专利名称：支承件的螺栓紧固结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种螺栓紧固结构，具体地说是一支承件的螺栓紧固结构，它通过将螺母拧紧在轴轮毂通孔中而将机动车车轮固定在轴轮毂上。
已公开了一种机动车轴轮毂的螺栓紧固结构，它通过螺栓将一盘轮固定在轴轮毂上。日本已公开的实用新型申请No.62-31502已知了一种此类型的螺栓紧固结构。
上述已公开的螺栓紧固结构中，轮毂螺栓安装进轴轮毂通孔中，并拧上螺母将盘轮固定在轴轮毂上。在该螺栓紧固结构中，每个轮毂螺栓都具有一细齿颈部分，它设在螺栓头部以下的外圆周上。当轮毂螺栓装进轴轮毂的通孔中时，每个螺栓的细齿颈部用于阻止螺栓在螺母拧紧力矩作用下相对于轴轮毂转动。
若细齿颈部的自锁阻力小于拧紧力矩，该螺栓会和螺母一起相对于轴轮毂松动地旋转，因而也就给将盘轮紧固在轴轮毂上带来了困难。在上述已公开的螺栓紧固结构中，由于螺栓具有细齿颈部，因而它可牢固地安装在轴轮毂上，并且其上可有效地拧上螺母的保证盘轮牢固地固定在轴轮毂上。
另一方面，希望更换机动车轴轮毂上的轮毂螺栓的保养维修能方便地进行。一种方法是加宽轮毂螺栓插入轴轮毂通孔的插入空间，使得插入时不与包围轴轮毂的车辆的其它部件发生干涉。
为了扩大所述的插入空间，可想象扩大轴轮毂插入通孔中的插入角，因而就有必要在两侧增大或切开口棱边。基于此原因，所述的开口棱边在两侧被倒圆。
然而，如果通孔的每侧开口棱的整个周边被倒圆以提高轮毂螺栓的插入角，则由于该倒圆区的长度而显著减小了轮毂螺栓插入通孔之后其外周(细齿颈部)和通孔内壁之间配合区的长度，因而，当螺母拧紧在螺栓上时，螺栓易和螺母一起相对于轴轮毂。松动地转动。因此，若为了增大轮毂螺栓的插入角而对通孔的开口棱边进行倒角，要避免降低螺栓相对于轴轮毂的自锁阻力就比较困难了。
因而，在上述公开的结构中，不大容易实现支承件螺栓方便的更换并且避免支承件螺栓的自锁阻力低于螺母的拧紧力矩。
本发明的目的在于提供一种改善的螺栓紧固结构，它可消除上述问题。
本发明的另一目的在于提供一种支承件的螺栓紧固结构，它可方便地更换支承件上的螺栓并且不会使该螺栓相对于支承件的自锁阻力小于将螺母拧紧在螺栓上的拧紧力矩。
本发明的上述目的可由这种螺栓紧固结构来得以实现，它包括一个含通孔的支承件，一个安装在支承件通孔中的螺栓，该支承件具有至少一个在通孔一侧局部切该通孔开口棱边的第一切口，一个在通孔相对一侧切该通孔另一开口棱边的第二切口。第一和第二切口相对于通孔的中心线对称设置。
本发明的螺栓紧固结构中，通孔两侧的开口棱边局部被切口相切，因而可阻止螺栓相对于支承件自锁阻力的降低。足够用于克服拧紧力矩且在螺栓和通孔之间的配合，区域由本发明的第一和第二切口形成。另外，本发明结构中，第一、第二切口对称于通孔中心线设置，因而，可有效地增大螺栓进入通孔的插入角，并且可容易地进行支承件螺栓的更换。
以下借助于附图的详细说明可清楚地得出本发明上述的和其它的目的、特征和优点。附图中
图1为一个一机动车轴轮毂的横截面视图，其上具有一本发明实施例的螺栓紧固结构；图2为上述实施例邻近轴轮毂通孔的螺栓紧固结构横截面视图；图3为从图1箭头III方向看上述实施例体侧的螺栓紧固结构的透视图；图4为从图1箭头IV方向看上述实施例轮侧的螺栓紧固结构的透视图；图5为轴轮毂的尺寸图解；图6为用以说明成形在轴轮毂通孔开口棱边上的第一和第二切口的图解；图7为机动车一轴轮毂的图解，其上具有本发明螺栓紧固结构的第二实施例；图8为图7的螺栓紧固结构实施例沿VIII-VIII的横截面图。
参照附图对本发明最佳实施例进行说明。
图1示出了一个机动车轴轮毂，其上具有一本发明螺栓紧固结构的实施例。
据图1，关节10是一刚性件且为悬置结构的一部分。本实施例中，轴轮毂20为一支承件。关节通过一球窝接头和一悬臂(均未示出)与车体相连。在关节10的内壁之间具有一轴承单元12。
