定速接頭與機動車輪轂軸承單元之間的耦接件的製作方法

2023-05-24 12:35:06

專利名稱：定速接頭與機動車輪轂軸承單元之間的耦接件的製作方法
技術領域：
本發明涉及定速接頭與機動車輪轂軸承單元之間的耦接件。
背景技術：
從專利公開文件US2002/0070506A1和US6 354 952B1可知已知布置，其中車輪輪轂通過平直花鍵耦接件從定速接頭罩體接收驅動扭矩。為此，在輪轂上固定環圈，該環圈具 有可以伸縮插入管狀凸起的軸向外齒圈，而該管狀凸起具有定速接頭外部部分或「罩體」的 內軸向齒圈。齒形環和管狀凸起都設置有各自環狀凹槽，彈性開口環(或開口簧環或西格 環(seeger ring))配裝在該凹槽內，將輪轂軸向鎖緊到接頭。上述傳統布置，雖然非常耐用，但是因為密封不足而存在局限性。前述彈性環在 其端部具有兩個抓緊臂，它們通過形成在接頭罩體軸向外端(或外側端)的狹槽伸出。如 US2002/0070506的圖5所示，橡膠套筒覆蓋該狹槽，將其密封。不充分的密封會讓水滲入， 特別是通過形成在接頭罩體端部的狹槽滲入花鍵接合區域。形成在花鍵耦接件的接合部的鐵 鏽使得輪轂軸承單元從定速接頭的拆解操作異常困難，除了縮短該構件的使用壽命之外。

發明內容
本發明的主要目標是優化定速接頭和輪轂軸承單元之間的接合區域的氣密密封 效果，閉合水可能滲入定速接頭內部部分的通道，並防止水進入接頭和輪轂軸承單元之間 的花鍵耦接件。本發明的另一個目標是便於輪轂軸承單元相對於定速接頭的組裝和拆解操作。根據本發明的一個方面，這些目標通過如權利要求1所述的一種耦接布置來實 現。簡單地說，本發明提供一種剛性端蓋構件，該端蓋構件接收在定速接頭罩體構件的空腔 內，並軸向抵靠形成在該罩體構件內的徑向肩部。輪轂和定速接頭藉助緊固裝置而可釋放 地軸向固緊，所述緊固裝置可釋放地將端蓋連接到輪轂，使之成軸向牽弓I關係。這種軸向牽 引使得配裝在罩體構件和輪轂軸承單元之間的環形密封墊片軸向壓縮。因此，在罩體構件 和固定到輪轂的驅動環的嚙合花鍵周圍提供連續的密封效果。由於定速接頭罩體和固定到輪轂的驅動環上的花鍵之間存在圓周間隙，所以當轎 車倒車時，可以聽到噪音，這是傳統平直花鍵耦接件的缺陷。本發明進一步的目標是克服上述噪音缺陷。根據本發明的一個方面，該進一步的 目標通過權利要求10或11所限定的耦接件來實現。對花鍵耦接件進行改動，以使兩個耦 接構件即接頭罩體或驅動環其中之一，成為漸開線花鍵，而另一個構件具有平直軸向花鍵。 由於不同花鍵進行嚙合，定速接頭和輪轂之間的相對角度間隙或圓周間隙得到補償。本發明的優選實施方式在從屬權利要求中限定。


