CN101057084A - 车轮轴承装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种车轮轴承装置。该车轮轴承装置包括：筒形的轴承体(22)，该轴承体具有彼此一体形成的车轮侧的毂部(24)和等速万向节(52)侧的外环部(26)；毂轴承(30)，该毂轴承具有滚动元件(28a，28b)和装配在所述轴承体(22)上的外装配构件(62)；以及螺母构件(34)，在将轴承体(22)从车轮侧压配合至外装配构件(62)的通孔(58)中之后，通过将螺母构件上紧到轴承体(22)的螺纹部(44)而将轴承体(22)固定到支撑在车体侧面上的毂轴承(30)。

Description

车轮轴承装置
技术领域
本发明涉及一种车轮轴承装置，该车轮轴承装置能够可旋转地支撑车辆上的车轮。
背景技术
用于将转动驱动力从机动车的发动机传送至机动车的驱动轮的动力传送系统由于发动机与车轮之间的相对位置关系的变化而需要处理角位移和轴向位移。如图8所示，例如已经采用了一种结构，在该结构中，将驱动轴1插设在发动机与驱动轮之间，并且驱动轴1的一端通过滑动型第一等速万向节2连接到差动机构3，而另一端通过固定型第二等速万向节4连接到驱动轮5(参见日本特开2000-135903号公报)。
滑动型第一等速万向节2可以通过所谓的轴向移动(plunging)而吸收轴向位移，而固定型第二等速万向节4只可以进行角度移位。
固定型第二等速万向节4具有安装在驱动轴1的所述另一端上的内接头构件6、接合到毂构件7的外接头构件8、布置在内接头构件6与外接头构件8之间的滚珠槽内的多个转矩传送滚珠9、以及保持器10，该保持器插设在内接头构件6的外球面与外接头构件8的内球面之间，并且保持滚珠9。毂构件7由车轮轴承11可旋转地支撑，并且驱动轮5固定至毂构件7。
毂构件7、第二等速万向节4的外接头构件8和车轮轴承11一体组装并单元化而用作驱动轮轴承单元。
日本特开2000-135903号公报公开了一种用于增加驱动轮轴承单元的刚度以增强耐久性，并使驱动轮轴承单元更小和更紧凑的技术构思。
具体地说，对于日本特开2000-135903号公报公开的驱动轮轴承单元，如图9所示，设置了毂构件12和等速万向节13的外接头构件14，其中在外接头构件14上形成有车轮轴承15的多个内环中的至少一个。外接头构件14具有外环14a和轴14b，轴14b和毂构件12装配连接并且彼此呈锯齿配合。装配连接部定位在布置成双列的滚动体16a、16b之间。
发明内容
然而，对于日本特开2000-135903号公报所公开的驱动轮轴承单元，为了将毂构件12、等速万向节13的外接头构件14和车轮轴承15一体组装并单元化，需要在毂构件12的外周表面和等速万向节13的外接头构件14的外周表面中加工出用于支撑用以执行轴承功能的滚动体16a、16b的内环。由于在制造过程中增加了环的加工步骤，所以制造成本较高。
另外，日本特开2000-135903号公报公开的驱动轮轴承单元需要将毂构件12、等速万向节13的外接头构件14和车轮轴承15组装成一个单元的复杂组装过程，以及对它们进行维护的复杂维护过程。
本发明的总体目的是提供一种车轮轴承装置，该车轮轴承装置可以简单地执行组装过程和维护过程。
本发明的主要目的是提供一种车轮轴承装置，该车轮轴承装置可以以降低的成本制造，从而其成本降低。
本发明的另一目的是提供一种车轮轴承装置，该车轮轴承装置的部件数量减少从而重量较轻。
附图说明
图1是根据本发明一个实施例的车轮轴承装置的沿着轴向方向的纵向剖视图；
图2是局部省略的纵向剖视图，示出了包括图1所示的车轮轴承装置的转动驱动力传送机构；
图3是表示用于组装车轮轴承装置的组装过程的纵向剖视图，该图示出了将轴承体压配合至毂轴承中的方式；
图4是表示用于组装车轮轴承装置的组装过程的纵向剖视图，该图示出了在已经将轴承体压配合至毂轴承中之后将垫片和螺母放置在轴承体上的方式；
图5是表示用于组装车轮轴承装置的组装过程的纵向剖视图，该图示出了将螺母上紧从而将轴承体紧固到毂轴承的方式；
图6是根据本发明另一实施例的车轮轴承装置的沿着轴向方向的纵向剖视图；
图7是根据本发明又一实施例的车轮轴承装置的纵向剖视图，示出的车轮轴承装置应用到三角架型等速万向节；
图8是局部省略的纵向剖视图，示出了传统的转动驱动力传送机构；并且
图9是传统的驱动轮轴承单元的纵向剖视图。
具体实施方式
图1中，附图标记20表示根据本发明一个实施例的车轮轴承装置。
车轮轴承装置20具有轴承体22，该轴承体包括待附着有机动车车轮的毂和等速万向节的外环构件的大致同轴的整体组合。轴承体22包括作为毂的毂部24以及作为外环构件的外环部26。
