專利名稱：車輪支承裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及車輪支承裝置。特別是涉及將供車輪安裝的轂輪的轂輪軸和等速萬向節(jié)的外圈連結(jié)成能夠傳遞動(dòng)力的車輪支承裝置。
背景技術(shù)：
以往公知有一種車輪支承裝置，其具備:供汽車的車輪安裝的輪轂單元；和向該輪轂單元的轂輪軸傳遞旋轉(zhuǎn)動(dòng)力的等速萬向節(jié)。另外，作為這種車輪支承裝置，在日本特開2008-536737號(hào)公報(bào)、日本特開2008-538343號(hào)公報(bào)中，公開了在轂輪的轂輪軸的靠近車輛內(nèi)側(cè)的端面、和等速萬向節(jié)的外圈的靠近車輛外側(cè)的端面，形成相互嚙合的花鍵齒(側(cè)端面花鍵)，并通過 該花鍵齒來從外圈向轂輪軸傳遞旋轉(zhuǎn)動(dòng)力。在日本特開2008-536737號(hào)公報(bào)、日本特開2008-538343號(hào)公報(bào)中公開的現(xiàn)有的花鍵齒沿徑向形成為放射狀。因此，存在轂輪軸的軸心和等速萬向節(jié)的外圈的軸心以在徑向上偏離的狀態(tài)被連接的情況。由于上述軸心的偏離是動(dòng)力傳遞系統(tǒng)中的振動(dòng)產(chǎn)生的原因，因此不優(yōu)選。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一在于提供一種車輪支承裝置，該車輪支承裝置能夠容易地使轂輪軸的軸心與等速萬向節(jié)的外圈的軸心一致。本發(fā)明的車輪支承裝置將供車輪安裝的轂輪的轂輪軸和等速萬向節(jié)的外圈連結(jié)成能夠傳遞動(dòng)力，該車輪支承裝置的一實(shí)施方式在結(jié)構(gòu)上的特征在于，在上述轂輪軸上形成有沿軸向貫通的貫通孔，在上述外圈上形成有外圈軸部，該外圈軸部插通上述貫通孔，在貫通孔中設(shè)置有第一結(jié)合部，該第一結(jié)合部的內(nèi)徑伴隨著朝向軸向外側(cè)而逐漸增大，在上述外圈軸部設(shè)置有第二結(jié)合部，該第二結(jié)合部插入上述第一結(jié)合部的徑向內(nèi)側(cè)，并且該第二結(jié)合部的外徑以與上述第一結(jié)合部相對(duì)應(yīng)的方式伴隨著朝向軸向外側(cè)而逐漸增大，在上述第一結(jié)合部和上述第二結(jié)合部上形成有相互嚙合的花鍵齒。通過以下參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式示例進(jìn)行的詳細(xì)描述，本發(fā)明的上述及其他特征和優(yōu)點(diǎn)會(huì)變得更加清楚，其中，相同的附圖標(biāo)記表示相同的要素。


圖1是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式所涉及的車輪支承裝置的剖視圖。圖2是放大表示圖1所示的車輪支承裝置的要部的剖視圖。
具體實(shí)施例方式以下，參照附圖，對(duì)本發(fā)明的車輛用輪轂單元的制造方法的實(shí)施方式詳細(xì)地進(jìn)行說明。圖1是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式所涉及的車輪支承裝置的剖視圖。
