轻量轮毂轴承组件及其组装方法技术

一种轮毂轴承组件，包括由轻量金属材料制成的轮毂(30)并形成有圆柱部(31)，其上安装有具有滚道(25)的内管状环(24)；具有第二滚道(26)的第二内环(27)被固定到第一内管状环上；在轮毂的圆柱部(31)和内管状环(24)之间形成圆柱形空隙(46)，容纳有粘合钎焊材料，其将轮毂一体地接合到第一内管状环(24)。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种轮毂轴承组件，包括由轻量金属材料制成的轮毂(30)并形成有圆柱部(31)，其上安装有具有滚道(25)的内管状环(24)；具有第二滚道(26)的第二内环(27)被固定到第一内管状环上；在轮毂的圆柱部(31)和内管状环(24)之间形成圆柱形空隙(46)，容纳有粘合钎焊材料，其将轮毂一体地接合到第一内管状环(24)。【专利说明】轻量轮穀轴承组件及其组装方法
本专利技术涉及用于机动车辆车轮的轻量轮毂轴承组件。本专利技术同样涉及该组件的组装方法。
技术介绍
在机动车辆工业中，对减小机动车辆组件的重量的需求不断增加，以实现减少燃油消耗和废气排放的目的。为了减小车轮的总重量，并且尤其是车轮的旋转部分，具有由两种不同材料组成、结合在一起为单一部件的旋转法兰环的轮毂轴承组件，已经在最近几年被提出。在这种环中，由高韧性的第一种材料，如轴承级钢，制成的管状芯部形成滚道；第二种轻量材料，如轻量金属，形成环剩下的部分，包括用于安装车轮的外侧法兰。在某些情况下，钢制芯部和较轻的法兰之间的连接由刚性连接提供。随着时间的推移，这些连接并非总是被证明是耐用的，尤其是长时间使用后。事实上，钢和铝不同的热膨胀系数趋于导致两种材料的分离。在另一些情况下，连接由轻量材料的包覆成型或铸造而形成，例如将铝合金包覆成型或铸造在管状钢制芯部上。为了避免或限制两种材料之间的相对运动，两种材料在这种类型的环中通过具有复杂形状的交界表面而结合，以便实现像接头样作用在两种材料之间的咬边。例如，参见序列号为W02008/147284A1的专利公开。用于通过这种技术实现的环的制造成本相当高。【
技术实现思路
】因此，本专利技术的目的在于提供一种重量减轻的轮毂轴承组件，主要面临在形成轮毂的两种不同材料之间形成可靠的机械连接的问题，同时优化制造成本。为了达到上述目的，本专利技术提出了形成具有如权利要求1所述特征的轮毂轴承组件。根据另一方面，本专利技术提出了如权利要求8所述的组装方法。本专利技术优选的实施例如从属权利要求中所述。【专利附图】【附图说明】本专利技术一些优选但非限制性的实施例将参照附图被描述如下，其中:图1是根据本专利技术的示例性实施例的轮毂轴承组件的轴向剖视图；图2是带法兰的轮毂的剖开立体图，其构成图1中的组件的一部分，具有两个固定到轮毂的轴承环；图3是带法兰的轮毂的轴向剖视图；图4，6，7和8是示出组装轮毂轴承组件的步骤的剖视图；图5是在图4和7中由“V”标记的细节放大视图。【具体实施方式】根据本专利技术提供的轮毂轴承组件的一个例子在图1中以轴向剖面被示出。组件包括由轻量金属材料制成的轮毂30，优选铝合金，以及具有两列滚动元件的轴承单元20。轴承单元包括外环21，其具有两列外滚道，用于与第一列滚动元件22和第二列滚动元件23相配合，滚动元件在本例中为滚珠。轴承单元还包括管状内环24，其具有用于第一列滚动元件22的第一、轴向外侧的滚道25。第二内滚道26，用于轴向内侧列的滚动元件23，形成在内环27上，内环27与管状环24相分离。内环27被单独提供，从而，在外环21被安装到第一列滚动元件22上后，允许第二列滚动元件23被插入到轴承单元中。内环27安装在内管状环24的轴向延伸部28上。轴向延伸部28的轴向内侧端通过径向外侧方向上的轨道滚轧而冷成型，这提供了塑性变形的轧制边缘29，其轴向地锁止了内环27。轮毂轴承组件定义了旋转中心轴线X并且旨在用于机动车辆车轮(未示出)绕轴线X可旋转的安装。贯穿本说明书和在权利要求中，指示位置和方向的术语或表达，例如“径向”、“轴向”和“横向”，应当被理解为参考旋转轴线X。例如“轴向内侧”(或“内侧的”)以及“轴向外侧”(或“外侧的”)的表达是指安装在车辆上的状态。轮毂30(在图3中单独示出)由轻量金属材料一体形成，形成有在轴向方向上延伸的圆柱部31，以及从圆柱部31的轴向外侧端33向径向外侧方向延伸的法兰32。轮毂30可通过，例如熔化或锻造，而形成。能形成轮毂的铝合金的例子，包括但不限制于以下:6061T6，6082T6或T5，A356T6，43500T6。