專利名稱：：用于車輪上的軸承單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及到對車輪軸承單元的改進(jìn)，這種車輪軸承支撐著汽車的車輪，以使車輪能夠相對懸掛裝置自由轉(zhuǎn)動。具體而言，本發(fā)明涉及一種結(jié)構(gòu)，在該結(jié)構(gòu)中，車輪與一個旋轉(zhuǎn)凸緣連接在一起，該旋轉(zhuǎn)凸緣形成在輪轂的外周面周圍，這樣，就可穿過多個設(shè)置在車輪輪緣上的通孔將多個螺栓插裝到多個設(shè)置在旋轉(zhuǎn)凸緣上的螺紋孔內(nèi)，從而實現(xiàn)螺釘固定。
背景技術(shù)：
：對于圖3所示的結(jié)構(gòu)而言，例如，汽車車輪的輪緣l和盤式制動器裝置的轉(zhuǎn)子2支撐在懸掛裝置的轉(zhuǎn)向節(jié)3上，從而使車輪能夠自由轉(zhuǎn)動。換言之，作為本發(fā)明主題的車輪軸承單元5，其外座圏6通過多個螺栓7被固定到環(huán)形支承孔部分4上，而該環(huán)形支承孔部分又形成于該轉(zhuǎn)向節(jié)3上。另一方面，輪緣1和轉(zhuǎn)子2被多個螺栓9連接并固定到車輪軸承單元5的輪轂8上。為此，在位于該輪轂8的外端部分上并從外座圍6突出的那部分外周面上設(shè)置了一個旋轉(zhuǎn)凸緣IO。(在本文中，沿軸向的"外側(cè)"是指當(dāng)將該軸承單元裝配到汽車內(nèi)時的寬度方向，該方向位于附圖3的左側(cè)；軸向上的"內(nèi)側(cè)"是指寬度方向的中央側(cè)，該側(cè)位于附圖3的右側(cè)。這一點同樣適用于本文中的所有附圖.)而且，還在多個位置(一般為4至6個位置)上形成有多個螺釘孔ll,這些孔均勻分布在位于旋轉(zhuǎn)凸緣IO之外周邊附近的一個圃周的周向上。另外，在輪緣1和轉(zhuǎn)子2上，有多個通孔12、13設(shè)置在位于內(nèi)周緣附近的部分上，而且這些通孔與螺釘孔ll相對應(yīng).當(dāng)將輪緣1和轉(zhuǎn)子2連接并固定到輪轂8上時，可將多個螺栓9從外側(cè)經(jīng)過通孔12、13插向內(nèi)側(cè)，然后將其擰入螺釘孔ll內(nèi)并擰緊。此外，圍繞外座圏6的內(nèi)周面上還形成有多排外座圏軌道14a、14b，圍繞該外座圖的外周面上形成有一個固定凸緣15。該外座圏6可通過螺栓7將固定凸緣15連接到轉(zhuǎn)向節(jié)3上而得以固定到轉(zhuǎn)向節(jié)3上。另一方面，輪轂8包括一個輪轂主體16和一個內(nèi)座圏17，該內(nèi)座圏與輪轂主體16接合在一起。旋轉(zhuǎn)凸緣10形成在輪轂主體16的部分外周面上，該部分位于由外座圏6之外端上的開口伸出的那部分上。另外，在該輪轂主體16的外端表面上還形成有一個圓筒形的定位部分19。該圓筒形定位部分19的外周面20與輪轂主體16同心。輪緣1和轉(zhuǎn)子2的內(nèi)周緣部分被裝配到該圓筒形定位部分19內(nèi)，而且該輪緣1和轉(zhuǎn)子2還被螺栓9連接并固定到位于旋轉(zhuǎn)凸緣10—側(cè)的表面(例如圖中的外表面)上。在該狀態(tài)下，輪緣l、轉(zhuǎn)子2和輪轂8彼此同心。此外，對于這多排外座圏軌道14a、14b而言，外座圏軌道14a設(shè)置在外側(cè)，而外座圏14b則設(shè)置在內(nèi)側(cè)，而且一個第一內(nèi)座圏軌道21直接圍繞輪轂主體16之中間部分的外表面形成，該部分位于面向位于外側(cè)的外座圏軌道14a。