專利名稱：車(chē)輪用軸承裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于自由旋轉(zhuǎn)地支撐諸如汽車(chē)之類(lèi)的車(chē)輛的車(chē)輪的 車(chē)輪用軸承裝置，更具體涉及一種旨在同時(shí)減少其重量和尺寸并增加其 強(qiáng)度和剛度以改善其耐久性的車(chē)輪用軸承裝置。
背景技術(shù)：
通常，對(duì)于驅(qū)動(dòng)輪和從動(dòng)輪，車(chē)輪用軸承裝置用于經(jīng)由滾動(dòng)軸承自 由旋轉(zhuǎn)地支撐用于安裝車(chē)輪的轂輪。出于結(jié)構(gòu)原因，通常對(duì)驅(qū)動(dòng)輪采用 內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)型而對(duì)從動(dòng)輪采用內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)型和外圈旋轉(zhuǎn)型。在這樣的軸承裝 置中廣泛使用雙列角接觸滾珠軸承，因?yàn)槠渚哂衅谕妮S承剛度、高耐 錯(cuò)位性以及改進(jìn)燃料消耗的小旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩。所述雙列角接觸滾珠軸承具有 這樣的結(jié)構(gòu)，其中多個(gè)滾珠插設(shè)在固定圈和旋轉(zhuǎn)圈之間，且所述滾珠相 對(duì)于所述固定圈和旋轉(zhuǎn)圈成預(yù)定接觸角。
車(chē)輪用軸承裝置大致分為第一代結(jié)構(gòu)，其中雙列角接觸滾珠軸承 的車(chē)輪用軸承裝配在懸架的轉(zhuǎn)向節(jié)形成部分和轂輪之間；第二代結(jié)構(gòu)， 其中車(chē)體安裝凸緣或車(chē)輪安裝凸緣在外部構(gòu)件的外周上直接形成；第三 代結(jié)構(gòu)，其中內(nèi)滾道表面之一在轂輪的外周上直接形成；和第四代結(jié)構(gòu)， 其中內(nèi)滾道表面在轂輪和等速萬(wàn)向節(jié)的外周上直接形成。
在現(xiàn)有技術(shù)的由雙列滾動(dòng)軸承形成的這類(lèi)車(chē)輪用軸承裝置中，由于 雙列軸承中兩個(gè)軸承列的布置相同，所以盡管它在直道運(yùn)行期間具有足 夠的剛度，但在彎道運(yùn)行期間不能總是獲得最佳剛度。換言之，車(chē)輪和 軸承裝置之間的位置關(guān)系通常被設(shè)計(jì)成使得車(chē)輛的重量在直道運(yùn)行期間 基本作用于軸承滾珠列之間的中心上，但在轉(zhuǎn)彎方向的反方向一側(cè)的車(chē)
軸(即當(dāng)向右轉(zhuǎn)彎時(shí)車(chē)輛的左手側(cè)車(chē)軸)上施加了較大的徑向負(fù)載和較 大的軸向負(fù)載。從而有效的是，使外側(cè)軸承列的剛度大于內(nèi)側(cè)軸承列的
4剛度，以便改善所述軸承裝置的耐久性和強(qiáng)度。因此，已知一種圖3所 示的車(chē)輪用軸承裝置，其可具有高剛度而不用增大所述軸承裝置。在以 下描述中，當(dāng)所述軸承裝置安裝在車(chē)體上時(shí)，裝置的術(shù)語(yǔ)"外側(cè)"(圖中
左手側(cè))指位于車(chē)體外側(cè)的一側(cè)，而裝置的術(shù)語(yǔ)"內(nèi)側(cè)"(圖中右手側(cè)) 指位于車(chē)體內(nèi)側(cè)的一側(cè)。
車(chē)輪用軸承裝置50由雙列角接觸滾珠軸承形成，包括外部構(gòu)件 51，該外部構(gòu)件51在其外周上一體形成有待安裝在車(chē)輛的轉(zhuǎn)向節(jié)(未示
