、切削加工、プレス加工、引き抜き加工等の種々の加工方法によって、形成することがきる。また、熱硬化処理としても、高周波焼入れ、浸炭焼入れ等の種々の熱処理を採用することができる。
【０１２１】
この場合、凸部３５の突出方向中間部位が、凹部形成前の凹部形成面（軸部１２の外径面）の位置に対応する。すなわち、スプライン１１１の凸部１１１ａである凸部３５の頂点を結ぶ円弧の径寸法（凸部３５の最小径寸法）Ｄ８を、軸部１２の外径寸法Ｄ１０よりも小さく、凸部間の谷底（スプライン１１１の凹条１１１ｂ）の底を結ぶ円弧の径寸法Ｄ９を軸部１２の外径寸法Ｄ１０よりも大きく設定する。すなわち、Ｄ８＜Ｄ１０＜Ｄ９とされる。この場合、凹条１１１ｂの底を結ぶ円で構成される内径面が、ハブ輪１の軸部嵌合孔２２ａの内径面となり、凸部３５が底からの突出部である。
【０１２２】
軸部１２をハブ輪１の孔部２２に圧入すれば、ハブ輪１側の凸部３５によって、軸部１２の外周面にこの凸部３５が嵌合する凹部３６を形成することができる。これによって、凸部３５とこれに嵌合する凹部との嵌合接触部位３８の全体が密着している。
【０１２３】
ここで、嵌合接触部位３８とは、図１５（ｂ）に示す範囲Ｂであり、凸部３５の断面における山形の中腹部から山頂にいたる範囲である。また、周方向の隣合う凸部３５間において、軸部１２の外周面よりも外径側に隙間１１２が形成される。
【０１２４】
この場合であっても、圧入によってはみ出し部４５が形成されるので、このはみ出し部４５を収納する収納部を設けるのが好ましい。はみ出し部４５は軸部１２のマウス側に形成されることになるので、収納部をハブ輪１側に設けることになる。
【０１２５】
このように、ハブ輪１の孔部２２の内径面に凹凸嵌合構造Ｍの凸部３５を設けて圧入するものでは、軸部側の硬度処理（熱処理）を行う必要がないので、等速自在継手Ｔ１の外輪５の生産性に優れる利点がある。
【０１２６】
以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく種々の変形が可能であって、例えば、凹凸嵌合構造Ｍの凸部３５の形状として、前記図３に示す実施形態では断面三角形状であり、図１４（ａ）に示す実施形態では断面台形（富士山形状）であるが、これら以外の半円形状、半楕円形状、矩形形状等の種々の形状の
ものを採用でき、凸部３５の面積、数、周方向配設ピッチ等も任意に変更できる。すなわち、スプライン４１、１１１を形成し、このスプライン４１、１１１の凸条４１ａ、１１１ａをもって凹凸嵌合構造Ｍの凸部３５とする必要はなく、キーのようなものであってもよく、曲線状の波型の合わせ面を形成するものであってもよい。要は、軸方向に沿って配設される凸部３５を相手側に圧入し、この凸部３５にて凸部３５に密着嵌合する凹部３６を相手側に形成することができて、凸部３５とこれに嵌合する凹部との嵌合接触部位３８の全体が密着し、しかも、ハブ輪１と等速自在継手Ｔ１との間で回転トルクの伝達ができればよい。
【０１２７】
また、ハブ輪１の孔部２２としては円孔以外の多角形孔等の異形孔であってよく、この孔部２２に嵌挿する軸部１２の端部の断面形状も円形断面以外の多角形等の異形断面であってもよい。さらに、ハブ輪１に軸部１２を圧入する際に凸部３５の圧入始端部のみが、凹部３６が形成される部位より硬度が高ければよいので、凸部３５の全体の硬度を高くする必要がない。図３等では隙間４０が形成されるが、凸部３５間の凹部まで、ハブ輪１の内径面３７に食い込むようなものであってもよい。なお、凸部３５側と、凸部３５にて形成される凹部形成面側との硬度差としては、前記したようにＨＲＣで２０ポイント以上とするのが好ましいが、凸部３５が圧入可能であれば２０ポイント未満であってもよい。
【０１２８】
また、ハブ輪１の孔部２２の内径面３７に、周方向に沿って所定ピッチで配設される小凹部を設けてもよい。小凹部としては、凹部３６の容積よりも小さくする必要がある。このように小凹部を設けることによって、凸部３５の圧入性の向上を図ることができる。すなわち、小凹部を設けることによって、凸部３５の圧入時に形成されるはみ出し部４５の容量を減少させることができて、圧入抵抗の低減を図ることができる。また、はみ出し部４５を少なくできるので、ポケット部５０の容積を小さくでき、ポケット部５０の加工性及び軸部１２の強度の向上を図ることができる。なお、小凹部の形状は、三角形状、半楕円状、矩形等の種々のものを採用でき、数も任意に設定できる。
【０１２９】
軸受２の転動体３０として、円錐ころ等を使用したものであってもよい。なお、圧入する場合、ハブ輪側を固定して、軸部１２側を移動させても、逆に、軸部１２を固定して、ハブ輪側を移動させても、両者を移動させてもよい。なお、等速自在継手３において、内輪６とシャフト１０とを前記各実施形態に記載した凹凸嵌合構造Ｍを介して一体化してもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１３０】
【図１】本発明の第１実施形態を示すアクスルモジュールの縦断面図である。
【図２】前記アクスルモジュールの車輪用軸受装置の拡大断面図である。
【図３】前記車輪用軸受装置の凹凸嵌合構造を示し、（ａ）は拡大断面図であり、（ｂ）は（ａ）のＸ部拡大図である。
【図４】車輪用軸受装置の要部拡大断面図である。
【図５】前記車輪用軸受装置の凹凸嵌合構造の拡大断面図である。
【図６】前記車輪用軸受装置の外輪のマウス部とハブ輪の加締部との間の隙間を密封するシール部材を示し、（ａ）はＯリングを用いたときの拡大断面図であり、（ｂ）がガスケットを用いたときの拡大断面図である。
【図７】車輪用軸受装置の分解状態の断面図である。
【図８】防錆防食皮膜の形成位置の変形例を示す車輪用軸受装置の断面図である。
【図９】本発明の第２実施形態を示すアクスルモジュールの縦断面図である。
【図１０】本発明の第３実施形態を示すアクスルモジュールの縦断面図である。
【図１１】本発明の第４実施形態を示すアクスルモジュールの縦断面図である。
【図１２】本発明の第５実施形態を示すアクスルモジュールの車輪用軸受装置の縦断面図である。
【図１３】前記図１２に示す車輪用軸受装置の分解状態の断面図である。
【図１４】凹凸嵌合構造の変形例を示し、（ａ）は第１変形例の断面図であり、（ｂ）第２変形例の断面図である。
【図１５】凹凸嵌合構造の他の変形例を示し、（ａ）は横断面図である。（ｂ）は（ａ）のＹ部拡大図である。
【図１６】従来の車輪用軸受装置の断面図である。
【符号の説明】
【０１３１】
１ ハブ輪
２ 軸受
３ 等速自在継手
１１ マウス部
１２ 軸部
２２ 孔部
２２ａ 軸部嵌合孔
２５ 外方部材
２６，２７ 外側軌道面
２８，２９ 内側軌道面
３０ 転動体
３１ 加締部
３５ 凸部
３６ 凹部
３７ 内径面
３８ 嵌合接触部位
３９ 内方部材
６０ パイロット部
６５ 拡径加締部
６５ａ 外周面
８１ 防錆防食皮膜
８１ａ 防錆防食皮膜
Ｍ 凹凸嵌合構造
Ｔ１ アウトボード側等速自在継手
Ｔ２ インボード側等速自在継手
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等の車両において車輪を車体に対して回転自在に支持するための車輪用軸受装置およびアクスルモジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
車輪用軸受装置には、第１世代と称される複列の転がり軸受を単独に使用する構造から、外方部材に車体取付フランジを一体に有する第２世代に進化し、さらに、車輪取付フランジを一体に有するハブ輪の外周に複列の転がり軸受の一方の内側軌道面が一体に形成された第３世代、さらには、ハブ輪に等速自在継手が一体化され、この等速自在継手を構成する外側継手部材の外周に複列の転がり軸受の他方の内側軌道面が一体に形成された第４世代のものまで開発されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、第３世代と呼ばれるものが記載されている。第３世代と呼ばれる車輪用軸受装置は、図１６に示すように、外径方向に延びるフランジ１５１を有するハブ輪１５２と、このハブ輪１５２に外側継手部材１５３が固定される等速自在継手１５４と、ハブ輪１５２の外周側に配設される外方部材１５５とを備える。
【０００４】
等速自在継手１５４は、前記外側継手部材１５３と、この外側継手部材１５３の椀形部１５７内に配設される内側継手部材１５８と、この内側継手部材１５８と外側継手部材１５３との間に配設されるボール１５９と、このボール１５９を保持する保持器１６０とを備える。また、内側継手部材１５８の中心孔の内周面にはスプライン部１６１が形成され、この中心孔に図示省略のシャフトの端部スプライン部が挿入されて、内側継手部材１５８側のスプライン部１６１とシャフト側のスプライン部とが係合される。
【０００５】
また、ハブ輪１５２は、筒状の軸部１６３と前記フランジ１５１とを有し、フランジ１５１の外端面１６４（反継手側の端面）には、図示省略のホイールおよびブレーキロータが装着される短筒状のパイロット部１６５が突設されている。なお、パイロット部１６５は、大径の第１部１６５ａと小径の第２部１６５ｂとからなり、第１部１６５ａにブレーキロータが外嵌され、第２部１６５ｂにホイールが外嵌される。
【０００６】
そして、軸部１６３の椀形部１５７側端部の外周面に切欠部１６６が設けられ、この切欠部１６６に内輪１６７が嵌合されている。ハブ輪１５２の軸部１６３の外周面のフランジ近傍には第１内側軌道面１６８が設けられ、内輪１６７の外周面に第２内側軌道面１６９が設けられている。また、ハブ輪１５２のフランジ１５１にはボルト装着孔１６２が設けられて、ホイールおよびブレーキロータをこのフランジ１５１に固定するためのハブボルトがこのボルト装着孔１６２に装着される。
【０００７】