此外，圍繞輪轂主體16之內(nèi)端部分的外周面還設(shè)置有一個小直徑的臺階狀部分22，一個內(nèi)座圏17被固定到該小直徑的臺階部分22上，從而形成了輪轂8。一個第二內(nèi)座圏軌道23圍繞該內(nèi)座圏17的外周面形成，以面向位于內(nèi)側(cè)的外座圏軌道14b。在外座圏軌道14a、14b與第一、第二內(nèi)座圏軌道21、23之間分別設(shè)置有多個滾動體或滾珠24,24，這些滾珠以能夠自由滾動的方式被護(hù)圏25、25所保持。該結(jié)構(gòu)還設(shè)置有兩排背對背接合在一起的徑向滾珠軸承，從而以能夠自由轉(zhuǎn)動的方式將輪轂8支承在外座圏6內(nèi)并承受徑向載荷和沖擊載荷.在位于外座圏6之兩端上的內(nèi)周面和位于輪轂主體16之中間部分的外周面及位于內(nèi)座圏17之內(nèi)端周圍的外周面之間設(shè)置有密封圍26a、26b，這樣它們就將滾珠24、24所在的內(nèi)部空間與外界密封隔開.此外，圖示的實例還涉及到一種用于汽車從動車輪(FR和RR汽車的后輪，F(xiàn)F汽牟的前輪和4輪驅(qū)動汽車的所有車輪)上的軸承單元5，因此在輪轂主體16的中心處還設(shè)置有一個花鍵孔27,此外，還設(shè)置有一個恒速萬向節(jié)28，該恒速萬向節(jié)上又設(shè)置有一個花鍵軸29，該恒速萬向節(jié)28的花鍵軸29被插裝到花鍵孔27內(nèi)。如圖3所示，當(dāng)用于車輪上的上述軸承單元5處于使用狀態(tài)下時，外座圏6被固定到轉(zhuǎn)向節(jié)3上，輪緣l、轉(zhuǎn)子2及安裝在輪緣1上的輪胎(未在圖中示出)被固定到輪轂主體16的旋轉(zhuǎn)凸緣10上。此時，如上所述，可通過將輪緣1和轉(zhuǎn)子2的內(nèi)周邊緣安裝到圓筒形定位部分19上，而使輪緣1和轉(zhuǎn)子2及輪轂8保持同心。這樣，轉(zhuǎn)子2就與一個支架及固定到轉(zhuǎn)向節(jié)3上的卡鉗(未在附圖中示出)接合到一起，從而形成了一個用于制動的盤式制動器。制動時，一對設(shè)置在轉(zhuǎn)子2兩側(cè)的襯墊就會抵壓在轉(zhuǎn)子2的兩個側(cè)面上。在上述的結(jié)構(gòu)中，為防止輪緣l在行駛過程中產(chǎn)生渦動(whirling)(當(dāng)輪緣l轉(zhuǎn)動時，輪緣l的外周緣將沿徑向跳動(runout))，輪緣l的幾何中心必須與輪轂8的轉(zhuǎn)動中心重合。另一方面，在將所謂第三代軸承單元用于汽車車輪上的情況下，即第一內(nèi)座團軌道21直接設(shè)置在輪轂8之中間部分的外周面上時，如圖3所示，將在設(shè)置有第一內(nèi)座圏軌道21的輪轂主體16之軸向中間部分和小直徑臺階部分22之間形成一個臺階狀結(jié)構(gòu)，其中設(shè)置有第二內(nèi)座圏軌道23的內(nèi)座圏17就為了固定而裝配在該小直徑的臺階部分22上。在這種結(jié)構(gòu)中，由于第一和第二內(nèi)座圏軌道21的平行度和同心度都很差，因此輪轂8的幾何中心和旋轉(zhuǎn)中心很容易錯開。當(dāng)這些中心相互錯開時，設(shè)置在輪轂8之外端面上的圓筒形定位部分19周圍的外周面20就容易在輪轂8的轉(zhuǎn)動過程中渦動并沿徑向跳動。當(dāng)位于圓筒形定位部分19周圍的外周面20因此而渦動時，裝配在該圃筒形定位部分19上的輪緣1就會開始渦動并沿徑向跳動.