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)明涉及一種車輪用軸承裝置，該車輪用軸承裝置用于相對于懸架裝置自由旋轉(zhuǎn)地支撐諸如汽車的車輛的車輪，且更具體地，本發(fā)明涉及這樣一種車輪用軸承裝置，該車輪用軸承裝置旨在具有改善的耐用性，并能根據(jù)車輛的行駛條件而確保具有適當?shù)妮S承預(yù)載荷和軸承剛度。
背景技術(shù)：
已對車輪用軸承裝置進行了改進，以減少其重量和尺寸，以便改善車輛的燃料消耗，而并沒有涉及減少其制造成本。車輪用軸承裝置具有轂輪和滾動軸承的單元結(jié)構(gòu)，并且已知一種一體地包括內(nèi)構(gòu)件和外構(gòu)件以及凸緣的所謂的第三代類型的車輪用軸承裝置，內(nèi)構(gòu)件包括轂輪和壓配合到轂輪上的內(nèi)圈，并且雙列內(nèi)滾道表面中的一個內(nèi)滾道表面被直接形成在轂輪上，而雙列內(nèi)滾道表面中的另一個內(nèi)滾道表面被形成在內(nèi)圈上。圖14示出了一種已知的用于驅(qū)動輪的第三代類型的車輪用軸承裝置，其旨在具有改善的耐用性，確保在車輛直行期間具有適當?shù)妮S承預(yù)載荷，在轉(zhuǎn)彎期間具有適當?shù)妮S承剛度，并且所述車輪用軸承裝置包括內(nèi)構(gòu)件51、外構(gòu)件60以及以可滾動的方式容納在內(nèi)構(gòu)件51和外構(gòu)件60之間的雙列滾珠56和56。內(nèi)構(gòu)件51包括轂輪52和壓配合到轂輪52 上的單獨的內(nèi)圈53。轂輪52在外側(cè)端上一體地形成有車輪安裝凸緣M，并且在車輪安裝凸緣M上沿著外圍等距地安裝有用于緊固車輪的轂螺栓55。轂輪52在外周上形成有內(nèi)滾道表面52a，并具有從內(nèi)滾道表面5 軸向延伸的筒狀部52b。外周上形成有內(nèi)滾道表面53a的內(nèi)圈被壓配合到筒狀部52b上，并通過斂縫部 52c軸向地緊固在其上，其中的斂縫部通過使筒狀部52b的端部徑向向外塑性變形而形成。外構(gòu)件60在外周上一體地形成有車體安裝凸緣60b，并且還在內(nèi)周上形成有雙列外滾道表面60a和60a。雙列滾珠56和56以可滾動的方式通過保持架57和57以預(yù)定的接觸角α (圖1 容納在內(nèi)滾道表面5 和53a以及外滾道表面60a和60a之間。在外構(gòu)件60的兩端上布置有密封件58和59，以防止密封在軸承內(nèi)的潤滑油脂泄露，并且還防止雨水或灰塵從外面進入軸承。等速萬向接頭61具有外部接頭構(gòu)件65，該外部接頭構(gòu)件由杯形的嘴部62、形成嘴部62的底部的肩部63，以及從肩部63軸向延伸的軸部64 —體地形成。外部接頭構(gòu)件65 的軸部64經(jīng)由可傳遞扭矩的機構(gòu)插入到內(nèi)構(gòu)件51中。外部接頭構(gòu)件65通過鎖緊螺母67 以可分離的方式緊固到轂輪52，在軸部64已經(jīng)插入到轂輪52中之后，將鎖緊螺母67緊固到形成在軸部64上的陽螺紋66上，直到肩部63抵靠轂輪52的斂縫部52c。如圖15(a)示出的，內(nèi)圈53的內(nèi)滾道表面53a的剖面由具有不同曲率半徑的兩個圓弧形成。也就是說，內(nèi)圈53的內(nèi)滾道表面53a由從接近以初始接觸角α與滾珠56接觸的接觸點P的位置延伸到滾道底部的具有曲率半徑r的圓弧和從接近接觸點P的位置延伸到內(nèi)圈53的大徑外周面的具有曲率半徑rl的圓弧形成。如圖15(a)中由剖面線示出的，曲率半徑r被設(shè)定為大于rl，并具有范圍1. 05d<2r ^ 1. 10d(其中，“d”為滾珠56的半徑)，并且曲率半徑rl被設(shè)定為具有范圍 1. Old彡2rl彡1. 05d。相應(yīng)地，如圖15(b)所示，在車輛穩(wěn)定行駛(直行)期間，內(nèi)滾道表面53a在接觸點P以初始接觸角α和預(yù)定的預(yù)載荷水平與滾珠56接觸，而在力矩載荷被施加到車輪用軸承裝置的車輛轉(zhuǎn)彎期間，內(nèi)滾道表面53a在接觸點Pl以初始接觸角α 1和預(yù)定的預(yù)載荷水平與滾珠56接觸。另一方面，如圖15(a)示出的，外構(gòu)件60的外滾道表面60a也由具有不同曲率半徑r2和r3的兩個圓弧形成。也就是說，外構(gòu)件60的外滾道表面60a由從接近以初始接觸角α與滾珠56接觸的接觸點Q的位置延伸到滾道底部的具有曲率半徑r2的圓弧和從接近接觸點Q的位置延伸到外構(gòu)件60的內(nèi)周面60c的具有曲率半徑r3的圓弧形成。如圖15(a)中由剖面線示出的，曲率半徑r2被設(shè)定為大于r3，并具有范圍1. 07d
<2r2彡1. 12d(其中，“d”為滾珠56的半徑)，并且曲率半徑r3被設(shè)定為具有范圍 1.03d彡2r3彡1.07d(其中，“d”為滾珠56的半徑)。相應(yīng)地，如圖15(b)所示，在車輛穩(wěn)定行駛(直行)期間，外滾道表面60a在接觸點Q以初始接觸角α和預(yù)定的預(yù)載荷水平與滾珠56接觸，而在力矩載荷被施加到車輪用軸承裝置的車輛轉(zhuǎn)彎期間，外滾道表面60a在接觸點Ql以初始接觸角α 1和預(yù)定的預(yù)載荷水平與滾珠56接觸。相應(yīng)地，可以在穩(wěn)定行駛期間確保初始施加的預(yù)載荷，并因此防止?jié)L動阻力的增加，抑制過量的預(yù)載荷，而且還可以在車輛轉(zhuǎn)彎期間根據(jù)力矩載荷的增加而增加預(yù)載荷水平，并因此改善軸承剛度的耐用性，而不用增加任何的零件。參考專利文獻1 日本特開專利公報No. 009895/2006。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問題盡管現(xiàn)有技術(shù)的車輪用軸承裝置被構(gòu)造為使得內(nèi)滾道表面和外滾道表面根據(jù)隨著車輛的行駛狀態(tài)而變的接觸角以預(yù)定的預(yù)載荷水平接觸滾珠，在車輛轉(zhuǎn)彎期間，通常有一力矩載荷被施加到軸承，并且初始接觸角α逐漸增大并改變?yōu)棣?。