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)明涉及一種在汽車等車輛上將車輪旋轉(zhuǎn)自如地支承于車體用的 車輪用軸承裝置。
背景技術(shù)：
車輪用軸承裝置從單獨(dú)使用被稱為第一代的多排滾動軸承的結(jié)構(gòu)，發(fā) 展到在外側(cè)部件一體具有車體安裝凸緣的第二代，進(jìn)而發(fā)展到在一體具有 車輪安裝凸緣的輪轂圈的外周一體形成有多排滾動軸承的一內(nèi)側(cè)軌道面 的第三代，最終開發(fā)出直至在輪轂圈一體化等速萬向接頭，且在構(gòu)成該等 速萬向接頭的外側(cè)接頭部件的外周一體形成有多排滾動軸承的另一內(nèi)側(cè) 軌道面的第四代。
例如，專利文獻(xiàn)1中記載了被稱為第三代的車輪用軸承裝置。如圖22
所示，被稱為第三代的車輪用軸承裝置具備具有沿外徑方向延伸的凸緣 101的輪轂圈102、將外側(cè)接頭部件103固定于該輪轂圈102的等速萬向 接頭104、具有配置于輪轂圈102的外周側(cè)的外側(cè)部件105的滾動軸承。
等速萬向接頭104具備上述外側(cè)接頭部件103、配置于該外側(cè)接頭 部件103的杯形部107內(nèi)的內(nèi)側(cè)接頭部件108、配置于該內(nèi)側(cè)接頭部件108 和外側(cè)接頭部件103之間的滾珠109、保持該滾珠109的保持架110。另 外，在內(nèi)側(cè)接頭部件108的中心孔的內(nèi)周面形成有花鍵部111，在該中心 孔插有未圖示的軸的端部花鍵部，并使內(nèi)側(cè)接頭部件108側(cè)的花鍵部111 和軸側(cè)的花鍵部卡合。
另外，輪轂圈102具有筒部113和上述凸緣101，在凸緣101的外端 面114 (接頭相反側(cè)的端面)突出設(shè)置有安裝未圖示的車輪和制動盤的短 筒狀的控制部115。另夕卜，控制部115由大徑的第一部115a和小徑的第二 部115b構(gòu)成，在第一部115a上外嵌有制動盤，在第二部115b上外嵌有車 輪。而且，在筒部113的杯形部107側(cè)端部的外周面設(shè)置有切口部116，
將內(nèi)圈117嵌合于該切口部116。在輪轂圈102的筒部U3的外周面的凸 緣附近設(shè)置有第一內(nèi)側(cè)軌道面118，在內(nèi)圈117的外周面設(shè)置有第二內(nèi)側(cè) 軌道面119。另外，在輪轂圈102的凸緣101上設(shè)置有螺栓安裝孔112， 將用于使車輪及制動盤固定于該凸緣101的輪轂螺栓安裝于該螺栓安裝孔 112。
在滾動軸承的外側(cè)部件105的內(nèi)周設(shè)置有兩排外側(cè)軌道面120、 121， 同時，在其外周設(shè)置有凸緣(車體安裝凸緣)132。而且，外側(cè)部件105 的第一外側(cè)軌道面120和輪轂圈102的第一內(nèi)側(cè)軌道面118相對置，外側(cè) 部件105的第二外側(cè)軌道面121和內(nèi)圈117的軌道面119相對置，在它們 之間夾裝有滾動體122。 g卩，滾動軸承的內(nèi)側(cè)部件由該內(nèi)圈117和輪轂圈 102的外徑面的一部分構(gòu)成。
在輪轂圈102的筒部113內(nèi)插入有外側(cè)接頭部件103的軸部123。在 軸部123的反杯形部的端部形成有螺紋部124，在該螺紋部124和杯形部 107之間形成有花鍵部125。另夕卜，在輪轂圈102的筒部113的內(nèi)周面(內(nèi) 徑面)上形成有花鍵部126，在將該軸部123插入輪轂圈102的筒部113 時，軸部123側(cè)的花鍵部125和輪轂圈102側(cè)的花鍵部126卡合。
而且，在從筒部113突出的軸部123的螺紋部124上旋合有螺母部件 127，將輪轂圈102和外側(cè)接頭部件103連接。此時，螺母部件127的內(nèi) 端面(里面)128和筒部113的外端面129抵接，同時，杯形部107的軸 部側(cè)的端面130和內(nèi)圈117的外端面抵接。即，通過擰緊螺母部件127且 經(jīng)由內(nèi)圈117用螺母部件127和杯形部107夾持輪轂圈102。
專利文獻(xiàn)l:日本特開2004 - 340311號公報
如上所述，以往，是軸部123側(cè)的花鍵部125和輪轂圈102側(cè)的花鍵 部126進(jìn)行卡合。因此，需要對軸部123側(cè)及輪轂圈102側(cè)雙方實(shí)施花鍵 加工而造成高成本，同時，在壓入時，需要使軸部123側(cè)的花鍵部125和 輪轂圈102側(cè)的花鍵部126的凹凸相吻合，此時，若通過使齒面相吻合而 進(jìn)行壓入，則有可能損傷(劃刻)該凹凸齒。另外，若不使齒面吻合而只 是通過凹凸齒的大徑吻合進(jìn)行壓入，則易發(fā)生圓周向的松動。這樣，若存 在圓周向的松動，則會使轉(zhuǎn)矩的傳遞性劣化，同時還有可能產(chǎn)生異常噪聲。因此，向現(xiàn)有技術(shù)那樣在進(jìn)行花鍵嵌合的情況下，難以使凹凸齒的損傷及 圓周向的松動兩全。
另外，需要將螺母部件127螺合于從筒部113突出的軸部123的螺紋 部124。因此，在組裝時存在螺紋聯(lián)接作業(yè)而使作業(yè)效率變差，同時，還 造成不僅零件個數(shù)多且零件管理性差。
于是，近年來，作為等速萬向接頭104的外側(cè)接頭部件103和輪轂圈 102的聯(lián)接方法，有提案提出，將設(shè)置于外側(cè)接頭部件103的軸部123的 外徑面和輪轂圈102的孔部的內(nèi)徑面中任一方且沿軸向延伸的凸部，沿軸 向壓入到另一方，并在該另一方通過凸部形成與凸部密接嵌合的凹部構(gòu)成 凹凸嵌合結(jié)構(gòu)而形成一體。通過采用該構(gòu)成，可以省略用于使輪轂圈102 和等速萬向接頭104形成一體的螺母聯(lián)接作業(yè)。
在上述的密接嵌合方法中，為了將內(nèi)側(cè)部件即軸部123壓入到外側(cè)部 件即輪轂圈102，輪轂圈102及內(nèi)圈117膨脹。該膨脹將在各部件的滾道 槽(軸承軌道面)118、 119、內(nèi)圈肩部117a、兩側(cè)滾道槽間133、內(nèi)圈小 徑外徑部134產(chǎn)生周向應(yīng)力。在此，所謂周向應(yīng)力是指欲向外徑方向擴(kuò)徑 而產(chǎn)生的力。因此，若該周向應(yīng)力過大，則成為軸承產(chǎn)生麻煩的原因。在 軸承軌道面118、 119上發(fā)生周向應(yīng)力的情況下，有可能引發(fā)滾動軸承疲 勞壽命的降低及發(fā)生裂紋。另外，即使在以過盈量壓入到輪轂圈102的階 段，內(nèi)圈117也會產(chǎn)生周向應(yīng)力，因而在內(nèi)圈軌道面119、內(nèi)圈肩部117a 上發(fā)生的的周向應(yīng)力特別大。在內(nèi)圈117上產(chǎn)生周向應(yīng)力的情況下，因露 在外部的端面部的銹的影響而有可能引發(fā)應(yīng)力腐蝕裂紋。
如上所述，在輪轂圈和等速萬向接頭的結(jié)合部及等速萬向接頭的內(nèi)部 所發(fā)生的所謂的"松動"大時，將會降低車的NVH (表示車的舒適性的 三大要素"噪聲"、"振動"、"不平順性")特性。因此，近年來為提高NVH 特性更要求沒有這樣的松動。
另外，在該車輪用軸承裝置中，在車輛組裝時將滾動軸承的外側(cè)部件 內(nèi)嵌于轉(zhuǎn)向節(jié)。此時，通常通過螺栓聯(lián)接而將外側(cè)部件和轉(zhuǎn)向節(jié)一體化。 因此，在該螺栓的聯(lián)接部位易發(fā)生松動。鑒于上述課題，本發(fā)明的第一目的在于，提供一種可實(shí)現(xiàn)抑制圓周向 的松動，而且，輪轂圈和等速萬向接頭的外側(cè)接頭部件的連接作業(yè)效率高 的車輪用軸承裝置。本發(fā)明的另一目的在于，提供一種可省略螺栓聯(lián)接作 業(yè)，能夠降低成本，同時，又可以降低周向應(yīng)力的發(fā)生進(jìn)而可防止軸承產(chǎn) 生麻煩的車輪用軸承裝置。本發(fā)明的其它目的在于提供一種可防止因輪轂 圈和等速萬向接頭的結(jié)合部及和轉(zhuǎn)向節(jié)之間的松動引起的NVH特性進(jìn)而 可進(jìn)行高精度的轉(zhuǎn)矩傳遞的車輪用軸承裝置。
本發(fā)明的第一方面的車輪用軸承裝置，將輪轂圈、多排滾動軸承及等 速萬向接頭進(jìn)行組件化，所述多排滾動軸承具有外側(cè)部件，其在內(nèi)周形 成有多排外側(cè)軌道面；內(nèi)側(cè)部件，其由在外周面具有與所述多排外側(cè)軌道
面對置的一內(nèi)側(cè)軌道面的輪轂圈及外嵌于該輪轂圈并在外周形成有與所
述多排外側(cè)軌道面對置的另一內(nèi)側(cè)軌道面的內(nèi)圈構(gòu)成；多排滾珠，其滾動 自如地收容于該內(nèi)側(cè)部件和所述外側(cè)部件的兩軌道面之間，其特征在于， 具有將輪轂圈和等速萬向接頭的外側(cè)接頭部件的軸部形成一體的凹凸嵌 合結(jié)構(gòu)，將設(shè)置于外側(cè)接頭部件的軸部的外徑面和輪轂圈的孔部的內(nèi)徑面 中任一方且沿軸向延伸的凸部沿著軸向壓入到另一方，在另一方形成通過 凸部與凸部密接嵌合的凹部，構(gòu)成使凸部和凹部的嵌合接觸部位整體密接 的所述凹凸嵌合結(jié)構(gòu)，且將在凹凸嵌合結(jié)構(gòu)的與外徑側(cè)對應(yīng)的范圍內(nèi)的內(nèi) 圈和小徑臺階部的配合做成非過盈配合，同時將其他范圍內(nèi)的內(nèi)圈和小徑 臺階部的配合做成過盈配合。在此，所謂過盈配合是指在進(jìn)行組合時通常 可以有過盈量的配合。另外，所謂非過盈配合是指過渡配合及間隙配合。 另外，所謂的過渡配合是指在組裝時因孔、軸的實(shí)際尺寸而可以有間隙或 者過盈量的配合，孔與軸的公差帶全部或局部重合的配合。所謂的間隙配 合是指在組裝時通?？捎虚g隙的配合。
