CN105121879A - 用于控制车轮轴承装置的轴承间隙的方法 - Google Patents

用于控制车轮轴承装置的轴承间隙的方法 Download PDF

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Abstract

提供了一种用于控制车轮轴轴承装置中的轴承间隙的方法，使得可以精确地且稳定地控制轴承间隙。在将内圈(5)压配合至轮毂(4)的小直径台阶部(4b)中时，在轴承间隙为正的状态下，暂时停止压配合，并且测量此状态下轮毂(4)和内圈(5)的基准面之间的轴向距离(T0)和初始轴向间隙(δ0)；在继续并完成压配合之后，测量轮毂(4)和内圈(5)的基准面之间的轴向距离(T1)，并且基于公式(δ1＝δ0-(T0-T1))确定此状态下的轴向间隙(δ1)；这些值(δ1和T1)连同印刷在各个产品基座上的标识码一起传送并存储到折边装置，并且刚好在折边操作之前通过匹配标识码被反馈回来；以及基于公式(T2＝δ2-δ1-T1)确定折边之后轮毂(4)和内圈(5)的基准面之间的轴向距离(T2)，使得实现目标轴向间隙(δ2)，并且改变通过折边装置要完成折边的端部的位置。

Description

用于控制车轮轴承装置的轴承间隙的方法
技术领域
本发明涉及用于控制用于以可旋转的方式支撑车辆(诸如汽车)的车轮的车轮轴承装置的轴承间隙的方法，更具体地，涉及用于控制如下的车轮轴承装置的轴承间隙的方法，在该车轮轴承装置中，在给所述车轮轴承装置施加预载荷的情况下将所述轴承间隙设定为预定的负间隙。
背景技术
以前，将预定的轴承预载荷施加至车轮轴承装置以确保期望的轴承刚性。这种车轮轴承装置的代表性实施例在图13中示出。在本说明书的说明部分，术语“外侧”是指位于车体的外侧的那侧(例如图13的左侧)，而术语“内侧”是指当车轮轴承装置安装在车辆时位于车体的内侧的那侧(例如图13的右侧)。
该车轮轴承装置为用于驱动轮的第三代类型，并且包括内构件51、外构件52和以可滚动的方式容纳在内构件51和外构件52之间的双列球53。内构件51包括毂轮54和压配合在毂轮54上的内圈55。
毂轮54在其外侧端一体地形成有车轮安装凸缘56，并且用于紧固车轮的毂螺栓56a沿车轮安装凸缘56的周边等距地布置在车轮安装凸缘56上。另外，毂轮54在其外周面上形成有内滚道表面54a并且在其内周面上形成有用于传递转矩的齿(或花键)54c，并且具有从内滚道表面54a轴向延伸的筒状部54b。
另一方面，在其外周面上形成有内滚道表面55a的内圈55压配合到毂轮54的筒状部54b上，并且借助于敛缝部54d而被固定，以防止内圈55从毂轮54轴向滑落，敛缝部54d是通过使筒状部54b的端部径向向外塑性变形而形成的。
外构件52在其外周面上一体地形成有待被安装到车体(未示出)上的车体安装凸缘52b，并且在其内周面上一体地形成有双列外滚道表面52a、52a。容纳在内滚道表面54a、55a和外滚道表面52a、52a之间的双列球53、53由保持架57、57以可自由滚动的方式保持。另外，密封件58、59安装在外构件52的两端上以防止容纳在轴承内的润滑脂渗漏并且防止雨水或灰尘从外面进入轴承。
由于该车轮轴承装置采取了所谓的自保持结构(在该结构中，内圈55由通过使毂轮54的筒状部54b的端部径向向外塑性变形而形成的敛缝部54d固定)，所以对于以前的车轮轴承装置不必通过用大力拧紧螺母等来控制预载量，并且因而可以简化将车轮轴承装置装配到车辆并且长期保持预载量。然而，由于轴承间隙会例如因由于敛缝操作而导致的内圈55的变形或敛缝载荷的变化而改变，所以难于精确地控制车轮轴承装置中的预载量。
因此，已执行了车轮轴承装置的以下组装过程。即，首先将内圈55压配合在毂轮54的筒状部54b上，如图14所示，并且就在内圈55的较小端面60抵靠毂轮54的肩部61之前立即停止压配合操作。此时在内圈55的较小端面60和毂轮54的肩部61之间保留预定距离S，因此，轴承的轴向间隙是正的。在此状态下，测量从内圈55的基准表面(较大端面)62到毂轮54的基准表面(凸缘侧表面)63的轴向距离t0，并且此外，根据外构件52相对于内构件51的轴向移动量测量轴承的初始轴向间隙δ0。
然后，继续将内圈55压配合到毂轮54上，直到内圈55的较小端面60抵靠毂轮54的肩部61，如图15所示；并且测量从内圈55的基准表面62到毂轮54的基准表面63的轴向距离t1。然后，从公式δ1＝δ0-(t0-t1)获得将内圈55压配合到毂轮54上之后的轴向轴承间隙δ1。
