專利名稱：轂單元內(nèi)的軸承座圈及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于支撐車輪的轂單元，該單元用于通過懸架可轉(zhuǎn)動地支撐汽車車輪，還涉及一種形成用于支撐車輪的轂單元的軸承座圈元件(轂、外座圈)和一種制造該座圈元件的方法。
背景技術(shù)：
汽車車輪通過用于支撐車輪的轂單元而被懸架支撐。圖4示出用于支撐車輪的轂單元的第1實施例，在現(xiàn)有技術(shù)中所述車輪公知是從動輪(FF車輛中的后輪，F(xiàn)R車輛和RR車輛中的前輪)。用于支撐車輪的轂單元包括構(gòu)成一軸承座圈元件的轂1、內(nèi)座圈2、類似地構(gòu)成一軸承座圈元件的外座圈3和多個滾動元件4。
毗鄰轂1外周面的一外端側(cè)的部分(在軸向上的“外”代表車輛寬度方向的外側(cè)，也就是圖1、4-7中的左側(cè)。相反，在軸向上的“內(nèi)”代表車輛寬度方向中心側(cè)，也就是圖1、4-7中的右側(cè)，在整個說明書中內(nèi)、外的含義相同)形成有構(gòu)成法蘭部分的連接法蘭5。此外，轂1還具有形成有第1內(nèi)滾珠座圈6a的中部部分；毗鄰內(nèi)端側(cè)的部分形成有小直徑臺階部分7，其外徑尺寸小于形成有第1內(nèi)滾珠座圈6a的部分的外徑；形成有陽螺紋部分8的內(nèi)端部分。而且還存在第1內(nèi)滾珠座圈6a直接形成在轂1的中部外周面上的情況，以及內(nèi)滾珠座圈6a形成在內(nèi)座圈的外周面上的情況，此時內(nèi)座圈構(gòu)成外裝配在轂1的中部部分上的單獨(dú)元件。
而且，內(nèi)座圈2裝配在小直徑臺階部分7上。將內(nèi)座圈2擰在陽螺紋部分上，而且通過緊固螺母9，其壓靠在位于小直徑臺階部分7基端部分上的臺階不同面(stepped different surface)10上。這種內(nèi)座圈2的外周面形成有第二內(nèi)座圖軌道6b。
此外，整個外座圈4構(gòu)成為圓柱形，并且毗鄰?fù)庵苊鎯?nèi)端一側(cè)配備有構(gòu)成法蘭部分的連接法蘭11。而且，第一、第二外座圈軌道13a、13b形成在圓柱形的主體12的內(nèi)周面上以及配備有連接法蘭11的一部分的內(nèi)表面上，所述主體12構(gòu)成出現(xiàn)在連接法蘭11軸向上外側(cè)上的圓柱部分。而且，不同的多個滾動元件4、4設(shè)置在第一和第二不同的外座圈軌道13a、13b以及第一和第二不同的內(nèi)座圈軌道6a、6b之間。雖然在所示示例中，使用滾珠作為不同的滾動元件4、4，當(dāng)轂單元用于支撐重汽車的車輪時，也可以使用錐形輥作為滾動元件。蓋15向內(nèi)安裝并固定在圓柱部分14上，裝配在構(gòu)成第二圓柱部分的圓柱形上，所述第二圓柱部分出現(xiàn)在連接法蘭11軸向內(nèi)側(cè)上的外座圈4的部分上。
當(dāng)具有上述結(jié)構(gòu)的第一示例的用于支撐車輛的轂單元安裝在汽車上時，設(shè)置在外座圈4的外周面上的連接法蘭11連接固定在構(gòu)成懸架的轉(zhuǎn)向節(jié)上。用于制動車輪的轉(zhuǎn)動元件、制動轉(zhuǎn)子以及構(gòu)成車輪的其它元件連接固定在附著法蘭5上，所述附著法蘭5設(shè)置在轂1的毗鄰?fù)舛藗?cè)部分的外周面上，向外安裝在圓柱形的導(dǎo)向圓柱部分16上，導(dǎo)向圓柱部分16構(gòu)成形成在轂1外端部上的第二圓柱部分。
