专利名称：定速接头与机动车轮毂轴承单元之间的耦接件的制作方法
技术领域：
本发明涉及定速接头与机动车轮毂轴承单元之间的耦接件。
背景技术：
从专利公开文件US2002/0070506A1和US6 354 952B1可知已知布置，其中车轮轮毂通过平直花键耦接件从定速接头罩体接收驱动扭矩。为此，在轮毂上固定环圈，该环圈具 有可以伸缩插入管状凸起的轴向外齿圈，而该管状凸起具有定速接头外部部分或“罩体”的 内轴向齿圈。齿形环和管状凸起都设置有各自环状凹槽，弹性开口环(或开口簧环或西格 环(seeger ring))配装在该凹槽内，将轮毂轴向锁紧到接头。上述传统布置，虽然非常耐用，但是因为密封不足而存在局限性。前述弹性环在 其端部具有两个抓紧臂，它们通过形成在接头罩体轴向外端(或外侧端)的狭槽伸出。如 US2002/0070506的图5所示，橡胶套筒覆盖该狭槽，将其密封。不充分的密封会让水渗入， 特别是通过形成在接头罩体端部的狭槽渗入花键接合区域。形成在花键耦接件的接合部的铁 锈使得轮毂轴承单元从定速接头的拆解操作异常困难，除了缩短该构件的使用寿命之外。
发明内容
本发明的主要目标是优化定速接头和轮毂轴承单元之间的接合区域的气密密封 效果，闭合水可能渗入定速接头内部部分的通道，并防止水进入接头和轮毂轴承单元之间 的花键耦接件。本发明的另一个目标是便于轮毂轴承单元相对于定速接头的组装和拆解操作。根据本发明的一个方面，这些目标通过如权利要求1所述的一种耦接布置来实 现。简单地说，本发明提供一种刚性端盖构件，该端盖构件接收在定速接头罩体构件的空腔 内，并轴向抵靠形成在该罩体构件内的径向肩部。轮毂和定速接头借助紧固装置而可释放 地轴向固紧，所述紧固装置可释放地将端盖连接到轮毂，使之成轴向牵弓I关系。这种轴向牵 引使得配装在罩体构件和轮毂轴承单元之间的环形密封垫片轴向压缩。因此，在罩体构件 和固定到轮毂的驱动环的啮合花键周围提供连续的密封效果。由于定速接头罩体和固定到轮毂的驱动环上的花键之间存在圆周间隙，所以当轿 车倒车时，可以听到噪音，这是传统平直花键耦接件的缺陷。本发明进一步的目标是克服上述噪音缺陷。根据本发明的一个方面，该进一步的 目标通过权利要求10或11所限定的耦接件来实现。对花键耦接件进行改动，以使两个耦 接构件即接头罩体或驱动环其中之一，成为渐开线花键，而另一个构件具有平直轴向花键。 由于不同花键进行啮合，定速接头和轮毂之间的相对角度间隙或圆周间隙得到补偿。本发明的优选实施方式在从属权利要求中限定。
现在参照
本发明的一些优选但非限制性实施方式，在附图中
图1是包括耦接到轮毂轴承单元的定速接头的组件的第一实施方式的局部轴向截面图；图2示意性地示出了图1所示符合本发明的组件的耦接在一起的两个构件上的花键布局；和图3和4是本发明两种变形方案的截面图，轴向耦接部件不同于图1所示。
具体实施例方式首先参照图1，用来驱动机动车车轮的轮毂10通过轴承单元11旋转安装在机动车的悬架标准件(未示出)上，该轴承单元包括外静止环12，外静止环具有固定到标准贯穿螺栓(未示出)的凸缘13。可旋转内轴承环14锁定到轮毂10上，该内轴承环形成用于轴承单元两组滚珠15、16其中之一组的内座圈。该轮毂具有指向其轴向外端的柱状表面17，驱动环18利用外轴向花键或齿19固定到该柱状表面，用来从定速接头的罩体30向轮毂传递扭矩。文中所用的术语诸如圆周、径向或轴向应该理解为相对于轮毂中心旋转轴线χ而言。驱动环18借助冷成形优选借助轨道辊轧轮毂的端缘20而抵靠内轴承环14轴向牢固锁紧。在其轴向外侧，接头罩体30形成管状凸起31，驱动环18可伸缩地配装在其中。在管状凸起31内形成内轴向花键32，该花键与驱动环18的外花键19耦接。