CN203655904U - 轮毂及相关的车轮用轮毂轴承 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种车轮用轮毂轴承的轮毂，包括轮毂轴、车轮安装凸缘、外侧内滚道面和内圈安装部，车轮安装凸缘上设置有车轮安装孔，车轮安装凸缘、外侧内滚道面和内圈安装部沿轮毂轴的轴向依次设置在轮毂轴的外径面，内圈安装部用于安装外径面设置有内侧内滚道面的内圈，轮毂外表面实施淬火形成硬化部，硬化部沿轮毂轴的轴向至少从外侧内滚道面延长至内侧的内圈安装部，硬化部在轮毂轴的径向上至少位于内圈安装部的表面下方0.5mm至车轮安装孔节圆半径最外端下方2mm；还涉及相关的车轮用轮毂轴承；本实用新型的轮毂及车轮用轮毂轴承，在不降低加工性的同时，确保强度及刚性。

Description

轮毂及相关的车轮用轮毂轴承

技术领域

本实用新型涉及轴承技术领域，特别涉及车轮用轮毂轴承技术领域，具体是指一种将车体支承于车轮并实现车轮灵活旋转的轮毂轴承及相关轮毂。

背景技术

在汽车等车辆的车轮用轮毂轴承中，有驱动轮用轮毂轴承和从动轮用轮毂轴承。近年来，对于汽车等车辆要求进一步降低燃油费和提高行驶稳定性，因此，用于连接车体和车轮并实现灵活旋转的轮毂轴承朝小型化、轻量化方向发展迅速。其结果，构成车轮用轮毂轴承的零件有向小型化、薄壁化方向发展的倾向。

作为其现有结构的代表性的例子，公知的有如图4所示的从动轮用的所谓车轮用第三代轮毂轴承。

该车轮用轮毂轴承，包括带车轮安装凸缘56的轮毂51、内圈55、带车体安装凸缘52c的外圈52以及双列的滚动体53。带车轮安装凸缘56的轮毂51具有轮毂轴54，轮毂轴54在其外径面的一端设置有用于安装车轮(图中未绘出)的车轮安装凸缘56，在其外径面的中部形成有外侧内滚道面54a，在其外径面的另一端设置有内圈安装部54b。另外，车轮安装凸缘56上设置有用于安装车轮的车轮安装螺孔56b，车轮安装螺孔56b中可设置固定连接带车轮安装凸缘56的轮毂51和车轮的车轮安装螺栓56a。内圈安装部54b上安装有内圈55，该内圈55在其外径面上设计内侧内滚道面55a(需要说明的是，这里的外侧表示向车体外，内侧表示向车体内)。带车体安装凸缘52c的外圈52包括外圈主体52b，外圈主体52b在其外径面上设置有车体安装凸缘52c，在其内径面上形成有双列的外滚道面即外侧外滚道面52d和内侧外滚道面52a。带车体安装凸缘52c的外圈52套设在外侧内滚道面54a和内侧内滚道面55a上，在外侧外滚道面52d及内侧外滚道面52a和与其对置的外侧内滚道面54a及内侧内滚道面55a之间分别填充有滚动体53，实现轮毂51和外圈52灵活地转动。另外，车体安装凸缘52c上设置有用于安装车体的车体安装螺孔59，车体安装螺孔59中可设置固定连接外圈52和车体例如悬架装置(图中未绘出)的车体安装螺栓(图中未绘出)。

由于外侧内滚道面54a、内侧内滚道面55a、外侧外滚道面52d、内侧外滚道面52a和滚动体53需要承受诸如力矩载荷等的载荷，因此，外侧内滚道面54a、内侧内滚道面55a、外侧外滚道面52d、内侧外滚道面52a和滚动体53需要具有足够的强度和刚性。如果外侧内滚道面54a、内侧内滚道面55a、外侧外滚道面52d、内侧外滚道面52a和滚动体53不具有足够的强度和刚性，则在使用过程中，这些部位或部件容易发生变形，滚动体53转动变得不灵活，导致轮毂轴承的摩擦力矩增加，因而车辆的燃料消耗性能将劣化。另外，因外侧内滚道面54a、内侧内滚道面55a、外侧外滚道面52d、内侧外滚道面52a和滚动体53之间的接触压力增加所导致的过高温升，也会使轴承寿命缩短变短。并且，随着汽车等车辆的高输出化、高性能化，车轮用轮毂轴承的载荷也进一步增大，对外侧内滚道面54a、内侧内滚道面55a、外侧外滚道面52d、内侧外滚道面52a和滚动体53的强度和刚性提出更高的要求。

