制造車輪軸承設備的方法

制造車輪軸承設備的方法
【專利摘要】制造車輪軸承設備的方法包括：使用內圈接觸表面(80)作為基準表面，通過按壓夾具(300)以將拋油環(210)壓配合到基軸部(50)，來執行密封裝置(200)的拋油環(210)相對于輪轂心軸(40)的基軸部(50)的定位，內圈接觸表面是在輪轂心軸(40)的小直徑軸部(90)和大直徑軸部(70)之間的階梯部；和在將拋油環(210)壓配合到基軸部(50)之后，在外圈(10)、滾動元件(31)和密封裝置(200)已經被組裝到輪轂心軸(40)的狀態下，將內圈(20)配合到小直徑軸部(90)，使得內圈(20)到達內圈(20)與內圈接觸表面(80)接觸的位置。
【專利說明】
制造車輪軸承設備的方法
技術領域
[0001 ]本發明涉及一種制造車輪軸承設備的方法。
【背景技術】
[0002]圖8示出了在日本專利申請公開特開2013-217419( JP2013-217419A)中描述的車輪軸承設備500。車輪軸承設備500包括輪轂心軸520和設置在輪轂心軸520的徑向外側的外圈510。輪轂心軸520具有凸緣522。凸緣522形成在輪轂心軸520的在車輛寬度方向上的外側端部處。車輪(未示出)被附接到凸緣522。外圈510被固定到車輛固定構件。輪轂心軸520被支撐使得滾動元件530允許輪轂心軸520相對于外圈510旋轉。
[0003]在車輪軸承設備500中，期望防止異物(例如雨水或從路面飛濺的泥水)進入輪轂心軸520和外圈510之間的空間。鑒于此，輪轂心軸520和外圈510之間的空間在兩端被密封。在該空間的在車輛寬度方向上的外側，密封裝置540被設置在外圈510和輪轂心軸520的凸緣522的根部之間，并且密封裝置540被組裝到外圈510和輪轂心軸520的凸緣522的根部，如圖8所示。密封裝置540包括密封構件560和與密封構件560相鄰設置的拋油環550。密封構件560包括芯570和密封體580。芯570具有壓配合到外圈510的內周表面的管狀部570a和從管狀部570a徑向向內突出的環狀部570b。密封體580被一體地附接到環狀部570b。密封體580由彈性體形成。
[0004]該拋油環550具有壓配合到輪轂心軸520的拋油環管狀部550a和從拋油環管狀部550a徑向向外突出的拋油環環狀部550b。作為密封體580的遠端的密封唇580a與拋油環環狀部550b可滑動地接觸。通過密封唇580a與拋油環環狀部550b之間的接觸，輪轂心軸520和外圈510之間的空間從在車輛寬度方向上的外側上的空間被密封。拋油環550由不銹鋼制成，并且因此不容易生銹。因此，防止了與拋油環環狀部550b接觸的密封唇580a與銹接觸。結果是，防止了由于與銹接觸而將發生的密封唇580a的磨損。
[0005]例如，密封唇580a可以與凸緣522接觸以密封輪轂心軸520和外圈510之間的空間。在這種情況下，當凸緣522由于被車輪(未示出)帶起的水生銹時，密封唇580a與銹接觸，從而導致密封唇580a的磨損。然而，在JP2013-217419a中描述的技術中，拋油環550的設置防止了由于與銹接觸而將發生的密封唇580a的磨損，從而防止了密封性能的下降。
[0006]在JP2013-217419A中描述的技術(參見圖8)中，如果密封體580和拋油環550之間的距離過短，則從密封唇580a施加到拋油環環狀部550b的接觸壓力變得過高，從而施加到車輪軸承設備500的扭矩變得過高。另一方面，當密封體580和拋油環550之間的距離過長時，從密封唇580a施加到拋油環環狀部550b的接觸壓力變得過低，從而不能實現期望的密封性能。應注意，JP2013-217419A沒有描述任何執行拋油環550的定位的方法。因此，發明人發現存在提高在這種類型的車輪軸承設備中的定位精度的空間。

【發明內容】

[0007]本發明使得能夠:在將拋油環組裝到車輪軸承設備的輪轂心軸時，在車輪軸承設備中實現設置在外側的密封裝置的拋油環的提高的定位精度。
