CN105257692A - 带凸缘的毂轴承单元 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种带凸缘的毂轴承单元。一种毂轴承单元(10)，包括轴承单元(30)，具有静止的径向外环(31)、可旋转的径向内环(32)和双排滚动体(33，34)，第一排滚动体(33)轴向向外地插入所述径向外环(31)和转子毂(20)之间，并且其滚动体的中心相对于毂轴承单元(10)的对称轴线(X)沿具有半径(R)的第一圆安置，第二排滚动体(34)轴向向内地插入径向外环(31)和径向内环(32)之间；可旋转的转子毂(20)，径向内环(32)组装在转子毂的顶部，转子毂包括管状部分(21)，位于轴向外部的凸缘部分(23)稳定地固定到管状部分，所述凸缘部分具有多个固定孔(24)，所述固定孔的轴线相对于毂轴承单元(10)的对称轴线(X)沿具有半径(r)的第二圆安置，滚动元件(33)中心的第一圆的半径(R)大于固定孔(24)轴线的第二圆的半径(r)。

Description

带凸缘的毂轴承单元
技术领域
本发明涉及一种带凸缘的毂轴承单元，或者所谓的第三代滚动轴承。这种单元适用于轴承的外环是静止的应用，换言之，应用于机动车的驱动轮。
背景技术
现有技术中已知用于机动车的驱动轮的带凸缘类型的毂轴承单元。例如，文献EP2602123A1描述了一种用于机动车轮的毂轴承单元，在该情况下是不对称的，其包括带凸缘的毂，可绕旋转轴线旋转；凸缘，与带凸缘的毂一体，并横向于旋转轴线；静止环，布置在带凸缘的毂的径向外部，并具有彼此轴向间隔开的滚道；以及两排滚动体，布置在静止环和带凸缘的毂之间。带凸缘的毂一体地形成用于位于轴向外部的滚动体排的径向内滚道，而用于位于轴向内部的滚动体排的径向内滚道形成在轴承的内环上，压配合在径向外部带凸缘的毂。
尤其在传输重负荷的应用的情况下，这种实施例导致轴承的各环和滚动体之间的显著局部负荷，而且，该实施例不允许获得轴承的大抵抗性值及其更大耐用性。最后，由于存在与带凸缘的毂一体并横向于旋转轴线的凸缘部分，其通常呈现显著的轴向尺寸。
文献US2010/119186A1公开了一种装配到轮的内周的柱形导引部分(pilotportion)，其形成在制动转子的内径部分。毂轮的形状，尤其是外侧上的形状由此得以简化，毂轮可以低成本经由冷锻等形成。
文献WO2005/030499A1涉及一种机械系统，包括至少两部分，这两部分可相对彼此移动。该系统包括至少一个非接触式功率和数据联接装置，用于传输第一部分和第二部分之间的数据。功率和数据联接装置的类型可以是感应的、电容的、射线照相式和它们的组合。
文献WO2009/051047A1公开了一种用于轮的轴承装置，其中，周向游隙最小化，毂环和等速万向接头的外接头构件可以良好的加工性彼此连接，毂环和外接头构件适于彼此分离，以提供具有良好的可维护性的装置。
最后，文献DE3400701A1涉及一种环形齿轮，其可旋转地安装在机车的后桥传动件中，并一体地具有锥形延伸部。锥环的锥形内表面借助附接螺钉(穿过所述环)被驱动到延伸部上。
上述文献均不能解决上述技术问题。
发明内容
本发明之目的在于提供一种应用于机动车的驱动轮的毂轴承单元，其没有上述缺点，并且尤其提供了高强度的轴承和具有紧凑整体尺寸的带凸缘的毂。
根据本发明的方面，公开了一种如在所附独立权利要求限定的毂轴承单元。
根据所附从属权利要求中的特性描述了本发明的其它实施例(优选地的和/或特别有利的)。
附图说明
现有参考附图描述本发明，附图示出非限制性实施例，即：
图1是根据本发明的优选实施例的毂轴承单元的轴向横截面。
具体实施方式
参见图1，根据本发明的优选实施例的毂轴承单元整体由10表示。
单元10包括可旋转的毂20以及轴承单元30。在本说明书和权利要求书中，表示位置和方向的术语和表述(例如“径向”和“轴向”)应理解为指的是轴承单元30的旋转轴线X。比如“轴向内部”和“轴向外部”的表述指的是车辆上的安装状态，在该情况下，它们分别指的是轮侧和与轮侧相对的一侧。
轴承单元30包括静止的径向外环31、可旋转的径向内环32和双排滚动体33、34(在该示例中为球)，双排滚动体是：轴向外部的滚动体33排，插入径向外环31和毂20之间；以及轴向内部的滚动体34排，插入径向外环31和径向内环32之间。
径向外环31具有轴向延伸的主管状部分31a，其在内部限定出用于各排滚动体33、34的滚道35。
径向外环31和尤其管状部分31a具有径向外柱形表面31a’，其适于与形成在车辆的固定元件(比如悬架的关节)中的已知类型的柱形支座(未示出)联接。柱形表面31a’在轴向外环31的整体轴向尺寸上延伸，并且其轴向尺寸大约为关节的柱形支座的尺寸值。
各排的滚动体33、34分别在毂20上和径向内环32上旋转，以及在径向外环31上旋转。环32限定出用于轴向内排的滚动体34的径向内滚道36，并安装在带凸缘的毂20(成形为转子)上。
毂20具有管状部分21，其限定出用于轴向外排的滚动体33的轴向内滚道22和位于轴向外部的凸缘部分23。凸缘部分23具有多个轴向固定孔24，固定孔的轴线相对于对称轴线X沿半径r的圆周布置。对于许多紧固件(比如俘获螺栓(captivebolts)，图中未示出)，这些孔是以已知方式将机动车轮的元件比如制动盘(具有已知类型，图中未示出)连接到毂20的支座。
有利地，用于定心机动车轮的套管40可借助比如钢的金属片实现，并优选地借助简单的压配合操作联接到毂的凸缘部分23。
毂20的凸缘部分23制成使得，固定孔24的轴线的圆周半径r小于或者至多等于(如在图1的示例中)滚动体33、34的中心的圆周半径R、R’或者至少等于轴向外部的滚动体33的中心的圆周半径R，即在不对称轴承的情况下，最靠近机动车轮的制动盘。借助该方案，带凸缘的毂呈现出如转子的形状，即其凸缘部分十分短，特别地，不会径向延伸超过滚动体的中心的直径。上述方案通过增加滚动体的中心的圆周半径R而明显不会改变固定孔24的轴线的圆周半径r(因为其是机动车设计的约束因素)来获得。
通过毂20与已知类型的接头(为此未示出，比如等速万向接头)的倾斜联接确保了从机动车的传递单元的驱动轴(未示出)的运动传递。使滚动体的中心的圆周半径R增加，等速万向接头可设计成插入由毂转子留出的中心空间中。如此，可以获得十分刚性且尺寸紧凑的单元。等速万向接头和毂20之间的驱动扭矩的传输通过将接头的径向外壁倾斜地联接到毂20的管状部分21的径向内柱形壁21a来实现。无例外地，举例来说，该联接借助接触表面的刻痕(knurling)来实现。还可以预定锥度实现接头和毂的接触表面，换言之以借助接触表面之间的锥形联接来传输运动。
因此，所提出的实施例中设想和呈现的方案允许提供了一种具有十分小的轴向尺寸的毂轴承单元，因为毂几乎没有凸缘部分和相对的轴向尺寸，接头定位在轴承的径向内部。由于滚动体的中心的半径增加，所以轴承的更大直径还减少了各环和轴承的滚动体之间的局部负荷，最后，轴承的滚动体的中心的更大直径保证了更大的抵抗性和更长的耐用性。
该方案的主要优点在于毂轴承单元的负荷容量和重量之间的最佳比率。事实上，该群组的整体重量为约4kg，并适用于具有约2000kg的车轴重量的应用。然而，利用等于车辆重量的已知方案，毂轴承单元具有约6kg的重量。
最后，还作为内环工作的毂以及轴承的剩余部分由钢制成的事实完全消除了在具有轻合金毂的方案中存在的不同热膨胀的问题。
如上所述，除了本发明的实施例，应理解，存在大量变型例。还应明白，示例性实施例仅是示例，并不意在以任何方式限制范围、应用或构造。确切地，前述内容和描述说明给本领域技术人员提供了实施至少一个示例性实施例的方便指导方针，应理解，在不脱离所附权利要求和它们的法律等同物中阐述的范围的情况下，可以对示例性实施例中描述的元件的功能和布置进行各种改变。

