帶有階梯式的內(nèi)圈的經(jīng)滾動(dòng)鉚接的車輪軸承裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及車橋的一種車輪軸承裝置(21a)，其帶有包含至少兩個(gè)滾動(dòng)體列的、用于支承能被驅(qū)動(dòng)元件驅(qū)動(dòng)的輪轂(30)的車輪軸承(22)。車輪軸承(22)的滾動(dòng)體(23)在位置固定的外圈(25)的滾道(24、26)和旋轉(zhuǎn)的輪轂(30)以及配屬于輪轂(30)的單獨(dú)的內(nèi)圈(27a)中導(dǎo)引。在裝配狀態(tài)下，車輪軸承裝置(21a)的輪轂(30)和驅(qū)動(dòng)元件經(jīng)由齒部處于作用連接。內(nèi)圈(27a)以在徑向呈階梯式的、具有兩個(gè)彼此不同的內(nèi)直徑(D1、D2)的內(nèi)輪廓(28)裝配到輪轂(30)的互補(bǔ)構(gòu)造的容納部(29)中。在此，內(nèi)圈(27a)在端側(cè)通過輪轂(30)的滾壓鉚接卷邊(31)被位置固定。
【專利說明】
帶有階梯式的內(nèi)圈的經(jīng)滾動(dòng)鉚接的車輪軸承裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及車橋的一種按權(quán)利要求1的前序部分的特征的車輪軸承裝置，其帶有包含至少兩個(gè)滾動(dòng)體列的、用于支承能由驅(qū)動(dòng)元件驅(qū)動(dòng)的或不被驅(qū)動(dòng)的輪轂的車輪軸承。
【背景技術(shù)】
[0002]用于車輛車輪的車輪軸承裝置包括旋轉(zhuǎn)的輪轂，該輪轂將車輪軸承與車輛車輪以及制動(dòng)盤連接，并且在車輪被驅(qū)動(dòng)時(shí)額外與例如實(shí)施為鉸鏈罩的驅(qū)動(dòng)元件連接。車輪軸承還通過位置固定地定位的外圈與行走機(jī)構(gòu)的輪架連接。車輪軸承在輪轂上的固定尤其借助輪轂容納部的在末端的滾壓鉚接卷邊實(shí)現(xiàn)。
[0003]輪轂和其與輪架的聯(lián)接結(jié)構(gòu)在行駛運(yùn)行中直接承受通過車輛車輪導(dǎo)入的負(fù)荷。因此需要可靠地設(shè)計(jì)且以高品質(zhì)制造輪轂和其車輪軸承。
[0004]用于持久地固定車輪軸承內(nèi)圈的滾壓鉚接卷邊使得能夠提供如下的車輪軸承裝置，它們在制造廠中就已經(jīng)被預(yù)緊并在車輛用戶那里能直接安裝在輪架上。因此避免了可能引起故障的對車輪軸承的安裝，例如其中預(yù)緊力沒有被正確地調(diào)整。因?yàn)檐囕嗇S承的預(yù)緊力對使用壽命而言是決定性的，所以滾動(dòng)軸承制造商可以通過滾壓鉚接卷邊或鉚接裝置控制且最佳地調(diào)整預(yù)緊力以及因此為產(chǎn)品提供廣泛的保障。
[0005]由DE10 2005 019 731 Al公知一種車輪軸承裝置，其被實(shí)施為斜球軸承且用滾壓鉚接卷邊預(yù)緊，其中，在端側(cè)，軸向的齒部被引入滾壓鉚接卷邊。由DE 36 36 243 Al公知一種車輪軸承裝置，在該車輪軸承裝置中，輪轂與驅(qū)動(dòng)元件的鉸鏈罩借助一對彼此相對應(yīng)的正齒部形狀鎖合地彼此嚙合，以便傳遞驅(qū)動(dòng)力矩。作為正齒部的備選已知如下的解決方案，在這些解決方案中，輪轂經(jīng)由徑向齒部或內(nèi)齒部與驅(qū)動(dòng)元件連接。US 2012/0076450 Al在圖6中公開了一種用于未被驅(qū)動(dòng)的車輪的車輪軸承裝置，其帶有被實(shí)施為兩列式圓錐滾子軸承的車輪軸承。單獨(dú)的內(nèi)圈在此通過輪轂的滾壓鉚接卷邊固定。
