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CN209067659U - 轮毂单元轴承 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及将汽车的车轮相对于悬架装置旋转自如地支承的轮毂单元轴承。轮毂单元轴承在设于旋转侧凸缘的厚壁部的螺栓孔中，梳齿嵌合有轮毂螺栓，旋转侧凸缘的外周面具有外径尺寸大的大径部、外径尺寸比大径部小的小径部、和将大径部与小径部连接的层差部。进行梳齿嵌合的部分不与大径部沿径向重叠，因此用于固定车轮、制动用旋转部件的轮毂螺栓相对于旋转侧凸缘的螺栓孔被稳定地嵌合固定。

Description

轮毂单元轴承
技术领域
本实用新型涉及将汽车的车轮旋转自如地支承的轮毂单元轴承。
背景技术
专利文献1所记载的以往构造的轮毂单元轴承在作为静止侧滚道圈的外圈的内径侧，旋转自如地支承作为旋转侧滚道圈的轮毂。轮毂具有用于将车轮支承固定的旋转侧凸缘。
在以往构造(参照图5的(a))的旋转侧凸缘(50)上，形成有将旋转侧凸缘(50)沿轴向贯穿的螺栓孔(54)。通过固定于螺栓孔(54)的轮毂螺栓(57)，对构成未图示的车轮的轮圈(wheel)及构成制动装置的制动器转子进行支承固定。轮毂螺栓(57)通过将细齿部(serration part)(58)与螺栓孔(54)梳齿(serration)嵌合，而压入固定于旋转侧凸缘(50)。螺栓孔(54)的径向外侧部分为将外径尺寸大的大径部(51)和外径尺寸小的小径部(53)通过层差部(52)连接而成的带层差形状。如图5的(b)所示，在螺栓孔54的两个开口部分别形成安装侧倒角(55)和安装相反侧倒角(56)，提高了旋转侧凸缘(50)的凸缘振摆精度。
在这样的以往构造的轮毂单元轴承的情况下，若通过穿孔加工在旋转侧凸缘(50)形成螺栓孔(54)，则难以确保螺栓孔(54)的形状精度及尺寸精度。
即，关于螺栓孔(54)的外径侧部分的径向厚度尺寸(壁厚)，以层差部(52)为边界，在与大径部(51)沿径向重叠的部分厚，在与小径部(53)沿径向重叠的部分薄。因此，螺栓孔(54)附近的刚度在大径部(51)部分高，在小径部(53)部分低。因此，螺栓孔(54)可能会从层差部(52)附近向径向外侧折曲，或者螺栓孔(54)的内径尺寸可能会从层差部(52)附近变化。细齿部(58)与螺栓孔(54)梳齿嵌合的嵌合部(X1)跨着层差部(52)而与大径部(51)及小径部(53)双方沿径向重叠。
在螺栓孔(54)于中途折曲的情况下，可能会导致轮毂螺栓(57)倾斜而车轮、制动用旋转部件的安装作业的作业性降低。
在螺栓孔(54)的内径尺寸于中途变化的情况下，细齿部(58)与螺栓孔(54)的内周面之间的嵌合状态可能会变得不稳定。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2009-149142号专利公开公报
实用新型内容
本实用新型是为了解决上述问题点而做出的，其课题在于实现能够使用于将车轮、制动用旋转部件固定于旋转侧凸缘的轮毂螺栓稳定地与螺栓孔梳齿嵌合的轮毂单元轴承。
