聯軸節組件及具有該聯軸節組件的驅動輪用軸承裝置總組件的製作方法

2023-06-23 18:33:46

專利名稱：聯軸節組件及具有該聯軸節組件的驅動輪用軸承裝置總組件的製作方法
技術領域：
本發明涉及包括安裝有單元外殼(unit cover)的等速萬向節和與該 等速萬向節聯接的驅動軸的聯軸節組件以及驅動輪用軸承裝置總組件。
背景技術：
將諸如汽車等車輛的發動機動力傳遞至車輪的動力傳遞裝置不僅需 要向車輪傳遞發動機動力，而且還需要允許在起伏路上行駛過程中由車 輪的反彈或車輛的轉向引起的車輪的徑向和軸向移位以及力矩移位。因 此，發動機側(例如變速箱)和車輪經由這樣一種驅動軸聯接，該驅動 軸的一端經由滑動型等速萬向節聯接至差動裝置，而另一端經由包括固 定型等速萬向節的車輪軸承裝置與車輪聯接。
這種車輪軸承裝置已經從單獨使用雙列滾動軸承的第一代發展到在 外部部件上一體地形成有車體安裝法蘭的第二代。進而，該車輪軸承裝 置又從所述第二代發展到第三代，在第三代中，雙列滾動軸承的一個內 滾道面形成在一體地形成有車輪安裝法蘭的轂輪(hub wheel)的外周上。 然後該車輪軸承裝置又發展到第四代，在第四代中，在轂輪上一體地形 成有等速萬向節，並且，形成該等速萬向節的外側聯軸節部件在其外周 上形成有雙列滾動軸承的另一內滾道面。
如圖9所示，本申請的申請人已經提出過用於第四代驅動輪的軸承 裝置、單元外殼/聯軸節組件以及設置有該單元外殼/聯軸節組件的驅動輪 用軸承裝置總組件。在以下描述中，裝置的"外側"(圖中左側)這一用 語是指當將軸承裝置安裝到車體上時位於車體外側的一側，裝置的"內 側"(圖中右側)這一用語是指當將軸承裝置安裝到車體上時位於車體內將驅動輪用軸承裝置形成為轂輪51、雙列滾動軸承52以及等速萬 向節53的一個單元。轂輪51在其外側端部具有車輪安裝法蘭54，並且 在其外周上形成有外側內滾道面51a，而在內周上形成有硬化的不規則部55。
雙列滾動軸承52包括外部部件57、內部部件58以及雙列滾珠56、
56。 外部部件57在其外周上具有待安裝在關節N上的車體安裝法蘭57b， 而在外部部件57的內周上形成有雙列外滾道面57a、 57a。內部部件58 包括轂輪51和等速萬向節53的外側聯軸節部件60，該外側聯軸節部件 60內嵌在該轂輪51中，在外周上形成有內側的內側滾道面60a。
等速萬向節53包括外側聯軸節部件60、聯軸節內環61、保持架62 以及轉矩傳遞滾珠63。外側聯軸節部件60具有杯形的嘴部64、形成該 嘴部64的底部的肩部65、以及從肩部65軸向延伸的中空的軸部66。軸 部66在其外周上形成有圓柱部66a、以及從該圓柱部66a軸向延伸的嵌 合部66b。通過將軸部66插入到轂輪51中，然後將諸如芯軸等的擴徑工 具插入到軸部66中並使嵌合部66b徑向擴張以便使其咬合到不規則部55 中，來通過塑性形變將轂輪51和外側聯軸節部件60 —體地聯接起來。
將該驅動輪用軸承裝置與聯軸節組件JA聯接起來。該聯軸節組件 JA包括固定型(即，軸向不可移動型)等速萬向節53，其包括外側聯 軸節部件60、 一端與聯軸節內環61聯接的驅動軸67、以及安裝在該驅 動軸67和外側聯軸節部件60的開口側外周上的保護罩68;和滑動型等 速萬向節71，其包括安裝在驅動軸67以及外側聯軸節部件69的開口側 外周上的保護罩70。外部部件57的嵌合面57c的外徑Da形成得比等速 萬向節53的外徑大。安裝了彈性體製成的單元外殼72以將聯軸節組件 JA的外周覆蓋，所述單元外殼72基本呈圓柱形，並在兩個端部具有縮徑 部72a、 72b。
這種結構不僅能夠保護聯軸節組件JA，而且還便於運送等。此外， 通過在單元外殼72的兩端設置縮徑部72a、 72b，能夠將單元外殼72彈 性安裝在等速萬向節53的外側聯軸節部件上，進而能夠防止單元外殼72 的滑落。因此能夠提供一種可提高在裝配到車體上時的可操作性以及軸承裝置質量的聯軸節組件以及具有該聯軸節組件的驅動輪用軸承裝置的 總組件。
專利文獻1:日本特開2005-256938號公報

發明內容
本發明要解決的問題
然而，在現有技術的驅動輪用軸承組件的總組件中，由於單元外殼 72形成為單體結構，因此存在這樣的問題，即不僅需要將單元外殼72 安裝到聯軸節組件JA上的時間，而且需要在完成將驅動輪用軸承裝置的 總組件安裝到車體上之後，在不損壞保護罩68的情況下拆卸下單元外殼 72的時間。
