车轮轴承装置制造方法及图纸

提供了一种车轮轴承装置，该车轮轴承装置可防止滚珠的接触椭圆上的边缘载荷，并可通过保持密封件的截面高度来改进密封性能。在该被构造为双列角接触滚珠轴承的车轮轴承装置中，内圈（19）的肩部高度（H）被设定在滚珠的直径（d）的0.4至0.8倍（H/d=0.4-0.8）的范围内，在内圈（19）的外径（19b）上形成有小径部（19c），该小径部（19c）的肩部高度（δ）被设定成使得肩部高度（δ）与滚珠（4）的直径（d）之间的比值δ/d≧0.35，形成有由指定的倾斜角限定的锥形面（28），该锥形面从外径（19b）延伸至内圈（19）的内滚道表面（19a），由锥形面（28）和内滚道表面（19a）形成的角部（A）被修圆成弧形，并且至内滚道表面（19a）的角部（A）的肩部高度（H1）被设定成使得该肩部高度与滚珠（4）的直径（d）之间的比值在H1/d=0.40-0.50的范围内。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于以可旋转的方式支撑诸如汽车的车轮的车轮轴承装置，并且更具体地，本专利技术涉及这样一种车轮轴承装置，这种车轮轴承装置可防止滚珠的接触椭圆的肩部超越（shoulder overriding）并因此防止边缘载荷的产生，并且能确保密封件的截面高度以改进密封性。
技术介绍
用于支撑车轮的车轮轴承装置经由滚动轴承以可自由旋转的方式支撑用于安装车轮的毂轮，并且用于从动轮和驱动轮。从结构的原因来看，内圈旋转型可供驱动轮的车轮轴承装置使用，而内圈旋转型和外圈旋转型均可用于供从动轮的车轮轴承装置使用。从具有期望的轴承刚度并且能抵抗不对准而呈现较高的耐用性以及改进燃料消耗的角度来考虑，普遍在车轮轴承装置中采用具有低转矩特征的双列角接触滚珠轴承。在双列角接触滚珠轴承中，多个滚珠被插设在固定圈和旋转圈之间并与之接触，而且固定圈和旋转圈与滚珠成预定的接触角。广义地，车轮用轴承装置被分类成：包括双列角接触滚珠轴承等的车轮轴承被装配在悬架装置的转向节形成部分与毂轮之间的第一代类型；车体安装凸缘或车轮安装凸缘被直接形成在外构件（外圈）的外周上的第二代类型；一个内滚道表面被直接形成在毂轮的外周上的第三代类型；以及内滚道表面被分别直接形成在毂轮的外周和等速万向节的外接头构件的外周上的第四代类型。近年来，非常希望改进“NVH”，即，“噪音”、“振动”和“刺耳音”，更不用说对耐久性的改进以及制造成本的降低了。如图7所示，车轮轴承装置中使用的现有技术车轮轴承50由双列角接触滚珠轴承形成，所述双列角接触滚珠轴承包括外构件51、一对内圈52、52以及双列滚珠53、53，所述外构件的内周上形成有双列外滚道表面51a、51a，每个外滚道表面都具有圆弧形截面，所述一对内圈中的每个的外周上都形成有具有圆弧形截面并与双列外滚道表面51a、51a中的一个对置的内滚道表面52a，所述双列滚珠容纳在外滚道表面和内滚道表面之间，并且每列的支撑部分都具有接触角α。在形成于外构件51和内构件52之间的环形开口中安装有密封件54，以防止密封在轴承中的润滑油脂泄漏并防止雨水或灰尘从外部进入轴承。在外滚道表面51a和内滚道表面52a的截面中，在较高的肩部边缘55、56中，形成有分别光滑地延续到圆弧形截面的曲面“a”“b”的辅助滚道表面55a、56a。每个辅助滚道表面55a、56a均具有由曲率小于曲面“a”“b”的曲率的曲线或直线形成的截面。此外，均具有圆弧形截面的倒角部55b、56b延续到辅助滚道表面55a、56a。在这样的车轮轴承装置中，由于形成有辅助滚道表面55a、56a，滚珠53的接触椭圆将从各滚道表面51a、52a被“推出”至辅助滚道表面55a、56a。然而，由于辅助滚道表面55a、56a延续至形成滚道表面51a、52a的截面的曲面“a”“b”并且具有直的截面，所以尽管接触椭圆将被推出，但能够防止产生边缘载荷（过量的应力）。此外，因为各辅助滚道表面55a、56a均具有直的截面，所以尽管这将外构件51的内径设定得小或将内圈52的外径设定得大，但与由滚道表面51a、52a的圆弧形曲面“a”“b”延伸而形成的倾斜相比，可以将辅助滚道表面55a、56a的倾斜设定得较大。相应地，可以避免必需使用研磨轮的侧面来研磨辅助滚道表面55a、56a，因此可以减少用于研磨的时间。此外，因为滚道表面51a、52a分别具有延续至辅助滚道表面55a、56a的边缘的具有圆弧形截面的倒角部55b、56b，所以可以进一步减少接触椭圆的边缘载荷（见专利文献1）。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开专利2004-52784号公报。