專利名稱：車輪用輪轂單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及車輛用輪轂單元。特別是，本發(fā)明涉及一種通過(guò)對(duì)輪轂的車輛中心側(cè)端部進(jìn)行鉚接/斂縫(加締)而使配合在輪轂上的內(nèi)圈元件緊固和固定在該輪轂上的車輛用輪轂單元。
背景技術(shù)：
在通過(guò)對(duì)輪轂的車輛中心側(cè)端部進(jìn)行鉚接而使內(nèi)圈元件固定的輪轂單元中，鉚接工具使將被鉚接的端部以沿徑向向外延伸的方式塑性變形，以便內(nèi)圈元件被這樣鉚接的塑性變形部緊固和固定。在此過(guò)程中，存在內(nèi)圈元件和/或輪轂可能變形而導(dǎo)致內(nèi)圈元件上的軌道的尺寸改變或軌道表面的形狀變形的危險(xiǎn)，這會(huì)導(dǎo)致輪轂單元的性能惡化。
為了避免內(nèi)圈元件變形，已經(jīng)提出了一種在內(nèi)圈的外徑部上安裝環(huán)形限制夾具以抑制內(nèi)圈變形的技術(shù)(例如，日本專利申請(qǐng)公開No.2000-38005)。
但是，日本專利申請(qǐng)公開No.2000-38005所提出的限制夾具使得必須進(jìn)行將該夾具插到內(nèi)圈元件和外圈之間的操作，此外，該操作需要針對(duì)每個(gè)車輪用輪轂單元執(zhí)行一次。這費(fèi)時(shí)費(fèi)力，導(dǎo)致工作效率降低，且生產(chǎn)成本增加。
在根據(jù)美國(guó)專利No.5226738所公開的現(xiàn)有技術(shù)的鉚接過(guò)程中，通過(guò)使用鉚接用金屬模具逐漸擠壓設(shè)置在輪轂的車輛中心側(cè)端部的將被鉚接的圓柱形部來(lái)進(jìn)行鉚接操作。在就在完成之前的鉚接操作的最后步驟中，金屬模具沿軸向有力地?cái)D壓輪轂的將被鉚接的端部，以便在內(nèi)圈元件與輪轂的配合部處產(chǎn)生作為擠壓力的分力的使輪轂沿徑向朝內(nèi)圈元件向外移動(dòng)的力。因此，內(nèi)圈元件受到沿徑向向外的力而變形。當(dāng)這種變形大時(shí)，會(huì)在軸承上產(chǎn)生過(guò)大的壓力并引起軌道變形，這會(huì)縮短軸承的壽命、增大轉(zhuǎn)矩或噪聲。此外，存在內(nèi)圈元件和輪轂越牢固地固定在一起，內(nèi)圈元件沿徑向向外的變形就越大的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是，使內(nèi)圈元件在鉚接時(shí)產(chǎn)生的變形盡可能小，并提供一種性能不會(huì)惡化的輪轂單元。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的第一方面的車輪用輪轂單元包括在其內(nèi)周面上具有兩個(gè)軸承軌道的外圈；沿軸向在車輛外端側(cè)具有車輪安裝法蘭并沿軸向在車輛中心側(cè)具有端部的輪轂，所述輪轂在其外周上具有一體的或作為分離部件的第一軸承軌道，該第一軸承軌道對(duì)應(yīng)于所述外圈的沿軸向位于車輛外端側(cè)的軸承軌道；配合在所述輪轂的所述端部側(cè)的內(nèi)圈元件，所述內(nèi)圈元件在其外周上具有第二軸承軌道，該第二軸承軌道與所述外圈的沿軸向位于車輛中心側(cè)的軸承軌道相對(duì)，并通過(guò)使所述輪轂的所述端部沿徑向向外塑性變形而固定在所述端部上；以及設(shè)置在所述外圈的兩個(gè)軸承軌道與所述第一和第二軸承軌道之間的滾動(dòng)體，其中，所述端部的將塑性變形的部分的外徑小于內(nèi)圈元件的配合在輪轂上的部分的直徑，所述小直徑部分的起點(diǎn)設(shè)置成位于內(nèi)圈元件的內(nèi)周面上的倒角部的起點(diǎn)與內(nèi)圈元件的車輛中心側(cè)端面之間，并且所述端部沿徑向向外塑性變形以緊固和固定所述內(nèi)圈元件。