因此，本發明的一個目的在於，提供一種聯軸節組件和具有該聯軸 節組件的驅動輪用軸承裝置的總組件，在運送和裝配到車輛上的過程中 能夠提高用於保護等速萬向節的單元外殼的可拆裝性，並能夠提高將軸 承的總組件裝配到車輛上時的可操作性。
解決問題的手段
為了實現本發明的上述目的，根據本發明的權利要求1，提供了一 種聯軸節組件，其包括固定型等速萬向節、滑動型等速萬向節以及由彈 性體製成的基本呈圓柱形的單元外殼，其中，所述固定型等速萬向節包
括外側聯軸節部件，在其內周上形成有多個彎曲並沿軸向延伸的軌槽； 聯軸節內環，在該聯軸節內環的外周上形成有與所述軌槽相對的軌槽； 扭矩傳遞滾珠，該扭矩傳遞滾珠容納在由所述軌槽形成的滾珠軌道中； 保持架，該保持架用於將所述扭矩傳遞滾珠可滾動地保持在所述滾珠軌 道內；驅動軸，該驅動軸的一端與所述聯軸節內環聯接；以及保護罩， 其安裝在所述驅動軸上，並安裝在所述一個外側聯軸節部件的開口側的 外周上；所述滑動型等速萬向節包括保護罩，該保護罩安裝在所述驅動 軸上並且安裝在所述外側聯軸節部件的開口側的外周上；以及，所述單 元外殼具有縮徑部，並且所述單元外殼安裝在兩個所述等速萬向節的外 周上，該聯軸節組件的特徵在於，所述單元外殼分別形成為沿著包含該單元外殼的軸的分離面而分割成的兩個部分，並且在所述分離面上具有 沿徑向延伸的平坦的接合面，在所述接合面上形成有固定部，該固定部 被配置為通過其彈性形變來進行嚙合，以使所述單元外殼可分離地安裝 在兩個所述等速萬向節上。
在本發明的權利要求1的聯軸節組件中，包括一對等速萬向節以及 聯接這些等速萬向節聯接的驅動軸，其中，由彈性體製成的單元外殼具 有縮徑端，並且被安裝成覆蓋所述萬向節的外周。由於所述單元外殼各 自形成為沿著包含該單元外殼的軸的分離面而分割成的兩部分，並且在 所述分離面上具有沿徑向延伸的平坦的接合面，在所述接合面上形成有 固定部，該固定部被配置為通過其彈性形變來進行嚙合，以使所述單元 外殼以可分離的方式安裝在兩個所述等速萬向節上。因此，能夠容易地 聯合和分離這兩件單元外殼，進而能夠提高針對車輛安裝和拆卸軸承裝 置的總組件的可操作性，而且能夠防止在裝配到車輛上的過程中損壞組 件，並且能夠防止在運輸或搬運過程中由於其自重而引起的垂下。
根據權利要求2的定義，優選的是，所述固定部各自包括凸部和凹 部，所述凸部具有擴大的直徑的前端部，所述凹部具有在內徑部的大致 中央形成的環形槽，並且其中，所述凸部的前端部使所述內徑部彈性變 形而進行嵌插，從而嵌合到所述環形槽中。這能夠可靠地防止兩件單元 外殼分離。
根據權利要求3的定義，還優選的是，在所述接合面的外緣部形成 有鉤部，其中，所述鉤部設置在軸向上彼此錯開的位置上。這使得僅僅 通過推出鉤部即可容易地分離這兩件單元外殼，從而提高裝配和分離所 述單元外殼的可操作性。
根據權利要求4的定義，優選的是，所述單元外殼被形成為具有對 稱的結構。這使得製造該單元外殼僅僅需要一組模具即可，從而進一步 降低製造成本並提高組裝的可操作性。
為了實現本發明的上述目的，根據本發明的權利要求5，提供了一 種驅動輪用軸承裝置的總組件，其包括驅動輪用軸承裝置，其由轂輪、 雙列滾動軸承、等速萬向節單元化而成，其中，該等速萬向節的外側聯軸節部件通過與所述轂輪之間的塑性形變而與所述轂輪一體聯接；以及 權利要求1 4中任意一項所述的聯軸節組件，該聯軸節組件與所述驅動 輪用軸承裝置聯接，其中，所述雙列滾動軸承包括外部部件，在該外 部部件的外周上一體形成有要安裝在關節上的車體安裝法蘭以及與所述 關節嵌合的嵌合面，並且在該外部部件的內周上形成有雙列外側滾道面; 內部部件，其包括轂輪，在該轂輪的一端一體形成有車輪安裝法蘭， 並且在該轂輪的外周上一體形成有與所述雙列外側滾道面中的一個相對 的內側滾道面；以及所述等速萬向節的外側聯軸節部件，其一體形成有 與所述轂輪嵌合的中空的軸部，並且在該外側聯軸節部件的外周上形成 有與所述雙列外側滾道面中的另一個相對的內側滾道面；以及雙列滾動 元件，其可自由滾動地容納在所述內部部件與所述外部部件之間，該驅 動輪用軸承裝置總組件的特徵在於，所述雙列滾動元件的內側列滾動元 件的節圓直徑設定得比外側列滾動元件的節圓直徑大；並且，所述外部 部件的嵌合面的外徑形成得比所述聯軸節組件的最大外徑大。
