专利名称：车轮轴承装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于以可旋转的方式支撑诸如汽车的车轮的车轮轴承装置，并且更具体地，本发明涉及这样一种车轮轴承装置，这种车轮轴承装置可防止滚珠的接触椭圆的肩部超越(shoulder overriding)并因此防止边缘载荷的产生,并且能确保密封件的截面高度以改进密封性。
背景技术：
用于支撑车轮的车轮轴承装置经由滚动轴承以可自由旋转的方式支撑用于安装车轮的毂轮，并且用于从动轮和驱动轮。从结构的原因来看，内圈旋转型可供驱动轮的车轮轴承装置使用，而内圈旋转型和外圈旋转型均可用于供从动轮的车轮轴承装置使用。从具有期望的轴承刚度并且能抵抗不对准而呈现较高的耐用性以及改进燃料消耗的角度来考虑，普遍在车轮轴承装置中采用具有低转矩特征的双列角接触滚珠轴承。在双列角接触滚 珠轴承中，多个滚珠被插设在固定圈和旋转圈之间并与之接触，而且固定圈和旋转圈与滚珠成预定的接触角。广义地，车轮用轴承装置被分类成包括双列角接触滚珠轴承等的车轮轴承被装配在悬架装置的转向节形成部分与毂轮之间的第一代类型；车体安装凸缘或车轮安装凸缘被直接形成在外构件(外圈)的外周上的第二代类型；一个内滚道表面被直接形成在毂轮的外周上的第三代类型；以及内滚道表面被分别直接形成在毂轮的外周和等速万向节的外接头构件的外周上的第四代类型。近年来，非常希望改进“NVH”，即，“噪音”、“振动”和“刺耳音”，更不用说对耐久性的改进以及制造成本的降低了。如图7所示，车轮轴承装置中使用的现有技术车轮轴承50由双列角接触滚珠轴承形成，所述双列角接触滚珠轴承包括外构件51、一对内圈52、52以及双列滚珠53、53，所述外构件的内周上形成有双列外滚道表面51a、51a，每个外滚道表面都具有圆弧形截面，所述一对内圈中的每个的外周上都形成有具有圆弧形截面并与双列外滚道表面51a、51a中的一个对置的内滚道表面52a，所述双列滚珠容纳在外滚道表面和内滚道表面之间，并且每列的支撑部分都具有接触角α。在形成于外构件51和内构件52之间的环形开口中安装有密封件54，以防止密封在轴承中的润滑油脂泄漏并防止雨水或灰尘从外部进入轴承。在外滚道表面5Ia和内滚道表面52a的截面中，在较高的肩部边缘55、56中，形成有分别光滑地延续到圆弧形截面的曲面“a” “b”的辅助滚道表面55a、56a。每个辅助滚道表面55a、56a均具有由曲率小于曲面“a” “b”的曲率的曲线或直线形成的截面。此外，均具有圆弧形截面的倒角部55b、56b延续到辅助滚道表面55a、56a。在这样的车轮轴承装置中，由于形成有辅助滚道表面55a、56a，滚珠53的接触椭圆将从各滚道表面51a、52a被“推出”至辅助滚道表面55a、56a。然而，由于辅助滚道表面55a、56a延续至形成滚道表面51a、52a的截面的曲面“a”“b”并且具有直的截面，所以尽管接触椭圆将被推出，但能够防止产生边缘载荷(过量的应力)。
此外，因为各辅助滚道表面55a、56a均具有直的截面，所以尽管这将外构件51的内径设定得小或将内圈52的外径设定得大，但与由滚道表面51a、52a的圆弧形曲面“a ‘b”延伸而形成的倾斜相比，可以将辅助滚道表面55a、56a的倾斜设定得较大。相应地，可以避免必需使用研磨轮的侧面来研磨辅助滚道表面55a、56a，因此可以减少用于研磨的时间。此外，因为滚道表面51a、52a分别具有延续至辅助滚道表面55a、56a的边缘的具有圆弧形截面的倒角部55b、56b，所以可以进一步减少接触椭圆的边缘载荷(见专利文献I)。现有技术文献专利文献专利文献I :日本特开专利2004-52784号公报。