轴承单元12包括一外滚道14、一对内滚道16a和16b，和置于内、外滚道之间的多个滚珠。外滚道14压入配合进关节10，内滚道16a，16b则压入配合进轴轮毂20，通过轴承单元12，轴轮毂20可转动地支承在关节10上。
轴轮毂20是一刚性件并包含一法兰20a和一轴部分20b。在轴轮毂20的法兰20a的周向均匀、分布有4个或5个通孔20c。轮毂螺栓22分别装进轴轮毂20上的通孔20c，以使这些螺栓22固定在轴轮毂20上。
轴轮毂20的轴部分为空心的。驱动轴24的第一部分24a插入轴部20b的空心腔，驱动轴24包括第一部分24a和一第二部分24b，其中第二部分直径大于第一部分24a的直径。第一部分24a的引导边上固定有一锁紧槽26，使得驱动轴24和轴轮毂固接起来。安全状态下，驱动轴24的第二部分24b的一侧壁压在轴承单元口内滚道16b的侧壁上。
每个安装进通孔20c中的轮毂螺栓都含一头部22a、一细齿颈部22b和一螺纹部分22c。轮毂螺栓22从关节10一侧插入轴轮毂20上的通孔20c中，而且是被压力配合安装进这些通孔20c直至头部22a和轴轮毂产生接触。当轮毂螺栓22合适地装进通孔20c中时，每个上述螺栓22的细齿颈部应安装在通孔20c的内周壁中。
图1中，上部的轮毂螺栓22表示它处于插入通孔20c的中间位置，下部的螺栓22则表示它完全装进通孔20c中时一个适宜的安装情况。
通过将轴轮毂的轮毂螺栓22插入车轮(未示出)的螺栓孔中，可将机动车车轮和图1中的上述轴轮毂连接起来。另外，在这种情况下，轮毂螺栓22的螺纹部分应紧固上螺母，这样才能保证车轮相对于轴轮毂20的牢固安全。
以下，为了方便起见，将牢固固定有车轮的图1的轴轮毂的右侧作为轮侧，其连有驱动轴24的右侧则作为体侧。
本发明的螺栓紧固结构中，轴轮毂20的通孔20c的结构提供了本发明有利的特征。参照图2，3和4将对通孔20c的结构进行说明。
图2是本实施例邻近轴轮毂20的通孔20c的螺栓紧固结构横截面视图；图3为从图1箭头III方向看本实施例体侧的螺栓紧固结构透视图；图4为从图1箭头IV方向看该实施例轮侧的螺栓紧固结构的透视图。
按图2，3，4邻近轴轮毂通孔20c的螺栓紧固结构包含在通孔两侧开口棱边上的倒角区域20c-1和20c-2，在该两倒角区之间的装配区20c-3，另外还包括一第一切口20c-4，它在一侧部分地切通孔20c的开口棱，在另一侧还有一第二切口20c-5，它部分地切通孔20c。
在配合区20c-3轮毂螺栓22的细齿颈部22b与通孔20c的内周壁装在一起。安装前该区20c-3内径略微小于细齿颈部22b的外径。
倒角部分20c-1和20c-2的形成应使其具有一个去除通孔20c开口棱上毛刺的最小可能的宽度。倒角部分20c-1，20c-2用于扩大通孔20c的开口棱使得轮毂螺栓22插入通孔20c变得较容易。
如图2和3所示，在该实施例中形成第一切口20c-4用于局部扩大对着轴轮毂20的通孔20c的体侧的开口棱边。在轴轮毂20外周侧的倒角部分20c-1的最外部区域进一步倒角之后就形成了第一切口20c-4。
如图2到4所示，在该实施例中形成第二切口20c-5用于局部扩大对着轴轮毂20的通孔22c的轮侧的开口棱边。在轴轮毂20内周侧的倒角部分20c-2的最内部区域进一步倒角之后就形成了第二切口20c-5。
在本发明实施例的螺栓紧固结构中，可在进行锻造或铸造以形成轴轮毂20的坯料的生产的同时形成第一、第二切口20c-4和20c-5。此外，也能在锻或铸轴轮毂20的坯料之后进行形成第一，第二切口20c-4，20c-5的机加工。
本实施例的螺栓紧固结构中，如图1所示，轴承单元12安装在轴轮毂20的体侧的关节10中。安置轴承12的关节10的突出部分位于轴轮毂20的法兰20a附近。因为关节10部分在此位置，因而轮毂螺栓22不可能在平行于每个通孔20c的中心轴线方向插进通孔20c中。但是，在保养和更换时却要求将该螺栓22插入通孔20c中。
为使轮毂螺栓22插入通孔20c中，必须避免在关节的突出部分和端部22a之间的干涉，因而，如图1中上部轮毂螺栓22所示那样，必须将轮毂螺栓22在相对于通孔20c的中心轴线成θ角的斜向插入通孔20c中。
