CN104074864A - 圆锥滚子车轮轴承组件 - Google Patents

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Abstract

一种圆锥滚子车轮轴承组件可包括：轮毂，被提供有在该轮毂的端部径向向外形成的用于安装车轮的轮毂凸缘和形成在靠近所述轮毂凸缘的侧部的轮毂滚道；外圈，围绕所述轮毂，并在该外圈的内周上被提供有与所述轮毂滚道对应的外滚道；以及圆锥滚子，被设置在所述轮毂滚道与所述外滚道之间，并允许所述轮毂与所述外圈的相对转动，其中凸缘基座被形成在所述轮毂凸缘与所述轮毂滚道之间，并且用于磨削所述轮毂滚道的第一底切被形成在所述凸缘基座上，并且其中用于分散集中于所述第一底切上的应力的第二底切进一步被形成在所述凸缘基座上。

Description

圆锥滚子车轮轴承组件
相关申请的交叉引用
本申请要求于2013年3月26日在韩国知识产权局提交的第10-2013-0032179号韩国专利申请的优先权和利益，其全部内容通过引用合并于此。
技术领域
本发明涉及一种圆锥滚子车轮轴承组件。更具体地，本发明涉及一种具有用于分散集中于第一底切的应力的第二底切的圆锥滚子车轮轴承组件，第一底切被形成在凸缘基座部分。
背景技术
通常，轴承被设置在转动元件与非转动元件之间，以便平滑转动元件的转动。目前使用各种类型的轴承，诸如滚珠轴承、圆锥滚子轴承、滚针轴承等。
车轮轴承是这类轴承的一种，并且将为转动元件的车轮能转动地连接到为非转动元件的车身。车轮轴承包括连接到车轮或者车身之一的内圈（和/或轮毂）、连接到车轮或者车身中的另一个的外圈以及设置在外圈与内圈之间的转动元件。
滚珠或者圆锥滚子被用作车轮轴承的转动元件。使用滚珠的车轮轴承适用于小型车辆，而使用圆锥滚子的车轮轴承适用于大型车辆，诸如公共汽车、货车等。
图1至图3中示出常规的圆锥滚子车轮轴承组件。
如图1至图3中所示，常规的圆锥滚子车轮轴承组件10包括轮毂20、内圈60、外圈30、第一圆锥滚子40和第二圆锥滚子50。
用于安装车轮的轮毂凸缘23被形成在轮毂20的侧部，并且台阶部26被形成在轮毂20的另一侧部。此外，轮毂滚道25被形成在轮毂20的在轮毂凸缘23与台阶部26之间的外周上，并且凸缘基座24被形成在轮毂滚道25与轮毂凸缘23的连接部。通常，凸缘基座24的横截面以弯曲的方式形成。螺栓孔29被形成在轮毂凸缘23的径向外部，并且螺栓被插入螺栓孔29中以使车轮被安装在轮毂凸缘23上。此外，用于支撑车轮的导杆22从轮毂20的侧面沿轴向方向突出。
内圈60被压装在台阶部26上，并且内滚道62被形成在内圈60的外周上。在内圈60被压装在台阶部26上之后，轮毂20的端部27被径向向外弯曲，以便卡住内圈60。因此，预载被施加到第一圆锥滚子40和第二圆锥滚子50。
外圈30与轮毂20和内圈60径向向外隔开，并且围绕轮毂20和内圈60。与轮毂滚道25和内滚道62对应的第一外滚道32和第二外滚道34被形成在外圈30的内周上。
处于被安装在第一保持架42中的状态下的多个第一圆锥滚子40被安装在轮毂滚道25与第一外滚道32之间，并且处于被安装在第二保持架52中的状态下的多个第二圆锥滚子50被安装在内滚道62与第二外滚道34之间。
