車輪用軸承裝置製造方法

2023-09-09 16:31:40 5

車輪用軸承裝置製造方法
【專利摘要】在輪轂圈與外側接頭構件經由凹凸嵌合結構而結合的車輪用軸承裝置中，能夠容易且準確地進行再構成後的凹凸嵌合結構的精度確認。輪轂圈(21)和外側接頭構件(3)將設有凸部(41)的軸部(5)向輪轂圈(21)的孔部(24)壓入而利用凸部(41)形成凹部(42)，並經由凸部(41)與凹部(42)的嵌合部位(43)密接的凹凸嵌合結構(M)而結合。凹凸嵌合結構(M)通過取下了螺栓構件(30)的狀態下的軸向的拉拔力的施加而能夠分離，而且，通過螺栓構件(30)的向螺栓孔(5d)的再次的螺入而能夠再構成。在輪轂圈(21)設有承受螺栓構件(30)的承受部(23a)，在軸部(3)設有在構成了凹凸嵌合結構(M)的狀態下嵌入到承受部23a的內周的作為嵌入部的小徑部(5a)。該小徑部(5a)能有效利用作為用於確認凹凸嵌合結構(M)的精度·形態的部位。
【專利說明】車輪用軸承裝置
[0001]本申請是國際申請日為2010年11月29日、國家申請號為201080058193.6 (國際申請號PCT/JP2010/071277)、發明名稱為「車輪用軸承裝置」的發明專利申請的分案申請。

【技術領域】
[0002]本發明涉及一種在機動車等車輛中用於將車輪相對於車身支承為旋轉自如的車輪用軸承裝置。

【背景技術】
[0003]在車輪用軸承裝置中，從將多排滾動軸承組合使用的被稱為第一代的結構向在外部構件上一體設有車身安裝凸緣的第二代進化，並進一步開發有將多排滾動軸承的兩個內側滾道面中的一方形成在具有車輪安裝凸緣的輪轂圈的外周的第三代，另外還開發有將多排滾動軸承的兩個內側滾道面中的一方形成在輪轂圈的外周並將另一方形成在等速萬向接頭的外側接頭構件的外周的第四代。
[0004]例如，在以下所示的專利文獻I中記載有上述第三代的車輪用軸承裝置的一例。專利文獻I所記載的車輪用軸承裝置具備:車輪用軸承，其包括輪轂圈及外部構件，該輪轂圈具有向車輪安裝的凸緣，該外部構件配置在輪轂圈的外周側；等速萬向接頭，其具有與輪轂圈結合的外側接頭構件。在該車輪用軸承裝置中，利用將設置在外側接頭構件的軸部上的陽花鍵向設置在輪轂圈的孔部上的陰花鍵壓入的所謂花鍵嵌合而將輪轂圈和外側接頭構件結合。然而，若通過花鍵嵌合將輪轂圈與外側接頭構件結合的話，存在如下所示的問題。首先，需要對外側接頭構件的軸部及輪轂圈這雙方實施花鍵，因此成本高。而且，在壓入時，需要將陽花鍵與陰花鍵的凹凸對合，但若通過齒面對合進行壓入，則齒面因發生啃削等而可能受損，若通過大徑對合進行壓入，則容易產生圓周方向的鬆動。當存在圓周方向的鬆動時，轉矩傳遞性差，且可能會產生噪音。
[0005]因此，本 申請人:提出了日本特開2009-56869號公報(專利文獻2)所記載的方案，作為能消除上述的各種問題點的車輪用軸承裝置。詳細而言，將外側接頭構件的軸部和輪轂圈的孔部中的任一方設置的沿軸向延伸的凸部向另一方壓入，在另一方，通過利用凸部來形成凹部，而構成凸部與凹部的嵌合部位密接的凹凸嵌合結構，並經由該凹凸嵌合結構將輪轂圈與外側接頭構件結合。
[0006]另外，在進行車輪用軸承裝置的修補等時，在輪轂圈與外側接頭構件一直結合的狀態下可能難以進行修補。因此，為了能夠分別地修補軸承部分和接頭部分，而優選使輪轂圈與外側接頭構件能夠分離，而且在兩者分離之後，需要能夠使兩者再結合。在該點上，上述的凹凸嵌合結構在從設置於軸部的螺栓孔將螺栓構件取下的狀態下通過施加軸向的拉拔力而能夠分離，因此能保證良好的修補作業性。而且，在修補之後，通過將外側接頭構件的軸部向輪轂圈的孔部壓入而能夠再構成上述的凹凸嵌合結構。凹凸嵌合結構的再構成可以通過將螺栓構件螺入到設置於軸部的螺栓孔中來進行。因此，在凹凸嵌合結構的再構成時，無需使用壓入用的衝壓機等大規模設備。因此，即便在機動車修配廠等的現場，也能夠容易地進行車輪用軸承裝置的維護、修補等。
[0007]【在先技術文獻】
[0008]【專利文獻】
[0009]【專利文獻I】日本特開2004-340311號公報
[0010]【專利文獻2】日本特開2009-56869號公報
[0011]然而,在專利文獻2所記載的車輪用軸承裝置中還有改良的餘地。該車輪用軸承裝置的各種性能(輪轂圈與外側接頭構件的結合強度或轉矩傳遞性能等)會受到凹凸嵌合結構的形成形態(外側接頭構件的軸部向輪轂圈的孔部的壓入精度)較大地影響。因此，在凹凸嵌合結構的構成後及再構成後，需要確認凹凸嵌合結構是否以所希望的精度.形態形成。然而，在專利文獻2所記載的車輪用軸承裝置中，在其結構方面，尤其是難以準確地進行再構成後的凹凸嵌合結構的精度確認。其理由以下詳述。
[0012]首先，圖15表示專利文獻2所記載的車輪用軸承裝置的主要部分剖視圖。該車輪用軸承裝置經由凹凸嵌合結構90而將多排車輪用軸承82和等速萬向接頭85結合一體化，所述多排車輪用軸承82具備輪轂圈81及外部構件83，該等速萬向接頭85包括具備口部87及軸部88的外側接頭構件86，車輪用軸承82的外部構件83固定在從未圖示的車身的懸架裝置延伸的關節84上。在此，通過將設置在軸部88的外徑面上的沿著軸向延伸的凸部91向輪轂圈81的孔部壓入而在孔部的內徑面上形成凹部92，從而所述凸部91與凹部92的嵌合部位密接而構成凹凸嵌合結構90。而且，輪轂圈81和外側接頭構件86通過將螺栓構件93螺入到設置在外側接頭構件86的軸部88上的螺栓孔88a中而連結。並且，隨著取下螺栓構件93而凹凸嵌合結構90分離，進行修補?維護作業，在該作業完成之後，如上所述，通過將螺栓構件93螺入到設置在軸部88上的螺栓孔88a中而再構成凹凸嵌合結構90。
[0013]在凹凸嵌合結構90的再構成之後，如上所述，需要確認凹凸嵌合結構90是否以所希望的精度?形態形成，作為其確認方法，考慮了確認輪轂圈91與外側接頭構件86的軸向相對位置的方法。然而，車輪用軸承裝置的修補作業通常在將車輪用軸承82的外部構件83一直固定於關節84的狀態下進行，因此難以採用上述那樣的確認方法。即，輪轂圈81與外側接頭構件86的軸向相對位置例如可以通過測定相互對置的輪轂圈81的端面81a與外側接頭構件86的口部87的端面87a之間的軸向分離距離來確認，但由於該部分被關節84覆蓋，因此測定作業極其困難。在凹凸嵌合結構90的再構成時，也可以管理螺栓構件93的擰緊轉矩，並通過該轉矩管理來進行凹凸嵌合結構90的精度確認。然而，由於存在將軸部88以傾斜的狀態壓入的情況，因此僅如此進行凹凸嵌合結構90的精度保障的話是危險的。
[0014]另外，在專利文獻2的車輪用軸承裝置中，除了上述事項以外還有改良的餘地。具體而言，在上述凹凸嵌合結構的構成時及再構成時，若未將外側接頭構件的軸部高精度地壓入輪轂圈的孔部，則無法得到規定精度的凹凸嵌合結構，可能會對輪轂圈與外側接頭構件之間的結合強度或轉矩傳遞性能等造成壞影響。為了得到高精度的凹凸嵌合結構，尤其是壓入開始階段的輪轂圈與外側接頭構件之間的姿勢的管理是有效的，但在專利文獻2中並未提及該點。


【發明內容】

[0015]鑑於以上情況，本發明的第一目的在於提供一種能容易且準確地進行通過將輪轂圈與外側接頭構件再結合而再構成的凹凸嵌合結構的精度?形態的確認作業，由此，在輪轂圈與外側接頭構件的再結合後，結合強度和轉矩傳遞性能顯示出優異的特性，且富於可靠性的車輪用軸承裝置。
[0016]另外，本發明的第二目的在於提供一種能高精度地進行輪轂圈與外側接頭構件的結合、及兩者的分離後的再結合的車輪用軸承裝置。
[0017]在為了實現上述第一目的而創立的本申請的第一發明中，提供一種車輪用軸承裝置，其具備車輪用軸承和等速萬向接頭，該車輪用軸承具有外部構件和內部構件，該外部構件在內周形成有多排外側滾道面，該內部構件包括安裝於車輪的輪轂圈且在外周形成有與外部構件的外側滾道面對置的多排內側滾道面，該等速萬向接頭具有外側接頭構件，其中，將在外側接頭構件的軸部和輪轂圈的孔部中的任一方設置的沿著軸向延伸的凸部向另一方壓入，在該另一方利用凸部來形成凹部，由此構成凸部與凹部的嵌合部位密接的凹凸嵌合結構，並且通過將螺栓構件螺入到設置在外側接頭構件的軸部上的螺栓孔內而將輪轂圈與外側接頭構件緊固，通過取下了螺栓構件的狀態下的軸向的拉拔力施加而允許凹凸嵌合結構的分離，所述車輪用軸承裝置的特徵在於，在輪轂圈設有螺栓構件的承受部，在承受部與螺栓孔之間進行由螺栓構件形成的輪轂圈與外側接頭構件的緊固，並且在外側接頭構件的軸部上設有在構成了凹凸嵌合結構的狀態下嵌入到承受部的內周的嵌入部，將該嵌入部作為用於確認凹凸嵌合結構的嵌合狀態的部位。
[0018]需要說明的是，上述的第一發明中的凹凸嵌合結構如上述那樣凸部與凹部的嵌合部位進行密接，但在嵌合部位的極小的一部分區域有時存在有間隙。這種間隙在利用凸部進行的凹部的形成過程中不可避免地產生，因此即便存在這種間隙，也包含在「凸部與凹部的嵌合部位密接」這樣的概念中。而且，第一發明中的「構成了凹凸嵌合結構的狀態」是不僅包括最初構成了凹凸嵌合結構的狀態，而且也包括在凹凸嵌合結構的分離後進行了再構成的狀態的概念。
[0019]根據上述第一發明的結構，通過在凹凸嵌合結構的再構成後(輪轂圈與外側接頭構件的再結合後)取下螺栓構件，而設置在外側接頭構件的軸部上的嵌入部從外置側向外部露出成能夠目視的形態。並且，例如若測定承受部的端面與嵌入部的端面的軸向分離距離，則能夠確認外側接頭構件的相對於輪轂圈的軸向相對位置，進而言之，能夠確認凹凸嵌合結構的嵌合狀態(凹凸嵌合結構的精度?形態)。因此，即便在將車輪用軸承安裝於車身(關節)的狀態下將輪轂圈與外側接頭構件再結合的情況下，也能夠容易且準確地進行凹凸嵌合結構的精度?形態的確認作業。由此，即便在輪轂圈與外側接頭構件的再結合後，也顯示出高結合強度和轉矩傳遞性能優良的特性，從而能夠提供可靠性好的車輪用軸承裝置。
[0020]在上述構成中，可以在另一方中的凸部的壓入開始側的端部設有用於引導凸部的壓入(將凸部與通過凸部形成的凹部的相位進行對合)的引導部。若設置這種引導部，則能夠沿著該引導部將凸部壓入，因此凸部的壓入精度提高，能夠構成及再構成更高精度的凹凸嵌合結構。
[0021]另外，為了實現上述第二目的而創立的本申請的第二發明中，提供一種車輪用軸承裝置，其具備車輪用軸承和等速萬向接頭，該車輪用軸承具有外部構件、內部構件及多排滾動體，該外部構件在內周具有多排外側滾道面，該內部構件包括安裝於車輪的輪轂圈且在外周具有與外側滾道面對置的多排內側滾道面，所述多排滾動體夾設在外側滾道面與內側滾道面之間，該等速萬向接頭具有外側接頭構件，其中，將在外側接頭構件的軸部和輪轂圈的孔部中的任一方設置的沿著軸向延伸的凸部向另一方壓入，在該另一方利用凸部來形成凹部，由此構成凸部與凹部的嵌合部位整個區域密接的凹凸嵌合結構，並且通過將螺栓構件螺入到設置在外側接頭構件的軸部上的螺栓孔內而將輪轂圈與外側接頭構件緊固，通過取下了螺栓構件的狀態下的軸向的拉拔力施加而允許凹凸嵌合結構的分離，所述車輪用軸承裝置的特徵在於，在輪轂圈上直接或經由另一構件而形成有螺栓構件的承受面，在承受面與螺栓孔之間進行由螺栓構件形成的輪轂圈與外側接頭構件的緊固，並且在另一方的壓入開始側的端部設有用於引導凸部的壓入的引導部，如下設定螺栓構件的長度，即:在凹凸嵌合結構的分離後進行再組裝之際，當使凸部的壓入開始側的端部與引導部嵌合時，使支承面與承受面抵接的螺栓構件的陽螺紋部開始與螺栓孔的陰螺紋部嚙合。
[0022]需要說明的是，上述的第二發明中的凹凸嵌合結構如上述那樣凸部與凹部的嵌合部位整個區域進行密接，但在嵌合部位的極小的一部分區域有時存在有間隙。這種間隙在利用凸部進行的凹部的形成過程中不可避免地產生，因此即便存在這種間隙，也包含在「凸部與凹部的嵌合部位整個區域密接」這樣的概念中。而且，引導凸部的壓入是包括對用於形成凹部的凸部的壓入進行引導的情況、及對凹凸嵌合結構的分離後且再構成凹凸嵌合結構時的凸部的壓入進行引導的情況(即，對凸部與凹部的相位對合進行引導的情況)這兩者的概念。
[0023]如上所述，在本申請的第二發明的車輪用軸承裝置中，在另一方(形成凹部一側的構件)中的凸部的壓入開始側的端部設置用於引導凸部的壓入(使凸部與通過凸部形成的凹部的相位進行對合)的引導部。若設置這種引導部，則能夠沿著該引導部將凸部壓入，因此能夠提高凸部的壓入精度。因此，能夠極力防止以偏心、傾斜的狀態將凸部壓入這樣的事態，從而能夠得到高精度的凹凸嵌合結構，而且，能夠再構成高精度的凹凸嵌合結構。
[0024]而且，如下設定螺栓構件的長度，即:在凹凸嵌合結構的分離後進行再組裝之際，當使凸部的壓入開始側的端部與引導部嵌合時，使支承面與承受面抵接的螺栓構件的陽螺紋部與螺栓孔的陰螺紋部開始嚙合。例如，當使用的螺栓構件過長時，在凸部與凹部的圓周方向的相位不一致的狀態下將螺栓構件與螺栓孔螺合，因此伴隨著螺栓構件的螺入而軸部被以傾斜的狀態壓入孔部，其結果是，存在無法再構成規定精度的凹凸嵌合結構的問題。另一方面，當使用的螺栓構件過短時，螺栓構件未與螺栓孔螺合，因此無法進行由螺栓構件的螺入產生的凹凸嵌合結構的再構成。關於這一點，若採用上述本發明的結構，則能夠可靠地消除螺栓構件的長度不適當時產生的上述的問題，能夠再構成高精度的凹凸嵌合結構。
[0025]在上述的各結構中，優選的是，在外側接頭構件的軸部設置凸部時，使該凸部的至少壓入開始側的端部的硬度比輪轂圈的孔部內徑部高。由此能夠提高軸部的剛性，而且，凸部的向輪轂圈的孔部內徑部的咬入性增加。