車輪支承裝置具備車輛用輪轂單元I和等速萬向節(jié)30。輪轂單元I是將汽車的車輪支承為相對(duì)于懸架裝置能夠旋轉(zhuǎn)的單元，輪轂單元I具備:轂輪3、內(nèi)圈構(gòu)成部件4、外圈部件5以及多個(gè)滾動(dòng)體6。上述轂輪3具有圓筒狀的轂輪軸2。上述內(nèi)圈構(gòu)成部件4被鉚接固定于上述轂輪軸2的靠近車輛內(nèi)側(cè)的端部(圖1中的右側(cè)端部)。上述外圈部件5被配設(shè)在上述轂輪軸2的徑向外側(cè)。上述滾動(dòng)體6以能夠在上述外圈部件5的內(nèi)周面的外圈軌道5a、5b與上述轂輪軸2或者內(nèi)圈構(gòu)成部件4的外周面的內(nèi)圈軌道2a、4a之間滾動(dòng)的方式配置。利用保持器20沿周向以規(guī)定的間隔保持多個(gè)滾動(dòng)體6。在外圈部件5和轂輪3之間形成的環(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。在本說明書中，將從輪轂單元I的軸向中央朝向車輛外側(cè)以及車輛內(nèi)側(cè)的方向稱為“軸向外側(cè)”，將與上述方向相反的、從比輪轂單元I更靠近車輛外側(cè)以及車輛內(nèi)側(cè)的位置朝向輪轂單元I的軸向中央的方向稱為“軸向內(nèi)側(cè)”。在上述轂輪3的車輛外側(cè)端部(圖1中的左側(cè)端部)形成有凸緣部7。在該凸緣部7上形成有供未圖示的螺栓嵌合的孔7a，利用螺栓將胎輪、制動(dòng)盤等安裝于該凸緣部7。另夕卜，在外圈5的外周面上形成有固定凸緣8，該固定凸緣8用于將輪轂單元I安裝到被支承于車輛的懸架裝置的車身側(cè)部件(未圖示)。轂輪軸2 —體地具有大徑部9和小徑部11，該小徑部11的直徑比上述大徑部9小并且經(jīng)由臺(tái)階部而與該大徑部9連續(xù)地形成。上述大徑部9形成于凸緣部7側(cè)。上述小徑部11的直徑比上述大徑部9小并且經(jīng)由臺(tái)階部而與該大徑部9連續(xù)地形成。而且，在大徑部9的外周面上形成有與外圈5的外圈軌道5a相對(duì)應(yīng)的內(nèi)圈軌道2a。另外，在轂輪軸2的中心形成有貫通孔41。在轂輪軸2的小徑部11的外周面嵌入內(nèi)圈構(gòu)成部件4以后，如后述那樣，對(duì)該小徑部11的端部進(jìn)行鉚壓來形成鉚接部12，從而將內(nèi)圈構(gòu)成部件4固定于大徑部9和鉚接部12之間。經(jīng)由等速萬向節(jié)3 0 向輪轂單元I傳遞驅(qū)動(dòng)軸31的驅(qū)動(dòng)力。圖示的等速萬向節(jié)30是球籠式等速萬向節(jié)，等速萬向節(jié)30具備:內(nèi)圈32、外圈33、多個(gè)球34以及保持上述多個(gè)球34的保持器35。上述內(nèi)圈32與驅(qū)動(dòng)軸31的一端一體地連接。上述外圈33配設(shè)于上述內(nèi)圈32的外側(cè)。上述保持器35保持上述多個(gè)球34。等速萬向節(jié)30的外圈33具備外圈筒部33a和外圈軸部33b。上述外圈筒部33a是碗形狀的。上述外圈軸部33b從上述外圈筒部33a的靠近車輛外側(cè)的端面的中心部突出地設(shè)置。將該外圈軸部33b插入到在轂輪軸2的軸心形成的貫通孔41。在該外圈軸部33b的前端部形成有外螺紋37，在該外螺紋37上旋合有螺母36。將該螺母36與外螺紋37緊固從而連結(jié)轂輪軸2和外圈33。圖2是放大表示圖1所示的車輪支承裝置的要部的剖視圖。在轂輪軸2的貫通孔41的軸向兩端部(車輛內(nèi)側(cè)以及車輛外側(cè)的端部)形成有伴隨著朝向軸向外側(cè)而內(nèi)徑逐漸增大的錐狀的第一結(jié)合部44A、44B。另一方面，外圈33的外圈軸部33b由軸主體33bl和結(jié)合部件33b2構(gòu)成。軸主體33bl與外圈筒部33a—體地形成，并從外圈筒部33a向車輛外側(cè)延伸。在軸主體33bl的前端形成有上述的外螺紋37。而且，在軸主體33bl的車輛內(nèi)側(cè)的端部(根部)形成有伴隨著朝向車輛內(nèi)側(cè)而外徑逐漸增大的第二結(jié)合部45A。結(jié)合部件33b2形成為筒形狀，并能夠一體旋轉(zhuǎn)地與軸主體33bl的前端部嵌合。