CN209041337U - 轮毂单元轴承 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及将汽车的车轮相对于悬架装置旋转自如地支承的轮毂单元轴承。轮毂单元轴承在外圈滚道与静止凸缘沿径向重叠的轴向位置，从大凸缘部向圆周方向离开的外圈的外周面的直径D1、以外圈的中心轴X为中心且与螺纹孔的螺纹槽底部外切的假想圆的直径D2、和以外圈的中心轴X为中心且与螺纹孔的螺纹牙顶部外切的假想圆的直径D3具有D2≦D1≦D3的关系。根据本结构，使与静止凸缘沿径向重叠的外圈滚道的耐久性在整周范围内接近均匀。

Description

轮毂单元轴承

技术领域

本实用新型涉及将汽车的车轮旋转自如地支承的轮毂单元轴承。

背景技术

构成图11所示的以往结构的轮毂单元轴承的外圈(1)具备：在内周面具有多列的外圈滚道(2a、2b)的圆筒状的外圈主体(3)；和从外圈主体3的外周面向径向外侧突出的静止凸缘(4)。静止凸缘(4)在圆周方向上交替地配置有大凸缘部(5)、和径向高度比大凸缘部(5)小的小凸缘部(6)。在大凸缘部(5)上形成有沿轴向贯穿的螺纹孔(7)。外圈(1)通过螺合于螺纹孔(7)的转向节螺栓而固定于悬架装置。另外，静止凸缘(4)配置在沿径向与外圈滚道(2b)重叠的轴向位置。

通常，在制造外圈(1)时，对中碳素钢制的材料实施热锻造而成形后，对外圈滚道(2a、2b)实施高频热处理来形成热处理硬化层。热处理硬化层在热容大的厚壁部分变薄而压缩残留应力变大，在热容小的薄壁部分变厚而压缩残留应力变小。压缩残留应力具有提高外圈滚道(2a、2b)的强度的效果。

在图11的以往构造中，外圈滚道(2b)周围的壁厚在整周范围内并不是均匀的。因此，形成于外圈滚道(2b)的热处理硬化层的厚度及压缩残留应力在外圈(2)的圆周方向上并不均匀。在轮毂单元轴承上，除了滚动体载荷以外，还施加有伴随对路面反力的支承而产生的应力，因此担心强度差的部分的外圈滚道(2b)会产生损伤。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2017-062014号专利公开公报

实用新型内容

本实用新型是为了解决上述问题点而做出的，其课题在于实现一种使沿径向与静止凸缘重叠的外圈滚道的耐久性在整周范围内接近均匀的构造。

为了解决上述课题，本实用新型的轮毂单元轴承具备：外圈，其包括在内周面具有外圈滚道的圆筒状的外圈主体、和从外圈主体的外周面向径向外侧突出的静止凸缘；轮毂，其在外周面具有内圈滚道；以及多个滚动体，其在外圈滚道与内圈滚道之间滚动自如地配置，静止凸缘的至少轴向一部分与外圈滚道沿径向重叠，具有在沿圆周方向隔开间隔的多个部位配置的大凸缘部、和将大凸缘部沿轴向贯穿的螺纹孔，该轮毂单元轴承的特征在于，在外圈滚道与静止凸缘沿径向重叠的轴向位置，在从大凸缘部向圆周方向离开的外圈的外周面的直径D1、以外圈的中心轴为中心且与螺纹孔的螺纹槽底部外切的假想圆的直径D2、和以外圈的中心轴为中心且与螺纹孔的螺纹牙顶部外切的假想圆的直径D3之间，成立D2≦D1≦D3的关系。

而且，轮毂单元轴承的特征在于，从大凸缘部向圆周方向离开的外圈的外周面为外圈主体的外周面。

而且，轮毂单元轴承的特征在于，在从大凸缘部离开的圆周方向位置，作为构成静止凸缘的部位，存在径向高度比大凸缘部小的小凸缘部，沿圆周方向相邻的大凸缘部与小凸缘部的圆周方向端部彼此结合。

另外，轮毂单元轴承的特征在于，外圈滚道及内圈滚道的截面形状为圆弧形，滚动体为滚珠，对滚珠赋予了接触角，关于外圈滚道，在隔着槽底部的轴向两侧部中，轴向单侧部为滚动体载荷的负荷侧部，大凸缘部在沿径向不与负荷侧部重叠的轴向位置，具有向圆周方向伸出的肋部，肋部与外圈主体的外周面结合。

根据本实用新型的轮毂单元轴承，能够使沿径向与静止凸缘重叠的外圈滚道的耐久性在整周范围内接近均匀。

附图说明

图1是表示第1实施方式的轮毂单元轴承的剖视图。

图2是图1的外圈的从右侧观察到的图。

图3是图1的外圈的A-A剖视图。

图4是图3的左上部分的放大图。

图5是表示第2实施方式的外圈的局部剖切侧视图。

图6是图5的从右侧观察到的图。

图7是图6的B-B剖视图。

图8是表示第3实施方式的外圈的剖视图。

图9是图8的C-C剖视图。

图10是图9的左上部分的放大图。

图11是表示以往构造的轮毂单元轴承的剖视图。

具体实施方式

(第1实施方式)