圖5示出現(xiàn)有技術(shù)中公知的用于支撐車輪也就是從動輪的轂單元的第二示例。用于支撐車輪的第二示例的轂單元包括轂1a，在毗鄰圓柱形狀外周面的外端一側(cè)的部分上，其具有附著法蘭5。在圓柱形狀的主體17的內(nèi)周面上形成雙行外座圈軌道13a、13b，所述主體17構(gòu)成附著法蘭5的軸向內(nèi)側(cè)上的轂1a部分上出現(xiàn)的圓柱部分。而且，一對內(nèi)座圈2a、2設(shè)置在轂1a直徑方向上的內(nèi)側(cè)上。而且，不同的多個滾動元件4、4設(shè)置在形成在不同的內(nèi)座圈2a、2外周面上的不同內(nèi)座圈6a、6b和不同外座圈軌道13a、13b之間。
當(dāng)具有上述結(jié)構(gòu)的用于支撐車輪的第二示例的轂單元裝配在汽車上時，不同的內(nèi)座圈2a、2外裝配固定在構(gòu)成懸架的支撐軸上，即使使用時所述支撐軸也不轉(zhuǎn)動。車輛和構(gòu)成車輪的用于制動的轉(zhuǎn)動元件連接固定在附著法蘭5上，附著法蘭5設(shè)置在轂1a靠近外端部分上的外周面上，構(gòu)成第二圓柱部分的導(dǎo)向圓柱部分設(shè)置在轂1a的另一端上。
圖6示出現(xiàn)有技術(shù)的用于支撐車輪也就是主動輪(FF車輛的前輪、FR車輛的后輪、4WD車輛的所有車輪)的轂單元的結(jié)構(gòu)的第三示例。用于支撐車輪的轂單元是用于支撐主動輪的，轂1b的中心部分上配備有花鍵孔18，用于與構(gòu)成主動軸的花鍵軸嚙合。而且在所示示例中，通過使構(gòu)成附著法蘭5的軸向內(nèi)側(cè)上的圓柱部分的圓柱形狀的軸部19內(nèi)端塑性變形，向直徑方向上外側(cè)塑性變形，形成鑿死部分(caulking portion)20。而且，內(nèi)座圈2的內(nèi)端面由鑿死部分20施壓。其它部分的操作和結(jié)構(gòu)與上述圖4所示第一示例的大致類似。
在上述用于支撐車輪的轂單元的第一至第三示例中，轂1、1a、1b以及外周面上具有法蘭部分(附著法蘭5、連接法蘭11)的外座圈3是通過熱鍛而形成的產(chǎn)品。然而在采用熱鍛而形成的這些產(chǎn)品，不僅加工所需能耗增大，而且熱鍛后進(jìn)行車削加工所需加工余量也增大，材料利用率低，從而制造成本升高。
圖7示出在日本專利文獻(xiàn)JP-A-2003-159904中所介紹的現(xiàn)有技術(shù)的用于支撐車輪的轂單元的結(jié)構(gòu)的第四示例。在第四示例的用于支撐車輪的轂單元中，轂1c由通過一種冷塑性加工也就是深拉伸而形成的產(chǎn)品構(gòu)成。也就是將通過分別對金屬板進(jìn)行深拉伸而形成的第一和第二轂元件21和22彼此結(jié)合，而構(gòu)成轂1c。兩個轂元件中的第一轂元件21構(gòu)成為斷面基本上是L形，形狀上總體是圓柱形，包括構(gòu)成圓柱部分的圓柱形的軸部19a以及構(gòu)成法蘭部分的圓環(huán)形的附著法蘭5a。另一方面，第二轂元件22構(gòu)成為斷面是曲柄形，總體形狀是圓環(huán)形，大直徑側(cè)的圓柱部分由構(gòu)成第二圓柱部分的導(dǎo)向圓柱部分16a組成。如圖所示，通過連接固定(通過壓配合固定，通過鑿死而固定、通過焊接等而固定)第一和第二轂元件21和22，形成轂1c。而且在所示示例中，在通過對板材進(jìn)行拉伸所形成并裝配在所述軸部19a外面上的一對內(nèi)座圈2b、2b的外周面上形成一對內(nèi)座圈軌道6b、6b。其它部分的結(jié)構(gòu)和操作類似于圖4所示第一示例中的上述情況。