发明内容
本发明要解决的技术问题在这种车轮轴承装置中，当车辆驶上路缘时如果有过量的载荷从车轮输入到车轮轴承，则滚珠53的接触椭圆将会超越滚道表面的肩部，并且肩部上产生的凹坑将产生噪音。为了解决滚道表面的肩部中产生凹坑的问题，需要增大滚道表面的肩部。然而，滚道表面高度的增加将导致车轮轴承重量增加并且可作业性降低问题，最终增加制造成本。另一方面，如果增加了内圈52的肩部高度，那么密封件54的截面高度减少的量等于肩部的高度增加的量，由于密封件54的截面高度减小将导致不能确保足够的密封性。在本说明书中，术语“肩部超越(shoulder overriding)”指的是这样一种现象，当有大的力矩载荷被施加至车轮轴承时，滚珠53和外滚道表面51a之间的接触部形成的接触椭圆被从外构件51的内径和外滚道表面51a之间的角部推出，并且产生边缘载荷。因此，本发明的一个目的是提供一种车轮轴承装置，这种车轮轴承装置可防止产生滚珠的接触椭圆的边缘载荷，并且可通过保持密封件的截面高度而改进车轮轴承的密封性。解决问题的技术手段为了实现上述目的，根据本发明的第一方面，提供了一种车轮轴承装置，该车轮轴承装置包括外构件，该外构件的内周上一体地形成有双列外滚道表面，每个外滚道表面均具有圆弧形截面；内构件，该内构件包括毂轮以及至少一个内圈，所述毂轮的一端一体地形成有车轮安装凸缘并且该毂轮的外周形成有轴向延伸的筒状部，所述内圈被配合到所述筒状部上，所述内构件的外周上形成有均具有圆弧形截面并适于与所述双列外滚道表面对置地布置的内滚道表面；双列滚动元件，所述双列滚动元件借助保持架以可自由旋转的方式容纳在所述外滚道表面和所述内滚道表面之间；以及密封件，该密封件安装在形成于所述外构件和所述内构件之间的环形空间的两端处的开口中，所述车轮轴承的特征在于，所述内圈的肩部高度H被设定在滚珠的直径d的O. 4至O. 8倍(H/d=0. 4-0. 8)的范围内；并且在所述内圈的最外周上形成的小径部的肩部高度δ被设定为S/d3 0.35的值。在本发明的供第一至第三代类型的车轮轴承装置使用并且由双列角接触滚珠轴承形成的车轮轴承装置中，因为所述内圈的肩部高度H被设定在滚珠的直径d的O. 4至O. 8倍(H/d=0.4-0.8)的范围内；并且在所述内圈的最外周上形成的小径部的肩部高度δ被设定为δ /d 3 O. 35的值，所以可以提供这样一种车轮轴承装置，这种车轮轴承装置可以防止产生滚珠的接触椭圆的边缘载荷，并且可以通过确保密封件的截面高度而改进车轮轴承的密封性能。根据本发明的第二方面，优选的是，在从所述内圈的所述最外周到所述内滚道表面的区域上形成有具有预定倾斜角Θ的锥形面。这使得能够改进耐压痕性以防在肩部上产生凹坑，防止滚珠的接触椭圆的肩部超越从而防止产生边缘载荷，并因此改进车轮轴承的噪音水平和寿命。根据本发明的第三方面，优选的是，由所述锥形面和所述内滚道表面形成的角部被修圆成具有圆弧形的截面，并且同时与所述内滚道表面的研磨同时由成型磨轮光滑且连续地研磨。这使得可以防止产生边缘载何，并因此可以改进车轮轴承的噪音水平和寿命。根据本发明的第四方面，优选的是，所述内滚道表面从其底部到所述角部的肩部 高度Hl被设定在滚珠的直径d的O. 40至O. 50倍的范围内(Hl/d=0. 40-0. 50)。这使得尽管有大的转矩载荷被施加至内滚道表面，内滚道表面也能够防止产生凹坑。根据本发明的第五方面，优选的是，所述锥形面的所述倾斜角Θ被设定为45°以下。