车轮用轴承装置的制作方法

专利名称：车轮用轴承装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种在机动车等车辆中用于将车轮相对于车身支承为旋转自如的车 轮用轴承装置。
背景技术：
在车轮用轴承装置中，从被称为第一代的单独使用多排滚动轴承的结构向在外部 构件上一体具有车身安装凸缘的第二代进化，并进一步开发有在一体具有车轮安装凸缘的 轮毂圈的外周将多排滚动轴承的一内侧滚动面一体形成的第三代，另外还开发有在轮毂圈 将等速万向接头一体化，且在构成该等速万向接头的外侧接头构件的外周将多排滚动轴承 的另一内侧滚动面一体形成的第四代的车轮用轴承装置。例如，在专利文献1中，记载有被称为第三代的车轮用轴承装置。如图15所示，被 称为第三代的车轮用轴承装置具有轮毂圈102，其具有向外径方向延伸的凸缘101 ；等速 万向接头104，其在该轮毂圈102固定有外侧接头构件103 ；外部构件105，其配置在轮毂圈 102的外周侧。等速万向接头104具有所述外侧接头构件103 ；内侧接头构件108，其配置在该 外侧接头构件103的口部107内；滚珠109，其配置在该内侧接头构件108和外侧接头构件 103之间；保持器110，其保持该滚珠109。另外，在内侧接头构件108的中心孔的内周面形 成有花键部111，在该中心孔内插入有未图示的轴的端部花键部，并使内侧接头构件108侧 的花键部111与轴侧的花键部卡合。另外，轮毂圈102具有筒部113和所述凸缘101，在凸缘101的外端面114 (外置侧 的端面)突出设置有短筒状的引导部115，该引导部115安装有未图示的车轮和制动盘。此 夕卜，引导部115包括大径的第一部115a和小径的第二部115b，在第一部115a外嵌有车轮， 在第二部115b外嵌有制动盘。并且，在筒部113的内置侧端部的外周面设置有切口部116，在该切口部116嵌合 有内圈117。在轮毂圈102的筒部113的外周面的凸缘附近设置有第一内侧滚道面118，在 内圈117的外周面设置有第二内侧滚道面119。另外，在轮毂圈102的凸缘101设置有螺栓 安装孔112，且在该螺栓安装孔112安装有用于将车轮和制动盘固定在该凸缘101上的轮毂 螺栓。在外部构件105的内周设置有两排外侧滚道面120、121，并且在其外周设置有凸 缘(车身安装凸缘)132。并且，外部构件105的第一外侧滚道面120与轮毂圈102的第一 内侧滚道面118对置，外部构件105的第二外侧滚道面121与内圈117的滚道面119对置， 在它们之间介装有滚动体122。在轮毂圈102的筒部113内插入有外侧接头构件103的轴部123。轴部123在其 外置侧的端部形成有螺纹部124，在该螺纹部124和口部107之间形成有花键部125。另 夕卜，在轮毂圈102的筒部113的内周面(内径面)形成有花键部126，在将该轴部123插入 轮毂圈102的筒部113时，轴部123侧的花键部125与轮毂圈102侧的花键部126卡合。
并且，在从筒部113突出的轴部123的螺纹部124螺接有螺母构件127，使轮毂圈 102与外侧接头构件103连结。此时，螺母构件127的内端面(里面)128与筒部113的外 端面129抵接，并且口部107的轴部侧的端面130与内圈117的外端面131抵接。S卩，通过 紧固螺母构件127，使轮毂圈102隔着内圈117由螺母构件127和口部107夹持。
专利文献1 日本特开2004-340311号公报以往，如上所述，轴部123侧的花键部125与轮毂圈102侧的花键部126卡合。因 此，需要对轴部123侧及轮毂圈102侧这两者实施花键加工，使成本变高，并且压入时需要 使轴部123侧的花键部125与轮毂圈102侧的花键部126的凹凸对合，此时，由于使齿面对 合，当压入时，可能损伤(啃削)该凹凸齿。另外，如果不使齿面对合，而以凹凸齿的大径对 合进行压入时，容易产生圆周方向的松动。如此，当圆周方向存在松动时，旋转力矩的传递 性差，并且可能产生噪声。因此，如以往所示，利用花键嵌合时，难以将凹凸齿的损伤及圆周 方向的松动这两者避免。另外，需要在从筒部113突出的轴部123的螺纹部124螺接螺母构件127。因此， 在装配时需要螺纹拧紧作业，作业性差，并且部件个数多，部件管理性也差。

发明内容
本发明鉴于上述课题，提供一种如下的车轮用轴承装置，S卩，能够实现抑制圆周方 向的松动，且轮毂圈与等速万向接头的外侧接头构件的连结作业性优良，并且轮毂圈与等 速万向接头的外侧接头构件能够分离，而维修性优良。本发明的第一车轮用轴承装置具有具有在对置的外环与内环之间配置的多排滚 动体的轴承、安装于车轮的轮毂圈及等速万向接头，轮毂圈与嵌插于轮毂圈的孔部中的等 速万向接头的外侧接头构件的轴部通过凹凸嵌合结构能够分离地结合，其中，在外侧接头 构件的轴部的外径面和轮毂圈的孔部的内径面中任一者设有沿轴向延伸的凸部，将所述凸 部沿着轴向压入另一者，并通过该压入在所述另一者形成与凸部密接嵌合的凹部，从而构 成凸部与凹部的嵌合接触部位整个区域密接的所述凹凸嵌合结构，且该凹凸嵌合结构容许 通过在轴向上施加拉拔力而分离，并且在轮毂圈的孔部设有成为等速万向接头固定螺栓支 承面的内壁。本发明的第二车轮用轴承装置具有具有在对置的外环与内环之间配置的多排滚 动体的轴承、安装于车轮的轮毂圈及等速万向接头，轮毂圈与嵌插于轮毂圈的孔部中的等 速万向接头的外侧接头构件的轴部通过凹凸嵌合结构能够分离地结合，其中，在外侧接头 构件的轴部的外径面和轮毂圈的孔部的内径面中任一者设有沿轴向延伸的凸部，将所述凸 部沿着轴向压入另一者，并通过该压入在所述另一者形成与凸部密接嵌合的凹部，从而构 成凸部与凹部的嵌合接触部位整个区域密接的所述凹凸嵌合结构，且该凹凸嵌合结构容许 通过在轴向上施加拉拔力而分离，并且设有防止异物向所述凹凸嵌合结构侵入的防止异物 侵入机构。本发明的第三车轮用轴承装置具有具有在对置的外环与内环之间配置的多排滚 动体的轴承、安装于车轮的轮毂圈及等速万向接头，轮毂圈与嵌插于轮毂圈的孔部中的等 速万向接头的外侧接头构件的轴部通过凹凸嵌合结构能够分离地结合，其中，在外侧接头 构件的轴部的外径面和轮毂圈的孔部的内径面中任一者设有沿轴向延伸的凸部，将所述凸部沿着轴向压入另一者，并通过该压入在所述另一者形成与凸部密接嵌合的凹部，从而构 成凸部与凹部的嵌合接触部位整个区域密接的所述凹凸嵌合结构，且该凹凸嵌合结构容许 通过在轴向上施加拉拔力而分离，并且在凸部压入开始侧设有轴部压入引导结构。根据本发明的车轮用轴承装置，在凹凸嵌合结构中，凸部与凹部的嵌合接触部位 的整体进行密接，因此在该嵌合结构中，在径向及圆周方向上不会形成产生松动的间隙。并 且，若对外侧接头构件的轴部施加轴向的拉拔力，则能够将外侧接头构件从轮毂圈的孔部 卸下。另外，将外侧接头构件的轴部从轮毂圈的孔部拔出后，若再次将外侧接头构件的轴部 压入轮毂圈的孔部中，则能够构成凸部与凹部的嵌合接触部位整个区域密接的所述凹凸嵌 合结构。另外，根据第二车轮用轴承装置，通过设置防止异物侵入机构，能够防止异物侵入 凹凸嵌合结构。另外，根据第三车轮用轴承装置，在凸部压入开始侧设置轴部压入引导结构，因 此，在将轴部压入轮毂圈的孔部时，能够沿着轴部压入引导结构压入。在各车轮用轴承装置中，优选通过螺纹结构将轮毂圈与外侧接头构件的轴部固 定。由此，在压入后，能够限制从轮毂圈的外侧接头构件的轴部的轴向的脱落。在分离后的 再压入时，优选能够进行基于螺纹结构的旋进的压入。由此，不必使用压入用的冲压机等就 能够将外侧接头构件的轴部压入轮毂圈的孔部。优选第三车轮用轴承装置的轴部压入引导结构具有与所述凸部嵌合的引导用凹 部，并使该凸部的相位与另一者的凹部的相位一致。若具有这样的轴部压入引导结构，则在 将外侧接头构件的轴部从轮毂圈的孔部拔出后，再次将外侧接头构件的轴部压入轮毂圈的 孔部时，凸部的相位与另一者的凹部的相位一致。