專(zhuān)利名稱(chēng)：車(chē)輛用輪轂單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及車(chē)輛用輪轂單元。更詳細(xì)而言，涉及在供車(chē)輪安裝的轂輪的輪轂軸的端部鑿緊固定有構(gòu)成內(nèi)圈的部件的車(chē)輛用輪轂單元。
背景技術(shù)：
作為相對(duì)于懸架裝置旋轉(zhuǎn)自如地支承汽車(chē)車(chē)輪的部件，使用輪轂單元。圖4是示出現(xiàn)有的輪轂單元的一個(gè)例子的剖視說(shuō)明圖。圖4所示出的輪轂單元51具備轂輪(hub wheel) 53，該轂輪53具有輪轂軸52 ； 內(nèi)圈構(gòu)成部件54，該內(nèi)圈構(gòu)成部件54鑿緊固定于上述輪轂軸52的一端；外圈55，該外圈 55配設(shè)于上述輪轂軸52的徑向外側(cè)；以及多個(gè)滾動(dòng)體56，這些滾動(dòng)體56轉(zhuǎn)動(dòng)自如地配設(shè)于該外圈55的內(nèi)周面的外圈軌道55a與上述輪轂軸52或內(nèi)圈構(gòu)成部件54的外周面的內(nèi)圈軌道52a、54a之間。在上述轂輪53的另一端形成有凸緣部57，在該凸緣部57安裝有未圖示的輪胎的輪以及制動(dòng)盤(pán)等。并且，在外圈55的外周面形成有固定凸緣58，該固定凸緣 58用于將輪轂單元51安裝在被車(chē)輛的懸架裝置支承的車(chē)身側(cè)部件(未圖示)。驅(qū)動(dòng)軸60的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力經(jīng)由等速聯(lián)軸器59傳遞到輪轂單元51。作為傳遞該旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力的一種方法，公知有如下方法如圖5詳細(xì)所示，在用于固定內(nèi)圈構(gòu)成部件54的輪轂軸端部的鑿緊部61形成花鍵齒部62 (側(cè)面花鍵(side face spline))，并使該花鍵齒部 62與在等速聯(lián)軸器59的外圈63的端面形成的齒部(側(cè)面花鍵)64嚙合(例如，參照專(zhuān)利文獻(xiàn)1 2)。專(zhuān)利文獻(xiàn)1 日本特表2008-536737號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)2 日本特開(kāi)2008-174178號(hào)公報(bào)在專(zhuān)利文獻(xiàn)1 2所記載的輪轂單元中，通過(guò)向與旋轉(zhuǎn)軸大致正交的方向延伸的齒彼此的嚙合，來(lái)經(jīng)由等速聯(lián)軸器將旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力傳遞到輪轂單元。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種在由上述的側(cè)面花鍵來(lái)傳遞旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力的輪轂單元中，能夠提高在輪轂軸端部的鑿緊部形成的花鍵齒部的剛性，并且增大輪轂單元的容許負(fù)荷扭矩的車(chē)輛用輪轂單元。(1)本發(fā)明的車(chē)輛用輪轂單元在外圈的內(nèi)側(cè)隔著滾動(dòng)體配設(shè)有轂輪，在該轂輪的輪轂軸的端部鑿緊固定有內(nèi)圈構(gòu)成部件，其特征在于，在上述輪轂軸的鑿緊部形成有與向輪轂單元傳遞驅(qū)動(dòng)力的等速聯(lián)軸器側(cè)的齒部嚙合的花鍵齒部，并且在上述花鍵齒部的內(nèi)徑側(cè)的齒底形成有凸部。在本發(fā)明的車(chē)輛用輪轂單元中，由于在與等速聯(lián)軸器側(cè)的齒部嚙合的花鍵齒部的內(nèi)徑側(cè)的齒底形成有凸部，因此能夠提高構(gòu)成花鍵齒部的每個(gè)齒的剛性。由此，當(dāng)由齒與齒的嚙合來(lái)將等速聯(lián)軸器側(cè)的旋轉(zhuǎn)扭矩傳遞到輪轂單元時(shí)，能夠增大該輪轂單元的容許負(fù)荷扭矩。
