CN208138310U - 轮毂单元轴承 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及将汽车的车轮相对于悬架装置旋转自如地支承的轮毂单元轴承。轮毂单元轴承于在内周面上具有两列的外圈滚道的外侧部件，设有外径比静止侧凸缘的轴向外侧面的径向内端缘大的大径筒部。大径筒部的轴向内端缘与轴向外侧列的外圈滚道的槽底部相比位于轴向内侧，大径筒部的轴向外端缘与轴向外侧列的外圈滚道相比位于轴向外侧。大径筒部的外周面在与轴向外侧列的外圈滚道相比靠轴向外侧的部分具有水槽。根据本结构，实现在作用有转矩载荷时抑制外侧部件的轴向外侧部的弹性变形量的轮毂单元轴承。

Description

轮毂单元轴承
技术领域
本实用新型涉及将汽车的车轮相对于悬架装置旋转自如地支承的轮毂单元轴承。
背景技术
作为用于将汽车的车轮相对于悬架装置旋转自如地支承的轮毂单元轴承，已知如下轮毂单元轴承，具备：外侧部件，其具有两列的外圈滚道且结合固定于悬架装置；内侧部件，其具有两列的内圈滚道且与车轮一起旋转；和多个滚动体，其配置在外圈滚道与内圈滚道之间。
另外，专利文献1中，记载了轴向外侧列的滚动体的节圆直径(PCD)大于轴向内侧列的滚动体的节圆直径的、异径PCD型的轮毂单元轴承。此外，轴向外侧在组装于汽车的状态下表示车身的宽度方向外侧(图1的左侧)，轴向内侧表示车身的宽度方向中央侧(图1的右侧)。异径PCD型的轮毂单元轴承与各滚动体列的节圆直径相等的轮毂单元轴承相比，具有能够提高对在汽车转弯时作用的转矩载荷的支承能力的优点。
然而，在异径PCD型的轮毂单元轴承中，由于轴向外侧列的外圈滚道的滚道直径(槽底直径)大，所以外侧部件的轴向外侧部变得薄壁。因此，在作用有转矩载荷时，外侧部件的从轴向观察到的形状容易弹性变成为椭圆形的筒状。当产生这样的弹性变形时，轮毂单元轴承的刚性暂时变得不稳定，可能会对驾驶员带来不协调感。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：特开2012-149721号日本国专利公开公报
实用新型内容
本实用新型是为了解决上述问题点而做出的，其课题为，关于异径PCD型的轮毂单元轴承，实现一种在作用有转矩载荷时抑制外侧部件的轴向外侧部的弹性变形量及其变化量的构造。
为了解决上述课题，本实用新型提供一种轮毂单元轴承，具备：外侧部件，其具有静止侧筒部、从静止侧筒部的外周面向径向外侧伸长的静止侧凸缘、和设在静止侧筒部的内周面上的两列的外圈滚道；内侧部件，其在外周面上具有两列的内圈滚道；以及多个滚动体，其配置在两列的外圈滚道与两列的内圈滚道之间，两列的外圈滚道中，轴向外侧列的外圈滚道的滚道直径大于轴向内侧列的外圈滚道的滚道直径，静止侧筒部在与静止侧凸缘相比位于轴向外侧的部分，设有外径比静止侧凸缘的轴向外侧面的径向内端缘大的大径筒部，大径筒部的轴向内端缘与轴向外侧列的外圈滚道的槽底部相比位于轴向内侧，大径筒部的轴向外端缘与轴向外侧列的外圈滚道相比位于轴向外侧，大径筒部在与轴向外侧列的外圈滚道相比位于轴向外侧的外周面上，具有向径向内侧凹陷的水槽。
而且，轮毂单元轴承中，静止侧筒部在与轴向外侧列的外圈滚道相比位于轴向外侧的内周面上设有嵌合面部，轮毂单元轴承具有密封环，该密封环具有以过盈配合内嵌于嵌合面部的圆环状的金属芯材，在比水槽中的最位于径向内侧的部位靠轴向内侧，嵌合面部与金属芯材嵌合。
而且，轮毂单元轴承中，内侧部件在轴向外侧部分具有用于支承固定车轮的旋转侧凸缘，旋转侧凸缘在圆周方向多个部位具有透孔，透孔的内切圆的直径小于静止侧筒部的轴向外端面的外径。
根据本实用新型，在作用有转矩载荷时，有效地抑制外侧部件的轴向外侧部的弹性变形量及其变化量。
附图说明