车轮轴承装置20还具有：装配在轴承体22的外周表面上并且具有滚动体28a、28b的毂轴承30，所述滚动体包括通过保持器滚动地保持的多个钢珠(未示出)；环形的垫片32和螺母(上紧机构)34，它们装配在轴承体22的外周表面上并且将轴承体22固定到毂轴承30；以及布置在毂轴承30的外周表面上的转向节36(见图2)。
轴承体22包括管状体，该管状体具有限定在其毂部24中的第一凹部38、限定在外环部26中的第二凹部40、以及将第一凹部38和第二凹部40彼此分离的分隔件42。轴承体22的外环部26具有局部带有外螺纹的外周表面44，在外周表面44上上紧螺母34。螺母34在其外周表面上可以具有多个具有防止松动的功能的防止松动机构(未示出)。
轴承体22可以通过锻造、精整(sizing)等等一体形成。或者，毂部24和外环部26可以彼此分离制造，之后可以通过例如搅拌摩擦焊彼此一体接合。
轴承体22的毂部24在其外周表面上具有径向向外突出的车轮安装凸缘46。在车轮安装凸缘46上通过多个毂螺栓48安装制动片和车轮(未示出)。
轴承体22在其靠近车轮安装凸缘46的外周表面上具有径向向外突出的止动部49。在将轴承体22压配合至毂轴承30的下述的外装配构件62的通孔58中之后，当螺母34在带有外螺纹的表面44上逐渐拧入时，外装配构件62轴向移位。在外装配构件62抵靠止动部49时，止动部49防止外装配构件62进一步移位。
外环部26用作与驱动轴50的一个端部(来自发动机等的驱动力被传送到该端部)接合的Barfield型等速万向节52的一部分。接合到差动机构54的另一三角架型等速万向节56(见图2)接合到驱动轴50的另一端部。
如下所述，毂轴承30中限定有通孔58。当毂轴承30待组装到轴承体22上时，从车轮侧(未示出)将轴承体22压配合至通孔58中。毂轴承30还具有外装配构件62，该外装配构件中限定有内环60，该内环具有在其中滚动地支撑的滚动体28a、28b，以及用于防止水、泥、灰尘等从毂轴承30的外部朝向滚动体28a、28b进入的一对密封件64a、64b。外装配构件62由一对部件组成。
通过螺栓将转向节36固定至车体悬吊装置的柱(未示出)。将毂轴承30装配到转向节36的内表面中。因而，通过转向节36将毂轴承30紧固到车体(未示出)。在通过等速万向节52传送转动驱动力时，布置在滚动体28a、28b的径向内侧的外装配构件62、轴承体22、垫片32以及螺母34彼此一致地旋转。
呈波纹管形式的接头罩66具有通过金属的大直径带68a紧固到外环部26的外周表面的较大直径端部66a，以及通过金属的小直径带68b安装到驱动轴50的外周表面上的较小直径端部66b(见图1)。
具有大致球形外周表面的内圈70插入外环部26内。内圈70在其中大致在中央限定有轴向通孔72，通孔72的内周表面具有花键槽。通孔72中的花键槽大致平行于内圈70的轴线延伸。驱动轴50的插入通孔72中的端部在其位于通孔72中的外周表面上布置有花键。
当驱动轴50的所述端部插入到通孔72中并且花键装配到通孔72中的花键槽内时，防止了内圈70和驱动轴50相对于彼此转动，而且驱动轴50和内圈70可以彼此一致地转动。因而，通过驱动轴50可靠地将来自未示出的发动机等的转动驱动力传送到内圈70。
在内圈70与外环部26之间以等角度间隔周向隔开地布置多个滚珠74。滚珠74可旋转地容纳在限定于保持器76中的保持窗内，并接合在限定于外环部26的内表面中的相应的轨道槽78内。轨道槽78的数量与滚珠74的数量相同。轨道槽78沿着外环部26的轴向方向延伸。
根据本实施例的车轮轴承装置20基本如上所述构造。下面描述车轮轴承装置20的操作和优点。
由未示出的发动机等产生的转动驱动力从另一等速万向节56传送到驱动轴50，从而使通过花键装配到驱动轴50的内圈70与其一致地旋转。作为外环部26和毂部24的整体组合的轴承体22通过与布置在内圈70的外周表面上的滚珠74接合的轨道槽78而旋转。在轴承体22旋转时，从发动机等传送的转动驱动力传送到通过轴承体22的车轮安装凸缘46安装在轴承体22上的制动片和车轮(未示出)。
图3到图5示出了将根据本实施例的车轮轴承装置20组装成一体单元的组装过程。
预先通过转向节36等将包括外装配构件62和滚动体28a、28b的毂轴承30组装并固定到车体(未示出)。随着将毂轴承30这样紧固到车体，从车轮侧将作为毂部24和外环部26的整体组合的轴承体22压配合至毂轴承30中的通孔58内，如图3所示。
毂轴承30的其中限定有通孔58的外装配构件62的内径D1等于或大于轴承体22的包括带有外螺纹的表面44的齿尖的外径D2，并且略微大于靠近带有外螺纹的表面44的压配合部的外径D3(见图3)。
