本發(fā)明總體涉及能旋轉(zhuǎn)地支承諸如汽車之類的車輛的車輪的車輪軸承設(shè)備，并且更具體地說涉及車輪軸承設(shè)備及其安裝結(jié)構(gòu)，此安裝結(jié)構(gòu)能夠借助抑制車輪軸承設(shè)備的外構(gòu)件中產(chǎn)生的應(yīng)力而確保車輪軸承設(shè)備的精度與長使用壽命。

背景技術(shù)：

車輪軸承設(shè)備用于旋轉(zhuǎn)地支承車輛的車輪并且粗略分類成驅(qū)動車輪應(yīng)用與從動車輪應(yīng)用。一般而言，出于車輪軸承設(shè)備的結(jié)構(gòu)原因，驅(qū)動車輪軸承設(shè)備采用內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)型，并且從動車輪軸承設(shè)備采用內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)型與外圈旋轉(zhuǎn)型兩者。一般而言，從燃料消耗量的觀點具有低旋轉(zhuǎn)力矩特征的雙列角接觸滾珠軸承具有期望的支承剛度，展示優(yōu)良的防不對準的耐久性，出于這些原因，雙列角接觸滾珠軸承用于許多用途。在雙列角接觸滾珠軸承中，多個滾珠居于定子環(huán)與旋轉(zhuǎn)環(huán)之間，并且通過向滾珠施加預(yù)定接觸角，這些滾珠與定子環(huán)和旋轉(zhuǎn)環(huán)接觸。

在包括雙列滾動軸承的車輪軸承設(shè)備中，出于資源節(jié)約或者防污染的原因，近年來非常需要改善燃料消耗量。特別地，在保持車輪軸承設(shè)備的強度與剛度的同時減少車輪軸承設(shè)備的重量已經(jīng)是非常重要的問題。為了解決此問題，已經(jīng)提出了圖11中所示的車輪軸承設(shè)備的外構(gòu)件(定子環(huán))。

在此車輪軸承設(shè)備中，通過預(yù)先利用在彎矩載荷施加至外構(gòu)件51時借助有限元分析獲得的車身安裝凸緣52的部分中產(chǎn)生的應(yīng)力僅改變外構(gòu)件51的最薄弱部分的構(gòu)造或者尺寸而提高強度與剛度。即，四個螺栓插入孔53、54形成在車身安裝凸緣52上并且使上側(cè)(即，與路面相對的側(cè))的外周部a、b的厚度與下側(cè)(即，路面?zhèn)?的外周部c、d的厚度有差異。更具體地說，施加有載荷以使外周部a、b與轉(zhuǎn)向節(jié)55(由雙點劃線示出)分離的上側(cè)的外周部a、b的厚度a1大于施加有載荷以朝轉(zhuǎn)向節(jié)55推外周部c、d的下側(cè)的外周部c、d的厚度b1(如圖11(b)中所示)。

這使得能夠提供具有長使用壽命并且解決了矛盾問題并使之高度平衡的車輪軸承設(shè)備，因為車身安裝凸緣52形成為僅需要強度與剛度的部分增厚而其他部分減薄(例如參見專利文獻1)。

在這樣的車輪軸承設(shè)備中，車輪軸承設(shè)備安裝之后，外構(gòu)件51的外滾道表面51a、51a的圓度在很大程度上受轉(zhuǎn)向節(jié)55的厚度的影響。即，當轉(zhuǎn)向節(jié)55的厚度大于外構(gòu)件51的車身安裝凸緣52的厚度a1時，外滾道面51a(尤其是靠近轉(zhuǎn)向節(jié)的一者)很大程度上受轉(zhuǎn)向節(jié)55的影響。因此，如果抵接面的諸如抵接面的構(gòu)造或者接觸面積之類的接觸狀態(tài)不好，則不能通過僅在支承部上采取措施而防止外滾道面的圓度變差。

與這些情況一致，公知這樣一種車輪軸承設(shè)備，此車輪軸承設(shè)備能防止外構(gòu)件的外滾道面受由外構(gòu)件的定子凸緣與轉(zhuǎn)向節(jié)之間的不均勻接觸引起的應(yīng)變(拉應(yīng)力)的影響。如圖12中所示，車輪軸承設(shè)備具有非圓形構(gòu)造的車身安裝凸緣68，在此車身安裝凸緣中，較大直徑部分71與較小直徑部分72沿外構(gòu)件70的圓周交替布置，并且在較大直徑部分71中形成有安裝孔73。如圖13中所示，在較大直徑部分71與較小直徑部分72的內(nèi)側(cè)表面69(待面向轉(zhuǎn)向節(jié)75的表面)的基部端側(cè)部分(徑向內(nèi)側(cè)部分)上形成有圓形的連續(xù)凹槽74。凹槽74的形成在較大直徑部分71上的徑向外側(cè)邊緣定位在與凹槽74的形成在較小直徑部分72上的徑向外側(cè)邊緣相同的位置，或者定位在后者的徑向外側(cè)的位置。

