专利名称：车轮用轴承装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及以可旋转的方式支承汽车等的车轮的车轮用轴承装置。
背景技术：
在过去，作为驱动轮支承用的车轮用轴承装置，人们提出有图
3所示的类型(比如，专利文献1)。其中，在外方部件21和内方部 件22中的所面对的轨道面23 、 24之间，按照多排而介设作为滚动 体的滚珠25,上述内方部件22为由轮毂圈29和内圈30构成的形 式，在该轮毂圈29的外周，具有车轮安装用轮毂法兰29a,该内 圈30与该轮毂圈29的内侧端的外周嵌合。在轮穀圈29的中间的 通孔31中，插有等速接头的外圈33的杆部33a,实现花键嵌合， 等速接头外圈33的台阶面33b按压于内圈30的内侧端面30a上。 在该状态，通过将螺母34螺合于上述杆部33a的前端，通过等速 接头外圏33和螺母34,从宽度方向将内方部件22紧固。
在该方案实例中，在形成于轮毂圈29的内侧端部的外周的高 差部状的内圈嵌合部35上，外嵌内圈30,并且在内圈30的内侧 端部的内周，形成高差部36,在外径侧，使轮毂圏29的内侧端扩 径变形，将上述内圈30的高差部36压紧。由此，防止安装于车辆 上时产生的外力造成的内圈30的脱落。
专利文献1:日本特开平9-164803号文献
但是，在上述的车轮用轴承装置中，具有下述这样的问题。(1) 由于轮毂圈29的压紧部29b较大，故必须像以放大方式表 示图3中的 一 部分的图4所示的那样，形成于内圈30的内侧端部 的高差部36的径向高差为半径差，在5-7mm的范围内。如果像 这样，高差部36的高差较大，由于内圏30的内侧端面30a的面积 减小，故与等速接头外圈33的台阶面33b的接触面压力增加。由 此，成为磨耗、异常声音的发生原因。
(2) 如果要将轮毂圈29的压紧部29b接纳于内圈30的内侧端 的内侧(外侧)，则必须像图4那样，内圈30的高差部36的轴向长 度在7 8mm的范围内。如果像这样，内圈高差部36的轴向长度 增加，则具有内圈高差部36位于滚珠接触角6的延长线L上的倾 向，具有运转时的负荷荷载造成的内轮变形增加，寿命缩短的可能 性。另外，如果内圈高差部36的轴向长度增加，由此，内圏30 与轮毂圈29的嵌合长度(面积)减少，这样，具有产生内圈蠕变、 轴承寿命降低的可能性。如果延长内圈30的整体的宽度(轴向长 度)，则可避免这些问题，但是，由此，必须要求沿宽度方向多余 的空间。
(3) 另外，由于轮毂圈29的压紧部29b大，故在摆动压紧加压 中，压紧冲压器对内圈30造成妨碍，加工困难。
发明内容
本发明的目的在于提供一种车轮用轴承装置，其不对轴承性能 造成不利影响，可防止向车辆的装配工序中的内圏脱落，抑制荷载 负荷时的轮毂圈的变形，可防止内圈蠕变的发生。
本发明的车轮用轴承装置包括在内周具有多排轨道面的外方 部件；在外周具有与上述各轨道面面对的轨道面的内方部件；介设 于这些面对的轨道面之间的多排滚珠，上述内方部件由轮毂圏和内圈构成，该轮毂圏在外侧端的外周具有车轮安装用的法兰，在中心 具有通孔，该内圈与设置于该轮毂圈的内侧部的外周的高差部状的 内圈嵌合部嵌合，在上述轮毂圈和内圏中具有各排的上述轨道面， 在上述内圏的内侧的端面的内周缘设置高差部，在轮毂圈的内侧 端，通过扩径压紧而设置与朝向上述内圈的上述高差部的轴向的台 阶面卡合的压紧部，在上述轮毂圈的压紧部中，对在上述轮毂圏的 内侧端的内周设置轮毂内径高差部而壁厚减少的部分进行扩径压 紧，上述壁厚减少部的整体设置于构成内侧的轨道面的滚珠接触角 的直线的内侧。
在本发明的车轮用轴承装置中，由于在内圈的内周面上设置高 差部，轮毂圏的压紧加工的压紧部与上述高差部内部卡合，故防止 在向车辆的装配工序中产生的外力造成的内圈相对轮毂圈的脱落。 由于高差部为内圏的内周缘的极有限的范围，故内圈相对轮毂圈的 嵌合长度增加，这样，可防止内圈的蠕变的发生，可抑制轴承寿命 的降低。另外，由于在设置高差部的同时，内圈端面的面积的减少 量降低，故在将等速接头连接于轮毂圈上时，由于抑制与等速接头 的台阶面的接触面压力的增加，故可防止磨耗、异常声音的发生。
