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配置成用于安装在悬架的转向节上的轮毂轴承单元

阅读:1033发布:2020-08-08

专利汇可以提供配置成用于安装在悬架的转向节上的轮毂轴承单元专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种 轮毂 轴承 单元(10),设置有:-轮毂(20),其可旋转,设置有构造成用于与 机动车辆 的可旋转元件接合的轴向外部凸缘部分(23),-轴承单元(30),其设置有固定的径向 外圈 (31),构造成用于与机动车辆的固定元件接合,轴向外部的第一排 滚动体 (32),和轴向内部的第二排滚动体(33),它们位于所述径向外圈(31)和轮毂(20)之间,其中,通过止动环(70)将径向外圈(31)相对于 转向架 (40)保持就位,所述止动环(70) 定位 在形成于所述径向外圈(31)上的座(31c)中的径向外圈(31)的轴向内侧上。,下面是配置成用于安装在悬架的转向节上的轮毂轴承单元专利的具体信息内容。

1.一种轮毂轴承单元(10),包括:
-轮毂(20),其可旋转,设置有轴向外部的凸缘部分(23),构造成用于与机动车辆的可旋转元件接合,
-轴承单元(30),其包括静止的径向外圈(31),构造成用于与机动车辆的悬架的转向节(40)接合,轴向外部的第一排滚动体(32),轴向内部的第二排滚动体(33),它们位于所述径向外圈(31)和轮毂(20)之间,
其特征在于:
通过止动环(70)将径向外圈(31)相对于转向架(40)保持就位,所述止动环(70)定位在形成于所述径向外圈(31)上的座(31c)中的径向外圈(31)的轴向内侧上。
2.根据权利要求1所述的轮毂轴承单元,其中,所述径向外圈(31)和所述转向节(40)之间的稳定连接通过在径向外圈(31)的轴向外部中获得的肩部(31b)实现。
3.根据权利要求1或2所述的轮毂轴承单元,还包括位于所述轮毂(20)的面向速度传感器(80)的轴向内边缘上的编码器(38),其中,所述止动环(70)相对于所述编码器(38)处于轴向外部位置
4.根据前述权利要求中任一项所述的轮毂轴承单元,其中,所述轮毂(20)还承担所述轴承单元的径向内圈等速万向节(60)的罩的功能。
5.根据前述权利要求中任一项所述的轮毂轴承单元,还包括用于使所述机动车辆的可旋转元件居中的衬套(50)。
6.根据权利要求5所述的轮毂轴承单元,其中,所述衬套(50)稳定地连接到所述轮毂(20)的凸缘部分(23)。
7.根据权利要求5所述的轮毂轴承单元,其中,所述衬套(50)与所述轮毂(20)成一体。
8.根据前述权利要求中任一项所述的轮毂轴承单元,还包括用于在所述等速万向节(60)的内部容纳润滑脂的保护盖(63)。

说明书全文

配置成用于安装在悬架的转向节上的轮毂轴承单元

技术领域

[0001] 本发明涉及一种适用于轴承的内圈是可旋转的应用或者用于机动车辆驱动轮的应用的带凸缘的轮毂轴承单元。
[0002] 本发明还涉及轮毂轴承单元特别是轴承的外圈联接到机动车辆的悬架的转向节。
[0003] 优选地,本发明适用于轮毂轴承单元,其中轮毂还用作可旋转的内圈并且用作将机动车辆的运动传递到驱动轮的等速万向节的外罩(bell)。
[0004] 优选地,但不是必须地,本发明可应用于其中轮毂具有转子状形状的轮毂轴承单元。换句话说,轮毂具有实际上管状的形状,凸缘部分的总体径向尺寸有限。