[0026]這種情況下，可以在外側接頭構件的軸部設置凹槽部，該凹槽部收納通過凸部的壓入來形成凹部而產生的擠出部。在此，擠出部是通過壓入凸部而形成的凹部的容積的相應量的材料部分，由從形成的凹部壓出的部分、為了形成凹部而切削的部分、或壓出的部分和切削的部分這兩者等構成。通過設置凹槽部，能夠將擠出部保持在凹槽部內，能夠防止擠出部的向車輛內等的進入。而且這種情況下，能夠將擠出部始終收納在凹槽部內，無需另外進行擠出部的除去處理。因此，能夠實現組裝作業工時的減少，能夠實現組裝作業性的提高及成本減少。
[0027]在輪轂圈的孔部的內徑面設置凸部時，優選使凸部的至少壓入開始側的端部的硬度比外側接頭構件的軸部的外徑部高。這種情況下，無需進行軸部側的熱硬化處理，因此能夠提高外側接頭構件的生產性。而且這種情況下，上述的凹槽部形成在輪轂圈的孔部。
[0028]在將凸部設置在圓周方向的多個部位時，優選在凸部的高度方向的中間部，使凸部的周向厚度小於該凸部與相鄰的凸部之間的槽寬。這種情況下，進入到相鄰的凸部之間的槽內的輪轂圈的壁在周向上具有較大的厚度，因此能夠增大輪轂圈的壁的剪切面積，能夠實現抗扭強度的提高。而且，由於凸部的齒厚小，因此能夠減小壓入載荷，從而能夠提高壓入性(凹凸嵌合結構的成形性)。在凸部的高度方向的中間部，通過使各凸部的周向厚度的總和小於該各凸部與相鄰的凸部之間的槽寬的總和，也能得到同樣的效果。
[0029]內部構件可以由輪轂圈和向輪轂圈的內置側的端部外周壓入的內圈構成，這種情況下，可以在輪轂圈的外周及內圈的外周分別形成所述內側滾道面。由此，能夠實現車輪用軸承裝置的輕量?緊湊化。此外，若通過將輪轂圈的端部壓緊來對軸承施加預壓，則無需利用外側接頭構件和螺栓構件對軸承施加預壓，也無需嚴格管理螺栓構件的擰緊轉矩。因此，可以不用考慮對軸承的預壓而壓入外側接頭構件的軸部，從而能夠提高輪轂圈與外側接頭構件的連結性(組裝性)。
[0030]若使相互對置的輪轂圈的端面與外側接頭構件的端面發生接觸，則成為軸向的彎曲剛性提高而耐久性好的高品質的產品。而且，在將凸部壓入時，能夠實現輪轂圈與外側接頭構件的相對的軸向的定位。由此，能夠實現車輪用軸承裝置的尺寸精度的穩定化、及凹凸嵌合結構的軸向長度的穩定化，從而能夠提高轉矩傳遞性能。而且，即便不設置另外的密封結構也能夠防止異物的向凹凸嵌合結構的侵入，因此能夠長期且成本地維持穩定的嵌合狀態。但是，當兩者的接觸面壓過高時，在該接觸部也可能進行轉矩傳遞，尤其是在大轉矩負載時，可能發生接觸部急劇滑動引起的噪音。因此，這種情況下，優選使兩者以10MPa以下的面壓接觸且使接觸部始終滑動(以免通過接觸部進行轉矩傳遞)。需要說明的是，為了可靠地防止噪音的產生，而使相互對置的輪轂圈的端面與外側接頭構件的端面為非接觸是有效的。這種情況下，優選在兩者之間形成的間隙內夾設密封構件，來防止異物向凹凸嵌合結構的侵入。
[0031]也可以在螺栓構件的支承面與輪轂圈(承受部)的承受面之間夾設密封件。如此，能夠防止雨水或異物的經由螺栓緊固部的向凹凸嵌合結構的侵入，因此嵌合狀態更加穩定，能實現進一步的品質提聞。
[0032]在以上的結構中，為了構成凹凸嵌合結構而將軸部向輪轂圈的孔部壓入時，輪轂圈膨脹，而在車輪用軸承的滾道面(尤其是內側滾道面)產生要使其欲向外徑方向要擴徑的所謂環向應力。當環向應力發生時，可能引起滾動疲勞壽命的下降或裂紋。因此，凹凸嵌合結構優選避開內側滾道面的正下方位置配置。能夠抑制滾道面上的環向應力的發生，且能夠防止滾動疲勞壽命的下降、裂紋發生、應力腐蝕破裂等的不良情況發生。
[0033]【發明效果】
[0034]如以上說明所示，根據本申請的第一發明，尤其是在通過將輪轂圈與外側接頭構件再結合而再構成凹凸嵌合結構的情況下，能夠容易且準確地進行再構成的凹凸嵌合結構的精度確認。由此，在修補後，提供一種具備高結合強度和轉矩傳遞性能的可靠性高的車輪用軸承裝置。
[0035]另外，根據本申請的第二發明，能夠高精度地進行輪轂圈與外側接頭構件的結合、及兩者的分離後的再結合。而且，輪轂圈與外側接頭構件的分離及再結合也容易，因此能夠使軸承部分與接頭部分分離而個別地進行維護、修配、修補等，從而確保高保養性。此外，在輪轂圈與外側接頭構件的再結合時也能得到高結合精度，因此即便在反覆的維護、修配、修補時也能夠維持車輪用軸承裝置的組裝精度。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0036]圖1是表示本申請第一發明的第一實施方式的車輪用軸承裝置的剖視圖。
[0037]圖2A是圖1所示的凹凸嵌合結構的軸正交剖視圖。
[0038]圖2B是圖2A的X部放大圖。
[0039]圖3A是設置在軸部上的凸部的主視圖。
[0040]圖3B是表示凸部的另一例的主視圖。
[0041]圖3C是表示凸部的另一例的主視圖。
[0042]圖4是表示圖1所示的車輪用軸承裝置的組裝工序的剖視圖。
[0043]圖5A是概念性地表示設置在輪轂圈的孔部內徑上的引導部的圖。
[0044]圖5B是表示引導部的另一例的圖。
[0045]圖5C是表示引導部的另一例的圖。
[0046]圖6是圖2A的主要部分放大圖。
[0047]圖7A是圖1所示的車輪用軸承裝置的主要部分放大剖視圖。
[0048]圖7B是表示向圖7A所示的結構追加了密封件的情況的圖。
[0049]圖8是表示圖1所示的車輪用軸承裝置的分離工序的剖視圖。
[0050]圖9是表示圖8所示的分離工序後的再結合工序的剖視圖。
[0051]圖10是表示本申請第一發明的第二實施方式的車輪用軸承裝置的剖視圖。
[0052]圖1lA是圖10的局部放大剖視圖。
[0053]圖1lB是表示圖1lA的變形例的剖視圖。
[0054]圖12A是表不凹凸嵌合結構的另一實施方式的剖視圖。
[0055]圖12B是表不凹凸嵌合結構的另一實施方式的剖視圖。
[0056]圖13A是表不凹凸嵌合結構的另一實施方式的剖視圖。
[0057]圖13B是圖13A的Y部放大圖。
[0058]圖14是圖13A的主要部分放大圖。
[0059]圖15是以往的車輪用軸承裝置的剖視圖。
[0060]圖16是表示本申請第二發明的第一實施方式的車輪用軸承裝置的剖視圖。
[0061]圖17A是設置在圖16所示的車輪用軸承裝置上的凹凸嵌合結構的軸正交剖視圖。
[0062]圖17B是圖17A的X部放大圖。
[0063]圖18A是設置在軸部上的凸部的主視圖。
[0064]圖18B是表示凸部的另一例的主視圖。
[0065]圖18C是表示凸部的另一例的主視圖。
[0066]圖19是表示圖16所示的車輪用軸承裝置的組裝前的狀態的剖視圖。
[0067]圖20A是概念性地表示設置在輪轂圈的孔部內徑上的引導部的圖。
[0068]圖20B是表示引導部的另一例的圖。
[0069]圖20C是表示引導部的另一例的圖。
[0070]圖21是圖17A的主要部分放大圖。
[0071]圖22A是將圖16所示的凹凸嵌合結構的周邊放大表示的圖。
[0072]圖22B是表示向圖22k所示的結構追加了密封件的情況的圖。
[0073]圖23是表示圖16所示的車輪用軸承裝置的分離工序的剖視圖。
[0074]圖24是表示圖23所示的分離工序後的再結合工序的即將開始之前的狀態的剖視圖。
[0075]圖25是表示再結合工序的剛開始之後的狀態的剖視圖。
[0076]圖26是表示本申請第二發明的第二實施方式的車輪用軸承裝置的剖視圖。
[0077]圖27A是圖26的主要部分放大圖。
[0078]圖27B是表示圖27A所示的密封構件的另一例的圖。
[0079]圖28是表示本申請第二發明的第三實施方式的車輪用軸承裝置的剖視圖。
[0080]圖29A是表示凹凸嵌合結構的凸部的另一例的圖。
[0081]圖29B是表示凹凸嵌合結構的凸部的另一例的圖。
[0082]圖30A是表不凹凸嵌合結構的另一實施方式的剖視圖。
[0083]圖30B是圖30A的Y部放大圖。
[0084]圖31是圖30A的主要部分放大圖。

【具體實施方式】
[0085]以下，基於圖1?圖14，說明本申請的第一發明的實施方式。
[0086]圖1是表示本申請第一發明的第一實施方式的車輪用軸承裝置I的剖視圖。該圖所示的車輪用軸承裝置I通過將包含輪轂圈21的多排車輪用軸承20與等速萬向接頭2 —體化而構成主要部分。需要說明的是，在以下的說明中，內置側及外置側分別表示將車輪用軸承裝置I安裝於車輛的狀態下的車輛的車寬方向內側及外側。在圖1中，右側為內置側，左側為外置側。
[0087]等速萬向接頭2的主要部分包括:外側接頭構件3 ;配置在外側接頭構件3的內徑側的內側接頭構件6 ;夾設在外側接頭構件3與內側接頭構件6之間的多個滾珠7 ;夾設在外側接頭構件3與內側接頭構件6之間而保持滾珠7的保持架8。在內側接頭構件6的內周，以能夠傳遞轉矩的方式結合有從未圖示的動力傳遞裝置延伸的軸10的端部10a。在軸10的端部1a外周嵌合有用於防止軸10從內側接頭構件6脫落的擋圈9。
[0088]外側接頭構件3具備口部4和軸部5。口部4呈一端開口的碗狀，在其內球面4a上，沿著軸向延伸的多個滾道槽4al沿著圓周方向等間隔地形成。口部4的開口由一體地具有大徑部11a、小徑部Ilb及褶皺部Ilc的筒狀的保護罩11閉塞。具體而言，外嵌於口部4的大徑部Ila由保護罩帶12勒緊，而且，外嵌於軸10的保護罩安裝部1b的小徑部Ilb由保護罩帶12勒緊，從而口部4的開口由保護罩11閉塞。由此，能防止被封入到接頭內部的潤滑脂等潤滑劑的外部洩漏及向接頭內部的異物侵入。
[0089]軸部5從其前端側朝向基端側，依次具有作為嵌入部的小徑部5a、中徑部5b及大徑部5c，在軸部5的軸心上設有前端面(外置側的端面)開口的螺栓孔5d。由一體地具有凸緣(墊片)的頭部30a及螺紋軸部30b構成的螺栓構件30的螺紋軸部30b經由輪轂圈21而與螺栓孔5d螺合。由此，外側接頭構件3的軸部5相對於輪轂圈21被螺栓固定，限制外側接頭構件3的軸部5的從輪轂圈21的脫落。
[0090]內側接頭構件6在其外球面6a具有沿著軸向延伸且沿著圓周方向等間隔地形成的多個滾道槽6al。
[0091]外側接頭構件3的滾道槽4al與內側接頭構件6的滾道槽6al成對，在由各對的滾道槽4al、6al構成的滾珠滾道內各裝入I個作為轉矩傳遞要素的能夠滾動的滾珠7。保持架8以可滑動的方式夾設在外側接頭構件3與內側接頭構件6之間，利用其外球面8a與口部4的內球面4a嵌合,並利用其內球面8b與內側接頭構件6的外球面6a嵌合。需要說明的是，在該實施方式中使用的等速萬向接頭2是各滾道槽4al、6al為曲面狀的所謂球籠型(Barfield型)(BJ)，但也可以使用口部4的開口側的滾道槽4al為直線狀且口部4的內部側的滾道槽6al為直線狀的所謂免根切型(UJ)等其他的等速萬向接頭。
[0092]輪轂圈21 —體地具有筒部23和凸緣22，該筒部23具有沿著軸向延伸的孔部24，該凸緣22從筒部23的外置側向外徑側延伸。凸緣22是用於將輪轂圈21向車輪安裝的部件，且具有螺栓安裝孔22a。在螺栓安裝孔22a安裝輪轂螺栓31，通過輪轂螺栓31將未圖示的車輪及制動盤固定於凸緣22。
[0093]孔部24具備:位於輪轂圈21的軸向大致中間部的軸部嵌合孔24a ;外置側的一端與軸部嵌合孔24a連結，且朝向外置側逐漸縮徑的錐形部(錐形孔)24b。錐形部24b的錐形角度例如為15°?75°。在軸部嵌合孔24a中，經由後述的凹凸嵌合結構M而將外側接頭構件3的軸部5與輪轂圈21結合。
[0094]在筒部23中的比軸部嵌合孔24a靠外置側設有向內徑方向突出的圓筒狀的承受部23a，以便於承受螺栓構件30的頭部30a。在圖1所示的完成品狀態下，在承受部23a的內周嵌入有外側接頭構件3的軸部5中的作為嵌入部的小徑部5a。如圖7A及圖7B所示，承受部23a的內徑尺寸dl設定成稍大於小徑部5a的外徑尺寸d(dl > d)，承受部23a的內徑面23a2與小徑部5a的外徑面隔著微小的徑向間隙對置。
[0095]在筒部23的外周面中的、內置側的外周面上形成有小徑的臺階部23b，通過向該臺階部23b壓入內圈26而構成具有多排內側滾道面29、29的內部構件。多排內側滾道面中的、外置側的內側滾道面29形成在輪轂圈21的外周面，內置側的內側滾道面29形成在內圈26的外周面。車輪用軸承20的主要部分包括:該內部構件；配置在內部構件的外徑偵牝且內周具有多排外側滾道面28、28的圓筒狀的外部構件25 ;配置在外部構件25的外置側的外側滾道面28與輪轂圈21的內側滾道面29之間、及外部構件25的內置側的外側滾道面28與內圈26的內側滾道面29之間的作為滾動體的滾珠27。外部構件25安裝在從未圖示的車身的懸架裝置延伸的關節32(圖1中，雙點劃線所示)上。在外部構件25的兩端開口部分別安裝環狀的密封構件S、S，以防止封入到車輪用軸承20內部的潤滑脂等潤滑劑的外部洩漏等。如上所述，由於通過輪轂圈21和向輪轂圈21的臺階部23b壓入的內圈26來構成具有內側滾道面29、29的內部構件，因此能實現車輪用軸承裝置I的輕量?緊湊化。
[0096]車輪用軸承20通過利用壓緊部23c將內圈26向外置側按壓，而將內圈26固定於輪轂圈21，並對軸承內部施加預壓，該壓緊部23c通過對輪轂圈21的筒部23的內置側端部進行壓緊而形成。如此，在利用壓緊部23c對車輪用軸承20施加預壓的情況下，無需利用外側接頭構件3和螺栓構件30對車輪用軸承20施加預壓，而且，也無需嚴格地管理螺栓構件30的擰緊轉矩。因此，無需考慮預壓量就能夠將外側接頭構件3的軸部5向輪轂圈21組裝，因此兩者的組裝性提高。