同时，在第一圆锥滚子40和第二圆锥滚子50被安装在轮毂20和内圈60上的情况下，可以与第一圆锥滚子40和第二圆锥滚子50接触的轮毂滚道25和被定位在轮毂滚道25的两端部的突出部、内滚道62和被定位在内滚道62的两端部的突出部应被精确地加工。通常，虽然圆锥滚子的边缘是弓形的，但由于加工特性，滚道不以弓形的方式被加工，而是以平直的方式被加工。此外，由于每个滚道的加工表面和被定位在每个滚道的两端部的突出部的加工表面形成角度，所以难于加工加工表面相接合的边缘部。为解决这样的问题，在加工表面相接合的边缘部形成底切。也就是说，为了便于加工，预先在加工表面相接合的边缘部周向地形成槽。
然而，如果为了便于加工形成底切，车轮轴承组件抗冲击性变弱。特别地，如果通过轮毂凸缘23施加瞬间冲击或强冲击，则如图4所示应力集中于形成在凸缘基座24上的底切28上，并且由于应力的集中而可能在底切28的周围产生裂纹或者轮毂20可能被损坏。由于为了便于加工应该形成底切28，所以需要用于分散可能集中于底切28上的应力的方法。
在该背景技术部分中所公开的上述信息仅用于加强对本发明的背景技术的理解，因此它可能包括不构成在本国对本领域技术人员而言已知的现有技术的信息。
发明内容
本发明努力提供一种圆锥滚子车轮轴承组件，其通过在用于加工轮毂滚道的底切附近形成另外的底切而具有分散应力的优点。
根据本发明的示例性实施例的圆锥滚子车轮轴承组件可以包括：轮毂，被提供有在该轮毂的端部径向向外形成的用于安装车轮的轮毂凸缘、形成在该轮毂的另一端部的外周上的台阶部和形成在所述轮毂凸缘与所述台阶部之间的外周上的轮毂滚道；内圈，被压装在所述轮毂的所述台阶部上，并被提供有形成在该内圈的外周上的内滚道；外圈，围绕所述轮毂和所述内圈，并被提供有与所述轮毂滚道和所述内滚道对应且被形成在该外圈的内周上的第一外滚道和第二外滚道；第一圆锥滚子，被设置在所述轮毂滚道与所述第一外滚道之间，并允许所述轮毂或所述内圈与所述外圈的相对转动；以及第二圆锥滚子，被设置在所述内滚道与所述第二外滚道之间，并允许所述轮毂或所述内圈与所述外圈的相对转动，其中凸缘基座被形成在所述轮毂凸缘与所述轮毂滚道之间，并且用于磨削所述轮毂滚道的第一底切被形成在所述凸缘基座上，并且其中用于分散集中于所述第一底切上的应力的第二底切进一步被形成在所述凸缘基座上。
所述第二底切可被形成在所述第一底切的径向外侧，并与所述第一底切隔开预定距离。
所述第二底切的尺寸可大于所述第一底切的尺寸。
用于支撑所述车轮的导杆可在所述轮毂的侧面沿轴向方向突出，并且所述第二底切可大体上被形成在与所述导杆相同的径向位置。
用于阻止异物流入的第一密封构件可被安装在所述轮毂凸缘与所述外圈的端部之间，并且用于阻止异物流入的第二密封构件可被安装在所述外圈的另一端部的内周与所述内圈的外周之间。
所述第二底切可被定位在所述第一密封构件的径向内侧。
根据本发明的另一示例性实施例的圆锥滚子车轮轴承组件可以包括：轮毂，被提供有在该轮毂的端部径向向外形成的用于安装车轮的轮毂凸缘和形成在靠近所述轮毂凸缘的侧部的轮毂滚道；外圈，围绕所述轮毂，并在该外圈的内周上被提供有与所述轮毂滚道对应的外滚道；以及圆锥滚子，被设置在所述轮毂滚道与所述外滚道之间，并允许所述轮毂与所述外圈的相对转动，其中凸缘基座被形成在所述轮毂凸缘与所述轮毂滚道之间，并且用于磨削所述轮毂滚道的第一底切被形成在所述凸缘基座上，并且其中用于分散集中于所述第一底切上的应力的第二底切进一步被形成在所述凸缘基座上。
所述第二底切可被形成在所述第一底切的径向外侧，并与所述第一底切隔开预定距离。
所述第二底切的尺寸可大于所述第一底切的尺寸。
用于支撑所述车轮的导杆可在所述轮毂的侧面沿轴向方向突出，并且所述第二底切可大体上被形成在与所述导杆相同的径向位置。
附图说明
图1是常规的圆锥滚子车轮轴承组件的剖视图。