然后，执行敛缝操作，并且测量在敛缝之后从内圈55的基准表面62到毂轮54的基准表面63的轴向距离t2，如图13所示。虽然预载量因为敛缝导致的轴承间隙减小而增加，但是间隙减小量(预载荷增大量)可以被表达为(t1-t2)。因此，在敛缝之后最终组装的车轮轴承装置的轴承间隙(预载量)δ2可以从公式δ2＝δ1+(t1-t2)获得。
根据现有技术的这种轴承间隙控制方法，可能提供如下的车轮轴承装置，在该设备中，适当的预载量可以通过基于车轮轴承装置的组装过程中的测量值控制组装车轮轴承装置之后的负的轴承间隙来保证(参见例如以下的专利文献1)。
现有技术中的专利文献
专利文献
专利文献1：JP2001-225606A
发明内容
本发明所要解决的技术问题
然而，在现有技术的这种轴承间隙控制方法中，虽然可能从已完成敛缝的最终组装的轴承装置的轴承间隙(预载量)δ2获得轴承的预载量，但是因为敛缝之前的轴承间隙δ1的变化或者由于敛缝操作而导致的轴承间隙的减量(t1-t2)的变化，所以在真正的组装过程中非常难于精确地并稳定地控制最终轴承间隙δ2。
因此，本发明的目的是提供用于控制车轮轴承装置的轴承间隙的方法，该方法可以通过如下步骤精确地并稳定地控制轴承间隙：将在敛缝之前预先测量的各个车轮轴承装置的轴承间隙和组件宽度的测量值输入到计算机和操作处理；以及校正敛缝设备的敛缝操作完成时的端部位置以使得敛缝操作之后的轴承间隙变得恒定。
解决技术问题的技术方案
为了实现本发明的目的，根据权利要求1的本发明，提供了一种用于控制车轮轴承装置的轴承间隙的方法，所述车轮轴承装置包括：外构件，所述外构件的外周面上形成有待被安装在车体上的车体安装凸缘，并且所述外构件的内周面上形成有双列外滚道表面；内构件，所述内构件包括毂轮以及内圈，或者所述内构件包括毂轮以及等速万向接头的外接头构件，所述毂轮的一端形成有车轮安装凸缘并且具有从所述车轮安装凸缘轴向延伸的筒状部，并且所述内圈压配合在所述毂轮的所述筒状部上或者所述外接头构件压配合在所述毂轮的所述筒状部中，所述内构件的外周面上形成有与所述双列外滚道表面对置的双列内滚道表面；以及以可自由滚动的方式容纳在所述外构件的所述外滚道表面和所述内构件的所述内滚道表面之间的双列滚动元件；并且所述内圈或者所述外接头构件借助于敛缝部而被固定在所述毂轮上，所述敛缝部通过使所述毂轮的所述筒状部的端部或者所述外接头构件的端部径向向外塑性变形而形成，其特征在于，所述方法包括以下步骤：在将所述内圈压配合在所述毂轮的所述筒状部上或者将所述外接头构件压配合在所述毂轮的所述筒状部中期间，在正的轴承间隙状态中暂时停止压配合操作的情况下，测量所述毂轮的基准表面和所述内圈的基准表面之间的轴向距离T0和初始轴向间隙δ0，或者测量所述毂轮的基准表面和所述外接头构件的基准表面之间的轴向距离T0和初始轴向间隙δ0；在进一步继续并完成所述压配合操作之后，测量所述毂轮的所述基准表面和所述内圈的所述基准表面之间的轴向距离T1，或者测量所述毂轮的所述基准表面和所述外接头构件的所述基准表面之间的轴向距离T1，并且然后根据公式δ1＝δ0-(T0-T1)获得该状态下的轴向间隙δ1；以及根据公式T2＝δ2-δ1-T1，获得所述毂轮的所述基准表面和所述内圈的所述基准表面之间在敛缝操作之后的轴向距离T2，或者获得所述毂轮的所述基准表面和所述外接头构件的所述基准表面之间在敛缝操作之后的轴向距离T2，使得所述轴向距离T2成为轴承间隙δ2在所述敛缝操作之后的目标值，并且然后改变敛缝设备的敛缝操作的完成端位置。
根据权利要求1的本发明，由于内圈或外接头构件通过敛缝部固定在毂轮上(所述敛缝部通过使毂轮的筒状部的端部或者外接头构件的端部径向向外塑性变形而形成)并且特征在于所述方法包括以下步骤：在将所述内圈压配合在所述毂轮的所述筒状部上或者将所述外接头构件压配合在所述毂轮的所述筒状部中期间，在正的轴承间隙状态中暂时停止压配合操作的情况下，测量所述毂轮的基准表面和所述内圈的基准表面之间的轴向距离T0和初始轴向间隙δ0，或者测量所述毂轮的基准表面和所述外接头构件的基准表面之间的轴向距离T0和初始轴向间隙δ0；在进一步继续并完成所述压配合操作之后，测量所述毂轮的所述基准表面和所述内圈的所述基准表面之间的轴向距离T1，或者测量所述毂轮的所述基准表面和所述外接头构件的所述基准表面之间的轴向距离T1，并且然后根据公式δ1＝δ0-(T0-T1)获得该状态下的轴向间隙δ1；以及根据公式T2＝δ2-δ1-T1，获得所述毂轮的所述基准表面和所述内圈的所述基准表面之间在敛缝操作之后的轴向距离T2，或者获得所述毂轮的所述基准表面和所述外接头构件的所述基准表面之间在敛缝操作之后的轴向距离T2，使得所述轴向距离T2成为轴承间隙δ2在所述敛缝操作之后的目标值，并且然后改变敛缝设备的敛缝操作的完成端位置，所以即使毂轮或外接头构件的材料或尺寸有变化，也能够精确地设定期望的轴承间隙并且还能够精确地且稳定地控制轴承的预载量。另外，能够确定地防止出现缺陷产品、实施过程的不便(诸如敛缝不足或敛缝过度)并且降低制造成本。