[0097]輪轂圈21的內置側端部與外側接頭構件3的外置側端部抵接。詳細而言，輪轂圈21的壓緊部23c的端面23cl與外側接頭構件3的口部4的背面4b相互對置並接觸。
[0098]如圖2A及圖2B所示，凹凸嵌合結構M包括:設置在軸部5的大徑部5c的外徑面上的沿著軸向延伸的凸部41 ;形成在輪轂圈21的孔部24中的、軸部嵌合孔24a的內徑面24al上的凹部42。凸部41和與凸部41嵌合的輪轂圈21的凹部42的嵌合部位43處於密接狀態。在本實施方式中，通過在軸部5的大徑部5c的外徑面上形成陽花鍵44，沿著軸向延伸的多個凸部41沿著周向以規定間隔配設，從而凸部41所嵌合的軸向的凹部42沿著周向在輪轂圈21的軸部嵌合孔24a的內徑面24al上形成多個。
[0099]在本實施方式中，凸部41呈現出頂部(齒尖)41a形成為凸圓弧狀的截面三角形形狀，與凹部42的嵌合區域是圖2B所示的範圍A。具體而言，截面上的從凸部41的圓周方向兩側的中腹部到頂部41a的範圍內嵌合有各凸部41和各凹部42。在沿著周向相鄰的凸部41、41之間，在比輪轂圈21的內徑面24al靠內徑側形成有間隙G。因此，各凸部41具有與凹部42未嵌合的區域B。
[0100]如圖3A所示，在凸部41的節圓上，當徑向線R與凸部41的側面41b所成的角度為Θ I時，設定成0° ( Θ I彡45° (在該圖中，Θ I為30°左右)。在此，凸部41的節圓是通過從圓Cl到凸部41的頂部41a為止的距離的中間點的圓C2，該圓Cl通過凸部41的側面41b中的與凹部42嵌合的區域和與凹部42未嵌合的區域的邊界部。凸部41的節圓C2的直徑為P⑶，凸部41的個數為Z時，Z相對於P⑶的比P (P = P⑶/Z)設定為0.3彡P彡1.0。
[0101]在圖2A、圖2B及圖3A中示出了頂部41a形成為凸圓弧狀的截面三角形形狀的凸部41，但也可以採用圖3B及圖3C所示的具有其他的截面形狀的凸部41。圖3B表示Θ1約為0°的截面矩形形狀的凸部41，而且，圖3C表示Θ I約為45°的截面三角形形狀的凸部41。
[0102]輪轂圈21和外側接頭構件3通過形成在輪轂圈21的孔部24與外側接頭構件3的軸部5之間的上述的凹凸嵌合結構M而結合成能夠傳遞轉矩。凹凸嵌合結構M通過例如經由以下所示的次序而得到。
[0103]首先，如圖1及圖2所示，在外側接頭構件3的軸部5的大徑部5c外徑面，利用滾壓成形加工、切削加工、衝壓加工、拉制加工等的公知的加工方法，形成具有沿著軸向延伸的多個凸部41的陽花鍵44。通過利用陽花鍵44來形成軸部5的凸部41，而能夠有效利用用於在這種軸上形成花鍵的加工設備，從而能夠低成本地形成凸部41。而且，在軸部5的軸心上形成有其前端面開口的螺栓孔5d。
[0104]接下來，對軸部5中的圖1及圖4的交叉影線所示的區域實施熱硬化處理而形成硬化層H。硬化層H包括凸部41的整體及底部41c在內而沿著圓周方向連續形成。需要說明的是，硬化層H的軸向的形成範圍至少是包含從陽花鍵44的外置側的端緣到軸部5的基端部為止的連續區域的範圍。熱硬化處理的方法並未特別限定，可以採用高頻淬火或滲碳淬火等。
[0105]另一方面，輪轂圈21的內徑側成為未淬火狀態。即，輪轂圈21的孔部24的內徑面是未進行熱硬化處理的未硬化部(未淬火狀態)。外側接頭構件3的軸部5的硬化層H與輪轂圈21的未硬化部的硬度差以HRC計為20點以上。例如，硬化層H的硬度為50HRC至65HRC左右，未硬化部的硬度為10HRC至30HRC左右。需要說明的是，輪轂圈21隻要是孔部24的內徑面中的、軸部嵌合孔24a的內徑面24al為未硬化部即可，可以對其他的區域實施熱硬化處理。而且，只要在與軸部5的硬化層H之間確保上述的硬度差即可，也可以對應成為未硬化部的輪轂圈21的規定區域實施熱硬化處理。
[0106]凸部41的高度方向的中間部對應於凹部42的形成前的軸部嵌合孔24a的內徑面24al的位置。具體而言，如圖4及圖6所示，將軸部嵌合孔24a的內徑尺寸D設定成小於陽花鍵44的最大外徑尺寸(通過凸部41的頂部41a的圓滾道的直徑尺寸)D1，且大於陽花鍵44的最小外徑尺寸(通過沿著圓周方向相鄰的凸部41、41之間的底部41c的圓滾道的直徑尺寸)D2(D2<D<D1)。
[0107]如圖4所示，在輪轂圈21的孔部24中的、軸部嵌合孔24a的內置側端部設有進行凸部41的壓入開始時的引導的引導部Ml。如圖5A所示，引導部Ml由在軸部嵌合孔24a的內置側端部以周向規定間隔(在此與凸部41為相同間距)設置多個的引導槽45構成。將引導槽45的槽底連結的圓滾道的直徑尺寸D3設定成稍大於陽花鍵44的最大外徑尺寸Dl (D3 > Dl)。由此，在將設置於軸部5的凸部41的前端部配置在輪轂圈21的軸部嵌合孔24a的內置側端部的狀態下，在凸部41的頂部41a與引導槽45的槽底之間形成徑向間隙El0
[0108]並且，如圖4所示，在輪轂圈21的孔部24的內置側端部配置了外側接頭構件3的軸部5的前端之後，將軸部5向輪轂圈21的軸部嵌合孔24a壓入。在軸部5的壓入之際，使設置在軸部5上的凸部41的前端部與設置在軸部嵌合孔24a的內置側端部上的引導槽45嵌合。此時，如上所述，由於在凸部41與引導槽45之間形成徑向間隙E1，因此能夠容易地進行凸部41的向引導槽45的嵌合，而且，引導槽45不會妨礙凸部41的壓入。需要說明的是，在壓入軸部5之前，預先在軸部5中的包含陽花鍵44的前端側的外徑面上塗敷密封件。可使用的密封件並未特別限定，可以選擇使用例如由各種樹脂構成的密封件。
[0109]在輪轂圈21的孔部24設有沿著軸部5的壓入方向縮徑的錐形部24b，因此在引導槽45的形成時，若將該形成用夾具壓入，則進行上述夾具的相對於孔部24的軸部嵌合孔24a的定心，因此形成高精度的引導槽45。因此，當將設置於軸部5的凸部41與引導槽45的相位進行了對合的狀態下開始軸部5 (凸部41)的壓入時，沿著軸部嵌合孔24a的內置側端部的引導槽45進行軸部5的定心。並且，由於將軸部嵌合孔24a的內徑尺寸D、陽花鍵44的最大外徑尺寸Dl及最小外徑尺寸D2設定成D2 < D < Dl的尺寸關係，因此當將軸部5向軸部嵌合孔24a壓入時，凸部41咬入輪轂圈21的內置側端面的內徑部，啃削輪轂圈21的壁。當軸部5的壓入進展時，軸部嵌合孔24a的內徑面24al由凸部41切出或壓出，從而在軸部嵌合孔24a的內徑面24al上形成與軸部5的凸部41對應的形狀的凹部42。此時，由於將軸部5的凸部41形成為比輪轂圈21的軸部嵌合孔24a的內徑面24al高20點以上的高硬度，因此在輪轂圈21的軸部嵌合孔24a的內徑面24al上容易形成凹部42。而且通過如此提升軸部5側的硬度，也能夠提高軸部5的抗扭強度。
[0110]通過經由該壓入工序，而如圖2A及圖2B所示，在輪轂圈21的軸部嵌合孔24a的內徑面24al上形成與軸部5的凸部41嵌合的凹部42。由於凸部41咬入輪轂圈21的軸部嵌合孔24a的內徑面24al，而孔部24成為稍擴徑的狀態，從而允許設有凸部41的軸部5的軸向移動。另一方面，若軸部5的軸向移動停止，則內徑面24al要恢復原來的直徑而縮徑。換言之，在凸部41的壓入時，輪轂圈21向外徑方向發生彈性變形，該彈性變形量的預壓施加在凸部41中的與凹部42嵌合的部分的表面。因此，凹部42在其軸向整體上與凸部41的表面密接。由此，構成凹凸嵌合結構M。在軸部5的前端側的外徑面上如上述那樣預先塗敷了密封件之後，伴隨著壓入軸部5而密封件向凸部41與凹部42的嵌合部43遍及。因此，能有效地防止向嵌合部43的異物的侵入。而且，伴隨著軸部5的壓入，在輪轂圈21的內徑面24al產生伴隨著塑性變形的加工硬化。因此，旋轉力矩的傳遞性提高。
[0111]在形成凹凸嵌合結構M時，可以將輪轂圈21形成為固定的狀態而使軸部5移動，也可以與之相反地，將軸部5形成為固定的狀態而使輪轂圈21移動。或者還可以使兩者移動。
[0112]錐形部24b如上所述那樣能夠作為引導槽形成用夾具或軸部5的壓入開始時的引導部發揮功能，因此能夠提高軸部5的壓入精度。由於在比錐形部24b靠外置側的軸部嵌合孔24a的內置側端部設有引導槽45 (引導部Ml)，因此在使凸部41沿著該引導槽45的狀態下能夠壓入軸部5。因此，能夠有效地防止在軸部5相對於輪轂圈21的孔部24(軸線)發生偏心的狀態或傾斜的狀態下進行凸部41的壓入這樣的事態。因此，能夠得到高精度的凹凸嵌合結構M。而且，在壓入軸部5之際，塗敷在軸部5的外徑面上的密封件作為潤滑劑發揮功能，因此能夠順暢地壓入軸部5。
[0113]引導槽45的方式並未限定為圖5A所示的情況。可以例如圖5B所示，以在與凸部41的側面41b之間形成周向間隙E2的方式形成引導槽45。或者也可以如圖5C所示，以在與凸部41的頂部41a之間形成徑向間隙El且在與凸部41的側面41b之間形成周向間隙E2的方式形成引導槽45。
[0114]如圖1所示，軸部5的壓入進行至外側接頭構件3的口部4的背面4b與輪轂圈21的壓緊部23c的端面23cl抵接為止。如此，若使輪轂圈21與外側接頭構件3的口部4抵接，則成為車輪用軸承裝置I的軸向的彎曲剛性提高而富於耐久性的高品質的產品。而且，由於能夠進行外側接頭構件3的軸部5的相對於輪轂圈21在軸向上的相對定位，因此車輪用軸承裝置I的尺寸精度穩定，並且凹凸嵌合結構M的軸向長度穩定而轉矩傳遞性能提高。此外，通過該接觸而在輪轂圈21與口部4之間構成密封結構，因此能夠防止向凹凸嵌合結構M的異物侵入。由此，能長期穩定地維持凹凸嵌合結構M的嵌合狀態。
[0115]但是，在使輪轂圈21的端面23cl與口部4的背面4b接觸的情況下，兩者的接觸面壓優選為10MPa以下。當接觸面壓超過10MPa時，即便在接觸部(端面23cl與背面4b之間)也可能進行轉矩傳遞，尤其是在過大的轉矩負載而接觸部的摩擦力無法耐受轉矩時，可能在接觸部產生急劇的滑動而產生噪音。相對於此，如上所述，若兩者的接觸面壓為10MPa以下，則即便在小的轉矩負載下，接觸部也滑動，從而能夠抑制噪音的發生。
[0116]在軸部5的壓入完成而口部4的背面4b與輪轂圈21的壓緊部23c的端面23cl發生了接觸的時刻，軸部5的中徑部5b相對於輪轂圈21的孔部24(軸部嵌合孔24a)的內徑面24al及承受部23a的內置側端面未進行接觸。由此，在軸部5的中徑部5b的外徑側形成凹槽部47，該凹槽部47收納伴隨著凹部42的形成而形成的擠出部46。
[0117]當相對於輪轂圈21的孔部24壓入外側接頭構件3的軸部5時，如圖7A所示，通過基於凸部41的切出或壓出作用而從凹部42擠出材料(輪轂圈21的壁)，從而形成擠出部46。若對該擠出部46放任不管，則其可能脫落而進入車輛的內部。相對於此，若形成上述那樣的凹槽部47，擠出部46捲曲且收納、保持在凹槽部47內，因此能夠消除上述不良情況。而且這種情況下，能夠將擠出部46—直收納在凹槽部47內，從而無需另外進行擠出部46的除去處理。因此，能夠減少組裝作業工時，從而能夠實現組裝作業性的提高及成本減少。需要說明的是，凹槽部47的形狀只要能夠收容擠出部46整體即可，其形狀並未限定。而且，凹槽部47的容量至少大於預想的擠出部46的產生量。
[0118]如上所述構成的凹凸嵌合結構M優選避開車輪用軸承20的滾道面28、29的內徑側(正下方位置)配置。尤其是優選避開內側滾道面29、29上的與接觸角通過的線的交點的內徑側，而在上述交點之間的軸向局部區域上形成凹凸嵌合結構M。這是為了能夠有效地抑制或防止軸承滾道面的環向應力增大的情況。只要能夠抑制或防止環向應力的增大，就能夠防止滾動疲勞壽命的下降、裂紋產生、及應力腐蝕破裂等不良情況的發生，從而能夠實現車輪用軸承20的高品質化。
[0119]另外，如圖6所示，在構成凹凸嵌合結構M時，在凸部41對於輪轂圈21的壓入餘量為Λ d( = Dl-D)且凸部41的高度為h時，優選將Ad/2h設定在0.3< Δ d/2h < 0.86的範圍。由此，凸部41的高度方向中間部附近咬入輪轂圈21的內徑面，因此能夠充分地確保凸部41的壓入餘量，從而能夠可靠地形成凹部42。
[0120]在Ad/2h為0.3以下時，抗扭強度下降，而且，在Ad/2h為0.86以上時，由於壓入時的微小的偏心或傾斜，而凸部41的整體咬入對方側且壓入載荷急劇增大，凹凸嵌合結構M的成形性可能會惡化。當凹凸嵌合結構M的成形性惡化時，不僅抗扭強度下降，而且輪轂圈21外徑的膨脹量也增大，因此會產生對車輪用軸承20的功能造成壞影響而旋轉壽命下降等問題。相對於此，通過將Λ d/2h設定在上述範圍而凹凸嵌合結構M的成形性穩定，壓入載荷的變動也消失，從而能夠得到穩定的抗扭強度。
[0121]在以上所述的凹凸嵌合結構M中，由於凸部41與凹部42的嵌合部位43進行無間隙的密接，因此能夠抑制徑向及圓周方向上的鬆動。因此，即便輪轂圈21與外側接頭構件3的結合部緊湊，也能夠確保高轉矩負載容量，從而能夠實現車輪用軸承裝置I的小型?輕量化。而且，由於結合部處的鬆動得到抑制，因此也能夠有效地防止轉矩傳遞時的噪音發生。
[0122]另外，由於無需在輪轂圈21的孔部24預先形成陰花鍵等，因此能夠實現輪轂圈21的加工成本的低廉化並提高生產性。而且，在輪轂圈21與外側接頭構件3的軸部5的組裝時，能夠省略花鍵彼此的相位對合，因此能夠實現組裝性的提高。此外，能夠避免壓入時的齒面的損傷，從而能夠維持穩定的嵌合狀態。而且，如上所述，由於輪轂圈21的內徑側為低硬度，因此形成於輪轂圈21的凹部42以高密接性與軸部5的凸部41嵌合。因此，更有效地防止徑向及圓周方向上的鬆動。
