专利名称：车轮用轴承装置、车轮用轴承装置的组装方法、由车轮用轴承装置和驱动轴构成的组合体 ...的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种车轮用轴承装置、车轮用轴承装置的组装方法、由车轮用轴承装置和驱动轴构成的组合体以及组合体的组装方法。
背景技术：
将来自发动机的动力传递给驱动车轮的驱动轴，如图11所示，具有由省略图示的中间轴将舷外侧(组装在车辆上的状态下构成车辆的外侧)
的固定型等速万向接头104和舷内侧(组装在车辆上的状态下构成车辆的内侧)的滑动型等速万向接头(省略图示)结合的结构。舷外侧的等速万向接头104与旋转自如地支承在车轮用轴承装置上的毂圈102结合。
被称作第三代的车轮用轴承装置设置有具有在外径方向上延伸的突缘101的毂圈102、在该毂圈102上固定外侧接头部件103的等速万向接头104、配设在毂圈102的外周侧上而构成车轮用轴承的一部分的外侧部件105。
等速万向接头104具有所述外侧接头部件103、配设在该外侧接头部件103的碗形部107内的内侧接头部件108、配设在该内侧接头部件108和外侧接头部件103之间的滚珠109、保持该滚珠109的保持架110。另外，在内侧接头部件108的中心孔的内周面形成有花键部111，在该中心孔中插入省略图示的轴的端部花键部，使内侧接头部件108侧的花键部111和轴侧的花键部卡合。
另外，毂圈102具有筒部113和所述突缘101，在突缘101的外端面114 (接头相反侧的端面)上突出设置安装省略图示的轮部和制动盘的短筒状的引航部115。另外，引航部115由大径的第一部115a和小径的第二部115b构成，在第一部115a上外嵌制动盘，在第二部115b上外嵌轮部。
并且，在筒部113的碗形部107侧端部的外周面上设置小径台阶部116，在小径台阶部116上嵌合构成车轮用轴承的内侧部件的内圈117。在
毂圈102的筒部113的外周面的突缘附近设置有第一内侧轨道面118，在 内圈117的外周面设置有第二内侧轨道面119。另外，在毂圈102的突缘 101上设置螺栓安装孔112，用于将轮部和制动盘固定在该突缘101上的 毂螺栓135安装于该螺栓安装孔112中。
车轮用轴承的外侧部件105，其内周设置有多排外侧轨道面120、 121， 并在其外周设置有突缘(车体安装突缘)132。并且，外侧部件105的第 一外侧轨道面120和毂圈102的第一内侧轨道面118相对，外侧部件105 的第二外侧轨道面121和内圈117的轨道面119相对，它们之间介装有滚 动体122。
在毂圈102的筒部113中插入外侧接头部件103的杆轴123。杆轴123 在其碗形部反侧的端部上形成螺纹部124，在该螺纹部124和碗形部107 之间形成有花键部125。另夕卜，在毂圈102的筒部113的内周面(内径面) 上形成花键部126，该杆轴123插入毂圈102的筒部113时，杆轴123侧 的花键部125和毂圈102侧的花键部126卡合。
另外，如专利文献l所示，从筒部113突出的杆轴123的螺纹部124 上螺装螺母部件127，毂圈102和外侧接头部件103连接。这时，螺母部 件127的内端面(里面)128和筒部113的外端面129接触，并且碗形部 107的轴部侧的端面130和内圈117的外端面131接触。即，通过拧紧螺 母部件127，毂圈102隔着内圈117被螺母部件127和碗形部107夹持。 由此，外侧接头部件107和毂圈102在轴向上定位，并且在车轮用轴承装 置上施加规定的预压。
专利文献l:日本特开2004-270855号公报
以往技术中，如前所述，轴部123侧的花键部125和毂圈102侧的花 键部126卡合。因此，需要对轴部123侧和毂圈102侧两者施加花键加工， 成本增高，并且在压入时需要将轴部123侧的花键部125和毂圈102侧的 花键部126的凹凸对合，这时，若将齿面对合而进行压入，则会使该凹凸 齿损伤(毛刺)。另外，若不将齿面对合，而将凹凸齿的大径对合进行压 入，则容易产生圆周方向的晃动。像这样存在圆周方向的晃动时，转矩的 传递性劣化，并且还会产生杂音。因此，以往这样利用花键嵌合的情况下，难以同时成立凹凸齿的损伤和圆周方向的晃动。
另外，需要在从筒部113突出的轴部123的螺纹部124上螺装螺母部 件127。因此，组装时具有螺纹紧固作业，操作性劣化，并且部件数也增 多，部件管理性也劣化。
因此，近年来，作为等速万向接头104的外侧接头部件103和毂圈102 的连接方法，考虑到将设于外侧接头部件103的杆轴123的外径面和毂圈 102的孔部的内径面中的任一方上并沿轴向延伸的凸部沿轴向向另一方压 入，在该另一方上通过凸部形成与凸部密接嵌合的凹部，构成凹凸嵌合结 构，而实现一体化的方法(塑性接合方法)。通过这样的结构，能够消除 凹凸嵌合结构部的圆周方向的晃动。另外，能够省略将毂圈102和等速万 向接头104 —体化的螺母紧固作业。
