专利名称：汽车轮架的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种按照权利要求1前序部分所述的汽车轮架。
背景技术：
为了减轻重量，在汽车制造过程中人们越来越多地转向由轻金属制造个别零件或整个组件。在此，在大多数情况下采用镁或铝作为轻金属材料。例如由DE 10 2005 032 888 Al已知一种轮架，该轮架全部由轻金属铝制成。然而，在此的主要问题是车轮轴承与由轻金属制成的轮架之间的连接，因为轮架和车轮轴承的不同材料具有不同的热膨胀系数而且具有不同的强度值。这在极端情况下可能导致车轮轴承在轮架中松开，沿轴向移出或者沿周向运动，这至少会导致在车轮悬挂区域中产生干扰性噪声。为了克服这个缺陷，由DE 10 2005 032 888 Al已知了这样的措施，即，设置挡圈，该挡圈将车轮轴承固定在轮架中。在此，该文献的解决方案如下设置至少一个挡圈，该挡圈在形成摩擦连接和/或形状配合连接的条件下装入车轮轴承的外圈中，其中，在周围的部件即轮架与挡圈之间也存在摩擦连接。此外，该挡圈呈锥形或者具有相对于旋转轴线升高或拱起的轮廓，以便通过在车轮轴承与轮架之间产生楔效应来避免车轮轴承的相对运动。在由DE 10 2005 032 888 Al已知的解决方案中，由于在能够将车轮轴承集成到轮架中之前必须首先将每个挡圈嵌入车轮轴承的外圈中，因此车轮轴承在轮架中的装配变得困难。实际上，这个难题在没有对部件进行热处理的条件下几乎不能实现。这使部件的制造及其装配需要很高的费用。在汽车中已经使用了采用由铝铸件制成且随后还经过锻造的实施方式的轮架，在这种轮架中，在车轮轴承的外圈与孔的内表面之间装有钢隔圈。但在这里，轮架的铸造和随后的锻造以及钢隔圈的安装变得非常复杂。
发明内容
本发明的任务在于提供一种用于将车轮轴承与汽车轮架连接的尽可能简单且制造工艺不复杂的解决方案，该解决方案允许车轮轴承可靠地固定在轮架内，从而在车轮轴承与轮架之间不会产生相对运动。本发明利用权利要求1的特征解决该任务。本发明的其他设计方案是后面的从属权利要求的主题。一种汽车轮架由轻金属例如铝制成，该轮架具有一个孔，该孔用于容纳车轮轴承的外圈，在该轴承的内圈中能够装入汽车车轴的轮缘的轮毂，根据本发明对这种汽车轮架进行如下改进所述车轮轴承在所述孔的边缘部分至少局部变形的条件下固定在轮架中。通过本发明，提供了一种在制造工艺上可非常简单地进行制造且由此成本低廉的将车轮轴承持久安全地固定在轮架中的解决方案。如果为了在轮架与车轮轴承之间产生连接，沿着车轮轴承的周边使轮架的边缘部分仅局部变形，则由此可以实现对车轮轴承的固定防止其沿轴向从轮架中移出，而且可以避免产生沿车轮轴承的周向的相对运动，即，车轮轴承在轮架内的不希望的旋转运动。在这里，例如考虑了沿周向看使轮架和车轮轴承之间产生齿式啮合。但是，使在轮架上的变形部完全地环绕车轮轴承，同样在本发明构思的范围内。通过本发明，可以省去在已知解决方案中所需的轮架锻造过程，从而得到进一步的简化。本发明的第一种设计方案在于，车轮轴承的外圈在所述孔的边缘部分至少局部变形的条件下固定在轮架中。之所以通过所述孔的边缘部分的局部区域的局部变形将车轮轴承的外圈固定在轮架上，是因为相反的情况即固定在车轮轴承的内圈上需要更高的费用。 因此，这种解决方案是一种将车轮轴承固定在轮架的孔中的特别简单的方案。除了将车轮轴承直接安装在轮架的孔中的技术方案之外，在车轮轴承的外圈与所述孔的内表面之间装有隔圈的实施方式也是本发明的主题。但该隔圈应具有比车轮轴承更大的宽度并且由此完全容纳车轮轴承。在此，相对于在现有技术的说明中提到的使用挡圈来固定车轮轴承的实施方式存在一个非常重要的区别。也就是，利用本发明的这种非常合适的设计方案，从根本上简化了在轮架中的车轮轴承的制造和装配。此外，使用隔圈作为车轮轴承在轮架内的间接固定件使车轮轴承能够在其整个宽度上进行固定。但是，除了已经提到的优点之外，这种解决方案还使在维修情况下非常简单地更换车轮轴承成为可能。不必将车轮轴承从轻金属轮架中分开(这有时候可能导致所述孔的内表面损伤)，而是可以简单地从隔圈中拆除。也就是说，在此一个重要的优点在于，不必更换整个轮架包括设在其中的车轮轴承。这对于用户来说具有显著的成本优势，而且还消除了车间人员对车轮轴承可更换性的烦恼。