为了解决上述课题，本实用新型提供一种轮毂单元轴承，具备：静止侧滚道圈，其在周面具有静止侧滚道；旋转侧滚道圈，其在周面具有旋转侧滚道，并且具有用于固定车轮的旋转侧凸缘；和多个滚动体，其在静止侧滚道与旋转侧滚道之间滚动自如地设置，旋转侧凸缘整体构成为板状，在圆周方向上交替地设有多个薄壁部、和轴向厚度尺寸比薄壁部大的多个厚壁部，在设于厚壁部的螺栓孔中，梳齿嵌合有轮毂螺栓，旋转侧凸缘的外周面具有外径尺寸大的大径部、外径尺寸比大径部小的小径部、以及将大径部与小径部连接的层差部，进行梳齿嵌合的部分不与大径部沿径向重叠。
根据本实用新型的轮毂单元轴承，能够使用于将车轮、制动用旋转部件固定于旋转侧凸缘的轮毂螺栓稳定地与螺栓孔梳齿嵌合。
附图说明
图1是表示第1实施方式的轮毂单元轴承的剖视图。
图2是将图1的轮毂主体取出之后从轴向内侧观察到的图。
图3是表示第2实施方式的轮毂单元轴承的剖视图。
图4是将图3的轮毂主体取出之后从轴向内侧观察到的图。
图5的(a)是表示以往构造的1例的、旋转侧凸缘的局部剖视图。
图5的(b)是表示以往构造的1例的、螺栓孔的局部剖视图。
具体实施方式
(第1实施方式)
图1～2示出本实用新型的第1实施方式。本实施方式的轮毂单元轴承1用于将构成车轮的轮圈及制动用旋转部件(制动器转子)相对于构成悬架装置的转向节(未图示)旋转自如地支承。轮毂单元轴承1在作为静止侧滚道圈的外圈2的内径侧，将作为旋转侧滚道圈的轮毂3经由作为滚动体的多个滚珠4旋转自如地支承。
此外，关于轴向，“外”是指在组装于车身的状态下成为车辆的宽度方向外侧的图1的左侧。另一方面，关于轴向，将在组装于车身状态下成为车辆的宽度方向中央侧的图1的右侧称为“内”。
外圈2整体构成为大致圆筒状，在内周面具有两列的外圈滚道5，在外周面具有静止侧凸缘6。外圈2通过使螺栓与形成于静止侧凸缘6的螺纹孔螺合，而固定于上述转向节。
轮毂3通过将轮毂主体20和内圈21结合而构成，在外周面具有两列的内圈滚道7和向外凸缘状的旋转侧凸缘8。轮毂3与结合固定于旋转侧凸缘8的未图示的轮圈及制动用旋转部件一起旋转。
轮毂主体20通过对中碳素钢等材料实施锻造加工而制成。轮毂主体20在轴向外侧形成有旋转侧凸缘8，在轴向中间部形成有外侧列的内圈滚道7，在轴向内侧形成有小径层差部22。在轮毂主体20的径向中央部设有用于供驱动轴插入固定的花键孔24。
内圈21为SUJ2等的高碳铬轴承钢制，整体构成为圆环状，在外周面形成有内侧列的内圈滚道7。内圈21以过盈配合外嵌固定于轮毂主体20的小径层差部22。
滚珠4在各外圈滚道5与各内圈滚道7之间，按各列分别设有多个，且滚动自如地设置。对滚珠4赋予了预压和背面组合型的接触角。
通过密封圈26及带编码器的组合密封圈27将存在于外圈2的内周面与轮毂3的外周面之间的内部空间25的轴向端部开口封堵。
旋转侧凸缘8整体构成为圆环板状，成为制动用旋转部件的安装面的轴向外侧面是相对于轮毂主体20的中心轴正交的平坦面。在旋转侧凸缘8的径向中间部，轴向厚度尺寸在圆周方向上变化，旋转侧凸缘8的轴向内侧面在圆周方向上为凹凸形状。
在旋转侧凸缘8的径向中间部，在圆周方向上交替地设有多个薄壁部10、和轴向厚度尺寸比薄壁部10大的多个厚壁部9。厚壁部9向轴向内侧突出(鼓出)，并且以向放射方向伸长的状态设置。各薄壁部10及各厚壁部9在圆周方向上以等间隔配置。薄壁部10以比厚壁部9稍向径向外侧延伸的状态设置，沿圆周方向相邻的薄壁部10彼此通过薄壁连续部11而在厚壁部9的径向外侧沿圆周方向连续。因此，在旋转侧凸缘8的径向外端部，多个薄壁部10和多个薄壁连续部11在整周范围内以交替且连续的状态设置。
