車輪軸承裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用于支撐車輛車輪的車輪軸承裝置，更具體地，涉及一種各具有車輪軸承和等速萬向接頭以用于可旋轉地支撐安裝在獨立懸架上的驅動輪(即，FF車輛的前輪、FR或RR車輛的后輪以及4WD車輛的所有車輪)的車輪軸承裝置。
【背景技術】
[0002]諸如汽車等的車輛的動力傳遞裝置不僅需要執行汽車的發動機動力到車輪的傳遞，而且還需要容許車輛在崎嶇不平的道路行駛時的跳躍或轉彎期間導致的來自車輪的徑向、軸向以及瞬間位移。因此，插入發動機側與驅動輪側之間的驅動軸的一端經由滑動型等速萬向接頭連接到差速齒輪。另一端經由包括固定型等速萬向接頭的車輪軸承裝置連接到驅動輪。
[0003]最近，鑒于節省資源或防止污染，已經嚴格地要求改進燃料消耗。為了滿足這種要求，已經強烈地注意到并期望減輕汽車部件尤其是車輪軸承裝置的重量。雖然已經提出了旨在減輕重量的各種車輪軸承裝置，但是還強烈地期望降低在汽車組裝現場或汽車維修市場中組裝和拆卸車輪軸承裝置的成本。
[0004]圖5中示出的車輪軸承裝置50是滿足這些要求的典型示例，并且被形成為包括彼此可拆卸的雙列滾動軸承51和等速萬向接頭52的單元。雙列滾動軸承51通常包括外構件53、內構件56以及雙列滾珠58、58。更具體地，外構件53具有待安裝到車體上的一體形成的車體安裝凸緣53b和形成在外構件53的內周上的雙列外滾道表面53a、53a。內構件56包括轂輪54和內圈55。更具體地，轂輪54在其一端部上具有用于安裝車輪(未示出)的一體形成的車輪安裝凸緣54b、待與雙列外滾道表面53a、53a中的一列外滾道表面對置設置的內滾道表面54a以及從內滾道表面54a軸向延伸的小徑臺階部54c，內圈55適于被壓配合到轂輪54的小徑臺階部54c上并且形成有待與雙列外滾道表面53a、53a中的另一列外滾道表面對置設置的內滾道表面55a。雙列滾珠58、58布置在外滾道表面與內滾道表面之間并且由保持架57可滾動地保持。內圈55借助于通過使小徑臺階部54c的端部徑向向外塑性變形形成的斂縫部59而被固定為不可軸向移動。此外，斂縫部59的端面形成有與斂縫部59同時形成的端面花鍵59a。
[0005]密封件60、61安裝在外構件53與內構件56之間形成的環狀開口上，用于防止密封在軸承中的潤滑脂泄露并防止雨水或灰塵進入到軸承中。
[0006]等速萬向接頭52包括外接頭構件62、接頭內圈63、保持架64以及扭矩傳遞滾珠65。外接頭構件62包括杯狀口部66、形成杯狀口部66的底部的肩部67以及從肩部67軸向延伸的中空軸部68，并且母螺紋68a形成在軸部68的內周上。肩部67的端面形成有端面花鍵67a。該端面花鍵67a嚙合形成在斂縫部59的端面上的端面花鍵59a，并且由此來自驅動軸(未示出)的旋轉扭矩可以經由等速萬向接頭52和內構件56傳遞到車輪安裝凸緣 54b ο
[0007]當緊固螺栓69被緊固到等速萬向接頭52的軸部68的母螺紋68a時，外接頭構件62和內構件56的相對的端面花鍵67a、59a這兩者彼此壓接觸，并且由此可以可拆卸地結合雙列滾動軸承51和等速萬向接頭52。這有助于減輕重量、減小尺寸以及簡化車輪軸承組件的組裝和拆卸(參見例如下面的專利文獻I)。
[0008]現有技術文獻
[0009]專利文獻
[0010]專利文獻1:JP63_184501A

【發明內容】

[0011]本發明要解決的問題
[0012]然而，在如圖6所示的現有技術的這種車輪軸承裝置50中，因為斂縫部59的與該斂縫部59同時形成的端面花鍵59a是以比通常的斂縫程度高的斂縫程度加工的，所以擔心在端面花鍵59a中可能造成裂縫。特別地，端面花鍵59a的以最高程度執行斂縫的徑向最外齒底部處的裂縫產生率可能會增加。
[0013]另外，因為端面花鍵59a的規格需滿足汽車制造廠的要求，所以不可能大程度地改變規格，并且由此難以采用用于抑制裂縫產生的自由設計。
[0014]因此，本發明的目的是提供一種可以經由簡單的方式防止在花鍵形成過程期間產生裂縫并提高車輪軸承裝置的耐用性的車輪軸承裝置。
[0015]解決問題的手段