外方部材１５５は、その内周に２列の外側軌道面１７０、１７１が設けられると共に、その外周にフランジ（車体取付フランジ）１８２が設けられている。そして、外方部材１５５の第１外側軌道面１７０とハブ輪１５２の第１内側軌道面１６８とが対向し、外方部材１５５の第２外側軌道面１７１と、内輪１６７の第２内側軌道面１６９とが対向し、これらの間に転動体１７２が介装される。また、外方部材１５５の外周面（外径面）には車体取付用のフランジ１８２を設け、このフランジ１８２が図示省略のナックルに取り付けられる。
【０００８】
ハブ輪１５２の軸部１６３に外側継手部材１５３の軸部１７３が挿入される。軸部１７３は、その反椀形部の端部にねじ部１７４が形成され、このねじ部１７４と椀形部１５７との間にスプライン部１７５が形成されている。また、ハブ輪１５２の軸部１６３の内周面（内径面）にスプライン部１７６が形成され、この軸部１７３がハブ輪１５２の軸部１６３に挿入された際には、軸部１７３側のスプライン部１７５とハブ輪１５２側のスプライン部１７６とが係合する。
【０００９】
そして、軸部１６３から突出した軸部１７３のねじ部１７４にナット部材１７７が螺着され、ハブ輪１５２と外側継手部材１５３とが連結される。この際、ナット部材１７７の内端面（裏面）１７８と軸部１６３の外端面１７９とが当接するとともに、椀形部１５７の軸部側の端面１８０と内輪１６７の外端面１８１とが当接する。すなわち、ナット部材１７７を締付けることによって、ハブ輪１５２が内輪１６７を介してナット部材１７７と椀形部１５７とで挟持される。
【特許文献１】特開２００４−３４０３１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
従来では、前記したように、軸部１７３側のスプライン部１７５とハブ輪１５２側のスプライン部１７６とが係合するものである。このため、軸部１７３側及びハブ輪１５２側の両者にスプライン加工を施す必要があって、コスト高となるとともに、圧入時には、軸部１７３側のスプライン部１７５とハブ輪１５２側のスプライン部１７６との凹凸を合わせる必要があり、この際、歯面を合わせることによって、圧入すれば、この凹凸歯が損傷する（むしれる）おそれがある。また、歯面を合わせることなく、凹凸歯の大径合わせにて圧入すれば、円周方向のガタが生じやすい。このように、円周方向のガタがあると、回転トルクの伝達性に劣るとともに、異音が発生するおそれもあった。このため、従来のように、スプライン嵌合による場合、凹凸歯の損傷及び円周方向のガタの両者を成立させることは困難であった。
【００１１】
スプライン嵌合において、雄スプラインと雌スプラインとの密着性の向上を図って、円周方向のガタが生じないようにしたとしても、駆動トルクが作用すれば、雄スプラインと雌スプラインとに相対変位が発生するおそれがある。このような相対変位が発生すれば、フレッティング摩耗が発生し、その摩耗粉により、スプラインがアブレーション摩耗を起すおそれがある。これによって、スプライン嵌合部位においてガタつきが生じたり、安定したトルク伝達ができなくなるおそれがある。
【００１２】
また、スプライン嵌合部に雨水等が侵入した場合、このスプライン嵌合部において錆等が発生して傷めるおそれがあり、耐用性についても問題があった。
【００１３】
本発明は、上記課題に鑑みて、円周方向のガタの抑制を図ることができ、しかも、ハブ輪と等速自在継手の外側継手部材との連結作業性に優れ、さらには異物（泥塩水等）の浸入を防止して、内部の錆びの発生を抑えることができ、長期にわたって安定したトルク伝達が可能な車輪用軸受装置及びアクスルモジュールを提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の車輪用軸受装置は、内周に複列の外側軌道面が形成された外方部材と、外周に前記複列の外側軌道面に対向する複列の内側軌道面が形成された内方部材と、内方部材の内側軌道面と外方部材の外側軌道面との間に転動自在に収容された複列の転動体とを有する転がり軸受を備えるとともに、前記内方部材はハブ輪を有し、ハブ輪の孔部に嵌挿される等速自在継手の外側継手部材の軸部が凹凸嵌合構造を介してハブ輪に一体化される車輪用軸受装置であって、等速自在継手の外側継手部材の軸部の外径面とハブ輪の孔部の内径面とのどちらか一方に設けられて軸方向に延びる凸部を、軸方向に沿って他方に圧入し、他方に凸部に密着嵌合する凹部を凸部にて形成して、凸部と凹部との嵌合接触部位全域が密着する前記凹凸嵌合構造を構成し、ハブ輪のアウトボード側の内径面及び軸部のアウトボード側の端部外径面との間の隙間を閉塞する防錆防食皮膜を備えたものである。
【００１５】
本発明の車輪用軸受装置によれば、凹凸嵌合構造は、凸部と凹部との嵌合接触部位の全体が密着しているので、この嵌合構造では、径方向及び円周方向においてガタが生じる隙間が形成されない。外側継手部材の軸部の外径面とハブ輪の孔部の内径面とのどちらか一方に設けられて軸方向に延びる凸部を、軸方向に沿って他方に圧入し、この他方に凸部にて凸部に密着嵌合する凹部を形成して、前記凹凸嵌合構造を構成する。すなわち、相手側の凹部形成面に凸部の形状の転写を行うことになる。
【００１６】
また、ハブ輪のアウトボード側の内径面及び軸部のアウトボード側の端部外径面との間の隙間を閉塞する防錆防食皮膜を備えているので、ハブ輪のアウトボード側からの凹凸嵌合構造への雨水やダスト等の異物の侵入をこの防錆防食皮膜によって防止できるとともに、異物侵入による発錆から凹凸嵌合構造を防護できる。
【００１７】
外側継手部材の軸部のアウトボード側端部にハブ輪の内径面に係合する拡径加締部を形成し、前記防錆防食皮膜が、ハブ輪の内径面と拡径加締部の外径面との間の隙間を閉塞するのが好ましい。拡径加締部によって、等速自在継手の外側継手部材の軸部のハブ輪からの抜け止めを構成することができる。
【００１８】
前記防錆防食皮膜は、外側継手部材の軸部のアウトボード側端面全体及びこのアウトボード側端面よりもアウトボード側のハブ輪の内径面全体に設けるようにできる。また、ハブ輪はアウトボード側の端面にホイールが嵌合するパイロット部を有し、前記防錆防食皮膜は、ハブ輪の内径面から連続してこのパイロット部の外径面に形成されているものであってもよい。
【００１９】
防錆防食皮膜は、例えばアクリル系合成樹脂からなる紫外線硬化塗料にて構成することができる。また、紫外線硬化塗料はプライマーで下塗りした後に塗布されている場合もあり、着色用の染料または顔料が混入されている場合がある。ここで、紫外線硬化塗料とは、重合性二重結合を有するオリゴマー、モノマー、光重合開始剤、染料や顔料、レベリング剤等の添加剤等から成る樹脂系塗料で、紫外線（２００〜４００ｎｍの波長を持つ光）を照射することで、光化学反応を起こし、硬化する塗料である。アクリル系合成樹脂からなる紫外線硬化樹脂は、常温保管が可能であり、反応性が高い（秒単位）等の特徴を備える。
【００２０】
本発明のアクスルモジュールは、前記車輪用軸受装置を備え、アウトボード側の等速自在継手に連結されたドライブシャフトと、このドライブシャフトの他方に連結されたインボード側の摺動型の等速自在継手とを備えたものである。
【発明の効果】
【００２１】
本発明では、凹凸嵌合構造において、径方向及び円周方向においてガタが生じる隙間が形成されないので、嵌合部位の全てが回転トルク伝達に寄与し、安定したトルク伝達が可能であり、しかも、異音の発生も生じさせない。さらには、隙間無く密着しているので、トルク伝達部位の強度が向上する。このため、車輪用軸受装置を軽量、コンパクトにすることができる。
【００２２】
防錆防食皮膜を備えているので、ハブ輪のアウトボード側からの凹凸嵌合構造への雨水やダスト等の異物の侵入をこの防錆防食皮膜の閉塞によって防止できるとともに、異物侵入による発錆から凹凸嵌合構造を防護できる。これによって、凹凸嵌合構造の錆等による損傷を抑えることができ、長期にわたって安定したトルク伝達が可能となる。また、拡径加締部によって、等速自在継手の外側継手部材の軸部のハブ輪からの抜け止めを構成することができる。このため、外側継手部材の軸部がハブ輪の孔部から軸方向に抜けることを有効に防止できる。これによって、安定した連結状態を維持でき、車輪用軸受装置の高品質化を図ることができる。
【００２３】
外線硬化塗料は紫外線が照射されなければ固まらない。このため、防錆防食皮膜にこの紫外線硬化塗料を用いれば、紫外線照射前においては、塗布ミスの修理・修復・塗布のやり直しが可能である。また、塗料の保存状態で揮発することなく、経済的である。
【００２４】
染料または顔料を混入させた場合、防錆防食皮膜を着色することができる。このように着色すれば、着色により塗布ムラや塗布範囲を目視によって検査・管理することができ、品質精度や信頼性を向上させることができる。プライマー（製品素材との密着性を高め、防錆力等の特徴を持った下塗塗料）を使用すれば、金属に対する密着性がさらに向上する。
【００２５】
本発明のアクスルモジュールは、前記記載の車輪用軸受装置を備えたものであり、長期にわたって安定した機能を発揮する製品となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下本発明の実施の形態を図１〜図１５に基づいて説明する。図１にアクスルモジュールの例を示す。このアクスルモジュールは、アウトボード側等速自在継手Ｔ１（３）と、インボード側等速自在継手Ｔ２と、一端側がアウトボード側等速自在継手Ｔ１に連結されるとともに、他端側がインボード側等速自在継手Ｔ２に連結される中間軸（シャフト）１０とを備えたものである。アウトボード側においては、転がり軸受２を有する車輪用軸受装置を備え、この車輪用軸受装置の後述するハブ輪１にアウトボード側等速自在継手Ｔ１が装着される。なお、自動車等の車両に組付けた状態で車両の外側となる方をアウトボード側（図面左側）、自動車等の車両に組付けた状態で車両の内側となる方をインボード側（図面右側）という場合がある。
【００２７】
