CN101541560A - 车轮用轴承装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种车轮用轴承装置,其能够实现抑制圆周方向的松动,并且,轮毂轮与等速万向接头的外侧接头部件的联结作业性优良。本发明的车轮用轴承装置,在轮毂轮(1)的孔部(22)嵌插的等速万向接头(3)的外侧接头部件的杆轴(12)通过凹凸嵌合构造M与轮毂轮(1)形成一体化。凹凸嵌合构造M,凸部(35)的凹凸嵌合部位(38)整体相对于与其对应的凹部(36)密接。
Description
技术领域
本发明涉及在机动车等车辆上用于相对于车体旋转自如地支承车轮的车轮用轴承装置。
背景技术
车轮用轴承装置,根据被称为第一代单独使用多列滚动轴承的构造已开发出如下第二至四代装置,即,在外方部件一体具有车体安装凸缘的第二代;在一体具有车体安装凸缘的轮毂轮的外周,在多列滚动轴承的一方一体形成有内侧滚动面的第三代;以及在轮毂轮上一体形成等速万向接头、在构成该等速万向接头的外侧接头部件的外周一体地形成有多列滚动轴承的另一方的内侧滚动面的***。
例如,专利文献1记载有被称为第三代的装置。被称为第三代的车轮用轴承装置,如图13所示,具有:具有沿外径向延伸的凸缘101的轮毂轮102;在该轮毂轮102固定有外侧接头部件103的等速万向接头104;以及配置于轮毂轮102的外周侧的外方部件105。
等速万向接头104具有:所述外侧接头部件103;配置于该外侧接头部件103的碗形部107内的内侧接头部件108;配置于该内侧接头部件108与外侧接头部件103之间的球109;以及保持该球109的保持器110。而且,在内侧接头部件108的中心孔的内周面形成有花键部111,该中心孔***有图示省略的轴的端部花键部,内侧接头部件108侧的花键部111与轴侧的花键部卡合。
此外,轮毂轮102具有筒部113和所述凸缘101,凸缘101的外端面114(反接头侧的端面)突出设置有安装图示省略的车轮及制动器转子的短筒状的先导部115。另外,先导部115由大径的第一部115a和小径的第二部115b构成,第一部115a外嵌有制动器转子,第二部115b外嵌有车轮。
并且,筒部113的碗形部107侧端部的外周面设置有小径台部116,该小径台部116嵌合有内圈117。轮毂轮102的筒部113的外周面的凸缘附近设置有第一内侧轨道面118,内圈117的外周面设置有第二内侧轨道面119。而且,在轮毂轮102的凸缘101设置有螺栓安装孔112,该螺栓安装孔112安装用于将车轮及制动器转子固定于凸缘101的轮毂螺栓。
外方部件105,其内周设置有多列外侧轨道面120、121,并且其外周设置有凸缘(车体安装凸缘)132。并且,外方部件105的第一外侧轨道面120与轮毂轮102的第一内侧轨道面118相对,外方部件105的第二外侧轨道面121与内圈117的轨道面119相对,它们之间安装有滚动体122。
轮毂轮102的筒部113***有外侧接头部件103的杆轴123。杆轴123,其碗形部的相反部端部形成有螺纹部124,该螺纹部124与碗形部107之间形成有花键部125。而且,轮毂轮102的筒部113的内周面(内径面)形成有花键部126,该杆轴123***轮毂轮102的筒部113时,杆轴123侧的花键部125与轮毂轮102侧的花键部126卡合。
并且,从筒部113突出的杆轴123的螺纹部124螺接有螺母部件127,轮毂轮102与外侧接头部件103联结。此时,螺母部件127的内端面(内面)128与筒部113的外端面129抵接,并且碗形部107的杆轴侧的端面130与内圈117的外端面131抵接。即,通过紧固螺母部件127,轮毂轮102经由内圈117由螺母部件127和碗形部107夹持。由此,外侧接头部件103和轮毂轮102在轴向被定位,并且将规定的预压施加给车轮用轴承装置。
专利文献1:(日本)特开2004-340311公报
在现有技术中,如上所述,杆轴123侧的花键部125与轮毂轮102侧的花键部126卡合。因此,需要对杆轴123侧和轮毂轮102侧双方施行花键加工,成本变高,并且压入时,需要对准杆轴123侧的花键部125和轮毂轮102侧的花键部126的凹凸,此时,如果通过对准齿面而压入,则有该凹凸齿损伤(啃削)的危险。而且,如果不对准齿面,用凹凸齿的大径对准压入,则容易产生圆周方向的松动。如此,若有圆周方向的松动,则有可能使旋转转矩的传递性差并且产生杂音。因此,如现有技术那样,在利用花键嵌合时,难以达到防止凹凸齿的损伤及防止圆周方向的松动双方。
此外,需要将螺母部件127螺接于从筒部113突出的杆轴123的螺纹部124。因此,组装时需要螺纹联结作业,作业性差,并且部件数量多,部件管理性差。
发明内容
本发明就是鉴于上述课题,提供一种能够实现抑制圆周方向的松动、并且轮毂轮与等速万向接头的外侧接头部件的联结作业性优良的车轮用轴承装置。
技术方案1的发明提供一种车轮用轴承装置,具有:在内周具有多个外侧轨道面的外方部件;与所述外侧轨道面相对的多个内侧轨道面;配置于相对的外侧轨道面与内侧轨道面之间的多列滚动体;安装于车轮的轮毂轮;以及等速万向接头,嵌插在轮毂轮的孔部的等速万向接头的外侧接头部件的杆轴通过凹凸嵌合构造与轮毂轮一体化,其中,所述凹凸嵌合构造,外侧接头部件的凸部在轮毂轮孔部的凹凸嵌合面整个区域密接。
根据技术方案1的发明,由于凹凸嵌合构造是凸部的凹部嵌合部位整体相对于与其对应的凹部密接,因此在该嵌合构造中,在径向及圆周方向不会形成松动产生的间隙。
技术方案2的发明是在技术方案1的发明中,将设置在外侧接头部件的杆轴的外径面和轮毂轮的孔部的内径面的其中任一方并沿轴向延伸的凸部沿轴向压入另一方,在该另一方利用凸部形成密接嵌合于凸部的凹部,构成所述凹凸嵌合构造。即,在对方侧的凹部形成面进行凸部的形状的复制。此时,通过凸部陷入对方侧的凹部形成面,轴孔成为略微扩径的状态,容许凸部的轴向的移动,如果轴向的移动停止,则轴孔要恢复原来的直径而进行缩径。由此,凸部的凹部嵌合部位整体相对于与其对应的凹部密接。
技术方案3的发明是在技术方案2的发明中,在等速万向接头的外侧接头部件的杆轴设置所述凹凸嵌合构造的凸部,并且,至少使该凸部的轴向端部的硬度比轮毂轮的孔部内径部高,通过将所述杆轴从凸部的轴向端部侧压入轮毂轮的孔部,由该凸部在轮毂轮的孔部内径面形成密接嵌合于凸部的凹部,构成所述凹凸嵌合构造。
技术方案4的发明是在技术方案2的发明中,将所述凹凸嵌合构造的凸部设置于轮毂轮的孔部的内径面,并且至少使该凸部的轴向端部的硬度比等速万向接头的外侧接头部件的杆轴的外径部高,通过将所述轮毂轮侧的凸部从其轴向端部侧压入外侧接头部件的杆轴,由该凸部在外侧接头部件的杆轴的外径面形成密接嵌合于凸部的凹部,构成所述凹凸嵌合构造。
技术方案5的发明是在技术方案3的发明中,在杆轴上设置有口袋部,所述口袋部收纳由所述压入形成凹部而产生的溢出部。
技术方案6的发明是在技术方案4的发明中,在轮毂轮的孔部的内径面设置有口袋部,所述口袋部收纳由所述压入形成凹部而产生的溢出部。