[0123]另外，如圖3所示，在各凸部41的節圓C2上，由於將徑向線R與凸部41的側面41b所成的角度Θ I設定成0° ( Θ 45°的範圍，因此壓入後的輪轂圈21的擴徑量減小，從而能夠實現壓入性的提高。這是因為，當壓入軸部5時，輪轂圈21的孔部24進行擴徑，但若Θ I過大，則會導致壓入時的擴徑力容易起作用，因此壓入結束時的輪轂圈21的擴徑量增大，輪轂圈21外徑部和車輪用軸承20的內圈26外徑部的拉伸應力(環向應力)升高的情況，以及由於轉矩傳遞時向徑向的分力增大，因此輪轂圈21擴徑，輪轂圈21外徑部和內圈26外徑部的環向應力升高的情況等。所述環向應力的增加會導致軸承壽命的下降。
[0124]另外，凸部41的節圓直徑為ra)，凸部41的個數為Z，0.30彡P⑶/Z彡1.0。這是因為，當P⑶/Z過小時(P⑶/Z比0.30小時)，凸部41向輪轂圈21的壓入餘量的適用範圍非常窄，尺寸公差也變窄，因此壓入變得困難。
[0125]尤其是若設定為20° ( Θ1<35°並設定為0.33 < P⑶/Z < 0.7，則既可以採用對軸部5(外側接頭構件3)的形成材料使用了特殊鋼的凸部41實施表面處理或將凸部41形成為鋒利的形狀等的對策，也可以使用由一般的機械結構用鋼形成的軸部5來成形凹部42。而且，能夠抑制軸部5的壓入後的輪轂圈21的擴徑量。而且，通過形成為Θ I彡20°，在軸部5側設置凸部41時，能夠利用成本和加工精度的平衡最好的滾壓成形加工來成形凸部41。
[0126]當軸部5的壓入完成時，軸部5(小徑部5a)的前端面位於比設置於輪轂圈21的承受部23a的承受面23al靠內置側。並且，經由承受部23a而將螺栓構件30的螺紋軸部30b與軸部5的螺栓孔5d螺合。由此，外側接頭構件3的軸部5相對於輪轂圈21被螺栓固定，輪轂圈21與外側接頭構件3的分離受到限制。螺栓構件30的緊固以使螺栓構件30的支承面30al與承受部23a的承受面23al抵接來進行。當螺栓構件30的緊固完成時，利用螺栓構件30的頭部30a和外側接頭構件3的口部4沿著軸向夾持輪轂圈21。如此，通過利用螺栓構件30和口部4沿著軸向夾持輪轂圈21，而車輪用軸承裝置I的軸向的彎曲剛性進一步升高，從而能夠實現可靠性及耐久性的提高。
[0127]如圖7B所示，可以在螺栓構件30的支承面30al與輪轂圈21的承受部23a的承受面23al之間夾設密封件SI。如此，能夠確保兩者間的密封性，因此能夠防止雨水或異物的從外置側向凹凸嵌合結構M的侵入。只要能確保密封性即可，可使用的密封件SI並未特別限定，例如可以使用與塗敷在軸部5的外徑面上的密封件同種的材料。當然，也可以使用與塗敷在軸部5上的密封件不同種類的密封件。密封件既可以塗敷在支承面30al或承受面23al中的任一方，也可以塗敷在雙方。
[0128]需要說明的是，只要將螺栓構件30的支承面30al與輪轂圈21的承受面23al無間隙地密接即可，未必需要在兩面之間夾設密封件SI。例如，若對承受面23al進行研磨，則其與螺栓構件30的支承面30al的密接性提高，因此如圖7A所示可以省略密封件SI。若能確保密接性，則當然可以省略對承受面23al的研磨加工。
[0129]以上所示的車輪用軸承裝置I在需要對其實施修補等時，可以分別修補軸承部分(車輪用軸承20)和接頭部分(等速萬向接頭2)，因此允許外側接頭構件3的從輪轂圈21的分離。為了使外側接頭構件3從輪轂圈21分離，而形成為從圖1所示的完成品的狀態將螺栓構件30取下的狀態，然後，對輪轂圈21與外側接頭構件3的軸部5之間施加凹凸嵌合結構M的結合力以上的拉拔力而從輪轂圈21將外側接頭構件3的軸部5拔下。由此，輪轂圈21與外側接頭構件3分離。在此，當輪轂圈21與外側接頭構件3分離之後，以將分離後的輪轂圈21與外側接頭構件3原封不動地再結合的情況為例，以下，詳細敘述分離工序及再結合工序。
[0130]分離工序、g卩外側接頭構件3的軸部5的從輪轂圈21的拉拔可以使用例如圖8所示那樣的夾具50進行。夾具50具備:底座51 ;與該底座51的螺紋孔52螺合的按壓用螺栓構件53 ;與軸部5的螺栓孔5d螺合的螺紋軸56。在底座51設有貫孔54，通過在穿過該貫孔54的輪轂圈21的螺栓31上螺合螺母構件55，而將底座51安裝於輪轂圈21。在將底座51安裝於輪轂圈21之後，使基部56a比承受部23a向外置側突出，而在軸部5的螺栓孔5d內螺合螺紋軸56。基部56a的突出量設定成比凹凸嵌合結構M的軸向長度長。
[0131]在與螺紋軸56同一軸心上配設按壓用螺栓構件53，並將按壓用螺栓構件53從外置側與底座51的螺紋孔52螺接，在該狀態下，使按壓用螺栓構件53朝向圖8中的空心箭頭所示的方向螺進。由於螺紋軸56與按壓用螺栓構件53配設在同一軸心上，因此當使按壓用螺栓構件53螺進時，將螺紋軸56向內置側按壓。伴隨於此，外側接頭構件3相對於輪轂圈21向內置側移動，按壓用螺栓構件53的螺進進行某種程度時，凹凸嵌合結構M鬆脫而外側接頭構件3從輪轂圈21分離。
[0132]從輪轂圈21與外側接頭構件3分離的狀態開始，使用圖1所示的螺栓構件30再構成凹凸嵌合結構M，由此能夠將輪轂圈21與外側接頭構件3再結合。在再結合工序中，如圖9所示，在從輪轂圈21取下底座51並從軸部5取下螺紋軸56之後，將螺栓構件30向輪轂圈21的承受部23a的內周穿過，而使螺栓構件30的支承面30al與輪轂圈21的承受面23al抵接。同時，將軸部5側的凸部41與通過前一次的軸部5的壓入而形成的輪轂圈21的凹部42的圓周方向的相位進行對合，而在輪轂圈21的孔部24內徑上配置外側接頭構件3的軸部5。由於在輪轂圈21的孔部24(軸部嵌合孔24a)形成的凹部42的內置側設置引導槽45，因此只要將凸部41與引導槽45的圓周方向的相位進行對合即可。需要說明的是，在圖9中，省略了等速萬向接頭2的構成構件中的外側接頭構件3以外的構件的圖示。
[0133]並且，在將軸部5側的凸部41與輪轂圈21側的凹部42(引導槽45)的圓周方向的相位進行了對合的狀態下，使外側接頭構件3與輪轂圈21相對地接近移動時，外側接頭構件3的軸部5向輪轂圈21的孔部24內嵌入，凸部41與引導槽45嵌合。如此，當凸部41與引導槽45嵌合時，螺栓構件30的螺紋軸部30b與螺栓孔5d螺合。在該狀態下，使螺栓構件30旋轉而向螺栓孔5d螺入螺栓構件30時，通過該螺入產生的推力，將外側接頭構件3的軸部5向輪轂圈21的軸部嵌合孔24a壓入。由此，與前一次的壓入同樣地，再次構成凸部41的相對於凹部42的嵌合部位43的整體與對應的凹部42密接的凹凸嵌合結構M，從而將外側接頭構件3與輪轂圈21再次結合。
[0134]如此，當通過將螺栓構件30向螺栓孔5d再次螺入就能夠再構成凹凸嵌合結構M時，可以無需使用壓入用的衝壓機等大規模的設備來再構成凹凸嵌合結構M。若利用螺栓構件30的螺入產生的推力能夠再構成凹凸嵌合結構M的話，則再次的壓入通過向形成有凹部42的軸部嵌合孔24a壓入軸部5來進行，因此壓入載荷比第一次小。由此，即便在機動車修配廠等的現場，也能夠容易地進行輪轂圈21與外側接頭構件3的分離及再結合、即車輪用軸承裝置的維護、修配、修補等，能得到高保養性。
[0135]需要說明的是，輪轂圈21與外側接頭構件3的分離及再結合可以如圖8及圖9所示在將車輪用軸承20的外部構件25 —直安裝於車輛的關節32的狀態下進行。因此，現場的保養性尤其良好。
[0136]然而，該車輪用軸承裝置I的各種性能(輪轂圈21與外側接頭構件3的結合強度、轉矩傳遞性能等)受到凹凸嵌合結構M的形成形態的較大影響。因此，凹凸嵌合結構M的構成後，尤其是再構成後，需要確認凹凸嵌合結構M是否以所希望的精度.形態形成。作為凹凸嵌合結構M的精度確認方法，考慮了確認輪轂圈21與外側接頭構件3的軸向相對位置的情況。然而，輪轂圈21與外側接頭構件3的分離及再結合(修補作業)為了如上述那樣在將車輪用軸承20的外部構件25 —直安裝於關節32的狀態下進行，而需要想辦法來確認輪轂圈21與外側接頭構件3的軸向相對位置。
[0137]S卩，輪轂圈21與外側接頭構件3的軸向相對位置例如通過測定相互對置的輪轂圈21的壓緊部23c的端面23cl與外側接頭構件3的口部4的背面4b之間的軸向分離距離(在壓緊部23c的端面23cl與口部4的背面4b處於抵接狀態的本實施方式中，通過檢查兩者的接觸形態)而能夠確認，但由於該部分被關節32覆蓋而操作者無法目視確認，確認作業極其困難。在凹凸嵌合結構M的再構成時，管理螺栓構件30的擰緊轉矩，通過該轉矩管理而能夠進行再構成後的凹凸嵌合結構M的精度保障。不過，由於也存在外側接頭構件3的軸部5被以傾斜的狀態壓入的情況，因此僅如此進行凹凸嵌合結構M的精度保障的話是危險的。
[0138]關於這一點，在本申請的第一發明中，在外側接頭構件3的軸部5設置小徑部5a，該小徑部5a作為在構成了凹凸嵌合結構的狀態下向設置於輪轂圈21的承受部23a的內周嵌入的嵌入部，從而可以將該小徑部5a作為用於確認凹凸嵌合結構M的嵌合狀態(凹凸嵌合結構M是否以所希望的精度?形態形成)的部位。即，在凹凸嵌合結構M的再構成後通過取出螺栓構件30，而設置於軸部5的小徑部5a(的前端面)從外置側向外部露出成操作者能夠目視的形態。如此，若軸部5的小徑部5a向外部露出，則即便在將車輪用軸承20 —直安裝於關節32的狀態下，如圖7A所示，通過測定輪轂圈21的承受部23a的承受面23al與軸部5的前端面的軸向分離距離xl，就能夠確認外側接頭構件3相對於輪轂圈21的軸向相對位置，進而言之，能夠確認凹凸嵌合結構M是否以所希望的精度.形態形成。因此，SP便在將車輪用軸承20 —直安裝於關節32的狀態下將輪轂圈21與外側接頭構件3再結合，也能夠容易且準確地進行凹凸嵌合結構M的精度.形態的確認作業。由此，能夠提供出一種即便在輪轂圈21與外側接頭構件3的再結合之後，也顯示出高結合強度及轉矩傳遞性能優異的特性，且富於可靠性的車輪用軸承裝置I。
[0139]以上，說明了將分離後的輪轂圈21與外側接頭構件3原封不動地再結合的情況，但即便在例如輪轂圈21破損等需要進行更換的情況下，也能通過同樣的次序將輪轂圈21與外側接頭構件3結合。這種情況下，優選在新使用的輪轂圈21且在孔部24 (軸部嵌合孔24a)的內徑面24al上沿著周向以規定間隔設置小凹部。這是因為，通過使用這樣的輪轂圈21，能夠減少將軸部5壓入時的壓入阻力，從而能夠利用螺栓構件3的螺入產生的推力將輪轂圈21與外側接頭構件3結合。
[0140]圖10是表示本申請的第一發明的第二實施方式的車輪用軸承裝置I的剖視圖。該圖所示的車輪用軸承裝置I與圖1所示的車輪用軸承裝置的主要不同點在於輪轂圈21的壓緊部23c的端面23cl與口部4的背面4b為非接觸的點。這種情況下，如圖1lA放大表示那樣，在壓緊部23c的端面23cl與口部4的背面4b之間設有間隙60。通過形成這種間隙60，能夠更有效地防止外側接頭構件3的口部4與輪轂圈21的接觸引起的噪音的發生。
[0141]如此，在輪轂圈21的端面23cl與口部4的背面4b為非接觸的情況下，防止異物向凹凸嵌合結構M侵入的異物侵入防止機構設置在比凹凸嵌合結構M靠內置側。具體而言，如圖1lA所示，利用嵌合在輪轂圈21的壓緊部23c與口部4的背面4b之間的間隙60內的密封構件61來構成異物侵入防止機構。如此，利用密封構件61將形成在輪轂圈21的壓緊部23c與口部4之間的間隙60閉塞，由此能夠防止雨水或異物經由該間隙60向凹凸嵌合結構M侵入的情況。作為密封構件61，除了可以使用圖1lA所示的市售的O形密封圈等之夕卜，還可以使用例如圖1lB所示那樣的填料等。
[0142]需要說明的是，上述以外的結構與圖1所示的車輪用軸承裝置I在實質上相同，因此標註共用的參考編號而省略重複說明。
[0143]在以上進行了說明的實施方式中，作為螺栓構件30，使用了在頭部30a —體地設有凸緣(墊片)的結構，但墊片也可以作為另一構件而夾裝在螺栓構件30的頭部30a與輪轂圈21之間。
[0144]另外，在以上進行了說明的實施方式中，將凸部41的間距和凹部42的間距設定成同一值。因此，如圖2B所示，在凸部41的高度方向的中間部，凸部41的周向厚度L與相鄰的凸部41、41之間的槽寬LO成為大致相同的值。相對於此，如圖12A所示，在凸部41的高度方向的中間部，可以將凸部41的周向厚度L2設定成小於相鄰的凸部41、41之間的槽寬LI。換言之，在凸部41的高度方向的中間部，軸部5的凸部41的周向厚度L2小於形成在輪轂圈21的相鄰的凹部42、42之間的突出部48的周向厚度LI (L2 < LI)。
[0145]在各凸部41，通過滿足上述關係，而能夠將凸部41的周向厚度L2的總和Σ設定成小於突出部48的周向厚度LI的總和Σ I。由此，能夠增大輪轂圈21的突出部48的剪切面積，從而能夠確保抗扭強度。而且，由於凸部41的齒厚減小，因此能夠減小壓入載荷而提高壓入性。
[0146]此時，對於全部的凸部41及突出部48，無需滿足L2 LI。
[0147]需要說明的是，在圖12A中，將凸部41形成為截面梯形，但凸部41的截面形狀並未限定於此。例如圖12B所示，也可以將凸部41形成為漸開線形狀的截面。
