CN105358333A - 车轮用轴承装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的车轮用轴承装置通过使从外盘侧穿过设于轮毂圈(1)的螺栓插通孔(46)的螺栓(42)与在等速万向联轴器(6)的外侧联轴器构件(24)的轴杆部(30)的外盘侧端部设置的螺栓孔(41)螺合并紧固，从而将车轮用轴承(20)与等速万向联轴器(6)连结。在轴杆部(30)的外周面设置有凸部(37)，在轮毂圈(1)的内周面设置有以能够传递转矩的方式与凸部(37)嵌合的凹部(40)、和与凸部(37)进行间隙配合并对该凸部(37)与凹部(40)的嵌合的开始进行引导的引导用凹部(65)。在凸部(37)与凹部(40)开始嵌合(压入)前，使凸部(37)与引导用凹部(65)的轴向整个区域进行间隙配合的状态下，螺栓(42)相对于轮毂圈(1)的最大倾斜角(θ2)比外侧联轴器构件(24)相对于轮毂圈(1)的最大倾斜角(θ1)大。

Description

车轮用轴承装置
技术领域
本发明涉及一种例如将驱动车轮(FF车的前轮、FR车的后轮、4WD车的所有轮)旋转自如地支承于机动车的悬架装置的车轮用轴承装置。
背景技术
作为以往的车轮用轴承装置，例如，提出了一种能够实现轮毂圈与等速万向联轴器的外侧联轴器构件的分离而维护性优异的车轮用轴承装置(例如，参照专利文献1)。如图14所示，该专利文献1示出的车轮用轴承装置的主要部分由车轮用轴承120和固定式等速万向联轴器106构成，该车轮用轴承120由轮毂圈101、内圈102、双列滚动体103、104、以及外圈105构成。在该车轮用轴承装置中，将固定式等速万向联轴器106的外侧联轴器构件124的轴杆部130向轮毂圈101的轴孔138压入。并且，使螺栓142从外盘侧(图中的左侧)穿过轮毂圈101的螺栓插通孔146，且使该螺栓142与在轴杆部130的外盘侧端部形成的螺栓孔141螺合，由此将外侧联轴器构件124与轮毂圈101固定。
在上述的车轮用轴承装置中，如图15以及图16所示，在向轮毂圈101的轴孔138压入外侧联轴器构件124的轴杆部130时，通过将外侧联轴器构件124的轴杆部130的凸部137转印于轮毂圈101的轴孔138的内周面上，从而在轮毂圈101的轴孔138的内周面上形成与凸部137具有过盈量地密接的凹部140，通过构成在该凸部137与凹部140的嵌合部位整个区域内密接的凹凸嵌合结构，从而使外侧联轴器构件124与轮毂圈101以能够传递转矩的方式结合。此时，如图15所示，压入凸部137之前的轮毂圈101的轴孔138的内周面呈未形成有内花键的单纯的圆筒部139，因此在将外侧联轴器构件124的轴杆部130向轮毂圈101的轴孔138压入时，为了将该轴杆部130的凸部137转印于轴孔138的内周面而需要较大的压入负载，需要使用冲压机等。
因此，在下述专利文献2示出的结构中，如图17所示，在外侧联轴器构件224的轴杆部230的外周形成有沿轴向延伸的多个凸部237，并且在轮毂圈201的轴孔238中预先形成有相对于凸部237具有过盈量且沿轴向延伸的多个小凹部239。并且，如图18所示，通过将外侧联轴器构件224的轴杆部230向轮毂圈201的轴孔238压入，从而形成被转印有凸部237的形状的凹部240，构成凸部237与凹部240的嵌合部位整个区域密接的凹凸嵌合结构。这样，通过在轮毂圈201的轴孔238中预先形成小凹部239，从而与如图16那样将凸部137转印于单纯的圆筒部139的情况相比，能够减小向轮毂圈的轴孔压入外侧联轴器构件的轴杆部时的负载。因此，在向车轮用轴承的轮毂圈压入外侧联轴器构件时，无需另外准备专用的夹具，通过作为车轮用轴承装置的构成部件的螺栓142与螺栓孔141的螺纹紧固结构，便能够使等速万向联轴器容易地与车轮用轴承结合。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2009-97557号公报
