车轮轴承设备的制作方法

本发明总体上涉及用于旋转支撑车辆(诸如汽车)的车轮的车轮轴承设备，并且更具体地，涉及在振动传输路径中设置有减振构件的车轮轴承设备。

背景技术：

为了提高行驶舒适度或降低客厢噪声，已经提出了在用于安装轮胎式车轮或制动盘的车轮轴承设备中提供减振机构的结构，例如，在用于安装车轮的轮毂轮和内圈之间布置圆柱形减振构件的结构。在图9中示出的一个实施例中，在双列滚动轴承50的内圈51、52和等速万向节53的万向节外构件54之间插入弹性构件55，以抑制在等速万向节53因弹性构件55而振动的情况下将振动传输到双列滚动轴承50并且通过抑制轴承因振动带来的磨损来提高轴承寿命。这些减振构件(即，弹性构件55)包括诸如热塑性、弹性体等聚合物材料或由普通钢板夹入聚合物材料的减振钢板(参见例如以下的专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：JP 2001-246903 A

技术实现要素：

本发明要解决的问题

然而，现有技术的聚合物材料(诸如橡胶)的减振材料存在的问题是，虽然它表现出相对于超过几千赫兹的高频范围的高振动吸收效果，但它无法表现出当应用于车辆的车轮轮毂时因在不平坦道路上运行的橡胶轮胎振动而造成的相对于200～300Hz谐振噪声(道路噪声)的足够阻尼效果。现有技术的另一个问题在于，当反复或长期在轮毂轮上施加高离心负载时减振构件缺乏耐久性，因此往往会因离心负载造成永久的应变。

因此，本发明的目的是提供一种车轮轴承设备，该车轮轴承设备既可保持车轮轴承设备的刚性又可减少传输到车辆客厢的振动并且抑制道路噪声。

解决问题的手段

为了实现以上提到的目的，根据权利要求1所述的本发明，提供了一种车轮轴承设备，所述车轮轴承设备包括：外构件，所述外构件在其外周缘上一体地形成有车身安装凸缘并且还在其内周缘上一体地形成有双列外滚道表面，所述车身安装凸缘待安装在形成悬架设备的一部分的接头上；内构件，所述内构件包括轮毂轮和至少一个内圈，所述轮毂轮在其一端一体地形成有车轮安装凸缘并且具有从所述车轮安装凸缘轴向延伸的圆柱形部分，所述内圈被压配到所述轮毂轮的所述圆柱形部分上，所述内构件在其外周缘上形成有与所述双列外滚道表面相对的双列内滚道表面；双列滚动元件，所述双列滚动元件被能滚动地容纳在所述内构件的所述双列内滚道表面和所述外构件的所述双列外滚道表面之间；并且所述外构件适于通过固定螺栓紧固于所述接头，其特征在于：在所述外构件的所述车身安装凸缘和所述接头的相对两表面之间插设有减振构件。

根据本发明的权利要求1所述的车轮轴承设备，由于它包括：外构件，所述外构件在其外周缘上一体地形成有车身安装凸缘并且还在其内周缘上一体地形成有双列外滚道表面，所述车身安装凸缘待安装在形成悬架设备的一部分的接头上；内构件，所述内构件包括轮毂轮和至少一个内圈，所述轮毂轮在其一端一体地形成有车轮安装凸缘并且具有从所述车轮安装凸缘轴向延伸的圆柱形部分，所述内圈被压配到所述轮毂轮的所述圆柱形部分上，所述内构件在其外周缘上形成有与所述双列外滚道表面相对的双列内滚道表面；双列滚动元件，所述双列滚动元件被容纳在所述内构件的所述双列内滚道表面和所述外构件的所述双列外滚道表面之间；并且所述外构件适于通过固定螺栓紧固于所述接头，其特征在于：在所述外构件的所述车身安装凸缘和所述接头的相对两表面之间插入有减振构件，因此可以提供一种车轮轴承设备，该车轮轴承设备既可保持车轮轴承设备的刚性，又可在抑制在道路表面和车轮之间产生的道路噪声经由轴承部分传输到接头的情况下减少传输到车辆客厢的振动。