[0148]在以上進行了說明的實施方式中，在軸部5側形成陽花鍵44(凸部41)，但也可以與之相反地，如圖13A所示，通過在輪轂圈21的孔部24的內徑面形成陰花鍵71而能夠在輪轂圈21側形成凸部41。這種情況下，與在軸部5形成陽花鍵44的情況同樣地，例如，利用對輪轂圈21的陰花鍵71實施熱硬化處理而軸部5的外徑面為未淬火狀態等的方法，將輪轂圈21的凸部41形成為以HRC計比軸部5的外徑面高20點以上的硬度。陰花鍵71可以利用公知的拉削加工、切削加工、衝壓加工、拉制加工等各種加工方法形成。作為熱硬化處理，可以採用高頻淬火、滲碳淬火等各種熱處理。
[0149]然後，若將軸部5向輪轂圈21的孔部24壓入，則利用輪轂圈21側的凸部41在軸部5的外徑面上形成與凸部41嵌合的凹部42，由此，構成凸部41與凹部42的嵌合部位43密接的凹凸嵌合結構M。凸部41與凹部42的嵌合部位43是圖13B所示的範圍A。凸部41中的其他的區域是與凹部42未嵌合的區域B。在比軸部5的外徑面靠外徑側且沿著周向相鄰的凸部41、41之間形成有間隙G。
[0150]如圖14所示，凸部41的高度方向的中間部對應於凹部形成前的軸部5的外徑面的位置。即，軸部5的外徑尺寸DlO設定成大於陰花鍵71的凸部41的最小內徑尺寸D8 (通過凸部41的頂部41a的圓滾道的直徑尺寸)且小於陰花鍵71的最大內徑尺寸D9 (通過相鄰的凸部41、41之間的底部41c的圓滾道的直徑尺寸)(D8<D10<D9)。而且，凸部41的相對於軸部5的壓入餘量為Λ d且凸部41的高度為h時，設定成0.3 < Λ d/2h < 0.86的範圍。此時的壓入餘量Ad由軸部5的外徑尺寸DlO與凸部41的最小內徑尺寸D8的直徑差(D10-D8)來表示。由此，凸部41的高度方向中間部附近咬入軸部5的外徑面，因此能夠充分地確保凸部41的壓入餘量，從而能夠可靠地形成凹部42。
[0151]在該凹凸嵌合結構M中，如圖13B所示，通過從圓Cl到凸部41的頂部41a為止的距離的中間點的圓C2為節圓，該圓Cl通過凸部41中的與凹部42嵌合的區域和與凹部42未嵌合的區域的邊界部，在該節圓上，徑向線R與凸部41的側面所成的角度Θ I設定為0° ( Θ1<45°。而且，凸部41的節圓C2的直徑為P⑶，凸部41的個數為Ζ，設定成0.30 ( PCD/Z 彡 1.0。
[0152]在該結構中，由於也是通過壓入來形成擠出部46，因此優選設置收納該擠出部46的凹槽部47。在該結構中，由於擠出部46形成在軸部5的內置側，因此凹槽部47設置在比凹凸嵌合結構M靠內置側且設置在輪轂圈21側(未圖示)。
[0153]如此，在輪轂圈21的孔部24的內徑面設置凹凸嵌合結構M的凸部41時，無需進行軸部5側的熱硬化處理，因此能得到等速萬向接頭2的外側接頭構件3的生產性優異這樣的優點。
[0154]以上，說明了本申請的第一發明的實施方式，但第一發明並未限定為上述實施方式而能夠進行各種變形。例如，作為凹凸嵌合結構M的凸部41的截面形狀，除了以上所示的形狀以外，還可以採用半圓形狀、半橢圓形狀、矩形形狀等各種截面形狀，凸部41的面積、個數、周向配設間距等也可以任意變更。凸部41可以通過與軸部5和輪轂圈21不同體的鍵那樣的部件形成。
[0155]另外，作為輪轂圈21的孔部24，可以是圓孔以外的多邊形孔等異形孔，嵌插在該孔部24內的軸部5的截面形狀也可以是圓形截面以外的多邊形等的異形截面。此外，在向輪轂圈21的孔部24壓入軸部5時，只要凸部41的至少包括壓入開始側的端面在內的端部區域的硬度比壓入側的硬度高即可，不必提高凸部41的整體的硬度。而且，在以上說明的實施方式中，如圖2Β和圖13Β等所示，在構成凹凸嵌合結構M的軸部5的外徑面與輪轂圈21的內徑面之間形成了間隙G，但也可以不形成這種間隙G，而將沿著周向相鄰的凸部41、41之間形成的槽的整體由對方側的壁來填充。
[0156]雖然未圖示，但可以在形成凹部42的一側的構件上預先沿著周向以規定間隔設置小凹部。作為小凹部，需要小於凹部42的容積。通過如此設置小凹部，能夠減少凸部41的壓入時形成的擠出部46的容量，因此能夠實現壓入阻力的減少。而且，由於能夠減少擠出部46，因此能夠減小凹槽部47的容積，從而能夠提高凹槽部47的加工性及軸部5的強度。需要說明的是，小凹部的形狀可以採用三角形形狀、半橢圓狀、矩形等各種形狀，個數也可以任意設定。
[0157]另外，作為車輪用軸承20的滾動體，除了滾珠27以外也可以使用滾子。此外，在等速萬向接頭2中，可以將內側接頭構件6和軸10經由上述的凹凸嵌合結構M進行一體化。
[0158]另外，以上所示的實施方式將本申請的第一發明適用於第三代的車輪用軸承裝置，但本申請的第一發明也可以同樣地適用於第一代、第二代及第四代的車輪軸承裝置。
[0159]以下，基於圖16?31說明本申請的第二發明的實施方式。
[0160]圖16是表示本申請的第二發明的第一實施方式的車輪用軸承裝置的剖視圖。該圖所示的車輪用軸承裝置將包含輪轂圈101的多排車輪用軸承102與等速萬向接頭103 —體化而構成主要部分。需要說明的是，在以下的說明中，內置側及外置側分別表示將車輪用軸承裝置安裝於車輛的狀態下的車輛的車寬方向內側及外側。在圖16中，右側為內置側，左側為外置側。
[0161]等速萬向接頭103的主要構件包括:作為外側接頭構件的接頭外圈105 ;配置在接頭外圈105的內徑側的作為內側接頭構件的接頭內圈106 ;夾設在接頭外圈105與接頭內圈106之間的多個滾珠107 ;夾設在接頭外圈105與接頭內圈106之間而保持滾珠107的保持架108。接頭內圈106通過向其孔部內徑壓入軸110的端部IlOa而進行花鍵嵌合，從而在接頭內圈106與軸110之間能夠傳遞轉矩。在軸110的端部IlOa嵌合有擋圈109，由此防止軸110從接頭內圈106的脫落。
[0162]接頭外圈105具備口部111和軸部112。口部111呈一端開口的碗狀，在其內球面105a上，在軸向上延伸的多個滾道槽115沿著圓周方向等間隔地形成。滾道槽115延伸至口部111的開口端。口部111的開口部由保護罩118閉塞。保護罩118包括大徑部118a、小徑部118b、及將大徑部118a與小徑部118b連結的褶皺部118c。保護罩118的大徑部118a以外嵌於口部111的開口部的狀態通過保護罩帶119a而與接頭外圈105連結。另一方面，保護罩118的小徑部118b以外嵌於軸110的保護罩安裝部IlOb的狀態通過保護罩帶119b而與軸110連結。
[0163]在軸部112的前端部(外置側的端部)設有比其他部位的外徑尺寸小的小徑部112a，在該軸部112的前端部的軸心上設有向外置側的端面開口的螺栓孔113。在螺栓孔113設有陰螺紋部，穿過輪轂圈101的螺栓構件150與該陰螺紋部螺合。由此，接頭外圈105的軸部112相對於輪轂圈101被螺栓固定，從而限制接頭外圈105的軸部112的從輪轂圈101的脫落。螺栓構件150包括一體地具有凸緣(墊片)的頭部150a、及螺紋軸部150b。螺紋軸部150b具有圓柱狀的基部150bl和與螺栓孔113的陰螺紋部螺合的陽螺紋部150b2。
[0164]在軸向上延伸的多個滾道槽116沿著圓周方向等間隔地形成在接頭內圈106的外球面106a上。
[0165]接頭外圈105的滾道槽115與接頭內圈106的滾道槽116成對，在由各對的滾道槽115、116構成的滾珠滾道內各裝入I個作為轉矩傳遞要素的能夠滾動的滾珠107。滾珠107夾設在接頭外圈105的滾道槽115與接頭內圈106的滾道槽116之間來傳遞轉矩。保持架108以可滑動的方式夾設在接頭外圈105與接頭內圈106之間，利用其外球面108a與接頭外圈105的內球面105a嵌合，並利用其內球面108b與接頭內圈106的外球面106a嵌合。需要說明的是，在該實施方式中使用的等速萬向接頭103是各滾道槽115、116為曲面狀的所謂薛帕(Rz印pa)型，但也可以使用口部111的開口側的外圈滾道槽115為直線狀且口部111的內部側的內圈滾道槽116為直線狀的所謂免根切型等公知的其他的等速萬向接頭。
[0166]輪轂圈101 —體地具有筒部120和設置在筒部120的外置側的凸緣121。凸緣121作為用於將輪轂圈101向車輪安裝的安裝部發揮功能，具有螺栓安裝孔132。在螺栓安裝孔132安裝輪轂螺栓133，利用該輪轂螺栓133將車輪及制動盤固定於凸緣121。
[0167]在輪轂圈101的筒部120設有孔部122。孔部122具備:位於輪轂圈101 (筒部120)的軸向大致中間部的軸部嵌合孔122a ;位於比軸部嵌合孔122a靠內置側的大徑孔122b。在軸部嵌合孔122a與大徑孔122b之間設有朝向外置側逐漸縮徑的錐形部(錐形孔)122c。錐形部122c的錐形角度(相對於軸線的傾斜角)例如為15°?75°。在軸部嵌合孔122a中，經由後述的凹凸嵌合結構Μ』將接頭外圈105的軸部112與該輪轂圈101結合。
[0168]在筒部120中的比軸部嵌合孔122a靠外置側設有向內徑方向突出的圓筒狀的內壁122d。該內壁122d作為承受螺栓構件150的頭部150a的承受部發揮功能，螺栓構件150的螺紋軸部150b穿過內壁122d的內周。並且，當將螺紋軸部150b的陽螺紋部150b2與螺栓孔113的陰螺紋部螺合時，內壁122d的內周面與螺紋軸部150b的基部150bl的外周面對置。內壁122d的內徑尺寸dl』設定成稍大於螺紋軸部150b的基部150bl的外徑尺寸(軸徑)d』(參考圖22A)。具體而言，為0.05mm<dl』-d』<0.5mm左右。需要說明的是，在輪轂圈101的外置側端面的中心部設有向內置側後退的凹陷部122e，利用該凹陷部122e的底面(內壁122d的外置側的端面)來構成螺栓構件150的支承面150al抵接的承受面F，。
[0169]在輪轂圈101的內置側的外周面形成有小徑的臺階部123，通過向該臺階部123壓入內圈124而構成具有多排內側滾道面(內圈)128、129的內部構件。多排內側滾道面中，外置側的內側滾道面128形成在輪轂圈101的外周面，內置側的內側滾道面129形成在內圈124的外周面。車輪用軸承102的主要部分包括:該內部構件；配置在內部構件的外徑偵牝且在內周具有多排外側滾道面(外圈)126、127的圓筒狀的外部構件125 ;配置在外部構件125的外置側的外側滾道面126與輪轂圈101的內側滾道面128之間、以及外部構件125的內置側的外側滾道面127與內圈124的內側滾道面129之間的作為滾動體130的滾珠。外部構件125安裝在從未圖示的車身的懸架裝置延伸的關節134上。在外部構件125的兩端開口部分別設有密封構件SI』、S2』，由此防止封入到軸承102內部的潤滑脂等潤滑劑的外部洩漏、及向軸承內部的異物侵入。如此，利用輪轂圈101和向輪轂圈101的臺階部123嵌合(壓入)的內圈124來構成具有內側滾道面128、129的內部構件，因此能實現車輪用軸承裝置的輕量.緊湊化。
[0170]車輪用軸承102利用通過將輪轂圈101的筒部120的內置側端部壓緊而形成的壓緊部131將內圈124向外置側按壓，由此將內圈124固定於輪轂圈101，並向軸承內部施加預壓。如此，在利用形成在輪轂圈101的端部上的壓緊部131對車輪用軸承102施加預壓時，無需利用接頭外圈105的口部111和螺栓構件150向車輪用軸承102施加預壓，也無需嚴格管理螺栓構件150的擰緊轉矩。因此，可以不考慮預壓量地將接頭外圈105的軸部112向輪轂圈101組裝，從而能夠提高輪轂圈101與接頭外圈105的組裝性。
[0171]輪轂圈101的內置側端部與接頭外圈105的外置側端部抵接。即，輪轂圈101的壓緊部131的端面131a與接頭外圈105的口部111的背面Illa相互對置，且處於接觸狀態。
[0172]如圖17A及圖17B所示，凹凸嵌合結構M』包括:設置在軸部112的外置側端部上的沿著軸向延伸的凸部135 ;形成在輪轂圈101的孔部122中的軸部嵌合孔122a的內徑面137上的凹部136。凸部135和與凸部135嵌合的輪轂圈101的凹部136的嵌合部位138整個區域處於密接狀態。在本實施方式中，通過在軸部112的外置側端部的外周面上形成陽花鍵141，而將在軸向上延伸的多個凸部135沿著周向以規定間隔配設，從而凸部135嵌合的軸向的凹部136沿著周向在輪轂圈101的軸部嵌合孔122a的內徑面137上形成多個。凸部135與凹部136在周向整個區域上為緊配合。
[0173]在本實施方式中，凸部135的截面呈具有凸圓弧狀的頂部的三角形形狀(山形狀)，凸部135與凹部136的嵌合區域是圖17B所示的範圍A。具體而言，在截面上的從凸部135的圓周方向兩側的中腹部到頂部(齒尖)135a的範圍內，各凸部135與各凹部136嵌合。在沿著周向相鄰的凸部135之間，在比輪轂圈101的內徑面137靠內徑側形成有間隙140。因此各凸部135的側面135b具有與凹部136未嵌合的區域B。
[0174]在凹凸嵌合結構M』中，如圖18A所示，在凸部135的節圓上，當徑向線(半徑線)R與凸部135的側面135b所成的角度為Θ I時，設定成0° ( Θ I < 45° (在該圖中，Θ I為30°左右)。在此，凸部135的節圓是通過從圓Cl到凸部135的齒尖135a為止的距離的中間點的圓C2，該圓Cl通過凸部135的側面135b中的與凹部136嵌合的區域和與凹部136未嵌合的區域的邊界部。凸部135的節圓C2的直徑為P⑶且凸部135的個數為Z時，Z相對於PCD的比P (P = PCD/Z)為0.3彡P彡1.0。
