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车轮用轴承装置制造方法及图纸

技术编号:5424047 阅读:172 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
[问题]提供一种车轮用轴承装置,其可通过解决减小轴承装置的重量并提高其紧凑程度与增加轴承装置的刚度相矛盾的问题而延长轴承装置的寿命。[解决问题的手段]一种车用轴承装置,其包括具有三组双列滚珠(3)的双列角接触滚珠轴承。在这三组双列滚珠(3)中,外侧组滚珠(3)的节圆直径(PCDo)设定为大于内侧组双列滚珠(3)的节圆直径(PCDi)的值。同时,外部件(2)由碳含量按重量计为0.40~0.80%的中碳钢制成。双列外滚道表面(2a,2b)形成有由高频淬火形成的表面硬度范围为58~64HRC的硬化层(13)。硬化层(13)的有效深度设为至少2mm,该部位的最小壁厚(t3,t4)设为至少4mm。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种车轮用轴承装置,更具体地涉及这样一种用于车轮 的车轮用轴承装置,其可以解决减小轴承装置的重量和尺寸与可延长轴 承装置的寿命相矛盾的问题。10
技术介绍
通常,车轮用轴承装置适于通过滚动轴承可自由旋转地支撑用于安 装车轮的毂轮,并且对于驱动轮采用内圈旋转型,对于从动轮采用内圈 旋转和外圈旋转型。在这样的轴承装置中广泛使用双列角接触滚珠轴承, 因为其具有期望的轴承刚度、高耐错位性以及低燃料消耗所需的小转矩。 15双列角接触滚珠轴承具有多个插设在静止圈与旋转圈之间的滚珠,并且 这些滚珠以预定的接触角与静止圈和旋转圈接触。车轮用轴承装置大致上分为第一代结构,其中双列角接触滚珠轴 承式车轮轴承装配在悬架的转向节形成部与毂轮之间;第二代结构,其中车体安装凸缘或车轮安装凸缘直接形成在外部件的外周上;第三代结 20构,其中内滚道表面之一直接形成在毂轮的外周上;以及第四代结构,其中多个内滚道表面直接形成在毂轮和等速万向节的外周上。在以下描 述中,术语装置的"外侧"(图中的左手侧)是指在将轴承装置安装于车 体上时位于车体外侧的那一侧,术语装置的"内侧"(图中的右手侧)是 指在将轴承装置安装于车体上时位于车体内侧的那一侧。25 在现有技术的由双列滚动轴承形成的车轮用轴承装置中,由于左右两列中的轴承结构相同,所以尽管在直道行驶期间其具有足够的刚度, 但在弯道行驶期间不能总是获得最佳刚度。也就是说,车轮和轴承装置 之间的位置关系通常设计为使得在直道行驶期间车辆的重量作用在两列 轴承滚珠之间的大致中央,但较大的径向负载和较大的轴向负载作用于5车辆的与转弯方向相反侧的轴(即,在右转时车辆左手侧的轴)上。因 此,为了改进轴承装置的耐用性和强度,有效的是使外侧轴承列的刚度 比内侧轴承列的刚度大。因而,公知一种图ll所示的车轮用轴承装置, 其可在不增大轴承装置的情况下具有高刚度。5 车轮用轴承装置50由双列角接触滚珠轴承形成,该双列角接触滚珠轴承包括外部件51,在其外周上一体形成有待安装在车辆的转向节(未示出)上的车体安装凸缘51c,在其内周上一体形成有双列外滚道表面 51a、 51b;内部件55,该内部件包括毂轮52,该毂轮52具有在其一端 上一体形成的用于安装车轮(未示出)的车轮安装凸缘53、形成在其外io周上并与双列外滚道表面51a、 51b中的一个外滚道表面51a相对的一个 内滚道表面52a以及从内滚道表面52a轴向延伸的柱形部52b,内部件 55还包括装配在柱形部52b上的内圈54,在该内圈的外周上形成有与双 列外滚道表面51a、 51b中的另一外滚道表面51b相对的另一内滚道表面 54a;可自由滚动地容纳在外滚道表面51a、 51b与内部件55的内滚道表15面52a、 54a之间的双列滚珠56、 57;以及用于可滚动地保持滚珠56、 57的保持架58、 59。通过使毂轮52的柱形部52b径向向外塑性变形而形成敛缝部52c, 内圈54由敛缝部52c不可轴向运动地紧固。在形成于外部件51与内部 件55之间的环形开口中安装密封件60、 61,以防止容纳在轴承装置内的20油脂泄漏,并防止雨水或灰尘从外部进入轴承装置。外侧滚珠组56的节圆直径D1设定为大于内侧滚珠组57的节圆直径 D2。因此,毂轮52的内滚道表面52a的直径大于内圈54的内滚道表面 54a的直径,并且外部件51外侧的外滚道表面51a的直径大于外部件51 内侧的外滚道表面51b的直径。而且外侧滚珠56的数量大于内侧滚珠5725的数量。通过将外侧的节圆直径Dl设定为大于内侧的节圆直径D2 (D1>D2),可以获得刚度较大的轴承装置50,从而延长其寿命。 专利文献l:日本专利特开2004-108449号公报
技术实现思路
