專利名稱：車輪用軸承裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于可自由旋轉(zhuǎn)地支撐車輛的車輪的軸承裝置，即 車輪用軸承裝置，更具體地涉及一種用于可旋轉(zhuǎn)地支撐諸如卡車和貨車 之類重載車輛的車輪的車輪用軸承裝置，該車輪用軸承裝置設(shè)有雙列圓 錐滾子軸承。
背景技術(shù)：
在諸如卡車的車輛中，其發(fā)動機功率或承載能力已得以提高，由此 期望車輪用軸承裝置在重載和高速行駛期間應(yīng)當(dāng)耐受溫度升高。對于這 種車輛中的車輪用軸承裝置的軸承，通常使用雙列圓錐滾子軸承來承受 徑向負載、軸向負載及它們的組合負載。
在圖3中示出了使用這種雙列圓錐滾子軸承的車輪用軸承裝置的一
個實施例。該車輪用軸承裝置適于安裝在諸如卡車的車輛的從動輪的車 軸上，用于可自由旋轉(zhuǎn)地支撐車輪(未示出)。在以下描述中，術(shù)語"外 側(cè)"定義為當(dāng)該軸承裝置安裝在車體上時位于車體外側(cè)的那一側(cè)(圖中 的左手側(cè))，而術(shù)語"內(nèi)側(cè)"定義為當(dāng)該軸承裝置安裝在車體上時位于車 體內(nèi)側(cè)的那一側(cè)(圖中的右手側(cè))。
該車輪用軸承裝置包括外部件51，該外部件在其內(nèi)周上形成有雙
列錐形外滾道表面51a、 51a，它們布置成使得各小直徑側(cè)彼此面對；內(nèi) 部件52，該內(nèi)部件在其外周上形成有雙列內(nèi)滾道表面58a、 59a，它們布 置成分別與雙列錐形外滾道表面51a、 51a相對；以及雙列錐形滾子54、 54，它們通過保持架53可自由滾動地容納在內(nèi)滾道表面和外滾道表面之 間。在形成于外部件51與內(nèi)部件52之間的環(huán)形開口內(nèi)安裝有密封件55、 56，并且密封件55、 56包括裝配在外部件51的兩端中的密封部件55a、 56a以及與密封部件55a、 56a可滑動地接觸的擋油環(huán)55b、 56b，以防止被密封在軸承內(nèi)的潤滑油脂泄漏并防止雨水或灰塵從外部進入軸承內(nèi)。
內(nèi)部件52包括轂輪58和內(nèi)圈59。穀輪58在其外側(cè)端具有一體形 成的車輪安裝凸緣57、外側(cè)內(nèi)滾道表面58a以及從內(nèi)滾道表面58a軸向 延伸的筒形部58b，內(nèi)圈59在其外周上形成有內(nèi)側(cè)內(nèi)滾道表面59a，并 且通過使筒形部58b的端部徑向向外塑性變形而形成斂縫部60，通過該 斂縫部將內(nèi)圈59軸向固定在轂輪58上。
在轂輪58的車輪安裝凸緣57上沿其周邊等距離地布置有用于固定 螺栓(未示出)的螺栓孔57a，用于將車輪緊固在該轂輪上。另外，在轂 輪58上在車輪安裝凸緣57的基部處裝配有用于抵靠外側(cè)錐形滾子54的 大端面的凸緣圈61。
內(nèi)圈59在其內(nèi)滾道表面59a的大直徑側(cè)形成有大凸緣59b，內(nèi)側(cè)錐 形滾子54的大端面抵靠該大凸緣并沿該大凸緣被引導(dǎo)。在內(nèi)滾道表面59a 的小直徑側(cè)上形成有小凸緣59c，以防止錐形滾子54從其脫落。此外， 在內(nèi)圈59的大凸緣59b的外周上裝配有形成內(nèi)側(cè)密封件56的擋油環(huán)56b。
在轂輪58的鄰近車輪安裝凸緣57的外周上形成有供裝配凸緣圈61 的筒形裝配表面62，并且從凸緣圈裝配表面62向車輪安裝凸緣57的側(cè) 面連續(xù)形成有具有圓弧形截面的部分63。凸緣圈61具有凸緣表面61a， 外側(cè)錐形滾子54的大端面抵靠該凸緣表面并沿其被引導(dǎo)；筒形內(nèi)周61b; 抵靠車輪安裝凸緣57的側(cè)面的端面61c;以及圓弧部61d，該圓弧部形 成為從端面61c向內(nèi)周61b延伸從而不與轂輪58的圓弧部63接觸。凸 緣圈61的外周形成為臺階式筒形表面，使其具有位于車輪安裝凸緣57 側(cè)的大直徑部，并具有小直徑部61e，形成外側(cè)密封件55的擋油環(huán)55b 裝配在該小直徑部上。
根據(jù)該車輪用軸承裝置，由于省略了傳統(tǒng)上形成在轂輪58的內(nèi)滾道 表面58a的大直徑側(cè)上的大凸緣，而代之以在轂輪58的鄰近車輪安裝凸 緣57的外周上裝配凸緣圈61作為與轂輪58分開的部件，因此可以抑制 因內(nèi)滾道表面58a和凸緣圈61的凸緣表面61a之間的邊界附近的區(qū)域與 錐形滾子54的接觸而在該邊界區(qū)域處引起的應(yīng)力集中。由此，盡管該車 輪用軸承裝置應(yīng)用于重載車輛，但是其對于在所述邊界區(qū)域附近的區(qū)域中引起的疲勞可以表現(xiàn)出良好的耐用性。另外，設(shè)置凸緣圈61的圓弧部 61d，該圓弧部不與和車輪安裝凸緣57的側(cè)面連續(xù)的大曲率半徑的圓弧