在現(xiàn)有技術(shù)上述第四示例的結(jié)構(gòu)中，對金屬板進(jìn)行深拉伸以便制造上述第1轂元件21，構(gòu)成第1轂元件21的軸部19a的壁以及與軸部19a和附著法蘭5a相連的連續(xù)部分23的壁變薄。也就是軸部19a的壁厚和連續(xù)部分23的壁厚小于金屬板的板厚。相反在使用時，對連續(xù)部分23施加很大的負(fù)荷。從而為了充分確保連續(xù)部分23的強(qiáng)度(壁厚)，必須使用具有足夠壁厚的金屬板結(jié)構(gòu)材料。從而產(chǎn)生轂1c的重量變得很重的缺點。
此外，構(gòu)成轂1c的導(dǎo)向圓柱部分16a是一個在軸向上沿與軸部19a相反方向從附著法蘭5a的直徑方向內(nèi)端部分上延伸的部分。該導(dǎo)向圓柱部分16a與附著法蘭5a和軸部19a沒有一體地形成，僅是對金屬板進(jìn)行深拉伸。因而當(dāng)如上述現(xiàn)有技術(shù)結(jié)構(gòu)的第四示例那樣通過對金屬板進(jìn)行深拉伸，而形成轂1c時，為了形成圓柱16a，必須制造第二轂元件22，第二轂元件22是一個與第一轂元件21分開的元件。從而同樣存在因零件數(shù)量增加而轂1c的重量變重，制造成本上升。
此外，雖然省略了介紹，日本專利文獻(xiàn)No.3352226介紹了一種用于支撐車輪的轂單元，其具有通過深拉伸而形成的外座圈，所述外座圈在外周面上具有法蘭部分。在這種用于支撐車輪的轂單元中，通過深拉伸而形成的外座圈具有類似于上述轂1c相對外座圈的缺點。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述問題，已經(jīng)提出符合本發(fā)明的一種在用于支撐車輪的轂單元中的軸承座圈元件、制造該軸承座圖的方法以及一種用于支撐車輪的轂單元，從而可以廉價地生產(chǎn)具有高強(qiáng)度的非常輕的軸承座圈元件。
本發(fā)明提供一種在用于支撐車輪的轂單元中的軸承座圈元件，其包括圓柱部分；從所述圓柱部分徑向向外彎曲的法蘭部分；將所述圓柱部分和所述法蘭部分連接為一體的連續(xù)部分；其特征在于通過對金屬板進(jìn)行沖壓和冷塑性加工，一體地形成所述軸承座圈元件，并且所述連續(xù)部分的厚度比金屬板的板厚大。
所述軸承座圈元件最好還包括第二圓柱部分；所述第二圓柱部分從法蘭部分的徑向內(nèi)端部延伸；第二圓柱部分軸向沿與所述圓柱部分相反的方向延伸。
本發(fā)明提供一種包括軸承座圈元件的、用于支撐車輛的轂單元。所述軸承座圈元件包括圓柱部分；從所述圓柱部分徑向向外彎曲的法蘭部分；將所述圓柱部分和所述法蘭部分連接為一體的連續(xù)部分；通過對金屬板進(jìn)行沖壓和冷塑性加工，一體地形成所述軸承座圈元件，所述連續(xù)部分的厚度比金屬板的板厚大。
最好所述軸承座圈元件還包括第二圓柱部分；所述第二圓柱部分從法蘭部分的徑向內(nèi)端部延伸；第二圓柱部分軸向沿與所述圓柱部分相反的方向延伸。