因此，再次压入时，向由上次压入而形成 的凹部嵌入而不会损伤凹部。另外，优选轴部压入引导结构在所述凸部嵌合于引导用凹部的状态下，在凸部的 顶部与引导用凹部的底部之间形成有径向间隙，或者在凸部的侧部与引导用凹部的侧部之 间形成有周向间隙，或者在凸部的顶部与引导用凹部的底部之间形成有径向间隙且在凸部 的侧部与引导用凹部的侧部之间形成有周向间隙。通过形成这样的间隙，在压入前工序能 够容易使凸部嵌入引导用凹部，并且引导用凹部不妨碍凸部的压入。另外，在轴部压入引导结构中，引导用凹部的凹凸嵌合结构侧的端部既可以是与 压入方向正交的平坦面，也可以是沿着压入方向缩径的倾斜的倾斜面。若为与压入方向正 交的平坦面，则在将轴部压入孔部时，能够由该平坦面接受轴部。另外，若为倾斜面，能够将 凸部从引导用凹部向对方侧的凹部稳定地嵌入。另外，轴部压入引导结构中，引导用凹部的径向深度可以沿着压入方向缩径。由 此，能够将凸部从引导用凹部向对方侧的凹部稳定地嵌入。在各车轮用轴承装置中，优选紧固轮毂圈的端部而对外嵌于轮毂圈的滚动轴承施 加预压。此时，优选在外侧接头构件的口部与将轮毂圈的端部紧固而成的紧固部之间设置 有间隙。还优选配置密封该间隙的密封构件(构成所述防止异物侵入机构的密封构件)。优选将密封件(构成所述防止异物侵入机构的密封构件)介装在螺纹结构的螺栓 构件的支承面与内壁之间，其中所述螺栓构件对轮毂圈与外侧接头构件的轴部进行固定。可以在外侧接头构件的轴部设置所述凹凸嵌合结构的凸部，并且至少使凸部的压入开始端部的硬度比轮毂圈的孔部内径部高。在该情况下，通过将轴部从凸部的轴向端部 侧压入轮毂圈的孔部，利用该凸部在轮毂圈的孔部内径面形成与凸部密接嵌合的凹部，能 够构成所述凹凸嵌合结构。此时，通过使凸部陷入对方侧的凹部形成面(轮毂圈的孔部内 径面)，孔部成为略微扩径的状态，而容许凸部的轴向移动，并且若轴向的移动停止，则孔部 要返回原来的直径而缩径。由此，凸部与凹部的嵌合接触部位整个区域稳定地密接。在将凸部设置在外侧接头构件的轴部时，优选将轮毂圈的孔部的内径面的内径尺 寸设定为比连结外侧接头构件的轴部的凸部的顶点的圆的直径尺寸小，且比连结凸部间的 底部的圆的直径尺寸大。另外，可以在轮毂圈的孔部的内径面设置所述凹凸嵌合结构的凸部，并且至少使 凸部的压入开始端部的硬度比等速万向节头的外侧接头构件的轴部的外径部高。在该情况 下，通过将轴部从凸部的轴向端部侧压入轮毂圈的孔部，利用该凸部在外侧接头构件的轴 部的外径面形成与凸部密接嵌合的凹部，能够构成所述凹凸嵌合结构。此时，通过使凸部陷 入轴部的外径面，轮毂圈的孔部成为略微扩径的状态，而容许凸部的轴向移动，并且若轴向 的移动停止，则孔部要返回原来的直径而缩径。由此，凸部和与该凸部嵌合的对方构件的凹 部(轴的外径面)的嵌合接触部位整个区域密接。在轮毂圈的孔部的内径面设置凸部时，优选使外侧接头构件的轴部的外径尺寸比 连结轮毂圈的孔部的多个凸部的顶点的圆弧的直径尺寸大，且比连结凸部间的底部的圆的 直径尺寸小。
优选设置收纳溢出部的收纳部，该溢出部由基于所述压入的凹部形成而产生。在 此，溢出部是凸部的凹部嵌合部位嵌入(嵌合)的凹部的容量的材料量，由从形成的凹部压 出的材料量、或者由为了形成凹部而切削出的材料量、或者由压出的材料量和切削出的材 料量这两者等构成。因此，在外侧接头构件的轴部设置凸部时，在比凹凸嵌合结构更靠外置 侧的轴部设置收纳部，在轮毂圈的孔部的内径面设置凸部时，在比凹凸嵌合结构更靠内置 侧的轮毂圈的孔部的内径面设置收纳部。优选所述凸部至少从顶点到突出方向中间部位被压入所述另一者，使所述突出方 向中间部位的周向厚度比沿周向相邻的凸部间的、与所述中间部位对应的位置上的周向尺 寸小。通过这样设定，使凸部的突出方向中间部位的周向厚度的总和比嵌合于沿周向相邻 的凸部间的对方侧的凸部的、与所述中间部位对应的位置上的周向厚度的总和小。优选凹凸嵌合结构配置在所述滚动轴承的滚道面的正下方避开位置。即，若将轴 部压入轮毂圈的孔部，则轮毂圈膨胀。由于该膨胀，在滚动轴承的滚道面上产生环向应力。 在此，环向应力是向外径方向扩径的力。因此，在轴承滚道面产生环向应力时，有滚动疲劳 寿命下降或产生裂纹的顾虑。因此，通过将凹凸嵌合结构配置在滚动轴承的滚道面的正下 方避开位置，能够抑制轴承滚道面上的环向应力的产生。优选至少使所述凸部的压入开始端部的硬度比作为压入所述凸部的部位的凹部 形成部位的硬度高，且使其硬度差以HRC来说为20点以上。由此，在将凸部压入对方侧时， 可以仅施加比较小的压入力(压入载荷)而进行压入。另外，由于不施加大的压入载荷即 可，因此能够防止形成的凹凸齿损伤(啃削)。在本发明中，在凹凸嵌合结构中，由于在径向及圆周方向上不形成产生松动的间 隙。因此，嵌合部位全都有助于旋转转矩传递，能够传递稳定的转矩，而且，也不产生噪音。并且由于无间隙密接，因此转矩传递部位的强度提高。因此，能够使车轮用轴承装置轻量、 紧凑。另外，由于通过对外侧接头构件的轴部施加轴向的拉拔力，能够从轮毂圈的孔部 卸下外侧接头构件，因此能够提高各部件的修理、检查的作业性(维修性)。而且，在各部件 的修理、检查后，通过将外侧接头构件的轴部再次压入轮毂圈的孔部，能够构成凸部与凹部 的嵌合接触部位整个区域密接的凹凸嵌合结构。因此，能够再次构成能够传递稳定的转矩 的车轮用轴承装置。通过将在外侧接头构件的轴部的外径面和轮毂圈的孔部的内径面中任一者设置 的凸部沿轴向压入另一者，能够形成与该凸部密接嵌合的凹部。因此，能够可靠地形成凹凸 嵌合结构。并且，在形成凹部的构件中，无需预先形成花键部等，生产性优良，而且，无需花 键彼此的相位对合，实现装配性的提高，并且能够避免压入时的齿面的损伤，能够维持稳定 的嵌合状态。通过经由螺纹结构进行固定，在压入后，能够限制轴部从轮毂圈沿轴部的轴向脱 落，从而能够长期传递稳定的转矩。另外，由于将轮毂圈的端部紧固而对滚动轴承施加预压，因此不必通过外侧接头 构件的口部向内圈施加预压。因此，无需考虑对内圈的预压而能够压入外侧接头构件的轴 部，从而能够提高轮毂圈与外侧接头构件的连结性(装配性)。由于口部与轮毂圈为非接触 状，因此能够防止由口部与轮毂圈的接触所产生的噪音。通过设置防止异物侵入机构能够防止异物侵入凹凸嵌合结构。即，通过防止异物 侵入机构能够防止雨水或异物的侵入，能够避免雨水或异物等侵入凹凸嵌合结构引起的密 接性的恶化。通过在轮毂圈的端部与口部的底部之间配置密封构件，由密封构件密封轮毂圈的 端部与口部的底部之间的间隙，能够防止雨水或异物从该间隙侵入凹凸嵌合结构。作为密 封构件，由于只要是介装在轮毂圈的端部与口部的底部之间的构件即可，因此例如可以使 用既存(市场出售)的0形环等，从而能够以低成本构成防止异物侵入机构。并且，市场出 售的0形环等具有各种材质、各种尺寸，不必制造另外特别的结构就能够构成可靠地发挥 密封功能的防止异物侵入机构。若将外侧接头构件的口部与将轮毂圈的端部紧固而成的紧固部之间的间隙由密 封构件密封，则能够防止雨水或异物从该间隙侵入，能够避免雨水或异物等侵入凹凸嵌合 结构引起的密接性的恶化。若将密封件介装在螺纹结构的螺栓构件的支承面与内壁之间， 则能够防止雨水或异物从该螺栓构件侵入凹凸嵌合结构，能够实现品质提高。另外，通过设置轴部压入引导结构，在将轴部压入轮毂圈的孔部时，能够沿着轴部 压入引导结构压入。由此，能够稳定地压入，从而能够防止心偏移或心倾斜等。在具有使凸部的相位与另一者的凹部的相位一致的引导用凹部的情况下，再次将 外侧接头构件的轴部压入轮毂圈的孔部时，向通过前次的压入形成的凹部嵌入而不损伤凹 部。因此，能够再次高精度地构成在径向及圆周方向上不产生松动引起的间隙的凹凸嵌合 结构。通过在凸部的顶部与引导用凹部的底部之间等形成间隙，在压入前工序中能够容 易使凸部向引导用凹部嵌入，并且引导用凹部不妨碍凸部的压入。因此，能够实现装配性的提尚。