由于上述内圈高差部小，故可在压紧在该内圈高差部上的轮毂 圏的压紧部中，在轮毂圏的内侧端的内周设置轮毂内径高差部，对 壁厚减少部进行扩径压紧。由此，即使在不依赖摆动压紧的情况下， 仍可通过加压加工的较简单的方法，实现塑性变形。由于作为压紧 部的上述壁厚减少部的整体设置于构成内侧的轨道面的滚珠接触 角的直线的内侧，故可抑制荷载负荷时的轮毂圈轴部的变形。即使 在像这样，抑制轮毂圏轴部的变形，仍可防止内圈蠕变。
在本发明中，轮毂圈的轨道面为进行了淬火处理的表面硬化处 理面，上述壁厚减小部为非热处理部，内圈中的从表面到芯部的整
6体可通过淬火处理而；更化。
通过使轮毂圈的轨道面为进行了淬火处理的表面化处理面，可 确保滚动寿命。通过使壁厚减少部为非热处理部，容易进行壁厚减 少部的压紧加工。内圈的从表面到芯部的整体通过淬火处理而硬 化，由此，滚动寿命优良，并且与轮毂圈的嵌合面的耐磨耗性优良。
在本发明中，最好，上述内圈的高差部的轴向长度在0.25 ~
6mm的范围内。由此，充分地增加作为向内圈的轮毂的嵌合面的 内径面的长度，可有效地防止内圈蠕变的发生。
在本发明中，最好，上述内圏的高差部的径向深度在0.25-2.5mm的范围内。由此，内圏的内侧的端面的面积充分地增加，其 结果是，在将等速接头连接于轮毂圈上时，由于抑制与该等速接头 的台阶面的接触面压力的增加，故可有效防止上述端面和台阶面之 间的磨耗、异常声音的发生。
此外，在本发明中，上述轮毂圈的压紧部的外径面既可与由具 有上述内圈的高差部的最大直径的圓筒面形成的平直部接触，也可 不与该平直部接触。
根据参照附图的下面的优选实施形态的说明，会更加清楚地理 解本发明。但是，实施形态和附图用于单纯的图示和说明，其不应 用于确定本发明的范围。本发明的范围通过后附的权利要求确定。 在附图中，多幅图中的同 一部件标号表示同 一部分。
图1为本发明的实施形态的车轮用轴承装置的纵向剖视图； 图2为该车轮用轴承装置的部分放大纵向剖视图； 图3为车轮用轴承装置的过去实例的纵向剖视图； 图4为上述过去实例的部分放大纵向剖视图。
具体实施例方式
通过图l和图2,对本发明的实施形态进行说明。本实施形态 为第3代的内圈旋转型，并且适用于驱动轮支承用的车轮用轴承装 置。另外，在该说明书中，在安装于车辆的状态，将车辆中的靠近 车宽方向外侧的 一 侧称为外侧，将车辆中的靠近中间的 一 侧称为内侧。
该车轮用轴承装置由在内周形成有多排轨道面3的外方部件 1;形成与这些各轨道面3面对的轨道面4的内方部件2;介设于 该外方部件1和内方部件2的轨道面3、 4之间的作为滚动体的多 排的滚珠5构成。该车轮用轴承装置为多排向外角接触球轴承型， 滚珠5针对每排而通过护圈6保持。上述轨道面3、 4的截面为圆 弧状，各轨道面3、 4按照滚珠接触角6在背面对准的方式形成。 外方部件1和内方部件2之间的轴承空间的两端通过密封机构7、 8而分别密封。
外方部件1为固定侧的部件，在外周具有安装于车体的悬架装 置(图中未示出)的转向节上的法兰la，整体为一体的部件。
内方部件2为旋转侧的部件，由轮毂圏9和与该轮毂圈9的轴 部9b的内侧端的外周嵌合的内圏10构成。轮毂圈9由筒状轴部 9b,与设置于该轴部9b的外侧端的外周的车轮安装用的轮毂法兰 9a构成。在该轮毂圏9和内圈10中，形成上述各排的轨道面4。 轮毂圈9的轨道面4为淬火处理的表面硬化处理面。在内圈10中， 从表面到芯部的整体通过淬火处理而硬化。
在轮毂圈9的中心具有通孔11。通孔11的内周面由普通直径 部lla、中间直径部llb与轮毂内径高差部llc构成，在该普通直 径部lla中，形成占通孔1的大半的花键槽llaa,在上述普通直
8径部lla的内侧，该中间径部lib的直径大于该普通直径部lla， 在该中间直径部1 lb的内侧，该轮毂内径高差部11c的直径大于中 间直径部llb。