アウトボード側等速自在継手Ｔ１（３）は、外側継手部材としての外輪５と、外輪５の内側に配された内側継手部材としての内輪６と、外輪５と内輪６との間に介在してトルクを伝達する複数のボール７と、外輪５と内輪６との間に介在してボール７を保持するケージ８とを主要な部材として構成される。内輪６はその孔部内径６ａにシャフト１０の端部１０ａを圧入することによりスプライン嵌合してシャフト１０とトルク伝達可能に結合されている。なお、シャフト１０の端部１０ａには、シャフト抜け止め用の止め輪９が嵌合されている。
【００２８】
外輪５はマウス部１１とステム部（軸部）１２とからなり、図２に示すように、マウス部１１は一端にて開口した椀状で、その内球面１３に、軸方向に延びた複数のトラック溝１４が円周方向等間隔に形成されている。そのトラック溝１４はマウス部１１の開口端まで延びている。内輪６は、その外球面１５に、軸方向に延びた複数のトラック溝１６が円周方向等間隔に形成されている。
【００２９】
外輪５のトラック溝１４と内輪６のトラック溝１６とは対をなし、各対のトラック溝１４，１６で構成されるボールトラックに１個ずつ、トルク伝達要素としてのボール７が転動可能に組み込んである。ボール７は外輪５のトラック溝１４と内輪６のトラック溝１６との間に介在してトルクを伝達する。ケージ８は外輪５と内輪６との間に摺動可能に介在し、外球面にて外輪５の内球面１３と接し、内球面にて内輪６の外球面１５と接する。なお、この場合の等速自在継手は、ツェパー型を示しているが、トラック溝の溝底に直線状のストレート部を有するアンダーカットフリー型等の他の等速自在継手であってもよい。
【００３０】
また、マウス部１１の開口部はブーツ１８にて塞がれている。ブーツ１８は、大径部１８ａと、小径部１８ｂと、大径部１８ａと小径部１８ｂとを連結する蛇腹部１８ｃとからなる。大径部１８ａがマウス部１１の開口部に外嵌され、この状態でブーツバンド１８ａにて締結され、小径部１８ｂがシャフト１０のブーツ装着部１０ｂに外嵌され、この状態でブーツバンド１９ｂにて締結されている。
【００３１】
インボード側の等速自在継手Ｔ２は、ここではトリポード型の例を示してあるが、ダブルオフセット型等、他の摺動動式等速自在継手を採用することもできる。等速自在継手Ｔ２は、外側継手部材としての継手外輪１３１と、内側継手部材としてのトリポード１３２と、トルク伝達要素としてのローラ１３３とを主要な構成要素としている。
【００３２】
継手外輪１３１はマウス部１３１ａと軸部１３１ｂとからなり、軸部１３１ｂにてデイファレンシャルの出力軸とトルク伝達可能に連結するようになっている。マウス部１３１ａは一端にて開口したカップ状で、内周の円周方向三等分位置に軸方向に延びるトラック溝１３６が形成してある。このためマウス部１３１ａの横断面形状は花冠状を呈する。
【００３３】
トリポード１３２はボス１３８と脚軸１３９とからなり、ボス１３８のスプライン孔１３８ａにてシャフト１０の端部スプライン１０ｃとトルク伝達可能に結合している。脚軸１３９はボス１３８の円周方向三等分位置から半径方向に突出している。各脚軸１３９にはローラ１３３を回転自在に支持させてある。
【００３４】
ここでも、ブーツ１４０を取り付けて継手外輪１３１の開口部を塞いである。これにより、内部に充填した潤滑剤の漏洩を防止するとともに、外部から異物が侵入するのを防止する。ブーツ１４０は、大径部１４０ａと、小径部１４０ｂと、大径部１４０ａと小径部１４０ｂとの間の蛇腹部１４０ｃとからなり、大径部１４０ａをマウス部１３１ａの開口端部に取り付けてブーツバンド１４１ａで締め付け、小径部１４０ｂをシャフト１０のブーツ装着部１０ｄに取り付けてブーツバンド１４１ｂで締め付けてある。
【００３５】
筒部２０の孔部２２は、図７に示すように、軸方向中間部の軸部嵌合孔２２ａと、反継手側のコーン状孔２２ｂと、継手側の大径孔２２ｃとを備える。すなわち、軸部嵌合孔２２ａにおいて、後述する凹凸嵌合構造Ｍを介して等速自在継手３の外輪５の軸部１２とハブ輪１とが結合される。また、軸部嵌合孔２２ａと大径孔２２ｃとの間には、テーパ部（テーパ孔）２２ｄが設けられている。このテーパ部２２ｄは、ハブ輪１と外輪５の軸部１２を結合する際の圧入方向に沿って縮径している。テーパ部２２ｄのテーパ角度θ１は、例えば１５°〜７５°とされる。
【００３６】
転がり軸受２は、内周側に複列の外側軌道面２６、２７を有する外方部材２５と、外周側に複列の内側軌道面２８，２９を有する内方部材３９と、外方部材２５の外側軌道面２６、２７とこれに対向する内方部材３９の内側軌道面２８，２９との間に配置される転動体３０とを有する。この場合の内方部材３９は、前記ハブ輪１と、ハブ輪１の筒部２０の継手側に設けられた段差部２３に嵌合する内輪２４とからなる。すなわち、ハブ輪１の外径面にアウトボード側の内側軌道面２８が形成され、内輪２４の外径面にインボード側の内側軌道面２９が形成される。なお、外方部材２５の両開口部にはシール部材Ｓ１，Ｓ２が装着されている。
【００３７】
また、外方部材２５である外輪には、図示省略の車体の懸架装置から延びるナックル３４（図１参照）が取り付けられている。すなわち、外方部材２５の外面全体を円筒面とし、この円筒面をナックル３４が圧入される圧入面とする。これによって、外方部材２５をナックルの円筒状内径面３４ａに圧入することができる。この場合、圧入面と円筒状内径面３４ａとの締代によって、ナックル３４と外方部材２５との相対的な軸方向及び周方向のずれを規制するように設定するのが好ましい。例えば、外方部材２５とナックル３４との間の嵌合い面圧×嵌合い面積を嵌合い荷重としたときに、この嵌合い荷重をこの転がり軸受の等価ラジアル荷重で割った値をクリープ発生限界係数とし、このクリープ発生限界係数を予め考慮して、外方部材２５の設計仕様、すなわち外方部材２５とナックル３４の嵌合締代が設定される。
【００３８】
このため、外方部材２５の圧入面とナックル３４の円筒状内径面３４ａとの締代によって、外方部材２５の軸方向の抜け及び周方向のクリープを防止できる。ここで、クリープとは、嵌合締代の不足や嵌合面の加工精度不良等により軸受が周方向に微動して嵌合面が鏡面化し、場合によってはかじりを伴い焼き付きや溶着することをいう。なお、外方部材２５の圧入面と、ナックル３４の内径面３４ａとにそれぞれ周方向溝を設け、これらの周方向溝の間に抜け止め用の止め輪８６を装着するのが好ましい。
【００３９】
ハブ輪１の継手側の端部を加締めて、その加締部３１にて軸受２に予圧を付与するものである。これによって、内輪２４をハブ輪１に固定することができる。すなわち、加締部３１によって、図２等に示すように、内輪２４のインボード側の端面２４ａを軸方向に沿ってアウトボード側へ押圧し、内輪２４のアウトボード側の端面２４ｂが段差部２３の端面２３ａに接触乃至圧接する。またハブ輪１のフランジ２１にはボルト装着孔３２が設けられて、ホイールおよびブレーキロータをこのフランジ２１に固定するためのハブボルト３３がこのボルト装着孔３２に装着される。
【００４０】
凹凸嵌合構造Ｍは、図３（ａ）（ｂ）に示すように、例えば、軸部１２の端部に設けられて軸方向に延びる凸部３５と、ハブ輪１の孔部２２の内径面（この場合、軸部嵌合孔２２ａの内径面３７）に形成される凹部３６とからなり、凸部３５とその凸部３５に嵌合するハブ輪１の凹部３６との嵌合接触部位３８全域が密着している。すなわち、軸部１２の反マウス部側の外周面に、複数の凸部３５が周方向に沿って所定ピッチで配設され、ハブ輪１の孔部２２の軸部嵌合孔２２ａの内径面３７に凸部３５が嵌合する複数の凹部３６が周方向に沿って形成されている。つまり、周方向全周にわたって、凸部３５とこれに嵌合する凹部３６とがタイトフィットしている。
【００４１】
この場合、各凸部３５は、その断面が凸アール状の頂点を有する三角形状（山形状）であり、各凸部３５の凹部嵌合部位とは、図３（ｂ）に示す範囲Ａであり、断面における山形の中腹部から山頂にいたる範囲である。また、周方向の隣合う凸部３５間において、ハブ輪１の内径面３７よりも内径側に隙間４０が形成されている。
【００４２】
このように、ハブ輪１と等速自在継手Ｔ１の外輪５の軸部１２とを凹凸嵌合構造Ｍを介して連結できる。この際、前記したようにハブ輪１の継手側の端部を加締めて、その加締部３１にて転がり軸受２に予圧を付与するものであるので、外輪５のマウス部１１にて予圧を付与する必要がなく、ハブ輪１の端部（この場合、加締部３１）に対してマウス部１１を接触させない非接触状態としている。このため、ハブ輪１の加締部３１とマウス部１１の底外面１１ａとの間に隙間９８が設けられる。なお、ハブ輪１の端部（加締部３１）とマウス部１１は接触させても良い。
【００４３】
ところで、外輪５の軸部１２の端部とハブ輪１の孔部２２の内径面との間に軸部抜け止め構造Ｍ１が設けられている。この軸部抜け止め構造Ｍ１は、外輪５の軸部１２の端部から反継手側に延びてコーン状孔２２ｂに係止する拡径加締部（テーパ状係止片）６５からなる。すなわち、拡径加締部６５は、継手側から反継手側に向かって拡径するリング状体からなり、その外周面６５ａの少なくとも一部がコーン状孔２２ｂに圧接乃至接触している。
【００４４】
また、図２に一点鎖線で示すように、ハブ輪１のアウトボード側の内径面及び軸部１２のアウトボード側の端部外径面との間の隙間を閉塞する防錆防食皮膜８１が形成されている。すなわち、ハブ輪１のアウトボード側の内径面（つまりコーン状孔２２ｂの内径面）全体及び軸部１２のアウトボード側の端部全体（端部全面）に防錆防食皮膜８１が形成されている。
【００４５】
防錆防食皮膜８１は、例えばアクリル系合成樹脂からなる紫外線硬化塗料にて構成することができる。紫外線硬化塗料とは、重合性二重結合を有するオリゴマー、モノマー、光重合開始剤、染料や顔料、レベリング剤等の添加剤等から成る樹脂系塗料で、紫外線（２００〜４００ｎｍの波長を持つ光）を照射することで、光化学反応を起こし、硬化する塗料である。アクリル系合成樹脂からなる紫外線硬化樹脂は、常温保管が可能であり、反応性が高い（秒単位）等の特徴を備える。