本發(fā)明提供一種制造用于支撐車輪的轂單元中的軸承座圈元件的方法，所述軸承座圈元件包括圓柱部分、從所述圓柱部分徑向向外彎曲的法蘭部分、將所述圓柱部分和所述法蘭部分連接為一體的連續(xù)部分，所述方法包括對金屬板進(jìn)行沖壓和冷塑性加工，形成所述圓柱部分、法蘭部分和連續(xù)部分；直徑上縮小所述圓柱部分，從而增加所述圓柱部分的壁厚，使所述圓柱部分的壁部塑性流向所述連續(xù)部分，使所述連續(xù)部分的壁厚比金屬板的板厚大。
最好所述方法還包括使所述連續(xù)部分上的一部分軸向沿與所述圓柱部分相反的方向塑性流動，從而形成第二圓柱部分，該第二圓柱部分從所述法蘭部分的徑向內(nèi)端延伸。
如上所述，在本發(fā)明的用于支撐車輪的轂單元中的軸承座圈元件、制造該軸承座圈的方法以及一種用于支撐車輪的轂單元中，通過對金屬板進(jìn)行冷塑性加工，生產(chǎn)所述軸承座圈元件。當(dāng)采用這種方式對金屬板進(jìn)行冷塑性加工時，可以改善加工后的尺寸精度，可以減少或省略用于確保精度的加工。而且在本發(fā)明中，軸承座起元件被制造成一體元件，因而可以提高材料的利用率。而且無需通過焊接或類似手段將多個元件連接在一起，可以實現(xiàn)制造成本的降低。而且在本發(fā)明中，與形成軸承座圈元件的圓周部分和法蘭部分相連的連續(xù)部分制造得厚度大于原材料的金屬板的板厚，因而無需使用超過所需壁厚的金屬板，就能確保所述連續(xù)部分的強(qiáng)度(壁厚)，因而可以降低制造成本并減輕重量。


通過結(jié)合附圖將更容易介紹本發(fā)明。
圖1是示出本發(fā)明一實施例的剖視圖；圖2A-2L是示出制造轂的各個工序的剖視圖和平面視圖；圖3A-3O是示出制造外座圈的各個工序的剖視圖和平面視圖；圖4是示出公知的用于支撐車輪的轂單元的第一示例的剖視圖；圖5是示出公知的用于支撐車輪的轂單元的第二示例的剖視圖；圖6是示出公知的用于支撐車輪的轂單元的第三示例的剖視圖；以及圖7是示出公知的用于支撐車輪的轂單元的第四示例的剖視圖。
具體實施例方式
圖1-3示出本發(fā)明的一個實施例。符合該實施例的用于支撐車輪的轂單元用于支撐從動輪，其基本結(jié)構(gòu)大致類似于圖4所示現(xiàn)有技術(shù)的上述結(jié)構(gòu)的第1示例的用于支撐車輪的轂單元。然而在該實施例的用于支撐車輪的轂單元中，內(nèi)座圈2由鑿死部分20而壓靠在臺階不同面10上，通過使轂1d的內(nèi)端部分沿直徑方向向外側(cè)塑性變形形成所述鑿死部分20。此外，在該實施例的用于支撐車輪的轂單元中，對分別構(gòu)成轂1d和外座圈3a材料的金屬板材進(jìn)行沖壓和冷塑性加工，使分別構(gòu)成座圈元件的轂1d和外座圈3a一體地形成。部分24、25的壁厚T24、T25連續(xù)到筒部(軸部19b、主體12a)，法蘭部分(附著法蘭5b、連接法蘭11a)制造得大于構(gòu)成材料金屬板的壁厚t1、t2(參考圖2A、3A)，從而T24＞t1，T25＞t2。下文將詳細(xì)介紹制造轂1d和外座圈3a的工序。
圖2A-2L示出制造轂1d的工序。而且，圖2B-2D和圖2F-2J所示不同工序是冷塑性加工工序，在制造轂1d時，首先通過對構(gòu)成材料的金屬板材(例如可以使用由S55C-S48C制造的板材，也就是形成后可以進(jìn)行高頻淬火，考慮到所要制造的轂1d的尺寸，確定板材厚度t1)進(jìn)行沖壓，可以提供圖2A所示的材料板26。在該實施例中，平面(planer)形狀(從圖中上側(cè)或下側(cè)可以看到的形狀)由圓形構(gòu)成。然后通過對材料板26進(jìn)行拉伸，形成具有近似V形形狀斷面的第一中間材料27，其中心部分形成圖2B所示的凹形。