专利文献2：日本特开2013-79063号公报
在上述专利文献2的车轮用轴承装置中，如图17(A)所示，在轮毂圈201的设置于轴孔238中的小凹部239的内盘侧，设置有与轴杆部230的凸部237进行间隙配合的引导用凹部265。在将轴杆部230的凸部237向轮毂圈201的小凹部239压入之前，通过使凸部237与引导用凹部265进行间隙配合，能够在使凸部237与小凹部239的相位一致的状态下进行压入。此时，如图17(B)所示，在凸部237与引导用凹部265之间形成有间隙m，因此如图19所示，外侧联轴器构件224的口部229因自重而下降，外侧联轴器构件224的中心轴L224成为相对于轮毂圈201的中心轴L201倾斜角度θ的状态。因此，轴杆部230的螺栓孔241的开口部配置在从轮毂圈201的中心轴L201向径向偏移的位置。此时，若外侧联轴器构件224相对于轮毂圈201的倾斜角θ大，则螺栓孔241的开口部相对于轮毂圈201的中心轴L201的径向的偏移量增大，存在无法将螺栓242的前端插入螺栓孔241的开口部的顾虑。在该情况下，需要将外侧联轴器构件224的口部229抬起而调整外侧联轴器构件224的角度，由此作业性降低。
发明内容
发明所要解决的课题
本发明的目的在于，在通过利用螺栓的紧固力将等速万向联轴器的轴杆部向轮毂圈的内周压入而组装车轮用轴承装置时，提高该压入作业的作业性。
用于解决课题的方案
作为用于实现上述目的技术方案，本发明具备：车轮用轴承，其包括外侧构件、内侧构件以及双列滚动体，所述内侧构件由轮毂圈以及内圈构成，所述双列滚动体配置在形成于所述外侧构件的内周的双列外侧轨道面与形成于所述内侧构件的外周的双列内侧轨道面之间；以及等速万向联轴器，其具有外侧联轴器构件、内侧联轴器构件以及多个转矩传递构件，所述外侧联轴器构件具备口部以及轴杆部，所述内侧联轴器构件收容于所述口部，所述多个转矩传递构件配置在所述外侧联轴器构件与所述内侧联轴器构件之间，通过使从外盘侧穿过设于所述轮毂圈的螺栓插通孔的螺栓与设于所述轴杆部的外盘侧的端部处的螺栓孔螺合并紧固，从而将所述车轮用轴承与所述等速万向联轴器连结，所述车轮用轴承装置的特征在于，在所述轴杆部的外周面与所述轮毂圈的内周面中的任一方设置有沿轴向延伸的凸部，在所述轴杆部的外周面与所述轮毂圈的内周面中的另一方设置有以能够传递转矩的方式与所述凸部嵌合的沿轴向延伸的凹部，并且，所述车轮用轴承装置还设置有引导部，所述引导部与所述轴杆部或者所述轮毂圈进行间隙配合并对所述凸部与所述凹部的嵌合的开始进行引导，在所述凸部与所述凹部开始嵌合前，所述轴杆部或者所述轮毂圈与所述引导部的整个区域进行间隙配合的状态下，所述螺栓相对于所述轮毂圈的最大倾斜角比所述外侧联轴器构件相对于所述轮毂圈的最大倾斜角大。
如上所述，在本发明的车轮用轴承装置中，在轴杆部的凸部与轮毂圈的凹部开始嵌合之前，轴杆部或者轮毂圈与引导部的整个区域进行间隙配合的状态下，螺栓相对于轮毂圈的最大倾斜角θ2比外侧联轴器构件相对于轮毂圈的最大倾斜角θ1大(θ2＞θ1，参照图9)。由此，在使螺栓与轴杆部的螺栓孔螺合时，与轴杆部的螺栓孔的开口部能够存在的径向区域(最大偏移区域)相比，能够增大螺栓的前端的径向的可动区域。因此，即使不将外侧联轴器构件抬起而调整螺栓孔的开口部的位置，也能够通过移动螺栓而使螺栓的前端与轴杆部的螺栓孔的位置一致，因此能够容易地使二者螺合。
在上述的车轮用轴承装置中，若通过将在所述轮毂圈与所述轴杆部中的任一方形成且沿轴向延伸的多个凸部向形成有相对于所述凸部具有过盈量的多个小凹部的所述另一方压入，将所述凸部的形状转印于该另一方，从而构成所述凸部与所述凹部的嵌合部位整个区域密接的凹凸嵌合结构，则能够将外侧联轴器构件与轮毂圈牢固地结合。
