专利名称：车轮用轴承装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于车辆(例如汽车)的车轮轴承装置，该车轮轴承装置用于可旋转地支撑车轮，更具体而言，本发明涉及一种可降低重量与尺寸并改进车轮安装凸缘的 表面振摆(rim-out)精度以限制发生制动抖动的车轮轴承装置。
背景技术：
近年来，因盘式制动器的普及而使制动力增大，另一方面，有时因由制动片夹设的 制动盘的振动而尤其在行驶期间造成令人不舒适的低频噪声。伴随着车辆的高性能与低噪 声的发展趋势，已注意到这种称为“制动抖动”的现象，因此分析并改进制动抖动问题已成 为新的技术目标。尽管还未清楚地解读制动抖动机理，但认为与制动片接触的制动盘的表面振摆精 度是制动抖动的一个原因。制动盘的表面振摆精度不仅受制动盘自身振摆精度的影响，而 且受车轮安装凸缘的表面振摆精度、滚动轴承的轴向振摆、滚道表面的精度以及滚动轴承 的组装精度等的影响。近来，一方面，期望车辆的车轮轴承装置降低其重量和尺寸，以由于节约材料而降 低其制造成本与燃料消耗，另一方面，期望提高其刚度，以改进操纵稳定性。尤其在例如轻 型四轮车或小型车的轻型车领域中，更期望降低重量。图13示出了旨在降低重量的现有技术车辆用的车轮轴承装置的一个示例。该车 轮轴承装置50是用于驱动车轮侧并形成为包括轮毂51和双列滚动轴承52的单元的代表 性结构。车轮轴承装置50的轮毂51通过锻造形成并具有中空结构。轮毂51 —体形成有 车轮安装凸缘53，车轮(未示出)安装在该车辆安装凸缘上；一个内滚道表面51a，该内滚 道表面51a与双列外滚道表面57a、57a中的一个外滚到表面57a相对地布置；以及圆柱部 51b，该圆柱部51b从内滚道表面51a轴向延伸，该轮毂的内周形成有用于传递扭矩的花键 54。内圈55压配在轮毂51的圆柱部51b上。内圈55在其外周上形成有内滚道表面 51a、55a的另一个内滚道表面55a。圆柱部51b的一端径向向外塑性变形，以形成敛缝部 56，以相对于轮毂51轴向固定内圈55。另一方面，双列滚动轴承52的外部构件一体形成有用于形成悬架装置的一部分 的车体安装凸缘57b，该外部构件的内周形成有与双列内滚道表面51a、55a相对地布置的 双列外滚道表面57a、57a。可认识到，双列滚动轴承52包括轮毂51、内圈55以及可滚动地 容纳在内滚道表面5la、55a与外滚道表面57a、57a之间的双列滚珠59、59。轮毂螺栓53a在沿车轮安装凸缘53的周向等距地布置的四个位置处固定在轮毂 51的车轮安装凸缘53上。通过将螺母紧固在轮毂螺栓53a上而将制动盘60和车轮固定在 车轮安装凸缘上。如图14中所示，轮毂51的车轮安装凸缘53形成有螺栓孔61，轮毂螺栓 53a穿过所述螺栓孔61固定。每个都具有圆弧构造的切口部62通过避开各螺栓孔61的邻近区域而形成在车轮安装凸缘53的外周上的螺栓孔61之间。切口部62形成为使该每个切口部62的最深部分62a相对于螺栓孔61的节圆直径A位于径向内侧，并靠近连接相邻螺栓孔61的中心的线B。另外，车轮安装凸缘53形成 为使其在包括螺栓孔61的径向向外区域63中具有较薄厚度，而在包括螺栓孔61的径向向 内区域64中具有正常厚度，以具有足够的弯曲刚度。这能够防止车轮安装凸缘53在想要 降低其重量的情况下降低弯曲刚度(例如参见下述的专利文献1)。根据现有技术的车轮轴承装置50，通过轮毂螺栓53a之间的切口部，使得车轮安 装凸缘53具有花瓣状构造并保持车轮安装凸缘53的径向向内区域的厚度正常，既可防止 车轮安装凸缘53的弯曲刚度降低也可实现其重量的降低。另外，已知图15和16中所示的 旨在进一步降低其重量的车轮轴承装置70。该车轮轴承装置70用于例如轻型四轮车或小 型汽车的各种轻型车辆，并包括具有轮毂71和内圈72的内部构件73、外部构件74以及可 滚动地容纳在内部构件73与外部构件74之间的双列滚珠75、75。轮毂71在其一端上具有一体形成的车轮安装凸缘76，并且在其外周上形成内滚 道表面71a和从该内滚道表面71a轴向延伸的圆柱部71b。在外周上形成有另一个内滚道 表面72a的内圈72压配在圆柱部71b上，并由通过使圆柱部71b的端部径向向外塑性变形 而形成的敛缝部71c轴向固定在圆柱部71b上。螺栓孔76a沿车轮安装凸缘76的外周等距地形成，轮毂螺栓76b压配在螺栓孔 中，用于在其上紧固制动盘R和车轮W。