车轮用轴承以及轴承装置的制造方法_3

文档序号:8435048阅读:来源:国知局
6组装于车轮用轴承20之前的状态,图2表示将等速万向联轴器6组装于车轮用轴承20之后的状态。需要说明的是,在以下的说明中,在组装于车身的状态下,将成为车身的靠外侧的一侧称为外盘侧(附图左侧),将成为靠中央的一侧称为内盘侧(附图右侧)。
[0068]轮毂圈I在其外周面形成有外盘侧的内侧轨道面7,并且具备用于安装车轮(未图示)的车轮安装凸缘9。在该车轮安装凸缘9的圆周方向上等间隔地设有用于固定轮盘的轮毂螺栓10。使内圈2与在该轮毂圈I的内盘侧外周面形成的小径台阶部12嵌合,并在该内圈2的外周面形成有内盘侧的内侧轨道面8。
[0069]内圈2以适当的过盈量压入以防止蠕滑。由形成于轮毂圈I的外周面的外盘侧的内侧轨道面7和形成于内圈2的外周面的内盘侧的内侧轨道面8构成多列轨道面。将该内圈2压入轮毂圈I的小径台阶部12,并通过对该小径台阶部12的内盘侧端部利用摆动紧固在外侧进行紧固,从而通过该紧固部11来防止内圈2脱出而使内圈2与轮毂圈I 一体化,对车轮用轴承20施加预压。
[0070]外圈5在内周面形成有与轮毂圈I及内圈2的轨道面7、8对置的多列外侧轨道面13、14,并具备用于向从车身(未图示)的悬架装置延伸的转向节安装的车身安装凸缘19。如后所述,该车身安装凸缘19与上述的转向节52嵌合并通过螺栓63而被固定(参照图5)。
[0071]车轮用轴承20为多列角接触球轴承构造,具有如下的结构,通过在形成于轮毂圈I以及内圈2的外周面的内侧轨道面7、8与形成于外圈5的内周面的外侧轨道面13、14之间夹设滚动体3、4,通过保持器15、16在圆周方向上等间隔地对各列的滚动体3、4进行支承。
[0072]在车轮用轴承20的两端开口部,以与轮毂圈I和内圈2的外周面滑动接触的方式,在外圈5的两端部内径嵌合有对外圈5与轮毂圈I及内圈2的环状空间进行密封的一对密封件17、18,从而防止填充于内部的润滑脂的泄漏以及来自外部的水、异物的侵入。
[0073]等速万向联轴器6包括:外侧联轴器构件24,其设置于构成驱动轴21的中间轴22的一端,且在内周面形成有轨道槽23 ;内侧联轴器构件26,其在外周面形成有与该外侧联轴器构件24的轨道槽23对置的轨道槽25 ;滚珠27,其组装于外侧联轴器构件24的轨道槽23与内侧联轴器构件26的轨道槽25之间;保持架28,其夹设于外侧联轴器构件24的内周面与内侧联轴器构件26的外周面之间而对滚珠27进行保持。
[0074]外侧联轴器部件24由口部29以及轴部30构成,所述口部29收容由内侧联轴器部件26、滚珠27以及保持架28构成的内部部件,所述轴部30从口部29沿轴向一体延伸。中间轴22的轴端被压入内侧联轴器部件26并通过花键嵌合而以能够传递转矩的方式结合。
[0075]在等速万向联轴器6的外侧联轴器构件24与中间轴22之间装配有用于防止被封入联轴器内部的润滑脂等润滑剂的泄漏且用于防止来自联轴器外部的异物侵入的树脂制的蛇腹状防护罩31,从而成为通过防护罩31来封闭外侧联轴器构件24的开口部的结构。
[0076]该防护罩31包括:通过防护罩带32而紧固固定于外侧联轴器构件24的外周面的大径端部33 ;通过防护罩带34而紧固固定于中间轴22的外周面的小径端部35 ;连结大径端部33与小径端部35,且从该大径端部33朝向小径端部35缩径的挠性的蛇腹部36。
[0077]在该车轮用轴承装置中,在外侧联轴器部件24的轴部30的内盘侧外周面形成圆柱形状的嵌合面61,并且在轴部30的外盘侧外周面形成由沿轴向延伸的多个凸部37构成的外花键。与此相对,在轮毂圈I的轴孔38的内盘侧内周面形成圆筒形状的嵌合面62,并且在该轴孔38的外盘侧内周面形成仅相对于上述的凸部37的周向侧壁部47 (参照图9B)具有过盈量的多个凹部39。需要说明的是,上述的凸部37形成为剖面梯形的齿形状,然而也可以是渐开线齿形状。