驅動輪用軸承裝置的總組件包括驅動輪用軸承裝置和與所述軸承組 件聯接的聯軸節組件，在所述驅動輪用軸承裝置中，所述轂輪與所述外 側聯軸節部件通過它們之間的塑性變形而沿軸向聯接成一體，因為所述 雙列滾動元件的內側列滾動元件的節圓直徑設定得比外側列滾動元件的 節圓直徑大；並且，所述外部部件的嵌合面的外徑形成得比所述聯軸節 組件的最大外徑大，因此能夠減小所述軸承裝置的總組件的重量和尺寸， 並且能夠增加所述軸承剛性，從而延長所述軸承組件的壽命。此外，能 夠在不被損壞的情況下將所述聯軸節組件容易地嵌合到所述關節中，能 夠防止汙染物附著到所述軸承裝置的總組件上以及對其造成的損壞，並 且能夠在完成懸架裝置的角模塊和車輛的裝配之前使所述總組件與所述 關節保持安裝狀態。因此能夠進一步改善諸如運輸等的搬運以及在裝配 中的可操作性。
有益效果
根據本發明的聯軸節組件，因為其包括固定型等速萬向節、滑動型 等速萬向節以及由彈性體製成的基本呈圓柱形的單元外殼，其中，所述固定型等速萬向節包括 一個外側聯軸節部件，在其內周上形成有多個 彎曲並沿軸向延伸的軌槽；聯軸節內環，在其外周上形成有與所述軌槽 相對的軌槽；扭矩傳遞滾珠，其容納在由所述軌槽形成的滾珠軌道中； 保持架，其用於將所述扭矩傳遞滾珠可滾動地保持在所述滾珠軌道中； 驅動軸，其一端與所述聯軸節內環聯接；以及保護罩，其安裝在所述驅 動軸上，並安裝在所述一個外側聯軸節部件的開口側的外周上；所述滑 動型等速萬向節包括保護罩，該保護罩安裝在所述驅動軸上並安裝在 所述外側聯軸節部件的開口側的外周上；以及，所述單元外殼具有縮徑 部，並且所述單元外殼安裝在兩個等速萬向節的外周上，該聯軸節組件 的特徵在於，各所述單元外殼形成為沿著包含該單元外殼的軸的分離面 所分割成的兩個部分，並且在所述分離面上具有沿徑向延伸的平坦的接 合面，在所述接合面上形成有固定部，該固定部被配置為通過其彈性形 變來進行嚙合，以使所述單元外殼可分離地安裝在兩個所述等速萬向節 上，因此，能夠容易地聯合和分離這兩件單元外殼，進而能夠改善所述 軸承裝置的總組件相對於車輛的安裝和拆卸的可操作性，並且防止在裝 配到車輛上的過程中損壞該組件，並防止在運輸或搬運過程中由於其自 重而引起的垂下。
此外，根據本發明的驅動輪用軸承裝置的總組件，其包括驅動輪 用軸承裝置，其被形成為轂輪、雙列滾動軸承、等速萬向節和外側聯軸 節部件的一個單元，該外側聯軸節部件通過與所述轂輪之間的塑性形變 而與所述轂輪一體聯接；以及權利要求1 4中任意一項所述的聯軸節組 件，其與所述驅動輪用軸承裝置聯接，其中，所述雙列滾動軸承包括 外部部件，在其外周上一體地形成有要安裝在關節上的車體安裝法蘭以 及與所述關節嵌合的嵌合面，並且在其內周上形成有雙列外側滾道面； 內部部件，其包括轂輪，在其一端一體地形成有車輪安裝法蘭，並且 在外周上一體地形成有與所述雙列外側滾道面中的一個相對的內側滾道 面；以及所述等速萬向節的外側聯軸節部件，其一體形成有與所述轂輪 嵌合的中空的軸部，並且在其外周上形成有與所述雙列外側滾道面中的 另一個相對的內側滾道面；以及雙列滾動元件，其可自由滾動地容納在所述內部部件與所述外部部件之間，該驅動輪用軸承裝置的總組件的特 徵在於，所述雙列滾動元件的內側列滾動元件的節圓直徑設定得比外側
列滾動元件的節圓直徑大；並且，所述外部部件的嵌合面的外徑形成得 比所述聯軸節組件的最大外徑大，因此能夠減小所述軸承裝置的總組件 的重量和尺寸，並且能夠增加所述軸承剛性，從而延長所述軸承組件的 壽命。此外，能夠在不被損壞的情況下將所述聯軸節組件容易地嵌合到 所述關節中，能夠防止汙染物附著到所述軸承裝置的總組件上以及對其 造成的損壞，並且能夠在完成懸架裝置的角模塊和車輛的裝配之前使所 述總組件相對於所述關節保持安裝狀態。因此能夠進一步改善諸如運輸 的搬運以及在裝配的可操作性。


圖1是示出安裝有本發明的單元外殼的驅動輪用軸承裝置的總組件 的一個實施方式的縱斷面圖2是示出驅動輪用軸承裝置的縱斷面圖3的(a)、 (b)和(c)分別是示出固定型等速萬向節的單元外殼
的正視圖、左視圖和右視圖4的(a)和(b)是示出單元外殼的一體化方法的說明圖； 圖5的(a)和(b)是示出單元外殼的固定部的局部放大圖； 圖6的(a)和(b)是示出單元外殼的固定方法的局部放大圖； 圖7的(a)、 (b)和(c)分別是示出滑動型等速萬向節的單元外殼
