JPH11129703A - 車輪支持用転がり軸受ユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 第一の内輪軌道７の転がり疲れ寿命を確保
し、しかも低コストの構造を実現する。 【解決手段】 炭素の含有量が０．４５重量％以上であ
る炭素鋼製のハブ２ｂと高炭素鋼製の内輪３とを、ハブ
２ｂの端部に形成したかしめ部１９により結合する。ハ
ブ２ｂは、上記第一の内輪軌道７を含む斜格子部分を焼
き入れ硬化する。内輪３は、心部まで焼き入れ硬化す
る。ハブ２ｂのうち、少なくとも上記かしめ部１９を形
成する部分は焼き入れせず、生のままとする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明に係る車輪支持用転
がり軸受ユニットは、自動車の車輪を懸架装置に対して
回転自在に支持する為に利用する。

【０００２】

【従来の技術】自動車の車輪は、車輪支持用転がり軸受
ユニットにより懸架装置に支持する。図１７は、従来か
ら広く実施されている車輪支持用転がり軸受ユニットの
第１例を示している。この車輪支持用転がり軸受ユニッ
ト１は、ハブ２と、内輪３と、外輪４と、複数個の転動
体５、５とを備える。このうちのハブ２の外周面の外端
部（外とは、自動車への組み付け状態で幅方向外寄りと
なる側を言い、図４〜６を除く各図の左側となる。反対
に幅方向中央寄りとなる側を内と言い、図４〜６を除く
各図の右側となる。）には、車輪を支持する為の第一の
フランジ６を形成している。又、このハブ２の中間部外
周面には第一の内輪軌道７を、同じく内端部には外径寸
法が小さくなった段部８を、それぞれ形成している。

【０００３】上記段部８には、外周面に第二の内輪軌道
９を形成した、上記内輪３を外嵌している。又、上記ハ
ブ２の内端部には雄ねじ部１０を形成し、この雄ねじ部
１０の先端部を、上記内輪３の内端面よりも内方に突出
させている。そして、この雄ねじ部１０に螺合したナッ
ト１１と上記段部８の段差面１２との間で上記内輪３を
挟持する事により、この内輪３を上記ハブ２の所定位置
に結合固定している。尚、上記雄ねじ部１０の先端部外
周面には、係止凹部１４を形成している。そして、上記
ナット１１を所定のトルクで緊締した後、このナット１
１の一部で上記係止凹部１４に整合する部分を直径方向
内方にかしめ付ける事により、このナット１１の緩み止
めを図っている。

【０００４】又、上記外輪４の内周面には、上記第一の
内輪軌道７と対向する第一の外輪軌道１５及び上記第二
の内輪軌道９に対向する第二の外輪軌道１６を形成して
いる。そして、これら第一、第二の内輪軌道７、９と第
一、第二の外輪軌道１５、１６との間に上記転動体５、
５を、それぞれ複数個ずつ設けている。尚、図示の例で
は、転動体５、５として玉を使用しているが、重量の嵩
む自動車用の転がり軸受ユニットの場合には、これら転
動体としてテーパころを使用する場合もある。

【０００５】上述の様な車輪支持用転がり軸受ユニット
１を自動車に組み付けるには、上記外輪４の外周面に形
成した第二のフランジ１７により、この外輪４を懸架装
置に固定し、上記第一のフランジ６に車輪を固定する。
この結果、この車輪を懸架装置に対し回転自在に支持す
る事ができる。

【０００６】又、米国特許第５４９０７３２号明細書に
は、図１８に示す様な構造の車輪支持用転がり軸受ユニ
ット１が記載されている。この従来構造の第２例の場合
には、外周面に第一のフランジ６を設けたハブ１８の外
周面に第一の内輪４１と第二の内輪３とを外嵌してい
る。そして、上記ハブ１８の内端部で第二の内輪３の内
端面よりも内方に突出した部分を直径方向外方に折り曲
げる事によりかしめ部１９を形成し、このかしめ部１９
と上記ハブ１８の中間部外周面で上記第一のフランジ６
の基部に設けた段差面１２ａとの間で、上記第一、第二
の内輪４１、３を挟持している。即ち、上記ハブ１８の
内端部で上記第二の内輪３よりも内方に突出した部分に
形成した円筒部を直径方向外方にかしめ広げる事で上記
かしめ部１９を形成し、このかしめ部１９により上記第
一、第二の内輪４１、３を、上記段差面１２ａに向け抑
え付けている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】図１７に示した従来構
造の第１例の場合には、雄ねじ部１０の先端部に係止凹
部１４を形成する作業、及びナット１１の一部を直径方
向内方にかしめ付ける作業が必要になる。この為、車輪
支持用転がり軸受ユニット１の部品製造作業及び組立作
業が面倒になり、コストが嵩む。

【０００８】又、図１８に示した第２例の構造の場合、
ハブ１８に対して第一、第二の内輪４１、３を結合固定
する為のかしめ部１９を、上記ハブ１８に形成する必要
がある。従って、上記ハブ１８を、上記かしめ部１９を
形成可能な材料により造る必要がある。図１８に示した
第２例の構造の場合には、上記ハブ１８自体には内輪軌
道を設けず、このハブ１８に外嵌した第一、第二の内輪
４１、３の外周面に第一、第二の内輪軌道７、９を設け
ている為、上記ハブ１８の材料として上記かしめ部１９
を形成し易い、炭素の含有率が０．４５重量％未満の炭
素鋼を使用できる。但し、上述の様なかしめ部１９の加
工に伴い、上記ハブ１８に外嵌した第二の内輪３には大
きな荷重が加わる。この為、上記第二の内輪３が変形し
て、転がり軸受ユニットの（正又は負の）内部隙間が、
所望値からずれる可能性がある。そして、上記内部隙間
が適正値からずれた場合には、上記第二の内輪３の外周
面に形成した第二の内輪軌道９の転がり疲れ寿命の低下
を招く事になる。

【０００９】この様な不都合は、図１７に示した構造と
図１８に示した構造とを組み合わせ、ハブ２に第一のフ
ランジ６と第一の内輪軌道７とを設けた構造で、内輪３
を上記ハブ２に対しかしめ部１９により結合固定する構
造の場合にも発生する。更に、この様な構造を採用した
場合には、図１８に示した従来構造のハブ１８の様に、
上記ハブ２を炭素の含有率が０．４５重量％未満の炭素
鋼により造ると、第一の内輪軌道７部分の硬度を十分に
高くできず、十分な耐久性を確保できない。本発明はこ
の様な事情に鑑みて、低コストでしかも十分な耐久性を
有する車輪支持用転がり軸受ユニットを提供すべく発明
したものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の車輪支持用転が
り軸受ユニットのうち、請求項１に記載したものは、一
端部外周面に第一のフランジを、中間部外周面に第一の
内輪軌道を、それぞれ形成したハブと、このハブの他端
部に形成された、上記第一の内輪軌道を形成した部分よ
りも外径寸法が小さくなった段部と、外周面に第二の内
輪軌道を形成して上記段部に外嵌した内輪と、内周面に
上記第一の内輪軌道に対向する第一の外輪軌道及び上記
第二の内輪軌道に対向する第二の外輪軌道を、外周面に
第二のフランジを、それぞれ形成した外輪と、上記第
一、第二の内輪軌道と上記第一、第二の外輪軌道との間
に、それぞれ複数個ずつ設けられた転動体とを備え、上
記ハブの他端部で少なくとも上記段部に外嵌した内輪よ
りも突出した部分に形成した円筒部を直径方向外方にか
しめ広げる事で形成したかしめ部により、上記段部に外
嵌した内輪をこの段部の段差面に向け抑え付けて、この
段部に外嵌した内輪を上記ハブに結合固定している。特
に、請求項１に記載した車輪支持用転がり軸受ユニット
に於いては、上記ハブは炭素の含有量が０．４５重量％
以上の炭素鋼製であり、少なくとも上記第一の内輪軌道
部分を焼き入れ処理により硬化させると共に少なくとも
上記円筒部には上記焼き入れ処理を施さずに生のままと
し、上記内輪は軸受鋼等の高炭素鋼製で心部まで焼き入
れ硬化させている。