这使得可以防止滚珠的接触椭圆的肩部超越以便有效地防止产生边缘载荷。根据本发明的第六方面，优选的是，所述密封件包括环形密封板和抛油环，所述环形密封板具有大致L形的截面，所述抛油环包括压配合到所述内圈的小径部上的筒状部以及从该筒状部径向向外延伸的直立部，所述抛油环被压配合到所述内圈的所述小径部上，并且所述密封板被形成为包括金属芯和密封构件的组合式密封件，所述金属芯被压配合到所述外构件的一端的内周中，并且所述密封构件借助硫化附着一体地附着至所述金属芯并且适合于与所述抛油环滑动接触。这使得能够改进密封件的定位精度。根据本发明的第七方面，优选的是，所述密封构件包括侧唇、油脂唇以及中间唇，所述侧唇径向向外倾斜并且适于以预定的轴向过盈量与所述抛油环的所述直立部滑动接触，所述油脂唇以及中间唇互相分叉并且适于以预定的径向过盈量与所述抛油环的所述筒状部滑动接触。根据本发明的第八方面，还优选的是，所述密封构件包括油脂唇和一对侧唇，所述一对侧唇径向向外倾斜并且适于以预定的轴向过盈量与所述抛油环的所述直立部滑动接触，所述油脂唇朝所述车轮轴承的内侧延伸并且适于以预定的径向过盈量与所述抛油环的所述筒状部滑动接触。根据本发明的第九方面，优选的是，在所述密封构件的外周上形成有径向向外延伸并且具有大致L形截面的外周唇，并且该外周唇被布置成装配在所述外构件和转向节的凸缘部之间的间隙中，并且所述外周唇的顶点的直径被设定为预定值，以使得所述顶点以预定的接合量抵接所述转向节的所述凸缘部。这使得可以防止在组装了转向节之后外周唇被推出，并因此可以确保外构件和转向节之间的密封性，以便防止泥水进入车轮轴承并防止产生灰尘。根据本发明的第十方面，优选的是，在所述毂轮的所述外周上形成有待被布置成与所述双列外滚道表面中的一个外滚道表面对置并且具有圆形截面的内滚道表面，并且所述内滚道表面的肩部高度被设定在滚珠的直径d的O. 40至O. 50倍的范围内。这使得尽管有大的转矩载荷被施加至内滚道表面，内滚道表面也能够防止产生凹坑。
发明效果根据本发明的车轮轴承装置包括外构件，该外构件的内周上一体地形成有具有圆弧形截面的双列外滚道表面；内构件，该内构件包括毂轮以及至少一个内圈，所述毂轮的一端一体地形成有车轮安装凸缘并且该毂轮的外周形成有轴向延伸的筒状部，所述内圈被配合到所述筒状部上，所述内构件的外周上形成有适于与所述双列外滚道表面对置地布置的双列内滚道表面，每个内滚道表面均具有圆弧形的截面；双列滚动元件，所述双列滚动元件借助保持架以可自由旋转的方式容纳在所述外滚道表面和所述内滚道表面之间；以及密封件，该密封件安装在形成于所述外构件和所述内构件之间的环形空间的两端处的开口中，所述车轮轴承的特征在于，所述内圈的肩部高度H被设定在滚珠的直径d的O. 4至O. 8倍(H/d=0. 4-0. 8)的范围内；并且在所述内圈的最外周上形成的小径部的肩部高度δ被设定为δ/d兰O. 35的值。这种布置使得能够提供这样一种车轮轴承装置，这种车轮轴承装置可以防止产生滚珠的接触椭圆的边缘载荷，并可以通过确保密封件的截面高度来改进车轮轴承的密封性能。
图I是本发明的车轮轴承装置的第一实施方式的纵剖视图；图2是图I的车轮轴承装置的局部放大图；图3是示出图2的车轮轴承装置的变形例的局部放大图；图4是本发明的车轮轴承装置的第二实施方式的纵剖视图；图5是图4的车轮轴承装置的局部放大图；图6是示出图4的内圈的研磨方法的说明图；以及图7是现有技术的车轮轴承的局部放大图。