引导用凹部的凹凸嵌合结构侧的端部若为与压入方向正交的平坦面，则能够由该 平坦面接受轴部，使压入开始时的压入稳定。另外，若为倾斜面，能够将凸部从引导用凹部 向对方侧的凹部稳定地嵌入，从而能够实现压入作业的稳定化。引导用凹部的径向深度即使沿着压入方向缩径，也能够将凸部从引导用凹部向对 方侧的凹部稳定地嵌入。另外，在外侧接头构件的轴部设置所述凹凸嵌合结构的凸部时，能够使 轴部侧的 硬度变高，使轴部的刚性提高。另外，在轮毂圈的孔部的内径面设置凹凸嵌合结构的凸部 时，由于不必进行轴部侧的硬化处理(热处理)，因此等速万向节头的外侧接头构件的生产 性优良。通过使凸部的突出方向中间部位的周向厚度比沿周向相邻的凸部间的、与所述中 间部位对应的位置上的尺寸小，能够使周向相邻的凹部间的周向厚度变大。因此，能够使周 向相邻的凹部间的剪切面积变大，能够确保扭转强度。并且，由于硬度高侧的凸部的齿厚 (周向厚度)小，因此压入载荷能够变小，能够实现压入性的提高。通过设置收纳溢出部的收纳部(凹槽部)，能够将溢出部保持(维持)在该收纳部 内，溢出部不会进入装置外的车辆内等，该溢出部由基于压入的凹部形成而产生。即，能够 将溢出部原封不动地收纳于收纳部，无需进行溢出部的除去处理，能够实现装配作业工时 的减少，能够实现装配作业性的提高和成本降低。通过将凹凸嵌合结构配置在滚动轴承的滚道面的正下方避开位置，能够抑制轴承 滚道面的环向应力的产生。由此，能够防止滚动疲劳寿命的降低、产生裂纹及应力腐蚀破裂 等轴承的不好情况的产生，从而能够提供高品质的轴承。若压入开始端部与作为压入凸部的部位的凹部形成部位)的硬度差为20HRC以 上，则在将凸部压入对方侧时，仅施加比较小的压入力(压入载荷)就能够压入，能够实现 压入性的提高。另外，由于不需要施加大的压入载荷即可，因此能够防止形成的凹凸齿损伤 (啃削)的情况，能够稳定地构成在径向及圆周方向上不产生松动引起的间隙的凹凸嵌合 结构。


图1是本发明的第一实施方式的车轮用轴承装置的纵向剖面图。图2是所述凹凸嵌合结构的放大纵向剖面图。图3A示出所述车轮用轴承装置的凹凸嵌合结构，是图2的Z-Z线剖面图。图3B示出所述凹凸嵌合结构，是图3A的X部放大图。图4A示出所述车轮用轴承装置的轴部压入引导结构，是图2的V-V线剖面图。图4B是示出所述轴部压入引导结构的第一变形例的放大剖面图。图4C是示出所述轴部压入引导结构的第二变形例的放大剖面图。图5是所述车轮用轴承装置的主要部分放大图。图6A示出对所述车轮用轴承装置的外圈的口部与轮毂圈的紧固部之间的间隙进 行密封的密封构件，是使用了 0形环时的放大剖面图。图6B示出对所述车轮用轴承装置的外圈的口部与轮毂圈的紧固部之间的间隙进行密封的密封构件，是使用了密封垫时的放大剖面图。图7是示出所述车轮用轴承装置的装配前的剖面图。图8是示出凹凸嵌合结构的分离方法的剖面图。图9是示出再压入方法的剖面图。图IOA示出再压入方法，是示出即将压入之前状态的剖面图。图IOB示出再压入方法，是示出压入中途的剖面图。图IOC示出再压入方法，是示出压入结束状态的剖面图。图IlA是示出凹凸嵌合结构的变形例的剖面图。图IlB是示出凹凸嵌合结构的变形例的剖面图。图12A示出轴部压入引导结构，是第一变形例的剖面图。图12B示出轴部压入引导结构，是第二变形例的剖面图。图12C示出轴部压入引导结构，是第三变形例的剖面图。图13是示出本发明的第二实施方式的车轮用轴承装置的剖面图。图14A是示出本发明的第三实施方式的车轮用轴承装置的横向剖面图。图14B是所述图14A的Y部放大图。图15是现有的车轮用轴承装置的剖面图。符号说明1轮毂圈2 轴承3等速万向接头11 口部12 轴部22 孔部22c 内壁24 内圈26、27 外环28、29 内环31紧固部35 凸部36 凹部38嵌合接触部位44a引导用凹部45溢出部50螺纹孔52 端面57收纳部58 间隙59密封构件 60a支承面
M凹凸嵌合结构Ml轴部压入引导结构M2螺纹结构W防止异物侵入机构
具体实施例方式以下，基于图1 图14对本发明的实施方式进行说明。图1中示出第一实施方式 的车轮用轴承装置，该车轮用轴承装置将轮毂圈1、多排滚动轴承2和等速万向接头3 —体 化，并且将轮毂圈1与嵌插于轮毂圈1的孔部22内的等速万向接头3的外侧接头构件的轴 部12经由凹凸嵌合结构M能够分离地结合而形成。等速万向接头3构成为，主要构件有作为外侧接头构件的外圈5 ；在外圈5的内 侧配置的作为内侧接头构件的内圈6 ；介装在外圈5和内圈6之间并传递转矩的多个滚珠 7 ；介装在外圈5和内圈6之间并保持滚珠7的保持架8。如图8等所示，内圈6通过将轴 10的端部IOa压入其轴孔内径6a进行花键嵌合而与轴10能够传递转矩地结合。此外，在 轴10的端部IOa嵌合有轴防脱用的挡圈9。外圈5包括口部11和杆部(轴部)12，口部11为一端开口的碗状，在其内球面13， 在圆周方向上等间隔地形成有沿轴向延伸的多个滚道槽14。在内圈6的外球面15，在圆周 方向上等间隔地形成有沿轴向延伸的多个滚道槽16。外圈5的滚道槽14和内圈6的滚道槽16形成一对，在每一个由各对滚道槽14、16 构成的滚珠滚道内装入有作为转矩传递要素的能够滚动的滚珠7。滚珠7介装在外圈5的 滚道槽14与内圈6的滚道槽16之间来传递转矩。保持架8能够滑动地介装在外圈5和内 圈6之间，且在外球面与外圈5的内球面13相接，在内球面与内圈6的外球面15相接。此 夕卜，虽然该情况的等速万向接头表示球笼型，但是也可以是在各滚道槽14、16的槽底具有 直线状的直线部的免根切型等其它的等速万向接头。另外，如图8等所示，口部11的开口部利用防尘罩18堵塞。防尘罩18包括大径 部18a、小径部18b、连结大径部18a与小径部18b的波纹部18c。大径部18a外嵌在口部 11的开口部，在该状态下利用防尘罩带19a进行联结，小径部18b外嵌在轴10的防尘罩安 装部10b，在该状态下利用防尘罩带19b进行联结。如图1和图7所示，轮毂圈1具有筒部20和在筒部20的外置侧的端部设置的凸 缘21。筒部20的孔部22具有轴部嵌合孔22a和外置侧的锥孔22b，在轴部嵌合孔22a和 锥孔22b之间设有向内径方向突出的内壁22c。即，在轴部嵌合孔22a中，通过后述的凹凸 嵌合结构M使等速万向接头3的外圈5的轴部12与轮毂圈1结合。因此，该内壁22c构成 等速万向接头固定用螺栓支承面。在该内壁22c的外置侧的端面设有凹陷部51。此外，在 安装于机动车等车辆的状态下将成为车辆的外侧的一者称为外置侧，在安装于机动车等车 辆的状态下将成为车辆的内侧的一者称为内置侧。孔部22在比轴部嵌合孔22a靠内壁相反侧的开口侧具有大径部46，在比轴部嵌合 孔22a靠内壁侧具有小径部48。在大径部46与轴部嵌合孔22a之间设有锥部(锥孔)49a。 该锥部49a沿着结合轮毂圈1和外圈5的轴部12时的压入方向而进行缩径。滚动轴承2具有内部构件，其具有与小径台阶部23嵌合的内圈24，该小径台阶部23设置在轮毂圈1的筒部20的内置侧；外部构件25，其横跨外嵌在轮毂圈1的筒部20乃至内圈24上。在外部构件25的内周设有两排外侧滚道面(外环)26、27。第一外侧滚道 面26与设置在轮毂圈1的轴部外周的第一内侧滚道面(内环)28对置，而第二外侧滚道面 27与设置在内圈24的外周面的第二内侧滚道面(内环)29对置，在它们之间介装有作为滚 动体30的滚珠。S卩，由压入轮毂圈1的一部分(筒部20的外径面)和轮毂圈1的内置侧 的端部的外周的内圈24构成具有内侧滚道面28、29的内部构件。此外，在外部构件25的 两开口部安装有密封构件S1、S2。并且，在作为外部构件25的外圈安装有从省略图示的车 身的悬架装置延伸的转向节34 (参照图8)。在该情况下，紧固轮毂圈1的内置侧的端部，并利用该紧固部31对轴承2施加预 压。由此，能够将内圈24联结于轮毂圈1。另外，在轮毂圈1的凸缘21设置有螺栓安装孔 32，且在该螺栓安装孔32安装有用于将车轮和制动盘固定在该凸缘21上的轮毂螺栓33。 