主轴螺帽制造技术

本发明专利技术提供了一种新型主轴螺帽组件，其包括以下三个部件：垫圈、锁定卡环和螺帽。这三个部件共同作用并且与车辆轮轴的主轴结合将轮毂组件固定到轮轴的主轴上。构成主轴螺帽组件的所述三个部件包含允许所述部件互锁并且抵抗轮毂组件上的预加载压缩损失的设计特征。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及轮毂组件，尤其涉及用于将轮毂组件保持在车辆轮轴的主轴上的主轴螺帽组件。
技术介绍
安装在车辆轮轴的主轴上的轮毂组件提供在其上安装车轮的可旋转安装表面。根据轮毂组件的期望特定应用，轮毂组件具有许多不同的设计。不管轮毂组件怎么样设计，轮毂组件通常具有以下部件车轮柱螺栓；从动轴柱螺栓；密封件；内、外侧锥形滚柱轴承；以及容纳这些部件的毂部。根据具体的设计，这些组件也可以包括防抱死制动环和放置在内、 外侧锥形滚柱轴承之间的间隔件。主轴螺帽螺纹连接到主轴上以将轮毂组件固定到主轴上。主轴螺帽执行将轮毂组件保持在主轴上的重要功能。
技术实现思路
提供了一种新型主轴螺帽组件，其包括以下三个部件锁定垫圈、锁定卡环和螺帽。这三个部件共同作用将轮毂组件固定到轮轴的主轴上。构成主轴螺帽组件的所述三个部件包含了使所述部件互锁以将轮毂组件保持在主轴上的设计特征。当装配在主轴上时，锁定垫圈抵靠外侧轴承的内圈并且与主轴啮合以防止锁定垫圈与主轴之间的相对旋转运动。所述螺帽螺纹连接到主轴上以抵靠锁定垫圈。锁定卡环安放在所述螺帽的凹槽中。所述锁定卡环具有从所述锁定卡环的圆周边突出的凸舌，所述凸舌延伸穿过所述螺帽中的开孔并且啮合到所述锁定垫圈中的开口中。 当所述锁定卡环的凸舌延伸穿过所述螺帽并且锚固到所述锁定垫圈时，所述螺帽被限制不能旋转。附图说明在附图中描述和示出了主轴螺帽组件的各种实施例。附图仅仅作为例子而不应当被视为是对本专利技术的限制。因此，主轴螺帽组件在附图中是以示例的方式而不是为了限制而示出，在附图中图1是现有技术的毂和轮轴组件的部分截面图；图2是示例性的主轴螺帽组件的分解等轴视图；图3是图2的主轴螺帽组件中所示的锁定垫圈的详细前视图；图4是图2的主轴螺帽组件中所示的示例性螺帽的详细前视图；图5是沿图4中线5-5剖切的第一详细侧剖视图，示出了图3的锁定垫圈的安放表面；图6是沿图4中线6-6剖切的第二详细侧剖视图，示出了用于锁定卡环的凹槽；图7是图2的主轴螺帽组件中所示的示例性锁定卡环的详细侧剖视图；图8是与主轴结合的图2的示例性主轴螺帽组件的分解装配图9是图2的示例性分解的主轴螺帽组件装配好的等轴视图；以及图10是将轮毂组件固定到主轴上的图2的示例性主轴螺帽组件的截面图。具体实施例方式参考图1，示出了现有技术的轮毂组件10。毂12具有从内侧开口延伸到外侧开口的腔孔11。轴承组件20容纳在腔孔11内，并且可旋转地安装在通常被称为主轴91的轮轴 90的自由端上。毂12与轴承组件20 —起形成轮毂组件10。轴承组件20包括内侧轴承30和外侧轴承40。在一个实施例中，轴承30、40为锥形滚柱轴承。内侧轴承30和外侧轴承40均具有围绕主轴91固定的各自内圈31、41 ；多个锥形滚柱33、43 ；以及容纳在毂12内侧的外圈32，42。锥形滚柱33、43被限制在每个轴承30、40的内圈31、41与外圈32、42之间。在一些实施例中，也可以具有保持架(未显示) 以保持滚柱33、43之间的期望间隔。在一个实施例中，轴承组件20也可以包括间隔件M以保持内侧轴承30与外侧轴承40之间的间隔。在该实施例中，间隔件M位于内侧轴承30的内侧内圈31和外侧轴承 40的外侧内圈41之间并且与两者抵靠(即，外侧指的是最接近轮轴90的自由端的一侧)。 其他轴承组件实施例可能不需要间隔件来分离内、外侧轴承。内侧轴承30和外侧轴承40典型地用油或油脂润滑。由毂12、内侧轴承30和外侧轴承40限定的毂腔17可以储存过量的润滑剂。为了使润滑剂包含在毂12内，毂12的内侧开口和外侧开口都必须被密封。在毂12的两端使用两种不同类型的密封件。在毂12的内侧端，毂12与主轴91之间的环空用润滑剂密封件14密封。润滑剂密封件14例如可以是金属强化的弹性体材料，其具有足够的弹性以密封毂12的内圆周界面和主轴91的外圆周。