[0078]在该轴向上延伸的多个凹部39通过拉削加工而形成于轮毂圈I的轴孔38的外盘侧内周面。以往的车轮用轴承装置(参照图20)中的轮毂圈101为在轴孔138的外盘侧开口端具有突壁部171的结构,与之相对,该实施方式(参照图1)中的轮毂圈I与以往的轮毂圈101不同,不具有突壁部171,而具备使轴孔38在轴向上以圆筒状贯通的结构。S卩,轴孔38的内周面形成在轴向上成为相同内径的圆筒状。这样,通过设为使轴孔38以其内周面在轴向上成为相同内径的方式以圆筒状贯通的结构,由此能够通过拉削加工形成沿轴向延伸的凹部39。其结果是,容易在轮毂圈I的轴孔38预先形成仅相对于凸部37的周向侧壁部47具有过盈量的凹部39,由此实现了成本的降低。图3表示对轮毂圈I单体进行拉削加工的情况,图4表示对车轮用轴承20进行拉削加工的情况。在该拉削加工中,如该图所示,在将轮毂圈I的车轮安装凸缘9载置于基台71而定位固定的状态下,将加工夹具72插入轮毂圈I的轴孔38并沿轮毂圈I的轴向上下运动,由此在轮毂圈I的轴孔38的内周面形成沿轴向延伸的多个凹部39。在对轮毂圈I进行拉削加工的情况下(参照图3),在容易进行清洗等的后续工序的方面有效。另一方面,在对车轮用轴承20进行拉削加工的情况下(参照图4),由于在对车轮用轴承20的轴端进行紧固加工之后形成多个凹部39,因此在实现上述多个凹部39的精度提高的方面有效。
[0079]在该车轮用轴承装置中,将外侧联轴器构件24的轴部30压入轮毂圈I的轴孔38,仅将凸部37的周向侧壁部47的形状转印至作为对象侧的凹部形成面的轮毂圈I的轴孔38,由此形成凹部40 (参照图9B以及图10B),构成凸部37与凹部40的嵌合接触部位在整个区域X内密接的凹凸嵌合结构M(参照图2)。需要说明的是,作为外侧联轴器构件24以及轮毂圈I的材质,优选以S53C等为代表的机械结构用的中碳钢。
[0080]该车轮用轴承装置具备以下这样的螺纹紧固结构N(参照图2)。该螺纹紧固结构N由形成于外侧联轴器构件24的轴部30的轴端的内螺纹部41、在与该内螺纹部41螺合的状态下与轮毂圈I卡止的作为外螺纹部的螺栓42构成。在该结构中,通过使螺栓42与轴部30的内螺纹部41螺合,在将该螺栓42卡止于轮毂圈I的状态下进行紧固,由此将等速万向联轴器6固定于轮毂圈I。需要说明的是,车轮用轴承20形成为通过紧固部11防止内圈2脱出而与轮毂圈I 一体化,并使紧固部11与外侧联轴器构件24的肩部46抵接的结构,因此能够与等速万向联轴器6的外侧联轴器构件24分离。这里,如上所述,采用使轮毂圈I的轴孔38在轴向上以圆筒状贯通的结构,因此螺栓42的头部具有与以往的车轮用轴承装置(参照图20)中的螺栓142的头部的座面143相比大径的座面43,成为与轴孔38的外盘侧开口端的周缘部位卡止的结构。
[0081]在该车轮用轴承装置中,与由轮毂圈1、内圈2、多列滚动体3、4以及外圈5构成的车轮用轴承20结合的固定式等速万向联轴器6构成驱动轴21的一部分。如图5所示,从汽车的发动机向车轮传递动力的驱动轴21由于需要应对因发动机与车轮的相对位置关系的变化而引起的角度位移和轴向位移,因此,一般而言具有如下结构,即,在发动机侧(内盘侧)装备滑动式等速万向联轴器51,在车轮侧(外盘侧)装备固定式等速万向联轴器6,通过中间轴22而将两者的等速万向联轴器6、51连结。
[0082]在该车轮用轴承装置的情况下,由于预先形成仅相对于凸部37的周向侧壁部47 (参照图9B)具有过盈量的凹部39,因此,与如以往那样将凸部137转印至圆筒部139的情况(参照图21)相比,能够降低凸部37与凹部40的嵌合接触部位在整个区域X内密接时的压入载荷。其结果是,在汽车制造商的车辆组装时,在通过螺栓83将车轮用轴承20固定于从车身的悬架装置延伸的转向节52之后,具有由螺纹紧固结构N的螺栓42产生的拉拽力,能够将等速万向联轴器6的外侧联轴器构件24的轴部30压入车轮用轴承20的轮毂圈I的轴孔38,从而能够容易地将驱动轴21的等速万向联轴器6组装于车轮用轴承20。
[0083]需要说明的是,如图6所示,在将外侧联轴器构件24的轴部30压入轮毂圈I的轴孔38之前,在轴部30的内盘侧外周面形成圆柱形状的嵌合面61,并且在轮毂圈I的轴孔38的内盘侧内周面形成圆筒形状的嵌合面62,因此通过使轴部30的嵌合面61与轮毂圈I的轴孔38的嵌合面62嵌合,从而能够容易地进行轴部30相对于轮毂圈I的轴心对齐。
[0084]另外,如图8A以及图8B所示,在位于轮毂圈I的内盘侧的嵌合面62与位于外盘侧的凹部39之间设置有对压入的开始进
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