【００４６】
紫外線硬化に使用する光源（紫外線照射光源）は、例えば、波長が２００〜４００ｎｍの範囲にある紫外線で、高圧水銀ランプやメタルハライドランプ等があり、使用する塗料等により使い分けることができる。
【００４７】
紫外線硬化塗料は、染料や顔料を含有させなければ、ほぼ透明（クリア）色である。しかしながら、着色用の染料や顔料を含有させれば、着色した防錆防食皮膜８１を成形することができる。
【００４８】
防錆防食皮膜８１の成形工程は、例えば、脱脂工程と、塗布工程と、乾燥工程と、紫外線照射工程と、常温放置工程とを備える。脱脂工程とは、塗料を塗布する材料の表面の油分を取り除く表面処理である。塗布工程は、紫外線硬化塗料を塗布する工程であり、この塗布には、浸漬、スプレー、刷毛塗り等がある。乾燥工程とは、塗料中の有機分を飛ばす工程であり、例えば、４０℃で３〜５分程度行う。紫外線照射工程とは、乾燥した紫外線硬化塗料に対して紫外線を照射する工程であり、例えば１０〜１５秒程度行う。常温放置工程とは、常温になるまで放置する工程である。
【００４９】
防錆防食皮膜８１を形成する場合、紫外線硬化塗料を塗布する前に、プライマー（製品素材との密着性を高め、防錆力等の特徴を持った下塗塗料）を使用するようにしてもよい。
【００５０】
また、図６（ａ）（ｂ）に示すように、ハブ輪１の加締部３１とマウス部１１の底外面１１ａとの間に隙間９８が設けられ、この隙間９８にシール部材９９は嵌着される。この場合、隙間９８は、ハブ輪１の加締部３１とマウス部１１の底外面１１ａとの間から大径孔２２ｃと軸部１２との間まで形成される。この実施形態では、シール部材９９はハブ輪１の加締部３１と大径孔２２ｃとのコーナ部に配置される。なお、シール部材９９としては、図６（ａ）に示すようなＯリング等のようなものであっても、図６（ｂ）に示すようなガスケット等のようなものであってもよい。なお、ハブ輪１の加締部３１とマウス部１１の底外面１１ａは接触させても良い。
【００５１】
ところで、この車輪用軸受装置を組み立てる場合、後述するように、ハブ輪１に対して外輪５の軸部１２を圧入することによって、凸部３５によって凹部３６を形成するようにしている。この際圧入していけば、凸部３５にて形成される凹部３６から材料がはみ出してはみ出し部４５（図４参照）が形成される。はみ出し部４５は、凸部３５の凹部嵌合部位が嵌入（嵌合）する凹部３６の容量の材料分であって、形成される凹部３６から押し出されたもの、凹部３６を形成するために切削されたもの、又は押し出されたものと切削されたものの両者等から構成される。このため、前記図１等に示す車輪用軸受装置では、はみ出し部４５を収納するポケット部（収納部）５０を軸部１２に設けている。軸部１２のスプライン４１の軸端縁に周方向溝５１を設けることによって、ポケット部（収納部）５０を形成している。
【００５２】
次に、凹凸嵌合構造Ｍの嵌合方法を説明する。この場合、図７に示すように、軸部１２の外径部には熱硬化処理を施し、この硬化層Ｈに軸方向に沿う凸条４１ａと凹条４１ｂとからなるスプライン４１を形成する。このため、スプライン４１の凸条４１ａが硬化処理されて、この凸条４１ａが凹凸嵌合構造Ｍの凸部３５となる。なお、この実施形態での硬化層Ｈの範囲は、クロスハッチング部で示すように、スプライン４１の外端縁から外輪５のマウス部１１の底壁の一部までである。この熱硬化処理としては、高周波焼入れや浸炭焼入れ等の種々の熱処理を採用することができる。ここで、高周波焼入れとは、高周波電流の流れているコイル中に焼入れに必要な部分を入れ、電磁誘導作用により、ジュール熱を発生させて、伝導性物体を加熱する原理を応用した焼入れ方法である。また、浸炭焼入れとは、低炭素材料の表面から炭素を浸入／拡散させ、その後に焼入れを行う方法である。また、ハブ輪１の外径側に高周波焼入れによる硬化層Ｈ１を形成するとともに、ハブ輪の内径側を未焼き状態としたものである。この実施形態での硬化層Ｈ１の範囲は、クロスハッチング部で示すように、フランジ２１の付け根部から内輪２４が嵌合する段差部２３の加締部近傍までである。
【００５３】
高周波焼入れを行えば、表面は硬く、内部は素材の硬さそのままとすることができ、このため、ハブ輪１の内径側を未焼き状態に維持できる。ハブ輪１の孔部２２の内径面３７側においては熱硬化処理を行わない未硬化部（未焼き状態）とする。外輪５の軸部１２の硬化層Ｈとハブ輪１の未硬化部との硬度差は、ＨＲＣで２０ポイント以上とする。具体的には、硬化層Ｈの硬度を５０ＨＲＣから６５ＨＲＣ程度とし、ハブ輪１の未硬化部の硬度を１０ＨＲＣから３０ＨＲＣ程度とする。
【００５４】
この際、凸部３５の突出方向中間部位が、凹部形成前の凹部形成面（この場合、ハブ輪１の軸部嵌合孔２２ａの内径面３７）の位置に対応する。すなわち、図７に示すように、軸部嵌合孔２２ａの内径面３７の内径寸法Ｄを、凸部３５の最大外径、つまりスプライン４１の凸条４１ａである前記凸部３５の頂点を結ぶ円弧の最大直径寸法（外接円直径）Ｄ１よりも小さく、凸部間の谷底（スプライン４１の凹条４１ｂの底）を結ぶ円弧の直径寸法Ｄ２よりも大きく設定される。すなわち、Ｄ２＜Ｄ＜Ｄ１とされる。
【００５５】
スプライン４１は、従来からの公知公用の手段である転造加工、切削加工、プレス加工、引き抜き加工等の種々の加工方法によって、形成することがきる。また、熱硬化処理としては、高周波焼入れ、浸炭焼入れ等の種々の熱処理を採用することができる。
【００５６】
また、軸部１２の端面の外周縁部から前記拡径加締部６５を構成するための短円筒部６６を軸方向に沿って突出させている。短円筒部６６の外径Ｄ４は孔部２２の軸部嵌合孔２２ａの内径面の内径寸法Ｄよりも小さく設定している。すなわち、この短円筒部６６が後述するように、軸部１２のハブ輪１の孔部２２への圧入時の調芯部材となる。なお、ハブ輪１の孔部２２の大径部２２ｃの内径寸法Ｄ５を最大直径寸法（外接円直径）Ｄ１よりも大きく設定している。短円筒部６６の外径Ｄ４が軸部嵌合孔２２ａの内径面の孔径と同一や嵌合孔２２ａの孔径よりも大きければ、短円筒部６６自体を軸部嵌合孔２２ａの内径面に圧入することになる。この際、芯ずれしていれば、このまま凹凸嵌合構造Ｍの凸部３５が圧入され、軸部１２の軸心とハブ輪１の軸心とが合っていない状態で軸部１２とハブ輪１とが連結されることになる。また、短円筒部６６の外径Ｄ４が軸部嵌合孔２２ａの内径面の孔径よりも小さすぎると、調芯用として機能しない。このため、短円筒部６６の外径面と孔部２２の軸部嵌合孔２２ａの内径面との間の微小隙間としては、０．０１ｍｍ〜０．２ｍｍ程度に設定するのが好ましい。
【００５７】
そして、図７に示すように、外輪５の軸部１２の付け根部（マウス部側）にＯリング等のシール部材９９を外嵌して、ハブ輪１の軸心と等速自在継手Ｔ１の外輪５の軸心とを合わせた状態で、ハブ輪１に対して、外輪５の軸部１２を挿入（圧入）していく。この際、ハブ輪１の孔部２２に圧入方向に沿って縮径するテーパ部２２ｄを形成しているので、このテーパ部２２ｄが圧入開始時のガイドを構成することができる。また、軸部嵌合孔２２ａの内径面３７の内径寸法Ｄと、凸部３５の最大外径寸法Ｄ１と、凸部間の谷底の直径寸法Ｄ２とが前記のような関係であり、しかも、凸部３５の硬度が軸部嵌合孔２２ａの内径面３７の硬度よりも２０ポイント以上大きいので、軸部１２をハブ輪１の軸部嵌合孔２２ａに圧入していけば、この凸部３５が内径面３７に食い込んでいき、凸部３５が、この凸部３５が嵌合する凹部３６を軸方向に沿って形成していくことになる。
【００５８】
このように圧入されることによって、図４に示すように、形成されるはみ出し部４５は、カールしつつポケット部５０内に収納されて行く。すなわち、軸部嵌合孔２２ａの内径面から削り取られたり、押し出されたりした材料の一部がポケット部５０内に入り込んでいく。
【００５９】
また、圧入によって、図３に示すように、軸部１２の端部の凸部３５と、これに嵌合する凹部３６との嵌合接触部位３８の全体が密着している。すなわち、相手側の凹部形成面（この場合、軸部嵌合孔２２ａの内径面３７）に凸部３５の形状の転写を行うことになる。この際、凸部３５が軸部嵌合孔２２ａの内径面３７に食い込んでいくことによって、軸部嵌合孔２２ａが僅かに拡径した状態となって、凸部３５の軸方向の移動を許容し、軸方向の移動が停止すれば、軸部嵌合孔２２ａが元の径に戻ろうとして縮径することになる。言い換えれば、凸部３５の圧入時にハブ輪１が径方向に弾性変形し、この弾性変形分の予圧が凸部３５の歯面（凹部嵌合部位の表面）に付与される。このため、凸部３５の凹部嵌合部位の全体がその対応する凹部３６に対して密着する凹凸嵌合構造Ｍを確実に形成することができる。
【００６０】
このように、凹凸嵌合構造Ｍが構成されるが、この場合の凹凸嵌合構造Ｍは転がり軸受２の軌道面２６、２７、２８、２９の避直下位置に配置される。ここで、避直下位置とは、軌道面２６、２７、２８、２９に対して径方向に対応しない位置である。
【００６１】
この凹凸嵌合構造Ｍでは、図５に示すように、軸部１２の直径寸法Ｄ１と、ハブ輪１の孔部２２の軸部嵌合孔２２ａの内径寸法Ｄとの径差（Ｄ１−Ｄ）をΔｄとし、軸部１２の外径面に設けられた凸部３５の高さをｈとし、その比をΔｄ／２ｈとしたときに、０．３＜Δｄ／２ｈ＜０．８６とする。これによって、凸部３５の突出方向中間部位（高さ方向中間部位）が、凹部形成前の凹部形成面上に確実に配置されるようにすることによって、凸部３５が圧入時に凹部形成面に食い込んでいき、凹部３６を確実に形成することができる。
【００６２】
また、外輪５の軸部１２の付け根部（マウス部側）にＯリング等のシール部材９９が外嵌されているので、圧入完了状態で、ハブ輪１の加締部３１の端面３１ａとマウス部１１の底外面１１ａとの間の隙間９８がこのシール部材９９にて塞がれる（密封される）ことになる。
【００６３】