优选地，根据本发明的权利要求2所限定的，所述减振构件由减振合金或减振树脂形成。这样使得可以表现出减振效果，因此抑制道路噪声传输到接头。

优选地，根据本发明的权利要求3所限定的，所述减振构件包括圆盘部分和圆柱形部分，所述圆盘部分适于与所述车身安装凸缘的内侧侧表面接触，所述减振构件的所述圆柱形部分从所述圆盘部分的径向内端轴向延伸并且适于插到所述外构件的圆柱形导向部分上，并且在所述圆盘部分中形成有通孔，所述固定螺栓穿过所述通孔。这样使得可以在减少施加到减振构件的表面压力的情况下抑制减振构件的变形量，因此提高车辆悬架的刚性。

优选地，根据本发明的权利要求4所限定的，所述减振构件的所述圆柱形部分被压配到所述外构件的所述导向部分上或所述接头中。这样使得能够简化将车轮轴承设备组装到接头的工作，从而降低制造成本。

优选地，根据本发明的权利要求5所限定的，制动鼓或制动盘被固定在所述车轮安装凸缘上，并且用于闭合所述制动鼓或制动盘的开口的挡泥板由所述减振构件形成。这样使得不仅可以在抑制将道路噪声传输到接头的情况下减少传输到客厢的振动，而且在不改变组装线的情况下执行与当前过程或步骤相同的组装过程或步骤。

优选地，根据本发明的权利要求6所限定的，在所述外构件的所述车身安装凸缘中形成有用于旋入所述固定螺栓的内螺纹，在所述接头中形成有用于所述固定螺栓的所述通孔，围绕所述内螺纹的内侧开口或者围绕所述接头的所述通孔的外侧开口形成有用于接纳所述减振构件的凹部，并且所述减振构件的轴向厚度大于所述凹部的深度。这样使得不仅在抑制道路噪声传输到接头的情况下减少了传输到客厢的振动，而且由于对固定螺栓的紧固来实现刚性固定，所以增加了减振构件与车身安装凸缘和接头的紧密接触性质。

优选地，根据本发明的权利要求7所限定的，在所述车身安装凸缘或所述接头中形成有通孔，所述减振构件被插入到这些通孔中的任一个中，所述减振构件均包括圆柱形部分和凸缘部分，所述减振构件的所述圆柱形部分被插入所述通孔中并且所述凸缘部分从所述减振构件的所述圆柱形部分的一端向外径向延伸并且适于与所述车身安装凸缘或所述接头的侧表面紧密接触，所述减振构件的所述圆柱形部分均形成有内螺纹，所述内螺纹在所述减振构件的所述圆柱形部分的端面抵靠所述车身安装凸缘或所述接头的状况下与所述固定螺栓的外螺纹形成螺纹连接。这样使得可以抑制将道路噪声经由固定螺栓传输到接头，从而减少传输到客厢的振动。

本发明的效果

根据本发明的车轮轴承设备，由于它包括：外构件，所述外构件在其外周缘上一体地形成有车身安装凸缘并且还在其内周缘上一体地形成有双列外滚道表面，所述车身安装凸缘待安装在形成悬架设备的一部分的接头上；内构件，所述内构件包括轮毂轮和至少一个内圈，所述轮毂轮在其一端一体地形成有车轮安装凸缘并且具有从所述车轮安装凸缘轴向延伸的圆柱形部分，所述内圈被压配到所述轮毂轮的所述圆柱形部分上，所述内构件在其外周缘上形成有与所述双列外滚道表面相对的双列内滚道表面；双列滚动元件，所述双列滚动元件被容纳在所述内构件的所述双列内滚道表面和所述外构件的所述双列外滚道表面之间；并且所述外构件适于通过固定螺栓紧固于所述接头，其特征在于：在所述外构件的所述车身安装凸缘和所述接头的相对两表面之间插入有减振构件，因此可以提供一种车轮轴承设备，该车轮轴承设备既可保持车轮轴承设备的刚性，又可在抑制在道路表面和车轮之间产生的道路噪声经由轴承部分传输到接头的情况下减少传输到车辆客厢的振动。