[0006]圖5示出了由DE 10 2005 009 935 Al公知的車輪軸承裝置I的結(jié)構(gòu)，該車輪軸承裝置包含帶有兩個(gè)滾動(dòng)體列5、6的車輪軸承。滾動(dòng)體在外側(cè)在與輪架一體地連接的法蘭2中被導(dǎo)引，法蘭行使軸承圈的功能。在內(nèi)側(cè)，第一滾動(dòng)體列5在輪轂3上導(dǎo)引，而另一個(gè)滾動(dòng)體列6在內(nèi)圈4上導(dǎo)引，內(nèi)圈被裝配在輪轂3中。內(nèi)圈4的位置保證借助輪轂3的滾壓鉚接卷邊9實(shí)現(xiàn)，滾壓鉚接卷邊支撐在內(nèi)圈4的端側(cè)11上。在裝配狀態(tài)下，車輪軸承裝置I與驅(qū)動(dòng)元件(未示出)處于作用連接。為此，在輪轂3的滾壓鉚接卷邊9中，在端側(cè)引入齒部，齒部例如形狀鎖合地嚙合在驅(qū)動(dòng)元件的鉸鏈罩的齒部中。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供用于能簡單地制造的車輪軸承裝置的一種靈活的、優(yōu)化結(jié)構(gòu)空間的設(shè)計(jì)的構(gòu)思，用該構(gòu)思還能實(shí)現(xiàn)更佳的構(gòu)件剛性。
[0008]該技術(shù)問題通過帶有權(quán)利要求1的特征的車輪軸承裝置解決。本發(fā)明的優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案在引用權(quán)利要求1的從屬權(quán)利要求中列舉。
[0009]按照本發(fā)明，車輪軸承裝置的內(nèi)圈在徑向呈階梯式地實(shí)施，該內(nèi)圈在此具有兩個(gè)彼此不同的內(nèi)直徑。在裝配的狀態(tài)下，內(nèi)圈與輪轂的和內(nèi)圈的內(nèi)輪廓互補(bǔ)地構(gòu)造的容納部裝配，并且在端側(cè)被輪轂的滾壓鉚接卷邊位置固定。
[0010]內(nèi)圈的按本發(fā)明的帶有局部在內(nèi)側(cè)加厚的設(shè)計(jì)方案促成了對內(nèi)圈的有利的明顯的加固，其因此有效地提供了防止在滾動(dòng)鉚接時(shí)不利的擴(kuò)開。
[0011]通過縮短的內(nèi)圈同時(shí)也減小了沿輪轂軸向方向的所需的結(jié)構(gòu)空間。因此按本發(fā)明的構(gòu)思實(shí)現(xiàn)了車輪軸承裝置自身在預(yù)定滾動(dòng)鉚接直徑或輪轂的端側(cè)的齒部的齒部直徑情況下的一種靈活的、優(yōu)化結(jié)構(gòu)空間的設(shè)計(jì)方案。通過內(nèi)圈在最小的鉆孔直徑范圍內(nèi)的徑向的加固，可以在內(nèi)圈的外徑的區(qū)域中取消材料。因此帶來的額外的結(jié)構(gòu)空間可以被用于優(yōu)化周邊結(jié)構(gòu)，例如優(yōu)化車輪軸承的密封件。