ところで、外輪５の軸部１２をハブ輪１の孔部２２に圧入する際には、外輪５のマウス部１１の外径面に、図２等に示すように段差面Ｇを設け、圧入用治具Ｋをこの段差面Ｇに係合させて、この圧入用治具Ｋから段差面Ｇに圧入荷重（軸方向荷重）を付与すればよい。なお、段差面Ｇとしては周方向全周に設けても、周方向に沿って所定ピッチで設けてもよい。このため、使用する圧入用治具Ｋとしても、これらの段差面Ｇに対応して軸方向荷重を付与できればよい。また、段差面Ｇを、周方向溝や周方向に沿って所定ピッチで配設される凹部等以外に、外輪５の外径面に設けられる周方向突起部や周方向に沿って所定ピッチで配設される突起等にて構成してもよい。
【００６４】
また、外輪５の軸部１２をハブ輪１の孔部２２に圧入して、凹凸嵌合構造Ｍを介して外輪５の軸部１２とハブ輪１とが一体化された状態では、短円筒部６６が軸部嵌合孔２２ａからコーン状孔２２ｂ側に突出する。
【００６５】
そこで、図２の仮想線で示すような治具６７を使用してこの短円筒部６６を拡径することになる。治具６７は、円柱状の本体部６８と、この本体部６８の先端部に連設される円錐台部６９とを備える。治具６７の円錐台部６９は、その傾斜面６９ａの傾斜角度がコーン状孔２２ｂの傾斜角度と略同一とされ、かつ、その先端の外径が短円筒部６６の内径と同一乃至僅かに短円筒部６６の内径よりも小さい寸法に設定されている。そして、治具６７の円錐台部６９をコーン状孔２２ｂを介して嵌入することによって矢印α方向の荷重を付加し、これによって、図２に示すように、短円筒部６６の内径側にこの短円筒部６６が拡径する矢印β方向の拡径力を付与する。この際、治具６７の円錐台部６９によって、短円筒部６６の少なくとも一部はコーン状孔２２ｂの内径面側に押圧され、コーン状孔２２ｂの内径面に圧接乃至接触した状態となり、前記軸部抜け止め構造Ｍ１を構成することができる。なお、治具６７の矢印α方向の荷重を付加する際には、この車輪用軸受装置が矢印α方向へ移動しないように、固定する必要があるが、ハブ輪１や等速自在継手Ｔ１等の一部を固定部材にて受ければよい。ところで、短円筒部６６の内径面は軸端側に拡径するテーパ形状でも良い。このような形状にしておけば、鍛造で内径面を成形することも可能であり、コスト低減に繋がる。
【００６６】
また、治具６７の矢印α方向の荷重を低減させるため、短円筒部６６に切り欠きを入れても良いし、治具６７の円錐台部６９の円錐面を周方向で部分的に配置するものでも良い。短円筒部６６に切り欠きを入れた場合、短円筒部６６を拡径し易くなる。また、治具６７の円錐台部６９の円錐面を周方向で部分的に配置するものである場合、短円筒部６６を拡径させる部位が円周上の一部になるため、治具６７の押し込み荷重を低減させることができる。
【００６７】
凹凸嵌合構造Ｍ及び軸部抜け止め構造Ｍ１を構成した後は、ハブ輪１のアウトボード側の内径面及び軸部１２のアウトボード側の端部全体（全面）に防錆防食皮膜８１を成形することになる。すなわち、脱脂工程と、塗布工程と、乾燥工程と、紫外線照射工程と、常温放置工程とを行って防錆防食皮膜８１を成形する。
【００６８】
ところで、図１に組み立てられた本発明のアクスルモジュールにおいては、図１に示すように、軸受２の外方部材２５の外周面２５ａが車体側のナックル３４に嵌合組込みされる。アクスルモジュールの車両への組み付けは、ナックル３４にこのアクスルモジュールをインボード側の摺動式等速自在継手Ｔ２側から挿通し、アウトボード側の車輪用軸受装置の外方部材２５をナックル３４の内径面３４ａに圧入することになる。
【００６９】
このため、等速自在継手Ｔ１の最大外径寸法Ｄ１２および等速自在継手Ｔ２の最大外径寸法Ｄ１３をナックル３４の内径面の内径寸法Ｄ１５よりも小径とする。ここで、等速自在継手Ｔ１の最大外径寸法Ｄ１２は、ブーツ１８およびブーツバンド１９ａ、１９ｂ等の付属品も含めた状態でのこの等速自在継手Ｔ１の最大外径寸法を意味する。また、等速自在継手Ｔ２の最大外径寸法Ｄ１３は、ブーツ１４０およびブーツバンド１４１ａ、１４１ｂ等の付属品も含めた状態でのこの等速自在継手Ｔ２の最大外径寸法を意味する。
【００７０】
また、外方部材２５の圧入面の外径寸法Ｄ１１を、ナックルの内径面の内径寸法Ｄ１５よりも僅かに大きく設定する。すなわち、前記したように、外方部材２５の外周面２５ａと円筒状内径面３４ａとの締代によって、ナックルと外方部材２５との相対的な軸方向及び周方向のずれを規制するように設定する。
【００７１】
この場合、前記したように、外方部材２５の外周面２５ａとナックル３４の内径面３４ａとの間に止め輪８６を介在させてもよい。止め輪８６を使用することにより、外方部材２５とナックル３４の抜け止め効果が高まる。すなわち、外方部材２５の外周面２５ａに係合溝を形成するとともに、ナックル３４の内径面３４ａに係合溝を形成する。このため、止め輪８６が外方部材２５の外周面２５ａの係合溝とナックル３４の内径面３４ａの係合溝とに係合することになる。
【００７２】
ところで、図１に仮想線で示すように、ブレーキロータ９０がハブ輪１に装着される。ブレーキロータ９０は、軸心孔９１を有する短円筒状の中心装着部９２を備えている。
【００７３】
中心装着部９２は、貫孔を有する円盤部９２ａと、この円盤部９２ａの外径部からインボード側へ延びる短円筒状部９２ｂとを有する。円盤部９２ａの貫孔の周縁部には、アウ
トボード側へ延びる外鍔部９３が設けられ、この外鍔部９３の内径孔と円盤部９２ａの貫孔でもって、前記軸心孔９１が構成される。
【００７４】
この場合、ハブ輪１のアウトボード側の端面８２（筒部２０のアウトボード側の端面と、これに連続して同一平面上に配設されるフランジ２１のアウトボード側の端面とで構成されるハブ輪端面）に円盤部９２ａが当接するとともに、ハブ輪１のフランジ２１の外径部２１ａに円盤部９２ａ側の内径面が当接する。すなわち、ハブ輪１のフランジ２１の外径部２１ａが、このブレーキロータ９０を案内するブレーキパイロット部（案内面）９５を構成する。
【００７５】
このように、ブレーキロータ９０が装着されることによって、外鍔部９３の外径面が、図示省略のホイールの内周に嵌合するホイールパイロット部９７を構成することになる。
【００７６】
この場合、ブレーキパイロット部（案内面）９５を構成するフランジ２１の外径部２１ａに、防錆防食皮膜８１ａ（図２参照）を形成するのが好ましい。この防錆防食皮膜８１ａは前記皮膜８１と同様、紫外線硬化塗料にて形成することができる。
【００７７】
本発明の車輪用軸受装置においては、凹凸嵌合構造Ｍは、凸部３５と凹部３６との嵌合接触部位３８の全体が密着しているので、この嵌合構造Ｍにおいて、径方向及び円周方向においてガタが生じる隙間が形成されない。このため、嵌合部位の全てが回転トルク伝達に寄与し、安定したトルク伝達が可能であり、しかも、異音の発生も生じさせない。
【００７８】
ハブ輪１のアウトボード側の内径面及び軸部１２のアウトボード側の端部外径面との間の隙間を閉塞する防錆防食皮膜８１を備えているので、ハブ輪１のアウトボード側からの凹凸嵌合構造Ｍへの雨水やダスト等の異物の侵入をこの防錆防食皮膜の閉塞によって防止できるとともに、異物侵入による発錆から凹凸嵌合構造Ｍを防護できる。これによって、凹凸嵌合構造Ｍの錆等による損傷を抑えることができ、長期にわたって安定したトルク伝達が可能となる。なお、異物侵入を防止する手段として、シールプレート等の別部材を用いることが可能である。しかしながら、このようなシールプレート等の別部材を用いれば、部品点数の増加による部品費及び加工費の増加によってコスト高を招くことになる。
【００７９】
ところで、従来構造のようなスプライン軸端部を締結するナット部材がないので、防錆防食皮膜８１を設けなければ、異物侵入によって凹凸嵌合構造Ｍにおいて錆が発生するおそれがある。錆が発生すれば、凹凸嵌合構造Ｍ部位の減肉や割れ、応力腐食割れ等に起因する凹凸嵌合構造Ｍ部位での締結抜け等が懸念される。そこで、本発明では、防錆防食皮膜８１を設けることによって、機能・強度上重要な凹凸嵌合構造Ｍを雨水やダスト等の異物侵入による発錆から防護するようにしている。
【００８０】
軸部抜け止め構造Ｍ１によって、外輪５の軸部１２がハブ輪１の孔部２２からの抜け（特にシャフト側への軸方向の抜け）を有効に防止できる。これによって、安定した連結状態を維持でき、車輪用軸受装置の高品質化を図ることができる。また、軸部抜け止め構造Ｍ１が拡径加締部６５であるので、従来のようなねじ締結を省略できる。このため、軸部１２にハブ輪１の孔部２２から突出するねじ部を形成する必要がなくなって、軽量化を図ることができるとともに、ねじ締結作業を省略でき、組立作業性の向上を図ることができる。なお、外輪５の軸部１２の反継手方向への移動は、軸部１２をさらに圧入する方向への押圧力が必要であり、外輪５の軸部１２の反継手方向への位置ズレは極めて生じにくく、かつ、たとえこの方向に位置ズレしたとしても、外輪５のマウス部１１の底部がハブ輪１の加締部３１に当接して、ハブ輪１から外輪５の軸部１２が抜けることがない。
【００８１】
紫外線硬化塗料は紫外線が照射されなければ固まらない。このため、防錆防食皮膜８１にこの紫外線硬化塗料を用いれば、紫外線照射前においては、塗布ミスの修理・修復・塗布のやり直しが可能である。また、塗料の保存状態で揮発することなく、経済的である。
【００８２】
染料または顔料を混入させた場合、防錆防食皮膜８１を着色することができる。このように着色すれば、着色により塗布ムラや塗布範囲を目視によって検査・管理することができ、品質精度や信頼性を向上させることができる。なお、この場合、生成される色としては、紫外線が透過できる色である必要があり、このため、染料や顔料としても紫外線が透過できるものが選択される。
【００８３】
プライマー（製品素材との密着性を高め、防錆力等の特徴を持った下塗塗料）を使用すれば、金属に対する密着性がさらに向上する。
【００８４】