具体实施例方式实施本发明的一个优选的模式是一种车轮轴承装置，该车轮轴承装置包括外构件，该外构件的外周上形成有待被安装在转向节上的车体安装凸缘，并且该外构件的内周上形成有均具有圆弧形截面的双列外滚道表面；内构件，该内构件包括毂轮以及内圈，所述毂轮的一端一体地形成有车轮安装凸缘并且外周形成有具有圆弧形截面并与双列外滚道表面中的一个外滚道表面对置的内滚道表面以及轴向延伸的筒状部，所述内圈被配合到所述筒状部上，并且外周上形成有具有圆弧形截面并与双列外滚道表面中的另一个外滚道表面对置的内滚道表面；双列滚动元件，所述双列滚动元件经由保持架以可自由旋转的方式容纳在所述外滚道表面和所述内滚道表面之间；以及密封件，该密封件安装在形成于所述外构件和所述内构件之间的环形空间的两端处的开口中，所述车轮轴承的特征在于，所述内圈的内滚道表面的肩部高度H被设定在滚珠的直径d的O. 4至O. 8倍(H/d=0. 4-0. 8)的范围内；在所述内圈的最外周上形成的小径部的肩部高度δ被设定为δ/d ^ O. 35的值；在从所述内圈的所述最外周到所述内滚道表面的区域上形成有预定倾斜角的锥形面；由所述锥形面和所述内滚道表面形成的角部被弄成具有圆弧形的截面；所述内滚道表面从其底部到所述角部的肩部高度Hl被设定在滚珠的直径d的O. 40至O. 50倍的范围内(Hl/d=0. 40-0. 50)。
第一实施方式将参照附图描述本发明的优选实施方式。图I是本发明的车轮轴承装置的第一实施方式的纵剖视图；图2是图I的车轮轴承装置的局部放大图；并且图3是示出图2的车轮轴承装置的变形例的局部放大图。在以下的描述中，将安装到车辆上时轴承装置的外侧称为“外侧”(图中的左侧)，将安装到车辆上时轴承装置的内侧称为“内侧”(图中的右侧)。图中示出的车轮轴承装置是用于驱动轮的所谓的“第三代”类型，并且主要包括内构件3以及外构件5，内构件3包括毂轮I和压配合到该毂轮I上的内圈2，外构件5经由双列滚珠4、4而被装配到内构件3上。毂轮I的外侧端上一体地形成有用于安装车轮(未示出)的车轮安装凸缘6，并在 外周上形成有一个(外侧)内滚道表面Ia以及从所述内滚道表面Ia轴向延伸的筒状部lb，并且在该鼓轮I的内周上形成有用于扭矩传递的锯齿(或花键)。另一方面，内圈2在外周上形成有具有圆弧形截面的另一(内侧)内滚道表面2a，并且以预定的过盈量而被压配合到毂轮的筒状部Ib上。用于紧固车轮轴承以及制动器转子(未示出)的毂螺栓6a沿车轮安装凸缘6的外周等距地布置。毂轮I由碳含量按重量计为O. 40 O. 80%的中高碳钢(例如，S53C)制成，并通过高频感应淬火硬化成使得从车轮安装凸缘6的内侧基部到筒状部Ib的区域具有58 64HRC的表面硬度。这使得可以应用足够的机械强度以抵抗施加至车轮安装凸缘6的旋转弯曲载荷，并且可以改进内圈2压配合到其上的筒状部Ib的防损伤性能，从而提高毂轮I的耐久性。内圈2和滚珠4由诸如SUJ2的高碳铬钢形成，并通过浸入淬火硬化至其芯部而具有58 64HRC的硬度。外构件5在其外周上一体地形成有待被安装在转向节(未示出)上的车体安装凸缘5b，并且在其内周上形成有具有圆弧形截面并与所述内构件3的内滚道表面la、2a对置的双列外滚道表面5a、5a。类似于毂轮1，外构件5由碳含量按重量计为O. 40 O. 80%的中高碳钢(例如，S53C)制成，并且至少双列外滚道表面5a、5a通过高频感应淬火而硬化成具有58 64HRC的表面硬度。双列滚珠4、4被容纳在外构件5和内构件3的滚道表面之间并且由保持架7以可旋转的方式保持。