轮架的制作方法

本发明涉及一种根据权利要求1所述的轮架，所述轮架优选用于汽车，特别是乘用车的后桥。

背景技术：

汽车上的每个轮子均支承在轮架上，该轮架通常通过多个导杆，如纵向和横向导杆，视情况通过副车架与车身连接。轮架通常具有用于容置车轮轴承的轴承座或轮毂。视具体实施方式也可以将轮架称作偏转轴承。

现有技术中揭示过钢质轮架，其具有压入式的主要由钢构成的所谓第一代车轮轴承。这种车轮轴承成本较低、易于装入轮架且质量较小。有助于将车轮轴承固定在轮架中的组件，特别是锁固圈，同样质量较小。这种固定的特点是稳定性较高。但这类钢质轮架的缺点是轮架质量较大。

此外还揭示过由铝合金构成的轮架，其具有旋紧的主要由钢构成的所谓第三代车轮轴承。这种轮架的优点是质量较小且易于将车轮轴承安装在轮架上。但缺点在于：旋紧的车轮轴承的成本较高、必要的螺接的稳定性较低，以及车轮轴承和用于将车轮轴承连接在轮架上的组件，特别是螺钉的质量较大。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种具有车轮轴承的轮架，其整体上具有相对较小的质量且易于制造。

本发明用以达成上述目的的解决方案是一种具有权利要求1的特征的轮架。本发明的改进方案和有利的技术方案可以参阅从属权利要求。

根据本发明，轮架由轻金属，优选由铝合金构成，其具有被压入所述轮架的轴承座的车轮轴承，其中所述轮架的轴承座相对相应的钢质轮架的传统轴承座而言，为实现相同或更好的压接连接，以预设方式在所述轴承座的径向外区域内全面地加厚。

本发明的轮架本身以及整体上结合所述压入式车轮轴承有利地具有较小的质量。所述压入式车轮轴承本身成本低廉且易于装入所述轮架。此连接具有较高的稳定性。通过本发明的加厚，(特别是在车轮轴承与轮架由不同的材料构成，优选由钢构成的情况下)车轮轴承与轴承座之间的压接连接相对根据现有技术的相应钢制轮架的传统轴承座而言相同或更好。尽管进行过加厚，本发明的具有车轮轴承的轮架的质量仍小于具有钢制车轮轴承的相应轮架。也就是说，加厚对因用于轮架和车轮轴承的材料的热膨胀系数不同而原本可以预见的不良连接进行了补偿。

对一些应用情形而言，所述沿轴向的加厚可以有利地使得所述轴承座的外径恒定。

就大多数应用情形而言，所述沿轴向的加厚可以有利地使得所述轴承座的外径至少分段地有所不同。

所述沿轴向的加厚可以有利地使得所述轴承座的外径沿所述轮架的在所述轮架的安装状态下朝向车轮的一侧方向在至少一个区段中减小。

所述车轮轴承可以有利地主要由钢构成。

所述压接连接部可以有利地呈圆柱形。

所述车轮轴承的外径可以有利地为70mm至100mm。

所述车轮轴承的高度-宽度比例可以有利地为1.5至2.5，优选为2。

所述轴承座的恒定外径da可以有利地根据公式

da＝x·df

确定，其中df为所述轴承座的接头直径，x的值为1.2至1.8，优选为1.43。

在采用所述轴承座的恒定外径的情况下，所述最小过盈uk可以有利地根据公式

uk＝y·10^-3·df

确定，其中y的值为1至3，优选为2。

所述轴承座的可变外径可以有利地根据公式

da1＝x1·df

来确定所述轴承座的第一外径da1，其中df为所述轴承座的接头直径，x1的值为1.4至1.8，优选为1.57，且所述轴承座的第一外径da1优选处于区域s内，所述区域沿轴向从在将车轮轴承装入轮架时为所述车轮轴承所设置的止挡件出发，由如下公式