图2是在常规的圆锥滚子车轮轴承组件中使用的轮毂的剖视图。
图3是在常规的圆锥滚子车轮轴承组件中使用的轮毂的局部透视图。
图4示出当冲击被施加到在常规的圆锥滚子车轮轴承组件中使用的轮毂时的应力分布。
图5是根据本发明的示例性实施例的圆锥滚子车轮轴承组件的剖视图。
图6是在根据本发明的示例性实施例的圆锥滚子车轮轴承组件中使用的轮毂的剖视图。
图7是在根据本发明的示例性实施例的圆锥滚子车轮轴承组件中使用的轮毂的局部透视图。
图8示出当将冲击被施加到在根据本发明的示例性实施例的圆锥滚子车轮轴承组件中使用的轮毂时的应力分布。
具体实施方式
在下文中将参照附图详细描述本发明的示例性实施例。
图5是根据本发明的示例性实施例的圆锥滚子车轮轴承组件的剖视图，图6是在根据本发明的示例性实施例的圆锥滚子车轮轴承组件中使用的轮毂的剖视图，以及图7是在根据本发明的示例性实施例的圆锥滚子车轮轴承组件中使用的轮毂的局部透视图。
为了更好的理解和便于描述，图5至图7中示出的圆锥滚子车轮轴承组件100例示各种圆锥滚子车轮轴承组件中的任一圆锥滚子车轮轴承组件。因此，将理解的是，本发明的精神不局限于本说明书中所例示的圆锥滚子车轮轴承组件100，而是适用于各种圆锥滚子车轮轴承组件。进一步将理解的是，本发明的精神能适用于包括转动圈（能转动的圈）、非转动圈（不能转动的圈）和介于转动圈与非转动圈之间的多个圆锥滚子的任何轴承。此外，图5至图7中示出的圆锥滚子车轮轴承组件是用于驱动轮的圆锥滚子车轮轴承组件。然而，由于用于从动轮的圆锥滚子车轮轴承组件类似于用于驱动轮的圆锥滚子车轮轴承组件，所以将理解的是，本发明的精神不局限于用于驱动轮的圆锥滚子车轮轴承组件，而是适用于用于从动轮的圆锥滚子车轮轴承组件。
此外，为了便于描述，图5至图7例示本发明的精神适用于“第3代圆锥滚子车轮轴承”，但不局限于此。也就是说，本发明的精神能够适用于各代圆锥滚子车轮轴承。
同时，为了便于描述，在被包括在圆锥滚子车轮轴承组件中的所有组成元件中，靠近车轮（未图示）的区域被称为外侧，远离车轮的区域被称为内侧。
如图5至图7所示，根据本发明的示例性实施例的圆锥滚子车轮轴承组件100包括轮毂110、内圈130、外圈160、第一圆锥滚子140和第二圆锥滚子150。本说明书中示出，但不局限于，使用两列圆锥滚子。本领域技术人员可以适当地选择圆锥滚子的列数。通常，第一圆锥滚子140和第二圆锥滚子150可以通过将多个圆锥滚子安装到由树脂材料制成的第一保持架142和第二保持架152内而形成。
轮毂110具有圆柱形状，并且车辆的车轮联接到轮毂110的外侧端部。为此目的，径向向外延伸的轮毂凸缘114和沿转动轴向外侧突出的导杆112形成于轮毂110的外侧端部。在轮毂凸缘114上钻有螺栓孔，以使车辆的车轮通过诸如螺栓的联接部件联接到轮毂110，并且当车轮被联接到轮毂110时，导杆112引导并支撑车轮。此外，台阶部116被形成在轮毂110的内侧端部上，并且端部118从台阶部116延伸。端部118在摆辗成形（orbital forming）之前向转动轴的方向平直地延伸，而在摆辗成形之后沿径向向外的方向塑性变形。轮毂滚道120形成在轮毂110的台阶部116与轮毂凸缘114之间的外周上，并且凸缘基座122被形成在轮毂凸缘114与轮毂滚道120之间。
内圈130被压装在轮毂110的台阶部116上，并且内滚道132形成于内圈130的外周上。内圈130通过轮毂110的端部118的摆辗成形被安装在轮毂110上。在该过程中，预载可以被施加到第一圆锥滚子140和第二圆锥滚子150上。在本说明书中例示，内圈130通过摆辗成形被安装在轮毂110上，但内圈130可以通过螺栓被安装在轮毂110上。