[0012]按照本發(fā)明的縮短的內(nèi)直徑此外還有利地改善了輪轂的構(gòu)件剛性，構(gòu)件剛性同時(shí)造成了車輪軸承的更好的軸承剛性。軸承剛性是抗性，車輪軸承應(yīng)用該抗性來對抗由負(fù)荷引起的彈性的偏轉(zhuǎn)。負(fù)荷在車輛運(yùn)行期間是作用到車輪以及配屬于該車輪的車輪懸架上的負(fù)荷。軸承剛性越小，那么負(fù)荷就越會(huì)導(dǎo)致車輪系統(tǒng)的傾斜，這種傾斜不利于特別是在彎道行駛時(shí)車輛的行駛特性。按本發(fā)明的構(gòu)思此外還能將期望的夾緊力引入由內(nèi)圈與輪轂的滾壓鉚接卷邊形成的復(fù)合結(jié)構(gòu)中。內(nèi)圈的沿著車輪軸承內(nèi)部區(qū)域的方向指向的纖細(xì)的和/或逐漸變細(xì)的尖端此外還促成了內(nèi)圈的期望的更好的彈性性能。按本發(fā)明的緊湊的內(nèi)圈有利地能被簡單地制造且借助成本低廉的措施既與被驅(qū)動(dòng)的也與未被驅(qū)動(dòng)的或被拖曳的輪轂
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[0013]按照本發(fā)明的一種優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案規(guī)定，內(nèi)圈在裝配狀態(tài)下以最小的內(nèi)直徑或鉆孔直徑朝著滾壓鉚接卷邊取向地安放。在這個(gè)裝配位置中，內(nèi)圈可以有利地借助滾動(dòng)鉚接被保護(hù)，滾動(dòng)鉚接的滾動(dòng)鉚接頭大小和滾動(dòng)鉚接直徑相比迄今為止的解決方案明顯被減小到能簡單地制造的尺寸。通過在滾壓鉚接卷邊的方向上實(shí)心地以及因此更為剛性地構(gòu)造的內(nèi)圈，在借助擺動(dòng)的運(yùn)動(dòng)執(zhí)行的滾動(dòng)鉚接的情況下有利地減小了內(nèi)圈的不利的擴(kuò)開。此外，本發(fā)明還提供了這樣的可能性，即，通過滾壓鉚接卷邊側(cè)的內(nèi)圈直徑的匹配改變滾動(dòng)鉚接直徑或正齒部的直徑，或使?jié)L動(dòng)鉚接直徑或正齒部的直徑與額定尺寸相匹配。
[OOM] 進(jìn)一步建議，內(nèi)圈形成了搭接(iibergreifenden)滾壓鉚接卷邊的、在徑向呈階梯式的以及在軸向突出的凸緣，凸緣能按本發(fā)明被縮短的以及因此對于外圍結(jié)構(gòu)而言被擴(kuò)大地創(chuàng)建的結(jié)構(gòu)空間內(nèi)部實(shí)現(xiàn)。沿軸向突出的、形成了圓柱形的周側(cè)面的凸緣或卷邊可以與車輪軸承的密封件配合作用。凸緣優(yōu)選適用于支撐位置固定在車輪軸承的外圈中的密封裝置的彈性的密封唇。作為對此的備選提供的是，借助盒式密封裝置密封車輪軸承，其中例如將盒式密封裝置的離心盤定位在內(nèi)圈的凸緣上。
[0015]作為對軸向突出的凸緣或卷邊的備選或補(bǔ)充，按本發(fā)明構(gòu)造的內(nèi)圈包含沿徑向取向的壁，壁向外圈的內(nèi)輪廓引導(dǎo)直至環(huán)形間隙。
[0016]在另一種有利的實(shí)施方式中，本發(fā)明為了密封車輪軸承而包含緊固在外圈上的盤式設(shè)計(jì)的遮蓋元件。優(yōu)選緊密地在車輪軸承上延伸的遮蓋元件優(yōu)選在內(nèi)側(cè)延伸至輪轂以及在此同時(shí)搭接輪轂的規(guī)定用于固定內(nèi)圈的滾壓鉚接卷邊。