优选地，如权利要求2限定的，所述用于控制车轮轴承装置的轴承间隙的方法进一步包括步骤：借助于可移动的止动件来任意地改变敛缝设备的敛缝操作的完成端位置。
优选地，如权利要求3限定的，所述用于控制车轮轴承装置的轴承间隙的方法进一步包括步骤：预先测量所述内圈由于所述敛缝操作而导致的变形量，并且然后将转换到轴向方向的所述变形量的校正值加到所述敛缝操作之后的所述轴承间隙δ2。这使得能够实现对轴承间隙的更精确控制。
还优选地，如权利要求4限定的，所述用于控制车轮轴承装置的轴承间隙的方法进一步包括步骤：将所述敛缝操作之前的所述轴承间隙δ1和所述轴向距离T1与印刷在各个车轮轴承装置上的标识码一起传送到所述敛缝设备；以及将这些信息存储在所述敛缝设备中，并且然后就在进行所述敛缝操作之前通过将所述标识码与所述信息匹配而取回这些信息。如果用于将所述内圈压配合在所述毂轮上或将所述外接头构件压配合在所述毂轮中的过程与所述敛缝过程相距较远，这使得能够精确地、稳定地并且有效地控制轴承的预载量。
还优选地，如权利要求5限定的，所述内构件包括所述毂轮和所述外接头构件，所述外接头构件一体地形成有杯形嘴部、形成所述嘴部的底部的肩部以及从所述肩部轴向延伸的筒形轴部，所述轴部形成有插口部以及位于所述插口部的一端处的齿，所述插口部经由预定过盈量装配在所述毂轮的所述筒状部中，与所述外接头构件的所述齿接合的齿形成在所述毂轮的内周面上，预载荷通过将所述毂轮与竖直放置在接收台上的所述外接头构件相挤压而被施加至所述车轮轴承装置，并且然后所述外接头构件的所述轴部的端部被径向向外塑性变形。
技术效果
根据本发明的用于控制车轮轴承装置的轴承间隙的方法，因为车轮轴承装置包括：外构件，所述外构件的外周面上形成有待被安装在车体上的车体安装凸缘，并且所述外构件的内周面上形成有双列外滚道表面；内构件，所述内构件包括毂轮以及内圈，或者所述内构件包括毂轮以及等速万向接头的外接头构件，所述毂轮的一端形成有车轮安装凸缘并且具有从所述车轮安装凸缘轴向延伸的筒状部，并且所述内圈压配合在所述毂轮的所述筒状部上或者所述外接头构件压配合在所述毂轮的所述筒状部中，所述内构件的外周面上形成有与所述双列外滚道表面对置的双列内滚道表面；以及以可自由滚动的方式容纳在所述外构件的所述外滚道表面和所述内构件的所述内滚道表面之间的双列滚动元件；并且所述内圈或者所述外接头构件借助于敛缝部而被固定在所述毂轮上，所述敛缝部通过使所述毂轮的所述筒状部的端部或者所述外接头构件的端部径向向外塑性变形而形成，其特征在于，所述方法包括以下步骤：在将所述内圈压配合在所述毂轮的所述筒状部上或者将所述外接头构件压配合在所述毂轮的所述筒状部中期间，在正的轴承间隙状态中暂时停止压配合操作的情况下，测量所述毂轮的基准表面和所述内圈的基准表面之间的轴向距离T0和初始轴向间隙δ0，或者测量所述毂轮的基准表面和所述外接头构件的基准表面之间的轴向距离T0和初始轴向间隙δ0；在进一步继续并完成所述压配合操作之后，测量所述毂轮的所述基准表面和所述内圈的所述基准表面之间的轴向距离T1，或者测量所述毂轮的所述基准表面和所述外接头构件的所述基准表面之间的轴向距离T1，并且然后根据公式δ1＝δ0-(T0-T1)获得该状态下的轴向间隙δ1；以及根据公式T2＝δ2-δ1-T1，获得所述毂轮的所述基准表面和所述内圈的所述基准表面之间在敛缝操作之后的轴向距离T2，或者获得所述毂轮的所述基准表面和所述外接头构件的所述基准表面之间在敛缝操作之后的轴向距离T2，使得所述轴向距离T2成为轴承间隙δ2在所述敛缝操作之后的目标值，并且然后改变敛缝设备的敛缝操作的完成端位置，所以即使毂轮或外接头构件的材料或尺寸有变化，也能够精确地设定期望的轴承间隙并且还能够精确地且稳定地控制轴承的预载量。另外，能够确定地防止出现缺陷产品、防止实施过程的不便(诸如敛缝不足或敛缝过度)。
附图说明
图1是示出本发明的车轮轴承装置的第一优选实施方式的纵向剖视图；
图2是示出图1的外侧密封件的局部放大图；
图3是示出图1的内侧密封件的局部放大图；
图4是示出图1的内圈的压配合过程的说明图；
图5是示出图1的内圈的压配合过程之后的状态的说明图；
图6是示出敛缝设备的说明图；
图7是示出通过图6的敛缝设备进行的敛缝过程的说明图；
图8是示出用于控制本发明的车轮轴承装置的轴承间隙的方法的流程图；
图9是示出本发明的车轮轴承装置的第二优选实施方式纵向剖视图；