此外，该紧固部31通过摆动紧固而形成。摆动紧固为使穿孔机(紧固夹具)的中心轴相对 于轮毂圈1的中心轴摆动回转的同时进行塑性变形的方法。在外圈5的轴部12的轴心部设置有向外置侧(口部相反侧)的端面开口的螺纹 孔50。该螺纹孔50的开口部形成为朝向开口侧扩开的锥部50a。并且，在轴部12的外置 侧(口部相反侧)的端部设置有小径部12b。S卩，轴部12具有大径的主体部12a和小径部 12b。如图2和图3所示，例如，凹凸嵌合结构M包括凸部35，其在轴部12设置且沿轴 向延伸；凹部36，其形成在轮毂圈1的孔部22的内径面(该情况为轴部嵌合孔22a的内径 面37)，其中，凸部35和与该凸部35嵌合的轮毂圈1的凹部36的嵌合接触部位38的整个 区域密接。即，在轴部12的口部相反侧的外周面沿着周向以规定间距配置有多个凸部35， 在轮毂圈1的孔部22的轴部嵌合孔22a的内径面37沿着周向形成有凸部35所嵌合的多 个凹部36。即，在周向全周上将凸部35和与其嵌合的凹部36进行过盈配合。在该情况下，各凸部35的截面为具有凸R状顶点的三角形状(山形状)，各凸部 35的嵌合接触部位(凹凸嵌合部位)38为图3B所示的范围A，是从截面中的山形的中腹部 到山顶的范围。另外，在周向相邻的凸部35之间，在比轮毂圈1的内径面37靠内径侧形成 有间隙40。如此，能够通过凹凸嵌合结构M将轮毂圈1与等速万向接头3的外圈5的轴部12 连结。此时，如上所述，由于紧固轮毂圈1的内置侧的端部并通过该紧固部31对滚动轴承2 施加预压，由此无需通过外圈5的口部11对内圈24施加预压，而使口部11相对于轮毂圈 1的端部(该情况为紧固部31)成为未接触的非接触状态。因此，在轮毂圈1的紧固部31 与口部11的背面Ila之间设置有间隙58。另外，使螺栓构件54从外置侧与轴部12的螺纹孔50螺接。如图1所示，螺栓构 件54包括带凸缘的头部54a和螺纹轴部54b。如图7所示，螺纹轴部54b具有大径的基部 55a、小径的主体部55b、前端侧的螺纹部55c。这种情况下，在内壁22c设有贯通孔56，将螺 栓构件54的轴部54b插通该贯通孔56，而使螺纹部55c与轴部12的螺纹孔50螺接。贯通 孔56的孔径dl设定为比轴部54b的大径的基部55a的外径d2略大。具体来说，为0. 05mm < dl-d2 < 0. 5mm程度。此外，螺纹部55c的最大外径形成为与大径的基部55a的外径相 同或比基部55a的外径略小的程度。
在本车轮用轴承装置中，如图2所示，在凸部压入开始侧设置压入时进行轴部12 的压入的引导的轴部压入引导结构Ml。在该情况下，轴部压入引导结构Ml由在孔部22的 锥部49a上设置的阴花键44构成。S卩，如图4A所示，在锥部49a的轴部嵌合孔22a侧沿着 周向以规定间距(在该情况下与凸部35的配置间距相同的间距)设置引导用凹部44a。在该情况下，如图7所示，使引导用凹部44a的底部直径尺寸DlO比凸部35的最 大外径、即连结作为花键41的凸部41a的所述凸部35的顶点的圆的直径尺寸(外接圆直 径)Dl大，从而如图4A所示，在凸部35的顶部与引导用凹部44a的底部之间形成径向间隙 Cl。因此，在该车轮用轴承装置中，在比凹凸嵌合结构M靠内置侧及比凹凸嵌合结构M 靠外置侧分别设置防止异物向凹凸嵌合结构M侵入的防止异物侵入机构W。S卩，如图6A及 图6B所示，在轮毂圈1的紧固部31与口部11的背面Ila之间设 置有间隙58，可以由嵌合 在该间隙58的密封构件59构成内置侧的防止异物侵入机构Wl。在该情况下，间隙58形成 在从轮毂圈1的紧固部31与口部11的背面Ila之间到大径孔46与轴部12之间。在本实 施方式中，密封构件59配置在轮毂圈1的紧固部31与大径部12c的角部。此外，作为密封 构件59，既可以是图6A所示的0形环等那样的构件，也可以是图6B所示的密封垫等那样的 构件。外置侧的防止异物侵入机构W2可以由介装在螺纹结构M2 (由螺栓构件54与螺纹 孔50构成的螺纹结构)的螺栓构件54的支承面60a与内壁22c之间的密封件构成，其中 螺纹结构M2进行轮毂圈与外侧接头构件的轴部的固定。另外，密封件介装在凸部35与凹 部36的嵌合接触部位38之间，由此，可以构成防止异物侵入机构W(W3)。接下来，对凹凸嵌合结构M的嵌合方法进行说明。在该情况下，如图7所示，对轴 部12的外径部实施热硬化处理，在该硬化层H形成花键41，该花键41包括沿轴向的凸部 41a和凹部41b。因此，对花键41的凸部41a进行硬化处理，使该凸部41a成为凹凸嵌合结 构M的凸部35。该花键41设置在轴部12的主体部12a的小径部侧。此外，该实施方式中 的硬化层H的范围如交叉影线部所示，是从花键41的外端缘到外圈5的口部11的底壁的 一部分。作为该热硬化处理可以采用高频淬火或渗碳淬火等各种热处理。在此，高频淬火 是应用如下原理的淬火方法，该原理为在高频电流流动的线圈中放入需要淬火的部分，并 通过电磁感应作用，产生焦耳热，对传导性物体进行加热。另外，渗碳淬火是使碳从低碳材 料的表面渗入/扩散，之后进行淬火的方法。将轴部12的花键41形成为模数在0. 5以下 的小齿。在此，模数等于节圆直径除以齿数。在轮毂圈1的孔部22的内径面37 ( S卩，轴部嵌合孔22a的内径面)侧形成未进行 热硬化处理的未硬化部(未淬火状态)。使外圈5的轴部12的硬化层H与轮毂圈1的未硬 化部的硬度差以HRC来说为20点以上。进而，具体来说，将硬化层H的硬度形成为从50HRC 到65HRC左右，而将未硬化部的硬度形成为从10HRC到30HRC左右。此时，凸部35的突出方向中间部位与凹部形成前的凹部形成面(该情况为孔部22 的轴部嵌合孔22a的内径面37)的位置对应。即，如图7所示，将轴部嵌合孔22a的内径面 37的内径尺寸D设定为比凸部35的最大外径小、即比连结作为花键41的凸部41a的所述 凸部35的顶点的圆的直径尺寸(外接圆直径)D1小，且比连结凸部间的谷底(花键41的 凹部41b的底)的圆的直径尺寸D2大。即D2<D<D1。因此，轴部12的凸部35中，至少从顶点到突出方向中间部位被压入轮毂圈1的轴部嵌合孔22a的内径面37。另外，将Dl 设为比孔部22的大径部46的孔径尺寸D3小。能够通过作为现有的公知公用的方法的滚压成形加工、切削加工、冲压加工、拉拔 加工等各种方法形成花键41。另外，作为热硬化处理，可以采用高频淬火或渗碳淬火等各种 热处理。此外，通过形成花键41而构成的凸部35的压入开始端面35a成为相对于轴部12 的轴线方向正交的平坦面。并且，如图7所示，在轴部12外嵌密封构件59，将轮毂圈1的 轴心与等速万向接头 3的外圈5的轴心形成为对合的状态。在该状态下，相对于轮毂圈1将外圈5的轴部12插 入(压入)。即，使轴部32的各凸部35与轴部压入引导结构Ml的各引导用凹部44a嵌合。 由此，使轮毂圈1的轴心与外圈5的轴心形成一致的状态。此时，由于各引导用凹部44a的 凹凸嵌合结构侧的端部为相对于压入方向正交的平坦面77a(参照图2)，因此能够接受凸 部35的压入开始端面35a，能够从该状态进行压入。另外，如前所述，由于轴部嵌合孔22a 的内径面37的直径尺寸D、凸部35的外径尺寸Dl以及花键41的凹部的外径尺寸D2存在 上述的关系，并且凸部35的硬度比内径面37的硬度大20点以上，因此当将轴部12压入轮 毂圈1的孔部22时，该凸部35陷入内径面37，并且凸部35沿着轴向形成该凸部35所嵌合 的凹部36。此外，在该压入时，预先在凸部35的表面涂敷由树脂构成的密封件(密封剂)。该压入进行到在轴部12的小径部12b上使端面52与内壁22c的端面53抵接为 止。由此，如图3A及3B所示，轴部12的端部的凸部35和与其嵌合的凹部36的嵌合接触 部位38整体密接。即，在对方侧的凹部形成面(该情况为孔部22的轴部嵌合孔22a的内 径面37)进行凸部35的形状的转印。