[0016]為了實現本發明的目的，根據權利要求1的本發明提供了一種車輪軸承裝置，在該車輪軸承裝置內，雙列滾動軸承和等速萬向接頭以可拆卸的方式相結合，所述雙列滾動軸承包括:外構件，該外構件的外周上形成有待安裝在車體上的車體安裝凸緣，并且該外構件的內周上形成有雙列外滾道表面；內構件，該內構件包括轂輪和至少一個內圈，所述轂輪的一端部上一體地形成有車輪安裝凸緣并且所述轂輪還一體地形成有軸向延伸的小徑臺階部，所述內圈被壓配合到所述轂輪的所述小徑臺階部上，所述內構件形成有待與所述雙列外滾道表面對置設置的雙列內滾道表面；以及雙列滾動元件，該雙列滾動元件以可滾動的方式布置在所述外構件的所述雙列外滾道表面與所述內構件的所述雙列內滾道表面之間；所述內圈借助于通過使所述小徑臺階部的端部徑向向外塑性變形形成的斂縫部而被固定成不可軸向移動；所述等速萬向接頭具有外接頭構件，該外接頭構件包括杯狀口部、形成所述杯狀口部的底部的肩部以及從所述肩部軸向延伸并在內周上形成有母螺紋的軸部，所述杯狀口部、所述肩部和和所述軸部是一體形成的；并且所述外接頭構件的所述肩部的端面和所述斂縫部的端面分別形成有端面花鍵，從而將所述雙列滾動軸承和所述等速萬向接頭以可傳遞扭矩的方式結合，所述車輪軸承裝置的特征在于:所述斂縫部的所述端面花鍵具有這樣一部分，在這一部分中，比節圓直徑更徑向靠外處的部分的齒槽的齒高被設置為低于其他部分處的齒高。
[0017]根據本發明的權利要求1的車輪軸承裝置，因為外接頭構件的肩部的端面和斂縫部的端面分別形成有端面花鍵以將雙列滾動軸承和等速萬向接頭以可傳遞扭矩的方式相結合，并且斂縫部的端面花鍵具有這樣一部分，在這一部分中，比節圓直徑更徑向靠外處的部分的齒槽的齒高被設置為低于其他部分處的齒高，所以可以提供這樣一種車輪軸承裝置:該車輪軸承裝置可以確保端面花鍵的節圓直徑(PCD)上諸如外形、尺寸等的質量，并且可以用簡單的方式改進車輪軸承裝置的耐用性，防止在端面花鍵上產生裂縫。
[0018]優選的是，如權利要求2所限定的，所述斂縫部的所述端面花鍵是采用斂縫夾具經由據塑性變形加工與所述斂縫部同時形成的。這使得可以減少加工步驟，并因此降低制造成本。
[0019]優選的是，如權利要求3所限定的，在所述端面花鍵的所述齒槽的徑向最外位置上形成有具有預定傾斜角的胸壁。
[0020]還優選的是，如權利要求4所限定的，所述胸壁的所述預定傾斜角被設置為10°至40°的范圍。這使得可以避免端面花鍵之間的相互干涉，并且可以有效減小斂縫加工期間產生的應力，由此可以減少裂縫的產生。
[0021]優選的是，如權利要求5所限定的，在所述端面花鍵的所述齒槽的徑向最外位置上形成有具有預定曲率半徑的圓弧形狀的胸壁。
[0022]優選的是，如權利要求6所限定的，所述胸壁的所述預定曲率半徑被設置為在2mm^ 1mm的范圍內。這使得可以避免端面花鍵之間的相互干涉，并且可以有效減小斂縫加工期間產生的應力，由此可以減少裂縫的產生。
[0023]還優選的是，如權利要求7所限定的，所述內構件包括轂輪和內圈，所述轂輪的外周形成有待與所述雙列外滾道表面中的一列外滾道表面對置設置的內滾道表面，并且所述轂輪還形成有從所述內滾道表面軸向延伸的小徑臺階部，并且所述內圈被壓入所述轂輪的小徑臺階部，所述內圈的外周形成有待與所述雙列外滾道表面中的另一列外滾道表面對置設置的內滾道表面；并且，其中，所述轂輪由按重量計包括0.40 %至0.80 %的碳的中高碳鋼形成，并且，將所述轂輪的外周面的如下區域進行高頻感應硬化，從而硬化處理為表面硬度在58HRC至64HRC的范圍，所述區域包括所述內滾道表面且從所述車輪安裝凸緣的內側基部至所述小徑臺階部，而所述斂縫部被維持在具有鍛造后的表面硬度的未淬火狀態。這使得可以給予小徑臺階部充分的機械強度以抵抗施加于車輪安裝凸緣的旋轉彎曲載荷，并由此可以提高小徑臺階部的抗微動磨損特性，而且還可以在斂縫加工期間順利地執行塑性斂縫加工，而不造成任何微小裂縫的產生。
[0024]本發明的效果
[0025]根據本發明的車輪軸承裝置，因為其包括:外構件，該外構件的外周上形成有待安裝在車體上的車體安裝凸緣，并且該外構件的內周上形成有雙列外滾道表面；內構件，該內構件包括轂輪和至少一個內圈，所述轂輪的一端部上一體地形成有車輪安裝凸緣并且所述轂輪還一體地形成有軸向延伸的小