CN104684739A - 带有定心装置的轮毂 - Google Patents

Abstract

本发明概括性地涉及如下轮毂(1)，其带有：径向延伸的且具有固定孔(3)的轮缘(17)，在车辆侧从轮缘(17)轴向地延伸的、用于至少部分容纳滚动轴承的圆柱体形凸肩和在车轮侧轴向引入的定心装置。本发明的清楚的目标是：在很少材料使用的情况下实现轮毂(1)及车轮支承单元的高的刚度。一种可能性以如下方式存在，即，轮毂的定心装置视为刚度与可能的材料省却之间的折衷。为此提出形成定心装置的接片的特别的布置，接片导致特别有利的解决方案，其方法是，接片(7)与轮缘(17)的固定孔(3)在相同的径向方向(A、B)上定向。

Description

带有定心装置的轮毂

技术领域

本发明涉及如下轮毂，其带有：径向延伸的且具有固定孔的轮缘，在车辆侧从轮缘轴向地延伸的、用于至少部分容纳滚动轴承的圆柱体形凸肩和在车轮侧轴向地与轮毂的旋转轴线同中心地布置的定心装置，定心装置设置用于容纳车轮轮辋和/或制动片。此外，本发明涉及一种带有该类型的轮毂的车轮支承单元。

背景技术

这种轮毂或车轮支承单元应用于汽车领域，尤其是私家车中。带有定心装置的轮缘通常形成用于轮辋或制动片的交接部，并且能够使车轮的轮辋尽可能简单地在轮毂上定心并随后固定。

轮毂上的定心装置通常通过空心圆柱体形的基体实现，其轴向地布置在轮缘上，并且适用于使轮辋/制动片在轴向方向上沿旋转轴线运动。如果车轮轮辋放置在定心装置上，那么在径向方向上就发生进一步的运动，由此能够使车轮轮辋朝正确的固定位置绕定心装置转动，直到轮辋的固定孔与轮缘的固定孔对齐。轮缘的固定孔通常具有内螺纹，从而可借助螺栓建立轮辋与轮缘的力锁合和/或形状锁合(kraft-und/oder formschlüssig)的连接，其方法是，固定螺栓可通过轮辋中的固定孔引入到轮缘的相应的固定孔中并在那里拧紧。

这种定心装置已经在现有技术中公知，示例性地在专利申请文献DE 10 2005 061 389 A1中提到，其中，这种圆柱体形的凸肩用作轮毂上的定心装置。

一方面致力于确保尽可能简单的车轮装配，其方法是使用之前描述的定心装置，然而同样力求实现如下轮毂，其具有特别小的重量，并且却仍可以提供所需的坚固性。在之前提到的专利申请文献中，重量节省也是重要的主题，其中，轮缘设置为那些带有相应的凹口的轮缘，凹口不影响或仅略微地影响刚度并且同时用于重量节省。

发明内容

本发明所基于的任务是提供一种带有针对制动片和/或轮辋的简单地固定位置的轮毂，其中，轮毂应该容易地制造，并且在重量很小的情况下仍具有足够的坚固性。

该任务在开头提到的类型的轮毂的情况下以如下方式解决，即，定心装置由在周边方向上被凹口彼此分开的接片形成。在此，所去除的材料导致重量节省。

本发明所基于的认知是，定心装置不必是圆柱体形的、在周边方向上没有中断的定心装置，而是应该仅设置用于可以容纳轮辋/制动片的空心圆柱体形的适配部。因此，只要容纳功能没有被影响，那么定心装置就可以考虑在轮毂的重量、坚固性和刚度之间的最佳折衷。

根据本发明的轮毂具有径向上延伸的且具有固定孔的轮缘，并且设置用于固定车轮的轮辋。此外，轮毂具有在车辆侧从轮缘轴向地延伸出的、圆柱体形的、用于至少部分容纳滚动轴承的凸肩。在此可能的是，凸肩自身构造为滚动体滚道，或者设置有用于容纳构造为滚动体滚道的至少一个轴承圈或多个轴承圈。