在此,溢出部是凸部的凹部嵌合部位嵌入(嵌合)的凹部的容量的材料量,是由从形成的凹部挤压出的材料、为了形成凹部而切削的材料或者挤压出的材料和切削的材料双方等构成。
技术方案7的发明是在技术方案5的发明中,将收纳所述溢出部的口袋部设置于杆轴的凸部的压入始端侧,并且在该口袋部的轴向凸部侧相反侧设置与轮毂轮的孔部的调芯用的凸缘部。
技术方案8的发明的特征在于在技术方案1~7的发明中,凸部的突出方向中间部位与轮毂轮的孔部凹部形成前的凹部形成面的位置相对应。
技术方案9的发明的特征在于在技术方案8的发明中,使连结多个凸部顶点的圆弧的最大直径尺寸比轮毂轮的杆轴嵌合孔的内径尺寸大,并且使凸部间的杆轴外径面的最小外径尺寸比轮毂轮的杆轴嵌合孔的内径尺寸小。
技术方案10的发明的特征在于在技术方案8的发明中,使连结轴孔的多个凸部顶点的圆弧的直径尺寸比外侧接头部件的杆轴的外径尺寸小,并且使凸部间的孔部内径面的内径尺寸比外侧接头部件的杆轴的外径尺寸大。
技术方案11的发明的特征在于在技术方案2~10的发明中,使凸部的突出方向中间部位的周向厚度比与在周向相邻的凸部间的所述中间部位对应的位置的周向尺寸小。
技术方案12的发明的特征在于在技术方案1~10的发明中,使凸部的突出方向中间部位的周向厚度的总和比在周向相邻的凸部间嵌合的对方侧的凸部的与所述中间部位对应的位置的周向厚度的总和小。
技术方案13的发明的特征在于在技术方案1~12的发明中,将锯齿部设置于所述凹凸嵌合构造的凸部侧。
技术方案14的发明的特征在于在技术方案1~13的发明中,所述等速万向接头的外侧接头部件具有:内装内侧接头部件的笼部;以及从该笼部的底部突出设置的所述杆轴,拧紧轮毂轮的端部而对外嵌于轮毂轮的滚动轴承的内圈施加预压,使所述笼部与轮毂轮为非接触状态。
技术方案15的发明的特征在于在技术方案1~14的发明中,在所述轮毂轮的外周形成有与所述多列外侧轨道面相对的一方的内侧轨道面,并且形成有圆筒状的小径台部,在外嵌于所述小径台部的内圈的外周形成有与所述多列外侧轨道面相对的另一方的内侧轨道面,并且,将所述嵌合密接部配置于避开所述多列滚动轴承的轨道面中至少内圈的轨道面的正下方的位置。
在所述密接嵌合构造中,由于将作为内侧部件的杆轴压入作为外侧部件的轮毂轮,因此使轮毂轮及内圈膨胀。该膨胀使环向应力(フ一プ応力)发生于各部件的轨道槽(轴承轨道面)、内圈肩部、两侧轨道槽间、内圈小径外径部。所谓“环向应力”是要向外径方向扩径的力。若该环向应力过大,则成为轴承不良的原因。环向应力发生于任一轴承轨道面时,有可能降低滚动疲劳寿命或引起裂纹产生。而且,内圈在具有拧紧量而压入轮毂轮的阶段也发生环向应力。因此,在内圈的轨道面和内圈的肩部的环向应力的发生尤其大。当环向应力发生于内圈时,有可能会由于露出于外部的端面部的锈的影响而引起应力腐蚀破裂。
因此,将所述嵌合密接部配置于避开所述多列滚动轴承的轨道面中至少内圈的轨道面的正下方的位置。由此,能够将嵌合密接部的范围外的环向应力的发生抑制为最小限度。因此,能够防止降低滚动疲劳寿命、裂纹产生以及应力腐蚀破裂等的轴承的不良的发生,能够提供高质量的轴承。
此外,由于形成有将杆轴压入轮毂轮的内周面的凹凸嵌合构造,因此在杆轴和轮毂轮的结合中不需要螺母拧紧作业。因此,能够容易地进行组装作业,而能够实现组装作业的成本降低。而且,能够实现轻量化。
技术方案16的发明的特征在于在技术方案1~14的发明中,将所述嵌合密接部配置于避开所述多列滚动轴承的两轨道面的正下方的位置。
技术方案17的发明的特征在于,在技术方案1~14的发明中,将所述嵌合密接部配置于所述多列滚动轴承的内侧的轨道面与外侧的轨道面之间。
技术方案18的发明的特征在于在技术方案1~14的发明中,将所述嵌合密接部配置于比所述多列滚动轴承的外侧的轨道面的外侧端部更外侧。
在技术方案16~18的发明中,能够将作为嵌合密接部的范围外的外侧及内侧的轨道面、轨道面之间以及内圈肩部等的环向应力的发生抑制为最小限度。由此,能够进一步防止降低滚动疲劳寿命、裂纹产生、以及应力腐蚀破裂等的轴承的不良发生,能够提供更高质量的轴承。
在本发明的车轮用轴承装置中,在嵌合构造中,由于在径向及圆周方向不形成松动产生的间隙,因此嵌合部位整体有助于旋转转矩传递,能够进行稳定的转矩传递,而且也不产生杂音。而且,由于无间隙地密接,从而可以提高转矩传递部位的强度。因此,能够使驱动车轮用轴承单元变得轻量、紧凑。
通过将设置于外侧接头部件的杆轴的外径面与轮毂轮的孔部的内径面的其中任一方的凸部沿轴向压入另一方,能够形成密接嵌合于该凸部的凹部。因此,能够可靠地形成凹凸嵌合构造。并且,不需要事先在形成凹部的部件上形成花键部,实现生产性优良,且不需要进行花键彼此的相位对准,提高了组装性,并且能够避免压入时的齿面损伤,能够维持稳定的嵌合状态。
此外,将所述凹凸嵌合构造的凸部设置于等速万向接头的外侧接头部件的杆轴,并且使该凸部的轴向端部的硬度比轮毂轮的孔部内径部高,如果从凸部的轴向端部侧将所述杆轴压入轮毂轮的孔部,能够提高杆轴侧的硬度,能够使杆轴的刚性提高。而且,将所述凹凸嵌合构造的凸部设置于轮毂轮的孔部内径面,并且使该凸部的轴向端部的硬度比等速万向接头的外侧接头部件的杆轴的外径部高,在将所述轮毂轮的凸部从其轴向端部侧压入外侧接头部件的杆轴中,不需要进行杆轴侧的硬度处理(热处理),因此等速万向接头的外侧接头部件的生产性优良。
通过设置收纳由所述压入形成凹部而产生的溢出部的口袋部,由此能够将溢出部保持(维持)在该口袋内,使溢出部不会进入装置外的车辆内等。即,能够事先将溢出部收纳于口袋部,不需要进行溢出部的除去处理,能够实现减少组装作业工时,能够实现组装作业性的提高及成本降低。
此外,通过在口袋部的轴向凸部侧相反侧设置与轮毂轮的孔部的调芯用的凸缘部,使口袋部内的溢出部的向凸缘部侧的溢出消失,通过溢出部的收纳而变得稳定。而且,由于凸缘部用于调芯,因此,能够在防止芯偏移的同时将杆轴压入轮毂轮。因此,能够高精度地联结外侧接头部件与轮毂轮,能够实现稳定的转矩传递。
此外,通过使凸部的突出方向中间部位配置于凹部形成前的凹部形成面上,能够在凸部压入时陷入凹部形成面,能够可靠地形成凹部。
通过使凸部的突出方向中间部位的周向厚度比与在周向相邻的凸部间的所述中间部位相对应的位置的尺寸小,能够使形成凹部侧的凸部(形成的凹部间的凸部)的突出方向中间部位的周向厚度增大。因此,能够使对方侧的凸部(通过形成凹部的凹部间的硬度低的凸部)的剪切面积增大,能够确保扭转强度。而且,由于硬度高一侧的凸部的齿厚小,因此能够实现减小压入负荷,提高压入性。
通过将锯齿部设置于凸部侧,在压入时,锯齿部沿轴向陷入硬度小一侧(形成凸部嵌合的凹部侧)。通过该陷入,能够构成相对轮毂轮的等速万向接头的外侧接头部件的轴向的防脱。因此,能够维持稳定的联结状态,能够实现车轮用轴承装置的高质量化。并且,由于由锯齿部能够构成防脱,因此能够省略现有的螺纹联结。因此,不需要在杆轴形成从轮毂轮的孔部突出的螺纹部,能够实现轻量化,并且能够省略螺纹联结作业,能够实现组装作业性的提高。