【００１１】尚、上述の様な車輪支持用転がり軸受ユニ
ットを実施する場合に、上記ハブを構成する炭素鋼中の
炭素の含有率は、例えば０．４５〜１．１０重量％とす
る。この場合には、上記ハブのうちの少なくとも上記第
一の内輪軌道を形成した部分を焼き入れ硬化し、上記ハ
ブの他端部に形成した円筒部の硬度を、かしめ加工前に
於いてＨｖ２００〜３００とする（請求項２）。又、上
記ハブを構成する炭素鋼中の炭素の含有量は、例えば
０．４５〜０．６０重量％とする。この場合には、上記
ハブはこの炭素鋼を鍛造加工する事により造り、少なく
とも円筒部はこのハブを鍛造加工後に焼鈍しない（請求
項３）。又、上記ハブを構成する炭素鋼中の炭素の含有
量は、例えば０．６０〜１．１０重量％とする。この場
合には、上記ハブはこの炭素鋼を鍛造加工する事により
造り、円筒部はこのハブを鍛造加工後に焼鈍する（請求
項４）。又、少なくとも上記段部の隅角部で、上記内輪
を外嵌固定する円筒状の外周面とこの内輪の端面を突き
当てる段差面との連続部に好ましくは、断面形状が四分
の一円弧状である曲面部（隅Ｒ部）を形成する。そし
て、この曲面部の断面の曲率半径を、２．５±１．５mm
の範囲に規制する。

【００１２】又、請求項５に記載したものは、一端部外
周面に第一のフランジを形成したハブと、このハブの外
周面に軸方向中間部から他端部に亙り形成された段部
と、外周面に第一の内輪軌道を形成して上記段部の一端
側に外嵌した第一の内輪と、外周面に第二の内輪軌道を
形成して上記段部の他端側に外嵌した第二の内輪と、内
周面に上記第一の内輪軌道に対向する第一の外輪軌道及
び上記第二の内輪軌道に対向する第二の外輪軌道を、外
周面に第二のフランジを、それぞれ形成した外輪と、上
記第一、第二の内輪軌道と上記第一、第二の外輪軌道と
の間に、それぞれ複数個ずつ設けられた転動体とを備
え、上記ハブの他端部で少なくとも上記段部の他端側に
外嵌した第二の内輪よりも突出した部分に形成した円筒
部を直径方向外方にかしめ広げる事で形成したかしめ部
により、上記段部に外嵌した第一、第二の内輪をこの段
部の段差面に向け抑え付けて、上記段部に外嵌した第
一、第二の内輪を上記ハブに結合固定している。特に、
請求項５に記載した車輪支持用転がり軸受ユニットに於
いては、上記ハブは少なくとも上記段部の段差面を含む
この段部の一端部分を焼き入れ処理により硬化させると
共に少なくとも上記円筒部には上記焼き入れ処理を施さ
ずに生のままとし、上記第一、第二の内輪はそれぞれ軸
受鋼等の高炭素鋼製で心部まで焼き入れ硬化させてい
る。

【００１３】尚、上記請求項５に記載した車輪支持用転
がり軸受ユニットを実施する場合に、上記ハブを炭素鋼
製とし、この炭素鋼中の炭素の含有率は、好ましくは
０．２０〜１．１重量％とする。そして、上記円筒部を
直径方向外方にかしめ広げる以前の状態に於ける、焼き
入れ硬化処理を施していない部分の硬度をＨｖ２００〜
３００とする。

【００１４】

【作用】上述の様に構成する本発明の車輪支持用転がり
軸受ユニットにより、懸架装置に対して車輪を回転自在
に支持する作用は、従来から知られている車輪支持用転
がり軸受ユニットと同様である。特に、本発明の車輪支
持用転がり軸受ユニットの場合には、十分な耐久性を確
保しつつ低コスト化を図れる。

【００１５】先ず、請求項１（及び請求項２〜４）に記
載した発明の場合、ハブを、炭素の含有量が０．４５％
以上である炭素鋼製とし、少なくとも第一の内輪軌道部
分を高周波焼き入れ、浸炭焼き入れ、レーザ焼き入れ等
の焼き入れ処理により硬化させている。この為、上記第
一の内輪軌道表面の転がり疲れ寿命（剥離寿命）を、転
動体から繰り返し加えられる負荷に拘らず、十分に確保
できる。即ち、上記転がり疲れ寿命を確保する為には、
上記第一の内輪軌道の表面部分の硬度を高く（例えばＨ
_V ５５０〜９００程度に）する必要がある。この表面部
分の硬度が低いと、上記第一の内輪軌道の転がり疲れ寿
命が短くなる。ハブを炭素の含有量が０．４５重量％未
満の炭素鋼により造った場合には、仮に上記第一の内輪
軌道部分に焼き入れ処理を施しても、必要とする硬度を
得られない。これに対して請求項１に記載した発明の場
合には、上記ハブを炭素の含有量が０．４５重量％以上
の炭素鋼製とすると共に上記第一の内輪軌道部分を焼き
入れ処理により硬化させている為、上記第一の内輪軌道
部分の硬度を十分に高くして、この第一の内輪軌道部分
の転がり疲れ寿命の確保を図れる。この様にして第一の
内輪軌道部分の転がり疲れ寿命を確保した場合でも、上
記ハブに設けた円筒部は、上記焼き入れ処理を施さずに
生のままとしている。この為、上記ハブと内輪とを結合
する為のかしめ部の加工が面倒になる事はない。

【００１６】又、上記内輪を軸受鋼等の高炭素鋼製と
し、心部まで焼き入れ硬化させている為、上記かしめ部
の加工に伴って上記内輪に大きな荷重が加わった場合で
も、この内輪の変形を防止して、転がり軸受ユニットの
（正又は負の）内部隙間が、所望値からずれる事を防止
できる。即ち、上記円筒部をかしめ広げて上記かしめ部
を形成する際には、この円筒部に、直径方向外方に向く
大きな荷重を付与する必要がある。この結果、上記かし
め部の形成作業に伴って上記内輪の内周面及び端面に、
大きな面圧が作用する。従って、上記内輪の硬度が低い
と、上記面圧によりこの内輪が変形して、上記転がり軸
受ユニットの内部隙間が所望値からずれてしまう。これ
に対して請求項１に記載した発明の場合には、上記内輪
を軸受鋼等の高炭素鋼製とし、心部まで焼き入れ硬化さ
せている為、この内輪の硬度が十分に高く、上記大きな
面圧に拘らず、この内輪が変形する事を防止して、上記
内部隙間を所望値に保てる。又、上記第二の内輪軌道の
直径が変化したり、形状精度（真円度、断面形状）が悪
化する事を防止して、この第二の内輪軌道の転がり疲れ
寿命の低下防止を図れる。

【００１７】尚、請求項２に記載した車輪支持用転がり
軸受ユニットの様に、ハブを構成する炭素鋼中の炭素の
含有量を０．４５〜１．１０重量％とし、このハブの他
端部に形成した円筒部の硬度を、かしめ加工前に於いて
Ｈｖ２００〜３００とすれば、上記第一の内輪軌道部分
の硬度を確保し、しかも上記円筒部のかしめ広げ作業を
十分に行なえる。尚、請求項３に記載した発明の様に、
ハブを構成する炭素鋼中の炭素の含有量を０．４５〜
０．６０重量％とすれば、鍛造後に焼鈍を行なわなくと
も良い。又、鍛造後に冷却速度を簡易的に制御して、上
記円筒部の硬さをＨｖ２００〜３００にできる。これに
対して、請求項４に記載した発明の様に、ハブを構成す
る炭素鋼中の炭素の含有量を０．６０〜１．１０重量％
とした場合には、鍛造後に焼鈍を行なう。

【００１８】又、請求項５に記載した発明の場合、ハブ
自体には内輪軌道を設けていない為、ハブの材料として
かしめ部を形成し易い、炭素の含有量が０．４５重量％
未満の炭素鋼を使用できる。但し、上記ハブは、少なく
とも段部の段差面を含むこの段部の一端部分を、焼き入
れ処理により硬化させている。この為、上記かしめ部と
共に上記段部に外嵌した第一、第二の内輪を挟持する部
分である上記段部の段差面、及び転がり軸受ユニットの
使用時に集中応力が発生し易い上記段部の一端部分の強
度及び耐久性を確保できる。一方、上記ハブに設けた円
筒部は、上記焼き入れ処理を施さず生のままとしている
為、上記ハブと第一、第二の内輪とを結合する為のかし
め部の加工が面倒になる事はない。又、上記段部に外嵌
する第一、第二の内輪をそれぞれ高炭素鋼製とし、心部
まで焼き入れ硬化させている。この為、第一、第二の両
内輪軌道部分の硬度を確保できるだけでなく、上述した
請求項１に記載した発明を構成する内輪の場合と同様
に、上記ハブに形成するかしめ部の加工に伴って上記第
二の内輪に大きな荷重が加わった場合でも、この第二の
内輪の変形を防止して、転がり軸受ユニットの内部隙間
が、所望値からずれる事を防止できる。又、この第二の
内輪の外周面に形成した第二の内輪軌道の直径が変化し
たり、精度が悪化する事を防止して、この第二の内輪軌
道の転がり疲れ寿命の低下防止を図れる。