对此，提出了如下的技术措施：在构成车轮用轮毂轴承的零件中，对于强度不充分的区域，采用高频感应淬火等的局部硬化处理而形成硬化部，以确保该区域的强度特别是旋转弯曲疲劳强度等(例如参照日本专利特开2002-87008号公报)。

但是，对于在强度不充分的区域形成硬化部的措施，有时硬化部以外的部位即非硬化部的强度成为问题，必须进一步形成硬化部。如此，对于形成多个硬化部的措施，车轮用轮毂轴承的制造工序尤其热处理工序变得繁杂，导致制造成本上升。另一方面，构成车轮用轮毂轴承的零件中，对于强度有问题的零件，一般认为通过硬化该零件整体来消除非硬化部以确保强度的措施是有效的。但是，在将零件整体做成硬化部的场合，其后加工变得困难，采用这种措施难说是一定有效的。

实用新型内容

为了克服上述现有技术中的缺点，本实用新型的一个目的在于提供一种车轮用轮毂轴承的轮毂，在不降低加工性的同时，确保强度及刚性。

本实用新型的另一目的在于提供一种车轮用轮毂轴承，在不降低加工性的同时，确保强度及刚性。

为达到以上目的，本实用新型提供一种车轮用轮毂轴承的轮毂，包括轮毂轴、车轮安装凸缘、外侧内滚道面和内圈安装部，所述车轮安装凸缘上设置有车轮安装孔，所述车轮安装凸缘、所述外侧内滚道面和所述内圈安装部沿所述轮毂轴的轴向依次设置在所述轮毂轴的外径面，所述内圈安装部用于安装外径面设置内侧内滚道面的内圈，其特点是，

所述轮毂形成有硬化部，所述硬化部沿所述轮毂轴的轴向至少位于从所述内圈安装部至所述外侧内滚道面，所述硬化部在所述轮毂轴的径向至少位于从所述内圈安装部的表面下方0.5mm至所述车轮安装孔节圆半径最外端下方2mm。

根据本实用新型的一个实例，所述硬化部在所述轮毂轴的轴向至少从所述内圈安装部至所述车轮安装凸缘的一部分。

根据本实用新型的一个实例，所述硬化部为高频感应淬火硬化层。

根据本实用新型的一个实例，所述车轮安装凸缘、所述外侧内滚道面、所述内圈安装部和所述轮毂轴一体成形。

根据本实用新型的一个实例，所述车轮安装凸缘包括多个车轮安装臂，多个所述车轮安装臂呈放射状设置在所述的轮毂轴的外径面并处于同一平面中。

根据本实用新型的一个实例，所述车轮安装凸缘还包括若干中间连接部，所述中间连接部分别设置在相邻的两个所述车轮安装臂之间并分别连接该两个所述车轮安装臂。

在本实用新型的第二方面，提供了一种车轮用轮毂轴承，包括外圈、内圈和两列滚动体，所述外圈包括外圈主体、车体安装凸缘、外侧外滚道面和内侧外滚道面，所述车体安装凸缘设置在所述外圈的外径面上，所述外侧外滚道面和所述内侧外滚道面设置在所述外圈的内径面上，其特点是，

所述车轮用轮毂轴承还包括如上述的车轮用轮毂轴承的轮毂，所述内圈安装在所述内圈安装部，所述外圈与所述轮毂组合，所述滚动体分别填充于所述外侧外滚道面和所述外侧内滚道面之间以及所述内侧外滚道面和所述内侧内滚道面之间。