部63接觸，可以進一步減少因錐形滾子54經(jīng)由凸緣圈61施加的負載所 引起的應(yīng)力集中(參見日本專利公報特開No.340242/2004)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問題
如上所述，由于現(xiàn)有技術(shù)的車輪用軸承裝置設(shè)有用于引導(dǎo)錐形滾子 54的凸緣圈61來代替?zhèn)鹘y(tǒng)上形成在內(nèi)滾道表面58a的外側(cè)上的大凸緣， 并且將凸緣圈61裝配在轂輪58的鄰近車輪安裝凸緣57的外周上，因此 可以減少在轂輪58上引起的應(yīng)力集中，從而提高車輪用軸承裝置的耐用 性。但是，在現(xiàn)有技術(shù)的車輪用軸承裝置中，期望在抑制該車輪用軸承 裝置的重量增加的同時進一步提高其剛度。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種車輪用軸承裝置，該車輪用軸承裝 置可表現(xiàn)出優(yōu)異的耐用性，并在抑制其重量增加的同時提高其剛度。
解決問題的手段
為了實現(xiàn)本發(fā)明的目的，提供了一種車輪用軸承裝置，該車輪用軸 承裝置包括外部件，該外部件在其內(nèi)周上形成有雙列錐形外滾道表面， 它們布置成使得各小直徑側(cè)彼此面對；內(nèi)部件，該內(nèi)部件包括轂輪和內(nèi) 圈，所述轂輪具有一體形成的車輪安裝凸緣，并在該轂輪的外周上形成 有一個內(nèi)滾道表面和從該內(nèi)滾道表面軸向延伸的筒形部，所述一個內(nèi)滾 道表面布置成與所述雙列外滾道表面中的一個外滾道表面相對，所述內(nèi) 圈適于以預(yù)定干涉裝配在所述轂輪的筒形部上，并在其外周上形成有布 置成與所述雙列外滾道表面中的另一個外滾道表面相對的另一個內(nèi)滾道 表面；雙列錐形滾子，所述雙列錐形滾子可自由滾動地容納在所述內(nèi)部 件和所述外部件各自的內(nèi)滾道表面和外滾道表面之間；以及密封件，所 述密封件安裝在形成于所述外部件與所述內(nèi)部件之間的環(huán)形開口中；所 述內(nèi)圈在其內(nèi)滾道表面的大直徑側(cè)形成有用于引導(dǎo)所述雙列錐形滾子的 內(nèi)側(cè)錐形滾子的大凸緣；并且在所述轂輪上在鄰近所述車輪安裝凸緣的位置處裝配有凸緣圈，該凸緣圈用于通過抵靠所述雙列錐形滾子的外側(cè) 錐形滾子的大端面而引導(dǎo)該外側(cè)錐形滾子，其特征在于外側(cè)錐形滾子 列的節(jié)圓直徑設(shè)為大于內(nèi)側(cè)錐形滾子列的節(jié)圓直徑(第一方面)。
在第一方面所限定的本發(fā)明的車輪用軸承裝置中，該車輪用軸承裝 置包括雙列圓錐滾子軸承，并且在轂輪的鄰近車輪安裝凸緣的外周上裝 配有與轂輪分開的凸緣圈，由于外側(cè)錐形滾子列的節(jié)圓直徑設(shè)為大于內(nèi) 側(cè)錐形滾子列的節(jié)圓直徑，因此與內(nèi)側(cè)錐形滾子相比可以布置數(shù)量更多 的外側(cè)錐形滾子。這樣不僅在筆直道路上而且在彎曲道路上行駛時都可 以提高車輪用軸承裝置的剛性，由此延長車輪用軸承裝置的壽命。
優(yōu)選的是，所述凸緣圈的外周形成為臺階式筒形表面，使其具有面 向所述車輪安裝凸緣的大直徑部，所述外側(cè)密封件安裝在形成于所述臺 階式筒形表面的小直徑部與所述外部件之間的環(huán)形空間中；并且在所述 凸緣圈的所述大直徑部與所述外部件之間形成有微徑向間隙，以形成迷 宮式密封(第二方面)。這樣能夠進一步提高車輪用軸承裝置的密封性能。
根據(jù)本發(fā)明車輪用軸承裝置的另一方面，提供了一種車輪用軸承裝 置，該車輪用軸承裝置包括外部件，該外部件在其內(nèi)周上形成有雙列 錐形外滾道表面，它們布置成使得各小直徑側(cè)彼此面對；內(nèi)部件，該內(nèi) 部件包括轂輪和內(nèi)圈，所述轂輪具有一體形成的車輪安裝凸緣，并在該 轂輪的外周上形成有一個內(nèi)滾道表面和從該內(nèi)滾道表面軸向延伸的筒形 部，所述一個內(nèi)滾道表面布置成與所述雙列外滾道表面中的一個外滾道 表面相對，所述內(nèi)圈適于以預(yù)定干涉裝配在所述轂輪的筒形部上，并在 其外周上形成有布置成與所述雙列外滾道表面中的另一個外滾道表面相
對的另一個內(nèi)滾道表面；雙列錐形滾子，所述雙列錐形滾子可自由滾動