如圖13(a)與圖13(b)中所示，各個凹槽74形成具有朝遠離轉(zhuǎn)向節(jié)75的外側(cè)表面75a的方向(即，圖13中左方)凹陷的構(gòu)造。凹槽74的最深部分76存在于較大直徑部分71與較小直徑部分72兩者中。

在這些情況下，車身安裝凸緣68的內(nèi)側(cè)表面69與轉(zhuǎn)向節(jié)75的外側(cè)表面75a在除凹槽74以外的部分相互接觸。即，因為凹槽74也形成在較小直徑部分72的內(nèi)側(cè)表面上，所以較小直徑部分72不接觸轉(zhuǎn)向節(jié)75的外側(cè)表面75a，并且僅圍繞較大直徑部分71的安裝孔73的部分接觸轉(zhuǎn)向節(jié)75的外側(cè)表面75a。因此，能夠減小車身安裝凸緣68與轉(zhuǎn)向節(jié)75之間的接觸面積，并因此即使轉(zhuǎn)向節(jié)75的外側(cè)表面75a的精加工精度不好也能夠減小對外構(gòu)件70的精度的影響程度。

此外，因為形成在車身安裝凸緣68的基部上的凹槽74比車身安裝凸緣68的其他部分能更容易彈性變形，所以能夠在將會由車身安裝凸緣68的內(nèi)側(cè)表面69與轉(zhuǎn)向節(jié)75的外側(cè)表面75a之間的不均勻接觸的狀況引起應(yīng)變時吸收車身安裝凸緣68的應(yīng)變。因此，能夠防止外構(gòu)件70的外滾道面(未示出)在包括圓度的構(gòu)造精度方面被不利影響(例如，參見專利文獻2)。

現(xiàn)有技術(shù)文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2009-292370號公報

專利文獻2：日本特開2012-228909號公報

技術(shù)實現(xiàn)要素：

待由本發(fā)明解決的問題

然而，在現(xiàn)有技術(shù)的車輪軸承設(shè)備中，由于如下原因凹槽74不足以防止外構(gòu)件70的外滾道面的圓度受不利影響：轉(zhuǎn)向節(jié)75的車削機械加工的抵接面的平面度差；并且車身安裝凸緣68本身的強度與耐用性會由于形成在車身安裝凸緣68的內(nèi)側(cè)表面69上的凹槽74而降低。

因此，本發(fā)明的目的是提供一種車輪軸承設(shè)備及其安裝結(jié)構(gòu)，它們能通過抑制安裝車輪軸承設(shè)備后待抵靠匹配構(gòu)件(轉(zhuǎn)向節(jié))的抵接面的平面度對外構(gòu)件的構(gòu)造精度的不利影響并且也通過利用減小車身安裝凸緣與轉(zhuǎn)向節(jié)之間的抵接面的接觸面積并提高抵接面的平面度來抑制車身安裝凸緣的變形對外構(gòu)件的外滾道面的圓度的不利作用而改善精度以及使用壽命。

解決問題的手段

為了實現(xiàn)以上提及的目的，根據(jù)第一方面的本發(fā)明，提供一種車輪軸承設(shè)備，此車輪軸承設(shè)備包括：外構(gòu)件，該外構(gòu)件的外圓周上一體地形成有待安裝至車輛的車身側(cè)構(gòu)件上的車身安裝凸緣并且在該外構(gòu)件的內(nèi)圓周上形成有雙列外滾道面；內(nèi)構(gòu)件，該內(nèi)構(gòu)件的外圓周上形成有與所述雙列外滾道面相對的雙列內(nèi)滾道面；以及雙列滾動元件，所述雙列滾動元件容納在所述內(nèi)構(gòu)件的所述內(nèi)滾道面與所述外構(gòu)件的所述外滾道面之間，其特征在于：多個螺栓插入孔形成在所述外構(gòu)件的所述車身安裝凸緣中；待抵靠所述車身側(cè)構(gòu)件的抵接面繞各個螺栓插入孔形成為以一臺階高度從所述車身安裝凸緣的內(nèi)側(cè)表面伸出的表面；并且所述抵接面的所述臺階高度之間的相對差被限定至最小。

根據(jù)第一方面的本發(fā)明，因為此車輪軸承設(shè)備包括一體地形成有車身安裝凸緣的外構(gòu)件并且其特征在于多個螺栓插入孔形成在所述外構(gòu)件的所述車身安裝凸緣中、待抵靠所述車身側(cè)構(gòu)件的抵接面繞各個螺栓插入孔形成為以一臺階高度從所述車身安裝凸緣的內(nèi)側(cè)表面伸出的表面、并且所述抵接面的所述臺階高度之間的相對差被限定至最小，所以能夠提供這樣一種車輪軸承設(shè)備，此車輪軸承設(shè)備能通過抑制安裝車輪軸承設(shè)備后待抵靠匹配構(gòu)件(車身側(cè)構(gòu)件例如轉(zhuǎn)向節(jié))的抵接面的平面度對外構(gòu)件的構(gòu)造精度的不利影響并且也通過利用減小車身安裝凸緣與轉(zhuǎn)向節(jié)之間的抵接面的接觸面積并提高抵接面的平面度抑制車身安裝凸緣的變形對外構(gòu)件的外滾道面的圓度的不利作用而改善精度以及使用壽命。