背景技术

[0005] 从现有技术中已知应用于机动车辆的驱动轮的凸缘类型的轮毂轴承单元。例如,文献EP2602123A1描述了一种用于机动车辆的车轮的轮毂轴承单元,其在这种情况下是不对称的,包括可围绕旋转轴线旋转的凸缘轮毂、固定到凸缘轮毂并且横向于旋转轴线放置的凸缘、径向定位在凸缘轮毂的外侧并且设置有彼此轴向间隔开的座圈的固定环、以及定位在固定环和凸缘轮毂之间的两排滚动体(例如滚珠)的。凸缘轮毂一体地形成用于滚珠的轴向外部的径向内座圈,而用于轴向内部滚珠的径向内座圈形成在轴承的内圈上,径向地和外部地安装在凸缘轮毂上。
[0006] 这种类型的实施例,特别是当用于在传递载荷方面要求的应用中时,在轴承的圈和滚动体之间产生相当大的局部载荷;此外,该实施例不能用于生产非常坚固或高度耐用的轴承。
[0007] 为了提高轴承的性能特别是强度,必须增加压中心之间的距离。这可以通过增加轴承滚动体中心的圆周的直径(称为节圆直径)来实现。这样的解决方案是已知的并且已经被开发以便在相当大程度上改进性能。增加节圆直径具有的缺点是,体积且因此重量也随着节圆直径的值的平方而显著增加。这种重量增加通常对于机动车辆制造商是不可接受的。
[0008] 通过进一步增加滚动体中心圆周的直径,可以进行另一种改进,使得等速万向节可以装配到轴承中,并且被称为万向节的罩的部分可以与轮毂也就是说与轴承的内圈集成。显然,部件的集成使得能够减小整个单元的重量和成本。通过还将轴承的小内圈与万向节的罩集成在轴向内部位置,可以进一步减小重量和成本。换句话说,轮毂还用作轴承的单个内圈和等速万向节的罩。
[0009] 最后,为了进一步改进单元的集成,滚动体的座圈不仅形成在单个固定外圈中,而且形成在单个可旋转内圈中。然而,这种构造需要开发新的构造,特别是关于轴承的径向外圈,用于将轮毂轴承单元安装在机动车辆的悬架的转向节上,从而创建预加载状态。
[0010] 如果不这样做,在车辆操作期间传递到轴承的力将趋于将其从转向节分离。一个恰当的例子是向右转的左前轮。产生的向心力倾向于将轴承从转向节拉出,并且在该示例中,它们从轴向外(“外侧”)侧指向轴向内(“内侧”)侧。
[0011] 安装构造还必须提供速度传感器的定位,例如由通常放置在轴承的轴向内侧上的车轮的防抱死制动系统(ABS)控制的速度传感器。
[0012] 用于将轴承的外座圈稳定地安装在悬架的转向节上的已知解决方案通过冷塑性变形使外圈的一个边缘弯曲。通常使用的方法是用合适的轨道机器进行轨道成形。外座圈的弯曲边缘用作用于相对于转向节停止轴承的止动元件。弯曲边缘必须是圈的轴向外侧的边缘,以确保ABS传感器在轴向内侧上的正确定位。
[0013] 另一种已知的解决方案是其中轴承的外圈通过径向干涉和通过使用形成在转向节上的座位于轴向外侧上的Seeger型止动环固定到转向节。在这种情况下,如前一个,止动环在轴向外侧上的定位是由于需要确保ABS传感器的正确定位。
[0014] 因此,上述两种解决方案都具有与结构的最弱部分即外圈的弯曲边缘或者壳体座和Seeger环本身相关的缺点,其位于最受应力的部分中,也就是说轴向外侧。因此,该部分必须具有相当大的厚度,以便承受作用在其上的力。因此,显然必须使用更多的材料,并且轨道成形机的操作压力必须更大,从而导致装配过程更加困难并且更加昂贵。

发明内容

[0015] 本发明的目的是提供一种应用于机动车辆的驱动轮的轮毂轴承单元,其特征在于强度和有限的重量,同时也适于安装在悬架转向节上的过程,本发明没有上述缺点。
[0016] 这通过将轴承的外圈联接到转向节并且通过为径向外圈提供转向节止动肩部和用于Seeger止动环的座而实现。因此,如下文将变得更明显的是,Seeger环可安装在轴向内侧上,其承受较小的应力,同时仍处于相对于固定到轴承的可旋转圈的编码器的轴向外部位置。这意味着必须放置在编码器旁边的ABS的速度传感器可以很容易地被容纳在正确位置。
[0017] 该解决方案的优点是可以在径向外圈的轴向外部区域中设计具有期望程度的坚固性的肩部,使得可以以可靠的方式承受该区域中的主要应力。
[0018] 根据本发明,描述了一种具有在所附独立权利要求中所述特征的轮毂轴承单元。
[0019] 根据在所附从属权利要求中所述的特征描述本发明的其它优选和/或特别有利的实施例。附图说明
[0020] 现在将参照附图描述本发明,附图示出了本发明的一些非限制性示例性实施例,其中:
[0021] -图1是通过根据本发明优选实施例的轮毂轴承单元的轴向对称截面。