在上述的车轮用轴承装置中，作为引导部，例如，可以在小凹部的压入开始侧设置有沿轴向延伸的多个引导用凹部。
在上述的车轮用轴承装置中，若所述小凹部仅相对于所述凸部的周向侧壁部具有过盈量，通过仅将所述凸部的所述周向侧壁部的形状转印于所述小凹部，从而构成所述凸部与所述凹部的嵌合部位整个区域密接的凹凸嵌合结构，则能够减小压入负载，因此能够进一步提高组装时的作业性。
发明效果
如上所述，在本发明的车辆用轴承装置中，能够在不调整外侧联轴器构件的位置的情况下使螺栓的前端与轴杆部的螺栓孔螺合，因此能够使压入作业容易化从而提高作业性。
附图说明
图1是示出在本发明的车轮用轴承装置(第三代)的实施方式中，向紧固结构的车轮用轴承组装等速万向联轴器之前的状态的纵剖视图。
图2是示出向图1的车轮用轴承组装了等速万向联轴器之后的状态的纵剖视图。
图3是示出向装配在转向节上的车轮用轴承组装驱动轴的等速万向联轴器之前的状态的剖视图。
图4是示出向装配在转向节上的车轮用轴承组装驱动轴的等速万向联轴器的中途的状态的剖视图。
图5是示出向装配在转向节上的车轮用轴承组装了驱动轴的等速万向联轴器之后的状态的剖视图。
图6(A)是示出向车轮用轴承的轮毂圈压入外侧联轴器构件的轴杆部之前的状态的主要部分放大剖视图。
图6(B)是沿着图6(A)的A-A线的剖视图。
图7(A)是示出向车轮用轴承的轮毂圈压入外侧联轴器构件的轴杆部的中途的状态的主要部分放大剖视图。
图7(B)是沿着图7(A)的B-B线的剖视图。
图8(A)是示出向车轮用轴承的轮毂圈压入了外侧联轴器构件的轴杆部之后的状态的主要部分放大剖视图。
图8(B)是沿着图8(A)的C-C线的剖视图。
图9是示出即将将图1的等速万向联轴器的外侧联轴器构件的轴杆部向轮毂圈的轴孔压入之前的状态的剖视图。
图10(A)是示出在本发明的车轮用轴承装置的其他实施方式中，使轴杆部的引导用凸部与轮毂圈的凹部嵌合的状态的剖视图。
图10(B)是沿着图10(A)的V-V线的剖视图。
图11是示出即将压入图10的轴杆部的凸部与轮毂圈的凹部之前的状态的剖视图。
图12(A)是示出将图10的轴杆部的凸部向轮毂圈的凹部压入的中途的状态的剖视图。
图12(B)是沿着图12(A)的W-W线的剖视图。
图13是示出图10的轴杆部与轮毂圈的压入结束后的状态的剖视图。
图14是示出以往的车轮用轴承装置的整体结构的纵剖视图。
图15是示出在图14的车轮用轴承装置中，将外侧联轴器构件的轴杆部向轮毂圈的轴孔压入之前的状态的主要部分放大横剖视图。
图16是示出在图14的车轮用轴承装置中，将外侧联轴器构件的轴杆部向轮毂圈的轴孔压入之后的状态的主要部分放大纵剖视图。
图17(A)是示出将以往的车轮用轴承装置的轴杆部向轮毂圈压入之前的状态的剖视图。
图17(B)是沿着图17(A)的D-D线的剖视图。
图18(A)是示出将图17的车轮用轴承装置的轴杆部向轮毂圈压入的中途的状态的剖视图。
图18(B)是沿着图18(A)的E-E线的剖视图。
图19是示出图17的车轮用轴承装置的整体结构的纵剖视图，示出即将将轴杆部向轮毂圈压入之前的状态。
具体实施方式
以下对本发明的车轮用轴承装置的实施方式进行详细说明。图1以及图2所示的车轮用轴承装置的主要部分包括车轮用轴承20和等速万向联轴器6，该车轮用轴承20由作为内侧构件的轮毂圈1及内圈2、双列滚动体3、4、以及外圈5构成。图1示出向车轮用轴承20组装等速万向联轴器6之前的状态，图2示出向车轮用轴承20组装了等速万向联轴器6之后的状态。需要说明的是，在以下的说明中，在组装于车身的状态下，将成为车身的靠外侧的一侧称为外盘侧(图中左侧)，将成为靠中央的一侧称为内盘侧(图中右侧)。
