CN1495052B - 一种车辆车轮的轴承装置 - Google Patents

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Abstract

一种车辆的驱动轮的轴承装置，其中毂轮(1)、等速万向节(3)和双列滚动轴承(2)被组装成一个单元，毂轮(1)和等速万向节(3)的外连接件(14)彼此装配；在毂轮上形成至少有双列滚动轴承(2)的一个内滚道面(1a)；一个硬化的不规则部(5)形成在毂轮(1)的内周面；通过外连接件的一个装配部(17b)的塑性变形，使硬化的不规则部(5)咬入装配部(17b)的表面，而使毂轮(1)和外连接件(14)一体连接；一个连接它们的连接部具有一个塑性变形连接装置，其轴向抗拉拔力大于160kN。

Description

一种车辆车轮的轴承装置
技术领域
本发明涉及一种支撑车辆的一个驱动轮的轴承装置，尤其涉及一种其中的毂轮、等速万向节和一个双列滚动轴承被组装成一个单元的车辆车轮轴承装置。
背景技术
驱动轮，如一个FR车辆(前置发动机/后轮驱动)的后轮，一个FF车辆(前置发动机/前轮驱动)的前轮和一个4WD车辆(4轮驱动)的所有车轮，它们经车轮的一个轴承装置由一个悬架系统支撑。近年来，趋向于将毂轮、等速万向节和双列滚动轴承组装为一个单元，以便减小车轮的轴承装置的尺寸和重量。
图14是现有技术的车辆的一个驱动轮的轴承装置的纵向截面图，其中轮毂50、双列滚动轴承60和一个等速万向节70被组装成一个单元。毂轮50与车轮安装凸缘51一体形成用于在其上安装一车轮(无图示)，并且用于紧固车轮的轮毂螺栓52沿凸缘51的周边等距离布置。
双列滚动轴承60包括一个外件61、一个内件62和双列滚动件63、63，并且外件61具有一个与之一体形成的，用于安装在车体(无图示)上的凸缘64，并且双列外滚道面61a、61a形成在外件61的内表面上。在这个例子中，内件62包括毂轮50和一个外连接件71。内件62上的双列内滚道面50a和71a分别与外件61上的外滚道面61a、61a相对布置。内滚道面50a形成在毂轮50的外周面，并且另一个滚道面71a形成在等速万向节70的外连接件71的外周面上。双列滚动件63、63布置在外滚道面61a、61a和内滚道面50a、71a间，而由保持架65、65可转动的支撑。密封件66、67为了阻止轴承内的润滑脂的泄漏和阻止雨水或灰尘进入，被布置在双列滚动轴承60的端部。
等速万向节70包括外连接件71、一个连接内圈、一个保持架和一个扭矩传递滚珠(无图示)。外连接件71具有一个杯形的口部72、一个从口部72轴向延伸的杆部73，和形成在口部72的内表面上的轴向延伸弯曲的轨道沟槽72a。
毂轮50的内周面上有硬化的不规则部53。毂轮50和外连接件71是这样相互连接的，即通过将外连接件71的杆部73装于毂轮50内，然后使外连接件71的安装部径向向外膨胀，这样使外连接件71塑性变形，硬化的不规则部53咬入外连接件71的安装部处的外周面(见日本No.18605/2001公开特许专利公报的第4、5页和附图1)。
这样的通过塑性变形的连接的结构能防止安装部的松动和磨蚀，由此能提高耐久性和行驶稳定性。另外，由于通过塑性变形的连接既具有扭矩传递的功能，又能连接毂轮和外连接件，就能实现装置的重量和尺寸的减少。
在这样的一种车轮的轴承装置中，由于毂轮50和外连接件71间采用通过塑性变形来连接，因此难于证实它们之间的连接状态，并且连接部的强度和耐久性的确认是通过抽样检查进行断裂试验来取得。由于质量的缺陷将会引起车轮的脱离，这会引起一个危险的事故，因此，还希望提高连接部的质量和可靠性。
为了解决这个问题，申请人提出一种车辆车轮的轴承装置，如图13所示。在这种轴承装置中，一个硬化的不规则部53形成在毂轮50′和外连接件71′的安装部处的一个径向向外布置的件(在此例中是毂轮50′)上；并且通过使一个径向向内布置的件(在此例中是外连接件71′)径向向外扩张，发生塑性变形，使径向向外布置的件的硬化的不规则部咬入径向向内布置的件的表面，而将毂轮50′和外连接件71′一体连接，并且通过由径向向内布置件71′的端部的塑性变形形成一个填缝部74，而使它们轴向紧固(见日本特许公开专利公报No.89301/2003的第3、4页和附图1和2)。
发明内容