图10是示出图9的外接头构件的压配合过程的说明图；
图11是示出在图9的外接头构件的压配合过程之后的状态的说明图；
图12是示出通过图6的敛缝设备进行的敛缝过程的说明图；
图13是示出现有技术的车轮轴承装置的最终组装产品的纵向剖视图。
图14是示出图13的车轮轴承装置的内圈压配合过程的说明图；以及
图15是示出图13的车轮轴承装置的内圈压配合过程之后的状态的说明图。
具体实施方式
用于执行本发明的最佳方式为用于控制车轮轴承装置的轴承间隙的方法，所述车轮轴承装置包括：外构件，所述外构件在其外周面上形成有待被安装在车体上的车体安装凸缘并且在其内周面上形成有双列外滚道表面；内构件，所述内构件包括毂轮和内圈，所述毂轮在其一端形成有车轮安装凸缘并且具有从所述车轮安装凸缘轴向延伸的筒状部，并且所述内圈压配合在所述毂轮的所述筒状部上，所述内圈在其外周面上形成有与所述双列外滚道表面中的一个对置的内滚道表面；以及以可自由滚动的方式容纳在所述外构件的所述外滚道表面和所述内构件的所述内滚道表面之间的双列滚动元件；并且所述内圈通过敛缝部固定在所述毂轮上，所述敛缝部通过使所述毂轮的所述筒状部的端部径向向外塑性变形而形成，其特征在于，所述方法包括以下步骤：在将所述内圈压配合到所述毂轮的所述筒状部上期间，在正的轴承间隙状态中暂时停止压配合操作的情况下，测量所述毂轮的基准表面和所述内圈的基准表面之间的轴向距离T0和初始轴向间隙δ0；在进一步继续并完成所述压配合操作之后，测量所述毂轮的所述基准表面和所述内圈的所述基准表面之间的轴向距离T1，并且然后根据公式δ1＝δ0-(T0-T1)获得该状态下的轴向间隙δ1，将所述敛缝操作之前的所述轴承间隙δ1和所述轴向距离T1与印刷在各个车轮轴承装置上的标识码一起传送并反馈到所述敛缝设备，并且将这些信息存储在所述敛缝设备中，然后就在进行所述敛缝操作之前通过将所述标识码与所述信息匹配而取回这些信息；以及根据公式T2＝δ2-δ1-T1获得所述毂轮的所述基准表面和所述内圈的所述基准表面之间在敛缝操作之后的轴向距离T2，使得所述轴向距离T2成为所述轴向间隙δ2在敛缝操作之后的目标值，并且然后改变敛缝设备的敛缝操作的完成端位置。
下面将参照附图描述本发明的优选实施方式。
第一实施方式
图1是示出本发明的车轮轴承装置的第一优选实施方式的纵向剖视图，图2是示出图1的外侧密封件的局部放大图，图3是示出图1的内侧密封件的局部放大图，图4是示出图1的内圈的压配合过程的说明图，图5是示出图1的内圈的压配合过程之后的状态的说明图，图6是示出敛缝设备的说明图，图7是示出通过图6的敛缝设备进行的敛缝过程的说明图，以及图8是示出用于控制本发明的车轮轴承装置的轴承间隙的方法的流程图。
图1中示出的车轮轴承装置是用于驱动轮的第三代类型的车轮轴承装置，并且包括内构件1、外构件2和以可滚动的方式容纳在内构件1和外构件2之间的双列滚动元件(球)3、3。内圈1包括毂轮4和压配合在毂轮4上的分开的内圈5。
毂轮4在其外侧一体地形成有车轮安装凸缘6，并且用于固定车轮的毂螺栓6a沿车轮安装凸缘6的周边等距地布置在车轮安装凸缘6上。毂轮4在其外周面上形成有内滚道表面4a并且在其内周面上形成有用于传递转矩的齿(或花键)4c，并且具有从内滚道表面4a轴向延伸的筒状部4b。
毂轮4由诸如S53C的中/高碳钢(按重量计，中/高碳钢包括0.40％至0.80％的碳)制成，并且通过高频感应淬火进行硬化，使得从车轮安装凸缘6的形成密封件8的密封件落座部分的基部6b到筒状部4b的区域(该区域包括内滚道表面4a)被硬化而具有HRC58至HRC64的表面硬度。筒状部4b的端部未被淬火并且在锻造后保持其小于HRC25的表面硬度。
另一方面，内圈5在其外周面上形成有内滚道表面5a并且压配合到毂轮4的筒状部4b上，并且借助于敛缝部4d而被轴向固定在毂轮4上，敛缝部4d通过使筒状部4b的端部径向向外塑性变形而形成。内圈5和滚动元件3由诸如SUJ2的高碳铬钢形成，并且通过浸淬被硬化到其芯部而具有HRC58到HRC64的硬度。
外构件2在其外周面上一体地形成有待被安装在车体(未示出)上的车体安装凸缘2b，并且在其内周面上一体地形成有双列外滚道表面2a、2a。类似于毂轮4，外构件2由中/高碳钢(按重量计，中/高碳钢包括0.40％至0.80％的碳)形成，并且至少双列外滚道表面2a、2a的表面通过高频感应淬火被硬化而具有HRC58至HRC64的表面硬度。双列球3、3容纳在这些外滚道表面2a、2a和内构件1的内滚道表面4a、5a之间，并且由保持架7、7以可滚动的方式保持。密封件8、9安装在形成于外构件2和内构件1之间的环形开口内，以防止容纳在轴承中的润滑脂渗漏并且防止雨水或灰尘从外面进入轴承。