地容納在所述內(nèi)部件和所述外部件各自的內(nèi)滾道表面和外滾道表面之
間；以及密封件，所述密封件安裝在形成于所述外部件與所述內(nèi)部件之
間的環(huán)形開口中；所述內(nèi)圈在其內(nèi)滾道表面的大直徑側(cè)形成有用于引導(dǎo) 所述雙列錐形滾子的內(nèi)側(cè)錐形滾子的大凸緣；在所述轂輪上未形成有用 于抵靠并引導(dǎo)所述外側(cè)錐形滾子的大端面的凸緣，而在所述外部件上在 所述外滾道表面的外直徑側(cè)形成有凸緣，用于抵靠所述外側(cè)錐形滾子的
8大端面并引導(dǎo)所述外側(cè)錐形滾子，其特征在于外側(cè)錐形滾子列的節(jié)圓 直徑設(shè)為大于內(nèi)側(cè)錐形滾子列的節(jié)圓直徑(第三方面)。
在第三方面所限定的本發(fā)明的由雙列圓錐滾子軸承形成的車輪用軸 承裝置中，其中在所述轂輪上未形成有用于抵靠并引導(dǎo)所述外側(cè)錐形滾 子的大端面的凸緣，而在所述外部件上在所述外滾道表面的外直徑側(cè)形 成有凸緣，用于抵靠所述外側(cè)錐形滾子的大端面并引導(dǎo)所述外側(cè)錐形滾 子，由于外側(cè)錐形滾子列的節(jié)圓直徑設(shè)為大于內(nèi)側(cè)錐形滾子列的節(jié)圓直 徑，因此與內(nèi)側(cè)錐形滾子相比可以布置數(shù)量更多的外側(cè)錐形滾子。這樣 不僅在筆直道路上而且在彎曲道路上行駛時都可以提高車輪用軸承裝置 的剛性，由此延長車輪用軸承裝置的壽命。
還優(yōu)選的是，在所述車輪安裝凸緣上在其基部處形成有具有大致圓 弧形構(gòu)造截面的密封臺部，并且其中所述密封臺部和所述內(nèi)滾道表面彼 此平滑地連接(第四方面)。這樣即使在向車輪安裝凸緣施加轉(zhuǎn)矩負載時 也可以提供具有足夠強度和耐用性的轂輪，并且可以用成形砂輪同時研 磨密封臺部和內(nèi)滾道表面，由此提高轂輪的可加工性。
優(yōu)選的是，各外側(cè)錐形滾子的直徑小于各內(nèi)側(cè)錐形滾子的直徑(第 五方面)。這樣可以提供一種車輪用軸承裝置，該車輪用軸承裝置可表現(xiàn) 出優(yōu)異的耐用性，并在抑制其重量增加的同時提高其剛度。
優(yōu)選的是，通過注射成型合成樹脂而形成所述外側(cè)保持架，并且所 述外側(cè)保持架用于將所述錐形滾子保持在其內(nèi)并用于防止所述錐形滾子 朝向小直徑側(cè)脫落(第六方面)。這樣可以不必在轂輪的內(nèi)滾道表面的小 直徑側(cè)設(shè)置用于保持錐形滾子的小凸緣，由此提高轂輪的可加工性并進 一步抑制車輪用軸承裝置的重量增加。
還優(yōu)選的是，通過使所述載輪的筒形部的端部徑向向外塑性變形而 形成斂縫部，通過由該斂縫部施加預(yù)定的預(yù)載而將所述內(nèi)圈軸向固定在 所述轂輪上(第七方面)。這樣可以減少車輪用軸承裝置的重量和尺寸并 長期保持初設(shè)預(yù)載。
發(fā)明效果
根據(jù)本發(fā)明的車輪用軸承裝置，由于其包括外部件，該外部件在其內(nèi)周上形成有雙列錐形外滾道表面，它們布置成使得各小直徑側(cè)彼此 面對；內(nèi)部件，該內(nèi)部件包括轂輪和內(nèi)圈，所述轂輪具有一體形成的車 輪安裝凸緣，并在該轂輪的外周上形成有一個內(nèi)滾道表面和從該內(nèi)滾道 表面軸向延伸的筒形部，所述一個內(nèi)滾道表面布置成與所述雙列外滾道 表面中的一個外滾道表面相對，所述內(nèi)圈適于以預(yù)定干涉裝配在所述轂 輪的筒形部上，并在其外周上形成有布置成與所述雙列外滾道表面中的 另一個外滾道表面相對的另一個內(nèi)滾道表面；雙列錐形滾子，所述雙列
錐形滾子可自由滾動地容納在所述內(nèi)部件和所述外部件各自的內(nèi)滾道表
面和外滾道表面之間；以及密封件，所述密封件安裝在形成于所述外部 件與所述內(nèi)部件之間的環(huán)形開口中；所述內(nèi)圈在其內(nèi)滾道表面的大直徑 側(cè)形成有用于引導(dǎo)所述雙列錐形滾子的內(nèi)側(cè)錐形滾子的大凸緣；并且在 所述轂輪上在鄰近所述車輪安裝凸緣的位置處裝配有凸緣圈，該凸緣圈 用于通過抵靠所述雙列錐形滾子的外側(cè)錐形滾子的大端面而引導(dǎo)該外側(cè) 錐形滾子，其特征在于外側(cè)錐形滾子列的節(jié)圓直徑設(shè)為大于內(nèi)側(cè)錐形 滾子列的節(jié)圓直徑，因此與內(nèi)側(cè)錐形滾子相比可以布置數(shù)量更多的外側(cè) 錐形滾子，因而不僅在筆直道路上而且在彎曲道路上行駛時都可以提高 車輪用軸承裝置的剛性，由此延長車輪用軸承裝置的壽命。