在毂圈102上压入单件状态的外侧接头部件103的杆轴123的情况下， 能够通过对外侧接头部件103的外端面施加轴向负载而进行压入。但是， 这样的情况下，需要对在毂圈102上压入外侧接头部件103的杆轴123的 状态下的结构上组装等速万向接头的内部部件(内侧接头部件、滚珠、盒 体等)。因此，有损害压入后的操作性的可能性，并且螺母紧固在以往的 驱动轴的组装线上是极难应对的。
另外，在轴的两端上组装等速万向接头而成的驱动轴中，将该舷外侧 的等速万向接头的外侧接头部件的杆轴压入毂圈的情况下，在压入时外侧 接头部件的轴心相对于毂圈的轴心倾斜，或者确保施加压入力的压入面是 困难的。特别是，由于压入后安装护罩是困难的，所以在压入前安装护罩。 因此，不能靠压外侧接头部件的外端面，进行稳定的压入是困难的。另外， 当对舷外侧等速万向接头的外侧接头部件的杆轴端面施加压入力的情况 下，该靠压部的面积小，靠压力(压入力)的施加不稳定，并且该压入力 施加会造成等速万向接头的内部部件(内轮、盒体、滚珠)破损。
发明内容
因此，本发明是鉴于上述问题而研发的，其目的在于提供一种车轮用 轴承装置、车轮用轴承装置的组装方法、由车轮用轴承装置和驱动轴构成 的组合体以及组合体的组装方法，所述车轮用轴承装置具有能够省略螺母紧固作业，能够降低成本，并能够将外侧接头部件和毂圈坚固地连接的凹 凸嵌合结构。
本发明的第一车轮用轴承装置，其具有在内周具有多排轨道面的外 侧部件；在外周具有与所述轨道面相对的多排轨道面，并在舷外侧端的外 周具有车轮安装用的突缘的内侧部件；介于该外侧部件和内侧部件的轨道 面间的多排滚动体，其中，所述内侧部件由具有所述突缘的毂圈和压入该 毂圈的轴部的外周中的内圈构成，嵌插在毂圈的孔部中的等速万向接头的 外侧接头部件的轴部经由凹凸嵌合结构与毂圈形成一体化，其特征在于 在外侧接头部件的外径面设置台阶面，将设于外侧接头部件的杆轴和毂圈 的孔部的内径面中的任一方上的沿轴向延伸的凸部通过朝向所述台阶面 施加轴向负载而压入相配部件中，在相配部件通过凸部形成与凸部密接嵌 合的凹部，从而构成所述凹凸嵌合结构。
根据本发明的车轮用轴承装置，由于具有连接毂圈和嵌插在毂圈的孔 部中的等速万向接头的外侧接头部件的杆轴的凹凸嵌合结构，所以没必要 在杆轴和毂圈的结合中使用螺栓等。另外，在外侧接头部件的外径面上设 置有台阶面，在压入时能够经由该台阶面对外侧接头部件施加轴向负载， 凹凸嵌合结构的凸部压入到相配部件上，由此，能够在相配部件上形成与 凸部密接嵌合的凹部。
本发明的第二车轮用轴承装置，其具有在内周具有多排轨道面的外 侧部件；在外周具有与所述轨道面相对的多排轨道面，并在舷外侧端的外 周具有车轮安装用的突缘的内侧部件；介于该外侧部件和内侧部件的轨道 面间的多排滚动体，其中，所述内侧部件由具有所述突缘的毂圈和压入该 毂圈的轴部的外周中的内圈构成，嵌插在毂圈的孔部中的等速万向接头的 外侧接头部件的轴部经由凹凸嵌合结构与毂圈形成一体化，其特征在于 在外侧接头部件的外径面设置台阶面，将设于外侧接头部件的杆轴和毂圈 的孔部的内径面中的任一方上的沿轴向延伸的凸部通过朝向所述台阶面 施加轴向负载而压入相配部件中，在相配部件通过凸部形成与凸部密接嵌 合的凹部，从而构成所述凹凸嵌合结构，并且，该凹凸嵌合结构容许通过 施加轴向的拉拔力而分离。
在第二车轮用轴承装置中，在杆轴和毂圈的结合上也没必要使用螺栓等。另外，在外侧接头部件的外径面设置台阶面，在压入时能够经由该台 阶面对外侧接头部件施加轴向负载。而且，凹凸嵌合结构容许施加轴向的 拉拔力而分离。另外，在外侧接头部件的杆轴从毂圈的孔部拉拔出后，若 再将外侧部件的轴部压入毂圈的孔部中，则能够形成凸部和凹部的嵌合接 触部位整个区域密接的所述凹凸嵌合结构。
作为车轮用轴承装置例如可以内侧部件的多排轨道面中单排轨道面 直接形成在毂圈的轴部上，剩余轨道面形成在压入了毂圈的轴部中的内圈 上。
作为台阶面，可以在外侧接头部件的外径面设置凹槽，将该凹槽的径 向端面作为该台阶面，也可以在外侧接头部件的外径面设置突起部，将该 突起部的径向端面作为该台阶面。另外，优选地，对台阶面及其附近实施 硬化处理。
本发明的组合体是，在由具有舷外侧的等速万向接头、舷内侧的等速 万向接头、与该两个等速万向接头连接的轴和安装在等速万向接头上的护 罩的驱动轴上的舷外侧的等速万向接头、毂圈和多排车轮用轴承构成的车 轮用轴承装置中，使用上述本发明的车轮用轴承装置。
本发明的车轮用轴承装置的组装方法，将毂圈、多排车轮用轴承和等 速万向接头组件化，通过凹凸嵌合结构将毂圈和嵌插在毂圈的孔部中的等 速万向接头的外侧接头部件的杆轴一体化，其特征在于对设于所述外侧 接头部件的外径面上的台阶面经由压入用工具施加轴向负载，将设于外侧 接头部件的杆轴和毂圈的孔部的内径面中的任一方上的沿轴向延伸的凸 部沿着轴向压入相配部件中，在相配部件形成与该凸部在嵌合接触部整个 区域上密接的凹部，从而构成所述凹凸嵌合结构。
