專利名稱：車輪用軸承裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在機動車等車輛中用于將車輪相對于車身支承為旋轉(zhuǎn)自如的車 輪用軸承裝置。
背景技術(shù)：
在車輪用軸承裝置中，從被稱為將多排滾動軸承組合使用的第一代的結(jié)構(gòu)向在外側(cè)構(gòu)件上一體地設(shè)置有車身安裝凸緣的第二代進化，并進一步開發(fā)有，將多排滾動軸承的 兩個內(nèi)側(cè)軌道面中的一者形成在輪轂圈的外周的第三代，進而，開發(fā)有將多排滾動軸承的 兩個內(nèi)側(cè)軌道面中的一者形成在輪轂圈的外周，并且另一者形成在等速萬向接頭的外側(cè)接 頭構(gòu)件的外周的第四代的車輪用軸承裝置。例如，在專利文獻1中，記載有被稱為第三代的車輪用軸承裝置。如圖40所示，被 稱為第三代的車輪用軸承裝置具有輪轂圈152，其具有向外徑方向延伸的凸緣151 ；等速 萬向接頭154，其在該輪轂圈152上固定有外側(cè)接頭構(gòu)件153 ；外側(cè)構(gòu)件155，其配置在輪轂 圈152的外周側(cè)。等速萬向接頭154具有外側(cè)接頭構(gòu)件153 ；內(nèi)側(cè)接頭構(gòu)件158，其配設(shè)在該外側(cè) 接頭構(gòu)件153的口部157內(nèi)；滾珠159，其配置在該內(nèi)側(cè)接頭構(gòu)件158和外側(cè)接頭構(gòu)件153 之間；保持器160，其保持該滾珠159。另外，在內(nèi)側(cè)接頭構(gòu)件158的中心孔的內(nèi)周面形成有 陰花鍵161，在該中心孔內(nèi)插入有在圖示省略的軸的端部形成的陽花鍵。通過使內(nèi)側(cè)接頭構(gòu) 件158側(cè)的陰花鍵161與軸側(cè)的陽花鍵嵌合，使內(nèi)側(cè)接頭構(gòu)件158與軸能夠傳遞轉(zhuǎn)矩地結(jié)
I=I O另外，輪轂圈152具有筒部163和所述凸緣151，在凸緣151的外端面164 (外置側(cè) 的端面)突出設(shè)置有安裝有圖示省略的車輪及制動盤的短筒狀的引導(dǎo)部165。此外，引導(dǎo)部 165包括大徑部165a和小徑部165b，在大徑部165a外嵌有車輪，在小徑部165b外嵌有制動盤。在筒部163的內(nèi)置側(cè)端部的外周面設(shè)置有嵌合部166，在該嵌合部166嵌合有內(nèi)圈 167。在筒部163的外周面的凸緣151附近設(shè)置有第一內(nèi)側(cè)軌道面168，在內(nèi)圈167的外周 面設(shè)置有第二內(nèi)側(cè)軌道面169。另外，在輪轂圈152的凸緣151上設(shè)置有螺栓安裝孔162， 且在螺栓安裝孔162安裝有用于將車輪和制動盤固定在該凸緣151的輪轂螺栓。在滾動軸承的外側(cè)構(gòu)件155中，在其內(nèi)周設(shè)有兩排外側(cè)軌道面170、171，并且在其 外周設(shè)有凸緣(車身安裝凸緣)182。并且外側(cè)構(gòu)件155的第一外側(cè)軌道面170與輪轂圈 152的第一內(nèi)側(cè)軌道面168相對，外側(cè)構(gòu)件155的第二外側(cè)軌道面171與內(nèi)圈167的軌道面 169相對，在它們之間夾裝有滾動體172。在輪轂圈152的筒部163內(nèi)插入有外側(cè)接頭構(gòu)件153的軸部173。在軸部173的 軸端部形成有螺紋部174，在比該螺紋部174更靠內(nèi)置側(cè)的外徑部形成有陽花鍵175。另外， 在輪轂圈152的筒部163的內(nèi)徑面形成有陰花鍵176，通過將軸部173壓入輪轂圈152的筒 部163，使軸部173側(cè)的陽花鍵175與輪轂圈152側(cè)的陰花鍵176嵌合。
并且，在軸部173的螺紋部174上螺接有螺母構(gòu)件177，使輪轂圈152與外側(cè)接頭構(gòu)件153固定。此時，螺母構(gòu)件177的支承面178與筒部163的外端面179抵接，并且口部 157的外置側(cè)的端面180與內(nèi)圈167的端面181抵接。由此，使輪轂圈152隔著內(nèi)圈167由 螺母構(gòu)件177和口部157夾持。專利文獻1 日本特開2004-340311號公報以往，如上所述，通過將在軸部173設(shè)置的陽花鍵175壓入在輪轂圈152設(shè)置的陰花鍵176，使外側(cè)接頭構(gòu)件153與輪轂圈152結(jié)合。因此，需要對軸部173及輪轂圈152這 兩者實施花鍵加工，使成本變高，并且壓入時需要將軸部173的陽花鍵175與輪轂圈152的 陰花鍵176的凹凸對合，此時，當(dāng)由齒面對合壓入時，可能由于齒面啃削等產(chǎn)生損傷。另外， 當(dāng)以大徑對合進行壓入時，容易產(chǎn)生圓周方向的松動。當(dāng)圓周方向存在松動時，旋轉(zhuǎn)力矩的 傳遞性差，并且可能產(chǎn)生噪聲。由此，利用花鍵嵌合時，存在壓入時的齒面損傷及使用時產(chǎn) 生松動這樣的問題，難以將兩者同時避免。另外，需要在從筒部163突出的軸部173的螺紋部174上螺接螺母構(gòu)件177。因 此，在組裝時有螺紋緊固作業(yè)，作業(yè)性差，并且部件個數(shù)多，部件管理性也差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于上述課題，提出一種車輪用軸承裝置，其能夠?qū)崿F(xiàn)抑制圓周方向的松 動，并且輪轂圈與等速萬向接頭的外側(cè)接頭構(gòu)件的連結(jié)作業(yè)性優(yōu)良，且能夠使輪轂圈與等 速萬向接頭的外側(cè)接頭構(gòu)件牢固地結(jié)合。本發(fā)明的車輪用軸承裝置具備車輪用軸承和具有外側(cè)接頭構(gòu)件的等速萬向接頭， 該車輪用軸承具備外側(cè)構(gòu)件，其在內(nèi)周具有多排軌道面；內(nèi)側(cè)構(gòu)件，其在外周具有與所述 軌道面對置的多排軌道面，且在外周具有車輪安裝用的凸緣；多排滾動體，其介裝在所述外 側(cè)構(gòu)件與內(nèi)側(cè)構(gòu)件的軌道面之間，其中，嵌插于輪轂圈的孔部中的外側(cè)接頭構(gòu)件的軸部與 輪轂圈通過凹部與凸部的嵌合而結(jié)合，所述車輪用軸承裝置的特征在于，將設(shè)置于外側(cè)接 頭構(gòu)件的軸部與輪轂圈的孔部中的任一者且沿軸向延伸的凸部壓入另一者，并利用所述凸 部在另一者形成凹部，由此構(gòu)成所述凸部與所述凹部的嵌合接觸部位整個區(qū)域密接的凹凸 嵌合結(jié)構(gòu)，在將所述輪轂圈與外側(cè)接頭構(gòu)件一體化，且所述凸部相對于要形成所述凹部的 構(gòu)件的壓入量為Δ d、所述凸部的高度為h時，具有0.3 < Ad/2h<0.86的關(guān)系。根據(jù)本發(fā)明的車輪用軸承裝置，在將凸部壓入對方側(cè)時，凸部咬入輪轂圈的孔部 內(nèi)徑面，由此，孔部形成略微擴徑的狀態(tài)，從而允許凸部在軸向的移動，若軸向的移動停止， 孔部要返回原來的直徑而進行縮徑。由此，凸部中的與凹部嵌合的嵌合部位整體(從凸部 的頂部到其兩側(cè)的側(cè)面的連續(xù)區(qū)域)相對于凹部進行密接，在徑向及圓周方向這兩方不會 形成產(chǎn)生松動的間隙。因此，嵌合部位全部有助于傳遞旋轉(zhuǎn)力矩，能夠穩(wěn)定地傳遞轉(zhuǎn)矩，并 且也不會產(chǎn)生噪聲。并且，由于凸部與凹部進行沒有間隙的密接，因此提高力矩傳遞部位的 強度。因此，能夠使車輪用軸承裝置輕量、緊湊。另外，由于0. 3 < Δ d/2h < 0. 86，因此能夠充分地得到凸部的壓入量。在Δ d/2h 在0. 3以下時，扭轉(zhuǎn)強度變低(參照圖39)，并且當(dāng)Δ d/2h超過0. 86時，由于壓入時微小 的中心偏離或壓入傾斜，在圓周方向的一部分區(qū)域上凸部整體容易咬入對方側(cè)，由此凹凸 嵌合結(jié)構(gòu)M的成形性惡化(參照圖42)，壓入載荷急劇地增大(參照圖38)。由于在凹凸嵌合結(jié)構(gòu)M的成形性惡化時，不僅扭轉(zhuǎn)強度降低，而且輪轂圈外徑的突出量也增大，因此對安 裝于輪轂圈的軸承的功能產(chǎn)生影響，并且還存在旋轉(zhuǎn)壽命降低等問題。與此相對，通過將 Ad/2h設(shè)定在0. 3 0. 86的范圍內(nèi)，使凹凸嵌合結(jié)構(gòu)的成形性穩(wěn)定，也沒有壓入載荷的不 均，能夠得到穩(wěn)定的扭轉(zhuǎn)強度。

在該情況下，優(yōu)選在所述凸部的壓入開始側(cè)的端面的邊緣設(shè)置無圓角且能夠切入 另一者的角部。由此，在將凸部壓入另一者時，在凸部的壓入開始側(cè)端面的邊緣形成的無圓 角的角部切入另一者，因此能夠防止壓入載荷的增大。伴隨壓入，由凸部將另一者的構(gòu)件的 一部分切出或壓出而形成凹部。由此，能夠高精度地構(gòu)成凹凸嵌合結(jié)構(gòu)。并且，由于在形成 凹部的構(gòu)件上不需要預(yù)先形成花鍵等，因此生產(chǎn)性提高，并且由于不需要花鍵彼此的相位 對合，因此能夠?qū)崿F(xiàn)組裝性的提高。另外，能夠避免壓入時齒面的損傷，能夠維持穩(wěn)定的嵌 合狀態(tài)。優(yōu)選所述無圓角的角部形成在凸部的所述端面的邊緣中至少與所述凹部嵌合的 嵌合區(qū)域。由此，能夠?qū)⑼共靠煽康貕喝肓硪徽?對方側(cè))，能夠防止壓入載荷的增大?？梢栽谕共康乃龆嗣娴捻敳吭O(shè)置切口部。通過設(shè)置這樣的切口部，能夠防止在 壓入時等壓入開始側(cè)的端面的頂部產(chǎn)生的凸部的缺口或變形等損傷。因此，凸部的操作變 得容易，不必另外采取對凸部的壓入開始端的保護對策，能夠減少管理工時且能夠?qū)崿F(xiàn)低 成本化。并且，在為了提高硬度而對凸部進行淬火處理時也能夠防止淬裂的發(fā)生。作為切 口部，既可以是曲面狀的R倒角，也可以是錐狀的C倒角。在設(shè)置切口部時，優(yōu)選將所述凸部相對于要形成凹部的構(gòu)件的壓入量設(shè)為Ad，而 將所述切口部的徑向長度a設(shè)定在0<a< Ad/2的范圍內(nèi)。由此，能夠在凸部的端面的 邊緣中形成凹部的部位配置無圓角的角部，能夠確?；谠摻遣康南蛄硪徽叩臉?gòu)件的切入 作用。尤其，通過將所述切口部的徑向長度a形成在0. 3mm以下，能夠利用無圓角的角部更 加可靠地壓入。在所述凸部的壓入方向的截面中，在所述凸部的壓入開始側(cè)的端面與軸線所成的 角度(交差角)為θ 1時，優(yōu)選設(shè)定在50° ( Θ 1 ^ 110°的范圍。由此，由于無圓角的角 部相對于壓入方向的正交面的歪斜變少，能夠穩(wěn)定地壓入，從而能夠穩(wěn)定地構(gòu)成高精度的 凹凸嵌合結(jié)構(gòu)。在交差角Θ1不足50°時，壓入載荷增大(參照圖37)，并且凹凸嵌合結(jié)構(gòu) 的成形性惡化(參照圖41)，相反，若交差角θ 1超過110°，則由于相對于所述正交的面向 壓入方向側(cè)過于傾斜，因而在操作時或壓入時在凸部可能會產(chǎn)生缺口。為了確保更加穩(wěn)定 的凹凸嵌合結(jié)構(gòu)的成形性，優(yōu)選交差角Θ1為70°以上且110°以下。在所述凸部的節(jié)圓上，在徑向線與凸部的側(cè)面所成的角度Θ2為0° < Θ2