根据本实用新型的一个实例，所述外圈主体、所述车体安装凸缘、所述外侧外滚道面和所述内侧外滚道面一体成形。

根据本实用新型的一个实例，所述车体安装凸缘设置有车体安装孔。

根据本实用新型的一个实例，所述车体安装凸缘包括多个车体安装臂，多个所述车体安装臂呈放射状设置在所述的外圈主体的外径面并处于同一平面中。

根据本实用新型的一个实例，所述车体安装凸缘还包括若干中部连接部，所述中部连接部分别设置在相邻的两个所述车体安装臂之间并分别连接该两个所述车体安装臂。

本实用新型的有益效果主要在于：

1、本实用新型的车轮用轮毂轴承的轮毂的轮毂轴的外径面沿所述轮毂轴的轴向依次设置有所述车轮安装凸缘、所述外侧内滚道面和所述内圈安装部，所述硬化部在所述轮毂轴的轴向至少从所述内圈安装部至所述外侧内滚道面，所述硬化部在所述轮毂轴的径向上至少从所述内圈安装部的表面下方0.5mm至所述车轮安装螺孔的节圆半径的最外端下方2mm，在不降低加工性的同时，确保强度及刚性，结构简洁，设计巧妙，适于大规模推广应用。

2、本实用新型的车轮用轮毂轴承采用上述的轮毂，因此同样地，在不降低加工性的同时，确保强度及刚性，结构简洁，设计巧妙，适于大规模推广应用。

本实用新型的这些和其它目的、特点和优势，通过下述的详细说明，附图和权利要求得以充分体现，并可通过所附权利要求中特地指出的手段、装置和它们的组合得以实现。

附图说明

图1是本实用新型的车轮用轮毂轴承的一个具体实施例的剖视示意图。

图2是图1所示的具体实施例的轮毂的剖视示意图。

图3是本实用新型的轮毂的另一具体实施例的剖视示意图。

图4是现有的车轮用轮毂轴承的剖视示意图。

(符号说明)

1轮毂           11轮毂轴

111外侧内滚道面 112内圈安装部

12车轮安装凸缘  121车轮安装孔

122车轮安装臂   123螺栓

13硬化部        2外圈

21外圈主体      211内侧外滚道面

212外侧外滚道面

22车体安装凸缘  221车体安装孔

222车体安装臂

223中部连接部   3内圈

31内侧内滚道面  4滚动体

51轮毂          52外圈

52a内侧外滚道面 52b外圈主体

52c车体安装凸缘 52d外侧外滚道面

53滚动体

54轮毂轴        54a外侧内滚道面

54b内圈安装部   55内圈

55a内侧内滚道面

56车轮安装凸缘  56a车轮安装螺栓

56b车轮安装螺孔 59车体安装螺孔

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的技术内容，特举以下实施例详细说明。

请参阅图1至图2所示，在本实用新型的一个具体实施例中，本实用新型的车轮用轮毂轴承包括轮毂1、外圈2、内圈3和两列滚动体4。其中：

所述轮毂1包括轮毂轴11、车轮安装凸缘12、外侧内滚道面111和内圈安装部112，所述车轮安装凸缘12上设置有车轮安装孔121，所述车轮安装凸缘12、所述外侧内滚道面111和所述内圈安装部112沿所述轮毂轴11的轴向依次设置在所述轮毂轴11的外径面(外周)，所述内圈安装部112用于安装外径面设置有内侧内滚道面31的内圈3，所述轮毂1形成有硬化部13，所述硬化部13在所述轮毂轴11的轴向至少从所述内圈安装部31至所述外侧内滚道面111，所述硬化部13在所述轮毂轴11的径向上至少从所述内圈安装部112的表面下方0.5mm至所述车轮安装孔121的节圆半径r的最外端下方2mm。

上述的“所述内圈安装部112的表面下方0.5mm”指的是从所述内圈安装部112的外径面出发沿所述轮毂轴11的径向靠近所述轮毂轴11的轴线0.5mm处，也就是说，从所述轮毂轴11的轴线出发沿所述轮毂轴11的径向至距离(或者说不到)所述内圈安装部112的外径面0.5mm处；“所述车轮安装孔121的节圆半径r的最外端下方2mm”指的是从所述车轮安装孔121的节圆半径r的最外端出发沿所述轮毂轴11的径向靠近所述轮毂轴11的轴线2mm处，也就是说，从所述轮毂轴11的轴线出发沿径向至距离(或者说不到)所述车轮安装螺孔121的节圆半径r的最外端2mm处，换句话说，从所述轮毂轴11的轴线出发至比所述车轮安装螺孔121的节圆半径r小2mm处。

