CN100443755C - 车轮轴承装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种车轮轴承装置，该装置可在旋转弯曲的情况下增加毂轮的强度和耐用性，并且可在不改变车轮安装凸缘的构造和尺寸以及不使其表面径向跳动的情况下使其变轻。所述车轮轴承装置包括：外部构件，在其内圆周面上形成有双排外滚道表面；内部构件，形成有与所述双排外滚道表面相对布置的双排内滚道表面；双排滚动元件，分别可自由滚动地容置在所述外部和内部构件的外滚道表面和内滚道表面之间；以及车轮安装凸缘，与所述外部构件或内部构件一体形成，其特征在于，对其上形成有所述车轮安装凸缘的所述外部构件和所述内部构件中的至少一个进行全面热处理，并且通过淬火将它们的滚道表面硬化到预定的表面硬度。

Description

车轮轴承装置
技术领域
本发明涉及一种用于支撑车辆(例如汽车)的轮子的车轮轴承装置，更具体地，涉及这样一种车轮轴承装置，所述装置包括在经受旋转弯曲的情况下具有改良的强度和耐用性的毂轮。
背景技术
根据在从动轮和主动轮中的应用，车轮轴承装置包括多种类型。例如，图5中所示的常规的车辆主动轮轴承装置具有：基本部分，例如内部构件50，包括毂轮51和内环52；双排滚动元件53和54；外部构件55；以及等速万向节56，用于将发动机的输出传送到毂轮51。在该车辆主动轮轴承装置中，用于支撑车轮(未示出)的毂轮51和制动转子57由用于机器结构的中碳钢，例如S53C制成，这是因为其容易锻造、切削和热处理，以及生产的经济性。毂轮51和车轮安装凸缘58已被加强和变薄以使得它们小而轻，从而改善耗油率和驱动稳定性。然而由于该小型化毂轮51的机械强度接近形成毂轮51的中碳钢的疲劳极限，因此难于使毂轮51进一步变小和变轻。
在毂轮51中，其中车轮安装凸缘58为了轻而变薄，需要特殊应对措施，用于处理旋转弯曲应力在从制动转子安装表面59向圆柱形导向部60延伸的拐角61处集中。尽管可通过放大拐角61的尺寸(即其曲率半径)来减少产生的应力，但是也由于待安装其上的制动转子57的干涉而受到限制。
本申请的申请人提出了一种车轮轴承装置，该装置可增加毂轮51的强度，并且在不改变车轮安装凸缘58的构造和尺寸的情况下使其变轻。在该轴承装置中，如图4所示，毂轮51的凸缘58的拐角61通过高频感应淬火而形成表面硬化层62。这可加强旋转弯曲强度最为薄弱的凸缘58的拐角61，并因此可增加毂轮51的耐用性。
除了拐角61之外的部分，例如密封装置的密封唇口装配到外部构件55(图4中未示出)的外侧端的密封台肩部以及部分“a”～“d”，也通过感应淬火形成有表面硬化层63。此外锯齿部64形成有表面硬化层65。因此可改善这些部分“a”～“d”所需要的旋转弯曲强度、耐磨性和滚动疲劳寿命(见后面的专利文献1)。
专利文献1：日本专利公报特开2002-87008，第4页和第5页以及图2。
根据现有技术的车轮轴承装置，尽管可以在不改变车轮安装凸缘58的构造和尺寸的情况下通过在毂轮的凸缘58的拐角61处形成表面硬化层62来增加毂轮51的强度，并且可使其变轻，但是产生了这样的新问题，即，在高频感应淬火步骤中的热处理会使车轮安装凸缘58变形，因此使得制动转子安装表面59产生大表面径向跳动。表面径向跳动问题也是由于使车轮安装凸缘58变薄而引起的。制动转子安装表面59的表面径向跳动对制动转子57的径向跳动产生影响，并因此产生制动位移，这损害了驱动稳定性和驱动感。在这种情况下，尽管也可想到在毂轮51的热处理后通过车床车削而进一步切削制动转子安装表面59，从而修整变形的部分来改善表面径向跳动，但是仍留有一个难题，即，在拐角61的表面硬化层62和未硬化的制动转子安装表面59之间，由于其硬度的差异会产生微小的台阶。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种车轮轴承装置，该装置可在旋转弯曲的情况下增加毂轮的强度和耐用性，并且可在不改变车轮安装凸缘的构造和尺寸以及不使其表面径向跳动的情况下使其变轻。
