CN101163597B - 车轮轴承铰链装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种车轮轴承铰链装置(1)，包括至少一个安装在车轮轴承铰链装置(1)的一个轮毂(5)上的内圈(4)，其中内圈(4)由一个从轮毂(5)成型出的轴环(6)轴向保持在轮毂(5)上，并且在此轴环(6)具有一个与在一个铰链构件(9)上的一个相应的对应齿部(8)相嵌接的齿部(7)，并且该齿部(7)和对应齿部(8)借助至少一个支承在轮毂(5)上的并与在铰链构件(9)上的螺纹(12)嵌接的螺纹元件(17)相互夹紧。

Description

车轮轴承铰链装置
技术领域
本发明涉及一种车轮轴承铰链装置，包括至少一个安装在车轮轴承装置的一个轮毂上的内圈，其中该内圈由一个从轮毂成型出的轴环轴向保持在轮毂上，并且在此轴环具有一个与在一个铰链构件上的一个相应的对应齿部相嵌接的齿部，并且该齿部和对应齿部借助至少一个支承在轮毂上的并与铰链构件上的螺纹嵌接的螺纹元件相互夹紧。
背景技术
在DE 36 36 243 A1中描述了一种此类的车轮轴承铰链装置。螺纹元件一般是一个螺栓，它具有一个栓头且在栓杆上具有螺纹。螺栓的头部以一个通常垂直的平面接触面拧紧地平贴在轮毂的一个相应垂直的平面支承面上。铰链构件例如是一个同步万向节的钟形件。在铰链构件的底面或在铰链构件的一个相应的伸出部分中构成一内螺纹。
在装置组装时，螺栓借助栓杆引导通过一个在轮毂中的相应的通孔并拧进内螺纹中。通过各齿部的连接通过各元件的拧紧一般轴向高度预紧。高的力导致螺纹连接中的变形。
这样，铰链构件的底面朝螺纹元件的栓头的方向变形。铰链构件上的变形在一定情况下不利地影响铰链构件的位置和形状。螺纹上或螺纹周围的塑性和弹性变形传到齿部上并不利地影响嵌接。
在拧紧时，螺栓的栓头轴向朝螺纹的方向进入到通孔中。螺栓的平面接触面“盘式地”贴紧支承面并且从凸缘上的支承面凸出来。螺栓贴紧斜面或边缘，它们限定朝通孔的支承面的边界。因此轮毂和栓头还只是通过边缘接触相互接触。栓头进入得愈多，栓杆与通孔内壁之间的径向间距愈大。应力在螺纹连接及其附近的材料中的不均匀分布可能导致轴向预紧力的减弱和在连接中的有害的应力集中。污物和水进入接触面与支承面之间的环形楔内。
发明内容
因此本发明的目的是，提供一种车轮轴承铰链装置，借助于它消除上述缺点。
根据本发明，提出一种车轮轴承铰链装置，包括至少一个安装在车轮轴承铰链装置的一个轮毂上的内圈，其中内圈由一个从轮毂成型出的轴环轴向保持在轮毂上，并且在此轴环具有一个与在一个铰链构件上的一个相应的对应齿部相嵌接的齿部，并且该齿部和对应齿部借助至少一个支承在轮毂上的并与在铰链构件上的螺纹嵌接的螺纹元件相互夹紧，其特征在于，在铰链构件上构成至少一个轴向伸出的第一伸出部分，其中该伸出部分在内部具有螺纹，并且在铰链构件上构成至少一个轴向伸出的第二伸出部分，其中该第二伸出部分轴向朝与第一伸出部分相同的方向伸出，并且在此至少对应齿部和第一伸出部分径向通过一个空气间隙彼此分离，其中第一伸出部分构成环形的并且包围车轮轴承铰链装置的旋转轴线，并且第一伸出部分在铰链构件上过渡到一个凹槽，其中第一伸出部分通过凹槽与第二伸出部分相连接。
该目的按照本发明的特征这样达到，即铰链构件径向在螺纹与铰链构件的例如构成斜齿或直齿的齿部的部分之间的刚性结构借助一个槽而被中断。该槽从栓头的方向轴向朝铰链构件延伸。铰链构件的齿部和至少所述部分径向通过槽的空气间隙彼此分离并且只在槽的轴向端部过渡到铰链构件的材料中。
齿部因此在弹性和/或塑性的变形的材料传递方面与螺纹脱耦。包括螺纹的部分的材料的变形由于螺纹与齿部的径向分离可以不或几乎不延续到齿部。对此铰链构件按照应用的螺纹元件的数目具有一个或多个伸出部分，在其中可选择地构成一个或多个螺纹。各伸出部分优选与铰链构件构成一件的并且在铰链构件上轴向朝相应的螺纹元件的栓头方向伸出。朝相同的轴向方向从铰链件中伸出一个或多个伸出部分，它们具有至少一些用于嵌接到轮毂上的齿部的对应齿部的部分。
当包括内螺纹的第一伸出部分轴向至少进入到轮毂中使至少螺纹径向由轮毂的齿部包围时，装置是很紧凑的并需要不多的轴向结构空间。在这种情况下，通孔具有一个连续的适用于此的大直径或在伸出部分轴向进入的区域内径向扩大。