根據(jù)本發(fā)明第一方面的車輪用軸承裝置，由于凹凸嵌合結(jié)構(gòu)使凸部和 凹部的嵌合接觸部位的整體密接，因而在該嵌合結(jié)構(gòu)中，不能在徑方向及 圓周向形成產(chǎn)生松動的間隙。
另外，由于將在凹凸嵌合結(jié)構(gòu)的與外徑側(cè)對應(yīng)的范圍內(nèi)的內(nèi)圈和小徑 臺階部的配合做成非過盈配合，因而可以將在凹凸嵌合結(jié)構(gòu)的與外徑側(cè)對 應(yīng)的范圍內(nèi)的內(nèi)圈的周向應(yīng)力的發(fā)生抑制在最小限度。由于將在凹凸嵌合結(jié)構(gòu)的與外徑側(cè)對應(yīng)的范圍的其他范圍內(nèi)的內(nèi)圈和小徑臺階部的配合做 成過盈配合，因而可防止內(nèi)圈的蠕變。在此，所謂的蠕變是指因過盈量不 足及嵌合面的加工精度不良等而在軸承沿周向發(fā)生微動并在軸承的配合 面產(chǎn)生間隙時軸承在配合面之間發(fā)生相對錯動的現(xiàn)象。
可以在凹凸嵌合結(jié)構(gòu)的與外徑側(cè)對應(yīng)的范圍內(nèi)的內(nèi)圈內(nèi)徑面形成周 向切口部而構(gòu)成非過盈配合，或者可以在小徑臺階部外徑面形成周向切口 部而構(gòu)成非過盈配合。
作為車輪用軸承裝置，也可以是將輪轂圈、多排滾動軸承和等速萬向 接頭進(jìn)行組件化的車輪用軸承裝置，其中，具有將輪轂圈和等速萬向接頭 的軸部形成一體的凹凸嵌合結(jié)構(gòu)，將設(shè)置于外側(cè)接頭部件的軸部的外徑面 和輪轂圈的孔部的內(nèi)徑面中任一方且沿軸向延伸的凸部沿著軸向壓入到 另一方，在另一方形成通過凸部與凸部密接嵌合的凹部，構(gòu)成使凸部和凹 部的嵌合接觸部位整體密接的上述凹凸嵌合結(jié)構(gòu)，且上述滾動軸承具有在 內(nèi)徑面具有軌道面的外側(cè)部件，在該外側(cè)部件上經(jīng)由非分離式的一體化連 接結(jié)構(gòu)連接構(gòu)成懸掛裝置的轉(zhuǎn)向節(jié)。
根據(jù)這樣的車輪用軸承裝置，由于與上述第一種車輪用軸承裝置同 樣，凹凸嵌合結(jié)構(gòu)使凸部和凹部的嵌合接觸部位的整體密接，因而該嵌合 結(jié)構(gòu)在徑方向及圓周向上不會形成產(chǎn)生松動的間隙。另外，由于在外側(cè)部 件上經(jīng)由非分離式的一體化連接結(jié)構(gòu)連接構(gòu)成懸掛裝置的轉(zhuǎn)向節(jié)，因而在 該外側(cè)部件和轉(zhuǎn)向節(jié)之間不產(chǎn)生松動。 一體化連接結(jié)構(gòu)既可以由轉(zhuǎn)向節(jié)及 /或外側(cè)部件的鉚接構(gòu)成，也可以由夾裝于轉(zhuǎn)向節(jié)和外側(cè)部件之間的被鉚 接部件的鉚接構(gòu)成，還可以由轉(zhuǎn)向節(jié)和外側(cè)部件之間的焊接構(gòu)成。
也可以是，通過將上述凹凸嵌合結(jié)構(gòu)的凸部設(shè)置于等速萬向接頭的外 側(cè)接頭部件的軸部，并且至少使該凸部的軸向端部的硬度高于輪轂圈的孔 部內(nèi)徑部，且將上述軸部從凸部的軸向端部側(cè)壓入到輪轂圈的孔部，由此， 利用該凸部在輪轂圈的孔部內(nèi)徑面形成與凸部密接密合的凹部，而構(gòu)成上 述凹凸嵌合結(jié)構(gòu)。此時，通過將凸部擠入到對方側(cè)的凹部形成面(輪轂圈 的孔部內(nèi)徑面)而使孔部成為進(jìn)行了稍微擴(kuò)徑的狀態(tài)，以允許凸部在軸向 的移動，若停止軸向的移動，則孔部進(jìn)行縮徑以恢復(fù)成原來的口徑。由此， 凸部的凹部嵌合接觸部位整體對與其對應(yīng)的凹部進(jìn)行密接。另外，也可以是，通過將上述凹凸嵌合結(jié)構(gòu)的凸部設(shè)置于輪轂圈的孔 部的內(nèi)徑面，同時至少使該凸部的軸向端部的硬度高于等速萬向接頭的外 側(cè)接頭部件的軸部外徑部，且將上述輪轂圈側(cè)的凸部從其軸向端部側(cè)壓入 到外側(cè)接頭部件的軸部，由此，利用該凸部在外側(cè)接頭部件的軸部的外徑 面形成與凸部密接嵌合的凹部，構(gòu)成上述凹凸嵌合結(jié)構(gòu)。通過將凸部擠入 到軸部的外徑面，而使輪轂圈的孔部成為進(jìn)行了稍微擴(kuò)徑的狀態(tài)，以允許 凸部在軸向的移動，若停止軸向的移動，則孔部進(jìn)行縮徑以恢復(fù)成原來的 口徑。由此，凸部和嵌合于該凸部的對方部件的凹部(軸的外徑面)的嵌 合接觸部位整體進(jìn)行密接。
本發(fā)明第二方面的車輪用軸承裝置，將輪轂圈、多排滾動軸承及等速 萬向接頭進(jìn)行組件化，其中，具有將輪轂圈和嵌插于輪轂圈的孔部的等速 萬向接頭的外側(cè)接頭部件的軸部形成一體化的凹凸嵌合結(jié)構(gòu)，上述凹凸嵌 合結(jié)構(gòu)為，使外側(cè)接頭部件的軸部的外徑面的凸部和嵌合于該凸部的輪轂 圈的內(nèi)徑面的凹部的嵌合接觸部位整體密接，且在輪轂圈的外徑側(cè)形成利 用高頻感應(yīng)加熱淬火生成的硬化層，同時將輪轂圈的內(nèi)徑側(cè)做成未淬火狀 態(tài)。
根據(jù)本發(fā)明第二方面的車輪用軸承裝置，由于與上述第一種車輛用軸 承裝置相同，凹凸嵌合結(jié)構(gòu)為凸部和凹部的嵌合接觸部位的整體進(jìn)行密 接，因而該嵌合結(jié)構(gòu)在徑方向及圓周向不會形成發(fā)生松動的間隙。另外， 由于將輪轂圈的內(nèi)徑側(cè)做成未淬火狀態(tài)，因而輪轂圈的內(nèi)徑側(cè)比較柔軟。 因此，可以實(shí)現(xiàn)將外側(cè)接頭部件的軸部的外徑面的凸部嵌合于輪轂圈的孔 部內(nèi)徑面的凹部時的嵌合性的提高。
輪轂圈的外徑面的硬化層例如可通過高頻感應(yīng)加熱淬火而形成。在 此，所謂的高頻感應(yīng)加熱淬火是指，在高頻電流流過的線圈中加入淬火所 需的部分，通過電磁感應(yīng)作用而產(chǎn)生焦耳熱并應(yīng)用對傳導(dǎo)性物體進(jìn)行加熱 的原理的淬火方法。即，若進(jìn)行該高頻感應(yīng)加熱淬火，則可以使表面變硬 而使內(nèi)部的材料的硬度保持原狀，從而使輪轂圈的內(nèi)徑側(cè)保持在未淬火狀 態(tài)。與此相對，若在等速萬向接頭的各部位的硬化處理時使用常用的滲碳 淬火，則有可能也將內(nèi)徑側(cè)硬化。即，由于所謂的滲碳淬火是指，使碳從 低碳原材料的表面進(jìn)行滲入/擴(kuò)散，其后進(jìn)行淬火，因而即使采用防碳也會在內(nèi)徑側(cè)含有一定程度的碳而硬化到HV400左右。
另外，作為車輛用軸承裝置也可以為，將輪轂圈、多排滾動軸承及等 速萬向接頭進(jìn)行組件化，其中，具有將輪轂圈、和插嵌于輪轂圈的孔部的 等速萬向接頭的外側(cè)接頭部件的軸部形成一體化的凹凸嵌合結(jié)構(gòu)，通過在 對輪轂圈的孔部進(jìn)行了加熱擴(kuò)徑的狀態(tài)下壓入外側(cè)接頭部件的軸部，構(gòu)成 外側(cè)接頭部件的軸部的外徑面的凸部和嵌合于該凸部的輪轂圈的內(nèi)徑面 的凹部的嵌合接觸部位整體密接而成的上述凹凸嵌合結(jié)構(gòu)。
根據(jù)這樣的車輪用軸承裝置，由于與上述第一種車輪用軸承裝置相 同，凹凸嵌合結(jié)構(gòu)為，對使凸部和凹部的嵌合接觸部位的整體進(jìn)行密接， 因而該嵌合凹凸結(jié)構(gòu)在徑方向及圓周向不會形成產(chǎn)生松動的間隙。另外， 由于在對輪轂圈的孔部進(jìn)行了加熱擴(kuò)徑的狀態(tài)下壓入外側(cè)接頭部件的軸 部，因而通過使溫度下降而使輪轂圈的孔部進(jìn)行縮徑。此時，可在輪轂圈 的內(nèi)徑面進(jìn)行軸部的外徑面的凸部形狀的轉(zhuǎn)印。即，通過將凸部擠入到輪 轂圈的內(nèi)徑面而解除該加熱狀態(tài)，就可使孔部進(jìn)行縮徑并恢復(fù)成原來的口 徑。由此，對凸部和凹部的嵌合接觸部位整體進(jìn)行密接。
優(yōu)選加熱擴(kuò)徑溫度小于車輪用軸承裝置構(gòu)成部件的保證溫度。在此， 所謂的保證溫度是指可以發(fā)揮車輛用軸承裝置所使用的構(gòu)成部件(例如， 密封墊、潤滑脂、保持架、編碼器等)的功能的溫度，在小于該保證溫度 時可不損傷各構(gòu)成部件的功能。
另外，作為車輪用軸承裝置也可以是，將輪轂圈、多排滾動軸承及等 速萬向接頭進(jìn)行組件化，其中，具有將輪轂和嵌插于輪轂圈的孔部的等速 萬向接頭的外側(cè)接頭部件的軸部做成一體的凹凸嵌合結(jié)構(gòu)，在上述輪轂圈 的孔部形成沿著壓入方向縮徑的定心用錐部，經(jīng)由錐部將外側(cè)接頭部件的 軸部壓入到上述輪轂圈的孔部，構(gòu)成外側(cè)接頭部件的軸部的外徑面的凸部 和嵌合于該凸部的輪轂圈的內(nèi)徑面的凹部的嵌合接觸部位整體密接而成 的上述凹凸嵌合結(jié)構(gòu)。
根據(jù)這樣的車輪用軸承裝置，由于與上述第一種車輪用軸承裝置相 同，凹凸結(jié)構(gòu)為對凸部和凹部的嵌合接觸部位整體進(jìn)行密接，因而該嵌合 結(jié)構(gòu)在徑方向及圓周向不會形成產(chǎn)生松動的間隙。另外，由于在輪轂圈的 孔部形成有沿著壓入方向縮徑的定心用錐部，因而在將外側(cè)接頭部件的軸部壓入到輪轂圈的孔部時，可以使該定心用錐部構(gòu)成壓入開始時的導(dǎo)向裝置。
優(yōu)選在外側(cè)接頭部件的軸部的前端設(shè)置與輪轂圈的孔部的孔徑相同或者只有微小量的小徑的調(diào)心用的凸肩部(定心用圓筒面部)。在設(shè)置有凸肩部時，既可防止偏心又可將軸部壓入到輪轂圈。
優(yōu)選將收納因上述壓入形成的凹部形成而產(chǎn)生的擠出部的凹坑部設(shè)置于軸部。在此，所謂的擠出部是指對凸部的凹部嵌合部位進(jìn)行嵌入(嵌合)的凹部的容量的材料部分，由從所形成的凹部擠出的材料、為形成凹部而切削下來的材料，或者由擠壓出的材料和切削下來的材料兩者等構(gòu)成。