根據(jù)第二方面的本發(fā)明，提供一種車輪軸承設(shè)備用的安裝結(jié)構(gòu)，此安裝結(jié)構(gòu)包括：車輪軸承設(shè)備，所述車輪軸承設(shè)備包括：外構(gòu)件，該外構(gòu)件的外圓周上一體地形成有待安裝至車輛的車身側(cè)構(gòu)件上的車身安裝凸緣并且在該外構(gòu)件的內(nèi)圓周上形成有雙列外滾道面；內(nèi)構(gòu)件，該內(nèi)構(gòu)件的外圓周上形成有與所述雙列外滾道面相對的雙列內(nèi)滾道面；以及雙列滾動元件，所述雙列滾動元件容納在所述內(nèi)構(gòu)件的所述內(nèi)滾道面與所述外構(gòu)件的所述外滾道面之間；以及安裝構(gòu)件，此安裝構(gòu)件介于所述外構(gòu)件的所述車身安裝凸緣與所述車身側(cè)構(gòu)件之間，其特征在于：多個螺栓插入孔形成在所述外構(gòu)件的所述車身安裝凸緣中并且多個螺栓插入孔形成在所述安裝構(gòu)件中；并且待抵靠所述車身安裝凸緣的抵接面繞所述安裝構(gòu)件的各個螺栓插入孔形成為以一臺階高度從所述安裝構(gòu)件的外側(cè)表面伸出的表面；并且所述抵接面的所述臺階高度之間的相對差被限定至最小。

根據(jù)第二方面的本發(fā)明，因為車輪軸承設(shè)備用的安裝結(jié)構(gòu)包括一體地形成有待固定在車身側(cè)構(gòu)件上的車身安裝凸緣的外構(gòu)件，并且其特征在于多個螺栓插入孔形成在所述外構(gòu)件的所述車身安裝凸緣中、多個螺栓插入孔形成在所述安裝構(gòu)件中、待抵靠所述車身安裝凸緣的抵接面繞所述安裝構(gòu)件的各個螺栓插入孔形成為以一臺階高度從所述安裝構(gòu)件的外側(cè)表面伸出的表面、并且所述抵接面的所述臺階高度之間的相對差被限定至最小，所以能夠提供這樣一種車輪軸承設(shè)備用的安裝結(jié)構(gòu)，此車輪軸承設(shè)備用的安裝結(jié)構(gòu)能通過抑制安裝車輪軸承設(shè)備后待抵靠匹配構(gòu)件(例如轉(zhuǎn)向節(jié))的抵接面的平面度對外構(gòu)件的構(gòu)造精度的不利影響并且也通過利用減小車身安裝凸緣與轉(zhuǎn)向節(jié)之間的抵接面的接觸面積并提高抵接面的平面度抑制車身安裝凸緣的變形對外構(gòu)件的外滾道面的圓度的不利作用而改善精度以及使用壽命。

如第三方面中限定的，優(yōu)選地，所述抵接面的內(nèi)直徑是所述螺栓插入孔的開口直徑，并且所述抵接面的外直徑被設(shè)定成是緊固螺栓的外直徑的1.4倍至1.7倍。這使得能夠防止車身安裝凸緣的抵接面的接觸面積太小并因此防止抵接面壓力太高以有效抑制安裝之后外構(gòu)件的變形。

如第四方面中限定的，優(yōu)選地，所述抵接面的所述臺階高度被設(shè)定成0.03mm以上。這使得即使當緊固螺栓以預(yù)定的緊固力矩緊固時也能夠防止臺階高度變形并防止臺階高度被毀除。

如第五方面中限定的，優(yōu)選地，所述抵接面的所述臺階高度的所述相對差被限定至80μm以下。這使得能夠抑制車身側(cè)構(gòu)件的平面度的不利影響并因此抑制車輪軸承設(shè)備安裝后外構(gòu)件的變形。

如第六方面中限定的，優(yōu)選地，通過在熱處理后機械加工而形成所述抵接面的所述臺階高度。這使得能夠校正由熱處理引起的變形并因此限制抵接面的臺階高度之間的相對差。