的正視圖、左視圖和右視圖8的(a)和(b)分別是示出一體化後的單元外殼的正視圖和左
視圖；以及
圖9是示出安裝有現有技術的單元外殼的驅動輪用軸承裝置的總組 件的縱斷面圖。
附圖標號說明
1轂輪；la、 16a內側滾道面；2雙列滾動軸承；3、 4等速萬向節； 5驅動軸；6聯軸節組件；7固定型等速萬向節側的單元外殼；7a、 8a縮徑部；7b、 8b大徑側的接合面；7c、 8c縮徑側的接合面；8滑動型等 速萬向節側的單元外殼；9外部部件；9a、 9b外側滾道面；9c車體安 裝法蘭；9d嵌合面；10內部部件；lla外側滾珠；lib內側滾珠；12車 輪安裝法蘭；12a密封區(seal land)部；13輪轂螺栓；14外側密封部； 15不規則部；16、 26外側聯軸節部件；17聯軸節內環；17a、 20a、 30a 軌槽(trackgroove); 18保持架；19扭矩傳遞滾珠；20嘴部；21肩部； 22、 31軸部；22a套管部；22b嵌合部；23內側密封部；24a外側保 持架；24b內側保持架；25a、 25b端帽；27三角架部件；27a腳軸； 28輥針(needle roller); 29輥子；30外圓柱部；31a鋸齒部；32、 33保 護罩；34、 36凹/凸部；34a、 36a凸部(凸出部)；34b、 36b凹部(凹 陷部)；35a、 35b鉤部；37前端部；38內徑部；38a環形槽；51轂輪； 51a、 60a內側滾道面；52雙列滾動軸承；53固定型等速萬向節；54車 輪安裝法蘭；55不規則部；56滾珠；57外部部件；57a外側滾道面； 57b車體安裝法蘭；57c嵌合面；58內部部件；60、 69外側聯軸節部 件；61聯軸節內環；62保持架；63扭矩傳遞滾珠；64嘴部；65肩部； 66軸部；66a圓柱部；66b嵌合部；67驅動軸；68、 70保護罩；71滑 動型等速萬向節；72單元外殼；72a、 72b縮徑部；al凸部的基部的外 徑；a2凸部的前端部的外徑；bl凹部的內徑；b2凹部的環形槽的內徑； Da外部部件的嵌合面的外徑；Db固定型等速萬向節的最大直徑；Dc滑 動型等速萬向節的最大直徑；JA聯軸節組件；N關節。
具體實施例方式
實施本發明的最佳模式是一種聯軸節組件，其包括固定型等速萬向 節、滑動型等速萬向節以及由彈性體製成的基本呈圓柱形的單元外殼， 其中，所述固定型等速萬向節包括 一個外側聯軸節部件，在其內周上 形成有多個彎曲並沿軸向延伸的軌槽；聯軸節內環，在其外周上形成有 與所述軌槽相對的軌槽；扭矩傳遞滾珠，其容納在由所述軌槽形成的滾 珠軌道中；保持架，其用於將所述扭矩傳遞滾珠可滾動地保持在所述滾 珠軌道中；驅動軸，其一端與所述聯軸節內環聯接；以及保護罩，其安裝在所述驅動軸上，並安裝在所述一個外側聯軸節部件的開口側的外周
上；所述滑動型等速萬向節包括保護罩，該保護罩安裝在所述驅動軸上 並安裝在外側聯軸節部件的開口側的外周上，並且，所述單元外殼具有 縮徑部，並且所述單元外殼安裝在兩個等速萬向節的外周上，該聯軸節 組件的特徵在於，各所述單元外殼形成為沿著包含該單元外殼的軸的分 離面而分割成的兩個部分，並且在所述分離面上具有沿徑向延伸的平坦 的接合面，在所述接合面的外周上形成有鉤部，鉤部設置在軸向上彼此 錯開的位置，並且在所述接合面的大致中央部上形成有凸部和凹部，所 述凸部的前端部沿徑向擴張，所述凹部是形成在所述接合面的內周的大 致中央部上的環形槽，並且，通過使多個接合面接合併通過凹部和凸部 的彈性形變使其嚙合，由此能夠將單元外殼可分離地安裝在所述一對等 速萬向節上。
下面參照附圖對本發明的一個優選實施方式進行說明。
圖1是示出安裝有本發明的單元外殼的驅動輪用軸承裝置的總組件 的一個實施方式的縱斷面圖；圖2是示出驅動輪用軸承裝置的縱斷面圖； 圖3的(a)、 (b)和(c)分別是示出固定型等速萬向節的單元外殼的正 視圖、左視圖和右視圖；圖4的(a)和(b)是示出單元外殼的一體化 方法的說明圖；圖5的(a)和(b)是示出單元外殼的固定部的局部放 大圖；圖6的(a)和(b)是示出單元外殼的固定方法的局部放大圖； 圖7的(a)、 (b)和(c)分別是示出滑動型等速萬向節的單元外殼的正 視圖、左視圖和右視圖；並且圖8的(a)和(b)分別是示出一體化後 的單元外殼的正視圖和左視驅動輪用軸承裝置總組件包括驅動輪用軸承裝置，其用於從發動 機向車輪(未圖示)傳遞動力，並且相對於懸架裝置旋轉地支承所述車 輪；安裝有單元外殼7、 8的一對等速萬向節3、 4;以及與等速萬向節3、 4聯接的驅動軸5。此外，驅動輪用軸承組件為所述第四代的類型，艮P， 轂輪1、雙列滾動軸承2以及等速萬向節3組合為一個單元。