然而，例如，在內(nèi)圈 53的由兩個曲率半徑r、rl形成的內(nèi)滾道表面53a中，因為兩個不同的曲率半徑r、rl的轉(zhuǎn)折點(過渡)沒有被清楚地設(shè)定，擔心在車輛穩(wěn)定行駛期間將會產(chǎn)生過量的預(yù)載荷，或者在車輛轉(zhuǎn)彎期間預(yù)載荷不足。因此，需要設(shè)定一個適當?shù)霓D(zhuǎn)折點。此外，在上述車輪用軸承裝置中，因為內(nèi)滾道表面53a由具有兩個不同的曲率半徑r、rl的兩個圓弧部形成，所以必須通過使用具有內(nèi)滾道表面53a的結(jié)構(gòu)的成形的研磨輪來實施研磨加工。相應(yīng)地，需要制造對應(yīng)于不同尺寸規(guī)格的車輪軸承的多種成形的研磨輪， 因此，車輪軸承的制造成本，包括管理費用，將會增加。因此，本發(fā)明的目的是提供這樣一種車輪用軸承裝置，其能夠通過確保在車輛直行期間具有適當?shù)念A(yù)載荷以及確保在車輛轉(zhuǎn)彎期間具有適當?shù)妮S承剛度來改善車輪用軸承裝置的耐用性，并且還能夠通過柔性地對應(yīng)于軸承規(guī)格來降低制造成本。解決問題的手段為了實現(xiàn)本發(fā)明的目的，根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種車輪用軸承裝置，該車輪用軸承裝置包括外構(gòu)件，該外構(gòu)件在內(nèi)周上形成有雙列外滾道表面；內(nèi)構(gòu)件，該內(nèi)構(gòu)件在外周上形成有與所述外構(gòu)件的所述雙列外滾道表面相對的雙列內(nèi)滾道表面；雙列滾珠，所述雙列滾珠以可自由滾動的方式容納在所述外滾道表面和所述內(nèi)滾道表面之間，并且適于被施加預(yù)定的接觸角，所述車輪用軸承裝置的特征在于所述外滾道表面和所述內(nèi)滾道表面中至少所述內(nèi)滾道表面由均具有兩個曲率半徑r、rl的圓弧部形成；每個內(nèi)滾道表面都由具有曲率半徑r的一個圓弧部和具有曲率半徑rl的另一個圓弧部形成，所述曲率半徑rl小于所述曲率半徑r，其中，所述具有曲率半徑r的一個圓弧部從接近以初始接觸角α與所述滾珠接觸的接觸點的位置延伸到滾道底部，所述具有曲率半徑rl的另一個圓弧部從所述滾珠以接觸角α 1與之接觸的轉(zhuǎn)折點延伸到徑向外側(cè)；所述曲率半徑r、rl被分別設(shè)定為1. 05d < 2r彡1. IOd以及1. Old ( 2rl ( 1. 05d，其中“d”是所述滾珠的直徑，并且當所述曲率半徑r、rl的所述轉(zhuǎn)折點PO被定位為α 1 = α +Δ α，α = 30° -45°時， Δ α被設(shè)定在2°到8°的范圍內(nèi)。根據(jù)第一方面的本發(fā)明，因為用于車輛的帶有接觸滾珠的車輪用軸承裝置包括 外構(gòu)件，該外構(gòu)件在內(nèi)周上形成有雙列外滾道表面；內(nèi)構(gòu)件，該內(nèi)構(gòu)件在外周上形成有與所述外構(gòu)件的所述雙列外滾道表面相對的雙列內(nèi)滾道表面；雙列滾珠，所述雙列滾珠以可自由滾動的方式容納在所述外滾道表面和所述內(nèi)滾道表面之間，并且適于被施加預(yù)定的接觸角，所述車輪用軸承裝置的特征在于所述外滾道表面和所述內(nèi)滾道表面中至少所述內(nèi)滾道表面由均具有兩個曲率半徑r、rl的圓弧部形成；每個內(nèi)滾道表面都由具有曲率半徑r的一個圓弧部和具有曲率半徑rl的另一個圓弧部形成，所述曲率半徑rl小于所述曲率半徑 r，其中，所述具有曲率半徑r的一個圓弧部從接近以初始接觸角α與所述滾珠接觸的接觸點的位置延伸到滾道底部，所述具有曲率半徑rl的另一個圓弧部從所述滾珠以接觸角α 1 與之接觸的轉(zhuǎn)折點延伸到徑向外側(cè)；所述曲率半徑r、rl被分別設(shè)定為1.05d<2r< 1. IOd 以及1. Old ^ 2rl ^ 1. 05d，其中“d”是所述滾珠的直徑，并且當所述曲率半徑r、rl的所述轉(zhuǎn)折點被定位為α 1 = α+Δ α，α = 30° _45°時，Δ α被設(shè)定在2°到8°的范圍內(nèi)， 所以可以在穩(wěn)定行駛期間確保初始施加的預(yù)載荷，因此通過抑制過量的預(yù)載荷而防止?jié)L動阻力的增加，而且還可以在車輛轉(zhuǎn)彎期間根據(jù)力矩載荷的增加而增加預(yù)載荷水平，因此不用增設(shè)任何的零件就可提高軸承剛度的耐用性。優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的第二方面，雙列滾珠組中的外側(cè)滾珠組的節(jié)圓直徑被設(shè)定為大于內(nèi)側(cè)滾珠組的節(jié)圓直徑。這使得可在有效利用軸承空間減少軸承的重量和尺寸的情況下相比于內(nèi)側(cè)增加外側(cè)的軸承剛度，因此還可以延長軸承的壽命。優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的第三方面，所述外滾道表面和所述內(nèi)滾道表面中的所述外滾道表面由均具有兩個曲率半徑r2、r3的圓弧部形成，其中，每個外滾道表面都由具有曲率半徑r2的一個圓弧部和具有曲率半徑r3的另一個圓弧部形成，所述曲率半徑r3小于所述曲率半徑r2，其中，所述具有曲率半徑r2的一個圓弧部從接近以初始接觸角α與所述滾珠接觸的接觸點的位置延伸到滾道底部，所述具有曲率半徑r3的另一個圓弧部從所述滾珠以接觸角α 1接觸的轉(zhuǎn)折點延伸到徑向內(nèi)側(cè)，并且其中，所述曲率半徑r2、r3分別被設(shè)定為1. 07d < 2r2 ( 1. 12d以及1. 03d ( 2r3 ( 1. 07d，其中“d”是所述滾珠的直徑。這使得可以進一步改善軸承剛度并因此提高其耐用性。優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的第四方面，所述內(nèi)滾道表面和所述外滾道表面在熱處理之后通過淬火鋼切削而被精加工為具有預(yù)定的精加工結(jié)構(gòu)。這使得可以減少車輪軸承的制造成本，包括管理費用。