[0017]形成承載元件的、也被稱為蓋的遮蓋元件還可以用來容納位置固定地被定位的傳感器，傳感器與編碼器處于作用連接。編碼器優(yōu)選被位置固定在旋轉(zhuǎn)的內(nèi)圈的豎直或徑向取向的壁上。作為備選，傳感器可以與遮蓋元件分開布置。適用于此的是與輪架的如下聯(lián)接，其中，傳感器和遮蓋元件相間隔地與編碼器處于作用連接。傳感器和編碼器是用于測量車輪軸承的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的裝置的一部分，該裝置例如適用于商用汽車的或私人轎車的車橋。裝置通過靜態(tài)布置的傳感器檢測或監(jiān)控例如車輪轉(zhuǎn)速、編碼器在車輪軸承以及因此車輪的運(yùn)動(dòng)的部分上的角速度或行程。獲取的數(shù)據(jù)可以被傳遞給上級的車輛安全系統(tǒng)和調(diào)節(jié)系統(tǒng)，例如防抱死系統(tǒng)(ABS)或電子的防滑轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)系統(tǒng)(ESR)。
[0018]按本發(fā)明車削地制造或借助改型工藝制造的內(nèi)圈可以有利地與輪轂相結(jié)合，輪轂經(jīng)由正齒部、徑向的外齒部或內(nèi)齒部與驅(qū)動(dòng)元件形狀鎖合地連接。
【附圖說明】
[0019]本發(fā)明的其它的特征由接下來對示出了本發(fā)明的實(shí)施例的附圖的說明得出。所示的實(shí)施方式示出了按本發(fā)明的解決方案的示例，但這些示例并不是對本發(fā)明的最終限定。附圖中:
[0020]圖1示出車輪軸承裝置的截面，該車輪軸承裝置的車輪軸承具有內(nèi)圈，內(nèi)圈帶有兩種彼此不同的內(nèi)直徑；
[0021]圖2示出了帶有內(nèi)圈的車輪軸承裝置，與圖1不同的是內(nèi)圈包含沿徑向取向的、延長的壁；
[0022]圖3示出了另一個(gè)車輪軸承裝置，其包括在端側(cè)的遮蓋元件；
[0023]圖4示出了車輪軸承裝置，在該車輪軸承裝置中，在車輪軸承的內(nèi)圈和外圈之間安放有密封裝置;以及
[0024]圖5示出了按公知的現(xiàn)有技術(shù)的車輪軸承裝置。
【具體實(shí)施方式】
[0025]圖1至圖4示出了車橋的車輪軸承裝置21a至21d的相比按圖5的公知的以及本文開頭所說明的車輪軸承裝置I而言備選的實(shí)施方式，這些車輪軸承裝置帶有結(jié)合了按本發(fā)明設(shè)計(jì)的內(nèi)圈27a至27d的、包含至少兩個(gè)滾動(dòng)體列的車輪軸承。
[0026]在圖1中，由車輪軸承裝置21a的車輪軸承22僅示出了兩個(gè)在軸向相間隔的滾動(dòng)體列中的一個(gè)，滾動(dòng)體列的滾動(dòng)體23在外側(cè)在外圈25的滾道24中被導(dǎo)引，外圈優(yōu)選轉(zhuǎn)動(dòng)剛性地與輪架(未示出)連接。在內(nèi)側(cè)，滾動(dòng)體23在按本發(fā)明構(gòu)造的內(nèi)圈27a的滾道26中被導(dǎo)引。內(nèi)圈27a以在徑向呈階梯式的、具有兩個(gè)彼此不同的內(nèi)直徑0^049內(nèi)輪廓28形狀鎖合地裝配在輪轂30的容納部29中，其中，通過輪轂30的在端側(cè)支撐在內(nèi)圈27a上的滾壓鉚接卷邊31實(shí)現(xiàn)了位置保證。在裝配狀態(tài)中，車輪軸承裝置21a借助正齒部32形狀鎖合地與驅(qū)動(dòng)元件(未示出)連接。按本發(fā)明構(gòu)造的內(nèi)圈27a以最小的內(nèi)直徑D2朝著滾壓鉚接卷邊31取向地被裝配。在內(nèi)輪廓28上在內(nèi)側(cè)的局部的加厚部促成了加固以及在構(gòu)成滾壓鉚接卷邊31的滾動(dòng)鉚接時(shí)防止內(nèi)圈27a擴(kuò)開。另一方面，通過內(nèi)圈27a的薄壁的或纖細(xì)的或逐漸變細(xì)的輪廓在背對滾壓鉚接卷邊31的一側(cè)上產(chǎn)生內(nèi)圈27a的所期望的更好的彈性性能。