[0008]本發明的一個方面涉及制造車輪軸承設備的方法。車輪軸承設備包括輪轂心軸、內圈、外圈、雙列滾動元件和密封裝置。所述輪轂心軸包括凸緣，車輪被附接到所述凸緣。所述凸緣在所述輪轂心軸的在車輛寬度方向上的外側端部處。所述輪轂心軸包括基軸部、大直徑軸部和小直徑軸部，所述基軸部位于所述凸緣的根部處。所述基軸部、所述大直徑軸部和所述小直徑軸部從所述凸緣朝向所述車輛寬度方向上的內側以階梯式方式依次布置。內圈被配合到所述小直徑軸部。所述內圈與內圈接觸表面接觸，所述內圈接觸表面是在所述小直徑軸部和所述大直徑軸部之間的階梯部。外圈被設置在所述大直徑軸部和所述內圈的徑向外側，從而與所述大直徑軸部及所述內圈同心。所述雙列滾動元件可滾動地被設置在所述大直徑軸部及所述內圈與所述外圈之間。密封裝置包括拋油環。所述密封裝置被設置在所述基軸部和所述外圈之間。所述密封裝置被組裝到所述基軸部和所述外圈。所述方法包括:使用所述內圈接觸表面作為基準表面，通過按壓夾具以將所述拋油環壓配合到所述基軸部，來執行所述拋油環相對于所述基軸部的定位;和在拋油環被壓配合到基軸部之后，在所述外圈、所述滾動元件和所述密封裝置已經被組裝到所述輪轂心軸的狀態下，將所述內圈配合到所述小直徑軸部，使得所述內圈到達所述內圈與所述內圈接觸表面接觸的位置。
[0009]根據本發明的上述方面，當將拋油環組裝到車輪軸承設備的輪轂心軸時，能夠在車輪軸承設備中實現設置在外側的密封裝置的拋油環的提高的定位精度。
【附圖說明】
[0010]下面將參照附圖描述本發明的示例性實施例的特征、優點以及技術和工業意義，其中相同的附圖標記表示相同的元件，并且其中:
[0011 ]圖1是車輪軸承設備的剖視圖；
[0012]圖2是圖1中的區域II的放大剖視圖；
[0013]圖3是用于示出輪轂心軸研磨步驟的、對應于圖2的區域的剖視圖；
[0014]圖4是用于示出拋油環壓配合步驟的、對應于圖2的區域的剖視圖；
[0015]圖5是用于示出外圈組裝步驟的、對應于圖2的區域的剖視圖；
[0016]圖6是用于示出內圈配合步驟的、對應于圖2的區域的剖視圖；
[0017]圖7是夾具的透視圖；并且
[0018]圖8是示出根據現有技術的車輪軸承設備的一部分的剖視圖。
【具體實施方式】
[0019]在下文中，將參照附圖描述本發明的實施例。在本說明書中，“內側”是指在車輛寬度方向上更接近車輛的中心線的一側，而“外側”是指在車輛寬度方向上更遠離車輛的中心線的一側。注意，“內側”和“外側”將被用來描述在車輛寬度方向上的兩個或更多個元件之間的相對位置關系。圖1和圖2中示出的車輪軸承設備I具有雙列錐形滾子軸承結構。車輪軸承設備I包括外圈10、輪轂心軸40、內圈20、作為滾動元件的錐形滾子31、32和密封裝置200。
[0020]外圈10具有凸緣12。凸緣12被固定到車輛固定構件(例如，轉向節)(未示出)。外圈10的內周表面具有外側外圈滾道面14和內側外圈滾道面16。
[0021]輪轂心軸40具有軸部42和形成在軸部42的外側端部處的凸緣44。軸部42設置在外圈10的徑向內側，以便與外圈10同心。是在周向方向上的連續空間的環形空間T被限定在軸部4 2和外圈1之間。凸緣44被設置在外圈1的外側，相對于外圈1處于外側的位置。用螺栓B將車輪(未示出)固定到凸緣44。
[0022]軸部42具有從外側朝向內側依次布置的基軸部50、大直徑軸部70和小直徑軸部90。基軸部50、大直徑軸部70和小直徑軸部90以階梯式方式形成，使得軸部42的直徑從外側朝向內側階梯式減小。
[0023]基軸部50與凸緣44的內側根連續。基軸部50在直徑上大于大直徑軸部70。基軸部50面向外圈10的外側端部18。拋油環210(稍后詳細描述)被壓配合到基軸部50。