優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的第五方面，預(yù)載荷水平被設(shè)定為，在直行時是0到10 μ m，而在轉(zhuǎn)彎時是10到50 μ m。這使得可以在穩(wěn)定行駛期間通過抑制過量的預(yù)載荷而防止?jié)L動阻力增加，并可在車輛轉(zhuǎn)彎期間施加適當?shù)念A(yù)載荷水平，因此獲得期望的軸承壽命。優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的第六方面，雙列滾珠組中的所述滾珠由以規(guī)則方式交替排列的較大直徑的滾珠和較小直徑的滾珠形成。這使得可以提供這樣一種車輪用軸承裝置， 其能夠減少軸承在車輛直行期間的轉(zhuǎn)矩，而不會受到軸承內(nèi)的間隙和加工偏差的影響，并且能夠提高車輛轉(zhuǎn)彎期間的軸承壽命。還優(yōu)選的是，根據(jù)本發(fā)明的第七方面，所述較大直徑的滾珠和所述較小直徑的滾珠的直徑差被設(shè)定在5到ΙΟμπι的范圍內(nèi)。這使得，因為在主要向軸承施加徑向載荷的車輛直行期間，徑向載荷可以僅由較大直徑的滾珠承受，所以能夠減少軸承的轉(zhuǎn)矩，并因此可以減少滾動阻力。在車輛轉(zhuǎn)彎時，因為由于較大直徑的滾珠和接觸較大直徑的滾珠的滾道表面的塑性變形，較小直徑的滾珠也與較大直徑的滾珠一起承受載荷，所以除了徑向載荷之外，一列滾珠中的所有滾珠都加載有軸向載荷。因此，盡管可以稍微減少軸承的轉(zhuǎn)矩以及因此的旋轉(zhuǎn)阻力，但是可以獲得與現(xiàn)有技術(shù)軸承實質(zhì)上相同的軸承壽命。優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的第八方面，雙列滾珠組中的所述滾珠由陶瓷滾珠和鋼滾珠形成。這使得可以減少軸承的轉(zhuǎn)矩并提高軸承的壽命。優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的第九方面，在滾珠組中，只有那些在車輛轉(zhuǎn)彎期間當力矩載荷被施加到車輛上時加載有大載荷的滾珠由陶瓷滾珠形成，而滾珠組中的其他滾珠由鋼滾珠形成。這使得可以減少軸承的轉(zhuǎn)矩并提高軸承的壽命，而不會增加制造成本。優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的第十方面，雙列滾珠組中的所述滾珠由以規(guī)則方式交替排列的陶瓷滾珠和鋼滾珠形成。還優(yōu)選的是，根據(jù)本發(fā)明的第十一方面，雙列滾珠組中的所述滾珠由以規(guī)則方式交替排列的較大直徑的滾珠和較小直徑的滾珠形成，并且所述較大直徑的滾珠由陶瓷滾珠形成。這使得可以進一步減少軸承的轉(zhuǎn)矩并提高軸承的壽命。優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的第十二方面，所述陶瓷滾珠由燒結(jié)體形成，所述燒結(jié)體包括作為主要成分的賽隆以及雜質(zhì)形成的其余部分，所述賽隆的組成式為 Si6-ZAlZOZN8-Z,并且滿足0. 1 < ζ < 3. 5。這使得可以提供這樣一種車輪用軸承裝置，其能夠減少車輛直行期間的滾動阻力，并且在車輛轉(zhuǎn)彎期間當加載有大載荷時通過增加軸承剛度而提高軸承的壽命。此外，還可以通過采用用于制造陶瓷滾珠的燒結(jié)材料而恒定地確保足夠的耐用性。還優(yōu)選的是，根據(jù)本發(fā)明的第十三方面，所述陶瓷滾珠由燒結(jié)體形成，所述燒結(jié)體包括作為主要成分的賽隆以及由燒結(jié)助劑和不可逆雜質(zhì)形成的其余部分，所述賽隆的組成式為Si6-ZAlZOZN8-Z,并且滿足0. 1 < ζ < 3. 5。這使得可以提供這樣一種車輪用軸承裝置，其能夠減少車輛直行期間的滾動阻力，并且在車輛轉(zhuǎn)彎期間當加載有大載荷時通過增加軸承剛度而提高改善軸承的壽命。此外，還可以通過采用用于制造陶瓷滾珠的燒結(jié)體而容易地減少燒結(jié)體的孔隙率，并因此確保足夠的耐用性。優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的第十四方面，所述鋼滾珠和所述陶瓷滾珠的混合比例被設(shè)定在3 7到7 3的范圍內(nèi)，包括1 1。這使得可以減少制造成本，并改善軸承的轉(zhuǎn)矩和剛度。
優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的第十五方面，所述陶瓷滾珠的表面形成有致密層，該致密層的致密度比所述陶瓷滾珠的內(nèi)部的致密度高。這使得可以提高陶瓷滾珠的滾動疲勞壽命。還優(yōu)選的是，根據(jù)本發(fā)明的第十六方面，所述致密層的剖面的當通過光學顯微鏡的傾斜的光束觀察時為白色的白色區(qū)域的面積比被設(shè)定為7%以下。這使得可以提高致密度和滾動疲勞壽命。優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的第十七方面，所述致密層的包括所述表面在內(nèi)的區(qū)域形成有高致密層，該高致密層的致密度比所述致密層內(nèi)的其他區(qū)域的致密度更高。這使得可以進一步提高滾動疲勞壽命。還優(yōu)選的是，根據(jù)本發(fā)明的第十八方面，所述高致密層的剖面的當通過光學顯微鏡的傾斜的光束觀察時為白色的白色區(qū)域的面積比被設(shè)定為3. 