專利名稱：車輛用軸承裝置的制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及在車輛用軸承裝置的制造方法中，對于外圈的制造過程的改進，其中，所述外圈包括在車輛內側的圓柱形主體的外周表面處的凸緣；以及圓柱形裝配容差部分(fitting tolerance part)，所述圓柱形裝配容差部分相比所述凸緣位于車輛內側更遠處。
背景技術：
用在車輛用軸承裝置(轂單元)中的外圈一般包括在其內周表面處、包括雙排滾道的圓柱形主體；設置在圓柱形主體的外周表面處的凸緣；以及相比凸緣位于車輛內側的圓柱形裝配容差部分(見專利文件1)。
轉向節(jié)被裝配到在車輛內側的外圈的凸緣的側面處以及圓柱形裝配容差部分的外周表面處，并且因此，外圈在非轉動的狀態(tài)下被裝配到車輛側。在這樣構成的車輛用軸承裝置中，對于在車輛內側的凸緣的側面和圓柱形裝配容差部分的外周表面以要求的高精度進行精加工是必要的。
傳統(tǒng)的車輛用軸承裝置的制造方法包括通過利用把持裝置把持外圈的圓柱形裝配容差部分，來磨削圓柱形主體的外周表面和內周表面的步驟；通過把持圓柱形主體的外周表面，來磨削圓柱形裝配容差部分的步驟；對圓柱形主體的內周表面以及滾道進行熱處理的步驟；以及作為精加工過程，通過把持圓柱形主體來對圓柱形裝配容差部分進行車削加工的步驟。
專利文件1日本公開專利申請No.2001-31550
發(fā)明內容本發(fā)明要解決的問題在設計中，外圈的圓柱形裝配容差部分的軸向長度可被設為多種取值。因此，所選定的圓柱形裝配容差部分的軸向長度可能不夠長，不足以令把持裝置以足夠的把持力來把持圓柱形裝配容差部分。在這種情況下，把持裝置難以可靠地把持圓柱形裝配容差部分，這給對圓柱形主體的外周表面及其內部的外周表面進行車削加工的過程造成了問題。
解決該問題的方法根據(jù)本發(fā)明的車輛用軸承裝置的制造方法是一種制造車輛用軸承的方法，其中，所述車輛用軸承的外圈包括圓柱形主體，所述圓柱形主體在其內周表面包括有滾道；凸緣，所述凸緣設置在所述圓柱形主體的外周表面并位于車輛內側；以及圓柱形裝配容差部分，所述圓柱形裝配容差部分相比所述凸緣而言被設置在車輛內側更遠處；其中，包括了在所述凸緣被把持裝置把持的狀態(tài)下對所述圓柱形主體進行車削加工的步驟。
根據(jù)本發(fā)明，所述圓柱形主體在用把持裝置把持所述凸緣時被車削加工。因此，即使所述圓柱形裝配容差部分的軸向長度不夠長，不足以令把持裝置把持圓柱形裝配容差部分，所述圓柱形主體的外周表面仍然能夠被車削加工。對所述圓柱形主體的車削加工不僅限于其外周表面，也可應用到其他的部分，如所述圓柱形主體的內周表面。
在本發(fā)明中，最好包括對所述圓柱形主體的滾道進行熱處理的步驟，以及，對其內滾道被熱處理的所述凸緣在車輛內側的側面以及所述圓柱形裝配容差部分的外周表面進行車削加工的步驟，作為在前述步驟之前的精加工過程。
在作為精加工過程的車削加工步驟中，在所述圓柱形主體的外周表面被把持后，所述在車輛內側的側面和所述圓柱形裝配容差部分的外周表面最好通過車削加工來進行精加工，該車削加工基于已被車削加工過的所述圓柱形主體的外周表面。
發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，圓柱形主體能夠以這樣的方式被車削加工，即便在車輛用軸承裝置所包括的外圈中，圓柱形裝配容差部分在軸向上較短的情況下，外圈的凸緣仍然能夠被把持裝置把持。


圖1是截面圖，說明了根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例，滾柱軸承的整體結構。
圖2是根據(jù)該優(yōu)選實施例，外圈的凸緣的側視圖。