外部构件74在其内周上形成有与双列内滚道表面71a、72a相对地布置的双列外 滚道表面74a、74a，双列滚珠75、75通过保持架77可滚动地容纳在外滚道表面74a、74a与 内滚道表面71a、72a之间。在外部构件74的两端上安装密封件78、79，以密封在外部构件 74与内部构件73之间形成的环形开口。如图16中所示，轮毂71的车轮安装凸缘76包括在顶端均具有螺栓孔76a的多个 径向延伸的局部凸缘80。在车轮安装凸缘76的与安装车轮相反的一侧的内表面上形成多 个脊状加强筋80a。根据该车轮轴承装置70，由于车辆安装凸缘76由在顶端均具有螺栓孔76的多个 径向延伸的局部凸缘80形成，并且在局部凸缘80上形成多个脊状加强筋80a，因此与设置 有周向上连续的车轮安装凸缘的轮毂相比，可以降低轮毂71的重量，并且因车轮安装凸缘 中造成的应力降低而改进轮毂71的耐久性(例如参见下述的专利文献2)。专利文献1 日本公开专利公报No. 94905/2003专利文献2 日本公开专利公报No. 119505/2005。
发明内容
本发明要解决的问题如上所述，车轮轴承装置50、70旨在用于包括轻型四轮车或小型汽车的小型客车 中，并且当用于小型汽车时，尽管轮毂51、71的车轮安装凸缘53、76形成为具有花瓣状构造 或者局部凸缘80，但车轮安装凸缘53、76的振摆至多为100 μ m或者更小。因而，当轮毂51、 71用于小型汽车时，不会造成特别问题。然而，当它们用于中级或较大级客车时，需要降低 车辆的NHV(噪声、振动和声振粗糙度)。尤其在它们用于前轮的车轮轴承装置中时，有时需要车辆安装凸缘53、76具有30 μ m或者更小的高精度振摆。因而，需要具有可抑制车轮安装凸缘53、76的振摆并降低它们的重量而不受应用 至轮毂51、71的热处理的影响的凸缘构造。另外，车轮安装凸缘53、76在被施加弯矩时趋 于下落，因此使制动盘60、R也下落。尽管必须抑制车轮安装凸缘下落，但是车轮安装凸缘 53,76以及制动盘60、R的下落量将大于具有正常圆盘形构造的车轮安装凸缘的下落量，这 是因为轮毂螺栓53a、76b之间的区域被切除，因此不具有形成车轮安装凸缘的材料。因此，本发明的目的是提供一种用于车辆的的轴承装置，该轴承装置通过改进车 轮安装凸缘的表面振摆精度而可抑制产生制动抖动，并且还可在保持车轮轴承装置的强度 与刚度的情况下降低其重量和尺寸。解决该问题的方法为了实现本发明的目的，根据第一方面，提供一种用于车辆的车轮轴承装置，所述 车轮轴承装置包括外部构件，所述外部构件在内圆周上形成有双列外滚道表面；内部构 件，所述内部构件在外圆周上形成有与所述双列外滚道表面相对地布置的双列内滚道表 面；以及双列滚动元件，所述双列滚动元件可自由滚动地容纳在所述外部构件的相应所述 外滚道表面与所述内部构件的相应所述内滚道表面之间； 所述外部构件和所述内部构件中 的任一个在外侧端上一体形成有用于安装车轮的车轮安装凸缘，在所述车轮安装凸缘中沿 所述车轮安装凸缘的圆周等距地形成多个螺栓孔，所述车轮通过固定在所述螺栓孔中的多 个螺栓固定在所述车轮安装凸缘上，所述车轮轴承装置的特征在于通过避开每个螺栓孔 的邻近区域而在所述螺栓孔之间形成切口部，每个切口部形成为圆弧构造，使得所述每个 切口部的最深部分靠近所述螺栓孔的节圆直径。根据第一方面的本发明，由于车轮轴承装置构造成使所述外部构件和内部构件中 的任一个在外侧端上一体形成有用于安装车轮的车轮安装凸缘，在所述车轮安装凸缘中沿 其圆周等距地形成多个螺栓孔，并且所述车轮通过固定在所述螺栓孔中的多个螺栓固定在 所述车轮安装凸缘上，该车轮轴承装置具有如下特征通过避开每个螺栓孔的邻近区域而 在所述螺栓孔之间形成切口部，每个切口部形成为圆弧构造，使得其最深部分靠近所述螺 栓孔的节圆直径，因此可以提供一种这样的用于车辆的轴承装置，该轴承装置可通过抑制 因热处理产生的变形而改进车轮安装凸缘的表面振摆精度，从而抑制产生制动抖动，并且 还可在保持车轮轴承装置的强度与刚度的情况下降低其的重量和尺寸。根据第二方面，优选地，所述每个切口部的所述最深部分相对于所述螺栓孔的所 述节圆直径位于径向外侧，所述各切口部与所述车轮安装凸缘的外圆周平滑连续，所述每 个切口部的曲率半径的中心位于穿过所述车轮安装凸缘的中心和彼此相邻的螺栓孔之间 的中心的线的延长线上，所述切口部的曲率半径Rl与所述节圆直径PCDb之间存在Rl = 0. 7-1. 5PCDb的关系。这使得可以因形成切口部而改进车轮安装凸缘中重量降低的效果，并 且防止因阻碍形成车轮安装凸缘的锻造材料的塑性流动而导致产生缩痕，因此防止制造精 度降低。根据第三方面，优选地，在所述车轮安装凸缘的内侧面上形成多个脊状加强筋，其 中，每个加强筋从所述车轮安装凸缘的环形基部径向延伸，具有与其中形成有每个螺栓孔 的部分基本相同的宽度。这使得可以确保车辆安装凸缘的强度和刚度，并进一步改进重量 降低的效果。
