专利名称：汽车的轮毂链节单元的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种轮毂链节单元，该轮毂链节单元带有一同步旋转链节 和一车轮轴承。所述同步旋转链节具有一链节外部。所述车轮轴承支承有 一个带有双列轴承的轮毂。
背景技术：
由文献DE102004054907A1公知了 一种这样的轮毂链节单元。公知的 轮毂链节单元是轮毂同步旋转链节-单元，其中，带有具有内部轴配合的通 孔的轮毂与同步运行的旋转链节的链节外部张紧。在此，轮毂的内部轴配 合与链节外部的外部轴配合相互啮合，其中，在轮毂上布置双列车轮轴承， 并且该双列车轮轴承借助夹紧螺栓在轮毂和链节外部之间张紧。
为此，图4示出了一种传统的轮毂链节单元30的原理草图，由该图可 见，同步旋转链节2的回转点22与装配盘12相隔一间距a'布置，其中，装 配盘12设计用于安装轮辋和/或驱动轮的制动盘，并且装配盘12也被称为 轮毂凸缘。 一种这样的轮毂链节单元30可以既用于前轮驱动也可以用于后 轮驱动。不过，如果公知的轮毂链节单元30应用在前轮驱动中，那么同步 旋转链节2的回转点22和轮毂5的装配盘12之间的大间距a'却可能被认为 是特别不利的。
在此，以其轮辋安装在装配盘12上的前轮绕转向节机构的轴线21枢 转。不过，此轴线21距装配盘12有一个距离a,该距离明显小于同步旋转 链节2的回转点22的距离a'。在此情形下，为保证通过驱动轴8的驱动， 必须另外使驱动轴8轴向错移地与同步旋转链节2协同作用，以便抵消在 轮毂5绕转向节机构的轴线21枢转时由于驱动轴a和a'之间的不同间距所 产生的长度差。
图5更详细地示出了过图4所示轮毂链节单元30的示意性的剖切视图。 双列轴承6作为车轮轴承3被布置在轮穀5的外壳表面29上。为此，在轮 毂5的外壳表面29内加工有球轴承座23,第一球轴承列16在该球轴承座上滚动，其中，该球轴承列16的滚珠通过球轴承卡圈28保持在合适的位
置。此外，轮毂5的外壳表面29具有一个带有第二球轴承列19的内圈18 的滑合座17。第二球轴承列19的滚珠在压紧在球轴承座23上的内圈18上 滚动。
双列轴承在此处应被理解成两列或者多列车轮轴承，优选具有诸如滚 珠或圓锥滚子或圓柱滚子的滚动体，并优选由双列斜球轴承或双列圓锥滚 子轴承构成。
两列球轴承列16和19具有一个共同的球轴承外圈20，该球轴承外圈 在后轮驱动的情况下与后轮悬架相连，或者在前轮驱动的情况下通过转向 节机构与前轮悬架协同作用。同步旋转链节2的链节外部4如上所述地借 助于中心夹紧螺栓24沿链节外部4的轴配合27接合在轮毂5的中心孔内， 其中，径向止挡面31预张紧并固定双列轴承6的内圏18。
由文献DE10029100A1公知了一种用于驱动轮的轴承装置，其中，同 样在轮毂和同步旋转链节之间布置双列轴承，并且双列轴承仅轮毂侧球轴 承列在轮敎上滚动，而铰接侧球轴承列则在链节外部上滚动，而轮毂和链 节外部之间耗费的轴配合则被粗糙化表面的不可拆卸的塑性变形替代。
最后，由文献WO2006/092121A1公知了一种车轮轴承装置，其中，同 样在轮毂和同步旋转链节之间布置了用于支承驱动轮的双列轴承，并仅仅 通过端面啮合替代轮毂和链节外部之间的轴配合。
公知的轮毂链节单元30的缺点在于，其要求较大的结构深度，因此尤
其是其用于前轮驱动时是有困难的，因为，如图4所示，同步旋转链节2 的回转点22不能与转向节机构的轴线21相平齐。另一缺点在于，多个零 件，诸如轮毂5、链节外部4以及球轴承列16和19通过中心夹紧螺栓24 或通过塑性变形保持在一起。这在制造和成本上都是开销较大的。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种轮毂链节单元，该轮廓链 节单元结构紧凑、可以以更少的零件运行，并且尤其能够在用于前轮驱动 时改进同步旋转链节和转向节机构之间的协同作用。