5%以下。這也使得可以進一步提高滾動疲勞壽命。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明的用于車輛的軸承滾動裝置，因為其包括外構(gòu)件，該外構(gòu)件在內(nèi)周上形成有雙列外滾道表面；內(nèi)構(gòu)件，該內(nèi)構(gòu)件在外周上形成有與所述外構(gòu)件的所述雙列外滾道表面相對的雙列內(nèi)滾道表面；雙列滾珠，所述雙列滾珠以可自由滾動的方式容納在所述外滾道表面和所述內(nèi)滾道表面之間，并且適于被施加預(yù)定的接觸角，所述車輪用軸承裝置的特征在于所述外滾道表面和所述內(nèi)滾道表面中至少所述內(nèi)滾道表面由均具有兩個曲率半徑r、rl的圓弧部形成；每個內(nèi)滾道表面都由具有曲率半徑r的一個圓弧部和具有曲率半徑rl的另一個圓弧部形成，所述曲率半徑rl小于所述曲率半徑r，其中，所述具有曲率半徑r的一個圓弧部從接近以初始接觸角α與所述滾珠接觸的接觸點的位置延伸到滾道底部，所述具有曲率半徑rl的另一個圓弧部從所述滾珠以接觸角α 1與之接觸的轉(zhuǎn)折點延伸到徑向外側(cè)；所述曲率半徑r、rl被分別設(shè)定為1. 05d < 2r ^ 1. IOd以及 l.Old^ 2rl彡1.05d，其中“d”是所述滾珠的直徑，并且當所述曲率半徑r、rl的所述轉(zhuǎn)折點被定位為α 1 = α+Δ α，α = 30° -45°時，Δ α被設(shè)定在2°到8°的范圍內(nèi)，所以可以在穩(wěn)定行駛期間確保初始施加的預(yù)載荷，因此通過抑制過量的預(yù)載荷而防止?jié)L動阻力的增加，而且還可以在車輛轉(zhuǎn)彎期間根據(jù)力矩載荷的增加而增加預(yù)載荷水平，因此不用增設(shè)任何的零件就可提高軸承剛度的耐用性。


圖1是示出本發(fā)明的車輪用軸承裝置的第一實施方式的縱剖視圖；圖2中(a)是示出圖1的滾珠與內(nèi)圈之間的接觸狀態(tài)的說明圖；(b)是示出圖1的滾珠與外圈之間的接觸狀態(tài)的說明圖；圖3是本發(fā)明的車輪用軸承裝置的第二實施方式的前視圖，示出了其中一個軸承滾珠列；圖4是示出圖3的一個變型例的前視圖；圖5是示出圖3的另一個變型例的前視圖；圖6是本發(fā)明的車輪用軸承裝置的第三實施方式的前視圖，示出了其中一個軸承滾珠列；圖7中(a)是示出車輛直行和轉(zhuǎn)彎期間的動作的說明圖；(b)是示出車輛低速直行和高速直行期間的動作的說明圖；圖8是示出本發(fā)明的陶瓷滾珠的制造步驟的說明圖；圖9是示出本發(fā)明的陶瓷滾珠的剖面的示意圖；圖10是通過使用光學顯微鏡的傾斜的光束拍攝的照片，示出了試件的剖面以便觀察本發(fā)明的陶瓷滾珠；圖11是使用圖像處理軟件通過輝度閾限進行過二元處理的照片，示出了圖10的照片的圖像的一個例子；圖12是說明圖，示出了在使用圖像處理軟件通過輝度閾值對圖10的照片進行二元處理時將要進行圖像處理的區(qū)域；圖13是示出本發(fā)明的車輪用軸承裝置的第四實施方式的縱剖視圖；圖14是示出現(xiàn)有技術(shù)的車輪用軸承裝置的縱剖視圖；圖15是圖14的放大的說明圖，(a)示出了車輛直行期間的動作；(b)示出了車輛轉(zhuǎn)彎期間的動作。
具體實施例方式實施本發(fā)明的優(yōu)選模式是一種車輪用軸承裝置，所述車輪用軸承裝置包括外構(gòu)件，所述外構(gòu)件在外周上形成有待安裝到車輛的車體上的車體安裝凸緣并在內(nèi)周上形成有雙列外滾道表面；內(nèi)構(gòu)件，所述內(nèi)構(gòu)件包括轂輪以及內(nèi)圈，所述轂輪在一端上一體地形成有車輪安裝凸緣并在外周上形成有與外側(cè)外滾道表面相對的一個內(nèi)滾道表面并具有從所述內(nèi)滾道表面軸向延伸的筒狀部，所述內(nèi)圈以預(yù)定的過盈量壓配合到所述轂輪的所述筒狀部上并在外周上形成有與所述外構(gòu)件的內(nèi)側(cè)外滾道表面相對的內(nèi)側(cè)內(nèi)滾道表面；雙列滾珠， 所述雙列滾珠以可自由滾動的方式容納在所述外滾道表面與所述內(nèi)滾道表面之間并被施加預(yù)定的接觸角；并且所述內(nèi)圈借助于斂縫部而相對于所述轂輪軸向固定，所述斂縫部通過使所述筒狀部徑向向外塑性變形而形成，所述車輪用軸承裝置的特征在于所述外滾道表面和所述內(nèi)滾道表面中至少所述內(nèi)滾道表面由均具有兩個曲率半徑r、rl的圓弧部形成；每個內(nèi)滾道表面都由具有曲率半徑r的一個圓弧部和具有曲率半徑rl的另一個圓弧部形成，所述曲率半徑rl小于所述曲率半徑r，其中，所述具有曲率半徑r的一個圓弧部從接近以初始接觸角α與所述滾珠接觸的接觸點的位置延伸到滾道底部，所述具有曲率半徑rl的另一個圓弧部從所述滾珠以接觸角α 1與之接觸的轉(zhuǎn)折點延伸到徑向外側(cè)；所述曲率半徑r、rl被分別設(shè)定為1. 05d < 2r ^ 1. IOd以及1. Old彡2rl彡1. 05d，其中“d，，是所述滾珠的直徑，并且當所述曲率半徑r、rl的所述轉(zhuǎn)折點被定位為α 1 = α+Δ α，α = 30° -45°時，Δ α被設(shè)定在2°到8°的范圍內(nèi)。第一實施方式以下將參考附圖來描述本發(fā)明的優(yōu)選實施方式。圖1是示出本發(fā)明的車輪用軸承裝置的第一實施方式的縱剖視圖，圖2(a)是示出圖1的滾珠與內(nèi)圈之間的接觸狀態(tài)的說明圖，而圖2(b)是示出圖1的滾珠與外圈之間的接觸狀態(tài)的說明圖。在以下的描述中，將安裝到車輛上時車輪用軸承裝置的遠側(cè)稱為“外側(cè)”(圖1中的左側(cè))，并將車輪用軸承裝置的近側(cè)稱為“內(nèi)側(cè)”(圖1中的右側(cè))。本發(fā)明在圖1中示出的車輪用軸承裝置是用于從動輪的第三代類型，并且包括內(nèi)構(gòu)件1、外構(gòu)件10以及以可滾動的方式容納在內(nèi)構(gòu)件1和外構(gòu)件10之間的雙列滾珠6和 6。