Claims (7)

1.一种毂轴承单元(10)，包括：
-轴承单元(30)，包括静止的径向外环(31)、可旋转的径向内环(32)和双排滚动体(33，34)，第一排滚动体(33)轴向向外地插入所述径向外环(31)和转子毂(20)之间，并且其滚动体的中心相对于所述毂轴承单元(10)的对称轴线(X)沿具有半径(R)的第一圆安置，第二排滚动体(34)轴向向内地插入所述径向外环(31)和所述径向内环(32)之间，
-可旋转的转子毂(20)，所述径向内环(32)组装在所述转子毂的顶部，所述转子毂包括管状部分(21)，位于轴向外部的凸缘部分(23)稳定地固定到所述管状部分，所述凸缘部分具有多个固定孔(24)，所述固定孔的轴线相对于所述毂轴承单元(10)的对称轴线(X)沿具有半径(r)的第二圆安置，
其特征在于，
-滚动元件(33)中心的第一圆的半径(R)大于固定孔(24)轴线的第二圆的半径(r)。
2.如权利要求1所述的毂轴承单元，其中，轴向外排的滚动体(33)的中心的第一圆的半径(R)等于轴向内排的滚动体(34)的中心的圆的半径(R’)。
3.如权利要求1或2所述的毂轴承单元，其中，所述转子毂(20)的管状部分(21)限定出用于轴向外排的滚动体(33)的滚道(22)。
4.如上述权利要求任一项所述的毂轴承单元，其中，所述转子毂(20)倾斜地联接到等速万向接头，从所述等速万向接头，转子毂得到驱动转矩。
5.如上述权利要求任一项所述的毂轴承单元，其特征在于，所述径向内环(32)限定出用于轴向内排的滚动体(34)的滚道(36)。
6.如上述权利要求任一项所述的毂轴承单元，其特征在于，用于定心车轮的套管(40)联接到所述转子毂(20)的凸缘部分(23)。
7.如上述权利要求任一项所述的毂轴承单元，其特征在于，所述径向外环(31)的管状部分(31a)包括柱形表面(31a’)，所述柱形表面位于径向外部，并构造成联接到车辆悬架的关节的柱形支座。
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