为了达到本发明的目的，本发明的第一方面提供了一种车轮轴承装置，其包括：外部构件，在其内圆周面上形成有双排外滚道表面；内部构件，形成有与双排外滚道表面相对布置的双排内滚道表面；双排滚动元件，分别可自由滚动地容置在外部和内部构件的外滚道表面和内滚道表面之间；以及车轮安装凸缘，与外部构件或内部构件一体形成，其特征在于，对其上形成有车轮安装凸缘的外部构件和内部构件中的至少一个进行全面热处理，并且通过淬火将它们的滚道表面硬化到预定的表面硬度。
根据本发明的第一方面，通过对具有车轮安装凸缘的外部和内部构件中的至少一个进行全面热处理，以及在不改变车轮安装凸缘的构造和尺寸的情况下使用目前的制造方法和设备，通过将外部和/或内部构件的滚道表面淬火硬化到预定的表面硬度，可增加对于旋转弯曲疲劳的强度和耐用性。
根据本发明的第二方面，由于内部构件包括毂轮和内环，该毂轮具有车轮安装凸缘且该内环压装到该毂轮上，对应于外部构件的双排外滚道表面中一个表面的内滚道表面直接形成在毂轮的外圆周面上，并且对应于外部构件的双排外滚道表面中另一表面的另一内滚道表面形成在内环的外圆周面上，因此可使轴承装置变小变轻并且可增加热处理过的毂轮的强度和耐用性。
根据本发明的第三方面，由于将车轮安装凸缘的外侧的基部的表面硬度设为低于35HRC，因此可改善切削的容易度，抑制由于热处理而产生的变形、并且可防止由于热处理产生的变形导致的车轮安装凸缘的表面径向跳动精度的恶化。此外，由于轮毂螺栓孔没有被硬化，因此可防止轮毂螺栓的锯齿状凸起被螺栓孔损坏。
根据本发明的第四方面，毂轮内侧的端部沿径向向外塑性变形形成敛缝部(caulked portion)，用于相对于毂轮轴向固定内环。由于该所谓的自保持结构不需要如现有技术中通常实施的那样通过紧固螺母来控制施加到内环上的预加载量，因此可容易地将其安装到车体上并且可长时间的保持预加载量。
根据本发明的第五方面，优选地，通过将敛缝部在热处理后回火而将其表面硬度设为低于25HRC。与现有技术中锻造后没有热处理的部分相比较，可抑制在敛缝部中硬度的变化。此外可通过减少由于塑性加工产生的微裂纹来改善其质量。
根据本发明的第六方面，由于密封装置布置在外部构件的两端，车轮安装凸缘内侧的基部形成有密封台肩部，外侧密封装置的密封唇口可滑动地与该台肩部接触，并且密封台肩部的表面硬度设为54～64HRC，因此可改善耐磨性、增加对于施加到车轮安装凸缘上的旋转弯曲负载的机械强度，并因此可进一步改善毂轮的强度和耐用性。
根据本发明的第七方面，待热处理的内部构件和外部构件由包含重量占0.40～0.80％的碳的中碳钢制成。这在容易锻造、切削、热处理或经济性并且尤其在高频感应淬火方面是有利的。
根据本发明的第八方面，提供了一种车轮轴承装置，包括：外部构件，在其内圆周面上形成有双排外滚道表面；内部构件，形成有与双排外滚道表面相对布置的双排内滚道表面；双排滚动元件，分别可自由滚动地容置在外部和内部构件的外滚道表面和内滚道表面之间；以及车轮安装凸缘，与外部构件或内部构件一体形成，其特征在于，对车轮安装凸缘外侧的基部进行热处理，并且将其表面硬度设为低于40HRC。
本发明第八方面的特征可消除对车床车削的容易度的考虑，并且可增加基部的机械强度。
根据本发明的第九方面，由于内部构件包括毂轮和内环，该毂轮具有车轮安装凸缘，并且该内环压装到该毂轮上，对应于外部构件的双排外滚道表面中一个表面的内滚道表面直接形成在毂轮的外圆周面上，并且对应于外部构件的双排外滚道表面中另一表面的另一内滚道表面形成在内环的外圆周面上，因此可使轴承装置变小变轻，并且也可增加车轮安装凸缘内侧基部的强度。
根据本发明的第十方面，毂轮内侧的端部沿径向向外塑性变形形成敛缝部，用于相对于毂轮轴向固定内环。因此提供了所谓的自保持结构。
根据本发明的第十一方面，由于密封装置布置在外部构件的两端，车轮安装凸缘内侧的基部形成有密封台肩部，外侧密封装置的密封唇口可滑动地与该台肩部接触，并且密封台肩部的表面硬度设为54～64HRC，因此可改善耐磨性，增加对于施加到车轮安装凸缘上的旋转弯曲负载的机械强度，并可进一步改善毂轮的强度和耐用性。
根据本发明的第十二方面，待热处理的内部构件和外部构件由包含重量占0.40～0.80％的碳的中碳钢制成。该结构在容易锻造、切削、热处理或经济性并且尤其在高频感应淬火方面是有利的。
附图说明
通过下面结合附图的描述，本发明的其他优点和特征将变得明显，在附图中：