在将轴承体22压配合至毂轴承30中的通孔58内之后，如图4所示，从与车轮侧相对的一侧将垫片32安放到轴承体22上，并且将螺母34沿着轴承体22的带有外螺纹的外周表面44上紧。在沿着带有外螺纹的外周表面44逐渐上紧螺母34时，从轴承体22的外周表面突出的环形的止动部49抵靠外装配构件62，从而牢固地将轴承体22紧固到毂轴承30(见图5)。
根据本实施例，轴承体22设为毂部24和外环部26的整体组合，而且将轴承体22压配合至毂轴承30中，从而提供了车轮轴承单元。因此，该车轮轴承装置具有增加的刚度从而具有增强的耐久性，而且制造得更小并且更紧凑。
另外，根据本实施例，由于不必按照现有技术那样在毂构件12的外周表面和外接头构件14的外周表面中局部加工出内环，所以可以以降低的成本制造车轮轴承装置，从而其成本降低。
另外，根据本实施例，从车轮侧将轴承体22压配合至毂轴承30的外装配构件62中的通孔58内，并且沿着带有外螺纹的表面44上紧螺母34。这样设置的简单结构使轴承体22可以容易地固定至毂轴承30。因此，该车轮轴承装置可以简单地执行单元的组装过程和维护过程。
另外，根据本实施例，尽管轴承体22设为毂部24和外环部26的整体组合，但此前使用的毂轴承30也可以照常使用。因此，可以以降低的成本制造车轮轴承装置。
图6示出了根据另一实施例的车轮轴承装置20a。车轮轴承装置20a的与根据上述实施例的车轮轴承装置20的部件相同的部件通过相同的附图标记表示，并且下面不再详细描述。
如图6所示，根据另一实施例的车轮轴承装置20a在轴承体22的外环部26的端部(通过带68a将接头罩66的较大直径端部66a紧固到该端部)上具有环形台阶79，环形台阶79具有比轴承体22的其他部分小的直径。
安装在环形台阶79上的较大直径端部66a具有与轴承体22a的其它周向表面大致齐平的外周表面，而且防止较大直径端部66a径向向外突出。另外，可以容易地安装或移除在一体组装状态下结合有包括驱动轴50的等速万向节52的车轮轴承装置20a。
在本发明的实施例中，已经通过示例描述了图1中所示的Barfield型等速万向节52。然而，本发明不限于Barfield型等速万向节52，而是也可以应用到如图7所示的三角架型等速万向节80，该三角架型等速万向节80包括三角架构件84，三角架构件84接合到驱动轴50的端部，并且具有三个耳轴82、滚针轴承88、辊90以及与耳轴82接合的保持件86。

Claims (8)

1.一种用于可旋转地支撑车辆上的车轮的车轮轴承装置，该车轮轴承装置设置为毂、等速万向节的外环构件以及毂轴承的单元化组件，该车轮轴承装置包括：
管状的轴承体(22)，该轴承体具有在车轮侧的毂部(24)和在等速万向节侧的外环部(26)的整体组合；
毂轴承(30)，该毂轴承布置在所述轴承体(22)的外周表面上，并且具有外装配构件(62)和滚动体(28a，28b)；以及
上紧机构，该上紧机构用于在从所述车轮侧将所述轴承体(22)压配合至所述外装配构件(62)中的通孔(58)内之后，通过被上紧在所述轴承体(22)上而将所述轴承体(22)固定至所述毂轴承(30)。
2.根据权利要求1所述的车轮轴承装置，其特征在于，所述轴承体(22)通过至少锻造或精整一体形成。
3.根据权利要求1所述的车轮轴承装置，其特征在于，所述上紧机构包括沿着所述轴承体(22)的带有外螺纹的外周表面(44)上紧的螺母(34)。
4.根据权利要求1所述的车轮轴承装置，其特征在于，所述轴承体(22)的所述毂部(24)在其外周表面上具有径向向外突出的车轮安装凸缘(46)，以及靠近所述车轮安装凸缘(46)布置在所述轴承体(22)的外周部上的止动部(49)，该止动部用于防止所述压配合的轴承体(22)移位。
5.根据权利要求1所述的车轮轴承装置，其特征在于，所述轴承体(22)的所述外环部(26)在其一端部上具有环形台阶(79)，该环形台阶(79)具有比所述轴承体(22)的其它部分小的直径。
6.根据权利要求1所述的车轮轴承装置，其特征在于，所述外装配构件(62)具有限定在其外周表面中的内环(60)，所述滚动体(28a，28b)被滚动地支撑在所述内环(60)中。
7.根据权利要求1所述的车轮轴承装置，其特征在于，所述等速万向节(52)包括具有内圈(70)以及保持多个滚珠(74)的保持器(76)的Barfield型等速万向节。
8.根据权利要求1所述的车轮轴承装置，其特征在于，所述等速万向节(80)包括具有带有三个突出的耳轴(82)的三角架构件(84)的三角架型等速万向节。
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