CN103213455B - 一种车辆的轮毂总成 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车辆的轮毂总成，轴承外圈和轮毂内腔的轴承档过盈配合，轴承档外侧设有用于轴承外端面限位的环形凸台，轴承档内侧设有装卡簧的圆环凹槽，卡簧套在圆环凹槽后对轴承内侧端面进行限位，使轴承外圈与轮毂形成固定一体；转向节的轴颈穿出轴承内圈并和轴承内圈过渡配合，定位挡圈内孔的定位凸台卡入转向节上的轴向凹槽后与轴承内圈贴合，拧紧锁紧螺母，将轴承、轮毂和定位挡圈固定到转向节上，并锁止锁紧螺母防止回转松动。过盈配合所产生拔脱力和轴承两端限位结构这两个双重保险，避免车辆运动时因巨大侧向力的作用而松动或车轮飞出。在更换制动盘时，可轻松将轴承、轮毂、制动盘等从转向节上拆下来，不会影响轴承寿命。

Description

一种车辆的轮毂总成

技术领域

本发明涉及车辆的前悬架和前桥结构，更准确地说，涉及一种车辆的轮毂结构。

背景技术

现在国内市场上使用两个单列滚子轴承结构的前轴轮毂单元还比较多，商用车几乎都采用这种结构，乘用车也有不少车型采用这种结构。这种结构的轮毂单元寿命一般都在4万公里左右，制动器磨损后更换制动器的同时也要拆下轴承，往往也不再使用旧轴承，该种结构的轮毂单元寿命较短。同时，这种结构在生产装配的时候，游隙调整的要求比较高，维修时如果修理工没有掌握游隙的尺度，轴承就很容易烧蚀而失效。经常维修更换，整车使用成本比较高，同时还影响用户的使用。

随着科技的发展，国外汽车轴承已从单列滚子轴承发展到一代、二代、三代，甚至四代，这新四代结构都是带油封和润滑脂双列滚子轴承，即所谓免维护轴承单元。一代结构是双列滚子轴承，还是轴承和轮毂装在一起使用，而二代、三代、四代轮毂单元的轴承外圈与轮毂是一体的，是轴承单元，因这种轮毂单元的轮毂和轴承外圈都需采用轴承钢，所以成本很高，对于稍大车辆，车轮螺栓分度圆较大，成本就过高，同时二代、三代、四代轮毂单元的结构只有量产达到10万套，配套厂家才同意开模生产，因此二代、三代、四代轮毂单元虽然将轴承外圈与前轮毂甚至转向节组合在一起，但只适用大批量乘用车。

发明内容

本发明为了解决现有技术中存在的问题，提供了一种车辆的轮毂总成，其结构简单，采用模块化设计，其连续使用寿命长，成本低，可满足载荷较大、车轮较大的车辆。

为了实现上述的目的，本发明的技术方案是：一种车辆的轮毂总成，包括轮毂、轴承、转向节，所述轴承外圈和轮毂内腔的轴承档过盈配合，且其过盈量所产生的拔脱力为车辆侧向力的1.5倍以上；所述轴承档的外侧设有用于对轴承外侧端面限位的环形凸台，所述轴承档内侧还设有圆环凹槽，用于对轴承内侧端面限位的卡簧卡在圆环凹槽内；转向节的轴颈穿出轴承的内圈并和轴承的内圈过渡配合；所述转向节的轴颈上设有轴向凹槽，还设有套在轴颈上的定位挡圈，所述定位挡圈的内孔设有径向的凸台，定位挡圈内孔的凸台卡入轴向凹槽后与轴承内圈外侧同心贴合；所述转向节的轴颈外端设有螺纹固定部，通过螺纹固定部上的螺纹和锁紧螺母将所述轴承和定位挡圈固定到所述转向节上。

优选的是，所述锁紧螺母的外侧端面上设有一圈用于压入轴向凹槽的防松锁止部。

优选的是，所述防松锁止部为设置在锁紧螺母外侧端面上的一圈薄环。

优选的是，所述轴承为双列圆锥滚子轴承或一代轴承单元。

优选的是，所述轮毂上安装有制动盘，所述转向节上固装有传感器支架，所述传感器支架上设有将传感器支架和制动盘隔开的隔热板。

优选的是，所述转向节的轴颈和轴承内圈过渡配合，且最大过盈量为3μm。

本发明的车辆的轮毂总成，当把双列圆锥滚子轴承压入轮毂内，再装上卡簧，双列圆锥滚子轴承外圈的外侧端面有轴承档的环形凸台限位，内侧端面有卡簧限位，从而保证了双列圆锥滚子轴承不会相对轮毂产生轴向滑动。过盈配合所产生拔脱力和轴承两端限位结构这两个双重保险，将双列圆锥滚子轴承固定在轮毂上。由于双列圆锥滚子轴承内圈的内侧端面与转向节上的肩部贴合，外侧端面有定位挡圈和锁紧螺母固定，并有一定预紧力，也不会产生内外滑动，所以本发明的结构非常充分保证车轮不会在转向节的轴颈上产生滑动，避免车轮因巨大侧向力的作用产生松动或车轮飞出。同时便于安装和拆解，每当车辆使用4万公里左右后，因磨损必须更换制动盘时，可轻松将轴承、轮毂、制动盘一起从转向节的轴颈上拆下来，当更换制动盘后也可轻松装上，不会影响轴承寿命。