這樣，即使車輪本身能夠保證車輪的平衡，但在實際行進(jìn)過程中，旋轉(zhuǎn)平衡也會變差，而且在高速行駛時，基于舒適性和駕駛穩(wěn)定性的駕駛性能也很差。尤其是，在這種結(jié)構(gòu)中，將輪緣1連接并固定到旋轉(zhuǎn)凸緣10上的操作是通過將螺栓9檸入到設(shè)置在旋轉(zhuǎn)凸緣10上的螺釘孔11內(nèi)并將其擰緊的方式完成的，因此圓筒形定位部分19之外周面20的旋轉(zhuǎn)就會很容易地對輪緣1產(chǎn)生影響。根據(jù)本發(fā)明的車輪軸承單元正是基于對上述
背景技術(shù)：
的考慮而發(fā)明出來的，目的在于抑制帶有輪緣1的車輪在輪轂8的旋轉(zhuǎn)過程中沿徑向跳動。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的車輪用軸承單元用于將一個汽車車輪支撐在一個懸掛裝置上，以使車輪能夠自由轉(zhuǎn)動；該軸承單元包括一個不可轉(zhuǎn)動的外座圏，一個可沿徑向在該外座圏內(nèi)旋轉(zhuǎn)的輪轂和多個滾動元件。該外座圏在其內(nèi)周面上設(shè)置有兩排外座圏軌道，而且在操作過程中，該外座圏以不能旋轉(zhuǎn)的方式支撐在懸掛裝置上。該輪轂還包括一個輪轂主體和一個內(nèi)座圏。該輪轂包括一個旋轉(zhuǎn)凸緣，該旋轉(zhuǎn)凸緣設(shè)置在位于輪轂外端的外周面上，以使旋轉(zhuǎn)凸緣的外表面起到一個用于對車輪進(jìn)行支撐的安裝表面的作用，而且該旋轉(zhuǎn)凸緣還設(shè)置有多個用于固定車輪的螺紋孔；一個第一內(nèi)座團軌道，其直接設(shè)置在位于輪轂中部的外周面上，以面向位于兩個外座圏軌道外側(cè)的那個外座圏軌道；一個圓筒形定位部分，該部分設(shè)置于輪轂主體的外端面上，車輪的內(nèi)周緣就裝配在該外圓筒形定位部分上。此外，該內(nèi)座圏在其外周面上設(shè)置有一個第二內(nèi)座團軌道，該第二內(nèi)座圏軌道面向位于兩個外座團軌道內(nèi)側(cè)的那個外座團軌道，而且該內(nèi)座圏被裝配到輪轂主體的內(nèi)端部分上，另外，多個滾動元件以能夠自由轉(zhuǎn)動的方式設(shè)置在每個外座圏軌道和內(nèi)座圏軌道之間.具體而言，在采用本發(fā)明的車輪用軸承單元的情況下，當(dāng)輪轂旋轉(zhuǎn)時，至少在圓筒形定位部分的外周面上，裝配有車輪輪緣的那部分沿徑向的跳動量為15微米或更小.該圃筒形定位部分設(shè)置在輪轂的外端上.在采用按照上述方式構(gòu)造而成的本發(fā)明之車輪用軸承單元時，裝配在圓筒形定位部分上的輪緣之幾何中心與輪轂的轉(zhuǎn)動中心重合，從而防止車輪包括輪緣偏轉(zhuǎn)，以提高基于駕駛舒適性和駕駛穩(wěn)定性的駕駛性能。圖l為本發(fā)明第一實施例的剖視圖；圖2為本發(fā)明第二實施例的剖視圖；圖3為一個剖視圖，圖中示出了一個可以采用本發(fā)明的車輪軸承單元的例子。具體實施方式圖l示出了本發(fā)明的第一實施例。在該實施例中，車輪的軸承單元5a設(shè)置有一個固定凸緣15，該固定凸緣圍繞著位于外座圍6之中間部分的外周面設(shè)置，以用于將外座圏6連接并固定到一個轉(zhuǎn)向節(jié)3(見圖3)上。另外，圍繞該外座圏6的內(nèi)周面還設(shè)置有兩排外座圏軌道14a、14b。