內(nèi)構(gòu)件1包括轂輪2和以預(yù)定的過盈量壓配合到轂輪2上的內(nèi)圈3。轂輪2在外側(cè)端上一體地形成有車輪安裝凸緣4，在該車輪安裝凸緣上沿著外圍等距地布置有轂螺栓5。在車輪安裝凸緣4的轂螺栓5之間形成有圓形孔如。這些圓形孔 4a不僅有助于減少轂輪2的重量，而且還在車輪用軸承裝置的裝配步驟期間在制動器轉(zhuǎn)子 (未示出)被固定在轂輪2上的情況下，有助于使用工具容易地緊固轉(zhuǎn)向節(jié)螺栓(未示出)， 而不會受到制動器轉(zhuǎn)子或車輪安裝凸緣4的妨礙，因此可以簡單地將外構(gòu)件10固定到轉(zhuǎn)向節(jié)(未示出)，并相應(yīng)地改善裝配可作業(yè)性。轂輪2在外周上形成有一個(外側(cè))內(nèi)滾道表面加，并具有從該內(nèi)滾道表面加延伸的筒狀部2b。內(nèi)圈3在外周上形成有另一(內(nèi)側(cè))內(nèi)滾道表面3a，并且該內(nèi)圈以預(yù)定的過盈量壓配合到筒狀部2b上。在預(yù)定的軸承預(yù)加壓條件下，通過使筒狀部2b的端部徑向向外塑性變形而使內(nèi)圈3相對于轂輪2軸向固定。外構(gòu)件10在外周上一體地形成有待被安裝到車輛的車體(未示出)上的車體安裝凸緣10b，并在內(nèi)周上一體地形成有與內(nèi)滾道表面加和3a相對的雙列外滾道表面IOa 和10a。在被施加初始接觸角α并被保持架7和7以可滾動的方式保持的狀態(tài)下，雙列滾動元件(滾珠)6和6被容納在這些外滾道表面IOa和IOa以及內(nèi)滾道表面加和3a之間。 密封件8和9被安裝在形成在外構(gòu)件10和內(nèi)構(gòu)件1之間的環(huán)形空間的開口中，防止容納在軸承中的油脂泄漏，并防止雨水和灰塵從外面進入軸承。轂輪2由碳含量按重量計為0. 40 0. 80%的中高碳鋼(例如，S53C)制成，并通過高頻感應(yīng)淬火而硬化，使得從車輪安裝凸緣4的內(nèi)側(cè)基部4b到筒狀部2b的包括外側(cè)內(nèi)滾道表面加在內(nèi)的區(qū)域被硬化成具有58 64HRC的表面硬度，其中，內(nèi)側(cè)基部4b供密封件8以可滑動的方式接觸，從而形成密封件座部。斂縫部2c保持鍛造后的25HRC以下的表
面硬度。另一方面，內(nèi)圈3由SUJ2之類的高碳鉻鋼制成，并通過浸入淬火而硬化至其芯部以便具有58 64HRC的表面硬度。外構(gòu)件10由碳含量按重量計為0. 40 0. 80%的中高碳鋼(例如，S53C)制成，并且雙列外滾道表面IOa和IOa被硬化成具有58 64HRC的表
面硬度。盡管本文示出的結(jié)構(gòu)是內(nèi)滾道表面加被直接形成在轂輪2的外周上的被稱為第三代類型的車輪用軸承裝置，但本發(fā)明不僅限于這種結(jié)構(gòu)，而是還可以將本發(fā)明應(yīng)用于例如第一或第二代類型的車輪用軸承裝置或者第四代類型的車輪用軸承裝置，其中，在第一或第二代類型的車輪用軸承裝置中，一對內(nèi)圈被壓配合到轂輪的筒狀部上，而在第四代類型的車輪用軸承裝置中，內(nèi)滾道表面被直接形成在轂輪以及等速萬向接頭的外部接頭構(gòu)件的相應(yīng)的外周上。如在圖2(a)的放大圖示出的，內(nèi)圈3的內(nèi)滾道表面3a的剖面由具有不同曲率半徑的兩個圓弧形成。也就是說，內(nèi)圈3的內(nèi)滾道表面3a包括具有曲率半徑r且從接近接觸點P并以初始接觸角α與滾珠6接觸的位置延伸到滾道底部的一個圓弧部，以及具有小于曲率半徑r的曲率半徑rl且從接近接觸點P的位置延伸到徑向外側(cè)的另一圓弧部。根據(jù)車輛的負載狀況以及軸承空間，初始接觸角α可以適當?shù)卦O(shè)定在30°到45°的范圍內(nèi)。如圖2(a)中由剖面線示出的，曲率半徑r被設(shè)定為大于rl，并具有1.05d<2r < 1. 10d(其中，“d”是滾珠6的直徑)的范圍，優(yōu)選的是1.05d < 2r < 1.08d。曲率半徑rl被設(shè)定為具有1.01d< 2rl ( 1. 05d的范圍，優(yōu)選的是1. 03d < 2rl ( 1. 05d。更具體地，在車輛的穩(wěn)定行駛(直行)期間，內(nèi)滾道表面3a以初始接觸角α以及預(yù)定的預(yù)載荷水平與滾珠6在接觸點P處接觸，而且在車輛轉(zhuǎn)彎期間，內(nèi)滾道表面3a以接觸角α 1以及預(yù)定的預(yù)載荷水平與滾珠6在接觸點PO處接觸，在該接觸點PO處車輪用軸承裝置被施加有力矩載荷。通常，在車輛轉(zhuǎn)彎期間，力矩載荷被施加到軸承，并且初始接觸角α逐漸增大到 α 1。如果進行如下限定α 1 = α+Δ α，那么當初始接觸角α為30°到45°時，Δ α為 2。到8°，但初始接觸角α 可以由于軸承的設(shè)定的預(yù)載荷水平以及滾珠6的直徑等而或多或少地變化。另一方面，如圖2(b)所示，外構(gòu)件10的外滾道表面IOa的剖面由具有不同曲率半徑r2和r3的兩個圓弧形成。也就是說，外構(gòu)件10的外滾道表面IOa包括具有曲率半徑r2 且從接近接觸點Q并以初始接觸角α與滾珠6接觸的位置延伸到滾道底部的一個圓弧部， 以及具有曲率半徑r3且從接近接觸點Q的位置延伸到外構(gòu)件10的內(nèi)周IOc的另一圓弧部。如圖2(b)中由剖面線示出的，曲率半徑r2被設(shè)定為大于r3，并具有1.07d