定心装置在车轮侧轴向地与轮毂的旋转轴线同中心地布置。该定心装置设置用于容纳车轮轮辋，正如定心装置可以在装配的情况下针对轮辋用作轴向引导件和径向定心件那样。轮缘在固定钻孔的通口的平面内具有轴向的贴靠面，其中，该平面用作针对轮辋的轴向的贴靠面。在下文中，术语固定钻孔和固定孔含义相同地使用，这是因为固定孔大多由钻孔形成。

根据本发明设置的是，定心装置由接片形成，所述接片在周边方向上被凹口彼此分开。在此，接片在径向外侧具有圆柱体形表面的子部段，表面的弯曲通过所形成的定心装置的外半径限定。该半径从轮毂的旋转轴线一直延伸到接片的外侧。接片的数量和其在周边方向上的长度可以变化。假如对轮毂的刚度没有提出很高的要求，那么一定可能的是，仅三个接片就足够用于确保定心功能。在私家车的轮毂中，通常五个接片和五个固定孔是最佳的。理想地，接片的数量相应于固定孔的数量。在此，接片之间的凹口可以相应大地选择，从而不会产生大的重量。

接片的周边长度以有利的方式相应于旋转角度的确定的弧度。因此，如果以如下为出发点，即，当定心装置由通过三个凹口彼此分开的三个接片形成时，接片例如可以相应于π/3或60度，并且接片和凹口具有相同的周边长度。如果例如以具有五个固定钻孔的轮缘为出发点，那么定心装置可以由五个接片和五个凹口形成，它们例如都具有π/5或36度的相同的弧度。替选地，凹口也可以更大或更小地选择，其中，针对凹口的角度δ是32度，而针对接片的角度γ是40度。以该方式形成坚固性优化的定心装置，其凹口在周边方向上具有比接片更小的长度。坚固性可以进一步被优化，其方法是，属于固定孔的接片与轮毂的旋转轴线相比在径向上更靠近于固定孔地布置。

在有利的实施形式中，在轮缘的第一固定钻孔的第一径向方向上布置有第一接片，并且在第二径向方向上布置有第二接片。如下是有利的，即，除了重量减少之外刚度也应该有重要的作用。因为在轮毂的所有成形件中轮缘径向延伸得最远，所以在运行时出现必须由轮毂承受的杠杆力。杠杆力由轮辋通过螺栓和固定孔导入到轮缘中。

径向方向理解为旋转平面内的方向，该方向是从旋转轴线径向向外地取向的。因此，径向方向总是垂直于旋转轴线。刚度现在可以以如下方式提高，即，接片安置在与轮缘的固定孔相同的径向方向上。接片在大多数情况下与固定孔轴向错开地安置，然而在径向方向上，所提到的接片安置在旋转轴线与所属的固定孔之间。换言之，在此忽略轴向上的错开。在力传递中，杠杆力基本上沿旋转轴线的方向径向地传递，由此接片可以从外部提高刚度地精确作用在如下位置上，在该位置处，力在轮缘中传递。

第一和第二接片在轮缘的轴向的贴靠面的平面中或者在与之平行的平面中以有利的方式覆盖第一打开角度。在此，第一打开角度通过固定钻孔的直径限定。换言之，第一打开角度部分地由第一侧边形成，第一侧边位于旋转平面内，并且具有其在旋转轴线上的原点。此外，第一侧边在一侧与固定钻孔的圆柱体形状相切。第一打开角度的第二侧边同样位于旋转平面中，具有其在旋转轴线内的原点，并在另一侧与固定钻孔的圆柱体形状相切。两个侧边与固定孔的直径共同形成等边三角形。

第一和第二接片以有利的方式覆盖第二打开角度，其通过钻孔容纳部在周边方向上的宽度限定。钻孔容纳部具有避免固定孔撕裂的功能，其方法是，运动力径向向内地导出到轮缘中。因此，钻孔容纳部也在接片设计中依赖于应用地考虑为力传递元件。钻孔容纳部通过限定固定钻孔的材料来限定，该材料对于必需的力传递来说是不可缺少的。钻孔容纳部在径向外侧通过一个或多个外半径限定，外半径形成对固定螺栓的材料加强的包绕。在径向内侧，钻孔容纳部连续地过渡到轮缘基体中。