圖3是透視圖，說明了在外圈制造過程中，外圈的凸緣以及把持裝置。
圖4是前視圖，說明了在外圈制造過程中，外圈的凸緣以及把持裝置。
圖5是側視截面圖，說明了在外圈制造過程中的外圈。
圖6是側視截面圖，說明了在外圈制造過程中的外圈。
圖7是前視圖，說明了在另一個外圈制造過程中，外圈的凸緣以及把持裝置。
附圖標記說明2外圈4轂軸6內圈8，9 滾動體10，12 保持器(retainer)14，16 密封件18 圓柱形主體20 凸緣22 圓柱形裝配容差部分56 把持裝置具體實施方式
本發(fā)明的優(yōu)選實施例在下文中，參考附圖來描述車輛用軸承裝置的結構，該結構用于說明根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例的制造方法。所述軸承裝置中的車輛內側在圖1的右側示出，而車輛外側在左側示出。在該優(yōu)選實施例中，本發(fā)明被應用在用于支承車輛，如汽車的驅動輪的車輛用軸承裝置上，但是，本發(fā)明能夠應用于其中外圈配備有圓柱形主體、裝配容差部分和凸緣的任何車輛用軸承裝置。
根據(jù)該優(yōu)選實施例，所述車輛用軸承裝置具有雙排徑向止推滾珠軸承結構。所述車輛用軸承裝置包括外圈2，轂軸4，內圈6，包括多個滾珠的滾動體8和9，保持器10和12，以及密封件14和16。
外圈2由鋼構件形成，如用于機械結構的碳鋼(S55C)。外圈2包括圓柱形主體18和凸緣20，其中，凸緣20在車輛內側在圓柱形主體18的外周表面上沿徑向向外延伸。圓柱形裝配容差部分22被設置為比凸緣20在車輛內側延伸出更多，以便在外圈2處安裝轉向節(jié)或類似物。在設計中，圓柱形裝配容差部分22的軸向長度可被設置為多種取值。所設置的軸向長度在某些情況下可為這樣的取值，該取值使得圓柱形裝配容差部分22不能被把持裝置56把持，或者，該取值使得把持凸緣具有相當?shù)碾y度。
圓柱形主體18的外周表面18a被車削加工。在車輛外側和內側，外圈滾道24和26形成于圓柱形主體18的內周表面18b處。在凸緣20的多個位置處，沿周向形成有螺栓孔28。未示出的、作為車輛一部分的轉向節(jié)與圓柱形裝配容差部分22的外周表面配合。外圈2通過未示出的螺栓而被固定到轉向節(jié)上，所述螺栓被插入并通過凸緣20的螺栓孔28。
轂軸4包括用于連接輪子和制動盤轉子的凸緣34，凸緣34在車輛外側于轂軸4的外周表面處沿徑向向外延伸，其中，所述輪子和制動盤轉子未在圖中示出。轂軸4包括裝配容差部分36，裝配容差部分36相比凸緣34位于車輛外側更遠處。在轂軸4的外周表面處形成有滾道38，以便在徑向上與滾道24相對，其中，滾道24為外圈2的滾道中的一個。轂軸4在車輛內側制有小直徑的圓柱形部分40，并且，還設置有軸孔42，軸孔42與軸體，如等速節(jié)，花鍵配合。
在轂軸4的凸緣34的多個周向位置處設置有軸向打通的螺栓孔44。用于固定輪子和制動盤轉子的螺栓46被固定地壓入每一個螺栓孔44。內圈6與轂軸4的小直徑圓柱部分40配合。內圈6具有滾道48，滾道48與外圈2的滾道26在徑向上相對。內圈6適于通過加壓插入來安裝到轂軸4的小直徑圓柱部分40的外周處。在滾道24和26之間以及滾道38和48之間插入有多個滾動體8和9。滾動體8和9被保持在保持器10和12以內，使得滾動體8和9在其內自由滾動。密封件14和16被分別設置在外圈2和轂軸4之間以及外圈2和內圈6之間，從而使外圈2和轂軸4之間以及外圈2和內圈6之間的環(huán)形空間相對于外界被密封。環(huán)形空間內填充有潤滑劑，如潤滑脂。
參考圖2對結構進行描述，外圈2的凸緣20包括多個周向的大直徑凸緣501-504以及多個周向的小直徑凸緣521-524。大直徑凸緣501-504從外圈2沿徑向向外突出。大直徑凸緣501-504在外圈2的周向上彼此設置有間距。軸向打通的螺栓孔28形成于各個大直徑凸緣501-504處。小直徑521-524在各個大直徑凸緣501-504之間沿其周向連續(xù)地設置。