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面的車輪用輪轂單元在進(jìn)行塑性變形過(guò)程時(shí)不必使用限制夾具。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，可將內(nèi)圈元件緊固和固定在輪轂的車輛中心側(cè)，同時(shí)使內(nèi)圈元件的變形盡可能小，從而軸承的使用壽命不會(huì)縮短。此外，內(nèi)圈元件壓配合在端部上的長(zhǎng)度縮短，從而使組裝更容易。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的第二方面的車輪用輪轂單元包括在其內(nèi)周面上具有兩個(gè)軸承軌道的外圈；在外端側(cè)具有車輪安裝法蘭并沿軸向在車輛中心側(cè)具有端部的輪轂，所述輪轂在其外周上具有一體的或作為分離部件的第一軸承軌道，該第一軸承軌道對(duì)應(yīng)于所述外圈的沿軸向位于車輛外端側(cè)的軸承軌道；配合在所述輪轂的所述端部側(cè)的內(nèi)圈元件，所述內(nèi)圈元件在其外周上具有第二軸承軌道，該第二軸承軌道與所述外圈的沿軸向位于車輛中心側(cè)的軸承軌道相對(duì)，并通過(guò)使所述輪轂的所述端部沿徑向向外塑性變形而固定在所述端部上；以及設(shè)置在所述外圈的兩個(gè)軸承軌道與所述第一和第二軸承軌道之間的滾動(dòng)體，其中，在所述內(nèi)圈元件的內(nèi)周面上與該內(nèi)周面的內(nèi)端部上的倒角部相鄰地設(shè)置有連續(xù)周向槽。
通過(guò)如上所述在所述內(nèi)圈元件的內(nèi)周面上與該內(nèi)周面的內(nèi)端部上的倒角部相鄰地設(shè)置連續(xù)周向槽，當(dāng)在鉚接過(guò)程的最后階段使用金屬模具沿軸向有力地?cái)D壓將被鉚接的部分時(shí)，輪轂在內(nèi)圈元件與輪轂的配合部處沿徑向向外膨脹的材料部分被疏散到內(nèi)圈元件的周向槽內(nèi)，從而可防止膨脹影響內(nèi)圈元件。從而，可減小在鉚接時(shí)作用在內(nèi)圈元件上的沿徑向向外的力和在內(nèi)圈元件的外周上的圓周應(yīng)力。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，不僅可通過(guò)上述效果減小作用在內(nèi)圈元件上的沿徑向向外的力，而且輪轂的沿徑向膨脹的材料進(jìn)入周向槽，從而進(jìn)入部分可幫助防止內(nèi)圈元件相對(duì)于輪轂沿軸向移動(dòng)。這樣，可更牢固地固定內(nèi)圈元件，并且這對(duì)于防止車輛用輪轂支承裝置的壓力失效以及防止可能在配合到輪轂上的內(nèi)圈元件配合部發(fā)生蠕動(dòng)也是有利的。
此外，在本發(fā)明的第二方面中，由于內(nèi)圈元件的主倒角部保持不變，并且在內(nèi)圈元件的內(nèi)周面上與該主倒角部相鄰地設(shè)置有連續(xù)周向槽，所以周向槽不朝向內(nèi)圈元件的內(nèi)端面開口。因此，從鉚接的初始階段到最終階段，進(jìn)入槽內(nèi)的材料的量很少，并且當(dāng)在鉚接的最后階段很大的軸向力使得作用在內(nèi)圈元件的沿徑向向外的力很大時(shí)，包括將被鉚接的圓柱形部的輪轂材料進(jìn)入槽內(nèi)。因此，可降低上述很大的力的影響。由于輪轂材料進(jìn)入周向槽，還可防止內(nèi)圈元件相對(duì)于輪轂沿軸向移動(dòng)。此外，根據(jù)本發(fā)明的第二方面，可消除麻煩的機(jī)械加工，例如滾花。