0≤s≤0，82·b

确定，

且所述轴承座的可变外径

根据公式

da2＝x2·df

来确定所述轴承座的第二外径da2，其中df为所述轴承座的接头直径，x2的值为1.2至1.4，优选为1.29，且所述轴承座的第二外径da2优选处于区域s内，该区域沿轴向从在将车轮轴承装入轮架时为所述车轮轴承所设置的止挡件出发，由如下公式

0，82·b≤s≤1·b

确定。

在采用所述轴承座的可变外径的情况下，所述最小过盈uk可以有利地根据公式

uk＝y·10^-3·df

确定，其中y的值为1至3，优选为2，且所述最小过盈uk优选在区域s的范围内恒定，该区域从在将车轮轴承装入轮架时为车轮轴承所设置的止挡件出发沿轴向延伸。

可以有利地至少部分地，优选完全通过压紧配合来实施自所述车轮轴承至所述轮架的力传递。

所述车轮轴承可以有利地被轴向地锁固在所述轮架的轴承座中。

锁固构件可以有利地构建为所述轮架的径向朝内延伸的凸肩。

锁固构件可以有利地构建为被插入所述轮架的锁固圈。

所述车轮轴承在所述轮架的轴承座中可以有利地被锁固在所述轮架的径向朝内延伸的凸肩与被插入所述轮架的锁固圈之间。

所述车轮轴承在所述轮架的轴承座中可以有利地被锁固在两个被插入所述轮架的锁固圈之间。

所述车轮轴承在所述轮架的轴承座中可以有利地被锁固在所述轮架的径向朝内延伸的凸肩与所述轮架的另一个径向朝内延伸的凸肩之间，所述另一个凸肩优选通过在将所述车轮轴承装入所述轴承座后将环绕所述轴承座的边缘卷边而制成。

所述车轮轴承可以有利地被锁固在被插入所述轮架的锁固圈与所述轮架的径向朝内延伸的凸肩之间，所述凸肩通过在将所述车轮轴承装入所述轴承座后将环绕所述轴承座的边缘卷边而制成。同样可以将该径向朝内延伸的凸肩看作一种径向朝内延伸的法兰。同样被称作挡圈或卡圈的锁固圈卡入轮架的切向环绕的凹槽，从而限制或阻碍轮架的轴向运动。

对一些应用情形而言，所述轮架可以有利地以压铸工艺制成。对其他的应用情形而言，所述轮架可以有利地以重力-冷硬铸造工艺制成。对某些应用情形而言，所述轮架可以有利地以挤压铸造工艺制成。对特定的应用情形而言，所述轮架可以有利地以差压-冷硬铸造工艺(cpc)制成。通过差压-冷硬铸造工艺(cpc)所获得的轮架因在具有较大张力的同时还具有类似锻造的强度而出众。

所谓第一代(gen1)车轮轴承可以有利地被作为车轮轴承装入所述轮架的轴承座。

在所谓第一代(gen1)车轮轴承中，通常有两排滚动体布置在两个内圈与一个外圈之间。这些圈的结构粗略地呈圆柱面形，其中朝向滚动体的一侧被设计来容置这些滚动体。所述车轮轴承本身构成集成式组件，将这些组件插入轮架的为上述目的所设置的插口或钻孔。装入该插口的车轮轴承的外圈对应于轮架。第一代车轮轴承单元表现出简单且紧凑的车轮支承，可以将这些车轮轴承单元用于驱动轮以及非驱动轮。

而在所谓第二代(gen2)车轮轴承中，轮毂在一定程度上配设有嵌入式的内圈，也就是说，该内圈具有法兰，可以将制动盘和轮辋安装在该法兰上。在所谓第三代(gen3)中，外圈还具有另一个法兰，可以借助螺接将该法兰锁固在轮架上。