根据第四方面，优选地，所述车轮安装凸缘的构件通过封闭热锻形成。这使得可以 在高精度下有效地进行锻造加工，而不阻碍材料的塑性流动，这是由于切口部相对于螺栓 孔的节圆直径位于径向外侧，并且螺栓孔之间具有材料。从而通过封闭热锻可平滑地形成 角部、台阶部或者倒角部。这使得可以将去除毛刺的需要抑制到最小，因此减少制造步骤 数，从而降低制造成本。根据第五方面，优选地，所述内部构件包括轮毂，该轮毂包括所述车轮安装凸缘 和轴向延伸的圆柱部；以及至少一个内圈，该至少一个内圈压配在所述轮毂的所述圆柱部上。根据第六方面，优选地，所述外部构件具有所述车轮安装凸缘，所述内部构件包括
一对内圈。根据第七方面，优选地，所述内部构件包括轮毂和等速万向节的外接头构件，所述 轮毂具有车轮安装凸缘，该车轮安装凸缘位于轮毂的一端与轮毂一体形成；双列内滚道 表面的其中一个内滚道表面，该内滚道表面与所述双列外滚道表面的其中一个相对地布 置；所述圆柱部，该圆柱部从所述其中那个一个内滚道表面轴向延伸；以及硬化不规则部， 该硬化不规则部形成在该轮毂的内圆周上，所述外接头构件装配在所述轮毂的所述圆柱部 中，并且在所述外接头构件的外圆周上形成有与所述双列外滚道表面中的另一个相对地布 置的另一个内滚道表面以及从所述内滚道表面轴向延伸的中空支柱部，其中，通过使所述 外接头构件的所述支柱部的装配部径向扩展并通过迫使所述装配部咬合在形成于所述轮 毂的内圆周上的所述硬化不规则部中，从而所述轮毂与所述外接头构件彼此一体连接。本发明的效果根据本发明的用于车辆的车轮轴承装置，由于其包括外部构件，该外部构件在其 内圆周上形成有双列外滚道表面；内部构件，该内部构件在其外圆周上形成有与所述双列 外滚道表面相对布置的双列内滚道表面；以及双列滚动元件，所述双列滚动元件可自由滚 动地容纳在所述外部构件的相应所述外滚道表面与所述内部构件的相应所述内滚道表面 之间；所述外部构件和内部构件中的任一个在外侧端上一体形成有用于安装车轮的车轮 安装凸缘，在所述车轮安装凸缘中沿圆周等距地形成多个螺栓孔，并且所述车轮通过固定 在所述螺栓孔中的多个螺栓固定在所述车轮安装凸缘上，并且该车轮轴承装置具有如下特 征通过避开每个螺栓孔的邻近区域而在所述螺栓孔之间形成切口部，每个切口部形成为 圆弧构造，使得其最深部分靠近所述螺栓孔的节圆直径，因此可以提供一种这样的用于车 辆的轴承装置，该轴承装置通过抑制因热处理产生的变形而改进车轮安装凸缘的表面振摆 精度，从而抑制产生制动抖动，并且在保持车轮轴承装置的强度与刚度的同时还可降低其 重量和尺寸。实施本发明的最佳方式实施本发明的最佳方式是一种用于车辆的车轮轴承装置，该车轮轴承装置包括 外部构件，该外部构件在其外圆周上一体形成有车体安装凸缘，在其内圆周上形成有双列 外滚道表面；内部构件，该内部构件包括轮毂和内圈，该轮毂在其外侧端一体形成有车轮安 装凸缘，在其外圆周上形成有与所述双列外滚道表面中的一个相对的一个内滚道表面，该 轮毂还具 有从所述一个内滚道表面轴向延伸的圆柱部，所述内圈在其外圆周上形成有与所 述外滚道表面中的另一个相对的另一内滚道表面，并且所述内圈适于装配到所述轮毂的圆柱部上；以及双列滚动元件，该双列滚动元件可滚动地容纳在所述内滚道表面与外滚道表 面之间，所述车轮轴承装置的特征在于，通过避开每个螺栓孔的邻近区域而在螺栓孔之间 形成切口部，每个切口部的最深部分相对于所述螺栓孔的节圆直径位于径向外侧，每个切 口部形成为圆弧构造，使得其最深部分靠近所述螺栓孔的节圆直径，每个切口部与车轮安 装凸缘的外圆周平滑连续，每个切口部的曲率半径的中心位于穿过所述车轮安装凸缘的中 心和彼此相邻的螺栓孔之间的中心的线的延长线上，所述切口部的曲率半径Rl与所述节 圆直径PCDb之间存在Rl = 0. 7-1. 5PCDb的关系。