另外，凸部的突出方向中間部位與輪轂圈的孔部的凹部形成前的凹部形成面的位置相對應(yīng)。此時，將輪轂圈的孔部的內(nèi)徑面的內(nèi)徑尺寸設(shè)定為，小于連結(jié)上述凸部頂點(diǎn)的圓的最大直徑尺寸，而大于凸部之間的軸部外徑面的凹部的最大直徑尺寸。
優(yōu)選將凸部的突出方向中間部位的周向厚度做成小于在沿周向相鄰的凸部之間的與上述中間部位相對應(yīng)的位置的周向尺寸。通過這樣進(jìn)行設(shè)定，將凸部的突出方向中間部位的周向厚度的總和做成小于在嵌合于沿周向相鄰的凸部之間的對方側(cè)的凸部的與上述中間部位相對應(yīng)的位置的周向厚度的總和。
在上述凸部側(cè)的軸向的至少一部分設(shè)置沿著軸向的凹凸部，且可以將該凹凸部形成鋸齒狀。
上述等速萬向接頭的外側(cè)接頭部件具有內(nèi)裝有內(nèi)側(cè)接頭部件的口部、和從該口部的底部突出設(shè)置的上述軸部，將輪轂圈的端部鉚接且經(jīng)由外嵌于輪轂圈的滾動軸承的內(nèi)圈對滾動軸承施加預(yù)盈力，使所述口部與輪轂圈端部形成非接觸狀態(tài)。
在本發(fā)明中，由于凹凸嵌合結(jié)構(gòu)在徑方向及圓周向不會形成產(chǎn)生松動的間隙，因而整個嵌合部位有助于傳遞轉(zhuǎn)矩，進(jìn)而可傳遞穩(wěn)定的轉(zhuǎn)矩且不產(chǎn)生異常噪聲。另外，由于進(jìn)行了無間隙的密接，因而提高了轉(zhuǎn)矩傳遞部位的強(qiáng)度。因此，可以使車輪用軸承裝置輕量、緊湊。
另外，由于將凹凸嵌合結(jié)構(gòu)的與外徑側(cè)對應(yīng)的范圍內(nèi)的內(nèi)圈和小徑臺階部的配合做成非過盈配合，因而可以將凹凸嵌合結(jié)構(gòu)的與外徑側(cè)相對應(yīng)的范圍內(nèi)的內(nèi)圈所產(chǎn)生的周向應(yīng)力抑制在最小限度。由此，可以防止軸承產(chǎn)生滾動疲勞壽命的降低、裂紋發(fā)生及應(yīng)力腐蝕裂紋等麻煩，進(jìn)而可提供高品質(zhì)的車輪用軸承裝置。
由于將凹凸嵌合結(jié)構(gòu)的與外徑側(cè)相對應(yīng)的范圍的其他范圍內(nèi)的內(nèi)圈和小徑臺階部的配合做成過盈配合，因而可防止蠕變。即，可防止在配合面相對偏移的現(xiàn)象即蠕變，并可使內(nèi)圈確保穩(wěn)定的配合，進(jìn)而可提供高品質(zhì)的車輪用軸承裝置。另外，通過在凹凸嵌合結(jié)構(gòu)的與外徑側(cè)對應(yīng)的范圍內(nèi)的內(nèi)圈內(nèi)徑面形成軸向切口部而構(gòu)成非過盈配合，或者在小徑臺階部外徑面形成周向切口部而構(gòu)成非過盈配合，可以在該范圍的內(nèi)圈和小徑臺階部之間形成間隙，進(jìn)而可更可靠地抑制周向應(yīng)力的發(fā)生。另外，在內(nèi)圈內(nèi)徑面形成周向切口部時，不需要對輪轂圈側(cè)進(jìn)行用于構(gòu)成非過盈配合的加工，而具有使用現(xiàn)有裝置的優(yōu)點(diǎn)。在小徑臺階部外徑面形成周向切口部時，不需要對內(nèi)圈側(cè)進(jìn)行用于構(gòu)成非過盈配合的加工，而具有使用現(xiàn)有裝置的優(yōu)點(diǎn)。
由于經(jīng)由非分離式的一體化連接結(jié)構(gòu)連接轉(zhuǎn)向節(jié)，因而在外側(cè)部件和轉(zhuǎn)向節(jié)之間不產(chǎn)生松動。而且，由于將外側(cè)部件和轉(zhuǎn)向節(jié)做成一體化，因而可實(shí)現(xiàn)在車輛組裝工廠的組裝作業(yè)的簡單化(容易化)。這樣，可減小輪轂圈和等速萬向接頭的結(jié)合部的松動，同時，可消除外側(cè)部件和轉(zhuǎn)向節(jié)之間的松動，進(jìn)而可以實(shí)現(xiàn)使用了該車輛用軸承裝置的車輛的NVH特性的提高。
將輪轂圈的內(nèi)徑側(cè)做得比較柔軟。因此，可實(shí)現(xiàn)將外側(cè)接頭部件的軸部的外徑面的凸部嵌合于輪轂圈的孔部內(nèi)徑面的凹部時的嵌合性(密接性)的提高，可以高精度地抑制在徑方向及圓周向產(chǎn)生松動。另外，由于在輪轂圈的外徑側(cè)形成硬化層，因而可實(shí)現(xiàn)輪轂圈的強(qiáng)度及耐久性的提高。特別是通過利用高頻感應(yīng)加熱淬火形成硬化層，可防止內(nèi)徑側(cè)的硬化，穩(wěn)定地確保內(nèi)徑側(cè)的未淬火狀態(tài)。
通過在對輪轂圈的孔部進(jìn)行了加熱擴(kuò)徑的狀態(tài)下壓入外側(cè)接頭部件的軸部，可以可靠地形成凹凸嵌合結(jié)構(gòu)。由于將加熱擴(kuò)徑溫度設(shè)為不足車輪用軸承裝置構(gòu)成部件的保證溫度，可以使該車輪用軸承裝置所使用的密封墊及潤滑脂等有效發(fā)揮它們的功能，進(jìn)而可以保證作為車輪用軸承裝置的品質(zhì)。
可以使定心用錐部構(gòu)成壓入開始時的導(dǎo)向裝置，相對于輪轂圈的孔部可以不產(chǎn)生偏移地壓入外側(cè)接頭部件的軸部，可進(jìn)行穩(wěn)定的轉(zhuǎn)矩傳遞。特別是，在設(shè)置有調(diào)心用的凸肩部(定心用圓筒面部時)，既可防止偏心又可將輪轂圈壓入到輪轂圈，進(jìn)而進(jìn)行更穩(wěn)定的壓入。
另外，在等速萬向接頭的外側(cè)接頭部件的軸部設(shè)置上述凹凸嵌合結(jié)構(gòu)的凸部，同時，使該凸部的軸向端部的硬度高于輪轂圈的孔部內(nèi)徑部的硬度，若在將上述軸部從凸部的軸向端部側(cè)壓入到輪轂圈的孔部，則可通過熱處理提高軸部側(cè)的硬度，可以提高軸部的剛性。另外，在輪轂圈的孔部的內(nèi)徑面設(shè)置上述凹凸結(jié)構(gòu)的凸部，同時使該凸部的軸向端部的硬度高于等速萬向接頭的外側(cè)接頭部件的軸部的外徑部的硬度，在將上述輪轂圈側(cè)的凸部從其軸向端部側(cè)壓入到外側(cè)接頭部件的軸部時，不需要進(jìn)行軸部側(cè)的硬度處理(熱處理)，因此等速萬向接頭的外側(cè)接頭部件的生產(chǎn)率優(yōu)良。
通過設(shè)置收納因上述壓入的凸部形成而產(chǎn)生的擠出部的凹坑部，可以將擠出部保持(維持)于該凹坑部內(nèi)，而不至于使擠出部擠向裝置外的車輛內(nèi)等。即，可將擠出部直接收容于凹坑部，不需要進(jìn)行擠出部的除去處理，可實(shí)現(xiàn)組裝作業(yè)工時的減少，并可以實(shí)現(xiàn)組裝作業(yè)效率的提高及成本降低。
另外，通過在凹坑部的軸向凸部的相反側(cè)設(shè)置與輪轂圈的孔部調(diào)心用的凸肩部，不會使凹坑部內(nèi)的擠出部飛出到凸肩部側(cè)，而使擠出部的收納更加穩(wěn)定。并且，由于凸肩部為調(diào)心用，因而即可防止偏心又可將軸部壓入到輪轂圈。因此，可高精度地連接外側(cè)接頭部件和輪轂圈，使穩(wěn)定的轉(zhuǎn)矩傳遞成為可能。
另外，通過將凸部的突出方向的任一部位配置于凹部形成前的凹部形成面上，可以使凸部在壓入時擠進(jìn)凹部形成面，可以可靠地形成凹部。
通過使凸部的突出方向中間部位的周向厚度小于周向相鄰的凸部間的與上述中間部位相對應(yīng)的位置的尺寸，可以增加形成凹部側(cè)的凸部(所形成的凹部間的凸部)的突出方向中間部位的周向厚度。因此，可以增加對方側(cè)的凸部(因形成凹部而形成的凹部間的硬度低的凸部)的剪切面積，可確保扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度。而且，由于硬度高的一側(cè)的凸部的齒厚小，因而可使壓入負(fù)荷變小，從而可實(shí)現(xiàn)壓入性的提高。
通過在凸部側(cè)設(shè)置凹凸部，在壓入時可以使凹凸部沿著軸向擠入硬度小的一側(cè)(形成有使凸部進(jìn)行嵌合的凹部的一側(cè))。通過該擠入，可構(gòu)成與輪轂圈相對的等速萬向接頭的外側(cè)接頭部件的軸向的防脫。因此，可維持穩(wěn)定的連接狀態(tài)，進(jìn)而可實(shí)現(xiàn)車輛用軸承裝置的高品質(zhì)化。而且，由于可由凹凸部構(gòu)成防脫，因而可省略現(xiàn)有的螺紋聯(lián)接。因此，不需要在軸部形成從輪轂圈的孔部突出的螺紋部，并可實(shí)現(xiàn)輕量化，同時，可省略螺紋聯(lián)接作業(yè)，進(jìn)而可實(shí)現(xiàn)組裝作業(yè)效率的提高。
由于口部與輪轂圈端部形成非接觸狀態(tài)，因而可防止因口部和輪轂圈的接觸引起的異常噪聲的發(fā)生。另外，只要能夠抑制異常噪聲的發(fā)生，也可以使口部和輪轂圈的鉚接部進(jìn)行接觸。另外，由于輪轂圈的端部被鉚接且對滾動軸承施加預(yù)盈力，因而不必通過外側(cè)接頭部件的口部對滾動軸承施加預(yù)盈力。因此，可以不考慮對滾動軸承的預(yù)盈力而壓入外側(cè)接頭部件的軸部，進(jìn)而可以實(shí)現(xiàn)輪轂圈和外側(cè)接頭部件的連接性(組裝性)的提高。


圖1是表示本發(fā)明第一實(shí)施方式的車輪用軸承裝置的縱剖面圖；圖2A表示上述車輪用軸承裝置的凹凸嵌合結(jié)構(gòu)，為放大剖面圖；圖2B表示上述車輪用軸承裝置的凹凸嵌合結(jié)構(gòu)，是圖2A的X部放大圖3是表示上述車輪用軸承裝置的分解狀態(tài)的剖面圖4是表示凹凸嵌合結(jié)構(gòu)的變形例的主要部分放大剖面圖5是表示本發(fā)明第二實(shí)施方式的車輪用軸承裝置的縱剖面圖6是上述圖5的主要部分放大剖面圖7是如上述圖1所示的車輪用軸承裝置的輪轂圈的主要部分放大