しかも、ブレーキロータ取付用の案内面９５にシール部材としての防錆防食皮膜８１ａを形成することによって、案内面９５における錆の発生を抑えることができる。これによって、ブレーキロータ取外し時の錆による固着を防止でき、ブレーキロータ取外作業性の向上（ブレーキロータの着脱性低下の防止）を図ることができる。
【００８５】
凹部３６が形成される部材（この場合、ハブ輪１）には、スプライン部等を形成してお
く必要がなく、生産性に優れ、かつスプライン同士の位相合わせを必要とせず、組立性の向上を図るとともに、圧入時の歯面の損傷を回避することができ、安定した嵌合状態を維持できる。
【００８６】
凸部３５の硬度が５０ＨＲＣ〜６５ＨＲＣであれば、相手側に圧入するための硬度を具備することができ、圧入性の向上を図ることができ、また、相手側の硬度が１０ＨＲＣ〜３０ＨＲＣであれば、圧入することができる。
【００８７】
凸部３５が高周波熱処理にて熱処理硬化することができ、高周波熱処理の利点（局部加熱ができ、焼入れ条件の調整が容易である点。短時間に加熱ができるため酸化が少ない点。他の焼入れ方法に比べて、焼入れ歪が少ない点。表面硬さが高く、優れた耐摩耗性を得られる点。硬化層の深さの選定も比較的容易である点。自動化が容易で機械加工ラインへの組み入れも可能である点等の利点）を奏することができる。
【００８８】
軸部１２の外径寸法とハブ輪１の軸部嵌合孔２２ａの内径寸法との径差をΔｄとし、凸部の高さをｈとし、その比をΔｄ／２ｈとしたときに、０．３＜Δｄ／２ｈ＜０．８６としので、凸部３５の圧入代を十分にとることができる。すなわち、Δｄ／２ｈが０．３以下である場合、捩り強度が低くなり、また、Δｄ／２ｈが０．８６を越えれば、微小な圧入時の芯ずれや圧入傾きにより、凸部３５の全体が相手側に食い込み、凹凸嵌合構造Ｍの成形性が悪化し、圧入荷重が急激に増大する。凹凸嵌合構造Ｍの成形性が悪化した場合、捩り強度が低下するだけでなく、ハブ輪外径の膨張量も増大するため、ハブ輪１に装着される軸受２の機能に影響し、回転寿命が低下する等の問題もある。これに対して、Δｄ／２ｈを０．３〜０．８６にすることにより、凹凸嵌合構造Ｍの成形性が安定し、圧入荷重のばらつきも無く、安定した捩り強度が得られる。
【００８９】
テーパ部２２ｄが圧入開始時のガイドを構成することができるので、ハブ輪１の孔部２２に対して外輪５の軸部１２を、ズレを生じさせることなく圧入させることができ、安定したトルク伝達が可能となる。さらに、短円筒部６６の外径Ｄ４は孔部２２の軸部嵌合孔２２ａの内径寸法Ｄよりも小さく設定しているので、調芯部材となり、芯ずれを防止しつつ軸部をハブ輪に圧入することができ、より安定した圧入が可能となる。
【００９０】
凹凸嵌合構造Ｍを転がり軸受２の軌道面の避直下位置に配置することによって、軸受軌道面におけるフープ応力の発生を抑える。これにより、転がり疲労寿命の低下、クラック発生、及び応力腐食割れ等の軸受の不具合発生を防止することができ、高品質な軸受を提供することができる。
【００９１】
等速自在継手Ｔ１の外輪５の軸部１２の凸部３５の軸方向端部の硬度をハブ輪１の軸部嵌合孔２２ａ内径部よりも高くして、軸部１２をハブ輪１の軸部嵌合孔２２ａに凸部３５の軸方向端部側から圧入するので、ハブ輪１の軸部嵌合孔２２ａ内径面への凹部形成が容易となる。また、軸部側の硬度を高くでき、軸部１２の捩り強度を向上させることができる。
【００９２】
また、ハブ輪１の端部が加締られて転がり軸受２に対して予圧が付与されるので、外輪５のマウス部１１によって予圧を付与する必要がなくなる。このため、転がり軸受２の予圧を考慮することなく、外輪５の軸部１２を圧入することができ、ハブ輪１と外輪５との連結性（組み付け性）の向上を図ることができる。マウス部１１がハブ輪１と非接触状であるので、マウス部１１とハブ輪１との接触による異音の発生を防止できる。なお、異音の発生を抑えることができれば、マウス部１１とハブ輪１の加締部３１とが接触するものであってもよい。
【００９３】
なお、凸部３５を、この種のシャフトに通常形成されるスプラインをもって構成することができるので、低コストにて簡単にこの凸部３５を形成することができる。
【００９４】
また、軸部１２をハブ輪１に圧入していくことによって、凹部３６を形成していくと、この凹部３６側に加工硬化が生じる。ここで、加工硬化とは、物体に塑性変形（塑性加工）を与えると，変形の度合が増すにつれて変形に対する抵抗が増大し，変形を受けていない材料よりも硬くなることをいう。このため、圧入時に塑性変形することによって、凹部３６側のハブ輪１の内径面３７が硬化して、回転トルク伝達性の向上を図ることができる。
【００９５】
ハブ輪１の内径側は比較的軟らかい。このため、外輪５の軸部１２の外径面の凸部３５をハブ輪１の軸部嵌合孔２２ａ内径面の凹部３６に嵌合させる際の嵌合性（密着性）の向上を図ることができ、径方向及び円周方向においてガタが生じるのを精度良く抑えることができる。
【００９６】
ハブ輪１の端部とマウス部１１の底部との間にシール部材９９が配置されるので、シール部材９９にて、ハブ輪１の端部とマウス部１１の底部との間の隙間９８を塞ぐことで、この隙間９８からの凹凸嵌合構造Ｍへの雨水や異物の侵入が防止される。シール部材９９としては、ハブ輪１の端部とマウス部１１の底部との間に介在できるものであればよいので、例えば、既存（市販）のＯリング等を使用することができ、低コストにて異物侵入防止手段を構成でき、しかも、市販のＯリング等は、種々の材質、種々の大きさのものがあり、別途特別なものを製造することなく、確実にシール機能を発揮する異物侵入防止手段を構成することができる。
【００９７】
このように、前記実施形態のように、凹凸嵌合構造Ｍよりも継手側及び凹凸嵌合構造Ｍよりも反継手側にシール構造が設けられることになって、凹凸嵌合構造Ｍの軸方向両端側からの異物の侵入が防止される。このため、密着性の劣化をより安定して長期にわたって回避することができる。
【００９８】
圧入による凹部形成によって生じるはみ出し部４５を収納するポケット部５０を設けることによって、はみ出し部４５をこのポケット部５０内に保持（維持）することができ、はみ出し部４５が装置外の車両内等へ入り込んだりすることがない。すなわち、はみ出し部４５をポケット部５０に収納したままにしておくことができ、はみ出し部４５の除去処理を行う必要がなく、組み立て作業工数の減少を図ることができて、組み立て作業性の向上及びコスト低減を図ることができる。
【００９９】
また、短円筒部６６は調芯用であるので、芯ずれを防止しつつ軸部１２をハブ輪１に圧入することができる。このため、外側継手部材とハブ輪１とを高精度に連結でき、安定したトルク伝達が可能となる。
【０１００】
さらに、ハブ輪１とは別部材であるホイールパイロット部９７をハブ輪１に取り付けることによって、ハブ輪１にホイールパイロット部９７を構成することができる。このため、ハブ輪１にはホイールの内周に嵌合するホイールパイロット部９７を設ける必要がなく、ハブ輪全体の形状の簡素化と材料の削減を図ることができる。これによって、製造性の向上と材料費の削減を図ってコスト低減を達成できる。
【０１０１】
ハブ輪自体の形状が簡素化されるので、ハブ輪１を冷間鍛造にて成形することができる。このため、大量に生産できる、製品強度が増加する、加工時間が短縮する、材料を節減出来る、磨耗強度が向上するといった冷間鍛造の利点を生かせることができる。
【０１０２】
本発明のアクスルモジュールでは、組み立てられた状態での車両への組み付けが可能となる。これにより、組付け作業現場での作業工数を減じることができ、作業性が高まる。この場合、従来工程のようにナックル３４を旋回させる必要もないので、作業スペースも最小限で足りる。しかも、分解・組立等における部品の損傷を防止して品質を安定させることができる。
【０１０３】
本発明のアクスルモジュールは、前記記載の車輪用軸受装置を備えたものであり、長期にわたって安定した機能を発揮する製品となる。
【０１０４】
ところで、防錆防食皮膜８１は、前記実施形態では、ハブ輪１のコーン状孔２２ｂの内径面全体及び軸部１２のアウトボード側の端部全面に形成されていたが、図８に示すように、拡径加締部６５のみを被覆するものであってもよい。すなわち、この場合の防錆防食皮膜８１は、拡径加締部６５の内径面全体から拡径加締部６５の先端全体にわたって形成されている。このような範囲に防錆防食皮膜８１が形成されたものであっても、ハブ輪１のアウトボード側からの凹凸嵌合構造Ｍへの雨水やダスト等の異物の侵入をこの閉塞によって防止できるとともに、異物侵入による発錆から凹凸嵌合構造Ｍを防護できる。この場合、防錆防食皮膜８１を形成する範囲が小さいものとなる。
【０１０５】
この図８に示すアクスルモジュールの他の構成は図１に示すアクスルモジュールと同様であるので、同一部材は図１及び図２と同一の符号を附してそれらの説明を省略する。このため、この車輪用軸受装置においても、図２に示す車輪用軸受装置と同様の作用効果を奏する。特に、形成する防錆防食皮膜８１の範囲は狭く、使用する紫外線硬化塗料を少なくすることができ、コスト低減及び塗布作業時間の短縮を図ることができる。
【０１０６】
図９は車輪用軸受装置の第２実施形態を示し、この場合、軸受２の外方部材２５に車体取付用フランジ５５が設けられている。車体取付用フランジ５５にはねじ孔（取付孔）５５ａが設けられている。すなわち、車体取付用フランジ５５よりもインボード側の外周面２５ａがナックル嵌入面となって、このナックル嵌入面をナックルに嵌入した状態で、ねじ孔（取付孔）５５ａにナット部材（図示省略）を螺着することによって、車体取付用フランジ５５にナックルを装着することができる。このため、外周面２５ａをナックル３４の内径面３４ａに圧入する必要がない。
【０１０７】
この図９に示すアクスルモジュールの他の構成は図１に示すアクスルモジュールと同様であるので、同一部材は図１及び図２と同一の符号を附してそれらの説明を省略する。このため、この車輪用軸受装置においても、図２に示す車輪用軸受装置と同様の作用効果を奏する。