此外，就輪轂8a而言，一個第一內(nèi)座圏軌道21和一個第二內(nèi)座團軌道23圍繞該輪轂主體16a和內(nèi)座圏17的外周面設(shè)置，從而使它們分別面向外座團軌道14a、14b。換言之，第一內(nèi)座圏軌道21直接圍繞位于輪轂主體16a之中間部分的外周面設(shè)置，一個內(nèi)座圏17被裝配到一個小直徑的臺階部分22上，該臺階部分圍繞位于輪轂主體16a之內(nèi)端附近的部分設(shè)置；一個第二內(nèi)座圏軌道23圍繞內(nèi)座圏17的外周面設(shè)置。此外，為防止內(nèi)座團17從小直徑臺階部分22上脫開，圍繞輪轂主體16a的內(nèi)端設(shè)置一個巻邊部分30。就是說，在將內(nèi)座圏17裝配到該小直徑的臺階部分22上之后，位于輪轂主體16a的內(nèi)端上并從內(nèi)座圏17的內(nèi)端面伸出的那部分將沿徑向向外塑性變形，從而形成一個巻邊部分30;該巻邊部分30保持著內(nèi)座團17的內(nèi)端面。利用這種結(jié)構(gòu)，就可將內(nèi)座團17牢固固定到輪轂主體16a的內(nèi)端部分上形成輪轂8a.此外，圍繞位于輪轂主體16a之外端附近的外周面，用來與輪緣l和轉(zhuǎn)子2或轉(zhuǎn)鼓連接起來的旋轉(zhuǎn)凸緣10a設(shè)置在從外座閨6之外端上的開口伸出的那部分上，所述轉(zhuǎn)子2或轉(zhuǎn)鼓為制動器的旋轉(zhuǎn)體(見圖3).圍繞該旋轉(zhuǎn)凸緣10a,沿其圓周的周向多個位置上設(shè)置有多個螺釘孔lla,其圃周的中心定位在輪轂主體16a的旋轉(zhuǎn)中心處.這些螺釘孔lla用于擰入螺栓9(見圖3)，而螺栓9用于固定輪緣1和轉(zhuǎn)子2。另外，在輪轂主體16a的外端面上還設(shè)置有一個圓筒形的定位部分19a，目的在于將輪緣l和轉(zhuǎn)子2裝配并支撐在該圓筒形定位部分19a上并使該圓筒形定位部分19a與輪轂主體16a同心。在該實例中，圍繞圓筒形定位部分19a的外周面20a，一個大直徑部分31設(shè)置在底端部分(內(nèi)端部分)上，轉(zhuǎn)子2的內(nèi)周緣就裝配在該大直徑部分31上，而且從中間部分到頂端部分(外端部分)設(shè)置有一個小直徑部分32，輪緣l的內(nèi)周緣部分就裝配在該小直徑部分32上。該大直徑部分31和小直徑部分32彼此同心，而且通過一個臺階部分33連接在一起。此外，在每個外座圏軌道14a、14b和第一、第二內(nèi)座圏軌道21、23之間還設(shè)置有多個滾珠24、24，這些滾珠由保持架(retainer)25、25保持而能自由轉(zhuǎn)動。在外座圏6兩個端部部分的內(nèi)周面和輪轂主體16a之中間部分的外周面及內(nèi)座圏17之內(nèi)端部分的外周面之間設(shè)置有一對密封團26a、26b，以將滾珠24、24所在的內(nèi)部空間34與外界密封隔開并防止充填在該內(nèi)部空間34中的油脂產(chǎn)生泄漏，同時還可防止異物進(jìn)入該內(nèi)部空間34。當(dāng)輪轂8a在外座圏6的內(nèi)徑側(cè)轉(zhuǎn)動時，圍繞上述車輪軸承單元5a的圓筒形定位部分19a的外周面20a(大直徑部分31和小直徑部分32)將沿徑向跳動。在采用本發(fā)明的車輪軸承單元5a的情況下，該跳動量保持在15微米或更小。換言之，當(dāng)外座圏6被固定到位，位移傳感器的探頭與外周面20a相接觸，而且允許輪轂8a轉(zhuǎn)動時，該外周面20a相對輪轂8a之旋轉(zhuǎn)中心的尺寸和形狀精度按照下述方式進(jìn)行設(shè)計由位移傳感器測得的跳動值(最大值和最小值之間的差)為15微米或更小。