圖8是表示等速萬向接頭的外圈的軸部的變形例的簡略圖；圖9是將如上述圖8所示的等速萬向接頭的軸部壓入到輪轂圈后的狀態(tài)的簡略圖；圖10是上述圖9的主要部分放大剖面圖11是表示輪轂圈的比較例的主要部分放大圖；圖12是表示本發(fā)明第三實(shí)施方式的車輪用軸承裝置的主要部分放大剖面圖13是表示本發(fā)明變形例的車輪用軸承裝置的主要部分放大剖面圖；圖14是表示本發(fā)明另一變形例的車輪用軸承裝置的主要部分放大剖面圖15是表示本發(fā)明第四實(shí)施方式的車輪用軸承裝置的主要部分放大剖面圖16A表示一體化連接結(jié)構(gòu)，是固定部件的鉚接前的放大剖面圖；圖16B表示一體化連接結(jié)構(gòu)，是固定部件的鉚接后的放大剖面圖；圖17是表示如上述圖15所示的車輪用軸承裝置的分解狀態(tài)的剖面
圖18A表示一體化連接結(jié)構(gòu)的變形例，是使用了焊接時的剖面圖；圖18B表示一體化連接結(jié)構(gòu)的變形例，是不使用固定部件時的剖面
圖19是表示輪轂圈的孔部的變形例的剖面圖20是表示輪轂圈的孔部的另一變形例的放大剖面圖21A是表示本發(fā)明第五實(shí)施方式的車輪用軸承裝置的主要部分放
大剖面圖21B是圖21A的Y部放大圖22是現(xiàn)有的車輪用軸承裝置的剖面圖。
符號說明
1:輪轂圈
2:滾動軸承
3:等速萬向接頭
11: 口部
12:軸部
22:孔部
22a:軸部嵌合孔24:內(nèi)圈 31:鉚接部 35:凸部 36:凹部
38:嵌合接觸部位
45:擠出部
50:凹坑部
55:凹凸部(鋸齒部)
H:硬化層
HI:硬化層
M:凹凸嵌合結(jié)構(gòu)
具體實(shí)施例方式
下面，參照圖1 圖21說明本發(fā)明的實(shí)施方式。圖1表示第一實(shí)施方 式的車輪用軸承裝置，該車輪用軸承裝置為將輪轂圈1、多排滾動軸承2 和等速萬向接頭3形成一體而成。
等速萬向接頭3以作為外側(cè)接頭部件的外圈5、配置于外圈5的內(nèi)側(cè) 的作為內(nèi)側(cè)接頭部件的內(nèi)圈6、夾在外圈5和內(nèi)圈6之間而傳遞轉(zhuǎn)矩的多 個滾珠7、夾在外圈5和內(nèi)圈6之間而保持滾珠7的保持架8為主要的部 件而構(gòu)成。內(nèi)圈6通過在其軸孔內(nèi)徑6a壓入軸10的端部10a而進(jìn)行花鍵 嵌合，與軸IO可傳遞轉(zhuǎn)矩地結(jié)合。另外，在軸10的端部10a嵌合有防軸 脫落用的擋圈9。
外圈5由口部11和軸桿部(軸部)12構(gòu)成，口部11為在一端形成開 口的杯狀，在其內(nèi)球面13沿圓周向等間隔形成有沿軸向延伸的多個滾道 槽14。該滾道槽14延伸至口部11的開口端。內(nèi)圈6在其外球面15沿圓 周向等間隔形成有沿軸向延伸的多個滾道槽16。
外圈5的滾道槽14和內(nèi)圈6的滾道槽16構(gòu)成對，在由各對滾道槽14、 16構(gòu)成的每個滾珠滾道內(nèi)可滾動地組入有作為轉(zhuǎn)矩傳遞要素的滾珠7。滾 珠7夾在外圈5的滾道槽14和內(nèi)圈6的滾道槽16之間以傳遞轉(zhuǎn)矩。保持 架8可滑動地夾在外圈5和內(nèi)圈6之間，其在外球面8a與外圈5的內(nèi)球面13相接，在內(nèi)球面8b與內(nèi)圈6的外球面15相接。另外，該情況的等 速萬向接頭表示在各滾道槽14、 16的槽底具有直線狀的光滑部的無根切 型，但也可以是球籠(7工八°一)型等其它等速萬向接頭。
輪轂圈1具有筒部20、和設(shè)置于筒部20的接頭相反側(cè)的端部的凸緣 21。筒部20的孔部22具備軸向中間部的軸部嵌合孔22a、接頭相反側(cè) 的錐孔22b、接頭側(cè)的大徑孔22c。即，在軸部嵌合孔22a，經(jīng)由后述的凹 凸嵌合結(jié)構(gòu)M將等速萬向接頭3的外圈5的軸部12和輪轂圈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沿著結(jié)合輪轂圈1和外圈5的軸部12時的壓入方向進(jìn)行縮徑。將 錐部22d的圓錐角e (參照圖7)例如設(shè)為15。 75° 。
滾動軸承2具備嵌合于設(shè)置在輪轂圈1的筒部20的接頭側(cè)的小徑 臺階部23的內(nèi)圈24、和配置于輪轂圈1的筒部20的外周側(cè)的外側(cè)部件 25。在外側(cè)部件25的內(nèi)周設(shè)有兩排外側(cè)軌道面(外圈)26、 27，第一外 側(cè)軌道面26和設(shè)置于輪轂圈1的筒部20外周的第一內(nèi)側(cè)軌道面(內(nèi)圈) 28相對置，第二外側(cè)軌道面27和設(shè)置于內(nèi)圈24的外周面的第二內(nèi)側(cè)軌道 面(內(nèi)圈)29相對置，在它們之間夾裝作為滾動體30的滾珠。另外，在 外側(cè)部件25的兩開口部安裝有密封部件S1、 S2。
該情況下，對輪轂圈1的接頭側(cè)的端部進(jìn)行鉚接，通過其鉚接部31 對滾動軸承2施加預(yù)盈力。由此，可以將內(nèi)圈24與輪轂圈1聯(lián)接。另外， 在輪轂圈1的凸緣21上設(shè)置有螺栓安裝孔32，將用于使車輪及制動盤固 定于該凸緣21的輪轂螺栓33安裝于該螺栓安裝孔32。
如圖2A所示，凹凸嵌合結(jié)構(gòu)M例如由設(shè)置于軸部12的端部并沿軸 向延伸的凸部35、和形成于輪轂圈1的孔部22的內(nèi)徑面(該情況下，為 軸部嵌合孔22a的內(nèi)徑面37)的凹部36構(gòu)成，凸部35和嵌合于該凸部 35的輪轂圈1的凹部36的嵌合接觸部位38整體進(jìn)行密接。即，在軸部 12的口部相反側(cè)的外周面沿周向并按規(guī)定間距配置有多個凸部35，并沿 周向形成有將凸部35嵌合于輪轂圈1的孔部22的軸部嵌合孔22a的內(nèi)徑 面37的多個凹部36。即，在周向全周上，將凸部35和嵌合于其的凹部 36緊密配合。
該情況下，各凸部35的剖面為具有凸R狀的頂點(diǎn)的三角形狀(山形狀)，所謂的各凸部35的凹部嵌合部位為如圖2B所示的范圍75，是從剖 面的山形的中腹部到山頂?shù)姆秶?。另外，在周向相鄰的凸?5之間，在 輪轂圈1的內(nèi)徑面37更靠內(nèi)徑側(cè)形成有間隙40。
這樣，可以經(jīng)由凹凸嵌合結(jié)構(gòu)M將輪轂圈1和等速萬向接頭3的外 圈5的軸部12連接。此時，由于對輪轂圈1的接頭側(cè)的端部進(jìn)行鉚接， 并通過該鉚接部31對滾動軸承2施加預(yù)盈力，因而不需要通過外圈5的 口部11對滾動軸承施加預(yù)盈力，且成為使口部11相對于輪轂圈1的端部 (該情況下，為鉚接部31)不接觸的非接觸狀態(tài)。
在本發(fā)明中，對于凹凸嵌合結(jié)構(gòu)M，凸部35和凹部36的嵌合接觸部 位38的整體進(jìn)行密接，因此，該嵌合結(jié)構(gòu)M在徑方向及圓周向不形成產(chǎn) 生松動的間隙。因此，嵌合部位整體有助于轉(zhuǎn)矩傳遞，且可以進(jìn)行穩(wěn)定的 轉(zhuǎn)矩傳遞，且不會產(chǎn)生異常噪聲。
由于口部11為與輪轂圈1非接觸狀態(tài)，即在口部11的底壁外面lla 和鉚接部31的外表面之間設(shè)置有間隙tl(參照圖1)，因此可防止因口部11 和輪轂圈1的接觸引起的異常噪聲的發(fā)生。在本發(fā)明中，只要可抑制異常 噪聲的發(fā)生，則也可以使口部11和輪轂圈1的鉚接部31接觸。另外，由 于對輪轂圈1的端部進(jìn)行鉚接并對滾動軸承2施加預(yù)盈力，因而不需要通 過外側(cè)接頭部件的口部11對滾動軸承2施加預(yù)盈力。因此，可以不考慮 對滾動軸承2的預(yù)盈力而壓入外側(cè)接頭部件的軸部12，從而可實(shí)現(xiàn)輪轂圈 l和外側(cè)接頭部件的連接性(組裝性)的提高。
下面，說明凹凸嵌合結(jié)構(gòu)M的嵌合方法。該情況下，如圖3所示， 對軸部12的外徑部實(shí)施熱硬化處理，在該硬化層H形成由沿軸向的凸部 41a和凹部41b構(gòu)成的花鍵41。因此，可對花鍵41的凸部41a進(jìn)行硬化 處理而使該凸部41a成為凹凸嵌合結(jié)構(gòu)M的凸部35。另外，該實(shí)施方式 中的硬化層H的范圍如用網(wǎng)狀線部所示的那樣，為從花鍵41的外端緣至 外圈5的口部11的底壁的一部分。作為該熱硬化處理可采用高頻感應(yīng)加 熱淬火及滲碳淬火等各種熱處理。在此，所謂的高頻感應(yīng)加熱淬火是指應(yīng) 用下述原理的淬火方法，S卩，對高頻電流流過的線圈加入淬火時所需要的 部分，通過電磁感應(yīng)作用產(chǎn)生焦耳熱，對熱傳導(dǎo)性物體進(jìn)行加熱。另外， 所謂的滲碳淬火是指使碳從低碳材料的表面進(jìn)行滲入/擴(kuò)散，然后進(jìn)行淬火的方法。將軸部12的花鍵41的模數(shù)做成0.5以下的小齒。在此，所謂 的模數(shù)是指按齒數(shù)分割節(jié)圓直徑的參數(shù)。
另外，還在輪轂圈1的外徑側(cè)形成通過高頻感應(yīng)加熱淬火而成的硬化 層H1，同時，使輪轂圈1的內(nèi)徑側(cè)保持未淬火狀態(tài)。該實(shí)施方式中的硬
化層Hl的范圍如用網(wǎng)狀線部所示的那樣，為從凸緣21的根部至內(nèi)圈24 所嵌合的臺階部23的鉚接部附近。在進(jìn)行高頻感應(yīng)加熱淬火時，可以使 表面硬化而使內(nèi)部保持原材料的硬度，將輪轂圈1的內(nèi)徑側(cè)維持在未淬火 狀態(tài)。因此，輪轂圈1的孔部22的內(nèi)徑面37側(cè)成為未進(jìn)行熱硬化處理的 未硬化部(未淬火狀態(tài))。外圈5的軸部12的硬化層H和輪轂圈1的未硬 化部的硬度差按HRC計(jì)保持在30%以上。
此時，凸部35的突出方向中間部位與凹部形成前的凹部形成面(該 情況下，為輪轂圈1的孔部22的內(nèi)徑面37)的位置相對應(yīng)。即，將孔部 22的軸嵌合孔22a的內(nèi)徑面37的內(nèi)徑尺寸D設(shè)定為，小于凸部35的最 大外徑，即小于連結(jié)花鍵41的凸部41a即上述凸部35的頂點(diǎn)的圓的最大 直徑尺寸(外切圓直徑)Dl，而大于凸部之間的軸部外徑面的外徑尺寸， 即連結(jié)花鍵41的凹部41b的底部的圓的最大直徑尺寸D2。即，設(shè)為D2 <D<D1。