如圖2所示，雙列滾動軸承2包括外部部件9、內部部件10以及雙 列滾珠lla、 llb。內部部件包括轂輪1和插入到轂輪1中的外側聯軸節部件16。
外部部件9由重量上包含0.40% 0.80%的碳的中碳鋼(例如S53C) 製成，在外部部件9的外周上一體地形成有被配置為能夠安裝在關節N 上的車體安裝法蘭9c，並且在外部部件9的內周上形成有各具有圓弧形 截面的雙列外側滾道面9a、 9b。通過高頻感應硬化使雙列外側滾道面9a、 9b硬化為具有58 64HRC的範圍。
轂輪1由重量上包含0.40% 0.80%的碳的中碳鋼(例如S53C)制 成，在轂輪1的外側端部上具有用於安裝車輪的車輪安裝法蘭12和沿該 車輪安裝法蘭12的外周等距離配置的有多個輪轂螺栓13。轂輪1在其外 周上具有與雙列外側滾道面9a、 9b的外側一個(9a)相對設置的一個內 側滾道面la，以及從該內側滾道面la沿軸向延伸的圓柱部lb。轂輪1 形成有表面硬度為58 64HRC的硬化層，該硬化層是通過從外側密封部 14滑動接觸的密封區部12a到內側滾道面la和圓柱部lb進行高頻感應 硬化的。這不僅改善了車輪安裝法蘭12的基部處的密封區部12a的耐磨 性，而且通過提供足以抵抗施加給車輪安裝法蘭12的旋轉彎曲負荷的機 械強度而改善了轂輪1的耐用性。
在轂輪1的內周上形成有不規則部15，該不規則部15形成有表面 硬度為54 64HRC的硬化層。優選利用能夠進行局部加熱且便於設定硬 化層深度的高頻感應加熱來實施熱處理。不規則部15通過如下方式而形 成為十字形壓花，即將通過車床等形成的多個獨立的環形槽和通過拉 削(broaching)等形成的多個軸向槽組合成正交的交叉槽，或彼此傾斜 的螺旋槽。形成不規則部15的各凸部可以像角錐那樣尖銳，以增加不規 則部15與外側聯軸節部件16的嵌合部22b的外周面的咬合能力。
等速萬向節3包括外側聯軸節部件16、聯軸節內環17、保持架18 以及扭矩傳遞滾珠19，並且構成為固定型(所謂"Zepper型")等速萬向 節。外側聯軸節部件16由重量上包含0.40% 0.80%的碳的中碳鋼(例 如S53C)製成，並且具有彼此形成為一體的杯形的嘴部20、形成嘴部 20的底部的肩部21以及從肩部21沿軸向延伸的圓柱形的軸部22。軸部 22形成有圓柱形的套管部22a和位於該套管部22a的端部的嵌合部22b，所述套管部22a通過預定的徑向間隙而嵌合到轂輪1的圓柱部lb中。
在嘴部20的內表面上形成有沿軸向延伸的彎曲的軌槽20a，並且在 聯軸節內環17的外周上形成有與軌槽20a對應的軌槽17a。扭矩傳遞滾 珠19通過保持架18而容納在這些軌槽20a、 17a之間。在肩部21的外 周上形成有與雙列滾道面9a、 9b中的一個對應的、具有圓弧形截面的內 側滾道面16a。在軌槽20a上，以及在從內側密封部23所滑接的密封區 部到內側滾道面16a和軸部22的區域中，通過高頻感應加熱而形成表面 硬度為58 64HRC的硬化層。軸部件22的嵌合部22b在鍛造後不進行 硬化而保持為原材料本身。
雙列滾珠(滾動元件)lla、 11b設置在外部部件9的雙列外側滾道 面9a、 9b與相應的雙列內側滾道面la、 16a之間，並且由保持架24a、 24b可自由滾動地保持。在外部部件9與內部部件10之間形成的環形開 口處設置有密封部件14、 23，以便防止裝在軸承中的潤滑劑洩漏以及雨 水或灰塵進入到軸承內部。在轂輪1的外側開口以及外側聯軸節部件16 的肩部21的開口部上安裝有端帽25a、 25b，以防止因彈性形變而在接合 部上出現生鏽以及防上密封在嘴部20中的潤滑劑洩漏。雙列滾動軸承2 是背對背成對型的雙列環形滾珠軸承。
下面將描述將轂輪1、雙列滾動軸承2以及等速萬向節3組合成一 個單元的方法。