图1是示出了本发明的车轮轴承装置的第一实施例的纵剖视图；
图2是示出了本发明的车轮轴承装置的第二实施例的纵剖视图；
图3是示出了本发明的车轮轴承装置的第三实施例的纵剖视图；
图4是示出了现有技术的车轮轴承装置的纵剖视图；以及
图5是示出了现有技术的另一车轮轴承装置的纵剖视图。
具体实施方式
图1示出了本发明的车轮轴承装置的第一实施例。在下面描述中，当轴承装置安装到车体上时，术语装置的“外侧”表示位于车体外侧的侧面，术语装置的“内侧”表示位于车体内侧的侧面。
图示的轴承装置是用于车辆主动轮的轴承装置，其中毂轮1和双排滚动轴承2装配成一个单元，且该轴承装置具有这样的结构，即，等速万向节3的外连接部件4通过锯齿接合装配到毂轮1中，以在其中传递转矩。
双排滚动轴承2包括作为其主要部件的：外部构件5，其中双排外滚道表面5a和5a形成在其内圆周面上，并且安装到车体(未示出)上的车体安装凸缘5b一体形成在其外圆周面上；毂轮1，其中与外滚道表面5a和5a相对的双排内滚道表面中的一个(即内滚道表面1a)直接形成在其外圆周面上；内环6，压装到毂轮1的小直径台阶部1b上并形成有另一内滚道表面6a；以及双排滚动元件7和7，容置在外滚道表面5a和5a以及内滚道表面1a和6a之间。滚动元件7和7由保持架(未示出)可自由滚动地保持。密封装置8和8布置在双排滚动轴承2的端部，以防止容纳在轴承2中的油脂泄漏以及雨水或灰尘的进入。
毂轮1形成有锯齿(或齿槽)9用以在其内圆周面上传递转矩且与车轮安装凸缘10一体形成，车轮安装凸缘10用于在其外侧端部处将车轮(未示出)安装到其外圆周面上。用于将车轮固定到凸缘10上的轮毂螺栓11等距离地沿着凸缘10的圆周布置。
在该轴承装置中，敛缝部12在内环6压装到台阶部1b上后通过毂轮1的小直径台阶部1b的端部径向向外塑性变形而形成。双排滚动轴承2通过敛缝部12使内环6相对于毂轮1轴向固定而形成为一个单元。由于轴承装置具有联合的结构，因此可提供具有所谓自保持结构的第三代车轮的轴承装置，该装置可不使用任何紧固装置(如螺母)来控制轴承2的预加载。图示的球状滚动元件7和7可由例如圆锥形滚动元件取代。
等速万向节3包括：外连接部件4，内连接部件(未示出)、容置在内、外连接部件之间的转矩传递球，以及用于保持转矩传递球沿着圆等距离地布置的保持架。外连接部件4：包括杯状口部13，形成口部13的底面的肩部14，和沿轴向从肩部14延伸的杆部15。锯齿(齿槽)16形成在杆部15的外圆周面上且外螺纹17形成在杆部的端部上。
通过将杆部15***毂轮1中使得毂轮1的锯齿9与杆部的锯齿16接合，从而在外连接部件4和毂轮1之间传递转矩。等速万向节3利用螺母18通过紧固杆部15的端部可拆卸地固定到双排滚动轴承2上，同时肩部14的端面抵靠毂轮1的敛缝部12。
毂轮1由中碳钢，例如包括重量占0.40～0.80％的碳的S53C制成，并且如下所述那样在热锻造后对毂轮1进行热处理，并最终通过车床车削而形成预定的构造和尺寸。在外侧的车轮安装凸缘10的基部(即在从制动转子安装表面19延伸到形成制动转子(未示出)支撑表面的引导部20的拐角21处)，形成为具有不与制动转子干涉的曲率半径的圆弧(或凹陷)。
对毂轮1进行热处理，以使得形成毂轮1的材料在锻造后在大于400℃的高温下回火，以使其金相组织变为屈氏体或索氏体。毂轮1的金相组织通过该热处理而变为颗粒状，并因此由于提高了机械特性，例如张力、弯曲度和冲击值而增加了延展性和韧性。尽管已知可通过增加表面硬度而增加机械强度，但是在本实施例中毂轮1的表面硬度在热处理后被抑制为低于35HRC。这是因为，如果将毂轮1的表面硬度设为高于35HRC，那么就降低了切削的可加工性并且由热处理产生的变形将变大，因此降低了车轮安装凸缘10的制动转子安装表面的表面径向跳动的精度，并且由于表面硬度的增加而使得车刀的使用寿命缩短。其他原因是，轮毂螺栓11***其中的螺栓孔11a的表面硬度接近轮毂螺栓11的硬度，并因此将损坏轮毂螺栓11的锯齿。