花鍵41可通過以往公知公用的方法即軋制加工、切削加工、沖壓加 工、拉伸加工等各種加工方法而形成。另外，作為熱硬化處理，可采用高 頻感應(yīng)加熱淬火、滲碳淬火等各種熱處理。
另外，如圖3所示，在輪轂圈1的軸心和等速萬向接頭3的外圈5的 軸心相吻合的狀態(tài)下，對輪轂圈1插入(壓入)外圈5的軸部12。此時， 由于孔部22的內(nèi)徑面37的直徑尺寸D、凸部35的最大外徑尺寸Dl和花 鍵41的凹部的最小外徑尺寸D2為上述那樣的關(guān)系，且凸部35的硬度比 孔部22的內(nèi)徑面37的硬度高30%以上，因而只要將軸部12壓入到輪轂圈 1的孔部22，就可使該凸部35擠入內(nèi)徑面37，使凸部35沿軸向形成將該 凸部35嵌合的凹部36。
由此，如圖2A、 2B所示，軸部12的端部的凸部35和與該凸部35 嵌合的凹部36的嵌合接觸部位38的整體進(jìn)行密接。即，可以在對方側(cè)的 凹部形成面(該情況下，為孔部22的內(nèi)徑面37)上進(jìn)行凸部35的形狀的轉(zhuǎn)印。此時，通過凸部35擠入孔部22的內(nèi)徑面37，使孔部22成為進(jìn)行 了稍微擴(kuò)徑的狀態(tài)，以允許凸部35在軸向的移動，在軸向的移動停止時， 孔部22進(jìn)行縮徑以恢復(fù)成原來的口徑。換言之，在對凸部35進(jìn)行壓入時， 輪轂圈1在徑方向發(fā)生彈性形變，將該彈性形變成分的預(yù)盈力施加于凸部 35的齒面(凹部嵌合部位的表面)。因此，可以可靠地形成使凸部35的凹 部嵌合部位整體對其所對應(yīng)的凹部36進(jìn)行密接的凹凸嵌合結(jié)構(gòu)M。而且， 不必在形成凹部36的部件(該情況下為輪轂圈1)形成花鍵部等，生產(chǎn)率 優(yōu)良，且不必使花鍵彼此的相位一致，可實(shí)現(xiàn)組裝性的提高，并可避免壓 入時齒面的損傷，可維持穩(wěn)定的嵌合狀態(tài)。
如上述實(shí)施方式所述，由于形成于軸部12的花鍵41使用模數(shù)為0.5' 以下的小齒，因而可實(shí)現(xiàn)該花鍵41的成形性的提高，同時，可實(shí)現(xiàn)壓入 載荷的降低。另外，由于可以在這種軸上擁有通常所形成的花鍵而構(gòu)成凸 部35，因而可以以低成本簡單地形成該凸部35。
另外，通過將軸部12壓入到輪轂圈1，在形成凹部36時，該凹部36 側(cè)發(fā)生加工硬化。在此，所謂的加工硬化是指在物體發(fā)生塑性變形(塑性 加工)時，隨著變形的程度的增加與變形相對的阻力也增加，而使硬度比 未受到變形的材料高。因此，通過在壓入時發(fā)生彈性形變，凹部36側(cè)的 輪轂圈1的內(nèi)徑面37硬化，可以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)矩傳遞性的提高。
輪轂圈1的內(nèi)徑側(cè)比較柔軟。因此，可以實(shí)現(xiàn)使外圈5的軸部12的 外徑面的凸部35嵌合于輪轂圈1的孔部內(nèi)徑面的凹部36時的嵌合性(密 接性)的提高，且可以高精度抑制徑方向及圓周向上產(chǎn)生的松動。再者， 由于在輪轂圈1的外徑惻形成有硬化層H1，因而可以實(shí)現(xiàn)輪轂圈1的強(qiáng) 度及耐久性的提高。特別是，通過利用高頻感應(yīng)加熱淬火形成硬化層H1， 可防止內(nèi)徑側(cè)的硬化，以確保內(nèi)徑側(cè)的未淬火狀態(tài)的穩(wěn)定。
另夕卜，在上述圖3所示的花鍵41中，設(shè)定凸部41a的間距和凹部41b 的間距相同。因此，在上述實(shí)施方式中，如圖2B所示，凸部35的突出方 向中間部位的周向厚度L和在周向相鄰的凸部35之間的與上述中間部位 相對應(yīng)的位置的周向尺寸L0大致相同。
與此相對，如圖4所示，也可以使凸部35的突出方向中間部位的周 向厚度L2小于在周向相鄰的凸部35之間的與上述中間部位相對應(yīng)的位置
22的周向尺寸L1。 g口，在形成于軸部12的花鍵41中，使凸部35的突出方 向中間部位的周向厚度(齒厚)L2小于嵌合于凸部35之間的輪轂圈l側(cè) 的凸部43的突出方向中間部位的周向厚度(齒厚)Ll。
因此，將軸部12側(cè)的全周的凸部35的齒厚的總和E (Bl+B2+B3 十…)設(shè)定為小于輪轂圈1側(cè)的凸部43 (凸齒)的齒厚的總和E (A1 + A2+A3 +…)。由此，可增加輪轂圈1側(cè)的凸部43的剪切面積，進(jìn)而可 確保扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度。而且，由于凸部35的齒厚小，因而使壓入荷重小進(jìn)而可 以實(shí)現(xiàn)壓入性的提高。在凸部35的周向厚度的總和小于對方側(cè)的凸部43 的周向厚度的總和的情況下，不必使所有凸部35的周向厚度L2小于周向 相鄰的凸部35之間的周向的尺寸Ll。即，在多個凸部35中，不論是任 意凸部35的周向厚度與周向相鄰的凸部之間的周向的尺寸相同，還是比 該周向的尺寸大，只要按總和計(jì)小即可。另外，將圖4的凸部35做成剖 面呈梯形。
另外，在將外圈5的軸部12壓入到輪轂圈1的孔部22時，可以使該 定心用錐部22d構(gòu)成壓入開始時的導(dǎo)向裝置。由此，可以相對于輪轂圈1 的孔部22不產(chǎn)生偏移地壓入外圈5的軸部12，進(jìn)而使穩(wěn)定的轉(zhuǎn)矩傳遞成 為可能。
與此相比，如圖11所示，在輪轂圈1的孔部22，在以不使錐部22d 形成于嵌合孔22a和大徑孔22c之間的方式形成臺階部22e的情況下，不 能進(jìn)行將外圈5的軸部12壓入到輪轂圈1的孔部22時的定心，而有可能 使輪轂圈1和等速萬向接頭3的外圈5發(fā)生偏心。因此，如上所述，作為 錐部22d的傾斜角度e (參照圖7)優(yōu)選設(shè)為15。 75° 。即，若小于15 ° ，則不能發(fā)揮作為導(dǎo)向裝置的功能，但若是增加錐部22d的軸向長度則 壓入作業(yè)效率差，同時，還有可能使輪轂圈1的軸向長度變大。另外，若 超過75° ，則不會變成如圖11所示的那樣形成臺階部22e，而有可能發(fā) 生偏心。
另外，若將外圈5的軸部12壓入到輪轂圈1，則材料從由凸部35形 成的凹部36擠出而形成第二實(shí)施方式的如圖5所示的擠出部45。擠出部 45為使凸部35的凹部嵌合部位嵌入(嵌合)的凹部36的容積的材料部分， 即由從所形成的凹部36壓出的部分、為形成凹部36而切削的部分，或者由壓出的部分和切削的部分兩者等構(gòu)成。
因此，在上述圖l所示的車輪用軸承裝置中，將等速萬向接頭安裝于 輪轂圈1之后，必須采取該擠出部45的除去作業(yè)。但是，在該實(shí)施方式
中，如上所述，在軸部12設(shè)置有收納擠出部45的凹坑部50。
通過在軸部12的花鍵41的軸端緣設(shè)置周向槽51而形成凹坑部50。 如圖6所示，周向槽51的花鍵41側(cè)的側(cè)壁51a為正交于軸向的平面，花 鍵相反側(cè)的側(cè)面51b為從槽底51c向花鍵相反側(cè)進(jìn)行擴(kuò)徑的錐面。
另外，在比該側(cè)面51b更靠花鍵相反側(cè)設(shè)置有調(diào)心用的圓盤狀的凸肩 部52。將凸肩部52的外徑尺寸D4設(shè)定為與孔部22的嵌合孔22a的孔徑 相同或者比嵌合孔22a的孔徑略小。該情況下，在凸肩部52的外徑面52a 和孔部22的嵌合孔22a的內(nèi)徑面之間設(shè)置有微小間隙t。
若將軸部12壓入到輪轂圈1的孔部22，則所形成的擠出部45就會像 圖6所示那樣，邊巻曲邊被收納于凹坑部50內(nèi)。g口，使從孔部22的內(nèi)徑 面上或者刮下或者擠出的材料的一部分進(jìn)入凹坑部50內(nèi)。
這樣，通過設(shè)置收納因上述壓入的凹部形成而產(chǎn)生的擠出部45的凹 坑部50，可將擠出部45保持(維持)于該凹坑部50內(nèi)，而不會發(fā)生擠出 部45進(jìn)入裝置外的車輛內(nèi)等之類的情況。g卩，可以將擠出部45—直收納 于凹坑部50，而不需要進(jìn)行擠出部45的除去處理，進(jìn)而可實(shí)現(xiàn)組裝作業(yè) 工時的減少，且可以實(shí)現(xiàn)組裝作業(yè)效率的提高及成本的降低。
另外，通過在凹坑部50的軸向凸部相反側(cè)設(shè)置與輪轂圈1的孔部22 調(diào)心用的凸肩部52，而使凹坑部50內(nèi)的擠出部45不能飛向凸肩部52側(cè)， 從而使擠出部45的收納更加穩(wěn)定。而且，由于凸肩部52為調(diào)心用，因而 可以在防止偏心的同時將軸部12壓入到輪轂圈1。因此，可以高精度連接 外側(cè)接頭部件5和輪轂圈1，進(jìn)而使穩(wěn)定的轉(zhuǎn)矩傳遞成為可能。
由于凸肩部52為壓入時的調(diào)心用，因而優(yōu)選將其外徑尺寸設(shè)定為比 輪轂圈1的孔部22的嵌合孔22a的孔徑略小的程度。即，若凸肩部52的 外徑尺寸與嵌合孔22a的孔徑相同及比嵌合孔22a的孔徑大時，則將凸肩 部52自身壓入到嵌合孔22a。此時，若發(fā)生偏心，則照原樣壓入凹凸嵌合 結(jié)構(gòu)M的凸部35，成為以軸部12的軸心和輪轂圈1的軸心不一致的狀態(tài) 而將軸部12和輪轂圈1連接在一起。另外，在凸肩部52的外徑尺寸比嵌合孔22a的孔徑過小時，不能作為調(diào)心用而發(fā)揮功能。因此，作為凸肩部 52的外徑面52a和孔部22的嵌合孔22a的內(nèi)徑面之間的微小間隙t，優(yōu)選 設(shè)定為0.01mm 0.2mm左右。