外圈160从轮毂110径向向外定位并且围绕轮毂110和内圈130。与轮毂滚道120和内滚道132对应的第一外滚道162和第二外滚道164被形成在外圈160的内周上，并且外圈160的外周的一部分径向向外突出以形成凸缘。在凸缘上钻有螺栓孔（未图示）以使外圈160通过诸如螺栓的联接部件联接到车身（例如，转向节）。
第一圆锥滚子140被设置在轮毂滚道120与第一外滚道162之间。第二圆锥滚子150被设置在内滚道132与第二外滚道164之间。第一圆锥滚子140和第二圆锥滚子150允许轮毂110和内圈130与外圈160的相对转动。
此外，第一密封构件170被安装在轮毂凸缘114与外圈160的外侧端之间，以便阻止诸如灰尘和水气之类的异物的流入，并且第二密封构件172被安装在外圈160的内侧端与内圈130的外周之间，以便阻止诸如灰尘和水气之类的异物的流入。第一密封构件170和第二密封构件172可以是相同类型或不同类型的密封构件。
同时，在本说明书中例示，圆锥滚子车轮轴承组件100包括连接到车轮并转动的轮毂110和连接并固定到车身的外圈160，但是圆锥滚子车轮轴承组件不局限于此。也就是说，轮毂110可被连接到车身，而外圈160被连接到车轮并转动。
此外，根据本发明的示例性实施例的圆锥滚子车轮轴承组件100使用圆锥滚子140和150作为滚动元件。因此，需要用于加工滚道的底切。为这些目的，第一底切124被形成在连接到轮毂滚道120的凸缘基座122上。也就是说，第一圆锥滚子140的侧边缘被插入到第一底切124中。然而，如果外部冲击被施加到轮毂凸缘114，则应力集中于第一底切124上。因此，可能产生裂纹或者圆锥滚子车轮轴承组件100可能被损坏。因此，根据本发明的示例性实施例，第二底切126被形成在第一底切124附近，以便分散应力。第二底切126被形成在凸缘基座122上，并且与第一底切124径向向外隔开预定距离。如果第二底切126被形成为远离第一底切124，则不能分散应力。相比之下，如果第二底切126被形成为非常靠近第一底切124，则第一底切124和第二底切126被作为一个槽来操作并且应力可以集中于其上。因此，第一底切124与第二底切126之间的距离对实现本发明的精神而言是非常重要的，并且本领域技术人员可以根据圆锥滚子车轮轴承组件100的尺寸将其设定为适当的值。例如，第一底切124与第二底切126之间的距离可以是大约0.3cm-2cm，但不局限于此。
此外，为了增强应力分散的效果，第二底切126的尺寸可大于第一底切124的尺寸。在此，底切的尺寸可以为底切的深度或者半径。进一步，第二底切126可被形成在与导杆112相同的径向位置，并且与第一密封构件170相比，可被形成在径向内侧的位置。
第二底切126分散集中于第一底切124上的应力。
第二底切126的横截面形状具有平滑的曲线。
图8例示当冲击被施加到在根据本发明的示例性实施例的圆锥滚子车轮轴承组件中使用的轮毂上时的应力分布。
由于第二底切126被定位在第一底切124附近，所以如图8所示集中于第一底切124上的应力被分散到第一底切124和第二底切126。如果计算出施加到第一底切124和第二底切126的最大应力，则施加到第一底切124的最大应力大于施加到第二底切126的最大应力。然而，与常规的圆锥轴承相比，施加到第一底切124的最大应力被减小了10%以上。也就是说，由于集中于第一底切124上的应力的一部分被第二底切126吸收，集中于第一底切124上的应力强度降低。因此，在第一底切124周围产生裂纹的可能性可被降低，并且圆锥滚子车轮轴承组件100损坏的可能性也可被降低。结果，圆锥滚子车轮轴承组件100可以承受更强的冲击。