图1是表示第1实施方式的轮毂单元轴承的剖视图。
图2是将图1的密封环周边放大表示的主要部分放大图。
图3按工序顺序表示外侧部件的一部分制造工序，其中，图3的(A)是初始材料的剖视图，图3的(B)是第一中间材料的剖视图，图3的(C)是第二中间材料的剖视图，图3的(D)是第三中间材料的剖视图。
图4中，图4的(A)是表示将图3的(C)所示的第二中间材料安放于加工装置的状态的剖视图，图4的(B)是表示对第二中间材料实施加工而得到图3的(D)所示的第三中间材料的状态的剖视图。
图5是表示第2实施方式的主要部分放大图(与图2相当的图)。
图6是表示第3实施方式的主要部分放大图(与图2相当的图)。
具体实施方式
(第1实施方式)
图1～图4示出了本实用新型的第1实施方式。本实施方式的轮毂单元轴承具备外侧部件1、内侧部件2、和作为滚动体的多个滚珠3a、3b。
外侧部件1为中碳素钢等金属制，具有筒状的静止侧筒部4和静止侧凸缘5。静止侧筒部4在内周面上具有两列的外圈滚道6a、6b。轴向外侧列的外圈滚道6a的滚道直径(槽底直径)大于轴向内侧列的外圈滚道6b的滚道直径(槽底直径)。静止侧筒部4在比轴向外侧列的外圈滚道6a靠轴向外侧的内周面上，具有圆筒面状的嵌合面部7。嵌合面部7的内径大于轴向外侧列的外圈滚道6a的滚道直径。静止侧凸缘5用于与悬架装置结合固定，从静止侧筒部4的轴向中间部外周面向径向外侧伸长。静止侧凸缘5在圆周方向多个部位具有安装孔8。
此外，轴向外侧在组装于汽车的状态下表示车身的宽度方向外侧，相当于图1、2的左侧。另一方面，轴向内侧在组装于汽车的状态下表示车身的宽度方向中央侧，相当于图1、2的右侧。
内侧部件2在外周面上具有两列的内圈滚道9a、9b，在轴向外侧部具有用于支承固定车轮的旋转侧凸缘10。轴向外侧列的内圈滚道9a的滚道直径(槽底直径)大于轴向内侧列的内圈滚道9b的滚道直径(槽底直径)。内侧部件2是将轮毂圈13和内圈14组合而构成的。
轮毂圈13为中碳素钢等金属制，在轴向外侧部具有旋转侧凸缘10，在轴向内侧部的外周面上具有小径层差部15。轴向外侧列的内圈滚道9a形成于轮毂圈13的轴向中间部的外周面。内圈14外嵌于轮毂圈13的小径层差部15，通过形成于轮毂圈13的轴向内端部的压紧部16，而固定于轮毂圈13。内圈14为轴承钢等金属制，在外周面上具有轴向内侧列的内圈滚道9b。
滚珠3a、3b为轴承钢等金属制，在轴向外侧列的外圈滚道6a与内圈滚道9a之间、以及轴向内侧列的外圈滚道6b与内圈滚道9b之间，分别滚动自如地各配置有多个。对各列的滚珠3a、3b赋予了背面组合型的接触角和预压。
轮毂单元轴承为异径PCD型，轴向外侧列的滚珠3a的节圆直径大于轴向内侧列的滚珠3b的节圆直径。另外，轴向外侧列的滚珠3a的数量比轴向内侧列的滚珠3b的数量多。轴向外侧列的滚珠3a的直径小于轴向内侧列的滚珠3b的直径。
在外侧部件1的内周面与内侧部件2的外周面之间，设置有滚珠3a、3b的内部空间17的轴向外端开口被密封环18封堵。外侧部件1的轴向内端开口被轴承盖19封堵。
密封环18具有：金属板制且圆环状的金属芯材20、和由金属芯材20加强的橡胶制的密封件21。金属芯材20在径向外端部具有圆筒状的嵌合筒部22。密封件21具有三条密封唇23a、23b、23c。密封环18的嵌合筒部22以过盈配合内嵌于外侧部件1的嵌合面部7，从而密封环18支承固定于外侧部件1。三条密封唇23a、23b、23c的顶端部与轮毂圈13的表面滑动接触。
构成外侧部件1的静止侧筒部4的、与静止侧凸缘5相比位于轴向外侧的轴向范围L整体为外径比静止侧凸缘5的轴向外侧面的径向内端缘24大的大径筒部25。大径筒部25的轴向内端缘与轴向外侧列的外圈滚道6a中的最位于径向外侧的部位即槽底部相比位于轴向内侧、且位于轴向外侧列的外圈滚道6a的轴向内端缘的轴向内侧部分。另一方面，大径筒部25的轴向外端缘与轴向外侧列的外圈滚道6a相比位于轴向外侧、且位于静止侧筒部4的轴向外端缘。因此，轴向外侧列的外圈滚道6a整体及嵌合面部7整体设于大径筒部25的内周面。