一旦获得期望的形状，可对轮毂进行热循环，优选T6热循环，从而提高铝合金材料的机械性能。可替代的，可对轮毂进行沉淀硬化热处理。法兰32用于安装车辆的车轮。在法兰上绕轴线X等角度距离位置地形成有四/五个轴向孔34。孔34适于与对应的多个固定元件(未示出)相配合，例如螺栓，用于固定车轮。法兰32具有轴向内侧的径向表面35，旨在于使用中朝向车辆，以及轴向外侧的径向表面36，形成用于制动转子(未示出)和/或用于车轮的平支撑面。轮毂30还能形成管状轴向突起37，其从轴向外侧突起并且适于实现车轮的定心。38表示形成在法兰32中的可选择的减量腔。圆柱部31具有径向外圆柱表面39,其被置于管状内环24中，如下将被描述。在本文示出的实施例中，圆柱部31为管形，并且在本例中具有轴向延伸的圆柱内腔40。在示出的特定实施例中，内腔40是连续的。在另外的实施例中，取决于即将安装的车轮的类型(例如驱动轮或从动轮)，内腔40可以是封闭的。在具有进一步差异的实施例中，圆柱部31可以是内部固态的，即，没有腔40。根据本方法的第一实施例，通过竖直地布置圆柱部31，轮毂30被定向，具有朝上的轴向内侧端(图4)。管状内环24，其形成有用于滚动元件22的滚道25，被置于圆柱部31上。管状内环24优选由轴承级钢制成。管状环24形成径向内侧的轴向圆柱形空腔42，位于轴向外侧端的径向表面43以及具有轴向内侧的、初始平直的管状端部29a的轴向延伸部28。轴向延伸部28具有的外圆柱表面44，其连接到朝向轴向内侧方向的肩部45。管状环24沿着轮毂的圆柱部31被推压，直到轴向外侧的径向表面43与法兰32的轴向内侧35发生抵靠。如在图5的放大视图中被示意性地示出，在轮毂的外圆柱表面39和管状环24的轴向圆柱形空腔42之间定义出圆柱形空隙46。空隙46的径向厚度根据不同的因素而变化。此处描述的提供了将钎焊材料引入到空隙46中的实施例，已获得实验结果，提出具有约70和约100微米之间的径向厚度的圆柱形空隙。这个范围仅仅是指示性的，该方法也可实施为具有更大的径向厚度。由于管状环24的圆柱形空腔42和轮毂的外圆柱表面39之间的接触，圆柱形空隙46在其轴向外侧端(图5)优选是封闭的或密封的。在示出的例子中，圆柱形空腔42形成为具有轴向外侧部42a，其直径使得需要与轮毂的外圆柱表面39具有径向干涉地连接，以及轴向部分42b，其直径略大于部分42a的直径。更具体的，轴向靠近法兰32的部分42a，径向干涉地与轮毂的外圆柱表面39轴向外侧的第一长度39a相连接；空腔42的部分42b，轴向远离法兰32，其内径轴向上进一步大于第二长度39b的外直径，轴向上进一步在外圆柱表面39内。该第二长度39b径向面朝更大直径部分42b并与其间隔开，并与该较宽的部分42b定义出圆柱形空隙46。在不同的实施例中，通过减小管状部31的外圆柱表面39 —轴向内侧长度的外直径而形成圆柱形空隙46 ;在依次不同的实施例中，圆柱形空隙46部分通过减小管状部31的外圆柱表面39 —轴向内侧长度的外直径而形成，并且部分通过在空腔42中形成拓宽的部分42b而形成，该拓宽的部分42b径本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轮毂轴承组件，包括：轮毂(30)，其为第一金属材料的单体件，包括：圆柱部(31)，轴向延伸且具有圆柱外表面(39)，以及法兰(32)，从该圆柱部(31)的轴向外侧端(33)径向向外延伸；轴承单元(20)，包括：外环(21)，提供用于与第一、轴向外侧列滚动元件(22)和第二、轴向内侧列滚动元件(23)相配合的两列外滚道，第一管状内环(24)，由第二金属材料制成并且提供用于第一列滚动元件(22)的第一滚道(25)和内侧的、轴向延伸的圆柱形空腔(42)，以及第二内环(27)，提供用于第二列滚动元件(23)的第二滚道(26)，该第二内环(27)被固定到该第一管状内环(24)上；圆柱形空隙(46)，形成在该轮毂的该外圆柱表面(39)和该第一管状内环(24)的该轴向圆柱形空腔(42)之间，以及钎焊材料，容纳在该空隙(46)中并且一体地结合到该轮毂的该外圆柱表面(39)以及该第一管状内环(24)的该轴向圆柱形空腔(42)。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：S·加尔弗利，A·鲁伊尔，L·斯果蒂，
申请(专利权)人：SKF公司，
类型：发明
国别省市：瑞典;SE