CN1636780A - 用于轮轴轴承和等速万向节的连接结构 - Google Patents

用于轮轴轴承和等速万向节的连接结构 Download PDF

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Abstract

本发明涉及用于轮轴轴承与等速万向节的连接结构，其中通过使用摆辗成形工艺或挤锻工艺来使材料塑性变形，以使得轴承和等速万向节进行连接和装配。根据本发明，可提高装配效率；与现有技术相比，轴的长度缩短，从而可以减轻重量。在该连接结构中，联接槽(12)形成在轮轴轴承(100)的轮轴轴承毂(11)上，切口(22)形成在等速万向节的轴(21)的圆周上，轴插入到轮轴轴承毂(11)中以与该轮轴轴承毂(11)花键连接；弹性挡圈(30)插入到切口(22)中，该弹性挡圈在将轴(21)插入到轮轴轴承毂的过程中被收缩，当弹性挡圈位于联接槽(12)上时，弹性挡圈因其弹性恢复到原来的状态，并插入联接槽(12)中。

Description

用于轮轴轴承和等速万向节的连接结构
技术领域
本发明涉及一种用于轮轴轴承和等速万向节的连接结构，该连接结构可减少零件的重量和简化装配，并提高轮轴轴承和等速万向节的装配效率。
背景技术
通常地，用于车轴的轮轴轴承可使车轮无摩擦损失地平稳旋转，并且用于将车轮固定在车辆上。
轮轴轴承现在已经逐渐地得到完善，以便减少工序的数量、提高生产率并能够容易地控制间隙。经过第一和第二代的发展，市场上的轮轴轴承已经发展到了第三代。
如图1所示的剖视图，显示了轮轴轴承单元100和等速万向节(constant velocity joint)200的装配状态。
第一代轮轴轴承的区别点在于：轮轴轴承单元100形成为双排轴承5，该双排轴承5具有一体的外座圈4，用于支承装配后的轮轴轴承和等速万向节200。第二代轮轴轴承的区别点在于：通过一体集成和共用外座圈4，且同时安装具有内座圈3的轮轴轴承毂壳体3，使得螺栓1与万向节-轴(joint-shaft)9相接合。第三代轮轴轴承的区别点在于：不仅在轮轴轴承100的外座圈4上而且在内座圈上形成凸缘，使得双排轴承5的内外座圈充当轮轴轴承毂。
为了增加轮轴轴承的使用寿命，在轴承滚珠和内/外座圈之间施加预载荷。在第一代、第二代和第三代轮轴轴承中，为了增加轮轴轴承的使用寿命，通过调节轮轴轴承和等速万向节的接合程度来施加预载荷。然而，也存在一些由于难以控制接合程度和随着时间的推移会使螺栓会松动所引起的问题。因此，改进的第三代轮轴轴承均匀地施加预载荷；其中通过使制造轮轴轴承的材料发生永久塑性变形并且通过摆辗成形(orbital forming)和挤锻(swaging)来装配轮轴轴承，从而使得现在可以大批量地生产上述改进的第三代轴承。
如图1所示，在将第一、第二和第三代轮轴轴承与等速万向节相连接的过程中，等速万向节200的轴9应该被制成具有足够的长度以从轮轴轴承的轮轴轴承毂中穿出来；并且，在将等速万向节200的轴9插入轮轴轴承毂中进行装配时，通过使从轮轴轴承毂突出来的轴9的一端与螺栓1相接合，使得轴9和轮轴轴承毂连接在一起。在上述结构中，在装配等速万向节200和轮轴轴承100时花费了许多不必要的时间。而且，由于等速万向节200的轴9应该被制成具有足够的长度以从轮轴轴承的轮轴轴承毂中穿出来，所以不能满足减轻轮轴轴承单元100重量的需要。如果通过使用摆辗成形和挤锻来装配轮轴轴承，由于已经施加了预载荷来增加使用寿命，因此没有必要使用螺栓将轮轴轴承与等速万向节连接在一起，从而需要进行改进。
发明内容
因此，本发明的目的是解决现有技术中的问题，并提供一种用于轮轴轴承与等速万向节的连接结构，其中在该连接结构中，在使用摆辗成形或者挤锻将轮轴轴承和等速万向节进行连接和装配时，等速万向节的轴与轮轴轴承通过弹性挡圈相连接，该弹性挡圈分别位于形成在轮轴轴承的轮轴轴承毂的内圆周上的联接槽中和等速万向节的轴的圆周上的切口中。
为了实现上述目的，本发明提供了一种通过摆辗成形和挤锻进行连接和装配的轮轴轴承单元，该轮轴轴承单元包括：
形成在轮轴轴承的轮轴轴承毂的内圆周上的联接槽，和形成在等速万向节的轴的圆周上的切口；插入切口中的弹性挡圈，该弹性挡圈在将轴插入到轮轴轴承毂的过程中被收缩，且当该弹性挡圈位于该联接槽上时，该弹性挡圈由于其弹性恢复到原来的状态并插入联接槽内。
根据本发明，当等速万向节和轮轴轴承进行装配时，由于弹性挡圈插入到切口和联接槽内，所以等速万向节的轴的长度比现有技术中的长度要短，且提高了装配效率。另外，由于轴长度的缩短和工序的减少，可以节约成本。
附图说明
通过参考附图及对具体实施例的描述，本发明的上述目的、其它特征和优点将变得更加清楚，其中：
图1是剖视图，显示用于轮轴轴承与等速万向节的现有连接结构，其中通过摆辗成形或挤锻将轮轴轴承与等速万向节装配起来，
图2是根据本发明的等速万向节的轴的放大透视图，
图3是根据本发明的已装配的等速万向节200与轮轴轴承100的剖视图，
图4是根据本发明的装配前的轮轴轴承和等速万向节的剖视图，
图5是根据本发明的等速万向节的剖视图。
具体实施方式
以下通过附图2-5来详细地描述本发明的、用于轮轴轴承(wheel bearing)与等速万向节的连接结构。
如图2-5所示，图2是根据本发明的等速万向节的轴的放大透视图，图3是根据本发明的已装配的等速万向节200与轮轴轴承100的剖视图，图4是根据本发明的装配前的轮轴轴承和等速万向节的剖视图。
如图所示，在轮轴轴承毂11上沿轮轴轴承毂的轴线形成有花键13。
联接槽12沿垂直花键13的方向形成在该花键13上。
和轮轴轴承毂11的花键13相啮合的相应花键21a，形成在等速万向节200的轴21的圆周上。因此，当将等速万向节200的轴21插入轮轴轴承毂11内并将它们连接时，两个花键互相啮合，且驱动力从等速万向节传递到轮轴轴承上。
为了防止插入到轮轴轴承毂11中的轴21从轮轴轴承毂11上分离，在轴21的圆周上形成有切口(recess)22，且弹性挡圈30固定在切口22内。然后，将轴插入轮轴轴承毂11中。
当轴21插入轮轴轴承毂11时，弹性挡圈30被轮轴轴承毂11的内表面所收缩。
在弹性挡圈30插入轮轴轴承毂11内的过程中，当弹性挡圈30位于联接槽12中时，受收缩的弹性挡圈30由于其弹性恢复到原来的状态。因此，弹性挡圈30被紧紧固定在联接槽12中。
如图3所示，弹性挡圈30同时位于轴21的切口22和联接槽12中，以固定轴21使之不能前后移动。
因此，由于等速万向节200的轴21没有从轮轴轴承200的轮轴轴承毂11中突出来，且在轮轴轴承毂11中联接，轴21的长度比现有技术中的长度要短，以实现减轻重量。并且，轮轴轴承100和等速万向节200通过弹性挡圈30相联接，提高了装配效率。
由于花键13不仅完全形成在轮轴轴承毂11的内圆周上，而且也局部地形成，所以可以提高工作效率，其中轴21插入到该轮轴轴承毂11中。
如上所述，当轮轴轴承100和等速万向节由弹性挡圈30彼此联接在一起时，轮轴轴承和等速万向节几乎不可能彼此分离。由于轮轴轴承和等速万向节由弹性挡圈30牢固地相连接，所以不会出现轮轴轴承和等速万向节拆分开的问题。
另外，保护盖40与形成在轮轴轴承毂11的入口圆周上的凹槽11a相联接，从而防止外来材料侵入轮轴轴承毂11。
如上所述，当轮轴轴承与等速万向节相接合时，可减少辊轧成形(roll forming)和拉削(broaching)的工序，且由于花键长度的减少而省略了螺杆的辊轧工序，从而节约了成本；其中在该轮轴轴承中，轮轴轴承毂与轴承的内座圈通过材料的塑性变形(例如摆辗成形和挤锻)彼此连接在一起。由于减少了轴的长度，使得重量也得以减轻，从而提高了使用本发明的汽车的燃料效率。

