专利名称：一种轮毂轴承单元的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种轮毂单元，尤其是能产生转动适应变形的一种轮毂轴承单元。
背景技术：
汽车上使用的轮毂轴承单元，经过了几代的演变，第三代轮毂轴承单元其 与轮轴的轴心连接是与轴承单元的内壁相连，轮轴与轮毂轴承单元是呈固定连 接的，两者没有相对运动，轮毂轴承单元与车身的相对运动通过轮毂轴承单元 上的外置轴承实现，因此驱动轮或者非驱动轮会将振动传递给轮毂轴承单元， 容易引起轴承单元比较大的振动，而且还会使振动集中。
于是轮毂轴承单元作了新的研究， 一种专利名称为等速万向节轮毂单元的
专利，其公告号为CN2705653Y，将安装在中间传动轴上的等速万向节、双列 圆锥滚子轴承以及与高档轿车轮毂的连接件集成为一个整体，其中，等速万向 节的外圆即为双列圆锥滚子轴承的内圈，该种结构的轮毂单元将等速万向节和 轮毂做成一体结构会使与轮毂连接的轴加长，轮毂的内表面作为等速万向节的 外圈，这样使得轮毂的轴向的部位直径增大，重量增加，如果縮小轮毂的尺寸， 需要将等速万向节的尺寸縮小，这样使得旋转的效果降低。
发明内容
本发明解决了现有技术中由于轮毂与等速万向节一体结构使得轮毂的尺寸 增大造成重量增加，使得轮毂振动频率提高与车辆的振动频率接近造成车辆容 易振动的缺点，提供一种轮毂与等速万向节分离使得轮毂尺寸减小，降低了轮 毂的重量，扩大轮毂振动频率与车辆振动频率之间的跨度的第四代轮毂轴承单元，这种结构废除了轮毂花键轴，使之更加小型化和安装更加合理。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是 一种第四代轮毂轴承单元， 包括法兰盘和外圈，法兰盘与外圈之间为轴承滚珠，法兰盘包括法兰盘端面和 长端轴颈，长端轴颈的根部设有滚道，内圈的外表面为滚道，外圈的相应部位 设有对应的滚道，并使轴承滚珠分成双列布置，长端轴颈末端设有台阶，台阶 上固定内圈，其中，所述的长端轴颈的末端台阶上固定有钟形壳并顶住内圈， 长端轴颈的末端面设置成巻边，巻边包住钟形壳；所述的钟形壳内设有等速驱
动轴球笼万向节，钟形壳为等速驱动轴球笼万向节的外支撑圈，钟形壳内壁设 有轴向滚道，等速驱动轴球笼万向节能沿着轴向滚道转动。钟形壳内壁设置的 滚道为轴线方向，此时，等速驱动轴球笼万向节绕着轴线旋转通过与滚道壁的 接触带动法兰盘旋转。
钟形壳与轮毂的连接可以采用多种方案，比如第一种钟形壳呈喇叭状， 钟形壳小径端直接嵌在长端轴颈末端的台阶处并顶住内圈，钟形壳的小径端与 台阶形成过盈连接使钟形壳与长端轴颈形成一体结构，巻边包住钟形壳小径端 的内台阶壁。此时钟形壳与轮毂为不可分装配连接，形成一体结构，钟形壳的 内部为一台阶壁，长端轴颈末端的巻边包裹住台阶壁，防止钟形壳脱出，也可 以通过钟形壳小径端的端面将内圈固定，防止长端轴颈外部的轴承滚珠脱出； 此时可以使用在非驱动轮上。
第二种方案钟形壳呈喇叭状，钟形壳小径端设有内花键，长端轴颈末端 台阶处嵌套置有外花键圈，外花键圈与台阶形成过盈连接并顶住内圈，巻并包 裹并固定外花键圈，外花键圈的外径大于巻边的外径，钟形壳小径端的内花键 与外花键圈相配合连接。内花键与外花键配合连接，使得钟形壳能在外力作用 下从长端轴颈末端脱出，这样方便更换钟形壳，方便调整钟形壳和内部的等速 驱动轴球笼万向节；此时可以使用在驱动轮上。
