车轮用轮毂轴承的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种车轮用轮毂轴承，其中轮毂包括轮毂轴，轮毂轴的外径面沿轴向依次设置有外侧内滚道面和内侧内滚道面，外圈包括外圈主体，外圈主体的内径面沿轴向依次设置有外侧外滚道面和内侧外滚道面，外圈主体套设在轮毂轴上，外侧滚动体和内侧滚动体分别填充于外侧外滚道面和与其对置的外侧内滚道面之间以及内侧外滚道面和与其对置的内侧内滚道面之间，外侧滚动体的节圆直径比内侧滚动体的节圆直径大2～14mm；外侧滚动体的直径为内侧滚动体的直径的0.7～1.0倍；外侧滚动体的个数比内侧滚动体的个数多1～6个；本实用新型可以把尺寸增量控制到最小限，同时充分提高刚性，特别是车辆转向时的刚性。
【专利说明】车轮用轮穀轴承
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及轴承【技术领域】，特别涉及滚动轴承【技术领域】，具体是指一种将车体支承于车轮上并实现车轮灵活旋转的车轮用轮毂轴承。
【背景技术】
[0002]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，将车体支承在旋转自如的车轮上的车轮用轮毂轴承朝小型化、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、薄壁化和轻量化方向发展的倾向。
[0003]作为其现有结构的代表性的例子，公知的有如图5所示的从动轮用的所谓第三代的车轮用轮毂轴承。
[0004]该车轮用轴承装置，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，在其外径面的中部上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中可穿设固定带车轮安装凸缘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在其外径面上具有内侧内滚道面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中可穿设固定带车体安装凸缘52c的外圈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)。
[0005]在这类车轮用轮毂轴承中，由于双列轴承中两列滚动体53及其保持架组件(靠近车轮安装凸缘56的外侧列和远离车轮安装凸缘56的内侧列)的主参数相同，所以尽管它在直行行驶期间具有足够的刚度，但在弯道行驶期间不能获得最佳刚度。换言之，车轮和轮毂轴承之间的位置关系通常被设计成使得车辆的重量在直行行驶期间基本作用于两列滚动体53之间的中心，但在转弯行驶方向的反方向一侧的车轴(即当向右转弯时车辆的左手侧车轴)上施加了较大的径向载荷和轴向载荷。从而有效的是，使外侧列的刚度大于内侧列的刚度，以便改善所述轮毂轴承的耐久性和强度。
[0006]因此，对图5所示的车轮用轮毂轴承进行改进而提出的一种现有技术的车轮用轮毂轴承，其可具有高刚度而不用增大所述轮毂轴承。其中，外侧列的滚动体53的节圆直径被设定为大于内侧列的滚动体53的节圆直径。从而，带车轮安装凸缘56的轮毂51的外侧内滚道面54a的直径大于内圈55的内侧内滚道面55a的直径，且带车体安装凸缘52c的外圈52的与外侧内滚道面54a对置的外侧外滚道面52d的直径大于与内侧内滚道面55a对置的内侧外滚道面52a的直径。此外，外侧列的滚动体53的数量大于内侧列的滚动体53的数量。通过将外侧列的节圆直径设定为大于内侧列的节圆直径，可以获得轮毂轴承的高刚度并因此延长了它的寿命。
[0007]然而与此相反，由于内侧列的滚动体53的轴承寿命与外侧列的滚动体53相比变得不利，因此期望解决这个问题并提供一种旨在可同时减少其重量和尺寸并增加其强度和刚度以改善其耐久性的车轮用轮毂轴承。
实用新型内容
[0008]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，可以把尺寸增量控制到最小限，同时充分提高刚性，特别是车辆转向行驶时的刚性。
[0009]为达到以上目的，本实用新型提供一种车轮用轮毂轴承，包括轮毂、外圈、外侧滚动体和内侧滚动体，所述轮毂包括轮毂轴，所述轮毂轴的外径面沿轴向依次设置有外侧内滚道面和内侧内滚道面，所述外圈包括外圈主体，所述外圈主体的内径面沿轴向依次设置有外侧外滚道面和内侧外滚道面，所述外圈主体套设在所述轮毂轴上，所述外侧滚动体填充在所述外侧外滚道面和与其对置的所述外侧内滚道面之间，所述内侧滚动体填充在所述内侧外滚道面和与其对置的所述内侧内滚道面之间，其特点是，
[0010]所述外侧滚动体的节圆直径比所述内侧滚动体的节圆直径大2?14mm ;所述外侧滚动体的直径为所述内侧滚动体的直径的0.7?1.0倍；所述外侧滚动体的个数比所述内侧滚动体的个数多I?6个。
[0011]根据本实用新型的一个实例，所述车轮用轮毂轴承还包括内圈，所述轮毂轴的外径面设置有内圈安装部，所述内圈安装在所述内圈安装部，所述内侧内滚道面设置在所述内圈的外径面。