根据本发明的车轮用轴承装置的组装方法，通过对设于外侧接头部件 的外径面上的台阶面施加轴向负载，从而凹凸嵌合结构的凸部压入相配部 件上，由此，能够在相配部件上形成与凸部嵌合的凹部。
所述压入用工具能够由对设于外侧接头部件的外径面上的台阶面直 接接触并施加轴向负载的环状体构成。
本发明的组合体的组装方法，该组合体由具有舷外侧的等速万向接 头、舷内侧的等速万向接头和与该两个等速万向接头连接的轴的驱动轴上的舷外侧的等速万向接头和车轮用轴承装置构成，其特征在于在舷外侧 的等速万向接头中，经由压入用工具对设于外侧接头部件的外径面上的台 阶面施加轴向负载，将设于外侧接头部件的杆轴和毂圈的孔部的内径面中 的任一方上的沿轴向延伸的凸部沿着轴向压入相配部件中，在相配部件形 成与该凸部在嵌合接触部整个区域上密接的凹部，从而构成所述凹凸嵌合 结构。
由对设于外侧接头部件的外径面上的台阶面直接接触并施加轴向负 载的环状体和内径尺寸比舷外侧的等速万向接头以及舷内侧的等速万向 接头的外径尺寸大的管体构成所述压入用工具，在压入时通过所述管体将 两等速万向接头形成收纳状，对向舷内侧的等速万向接头的轴向外侧突出 的管体外端面施加轴向外力。
本发明中，由于具有连接毂圈和嵌插在毂圈的孔部中的等速万向接头 的外侧接头部件的杆轴的凹凸嵌合结构，所以能够消除凹凸嵌合结构在圆 周方向上的晃动。另外，在杆轴和毂圈的结合中没必要进行螺母紧固作业。 因此，能够容易进行组装作业，能够实现组装作业的成本降低。另外，能 够实现轻量化。
由于能够在压入时经由外侧接头部件的外径面的台阶面对外侧接头 部件施加轴向靠压力，所以能够确保轴向靠压力施加部位。而且，由于靠 压设于外侧接头部件的外径面上的台阶面，所以与靠压外侧接头部件的开 口端面等的情况相比，能够靠压作为压入轴的外侧接头部件的杆轴附近， 能够进行稳定的压入。 —
在外侧接头部件的杆轴上施加轴向的拉拔力来将外侧接头部件从毂 圈的孔部拆下的方式，能够实现各部件的修理、检修的操作性(维修性) 的提高。而且，在各部件修理、检修后再次将外侧接头部件的轴部压入毂 圈的孔部中，从而能够构成凸部和凹部的嵌合接触部位整个区域密接的凹 凸嵌合结构。因此，能够再次构成能够进行稳定的转矩传递的车轮用轴承 装置。
无论台阶面为凹槽的径向端面，还是突起部的径向端面，都能够提高 确保轴向靠压力施加部位的可靠性，进行更稳定的压入作业。
优选对所述台阶面及其附近施加硬化处理。这样，通过实施硬化处理，
10从而能够使台阶面及其附近硬化，提高耐负载，使台阶面强固稳定。艮口， 即使台阶面小，也能够施加可压入的轴向负载，能够实现加工费和材料费 等的成本降低以及紧凑化。
若由对设于外侧接头部件的外径面上的台阶面直接接触地施加轴向 负载的由分型模构成的环状体构成所述压入用工具，则能够稳定安装用于 向台阶面施加靠压力的工具。特别是，由环状体和内径尺寸比舷外侧的等 速万向接头以及舷内侧的等速万向接头的外径尺寸大的管体构成的结构 中，不会进行管体内的驱动轴的姿势控制，能够稳定地施加靠压力。艮P， 即使压入时管体内的驱动轴上的轴等相对于管体的轴心倾倒的情况下，也 与该驱动轴的姿势无关，而能够经由管体以及环状体靠压作为压入轴的外 侧接头部件的杆轴附近，从而能够稳定地施加靠压力。
图1是表示本发明的第一实施方式的由车轮用轴承装置和驱动轴构成 的组合体的纵剖面图。
图2是舷外侧的等速万向接头的纵剖面图。
图3是舷外侧的毂圈和多排车轮用轴承的组装状态的纵剖面图。
图4是舷外侧的等速万向接头的横向放大剖面图。
图5是舷外侧的变形例的等速万向接头的横向放大剖面图。
图6是表示毂圈中等速万向接头向外侧接头部件的压入方法的剖面图。
图7是表示毂圈中等速万向接头向外侧接头部件的其他压入方法的剖 面图。
图8是表示等速万向接头的外侧接头部件的另一实施方式的纵剖面图。
图9是表示等速万向接头的外侧接头部件的又一实施方式的纵剖面图。
图10是表示等速万向接头的外侧接头部件的再一实施方式的纵剖面图。
图11是表示毂圈和等速万向接头的外侧接头部件的以往的连接方法的剖面图。
附图标记说明
1舷外侧等速万向接头
2舷内侧等速万向接头
3轴
4毂圈
5车轮用轴承 8引导槽 9外侧接头部件 9a咀部
9b杆轴(7亍厶軸) 11引导槽 20护罩 26轴部
27车轮安装突缘
29孔部
35内圈
38保持架
39、 40轨道面
41、 42轨道面
43紧固部(加締部)
45嵌合接触部位
47压入用工具
48凹槽
48a径向端面
56台阶面
79压入用工具
80环状体
85管体
87突起部87a端面
M凹凸嵌合结构
具体实施例方式
以下，根据图1 图10说明本发明的实施方式。图1表示由车轮用轴 承装置和驱动轴构成的组合体，该车轮用轴承装置具有舷外侧的等速万向 接头1、舷内侧的等速万向接头2和与这些等速万向接头1、 2连接的轴3。 这种情况下，在舷外侧中，将毂圈4、多排车轮用轴承5和等速万向接头 1连接而构成车轮用轴承装置。在组装在汽车等车辆上的状态下构成车辆 的外侧者称为舷外侧(图面左侧)，在组装在汽车等车辆上的状态下构成 车辆的内侧者称为舷内侧(图面右侧)。