(2)在上述(1)的車(chē)輛用輪轂單元中，優(yōu)選將上述凸部的高度設(shè)定成在與上述等速聯(lián)軸器側(cè)的齒部的齒的上表面之間能形成規(guī)定的間隙的高度。在該情況下，通過(guò)形成規(guī)定的間隙，在使花鍵齒部與等速聯(lián)軸器側(cè)的齒部嚙合時(shí)，能夠吸收該花鍵齒部及等速聯(lián)軸器側(cè)的齒部的制造公差，并能夠防止齒部彼此干涉。(3)在上述(2)的車(chē)輛用輪轂單元中，優(yōu)選將上述規(guī)定的間隙設(shè)定為0.5mm 1mm。在該情況下，能夠吸收齒的制造公差，并且能夠盡量增大用于傳遞旋轉(zhuǎn)扭矩的嚙合部的面積。(4)在上述(1) (3)的車(chē)輛用輪轂單元中，優(yōu)選上述凸部形成在比花鍵齒部與等速聯(lián)軸器側(cè)的齒部相嚙合的嚙合部更靠?jī)?nèi)徑側(cè)的位置。在該情況下，無(wú)需減少傳遞旋轉(zhuǎn)扭矩的嚙合部的面積，也能夠提高花鍵齒部的齒的剛性。(5)在上述(1) (5)的車(chē)輛用輪轂單元中，優(yōu)選上述花鍵齒部的齒的上表面中的內(nèi)徑側(cè)端部附近的上表面，形成為與上述凸部的內(nèi)徑側(cè)斜面共面。在該情況下，通過(guò)形成為共面，能夠緩和應(yīng)力集中的情況，并能夠提高齒的剛性及耐久性。根據(jù)本發(fā)明的車(chē)輛用輪轂單元，能夠提高在輪轂軸端部的鑿緊部所形成的花鍵齒部的剛性，并能夠增大輪轂單元的容許負(fù)荷扭矩。


圖1是本發(fā)明的車(chē)輛用輪轂單元的一實(shí)施方式的剖視說(shuō)明圖。圖2是圖1所示出的車(chē)輛用輪轂單元的鑿緊部端部的放大說(shuō)明圖。圖3是用于在鑿緊輪轂端部的同時(shí)在該端部形成花鍵齒部的模型的說(shuō)明圖。圖4是現(xiàn)有的車(chē)輛用輪轂單元的一個(gè)例子的剖視說(shuō)明圖。圖5是圖1所示出的車(chē)輛用輪轂單元的鑿緊部端部的放大說(shuō)明圖。標(biāo)號(hào)說(shuō)明1...輪轂單元；2...輪轂軸；3...轂輪；4...內(nèi)圈構(gòu)成部件；5...外圈；6...滾
動(dòng)體；7. · ·凸緣部；8. · ·固定凸緣；9. · ·大徑部；10. · ·階梯部；11. · ·小徑部；12. · ·鑿緊部；13...花鍵齒部；14...齒部；15...凸部；16...嚙合部；40...模型；41...凹部。
具體實(shí)施例方式以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明的車(chē)輛用輪轂單元的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。圖1是本發(fā)明的一實(shí)施方式所涉及的車(chē)輛用輪轂單元的剖視說(shuō)明圖，圖2是圖1 所示出的車(chē)輛用輪轂單元的鑿緊部端部的放大說(shuō)明圖。車(chē)輛用輪轂單元1是相對(duì)于懸架裝置旋轉(zhuǎn)自如地支承汽車(chē)的車(chē)輪的單元，具備 轂輪3，該轂輪3具有圓筒狀的輪轂軸2 ；內(nèi)圈構(gòu)成部件4，該內(nèi)圈構(gòu)成部件4鑿緊固定于上述輪轂軸2的一端(在圖1中為右側(cè)端部)；外圈5，該外圈5配設(shè)于上述輪轂軸2的徑向外側(cè)；以及多個(gè)滾動(dòng)體6，這些滾動(dòng)體6轉(zhuǎn)動(dòng)自如地配設(shè)于該外圈5的內(nèi)周面的外圈軌道5a、 5b與上述輪轂軸2或內(nèi)圈構(gòu)成部件4的外周面的內(nèi)圈軌道2a、4a之間。多個(gè)滾動(dòng)體6被保持器20在周向以規(guī)定的間隔來(lái)保持。并且，在形成于外圈5與轂輪3之間的環(huán)狀空間設(shè)置有從軸向兩端將該環(huán)狀空間密封的密封部件21。在上述轂輪3的另一端(在圖1中為左側(cè)端部)形成有凸緣部7，借助螺栓將未圖示的輪胎的輪及制動(dòng)盤(pán)安裝在該凸緣部7。并且，在外圈5的外周面形成有固定凸緣8，該固定凸緣8用于將輪轂單元1安裝于被車(chē)輛的懸架裝置支承的車(chē)身側(cè)部件(未圖示)。輪轂軸2設(shè)有形成一體的大徑部9與小徑部11，該大徑部9形成于凸緣部7側(cè)，而該小徑部11比該大徑部9的直徑小且經(jīng)由階梯部10與該大徑部9連續(xù)地形成。