[0012]根据本实用新型的一个实例，所述轮毂还包括车轮安装凸缘，所述车轮安装凸缘设置在所述的轮毂轴的外径面，且所述外侧内滚道面位于所述车轮安装凸缘和所述内侧内滚道面之间。
[0013]根据本实用新型的一个实例，所述车轮安装凸缘设置有车轮安装孔。
[0014]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。
[0015]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。
[0016]根据本实用新型的一个实例，所述外圈还包括车体安装凸缘，所述车体安装凸缘设置在所述外圈主体的外径面。
[0017]根据本实用新型的一个实例，所述车体安装凸缘上设置有车体安装孔。
[0018]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上并处于同一平面中。
[0019]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。
[0020]本实用新型的有益效果主要在于:
[0021]1、本实用新型的车轮用轮毂轴承的所述外侧滚动体的节圆直径比所述内侧滚动体的节圆直径大2~14mm ;所述外侧滚动体的直径为所述内侧滚动体的直径的0.7~1.0倍；所述外侧滚动体的个数比所述内侧滚动体的个数多I~6个，可以把尺寸增量控制到最小限，同时充分提高刚性，特别是车辆转向行驶时的刚性，结构简洁，设计巧妙，适于大规模推广应用。
[0022]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。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1是本实用新型的车轮用轮毂轴承的一具体实施例的剖视示意图。
[0024]图2是图1所示的具体实施例的局部放大示意图。
[0025]图3是图1所示的具体实施例的右视示意图。 [0026]图4a是本实用新型的车轮用轮毂轴承的刚性随所述外侧滚动体与所述内侧滚动体的节圆直径差的变化而变化的示意图。
[0027]图4b是本实用新型的车轮用轴轮毂承的刚性随所述外侧滚动体与所述内侧滚动体的节圆直径差及球体数的变化而变化的示意图。
[0028]图5是现有的车轮用轮毂轴承的剖视示意图。
[0029](符号说明)
[0030]I轮毂11轮毂轴
[0031]111外侧内滚道面 112内圈安装部
[0032]12车轮安装凸缘 121车轮安装孔
[0033]122车轮安装臂123轮毂螺栓
[0034]124中间连接部
[0035]2外圈21外圈主体
[0036]211外侧外滚道面 212内侧外滚道面
[0037]22车体安装凸缘 221车体安装孔
[0038]222车体安装臂223中部连接部
[0039]3内圈31内侧内滚道面
[0040]4外侧滚动体5内侧滚动体
[0041]51轮毂52外圈
[0042]52a内侧外滚道面 52b外圈主体
[0043]52c车体安装凸缘 52d外侧外滚道面
[0044]53滚动体
[0045]54轮毂轴54a外侧内滚道面
[0046]54b内圈安装部 55内圈
[0047]55a内侧内滚道面 56车轮安装凸缘
[0048]56a车轮安装螺栓 56b车轮安装螺孔[0049]59车体安装螺孔【具体实施方式】
[0050]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。
[0051]请参阅图1至图3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、外侧滚动体4和内侧滚动体5。其中:
[0052]所述轮毂I包括轮毂轴11，所述轮毂轴11的外径面(外周)上沿轴向依次设置有外侧内滚道面111和内侧内滚道面31，所述外圈2包括外圈主体21，所述外圈主体21的内径面上沿轴向依次设置有外侧外滚道面211和内侧外滚道面212，所述外圈主体21套设在所述轮毂轴11上，所述外侧滚动体4填充在所述外侧外滚道面211和与其对置的所述外侧内滚道面111之间，所述内侧滚动体5填充在所述内侧外滚道面212和与其对置的所述内侧内滚道面31之间，所述外侧滚动体4的节圆直径PCDo比所述内侧滚动体5的节圆直径POTi大2?14mm ;所述外侧滚动体4的直径为所述内侧滚动体5的直径的0.7?1.0倍；所述外侧滚动体4的个数比所述内侧滚动体5的个数多I?6个。
[0053]由此，通过所述外侧滚动体4的节圆直径POTo比所述内侧滚动体5的节圆直径POTi大2?14mm ;所述外侧滚动体4的直径为所述内侧滚动体5的直径的0.7?1.0倍；所述外侧滚动体4的个数比所述内侧滚动体5的个数多I?6个，可以把车轮用轮毂轴承的尺寸增量控制到最小限，同时充分提高刚性，特别是车辆转向行驶时的刚性，结构简洁，设计巧妙。
[0054]优选地，请参阅图1至图3所示，在本实用新型的一个具体实施例中，所述车轮用轮毂轴承还包括内圈3，所述轮毂轴11的外径面上设置有内圈安装部112，所述内圈3安装在所述内圈安装部112中,所述内侧内滚道面31设置在所述内圈3的外径面上。