厚壁部9的轴向厚度尺寸被设定为薄壁部10的轴向厚度尺寸的约2～5倍左右(在图示的例子中为3倍)。此外，各厚壁部9的轴向厚度尺寸全部相同。各薄壁部10和各薄壁连续部11的轴向厚度尺寸全部相同。
在厚壁部9的位于圆周方向中央的部分，以将厚壁部9(旋转侧凸缘8)沿轴向贯穿的状态设有螺栓孔12。螺栓孔12的内周面为圆筒形状，在轴向两端开口部形成有倒角。
螺栓孔12的径向外侧部分中的旋转侧凸缘8的外周面为将外径尺寸大的大径部13和外径尺寸比大径部13小的小径部15通过层差部14连接而成的带层差形状。大径部13是与薄壁连续部11对应的部分，位于旋转侧凸缘8的轴向外侧部分。层差部14是与旋转侧凸缘8的轴向外侧面平行的圆环状的平面。小径部15是从薄壁连续部11向轴向内侧突出(鼓出)的、厚壁部9的外径面，外径尺寸在轴向上不变化。
对于形成螺栓孔12，例如，在与厚壁部9匹配的部分上，从轴向外侧朝向轴向内侧，实施使钻头贯穿的穿孔加工。螺栓孔12沿轴向跨着层差部14，而与大径部13及小径部15双方沿径向重叠。
在螺栓孔12中压入固定有轮毂螺栓16。轮毂螺栓16在轴向内侧部分的外周面上形成有细齿部17。通过将轮毂螺栓16从轴向内侧压入到螺栓孔12，细齿部17与螺栓孔12的内周面梳齿嵌合。通过使轮毂螺栓16的头部18与旋转侧凸缘8的轴向内侧面抵接，而相对于螺栓孔12(旋转侧凸缘8)实现轮毂螺栓16的轴向定位。
在将轮毂螺栓16穿插在形成于轮圈及制动用旋转部件的通孔中后，使螺母(未图示)与形成于轮毂螺栓16的外螺纹螺合。由此，将轮圈及制动用旋转部件固定到旋转侧凸缘8的轴向外侧面。
在轮毂螺栓16相对于螺栓孔12被定位固定的状态下，层差部14不与轮毂螺栓16的细齿部17沿径向重叠。细齿部17与螺栓孔12进行梳齿嵌合的嵌合部X2仅与小径部15沿径向重叠。即，嵌合部X2仅位于小径部15的内径侧(沿径向重叠)，不与大径部13沿径向重叠。
小径部15的外周面(外径面)是与螺栓孔12同心的局部圆筒形状。在关于旋转侧凸缘8的径向而位于螺栓孔12的外径侧的部分，小径部15的外周面与螺栓孔12的内周面之间的壁厚在圆周方向及轴向上是大致固定的。在关于旋转侧凸缘8的径向而位于螺栓孔12的内径侧的部分，与螺栓孔12的内周面之间的部分的径向壁厚变化，但在轴向上是大致固定的。螺栓孔12的内径侧的径向壁厚(刚度)比外径侧的壁厚足够大。
在具有以上那样的结构的本实施方式的情况下，能够使用于将车轮、制动用旋转部件固定于旋转侧凸缘8的轮毂螺栓16相对于螺栓孔12稳定地梳齿嵌合。
即，螺栓孔12与轮毂螺栓16的细齿部17之间的嵌合部X2仅与小径部15沿径向重叠，不与大径部13及层差部14沿径向重叠。因此，嵌合部X2的存在于外径侧的部分的厚度尺寸是固定的，进行梳齿嵌合的部分(范围)的刚度在轴向上是固定的。因此，在通过穿孔加工形成螺栓孔12时，即使在层差部14附近螺栓孔12折曲、或者螺栓孔12的内径尺寸发生了变化的情况下，也能够将轮毂螺栓16稳定地压入固定到螺栓孔12。
(第2实施方式)
图3～4示出本实用新型的第2实施方式。本实施方式的轮毂单元轴承1a是异径PCD型的轮毂单元轴承，具备作为静止侧滚道圈的外圈2a、作为旋转侧滚道圈的轮毂3a、和作为滚动体的滚珠4a、4b。