另外，在大徑部9的外周面形成有與外圈5的外圈軌道5a對(duì)應(yīng)的內(nèi)圈軌道2a。內(nèi)圈構(gòu)成部件4在被嵌入輪轂軸2的小徑部11的外周面之后，通過(guò)對(duì)該小徑部11 的端部進(jìn)行鑿緊來(lái)形成鑿緊部12，從而固定于階梯部10與鑿緊部12之間。經(jīng)由等速聯(lián)軸器30向輪轂單元1傳遞驅(qū)動(dòng)軸31的驅(qū)動(dòng)力。本實(shí)施方式中的等速聯(lián)軸器30為球籠式的等速聯(lián)軸器，具備內(nèi)圈32，該內(nèi)圈32 —體地連結(jié)于驅(qū)動(dòng)軸31的一端；外圈33，該外圈33配設(shè)于該內(nèi)圈32的外側(cè)；多個(gè)滾珠34，這些滾珠34配設(shè)于內(nèi)圈32 與外圈33之間；以及保持器35，該保持器35保持上述多個(gè)滾珠34。等速聯(lián)軸器30的外圈33具備碗形狀的外圈筒部33a以及從該外圈筒部33a的端面的中心部突出設(shè)置的外圈軸部33b，在該外圈軸部33b沿著軸向形成有孔部36。另外，在該孔部36的內(nèi)周面形成有內(nèi)螺紋。借助在前端部形成有外螺紋37的緊固螺栓38來(lái)將輪轂單元1與等速聯(lián)軸器30連接。在輪轂軸2的端部的鑿緊部12的端面形成有花鍵齒部13，并且在與上述鑿緊部 12對(duì)置的外圈筒部33a的端面也形成有齒部14。借助花鍵齒部13與齒部14的嚙合來(lái)將驅(qū)動(dòng)軸31的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力經(jīng)由等速聯(lián)軸器30傳遞到輪轂單元1?；ㄦI齒部13的齒13a的數(shù)量為37，并在鄰接的齒13a之間的各齒底13b形成有朝對(duì)置的齒部14側(cè)突出的凸部15。該凸部15形成于花鍵齒部13的內(nèi)徑側(cè)的齒底13b，較為詳細(xì)地，是形成于比花鍵齒部13的齒13a與外圈筒部33a的齒部14的齒14a的嚙合部 16 (在圖2中斜線所示的部分)在實(shí)質(zhì)上更靠向內(nèi)徑側(cè)的齒底13b。通過(guò)形成這樣的凸部 15，能夠提高構(gòu)成花鍵齒部13的每個(gè)齒13a的剛性，由此，能夠增大輪轂單元1的容許負(fù)荷扭矩。例如，對(duì)齒數(shù)為37的花鍵齒部進(jìn)行試驗(yàn)的結(jié)果，形成有凸部15的情況與未形成凸部 15的情況相比，能夠?qū)⒆畲笾鲬?yīng)力降低約14%，將剪應(yīng)力降低約24%。在包含凸部15的表面在內(nèi)的花鍵齒部13的齒底13b和與其相對(duì)置的外圈筒部 33a的齒部14的齒14a的上表面14c之間設(shè)置有規(guī)定的間隙Cl。另一方面，在花鍵齒部13 的齒13a的上表面13c和與其相對(duì)置的外圈筒部33a的齒部14的齒底14b之間也設(shè)置有規(guī)定的間隙C2。在將內(nèi)圈構(gòu)成部件4嵌入輪轂軸2的小徑部11的外周面以后，通過(guò)對(duì)該小徑部11 的端部進(jìn)行模鍛來(lái)同時(shí)形成花鍵齒部13與鑿緊部12。在本實(shí)施方式中，將圖3所示出的模型40插入到嵌入有內(nèi)圈構(gòu)成部件4的一側(cè)的轂輪3的開(kāi)口內(nèi)，并通過(guò)使該模型40繞軸 40a以規(guī)定的傾斜角擺動(dòng)的通常的擺動(dòng)鑿緊，能夠形成鑿緊部12及花鍵齒部13。此時(shí)，在與齒底對(duì)應(yīng)的模型40的凸部40b的內(nèi)徑側(cè)形成有形狀與花鍵齒部13的凸部15對(duì)應(yīng)的凹部41。在模鍛時(shí)，由該凹部41來(lái)形成花鍵齒部13的凸部15。雖然外圈筒部33a的齒部14也與花鍵齒部13 —樣由模鍛而形成，但是以通過(guò)吸收這些模鍛中的的公差來(lái)在組裝時(shí)齒與齒不干涉的方式設(shè)置上述規(guī)定的間隙C1、C2。該間隙C1、C2還取決于模鍛的精度，但通常為0. 5 Imm左右。并且，在花鍵齒部13的齒13a的帶狀的上表面13c中，內(nèi)徑側(cè)端部附近的上表面13cl形成為與上述凸部15的內(nèi)徑側(cè)斜面15a共面。