由此，通过硬化部13的设置，不仅保证外侧内滚道面111和内圈安装部112的强度及刚性，而且保证外侧内滚道面111和内圈安装部112之间区域的强度及刚性，从而防止外侧内滚道面111和内圈安装部112承受载荷导致两者之间区域的变形，进而防止滚动体4转动不灵活、轴承的摩擦力矩增加、以及导致的车辆的燃料消耗劣化的问题；并且因为只需要形成一个硬化部13，制造工序简便，制造成本得到控制；另外，并不是通过硬化该零件整体来确保强度和刚性，后加工容易，结构简洁，设计巧妙。

为了防止外侧内滚道面111和车轮安装凸缘12承受载荷导致车轮安装凸缘12和外侧内滚道面111之间区域的变形，优选地，所述硬化部13在所述轮毂轴11的轴向至少从所述内圈安装部112至所述车轮安装凸缘12的一部分。请参阅图3所示，在本实用新型的轮毂的另一具体实施例中，所述硬化部13在所述轮毂轴11的轴向上从所述内圈安装部112至所述车轮安装凸缘12的一部分。

所述车轮安装凸缘12上设置有车轮安装孔121，车轮上相应位置设置有相应的车轮孔，通过螺栓123等穿设车轮安装孔121和车轮孔并结合螺母可实现固定连接车轮和车轮安装凸缘12。显然，本领域技术人员可以采用任何其它熟知的结构固定车轮和车轮安装凸缘12。

所述硬化部13可以是任何合适的硬化部，例如通过热处理形成的硬化层，在本实用新型的车轮用轮毂轴承的一个具体实施例中，所述硬化部13为高频感应淬火硬化层。所述高频感应淬火硬化层是通过高频感应淬火硬化而被硬化成50HRC以上的硬化层。

所述轮毂1可以是任何合适的轮毂，优选地，所述轮毂1为碳钢轮毂，即由碳钢制造，可采用含有0.4％wt-0.8％wt的碳的碳钢，除了JIS标准S53C外，例如可以采用SAE1070等。

所述车轮安装凸缘12、所述外侧内滚道面111、所述内圈安装部112和所述轮毂轴11可以是单独的部件，通过组装而组成在一起，但是为了获得更好的强度和刚性，请参阅图1至图2所示，在本实用新型的车轮用轮毂轴承的一个具体实施例中，所述车轮安装凸缘12、所述外侧内滚道面111、所述内圈安装部112和所述轮毂轴11一体成形。

所述车轮安装凸缘12可以具有任何合适的结构，请参阅图1至图2所示，在本实用新型的车轮用轮毂轴承的一个具体实施例中，所述车轮安装凸缘12包括多个车轮安装臂122，多个所述车轮安装臂122呈放射状设置在所述的轮毂轴11的外径面并处于同一平面中。

所述车轮安装臂122可以一部分设置所述车轮安装孔121，也可以均设置所述车轮安装孔121，请参阅图1至图2所示，在本实用新型的车轮用轮毂轴承的一个具体实施例中，所述车轮安装臂122均分别设置有所述车轮安装孔121。

可以类似于图1所示的外圈2具有的中部连接部223(详见下面)，所述车轮安装凸缘12还可以包括若干中间连接部(图中未绘出)，所述中间连接部分别设置在相邻的两个所述车轮安装臂122之间并分别连接该两个所述车轮安装臂122。中间连接部可以具有任何形状，例如可以是完全填充两个所述车轮安装臂122之间的空间而与所述车轮安装臂122形成整体圆盘的法兰盘形状，也可以是类似图1所示的中部连接部223那样填充两个所述车轮安装臂122之间的部分空间而与所述车轮安装臂122形成不规则形状。且多个中间连接部可以相同也可以不同。