<45°，并且在所述凸部的節(jié)圓直徑為P⑶、凸部數(shù)為Ζ、P = P⑶/Z時，優(yōu)選形成為0. 30
<P < 1. 0。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠使壓入后的輪轂圈的擴徑量變小，能夠?qū)崿F(xiàn)壓入性的提高。這是 由于如下等原因通過壓入凸部，輪轂圈的孔部擴徑，但是當(dāng)上述θ 2過于大時，壓入時的 擴徑力容易發(fā)揮作用，由此壓入結(jié)束時輪轂圈外徑的擴徑量變大，輪轂圈外徑部和軸承的 內(nèi)圈外徑部的拉伸應(yīng)力(環(huán)向應(yīng)力)變高，并且由于轉(zhuǎn)矩傳遞時向徑向的分力變大，因此輪 轂圈的外徑擴徑，輪轂圈外徑部和內(nèi)圈外徑部的拉伸應(yīng)力(環(huán)向應(yīng)力)變高。上述拉伸應(yīng) 力(環(huán)向應(yīng)力)的增加導(dǎo)致軸承壽命的降低。
當(dāng)上述P過于小時，由于所述凸部相對于要形成凹部的構(gòu)件的壓入量的適用范圍 非常窄且尺寸公差也變窄，因此壓入變得困難。另外，輪轂圈的孔部與外側(cè)接頭構(gòu)件的軸部的定心困難，壓入時，即使產(chǎn)生很少的傾斜的情況下壓入的凸部整個區(qū)域可能會咬入另一 者。在P為1. 0以上時，由于利用一個凸部1加工的體積(除去體積)變大，因此基于凸部 的凹部成形性惡化，壓入載荷也變高。尤其通過使20° < Θ2<35°，并且使0. 33 < P < 0. 7，在凸部上，即使材料不使 用特殊鋼或不進行表面處理，并且不形成銳利的形狀，使用一般的機械結(jié)構(gòu)用鋼，在壓入時 也能夠進行基于凸部的凹部成形，能夠?qū)喝牒蟮妮嗇炄Φ耐鈴降臄U徑量抑制為較低。并 且，通過將θ 2形成為20°以上，在軸桿側(cè)設(shè)置凸部時，也能夠進行基于軋制加工的凸部成形。所述內(nèi)側(cè)構(gòu)件例如可以由輪轂圈和內(nèi)圈構(gòu)成，其中輪轂圈在外周具有所述車輪安 裝用的凸緣，內(nèi)圈被壓入所述輪轂圈的內(nèi)置側(cè)的端部的外周。在該情況下，可以在輪轂圈的 外周及內(nèi)圈的外周分別形成所述軌道面。由此，能夠?qū)崿F(xiàn)車輪用軸承裝置的輕量、緊湊化。在外側(cè)接頭構(gòu)件的軸部設(shè)置所述凸部時，優(yōu)選使該凸部的至少包括所述端面的端 部區(qū)域的硬度比輪轂圈的孔部內(nèi)徑部高。由此，能夠提高軸部的剛性，并且增加凸部向輪轂 圈的孔部內(nèi)徑部的咬入性。在輪轂圈的孔部的內(nèi)徑面設(shè)置所述凸部時，根據(jù)同樣的理由，使該凸部的至少包 括所述端面的端部區(qū)域的硬度比外側(cè)接頭構(gòu)件的軸部的外徑部高。在該情況下，由于不必 進行軸部側(cè)的熱硬化處理，因此外側(cè)接頭構(gòu)件的生產(chǎn)性優(yōu)良。在圓周方向的多個部位設(shè)置凸部時，優(yōu)選在凸部的高度方向的中間部使凸部的周 向厚度比相鄰的凸部之間的槽寬小。在該情況下，由于進入相鄰的凸部間的槽的對方側(cè)的 壁在周向具有大的厚度，因此所述壁的剪切面積變大，能夠?qū)崿F(xiàn)扭轉(zhuǎn)強度的提高。并且，由 于凸部的齒厚小，因此能夠使壓入載荷變小，能夠?qū)崿F(xiàn)壓入性的提高。在凸部的高度方向的 中間部，即使各凸部的周向厚度的總和比相鄰的凸部之間的槽寬的總和小也能夠?qū)崿F(xiàn)同樣 的效果?？梢栽谕鈧?cè)接頭構(gòu)件的軸部與輪轂圈的內(nèi)徑面之間設(shè)置限制軸部的脫落的防脫 結(jié)構(gòu)。通過設(shè)置防脫結(jié)構(gòu)，能夠防止外側(cè)接頭構(gòu)件相對于輪轂圈沿軸向脫落，能夠維持穩(wěn)定 的連結(jié)狀態(tài)?？梢栽试S所述凹凸嵌合結(jié)構(gòu)由于施加軸向拉伸力而分離，且輪轂圈與外側(cè)接頭構(gòu) 件的軸部經(jīng)由螺栓構(gòu)件而螺栓固定。在該情況下，若解除螺栓固定而對外側(cè)接頭構(gòu)件的軸 部施加軸向的拉伸力，則能夠從輪轂圈的孔部卸下外側(cè)接頭構(gòu)件，因此能夠?qū)崿F(xiàn)各部件的 修理、檢查的作業(yè)性(維修性)的提高。另外，通過螺栓固定可以限制從輪轂圈的外側(cè)接頭 構(gòu)件的軸向的脫落，能夠長期穩(wěn)定地進行轉(zhuǎn)矩傳遞。在將輪轂圈與外側(cè)接頭構(gòu)件的軸部由螺栓構(gòu)件固定的狀態(tài)下，通過在輪轂圈的孔 部設(shè)置構(gòu)成所述螺栓構(gòu)件的頭部的支承面的內(nèi)壁，使螺栓固定穩(wěn)定。若將密封件介裝在所述螺栓構(gòu)件的支承面與所述內(nèi)壁之間，能夠防止雨水或異物 從螺栓構(gòu)件向凹凸嵌合結(jié)構(gòu)的侵入，能夠?qū)崿F(xiàn)質(zhì)量提高?？梢栽谕鈧?cè)接頭構(gòu)件的軸部或輪轂圈的孔部設(shè)置凹坑部，該凹坑部收納通過所述 壓入進行的凹部形成而生成的溢出部。在此，溢出部是與通過凸部形成的凹部的容積相當(dāng)?shù)牧康牟牧狭?，由從形成的凹部壓出的材料量、或者由要形成凹部而切削出的材料量、或?由壓出的材料量和切削出的材料量這兩者等構(gòu)成。通過設(shè)置凹坑部，能夠?qū)⒁绯霾勘３衷?該凹坑部內(nèi)，溢出部不會進入裝置外的車輛內(nèi)等。在該情況下，能夠?qū)⒁绯霾恳恢笔占{于凹 坑部，無需進行溢出部的除去處理，能夠?qū)崿F(xiàn)裝配作業(yè)工時的減少，能夠?qū)崿F(xiàn)裝配操作性的 提高和成本降低。另外，若在比所述凹坑部更靠軸端側(cè)的軸部設(shè)置在軸部與輪轂圈之間進行調(diào)心的凸肩部，則收容于凹坑部內(nèi)的溢出部不會向凸肩部側(cè)飛出，溢出部的收納變得更加穩(wěn)定。并 且，可以將凸肩部用于調(diào)心用，能夠在防止中心偏離的同時將軸部可靠地壓入輪轂圈。因 此，能夠高精度地連結(jié)外側(cè)接頭構(gòu)件與輪轂圈，能夠進行穩(wěn)定的轉(zhuǎn)矩傳遞。根據(jù)本發(fā)明，提供車輪用軸承裝置，在車輪用軸承裝置中，能夠?qū)崿F(xiàn)抑制使用時的 松動的產(chǎn)生，且輪轂圈與等速萬向接頭的外側(cè)接頭構(gòu)件的連結(jié)作業(yè)性優(yōu)良。并且，能夠使輪 轂圈與等速萬向接頭的外側(cè)接頭構(gòu)件的嵌合穩(wěn)定，且強度上也優(yōu)良。


圖1是表示車輪用軸承裝置的實施方式的剖面圖。圖2A是上述車輪用軸承裝置的凹凸嵌合結(jié)構(gòu)的放大剖面圖。圖2B是圖2A的X部放大圖。圖3A是凹凸嵌合結(jié)構(gòu)的凸部的立體圖。圖3B是表示是凹凸嵌合結(jié)構(gòu)的凸部的另一例的立體圖。圖4A是上述車輪用軸承裝置組裝前的軸承與輪轂圈的剖面圖。圖4B是上述車輪用軸承裝置組裝前的接頭外圈的剖面圖。圖5是表示上述車輪用軸承裝置的組裝方法的剖面圖。圖6是表示上述車輪用軸承裝置的組裝方法的剖面圖。圖7是上述車輪用軸承裝置的凹凸嵌合結(jié)構(gòu)的放大剖面圖。圖8A是作為密封構(gòu)件使用0形環(huán)時的放大剖面圖。圖8B是使用墊圈作為密封構(gòu)件時的放大剖面圖。圖9A是表示凹凸嵌合結(jié)構(gòu)的凸部的另一例的立體圖。圖9B是表示凹凸嵌合結(jié)構(gòu)的凸部的另一例的立體圖。圖9C是表示凹凸嵌合結(jié)構(gòu)的凸部的另一例的立體圖。圖IOA是圖9A的投影圖。圖IOB是圖9B的投影圖。圖IOC是圖9C的投影圖。圖11是表示凹凸嵌合結(jié)構(gòu)的凸部的另一例的立體圖。圖12A是圖11的投影圖。圖12B是表示凹凸嵌合結(jié)構(gòu)的凸部的另一例的立體圖。圖13A是圖3A所示的凸部的主視圖。圖13B是表示凸部的另一例的主視圖。圖13C是表示凸部的另一例的主視圖。圖14是表示車輪用軸承裝置的另一實施方式的剖面圖。
圖15是表示圖14的車輪用軸承裝置的組裝方法的剖面圖。

圖16是表示圖14的車輪用軸承裝置的組裝方法的剖面圖。圖17是表示車輪用軸承裝置的另一實施方式的剖面圖。圖18是表示圖17的車輪用軸承裝置的組裝方法的剖面圖。圖19是表示圖17的車輪用軸承裝置的組裝方法的剖面圖。圖20A表示圖17的車輪用軸承裝置的接頭外圈的軸部的端面，是在整周上形成的 外凸肩狀卡止部的主視圖。圖20B表示圖17的車輪用軸承裝置的接頭外圈的軸部的端面，是沿著周向以規(guī)定 間距配設(shè)的外凸肩狀卡止部的主視圖。圖21是表示車輪用軸承裝置的另一實施方式的剖面圖。圖22是圖21的車輪用軸承裝置的主要部分放大剖面圖。圖23是圖21的車輪用軸承裝置組裝前的接頭外圈的剖面圖。圖24是表示車輪用軸承裝置的另一實施方式的剖面圖。圖25是表示車輪用軸承裝置的另一實施方式的剖面圖。圖26是表示車輪用軸承裝置的另一實施方式的剖面圖。圖27是表示車輪用軸承裝置的另一實施方式的剖面圖。圖28是圖27的車輪用軸承裝置的主要部分放大剖面圖。圖29是表示車輪用軸承裝置的另一實施方式的剖面圖。圖30是表示圖29的車輪用軸承裝置組裝前的剖面圖。圖31是圖29的車輪用軸承裝置的主要部分放大剖面圖。圖32是表示圖29的車輪用軸承裝置的凹凸嵌合結(jié)構(gòu)的分離工序的剖面圖。圖33是表示圖29的車輪用軸承裝置的再壓入工序的剖面圖。圖34A是表示凹凸嵌合結(jié)構(gòu)的凸部的另一例的剖面圖。圖34B是表示凹凸嵌合結(jié)構(gòu)的凸部的另一例的剖面圖。圖35A是表示凹凸嵌合結(jié)構(gòu)的另一例的剖面圖。圖35B是圖35A的Y部的放大圖。圖36是圖35A所示的凹凸嵌合結(jié)構(gòu)的放大剖面圖。圖37是表示使交差角θ 1變化時的壓入載荷的測定結(jié)果的曲線圖。圖38是表示使Ad/2h變化時的壓入載荷的測定結(jié)果的曲線圖。圖39是表示使Ad/2h變化時的扭轉(zhuǎn)強度的測定結(jié)果的曲線圖。圖40是現(xiàn)有的車輪用軸承裝置的剖面圖。圖41是表示使交差角θ 1變化時的凹凸嵌合結(jié)構(gòu)的成形性的評價結(jié)果的表。圖42是表示使Δ d/2h變化時的凹凸嵌合結(jié)構(gòu)的成形性的評價結(jié)果的表。圖43是表示車輪用軸承裝置的另一實施方式的剖面圖。符號說明1輪轂圈；2 軸承；3等速萬向接頭；5接頭外圈；