另外，根據(jù)本發(fā)明的車輪用軸承裝置，由于該車輪用軸承裝置包括
外部件，該外部件在其內(nèi)周上形成有雙列錐形外滾道表面，它們布置成
使得各小直徑側(cè)彼此面對；內(nèi)部件，該內(nèi)部件包括轂輪和內(nèi)圈，所述轂
輪具有一體形成的車輪安裝凸緣，并在該轂輪的外周上形成有一個內(nèi)滾 道表面和從該內(nèi)滾道表面軸向延伸的筒形部，所述一個內(nèi)滾道表面布置 成與所述雙列外滾道表面中的一個外滾道表面相對，所述內(nèi)圈適于以預(yù) 定干涉裝配在所述轂輪的筒形部上，并在其外周上形成有布置成與所述
雙列外滾道表面中的另一個外滾道表面相對的另一個內(nèi)滾道表面；雙列 錐形滾子，所述雙列錐形滾子可自由滾動地容納在所述內(nèi)部件和所述外 部件各自的內(nèi)滾道表面和外滾道表面之間；以及密封件，所述密封件安 裝在形成于所述外部件與所述內(nèi)部件之間的環(huán)形開口中；所述內(nèi)圈在其 內(nèi)滾道表面的大直徑側(cè)形成有用于引導(dǎo)所述雙列錐形滾子的內(nèi)側(cè)錐形滾子的大凸緣；在所述轂輪上未形成有用于抵靠并引導(dǎo)所述外側(cè)錐形滾子 的大端面的凸緣，而在所述外部件上在所述外滾道表面的外直徑側(cè)形成 有凸緣，用于抵靠所述外側(cè)錐形滾子的大端面并引導(dǎo)所述外側(cè)錐形滾子， 其特征在于外側(cè)錐形滾子列的節(jié)圓直徑設(shè)為大于內(nèi)側(cè)錐形滾子列的節(jié) 圓直徑，因此與內(nèi)側(cè)錐形滾子相比可以布置數(shù)量更多的外側(cè)錐形滾子， 因而不僅在筆直道路上而且在彎曲道路上行駛時都可以提高車輪用軸承 裝置的剛性，由此延長車輪用軸承裝置的壽命。 實施本發(fā)明的最佳方式
實現(xiàn)本發(fā)明的最佳方式是一種車輪用軸承裝置，該車輪用軸承裝置
包括外部件，該外部件在其內(nèi)周上形成有雙列錐形外滾道表面，它們
布置成使得各小直徑側(cè)彼此面對；內(nèi)部件，該內(nèi)部件包括轂輪和內(nèi)圈，
所述轂輪具有一體形成的車輪安裝凸緣，并在該轂輪的外周上形成有一
個內(nèi)滾道表面和從該內(nèi)滾道表面軸向延伸的筒形部，所述一個內(nèi)滾道表 面布置成與所述雙列外滾道表面中的一個外滾道表面相對，所述內(nèi)圈適
于以預(yù)定干涉裝配在所述轂輪的筒形部上，并在其外周上形成有布置成 與所述雙列外滾道表面中的另一個外滾道表面相對的另一個內(nèi)滾道表 面；雙列錐形滾子，所述雙列錐形滾子可自由滾動地容納在所述內(nèi)部件
和所述外部件各自的內(nèi)滾道表面和外滾道表面之間；以及密封件，所述
密封件安裝在形成于所述外部件與所述內(nèi)部件之間的環(huán)形開口中；所述 內(nèi)圈在其內(nèi)滾道表面的大直徑側(cè)形成有用于引導(dǎo)所述雙列錐形滾子的內(nèi)
側(cè)錐形滾子的大凸緣；并且在所述轂輪上在鄰近所述車輪安裝凸緣的位 置處裝配有凸緣圈，該凸緣圈用于通過抵靠所述雙列錐形滾子的外側(cè)錐 形滾子的大端面而引導(dǎo)該外側(cè)錐形滾子，其特征在于外側(cè)錐形滾子列
的節(jié)圓直徑設(shè)為大于內(nèi)側(cè)錐形滾子列的節(jié)圓直徑，并且各外側(cè)錐形滾子 的直徑小于各內(nèi)側(cè)錐形滾子的直徑。


從下面結(jié)合附圖的描述和所附權(quán)利要求將明白本發(fā)明的附加優(yōu)點和
特征，在附圖中
11圖1是表示本發(fā)明的車輪用軸承裝置的第一實施方式的縱向剖視
圖2是表示本發(fā)明的車輪用軸承裝置的第二實施方式的縱向剖視 圖；以及
圖3是表示現(xiàn)有技術(shù)的車輪用軸承裝置的縱向剖視圖。
具體實施方式
第一實施方式
下面將參照附圖描述本發(fā)明的優(yōu)選實施方式。
圖1是表示本發(fā)明的車輪用軸承裝置的第一實施方式的縱向剖視
圖。該車輪用軸承裝置適于安裝在從動輪的車軸(未示出)上，并包括
外部件1，該外部件在其內(nèi)周上形成有雙列錐形外滾道表面la、 lb，它 們布置成使得各小直徑側(cè)彼此面對；內(nèi)部件2，該內(nèi)部件在其外周上形成 有雙列錐形內(nèi)滾道表面10a、 lla，它們布置成分別與雙列外滾道表面la、 lb相對；雙列錐形滾子5、 6，它們通過保持架3、 4可自由滾動地容納 在內(nèi)滾道表面和外滾道表面之間；以及密封件7、 8，它們安裝在形成于 外部件1與內(nèi)部件2之間的環(huán)形開口內(nèi)。密封件7、 8包括裝配在外部件 1的兩端中的密封部件7a、 8a以及與密封部件7a、 8a可滑動地接觸的擋 油環(huán)7b、 8b，從而可防止被密封在軸承內(nèi)的潤滑油脂泄漏并防止雨水或 灰塵從外部進入軸承內(nèi)。