具体实施方式

[0022] 现在参考图1,根据本发明第一实施例的轮毂轴承单元整体由10表示。
[0023] 单元10还包括轮毂20和轴承单元30。在整个本说明书和权利要求书中,指示位置和取向比如“径向”和“轴向”的任何术语和表达被解释为涉及轴承单元30的中心旋转轴线X。然而,诸如“轴向外侧”和“轴向内侧”的表述是指组装状态,并且在当前情况下,优选地分别是指车轮侧和与车轮侧相对的一侧。
[0024] 轴承单元30包括固定的径向外圈31和两圈滚动体32、33,在该示例中为滚珠,它们位于径向外圈31和用作径向内圈的轮毂20之间。为了简化图形表示,附图标记32和33用于指示单独的滚珠和滚珠的圈;特别地,32表示轴向外部的成排滚珠或单独滚珠,而33表示轴向内部的成排滚珠或单独滚珠。此外,为了简单起见,术语“滚珠”在本说明书和附图中作为示例被频繁使用,而不是更通用的术语“滚动体”(并且也使用相同的附图标记)。然而,应当理解的是,可以使用任何其它滚动体(例如滚子、圆锥滚子、滚针滚子等)来代替滚珠。
[0025] 图1示出了对称轴承的情况,也就是说,对于两排滚动体具有相同节圆直径的轴承。本说明书的其余部分的内容也适用于不对称轴承的情况,这两种轴承类型之间唯一的实质区别在于,相应圈32、33的滚动体的中心的圆周的直径在对称轴承中具有相同的值,而上述直径在不对称轴承中彼此不同。优选地呈轴向延伸管形状的径向外圈31在其自身内限定用于成排的相应滚动体32、33的座圈34、35。
[0026] 成排的滚动体32、33不仅在径向外圈31上旋转,而且在轮毂20的中心管状部分21上旋转,其限定用于轴向外部的成排滚动体32的座圈36和用于成排的滚动体33的轴向内座圈37。轮毂20因此用作单个内圈,替代两个内圈,如众所周知的,这两个内圈通常用于凸缘轮毂轴承单元的标准解决方案。发音轮38和密封元件39稳定地固定在轮毂20的轴向内侧上。速度传感器80例如机动车辆车轮的防抱死制动系统(ABS)的传感器面向发音轮38。
[0027] 轮毂20还限定了在轴向内侧上的肩部22和轴向外凸缘部分23。凸缘部分具有多个轴向固定孔24和用于相同数量的固定装置(例如未在图中示出的系留螺栓)的座,其将机动车辆车轮的元件例如制动盘(也是已知类型的,未在图中示出)连接到轮毂20。
[0028] 有利地,用于使机动车辆车轮居中的衬套50可以由金属板例如制成,并且优选地通过简单的压配合操作联接到轮毂的凸缘部23。可替代地,该衬套50可以与轮毂20制成一体。
[0029] 来自机动车辆(未示出)的变速器组件的半轴的运动的传递由等速万向节60提供。特别地,万向节60的外罩集成到轮毂20中,轮毂20限定万向节的座圈62在其轴向内终端部分61中。通过保护盖63将万向节与外部隔离而将润滑脂容纳在等速万向节内部。
[0030] 径向外圈31具有适于联接到形成在车辆的固定元件中的圆柱形座的径向外圆柱形表面31a,例如悬架的转向节,其在附图中用附图标记40示意性地示出。圆柱形表面31a在径向外圈31的轴向尺寸的大部分上延伸,并且具有与转向节的圆柱形座相同数量级的轴向尺寸。
[0031] 径向外圈31例如通过径向干涉配合联接到转向节40,并且通过Seeger类型的止动环70相对于转向节保持就位,该止动环70定位在外圈31的轴向内侧上,并且具有形成在同一外圈上的座31c。
[0032] 众所周知,Seeger环是通常由弹性钢制成的止动环,其周边不完整,在两端具有用于装配圈的孔,例如通过钳子
[0033] 形成在外圈31的轴向外部中的肩部31b也可以设置在径向外圈31和转向节40之间的联接件中。
[0034] 在根据本发明的解决方案中,止动环70安装在轴向内侧,该轴承内侧承受较小的应力,同时仍然处于相对于固定到轴承的可旋转圈也就是说轮毂20的发音轮38的轴向外部位置。这意味着,必须放置在发音轮旁边的ABS的速度传感器80可以容易地被容纳在正确位置。
[0035] 该解决方案的优点是可以在外圈31的轴向外部区域中(或存在或不存在肩部31b)设计具有期望程度的坚固性的部分,以便以可靠方式承受该区域中的主要应力。
[0036] 因此,本解决方案不需要轨道形成过程,因此不需要执行塑性变形过程。
[0037] 该优点自动地带来其他益处:由于不需要冷塑性加工,所以用于轴承的材料的选择更宽,这取决于其他类型的要求和方便。类似地,不需要进行任何成形,假定不是所有的材料都适于某些类型的变形。
[0038] 此外,塑性变形过程需要使用感应回火系统用于座圈。在这种情况下,可以使用总回火工艺作为替代,并且可以基于诸如工艺或成本的其它需求进行两个淬火工艺之间的选择。
[0039] 最后,不需要与轴承一起处理转向节以形成预组装单元;相反,轮毂轴承单元可以直接发送给最终用户,在物流和成本方面具有显著的益处。应当指出的是,轮毂轴承单元的组装不需要特别注意,并且对于最终用户不存在特别的困难。
[0040] 应当理解的是,本发明不限于这里描述和示出的实施例,其被认为是单元的示例;对于本领域技术人员显而易见的是,在不脱离如所附权利要求及其等同物所限定的本发明的范围的情况下,可以对作为示例性实施例所描述的元件的功能和构造进行各种改变。
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