图1为示出了本发明的用于车辆的车轮轴承装置的第一实施方式的纵向剖视图；图2为图1的前视图；图3为示出图1的轮毂的前视图；图4为示出用于测量车轮安装凸缘的表面振摆的方法的图示； 图5为示出本发明的用于车辆的车轮轴承装置的第二实施方式的纵向剖视图；图6为图5的前视图；图7为示出本发明的用于车辆的车轮轴承装置的第三实施方式的纵向剖视图；图8为图7的前视图；图9为示出本发明的用于车辆的车轮轴承装置的第四实施方式的纵向剖视图；图10为图9的前视图；图11为示出本发明的用于车辆的车轮轴承装置的第五实施方式的纵向剖视图；图12为图11的前视图；图13为示出现有技术的用于车辆的车轮轴承装置的纵向剖视图；图14为现有技术的轮毂的前视图；图15为示出现有技术的用于车辆的另一个车轮轴承装置的纵向剖视图；以及图16(a)为图15的轮毂的前视图；图16(b)为沿线1-0-1截取的剖视图；以及图 16(c)为沿线II-II截取的剖视图。附图标记说明1、17、25............内部构件2、19............外部构件2a、19a............外滚道表面2b............车轮安装凸缘3............滚动元件4、15、18、22............轮毂4a、5a、22a、28a............内滚道表面4b、22b............圆柱部4c............敛缝部4d............细齿5............内圈6、16、20、26............车轮安装凸缘
6a、16a、20a............螺栓孔6b............轮毂螺栓6c............基部6d............车轮安装凸缘的外侧面7............保持架8、9............密封件10............加强筋IOa............沉孔11............切口部Ila............最深部分12............面板13............基部14............计量器21............迷宫密式封件23............双列滚动轴承24............等速万向节27............不规则部28............外接头构件29............接头内圈30............保持架31............扭矩传递滚珠32............嘴部33............肩部34............支柱部34a............插塞部34b............装配部35,36............端盖50、70............车轮轴承装置51、71............轮毂51a、55a、71a、72a............内滚道表面51b,71b............圆柱部52............双列滚动轴承53,76............车轮安装凸缘53a、76a............轮毂螺栓54............花键55,72............内圈56,71c............敛缝部57,74............外部构件57a、74a............外滚道表面
57b............车体安装凸缘58............转向节59,75............滚珠60、R............制动盘61、76a............螺栓孔62............切口部62a............最深部分63............较薄厚度区域64............正常厚度区域73............内部构件74b............车体安装凸缘77............保持架78,79............密封件80............局部凸缘80a............加强筋A............螺栓孔的节圆直径B............连接螺栓孔中心的线POTb............螺栓孔的节圆直径Rl............切口部的曲率半径W............车轮
具体实施例方式将参照
本发明的多个优选实施方式。第一实施方式图1为本发明的用于车辆的车轮轴承装置的第一实施方式的纵向剖视图，图2为 图1的前视图，图3为图1的车轮轴承装置的轮毂的前视图，图4为示出用于测量车轮安装 凸缘的表面振摆的方法的图示。在以下说明中，术语车轮轴承装置的“外侧”(图中的左侧) 是指当车轮轴承装置安装在车体上时车体的外侧，术语车轮轴承装置的“内侧”(图中的右 侧)是指当车轮轴承装置安装在车体上时车体的内侧。本发明的用于车辆的车轮轴承装置是用于可旋转地支撑从动轮的第三代类型，并 包括内部构件1、外部构件2以及用于滚动地容纳在内部构件1与外部构件2之间的双列滚 动元件(滚珠)3、3。内部构件1包括轮毂4和压配在该轮毂4上的内圈5。