此外，如果毂轮1内侧的表面硬度设为高于35HRC，那么当敛缝部12通过塑性变形而形成时在其表面上将产成微裂纹。优选地考虑到塑性加工将表面硬度设置得较低，并因此可通过在敛缝部12热处理后对其高频回火，从而将表面硬度设为低于25HRC，由此改善其可靠性。此外，与现有技术中在锻造后不进行热处理的部分相比较，可抑制敛缝部硬度的变化。另外可通过减少由塑性加工产生的微裂纹而改善其质量。
这样可加强旋转弯曲强度最为薄弱的凸缘的拐角，并因此在不改变车轮安装凸缘10的构造和尺寸的情况下，可使用现有方法和设备增加毂轮的耐用性。还可以在锻造和热处理过程后通过车床车削而进一步改善制动转子安装表面19的表面径向跳动的精度。
尽管已经描述毂轮1在锻造后的热处理是通过所有表面热处理的方法实现的，其中毂轮1的热处理是在热处理炉中实现的，但是也可采用局部表面热处理方法，其中例如仅对与敛缝部12和车轮安装凸缘10的拐角21相对应的毂轮1的内侧端部通过高频感应淬火进行加热。在这种情况下，不必考虑可加工性，例如易于切削，并且可将预定部分的表面硬度设为期望的硬度，例如，将拐角21的表面硬度设为低于40HRC且敛缝部12的表面硬度设为低于25HRC。
毂轮1通过高频感应淬火而在外侧的内滚道表面1a、与密封装置8接触的密封台肩部22、和小直径的台阶部1b处形成表面硬度为54～64HRC的硬化层23(如图中交叉阴影线所示)。因此密封台肩部22不会仅具有改善的耐磨性，而且对于施加到车轮安装凸缘10上的旋转弯曲负载能为毂轮1提供大的机械强度。内环6由高碳铬轴承钢例如SUJ2制成，并且通过浸渍淬火硬化到其中心而具有54～64HRC的表面硬度。
另一方面，外部构件5由包含重量占0.40～0.80％碳的中碳钢，例如S53C制成。双排外滚道表面5a和5a以及密封装置8和8装配到其端部的内圆周面通过高频感应淬火得以硬化到具有54～64HRC的表面硬度。
尽管描述了毂轮1的制造方法具有以下步骤：锻造→热处理→车床车削→高频感应淬火，但是根据生产线的构成可适当地改变此顺序，例如，可为这样的顺序：锻造→车床车削→热处理→高频感应淬火。
图2是示出了本发明的车轮轴承装置的第二实施例的纵剖视图。该实施例示出了第一代车轮的轴承装置。相同的附图标记用以表示具有与第一实施例中相同功能的相同部件。
车轮轴承装置包括作为其主要部件的：毂轮25，用于固定制动转子24和轮子(未示出)；车轮轴承28，具有可自由滚动地容置在内轮和外轮27和26之间的双排滚动元件(球)7和7；接头29，用于在车体上支撑轴承28；以及等速万向节3，连接到毂轮25上用于将主动轴(未示出)的动力传递到毂轮25上。示出的球状滚动元件7和7可由例如圆锥形滚动元件取代。
轴承28的外轮26装配到接头29中并通过止动环30轴向固定其中。另一方面，一对内环27和27压装到在毂轮25上形成的小直径的圆柱形台阶部31上。等速万向节3利用螺母18通过将杆部15的端部紧固而可拆卸地固定到轴承28上，同时内侧内环27的较大直径的端部抵靠于肩部14。
毂轮25由中碳钢，如包含重量占0.40～0.80％的碳的S53C制成，且在热锻造后将所有表面热处理到低于35HRC。在不改变车轮安装凸缘10构造和尺寸的情况下，这可加强旋转弯曲强度最为薄弱的凸缘的拐角21。
毂轮25的车轮安装凸缘10内侧的基部32具有尽可能大的曲率半径，并且通过对从基部32到小直径的台阶部31进行高频感应淬火而形成具有54～64HRC表面硬度的硬化层23(如图中交叉阴影线所示)。因此毂轮25具有对于施加到车轮安装凸缘10上的旋转弯曲负载的足够大的机械强度。
该对内环27和27由高碳铬轴承钢，例如SUJ2制成，并且通过浸渍淬火硬化到其中心而具有54～64HRC的表面硬度。设置预定的硬化层23可将在小直径的台阶部31与内环27和27之间的装配表面上产生的摩擦磨损抑制到最低限度。因此，也可防止在内环27和27的装配表面上由于摩擦磨损而产生锈蚀、磨损或划痕，因此改善了内环的耐用性。在毂轮25的内圆周面上形成的锯齿表面9通过高频感应淬火也形成了具有54～64HRC表面硬度的硬化层23(如图中交叉阴影线所示)。因此改善了锯齿9的耐磨性并由于锯齿9强度的增加而减少了其有效长度。这可使得毂轮25变得更小更轻。另一方面，内环6由高碳铬轴承钢例如SUJ2制成，并且通过浸渍淬火硬化到其中心而具有54～64HRC的表面硬度。