根据本实施方式，外侧密封件8形成为集成密封件，所述集成密封件包括金属芯10和通过硫化附着而一体地附着至金属芯10的密封构件11，如图2的放大图所示。金属芯10由铁素体不锈钢板(JISSUS430等)、奥氏体不锈钢板(JISSUS304等)或者防腐冷轧钢板(JISSPCC等)挤压成具有基本L形横截面，并且金属芯10具有待被装配到外构件2的外侧端中的筒形装配部10a以及从装配部10a的端部径向向内延伸的径向部10b。密封构件11延伸以覆盖径向部10b的外表面、装配部10a的一部分的外表面以及径向部10b的一部分内表面，以形成所谓的“半金属结构”。这使得能够提高装配部10a的密封性以保护轴承的内部。
密封构件11由诸如NBR(丁晴橡胶)的合成橡胶形成，并且包括：侧唇缘11a和灰尘唇缘11b，侧唇缘11a和灰尘唇缘11b径向向外倾斜并适于与车轮安装凸缘6的基部6b的内侧表面滑动接触；以及润滑脂唇缘11c，润滑脂唇缘11c朝轴承的内侧倾斜。除了NBR之外，用于密封构件11的材料的实施例例如为具有高抗热性的HNBR(氢化丁腈橡胶)、EPDM(乙丙橡胶)等，还有具有高抗热性和耐化学性的ACM(聚丙烯酸酯橡胶)、FKM(氟橡胶)或硅橡胶。
将至少具有与之前密封在轴承中的润滑脂相同厚度的润滑脂12施加至密封唇缘的每个滑动接触部。这使得能够在保持轴承性能的情况下降低唇缘的摩擦转矩并因而降低密封件8的旋转转矩。
如图3的放大图所示，内侧密封件9形成为所谓的组件式密封件，所述组件式密封件包括环形密封板13和挡油圈14，环形密封板13和挡油圈14每个均具有基本L形横截面并且相互相对布置。
环形密封板13包括压配合到外构件2的内侧端中的金属芯15以及通过硫化附着而一体地附着至金属芯15的密封构件16。金属芯15由铁素体不锈钢板、奥氏体不锈钢板或者防腐冷轧钢板挤压成具有基本L形横截面，并且金属芯15包括压配合到外构件2的端部中的筒形装配部15a以及从装配部15a的端部径向延伸的径向部15b。金属芯15的装配部15a的末端变薄，并且密封构件16覆盖该装配部的末端以形成半金属结构。
另一方面，挡油圈14由铁素体不锈钢板、奥氏体不锈钢板或者防腐冷轧钢板挤压成具有基本L形横截面，并且挡油圈14包括压配合到内圈5的外周面上的筒状部14a以及从筒状部14a径向向外延伸的环形立板部14b。在立板部14b的外周边缘和密封构件16之间形成小的径向间隙以形成迷宫式密封件17。
密封构件16由诸如NBR等的合成橡胶形成，并且包括：侧唇缘16a，侧唇缘16a经由预定的轴向过盈量与挡油圈14的立板部14b的外侧表面滑动接触；以及润滑脂唇缘16c和灰尘唇缘16b，润滑脂唇缘16c和灰尘唇缘16b二者在侧唇缘16a的径向内侧处成形为一个分两叉的形状并且经由预定的径向过盈量与挡油圈14的筒状部14a的外周面滑动接触。磁编码器18通过硫化附着一体地附着至立板部14b的内侧表面。磁编码器18由混合有诸如铁素体的磁粉的弹性体形成，并且被磁极N和S磁化，所述磁极N和S沿编码器18的周向方向交替布置以形成用于检测车轮的转速的旋转编码器。
虽然在此示出具有双列角面接触球轴承的车轮轴承装置(所述双列角面接触球轴承使用球作为滚动元件3)，但是应注意，本发明不限于这种车轮轴承装置并且可以应用于双列圆锥滚柱轴承，所述双列圆锥滚柱轴承使用圆锥滚柱作为滚动元件。另外，虽然示出了第三代类型的车轮轴承装置(其中，内滑道表面4a直接形成在毂轮4的外周面上)，但是本发明可以应用于第二代类型的车轮轴承装置(其中，一对内圈压配合在毂轮的筒状部上。
然后，将描述用于控制本发明的车轮轴承装置的轴承间隙的方法。首先，将内圈5压配合到毂轮4的筒状部4b上，并且在车轮轴承装置的组装阶段期间，就在较小端面19抵靠毂轮4的肩部20之前立即停下来，如图4所示。即，此时在内圈5的较小端面19和毂轮4的肩部20之间保留预定距离S，并且因此，轴承的轴向间隙是正的。在此状态下，在竖直放置车轮轴承装置的情况下，测量从内圈5的基准表面(较大端面)21到毂轮4的基准表面(车轮安装凸缘6的外侧表面)22的轴向距离(组装宽度)T0，并且此外，根据外构件2相对于内构件1的轴向移动量测量轴承的初始轴向间隙δ0。在这种情况下，毂轮4的基准表面不限于车轮安装凸缘6的外侧表面22，并且可以使用外侧端表面23作为毂轮4的基准表面并且测量从基准表面(较大端面)21到毂轮4的基准表面23的轴向距离T0’。
然后，继续将内圈5压配合到毂轮4上，直到内圈5的较小端面19抵靠毂轮4的肩部20，如图5所示，并且测量从内圈5的基准表面21到毂轮4的基准表面22的轴向距离T1。然后，从公式δ1＝δ0-(T0-T1)获得将内圈5压配合到毂轮4上之后的轴向轴承间隙δ1。