附图说明

本发明的更多细节和有利技术方案参阅下文结合附图所作说明。图中：

图1在a)、b)和c)中示意性地示出具有压入式车轮轴承12的轴承座14的上半部分，以及在d)中示出用于阐述图a)、b)和c)的柱形图，

图2示意性地示出具有压入式车轮轴承12的轴承座14，以及轴承座14的外径da和接头直径df，以及

图3示出图1c)中的实施例，绘示有车轮轴承12的轴向长度或宽度b以及区域s。

具体实施方式

为避免重复，如果这些参考符号表示相同的部件，就在附图中应用相同的参考符号。

图1在a)、b)和c)中分别示意性地示出具有压入式车轮轴承12的轮架10的局部的纵向剖面，其中总是示出具有压入式车轮轴承12的轴承座14的上半部分，以及在d)中示出用于阐述图a)、b)和c)的柱形图。

a)示出现有技术，也就是具有压入式车轮轴承12的由钢构成的轮架10或轴承座14，该车轮轴承同样主要由钢构成。在c)的柱形图中，柱子i示出就根据a)中的现有技术的实施方案而言，车轮轴承12连接至轮架10或轴承座14的传递能力。

b)中是由铝合金构成的未设置加厚部ii的轮架，但也具有不同的加厚部iii、iv和v。可以从d)中的柱形图推断出，轴承座14以a)中的几何形状(但由铝合金构成，未设置加厚部ii，具有第一加厚部iii以及附加的第二加厚部iv)无法达到a)所示由钢构成的实施例中的传递能力，但在采用另一第三加厚部v的情况下便能达到。

也就是说，本发明的轮架10的轴承座14相对相应的钢质轮架10的轴承座14而言，为实现相同或更好的压接连接，需要以预设方式在其径向的外区域内全面地加厚。

如b)所示，沿轴向的加厚部v可以使得轴承座14的外径在轴向长度范围内保持不变或恒定。

但沿轴向的加厚部vi特别有利地使得轴承座14的外径至少分段地有所不同，优选沿轮架10的在轮架10的安装状态下朝向车轮的一侧方向在至少一个区段中减小。

如图1所示，压接连接部呈圆柱形。

轴承座的恒定外径da有利地根据公式

da＝x.df

确定，其中df为轴承座14的接头直径，x的值为1.2至1.8，优选为1.43。

图2示意性地示出具有压入式车轮轴承的轴承座14以及轴承座14的外径da和接头直径df。

在图1c)所示实施例中，轴承座14的可变外径da可以有利地

根据公式

da1＝x1.df

来确定轴承座的第一外径da1，其中df为轴承座的接头直径，x1的值为1.4至1.8，优选为1.57，且轴承座的第一外径da1优选处于区域s内，该区域沿轴向从在将车轮轴承装入轮架时为车轮轴承所设置的止挡件出发，由如下公式

0≤s≤0，82·b

确定，其中b为所述车轮轴承的轴向长度，

且轴承座的可变外径

根据公式

da2＝x2·df

来确定轴承座的第二外径da2，其中df为轴承座的接头直径，x2的值为1.2至1.4，优选为1.29，且轴承座的第二外径da2优选处于区域s内，所述区域沿轴向从在将车轮轴承装入轮架时为车轮轴承所设置的止挡件出发，由如下公式

0，82·b≤s≤1·b

确定，其中b为所述车轮轴承的轴向长度。

为此，图3示出图1c)中的实施例，绘示有车轮轴承12的轴向长度或宽度b以及区域s，该区域沿轴向延伸并且从在将车轮轴承12装入轮架10或轴承座14时为车轮轴承12所设置的止挡件16出发。

附图标记说明

10轮架

12车轮轴承

14轴承座或轮毂

16止挡件

i钢质轴承座，未设置加厚部

ii铝合金轴承座，未设置加厚部

iii如i的轴承座，具有第一加厚部和恒定的外径

iv如ii的轴承座，具有第二加厚部和恒定的外径

v如iii的轴承座，具有第三加厚部和恒定的外径

vi轴承座，具有加厚部和不同的外径