然后沿第一中間材料27的軸向(圖中的上和下方向)的中間部分在兩個工序縮頸(縮短直徑)。也就是在第一工序縮徑后，形成圖2C所示的第二中間材料28，在第二工序縮頸后，形成圖2D所示的第三中間材料29。通過對材料進(jìn)行不同的縮頸，在第三中間材料29的一端(圖中的上端部分)外周面上形成功能相當(dāng)于法蘭部分的附著法蘭元件30。隨后通過對第三中間材料29另一端(下端部分)上的底部中心部分進(jìn)行沖壓(沖孔)，形成圖2E所示的第四中間材料31。通過采用這種方式產(chǎn)生第四中間材料31，在第四中間材料31內(nèi)徑側(cè)上形成相當(dāng)于筒形部分的軸部元件32a。
然后構(gòu)成第四中間材料31的軸部元件32a在兩個工序中被縮頸。也就是通過在第一工序縮頸，形成圖2F所示第五中間材料33。通過在第二工序縮頸，形成圖2G所示第六中間材料34。通過采用這種方式分別進(jìn)行縮頸，構(gòu)成第六中間材料34的不同部分(軸部元件32c、與軸部元件32c和附著法蘭元件30相連的部分24a)的壁厚增加。然后構(gòu)成第六中間材料34的軸部元件32c經(jīng)歷了直徑縮小和帶整形的拉伸。從而通過縮小軸部元件32c的直徑并使軸部元件32c的壁的一部分塑性流向連續(xù)部分24a，形成圖2H所示的第七中間材料35。在該實施例中，在采用這種方式提供第七中間材料35的狀態(tài)下，構(gòu)成第七中間材料35的連續(xù)部分24a的壁厚T24a制造得遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于材料板26的壁厚t1(T24a＞t1)。
然后通過對第七中間材料35的不同部分進(jìn)行預(yù)定的塑性加工，形成圖2I所示的第八中間材料36。具體地說，此時沿軸向上與軸部元件32e相反方向延伸的筒形內(nèi)的導(dǎo)向筒部元件37形成在附著法蘭部分30的直徑方向上的內(nèi)端部分上，構(gòu)成第八中間材料36。然后通過對第八中間材料36的不同部分進(jìn)行預(yù)定的塑性加工，形成圖2J所示的第九中間材料38。具體地說，此時通過對構(gòu)成第八中間材料36的導(dǎo)向筒部元件37和軸部元件32e的外形進(jìn)行整形，分別構(gòu)成導(dǎo)向筒部16b和軸部19b。此外，在該實施例中，在通過采用這種方式提供第九中間材料38的狀態(tài)下，構(gòu)成第九中間材料38。與附著法蘭元件30和軸部19b相連的壁厚T24制造得大于材料板26的壁厚t1(T24＞t1)。
然后通過對構(gòu)成第九中間材料38的附著法蘭元件30進(jìn)行加工，對附著法蘭元件30的外形進(jìn)行整形，形成圖2K和2L所示的第十中間材料39。也就是在此時，通過對構(gòu)成第九中間材料38的附著法蘭元件30進(jìn)行修邊(切邊)，形成外周邊緣，沖壓(沖孔)而形成用于壓裝配螺栓9的孔58(參考圖1)，附著法蘭元件30制造得構(gòu)成附著法蘭5b。
當(dāng)提供上述第十中間材料39時，通過對第十中間材料39的不同部分進(jìn)行諸如車削和研磨的加工，使尺寸精確，提供圖1所述的輥1d(然而此時在內(nèi)端部分上沒有形成鑿死部分20，內(nèi)端部分的形狀是筒形)。此外，當(dāng)金屬板經(jīng)歷冷塑性加工如本實施例那樣變形時，可以改善加工精度。此外所提供的第十中間材料39的狀態(tài)下形狀的精確度是優(yōu)良的。上述用于形成精確性的加工也就是對第十中間材料39進(jìn)行的加工可以被省略。