密封件8、9安装在位于外构件5和内构件3之间的环形空间的端部开口中，以防止密封在轴承中的润滑油脂泄漏并防止雨水或灰尘从外部进入轴承。外侧密封件8由一体式密封件形成，该密封件包括被压配合到外构件5的外侧端的内周中的金属芯10和由诸如NBR (丁腈橡胶)之类的合成橡胶制成并且借助硫化附着一体地附着至金属芯10的密封构件11。金属芯10由诸如奥氏体不锈钢板(JIS SUS 304等)或防腐冷轧板(JIS SPCC等)的防腐钢板压制成具有大致C形截面的基本上环形的结构。另一方面，密封构件11包括径向向外倾斜的一对侧唇IlaUlb以及朝向轴承内侧倾斜的径向唇11c。所述一对侧唇11a、Ilb适于以预定的轴向过盈量与具有圆弧形截面的车轮安装凸缘6的基部6b滑动接触，并且径向唇Ilc适于以预定的径向过盈量与基部6b的外周滑动接触。除了 NBR之外，密封构件11的材料的例子有例如，HNBR (氢化丁腈橡胶)、EPDM (三元乙丙橡胶)、耐热以及耐化学性优良的ACM (聚丙烯酸酯橡胶)、FKM (氟橡胶)或硅橡胶。
另一方面，内侧密封件9被形成为所谓的组合式密封封件，该密封件包括大致L形截面的环形密封板12以及抛油环13，如图2的放大图所示出的。密封板12包括压配合到外构件5的内侧端的内周中的金属芯14以及一体地附着至金属芯14的密封构件15。金属芯14由诸如奥氏体不锈钢板(JIS SUS 304等)或防腐冷轧板(JIS SPCC等)的防腐钢板压制成具有大致L形截面的基本上环形的结构，并且包括压配合到外构件5的内侧端的内周中的筒状装配部14a以及从该装配部14a弯曲并径向向内延伸的径向内部14b。密封构件15由诸如NBR的合成橡胶制成并且包括径向向外倾斜的侧唇15a和形成为分叉结构的油脂唇15b及中间唇15c。抛油环13包括压配合到内圈2的外径上的筒状部13a以及从该筒状部13a径向向外延伸的直立部13b。密封构件15的侧唇15a适于以预定的轴向过盈量与抛油环13的直立部13b滑动接触，并且油脂唇15b和中间唇15c适于以预定的径向过盈量与抛油环13的筒状部13a滑动接触。
根据本发明，内圈2的内滚道表面2a的肩部高度H被设定在滚珠4的直径d的O. 4至O. 8倍(H/d=0. 4-0. 8)的范围内。在本说明书中，术语“肩部高度”是指从内滚道表面2a的底部到内圈2的最外周2b的高度。根据申请人实施的肩部超越测试，在I. 5G的当量力矩载荷的条件下，可以发现，如表I所示出的，滚道表面的肩部凹坑深度减少。因此，可以抑制滚珠4的接触椭圆的边缘载荷的产生，并且可以改进车轮轴承的耐久性。[表 I]I. 5G的当量力矩载荷
肩部高度(H/d) 肩部凹坑深度 ~比较例038I. 0-1. 8 μ m
第一实施方式 042O. 5-0.8 μ m
第二实施方式 0Γ46O进一步根据本发明，在内圈2的最外周2b上形成有小径部2c，并且形成密封件9的抛油环13被压配合到小径部2c上。小径部2c的肩部高度δ被设定为是滚珠4的直径d的O. 35倍以上(S卩，δ/d 3 O. 35)。因此，可以提供这样一种车轮轴承装置，这种车轮轴承装置可以改进密封件9的定位精度，并且可以通过确保密封件9的截面高度而改进轴承的密封性。图3示出了图2的密封件9的变形例。该密封件16被形成为组合式密封件，该密封件包括形成为具有大致L形截面的结构的环形密封板17以及抛油环13。密封板17包括压配合到外构件5的内侧端的内周中的金属芯14以及借助硫化附着一体地附着至金属芯14的密封构件18。密封构件18由诸如NBR等的合成橡胶形成，并且包括径向向外倾斜的一对侧唇18a、18b以及朝向轴承内侧倾斜的油脂唇18c。侧唇18a、18b适于以预定的轴向过盈量与抛油环13的直立部13b滑动接触，并且油脂唇18c适于以预定的径向过盈量与抛油环13的筒状部13a滑动接触。