所述内圈3安装在所述内圈安装部112中，所述内圈3的外径面上设置有内侧内滚道面31。请参阅图1至图2所示。

所述外圈2包括外圈主体21、车体安装凸缘22和2列外滚道面即外侧外滚道面212和内侧外滚道面211，所述车体安装凸缘22设置在所述外圈21的外径面，所述外侧外滚道面212和所述内侧外滚道面211设置在所述外圈21的内径面上，所述外圈2套置在所述外侧内滚道面111和所述内侧内滚道面31上，所述滚动体4分别填充在所述外侧外滚道面212及所述内侧外滚道面211和与其对置的所述外侧内滚道面111及所述内侧内滚道面之间31。

所述外圈主体21、所述车体安装凸缘22、所述外侧外滚道面212及所述内侧外滚道面211可以是单独的部件，通过组装而组装在一起，但是为了获得更好的强度和刚性，请参阅图1所示，在本实用新型的车轮用轮毂轴承的一个具体实施例中，所述外圈主体21、所述车体安装凸缘22、所述外侧外滚道面212及所述内侧外滚道面211一体成形。

为了将车体(途中未绘出)固定至车体安装凸缘22，请参阅图1所示，在本实用新型的车轮用轮毂轴承的一个具体实施例中，所述车体安装凸缘22上设置有车体安装孔221，车体上相应位置设置有相应的车体孔，通过螺栓等穿设车体安装孔221和车体孔并结合螺母可实现固定连接车体和车体安装凸缘22。显然，本领域技术人员可以采用任何其它熟知的结构固定连接车体和车体安装凸缘22。

所述车体安装凸缘22可以具有任何合适的结构，较佳地，类似于前述的车轮安装凸缘12，所述车体安装凸缘22可以包括多个车体安装臂222，多个所述车体安装臂222呈放射状设置在所述的外圈主体21的外径面并处于同一平面中。

所述车体安装臂222可以一部分设置所述车体安装孔221，也可以均设置所述车体安装孔221，请参阅图1所示，在本实用新型的车轮用轮毂轴承的一个具体实施例中，所述车体安装臂222均分别设置有所述车体安装孔221。

为了增强所述车体安装凸缘22的强度和刚性，请参阅图1所示，在本实用新型的车轮用轮毂轴承的一个具体实施例中，所述车体安装凸缘22还包括若干中部连接部223，所述中部连接部223分别设置在相邻的两个所述车体安装臂222之间并分别连接该两个所述车体安装臂222。中部连接部223可以具有任何形状，例如可以是完全填充两个所述车轮安装臂222之间的空间而与所述车体安装臂222形成整体圆盘的法兰盘形状，在图1中所述中部连接部223是填充两个所述车轮安装臂222之间的部分空间而与所述车体安装臂222形成不规则形状。且多个中部连接部223可以相同也可以不同。

为了防止一列中的滚动体4之间相互干扰和碰撞，从而影响车轮用轮毂轴承的使用，较佳地，车轮用轮毂轴承还可以包括使这些滚动体4保持规定间隔的保持架(图中未绘出)，保持架同样位于所述外侧外滚道面212及所述内侧外滚道面211和与其对置的所述外侧内滚道111面及所述内侧内滚道面31之间。

使用时，将车轮固定在车轮安装凸缘12上，将车体固定在车体安装凸缘22上即可。

通过本实用新型，所述硬化部13在所述轮毂轴11的轴向至少从所述内圈安装部112至所述外侧内滚道面111，因此可确保抗弯曲力矩的刚性；所述硬化部13在所述轮毂轴11的径向的范围到达所述内圈安装部112的表面下方0.5mm，甚至更深，可防止因内圈3上施加的应力而造成变形；所述硬化部13在所述轮毂轴11的径向的范围到达所述车轮安装孔121的节圆半径r的最外端下方2mm即节圆直径-4mm，甚至更高，可确保所述车轮安装孔121的安装强度。