【００１９】

【発明の実施の形態】図１〜４は、請求項１〜４に対応
する、本発明の実施の形態の第１例を示している。本例
の車輪支持用転がり軸受ユニット１ａは、ハブ２ｂと、
内輪３と、外輪４と、複数個の転動体５、５とを備え
る。このうちのハブ２ｂの外周面の外端寄り部分には、
車輪を支持する為の第一のフランジ６を形成している。
又、この第一の内輪部材２ｂの中間部外周面には第一の
内輪軌道７を、同じく内端部には外径寸法が小さくなっ
た段部８を、それぞれ形成している。この様なハブ２ｂ
は、炭素の含有率が０．４５〜１．１０重量％である炭
素鋼製の素材に鍛造を施す事により、一体に造ってい
る。

【００２０】又、この様なハブ２ｂの一部外周面で図１
に斜格子で示した部分、即ち、上記第一の内輪軌道７部
分、上記第一のフランジ６の基端部分、及び上記段部８
の基半部分（内輪３の突き当て面である段差面１２か
ら、この内輪３の嵌合部である円筒状の外周面の一部）
には、高周波焼き入れ、浸炭焼き入れ、レーザ焼き入れ
等の焼き入れ処理を施して、当該部分の硬度を、Ｈｖ５
５０〜９００程度に高くしている。尚、上記各焼き入れ
処理のうち、高周波焼き入れ処理が、処理コストが低廉
である為、最も好ましい。これに対して、浸炭焼き入れ
処理は硬化させない部分に防炭メッキ処理を施す必要が
ある為、処理コストが嵩む。又、レーザ焼き入れ処理は
設備費が嵩む。

【００２１】尚、上記斜格子で示した焼き入れ処理を施
す部分のうち、上記第一の内輪軌道７部分は、上記転動
体５の転動面との当接に基づいて大きな面圧を受ける
為、転がり疲れ寿命を確保する為に硬化させる。又、上
記第一のフランジ６の基端部分は、車輪を固定した上記
第一のフランジ６から受けるモーメント荷重に拘らず、
上記基端部分が変形する事を防止する為に硬化させる。
更に、上記段部８の基半部分のうち、上記段部８の一部
外周面部分は、上記内輪３の嵌合圧力及び上記複数の転
動体５から上記内輪３が受けるラジアル荷重に拘らず、
この段部８の外周面が変形するのを防止したり、更に
は、上記内輪３との嵌合部であるこの段部８の外周面
に、フレッチング摩耗が発生する事を防止する為に硬化
させる。又、上記段部８の段差面１２部分は、後述する
かしめ作業により上記内輪３に加わる軸方向荷重に拘ら
ず、この段差面１２が変形するのを防止したり、更に
は、上記内輪３の外端面との当接面であるこの段差面１
２に、フレッチング摩耗が発生する事を防止する為に硬
化させる。又、上記段部８の外周面と上記段差面１２と
の連続部である隅Ｒ部分は、応力集中により変形する事
を防止する為に硬化させる。尚、好ましくは、この隅Ｒ
部分の断面の曲率半径を、２．５±１．５mmの範囲に規
制する。この部分の曲率半径が１mm未満になると、応力
集中により亀裂等の損傷を発生する可能性が生じる。反
対に、上記部分の曲率半径が４mmを超えると、上記内輪
３の端部内周縁と干渉し易くなって、車輪支持用転がり
軸受ユニットが難しくなる。

【００２２】尚、上記斜格子で示した焼き入れ硬化層の
内端の軸方向位置（図１のイ点）は、上記内輪３の周囲
に配置した複数個の転動体５の中心の軸方向位置（図１
のロ点）よりも内側（図１の右側）で、後述するかしめ
部１９の基端（かしめ部の外径が段部８の外径よりも大
きくなり始める部分）の軸方向位置（図１のハ点）より
も外側（図１の左側）とする。上記焼き入れ硬化層の内
端位置をこの様に規制する理由は、上記段部８の外周面
部分に存在する焼き入れ硬化層の表面積をできるだけ広
くし、しかも上記かしめ部１９の加工を容易にすると共
に、上記焼き入れ硬化層の存在に基づいてこのかしめ部
１９に亀裂等の損傷が発生しない様にする為である。
尚、上述の様な焼き入れ硬化層は、必要とする部分毎に
不連続に形成しても良いが、図１に示した本例の様に、
隣り合う焼き入れ硬化層同士を連続して形成すれば、ハ
ブ２ｂの強度及び耐久性の向上を図れる。

【００２３】上記ハブ２ｂの内端部には、上記内輪３を
固定する為のかしめ部１９を構成する為の円筒部２０を
形成している。図示の例では、この円筒部２０の肉厚
は、図３に示した、この円筒部２０を直径方向外方にか
しめ広げる以前の状態で、先端縁に向かう程小さくなっ
ている。この為に図示の例の場合には、上記ハブ２ｂの
内端面に、凹部に向かう程次第に内径が小さくなるテー
パ孔２１を形成している。又、上記内輪３は、ＳＵＪ２
等の高炭素クロム軸受鋼の様な高炭素鋼製とし、心部ま
で焼き入れ硬化させている。

【００２４】尚、上記ハブ２ｂを構成する炭素鋼中の炭
素の含有量は前述の様に０．４５〜１．１０重量％と
し、少なくとも上記ハブ２ｂの他端部に形成した円筒部
２０の硬度は、図３に示したかしめ加工前に於いてＨｖ
２００〜３００とする。この様な条件を満たす事によ
り、前記第一の内輪軌道７部分に必要とする硬度（Ｈｖ
５５０〜９００）を確保し、しかも上記円筒部２０のか
しめ広げ作業を十分に行なえる。即ち、上記円筒部２０
をかしめ広げてかしめ部１９とする際に、この円筒部２
０の硬度がＨｖ３００を越えていると、形成されたかし
め部１９にクラックが発生したり、かしめが不十分とな
ってかしめ部１９と内輪３とが密着しなくなって上記ハ
ブ２ｂに対するこの内輪３の締結力が小さくなったりす
る。又、上記かしめ部１９を形成する為に要する荷重が
過大になって、かしめ作業に伴って各軌道面や転動体
５、５に圧痕等の損傷を生じ易くなる他、各部の寸法精
度が悪化する可能性を生じる。又、ハブ２ｂの機械加工
が困難になる。即ち、加工時間が長くなると共に工具寿
命が低下し、コスト上昇を招く。

【００２５】上記ハブ２ｂを構成する炭素鋼中の炭素の
含有量が１．１０重量％を越えると、上記円筒部２０の
硬度をＨｖ３００以下に抑える事が難しくなる為、上記
ハブ２ｂを構成する炭素鋼中の炭素の含有量の上限を
１．１０重量％とした。反対に、上記円筒部２０の硬度
がＨｖ２００に達しないと、この円筒部２０をかしめる
事により形成したかしめ部１９の硬度を確保できず、や
はりこのかしめ部１９による上記内輪３の締結力が不足
する。上記ハブ２ｂを構成する炭素鋼中の炭素の含有量
が０．４５重量％に達しないと、第一の内輪軌道７部分
に必要とする硬さ（Ｈｖ５５０〜９００）を確保でき
ず、この第一の内輪軌道７部分の寿命が低下する為、上
記ハブ２ｂを構成する炭素鋼中の炭素の含有量の下限を
０．４５重量％とした。

【００２６】尚、上記ハブ２ｂは、上述の様な理由で炭
素の含有量を０．４５〜１．１０重量％とした炭素鋼に
鍛造加工を施す事により造るが、炭素の含有量が０．４
５〜０．６０重量％の場合には、鍛造後に焼鈍処理を施
す必要はない。即ち、鍛造後の冷却速度を簡易的に制御
する事により、少なくとも上記円筒部２０の硬度をＨｖ
２００〜３００に範囲に収める事が可能である。従っ
て、上記ハブ２ｂを鍛造加工により造った後、上記円筒
部２０をかしめ部１９に加工する作業を、焼鈍処理を行
なう事なく可能になって、このかしめ部１９を備えた車
輪支持用転がり軸受ユニットを低コストで造れる。

