CN101180201A - 转向节和轴承组件及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于车辆的转向节－轴承组件包括具有开孔的转向节、压配合进入转向节开孔的轴承、及机械地配置于开孔或轴承或二者上的多个硬颗粒，以增加转向节与轴承之间的摩擦系数。

Description

转向节和轴承组件及其制造方法
相关申请的交叉引用
本申请要求2005年3月23日提交的美国专利临时专利申请第60/664,468号的优先权，其通过引用而结合于此处。
发明领域
本发明大体涉及机动车辆车轮端构件，更具体地，涉及转向节(knuckle)和轴承组件及用于增加转向节与其相应的轴承之间的摩擦系数的方法。
背景
用于车辆的转向节和轴承轮轴组件在运行情况过程中接收作用力和力矩，作用力和力矩可以驱使轴承移动到转向节中，尤其在转弯时或撞击车辆轮缘之后。如工业上所知的，轴承部件可以压配合地与转向节孔相接合，并因此可能响应于上述的外作用力而移位。
现有技术试图通过使用粘合剂和覆层或使用螺栓的固定件来减少这种移动。粘合剂在两个表面之间产生增加的摩擦系数，但为处理过程添加了大量额外的材料，及另外的成本和劳动力。而且，由于压入作用力与压出作用力不相关，不能确保产品的最终品质。使用覆层产品时，一些覆层产品可以增加摩擦系数。然而，应用这些方法的技术不是机械的，而是使用电子的，并且昂贵。类似螺栓的专门固定件增加了材料和劳动力成本，并还增加了组件的重量。
因此，需要在转向节孔内阻止轴承部件的这种移动，以确保这种外作用力不损坏底盘设备。
发明概要
因此，本申请公开一种车辆的转向节-轴承组件，其包括具有开孔的转向节、压配合进入转向节开孔的轴承、及机械地配置于开孔或轴承或二者上的多个硬颗粒，以增加转向节与轴承之间的摩擦系数。
可选的实施例公开了转向节-轴承组件，其包括转向节；位于转向节内的开孔，该开孔具有表面；压配合进入开孔的轴承；及嵌入在开孔表面上的多个硬颗粒，以增加转向节与轴承之间的摩擦系数。
在又一实施例中，组装用于车辆的转向节-轴承的方法包括提供具有开孔的转向节，在转向节的开孔上嵌入多个硬颗粒，及将轴承压配合进入开孔，以增加转向节与轴承之间的摩擦系数。
附图简要说明
本发明的操作可以通过参考与下面的示例相联系的下面的详细描述而更好地理解，其中：
图1为将轴承压配合于转向节开孔中之前，对转向节开孔喷沙的示意图；
图2为轴承压配合进入已处理过的转向节开孔表面的示意图；
图3为已组装的转向节和轴承组件的示意图。
发明详述
现在根据示于图1和图3的实施例描述本发明。虽然这个描述的实施例涉及用于车辆的转向节-轴承组件，应该清楚，本发明可使用任何压配合的装置。
图1、图2和图3的实施例提供转向节和轴承组件及其制造方法，其中，增加转向节和其相应的轴承之间的摩擦系数，以减小相关于转向节孔的轴承在运行车辆的情况下的滑移或移动。而且，本实施例增加摩擦系数而没有使用额外的固定件或明显地增加干扰。
转向节和轴承组件10示于图3。更具体地，还示于图1，转向节和轴承组件10包括轴承12和转向节13。转向节13包括其内的开孔14，其中，在开孔14内包括表面16。轴承12同样包括外表面17。如图2所示，转向节和轴承组件10通过将轴承12压配合进入转向节13的开孔14内而组装，以使转向节13的开孔14的表面16与轴承12的外表面17相接触。因此，开孔14的形状和尺寸使轴承12紧密地配合于开孔14中，以产生压配合。
转向节和轴承组件10通过应用处理方法而增加转向节13与轴承12之间的摩擦系数。如图1所示，开孔14具有在将轴承12压配合进入开孔14之前机械地配置其上的硬颗粒15。更具体地，在将轴承12压配合进入开孔14之前，开孔具有嵌于其上的硬颗粒15。或者，轴承12或轴承12和开孔14均可具有机械地安置的硬颗粒15，或更具体地，在压配合以达到相同结果之前嵌入。
当硬颗粒15嵌入开孔14、轴承12、或二者中时。更具体地，将硬颗粒15喷沙于转向节13的开孔14的表面16、轴承的外表面17、或这两个表面上。硬颗粒15保持嵌入在这些表面上。虽然可以使用许多其它的硬颗粒，目前优选地使用刚玉。因此，如图2所示，可以将轴承12压配合进入转向节13的开孔14中，以形成如图3所示的转向节和轴承组件10。同样地，由于硬颗粒15增加了转向节13与轴承12的两个表面16，17之间的摩擦系数，将轴承12组装于转向节13的开孔14中的压入作用力更大。由于硬颗粒15嵌入于喷沙的一个或多个表面16、17，将转向节13与轴承12拆开的压出作用力也因此而更大。
因为硬颗粒15机械地配置于表面16、17上，目前在技术上容易实施。通过测量压入作用力可控制处理方法的执行。可以通过喷沙参数调整摩擦系数。可以调整喷沙处理的许多参数，以影响处理的性能和得到的摩擦系数。例如，调整下面的参数组(cab)：颗粒的材料(如，刚玉)、应用(application)距离(如，小于150mm)、空气压力(如，大约6巴)、应用时间(如，大约20秒)、进入空气的硬颗粒密度(如，大约2mg/m3)、及颗粒15的尺寸(如，大约80 FEPA-0.17至0.21mm的直径)。在这种处理方法中，摩擦系数增加大约50％。
例如，在现有技术中，将轴承移出具有某种配合的转向节所要求的作用力在35kN与40kN之间。利用转向节和轴承组件10，这个要求的作用力可增加到50kN与170kN之间，依赖于处理方法的参数。这对在转弯情况下和还在对轮缘撞击时转向节孔内的轴承移动有直接的影响。例如，现有技术的转向节孔中的轴承的移动在某个转弯情况下为0.3mm。利用转向节和轴承组件10(将轴承12移出转向节13的作用力大约为60KN)，在相同情况下轴承12的移动为0.035mm。现有技术的转向节孔中的轴承12的移动，在某个撞击轮缘的情况下为0.45mm。利用转向节和轴承组件10(将轴承12移出转向节13的作用力为170KN)，在相同情况下轴承12的移动为0.01mm。因此，推入/推出负荷大大地增加，没有增加压配合(其降低轴承的寿命并增加摩擦/旋转阻力)。由于增加推入/推出负荷，轴承保持力大大地增加，在转弯/路边-撞击时，减小的轴承移动，有助于保持防抱死制动信号的功能。
虽然在所附附图中举例说明并在前述的详细描述中描述了本发明的优选实施例，可以理解，本发明不仅限于所公开的优选实施例，但此处所述的本发明能够有多种重新安置、改变和代替而不脱离后面权利要求的范围。