本發(fā)明的效果

根據(jù)本發(fā)明的車輛軸承設(shè)備，因為此車輪軸承設(shè)備包括：外構(gòu)件，該外構(gòu)件的外圓周上一體地形成有待安裝至車輛的車身側(cè)構(gòu)件上的車身安裝凸緣并且在該外構(gòu)件的內(nèi)圓周上形成有雙列外滾道面；內(nèi)構(gòu)件，該內(nèi)構(gòu)件的外圓周上形成有與所述雙列外滾道面相對的雙列內(nèi)滾道面；以及雙列滾動元件，所述雙列滾動元件容納在所述內(nèi)構(gòu)件的所述內(nèi)滾道面與所述外構(gòu)件的所述外滾道面之間，其特征在于：多個螺栓插入孔形成在所述外構(gòu)件的所述車身安裝凸緣中；待抵靠所述車身側(cè)構(gòu)件的抵接面繞各個螺栓插入孔形成為以一臺階高度從所述車身安裝凸緣的內(nèi)側(cè)表面伸出的表面；并且所述抵接面的所述臺階高度之間的相對差被限定至最小，所以能夠提供這樣一種車輪軸承設(shè)備，此車輪軸承設(shè)備能通過抑制安裝車輪軸承設(shè)備后待抵靠匹配構(gòu)件(車身側(cè)構(gòu)件例如轉(zhuǎn)向節(jié))的抵接面的平面度對外構(gòu)件的構(gòu)造精度的不利影響并且也通過利用減小車身安裝凸緣與轉(zhuǎn)向節(jié)之間的抵接面的接觸面積并提高抵接面的平面度抑制車身安裝凸緣的變形對外構(gòu)件的外滾道面的圓度的不利作用而改善精度以及使用壽命。

此外，根據(jù)本發(fā)明的車輪軸承設(shè)備用的安裝結(jié)構(gòu)，因為車輪軸承設(shè)備用的安裝結(jié)構(gòu)包括一體化形成有待固定在車身側(cè)構(gòu)件上的車身安裝凸緣的外構(gòu)件，并且其特征在于多個螺栓插入孔形成在所述外構(gòu)件的所述車身安裝凸緣中、多個螺栓插入孔形成在所述安裝構(gòu)件中、待抵靠所述車身安裝凸緣的抵接面繞所述安裝構(gòu)件的各個螺栓插入孔形成為以一臺階高度從所述安裝構(gòu)件的外側(cè)表面伸出的表面、并且所述抵接面的所述臺階高度之間的相對差被限定至最小，所以能夠提供這樣一種車輪軸承設(shè)備用的安裝結(jié)構(gòu)，此車輪軸承設(shè)備用的安裝結(jié)構(gòu)能通過抑制安裝車輪軸承設(shè)備后待抵靠匹配構(gòu)件(例如轉(zhuǎn)向節(jié))的抵接面的平面度對外構(gòu)件的構(gòu)造精度的不利影響并且也通過利用減小車身安裝凸緣與轉(zhuǎn)向節(jié)之間的抵接面的接觸面積并提高抵接面的平面度抑制車身安裝凸緣的變形對外構(gòu)件的外滾道面的圓度的不利作用而改善精度以及使用壽命。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的車輪軸承設(shè)備的一個實施方式的縱剖視圖；

圖2的(a)是示出圖1的車輪軸承設(shè)備的外構(gòu)件的側(cè)視圖，(b)是沿(a)中的線ii-o剖切的縱剖視圖；

圖3的(a)是示出由圖2的(a)中的線iiia圈起的區(qū)域的局部放大圖，(b)是示出由圖2的(b)中的線iiib圈起的區(qū)域的局部放大圖，(c)是示出圖2的(b)的變型的局部放大圖；

圖4的(a)是示出圖3的(b)的一部分的機械加工方法的說明圖，(b)是示出圖3的(c)的變型的機械加工方法的說明圖；

圖5的(a)是示出外構(gòu)件的測量位置的說明圖，(b)是示出穿過螺栓插入孔的節(jié)圓直徑(pcd)上的平面度的圖表；

圖6的(a)是示出安裝懸架之前內(nèi)側(cè)外滾道面的圓度構(gòu)造的說明圖，(b)是示出安裝懸架(α)之后內(nèi)側(cè)外滾道面的圓度構(gòu)造的說明圖，(c)是示出安裝懸架(β)之后內(nèi)側(cè)外滾道面的圓度構(gòu)造的說明圖；

圖7的(a)是示出安裝懸架之前外側(cè)外滾道面的圓度構(gòu)造的說明圖，(b)是示出安裝懸架(α)之后外側(cè)外滾道面的圓度構(gòu)造的說明圖，(c)是示出安裝懸架(β)之后外側(cè)外滾道面的圓度構(gòu)造的說明圖；

圖8的(a)是示出懸架(α)的安裝表面的平面度構(gòu)造的說明圖，圖(b)是示出懸架(β)的安裝表面的平面度構(gòu)造的說明圖，(c)是示出在穿過螺栓插入孔的節(jié)圓直徑(pcd)上的平面度的說明圖；

圖9的(a)是根據(jù)本發(fā)明的第二實施方式的安裝結(jié)構(gòu)的懸架板的側(cè)視圖，(b)是沿(a)的線ix-o-ix剖切的懸架板的截面圖；