【０１０８】
次に、図１０は車輪用軸受装置の第３実施形態を示し、この場合、車輪用軸受装置のハブ輪１のアウトボード側の端面に、ブレーキパイロット部６０ａとホイールパイロット部６０ｂとからなるパイロット部６０が設けられている。
【０１０９】
また、防錆防食皮膜８１が、ハブ輪１のコーン状孔２２ｂの内径面から連続してパイロット部６０の外径面（この場合、ホイールパイロット部６０ｂの外径面）に形成されている。これによって、作業工数の増大無しに、ホイールの固着防止効果を得ることができる。すなわち、パイロット部６０の外径面に防錆防食皮膜８１が設けられていなければ、発生する錆によって、パイロット部６０にホイールが固着するおそれがあるからである。
【０１１０】
この図１０に示すアクスルモジュールの他の構成は図１に示すアクスルモジュールと同様であるので、同一部材は図１及び図２と同一の符号を附してそれらの説明を省略する。このため、この車輪用軸受装置においても、図２に示す車輪用軸受装置と同様の作用効果を奏する。
【０１１１】
図１１は第４実施形態を示し、この場合、図１０に示す車輪用軸受装置において、外方部材２５が車体取付用フランジ５５を備えたものである。この図１１に示すアクスルモジュールの他の構成は図１に示すアクスルモジュールと同様であるので、同一部材は図１及び図２と同一の符号を附してそれらの説明を省略する。このため、この車輪用軸受装置においても、図２に示す車輪用軸受装置と同様の作用効果を奏する。
【０１１２】
図１２は第５実施形態を示し、この場合、軸部抜け止め構造Ｍ１を有さないものである。すなわち、軸部１２の端部に形成される短円筒部６６が前記図１に示すものよりも短く、圧入した状態で、コーン状孔２２ｂに達しないものである。
【０１１３】
この場合、図１３に示すように、等速自在継手３の軸心と、ハブ輪１の軸心とを合わせた状態で、等速自在継手３の外輪５の軸部１２をハブ輪１に圧入するものであり、短円筒部６６の拡径加締を行わないものである。
【０１１４】
そして、短円筒部６６の先端縁６６ａから、短円筒部６６よりもアウトボード側の軸部嵌合孔２２ａ乃至コーン状孔２２ｂの一部に防錆防食皮膜８１が形成されるものである。すなわち、軸部１２の端部のアウトボード側において、短円筒部６６の外周面とハブ輪１の内径面との間及びその近傍に防錆防食皮膜８１を形成している。この場合の防錆防食皮膜８１であっても、ハブ輪１の内径面と、外輪５の軸部１２との隙間を閉塞することができる。すなわち、図１２に示す車輪用軸受装置においても、防錆防食皮膜８１を形成する範囲を小とすることができる。
【０１１５】
この図１２に示すアクスルモジュールの他の構成は図１に示すアクスルモジュールと同様であるので、同一部材は図１及び図２と同一の符号を附してそれらの説明を省略する。このため、この車輪用軸受装置においても、図２に示す車輪用軸受装置と同様の作用効果を奏する。特に、形成する防錆防食皮膜８１の範囲は狭く、使用する紫外線硬化塗料を少なくすることができ、コスト低減及び塗布作業時間の短縮を図ることができる。なお、この図１２の車輪用軸受装置では、軸部抜け止め構造Ｍ１を備えていないが、凹凸嵌合構造Ｍによって、使用時にかかる引き抜き力では軸部１２がハブ輪１から抜け出ないように設定できる。すなわち、凹凸嵌合構造Ｍの嵌合力は、外輪５に対して所定力以上の引き抜き力を付与することにより引き抜くことができるものである。
【０１１６】
前記図２に示すスプライン４１では、凸条４１ａのピッチと凹条４１ｂのピッチとが同一設定される。このため、前記実施形態では、図３（ｂ）に示すように、凸部３５の突出方向中間部位の周方向厚さＬと、周方向に隣り合う凸部３５間における前記中間部位に対応する位置での周方向寸法Ｌ０とがほぼ同一となっている。
【０１１７】
これに対して、図１４（ａ）に示すように、凸部３５の突出方向中間部位の周方向厚さＬ２を、周方向に隣り合う山部４３間における前記中間部位に対応する位置での周方向寸法Ｌ１よりも小さいものであってもよい。すなわち、軸部１２に形成されるスプライン４１において、凸部３５の突出方向中間部位の周方向厚さ（歯厚）Ｌ２を、凸部３５間に嵌合するハブ輪１側の凸部４３の突出方向中間部位の周方向厚さ（歯厚）Ｌ１よりも小さくしている。
【０１１８】
このため、軸部１２側の全周における凸部３５の歯厚の総和Σ（Ｂ１＋Ｂ２＋Ｂ３＋・・・）を、ハブ輪１側の山部４３の歯厚の総和Σ（Ａ１＋Ａ２＋Ａ３＋・・・）よりも小さく設定している。これによって、ハブ輪１側の山部４３のせん断面積を大きくすることができ、ねじり強度を確保することができる。しかも、凸部３５の歯厚が小であるので、圧入荷重を小さくでき、圧入性の向上を図ることができる。凸部３５の周方向厚さの総和を、相手側の山部４３における周方向厚さの総和よりも小さくする場合、全ての凸部３５において、周方向厚さＬ２を、周方向に隣り合う凸部３５間における周方向の寸法Ｌ１よりも小さくする必要がない。すなわち、複数の凸部３５のうち、任意の凸部３５の周方向厚さが周方向に隣り合う凸部間における周方向の寸法と同一であっても、この周方向の寸法よりも大きくても、総和で小さければよい。
【０１１９】
図１４（ａ）における凸部３５は、断面台形（富士山形状）としているが、図１４（ｂ）に示すように、インボリュート歯形状であってもよい。
【０１２０】
ところで、前記各実施形態では、軸部１２側に凸部３５を構成するスプライン４１を形成するとともに、この軸部１２のスプライン４１に対して硬化処理を施し、ハブ輪１の内径面を未硬化（生材）としている。これに対して、図１５（ａ）（ｂ）に示すように、ハブ輪１の孔部２２の内径面に硬化処理を施されたスプライン１１１（凸条１１１ａ及び凹条１１１ｂとからなる）を形成するとともに、軸部１２には硬化処理を施さないものであってもよい。なお、このスプライン１１１も公知公用の手段であるブローチ加工、切削加工、プレス加工、引き抜き加工等の種々の加工方法によって、形成することがきる。また、熱硬化処理としても、高周波焼入れ、浸炭焼入れ等の種々の熱処理を採用することができる。
【０１２１】
この場合、凸部３５の突出方向中間部位が、凹部形成前の凹部形成面（軸部１２の外径面）の位置に対応する。すなわち、スプライン１１１の凸部１１１ａである凸部３５の頂点を結ぶ円弧の径寸法（凸部３５の最小径寸法）Ｄ８を、軸部１２の外径寸法Ｄ１０よりも小さく、凸部間の谷底（スプライン１１１の凹条１１１ｂ）の底を結ぶ円弧の径寸法Ｄ９を軸部１２の外径寸法Ｄ１０よりも大きく設定する。すなわち、Ｄ８＜Ｄ１０＜Ｄ９とされる。この場合、凹条１１１ｂの底を結ぶ円で構成される内径面が、ハブ輪１の軸部嵌合孔２２ａの内径面となり、凸部３５が底からの突出部である。
【０１２２】
軸部１２をハブ輪１の孔部２２に圧入すれば、ハブ輪１側の凸部３５によって、軸部１２の外周面にこの凸部３５が嵌合する凹部３６を形成することができる。これによって、凸部３５とこれに嵌合する凹部との嵌合接触部位３８の全体が密着している。
【０１２３】
ここで、嵌合接触部位３８とは、図１５（ｂ）に示す範囲Ｂであり、凸部３５の断面における山形の中腹部から山頂にいたる範囲である。また、周方向の隣合う凸部３５間において、軸部１２の外周面よりも外径側に隙間１１２が形成される。
【０１２４】
この場合であっても、圧入によってはみ出し部４５が形成されるので、このはみ出し部４５を収納する収納部を設けるのが好ましい。はみ出し部４５は軸部１２のマウス側に形成されることになるので、収納部をハブ輪１側に設けることになる。
【０１２５】
このように、ハブ輪１の孔部２２の内径面に凹凸嵌合構造Ｍの凸部３５を設けて圧入するものでは、軸部側の硬度処理（熱処理）を行う必要がないので、等速自在継手Ｔ１の外輪５の生産性に優れる利点がある。
【０１２６】
以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく種々の変形が可能であって、例えば、凹凸嵌合構造Ｍの凸部３５の形状として、前記図３に示す実施形態では断面三角形状であり、図１４（ａ）に示す実施形態では断面台形（富士山形状）であるが、これら以外の半円形状、半楕円形状、矩形形状等の種々の形状の
ものを採用でき、凸部３５の面積、数、周方向配設ピッチ等も任意に変更できる。すなわち、スプライン４１、１１１を形成し、このスプライン４１、１１１の凸条４１ａ、１１１ａをもって凹凸嵌合構造Ｍの凸部３５とする必要はなく、キーのようなものであってもよく、曲線状の波型の合わせ面を形成するものであってもよい。要は、軸方向に沿って配設される凸部３５を相手側に圧入し、この凸部３５にて凸部３５に密着嵌合する凹部３６を相手側に形成することができて、凸部３５とこれに嵌合する凹部との嵌合接触部位３８の全体が密着し、しかも、ハブ輪１と等速自在継手Ｔ１との間で回転トルクの伝達ができればよい。
【０１２７】
また、ハブ輪１の孔部２２としては円孔以外の多角形孔等の異形孔であってよく、この孔部２２に嵌挿する軸部１２の端部の断面形状も円形断面以外の多角形等の異形断面であってもよい。さらに、ハブ輪１に軸部１２を圧入する際に凸部３５の圧入始端部のみが、凹部３６が形成される部位より硬度が高ければよいので、凸部３５の全体の硬度を高くする必要がない。図３等では隙間４０が形成されるが、凸部３５間の凹部まで、ハブ輪１の内径面３７に食い込むようなものであってもよい。なお、凸部３５側と、凸部３５にて形成される凹部形成面側との硬度差としては、前記したようにＨＲＣで２０ポイント以上とするのが好ましいが、凸部３５が圧入可能であれば２０ポイント未満であってもよい。
【０１２８】