現在參照

本發明的一些優選但非限制性實施方式，在附圖中
圖1是包括耦接到輪轂軸承單元的定速接頭的組件的第一實施方式的局部軸向截面圖；圖2示意性地示出了圖1所示符合本發明的組件的耦接在一起的兩個構件上的花鍵布局；和圖3和4是本發明兩種變形方案的截面圖，軸向耦接部件不同於圖1所示。
具體實施例方式首先參照圖1，用來驅動機動車車輪的輪轂10通過軸承單元11旋轉安裝在機動車的懸架標準件(未示出)上，該軸承單元包括外靜止環12，外靜止環具有固定到標準貫穿螺栓(未示出)的凸緣13。可旋轉內軸承環14鎖定到輪轂10上，該內軸承環形成用於軸承單元兩組滾珠15、16其中之一組的內座圈。該輪轂具有指向其軸向外端的柱狀表面17，驅動環18利用外軸向花鍵或齒19固定到該柱狀表面，用來從定速接頭的罩體30向輪轂傳遞扭矩。文中所用的術語諸如圓周、徑向或軸向應該理解為相對於輪轂中心旋轉軸線χ而言。驅動環18藉助冷成形優選藉助軌道輥軋輪轂的端緣20而抵靠內軸承環14軸向牢固鎖緊。在其軸向外側，接頭罩體30形成管狀凸起31，驅動環18可伸縮地配裝在其中。在管狀凸起31內形成內軸向花鍵32，該花鍵與驅動環18的外花鍵19耦接。兩個嚙合花鍵類型不同。如果驅動環的外花鍵19是軸向平直花鍵，則接頭罩體的內花鍵32為漸開線花鍵，或者相反的情形。漸開線花鍵的螺旋節距足夠長，以允許開始時不費力地將驅動環18插入接頭罩體，優選這兩個構件之間存在輕微角度間隙。在進行插入操作時，平直軸向花鍵和漸開線花鍵的側翼相接觸，填補輪轂和接頭罩體之間的角度間隙。優選，漸開線花鍵的螺旋節距經過選擇，以使需要一定程度的力來形成如圖所示的完全耦接狀態。這種狀態在圖2中示意性地示出，其中每個漸開線花鍵(黑色)第一端接觸該漸開線花鍵所插入的兩個連續平直軸向花鍵其中之一，而第二端接觸另一個軸向花鍵。圖1清楚地示出，驅動環18的最外側直徑小於內軸承環14的最大直徑。彈性密封環21軸向壓縮在彼此面對的兩個徑向表面之間，即罩體30的軸向外面部33和軸承環14軸向面對的內面部22。輪轂和定速接頭通過內端蓋40而可拆卸地軸向接合，該內端蓋接收在接頭罩體的空腔內，並向著外側閉合該空腔。該端蓋具有周圍邊緣或裙部41，裙部軸向抵靠形成在罩體空腔內的徑向肩部34。端蓋40提供中心螺紋孔42，緊固元件43例如螺絲擰入該孔，該緊固元件通過貫穿輪轂中心延伸的孔配裝並且可以從外側擰緊。擰緊螺絲43將輪轂更靠近接頭，並且讓密封環21產生軸向壓縮，從而確保輪轂和定速接頭之間的接合部形成特別有效的密封效果。在圖3所示的替代實施方式中，緊固元件43是塑料材料製成的銷，其軸向內端 釘住端蓋40。所述銷的軸向外端部逐漸收縮，形成楔形部分45，從而能滑過孔44並卡鎖在輪轂上。緊固銷43提供一對抓緊附件46，它們可以藉助手持工具的手持工具裝置而彼此彈性靠近。圖4所示的變形方案與圖1所示的實施方式的區別在於周圍裙部41的輪廓。在圖1中，裙部41摺疊，具有面向軸向外部或外側方向的自由端，而在圖4中，裙部41的自由端面向軸向內部或內側方向。端蓋40從右側優選通過輕微受力方式配裝到接頭罩體內。裙 部41可以具有錐形或喇叭形非變形自由狀態，如圖4中的虛線所示，從而在裙部41抵靠肩 部34時，可以卡裝在罩體空腔內形成的環形凹槽35內。裙部41可以圓周連續或離散，例 如包括多個圓周相鄰的翅片。 應該理解，藉助內端蓋進行軸向鎖定，避免了使用傳統開口簧環以及在罩體內開 設相關狹槽用於接觸開口簧環的端部抓緊臂。由於罩體接頭和軸承單元之間存在壓縮的 環，所以在花鍵耦接件之間連續確保了氣密密封。這種布置使得密封構件被壓縮，並且一定 程度上受到兩個面對的表面的保護，較之已知類型的橡膠套筒提供的相對較薄、更為精巧 且容易劣化的密封件而言，在使用時間方面更為可靠。還應該理解，由於在輪轂和接頭罩體 之間不存在角度間隙，所以消除了具備傳統設計的花鍵耦接件的汽車倒車時聽到的噪聲。前述內容的變形和改動都落入本發明的範圍內。本領域技術人員容易認識到，本 發明可以同等地實施，如果漸開線花鍵形成在驅動環上而平直花鍵形成在接頭罩體上的 話。
權利要求