轮毂圈1在其外周面上形成有外盘侧的内侧轨道面7，并且具备用于安装车轮(未图示)的车轮安装凸缘9。在该车轮安装凸缘9的圆周方向上等间隔地植设有用于固定轮盘的轮毂螺栓10。使内圈2与在该轮毂圈1的内盘侧外周面上形成的小径台阶部12嵌合，且在该内圈2的外周面上形成有内盘侧的内侧轨道面8。
为了防止蠕滑，内圈2以具有适当的过盈量的方式压入。通过在轮毂圈1的外周面上形成的外盘侧的内侧轨道面7、和在内圈2的外周面上形成的内盘侧的内侧轨道面8来构成双列轨道面。将该内圈2向轮毂圈1的小径台阶部12压入，并利用摆动紧固在外侧对该小径台阶部12的端部进行紧固，从而通过紧固部11防止内圈2脱出而使内圈2与轮毂圈1一体化，对车轮用轴承20施加预压。
外圈5在内周面上形成有与轮毂圈1以及内圈2的轨道面7、8对置的双列外侧轨道面13、14，并具备用于向从车身(未图示)的悬架装置延伸的转向节安装的车身安装凸缘19。如后所述，该车身安装凸缘19与上述的转向节52嵌合并通过螺栓63固定(参照图3)。
车轮用轴承20是双列角接触球轴承结构，具有如下的结构：在形成在轮毂圈1以及内圈2的外周面上的内侧轨道面7、8与形成在外圈5的内周面上的外侧轨道面13、14之间夹设滚动体3、4，通过保持器15、16在圆周方向上等间隔地支承各列滚动体3、4。
在车轮用轴承20的两端开口部，对外圈5与轮毂圈1以及内圈2之间的环状空间进行密封的一对密封件17、18与外圈5的两端部内径嵌合，从而防止填充于内部的润滑脂的泄漏以及来自外部的水、异物的侵入。
等速万向联轴器6包括：外侧联轴器构件24，其设置在构成驱动轴21的中间轴22的一端，且在内周面上形成有滚道槽23；内侧联轴器构件26，其在外周面上形成有与该外侧联轴器构件24的滚道槽23对置的滚道槽25；作为转矩传递构件的滚珠27，其组装在外侧联轴器构件24的滚道槽23与内侧联轴器构件26的滚道槽25之间；以及保持架28，其夹设在外侧联轴器构件24的内周面与内侧联轴器构件26的外周面之间并对滚珠27进行保持。
外侧联轴器构件24由口部29和轴杆部30构成，该口部29收容由内侧联轴器构件26、滚珠27以及保持架28构成的内部部件，该轴杆部30从口部29沿轴向一体地延伸。内侧联轴器构件26供中间轴22的轴端压入，并通过花键嵌合而以能够传递转矩的方式与中间轴22的轴端结合。
在等速万向联轴器6的外侧联轴器构件24与中间轴22之间装配有树脂制的蛇腹状保护罩31，形成通过保护罩31堵塞外侧联轴器构件24的开口部的结构。由此，防止封入联轴器内部的润滑脂等润滑剂的泄漏，并且防止来自联轴器外部的异物侵入。保护罩31包括：大径端部33，其通过保护罩带32而紧固固定在外侧联轴器构件24的外周面上；小径端部35，其通过保护罩带34而紧固固定在中间轴22的外周面上；以及挠性的蛇腹部36，其将大径端部33与小径端部35连结，且从该大径端部33朝向小径端部35缩径。
在外侧联轴器构件24的轴杆部30的内盘侧外周面上形成有圆柱形状的嵌合面61，并且在轴杆部30的外盘侧外周面上形成有由沿轴向延伸的多个凸部37构成的外花键。与此相对，在轮毂圈1的轴孔38的内盘侧内周面上形成有圆筒形状的嵌合面62，并且在该轴孔38的外盘侧内周面上形成有由沿轴向延伸的多个小凹部39构成的内花键。小凹部39仅相对于轴杆部30的凸部37的周向侧壁部43具有过盈量n{参照图7(B)}。需要说明的是，在图示例中，将凸部37形成为剖面呈梯形的齿形状，但也可以是渐开线齿形状。
在该车轮用轴承装置中，将外侧联轴器构件24的轴杆部30向轮毂圈1的轴孔38压入，向轮毂圈1的轴孔38的小凹部39仅转印凸部37的周向侧壁部43的形状，从而形成凹部40。由此，构成在凸部37与凹部40的嵌合部位X的整个区域内密接的凹凸嵌合结构M(参照图2)。即，所有的凸部37的周向两侧的侧壁部43与凹部40的内壁在嵌合部位X的轴向整个区域内密接。需要说明的是，作为外侧联轴器构件24以及轮毂圈1的材质，优选以S53C等为代表的机械结构用的中碳钢。