图1～图4示出本实用新型的第1实施方式。本实施方式的轮毂单元轴承具备外圈8、轮毂9、和作为滚动体的多个滚珠10。此外，关于轮毂单元轴承，轴向内侧在组装于汽车的状态下是指车辆的宽度方向中央侧(图1的右侧)，轴向外侧在组装于汽车的状态下是指车辆的宽度方向外侧(图1的左侧)。

外圈8为中碳素钢制，具备圆筒状的外圈主体11、和用于将外圈8固定于悬架装置的转向节的静止凸缘12。外圈主体11在内周面具有两列的外圈滚道13a、13b。外圈滚道13a、13b的截面形状为圆弧形。在外圈主体11的轴向内端部设有转向节导向部31。静止凸缘12由以从沿外圈主体11的外周面的圆周方向隔开间隔的多个部位(在图示例中为4个部位)向径向外侧突出的方式设置的大凸缘部14构成。沿圆周方向相邻的大凸缘部14彼此之间的部分、即从大凸缘部14向圆周方向离开的外圈8的外周面没有形成静止凸缘12，而成为外圈主体11的外周面。在大凸缘部14上形成有沿轴向贯穿的螺纹孔15。外圈8在构成悬架装置的转向节(未图示)的支承孔中内嵌了转向节导向部31的状态下，通过螺合于螺纹孔15的转向节螺栓而固定于上述转向节。

静止凸缘12(大凸缘部14)的轴向外侧部与轴向内侧的外圈滚道13b沿径向重叠。即，静止凸缘12(大凸缘部14)在其轴向外侧部与轴向内侧的外圈滚道13b沿径向重叠的状态下，从外圈主体11的外周面向径向外侧突出。在轴向内侧的外圈滚道13b与静止凸缘12(大凸缘部14)沿径向重叠的轴向位置，以使得在从大凸缘部14向圆周方向离开的外圈8的外周面的直径D1、以中心轴X为中心且与螺纹孔15的螺纹槽底部16(的径向内端部)外切的假想圆的直径D2、与以中心轴X为中心且与螺纹孔15的螺纹牙顶部17(的径向内端部)外切的假想圆的直径D3之间成立D2≦D1≦D3的关系的方式，规定了各部分的尺寸。

在制造外圈8时，在对中碳素钢制的材料实施了热锻造后，对外圈滚道13a、13b实施高频热处理，由此在外圈滚道13a、13b的表层部形成有如图1标注斜格子所示那样的热处理硬化层32。

轮毂9具备两列的内圈滚道18a、18b、和用于支承车轮及制动用旋转体的旋转凸缘19。两列的内圈滚道18a、18b在轮毂9的外周面中，分别设在与外圈滚道13a、13b相对的部分。内圈滚道18a、18b的截面形状为圆弧形。旋转凸缘19在轮毂9的轴向外侧部以向径向外侧突出的方式设置。

轮毂9通过将中碳素钢制的轮毂主体20和轴承钢制的内圈21组合而构成。在设于轮毂主体20的轴向内侧部的小径层差部22，外嵌固定有内圈21。轴向外侧的内圈滚道18a设在轮毂主体20的外周面，轴向内侧的内圈滚道18b设在内圈21的外周面。在轮毂9(轮毂主体20)的径向中心部，设有用于供驱动轴花键卡合的花键孔23。

滚珠10为轴承钢制，在外圈滚道13a、13b与内圈滚道18a、18b之间，以在各列分别配置有多个的方式滚动自如地配置。对各列滚珠10赋予了背面组合型的接触角及预压。关于轴向内侧的外圈滚道13b，在隔着槽底部的轴向两侧部中，轴向外侧部成为滚动体载荷的负荷侧部27，轴向内侧部成为滚动体载荷的非负荷侧部28。此外，在实施本实用新型的情况下，作为滚动体也能够使用圆锥滚子。

存在于外圈8的内周面与轮毂9的外周面之间且设置有滚珠10的圆筒状空间24，其轴向外端开口被密封圈25封堵，轴向内端开口被组合密封圈26封堵。

在具有上述那样的结构的本实施方式的轮毂单元轴承中，外圈8在轴向内侧的外圈滚道13b与静止凸缘12(大凸缘部14)沿径向重叠的轴向位置，具有D2≦D1≦D3的关系。因此，轴向内侧的外圈滚道13b周围的壁厚，即外圈滚道13b周围的热容在存在于螺纹孔15(其形成于大凸缘部14)的内径侧的圆周方向部位(第1周向部α)、从大凸缘部14离开的圆周方向部位(第2周向部β)中彼此大致相等。因此，形成于轴向内侧的外圈滚道13b的热处理硬化层32的厚度、即作用于轴向内侧的外圈滚道13b的压缩残留应力(产生的强度提高效果)在第1周向部α和第2周向部β中彼此大致相等。