外部件l由碳含量按重量計為0.40 0.80%的中碳鋼(例如S53C) 制成，并且雙列外滾道表面la、 lb通過高頻感應(yīng)淬火硬化而具有58 64 HRC的表面硬度。
內(nèi)部件2包括轂輪10和固定在轂輪10上的內(nèi)圈11 。轂輪10在其外 側(cè)端具有一體形成的車輪安裝凸緣9，在車輪安裝凸緣9上沿其周邊等距 離地形成有用于固定螺栓(未示出)的螺栓孔9a，用于安裝車輛的車輪 (未示出)。轂輪10在其外周上進一步形成有外側(cè)內(nèi)滾道表面10a和從 該外側(cè)內(nèi)滾道表面10a軸向延伸的筒形部10b。轂輪10由碳含量按重量 計為0.40 0.80%的中碳鋼(例如S53C)制成，并且通過高頻感應(yīng)淬火硬化而使得從形成車輪安裝凸緣9基部的肩部14經(jīng)由內(nèi)滾道表面10a到 筒形部10b的區(qū)域具有58 64 HRC的表面硬度。下面將描述的斂縫部 12保持其鍛造后的表面硬度。應(yīng)注意，在轂輪的內(nèi)滾道表面10a的大直 徑側(cè)上未形成用于引導(dǎo)錐形滾子5的任何傳統(tǒng)大凸緣，相反在轂輪10上 裝配后面將更詳細描述的單獨的凸緣圈16。還應(yīng)注意，在內(nèi)滾道表面的 小直徑側(cè)上未形成用于保持錐形滾子的任何傳統(tǒng)小凸緣，相反通過注射 成型合成樹脂形成的保持架3來保持錐形滾子5，以防止?jié)L子5朝向小直 徑側(cè)脫落。這樣能夠提高轂輪10的可加工性，并進一步抑制其重量增加。
另一方面，內(nèi)圈11壓配合到轂輪10的筒形部10b上，并在其外周 上形成有內(nèi)側(cè)內(nèi)滾道表面lla。另外，通過使轂輪10的筒形部10b的端 部塑性變形而形成斂縫部12，通過該斂縫部將內(nèi)圈11軸向固定在轂輪 10上。這樣能夠降低車輪用軸承裝置的重量和尺寸，并長期保持初設(shè)的 預(yù)載。內(nèi)圈11在其內(nèi)滾道表面lla的大直徑側(cè)形成有大凸緣llb，內(nèi)側(cè) 錐形滾子6的大端面抵靠該大凸緣并被引導(dǎo)，并且內(nèi)圈ll在其內(nèi)滾道表 面lla的小直徑側(cè)形成有小凸緣llc，用于防止錐形滾子6從內(nèi)滾道表面 lla脫落。在內(nèi)圈11的大凸緣lib的外周上裝配有形成內(nèi)側(cè)密封件8的 一部分的擋油環(huán)8b。內(nèi)圈11和錐形滾子5、 6由例如SUJ2的高碳鉻鋼制 成，并通過浸入淬火硬化至其芯部而在58 64HRC的范圍內(nèi)。
轂輪10的鄰近車輪安裝凸緣9的外周形成有凸輪10的凸緣圈裝配 表面13，并且在凸緣圈裝配表面13與和車輪安裝凸緣9的側(cè)面連續(xù)的肩 部14之間形成有具有圓弧形截面的角部15。凸緣圈16裝配在凸緣圈裝 配表面13上，并形成與轂輪分開的大凸緣。
凸緣圈16由例如SUJ2的高碳鉻鋼制成，并包括凸緣表面16a， 其用于抵靠外側(cè)錐形滾子5的大端面并對其進行引導(dǎo)；裝配在轂輪10的 凸緣圈裝配表面13上的筒形內(nèi)周16b;抵靠車輪安裝凸緣9的肩部14的 端面16c;以及具有預(yù)定曲率半徑的倒角部16d，其形成為在端面16c與 內(nèi)周16b之間延伸而不會與角部15接觸。凸緣圈16的外周形成為臺階 式筒形表面，使其具有面向車輪安裝凸緣9的大直徑部，并且外側(cè)密封 件7的擋油環(huán)7b裝配在外周的小直徑部16e上。此外，在凸緣圈16的大直徑部16f與外部件1的端部之間形成有微徑向間隙，以形成用于進一 步提高密封件7的可密封性的迷宮式密封17。凸緣圈16通過浸入淬火硬
化至其芯部而在58 64 HRC的范圍內(nèi)。
如上所述，由于傳統(tǒng)上形成在轂輪的內(nèi)滾道表面的大直徑側(cè)上的大 凸緣被替換為與轂輪10分開的凸緣圈16，該凸緣圈裝配在轂輪10的鄰 近車輪安裝凸緣9的外周上，因此可以抑制因內(nèi)滾道表面10a和凸緣圈 16的凸緣表面16a之間的邊界附近的區(qū)域與錐形滾子5的接觸而在該邊 界區(qū)域處引起的應(yīng)力集中。由此，盡管本發(fā)明的車輪用軸承裝置應(yīng)用于 重載車輛，但是在所述邊界區(qū)域中幾乎不會引起疲勞。另外，設(shè)置凸緣 圈16的倒角部16d，該倒角部不與肩部14的角部15接觸，可以進一步 減少因錐形滾子5經(jīng)由凸緣圈16施加的負載所引起的應(yīng)力集中.