舷外侧的等速万向接头l，如图2所示具有在内球面7上在圆周方 向等间隔沿轴向形成多个引导槽8的外侧接头部件9;在外球面10上在圆 周方向等间隔沿轴向形成与外侧接头部件9的引导槽8成对的多个引导槽 11的内侧接头部件12;介于外侧接头部件9的引导槽8和内侧接头部件 12的引导槽11之间的轨道上的作为传递转矩的转矩传递部件的滚珠13; 介于外侧接头部件9的内球面7和内侧接头部件12的外球面IO之间的保 持滚珠13的盒体14。在盒体14上沿着周向以规定节距(例如60°节距) 设置凹坑部14a，在该凹坑部14a中保持有滚珠13。
所述外侧接头部件9的引导槽8由引导槽底构成圆弧部的里侧引导槽 8a和引导槽底构成与外圈轴线平行的直线部的开口侧引导槽(直线槽)8b 构成。另外，内侧接头部件12的引导槽11由引导槽底构成与外圈轴线平 行的直线部的里侧引导槽lla和引导槽底构成圆弧部的开口侧引导槽lib 构成。
在内侧接头部件12的中心孔的内周面形成花键部16，在该中心孔插 入轴3的端部花键部3a，将内侧接头部件12侧的花键部16和轴3侧的花 键部3a卡合。另外，在花键部16上安装有防脱用的挡圈15。
外侧接头部件9具有收容内侧接头部件12、盒体14以及转矩传递滚 珠13的咀部9a和从咀部9a向轴向一体延伸的杆轴9b。咀部9a具有开口 侧的大径部18和配设在该大径部18和所述杆轴9b之间的锥部19。并且，如图1所示，外侧接头部件9的开口部由护罩20堵塞。护罩20由大径部 20a、小径部20b和大径部20a与小径部20b之间的蜿蜒部20c构成，护罩 20的大径部20a经由护罩带21固定在咀部9a的开口侧的外周面，在轴3 的护罩安装部3c的外周面上经由护罩带21固定有护罩20的小径部20b。 另外，在外侧接头部件9的开口部侧的外径面设置有周向凹槽22 (参照图 2)，在大径部20a经由护罩带21安装在外侧接头部件9上的情况下，大 径部20a的一部分咬入该周向凹槽22中。
毂圈4由轴部26和从该轴部26突设的车轮安装突缘27构成。在车 轮安装突缘27上沿着周向设置螺栓安装孔，在该螺栓安装孔上设置毂螺 栓28。即，将制动盘和轮部重合在车轮安装突缘27的端面上，由所述毂 螺栓28固定。另外，毂圈4的孔部29的内径面由朝向突缘相反侧縮径的 锥面30、从锥面30连续的小径部31、从小径部31朝向突缘相反侧扩径 的小锥面32和从该小锥面32连续的大径部33构成。
车轮用轴承5具有外嵌固定在毂圈4上的内圈35、配设在毂圈4和内 圈35的周围的外圈36、介装在该外圈36和毂圈4之间的舷外侧的滚动体 (滚珠)37a、介装在外圈36和内圈35之间的舷内侧的滚动体(滚珠) 37b、具有保持滚动体37a、37b的凹坑部的舷外侧以及舷内侧的保持架38。
外圈36在其内周设置有多排外侧轨道面(外环)39、 40。并且，外 圈36的第一外侧轨道面39和毂圈4的第一内侧轨道面41相对，外圈36 的第二外侧轨道面40和内圈35的第二内侧轨道面(内环)42相对，在它 们之间介装滚动体(滚珠)37a、 37b。在外圈36的轴向两端的内周面上 压入固定有密封部件Sl、 S2。即，这种情况下的车轮用轴承5具有在 内周具有多排轨道面39、 40的外侧部件、在外周具有与轨道面39、 40相 对的多排轨道面41、 42并在舷外侧端的外周具有车辆安装用的突缘27的 内侧部件、介于该外侧部件和内侧部件的轨道面间的多排滚动体37a、37b。 并且，所述外侧部件由所述外圈36构成，所述内侧部件由具有所述突缘 27的毂圈4和压入该毂圈4的轴部的舷内侧端的外周中的内圈35构成。 即，内侧部件的多排轨道面中单排轨道面直接形成在毂圈4的轴部26上， 剩余轨道面形成在压入了毂圈1的轴部26中的内圈35上。
内圈35中，毂圈4的轴部26的突缘相反侧端部被紧固，由该紧固部43使内圈35与轴部26—体化。SP，紧固毂圈4的接头侧的端部，由该紧 固部43对内圈35施加预压。
该车轮用轴承装置具有将毂圈4和嵌插在毂圈4的孔部29中的等速 万向接头1的外侧接头部件9的杆轴9b连接的凹凸嵌合结构M。凹凸嵌 合结构M例如由设于杆轴9b的端部并在轴向上延伸的凸部和形成在毂圈 4的孔部29的内径面上的凹部构成，凸部的整个凹部嵌合部位相对于其对 应的凹部密接。即，在杆轴9b的咀部相反侧的外周面上沿着周向以规定 节距配设多个凸部，在毂圈4的孔部29的轴部嵌合孔的内径面上沿着周 向形成有凸部所嵌合的多个凹部。即，在周向全周上，凸部和与其嵌合的 凹部紧配合，凸部和与该凸部嵌合的另一方的相配部件的凹部在嵌合接触 部位45整个区域上密接。
舷内侧的等速万向接头2以外侧接头部件61、作为内侧接头部件的三 脚座(tripod)部件62和作为转矩传递部件的辊63作为主要构成要素。
