CN106481664B - 车辆轮毂轴承单元及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种车辆轮毂轴承单元(1)，包含内圈(10)、外圈(20)以及设置在内圈(10)和外圈(20)之间的双列滚动体(30)。所述内圈(10)在其面向车轮侧的端部上一体形成有用于连接刹车盘和车轮的内圈法兰(12)。所述外圈(20)在其面向车体侧的端部上一体形成有用于连接转向节的外圈法兰(22)。所述内圈(10)上设置有可拆卸的非金属引导套筒(40)，用于在装配过程中引导车轮和/或刹车盘的安装。本发明还涉及使用上述车辆轮毂轴承单元(1)上的两种方法：其一是将引导套筒(40)作为车辆的轮系部件，在引导车轮和/或刹车盘装配到内圈法兰(12)上以后，仍将其留存在内圈(10)上；其二是将引导套筒(40)作为装配工具，在引导车轮和/或刹车盘装配到内圈法兰(12)上以后，允许其被从内圈(10)上拆除。
Description
技术领域
本发明涉及一种车辆轮毂轴承单元(vehicular wheel hub bearing assembly)及其使用方法。
背景技术
目前市场上的第三代车辆轮毂轴承单元普遍采用图1所示的轴承结构。所述车辆轮毂轴承单元1在结构上包含内圈(inner ring)10、外圈(outer ring)20以及设置在内圈10和外圈20之间的双列滚动体(rolling elements)30。外圈20在其面向车身侧(图1中的右侧)的端部上一体形成有外圈法兰(outer ring flange)22，通过栓孔21与螺栓(fixingstuds，图中未显示)紧固来实现与转向节(knuckle，图中未显示)的固定连接。内圈10在其面向车轮侧(图1中为左侧)的端部上一体形成有内圈法兰(inner ring flange)12，通过栓孔11与螺栓(图中未显示)紧固来实现与车轮(图中未显示)的固定连接。
在图1所示的现有技术方案中，内圈10在其面向车轮侧的端部上还一体形成有导向套栓(spigot)14，该导向套栓14沿轴向向车轮侧突伸预定的长度，用于在装配过程中为车轮和刹车盘(brake disc)的提供轴向引导和径向支撑。除上述目的以外，导向套栓并无其它用途，缺省该导向套栓也不会对轮毂轴承单元的正常运行造成任何不利影响。然而，导向套栓是在内圈的锻造过程中与后者一体生成的。一体锻造工艺复杂，导致内圈的成本居高不下。因此，业界期盼一种成本低廉但不失引导功能的车辆轮毂轴承单元。
发明内容
本发明提供一种车辆轮毂轴承单元，在结构上缺省了上述一体形成的导向套栓，而代之以独立可拆卸的非金属引导套筒，从而取得了降低成本且不失引导功能的装配效果。具体而言，本发明提供了一种车辆轮毂轴承单元，在结构上包含内圈、外圈以及设置在内圈和外圈之间的双列滚动体。所述内圈在其面向车轮侧的端部上形成有用于连接刹车盘和车轮的一体内圈法兰，所述外圈在其面向车体侧的端部上形成有用于连接转向节的一体外圈法兰。所述内圈上设置有独立可拆卸的非金属引导套筒，用于在装配过程中导引车轮和/或刹车盘的安装。
独立可拆卸的非金属引导套筒不仅简化了轴承内圈的形态结构，从而降低了锻造成本，而且具有良好的防锈性能，有利于车.轮和/或刹车盘日后的更换和维护。
在上述车辆轮毂轴承单元的基础上，本发明还提供两种在装配过程中使用可拆卸引导套筒来引导车轮和/或刹车盘安装的方法：其一，将所述引导套筒作为车辆轮毂轴承单元的必备部件，在引导车轮和/或刹车盘装配到内圈法兰上以后，仍将其作为轮系部件留存在内圈上；其二，将所述引导套筒作为车轮和/或刹车盘的引导安装工具，在车轮和/或刹车盘装配到内圈法兰上以后，将其从内圈上拆除。
在上述第一种方法中，独立可拆卸的引导套筒被用于取代内圈上的一体导向套栓，从而简化内圈的锻造工艺，降低生产成本。在上述第二种方法中，独立可拆卸的引导套筒实际上由轮系部件转化为车轮和刹车盘的辅助安装工具，对于简化车身结构、降低车身重量具有重要的意义。
以下结合附图详细描述本发明的各种实施方式和有益的技术效果。
附图说明
图1为现有技术中车辆轮毂轴承单元的截面示意图；
图2为本发明的车辆轮毂轴承单元的透视结构示意图；以及
图3为本发明的车辆轮毂轴承单元的截面示意图。
具体实施方式
本发明的总体构思是，利用独立的、可拆卸的引导套筒来替代现有技术中内圈上一体形成的导向套栓。如图2和3所示，引导套筒(guide bush)40是一个独立设置的导向构件，采用塑料或者其他非金属材质，通过可拆卸的紧配合方式或者其他紧固方式与内圈10可靠连接。与现有技术中的导向套栓14类似，引导套筒40沿轴向向车轮侧突伸预定的长度，用于引导车轮和刹车盘的安装，因此可用于替代现有技术中内圈10上的一体导向套栓14。
分体设置的引导套筒不仅简化了内圈的本体结构，从而降低了生产成本，而且非金属材质(比如塑料)的引导套筒40比钢制材料的导向套栓14具有减轻的重量，因此有利于减轻车身自重。此外，非金属材料(比如塑料)一般具有良好的防锈性能，不会因锈蚀等原因而与车轮等金属部件粘连在一起，从而有效避免维护和保养不便。