在本發(fā)明的車輪用軸承裝置中，外側(cè)錐形滾子5列的節(jié)圓直徑PCDo 設(shè)為大于內(nèi)側(cè)錐形滾子6列的節(jié)圓直徑PCDi，并且各外側(cè)錐形滾子5的 直徑小于各內(nèi)側(cè)錐形滾子6的直徑。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，使得轂輪10的內(nèi)滾道 表面10a的直徑大于內(nèi)圈11的內(nèi)滾道表面la的直徑，并且使得外部件 1的外側(cè)外滾道表面la的直徑大于內(nèi)側(cè)外滾道表面lb的直徑。另外，外 側(cè)錐形滾子5的數(shù)量大于內(nèi)側(cè)錐形滾子6的數(shù)量。通過布置成使得外側(cè) 錐形滾子5列的節(jié)圓直徑PCDo大于內(nèi)側(cè)錐形滾子6列的節(jié)圓直徑PCDi (PCDo>PCDi)，不僅在筆直道路上而且在彎曲道路上行駛時都可以提高 車輪用軸承裝置的剛度，由此延長車輪用軸承裝置的壽命。另外，由于 各外側(cè)錐形滾子5的直徑小于各內(nèi)側(cè)錐形滾子6的直徑，因此可以提供 這樣的車輪用軸承裝置，該車輪用軸承裝置可表現(xiàn)出優(yōu)異的耐用性，并 在抑制其重量增加的同時提高其剛度。
第二實施方式
圖2是表示本發(fā)明的車輪用軸承裝置的第二實施方式的縱向剖視 圖。而且，在該實施方式中，使用與第一實施方式中所用的相同的附圖 標(biāo)記來表示相同的部件。
該車輪用軸承裝置適于安裝在從動輪的車軸(未示出)上，并包括 外部件18，該外部件在其內(nèi)周上形成有雙列錐形外滾道表面la、 lb，它
14們布置成使得各小直徑側(cè)彼此面對；內(nèi)部件19，該內(nèi)部件在其外周上形
成有雙列錐形內(nèi)滾道表面10a、 lla，它們布置成分別與雙列外滾道表面 la、 lb相對；雙列錐形滾子5、 6，它們通過保持架3、 4可自由滾動地 容納在內(nèi)滾道表面和外滾道表面之間；以及密封件20、 8，它們安裝在形 成于外部件18與內(nèi)部件19之間的環(huán)形開口內(nèi)。外側(cè)密封件20是裝配在 外部件18的端部內(nèi)的單元型密封件，并且可以與形成為充填密封的內(nèi)側(cè) 密封件8配合而防止被密封在軸承內(nèi)的潤滑油脂泄漏并防止雨水或灰塵 從外部進入軸承內(nèi)。
外部件18由碳含量按重量計為0.40 0.80%的中碳鋼(例如S53C) 制成，并且雙列外滾道表面la、 lb通過高頻感應(yīng)淬火硬化而具有58 64 HRC的表面硬度。
內(nèi)部件19包括轂輪21和固定在轂輪21上的內(nèi)圈11。轂輪21在其 外側(cè)端具有一體形成的車輪安裝凸緣9，并在其外周上具有外側(cè)內(nèi)滾道表 面10a和從該外側(cè)內(nèi)滾道表面10a軸向延伸的筒形部10b。
轂輪21由碳含量按重量計為0.40 0.80%的中碳鋼(例如S53C)制 成，并且通過高頻感應(yīng)淬火硬化而使得從形成車輪安裝凸緣9基部的具 有大致圓弧形截面的密封臺部22經(jīng)由內(nèi)滾道表面10a到筒形部10b的區(qū) 域具有58 64HRC的表面硬度。應(yīng)注意，在轂輪的內(nèi)滾道表面10a的大 直徑側(cè)上未形成用于引導(dǎo)錐形滾子5的任何傳統(tǒng)大凸緣，相反在外部件 18上形成有后面將更詳細描述的凸緣23。還應(yīng)注意，在內(nèi)滾道表面的小 直徑側(cè)上未形成用于保持錐形滾子的任何傳統(tǒng)小凸緣，相反通過注射成 型合成樹脂形成的保持架3來保持錐形滾子5，以防止?jié)L子5朝向小直徑 側(cè)脫落。這樣能夠提高轂輪21的可加工性，并進一步抑制其重量增加。
在本發(fā)明的第二實施方式中，在外部件18上形成有用于引導(dǎo)外側(cè)錐 形滾子5的凸緣23。也就是說，在外部件18的外側(cè)外滾道表面la的大 直徑側(cè)上一體形成有用于抵靠錐形滾子5的大端面并對其進行引導(dǎo)的凸 緣23。這樣能夠通過成形砂輪同時研磨形成車輪安裝凸緣9基部的密封 臺部22和內(nèi)滾道表面10a，由此使它們平滑地彼此連接。因而，可以抑 制對于轂輪的應(yīng)力集中，由此雖然車輪用軸承裝置應(yīng)用于重載車輛并且向車輪安裝凸緣9施加大的轉(zhuǎn)矩負載，也可以抑制在轂輪21中產(chǎn)生疲勞， 從而提高車輪用軸承裝置的強度和耐用性。