根据本发明提供了一种轮毂链节单元，该轮毂链节单元具有同步旋转 链节和车轮轴承。同步旋转链节具有一链节外部。所述车轮轴承支承一带有双列轴承的轮毂，并且所述双列轴承布置在所述链节外部上。
此轮毂链节单元的优点在于能够实现一种明显更紧凑的结构，因为现 在双列轴承形式的车轮轴承可以在链节外部上滚动，因此，链节外部是轮 穀的一部分以及轮毂反过来又是链节外部的一部分，没有任何接缝面。为 此，轮毂链节单元优选具有一个一体的车轮轴承链节支架，该车轮轴承链 节支架集成了轮毂以及链节外部的功能。通过这种一体性或者说是一体的 车轮轴承链节支架省去了用于中心夹紧螺栓的成本以及轴配合或断面啮合 或链节外部和轮毂之间表面的塑性接缝的成本。相反，轮毂和链节外部可 以由金属块或金属铸件一体地廉价制造。
为此，优选将同步旋转链节布置在车轮轴承链节支架的内侧，而将双 列轴承布置在车轮轴承链节支架的外侧。为此，以有利的方式明显缩短了 同步旋转链节的回转点和用于轮辋的装配盘之间的距离。
在本发明的一种优选实施形式中，轮毂链节单元具有驱动轴，该驱动 轴在它的轮侧端部具有同步旋转链节。此外，车轮轴承链节支架在驱动轴 处优选由密封圈密封，并且车轮轴承链节支架在车轮处具有轮毂的定心附 件，以及用于固定制动盘和/或轮辋的装配盘。因此，车轮轴承链节单元以 有利的方式承担了轮辋和同步旋转链节的所有功能。
为支承车轮或者说是轮毂，车轮轴承链节支架具有在车轮轴承链节支 架的外壳内加工出的、用于双列轴承的第 一滚动轴承列的内滚动轴承座以 及滑合座，在该滑合座上固定有双列轴承的第二滚动轴承列的内圈。第二
滚动轴承列的内圈的固定可以通过形式为成形加工的滚锤(Rollhammem)进
卡圈实现。
尽管两个滚动轴承列的内滚动轴承座可以是不同的，但是为双列轴承 的滚动轴承外圈设置公共的、 一体的滚动轴承外圈。如果为后轮驱动设有 轮毂链节单元，那么现在该滚动轴承外圈可以与多转向器后桥(mehrlenker-hinterachse)i"办同作用。
在前轮驱动的情况下，前轮驱动的其它构件以及尤其是前轮转向传动 装置作用在滚动轴承外圈上。为此设计为，在公共的滚动轴承外圈上固定 一个转向横拉杆连杆，以便保证所驱动的前轮的枢转运动。
此外，转向节机构优选与所述公共的滚动轴承外圈协同作用，以便能
6够实现所驱动的前轮的枢转。由于按本发明的车轮轴承铰接支架的紧凑结 构，现在可以使同步旋转链节的回转点与转向节机构的轴线相平齐，这对 于现有的车轮轴承链节单元是不能实现的或是仅以较高成本才能实现的。
此外，在进一步的集成级别中这样构造双列轴承的滚动轴承外圈，使 得该滚动轴承外圈一体地具有至少另外一个轴导向件。而且，滚动轴承外 圈优选一体地具有轴导向件的所有连接元件。这种高集成度的优点在于， 车轮悬架和车轮导向系统的重量可以进 一 步降低。
下面结合附图详细解释本发明。
图1示出了按照本发明的第一实施形式的轮毂链节单元的示意性剖视
图2更详细地示出了图1所示轮穀链节单元的示意性剖视图3示出了在前轮悬架中的、如图1所示轮毂链节单元的示意剖视图4示出了按照现有技术的轮毂链节单元的示意剖视图5更详细地示出了图4所示轮毂链节单元的示意剖视图。
具体实施例方式
图1示出了按照本发明的第一实施形式的轮毂链节单元1的示意剖视 图。在本发明的此实施形式中，轮毂5和链节外部4构成一个共同的一体 车轮轴承链节支架7。在此，车轮轴承3在车轮轴承链节支架7的外侧上滚 动，并且同步旋转链节2布置在车轮轴承链节支架7内侧。轮毂5的功能 现在由车轮轴承铰接支架7承担，因为此车轮轴承链节支架7具有定心附 件11和用于车轮制动盘和/或轮辋的装配盘12。此外，按本发明的车轮轴 承链节支架7满足了对链节外部4的要求。