在有利的实施形式中，轮缘的相邻的钻孔容纳部在旋转平面内以相同的角度展开，尤其是以90度或72度的角度展开。因为轮缘的轴向的贴靠面的平面通常垂直于旋转轴线地布置，所以该平面必要时形成其中一个前述的旋转平面。在使用四个或五个螺栓的情况下，所提到的角度是最佳的解决方案，这些螺栓必须装备有相应的接片。

以有利的方式，接片的数量等于轮缘的固定钻孔的数量，其中，形成其整数倍的数量、必要时同样可想到接片之间具有不同大小的凹口。这大多有利地影响轮毂的制造，并且也在其它情况下，例如在包装中导致优点。但尤其是在刚度中产生如下优点，即，在可以配属有固定钻孔的每个径向方向上，也布置有用于承受径向力的接片。

以有利的方式，在大量固定钻孔的情况下，可以给轮缘的每个固定钻孔配属一个接片，接片以与所配属的固定钻孔相同的径向方向布置。在此，接片的数量可以大于固定钻孔的数量。

此外，在接片之间的凹口的构造也可以有利于轻度与刚度之间的折衷。在相邻的接片之间的凹口或仅被选出的凹口例如可以形成倒圆部。尤其是当接片上的倒圆部相应地形成沟槽时，该倒圆部将力良好地从一个接片传递至下一个接片，沟槽必要时整合为唯一的倒圆部。在此，倒圆部或该倒圆部的一部分可以形成凹口的底部，底部与两个毗邻的接片一起形成在轴向方向上打开的圆孔。

另一有利的实施方案是将凹口的底部布置在轮缘的轴向的贴靠面的平面内或者平行于该平面地布置。在此也考虑到如下应力，其从轮缘到达接片，并且因此可以被最佳地承受。必要时，仅底部的一部分位于轴向的贴靠面的平面内。由此带来制造优点。刚度可以替选地得到提高，其方法是，凹口的底部并不位于轴向的贴靠面中，而是与之轴向地错开。这意味着：接片在其到轮缘的过渡部上首先具有圆柱体形的形状，该形状在周边方向上不中断。然而，在其上轴向地联接有之前描述的定心装置，该定心装置由接片形成，并且也具有凹口。

根据本发明的轮毂可以有利地安装在车轮支承单元中，车轮支承单元在车辆侧从轮缘轴向地延伸出的圆柱体形的凸肩上容纳滚动轴承，其中，滚动轴承尤其是两列或多列的斜球轴承。在此，轴承圈或至少一个轴承圈可以由冷变形的滚动铆钉凸缘保持或预紧。

本发明的其它有利的构造方案和优选的改进方案从附图描述和/或从属权利要求中得到。

附图说明

随后，本发明借助在图中示出的实施例详细描述和阐述。其中：

图1示出带有轮毂的车轮支承单元，轮毂带有五个固定钻孔和定心装置的配属的接片；

图2示出图1的轮毂；

图3以截面图示出图1的轮毂；

图4以截面图示出图1的车轮支承单元；和

图5示出图1的车轮支承单元，其具有定心装置上的接片和凹口的打开角度。

具体实施方式

图1示出带有星形的轮毂的车轮支承单元2、带有五个接片7和相应地处于它们之间的凹口8以及容纳在轮毂上的滚动轴承的定心装置。

车轮支承单元2可以在使用车轮支承单元2的外圈13上的固定钻孔14的情况下旋拧在车轮支架上。在此，轮缘17的位置基本上来说是不重要的，这是因为沿周向方向在轮缘17的固定钻孔3之间的中间空间以如下方式节省材料地设计，即，使螺栓可以几乎不依赖于轮缘17的位置地旋拧入固定钻孔14中。

