CN112026438A

CN112026438A - 一种乘用车轮边花键配合及紧固结构

Info

Publication number: CN112026438A
Application number: CN202010860511.6A
Authority: CN
Inventors: 刘振; 张羽; 杜保贞; 马将军; 任东利
Original assignee: FAW Bestune Car Co Ltd
Current assignee: FAW Bestune Car Co Ltd
Priority date: 2020-08-25
Filing date: 2020-08-25
Publication date: 2020-12-04

Abstract

本发明属于乘车底盘零件技术领域，具体涉及一种乘用车轮边花键配合及紧固结构；包括驱动轴、轮毂轴承和弹性挡圈，其中驱动轴的外部套置有弹性挡圈，驱动轴花键连接在轮毂轴承内，且通过其上的弹性挡圈配合连接在轮毂轴承内，轮毂轴承右侧端面设有多个用于拆卸驱动轴的轮毂轴承拆卸工艺孔；采用装配和拆卸都比较方便的弹性挡圈定位，不需要轴头螺纹付紧固，驱动轴与轮毂轴承不存在端面接触，简化装配和拆卸工艺、降低采购成本、且可以从根源上避免车辆起步异响问题。

Description

一种乘用车轮边花键配合及紧固结构

技术领域

本发明属于乘车底盘零件技术领域，具体涉及一种乘用车轮边花键配合及紧固结构。

背景技术

乘用车轮边扭矩传递普遍使用花键连接，而花键连接的紧固，都使用螺纹紧固，有轴头螺母和轴头螺栓两种，但是因为该部位传递的是转动力矩，为保证螺纹放松效果，都是采用花键过盈配合，同时采用较大的紧固力矩(200N.m 以上，甚至接近400N.m)。

这种配合和紧固方式，存在以下问题：

1.较大的紧固力矩，需要大扭矩力矩机，成本很高；

2.较大的紧固力矩配合较大的花键过盈配合量，车辆拆装困难；

3.较大的紧固力矩，会产生较大的轴向力，使驱动轴与轮毂轴承端面部位产生很大的正压力，而驱动扭矩会导致驱动轴和轮毂轴承的接触端面部位出现不可避免的相对滑动，因此容易出现异响问题。

为解决以上问题，综合考虑以下内容：

1.乘用车驱动轴均包括一个固定万向节和一个移动万向节，驱动轴本身不会承受轴向力，仅仅在车辆转弯工况中，承受自身惯性引起的侧向力，这个力比较小，因此驱动轴本身并不需要轴头螺纹付产生的很大的轴力；

2.目前乘用车逐步采用的带翻铆结构的驱动轮用的是三代轮毂轴承结构，本身的翻铆结构完全可以承受车辆行驶中的侧向力，因此也不需要轴头螺纹付的轴力。

综上，可以得得知：轴头螺纹付在带翻铆结构的驱动轮用三代轮毂轴承结构中，属于冗余设计，采购成本较高，装配工艺及工装设备复杂，且会导致车辆起步异响问题。

发明内容

为了克服上述问题，本发明提供一种乘用车用轮边花键配合紧固结构，采用装配和拆卸都比较方便的弹性挡圈定位，不需要轴头螺纹付紧固，驱动轴与轮毂轴承不存在端面接触，简化装配和拆卸工艺、降低采购成本、且可以从根源上避免车辆起步异响问题。

一种乘用车用轮边花键配合与紧固结构，包括驱动轴1、轮毂轴承2和弹性挡圈3，其中驱动轴1的外部套置有弹性挡圈3，驱动轴1花键连接在轮毂轴承2内，且通过其上的弹性挡圈3配合连接在轮毂轴承2内，轮毂轴承2右侧端面设有多个用于拆卸驱动轴1的轮毂轴承拆卸工艺孔6。