根据本发明，内圈2的肩部高度H被设定在滚珠4的直径d的O. 4至O. 8倍(H/d=0. 4-0. 8)的范围内，并且内圈2的最外周2b上形成的小径部2c的肩部高度δ被设定为是滚珠4的直径d的O. 35倍以上(S卩，δ/d ^ O. 35).相应地，可以抑制滚珠4的接触椭圆的边缘载荷的产生，改进密封件16的定位精度，而且还可以通过确保具有所述一对侧唇18a、18b的密封件16的截面高度而改进车轮轴承的密封性。第二实施方式图4是本发明的车轮轴承装置的第二实施方式的纵剖视图；图5是图4的车轮轴承装置的局部放大图；并且图6是示出图4的内圈的研磨方法的说明图。因为该实施方式的主要不同在于内圈和密封件的结构，所以在该实施方式中也使用与之前的实施方式中使用的附图标记相同的附图标记表示相同的结构部件，并且省略对这些相同的结构部件的详细描述。该车轮轴承装置是用于驱动轮的所谓的“第三代”类型，并且主要包括内构件20以及外构件5，内构件20包括毂轮I和压配合到该毂轮I上的内圈19，外构件5经由双列 滚珠4、4而被装配到内构件20上。密封件8、21安装在位于外构件5和内构件20之间的环形空间的端部开口中，以防止密封在轴承中的润滑油脂泄漏并防止雨水或灰尘从外部进入轴承。内侧密封件21被形成为所谓的组合式密封件，该组合式密封件包括大致L形截面的环形密封板22以及抛油环13，如图5的放大图所示出的。密封板22包括压配合到外构件5的内侧端的内周中的金属芯14以及借助硫化附着一体地附着至金属芯14的密封构件23。由诸如橡胶之类的弹性体混合有例如铁素体的磁性粉末而形成的磁性编码器24借助硫化附着一体地附着至抛油环13的直立部13b的内侧面。磁性编码器24具有沿其周向方向交替地布置的N极和S极，并且形成用于检测轮速的旋转编码器。密封构件23由诸如NBR等的合成橡胶制成并且包括适于与抛油环13的直立部13b滑动接触的侧唇23a、油脂唇23b以及适于与抛油环13的筒状部13a滑动接触的中间唇23c。在抛油环13的直立部13b的外周与密封构件23的外周之间的小径向间隙形成迷宫式密封25，以防止雨水或灰尘直接溅在侧唇23a上，并改进车轮轴承的密封性能。在该实施方式中，密封构件23形成有从该密封构件23的外周的端部径向向外延伸的外周唇26。外周唇26被紧固到金属芯14的筒状部14a的外表面，并且适于与外构件5紧密接触，以改进车轮轴承的密封性能。此外，外周唇26具有大致L形的截面，并且布置成使其被装配在位于外构件5以及转向节K的凸缘部27之间的间隙中。此外，外周唇26的顶点26a的直径被设定为预定值。也就是说，该预定值被设定成，使得在组装转向节K期间，在末端26b与外构件5的端面之间存在有预定的轴向间隙的情况下,唇26的顶点26a与转向节K的接合量超过所述预定值。这使得，在组装了转向节K之后，外周唇26的末端26b和顶点26a以预定的过盈量抵接外构件5的端面以及转向节K的凸缘部27。相应地，可以确保防止外周唇26被推出，并因此保持外构件5与转向节K之间的密封性。此外，可以防止外周唇26损坏，以便防止泥水等进入间隙，并且可以改进外构件5与转向节K之间的密封性能，以便防止在车轮轴承中产生灰尘。