外圈2a在内周面具有两列的外圈滚道5a、5b，在外周面具有静止侧凸缘6。外侧列的外圈滚道5a的内径尺寸比内侧列的外圈滚道5b的内径尺寸大。
在轮毂3a的外周面设有两列的内圈滚道7a、7b和旋转侧凸缘8a。轮毂3a通过利用紧固部23将轮毂主体20a和外嵌固定于小径层差部22的内圈21结合而构成。轮毂主体20a是铁系合金制，外侧列的内圈滚道7a的外径尺寸比内侧列的内圈滚道7b的外径尺寸大。
滚珠4a、4b在外圈滚道5a、5b与内圈滚道7a、7b之间，按各列分别设有多个，且滚动自如地设置。外侧列的滚珠4a的节圆直径(PCD)比内侧列的滚珠4b的节圆直径大。
通过密封圈26及带编码器的组合密封圈27将内部空间25的轴向端部开口封堵。
旋转侧凸缘8a在圆周方向上交替地配置有多个薄壁部10a和轴向厚度尺寸比各薄壁部10a大的多个厚壁部9a。与第1实施方式不同，沿圆周方向相邻的薄壁部10a彼此不在厚壁部9a的径向外侧沿圆周方向连续(不存在薄壁连续部11)，而分别隔开距离。在厚壁部9a的周方向中央部形成有螺栓孔12a。
旋转侧凸缘8a的外周面在螺栓孔12a的径向外侧部分中，为将外径尺寸大的大径部13和外径尺寸比大径部13小的小径部15通过层差部14a连接而成的带层差形状。层差部14a是趋向轴向内侧而变为小径的倾斜面，螺栓孔12a的外径侧的径向上的厚度尺寸从大径部13趋向于小径部15而逐渐变小。小径部15的外径尺寸在轴向上不变化。因此，螺栓孔12a的外径侧的刚度在大径部13高，在层差部14a的部分逐渐降低，在小径部15成为固定且低的刚度。
从层差部14a到小径部15的轴向厚度尺寸为大径部13的轴向厚度尺寸的2～4倍左右(在图示的例子中为3倍)，层差部14a的轴向厚度尺寸为大径部13的轴向厚度尺寸的相同程度。
在轮毂螺栓16a相对于螺栓孔12a被定位固定的状态下，细齿部17a与螺栓孔12a进行梳齿嵌合的嵌合部X3与层差部14a及小径部15沿径向重叠，但不与大径部13沿径向重叠。嵌合部X3的轴向外端位于层差部14a的轴向中央附近。
在具有以上那样的结构的本实施方式的情况下，在通过穿孔加工形成螺栓孔12a时，虽然螺栓孔12a在中途折曲或螺栓孔12a的内径尺寸在中途变化，也会通过作为倾斜面的层差部14a缓和变化程度(使其缓慢变化)。因此，能够抑制螺栓孔12a的精度恶化的影响波及到轮毂螺栓16a，而将轮毂螺栓16a稳定地压入固定到螺栓孔12a。关于其他结构及作用效果，与第1实施方式的情况相同。
本实用新型不仅能够适用于旋转支承车轮的驱动轮用的轮毂单元轴承，也能够适用于从动轮用的轮毂单元轴承。

Claims (1)

1.一种轮毂单元轴承，具备：
静止侧滚道圈，其在周面具有静止侧滚道；
旋转侧滚道圈，其在周面具有旋转侧滚道，并且具有用于固定车轮的旋转侧凸缘；和
多个滚动体，其在所述静止侧滚道与所述旋转侧滚道之间滚动自如地设置，
所述旋转侧凸缘整体构成为板状，在圆周方向上交替地设有多个薄壁部、和轴向厚度尺寸比所述薄壁部大的多个厚壁部，
在设于所述厚壁部的螺栓孔中，梳齿嵌合有轮毂螺栓，
所述轮毂单元轴承的特征在于，
所述旋转侧凸缘的外周面具有外径尺寸大的大径部、外径尺寸比所述大径部小的小径部、以及将所述大径部与所述小径部连接的层差部，进行梳齿嵌合的部分不与所述大径部沿径向重叠。
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