CN116557432A - 具有车轮轴承和等速接头的子组装件 - Google Patents

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Abstract

公开了一种具有车轮轴承(4)和等速接头(2)的子组装件(1)，所述等速接头(2)包括具有轴(8)的钟形件(6)，其中，所述轴(8)通过按压连接来连接到所述车轮轴承(4)，其中，所述轴(8)和所述车轮轴承(4)被构造为在它们之间传递扭矩，并且所述轴(8)与所述车轮轴承(4)相比尺寸超出，其中，在所述轴(8)与所述车轮轴承(4)之间设置有在组装期间用作润滑层的粘合层(18)。

Description

具有车轮轴承和等速接头的子组装件
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的前序的具有车轮轴承(/轮轴承)(wheelbearing)和等速接头(/等速万向节)的子组装件(/子装配件/子组件)(subassembly)。此外，本发明涉及一种根据权利要求10的前序的用于将车轮轴承连接到等速接头的方法。
背景技术
特别是在电动汽车(electric mobility)领域，为了例如降低电动车辆的消耗(/功耗)(consumption)或增加电动车辆的里程(range)，目前期望通过减轻重量来生产重量较轻的车辆。
为了实现这种期望的重量减轻，除了提供较轻的组成部件(components)之外，还可能需要使两个或更多个组成部件之间的连接(connections)较轻。这例如可以通过以下方式来实现：省略连接元件(诸如螺栓、螺丝、螺母等)，并且例如经由按压连接(/按压连接/压接)(press connection)直接在两个或更多个组成部件之间产生连接。
在按压连接时，将两个组成部件(两个组成部件中的一个与另一个组成部件相比尺寸超出(oversized))按压在一起，以实现两个组成部件之间的连接。两个组成部件之间的尺寸超出量越大，通过按压连接可以传递的力就会越大。然而，在大的尺寸超出量(/过尺寸)(oversize)的情况下，必须在第一组成部件与第二组成部件之间提供润滑层，该润滑层能够实现按压在一起。然而，即使在两个组成部件按压在一起之后，该润滑层仍在一定程度上保留(remains)，并且可能会不利地影响可传递力的水平。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种等速接头(/等速万向节)(constant velocityjoint)与车轮轴承之间的改进的按压连接(/挤压连接/压接)(press connection)，该改进的按压连接能够实现改进的力传递。
该目的通过根据专利方案1的具有车轮轴承和等速接头的子组装件(/子装配件)(subassembly)以及根据专利方案10的用于将车轮轴承连接到等速接头的方法来实现。
在下文中，提出了具有车轮轴承和等速接头的子组装件，等速接头包括具有轴的钟形件(bell)，其中，轴通过按压连接来连接到车轮轴承，其中，轴和车轮轴承被构造为在它们之间传递扭矩(/转矩)(torque)，并且轴与车轮轴承相比尺寸超出(oversized)。特别是，轴和/或车轮轴承可以被构造为单个组成部件，或者为例如直接或间接地彼此连接的不同组成部件的组。此外，子组装件可以被构造为用于车辆(诸如以机动车辆(特别是电动车辆或混合动力车辆)为例)中。
为了增加在等速接头的轴与车轮轴承之间可传递的扭矩，在轴与车轮轴承之间设置有在组装期间用作润滑层的粘合层(adhesive layer)。在组装期间，粘合剂充当润滑层或润滑膜，其通过减小轴与车轮轴承之间的摩擦系数来促进轴与车轮轴承之间的按压连接。在组装之后，由于粘合剂的内聚力(cohesion)和粘合力增长(develops)，因此两个组成部件之间的摩擦系数重新增大，使得通过按压连接可传递的扭矩增加，特别是与传统的按压连接相比。
轴优选地尺寸超出(特别是，根据例如在DIN 7190中规定的限定的尺寸超出量)至少5‰，优选在8‰与15‰之间。这使得可以增大在两个组成部件之间的按压连接中起作用的法向力，从而增加可从轴传递到车轮轴承的扭矩。