出)上的車(chē)體安裝凸緣51c，且在其內(nèi)周上形成有雙列外滾道表面51a、 51b;內(nèi)部構(gòu)件55，該內(nèi)部構(gòu)件55包括在一端一體形成有用于安裝車(chē)輪 (未示出)的車(chē)輪安裝凸緣53的轂輪52，在轂輪52的外周形成有與雙 列外滾道表面51a、 51b中的一個(gè)滾道表面51a相對(duì)的一個(gè)內(nèi)滾道表面 52a，以及從內(nèi)滾道表面52a軸向延伸的柱形部分52b，內(nèi)部構(gòu)件55還包 括裝配在柱形部分52b上的內(nèi)圈54，內(nèi)圈54在其外周上形成有與雙列外 滾道表面51a、 51b的另一滾道表面51b相對(duì)的另一內(nèi)滾道表面54a;可 自由滾動(dòng)地容納在外滾道表面51a、51b和內(nèi)部構(gòu)件55的內(nèi)滾道表面52a、 54a之間的雙列滾珠56、 57;以及可滾動(dòng)地保持滾珠56、 57的保持架58、 59。
內(nèi)圈54由斂縫部52c軸向不動(dòng)地固定，該斂縫部52c通過(guò)將轂輪52 的柱形部分52b徑向向外塑性變形而形成。密封件60、 61安裝于在外部 構(gòu)件51和內(nèi)部構(gòu)件55之間形成的環(huán)形開(kāi)口內(nèi)，以防止所述軸承裝置內(nèi) 容納的油脂泄露，并防止雨水或灰塵從外部進(jìn)入所述軸承裝置。
外側(cè)滾珠組56的節(jié)圓直徑D1被設(shè)定為大于內(nèi)側(cè)滾珠組57的節(jié)圓直 徑D2。從而，轂輪52的內(nèi)滾道表面52a的直徑大于內(nèi)圈54的內(nèi)滾道表 面54a的直徑，且外部構(gòu)件51外側(cè)的外滾道表面51a的直徑大于外部構(gòu) 件51內(nèi)側(cè)的外滾道表面51b的直徑。此外，外側(cè)滾珠56的數(shù)量大于內(nèi) 側(cè)滾珠57的數(shù)量。通過(guò)將外側(cè)的節(jié)圓直徑D1設(shè)定為大于內(nèi)側(cè)的節(jié)圓直 徑D2(D^D2)，可以獲得軸承裝置50的高剛度并因此延長(zhǎng)了它的壽命。
參考專利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)第108449/2004號(hào)公報(bào)。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的問(wèn)題
在現(xiàn)有技術(shù)的車(chē)輪用軸承裝置50中，外側(cè)滾珠組56的節(jié)圓直徑Dl 設(shè)定為大于內(nèi)側(cè)滾珠組57的節(jié)圓直徑D2。從而，外部構(gòu)件51外側(cè)的外 滾道表面51a的直徑形成為使其大于外部構(gòu)件51內(nèi)側(cè)的外滾道表面51b 的直徑，另外外側(cè)滾珠56的數(shù)量大于內(nèi)側(cè)滾珠57的數(shù)量。這能夠改善 所述外側(cè)軸承列的剛度并因此延長(zhǎng)車(chē)輪用軸承裝置50的壽命。然而與此 相反，由于內(nèi)側(cè)滾珠組57的軸承壽命與外側(cè)滾珠組56相比變得不利， 因此期望解決這個(gè)問(wèn)題并提供一種旨在可同時(shí)減少其重量和尺寸并增加 其強(qiáng)度和剛度以改善其耐久性的車(chē)輪用軸承裝置。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種車(chē)輪用軸承裝置，該裝置能同時(shí)減 少其重量和尺寸并增加其強(qiáng)度和剛度以改善其耐久性。
解決問(wèn)題的方法
