專利名稱：車輪用軸承裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種在汽車等車輛上將車輪旋轉自如地支承于車體用的車輪用軸承
直O(jiān)
背景技術：
車輪用軸承裝置從單獨使用被稱為第一代的多排滾動軸承的結構，發(fā)展到在外側部件一體具有車體安裝凸緣的第二代，進而發(fā)展到在一體具有車輪安裝凸緣的輪轂圈的外周一體形成有多排滾動軸承的一內側軌道面的第三代，最終開發(fā)出直至在輪轂圈一體化等速萬向接頭，且在構成該等速萬向接頭的外側接頭部件的外周一體形成有多排滾動軸承的另一內側軌道面的第四代。例如，專利文獻1中記載了被稱為第三代的車輪用軸承裝置。如圖22所示，被稱為第三代的車輪用軸承裝置具備具有沿外徑方向延伸的凸緣101的輪轂圈102、將外側接頭部件103固定于該輪轂圈102的等速萬向接頭104、具有配置于輪轂圈102的外周側的外側部件105的滾動軸承。等速萬向接頭104具備上述外側接頭部件103、配置于該外側接頭部件103的杯形部107內的內側接頭部件108、配置于該內側接頭部件108和外側接頭部件103之間的滾珠109、保持該滾珠109的保持架110。另外，在內側接頭部件108的中心孔的內周面形成有花鍵部111，在該中心孔插有未圖示的軸的端部花鍵部，并使內側接頭部件108側的花鍵部111和軸側的花鍵部卡合。另外，輪轂圈102具有筒部113和上述凸緣101，在凸緣101的外端面114(接頭相反側的端面)突出設置有安裝未圖示的車輪和制動盤的短筒狀的控制部115。另外，控制部115由大徑的第一部11 和小徑的第二部11 構成，在第一部11 上外嵌有制動盤， 在第二部11 上外嵌有車輪。而且，在筒部113的杯形部107側端部的外周面設置有切口部116，將內圈117嵌合于該切口部116。在輪轂圈102的筒部113的外周面的凸緣附近設置有第一內側軌道面 118，在內圈117的外周面設置有第二內側軌道面119。另外，在輪轂圈102的凸緣101上設置有螺栓安裝孔112，將用于使車輪及制動盤固定于該凸緣101的輪轂螺栓安裝于該螺栓安裝孔112。在滾動軸承的外側部件105的內周設置有兩排外側軌道面120、121，同時，在其外周設置有凸緣(車體安裝凸緣)132。而且，外側部件105的第一外側軌道面120和輪轂圈 102的第一內側軌道面118相對置，外側部件105的第二外側軌道面121和內圈117的軌道面119相對置，在它們之間夾裝有滾動體122。即，滾動軸承的內側部件由該內圈117和輪轂圈102的外徑面的一部分構成。在輪轂圈102的筒部113內插入有外側接頭部件103的軸部123。在軸部123的反杯形部的端部形成有螺紋部124，在該螺紋部IM和杯形部107之間形成有花鍵部125。 另外，在輪轂圈102的筒部113的內周面(內徑面)上形成有花鍵部126，在將該軸部123
3插入輪轂圈102的筒部113時，軸部123側的花鍵部125和輪轂圈102側的花鍵部1 卡合。而且，在從筒部113突出的軸部123的螺紋部IM上旋合有螺母部件127，將輪轂圈102和外側接頭部件103連接。此時，螺母部件127的內端面(里面)1 和筒部113的外端面1 抵接，同時，杯形部107的軸部側的端面130和內圈117的外端面抵接。即，通過擰緊螺母部件127且經由內圈117用螺母部件127和杯形部107夾持輪轂圈102。專利文獻1 日本特開2004-340311號公報如上所述，以往，是軸部123側的花鍵部125和輪轂圈102側的花鍵部1 進行卡合。因此，需要對軸部123側及輪轂圈102側雙方實施花鍵加工而造成高成本，同時，在壓入時，需要使軸部123側的花鍵部125和輪轂圈102側的花鍵部126的凹凸相吻合，此時， 若通過使齒面相吻合而進行壓入，則有可能損傷(劃刻)該凹凸齒。另外，若不使齒面吻合而只是通過凹凸齒的大徑吻合進行壓入，則易發(fā)生圓周向的松動。這樣，若存在圓周向的松動，則會使轉矩的傳遞性劣化，同時還有可能產生異常噪聲。因此，向現(xiàn)有技術那樣在進行花鍵嵌合的情況下，難以使凹凸齒的損傷及圓周向的松動兩全。另外，需要將螺母部件127螺合于從筒部113突出的軸部123的螺紋部124。因此，在組裝時存在螺紋聯(lián)接作業(yè)而使作業(yè)效率變差，同時，還造成不僅零件個數(shù)多且零件管
理性差。于是，近年來，作為等速萬向接頭104的外側接頭部件103和輪轂圈102的聯(lián)接方法，有提案提出，將設置于外側接頭部件103的軸部123的外徑面和輪轂圈102的孔部的內徑面中任一方且沿軸向延伸的凸部，沿軸向壓入到另一方，并在該另一方通過凸部形成與凸部密接嵌合的凹部構成凹凸嵌合結構而形成一體。通過采用該構成，可以省略用于使輪轂圈102和等速萬向接頭104形成一體的螺母聯(lián)接作業(yè)。在上述的密接嵌合方法中，為了將內側部件即軸部123壓入到外側部件即輪轂圈 102，輪轂圈102及內圈117膨脹。該膨脹將在各部件的滾道槽(軸承軌道面)118、119、內圈肩部117a、兩側滾道槽間133、內圈小徑外徑部134產生周向應力。在此，所謂周向應力是指欲向外徑方向擴徑而產生的力。因此，若該周向應力過大，則成為軸承產生麻煩的原因。 在軸承軌道面118、119上發(fā)生周向應力的情況下，有可能引發(fā)滾動軸承疲勞壽命的降低及發(fā)生裂紋。另外，即使在以過盈量壓入到輪轂圈102的階段，內圈117也會產生周向應力， 因而在內圈軌道面119、內圈肩部117a上發(fā)生的的周向應力特別大。在內圈117上產生周向應力的情況下，因露在外部的端面部的銹的影響而有可能引發(fā)應力腐蝕裂紋。如上所述，在輪轂圈和等速萬向接頭的結合部及等速萬向接頭的內部所發(fā)生的所謂的“松動”大時，將會降低車的NVH(表示車的舒適性的三大要素“噪聲”、“振動”、“不平順性”)特性。因此，近年來為提高NVH特性更要求沒有這樣的松動。另外，在該車輪用軸承裝置中，在車輛組裝時將滾動軸承的外側部件內嵌于轉向節(jié)。此時，通常通過螺栓聯(lián)接而將外側部件和轉向節(jié)一體化。因此，在該螺栓的聯(lián)接部位易發(fā)生松動。

發(fā)明內容
鑒于上述課題，本發(fā)明的第一目的在于，提供一種可實現(xiàn)抑制圓周向的松動，而且，輪轂圈和等速萬向接頭的外側接頭部件的連接作業(yè)效率高的車輪用軸承裝置。本發(fā)明的另一目的在于，提供一種可省略螺栓聯(lián)接作業(yè)，能夠降低成本，同時，又可以降低周向應力的發(fā)生進而可防止軸承產生麻煩的車輪用軸承裝置。本發(fā)明的其它目的在于提供一種可防止因輪轂圈和等速萬向接頭的結合部及和轉向節(jié)之間的松動引起的NVH特性進而可進行高精度的轉矩傳遞的車輪用軸承裝置。本發(fā)明的第一方面的車輪用軸承裝置，將輪轂圈、多排滾動軸承及等速萬向接頭進行組件化，所述多排滾動軸承具有外側部件，其在內周形成有多排外側軌道面；內側部件，其由在外周面具有與所述多排外側軌道面對置的一內側軌道面的輪轂圈及外嵌于該輪轂圈并在外周形成有與所述多排外側軌道面對置的另一內側軌道面的內圈構成；多排滾珠，其滾動自如地收容于該內側部件和所述外側部件的兩軌道面之間，其特征在于，具有將輪轂圈和等速萬向接頭的外側接頭部件的軸部形成一體的凹凸嵌合結構，將設置于外側接頭部件的軸部的外徑面和輪轂圈的孔部的內徑面中任一方且沿軸向延伸的凸部沿著軸向壓入到另一方，在另一方形成通過凸部與凸部密接嵌合的凹部，構成使凸部和凹部的嵌合接觸部位整體密接的所述凹凸嵌合結構，且將在凹凸嵌合結構的與外徑側對應的范圍內的內圈和小徑臺階部的配合做成非過盈配合，同時將其他范圍內的內圈和小徑臺階部的配合做成過盈配合。