然后，在进行上述的敛缝过程之前，执行用于校正敛缝设备24的敛缝操作的完成端位置的操作过程。如图6所示，敛缝设备24可以借助于可移动的止动件25任意地改变敛缝操作的完成端位置。更具体地，通过使敛缝头26下降预定冲程L，固定在敛缝头26上的敛缝模具27抵靠竖直地放置在接收台B上的工件(即，车轮轴承装置)W。然后，敛缝操作之后的产品(车轮轴承装置)的组件宽度T2通过改变敛缝设备24的完成端位置而改变，如图7所示。即，因敛缝操作带来的轴承间隙(轴向间隙)的变化量得以改变。此时，可以从公式δ2＝δ1+(T1+T2)获得敛缝之后的最终组装产品的轴承间隙(预载量)δ2。
此时，T2是通过在保持最终组装产品的轴承间隙δ2恒定的情况下操作先前测量的各个产品的δ1和T1而获得的。换句话说，通过用止动件25来调整敛缝设备24的完成端位置以使得它变成通过操作各个产品的δ1和T1而获得的T2，来执行敛缝过程。即，敛缝操作之后毂轮4的基准表面和内圈5的基准表面之间的轴向距离T2是从公式T2＝δ2-δ1-T1获得的，使得轴向距离T2变成敛缝操作之后轴承间隙δ2的目标值；然后改变敛缝设备24的敛缝操作的完成端位置。这使得能够保持最终组装产品的轴承间隙恒定。
另外，由于用于测量δ1和T1的步骤(即，用于将内圈5压配合到毂轮4上的步骤)与敛缝步骤在实际组装过程中相隔较远，所以十分难于将各个产品的δ1和T1的测量值反馈到敛缝步骤。因此，根据本发明，诸如QR码(注册商标)等的标识码28印刷在各个产品(车轮轴承装置)上，如图8所示；δ1和T1的测量值与这些标识码28一起存储在存储器或磁性存储装置中，之后，就在敛缝操作之前，读取标识码28以从存储器获得信息并反馈回到敛缝过程。δ1和T1的测量值也可以被结合到标识码28中或者与标识码28印刷在一起。这使得中间记录数据能够保存在产品上，因此使得用户能够在不需要查询制造厂的存储装置的情况下查询数据。
因此，即使毂轮4的材料或尺寸有变化，通过如下步骤，也能够精确地设定期望的轴承间隙并且还可以精确地且稳定地控制轴承的预载量：当敛缝过程之前的轴承间隙大时，调整敛缝过程，使得组件宽度(T1-T2)变小；并且相逆地，当敛缝过程之前的轴承间隙小时，调整敛缝过程，使得组件宽度(T1-T2)变大。另外，能够可靠地防止出现缺陷产品以及实施过程的不便(诸如敛缝不足或敛缝过度)并降低低制造成本。
在这种情况下，假定：当内圈5由敛缝部4d轴向固定时，内圈5不仅在轴向方向上而且在径向方向上变形，并且对轴承间隙产生影响。根据本实施方式，预先测量由于敛缝操作导致的内圈5的变形量，然后将转换到轴向方向的变形量的校正值γ加到敛缝操作之后的轴承间隙δ2的测量值。这使得能够进行进一步精确的轴承间隙控制。
第二实施方式
将参照用于控制图9中示出的第四代的车轮轴承装置的轴承间隙的方法来描述第二实施方式。图9是示出本发明的车轮轴承装置的第二优选实施方式的纵向剖视图；图10是示出图9的外接头构件的压配合过程的说明图；图11是示出在图9的外接头构件的压配合过程之后的状态的说明图；以及图12是示出通过图6的敛缝设备进行的敛缝过程的说明图。相同的附图标记也用在该实施方式中以表示与第一实施方式中所用的结构元件相同的结构元件，并且将省略对这些结构元件的重复说明。
图9中示出的车轮轴承装置包括内构件29、外构件2和以可滚动的方式容纳在内构件29和外构件2之间的双列滚动元件3、3。内构件29包括毂轮30和等速万向接头的外接头构件31，外接头构件31一体地接合至毂轮30。
毂轮30由诸如S53C的中/高碳钢(按重量计，中/高碳钢包括0.40％至0.80％的碳)制成，并且具有在其外侧端上的车轮安装凸缘6、在其外周面上形成的内滚道表面4a、从内滚道表面4a轴向延伸的筒状部30a以及在其内周面上形成的齿(或花键)30b。毂轮30通过高频感应淬火进行硬化，使得从车轮安装凸缘6的形成外侧密封件8的密封件落座部分的基部6b到筒状部30a的区域(该区域包括内滚道表面4a)被硬化而具有HRC58至HRC64的表面硬度。
等速万向接头包括外接头构件31、接头内圈、保持架和转矩传递球(未示出)。外接头构件31具有杯形嘴部32、形成嘴部32的底部并且其上安装有内侧密封件9的肩部33以及从肩部33轴向延伸的筒形轴部34，嘴部32、肩部33和轴部34全部一体地形成。肩部33在其外周面上形成有与外滚道表面2a、2a中的一个对置的内侧内滚道表面33a，并且轴部34在其外周面上形成有：插口部34a，插口部34a经由预定过盈量装配到毂轮30的筒状部30a中；以及齿(或者花键)34b，齿(或者花键)34b与毂轮30的齿30b配合。