【００２７】これに対して、上記ハブ２ｂを構成する炭
素鋼中の炭素の含有量を０．６０〜１．１０重量％とし
た場合には、上記ハブ２ｂを鍛造加工により造った後、
焼鈍する必要がある。即ち、炭素鋼中の炭素の含有量を
０．６０〜１．１０重量％とした場合でも、鍛造後の冷
却速度を制御する事により、上記円筒部２０の硬度をＨ
ｖ２００〜３００程度にする事は可能ではある。但し、
冷却速度を相当に小さく（遅く）する必要がある為、長
時間を要し、専用の設備も必要になる。この為、上記冷
却速度を制御するよりも焼鈍を行なった方が、生産効率
の確保並びに生産設備の簡素化の面から好ましい。又、
一度焼鈍を行なった方が、上記ハブ２ｂの必要個所を焼
き入れする際の焼き入れ性が良くなる。そこで、このハ
ブ２ｂを鍛造加工により造った後、焼鈍処理を施して、
少なくとも上記円筒部２０の硬度をＨｖ２００〜３００
程度にする。尚、上記ハブ２ｂを構成する炭素鋼中の炭
素の含有量を０．６０〜１．１０重量％とした場合で、
鍛造後の冷却速度を遅くせず、焼鈍処理も行なわない場
合には、前述した様な上記炭素鋼中の含有量が１．１０
重量％を越えた場合と同様の問題を生じる。ちなみに、
上記炭素鋼中の含有量が１．１０重量％を越えた場合に
は、鍛造後の冷却速度を遅くしたり、焼鈍処理を施した
場合でも、上記円筒部２０の硬度をＨｖ３００以下に抑
える事が難しくなる。

【００２８】上記ハブ２ｂの内端部に上記内輪３を固定
すべく、上述の様な円筒部２０の先端部をかしめ広げる
には、上記ハブ２ｂが軸方向にずれ動かない様に固定し
た状態で、図２に示す様に、押型２２を上記円筒部２０
の先端部に強く押し付ける。この押型２２の先端面（図
２の左端面）中央部には、上記円筒部２０の内側に押し
込み自在な円錐台状の凸部２３を形成し、この凸部２３
の周囲に断面円弧状の凹部２４を、この凸部２３の全周
を囲む状態で形成している。尚、この凹部２４の断面形
状、並びに外径Ｒ₂₄及び深さＤ₂₄は、上記円筒部２０を
塑性変形させて上記かしめ部１９を形成する際に、この
円筒部２０を構成する金属（炭素鋼）に圧縮方向の力を
付与しつつ、所定の形状及び大きさを有する上記かしめ
部１９を形成する様に規制する。即ち、上記凹部２４の
断面形状は、この凹部２４により上記円筒部２０の先端
部を塑性変形させる事により得られるかしめ部１９の断
面形状が、基端部から先端部に向かう程厚さ寸法が漸次
小さくなる様に、特にこの厚さ寸法が先端部で急激に小
さくなる様に、外径側に向かう程曲率半径が小さくなる
複合曲面としている。又、外径Ｒ₂₄は、形成すべきかし
め部１９の外径Ｒ₁₉と同じか、このかしめ部１９の外径
Ｒ₁₉よりも僅かに小さい程度（Ｒ₂₄≦Ｒ₁₉）にしてい
る。更に、深さＤ₂₄は、上記内輪３の内端部内周面及び
内端面との間で上記円筒部２０の先端部を挟持する事に
より上記かしめ部１９を形成した状態で、上記押型２２
の先端面と上記内輪３の内端面との間に隙間２５が残留
する様に規制する。

【００２９】上述の様な形状並びに寸法の凸部２３と凹
部２４とを有する押型２２を上記円筒部２０の先端部に
押し付ければ、この円筒部２０の先端部を直径方向外方
にかしめ広げて、上記かしめ部１９を形成する事ができ
る。そして、このかしめ部１９とハブ２ｂの内端部に形
成した段部８の段差面１２との間で上記内輪３を挟持し
て、この内輪３を上記ハブ２ｂに固定できる。図示の例
の場合には、上記円筒部２０の内端面を塑性変形させる
事により上記かしめ部１９を形成する最終段階で、上記
凹部２４の内面からこのかしめ部１９の外径面に、直径
方向内方に向く圧縮力が作用する。従って、このかしめ
部１９の外周縁に亀裂等の損傷が発生する事を、有効に
防止できる。又、上記かしめ部１９の基端部外径面が当
接する、上記内輪３の内端開口周縁部には、断面円弧状
の曲面部２６を形成している。従って、上記かしめ部１
９の基端部の曲率半径が小さくなる事はなく、この基端
部にも無理な応力が加わりにくくなる。

【００３０】上述の様に本発明の車輪支持用転がり軸受
ユニットの場合には、上記ハブ２ｂを、炭素の含有量が
０．４５〜１．１０重量％の炭素鋼製とし、前記第一の
内輪軌道７部分を焼き入れ処理により硬化させている
為、上記第一の内輪軌道７表面の転がり疲れ寿命を、転
動体５、５から繰り返し加えられる負荷に拘らず、十分
に確保できる。一方、上記円筒部２０には焼き入れ処理
を施す事なく、生のままとしている。この為、上記円筒
部２０を塑性変形させる為に要する力が徒に大きくなっ
たり、或は上記円筒部２０を塑性変形させる場合にこの
円筒部２０に亀裂等の損傷が発生し易くなる事はない。
従って、上述の様に第一の内輪軌道７部分の硬度を高く
してこの第一の内輪軌道７部分の転がり疲れ寿命を確保
した場合でも、上記ハブ２ｂと内輪３とを結合する為の
かしめ部１９の加工が面倒になる事はない。しかも、上
記内輪３を軸受鋼等の高炭素鋼製とし、心部まで焼き入
れ硬化させている為、上記かしめ部１９の加工に伴って
上記内輪３に大きな荷重が加わった場合でも、この内輪
３の変形を防止して、転がり軸受ユニットの内部隙間
が、所望値からずれる事を防止できる。又、上記内輪３
の外周面に形成した第二の内輪軌道９の直径が変化した
り、精度が悪化する事を防止して、この第二の内輪軌道
９の転がり疲れ寿命の低下防止を図れる。

【００３１】更に、図示の例の場合には、かしめ部１９
を形成する為の円筒部２０の肉厚を先端縁に向かう程小
さくしている為、上記ハブ２ｂを炭素の含有量が０．４
５〜１．１０重量％の炭素鋼により造った場合でも、上
記円筒部２０の先端部を前述の様な押型２２により塑性
変形させて上記かしめ部１９を形成する為に要する力
が、徒に大きくなる事がない。この為、かしめ作業に伴
ってかしめ部１９に亀裂等の損傷が発生したり、或はか
しめ部１９により固定する内輪３に、この内輪３の直径
を予圧や転がり疲れ寿命等の耐久性に影響を及ぼす程大
きく変える様な力が作用する事を、より確実に防止でき
る。特に、図示の例では、かしめ部１９の先端部に圧縮
応力を作用させると共に、このかしめ部１９の基端部の
曲率半径を大きくしている為、このかしめ部１９の損傷
防止をより有効に図れる。尚、転動体５、５を設けた空
間２７の外端開口部はシールリング２８により、内端開
口部は蓋体２９により、それぞれ塞いで、上記空間２７
に塵芥が進入したり、或はこの空間から潤滑油等が漏出
するのを防止している。

【００３２】次に、図１〜４に示す様な構造を実現する
場合に於ける、各部の寸法の適正値に就いて説明する。
尚、この値は、一般的な乗用車に組み込む車輪支持用転
がり軸受ユニットの場合、即ち、ハブ２ｂに固定すべき
内輪３の内径ｒ₃ が２０〜６０mm程度、同じく長さ寸法
Ｌ₃ が１５〜４０mm程度の場合で、ハブ２ｂの材質を、
炭素の含有量が０．４５〜１．１０重量％である炭素鋼
とし、内輪３の材質をＳＵＪ２等の高炭素クロム軸受鋼
とした場合に関するものである。先ず、上記かしめ部１
９を加工する以前に於ける上記円筒部２０の先端部の厚
さ寸法ｔ₂₀は、１．５〜５mmの範囲が好ましい。又、こ
の円筒部２０の基端部の厚さ寸法Ｔ₂₀は、５〜１０mmの
範囲が好ましい。これら先端部及び基端部の厚さ寸法ｔ
₂₀及びＴ₂₀をこの範囲に規制すれば、かしめ部１９に亀
裂等の損傷が発生する事を防止し、且つ、このかしめ部
１９による上記内輪３の支持剛性を確保できる。即ち、
変形量が多くなる円筒部２０の先端部を薄肉にし、この
先端部を容易に塑性変形できる様にして、上記損傷の発
生防止を有効に図れる。又、上記内輪３を前記段差面１
２に向け抑え付ける為に利用する、上記円筒部２０の基
端部を厚肉にして、上記内輪３の支持強度を十分に確保
できる。