此时，通过使凸部35陷入孔部22的内径面37，孔部 22形成略微的扩径状态，而允许凸部35的轴向移动，当轴向移动停止时，孔部22要返回原 来的直径而进行缩径。换言之，在凸部35压入时，轮毂圈1沿径向发生弹性变形，并将该弹 性变形量的预压施加到凸部35的齿面(凹部嵌合部位的表面)。因此，凸部35的凹部嵌 合部位整体能够可靠地形成相对于其对应的凹部36密接的凹凸嵌合结构M。S卩，通过轴部 12侧的花键(阳花键)41，在轮毂圈1的孔部22的内径面上形成与阳花键41密接的阴花 键42。如此，虽然构成凹凸嵌合结构M，但是该情况的凹凸嵌合结构M配置在滚动轴承2 的滚道面26、27、28、29的正下方避开位置。在此，所谓避开正下方位置是相对于滚道面26、 27、28、29的滚珠接触部位置而在径向上不对应的位置。在压入后，使螺栓构件54从外置侧与轴部12的螺纹孔50螺接。在该情况下，在 螺栓构件54的支承面60预先涂敷由树脂形成的密封件(密封剂)。通过使螺栓构件54与 轴部12的螺纹孔50螺接，螺栓构件54的头部54a的凸缘部60与内壁22c的凹陷部51嵌 合。由此，由轴部12的外置侧的端面52与螺栓构件54的头部54a夹持内壁22c。如此，所 述内壁22c构成等速万向节头固定螺栓支承面，轮毂圈1与外圈5的轴部12通过螺纹构造 M2固定。在该情况下，由于在外圈5的轴部12的根接部(口部侧)外嵌0形环等密封构件 59，因此在压入结束状态下，轮毂圈1的紧固部31与口部11的背面Ila之间的间隙58由该 密封构件59堵塞(密封)。即，能够构成比凹凸嵌合结构M更靠内置侧的防止异物侵入机 构W(Wl)。另外，凸部35与凹部36的嵌合接触部位38间以及甚至间隙40都由在凸部35的表面上涂敷的密封件密封。即，能够构成嵌合接触部位38间的防止异物侵入机构W(W3)。另外，由于在螺栓构件54的支承面60a上涂敷密封件(密封剂)，因此该密封件硬 化，能够在螺栓构件54的支承面60a与内壁22c的凹陷部51的底面之间发挥密封性。由 此，能够构成比凹凸嵌合结构M更靠外置侧的防止异物侵入机构W(W2)。此外，作为构成防 止异物侵入机构W2的密封件及防止异物侵入机构W3，可以选择在使用该车轮用轴承装置 的氛围中不恶化的材料。然而，在将外圈5的轴部12压入轮毂圈1的孔部22时，如图7的虚线所示，可以 使压入用夹具K卡合于设置在外圈5的口部11的外径面上的台阶面G，由该压入用夹具K 向台阶面G施加压入载荷(轴向载荷)。此外，作为台阶面G，即可以在周向整周上设置，还 可以沿着周向以规定间距设置。因此，作为使用的压入用夹具K，也可以与上述的台阶面G 对应而施加轴向载荷。如此，在本发明中，能够可靠地形成轴部12的凸部35与轮毂圈1的凹部36的嵌 合接触部位38整个区域密接的凹凸嵌合结构M。而且，在形成凹部36的构件中，无需形成 花键部等，生产性优良，而且，无需花键彼此的相位对合，实现装配性的提高，并且能够避免 压入时的齿面的损伤，能够维持稳定的嵌合状态。
由于凹凸嵌合结构M使凸部35与凹部36的嵌合接触部位38整体密接，因此在该 嵌合结构M中，在径向及圆周方向上不形成产生松动的间隙。因此，嵌合部位全都有助于旋 转转矩传递，能够传递稳定的转矩，而且，也不产生噪音。由于将轮毂圈1的端部紧固而对滚动轴承2施加预压，因此不必通过外圈5的口 部11向内圈施加预压。因此，无需考虑对内圈24的预压而能够压入外圈5的轴部12，从而 能够提高轮毂圈1与外圈5的连结性(装配性)。由于口部11与轮毂圈1为非接触状，因 此能够防止由口部11与轮毂圈1的接触所产生的噪音。在比凹凸嵌合结构M更靠内置侧，由于用密封构件59来密封外圈5的口部11与 对轮毂圈1的端部进行紧固的紧固部31之间的间隙58，因此能够防止雨水或异物侵入该间 隙58，从而能够防止由雨水或异物等对凹凸嵌合结构M引起的密接性的恶化。由于使密封 件介装于螺纹结构的螺栓构件54的支承面60a与内壁22c之间，因此能够防止雨水或异物 从该螺栓构件54侵入凹凸嵌合结构M，从而能够实现品质提高，其中所述螺栓构件54对轮 毂圈1与外圈5的轴部12进行固定。并且，由于将密封件介装在凸部35与凹部36的嵌合接触部位38之间，因此在嵌 合接触部位38之间，通过防止异物侵入机构W3能够防止异物的侵入，提高异物侵入防止的
可靠性。由于设置轴部压入引导结构Ml，因此在将轴部12压入轮毂圈1的孔部22时，能够 沿着轴部压入引导结构Ml压入。然而，若将轴部12压入轮毂圈1的孔部22，则如图2和图5所示，形成的溢出部 45在卷曲的同时收纳于由设置在轴部12的小径部12b的外径侧的空间所构成的空间的收 纳部57。在此，溢出部45是凸部35嵌入(嵌合)的凹部36的容量的材料量，由从形成的 凹部36压出的材料量、或者由为了形成凹部36而切削出的材料量、或者由压出的材料量和 切削出的材料量这两者等构成。因此，从孔部22的内径面切削下或压出的材料的一部分即 溢出部45进入收纳部57内。
如此，通过设置收纳溢出部45的收纳部57，能够将溢出部45保持(维持)在该收 纳部57内，溢出部45不会进入装置外的车辆内等，该溢出部45由基于上述压入的凹部形 成而产生。即，能够将溢出部45原封不动地收纳于收纳部57，无需进行溢出部45的除去处 理，能够实现装配作业工时的减少，能够实现装配作业性的提高和成本降低。通过基于螺栓结构M2的固定，在压入后，能够限制轴部12从轮毂圈1沿轴向的脱 落，从而能够长期传递稳定的转矩。另外，通过将凸部35的突出方向中间部位配置在凹部形成前的凹部形成面上，能 够使凸部35在压入时陷入凹部形成面，从而可靠地形成凹部36。即，能够充分地取得凸部 35的相对于对方侧的压入量。由此，凹凸嵌合结构M的成形性稳定，压入载荷不分散，能得 到稳定的扭曲强度。
在图1等所示的实施方式中，在外圈5的轴部12设有凹凸嵌合结构M的凸部35， 并且使该凸部35的轴向端部的硬度比轮毂圈1的孔部内径部高，若将轴部12压入轮毂圈 1的孔部22，则能够提高轴部侧的硬度，从而能够提高轴部的刚性。尤其，由于凸部侧与凹部形成侧(该情况为轮毂圈1的孔部22的内径面37侧) 的硬度差以HRC来说为20点以上，因此在将凸部35压入对方侧时，仅施加比较小的压入力 (压入载荷)就能够压入，能够实现压入性的提高。另外，由于不需要施加大的压入载荷即 可，因此能够防止形成的凹凸齿损伤(啃削)的情况，能够稳定地构成在径向及圆周方向上 不产生松动引起的间隙的凹凸嵌合结构。通过将凹凸嵌合结构M配置在滚动轴承2的滚道面的正下方避开位置，能够抑制 轴承滚道面的环向应力的产生。由此，能够防止滚动疲劳寿命的降低、产生裂纹及应力腐蚀 破裂等轴承的不好情况的产生，从而能够提供高品质的轴承2。如上述实施方式所示，由于在轴部12形成的花键41使用模数为0. 5以下的小齿， 因此能够实现该花键41的成形性的提高，并且实现压入载荷的降低。此外，由于能够以在 该种轴通常形成的花键构成凸部35，因此能够以低成本简单地形成该凸部35。但是，若通过从图1所示的状态使螺栓构件54旋退，取下螺栓构件54，则能够将外 圈5从轮毂圈1拔出。即，凹凸嵌合结构M的嵌合力是通过相对于外圈5施加规定力以上 的拉拔力而能够拔出的嵌合力。例如，利用图8所示的夹具70能够使轮毂圈1与等速万向接头3分离。夹具 70 具有底座71、与该底座71的螺纹孔72能够旋进旋退地螺合的按压用螺栓构件73、与轴部 12的螺纹孔50螺合的螺纹轴76。在底座71设有通孔74，在该通孔74插通有轮毂圈1的 螺栓33，螺母构件75与该螺栓33螺合。此时，底座71与轮毂圈1的凸缘21重合，底座71 安装于轮毂圈1。如此，在将底座71安装于轮毂圈1后或安装底座71前，使螺纹轴76与轴部12的 螺纹孔50螺合，以使基部76a从内壁22c向外置侧突出。该基部76a的突出量设定为比凹 凸嵌合结构M的轴向长度长。