在此，所謂過盈配合是指在進行組合時通常可以有過盈量的配合。另外，所謂非過盈配合是指過渡配合及間隙配合。另外，所謂的過渡配合是指在組裝時因孔、軸的實際尺寸而可以有間隙或者過盈量的配合，孔與軸的公差帶全部或局部重合的配合。所謂的間隙配合是指在組裝時通?？捎虚g隙的配合。根據(jù)本發(fā)明第一方面的車輪用軸承裝置，由于凹凸嵌合結構使凸部和凹部的嵌合接觸部位的整體密接，因而在該嵌合結構中，不能在徑方向及圓周向形成產生松動的間隙。另外，由于將在凹凸嵌合結構的與外徑側對應的范圍內的內圈和小徑臺階部的配合做成非過盈配合，因而可以將在凹凸嵌合結構的與外徑側對應的范圍內的內圈的周向應力的發(fā)生抑制在最小限度。由于將在凹凸嵌合結構的與外徑側對應的范圍的其他范圍內的內圈和小徑臺階部的配合做成過盈配合，因而可防止內圈的蠕變。在此，所謂的蠕變是指因過盈量不足及嵌合面的加工精度不良等而在軸承沿周向發(fā)生微動并在軸承的配合面產生間隙時軸承在配合面之間發(fā)生相對錯動的現(xiàn)象?？梢栽诎纪骨逗辖Y構的與外徑側對應的范圍內的內圈內徑面形成周向切口部而構成非過盈配合，或者可以在小徑臺階部外徑面形成周向切口部而構成非過盈配合。作為車輪用軸承裝置，也可以是將輪轂圈、多排滾動軸承和等速萬向接頭進行組件化的車輪用軸承裝置，其中，具有將輪轂圈和等速萬向接頭的軸部形成一體的凹凸嵌合結構，將設置于外側接頭部件的軸部的外徑面和輪轂圈的孔部的內徑面中任一方且沿軸向延伸的凸部沿著軸向壓入到另一方，在另一方形成通過凸部與凸部密接嵌合的凹部，構成使凸部和凹部的嵌合接觸部位整體密接的上述凹凸嵌合結構，且上述滾動軸承具有在內徑面具有軌道面的外側部件，在該外側部件上經由非分離式的一體化連接結構連接構成懸掛裝置的轉向節(jié)。根據(jù)這樣的車輪用軸承裝置，由于與上述第一種車輪用軸承裝置同樣，凹凸嵌合結構使凸部和凹部的嵌合接觸部位的整體密接，因而該嵌合結構在徑方向及圓周向上不會形成產生松動的間隙。另外，由于在外側部件上經由非分離式的一體化連接結構連接構成懸掛裝置的轉向節(jié)，因而在該外側部件和轉向節(jié)之間不產生松動。一體化連接結構既可以由轉向節(jié)及/或外側部件的鉚接構成，也可以由夾裝于轉向節(jié)和外側部件之間的被鉚接部件的鉚接構成，還可以由轉向節(jié)和外側部件之間的焊接構成。也可以是，通過將上述凹凸嵌合結構的凸部設置于等速萬向接頭的外側接頭部件的軸部，并且至少使該凸部的軸向端部的硬度高于輪轂圈的孔部內徑部，且將上述軸部從凸部的軸向端部側壓入到輪轂圈的孔部，由此，利用該凸部在輪轂圈的孔部內徑面形成與凸部密接密合的凹部，而構成上述凹凸嵌合結構。此時，通過將凸部擠入到對方側的凹部形成面(輪轂圈的孔部內徑面)而使孔部成為進行了稍微擴徑的狀態(tài)，以允許凸部在軸向的移動，若停止軸向的移動，則孔部進行縮徑以恢復成原來的口徑。由此，凸部的凹部嵌合接觸部位整體對與其對應的凹部進行密接。另外，也可以是，通過將上述凹凸嵌合結構的凸部設置于輪轂圈的孔部的內徑面， 同時至少使該凸部的軸向端部的硬度高于等速萬向接頭的外側接頭部件的軸部外徑部，且將上述輪轂圈側的凸部從其軸向端部側壓入到外側接頭部件的軸部，由此，利用該凸部在外側接頭部件的軸部的外徑面形成與凸部密接嵌合的凹部，構成上述凹凸嵌合結構。通過將凸部擠入到軸部的外徑面，而使輪轂圈的孔部成為進行了稍微擴徑的狀態(tài)，以允許凸部在軸向的移動，若停止軸向的移動，則孔部進行縮徑以恢復成原來的口徑。由此，凸部和嵌合于該凸部的對方部件的凹部(軸的外徑面)的嵌合接觸部位整體進行密接。本發(fā)明第二方面的車輪用軸承裝置，將輪轂圈、多排滾動軸承及等速萬向接頭進行組件化，其中，具有將輪轂圈和嵌插于輪轂圈的孔部的等速萬向接頭的外側接頭部件的軸部形成一體化的凹凸嵌合結構，上述凹凸嵌合結構為，使外側接頭部件的軸部的外徑面的凸部和嵌合于該凸部的輪轂圈的內徑面的凹部的嵌合接觸部位整體密接，且在輪轂圈的外徑側形成利用高頻感應加熱淬火生成的硬化層，同時將輪轂圈的內徑側做成未淬火狀態(tài)。根據(jù)本發(fā)明第二方面的車輪用軸承裝置，由于與上述第一種車輛用軸承裝置相同，凹凸嵌合結構為凸部和凹部的嵌合接觸部位的整體進行密接，因而該嵌合結構在徑方向及圓周向不會形成發(fā)生松動的間隙。另外，由于將輪轂圈的內徑側做成未淬火狀態(tài)，因而輪轂圈的內徑側比較柔軟。因此，可以實現(xiàn)將外側接頭部件的軸部的外徑面的凸部嵌合于輪轂圈的孔部內徑面的凹部時的嵌合性的提高。輪轂圈的外徑面的硬化層例如可通過高頻感應加熱淬火而形成。在此，所謂的高頻感應加熱淬火是指，在高頻電流流過的線圈中加入淬火所需的部分，通過電磁感應作用而產生焦耳熱并應用對傳導性物體進行加熱的原理的淬火方法。即，若進行該高頻感應加熱淬火，則可以使表面變硬而使內部的材料的硬度保持原狀，從而使輪轂圈的內徑側保持在未淬火狀態(tài)。與此相對，若在等速萬向接頭的各部位的硬化處理時使用常用的滲碳淬火， 則有可能也將內徑側硬化。即，由于所謂的滲碳淬火是指，使碳從低碳原材料的表面進行滲入/擴散，其后進行淬火，因而即使采用防碳也會在內徑側含有一定程度的碳而硬化到 HV400左右。另外，作為車輛用軸承裝置也可以為，將輪轂圈、多排滾動軸承及等速萬向接頭進行組件化，其中，具有將輪轂圈、和插嵌于輪轂圈的孔部的等速萬向接頭的外側接頭部件的軸部形成一體化的凹凸嵌合結構，通過在對輪轂圈的孔部進行了加熱擴徑的狀態(tài)下壓入外側接頭部件的軸部，構成外側接頭部件的軸部的外徑面的凸部和嵌合于該凸部的輪轂圈的內徑面的凹部的嵌合接觸部位整體密接而成的上述凹凸嵌合結構。根據(jù)這樣的車輪用軸承裝置，由于與上述第一種車輪用軸承裝置相同，凹凸嵌合結構為，對使凸部和凹部的嵌合接觸部位的整體進行密接，因而該嵌合凹凸結構在徑方向及圓周向不會形成產生松動的間隙。另外，由于在對輪轂圈的孔部進行了加熱擴徑的狀態(tài)下壓入外側接頭部件的軸部，因而通過使溫度下降而使輪轂圈的孔部進行縮徑。此時，可在輪轂圈的內徑面進行軸部的外徑面的凸部形狀的轉印。即，通過將凸部擠入到輪轂圈的內徑面而解除該加熱狀態(tài)，就可使孔部進行縮徑并恢復成原來的口徑。由此，對凸部和凹部的嵌合接觸部位整體進行密接。優(yōu)選加熱擴徑溫度小于車輪用軸承裝置構成部件的保證溫度。在此，所謂的保證溫度是指可以發(fā)揮車輛用軸承裝置所使用的構成部件(例如，密封墊、潤滑脂、保持架、編碼器等)的功能的溫度，在小于該保證溫度時可不損傷各構成部件的功能。另外，作為車輪用軸承裝置也可以是，將輪轂圈、多排滾動軸承及等速萬向接頭進行組件化，其中，具有將輪轂和嵌插于輪轂圈的孔部的等速萬向接頭的外側接頭部件的軸部做成一體的凹凸嵌合結構，在上述輪轂圈的孔部形成沿著壓入方向縮徑的定心用錐部， 經由錐部將外側接頭部件的軸部壓入到上述輪轂圈的孔部，構成外側接頭部件的軸部的外徑面的凸部和嵌合于該凸部的輪轂圈的內徑面的凹部的嵌合接觸部位整體密接而成的上述凹凸嵌合結構。根據(jù)這樣的車輪用軸承裝置，由于與上述第一種車輪用軸承裝置相同，凹凸結構為對凸部和凹部的嵌合接觸部位整體進行密接，因而該嵌合結構在徑方向及圓周向不會形成產生松動的間隙。