在本实施方式的构造中，与前述的以往构造不同，形成于轴向内侧的外圈滚道13b的热处理硬化层32的压缩残留应力在周向上不会不均匀。因此，与以往构造相比，能够使作用于轴向内侧的外圈滚道13b的压缩残留应力在整周范围内接近均匀，即，使轴向内侧的外圈滚道13b的耐久性在整周范围内接近均匀。

(第2实施方式)

图5～图7示出本实用新型的第2实施方式。在本实施方式中，构成静止凸缘12a的大凸缘部14a在径向内侧部的圆周方向两侧部，具有轴向内侧部与轴向外侧部相比向圆周方向两侧伸出并与外圈主体11的外周面结合的肋部29。肋部29不与轴向内侧的外圈滚道13b的负荷侧部27沿径向重叠，与负荷侧部27相比配置在轴向内侧。肋部29与轴向内侧的外圈滚道13b的非负荷侧部28沿径向重叠。

在本实施方式中，能够使轴向内侧的外圈滚道13b中的比肋部29位于轴向外侧的部分的耐久性在整周范围内接近均匀。而且，利用肋部29提高了大凸缘部14a相对于外圈主体11的结合强度及大凸缘部14a的刚性。其他结构及作用与第1实施方式相同。

(第3实施方式)

图8～图10示出本实用新型的第3实施方式。在本实施方式中，静止凸缘12b通过将大凸缘部14和径向高度比大凸缘部14小的小凸缘部30在圆周方向上交替配置而构成。沿圆周方向相邻的大凸缘部14与小凸缘部30的圆周方向端部彼此结合而连续。在图9、10中，虚线表示外圈主体11的外周面。

在轴向内侧的外圈滚道13b与静止凸缘12b(大凸缘部14、小凸缘部30)沿径向重叠的轴向位置，以使得在从大凸缘部14向圆周方向离开的外圈8的外周面(小凸缘部30的外周面)的直径D1、以外圈8的中心轴X为中心且与螺纹孔15的螺纹槽底部16外切的假想圆的直径D2、和以外圈8的中心轴X为中心且与螺纹孔15的螺纹牙顶部17外切的假想圆的直径D3之间成立D2≦D1≦D3的关系的方式，规定了各部分的尺寸。

在本实施方式的构造中，由于静止凸缘12b在整周内连续设置，所以能够提高静止凸缘12b相对于外圈主体11的结合强度及静止凸缘12b的刚性。另外，基于D2≦D1≦D3的关系，能够使轴向内侧的外圈滚道13b的耐久性在整周范围内接近均匀。其他结构及作用与第1实施方式相同。

本实用新型能够将上述各实施方式的结构在不产生矛盾的范围内适当组合而实施。

Claims (4)

1.一种轮毂单元轴承，具备：外圈，其包括在内周面具有外圈滚道的圆筒状的外圈主体、和从所述外圈主体的外周面向径向外侧突出的静止凸缘；轮毂，其在外周面具有内圈滚道；以及多个滚动体，其在所述外圈滚道与所述内圈滚道之间滚动自如地配置，所述静止凸缘的至少轴向一部分与所述外圈滚道沿径向重叠，具有在沿圆周方向隔开间隔的多个部位配置的大凸缘部、和将所述大凸缘部沿轴向贯穿的螺纹孔，所述轮毂单元轴承的特征在于，

在所述外圈滚道与所述静止凸缘沿径向重叠的轴向位置，在从所述大凸缘部向圆周方向离开的所述外圈的外周面的直径D1、以所述外圈的中心轴为中心且与所述螺纹孔的螺纹槽底部外切的假想圆的直径D2、和以所述外圈的中心轴为中心且与所述螺纹孔的螺纹牙顶部外切的假想圆的直径D3之间，成立D2≦D1≦D3的关系。

2.根据权利要求1所述的轮毂单元轴承，其特征在于，

从所述大凸缘部向圆周方向离开的所述外圈的外周面为所述外圈主体的外周面。

3.根据权利要求1所述的轮毂单元轴承，其特征在于，

在从所述大凸缘部离开的圆周方向位置，作为构成所述静止凸缘的部位，存在径向高度比所述大凸缘部小的小凸缘部，沿圆周方向相邻的大凸缘部与小凸缘部的圆周方向端部彼此结合。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的轮毂单元轴承，其特征在于，

所述外圈滚道及所述内圈滚道的截面形状为圆弧形，所述滚动体为滚珠，

对所述滚珠了赋予接触角，关于所述外圈滚道，在隔着槽底部的轴向两侧部中，轴向单侧部为滚动体载荷的负荷侧部，

所述大凸缘部在沿径向不与所述负荷侧部重叠的轴向位置，具有向圆周方向伸出的肋部，

所述肋部与所述外圈主体的外周面结合。