[0027]在圖2至圖4中示出了車輪軸承裝置21b至21d，它們盡可能與按圖2的車輪軸承裝置21a類似。在此，用于相同的或功能相同的部件或構(gòu)件的附圖標(biāo)記與圖1的附圖標(biāo)記一致。接下來的說明因此盡可能局限于對本發(fā)明至關(guān)重要的不同的設(shè)計(jì)方案。
[0028]圖2示出了車輪軸承裝置2Ib，它的內(nèi)圈27b形成了在徑向延長的壁33，該壁向外圈25的內(nèi)壁35導(dǎo)引直至環(huán)形間隙34。壁33保護(hù)車輪軸承22例如不被粗大的污物侵入或者可以結(jié)合其它的密封裝置(未示出)被用于形成迷宮密封。此外，壁33提供了緊固編碼器36的可能性，編碼器和在圖3中繪出的傳感器37—起是被規(guī)定用于測量車輪軸承22的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的裝置的一部分。
[0029]按圖3的車輪軸承裝置21c包含特別是材料鎖合地或借助壓配合緊固在外圈25上的遮蓋元件，遮蓋元件在內(nèi)側(cè)延伸直至輪轂30并且在此覆蓋滾壓鉚接卷邊31。僅用于未被驅(qū)動(dòng)的車輪軸承的或結(jié)合后置的密封裝置用于被驅(qū)動(dòng)的車輪軸承的優(yōu)選由金屬的材料，例如由不銹鋼制成的遮蓋元件38尤其被設(shè)置用于構(gòu)建車輪軸承22的有效的密封。此外，通過使遮蓋元件形成用于傳感器37的容納部39，可以將遮蓋元件38用作承載元件，該傳感器與布置在內(nèi)圈27c上的編碼器36在軸向間隔得很近地定位。
[0030]按照圖4，車輪軸承裝置21d的內(nèi)圈27d在指向滾壓鉚接卷邊31的一側(cè)上形成了軸向突出的凸緣40 ο在徑向相間隔地包圍滾壓鉚接卷邊31的、也被稱為擋邊的凸緣40在外側(cè)具有圓柱形的周側(cè)面41，在周側(cè)面上例如支撐有布置在外圈25的內(nèi)壁35上的密封裝置的彈性的密封唇。作為對此的備選提供的是，在徑向由凸緣40和內(nèi)壁35限定邊界的區(qū)域中引入盒式密封裝置42，其中，例如盒式密封裝置42的離心盤在凸緣40上位置固定。作為盒式密封裝置42的備選或補(bǔ)充，在凸緣40上也可以固定有與驅(qū)動(dòng)元件處于連接的密封元件(未示出)。這些例如也被設(shè)計(jì)成皮碗密封裝置的另外的密封裝置在此將輪轂3與驅(qū)動(dòng)元件的鉸鏈罩連接起來。
[0031]附圖標(biāo)記列表
[0032]I車輪軸承裝置
[0033]2法蘭
[0034]3輪轂
[0035]4內(nèi)圈
[0036]5滾動(dòng)體列
[0037]6滾動(dòng)體列
[0038]9滾壓鉚接卷邊
[0039]11端側(cè)
[0040]21a至21d車輪軸承裝置[0041 ] 22車輪軸承
[0042]23滾動(dòng)體
[0043]24滾道
[0044]25外圈
[0045]26滾道
[0046]27a至27d 內(nèi)圈
[0047]28內(nèi)輪廓
[0048]29容納部
[0049]30輪轂
[0050]31滾壓鉚接卷邊[0051 ]32正齒部
[0052]33壁
[0053]34環(huán)形間隙
[0054]35內(nèi)壁
[0055]36編碼器
[0056]37傳感器
[0057]38遮蓋元件
[0058]39容納部
[0059]40凸緣
[0060]41周側(cè)面
[0061 ]42盒式密封裝置
【主權(quán)項(xiàng)】