钟形壳内为空腔，空腔呈球形，钟形壳大径端为回縮结构，其直径小于钟形壳空腔内最大的直径，而且钟形壳最大径的位置靠向钟形壳的大径端，轴向 滚道设置在空腔的内壁上并陷入到内壁内。钟形壳大径端的回縮结构指钟形壳 从中间的最大径处往大径端延伸其直径逐渐变小形成一个縮小的大径端，钟形 壳最大径的位置靠向钟形壳的大径端指钟形壳有点偏心设置，装配在空腔内部 的等速驱动轴球笼万向节为偏心布置。
轴向滚道为弧形变截面结构，轴向滚道的深度从小径端到大径端为逐渐变
大，轴向滚道圆弧的圆心角为40-60° 。
等速驱动轴球笼万向节包括若干个钢球和一个内支架，钢球用大保持架固 定，以钟形壳的外壳为外支架，钢球设置在轴向滚道上数量与轴向滚道相等，
钢球的直径与轴向滚道的尺寸相配，钢球可在轴向滚道内滚动；轴向滚道最深 的深度为钢球的半径深度。
内支架的外表面为弧面，钢球能在弧面上滚动，大保持架的外表面为弧面， 弧度与钟形壳的内腔的曲率相配，内表面为内花键槽结构。
内支架的宽度小于大保持架的宽度，大保持架的宽度小于钟形壳内轴向滚 道的长度。
钟形壳的大径端的外表面设有一圈固定槽；钟形壳的外壁上套置有齿圈。 内圈与外圈之间设有密封组件I，所述的长端轴颈根部设有密封口径，密 封口径与外圈之间设有密封组件II;所述的密封组件I包括两个对扣的角形部， 其中一个角形部的一个侧边贴接内圈的大径端面，另一角形部的一个侧边贴紧 外圈内侧，另一个侧边设有密封唇，密封唇上延伸若干唇瓣，唇瓣贴接另一个 角形部的内表面；密封组件II设有槽形座，槽形座的内侧面贴紧密封口径，底 侧面贴紧法兰盘端面，槽形座内设有角钢，角钢的一边贴紧外圈的内侧，角钢 的另一边连着橡胶密封唇，橡胶密封唇上延伸若干条唇瓣，唇瓣贴紧槽形座。
本发明的有益效果是钟形壳与法兰盘分体设置，钟形壳小径端直接设置 卡住法兰盘的长端轴颈末端处的台阶并顶住内圈，这样可以减小法兰盘的尺寸，减小重量，通过巻边顶住钟形壳的内壁，可以传递动力；小径端与长端轴颈通 过一个采用花键连接的外花键圈相配合，使得钟形壳能从长端轴颈末端脱出， 方便更换；等速驱动轴球笼万向节可以减小中间轴产生的振动传递到法兰盘。
图1是本发明一种结构示意图2是本发明另一种结构示意图3是本发明一种密封组件I的结构示意图4是本发明一种密封组件II的结构示意图。
图中1、法兰盘端面，2、密封圈组件II， 3、外圈，4、长端轴颈，5、轴 承滚珠，6、保持架，7、密封圈组件I， 8、内圈，9、小径端，10、齿圈，11、 钟形壳，12、轴向滚道，13、大保持架，14、内花键槽，15、内支架，16、钢 球，17、固定槽，18、巻边，19、密封口径，20、螺栓，21、外花键圈，22、 角形部，23、侧边，24、密封唇，25、唇瓣，26、槽形座，27、角钢，28、台 阶。
具体实施例方式
下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的 说明。
实施例l: 一种第四代轮毂轴承单元(参见附图l)，包括法兰盘和外圈3，
可通过螺栓20将法兰盘固定，法兰盘与外圈之间为分成双列布置的球形的轴承 滚珠5，法兰盘包括法兰盘端面1和长端轴颈4，轴承滚珠分成外圈轴承滚珠和 内圈轴承滚珠，长端轴颈的根部设有滚道，内圈的外表面也设有滚道，外圈的 相应部位设有对应的滚道，外圈内表面的中部位置为限位部，将两列轴承滚珠 在滚道内，同一列轴承滚子用保持架6固定，长端轴颈的根部设有密封口径19， 密封口径与外圈的内表面之间设有密封圈组件112 (参见附图4)，密封组件II设有槽形座26，槽形座的内侧面贴紧密封口径，底侧面贴紧法兰盘端面，槽形 