CN103195817A - 轮毂单元 - Google Patents

Abstract

一种轮毂单元，包括：钢质外滚道构件(4)，钢质外滚道构件(4)具有车身安装凸缘(43)和内滚道表面，转向节(60)连接至车身安装凸缘(43)；内滚道构件(2、3)，内滚道构件(2、3)具有外滚道表面；滚动件(5、6)，滚动件(5、6)布置在外滚道构件的内滚道表面与内滚道构件的外滚道表面之间；以及环形构件(90)，环形构件(90)装配到转向节的内周，环形构件(90)与外滚道构件的一个轴向端面接触，并且环形构件(90)由具有比外滚道构件的材料的电离化倾向高的材料制成。

Description

轮毂单元

技术领域

本发明涉及一种轮毂单元。

背景技术

在现有技术中，日本专利申请公开No.2011-42182(JP 2011-42182A)中描述了一种轮毂单元。该轮毂单元包括外圈、毂轮、内圈、多个第一滚珠和多个第二滚珠。内圈固定地装配到毂轮的径向外侧。外圈具有第一滚道表面和第二滚道表面。毂轮和内圈各自具有单个的滚道表面。

所述多个第一滚珠在所述多个第一滚珠由保持架保持在外圈的第一滚道表面与毂轮的滚道表面之间的状态下沿周向方向以间隔布置。所述多个第二滚珠在所述多个第二滚珠由保持架保持在外圈的第二滚道表面与内圈的滚道表面之间的状态下沿周向方向以间隔布置。

外圈具有车身安装凸缘。铝质转向节通过螺栓连接到车身安装凸缘。毂轮具有轮安装凸缘。轮通过制动转子安装到轮安装凸缘上。

然而，近年来，为了减小成本，可以代替铝使用钢质材料作为车身侧转向节的材料。

发明人发现的问题是，在这种情况下，转向节的材料的电离化倾向基本上等于钢质轮毂单元的材料的电离化倾向，因此，转向节不会优先地被腐蚀并且轮毂单元会生锈。

发明人还发现，当使用铝质转向节时，由于铝的电离化倾向比钢质材料的电离化倾向高的事实，转向节相对于钢质轮毂单元优先地被腐蚀，因此，需要高尺寸精度并且抑制了昂贵的钢质轮毂单元的腐蚀。

发明内容

本发明提供了一种轮毂单元，该轮毂单元即使在使用低成本的钢质转向节时也能够抑制滚道构件的腐蚀。

本发明的方面提供了一种轮毂单元。该轮毂单元包括：钢质外滚道构件，该钢质外滚道构件具有车身安装凸缘和内滚道表面，转向节连接至车身安装凸缘；内滚道构件，该内滚道构件具有外滚道表面；滚动件，所述滚动件布置在外滚道构件的内滚道表面与内滚道构件的外滚道表面之间；以及环形构件，该环形构件装配到转向节的内周，该环形构件与外滚道构件的一个轴向端面接触，并且该环形构件由具有比外滚道构件的材料的电离化倾向高的材料制成。

应当注意到环形构件还包括大致环形的构件。也就是说，自然地，该环形构件包括具有限定通孔的封闭的弯曲表面的构件，并且还包括在沿具有限定通孔的封闭的弯曲表面的构件的周向方向的一个部分处具有切口的构件，例如在轴向垂直截面中呈C形的构件。

根据上述方面，由具有比作为外滚道构件的材料的钢质材料的电离化倾向高的材料制成的环形构件接触外滚道构件的轴向端面。通过这样做，可以使环形构件相对于外滚道构件优先地被腐蚀，因此可以抑制外滚道构件的腐蚀。因而，即使将外滚道构件安装到车身的转向节为低成本的钢质转向节，也可以抑制昂贵的外滚道构件的腐蚀。

在上述方面中，环形构件的内径可以大于外滚道构件的所述一个轴向端面的内径。

根据上述方面，环形构件的内径大于外滚道构件的所述一个轴向端面的内径。通过这样做，当将密封构件从环形构件侧压配合到外滚道构件的内周时，可以在不与环形构件产生干涉的情况下平顺地将密封构件固定到外滚道构件的内周。

此外，根据上述方面，环形构件的内径大于外滚道构件的所述一个轴向端面的内径。通过这样做，可以抑制杂质(灰尘或泥浆水)从环形构件的内周向外滚道构件的内周侧的运动。因而，可以抑制附接到外滚道构件的内周侧的密封构件中牵涉到杂质。此外，当转速检测器的脉冲发生器环固定到密封构件时，可以抑制脉冲发生器环的生锈。

如果环形构件的内径小于外滚道构件的所述一个轴向端面的内径，由于环形构件与外滚道构件接触，因此密封构件中的杂质的牵涉以及脉冲发生器环的生锈通过杂质因离心力从环形构件的内周向外滚道构件的内周侧的运动而容易地发生。