また、ハブ輪１の孔部２２の内径面３７に、周方向に沿って所定ピッチで配設される小凹部を設けてもよい。小凹部としては、凹部３６の容積よりも小さくする必要がある。このように小凹部を設けることによって、凸部３５の圧入性の向上を図ることができる。すなわち、小凹部を設けることによって、凸部３５の圧入時に形成されるはみ出し部４５の容量を減少させることができて、圧入抵抗の低減を図ることができる。また、はみ出し部４５を少なくできるので、ポケット部５０の容積を小さくでき、ポケット部５０の加工性及び軸部１２の強度の向上を図ることができる。なお、小凹部の形状は、三角形状、半楕円状、矩形等の種々のものを採用でき、数も任意に設定できる。
【０１２９】
軸受２の転動体３０として、円錐ころ等を使用したものであってもよい。なお、圧入する場合、ハブ輪側を固定して、軸部１２側を移動させても、逆に、軸部１２を固定して、ハブ輪側を移動させても、両者を移動させてもよい。なお、等速自在継手３において、内輪６とシャフト１０とを前記各実施形態に記載した凹凸嵌合構造Ｍを介して一体化してもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１３０】
【図１】本発明の第１実施形態を示すアクスルモジュールの縦断面図である。
【図２】前記アクスルモジュールの車輪用軸受装置の拡大断面図である。
【図３】前記車輪用軸受装置の凹凸嵌合構造を示し、（ａ）は拡大断面図であり、（ｂ）は（ａ）のＸ部拡大図である。
【図４】車輪用軸受装置の要部拡大断面図である。
【図５】前記車輪用軸受装置の凹凸嵌合構造の拡大断面図である。
【図６】前記車輪用軸受装置の外輪のマウス部とハブ輪の加締部との間の隙間を密封するシール部材を示し、（ａ）はＯリングを用いたときの拡大断面図であり、（ｂ）がガスケットを用いたときの拡大断面図である。
【図７】車輪用軸受装置の分解状態の断面図である。
【図８】防錆防食皮膜の形成位置の変形例を示す車輪用軸受装置の断面図である。
【図９】本発明の第２実施形態を示すアクスルモジュールの縦断面図である。
【図１０】本発明の第３実施形態を示すアクスルモジュールの縦断面図である。
【図１１】本発明の第４実施形態を示すアクスルモジュールの縦断面図である。
【図１２】本発明の第５実施形態を示すアクスルモジュールの車輪用軸受装置の縦断面図である。
【図１３】前記図１２に示す車輪用軸受装置の分解状態の断面図である。
【図１４】凹凸嵌合構造の変形例を示し、（ａ）は第１変形例の断面図であり、（ｂ）第２変形例の断面図である。
【図１５】凹凸嵌合構造の他の変形例を示し、（ａ）は横断面図である。（ｂ）は（ａ）のＹ部拡大図である。
【図１６】従来の車輪用軸受装置の断面図である。
【符号の説明】
【０１３１】
１ ハブ輪
２ 軸受
３ 等速自在継手
１１ マウス部
１２ 軸部
２２ 孔部
２２ａ 軸部嵌合孔
２５ 外方部材
２６，２７ 外側軌道面
２８，２９ 内側軌道面
３０ 転動体
３１ 加締部
３５ 凸部
３６ 凹部
３７ 内径面
３８ 嵌合接触部位
３９ 内方部材
６０ パイロット部
６５ 拡径加締部
６５ａ 外周面
８１ 防錆防食皮膜
８１ａ 防錆防食皮膜
Ｍ 凹凸嵌合構造
Ｔ１ アウトボード側等速自在継手
Ｔ２ インボード側等速自在継手
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周に複列の外側軌道面が形成された外方部材と、外周に前記複列の外側軌道面に対向する複列の内側軌道面が形成された内方部材と、内方部材の内側軌道面と外方部材の外側軌道面との間に転動自在に収容された複列の転動体とを有する転がり軸受を備えるとともに、前記内方部材はハブ輪を有し、ハブ輪の孔部に嵌挿される等速自在継手の外側継手部材の軸部が凹凸嵌合構造を介してハブ輪に一体化される車輪用軸受装置であって、
等速自在継手の外側継手部材の軸部の外径面とハブ輪の孔部の内径面とのどちらか一方に設けられて軸方向に延びる凸部を、軸方向に沿って他方に圧入し、他方に凸部に密着嵌合する凹部を凸部にて形成して、凸部と凹部との嵌合接触部位全域が密着する前記凹凸嵌合構造を構成し、ハブ輪のアウトボード側の内径面及び軸部のアウトボード側の端部外径面との間の隙間を閉塞する防錆防食皮膜を備えたことを特徴とする車輪用軸受装置。
【請求項２】
外側継手部材の軸部のアウトボード側端部にハブ輪の内径面に係合する拡径加締部を形成し、前記防錆防食皮膜が、ハブ輪の内径面と拡径加締部の外径面との間の隙間を閉塞することを特徴とする請求項１に記載の車輪用軸受装置。
【請求項３】
前記防錆防食皮膜は、外側継手部材の軸部のアウトボード側端面全体及びこのアウトボード側端面よりもアウトボード側のハブ輪の内径面全体に設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車輪用軸受装置。
【請求項４】
前記ハブ輪はアウトボード側の端面にホイールが嵌合するパイロット部を有し、前記防錆防食皮膜は、ハブ輪の内径面から連続してこのパイロット部の外径面に形成されていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の車輪用軸受装置。
【請求項５】
前記防錆防食皮膜は、紫外線硬化塗料からなることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の車輪用軸受装置。
【請求項６】
前記紫外線硬化塗料はアクリル系合成樹脂からなることを特徴とする請求項５に記載の車輪用軸受装置。
【請求項７】
前記紫外線硬化塗料は、プライマーで下塗りした後に塗布されていることを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の車輪用軸受装置。
【請求項８】
前記紫外線硬化塗料は、着色用の染料または顔料が混入されていることを特徴とする請求項５〜請求項７のいずれか１項に記載の車輪用軸受装置。
【請求項９】
前記請求項１〜請求項８のいずれか1項に記載の車輪用軸受装置を備え、アウトボード側の等速自在継手に連結されたドライブシャフトと、このドライブシャフトの他方に連結されたインボード側の摺動式の等速自在継手とを備えたことを特徴とするアクスルモジュール。
【請求項１】
内周に複列の外側軌道面が形成された外方部材と、外周に前記複列の外側軌道面に対向する複列の内側軌道面が形成された内方部材と、内方部材の内側軌道面と外方部材の外側軌道面との間に転動自在に収容された複列の転動体とを有する転がり軸受を備えるとともに、前記内方部材はハブ輪を有し、ハブ輪の孔部に嵌挿される等速自在継手の外側継手部材の軸部が凹凸嵌合構造を介してハブ輪に一体化される車輪用軸受装置であって、
等速自在継手の外側継手部材の軸部の外径面とハブ輪の孔部の内径面とのどちらか一方に設けられて軸方向に延びる凸部を、軸方向に沿って他方に圧入し、他方に凸部に密着嵌合する凹部を凸部にて形成して、凸部と凹部との嵌合接触部位全域が密着する前記凹凸嵌合構造を構成し、ハブ輪のアウトボード側の内径面及び軸部のアウトボード側の端部外径面との間の隙間を閉塞する防錆防食皮膜を備えたことを特徴とする車輪用軸受装置。
【請求項２】
外側継手部材の軸部のアウトボード側端部にハブ輪の内径面に係合する拡径加締部を形成し、前記防錆防食皮膜が、ハブ輪の内径面と拡径加締部の外径面との間の隙間を閉塞することを特徴とする請求項１に記載の車輪用軸受装置。
【請求項３】
前記防錆防食皮膜は、外側継手部材の軸部のアウトボード側端面全体及びこのアウトボード側端面よりもアウトボード側のハブ輪の内径面全体に設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車輪用軸受装置。
【請求項４】
前記ハブ輪はアウトボード側の端面にホイールが嵌合するパイロット部を有し、前記防錆防食皮膜は、ハブ輪の内径面から連続してこのパイロット部の外径面に形成されていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の車輪用軸受装置。
【請求項５】
前記防錆防食皮膜は、紫外線硬化塗料からなることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の車輪用軸受装置。
【請求項６】
前記紫外線硬化塗料はアクリル系合成樹脂からなることを特徴とする請求項５に記載の車輪用軸受装置。
【請求項７】
前記紫外線硬化塗料は、プライマーで下塗りした後に塗布されていることを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の車輪用軸受装置。
【請求項８】
前記紫外線硬化塗料は、着色用の染料または顔料が混入されていることを特徴とする請求項５〜請求項７のいずれか１項に記載の車輪用軸受装置。
【請求項９】
前記請求項１〜請求項８のいずれか1項に記載の車輪用軸受装置を備え、アウトボード側の等速自在継手に連結されたドライブシャフトと、このドライブシャフトの他方に連結されたインボード側の摺動式の等速自在継手とを備えたことを特徴とするアクスルモジュール。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２０１０−４７０６０（Ｐ２０１０−４７０６０Ａ）
【公開日】平成２２年３月４日（２０１０．３．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２１１０３７（Ｐ２００８−２１１０３７）
【出願日】平成２０年８月１９日（２００８．８．１９）
【出願人】（０００１０２６９２）ＮＴＮ株式会社 (9,006)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年３月４日（２０１０．３．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年８月１９日（２００８．８．１９）
【出願人】（０００１０２６９２）ＮＴＮ株式会社 (9,006)
【Ｆターム（参考）】
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