如上所述，在根據(jù)本發(fā)明的第二方面的車輪用輪轂單元中，當(dāng)在鉚接過(guò)程的最后階段使用金屬模具沿軸向方向有力地?cái)D壓將被鉚接的部分時(shí)，可以使輪轂在內(nèi)圈元件與輪轂的配合部處沿徑向向外膨脹的部分疏散到內(nèi)圈元件的內(nèi)周面上的周向槽內(nèi)。因此，可減小在鉚接時(shí)作用在內(nèi)圈元件的沿徑向向外的力，并減小由鉚接引起的內(nèi)圈元件的膨脹和變形。此外，可防止內(nèi)圈元件相對(duì)于輪轂沿軸向移動(dòng)，并防止內(nèi)圈元件沿軸向蠕動(dòng)或相對(duì)移動(dòng)。


圖1是示出本發(fā)明的第一實(shí)施例的截面圖；圖2是示出在輪轂鉚接之前的第一實(shí)施例的截面圖；圖3A到3C示出鉚接，圖3A是圖2中的部分A的放大視圖，圖3B示出鉚接的中間階段，圖3C示出鉚接的中間階段；圖4是第一實(shí)施例的第一變型的上半部分的截面圖；圖5是第一實(shí)施例的第二變型的上半部分的截面圖；圖6A和6B示出本發(fā)明的第二實(shí)施例，圖6A是示出車輪用輪轂支承裝置的整體結(jié)構(gòu)的截面圖，圖6B是圖6A中的相關(guān)部分的放大截面圖；圖7是用于示出在鉚接操作中周向槽的功能的相關(guān)部分的截面圖；圖8A到8D是示出第二實(shí)施例中的內(nèi)圈元件上的周向槽的各種示例的截面圖。
具體實(shí)施例方式
在下文中，將參照

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的車輪用輪轂單元。
在此說(shuō)明書中，其上安裝有車輪并且在車輪用輪轂單元安裝在車體上的狀態(tài)下通常朝向車體外側(cè)的車輪用輪轂單元的法蘭側(cè)稱為外側(cè)，朝向車輛中心的相對(duì)側(cè)稱為內(nèi)側(cè)。
下面參照?qǐng)D1和3A-3C說(shuō)明本發(fā)明的第一實(shí)施例。
圖1是根據(jù)第一實(shí)施例的車輪用輪轂單元Hu的截面圖。
在圖1中，輪轂1在其外端側(cè)形成有用于安裝車輪(未示出)的法蘭1f。第一軸承軌道1a直接設(shè)置在法蘭側(cè)外周面上，該外周面是軸向中央部的外周面1m的一部分。
靠近車輛中心側(cè)的外周面形成為第一小直徑外周部1n，該小直徑外周部的直徑小于法蘭側(cè)外周面的直徑，并且該小直徑外周部通過(guò)臺(tái)階部1c連接到法蘭側(cè)外周面。第一小直徑外周部的車輛中心側(cè)端部11(圖1的右方)構(gòu)成鉚接變形部1k。如下文將說(shuō)明的，鉚接變形部1k的硬度接近優(yōu)選作為用于輪轂1的材料的未經(jīng)熱處理的中碳鋼的硬度(HRC 15-28)，因此可容易地通過(guò)鉚接變形。
分離的內(nèi)圈元件3配合在第一小直徑外周部1n上，第二軸承軌道1b設(shè)置在內(nèi)圈元件3的外周面上。內(nèi)圈元件3通過(guò)位于輪轂1的車輛中心側(cè)的鉚接變形部1k緊固在鉚接變形部1k和臺(tái)階部1c之間，從而固定在輪轂1上。
這樣，內(nèi)圈元件3通過(guò)塑性變形部緊固和固定在輪轂1上，該塑性變形部是在輪轂1的一端的鉚接變形部。因此，直接形成在輪轂上的第一軸承軌道1a與第二軸承軌道1b構(gòu)成兩個(gè)內(nèi)圈軌道。