11 口部；Ila 背面；12 軸部；22 孔部；22g 內(nèi)壁；26、27外側(cè)軌道面(外環(huán))；28,29內(nèi)側(cè)軌道面(內(nèi)環(huán))；30滾動體；31緊固部；35 凸部；35a凸部端面；35b凸部側(cè)面；36 凹部;37內(nèi)徑面；38嵌合部位；39 角部；45溢出部；50凹坑部；52凸肩部；
53 切 口部；90螺紋部；94螺栓構(gòu)件；94a 頭部；98 間隙；99密封構(gòu)件；IOOa 支承面；M凹凸嵌合結(jié)構(gòu)；Ml防脫結(jié)構(gòu)。
具體實施例方式基于圖1 圖43對以下本發(fā)明的實施方式進行說明。圖1中示出第一實施方式 的車輪用軸承裝置，該車輪用軸承裝置將包括輪轂圈1的多排車輪用軸承2和等速萬向接 頭3 —體化而形成。此外，在以下的說明中，所謂內(nèi)置側(cè)意味著在安裝于車輛的狀態(tài)下成為 車輛的車寬方向內(nèi)側(cè)的一側(cè)，所謂外置側(cè)味著在安裝于車輛的狀態(tài)下成為車輛的車寬方向 外側(cè)的一側(cè)。等速萬向接頭3構(gòu)成為，主要構(gòu)件有作為外側(cè)接頭構(gòu)件的接頭外圈5 ；在接頭外 圈5的內(nèi)側(cè)配置的作為內(nèi)側(cè)接頭構(gòu)件的接頭內(nèi)圈6 ；介裝在接頭外圈5和接頭內(nèi)圈6之間 并傳遞轉(zhuǎn)矩的多個滾珠7 ；介裝在接頭外圈5和接頭內(nèi)圈6之間并保持滾珠7的保持架8。 接頭內(nèi)圈6通過將軸10的端部IOa壓入其孔部內(nèi)徑6a進行花鍵嵌合而與軸10能夠傳遞轉(zhuǎn)矩地結(jié)合。此外，在軸10的端部IOa嵌合有軸防脫用的擋圈9。接頭外圈5包括口部11和軸部(也稱為軸桿部)12，口部11為一端開口的碗狀， 在其內(nèi)球面13內(nèi)在圓周方向等間隔地形成有沿軸向延伸的多個滾道槽14，該滾道槽14延 伸到口部11的開口端。在接頭內(nèi)圈6的外球面15，在圓周方向等間隔地形成有沿軸向延伸 的多個滾道槽16。接頭外圈5的滾道槽14和接頭內(nèi)圈6的滾道槽16形成一對，在每一個由各對滾 道槽14、16構(gòu)成的滾珠滾道內(nèi)裝入有作為轉(zhuǎn)矩傳遞要素的能夠滾動的滾珠7。滾珠7介裝 在接頭外圈5的滾道槽14和接頭內(nèi)圈6的滾道槽16之間來傳遞力矩。保持架8能夠滑動 地介裝在接頭外圈5和接頭內(nèi)圈6之間，且外球面8a與接頭外圈5的內(nèi)球面13嵌合，內(nèi)球 面8b與接頭內(nèi)圈6的外球面15相接。此外，該情況的等速萬向接頭3表示在口部11的開 口側(cè)將外圈滾道槽14形成直線狀，在口部11的內(nèi)置側(cè)將接頭內(nèi)圈滾道槽16形成直線的免 根切型，但是也可以是球籠型等其它的等速萬向接頭。另外，口部11的開口部利用護罩60密封。護罩60包括大徑部60 a、小徑部60b、 連結(jié)大徑部60a與小徑部60b的折皺部60c。大徑部60a外嵌在口部11的開口部，在該狀 態(tài)下利用護罩帶61進行緊固，小徑部60b外嵌在軸10的護罩安裝部10b，在該狀態(tài)下利用 護罩帶62進行緊固。輪轂圈1具有筒部20和在筒部20的外置側(cè)的端部設(shè)置的車輪安裝用的凸緣21。 筒部20的孔部22具備軸向中間部的軸部嵌合孔22a、外置側(cè)的錐孔22b和內(nèi)置側(cè)的大徑 孔22c。即，在軸部嵌合孔22a中，通過后述的凹凸嵌合結(jié)構(gòu)M使接頭外圈5的軸部12與輪 轂圈1結(jié)合。另外，在軸部嵌合孔22a和大徑孔22c之間設(shè)置有錐部(錐孔)22d。該錐部 22d向接頭外圈5的軸部12的軸端側(cè)進行縮徑。錐部22d的錐角θ 3(參照圖3Α)例如為 15° 75°。在輪轂圈1的內(nèi)置側(cè)的外周面形成有小徑的臺階部23。通過內(nèi)圈24與該臺階部 23嵌合，構(gòu)成具有多排內(nèi)側(cè)軌道面的(內(nèi)環(huán))28、29的內(nèi)側(cè)構(gòu)件。多排內(nèi)側(cè)軌道面中的外置 側(cè)的內(nèi)側(cè)軌道面28形成于輪轂圈1的外周面，內(nèi)置側(cè)的內(nèi)側(cè)軌道面29形成于內(nèi)圈24的外 周面。車輪用軸承2具備所述內(nèi)側(cè)構(gòu)件；外側(cè)構(gòu)件25，其配置于內(nèi)側(cè)構(gòu)件的外徑側(cè)，且在 內(nèi)周具有多排外側(cè)軌道面(外環(huán))26、27 ；作為滾動體30的滾珠，其在外側(cè)構(gòu)件25的外置 側(cè)的外側(cè)軌道面26與輪轂圈1內(nèi)側(cè)軌道面28之間以及外側(cè)構(gòu)件25的內(nèi)置側(cè)的外側(cè)軌道 面27與內(nèi)圈24的內(nèi)側(cè)軌道面29之間配置。由于通過輪轂1和壓入輪轂圈1的外周的內(nèi) 圈24構(gòu)成具有內(nèi)側(cè)軌道面28、29的內(nèi)側(cè)構(gòu)件，因此能夠?qū)崿F(xiàn)車輪用軸承裝置的的輕量、緊 湊化。此外，在外側(cè)構(gòu)件25的兩開口部安裝有密封構(gòu)件Si、S2。該車輪用軸承2為如下結(jié)構(gòu)緊固輪轂圈1的內(nèi)置側(cè)的圓筒狀端部，通過由緊固形 成的緊固部31按壓內(nèi)圈24，由此對軸承內(nèi)部施加預(yù)壓。由此，能夠?qū)?nèi)圈24固定于輪轂 圈1。在通過形成于輪轂圈1的端部的緊固部31對軸承2施加預(yù)壓時，在接頭外圈5的口 部11不需要施加預(yù)壓。因此，可以不必考慮預(yù)壓量而壓入接頭外圈5的軸部12，能夠?qū)崿F(xiàn) 輪轂圈1與接頭外圈5的連結(jié)性(組裝性)的提高。在該情況下，能夠使口部11與輪轂圈 1的端部(本實施方式中的緊固部31)形成非接觸。與此對應(yīng)，在輪轂圈1的緊固部31與 口部11的背面Ila之間設(shè)置有間隙98。通過使口部11與輪轂圈1形成非接觸，能夠防止 由于兩者接觸而引起的噪聲的產(chǎn)生。
如圖43所示，也可以使輪轂圈1的緊固部31與口部11的背面Ila抵接。由于在 該情況下進行接頭外圈5的軸部12的定位，因此車輪用軸承裝置的尺寸精度穩(wěn)定，并且使 凹凸嵌合結(jié)構(gòu)M的軸向長度穩(wěn)定化，從而能夠?qū)崿F(xiàn)轉(zhuǎn)矩傳遞性的提高。如此，在使輪轂圈1 的緊固部31與口部11的背面Ila抵接時優(yōu)選兩者的接觸面壓力為IOOMpa以下。這是因 為，若接觸面壓力超過lOOMpa，在大轉(zhuǎn)矩負(fù)載時，接頭外圈5與輪轂圈1的扭轉(zhuǎn)量產(chǎn)生差異， 由于該差異，可能在接觸部產(chǎn)生急劇的滑動而發(fā)出噪聲。因此，通過使接觸面壓力形成在 IOOMpa以下，能夠防止噪聲的發(fā)生，從而提供安靜的車輪用軸承裝置。在輪轂圈1的凸緣21上設(shè)置有螺栓安裝孔32，用于將車輪及制動盤固定在該凸緣21上的輪轂螺栓33安裝于該螺栓安裝孔32。在輪轂圈1上未設(shè)置在以往的車輪用軸承裝 置的輪轂圈上設(shè)置的引導(dǎo)部165 (參照圖40)。如圖2A及圖2B所示，例如，凹凸嵌合結(jié)構(gòu)M包括凸部35，其設(shè)置在軸部12的外 置側(cè)的端部且沿軸向延伸；凹部36，其形成在輪轂圈1的孔部22的內(nèi)徑面(本實施方式中 為軸部嵌合孔22a的內(nèi)徑面37)。凸部35和與該凸部35嵌合的輪轂圈1的凹部36的嵌合 部位38的整個區(qū)域密接。在軸部12的外置側(cè)的端部的外周面沿著周向以規(guī)定間距配置有 沿軸向延伸的多個凸部35，在輪轂圈1的孔部22的軸部嵌合孔22a的內(nèi)徑面37沿著周向 形成有凸部35嵌合的軸向的多個凹部36。即，在周向全周上將凸部35和凹部36進行緊配
口 O在該情況下，如圖3A所示，各凸部35的截面為具有凸R狀頂部的三角形狀(山形 狀)，各凸部35與凹部的嵌合區(qū)域為圖2A所示的范圍A，在從截面中的凸部35的圓周方向 兩側(cè)的中腹部到頂部的范圍內(nèi)，各凸部35與凹部36嵌合。在周向相鄰的凸部35之間，在 比輪轂圈1的內(nèi)徑面37更靠內(nèi)徑側(cè)形成有間隙40。凸部35在其壓入開始側(cè)的端面35a的邊緣具有無圓角的角部39。在此，所謂“角 部”意味著由端面35a與凸部35的周面35b直線地相交構(gòu)成的山形的棱(多面體的相鄰 的兩個面相交形成的邊)。因此，在角部實施C倒角的情況除外，但也存在即使通過肉眼認(rèn) 為沒有C倒角，若進行微觀觀察則認(rèn)為形成有C倒角狀的倒角的情況。另外，角部作為“沒 有圓角”，同樣也存在即使通過肉眼不能確認(rèn)，而在微觀上則認(rèn)為形成有R倒角狀的倒角的 情況。根據(jù)以上的情況，在本發(fā)明中，“無圓角的角部”包括形成有0. Imm以下的R倒角或 0. Imm以下的C倒角的角部。例如，在構(gòu)成模數(shù)0. 48、齒數(shù)58片的陽花鍵41的情況下，“無 圓角的角部”包括在R倒角時R0. 02 0. 05左右的倒角、在C倒角時CO. 02 0. 05左右 的倒角。在此，所謂模數(shù)等于節(jié)圓直徑除以齒數(shù)。如圖3B所示，作為凸部35可以使用其頂部由平坦面44形成的凸部。如圖1所示，在接頭外圈5的軸部12的端部和輪轂圈1的內(nèi)徑面37之間設(shè)置有 用于限制軸部的脫落的防脫結(jié)構(gòu)Ml。