所述驱动轴1右端的外花键10上设有驱动轴凹槽，弹性挡圈3套置在该驱动轴凹槽内。

所述驱动轴凹槽为直壁挡圈槽。

所述轮毂轴承2右端的内花键11上设有用于配合弹性挡圈3的凹槽9，驱动轴1上的弹性挡圈3同时配合连接在凹槽9内。

所述凹槽9一侧设有倒角。

所述轮毂轴承2为带翻铆结构5的驱动轮用三代轮毂轴承。

本发明的有益效果：

简化了拆装工艺，在整车装配以及售后都不再需要大的力矩拧紧机或者力矩扳手，为整车厂和修配厂节约了成本；

用弹性挡圈的轴向定位功能代替了轮毂轴承与驱动轴的端面定位，从根本上避免了端面接触及相对滑动中产生异响的可能；

取消的轴头螺纹付，包括驱动轴的螺纹部分和紧固用标准件(轴头螺母、轴头螺栓)，实现了乘用车簧下质量的减重。

简化了驱动轴的加工工艺，减少了固定节锻造毛坯的轴向尺寸，并减少了螺纹加工工序和端面的精加工工序，节约了驱动轴承的采购成本；

简化了轮毂轴承的端面(原与驱动轴接触端面和螺纹付座面)的精加工工序，节约了轮毂轴承的采购成本。

综上所述，该轮边花键配合及紧固结构，采用带翻铆的驱动轮用三代轮毂轴承结构，花键配合为过渡配合，允许较小过盈量，甚至是小间隙配合，使用弹性挡圈实现驱动轴轴向定位及紧固，使轮毂轴承与驱动轴之间不存在端面接触。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1为本发明结构示意图。

图2为本发明的轮毂轴承结构示意图。

图3为本发明的内部右侧下方部分结构示意图。

图4为本发明的轮毂轴承端部结构示意图。

图5为本发明的内部右侧上方部分结构示意图。

图6为本发明拆卸时使用的拔轴器结构示意图。

图7为本发明拆卸时使用的拔轴器侧面结构示意图。

其中：1、驱动轴；2、轮毂轴承；3、弹性挡圈；4、驱动轴外花键大径；5、翻铆结构；6、轮毂轴承拆卸工艺孔；7、端面一；8、端面二；9、凹糟；10、外花键轴；11、内花键；12、顶板；13、拆卸爪。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

如图1和图2所示，一种乘用车用轮边花键配合与紧固结构，包括驱动轴 1、轮毂轴承2和弹性挡圈3，其中驱动轴1右侧外部套置有弹性挡圈3，驱动轴1右侧花键连接在轮毂轴承2内，且通过其上的弹性挡圈3配合连接在轮毂轴承2内，轮毂轴承2右侧端面设有多个用于拆卸驱动轴1的轮毂轴承拆卸工艺孔6。

所述驱动轴1右端的外花键10上设有直壁挡圈槽，弹性挡圈3套置在该直壁挡圈槽内。

如图3、图4和图5所示，所述轮毂轴承2右端的内花键11上设有用于配合弹性挡圈3的凹槽9，驱动轴1上的弹性挡圈3同时配合连接在凹槽9内。

所述凹槽9一侧为直壁结构，另一侧上设有倒角。

所述轮毂轴承2为带翻铆结构5的驱动轮用三代轮毂轴承。

使用时：驱动轴1与车辆变速器输出轴连接；轮毂轴承2外圈固定在车辆的悬架上，轮毂轴承2内圈实现旋转以及驱动力矩传递，连接车辆的制动盘和车轮。

所述驱动轴1与轮毂轴承2采用弹性挡圈3实现轴向定位与紧固；

所述驱动轴1与轮毂轴承2的花键配合区域的花键配合轴向尺寸大于驱动轴1移动节的行程的1.5倍以上，以避免在车辆使用中的驱动轴1脱出问题；

所述驱动轴1与轮毂轴承2在轴向上没有相互接触的端面；

所述轮毂轴承2端面存在四个便于拆卸驱动轴1的轮毂轴承拆卸工艺孔6；

所述轮毂轴承2的花键孔两个端面均不需要精加工，其中端面一7因不需要保留与驱动轴的接触面而简化翻铆工艺或翻铆后的机加工艺，同时可以简化驱动轴相应位置的机加工艺；端面二8原用于轴头螺纹付的螺栓(螺母)座面，需要精加工，该发明不再需要螺纹付，所以机加工艺得以简化；

所述驱动轴1的外花键10采用直壁挡圈槽，在驱动轴1安装到轮毂轴承2 后，可保证弹性挡圈3不会从驱动轴1直壁挡圈槽中脱出；

所述轮毂轴承2的内花键11用于配合弹性挡圈3的凹槽9一侧采用直壁设计，保证安装后不会从轮毂轴承凹槽脱出，另一侧采用倒角设计，便于安装中挡圈卡入凹槽；且弹性挡圈3卡入凹槽9后，弹性挡圈3的截面中心点低于凹槽9的倒角顶端所在平面，同时高于驱动轴1的驱动轴外花键大径4所在平面，以保证在车辆运行中不会出现驱动轴1在轮毂轴承2中的相对轴向运动；