由于笼部与轮毂轮为非接触状态,因此,能够防止由于笼部与轮毂轮接触而产生的杂音。而且,由于拧紧轮毂轮的端部而对滚动轴承的内圈施加预压,因此不需要利用外侧接头部件的笼部对内圈施加预压。因此,不用考虑对内圈的预压,而能够压入外侧接头部件的杆轴,能够实现轮毂轮与外侧接头部件的联结性(组装性)的提高。
附图说明
图1是表示本发明第一实施方式的车轮用轴承装置的剖面图。
图2a是表示所述车轮用轴承装置的凹凸嵌合构造的放大剖面图。
图2b是图2a的X部放大图。
图3是所述车轮用轴承装置的等速万向接头安装前的剖面图。
图4是表示凹凸嵌合构造的变形例的要部放大剖面图。
图5是表示本发明第二实施方式的车轮用轴承装置的剖面图。
图6是所述图5的车轮用轴承装置的要部放大剖面图。
图7是表示本发明第三实施方式的车轮用轴承装置的外侧接头部件的要部侧视图。
图8是所述图7的车轮用轴承装置的要部放大剖面图。
图9是所述图7的车轮用轴承装置的凹凸嵌合构造的简略图。
图10a是表示本发明第四实施方式的车轮用轴承装置的凹凸嵌合构造的放大剖面图。
图10b是图10a的Y部放大剖面图。
图11是表示本发明第五实施方式的驱动车轮用轴承装置的剖面图。
图12是表示本发明第六实施方式的驱动车轮用轴承装置的剖面图。
图13是现有的车轮用轴承装置的剖面图。
具体实施方式
下面,基于图1~图12说明本发明的实施方式。图1表示第一实施方式的车轮用轴承装置,该车轮用轴承装置一体化有轮毂轮1、多列的滚动轴承2、以及等速万向接头3。
作为构成等速万向接头3的主要部件有:作为外侧接头部件的外圈5;配置于外圈5的内侧的作为内侧接头部件的内圈6;介于外圈5与内圈6之间而传递转矩的多个球7;以及介于外圈5与内圈6之间而保持球7的保持架8。内圈6通过将轴10的端部10a压入其轴孔内径6a进行花键嵌合而与轴10结合,而可传递转矩。而且,轴10的端部10a嵌合有轴防脱用的卡定轮9。
外圈5由笼部(マウス部)11和杆轴12构成,笼部11一端为开口的碗状,其内球面13在圆周方向等间隔地形成有沿轴向延伸的多个轨道槽14。其轨道槽14延伸至笼部11的开口端。内圈6,其外球面15在圆周方向等间隔地形成有沿轴向延伸的多个轨道槽16。
外圈5的轨道槽14和内圈6的轨道槽16成对,由各对的轨道槽14、16构成的球轨道转动可能地装入有各一个作为转矩传递元件的球7。球7介于外圈5的轨道槽14与内圈6的轨道槽16之间而传递转矩。保持架8滑动可能地介于外圈5和内圈6之间,用外球面8a与外圈5的内球面13接触,由内球面8b与内圈6的外球面15接触。而且,该情况下的等速万向接头表示了在各轨道槽14、16的槽底具有直线状的笔直部的咬齿自由型,但也可以是BJ型(ツエパ一型)等其它的等速万向接头。
轮毂轮1具有筒部20和筒部20的接头侧相反侧的端部设置的凸缘21。筒部20的孔部22具有:轴向中间部的杆轴嵌合孔22a;接头侧相反侧的锥孔22b;以及接头侧的大径孔22c。即,在杆轴嵌合孔22a中,通过后述的凹凸嵌合构造M结合等速万向接头3的外圈5的杆轴12与轮毂轮1。
滚动轴承2具有:与轮毂轮1的杆轴12的接头侧设置的台部23嵌合的内方部件24;以及外嵌在轮毂轮1的杆轴12的外方部件25。外方部件25,其内周设置有两列外侧轨道面(外侧轨道面)26、27,第一外侧轨道面26与设置于轮毂轮1的杆轴外周的第一内侧轨道面(内侧轨道面)28相对,第二外侧轨道面27与设置于内圈24的外周面的第二内侧轨道面(内侧轨道面)29相对,在它们之间安装有作为滚动体30的球。而且,外方部件25的两开笼部装配有密封部件S。
此时,拧紧轮毂轮1的接头侧的端部,由拧紧部31对内方部件(内圈)24施加预压。由此,能够将内圈24联结于轮毂轮1。而且,轮毂轮1的凸缘21设置有螺栓安装孔32,在该螺栓安装孔32装配有用于将车轮及制动器转子固定于该凸缘21的轮毂螺栓33。
凹凸嵌合构造M如图2a、图2b所示,例如,包括:设置于杆轴12端部而沿轴向延伸的凸部35;以及在轮毂轮1的孔部22的内径面(此时,杆轴嵌合孔22a的内径面37)形成的凹部36,凸部35的凹部嵌合部位38的整体与其对应的凹部36相对而密接。即,杆轴12的笼部侧相反侧的外周面沿周向以规定的间距配设有多个凸部35,轮毂轮1的孔部22的杆轴嵌合孔22a的内径面37沿周向形成有凸部35嵌合的多个凹部36。即,遍及周向全周,凸部35和与其嵌合的凹部36紧密配合。
此时,各凸部35其剖面为具有凸r状顶点的三角形状(山形状),各凸部35的凹部嵌合部位38为图2b所示的范围A,为剖面的从山形的中腹部到山顶的区域。而且,在周向相邻的凸部35之间,在轮毂轮1的内径面37的内径侧形成有间隙40。
由此,能够通过凹凸嵌合构造M联结轮毂轮1与等速万向接头3的外圈5的杆轴12。此时,拧紧轮毂轮1的接头侧的端部,由拧紧部31对内方部件(内圈)24施加预压,因此不需要由外圈5的笼部11对内圈24施加预压,与轮毂轮1的端部(此时,拧紧部31)相对而使笼部11为不接触的非接触状态。
在本发明中,凹凸嵌合构造M,由于凸部35的凹部嵌合部位38的整体相对与其对应的凹部36密接,因此,在该嵌合构造M中,在径向及圆周方向不会形成由于松动产生的间隙。因此,嵌合部位的整体有助于旋转转矩传递,稳定的转矩传递成为可能,而且,也不会产生噪音。
由于笼部11与轮毂轮1为非接触状,因此能够防止由于笼部11与轮毂轮1的接触的杂音的产生。而且,拧紧轮毂轮1的端部而对于滚动轴承2的内圈24施加预压,因此不需要通过外侧接头部件的笼部11对内圈24施加预压。因此,不用考虑对内圈24的预压,而能够压入外侧接头部件的杆轴12,能够实现轮毂轮1与外侧接头部件的联结性(组装性)的提高。
接下来,说明凹凸嵌合构造M的嵌合方法。此时,如图3所示,对杆轴12的外径部施加热硬化处理,在该硬化层H形成有由沿轴向的凸部41a和凹部41b构成的花键41。因此,硬化处理花键41的凸部41a,该凸部41a成为凹凸嵌合构造M的凸部35。轮毂轮1的孔部22的内径面37作为未进行热硬化处理的未硬化部。而且,在图3,十字阴影部表示硬化层H。硬化层H与轮毂轮1的孔部22的内径面37的未硬化部的硬度差HRC为30点以上。使杆轴12的花键41的模数为0.5以下的小齿。在此,所谓模数是以齿数分割节圆直径的值。
此时,凸轮35的突出方向中间部位与凹部形成前的凹部形成面(此时,轮毂轮1的孔部22的内径面37)的位置相对应。即,将孔部22的内径面37的内径尺寸D设定为比凸部55的最大外径即连结作为花键41的凸部41a的所述凸部35顶点的圆的最大直径尺寸(外接圆直径)D1小,并且比凸部间的杆轴外径面的外径尺寸即连结花键41的凹部41b的底的圆的最大直径尺寸D2大。即,D2<D<D1。
花键41可以利用现有的作为公知公用的方法的滚轧加工、切削加工、冲压加工、拉制加工等各种方法形成。而且,作为热硬化处理,能够采用高频淬火、加碳淬火等各种的热处理。