[0055]为了将车轮(图中未绘出)固定至轮毂1，请参阅图1至图3所示，在本实用新型的一个具体实施例中，所述轮毂I还包括车轮安装凸缘12，所述车轮安装凸缘12设置在所述的轮毂轴11的外径面上，且所述外侧内滚道面111位于所述车轮安装凸缘12和所述内侧内滚道面31之间。
[0056]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，通过组装而成一体，但是为了获得更好的强度和刚性，请参阅图1至图3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。
[0057]将车轮固定至车轮安装凸缘12可以采用任何合适的结构，请参阅图1至图3所示，在本实用新型的一个具体实施例中，所述车轮安装凸缘12上设置有车轮安装孔121。
[0058]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，通过轮毂螺栓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连接车轮和车轮安装凸缘12。
[0059]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3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的外周上并处于同一平面中。
[0060]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3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。
[0061]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)，为了增强所述车轮安装凸缘12的强度和刚性，请参阅图1至图3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还可以包括若干中间连接部124，所述中间连接部124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124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(见图3)，也可以是类似图3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124可以相同也可以不同。
[0062]所述外侧内滚道面111的数目和所述内侧内滚道面31的数目均为I个，请参阅图1至图3所示。
[0063]为了将车体(图中未绘出)固定连接至外圈2，请参阅图1至图3所示，在本实用新型的一个具体实施例中，所述外圈2还包括车体安装凸缘22，所述车体安装凸缘22设置在所述外圈主体21的外径面上。
[0064]所述外圈主体21、所述车体安装凸缘22、所述外侧外滚道面211和所述内侧外滚道面212可以是单独的部件，通过组装而成一体，但是为了获得更好的强度和刚性，请参阅图1至图3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211和所述内侧外滚道面212 —体成形。
[0065]将车体固定连接至车体安装凸缘22可以采用任何合适的结构，请参阅图1至图3所示，在本实用新型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。
[0066]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。
[0067]所述车体安装凸缘22可以具有任何合适的结构，请参阅图1至图3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，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的外径面上并处于同一平面中。
[0068]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至图3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。
[0069]为了增强所述车体安装凸缘22的强度和刚性，请参阅图1至图3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体安装臂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I中所述中部连接部223是填充两个所述车体安装臂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。
[0070]所述外侧外滚道面211和所述内侧外滚道面212的数目均为I个，请参阅图1至图3所示，分别对应所述外侧内滚道面111及所述内侧内滚道面31，由此，相应地，设置两列滚动体即一列外侧滚动体4和一列内侧滚动体5，分别位于所述外侧外滚道面211和与其对置的所述外侧内滚道面111之间以及所述内侧外滚道面212和与其对置的所述内侧内滚道面31之间。