外侧接头部件61由一体形成的咀部61a和茎部62b构成。咀部61a 为一端开口的杯状，在内周的圆周方向三等分位置形成有沿着轴向延伸的 引导槽66。在各引导槽66的圆周方向上相面对的侧壁上形成辊引导面67。
三脚座部件62具有凸起68和脚轴69。在凸起68上形成有与轴3的 端部花键3b能够传递转矩地结合的花键孔68a。脚轴69从凸起68的圆周 方向三等分位置向半径方向突出。三脚座部件62的各脚轴69担载辊63。
并且，外侧接头部件61的开口部由护罩70堵塞。护罩70由大径部 70a、小径部70b、大径部70a与小径部70b之间的蜿蜒部70c构成，在咀 部61a的开口侧的外周面经由护罩带71固定护罩90的大径部70a，在轴 3的护罩安装部3d的外周面上经由护罩带71固定护罩70的小径部70b。
接着，说明舷外侧的车轮用轴承装置的所述凹凸嵌合结构M的嵌合 方法。这种情况下，在杆轴9b的外径部上，在全周上通过高频淬火等形 成硬化层，在嵌合部位(杆轴9b的轴向中间部位)作为沿着圆周方向的 凹凸部形成花键46。因此，花键46的凸部被硬化处理，该凸部构成凹凸 嵌合结构M的凸部。另外，毂圈4的内径面为未进行硬化处理的状态。 由此，嵌合部位(即花键)侧比被嵌合部位(即毂圈4的小径部31的内 径面)侧硬度高。并且，从突缘相反侧将杆轴9b压入毂圈4。这时，杆轴9b的花键46 被硬化，毂圈4的内径面保持未被硬化处理的原材料状态，所以杆轴9b 的花键46的形状滚印到毂圈4的内径面上。g卩，若将杆轴9b压入毂圈4 的孔部29中，则凸部咬入毂圈4的孔部29 (小径部31)的内径面，由凸 部沿着轴向形成该凸部所嵌合的凹部。由此，毂圈4和杆轴9b连接一体 化。即，在花键46的凸部的压入时，毂圈4的轴部26在径向上弹性变形， 该弹性变形量的预压施予凸部的齿面。因此，花键46的凸部和与该凸部 嵌合的毂圈4的凹部的嵌合接触部位整个区域密接。
由此，能够将毂圈4和等速万向接头1的外侧接头部件9的杆轴9b 经由凹凸嵌合结构M连接。另外，在图1中，毂圈4的紧固部43和外侧 接头部件9的咀部9a的底面以规定间隔相对，但是也可以使紧固部43和 外侧接头部件9的咀部9a的底面接触。这种情形下的接触面压优选 100MPa以下。
在将杆轴9b从突缘相反侧压入毂圈4时，使用图6所示的压入用工 具47，在外侧接头部件9的外径面(咀部9a)上设置有卡合压入用工具 47的凹槽48。这种情况下的凹槽48如图4所示，沿着周向配设。
压入用工具47通过由分型模构成的环状体50构成。即，环状体50 由多个(至少两个)扇体50a构成，通过组合扇体50a而形成环状。以环 状组合扇体50a而成的环状体50由主体圆环部51、与该主体圆环部51连 设的锥部52和从该椎部52向内径侧突出的内锷部53构成。
环状体50的主体圆环部51的内径比护罩20的包含护罩带21的大径 部20a的外径设定得大，以外嵌在外侧接头部件9的状态，内锷部53与 外侧接头部件9的凹槽48嵌合。因此，通过对环状体50的端面55施加 图6的箭头A方向(轴向)的负载(靠压力)，能够经由与凹槽48嵌合的 内锷部53将该负载施加给外侧接头部件9，能够对毂圈4的孔部29压入 外侧接头部件9的杆轴9b。
这样，该车轮用轴承装置的组装能够对作为凹槽48的杆轴侧的侧面 (径向端面)4Sa的台阶面56上施加轴向负载(压入负载)，能够确保轴 向靠压力施加部位。而且，由于变成是靠压设于外侧接头部件9的外径面 上的台阶面56，所以与靠压外侧接头部件9的开口端面等的情况相比，能够靠压在作为压入轴的外侧接头部件9的杆轴9b附近，能够稳定地压入。
另外，压入用工具47向端面55施加轴向负载例如能够使用冲压机构、缸
体机构、滚珠丝杠机构等各种轴向往复运动机构。
而且，这样组装成的车轮用轴承装置由于具有将毂圈4和嵌插在毂圈 4的孔部中的等速万向接头1的外侧接头部件9的杆轴9b连接一体化的凹 凸嵌合结构M，所以能够消除凹凸嵌合结构M的圆周方向的晃动。另外， 在杆轴9b和毂圈4的结合中没必要进行螺母紧固作业。因此，能够容易 进行组装作业，能够实现组装作业的成本降低。另外，能够实现轻量化。
咀部9a底面若与毂圈4为非接触状态，则能够防止咀部9a和毂圈4 的接触导致噪音的产生。另外，毂圈4的端部被紧固，对车轮用轴承5的 内圈35施加预压，所以不需要通过外侧接头部件9的咀部9a对内圈35 施加预压。因此，不用考虑向内圈35的预压，能够压入外侧接头部件的 杆轴9b，能够实现毂圈4和外侧接头部件9的连接性(组装性)的提高。 另外，咀部9a的底面与毂圈4的紧固部43接触的情况下，杆轴向的弯曲 刚性提高，对弯曲的抵抗强，得到耐久性优良的高品质的产品。而且，通 过该接触，能够构成压入时的定位。由此，能够使该车轮用轴承装置的尺 寸精度稳定，并且能够确保沿着轴向配设的凹凸嵌合结构M的轴向长度 为稳定的长度，能够实现转矩传递性的提高。当毂圈1的紧固部43和咀 部9a的底面的接触面压超过100MPa，则会产生噪音。即，在大转矩负载 时，等速万向接头1的外侧接头部件9和毂圈4的扭转量出现偏差，该偏 差会在咀部9a的底面和毂圈4的紧固部43的接触部上急剧产生缝隙，产 生噪音。限定于此，若接触面压为100MPa以上，则能够防止急剧产生缝 隙，能够抑制噪音的产生。