在本發(fā)明中，如果至少外周面20a的小直徑部分32的跳動量保持為15微米或更小(僅將小直徑部分32的跳動量控制在15微米或更小)，也是可以接受的，但是，除了小直徑部分32外，大直徑部分31的跳動量最好也保持為15微米或更小。除了提高車輪軸承單元5a的所有部件的形狀和尺寸精度外，還可以在完成車輪軸承單元5a的裝配操作后通過對圃筒形定位部分19a的外周面20進(jìn)行精加工的方式來確保該外周面20的精度。當(dāng)然，在裝配后，進(jìn)行精加工處理的操作還可通過對該外周面20a進(jìn)行車削、研磨或精密磨削的方式來實現(xiàn)，這樣就能夠?qū)⒃撏庵苊?0a精加工成一個與輪轂8a之旋轉(zhuǎn)中心同心的圓筒形表面。在這種情況下，在對圓筒形定位部分19a的外周面20a進(jìn)行車削、研磨或精密磨削前，除了該圓筒形定位部分19a的外周面20a外，車輪軸承單元5a的所有部件都被加工成特定形狀和尺寸。而且，該圓筒形定位部分19a的外周面20a被加工成毛坯形狀和尺寸。接著，將該車輪軸承單元5a的各個部件裝配到一起，形成圖l所示的狀態(tài)。此后，該輪轂8a隨著被固定的外座圏6—起旋轉(zhuǎn)并對外周面20a進(jìn)行車削、研磨或精密磨削。在任何情況下，對于該實施例的車輪軸承單元5a而言，圓筒形定位部分19a之外周面20a(尤其是小直徑部分)的跳動量都保持在15微米或更小，這樣，就可以抑制輪緣l在操作過程中渦動(whirling)，從而能夠提高汽車的駕駛性能(例如駕駛的舒適性和駕駛的穩(wěn)定性)，其中圓筒形定位部分19a設(shè)置在輪轂主體16a的外端面上，而且輪緣l(見圖3)就裝配在該定位部分上。換言之，根據(jù)由本發(fā)明人所做的試驗，如下表所示，當(dāng)跳動量為20微米或更大時，汽車的駕駛性能例如駕駛的舒適性和駕駛的穩(wěn)定性就不會很好，但是，當(dāng)跳動量保持在15微米或更小時，駕駛性能就很好。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>在圓筒形定位部分19a上涂覆一種防腐蝕涂層，這一點已經(jīng)在現(xiàn)有技術(shù)中公開，例如日本實用新型公報第JitsukaiHei7-18卯6.這種形成涂層的操作最好用電解沉積涂覆來代替刷涂或噴涂或常規(guī)的浸漬涂敷。其原因在于利用電解沉積涂覆法可以得到厚度均勻的穩(wěn)定涂層，而且還可以縮短烘干所需的時間，這樣就可以提高操作效率。在這種情況下所采用的電解沉積涂覆工作例如可通過下述的方法來完成。"對輪轂8a的外端部進(jìn)行脫脂和清洗處理，，—"將保護(hù)帽安裝到那些不需要涂覆的部件(例如花鍵孔27)上并將電極連接到輪轂8a上"—"將圓筒形定位部分19a放置到一個存放有涂層材料(例如能夠分解的水溶性涂層材料)的電鍍?nèi)萜鲀?nèi)"在被放置在電鍍?nèi)萜髦械碾姌O和與輪轂8a相連接的電極之間施加電壓"—"將圓筒形定位部分19a從電鍍?nèi)萜髦腥〕?，，。通過執(zhí)行上述的操作，就可以形成一種堅固耐用的防腐蝕涂層，這種涂層不易剝落，而且在圓筒形定位部分19a(包括其外周面20a)的表面上具有均勻的厚度。下面，圖2示出了本發(fā)明的第二實施例。