在上述方面中，环形构件可以具有腐蚀抑制层，该腐蚀抑制层抑制外滚道构件的所述端面的腐蚀，并且该腐蚀抑制层接触所述外滚道构件的所述端面。

当具有不同的电离化倾向的两个构件彼此接触时，具有较高的电离化倾向的构件的接触面的腐蚀优先地发生，间隙形成在两个构件的接触面之间，并且两个构件的接触面因盐水等进入该间隙而易于被腐蚀。

根据上述方面，环形构件具有腐蚀抑制层，该腐蚀抑制层抑制外滚道构件的所述端面的腐蚀，并且该腐蚀抑制层接触所述外滚道构件的所述端面。通过这样做，可以抑制环形构件与外滚道构件的接触面之间的间隙处的腐蚀，因此可以进一步抑制外滚道构件的腐蚀。

根据上述方面，可以实现即使在使用低成本的钢质转向节时也能够抑制滚道构件的腐蚀的长寿命的轮毂单元。

附图说明

下面将参照附图对本发明的示例性实施方式的特征、优点以及技术意义和工业意义进行描述，在附图中相同的附图标记表示相同的元件，在附图中：

图1为根据本发明的实施方式的轮毂单元的轴向截面图；

图2为围绕图1的外圈的部分的放大截面图；

图3为环形构件的径向截面图；

图4为沿着图3中的线3A-3A的截面图，并且为环形构件的示意性轴向截面图；以及

图5为转向节和环形构件的示意性截面图。

具体实施方式

下文中，将参照附图对本发明的实施方式进行详细描述。

图1为根据本发明的实施方式的轮毂单元的轴向截面图。

该轮毂单元包括内轴1、第一内圈2、第二内圈3、外圈4、多个第一滚珠5、多个第二滚珠6和转速检测器7。第一内圈2用作内滚道构件。第二内圈3用作内滚道构件。外圈4用作外滚道构件。所述多个第一滚珠5用作滚动件。所述多个第二滚珠6用作滚动件。内轴1、第一内圈2、第二内圈3和外圈4中的每个均由作为钢质材料的示例的碳钢形成。

内轴1具有轴向延伸的盘形轮安装凸缘15。轮安装凸缘15用于在与轮相邻的轴向端部处直接地或间接地安装轮(未示出)。轮安装凸缘15的外侧轴向端面为轮安装表面19。多个螺栓插入孔17与轮安装凸缘15同心地形成。螺栓在螺栓的螺杆尾轴向上定向在轮滚动轮承装置外侧的状态下压配合到每个螺栓插入孔17中。内轴1具有环形槽20。环形槽20位于内轴1的外周的一个轴向侧处。环形槽20具有由圆筒形表面形成的底面。环形槽20朝向所述一个轴向侧和径向外侧敞开。

第一内圈2固定地压配合到环形槽20的另一轴向侧。第二内圈3固定地压配合到环形槽20的所述一个轴向侧。第一内圈2在其外周上具有作为外滚道表面的示例的角形接触滚道槽21。第二内圈3在其外周上具有作为外滚道表面的示例的角形接触滚道槽22。

外圈4在其外周的一个轴向端部处具有车身安装凸缘43。车身安装凸缘43用于将外圈4安装到车身上。铸铁转向节60通过螺栓61连接到车身安装凸缘43。外圈4在其内周上具有角形接触的第一滚道槽30和角形接触的第二滚道槽31。第一滚道槽30用作内滚道表面的示例。第二滚道槽31用作内滚道表面的示例。第一滚道槽30在径向上位于第一内圈2的滚道槽21的外侧。第二滚道槽31在径向上位于第二内圈3的滚道槽22的外侧。

所述多个第一滚珠5在所述多个第一滚珠5由保持架保持在外圈4的第一滚道槽30与第一内圈2的滚道槽21之间的状态下沿周向方向以间隔布置。所述多个第二滚珠6在所述多个第二滚珠6由保持架保持在外圈4的第二滚道槽31与第二内圈3的滚道槽21之间的状态下沿周向方向以间隔布置。

转速检测器7包括脉冲发生器环(在图2中由40表示)和用作转速传感器的磁性传感器41。环形密封构件42密封第二内圈3的所述一个轴向端部与外圈4的所述一个轴向端部之间的间隙。脉冲发生器环固定到环形密封构件42的外侧轴向端面。

脉冲发生器环由塑性磁体环形成，其中，具有不同磁性的磁极沿周向方向交替地设置。塑性磁体环通过如下方式形成。将由混合有例如烧结铁素体之类的磁粉或磁性金属材料的合成树脂制成的注塑模制件用作基础材料，然后，将基础材料沿周向的期望的角形区域交替地磁化为S极或N极。