图3是示出了本发明的车轮轴承装置的第三实施例的纵剖视图。该实施例示出了第三代车轮的轴承装置。相同的附图标记用以表示具有与第一实施例中相同功能的相同部件。
该轴承装置是用于从动轮的轴承装置并且具有单元结构，其中毂轮34和双排滚道轴承35装配成一个单元。双排滚道轴承35包括：作为其主要部件的外部构件5、毂轮34、压装到毂轮34的小直径台阶部1b上的内环6、以及双排滚动元件7和7。
在该轴承装置中，敛缝部12在内环6压装到台阶部1b上后通过毂轮34的小直径台阶部1b的端部径向向外塑性变形而形成。双排滚动轴承35通过由敛缝部12使内环6相对于毂轮34轴向固定而作为一个单元形成。由于该轴承装置具有联合的结构，因此可提供具有所谓自保持结构的第三代车轮的轴承装置，该装置可不使用任何紧固装置，例如螺母来控制轴承35的预加载。
毂轮34由中碳钢，例如包含重量占0.40～0.80％的碳的S53C制成，并且在热锻造后对所有表面进行热处理并将表面硬度设为低于35HRC。在不改变车轮安装凸缘10的构造和尺寸的情况下，这可加强旋转弯曲强度最为薄弱的凸缘的拐角，并因此增加毂轮的耐用性。
毂轮34的车轮安装凸缘10内侧的基部形成外侧密封装置8的密封台肩部22，并且具有尽可能大的曲率半径。通过对从密封台肩部22到小直径台阶部1b进行高频感应淬火，而形成具有54～64HRC表面硬度的硬化层23(如图中交叉阴影线所示)。因此增加了密封台肩部22的耐磨性。因此密封台肩部22具有对于施加到车轮安装凸缘10上的旋转弯曲负载的足够大的机械强度，并因此改善了毂轮34的耐用性。
尽管在第三实施例中已示出了毂轮34和车轮安装凸缘10一体形成，但是当然第三实施例也可应用于外环转动式轴承装置，其中车轮安装凸缘10和外部构件一体形成。
如上所述，根据本发明，由于车轮轴承装置包括：外部构件，在其内圆周面上形成有双排外滚道表面；内部构件，形成有与双排外滚道表面相对布置的双排内滚道表面；双排滚动元件，分别可自由转动地容置在外部和内部构件的外滚道表面和内滚道表面之间；以及车轮安装凸缘，其与外部构件或内部构件一体形成，其特征在于，对其上形成有车轮安装凸缘的外部构件和内部构件中的至少一个进行热处理，并且通过淬火将其滚道表面硬化到预定的表面硬度，因此可确保期望的轴承寿命，在不改变车轮安装凸缘的结构和尺寸的情况下，也可使用现有方法和设备增加相对于旋转弯曲疲劳的毂轮的强度和耐用性。
进一步根据本发明，由于车轮轴承装置包括：外部构件，在其内圆周面上形成有双排外滚道表面；内部构件，形成有与双排外滚道表面相对布置的双排内滚道表面；双排滚动元件，分别可自由转动地容置在外部和内部构件的外滚道表面和内滚道表面之间；以及车轮安装凸缘，与外部构件或内部构件一体形成，其特征在于，对车轮安装凸缘外侧的基部进行热处理，并且将其表面硬度设为40HRC或更低，因此不必考虑切削可加工性，例如车床车削，并且可改善车轮安装凸缘的基部的机械强度。
已参考优选实施例描述了本发明。显然，在阅读和理解了上述详细描述后，本领域内的普通技术人员将可以作出修改和替换。本发明应理解为包括落在所附权利要求及其等同物范围内的所有这种替换和修改。

Claims (12)

1.一种车轮轴承装置，包括：外部构件，在其内圆周面上形成有双排外滚道表面；内部构件，形成有与所述双排外滚道表面相对布置的双排内滚道表面；双排滚动元件，分别可自由转动地容置在所述外部和内部构件的外滚道表面和内滚道表面之间；以及车轮安装凸缘，与所述外部构件或内部构件一体形成，其特征在于，对其上形成有所述车轮安装凸缘的所述外部构件和所述内部构件中的至少一个进行全面热处理，并且通过淬火将其滚道表面硬化到预定的表面硬度。
2.根据权利要求1所述的车轮轴承装置，其特征在于，所述内部构件包括毂轮和内环，该毂轮具有所述车轮安装凸缘，并且该内环压装到该毂轮上，对应于所述外部构件的双排外滚道表面中一个表面的内滚道表面直接形成在所述毂轮的外圆周面上，并且对应于所述外部构件的双排外滚道表面中另一表面的另一内滚道表面形成在所述内环的外圆周面上。
3.根据权利要求1或2所述的车轮轴承装置，其特征在于，将所述车轮安装凸缘外侧的基部的表面硬度设为低于35HRC。
4.根据权利要求2所述的车轮轴承装置，其特征在于，所述毂轮内侧的端部沿径向向外塑性变形形成敛缝部，用于相对于所述毂轮轴向固定所述内环。