然而，这样的轴承装置除以塑性变形连接毂轮50′和外连接件71′的连接步骤外，还需要填缝步骤或一个定位环的安装步骤。近年来，在本领域要求轴承装置不但紧凑、轻量，而且要求在改善其质量和可靠性的同时，要求低的制造成本。
因此，本发明的一个目的是提供一种用于低制造成本的车辆驱动轮的轴承装置，其中即使在重载时刻也不会造成连接部位的松动，且不会引起预压脱落。
为了达到上面的目的，根据本发明，提供一种车辆的驱动轮的轴承装置，其特征在于，毂轮、等速万向节和双列滚动轴承被组装成一个单元；毂轮和等速万向节的外连接件彼此装配；毂轮和外连接件的连接部具有塑性变形的连接装置，该装置在所述毂轮或所述外连接件上包括一不规则表面，变形和所述不规则表面将所述毂轮和外连接件连接起来从而所述塑性变形连接装置具有大于160kN的轴向抗拉拔力。
根据本发明的轴承装置，能提供一种低制造成本车辆车轮的轴承装置，其连接部位不会引起松动，并能长期保持耐久性。
根据本发明的轴承装置，具有所谓的第四代的结构，能减少部件量，即使在车辆转弯时，由于在轴承装置上施加变矩而引起反复的应力，也能防止连接部的松动，并且还提高抗拉拔力。
根据本发明的轴承装置，具有所谓的第三代的结构，能提供一种自保持结构，其能保持初始的轴承间隙，并且由于轴承部件的标准化而能降低制造成本。
根据本发明的轴承装置，径向向外扩张的部伸出硬化不规则部。这个结构能增加在连接部的抗拉拔力，另外提高塑性变形连接部的抗拉拔力。
根据本发明的轴承装置，能通过环形沟槽有效地确保抗拉拔力，并且通过轴向沟槽有效地确保扭矩的传递，并且通过凸起的和放大的部分提高连接部的抗拉拔力。
根据本发明的轴承装置，能保持初始的轴承间隙，并能长期地确保所想要的耐久性。
附图说明
从下面的说明和权利要求书，结合附图将本发明的优点和特征更为明白，其中：
图1是表示本发明中车轮的轴承装置的第一实施例的纵向剖面图；
图2(a)是表示通过相互交叉的轴向沟槽和不连续的环形沟槽形成的作为一个不规则部的十字图案滚花的纵向剖面图，图2(b)是表示由相互倾斜的螺旋沟槽形成的作为一个不规则部的十字图案滚花的纵向剖面图；
图3(a)是本发明第一实施例中车轮的轴承装置的局部放大剖面图，图3(b)是图3(a)的局部放大侧视图；
图4是表示本发明的车轮的轴承装置的第二实施例的纵向剖面图；
图5是表示本发明的车轮的轴承装置的第三实施例的纵向剖面图；
图6是表示本发明的车轮的轴承装置的第四实施例的纵向剖面图；
图7是表示本发明的车轮的轴承装置的第五实施例的纵向剖面图；
图8是表示本发明的车轮的轴承装置的第六实施例的纵向剖面图；
图9是表示本发明的车轮的轴承装置的第七实施例的纵向剖面图，它是第六实施例的变型；
图10是表示本发明的车轮的轴承装置的第八实施例的纵向剖面图；
图11是表示本发明的车轮的轴承装置的第九实施例的纵向剖面图，其是第八实施例的变型；
图12是表示在毂轮和外连接件的连接部位的拉拔试验的结果图；
图13是现有技术中车轮的轴承装置的纵向剖面图；以及
图14是现有技术中车轮的另一个轴承装置的纵向剖面图。
具体实施方式
图1表示本发明的用于车辆的驱动轮的一个轴承装置的一个第一实施例。该装置包括一个毂轮1、一个双列滚动轴承2和一个等速万向节3，它们被组装为一个单元。在下面的说明中，当装置安装在车身上时，术语：装置的“车外侧”指位于车身的外部的一侧，术语：装置的“车内侧”指位于车身内部的一侧。
毂轮1与一个车轮安装凸缘4在毂轮1的车外侧处一体形成，一个车轮(无图示)安装在毂轮1上，轮毂螺栓10沿凸缘4的周边等距离布置。毂轮1的内周面形成有一个不规则部5，对该不规则部5进行热处理，使之形成一个表面硬度为HRC54～64的硬化层。最好热处理为高频感应加热，这种方法能容易地进行局部加热和对硬化层深度设定。
图2表示了不规则部(凹凸部)5的例子，其中图2(a)表示不规则部5的一个实例，基本上是正交的十字沟槽6，包括多个不连接的车削环形沟槽6a和多个拉削的轴向沟槽6b，图2(b)表示该不规则部5的一个实例，包括十字图案的相互倾斜的螺旋沟槽6′。最好通过点凸起形成不规则部5，如棱锥形，以确保好的咬合性。