螺纹轴76与按压用螺栓构件73配置在相同轴心上(该车轮 用轴承装置的轴心上)。此后，如图8所示，使按压用螺栓构件73从外置侧与底座71的螺纹孔72螺接，在 该状态下，如箭头所示向螺纹轴76侧旋进。此时，由于螺纹轴76与按压用螺栓构件73配 置在相同轴心上(该车轮用轴承装置的轴心上)，因此通过该旋进，按压用螺栓构件73将螺纹轴76向箭头方向按压。由此，外圈5相对于轮毂圈1向箭头方向移动，从而外圈5从轮毂圈1脱落。另外，从外圈5从轮毂圈1脱落的状态开始，例如再次使用螺栓构件54，能够使轮 毂圈1与外圈5连结。S卩，作为从轮毂圈1取下底座71并且从轴部12取下螺纹轴76的状 态，如图IOA所示，使轴部12的凸部35与引导用凹部44a嵌合。由此，使轴部12侧的阳花 键41与上次压入形成的轮毂圈1的阴花键42进行相位对合。此时，如图4A所示，在凸部 35的顶部与弓丨导用凹部44a的底部之间形成有径向间隙Cl。在该状态下，如图9所示，经由贯通孔56使螺栓构件54与轴部12的螺纹孔50螺 合，使螺栓构件54相对于螺纹孔50旋进(螺纹结构M2的旋进)。由此，如图IOB所示，轴 部12嵌入轮毂圈1内。此时，孔部22成为略微扩径的状态，而容许轴部12的轴向进入，直 至侵入到轴部12的小径部12b中的端面52与内壁22c的端面53抵接。在该情况下，如图 IOC所示，凸部35的端面35a与凹部36的端面36a抵接。若轴向移动停止，则孔部22为了 返回原来的直径而缩径。由此，与上次压入相同，能够可靠地构成凸部35的凹部嵌合部位 整体相对于与其对应的凹部36密接的凹凸嵌合结构M。此外，由于将轴部12的螺纹孔50的开口部形成为朝向开口侧扩开的锥部50a，因 此有使螺纹孔76或螺栓构件54与螺纹孔50容易螺合的优点。然而，在第一次(在孔部22的内径面37上成形凹部36的压入)中，由于压入载 荷较大，因此为了压入，需要使用冲压机等。与此相对，在这样的再次压入中，由于压入载荷 比第一次的压入载荷小，因此能够不使用冲压机而稳定且准确地将轴部12压入轮毂圈1的 孔部22。因此，能够进行当场的外圈5与轮毂圈1的分离、连结。如此，由于通过对外圈5的轴部12施加轴向的拉拔力，能够从轮毂圈1的孔部22 卸下外圈5，因此能够提高各部件的修理、检查的作业性(维修性)。而且，在各部件的修理、 检查后，通过将外圈5的轴部12再次压入轮毂圈1的孔部22，能够构成凸部35与凹部36 的嵌合接触部位38整个区域密接的凹凸嵌合结构M。因此，能够再次构成能够传递稳定的 转矩的车轮用轴承装置。由于在该轴部压入引导结构Ml中具有使凸部35的相位与另一者的凹部36的相 位一致的引导用凹部44a，因此再次将外侧接头构件的轴部12压入轮毂圈1的孔部22时， 向通过前次的压入形成的凹部36嵌入而不损伤凹部36。因此，能够再次高精度地构成在径 向及圆周方向上不产生松动引起的间隙的凹凸嵌合结构M。通过在凸部35的顶部与引导用凹部44a的底部之间等形成间隙，在压入前工序中 能够容易使凸部35向引导用凹部44a嵌入，并且引导用凹部44a不妨碍凸部35的压入。因 此，能够实现装配性的提高。使螺栓构件54相对于螺纹孔50旋进时，如图7所示，螺栓构件54的基部55a成 为与贯通孔56对应的状态。而且，由于贯通孔56的孔径dl设定为比轴部54b的大径的基 部55a的外径d2略大(具体来说，0. 05mm < dl_d2 < 0. 5mm)，因此螺栓构件54的基部55a 的外径与贯通孔56的内径能够构成螺栓构件54旋进螺纹孔50时的引导件，能够不产生心 偏移而将轴部12压入轮毂圈1的孔部22。此外，作为贯通孔56的轴向长度，若过短，则无 法发挥稳定的引导，相反若过长，则内壁22c的厚度尺寸变大，无法确保凹凸嵌合结构M的 轴向长度，并且轮毂圈1的重量增大。因此，考虑这些情况，能够进行各种变更。
在上述实施方式中，如图4A所示，在凸部35的顶部与引导用凹部44a的底部之间 形成有径向间隙C 1，但是，如图4B所示，也可以在凸部35的侧部与引导用凹部44a的侧部 之间形成周向间隙C2、C2。另外，如图4C所示，也可以在凸部35的顶部与引导用凹部44a 的底部之间形成有径向间隙Cl以及在凸部35的侧部与引导用凹部44a的侧部之间形成周 向间隙C2。通过形成这样的间隙，在压入前工序中能够容易使凸部35向引导用凹部44a嵌 入，并且，引导用凹部44a不妨碍凸部35的压入。在上述图2所示的花键41中，将凸部41a的间距与凹部41b的间距设定为相同。 因此，在上述实施方式中，如图2B所示，使凸部35的突出方向中间部位的周向厚度Ll与沿 周向相邻的凸部35之间的与所述中间部位对应的位置上的周向尺寸LO大致相同。相对于此，如图IlA所示，可以使凸部35的突出方向中间部位的周向厚度L2比沿 周向相邻的凸部35之间的与所述中间部位对应的位置上的周向尺寸Ll小。S卩，在轴部12 形成的花键41中，凸部35的突出方向中间部位的周向厚度(齿厚)L2比嵌合于凸部35之 间的轮毂圈1侧的凸部43之间的突出方向中间部位的周向厚度(齿厚)L1小。
因此，将轴部12侧的整周的凸部35的齿厚的总和Σ (Β1+Β2+Β3+…)设定为比轮 毂圈1侧的凸部43(凸齿)的齿厚的总和Σ (Α1+Α2+Α3+…)小。由此，能够使轮毂圈1侧 的凸部43的剪切面积变大，能够确保扭转强度。并且，由于凸部35的齿厚小，因此能够减 小压入载荷，能够实现压入性的提高。凸部35的周向厚度的总和比对方侧的凸部43的周 向厚度的总和小时，不必使所有凸部35的周向厚度L2都比周向相邻的凸部35之间的周向 尺寸Ll小。即，既可以使多个凸部35中的任意的凸部35的周向厚度与周向相邻的凸部间 的周向的尺寸相同，也可以比其周向的尺寸大，只要总和小即可。此外，图IlA中的凸部35的截面为梯形，但是作为凸部35的形状，如图IlB所示， 也可以是渐开线齿形状。作为轴部压入引导结构Μ1，可以是图12所示的结构。在图12Α中，引导用凹部44a 的凹凸嵌合结构M侧的端部形成沿着压入方向(压入进行方向)缩径的倾斜的倾斜面77b。 艮口，作为倾斜面77b的倾斜角度θ例如为45°左右。图12Β及图12C是引导用凹部44a的径向深度尺寸沿着压入方向缩径的结构。另 夕卜，在图12B中，将凹凸嵌合结构M侧的端部形成与压入方向正交的平坦面77a，在图12C 中，将凹凸嵌合结构M侧的端部形成沿着压入方向(压入进行方向)缩径的倾斜的倾斜面 77b。即，作为倾斜面77b的倾斜角度θ 1例如为5°左右。若引导用凹部44a的凹凸嵌合结构侧的端部为与压入方向正交的平坦面77a，则 在将轴部12压入孔部22时，由该平坦面77a接受轴部12。另外，若为倾斜面77b，能够将 凸部35从引导用凹部44a向对方侧的凹部36稳定地嵌入。引导用凹部44a的径向深度即 使沿着压入方向缩径，也能够将凸部35从引导用凹部44a向对方侧的凹部36稳定地嵌入。另外，作为螺纹结构M2，可以为表示第二实施方式的图13所示那样的结构。S卩，为 如下结构在轴部12上不设置螺纹孔，从主体部12a的端面52突出设置螺纹轴80，在该螺 纹轴80上螺合螺母构件81。在该情况下，通过将轴部12压入轮毂圈1的孔部22而构成凹凸嵌合结构M，之后 在经由内壁22c的贯通孔56而向锥孔22b侧突出的螺纹轴80上螺合螺合螺母构件81。在 该状态下，图例的结构形成主体部12a的端面52与内壁22c的端面53抵接的状态。与此相对，也存在不这样抵接，而等速万向接头端面、即口部11的背面Ila与轮毂圈1的紧固部 (摆动紧固部)31抵接的情况。另外，即使是该图13所示的车轮用轴承装置，通过将螺母构件81从螺纹轴80卸 下，也能够将轴部12从轮毂圈1卸下。此时，例如可以经由螺纹轴80的端面等施加拉拔力。从轮毂圈1卸下外圈5的状态开始，例如再次使用螺母构件81能够连结轮毂圈1 与外圈5。S卩，如图IOA所示，将轴部12的凸部35嵌合于引导用凹部44a。