內(nèi)圈元件3在它的車輛中心側(cè)端面3u和內(nèi)圈元件3的內(nèi)周面3y之間具有倒角面3v，該倒角面具有單個(gè)直徑或復(fù)合直徑。從而，內(nèi)圈元件3具有有利于通過(guò)對(duì)輪轂1的端部11進(jìn)行鉚接實(shí)現(xiàn)變形的優(yōu)選形狀。
外圈2具有對(duì)應(yīng)于輪轂1的第一軸承軌道1a和第二軸承軌道1b的兩排軸承軌道2a、2b。在外圈2的外周部上一體地設(shè)置有將安裝在車體上的法蘭2f。用于密封輪轂1和外圈2之間的間隙的密封圈7、7安裝在外圈2的兩個(gè)端部上。
滾動(dòng)體4a、4b分別位于第一和第二軸承軌道1a、1b與外圈的軸承軌道2a、2b之間，以允許輪轂1與外圈相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。滾動(dòng)體4a、4b由保持器5保持。從而形成輪轂支承。車輪(未示出)通過(guò)螺栓9安裝在法蘭1f上。
圖2示出在還未對(duì)輪轂1的車輛中心側(cè)端部11進(jìn)行鉚接變形的狀態(tài)下的輪轂1。在進(jìn)行鉚接變形之前的狀態(tài)下，輪轂1的端部11具有其上配合有內(nèi)圈元件3的第一小直徑外周部1n和與該第一小直徑外周部1n相鄰的第二小直徑外周部1s，第二小直徑外周部1s具有比第一小直徑外周部1n的半徑小0.2-1.0mm的半徑并向車輛中心側(cè)延伸。在第一和第二小直徑外周部1n、1s內(nèi)形成有沉孔6，沉孔6具有內(nèi)周面1t和底部1u并具有適于鉚接的壁厚，稍后將對(duì)其進(jìn)行說(shuō)明。
下面參照?qǐng)D3A進(jìn)行說(shuō)明，圖3A是圖2中的部分A的放大視圖。
與輪轂1的第一小直徑外周部1n相鄰的第二小直徑外周部1s開始的點(diǎn)1p位于這樣的位置，即，該位置距輪轂的臺(tái)階部1c的距離小于內(nèi)圈元件3的寬度B，而大于內(nèi)圈元件3的寬度B與從倒角部的內(nèi)表面的起點(diǎn)3p到端面3u的長(zhǎng)度R之間的長(zhǎng)度差(B-R)。由于這種位置關(guān)系，第二小直徑外周部1s的起點(diǎn)1p位于內(nèi)圈3的內(nèi)周面的倒角部的起點(diǎn)3p和內(nèi)圈元件3的車輛中心側(cè)端面3u之間。
在圖2和3A中，除上述與圖1中共同的部件和部分之外的部件和部分僅由參考符號(hào)指示，并省略對(duì)其的說(shuō)明。
圖3B和3C示出鉚接工具(未示出)沿箭頭Y指示的方向向圖3A中所示的端部11的第二小直徑外周部1s施加力以使其膨脹的狀態(tài)。
當(dāng)鉚接工具沿箭頭Y的方向施加力時(shí)，輪轂1的第二小直徑外周部1s首先開始變形，這是因?yàn)榈诙≈睆酵庵懿?s比第一小直徑外周部1n薄。
由于第二小直徑外周部1s的半徑比第一小直徑外周部1n的半徑小0.2mm或更多，因此當(dāng)膨脹進(jìn)行且第二小直徑外周部1s與內(nèi)圈元件3的端面3u開始接觸時(shí)，如圖3C所示，用于使鉚接變形部膨脹的力沿Y方向的軸向分量YH變得足夠大于其徑向分量Yv，因此可以確保沿軸向緊固和固定內(nèi)圈元件3，并抑制作用在內(nèi)圈元件3上的徑向變形影響。
第二小直徑外周部1s的半徑比第一小直徑外周部1n的半徑小1.0mm以上不是優(yōu)選的，這是因?yàn)椴荒艽_保鉚接變形部的所需壁厚。
當(dāng)膨脹繼續(xù)進(jìn)行且第二小直徑外周部1s與內(nèi)圈元件3的端面3u開始接觸時(shí)，由于第二小直徑外周部1s的起點(diǎn)1p位于在倒角部的起點(diǎn)3p與內(nèi)圈元件3的端面3u之間的位置處，所以起點(diǎn)1p與內(nèi)圈元件3的倒角部3v的接觸延遲，并且當(dāng)起點(diǎn)1p與倒角部開始接觸時(shí)，使內(nèi)圈元件3變形的力已經(jīng)變小。因此，可以減小內(nèi)圈元件3的軌道1b的變形。