附图说明

图1是本发明的车轮轴承设备的一个实施方式的纵剖图；

图2是示出图1的减振构件的一个修改形式的纵剖图；

图3是示出图1的减振构件的另一个修改形式的部分放大图；

图4是示出图1的减振构件的另一个修改形式的纵剖图；

图5是示出图1的减振构件的另一个修改形式的部分放大图；

图6是示出图1的减振构件的另一个修改形式的部分放大图；

图7是示出图1的减振构件的另一个修改形式的部分放大图；

图8是示出图1的减振构件的另一个修改形式的部分放大图；以及

图9是现有技术的车轮轴承设备的纵剖图。

具体实施方式

用于执行本发明的优选方式是一种车轮轴承设备，所述车轮轴承设备包括：外构件，所述外构件在其外周缘上一体地形成有车身安装凸缘并且还在其内周缘上一体地形成有双列外滚道表面，所述车身安装凸缘待安装在形成悬架设备的一部分的接头上；内构件，所述内构件包括轮毂轮和至少一个内圈，所述轮毂轮在其一端一体地形成有车轮安装凸缘并且具有从所述车轮安装凸缘轴向延伸的圆柱形部分，所述内圈被压配到所述轮毂轮的所述圆柱形部分上，所述内构件在其外周缘上形成有与所述双列外滚道表面相对的双列内滚道表面；双列滚动元件，所述双列滚动元件被容纳在所述内构件的所述双列内滚道表面和所述外构件的所述双列外滚道表面之间；并且所述外构件适于通过固定螺栓紧固于所述接头，其特征在于：在所述外构件的所述车身安装凸缘和所述接头的相对两表面之间插入有减振构件，并且所述减振构件包括圆盘部分和圆柱形部分，所述圆盘部分适于与所述车身安装凸缘的内侧侧表面接触，所述圆柱形部分从所述圆盘部分的径向内端轴向延伸并且适于插到所述外构件的圆柱形导向部分上，并且在所述圆盘部分中形成有通孔，所述固定螺栓穿过所述通孔。

实施方式

将参照附图来描述本发明的优选实施方式。

图1是本发明的车轮轴承设备的一个实施方式的纵剖图，图2是示出图1的减振构件的一个修改形式的部分放大图，并且图3至图8是示出图1的减振构件的另一个修改形式的部分放大图或纵剖图。在本说明书的描述中，当车轮轴承设备安装在车辆上时，车辆的外侧被称为“外侧”(图1中的左侧)并且车辆的内侧被称为“内侧”(图1中的右侧)。

图1中示出的车轮轴承设备是用于从动车轮的所谓“第三代”类型并且包括内构件3和外构件5，内构件3包括轮毂轮1和压配到轮毂轮1上的内圈2，外构件5经由双列滚动元件(滚珠)4、4插到内构件3上。

轮毂轮1在其外侧端一体地形成有车轮安装凸缘6，车轮安装凸缘6用于经由制动鼓(或制动盘)B/D安装车轮(未示出)，并且轮毂轮1在其外周缘上形成有一个(外侧)内滚道表面1a，圆柱形部分1b从内滚道表面1a轴向延伸。用于固定在车轮安装凸缘6上的轮毂螺栓6a插入到其周缘等距的位置上。

另一方面，内圈2在其外周缘上形成有其他(内侧)内滚道表面2a并且以预定过盈量压配到轮毂轮1的圆柱形部分1b上。另外，内圈2在由压紧部1c施加预定轴承预压力的情况下轴向固定在轮毂轮1上，压紧部1c通过将轮毂轮1的圆柱形部分1b的端部径向向外塑性变形而形成。

轮毂轮1由含0.40～0.80重量％碳的中-高碳钢(诸如S53C)制成并且通过高频感应硬化被硬化为在内滚道表面1a上和从车轮安装凸缘6的内侧基部6b(该内侧基部是密封件9的密封台肩部分)到圆柱形部分1b的区域上具有50～64HRC的表面硬度。压紧部1c没有被硬化，以保持锻造之后的硬度。这使得不仅能够提高车轮安装凸缘6的基部6b的耐磨性，而且能够执行压紧部1c的塑性加工而未在压紧部上引起微裂缝，从而增加了抵抗施加到车轮安装凸缘6的旋转弯曲的机械强度并且提高了圆柱形部分1b的抗磨损强度，内圈2压配在圆柱形部分1b上。

另一方面，内圈2由高碳铬钢(诸如SUJ2)形成并且被浸没硬化成它们的芯部具有58～64HRC的硬度，并且滚动元件4由高碳铬钢(诸如SUJ2)形成并且被硬化为具有62～67HRC的硬度。

外构件5在其外周缘上一体地形成有适于安装在接头7上的车身安装凸缘5b，并且外构件5在其内周缘上还形成有双列外滚道表面5a、5a，双列外滚道表面5a、5a与内构件3的内滚道表面1a、2a对向。双列滚动元件4、4能经由保持架8能滚动地容纳在内滚道表面1a、2a和外滚道表面5a、5a之间。