附图说明

图1为本发明轮毂总成的剖面图。

图2为本发明轮毂总成的右视图。

图3为本发明轮毂总成的俯视图。

图4为图3的B-B向剖视图。

图5为图1在A处的局部放大图。

图6为本发明轮毂总成的左视图。

图7为图2的C-C向剖视图。

图8为图3的D-D向剖视图。

图9为图4的E-E向剖视图。

图10为图6的E-E向剖视图。

图11为图5在B处的局部放大图。

具体实施方式

为了使本发明解决的技术问题、采用的技术方案、取得的技术效果易于理解，下面结合具体的附图，对本发明的具体实施方式做进一步说明。

参考图1、图2、图3、图6，本发明公开的一种车辆的轮毂总成，特别是一种带盘式的轮毂总成，其包括转向节1、卡簧2、ABS齿圈3、ABS传感器支架4、制动钳组件5、制动盘6、轮毂7、车轮螺栓8、双列圆锥滚子轴承9、锁紧螺母10、轮毂盖11、定位挡圈12、ABS传感器13、隔热板14等。

用气压机将双列圆锥滚子轴承9压入轮毂7的轮毂内腔中后，将卡簧2装到轮毂内腔的孔壁上设置的径向圆环凹槽内，然后将ABS齿圈3压到轮毂7的小端圆柱面上，如图1所示，再将六个个车轮螺栓8分别从内侧压入轮毂7法兰上四周的孔内。

将制动盘6上的六个螺纹孔对准轮毂上的六螺栓过孔，将制动盘6套到轮毂7上，并使二者的安装面贴合，然后用六个六角法兰面螺栓，通过轮毂7上的六螺栓过孔，将制动盘6和轮毂7固定在一起，如图1所示。

然后将隔热板14固定在ABS传感器支架4上，将ABS传感器支架4上的定位销插入转向节1的孔内，再用一个六角螺栓组合件将ABS传感器支架4固定在转向节1上，如图4、图9所示，以防止制动盘6上的热量传递至ABS传感器13，影响ABS传感器的工作。

将转向节1的轴颈对准已装在轮毂7内的双列圆锥滚子轴承9的内圈，用力压入，然后将轮毂7翻转到转向节1上面。

转向节1轴颈的前端包括一螺纹固定部111，所述螺纹固定部111上设有一沿轴向延伸的轴向凹槽110，将定位挡圈12内孔上的定位凸台120对准转向节1轴颈上的轴向凹槽110，将定位挡圈12装到转向节1上，装配结束后，定位挡圈12内侧贴到双列圆锥滚子轴承9内圈上，如图1、图5所示。

通过螺纹固定部111上的螺纹，将锁紧螺母10拧到定位挡圈12的外侧，并施加一定预紧力，在转向节1上的轴向凹槽110处，再用冲子将锁紧螺母10最外侧上的薄环100冲入转向节1的轴向凹槽110内，作为该锁紧螺母10的防松锁止部，如图11所示，以防止锁紧螺母10回转和预紧力消失，造成轮毂单元失效。用力或四周敲击将轮毂盖11压入轮毂本体7的轮毂内腔内，如图1、图5、图11所示。

将ABS传感器13插入ABS传感器支架4内，用一个六角螺栓弹簧垫圈组合件固定，如图6所示。

将制动钳组件5的开档对准制动盘6，将制动盘6塞入制动钳组件5的开档内，并将制动钳组件5上两个螺纹孔对准转向节1上两个过孔，通过转向节1上的两个过孔，用两个螺栓将制动钳组件5固定在转向节1上，如图10所示。

通过四个螺栓可将本发明的总成固定在前轴或前悬架上，通过6个车轮螺母可将车轮固定在车轮螺栓8和轮毂本体7的外端面上，如图1、图3、图7、图8所示。

整车在运动过程中，对于前轴来说，主要受到3g垂直力、1g纵向力和1g侧向力的作用，只要保证转向节的强度，就足够承受垂直力和纵向力的作用，而侧向主要由转向节、轴承、轮毂本体的装配关系来决定的。

为了保证车轮不会因巨大侧向力的作用而松弛或使车轮飞出，也就是说必须保证车轮在转向节1轴颈上不能内外滑动，由于车轮固定在轮毂7的法兰上，因此，保证轮毂7不会在转向节1轴颈上内外滑动，即可保证车轮不会在转向节1轴颈上内外滑动。