像图2的放大剖面图所示的那样，在轮毂圈9的内侧端的外周， 形成其直径小于轮毂圈9的其它的部分的外周的高差部状的内圏 嵌合部15,在该内圈嵌合部15上，嵌合内圈IO的内径面10b。在 内圈10的内侧的端面的内周缘，设置高差部16。即，在内圏10 的内径面10b的内侧端，设置具有连接到该内圈IO的内侧的端面 10a的轴向长度L,具有径向深度D的高差部16。该高差部16位 于构成内圏10的轨道面4的滚珠接触角6的直线L的内侧。高差 部16的内面呈由通过圆筒面形成的平直部16a;从该平直部16a 的外侧的端缘沿径向内方延伸，朝向沿轴向的台阶面16b构成的形 状。平直部16a为具有高差部16的最大直径的部分。台阶面16b 为沿轴向剖面为直线或曲线的倾斜面。另外，台阶面16b也可为与 轴向相垂直的面。
在轮毂圈9的内侧端，通过压紧加工，设置与朝向内圈10的 高差部16的轴向的台阶面16b卡合的压紧部9c。在该压紧部9c 中，将上述通孔11的轮毂内径高差部lie扩径压紧，在压紧加工 之前(图中未示出)和之后，内周面的直径大于其它的部分，该内周 面为壁厚小的壁厚减小部分。另外，在从通孔11的轮毂内径高差 部1 lc到中间径部1 lb的内周面部分中，截面形状为圆弧状。
压紧部9c的压紧加工采用图中未示出的压紧冲压器而进行， 像图2所示的那样，将压紧部9c压紧到扩径状态。由于内圈高差 部16小，故压紧部(壁厚减少部)9c的扩径变形可通过加压加工的 较简单的方法而进行。扩径变形的压紧部9c与上述高差部16的台 阶面16b卡合，限制内圏10向内侧的移动。压紧部9c的外径面
99ca既可与高差部16的平直部16a接触，也可不与该平直部16a 接触。另外，压紧部9c不从内圈10的端面10a突出。
在该车轮用轴承装置安装于车辆上时，构成图1的等速接头 12中的一个接头部件的外圈13的杆部13a穿过轮毂圈9的通孔11, 以花键方式将杆部13a的外周的花键13aa和通孔11的内周面的花 键槽llaa嵌合，通过与杆部13a的前端螺合的螺母14的紧固，将 等速接头外圈13与内方部件2连接。此时，朝向设置于等速接头 外圈13上的外侧的台阶面13b按压于朝向内圈IO的内侧的端面 10a上，通过等速接头外圈13和螺母14，从宽度方向将内方部件 2紧固。
车轮安装用的轮毂法兰9a位于轮毂圈9的外侧端，车轮(均在 图中未示出)经由制动转子，借助轮毂螺栓17而安装于该轮毂法兰 9a上。
按照该方案的车轮用轴承装置，在图2中的内圈10的内周面 上，设置高差部16,通过轮毂圏9的压紧加工，将压紧部9c与朝 向上述高差部16的轴向的台阶面16b卡合，由此，可防止在向车 辆的组装工序中产生的外力造成的内圈10相对轮毂圏9的脱开。 由于高差部16为内圈IO的内周缘的极有限的范围，故增加内径面 10b的轴向长度Ll-L，确保内圈10的抗脱力，同时，可防止内圏 蠕变的发生，抑制轴承寿命的降低。高差部16的轴向长度L在 0.25 ~ 6mm的范围内，最好在2 ~ 5.5mm的范围内。通过形成该尺 寸范围，在确保压紧造成的内圈10的牢固的固定的同时，内径面 10b的长度充分地增加。另外，高差部16的径向深度D在0.25 ~ 2.5mm的范围内，最好在0.25 ~ 1.3mm的范围内。通过形成该范 围，在确保压紧造成的内圏10的牢固的固定的同时，内圈10的端 面10a的面积充分大。由此，在设置高差部16的同时，内圏10的端面10a的面积的减少量少，抑制与等速接头外圏13的台阶面
13b的^^妄触面压力的增加，由此，可防止两者10a、 13b之间的磨 耗、异常声音的发生。
另外，由于内圈高差部16小，故在压紧于该内圈高差部16 上的轮毂圏9的压紧部9c中，可对在轮毂圏9的内侧端的内周， 设置内径高差部llc而壁厚减小的部分进行扩径压紧。由此，即使 不依赖摆动压紧，仍可通过加压加工的较简单的方法，进行塑性变 形。由于作为压紧部9c的上述壁厚减小部的整体设置于构成内侧 的轨道面4的滚珠接触角6的直线L的内侧，故可抑制荷载负荷 时的轮毂圈轴部9b的变形。即使在通过像这样，抑制轮毂圈轴部 9b的变形的情况下，仍可防止内圈蠕变。