具體而言,在軸主體33bl的外周部和結(jié)合部件33b2的內(nèi)周部形成有相互嚙合的花鍵齒tl、t2。結(jié)合部件33b2的外周部為伴隨著朝向車輛外側(cè)而外徑逐漸增大的第二結(jié)合部45B。因此，外圈軸部33b在其軸向兩端部具備第二結(jié)合部45A、45B。利用與軸主體33bl的外螺紋37旋合的螺母36來限制結(jié)合部件33b2向車輛外側(cè)移動(dòng)，從而將結(jié)合部件33b2保持為與軸主體33b I嵌合的狀態(tài)。設(shè)置于轂輪軸2的第一結(jié)合部44A、44B以及設(shè)置于外圈軸部33b的第二結(jié)合部45A、45B分別具備花鍵齒t3、6。在車輛內(nèi)側(cè)，第一結(jié)合部44A的花鍵齒t3和第二結(jié)合部45A的花鍵齒t4相互嚙合。在車輛外側(cè)，第一結(jié)合部44B的花鍵齒t5和第二結(jié)合部45B的花鍵齒t6相互嚙合。由此，將第一結(jié)合部44A、44B與第二結(jié)合部45A、45B花鍵結(jié)合。而且，第一結(jié)合部44A、44B以及第二結(jié)合部45A、45B越靠近軸向外側(cè)(車輛內(nèi)側(cè)或者車輛外側(cè))則內(nèi)徑或者外徑逐漸增大。將第二結(jié)合部45A、45B插入第一結(jié)合部44A、44B的徑向內(nèi)側(cè)并使各花鍵齒t3 t6相互嚙合，從而使轂輪軸2的軸心和外圈軸部33b的軸心自動(dòng)且適當(dāng)?shù)貙?duì)位(對(duì)準(zhǔn))。因此，能夠抑制由兩軸心位置偏離引起的動(dòng)力傳遞系統(tǒng)的振動(dòng)的產(chǎn)生等。以往，公知有一種軸花鍵型的輪轂單元，在該輪轂單元中，將轂輪軸的貫通孔的內(nèi)周面的大致整體形成為圓筒形狀并且在該內(nèi)周面形成有花鍵齒，將外圈軸部的外周面的大致整體形成為圓筒形狀并且在該外周面形成有花鍵齒，使貫通孔的花鍵齒和外圈軸部的花鍵齒相互嚙合。本實(shí)施方式的輪轂單元與上述軸花鍵型的輪轂單元相比，能夠?qū)⑼馊S部33b與轂輪軸2的結(jié)合部(第一、第二結(jié)合部)的直徑增大，因此更能提高軸強(qiáng)度。若花鍵結(jié)合部的過盈量變大，則安裝變得困難。其結(jié)果是，無法使轂輪軸的車輛內(nèi)側(cè)的端面和外圈的車輛外側(cè)的端面緊貼，存在軸強(qiáng)度降低的問題，相反，若花鍵結(jié)合部的過盈量變小，則會(huì)產(chǎn)生松動(dòng)，成為車輛起步時(shí)產(chǎn)生異常聲音(所謂的叮當(dāng)聲)的原因，或?qū)е螺S強(qiáng)度降低。由于上述理由，對(duì)于花鍵軸型的輪轂單元的情況，花鍵結(jié)合部需要高的尺寸精度，還要嚴(yán)格地設(shè)定尺寸公差。考慮到這一點(diǎn)，在本實(shí)施方`式的輪轂單元中，利用錐狀的第一結(jié)合部44A、44B以及第二結(jié)合部45A、45B將轂輪軸2和外圈軸部33b結(jié)合。因此，很難產(chǎn)生上述那樣的問題，也不像軸花鍵型的輪轂單元那樣需要高的尺寸精度。現(xiàn)有的側(cè)端面花鍵型的輪轂單元(例如在日本特開2008-536737號(hào)公報(bào)、日本特開2008-538343號(hào)公報(bào)中所記載的輪轂單元)，轂輪軸的車輛內(nèi)側(cè)的端面與等速萬向節(jié)的外圈筒部的車輛外側(cè)的端面，以相對(duì)的很小的徑向的范圍(例如圖2中的鉚接部12的長度L3的范圍)形成。因此，為了確保能充分地承受從等速萬向節(jié)向轂輪軸的動(dòng)力傳遞的載荷容量，需要在鉚接部以小節(jié)距形成多個(gè)花鍵齒。