【００３３】又、上記円筒部２０の長さ寸法Ｌ₂₀は、８
〜２０mm程度とする事が好ましい。この長さ寸法Ｌ₂₀が
小さ過ぎる（Ｌ₂₀＜８mm）と、上記かしめ部１９を十分
に形成できなかったり、或は形成時にかしめ部１９の一
部に亀裂等の損傷が発生し易くなる。これに対して、上
記長さ寸法Ｌ₂₀が大き過ぎる（Ｌ₂₀＞２０mm）と、ハブ
２ｂの内端部に存在する中空部の長さ寸法が長くなり過
ぎて、このハブ２ｂの強度が低くなり、上記内輪３に加
わるラジアル荷重に基づいて上記ハブ２ｂの内端部が変
形し易くなる。尚、上述の様な寸法に規制した円筒部２
０を塑性変形させて上記かしめ部１９とする作業は、鍛
造加工、揺動プレス加工により行なう事が好ましい。

【００３４】又、複数の転動体５から上記内輪３に加わ
る荷重の作用線（転動体５の接触角を表す図２の鎖線α
に一致する）は、この内輪３の内周面と前記段部８との
嵌合面を通過し、上記かしめ部１９を通過する事がない
様にする。この様に規制する理由は、上記荷重が、かし
め部１９を直径方向内方に直接変形させる力として働か
ない様にして、このかしめ部１９が変形或は破損するの
を防止する為である。

【００３５】次に、上記内輪３のうち、第二の内輪軌道
９よりも外側寄り部分（図３のＡ−Ａ線部分）の断面積
Ｓ₃ と、当該部分に於けるハブ２ｂの断面積Ｓ_2bとの関
係に就いては、Ｓ₃ ＜Ｓ_2bとし、更に好ましくはＳ₃ ≦
０．９４Ｓ_2bとする。これら各部の断面積をこの様に規
制する理由は、上記ハブ２ｂに対する上記内輪３の支持
強度を確保する為である。即ち、上記かしめ部１９と前
記段差面１２との間で上記内輪３を挟持した状態で、こ
の内輪３を軸方向に押圧してこの内輪３の回転を防止す
る力（軸力）は、上記ハブ２ｂ及び内輪３の軸方向に亙
る歪み量の差で定まる。即ち、かしめ加工中は、内輪３
の弾性変形量がハブ２ｂの弾性変形量よりも大きい。そ
して、かしめ加工終了後は、これら内輪３及びハブ２ｂ
が弾性復帰して、この内輪３に軸方向の力（軸力）が付
与される。内輪３を構成する材料とハブ２ｂを構成する
材料とは、弾性係数がほぼ同じである為、上述の様にＳ
₃ ＜Ｓ_2bとすれば、かしめ加工中の弾性変形量はハブ２
ｂよりも内輪３の方が大きい。従って、各部の断面積を
この様に規制すれば、上記内輪３に十分な圧縮荷重を付
与し続けて、上記内輪３がハブ２ｂに対して回転する、
所謂クリープの発生を有効に防止できる。

【００３６】次に、内輪３の周囲に配置した複数の転動
体５が玉である場合、この転動体５の中心Ｏから上記内
輪３の内端面までの距離Ｌ_O3は、転動体５の直径Ｄ₅ の
０．７５倍以上（Ｌ_O3≧０．７５Ｄ₅ ）とする事が好ま
しい。この距離Ｌ_O3を或る程度以上確保する理由は、上
記かしめ部１９の形成作業に伴って、上記転動体５の転
動面が当接する、前記第二の内輪軌道９部分の直径が大
きくなったり、精度（真円度、断面形状）が悪化する事
を防止する為である。即ち、この距離Ｌ_O3が小さ過ぎる
と、上記かしめ部１９の基端部が上記第二の内輪軌道９
の内径側部分に存在する様になって、上記かしめ部１９
の形成作業に伴い、上記第二の内輪軌道９部分の直径が
無視できない程度に大きくなったり上記精度が悪化する
可能性が生じる。

【００３７】次に、前述したかしめ部１９の外径Ｒ
₁₉は、内輪３の内径ｒ₃ と、この内輪３の外端部で上記
第二の内輪軌道９から外れた部分の外径Ｒ₃ との関係
で、次の範囲に規制する事が好ましい。 ｒ₃ ＋０．７（Ｒ₃ −ｒ₃ ）≦Ｒ₁₉≦ｒ₃ ＋１．３（Ｒ
₃ −ｒ₃ ） 上記かしめ部１９の外径Ｒ₁₉をこの範囲に規制する事に
より、このかしめ部１９に割れ等の損傷が発生する事を
防止し、且つ、上記ハブ２ｂに対する上記内輪３の支持
強度を確保できる。上記外径Ｒ₁₉が上記範囲よりも大き
い方向にずれると、上記損傷が発生し易くなる。反対
に、上記外径Ｒ₁₉が上記範囲よりも小さい方向にずれる
と、上記支持強度を確保する事が難しくなる。

【００３８】更に、前記曲面部２６の断面形状は、次の
様に規制する事が好ましい。先ず、この曲面部２６の始
点寄りに傾斜面部分を設け、この傾斜面部分が上記内輪
３の中心軸に対し傾斜する角度θ₂₆を、１０〜４５度と
する。又、上記内輪３の内周面と上記傾斜面部分とを連
続させる部分の曲率半径ｒ₂₆を、２〜８mmとする。更
に、上記傾斜面部分と上記内輪３の端面とを連続させる
部分の曲率半径Ｒ₂₆を、３〜１０mmとする。上記曲面部
２６の断面形状をこの様に規制する事により、前記円筒
部２０を塑性変形させて上記かしめ部１９を形成する際
に、このかしめ部１９の基端部分に過大な応力が発生す
る事がなくなり、この基端部分の破損防止を図れる。

【００３９】又、上記円筒部２０を塑性変形させて（か
しめ広げて）上記かしめ部１９を形成する作業は、図５
〜６に示す様な揺動プレス装置４３を使用して行なう事
が好ましい。この揺動プレス装置４３は、押型２２と、
抑え治具４４と、ホルダ４５とを備える。このうちのホ
ルダ４５は、十分に大きな剛性を有する金属材により有
底円筒状に構成しており、底部４６の上面は、ハブ２ｂ
の外端部をがたつきなく突き当て自在な形状としてい
る。又、上記抑え治具４４は、それぞれが半円弧形に構
成した治具素子４７、４７を組み合わせる事により全体
を円輪状に構成したもので、内周縁部に円筒状の抑え部
４８を備える。又、これら各治具素子４７、４７の外周
縁並びに上記ホルダ４５の上端開口部内周面は、上方に
向かう程直径が大きくなる方向に傾斜したテーパ面とし
ている。上記各治具素子４７、４７を、通孔４９、４９
を挿通した図示しないボルトにより、上記ホルダ４５の
上部内周面に設けた取付部５１に結合固定する過程で上
記各治具素子４７、４７は、上記テーパ面同士の係合に
基づき、直径方向内方に変位する。そして、これら各治
具素子４７、４７により構成する上記抑え治具４４の抑
え部４８の内周面を、内輪３の外周面に強く押し付け
る。この様に構成する為、上記抑え治具４４は、上記内
輪３の外径が、寸法公差（５０μｍ）の範囲内でずれて
も、この内輪３を十分に強く抑え付ける事ができる。

【００４０】上記円筒部２０をかしめ広げて上記かしめ
部１９を形成する際には、上記ホルダ４５を介して上記
ハブ２ｂを上方に押圧しつつ、上記押型２２を揺動回転
させる。即ち、この押型２２の中心軸と上記ハブ２ｂの
中心軸とを角度θだけ傾斜させた状態で、この押型２２
を、このハブ２ｂの中心軸を中心として回転させる。こ
の様な揺動プレスにより上記かしめ部１９を形成する際
には、上記押型２２の円周方向の一部が前記円筒部２０
を押圧する事になり、上記かしめ部１９への加工作業は
部分的に且つ円周方向に連続して進行する事になる。こ
の為、一般的な鍛造加工により上記かしめ部１９を形成
する場合に比べて、加工時に上記円筒部２０に加える荷
重を小さくできる。尚、上記抑え治具４４は、上記押型
２２によるかしめ部１９の加工時に上記ハブ２ｂが振れ
る事を防止して、各軌道面や転動体５、５等、構成各部
の寸法並びに形状精度が悪化する事を防止する。