另外，由于在輪轂圈的孔部形成有沿著壓入方向縮徑的定心用錐部，因而在將外側接頭部件的軸部壓入到輪轂圈的孔部時，可以使該定心用錐部構成壓入開始時的導向裝置。優(yōu)選在外側接頭部件的軸部的前端設置與輪轂圈的孔部的孔徑相同或者只有微小量的小徑的調心用的凸肩部(定心用圓筒面部)。在設置有凸肩部時，既可防止偏心又可將軸部壓入到輪轂圈。優(yōu)選將收納因上述壓入形成的凹部形成而產生的擠出部的凹坑部設置于軸部。在此，所謂的擠出部是指對凸部的凹部嵌合部位進行嵌入(嵌合)的凹部的容量的材料部分， 由從所形成的凹部擠出的材料、為形成凹部而切削下來的材料，或者由擠壓出的材料和切削下來的材料兩者等構成。另外，凸部的突出方向中間部位與輪轂圈的孔部的凹部形成前的凹部形成面的位置相對應。此時，將輪轂圈的孔部的內徑面的內徑尺寸設定為，小于連結上述凸部頂點的圓的最大直徑尺寸，而大于凸部之間的軸部外徑面的凹部的最大直徑尺寸。優(yōu)選將凸部的突出方向中間部位的周向厚度做成小于在沿周向相鄰的凸部之間的與上述中間部位相對應的位置的周向尺寸。通過這樣進行設定，將凸部的突出方向中間部位的周向厚度的總和做成小于在嵌合于沿周向相鄰的凸部之間的對方側的凸部的與上述中間部位相對應的位置的周向厚度的總和。在上述凸部側的軸向的至少一部分設置沿著軸向的凹凸部，且可以將該凹凸部形成鋸齒狀。
上述等速萬向接頭的外側接頭部件具有內裝有內側接頭部件的口部、和從該口部的底部突出設置的上述軸部，將輪轂圈的端部鉚接且經由外嵌于輪轂圈的滾動軸承的內圈對滾動軸承施加預盈力，使所述口部與輪轂圈端部形成非接觸狀態(tài)。在本發(fā)明中，由于凹凸嵌合結構在徑方向及圓周向不會形成產生松動的間隙，因而整個嵌合部位有助于傳遞轉矩，進而可傳遞穩(wěn)定的轉矩且不產生異常噪聲。另外，由于進行了無間隙的密接，因而提高了轉矩傳遞部位的強度。因此，可以使車輪用軸承裝置輕量、 緊湊。另外，由于將凹凸嵌合結構的與外徑側對應的范圍內的內圈和小徑臺階部的配合做成非過盈配合，因而可以將凹凸嵌合結構的與外徑側相對應的范圍內的內圈所產生的周向應力抑制在最小限度。由此，可以防止軸承產生滾動疲勞壽命的降低、裂紋發(fā)生及應力腐蝕裂紋等麻煩，進而可提供高品質的車輪用軸承裝置。由于將凹凸嵌合結構的與外徑側相對應的范圍的其他范圍內的內圈和小徑臺階部的配合做成過盈配合，因而可防止蠕變。即，可防止在配合面相對偏移的現(xiàn)象即蠕變，并可使內圈確保穩(wěn)定的配合，進而可提供高品質的車輪用軸承裝置。另外，通過在凹凸嵌合結構的與外徑側對應的范圍內的內圈內徑面形成軸向切口部而構成非過盈配合，或者在小徑臺階部外徑面形成周向切口部而構成非過盈配合，可以在該范圍的內圈和小徑臺階部之間形成間隙，進而可更可靠地抑制周向應力的發(fā)生。另外，在內圈內徑面形成周向切口部時， 不需要對輪轂圈側進行用于構成非過盈配合的加工，而具有使用現(xiàn)有裝置的優(yōu)點。在小徑臺階部外徑面形成周向切口部時，不需要對內圈側進行用于構成非過盈配合的加工，而具有使用現(xiàn)有裝置的優(yōu)點。由于經由非分離式的一體化連接結構連接轉向節(jié)，因而在外側部件和轉向節(jié)之間不產生松動。而且，由于將外側部件和轉向節(jié)做成一體化，因而可實現(xiàn)在車輛組裝工廠的組裝作業(yè)的簡單化(容易化)。這樣，可減小輪轂圈和等速萬向接頭的結合部的松動，同時，可消除外側部件和轉向節(jié)之間的松動，進而可以實現(xiàn)使用了該車輛用軸承裝置的車輛的NVH 特性的提高。將輪轂圈的內徑側做得比較柔軟。因此，可實現(xiàn)將外側接頭部件的軸部的外徑面的凸部嵌合于輪轂圈的孔部內徑面的凹部時的嵌合性(密接性)的提高，可以高精度地抑制在徑方向及圓周向產生松動。另外，由于在輪轂圈的外徑側形成硬化層，因而可實現(xiàn)輪轂圈的強度及耐久性的提高。特別是通過利用高頻感應加熱淬火形成硬化層，可防止內徑側的硬化，穩(wěn)定地確保內徑側的未淬火狀態(tài)。通過在對輪轂圈的孔部進行了加熱擴徑的狀態(tài)下壓入外側接頭部件的軸部，可以可靠地形成凹凸嵌合結構。由于將加熱擴徑溫度設為不足車輪用軸承裝置構成部件的保證溫度，可以使該車輪用軸承裝置所使用的密封墊及潤滑脂等有效發(fā)揮它們的功能，進而可以保證作為車輪用軸承裝置的品質?？梢允苟ㄐ挠缅F部構成壓入開始時的導向裝置，相對于輪轂圈的孔部可以不產生偏移地壓入外側接頭部件的軸部，可進行穩(wěn)定的轉矩傳遞。特別是，在設置有調心用的凸肩部(定心用圓筒面部時)，既可防止偏心又可將輪轂圈壓入到輪轂圈，進而進行更穩(wěn)定的壓入。另外，在等速萬向接頭的外側接頭部件的軸部設置上述凹凸嵌合結構的凸部，同時，使該凸部的軸向端部的硬度高于輪轂圈的孔部內徑部的硬度，若在將上述軸部從凸部的軸向端部側壓入到輪轂圈的孔部，則可通過熱處理提高軸部側的硬度，可以提高軸部的剛性。另外，在輪轂圈的孔部的內徑面設置上述凹凸結構的凸部，同時使該凸部的軸向端部的硬度高于等速萬向接頭的外側接頭部件的軸部的外徑部的硬度，在將上述輪轂圈側的凸部從其軸向端部側壓入到外側接頭部件的軸部時，不需要進行軸部側的硬度處理(熱處理)，因此等速萬向接頭的外側接頭部件的生產率優(yōu)良。通過設置收納因上述壓入的凸部形成而產生的擠出部的凹坑部，可以將擠出部保持(維持)于該凹坑部內，而不至于使擠出部擠向裝置外的車輛內等。即，可將擠出部直接收容于凹坑部，不需要進行擠出部的除去處理，可實現(xiàn)組裝作業(yè)工時的減少，并可以實現(xiàn)組裝作業(yè)效率的提高及成本降低。另外，通過在凹坑部的軸向凸部的相反側設置與輪轂圈的孔部調心用的凸肩部， 不會使凹坑部內的擠出部飛出到凸肩部側，而使擠出部的收納更加穩(wěn)定。并且，由于凸肩部為調心用，因而即可防止偏心又可將軸部壓入到輪轂圈。因此，可高精度地連接外側接頭部件和輪轂圈，使穩(wěn)定的轉矩傳遞成為可能。另外，通過將凸部的突出方向的任一部位配置于凹部形成前的凹部形成面上，可以使凸部在壓入時擠進凹部形成面，可以可靠地形成凹部。通過使凸部的突出方向中間部位的周向厚度小于周向相鄰的凸部間的與上述中間部位相對應的位置的尺寸，可以增加形成凹部側的凸部(所形成的凹部間的凸部)的突出方向中間部位的周向厚度。因此，可以增加對方側的凸部(因形成凹部而形成的凹部間的硬度低的凸部)的剪切面積，可確保扭轉強度。而且，由于硬度高的一側的凸部的齒厚小，因而可使壓入負荷變小，從而可實現(xiàn)壓入性的提高。通過在凸部側設置凹凸部，在壓入時可以使凹凸部沿著軸向擠入硬度小的一側 (形成有使凸部進行嵌合的凹部的一側)。通過該擠入，可構成與輪轂圈相對的等速萬向接頭的外側接頭部件的軸向的防脫。因此，可維持穩(wěn)定的連接狀態(tài)，進而可實現(xiàn)車輛用軸承裝置的高品質化。而且，由于可由凹凸部構成防脫，因而可省略現(xiàn)有的螺紋聯(lián)接。因此，不需要在軸部形成從輪轂圈的孔部突出的螺紋部，并可實現(xiàn)輕量化，同時，可省略螺紋聯(lián)接作業(yè)，進而可實現(xiàn)組裝作業(yè)效率的提高。由于口部與輪轂圈端部形成非接觸狀態(tài)，因而可防止因口部和輪轂圈的接觸引起的異常噪聲的發(fā)生。另外，只要能夠抑制異常噪聲的發(fā)生，也可以使口部和輪轂圈的鉚接部進行接觸。另外，由于輪轂圈的端部被鉚接且對滾動軸承施加預盈力，因而不必通過外側接頭部件的口部對滾動軸承施加預盈力。因此，可以不考慮對滾動軸承的預盈力而壓入外側接頭部件的軸部，進而可以實現(xiàn)輪轂圈和外側接頭部件的連接性(組裝性)的提高。