在大径筒部25的外周面上，比轴向外侧列的外圈滚道6a靠轴向外侧，在整周范围内设有向径向内侧凹陷的水槽28。水槽28将附着于外侧部件1的外周面的泥水等向下方引导，减少到达密封环18的泥水。水槽28的截面形状为圆弧形，轴向中央部为最位于径向内侧的部位即底部29。外侧部件1的嵌合面部7与金属芯材20的嵌合筒部22之间的嵌合部相较于底部29而位于轴向内侧。底部29的外径大于静止侧凸缘5的径向内端缘24的直径。大径筒部25的外周面的除了轴向内端部和水槽28以外的部位为圆筒面状。
旋转侧凸缘10在圆周方向多个部位具有从轴向观察时的形状为圆形的透孔30。透孔30是出于旋转侧凸缘10的轻量化及进行将螺栓向静止侧凸缘5的安装孔8穿插或螺合的作业等的目的而设置的。以内侧部件2的中心轴为中心的透孔30的内切圆的直径D30小于静止侧筒部4的轴向外端面的外径D4(D30＜D4)。
在静止侧筒部4的轴向外端部与旋转侧凸缘10之间设有截面L字形的迷宫式密封31。迷宫式密封31是将轴向迷宫式密封32和径向迷宫式密封33组合而构成的。轴向迷宫式密封32是使静止侧筒部4的轴向外端部的内周面和旋转侧凸缘10的迷宫用周面34沿径向接近相对而构成的。径向迷宫式密封33是使静止侧筒部4的轴向外端面和旋转侧凸缘10的迷宫用侧面35沿轴向接近相对而构成的。
外侧部件1能够按如下工序顺序制造。首先，准备图3的(A)所示的钢制圆柱状的初始材料36，进行将初始材料36沿轴向压溃的镦锻加工，由此得到图3的(B)所示的啤酒桶形的第一中间材料37。接着，在将冲模配置于第一中间材料37周围的状态下，进行将一对模具向第一中间材料37的轴向两端面推压的粗成形加工，由此得到图3的(C)所示的第二中间材料38。第二中间材料38具有大致圆筒状的筒状部39、将筒状部39的径向内侧的轴向中间部分隔的分隔板部40、和从筒状部39的轴向中间部的外周面向径向外侧伸长的凸缘部41。
在第二中间材料38的筒状部39中，通过将与凸缘部41相比位于轴向外侧的部位扩径为轴向外侧成为大径侧的圆台状，而得到图3的(D)所示的第三中间材料42。具体地说，如图4的(A)所示，将第二中间材料38内嵌于承受台43的保持凹部44，并在筒状部39的轴向外半部的周围配置压紧模45。然后，如图4的(B)所示，对于筒状部39的轴向外半部，推入冲头46，扩径为轴向外侧成为大径侧的圆台状，由此得到第三中间材料42。第三中间材料42的筒状部39a具有圆台状的扩径部47。
接着，将第三中间材料42的分隔板部40冲切而除去，并实施切削加工等机械加工及热处理，由此完成外侧部件1。
根据本实施方式的轮毂单元轴承，在作用有转矩载荷时，抑制静止侧筒部4的轴向外侧部的弹性变形量。即，大径筒部25与比静止侧凸缘5的轴向外侧面的径向内端缘24位于径向外侧的部位(比图1中的单点划线P位于径向外侧的部位)相应地壁厚较大。另外，也充分确保了设于大径筒部25的水槽28的壁厚。
此外，在实施本实用新型的情况下，大径筒部25的轴向内端缘只要与轴向外侧列的外圈滚道6a的槽底部相比位于轴向内侧即可，不必一定与轴向外侧列的外圈滚道6a的轴向内侧缘相比位于轴向内侧。另外，大径筒部25的轴向外端缘只要与水槽28相比位于轴向外侧即可，不必一定位于静止侧筒部4的轴向外端缘。
另外，金属芯材20的嵌合筒部22相对于嵌合面部7的嵌合具有与增加大径筒部25的壁厚相同的效果，由于水槽28的底部29与嵌合部不沿径向重叠，所以能够相对于转矩载荷抑制弹性变形。此外，也能够使水槽28整体相较于嵌合面部7与嵌合筒部22之间的嵌合部而位于轴向外侧。