與第一實施方式相似，在該第二實施方式中，外側(cè)錐形滾子5列的
節(jié)圓直徑PCDo設(shè)為大于內(nèi)側(cè)錐形滾子6列的節(jié)圓直徑PCDi，并且各外 側(cè)錐形滾子5的直徑小于各內(nèi)側(cè)錐形滾子6的直徑。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，使得 轂輪21的內(nèi)滾道表面10a的直徑大于內(nèi)圈11的內(nèi)滾道表面lla的直徑， 并且使得外部件18的外側(cè)外滾道表面la的直徑大于內(nèi)側(cè)外滾道表面lb 的直徑。另外，外側(cè)錐形滾子5的數(shù)量大于內(nèi)側(cè)錐形滾子6的數(shù)量。通 過布置成使得外側(cè)錐形滾子5列的節(jié)圓直徑PCDo大于內(nèi)側(cè)錐形滾子6 列的節(jié)圓直徑PCDi (PCDo>PCDi)，不僅在筆直道路上而且在彎曲道路 上行駛時都可以提高車輪用軸承裝置的剛性，由此延長車輪用軸承裝置 的壽命。另外，由于各外側(cè)錐形滾子5的直徑小于各內(nèi)側(cè)錐形滾子6的 直徑，因此可以提供這樣的車輪用軸承裝置，該車輪用軸承裝置可表現(xiàn) 出優(yōu)異的耐用性，并在抑制其重量增加的同時提高其剛度。
已參考優(yōu)選實施方式描述了本發(fā)明。顯然，在閱讀并理解了前面的 詳細描述之后，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將明白多種修改和替代。本發(fā)明應(yīng) 理解為包括所有這樣的修改和替代，只要它們落在所附權(quán)利要求或其等 同物的范圍內(nèi)即可。
工業(yè)實用性
本發(fā)明的車輪用軸承裝置可應(yīng)用于用于驅(qū)動輪或從動輪的車輪用軸 承裝置，其可以通過雙列圓錐滾子軸承可旋轉(zhuǎn)地支撐車輪。
權(quán)利要求
1、一種車輪用軸承裝置，該車輪用軸承裝置包括外部件(1)，該外部件在其內(nèi)周上形成有雙列錐形外滾道表面(1a，1b)，它們布置成使得各小直徑側(cè)彼此面對；內(nèi)部件(2)，該內(nèi)部件包括轂輪(10)和內(nèi)圈(11)，所述轂輪(10)具有一體形成的車輪安裝凸緣(9)，并在該轂輪的外周上形成有一個內(nèi)滾道表面(10a)和從該內(nèi)滾道表面(10a)軸向延伸的筒形部(10b)，所述一個內(nèi)滾道表面(10a)布置成與所述雙列外滾道表面(1a，1b)中的一個外滾道表面(1a)相對，所述內(nèi)圈(11)適于以預(yù)定干涉裝配在所述轂輪(10)的筒形部(10b)上，并在其外周上形成有布置成與所述雙列外滾道表面(1a，1b)中的另一個外滾道表面(1b)相對的另一個內(nèi)滾道表面(11a)；雙列錐形滾子(5，6)，所述雙列錐形滾子可自由滾動地容納在所述內(nèi)部件(2)和所述外部件(1)各自的內(nèi)滾道表面和外滾道表面(10a，11a；1a，1b)之間；以及密封件(7，8)，所述密封件安裝在形成于所述外部件(1)與所述內(nèi)部件(2)之間的環(huán)形開口中；所述內(nèi)圈(11)在其內(nèi)滾道表面(11a)的大直徑側(cè)形成有用于引導(dǎo)所述雙列錐形滾子(5，6)的內(nèi)側(cè)錐形滾子(6)的大凸緣(11b)；在所述轂輪(10)上在鄰近所述車輪安裝凸緣(9)的位置處裝配有凸緣圈(16)，該凸緣圈用于通過抵靠所述雙列錐形滾子(5，6)的外側(cè)錐形滾子(5)的大端面而引導(dǎo)該外側(cè)錐形滾子(5)，其特征在于外側(cè)錐形滾子(5)列的節(jié)圓直徑(PCDo)設(shè)為大于內(nèi)側(cè)錐形滾子(6)列的節(jié)圓直徑(PCDi)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的車輪用軸承裝置，其中，所述凸緣圈(16)的外周形成為臺階式筒形表面，使其具有面向所 述車輪安裝凸緣(9)的大直徑部(16f)，其中所述外側(cè)密封件(7)安裝 在形成于所述臺階式筒形表面的小直徑部(16c)與所述外部件(1)之間的環(huán)形空間中；并且其中在所述凸緣圈(16)的所述大直徑部(16f)與所述外部件(1)之間形成有微徑向間隙，以形成迷宮式密封。