<2r2彡1. 12d(其中，“d”是滾珠6的直徑)的范圍，優(yōu)選的是1. 07d < 2r2彡1. 10d。曲率半徑r3被設(shè)定為具有1. 03d ( 2r3 ( 1. 07d的范圍，優(yōu)選的是1. 05d ( 2r3 ( 1. 07d。 更具體地，在車輛穩(wěn)定行駛期間，外滾道表面IOa以初始接觸角α以及預(yù)定的預(yù)載荷水平與滾珠6在接觸點Q處接觸，而且在車輛轉(zhuǎn)彎期間，外滾道表面IOa以接觸角α 1以及預(yù)定的預(yù)載荷水平與滾珠6在轉(zhuǎn)折點QO處接觸，在該轉(zhuǎn)折點QO處施加有力矩載荷。根據(jù)本發(fā)明，因為內(nèi)滾道表面3a以及外滾道表面IOa被形成為具有曲率半徑分別為r、rl和r2、r3的圓弧結(jié)構(gòu)，并且兩個不同的曲率半徑r、rl和r2、r3的相應(yīng)的轉(zhuǎn)折點 P0、Q0被設(shè)定為具有以下關(guān)系α 1 = α+Δ α，所以在車輛穩(wěn)定行駛期間，不會導(dǎo)致預(yù)載荷過量，并且在車輛轉(zhuǎn)彎期間，不會導(dǎo)致預(yù)載荷不足，因此可以施加適當?shù)念A(yù)載荷。預(yù)載荷水平被設(shè)定為在直行期間，在0到10 μ m的范圍(在接觸點P和Q處)，而在轉(zhuǎn)彎期間，在10 到50 μ m的范圍(在接觸點PO和QO處)。這使得在穩(wěn)定行駛期間可以確保初始施加的預(yù)載荷，并因此通過抑制過量的預(yù)載荷而防止?jié)L動阻力增加，而且使得在車輛轉(zhuǎn)彎期間可以根據(jù)力矩載荷的增加而增加預(yù)載荷水平，并因此通過增加軸承剛度而無需增加任何零件就能提高軸承的耐用性。盡管示出了內(nèi)構(gòu)件1和外構(gòu)件10的雙列滾道表面加和3a以及IOa和IOa都由兩個曲率半徑形成，但優(yōu)選地，至少是對于軸承剛度和壽命有強烈影響的內(nèi)構(gòu)件的雙列內(nèi)滾道表面加和3a具有兩個曲率半徑!·和rl。此外，盡管本文沒有示出，但類似于內(nèi)圈3， 形成內(nèi)構(gòu)件1的轂輪2的內(nèi)滾道表面加也由具有不同曲率半徑的兩個圓弧形成，并且這兩個不同的曲率半徑r和rl的轉(zhuǎn)折點PO被設(shè)定為α 1 = α + Δ α。接下來，將參考內(nèi)圈3的內(nèi)滾道表面3a來描述滾道表面的加工方法。通常，因為具有多個曲率半徑的滾道表面是通過具有與滾道表面相同的結(jié)構(gòu)的成形的研磨輪來研磨的， 所以應(yīng)制備多種成形的研磨輪，來對應(yīng)于具有不同尺寸的不同規(guī)格的滾道表面。相反，根據(jù)本發(fā)明，滾道表面是使用硬質(zhì)合金刀片(未示出)通過車削(用淬火鋼刀具切削)來加工的。硬質(zhì)合金刀片以可沿徑向和軸向移動的方式被支撐，并且通過數(shù)字控制來定位。因此可以減少制造成本，包括管理成本。此外，因為可以在超精加工中僅通過振蕩研磨輪來實現(xiàn)對滾道表面的研磨，所以根據(jù)本發(fā)明，滾道表面可以通過使用所謂的彈性體研磨輪來加工，所謂的彈性體研磨輪由混合有磨粒的諸如橡膠的彈性體形成，磨粒暴露于彈性體的表面。因為彈性體研磨輪可以對應(yīng)于由多個曲率半徑形成的滾道表面的結(jié)構(gòu)而適當?shù)刈冃?，所以可以通過使彈性體研磨輪沿著滾道表面的結(jié)構(gòu)振蕩來獲得期望的加工表面，而不會對滾道表面附加任何變形。第二實施方式圖3是本發(fā)明的車輪用軸承裝置的第二實施方式的前視圖，示出了其中一個軸承滾珠列；圖4是示出圖3的一個變型例的前視圖；而圖5是示出圖3的另一個變型例的前視圖。該實施方式與第一實施方式的根本不同之處僅在于滾珠的結(jié)構(gòu)，因此在該實施方式中對具有與第一實施方式相同的功能的部件使用相同的附圖標記。在該實施方式中，各列滾珠6和6均包括以規(guī)則方式交替排列的較大直徑的滾珠 6a和較小直徑的滾珠6b。因此，在主要向軸承加載徑向載荷的車輛直行期間，徑向載荷僅由較大直徑的滾珠6a承受，從而可以減少滾珠的滾動阻力，并因此可減少軸承的轉(zhuǎn)矩。另一方面，因為在車輛轉(zhuǎn)彎期間，除了徑向載荷之外，軸承還承受軸向載荷，所以較大直徑的滾珠6a以及與較大直徑的滾珠6a接觸的滾道表面都彈性地變形，從而載荷還被傳遞到較小直徑的滾珠6b。因此，載荷由一個滾珠列中的所有滾珠6 (不僅由滾珠6a而且還由滾珠6b)承受，因此可以獲得與現(xiàn)有技術(shù)的軸承基本上相同的軸承壽命。因此，除了由兩個不同的曲率半徑的圓弧形成的滾道表面提供的效果外，通過確保初始施加的預(yù)載荷而抑制過量的預(yù)載荷，可以防止?jié)L動阻力的增加。此外，可以提供這樣一種車輪用軸承裝置， 其能夠在力矩載荷被施加到軸承的車輛轉(zhuǎn)彎期間增加預(yù)載荷水平，并能夠在車輛直行期間減少軸承的轉(zhuǎn)矩而不會受到加工偏差的影響，而且還能夠提高轉(zhuǎn)彎期間的軸承壽命。較大直徑的滾珠6a與較小直徑的滾珠6b之間的直徑差Δ d(即，Ad = dl_d2) 被設(shè)定為Δ d彡5 μ m，優(yōu)選地，Ad = 5-10 μ m。如果Δ d小于5 μ m,則擔心在車輛直行期間載荷將會由于較大直徑的滾珠6a以及滾道表面的塑性變形而被施加到較小直徑的滾珠 6b，因此不會實現(xiàn)軸承的轉(zhuǎn)矩的有效減少。另一方面，如果Δ d超過10 μ m，則擔心在車輛轉(zhuǎn)彎期間即使較大直徑的滾珠6a和滾道表面塑性變形，載荷也不會由較小直徑的滾珠6b承受，因此，軸承壽命將會降低。盡管示出了較大直徑的滾珠6a和較小直徑的滾珠6b交替排列的實施例，但本發(fā)明并不限于這樣的實施例。例如，本發(fā)明可以應(yīng)用于這樣的排列一串較大直徑的滾珠 6a-較小直徑的滾珠6b、6b-較大直徑的滾珠6a，如在圖4中示出的；并且本發(fā)明還可以應(yīng)用于另一種排列一串較大直徑的滾珠6a、6a--較小直徑的滾珠6b__較大直徑的滾珠 6a、6a，如在圖5中示出的。這些排列使得能夠擴展車輪軸承設(shè)計的自由度，以便這些軸承能夠滿足車輛直行和轉(zhuǎn)彎的頻率或滿足車輛的載荷能力與載荷狀況之間的關(guān)系。當采用陶瓷作為雙列鋼滾珠6和6的材料時，因為剛性高，陶瓷滾珠的接觸橢圓減小。相應(yīng)地，盡管可以用陶瓷滾珠替代所有的雙列鋼滾珠來減少軸承的轉(zhuǎn)矩，但由于陶瓷滾珠比鋼滾珠更昂貴，所以會增加軸承的制造成本。然而，可以通過僅用陶瓷滾珠替代在軸承上加載力矩載荷時被施加大載荷的內(nèi)側(cè)滾珠列中的鋼滾珠，來實現(xiàn)軸承轉(zhuǎn)矩的減少以及軸承壽命的提高，而不會大大增加制造成本。