座内设有角钢27，角钢的一边贴紧外圈的内侧，角钢的另一边连着橡胶密封唇 24，橡胶密封唇上延伸3条唇瓣25，唇瓣贴紧槽形座，长端轴颈末端设有台阶 28，台阶上固定内圈8，内圈的大径端与外圈之间设有密封圈组件17 (参见附 图3)，密封组件I包括两个对扣的角形部22，其中一个角形部的一个侧边23 贴接内圈的大径端面，另一角形部的一个侧边贴紧外圈内侧，另一个侧边设有 密封唇24，密封唇上延伸3个唇瓣，唇瓣贴接另一个角形部的内表面，长端轴 颈的末端台阶上固定有钟形壳ll，钟形壳呈喇叭状，钟形壳小径端9直接嵌在 长端轴颈末端的台阶处并顶住内圈，钟形壳的小径端与台阶形成过盈连接使钟 形壳与长端轴颈形成一体结构，长端轴颈的末端面设置成巻边18，巻边包住钟 形壳小径端的内台阶壁，钟形壳内为空腔，空腔呈球形，钟形壳大径端为回縮 结构，其直径小于钟形壳空腔内最大的直径，而且钟形壳最大径的位置靠近钟 形壳的大径端呈偏心结构，滚道设置在空腔的内壁上并陷入到内壁内，钟形壳 内设有等速驱动轴球笼万向节，钟形壳为等速驱动轴球笼万向节的外支撑圈， 钟形壳内壁设有圆弧状的轴向滚道12，轴向滚道为变截面结构，轴向滚道的深 度从小径端到大径端为逐渐变大，轴向滚道圆弧的圆心角为45° ，等速驱动轴 球笼万向节能沿着轴向滚道转动，等速驱动轴球笼万向节包括若干个钢球16和 一个内支架15，钢球用大保持架13固定，以钟形壳的外壳为外支架，钢球设 置在轴向滚道上，数量与轴向滚道相等，钢球的直径与轴向滚道的尺寸相配， 钢球可在轴向滚道内滚动，轴向滚道最深的深度为钢球的半径深度，内支架的 外表面为弧面，钢球能在弧面上滚动，大保持架的外表面为弧面，弧度与钟形 壳的内腔的曲率相配，内表面为内花键槽14，内支架的宽度小于大保持架的宽 度，大保持架的宽度小于钟形壳内滚道的长度，钟形壳的大径端的外表面设有 一圈固定槽17，钟形壳的外壁上套置有齿圈10。
等速驱动轴球笼万向节的钢球在轴向滚道内能沿着轴先方向滚动，通过钢球的作用，将径向力作用在轴向滚道的侧壁上，能驱动法兰盘绕着轴线转动。
实施例2: —种第四代轮毂轴承单元(参见附图2),与实施例1的区别结 构在于呈喇叭状的钟形壳小径端设有内花键，长端轴颈末端台阶处嵌套置有外 花键圈21，外花键圈与台阶形成过盈连接并顶住内圈，巻并包裹并固定外花键 圈，外花键圈的外径大于巻边的外径，钟形壳小径端的内花键与外花键圈相配 合连接。
以上所述的实施例只是本发明的一种较佳方案，并非对本发明作任何形式 上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改 型。
权利要求
1、一种轮毂轴承单元，包括法兰盘和外圈(3)，法兰盘与外圈之间为轴承滚珠(5)，法兰盘包括法兰盘端面(1)和长端轴颈(4)，长端轴颈的根部设有滚道，内圈的外表面为滚道，外圈的相应部位设有对应的滚道，并使轴承滚珠分成双列布置，长端轴颈末端设有台阶(28)，台阶上固定内圈(8)，其特征在于所述的长端轴颈的末端台阶上固定有钟形壳(11)并顶住内圈，长端轴颈的末端面设置成卷边(18)，卷边包住钟形壳；所述的钟形壳内设有等速驱动轴球笼万向节，钟形壳为等速驱动轴球笼万向节的外支撑圈，钟形壳内壁设有轴向滚道(12)，等速驱动轴球笼万向节能沿着轴向滚道转动。
2、 根据权利要求1所述的一种轮毂轴承单元，其特征在于所述的钟形壳 呈喇叭状，钟形壳小径端直接嵌在长端轴颈末端的台阶处并顶住内圈，钟形壳 的小径端与台阶形成过盈连接使钟形壳与长端轴颈形成一体结构，巻边包住钟 形壳小径端的内台阶壁。