1.車橋的車輪軸承裝置，所述車輪軸承裝置帶有包含至少兩個(gè)滾動(dòng)體列的、用于支承能通過驅(qū)動(dòng)元件驅(qū)動(dòng)的或未被驅(qū)動(dòng)的輪轂(3)的車輪軸承(22)，其中，車輪軸承(22)的滾動(dòng)體(23)在位置固定的外圈(25)的滾道(24、26)和旋轉(zhuǎn)的輪轂(30)以及配屬于所述輪轂(30)的單獨(dú)的內(nèi)圈(27a至27d)中受導(dǎo)引，且所述驅(qū)動(dòng)元件經(jīng)由齒部與所述輪轂(30)處于作用連接，其特征在于，所述內(nèi)圈(27a至27d)帶有在徑向呈階梯式的、具有兩個(gè)彼此不同的內(nèi)直徑(D^D2)的內(nèi)輪廓(28)，所述內(nèi)輪廓裝配到輪轂(30)的互補(bǔ)地設(shè)計(jì)的容納部(29)中并且還在端側(cè)由所述輪轂(30)的滾壓鉚接卷邊(31)位置固定。2.按權(quán)利要求1所述的車輪軸承裝置，其特征在于，所述內(nèi)圈(27a至27d)在裝配狀態(tài)下以最小的內(nèi)直徑(D2)朝著所述滾壓鉚接卷邊(31)取向地裝配。3.按前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的車輪軸承裝置，其特征在于，內(nèi)圈(27d)形成搭接所述滾壓鉚接卷邊(31)的且在軸向突出的、與密封件配合作用的凸緣(40)。4.按前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的車輪軸承裝置，其特征在于，在外圈(25)與內(nèi)圈(27d)的軸向突出的凸緣(40)之間設(shè)有盒式密封裝置(42)作為密封件。5.按前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的車輪軸承裝置，其特征在于，內(nèi)圈(27b)的沿徑向取向的壁(33)向外圈(25)的內(nèi)輪廓(28)導(dǎo)引直至環(huán)形間隙(34)。6.按前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的車輪軸承裝置，其特征在于，在外圈(25)上固定有盤形設(shè)計(jì)的遮蓋元件(38)，所述遮蓋元件搭接或遮蓋所述輪轂(30)的滾壓鉚接卷邊(31)。7.按前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的車輪軸承裝置，其特征在于，遮蓋元件(38)具有用于傳感器(37)的容納部(39)，所述傳感器與布置在內(nèi)圈(27b、27c)上的編碼器(36)配合作用，所述傳感器和編碼器共同地為用于測量車輪軸承(22)的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的裝置的一部分。8.按前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的車輪軸承裝置，其特征在于，所述輪轂(30)經(jīng)由形狀鎖合的正齒部(32)或內(nèi)齒部與所述驅(qū)動(dòng)元件連接。
【文檔編號】F16C33/78GK106029398SQ201480075615
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2014年12月8日
【發(fā)明人】安德烈亞斯·凱澤, 托比阿斯·鮑爾, 弗蘭克·艾歇爾曼, 羅蘭·朗格爾, 喬納斯·朗, 拉爾夫·海斯, 馬庫斯·洛依特
【申請人】舍弗勒技術(shù)股份兩合公司