外构件5由含0.40～0.80重量％碳的中-高碳钢(诸如S53C)形成，并且至少双列外滚道表面5a、5a通过高频感应硬化被硬化为具有58～64HRC的表面硬度。密封件9安装在形成在外构件5和内构件3之间的环状间隙的外侧开口上，并且盖10安装在内侧开口上，以防止密封在轴承内的润滑脂泄漏并且防止雨水或灰尘从外部进入轴承中。

虽然这里示出车轮轴承设备由使用滚珠作为滚动元件4的双列角接触滚珠轴承形成，但本发明不限于此轴承并且可以是使用锥形滚柱作为滚动元件4的双列锥形滚柱轴承。另外，虽然这里示出第三代类型的车轮轴承设备(其中，内滚道表面1a直接形成在轮毂轮1上)，但本发明可应用于第二代类型的轴承(未示出)(其中，一对内圈被压配到轮毂轮的圆柱形部分上)。

本发明的一个实施方式的减振构件11插在外构件5的车身安装凸缘5b和接头7的相对两表面之间。更特别地，减振构件11由减振合金形成，具有L形横截面，并且包括圆盘部分11a和圆柱形部分11b，圆盘部分11a适于与车身安装凸缘5b的内侧侧表面12接触，圆柱形部分11b适于插到外构件5的圆柱形导向部分5c上，并且在圆盘部分11a中形成有通孔11c，固定螺栓13通过通孔11c插入。

旋入固定螺栓13的内螺纹5d形成在车身安装凸缘5b中。通过将固定螺栓13插入形成在接头7上的通孔7a和减振构件11的通孔11c中并然后通过将固定螺栓13旋入车身安装凸缘5b的内螺纹5d来将外构件5紧固于接头7。

形成减振构件11的减振合金的实施例是Mg(镁)合金、铁氧体系统不锈钢合金(例如，JIS SUS 430系统等)、Mn(锰)-Cu(铜)合金、Al(铝)-Zn(锌)合金、Co(钴)-Ni(镍)合金、诸如Ni-Ti(钛)合金的形状记忆合金、或诸如ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)、PA(聚酰胺)和POM(聚缩醛)的通用塑料或通用工程塑料的减振树脂。可以通过将这些减振构件11插在外构件5的车身安装凸缘5b和接头7的接触表面之间，在保持车轮承载设备的刚性的同时抑制道路和车轮之间产生的道路噪声通过轴承部分传输到接头7，并因此可以提供可以减少传输到车辆客厢中的振动的车轮轴承设备。另外，具有L形横截面的减振构件11可通过减少施加到其的表面压力来抑制减振构件11的变形量，并且因此增加车辆悬架的刚性。

可通过装配将圆柱形部分11b安装在外构件5的导向部分5c或接头7上。这样使得可以简化组装工作并且降低制造成本。

图2示出作为图1的减振构件11的修改形式的减振构件14。在对本修改形式的说明中，使用与图1的实施方式中的参考标号相同的参考标号。

图2的减振构件14由减振合金形成并且具有环形的垫圈构造。每个垫圈形状的减振构件14围绕每个固定螺栓13布置，并且不仅用于在抑制道路噪声传输到接头的情况下减少传输到车辆客厢的振动，而且用于在增加减振构件14与车身安装凸缘5b和接头7二者的接触表面的紧密接触性质的情况下牢固地固定车轮轴承设备。

另外，如图3中所示，也可以不形成为上述的垫圈类型的减振构件14，而是形成为单个板状。具体地，该减振构件15由减振合金形成，并在周向上贯穿设置有多个用于插入固定螺栓13的通孔11c。这样，通过使减振构件15形成为板状，能够在比垫圈类型更大的范围内夹入，因此不仅能够减少部件的数量，而且能够降低减振构件15所负担的面压并抑制变形量，从而提高车辆悬架的刚性。图4示出其中挡泥板16由减振构件形成的实施例。也就是说，挡泥板通常用于闭合安装在轮毂轮1的车轮安装凸缘6上的制动鼓B/D的开口，并且挡泥板的一部分通过由减振合金制成的减振构件形成。因此，挡泥板(即，减振构件16)能够在抑制道路噪声被传输到接头7的情况下减少传输到车辆客厢的振动，并且因此挡泥板是实用的，这是因为执行了与常规相同的组装步骤，而不用改变组装线。