根据该实施方式，内圈19的内滚道表面19a的肩部高度H被设定在滚珠4的直径d的O. 4至O. 8倍(H/d=0. 4-0. 8)的范围内，并且在从最外周19b至内滚道表面19a的区域上形成有倾斜角Θ的锥形面28。由锥形面28和内滚道表面19a形成的角部A被修圆成具有圆弧形的截面，并且与内滚道表面19a的研磨同时由成型磨轮29光滑且连续地研磨。内滚道表面19a从其底部到角部A的肩部高度Hl被设定在滚珠4的直径的O. 40至O. 50倍(Hl/d=0. 40-0. 50)的范围内。这使得尽管有大的转矩载荷被施加至内滚道表面，内滚道表面也能够防止产生凹坑，而且还可以防止产生边缘载荷，并因此改进车轮轴承的噪音水平和寿命。在该实施方式中，因为如果锥形面28的倾斜角Θ超过45°，那么抑制边缘载荷产生以及防止发生滚珠4的椭圆载荷的肩部超越的效果会被锐减，所以优选将倾斜角Θ设定为45°以下。尽管图中没有示出，但毂轮I的内滚道表面Ia的肩部高度被设定在滚珠4的直径d的0.40至0.50倍(!11/(1=0.40-0.50)的范围内。这增加了毂轮I的强度和刚度，并因此使得尽管有大的转矩载荷被施加至内滚道表面，内滚道表面也能够防止产生凹坑，而且还可以防止产生边缘载荷，并因此改进车轮轴承的噪音水平和寿命。 已经参照优选实施方式描述了本发明。明显地，在阅读以及理解了前文的详细描述之后，本领域的技术人员容易想到其它变型例和可选例。本发明旨在被解释为包括所有这样的可选例和变型例，只要它们落在所附权利要求或其等同物的范围之内即可。工业实用件本发明的车轮轴承可被应用于第一代或第二代类型的车轮轴承装置，而与其是被用于驱动轮还是从动轮无关。附图标记说明I毂轮la, 2a, 19a内滚道表面Ib筒状部Ic锯齿2，19内圈2b, 19b内圈的最外周2c，19c内圈的小径部3，20内构件4滚珠5外构件5a外滚道表面5b车体安装凸缘6车轮安装凸缘6a毂螺栓6b车轮安装凸缘的内侧基部7保持架8外侧密封件9，16，21内侧密封件
10,14金属芯11，15，18，23密封构件11a, lib, 15a, 18a, 18b, 23a侧唇lie径向唇12，17，22密封板13抛油环13a筒状部13b直立部 14a装配部14b径向内部15b, 18c, 23b油脂唇15c, 23c中间唇24磁性编码器25迷宫式密封26外周唇26a外周唇的顶点26b外周唇的末端27转向节的凸缘部28肩部的锥形面29成型研磨轮50车轮轴承装置51外构件51a外滚道表面52内圈52a内滚道表面53滚珠54密封件55,56肩部的边缘55a, 56a辅助滚道表面55b, 56b倒角部a，b曲面A角部d滚珠的直径H内圈的肩部高度K转向节α接触角δ较小直径的肩部高度Θ锥形面的倾斜角
权利要求
1.一种车轮轴承装置，该车轮轴承装置包括外构件，该外构件的内周上一体地形成有双列外滚道表面，每个外滚道表面均具有圆弧形的截面；内构件，该内构件包括毂轮以及至少一个内圈，所述毂轮的一端一体地形成有车轮安装凸缘并且在该毂轮的外周形成有轴向延伸的筒状部，所述内圈被配合到所述筒状部上，所述内构件的外周上形成有均具有圆弧形截面并适于与所述双列外滚道表面对置地布置的内滚道表面；双列滚动元件，所述双列滚动元件借助保持架以可自由旋转的方式容纳在所述外滚道表面和所述内滚道表面之间；密封件，该密封件安装在所述外构件和所述内构件之间形成的环形空间的两端处的开口中，所述车轮轴承的特征在于，所述内圈的肩部高度H被设定在滚珠的直径d的O. 4至O. 8倍(H/d=0. 4-0. 8)的范围内；并且在所述内圈的最外周上形成的小径部的肩部高度S被设定为S/d3 0.35的值。