如圖4所示，各個大直徑凸緣501-504之間的周向間距(從軸中心引出的角θ1-θ4)基于大直徑凸緣501如下設置。大直徑凸緣501-504的中心位置在周向上彼此相距角θ1(大直徑凸緣501和502之間)、角θ2(大直徑凸緣502和503之間)、角θ3(大直徑凸緣503和504之間)、以及角θ4(大直徑凸緣504和501之間)。在該附圖所示的例子中，設θ1＝θ3，θ2＝θ4，且θ1，θ3≠θ2，θ4。說明書中所涉及的周向間距(角θ1-θ4)意味著，每一個大直徑凸緣501-504的中心位置之間在周向寬度上的周向間距(角θ1-θ4)是用角度來表示的。
參考圖3到6，描述了根據(jù)該優(yōu)選實施例，車輛用軸承裝置的制造方法。在該優(yōu)選實施例中，使用了圖3和4中所示的把持裝置56。圖3是透視圖，示出了外圈2和把持裝置56。圖3示出了把持裝置56沒有把持外圈2的凸緣20的狀態(tài)。圖4是部分截面圖，示出了外圈2和把持裝置56。圖4示出了把持裝置56把持外圈2的凸緣20的狀態(tài)。把持裝置56用來從外面沿徑向在周向上等間距的三個位置處支持凸緣20從而把持住凸緣20，并且，把持裝置56包括兩個第一把持部分561和562以及第二把持部分563。在圖3和4所示的處于制造階段的外圈2的凸緣20內，在大直徑凸緣501-504的任何一個內都沒有形成螺栓孔54。
第一把持部分561和562中的每一個包括扇形外周部分58和側面部分60，其中，側面部分60從扇形外周部分58其周向兩端部分沿徑向向內延伸。因為設置了扇形外周部分58和側面部分60，所以在第一把持部分561和562中的每一個內形成了凹入部分62，凹入部分62朝向外徑側凹入，且凹入部分62的尺寸能夠容納大直徑凸緣501-504。側面部分60所具有的內周表面形狀能夠緊靠小直徑凸緣521-523的外周表面。
第二把持部分563的內周表面所具有的內周表面形狀能夠緊靠小直徑凸緣524的外周表面，但其并不具有凹入部分62。
第一和第二把持部分561-563的周向寬度(周向長度)彼此相等。此外，第一和第二把持部分561-563關于凸緣20的周向間距(角θ5)被均等地設置為120度。本說明書中所涉及的周向間距(角θ5)意味著，各個第一和第二把持部分561-563其中心位置之間在周向寬度上的周向間距，是用角度來表示的。
第一和第二把持部分561-563中的每一個之間的周向間距(角θ5)彼此相等，從而使凸緣20能夠被第一和第二把持部分561-563在三點以相等的把持力支持，以便在外圈2的圓柱形主體18和圓柱形裝配容差部分22被車削加工時進行對中。
用于驅動第一和第二把持部分561-563的驅動機構并沒有被示出。第一和第二把持部分561-563位于凸緣20沿徑向向外的位置，且然后朝著凸緣20的外周表面沿徑向向內移動，從而把持住凸緣20的外周表面。
在圖3所示的例子中，第一和第二把持部分561-563把持凸緣20的位置被調整成使第一把持部分561的凹入部分62以及第一把持部分562的凹入部分62被分別設置為跨越第二和第三大直徑凸緣502和503，且第三把持部分563被設置在小直徑凸緣524上。小直徑凸緣524被設置成位于大直徑凸緣504與大直徑凸緣504之間。
這樣調整把持位置是因為，大直徑凸緣501-504的位置并不是在周向上等間距隔開的，而是如前所述，彼此相距角θ1、θ2、θ3和θ4(θ1＝θ3，θ2＝θ4，θ1，θ3≠θ1，θ4)。更具體來說，這樣調整把持位置是因為，有必要提供第一和第二把持部分561-563，從而使第二和第三大直徑凸緣502和503被分別容納于第一把持部分561和562的凹入部分62內，大直徑凸緣501被設置在第一把持部分561和第二把持部分563之間，且大直徑凸緣504被設置在第二把持部分563與第一把持部分562之間。