双列滚动轴承2包括一个外件7、内件8和双列滚动件9、9。外件7的外周面上一体形成有车身安装凸缘7a，其内周面上一体形成有双列外滚道面7b、7b。另一方面，内件8包括毂轮1和一个下面将描述的外连接件14，内滚道面1a、14a与外滚道面7b、7b相对，分别布置在毂轮1和外连接件14的外周面上。双列滚动件9、9装在外滚道面7b、7b和内滚道面1a、14a之间，并由保持架11、11可自由旋转地保持在其中。密封件12、13布置在轴承2的端部，以防止装在轴承2的润滑脂的泄漏，同时阻止雨水和灰尘的进入。在毂轮1的外周面的周围的区域，如密封件12可滑动接触的密封件停靠部、内滚道面1a和与外连接件14的轴肩16邻接的插口部1b的表面，通过如感应硬化形成一个硬化层。所示例的球形滚动件9、9可以由如圆锥形的滚动件代替。
在这样的一种轴承装置中，对双列滚动轴承的车内侧的滚动轴承施加的力矩大于其车外侧的。根据本发明的最佳实施例，车内侧的滚动件9的节圆直径(PCD)被设定地比车外侧的滚动件9的稍大，这样增大了车内侧滚动轴承的载荷支撑能力。也能通过改变车内侧滚动轴承件9的数量或尺寸来提高载荷支撑能力。
等速万向节3包括外连接件14、连接内圈(无图示)、保持架、和扭矩传递球。外连接件14包括一个杯形口部15、一个形成口部15的底部的轴肩16、一个从轴肩16轴向延伸的杆部17、和一个轴向延伸的弯曲的形成在口部的内表面上的轨道沟槽15a。
内滚道面14a形成在中空的外连接件14的轴肩16的外周面的周围。杆部17具有一个小直径的台阶部17a和其上安装有毂轮1的装配部17b，毂轮1的插口部1b压配合于台阶部上。装配部17b随着毂轮1的插口部1b的端面紧挨着外连接件14的轴肩16而装配在毂轮1内。然后径向向外扩张外连接件14的装配部，随着毂轮1的硬化的不规则部5咬入外连接件14的装配部处的外周面，外连接件14的装配部17b发生塑性变形，而使毂轮1和外连接件14成一体地连接。由于装配部通过塑性变形后既具有扭矩传递功能，又具有连接毂轮1和外连接件14的功能，不再需要在毂轮1和外连接件14上设置任何扭矩传递装置，如传统的锯齿装置，同时，也不需要轴向紧固装置，因此能进一步的减少装置的重量和尺寸。
外连接件14在口部15的内表面上形成的轨道沟槽15a处形成有硬化层，并且外连接件14在从密封件可滑动地接触的密封件停靠部，经内滚道面14a到杆部17的小直径的台阶部17a的区域上也有一个硬化层。最好通过高频感应加热进行热处理。同样最好保持装配部17b为非淬火部，其表面硬度小于HRC24，并且设定毂轮1的不规则部5的表面硬度为大约HRC54～64，保持不规则部5和装配部17b间的硬度差大于HRC30。这能使不规则部5容易地咬入装配部17b，而不会引起不规则部5的变形，以通过塑性变形牢固地连接它们。尽管没有示例，但通常在外连接件14的一端设置一端盖，以防止包含在口部15内的润滑脂泄漏和外部灰尘的进入。
不规则部5形成的区域被设定在从车轮引导部1c到接近一个作用线(即滚动件9和内滚道面间的一个接触点和滚动件9的中心的连接延长线)的位置的区域上。如图3(a)所示，沉孔1d形成在引导部1c的径向内表面上，以便装配部17b从毂轮1的外端面1e伸出。在扩张装配部17b后，想要形成一个径向扩张的端部18。径向扩张的端部18的外直径φd1大于环形沟槽6a的底直径φd2，或不规则部5的轴向沟槽6b的底直径φd3。因此，径向扩张的部18能增大毂轮1和外连接件14间的连接部处的轴向抗拉拔力。最好设定外直径φd1分别为环形沟槽6a和轴向沟槽6b的底直径φd2和φd3的1.01～1.15倍。
图4是表示本发明的车轮的轴承装置的第二实施例的纵向图。这个实施例与第一实施例不同之处只在于在毂轮的引导部没有形成沉孔，因此，相同的部件采用同样的附图标记。
在本实施例的轴承装置中，一个毂轮1′、双列滚动轴承2和等速万向节3被组装成一个单元。毂轮1′的车轮引导部1c没有形成任何沉孔，因此引导部1c的径向内表面比第一实施例伸的长。于是，外连接件14的杆部17的装配部17b′的长度也延长了。装配部17b′的外端部18稍微超出毂轮1′的外端面1e。在本实施例中，装配部17b′的填缝部的长度L′大于第一实施例的L(L′＜L)，因此，与第一实施例相比能获得更高的抗拉拔力。
图5是表示本发明的车轮的轴承装置的第三实施例的纵向截面图。本实施例与上述实施例的不同之处只在于，毂轮和外连接件间的连接部的结构不同，因此相同的部件采用同样的附图标记。
毂轮1的径向内表面形成有硬化的不规则部5′。通过使毂轮1的硬化的不规则部5′咬入外连接件14的杆部17的装配部17b″，发生塑性变形，而将毂轮1和外连接件14一体连接。不规则部5′形成的区域被设定在从车轮引导部1c到接近滚动件9的作用线的一个位置的区域上。沉孔1d形成在毂轮1的车外侧的端面上。