該防脫結(jié)構(gòu)Ml由從接頭外圈5的軸部12的端部向外 置側(cè)延伸且與錐孔22b在軸向卡止的錐狀卡止片65構(gòu)成。錐狀卡止片65由從內(nèi)置側(cè)向外 置側(cè)擴徑的環(huán)狀體形成，且其外周面65a的至少一部分與錐孔22b進行壓接或接觸。在該車輪用軸承裝置中，在比凹凸嵌合結(jié)構(gòu)M的內(nèi)置側(cè)及外置側(cè)分別設(shè)置有防止 異物向凹凸嵌合結(jié)構(gòu)M侵入的異物侵入防止機構(gòu)W。如圖8A及8B所示，在內(nèi)置側(cè)，在輪轂圈1的緊固部31與口部11的背面Ila之間 的間隙98中嵌入有密封構(gòu)件99，由該密封構(gòu)件99構(gòu)成內(nèi)置側(cè)的異物侵入防止機構(gòu)W1。間隙98形成在從輪轂圈1的緊固部31與口部11的背面Ila之間到輪轂圈1的大徑孔22c 與軸部12之間。如此，在間隙98的拐角部即輪轂圈1的緊固部31與大徑部12c的邊界部 分配置有密封構(gòu)件99，堵塞輪轂圈1的端部與口部11的底部之間的間隙98，由此能夠防止 雨水或異物從該間隙98侵入凹凸嵌合結(jié)構(gòu)M?？梢允褂脠D8A所示的市場出售的O形環(huán)等 作為密封構(gòu)件99。密封構(gòu)件99能夠使用只要能夠介裝在輪轂圈1的端部與口部11的底部 之間的任意構(gòu)件，除了 O形環(huán)意外，還可以使用圖8B所示的墊圈等構(gòu)件。外置側(cè)的異物侵入防止機構(gòu)W2可以由介裝在作為卡合部的錐狀卡止片65和錐孔 22b的內(nèi)徑面之間的密封件(圖示省略)構(gòu)成。在該情況下，在錐狀卡止片65上涂敷密封 件。即，可以在錐狀卡止片65上涂敷通過涂敷后硬化，能夠在錐狀卡止片65與錐孔22b的 內(nèi)徑面之間發(fā)揮密封性的由各種樹脂形成的密封件。此外，作為密封件可以選擇在使用該 車輪用軸承裝置氛圍中不惡化的材料。將密封件介裝在凸部35與凹部36之間，由此可以構(gòu)成異物侵入防止機構(gòu)W(W3)。 在該情況下，可以在凸部35的表面涂覆通過涂敷后硬化，能夠在嵌合接觸部位38之間發(fā)揮 密封性的由各種樹脂形成的密封件。上述凹凸嵌合結(jié)構(gòu)M可以通過以下的順序得到。首先，利用公知的加工方法(軋制加工、車削加工、沖壓加工、拉伸加工)在接頭外圈5的軸部12上形成沿軸向延伸的具有多個齒的陽花鍵41。陽花鍵41中由通過齒根41b 的圓、齒頂41a及與齒頂41a連接的兩側(cè)面圍成的區(qū)域形成凸部35。陽花鍵41的模數(shù)為0. 5以下，優(yōu)選形成比通常使用的花鍵的模數(shù)小的齒。由此， 能夠?qū)崿F(xiàn)花鍵41的成形性的提高，并且能夠使將陽花鍵41壓入輪轂圈1的軸部嵌合孔22a 時的壓入載荷變小。通過由陽花鍵41形成軸部12的凸部35，能夠有效利用用于在該種軸 上形成花鍵的加工設(shè)備，能夠低成本地形成凸部35。接下來，如圖4中網(wǎng)狀線所示，在軸部12的外徑面實施熱硬化處理而形成硬化層 H。硬化層H包括凸部35整體及齒根41b且在圓周方向連續(xù)形成。此外，硬化層H的軸向 的形成范圍為至少包括從陽花鍵41的外置側(cè)的端緣到接頭外圈5的口部11的底部的內(nèi) 徑部的連續(xù)區(qū)域。作為熱硬化處理可以采用高頻淬火或滲碳淬火等各種熱處理。在此，高 頻淬火是應(yīng)用如下原理的淬火方法，該原理為在高頻電流流動的線圈中放入需要淬火的部 分，并通過電磁感應(yīng)作用，產(chǎn)生焦耳熱，對傳導(dǎo)性物體進行加熱。另外滲碳淬火是使碳從低 碳材料的表面滲入/擴散，之后進行淬火的方法。另一方面，在輪轂圈1的內(nèi)徑側(cè)維持未燒結(jié)狀態(tài)。即，輪轂圈1的孔部22的內(nèi)徑 面37形成未進行熱硬化處理的未硬化部(未燒結(jié)狀態(tài))。使接頭外圈5的軸部12的硬化 層H與輪轂圈1的未硬化部的硬度差以HRC來說為20點以上。例如，將硬化層H的硬度形 成為從50HRC到65HRC左右，而將未硬化部的硬度形成為從10HRC到30HRC左右。輪轂圈1 的內(nèi)徑面37中只要至少軸部嵌合孔22a的內(nèi)徑面37為未硬化部即可，在其它的內(nèi)徑面上 也可以實施熱硬化處理。另外，若為了確保上述硬度差，也可以在應(yīng)當(dāng)為“未硬化部”的上 述區(qū)域上實施熱硬化處理。此時，使凸部35的高度方向的中間部與凹部形成前的輪轂圈1的軸部嵌合孔22 的內(nèi)徑面37的位置對應(yīng)。S卩，如圖7所示，將軸部嵌合孔22的內(nèi)徑面37的內(nèi)徑尺寸D設(shè) 定為比陽花鍵41的凸部35的最大外徑尺寸(通過陽花鍵41的齒頂41a的外接圓的直徑尺寸)Dl小，且比連結(jié)陽花鍵41的齒根而成的圓的直徑尺寸D2大(D2 < D < Dl)。由此， 無圓角的角部39至少配置在凸部的端面35a的邊緣中形成凹部36的部位。 如圖4B所示，在軸部12的端面12a上從其外周緣部沿軸向突出形成用于構(gòu)成上 述錐狀卡止片65的短圓筒部66。短圓筒部66的外徑D4設(shè)定為比孔部22的嵌合孔22a的 內(nèi)徑尺寸D小。如下所述，該短圓筒部66成為軸部12向輪轂圈1的孔部22壓入時的調(diào)心 構(gòu)件。接下來，如圖4B所示，在接頭外圈5的軸部12的根接部(口部側(cè))外嵌0形環(huán)等 密封構(gòu)件99，在輪轂圈1的軸心與等速萬向接頭3的接頭外圈5的軸心對合的狀態(tài)下，將接 頭外圈5的軸部12壓入輪轂圈1的孔22。此時，在軸部12中的包括陽花鍵部41及短圓 筒部66的外置側(cè)區(qū)域的外徑面預(yù)先涂敷密封件。如上所述，由于在輪轂圈1的孔部22形 成沿壓入方向縮徑的錐部22d，因此該錐部22d在壓入開始時進行輪轂圈孔部22與軸部12 的定心。另外，由于軸部嵌合孔22a的內(nèi)徑尺寸D、凸部35的最大外徑尺寸Dl以及陽花鍵 41的齒根的最小外徑尺寸D2存在上述的關(guān)系，因此通過將軸部12壓入輪轂圈1的軸部嵌 合孔22a，該凸部35咬入輪轂圈1的內(nèi)置側(cè)端面的內(nèi)徑部，切入輪轂圈1的壁。通過推進軸 部12，輪轂圈1的軸部嵌合孔22a的內(nèi)徑面37由凸部35切出或壓出，從而在內(nèi)徑面37形 成與軸部12的凸部35對應(yīng)的形狀的凹部36。此時，由于在凸部35的端面35a的邊緣形成 有無圓角的角部39，因此基于凸部35的輪轂圈1的切入能夠順利地進行，能夠防止壓入載 荷的增大。另外，由于軸部12的凸部35的硬度比輪轂圈1的軸部嵌合孔22a的內(nèi)徑面37 高20點以上，因此向輪轂圈1的內(nèi)徑面37的凹部形成變得容易。另外，通過提高軸部側(cè)的 硬度，能夠提高軸部12的扭轉(zhuǎn)強度。如圖2A及圖2B所示，通過該壓入工序，由軸部12的凸部35形成與其嵌合的凹部 36。通過凸部35咬入輪轂圈1的內(nèi)徑面37，孔部22形成略微擴徑的狀態(tài)，允許凸部35在 軸向上的移動。另一方面，當(dāng)軸向的移動停止時，內(nèi)徑面37要返回原來的直徑而進行縮徑。 換言之，在凸部35壓入時，輪轂圈1沿徑向發(fā)生彈性變形，并將該彈性變形量的予壓施加到 凸部35中與凹部36嵌合的部分的表面。因此，凹部36在其軸向整體上與凸部35的表面 密接。由此，構(gòu)成凹凸嵌合結(jié)構(gòu)M。由于密封件介裝在凸部35與凹部36的嵌合部38中，因 此能夠?qū)崿F(xiàn)防止異物侵入該嵌合部38。另外，由于伴隨軸部12的壓入在輪轂圈1側(cè)產(chǎn)生塑性變形，因此在凹部36的表面 產(chǎn)生加工硬化。因此凹部36側(cè)的輪轂圈1的內(nèi)徑面37硬化，從而實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩傳遞性的提尚。錐部22d作為軸部12開始壓入時的引導(dǎo)件而發(fā)揮功能。因此能夠相對于輪轂圈1 的孔部22將接頭外圈5的軸部12不產(chǎn)生中心偏離地壓入。并且，由于將短圓筒部66的外 徑D4設(shè)定為比孔部22的嵌合孔22a的內(nèi)徑尺寸D小，因此，短圓筒部66能夠作為調(diào)心構(gòu) 件而發(fā)揮功能，能夠在防止中心偏離的同時將軸部12壓入輪轂圈1，能夠更加穩(wěn)定地壓入。要求盡可能避開軸承2的軌道面26、27、28、29的內(nèi)徑側(cè)而配置凹凸嵌合結(jié)構(gòu)M。 尤其優(yōu)選避開內(nèi)環(huán)28、29上的與接觸角通過的線的交點的內(nèi)徑側(cè)，在上述交點之間的軸向 一部分區(qū)域形成凹凸嵌合結(jié)構(gòu)M。由此，能夠抑制軸承軌道面的環(huán)向應(yīng)力的產(chǎn)生。因此，能 夠防止?jié)L動疲勞壽命的降低、斷裂產(chǎn)生以及應(yīng)力腐蝕裂紋等軸承的不良情況的產(chǎn)生，能夠 提供高質(zhì)量的軸承。