3、 一種車輪用軸承裝置，該車輪用軸承裝置包括外部件(18),該外部件在其內(nèi)周上形成有雙列錐形外滾道表面(la，lb)，它們布置成使得各小直徑側(cè)彼此面對；內(nèi)部件(19)，該內(nèi)部件包括轂輪(21)和內(nèi)圈(11)，所述轂輪(21) 具有一體形成的車輪安裝凸緣(9)，并在該轂輪的外周上形成有一個內(nèi) 滾道表面(10a)和從該內(nèi)滾道表面(10a)軸向延伸的筒形部(lOb)， 所述一個內(nèi)滾道表面(10a)布置成與所述雙列外滾道表面(la， lb)中 的一個外滾道表面(la)相對，所述內(nèi)圈(11)適于以預(yù)定干涉裝配在 所述轂輪(10)的筒形部(10b)上，并在其外周上形成有布置成與所述 雙列外滾道表面(la， lb)中的另一個外滾道表面(lb)相對的另一個 內(nèi)滾道表面(11a);雙列錐形滾子(5， 6)，所述雙列錐形滾子可自由滾動地容納在所述 內(nèi)部件(19)和所述外部件(18)各自的內(nèi)滾道表面和外滾道表面(10a， 11a; la， lb)之間；以及密封件(8， 20)，所述密封件安裝在形成于所述外部件(18)與所 述內(nèi)部件(19)之間的環(huán)形開口中；所述內(nèi)圈(11)在其內(nèi)滾道表面(11a)的大直徑側(cè)形成有用于引導(dǎo) 所述雙列錐形滾子(5， 6)的內(nèi)側(cè)錐形滾子(6)的大凸緣Gib);在所 述轂輪(21)上未形成有用于抵靠并引導(dǎo)所述外側(cè)錐形滾子(5)的大端 面的凸緣，而在所述外部件(18)上在所述外滾道表面(la)的外直徑 側(cè)形成有凸緣(23),用于抵靠所述外側(cè)錐形滾子(5)的大端面并引導(dǎo) 所述外側(cè)錐形滾子(5)，其特征在于外側(cè)錐形滾子(5)列的節(jié)圓直徑(PCDo)設(shè)為大于內(nèi)側(cè)錐形滾子 (6)列的節(jié)圓直徑(PCDi)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的車輪用軸承裝置，其中，在所述車輪安裝 凸緣(9)上在其基部處形成有具有大致圓弧形構(gòu)造截面的密封臺部(22)， 并且其中所述密封臺部(22)和所述內(nèi)滾道表面(10a)彼此平滑地連接。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的車輪用軸承裝置，其中，各 外側(cè)錐形滾子(5)的直徑小于各內(nèi)側(cè)錐形滾子(6)的直徑。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的車輪用軸承裝置，其中，通 過注射成型合成樹脂而形成所述外側(cè)保持架(3)，并且所述外側(cè)保持架 用于將所述錐形滾子(5)保持在其內(nèi)并用于防止所述錐形滾子(5)朝 向小直徑側(cè)脫落。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的車輪用軸承裝置，其中，通 過使所述轂輪(10, 21)的筒形部(10b)的端部徑向向外塑性變形而形 成斂縫部(12)，通過由該斂縫部施加預(yù)定的預(yù)載而將所述內(nèi)圈(11)軸 向固定在所述轂輪(10， 21)上。
全文摘要
一種車輪用軸承裝置，其中的軸承充分耐用，并且在抑制裝置重量增大的情況下進一步提高軸承的剛度。該軸承裝置包括雙列圓錐滾子軸承。在轂輪(10)的內(nèi)滾道表面(10a)的大直徑側(cè)上形成的大凸緣形成為與轂輪(10)分開形成的凸緣圈(16)，并鄰近車輪安裝凸緣(9)裝配至轂輪(10)的外周。外側(cè)錐形滾子(5)列的節(jié)圓直徑PCDo大于內(nèi)側(cè)錐形滾子(6)列的節(jié)圓直徑PCDi。而且，外側(cè)錐形滾子(5)的直徑小于內(nèi)側(cè)錐形滾子(6)的直徑。因此，外側(cè)錐形滾子(5)的數(shù)量大于內(nèi)側(cè)錐形滾子(6)的數(shù)量，這提供了耐用性增強的軸承，從而在抑制軸承裝置重量增大的同時提高了其剛度。
文檔編號F16C19/22GK101443564SQ20078001739
公開日2009年5月27日 申請日期2007年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月15日
發(fā)明者乘松孝幸, 森田慎治, 藤村啟 申請人:Ntn株式會社