圖1是表示本發(fā)明第一實施方式的車輪用軸承裝置的縱剖面圖；圖2A表示上述車輪用軸承裝置的凹凸嵌合結構，為放大剖面圖；圖2B表示上述車輪用軸承裝置的凹凸嵌合結構，是圖2A的X部放大圖；圖3是表示上述車輪用軸承裝置的分解狀態(tài)的剖面圖；圖4是表示凹凸嵌合結構的變形例的主要部分放大剖面圖5是表示本發(fā)明第二實施方式的車輪用軸承裝置的縱剖面圖；圖6是上述圖5的主要部分放大剖面圖；圖7是如上述圖1所示的車輪用軸承裝置的輪轂圈的主要部分放大圖；圖8是表示等速萬向接頭的外圈的軸部的變形例的簡略圖；圖9是將如上述圖8所示的等速萬向接頭的軸部壓入到輪轂圈后的狀態(tài)的簡略圖；圖10是上述圖9的主要部分放大剖面圖；圖11是表示輪轂圈的比較例的主要部分放大圖；圖12是表示本發(fā)明第三實施方式的車輪用軸承裝置的主要部分放大剖面圖；圖13是表示本發(fā)明變形例的車輪用軸承裝置的主要部分放大剖面圖；圖14是表示本發(fā)明另一變形例的車輪用軸承裝置的主要部分放大剖面圖；圖15是表示本發(fā)明第四實施方式的車輪用軸承裝置的主要部分放大剖面圖；圖16A表示一體化連接結構，是固定部件的鉚接前的放大剖面圖；圖16B表示一體化連接結構，是固定部件的鉚接后的放大剖面圖；圖17是表示如上述圖15所示的車輪用軸承裝置的分解狀態(tài)的剖面圖；圖18A表示一體化連接結構的變形例，是使用了焊接時的剖面圖；圖18B表示一體化連接結構的變形例，是不使用固定部件時的剖面圖；圖19是表示輪轂圈的孔部的變形例的剖面圖；圖20是表示輪轂圈的孔部的另一變形例的放大剖面圖；圖21A是表示本發(fā)明第五實施方式的車輪用軸承裝置的主要部分放大剖面圖；圖21B是圖21A的Y部放大圖；圖22是現(xiàn)有的車輪用軸承裝置的剖面圖。符號說明1 輪轂圈2 滾動軸承3:等速萬向接頭11: 口部12 軸部22 孔部22a 軸部嵌合孔24 內圈31 鉚接部35:凸部36:凹部38 嵌合接觸部位45 擠出部50:凹坑部55:凹凸部(鋸齒部)H 硬化層
Hl 硬化層M 凹凸嵌合結構
具體實施例方式下面，參照圖1 圖21說明本發(fā)明的實施方式。圖1表示第一實施方式的車輪用軸承裝置，該車輪用軸承裝置為將輪轂圈1、多排滾動軸承2和等速萬向接頭3形成一體而成。等速萬向接頭3以作為外側接頭部件的外圈5、配置于外圈5的內側的作為內側接頭部件的內圈6、夾在外圈5和內圈6之間而傳遞轉矩的多個滾珠7、夾在外圈5和內圈6之間而保持滾珠7的保持架8為主要的部件而構成。內圈6通過在其軸孔內徑6a壓入軸10 的端部IOa而進行花鍵嵌合，與軸10可傳遞轉矩地結合。另外，在軸10的端部IOa嵌合有防軸脫落用的擋圈9。外圈5由口部11和軸桿部(軸部)12構成，口部11為在一端形成開口的杯狀，在其內球面13沿圓周向等間隔形成有沿軸向延伸的多個滾道槽14。該滾道槽14延伸至口部 11的開口端。內圈6在其外球面15沿圓周向等間隔形成有沿軸向延伸的多個滾道槽16。外圈5的滾道槽14和內圈6的滾道槽16構成對，在由各對滾道槽14、16構成的每個滾珠滾道內可滾動地組入有作為轉矩傳遞要素的滾珠7。滾珠7夾在外圈5的滾道槽 14和內圈6的滾道槽16之間以傳遞轉矩。保持架8可滑動地夾在外圈5和內圈6之間，其在外球面8a與外圈5的內球面13相接，在內球面8b與內圈6的外球面15相接。另外，該情況的等速萬向接頭表示在各滾道槽14、16的槽底具有直線狀的光滑部的無根切型，但也可以是球籠(,工〃一)型等其它等速萬向接頭。輪轂圈1具有筒部20、和設置于筒部20的接頭相反側的端部的凸緣21。筒部20的孔部22具備軸向中間部的軸部嵌合孔22a、接頭相反側的錐孔22b、接頭側的大徑孔22c。 即，在軸部嵌合孔22a，經由后述的凹凸嵌合結構M將等速萬向接頭3的外圈5的軸部12和輪轂圈1結合。另外，在軸部嵌合孔2 和大徑孔22c之間設置有錐部(錐孔)22d。該錐部22d沿著結合輪轂圈1和外圈5的軸部12時的壓入方向進行縮徑。將錐部22d的圓錐角θ (參照圖7)例如設為15° 75°。滾動軸承2具備嵌合于設置在輪轂圈1的筒部20的接頭側的小徑臺階部23的內圈對、和配置于輪轂圈1的筒部20的外周側的外側部件25。在外側部件25的內周設有兩排外側軌道面(外圈)沈、27，第一外側軌道面沈和設置于輪轂圈1的筒部20外周的第一內側軌道面(內圈) 相對置，第二外側軌道面27和設置于內圈M的外周面的第二內側軌道面(內圈) 相對置，在它們之間夾裝作為滾動體30的滾珠。另外，在外側部件25 的兩開口部安裝有密封部件Si、S2。該情況下，對輪轂圈1的接頭側的端部進行鉚接，通過其鉚接部31對滾動軸承2 施加預盈力。由此，可以將內圈M與輪轂圈1聯(lián)接。另外，在輪轂圈1的凸緣21上設置有螺栓安裝孔32，將用于使車輪及制動盤固定于該凸緣21的輪轂螺栓33安裝于該螺栓安裝孔32。如圖2A所示，凹凸嵌合結構M例如由設置于軸部12的端部并沿軸向延伸的凸部 35、和形成于輪轂圈1的孔部22的內徑面(該情況下，為軸部嵌合孔22a的內徑面37)的凹部36構成，凸部35和嵌合于該凸部35的輪轂圈1的凹部36的嵌合接觸部位38整體進行密接。即，在軸部12的口部相反側的外周面沿周向并按規(guī)定間距配置有多個凸部35，并沿周向形成有將凸部35嵌合于輪轂圈1的孔部22的軸部嵌合孔22a的內徑面37的多個凹部36。即，在周向全周上，將凸部35和嵌合于其的凹部36緊密配合。該情況下，各凸部35的剖面為具有凸R狀的頂點的三角形狀(山形狀)，所謂的各凸部35的凹部嵌合部位為如圖2B所示的范圍75，是從剖面的山形的中腹部到山頂?shù)姆秶?。另外，在周向相鄰的凸?5之間，在輪轂圈1的內徑面37更靠內徑側形成有間隙40。這樣，可以經由凹凸嵌合結構M將輪轂圈1和等速萬向接頭3的外圈5的軸部12 連接。此時，由于對輪轂圈1的接頭側的端部進行鉚接，并通過該鉚接部31對滾動軸承2 施加預盈力，因而不需要通過外圈5的口部11對滾動軸承施加預盈力，且成為使口部11相對于輪轂圈1的端部(該情況下，為鉚接部31)不接觸的非接觸狀態(tài)。在本發(fā)明中，對于凹凸嵌合結構M，凸部35和凹部36的嵌合接觸部位38的整體進行密接，因此，該嵌合結構M在徑方向及圓周向不形成產生松動的間隙。因此，嵌合部位整體有助于轉矩傳遞，且可以進行穩(wěn)定的轉矩傳遞，且不會產生異常噪聲。由于口部11為與輪轂圈1非接觸狀態(tài)，即在口部11的底壁外面Ila和鉚接部31 的外表面之間設置有間隙tl (參照圖1)，因此可防止因口部11和輪轂圈1的接觸引起的異常噪聲的發(fā)生。在本發(fā)明中，只要可抑制異常噪聲的發(fā)生，則也可以使口部11和輪轂圈1 的鉚接部31接觸。另外，由于對輪轂圈1的端部進行鉚接并對滾動軸承2施加預盈力，因而不需要通過外側接頭部件的口部11對滾動軸承2施加預盈力。因此，可以不考慮對滾動軸承2的預盈力而壓入外側接頭部件的軸部12，從而可實現(xiàn)輪轂圈1和外側接頭部件的連接性(組裝性)的提高。下面，說明凹凸嵌合結構M的嵌合方法。該情況下，如圖3所示，對軸部12的外徑部實施熱硬化處理，在該硬化層H形成由沿軸向的凸部41a和凹部41b構成的花鍵41。