還可以通過以規(guī)則形式交替排列相同尺寸的雙列陶瓷滾珠和鋼滾珠來減少軸承的轉(zhuǎn)矩。如上所述，類似于一個滾珠列中的滾珠6由較大直徑的滾珠6a和較小直徑的滾珠 6b形成的結(jié)構(gòu)，可以通過用陶瓷滾珠替代較大直徑的滾珠6a來減少軸承的轉(zhuǎn)矩并提高軸承壽命。第三實施方式圖6是本發(fā)明的車輪用軸承裝置的第三實施方式的前視圖，示出了其中一個軸承滾珠列；圖7(a)是示出車輛直行和轉(zhuǎn)彎期間的動作的說明圖；圖7(b)是示出車輛低速直行和高速直行期間的動作的說明圖；圖8是示出本發(fā)明的陶瓷滾珠的制造步驟的說明圖； 圖9是示出本發(fā)明的陶瓷滾珠的剖面的示意圖；圖10是通過使用光學顯微鏡的傾斜光束拍攝的照片，示出了試件的剖面以便觀察本發(fā)明的陶瓷滾珠；圖11是使用圖像處理軟件通過輝度閾值進行過二元處理的照片，示出了圖10的照片的圖像的一個例子；圖12是說明圖， 示出了在使用圖像處理軟件通過輝度閾值對圖10的照片進行二元處理時將要進行圖像處理的區(qū)域。該實施方式與第一實施方式(圖1)的根本不同之處僅在于滾珠的結(jié)構(gòu)，因此在該實施方式中對具有與第一實施方式相同的功能的部件使用相同的附圖標記。如圖6的示意圖所示出的，該實施方式的雙列滾珠6和6的排列包括由諸如SUJ2 的高碳鉻鋼制成的鋼滾珠6和陶瓷滾珠6c (由交叉影線示出)的混合。在該實施方式中， 陶瓷滾珠6c由賽隆的燒結(jié)體制成。因為，由氮化硅或賽隆等形成的陶瓷的制造成本比鋼更昂貴，所以由賽隆形成的燒結(jié)體近來成為滾動軸承的引人注目的結(jié)構(gòu)元件(例如， 參見日本特開專利公報 No. 91272/2004,75652/2005 和 1941Μ/2005)。在該實施方式中，由燒結(jié)材料形成的賽隆燒結(jié)體包括作為主要成分的 β -賽隆以及雜質(zhì)形成的其余部分，其中β -賽隆的組成式為Si6-ZAlZOZN8-Z,并且滿足 0. 1 < ζ < 3. 5。雜質(zhì)包括來自原材料的不可逆的雜質(zhì)或在制造步驟期間混合的不可逆的雜質(zhì)。陶瓷滾珠6c可以由燒結(jié)材料形成，該燒結(jié)材料包括作為主要成分的β-賽隆，以及燒結(jié)助劑和不可逆雜質(zhì)形成的其余部分，其中β-賽隆的組成式為Si6-ZAlZOZN8-Z,并且滿足0.1彡ζ彡3.5?？梢詫⒁韵挛镔|(zhì)中的一種或多種選作燒結(jié)助劑鎂(Mg)、鋁(Al)、硅 (Si)、鈦(Ti)以及氧化物、氮化物和氧氮化物。優(yōu)選地，燒結(jié)助劑按重量計為20%以下。盡管可以制造“ζ”值(下文將稱為“ζ值”)為0.1以上的多種組成的燒結(jié)體，但一般而言，在燒結(jié)體可以被容易地制造的4. 0以下的ζ值范圍內(nèi)，對滾動疲勞壽命具有較大影響的表面硬度基本上是變的。然而，在仔細研究了具有作為主要成分的賽隆的陶瓷滾珠6c的滾動疲勞壽命和β -賽隆的組成之間的關(guān)系之后，發(fā)現(xiàn)包括具有作為稍后提到的主要成分的β -賽隆的燒結(jié)體的陶瓷滾珠6c的滾動疲勞壽命在ζ值超過3. 5的情況下將大大降低。具體地，滾動疲勞壽命在0. 1到3. 5的ζ值范圍內(nèi)是基本上恒定的，并且，在滾動軸承的使用時間超過預(yù)定時間的情況下，陶瓷滾珠6c將會破損，在其表面上產(chǎn)生剝離。另一方面，在ζ值超過3. 5的情況下，陶瓷滾珠6c將易于磨損，因此，滾動疲勞壽命將大大降低。也就是說，清楚地表明了這樣一種現(xiàn)象，即，滾動疲勞壽命在ζ值超過3. 5的情況下將大大降低。表1示出了形成滾珠6和6c的材料的氮化硅、高碳鉻鋼(SUJ2)以及β -賽隆的特性的對比。如可從表1看出的，氮化硅和β-賽隆燒結(jié)體的楊氏模量以及表面硬度高于高碳鉻鋼(SUJ2)的楊氏模量以及表面硬度，而線性膨脹系數(shù)非常小。也就是說，在氮化硅或β -賽隆燒結(jié)體被用作雙列滾珠6和6的材料的情況下，可以獲得高剛度，并且在軸承溫度升高時抑制滾珠的尺寸變化量。表 權(quán)利要求
1.一種車輪用軸承裝置，該車輪用軸承裝置包括外構(gòu)件，該外構(gòu)件在內(nèi)周上形成有雙列外滾道表面；內(nèi)構(gòu)件，該內(nèi)構(gòu)件在外周上形成有與所述外構(gòu)件的所述雙列外滾道表面相對的雙列內(nèi)滾道表面；雙列滾珠，所述雙列滾珠以可自由滾動的方式容納在所述外滾道表面和所述內(nèi)滾道表面之間，并且適于被施加預(yù)定的接觸角，所述車輪用軸承裝置的特征在于所述外滾道表面和所述內(nèi)滾道表面中至少所述內(nèi)滾道表面由均具有兩個曲率半徑r、 rl的圓弧部形成；每個內(nèi)滾道表面都由具有曲率半徑r的一個圓弧部和具有曲率半徑rl的另一個圓弧部形成，所述曲率半徑rl小于所述曲率半徑r，其中，所述具有曲率半徑r的一個圓弧部從接近以初始接觸角α與所述滾珠接觸的接觸點的位置延伸到滾道底部，所述具有曲率半徑rl的另一個圓弧部從所述滾珠以接觸角α 1與之接觸的轉(zhuǎn)折點延伸到徑向外側(cè)；所述曲率半徑r、rl被分別設(shè)定為1. 05d < 2r彡1. IOd以及l(fā).Old^ 2rl彡1. 05d，其中 “d”是所述滾珠的直徑，并且當所述曲率半徑r、rl的所述轉(zhuǎn)折點被定位為α 1 = α+Δ α， α =30° -45°時，Δ α被設(shè)定在2°到8°的范圍內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1所述的車輪用軸承裝置，其中，雙列滾珠組中的外側(cè)滾珠組的節(jié)圓直徑被設(shè)定為大于內(nèi)側(cè)滾珠組的節(jié)圓直徑。
