CN204003963U - 车轮支承用滚动轴承单元 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及用于将汽车的车轮相对于悬挂装置旋转自如地支承的车轮支承用滚动轴承单元。构成轴承单元的外圈在内周面上具有用于使圆锥滚子滚动的多列外圈滚道，并在轴向端部上具有用于将密封部件嵌合固定的嵌合圆筒部。设在各外圈滚道上的热处理固化层的一部分延伸至嵌合圆筒部的轴向中间部，密封部件的嵌合面仅与嵌合圆筒部的形成有热处理固化层的部分嵌合。另外，在外圈的外周面上，沿圆周方向设有能够旋转驱动外圈的凹凸部。

Description

车轮支承用滚动轴承单元
技术领域
本实用新型涉及用于将汽车的车轮相对于悬挂装置旋转自如地支承的车轮支承用滚动轴承单元。
背景技术
车轮支承用滚动轴承单元的外圈在通过热锻将中炭钢成形，并通过车削等形成为设计的形状之后，通过高频热处理在各外圈滚道上形成热处理固化层。然后，各外圈滚道实施磨削加工而精加工为最终形状。在圆锥滚子轴承的情况下，热处理固化层到达至与外圈滚道面相邻而设的密封嵌合部的中途为止。
密封嵌合部与外圈滚道面一体地磨削，但是，在磨削加工中，在将磨石按压在被磨削面上时，越软的部分会被切削得越深。因此，在磨削加工后，在密封嵌合部上会产生以热处理固化层部分和非固化层部分为边界的层差。在将密封部件与这种密封嵌合部嵌合的情况下，由于轴向嵌合宽度的不足而会导致嵌合力低下，或导致易于从嵌合面发生渗水。
在对车轮支承用滚动轴承单元进行组装的情况下，将内圈与圆锥滚子一同组装在外圈上，将该状态的中间组装体压入至供车轮安装的轮毂主体上，然后，使轮毂主体的轴向内端部的圆筒部向径向外侧塑性变形而形成压紧部。压紧部是通过将压模向圆筒部按压而使圆筒部向径向外侧扩展而形成的。此时，从压模施加的荷载的一部分由存在于荷载的作用方向上的圆锥滚子来支承。
另一方面，静止状态的圆锥滚子无法沿着内圈滚道在轴向上移动(圆锥滚子无法沿轴向滚动)。因此，在将内圈与轮毂嵌合时、或在圆筒部上成形压紧部时，圆锥滚子无法移动，而停留在原本的轴向位置上。该结果为，圆锥滚子的滚动面与外圈滚道以及内圈轮滚道之间的抵接部的面压力变高，有可能在各滚道上产生压痕。
专利文献
专利文献1：日本特开2000－343905号专利公开公报
实用新型内容
本实用新型以廉价地提供如下的滚动体为圆锥滚子的车轮支承用滚动轴承单元为课题，该车轮支承用滚动轴承单元能够维持密封部件的嵌合力和嵌合面防水性能，同时，能够防止在形成压紧部时在内圈滚道以及外圈滚道上形成压痕。
为了解决上述课题，(1)本实用新型提供一种车轮支承用滚动轴承单元，具有：外圈，分别在内周面上具有多列外圈滚道，并在轴向端部上具有用于将密封部件嵌合固定的嵌合圆筒部；轮毂，在外周面上具有多列内圈滚道；和圆锥滚子，在各所述内圈滚道与各所述外圈滚道之间各滚动自如地设有多个，所述轮毂具有在外周面上设有轴向内侧的内圈滚道的内圈，所述内圈外嵌在所述轮毂的轴向内侧部上，并通过设在所述轮毂的轴向内端部上的压紧部而相对于所述轮毂支承固定，在各所述外圈滚道上设有热处理固化层，所述车轮支承用滚动轴承单元的特征在于，
所述热处理固化层的一部分延伸至所述嵌合圆筒部的轴向中间部，所述密封部件的嵌合面仅与所述嵌合圆筒部的形成有热处理固化层的部分嵌合。
(2)在所述外圈的外周面上，沿圆周方向设有能够旋转驱动外圈的凹凸部。
(3)所述内圈的小凸缘侧外周面为圆锥面形状的锻造面，所述小凸缘侧外周面的母线与所述内圈的大凸缘侧外周面交叉。
根据本实用新型的车轮支承用滚动轴承单元，避免层差，使密封部件仅与外圈的形成有热处理固化层的部分嵌合，由此，能够抑制密封部件的嵌合力相对于外圈降低，而防止从密封部件的嵌合面渗水。
