[发明专利]外圈制造方法、多排角接触轴承用外圈、多排角接触轴承及车轮用轴承装置

说明书

技术领域

本发明涉及在机动车等车辆中用于将车轮相对于车身旋转自如地支承的车轮用轴承装置、能够在车轮用轴承装置的轴承中使用的多排角接触轴承、这样的多排角接触轴承用内圈及多排角接触轴承用外圈的制造方法。

背景技术

作为车轮用轴承装置，从被称为第一代的单独使用多排滚动轴承的结构，发展到在外部构件上一体地具有车身安装凸缘的第二代，进而发展到在一体地具有车轮安装凸缘的轮毂圈的外周上一体地形成多排滚动轴承的一个内侧轨道面的第三代，进而开发出在轮毂圈上一体化等速万向接头，在构成该等速万向接头的外侧接头构件的外周上一体地形成多排滚动轴承的另一个内侧轨道面的第四代车轮用轴承装置。

第一代的车轮用轴承装置需要向车身侧的转向节压入，因而为了装配、更换而需要工时。然而，第一代的车轮用轴承装置能够比第二代和第三代的车轮用轴承装置低价地制造，因此主要在轻型机动车和小型车用中使用的情况较多。

如图21所示，被成为第一代的车轮用轴承装置(例如，专利文献1)具有：具有沿外径方向延伸的凸缘101的轮毂圈102；外侧接头构件103与该轮毂圈102卡合的等速万向接头104；配置在轮毂圈102的外周侧的轴承100。

等速万向接头104具有：所述外侧接头构件103；配置在外侧接头构件103上的内侧接头构件(省略图示)；配置在该内侧接头构件和外侧接头构件103之间的滚珠(省略图示)；保持该滚珠的保持器(省略图示)。外侧接头构件103由收纳内侧接头构件的碗形的口部107和从该口部107突出设置的杆轴123构成。

此外，轮毂圈102具有筒部113和所述凸缘101，在凸缘101的外端面114(与接头侧相反的端面)上形成有大径的第一部115a和小径的第二部115b，在第一部115a中外嵌有制动盘140，在第二部115b上外嵌有转向盘(省略图示)。

如图22所示，轴承100具有：在内周形成有多排外侧轨道面120、121外圈105；在外周形成有与外侧轨道面对置的内侧轨道面118、119的一对内圈108、109；滚动自如地收纳在外圈105的外侧轨道面120、121与内圈108、109的内侧轨道面118、119之间的多排滚动体122。如图21所示，在轮毂圈102的筒部113的外周面设有切口部116，在切口部116嵌合内圈108、109。另外，在轮毂圈102的凸缘101上设有螺栓安装孔112，用于将转向盘及制动盘140固定到该凸缘101上的轮毂螺栓141安装在该螺栓安装孔112中。

在轮毂圈102的筒部113中插入有外侧接头构件103的杆轴123。在杆轴123的与口部相反的端部形成有螺钉部124，在该螺钉部124与口部107之间形成有花键部125。另外，在轮毂圈102的筒部113的内周面(内径面)形成有花键部126，在该杆轴123插入轮毂圈102的筒部113时，杆轴123侧的花键部125与轮毂圈102侧的花键部126卡合。

并且，在从筒部113突出的杆轴123的螺钉部124螺旋安装有螺母构件127，连结轮毂圈102与外侧接头构件103。此时，螺母构件127的内端面(内面)128与筒部113的外端面129抵接，并且口部107的背面130与内圈109的端面131抵接。即，通过紧固螺母构件127，轮毂圈102经由内圈108、109而由螺母构件127和口部107挟持。此时，在轮毂圈102的切口端面132与内圈108的端面133抵接，并且口部107的背面130与内圈109的端面131抵接的状态下，内圈108、109的对合面135、136对合。这种情况下，外圈105的外径面成为嵌合面105a，向车身侧的转向节145的内径面145a压入。

对于轴承的内圈108、109、外圈105及滚动体(钢珠)122，通常使用SUJ2等高碳素铬轴承钢或与其相当的材料。并且，通过普通淬火等而整体被硬化到58～64HRC。其中，HRC为洛氏硬度为C标尺的硬度。

此外，外圈105通过将短圆筒体的原材料切削成形。然而，作为外圈105的形状需要在内径面上成形轨道面、密封嵌合部(密封安装面)等，除去的重量(物质损失＝投入重量-制品重量)变多，材料成本增加相应的量。

因此，近几年，提出有能够实现材料成本的降低的利用轧制加工而成形的部件。这种情况下，首先，通过热锻造等成形坯件。该坯件是比完成状态的外圈直径小的粗形状的坯件。接下来，通过冷轧或热轧等使其扩径。然后，通过车削加工成对制品附加磨削余量(取代)的形状。并且，将热硬化处理进行到芯部，通过磨削制成。