首先，通過保持架24a、 24b將所有雙列滾動元件lla、 lib暫時裝 配到外部部件9的雙列滾道面9a、 9b上，並且將密封部14、 23安裝到 外部部件9的兩個端部上。然後，將轂輪1和外側聯軸節部件16從外部 部件9的兩側插入到外部部件9中。向轂輪1內插入外側聯軸節部件16 的軸部22，直至外側聯軸節部件16的肩部21與轂輪1的圓柱部lb的端 面接合。然後，通過向軸部22的嵌合部22b的孔中插入芯軸等擴徑工具， 進行塑性形變，並迫使嵌合部件22b的材料與硬化後的不規則部件15咬 合，由此將轂輪1與外側聯軸節部件16彼此聯接成一體。因此，轂輪l 與外側聯軸節部件16能夠彼此聯接成一體。這使得能夠減小車輪軸承裝 置的尺寸和重量，並改善轂輪1的強度和耐用性，以及能夠長期保持預載。
雖然示出了通過轂輪1與外側聯軸節部件16之間的塑性形變來進行 聯接的聯接方式，但也可以使用例如齒合方式等其他聯接方式，或者可
以通過使外側聯軸節部件16的軸部22的端部彈性形變而使它們軸向固 定，以形成所謂的擺動斂縫(swing caulking)。
在本發明的示例性實施方式中，內側列的滾珠組lib的節圓直徑 PCDi大於外側列的滾珠組lla的節圓直徑PCDo。由於各滾珠lla的外 徑與滾珠Ub的外徑相同，因此將內側列的滾珠lib的數量設定為比外 側列的滾珠lla的數量多。這使得能夠防止軸承裝置發生錯誤裝配，從 而能夠降低製造成本並提高軸承裝置的質量。
由於外側列的滾珠lla的節圓直徑PCDo與內側列的滾珠lib的節 圓直徑PCDi不同，因此外側聯軸節部件16的內側滾道面16a的底部的 直徑形成得比轂輪1的內側滾道面la的底部的直徑大。同樣地在外部部 件9中，內側的外側滾道面9b的底部的直徑形成得比外側的外側滾道面 9a的直徑大。
在具有該結構的驅動輪用軸承裝置中，由於內側的內側滾道面16a 直接形成在外側聯軸節部件16的肩部21的外周上，因此能夠將內側滾 珠列lib的節圓直徑PCDi形成得比外側滾珠列lla的節圓直徑PCDo更 大，並且還能夠將內側滾珠列lib的數量設定得比外側滾珠列lla的數量 更大。因此能夠減小軸承裝置的總組件的重量和尺寸，並能夠增加軸承 的剛性，從而延長軸承組件的壽命。
圖1中示出的聯軸節組件6包括一對等速萬向節3、4以及與等速萬 向節3、 4聯接的驅動軸5。驅動軸5的一端通過齒合而插入到外側等速 萬向節3的聯軸節內環17中，而驅動軸5的另一端與聯接至差動裝置(未 圖示)的滑動型(三角架型)等速萬向節4聯接。
內側等速萬向節4包括外側聯軸節部件26、等間距地配置有三個腳 軸27a的三角架部件27以及通過輥針28而旋轉安裝在腳軸27a上的輥 子29。外側聯軸節部件26是由在重量上含0.40% 0.80%的碳的中碳鋼 (例如S53C)製成的單一體，並且包括中空的圓柱部30和從該圓柱部30的底部沿軸向延伸的軸部31。軸部31在其外周上形成有鋸齒部(或 齒條部)31a以與差動裝置聯接。
在圓柱部30的內周上形成有三個沿軸向延伸的筆直的軌槽30a，並 且輥子29可以在軌槽30a上滾動。通過高頻感應淬火使外側聯軸節部件 26的軌槽30a的表面硬化，以形成預定的硬化層。通過合成橡膠製成的 保護罩32來覆蓋圓柱部30的開口，保護罩32防止裝在圓柱部30中的 潤滑劑洩漏以及防止來自外部的雨水和灰塵進入，並且使得驅動軸5能 夠相對於外側聯軸節部件26軸向滑動。
圓柱部30的結構不限於圓柱結構，而可以是與軌槽30a對應的花瓣 形的截面。軸部31可以與要聯接至差動裝置的安裝法蘭一體地形成。雖 然示出了三角架型內側等速萬向節4的示例，也可以使用任何其他滑動 類型的等速萬向節，例如具有不同結構的其他三角架型等速萬向節以及 雙偏置型等速萬向節(DOJ)。
在本發明的示例性實施方式中，用於嵌合到車輛的關節N中的外部 部件9的嵌合面9d的外徑Da形成得比等速萬向節3、 4各自的最大外徑 Db、 Dc更大(在本實施方式中為後文中描述的單元外殼7、 8的最大外 徑)(Da>Db》Dc)。這不僅能夠減小簧下質量，從而能夠相對於車體進 行容易地拆裝，而且還能夠將聯軸節組件6容易地插入到關節N中，並 容易裝配保護罩33、 32,而不會受到關節N的幹擾而被損壞。