接片7相应位于轮缘17的固定钻孔3与旋转轴线R之间。接片7在轴向上超过轮缘17的轴向贴靠面15地伸出，但在径向上沿着与所属的固定钻孔3相同的方向布置。这示例性地以径向方向A示出，径向方向在图1中示意性地以箭头表示出。接片7在径向上基本上居中地布置在旋转轴线R与相应的固定孔3之间。

接片形成圆柱体形的定心装置，其在周边方向上通过径向定向的且在轴向方向上敞开的圆孔彼此分开。在该实施例中，圆孔构造为凹口8。

此外，凹口8也可以假设为其它形状。凹口8的底部例如可以位于轴向的贴靠面15的表面中，并且接片的沿周边方向定向的棱边可以平行对置，由此提供矩形的凹口8，矩形的凹口虽然容易制造出，但其具有比在图中示出的解决方案更小的刚度。替选地，凹口也可以具有V形形状，其中，棱边共同形成沿轴向方向打开的角度。最后一种实施形式能特别简单地制造出。

接片7的轴向长度是不重要的，其中，对于所有接片7来说相同的高度可被最简单地操作。

轮缘17在其径向外部区域通过不同的半径限定。半径总计可以是相同的，然而要考虑如下：子部件18不仅凸形地也凹形地在径向上向外定心。子部件18通过分隔线19彼此间划分界限，并且使星形的轮缘17的构造变得特别简单。

钻孔容纳部6在径向上包围固定钻孔3，并且通过两个连续的凸形的子部件18形成。在轮缘17的其余的外部区域中，凸形和凹形的子部件18交替出现。以该方式，在两个相邻的固定孔3之间各形成一个中间凸出部5，其整体上有利于车轮支承法兰17的刚度。

在其中一个中间凸出部5中引入钻孔4，该孔设置用于固定制动片。

图2示出图1的车轮支承单元2的轮毂1。接片7可以在特别的实施形式中覆盖通过两个侧边限定的第一打开角度α，侧边具有其在旋转轴线R上的原点，并且在旋转平面中与轮缘17的固定钻孔3相切。所示接片7远超出第一打开角度，从而轮毂1虽然具有更高的重量，但会显示出更好的刚度。第二打开角度β甚至也由接片7覆盖，其中，第二打开角度β通过钻孔容纳部6的弧度限定。在轮毂较轻的情况下，接片7可以如下程度地减少，即，其弧度相应于第一或第二打开角度α、β，或者位于这两个打开角度之间。

图3以截面图示出图2的轮毂1，在其中能看到滚动铆钉凸缘9，其可以容纳内圈11(参见图4)，并且可以预紧滚动支承件。

此外，轮毂1在车辆侧从轮缘轴向地延伸出的圆柱体形的凸肩上构造出滚动体滚道10，其形成滚动支承件的一部分。

在图3中，借助穿过固定孔3的截面可再次良好地看到的是，接片7刚好像被剖开的固定孔3那样沿着相对于旋转轴线R的径向方向A布置。

图4示出车轮支承单元2的截面图，车轮支承单元实施为斜球支承单元，并且具有两个滚动体列12，滚动体列通过内圈11和外圈13相对于轮毂1以如下方式预紧，即，滚动体列可借助固定钻孔14旋拧在未描绘出的车轮支架上，而不用进行滚动轴承的预紧或预紧修正。

图5强调的是针对接片和凹口的打开角度的特殊组合。轮毂具有如下定心装置，其具有10毫米的高度h，并且由五个接片和五个凹口形成，其中，可以配属于接片7的打开角度γ是40度，而可以配属于凹口的打开角度δ是32度。该实施例表明了可行的解决方案。

在所示的实施例中，在轮毂1的轮辋座区域中的凹口8的数量相应于在轮缘17上的固定钻孔3的数量。然而这不是强制性的，可以设置多个可以并不配属于固定钻孔的中间接片。以此同样可实现轮毂的构件坚固性的提高。