如图5所示，在外侧接头部件9的外径面上沿着周向以规定节距(图 例中为45°节距)设置剖面矩形的切口部57，以该切口部57的杆轴侧的 侧面57a能够形成构成轴向靠压力施加部位的台阶面56。
如该图5所示，台阶面56由切口部57的杆轴侧的侧面57a构成的情 况下，作为所使用的压入用工具47，可以不在周向全周上设置该内锷部 53，而以与切口部57的配设节距对应的节距从锥部52的小径端部突设多
17因此，即使在图5所示的外侧接头部件9中，能够使用压入用工具47， 对作为切口部57的杆轴侧的侧面57a的台阶面56施加轴向负载(压入负 载)，能够确保轴向靠压力施加部位，能够进行稳定的压入。
其中，如图7所示，在轴3上组装有舷外侧的等速万向接头1和舷内 侧的等速万向接头2的驱动轴上，舷外侧的杆轴9b向毂圈4的压入使用 图7所示的压入用工具79。
压入用工具79由对设于外侧接头部件9的外径面上的台阶面56直接 接触地施加轴向负载的由分型模构成的环状体80和在压入时两等速万向 接头构成收纳状的管体85构成。环状体80与所述压入用工具47的环状 体50同样地由多个(至少两个)扇体80a构成，通过组合扇体80a而形 成环状。由扇体80a以环状组合而成的环状体80，如图7所示，由主体圆 环部81、与该主体圆环部81连设的锥部82、从该锥部82向内径侧突出 的内锷部83构成。
管体85其内径尺寸D设定为比舷外侧的等速万向接头1以及舷内侧 的等速万向接头2的外径尺寸大。在此，所谓等速万向接头1、 2的外径 尺寸是包含护罩20、 70以及护罩带21、 71的最大外径。另外，该内径尺 寸D设定得比环状体80的内径尺寸Dl大。管体85的外径尺寸D2设定 得比环状体80的外径尺寸D3小。
以环状体80外嵌在舷外侧的外侧接头部件9上的状态，形成内锷部 83与凹槽48嵌合的状态。该状态下，在管体85中该驱动轴形成插入状。 这时，管体85的一端面85a接触环状体80的端面86，并且管体85的另 一端面(管体外端面)85b向舷内侧的等速万向接头2的轴向外侧突出。
因此，如图7所示，使用由环状体80和管体85构成的压入用工具79 的情况下，能够对管体外端面85b施加轴向负载。能够不进行管体内的驱 动轴的姿势控制，而稳定地施加靠压力。即，在压入时，即使管体85内 的驱动轴中轴3等相对于管体85的轴心倾倒的情况下，也能够稳定地施 加靠压力。
作为用于构成台阶面56的凹槽48，如图8所示，其剖面也可以为倒 梯形的凹槽48A。这种情况下，杆轴侧的侧面48a也能够构成台阶面56。 另外，如图5所示，由沿着周向以规定节距形成的切口部57构成台阶面56的情况下，该切口部57的剖面也可以为8图所示的倒梯形。这样，台 阶面56即使为相对于与外侧接头部件9的轴心线正交的平面倾斜的面， 也能够施加杆轴9b向毂圈4的孔部29的压入力。
另外，作为台阶面56，也可以在外侧接头部件9的外径面上设置突起 部87，由该突起部87的径向端面87a构成。这种情况下，能够经由环状 体50、 80的内锷部53、 83对该台阶面56施加轴向靠压力。作为该突起 部87，可以在外侧接头部件9的外径面的整周上形成，也可以沿着周向以 规定节距配设多个。因此，作为所使用的环状体50、 80，可以是在整周上 形成内锷部53、 83的结构，也可以是沿着周向以规定节距配设多个的结 构。
其中，在设置台阶面56的情况下，如图10所示，优选在台阶面56 及其附近设置实施硬化处理而成的硬化部90。作为硬化部90，能够进行 高频淬火、渗碳淬火等各种热硬化处理。在此，所谓高频淬火是指电机感 应加热钢的表面，进行淬火硬化的热处理，所谓渗碳淬火是在低碳素钢的 钢表面渗入碳，形成高碳素钢，进而将该钢淬火，将其表面硬化的热处理。 另外，作为硬化部90，可以在淬火后，通过回火进行给予韧性的处理(调 质)。
这样，通过实施硬化处理，从而能够使台阶面56及其附近硬化，使 耐负载提高，台阶面强固稳定。另外，作为硬化部90,在图例中，形成在 从凹槽48的底面48b的轴向中间部到侧面48a的后方(杆轴侧)的范围 内，但不限于此。§卩，也可以在凹槽48的杆轴相反侧的侧面48d侧上形 成硬化部90，另外，也可以在外侧接头部件9的咀部9a的外径面的整周 上形成。
在上述实施方式中，经由凹凸嵌合结构M，将毂圈4和等速万向接头 1的外侧接头部件9的杆轴9b连接一体化。S卩，设定成在该连接状态中， 杆轴9b不因通常使用状态下施加的负载，从毂圈9b被抽出或相对于毂圈 4错位。
但是，该凹凸嵌合结构M的嵌合力设定成能够通过对外侧接头部件9 施加规定力(通常使用时不作用的拉拔力)以上的拉拔力而拉拔开。
作为该拉拔力的施加，可以经由设于外侧接头部件9的外径面(咀部9a的外径面)上的台阶面进行，也可以不设置另外的台阶面，而经由外侧