外接头构件31由诸如S53C的中/高碳钢(按重量计，中/高碳钢包括0.40％至0.80％的碳)制成，并且通过高频感应淬火进行硬化，使得从肩部33到轴部34的区域(该区域包括内滚道表面33a)被硬化而具有HRC58至HRC64的表面硬度。轴部34的端部未被淬火并且在锻造后保持其小于HRC25的表面硬度。
外接头构件31的轴部34装配到毂轮30中，直到外接头构件31的肩部33和轴部34之间的台阶部(轴肩)35抵靠毂轮30的筒状部30a的端面。另外，外接头构件31由敛缝部34c一体地接合至毂轮30，敛缝部34c通过使轴部34的端部径向向外塑性变形而形成。
然后，在将外接头构件31敛缝在毂轮30上之前，根据前述的方法测量轴承的轴向间隙δ1。即，将外接头构件31压配合到毂轮30的筒状部30a中，并且就在台阶部35抵靠毂轮30的筒状部30a的端面36之前立即停下来，如图10所示。即，此时在外接头构件31的台阶部35和毂轮30的筒状部30a的端面36之间保留预定距离S，因此轴承的轴向间隙为正。在此状态下，测量从外接头构件31的基准表面(轴肩33的侧表面)37到毂轮30的基准表面22之间的轴向距离T0，并且此外，根据外构件2相对于内构件29的轴向移动量测量轴承的初始轴向间隙δ0。
在这种情况下，毂轮30的基准表面不限于车轮安装凸缘6的外侧表面22。可以使用毂轮30的外侧端表面23作为毂轮30的基准表面来测量轴向距离T0’。也可以测量从外接头构件31的基准表面(嘴部32的台阶部)32a到毂轮30的基准表面22的轴向距离T0”。
然后，继续将外接头构件31压配合到毂轮30中，直到外接头构件31的台阶部35抵靠毂轮30的筒状部30a的端面36，如图11所示；并且测量从外接头构件31的基准表面37到毂轮30的基准表面22的轴向距离T1。然后，从公式δ1＝δ0-(T0-T1)获得将外接头构件31压配合到毂轮30中之后的轴向轴承间隙δ1。
然后，如图12所示，在外接头构件31放置在用于支撑预载荷和挤压力的接收台B上的状态下，在通过挤压毂轮30的车轮安装凸缘6来给轴承施加预载荷的情况下，通过使外接头构件31的轴部34的端部径向向外塑性变形(即，敛缝)来形成敛缝部34c。即，类似于第一实施方式，通过使敛缝头26下降预定冲程，固定在敛缝头26上的敛缝模具27抵靠工件(即，车轮轴承装置)W。
然后，在上述的敛缝过程之前，执行用于校正敛缝设备24的敛缝操作的完成端位置的操作过程；并将该信息传送到敛缝设备24。然后，产品(车轮轴承装置)在敛缝操作之后的组件宽度T2通过用止动件设定预定冲程并且改变敛缝设备24的完成端位置而被改变，且因此，因敛缝操作带来的轴承间隙的变化量得以改变。此时，可以从公式δ2＝δ1+(T1+T2)获得敛缝之后的最终组装产品的轴承间隙(预载量)δ2。
另外，在该实施方式中，T2可通过在保持最终组装产品的轴承间隙δ2恒定的情况下操作先前测量的各个产品的δ1和T1而获得。换句话说，通过用止动件25来调整敛缝设备24的完成端位置以使得它变成通过操作各个产品的δ1和T1而获得的T2，来执行敛缝过程。
可以通过使用毂轮30的外侧端表面23作为基准表面以用于不仅测量组件宽度T0而且还测量T1和T2来测量轴向距离T1’、T2’。此外，可以测量从外接头构件31的基准表面32a(嘴部32的台阶部)到毂轮30的基准表面22的轴向距离T1”、T2”。
已参照优选实施方式及其变型描述了本发明。显然，在本领域技术人员阅读和理解了前面详细的说明时，本领域技术人员将容易想到变型和变化。意图是，本发明应解释为包括所有这些变化和变型，以使得它们落在附带的权利要求书及其等同内容的范围内。
工业应用性
本发明可以适用于具有自保持结构的车轮轴承装置，在该结构中，毂轮或形成轴承部的等速万向接头的外接头构件通过使它们的部件塑性变形而结合。
附图标记和符号的说明
1，29内构件
2外构件
2a外滚道表面
2b车体安装凸缘
3滚动元件
4，30毂轮
4a，5a，33a内滚道表面
4b，30a筒状部
4c，30b，34b齿
4d，34c敛缝部
5内圈
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内侧密封件
10，15金属芯
10a，15a装配部
10b，15b径向部
11，16密封构件
11a，16a侧唇缘
11b，16b灰尘唇缘
11c，16c润滑脂唇缘
12润滑脂
13密封板
14挡油圈
14a筒状部
14b立板部
17迷宫式密封件
18磁编码器
19内圈的较小端面
20，36毂轮的筒状部的端面
21内圈的较大端面
22车轮安装凸缘的外侧表面
23毂轮的外侧端表面