如图6(A)(B)所示，在位于轮毂圈1的内盘侧的嵌合面62与位于外盘侧的小凹部39之间，形成有对凸部37与凹部40的压入(嵌合)的开始进行引导的引导部。在本实施方式中，设置有引导用凹部65作为引导部。引导用凹部65在轴正交剖面上，形成为比轴杆部30的凸部37大。引导用凹部65在小凹部39的延长线上邻接地设置。引导用凹部65的轴向长度比小凹部39的轴向长度短，例如形成为5～8mm。引导用凹部65比小凹部39稍大，特别是周向尺寸比小凹部39大。由此，在凸部37与引导用凹部65之间形成有间隙m。
该车轮用轴承装置具备以下这样的螺纹紧固结构N(参照图2)。该螺纹紧固结构N包括：在外侧联轴器构件24的轴杆部30的轴端形成的成为内螺纹部的螺栓孔41、和在与该螺栓孔41螺合的状态下与轮毂圈1卡止的成为外螺纹部的螺栓42。在该结构中，将螺栓42从外盘侧穿过轮毂圈1的螺栓插通孔46，使该螺栓42的前端与轴杆部30的螺栓孔41螺合并进行紧固，从而将等速万向联轴器6固定在轮毂圈1上。需要说明的是，车轮用轴承20通过紧固部11防止内圈2脱出而使内圈2成为与轮毂圈1一体化的结构，通过将螺栓42从螺栓孔41取下，从而能够与等速万向联轴器6的外侧联轴器构件24分离。
固定式等速万向联轴器6构成从机动车的发动机向车轮传递动力的驱动轴21的一部分。如图3所示，驱动轴21需要应对发动机与车轮之间的相对位置关系的变化引起的角度位移与轴向位移，因此，一般来说具备如下结构：在发动机侧(内盘侧)安装有滑动式等速万向联轴器51，在车轮侧(外盘侧)安装有固定式等速万向联轴器6，通过中间轴22将二者的等速万向联轴器6、51连结。
以下，对向固定在转向节52上的车轮用轴承20组装包括等速万向联轴器6的驱动轴21的方法进行说明。
首先，相对于固定在转向节52上的车轮用轴承20，使驱动轴21从内盘侧接近(参照图3)，将等速万向联轴器6的外侧联轴器构件24的轴杆部30从内盘侧向轮毂圈1的轴孔38插入(参照图4)。此时，在将外侧联轴器构件24的轴杆部30向轮毂圈1的轴孔38压入之前，通过使轴杆部30的圆筒面状的嵌合面61与轮毂圈1的轴孔38的圆筒面状的嵌合面62嵌合，能够容易地进行轴杆部30相对于轮毂圈1的轴芯对齐。
之后，将外侧联轴器构件24的轴杆部30进一步向轮毂圈1的轴孔38插入，使在轮毂圈1的内周设置的引导用凹部65与在轴杆部30的外周设置的凸部37嵌合(参照图6)。由此，在将外侧联轴器构件24的轴杆部30向轮毂圈1压入之前，能够使轴杆部30的凸部37与轮毂圈1的小凹部39之间的相位对齐，因此能够实现稳定的压入，从而能够防止压入时的偏芯、芯倾斜等。
此时，通过在凸部37与引导用凹部65之间形成有间隙m，从而在即将将轴杆部30向轮毂圈1压入之前的状态下，即，在将轴杆部30的凸部37插入至引导用凹部65的外盘侧端部的状态下，外侧联轴器构件24因自重而相对于轮毂圈1倾斜，外侧联轴器构件24的中心轴L24相对于轮毂圈1的中心轴L1倾斜(参照图9)。由此，轴杆部30的螺栓孔41的开口部的中心相对于轮毂圈1的中心轴L1向径向偏移地配置。因此，在将螺栓42从外盘侧插入了轮毂圈1的螺栓插通孔46的状态下，无法使螺栓42的前端与轴杆部30的螺栓孔41的开口部的位置对齐，存在无法使螺栓42与螺栓孔41螺合的可能性。