[0024]大直徑軸部70的外側部面向外圈10的外側外圈滾道面14。大直徑軸部70具有與外圈10的外側外圈滾道面14對應的外側內圈滾道面72。多個外側錐形滾子31(被設置在外側列中的錐形滾子31)可滾動地設置在外側內圈滾道面72和外側外圈滾道面14之間。在周向方向上以規則間隔布置錐形滾子31。基軸部50與大直徑軸部70之間的階梯部用作外側內圈滾道面72的肋部60，從而支撐錐形滾子31的滾子端面。
[0025]小直徑軸部90位于與外圈10的內側外圈滾道面16對應的位置。內圈20配合到小直徑軸部90。小直徑軸部90的遠端部16是保持內圈20的敲彎部(clinched port1n)92。小直徑軸部90與大直徑軸之間的階梯部70用作內圈接觸表面80，內圈20的接觸表面22與該內圈接觸表面80接觸。
[0026]內圈20的外周表面具有內側內圈滾道面24。多個內側錐形滾子32(被設置在內側列中的錐形滾子32)可滾動地設置在內側內圈滾道面24和內側外圈滾道面16之間。在周向方向上以規則間隔布置錐形滾子32。
[0027]密封裝置200包括拋油環210和密封構件220。拋油環210由例如不銹鋼制成。拋油環210具有壓配合到基軸部50的拋油環管狀部210a和從拋油環管狀部210a徑向向外突出的拋油環環狀部210b。拋油環210被設置在外圈10的外側端部18與輪轂心軸40的基軸部50之間。
[0028]密封構件220包括由金屬制成的芯230和由彈性體(例如橡膠)形成的密封體240。芯230具有壓配合到外圈10的外側端部18的內周表面的芯管狀部230a和從金屬芯管狀部230a徑向向內突出的芯環狀部230b。密封體240從外側一體地結合到芯230。密封體240具有從金屬芯環狀部230b朝向外側延伸的多個密封唇240a。密封唇240a與拋油環環狀部210b可滑動地接觸。通過密封唇240a和拋油環環狀部210b之間的接觸，在外圈10的外側端部18與輪轂心軸40的基軸部50之間的環形空間T的一部分被密封。拋油環210和密封體240位于如下適當位置，使得從密封唇240a施加到拋油環環狀部210b的接觸壓力既不過高也不過低。因此，密封裝置200實現了期望的密封性能。
[0029]接著，將描述制造車輪軸承設備I的方法。從最外側的部件順序設置車輪軸承設備I的部件，以組裝車輪軸承設備I。首先，在輪轂心軸研磨步驟SI (參見圖3)中，在輪轂心軸40的小直徑軸部90、內圈接觸表面80、大直徑軸部70、肋部60、基軸部50和凸緣44的基端部上連續執行研磨過程。在圖3中，已經經歷研磨過程的被研磨區域F以陰影示出。
[0030]接著，執行拋油環壓配合步驟S2(參見圖4)。在拋油環壓配合步驟S2中，拋油環210被壓配合到輪轂心軸40的基軸部50。如圖7中所示的夾具300用于將拋油環210壓配合到基軸部50。夾具300具有圓筒形形狀。夾具300的內徑在夾具300的第一端和第二端之間變化。作為第一內周表面321的直徑的第一直徑L大于輪轂心軸40的小直徑軸部90(參見圖4)的直徑并且小于大直徑軸部70的直徑。作為第二內周表面322的直徑的第二直徑L2大于輪轂心軸40的基軸部50(參見圖4)的直徑。第二直徑L2大于拋油環210的拋油環管狀部210a(參見圖4)的直徑，并且小于拋油環環狀部210b的遠端邊緣C的直徑。
[0031]如圖7所示，具有環形形狀的按壓限制面304被限定在第一內周表面321和第二內周表面322之間。按壓限制面304是第一內周表面321和第二內周表面322之間的階梯部。按壓限制面304是沿與夾具300的軸線垂直的平面延伸的光滑表面。按壓限制面304具有規定的寬度Hl，H1等于按壓限制面304的內徑與外徑之間的差的一半。按壓限制面304的內徑等于第一直徑LI。按壓限制面304的外徑等于第二直徑L2。按壓限制面304可以在其全周上與輪轂心軸40的內圈接觸表面80 (參見圖4)面接觸。