作為凹凸嵌合結(jié)構(gòu)M，也可以在軸部12的凸部35即花鍵41的凸部 41a形成鋸齒狀的凹凸部55。所謂的凹凸部55是指沿著凸部41a的頂部 的長度方向形成的小凹凸部。該情況下，使凸部(凸齒)55a的截面為以 槽側(cè)為傾斜面的直角三角形狀。該圖例的凹凸部55設(shè)置在凹坑部55側(cè)。
如圖8所示，在將具備凹凸部55的軸部12壓入到輪轂圈1的孔部22 時， 一邊通過凸肩部52進(jìn)行調(diào)心一邊像圖9所示那樣通過軸部12側(cè)的凸 部35在輪轂圈1側(cè)形成凹部36進(jìn)而形成擠出部45。而且， 一邊使該擠出 部45巻曲一邊將其收納于凹坑部50內(nèi)。
另外，在進(jìn)行該壓入時，使凹凸部55擠入形成于輪轂圈1側(cè)的凹部 36的底部。即，在壓入時，使進(jìn)行了擴(kuò)徑的輪轂圈1的孔部22進(jìn)行擴(kuò)徑， 而在完成壓入時進(jìn)行縮徑使其恢復(fù)成原來的狀態(tài)。因此，從輪轂圈1的孔 部22的內(nèi)徑面?zhèn)纫詧D10的箭頭所示的方式使擠壓力(縮徑力)作用于凹 凸部55，進(jìn)而使凹凸部55的凸部55a擠入輪轂圈1的孔部22的內(nèi)徑面。
這樣，通過在凸部35側(cè)設(shè)置凹凸部(鋸齒部)55，在進(jìn)行壓入時可 使鋸齒部55的凸部55a沿著軸向擠入。通過該擠入，可構(gòu)成對輪轂圈1 的等速萬向接頭的外側(cè)接頭部件5的軸向的防松結(jié)構(gòu)。由此，可維持穩(wěn)定 的連接狀態(tài)，且可以實(shí)現(xiàn)車輪用軸承裝置的高品質(zhì)化。而且，由于通過鋸 齒部55構(gòu)成防松結(jié)構(gòu)，因而可省略現(xiàn)有技術(shù)那樣的螺紋聯(lián)接。因此，不 必在軸部12形成從輪轂圈1的孔部22突出的螺紋部而可以實(shí)現(xiàn)輕量化， 同時，可省略螺紋聯(lián)接作業(yè)，進(jìn)而可實(shí)現(xiàn)組裝作業(yè)效率的提高。
在這樣的車輪用軸承裝置中，如第三實(shí)施方式的圖12所示，優(yōu)選將 凹凸嵌合結(jié)構(gòu)M的與外徑側(cè)對應(yīng)的范圍內(nèi)的內(nèi)圈24和小徑臺階部23的 范圍78的配合做成非過盈配合，同時，將其他范圍79內(nèi)的內(nèi)圈24和小 徑臺階部23的配合做成過盈配合。在此，所謂的過盈配合是指在組裝時 通?？梢杂羞^盈量的配合。另外，所謂的非過盈配合是指過渡配合及間隙 配合。另外，所謂的過渡配合是指在組裝時因孔、軸的實(shí)際尺寸(輪轂圈 1的孔徑和軸桿12的外徑)而可以有間隙或者過盈量的配合，是指孔和軸的公差帶(輪轂圈1的孔徑和軸桿12的外徑的公差帶)全部或者局部重 合的配合。所謂的間隙配合是指在組裝時通常可有間隙的配合。
由于將凹凸嵌合結(jié)構(gòu)M的與外徑側(cè)對應(yīng)的范圍內(nèi)的內(nèi)圈24和小徑臺
階部23的配合做成非過盈配合，因而可將凹凸嵌合結(jié)構(gòu)M的與外徑側(cè)對
應(yīng)的范圍內(nèi)的內(nèi)圈的周向應(yīng)力的發(fā)生抑制在最小限度。由此，可防止軸承 產(chǎn)生滾動疲勞壽命的降低、產(chǎn)生裂紋、及應(yīng)力腐蝕裂紋等麻煩，進(jìn)而可提
供高品質(zhì)的車輪用軸承裝置。另外，由于將凹凸嵌合結(jié)構(gòu)M的與外徑側(cè) 對應(yīng)的范圍的其他范圍內(nèi)的內(nèi)圈24和小徑臺階部23的配合做成過盈配 合，因而可防止在配合面之間的相對偏移的現(xiàn)象即蠕變，同時，可確保使 內(nèi)圈24穩(wěn)定的配合，進(jìn)而可更加穩(wěn)定地提供高品質(zhì)的車輪用軸承裝置。
如圖13所示，也可以在凹凸嵌合結(jié)構(gòu)M的與外徑側(cè)對應(yīng)的范圍78 內(nèi)的內(nèi)圈內(nèi)徑面形成周向切口部80而構(gòu)成非過盈配合(該情況下為間隙 配合)。
由于如圖13所示的車輪用軸承裝置的其它構(gòu)成與如圖1及圖2所示 的軸承裝置相同，因而對于相同的構(gòu)成標(biāo)注與如圖l及圖2所示的軸承裝 置所帶的相同的符號而其說明從略。
因此，該圖13所示的軸承裝置也實(shí)現(xiàn)了與圖1及圖2所示的軸承裝 置同樣的作用效果。特別是，通過在內(nèi)圈內(nèi)徑面形成周向切口部80而構(gòu) 成非過盈配合，可以在該范圍內(nèi)的內(nèi)圈24和小徑臺階部23之間形成間隙， 可更加可靠地抑制周向應(yīng)力的發(fā)生。另外，不需要對輪轂圈側(cè)進(jìn)行構(gòu)成非 過盈配合的加工，因而具有可使用現(xiàn)有的制造裝置的優(yōu)點(diǎn)。
另外，如圖14所示，也可以在凹凸嵌合結(jié)構(gòu)M的與外徑側(cè)對應(yīng)的范 圍78內(nèi)的輪轂圈1的小徑臺階部23的外徑面形成周向切口部81而構(gòu)成 非過盈配合(該情況下為間隙配合)。
由于如圖14所示的車輪用軸承裝置的其它構(gòu)成與上述圖1及圖2所 示的軸承裝置相同，因而對于相同的構(gòu)成標(biāo)注與如圖1及圖2所示的軸承 裝置所帶的相同的符號而其說明從略。
因此，該圖14所示的軸承裝置也實(shí)現(xiàn)了與圖1及圖2所示的軸承裝 置同樣的作用效果。特別是通過在小徑臺階部23外徑面形成周向切口部 81而構(gòu)成非過盈配合，可以在該范圍內(nèi)的內(nèi)圈24和小徑臺階部23之間形成間隙，可更加可靠地抑制周向應(yīng)力的發(fā)生。另外，不需要對內(nèi)圈24側(cè) 進(jìn)行構(gòu)成非過盈配合的加工，因而具有可使用現(xiàn)有的制造裝置的優(yōu)點(diǎn)。
另外，這種車輪用軸承裝置如第四實(shí)施方式即圖15及圖16A、 16B 所示的那樣，通過非分離型的一體化連接結(jié)構(gòu)85將轉(zhuǎn)向節(jié)N與滾動軸承 2的外側(cè)部件25連接。該情況下的一體化連接結(jié)構(gòu)85具備固定于外側(cè)部 件25的外徑面的被鉚接部件即固定部件86，在該固定部件86上外嵌有轉(zhuǎn) 向節(jié)N。固定部件86具備外嵌于外側(cè)部件25的短圓筒狀的主體部87、 設(shè)置于該主體部87的軸向端部的外凸肩部88a、 88b。
該情況下，在外側(cè)部件25的外徑面的軸向中間位置設(shè)置有周向凹槽 89，在固定部件86的主體部87的內(nèi)徑面的軸向中間位置設(shè)置有內(nèi)徑突出 部93。而且，在該內(nèi)徑突出部93嵌合于周向凹槽89的狀態(tài)下使外側(cè)部件 25和固定部件86形成一體，在轉(zhuǎn)向節(jié)N外嵌于主體部87的狀態(tài)下，使 外凸肩部88a、 88b卡止于具有轉(zhuǎn)向節(jié)N的嵌合孔92的軸套部90的端面 卯a(chǎn)、卯b (參照圖16A及圖16B)。
艮口，在安裝轉(zhuǎn)向節(jié)前，固定部件86的軸向端部86a、 86b從外側(cè)部件 25的軸向端緣部向軸向外側(cè)突出。而且，在安裝轉(zhuǎn)向節(jié)時，以使固定部件 86的軸向端部86a、 86b向外徑方向突出的方式進(jìn)行塑性變形加工(鉚接 加工)。此時，鉚接加工也可以是圓周全周或者局部。由此，通過固定部 件86將轉(zhuǎn)向節(jié)N固定于外側(cè)部件25。
該情況下，如圖17所示，在輪轂圈1的軸心和等速萬向接頭3的外 圈5的軸心相吻合的狀態(tài)下將軸部12壓入到輪轂圈1的孔部22。
由于經(jīng)由非分離型一體化連接結(jié)構(gòu)85連接轉(zhuǎn)向節(jié)N，因而在該外側(cè) 部件25和轉(zhuǎn)向節(jié)N之間不會發(fā)生松動。而且，由于將外側(cè)部件25和轉(zhuǎn)向 節(jié)N做成一體，因而可實(shí)現(xiàn)在車輛組裝工廠的組裝作業(yè)的簡單化(容易 化)。
這樣，可以減小輪轂圈1和等速萬向接頭3的接合部的松動，同時， 可消除外側(cè)部件25和轉(zhuǎn)向節(jié)N之間的松動，可以實(shí)現(xiàn)使用了該車輪用軸 承裝置的車輛的NVH特性的提高。
其次，圖18A、 18B表示一體化連接結(jié)構(gòu)85的變形例，圖18A是通 過焊接構(gòu)成，圖18B是通過省略了固定部件86的外側(cè)部件25的鉚接而構(gòu)成。即，對圖18A的固定部件86的軸向端部86a、 86b不進(jìn)行塑性變形加 工而是通過焊接將該軸向端部86a、 86b和轉(zhuǎn)向節(jié)N的端面90a、卯b接合。 此時，焊接部也可以是圓周全周或者局部。在圖18A上，91表示焊接部。
在圖18B中，將外側(cè)部件25的外徑尺寸做成與轉(zhuǎn)向節(jié)N的軸套部90 的嵌合孔92的孔徑大致相同。而且，將外側(cè)部件25嵌入軸套部卯，對外 側(cè)部件25的軸向端部進(jìn)行鉚接，使其鉚接部94、 94卡合于轉(zhuǎn)向節(jié)N的軸 套部90的端面90a、 90b。
這樣， 一體化連接結(jié)構(gòu)85既可以是鉚接也可以是焊接，其連接作業(yè) 性優(yōu)良，且可以將外側(cè)部件25和轉(zhuǎn)向節(jié)N牢固地連接成一體。
但是，如圖19所示，也可以在輪轂圈1的孔部22的內(nèi)徑面37上沿 周向設(shè)置按規(guī)定間距配置的小凹部95。作為小凹部95必須比凹部36的容 積小。這樣，通過設(shè)置小凹部95，可以實(shí)現(xiàn)凸部35的壓入性的提高。艮口， 通過設(shè)置小凹部95，可以減少凸部35壓入時所形成的擠出部45的容量， 進(jìn)而可實(shí)現(xiàn)壓入阻力的降低。另外，由于可以使擠出部45減小，因而可 以減小凹坑部50的容積，可以實(shí)現(xiàn)凹坑部50的加工性及軸部12的強(qiáng)度 的提高。另外，小凹部95的形狀在圖19中為其頂部是銳角的三角形狀， 但是也可以如圖20所示為將頂部做成R狀的三角形，此外，還可以是半 橢圓狀、矩形等各種形狀，數(shù)量也可以任意設(shè)定。