磁性传感器41固定到车身使得磁性传感器41的传感器面设置成轴向地面对脉冲发生器环的轴向端面。磁性传感器41由霍尔IC形成。霍尔IC具有IC芯片模制有由合成树脂制成的保护盖的结构。

随着脉冲发生器环因第二内圈3旋转而与第二内圈一起同步地旋转，脉冲发生器环的磁极顺序地面对不旋转的磁性传感器。这里，在脉冲发生器环的所述多个成对的磁极之间产生的磁场(磁力线)的大小沿周向方向周期性地且连续地变化，并且磁场(磁力线)的方向沿周向方向交替地相反。通过这样做，通过脉冲发生器环的旋转，穿过磁性传感器的磁场的方向基于旋转速度周期性地连续旋转。磁性传感器41检测磁场的方向的周期性变换，并且基于脉冲发生器环的旋转速度检测具有频率的脉冲信号。

来自磁性传感器41的信号输出到由微型计算机形成的控制装置(未示出)。控制装置基于来自磁性传感器41的信号计算轮的旋转速度，并且检测车辆的速度。

图2为围绕图1中示出的外圈4的部分的放大截面图。

如图2所示，轮毂单元包括环形构件50。环形构件50内嵌固定地装配到转向节60的内周。环形构件50的所述另一轴向端面63与外圈4的一个轴向端面62接触。如图2所示，外圈4的所述一个轴向端面62的内径d2小于环形构件50的内径。

图3为环形构件50的径向截面图。

如图3所示，环形构件50为大致环形的构件，并且在径向截面中呈C形。环形构件50具有这样的形状：切口80形成在具有限定通孔的封闭弯曲表面的构件的周向的一个部分处。如图1所示，磁性传感器41布置成穿过切口80。

图4为沿着图3中的线3A-3A的截面图，并且为环形构件50的示意性轴向截面图。

如图4所示，环形构件50具有本体90和镀覆层91。本体90由作为具有比外滚道构件的材料的电离化倾向高的材料的示例的铝制成。镀覆层91为腐蚀抑制层的示例。镀覆层91覆盖本体90的与外圈4相邻的端面92。需要指出的是，在图4中，为了容易说明，镀覆层91被夸张地绘制。镀覆层91与外圈4的所述一个轴向端面62接触。镀覆层91由具有比用作外圈4的材料的碳钢的电离化倾向高的材料制成，更具体地，由能够抑制外圈4的所述一个轴向端面62的腐蚀的锌镍合金形成。

在轮毂单元中，环形构件50的所述另一轴向端面63以下述方式与外圈4的所述一个轴向端面62接触。

也就是说，首先，如图5所示，其示出了转向节60和环形构件50的半部截面图，将环形构件50内嵌固定地压配合到转向节60的内周，使得环形构件50的所述另一轴向端面63距转向节60的与外圈4的车身安装凸缘43相邻的端面85的距离为L1[cm]。这里，如图2所示，从外圈4的车身安装凸缘43的一个轴向端面88到外圈4的所述一个轴向端面62的轴向距离为L2[cm]，并且将L1确定成满足关系L2≥L1。

随后，图5中示出的螺纹孔46与图1中示出的车身安装凸缘43的螺纹孔47对准，将螺栓61插入到螺纹孔46和螺纹孔47中，然后将螺栓61拧紧。这里，L2≥L1，因此，当将螺栓61拧紧时，环形构件50的所述另一轴向端面63压靠外圈4的所述一个轴向端面62，并且沿着转向节60的内周从轮侧向车身侧移动。这样，环形构件50的所述另一轴向端面63与外圈4的所述一个轴向端面62接触。

如图2所示，在转向节60与外圈4的车身安装凸缘43接触的状态下，将外圈4的所述一个轴向端面62与转向节60的轴向上面对端面62的端面68之间的轴向距离设定为L3[cm]。如图4所示，将环形构件50的轴向尺寸设定为L4[cm]。在本实施方式中，满足关系L4≤L3，并且环形构件50的出现不影响通过螺栓将车身安装凸缘43与转向节60紧固。

通过根据上述实施方式的轮毂单元，由具有比作为外圈4的材料的钢质材料的电离化倾向高的材料制成的环形构件50与外圈4的轴向端面62接触。通过这样做，可以使环形构件50相对于外圈4优先地被腐蚀，因此可以抑制外圈4的腐蚀。因而，即使接收高腐蚀性的泥浆盐水的飞溅并且将外圈4安装在车身上的转向节60为低成本的钢质转向节，也可以抑制昂贵的外圈4的腐蚀。此外，在本实施方式中，布置有作为与内圈2和内圈3以及外圈4分离的构件的环形构件50。通过这样做，可以确保在轴向方向上具有较宽宽度的腐蚀区域，可以增强抗腐蚀性能，并且可以在延长的时间段中抑制外圈的腐蚀。