圖10的(a)是由圖9的(b)中圓圈x示出的部分的局部放大圖，(b)是示出(a)的臺階高度的機械加工方法的說明圖；

圖11的(a)是示出現(xiàn)有技術(shù)的車輪軸承設(shè)備的外構(gòu)件的側(cè)視圖；(b)是沿(a)的線xi-o-xi剖切的縱剖面圖；

圖12是現(xiàn)有技術(shù)的車輪軸承設(shè)備的外構(gòu)件的側(cè)視圖；以及

圖13的(a)示出圖12的外構(gòu)件的較小直徑部分的局部放大圖，(b)是示出圖12的外構(gòu)件的較大直徑部分的局部放大圖。

具體實施方式

用于實施本發(fā)明的優(yōu)選模式是這樣的一種車輪軸承設(shè)備，此車輪軸承設(shè)備包括：外構(gòu)件，在該外構(gòu)件的外圓周上一體地形成有待安裝至車輛的車身側(cè)構(gòu)件上的車身安裝凸緣并且在該外構(gòu)件的內(nèi)圓周上形成有雙列外滾道面；內(nèi)構(gòu)件，此內(nèi)構(gòu)件包括轂輪以及內(nèi)圈，轂輪在其一個端部上一體地形成有車輪安裝凸緣并且在其外圓周上形成有與雙列外滾道面中的一者相對的內(nèi)滾道面，并且轂輪具有從內(nèi)滾道面軸向延伸的筒狀部，內(nèi)圈壓配合到轂輪的筒狀部上并且在其外圓周上形成有與雙列外滾道面中的另一者相對的內(nèi)滾道面；以及雙列滾動元件，這些雙列滾動元件容納在外構(gòu)件的外滾道面與內(nèi)構(gòu)件的內(nèi)滾道面之間，其特征在于，多個螺栓插入孔形成在外構(gòu)件的車身安裝凸緣中；待抵靠所述車身側(cè)構(gòu)件的抵接面繞各個螺栓插入孔形成為以一臺階高度從所述車身安裝凸緣的內(nèi)側(cè)表面伸出的表面；并且抵接面的內(nèi)直徑是螺栓插入孔的開口直徑，并且抵接面的外直徑被設(shè)定成緊固螺栓的外直徑的1.4至1.7倍，并且抵接面的臺階高度被設(shè)定成0.03mm以上。

第一實施方式

將參照附圖描述本發(fā)明的優(yōu)選實施方式。圖1是本發(fā)明的車輪軸承設(shè)備的一個實施方式的縱剖視圖；圖2的(a)是示出圖1的車輪軸承設(shè)備的外構(gòu)件的側(cè)視圖；圖2的(b)是沿線ii-o剖切的縱剖視圖；圖3的(a)是示出由圖2的(a)中的線iiia圈起的區(qū)域的局部放大視圖；圖3的(b)是示出由圖2的(b)中的線iiib圈起的區(qū)域的局部放大視圖；圖3的(c)是示出圖2的(b)的變型的局部放大圖；圖4的(a)是示出圖3(b)的部分的機械加工方法的說明圖；圖4的(b)是示出圖3(c)的變型的機械加工方法的說明圖；圖5的(a)是示出外構(gòu)件的測量位置的說明圖；圖5的(b)是示出在穿過螺栓插入孔的節(jié)圓直徑(pcd)上的平面度的圖表；圖6的(a)是示出安裝懸架之前內(nèi)側(cè)外滾道面的圓度構(gòu)造的說明圖；圖6的(b)是示出安裝懸架(α)之后內(nèi)側(cè)外滾道面的圓度構(gòu)造的說明圖；圖6的(c)是示出安裝懸架(β)之后內(nèi)側(cè)外滾道面的圓度構(gòu)造的說明圖；圖7的(a)是示出安裝懸架之前外側(cè)外滾道面的圓度構(gòu)造的說明圖；圖7的(b)是示出安裝懸架(α)之后外側(cè)外滾道面的圓度構(gòu)造的說明圖；圖7的(c)是示出安裝懸架(β)之后外側(cè)外滾道面的圓度構(gòu)造的說明圖；圖8的(a)是示出懸架(α)的安裝表面的平面度構(gòu)造的說明圖；圖8的(b)是示出懸架(β)的安裝表面的平面度構(gòu)造的說明圖；圖8的(c)是示出在穿過螺栓插入孔的節(jié)圓直徑(pcd)上的平面度的說明圖。在此說明書的描述中，在軸承設(shè)備安裝在車輛上的情況下，軸承設(shè)備的外側(cè)稱作“外側(cè)”(附圖中的左側(cè))，并且在軸承設(shè)備安裝在車輛上的情況下，軸承設(shè)備的內(nèi)側(cè)稱作“內(nèi)側(cè)”(附圖中的右側(cè))。

圖1中所示的車輪軸承設(shè)備是所謂的驅(qū)動車輪用的“第三代”型，并且包括：內(nèi)構(gòu)件3，此內(nèi)構(gòu)件包括轂輪1與壓配合在轂輪1上的內(nèi)圈2；以及外構(gòu)件5，此外構(gòu)件經(jīng)由雙列滾動元件(滾珠)4、4安裝在內(nèi)構(gòu)件3上。