为了简化隔圈与轮架的连接并且由此也使装配变得容易，建议如下隔圈由一种与轮架的轻金属材料相比强度更大的材料制成。对此，例如钢那样的材料可能是适合的，从而隔圈由一种钢材制成，而轮架例如由铝制成。为了将车轮轴承间接地固定在轮架中，有利的是，隔圈通过所述孔的边缘部分的变形固定。这例如使得能够将隔圈同车轮轴承一起作为预装配组合部件进行制造并且能够将隔圈同已经集成的车轮轴承一起安装到轮架的相应的孔中。因此，在这种解决方案中，不是车轮轴承或者车轮轴承的外圈，而是隔圈通过变形进行固定。可预装配的组合部件的一个重要优点显示在以下可能性中，即，能够补偿特别是车轮轴承与隔圈之间由部件引起的公差，这提高了本发明的轮架的质量。由于安全原因，根据本发明可以要求或希望车轮轴承还通过一个挡圈固定在轮架中或者固定在隔圈中。虽然这种措施对于车轮轴承的安全固定来说不是必要的，但是它可带来附加的安全性。为了避免隔圈与容纳该隔圈的轮架之间产生相对运动，有利的是，隔圈通过配合安装在轮架的孔中。根据本发明，在该配合中，可以设置多个过渡配合或者优选是多个压配合并且通过这些配合中的一个配合将隔圈插入轮架的孔中。为了改善隔圈在轮架的孔中的紧配合，建议如下隔圈在其外周面上具有滚花。根据一种设计方案，该滚花可以与隔圈的周向垂直地定向。这种滚花可以与另一种例如沿着和/或倾斜于所述周向延伸的滚花相结合，这种结合在本发明构思的范围内。通过滚花， 一方面实现了隔圈在轮架中的最优固定，另一方面在整个使用寿命内保证安全且可靠的固定。这种固定方案适合于避免隔圈沿轴向偏移运动并且适合于避免产生周向运动。此外， 在此可看到以下优点即使是在轮架区域中具有很高的温度，对部件的紧配合的影响也是微不足道的。在这里，根据另一种有利的解决方案，滚花由既沿隔圈的周向又沿与周向垂直的方向交替出现的多个不同的部分组成。因此进行如下设计除了只设置在隔圈外周面的一部分上且与隔圈周向垂直地延伸的滚花之外，在外周面的另一部分上还设有沿着和/或倾斜于隔圈的周向延伸的滚花。另外，按照本发明的一种解决方案在于，隔圈在当将隔圈装入轮架时靠近轮架的一侧的外径比在远离轮架的一侧的外径更小。这具有决定性的优点，即，在将隔圈压入轮架时产生的偏移的材料会偏移到隔圈的直径较小的区域中。
下面借助附图详细阐述本发明。所示的实施例不是对所示的实施方案进行限制， 而是仅用于说明本发明的原理。为了能够阐明根据本发明的工作原理，在附图中仅示出极其简化的图示，在这些图示中没有示出对于本发明来说不重要的部件或元件。但这并不意味着在根据本发明的解决方案中没有设置这样的部件或元件。图1示出了根据本发明的轮架的第一种实施方式的部分剖视图；图2示出了车轮轴承在根据本发明用于第二种实施方式的轮架中的简化的装配状态图；图3示出了安装在汽车中的轮架的一部分。
具体实施例方式在图1中所示的轮架6在这里由一种轻金属材料即铝制成。该轮架具有一个孔1， 在该孔内可以装入汽车车轴的轮缘12的轮毂15，这可由图3更加清楚地得知。在轮架6的孔1中装有一个车轮轴承3。该车轮轴承3以已知的方式具有外圈2和内圈4，外圈和内圈在这里通过两排滚动体13、14 (每排具有多个滚动体)相互连接，从而实现内圈4相对于外圈2的旋转运动。在所示的实施例中球体用作滚动体13、14。车轮轴承3在根据图1的实施方式中通过压配合安装在轮架6的孔1中。为此，在装配之前对轮架6和待安装在其中的车轮轴承3进行热处理。车轮轴承3的外圈2现在是直接紧贴在轮架6的孔1的内表面 7上。在车轮轴承3在轮架6的孔1中精确定位之后，使轮架6的到那时相对于车轮轴承3 的旋转轴线沿轴向突出的边缘部分5变形，从而该边缘部分将车轮轴承3的外圈2固定以防止其沿轴向偏移运动。轮架6的边缘部分5的变形过程可以通过简单的成形工艺，例如滚压工艺来实现。就这点而言，以这种方式，车轮轴承3在轮架6中的安装被设计成非常简单。在与边缘部分5对置的一侧上，车轮轴承3的外圈2支承在轮架6的相应台肩上。图2示出了由铝制成的根据本发明的汽车轮架的第二种实施方式的装配状态图。 在这种实施方式中，在车轮轴承3的外圈2与孔1的内表面7之间装有由钢制成的隔圈8。在图2的图a)中示出了预装配状态。在这里，隔圈8已经插入轮架6的孔1中。 隔圈8是一种简单的钢圈。