在本实施方式中，在图9所示的状态下，即，在轴杆部30的凸部37与轮毂圈1的凹部40嵌合之前(将凸部37向小凹部39压入之前)使凸部37与引导用凹部65的轴向整个区域进行间隙配合的状态下，设计轮毂圈1、外侧联轴器构件24以及螺栓42，使得穿过轮毂圈1的螺栓插通孔46的螺栓42的最大倾斜角θ2比外侧联轴器构件24的中心轴L24与轮毂圈1的中心轴L1之间的最大倾斜角θ1大。外侧联轴器构件24相对于轮毂圈1的最大倾斜角θ1由轮毂圈1的引导用凹部65的剖面形状以及轴向长度、轴杆部30的凸部37的剖面形状、以及它们之间的间隙m的大小确定。螺栓42相对于轮毂圈1的最大倾斜角θ2由螺栓42的外径(在图示例中为螺纹部的外径)、轮毂圈1的螺栓插通孔46的内径以及轴向长度确定。这样，通过使螺栓42的最大倾斜角θ2比外侧联轴器构件24的最大倾斜角θ1大，能够使螺栓42的前端的径向的最大移动量比轴杆部30的螺栓孔41的开口部的最大偏移量大。详细而言，至少以在螺栓42的前端外周设置的倒角部、与在螺栓孔41的开口部内周设置的倒角部能够抵接的程度，允许螺栓42的前端的径向移动。由此，能够使轴杆部30的前端沿径向移动而与螺栓孔41的开口部嵌合，因此不需要将外侧联轴器构件24抬起而调整轴杆部30的倾斜角度的作业，从而作业性提高。
另外，在图示例中，螺栓42与轮毂圈1的螺栓插通孔46嵌合，因此螺栓42相对于轮毂圈1进行了一定程度的定芯。此时，通过将螺栓42相对于轮毂圈1的最大倾斜角度设为规定以下，从而螺栓42的前端与轴杆部30的螺栓孔41的开口部的对位变得容易。具体而言，例如，在与螺栓插通孔46嵌合的状态下即便使螺栓42倾斜，螺栓42的前端也不会与轮毂圈1的轴孔38的内周面抵接。在本实施方式中，在图9所示的状态下，螺栓42相对于轮毂圈1的最大倾斜角θ2为10°以下。
之后，通过使螺栓42与螺栓孔41螺合并进行紧固，从而将外侧联轴器构件24的轴杆部30进一步向轮毂圈1的轴孔38插入，将在轴杆部30的外周设置的凸部37向在轮毂圈1的内周设置的小凹部39压入(参照图7)。此时，如图7(B)所示，轮毂圈1的小凹部39的周向尺寸设定为比轴杆部30的凸部37的周向尺寸小，小凹部39仅相对于凸部37的周向侧壁部43具有过盈量n。另一方面，凸部37的除周向侧壁部43以外的部位、即凸部37的径向前端部44与小凹部39之间不具有过盈量。即，小凹部39的径向尺寸设定为比凸部37大，由此，在小凹部39的底部与凸部37的径向前端部44之间形成有间隙p。此时，由于凸部37的径向前端部44与小凹部39之间不具有过盈量，因此凸部37的径向前端部44的形状不会转印于小凹部39。
此时，凸部37的表面硬度设定为比小凹部39的表面硬度大，具体而言，凸部37的表面硬度与小凹部39的表面硬度之差按照HRC为20以上。由此，通过压入时的塑性变形以及切削加工，能够将凸部37的周向侧壁部43的形状容易地转印于凹部形成面。需要说明的是，作为凸部37的表面硬度优选按照HRC为50～65，另外，作为小凹部39的表面硬度优选按照HRC为10～30。
另外，在轮毂圈1的轴孔38与外侧联轴器构件24的轴杆部30之间设置有收容部67，该收容部67对由压入形成的凸部形状的转印而产生的挤出部66进行收容{参照图7(A)以及图8(A)}。由此，能够将由压入形成的凸部形状的转印而产生的挤出部66保持在收容部67中，从而能够防止该挤出部66进入装置外的车辆内等。通过将该挤出部66保持在收容部67中，从而无需挤出部66的除去处理，能够实现作业工时的减少，能够实现作业性的提高以及成本降低。
在像这样向轮毂圈1压入轴杆部30时，由于相对于凸部37预先形成有小凹部39，因此与如图15所示那样将凸部137向圆筒部139转印的情况相比，能够减小压入负载。并且，通过仅转印凸部37的周向侧壁部43的形状，与如图18所示那样包括凸部237的径向前端部的情况相比，即与在从凸部237的山形中间部到山形顶部的范围α内设定过盈量的情况相比，能够减小压入负载。