在圖3B和3C中，除上述與圖3A中共同的部件和部分之外的部件和部分僅由參考符號(hào)指示，并省略對(duì)其的說(shuō)明。
下文將參照?qǐng)D4說(shuō)明第一實(shí)施例的第一變型。
圖4對(duì)應(yīng)于圖3A，示出由倒角部3v1和與倒角部3v1相鄰的倒角部3v2構(gòu)成的復(fù)合倒角面3v3，倒角部3v1具有內(nèi)圈元件3的單個(gè)半徑尺寸R1，倒角部3v2具有延伸到內(nèi)圈元件3的內(nèi)周面的圓弧截面并具有倒角尺寸R2。
復(fù)合倒角面3v3具有朝向內(nèi)圈元件3的中央部的倒角尺寸R1+R2，該尺寸大于圖3A中所示的倒角尺寸R。因此，內(nèi)圈元件3的倒角部的起點(diǎn)3p可進(jìn)一步靠近內(nèi)圈元件3的中心部，并且當(dāng)使用鉚接工具以與圖3B中所示的方式類似的方式使第二小直徑外周部膨脹而產(chǎn)生變形時(shí)，第二小直徑外周部1s的起點(diǎn)1p與內(nèi)圈元件3的內(nèi)周面的倒角部3v2開始接觸的時(shí)間進(jìn)一步延遲，并且作用在內(nèi)圈元件3上的變形影響進(jìn)一步減小。
鑒于上文，省略對(duì)圖4中示出的與圖2和3A至3C中的部件和部分共同的部件和部分的說(shuō)明。
下文將參照?qǐng)D5說(shuō)明第一實(shí)施例的第二變型。圖5是示出車輪用輪轂單元在中心線上方的上半部的截面圖。
根據(jù)該第二變型的輪轂1是在法蘭側(cè)的第一軸承軌道1a分開設(shè)置的輪轂。第一軸承軌道1a和在車輛中心側(cè)的第二軸承軌道1b分別形成在兩個(gè)內(nèi)圈元件3a、3b上，并且內(nèi)圈元件3a和3b配合在第一外周部1n上。輪轂1的端部11具有第二小直徑外周部1s，該第二小直徑外周部1s設(shè)置成與第一外周部1n相鄰，并且其直徑小于第一小直徑外周部1n的直徑。第二小直徑外周部1s的起點(diǎn)1p在這樣的位置范圍內(nèi)，即，在從內(nèi)圈元件3b的車輛中心側(cè)端面3u的位置開始的內(nèi)周面的倒角3v的倒角尺寸R內(nèi)。
在輪轂1的端部11內(nèi)形成有沉孔6，該沉孔具有內(nèi)周面1t和底部1u，并具有適于鉚接的壁厚。
通過(guò)以與圖3B中所示的方式類似的方式對(duì)端部11進(jìn)行鉚接，將內(nèi)圈元件3a和內(nèi)圈元件3b固定在輪轂1的臺(tái)階部1c與端部11之間。省略對(duì)與圖2中的部件和部分共同的部件和部分的說(shuō)明。
根據(jù)第一實(shí)施例，可以通過(guò)鉚接固定內(nèi)圈元件，并同時(shí)使在輪轂的車輛中心側(cè)端部處的內(nèi)圈元件的變形盡可能小，從而軸承的壽命不會(huì)縮短。此外，內(nèi)圈元件壓配合在該端部上的長(zhǎng)度縮短，從而使組裝更容易。
接下來(lái)，說(shuō)明本發(fā)明的第二實(shí)施例。
圖6A和6B示出第二實(shí)施例。
用于車輪101的輪轂支承裝置設(shè)置有輪轂102、配合在輪轂102上的內(nèi)圈元件103、外圈104和多個(gè)滾動(dòng)體105、105。輪轂102的外周面的外端部設(shè)置有用于支承車輪的法蘭106。輪轂102的中間部具有第一內(nèi)圈軌道107，輪轂102的內(nèi)端部具有小直徑外周部108，該小直徑外周部108具有減小的外徑。