如图5和图6中所示，减振构件17可安装在车身安装凸缘18或接头19上。具体地，如图5中所示，凹部20形成在车身安装凸缘18的内侧侧表面18a的内螺纹5d处的开口部周边，减振构件17安装于该凹部20。该减振构件17由减振合金形成为环状，在该该减振构件17上形成有供固定螺栓13插入的通孔11c。并且，减振构件17的宽度被设定得比凹部20的深度大，通过将固定螺栓13插入贯穿设置于接头7的通孔7a和减振构件17的通孔11c，并将该固定螺栓13的外螺纹13a旋入车身安装凸缘18的内螺纹5d，由此，车身安装凸缘18在减振构件17与接头7的侧表面抵接的状态下被紧固于接头7。由此，能够抑制道路噪声传输到接头7的情况，减少传输到车辆客厢的振动，并且能够在提高固定螺栓13的紧固时的密合性的情况下牢固地固定。另外，如图6中所示，也可以是，凹部21形成在接头19的外侧侧表面19a的通孔7a处的开口部周边，减振构件17安装于该凹部21。并且，减振构件17的宽度设定得比凹部21的深度大，通过将固定螺栓13的外螺纹13a旋入车身安装凸缘5b的内螺纹5d中，由此，车身安装凸缘5b在减振构件17与车身安装凸缘5b的内侧侧表面12抵接的状态下被紧固于接头19。由此，与上述实施方式相同，能够减少道路噪声传输到车辆客厢的振动，并且能够便于组装工作，在提高固定螺栓13的紧固时的密合性的情况下牢固地固定。

如图7和图8中所示，减振构件22可安装在车身安装凸缘23或接头24上。具体地，如图7中所示，通孔25形成在车身安装凸缘23上，减振构件22被嵌合插入到该通孔25中。减振构件22由减振合金形成，并且包括圆柱形部分22a和凸缘部分22b，所述圆柱形部分22a被插入在车身安装凸缘23的通孔25中，所述凸缘部分22b从该圆柱形部分22a的端部径向向外延伸并且与车身安装凸缘23的外侧侧表面23a紧密接触。并且，在减振构件22的圆柱形部分22a中形成有内螺纹26。通过将固定螺栓13的外螺纹13a旋入该减振构件22的内螺纹26中，由此，车身安装凸缘23在减振构件22的圆柱形部分22a的端面22c与接头7的侧表面抵接的状态下被紧固于接头7。由此，能够在抑制道路噪声经由固定螺栓13传输到接头7的情况下减少传输到车辆客厢的振动。

另外，如图8中所示，减振构件22可以嵌合插入到接头24的通孔27中。通过将固定螺栓13的外螺纹13a旋入该减振构件22的内螺纹26中，由此，车身安装凸缘5b在减振构件22的圆柱形部分22a的端面22c与车身安装凸缘5b的内侧侧表面12抵接的状态下被紧固于接头24。由此，与上述实施方式相同，能够在抑制道路噪声经由固定螺栓13传输到接头24的情况下减少传输到车辆客厢的振动。

已经参照优选实施方式描述了本发明。显而易见，本领域的普通技术人员在阅读并且理解了之前的具体实施方式后，将想到修改和改变。本发明应被理解为包括所有这些改变和修改，只要它们落入所附权利要求书或其等同物的范围内。

工业适用性

本发明的车轮轴承设备可应用于具有外构件的车轮轴承设备，该外构件一体地形成有车身安装凸缘并且适于安装在车辆的悬架上。

参考符号说明

1 轮毂轮

1a、2a 内滚道表面

1b 圆柱形部分

1c 压紧部

2 内圈

3 内构件

4 滚动元件

5 外构件

5a 外滚道表面

5b、18、23 车身安装凸缘

5c 导向部分

5d、26 内螺纹

6 车轮安装凸缘

6a 轮毂螺栓

6b 车轮安装凸缘的内侧基部

7、19、24 接头

7a、11c、25、27 通孔

8 保持架

9 密封件

10 盖

11、14、15、17、22 减振构件

11a 盘部分

11b、122a 圆柱形部分

12、18a 车身安装凸缘的内侧表面

13 安装螺栓

13a 外螺纹

16 挡泥板

19a 接头的外侧表面

20、21 凹部

22b 凸缘部分

22c 圆柱形部分的端面

23a 车身安装凸缘的外侧表面

50 双列滚动轴承

51、52 内圈

53 等速万向节

54 万向节外构件

55 弹性构件

B/D 制动鼓