這種現(xiàn)有的花鍵齒，通常通過在轂輪軸的車輛內(nèi)側(cè)端面按壓沖頭(模具)的齒來進(jìn)行塑性加工。其結(jié)果是，為了以小節(jié)距形成多個(gè)花鍵齒，在沖頭上也需要以小節(jié)距形成同樣多的齒。若在沖頭上以小節(jié)距形成多個(gè)齒，則各齒的根部的弧度半徑必然變小。其結(jié)果是，當(dāng)加工花鍵齒時(shí)，容易在沖頭的各齒的根部產(chǎn)生應(yīng)力集中，各齒的耐久性降低，沖頭可能提前破損。當(dāng)然沖頭的這種破損會(huì)導(dǎo)致制造成本的增加。另外，考慮不使用沖頭而通過切削等機(jī)械加工來形成現(xiàn)有的花鍵齒，但是花鍵齒越是數(shù)量多、節(jié)距小，加工性就越差。
鑒于以上的觀點(diǎn)，對(duì)于本實(shí)施方式的輪轂單元I以及等速萬向節(jié)30而言，分別在轂輪軸2的貫通孔41以及外圈軸部33b形成有第一結(jié)合部44A、44B以及第二結(jié)合部45A、45B。由此，與現(xiàn)有的側(cè)端面花鍵相比，能夠延長花鍵齒t3、6的長度L1、L2。其結(jié)果是，即便減少花鍵齒t3、6的齒數(shù)，也能夠充分地確保承受從外圈33向轂輪軸2的動(dòng)力傳遞的載荷容量。因此，能夠增大花鍵齒t3、6的周向的節(jié)距，也能夠增大用于塑性加工上述花鍵齒t3"t6的沖頭的齒的節(jié)距。由此，能夠緩和在沖頭的齒產(chǎn)生的應(yīng)力集中從而提高沖頭的耐久性，并能夠削減制造成本。另外，在通過切削等機(jī)械加工來形成花鍵齒t3、6的情況下，能夠減少齒數(shù)來提高加工性。此外，與以往在鉚接部12形成的花鍵齒的長度(如圖2中的L3所示)相比，能夠充分地增大花鍵齒t3、6的長度L1、L2，例如優(yōu)選形成為長度L3的2 4倍的長度。通過采用這種結(jié)構(gòu)，與現(xiàn)有的花鍵齒相比，能夠使齒數(shù)減少50°/Γ75%。另外，對(duì)于現(xiàn)有的側(cè)端面花鍵型的輪轂單元的情況，利用與外圈旋合的螺栓來連接外圈和轂輪軸。與此相對(duì)，在一般的軸花鍵型的輪轂單元中，利用螺母將形成于外圈的外圈軸部與轂輪軸連接。因此，伴隨著從軸花鍵型的輪轂單元向側(cè)端面花鍵型的輪轂單元的轉(zhuǎn)換，結(jié)構(gòu)的變更很大。鑒于這個(gè)觀點(diǎn)，本實(shí)施方式的輪轂單元I與軸花鍵型的輪轂單元相同，利用螺母36連接外圈軸部33b和轂輪軸2，因此能夠減少從軸花鍵型的輪轂單元進(jìn)行的結(jié)構(gòu)的變更。另外，將第一結(jié)合部44A、44B以及第二結(jié)合部45A、45B分別設(shè)置于轂輪軸2的貫通孔41以及外圈軸部33b的軸向兩端部。由此，能夠順利地從外圈軸部33b向轂輪軸2傳遞動(dòng)力。特別是因?yàn)樵诳拷┨ポ喗Y(jié)合的凸緣部7的位置從外圈軸部33b向轂輪軸2傳遞動(dòng)力，所以能夠防止外圈軸部33b、轂輪軸2的扭轉(zhuǎn)應(yīng)力變得過大。外圈軸部33b在前端部具備結(jié)合部件33b2，從而在車輛外側(cè)的端部也能夠經(jīng)由第一結(jié)合部44B、第二結(jié)合部45B將外圈軸部33b與轂輪軸2花鍵結(jié)合。本發(fā)明不限定于上述實(shí)施方式 ，在權(quán)利要求的范圍所記載的發(fā)明范圍內(nèi)，能夠進(jìn)行各種變形以及變更。例如，與外圈軸部33b的車輛外側(cè)相同，也可以在外圈軸部33b的車輛內(nèi)側(cè)端部設(shè)置結(jié)合部件，并相對(duì)于該結(jié)合部件而形成第二結(jié)合部45A。另外，可以將第一結(jié)合部44A、44B以及第二結(jié)合部45A、45B設(shè)置為彎曲成凹狀或者凸?fàn)畹膱A弧狀的面。