根據本發明，圓柱形的單元外殼7、 8分別安裝在一對等速萬向節3、 4上以覆蓋它們的外周。單元外殼7、 8是通過對PA (polyamide:聚醯 胺)66等彈性體進行注入成型而製成的，並且由沿包含縱軸的分離面分 開的兩件對稱結構形成。單元外殼7、 8在其相對的端部上具有被配置為 嵌合於外側聯軸節部件16、 26以及保護罩33、 32上的縮徑部7a、 8a。 單元外殼7、 8的材料不限於PA66，也可以是任何其他具有彈性和剛性 的適合於安裝的彈性材料，例如聚氨酯樹脂(例如PP: polypropylene (聚 丙烯))、剛性聚氨酯或可發泡聚氮酯。
如圖3所示，這些單元外殼7、 8中的要安裝在外側等速萬向節3上 的單元外殼7具有沿保護罩33的輪廓而形成的錐形結構的縮徑部7a和在其兩端部上一體形成的平坦的接合面7b、 7c。在這些接合面7b、 7c中， 在大徑側的接合面7b上形成有凸/凹部34，而在縮徑部7a側的接合面7c 上形成有鉤部35和凸/凹部36。
下面參照圖4 6所示的縮徑部7a側的例子來詳細描述接合面7b、 7c的固定結構。如圖4所示，在兩件單元外殼7的接合面7c的外周邊緣 上形成有鉤部35a、 35b，而在接合面7c的大致中央形成有凹/凸部36。 在接合面7c、 7c上，逐一形成鉤部35a、 35b、以及凸部36a和凹部36b。 這樣，如圖6所示，由於鉤部35a、 35b形成在沿軸向彼此錯開的位置上， 進而當接合面7c、 7c接合時，鉤部35a、 35b具有相對的位置關係，因此 能夠容易地將單元外殼7分離。另一方面，由於凸部36a與凹部36b通 過彼此之間的彈性形變而嚙合，因此能夠可靠地防止單元外殼7的意外 分離。
如圖5所示，凸部(凸起部)36a形成為中空結構，並且其前端部 37沿徑向擴大，另一方面，凹部(凹陷部)36b在內徑部38的大致中央 處形成有環形槽38a。因此，通過前端部37對內徑部38進行彈性擴張， 凸部36a的前端部37能夠與環形槽38a嵌合。S卩，凸部36a的基部的外 徑"al"形成得比凹部36b的內徑部38的內徑"bl"小(aKbl)，凸部 36a的前端部37的外徑"a2"形成得比凹部36b的環形槽38a的內徑"b2" 略小(a2bl)。
如上所述，在本發明的優選實施方式中，由於兩件單元外殼7在接 合面7c上形成有鉤部35a、 35b以及凹/凸部36，並且能夠利用凹/凸部 36的彈性形變而使它們彼此嚙合起來，因此僅僅通過推出鉤部即可容易 地分離這兩件單元外殼，並因此能夠改善裝配和分離單元外殼的可操作 性。此外，由於各所述單元外殼形成為具有對稱結構，因此製造該單元 外殼僅僅需要一組模具即可，因而能夠進一步降低製造成本並提高組裝 的可操作性。
如圖7所示，這些單元外殼7、 8中安裝在內側等速萬向節4上的單 元外殼8具有沿著保護罩32的輪廓形成錐形結構的縮徑部8a和在其兩端部上一體形成的平坦的接合面8b、 8c。這裡與圖3的單元外殼7中所 使用相同的參考標號，並省略對它們的詳細描述。鉤部35a、 35b形成在 接合面8b、 8c的外周邊緣上，並且凹/凸部36形成在接合面8b、 8c的大 致中央。凹/凸部36包括凸部36a和凹部36b。
通過使接合面8c、 8c接合，並利用凸部36a與凹部36b的彈性使其 彼此嚙合起來，能夠使一對單元外殼8 —體化。在示例性實施方式中， 示出了在接合面上7c、 8b、 8c上都形成有鉤部35a、 35b以及凹/凸部36 的情況，但是也可以省略鉤部而只形成凹/凸部36。
根據本發明，由於兩件型的單元外殼7、 8安裝在一對等速萬向節3、 4上，並且通過這些單元外殼7、 8來覆蓋聯軸節組件6的外周，因此能 夠保護聯軸節組件6，並能夠防止軸承總組件在運輸或搬運過程中由於其 自重而引起的垂下，從而進一步改善對驅動輪用軸承總組件的搬運。
此外，因為外部部件9的嵌合面9d的外徑Da形成得比聯軸節組件 3、 4的最大外徑Db、 Dc大，並且單元外殼7、 8的縮徑部7a、 8a形成 為錐形結構，所以能夠在不被損壞的情況下將聯軸節組件6容易地嵌合 到關節N中，能夠防止汙染物附著到軸承總組件上，並且能夠在完成懸 架裝置的角模塊和車輛的裝配前使總組件相對於關節保持安裝狀態。因 此不僅能夠進一步改善對運輸等的處理，而且能夠改善裝配的可操作性。
已經參照優選實施方式對本發明進行了描述。顯然，本領域的技術 人員閱讀和理解了上述詳細的描述後能夠做出各種變型和替代。應該理 解，本發明應當解釋為包括落入所附權利要求書或其等同物中的所有這 種替代和變型。