因此，可對花鍵41的凸部41a進行硬化處理而使該凸部41a成為凹凸嵌合結構M的凸部35。 另外，該實施方式中的硬化層H的范圍如用網(wǎng)狀線部所示的那樣，為從花鍵41的外端緣至外圈5的口部11的底壁的一部分。作為該熱硬化處理可采用高頻感應加熱淬火及滲碳淬火等各種熱處理。在此，所謂的高頻感應加熱淬火是指應用下述原理的淬火方法，即，對高頻電流流過的線圈加入淬火時所需要的部分，通過電磁感應作用產生焦耳熱，對熱傳導性物體進行加熱。另外，所謂的滲碳淬火是指使碳從低碳材料的表面進行滲入/擴散，然后進行淬火的方法。將軸部12的花鍵41的模數(shù)做成0. 5以下的小齒。在此，所謂的模數(shù)是指按齒數(shù)分割節(jié)圓直徑的參數(shù)。另外，還在輪轂圈1的外徑側形成通過高頻感應加熱淬火而成的硬化層H1，同時， 使輪轂圈1的內徑側保持未淬火狀態(tài)。該實施方式中的硬化層Hl的范圍如用網(wǎng)狀線部所示的那樣，為從凸緣21的根部至內圈M所嵌合的臺階部23的鉚接部附近。在進行高頻感應加熱淬火時，可以使表面硬化而使內部保持原材料的硬度，將輪轂圈1的內徑側維持在未淬火狀態(tài)。因此，輪轂圈1的孔部22的內徑面37側成為未進行熱硬化處理的未硬化部 (未淬火狀態(tài))。外圈5的軸部12的硬化層H和輪轂圈1的未硬化部的硬度差按HRC計保持在30%以上。此時，凸部35的突出方向中間部位與凹部形成前的凹部形成面(該情況下，為輪轂圈1的孔部22的內徑面37)的位置相對應。即，將孔部22的軸嵌合孔22a的內徑面37 的內徑尺寸D設定為，小于凸部35的最大外徑，即小于連結花鍵41的凸部41a即上述凸部 35的頂點的圓的最大直徑尺寸(外切圓直徑)D1，而大于凸部之間的軸部外徑面的外徑尺寸，即連結花鍵41的凹部41b的底部的圓的最大直徑尺寸D2。即，設為D2 < D < D1?；ㄦI41可通過以往公知公用的方法即軋制加工、切削加工、沖壓加工、拉伸加工等各種加工方法而形成。另外，作為熱硬化處理，可采用高頻感應加熱淬火、滲碳淬火等各種熱處理。另外，如圖3所示，在輪轂圈1的軸心和等速萬向接頭3的外圈5的軸心相吻合的狀態(tài)下，對輪轂圈1插入(壓入)外圈5的軸部12。此時，由于孔部22的內徑面37的直徑尺寸D、凸部35的最大外徑尺寸Dl和花鍵41的凹部的最小外徑尺寸D2為上述那樣的關系，且凸部35的硬度比孔部22的內徑面37的硬度高30%以上，因而只要將軸部12壓入到輪轂圈1的孔部22，就可使該凸部35擠入內徑面37，使凸部35沿軸向形成將該凸部35嵌合的凹部36。由此，如圖2A、2B所示，軸部12的端部的凸部35和與該凸部35嵌合的凹部36的嵌合接觸部位38的整體進行密接。即，可以在對方側的凹部形成面(該情況下，為孔部22 的內徑面37)上進行凸部35的形狀的轉印。此時，通過凸部35擠入孔部22的內徑面37， 使孔部22成為進行了稍微擴徑的狀態(tài)，以允許凸部35在軸向的移動，在軸向的移動停止時，孔部22進行縮徑以恢復成原來的口徑。換言之，在對凸部35進行壓入時，輪轂圈1在徑方向發(fā)生彈性形變，將該彈性形變成分的預盈力施加于凸部35的齒面(凹部嵌合部位的表面)。因此，可以可靠地形成使凸部35的凹部嵌合部位整體對其所對應的凹部36進行密接的凹凸嵌合結構M。而且，不必在形成凹部36的部件(該情況下為輪轂圈1)形成花鍵部等，生產率優(yōu)良，且不必使花鍵彼此的相位一致，可實現(xiàn)組裝性的提高，并可避免壓入時齒面的損傷，可維持穩(wěn)定的嵌合狀態(tài)。如上述實施方式所述，由于形成于軸部12的花鍵41使用模數(shù)為0. 5以下的小齒， 因而可實現(xiàn)該花鍵41的成形性的提高，同時，可實現(xiàn)壓入載荷的降低。另外，由于可以在這種軸上擁有通常所形成的花鍵而構成凸部35，因而可以以低成本簡單地形成該凸部35。另外，通過將軸部12壓入到輪轂圈1，在形成凹部36時，該凹部36側發(fā)生加工硬化。在此，所謂的加工硬化是指在物體發(fā)生塑性變形(塑性加工)時，隨著變形的程度的增加與變形相對的阻力也增加，而使硬度比未受到變形的材料高。因此，通過在壓入時發(fā)生彈性形變，凹部36側的輪轂圈1的內徑面37硬化，可以實現(xiàn)轉矩傳遞性的提高。輪轂圈1的內徑側比較柔軟。因此，可以實現(xiàn)使外圈5的軸部12的外徑面的凸部 35嵌合于輪轂圈1的孔部內徑面的凹部36時的嵌合性(密接性)的提高，且可以高精度抑制徑方向及圓周向上產生的松動。再者，由于在輪轂圈1的外徑側形成有硬化層H1，因而可以實現(xiàn)輪轂圈1的強度及耐久性的提高。特別是，通過利用高頻感應加熱淬火形成硬化層 H1，可防止內徑側的硬化，以確保內徑側的未淬火狀態(tài)的穩(wěn)定。另外，在上述圖3所示的花鍵41中，設定凸部41a的間距和凹部41b的間距相同。 因此，在上述實施方式中，如圖2B所示，凸部35的突出方向中間部位的周向厚度L和在周向相鄰的凸部35之間的與上述中間部位相對應的位置的周向尺寸LO大致相同。與此相對，如圖4所示，也可以使凸部35的突出方向中間部位的周向厚度L2小于在周向相鄰的凸部35之間的與上述中間部位相對應的位置的周向尺寸Li。即，在形成于軸部12的花鍵41中，使凸部35的突出方向中間部位的周向厚度(齒厚)L2小于嵌合于凸部 35之間的輪轂圈1側的凸部43的突出方向中間部位的周向厚度(齒厚)L1。因此，將軸部12側的全周的凸部35的齒厚的總和Σ (Β1+Β2+Β3+…)設定為小于輪轂圈1側的凸部43(凸齒)的齒厚的總和Σ (Α1+Α2+Α3+…)。由此，可增加輪轂圈1側的凸部43的剪切面積，進而可確保扭轉強度。而且，由于凸部35的齒厚小，因而使壓入荷重小進而可以實現(xiàn)壓入性的提高。在凸部35的周向厚度的總和小于對方側的凸部43的周向厚度的總和的情況下，不必使所有凸部35的周向厚度L2小于周向相鄰的凸部35之間的周向的尺寸Li。即，在多個凸部35中，不論是任意凸部35的周向厚度與周向相鄰的凸部之間的周向的尺寸相同，還是比該周向的尺寸大，只要按總和計小即可。另外，將圖4的凸部 35做成剖面呈梯形。另外，在將外圈5的軸部12壓入到輪轂圈1的孔部22時，可以使該定心用錐部 22d構成壓入開始時的導向裝置。由此，可以相對于輪轂圈1的孔部22不產生偏移地壓入外圈5的軸部12，進而使穩(wěn)定的轉矩傳遞成為可能。與此相比，如圖11所示，在輪轂圈1的孔部22，在以不使錐部22d形成于嵌合孔 22a和大徑孔22c之間的方式形成臺階部22e的情況下，不能進行將外圈5的軸部12壓入到輪轂圈1的孔部22時的定心，而有可能使輪轂圈1和等速萬向接頭3的外圈5發(fā)生偏心。 因此，如上所述，作為錐部22d的傾斜角度θ (參照圖7)優(yōu)選設為15° 75°。S卩，若小于15°，則不能發(fā)揮作為導向裝置的功能，但若是增加錐部22d的軸向長度則壓入作業(yè)效率差，同時，還有可能使輪轂圈1的軸向長度變大。另外，若超過75°，則不會變成如圖11 所示的那樣形成臺階部22e，而有可能發(fā)生偏心。另外，若將外圈5的軸部12壓入到輪轂圈1，則材料從由凸部35形成的凹部36擠出而形成第二實施方式的如圖5所示的擠出部45。擠出部45為使凸部35的凹部嵌合部位嵌入(嵌合)的凹部36的容積的材料部分，即由從所形成的凹部36壓出的部分、為形成凹部36而切削的部分，或者由壓出的部分和切削的部分兩者等構成。