[0175]需要說明的是，在圖17及圖18A中示出了齒尖135a為圓弧狀的截面三角形形狀的凸部135，但也可以採用圖18B及圖18C所示那樣具有其他的截面形狀的凸部135。圖18B表示Θ1約為0°的截面矩形形狀的凸部135，而且，圖18C表示齒尖約為90°且Θ I約為45°的截面三角形形狀的凸部135。
[0176]輪轂圈101與接頭外圈105通過形成在輪轂圈101的孔部122與接頭外圈105的軸部112之間的上述的凹凸嵌合結構M，而結合。凹凸嵌合結構M，例如經由以下所示的次序得到。
[0177]首先，如圖16及圖17所示，使用公知的加工方法(滾壓成形加工、切削加工、衝壓加工、拉制加工等)，在接頭外圈105的軸部112上形成具有沿著軸向延伸的多個齒(凸部135)的陽花鍵141。陽花鍵141中的、由通過齒底142的圓、齒尖(頂部)135a、及與齒尖135a相連的兩側面135b、135b包圍的區域成為凸部135。通過利用陽花鍵141來形成軸部112的凸部135，而能夠有效利用用於在這種軸上形成花鍵的加工設備，從而能夠低成本地形成凸部135。同時，預先在軸部112的外置側端部的軸心上形成具有陰螺紋部的螺栓孔113。
[0178]接下來，對軸部112中的、圖16及圖19的交叉影線所示的區域實施熱硬化處理而形成硬化層H』。硬化層H』包括凸部135的整體及齒底142在內而沿著圓周方向連續形成。需要說明的是，硬化層H』的軸向的形成範圍是至少包括從陽花鍵141的外置側的端緣到軸部112的基端部(口部111與軸部112的邊界部分)為止的連續區域的範圍。作為熱硬化處理，可以採用高頻淬火、滲碳淬火等各種淬火方法。順便提一下，高頻淬火是應用了如下原理的淬火方法，該原理是向高頻電流流過的線圈中放入需要淬火的部分，通過電磁感應作用而產生焦耳熱，從而對導電性物體進行加熱的原理。而且，滲碳淬火是使碳從低碳材料的表面侵入.擴散後進行淬火的方法。
[0179]另一方面，輪轂圈101的內徑側維持成未淬火狀態。即，輪轂圈101的孔部122的內徑面137作為未進行熱硬化處理的未硬化部(未淬火狀態)。接頭外圈105的軸部112的硬化層H』與輪轂圈101的未硬化部的硬度差以HRC計為20點以上。例如，硬化層H』的硬度為50HRC至65HRC左右，未硬化部的硬度為1HRC至30HRC左右。需要說明的是，輪轂圈101中，只要孔部122的內徑面137中的軸部嵌合孔122a的形成區域為未硬化部即可，也可以對其他的區域實施熱硬化處理。而且，只要確保上述硬度差即可，也可以對應作為「未硬化部」的上述區域實施熱硬化處理。
[0180]凸部135的高度方向的中間部對應於凹部136的形成前的輪轂圈101的軸部嵌合孔122a的內徑面137的位置。具體而言，如圖19及圖21所示，軸部嵌合孔122a的內徑尺寸D』設定為小於陽花鍵141的最大外徑尺寸(通過凸部135的齒尖135a的圓滾道的直徑尺寸)D1』且大於陽花鍵141的最小外徑尺寸(將齒底142連結的圓滾道的直徑尺寸)D2，(D2，< D，< D1，)。
[0181]如圖19所示，在輪轂圈101的孔部122中的軸部嵌合孔122a的內置側端部設置進行凸部135的壓入開始時的引導的引導部Ml』。如圖20A所示，引導部Ml』通過在軸部嵌合孔122a的內置側端部沿著周向以規定間隔(在此為與凸部135相同的間距)設置多個的引導槽144來構成。引導槽144的底部直徑尺寸(將引導槽144的槽底連結的圓滾道的直徑尺寸)D3』設定成稍大於陽花鍵141的最大外徑尺寸Dl』(D3』>D1』)。由此，在將設置於軸部112的凸部135的前端部(外置側端部)配置在輪轂圈101的軸部嵌合孔122a的內置側端部的狀態下，在凸部135的齒尖135a與引導槽144的槽底之間形成徑向間隙ΕΓ。
[0182]並且，如圖20所示，在輪轂圈101的孔部122的內置側端部上配置了接頭外圈105的軸部112的前端之後，將軸部112向輪轂圈101的軸部嵌合孔122a壓入。在軸部112的壓入之際，使設置在軸部112上的凸部135的前端部與設置在軸部嵌合孔122a的內置側端部上的引導槽144嵌合。此時，如上所述，由於在凸部135與引導槽144之間形成徑向間隙ΕΓ,因此能夠容易地進行凸部135的向引導槽144的嵌合，而且，引導槽144不會妨礙凸部135的壓入。需要說明的是，在壓入軸部112之前，也可以在軸部112中的包含陽花鍵141在內的前端側的外徑面上預先塗敷密封件。可使用的密封件並未特別限定，可以選擇使用例如由各種樹脂構成的密封件。
[0183]由於在輪轂圈101的孔部122形成有沿著軸部112的壓入方向(朝向外置側)縮徑的錐形部122c，因此在開始壓入時，能進行軸部112的相對於孔部122的軸部嵌合孔122a的定心。並且，由於軸部嵌合孔122a的內徑尺寸D』與陽花鍵141的最大外徑尺寸Dr及最小外徑尺寸D2』為上述那樣的關係(D2』 < D』 < D1』)，因此當將軸部112向輪轂圈101的軸部嵌合孔122a壓入時，凸部135咬入輪轂圈101的內置側端面的內徑部，而將輪轂圈101的壁切去。伴隨著軸部112的推進，而輪轂圈101的軸部嵌合孔122a的內徑面137由凸部135切出或壓出，從而在軸部嵌合孔122a的內徑面137上形成與軸部112的凸部135對應的形狀的凹部136。此時，由於軸部112的凸部135的硬度比輪轂圈101的軸部嵌合孔122a的內徑面137高20點以上，因此在輪轂圈101的軸部嵌合孔122a的內徑面137上能容易地形成凹部136。而且通過如此提高軸部112側的硬度，也能夠提高軸部112的抗扭強度。
[0184]通過經由該壓入工序，而如圖17A、17B所示，與軸部112的凸部135嵌合的凹部136形成在輪轂圈101的軸部嵌合孔122a的內徑面137上。由於凸部135咬入輪轂圈101的軸部嵌合孔122a的內徑面137，而孔部122成為稍擴徑的狀態，從而允許設有凸部135的軸部112的軸向移動。另一方面，若軸部112的軸向的移動停止，則內徑面137要返回原來的直徑而縮徑。換言之，在凸部135的壓入時，輪轂圈101向外徑方向進行彈性變形，該彈性變形量的預壓施加給凸部135中的與凹部136嵌合的部分的表面。因此，凹部136在其軸向整體上與凸部135的表面密接。由此，構成凹凸嵌合結構M』。在軸部112的前端側的外徑面上可以如上述那樣預先塗敷密封件。若塗敷密封件，則伴隨著軸部112的壓入而密封件能夠向凸部135與凹部136的嵌合部138遍及，因此能夠有效地防止向嵌合部138的異物侵入。
[0185]另外，由於伴隨著軸部112的壓入而輪轂圈101發生塑性變形，因此在凹部136的表面發生加工硬化。因此，凹部136側的輪轂圈101的內徑面137硬化，而旋轉力矩的傳遞性提聞。
[0186]需要說明的是，在形成凹凸嵌合結構M』時，可以將輪轂圈101形成為固定的狀態而使軸部112移動，也可以與之相反地，將軸部112形成為固定的狀態而使輪轂圈101移動。或者還可以使兩者移動。
[0187]錐形部122c如上述那樣能夠作為軸部112的壓入開始時的引導部發揮功能，因此能夠提高軸部112的壓入精度。而且，由於在位於比錐形部122c靠外置側的軸部嵌合孔122a的內置側端部設有引導槽144(引導部Ml』)，因此能夠以凸部135沿著該引導槽144的狀態將軸部112壓入。由此，壓入精度進一步提高，因此能夠更有效地防止以偏心、傾斜的狀態將凸部135壓入這樣的事態，從而能夠得到高精度的凹凸嵌合結構M』。而且，在將軸部112壓入時，塗敷在軸部112的外徑面上的密封件作為潤滑劑發揮功能，因此能夠順暢地壓入軸部112。
[0188]在本實施方式中，如圖20A所示，在與凸部135的齒尖135a之間形成有徑向間隙E1』，從而在軸部嵌合孔122a的內置側端部形成引導槽144，但引導槽144的形成形態並未限定於此。可以例如圖20B所示，以在與凸部135的側面135b之間形成周向間隙E2』的方式引導槽144。而且，也可以如圖20C所示，以在與凸部135的齒尖135a之間形成徑向間隙ΕΓ及在與凸部135的側面135b之間形成周向間隙E2』的方式形成引導槽144。
[0189]軸部112的壓入如圖16所示那樣進行到口部111的背面Illa與輪轂圈101的壓緊部131的端面131a抵接為止。如此，若使輪轂圈101的壓緊部131的端面131a與接頭外圈105的口部111的背面Illa抵接，則成為車輪用軸承裝置的軸向的彎曲剛性提高而富於耐久性的高品質的產品。而且，能夠進行接頭外圈105的軸部112相對於輪轂圈101在軸向上的相對定位，因此能夠使軸承裝置的尺寸精度穩定，並使凹凸嵌合結構M』的軸向長度穩定化，從而能夠提高轉矩傳遞性。此外，通過該接觸而能夠在輪轂圈101與口部111之間構成密封結構，因此能夠防止從壓緊部131向凹凸嵌合結構M』的異物侵入。由此，能長期穩定地維持凹凸嵌合結構M』的嵌合狀態。
[0190]如此使輪轂圈101的端面131a與口部111的背面Illa接觸時，兩者的接觸面壓優選為10MPa以下。在接觸面壓超過10MPa的情況下，即便在接觸部(端面131a與背面Illa之間)也可能會進行轉矩傳遞，尤其是在過大的轉矩所負載而接觸部的摩擦力(靜摩擦)無法耐受轉矩時，接觸部會發生急劇的滑動而能夠產生噪音。相對於此，若接觸面壓為10MPa以下，則即便在小轉矩負載下接觸部也會滑動，從而能夠抑制噪音的產生。
[0191]在軸部112的壓入完成而口部111的背面Illa與輪轂圈101的壓緊部131的端面131a發生了接觸的時刻，軸部112的小徑部112a相對於輪轂圈101的孔部122 (軸部嵌合孔122a)的內徑面137、及內壁122d的內置側端面為非接觸。由此，在軸部112的小徑部112a的外徑側形成凹槽部146，該凹槽部146收納伴隨形成凹部136而形成的擠出部145。
[0192]當將接頭外圈105的軸部112向輪轂圈101的孔部122壓入時，如圖22A所示，通過凸部135產生的切出或壓出作用而從凹部136擠出材料(輪轂圈101的壁)，從而形成擠出部145。擠出部145產生凸部135中的與凹部136嵌合的部分的容積的相應量。若對該擠出部145放任不管，則該擠出部145可能會脫落而進入車輛的內部。相對於此，若形成上述那樣的凹槽部146，則擠出部145捲曲並收納、保持在凹槽部146內。因此，能夠防止擠出部145的脫落而消除上述不良情況。而且，這種情況下，能夠將擠出部145 —直收納在凹槽部146內，無需另外進行擠出部145的除去處理。因此，能夠減少組裝作業工時，從而能夠實現組裝作業性的提高及成本減少。
[0193]需要說明的是，凹槽部146的形狀只要能夠收容產生的擠出部145即可，其形狀未作限定。而且，凹槽部146的容量至少大於預想的擠出部145的產生量。
[0194]如以上那樣構成的凹凸嵌合結構M』優選避開車輪用軸承102的滾道面126、127、128,129的內徑側而配置。尤其是更優選避開內側滾道面128、129上的與接觸角通過的線的交點的內徑側，而在所述交點之間的軸向局部區域形成凹凸嵌合結構M』。這是為了能夠有效地抑制或防止軸承滾道面的環向應力(輪轂圈101外徑部或內圈124外徑部的拉伸應力)增大的情況。若能夠抑制或防止環向應力的增大，則能夠防止滾動疲勞壽命的下降、裂紋產生、及應力腐蝕破裂等不良情況發生，從而能夠提供高品質的軸承102。
[0195]另外，如圖21所示，在構成凹凸嵌合結構M』時，凸部135相對於輪轂圈101的壓入餘量為Ad，凸部135的高度為h時，優選將Ad/2h設定成0.3 < Δ d/2h < 0.86的範圍。在此，壓入餘量Ad由設置在軸部112上的陽花鍵141的最大外徑尺寸D1』與輪轂圈101的軸部嵌合孔122a的內徑尺寸D』的直徑差(D1』_D』)表示。由此，凸部135的高度方向中間部附近咬入輪轂圈101的內徑面，因此能夠充分確保凸部135的壓入餘量，從而能夠可靠地形成凹部136。
[0196]在Δ d/2h為0.3以下時,抗扭強度下降，而且，在Δ d/2h為0.86以上時，由於微小的壓入時的偏心或壓入傾斜，而凸部135的整體咬入對方側，壓入載荷急劇增大，凹凸嵌合結構M』的成形性可能惡化。當凹凸嵌合結構M』的成形性惡化時，不僅抗扭強度下降，而且輪轂圈101外徑的膨脹量也增大，因此會產生對將輪轂圈101作為構成部件的車輪用軸承102的功能造成壞影響及旋轉壽命下降等問題。相對於此，通過將Adz^h設定成上述範圍而凹凸嵌合結構M的成形性穩定，壓入載荷沒有變動，能夠得到穩定的抗扭強度。
[0197]在以上所述的凹凸嵌合結構M』中，凸部135與凹部136的嵌合部位138整體無間隙地密接，因此能夠抑制徑向及圓周方向上的鬆動。因此，即便輪轂圈101與接頭外圈105的結合部緊湊也能夠確保高轉矩負載容量，從而能夠實現車輪用軸承裝置的小型?輕量化。而且，由於能夠抑制結合部(凹凸嵌合結構M』)處的鬆動，因此能夠有效地防止轉矩傳遞時的噪音發生。
[0198]另外，由於無需在輪轂圈101的孔部122預先形成陰花鍵等，因此能夠實現輪轂圈101的加工成本的低廉化並提高生產性。而且，在輪轂圈101與接頭外圈105的軸部112的組裝時，可以省略花鍵彼此的相位對合，因此能夠實現組裝性的提高。此外，能夠避免壓入時的齒面的損傷，能夠維持穩定的嵌合狀態。而且，如上所述，由於將輪轂圈101的內徑側形成為低硬度，因此形成在輪轂圈101上的凹部136以高密接性與軸部112的凸部135嵌合。因此，能更有效地防止徑向及圓周方向上的鬆動。