确定装配部17b”的长度，以便装配部17b”的端面基本上与毂轮1的外端面1e相应。关于不规则部5′，基本正交的十字沟槽6由多个不连续的车削环形沟槽6a和多个拉削的轴向沟槽(无图示)制成。环形沟槽和轴向沟槽的深度基本上相同。适宜地确定数量和尺寸，以便能使不规则部5′的硬化的凸起(每个是金字塔形)咬入装配部17b”。另外，确定毂轮1的不规则部5′的径向内直径、装配部17b”的径向内直径和扩张工具，如一个心轴的径向外直径，以便不规则部5′能有效地咬入装配部17b″的材料中。
图6是表示本发明的车轮的轴承装置的一个第四实施例的纵向截面图。在本实施例的轴承装置中，一个毂轮19、一个双列滚动轴承2′和一个等速万向节21被组装成一个单元。相同的部件采用同样的附图标记。
毂轮19一体形成有一个车轮安装凸缘4，用于在其上安装车轮(无图示)，用于紧固车轮的轮毂螺栓10沿凸缘4的周边等距离布置。车外侧的内滚道表面1a形成在毂轮1的外周面上，小直径的台阶部19a和装配部19b从内滚道面1a延伸。
双列滚动轴承2′包括一个外件7、一个内件8′和双列滚动件9、9。外件7具有一个与之一体形成的用于安装到车身(无图示)上的凸缘7a，和形成在其内表面上的双列外滚道面7b、7b。在这个例子中，内件8′包括毂轮19和一个外连接件20。车外侧的内滚道面1a和车内侧的内滚道面20a分别对应于外件7的外滚道表面7b、7b，内滚道面1a和20a分别成形在毂轮1和外连接件20的外周面上。双列滚动件9、9布置在外滚道面7b、7b和内滚道面1a、20a间，由保持架11、11可旋转地保持于其中。密封件12和13布置在双列滚动轴承2′的端部，以防止装在轴承内的润滑脂的泄漏和防止雨水或灰尘的进入。
毂轮19在密封件停靠部、内滚道面1a和小直径的台阶部19a处通过高频感应加热地热处理形成一个硬化层，密封件12的密封唇在该密封件停靠部上滑动。被径向放大的装配部19b保持非经热处理，锻造后其表面硬度小于HRC24。
等速万向节21的外连接件20由中碳钢如S53C制成，并且具有杯形口部15和形成口部15的底部的轴肩22。车内侧的内滚道面20a直接形成在中空的轴肩部22的外周面上。不规则部23形成在轴肩22的内周面，并且热处理为具有表面硬度为HRC54～64。最好使用高频感应加热，其能容易地实现硬化层深度设定。也可以通过例如SCr420的渗碳硬化外表固结钢在整个表面上设置一硬化层。
外连接件20的轴肩22被装配于毂轮19的装配部19b上，同时轴肩22压配合于与毂轮19邻接的小直径台阶部19a上。然后，轴肩22的硬化不规则部23咬入装配部19b的外周面，通过安装部19b发生塑性变形，使毂轮19和外连接件20一体连接。类似于第一和第二实施例，由于凸起端24能径向向外扩张，并且没有对其直径任何约束，其超出形成不规则部23的轴向或环形沟槽的底直径，因此能提高毂轮19和外连接件20间的连接部处的抗拉拔力。
图7是表示本发明的一个车轮轴承装置的一个第五实施例。在这个实施例的轴承装置中，一个毂轮25、一个双列滚动轴承26和一个等速万向节27被组装成一个单元。相同的部件采用同样的附图标记。
毂轮25在毂轮1的车外侧一体形成有在其上安装有一个车轮(无图示)的一个车轮安装凸缘4。车外侧的内滚道面25a形成在毂轮25的外周面上，插口部25b从内滚道面25a延伸。一个单独的内环29压配合于插口部25b上，形成所谓第三代轴承装置。一个锯齿状切口(或花键)28形成在毂轮25的内周面上，一个环形啮合沟槽28a形成在其端部。毂轮25在密封件停靠部、内滚道面25a、和插口部25b处，通过高频感应加热热处理形成一个硬化层密封件12的密封唇在该密封件停靠部上滑动。
内圈29的外周面上形成有车内侧的内滚道面29a，其内周面上是不规则部30。内圈29由高碳铬轴承钢制成，其芯部通过浸渍淬火硬化为具有至少HRC58～64的表面硬度。通过径向扩张毂轮25的插口部25b，使硬化的不规则部30咬入插口部，使其发生塑性变形，使毂轮25和内圈29一体连接。当插口部25b轴向的伸出超出不规则部30时，径向扩张端25c能与内圈29的一个斜切部29b啮合。因此，能提高毂轮25和内圈29间的连接部的抗拉拔力。