為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，提供了一種車(chē)輪用軸承裝置，其包括在其 內(nèi)周上形成有雙列外滾道表面的外部構(gòu)件；在其外周表面上形成有雙列 內(nèi)滾道表面的內(nèi)部構(gòu)件，所述雙列內(nèi)滾道表面與所述雙列外滾道表面相 對(duì)布置；可自由滾動(dòng)地容納于所述外部構(gòu)件的外滾道表面和所述內(nèi)部構(gòu) 件的內(nèi)滾道表面之間的雙列滾珠組，所述雙列滾珠組形成為背對(duì)背雙聯(lián) 類(lèi)型的雙列角接觸滾珠軸承，其中每個(gè)滾珠成預(yù)定的接觸角，所述車(chē)輪 用軸承裝置的特征在于外側(cè)滾珠組的節(jié)圓直徑大于內(nèi)側(cè)滾珠組的節(jié)圓 直徑，且外側(cè)的槽曲率直徑比小于內(nèi)側(cè)的槽曲率直徑比。
根據(jù)本發(fā)明的權(quán)利要求1，在由包括雙列滾珠組的雙列角接觸滾珠 軸承形成的第一至第四代類(lèi)型的車(chē)輪用軸承裝置中，由于它的特征在于 外側(cè)滾珠組的節(jié)圓直徑大于內(nèi)側(cè)滾珠組的節(jié)圓直徑且外側(cè)槽曲率直徑比 小于內(nèi)側(cè)槽曲率直徑比，所以可以降低在外側(cè)滾道表面內(nèi)由于與外側(cè)滾 珠接觸造成的接觸軸承壓力(即接觸表面壓力)，因此增加外側(cè)軸承列的 強(qiáng)度和剛度，且可以縮短在內(nèi)側(cè)滾道表面上由于與內(nèi)側(cè)滾珠接觸造成的 接觸橢圓路徑并因此防止"肩上越過(guò)"現(xiàn)象(即，滾珠的接觸橢圓路徑越 過(guò)滾道表面并從那里出來(lái)的現(xiàn)象)，從而也改善了內(nèi)側(cè)軸承列的軸承壽如權(quán)利要求2所限定，優(yōu)選的是各外側(cè)滾珠的直徑小于各內(nèi)側(cè)滾珠 的直徑。這能有效實(shí)現(xiàn)軸承空間的實(shí)際使用以便減少所述軸承裝置的重 量和尺寸，并增加其強(qiáng)度和剛度以改善其耐久性。
如權(quán)利要求3所限定，優(yōu)選的是外側(cè)滾珠的數(shù)量大于內(nèi)側(cè)滾珠的數(shù)
量。這可以通過(guò)增加外側(cè)軸承列的軸承剛度而進(jìn)一步延長(zhǎng)軸承壽命。
此外，如權(quán)利要求4所限定，優(yōu)選的是所述內(nèi)部構(gòu)件包括在其一 端具有車(chē)輪安裝凸緣的轂輪，在所述轂輪的外周表面上形成有與所述雙
列外滾道表面之一相對(duì)布置的一個(gè)內(nèi)滾道表面，以及從所述內(nèi)滾道表面 經(jīng)由錐形軸狀部軸向延伸的柱形部分；經(jīng)由預(yù)定干涉壓配在所述柱形部 分上的內(nèi)圈，在所述內(nèi)圈的外周表面上形成有與所述雙列外滾道表面中 的另一個(gè)相對(duì)布置的另一內(nèi)滾道表面；形成在所述轂輪的外側(cè)端上的基 本圓錐形的凹部，所述凹部的深度至少延伸至接近所述轂輪的內(nèi)滾道表 面底部的位置，且所述凹部形成為使得所述轂輪在其外側(cè)端部的壁厚基 本恒定。這能夠減少所述內(nèi)部構(gòu)件的重量和尺寸。
另外，如權(quán)利要求5所限定，優(yōu)選的是在所述轂輪的外周上從所述
車(chē)輪安裝凸緣的基部到所述柱形部分的包括所述轂輪的內(nèi)滾道表面在內(nèi) 的區(qū)域通過(guò)高頻感應(yīng)淬火形成了預(yù)定硬化層。這能夠增加所述轂輪的強(qiáng) 度和剛度并因此改善其耐久性。 發(fā)明效果
根據(jù)本發(fā)明的車(chē)輪用軸承裝置，由于所述裝置包括在其內(nèi)周上形 成有雙列外滾道表面的外部構(gòu)件；在其外周表面上形成有雙列內(nèi)滾道表 面的內(nèi)部構(gòu)件，所述雙列內(nèi)滾道表面與所述雙列外滾道表面相對(duì)布置； 可自由滾動(dòng)地容納于所述外部構(gòu)件的外滾道表面和所述內(nèi)部構(gòu)件的內(nèi)滾 道表面之間的雙列滾珠組，所述雙列滾珠組形成為背對(duì)背雙聯(lián)類(lèi)型的雙 列角接觸滾珠軸承，其中每個(gè)滾珠成預(yù)定的接觸角，并且所述車(chē)輪用軸 