[0071]为了防止一列中的滚动体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211和与其对置的所述外侧内滚道面111之间以及所述内侧外滚道面212和与其对置的所述内侧内滚道面31之间。
[0072]使用时，将车轮固定连接在车轮安装凸缘12上，将车体固定连接在车体安装凸缘22上即可。
[0073]在本实用新型中，所述外侧滚动体4与所述内侧滚动体5的PCD差的下限设为2mm是为了充分得到刚性提高的效果。即，随着充分增大所述外侧滚动体4的PCDo，轴承载荷中心间距离(表示滚动体和内外滚道面的接触点的直线连线和表示轴心的直线的交点间的距离)随之增大，轴承的抗弯曲力矩刚性得到提高。而PCD差的上限设为14mm，是因为如果超过这个数值，外圈2的外径面和轮毂螺栓123的头部间的距离会变得过小，以致必须增大轮毂螺栓123的PCD尺寸，而轴承尺寸必须增大到需相应变更车体安装螺孔PCD直径的程度。
[0074]所述外侧滚动体4的直径的下限设为0.7，是因为滚动体直径过小的话有轴承寿命降低的风险，上限设为1.0倍，是因为滚动体直径太大的话，受PCD的上限所限制，滚动体个数调整困难，并且，较难得到轴承刚性方面的效果。
[0075]所述外侧滚动体4和所述内侧滚动体5的数量差额的下限设为I个，是为了充分得到刚性提高的效果，滚动体数量差额的上限设为6个，是为了控制在PCD差的上限范围内，避免轴承尺寸的增大。
[0076]请参见图4a和图4b，图4a所示为增大P⑶差,轴承载荷中心间距离也随之增大，因此刚性得到了提高，图4b所示为在此基础上进一步增大PCD差，造成圆周方向滚动体之间的间隙增大，在此增大间隙内增加滚动体个数时的刚性的提高。从图4a和图4b可看出，增大PCD差，轴承载荷中心间距离也随之逐渐增大，轴承刚性同比例提高,增加滚动体个数后，轴承刚性得到了更加显著的迅速提高。
[0077]采用本实用新型，不仅可以把尺寸增量控制到最小限，同时充分提高刚性，特别是车辆转向时的刚性，结构简洁，设计巧妙。
[0078]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I上，车轮可以固定在外圈2上，此时外侧滚动体4和内侧滚动体5的位置同样互换，同样可以实现本实用新型的目的。
[0079]本实用新型虽然主要针对车轮和车体的自由转动连接，但是不限于此，还可用于需要自由转动连接的任何两个部件。
[0080]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。
[0081]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。
【权利要求】
1.一种车轮用轮毂轴承，包括轮毂、外圈、外侧滚动体和内侧滚动体，所述轮毂包括轮毂轴，所述轮毂轴的外径面沿轴向依次设置有外侧内滚道面和内侧内滚道面，所述外圈包括外圈主体，所述外圈主体的内径面沿轴向依次设置有外侧外滚道面和内侧外滚道面，所述外圈主体套设在所述轮毂轴上，所述外侧滚动体填充在所述外侧外滚道面和与其对置的所述外侧内滚道面之间，所述内侧滚动体填充在所述内侧外滚道面和与其对置的所述内侧内滚道面之间，其特征在于， 所述外侧滚动体的节圆直径比所述内侧滚动体的节圆直径大2?14mm ;所述外侧滚动体的直径为所述内侧滚动体的直径的0.7?1.0倍；所述外侧滚动体的个数比所述内侧滚动体的个数多I?6个。
2.如权利要求1所述的车轮用轮毂轴承，其特征在于，所述车轮用轮毂轴承还包括内圈，所述轮毂轴的外径面设置有内圈安装部，所述内圈安装在所述内圈安装部，所述内侧内滚道面设置在所述内圈的外径面。
3.如权利要求1所述的车轮用轮毂轴承，其特征在于，所述轮毂还包括车轮安装凸缘，所述车轮安装凸缘设置在所述的轮毂轴的外径面，且所述外侧内滚道面位于所述车轮安装凸缘和所述内侧内滚道面之间。
4.如权利要求3所述的车轮用轮毂轴承，其特征在于，所述车轮安装凸缘设置有车轮安装孔。
5.如权利要求3所述的车轮用轮毂轴承，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，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.如权利要求1所述的车轮用轮毂轴承，其特征在于，所述外圈还包括车体安装凸缘，所述车体安装凸缘设置在所述外圈主体的外径面。
8.如权利要求7所述的车轮用轮毂轴承，其特征在于，所述车体安装凸缘上设置有车体安装孔。
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上并处于同一平面中。
10.如权利要求9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。
【文档编号】B60B27/00GK203651334SQ201320875655
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2013年12月27日 优先权日:2013年12月27日
【发明者】蒋兴奇 申请人:恩梯恩（中国）投资有限公司