接头部件9的杆轴9b的端面等进行。作为拉拔力施加用的台阶面，可以是外侧接头部件9的外径面的凹槽的径向端面(杆轴相反侧的端面)，也可以是外侧接头部件9的外径面的突起部的径向端面(杆轴侧的端面)。即，能够采用在压入时使用的凹槽、切口部、突起部等。
这样，通过施加轴向的拉拔力，能够从毂圈4拆下外侧接头部件9，则能够实现各部件的修理、检修的操作性(维修性)的提高。而且，能够通过在各部件的修理、检修后再次将外侧接头部件9的杆轴9b压入毂圈4中，能够构成凹凸嵌合结构M。因此，能够再次构成能够稳定地传递转矩的车轮用轴承装置。另外，用于施加拉拔力的台阶面，采用在压入时使用的形成台阶面的凹槽或突起部，从而能够实现结构的简略化。
其中，第一次压入中，由于压入负载较大，所以为了压入需要使用冲压机等。限定于此，在这样的再次压入中，由于压入负载比第一次压入负载小，所以不必使用冲压机等，能够稳定且准确地将杆轴9b压入毂圈4中。因此，能够现场将外侧接头部件9和毂圈4分离和连接。
作为其他实施方式，凹凸嵌合结构M可以由设于毂圈4的孔部29的内径面上的凸部和在杆轴9b的外径面与凸部密接嵌合的凹部构成。这种情况下，采用在毂圈4的孔部29的内径面上形成实施硬化处理的凸部，在杆轴9b上不实施硬化处理的结构，将杆轴9b压入毂圈4的孔部29中。
艮P，在毂圈4的孔部28的内径面上设置凹凸嵌合结构M的凸部，并且至少使该凸部的轴向端部的硬度比外侧接头部件9的杆轴9b的外径部高，将毂圈侧的凸部从该轴向端部侧压入杆轴9b。由此，通过该凸部而在杆轴9b的外径面上形成与凸部密接嵌合的凹部，从而构成凹凸嵌合结构M。另外，作为毂圈4的孔部28的凸部，例如能够通过在毂圈4的孔部28的内径面上形成花键而构成。
即使在毂圈4侧形成凹凸嵌合结构M的凸部的结构，由于毂圈4和杆轴9b相对压入，所以能够使用台阶面56进行压入或抽出。
这样，本发明中，通过将设于外侧接头部件9的杆轴9b的外径面和毂圈4的孔部29的内径面的任一方上的凸部沿着轴向压入另一方，能够形成与该凸部密接嵌合的凹部。因此，能够可靠地形成凹凸嵌合结构。而
20且，在形成凹部的部件上，没必要事先形成花键部等，生产性优良，并且没必要使花键彼此相位相对，实现组装性的提高，并且能够避免压入时的齿面的损伤，能够维持稳定的嵌合状态。
另外，若在外侧接头部件9的杆轴9b上设置凹凸嵌合结构M的凸部，
并且使该凸部的轴向端部的硬度比毂圈4的孔部内径部高，将杆轴9b从凸部的轴向端部侧压入毂圈4的孔部29，则能够提高杆轴9b侧的硬度，使杆轴9b的刚性提高。相反，在毂圈4的孔部29的内径面设置凹凸嵌合结构M的凸部，并使该凸部的轴向端部的硬度比外侧接头部件9的杆轴9b的外径部高，将毂圈4侧的凸部从该轴向端部侧压入外侧接头部件的杆轴9b的结构中，由于没有必要进行杆轴9b侧的硬度处理(热处理)，所以等速万向接头的外侧接头部件9的生产性优良。
以上，说明了本发明的实施方式，但是本发明不限定于上述实施方式，能够进行各种变形，例如作为凹凸嵌合结构M的凸部的形状，能够采用剖面三角形、剖面梯形、半圆形、半椭圆形、矩形等各种形状，能够任意变更凸部的面积、数量、轴向配设节距等。另外，没必要以花键的凸部作为凹凸嵌合结构M的凸部，可以是键这样的结构，也可以是形成曲线状的波形对合面的结构。总之，可以将沿着轴向配设的凸部压入相配部件中，通过该凸部在相配部件上形成与凸部密接嵌合的凹部，将凸部和与其对应的凹部的嵌合接触部整个区域密接。
作为毂圈4的孔部29的小径部31可以是圆孔以外的多边形孔等的异形孔，嵌插在该小径部31的杆轴9b的剖面形状也可以是圆形剖面以外的
多边形等异形剖面。
另外，无论图8所示的外侧接头部件9，还是如图9所示的外侧接头部件9，都设置硬化部90。作为压入时使用的台阶面和拉拔时使用的台阶面，可以不另外设置凹槽或突起部，而使用设于咀部9a的外径面开口部侧的护罩安装用的凹槽等。作为等速万向接头l，在实施方式中是在引导槽底具有直线部的无切底型的固定式等速万向接头(UJ)，但也可以是在引导槽底不具有直线部的反馈型的固定式等速万向接头(BJ)等。另外，作为等速万向接头2在实施方式中是三脚座型的滑动式等速万向接头，但是也可以是双效补偿型等速万向接头(DOJ)，也可以是交叉组型等其他滑动式等速万向接头。
产业上的可利用性
本发明能够应用于单独使用多排车轮用轴承的结构的第一代车轮用轴承装置、能够应用于在外侧部件上一体具有车体安装突缘的第二代的车轮用轴承装置、能够应用于在一体具有车轮安装突缘的毂圈的外周上一体形成多排车轮用轴承的一内侧轨道面的第三代的车轮用轴承装置、以及能够应用于在毂圈上一体连接等速万向接头，在构成该等速万向接头的外侧接头部件的外周上一体形成多排车轮用轴承的另一内侧轨道面的第四代的车轮用轴承装置。
2权利要求