等速万向节27的外连接件31由中碳钢如S53C制成，具有杯形口部15、形成口部15的底部的轴肩32、和从轴肩部32轴向延伸的杆部33。杆部33形成有一个小直径的台阶部33a和一个与毂轮25的锯齿状切口28啮合的锯齿状切口(或花键)34。形成在锯齿状切口34的前端上的一个沟槽34a中容纳一个具有圆形截面的卡箍35。从轴肩32到台阶部33a的部分被硬化，其表面硬度至少为HRC54～64。
杆部33安装在毂轮25内，同时，使装在锯齿状切口34的沟槽34a内的卡箍35保持受压状态，直到内圈29的端面邻接外连接件31的轴肩32。当卡箍35到达形成在毂轮25的锯齿状切口28上的沟槽28a时，卡箍35弹进沟槽28a内。毂轮25和外连接件31彼此通过卡箍35与沟槽28a和34a啮合或脱离彼此轴向可拆卸地连接。在本实施例中，由于毂轮25和内圈29通过塑性变形来连接，即使其上施加有预定的拉拔力也能防止双列滚动轴承26的脱离。
图8是表示本发明的一个车轮轴承装置的一个第六实施例的纵向截面图。在本实施例的轴承装置中，一个毂轮36、一个双列滚动轴承37和一个等速万向节(无图示)被组装成一个单元。相同的部件采用同样的附图标记。
毂轮36在毂轮1的车外侧一体形成有一个车轮安装凸缘4，其上安装有一个车轮(无图示)。插口部36b从车轮安装凸缘4延伸。双列滚动轴承37压配合于插口部36b上，由此提供所谓的第一代轴承装置。锯齿状切口(或花键)形成在毂轮36的内周面上。毂轮36由中碳钢，如S53C制成，它的在车轮安装凸缘4车内侧的基座的外表面和插口部36b通过高频感应加热而被热处理。在插口部36b的端部径向放大的装配部36c是保持为没有经过热处理的部分，其在锻造后表面硬度小于HRC24。
双列滚动轴承37包括一个形成在其内周面上的外圈38和一对内圈39和29，其中外圈38有一个双列外滚道面7b。内圈39的外周面上有一个车外侧的内滚道面39a。内圈29的外周面上有一个车内侧的内滚道面29a，其内周面上有一个不规则部30。这些外圈38和内圈39、29由高碳铬轴承钢制成，并且其芯通过浸渍淬火加硬，其表面硬度至少为HRC58～64。通过径向扩张毂轮36的插口部36b的装配部36c，使硬化的不规则部30咬入装配部36c，发生塑性变形，进而使毂轮36和内圈29一体连接。
毂轮36的锯齿状切口28和从内直径到端面36d(由点划线示意)的区域在双列滚动轴承37一体紧固于毂轮36上后形成。内圈29通过一个螺母或一个卡箍轴向可拆卸地连接于一个外连接件(无图示)，同时内圈29的端面邻接外连接件的轴肩。在本实施例中，由于毂轮36和内圈29通过塑性变形连接，即使在其上施加有预定的拉拔力，也能防止双列滚动轴承37脱离。
图9是表示本发明的一个车轮轴承装置的一个第七实施例的纵向截面图，其是第六实施例(图8)的变型。在本实施例的轴承装置中，一个双列滚动轴承40、一个毂轮(无图示)和一个等速万向节(无图示)被组装成一个单元。与第六实施例相同的部件采用同样的附图标记。
双列滚动轴承40包括形成在其内周面的一个外圈38和一对内圈41、29，外圈38有一个双列外滚道面7b。内圈41的外周面形成有一个车外侧的内滚道面41a，并且一个小直径插口部41b从该内滚道面41a延伸。内圈29压配合于插口部41b上，由此提供所谓第一代的轴承装置。毂轮41由中碳钢如S53C制成，内滚道面41a和插口部41b通过高频感应加热进行热处理。装配部41c在径向放大的插口部41b的端部保持没有进行热处理，其在锻造后的表面硬度小于HRC24。
通过径向扩张内圈41的装配部41c，使内圈29的硬化的不规则部30咬入装配部41c，发生塑性变形，进而一体连接内圈41和内圈29。然后在完成从内圈的内周面到一个端面41d(点划线)区域的研磨后，将双列滚动轴承40压配合于毂轮(无图示)上。类似于第六实施例，内圈29通过使用一个螺母或一个卡箍轴向可拆卸地连接于一个外连接件，同时，内圈29的端面邻接外连接件的轴肩。
图10是表示本发明的一个车轮轴承装置的一个第八实施例的纵向截面图。在本实施例的轴承装置中，一个毂轮36、一个双列滚动轴承42、和一个等速万向节(无图示)被组装成一个单元。本实施例与第六实施例(图8)的不同之处只在于双列滚动轴承的结构，由此与第六实施例相同的部件采用同样的附图标记。
双列滚动轴承42具有外件7和一对内圈39、29，其中外件7一体形成有一个车身安装凸缘7a，在其内周面上有双列外滚道面7b。在本实施例中，双列滚动轴承42压配合于毂轮36的插口部36b，由此提供所谓第二代轴承装置。通过径向扩张插口部36b的装配部36c，使内圈29的硬化的不规则部30咬入装配部36c，发生塑性变形，进而使毂轮41和内圈29一体连接。