圖3A-3O示出制造外座圖3a的步驟。此外，圖3B-3K以及圖3M和3O所示各種工序都是冷塑性加工。在制造外座圈3a時，首先通過對結(jié)構(gòu)材料金屬板材(例如可以使用由S55C-S48C制造的板材，也就是形成后可以進(jìn)行高頻淬火，考慮到所要制造的外座圈3a的尺寸，確定板材厚度t2)進(jìn)行沖壓，提供圖3A所示材料板40。在本實施例中，材料板40的平面形狀(從圖中上側(cè)和下側(cè)看到的形狀)是四邊形，通過對金屬板(例如帶坯或卷材)進(jìn)行沖壓而獲得的材料板40的材料利用率高。
當(dāng)提供上述材料板40時，隨后對材料板40進(jìn)行拉伸，形成一側(cè)(圖中上側(cè))敞開的第一中間材料元件41，如圖3B所示，其斷面是U形，底部是筒形。此外，通常在對材料板進(jìn)行拉伸時，當(dāng)材料板40的厚度增加時，所使用的拉伸模具的第一端部分的曲率半徑也增加。因而當(dāng)材料板的平面形狀是圓形時，當(dāng)對材料板40進(jìn)行拉伸時，難以施加足夠的壓邊力，側(cè)部容易位移。相反，當(dāng)材料板的平面形狀是四邊形時，壓邊力集中在材料板40的4個角部上，當(dāng)如上述那樣進(jìn)行拉伸時，由于在材料板40的4個角部上出現(xiàn)均勻的卷曲，側(cè)部制造得難以位移。隨后通過對第一中間材料元件41的底部進(jìn)行壓印，使底部的壁厚在中心部分變薄而在周邊部分上變厚，形成圖3C所示的第二中間材料元件42，隨后對第二中間材料元件42底部上壁厚變薄的中心部分進(jìn)行沖壓(沖孔)，形成圖3D所示的第三中間材料元件43。隨后通過使第三中間材料元件43另一端側(cè)(圖中的下側(cè))上的半部分的直徑進(jìn)行縮小，形成圖3E所示的第四中間材料元件44。利用第四中間材料元件44下端側(cè)上的半部，構(gòu)成筒部的筒形內(nèi)的主體元件45a被構(gòu)成，通過采用這種方式縮小直徑，其壁厚增加。
隨后，對第四中間材料元件44一端側(cè)上的半部進(jìn)行擠壓，使其在兩個工序中向整個周邊上敞開。也就是在第一工序內(nèi)，通過擠壓使所述半部敞開，形成第五中間材料46，如圖3F所示，其一端側(cè)上的半部相對于中心軸線敞開45度。然后通過在第二工序進(jìn)行擠壓使所述半部敞開，形成第六中間材料47，如圖3G所示，其一端側(cè)上的半部相對于中心軸線敞開90度。采用這種方式一端側(cè)上的半部擠壓得相對于中心軸線敞開90度，形成構(gòu)成法蘭部分的連接法蘭元件48a。此外，通常在通過擠壓將筒形元件的一端向水平敞開的條件下，當(dāng)筒形元件的端部在整個周邊上連續(xù)，當(dāng)擠壓端部使其敞開時，在圓周方向上施加很大的張應(yīng)力，所述材料容易斷裂。但是相反在本實施例中，由于材料板40的平面形狀是四邊形，第四中間材料44的一端側(cè)上構(gòu)成要被擠壓敞開部分的半部不由在整個周邊上形狀連續(xù)的形狀(在周向上的4個角部在一軸向上與其它部分相比突出)構(gòu)成，從而如上所述那樣對第四中間材料44的一端側(cè)上的半部進(jìn)行擠壓使其敞開變成簡單的彎曲操作，在周向上不施加大的張應(yīng)力，材料不容易斷裂。