每个轮毂螺栓22有一螺纹部分22c，其外径要小于细齿颈部22b的外径。在每个通孔20c的配合区20c-3具有一个基本上与细齿颈部外径相同的内径。插入通孔20c中时，在螺栓22的外周边和通孔20c的内周边之间存在一定间隙。因而本实施例中，当轮毂螺栓插入通孔20c中时，它能被倾斜一个相对于通孔20c的中心轴线成θ角的角度。
图5示出了轴轮毂20通孔20c的尺寸。其中“a”表示配合区20c-3的宽度，“b”表示倒角区20c-1的宽度，“c”表示倒角区20c-2的宽度。为了扩大允许的螺栓22插入通孔20c的插入角，减小配合区20c-3的宽度a和扩大倒角20c-1和20c-2的宽度b和c是有效的。
但是，若减小宽度a，就减小了轮毂22的细齿颈部装进通孔的配合区20c-3的面积。这种情况下，就不易提供足够的用于克服将螺母拧紧在轮毂螺栓22上拧紧力矩的自锁阻力。
当将车轮紧固在轴轮毂20上时，螺母被紧固在装在轴轮毂20的通孔20c中的轮毂螺栓22上。若每个轮毂螺栓的自锁阻力不足够时，由于拧紧力矩轮毂螺栓22就可能和螺母一起相对于轴轮毂20转动。
本实施例螺栓紧固结构中，轴轮毂20包括在两侧部分切或扩大通孔20c的开口棱边的第一、第二切口20c-4和20c-5。
图6示出了成形在轴轮毂20的通孔20c的开口棱边上的第一、第二切口20c-4和20c-5。按图6，第一、第二切口相对于通孔20c的中心点对称分布。
如图6所示，第一切口20c-4有一横截面，其中螺栓22螺纹部分22c外径被第一切口20-4的内壁包围；第二切口20c-5也有一横截面，其中螺栓22螺纹部分22c外径被第二切口20c-5内壁包围。
如图6所示，第一切口20c-4和第二切口20c-5这样设置，当螺栓22斜向(与通孔20c中心线成θ角)插入通孔20c时，螺栓22中心线到第一切口20c-4最外点之间的距离和螺栓22中心线到第二切口20c-5最内点之间的距离都要比螺栓22的螺纹部分22c的半径“R”大。
因而，本实施例中，允许轮毂螺栓22插入通孔20c中的插入角(图6中θ角)有可能被增大，并且同时不显著减小螺栓22装进通孔20c的配合区域20c-3的区域(面积)。
基于此原因，本实施例的螺栓紧固结构可提供轮毂22的自锁阻力，它足以克服将螺母拧紧在轮毂螺检22上的拧紧力矩。因而，本实施例中阻止轮毂螺栓22由于拧紧力矩而相对于轴轮毂20旋转。换句话说，当将车轮紧固在轴轮毂20上时，螺母可安全地拧紧在安装在轴轮毂20通孔20c中的轮毂螺栓22上。
另外，本实施例的螺栓紧固结构有利于较大尺寸轴承单元的设计和它在轴轮毂20法兰20a附近的布置以及其有较小宽度的轴轮毂法兰的设计。
上述实施例中，为了得到一个安装中通孔20中的螺栓22足够的自锁阻力，该螺栓设有一细齿颈部22b。但是，本发明并不局限于该实施例，还有其它方法来获得轮毂螺栓22的足够的自锁阻力。例如，可想象出该实施例的一变型，其中通孔20c的内周边具有一细齿形部分，而不是(螺栓的)细齿颈部22b，或者是另一变型，其中轮毂螺栓22的外周边和通孔20c的内周边都具有细齿部分。
本实施例中，轴轮毂20相应于支承件一个轮毂螺栓22则相应于螺栓。本实施例的螺栓紧固结构用于机动车轴轮毂，其中装入轮毂螺栓22。但是，本发明不仅限于该实施例，在不超出本发明范围内可得出其它变型方案。
以下，参照图7和8对本发明另一实施例的螺栓紧固结构进行说明。
图7为其上使用了本发明另一实施例的机动车轴轮毂30，图8为沿图7中VIII-VIII线的轴轮毂30的横截面视图。
按图7和8，轴轮毂30由一锻造和铸造成形的毛坯制成，它包括一成形在轴轮毂30整个圆周面部分的环状沟34，它在铸或锻形成毛坯的过程中就被形成。轴轮毂30上的通孔32则是在形成环状沟34之后在轴轮毂30的毛坯上被形成。
本实施例中，通孔32和环状沟34的设置使得通孔32的外侧半部和环状沟34的内侧半部相互重叠搭接，如图7，8所示。
如图8所示，本实施例中环状沟具有一V形横截面，其中环沟34的底点和通孔32最外部周壁的位置相吻合。