內(nèi)圈元件103壓配合在輪轂102的小直徑外周部108的外周上，以便內(nèi)圈元件103的外端面抵靠輪轂102的臺(tái)階面112上，從而形成兩個(gè)內(nèi)軸承軌道107、109。在根據(jù)此實(shí)施例的輪轂支承裝置中，輪轂上的兩排軌道之一107直接形成在輪轂102的外周上，而另一軌道109形成在內(nèi)圈元件103的外周上。
將鉚接變形的圓柱形部構(gòu)成位于輪轂102的內(nèi)端部處的向內(nèi)側(cè)延伸超過(guò)內(nèi)圈元件103的內(nèi)端面的端部，該圓柱形部被沿徑向向外彎曲而形成鉚接變形部116。內(nèi)圈元件103被保持在該鉚接變形部116和小直徑外周部108的臺(tái)階面112之間，以便被緊固和固定。
外圈104的內(nèi)周面設(shè)置有與第一內(nèi)圈軌道107相對(duì)的第一外圈軌道113和與第二內(nèi)圈軌道109相對(duì)的第二外圈軌道114。在第一內(nèi)圈軌道107和第一外圈軌道113之間以及在第二內(nèi)圈軌道109和第二外圈軌道114之間設(shè)置有多個(gè)滾動(dòng)體105、105。在所示情況下，滾動(dòng)體105、105是球，但在重型車輛用輪轂單元的情況下，有時(shí)可能使用錐形滾柱作為滾動(dòng)體。
當(dāng)上述用于車輪101的輪轂支承裝置安裝在車輛上時(shí)，外圈104使用設(shè)置在外圈104的外周面上的向外延伸的法蘭狀安裝部115固定地安裝在懸架裝置上，車輪固定地安裝在法蘭108上。從而，車輪可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承在懸架裝置上。
在圖6A所示的第一實(shí)施例的情況下，如圖6B中的相關(guān)部分的放大視圖所示，與內(nèi)圈元件103的內(nèi)周面133的主倒角部135相鄰地形成有周向槽136。周向槽136至少在內(nèi)周面133上是連續(xù)的，如果必要的話，可以形成為沿整個(gè)圓周，并且在所示情況下具有基本為梯形的橫截面形狀。
在上述用于車輪101的支承裝置中，從在鉚接操作之前內(nèi)圈元件103配合在輪轂102的小直徑外周部108上的狀態(tài)開始，固定地設(shè)置在輪轂102的內(nèi)側(cè)端部上并延伸超過(guò)內(nèi)圈元件103的將鉚接變形的端部或圓柱形部120被擺動(dòng)且轉(zhuǎn)動(dòng)的金屬模具沿軸向擠壓，如圖6A中的雙點(diǎn)劃線所示。在此過(guò)程中，金屬模具施加的力主要以使將鉚接變形的圓柱形部120沿徑向向外彎曲的方式作用在將鉚接變形的圓柱形部120上，并且該力部分地沿軸向擠壓將鉚接變形的圓柱形部120。此后，隨著金屬模具沿軸向前進(jìn)且同時(shí)擺動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，將鉚接變形的圓柱形部120主要沿軸向方向被擠壓，同時(shí)以按上述方式彎曲的形式變形，以便將鉚接變形的部分120的形狀跟隨金屬模具的擺動(dòng)內(nèi)表面所限定的形狀。
在鉚接操作的最后階段，如圖7所示，金屬模具130的模具表面129以預(yù)定力F有力地?cái)D壓鉚接變形部116，以便內(nèi)圈元件103被保持在輪轂102的臺(tái)階部112和鉚接變形部116之間，從而被有力地固定。在此過(guò)程內(nèi)，如圖7中的箭頭所示，由于包括將鉚接變形的圓柱形部120的輪轂102的材料部分移動(dòng)，所以，與輪轂102的將鉚接變形的圓柱形部120的基部?jī)?nèi)的圖7中所示的與周向槽136相對(duì)的部分134流動(dòng)并沿徑向向外膨脹到與之相對(duì)的周向槽136內(nèi)。