图11是表示本发明的一个车轮轴承装置的一个第九实施例的纵向截面图，其是第八实施例(图10)变型。在本实施例的轴承装置中，一个双列滚动轴承43、一个毂轮(无图示)、和一个等速万向节(无图示)被组装成一个单元。与第八实施例相同的部件采用同样的附图标记。
双列滚动轴承43具有外件7和一对内圈41、29，其中外件7的外周面上一体形成有一个车身安装凸缘7a，在其内周面上一体形成有双列外滚道面7b。内圈41的外周面上形成有一个车外侧的内滚道面41a，并且一个小直径的插口部41b从该内滚道面41a延伸。内圈29压配合于插口部41b上，由此提供所谓第一代轴承装置。通过径向扩张内圈41的装配部41c，使内圈29的硬化的不规则部30咬入装配部41c，发生塑性变形，进而使毂轮41和内圈29一体连接。然后双列滚动轴承40压配合于毂轮上，类似于第六实施例，毂轮通过使用一个螺母或卡箍轴向可拆卸地连接于外连接件。类似于第八、第九实施例和第六、七实施例，然后在具有径向放大的装配部后，通过对从毂轮36和内圈41的内周面到一个包括锯齿状切口28的端面36d和41d(点划线)区域的研磨来完成。
如图所示，根据申请人所作的连接部分的拉拔试验，通过毂轮的不规则部使杆部的装配部塑性变形的连接方式(在下文指“放大的填缝”)呈现出比常规连接方式，即通过外连接件的杆的端部径向向外塑性变形形成填缝部的方式(在下文指“摆动填缝”)更高的抗拉拔力。另外，根据同时作出的耐久试验，表现出如果在轴承装置施加预定的力矩载荷，当连接力低时，由双列滚动轴承的预定的预压量的减少，使轴向力减少。轴向力的减少会引起连接部的断裂。由此，重要的是研究连接部的抗拉拔力和轴承装置的耐久性间的关系。
申请人根据常规摆动填缝方式和放大的填缝方式的几个试样作出连接部的拉拔试验。图12表示拉拔试验的结果。发现在逐渐增大轴向分离毂轮和外连接件间的连接部的拉拔载荷的过程中，有一个突然引起连接部移动的点(即连接部的滑移开始点)。也就是说，滑移开始点引起压前拉拔，并且由此引起轴向力减少。还发现抗拉拔力对轴承装置的耐久性起着主要的作用。
在图12中，实施例B和C指第一实施例(图1)，实施例A指第四实施例(图6)，实施例D指第二实施例(图4)，实施例E指第五实施例(图7)，实施例F指第三实施例(图5)。另一方面，实例G、H、J和K指采用常规的摆动填缝方式的结构的试验结果。
从这些结果可以看到，放大的填缝方式的抗拉拔力是根据常规的摆动填缝方式的2倍多，与常规结构相比，连接部的位移较小，同时刚度较大。在常规的摆动填缝方式中，尽管在拉拔载荷小于大约80kN时位移能保持较小，超过这个点突然发生滑移，由此轴承部产生预压拉拔。相反，根据放大的填缝方式，在连接部的拉拔载荷小于大约200kN时，能引起连接部小的位移，并能获得足够的刚度。另外，通过优化设定构成不规则部的环形和轴向沟槽的参数能获得足够的刚度，即使连接部根据常规的放大填缝方式制成，超过160kN时不会引起滑移。
已经参照优选的实施例对本发明进行了说明。明显地，对于本领域技术人员在阅读和理解上述详细说明后能作出变型和改变。想要解释本发明为包括所有的这些改变和变型，它们均在下面的权利要求书的范围内或从其等同物导出。
如上面详细描述的那样，根据本发明的车轮轴承装置，将毂轮、等速万向节和一个双列滚子轴承单元化，采用配有使前述毂轮和前述等速万向节的外侧联轴节构件配合在一起、在前述毂轮和外侧联轴节构件的接合部处的轴向抗拉应力在160kN以上的塑性结合机构的结构，因而，在接合部处不会产生松动，即使承受规定转矩的负荷，双列滚子轴承也不会产生间隙变化，可以提供能够长期保持高强度的耐用性的低成本车轮用轴承装置。
并且，如根据本发明的车轮用轴承装置那样，对于配有在内周具有双列外滚道面的外侧构件、和与前述双列外滚道面相对向的双列内滚道面的车辆用轴承装置，在外周形成前述双列内滚道面中的一个内滚道面的内轮被配合并结合到成一体地形成车轮安装凸缘的毂轮或者在外周形成另一个内滚道面的内轮上，同时，在该结合部配有轴向抗拉应力在160kN以上的塑性结合机构，采用这种结构可以获得相同的效果。

Claims (7)