轂輪1在其外側(cè)端部上一體地形成有用于安裝車輪(未示出)的車輪安裝凸緣6，在其外圓周上形成有一個(外側(cè))內(nèi)滾道面1a以及從內(nèi)滾道面1a軸向延伸的筒狀部1b。力矩傳遞用的鋸齒部(或者花鍵部)1c形成在轂輪1的內(nèi)圓周上。轂螺栓6a在周向等距的位置處固定在車輪安裝凸緣6上。另一方面，內(nèi)圈2在其外圓周上形成有內(nèi)滾道面2a并且內(nèi)圈2經(jīng)預(yù)定過盈壓配合到轂輪1的筒狀部1b的外圓周上。

轂輪1由諸如s53c之類的碳含量按重量計為0.40％至0.80％的中高碳鋼制成，并且在內(nèi)滾道面1a以及從車輪安裝凸緣6的內(nèi)側(cè)基部6b到筒狀部1b的區(qū)域上通過高頻感應(yīng)淬火硬化成具有58至64hrc的表面硬度。另一方面，內(nèi)圈2由諸如suj2之類的高碳鉻鋼形成并且浸漬淬火到其芯部成具有58至64hrc的硬度。滾動元件(滾珠)4由諸如suj2之類的高碳鉻鋼形成并且浸漬淬火到其芯部成具有62至67hrc的硬度。

外構(gòu)件5在其外圓周上形成有適于安裝在懸架的轉(zhuǎn)向節(jié)(未示出)形成部分上的車身安裝凸緣5b并且還在其內(nèi)圓周上形成有與內(nèi)構(gòu)件3的內(nèi)滾道表面1a、2a相對的雙列外滾道面5a、5a。雙列滾動元件4、4借助保持架7可滾動地容納在內(nèi)構(gòu)件3與外構(gòu)件5各自地內(nèi)滾道面1a、2a與外滾道面5a、5a之間。

外構(gòu)件5由諸如s53c之類的碳含量按重量計為0.40％至0.80％的中高碳鋼制成，并且外滾道面5a、5a通過高頻感應(yīng)淬火硬化成具有58至64hrc的表面硬度。密封件8、9安裝在形成于外構(gòu)件5與內(nèi)構(gòu)件3之間的兩個端部開口上以防止限定在軸承內(nèi)的潤滑脂泄漏并且防止雨水或者塵土從外部進入到軸承中。

密封件8、9的內(nèi)側(cè)密封件9由所謂的封裝式密封件形成，此封裝式密封件包括彼此相對布置的環(huán)形密封板10與拋油環(huán)11。密封板10經(jīng)預(yù)定過盈壓配合到形成定子構(gòu)件的外構(gòu)件5的內(nèi)側(cè)端部中。拋油環(huán)11經(jīng)預(yù)定過盈壓配合到形成旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的內(nèi)圈2上。

外側(cè)密封件8形成整體式密封件，此整體式密封件包括壓配合到外構(gòu)件5的外側(cè)端部中的芯金屬12以及粘附至芯金屬12的密封構(gòu)件13。芯金屬12由奧氏體不銹鋼板(jissus304等)或者防腐冷軋鋼板(jisspcc等)壓制形成具有大體的環(huán)形構(gòu)造。

另一方面，密封構(gòu)件13由諸如nbr(丁腈橡膠)之類的合成橡膠形成并且通過硫化粘合一體粘附至芯金屬12。密封構(gòu)件13包括一體形成的徑向向外傾斜的側(cè)唇13a、在側(cè)唇13a的徑向內(nèi)部處徑向向外傾斜的防塵唇13b，以及朝內(nèi)側(cè)傾斜的油脂唇13c。

車輪安裝凸緣6的內(nèi)側(cè)基部6b形成具有圓弧截面，并且側(cè)唇13a與防塵唇13b以預(yù)定的軸向過盈可滑動地接觸至基部6b，并且油脂唇13c也以預(yù)定的徑向過盈可滑動地接觸至基部6b。除了nbr之外，密封構(gòu)件13的材料的實施例還有例如hnbr(氫化丁腈橡膠)、epdm(乙丙橡膠)、在耐熱與耐化學(xué)性方面優(yōu)越的acm(聚丙烯酸橡膠)、fkm(氟橡膠)或者硅橡膠。

盡管這里示出了由用滾珠作為滾動元件4的雙列角接觸滾珠軸承形成的車輪軸承設(shè)備，但是本發(fā)明不限于這樣的軸承，并且可以是用錐形滾子作為滾動元件4的雙列錐形滾子軸承。此外，盡管本文中示出了內(nèi)滾道面1a直接形成在轂輪1的外圓周上的第三代類型的軸承，但是本發(fā)明能應(yīng)用至一對內(nèi)圈壓配合到筒狀部上的第二代類型的軸承或者內(nèi)滾道面直接形成在等速萬向節(jié)(未示出)的外接頭構(gòu)件的外圓周上的第四代類型的軸承。