由此，轴部12 侧的阳花键41与上次压入形成的轮毂圈1的阴花键42进行相位对合。此时，如图4A等所 示，在凸部35的顶部与引导用凹部44a的底部之间形成有径向间隙Cl。在该状态下，在螺纹轴80上螺合螺母构件81，使螺母构件81相对于螺纹旋进(螺 纹结构M2的旋进)。由此，如图IOB所示，轴部12嵌入轮毂圈1内，最终如图IOC所示，凸 部35的端面35a与凹部36的端面36a抵接。由此，与上次压入相同，能够可靠地构成凸部 35的凹部嵌合部位整体相对于与其对应的凹部36密接的凹凸嵌合结构M。然而，在上述实施方式中，在轴部12侧形成花键41，该花键41构成凸部35，并且 对该轴部12的花键41实施硬化处理，轮毂圈1的内径面为未硬化(未经加工的材料)。与 此相对，如图14的第三实施方式所示，也可以在轮毂圈1的孔部22的内径面形成实施了硬 化处理的花键61 (由凸条61a和凹条61b构成)，并且对轴部12未施加硬化处理。此外，该 花键61也能够通过作为公知公用的方法的拉削加工、切削加工、冲压加工、拉拔加工等各 种加工方法形成。另外，作为热硬化处理也可以采用高频淬火、渗碳淬火等各种热处理。在该情况下，凸部35的突出方向中间部位与凹部形成前的凹部形成面(轴部12 的外径面)的位置对应。即，将连结作为花键61的凸部61a的凸部35的顶点的圆的直径 尺寸(凸部35的最小直径尺寸)D4设定为比轴部12的外径尺寸D6小，将连结花键61的 凹部61b的底的圆的直径尺寸(凸部间的嵌合用孔内径面的内径尺寸)D5设定为比轴部12 的外径尺寸D6大。即D4<D6<D5。因此，孔部22的凸部35的至少从顶点到突出方向中 间部位被压入轴部12的外径面。当将轴部12压入轮毂圈1的孔部22时，通过轮毂圈1侧的凸部35能够在轴部12 的外周面形成该凸部35所嵌合的凹部36。由此，凸部35和与其嵌合的凹部的嵌合接触部 位38整体密接。在此，嵌合接触部位38是图14所示的范围B，是从凸部35的截面的山形的中腹部 到山顶的范围。另外，在周向相邻的凸部35之间，在比轴部12的外周面更靠外径侧形成有 间隙62。即使是该图14所示的情况也优选设置轴部压入引导结构Ml。在该情况下，可以 在轴部12侧设置引导用凹部44a。另外，如图4所示，可以在凸部35的顶部与引导用凹部 44a的底部之间形成径向间隙Cl，或者在凸部35的侧部与引导用凹部44a的侧部之间形成 周向间隙C2、C2，再或者形成径向间隙Cl及周向间隙C2、C2。即使是图14所示的情况，由于通过压入而形成有溢出部45，因此也优选设置收纳 该溢出部45的收纳部57。由于溢出部45形成在轴部12的口侧，因此将收纳部设置在轮毂 圈1侧。如此，在轮毂圈1的孔部22的内径面37设置凹凸嵌合结构M的凸部35，并且使该凸部35的轴向端部的硬度比外圈5的轴部12的外径部高，在压入的部件中由于无需进行轴部侧的硬度处理(热处理)，因此等速万向接头的外侧接头构件(外圈5)的生产性优
良ο
以上对本发明的实施方式进行了说明，但是本发明并未限定于上述实施方式，可 以进行各种变形，例如，作为凹凸嵌合结构M的凸部35的形状，在上述图2所示的实施方式 中为截面三角形状，在图IlA所示的实施方式中为截面梯形，但是能够采用上述以外的半 圆形状、半椭圆形状、矩形形状等各种形状，凸部35的面积、个数、周向配置间距等也可以 任意变化。即，无需形成花键41并以该花键41的凸部(凸齿)41a作为凹凸嵌合结构M的 凸部35，可以是键那样的部件，也可以是形成曲线状的波形对合面的部件。总之，只要能够 将沿着轴向配置的凸部35压入对方侧，利用该凸部35能够在对方侧形成与凸部35密接嵌 合的凹部36，且凸部35和与其嵌合的凹部36的嵌合接触部位38整体密接，并且在轮毂圈 1和等速万向接头3之间能够传递旋转力矩即可。作为轮毂圈1的孔部22也可以是圆孔以外的多边形孔等异形孔，嵌入该孔部22 的轴部12的端部的截面形状也可以是圆形截面以外的多边形等异形截面。并且，在将轴部 12压入轮毂圈1时，由于可以仅使凸部35的压入开始端部比形成有凹部36部位的硬度高， 因此无需使凸部35的整体的硬度高。在图3等中虽然形成有间隙40，但是也可以连凸部 35间的凹部也陷入轮毂圈1的内径面37。此外，作为凸部35侧和利用凸部35形成的凹部 形成面侧的硬度差，虽然优选如上述那样以HRC来说为20点以上，但是只要能够压入凸部 35即可，也可以小于20点。凸部35的端面(压入开始端)在上述实施方式中为相对于轴向正交的面，但是也 可以是相对于轴向以规定角度倾斜的面。在该情况下，从内径侧向外径侧既可以向凸部相 反侧倾斜，也可以向凸部侧倾斜。并且，也可以在轮毂圈1的孔部22的内径面37上设置沿着周向以规定间距配置 的小凹部。作为小凹部需要比凹部36的容积小。通过如此设置小凹部，能够实现凸部35的 压入性的提高。即，通过设置小凹部，能够减少在压入凸部35时形成的溢出部45的容量， 能够实现压入阻力的减小。另外，由于能够减少溢出部45，因此能够使收纳部57的容积变 小，能够实现收纳部57的加工性及轴部12的强度的提高。此外，小凹部的形状可以采用半 椭圆形、矩形等各种形状，个数也可以任意设置。作为轴承2的滚动体30，也可以使用滚筒。并且，虽然在上述实施方式中示出了 第三代的车轮用轴承装置，但是也可以是第一代、第二代甚至是第四代。此外，压入凸部35 时，可以固定形成有凹部36的一侧而移动形成有凸部35的一侧，相反也可以固定形成有凸 部35的一侧而移动形成有凹部36的一侧，还可以使两者都移动。此外，在等速万向接头3 中，也可以通过上述各实施方式中记载的凹凸嵌合结构M使内圈6与轴10 —体化。虽然介装于螺纹结构M2的螺栓构件54的支承面60a与内壁22c之间的密封件在 上述实施方式中构成为对螺栓构件54的支承面60a侧涂敷树脂，但是相反也可以在内壁 22c侧涂敷树脂，其中所述螺栓构件54对轮毂圈1与轴部12进行固定。而且，也可以在支 承面60a侧及内壁22c侧涂敷树脂。此外，使螺栓构件54螺接时，如果螺栓构件54的支承 面60a与内壁22c的凹陷部51的底面的密接性优良，则可以省略这样的密封件。即，通过 研磨凹陷部51的底面，能够提高与螺栓构件54的支承面60a的密接性。当然，即使不研磨 凹陷51的底面而在所谓车削加工的状态下，只要能够发挥密接性，就可以省略密封件。
作为引导用凹部44a，如图4A、图4B及图4C所示，在与凸部35之间形成间隙Cl、C2，但是，作为上述的间隙尺寸，只要是压入时不产生心偏移或心倾斜，并且凸部35与引导 用凹部44a的内表面压接而不引起压入载荷的增大的尺寸即可。另外，作为引导用凹部44a 的轴向长度也可以任意地设定，若长则在心对合上优选，但是，由轮毂圈1的孔部22的轴向 长度限制其上限。相反，若轮毂圈1的孔部22的轴向长度短，则存在不能够作为引导件而 发挥功能、产生心偏移或心倾斜的顾虑。因此，引导用凹部44a的轴向长度需要考虑上述情 况而确定。另外，作为引导用凹部44a的截面形状，只要是凸部35能够嵌合的形状即可，不局 限于图4所示的形状。能够与凸部35的截面形状等对应而进行各种变更。作为引导用凹 部44a的个数，也不需要与凸部35的个数一致，既可以比凸部35的个数少，也可以比凸部 35的个数多。只要几个凸部35与几个引导用凹部44a嵌合，使凸部35的相位与由上次压 入形成的凹部36的相位一致即可。引导用凹部44a的端部的倾斜面77b的倾斜角度θ和引导用凹部44a的底部的 倾斜角度θ 1也可以进行任意变更。若倾斜面77b的倾斜角度θ接近90°，则与平坦面 77a功能性相同，其中平坦面77a与压入方向正交，若倾斜角度θ小，则引导用凹部44a变 长，凹凸嵌合结构M的轴向长度变短。另外，若底部的倾斜角度θ 1变大，则引导用凹部44a 的构成变得困难，相反若小，则不能够发挥倾斜时的功能。因此，倾斜角度θ、θ 1需要考虑 上述情况而进行设定。能够适用于单独使用多排滚动轴承结构的第一代、在外部构件一体地具有车身安 装凸缘的第二代、在一体地具有车轮安装凸缘的轮毂圈的外周将多排滚动轴承的一者的内 侧轨道面一体地形成的第三代、以及在轮毂圈将等速万向接头一体化，且在构成该等速万 向接头的外侧接头构件的外周将多排滚动轴承的另一者的内侧轨道面一体地形成的第四 代的车轮用轴承装置。