【００４１】尚、上記押型２２の傾斜角度（揺動角度）
θ、揺動回転速度、押し付け荷重等は、上記かしめ部１
９を加工すべき車輪支持用転がり軸受ユニットの大きさ
等に応じて設計的に定めるが、例えば、前述した様な形
状及び寸法の円筒部２０を有する、一般的な乗用車用の
車輪支持用転がり軸受ユニットの場合、次の範囲に定め
る。先ず、傾斜角度θに関しては、０．５〜５．０度程
度が好ましい。この傾斜角度θが０．５度未満の場合に
は、上記円筒部２０を塑性変形させて上記かしめ部１９
とする為に要する荷重が大きくなり、各軌道面、転動体
の寸法精度並びに形状精度が悪化したり、圧痕等が生じ
易くなる。反対に、上記傾斜角度θが５度を越えると、
上記円筒部２０を塑性変形させて上記かしめ部１９とす
る際に上記ハブ２ｂが直径方向に振られて、前記抑え治
具４４によってこのハブ２ｂを十分に保持できなくな
り、やはり各軌道面、転動体の寸法精度並びに形状精度
が悪化したり、圧痕等が生じ易くなる。

【００４２】又、揺動回転速度に関しては、１００〜５
００r.p.m.（min^-1 ）程度が好ましい。この揺動回転速
度が１００r.p.m.未満の場合には、加工時間が徒に長く
なる。反対に、５００r.p.m.を越えると、加工硬化によ
り、得られるかしめ部１９が硬くなり、割れ等の損傷を
発生し易くなる。更に、上記押し付け荷重に関しては、
１５〜５０ｔ程度が好ましい。この押し付け荷重が１５
ｔ未満の場合には、上記円筒部２０を十分に塑性変形さ
せる事ができず、良好なかしめ部１９を得られない為、
上記ハブ２ｂに対する前記内輪３の結合強度が不足す
る。反対に、上記押し付け荷重が５０ｔを越えると、各
軌道面、転動体の寸法精度並びに形状精度が悪化した
り、圧痕等が生じ易くなる。尚、上述の様な揺動プレス
装置４３によりかしめ部１９を形成する事による作用・
効果は、上記ハブ２ｂ及び内輪３を構成する金属材料の
種類に関係なく得られる。

【００４３】次に、図７は、やはり請求項１〜４に対応
する、本発明の実施の形態の第２例を示している。本例
は、車輪の回転速度を検出する為の回転速度検出装置付
の車輪支持用転がり軸受ユニットに、本発明を適用した
ものである。この為に本例の場合には、内輪３の内端部
に、この内輪３の肩部３０よりも小径で、この肩部３０
よりも内方に突出する段部３１を形成している。そし
て、この肩部３０に、回転速度検出装置を構成するトー
ンホイール３２の基端部（図７の左端部）を外嵌固定し
ている。このトーンホイール３２の一部は、上記肩部３
０の内端面で上記段部３１の基端部（図７の左端部）周
囲部分に突き当てて、軸方向（図７の左右方向）に亙る
位置決めを図っている。又、外輪４の内端開口部には合
成樹脂製或は金属製のカバー３３を嵌合固定し、このカ
バー３３に包埋したセンサ３４を、上記トーンホイール
３２に対向させて、回転速度検出装置を構成している。

【００４４】本例の場合、上述の様に内輪３の内端部に
段部３１を形成し、ハブ２ｂの内端部に形成したかしめ
部１９により、この段部３１を抑え付けている。この様
な段部３１を形成した分、上記かしめ部１９と、上記内
輪３の外周面に形成した第二の内輪軌道９との軸方向距
離が離れる。この結果、上記かしめ部１９の形成に伴う
上記第二の内輪軌道９の寸法変化をより小さく抑える事
ができる。更には、この第二の内輪軌道９部分だけでな
く、上記肩部３０の外径が大きくなる事も防止できる。
従って、この肩部３０にシールリングやトーンホイール
を外嵌したり、この肩部３０の外周面にシールリップを
摺接させたりする場合に、シールリングやトーンホイー
ルの機能が損なわれる事を防止できる。尚、本例の場合
も、内輪３の周囲に配置した複数の転動体５が玉である
場合、この転動体５の中心Ｏから上記第二の内輪部材３
の内端面までの距離Ｌ_O3は、転動体５の直径Ｄ₅ の０．
７５倍以上（Ｌ_O3≧０．７５Ｄ₅ ）とする事が好まし
い。その他の部分の構成及び作用は、上述した第１例の
場合と同様であるから、同等部分には同一符号を付して
重複する説明を省略する。尚、本例の場合（並びに以下
に述べる第３〜１１例の場合）も、ハブのうちで焼き入
れ硬化している部分を斜格子で表している。

【００４５】次に、図８は、やはり請求項１〜４に対応
する、本発明の実施の形態の第３例を示している。前述
した第１例及び上述した第２例が、何れも、回転しない
外輪４の内側にハブ２ｂを回転自在に設けていたのに対
して、本例の場合には、外輪４の側が回転する様にして
いる。即ち、本例の場合には、この外輪４が、車輪と共
に回転する。回転側と静止側とが、直径方向で内外逆に
なり、それに伴って軸方向の内外が一部逆になった以外
の構成及び作用は、前述した第１例の場合と同様である
から、同等部分には同一符号を付して重複する説明を省
略する。

【００４６】次に、図９は、やはり請求項１〜４に対応
する、本発明の実施の形態の第４例を示している。前述
した第１〜２例及び上述した第３例が、何れも、回転駆
動しない従動輪（ＦＲ車及びＲＲ車の前輪、ＦＦ車の後
輪）を回転自在に支持する為の車輪支持用転がり軸受ユ
ニットに本発明を適用していたのに対して、本例の場合
には、駆動輪（ＦＲ車及びＲＲ車の後輪、ＦＦ車の前
輪、４ＷＤ車の全輪）を回転自在に支持する為の車輪支
持用転がり軸受ユニットに本発明を適用したものであ
る。

【００４７】この為に本例の場合には、ハブ２ｃを円筒
状に形成すると共に、このハブ２ｃの内周面に雌スプラ
イン部３５を形成している。そして、この雌スプライン
部３５に、等速ジョイント３６に付属で、外周面に雄ス
プライン部を形成した駆動軸３７を挿入している。一
方、上記ハブ２ｃの内端部外周面に形成した段部８には
内輪３を外嵌しており、この内輪３の内端面内径寄り部
分に段部３８を形成している。そして、上記ハブ２ｃの
内端部に形成したかしめ部１９を、上記段部３８に向け
かしめ付けている。この状態で上記かしめ部１９は、上
記内輪３の内端面よりも内方に突出する事はない。従っ
て、上記等速ジョイント３６の本体部分３９の外端面
は、上記内輪３の内端面に当接している。この様に、本
体部分３９の外端面を内輪３の内端面に当接させた状態
で、上記駆動軸３７の先端部で上記ハブ２ｃの外端面よ
りも突出した部分にナット４０を螺合し、更に緊締する
事により、上記内輪３とハブ２ｃとを、軸方向に亙り強
く挟持している。

【００４８】尚、本例の構造で、内輪３の周囲に配置し
た複数の転動体５が玉である場合、好ましくは、この転
動体５の中心Ｏから上記段部３８の段差面までの距離Ｌ
₃₈を、転動体５の直径Ｄ₅ （図３参照）の０．７５倍以
上（Ｌ₃₈≧０．７５Ｄ₅ ）とする。その他の部分の構成
及び作用は、前述した第１例の場合と同様であるから、
同等部分には同一符号を付して重複する説明を省略す
る。

【００４９】尚、本例の場合には、ハブ２ｃとして中空
円筒状のものを使用している為、このハブ２ｃの断面積
を内輪３の断面積よりも大きくする事が難しい場合も考
えられる。但し、本例の構造は、使用状態では上記ナッ
ト３８の緊締に基づく軸力により、上記内輪３をハブ２
ｃの段差面１２に強く押し付けるので、この内輪３から
上記かしめ部１９に、このかしめ部１９を緩める方向に
作用する力は限られたものとなる。従って、上記断面積
の関係を満たせなくても、上記かしめ部１９の耐久性が
損なわれる事はない。