由于材料的膨脹，在周向槽136內(nèi)形成突出部134。如圖7所示，優(yōu)選防止突出部134的外周面137到達(dá)內(nèi)周底部138。通過(guò)使將被吸收或被疏散的材料膨脹到周向槽136內(nèi)，可以降低直接作用在內(nèi)圈元件103上的沿徑向向外的力，從而可以防止內(nèi)圈元件103沿徑向發(fā)生膨脹變形。
在本發(fā)明中，通過(guò)上述膨脹到周向槽136內(nèi)，不僅可以減小會(huì)導(dǎo)致內(nèi)圈元件103發(fā)生膨脹變形的力，而且還可將內(nèi)圈元件103更牢固地固定在輪轂102上。這是因?yàn)椋?dāng)輪轂102的徑向膨脹部進(jìn)入周向槽136時(shí)，進(jìn)入部分幫助防止內(nèi)圈元件103相對(duì)于輪轂102沿軸向移動(dòng)，尤其是內(nèi)圈元件103朝向圖6A中的右側(cè)的錯(cuò)位。這對(duì)于防止在車輪用支承裝置內(nèi)出現(xiàn)過(guò)大的壓力以及防止可能在配合到輪轂102的小直徑部分上的內(nèi)圈元件103的配合部發(fā)生蠕動(dòng)是有利的。鑒于上文，各種試驗(yàn)示出，上述周向槽136的深度優(yōu)選在約0.5到3mm的范圍內(nèi)，其寬度(即軸向長(zhǎng)度)優(yōu)選在約1.0到8.0mm的范圍內(nèi)，更優(yōu)選在約2.0到6.0mm的范圍內(nèi)。
盡管在上述情況下，周向槽136的橫截面形狀是梯形，但是周向槽136也可以其它不同的形式實(shí)現(xiàn)。例如，參照僅示出內(nèi)圈元件的橫截面的圖8A到8D，不僅可采用圖8A中所示的上述形式，而且還可采用如圖8B所示的具有大致為三角形的橫截面的周向槽136的形式，如圖8C所示的具有大致為橢圓形的橫截面的周向槽136的形式，以及如圖8D所示的具有不對(duì)稱的、大致為三角形的橫截面的周向槽136的形式。
在這些不同的變型中，尤其是在具有不對(duì)稱的、大致為三角形的橫截面的形式下，如圖8D中所示的變型中，通過(guò)使周向槽136的外側(cè)斜面139的斜度比內(nèi)側(cè)斜面140的斜度大，由于外側(cè)斜面139與輪轂102的進(jìn)入周向槽136的材料接合，所以即使當(dāng)在內(nèi)圈元件103配合在輪轂102的小直徑外周部108上并通過(guò)鉚接變形而被固定的狀態(tài)下施加一使內(nèi)圈元件103朝向內(nèi)側(cè)錯(cuò)位的很大的力時(shí)，仍可提高防止內(nèi)圈元件移動(dòng)的效果。
如上述示例所述，內(nèi)圈元件的周向槽可采用各種橫截面形狀，只要它們?cè)试S輪轂的徑向膨脹被疏散。
盡管在上述實(shí)施例中，將本發(fā)明應(yīng)用于使用球作為滾動(dòng)體的輪轂用支承裝置中，但是當(dāng)將本發(fā)明應(yīng)用于使用其它滾動(dòng)體-例如錐形滾柱、圓柱形滾柱和桶形滾柱-的車輪用輪轂支承裝置時(shí)，也可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的類似的有利效果。此外，盡管在上述實(shí)施例中將從動(dòng)輪作為示例進(jìn)行了說(shuō)明，但是本發(fā)明也可應(yīng)用于等速萬(wàn)向節(jié)的軸插入輪轂中的驅(qū)動(dòng)輪類型的車輪用輪轂支承裝置。
權(quán)利要求