通过根据本实施方式的轮毂单元，环形构件50的内径大于外圈4的所述一个轴向端面62的内径。通过这样做，当将密封构件42从环形构件50侧压配合到外圈4的内周时，可以在不与环形构件50产生干涉的情况下平顺地将密封构件42固定到外圈4的内周。

通过根据上述实施方式的轮毂单元，环形构件50的内径大于外圈4的所述一个轴向端面62的内径。通过这样做，可以抑制杂质(灰尘或泥浆水)从环形构件50的内周向外圈4的内周侧的运动。因而，可以抑制附接到外圈4的内周侧的密封构件42中牵涉到杂质，并且可以抑制转速检测器7的脉冲发生器环40的生锈。

如果环形构件的内径小于外滚道构件的一个轴向端面的内径，由于环形构件与外滚道构件接触，因此密封构件中的杂质的牵涉以及脉冲发生器环的生锈通过杂质因离心力从环形构件的内周向外滚道构件的内周侧的运动而容易地发生。

通过根据上述实施方式的轮毂单元，环形构件50具有有腐蚀抑制作用的镀覆层91。镀覆层91能够抑制外圈4的端面62的腐蚀并且与外圈4的端面62接触。通过这样做，可以抑制环形构件50与外圈40的接触面之间的间隙腐蚀，因此抑制了外圈4因锈斑造成的生锈，并且可以进一步抑制外圈4的腐蚀。

在根据上述实施方式的轮毂单元中，环形构件50的本体90的材料为具有比作为外圈4的材料的碳钢的电离化倾向高的铝。此外，根据本发明，当外圈为例如碳钢的刚质材料时，环形构件的本体的材料可以为锌或镁，并且可以为任意的材料，只要该材料为除了铝之外的具有比钢质材料的电离化倾向高的金属材料。

在根据上述实施方式的轮毂单元中，环形构件50由本体90和镀覆层91形成。根据本发明，环形构件可以仅由本体形成并且可以不具有镀覆层。

在根据上述实施方式的轮毂单元中，环形构件的镀覆层91由锌镍合金形成并且抑制了外圈4的所述一个轴向端面62的腐蚀。根据本发明，环形构件的镀覆层可以由锌、锰锌合金、铁锌合金、钴锌合金、钼锌合金等形成。

在根据上述实施方式的轮毂单元中，用作内滚道构件的两个内圈2和3压配合到内轴1。在根据本发明的轮毂单元中，可以将仅一个内圈压配合到内轴而外滚道表面可以形成在内轴和内圈中的每个上，然后内轴和内圈中的每个均可用作内滚道构件。在根据本发明的轮毂单元中，用作仅一个内滚道构件的内轴可以具有两个滚道表面而不具有内圈。

在根据上述实施方式的轮毂单元中，环形构件50呈C形。根据本发明，环形构件可以为具有限定通孔的封闭的弯曲表面的构件并且可以不具有切口。这是由于旋转速度检测传感器不必附接到轮毂单元并且不需要形成需要切口的排水孔。

在根据上述实施方式的轮毂单元中，滚动件为滚珠5和6。根据本发明，滚动件可以为布置在两排中的圆锥滚子，滚动件可以为圆柱滚子，或滚动件可以由两种类型或更多种类型的圆锥滚子、圆柱滚子和滚珠形成。

在上述实施方式中，轮毂单元固定到铸铁转向节60。当然，根据本发明的轮毂单元可以固定到由除了铸铁之外的材料制成的转向节，例如铝质转向节。

Claims (3)

1.一种轮毂单元，其特征在于包括：

钢质外滚道构件(4)，所述钢质外滚道构件(4)具有车身安装凸缘(43)和内滚道表面，转向节(60)连接至所述车身安装凸缘(43)；

内滚道构件(2、3)，所述内滚道构件(2、3)具有外滚道表面；

滚动件(5、6)，所述滚动件(5、6)布置在所述外滚道构件的所述内滚道表面与所述内滚道构件的所述外滚道表面之间；以及

环形构件(90)，所述环形构件(90)装配到所述转向节的内周，所述环形构件(90)与所述外滚道构件的一个轴向端面接触，并且所述环形构件(90)由具有比所述外滚道构件的材料的电离化倾向高的材料制成。

2.根据权利要求1所述的轮毂单元，其中，所述环形构件的内径大于所述外滚道构件的所述一个轴向端面的内径。

3.根据权利要求1或2所述的轮毂单元，其中，所述环形构件具有腐蚀抑制层(91)，所述腐蚀抑制层(91)抑制所述外滚道构件的所述端面的腐蚀，并且所述腐蚀抑制层(91)接触所述外滚道构件的所述端面。

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