如图1和2所示，轮毂1 一体形成有位于其外侧端处的用于安装车轮(未示出) 的车轮安装凸缘6;位于其外圆周上的一个(外侧)内滚道表面4a;以及从内滚道表面4a 轴向延伸的圆柱部4b。车轮安装凸缘6沿其周边等距地形成有螺栓孔6a，用于紧固车轮的 轮毂螺栓6b压配在所述螺栓孔6a中。内圈5通过预定的干涉压配在轮毂4的圆柱部4b 上，另一个(内侧)内滚道表面5a形成在内圈5的外圆周上。内圈5通过使圆柱部4b的 一端径向向外塑性变形而形成的敛缝部4c轴向固定在轮毂4上。因此，在所谓“自保持结 构”可在轴承上施加预压力的条件下将内圈5固定在轮毂4上。这能够在确保轮毂4的强度与刚度的情况下降低轮毂4的重量和尺寸。外部构件2在其外圆周上一体形成有待安装在车辆悬架装置的转向节形成部上 的车体安装凸缘2b，并在其内圆周上一体形成有与内部构件1的双列内滚道表面4a、5a相 对的双列外滚道表面2a、2a。双列滚动元件(滚珠)3容纳在这些外滚道表面2a、2a与内 滚道表面4a、5a之间，并由保持架7、7可滚动地保持。密封件8、9安装在形成于外部构件 2与内部构件1之间的环形开口内。这些密封件8、9防止轴承中容纳的润滑脂泄漏并防止 雨水和灰尘从外部进入轴承中。 轮毂4由例如S53C的中/高碳钢(包括按重量计0. 40-0. 80%的碳)制成，并且 通过高频感应淬火硬化，使得从车轮安装凸缘6的内侧基部6c到圆柱部4b的区域被硬化 成具有58-64HRC的表面硬度。敛缝部4c不淬火，因此锻造后保持其25HRC或者更低的表 面硬度。从而，轮毂4的强度和刚度得以改进，并可防止轮毂4与内圈5之间的微振磨损， 因此可改进轮毂4的耐久性。此外，可改进敛缝部4c的塑性变形的可加工性，并且可防止 在敛缝过程期间敛缝部4c中产生微小裂纹。与轮毂4相似，外部构件2由例如S53C的中/高碳钢(包括按重量计0. 40-0. 80% 的碳)制成，双列外滚道表面2a、2a通过高频感应淬火硬化成具有58-64HRC的表面硬度。 另一方面，内圈5与滚珠3由例如SUJ2的高碳铬钢制成，并通过浸渍淬火硬化至其芯部，以 具有58-64HRC的表面硬度。尽管这里示出了使用滚珠3作为滚动元件的双列角接触滚珠 轴承，但本发明并不限于这种轴承，并且可以应用至使用锥形滚子作为滚动元件的双列圆 锥滚子轴承。根据本发明，如图3所示，多个脊状加强筋10形成在轮毂14的车轮安装凸缘6的 内侧面上。每个加强筋10从车轮安装凸缘6的环形基部6c径向延伸，与形成各螺栓孔6a 的部分具有基本相同的宽度。另外，绕每个螺栓孔6a形成沉孔10a。弯曲构造的切口部11避开各螺栓孔6a的邻近区域而形成在车轮安装凸缘6的圆 周上的相邻的螺栓孔6a之间。每个切口部11形成为圆弧构造，使得其最深部分Ila靠近 螺栓孔6a的节圆直径PCDb。也就是说，每个切口部11的最深部分Ila相对于螺栓孔6a的 节圆直径PCDb位于径向外侧，并且与车轮安装凸缘6的外圆周平滑连续。各切口部的曲率 半径的中心位于穿过车轮安装凸缘6的中心(即轮毂4的中心)和彼此相邻的螺栓孔6a、 6a之间的中心的线的延长线上，并且切口部11的曲率半径Rl与节圆直径PCDb之间存在 Rl = 0. 7-1. 5P⑶b的关系。这使得可以提供这样的用于车辆的车轮轴承装置，该车轮轴承 装置可通过抑制因热处理产生的变形而改进车轮安装凸缘6的表面振摆精度，来抑制产生 制动抖动，并且还可在保持车轮轴承装置的强度与刚度的情况下降低其重量和尺寸。如果切口部11的曲率半径Rl与节圆直径P⑶b之间的关系为Rl < 0. 7P⑶b，则形 成车轮安装凸缘的锻造材料的塑性流动受阻碍，并因产生缩痕而降低制造精度。与之相反， 如果关系为Rl > 1. 5P⑶b，则不能预期重量降低的效果。通常通过热锻形成该轮毂。当通过所谓的封闭热锻(其中封闭由凸模和/或凹模 锻造的材料)形成具有花瓣构造因此在螺栓孔之间无材料的现有技术的轮毂时，必须排出 凸模或凹模之间的多余材料。然而，在本发明的轮毂4中，由于切口部11相对于螺栓孔6a 的节圆直径P^b位于径向外侧并且螺栓孔6a之间具有材料，因此可以有效且精确地执行 锻造加工，而不阻碍锻造材料的塑性流动。从而，通过封闭热锻可平滑地形成角部、台阶部或者倒角部。这使得可以将去除毛刺的需求抑制到最小，因此减少加工步骤数，从而降低制 造成本。