其结果是，如图5所示，能够通过由螺栓42的紧固产生的轴向力将外侧联轴器构件24压入轮毂圈1。即，在将车轮用轴承20安装在车身的转向节52上之后，通过螺栓42的牵引力将外侧联轴器构件24向车轮用轴承20的轮毂圈1压入，从而容易使等速万向联轴器6与车轮用轴承20结合，能够提高向车身组装时的作业性，避免在该组装时的部件的损伤。
这样，在将车轮用轴承20安装在车身的转向节52上之后，将外侧联轴器构件24向该车轮用轴承20的轮毂圈1压入时，无需另外准备专用的夹具，能够通过作为构成车轮用轴承装置的部件的螺栓42而容易地使等速万向联轴器6与车轮用轴承20结合。另外，能够通过施加由螺栓42的紧固产生的轴向力以下这样的比较小的牵引力而进行压入，因此能够实现基于螺栓42的牵引作业性的提高。并且，由于无需施加较大大的压入负载即可，因此能够防止凹凸嵌合结构M中的凹凸损伤(劣化)，能够实现高品质且长寿命的凹凸嵌合结构M。
通过像这样将外侧联轴器构件24的轴杆部30向轮毂圈1的轴孔38压入，从而一边利用凸部37的周向侧壁部43对凹部形成面(小凹部39的内表面)实施极微小的塑性变形以及切削加工一边将凸部37的周向侧壁部43的形状转印于凹部形成面。此时，由于凸部37的周向侧壁部43陷入凹部形成面，从而轮毂圈1的内径成为略微扩径的状态，允许凸部37的轴向的相对移动。若该凸部37的轴向相对移动停止，则轮毂圈1的内径欲恢复初始的直径而缩径。由此，形成在与凸部37的嵌合部位X的整个区域内密接的凹部40，能够将外侧联轴器构件24与轮毂圈1牢固地结合(参照图5以及图8)。
通过这样的低成本且可靠性高的结合，在轴杆部30与轮毂圈1的嵌合部分的径向以及周向上不会形成产生松动的间隙，因此凸部37与凹部40的嵌合部位X的整个区域有助于传递旋转转矩，从而能够实现稳定的转矩传递，能够长期防止刺耳的打齿声。这样，由于凸部37与凹部40在嵌合部位X的整个区域内密接，因此转矩传递部位的强度提高，从而能够实现车辆用轴承装置的轻型小型化。
在以上的实施方式中，示出了通过在轮毂圈1的内周面上形成的引导用凹部65构成引导部的情况，但不限于此，也可以将引导部形成在外侧联轴器构件24的轴杆部30的外周面上。例如，在图10～图13所示的实施方式中，在轴杆部30的凸部37的外盘侧设置有作为引导部的引导用凸部70。引导用凸部70在轴正交剖面上比凸部37小，经由间隙q而与轮毂圈1的内周面的小凹部39嵌合{参照图10(B)}。在轮毂圈1的内周面上未形成有如上述的实施方式那样的引导用凹部65(参照图1的放大图)，小凹部39延伸至与嵌合面62的边界{参照图10(A)}。在轴杆部30的凸部37与引导用凸部70的轴向之间形成有环状的凹槽71。
在将上述的外侧联轴器构件24向轮毂圈1组装时，首先，一边使外侧联轴器构件24的轴杆部30与轮毂圈1的嵌合面62嵌合，一边使轴杆部30的引导用凸部70与轮毂圈1的小凹部39嵌合(参照图10)。并且，如图11所示，在轴杆部30的凸部37与轮毂圈1的凹部40嵌合之前(凸部37被压入小凹部39之前)，在使引导用凸部70的轴向整个区域与小凹部39进行间隙配合的状态下，穿过轮毂圈1的螺栓插通孔46的螺栓42相对于轮毂圈1的最大倾斜角θ2设定为比外侧联轴器构件24相对于轮毂圈1的最大倾斜角θ1大(参照图9)。在该状态下，使螺栓42与轮毂圈1的螺栓孔41螺合并进行紧固。通过此时的螺栓42的紧固力，轴杆部30的凸部37以具有过盈量r的方式压入小凹部39，从而形成在嵌合部位X的整个区域内与凸部37密接的凹部40(参照图12)。此时，轴杆部30的环状的凹槽71作为收容部而发挥功能，该收容部对由压入形成的凸部形状的转印而产生的挤出部66进行收容。之后，通过使轮毂圈1的内盘侧端部的紧固部11与外侧联轴器构件24的肩部45抵接，从而完成等速万向联轴器6与轮毂圈1的组装(参照图2以及图13)。