轮毂链节单元1的紧凑结构既可以设计用于后轮驱动又可以设计用于 前轮驱动。在此，可以完全省去在现有技术中将链节外部和轮毂固定到一 起的夹紧螺栓以及在现有技术下常见的轮毂5和链节外部4之间的轴配合 或端面啮合，使得制造成本得以降低并也减轻了这种新型轮毂链节单元1 的总重量。最后，如图l所示，甚至可能使同步旋转链节2的回转点22与 转向节机构的轴线21平齐，使得转向节机构的旋转轴线21和装配盘12之间的距离a与装配盘12和同步旋转链节的旋转回转点22之间的距离a'大体相等。
因此，可以减少驱动轴8的差动侧端部的错移路线，因为如果a趋近 于a，，由转向运动引起的感生错移就趋向于零。仅需要象以前一样用驱动 轴的纵向错移来补偿所驱动轮的升降运动。
图2更详细地示出了图1所示轮穀链节单元1的示意剖视图。因此， 在图2中借助虚线表示了安装在车轮轴承链节支架7的装配盘12上制动盘 13的轮廓，其中，车轮轴承链节支架7的定心附件11用于使制动盘12精 确地绕轮毂链节单元7的轴线25旋转。在图2中在轮毂链节单元1的驱动 侧示出了双列轴承6的结构以及其在同步旋转链节2的链节外部4上的布 置，其中，现有的链节外部4是按本发明的车轮轴承链节支架7的集成的 组成部分，该集成组成部分同时包括现有的轮毂5。
在车轮轴承链节支架7的内侧布置有同步旋转链节2，但在本发明的此 实施形式中，在车轮轴承链节支架7的外壳14的外侧加工有用于第一滚动 轴承列16的滚动轴承座15。而且，在车轮轴承链节支架7的外壳14上加 工有滑合座17,第二滚动轴承列19的内圈18固定于该滑合座上。
这种固定如上所述地通过巻边(一种所谓的"滚锤")进行固定，或者通 过与一个图2所示的适当的卡圈的配合而实现。尽管在本发明的此实施形 式中，用于双列轴承6的两个滚动轴承列16和19的内部滚动轴承座15和 18被设计成不同的，但双列轴承6具有一个用于两个滚动轴承列16和19 的共同的滚动轴承外圈20。
在此滚动轴承外圈20上设有如图2所示的前轮驱动的轴悬架的其它构 件，因而形成了例如图2所示的转向节机构的轴线21，该轴线现在平齐地 穿过同步旋转链节2的回转点22。尽管轮毂链节单元1在驱动轴8处设有 密封圈10，尤其是驱动轴8可以借助于同步旋转链节2相对于轮毂轴线25 上下运动，但是轮毂链节单元1在轮辋侧被一个随车轮转动的中心覆盖件 32密封。该中心覆盖件32可以如在此所示地是车轮轴承链节支架7的一个 集成的组成部分，也或者可以分开地配合在车轮轴承链节支架7内。这种 覆盖件32的费用成本与按照现有技术的通常应用的中心夹紧螺栓相比被减 到了最小。
图3示出了在前轮悬挂中的、图1所示轮毂链节单元1的示意剖视图。为此，上述车轮轴承链节支架7的装配盘12支承制动盘12和轮辋33,在 轮辋上安装有气动的前轮轮胎34,该前轮轮胎以其着地面在路面35上滚动。 除了已经在前述附图中示出的车轮轴承链节单元1的各部件之外，图3还 示出了该前轮驱动的转向节机构的轴线21的布置以及用于缓冲路面35的 不平度的减震系统36的一部分，其中，为将车轮悬架与车身去耦合，由新 型轮毂链节单元1获得的前轮单元的重量减轻为车轮悬架和车体之间的振 动去耦合做出了显著贡献。
通过利用本发明实现的驱动轴8和车轮轴承3的集成，这样地改进了 车轮旋转轴线与驱动轴8的外部的同步旋转链节2的回转点22之间的间距 a，使得所谓的"驱动轴泵动"、即驱动轴8的外部和内部铰接点之间的纵向 变化降低，并在图3中几乎减少到零。车轮轴承铰接支架7因此同时包括 车轮轴承3的滚动体的滚动面以及围绕驱动轴8的轴线26的同步旋转链节 2的滚动体的滚动面。
可选地，如果省去内部滚动轴承列16的滚动面并且将双列轴承6减少 至单列四点轴承，可以相对于图1至图3所示达到更高的集成度。不过在 另一较低的集成度替换形式中，也可以考虑分开的驱动轴8，该驱动轴用轴 配合且通过中心螺紋固定地螺紋连接。作为另 一种具有同样较低的集成度 的有意义的替换形式，也可以想到一种通过螺紋拧上的转向臂，由此可以 进一步降低制造成本。