[0199]另外，如圖17B所示，在各凸部135的節圓C2 (PCD)上，由於將徑向線(半徑線)與凸部側面135b所成的角度Θ I設定在0° ( Θ I < 45°的範圍，因此壓入後的輪轂圈101的擴徑量小，能夠實現壓入性的提高。這是因為，當壓入軸部112時，輪轂圈101的孔部122進行擴徑，但若Θ I過大，則會導致壓入時的擴徑力容易起作用，因此壓入結束時的輪轂圈101外徑的擴徑量增大，輪轂圈101外徑部和軸承102的內圈124外徑部的拉伸應力(環向應力)升高的情況，以及由於轉矩傳遞時向徑向的分力增大，因此輪轂圈101的外徑擴徑，輪轂圈101外徑部和內圈124外徑部的拉伸應力(環向應力)升高的情況等。所述拉伸應力(環向應力)的增加會導致軸承壽命的下降。
[0200]另外，凸部135的節圓直徑為PCD,凸部135的個數為Ζ，0.30 ( PCD/Z彡1.0。這是因為，當P⑶/Z過小時(P⑶/Z比0.30小時)，凸部135向輪轂圈101的壓入餘量的適用範圍非常窄，尺寸公差也變窄，因此壓入變得困難。
[0201]尤其是若設定為20° ( Θ1<35°並設定為0.33 < PCD/Z < 0.7，則既可以採用對軸部112 (接頭外圈105)的形成材料使用了特殊鋼的凸部135實施表面處理或將凸部135形成為鋒利的形狀等的對策，也可以通過對由一般的機械結構用鋼形成的軸部112進行壓入而由凸部135來成形凹部136。而且，能夠抑制軸部112的壓入後的輪轂圈101的擴徑量。而且，通過形成為Θ I彡20°，在軸部112側設置凸部135時，能夠利用上述的加工法中的成本和加工精度的平衡最好的滾壓成形加工來成形凸部135。
[0202]當軸部112的壓入完成時，螺栓構件150的陽螺紋部150b2經由輪轂圈101的內壁122d而與軸部112的螺栓孔113緊固(螺合)。由此，接頭外圈105的軸部112相對於輪轂圈101被螺栓固定，輪轂圈101與接頭外圈105的分離受到限制。螺栓構件150的緊固以使螺栓構件150的支承面150al與輪轂圈101的承受面F』、在此為凹陷部122e的底面抵接來進行。當螺栓構件150的緊固完成時，利用螺栓構件150的頭部150a和接頭外圈105的口部111 (的背面Illa)沿著軸向夾持輪轂圈101。如此，通過利用螺栓構件150和口部111沿著軸向夾持輪轂圈101，而裝置的軸向的彎曲剛性進一步升高，從而能夠實現可靠性及耐久性的提高。
[0203]如圖22B所示，可以在螺栓構件150的支承面150al與輪轂圈101的承受面F』之間夾設密封件S，。如此，能夠確保兩者間的密封性，因此能夠防止雨水或異物的從外置側向凹凸嵌合結構M，的侵入。只要能確保密封性即可，可使用的密封件S』並未特別限定，例如可以選擇使用與塗敷在軸部112的外徑面上的密封件同樣的由各種樹脂構成的材料。當然，也可以使用與塗敷在軸部112上的密封件不同種類的密封件。密封件既可以塗敷在支承面150al或承受面F』中的任一方，也可以塗敷在雙方。
[0204]需要說明的是，只要將螺栓構件150的支承面150al與輪轂圈101的承受面F，無間隙地密接即可，未必需要在兩面之間夾設密封件S。例如，若對承受面F』進行研磨，則其與螺栓構件150的支承面150al的密接性提高，因此如圖22B所示可以省略密封件S』。若能確保密接性，則當然可以省略對承受面F』的研磨加工，而直接保留為鍛造面或車削完成狀態。
[0205]以上所示的車輪用軸承裝置在需要對其實施修補等時，可以分別修補軸承部分(車輪用軸承102)和接頭部分(等速萬向接頭103)，因此允許輪轂圈101與接頭外圈105的分離。為了使輪轂圈101與接頭外圈105分離，而形成為從圖16所示的完成品的狀態將螺栓構件150取下的狀態，然後，對輪轂圈101與接頭外圈105的軸部112之間施加凹凸嵌合結構M』的嵌合力以上的拉拔力而從輪轂圈101將接頭外圈105的軸部112拔下。由此，輪轂圈101 (車輪用軸承102)與接頭外圈105(等速萬向接頭103)分離。在此，當輪轂圈101與接頭外圈105分離之後，以將分離後的輪轂圈101與接頭外圈105原封不動地再結合的情況為例，以下，詳細敘述分離工序及再結合工序。
[0206]分離工序、即接頭外圈105的軸部112的從輪轂圈101的拉拔可以使用例如圖23所示那樣的夾具170進行。夾具170具備:底座171 ;與該底座171的螺紋孔172螺合的按壓用螺栓構件173 ;與軸部112的螺栓孔113螺合的螺紋軸176。在底座171設有貫孔174，在穿過該貫孔174的輪轂圈101的螺栓133上螺合螺母構件175。由此，底座171與輪轂圈101的凸緣121成為重合的狀態，而底座171安裝於輪轂圈101。在如此將底座171安裝於輪轂圈101之後，使基部176a從內壁122d向外置側突出，而在軸部112的螺栓孔113內螺合螺紋軸176。螺紋軸176的基部176a的突出量設定成比凹凸嵌合結構Μ』的軸向長度長。
[0207]在與螺紋軸176同一軸心上配設按壓用螺栓構件173，並將按壓用螺栓構件173從外置側與底座171的螺紋孔172螺接，在該狀態下，使按壓用螺栓構件173朝向圖23中的空心箭頭所示的方向螺進。由於螺紋軸176與按壓用螺栓構件173配設在同一軸心上，因此當使按壓用螺栓構件173螺進時，將螺紋軸176向內置側按壓。伴隨於此，接頭外圈105相對於輪轂圈101向內置側移動，按壓用螺栓構件173的螺進進行某種程度時，凹凸嵌合結構Μ』鬆脫而輪轂圈101與接頭外圈105分離。
[0208]從輪轂圈101與接頭外圈105分離的狀態開始，使用圖16所示的螺栓構件150再構成凹凸嵌合結構Μ，，由此能夠將輪轂圈101與接頭外圈105再結合。在再結合工序中，首先如圖24所示，在從輪轂圈101取下底座171並從軸部112取下螺紋軸176之後，將螺栓構件150向輪轂圈101的內壁122d的內周穿過，而使螺栓構件150的支承面150al與輪轂圈101的承受面F』抵接。同時，將軸部112側的凸部135與通過前一次的軸部112的壓入而形成的輪轂圈101的凹部136的圓周方向的相位進行對合，而在輪轂圈101的孔部122內徑上配置接頭外圈105的軸部112。由於在輪轂圈101的孔部122形成的凹部136的內置側設置引導槽144，因此只要將凸部135與引導槽144的圓周方向的相位進行對合即可。在圖24所示的即將向孔部122壓入軸部112之前的階段，螺栓構件150的陽螺紋部150b2與螺栓孔113的陰螺紋部處於非嵌合狀態。需要說明的是，在圖24中，省略了等速萬向接頭103的構成構件中的接頭外圈105以外的構件的圖示。
[0209]並且，在將軸部112側的凸部135與輪轂圈101側的凹部136 (引導槽144)的圓周方向的相位進行了對合的狀態下，使接頭外圈105與輪轂圈101相對地接近移動時，接頭外圈105的軸部112向輪轂圈101的孔部122內嵌入，凸部135與引導槽144嵌合。如此，當凸部135與引導槽144嵌合時，如圖25所示，螺栓構件150的陽螺紋部150b2與螺栓孔113的陰螺紋部處於螺合狀態。在該狀態下，使螺栓構件150旋轉而向螺栓孔113螺入螺栓構件150時，通過該螺入產生的推力，將接頭外圈105的軸部112向輪轂圈101的軸部嵌合孔122a壓入。由此，與前一次的壓入同樣地，再次構成凸部135的相對於凹部136的嵌合部位的整體與對應的凹部136密接的凹凸嵌合結構M』，從而將接頭外圈105與輪轂圈101再次結合。
[0210]如此，當通過將螺栓構件150向螺栓孔113再次螺入就能夠再構成凹凸嵌合結構M』時，可以無需使用壓入用的衝壓機等大規模的設備來再構成凹凸嵌合結構M』。若利用螺栓構件150的螺入產生的推力能夠再構成凹凸嵌合結構M』(接頭外圈105與輪轂圈101的再結合)的話，則再次的壓入通過向形成有凹部136的軸部嵌合孔122a的內徑面137壓入軸部112來進行，因此壓入載荷比第一次小。由此，即便在機動車修配廠等的現場，也能夠容易地進行輪轂圈101與接頭外圈105的分離及再結合、即車輪用軸承裝置的維護、修配、修補等，能得到高保養性。
[0211]需要說明的是，輪轂圈101與接頭外圈105的分離及再結合可以如圖23?圖25所示在將車輪用軸承102的外部構件125安裝於車輛的關節134的狀態下進行。因此，現場的保養性尤其良好。
[0212]在基於上述次序的輪轂圈101與接頭外圈105的再結合時，尤其是需要考慮使用的螺栓構件150的全長尺寸。例如，若螺栓構件150的螺紋軸部150b過長，則在凹凸嵌合結構M』的再構成時，在軸部112側的凸部135與輪轂圈101側的凹部136的圓周方向的相位不一致的狀態下，陽螺紋部150b2可能與螺栓孔113的陰螺紋部螺合。這種情況下，當直接進行螺栓構件150的螺入時，例如軸部112被以傾斜的狀態壓入孔部122 (軸部嵌合孔122a)，其結果是，在輪轂圈101與接頭外圈105之間難以確保規定的同軸精度。這樣的話，無法以規定的精度再構成凹凸嵌合結構M』，會對轉矩傳遞性能等造成壞影響。另一方面，當螺栓構件150 (螺紋軸部150b)過短時，螺栓構件150的陽螺紋部150b2與螺栓孔113未螺合，因此無法進行上述次序的凹凸嵌合結構M』的再構成。
[0213]為了防止產生這種問題，如參考圖24說明所示，在即將向輪轂圈101的孔部122壓入接頭外圈105的軸部112之前的狀態下，螺栓構件150的陽螺紋部150b2與螺栓孔113的陰螺紋部處於非螺合狀態。進而言之，如圖25所示，如下設定螺栓構件150的全長尺寸(嚴格來說是螺栓構件150的螺紋軸部150b的全長尺寸):當接頭外圈105的軸部112開始向設置在輪轂圈101的孔部122的軸部嵌合孔122a壓入(嵌入)時，在此，當設置在軸部112上的凸部135的外置側端部與設置在軸部嵌合孔122a的內置側端部上的引導部Ml』 (引導槽144)開始嵌合時，螺栓構件150的陽螺紋部150b2與螺栓孔113的陰螺紋部成為螺合狀態。由此，能有效地防止產生上述問題，能夠再構成高精度的凹凸嵌合結構M，。因此，在輪轂圈101與接頭外圈105的再結合時也能夠得到高結合精度，即便在反覆進行維護、修配、修補等的情況下，也能得到維持高組裝精度而可靠性好的車輪用軸承裝置。
[0214]以上，說明了分離的輪轂圈101與接頭外圈105直接再結合的情況，但即便在例如輪轂圈101發生破損等而需要對其進行更換的情況下，也能夠經由同樣的次序將輪轂圈101與接頭外圈105結合。這種情況下，優選在新使用的輪轂圈101的孔部122(軸部嵌合孔122a)的內徑面137上沿著周向以規定間隔設置小凹部。這是因為，通過使用這樣的輪轂圈101，能夠減少壓入軸部112時的壓入阻力，能夠利用螺栓構件150的螺入產生的推力將輪轂圈101與接頭外圈105結合。
[0215]如參考圖22A說明那樣，由於輪轂圈101的內壁122d的內徑尺寸dl』設定成稍大於螺栓構件150的軸徑d』，因此能夠利用螺栓構件150的螺紋軸部150b的外徑和內壁122d的內徑來構成螺栓構件150在螺栓孔113內螺進時的引導部。因此，能夠防止螺栓構件150的偏心，而將接頭外圈105的軸部112高精度地壓入輪轂圈101的孔部122。需要說明的是，當內壁122d的軸向尺寸(厚度)過小時，可能無法發揮穩定的引導功能。另一方面，當增大內壁122d的軸向尺寸時，無法確保凹凸嵌合結構M』的軸向長度，而且會導致輪轂圈101的重量增大。因此，應設置於輪轂圈101的內壁122d的軸向尺寸考慮以上的情況來決定。
[0216]圖26是表示本申請的第二發明的第二實施方式的車輪用軸承裝置的剖視圖。該圖所示的車輪用軸承裝置與圖16所示的車輪用軸承裝置的主要不同點在於輪轂圈101的壓緊部131的端面131a與口部111的背面Illa為非接觸，且軸部112 (在此小徑部112a)的軸向尺寸的長大化，而使軸部112的端面(外置側的端面)112b與輪轂圈101的內壁122d的內置側端面抵接的點。這種情況下，利用螺栓構件150的頭部150a和軸部112的外置側的端面112b沿著軸向夾持輪轂圈101的內壁122d，由此進行輪轂圈101與接頭外圈105的軸向的定位。
[0217]這種情況下，如圖27A所示，在壓緊部131的端面131a與口部111的背面11 Ia之間設置間隙180。間隙180從輪轂圈101的壓緊部131與口部111的背面Illa之間形成至輪轂圈101的大徑孔122b與軸部112之間。如此，通過使口部111與輪轂圈101為非接觸，而能夠更有效地防止兩者的接觸引起的噪音的產生。
[0218]在輪轂圈101的端面131a與口部111的背面Illa為非接觸的情況下，防止異物向凹凸嵌合結構M，侵入的異物侵入防止機構設置在比凹凸嵌合結構M，靠內置側。具體而言，如圖27A所示，利用嵌合在輪轂圈101的壓緊部131與口部111的背面Illa之間的間隙180內的密封構件181來構成異物侵入防止機構。如此，利用密封構件181將形成在輪轂圈101的壓緊部131與口部111的背面Illa之間的間隙180閉塞，由此能夠防止雨水或異物從該間隙180向凹凸嵌合結構M』侵入的情況。作為密封構件181，除了可以使用圖27A所示的市售的O形密封圈等之外，還可以使用例如圖27B所示那樣的填料等。