一種機動車輪輪轂軸承單元和相關定速接頭之間的耦接布置，所述輪轂軸承單元包括可旋轉輪轂(10)，驅動環(18)固定到所述輪轂，從所述定速接頭的外部可旋轉罩體構件(30)向所述輪轂傳遞扭矩，所述罩體構件(30)具有與所述驅動環(18)成伸縮關係的管狀凸起(31)，使得所述管狀凸起(31)的第一端表面(33)面對所述輪轂軸承單元的可旋轉構件(14)的第二表面(22)，所述驅動環(18)和所述管狀凸起(31)各自具有相互嚙合的外花鍵(19)和內花鍵(32)，其特徵在於，所述輪轂和所述定速接頭藉助剛性端蓋構件(40)和緊固裝置(43)可釋放地軸向固緊，所述剛性端蓋構件接收在所述罩體構件的空腔中並軸向抵靠形成在所述罩體構件內的徑向肩部，所述緊固裝置將所述端蓋構件可釋放地連接到所述輪轂(10)，形成軸向牽引關係，從而所述軸向牽引導致環形密封構件(21)軸向壓縮，所述環形密封構件配裝在所述第一表面(33)和所述第二表面(22)之間，並在所述嚙合花鍵(19、32)周圍提供連續的密封效果。
2.如權利要求1所述的耦接布置，其特徵在於，所述端蓋構件(40)形成周圍裙部 (41)，該裙部軸向抵靠所述罩體構件(30)的空腔內的所述徑向肩部(34)。
3.如權利要求1或2所述的耦接布置，其特徵在於，所述緊固裝置(43)包括螺紋構件， 所述螺紋構件擰入所述端蓋構件(40)的中心螺紋孔(42)中，並通過貫穿所述輪轂(10)中 部延伸的軸向孔(44)配裝，而且所述緊固裝置可以從外側擰緊。
4.如權利要求1或2所述的耦接布置，其特徵在於，所述緊固裝置(43)包括與所述端 蓋構件(40)固緊或與其整體形成的銷，所述銷通過貫穿所述輪轂(10)中部延伸的軸向孔 (44)配裝，所述銷進一步包括用於快速連接到所述輪轂的卡接安裝裝置(45)。
5.如權利要求4所述的耦接布置，其特徵在於，所述銷(43)的軸向外端部具有一對抓 緊附件(46)，所述抓緊附件從所述輪轂的所述孔(44)軸向向外伸出，從而藉助工具彼此彈 性靠近，以便於將所述卡接安裝裝置(45)從所述輪轂(10)上拆解下來。
6.如權利要求1所述的耦接布置，其特徵在於，所述端蓋構件(40)向外側閉合所述罩 體構件(30)的所述空腔。
7.如權利要求2所述的耦接布置，其特徵在於，所述周圍裙部(41)受力配裝到形成於 所述罩體構件的空腔內的環形凹槽(35)中。
8.如權利要求2所述的耦接布置，其特徵在於，所述周圍裙部(41)具有面向軸向外部 方向的自由端部。
9.如權利要求2所述的耦接布置，其特徵在於，所述周圍裙部(41)具有面向軸向內部 方向的自由端部。
10.如前述權利要求任一項所述的耦接布置，其特徵在於，所述驅動環(18)的花鍵 (19)為軸向平直花鍵，而所述管狀凸起(31)的花鍵(32)為漸開線花鍵。
11.如權利要求1至10任一項所述的耦接布置，其特徵在於，所述管狀凸起(31)的花 鍵(32)為軸向平直花鍵，而所述驅動環(18)的花鍵(19)為漸開線花鍵。
12.如前述權利要求任一項所述的耦接布置，其特徵在於，所述驅動環(18)的最外側 直徑小於提供所述第二表面(22)的軸承內環(14)的最大直徑。
13.如前述權利要求任一項所述的耦接布置，其特徵在於，所述第一表面(33)和所述 第二表面(22)為彼此面對的徑向表面。
全文摘要
一種機動車輪輪轂軸承單元和相關定速接頭之間的耦接布置。驅動環(18)固定到輪轂軸承單元的可旋轉輪轂(10)，用於從定速接頭外罩體(30)傳遞扭矩。罩體(30)具有與驅動環(18)成伸縮關係的管狀凸起(31)。管狀凸起(31)的第一端表面(33)面對輪轂軸承單元的可旋轉環(14)的第二表面(22)，驅動環(18)和管狀凸起(31)具有相互嚙合的花鍵(19、32)。輪轂和定速接頭藉助剛性端蓋(40)和螺絲(43)可釋放地軸向固緊，所述剛性端蓋接收在所述罩體的空腔內並且軸向抵靠所述罩體內的肩部(34)，所述螺絲將所述端蓋構件連接到所述輪轂(10)，形成軸向牽引關係。這種軸向牽引導致環形密封件(21)軸向壓縮，所述軸向密封件配裝在所述第一表面(33)和第二表面(22)之間，並在所述嚙合的花鍵(19、32)周圍提供連續密封效果。
文檔編號B60B27/04GK101797870SQ200910261948
公開日2010年8月11日 申請日期2009年12月23日 優先權日2008年12月24日
發明者克裡斯琴·康庫 申請人:Skf公司