总而言之，本发明涉及如下轮毂，其带有径向上延伸的且具有固定孔的轮缘，在车辆侧从轮缘轴向地延伸出的、圆柱体形的、用于至少部分地容纳滚动轴承的凸肩和在车轮侧轴向引入的定心装置。本发明的清楚的目标是：在很少的材料使用的情况下实现轮毂或车轮支承单元的高的刚度。一种可能性以如下方式存在，即，轮毂的定心装置视为刚度与可能的材料省却之间的折衷。为此提出形成定心装置的接片的特别的布置，接片导致特别有利的解决方案，其方法是，接片沿着与轮缘的固定孔相同的径向方向定向。

附图标记列表

A 轮缘的固定钻孔的第一径向方向

B 轮缘的其它固定钻孔的第二径向方向

D 固定钻孔的直径

h 定心装置的轴向高度

R 旋转轴线

α 第一打开角度

β 第二打开角度

δ 凹口的打开角度

γ 接片的打开角度

1 轮毂

2 车轮支承单元

3 固定钻孔

4 制动片固定钻孔

5 中间凸出部

6 钻孔容纳部

7 接片

8 凹口

9 滚动铆钉凸缘

10 滚动体的滚道

11 内圈

12 滚动体

13 外圈

14 固定法兰的固定钻孔

15 轴向的贴靠面

16 圆柱体形的凸肩

17 轮缘

18 倒圆的子部件

19 分隔线

Claims (10)

1.一种轮毂(1)，其带有：径向延伸的且具有固定孔(3)的轮缘(17)，在车辆侧从轮缘(17)轴向地延伸的、用于至少部分容纳滚动轴承的圆柱体形凸肩和在车轮侧轴向地与所述轮毂(1)的旋转轴线(R)同中心地布置的定心装置，所述定心装置设置用于容纳车轮轮辋或制动片，其特征在于，所述定心装置由在周边方向上被凹口(8)彼此分开的接片(7)形成。

2.根据权利要求1所述的轮毂，其中，在所述轮缘(17)的第一固定钻孔(3)的第一径向方向(A)上布置有第一接片(7)，并且在第二径向方向(B)上布置有第二接片(7)。

3.根据权利要求1或2所述的轮毂，其中，第一接片和第二接片(7)在所述轮缘(17)的轴向的贴靠面(15)的平面中或者在与之平行的平面中覆盖第一打开角度(α)，所述第一打开角度通过属于相应的接片(7)的固定钻孔(3)的直径限定。

4.根据前述权利要求中任一项所述的轮毂，其中，所述第一接片和第二接片(7)在所述轮缘(17)的轴向的贴靠面(15)的平面中或者在与之平行的平面中覆盖第二打开角度(β)，所述第二打开角度通过钻孔容纳部(6)在周边方向上的宽度限定。

5.根据前述权利要求中任一项所述的轮毂，其中，所述接片(7)在相对于旋转轴线(R)的径向上配属于所述轮缘(17)的固定钻孔(3)。

6.根据前述权利要求中任一项所述的轮毂，其中，所述轮缘(17)的相邻的钻孔容纳部(6)在所述轴向的贴靠面(15)的平面内以相同的角度展开，尤其是以72度或90度的角度展开。

7.根据前述权利要求中任一项所述的轮毂，其中，所述接片(7)的数量等于所述轮缘(17)的固定钻孔(3)的数量，或者形成其整数倍的数量，并且能够使多个接片(7)配属于一个固定钻孔。

8.根据权利要求7所述的轮毂，其中，在所述轮缘(17)的大量固定钻孔(3)的情况下，一个接片(7)相应地能够配属于一个固定钻孔，所述接片以与所配属的固定钻孔(3)相同的径向方向(a)地布置。

9.根据前述权利要求中任一项所述的轮毂，其中，至少一个凹口(8)形成两个相邻的接片(7)之间的倒圆部，或者所述凹口的底部布置在所述轮缘(17)的轴向的贴靠面(15)的平面内，或者平行于所述平面地布置。

10.一种带有根据前述权利要求中任一项所述的轮毂(1)的车轮支承单元。