根据另一示例性实施方式，形成粘合层的粘合剂是固化粘合剂，特别是自固化粘合剂。这使得可以在轴与车轮轴承接合之后增大两个组成部件之间的摩擦系数。粘合剂有利地适于在按压接头(press joint)中固化。粘合剂优选为化学固化粘合剂和/或厌氧固化粘合剂(诸如，以环氧树脂粘合剂或保持粘合剂为例)。作为另一种选择或另外地，也可以使用热量以促进粘合剂的固化。
例如，轴可以具有第一区域和第二区域，第二区域布置在背离等速接头的一侧，其中，第一区域被构造为在按压之后与车轮轴承接触，并且第二区域设置有螺纹。特别是，螺纹可以被构造为与螺母相互作用，以便在压配合上和上方(/在除了压配以外)(over andabove the press fit)将轴固定到车轮轴承和/或以便设定车轮轴承的预紧(/预载荷)(preload)。作为另一种选择，可以省略第二区域。这例如在车轮轴承已经具有预设预紧(/预载荷)时是可行的。通过省略第二区域，子组装件可以被设计得较轻(/更轻)。
此外，轴可以是中空的(/空心的)(hollow)，由此轴可以设计得较轻。此外，轴的第一区域可以优选具有圆柱形或圆锥形的形状。特别地，圆锥形形状具有有助于(/方便)轴在车轮轴承中的定心的优点。
根据另一优选实施方式，轴和/或车轮轴承的在连接期间与相应另一者接触的至少一个表面是经过表面处理的和/或具有增大的摩擦系数。例如，该表面是经过磷化(/磷酸盐化)(phosphated)、蚀刻、镀锌和/或喷除(blasted)(特别是喷砂和/或喷丸)的。这使得可以增大表面的在与另一组成部件接触的区域中的摩擦系数，由此增加通过按压连接可传递的扭矩。作为另一种选择或另外地，粘合剂还可以被构造为使表面粗糙化和/或增大表面的摩擦系数。例如，粘合剂可以具有蚀刻性质，和/或可以是填充的粘合剂，即，填充有其他物质(特别是提高摩擦系数的物质)的粘合剂。
在轴与车轮轴承之间可传递的扭矩优选为至少4000Nm。在其中润滑层由润滑剂等形成的传统的按压连接中，该润滑层可能会限制通过按压连接可传递的最大力或最大可传递扭矩。因此，传统的按压连接不能用在某些应用中，因为通过按压连接可传递的力小于所考虑的应用所需的力。然而，与此相反，在所描述的装置中，最大可传递力或最大可传递扭矩增加，使得所描述的子组装件也可以有利地用在车辆的驱动轴中。特别地，在所描述的装置的情况下，在规定的尺寸中，可传递转矩可以实质上加倍(/翻倍)(doubled)。
根据本发明的另一方面，提出了一种用于将车轮轴承连接到等速接头的方法。该方法包括：
提供车轮轴承和等速接头，等速接头包括具有轴的钟形件，其中，轴与车轮轴承相比尺寸超出；将润滑剂施加(涂覆)到轴和/或车轮轴承上，其中，润滑剂是粘合剂；以及将轴和车轮轴承按压连接。
优选地，该方法还包括：对轴和/或车轮轴承的位于要形成的按压连接的区域中的表面进行处理，以增大该表面的摩擦系数。这使得可以在两个组成部件之间传递较大的力。这里，表面的处理可以包括磷化、蚀刻、镀锌和/或喷除(特别是喷砂和/或喷丸)。
根据另一优选实施方式，该方法还包括使粘合剂固化。这里，可以优选地使用固化粘合剂，特别是自固化粘合剂。粘合剂有利地适于在按压接头(press joint)中固化。粘合剂优选为化学固化粘合剂和/或厌氧固化粘合剂(诸如，以环氧树脂粘合剂或保持粘合剂为例)。作为另一种选择或另外地，还可以使用热量以促进粘合剂的固化。这使得可以以可靠的方式形成粘合剂的内聚力和粘合力。作为另一种选择或另外地，粘合剂还可以被构造为使表面粗糙化和/或增大表面的摩擦系数。例如，粘合剂可以是填充的粘合剂，即，填充有其他物质(特别是增大摩擦系数的物质)的粘合剂。粘合剂的施加可以例如二维地(/平面地)(two-dimensionally)或线性地进行。
在说明书、附图和权利要求书中列举了另外的优点和有利实施方式。这里，特别地，在说明书和附图中列举的特征的组合仅是示例性的，使得这些特征也可以单独存在或者以其他方式组合。