無論如何，當(dāng)提供上述第六中間材料47時，隨后對構(gòu)成第六中間材料47的主體元件45a進(jìn)行帶整形的拉伸。從而通過使主體元件的壁44a塑性流向與主體元件45a和連接法蘭元件48a相連的部分25a，形成圖3H所示的第七中間材料49。在本實施例中，通過采用這種方式提供第七中間材料49，構(gòu)成第七中間材料49的連續(xù)部分25a的壁厚T24a形成得遠(yuǎn)大于材料板40的壁厚t2(T24a＞t2)。
隨后在對構(gòu)成第七中間材料49的連接法蘭部分48a進(jìn)行固定的狀態(tài)下，通過沿軸向(圖3H中的上側(cè))對主體元件45b的另一端面進(jìn)行壓制，使連續(xù)部分25a的壁沿在軸向上與主體元件44b相反的方向進(jìn)行塑性流動，形成圖3I所示的第八中間材料50。隨后通過在構(gòu)成第八中間材料50的連續(xù)部分25a的一個端面上形成升高的一個壁，形成第九中間材料52，在連續(xù)部分25a的一個端面上，其包括筒形的裝配筒形部分元件51。隨后通過對第九中間材料52的不同部分進(jìn)行預(yù)定塑性加工，形成圖3K所示的第十中間材料53。具體地說，此時，通過對構(gòu)成第九中間材料52的裝配筒形部分元件51的外形進(jìn)行成形，形成裝配筒形部分14a。而且在該實施例中，在采用這種方式提供第十中間材料53時，與連接法蘭元件48a和主體元件45c相連的部分25的壁厚T25制造得大于材料板40的壁厚t2(T25＞t2)。
隨后通過對構(gòu)成第十中間材料53的連接法蘭元件48a進(jìn)行修邊(切邊)，對連接法蘭元件48a的外形狀進(jìn)行成形，提供圖3L和3N所示的第十一中間材料54。而且如圖所示3L所示，構(gòu)成第十一中間材料54的連接法蘭元件48b的外周邊緣的平面形狀基本上是四邊形。同時，如上所述在本實施例中，材料板40的平面形狀形成為四邊形，構(gòu)成第十中間材料53的連接法蘭元件48a的外周邊緣的平面形狀(未示)變得基本上是四邊形。從而在本實施例中，可以減少連接法蘭元件48a的外周邊緣的修邊數(shù)量，從而可以改善材料利用率。
當(dāng)提供上述第十一中間材料54后，對構(gòu)成第十一中間材料54的連接法蘭元件48b的周向上4個部分分別進(jìn)行沖壓(沖孔)，如圖3M和3O所示，形成帶用于形成螺紋孔55(圖1)的元件孔56、56的第十二中間材料57，所述螺紋孔55用于與連接螺栓嚙合。
當(dāng)提供上述第十二中間材料57后，通過車削加工以在第十二中間材料57的內(nèi)周面上形成雙行外座圈軌道13a、13b(圖1)，在不同元件孔56、56的內(nèi)周面上攻螺紋用于形成螺紋槽，車削加工和研磨以便改善精度，提供圖1所示外座圈元件3a。此外，在使用本發(fā)明時，也可以通過上述冷塑性成形，形成上述雙行外座圈軌道13a、13b。而且，類似于上述制造轂1d的工序，當(dāng)提供的第十二中間材料57的形狀精度非常良好時，也可以省略用于上述第十二中間材料57精度的加工。
如上所述，在本實施例中，通過對金屬板進(jìn)行冷塑性加工而制造轂1d和外座圈元件3a，從而可以改善冷塑性加工后的尺寸精度，從而可以減少或省略此后用于確保精度的加工。此外，在本實施例中，通過一體模制，構(gòu)成所述轂1d和外座圈元件3a。從而可以改善材料的利用率，無需通過焊接或類似手段將多個元件連接在一起，可以實現(xiàn)制造成本的降低。而且在本實施例中，與構(gòu)成轂1d和外座圈元件3a(軸部19b、主體12a)的圓柱部分以及法蘭部分(附著法蘭5b、連接法蘭11a)相連的連續(xù)部分24、25的壁厚T24、T25制造得大于原材料的金屬板的板厚t1、t2(T24＞t1，T25＞t2)，因而無需使用超過所需壁厚的金屬板，就能確保不同連續(xù)部分24、25的強(qiáng)度(壁厚)，因而可以降低制造成本并減輕重量。