在將接頭外圈5的軸部12壓入輪轂圈1的孔部22時，如圖29等所示，在接頭外圈5的口部11的外徑面設(shè)置臺階面G，使虛線所示的壓入用夾具K與該臺階面G卡合，從而可以由該壓入用夾具K向臺階面G施加壓入載荷(軸向載荷)。此外，作為臺階面G也可以在周向整周設(shè)置，也可以沿周向以規(guī)定間距設(shè)置。使用的壓入用夾具只要能夠?qū)?yīng)于上述臺階面G的形狀而施加軸向載荷即可。在通過凹凸嵌合結(jié)構(gòu)M將接頭外圈5的軸部12與轂輪1 一體化的狀態(tài)下，如圖5所示，短圓筒部66從嵌合孔22a向外置側(cè)突出。在此，使用夾具67使該短圓筒部66沿擴徑方向發(fā)生塑性變形。夾具67具備圓柱狀的主體部68和與該主體部68的前端部連設(shè)的圓錐臺部69。在夾具67的圓錐臺部69中，使其傾斜面69a的傾斜角度與錐孔22b的傾斜角度大致相同，并且，將其前端的外徑尺寸設(shè)定為與短圓筒部66的內(nèi)徑相同或者略微比短圓筒部66的內(nèi)徑小。通過經(jīng)由錐孔22b將夾具67的圓錐臺部69從外置側(cè)嵌入而施加箭頭α方向的載荷，由此，如圖6所示，對短圓筒部66施加箭頭β方向的擴徑力。此時，通過夾具67的圓錐臺部69，短圓筒部66向外徑側(cè)產(chǎn)生塑性變形，向錐孔22b的內(nèi)徑面壓緊，與此相伴，預(yù)先在短圓筒部66的外徑面涂敷的密封件與錐孔22b的內(nèi)徑面密接，構(gòu)成異物侵入防止機構(gòu)W2。另外，發(fā)生塑性變形的短圓筒部66成為與錐孔22b的內(nèi)徑面卡合的錐狀卡止片65，構(gòu)成軸部12的防脫結(jié)構(gòu)Ml。此外，在由夾具67施加箭頭α方向的載荷時，可以由未圖示的固定構(gòu)件支承該輪轂圈1或等速萬向接頭3等的一部分來承受載荷。短圓筒部66的內(nèi)徑面也可以為向軸端側(cè)擴徑的錐形狀。當(dāng)形成這樣的形狀時可以通過鍛造形成軸部12的內(nèi)徑面，實現(xiàn)成本降低。另外，為了減少夾具67的箭頭α方向的載荷，可以在短圓筒部66上開設(shè)切口，也可以在周向局部地配置夾具67的圓錐臺部69的圓錐面。當(dāng)在短圓筒部66上開設(shè)切口時，容易將短圓筒部66擴徑。另外，在周向局部地配置夾具67的圓錐臺部69的圓錐面時，由于使短圓筒部66擴徑的部位成為圓周上的一部分，因此能夠減少夾具67的壓入載荷。在該凹凸嵌合結(jié)構(gòu)M中，將凸部35相對于輪轂圈1的壓入量設(shè)為Ad，將凸部的高度設(shè)為h，從而設(shè)定0.3 < Ad/2h<0.86的范圍。在此，如圖7所示，壓入量Ad可以由軸部12的最大外徑尺寸Dl (通過凸部35的齒頂41a的外接圓直徑)與輪轂圈1的軸部嵌合孔22a的內(nèi)徑尺寸D的直徑差(Dl-D)表示。由此，凸部35的高度方向中間附近咬入輪轂圈1的內(nèi)徑面，因此能夠充分地確保凸部35的壓入量，能夠可靠地形成凹部36。Δ d/2h為0.3以下時，扭轉(zhuǎn)強度變低，另外，若Δ d/2h超過0.86，由于壓入時微小的中心偏離或壓入傾斜，有可能凸部35整體咬入對方側(cè)，凹凸嵌合結(jié)構(gòu)M的成形性惡化，壓入載荷急劇地增大。由于在凹凸嵌合結(jié)構(gòu)M的成形性惡化時，不僅扭轉(zhuǎn)強度降低，而且輪轂圈外徑的突出量也增大，因此對安裝于輪轂圈1的軸承2的功能產(chǎn)生影響，并且還存在旋轉(zhuǎn)壽命降低等問題。與此相對，通過將Ad/2h設(shè)定在0.3 0.86的范圍內(nèi)，使凹凸嵌合結(jié)構(gòu)M的成形性穩(wěn)定，也沒有壓入載荷的不均，能夠得到穩(wěn)定的扭轉(zhuǎn)強度。在以上所述的凹凸嵌合結(jié)構(gòu)M中，由于凸部35與凹部36的嵌合部位38整體進行密接，因此在徑向及圓周方向上不會形成產(chǎn)生松動的間隙。因此，嵌合部位全部有助于傳遞旋轉(zhuǎn)力矩，能夠穩(wěn)定地傳遞轉(zhuǎn)矩，并且也不會產(chǎn)生噪聲。另外，在形成凹部36的構(gòu)件(該情況為輪轂圈1)上無需預(yù)先形成陰花鍵等。因此，生產(chǎn)性優(yōu)良，并且無需進行花鍵彼此的相位對合，由此能夠?qū)崿F(xiàn)組裝性的提高。并且能夠避免壓入時齒面的損傷，能夠維持穩(wěn)定的嵌合狀態(tài)。尤其，由于通過在凸部35上設(shè)置的無圓角的角部39，能夠?qū)⑤嗇炄?的孔部22的內(nèi)徑面37切出或壓出，因此能夠防止壓入載荷的增大。另外，由于輪轂圈1的內(nèi)徑側(cè)比較 軟，因此輪轂圈1的凹部與軸部12的凸部35以高的密接性嵌合。因此，徑向及圓周方向的 松動的防止變得更加有效。在以上所述的車輪用軸承裝置中，通過使從接頭外圈5的軸部12的端部向外置側(cè)延伸的錐狀卡止片65與錐孔22b的內(nèi)徑面進行壓接或接觸，在接頭外圈5的軸部12的端 部與輪轂圈1的內(nèi)徑面37之間設(shè)置有軸部12的防脫結(jié)構(gòu)Ml。通過該防脫結(jié)構(gòu)Ml，能夠防 止接頭外圈5的軸部12從輪轂圈1向內(nèi)置側(cè)的脫落，能夠維持穩(wěn)定的連結(jié)狀態(tài)。另外，由 于防脫結(jié)構(gòu)Ml是錐狀卡止片65，因此能夠省略以往的螺紋緊固。因此在軸部12不必形成 從輪轂圈1的孔部22突出的螺紋部，能夠?qū)崿F(xiàn)輕量化，并且能夠省略螺紋緊固作業(yè)，能夠?qū)?現(xiàn)組裝作業(yè)性的提高。并且，對于錐狀卡止片65來說，只要將接頭外圈5的軸部12的一部 分?jǐn)U徑即可，能夠容易進行防脫結(jié)構(gòu)Ml的形成。此外，接頭外圈5的軸部12向外置側(cè)的移 動需要向進一步壓入軸部12方向的按壓力，因而很難產(chǎn)生接頭外圈5的軸部12向外置側(cè) 的位置偏離，并且即使該方向產(chǎn)生位置偏離，由于接頭外圈5的口部11的底部與輪轂圈1 的緊固部31抵接，因而接頭外圈5的軸部12不會從輪轂圈1脫落。另外，在以上所述的車輪用軸承裝置中，由于在凹凸嵌合結(jié)構(gòu)M的內(nèi)置側(cè)設(shè)置有 異物侵入防止機構(gòu)Wl，在凹凸嵌合結(jié)構(gòu)M的外置側(cè)設(shè)置有異物侵入防止機構(gòu)W2，因此能夠 防止雨水或異物等從軸向兩端側(cè)侵入凹凸嵌合結(jié)構(gòu)M，能夠長期穩(wěn)定地維持凸部35與凹部 36的密接性。如圖9A 圖9C所示，作為在軸12上形成的凸部35可以使用在凸部35的壓入開始時的端面35a的頂部設(shè)置有切口部53的結(jié)構(gòu)。圖9A例示出由C倒角形成的切口部53 (參 照圖10A)，圖9B例示出由R倒角形成的切口部53 (參照圖10B)。其它如圖9C及圖IOC所 示，可以在外徑側(cè)的一個拐角部形成C倒角狀的切口部53。此外，無圓角的角部39在圖9A 及圖9B時，可以由除去切口部的端面35a的兩斜邊構(gòu)成，在圖9C時，可以由除去切口部的 端面35a的兩斜邊及頂邊構(gòu)成。如此，通過設(shè)置切口部53，能夠防止在壓入時等的凸部35的壓入開始側(cè)的端面35a產(chǎn)生頂部的缺口或變形等損傷。因此，陽花鍵41的操作變得容易，在凸部35的壓入開 始端不必另外實施保護對策，能夠減少管理工時且能夠?qū)崿F(xiàn)低成本化。并且，在進行用于使 凸部35提高硬度的淬火處理時能夠防止淬裂的發(fā)生。設(shè)置切口部53時，如圖IOA 圖IOC所示，將凸部35相對于輪轂圈1的壓入量設(shè)為Δ d(由軸部12的最大外徑尺寸Dl與輪轂圈1的軸部嵌合孔22a的內(nèi)徑尺寸D的直徑 差(Dl-D)表示參照圖7)，而將凸部35的從頂部54到切口部53的頂部相反側(cè)的端緣53a 的徑向長度a設(shè)定為0<a< Ad/2的范圍。這就意味著在將凸部35向圖9A 圖9C所 示的TUVW的平面上投影時，如圖IOA 圖IOC所示，在比輪轂圈1的內(nèi)徑面37更靠外徑側(cè) 存在切口部53的頂部相反側(cè)的端緣53a。在該情況下，由于無圓角的角部39在比內(nèi)徑面 37更靠外徑側(cè)形成，因此能夠可靠地切入內(nèi)徑面37。具體地說，優(yōu)選凸部35的從頂部到切 口部53的頂部相反側(cè)的端緣的徑向長度a為0. 3mm以下。圖9A及圖9C所示的C倒角的 傾斜角度或圖9B的R倒角的曲率半徑在滿足0 < a < Δ(1/2的關(guān)系式的范圍內(nèi)可以任意設(shè)定。在圖IOA 圖IOC中，在軸向的剖面中，凸部35的壓入開始側(cè)端面35a與軸線形 成的交差角為90°，但是既可以如圖11和圖12A所示，將交叉角θ 1設(shè)定為比90°小，或 者也可以如圖12Β所示，將交叉角θ 1設(shè)定為比90°大。優(yōu)選將交叉角θ 1設(shè)定為50° ( θ 1 ^ 110°的范圍。這是由于，在交叉角Θ1 不足50°時，壓入載荷增大，并且凹凸嵌合結(jié)構(gòu)M的成形性惡化，若交叉角θ 1超過110°， 斷面35a向壓入方向側(cè)過于傾斜而可能在凸部35上產(chǎn)生缺口。更加優(yōu)選將交叉角Θ1設(shè) 定為70° ( θ 1 < 110°的范圍。在凹凸嵌合結(jié)構(gòu)M中，如圖13Α所示，在凸部35的節(jié)圓上，徑向線(半徑線)與凸 部的側(cè)面35b形成的角度為0 2時，0° < Θ2<45°。在此，所謂凸部節(jié)圓為連結(jié)凸部35 的高度方向的中間點而成的圓C。此外，在圖13Α中，θ為30°左右。另外，在凸部35的 節(jié)圓直徑為P⑶、凸部數(shù)為Z時的比、即P⑶/Z為P時，0. 30 < P < 1. 0。在此，所謂凸部節(jié) 圓直徑為上述圓C的直徑。
作為凸部35的剖面形狀，在上述圖13Α中例示了將頂部形成為R狀的剖面三角形 形狀，但是，也可以采用圖13Β、圖13C所示的其它形狀的凸部35。圖13Β中凸部35的剖面 形狀為矩形形狀，圖13C中為齒頂形成約90°的三角形形狀。在圖13Β的例子中θ 2約為 0°，在圖13C的例子中θ 2約為45°。圖14中示出防脫結(jié)構(gòu)Ml的另一結(jié)構(gòu)例。在該車輪用軸承裝置中，在軸部12上未 形成圖4所示的短圓筒部66，而在軸部12的實心狀的一端部設(shè)置向外徑方向突出的錐狀卡 止片70，從而構(gòu)成軸部12的防脫結(jié)構(gòu)Ml。該錐狀卡止片70可以使用圖15所示的夾具71來形成。夾具71具備圓柱狀的主 體部72和與該主體部72的前端部連設(shè)的圓筒部73，通過在圓筒部73的外周面的前端設(shè)置 切口部74，在圓筒部73的前端形成楔部75。當(dāng)將楔部75向軸部12的外置側(cè)的端部打入 時(施加箭頭α方向的載荷時)，如圖16所示，通過切口部74使軸部12的軸端的外徑側(cè) 區(qū)域向外徑側(cè)發(fā)生塑性變形。由此，形成錐狀卡止片70，錐狀卡止片70至少一部分與錐孔 22b的內(nèi)徑面壓接或接觸。因此，與圖1等所示的錐狀卡止片65同樣，能夠可靠地防止軸部 12從輪轂圈1脫落。在圖示例中，在圓筒部73的外徑面設(shè)置切口部74來形成楔部75，但 是也可以在內(nèi)徑面設(shè)置切口部來形成楔部75，可以在錐狀卡止片70的外徑面與錐孔部22b 的內(nèi)徑面之間夾入密封件來構(gòu)成異物侵入防止機構(gòu)W2。圖17示出防脫結(jié)構(gòu)Ml的另一結(jié)構(gòu)例。該防脫結(jié)構(gòu)Ml是通過將軸部12的一部分 向外徑方向突出的方式進行緊固來構(gòu)成外凸肩狀卡止片76的防脫結(jié)構(gòu)，使臺階面22e介裝 在輪轂圈1的軸部嵌合孔22a和錐孔22b之間，并使外凸肩狀卡止片76與該臺階面22e壓 接或接觸。該外凸肩狀卡止片76可以使用圖18所示的夾具77來形成。該夾具77具備圓筒 體78。將圓筒體78的外徑D5設(shè)定為比軸部12的端部的外徑D7大，并且將圓筒體78的內(nèi) 徑D6設(shè)定為比軸部12的端部的外徑D7小。因此，將該夾具77與接頭外圈5的軸部12的軸心對合，在該狀態(tài)下通過夾具77 的端面77a對軸部12的端面12a沿箭頭α方向施加載荷時，如圖19所示，能夠?qū)⑤S部12 的端面12a的外周側(cè)壓潰而形成外凸肩狀卡止片76。