如圖2的(a)中所示，多個(本例示性實施方式中四個)螺栓插入孔14形成在外構(gòu)件5的車身安裝凸緣5b中，并且繞各個螺栓插入孔14形成待抵靠車身側(cè)構(gòu)件(例如轉(zhuǎn)向節(jié)或者懸架板)15的抵接面16(如圖2(b)中所示)使得抵接面16伸出成以臺階高度δ(參見圖3與圖4)從車身安裝凸緣5b的內(nèi)側(cè)表面5c伸出的表面。如圖3的(a)的放大圖中所示，抵接面16用以限制緊固所需的最小抵接部分并且減小受抵靠轉(zhuǎn)向節(jié)15的抵接面的平面度的不利影響。更具體地說，抵接面16的內(nèi)直徑e被設(shè)定成最小內(nèi)直徑，即螺栓插入孔14的開口直徑與抵接面16的外直徑f被設(shè)定成是緊固螺栓(未示出)的外直徑的1.4至1.7倍，優(yōu)選1.5至1.6倍。在此情況下，如果抵接面16的外直徑f被設(shè)定成小于緊固螺栓的外直徑的1.4倍，則車身安裝凸緣5b的抵接面的接觸面積會太小并因此接觸表面壓力將太大。與之相比，如果抵接面16的外直徑f被設(shè)定成大于緊固螺栓的外直徑的1.7倍，則待抵靠轉(zhuǎn)向節(jié)15的抵接面的平面度可能會被不利地影響并因此不能有效抑制外構(gòu)件5在安裝后的變形。

通過在外構(gòu)件5的熱處理(高頻淬火)后機械加工(車削加工)而形成抵接面16的臺階高度δ。這使得能夠校正熱處理變形并因此限制臺階高度δ之間的相對差hb(參見圖5)。如圖3的(b)中所示，抵接面16的臺階高度δ被設(shè)定成δ≥0.03mm。如果臺階高度δ小于0.03mm，則臺階高度δ將變形并且將因機上計算(有限元分析)而得不到緊固螺栓的緊固力矩的最大標準值?？梢杂赡ハ鞔孳囅鬟M行抵接面16的機械加工。這使得能夠校正由熱處理變形產(chǎn)生的精度變差并因此以更高的精度精整抵接面16。

圖3的(c)示出了圖3的(b)的抵接面16的變型。在此變型中，抵接面17形成為繞螺栓插入孔14伸出成具有截頭錐截面。這使得能夠在以預(yù)定緊固力矩緊固固定螺栓時抑制臺階高度的變形。

圖4是示出抵接面16、17的機械加工方法的說明圖，在圖4中圖4的(a)與圖4的(b)分別示出了抵接面16和17。在這些附圖中，雙點劃線示出了(車削之前)鍛造之后的構(gòu)造。能通過車削由陰影線示出的部分而形成具有臺階高度δ的抵接面16、17。

如上所述，根據(jù)本發(fā)明當待抵靠車身側(cè)構(gòu)件(例如轉(zhuǎn)向節(jié))15的抵接面16繞各螺栓插入孔14形成為以臺階高度δ從車身安裝凸緣5b的內(nèi)側(cè)表面5c伸出的表面時，即使穿過螺栓插入孔14的整個pcd區(qū)域ha上的平面度ha不合適(如圖5中所示)也能夠通過將抵接面16的臺階高度δ的相對差hb安排地小而抑制安裝后車身安裝凸緣的變形對外構(gòu)件的外滾道面的圓度的不利影響。

根據(jù)由申請人進行的測試，相對于車輪軸承安裝之前圓度為1.5μm，在車輪軸承設(shè)備安裝在車輛的懸架上后外滾道面的圓度，內(nèi)側(cè)外滾道面的圓度是7.0μm與3.0μm并且外側(cè)外滾道面的圓度是6.0μm與5.5μm(如以下表1中所示)。這些結(jié)果符合判定標準。

在此測試中，在左懸架與右懸架兩者中使用相同的軸承。穿過螺栓插入孔14的pcd上的平面度是10μm，懸架α上的軸承安裝表面的平面度是140μm并且懸架β上的軸承安裝表面的平面度是130μm。此外，轉(zhuǎn)向節(jié)(即，鋼制背板)的板厚度是2.30至2.34mm并且板厚度的差是20至40μm。

表1

圖6的(a)至圖6的(c)以及圖7的(a)至圖7的(c)示出了圓度構(gòu)造，并且圖8(a)至圖8(c)示出了平面度構(gòu)造。圖6示出了內(nèi)側(cè)外滾道面的圓度并且圖7示出了外側(cè)外滾道面的圓度，其中，(a)示出了安裝在懸架上之前外滾道面的圓度，(b)示出了安裝在懸架(α)上之后外滾道面的圓度，并且(c)示出了安裝在懸架(β)上之后外滾道面的圓度。此外，圖8的(a)示出了懸架(α)的安裝表面的平面度構(gòu)造，圖8的(b)示出了懸架(β)的安裝表面的平面度構(gòu)造，并且圖8的(c)示出了穿過外構(gòu)件的車身安裝凸緣的螺栓插入孔的pcd上的抵接面的平面度構(gòu)造。利用由ametek株式會社制造的測量儀talyrond365進行圓度的測量，并且利用由mitutoyo公司制造的三維測量儀進行平面度的測量。