Claims (4)

1.一种用于轮轴轴承(100)和等速万向节(200)的连接结构，其中通过使用摆辗成形工艺或挤锻工艺来使材料塑性变形，以使得轮轴轴承和等速万向节进行连接和装配，该连接结构包括：
联接槽(12)，其形成在轮轴轴承(100)的轮轴轴承毂(11)上；
切口(22)，其形成在等速万向节的轴(21)的圆周上，上述轴插入到轮轴轴承毂(11)中，并通过花键与轮轴轴承毂相连接；以及
弹性挡圈(30)，其插入到切口(22)中，该弹性挡圈在将轴(21)插入轮轴轴承毂的过程中被收缩，且当弹性挡圈位于联接槽(12)上时，该弹性挡圈因其弹性而恢复到原来的状态并插入到联接槽(12)内，从而该弹性挡圈同时位于联接槽(12)和切口(22)中。
2.如权利要求1所述的连接结构，其特征在于，还包括保护盖，该保护盖与形成在轮轴轴承毂(11)的入口圆周上的凹槽(11a)相联接，以防止外来材料侵入到轮轴轴承毂中。
3.如权利要求1所述的连接结构，其特征在于，在轮轴轴承与等速万向节相连接时，等速万向节的轴连接在轮轴轴承的轮轴轴承毂中，且与现有技术相比，该轴的长度缩短。
4.如权利要求1所述的连接结构，其特征在于，该花键部分地形成在轮轴轴承的轮轴轴承毂上。
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