承裝置的特征在于，外側(cè)滾珠組的節(jié)圓直徑大于內(nèi)側(cè)滾珠組的節(jié)圓直徑， 且外側(cè)的槽曲率直徑比小于內(nèi)側(cè)的槽曲率直徑比，因此可以降低在外側(cè) 滾道表面內(nèi)由于與外側(cè)滾珠接觸造成的接觸軸承壓力(即接觸表面壓力)，從而增加外側(cè)軸承列的強(qiáng)度和剛度，且可以使在內(nèi)側(cè)滾道表面上由 于與內(nèi)側(cè)滾珠接觸造成的接觸橢圓路徑最小，并因此防止"肩上越過(guò)"現(xiàn) 象，從而也改善了內(nèi)側(cè)軸承列的軸承壽命。因而，可以提供一種車(chē)輪用 軸承裝置，該裝置能同時(shí)減少其重量和尺寸并增加其強(qiáng)度和剛度以改善 其耐久性。
實(shí)施本發(fā)明的最佳方式
實(shí)施本發(fā)明的最佳方式是一種車(chē)輪用軸承裝置，該裝置包括外部 構(gòu)件，該外部構(gòu)件在其外周上形成有待安裝在轉(zhuǎn)向節(jié)上的車(chē)體安裝凸緣， 且在其內(nèi)周上形成有雙列外滾道表面；包括穀輪和內(nèi)圈的內(nèi)部構(gòu)件，所 述轂輪在其一端一體形成有車(chē)輪安裝凸緣，在其外周上形成有與所述雙 列外滾道表面之一相對(duì)布置的一個(gè)內(nèi)滾道表面，以及從所述內(nèi)滾道表面 軸向延伸的柱形部分，所述內(nèi)圈適于裝配在所述轂輪的所述柱形部分上， 在所述內(nèi)圈的外周表面上形成有與所述雙列外滾道表面中的另一個(gè)相對(duì)
布置的另一內(nèi)滾道表面；自由地容納于所述外部構(gòu)件的外滾道表面和所
述內(nèi)部構(gòu)件的內(nèi)滾道表面之間的雙列滾動(dòng)元件，所述雙列滾動(dòng)元件形成 為背對(duì)背雙聯(lián)類(lèi)型的雙列角接觸滾珠軸承，其中每個(gè)滾珠成預(yù)定的接觸 角，所述車(chē)輪用軸承裝置的特征在于，外側(cè)滾珠組的節(jié)圓直徑大于內(nèi)側(cè)
滾珠組的節(jié)圓直徑；各個(gè)外側(cè)滾珠的直徑小于各個(gè)內(nèi)側(cè)滾珠的直徑，且 外側(cè)的槽曲率直徑比小于內(nèi)側(cè)的槽曲率直徑比。


圖1是表示本發(fā)明的車(chē)輪用軸承裝置的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式的縱向剖
面圖2是圖1中軸承部分的說(shuō)明性剖面圖；并且
圖3是表示現(xiàn)有技術(shù)的車(chē)輪用軸承裝置的縱向剖面圖。
附圖標(biāo)記說(shuō)明
1.........內(nèi)部構(gòu)件
2.........外部構(gòu)件3， 4.........滾珠
5.........轂輪
5a, 6a.........內(nèi)滾道表面
5b.........柱形部分
5c.........斂縫部
6.........內(nèi)圈
7.........車(chē)輪安裝凸緣
7a.........轂螺栓
7b.........圓形孔
7c.........基部
8.........軸狀部
8a, 17, 18.........階梯部
9. 14.........硬化層
10， 11.........保持架
12,13.........密封件
15.........對(duì)置部(counterportion)
16.........凹入部
50.........車(chē)輪用軸承裝置
51.........外部構(gòu)件
51a.........外側(cè)外滾道表面
51b.........內(nèi)側(cè)外滾道表面
51c.........車(chē)體安裝凸緣
52.........轂輪
52a， 54a.........內(nèi)滾道表面
52b.........柱形部分
952c.........斂縫部
53.........車(chē)輪安裝凸緣