另外，在以上的实施方式中，示出了在轮毂圈1的轴孔38的内周面上形成有小凹部39并且在轴杆部30的外周面上形成有凸部37的情况，但也可以与之相反，在轴杆部30的外周面上形成有小凹部，并且在轮毂圈1的轴孔38的内周面上形成有凸部(省略图示)。在该情况下，通过将轮毂圈1的凸部向轴杆部30的小凹部压入，凸部的形状转印于小凹部，从而在轴杆部上形成在嵌合区域整个区域内与凸部密接的凹部。
另外，在以上的实施方式中，例示了应用于将在由轮毂圈1以及内圈2构成的内侧构件上形成的双列内侧轨道面7、8的一方、即外盘侧的内侧轨道面7形成在轮毂圈1的外周的(称为第三代)类型的驱动车轮用轴承装置的情况，但本发明不限于此，也能够应用于将一对内圈压入轮毂圈的外周，将外盘侧的轨道面7形成在一方的内圈的外周并且将内盘侧的轨道面8形成在另一方的内圈的外周的(称为第一、第二代)类型的驱动车轮用轴承装置。
本发明并不受上述的实施方式的任何限定，在不脱离本发明的主旨的范围内，当然能够以各种方式来实施，本发明的范围由权利要求书示出，并且包含与权利要求书的记载等同的含义以及范围内的全部变更。
附图标记说明
1轮毂圈(内侧构件)
2内圈(内侧构件)
3、4滚动体
5外圈(外侧构件)
6等速万向联轴器
7、8内侧轨道面
13、14外侧轨道面
15、16保持器
20车轮用轴承
21驱动轴
24外侧联轴器构件
26内侧联轴器构件
27滚珠
28保持架
29口部
30轴杆部
31保护罩
37凸部
39小凹部
40凹部
41螺栓孔
42螺栓
65引导用凹部(引导部)
M凹凸嵌合结构
θ1外侧联轴器构件相对于轮毂圈的最大倾斜角
θ2螺栓相对于轮毂圈的最大倾斜角

Claims (4)

1.一种车轮用轴承装置，其具备：
车轮用轴承，其包括外侧构件、内侧构件以及双列滚动体，所述内侧构件由轮毂圈以及内圈构成，所述双列滚动体配置在形成于所述外侧构件的内周的双列外侧轨道面与形成于所述内侧构件的外周的双列内侧轨道面之间；以及
等速万向联轴器，其具有外侧联轴器构件、内侧联轴器构件以及多个转矩传递构件，所述外侧联轴器构件具备口部以及轴杆部，所述内侧联轴器构件收容于所述口部，所述多个转矩传递构件配置在所述外侧联轴器构件与所述内侧联轴器构件之间，
通过使从外盘侧穿过设于所述轮毂圈的螺栓插通孔的螺栓与设于所述轴杆部的外盘侧的端部处的螺栓孔螺合并紧固，从而将所述车轮用轴承与所述等速万向联轴器连结，
所述车轮用轴承装置的特征在于，
在所述轴杆部的外周面与所述轮毂圈的内周面中的任一方设置有沿轴向延伸的凸部，在所述轴杆部的外周面与所述轮毂圈的内周面中的另一方设置有以能够传递转矩的方式与所述凸部嵌合的沿轴向延伸的凹部，并且，所述车轮用轴承装置还设置有引导部，所述引导部与所述轴杆部或者所述轮毂圈进行间隙配合并对所述凸部与所述凹部的嵌合的开始进行引导，
在所述凸部与所述凹部开始嵌合前，所述轴杆部或者所述轮毂圈与所述引导部的整个区域进行间隙配合的状态下，所述螺栓相对于所述轮毂圈的最大倾斜角比所述外侧联轴器构件相对于所述轮毂圈的最大倾斜角大。
2.根据权利要求1所述的车轮用轴承装置，其中，
通过将所述凸部向形成有相对于所述凸部具有过盈量的多个小凹部的所述另一方压入，将所述凸部的形状转印于该另一方而形成所述凹部，从而构成所述凸部与所述凹部的嵌合部位在整个区域密接的凹凸嵌合结构。
3.根据权利要求2所述的车轮用轴承装置，其中，
作为所述引导部，在所述小凹部的压入开始侧设置有沿轴向延伸的多个引导用凹部。
4.根据权利要求2或3所述的车轮用轴承装置，其中，
所述小凹部仅相对于所述凸部的周向侧壁部具有过盈量，通过仅将所述凸部的所述周向侧壁部的形状转印于形成有所述小凹部的所述另一方而形成所述凹部，从而构成所述凸部与所述凹部的嵌合部位在整个区域密接的凹凸嵌合结构。
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