综上所述，通过降低按本发明的装置的重量和成本以及对带有相应啮 合和配合的两个接口的节省和对至多三个螺栓连接的节省(包括对中心夹紧 螺栓的节省以及对作为单个零件的转向节的节省)，为这种新型轮毂链节单 元1提供了相对于现有轮毂链节单元30的优点。此外给出了功能上的优点， 如缩短转向轴21和驱动轴8外部的铰接点22之间的距离a，以及一种更 加刚性的、具有改进的转向精度的轮毂链节单元。
9附图标记列表
1轮毂链节单元(实施形式)
2同步旋转链节
3车轮轴承
4链节外部
5轮毂
6双列轴承
7车轮轴承链节支架
8驱动轴
9驱动轴端部
10密封圈
11中心附件
12装配盘
13制动盘
14外壳
15外壳上的滚动轴承座
16第一滚动轴承列
17滑合座
18内圈
19第二滚动轴承列
20滚动轴承外圈
21转向节动力机构的轴线
22同步旋转链节的回转点
23轮毂上的滚动轴承座
24夹紧螺栓
25轮毂轴线
26驱动轴轴线
27波浪齿形
28滚动轴承卡圏
29轮穀外壳表面30 轮毂链节单元(现有技术)
31 止挡面
32 中心覆盖件
33 轮辋
34 前轮轮胎
35 公路表面
36 减震系统
转向节动力机构的旋转轴线和装配盘之间的距离装配盘和同步旋转链节的回转点之间的距离。
权利要求
1. 一种轮毂链节单元，该轮毂链节单元带有同步旋转链节(2)和车轮轴承(3)，其中，所述同步旋转链节(2)具有一链节外部(4)，并且所述车轮轴承(3)支承一带有双列轴承(6)的轮毂(5)，并且所述双列轴承(6)布置在所述链节外部(4)上。
2. 根据权利要求1所述的轮毂链节单元，其特征在于，所述轮毅链节 单元(1)具有由所述轮毂(5)和所述链节外部(4)组成的一体的车轮轴承链节 支架(7)。
3. 根据权利要求2所述的轮毂链节单元，其特征在于，所述同步旋转 链节(2)布置在所述车轮轴承链节支架(7)内侧，而所述双列轴承(6)布置在所 述车轮轴承链节支架(7)的外侧。
4. 根据权利要求1至3中任一项所述的轮毂链节单元，其特征在于， 所述轮毂链节单元(1)具有一驱动轴(8),该驱动轴在它的轮侧的端部(9)具有 同步旋转链节(2)。
5. 根据权利要求4所述的轮毂链节单元，其特征在于，所述车轮轴承 链节支架(7)在所述驱动轴(8)处由一密封圈(10)密封，并且，所述车轮轴承 链节支架(7)在所述车轮处具有所述轮毂(5)的定心附件(11)以及用于固定制 动盘(13)和/或轮辋的装配盘(12)。
6. 根据权利要求2至5中任一项所述的轮毂链节单元，其特征在于， 所述车轮轴承链节支架(7)具有一在所述链节外部(4)的外壳(14)内加工出 的、用于所述双列轴承(6)的第一滚动轴承列(16)的内滚动轴承座(15)以及具 有一滑合座(17)，在该滑合座上固定有所述双列轴承(6)的第二滚动轴承列 (19)的内圈(18)。
7. 根据权利要求1至6中任一项所述的轮毂链节单元，其特征在于， 所述双列轴承(6)具有一个^^共的滚动轴承外圈(20)。
8. 根据权利要求7所述的轮毂链节单元，其特征在于，在所述公共的 滚动轴承外圈(20)上固定有一转向横拉杆连杆。
9. 根据权利要求7或8所述的轮毂链节单元，其特征在于， 一转向节 机构与所述公共的滚动轴承外圈(20)协同作用。
10. 根据权利要求9所述的轮毂链节单元，其特征在于，所述转向节机构的轴线(21)与所述同步旋转链节(2)的回转点(22)相对齐。
全文摘要
本发明涉及一种带有同步旋转链节(2)和车轮轴承(3)的轮毂链节单元(1)。同步旋转链节(2)具有一个链节外部(4)。车轮轴承(3)支承一个带有双列轴承(6)的轮毂(5)，其中，所述双列轴承(6)布置在所述链节外部(4)上。
文档编号B60B27/00GK101480901SQ20091000164
公开日2009年7月15日 申请日期2009年1月9日 优先权日2008年1月9日
发明者于尔根·西贝奈克, 理查德·斯塔克 申请人:Gm全球科技运作股份有限公司