第一伸出部分优选构成为相对车轮轴承铰链装置的旋转轴线是环形旋转对称的。一种实施形式设定，第一伸出部分在径向外部至少部分地由一个截锥的外表面限定边界。由此在伸出部分中优化由轴向预紧力产生的应力分布。
本发明的另一种实施形式设定，第一伸出部分和第二伸出部分在铰链构件上共同过度到一个空心凹槽，该空心凹槽构成在环形的轴向槽的端部上。该空心凹槽优选很顺畅地以半径修圆。
本发明的目的还通过一项本发明的特征达到，它涉及螺纹元件贴靠在轮毂上或至少一个在栓头与轮毂之间的中间元件上的贴靠结构。或者也可以设置一种本发明的特征的组合。
设定，螺纹元件的栓头轴向通过至少一个倾斜于车轮轴承铰链装置的旋转轴线的面预紧。按照本发明，轮毂/中间元件(中间元件例如为一个圆盘的形式)或螺纹元件的栓头具有一个进入面形式的支承面/接触面，该进入面偏离垂直的位置朝向车轮轴承铰链装置的旋转轴线。环形构成的面倾斜于一个垂直平面或由其向外弯曲地延伸。垂直平面在栓头与支承面之间的接触中延伸。优选支承面/接触面由一个内截锥/外截锥的内表面/外表面描述并且从端侧的边缘出发朝螺纹的方向进入到通孔中。或者选择不仅接触面在凸缘侧而且支承面在栓头侧设有这样的圆锥形环形面并且相互对应。
在支承面构成为圆锥形的情况下，接触面垂直定位或可选择地以反向倾斜于支承面。同时接触面轴向依靠倾斜于车轮轴承铰链装置的旋转轴线的支承面预紧并且开始时在小的轴向预紧力下与其只发生边缘接触。随着渐增的拉紧力矩使螺栓头进入通孔中。在这种情况下，接触面“盘式地”紧靠到支承面上。在车轮轴承铰链装置的工作中保证最好的接触面。
在接触面构成为圆锥形的情况下，支承面垂直定位或可选择地以反向倾斜于接触面。同时支承面轴向依靠倾斜于旋转轴线的接触面预紧并且开始时在小的轴向预紧力下与其只发生边缘接触。随着渐增的力矩使螺栓头进入通孔中，其中凸缘侧和栓头侧的各轮廓相互紧靠。
附图说明
以下借助于各实施例更详细地说明本发明。图1示出一个车轮轴承铰链装置1的一个实施例的纵向沿车轮轴承铰链装置1的旋转轴线2的局部剖视图。车轮轴承铰链装置1具有两个滚道3和34，用于未示出的各排滚动体。一个滚道3构成在一个内圈4上。内圈4径向安装在车轮轴承装置1的一个轮毂5上。内圈4借助一个轴环6轴向保持在轮毂5上。在轴环6上构成一个未更详细描述的直齿部7。直齿部7与一个在铰链钟形式的铰链构件9上的对应齿部8相嵌接。对应齿部8构成在一个伸出部分10上，该伸出部分轴向从铰链钟伸出。在铰链构件9上构成一个另外的具有内螺纹12的伸出部分11。
两个伸出部分10和11构成为环形的并且是旋转对称的。伸出部分10以对应齿部8包围伸出部分11并且在对应齿部8上径向通过一个空气间隙13与伸出部分11分离。空气间隙13构成在一个轴向槽14中。轴向槽14在一个凹槽15中以一个半径修圆。
伸出部分11具有一个外圆锥形的轮廓，它以锐角α倾斜于旋转轴线2。一个螺栓36形式的螺纹元件17拧紧入到伸出部分11中。轮毂5和铰链构件9借助螺纹元件17在内螺纹12中轴向夹紧。为此在该情况下，螺栓36以栓头18在端侧直接贴靠在轮毂上5并且以栓杆19穿过通孔20轴向一直到伸出部分11中。
在铰链构件9与轴环6之间的接缝21径向外部借助一个塑料的环盖22遮盖。环盖22防止湿气和污物侵入接缝21中。可选择地或同时在组装时在接缝中加进一种弹性的或时效硬化的密封剂，例如密封膏。在通孔20中在栓杆19与内壁23之间径向夹紧一个密封环24。图3和4中描述了螺纹连接的密封件的其他实施形式。图3和4放大和不按比例地示出图1的细部Z的各可选择的实施形式。图3示出一个在栓头18的边缘27与轮毂5上的凸缘28之间的一个夹紧槽26中的O型圈25。在按图4的视图中，一个O型圈35轴向夹紧在栓头18与到通孔20的边缘29之间。还可设想，在螺纹连接中在各螺纹之间组合一些弹性的密封元件如O型圈或密封膏并且在栓头-凸缘的接触中加进密封膏或其他的密封剂。
图2放大和不按比例地示出图1的细部Z。一个端侧的面30，在该情况下即支承面30反时针方向以角度
Figure DEST_PATH_2006800132911_0