2.如权利要求I所述的车轮轴承装置，其中，在从所述内圈的所述最外周到所述内滚道表面的区域上形成有具有预定倾斜角的锥形面。
3.如权利要求2所述的车轮轴承装置，其中，由所述锥形面和所述内滚道表面形成的角部被修圆成具有圆弧形的截面，并且与所述内滚道表面的研磨同时由成型磨轮光滑且连续地研磨。
4.如权利要求3所述的车轮轴承装置，其中，所述内滚道表面从其底部到所述角部的肩部高度Hl被设定在滚珠的直径d的O. 40至O. 50倍的范围内，Hl/d=0. 40-0. 50。
5.如权利要求2或3所述的车轮轴承装置，其中，所述锥形面的所述倾斜角被设定为45。以下。
6.如权利要求I所述的车轮轴承装置，其中，所述密封件包括环形密封板和抛油环，所述环形密封板具有大致L形的截面，所述抛油环包括压配合到所述内圈的小径部上的筒状部以及从该筒状部径向向外延伸的直立部，所述抛油环被压配合到所述内圈的所述小径部上；并且所述密封板被形成为包括金属芯和密封构件的组合式密封件，所述金属芯被压配合到所述外构件的一端的内周中，并且所述密封构件借助硫化附着而一体地附着至所述金属芯并且适合于与所述抛油环滑动接触。
7.如权利要求6所述的车轮轴承装置，其中，所述密封构件包括侧唇、油脂唇以及中间唇，所述侧唇径向向外倾斜并且适于以预定的轴向过盈量与所述抛油环的所述直立部滑动接触，所述油脂唇以及中间唇互相分叉并且适于以预定的径向过盈量与所述抛油环的所述筒状部滑动接触。
8.如权利要求6所述的车轮轴承装置，其中，所述密封构件包括油脂唇和一对侧唇，所述一对侧唇径向向外倾斜并且适于以预定的轴向过盈量与所述抛油环的所述直立部滑动接触，所述油脂唇朝车轮轴承的内侧延伸并且适于以预定的径向过盈量与所述抛油环的所述筒状部滑动接触。
9.如权利要求6-8中任一项所述的车轮轴承装置，其中，在所述密封构件的外周上形成有径向向外延伸并且具有大致L形截面的外周唇，并且该外周唇被布置成装配至所述外构件与转向节的凸缘部之间的间隙中；并且所述外周唇的顶点的直径被设定为预定值，以使得所述顶点以预定的接合量抵接所述转向节的所述凸缘部。
10.如权利要求I所述的车轮轴承装置，其中，在所述毂轮的外周上形成有待被布置成与所述双列外滚道表面中的一个外滚道表面对置并且具有圆弧形截面的内滚道表面，并且该内滚道表面的肩部高度被设定在所述滚珠的直径的O. 40至O. 50倍的范围内。
全文摘要
提供了一种车轮轴承装置，该车轮轴承装置可防止滚珠的接触椭圆上的边缘载荷，并可通过保持密封件的截面高度来改进密封性能。在该被构造为双列角接触滚珠轴承的车轮轴承装置中，内圈(19)的肩部高度(H)被设定在滚珠的直径(d)的0.4至0.8倍(H/d=0.4-0.8)的范围内，在内圈(19)的外径(19b)上形成有小径部(19c)，该小径部(19c)的肩部高度(δ)被设定成使得肩部高度(δ)与滚珠(4)的直径(d)之间的比值δ/d≧0.35，形成有由指定的倾斜角限定的锥形面(28)，该锥形面从外径(19b)延伸至内圈(19)的内滚道表面(19a)，由锥形面(28)和内滚道表面(19a)形成的角部(A)被修圆成弧形，并且至内滚道表面(19a)的角部(A)的肩部高度(H1)被设定成使得该肩部高度与滚珠(4)的直径(d)之间的比值在H1/d=0.40-0.50的范围内。
文档编号F16C19/16GK102933864SQ20118001460
公开日2013年2月13日 申请日期2011年3月18日 优先权日2010年3月19日
发明者小森和雄, 柴田靖史 申请人:Ntn株式会社