轮毂圈以及车轮支承用滚动轴承单元的制作方法

本实用新型涉及将汽车车轮旋转自如地支承的车轮支承用滚动轴承单元、以及构成车轮支承用滚动轴承单元的轮毂圈。

背景技术：

汽车的车轮通过车轮支承用滚动轴承单元而相对于悬架装置被旋转自如地支承。已知一种构造，其在构成车轮支承用滚动轴承单元的轮毂圈上形成有旋转侧凸缘，并使制动用旋转部件固定在从该旋转侧凸缘沿轴向突出的多个凸部上(专利文献1)。通过本构造，能够抑制在制动时由制动用旋转部件所产生的热量经由旋转侧凸缘向轴承部传递。而且，作为在凸部的背面侧设有凹部的偏置构造，而减小与凸部对应的部分的厚度，由此能够将旋转侧凸缘的惯性阻力抑制得低。

但是，因设有凸部以及凹部，而导致旋转侧凸缘的轴向两侧面成为凹凸多的复杂形状。由此，当对中碳钢等的铁类合金制的原材料实施热锻加工等的塑性加工来制造轮毂圈时，材料的流动容易变得复杂，形成在轮毂圈的内部的锻造流线容易紊乱。另一方面，会在固定有车轮以及制动用旋转部件的旋转侧凸缘的根基部分上，作用大的弯曲应力。

专利文献1：日本特开平9-118105号专利公开公报

技术实现要素：

本实用新型涉及构成车轮支承用滚动轴承单元的轮毂圈，其课题在于，实现一种能够缓和在实施塑性加工的工序中材料流动的复杂性的构造。

为了解决上述课题，本实用新型提供一种轮毂圈，构成车轮支承用滚动轴承单元，其特征在于，在轴向外端部具有旋转侧凸缘，该旋转侧凸缘用于支承固定车轮以及制动用旋转部件，在所述旋转侧凸缘的圆周方向的多个部位上设有第一安装孔，该第一安装孔用于将所述车轮支承固定于所述旋转侧凸缘的轴向外侧面，在所述旋转侧凸缘的圆周方向的多个部位上设有第二安装孔，该第二安装孔用于将所述制动用旋转部件支承固定于所述旋转侧凸缘的轴向内侧面，各所述第二安装孔的周围部分中，在所述旋转侧凸缘的轴向外侧面设有凹部，在所述旋转侧凸缘的轴向内侧面设有凸部，在所述旋转侧凸缘的轴向外侧面设有用于供所述车轮外嵌的第一引导部，所述第一引导部与各所述第一安装孔相比位于径向内侧，由向轴向外侧突出的多个第一引导元件构成，

将各所述第一安装孔和各所述第一引导元件在圆周方向上设于相同相位，并且将各所述凹部和各所述第一引导元件在圆周方向上交替设置。

而且，提供一种车轮支承用滚动轴承单元，其具有：在内周面具有外圈滚道的外圈；在外周面具有嵌合面部且在轴向外端部具有旋转侧凸缘的轮毂圈；在外周面具有内圈滚道且支承固定于所述嵌合面部的内圈；和滚动自如地设在所述外圈滚道与所述内圈滚道之间的滚动体，所述车轮支承用滚动轴承单元的特征在于，所述轮毂圈为上述的轮毂圈。

而且，上述车轮支承用滚动轴承单元的特征在于，在所述旋转侧凸缘的轴向内侧面中的与各所述第二安装孔相比位于径向内侧的部分上，设有与各所述凸部的轴向内侧面相比向轴向内侧突出的第二引导部，所述制动用旋转部件在外嵌于所述第二引导部、并且在与所述凸部的轴向内侧面抵接的状态下，安装在所述第二安装孔内，在所述制动用旋转部件的内周面的圆周方向的多个部位上，设有向径向外侧凹陷的外径侧凹部，在所述第二引导部的外周面与所述外径侧凹部之间，设有将所述制动用旋转部件的轴向两侧连通的连通间隙。

根据本实用新型，涉及构成车轮支承用滚动轴承单元的轮毂圈，能够实现可缓和在实施塑性加工的工序中材料流动的复杂性的构造，并提高轮毂圈的持久性。

附图说明

图1是表示第1实施方式的车轮支承用滚动轴承单元的半部剖视图。

图2是仅表示轮毂圈和制动用旋转部件的图1的a-a剖视图。

图3是图1的b部放大图。

图4是从轴向外侧观察图1的轮毂圈的立体图。

图5是从轴向内侧观察图1的轮毂圈的立体图。

图6是仅表示轮毂圈的图，图6的(A)是图2的c-c剖视图，图6的(B)是图2的d-d剖视图。

图7是表示第2实施方式的车轮支承用滚动轴承单元的半部剖视图。

图8是仅表示轮毂圈和制动用旋转部件的图7的e-e剖视图。

图9是表示第3实施方式的车轮支承用滚动轴承单元的半部剖视图。

具体实施方式

(第1实施方式)