在上述各實(shí)施方式中，也可以在將外圈5的軸部12插入(壓入)到 輪轂圈1時，將輪轂圈1乃至輪轂圈1上安裝有滾動軸承2的單元體進(jìn)行 加熱，而使輪轂圈1的孔部22 (至少是軸部嵌合孔22a)進(jìn)行擴(kuò)徑。艮P， 加熱前的孔部22的孔徑為上述的D，做成比該D大的D'(參照圖3)。 此時使D'比D1小。
這樣，若將軸部12壓入到輪轂圈1的孔部22，則由于凸部35的硬度 比孔部22的內(nèi)徑面37的硬度大30%以上，因而可以使該凸部35擠入內(nèi) 徑面37，使凸部35沿軸向形成該凸部35嵌合的凹部36。
該情況下，通過加熱使孔部22成為擴(kuò)徑的狀態(tài)而允許凸部35在軸向 的移動。另外，通過解除加熱狀態(tài)而使孔部進(jìn)行縮徑恢復(fù)成原來的口徑。 換言之，在對凸部35進(jìn)行壓入時，使輪轂圈1在徑方向發(fā)生加熱變形， 而將該加熱變形量的預(yù)盈力施加于凸部35的齒面(凹部嵌合部位的表面)。因此，可以實(shí)現(xiàn)凸部35和凹部36的嵌合接觸部位整體的密接性的提高，
將外側(cè)接頭部件和輪轂圈1牢固地聯(lián)接。而且，不必在形成凹部36的部
件(該情況下為輪轂圈l))上形成花鍵部等，從而生產(chǎn)率高，且不需要花 鍵彼此的相位一致，可實(shí)現(xiàn)組裝性的提高，并且可避免壓入時齒面的損傷， 可以維持穩(wěn)定的嵌合狀態(tài)。
加熱擴(kuò)徑溫度為不到車輪用軸承裝置構(gòu)成部件的保證溫度。在此，所 謂的保證溫度是指可以發(fā)揮車輪軸承裝置所使用的構(gòu)成部件(例如，密封 墊、潤滑脂、保持架、編碼器等)的功能的溫度，若小于該保證溫度，則 不會損傷各構(gòu)成部件的功能。
這樣，通過使加熱擴(kuò)徑溫度小于車輪用軸承裝置構(gòu)成部件的保證溫 度，可以使該車輪用軸承裝置所使用的密封墊及潤滑脂等有效發(fā)揮它們的 功能，可以保證作為車輪用軸承裝置的品質(zhì)。
作為在壓入前進(jìn)行的加熱的加熱裝置，只要可以使輪轂圈1的孔徑22 擴(kuò)徑，而且在不超過上述保證溫度的范圍進(jìn)行加熱即可，因此，可使用加 熱爐、加熱用加熱器等各種加熱裝置。
但是，在上述各實(shí)施方式中，在軸部12側(cè)形成構(gòu)成凸部35的花鍵41， 同時，對該軸部12的花鍵41實(shí)施硬化處理，將輪轂圈1的內(nèi)徑面做成未 硬化(原材料)。與此相對，也可以如第五實(shí)施方式的圖21A所示，在輪 轂圈1的孔部22的內(nèi)徑面形成實(shí)施了硬化處理的花鍵61 (由凸條61a及 凹條61b構(gòu)成)，同時，在軸部12不實(shí)施硬化處理。另外，通過公知公用 的方法即拉削加工、切削加工、沖壓加工、拉伸加工等各種加工方法也可 以形成該花鍵61。另外，作為熱硬化處理也可采用高頻感應(yīng)加熱淬火、滲 碳淬火等各種熱處理。
該情況下，使凸部35的突出方向中間部位與凹部形成前的凹部形成 面(軸部12的外徑面)的位置相對應(yīng)。即，將連結(jié)花鍵61的凸部61a即 凸部35的頂點(diǎn)的圓的直徑尺寸(凸部35的最小徑尺寸)D4設(shè)定為小于 軸部12的外徑尺寸D6，而將連結(jié)花鍵61的凹部61b的底部的圓的直徑 尺寸(凸部之間的嵌合用孔內(nèi)徑面的內(nèi)徑尺寸)D5設(shè)定為大于軸部12的 外徑尺寸D6。艮口，設(shè)為D4〈D6〈D5。
若將軸部12壓入到輪轂圈1的孔部22，則可通過輪轂圈1側(cè)的凸部35在軸部12的外周面形成嵌合該凸部35的凹部36。由此，使凸部35和 與凸部35進(jìn)行嵌合的凹部的嵌合接觸部位38的整體密接。
艮P，在將凹凸嵌合結(jié)構(gòu)M的凸部35設(shè)置于輪轂圈1的孔部22的內(nèi) 徑面37的情況下，使輪轂圈1側(cè)的凸部35擠入軸部12的外徑面，由此， 輪轂圈1的孔部22成為進(jìn)行了稍微擴(kuò)徑的狀態(tài)，以允許凸部35在軸向的 移動，若停止軸向的移動，則孔部22進(jìn)行縮徑以恢復(fù)成原來的口徑。由 此，凸部35和嵌合于該凸部35的對方部件的凹部36 (軸的外徑面)的嵌 合接觸部位整體密接。
在此，所謂的嵌合接觸部位38是如圖21B所示的范圍76，即從凸部 35的截面中的山形的中腹部至山頂這一范圍。另外，在軸向相鄰的凸部 35之間，在比軸部12的外周面靠外徑側(cè)的位置形成有間隙62。
這樣，在將凹凸嵌合結(jié)構(gòu)M的凸部35設(shè)置于輪轂圈1的孔部22的 內(nèi)徑面37的情況下，由于不必進(jìn)行軸部12側(cè)的硬度處理(熱處理)，因 而等速萬向接頭3的外圈5的生產(chǎn)率優(yōu)異。
由于該情況下也是通過壓入而形成擠出部45，因而優(yōu)選設(shè)置收納該擠 出部45的凹坑部50。由于使擠出部45形成于軸部12的口側(cè)，因而可將 凹坑部設(shè)置于輪轂圈l側(cè)。
另外，既可以這樣在輪轂圈1側(cè)形成凹凸嵌合結(jié)構(gòu)M的凸部35，也 可以在軸部12的口相反側(cè)的端部設(shè)置使其外徑尺寸成為壓入到輪轂圈1 時的調(diào)心的軸延長部。
以上，對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行了說明，但是，本發(fā)明不限于上述實(shí) 施方式而是可以有各種變形，例如作為凹凸嵌合結(jié)構(gòu)M的凸部35的形狀， 在上述圖2所示的實(shí)施方式中截面為三角形狀，在圖4所示的實(shí)施方式中 截面為梯形(富士山形狀)，但是也可以采用這些以外的半圓形狀、半橢 圓形狀、矩形形狀等各種形狀，且凸部35的面積、數(shù)量、周向配置間距 等也可以任意變更。即，不必形成花鍵41、 61，且具有該花鍵41、 61的 凸部(凸齒)41a、 61a而做成凹凸嵌合結(jié)構(gòu)M的凸部35，而是既可以是 鍵那樣的結(jié)構(gòu)，也可以是形成曲線狀的波形的吻合面。關(guān)鍵在于，只要將 沿著軸向配置的凸部35壓入到對方側(cè)，通過該凸部35使與凸部35密接 嵌合的凹部36形成于對方側(cè)，使凸部35和嵌合于凸部35的凹部的嵌合接觸部位38的整體密接，而且，在輪轂圈1和等速萬向接頭3之間進(jìn)行 轉(zhuǎn)矩的傳遞即可。
另外，作為輪轂圈1的孔部22可以是圓孔以外的多角形孔等異形孔， 嵌插于該孔部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 角形等異形截面。另外，由于在將軸部12壓入到輪轂圈1時，只要僅僅 使凸部35的壓入始端部的硬度比形成凹部36的部位的硬度高即可，因而 不必使凸部35整體的硬度變高。在圖2等中形成有間隙40，但是也可以 是擠入輪轂圈1的內(nèi)徑面37至到凸部35間的凹部。另外，作為凸部35 側(cè)和在凸部35形成的凹部形成面?zhèn)鹊挠捕炔睿缟纤鰞?yōu)選按HRC計(jì)為 30%以上，但是只要可將凸部35壓入，則也可以是小于30%。
凸部35的端面(壓入始端)在上述實(shí)施方式中為正交于軸向的面， 但也可以是相對于軸向按規(guī)定角度傾斜的面。該情況下，既可以從內(nèi)徑側(cè) 向外徑側(cè)在凸部相反側(cè)發(fā)生傾斜，也可以在凸部側(cè)發(fā)生傾斜。
另外，作為凹坑部50的形狀，在上述實(shí)施方式中將其周向槽51做成 使花鍵相反側(cè)的側(cè)面51b從槽底51c向花鍵相反側(cè)進(jìn)行擴(kuò)徑的錐面，但是 也可以不做成這樣的錐面，關(guān)鍵在于，只要是可收納(收容)產(chǎn)生的擠出 部45即可，因此，作為凹坑部50的容量，只要是可適應(yīng)所產(chǎn)生的擠出部 45即可。
在設(shè)置有鋸齒部55的情況下，在圖8中是將其設(shè)置于花鍵41的軸向 端部(凹坑部側(cè))，但是既可以將其設(shè)置于相反側(cè)的口部11側(cè)，也可以將 其設(shè)置于花鍵41的軸向中間部，另外，也可以設(shè)置于花鍵41的軸向全長。 另外，各鋸齒部55的凸部(凸齒)55a的個數(shù)及形狀等也可以任意變更， 作為鋸齒部55，既可以設(shè)置于周向全周的凸部35，也可以在周向全周的 凸部35中設(shè)置于任意的凸部35。另外，在實(shí)施方式中，將鋸齒部55設(shè)置 于構(gòu)成凸部35的花鍵41的凸部41a，但是也可以將鋸齒部55設(shè)置于花鍵 41的凹部41b。
另外，在對凸部35進(jìn)行壓入時，既可以對形成凹部36的一側(cè)進(jìn)行固 定而使形成有凸部35的一側(cè)移動，相反，也可以對形成凸部35的一側(cè)進(jìn) 行固定而使形成有凹部36的一側(cè)移動，也可以使兩者都進(jìn)行移動。另外， 作為滾動軸承2的滾動體30，也可以使用滾柱。在等速萬向接頭3中，也可以通過上述各實(shí)施方式所述的凹凸嵌合結(jié)構(gòu)M而將內(nèi)圈6和軸10形成一體。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性
可適用于在一體具有車輪安裝凸緣的輪轂圈的外周一體形成多排滾動軸承的一內(nèi)側(cè)軌道面的第三代，此外，還可適用于在輪轂圈上一體化等速萬向接頭并在構(gòu)成該等速萬向接頭的外側(cè)接頭部件的外周一體形成多排滾動軸承的另一內(nèi)側(cè)軌道面的第四代。
權(quán)利要求
