[发明专利]车轮轴承装置

说明书

技术领域

本发明总体涉及一种可以旋转地支撑车辆的车轮的车轮轴承装置，更具体地说，涉及一种自保持结构的车轮轴承装置，在该自保持结构中，内圈经由毂轮的摆动铆合而紧固在毂轮上，并且旨在抑制因铆合加工在内圈上引起的环向应力以及减小轴承摩擦。

背景技术

有两种车辆(诸如机动车等)的车轮轴承装置用于驱动轮和从动轮。尤其在用于相对于机动车的悬架装置旋转地支撑车轮的车轮轴承装置中，已经大大降低了车轮轴承装置的制造成本、重量和尺寸。图8中示出了用于现有技术的从动轮的车轮轴承装置的一个代表性示例。

车轮轴承装置50是用于从动轮的第三代类型，并且包括内部构件51、外部构件60和容纳在内部构件51与外部构件60之间的多个滚珠56、56。内部构件51包括毂轮52和压配合到毂轮52上的内圈53。

毂轮52一体形成有车轮安装法兰54，该车轮安装法兰54用于在其一端上安装车轮(未示出)，并且螺栓孔55形成在车轮安装法兰54中，用于沿着车轮安装法兰54的周边等距离地容纳毂螺栓(未示出)。毂轮52在其外周上一体形成有一个内滚道面52a并且具有从内滚道面52a经过阶状部61轴向延伸的圆筒部52b。内圈53压配合到圆筒部52b上，内圈53在其外周上形成有另一个内滚道面53a。

铆合部52c通过在内圈53的较小端面53c紧靠阶状部61的状态下使圆筒部52b的端部向外径向塑性变形而形成。即，内圈53在内圈53被夹持在毂轮52的铆合部52c与阶状部61之间的状态下相对于毂轮52紧固。因为铆合部52c塑性变形从而紧密接触在内圈53的更大端面53b上，所以可以可靠地保持用于使内圈53挤压毂轮52的阶状部61的期望轴向力。

外部构件60在其外周上具有一体形成的车体安装法兰(未示出)，并且在其内周上形成有双列外滚道面60a、60a。双列滚珠56、56容纳在外滚道面60a、60a与内滚道面52a、53a之间所形成的空间中，并且被保持架57、57以可滚动的方式保持。密封件58、59安装在外部构件60的端部上，以防止密封在轴承内的润滑油脂泄露以及防止雨水或尘土从外部进入到轴承中。

毂轮52由包括0.40重量％-0.80重量％的碳的中高碳钢(诸如S53C等)制成，并且在包括内滚道面52a、接触密封件58的密封区和圆筒部52b的区域上由高频感应硬化法硬化为具有58-64HRC的表面硬度。铆合部52c不被硬化，并且保持具有锻造后的小于25HRC的表面硬度。内圈53由诸如SUJ2等的高碳铬钢形成，并且被浸渍硬化到它们的芯部以具有58-64HRC的硬度。

类似于毂轮52，外部构件60由包括0.40重量％-0.80重量％的中高碳钢(诸如S53C)形成，并且形成有双列外滚道面60a、60a，它们由高频感应硬化法硬化为具有58-64HRC的表面硬度。

如图9的放大图所示，环形凹部62形成在内圈53的内周上。凹部62形成在内圈53的内滚道面53a的轴向宽度的大致整个范围中。凹部62具有圆弧形纵截面，该圆弧形纵截面在其轴向中心位置处具有最大深度。

在内圈53的内周上设置凹部62使得可以使在将内圈53压配合到毂轮52上的压配合加工期间引起的径向张力不施加于内圈53的外周上的内滚道面53a，并且由此抑制内圈53的内滚道面53a上引起的环向应力增大。另外，凹部62还可以缓和通过对铆合部52c进行铆合而在内圈53的内滚道面53a上引起的环向应力的增大。因此，可以抑制在将毂轮52压配合到圆筒部52b上期间在内滚道面53a上引起的环向应力增大，而不增加内圈53的径向尺寸和宽度尺寸(参见下面的专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：JP 2008-19899A

发明内容

本发明所要解决的问题

虽然现有技术的车轮轴承装置50可以抑制通过将内圈53压配合到毂轮52上并且对铆合部52c进行铆合而在内圈53的内滚道面53a上引起的环向应力，但是目前需要铆合型车轮轴承装置应当通过抑制环向应力而在内圈53的耐用性方面得以提高，并且除了减小重量和尺寸之外在减小轴承的摩擦方面得以提高，以便改善燃油消耗。

已经认为，对于减小轴承的摩擦来说有效的是，减小铆合之后的轴承间隙，更具体地减小负间隙范围。重要的是，检查轴承规格，在所述轴承规格中考虑了抑制环向应力和减小摩擦。

已知存在图10中示意性示出的轴承摩擦与铆合之后的轴承间隙之间的关系。即，考虑可以通过抑制负间隙的变化(铆合之后的间隙是难处理的)来实现摩擦的减小，这是因为可以抑制阴影部。