两个啮合花键类型不同。如果驱动环的外花键19是轴向平直花键，则接头罩体的内花键32为渐开线花键，或者相反的情形。渐开线花键的螺旋节距足够长，以允许开始时不费力地将驱动环18插入接头罩体，优选这两个构件之间存在轻微角度间隙。在进行插入操作时，平直轴向花键和渐开线花键的侧翼相接触，填补轮毂和接头罩体之间的角度间隙。优选，渐开线花键的螺旋节距经过选择，以使需要一定程度的力来形成如图所示的完全耦接状态。这种状态在图2中示意性地示出，其中每个渐开线花键(黑色)第一端接触该渐开线花键所插入的两个连续平直轴向花键其中之一，而第二端接触另一个轴向花键。图1清楚地示出，驱动环18的最外侧直径小于内轴承环14的最大直径。弹性密封环21轴向压缩在彼此面对的两个径向表面之间，即罩体30的轴向外面部33和轴承环14轴向面对的内面部22。轮毂和定速接头通过内端盖40而可拆卸地轴向接合，该内端盖接收在接头罩体的空腔内，并向着外侧闭合该空腔。该端盖具有周围边缘或裙部41，裙部轴向抵靠形成在罩体空腔内的径向肩部34。端盖40提供中心螺纹孔42，紧固元件43例如螺丝拧入该孔，该紧固元件通过贯穿轮毂中心延伸的孔配装并且可以从外侧拧紧。拧紧螺丝43将轮毂更靠近接头，并且让密封环21产生轴向压缩，从而确保轮毂和定速接头之间的接合部形成特别有效的密封效果。在图3所示的替代实施方式中，紧固元件43是塑料材料制成的销，其轴向内端 钉住端盖40。所述销的轴向外端部逐渐收缩，形成楔形部分45，从而能滑过孔44并卡锁在轮毂上。紧固销43提供一对抓紧附件46，它们可以借助手持工具的手持工具装置而彼此弹性靠近。图4所示的变形方案与图1所示的实施方式的区别在于周围裙部41的轮廓。在图1中，裙部41折叠，具有面向轴向外部或外侧方向的自由端，而在图4中，裙部41的自由端面向轴向内部或内侧方向。端盖40从右侧优选通过轻微受力方式配装到接头罩体内。裙 部41可以具有锥形或喇叭形非变形自由状态，如图4中的虚线所示，从而在裙部41抵靠肩 部34时，可以卡装在罩体空腔内形成的环形凹槽35内。裙部41可以圆周连续或离散，例 如包括多个圆周相邻的翅片。 应该理解，借助内端盖进行轴向锁定，避免了使用传统开口簧环以及在罩体内开 设相关狭槽用于接触开口簧环的端部抓紧臂。由于罩体接头和轴承单元之间存在压缩的 环，所以在花键耦接件之间连续确保了气密密封。这种布置使得密封构件被压缩，并且一定 程度上受到两个面对的表面的保护，较之已知类型的橡胶套筒提供的相对较薄、更为精巧 且容易劣化的密封件而言，在使用时间方面更为可靠。还应该理解，由于在轮毂和接头罩体 之间不存在角度间隙，所以消除了具备传统设计的花键耦接件的汽车倒车时听到的噪声。前述内容的变形和改动都落入本发明的范围内。本领域技术人员容易认识到，本 发明可以同等地实施，如果渐开线花键形成在驱动环上而平直花键形成在接头罩体上的 话。
权利要求
一种机动车轮轮毂轴承单元和相关定速接头之间的耦接布置，所述轮毂轴承单元包括可旋转轮毂(10)，驱动环(18)固定到所述轮毂，从所述定速接头的外部可旋转罩体构件(30)向所述轮毂传递扭矩，所述罩体构件(30)具有与所述驱动环(18)成伸缩关系的管状凸起(31)，使得所述管状凸起(31)的第一端表面(33)面对所述轮毂轴承单元的可旋转构件(14)的第二表面(22)，所述驱动环(18)和所述管状凸起(31)各自具有相互啮合的外花键(19)和内花键(32)，其特征在于，所述轮毂和所述定速接头借助刚性端盖构件(40)和紧固装置(43)可释放地轴向固紧，所述刚性端盖构件接收在所述罩体构件的空腔中并轴向抵靠形成在所述罩体构件内的径向肩部，所述紧固装置将所述端盖构件可释放地连接到所述轮毂(10)，形成轴向牵引关系，从而所述轴向牵引导致环形密封构件(21)轴向压缩，所述环形密封构件配装在所述第一表面(33)和所述第二表面(22)之间，并在所述啮合花键(19、32)周围提供连续的密封效果。