54.........內(nèi)圈
55.........內(nèi)部構(gòu)件
56. 57.........滾珠
58,59.........保持架
60， 61.........密封件
di.........內(nèi)側(cè)滾珠直徑
do.........外側(cè)滾珠直徑
Dl.........外側(cè)滾珠組的節(jié)圓直徑
D2.........內(nèi)側(cè)滾珠組的節(jié)圓直徑
PCDo.........外側(cè)滾珠組的節(jié)圓直徑
PCDi.........內(nèi)側(cè)滾珠組的節(jié)圓直徑
Ril.........內(nèi)側(cè)外滾道表面的曲率半徑
Ri2.........內(nèi)圈的內(nèi)滾道表面的曲率半徑
Rol.........外側(cè)外滾道表面的曲率半徑
Ro2.........轂輪的內(nèi)滾道表面的曲率半徑
ai.........內(nèi)側(cè)滾珠的初始接觸角
ao.........外側(cè)滾珠的初始接觸角
具體實(shí)施例方式
下文將參考附圖對(duì)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。
圖1是表示本發(fā)明的車(chē)輪用軸承裝置的實(shí)施方式的縱向剖面圖，而
圖2是圖1的軸承部分的說(shuō)明圖。
圖1所示的本發(fā)明的車(chē)輪用軸承裝置是用于從動(dòng)輪的第三代類(lèi)型，
所述裝置包括內(nèi)部構(gòu)件1、外部構(gòu)件2和可滾動(dòng)地容納于內(nèi)部構(gòu)件1和外部構(gòu)件2之間的雙列滾珠組3、 4。內(nèi)部構(gòu)件1包括穀輪5和經(jīng)由預(yù)定干 涉壓配在轂輪5上的內(nèi)圈6。
轂輪5 —體形成有位于其外側(cè)端的車(chē)輪安裝凸緣7、位于其外周上 的一個(gè)圓弧截面的(外側(cè))內(nèi)滾道表面5a、以及從內(nèi)滾道表面5a延伸經(jīng) 過(guò)軸狀部8的柱形部分5b。轂螺栓7a沿車(chē)輪安裝凸緣7的周邊等距地布 置在車(chē)輪安裝凸緣7上，在轂螺栓7a之間形成了圓形孔7b。這些圓形孔 7b不僅有助于減少所述軸承裝置的重量，還有助于供用于裝配和拆卸所 述軸承裝置的緊固工具通過(guò)。
內(nèi)圈6在其外周上形成有另一個(gè)圓弧截面的(內(nèi)側(cè))內(nèi)滾道表面6a， 內(nèi)圈6適于壓配在轂輪5的柱形部分5b上，以形成背對(duì)背雙聯(lián)類(lèi)型的雙 列角接觸滾珠軸承，且由通過(guò)使柱形部分5b端部塑性變形形成的斂縫部 5c軸向固定。內(nèi)圈6和滾珠3、 4由諸如SUJ2的高碳鉻鋼制成，且通過(guò) 浸漬淬火硬化至芯部，從而具有58 HRC-64 HRC的表面硬度。
轂輪5由碳含量按重量計(jì)為0.40 0.80%的中/高碳鋼(例如S53C) 制成，且通過(guò)高頻感應(yīng)淬火硬化，使得從車(chē)輪安裝凸緣7的內(nèi)側(cè)基部7c 到柱形部分5b的包括內(nèi)滾道表面5a在內(nèi)的區(qū)域形成有硬化層9 (如圖1 上半部分中剖面線所示)，該硬化層9具有58 HRC 64 HRC的表面硬度。 斂縫部5c在鑄造后保留了其表面硬度。從而，車(chē)輪安裝凸緣7具有抵抗 施加在其上的旋轉(zhuǎn)彎曲負(fù)載的足夠機(jī)械強(qiáng)度，且柱形部分5b在被內(nèi)圈6 壓配的區(qū)域處的抗磨損強(qiáng)度可提高，在斂縫過(guò)程中可在沒(méi)有任何微裂的 情況下進(jìn)行斂縫部5c的塑性變形加工。