另外，可以僅在貫通孔41以及外圈軸部33b的車輛內(nèi)側(cè)的端部形成第一結(jié)合部以及第二結(jié)合部。但是，通過在貫通孔41以及外圈軸部33b的車輛內(nèi)側(cè)的端部以及車輛外側(cè)的端部這雙方形成第一結(jié)合部以及第二結(jié)合部，能夠應(yīng)對(duì)更高的傳遞扭矩。另外，對(duì)于車輪支承裝置的、除了連接轂輪軸2和外轂輪軸部33的連結(jié)所涉及的結(jié)構(gòu)以外的詳細(xì)結(jié)構(gòu)，本發(fā)明不限定于上述實(shí)施方式，可以采用公知的其他結(jié)構(gòu)。根據(jù)本發(fā)明，能夠容易地使轂輪軸的軸心與等速萬向節(jié)的外圈的軸心一致。
權(quán)利要求
1.一種車輪支承裝置，其具備供車輪安裝的轂輪的轂輪軸、和與等速萬向節(jié)能夠傳遞動(dòng)力地連結(jié)的外圈，該車輪支承裝置的特征在于， 在所述轂輪軸形成有沿軸向貫通的貫通孔， 在所述外圈上形成有外圈軸部，該外圈軸部插通所述貫通孔， 在所述貫通孔設(shè)置有第一結(jié)合部，該第一結(jié)合部的內(nèi)徑隨著朝向軸向外側(cè)而逐漸增大， 在所述外圈軸部設(shè)置有第二結(jié)合部，該第二結(jié)合部插入于所述第一結(jié)合部的徑向內(nèi)偵牝并且以與所述第一結(jié)合部對(duì)應(yīng)的方式外徑隨著朝向軸向外側(cè)而逐漸增大， 在所述第一結(jié)合部和所述第二結(jié)合部上形成有相互嚙合的花鍵齒。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輪支承裝置，其特征在于， 所述第一結(jié)合部和所述第二結(jié)合部分別形成于所述貫通孔和所述外圈軸部的車輛內(nèi)側(cè)的端部。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的車輪支承裝置，其特征在于， 所述第一結(jié)合部和所述第二結(jié)合部還分別形成于所述貫通孔和所述外圈軸部的車輛外側(cè)的端部。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的車輪支承裝置，其特征在于， 所述外圈軸部具備:` 軸主體，其與所述外圈一體地形成；和 結(jié)合部件，其作為與所述軸主體獨(dú)立的部件形成，且與所述軸主體的車輛外側(cè)的端部能夠一體旋轉(zhuǎn)地連結(jié)， 車輛外側(cè)的所述第二結(jié)合部形成于所述結(jié)合部件的外周部。
全文摘要
本發(fā)明提供一種車輪支承裝置。該車輪支承裝置將供車輪安裝的轂輪和等速萬向節(jié)的外圈連結(jié)成能夠傳遞動(dòng)力，在轂輪軸上形成有沿軸向貫通的貫通孔，在外圈上形成有外圈軸部，該外圈軸部插通貫通孔，在貫通孔中設(shè)置有第一結(jié)合部，該第一結(jié)合部的內(nèi)徑伴隨著朝向軸向外側(cè)而逐漸增大，在外圈軸部設(shè)置有第二結(jié)合部，該第二結(jié)合部插入第一結(jié)合部的徑向內(nèi)側(cè)，并且該第二結(jié)合部的外徑以與上述第一結(jié)合部相對(duì)應(yīng)的方式伴隨著朝向軸向外側(cè)而逐漸增大，在第一結(jié)合部和第二結(jié)合部上形成有相互嚙合的花鍵齒。
文檔編號(hào)B60B27/02GK103241065SQ20131003172
公開日2013年8月14日 申請(qǐng)日期2013年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月2日
發(fā)明者川口幸志 申請(qǐng)人:株式會(huì)社捷太格特