Claims (20)

1.一种用于车辆的转向节-轴承组件，包括：
具有开孔的转向节；
轴承，其压配合进入所述转向节的所述开孔；以及
多个硬颗粒，其机械地配置于所述开孔或所述轴承或二者上的，以增加所述转向节与所述轴承之间的摩擦系数。
2.如权利要求1所述的转向节-轴承组件，其特征在于：机械地配置于所述开孔或所述轴承或二者上的所述硬颗粒包括将所述硬颗粒嵌入于所述开孔或所述轴承或二者上。
3.如权利要求2所述的转向节-轴承组件，其特征在于：嵌入于所述开孔或所述轴承或二者上的所述硬颗粒在所述车辆运行的情况下减少所述轴承相对于所述转向节的移动。
4.如权利要求3所述的转向节-轴承组件，其特征在于：所述轴承在所述车辆运行的情况下相对于所述转向节的移动减少到大约0.01mm到0.035mm之间。
5.如权利要求3所述的转向节-轴承组件，其特征在于：嵌入于所述开孔或所述轴承或二者上的所述硬颗粒导致更高的压入作用力，以将所述轴承压配合进入所述转向节。
6.如权利要求5所述的转向节-轴承组件，其特征在于：嵌入于所述开孔或所述轴承或二者上的所述硬颗粒导致更高的压出作用力，以将所述轴承与所述转向节开孔拆开。
7.如权利要求6所述的转向节-轴承组件，其特征在于：将所述轴承压配合进入所述转向节的所述压入作用力和将所述轴承与所述转向节开孔拆开的所述压出作用力在大约50KN与170KN之间。
8.如权利要求7所述的转向节-轴承组件，其特征在于：所述硬颗粒通过喷沙而嵌入。
9.一种转向节-轴承组件，包括：
转向节；
开孔，其位于所述转向节内，所述开孔具有表面；
轴承，其压配合进入所述开孔；以及
多个硬颗粒，其嵌入于所述开孔的所述表面上，增加所述转向节与所述轴承之间的摩擦系数。
10.如权利要求9所述的转向节-轴承组件，其特征在于：嵌入于所述转向节的所述开孔的所述表面上的所述硬颗粒减少所述轴承相对于所述转向节的移动。
11.如权利要求10所述的转向节-轴承组件，其特征在于：所述轴承还包括外表面，所述外表面具有多个嵌入于其上的硬颗粒。
12.如权利要求11所述的转向节-轴承组件，其特征在于：所述硬颗粒为刚玉。
13.如权利要求12所述的转向节-轴承组件，其特征在于：所述嵌入的硬颗粒喷沙于所述开孔的所述表面上和所述轴承的所述外表面上。
14.一种组装用于车辆的转向节-轴承的方法，包括：
提供具有开孔的转向节；
在所述转向节的所述开孔上嵌入多个硬颗粒；以及
将轴承压配合进入所述开孔，以增加所述转向节与所述轴承之间的摩擦系数。
15.如权利要求14所述的方法，其特征在于：将所述多个硬颗粒嵌入于所述转向节的所述开孔上包括将所述多个硬颗粒喷沙于所述转向节的所述开孔的表面上。
16.如权利要求15所述的方法，其特征在于：还包括将多个硬颗粒喷沙于所述轴承的外表面上。
17.如权利要求16所述的方法，其特征在于：还包括调整将所述轴承压配合进入所述开孔所需要的作用力，以控制所述摩擦系数，以在所述车辆运行的情况下，减小所述轴承相对于所述开孔的滑动或移动。
18.如权利要求17所述的方法，其特征在于：还包括在压配合过程中通过调整喷沙所述硬颗粒的参数来控制所述轴承和所述开孔之间的摩擦系数。
19.如权利要求18所述的方法，其特征在于：所述参数中的至少一个包括：所述硬颗粒的材料、应用距离、空气压力、应用时间、进入空气的硬颗粒的密度、及硬颗粒的尺寸。
20.如权利要求19所述的方法，其特征在于：所述参数包括：所述硬颗粒的所述材料为刚玉、所述应用距离小于150mm、所述空气压力大约6巴、所述应用时间大约为20秒、进入空气的所述硬颗粒的所述密度约为2mg/m3、及所述硬颗粒的所述尺寸为0.17至0.21mm之间的直径。
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