在下文中，使用附图中描绘的示例性实施方式更详细地描述本发明。这里，示例性实施方式和示例性实施方式中所示的组合仅是示例性的，并不旨在限定本发明的范围。该范围仅由未决的权利要求限定。
附图说明
图1示出了根据第一实施方式的具有车轮轴承和等速接头的子组装件的示意图，
图2示出了根据第二实施方式的具有车轮轴承和等速接头的子组装件的示意图，以及
图3示出了根据第一实施方式的用于将车轮轴承连接到等速接头的方法的流程图。
在下文中，相同或功能等同的元件由相同的附图标记表示。
附图标记
1子组装件
2等速接头
4车轮轴承
6钟形件
8轴
9第一区域
10轮毂
11第二区域
12轴承单元
14滚动元件
16孔
18粘合层
S1-S5方法步骤
具体实施方式
图1示出了根据第一实施方式的子组装件(/子装配件)(subassembly)1，子组装件1被构造为将扭矩从等速接头(/等速万向节)2传递到车轮轴承4。等速接头包括钟形件(bell)6，钟形件包括轴8，并且车轮轴承4包括轮毂10以及具有多个滚动元件14的轴承单元12。在图1中，示出了由实心材料制成的轴8。作为另一种选择，轴8也可以被构造为中空(/空心)(hollow)轴。
在图1中，轴8包括圆锥形的第一区域9和设置有螺纹的第二区域11。轮毂10还包括孔16。轴8的第一区域9的锥角(/锥度)(cone angle)可以落在例如0度与89.5度之间。作为另一种选择，轴8的第一区域9也可以具有圆柱形形状。
为了形成子组装件1，轴8的第一区域9和车轮轴承4的轮毂10通过按压连接(/压紧连接/挤压连接/压接)(press connection)彼此连接，使得可以在轴8与车轮轴承4之间传递扭矩。为了使轴8与轮毂10之间的连接可以传递扭矩，轴8的第一区域9的直径与轮毂10的孔16相比尺寸超出(/过尺寸)(oversized)。在图1中，轴8的第一区域9的尺寸超出至少5‰，优选在8‰与15‰之间。在组装之后，轴8的第二区域11可以从孔16突出，使得螺母(未描绘)能够旋拧到螺纹上。螺母可以在压配合上和上方(/在除了压配以外)(over and above thepress fit)将轴8固定到车轮轴承4，和/或设定车轮轴承4的预紧(/预载荷)(preload)。
为了增加可从轴8传递到车轮轴承4的扭矩，在轴8的第一区域9与轮毂10之间设置在组装期间用作润滑层的粘合层18。在图1中，粘合层18特别地施加(/涂覆)于在组装之后轴8和轮毂10彼此接触的区域中。如在图1中可以看到的，粘合层18既施加到轴8，又施加到轮毂10的孔16的内侧。作为另一种选择，也可以使两个组成部件中的仅一者设置有粘合层18。
在组装期间，粘合剂充当润滑层，通过用作润滑层的粘合层18减小轴8与轮毂10之间的摩擦系数来促进两个组成部件之间的按压连接。在组装之后，粘合剂固化，使得轴8与轮毂10之间的摩擦系数重新增大，并且使得通过按压连接可传递的扭矩由此增加，特别是与传统的按压连接相比。
用于粘合层18的粘合剂是固化粘合剂，使得在组装之后，两个组成部件之间的摩擦系数因固化而增大。例如，粘合剂可以是其中可以有利地使用热量以促进粘合剂的固化的厌氧固化粘合剂和/或化学固化粘合剂。
除了粘合层18之外，轴8和/或孔16的在连接期间接触的表面也可以具有增大的摩擦系数。这可以例如通过相应的表面处理来实现。例如，表面可以被磷化(/磷酸盐化)(phosphated)、蚀刻、镀锌和/或喷除(blasted)(特别是喷砂和/或喷丸)。作为另一种选择或另外地，粘合剂还可以被构造为使表面粗糙化和/或增大表面的摩擦系数。例如，粘合剂可以具有蚀刻性质，和/或可以是填充的粘合剂，即，填充有其他物质(特别是增大摩擦系数的物质)的粘合剂。
图2示出了根据第二实施方式的子组装件1。图2的子组装件与图1的子组装件1的不同之处在于：轴仅具有第一区域9，并且省略了第二区域11。与图1中所示的实施方式相比，由此可以实现重量减轻。
图3示出了用于将车轮轴承4连接到等速接头2的方法的示意性流程图。在第一步骤S1中，该方法包括以下操作：提供车轮轴承4和等速接头2，等速接头2包括具有轴8的钟形件6，其中，轴8与车轮轴承4相比尺寸超出。随后，在步骤S2中，发生以下操作：将润滑剂施加到轴8和/或车轮轴承4的孔16上，润滑剂是固化粘合剂。粘合剂的施加可以例如二维地(two-dimensionally)或线性地进行。