6本专利技术要解决的问题在现有技术的轴承装置50中,由于外侧滚珠组56的节圆直径Dl 设定为大于内侧滚珠组57的节圆直径D2,因而毂轮52的内滚道表面52a 的直径大于内圈54的内滚道表面54a的直径,因此可以增加外侧轴承列 5的刚度并由此延长车轮用轴承装置50的寿命。但是,由于外部件51和 毂轮52均在外侧变大,因此它们的直径增大不可避免地使其重量增加, 由此车轮用轴承装置的重量减轻受到限制。相反,如果为了减轻外部件51的重量而过度减小外部件51的壁厚, 则会导致这样的问题当通过高频感应淬火使外滚道表面51a、 51b形成 io有硬化层时会产生淬火裂纹。因而,有必要考虑增加外部件的强度和耐 用性并减小重量和尺寸来确定外部件的壁厚极限。另外,在现有技术的车轮用轴承装置50中,通过诸如锻造、车削、 热处理、磨削、超精加工等的各种加工处理,由作为坯料的棒件制造外 部件51和毂轮52。例如,如图12所示,最初对外部件51的轮廓进行锻 15造,在从车体安装凸缘51c的内侧面和与转向节接触的内侧外周表面经由其端部到内周表面的区域(由双点划线表示)中留有预定的磨削余量。 此外,在形成有具有不同的槽直径的双列外滚道表面51a、 51b的外 部件51中,将槽肩部62、 63磨削到预定尺寸以防止所谓的"肩部跨越 (riding-over)",其中当向车轮用轴承装置作用弯矩负载时,滚珠56、 20 57的接触椭圆线会跨越并脱离外滚道表面51a、 51b。具体而言,由于在 内侧外滚道表面51b与槽肩部63之间的角部(边界)上引起的弯矩负载 的影响大于在外侧外滚道表面51a上引起的弯矩负载的影响,由此因滚 珠56、 57的跨越会在其上引起边缘负载,因此应严格限定槽肩部63的 尺寸。在本说明书中,术语"边缘负载"是指在部件角部处产生的过度 25应力集中,这会在部件表面上产生过早剥离。但是,外部件51的槽肩部62、 63的车削不仅会导致外部件51的材 料损失,而且会导致加工步骤增加并由此增加了制造成本。另外,由于 在锻造过程中通过冲压形成槽肩部63,因此问题在于可如何减少坯料的 材茅斗损失。7此外,在左右非对称轴承结构的车轮用轴承装置50中,内侧和外侧 轴承列中的内部空间容积不同。但是,由于不管内侧和外侧轴承列的内 部空间容积的差异而在其中均匀地填充油脂,因此具有较小内部空间容 积的内侧轴承列趋于填充有过量油脂。这种油脂的过度填充会导致油脂 5泄漏从而使制动器的有效性变差,并且会导致车轮用轴承装置的转矩增 大从而增大了车辆的燃料消耗。因此,本专利技术的一个目的是提供一种车轮用轴承装置,其可以解决 减小轴承装置的重量和尺寸与增加轴承装置的刚度相矛盾的问题,并且 还可以延长轴承装置的寿命。10 本专利技术的另一目的是提供一种车轮用轴承装置,其可以在减小轴承的重量和尺寸的情况下增加其刚度,并且可以通过减少车轮用轴承装置 的材料损失而降低制造成本。本专利技术的又一目的是提供一种车轮用轴承装置,其可以保持最佳的 润滑状态并由此延长车轮用轴承装置的寿命。15 解决问题的手段为了实现本专利技术的目的,提供一种车轮用轴承装置,该车轮用轴承 装置包括外部件,在该外部件的内周上形成有双列外滚道表面;内部件,在该内部件的外周表面上形成有与所述双列外滚道表面相对布置的双列内滚道表面;以及双列滚珠组,所述双列滚珠组可自由滚动地容纳20在所述外部件的所述外滚道表面与所述内部件的所述内滚道表面之本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种车轮用轴承装置,该车轮用轴承装置包括:外部件(2,29,35),在该外部件的内周上形成有双列外滚道表面(2a,2b);内部件(1,26),在该内部件的外周表面上形成有与所述双列外滚道表面(2a,2b)相对布置的双列内滚道表面(4a,5a);以及双列滚珠组(3,3),所述双列滚珠组可自由滚动地容纳在所述外部件(2,29,35)的所述外滚道表面(2a,2b)与所述内部件(1,26)的所述内滚道表面(4a,5a)之间,该车轮用轴承装置的特征在于: 所述外部件(2,29,3 5)由碳含量按重量计为0.40~0.80%的中碳钢制成,并通过高频感应淬火被硬化,使得各所述外滚道表面(2a,2b)形成有表面硬度为58~64HRC的硬化层(13),并且 所述硬化层(13)的有效深度设为至少2mm,并且所述外部件(2 ,29,35)在这些外滚道表面(2a,2b)处的最小壁厚设为至少4mm。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:龟高晃司大槻寿志小森和雄
申请(专利权)人:NTN株式会社
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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