1.一种车辆的驱动轮的轴承装置，其特征在于，毂轮、等速万向节和双列滚动轴承被组装成一个单元；毂轮和等速万向节的外连接件彼此装配；毂轮和外连接件的连接部具有塑性变形的连接装置，该装置在所述毂轮或所述外连接件上包括一不规则表面，变形和所述不规则表面将所述毂轮和外连接件连接起来从而所述塑性变形连接装置具有大于160kN的轴向抗拉拔力。
2.根据权利要求1的车辆的驱动轮的轴承装置，其特征在于，双列滚动轴承的其中一个内滚道面形成在毂轮上，另一个双列内滚道面形成在外连接件上；一个硬化的不规则部形成在毂轮和外连接件的装配部处的毂轮的径向表面上；通过径向向外扩张所述外连接件的径向表面，使所述毂轮的硬化的不规则部咬入所述外连接件的表面内，产生塑性变形，进而使毂轮和外连接件一体连接。
3.根据权利要求2的车辆的驱动轮的轴承装置，其特征在于，等速万向节的外连接件装配在毂轮内。
4.根据权利要求2的车辆的驱动轮的轴承装置，其特征在于，等速万向节的外连接件围绕所述毂轮的外周缘装配着。
5.根据权利要求2至4中任一项的车辆的驱动轮的轴承装置，其特征在于，被径向向外扩张的部分伸出硬化的不规则部外。
6.根据权利要求5的车辆的驱动轮的轴承装置，其特征在于，硬化的不规则部由基本上正交的交叉沟槽构成，包括多个轴向沟槽和环形沟槽，伸出硬化的不规则部外的部分的外直径大于环形沟槽或轴向沟槽的底直径。
7.根据权利要求1至4中任一项的车辆的驱动轮的轴承装置，其特征在于，双列滚动轴承车内侧的轴承的载荷支撑能力大于车外侧的轴承的载荷支撑能力。
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Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3967653B2 (ja) 2002-09-26 2007-08-29 Ｎｔｎ株式会社 車輪軸受装置
JP4587205B2 (ja) * 2004-06-24 2010-11-24 Ｎｔｎ株式会社 アクスルモジュール
WO2007043514A1 (ja) * 2005-10-11 2007-04-19 Ntn Corporation 動力出力装置
JP2007132513A (ja) * 2005-10-11 2007-05-31 Ntn Corp 動力出力装置
WO2007052807A1 (ja) * 2005-11-07 2007-05-10 Ntn Corporation 車輪用軸受装置
JP2007138477A (ja) * 2005-11-16 2007-06-07 Sekisui Jushi Co Ltd 可倒式標示柱
DE112006003288T5 (de) * 2005-12-05 2008-12-11 Ntn Corporation Radlager-Stützanordnung und Verfahren zu deren Herstellung
US20070211975A1 (en) * 2006-03-07 2007-09-13 S & S Cycle, Inc. Inner primary bearing race
JP2008064195A (ja) * 2006-09-07 2008-03-21 Ntn Corp 車輪用軸受装置
JP2008114733A (ja) * 2006-11-06 2008-05-22 Ntn Corp 車輪用軸受装置
JP5067787B2 (ja) * 2007-02-06 2012-11-07 Ｎｔｎ株式会社 インホイールモータ駆動装置
JP5570687B2 (ja) * 2007-06-01 2014-08-13 Ｎｔｎ株式会社 車輪用軸受装置
US8616779B2 (en) 2010-11-29 2013-12-31 Honda Motor Co., Ltd. Shortened driveshaft stem
IT1403432B1 (it) * 2010-12-27 2013-10-17 Skf Ab Connessione di un anello flangiato di un'unita' cuscinetto-mozzo ad una ruota o al montante della sospensione di un veicolo a motore
DE102011052354A1 (de) * 2011-08-02 2013-02-07 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Radlagereinheit