图3还显示了引导套筒40与内圈10的一种连接方式。在图3所示的实施方式中，内圈10应用于车辆的被动轮(non-driven wheel)，其在车轮侧形成有内凹(concave/recessed)的内部腔室(inner chamber)16。在对应于车辆驱动轮(driven wheel)的情况下，内部腔室16则形成为沿轴向贯通，通过内部花键与驱动轮的转轴匹配连接(图中未显示)。无论哪一种情况下，引导套筒40面向车身侧都形成有适配连接部42，通过紧配合或者其它配合方式(比如粘接)与内圈10的内部腔室16可靠固定。
所述紧配合(press fit)可以由形成在适配连接部42外围边缘上的卡配法兰(snap-fit flange)44和形成在内部腔室16径向边缘处的卡配凹槽(snap-fit groove)18之间通过卡扣配合(snap fit)来实现。所述卡扣配合是机械领域中部件之间通过弹性配合来实现彼此锁定的连接方式，此处不再赘述。
作为另外一种选择，所述紧配合也可以通过螺旋适配加以实现，比如，通过螺栓和螺母的螺旋配合，或者由适配连接部42与内部腔室16直接形成螺旋配合。尽管图中未显示，但以后一种情况为例，当反向旋拧引导套筒40时，适配连接部42与内部腔室16的紧配合得以被释放。于是，在车轮和刹车盘装配完成以后，可以将引导套筒40从内圈10上拆卸下来。此时，引导套筒40降格为车轮和刹车盘的辅助安装工具，不再是车辆轮系中的必备部件。因此，不必为每副轮毂轴承单元专门配备一个引导套筒，从而从根本上消除了导向套筒作为零部件留存在车体上的必要性。缺省了引导套筒的内圈不仅降低了锻造成本，而且减轻了车身的重量。
在图3所示的实施方式中，适配连接部42大致形成为锥台(frustum)或者火山(volcanic)形状，与内部腔室16的内壁匹配契合。这种匹配契合能够确保引导套筒40可靠固定在内圈10上，有助于在装配过程中对车轮和刹车盘进行顺利引导。
作为优选实施方式，如图2和3所示，引导套筒40在设计上可以采用中空的结构，用以节省材料，降低成本。此外，引导套筒40还在其内壁上还可以形成放射状分布的加强筋(strengthening ribs)46，用以加强结构的刚性和强度。加强筋46在轴向和径向上均具有一定的延伸幅度，用以确保引导套筒40在上述两个方向上同时获得足够的内部支撑。
本领域的技术人员应当理解，有关车辆轮毂轴承单元及其应用方法的变更和改进，只要符合随附权利要求书的限定，均属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种车辆轮毂轴承单元(1)，包含：
内圈(10)，该内圈(10)在其面向车轮侧的端部上一体形成有用于连接刹车盘和车轮的内圈法兰(12)；
外圈(20)，该外圈(20)在其面向车体侧的端部上一体形成有用于连接转向节的外圈法兰(22)；以及
设置在内圈(10)和外圈(20)之间的双列滚动体(30)；
其特征在于：所述内圈(10)在面向车轮的一侧设置有可拆卸的非金属引导套筒(40)，用于在装配过程中引导车轮和/或刹车盘的安装。
2.如权利要求1所述的车辆轮毂轴承单元(1)，其特征在于：所述引导套筒(40)面向内圈(10)形成有适配连接部(42)，所述内圈(10)在其面向车轮侧的端部上形成有内凹的或者沿轴向贯通的内部腔室(16)，所述适配连接部(42)能够以紧配合的方式可靠固定安装在内部腔室(16)内。
3.如权利要求2所述的车辆轮毂轴承单元(1)，其特征在于：所述紧配合是由形成在适配连接部(42)外围边缘上的卡配法兰(44)和形成在内部腔室(16)径向边缘处的卡配凹槽(18)通过彼此的卡扣配合来实现的。
4.如权利要求2所述的车辆轮毂轴承单元(1)，其特征在于：所述紧配合是由适配连接部(42)与内部腔室(16)通过螺旋适配来实现的。
5.如权利要求2所述的车辆轮毂轴承单元(1)，其特征在于：所述适配连接部(42)形成为大致具有锥台或者火山形状，与内部腔室(16)的内壁匹配契合。
6.如权利要求1至5中任一项所述的车辆轮毂轴承单元(1)，其特征在于：所述引导套筒(40)整体采用塑料材质。
7.如权利要求1至5中任一项所述的车辆轮毂轴承单元(1)，其特征在于：所述引导套筒(40)至少局部中空，沿内壁形成有呈放射状分布的加强筋(46)。
8.如权利要求7所述的车辆轮毂轴承单元，其特征在于：所述加强筋(46)在轴向和径向两个方向上均具有一定的延伸长度。
9.一种用于将车轮和/或刹车盘引导装配至权利要求1至8中任一项所述车辆轮毂轴承单元(1)上的方法，其特征在于：将所述引导套筒(40)作为车辆的轮系部件，在引导车轮和/或刹车盘装配到内圈法兰(12)上以后，将其留存在内圈(10)上。
10.一种用于将车轮和/或刹车盘引导装配至权利要求1至8中任一项所述车辆轮毂轴承单元(1)上的方法，其特征在于：将所述引导套筒(40)作为装配工具，在引导车轮和/或刹车盘装配到内圈法兰(12)上以后，将其从内圈(10)上拆除。
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