图1～6表示第1实施方式。本实施方式的车轮支承用滚动轴承单元具有外圈1、一对内圈9a、9b、多个滚动体3、和轮毂圈8。此外，关于车轮支承用滚动轴承单元的轴向，“外”是指在向汽车组装的状态下成为车身的宽度方向外侧的、图1、3、6、7、9的左侧。相反地，关于轴向，“内”是指成为车身的宽度方向中央侧的、图1、3、6、7、9的右侧。

外圈1在内周面具有多列外圈滚道4a、4b，在外周面具有静止侧凸缘5。1对内圈9a、9b分别在外周面具有单列的内圈滚道6a、6b，与外圈1同轴地配置于外圈1的径向内侧。滚动体3以在各列上分别设有多个的方式滚动自如地设在各外圈滚道4a、4b与各内圈滚道6a、6b之间。滚动体3为圆锥滚子。

轮毂圈8使各内圈9a、9b组合来构成轮毂2。图6的(A)的双点划线表示图6的(B)所表现的剖切线(轮廓线)，图6的(B)的双点划线表示图6的(A)所表现的剖切线(轮廓线)。轮毂圈8在外周面的轴向中间部具有圆筒状的嵌合面部10，在轴向外端部具有旋转侧凸缘7。各内圈9a、9b在外嵌于嵌合面部10的状态下通过凿紧部11而与轮毂圈8结合固定。

旋转侧凸缘7是与嵌合面部10相比位于轴向外侧且位于径向外侧(与图1的单点划线X相比位于径向外侧)的部分，对构成车轮的车轮19以及制动用旋转部件21进行支承固定。在轮毂圈8的轴向外端面的中央部，设有向轴向内侧凹陷的凹孔45。旋转侧凸缘7的轴向外侧面的径向外侧部是供车轮19固定的车轮用抵接面46，为相对于轮毂圈8的中心轴正交的平面。在车轮用抵接面46的圆周方向等间隔的多个部位上，形成有第一安装孔12。在旋转侧凸缘7的径向中间部、且在圆周方向上的相位相对于各第一安装孔12以半节距错开的(相邻的第一安装孔12的圆周方向中间)位置上，分别形成有第二安装孔13。第一安装孔12以及第二安装孔13沿轴向贯穿旋转侧凸缘7。

在各第二安装孔13的周围部分中，在轴向外侧，形成有与车轮用抵接面46相比向轴向内侧凹陷的凹部15，在轴向内侧，形成有凸部16。各凹部15的径向内侧部向凹孔45的内周面开口。各凸部16的轴向内侧面构成与轮毂圈8的中心轴正交的平面、即制动用抵接面47。在制动用抵接面47上固定有制动用旋转部件21。

在旋转侧凸缘7的轴向外侧面上，与各第一安装孔12相比在径向内侧、且在圆周方向等间隔的多个部位上，设有向轴向外侧突出的第一引导元件24。第一引导元件24在圆周方向上，设在与各第一安装孔12相同的相位上，且在圆周方向上，与各凹部15交替地(沿圆周方向相邻的凹部15之间)设置。各第一引导元件24构成以轮毂圈8的中心轴为中心的分割圆筒状(在圆周方向的多个部位上具有不连续部的圆筒状)的第一引导部14。

在沿圆周方向相邻的凸部16之间，设有将凸部16的径向内端部彼此连结的连结部25。各凸部16的轴向内侧面和连结部25的轴向内侧面构成同一面。与第二安装孔13以及连结部25相比在径向内侧部分上，设有与凸部16的轴向内侧面相比向轴向内侧突出的第二引导部18。第二引导部18的外周面42为以轮毂圈8的中心轴为中心的圆筒面。第二引导部18的轴向内侧面构成为，使位于径向内侧的小径圆圈面部26的外周缘、和位于径向外侧的大径圆圈面部27的内周缘通过层差部28而连续。在小径圆圈面部26上抵接有轴向外侧的内圈9a。

第一安装孔12的周围部分的轴向的厚度、和第二安装孔13的周围部分(凹部15的底面与凸部16的轴向内侧面之间)的轴向的厚度实质上相等。而且，第一引导元件24的体积、与凹部15的内部空间中的位于沿圆周方向相邻的第一引导元件24彼此之间的部分(存在于与第一引导元件24相同的径向位置上的空间部分)的体积(容积)实质上相等。

对中碳钢等的原材料实施热锻加工等的塑性加工，在成为接近完成后的形状的最终中间素材之后，实施切削加工以及磨削加工，由此制造轮毂圈8。在塑性加工的工序中，在制造具有第一安装孔12以及第二安装孔13、和凹部15、凸部16、第一引导元件24所成形之前的状态的旋转侧凸缘的中间素材之后，通过塑性加工，同时成形凹部15、凸部16和第一引导元件24。然后，通过切削、冲孔等成形第一安装孔12以及第二安装孔13。