通过使用用于测量的面板(夹具)12来进行车轮安装凸缘6的表面振摆的测量。 这是因为在螺栓孔6a的节圆直径PCDb的径向向外区域中存在切口部11，因此如果不使用 面板12则不能进行连续的测量。通过以下步骤进行测量将外部构件2的车体安装凸缘2b 放置在基部13上，然后将面板12放置在车轮安装凸缘6的外侧面6d上，最后使计量器14 接触在面板12上。第二实施方式图5是本发明的用于车辆的车轮轴承装置的第二实施方式的纵向剖视图，图6是 图5的前视图。该实施方式与第一实施方式的不同之处仅在于轮毂的结构，因此，对于相同 部件和具有与第一实施方式的部件相同功能的相似部件在该实施方式中也使用相同的附 图标记。轮毂15在其外侧端一体形成有车轮安装凸缘16，均形成有内螺纹的螺栓孔16a沿 车轮安装凸缘16的周边等距地形成在车轮安装凸缘16中。车轮和制动盘(未示出)通过 拧入螺栓孔16a中的轮毂螺栓而以叠置的状态固定在车轮安装凸缘16上。多个脊状加强 筋10形成在轮毂15的车轮安装凸缘16的内侧面上，如图6所示。每个加强筋10径向延 伸并与形成各螺栓孔16a的部分具有基本相同的宽度。
圆弧构造的切口部11避开各螺栓孔16a的邻近区域而形成在车轮安装凸缘16的 圆周上的相邻螺栓孔16a之间。每个切口部11形成为使其最深部分Ila靠近螺栓孔16a的 节圆直径P⑶b。与第一实施方式类似，这使得可以提供这样的用于车辆的车轮轴承装置，该 车轮轴承装置可通过抑制因热处理产生的变形而改进车轮安装凸缘16的表面振摆精度， 来抑制产生制动抖动，并且还可在保持车轮轴承装置的强度与刚度的情况下降低其重量和 尺寸。第三实施方式图7是本发明的用于车辆的车轮轴承装置的第三实施方式的纵向剖视图，图8是 图7的前视图。该实施方式与第一实施方式的不同仅在于轮毂的结构，因此，对于相同部件 和具有与前面的实施方式的部件相同功能的相似部件在该实施方式中也使用相同的附图标记。该实施方式的用于车辆的车轮轴承装置是用于可旋转地支撑驱动轮的第三代类 型，并包括内部构件17、外部构件2以及用于可滚动地容纳在内部构件12与外部件构件2 之间的双列滚动元件3、3。内部构件17包括轮毂18和压配在该轮毂18上的内圈5。如图7和8所示，轮毂18 —体形成有位于其外侧端处的车轮安装凸缘6 ；位于其 外圆周上的内滚道表面4a ；从内滚道表面4a延伸的圆柱部4b ；以及用于传递扭矩的细齿 (或者花键)。车轮安装凸缘6沿其周边等距地形成有螺栓孔6a，用于紧固车轮的轮毂螺栓 6b压配在螺栓孔6a中。与前面的实施方式类似，圆弧构造的切口部11避开各螺栓孔6a的邻近区域而形 成在车轮安装凸缘6的圆周上的相邻螺栓孔6a之间。每个切口部11形成为使其最深部分 Ila靠近螺栓孔6a的节圆直径PCDb。与前面的实施方式类似，这使得可以提供这样的用于 车辆的车轮轴承装置，该车轮轴承装置可通过抑制因热处理产生的变形而改进车轮安装凸缘6的表面振摆精度，从而抑制产生制动抖动，并且还可在保持车轮轴承装置的强度与刚 度的情况下降低其重量和尺寸。第四实施方式图9是本发明的用于车辆的车轮轴承装置的第四实施方式的纵向剖视图，图10是图9的前视图。对于相同部件和具有与前面的实施方式的部件相同功能的相似部件在该实 施方式中也使用相同的附图标记。本实施方式的用于车辆的车轮轴承装置是用于可旋转地支撑从动轮的第二代类 型，并包括外部构件19、一对内圈5、5以及可滚动地容纳在外部构件19与内圈5、5之间的 双列滚动元件3、3。如图9和10所示，外部构件19 一体形成有位于其外侧端处的车轮安装凸缘20以 及位于其内圆周上的内滚道表面19a、19a。车轮安装凸缘20沿其周边等距地形成有螺栓孔 20a，用于紧固车轮的轮毂螺栓6b压配在螺栓孔20a中。双列滚动元件3、3通过保持架7、7可滚动地容纳在外部构件19的双列外滚道表 面19a、19a与该对内圈5、5的内滚道表面5a、5a之间。另外，迷宫密式封件21形成在外部 构件19与外侧内圈5之间，密封件9安装在形成于外部构件19的内侧端与内圈5之间的 环形开口内，以防止容纳在轴承中的润滑脂泄漏，并防止雨水和灰尘从外部进入轴承中。与前面的实施方式类似，圆弧构造的切口部11避开各轮毂螺栓6b (螺栓孔20a) 的邻近区域而形成在车轮安装凸缘20的圆周上的相邻螺栓孔20a之间。每个切口部11形 成为使其最深部分Ila靠近轮毂螺栓6b的节圆直径PCDb。