[0219]另外，在第二實施方式的車輪用軸承裝置中，在軸部112的螺栓孔113的開口部設置朝向開口側(外置側)擴徑的錐形部112c。若形成所述錐形部112c，則當接頭外圈105的軸部112開始向設置在輪轂圈101的孔部122的軸部嵌合孔122a的壓入時，在此，當設置在軸部122上的凸部135的外置側端部與設置在軸部嵌合孔122a的內置側端面上的引導部Ml'開始嵌合時，螺栓構件150的陽螺紋部150b2與螺栓孔113的陰螺紋部處於螺合狀態。而且，容易使在輪轂圈101與接頭外圈105結合時使用的螺栓構件150、及在輪轂圈101與接頭外圈105分離時使用的螺紋軸176螺合於螺栓孔113。所述結構也能夠適用於圖16等所示的軸承裝置。
[0220]需要說明的是，上述以外的結構與圖16所示的軸承裝置在實質上相同，因此標註共用的參考編號而省略重複說明。
[0221]圖28是表示本申請第二發明的第三實施方式的車輪用軸承裝置的剖視圖。該圖所示的車輪用軸承裝置與圖16所示的結構的主要不同點是在輪轂圈101的筒部120的外置側端部設置臺階部122f，使與輪轂圈101不同的構件即環狀的承受構件160與該臺階部122f嵌合，並利用該承受構件160來承受螺栓構件150的頭部150a的點。S卩，在該實施方式中，利用承受構件160中的外置側的端面160a來構成承受螺栓構件150的支承面150al的承受面F』。除此以外的結構與圖16所示的車輪用軸承裝置在實質上相同，因此標註共用的參考編號而省略重複說明。
[0222]需要說明的是，雖然省略了圖示的說明，但圖28所示的結構當然能夠適用於圖26所示的第二發明的第二實施方式的車輪用軸承裝置。
[0223]在以上進行了說明的實施方式中，作為螺栓構件150，使用了在頭部150a—體地設有凸緣(墊片)的結構，但墊片也可以作為另一構件而夾裝在螺栓構件150的頭部150a與輪轂圈101之間。這種情況下，墊片的外置側的端面構成承受螺栓構件150的支承面150al的承受面F，。
[0224]另外，在以上進行了說明的實施方式中，如圖17A及圖17B所示，凸部135的間距與凹部136的間距設定成同一值。因此，如圖17B所示，在凸部135的高度方向的中間部，凸部135的周向厚度L與相鄰的凸部之間的槽寬LO成為大致相同的值。相對於此，如圖29A所示，在凸部135的高度方向的中間部，可以使凸部135的周向厚度L2小於相鄰的凸部之間的槽寬LI。換言之，在凸部135的高度方向的中間部，使軸部112的凸部135的周向厚度L2小於形成在輪轂圈101的凹部136之間的突出部143的周向厚度LI (L2 < LI)。
[0225]在各凸部135，通過滿足上述關係，而能夠將軸部112的凸部135的周向厚度L2的總和Σ設定成小於輪轂圈101的突出部143的周向厚度LI的總和Σ I。由此，能夠增大輪轂圈101的突出部143的剪切面積，從而能夠確保抗扭強度。而且，由於凸部135的齒厚減小，因此能夠減小壓入載荷而提高壓入性。
[0226]此時，對於全部的凸部135及突出部143，無需滿足L2 LI。
[0227]需要說明的是，在圖29A中，將凸部135形成為截面梯形，但凸部135的截面形狀並未限定於此。例如圖29B所示，也可以將凸部135形成為漸開線形狀的截面。
[0228]在以上進行了說明的實施方式中，在軸部112側形成陽花鍵141 (凸部135)，但也可以與之相反地，如圖30所示，通過在輪轂圈101的孔部122的內徑面形成陰花鍵161而能夠在輪轂圈101側形成凸部135。這種情況下，與在軸部112形成陽花鍵141的情況同樣地，例如，利用對輪轂圈101的陰花鍵161實施熱硬化處理而軸部112的外徑面為未淬火狀態等的方法，將輪轂圈101的凸部135的硬度形成為以HRC計比軸部112的外徑面高20點以上。陰花鍵161可以利用公知的拉削加工、切削加工、衝壓加工、拉制加工等各種加工方法形成。作為熱硬化處理，可以採用高頻淬火、滲碳淬火等各種熱處理。
[0229]然後，若將軸部112向輪轂圈101的孔部122壓入，則利用輪轂圈101側的凸部135在軸部112的外周面上形成與凸部135嵌合的凹部136，由此，構成凸部135與凹部136的嵌合部位整密接的凹凸嵌合結構M。凸部135與凹部136的嵌合部位138是圖30B所示的範圍A。凸部135中的其他的區域是與凹部136未嵌合的區域B。在比軸部112的外周面靠外徑側且沿著周向相鄰的凸部135之間形成有間隙162。
[0230]如圖31所示，凸部135的高度方向的中間部對應於凹部形成前的軸部112的外徑面的位置。即，軸部112的外徑尺寸D10』設定成大於陰花鍵161的凸部135的最小內徑尺寸D8』 (通過陰花鍵161的齒尖161a的圓滾道的直徑尺寸)且小於陰花鍵161的最大內徑尺寸D9』 (將陰花鍵161的齒底161b連結的圓滾道的直徑尺寸)(D8』 < D10』 < D9』)。而且，凸部135的相對於軸部112的壓入餘量為Λ d且凸部135的高度為h時，設定成0.3< Ad/2h < 0.86的範圍。此時的壓入餘量Ad由軸部112的外徑尺寸D10』與凸部135的最小內徑尺寸D8』的直徑差(D1』 -D8』 )來表示。由此，凸部135的高度方向中間部附近咬入軸部112的外徑面，因此能夠充分地確保凸部135的壓入餘量，從而能夠可靠地形成凹部136。
[0231]在該凹凸嵌合結構M』中，如圖30B所示，通過從圓Cl到凸部135的齒尖161a為止的距離的中間點的圓C2為節圓，該圓Cl通過凸部135中的與凹部136嵌合的區域和與凹部136未嵌合的區域的邊界部，在該節圓上，徑向線與凸部的側面所成的角度Θ I設定為0°彡Θ1彡45°。而且，凸部135的節圓C2的直徑為P⑶，凸部135的個數為Z，設定成0.30 ( PCD/Z 彡 1.0。
[0232]在該結構中，由於也是通過壓入來形成擠出部145，因此優選設置收納該擠出部145的凹槽部146。在該結構中，由於擠出部145形成在軸部112的內置側，因此凹槽部146設置在比凹凸嵌合結構M，靠內置側且設置在輪轂圈101側(未圖示)。
[0233]如此，在輪轂圈101的孔部122的內徑面設置凹凸嵌合結構M』的凸部135時，無需進行軸部112側的熱硬化處理，因此能得到等速萬向接頭103的接頭外圈105的生產性優異這樣的優點。
[0234]以上，說明了本申請的第二發明的實施方式，但本申請的第二發明並未限定為上述實施方式而能夠進行各種變形。例如，作為凹凸嵌合結構M』的凸部135的截面形狀，除了圖17、圖18A?18C、圖29A、29B所示的形狀以外，還可以採用具有半圓形狀、半橢圓形狀、矩形形狀等各種截面形狀的凸部135，凸部135的面積、個數、周向配設間距等也可以任意變更。凸部135可以通過與軸部112和輪轂圈101不同體的鍵那樣的部件形成。
[0235]另外，作為輪轂圈101的孔部122，可以是圓孔以外的多邊形孔等異形孔，嵌插在該孔部122內的軸部112的截面形狀也可以是圓形截面以外的多邊形等的異形截面。此外，在向輪轂圈101壓入軸部112時，只要凸部135的至少包括壓入開始側的端面在內的端部區域的硬度比壓入側的硬度高即可，不必提高凸部135的整體的硬度。而且，在以上說明的實施方式中，如圖17B和圖30B等所示，在構成凹凸嵌合結構M』的軸部112的外徑面與輪轂圈101的內徑面之間形成了間隙140、162，但也可以不形成這種間隙140、162，而將相鄰的凸部135之間形成的槽的整體由對方側的壁來填充。
[0236]雖然未圖示，但可以在具有凸部135的構件所壓入的一側的構件(形成凹部136的一側的構件)上預先沿著周向以規定間隔設置小凹部。作為小凹部，需要小於凹部136的容積。通過如此設置小凹部，能夠減少凸部135的壓入時形成的擠出部145的容量，因此能夠實現壓入阻力的減少。而且，由於能夠減少擠出部145，因此能夠減小凹槽部146的容積，從而能夠提高凹槽部146的加工性及軸部112的強度。需要說明的是，小凹部的形狀可以採用三角形形狀、半橢圓狀、矩形等各種形狀，個數也可以任意設定。
[0237]另外，作為車輪用軸承102的滾動體130，除了滾珠以外也可以使用滾子。此外，在等速萬向接頭103中，可以將接頭內圈106和軸I 10經由上述的凹凸嵌合結構M』進行一體化。
[0238]另外，以上說明的實施方式將本申請的第二發明適用於第三代的車輪用軸承裝置，但第二發明也可以同樣地適用於第一代、第二代及第四代的車輪軸承裝置。
[0239]【標號說明】
[0240]I 車輪用軸承裝置
[0241]2 等速萬向接頭
[0242]3 外側接頭構件
[0243]4 口部
[0244]5 軸部
[0245]5a小徑部(嵌入部)
[0246]5d螺栓孔
[0247]20車輪用軸承
[0248]21輪轂圈
[0249]23 筒部
[0250]23a承受部
[0251]23c壓緊部
[0252]24 孔部
[0253]28外側滾道面
[0254]29內側滾道面
[0255]30螺栓構件
[0256]41 凸部
[0257]42 凹部
[0258]43嵌合部
[0259]44陽花鍵
[0260]45引導槽
[0261]46擠出部
[0262]47 凹槽部
[0263]M 凹凸嵌合結構
[0264]Ml 引導部
[0265]101 輪轂圈
[0266]102 車輪用軸承
[0267]103 等速萬向接頭
[0268]105 接頭外圈
[0269]111 口部
[0270]112 軸部
[0271]113 螺栓孔
[0272]122 孔部
[0273]122a軸部嵌合孔
[0274]122d 內壁
[0275]126,127外側滾道面(外圈)
[0276]128、129內側滾道面(內圈)
[0277]131 壓緊部
[0278]135 凸部
[0279]136 凹部
[0280]137 內徑面
[0281]138 嵌合部位
[0282]144 弓丨導槽
[0283]145 擠出部
[0284]146 凹槽部
[0285]150 螺栓構件
[0286]150b2陽螺紋部
[0287]F，承受面
[0288]M』凹凸嵌合結構
[0289]Ml』引導部
【權利要求】
1.一種車輪用軸承裝置，其具備車輪用軸承和等速萬向接頭，該車輪用軸承具有外部構件、內部構件及多排滾動體，該外部構件在內周具有多排外側滾道面，該內部構件包括安裝於車輪的輪轂圈且在外周具有與所述外側滾道面對置的多排內側滾道面，所述多排滾動體夾設在所述外側滾道面與所述內側滾道面之間，該等速萬向接頭具有外側接頭構件，其中，將在所述外側接頭構件的軸部和所述輪轂圈的孔部中的任一方設置的沿著軸向延伸的凸部向另一方壓入，在該另一方利用所述凸部來形成凹部，由此構成所述凸部與所述凹部的嵌合部位整個區域密接的凹凸嵌合結構，並且通過螺入到設置在所述外側接頭構件的軸部上的螺栓孔內的螺栓構件而將所述輪轂圈與所述外側接頭構件緊固，通過取下了所述螺栓構件的狀態下的軸向的拉拔力施加而允許所述凹凸嵌合結構的分離，所述車輪用軸承裝置的特徵在於， 在所述輪轂圈上直接或經由另一構件而形成有所述螺栓構件的承受面，在所述承受面與所述螺栓孔之間進行由所述螺栓構件形成的所述輪轂圈與所述外側接頭構件的緊固，並且在所述另一方的壓入開始側的端部設有用於引導所述凸部的壓入的引導部， 將所述螺栓構件的長度設定為，在所述凹凸嵌合結構的分離後進行再組裝之際，當使所述凸部的壓入開始側的端部與所述引導部嵌合時，使支承面與所述承受面抵接的螺栓構件的陽螺紋部開始與所述螺栓孔的陰螺紋部嚙合。
2.根據權利要求1所述的車輪用軸承裝置，其特徵在於， 在所述外側接頭構件的軸部設置所述凸部，使該凸部的至少壓入開始側的端部的硬度比所述輪轂圈的孔部的內徑部高。
3.根據權利要求1所述的車輪用軸承裝置，其特徵在於， 在所述外側接頭構件的軸部設置所述凸部，並設置凹槽部，該凹槽部收納由所述凸部的壓入實現的所述凹部的形成所產生的擠出部。
4.根據權利要求1所述的車輪用軸承裝置，其特徵在於， 在所述輪轂圈的孔部設置所述凸部，使該凸部的至少壓入開始側的端部的硬度比所述外側接頭構件的軸部的外徑部高。
5.根據權利要求1所述的車輪用軸承裝置，其特徵在於， 在所述輪轂圈的孔部設置所述凸部，並設置凹槽部，該凹槽部收納由所述凸部的壓入實現的所述凹部的形成所產生的擠出部。
6.根據權利要求1所述的車輪用軸承裝置，其特徵在於， 將所述凸部設置在圓周方向的多個部位，在凸部的高度方向的中間部，使凸部的周向厚度小於該凸部與相鄰的凸部之間的槽寬。
7.根據權利要求1所述的車輪用軸承裝置，其特徵在於， 將所述凸部設置在圓周方向的多個部位，在凸部的高度方向的中間部，使各凸部的周向厚度的總和小於所述各凸部與相鄰的凸部之間的槽寬的總和。
8.根據權利要求1所述的車輪用軸承裝置，其特徵在於， 所述內部構件還具備向所述輪轂圈的內置側端部的外周壓入的內圈，在所述輪轂圈及所述內圈的外周分別設有所述內側滾道面， 通過將所述輪轂圈的端部壓緊而對所述車輪用軸承施加預壓。
9.根據權利要求1所述的車輪用軸承裝置，其特徵在於， 使相互對置的所述輪轂圈的端面與所述外側接頭構件的端面以lOOMPa以下的面壓進行接觸。
10.根據權利要求1所述的車輪用軸承裝置，其特徵在於， 在所述螺栓構件的支承面與所述承受面之間夾設有密封件。
11.根據權利要求1所述的車輪用軸承裝置，其特徵在於， 將所述凹凸嵌合結構避開所述內側滾道面的正下方位置進行配置。
【文檔編號】F16C19/18GK104290538SQ201410482855
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2010年11月29日 優先權日:2009年12月21日
【發明者】梅木田光, 友上真, 柴田清武, 淺野祐一, 藏久昭 申請人:Ntn株式會社