另外，在内侧部件2的关于径向的透孔30的内端部与静止侧筒部4的轴向外端面沿轴向相对的部位，与周围部位相比，位于静止侧筒部4的轴向外端面的轴向外侧的空间变大，因此气流的速度降低，压力上升。该压力上升会成为用于将异物排出到外部空间的排出力。因此，侵入到迷宫式密封31内的异物通过伴随旋转侧凸缘10(车轮)的旋转而产生的气流，被吸引到旋转侧凸缘10侧，通过上述排出力移动到透孔30内后，利用离心力的作用而被排出到外部空间。因此，异物难以到达密封环18的设置部。
(第2实施方式)
图5示出了第2实施方式。本实施方式的轮毂单元轴承在组装于悬架装置的状态下，在静止侧筒部4的轴向外端缘部的铅垂方向下端部具有在静止侧筒部4的轴向外端面、内周面、外周面这三方上开口的凹槽48。
设于旋转侧凸缘10的透孔30在与凹槽48沿轴向相对时，伴随旋转侧凸缘10的旋转而产生的气流的速度变得更低，压力变得更高。因此，能够更加提高对侵入到迷宫式密封31内的异物的排出效果。另外，由于凹槽48配置于在将轮毂单元轴承组装于悬架装置的状态下的、铅垂方向的下端部，因此也施加了重力的作用，进一步提高了异物的排出效果。此外，凹槽48也能够配置在圆周方向多个部位。其他结构及作用与第1实施方式相同。
(第3实施方式)
图6示出了第3实施方式。本实施方式的轮毂单元轴承在静止侧筒部4的轴向外端缘部中的、关于圆周方向与静止侧凸缘5的安装孔8(参照图1)为相同相位的多个部位，设有在静止侧筒部4的轴向外端面和外周面这两方上开口的凹部26。凹部26的径向深度随着从轴向外侧朝向轴向内侧而变小。凹部26具有在从旋转侧凸缘10的轴向外侧通过透孔30***工具时将工具的前端部向静止侧筒部4的径向外侧引导的功能。以外侧部件1的中心轴为中心的凹部26的内切圈的直径D26大于以内侧部件2的中心轴(＝外侧部件1的中心轴)为中心的透孔30的内切圆的直径D30(D26＞D30)。此外，凹部26的内切圆的直径D26也能够为透孔30的内切圆的直径D30以下(D26≤D30)。其他结构及作用与第1实施方式相同。

Claims (3)

1.一种轮毂单元轴承，其特征在于，具备：
外侧部件，其具有静止侧筒部、从所述静止侧筒部的外周面向径向外侧伸长的静止侧凸缘、和设在所述静止侧筒部的内周面上的两列的外圈滚道；
内侧部件，其在外周面上具有两列的内圈滚道；以及
多个滚动体，其配置在所述两列的外圈滚道与所述两列的内圈滚道之间，
所述两列的外圈滚道中，轴向外侧列的外圈滚道的滚道直径大于轴向内侧列的外圈滚道的滚道直径，
所述静止侧筒部在与所述静止侧凸缘相比位于轴向外侧的部分，设有外径比所述静止侧凸缘的轴向外侧面的径向内端缘大的大径筒部，
所述大径筒部的轴向内端缘与所述轴向外侧列的外圈滚道的槽底部相比位于轴向内侧，所述大径筒部的轴向外端缘与所述轴向外侧列的外圈滚道相比位于轴向外侧，
所述大径筒部在与所述轴向外侧列的外圈滚道相比位于轴向外侧的外周面上，具有向径向内侧凹陷的水槽。
2.根据权利要求1所述的轮毂单元轴承，其特征在于，
所述静止侧筒部在与所述轴向外侧列的外圈滚道相比位于轴向外侧的内周面上设有嵌合面部，
所述轮毂单元轴承具有密封环，所述密封环具有以过盈配合内嵌于所述嵌合面部的圆环状的金属芯材，
在比所述水槽中的最位于径向内侧的部位靠轴向内侧，所述嵌合面部与所述金属芯材嵌合。
3.根据权利要求1或2所述的轮毂单元轴承，其特征在于，
所述内侧部件在轴向外侧部分具有用于支承固定车轮的旋转侧凸缘，
所述旋转侧凸缘在圆周方向多个部位具有透孔，
所述透孔的内切圆的直径小于所述静止侧筒部的轴向外端面的外径。
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