倾斜于一个想象的垂直平面31并由此从凸缘28的端面32开始朝用箭头表示的轴向方向向内螺纹12那边进入通孔20地构成。栓头18上的接触面33在该情况下位于垂直平面31内。还可设想，接触面构成倾斜的而支承面位于垂直平面内。
在高的轴向预紧力的情况下，接触面33变成“盘式的”，亦即接触面33在其最小的直径上被沿箭头的方向进入通孔20中。接触面33在轴向预紧时不再位于垂直平面31内，而是近似以角度
Figure DEST_PATH_2006800132911_1
倾斜于该垂直平面。
附图标记清单
1车轮轴承铰链装置    19栓杆
2旋转轴线            20通孔
3滚道                21接缝
4内圈                22环盖
5轮毂                23内壁
6轴环                24密封环
7齿部                25O型圈
8对应齿部            26夹紧槽
9铰链构件            27边缘
10伸出部分           28凸缘
11伸出部分           29边缘
12内螺纹             30支承面
13空气间隙           31垂直平面
14轴向槽             32端面
15凹槽               33接触面
16轮廓               34滚道
17螺纹元件           35O型圈
18栓头               36螺栓

Claims (8)

1.车轮轴承铰链装置(1)，包括至少一个安装在车轮轴承铰链装置(1)的一个轮毂(5)上的内圈(4)，其中内圈(4)由一个从轮毂(5)成型出的轴环(6)轴向保持在轮毂(5)上，并且在此轴环(6)具有一个与在一个铰链构件(9)上的一个相应的对应齿部(8)相嵌接的齿部(7)，并且该齿部(7)和对应齿部(8)借助至少一个支承在轮毂(5)上的并与在铰链构件(9)上的螺纹(12)嵌接的螺纹元件(17)相互夹紧，其特征在于，在铰链构件(9)上构成至少一个轴向伸出的第一伸出部分(11)，其中该伸出部分(11)在内部具有螺纹(12)，并且在铰链构件(9)上构成至少一个轴向伸出的第二伸出部分(10)，其中该第二伸出部分(10)轴向朝与第一伸出部分(11)相同的方向伸出，并且在此至少对应齿部(8)和第一伸出部分(11)径向通过一个空气间隙(13)彼此分离，其中第一伸出部分(11)构成环形的并且包围车轮轴承铰链装置(1)的旋转轴线(2)，并且第一伸出部分(11)在铰链构件(9)上过渡到一个凹槽(15)，其中第一伸出部分(11)通过凹槽(15)与第二伸出部分(10)相连接。
2.按照权利要求1所述的车轮轴承铰链装置，其特征在于，第一伸出部分(11)和第二伸出部分(10)与铰链构件(9)构成为一件的。
3.按照权利要求1所述的车轮轴承铰链装置，其特征在于，第一伸出部分(11)轴向至少进入到轮毂(5)中，使得至少螺纹(12)径向由齿部(7)包围。
4.按照权利要求1所述的车轮轴承铰链装置，其特征在于，第一伸出部分(11)构成为环形的并且包围车轮轴承铰链装置(1)的旋转轴线(2)，其中第一伸出部分(11)在径向外部至少部分地由一个截锥的外表面限定边界。
5.按照权利要求1所述的车轮轴承铰链装置，其中螺纹元件(17)以至少一个栓头(18)支承在轮毂(5)上，其特征在于，栓头(18)轴向依靠至少一个倾斜于车轮轴承铰链装置(1)的旋转轴线(2)的支承面(30)预紧，并且栓头(18)的一个接触面(33)在轴向预紧时可倾斜于一个垂直平面(31)。
6.按照权利要求5所述的车轮轴承铰链装置，其特征在于，支承面(30)构成为内圆锥形的。
7.按照权利要求6所述的车轮轴承铰链装置，其特征在于，支承面(30)从径向外部向径向内部轴向朝螺纹(12)的方向缩进。
8.按照权利要求5所述的车轮轴承铰链装置，其特征在于，所述支承面(30)是一个在轮毂(5)上的支承面。
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