5.根据权利要求4所述的车轮轴承装置，其特征在于，将所述敛缝部通过在其热处理后回火，从而使其表面硬度设为低于25HRC。
6.根据权利要求1所述的车轮轴承装置，其特征在于，在所述外部构件的两端布置有密封装置，所述车轮安装凸缘内侧的基部形成有密封台肩部，所述密封装置的一密封唇口可滑动地与该密封台肩部接触，并且将所述密封台肩部的表面硬度设为54～64HRC。
7.根据权利要求1所述的车轮轴承装置，其特征在于，待热处理的所述内部构件和所述外部构件由包含重量占0.40～0.80％的碳的中碳钢制成。
8.一种车轮轴承装置，包括：外部构件，在其内圆周表面上形成有双排外滚道表面；内部构件，形成有与所述双排外滚道表面相对布置的双排内滚道表面；双排滚动元件，分别可自由滚动地容置在所述外部和内部构件的外滚道表面和内滚道表面之间；以及车轮安装凸缘，与所述外部构件或内部构件一体形成，其特征在于，对所述车轮安装凸缘外侧的基部进行热处理，并且将其表面硬度设为40HRC或更低。
9.根据权利要求8所述的车轮轴承装置，其特征在于，所述内部构件包括毂轮和内环，该毂轮具有所述车轮安装凸缘，并且该内环压装到该毂轮上，对应于所述外部构件的双排外滚道表面中一个表面的内滚道表面直接形成在所述毂轮的外圆周表面上，并且对应于所述外部构件的双排外滚道表面中另一表面的另一内滚道表面形成在所述内环的外圆周表面上。
10.根据权利要求9所述的车轮轴承装置，其特征在于，所述毂轮内侧的端部沿径向向外塑性变形形成敛缝部，用于相对于所述毂轮轴向固定所述内环。
11.根据权利要求9或10所述的车轮轴承装置，其特征在于，在所述外部构件的两端布置有密封装置，所述车轮安装凸缘内侧的基部形成有密封台肩部，所述外侧密封装置的密封唇口可滑动地与该密封台肩部接触，并且将该密封台肩部的表面硬度设为54～64HRC。
12.根据权利要求8所述的车轮轴承装置，其特征在于，待热处理的所述内部构件和所述外部构件由包含重量占0.40～0.80％的碳的中碳钢制成。
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Families Citing this family (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4562025B2 (ja) * 2004-08-16 2010-10-13 Ｎｔｎ株式会社 車輪用軸受装置
JP4484104B2 (ja) * 2004-08-16 2010-06-16 Ｎｔｎ株式会社 車輪用軸受装置
JP2006329323A (ja) * 2005-05-26 2006-12-07 Ntn Corp 車輪用軸受装置
JP2007024273A (ja) 2005-07-20 2007-02-01 Ntn Corp 車輪用軸受装置の製造方法
JP5019727B2 (ja) * 2005-07-20 2012-09-05 Ｎｔｎ株式会社 車輪用軸受装置
JP5105723B2 (ja) * 2005-08-04 2012-12-26 Ｎｔｎ株式会社 車輪用軸受装置
JP5105722B2 (ja) * 2005-08-02 2012-12-26 Ｎｔｎ株式会社 車輪用軸受装置
JP5105727B2 (ja) * 2005-08-19 2012-12-26 Ｎｔｎ株式会社 車輪用軸受装置
JP2007038805A (ja) * 2005-08-02 2007-02-15 Ntn Corp 車輪用軸受装置
JP5105725B2 (ja) * 2005-08-19 2012-12-26 Ｎｔｎ株式会社 車輪用軸受装置
JP5105728B2 (ja) * 2005-08-19 2012-12-26 Ｎｔｎ株式会社 車輪用軸受装置
JP2007038803A (ja) * 2005-08-02 2007-02-15 Ntn Corp 車輪用軸受装置
US8240922B2 (en) 2005-07-20 2012-08-14 Ntn Corporation Bearing device for wheel