[0032]夾具300的端面，即在第二內周表面322側的端面，構成拋油環按壓面302(參見圖7)。拋油環按壓面302是沿與夾具300的軸線垂直的平面延伸的光滑表面。拋油環按壓面302具有規定的寬度H2，H2等于拋油環按壓面302的內徑與外徑之間的差的一半。拋油環按壓面302的內徑等于第二直徑L2。拋油環按壓面302的外徑等于夾具300的外周表面的直徑。例如，拋油環按壓面302的外徑大于拋油環環狀部210b的遠端邊緣C(參見圖4)的直徑。可替代地，拋油環按壓面302的外徑可小于拋油環環狀部210b的遠端邊緣C的直徑。拋油環按壓面302可以在其全周上與拋油環環狀部210b面接觸。
[0033]在夾具300的軸向方向上(參見圖4和圖7)，定位尺寸P，即按壓限制表面304和拋油環按壓面302之間的距離長于輪轂心軸40的大直徑軸部70的在其軸向方向上的長度。此外，定位尺寸P短于大直軸部70和基軸部50的在輪轂心軸40的軸向方向上的長度之和。將更詳細地描述定位尺寸P。定位尺寸P被設定為這樣的尺寸，使得當按壓限制面304位于輪轂心軸40的內圈接觸表面80上時，拋油環按壓面302位于基軸部50上的適當位置。該適當位置將在下面描述。當拋油環210的拋油環環狀部210b被設置在該適當位置時，將在稍后提供的從密封體240(參見圖5)的密封唇240a施加的接觸壓力既不過高也不過低。
[0034]如圖4所示，通過夾具300將拋油環210壓配合到輪轂心軸40的基軸部50。具體地，在夾具300的拋油環按壓面302與拋油環環狀部210b接觸的同時將夾具300向外側按壓。夾具300被按壓到這樣的位置(由圖4中的連續線表示)，使得按壓限制面304接觸輪轂心軸40的內圈接觸表面80。在按壓限制面304與內圈接觸表面80接觸時的拋油環按壓面302的位置被定義為拋油環210的安裝位置。以這種方式中，使用輪轂心軸40的內圈接觸表面80作為基準表面進行拋油環210相對于基軸部50的定位，并且然后將拋油環210附接到基軸部50。
[0035]在拋油環壓配合步驟S2之后，執行外圈組裝步驟S3(參見圖5)。在外圈組裝步驟S3中，將外圈10連同外側錐形滾子31組裝到輪轂心軸40的軸部42。注意，在將外圈10組裝到輪轂心軸40之前，將密封裝置200的密封構件220預先設置在外圈10上。當外圈10被組裝到輪轂心軸40時，密封裝置200被設置在外圈10的外側端部18和輪轂心軸40的基軸部50之間，并且密封裝置200被組裝到外圈10的外側端部18和輪轂心軸40的基軸部50。
[0036]在外圈組裝步驟S3之后，執行內圈配合步驟S4(參見圖6)。在內圈配合步驟S4中，將內圈20連同內側錐形滾子32組裝到輪轂心軸40的小直徑軸部90。內圈20被配合到小直徑軸部90，使得內圈20到達如下位置，在該位置處內圈20的接觸表面22接觸輪轂心軸40的內圈接觸表面80。然后，在敲彎步驟(未示出)中，小直徑軸部90的遠端部被敲彎，以便保持內圈20 ο結果是，形成圖2所示的敲彎部92 ο敲彎部92防止內圈20從輪轂心軸40朝向內側脫落。
[0037]在上述制造方法中，設定了基準表面，并且當將拋油環210組裝到輪轂心軸40的基軸部50時，將基準表面被用于執行拋油環210的定位。因此，拋油環210以距基準表面與夾具300的定位尺寸P對應的規定距離位于規定的位置處。結果是，拋油環210被可靠地定位在規定的位置處，從而提高了拋油環210的定位精度。定位尺寸P被設定為上述適當尺寸。因此，拋油環210位于適當位置，在該適當位置處，從密封唇240a施加到拋油環環狀部210b的接觸壓力既不過高也不過低。
[0038]在定位拋油環210之前的步驟中，將輪轂心軸40的從小直徑軸部90到凸緣44的基端部的外周表面連續研磨。因此，在輪轂心軸40的從小直徑軸部90到凸緣44的區域中，在表面加工精度上產品之間的變化被減小。在上述制造方法中，具有減小的表面加工精度變化的內圈接觸表面80被用作用于定位拋油環210的基準表面。因此，能夠減小拋油環210的定位位置的變化，這是由于在基準表面的加工精度上的變化引起的。結果是，拋油環210的定位精度提高。