并且,如图3所示,在对准轮毂轮1的轴心与等速万向接头3的外圈5的轴心的状态,相对于轮毂轮1***(压入)外圈5的杆轴12。此时,孔部22的内径面37的径尺寸D、凸部35的最大外径尺寸D1、以及花键41的凹部的最小外径尺寸D2为上述的关系,而且,凸部35的硬度比孔部22的内径面37的硬度大30点以上,因此,若将杆轴12压入轮毂轮1的孔部22,则该凸部35陷入内径面37,凸部35沿轴向形成有该凸部35嵌合的凹部36。
由此,如图2a、图2b所示,可以构成杆轴12的端部的凸部35的凹部嵌合部位38整体相对于与其对应的凹部36密接的嵌合状态。即,在对方侧的凹部形成面(此时,孔部22的内径面37)进行凸部35的形状的复制。此时,通过凸部35陷入孔部22的内径面37,孔部22成为略微扩径的状态,容许凸部35的轴向的移动,若轴向的移动停止,则孔部22要恢复原来的直径而缩径。换言之,在凸部35压入时轮毂轮1沿径向弹性变形,该弹性变形的量的预压施加给凸部35的齿面(凹部嵌合部位38的表面)。因此,能够可靠地形成凸部35的凹部嵌合部位38整体相对于与其对应的凹部36密接的凹凸嵌合构造M。而且,在形成凹部36的部件(此时,轮毂轮1)不需要事先形成花键部等,生产性优良,并且不需要花键彼此的相位对准,实现组装性的提高,并且能够避免压入时的齿面损伤,能够维持稳定的嵌合状态。
如所述的实施方式,形成于杆轴12的花键41使用模数为0.5以下的小齿,因此能够实现该花键41的成形性的提高,并且能够实现压入负荷的降低。而且,能够以通常形成于这种轴的花键构成凸部35,因此能够用低成本简单地形成该凸部35。
此外,通过将杆轴12压入轮毂轮1形成凹部36,则加工硬化产生于该凹部36侧。在此,所谓加工硬化是指如果施加给物体塑性变形(塑性加工),则随着变形的程度的增加而相对变形的阻力增大,与不接受变形的材料相比***。因此,通过压入时的塑性变形,凹部36侧的轮毂轮1的内径面37硬化,能够实现旋转转矩传递性的提高。
可是,在所述图3所示的花键41中,凸部41a的间距和凹部41b的间距设定相同。因此,在所述实施方式中,如图2a、图2b所示,凸部35的突出方向中间部位的周向厚度L和与相邻于周向的凸部35间的所述中间部位相对应的位置的周向尺寸L0大致相同。
与此相对,如图4所示,使凸部35的突出方向中间部位的周向厚度L2比与相邻于周向的凸部35间的所述中间部位相对应的位置的周向尺寸L1小也可以。即,在形成于杆轴12的花键41中,使凸部35的突出方向中间部位的周向厚度(齿厚)L2比嵌合于凸部35间的轮毂轮1侧的凸部43的突出方向中间部位的周向厚度(齿厚)L1小。
因此,将在杆轴12侧的全周的凸部35的齿厚的总和∑(B1+B2+B3+…)设定为比轮毂轮1侧的凸部43(凸齿)的齿厚的总和∑(A1+A2+A3+…)小。由此,能够使轮毂轮1侧的凸部43的剪切面积增大,能够确保扭转强度。而且,凸部35的齿厚小,因此能够减小压入负荷,能够实现压入性的提高。使凸部35的周向厚度的总和比对方侧的凸部43的周向厚度的总和小时,不需要使整个凸部35的周向厚度L2比相邻于周向的凸部35间的周向尺寸L1小。即,多个凸部35中,即使任意的凸部35的周向厚度与相邻于周向的凸部间的周向尺寸相同,或者比该周向的尺寸大,只要总和小就可以。而且,图4的凸部35为剖面梯形(富士山形状)。
可是,只要相对于轮毂轮1压入外圈5的杆轴12,则材料从利用凸部35形成的凹部36溢出而形成如第二实施方式的图5所示的溢出部45。溢出部45是凸部35的凹部嵌合部位38嵌入(嵌合)的凹部36的容量的材料量,由从形成的凹部36压出的材料、为了形成凹部36而切削的材料、或者压出的材料和切削的材料的双方等构成。
因此,在所述图1所示的车轮用轴承装置中,将等速万向接头安装于轮毂轮1后,需要该溢出部45的除去作业。因此,在图5所示的另一实施方式中,将收纳溢出部45的口袋部50设置于杆轴12。
即,通过将周向槽51设置于杆轴12的花键41的轴端边缘,形成口袋部50。如图6所示,周向槽51,其花键41侧的侧壁51a是相对轴向正交的平面,花键侧相反侧的侧面51b是从槽底51c向花键侧相反侧扩径的锥面。
此外,在该侧面51b花键侧相反侧设置有调芯用的圆盘状的凸缘部52。凸缘部52的外径尺寸设定为与孔部22的嵌合孔22a的孔径相同或者比嵌合孔22a的孔径略小。此时,凸缘部52的外径面52a与孔部22的嵌合孔22a的内径面之间设置有微小间隙t。
即使是该图6所示的外圈5,如果将杆轴12压入轮毂轮1的孔部22,则通过杆轴12侧的凸部35能够在轮毂轮1侧形成凹部36。此时,形成的溢出部45,如图6所示,一面卷曲一面被收纳于口袋部50内。即,在从孔部22的内径面削掉或者压出的材料的一部分进入口袋部50内。
如此,通过设置收纳由所述压入的凹部形成而产生的溢出部45的口袋部50,由此能够将溢出部45保持(维持)在该口袋部50内,溢出部45不会进入装置外的车辆内等。即,能够事先将溢出部45收纳于口袋部50,不需要进行溢出部45的除去处理,能够实现组装作业工时的减少,能够实现组装作业性的提高及成本降低。
此外,通过将轮毂轮1的孔部22与调芯用的凸缘部52设置于口袋部50的轴向凸部侧的相反侧,使得向口袋部50内的溢出部45的凸缘部52侧的跳出消失,溢出部45的收纳成为更稳定。而且,凸缘部52为调芯用,能够在防止芯偏移的同时将杆轴12压入轮毂轮1。因此,能够高精度地联结外侧接头部件5与轮毂轮1,可以实现稳定的转矩传递。
由于凸缘部52为压入时用于调芯,因此优选的是其外径尺寸比轮毂轮1的孔部22的嵌合孔22a的孔径略小的程度。即,如果凸缘部52的外径尺寸与嵌合孔22a的孔径相同或比嵌合孔22a的孔径大,则凸缘部52自身将嵌合孔22a压入。此时,如果芯偏移,就这样压入凹凸嵌合构造M的凸部35,则在杆轴12的轴心与轮毂轮1的轴心不对准的状态下联结杆轴12与轮毂轮1。而且,如果凸缘部52的外径尺寸比嵌合孔22a的孔径过小,则不会起到调芯用的作用。因此,作为凸缘部52的外径面52a与孔部22的嵌合孔22a的内径面之间的微小间隙t,优选设定为0.01mm~0.2mm左右。
图5所示的车轮用轴承装置的另一结构与图1所示的车轮用轴承装置相同,因此对于同一部件附加与图1的标号相同的标号,省略它们的说明。因此,图5所示的车轮用轴承装置与图1所示的车轮用轴承装置起到同样的作用效果。
接下来,图7表示第三实施方式,该凹凸嵌合构造M,杆轴12的凸部35即花键41的凸部41a形成有锯齿部55。所谓该锯齿部55是沿凸部41a的顶部的长度方向形成的小凹凸部。此时,凸部(凸齿)55a是其剖面以口袋侧作为倾斜面的直角三角形状。该图例的锯齿部55设置于口袋部50侧。
如图7所示,如果将具有锯齿部55的杆轴12压入轮毂轮1的孔部22,则在由凸缘部52调芯的同时,如图8所示,利用杆轴12侧的凸部35在轮毂轮1侧形成凹部36而形成溢出部45。并且,该溢出部45在卷曲的同时被收纳于口袋部50内。
此外,该压入时,锯齿部55陷入在轮毂轮1侧形成的凹部36的底部。即,压入时扩径的轮毂轮1的孔部22扩径,但是在压入结束时要恢复原来的状态而缩径。因此,从轮毂轮1的孔部22的内径面侧如图9箭头所示对于锯齿部55作用按压力(缩径力),锯齿部55的凸部55a陷入轮毂轮1的孔部22的内径面。