因此，在上述圖1所示的車輪用軸承裝置中，將等速萬向接頭安裝于輪轂圈1之后，必須采取該擠出部45的除去作業(yè)。但是，在該實施方式中，如上所述，在軸部12設置有收納擠出部45的凹坑部50。通過在軸部12的花鍵41的軸端緣設置周向槽51而形成凹坑部50。如圖6所示， 周向槽51的花鍵41側的側壁51a為正交于軸向的平面，花鍵相反側的側面51b為從槽底 51c向花鍵相反側進行擴徑的錐面。另外，在比該側面51b更靠花鍵相反側設置有調心用的圓盤狀的凸肩部52。將凸肩部52的外徑尺寸D4設定為與孔部22的嵌合孔22a的孔徑相同或者比嵌合孔22a的孔徑略小。該情況下，在凸肩部52的外徑面5 和孔部22的嵌合孔22a的內徑面之間設置有微小間隙t。若將軸部12壓入到輪轂圈1的孔部22，則所形成的擠出部45就會像圖6所示那樣，邊卷曲邊被收納于凹坑部50內。S卩，使從孔部22的內徑面上或者刮下或者擠出的材料的一部分進入凹坑部50內。這樣，通過設置收納因上述壓入的凹部形成而產生的擠出部45的凹坑部50，可將擠出部45保持(維持)于該凹坑部50內，而不會發(fā)生擠出部45進入裝置外的車輛內等之類的情況。即，可以將擠出部45 —直收納于凹坑部50，而不需要進行擠出部45的除去處理，進而可實現(xiàn)組裝作業(yè)工時的減少，且可以實現(xiàn)組裝作業(yè)效率的提高及成本的降低。另外，通過在凹坑部50的軸向凸部相反側設置與輪轂圈1的孔部22調心用的凸肩部52，而使凹坑部50內的擠出部45不能飛向凸肩部52側，從而使擠出部45的收納更加穩(wěn)定。而且，由于凸肩部52為調心用，因而可以在防止偏心的同時將軸部12壓入到輪轂圈 1。因此，可以高精度連接外側接頭部件5和輪轂圈1，進而使穩(wěn)定的轉矩傳遞成為可能。由于凸肩部52為壓入時的調心用，因而優(yōu)選將其外徑尺寸設定為比輪轂圈1的孔部22的嵌合孔22a的孔徑略小的程度。即，若凸肩部52的外徑尺寸與嵌合孔22a的孔徑相同及比嵌合孔22a的孔徑大時，則將凸肩部52自身壓入到嵌合孔22a。此時，若發(fā)生偏心，則照原樣壓入凹凸嵌合結構M的凸部35，成為以軸部12的軸心和輪轂圈1的軸心不一致的狀態(tài)而將軸部12和輪轂圈1連接在一起。另外，在凸肩部52的外徑尺寸比嵌合孔2 的孔徑過小時，不能作為調心用而發(fā)揮功能。因此，作為凸肩部52的外徑面5 和孔部22 的嵌合孔22a的內徑面之間的微小間隙t，優(yōu)選設定為0. Olmm 0. 2mm左右。作為凹凸嵌合結構M，也可以在軸部12的凸部35即花鍵41的凸部41a形成鋸齒狀的凹凸部55。所謂的凹凸部55是指沿著凸部41a的頂部的長度方向形成的小凹凸部。 該情況下，使凸部(凸齒)5 的截面為以槽側為傾斜面的直角三角形狀。該圖例的凹凸部 55設置在凹坑部55側。如圖8所示，在將具備凹凸部55的軸部12壓入到輪轂圈1的孔部22時，一邊通過凸肩部52進行調心一邊像圖9所示那樣通過軸部12側的凸部35在輪轂圈1側形成凹部36進而形成擠出部45。而且，一邊使該擠出部45卷曲一邊將其收納于凹坑部50內。另外，在進行該壓入時，使凹凸部55擠入形成于輪轂圈1側的凹部36的底部。艮口， 在壓入時，使進行了擴徑的輪轂圈1的孔部22進行擴徑，而在完成壓入時進行縮徑使其恢復成原來的狀態(tài)。因此，從輪轂圈1的孔部22的內徑面?zhèn)纫詧D10的箭頭所示的方式使擠壓力(縮徑力)作用于凹凸部陽，進而使凹凸部陽的凸部5 擠入輪轂圈1的孔部22的內徑面。這樣，通過在凸部35側設置凹凸部(鋸齒部)55，在進行壓入時可使鋸齒部55的凸部5 沿著軸向擠入。通過該擠入，可構成對輪轂圈1的等速萬向接頭的外側接頭部件 5的軸向的防松結構。由此，可維持穩(wěn)定的連接狀態(tài)，且可以實現(xiàn)車輪用軸承裝置的高品質化。而且，由于通過鋸齒部55構成防松結構，因而可省略現(xiàn)有技術那樣的螺紋聯(lián)接。因此， 不必在軸部12形成從輪轂圈1的孔部22突出的螺紋部而可以實現(xiàn)輕量化，同時，可省略螺紋聯(lián)接作業(yè)，進而可實現(xiàn)組裝作業(yè)效率的提高。在這樣的車輪用軸承裝置中，如第三實施方式的圖12所示，優(yōu)選將凹凸嵌合結構 M的與外徑側對應的范圍內的內圈M和小徑臺階部23的范圍78的配合做成非過盈配合， 同時，將其他范圍79內的內圈M和小徑臺階部23的配合做成過盈配合。在此，所謂的過盈配合是指在組裝時通?？梢杂羞^盈量的配合。另外，所謂的非過盈配合是指過渡配合及間隙配合。另外，所謂的過渡配合是指在組裝時因孔、軸的實際尺寸(輪轂圈1的孔徑和軸桿12的外徑)而可以有間隙或者過盈量的配合，是指孔和軸的公差帶(輪轂圈1的孔徑和軸桿12的外徑的公差帶)全部或者局部重合的配合。所謂的間隙配合是指在組裝時通?？捎虚g隙的配合。由于將凹凸嵌合結構M的與外徑側對應的范圍內的內圈M和小徑臺階部23的配合做成非過盈配合，因而可將凹凸嵌合結構M的與外徑側對應的范圍內的內圈的周向應力的發(fā)生抑制在最小限度。由此，可防止軸承產生滾動疲勞壽命的降低、產生裂紋、及應力腐蝕裂紋等麻煩，進而可提供高品質的車輪用軸承裝置。另外，由于將凹凸嵌合結構M的與外徑側對應的范圍的其他范圍內的內圈M和小徑臺階部23的配合做成過盈配合，因而可防止在配合面之間的相對偏移的現(xiàn)象即蠕變，同時，可確保使內圈M穩(wěn)定的配合，進而可更加穩(wěn)定地提供高品質的車輪用軸承裝置。如圖13所示，也可以在凹凸嵌合結構M的與外徑側對應的范圍78內的內圈內徑面形成周向切口部80而構成非過盈配合(該情況下為間隙配合)。由于如圖13所示的車輪用軸承裝置的其它構成與如圖1及圖2所示的軸承裝置相同，因而對于相同的構成標注與如圖1及圖2所示的軸承裝置所帶的相同的符號而其說明從略。因此，該圖13所示的軸承裝置也實現(xiàn)了與圖1及圖2所示的軸承裝置同樣的作用效果。特別是，通過在內圈內徑面形成周向切口部80而構成非過盈配合，可以在該范圍內的內圈M和小徑臺階部23之間形成間隙，可更加可靠地抑制周向應力的發(fā)生。另外，不需要對輪轂圈側進行構成非過盈配合的加工，因而具有可使用現(xiàn)有的制造裝置的優(yōu)點。另外，如圖14所示，也可以在凹凸嵌合結構M的與外徑側對應的范圍78內的輪轂圈1的小徑臺階部23的外徑面形成周向切口部81而構成非過盈配合(該情況下為間隙配合)ο由于如圖14所示的車輪用軸承裝置的其它構成與上述圖1及圖2所示的軸承裝置相同，因而對于相同的構成標注與如圖1及圖2所示的軸承裝置所帶的相同的符號而其說明從略。因此，該圖14所示的軸承裝置也實現(xiàn)了與圖1及圖2所示的軸承裝置同樣的作用效果。特別是通過在小徑臺階部23外徑面形成周向切口部81而構成非過盈配合，可以在該范圍內的內圈M和小徑臺階部23之間形成間隙，可更加可靠地抑制周向應力的發(fā)生。另外，不需要對內圈M側進行構成非過盈配合的加工，因而具有可使用現(xiàn)有的制造裝置的優(yōu)