而且，本發(fā)明并不局限于上述實施例的結(jié)構(gòu)，本發(fā)明也適于例如形成上述用于支撐圖5所示從動輪的車輪的轂單元的轂1a，本發(fā)明也適于形成上述用于支撐圖6所示主動輪的車輪的轂單元的轂1b。
而且在使用本發(fā)明時，用于制造軸承座圈元件的金屬板的材料并不局限于上述實施例所列舉的材料，可以使用其它不同的材料。
權(quán)利要求
1.用于支撐車輪的轂單元中的一種軸承座圈元件，包括圓柱部分；從所述圓柱部分徑向向外彎曲的法蘭部分；將所述圓柱部分和所述法蘭部分連接為一體的連續(xù)部分；其中通過對金屬板進(jìn)行沖壓和冷塑性加工，一體地形成所述軸承座圈元件，并且所述連續(xù)部分的厚度大于金屬板的板厚。
2.如權(quán)利要求1所述的軸承座圈元件，還包括第二圓柱部分，其中，該第二圓柱部分從法蘭部分的徑向內(nèi)端部延伸，并且該第二圓柱部分在軸向沿與所述圓柱部分相反的方向延伸。
3.一種用于支撐車輛的轂單元，包括軸承座圈元件；所述軸承座圈元件包括圓柱部分；從所述圓柱部分徑向向外彎曲的法蘭部分；將所述圓柱部分和所述法蘭部分連接為一體的連續(xù)部分；通過對金屬板進(jìn)行沖壓和冷塑性加工，一體地形成所述軸承座圈元件，并且所述連續(xù)部分的厚度大于所述金屬板的板厚。
4.如權(quán)利要求3所述的用于支撐車輛的轂單元，其中，所述軸承座圈元件還包括第二圓柱部分，該第二圓柱部分從法蘭部分的徑向內(nèi)端部延伸，該第二圓柱部分在軸向沿與所述圓柱部分相反的方向延伸。
5.一種制造用于支撐車輪的轂單元中的軸承座圈元件的方法，所述軸承座圈元件包括圓柱部分、從所述圓柱部分徑向向外彎曲的法蘭部分、將所述圓柱部分和所述法蘭部分連接為一體的連續(xù)部分，所述方法包括對金屬板進(jìn)行沖壓和冷塑性加工，以形成所述圓柱部分、法蘭部分和連續(xù)部分；直徑上縮小所述圓柱部分，從而增加所述圓柱部分的壁厚，使所述圓柱部分的壁的一部分塑性流向所述連續(xù)部分，從而使所述連續(xù)部分的壁厚比金屬板的板厚大。
6.如權(quán)利要求5所述的制造用于支撐車輪的轂單元中的軸承座圈元件的方法，還包括使所述連續(xù)部分上的一部分軸向沿與所述圓柱部分相反的方向塑性流動，從而形成第二圓柱部分，該第二圓柱部分從所述法蘭部分的徑向內(nèi)端延伸。
全文摘要
本發(fā)明公開一種支撐車輪的轂單元中的軸承座圈元件。該軸承座圈元件包括圓柱部分、從所述圓柱部分徑向向外彎曲的法蘭部分、將所述圓柱部分和所述法蘭部分連接為一體的連續(xù)部分。通過對金屬板進(jìn)行沖壓和冷塑性加工，一體地形成所述軸承座圈元件，所述連續(xù)部分的厚度比金屬板的板厚大。
文檔編號B21K1/10GK1657327SQ200510005518
公開日2005年8月24日 申請日期2005年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月20日
發(fā)明者小林一登, 新藤功, 大塚清司, 森浩平 申請人:日本精工株式會社