2.如权利要求1所述的耦接布置，其特征在于，所述端盖构件(40)形成周围裙部 (41)，该裙部轴向抵靠所述罩体构件(30)的空腔内的所述径向肩部(34)。
3.如权利要求1或2所述的耦接布置，其特征在于，所述紧固装置(43)包括螺纹构件， 所述螺纹构件拧入所述端盖构件(40)的中心螺纹孔(42)中，并通过贯穿所述轮毂(10)中 部延伸的轴向孔(44)配装，而且所述紧固装置可以从外侧拧紧。
4.如权利要求1或2所述的耦接布置，其特征在于，所述紧固装置(43)包括与所述端 盖构件(40)固紧或与其整体形成的销，所述销通过贯穿所述轮毂(10)中部延伸的轴向孔 (44)配装，所述销进一步包括用于快速连接到所述轮毂的卡接安装装置(45)。
5.如权利要求4所述的耦接布置，其特征在于，所述销(43)的轴向外端部具有一对抓 紧附件(46)，所述抓紧附件从所述轮毂的所述孔(44)轴向向外伸出，从而借助工具彼此弹 性靠近，以便于将所述卡接安装装置(45)从所述轮毂(10)上拆解下来。
6.如权利要求1所述的耦接布置，其特征在于，所述端盖构件(40)向外侧闭合所述罩 体构件(30)的所述空腔。
7.如权利要求2所述的耦接布置，其特征在于，所述周围裙部(41)受力配装到形成于 所述罩体构件的空腔内的环形凹槽(35)中。
8.如权利要求2所述的耦接布置，其特征在于，所述周围裙部(41)具有面向轴向外部 方向的自由端部。
9.如权利要求2所述的耦接布置，其特征在于，所述周围裙部(41)具有面向轴向内部 方向的自由端部。
10.如前述权利要求任一项所述的耦接布置，其特征在于，所述驱动环(18)的花键 (19)为轴向平直花键，而所述管状凸起(31)的花键(32)为渐开线花键。
11.如权利要求1至10任一项所述的耦接布置，其特征在于，所述管状凸起(31)的花 键(32)为轴向平直花键，而所述驱动环(18)的花键(19)为渐开线花键。
12.如前述权利要求任一项所述的耦接布置，其特征在于，所述驱动环(18)的最外侧 直径小于提供所述第二表面(22)的轴承内环(14)的最大直径。
13.如前述权利要求任一项所述的耦接布置，其特征在于，所述第一表面(33)和所述 第二表面(22)为彼此面对的径向表面。
全文摘要
一种机动车轮轮毂轴承单元和相关定速接头之间的耦接布置。驱动环(18)固定到轮毂轴承单元的可旋转轮毂(10)，用于从定速接头外罩体(30)传递扭矩。罩体(30)具有与驱动环(18)成伸缩关系的管状凸起(31)。管状凸起(31)的第一端表面(33)面对轮毂轴承单元的可旋转环(14)的第二表面(22)，驱动环(18)和管状凸起(31)具有相互啮合的花键(19、32)。轮毂和定速接头借助刚性端盖(40)和螺丝(43)可释放地轴向固紧，所述刚性端盖接收在所述罩体的空腔内并且轴向抵靠所述罩体内的肩部(34)，所述螺丝将所述端盖构件连接到所述轮毂(10)，形成轴向牵引关系。这种轴向牵引导致环形密封件(21)轴向压缩，所述轴向密封件配装在所述第一表面(33)和第二表面(22)之间，并在所述啮合的花键(19、32)周围提供连续密封效果。
文档编号B60B27/04GK101797870SQ200910261948
公开日2010年8月11日 申请日期2009年12月23日 优先权日2008年12月24日
发明者克里斯琴·康库 申请人:Skf公司