因為第一和第二把持部分561-563是這樣設置的，所以凸緣20的外周表面由第一和第二把持部分561-563的內周表面在三點處把持支持。此時，能夠通過調整機構(未示出)，手動或自動地調整第一和第二把持部分561-563的位置。
參考圖5描述了對外圈2的車削加工，其中，外圈2由把持裝置56把持。圖5是外圈2從其側面觀察的截面圖，其中，箭頭D示出了把持裝置56把持外圈2的狀態(tài)。外圈2通過熱鍛壓來制造。
外圈2其圓柱形主體18的外周表面18a如箭頭E所示被車削加工，其中，外圈2如箭頭D所示由把持裝置56來把持。當車削加工完成時，對任何必要的區(qū)域，包括圓柱形主體18的內周表面18b以及滾道24和26，采用感應淬火進行熱處理，以便外圈2的滾道24和26以及類似物被硬化。通過感應淬火進行熱處理能夠做到局部熱處理，這種方法能夠被控制，以任意地選擇硬化層的深度，并防止對于除所述硬化層以外的任何區(qū)域有顯著的熱影響。
如圖6所示，螺栓孔28在熱處理之后形成于大直徑凸緣501-504內。在形成了螺栓孔28之后，外圈2被軸向倒置，且如箭頭G所示，利用另一個把持裝置或把持裝置56，凸緣20在車輛內側的側面20a和圓柱形裝配容差部分22的外周表面22a被車削加工，并被精加工，從而消除熱應變以及由螺栓孔54的形成而造成的任何變形。
包括前述過程在內，外圈2被這樣制造，即使在圓柱形裝配容差部分22其形狀太短以致于不能被把持時，圓柱形主體18仍然能夠被車削加工。圓柱形裝配容差部分22其形狀太短以致于不能被把持意味著，例如，這樣的形狀，該形狀使得圓柱形裝配容差部分22的軸向長度比把持裝置56的軸向把持長度(更具體來說，第一和第二把持部分551-563的軸向長度)短。但是，不考慮圓柱形裝配容差部分22其軸向長度跟把持裝置56的軸向把持長度的比較，如果圓柱形裝配容差部分22不能夠被把持裝置56把持，那么可認為圓柱形裝配容差部分22的軸向長度因其形狀長度太短以致于無法被把持。
此外，凸緣20在車輛內側的側面20a以及圓柱形裝配容差部分22的外周表面22a在熱處理之前的車削加工步驟可被省去。由于省去了磨削步驟，僅有對外圈2其圓柱形主體18的外周表面18a的車削加工步驟是在熱處理之前完成的。以下給出詳細的描述。
在車輛用軸承裝置中，外圈2的形狀和尺寸，依賴于其中使用了外圈2的車輛的類型而有所不同，并且，例如，構成外圈2的圓柱形裝配容差部分22其軸向長度非常小。換句話說，外圈2的凸緣20可與外圈2的外周表面的車輛內側非常接近。在這樣的形狀中，會導致不能把持圓柱形裝配容差部分22的情況。
但是，由于凸緣20和圓柱形裝配容差部分22被裝配到轉向節(jié)，因此，凸緣20在車輛內側的側面20a以及圓柱形裝配容差部分22的外周表面22a需要有預定的表面精度。
根據(jù)該優(yōu)選實施例，在車輛用軸承裝置的制造方法中，為了能夠對應于具有這種形狀的車輛用軸承裝置，車削加工步驟在凸緣20被把持之后完成。因此，即使圓柱形裝配容差部分22的軸向長度非常小，外圈2其圓柱形主體18的外周表面也能夠可靠地被車削加工。從而，凸緣20在車輛內側的側面20a以及圓柱形裝配容差部分22的外周表面22a能夠在如圖6中箭頭F所示、外圈2被把持的狀態(tài)中，將車削加工后的圓柱形主體18其外周表面作為標準表面基準來參考，如箭頭G所示、被車削加工以便被精加工。因此，即使在熱處理之前省去了對凸緣20在車輛內側的側面20a以及圓柱形裝配容差部分22的外周表面22a的車削加工步驟，仍然能夠滿意地獲得要求的精度。按照上述原因，根據(jù)該優(yōu)選實施例，在車輛用軸承裝置的制造方法中，可省去在熱處理之前的車削加工。