JP5105726B2 (ja) * 2005-08-19 2012-12-26 Ｎｔｎ株式会社 車輪用軸受装置
JP5025925B2 (ja) * 2005-08-18 2012-09-12 Ｎｔｎ株式会社 車輪用軸受装置
WO2007125651A1 (ja) * 2006-04-25 2007-11-08 Ntn Corporation 車輪用軸受装置
WO2007125646A1 (ja) * 2006-04-25 2007-11-08 Ntn Corporation 車輪用軸受装置
EP2050583B1 (en) * 2006-08-07 2013-12-04 NSK Ltd. Raceway ring member for bearing unit, bearing unit, and method and device for producing raceway ring member for bearing unit
JP2008174208A (ja) 2006-12-20 2008-07-31 Ntn Corp 車輪用軸受装置のハブ輪およびその製造方法
JP5121246B2 (ja) * 2007-02-23 2013-01-16 Ｎｔｎ株式会社 車輪用軸受装置およびその製造方法
JP2008207586A (ja) 2007-02-23 2008-09-11 Ntn Corp 車輪用軸受装置およびその製造方法
US7909517B2 (en) 2007-02-23 2011-03-22 Ntn Corporation Wheel support bearing assembly and manufacturing method thereof
DE602007010417D1 (de) 2007-02-23 2010-12-23 Ntn Toyo Bearing Co Ltd Lagervorrichtung für ein Rad
JP5121247B2 (ja) * 2007-02-23 2013-01-16 Ｎｔｎ株式会社 車輪用軸受装置
JP2008207589A (ja) * 2007-02-23 2008-09-11 Ntn Corp 車輪用軸受装置およびその製造方法
JP5147259B2 (ja) * 2007-02-23 2013-02-20 Ｎｔｎ株式会社 車輪用軸受装置の製造方法
JP5259961B2 (ja) * 2007-02-23 2013-08-07 Ｎｔｎ株式会社 車輪用軸受装置
JP5175055B2 (ja) * 2007-02-23 2013-04-03 Ｎｔｎ株式会社 車輪用軸受装置
JP5252834B2 (ja) * 2007-05-16 2013-07-31 Ｎｔｎ株式会社 車輪用軸受装置の製造方法
DE112008002486B4 (de) 2007-09-12 2018-10-11 Ntn Corp. Lagerungsvorrichtung für Rad und Achsenmodul
JP5301175B2 (ja) * 2008-02-29 2013-09-25 Ｎｔｎ株式会社 駆動車輪用軸受装置
JP5683774B2 (ja) * 2008-04-22 2015-03-11 Ntn株式会社 車輪用軸受装置
JP5183358B2 (ja) 2008-08-22 2013-04-17 Ｎｔｎ株式会社 車輪用軸受装置
JP2010089522A (ja) * 2008-10-03 2010-04-22 Nsk Ltd 車輪支持用転がり軸受ユニットの製造方法
DE102008044136A1 (de) * 2008-11-27 2010-06-10 Zf Friedrichshafen Ag Radträger eines Kraftfahrzeuges
JP5552884B2 (ja) * 2010-04-27 2014-07-16 日本精工株式会社 車輪支持用転がり軸受ユニットの製造方法
JP2012218526A (ja) * 2011-04-06 2012-11-12 Jtekt Corp ハブ輪及びこれを備えた車輪用軸受装置