而且，能够在使外圈旋转的状态下，进行内圈向轮毂主体的嵌合和轮毂的圆筒部的压紧加工，因此，圆锥滚子一边滚动一边向最佳位置移动，从而能够将在轮毂与外圈之间传递的荷载大致均等地支承。由此，能够将施加在各滚动体的滚动面与内圈滚道以及与外圈滚道之间的抵接部上的面压力抑制得较低，而难以在各滚道上形成压痕。其结果为，能够将在运转时产生的振动和噪音抑制得较低，而实现持久性优异的构造。
附图说明
图1是表示车轮支承用滚动轴承单元的上半部剖视图。
图2是表示外侧外圈滚道部分的放大剖视图。
图3是表示内侧外圈滚道部分的放大剖视图。
图4是车轮支承用滚动轴承单元的组装方法的说明图。
图5是内圈的形状以及切削去除量的说明图。
具体实施方式
车轮支承用滚动轴承单元1具有外圈2、轮毂3、和滚动体4。外圈2在内周面上具有多列外圈滚道5a、5b，在轴向外端部上具有用于将作为密封部件的密封环13嵌合固定的嵌合圆筒部23，并在轴向内端部上具有用于将作为密封部件的罩19嵌合固定的嵌合圆筒部23a，并在外周面上具有沿圆周方向延伸的凹凸部21。轮毂3在外周面上具有多列内圈滚道7a、7b。为圆锥滚子的滚动体4在两内圈滚道7a、7b与两外圈滚道5a、5b之间在各列上滚动自如地设有多个，这些滚动体4以使每个由保持器18保持的状态设置。此外，关于轴向，外是指在组装于悬挂装置上的状态下成为车身的宽度方向外侧的一侧，为图1～3的左侧。另一方面，关于轴向，内是指成为车身的宽度方向中央侧的一侧，为图1～3的右侧。
轮毂3具有：轮毂主体9；内圈10a，其在外周面上具有轴向外侧的内圈滚道7a；和内圈10b，其在外周面上具有轴向内侧的内圈滚道7b。内圈10a外嵌于设在轮毂主体9上的小径台阶部11的轴向外侧，内圈10b外嵌于小径台阶部11的轴向内侧。内圈10a、10b通过设在轮毂3的轴向内端部上的压紧部12而相对于轮毂主体9支承固定。
内部空间14通过密封环13、13a将轴向外侧开口部密封，并通过罩19将轴向内侧开口部密封。
如图2、3所示，在两外圈滚道5a、5b上，通过实施高频热处理而分别形成有热处理固化层22、22a。形成在外圈滚道5a上的热处理固化层22延伸至嵌合圆筒部23，热处理固化层22与非固化部(没有实施热处理的部分)之间的边界位于嵌合圆筒部23的内周面的轴向中间部。而且，密封环13的嵌合面24的外周面使其轴向内侧半部与轴向外侧半部相比为大径。因此，密封环13在密封环13的嵌合面24仅与嵌合圆筒部23的形成有热处理固化层22的部分抵接的状态下，内嵌固定在外圈2b上。另外，在为小径的嵌合面24的轴向外半部上，在整个外周的范围内设有为弹性体的密封材料，由此提高密封性。
另一方面，形成在外圈滚道5b上的热处理固化层22a延伸至嵌合圆筒部23a，热处理固化层22a与非固化部之间的边界位于嵌合圆筒部23a的内周面的轴向中间部。而且，内嵌固定在嵌合圆筒部23a上的罩19的嵌合面24a的外周面使其轴向外侧半部与轴向内侧半部相比为大径。因此，罩19在罩19的嵌合面24a仅与嵌合圆筒部23a的形成有热处理固化层22a的部分抵接的状态下，内嵌固定在外圈2上。另外，在为小径的嵌合面24a的轴向内半部上，在整个外周的范围内设有为弹性体的密封材料，由此提高密封性。如上所述，避免在热处理固化层22、22a与非固化层之间的边界上产生的层差，使嵌合面24、24a的大径部分仅与形成有热处理固化层22、22a的部分嵌合，而防止嵌合力和嵌合面防水性能的低下。
另外，在各保持器18的大径侧端部上设有多个卡定爪25，使该卡定爪与设在外圈滚道面5a、5b与嵌合圆筒部23、23a之间的卡定槽26卡合。