如此,通过将锯齿部55设置于凸部35侧,压入时,锯齿部55(即多个凸部55a)沿轴向陷入。通过该陷入,能够构成相对轮毂轮1的等速万向接头的外侧接头部件5的轴向的防脱。由此,能够维持稳定的联结状态,能够实现车轮用轴承装置的高质量化。而且,由于由锯齿部55构成防脱,因此能够省略现有的螺纹联结。因此,不需要在杆轴12形成从轮毂轮1的孔部22突出的螺纹部,能够实现轻量化,并且能够省略螺纹联结作业,能够实现组装作业性的提高。
可是,在所述各实施方式中,在杆轴12侧形成有构成凸部35的花键41,并且对该杆轴12的花键41施行硬化处理,轮毂轮1的内径面为未硬化(未加工材料)。与此相对,如第四实施方式的图10a、图10b所示,在轮毂轮1的孔部22的内径面形成有施行了硬化处理的花键61(由凸条61a及凹条61b构成),并且也可以不对杆轴12施行硬化处理。而且,该花键61也能够以公知公用的方法的滚轧加工、切削加工、冲压加工、拉制加工等的各种加工方法形成。而且,作为热硬化处理,能够采用高频淬火、加碳淬火等各种的热处理。
此时,凸部35的突出方向中间部位与凹部形成前的凹部形成面(杆轴12的外径面)的位置相对应。即,将连结作为花键61的凸部61a的凸部35的顶点的圆的直径尺寸(凸部35的最小直径尺寸)D4设定为比杆轴12的外径尺寸D3小,将连结花键61的凹部61b的底的圆的直径尺寸(凸部间的嵌合用孔内径面的内径尺寸)D5设定为比杆轴12的外径尺寸D3大,即D4<D3<D5。
如果将杆轴12压入轮毂轮1的孔部22,则由轮毂轮1侧的凸部35在杆轴12的外周面形成该凸部35嵌合的凹部36。由此,能够构成轮毂轮1侧的凸部35的凹部嵌合部位38的整体相对与其对应的杆轴12侧的凹部36密接的嵌合状态。
在此,所谓凸部35的凹部嵌合部位38为图10b所示的范围B,为在剖面的山形的从中腹部到山顶的区域。而且,在相邻周向相邻的凸部35之间,在杆轴12的外周面的外径侧形成有间隙62。
即使该情况下,由于通过压入形成溢出部45,因此优选设置收纳该溢出部45的口袋部45。溢出部45,与图5所示不同,形成于杆轴12的口侧,因此将口袋部设置于轮毂轮1侧。
而且,即使如此在轮毂轮1侧形成有凹凸嵌合构造M的凸部35,也可以将其外径尺寸压入轮毂轮1时成为调芯的凸缘部设置于杆轴12的口侧相反侧的端部。由此,可以实现高精度的压入。而且,也可以在轮毂轮侧设置发挥防脱功能的锯齿部。
上面,对本发明的第一~第四实施方式进行了说明,但本发明不只限定于上述实施方式而能够进行各种变形,例如,作为凹凸嵌合构造M的凸部35的形状,在所述图2a、图2b所示的实施方式中为剖面三角形状,在图4所示的实施方式中为剖面梯形(富士山形状),但能够采用这些以外的半圆形状、半椭圆形状、矩形形状等各种形状,也能够任意变更凸部35的剖面积、数量、周向配置间距等。即,不需要形成花键41、61,以该花键41、61的凸部(凸齿)41a、61a作为凹凸嵌合构造M的凸部35,也可以是键那样的部件,形成曲线状的波形的对合面。总之,只要将沿轴向配置的凸部35压入对方侧,用该凸部35在对方侧形成密接嵌合于凸部35的凹部36,凸部35的凹部嵌合部位38的整体相对与其对应的凹部36密接,并且,轮毂轮1与等速万向接头3之间能够传递旋转转矩就可以。
此外,作为轮毂轮1的轴孔22,也可以是圆孔以外的多边形孔等的异形孔,在该轴孔22嵌插的杆轴12的端部的剖面形状也可以为圆形剖面以外的多边形等的异形剖面。因此,例如,能够使轮毂轮1的轴孔22为圆孔,使轴5的端部5a的剖面形状为圆形以外的多边形,使该边缘部为所述凸部35。
在所述第一~第四实施方式中,对于凸部35进行热硬化处理,以凸部对应侧作为未硬化部位,使凸部35的硬度比形成凹部36的部位高,但是只要能取得硬度差,热处理双方或者不热处理双方都可以。进一步,压入时仅凸部35的压入始端部比形成凹部36的部位硬度高就可以,因此不需要提高凸部35的整体的硬度。在图2a、图2b等中形成有间隙40,但也可以是到凸部35间的凹部为止陷入轮毂轮1的内径面37。而且,作为凸部35侧与用凸部35形成的凹部形成面侧的硬度差,优选如上所述的HRC为30点以上,但是只要凸部35能够压入,也可以小于30点。
在所述实施方式中,凸部35的端面(压入始端)是相对于轴向正交的面,但也可以是相对于轴向而以规定角度倾斜的面。此时,从内径侧向外径侧而朝凸部侧相反侧倾斜也可以,朝凸部侧倾斜也可以。
此外,作为口袋部50的形状,在所述实施方式中,其周向槽51为将花键侧相反侧的侧面51b从槽底51c向花键侧相反侧扩径的锥面,但也可以不是如此的锥面。总之,只要能够收纳(收容)产生的溢出部45就可以,因此,作为口袋部50的容量只要能够与产生的溢出部45相对应就可以。
设置锯齿部55时,在图7中,设置于花键41的轴向端部(口袋部侧),但是也可以设置于相对侧的笼部11侧、设置于花键41的轴向中间部、进一步设置于花键41的轴向全长。而且,各锯齿部55的凸部(凸齿)55a的数量及形状等也能够任意地变更,作为锯齿部55,设置于周向全周的凸部35、或者设置于周向全周的凸部35中任意的凸部35都可以。而且,在实施方式中,将锯齿部55设置于构成凸部35的花键41的凸部41a,但是将锯齿部55设置于花键41的凹部41b也可以。
进一步,将沿周向以规定的间距配置的小凹部设置于轮毂轮1的轴孔22的内径面37也可以。作为小凹部,需要比凹部36的容积小。通过如此设置小凹部,能够实现凸部35的压入性的提高。即,通过设置小凹部,能够减少凸部35压入时形成的溢出部45的容量,能够实现压入阻力的降低。而且,能够减少溢出部45,因此能够减小口袋部50的容积,能够实现口袋部50的加工性及杆轴12的强度的提高。而且,小凹部的形状,能够采用半椭圆状、矩形等各种形状,也能够任意地设定数量。
在图1等的实施方式中,通过拧紧轮毂轮1的端部,对内圈24施加预压,但是将阳螺纹设置于轮毂轮1的内侧的小径台部前端,通过用螺母紧固而施加预压也可以。进一步,作为轴承2的滚动体30使用转子也可以。而且,在所述实施方式中,表示了第三代的车轮用轴承装置,但是第一代或第二代甚至***也可以。而且,压入凸部35时,固定形成凹部36的侧,使形成凸部35的侧移动或相反固定形成凸部35的侧,使形成凹部36的侧移动,或使两者移动都可以。而且,在等速万向接头3中,通过所述各实施方式记载的凹凸嵌合构造M将内圈6和轴10一体化也可以。
接下来,基于图11(第五实施方式)和图12(第六实施方式)说明尽量使由嵌合密接部的环向应力的影响不波及轴承部的第五实施方式和第六实施方式。在这些实施方式中,轮毂轮210或等速万向接头230的构造与所述的第一~第四实施方式大致相同。即,轮毂轮210由轴部216和从该轴部216突出设置的凸缘217构成。轮毂轮210,其外周面具有用于安装车轮(图示省略)的车轮安装凸缘217。在车轮安装凸缘217沿轴向而设置有螺栓安装孔218,在该螺栓安装孔218安装有轮毂螺栓225。即,制动器转子及车轮对准于车轮安装凸缘217的端面,用所述轮毂螺栓225固定。而且,轮毂轮210的内径面包括:向凸缘侧相反侧缩径的锥面254;从锥面254连续的小径部255;从小径部255向凸缘侧相反侧扩径的锥面256;以及从该锥面256连续的大径部257。在轮毂轮210的凸缘侧端面263设置有切口部258。