外部構(gòu)件2在其外周上一體形成有待安裝于車(chē)輛的轉(zhuǎn)向節(jié)(未示出) 上的車(chē)體安裝凸緣2c，且在其內(nèi)周上一體形成有與轂輪5的內(nèi)滾道表面 5a相對(duì)的圓弧截面的外側(cè)外滾道表面2a和與內(nèi)圈6的內(nèi)滾道表面6a相 對(duì)的圓弧截面的內(nèi)側(cè)外滾道表面2b。雙列滾珠組3、 4容納在所述外滾道 表面和內(nèi)滾道表面之間且被保持架10、 ll可滾動(dòng)地保持。密封件12、 13 安裝于在外部構(gòu)件2和內(nèi)部構(gòu)件1之間形成的環(huán)形空間的開(kāi)口內(nèi)，防止 軸承中容納的油脂泄露，并防止雨水及灰塵從外部進(jìn)入所述軸承。
外部構(gòu)件2由碳含量按重量計(jì)為0.40 0.80%的中/高碳鋼(例如S53C)制成，且雙列外滾道表面2a、 2b形成有硬化層14 (如圖1上半 部分中剖面線所示)，該硬化層14通過(guò)高頻感應(yīng)淬火硬化從而具有58 HRC-64 HRC的表面硬度。盡管本文所示結(jié)構(gòu)為用于從動(dòng)輪的第三代類(lèi) 型的軸承裝置，但本發(fā)明無(wú)論是用于從動(dòng)輪還是驅(qū)動(dòng)輪都可以被應(yīng)用到 第一至第四代類(lèi)型的任何一種軸承裝置。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，外側(cè)滾珠組3的節(jié)圓直徑PCDo設(shè)定 為大于內(nèi)側(cè)滾珠組4的節(jié)圓直徑PCDi。另外，各外側(cè)滾珠3的直徑"do" 設(shè)定為小于各內(nèi)側(cè)滾珠4的直徑("di") (do<di)，且外側(cè)滾珠3的數(shù)量大 于內(nèi)側(cè)滾珠4的數(shù)量。這能有效實(shí)現(xiàn)軸承空間的實(shí)際使用，以便減少所 述軸承裝置的重量和尺寸，并增加其強(qiáng)度和剛度以改善其耐久性。
轂輪5的輪廓外形從內(nèi)滾道表面5a的槽底經(jīng)過(guò)對(duì)置部15、從對(duì)置部 15軸向延伸的錐形軸狀部8和與內(nèi)圈6抵接的肩部8a延續(xù)至柱形部分 5b。在轂輪5的外側(cè)端部形成了軸向延伸的基本圓錐形凹部16，從而減 少所述軸承裝置的重量。凹部16通過(guò)鑄造成型，且凹部16的深度至少 延伸至接近轂輪5的外側(cè)內(nèi)滾道表面5a的底部附近，從而轂輪5的外側(cè) 端部具有基本恒定的壁厚。
另一方面，在外部構(gòu)件2中，由于節(jié)圓直徑PCDo和PCDi的差，外 側(cè)外滾道表面2a形成為使其具有大于內(nèi)側(cè)外滾道表面2b直徑的直徑。 在外側(cè)外滾道表面2a和內(nèi)側(cè)外滾道表面2b之間形成了錐形肩部17和柱 形肩部18。
另外根據(jù)本發(fā)明，設(shè)計(jì)成使得在分別與外側(cè)滾珠3的直徑"do"和內(nèi) 側(cè)滾珠4的直徑"di"對(duì)應(yīng)的外側(cè)內(nèi)外滾道表面5a、 2a和內(nèi)側(cè)內(nèi)外滾道表 面6a、 2b中，各滾道表面的槽的曲率直徑(下文簡(jiǎn)稱"槽曲率直徑")互 不相同。將參考圖2對(duì)此進(jìn)行更詳細(xì)的說(shuō)明，其中外側(cè)外滾道表面2a和 外側(cè)內(nèi)滾道表面5a的槽曲率直徑分別表示為Rol和Ro2，類(lèi)似地內(nèi)側(cè)外 滾道表面2b和內(nèi)側(cè)內(nèi)滾道表面6a的槽曲率直徑分別表示為Ril和Ri2。 另外，外側(cè)列的外滾道表面2a的槽曲率直徑(2'Rol)相對(duì)滾珠直銜do)之 比(即2*Rol/do)表示為Al (下文中，"槽曲率直徑相對(duì)于滾珠直徑之比" 簡(jiǎn)稱為"槽曲率直徑比")。類(lèi)似地，外側(cè)列的內(nèi)滾道表面5a的槽曲率直徑比(即2'Ro2/do)表示為A2。此外，內(nèi)側(cè)列的外滾道表面2b的槽曲率 直徑比(即2'Ril/di)表示為B1，類(lèi)似地內(nèi)側(cè)列的內(nèi)滾道表面6a的槽曲 率直徑比(即2'Ri2/di)表示為B2。在所述情況下，根據(jù)本發(fā)明將外側(cè) 槽曲率直徑比(A1， A2)設(shè)定為小于內(nèi)側(cè)槽曲率直徑比(B1,B2)，即AKB1 且A2〈B2。