【００５０】次に、図１０は、やはり請求項１〜４に対
応する、本発明の実施の形態の第５例を示している。本
例の場合には、ハブ２ｃの内端部に形成したかしめ部１
９ａを、内輪３の内端面に向けかしめ付けて、このかし
め部１９ａを、この内輪３の内端面よりも軸方向内方に
突出させている。又、このかしめ部１９ａの内側面側に
円輪状の平坦面４２を形成し、この平坦面４２と等速ジ
ョイント３６の本体部分３９の外端面とを当接させてい
る。上記かしめ部１９ａは、生のままの炭素鋼である
が、上記平坦面４２により上記本体部分３９の外端面と
広い面積で当接するので、ナット４０の緊締時にも、当
接部に加わる面圧が極端に高くなる事はない。従って、
長期間に亙る使用に拘らず、上記かしめ部１９ａがへた
る事を防止して、このかしめ部１９ａのへたりにより、
上記ナット４０の緩みや転動体５、５設置部分のがたつ
きが発生する事を有効に防止できる。その他の部分の構
成及び作用は、上述した第４例の場合と同様であるか
ら、同等部分には同一符号を付して重複する説明を省略
する。

【００５１】次に、図１１〜１３は、やはり請求項１〜
４に対応する、本発明の実施の形態の第６〜８例を示し
ている。上述した第１〜５例の場合には、何れもかしめ
部１９を形成する部材に施す焼き入れ硬化層を連続的に
形成していたのに対し、これら第５〜７例の場合、上記
焼き入れ硬化層は、特に必要とする部分毎に不連続に形
成している。即ち、図１１に示した第６例の場合は、第
一の内輪軌道７部分と段差面１２及びこの段差面１２の
内周寄り部に存在する隅Ｒ部とにのみ、図１２に示した
第７例の場合は、第一の内輪軌道７部分と段差面１２及
び上記隅Ｒ部及び段部８の基半部外周面とにのみ、図１
３に示した第８例の場合は、第一の内輪軌道７部分及び
第一のフランジ６の基端部分と段差面１２及び上記隅Ｒ
部及び段部８の基半部外周面とにのみ、それぞれ上記焼
き入れ硬化層を形成している。但し、前述した通り、上
記焼き入れ硬化層は、上述の様に特に必要とする部分毎
に不連続に形成するよりも、図１、７、８、９、１０に
示した第１〜５例の様に、隣り合う焼き入れ硬化層同士
を連続して形成した方が、上記焼き入れ硬化層を施す部
材の強度及び耐久性の向上を図れる。その他の部分の構
成及び作用は、前述した第１例の場合と同様である。

【００５２】次に、図１４は、請求項５に対応する、本
発明の実施の形態の第９例を示している。本例の車輪支
持用転がり軸受ユニットは、第一、第二の内輪軌道７、
９を、ハブ２ｄの段部８ａに外嵌した第一、第二の内輪
４１、３の外周面に、それぞれ形成している。この様な
第一、第二の各内輪４１、３は、共にＳＵＪ２等の高炭
素クロム軸受鋼の様な高炭素鋼製とし、心部まで焼き入
れ硬化させている。又、これら第一、第二の内輪４１、
３は、上記段部８ａに外嵌した状態で、上記ハブ２ｄの
内端部に形成したかしめ部１９と第一のフランジ６の基
部に形成した段差面１２との間に挟持している。

【００５３】又、本例の場合、上記ハブ２ｄは、炭素の
含有量が０．４５重量％未満の炭素鋼とする事が可能と
なる。そして、図１４に斜格子で示した部分、即ち、上
記第一のフランジ６の基端部分、上記段差面１２を含む
上記段部８ａの基端部分、及び上記段部８ａの外周面の
内端寄り部を除く部分に焼き入れ処理を施して、当該部
分の硬度を高くしている。但し、少なくとも上記かしめ
部１９を形成する部分である上記ハブ２ｄの円筒部２０
には、上記焼き入れ処理を施さずに生のままとしてい
る。尚、ハブ２ｄの上記各部分に焼き入れ処理を施す理
由、及び上記斜格子で示した焼き入れ硬化層の内端の軸
方向位置（図１４のイ点）を規制する理由は、前述した
第１例の場合と同様である。

【００５４】上述の様に構成する本例の車輪支持用転が
り軸受ユニットの場合、ハブ２ｄ自体には内輪軌道を設
けていない為、このハブ２ｄの材料としてかしめ部１９
を形成し易い、炭素の含有量が０．４５重量％未満の炭
素鋼を使用できる。但し、上記ハブ２ｄは上述の図１４
に斜格子で示した部分に焼き入れ硬化層を形成してい
る。この為、上記焼き入れ硬化層を形成した部分にフレ
ッチング摩耗が発生したり、或はこの焼き入れ硬化層を
形成した部分が変形する事を防止して、上記ハブ２ｄの
強度及び耐久性を確保できる。一方、少なくとも上記ハ
ブ２ｄに設けた円筒部２０に、上記焼き入れ処理を施さ
ず生のままとしている為、上記ハブ２ｄと第一、第二の
内輪４１、３とを結合する為のかしめ部１９の加工が面
倒になったり、このかしめ部１９に損傷が発生する事は
ない。

【００５５】又、上記段部８ａに外嵌する第二の内輪３
を軸受鋼等の高炭素鋼製とし、心部まで焼き入れ硬化さ
せている。この為、前述した第１例の内輪３の場合と同
様、上記ハブ２ｄに形成するかしめ部１９の加工に伴っ
て上記第二の内輪３に大きな荷重が加わった場合でも、
この第二の内輪３の変形を防止して、転がり軸受ユニッ
トの内部隙間が、所望値からずれる事を防止できる。
又、この第二の内輪３の外周面に形成した第二の内輪軌
道９の直径が変化したり、精度が悪化する事を防止し
て、この第二の内輪軌道９の転がり疲れ寿命の低下防止
を図れる。尚、本例の場合、上記ハブ２ｄを、炭素の含
有量が０．４５〜１．１０重量％の炭素鋼製とする事も
できる。この場合には、上記ハブ２ｄの強度及び耐久性
は更に向上する。その他の部分の構成及び作用は、前述
した第１例の場合と同様である。

【００５６】尚、本例（並びに後述する第１０〜１１
例）の場合、上記ハブ２ｄを構成する炭素鋼中の炭素の
含有量を０．２０〜１．１０重量％の範囲に規制し、少
なくとも上記円筒部２０の硬度を、かしめ加工前でＨｖ
２００〜３００とする。上記ハブ２ｄは、この様な条件
を満たす炭素鋼に鍛造加工を施す事により造る。又、上
記ハブ２ｄを構成する炭素鋼中の炭素の含有量が０．２
０〜０．６０重量％の範囲である場合には、鍛造加工
後、上記円筒部２０をかしめ広げる以前に於いて、少な
くともこの円筒部２０に焼鈍処理を施さない。これに対
して、上記ハブ２ｄを構成する炭素鋼中の炭素の含有量
が０．６０〜１．１０重量％の範囲である場合には、鍛
造加工後、上記円筒部２０をかしめ広げる以前に於い
て、少なくともこの円筒部２０に焼鈍処理を施す。ハブ
２ｄの硬度、鍛造加工後に於ける焼鈍の要否に就いて
は、前述の第１例の場合と同様である。

【００５７】次に、図１５〜１６は、やはり請求項５に
対応する、本発明の実施の形態の第１０〜１１例を示し
ている。これら第１０〜１１例の場合には、ハブ２ｄに
施す焼き入れ硬化層を、転がり軸受の使用時に、特に大
きな荷重を受ける部分にのみ形成している。即ち、図１
５に示した第１０例の場合は、段差面１２を含む上記段
部８ａの基端部分にのみ、図１６に示した第１１例の場
合は、上記段差面１２を含む上記段部８ａの基端部分及
び上記第一のフランジ６の基端部分にのみ、それぞれ上
記焼き入れ硬化層を形成している。その他の部分の構成
及び作用は、上述した第９例の場合と同様である。

【００５８】又、図示は省略したが、以上に述べた各実
施の形態で、各かしめ部１９と内輪（第二の内輪）３と
は、必ずしも対向部分の全面に亙って密接しなくても良
い。対向部分の一部に隙間が存在しても、本発明の作用
・効果は同様に得られる。尚、上記かしめ部１９を形成
する以前に於ける円筒部２０の硬度はＨｖ２００〜３０
０程度であるが、この円筒部２０をかしめ広げて上記か
しめ部１９とした状態では、加工硬化によりこのかしめ
部１９の硬度は、Ｈｖ２００〜３００よりも大きくな
る。

【００５９】

【発明の効果】本発明の車輪支持用転がり軸受ユニット
は、以上に述べた通り構成され作用するので、低コスト
でしかも十分な耐久性を有する車輪支持用転がり軸受ユ
ニットを実現できる。更に、図示の例の様に、かしめ部
を形成する為の円筒部の形状を、この円筒部を直径方向
外方にかしめ広げる以前の状態で、先端縁に向かう程小
さくする事により、かしめ部に亀裂等の損傷が発生する
事を防止すると共に、このかしめ部によりハブに固定さ
れる内輪の直径が実用上問題になる程変化する事を防止
できる。そして、この内輪がその固定作業に基づいて損
傷する可能性を低くすると共に予圧を適正値に維持で
き、しかも部品点数、部品加工、組立工数の減少によ
り、コスト低減を図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の第１例を示す半部断面
図。