通過該外凸肩狀卡止片76與臺階面22e在軸向卡合，與圖1等所示的錐狀卡止片 65同樣，能夠可靠地防止軸部12從輪轂圈1脫落?？梢栽谕馔辜鐮羁ㄖ蛊?6與臺階面22e 之間夾入密封件來構(gòu)成異物侵入防止機構(gòu)W2。外凸肩狀卡止片76如圖20A所示，除了連續(xù)地形成環(huán)形以外，還可以如圖20B所示，將多個外凸肩狀卡止片76沿周向以規(guī)定間距間歇配置。圖20B所示的外凸肩狀卡止片 76可以通過使用按壓部沿周向以規(guī)定間距(例如90°間距)配設(shè)的夾具來形成。當(dāng)相對于輪轂圈1將接頭外圈5的軸部12壓入時，如圖21及圖22所示，通過凸 部35的切出或壓出作用使材料從凹部36溢出，形成溢出部45。溢出部45產(chǎn)生與凸部35 中的和凹部36嵌合的部分的容積相當(dāng)?shù)牧俊Ｈ糁弥焕碓撘绯霾?5，可能該溢出部45脫落而進入車輛的內(nèi)部。相對于此，如 圖21及圖22所示，若在軸部12的外徑面形成收納溢出部45的凹坑部50，溢出部45在卷 曲的同時收納、保持在凹坑部50內(nèi)，由此能夠防止溢出部45的脫落，從而消除上述不良情況。例如，可以通過在軸部12的比陽花鍵41更靠外置側(cè)的外徑面上設(shè)置周向槽51來 形成凹坑部50。在該情況下，由圖23中網(wǎng)狀線所示，硬化層H不在凹坑部50上設(shè)置，而形 成在從陽花鍵41的外置側(cè)的端緣到接頭外圈5的口部11的底壁的一部分的連續(xù)區(qū)域上。 在圖23中，硬化層H沒有到達(dá)凹坑部50，但是也可以使硬化層H到達(dá)凹坑部。在該情況下， 在形成外凸肩狀卡止片76的短圓筒部66上也不形成硬化層。在圖24 圖26中示出軸部12的防脫結(jié)構(gòu)Ml的另一結(jié)構(gòu)例。其中，圖24表示使 用螺栓螺母結(jié)合的防脫結(jié)構(gòu)Ml。詳細(xì)地說，在軸部12上連設(shè)螺紋軸部80，在該螺紋軸部80 上螺接螺母構(gòu)件81，并使螺母構(gòu)件81與孔部22的臺階面22e抵接。圖25是由擋圈85構(gòu) 成軸部12的防脫結(jié)構(gòu)Ml的圖，在比陽花鍵41更靠外置側(cè)設(shè)置軸延長部83，并且在該軸延 長部83上設(shè)置周向槽84，在該周向槽84中嵌入擋圈85。圖26是通過將軸部的外徑面與 輪轂圈的內(nèi)徑面之間焊接來構(gòu)成防脫結(jié)構(gòu)Ml的圖，通過將軸部12的外置側(cè)的外徑面與輪 轂圈1的孔部22中外置側(cè)的開口部端緣焊接而接合。如圖27所示，軸部12的防脫結(jié)構(gòu)Ml可以省略。在該情況下，如圖28所示，在周 向槽51中，其陽花鍵41側(cè)的側(cè)面51a為相對于軸向正交的平面，其相反側(cè)的側(cè)面51b為從 槽底51c向外置側(cè)擴徑的錐面。在比周向槽51的側(cè)面51b更靠外置側(cè)設(shè)置有調(diào)心用的圓 盤狀的凸肩部52。當(dāng)凸肩部52的外徑尺寸比嵌合孔22的孔徑大時，凸肩部52本身壓入嵌合孔22a。 此時，若存在中心偏離，以該狀態(tài)將凸部35壓入輪轂圈1，則在軸部12的軸心與輪轂圈1 的軸心未對合的狀態(tài)下使軸部1與輪轂圈1連結(jié)。為了防止這樣的不良情況，將凸肩部52 的外徑尺寸D4a(參照圖28)設(shè)定為比孔部22的嵌合孔22a的孔徑略微小，在凸肩部52的 外徑面52a與孔部22的嵌合孔22a的內(nèi)徑面之間設(shè)置有微小間隙t。另一方面，當(dāng)凸肩部 52的外徑尺寸過于比嵌合孔22a的孔徑小時，不能作為調(diào)心用而發(fā)揮功能。因此，優(yōu)選將凸 肩部52的外徑面52a與孔部22的嵌合孔22a的內(nèi)徑面之間的微小間隙t設(shè)定為0. Imm 0. 2mm左右。也可以使凸肩部52的外徑尺寸D4a與嵌合孔22a的孔徑相同。如此，通過在凹坑部50的外置側(cè)設(shè)置與輪轂圈1的孔部22的調(diào)心用的凸肩部52， 凹坑部50內(nèi)的溢出部45變得不會向凸肩部52側(cè)飛出，能夠更加可靠地將溢出部45收納于凹坑部50內(nèi)。并且，由于凸肩部52具有調(diào)心功能，能夠在防止中心偏離的同時將軸部12 壓入輪轂圈1。因此，能夠高精度地連結(jié)外側(cè)接頭構(gòu)件5與輪轂圈1，能夠進行穩(wěn)定的轉(zhuǎn)矩傳遞。此外，在圖27所示的不具有防脫結(jié)構(gòu)Ml的車輪用軸承裝置中，也能夠省略在軸部 12上設(shè)置的調(diào)心用的凸肩部52。圖29表示允許接頭外圈5的軸部12與輪轂圈的分離的實施方式。在該實施方式 中，如圖29與圖30所示，輪轂圈1具有筒部20和設(shè)置于筒部20的外置側(cè)的端部的凸緣 21。筒部20的孔部22具有周向中間部的軸部嵌合孔22a和外置側(cè)的錐孔22b，在軸部嵌合 孔22a與錐孔22b之間設(shè)置有向內(nèi)徑方向突出的內(nèi)壁22g。接頭外圈5的軸部12與輪轂圈 1通過凹凸嵌合結(jié)構(gòu)M結(jié)合。在內(nèi)壁22g的外置側(cè)的端面設(shè)置有凹陷部91?？撞?2在比軸部嵌合孔22a更靠內(nèi)置側(cè)具有大徑部86，在比軸部嵌合孔22a更靠 外置側(cè)具有小徑部88。在大徑部86與軸部嵌合孔22a之間設(shè)置有錐部(錐孔)89a。該錐 部89a沿著使輪轂圈1與接頭外圈5的軸部12結(jié)合時的壓入方向進行縮徑。錐部89a的錐 角θ 3例如為15° 75°。此外，在軸部嵌合孔22a與小徑部88之間也設(shè)置有錐部89b。在該實施方式中，與上述同樣來構(gòu)成凹凸嵌合結(jié)構(gòu)Μ。即，在軸部12上形成凸部 35，之后將該軸部12壓入輪轂圈1的軸部嵌合孔22a，在輪轂圈1的軸部嵌合孔22a的內(nèi)徑 面37上形成與該凸部35密接嵌合的凹部36。在壓入軸部12后，從外置側(cè)將螺栓構(gòu)件94螺接于軸部12的螺紋孔90。螺栓構(gòu)件 94包括帶凸緣的頭部94a和螺紋軸部94b。螺紋軸部94b具有大徑的基部95a、小徑的主體 部95b、前端側(cè)的螺紋部95c。在該情況下，在內(nèi)壁22g設(shè)置有貫通孔96，將螺栓構(gòu)件94的 軸部94b插通于該貫通孔96，從而使螺紋部95c與軸部12的螺紋孔90螺接。如圖30所 示，將貫通孔96的孔徑dl設(shè)定為比軸部94b的大徑的基部95a的外徑d2略微大。具體地 說，形成為0. 05mm < dl_d2 < 0. 5mm的程度。此外，將螺紋部95c的最大直徑形成為與大 徑的基部95a的外徑相同或比基部95a的外徑略微小的程度。如此，通過使螺栓構(gòu)件94與軸部12的螺紋孔90螺接，螺栓構(gòu)件94的頭部94a的 凸緣部100與內(nèi)壁22g的凹陷部91抵接。由此，由軸部12的外置側(cè)的端面92與螺栓構(gòu)件 94的頭部94a夾持內(nèi)壁22g，能夠進行輪轂圈1與接頭外圈5的軸向的定位。同時，在由軸 部的小徑部12d的外徑面、內(nèi)壁22g的端面以及輪轂圈1的內(nèi)徑面的小徑部88圍成的空間 中形成凹坑部97。在圖29中，由軸部12的外置側(cè)的端面92與螺栓構(gòu)件94的頭部94a夾持內(nèi)壁22g， 但是，不一定需要夾持內(nèi)壁22g，例如可以通過螺栓構(gòu)件94的頭部94a與凹凸嵌合結(jié)構(gòu)M進 行輪轂圈1的定外。并且，在使輪轂圈1的緊固部31與口部11的背面Ila抵接的情況下 (參照圖43)，可以由螺栓構(gòu)件94的頭部94a與口部11的背面Ila夾持輪轂圈1。由此，軸 向的彎曲剛性提高而抗彎曲變強，能夠提供耐久性優(yōu)良的高質(zhì)量的車輪用軸承裝置。并且， 由于通過該接觸也能夠進行壓入時的輪轂圈1的定位，因此能夠?qū)崿F(xiàn)車輪用軸承裝置的尺 寸精度的穩(wěn)定化，并且能夠使凹凸嵌合結(jié)構(gòu)M的軸向長度穩(wěn)定化，能夠?qū)崿F(xiàn)轉(zhuǎn)矩傳遞性的 提高。并且，由于通過該接觸能夠構(gòu)成密封結(jié)構(gòu)，因此能夠防止異物從緊固部31側(cè)侵入，能 夠長期穩(wěn)定地維持凹凸嵌合結(jié)構(gòu)M的嵌合狀態(tài)。通過將密封件(圖示省略)介裝在螺栓構(gòu)件94的支承面IOOa與內(nèi)壁22g之間，能夠確保支承面IOOa與內(nèi)壁22g的凹陷部91的底面之間的密封性。由此，能夠防止雨水 或異物從外置側(cè)向凹凸嵌合結(jié)構(gòu)M侵入。作為密封件，為了確保這樣的密封性，可以選擇由 各種樹脂形成的密封件來進行涂敷。當(dāng)軸部12壓入輪轂圈1的孔部22時，由凸部35從孔部22的內(nèi)徑面削取或壓出的材料形成溢出部45，如圖31所示，該溢出部45以卷曲的狀態(tài)收納于在軸部12的小徑部 12d的外徑側(cè)設(shè)置的凹坑部97。如此，通過設(shè)置收納溢出部45的收納部97，能夠?qū)⒁绯霾?45保持(維持)在該收納部97內(nèi)，溢出部45不會進入裝置外的車輛內(nèi)等，由此，能夠?qū)⒁?出部45原封不動地收納于收納部97，無需進行溢出部45的除去處理，通過組裝作業(yè)工時的 減少，能夠?qū)崿F(xiàn)組裝作業(yè)性的提高和成本降低。在分離接頭外圈5與輪轂圈1時，從圖29所示的狀態(tài)卸下螺栓構(gòu)件94，之后在輪 轂圈1與接頭外圈5之間施加凹凸嵌合結(jié)構(gòu)M的嵌合力以上的拉伸力，將接頭外圈5從輪 轂圈1拔出。該拉伸可以使用圖32所示的夾具120進行。夾具120具備底座121、與該底 座121的螺紋孔122螺合的按壓用螺栓構(gòu)件123、與軸部12的螺紋孔90螺合的螺紋軸126。 