1、一種車輪用軸承裝置，將輪轂圈、多排滾動軸承及等速萬向接頭進(jìn)行組件化，所述多排滾動軸承具有外側(cè)部件，其在內(nèi)周形成有多排外側(cè)軌道面；內(nèi)側(cè)部件，其由在外周具有與所述多排外側(cè)軌道面對置的一內(nèi)側(cè)軌道面的輪轂圈及外嵌于該輪轂圈并在外周形成有與所述多排外側(cè)軌道面對置的另一內(nèi)側(cè)軌道面的內(nèi)圈構(gòu)成；多排滾珠，其滾動自如地收容于該內(nèi)側(cè)部件和所述外側(cè)部件的兩軌道面之間，其特征在于，具有將輪轂圈和等速萬向接頭的外側(cè)接頭部件的軸部形成一體的凹凸嵌合結(jié)構(gòu)，將設(shè)置于外側(cè)接頭部件的軸部的外徑面和輪轂圈的孔部的內(nèi)徑面中任一方且沿軸向延伸的凸部沿著軸向壓入到另一方，在另一方通過凸部形成與凸部密接嵌合的凹部，構(gòu)成使凸部和凹部的嵌合接觸部位整體密接的所述凹凸嵌合結(jié)構(gòu)，且將在凹凸嵌合結(jié)構(gòu)的與外徑側(cè)對應(yīng)的范圍內(nèi)的內(nèi)圈和小徑臺階部的配合做成非過盈配合，同時將其他范圍內(nèi)的內(nèi)圈和小徑臺階部的配合做成過盈配合。
2、 一種車輪用軸承裝置，將輪轂圈、多排滾動軸承及等速萬向接頭 進(jìn)行組件化，其特征在于，具有將輪轂圈和嵌插于輪轂圈的孔部的等速萬向接頭的外側(cè)接頭部 件的軸部一體化的凹凸嵌合結(jié)構(gòu)，所述凹凸嵌合結(jié)構(gòu)使外側(cè)接頭部件的軸 部的外徑面的凸部和嵌合于該凸部的輪轂圈的內(nèi)徑面的凹部的嵌合接觸 部位整體密接，且在輪轂圈的外徑側(cè)形成利用高頻感應(yīng)加熱淬火生成的硬 化層，同時將輪轂圈的內(nèi)徑側(cè)做成未淬火狀態(tài)。
3、 如權(quán)利要求1或2所述的車輪用軸承裝置，其特征在于， 所述滾動軸承具有在內(nèi)周具有多排外側(cè)軌道面的外側(cè)部件，在該外側(cè)部件上經(jīng)由非分離式的一體化連接結(jié)構(gòu)連接構(gòu)成懸掛裝置的轉(zhuǎn)向節(jié)。
4、 如權(quán)利要求1或2所述的車輪用軸承裝置，其特征在于， 通過在對輪轂圈的孔部進(jìn)行了加熱擴(kuò)徑的狀態(tài)下壓入外側(cè)接頭部件的軸部，構(gòu)成使外側(cè)接頭部件的軸部的外徑面的凸部和嵌合于該凸部的輪 轂圈的內(nèi)徑面的凹部的嵌合接觸部位整體密接而成的所述凹凸嵌合結(jié)構(gòu)。
5、 如權(quán)利要求1或2所述的車輛用軸承裝置，其特征在于，在所述輪轂圈的孔部形成沿著壓入方向縮徑的定心用錐部，經(jīng)由錐部 將外側(cè)接頭部件的軸部壓入到所述輪轂圈的孔部，構(gòu)成使外側(cè)接頭部件的 軸部的外徑面的凸部和嵌合于該凸部的輪轂圈的內(nèi)徑面的凹部的嵌合接 觸部位整體密接而成的所述凹凸嵌合結(jié)構(gòu)。
6、 如權(quán)利要求1所述的車輪用軸承裝置，其特征在于， 在所述凹凸嵌合結(jié)構(gòu)的與,外徑側(cè)對應(yīng)的范圍內(nèi)的內(nèi)圈內(nèi)徑面上形成周向切口部，以構(gòu)成所述非過盈配合。
7、 如權(quán)利要求l所述的車輪用軸承裝置，其特征在于， 在所述凹凸嵌合結(jié)構(gòu)的與外徑側(cè)對應(yīng)的范圍內(nèi)的小徑臺階部外徑面上形成周向切口部，以構(gòu)成所述非過盈配合。
8、 如權(quán)利要求1 7中任一項(xiàng)所述的車輪用軸承裝置，其特征在于，在等速萬向接頭的外側(cè)接頭部件的軸部設(shè)置所述凹凸嵌合結(jié)構(gòu)的凸 部，并且至少該凸部的軸向端部的硬度比輪轂圈的孔部的內(nèi)徑部高，且通 過從凸部的軸向端部側(cè)將所述軸部壓入到輪轂圈的孔部，利用該凸部，在 輪轂圈的孔部內(nèi)徑面形成與凸部密接嵌合的凹部，構(gòu)成所述凹凸嵌合結(jié)
9、如權(quán)利要求l、 3、 6或者7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)置所述凹凸嵌合結(jié)構(gòu)的凸部，并且至少該 凸部的軸向端部的硬度比等速萬向接頭的外側(cè)接頭部件的軸部的外徑部 高，且通過從其軸向端部側(cè)將所述輪轂圈側(cè)的凸部壓入到外側(cè)接頭部件的 軸部，利用該凸部，在外側(cè)接頭部件的軸部的外徑面形成與凸部密接嵌合 的凹部，構(gòu)成所述凹凸嵌合結(jié)構(gòu)。
10、 如權(quán)利要求3、 8或者9所述的車輪用軸承裝置，其特征在于， 一體化連接結(jié)構(gòu)由轉(zhuǎn)向節(jié)及/或外側(cè)部件的鉚接而構(gòu)成。
11、 如權(quán)利要求3、 8或者9所述的車輪用軸承裝置，其特征在于， 一體化連接結(jié)構(gòu)由安裝于轉(zhuǎn)向節(jié)和外側(cè)部件之間的被鉚接部件的鉚接而構(gòu)成。
12、 如權(quán)利要求3、 8或者9所述的車輪用軸承裝置，其特征在于， 一體化連接結(jié)構(gòu)由轉(zhuǎn)向節(jié)和外側(cè)部件之間的焊接而構(gòu)成。
13、 如權(quán)利要求4或者8所述的車輪用軸承裝置，其特征在于，加熱擴(kuò)徑溫度小于車輪用軸承裝置構(gòu)成部件的保證溫度。
14、 如權(quán)利要求1 8、權(quán)利要求10 13中任一項(xiàng)所述的車輪用軸承 裝置，其特征在于，將收納基于所述壓入的凹部形成而生成的擠出部的凹坑部設(shè)置于外 側(cè)接頭部件的軸部。
15、 如權(quán)利要求1、 3、 6、 7、 9 13中任一項(xiàng)所述的車輪用軸承裝置， 其特征在于，將收納基于所述壓入的凹部形成而生成的擠出部的凹坑部設(shè)置于輪 轂圈的孔部的內(nèi)徑面。
16、 如權(quán)利要求1 8、 10 13中任一項(xiàng)所述的車輪用軸承裝置，其 特征在于，將收納所述擠出部的凹坑部設(shè)置于外側(cè)接頭部件的軸部的凸部的壓 入始端側(cè)，同時在該凹坑部的軸向上凸部的相反側(cè)設(shè)置與輪轂圈的孔部調(diào) 心用的凸肩部。
17、 如權(quán)利要求1 8、 10 14、 16中任一項(xiàng)所述的車輪用軸承裝置， 其特征在于，外側(cè)接頭部件的軸部的凸部的突出方向的任一部位與輪轂圈的孔部 凹部形成前的凹部形成面的位置相對應(yīng)。
18、 如權(quán)利要求1 8、 10 14、 16、 17中任一項(xiàng)所述的車輪用軸承 裝置，其特征在于，輪轂圈的孔部的內(nèi)徑面的內(nèi)徑尺寸設(shè)定為，小于連結(jié)外側(cè)接頭部件的 軸部的凸部的頂點(diǎn)的圓的最大直徑尺寸，大于外側(cè)接頭部件的軸部的凸部 之間的軸部外徑面的凹部的最大直徑尺寸。
19、 如權(quán)利要求l、 3、 6、 7、 9 12、 15中任一項(xiàng)所述的車輪用軸承 裝置，其特征在于，連結(jié)輪轂圈的孔部的多個凸部的頂點(diǎn)的圓弧的直徑尺寸小于外側(cè)接 頭部件的軸部的外徑尺寸，凸部之間的孔部內(nèi)徑面的內(nèi)徑尺寸大于外側(cè)接頭部件的軸部的外徑 尺寸。
20、 如權(quán)利要求1 19中任一項(xiàng)所述的車輪用軸承裝置，其特征在于，凸部的突出方向中間部位的周向厚度小于在沿周向相鄰的凸部之間 的與所述中間部位相對應(yīng)的位置的周向尺寸。
21、 如權(quán)利要求1 20中任一項(xiàng)所述的車輪用軸承裝置，其特征在于， 凸部的突出方向中間部位的周向厚度的總和小于在嵌合于沿周向相鄰的凸部之間的對方側(cè)的凸部的與所述中間部位相對應(yīng)的位置的周向厚 度的總和。
22、 如權(quán)利要求1 21中任一項(xiàng)所述的車輪用軸承裝置，其特征在于， 在所述凸部側(cè)的軸向的至少一部分設(shè)置沿著軸向的凹凸部。
23、 如權(quán)利要求1 22中任一項(xiàng)所述的車輪用軸承裝置，其特征在于， 在所述凸部側(cè)的軸向的至少一部分設(shè)置沿著軸向的凹凸部，并且將該凹凸部形成鋸齒狀。
24、 如權(quán)利要求1 23中任一項(xiàng)所述的車輪用軸承裝置，其特征在于， 所述等速萬向接頭的外側(cè)接頭部件具有內(nèi)裝內(nèi)側(cè)接頭部件的口部和從該口部的底部突出設(shè)置的所述軸部，將輪轂圈的端部鉚接且經(jīng)由外嵌于 輪轂圈的滾動軸承的內(nèi)圈對滾動軸承施加預(yù)盈力，使所述口部與輪轂圈端 部形成非接觸狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種車輪用軸承裝置，其可以實(shí)現(xiàn)抑制圓周向的松動，而且，輪轂圈和等速萬向接頭的外側(cè)接頭部件的連接作業(yè)效率優(yōu)異。另外，提供一種車輪用軸承裝置，其可防止因輪轂圈和等速萬向接頭的結(jié)合部及轉(zhuǎn)向節(jié)之間的松動引起的NVH特性的降低并可傳遞高精度的轉(zhuǎn)矩。其具備將輪轂圈(1)和嵌插于輪轂圈(1)的孔部(22)的等速萬向接頭(3)的外側(cè)接頭部件的軸部(12)一體化的凹凸嵌合結(jié)構(gòu)M。凹凸嵌合結(jié)構(gòu)M使外側(cè)接頭部件的軸部(12)的外徑面的凸部(35)和嵌合于該凸部(35)的輪轂圈(1)的內(nèi)徑面(37)的凹部(36)的嵌合接觸部位(38)整體密接。
文檔編號B60B35/14GK101641225SQ20088000944
公開日2010年2月3日 申請日期2008年3月13日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月22日
發(fā)明者中川亮, 友上真, 小澤仁博, 山內(nèi)清茂, 梅木田光, 河村浩志, 淺野祐一, 藏久昭, 鳥居晃 申請人:Ntn株式會社