由于外側(cè)槽曲率直徑比(A1， A2)被設(shè)定為小于內(nèi)側(cè)槽曲率直徑比(B1， B2),即AKB1且A2〈B2，所以可以降低由于外側(cè)滾珠組3與外部構(gòu)件 2的外側(cè)外滾道表面2a和轂輪5的內(nèi)滾道表面5a的接觸造成的所述外滾 道表面2a和所述內(nèi)滾道表面5a上的接觸軸承壓力(接觸表面壓力)，因 此可以增加所述外側(cè)軸承列的強(qiáng)度和剛度。另外，可以使由于內(nèi)側(cè)滾珠 組4與外部構(gòu)件2的內(nèi)側(cè)外滾道表面2b和內(nèi)圈6的內(nèi)滾道表面6a的接 觸在所述外滾道表面2b和所述內(nèi)滾道表面6a上造成的接觸橢圓路徑最 小化，因此能防止"肩上越過(guò)"現(xiàn)象，即滾珠組4的接觸橢圓路徑越過(guò)外 滾道表面2b和內(nèi)滾道表面6a的肩部并從那里出來(lái)的現(xiàn)象。從而，盡管 由于內(nèi)側(cè)滾珠組4的節(jié)圓直徑PCDi小于外側(cè)滾珠組3的節(jié)圓直徑(PCDo) 而使內(nèi)側(cè)軸承列在力矩負(fù)載方面有所不利，也能防止由"肩上越過(guò)"現(xiàn)象 造成的"邊緣負(fù)載"現(xiàn)象，因此能延長(zhǎng)所述軸承裝置的壽命。所述"邊緣負(fù) 載"現(xiàn)象指在構(gòu)件的角落等處造成過(guò)度應(yīng)力集中，過(guò)度應(yīng)力集中有時(shí)形成 導(dǎo)致構(gòu)件過(guò)早剝落的一個(gè)因素。
采用上述結(jié)構(gòu)，外側(cè)軸承列內(nèi)的外側(cè)滾珠3的初始接觸角ao可由ao =cos—1 (1 _e /2'Fo)獲得，且內(nèi)側(cè)軸承列內(nèi)的內(nèi)側(cè)滾珠4的初始接觸角ai 可由ai=cos—1 (1—e /2'Fi)獲得，其中Fo=Rol+Ro2—do， Fi=Ril + Ri2—di，且"e"表示徑向間隙的一半。從而，在槽曲率直徑比B1、 B2大 于外側(cè)軸承列的槽曲率直徑比的內(nèi)側(cè)軸承列中Fi值變大(F〉Fo)，結(jié)果內(nèi) 側(cè)軸承列的初始接觸角ai變得大于外側(cè)軸承列的初始接觸角ao (aiXxo)。 從而，可以增加當(dāng)將推力負(fù)載施加到內(nèi)圈6時(shí)可容許的推力負(fù)載，因此 可以延長(zhǎng)所述內(nèi)側(cè)軸承列的壽命。
已經(jīng)參考所述優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說(shuō)明。顯而易見(jiàn)的是， 本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員會(huì)在閱讀和理解上述詳細(xì)說(shuō)明后進(jìn)行修改和變
13更。本發(fā)明旨在理解為包括落在所附權(quán)利要求或其等同物的范圍內(nèi)的所 有這些變更和修改。
工業(yè)適用性
本發(fā)明的車(chē)輪用軸承裝置無(wú)論是用于驅(qū)動(dòng)輪還是從動(dòng)輪都可應(yīng)用于 第一至第四代的任一種軸承裝置。
權(quán)利要求