这使得可以提供这样的用于车 辆的车轮轴承装置，该车轮轴承装置可通过抑制因热处理产生的变形而改进车轮安装凸缘 20的表面振摆精度，从而抑制产生制动抖动，并且还可在保持车轮轴承装置的强度与刚度 的情况下降低其重量和尺寸。第五实施方式图11是本发明的用于车辆的车轮轴承装置的第五实施方式的纵向剖视图，图12 是图11的轮毂的前视图。对于相同部件和具有与前面的实施方式的部件相同功能的相似 部件在该实施方式中也使用相同的附图标记。该车轮轴承装置形成为轮毂22、双列滚动轴承22以及等速万向节24的单元，并且 具有第四代类型的构造。双列滚动轴承23包括外部构件2、内部构件25以及容纳在外部构 件2与内部构件25之间的双列滚动元件3、3。内部构件25包括轮毂22和插入在轮毂22中的外接头构件28，如下所述。轮毂 22形成有位于其外侧端上的车轮安装凸缘26 ；位于在其外圆周上与双列外滚道表面2a、 2a中的一个相对的一个(外侧)内滚道表面22a;以及从内滚道表面22a轴向延伸的圆柱 部22b。车轮安装凸缘26沿其周边等距地形成有多个螺栓孔6a，轮毂螺栓6b压配在这些 螺栓孔6a中。轮毂22由例如S53C的中/高碳钢(包括按重量计0. 40-0. 80%的碳)制成，并且 在从车轮安装凸缘26的形成外侧密封件8的密封平台部的内侧基部6c到圆柱部22b的区 域中形成有通过高频感应硬化成具有58-64HRC的表面硬度的硬化层。这能够改进内滚道 表面22a的抗疲劳特性以及圆柱部22b的强度和刚度，因此改进轮毂22的耐久性。轮毂22的内圆周形成有通过高频感应加热而硬化的不规则部27。该不规则部27形成为具有十字形图案滚花，该十字形图案滚花通过如下方式形成将例如由车削形成的 多个独立环形槽和例如通过拉削形成的多个轴向槽结合为正交交叉槽或者相互倾斜的螺 旋槽。形成不规则部27的每个突出部可以是金字塔状的点，以提高不规则部27的咬合能 力。等速万向节24包括外接头构件28、接头内圈29、保持架30以及扭矩传递滚珠31。 外接头构件28包括彼此一体形成的杯状嘴部32、形成嘴部32的底部的肩部33以及从肩部 33轴向延伸的圆柱支柱部34。肩部33的圆周形成有与外部构件2的另一个外滚道表面2a 相对的另一个(内侧)内滚道表面28a。支柱部34形成有通过预定径向间隙装配在轮毂 22的圆柱部22b中的圆柱插塞部34a ；以及位于插塞部34a的端部处的装配部34b。外接头构件28由例如S53C的中/高碳钢(包括按重量计0. 40-0. 80%的碳)制 成，并且在从肩部33的外圆周至内滚道表面28a以及支柱部34的圆柱插塞部34a的外圆 周的区域中形成有通过高频感应硬化成具有58-64HRC的表面硬度的硬化层。装配部34b 保持为其自身的原材料，而在锻造后不被硬化。双列滚动元件3、3容纳在外部构件2的双列外滚道表面2a、2a与内部构件25的 对应双列内滚道表面22a、28a之间，并可由保持架7、7可自由滚动地保持。外接头构件28的支柱部34压配在轮毂22中，直到外接头构件28的肩部33抵靠 轮毂22的圆柱部22b的端面。然后，将心轴之类的径向扩展的工具插入支柱部34的装配 部34b的孔中，并且通过使装配部34b的材料扩展并塑性变形而将所述材料咬合到轮 毂22 的硬化不规则部27中而使轮毂22与外接头构件28彼此一体连接。这使得可以防止轮毂 22与外接头构件28之间松动，并且长时间地保持其预载荷。附图标记35、36表示分别装配 在轮毂22的外侧端上以及外接头构件28的肩部33上的端盖，以防止容纳在接头内的润滑 脂泄漏，并防止雨水或泥水进入接头中。根据本发明，如图12所示，在轮毂22的车轮安装凸缘26的内侧面上形成多个脊 状加强筋10。各加强筋10均从车轮安装凸缘26的环形基部6c径向延伸，并且与形成有各 螺栓孔6a的部分具有基本相同的宽度。圆弧构造的切口部11避开各螺栓6b的邻近区域而形成在车轮安装凸缘26的圆 周上的相邻螺栓6b (螺栓孔6a)之间。各切口部11形成为使其最深部分Ila靠近螺栓孔 6a的节圆直径PCDb。与前面的实施方式类似，这使得可以提供这样的用于车辆的车轮轴承 装置，该车轮轴承装置可通过抑制因热处理产生的变形而改进车轮安装凸缘26的表面振 摆精度，从而抑制产生制动抖动，并且还可在保持车轮轴承装置的强度与刚度的情况下降 低其重量和尺寸。已参考优选实施方式描述了本发明。显然，在阅读并理解了前面的详细描述之后， 本领域普通技术人员可以进行多种变型和替代。本发明应理解为包括所有这样的变型和替 代，只要它们落在所附权利要求或其等同物的范围内。工业实用性本发明的用于车辆的车轮轴承装置可应用于包括一体形成有车轮安装凸缘的轮 毂或外部构件的车轮轴承装置的任何类型，无论其用于驱动轮还是从动轮。
