[发明专利]用于车轮支撑的滚动轴承单元

说明书

技术领域

本发明涉及车轮支撑滚动轴承单元的改进，其用来相对于悬架装置可旋转地支撑车辆的车轮和诸如制动盘的制动旋转部件。

背景技术

车辆的车轮和制动旋转部件用车轮支撑滚动轴承单元相对于悬架可旋转地支撑。在车辆转弯的时候，很大的力矩施加到车轮支撑滚动轴承单元上。因此，为了在转弯期间保持稳定性，对于这种车轮支撑滚动轴承单元需要确保很高的抗弯刚度。因此，在用于车轮支撑的传统的滚动轴承单元中，通常采用这样一种结构，其中滚动元件以双排方式设置，并且使该滚动元件的各排具有预载荷以及成对的双联式接触角。而且，近几年来，为了在不增加尺寸的情况下保证很高的抗弯刚度，已经提出了例如在专利文献1至5中所公开的一些结构，其中将节圆直径或者滚动元件直径设计成在滚动元件的各排之间不同。

图4示出了专利文献4中公开的结构。这种车轮支撑滚动轴承单元1包括毂2，外环3以及其为滚动元件的多个滚珠4，4。毂2包括毂体5和内环6的组合。毂2形成有在其轴向外侧部分上的连接凸缘7，通过该连接凸缘7来支撑车轮和制动旋转部件，以及分别在其轴向中间部分和轴向内侧部分上的双排内环滚道8a和8b(在下面的说明书以及权利要求中，轴向外侧是在组装车辆的宽度方向上的外侧，即，附图中的左侧，而轴向内侧是在车辆宽度方向上的中间侧，即附图的右侧)。在内环滚道8a、8b之间，在轴向外侧上的内环滚道8a的直径大于在轴向内侧上的内环滚道8b的直径。多个柱螺栓15的底端固定到连接凸缘7上，使得诸如圆盘的制动旋转部件、或者车轮可以通过该连接凸缘7可靠地支撑。

为了使各个内环滚道8a、8b的直径彼此不同，在图4所示的结构中，稍微在外侧上的内环滚道8a的轴向内侧上的外圆周倾斜台阶9形成在毂体5的轴向中间部分的外圆周表面上。该外圆周倾斜台阶9以这样的方式倾斜，使得其外径朝着轴向内侧方向逐渐减小。此外，在外圆周倾斜台阶9的轴向内侧上的小直径台阶10形成在毂体5的轴向内侧部分上。在轴向内侧上的内环滚道8b形成在内环6的外圆周表面上。该内环6配合在小直径台阶10上，并且通过形成在毂体5的轴向内侧端部上的铆接部分11将内环6固定地联接到毂体5上。每一个内环滚道8a、8b具有精确的横截面(母线形状)，并且各个内环滚道8a、8b的外径随着它们变得彼此靠近(朝着毂2的轴向中部)而变小。

外环3包括形成在其内圆周表面上的双排外环滚道12a、12b，以及形成在其外圆周表面上的用来将该外环3固定地联接到悬架装置上的联接凸缘13。在外环滚道12a、12b之间，在轴向外侧上的外环滚道12a的直径大于在轴向内侧上的外环滚道12b的直径。因此，在图4所示的结构中，在轴向外侧上的外环滚道12a的轴向内侧上的内圆周倾斜台阶14形成在外环3的轴向中部的内圆周表面上。该内圆周倾斜台阶14以这样的方式倾斜，使得其内径朝着轴向内侧方向减小。每一个外环滚道12a、12b具有精确的横截面(母线形状)，并且各个外环滚道12a、12b的内径随着它们变得彼此靠近(朝着毂2的轴向中间部分)而变小。

在内环滚道8a、8b与外环滚道12a、12b之间，分别可滚动地设置滚珠4、4。在这种情况下，使以双排方式设置的各个滚动元具有预载荷以及成对的双联式接触角。根据内环滚道8a、8b之间与外环滚道12a、12b之间的直径的不同，滚珠4、4的各个排的节圆直径彼此不同。也就是说，在轴向外侧排(外侧排)中的滚珠4、4的节圆直径PCD_OUT大于在轴向内侧排(内侧排)中的滚珠4、4的节圆直径PCD_IN(PCD_OUT＞PCD_IN)。尽管在附图所示的例子中滚珠4、4用作滚动元件，但是在滚动轴承单元用于重型车辆的情况下可以使用圆锥滚子作为滚动元件。

上面描述了在专利文献1至5所公开的车轮支撑滚动轴承单元的结构，其中在各排中的滚动元件的节圆直径是彼此不同的。根据这种结构，抗弯刚度能够依照外侧排的节圆直径PCD_OUT的增加而增加，由此很容易作出用于提高在转弯期间的行驶稳定性以及车轮支撑滚动轴承单元的耐用性的结构。另一方面，内侧排的节圆直径PCD_IN不需要增加。因此，不需要特别增加悬架装置的一部分(转向节的连接孔)的直径。因此，可以改善行驶稳定性以及耐用性，而不用增加悬架装置的这部分的尺寸。

专利文献6公开了一种结构，其中各排中的滚动元件的节圆直径是彼此相等的，而且其中热硬化层分散地或者连续地形成在包括外环滚道的部分中。

专利文献1：JP 2003-232343A