通過(guò)形成為共面能夠緩和應(yīng)力集中，并能夠提高齒的剛性。并且，在本實(shí)施方式中，雖然通過(guò)在花鍵齒部13的齒底13b形成凸部15能夠提高齒的剛性，但是通過(guò)設(shè)置這樣的凸部15也能夠降低模型40所承載的應(yīng)力。即，圖1 2所示出的實(shí)施方式與圖4 5所示出的現(xiàn)有例相比，由于最小限度地進(jìn)行花鍵成形從而減小齒底的平坦部分的面積，因此相應(yīng)地能夠減小對(duì)模型40的凸部40a造成的負(fù)擔(dān)。具體地， 能夠?qū)⒂糜谛纬苫ㄦI齒部13所需的模型施加壓力降低20%左右，并且，能夠使模型40所承載的應(yīng)力(最大應(yīng)力部位中的應(yīng)力)降到一半以下。[其它變形例]本發(fā)明并不限定于上述的實(shí)施方式，在權(quán)利要求所記載的范圍內(nèi)能夠進(jìn)行各種變形及變更。例如，在上述的實(shí)施方式中，作為輪轂單元的軸承，雖然使用了多列的角接觸球軸承，但是也可以使用多列的滾動(dòng)軸承等其它軸承。并且，在上述實(shí)施方式中，雖然將花鍵齒部的齒數(shù)設(shè)定為37，但是也可以為其它齒數(shù)(例如，31)。并且，在上述實(shí)施方式中，雖然將凸部的截面形狀設(shè)定為波形，但是也能夠采用半圓形或梯形等其它截面形狀。并且，雖然上述實(shí)施方式為內(nèi)圈軌道直接形成于輪轂軸的外周的第3代結(jié)構(gòu)，但是也可以是將一對(duì)內(nèi)圈壓入輪轂軸的第1或第2代結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1.一種車(chē)輛用輪轂單元，在外圈的內(nèi)側(cè)隔著滾動(dòng)體配設(shè)有轂輪，在該轂輪的輪轂軸的端部鑿緊固定有內(nèi)圈構(gòu)成部件，其特征在于，在所述輪轂軸的鑿緊部形成有與向輪轂單元傳遞驅(qū)動(dòng)力的等速聯(lián)軸器側(cè)的齒部嚙合的花鍵齒部，并且，在所述花鍵齒部的內(nèi)徑側(cè)的齒底形成有凸部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車(chē)輛用輪轂單元，其特征在于，所述凸部的高度被設(shè)定成，在與所述等速聯(lián)軸器側(cè)的齒部的齒的上表面之間形成規(guī)定間隙的高度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的車(chē)輛用輪轂單元，其特征在于， 所述規(guī)定間隙為0. 5mm 1mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3中的任意一項(xiàng)所述的車(chē)輛用輪轂單元，其特征在于，所述凸部形成在比花鍵齒部與等速聯(lián)軸器側(cè)的齒部相嚙合的嚙合部更靠?jī)?nèi)徑側(cè)的位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 4中的任意一項(xiàng)所述的車(chē)輛用輪轂單元，其特征在于，所述花鍵齒部的齒的上表面中的內(nèi)徑側(cè)端部附近的上表面，形成為與所述凸部的內(nèi)徑側(cè)斜面共面。
全文摘要
本發(fā)明的課題在于提供一種能提高在輪轂軸端部的鑿緊部形成的花鍵齒部的剛性，且能增大輪轂單元的容許負(fù)荷扭矩的車(chē)輛用輪轂單元。該車(chē)輛用輪轂單元在外圈的內(nèi)側(cè)隔著滾動(dòng)體配設(shè)有轂輪，在該轂輪的輪轂軸的端部鑿緊固定有內(nèi)圈構(gòu)成部件。在上述輪轂軸的鑿緊部形成有與向輪轂單元傳遞驅(qū)動(dòng)力的等速聯(lián)軸器側(cè)的齒部嚙合的花鍵齒部，并且在上述花鍵齒部的內(nèi)徑側(cè)的齒底形成有凸部。
文檔編號(hào)B60B37/10GK102381138SQ201110251288
公開(kāi)日2012年3月21日 申請(qǐng)日期2011年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月30日
發(fā)明者原田勝之, 白神謙太郎, 荒木直人 申請(qǐng)人:株式會(huì)社捷太格特