[0039]雖然以上已經描述了本發明的一個示例性實施例，但制造根據本發明的車輪軸承設備的方法不應該限于上述實施例，并且可以以各種其它實施例來實施。例如，在上述實施例中，錐形滾子31、32被用作滾動元件。可替代地，滾珠可以用作滾動元件。
【主權項】
1.一種制造車輪軸承設備的方法，所述車輪軸承設備包括: 輪轂心軸(40)，所述輪轂心軸(40)包括凸緣(44)，車輪被附接到所述凸緣(44)，所述凸緣(44)在所述輪轂心軸(40)的在車輛寬度方向上的外側端部處，所述輪轂心軸(40)包括基軸部(50)、大直徑軸部(70)和小直徑軸部(90)，所述基軸部(50)位于所述凸緣(44)的根部處，并且所述基軸部(50)、所述大直徑軸部(70)和所述小直徑軸部(90)從所述凸緣(44)朝向所述車輛寬度方向上的內側以階梯式方式依次布置； 內圈(20)，所述內圈(20)被配合到所述小直徑軸部(90)，所述內圈(20)與內圈接觸表面(80)接觸，所述內圈接觸表面(80)是在所述小直徑軸部(90)和所述大直徑軸部(70)之間的階梯部； 外圈(10)，所述外圈(10)被設置在所述大直徑軸部(70)和所述內圈(20)的徑向外側，從而與所述大直徑軸部(70)及所述內圈(20)同心； 雙列滾動元件，所述雙列滾動元件可滾動地被設置在所述大直徑軸部(70)及所述內圈(20)與所述外圈(10)之間；和 密封裝置(200)，所述密封裝置(200)包括拋油環(210)，所述密封裝置(200)被設置在所述基軸部(50)和所述外圈(10)之間，并且所述密封裝置(200)被組裝到所述基軸部(50)和所述外圈(10)， 所述方法的特征在于包括: 拋油環壓配合步驟，使用所述內圈接觸表面(80)作為基準表面，通過按壓夾具(300)以將所述拋油環(210)壓配合到所述基軸部(50)，來執行所述拋油環(210)相對于所述基軸部(50)的定位;和 內圈配合步驟，在所述外圈(10)、所述滾動元件和所述密封裝置(200)已經被組裝到所述輪轂心軸(40)的狀態下，將所述內圈(20)配合到所述小直徑軸部(90)，使得所述內圈(20)到達所述內圈(20)與所述內圈接觸表面(80)接觸的位置，在所述拋油環壓配合步驟之后執行所述內圈配合步驟。2.根據權利要求1所述的方法，其中在所述輪轂心軸(40)的從所述小直徑軸部(90)到所述基軸部(50)的外周表面上連續執行研磨過程。3.根據權利要求1所述的方法，其中: 所述雙列滾動元件是被設置在所述車輛寬度方向上的內側列中的滾動元件(32)和被設置在所述車輛寬度方向上的外側列中的滾動元件(31);并且 在執行所述拋油環壓配合步驟之后，在所述外圈(10)、被設置在所述外側列中的所述滾動元件(31)和所述密封裝置(200)已經被組裝到所述輪轂心軸(40)的狀態下，將所述內圈(20)與被設置在所述內側列中的所述滾動元件(32)—起配合到所述小直徑軸部(90)，使得所述內圈(20)到達所述內圈(20)與所述內圈接觸表面(80)接觸的位置。4.根據權利要求1至3中的任一項所述的方法，其中，在所述內圈(20)被配合到所述小直徑軸部(90)之后，將所述小直徑軸部(90)的遠端部敲彎，從而保持所述內圈(20)。
【文檔編號】F16C19/28GK106050902SQ201610197401
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年3月31日 公開號201610197401.X, CN 106050902 A, CN 106050902A, CN 201610197401, CN-A-106050902, CN106050902 A, CN106050902A, CN201610197401, CN201610197401.X
【發明人】矢野廣
【申請人】株式會社捷太格特