在图11和图12中,轴承构造部220具有:外嵌固定于轮毂轮210的内方部件(内圈)212;配置于轮毂轮210及内圈212的周围的外方部件(外圈)211;安装于该外圈211和轮毂轮210之间的外侧的滚动体(球)213a;安装于外圈211和内圈212之间的内侧的滚动体(球)213b;以及具有保持滚动体213a、213b的口袋的外侧及内侧的保持器214。而且,将以安装于机动车等的车辆的状态成为车辆的外侧的一方称为外侧,将以安装于机动车等的车辆的状态成为车辆的内侧的一方称为内侧。
外圈211,其内周设置有多列的外侧轨道面221、222。并且,外圈211的第一外侧轨道面221与轮毂轮210的第一内侧轨道面223相对,外圈211的第二外侧轨道面222与内圈212的第二内侧轨道面224相对,它们之间安装有滚动体(球)213a、213b。外圈211的轴向两端的内周面压入而固定有密封部件219a、219b。
拧紧内圈212、轮毂轮210的轴部216的凸缘侧相反侧端部,内圈212用该拧紧部215联结于轴部216。
等速万向接头230以外侧接头部件232;配置于外侧接头部件232的内侧的内侧接头部件231;介在于外侧接头部件232与内侧接头部件231之间而传递转矩的多个球233;以及介在于外侧接头部件232与内侧接头部件231之间而保持球233的保持架234为主要部件构成。
内侧接头部件231,其外周面(凸球状外周面)形成有多个轨道槽236。***而使轴238花键嵌合于该内侧接头部件231的中心孔(内径孔)235,通过其花键嵌合在两者间使转矩传递成为可能。而且,在轴238的端部嵌合有轴防脱用的卡定轮240。
外侧接头部件232,具有:收容内侧接头部件231、保持架234及转矩传递球233的笼部232a、以及从笼部232a沿轴向一体地延伸的杆轴232b。并且,其内周面(圆筒状内周面)形成有与内侧接头部件231的轨道槽236同数量的轨道槽237。外侧接头部件232的轨道槽237与内侧接头部件231的轨道槽236之间装入有传递转矩的多个球233。内侧接头部件231与外侧接头部件232之间配置有保持架234,球233保持于保持架234的口袋内。并且,通过防尘罩型套247在笼部232a的开口侧的外周面固定有防尘罩240的大径部,在轴238的外周面固定有防尘罩240的小径部。
在该驱动车轮用轴承装置中,具有将轮毂轮210与在轮毂轮210的孔部265嵌插的等速万向接头230的外侧接头部件232的杆轴232b一体化的凹凸嵌合构造M。凹凸嵌合构造M包括:例如设置于杆轴232b的端部而沿轴向延伸的凸部、以及在轮毂轮210的孔部265的内径面形成的凹部,凸部的凹部嵌合部位的整体相对于与其对应的凹部密接。即,在杆轴232b的笼部侧相反侧的外周面,沿周向而以规定的间距配置有多个凸部,在轮毂轮210的孔部265的杆轴嵌合孔的内径面沿周向而形成有凸部嵌合的多个凹部。即,遍及周向全周,凸部与嵌合于此的凹部紧密配合,凸部与嵌合于凸部的另一方的对方部件的凹部在嵌合密接部250的整个区域密接。
因此,通过凹凸嵌合构造M能够联结轮毂轮210与等速万向接头230的外侧接头部件232的杆轴232b。此时,拧紧轮毂轮210的接头侧的端部,用其拧紧部215对内方部件(内圈)212施加预压。
接下来,对于在该驱动车轮用轴承装置的轮毂轮210和等速万向接头230的组装方法进行说明。而且,联结轮毂轮210与等速万向接头230的外侧接头部件232之前,如上所述,拧紧轮毂轮210的轴部216的凸缘侧相反侧的端部,用该拧紧部215将内圈212联结于轴部216。由此,对内圈212施加预压(预备预压)。
在杆轴232b的外径部遍及全周而通过高频淬火等形成有硬化层,在嵌合部位251(杆轴232b的轴向中间部位)沿圆周方向形成有作为凹凸部的花键262。因此,硬化处理花键262的凸部,该凸部成为凹凸嵌合构造M的凸部。而且,轮毂轮210的内径面为未经硬化处理的状态。由此,嵌合部位(即,花键)侧比被嵌合部位(即,轮毂轮210的小径部255的内径面)侧硬度变高。
并且,将杆轴232b从凸缘侧相反侧压入轮毂轮210。此时,杆轴232b的花键262被硬化,轮毂轮210的内径面为未经硬化处理的未加工材料的状态,因此杆轴232b的花键262将形状复制于轮毂轮210的内径面。即,若将杆轴232b压入轮毂轮210的孔部265,则凸部陷入轮毂轮210的孔部265的内径面,凸部沿轴向形成该凸部嵌合的凹部。由此,一体化轮毂轮210的内周面与杆轴232b的外周面,一体化轮毂轮210与杆轴232b。即,在花键262的凸部的压入时轮毂轮210的轴部216沿径向弹性变形,该弹性变形部分的预压施加凸部的齿面。因此,花键262的凸部的凹部嵌合部位的整体与凹部相对而密接。如此,一体化杆轴232b与轮毂轮210。此时的嵌合密接部250配置于车轮用轴承装置的内侧的轨道面224(内圈12的轨道面)与外侧的轨道面223(轮毂轮210的轨道面)之间。
在本发明中,将等速万向接头的杆轴232b压入所述轮毂轮210的内周面,将嵌合部位251复制于比该嵌合部位251硬度低的被嵌合部位252,能够一体化杆轴232b与轮毂轮210,因此在杆轴232b与轮毂轮210的结合中不需要螺栓等。
此外,在图11的第五实施方式中,将杆轴232b与轮毂轮210的嵌合密接部250配置于内侧的轨道面224与外侧的轨道面223之间,因此在嵌合密接部250的范围外,能够将杆轴232b的装入时的轮毂轮210的扩径抑制为最小限度。因此,能够将在嵌合密接部250的范围外的外侧及内侧的轨道面223、224、以及内圈肩部212a等的环向应力的发生抑制为最小限度。由此,能够防止滚动疲劳寿命的低下、裂纹发生、以及应力腐蚀破裂等的轴承的不合适的情况发生,能够提供高质量的轴承。而且,能够将杆轴232b压入轮毂轮210的内周面而形成凹凸嵌合构造M,因此在杆轴232b与轮毂轮210的结合中不需要螺母联结作业。因此,能够容易地进行组装作业,能够实现在组装作业的成本降低并且能够实现轻量化。
在图12的第六实施方式中,轮毂轮210的内径面具有:等速万向接头接头侧相反侧的小径部259、等速万向接头接头侧的大径部261、以及大径部261与小径部259之间的锥部260。而且,对该轮毂轮210的内径面不施行热硬化处理。
此时,杆轴232b的花键262被硬化,轮毂轮210的内径面为未被硬化处理的未加工材料的状态,因此杆轴232b的花键262将形状复制于轮毂轮210的内径面。即,若将杆轴232b压入轮毂轮210的孔部265,则凸部陷入轮毂轮210的孔部265的内径面,凸部沿轴向形成该凸部嵌合的凹部。由此,一体化轮毂轮210的内周面与杆轴232b的外周面,一体化轮毂轮210与杆轴232b。并且,此时的嵌合密接部250配置于比外侧的轨道面223的外侧端部更外侧。