點ο另外，這種車輪用軸承裝置如第四實施方式即圖15及圖16A、16B所示的那樣，通過非分離型的一體化連接結構85將轉向節(jié)N與滾動軸承2的外側部件25連接。該情況下的一體化連接結構85具備固定于外側部件25的外徑面的被鉚接部件即固定部件86，在該固定部件86上外嵌有轉向節(jié)N。固定部件86具備外嵌于外側部件25的短圓筒狀的主體部87、設置于該主體部87的軸向端部的外凸肩部88a、88b。該情況下，在外側部件25的外徑面的軸向中間位置設置有周向凹槽89，在固定部件86的主體部87的內徑面的軸向中間位置設置有內徑突出部93。而且，在該內徑突出部 93嵌合于周向凹槽89的狀態(tài)下使外側部件25和固定部件86形成一體，在轉向節(jié)N外嵌于主體部87的狀態(tài)下，使外凸肩部88a、88b卡止于具有轉向節(jié)N的嵌合孔92的軸套部90的端面90a、90b (參照圖16A及圖16B)。S卩，在安裝轉向節(jié)前，固定部件86的軸向端部86a、86b從外側部件25的軸向端緣
16部向軸向外側突出。而且，在安裝轉向節(jié)時，以使固定部件86的軸向端部86a、86b向外徑方向突出的方式進行塑性變形加工(鉚接加工)。此時，鉚接加工也可以是圓周全周或者局部。由此，通過固定部件86將轉向節(jié)N固定于外側部件25。該情況下，如圖17所示，在輪轂圈1的軸心和等速萬向接頭3的外圈5的軸心相吻合的狀態(tài)下將軸部12壓入到輪轂圈1的孔部22。由于經由非分離型一體化連接結構85連接轉向節(jié)N，因而在該外側部件25和轉向節(jié)N之間不會發(fā)生松動。而且，由于將外側部件25和轉向節(jié)N做成一體，因而可實現(xiàn)在車輛組裝工廠的組裝作業(yè)的簡單化(容易化)。這樣，可以減小輪轂圈1和等速萬向接頭3的接合部的松動，同時，可消除外側部件25和轉向節(jié)N之間的松動，可以實現(xiàn)使用了該車輪用軸承裝置的車輛的NVH特性的提高ο其次，圖18A、18B表示一體化連接結構85的變形例，圖18A是通過焊接構成，圖 18B是通過省略了固定部件86的外側部件25的鉚接而構成。即，對圖18A的固定部件86 的軸向端部86a、86b不進行塑性變形加工而是通過焊接將該軸向端部86a、86b和轉向節(jié)N 的端面90a、90b接合。此時，焊接部也可以是圓周全周或者局部。在圖18A上，91表示焊接部。在圖18B中，將外側部件25的外徑尺寸做成與轉向節(jié)N的軸套部90的嵌合孔92 的孔徑大致相同。而且，將外側部件25嵌入軸套部90，對外側部件25的軸向端部進行鉚接，使其鉚接部94、94卡合于轉向節(jié)N的軸套部90的端面90a、90b。這樣，一體化連接結構85既可以是鉚接也可以是焊接，其連接作業(yè)性優(yōu)良，且可以將外側部件25和轉向節(jié)N牢固地連接成一體。但是，如圖19所示，也可以在輪轂圈1的孔部22的內徑面37上沿周向設置按規(guī)定間距配置的小凹部95。作為小凹部95必須比凹部36的容積小。這樣，通過設置小凹部 95，可以實現(xiàn)凸部35的壓入性的提高。即，通過設置小凹部95，可以減少凸部35壓入時所形成的擠出部45的容量，進而可實現(xiàn)壓入阻力的降低。另外，由于可以使擠出部45減小， 因而可以減小凹坑部50的容積，可以實現(xiàn)凹坑部50的加工性及軸部12的強度的提高。另外，小凹部95的形狀在圖19中為其頂部是銳角的三角形狀，但是也可以如圖20所示為將頂部做成R狀的三角形，此外，還可以是半橢圓狀、矩形等各種形狀，數(shù)量也可以任意設定。在上述各實施方式中，也可以在將外圈5的軸部12插入(壓入)到輪轂圈1時，將輪轂圈1乃至輪轂圈1上安裝有滾動軸承2的單元體進行加熱，而使輪轂圈1的孔部22 (至少是軸部嵌合孔22a)進行擴徑。即，加熱前的孔部22的孔徑為上述的D，做成比該D大的 D'(參照圖3)。此時使D'比Dl小。這樣，若將軸部12壓入到輪轂圈1的孔部22，則由于凸部35的硬度比孔部22的內徑面37的硬度大30%以上，因而可以使該凸部35擠入內徑面37，使凸部35沿軸向形成該凸部35嵌合的凹部36。該情況下，通過加熱使孔部22成為擴徑的狀態(tài)而允許凸部35在軸向的移動。另外，通過解除加熱狀態(tài)而使孔部進行縮徑恢復成原來的口徑。換言之，在對凸部35進行壓入時，使輪轂圈1在徑方向發(fā)生加熱變形，而將該加熱變形量的預盈力施加于凸部35的齒面(凹部嵌合部位的表面)。因此，可以實現(xiàn)凸部35和凹部36的嵌合接觸部位整體的密接性的提高，將外側接頭部件和輪轂圈1牢固地聯(lián)接。而且，不必在形成凹部36的部件(該情況下為輪轂圈1))上形成花鍵部等，從而生產率高，且不需要花鍵彼此的相位一致，可實現(xiàn)組裝性的提高，并且可避免壓入時齒面的損傷，可以維持穩(wěn)定的嵌合狀態(tài)。加熱擴徑溫度為不到車輪用軸承裝置構成部件的保證溫度。在此，所謂的保證溫度是指可以發(fā)揮車輪軸承裝置所使用的構成部件(例如，密封墊、潤滑脂、保持架、編碼器等)的功能的溫度，若小于該保證溫度，則不會損傷各構成部件的功能。這樣，通過使加熱擴徑溫度小于車輪用軸承裝置構成部件的保證溫度，可以使該車輪用軸承裝置所使用的密封墊及潤滑脂等有效發(fā)揮它們的功能，可以保證作為車輪用軸承裝置的品質。作為在壓入前進行的加熱的加熱裝置，只要可以使輪轂圈1的孔徑22擴徑，而且在不超過上述保證溫度的范圍進行加熱即可，因此，可使用加熱爐、加熱用加熱器等各種加熱裝置。但是，在上述各實施方式中，在軸部12側形成構成凸部35的花鍵41，同時，對該軸部12的花鍵41實施硬化處理，將輪轂圈1的內徑面做成未硬化(原材料)。與此相對，也可以如第五實施方式的圖21A所示，在輪轂圈1的孔部22的內徑面形成實施了硬化處理的花鍵61 (由凸條61a及凹條61b構成)，同時，在軸部12不實施硬化處理。另外，通過公知公用的方法即拉削加工、切削加工、沖壓加工、拉伸加工等各種加工方法也可以形成該花鍵 61。另外，作為熱硬化處理也可采用高頻感應加熱淬火、滲碳淬火等各種熱處理。該情況下，使凸部35的突出方向中間部位與凹部形成前的凹部形成面(軸部12 的外徑面)的位置相對應。即，將連結花鍵61的凸部61a即凸部35的頂點的圓的直徑尺寸(凸部35的最小徑尺寸)D4設定為小于軸部12的外徑尺寸D6，而將連結花鍵61的凹部 61b的底部的圓的直徑尺寸(凸部之間的嵌合用孔內徑面的內徑尺寸)D5設定為大于軸部 12的外徑尺寸D6。SP，設為D4 < D6 < D5。若將軸部12壓入到輪轂圈1的孔部22，則可通過輪轂圈1側的凸部35在軸部12 的外周面形成嵌合該凸部35的凹部36。由此，使凸部35和與凸部35進行嵌合的凹部的嵌合接觸部位38的整體密接。S卩，在將凹凸嵌合結構M的凸部35設置于輪轂圈1的孔部22的內徑面37的情況下，使輪轂圈1側的凸部35擠入軸部12的外徑面，由此，輪轂圈1的孔部22成為進行了稍微擴徑的狀態(tài)，以允許凸部35在軸向的移動，若停止軸向的移動，則孔部22進行縮徑以恢復成原來的口徑。由此，凸部35和嵌合于該凸部35的對方部件的凹部36 (軸的外徑面) 的嵌合接觸部位整體密接。在此，所謂的嵌合接觸部位38是如圖21B所示的范圍76，即從凸部35的截面中的山形的中腹部至山頂這一范圍。另外，在軸向相鄰的凸部35之間，在比軸部12的外周面靠外徑側的位置形成有間隙62。這樣，在將凹凸嵌合結構M的凸部35設置于輪轂圈1的孔部22的內徑面37的情況下，由于不必進行軸部12側的硬度處理(熱處理)，因而等速萬向接頭3的外圈5的生產率優(yōu)異。由于該情況下也是通過壓入而形成擠出部45，因而優(yōu)選設置收納該擠出部45的凹坑部50。由于使擠出部45形成于軸部12的口側，因而可將凹坑部設置于輪轂圈1側。