KR101699710B1 (ko) 2012-04-06 2017-01-25 주식회사 일진글로벌 휠 베어링 체결 구조 및 체결 방법
CN103587349A (zh) * 2013-11-07 2014-02-19 安徽工贸职业技术学院 一种机动车的驱动轴体
DE102015009041A1 (de) * 2015-07-13 2017-01-19 Sram Deutschland Gmbh Nabe für ein Fahrrad
CN106468306B (zh) * 2015-08-21 2020-02-14 舍弗勒技术股份两合公司 轴承
CN106481664B (zh) * 2015-08-31 2019-07-05 斯凯孚公司 车辆轮毂轴承单元及其使用方法
CN111923662B (zh) * 2020-07-20 2021-10-22 浙江零跑科技股份有限公司 汽车轮边动力传递系统

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10029100A1 (de) * 1999-06-18 2001-03-08 Ntn Toyo Bearing Co Ltd Lagervorrichtung für ein Rad

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6146022A (en) * 1997-12-25 2000-11-14 Ntn Corporation Hub unit bearing for wheel
JP3875432B2 (ja) 1999-07-06 2007-01-31 Ｎｔｎ株式会社 駆動車輪用軸受装置
US6780114B2 (en) * 1999-12-15 2004-08-24 Ntn Corporation Drive wheel bearing assembly
EP1179440B1 (en) 2000-08-10 2008-09-10 Ntn Corporation Bearing device for drive wheel of a vehicle
US6702472B2 (en) * 2000-08-24 2004-03-09 Ntn Corporation Wheel bearing device and method of crimping the same
JP3869197B2 (ja) * 2000-08-31 2007-01-17 株式会社ジェイテクト 車両用軸受装置
JP2002114004A (ja) * 2000-10-10 2002-04-16 Koyo Seiko Co Ltd 車両用軸受装置
JP3942366B2 (ja) * 2000-12-26 2007-07-11 Ｎｔｎ株式会社 車輪軸受装置およびその製造方法
JP2003089301A (ja) 2001-09-18 2003-03-25 Ntn Corp 駆動車輪用軸受装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10029100A1 (de) * 1999-06-18 2001-03-08 Ntn Toyo Bearing Co Ltd Lagervorrichtung für ein Rad

Also Published As

Publication number Publication date
US7220183B2 (en) 2007-05-22
US20040121847A1 (en) 2004-06-24
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DE60332199D1 (de) 2010-06-02
JP2004155411A (ja) 2004-06-03
JP4146308B2 (ja) 2008-09-10
CN1495052A (zh) 2004-05-12
EP1398181A2 (en) 2004-03-17
EP1398181B1 (en) 2010-04-21

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