1.一種車輪用輪轂單元，該輪轂單元包括在其內(nèi)周面上具有兩個(gè)軸承軌道的外圈；在外端側(cè)具有車輪安裝法蘭并沿軸向在車輛中心側(cè)具有端部的輪轂，所述輪轂在其外周上具有一體的或作為分離部件的第一軸承軌道，該第一軸承軌道對(duì)應(yīng)于所述外圈的沿軸向位于車輛外端側(cè)的軸承軌道；配合在所述輪轂的所述端部側(cè)的內(nèi)圈元件，所述內(nèi)圈元件在其外周上具有第二軸承軌道，該第二軸承軌道與所述外圈的沿軸向位于車輛中心側(cè)的軸承軌道相對(duì)，并通過(guò)使所述輪轂的所述端部沿徑向向外塑性變形而固定在所述端部上；以及設(shè)置在所述外圈的兩個(gè)軸承軌道與所述第一和第二軸承軌道之間的滾動(dòng)體，其中，所述端部的將塑性變形的部分的外徑小于內(nèi)圈元件的配合在輪轂上的部分的直徑，所述小直徑部分的起點(diǎn)設(shè)置成位于內(nèi)圈元件的內(nèi)周面上的倒角部的起點(diǎn)與內(nèi)圈元件的車輛中心側(cè)端面之間，并且所述端部沿徑向向外塑性變形以緊固和固定所述內(nèi)圈元件。
2.一種車輪用輪轂單元，該輪轂單元包括在其內(nèi)周面上具有兩個(gè)軸承軌道的外圈；在外端側(cè)具有車輪安裝法蘭并沿軸向在車輛中心側(cè)具有端部的輪轂，所述輪轂在其外周上具有一體的或作為分離部件的第一軸承軌道，該第一軸承軌道對(duì)應(yīng)于所述外圈的沿軸向位于車輛外端側(cè)的軸承軌道；配合在所述輪轂的所述端部側(cè)的內(nèi)圈元件，所述內(nèi)圈元件在其外周上具有第二軸承軌道，該第二軸承軌道與所述外圈的沿軸向位于車輛中心側(cè)的軸承軌道相對(duì)，并通過(guò)使所述輪轂的所述端部沿徑向向外塑性變形而固定在所述端部上；以及設(shè)置在所述外圈的兩個(gè)軸承軌道與所述第一和第二軸承軌道之間的滾動(dòng)體，其中，在所述內(nèi)圈元件的內(nèi)周面上與該內(nèi)周面的內(nèi)端部上的倒角部相鄰地設(shè)置有連續(xù)周向槽。
全文摘要
一種車輪用輪轂單元，該輪轂單元具有外圈、輪轂、內(nèi)圈元件和滾動(dòng)體。外圈在其內(nèi)周上具有兩排軸承軌道。輪轂在外端側(cè)具有安裝法蘭，沿軸向在車輛中心側(cè)具有端部，并在其外周上具有一體的或作為分離部件的第一軸承軌道，該第一軸承軌道對(duì)應(yīng)于所述外圈的沿軸向位于車輛外端側(cè)的軸承軌道。內(nèi)圈元件配合在輪轂的所述端部側(cè)，并在其外周上具有第二軸承軌道，該第二軸承軌道與所述外圈的沿軸向位于車輛中心側(cè)的軸承軌道相對(duì)，并通過(guò)使所述端部沿徑向向外塑性變形而固定在所述端部上。滾動(dòng)體插置在外圈的兩個(gè)軸承軌道與所述第一和第二軸承軌道之間。所述端部的將塑性變形的部分的外徑小于內(nèi)圈元件的配合在輪轂上的部分的直徑，所述小直徑部分的起點(diǎn)位于內(nèi)圈元件的內(nèi)周面上的倒角部的起點(diǎn)與內(nèi)圈元件的車輛中心側(cè)端面之間，并且所述端部沿徑向向外塑性變形以緊固和固定所述內(nèi)圈元件?；蛘撸谒鰞?nèi)圈元件的內(nèi)周面上靠近內(nèi)端部上的倒角部設(shè)置有連續(xù)周向槽。
文檔編號(hào)F16C19/18GK1926349SQ200580006920
公開日2007年3月7日 申請(qǐng)日期2005年3月3日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月3日
發(fā)明者千布剛敏, 竹原徹, 杉萬(wàn)朋治, 湯川謹(jǐn)次 申請(qǐng)人:日本精工株式會(huì)社