在底座121上設(shè)置有通孔124，使輪轂圈1的螺栓33插通于該通孔124，并使螺母構(gòu)件125 與該螺栓33螺合。此時，底座121與輪轂圈1的凸緣21相互重疊，從而底座121安裝到輪 轂圈1上。如此，在輪轂圈1上安裝底座121后，以基部126a從內(nèi)壁22g向外置側(cè)突出的方 式將螺紋軸126與軸部12的螺紋孔90螺合。該基部126a的突出量設(shè)定為比凹凸嵌合結(jié) 構(gòu)M的軸向長度長。另外，螺紋軸126與按壓用螺栓構(gòu)件123配設(shè)于同一軸心上。之后，如圖32所示，將按壓用螺栓構(gòu)件123從外置側(cè)向底座121的螺紋孔122螺 接，在該狀態(tài)下，沿箭頭方向螺進螺栓構(gòu)件123。此時，由于螺紋軸126與按壓用螺栓構(gòu)件 123配設(shè)于同一軸心上，因此螺栓構(gòu)件123將螺紋軸126向內(nèi)置側(cè)按壓。由此，接頭外圈5 相對于輪轂圈1向內(nèi)置側(cè)移動，從而接頭外圈5從輪轂圈1脫離。并且，從將接頭外圈5從輪轂圈1脫離的狀態(tài)，再次使用例如圖30所示的螺栓構(gòu) 件94，能夠連結(jié)輪轂圈1與接頭外圈5。即，形成從輪轂圈1卸下底座121，并且從軸部12 卸下螺紋軸126的狀態(tài)，將螺栓構(gòu)件94經(jīng)由貫通孔96螺合于軸部12的螺紋孔90。在該狀 態(tài)下，使軸部12側(cè)的陽花鍵41與由上次壓入形成的輪轂圈1的陰花鍵42的相位對合。接下來，在該狀態(tài)下，將螺栓構(gòu)件94相對于螺紋孔90螺進。由此，軸部12向輪轂 圈1內(nèi)嵌入。此時，形成將孔部22略微孔徑的狀態(tài)，允許軸部12的軸向的進入，當(dāng)軸向的 移動停止時，孔部22要回到原來的直徑而縮徑。由此，與上次壓入時同樣，再次構(gòu)成凸部35 中與凹部嵌合的嵌合部位的整體相對于所對應(yīng)的凹部36進行密接的凹凸嵌合結(jié)構(gòu)M，使接 頭外圈5與輪轂圈1再結(jié)合。以上敘述的輪轂圈1與接頭外圈5的分離及再結(jié)合如圖32 及圖33所示，可以在將軸承2的外側(cè)構(gòu)件25安裝于車輛的轉(zhuǎn)向節(jié)的狀態(tài)下進行。尤其，如圖33所示，在將螺栓構(gòu)件94相對于螺紋孔90螺進時，螺栓構(gòu)件94的基部 95a形成與貫通孔96對應(yīng)的狀態(tài)。并且，如圖30所示，由于將貫通孔96的孔徑dl設(shè)定為 比軸部94b的大徑的基部95a的外徑d2略微大(具體地說，形成0. 05mm < dl_d2 < 0. 5mm 的程度)，因此螺栓構(gòu)件94的基部95a的外徑與貫通孔96的內(nèi)徑可以構(gòu)成螺栓構(gòu)件94螺 進螺紋孔90時的引導(dǎo)件，能夠在不產(chǎn)生中心偏離的狀態(tài)下將軸部12壓入輪轂圈1的孔部 22。此外，若貫通孔96的軸向長度過于短，則不能夠發(fā)揮穩(wěn)定的引導(dǎo)功能，相反若過于長，則內(nèi)壁22g的厚度尺寸變大，從而不能夠確保凹凸嵌合結(jié)構(gòu)M的軸向長度，且輪轂圈1的重 量變大。貫通孔96的長度考慮以上的情況而確定。此外，如圖31所示，若在軸部12的螺紋孔90的開口部形成向開口側(cè)擴開的錐部 90a,則容易使螺紋軸126或螺栓構(gòu)件94與螺紋孔90螺合。在第一次(在孔部22的內(nèi)徑面37形成凹部36的壓入)壓入時，由于壓入載荷比較大，因此，在壓入軸部12時需要使用沖壓機等。與此相對，在這樣的再次壓入時，由于壓 入載荷比第一次的壓入載荷小，因此在不使用沖壓機等的狀態(tài)下就能夠穩(wěn)定且準(zhǔn)確地將軸 部12壓入輪轂圈1的孔部22。因此，在現(xiàn)場就能夠進行接頭外圈5與輪轂圈1的分離、連結(jié)。在圖2所示的陽花鍵42中，作為一例將凸部35的間距與凹部36的間距設(shè)定為同 一值。因此，如圖2B所示，在凸部35的高度方向中間部，凸部35的周向厚度L與相鄰的凸 部間的槽寬LO大致相同。與此相對，如圖34A所示，在凸部35的高度方向中間部，也可以將凸部35的周向 厚度L2形成為比相鄰的凸部間的槽寬Ll小。換言之，在凸部35的高度方向中間部，將軸 部12側(cè)的凸部35的周向厚度(齒厚)L2形成為比輪轂圈1側(cè)的凸部43的周向厚度(齒 厚)Ll小。通過在各凸部35中滿足上述關(guān)系，能夠?qū)⑤S部12側(cè)的凸部35的周向厚度L2的總 和Σ (Β1+Β2+Β3+…)設(shè)定為比輪轂圈1側(cè)的凸部43的周向厚度的總和Σ (Α1+Α2+Α3+…) 小。由此，能夠使輪轂圈1側(cè)的凸部43的剪切面積變大，能夠確保扭轉(zhuǎn)強度。并且，由于凸 部35的齒厚小，因此能夠減小壓入載荷，能夠?qū)崿F(xiàn)壓入性的提高。在該情況下，對于所有的凸部35、43來說，不必都滿足L2 < Ll的關(guān)系，只限于周 向厚度的總和比輪轂圈1側(cè)的凸部43的周向厚度的總和小，對于一部分凸部35、43來說， 可以設(shè)定為L2 = Li，或L2 > Li。在圖34中，將凸部35形成為截面梯形，但是如圖34Β所示，也可以形成為漸開線 形狀的截面。在以下的各實施方式中，例示了通過在軸部12形成陽花鍵41來在軸部側(cè)形成凸 部35的情況，但是與其相反，如圖35Α及圖35Β所示，也可以通過在輪轂圈1的孔部22的 內(nèi)徑面形成陰花鍵61來在輪轂圈1側(cè)形成凸部35。在該情況下，與在軸部12形成陽花鍵 41的情況同樣，例如，通過在輪轂圈1上對陰花鍵61實施熱硬化處理，并使軸部12的外徑 面形成未燒結(jié)狀態(tài)等的方法，使輪轂圈1的凸部35的硬度比軸部的外徑面以HRC來說硬20 點以上。陰花鍵61可以通過公知的拉削加工、切削加工、沖壓加工、拉伸加工等各種加工方 法形成。另外，作為熱硬化處理也可以采用高頻淬火、滲碳淬火等各種熱處理。凸部35中， 在開始壓入側(cè)的端面的邊緣形成無圓角的角部39。之后，當(dāng)將軸部12壓入輪轂圈1的孔部22時，通過輪轂圈1側(cè)的凸部35在軸部 12的外周面形成與凸部35嵌合的凹部36，由此，構(gòu)成使凸部35與凹部36的嵌合部位整體 密接的凹凸嵌合結(jié)構(gòu)Μ。凸部35與凹部36的嵌合部位38為圖35Β所示的范圍B。在軸部 12的外周面的外徑側(cè)且周向相鄰的凸部35之間形成有間隙62。凸部35的高度方向中間部與凹部形成前的軸部12的外徑面的位置對應(yīng)。即，將 軸部12的外徑尺寸DlO設(shè)定為比陰花鍵61的凸部35的最小內(nèi)徑尺寸D8 (通過陰花鍵61的齒頂61a的外接圓的直徑尺寸)大，且比陰花鍵61的最大內(nèi)徑尺寸D9 (連結(jié)陰花鍵61 的齒根6a而成的圓的直徑尺寸)小(D8<D10<D9)。另外，如圖36所示，將凸部35相 對于軸部12的壓入量設(shè)為Δ d，將凸部的高度設(shè)為h，從而設(shè)定為0. 3 < Ad/2h < 0. 86的 范圍。在此，如圖35A及圖36所示，壓入量Ad由軸部12的外徑尺寸DlO與輪轂圈的最小 直徑尺寸D8(通過凸部35的齒頂61a的圓的直徑)的直徑差(D10-D8)表示。由此，由于 凸部35的高度方向中間部附近咬入軸部12的外徑面，因此能夠充分地確保凸部35的壓入 量，能夠可靠地形成凹部36。在該情況下，由于通過壓入形成溢出部45，因此優(yōu)選設(shè)置收納該溢出部45的凹坑 部97。由于溢出部45形成于軸部12的內(nèi)置側(cè)，因此凹坑部在凹凸嵌合結(jié)構(gòu)M的內(nèi)置側(cè)且 輪轂圈1側(cè)設(shè)置。如此，由于在輪轂圈1的孔部22的內(nèi)徑面設(shè)置凹凸嵌合結(jié)構(gòu)M的凸部35時不必 進行軸部12側(cè)的熱硬化處理，因此能夠得到等速萬向接頭3的接頭外圈5的生產(chǎn)性優(yōu)良這 樣的優(yōu)點。以上，對本發(fā)明的實施方式進行了說明，但是本發(fā)明不局限于上述實施方式而能 夠進行各種變形，例如，作為凹凸嵌合結(jié)構(gòu)M的凸部35的截面形狀除了圖2、圖34A及圖35 所示的形狀以外，還可以采用具有半圓形狀、半橢圓形狀、矩形形狀等各種截面形狀的凸部 35，凸部35的面積、個數(shù)、周向配置間距等也可以任意變化。凸部35可以由與軸部12和輪 轂圈11不同體的鍵那樣的部件形成。另外，作為輪轂圈1的孔部22也可以是圓孔以外的多邊形孔等異形孔，嵌入該孔 部22的軸部12的端部的截面形狀也可以是圓形截面以外的多邊形等異形截面。并且，在 將軸部12壓入輪轂圈1時，使凸部35的至少包括壓入開始側(cè)的端面的端部區(qū)域的硬度比 壓入側(cè)的硬度高即可，無需使凸部35的整體的硬度高。在圖2B及圖35B中，在花鍵的齒根 與形成有凹部36的構(gòu)件之間形成有間隙40、62，但是也可以由對方側(cè)的構(gòu)件充滿凸部35間 的整個槽?？梢栽谛纬捎邪疾康臉?gòu)件的凹部成形面上設(shè)置沿周向以規(guī)定間距配設(shè)的小凹部， 作為小凹部需要比凹部36的容積小。如此，由于通過設(shè)置小凹部能夠減少凸部35壓入成 形時形成的溢出部45的容量，因此能夠?qū)崿F(xiàn)壓入阻力的降低。另外，由于能夠使溢出部45 變小，因此能夠使凹坑部50的容積變小，能夠?qū)崿F(xiàn)凹坑部50的加工性及軸部12的強度的 提高。此外，小凹部的形狀可以采用三角形狀、半橢圓形狀、矩形等各種形狀，個數(shù)也可以任 意設(shè)置。作為圖26所示的結(jié)合方法，使用了焊接的結(jié)合方法，但是也可以代替焊接而使用 粘接劑。另外，作為軸承2的滾動體，除了滾珠以外也可以使用滾柱。并且，在上述實施方 式中，將本發(fā)明適用于第三代的車輪用軸承裝置，但是在第一代、第二代以及第四代的車輪 用軸承裝置上同樣適用。此外，壓入凸部35時，可以固定形成有凹部36的一側(cè)而移動形成 有凸部35的一側(cè)，相反也可以固定形成有凸部35的一側(cè)而移動形成有凹部36的一側(cè)，或 者還可以使兩者都移動。此外，在等速萬向接頭3中，也可以通過上述各實施方式中記載的 凹凸嵌合結(jié)構(gòu)M使內(nèi)圈6與軸10 —體化。此外，在軸部12的防脫結(jié)構(gòu)Ml中，例如，當(dāng)使用如圖25所示的擋圈85等時，可以 不將軸部防脫結(jié)構(gòu)Ml設(shè)置在軸部12的端部，而設(shè)置在軸部12的根接部側(cè)(口側(cè))等。