权利要求
一种用于车辆的车轮轴承装置，所述车轮轴承装置包括外部构件，所述外部构件在内周上形成有双列外滚道表面；内部构件，所述内部构件在外周上形成有与所述双列外滚道表面相对地布置的双列内滚道表面；以及双列滚动元件，所述双列滚动元件可自由滚动地容纳在所述外部构件的相应所述外滚道表面与所述内部构件的相应所述内滚道表面之间；所述外部构件和所述内部构件中的任一个在外侧端上一体形成有用于安装车轮的车轮安装凸缘，在所述车轮安装凸缘中沿所述车轮安装凸缘的周向等距地形成多个螺栓孔，所述车轮通过固定在所述螺栓孔中的多个螺栓固定在所述车轮安装凸缘上，所述车轮轴承装置的特征在于通过避开每个螺栓孔的邻近区域而在所述螺栓孔之间形成切口部，每个切口部形成为圆弧构造，使得所述每个切口部的最深部分靠近所述螺栓孔的节圆直径。
2.根据权利要求1所述的用于车辆的车轮轴承装置，其中，所述每个切口部的所述最 深部分相对于所述螺栓孔的所述节圆直径位于径向外侧，所述每个切口部与所述车轮安装 凸缘的外周平滑连续，所述每个切口部的曲率半径的中心位于穿过所述车轮安装凸缘的中 心和彼此相邻的螺栓孔之间的中心的线的延长线上，所述切口部的曲率半径Rl与所述节 圆直径PCDb之间存在如下关系R1 = 0. 7-1. 5PCDb。
3.根据权利要求1或2所述的用于车辆的车轮轴承装置，其中，在所述车轮安装凸缘的 内侧面上形成多个脊状加强筋，每个加强筋从所述车轮安装凸缘的环形基部径向延伸，具 有与形成有所述每个螺栓孔的部分基本相同的宽度。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的用于车辆的车轮轴承装置，其中，所述车轮安装 凸缘的构件通过封闭热锻形成。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的用于车辆的车轮轴承装置，其中，所述内部构件 包括轮毂和至少一个内圈，所述轮毂包括所述车轮安装凸缘和一轴向延伸的圆柱部，所述 至少一个内圈压配在所述轮毂的所述圆柱部上。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的用于车辆的车轮轴承装置，其中，所述外部构件 具有所述车轮安装凸缘，所述内部构件包括一对内圈。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的用于车辆的车轮轴承装置，其中，所述内部构件 包括轮毂和等速万向节的外接头构件，所述轮毂具有在所述轮毂的一端与所述轮毂一体 形成的车轮安装凸缘；所述双列内滚道表面的其中一个内滚道表面，所述其中一个内滚道 表面与所述双列外滚道表面的其中一个相对地布置；从所述其中一个内滚道表面轴向延伸 的圆柱部；以及形成在所述轮毂的内周上的硬化不规则部，所述外接头构件装配在所述轮毂的所述圆柱部中，并且在所述外接头构件的外周上形 成有与所述双列外滚道表面中的另一个相对地布置的另一个内滚道表面以及从所述另一 个内滚道表面轴向延伸的中空支柱部，其中，通过使所述外接头构件的所述支柱部的装配 部径向扩展并通过迫使所述装配部咬合在形成于所述轮毂的内周上的所述硬化不规则部 中，从而使所述轮毂与所述外接头构件彼此一体连接。
全文摘要
一种车轮用轴承装置，其在保持高水平的强度和刚度的情况下降低重量和尺寸，并且其中通过改进车轮安装凸缘的表面振摆精度来抑制发生制动抖动。切口部(11)形成在车轮安装凸缘(6)中，位于车轮安装凸缘的外周边的螺栓孔(6a)之间，避开螺栓孔的邻近区域。切口部(11)形成圆弧形状，使得切口部(11)相对于螺栓孔(6a)的节圆直径PCDb位于径向外侧，切口部(11)的最深部分(11a)与节圆直径PCDb彼此靠近，使得切口部(11)与车轮安装凸缘(6)的外周面平滑地互连，各切口部(11)的曲率中心位于从车轮安装凸缘(6)的中心至相邻螺栓孔(6a)之间的中心绘制的线的延长线上，切口部(11)的曲率半径R1的大小相对于螺栓孔(6a)的节圆直径PCDb的大小在0.7PCDb至1.5PCDb的范围内。
文档编号B60B27/00GK101848816SQ20088011492
公开日2010年9月29日 申请日期2008年11月5日 优先权日2007年11月6日
发明者鸟居晃 申请人:Ntn株式会社