所述轮毂轴承2在端面二8上均布四个轮毂轴承拆卸工艺孔6，便于弹性挡圈3的拆卸；

乘用车用轮边花键配合与紧固结构拆卸时使用拔轴器，结构如图6和图7 所示，包括顶板12和拆卸爪15两部分组成，其中顶板12为圆形中间带较大圆孔的薄板，与4个拆卸爪15焊接为一个整体；

所述顶板12为圆环形结构，以便于拆卸过盈配合的花键时，拔轴器的应用，采用薄板，是为了在使用中，使其具有充足的挠曲特性，便于拆卸工作实施；

所述拆卸爪15，主体为圆柱体，尺寸与轮毂轴承拆卸工艺孔6尺寸相互配合，拆卸爪15的工作部位顶部采用斜面，可以将弹性挡圈3挤出轮毂轴承2 内花键11上的凹槽9，以实现驱动轴1的拆卸。

所述驱动轴1为外花键结构，插入轮毂轴承2内孔，与轮毂轴承2内花键相互配合，实现过渡配合，即小间隙或小过盈配合；所述轮毂轴承2，必须是带翻铆结构5的驱动轮用三代轮毂轴承结构；所述弹性挡圈3的截面为圆形截面，套在驱动轴1端部驱动轴凹槽内，随着驱动轴1一同插入轮毂轴承2内花键孔，并落入轮毂轴承2内花键上的凹槽9内。

所述驱动轴1和轮毂轴承2之间的轴向相对位置，依靠弹性挡圈3与驱动轴1端部的驱动轴凹槽和轮毂轴承2内花键的凹槽9的侧壁的接触实现。

所述驱动轴1与轮毂轴承2之间没有端面接触关系，有效规避端面接触在车辆起步阶段的噪音问题；不需要螺纹付紧固，可以实现结构的简化，重量和成本的降低，装配和维修的便利性提升。

参阅图2，所述轮毂轴承2内花键加工有挡圈的凹槽9，端面一7和端面二 8不需精加工，简化了轮毂轴承2的加工工艺，实现工艺成本降低。

参阅图3，所述轮毂轴承2内花键的凹槽9，采用一侧直壁，一侧带倒角的结构，同时挡圈接触部位均为直壁，以便于挡圈安装，同时保证弹性挡圈3在凹槽9内不会脱出。

参阅图4，所述轮毂轴承2内花键靠近端面二8的侧，设置轮毂轴承拆卸工艺孔6，以便于弹性挡圈3的拆卸。

参阅图6和图7，拆卸时用的拔轴器，包括一个圆环形顶板12和四个拆卸爪15，通过焊接工艺连接。拆卸爪15的工作部位的斜面结构可以压缩弹性挡圈3，使弹性挡圈3的外径小于轮毂轴承2内花键的小径，以实现弹性挡圈3 的拆卸。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明的保护范围并不局限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims

1.一种乘用车用轮边花键配合与紧固结构，其特征在于包括驱动轴(1)、轮毂轴承(2)和弹性挡圈(3)，其中驱动轴(1)右侧外部套置有弹性挡圈(3)，驱动轴(1)花键连接在轮毂轴承(2)内，且通过其上的弹性挡圈(3)配合连接在轮毂轴承(2)内，轮毂轴承(2)右侧端面设有多个用于拆卸驱动轴(1)的轮毂轴承拆卸工艺孔(6)。

2.根据权利要求1所述的一种乘用车用轮边花键配合与紧固结构，其特征在于所述驱动轴(1)右端的外花键(10)上设有驱动轴凹槽，弹性挡圈(3)套置在该驱动轴凹槽内。

3.根据权利要求2所述的一种乘用车用轮边花键配合与紧固结构，其特征在于所述驱动轴凹槽为直壁挡圈槽。

4.根据权利要求3所述的一种乘用车用轮边花键配合与紧固结构，其特征在于所述轮毂轴承(2)右端的内花键(11)上设有用于配合弹性挡圈(3)的凹槽(9)，驱动轴(1)上的弹性挡圈(3)配合连接在凹槽(9)内。

5.根据权利要求4所述的一种乘用车用轮边花键配合与紧固结构，其特征在于所述凹槽(9)一侧上设有倒角。

6.根据权利要求5所述的一种乘用车用轮边花键配合与紧固结构，其特征在于所述轮毂轴承(2)为带翻铆结构(5)的驱动轮用三代轮毂轴承。