因此,图12的第六实施方式的车轮用轴承装置也与图11的第五实施方式的车轮用轴承装置起到同样的作用效果。特别是,将杆轴232b与轮毂轮210的嵌合密接部250配置于比外侧的轨道面223的外侧端部更外侧,因此在嵌合密接部250的范围外,能够将杆轴232b的装入时的轮毂轮210的扩径抑制为最小限度。因此,能够将作为嵌合密接部250的范围外的外侧及内侧的轨道面223、224、轨道面间253、以及内圈肩部212a等的环向应力的发生抑制为最小限度,能够提供比所述第一实施方式的驱动车轮用轴承装置更高质量的轴承。
上面,对本发明的实施方式进行了说明,但是本发明不只限定于所述实施方式而能够进行各种变形,例如,在图11与图12的第五、6实施方式中,用球构成滚动体213a、213b,但是滚动体使用圆锥滚子也可以。而且,图11所示的驱动车轮用轴承装置被称为在轮毂轮210的外周形成直接轨道面223的第三代的装置,但是作为驱动车轮用轴承装置,被称为在轮毂轮210安装(压入)有一对的内圈的第一代或第二代的装置,或者被称为在轮毂轮210与等速万向接头的外侧接头部件232的外周分别形成轨道面的***的装置也可以。
由淬火将阴侧圆筒孔(轮毂轮210)硬化,通过压入阳侧(杆轴232b)能够结合轮毂轮210与杆轴232b。此时,预先在轮毂轮210的内周面形成凹凸部(花键),用淬火使该凹凸部硬化,而通过使陷入杆轴232b的外周面能够形成凹凸嵌合构造M。
作为进行热硬化处理的方法,在所述实施方式中,进行了高频淬火,但也可以是加碳淬火等其它的处理方法。而且,作为在杆轴232b或轮毂轮210形成的花键,可以通过从现有的公知公用的方法的滚轧加工、切削加工、冲压加工、拉制加工等的各种加工方法形成。而且,作为设置于硬化侧的凹凸部,不是花键也可以。总之,只要具有陷入对方侧的凸部就可以。因此,可以任意地设置该凸部的形状、数量等。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
基于条约第19条(1)的声明
权利要求第1项明确了在凸部的剖面的从山形的中腹部到山顶的部位的凹部嵌合部位整体密接嵌合。
权利要求第2项明确了形成溢出部。
引用例(JP2005-81868A)是从轮毂轮的雌花键的周面削掉树脂、轻金属的结构,是削掉花键的齿彼此的接触部位的结构。但引用例并不是减少径向松动的结构。因此,在引用例中,雄花键的凸部的外径部并不与嵌合于雄花键的凸部的雌花键的凹部的底面密接。即,在引用例中,嵌合部密接地配置于杆轴的轴向整体,但并不是嵌合部密接配置于杆轴整体。与此相对,在权利要求第1项及权利要求第2项中,在各山部,从山形的中腹部到山顶的部位的凹部嵌合部位整体进行密接嵌合。由此,得到了“在径向及圆周方向不会形成松动产生的间隙并不会产生杂音”的效果。
权利要求第19项及权利要求第20项明确了车轮用轴承装置的组装方法。
1.一种车轮用轴承装置,具有:在内周具有多个外侧轨道面的外方部件;与所述外侧轨道面相对的多个内侧轨道面;配置于相对的外侧轨道面与内侧轨道面之间的多列滚动体;安装于车轮的轮毂轮;以及等速万向接头,嵌插在轮毂轮的孔部的等速万向接头的外侧接头部件的杆轴经由凹凸嵌合构造与轮毂轮一体化,所述车轮用轴承装置的特征在于:
所述凹凸嵌合构造具有:设置在外侧接头部件的杆轴的外径面和轮毂轮的孔部的内径面的其中任一方并沿轴向延伸的凸部;以及设置于另一方的、所述凸部的剖面的从山形的中腹部到山顶的部位的凹部嵌合部位的整体进行密接嵌合的凹部。
2.一种车轮用轴承装置,具有:在内周具有多个外侧轨道面的外方部件;与所述外侧轨道面相对的多个内侧轨道面;配置于相对的外侧轨道面与内侧轨道面之间的多列滚动体;安装于车轮的轮毂轮;以及等速万向接头,嵌插在轮毂轮的孔部的等速万向接头的外侧接头部件的杆轴经由凹凸嵌合构造与轮毂轮一体化,所述车轮用轴承装置的特征在于:滚动体
所述凹凸嵌合构造具有:设置在外侧接头部件的杆轴的外径面和轮毂轮的孔部的内径面的其中任一方并沿轴向延伸的凸部;以及设置于另一方的、与所述凸部的剖面的从山形的中腹部到山顶的部位的凹部嵌合部位的整体密接嵌合的凹部,并且具有由于形成凹部而从凹部溢出的溢出部。
3.根据权利要求1所述的车轮用轴承装置,其特征在于:
连结多个凸部的顶点的圆弧的最大直径尺寸比轮毂轮的杆轴嵌合孔的内径尺寸大,并且凸部间的杆轴外径面的最小外径尺寸比轮毂轮的杆轴嵌合孔的内径尺寸小。
4.根据权利要求1所述的车轮用轴承装置,其特征在于:
连结轮毂轮的孔部的多个凸部的顶点的圆弧的直径尺寸比外侧接头部件的杆轴的外径尺寸小,并且凸部间的孔部内径面的内径尺寸比外侧接头部件的杆轴的外径尺寸大。
5.根据权利要求1或权利要求2所述的车轮用轴承装置,其特征在于:
将设置在外侧接头部件的杆轴的外径面与轮毂轮的孔部的内径面的其中任一方而沿轴向延伸的凸部沿轴向压入另一方,在该另一方利用凸部形成密接嵌合于凸部的凹部,从而构成所述凹凸嵌合构造。
6.根据权利要求5所述的车轮用轴承装置,其特征在于:
将所述凹凸嵌合构造的凸部设置于等速万向接头的外侧接头部件的杆轴,并且至少使该凸部的轴向端部的硬度比轮毂轮的孔部内径部高,通过从凸部的轴向端部侧将所述杆轴压入轮毂轮的孔部,利用该凸部在轮毂轮的孔部内径面形成密接嵌合于凸部的凹部,从而构成所述凹凸嵌合构造。
7.根据权利要求5所述的车轮用轴承装置,其特征在于:
将所述凹凸嵌合构造的凸部设置于轮毂轮的孔部的内径面,并且至少使该凸部的轴向端部的硬度比等速万向接头的外侧接头部件的杆轴的外径部高,通过将所述轮毂轮侧的凸部从其轴向端部侧压入外侧接头部件的杆轴,利用该凸部在外侧接头部件的杆轴的外径面形成密接嵌合于凸部的凹部,从而构成所述凹凸嵌合构造。
8.根据权利要求6所述的车轮用轴承装置,其特征在于:
在杆轴设置有口袋部,所述口袋部收纳利用所述压入形成凹部而产生的溢出部。
9.根据权利要求7所述的车轮用轴承装置,其特征在于:
在轮毂轮的孔部的内径面设置有口袋部,所述口袋部收纳利用所述压入形成凹部而产生的溢出部。
10.根据权利要求8所述的车轮用轴承装置,其特征在于:
将收纳所述溢出部的口袋部设置于杆轴的凸部的压入始端侧,并且在该口袋部的轴向与凸部侧相反侧设置与轮毂轮的孔部的调芯用的凸缘部。
11.根据权利要求1~权利要求10的任一项所述的车轮用轴承装置,其特征在于:
凸部的突出方向中间部位的周向厚度比在周向相邻的凸部间的与所述中间部位对应的位置的周向尺寸小。
12.根据权利要求1~权利要求11的任一项所述的车轮用轴承装置,其特征在于:
凸部的突出方向中间部位的周向厚度的总和比在周向相邻的凸部间嵌合的对方侧的凸部的与所述中间部位对应的位置的周向厚度的总和小。
13.根据权利要求1~权利要求12的任一项所述的车轮用轴承装置,其特征在于:
在所述凹凸嵌合构造的凸部侧设置有锯齿部。
14.根据权利要求1~权利要求13的任一项所述的车轮用轴承装置,其特征在于:
所述等速万向接头的外侧接头部件具有:内装有内侧接头部件的笼部;以及从该笼部的底部突出设置的所述杆轴,拧紧轮毂轮的端部而对外嵌于轮毂轮的滚动轴承的内圈施加预压,使所述笼部与轮毂轮为非接触状态。
15.根据权利要求1~权利要求14的任一项所述的车轮用轴承装置,其特征在于:
在所述轮毂轮的外周形成有与所述多列外侧轨道面相对的一方的内侧轨道面并且形成有圆筒状的小径台部,在外嵌于所述小径台部的内圈的外周形成有与所述多列外侧轨道面相对的另一方的内侧轨道面,并且,将所述凹凸嵌合构造配置于避开所述多列滚动轴承的轨道面中至少内圈的轨道面的正下方的位置。
16.根据权利要求1~权利要求15的任一项所述的车轮用轴承装置,其特征在于:
将所述凹凸嵌合构造配置于避开所述多列滚动轴承的两轨道面的正下方的位置。
17.根据权利要求1~权利要求15的任一项所述的车轮用轴承装置,其特征在于:
将所述凹凸嵌合构造配置于所述多列滚动轴承的内侧的轨道面与外侧的轨道面之间。
18.根据权利要求1~权利要求15的任一项所述的车轮用轴承装置,其特征在于:
将所述凹凸嵌合构造配置于比所述多列滚动轴承的外侧的轨道面的外侧端部更外侧。
19.一种车轮用轴承装置的组装方法,所述车轮用轴承装置具有:在内周具有多个外侧轨道面的外方部件;与所述外侧轨道面相对的多个内侧轨道面;配置于相对的外侧轨道面与内侧轨道面之间的多列滚动体;安装于车轮的轮毂轮;以及等速万向接头,嵌插在轮毂轮的孔部的等速万向接头的外侧接头部件的杆轴经由凹凸嵌合构造与轮毂轮一体化,所述车轮用轴承装置的组装方法的特征在于:滚动体
在外侧接头部件的杆轴的外径面设置沿轴向延伸的凸部,并且以轮毂轮的孔部的内径面为圆筒面,将所述杆轴沿轴向压入轮毂轮的孔部,利用该凸部在该孔部的内径面形成密接嵌合于凸部的凹部,从而成形所述凹凸嵌合构造。
20.一种车轮用轴承装置的组装方法,所述车轮用轴承装置具有:在内周具有多个外侧轨道面的外方部件;与所述外侧轨道面相对的多个内侧轨道面;配置于相对的外侧轨道面与内侧轨道面之间的多列滚动体;安装于车轮的轮毂轮;以及等速万向接头,嵌插在轮毂轮的孔部的等速万向接头的外侧接头部件的杆轴经由凹凸嵌合构造与轮毂轮一体化,所述车轮用轴承装置的组装方法的特征在于:滚动体
在轮毂轮的孔部的内径面设置沿轴向延伸的凸部,并且以杆轴的外径面为圆筒面,将杆轴沿轴向压入轮毂轮的孔部,利用该凸部在该杆轴的外径面形成密接嵌合于凸部的凹部,从而成形所述凹凸嵌合构造。
Claims (18)
1.一种车轮用轴承装置,具有:在内周具有多个外侧轨道面的外方部件;与所述外侧轨道面相对的多个内侧轨道面;配置于相对的外侧轨道面与内侧轨道面之间的多列滚动体;安装于车轮的轮毂轮;以及等速万向接头,嵌插在轮毂轮的孔部的等速万向接头的外侧接头部件的杆轴通过凹凸嵌合构造与轮毂轮一体化,所述车轮用轴承装置的特征在于:
所述凹凸嵌合构造,外侧接头部件的凸部在轮毂轮孔部的凹凸嵌合面整个区域密接。
2.根据权利要求1所述的车轮用轴承装置,其特征在于:
将设置在外侧接头部件的杆轴的外径面和轮毂轮的孔部的内径面的其中任一方并沿轴向延伸的凸部沿轴向压入另一方,在该另一方利用凸部形成密接嵌合于凸部的凹部,构成所述凹凸嵌合构造。
3.根据权利要求2所述的车轮用轴承装置,其特征在于:
在等速万向接头的外侧接头部件的杆轴设置所述凹凸嵌合构造的凸部,并且,至少使该凸部的轴向端部的硬度比轮毂轮的孔部内径部高,通过将所述杆轴从凸部的轴向端部侧压入轮毂轮的孔部,由该凸部在轮毂轮的孔部内径面形成密接嵌合于凸部的凹部,构成所述凹凸嵌合构造。
4.根据权利要求2所述的车轮用轴承装置,其特征在于:
将所述凹凸嵌合构造的凸部设置于轮毂轮的孔部的内径面,并且至少使该凸部的轴向端部的硬度比等速万向接头的外侧接头部件的杆轴的外径部高,通过将所述轮毂轮侧的凸部从其轴向端部侧压入外侧接头部件的杆轴,由该凸部在外侧接头部件的杆轴的外径面形成密接嵌合于凸部的凹部,构成所述凹凸嵌合构造。
5.根据权利要求3所述的车轮用轴承装置,其特征在于:
在杆轴上设置有口袋部,所述口袋部收纳由所述压入形成凹部而产生的溢出部。
6.根据权利要求4所述的车轮用轴承装置,其特征在于:
在轮毂轮的孔部的内径面设置有口袋部,所述口袋部收纳由所述压入形成凹部而产生的溢出部。
7.根据权利要求5所述的车轮用轴承装置,其特征在于:
将收纳所述溢出部的口袋部设置于杆轴的凸部的压入始端侧,并且在该口袋部的轴向凸部侧相反侧设置与轮毂轮的孔部的调芯用的凸缘部。
8.根据权利要求1~权利要求7的任一项所述的车轮用轴承装置,其特征在于:
凸部的突出方向中间部位与轮毂轮的孔部凹部形成前的凹部形成面的位置相对应。
9.根据权利要求8所述的车轮用轴承装置,其特征在于:
使连结多个凸部顶点的圆弧的最大直径尺寸比轮毂轮的杆轴嵌合孔的内径尺寸大,并且使凸部间的杆轴外径面的最小外径尺寸比轮毂轮的杆轴嵌合孔的内径尺寸小。
10.根据权利要求8所述的车轮用轴承装置,其特征在于:
使连结轴孔的多个凸部顶点的圆弧的直径尺寸比外侧接头部件的杆轴的外径尺寸小,并且使凸部间的孔部内径面的内径尺寸比外侧接头部件的杆轴的外径尺寸大。
11.根据权利要求2~权利要求10的任一项所述的车轮用轴承装置,其特征在于:
使凸部的突出方向中间部位的周向厚度比与在周向相邻的凸部间的所述中间部位对应的位置的周向尺寸小。
12.根据权利要求1~权利要求10的任一项所述的车轮用轴承装置,其特征在于:
使凸部的突出方向中间部位的周向厚度的总和比在周向相邻的凸部间嵌合的对方侧的凸部的与所述中间部位对应的位置的周向厚度的总和小。
13.根据权利要求1~权利要求12的任一项所述的车轮用轴承装置,其特征在于:
在所述凹凸嵌合构造的凸部侧设置有锯齿部。
14.根据权利要求1~权利要求13的任一项所述的车轮用轴承装置,其特征在于:
所述等速万向接头的外侧接头部件具有:内装内侧接头部件的笼部;以及从该笼部的底部突出设置的所述杆轴,拧紧轮毂轮的端部而对外嵌于轮毂轮的滚动轴承的内圈施加预压,使所述笼部与轮毂轮为非接触状态。
15.根据权利要求1~权利要求14的任一项所述的车轮用轴承装置,其特征在于:
在所述轮毂轮的外周形成有与所述多列外侧轨道面相对的一方的内侧轨道面,并且形成有圆筒状的小径台部,在外嵌于所述小径台部的内圈的外周形成有与所述多列外侧轨道面相对的另一方的内侧轨道面,并且,将所述嵌合密接部配置于避开所述多列滚动轴承的轨道面中至少内圈的轨道面的正下方的位置。
16.根据权利要求1~权利要求14的任一项所述的车轮用轴承装置,其特征在于:
将所述嵌合密接部配置于避开所述多列滚动轴承的两轨道面的正下方的位置。
17.根据权利要求1~权利要求14的任一项所述的车轮用轴承装置,其特征在于:
将所述嵌合密接部配置于所述多列滚动轴承的内侧的轨道面与外侧的轨道面之间。
18.根据权利要求1~权利要求14的任一项所述的车轮用轴承装置,其特征在于:
将所述嵌合密接部配置于与所述多列滚动轴承的外侧的轨道面的外侧端部相比的更外侧。
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