【図２】第１例の構造の製造時に内輪を固定する為、ハ
ブの内端部をかしめ広げる状態を示す部分拡大断面図。

【図３】同じくハブの内端部をかしめ広げる以前の状態
で示す部分拡大断面図。

【図４】図３のＡ−Ａ断面図。

【図５】揺動プレス装置の要部縦断面図。

【図６】揺動プレス装置に組み込む抑え治具の平面図。

【図７】本発明の実施の形態の第２例を示す半部断面
図。

【図８】同第３例を示す半部断面図。

【図９】同第４例を示す半部断面図。

【図１０】同第５例を示す半部断面図。

【図１１】同第６例を示す半部断面図。

【図１２】同第７例を示す半部断面図。

【図１３】同第８例を示す半部断面図。

【図１４】同第９例を示す半部断面図。

【図１５】同第１０例を示す半部断面図。

【図１６】同第１１例を示す半部断面図。

【図１７】従来構造の第１例を示す半部断面図。

【図１８】同第２例を示す断面図。

【符号の説明】

１、１ａ 車輪支持用ハブユニット ２、２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ ハブ ３ 内輪（第二の内輪） ４ 外輪 ５ 転動体 ６ 第一のフランジ ７ 第一の内輪軌道 ８、８ａ 段部 ９ 第二の内輪軌道 １０ 雄ねじ部 １１ ナット １２、１２ａ 段差面 １３ 第二の内輪部材 １４ 係止凹部 １５ 第一の外輪軌道 １６ 第二の外輪軌道 １７ 第二のフランジ １８ ハブ １９、１９ａ かしめ部 ２０ 円筒部 ２１ テーパ孔 ２２ 押型 ２３ 凸部 ２４ 凹部 ２５ 隙間 ２６ 曲面部 ２７ 空間 ２８ シールリング ２９ 蓋体 ３０ 肩部 ３１ 段部 ３２ トーンホイール ３３ カバー ３４ センサ ３５ 雌スプライン部 ３６ 等速ジョイント ３７ 駆動軸 ３８ 段部 ３９ 本体部分 ４０ ナット ４１ 第一の内輪 ４２ 平坦面 ４３ 揺動プレス装置 ４４ 抑え治具 ４５ ホルダ ４６ 底部 ４７ 治具素子 ４８ 抑え部 ４９ 通孔 ５０ 取付部

フロントページの続き (72)発明者 沢井 弘幸 神奈川県藤沢市鵠沼神明一丁目５番50号 日本精工株式会社内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一端部外周面に第一のフランジを、中間
   部外周面に第一の内輪軌道を、それぞれ形成したハブ
   と、このハブの他端部に形成された、上記第一の内輪軌
   道を形成した部分よりも外径寸法が小さくなった段部
   と、外周面に第二の内輪軌道を形成して上記段部に外嵌
   した内輪と、内周面に上記第一の内輪軌道に対向する第
   一の外輪軌道及び上記第二の内輪軌道に対向する第二の
   外輪軌道を、外周面に第二のフランジを、それぞれ形成
   した外輪と、上記第一、第二の内輪軌道と上記第一、第
   二の外輪軌道との間に、それぞれ複数個ずつ設けられた
   転動体とを備え、上記ハブの他端部で少なくとも上記段
   部に外嵌した内輪よりも突出した部分に形成した円筒部
   を直径方向外方にかしめ広げる事で形成したかしめ部に
   より、上記段部に外嵌した内輪をこの段部の段差面に向
   け抑え付けて、この段部に外嵌した内輪を上記ハブに結
   合固定した車輪支持用転がり軸受ユニットに於いて、上
   記ハブは炭素の含有量が０．４５重量％以上の炭素鋼製
   であり、少なくとも上記第一の内輪軌道部分を焼き入れ
   処理により硬化させると共に少なくとも上記円筒部には
   上記焼き入れ処理を施さずに生のままとし、上記内輪は
   高炭素鋼製で心部まで焼き入れ硬化させている事を特徴
   とする車輪支持用転がり軸受ユニット。
2. 【請求項２】 ハブを構成する炭素鋼中の炭素の含有量
   は０．４５〜１．１０重量％であり、第一の内輪軌道は
   ハブの中間部外周面に直接形成されており、このハブの
   うちの少なくとも上記第一の内輪軌道を形成した部分は
   焼き入れ硬化されており、少なくとも上記ハブの他端部
   に形成した円筒部の硬度は、かしめ加工前に於いてＨｖ
   ２００〜３００である、請求項１に記載した車輪支持用
   転がり軸受ユニット。
3. 【請求項３】 ハブを構成する炭素鋼中の炭素の含有量
   は０．４５〜０．６０重量％であり、このハブはこの炭
   素鋼を鍛造加工する事により造られており、少なくとも
   円筒部はこのハブの鍛造加工後に焼鈍されていない、請
   求項１〜２の何れかに記載した車輪用転がり軸受ユニッ
   ト。
4. 【請求項４】 ハブを構成する炭素鋼中の炭素の含有量
   は０．６０〜１．１０重量％であり、このハブはこの炭
   素鋼を鍛造加工する事により造られており、少なくとも
   円筒部はこのハブの鍛造加工後に焼鈍されている、請求
   項１〜２の何れかに記載した車輪用転がり軸受ユニッ
   ト。
5. 【請求項５】 一端部外周面に第一のフランジを形成し
   たハブと、このハブの外周面に軸方向中間部から他端部
   に亙り形成された段部と、外周面に第一の内輪軌道を形
   成して上記段部の一端側に外嵌した第一の内輪と、外周
   面に第二の内輪軌道を形成して上記段部の他端側に外嵌
   した第二の内輪と、内周面に上記第一の内輪軌道に対向
   する第一の外輪軌道及び上記第二の内輪軌道に対向する
   第二の外輪軌道を、外周面に第二のフランジを、それぞ
   れ形成した外輪と、上記第一、第二の内輪軌道と上記第
   一、第二の外輪軌道との間に、それぞれ複数個ずつ設け
   られた転動体とを備え、上記ハブの他端部で少なくとも
   上記段部の他端側に外嵌した第二の内輪よりも突出した
   部分に形成した円筒部を直径方向外方にかしめ広げる事
   で形成したかしめ部により、上記段部に外嵌した第一、
   第二の内輪をこの段部の段差面に向け抑え付けて、上記
   段部に外嵌した第一、第二の内輪を上記ハブに結合固定
   した車輪支持用転がり軸受ユニットに於いて、上記ハブ
   は少なくとも上記段部の段差面を含むこの段部の一端部
   分を焼き入れ処理により硬化させると共に少なくとも上
   記円筒部には上記焼き入れ処理を施さずに生のままと
   し、上記第一、第二の内輪はそれぞれ高炭素鋼製で心部
   まで焼き入れ硬化させている事を特徴とする車輪支持用
   転がり軸受ユニット。
6. 【請求項６】 一端部外周面に第一のフランジを、中間
   部外周面に第一の内輪軌道を、それぞれ形成したハブ
   と、このハブの他端部に形成された、上記第一の内輪軌
   道を形成した部分よりも外径寸法が小さくなった段部
   と、外周面に第二の内輪軌道を形成して上記段部に外嵌
   した内輪と、内周面に上記第一の内輪軌道に対向する第
   一の外輪軌道及び上記第二の内輪軌道に対向する第二の
   外輪軌道を、外周面に第二のフランジを、それぞれ形成
   した外輪と、上記第一、第二の内輪軌道と上記第一、第
   二の外輪軌道との間に、それぞれ複数個ずつ設けられた
   転動体とを備え、上記ハブの他端部で少なくとも上記段
   部に外嵌した内輪よりも突出した部分に形成した円筒部
   を直径方向外方にかしめ広げる事で形成したかしめ部に
   より、上記段部に外嵌した内輪をこの段部の段差面に向
   け抑え付けて、この段部に外嵌した内輪を上記ハブに結
   合固定した車輪支持用転がり軸受ユニットに於いて、円
   筒部を直径方向外方にかしめ広げる作業は揺動プレスに
   より行なっており、このかしめ広げ作業時には外周面に
   第二の内輪軌道を形成した内輪若しくは第二の内輪を治
   具により抑えた車輪支持用転がり軸受ユニット。