双列圆锥滚子轴承9的外圈与轮毂7的轴承档为过盈配合，这个配合所产生拔脱力不小于车辆在运动过程中的侧向力1.5倍。

当把双列圆锥滚子轴承9压入轮毂7内，再装上卡簧2，双列圆锥滚子轴承9外圈的外侧端面有轴承档设置的环形凸台70限位，内侧端面有卡簧2限位，从而保证了双列圆锥滚子轴承9不会相对轮毂7产生轴向滑动，如图1所示。过盈配合所产生拔脱力和轴承两端限位结构这两个双重保险，将双列圆锥滚子轴承9固定在轮毂7上。由于双列圆锥滚子轴承9内圈的后侧端面与转向节1上的肩部贴合，前侧端面有定位挡圈12和锁紧螺母10固定，并有一定预紧力，也不会产生内外滑动，所以本发明的结构可充分保证车轮不会在转向节1的轴颈上产生滑动。

本发明的双列圆锥滚子轴承9内圈与转向节1轴颈的配合为最大过盈量优选为3μm的过盈配合，用人力即可将转向节1轴颈压入双列圆锥滚子轴承9内圈内，这样便于安装和拆解，同时不损坏轴承，所以每当车辆使用4万公里左右后，因磨损必须更换制动盘6时，可轻松将轴承、轮毂、制动盘一起从转向节的轴颈上拆下来，当更换制动盘后也可轻松装上，不会影响轴承寿命。

同时双列圆锥滚子轴承9内带密封圈和润滑脂，寿命甚至比整车寿命还长，这样在整车的整个生命周期内无需维护和更换，从整车使用来看，成本更低。

本发明的轮毂总成，通过对轮毂、转向节、双列圆锥滚子轴承、制动盘、制动钳组件、ABS传感器等进行模块化优化设计，将制动机构、转向节与轮毂单元有机地结合在一起，降低成本，减小零部件占用空间，而且重量减小，降低簧下质量，减小振动，提高了整车性能。便于专业化批量生产，降低成本，减小总成失效几率，总成装配和拆卸方便。

本发明的轮毂总成具有广泛的使用范围，不仅适用于独立悬架的前轴，也适用非独立悬架的前轴；不仅适用车轮螺栓分度圆大的商用车车轮，也适用分度圆小的乘用车车轮。且该结构的设计，在保证性能的同时，相比二代、三代、四代轮毂单元，仅轮毂成本每套至少可节约20元左右；相对老结构轮毂单元，总体成本降低10元左右，整车使用成本降低更大。而且各零部件生产工艺要求较低，无需大量模具、专用设备和高成本材料，生产成本低，适合大批量生产，也适合中小批量生产。

本发明已通过优选的实施方式进行了详尽的说明。然而，通过对前文的研读，对各实施方式的变化和增加也是本领域的一般技术人员所显而易见的。申请人的意图是所有这些变化和增加都落在了本发明权利要求所保护的范围中。

相似的编号通篇指代相似的元件。为清晰起见，在附图中可能有将某些线、层、元件、部件或特征放大的情况。

本文中使用的术语仅为对具体的实施例加以说明，其并非意在对本发明进行限制。除非另有定义，本文中使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)均与本发明所属领域的一般技术人员的理解相同。

Claims (6)

1.一种车辆的轮毂总成，包括轮毂、轴承、转向节，其特征在于：所述轴承外圈和轮毂内腔的轴承档过盈配合，且其过盈量所产生的拔脱力为车辆侧向力的1.5倍以上；所述轴承档的外侧设有用于对轴承外侧端面限位的环形凸台，所述轴承档的内侧还设有圆环凹槽，用于对轴承内侧端面限位的卡簧卡在圆环凹槽内；转向节的轴颈穿出轴承的内圈并和轴承的内圈过渡配合；所述转向节的轴颈上设有轴向凹槽，还设有套在轴颈上的定位挡圈，所述定位挡圈的内孔设有径向的定位凸台，定位挡圈内孔的凸台卡入轴向凹槽后与轴承内圈外侧同心贴合；所述转向节的轴颈外端设有螺纹固定部，通过螺纹固定部上的螺纹和锁紧螺母将所述轴承和定位挡圈固定到所述转向节上。

2.根据权利要求1所述的轮毂总成，其特征在于：所述锁紧螺母的外侧端面上设有一圈用于压入轴向凹槽的防松锁止部。

3.根据权利要求2所述的轮毂总成，其特征在于：所述防松锁止部为设置在锁紧螺母外侧端面上的一圈薄环。

4.根据权利要求1所述的轮毂总成，其特征在于：所述轴承为双列圆锥滚子轴承或一代轴承单元。

5.根据权利要求1所述的轮毂总成，其特征在于：所述轮毂上安装有制动盘，所述转向节上安装有传感器支架，所述传感器支架上设有将传感器支架和制动盘隔开的隔热板。

6.根据权利要求1所述的轮毂总成，其特征在于：所述转向节的轴颈和轴承内圈过渡配合，且最大过盈量为3μm。