如上所述，根据本发明的示例性实施例，可通过在用于加工轮毂滚道的底切附近形成另外的底切来分散应力。因此，圆锥滚子车轮轴承组件可以承受更强的冲击。
虽然已结合目前被认为可行的示例性实施例描述了本发明，但是将理解的是，本发明不局限于公开的实施例，而是相反，旨在涵盖包括在所附权利要求的精神和范围内的各种更改和等同布置。

Claims (10)

1.一种圆锥滚子车轮轴承组件，包括：
轮毂，被提供有在该轮毂的端部径向向外形成的用于安装车轮的轮毂凸缘、形成在该轮毂的另一端部的外周上的台阶部和形成在所述轮毂凸缘与所述台阶部之间的外周上的轮毂滚道；
内圈，被压装在所述轮毂的所述台阶部上，并被提供有形成在该内圈的外周上的内滚道；
外圈，围绕所述轮毂和所述内圈，并被提供有与所述轮毂滚道和所述内滚道对应且被形成在该外圈的内周上的第一外滚道和第二外滚道；
第一圆锥滚子，被设置在所述轮毂滚道与所述第一外滚道之间，并允许所述轮毂或所述内圈与所述外圈的相对转动；以及
第二圆锥滚子，被设置在所述内滚道与所述第二外滚道之间，并允许所述轮毂或所述内圈与所述外圈的相对转动，
其中凸缘基座被形成在所述轮毂凸缘与所述轮毂滚道之间，并且用于磨削所述轮毂滚道的第一底切被形成在所述凸缘基座上，并且
其中用于分散集中于所述第一底切上的应力的第二底切进一步被形成在所述凸缘基座上。
2.根据权利要求1所述的圆锥滚子车轮轴承组件，其中所述第二底切被形成在所述第一底切的径向外侧，并与所述第一底切隔开预定距离。
3.根据权利要求1所述的圆锥滚子车轮轴承组件，其中所述第二底切的尺寸大于所述第一底切的尺寸。
4.根据权利要求1所述的圆锥滚子车轮轴承组件，其中用于支撑所述车轮的导杆在所述轮毂的侧面沿轴向方向突出，并且所述第二底切大体上被形成在与所述导杆相同的径向位置。
5.根据权利要求1所述的圆锥滚子车轮轴承组件，其中用于阻止异物流入的第一密封构件被安装在所述轮毂凸缘与所述外圈的端部之间，并且用于阻止异物流入的第二密封构件被安装在所述外圈的另一端部的内周与所述内圈的外周之间。
6.根据权利要求5所述的圆锥滚子车轮轴承组件，其中所述第二底切被定位在所述第一密封构件的径向内侧。
7.一种圆锥滚子车轮轴承组件，包括：
轮毂，被提供有在该轮毂的端部径向向外形成的用于安装车轮的轮毂凸缘和形成在靠近所述轮毂凸缘的侧部的轮毂滚道；
外圈，围绕所述轮毂，并在该外圈的内周上被提供有与所述轮毂滚道对应的外滚道；以及
圆锥滚子，被设置在所述轮毂滚道与所述外滚道之间，并允许所述轮毂与所述外圈的相对转动，
其中凸缘基座被形成在所述轮毂凸缘与所述轮毂滚道之间，并且用于磨削所述轮毂滚道的第一底切被形成在所述凸缘基座上，并且
其中用于分散集中于所述第一底切上的应力的第二底切进一步被形成在所述凸缘基座上。
8.根据权利要求7所述的圆锥滚子车轮轴承组件，其中所述第二底切被形成在所述第一底切的径向外侧，并与所述第一底切隔开预定距离。
9.根据权利要求7所述的圆锥滚子车轮轴承组件，其中所述第二底切的尺寸大于所述第一底切的尺寸。
10.根据权利要求7所述的圆锥滚子车轮轴承组件，其中用于支撑所述车轮的导杆在所述轮毂的侧面沿轴向方向突出，并且所述第二底切大体上被形成在与所述导杆相同的径向位置。
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