然后，在步骤S3中，将两个组成部件压在一起，并且然后，在步骤S4中，使粘合剂固化。为了增加在轴8与车轮轴承4的轮毂10之间可以传递的最大扭矩，该方法还可以包括处理(步骤)S5：对轴8和/或轮毂10的孔16的位于要形成的按压连接的区域中的表面进行处理，以增大该表面的摩擦系数。这里，表面的处理可以例如在施加粘合剂之前或者甚至在施加粘合剂期间例如通过使用粘合剂进行，粘合剂可以被构造为使表面粗糙化和/或增大表面的摩擦系数。
总之，通过使用作为能够使等速接头2的轴8与车轮用轴承4的轮毂10按压在一起的润滑层的粘合层18，可以增加在轴8与轮毂10之间可传递的扭矩。这里，特别地，可以使得在规定尺寸的情况下在轴8与车轮轴承4的轮毂10之间可以传递的扭矩实质上加倍(/翻倍)，使得所描述的子组装件1或所描述的方法也可以有利地用于车辆中的连接。

Claims (12)

1.一种具有车轮轴承(4)和等速接头(2)的子组装件(1)，所述等速接头(2)包括具有轴(8)的钟形件(6)，其中，所述轴(8)通过按压连接来连接到所述车轮轴承(4)，其中，所述轴(8)和所述车轮轴承(4)被构造为在它们之间传递扭矩，并且所述轴(8)与所述车轮轴承(4)相比尺寸超出，其特征在于，在所述轴(8)与所述车轮轴承(4)之间设置有在组装期间用作润滑层的粘合层(18)。
2.根据权利要求1所述的子组装件(1)，其特征在于，所述轴(8)尺寸超出至少5‰，优选地，所述轴(8)尺寸超出8‰与15‰之间。
3.根据权利要求1或2所述的子组装件(1)，其特征在于，形成所述粘合层(18)的粘合剂是固化粘合剂，优选地，形成所述粘合层(18)的粘合剂是厌氧固化粘合剂和/或化学固化粘合剂。
4.根据前述权利要求中任一项所述的子组装件(1)，其特征在于，所述轴(8)包括第一区域(9)和第二区域(11)，其中，所述第二区域(11)布置在所述第一区域(9)的背离所述等速接头(2)的一侧，所述第一区域(9)被构造为在所述按压在一起之后与所述车轮轴承(4)接触，并且所述第二区域(11)设置有螺纹。
5.根据前述权利要求中任一项所述的子组装件(1)，其特征在于，所述轴(8)的第一区域(9)具有圆柱形形状或圆锥形形状。
6.根据前述权利要求中任一项所述的子组装件(1)，其特征在于，所述轴(8)和/或所述车轮轴承(4)的在所述连接期间与另一者接触的至少一个表面是经过表面处理的和/或具有增大的摩擦系数。
7.根据权利要求6所述的子组装件(1)，其特征在于，所述表面是经过磷化、蚀刻、镀锌和/或喷除的，特别是，所述表面是经过喷砂和/或喷丸的。
8.根据前述权利要求中任一项所述的子组装件(1)，其特征在于，所述轴(8)是中空的。
9.根据前述权利要求中任一项所述的子组装件(1)，其特征在于，所述轴(8)与所述车轮轴承(4)之间能够传递的扭矩为至少4000Nm。
10.一种用于将车轮轴承(4)连接到等速接头(2)的方法，其中，所述方法包括：
提供(S1)车轮轴承(4)和等速接头(2)，所述等速接头(2)包括具有轴(8)的钟形件(6)，其中，所述轴(8)与所述车轮轴承(4)相比尺寸超出；
将润滑剂施加(S2)到所述轴(8)和/或所述车轮轴承(4)上，其中，所述润滑剂是粘合剂；以及
将所述轴(8)和所述车轮轴承(4)按压连接(S3)。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：对所述轴(8)和/或所述车轮轴承(4)的位于待形成的所述按压连接的区域中的表面进行处理，以增大所述表面的摩擦系数。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述表面的处理包括磷化、蚀刻、镀锌和/或喷除，特别是，所述表面的处理包括喷砂和/或喷丸。
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