在右懸架與左懸架中，它們的平面度以及安裝表面的臺階高度δ之間的相對差hb互不相同，并因此軸承安裝之后外滾道面的圓度構(gòu)造因安裝表面的構(gòu)造以及安裝表面的臺階高度δ之間的相對差hb(參見圖8)也不同(參見圖6和圖7)。另一方面，如表1中所示，懸架α中使用的軸承的安裝表面16的臺階高度δ之間的相對差hb最大值是80μm，并且懸架β中使用的軸承的安裝表面16的臺階高度δ之間的相對差hb最大值是40μm。根據(jù)這些結(jié)果，發(fā)現(xiàn)能通過限定軸承的安裝表面16的臺階高度δ之間的相對差hb小于80μm(優(yōu)選40μm)而能夠抑制受到匹配構(gòu)件(例如轉(zhuǎn)向節(jié))的平面度以及安裝后外構(gòu)件5的變形的不利影響以符合判定標準。

第二實施方式

圖9示出了用于本發(fā)明的第二實施方式的車輪軸承設(shè)備的安裝結(jié)構(gòu)的懸架板18；其中圖9的(a)是懸架板18的側(cè)視圖，并且圖9的(b)是沿圖9的(a)的線ix-o-ix剖切的懸架板18的截面圖。圖10的(a)由圖9的(b)中圓圈x示出的部分的局部放大圖并且圖10的(b)是示出圖10的(a)的臺階高度的機械加工方法的說明圖。

如圖9的(b)中所示，待抵靠軸承側(cè)抵接面的懸架板18的抵接面20繞各個螺栓插入孔19形成為以臺階高度δ從懸架板18的軸承側(cè)表面伸出的表面，并具有截頭錐形截面。如圖10的(a)的局部放大圖中所示，懸架板18的抵接面20能夠通過抑制軸承設(shè)備的緊固所需的最小抵接面積而減小軸承設(shè)備與匹配構(gòu)件(例如轉(zhuǎn)向節(jié))之間的抵接面的平面度的影響。

如圖10的(b)中所示，雙點線示出了沖壓之后的構(gòu)造，并且通過車削由陰影線示出的部分而形成具有臺階高度δ的抵接面20。

如上所述，能夠通過在懸架板18的軸承側(cè)抵接面上形成具有臺階高度δ的抵接面20而抑制外構(gòu)件5的外滾道面5a、5a的圓度的惡化。在此情況下，能夠通過是懸架板18的抵接面20與形成有抵接面16或者17的車身安裝凸緣5b結(jié)合進一步減小抵接面的平面度對外滾道面的圓度的影響。

已經(jīng)參照優(yōu)選實施方式描述了本發(fā)明。顯然，對于本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員而言，在閱讀并理解之前的詳細描述的基礎(chǔ)上會想到變型例與變更例。本發(fā)明理應(yīng)被理解成包括所有這些變更例與變型例，只要這些變更例與變型例落入所附權(quán)利要求或者其同等物的范圍內(nèi)。

工業(yè)應(yīng)用

本發(fā)明能應(yīng)用至第二代、第三代或者第四代類型的車輪軸承設(shè)備。

附圖標記說明

1轂輪

1a、2a內(nèi)滾道面

1b筒狀部

1c鋸齒部

1d轂輪的外圓周

2內(nèi)圈

3內(nèi)構(gòu)件

4滾動元件

5外構(gòu)件

5a外滾道面

5b車身安裝凸緣

5c車身安裝凸緣的內(nèi)側(cè)表面

6車輪安裝凸緣

6a轂螺栓

6b車輪安裝凸緣的內(nèi)側(cè)基部

7保持架

8外側(cè)密封件

9內(nèi)側(cè)密封件

10密封板

11拋油環(huán)

12芯金屬

13密封構(gòu)件

13a側(cè)唇

13b防塵唇

13c油脂唇

14、19螺栓插入孔

15轉(zhuǎn)向節(jié)

16、17、20抵接面

18懸架板

51外構(gòu)件

51a外滾道面

52車身安裝凸緣

53、54螺栓插入孔

55轉(zhuǎn)向節(jié)

68車身安裝凸緣

69車身安裝凸緣的內(nèi)側(cè)表面

70外構(gòu)件

71較大直徑部分

72較小直徑部分

73安裝孔

74凹槽

75轉(zhuǎn)向節(jié)

75a轉(zhuǎn)向節(jié)的外側(cè)表面

76凹槽的最深部分

a、b上側(cè)的螺栓插入孔的外周部

c、d下側(cè)的螺栓插入孔的外周部

a1上側(cè)外周部的厚度

b1下側(cè)外周部的厚度

e抵接面的內(nèi)直徑

f抵接面的外直徑

ha穿過螺栓插入孔的pcd上的平面度

hb臺階高度之間的相對差

δ抵接面的臺階高度