3、 根据权利要求1所述的一种轮毂轴承单元，其特征在于所述的钟形壳 呈喇叭状，钟形壳小径端设有内花键，长端轴颈末端台阶处直接嵌套置有外花 键圈(21)，外花键圈与台阶形成过盈连接并顶住内圈，巻并包裹并固定外花 键圈，外花键圈的外径大于巻边的外径，钟形壳小径端的内花键与外花键圈相 配合连接。
4、 根据权利要求1所述的一种轮毂轴承单元，其特征在于所述的钟形壳 内为空腔，空腔呈球形，钟形壳大径端为回縮结构，其直径小于钟形壳空腔内 最大的直径，而且钟形壳最大径的位置靠向钟形壳的大径端，轴向滚道设置在 空腔的内壁上并陷入到内壁内。
5、 根据权利要求4所述的一种轮毂轴承单元，其特征在于所述的轴向滚 道为变截面结构，轴向滚道的深度从小径端到大径端为逐渐变大，轴向滚道圆 弧的圆心角为40-60° 。
6、 根据权利要求1或4或5所述的一种轮毂轴承单元，其特征在于所述 的等速驱动轴球笼万向节包括若干个钢球(16)和一个内支架(15)，钢球用 大保持架(13)固定，以钟形壳的外壳为外支架，钢球设置在轴向滚道上数量 与轴向滚道相等，钢球的直径与轴向滚道的尺寸相配，钢球可在轴向滚道内滚 动；轴向滚道最深的深度为钢球的半径深度。
7、 根据权利要求6所述的一种轮毂轴承单元，其特征在于所述的内支架 的外表面为弧面，钢球能在弧面上滚动，大保持架的外表面为弧面，弧度与钟 形壳的内腔的曲率相配，内表面为内花键槽(14)结构。
8、 根据权利要求6所述的一种轮毂轴承单元，其特征在于所述的内支架 的宽度小于大保持架的宽度，大保持架的宽度小于钟形壳内轴向滚道的长度。
9、 根据权利要求1或2或3或4所述的一种轮毂轴承单元，其特征在于 所述的钟形壳的大径端的外表面设有一圈固定槽(17);钟形壳的外壁上套置 有齿圈(10)。
10、 根据权利要求1所述的一种轮毂轴承单元，其特征在于所述的内圈与 外圈之间设有密封组件I (7)，所述的长端轴颈根部设有密封口径(19),密封 口径与外圈之间设有密封组件II (2);所述的密封组件I包括两个对扣的角形 部(22)，其中一个角形部的一个侧边(23)贴接内圈的大径端面，另一角形 部的一个侧边贴紧外圈内侧，另一个侧边设有密封唇(24)，密封唇上延伸若 干唇瓣(25),唇瓣贴接另一个角形部的内表面；密封组件II设有槽形座(26)，槽形座的内侧面贴紧密封口径，底侧面贴紧法兰盘端面，槽形座内设有角钢(27)，角钢的一边贴紧外圈的内侧，角钢的另一边连着橡胶密封唇，橡胶密 封唇上延伸若干条唇瓣，唇瓣贴紧槽形座。
全文摘要
本发明涉及一种能产生转动适应变形的第四代轮毂轴承单元。解决了现有技术中由于轮毂与等速万向节一体结构使得轮毂的尺寸增大造成重量增加的缺点，其特征在于法兰盘长端轴颈的末端台阶上固定有钟形壳并顶住内圈，长端轴颈的末端面设置成卷边，卷边包住钟形壳；所述的钟形壳内设有等速驱动轴球笼万向节，钟形壳为等速驱动轴球笼万向节的外支撑圈，钟形壳内壁设有轴向滚道，等速驱动轴球笼万向节能沿着轴向滚道转动。钟形壳与法兰盘分体设置，钟形壳小径端直接设置卡住法兰盘的长端轴颈末端处的台阶并顶住内圈，这样可以减小法兰盘的尺寸，减小重量，更加小型化，安装更加合理。
文档编号F16C35/06GK101574896SQ20081006154
公开日2009年11月11日 申请日期2008年5月5日 优先权日2008年5月5日
发明者旭 周, 李素娟, 王建华, 马义太 申请人:万向集团公司;浙江万向精工有限公司