只要周向間距(角度θ5)在周向上彼此相距120度，則把持裝置56的第一和第二把持部分561-563能夠在三點處被可靠地支持。因此，在實施本發(fā)明時，沒有必要限制第一和第二把持部分561-563的周向長度(寬度)。
圖7示出了這樣一種結構，其中，第一和第二把持部分561-563的周向長度(寬度)不同于前述的優(yōu)選實施例中第一和第二把持部分561-563的周向長度(寬度)。在圖7所示的例子中，第二把持部分563的周向長度與第一把持部分561和562的周向長度不同。外圈2其凸緣20的大直徑凸緣501-504在周向上等間距形成。第二把持部分563緊靠小直徑凸緣524(設置在大直徑凸緣501和大直徑凸緣504之間)的外周表面。第一把持部分561的凹入部分62和第一把持部分562的凹入部分62中的每一個都形成于在寬度方向(周向方向)上從第一把持部分561和562的中心位置偏離的位置處。大直徑凸緣502和503被分別容納于凹入部分62和62內。
從前面的描述中可以清楚地看到，根據(jù)本發(fā)明，把持裝置56最好這樣構成，使第一和第二把持部分561-563的周向寬度(周向長度)根據(jù)大直徑凸緣501-504的位置和周向寬度(周向長度)來設置，且凹入部分62的位置按照大直徑凸緣501-504的位置來設置。
權利要求
1.一種車輛用軸承裝置的制造方法，其中，所述車輛用軸承裝置的外圈包括圓柱形主體，所述圓柱形主體在其內周表面包括有滾道；凸緣，所述凸緣設置在所述圓柱形主體在車輛內側的外周表面處；以及圓柱形裝配容差部分，所述圓柱形裝配容差部分相比所述凸緣而言，設置在車輛內側更遠處，其中所述圓柱形主體在所述凸緣被把持裝置把持的狀態(tài)下被車削加工。
2.如權利要求1所述的車輛用軸承裝置的制造方法，其中所述圓柱形主體被車削加工，且然后被熱處理，并且所述凸緣在車輛內側的側面和所述圓柱形裝配容差部分的外周表面在熱處理之后，被車削加工從而被精加工。
3.如權利要求2所述的車輛用軸承裝置的制造方法，其中在用以被精加工的車削加工步驟中，在所述圓柱形主體的外周表面被把持之后，所述在車輛內側的側面和所述圓柱形裝配容差部分的外周表面，參考作為標準磨削基準的、車削加工后的所述圓柱形主體的外周表面，被車削加工從而被精加工。
4.如權利要求1所述的車輛用軸承裝置的制造方法，其中在所述凸緣被把持時，所述凸緣在多個位置處被把持，其中，所述多個位置在所述凸緣的外周表面處，并在周向上彼此等間距隔開。
5.如權利要求4所述的車輛用軸承裝置的制造方法，其中所述凸緣包括設置有螺栓孔的大直徑凸緣和在周向上設置在所述大直徑凸緣之間的小直徑凸緣，在所述凸緣被把持時，使用了多個把持部分，并且包括凹入部分的把持部分被用作所述多個把持部分中的至少一個，其中，所述凹入部分朝向外徑側凹陷，且所述凹入部分其尺寸能夠在內周側容納所述大直徑凸緣。
全文摘要
[問題]為了在車輛用軸承裝置中，即使在外圈的裝配容差部分的軸向長度較短時，仍能安全地對外圈的圓柱形主體部分進行車削加工。[解決問題的方法]圓柱形主體部分(18)的外周表面和內周表面在把持裝置(56)把持外圈(2)的凸緣(20)的狀態(tài)下被車削加工之后，圓柱形主體部分(18)的車削表面被把持。凸緣(20)在車輛內側的側面(20a)和裝配容差部分(22)的外周表面(22a)基于被把持的圓柱形主體部分(18)的車削表面，通過車削而被精加工。
文檔編號B23B5/02GK1950164SQ20058000561
公開日2007年4月18日 申請日期2005年2月22日 優(yōu)先權日2004年2月23日
發(fā)明者御手洗匡, 森本俊史 申請人:株式會社捷太格特