1、一种车轮用轴承装置，其具有在内周具有多排轨道面的外侧部件；在外周具有与所述轨道面相对的多排轨道面，并在舷外侧端的外周具有车轮安装用的突缘的内侧部件；介于这些外侧部件和内侧部件的轨道面间的多排滚动体，其中，所述内侧部件由具有所述突缘的毂圈和压入该毂圈的轴部的外周中的内圈构成，嵌插在毂圈的孔部中的等速万向接头的外侧接头部件的轴部经由凹凸嵌合结构与毂圈形成一体化，所述车轮用轴承装置的特征在于，在外侧接头部件的外径面设置台阶面，将设于外侧接头部件的杆轴和毂圈的孔部的内径面中的任一方上的沿轴向延伸的凸部通过朝向所述台阶面施加轴向负载而压入相配部件中，在相配部件通过凸部形成与凸部密接嵌合的凹部，从而构成所述凹凸嵌合结构。
2、 一种车轮用轴承装置，其具有在内周具有多排轨道面的外侧部 件；在外周具有与所述轨道面相对的多排轨道面，并在舷外侧端的外周具 有车轮安装用的突缘的内侧部件；介于这些外侧部件和内侧部件的轨道面 间的多排滚动体，其中，所述内侧部件由具有所述突缘的毂圈和压入该毂 圈的轴部的外周中的内圈构成，嵌插在毂圈的孔部中的等速万向接头的外 侧接头部件的轴部经由凹凸嵌合结构与毂圈形成一体化，所述车轮用轴承装置的特征在于，在外侧接头部件的外径面设置台阶面，将设于外侧接头部件的杆轴和 毂圈的孔部的内径面中的任一方上的沿轴向延伸的凸部通过朝向所述台 阶面施加轴向负载而压入相配部件中，在相配部件通过凸部形成与凸部密 接嵌合的凹部，从而构成所述凹凸嵌合结构，并且，该凹凸嵌合结构容许 通过施加轴向的拉拔力而分离。
3、 如权利要求1或2所述的车轮用轴承装置，其特征在于， 所述内侧部件的多排轨道面中单排轨道面直接形成在毂圈的轴部上，剩余轨道面形成在压入了毂圈的轴部中的内圈上。
4、 如权利要求1 3中任一项所述的车轮用轴承装置，其特征在于， 在所述外侧接头部件的外径面设置凹槽，该凹槽的径向端面为所述台阶面。
5、 如权利要求1 3中任一项所述的车轮用轴承装置，其特征在于， 在所述外侧接头部件的外径面设置突起部， 该突起部的径向端面为所述台阶面。
6、 如权利要求1 5中任一项所述的车轮用轴承装置，其特征在于，对所述台阶面及其附近实施了硬化处理。
7、 一种组合体，其特征在于，由驱动轴上的舷外侧的等速万向接头、毂圈及多排车轮用轴承构成的车轮用轴承装置采用权利要求1 6中任一项所述的车轮用轴承装置，所述驱动轴具有舷外侧的等速万向接头、舷内侧的等速万向接头、与这些等速万向接头连结的轴、安装在等速万向接头上的护罩。
8、 一种车轮用轴承装置的组装方法，将毂圈、多排车轮用轴承和等速万向接头组件化，通过凹凸嵌合结构将毂圈和嵌插在毂圈的孔部中的等 速万向接头的外侧接头部件的杆轴连结，所述车轮用轴承装置的组装方法的特征在于，对设于所述外侧接头部件的外径面上的台阶面经由压入用工具施加 轴向负载，将设于外侧接头部件的杆轴和毂圈的孔部的内径面中的任一方 上的沿轴向延伸的凸部沿着轴向压入相配部件中，在相配部件形成与该凸 部在嵌合接触部整个区域上密接的凹部，从而构成所述凹凸嵌合结构。
9、 如权利要求8所述的车轮用轴承装置的组装方法，其特征在于， 由对设于外侧接头部件的外径面上的台阶面直接接触并施加轴向负载的由分型模构成的环状体构成所述压入用工具。
10、 一种组合体的组装方法，该组合体由驱动轴和车轮用轴承装置构 成，该驱动轴具有舷外侧的等速万向接头、舷内侧的等速万向接头和与这 些等速万向接头连结的轴，所述组合体的组装方法的特征在于，在舷外侧的等速万向接头中，经由压入用工具对设于外侧接头部件的 外径面上的台阶面施加轴向负载，将设于外侧接头部件的杆轴和毂圈的孔 部的内径面中的任一方上的沿轴向延伸的凸部沿着轴向压入相配部件中， 在相配部件形成与该凸部在嵌合接触部整个区域上密接的凹部，从而构成所述凹凸嵌合结构。
11、如权利要求10所述的组合体的组装方法，其特征在于， 由对设于外侧接头部件的外径面上的台阶面直接接触并施加轴向负 载的由分型模构成的环状体和内径尺寸比舷外侧的等速万向接头及舷内 侧的等速万向接头的外径尺寸大的管体构成所述压入用工具，在压入时通 过所述管体将两等速万向接头形成收纳状，对向舷内侧的等速万向接头的 轴向外侧突出的管体外端面施加轴向外力。
全文摘要
本发明涉及一种车轮用轴承装置、车轮用轴承装置的组装方法、由车轮用轴承装置和驱动轴构成的组合体以及组合体的组装方法，所述车轮用轴承装置具有能够省略螺母紧固作业，能够降低成本，并能够将外侧接头部件和毂圈坚固地连接的凹凸嵌合结构。对设于外侧接头部件的外径面上的台阶面(56)施加轴向负载。将设于外侧接头部件的杆轴(9b)和毂圈(4)的孔部(29)的内径面中的任一方上并沿着轴向延伸的凸部沿轴向压入相配部件中。由此，在相配部件上形成与该凸部在嵌合接触部位(45)整个区域上密接的凹部，从而构成凹凸嵌合结构(M)。
文档编号F16D3/2245GK101678711SQ200880015970
公开日2010年3月24日 申请日期2008年5月14日 优先权日2007年5月15日
发明者中川亮, 小泽仁博, 浅野祐一 申请人:Ntn株式会社