而且，如图3所示，使内圈10b的内圈滚道7b中的小凸缘侧的外径D1，等同于或大于压紧部12与内圈10b的轴向内侧面接触的部分的外径D2(D1≥D2)。由此，能够抑制随着将压紧部12成形的作业而产生的内圈滚道7b的膨胀和角度变化，而防止在内圈滚道7b上产生压痕。
在将本实施方式的车轮支承用滚动轴承单元1组装时，将各内圈10a、10b与滚动体4一同组装至外圈2上，而构成中间组装体。而且，如图4所示，相对于设置在支承台16的上表面上的轮毂主体9，将中间组装体向轮毂主体9的小径台阶部11压入。并在使外圈2相对于轮毂主体9旋转的状态下，进行中间组装体的压入作业。在外圈2的外周面上沿着圆周方向设有凹凸部21，使旋转的齿轮27与该凹凸部21啮合，由此，旋转驱动外圈2。另一方面，在外圈2的外周面的轴向内侧(图4的上侧)部分上施加机械加工，使滚筒28抵接在与该进行了机械加工的外周面的齿轮27相对一侧的部分上。
随着外圈2的旋转，各滚动体4一边沿圆周方向公转一边自转，因此，能够以使在压入作业时所施加的荷载分散的方式，使为圆锥滚子的各滚动体4沿着各滚道在轴向上向最佳位置移动。由此，能够不会在两外圈滚道5a、5b以及两内圈滚道7a、7b上产生压痕地，将中间组装体向轮毂主体9压入。此外，在使圆筒部15塑性变形来形成压紧部12时，也同样地能够通过使外圈2旋转驱动，而防止压痕的产生。
另外，优选为，轴向内侧的内圈10b与轮毂主体9之间的紧固余量比轴向外侧的内圈10a与轮毂主体9之间的紧固余量小，从而易于拆装内圈10b。
如图5所示，具有内圈滚道7b的内圈10b通过热锻，将轴承钢成型为外径侧为大致圆锥形状且内径侧为圆筒形状的形状之后(参照锻造加工面29)，将该锻造材料切削加工为希望的形状。此时，对轴承性能产生影响的部分通过车削加工而使表面削落，但是，不对轴承性能产生影响的小凸缘侧外周面30保持锻造面的状态而没有实施车削加工。而且，以使为圆锥面形状的小凸缘侧外周面30的母线L2与大凸缘侧外周面31交叉的方式将锻造材料成型。
相对于与大凸缘侧外周面31交叉的锻造线(母线L2)，而在与内圈滚道7b相对一侧设有锻造线L1的情况下，会增加在加工内圈滚道7b时的车削去除体积，从而会使加工成本上升。另一方面，在内圈滚道7b的一侧设有锻造线L3的情况下，锻造倾斜部32的面积会变大而对锻造金属模具的寿命不利。因此，以使小凸缘侧外周面30的母线L2与大凸缘侧外周面31交叉的方式将锻造材料成型，由此，能够减少车削去除量，同时谋求锻造金属模具的寿命提高。

Claims (3)

1.一种车轮支承用滚动轴承单元，具有：外圈，分别在内周面上具有多列外圈滚道，并在轴向端部上具有用于将密封部件嵌合固定的嵌合圆筒部；轮毂，在外周面上具有多列内圈滚道；和圆锥滚子，在各所述内圈滚道与各所述外圈滚道之间各滚动自如地设有多个，
所述轮毂具有在外周面上设有轴向内侧的内圈滚道的内圈，所述内圈外嵌在所述轮毂的轴向内侧部上，并通过设在所述轮毂的轴向内端部上的压紧部而相对于所述轮毂支承固定，
在各所述外圈滚道上设有热处理固化层，所述车轮支承用滚动轴承单元的特征在于，
所述热处理固化层的一部分延伸至所述嵌合圆筒部的轴向中间部，所述密封部件的嵌合面仅与所述嵌合圆筒部的形成有热处理固化层的部分嵌合。
2.根据权利要求1所述的车轮支承用滚动轴承单元，其特征在于，
在所述外圈的外周面上，沿圆周方向设有能够旋转驱动外圈的凹凸部。
3.根据权利要求1所述的车轮支承用滚动轴承单元，其特征在于，
所述内圈的小凸缘侧外周面为圆锥面形状的锻造面，所述小凸缘侧外周面的母线与所述内圈的大凸缘侧外周面交叉。
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