3.如權(quán)利要求1或2所述的車輪用軸承裝置，其中，所述外滾道表面和所述內(nèi)滾道表面中的所述外滾道表面由均具有兩個曲率半徑r2、r3的圓弧部形成，其中，每個外滾道表面都由具有曲率半徑r2的一個圓弧部和具有曲率半徑r3的另一個圓弧部形成，所述曲率半徑r3小于所述曲率半徑r2，其中，所述具有曲率半徑r2的一個圓弧部從接近以初始接觸角α與所述滾珠接觸的接觸點的位置延伸到滾道底部，所述具有曲率半徑r3的另一個圓弧部從所述滾珠以接觸角α 1接觸的轉(zhuǎn)折點延伸到徑向內(nèi)側(cè)，并且其中，所述曲率半徑r2、 r3分別被設(shè)定為1. 07d < 2r2 ( 1. 12d以及1. 03d ( 2r3 ( 1. 07d，其中“d”是所述滾珠的直徑。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項所述的車輪用軸承裝置，其中，所述內(nèi)滾道表面和所述外滾道表面在熱處理之后通過淬火鋼切削而被精加工為具有預(yù)定的精加工結(jié)構(gòu)。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項所述的車輪用軸承裝置，其中，預(yù)載荷水平被設(shè)定為，在直行時是O到10 μ m,而在轉(zhuǎn)彎時是10到50 μ m。
6.如權(quán)利要求1至5中任一項所述的車輪用軸承裝置，其中，雙列滾珠組中的所述滾珠由以規(guī)則方式交替排列的較大直徑的滾珠和較小直徑的滾珠形成。
7.如權(quán)利要求6所述的車輪用軸承裝置，其中，所述較大直徑的滾珠和所述較小直徑的滾珠的直徑差被設(shè)定在5到10 μ m的范圍內(nèi)。
8.如權(quán)利要求1至5中任一項所述的車輪用軸承裝置，其中，雙列滾珠組中的所述滾珠由陶瓷滾珠和鋼滾珠形成。
9.如權(quán)利要求8所述的車輪用軸承裝置，其中，在滾珠組中，只有那些在車輛轉(zhuǎn)彎期間當力矩載荷被施加到車輛上時被加載有大載荷的滾珠由陶瓷滾珠形成，而滾珠組中的其他滾珠由鋼滾珠形成。
10.如權(quán)利要求8所述的車輪用軸承裝置，其中，雙列滾珠組中的所述滾珠由以規(guī)則方式交替排列的陶瓷滾珠和鋼滾珠形成。
11.如權(quán)利要求8所述的車輪用軸承裝置，其中，雙列滾珠組中的所述滾珠由以規(guī)則方式交替排列的較大直徑的滾珠和較小直徑的滾珠形成，并且所述較大直徑的滾珠由陶瓷滾珠形成。
12.如權(quán)利要求8至11中任一項所述的車輪用軸承裝置，其中，所述陶瓷滾珠由燒結(jié)體形成，所述燒結(jié)體包括作為主要成分的β-賽隆以及雜質(zhì)形成的其余部分，所述β-賽隆的組成式為Si6-zAlz0zN8-z，并且滿足0. 1彡ζ彡3. 5。
13.如權(quán)利要求8至11中任一項所述的車輪用軸承裝置，其中，所述陶瓷滾珠由燒結(jié)體形成，所述燒結(jié)體包括作為主要成分的賽隆以及由燒結(jié)助劑和不可逆雜質(zhì)形成的其余部分，所述β-賽隆的組成式為Si6-ZA1Z0ZN8-Z，并且滿足0. 1彡ζ彡3. 5。
14.如權(quán)利要求8、12和13中任一項所述的車輪用軸承裝置，其中，所述鋼滾珠和所述陶瓷滾珠的混合比例被設(shè)定在3 7到7 3的范圍內(nèi)，包括1 1。
15.如權(quán)利要求8至14中任一項所述的車輪用軸承裝置，其中，所述陶瓷滾珠的表面形成有致密層，該致密層的致密度比所述陶瓷滾珠的內(nèi)部的致密度高。
16.如權(quán)利要求15所述的車輪用軸承裝置，其中，所述致密層的剖面的當通過光學顯微鏡的傾斜光束觀察時為白色的白色區(qū)域的面積比被設(shè)定為7%以下。
17.如權(quán)利要求15或16所述的車輪用軸承裝置，其中，所述致密層包括所述表面的區(qū)域形成有高致密層，該高致密層的致密度比所述致密層內(nèi)的其他區(qū)域的致密度更高。
18.如權(quán)利要求17所述的車輪用軸承裝置，其中，所述高致密層的剖面的當通過光學顯微鏡的傾斜光束觀察時為白色的白色區(qū)域的面積比被設(shè)定為3. 5%以下。
全文摘要
一種車輪用軸承裝置，其中，該軸承裝置具有通過在直行期間保持適當?shù)念A(yù)載荷并在轉(zhuǎn)彎時將軸承剛度設(shè)定為適當?shù)乃蕉@得的增強的耐用性，該軸承裝置可柔性地適于不同的產(chǎn)品規(guī)格，并且成本也減少了。該車輪用軸承裝置設(shè)置有具有雙列布置的滾珠(6)的角接觸滾珠軸承，其中，內(nèi)圈(3)的內(nèi)滾道表面(3a)由位于從接近以初始接觸角(α)與滾珠(6)接觸的接觸點(P)的位置到內(nèi)滾道表面的滾道底部的范圍內(nèi)的曲率半徑(r)和小于曲率半徑(r)并位于從以接觸角(α1)滾珠(6)接觸的轉(zhuǎn)折點(P1)到內(nèi)圈(3)的較大直徑部分(3b)的范圍內(nèi)的曲率半徑(r1)形成。曲率半徑(r、r1)相對于滾珠的直徑(d)被設(shè)定為滿足關(guān)系1.05d＜2r≤1.10d以及1.01d≤2r1≤1.05d，并且兩個曲率半徑(r、r1)之間的轉(zhuǎn)折點(P1)被設(shè)定為使得Δα在2°到8°的范圍內(nèi)，其中α在30°到45°的范圍內(nèi)，且α1＝α+Δα。
文檔編號F16C33/62GK102245915SQ20098014941
公開日2011年11月16日 申請日期2009年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月9日
發(fā)明者乘松孝幸 申請人:Ntn株式會社