KR101398985B1 (ko) * 2013-03-26 2014-05-27 주식회사 일진글로벌 테이퍼 롤러 휠 베어링 조립체
CN113653739B (zh) * 2021-07-26 2023-06-09 人本股份有限公司 轮毂轴承的抗冲击密封结构

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6280093B1 (en) * 1999-01-21 2001-08-28 Ntn Corporation Wheel supporting structure
JP2002021858A (ja) * 2000-07-06 2002-01-23 Ntn Corp 車輪軸受装置
US20020072421A1 (en) * 2000-08-22 2002-06-13 Hideo Ouchi Wheel drive unit
US6523909B1 (en) * 1999-02-17 2003-02-25 Nsk Ltd. Bearing unit for wheel and manufacturing method thereof
US20030103705A1 (en) * 1997-01-17 2003-06-05 Hiroya Miyazaki Rolling bearing unit for supporting vehicle wheel
WO2004007219A1 (ja) * 2002-07-15 2004-01-22 Nsk Ltd. 車輪支持用転がり軸受ユニット

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3989168B2 (ja) 2000-09-20 2007-10-10 Ｎｔｎ株式会社 車輪軸受装置
JP2004028143A (ja) * 2002-06-21 2004-01-29 Ntn Corp 車輪軸受装置
JP2005188599A (ja) * 2003-12-25 2005-07-14 Ntn Corp 車輪用軸受装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030103705A1 (en) * 1997-01-17 2003-06-05 Hiroya Miyazaki Rolling bearing unit for supporting vehicle wheel
US6280093B1 (en) * 1999-01-21 2001-08-28 Ntn Corporation Wheel supporting structure
US6523909B1 (en) * 1999-02-17 2003-02-25 Nsk Ltd. Bearing unit for wheel and manufacturing method thereof
JP2002021858A (ja) * 2000-07-06 2002-01-23 Ntn Corp 車輪軸受装置
US20020072421A1 (en) * 2000-08-22 2002-06-13 Hideo Ouchi Wheel drive unit
WO2004007219A1 (ja) * 2002-07-15 2004-01-22 Nsk Ltd. 車輪支持用転がり軸受ユニット

Also Published As

Publication number Publication date
JP2005003061A (ja) 2005-01-06
EP1486353A3 (en) 2006-05-03
CN1573149A (zh) 2005-02-02
JP4063722B2 (ja) 2008-03-19
EP1486353B1 (en) 2012-01-11
US20040252927A1 (en) 2004-12-16
US7452136B2 (en) 2008-11-18
EP1486353A2 (en) 2004-12-15

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