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在这种车轮轴承装置中，当车辆驶上路缘时如果有过量的载荷从车轮输入到车轮轴承，则滚珠53的接触椭圆将会超越滚道表面的肩部，并且肩部上产生的凹坑将产生噪音。为了解决滚道表面的肩部中产生凹坑的问题，需要增大滚道表面的肩部。然而，滚道表面高度的增加将导致车轮轴承重量增加并且可作业性降低问题，最终增加制造成本。另一方面，如果增加了内圈52的肩部高度，那么密封件54的截面高度减少的量等于肩部的高度增加的量，由于密封件54的截面高度减小将导致不能确保足够的密封性。在本说明书中，术语“肩部超越（shoulder overriding）”指的是这样一种现象，当有大的力矩载荷被施加至车轮轴承时，滚珠53和外滚道表面51a之间的接触部形成的接触椭圆被从外构件51的内径和外滚道表面51a之间的角部推出，并且产生边缘载荷。因此，本专利技术的一个目的是提供一种车轮轴承装置，这种车轮轴承装置可防止产生滚珠的接触椭圆的边缘载荷，并且可通过保持密封件的截面高度而改进车轮轴承的密封性。解决问题的技术手段为了实现上述目的，根据本专利技术的第一方面，提供了一种车轮轴承装置，该车轮轴承装置包括：外构件，该外构件的内周上一体地形成有双列外滚道表面，每个外滚道表面均具有圆弧形截面；内构件，该内构件包括毂轮以及至少一个内圈，所述毂轮的一端一体地形成有车轮安装凸缘并且该毂轮的外周形成有轴向延伸的筒状部，所述内圈被配合到所述筒状部上，所述内构件的外周上形成有均具有圆弧形截面并适于与所述双列外滚道表面对置地布置的内滚道表面；双列滚动元件，所述双列滚动元件借助保持架以可自由旋转的方式容纳在所述外滚道表面和所述内滚道表面之间；以及密封件，该密封件安装在形成于所述外构件和所述内构件之间的环形空间的两端处的开口中，所述车轮轴承的特征在于，所述内圈的肩部高度H被设定在滚珠的直径d的0.4至0.8倍（H/d=0.4-0.8）的范围内；并且在所述内圈的最外周上形成的小径部的肩部高度δ被设定为δ/d≧0.35的值。在本专利技术的供第一至第三代类型的车轮轴承装置使用并且由双列角接触滚珠轴承形成的车轮轴承装置中，因为所述内圈的肩部高度H被设定在滚珠的直径d的0.4至0.8倍（H/d=0.4-0.8）的范围内；并且在所述内圈的最外周上形成的小径部的肩部高度δ被设定为δ/d≧0.35的值，所以可以提供这样一种车轮轴承装置，这种车轮轴承装置可以防止产生滚珠的接触椭圆的边缘载荷，并且可以通过确保密封件的截面高度而改进车轮轴承的密封性能。根据本专利技术的第二方面，优选的是，在从所述内圈的所述最外周到所述内滚道表面的区域上形成有具有预定倾斜角θ的锥形面。这使得能够改进耐压痕性以防在肩部上产生凹坑，防止滚珠的接触椭圆的肩部超越从而防止产生边缘载荷，并因此改进车...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.03.19 JP 2010-0634391.一种车轮轴承装置，该车轮轴承装置包括：
外构件，该外构件的内周上一体地形成有双列外滚道表面，每个外滚道表面均具
有圆弧形的截面；
内构件，该内构件包括毂轮以及至少一个内圈，所述毂轮的一端一体地形成有车
轮安装凸缘并且在该毂轮的外周形成有轴向延伸的筒状部，所述内圈被配合到所述筒
状部上，所述内构件的外周上形成有均具有圆弧形截面并适于与所述双列外滚道表面
对置地布置的内滚道表面；
双列滚动元件，所述双列滚动元件借助保持架以可自由旋转的方式容纳在所述外
滚道表面和所述内滚道表面之间；
密封件，该密封件安装在所述外构件和所述内构件之间形成的环形空间的两端处
的开口中，
所述车轮轴承的特征在于，
所述内圈的肩部高度H被设定在滚珠的直径d的0.4至0.8倍（H/d=0.4-0.8）的
范围内；并且
在所述内圈的最外周上形成的小径部的肩部高度δ被设定为δ/d≧0.35的值。
2.如权利要求1所述的车轮轴承装置，其中，在从所述内圈的所述最外周到所
述内滚道表面的区域上形成有具有预定倾斜角的锥形面。
3.如权利要求2所述的车轮轴承装置，其中，由所述锥形面和所述内滚道表面
形成的角部被修圆成具有圆弧形的截面，并且与所述内滚道表面的研磨同时由成型磨
轮光滑且连续地研磨。
4.如权利要求3所述的车轮轴承装置，其中，所述内滚道表面从其底部到所述
角部的肩部高度H1被设定在滚珠的直径d的0.40至0.50倍的范围内，
H1/d=0.40-0.50。
5.如权利要求2或3所述的车轮轴承装置，其中，所述锥形面的所述倾斜角被
设定为45°以下。
6.如权利要求1所述的车...

【专利技术属性】
技术研发人员：小森和雄，柴田靖史，
申请(专利权)人：NTN株式会社，
类型：
国别省市：