此外，由于内圈高差部16位于上述直线L的内侧，故可减小 荷载负荷时的内圈10的变形，由此，可延长寿命。另外，由于内 圏10的高差部16的轴向长度短，故可充分地确保内圏IO与轮毂 圈9的嵌合长度(面积)，抑制内圈蠕变的发生，可谋求轴承寿命的 延长。
轮毂圈9的通孔11呈形成有花键槽llaa的普通直径部lla的 内侧的部分由中间直径部1 lb和轮毂内径高差部1 lc构成的2节的 带台阶的形状，这样中间直径部llb构成插入等速接头外圈13的 杆部13a时的导向部，装配性进一步提高。
在该车轮用轴承装置中，由于轮毂圈9的轨道面4为进行了淬 火处理的表面硬化处理面，故可确保滚动寿命。由于压紧部9c为 非热处理部，故容易进行压紧加工。由于内圈10为小部件，故具 有轨道面4,并且在轮毂圈9嵌合内径面，这样可像前述那样，从 表面到芯部的整体通过淬火处理而硬化，滚动寿命优良，并且嵌合 面的耐磨耗性优良。
1权利要求
1. 一种车轮用轴承装置，其包括在内周具有多排轨道面的外方部件；在外周具有与上述各轨道面面对的轨道面的内方部件；介设于这些面对的轨道面之间的多排滚珠，上述内方部件由轮毂圈和内圈构成，该轮毂圈在外侧端的外周具有车轮安装用的法兰，在中心具有通孔，该内圈与设置于该轮毂圈的内侧部的外周的高差部状的内圈嵌合部嵌合，在上述轮毂圈和内圈中具有各排的上述轨道面，在上述内圈的内侧的端面的内周缘设置高差部，在轮毂圈的内侧端，通过扩径压紧而设置与朝向上述内圈的上述高差部的轴向的台阶面卡合的压紧部，其特征在于在上述轮毂圈的压紧部中，对在上述轮毂圈的内侧端的内周设置轮毂内径高差部而壁厚减少的部分进行扩径压紧，上述壁厚减少部的整体设置于构成内侧的轨道面的滚珠接触角的直线的内侧。
2. 根据权利要求1所述的车轮用轴承装置，其特征在于轮毂圈 的轨道面为进行了淬火处理的表面硬化处理面，上述壁厚减小部 为非热处理部，内圈中的从表面到芯部的整体通过淬火处理而硬化。
3. 根据权利要求1所述的车轮用轴承装置，其特征在于上述内 圈的高差部的轴向长度为内圈的轴向长度的0.25~6mm。
4. 根据权利要求1所述的车轮用轴承装置，其特征在于上述内 圏的高差部的径向深度在0.25 ~ 2.5mm的范围内。
5. 根据权利要求1所述的车轮用轴承装置，其特征在于上述轮 毂圈的压紧部的外径面与由具有上述内圈的高差部的最大直径的 圆筒面形成的平直部接触。
6.根据权利要求1所述的车轮用轴承装置，其特征在于上述轮 毂圈的压紧部的外径面不与由具有上述内圏的高差部的最大直径 的圆筒面形成的平直部接触。
全文摘要
本发明的课题在于提供一种车轮用轴承装置，其可不对轴承性能造成不利影响，防止向车辆的装配工序中的内圈的脱落，可抑制荷载负荷时的轮毂圈的变形，防止内圈蠕变的发生。该车轮用轴承装置包括外方部件(1)和内方部件(2)，以及介设于它们之间的多排的轨道面(3，4)之间的多排滚珠(5)。内方部件(2)由轮毂圈(9)和内圈(10)构成，在该轮毂圈(9)的外周具有车轴安装用的法兰(9a)，在其中心具有通孔(11)，该内圈(10)与设置于该轮毂圈(9)的内侧部的外周的台阶状的内圈嵌合部(15)嵌合。在内圈(10)的内侧的端面的内周缘设置高差部(16)。在轮毂圈(9)的内侧端，通过扩径压紧，设置与朝向内圈(10)的高差部(16)的轴向的台阶面(16b)卡合的压紧部(9c)。在压紧部(9c)中，对在轮毂圈(9)的内侧端的内周设置轮毂内径高差部(11c)而壁厚减小的部分进行扩径压紧。该壁厚减小部的整体设置于构成内侧的轨道面(4)的滚珠接触角(θ)的直线(L)的内侧。
文档编号F16C33/60GK101501354SQ20078002934
公开日2009年8月5日 申请日期2007年8月7日 优先权日2006年8月8日
发明者久保田和则, 小森和雄, 桥本哲也, 藤村启 申请人:Ntn株式会社