工業應用性
本發明的單元外殼可以應用於包括一對等速萬向節和驅動軸的聯軸 節組件，並且可以應用於具有轂輪、雙列滾動軸承和等速萬向節的一體 化配置以及該聯軸節組件的驅動輪用軸承總組件。
權利要求
1、一種聯軸節組件，其包括固定型等速萬向節、滑動型等速萬向節以及由彈性體製成的基本呈圓柱形的單元外殼，其中，所述固定型等速萬向節包括外側聯軸節部件，在該外側聯軸節部件的內周上形成有多個彎曲並沿軸向延伸的軌槽；聯軸節內環，在該聯軸節內環的外周上形成有與所述軌槽相對的軌槽；扭矩傳遞滾珠，該扭矩傳遞滾珠容納在由所述軌槽形成的滾珠軌道中；保持架，該保持架用於將所述扭矩傳遞滾珠可滾動地保持在所述滾珠軌道內；驅動軸，該驅動軸的一端與所述聯軸節內環聯接；以及保護罩，該保護罩安裝在所述驅動軸上，並安裝在所述外側聯軸節部件的開口側的外周上；所述滑動型等速萬向節包括保護罩，該保護罩安裝在所述驅動軸上並且安裝在所述外側聯軸節部件的開口側的外周上；以及所述單元外殼具有縮徑部，並且所述單元外殼安裝在兩個所述等速萬向節的外周上，該聯軸節組件的特徵在於，所述單元外殼形成為沿著包含該單元外殼的軸的分離面而分割成的兩部分，並且在所述分離面上具有沿徑向延伸的平坦的接合面，在所述接合面上形成有固定部，該固定部被配置為通過其彈性形變來進行嚙合，以使所述單元外殼可分離地安裝在兩個所述等速萬向節上。
2、 根據權利要求1所述的聯軸節組件，其中，所述固定部包括凸部 和凹部，所述凸部具有擴大直徑的前端部，所述凹部具有在內徑部的大 致中央形成的環形槽，並且其中，所述前端部使所述內徑部彈性變形而 進行嵌插，從而嵌合到所述環形槽中。
3、 根據權利要求1或2所述的聯軸節組件，其中， 在所述接合面的外緣部形成有鉤部，其中，所述鉤部設置在軸向上彼此錯開的位置上。
4、 根據權利要求1 3中任意一項所述的聯軸節組件，其中， 所述單元外殼被形成為具有對稱的結構。
5、 一種驅動輪用軸承裝置總組件，其包括驅動輪用軸承裝置，其由轂輪、雙列滾動軸承、等速萬向節單元化而成，其中，該等速萬向節 的外側聯軸節部件通過與所述轂輪之間的塑性形變而與所述轂輪一體聯接；以及權利要求1 4中任意一項所述的聯軸節組件，該聯軸節組件與 所述驅動輪用軸承裝置聯接，其中， 所述雙列滾動軸承包括外部部件，在該外部部件的外周上一體形成有要安裝在關節上的車 體安裝法蘭以及與所述關節嵌合的嵌合面，並且在該外部部件的內周上 形成有雙列外側滾道面；內部部件，其包括轂輪，在該轂輪的一端一體形成有車輪安裝法 蘭，並且在該轂輪的外周上一體形成有與所述雙列外側滾道面中的一個 相對的內側滾道面；以及所述等速萬向節的外側聯軸節部件，其一體形 成有與所述轂輪嵌合的中空的軸部，並且在該外側聯軸節部件的外周上 形成有與所述雙列外側滾道面中的另一個相對的內側滾道面；以及雙列滾動元件，其可自由滾動地容納在所述內部部件與所述外部部 件之間，該驅動輪用軸承裝置總組件的特徵在於，所述雙列滾動元件的內側列滾動元件的節圓直徑設定得比外側列滾 動元件的節圓直徑大；並且，所述外部部件的嵌合面的外徑形成得比所 述聯軸節組件的最大外徑大。
全文摘要
[問題]提供了一種便於安裝/拆裝用於保護等速萬向節的單元外殼並改善將總組件裝配到車輛上的可操作性的聯軸節組件，以及驅動輪用軸承裝置的總組件。[解決該問題的手段]通過利用包括圓柱形彈性體單元外殼(7)的軸的平面將單元外殼(7)分割成兩個部分而形成徑向延伸的盤狀聯接表面(7b、7c)。在所述聯結表面的外緣上沿軸向彼此錯開的位置上形成鉤部(35a、35b)。大致在聯結表面(7b、7c)的中心處形成由凸部(34a、36a)和凹部(34b、36b)構成的凹/凸部(34、36)，凸部(34a、36a)是通過擴展聯結表面的前端形成的，凹部(34b、36b)具有基本在聯結表面的內徑部(38)的中心處形成的環形槽(38a)。當聯結表面(7b、7c)彼此接合時，凹/凸部(34、36)通過彈性形變彼此嚙合，以便可拆卸地將其裝配到等速萬向節(3)上。
文檔編號B60B35/14GK101589243SQ20078004514
公開日2009年11月25日 申請日期2007年12月5日 優先權日2006年12月5日
發明者山內清茂 申請人:Ntn株式會社