本实施例中，轴轮毂30相应于支承件，环状沟34相应于第一和第二切口中的至少一个切口。
如图7和8所示，轴轮毂30具有一个只成形在通孔32一侧的环状沟34。但是，为了便于替换轴轮毂30上的螺栓，可想象出本实施例的一变型，其中使用一个螺栓紧固结构，其轴轮毂具有成形在通孔两侧的环状沟34，其中一个的设置使得通孔的外侧半部和环状沟的内侧半部相互重叠搭接，另外一个环状沟的设置使得通孔32的内侧半部和该环状沟的外侧半部相互重叠搭接。
如上所述，因为轴轮毂30中的通孔32能在形成环状沟34之后在轴轮毂30毛坯上机加工形成，本实施例提供了一个支承件，它包括至少一个局部切通孔32开口棱之一的切口。因而，本实施例的螺栓紧固结构可容易实现轴轮毂30上螺栓的更换并且不会使螺栓相对于轴轮毂30的自锁阻力小于将螺母拧紧在螺栓上所需的拧紧力矩。而且，在本实施例中，没有必要增加在制造轴轮毂30时所需的工序数。
权利要求
1.一种螺栓紧固结构，它包括一具有一通孔(20c，32)的支承件(20，30)；一安装在支承件中通孔中的螺栓(22)，其特征在于所述的支承件至少包括以下之一-第一切口(20c-4，34)，它在通孔一侧局部地切在该通孔的开口棱边上；和-第二切口(20c-5，34)，它在通孔另一侧局部地切在该通孔的另一开口棱边上；其中所述的第一和第二切口对称地位于通孔中心线两侧。
2.按权利要求1所述的螺栓紧固结构，其特征在于所述的第一切口(20c-4)具有一横截面，其中所述螺栓的外径被第一切口内壁包围；所述的第二切口(20c-5)具有一横截面，其中所述螺栓的外径被第二切口的内壁所包围。
3.按权利要求1所述的螺栓紧固结构，其特征在于所述的第一切口(20c-4)和第二切口(20c-5)的布置使得将螺栓(22)从一相对于通孔(22)倾斜的角度插入通孔(20c)中时，在螺栓中心轴线和支承件(20)的第一切口最外部点之间的距离以及螺栓中心轴线和支承件第二切口最内部点之间的距离都要比螺栓的螺纹部分(22c)的半径大。
4.按权利要求1所述的螺栓紧固结构，其特征在于支承件(20)另外包含一位于支承件一侧的第一倒角部分(20c-1)和一位于支承件相对另一侧的倒角部分(20c-2)，
5.按权利要求1所述的螺栓紧固结构，其特征在于所述的第一切口设在第一倒角部分(20c-1)的最外面区域，该倒角部分设在支承件(20)的一侧，支承件设有一个突出单元(12)，当螺栓(22)插入通孔(20c)中时该突出单元与该螺栓发生干涉。
6.按权利要求1所述的螺栓紧固结构，其特征在于所述的第二切口(20c-5)设在第二倒角部分(20c-2)的最里面，该倒角部分设在在支承件上设有一突出单元(12)一侧的另一相对侧，当螺栓(22)插入通孔(20c)中时，该突出单元与该螺栓(22)发生干涉。
7.按权利要求1所述的螺栓紧固结构，其特征在于所述的支承件(30)含有一环形槽(34)，所述的第一和第二切口至少有一部分由所述环形槽的一部分组成。
8.按权利要求1所述的螺栓紧固结构，其特征在于所述的螺栓(22)具有一个细齿形的颈部分(22b)，该颈部分具有一个比所述通孔(32)的内径大的外径。
9.按权利要求1所述的螺栓紧固结构，其特征在于所述的螺栓(22)具有一个螺纹部分(22c)，所述的螺纹部分具有一外径，它被所述的第一切口和第二切口中至少一个切口(34)所包围。
10.按权利要求1所述的螺栓紧固结构，其特征在于所述的支承件(20，30)由一机动车一轴轮毂组成。
全文摘要
一种螺栓紧固结构，它包括一第通孔(20c，32)和一装在该通孔中的螺栓(22)。支承件含一在一侧局部切通孔开口棱边的第一切口(20c-4，34)和一在另一侧局部切通孔另一开口棱边的第二切口(20c-5，34)中的至少一个，第一切口与第二切口对称于通孔中心线设置。
文档编号F16B35/00GK1141397SQ96105889
公开日1997年1月29日 申请日期1996年5月14日 优先权日1995年7月19日
发明者加藤嘉久 申请人:丰田自动车株式会社