對于該實施例中的車輪軸承單元5b而言，與輪轂主體16b的內(nèi)端部分相比，-故裝配在小直徑臺階部分22上的內(nèi)座團17之內(nèi)端部分以更長的距離向里延伸，其中小直徑臺階部分位于輪轂8b之輪轂主體16b的內(nèi)端部上。當(dāng)安裝到汽車上時，恒速萬向節(jié)28(圖3)的外端部與內(nèi)座圏17的內(nèi)端面相互接觸并防止該內(nèi)座圈17從輪轂主體16b上脫開。其它結(jié)構(gòu)和功能與上述的第一實施例基本相同，因此不再對其進(jìn)行贅述。本發(fā)明并非局限于如圖所示的從動輪軸承單元，本發(fā)明也可應(yīng)用到非從動輪的軸承單元上。工業(yè)實用性根據(jù)本發(fā)明的車輪軸承單元可按照上述方式進(jìn)行制造和操作，而且其可以提高駕駛性能，例如高速時的舒適性和穩(wěn)定性。權(quán)利要求1、一種用于制造車輪軸承單元的方法，所述軸承單元用于將車輪可轉(zhuǎn)動地支撐在懸掛裝置上，所述軸承單元包括不可轉(zhuǎn)動的外座圈、可在所述外座圈的內(nèi)徑側(cè)旋轉(zhuǎn)的輪轂、和多個滾動元件，所述外座圈具有一個內(nèi)周面，所述內(nèi)周面上設(shè)置有雙排外座圈軌道，而且所述外座圈在使用過程中由懸掛裝置支撐時不可轉(zhuǎn)動，所述輪轂包括輪轂主體和一個內(nèi)座圈的組合，所述輪轂主體包括旋轉(zhuǎn)凸緣，所述旋轉(zhuǎn)凸緣按照下述方式圍繞位于輪轂主體外端處的外周面設(shè)置即使得所述旋轉(zhuǎn)凸緣的外表面用作對車輪進(jìn)行支撐的安裝表面，而且所述旋轉(zhuǎn)凸緣具有多個用于固定車輪的螺紋孔；第一內(nèi)座圈軌道，所述第一內(nèi)座圈軌道直接圍繞位于輪轂主體中部的外周面設(shè)置并面向兩個外座圈軌道中位于外側(cè)的外座圈軌道；圓筒形定位部分，所述定位部分設(shè)置在輪轂主體的外端面上，而且車輪的內(nèi)周緣繞所述定位部分裝配，所述內(nèi)座圈具有繞其外周面形成的第二內(nèi)座圈軌道，所述第二內(nèi)座圈軌道面向兩個外座圈軌道中位于內(nèi)側(cè)的外座圈軌道，而且所述內(nèi)座圈繞輪轂主體的內(nèi)端部裝配，所述滾動元件以能夠自由滾動的方式設(shè)置在每個外座圈軌道和每個內(nèi)座圈軌道之間，其中在外座圈固定的情況下使所組裝的軸承單元旋轉(zhuǎn)，并通過轉(zhuǎn)動輪轂來對外周面進(jìn)行車削、研磨或精密磨削，使得當(dāng)輪轂轉(zhuǎn)動時，至少在圓筒形定位部分的外周面上的裝配有車輪輪緣的那部分的徑向跳動量僅為15微米或更小。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于制造軸承單元的方法，其中，在圓動量僅為15微米或更小.全文摘要汽車車輪的輪緣被裝配到一個圓筒形的定位部分(19a)上，在該狀態(tài)下，該圓筒形定位部分被多個螺栓固定到輪轂(8a)，這些螺栓被擰入旋轉(zhuǎn)凸緣(10a)上的螺紋孔(11a)內(nèi)并將其擰緊。當(dāng)輪轂(8a)旋轉(zhuǎn)時，圓筒形定位部分(19a)之外周面(20a)的徑向跳動量被控制為最大15微米，目的是抑制汽車車輪的跳動量。利用這種結(jié)構(gòu)可以提高行駛性能，例如駕駛的舒適性和駕駛的穩(wěn)定性。文檔編號B60B27/00GK101126413SQ200710149729公開日2008年2月20日申請日期2003年1月27日優(yōu)先權(quán)日2002年1月30日發(fā)明者坂本潤是申請人:日本精工株式會社