另外，既可以這樣在輪轂圈1側形成凹凸嵌合結構M的凸部35，也可以在軸部12 的口相反側的端部設置使其外徑尺寸成為壓入到輪轂圈1時的調心的軸延長部。以上，對本發(fā)明的實施方式進行了說明，但是，本發(fā)明不限于上述實施方式而是可以有各種變形，例如作為凹凸嵌合結構M的凸部35的形狀，在上述圖2所示的實施方式中截面為三角形狀，在圖4所示的實施方式中截面為梯形(富士山形狀)，但是也可以采用這些以外的半圓形狀、半橢圓形狀、矩形形狀等各種形狀，且凸部35的面積、數(shù)量、周向配置間距等也可以任意變更。即，不必形成花鍵41、61，且具有該花鍵41、61的凸部(凸齒)41a、 61a而做成凹凸嵌合結構M的凸部35，而是既可以是鍵那樣的結構，也可以是形成曲線狀的波形的吻合面。關鍵在于，只要將沿著軸向配置的凸部35壓入到對方側，通過該凸部35使與凸部35密接嵌合的凹部36形成于對方側，使凸部35和嵌合于凸部35的凹部的嵌合接觸部位38的整體密接，而且，在輪轂圈1和等速萬向接頭3之間進行轉矩的傳遞即可。另外，作為輪轂圈1的孔部22可以是圓孔以外的多角形孔等異形孔，嵌插于該孔部22的軸部12的端部的截面形狀也可以是圓形截面以外的多角形等異形截面。另外，由于在將軸部12壓入到輪轂圈1時，只要僅僅使凸部35的壓入始端部的硬度比形成凹部36 的部位的硬度高即可，因而不必使凸部35整體的硬度變高。在圖2等中形成有間隙40，但是也可以是擠入輪轂圈1的內徑面37至到凸部35間的凹部。另外，作為凸部35側和在凸部35形成的凹部形成面?zhèn)鹊挠捕炔?，如上所述?yōu)選按HRC計為30%以上，但是只要可將凸部35壓入，則也可以是小于30%。凸部35的端面(壓入始端)在上述實施方式中為正交于軸向的面，但也可以是相對于軸向按規(guī)定角度傾斜的面。該情況下，既可以從內徑側向外徑側在凸部相反側發(fā)生傾斜，也可以在凸部側發(fā)生傾斜。另外，作為凹坑部50的形狀，在上述實施方式中將其周向槽51做成使花鍵相反側的側面51b從槽底51c向花鍵相反側進行擴徑的錐面，但是也可以不做成這樣的錐面，關鍵在于，只要是可收納(收容)產生的擠出部45即可，因此，作為凹坑部50的容量，只要是可適應所產生的擠出部45即可。在設置有鋸齒部55的情況下，在圖8中是將其設置于花鍵41的軸向端部(凹坑部側)，但是既可以將其設置于相反側的口部11側，也可以將其設置于花鍵41的軸向中間部，另外，也可以設置于花鍵41的軸向全長。另外，各鋸齒部55的凸部(凸齒)55a的個數(shù)及形狀等也可以任意變更，作為鋸齒部55，既可以設置于周向全周的凸部35，也可以在周向全周的凸部35中設置于任意的凸部35。另外，在實施方式中，將鋸齒部55設置于構成凸部35的花鍵41的凸部41a，但是也可以將鋸齒部55設置于花鍵41的凹部41b。另外，在對凸部35進行壓入時，既可以對形成凹部36的一側進行固定而使形成有凸部35的一側移動，相反，也可以對形成凸部35的一側進行固定而使形成有凹部36的一側移動，也可以使兩者都進行移動。另外，作為滾動軸承2的滾動體30，也可以使用滾柱。 在等速萬向接頭3中，也可以通過上述各實施方式所述的凹凸嵌合結構M而將內圈6和軸 10形成一體。產業(yè)上的可利用性可適用于在一體具有車輪安裝凸緣的輪轂圈的外周一體形成多排滾動軸承的一內側軌道面的第三代，此外，還可適用于在輪轂圈上一體化等速萬向接頭并在構成該等速萬向接頭的外側接頭部件的外周一體形成多排滾動軸承的另一內側軌道面的第四代。
權利要求
1.一種車輪用軸承裝置，將輪轂圈、多排滾動軸承及等速萬向接頭進行組件化，所述多排滾動軸承具有外側部件，其在內周形成有多排外側軌道面；內側部件，其由在外周具有與所述多排外側軌道面對置的一內側軌道面的輪轂圈及外嵌于該輪轂圈的小徑臺階部并在外周形成有與所述多排外側軌道面對置的另一內側軌道面的內圈構成；多排滾珠，其滾動自如地收容于該內側部件和所述外側部件的兩軌道面之間，其特征在于，具有將輪轂圈和嵌插于輪轂圈的孔部的等速萬向接頭的外側接頭部件的軸部一體化的凹凸嵌合結構，將設置于外側接頭部件的軸部的外徑面和輪轂圈的孔部的內徑面中任一方且沿軸向延伸的凸部沿著軸向壓入到另一方，在另一方通過凸部形成與凸部密接嵌合的凹部，構成使凸部和凹部的嵌合接觸部位整體密接的所述凹凸嵌合結構，且所述凹部具有通過凸部削取而成的部分，且在輪轂圈的外徑側形成利用高頻感應加熱淬火生成的硬化層，同時將輪轂圈的內徑側做成未淬火狀態(tài)。
2.如權利要求1所述的車輪用軸承裝置，其特征在于，在外側接頭部件的軸部的外徑面的凸部形成利用熱處理的硬化層。
3.如權利要求2所述的車輪用軸承裝置，其特征在于，將收納基于所述壓入的凹部形成而生成的擠出部的凹坑部設置于外側接頭部件的軸部。
4.如權利要求3所述的車輪用軸承裝置，其特征在于，將收納所述擠出部的凹坑部設置于外側接頭部件的軸部的凸部的壓入始端側，同時在該凹坑部的與凸部的相反側設置與輪轂圈的孔部調心用的凸肩部。
5.如權利要求1 4中任一項所述的車輪用軸承裝置，其特征在于，凸部的突出方向的中間部位與輪轂圈的孔部的凹部形成前的凹部形成面的位置相對應。
6.如權利要求5所述的車輪用軸承裝置，其特征在于，輪轂圈的孔部的內徑面的內徑尺寸設定為，小于連結凸部的頂點的圓的最大直徑尺寸，大于連結凸部之間的軸部外徑面的凹部的底的圓的直徑尺寸。
7.如權利要求1所述的車輪用軸承裝置，其特征在于，凸部的突出方向中間部位的周向厚度小于在沿周向相鄰的凸部之間的與所述中間部位相對應的位置的周向尺寸。
8.如權利要求1所述的車輪用軸承裝置，其特征在于，凸部的突出方向中間部位的周向厚度的總和小于在嵌合于沿周向相鄰的凸部之間的對方側的凸部的與所述中間部位相對應的位置的周向厚度的總和。
9.如權利要求1所述的車輪用軸承裝置，其特征在于， 在所述凸部的軸向的至少一部分設置沿著軸向的凹凸部。
10.如權利要求9所述的車輪用軸承裝置，其特征在于， 所述凹凸部形成鋸齒狀。
11.如權利要求1 10中任一項所述的車輪用軸承裝置，其特征在于，所述等速萬向接頭的外側接頭部件具有內裝內側接頭部件的口部和從該口部的底部突出設置的所述軸部，將輪轂圈的端部鉚接而對外嵌于輪轂圈的滾動軸承的內圈施加預盈力，使所述口部與輪轂圈端部形成非接觸狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種車輪用軸承裝置，其可以實現(xiàn)抑制圓周向的松動，而且，輪轂圈和等速萬向接頭的外側接頭部件的連接作業(yè)效率優(yōu)異。另外，提供一種車輪用軸承裝置，其可防止因輪轂圈和等速萬向接頭的結合部及轉向節(jié)之間的松動引起的NVH特性的降低并可傳遞高精度的轉矩。其具備將輪轂圈(1)和嵌插于輪轂圈(1)的孔部(22)的等速萬向接頭(3)的外側接頭部件的軸部(12)一體化的凹凸嵌合結構M。凹凸嵌合結構M使外側接頭部件的軸部(12)的外徑面的凸部(35)和嵌合于該凸部(35)的輪轂圈(1)的內徑面(37)的凹部(36)的嵌合接觸部位(38)整體密接。
文檔編號B60B27/02GK102152711SQ20111007652
公開日2011年8月17日 申請日期2008年3月13日 優(yōu)先權日2007年3月22日
發(fā)明者中川亮, 友上真, 小澤仁博, 山內清茂, 梅木田光, 河村浩志, 淺野祐一, 藏久昭, 鳥居晃 申請人:Ntn株式會社