24敛缝设备
25止动件
26敛缝头
27敛缝模具
28标识码
31外接头构件
32嘴部
33肩部
34轴部
34a插口部
35外接头构件的台阶部
37外接头构件的肩部的侧表面
32a嘴部的台阶部
51内构件
52外构件
52a外滚道表面
52b车体安装凸缘
53球
54毂轮
54a，55a内滚道表面
54b筒状部
54c齿
54d敛缝部
55内圈
56车轮安装凸缘
56a毂螺栓
57保持架
58，59密封件
60内圈的较小端面
61毂轮的肩部
62内圈的较大端面
63车轮安装凸缘的外侧表面
B接收台
L敛缝设备的冲程
S距离
t0压配合内圈之前的轴承宽度
T0，T0’，T0”压配合内圈(外接头构件)之前的轴承宽度
t1压配合内圈之后的轴承深度
T1，T1’，T1”压配合内圈(外接头构件)之后的轴承深度
t2敛缝之后的轴承宽度
T2，T2’，T2”敛缝之后的轴承宽度
W工件
δ0初始轴承间隙
δ1压配合内圈之后的轴向轴承间隙
δ2最终组装产品的轴承间隙
γ内圈的变形量的校正值

Claims (5)

1.一种用于控制车轮轴承装置的轴承间隙的方法，所述车轮轴承装置包括：
外构件，所述外构件的外周面上形成有待被安装在车体上的车体安装凸缘，并且所述外构件的内周面上形成有双列外滚道表面；
内构件，所述内构件包括毂轮以及内圈，或者所述内构件包括毂轮以及等速万向接头的外接头构件，所述毂轮的一端形成有车轮安装凸缘并且具有从所述车轮安装凸缘轴向延伸的筒状部，并且所述内圈压配合在所述毂轮的所述筒状部上或者所述外接头构件压配合在所述毂轮的所述筒状部中，所述内构件的外周面上形成有与所述双列外滚道表面对置的双列内滚道表面；以及
以可自由滚动的方式容纳在所述外构件的所述外滚道表面和所述内构件的所述内滚道表面之间的双列滚动元件；并且
所述内圈或者所述外接头构件借助于敛缝部而被固定在所述毂轮上，所述敛缝部通过使所述毂轮的所述筒状部的端部或者所述外接头构件的端部径向向外塑性变形而形成，
其特征在于，所述方法包括以下步骤：
在将所述内圈压配合在所述毂轮的所述筒状部上或者将所述外接头构件压配合在所述毂轮的所述筒状部中期间，在正的轴承间隙状态中暂时停止压配合操作的情况下，测量所述毂轮的基准表面和所述内圈的基准表面之间的轴向距离T0和初始轴向间隙δ0，或者测量所述毂轮的基准表面和所述外接头构件的基准表面之间的轴向距离T0和初始轴向间隙δ0；
在进一步继续并完成所述压配合操作之后，测量所述毂轮的所述基准表面和所述内圈的所述基准表面之间的轴向距离T1，或者测量所述毂轮的所述基准表面和所述外接头构件的所述基准表面之间的轴向距离T1，并且然后根据公式δ1＝δ0-(T0-T1)获得该状态下的轴向间隙δ1；以及
根据公式T2＝δ2-δ1-T1，获得所述毂轮的所述基准表面和所述内圈的所述基准表面之间在敛缝操作之后的轴向距离T2，或者获得所述毂轮的所述基准表面和所述外接头构件的所述基准表面之间在敛缝操作之后的轴向距离T2，使得所述轴向距离T2成为轴承间隙δ2在所述敛缝操作之后的目标值，并且然后改变敛缝设备的敛缝操作的完成端位置。
2.根据权利要求1所述的用于控制车轮轴承装置的轴承间隙的方法，所述方法进一步包括步骤：借助于可移动的止动件来任意地改变敛缝设备的敛缝操作的完成端位置。
3.根据权利要求1所述的用于控制车轮轴承装置的轴承间隙的方法，所述方法进一步包括步骤：预先测量所述内圈由于所述敛缝操作而导致的变形量，并且然后将转换到轴向方向的所述变形量的校正值γ加到所述敛缝操作之后的所述轴承间隙δ2。
4.根据权利要求1或2所述的用于控制车轮轴承装置的轴承间隙的方法，所述方法进一步包括步骤：将所述敛缝操作之前的所述轴承间隙δ1和所述轴向距离T1与印刷在各个车轮轴承装置上的标识码一起传送到所述敛缝设备；以及将这些信息存储在所述敛缝设备中，并且然后就在进行所述敛缝操作之前通过将所述标识码与所述信息匹配而取回这些信息。
5.根据权利要求1所述的用于控制车轮轴承装置的轴承间隙的方法，其中，所述内构件包括所述毂轮和所述外接头构件，所述外接头构件一体地形成有杯形嘴部、形成所述嘴部的底部的肩部以及从所述肩部轴向延伸的筒形轴部，所述轴部形成有插口部以及位于所述插口部的一端处的齿，所述插口部经由预定过盈量装配在所述毂轮的所述筒状部中，与所述外接头构件的所述齿接合的齿形成在所述毂轮的内周面上，预载荷通过将所述毂轮与竖直放置在接收台上的所述外接头构件相挤压而被施加至所述车轮轴承装置，并且然后所述外接头构件的所述轴部的端部被径向向外塑性变形。
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