隔圈的外周面10在这里与轮架6的孔1的内表面7直接接触。 在这个区域中的滚花有助于隔圈8在孔1中的紧配合和固定。隔圈8在其逆着车轮轴承3的装配方向靠外的部分中具有槽11，该槽的意义将在下面描述。在图2的图b)中所示的工序中，车轮轴承3已经插入隔圈8中。在这里，车轮轴承3的外圈2直接地紧贴在隔圈8的内周面上。槽11容纳一个挡圈9，该挡圈将车轮轴承 3附加地固定在隔圈8中并且还避免车轮轴承3沿轴向移出。最后在图2的图c)中示出了本发明的轮架的已完成装配的状态。与之前的图b) 不同的是，在这里，已使轮架6的边缘部分5变形，使得该边缘部分将隔圈8固定在轮架6 的孔1中。使用滚压过程来变形，从而变形过程可全自动化地实施。具有隔圈8的解决方案的优点在于，可以随时更换车轮轴承3，而不必担心损坏轮架6。为此，只需松开挡圈9，可以将车轮轴承3从隔圈8中拆除，以用新的车轮轴承3来代替它。图3示出已装配的轮架6的一部分。该轮架以已经结合图1说明的方式容纳一个车轮轴承3，该轴承的外圈2通过经变形的边缘部分5固定在由铝制成的轮架6中。车轮轴承3的内圈4以配合的方式套在一个轮毂15上，该轮毂本身与车轮轴承3 —起设置在轮架6的孔1内。轮毂15在这里构成轮缘12的一个整体组成部分，并且可以例如将车轮驱动装置的驱动轴容纳在适合的中央孔16中。附图标记清单1.孔2.外圈3.车轮轴承4.内圈5.边缘部分6.轮架7.内表面8.隔圈9.挡圈10.外周面11.槽12.轮缘13.滚动体(球体)14.滚动体(球体)15.轮毂16.中央孔
权利要求
1.汽车轮架，该轮架由轻金属材料比如铝制成，并且具有一个孔(1)，该孔用于容纳车轮轴承(3)的外圈O)，在该轴承的内圈中能够装入汽车车轴的轮缘(12)的轮毂(15)， 其特征在于，所述车轮轴承( 在所述孔(1)的边缘部分( 至少局部变形的条件下固定在所述轮架(6)中。
2.如权利要求1所述的汽车轮架，其特征在于，所述车轮轴承(3)的外圈( 在所述孔(1)的边缘部分( 至少局部变形的条件下固定在所述轮架(6)中。
3.如权利要求1所述的汽车轮架，其特征在于，在所述车轮轴承⑶的外圈⑵和所述孔⑴的内表面(7)之间装有一个隔圈(8)，该隔圈具有比所述车轮轴承更大的宽度，并且完全容纳所述车轮轴承。
4.如权利要求3所述的汽车轮架，其特征在于，所述隔圈(8)由一种与所述轮架的轻金属材料相比强度更大的材料制成。
5.如权利要求3或4所述的汽车轮架，其特征在于，所述隔圈(8)由钢制成。
6.如权利要求3至5中任一项所述的汽车轮架，其特征在于，所述隔圈(8)通过所述孔(1)的边缘部分(5)的变形而固定。
7.如权利要求3至6中任一项所述的汽车轮架，其特征在于，所述车轮轴承( 还通过挡圈(9)固定在所述隔圈(8)中。
8.如权利要求3至7中任一项所述的汽车轮架，其特征在于，所述隔圈(8)通过过渡配合或压配合装入所述轮架(6)的孔(1)中。
9.如权利要求3至8中任一项所述的汽车轮架，其特征在于，所述隔圈(8)在其外周面(10)上具有滚花。
10.如权利要求9所述的汽车轮架，其特征在于，所述滚花与所述隔圈(8)的周向垂直地定向。
11.如权利要求10所述的汽车轮架，其特征在于，除了只设置在所述隔圈⑶外周面(10)的一部分上且垂直于所述隔圈⑶的周向延伸的滚花之外，在所述外周面(10)的另一部分上设有沿着和/或倾斜于所述隔圈(8)的周向延伸的滚花。
12.如权利要求9至11中任一项所述的汽车轮架，其特征在于，所述隔圈(8)在当将所述隔圈(8)装入所述轮架(6)时靠近所述轮架(6)的一侧的外径比在远离所述轮架(6)的一侧的外径更小。
全文摘要
本发明涉及一种汽车轮架，该轮架由轻金属材料比如铝制成，该轮架具有一个孔(1)，该孔用于容纳车轮轴承(3)的外圈(2)，在该轴承的内圈(4)中能够装入汽车车轴的轮缘(12)的轮毂(15)。根据本发明提出，所述车轮轴承(3)在所述孔(1)的边缘部分(5)至少局部变形的条件下固定在所述轮架(6)中。
文档编号B60B27/00GK102227318SQ200980147472
公开日2011年10月26日 申请日期2009年11月26日 优先权日2008年11月27日
发明者H·韦里斯, M·埃绍伊 申请人:Zf腓特烈斯哈芬股份公司