在圖29所示的實施方式中，介裝在進行輪轂圈1與軸部12的螺栓固定的螺栓構(gòu) 件94的支承面IOOa與內(nèi)壁22g之間的密封件除了在螺栓構(gòu)件94的支承面IOOa側(cè)涂敷樹 脂而構(gòu)成以外，相反還可以在內(nèi)壁22g側(cè)涂敷樹脂而構(gòu)成。并且，也可以在支承面IOOa及 內(nèi)壁22g側(cè)均涂敷樹脂。另外，在螺接螺栓構(gòu)件94時，若螺栓構(gòu)件94的支承面IOOa與內(nèi) 壁22g的凹陷部91的底面的密接性優(yōu)良，可以省略這樣的密封件。例如，若研磨凹陷部91 的底面，則與螺栓構(gòu)件94的支承面IOOa的密接性提高，由此能夠省略密封件的涂敷。只要 能夠確保密接性，可以省略對凹陷部91的研磨加工，原封不動地保留煅造表面或車削完成 狀態(tài)。另外，凹坑部50的形狀只要是能夠收納(收容)生成的溢出部45的形狀即可，不 過問其形狀。另外，將凹坑部50的容量形成為至少比預(yù)想的溢出部45的產(chǎn)生量大。
實施例實施例1在軸部12上形成模數(shù)為0.48、齒數(shù)為58的陽花鍵，測定使交差角θ 1變化時的壓 入載荷，其中該交差角θ 1為凸部35的壓入開始時的端面35a與軸線形成的角度。另外， 還對變更交差角θ 1時的凹凸嵌合結(jié)構(gòu)M的成形性進行評價。圖37中示出壓入載荷的測 定結(jié)果，圖41示出成形性的評價結(jié)果。由圖37可知，若交差角θ比50°小，則壓入載荷變大。此外，若交差角θ比110° 大，則花鍵端面容易產(chǎn)生缺口，在產(chǎn)生缺口時，凹凸嵌合結(jié)構(gòu)M的成形性急劇惡化，壓入載 荷變大。另外，由圖41可知，對于凹凸嵌合結(jié)構(gòu)的成形性來說，在交差角Θ1在50°至 110°的范圍內(nèi)為良好。與此相對，在比50°小的31°或46°時惡化，在超過110°的112° 時產(chǎn)生花鍵缺口。在此，所謂惡化意味著是不能夠得到“由于凸部和凹部的嵌合接觸部位整 體進行密接，因此，在該嵌合結(jié)構(gòu)中，在徑向及周向不形成產(chǎn)生松動的間隙”這樣的作用效 果的嵌合結(jié)構(gòu)。實施例2在軸部12上形成模數(shù)為0. 48、齒數(shù)為59的陽花鍵41，使Δ d/2h變化來測定壓入 載荷。并且，分別對凹凸嵌合結(jié)構(gòu)進行扭轉(zhuǎn)強度試驗，并評價凹凸嵌合結(jié)構(gòu)M的成形性。圖 38中示出壓入載荷的測定結(jié)果，圖39示出扭轉(zhuǎn)強度試驗的評價結(jié)果，圖42中示出凹凸嵌合 結(jié)構(gòu)的成形性的評價結(jié)果。 由圖38和圖39可知，若Δ d/2h超過0. 86，則壓入載荷急劇增加，并且扭轉(zhuǎn)強度降 低。另外，Δ d/2h在0.3以下時扭轉(zhuǎn)強度降低。因此，優(yōu)選0.3 < Ad/2h<0.86。此外， 若僅考慮壓入載荷，則0.3以下為好，但是由于扭轉(zhuǎn)強度降低，因此應(yīng)當(dāng)避免0.3以下。另 夕卜，如圖42可知，對于凹凸嵌合結(jié)構(gòu)M的成形性來說，Ad/2h在0. 28至0. 86的范圍內(nèi)良 好。與此相對，在超過0.86的0.89或0.95時惡化。在此，所謂惡化是意味著不能夠得到 “由于凸部和凹部的嵌合接觸部位整體進行密接，因此在該嵌合結(jié)構(gòu)中在徑向及周向不形 成產(chǎn)生松動的間隙，，這樣的作用效果的嵌合結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
一種車輪用軸承裝置，其具有車輪用軸承和具有外側(cè)接頭構(gòu)件的等速萬向接頭，所述車輪用軸承具有外側(cè)構(gòu)件，其在內(nèi)周具有多排軌道面；內(nèi)側(cè)構(gòu)件，其在外周具有與所述軌道面對置的多排軌道面，且在外周具有車輪安裝用的凸緣；多排滾動體，其介裝在所述外側(cè)構(gòu)件與內(nèi)側(cè)構(gòu)件的軌道面之間，其中，嵌插于輪轂圈的孔部中的外側(cè)接頭構(gòu)件的軸部與輪轂圈通過凹部與凸部的嵌合而結(jié)合，所述車輪用軸承裝置的特征在于，將設(shè)置于外側(cè)接頭構(gòu)件的軸部與輪轂圈的孔部中任一者且沿軸向延伸的凸部壓入另一者，并利用所述凸部在另一者形成凹部，由此構(gòu)成所述凸部與所述凹部的嵌合部位整個區(qū)域密接的凹凸嵌合結(jié)構(gòu)，在將所述輪轂圈與外側(cè)接頭構(gòu)件一體化，且所述凸部相對于要形成所述凹部的構(gòu)件的壓入量為Δd、所述凸部的高度為h時，具有0.3＜Δd/2h＜0.86的關(guān)系。
2.如權(quán)利要求1所述的車輪用軸承裝置，其特征在于，在所述凸部的壓入開始側(cè)的端面的邊緣設(shè)有無圓角且能夠切入另一者的角部。
3.如權(quán)利要求2所述的車輪用軸承裝置，其特征在于，所述無圓角的角部形成在凸部的所述端面的邊緣中至少與所述凹部嵌合的嵌合區(qū)域。
4.如權(quán)利要求2或3所述的車輪用軸承裝置，其特征在于，在凸部的所述端面的頂部設(shè)有切口部。
5.如權(quán)利要求4所述的車輪用軸承裝置，其特征在于，將所述凸部相對于要形成凹部的構(gòu)件的壓入量設(shè)為△ d，而將所述切口部的徑向長度 a設(shè)定在0<a< Ad/2的范圍內(nèi)。
6.如權(quán)利要求5所述的車輪用軸承裝置，其特征在于，所述切口部的徑向長度a為0. 3mm以下。
7.如權(quán)利要求1 6中任一項所述的車輪用軸承裝置，其特征在于，在所述凸部的壓入開始側(cè)的端面與軸線所成的角度為θ 1時，具有 50°彡θ 1彡110°的關(guān)系。
8.如權(quán)利要求1 7中任一項所述的車輪用軸承裝置，其特征在于，在所述凸部的節(jié)圓上，在徑向線與凸部的側(cè)面形成的角度Θ2為0° < Θ2<45°，并 且在所述凸部的節(jié)圓直徑為P⑶、凸部數(shù)為Ζ、Ρ = P⑶/Z時，具有0. 30 < P < 1. 0的關(guān)系。
9.如權(quán)利要求8所述的車輪用軸承裝置，其特征在于，所述θ 2的范圍為20° < Θ2<35°，所述P的范圍為0. 33 < P < 0. 7。
10.如權(quán)利要求1 9中任一項所述的車輪用軸承裝置，其特征在于，所述內(nèi)側(cè)構(gòu)件包括輪轂圈，其在外周具有所述車輪安裝用的凸緣；內(nèi)圈，其被壓入所 述輪轂圈的內(nèi)置側(cè)的端部的外周，在所述輪轂圈的外周及所述內(nèi)圈的外周分別形成有所述軌道面。
11.如權(quán)利要求1 10中任一項所述的車輪用軸承裝置，其特征在于，在外側(cè)接頭構(gòu)件的軸部設(shè)置所述凸部，并使該凸部的至少包括所述端面的端部區(qū)域的 硬度比輪轂圈的孔部內(nèi)徑部高。
12.如權(quán)利要求1 10中任一項所述的車輪用軸承裝置，其特征在于，在輪轂圈的孔部的內(nèi)徑面設(shè)置所述凸部，使該凸部的至少包括所述端面的端部區(qū)域的 硬度比外側(cè)接頭構(gòu)件的軸部的外徑部高。
13.如權(quán)利要求1 12中任一項所述的車輪用軸承裝置，其特征在于，在圓周方向的多個部位設(shè)置所述凸部，在凸部的高度方向的中間部使凸部的周向厚度 比相鄰的凸部之間的槽寬小。
14.如權(quán)利要求1 13中任一項所述的車輪用軸承裝置，其特征在于，在圓周方向的多個部位設(shè)置所述凸部，在凸部的高度方向的中間部使各凸部的周向厚 度的總和比相鄰的凸部之間的槽寬的總和小。
15.如權(quán)利要求1 14中任一項所述的車輪用軸承裝置，其特征在于，在外側(cè)接頭構(gòu)件的軸部與輪轂圈的內(nèi)徑面之間設(shè)有限制軸部的脫落的防脫結(jié)構(gòu)。
16.如權(quán)利要求1 15中任一項所述的車輪用軸承裝置，其特征在于，所述凹凸嵌合結(jié)構(gòu)允許在軸向上施加拉伸力而分離，輪轂圈與外側(cè)接頭構(gòu)件的軸部經(jīng) 由螺栓構(gòu)件而螺栓固定。
17.如權(quán)利要求16所述的車輪用軸承裝置，其特征在于，構(gòu)成所述螺栓構(gòu)件的頭部的支承面的內(nèi)壁設(shè)置在輪轂圈的孔部中。
18.如權(quán)利要求16或17所述的車輪用軸承裝置，其特征在于， 在所述螺栓構(gòu)件的支承面與所述內(nèi)壁之間介裝有密封件。
19.如權(quán)利要求1 11、13 18中任一項所述的車輪用軸承裝置，其特征在于，在外側(cè)接頭構(gòu)件的軸部設(shè)有凹坑部，該凹坑部收納通過所述壓入進行的凹部形成而生 成的溢出部。
20.如權(quán)利要求1 10、12 18中任一項所述的車輪用軸承裝置，其特征在于，在輪轂圈的孔部設(shè)有凹坑部，該凹坑部收納通過所述壓入進行的凹部形成而生成的溢出部。
21.如權(quán)利要求19所述的車輪用軸承裝置，其特征在于，在比所述凹坑部更靠軸端側(cè)的軸部設(shè)有在軸部與輪轂圈之間進行調(diào)心的凸肩部。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能夠抑制圓周方向的松動，并能夠牢固且容易地結(jié)合輪轂圈與等速萬向接頭的外圈的車輪用軸承裝置。在接頭外圈(5)的軸部(12)上設(shè)置沿軸向延伸的凸部(35)，將軸部(12)壓入輪轂圈(1)的孔(22)。通過該壓入，在輪轂圈(1)的內(nèi)徑面利用凸部(35)形成與凸部(35)密接嵌合的凹部(36)，構(gòu)成凸部(35)與凹部(36)的嵌合部位整個區(qū)域密接的凹凸嵌合結(jié)構(gòu)(M)。另外，在凸部(35)相對于輪轂圈(1)的壓入量為Δd、凸部的高度為h時，設(shè)定在0.3＜Δd/2h＜0.86的范圍內(nèi)。
文檔編號F16C35/063GK101802426SQ20088010758
公開日2010年8月11日 申請日期2008年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月18日
發(fā)明者中川亮, 小澤仁博, 淺野祐一, 黑田正幸 申請人:Ntn株式會社