1. 一種車(chē)輪用軸承裝置，該車(chē)輪用軸承裝置包括在內(nèi)周上形成有雙列外滾道表面(2a，2b)的外部構(gòu)件(2)；在外周表面上形成有雙列內(nèi)滾道表面(5a，6a)的內(nèi)部構(gòu)件(1)，所述雙列內(nèi)滾道表面與所述雙列外滾道表面(2a，2b)相對(duì)布置；可自由滾動(dòng)地容納于所述外部構(gòu)件(2)的外滾道表面(2a，2b)和所述內(nèi)部構(gòu)件(1)的內(nèi)滾道表面(5a，6a)之間的雙列滾珠組(3，4)，所述雙列滾珠組形成為背對(duì)背雙聯(lián)類(lèi)型的雙列角接觸滾珠軸承，其中每個(gè)滾珠(3，4)成預(yù)定的接觸角，所述車(chē)輪用軸承裝置的特征在于外側(cè)滾珠組(3)的節(jié)圓直徑(PCDo)大于內(nèi)側(cè)滾珠組(4)的節(jié)圓直徑(PCDi)，并且外側(cè)的槽曲率直徑比(A1，A2)小于內(nèi)側(cè)的槽曲率直徑比(B1，B2)，即，A1<B1并且A2<B2。
2. 如權(quán)利要求1所述的車(chē)輪用軸承裝置，其中各外側(cè)滾珠(3)的 直徑(do)小于各內(nèi)側(cè)滾珠(4)的直徑(di)。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的車(chē)輪用軸承裝置，其中所述外側(cè)滾珠(3) 的數(shù)量大于所述內(nèi)側(cè)滾珠(4)的數(shù)量。
4. 如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的車(chē)輪用軸承裝置，其中所述內(nèi) 部構(gòu)件(1)包括在其一端具有車(chē)輪安裝凸緣(7)的轂輪(5)，在所 述轂輪的外周表面上形成有與所述雙列外滾道表面(2a， 2b)中的一個(gè) 外滾道表面(2a)相對(duì)布置的一個(gè)內(nèi)滾道表面(5a)，以及從所述內(nèi)滾道 表面(5a)經(jīng)由錐形軸狀部(8)軸向延伸的柱形部分(5b);經(jīng)由預(yù)定 干涉壓配在所述柱形部分(5b)上的內(nèi)圈(6)，在所述內(nèi)圈的外周表面 上形成有與所述雙列外滾道表面(2a， 2b)中的另一個(gè)外滾道表面(2b) 相對(duì)布置的另一內(nèi)滾道表面(6a);形成在所述轂輪(5)的外側(cè)端上的 基本圓錐形的凹部(16)，所述凹部(16)的深度至少延伸至接近所述轂 輪(5)的內(nèi)滾道表面(5a)的底部的位置，且所述凹部(16)形成為使得所述轂輪(5)在其外側(cè)端部的壁厚基本恒定。
5.如權(quán)利要求4所述的車(chē)輪用軸承裝置，其中在所述轂輪(5)的 外周上從所述車(chē)輪安裝凸緣(7)的基部(7c)到所述柱形部分(5b)的 包括所述轂輪(5)的內(nèi)滾道表面(5a)在內(nèi)的區(qū)域內(nèi)通過(guò)高頻感應(yīng)淬火 形成了預(yù)定硬化層(9)。
全文摘要
問(wèn)題一種車(chē)輪用軸承裝置，其重量和尺寸減少并且強(qiáng)度和剛度增加以增強(qiáng)軸承的耐久性。解決問(wèn)題的手段車(chē)輪用軸承裝置由在一端結(jié)合有車(chē)輪安裝凸緣的轂輪(5)和具有雙列滾珠(3，4)的雙列角接觸滾珠軸承構(gòu)成。在雙列滾珠(3，4)中，外側(cè)的滾珠(3)的節(jié)圓直徑PCDo大于內(nèi)側(cè)的滾珠(4)的節(jié)圓直徑PCDi。外側(cè)的滾珠(3)的直徑設(shè)定為小于內(nèi)側(cè)的滾珠(4)的直徑。外側(cè)的滾道表面(2a，5a)與外側(cè)的滾珠(3)的外徑的槽曲率/直徑比設(shè)定為小于內(nèi)側(cè)的滾道表面(2b，6a)與內(nèi)側(cè)的滾珠(4)的外徑的槽曲率/直徑比。
文檔編號(hào)F16C19/18GK101535665SQ20078004207
公開(kāi)日2009年9月16日 申請(qǐng)日期2007年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月14日
發(fā)明者大槻壽志 申請(qǐng)人:Ntn株式會(huì)社