采用本实用新型，不仅确保车轮用轮毂轴承的强度及刚性，结实耐用，使用寿命长，而且不降低后期加工性，结构简洁，设计巧妙。

可理解，本实用新型的车轮安装凸缘12和车体安装凸缘22的位置也可以互换，也就是说，车体可以固定在轮毂1上，车轮可以固定在外圈2上，同样可以实现本实用新型的目的。

本实用新型虽然主要针对车轮和车体的自由旋转连接，但是不限于此，还可用于需要自由旋转连接的任何两个部件。

本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本实用新型的实施例只作为举例而并不限制本实用新型。

由此可见，本实用新型的目的已经完整并有效的予以实现。本实用新型的功能及结构原理已在实施例中予以展示和说明，在不背离所述原理下，实施方式可作任意修改。所以，本实用新型包括了基于权利要求精神及权利要求范围的所有变形实施方式。

Claims (11)

1.一种车轮用轮毂轴承的轮毂，包括轮毂轴、车轮安装凸缘、外侧内滚道面和内圈安装部，所述车轮安装凸缘上设置有车轮安装孔，所述车轮安装凸缘、所述外侧内滚道面和所述内圈安装部沿所述轮毂轴的轴向依次设置在所述轮毂轴的外径面，所述内圈安装部用于安装外径面设置内侧内滚道面的内圈，其特征在于，

所述轮毂形成有硬化部，所述硬化部沿所述轮毂轴的轴向至少位于从所述内圈安装部至所述外侧内滚道面，所述硬化部在所述轮毂轴的径向至少位于从所述内圈安装部的表面下方0.5mm至所述车轮安装孔节圆半径最外端下方2mm。

2.如权利要求1所述的车轮用轮毂轴承的轮毂，其特征在于，所述硬化部在所述轮毂轴的轴向至少从所述内圈安装部至所述车轮安装凸缘的一部分。

3.如权利要求1所述的车轮用轮毂轴承的轮毂，其特征在于，所述硬化部为高频感应淬火硬化层。

4.如权利要求1所述的车轮用轮毂轴承的轮毂，其特征在于，所述车轮安装凸缘、所述外侧内滚道面、所述内圈安装部和所述轮毂轴一体成形。

5.如权利要求1所述的车轮用轮毂轴承的轮毂，其特征在于，所述车轮安装凸缘包括多个车轮安装臂，多个所述车轮安装臂呈放射状设置在所述的轮毂轴的外径面并处于同一平面中。

6.如权利要求5所述的车轮用轮毂轴承的轮毂，其特征在于，所述车轮安装凸缘还包括若干中间连接部，所述中间连接部分别设置在相邻的两个所述车轮安装臂之间并分别连接该两个所述车轮安装臂。

7.一种车轮用轮毂轴承，包括外圈、内圈和两列滚动体，所述外圈包括外圈主体、车体安装凸缘、外侧外滚道面和内侧外滚道面，所述车体安装凸缘设置在所述外圈的外径面上，所述外侧外滚道面和所述内侧外滚道面设置在所述外圈的内径面上，其特征在于，

所述车轮用轮毂轴承还包括如权利要求1至权利要求6任一项所述的车轮用轮毂轴承的轮毂，所述内圈安装在所述内圈安装部，所述外圈与所述轮毂组合，所述滚动体分别填充于所述外侧外滚道面和所述外侧内滚道面之间以及所述内侧外滚道面和所述内侧内滚道面之间。

8.如权利要求7所述的车轮用轮毂轴承，其特征在于，所述外圈主体、所述车体安装凸缘、所述外侧外滚道面和所述内侧外滚道面一体成形。

9.如权利要求7所述的车轮用轮毂轴承，其特征在于，所述车体安装凸缘设置有车体安装孔。

10.如权利要求7所述的车轮用轮毂轴承，其特征在于，所述车体安装凸缘包括多个车体安装臂，多个所述车体安装臂呈放射状设置在所述的外圈主体的外径面并处于同一平面中。

11.如权利要求10所述的车轮用轮毂轴承，其特征在于，所述车体安装凸缘还包括若干中部连接部，所述中部连接部分别设置在相邻的两个所述车体安装臂之间并分别连接该两个所述车体安装臂。

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