权利要求
一种车轮用轴承装置，其具有具有在对置的外环与内环之间配置的多排滚动体的轴承；安装于车轮的轮毂圈；等速万向接头，其中，轮毂圈与嵌插于轮毂圈的孔部中的等速万向接头的外侧接头构件的轴部通过凹凸嵌合结构能够分离地结合，所述车轮用轴承装置的特征在于，在外侧接头构件的轴部的外径面和轮毂圈的孔部的内径面中任一者设有沿轴向延伸的凸部，将所述凸部沿着轴向压入另一者，并通过该压入在所述另一者形成与凸部密接嵌合的凹部，从而构成凸部与凹部的嵌合接触部位整个区域密接的所述凹凸嵌合结构，且该凹凸嵌合结构容许通过在轴向上施加拉拔力而分离，并且在轮毂圈的孔部设有成为等速万向接头固定螺栓支承面的内壁。
2.一种车轮用轴承装置，其具有具有在对置的外环与内环之间配置的多排滚动体的 轴承；安装于车轮的轮毂圈；等速万向接头，其中，轮毂圈与嵌插于轮毂圈的孔部中的等速 万向接头的外侧接头构件的轴部通过凹凸嵌合结构能够分离地结合，所述车轮用轴承装置 的特征在于，在外侧接头构件的轴部的外径面和轮毂圈的孔部的内径面中任一者设有沿轴向延伸 的凸部，将所述凸部沿着轴向压入另一者，并通过该压入在所述另一者形成与凸部密接嵌 合的凹部，从而构成凸部与凹部的嵌合接触部位整个区域密接的所述凹凸嵌合结构，且该 凹凸嵌合结构容许通过在轴向上施加拉拔力而分离，并且设有防止异物向所述凹凸嵌合结 构侵入的防止异物侵入机构。
3.一种车轮用轴承装置，其具有具有在对置的外环与内环之间配置的多排滚动体的 轴承；安装于车轮的轮毂圈；等速万向接头，其中，轮毂圈与嵌插于轮毂圈的孔部中的等速 万向接头的外侧接头构件的轴部通过凹凸嵌合结构能够分离地结合，所述车轮用轴承装置 的特征在于，在外侧接头构件的轴部的外径面和轮毂圈的孔部的内径面中任一者设有沿轴向延伸 的凸部，将所述凸部沿着轴向压入另一者，并通过该压入在所述另一者形成与凸部密接嵌 合的凹部，从而构成凸部与凹部的嵌合接触部位整个区域密接的所述凹凸嵌合结构，且该 凹凸嵌合结构容许通过在轴向上施加拉拔力而分离，并且在凸部压入开始侧设有轴部压入 引导结构。
4.根据权利要求1 3中任一项所述的车轮用轴承装置，其特征在于，通过螺纹结构将 轮毂圈与外侧接头构件的轴部固定。
5.根据权利要求4所述的车轮用轴承装置，其特征在于，在分离后的再压入时，能够通 过所述螺纹结构的旋进而进行压入。
6.根据权利要求3所述的车轮用轴承装置，其特征在于，轴部压入引导结构具有与所述凸部嵌合的引导用凹部，且使该凸部的相位与另一者的 凹部的相位一致。
7.根据权利要求6所述的车轮用轴承装置，其特征在于，轴部压入引导结构在所述凸部嵌合于引导用凹部的状态下，在凸部的顶部与引导用凹 部的底部之间形成有径向间隙。
8.根据权利要求6所述的车轮用轴承装置，其特征在于，轴部压入引导结构在所述凸部嵌合于引导用凹部的状态下，在凸部的侧部与引导用凹部的侧部之间形成有周向间隙。
9.根据权利要求6所述的车轮用轴承装置，其特征在于，轴部压入引导结构在所述凸部嵌合于引导用凹部的状态下，在凸部的顶部与引导用凹 部的底部之间形成有径向间隙且在凸部的侧部与引导用凹部的侧部之间形成有周向间隙。
10.根据权利要求6 9中任一项所述的车轮用轴承装置，其特征在于，在轴部压入引导结构中，引导用凹部的靠凹凸嵌合结构侧的端部为与压入方向正交的 平坦面。
11.根据权利要求6 9中任一项所述的车轮用轴承装置，其特征在于，在轴部压入引导结构中，引导用凹部的靠凹凸嵌合结构侧的端部为沿着压入方向缩径 的倾斜的倾斜面。
12.根据权利要求3 11中任一项所述的车轮用轴承装置，其特征在于，在轴部压入引导结构中，引导用凹部的径向深度沿着压入方向缩径。
13.根据权利要求1 12中任一项所述的车轮用轴承装置，其特征在于，所述外侧接头构件具有内装内侧接头构件的口部和从该口部的底部突出设置的所述 轴部，并且，将轮毂圈的端部紧固而对外嵌于轮毂圈的滚动轴承施加预压。
14.根据权利要求13所述的车轮用轴承装置，其特征在于，在所述外侧接头构件的口部与将轮毂圈的端部紧固而成的紧固部之间设有间隙。
15.根据权利要求2所述的车轮用轴承装置，其特征在于，所述外侧接头构件具有内装内侧接头构件的口部和从该口部的底部突出设置的所述 轴部，并由在轮毂圈的端部与口部的底部之间配置的密封构件构成所述防止异物侵入机 构。
16.根据权利要求2所述的车轮用轴承装置，其特征在于，在轮毂圈的孔部设置对外侧接头构件的轴部的靠外置侧的端面抵接而限制压入的内 壁，将作为所述防止异物侵入机构的密封件介装在螺纹结构的螺栓构件的支承面与所述内 壁之间，其中所述螺栓构件对轮毂圈与外侧接头构件的轴部进行固定。
17.根据权利要求1 16中任一项所述的车轮用轴承装置，其特征在于，在外侧接头构件的轴部设置所述凹凸嵌合结构的凸部，并且凸部的至少压入开始端部 的硬度比轮毂圈的孔部内径部高。
18.根据权利要求17所述的车轮用轴承装置，其特征在于，轮毂圈的孔部的内径面的内径尺寸设定为比连结外侧接头构件的轴部的凸部的顶点 的圆的直径尺寸小，且比连结凸部间的底部的圆的直径尺寸大。
19.根据权利要求1 16中任一项所述的车轮用轴承装置，其特征在于，在轮毂圈的孔部的内径面设置所述凹凸嵌合结构的凸部，并且凸部的至少压入开始端 部的硬度比等速万向节头的外侧接头构件的轴部的外径部高。
20.根据权利要求19所述的车轮用轴承装置，其特征在于，外侧接头构件的轴部的外径尺寸比连结轮毂圈的孔部的多个凸部的顶点的圆弧的直 径尺寸大，且比连结凸部间的底部的圆的直径尺寸小。
21.根据权利要求1 20中任一项所述的车轮用轴承装置，其特征在于，设有收纳通过所述压入的凹部形成而产生的溢出部的收纳部。
22.根据权利要求1 21中任一项所述的车轮用轴承装置，其特征在于， 所述凸部至少从顶点到突出方向中间部位被压入所述另一者，所述突出方向中间部位的周向厚度比沿周向相邻的凸部间的、与所述中间部位对应的 位置上的周向尺寸小。
23.根据权利要求1 22中任一项所述的车轮用轴承装置，其特征在于， 所述凸部至少从顶点到突出方向中间部位被压入所述另一者，所述突出方向中间部位的周向厚度的总和比嵌合于沿周向相邻的凸部间的对方侧的 凸部的、与所述中间部位对应的位置上的周向厚度的总和小。
24.根据权利要求1 23中任一项所述的车轮用轴承装置，其特征在于， 凹凸嵌合结构配置在所述滚动轴承的滚道面的正下方避开位置。
25.根据权利要求1 24中任一项所述的车轮用轴承装置，其特征在于，所述凸部的至少压入开始端部的硬度比作为压入所述凸部的部位的凹部形成部位的 硬度高，且该硬度差为20HRC以上。
全文摘要
本发明提供一种能够抑制圆周方向的松动，且轮毂圈与等速万向接头的外侧接头构件的连结作业性优良，并且轮毂圈与等速万向接头的外侧接头构件能够分离，维修性优良的车轮用轴承装置。轮毂圈(1)与嵌插于轮毂圈(1)的孔部(22)中的等速万向接头(3)的外侧接头构件的轴部(12)通过凹凸嵌合结构(M)能够分离地结合。在外侧接头构件的轴部的外径面和轮毂圈的孔部的内径面中任一者设有沿轴向延伸的凸部。将凸部沿着轴向压入另一者。通过该压入在所述另一者形成与凸部密接嵌合的凹部，从而构成凸部与凹部的嵌合接触部位整个区域密接的凹凸嵌合结构。凹凸嵌合结构(M)容许在轴向上施加拉拔力而分离。
文档编号F16C35/06GK101827715SQ20088011174
公开日2010年9月8日 申请日期2008年10月8日 优先权日2007年10月15日
发明者中川亮, 小泽仁博, 浅野祐一 申请人:Ntn株式会社