外圈1的内周面与轮毂圈8(内圈9a、9b)的外周面之间所存在的内部空间的轴向外端开口通过组合的密封环30以及密封环31而封闭。密封环31外嵌固定于外圈1的轴向外端部，使密封唇37的前端部与旋转侧凸缘7的大径圆圈面部27遍及全周地滑动接触或接近相对。通过内嵌固定于外圈1的轴向内端部的罩38，封闭外圈1的轴向内端开口。

在各第一安装孔12中，从轴向内侧压入固定有作为结合部件的双头螺栓39的基端部。车轮19在使双头螺栓39穿插至车轮侧安装孔20内的状态下，外嵌于第一引导部14，并且与车轮用抵接面46抵接。在该状态下，在设在双头螺栓39上的凸螺纹部紧固未图示的螺母，由此车轮19支承固定于旋转侧凸缘7。

制动用旋转部件21的内周面在圆周方向等间隔的多个部位上，具有向径向外侧凹陷的外径侧凹部40。沿圆周方向相邻的外径侧凹部40之间的部分所存在的最小径部41，能够无晃动地外嵌于第二引导部18的外周面42。在各最小径部41的径向外侧，且与第二安装孔13匹配的位置上，设有将制动用旋转部件21沿轴向贯穿的制动侧安装孔22。

供静止侧凸缘5的径向外侧沿轴向通过的制动用旋转部件21，使最小径部41外嵌于第二引导部18的外周面42，并且使制动用旋转部件21的轴向外侧面与制动用抵接面47抵接。而且，在第二安装孔13和制动侧安装孔22中分别安装未图示的结合部件(螺栓、螺母等)，由此制动用旋转部件21支承固定于旋转侧凸缘7。

本实施方式的车轮支承用滚动轴承单元的情况下，轮毂圈8使凹部15和第一引导元件24在圆周方向上交替地设置。由此，在对轮毂圈8实施塑性加工时，通过随着凹部15的成形而流动的材料，来成形设在凹部15的圆周方向两侧的第一引导元件24。而且，将第一安装孔12的周围部分的轴向的厚度、和第二安装孔13的周围部分的轴向的厚度设为实质上相等，并且将第一引导元件24的体积、和位于沿圆周方向相邻的第一引导元件24彼此之间的凹部15的内部空间部分的体积(容积)设为实质上相等。因此，能够缓和在对轮毂圈8实施塑性加工的工序中的材料流动的复杂性(紊乱)。而且，能够抑制大弯曲应力所作用的圆角部23(嵌合面部10与旋转侧凸缘7之间的连续部)的锻造流线的紊乱，提高轮毂圈8的持久性。

在第二引导部18的外周面42与制动用旋转部件21的外径侧凹部40之间，形成有将存在于制动用旋转部件21的轴向两侧的两个空间彼此连通的连通间隙43。通过连通间隙43，使空气从上述两个空间彼此之间流通，提高制动用旋转部件21的空冷效果。而且，凸部16通过轮毂圈8的旋转而发挥将存在于制动用旋转部件21的轴向外侧的空间内的空气向径向外侧移送的泵效果。因此，通过连通间隙43，促进空气从制动用旋转部件21的轴向内侧向轴向外侧的流通，进一步提高制动用旋转部件21的空冷效果。

(第2实施方式)

图7、8表示第2实施方式。在第二引导部18a的外周面42a上的、与制动用旋转部件21的外径侧凹部40沿径向相对的部分上，设有向径向内侧凹陷的内径侧凹部44。扩大第二引导部18a的内径侧凹部44与外径侧凹部40之间所形成的连通间隙43a的开口宽度，提高从连通间隙43a流通的空气的流通性。而且，使连通间隙43a的径向内端缘接近于密封唇37，由此能够使沿着密封唇37的外周面从轴向内侧流动来的空气，顺畅地进入至连通间隙43a内。

使连结部25a的外周面与内径侧凹部44的底面平滑地连续，由此使沿着内径侧凹部44的底面向轴向外侧流动的空气顺畅地流通至连结部25a。其他结构以及作用与上述第1实施方式的情况相同。

(第3实施方式)

图9表示第3实施方式。制动用旋转部件21a的内周面的轴向宽度尺寸W21a比第二引导部18的外周面42的轴向宽度尺寸W42大(W21a＞W42)。制动用旋转部件21a的轴向内端部与第二引导部18相比向轴向内侧突出，相对于密封唇37的前端部而沿径向重叠。由此，能够抑制雨水等直接淋洒到旋转侧凸缘7的大径圆圈面部27与密封唇37的前端部之间的滑动接触部或接近相对部。而且，附着至大径圆圈面部27的水分(雨水)因离心力而沿着制动用旋转部件21a的内周面有效地引导至连通间隙43，搭上从连通间隙43通过的气流而排出。其他结构以及作用与上述第1实施方式的情况相同。

本实用新型能够适用于将汽车车轮相对于悬架装置旋转自如地支承的车轮支承用滚动轴承单元、以及构成车轮支承用滚动轴承单元的轮毂圈。