在毂12的外侧端，在一个实施例中，毂用毂帽(未显示)密封以防止润滑剂泄漏。 毂帽覆盖主轴螺帽95和外侧轴承40，以限制毂12的外侧端处的润滑剂。毂帽可以用紧固件(例如螺栓)固定到毂12上以保证足够的结构完整性，从而避免毂帽的意外丢失和随后润滑剂的损失。借助毂12的内侧端上的润滑剂密封件14以及毂的外侧端上的毂帽，毂腔17可以填充以润滑剂。在一些实施例中，填充端口延伸穿过毂12进入毂腔17中以允许油或油脂的引入。在一些实施例中，毂腔17的填充水平可以通过毂帽中的观察口进行监视。除了容纳轴承组件20以外，毂12还包括许多设计特征；根据特定应用的要求，所述设计特征也可以是轮毂组件10的一部分。例如，在一个实施例中，如图1中所示，毂12 包括车轮组件可以安装于其上的多个柱螺栓13。毂12也可以包括围绕毂12的内侧外部在圆周上固定的防抱死制动系统(ABS)霍尔效应环(tone ring) 15。ABS霍尔效应环15具有围绕霍尔效应环的圆周的离散节段，所述离散节段在紧密耦连到霍尔效应环上的磁性传感器中诱生脉冲。这些电脉冲允许ABS确定毂12的速度和待施加的适当制动功率。如上所述，轮轴90的自由端延伸以形成内侧轴承30和外侧轴承40安装于其上的主轴91。如图1的现有技术图示所示，主轴91在它的自由端具有外螺纹以接收主轴螺帽 95。在该现有技术的示例性图示中，主轴螺帽95和环形元件94用于将轮毂组件10保持在主轴91上。现有技术的主轴螺帽典型地选自各种特种主轴螺帽，包括带有开尾销的槽顶螺母和带有聚合物防振动插件的锁定螺帽。使用这些现有技术的特种主轴螺帽主要是为了保持轴承组件上的预加载压缩。这些设计的成功度不一。从图1可以看出，主轴螺帽对于车辆的安全操作是很重要的。主轴螺帽的性能退化可能导致预加载压缩的损失和导致轴承的故障。在下面提供了一种被特别设计以抵抗预加载压缩损失的新型主轴螺帽组件。参考图2，示出了构成该新型主轴螺帽组件50的三个部件的等轴视图。在该实施例中，主轴螺帽组件50包括垫圈60、保持螺帽70和锁定卡环80。该新型主轴螺帽组件50 被设计用来替换图1中所示的现有技术的主轴螺帽95和环形元件94。在该实施例中，主轴螺帽组件50通常在车辆应用(例如重载卡车)中用于将轮毂保持在轮轴上。然而在以下实施例中所述的主轴螺帽组件50可以适用于许多其他普通工业应用中。因此，下面结合车辆的轮毂组件图示和描述主轴螺帽组件50仅仅是为了方便的目的。参考图3，示出了垫圈60的示例性前视图。在一个实施例中，垫圈60具有在垫圈的周边附近、围绕周边沿圆周间隔的多个开口 61。在该实施例中，连接元件64隔开相邻的开口 61。在一个实施例中，如图3中所示，开口 61延伸形成穿过垫圈60的通道63。在另一个实施例中，开口 61可以仅仅充分地延伸以在垫圈60内形成腔(而不是形成延伸穿过垫圈的通道)。在又一个实施例中，垫圈60可以在垫圈的外周缘中形成多个开口，这些开口形成垫圈圆周边中的槽口。尽管在图中为矩形，垫圈60中的开口 61可以为圆形或任何其他期望的形状。除了上述开口以外，在该实施例中垫圈60还具有从垫圈的内圆周边径向向内延伸的凸舌62。凸舌62与主轴啮合以防止主轴与垫圈60之间的相对旋转运动。参考图4，示出了保持螺帽70的示例性前视图。在该实施例中，保持螺帽70具有主体74，所述主体具有本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种与轮轴、轴承组件结合使用的主轴螺帽组件，其中，所述轮轴在轮轴的自由端具有主轴，所述主轴具有外螺纹，所述轴承组件具有安装在所述主轴上的内侧轴承和外侧轴承，所述轴承组件保持在毂中，所述主轴螺帽组件包括：具有多个开口的垫圈，所述垫圈抵靠所述外侧轴承；抵靠所述垫圈的保持螺帽，所述保持螺帽具有内螺纹，所述内螺纹啮合所述主轴的外螺纹以固定所述外侧轴承防止其轴向向外移位，所述保持螺帽还具有开孔；和附连到所述保持螺帽的锁定环，所述锁定环具有延伸穿过所述保持螺帽的所述开孔的销，所述销啮合所述垫圈中的所述多个开口中的至少一个。

【技术特征摘要】
2010.06.01 US 12/802,0511.一种与轮轴、轴承组件结合使用的主轴螺帽组件，其中，所述轮轴在轮轴的自由端具有主轴，所述主轴具有外螺纹，所述轴承组件具有安装在所述主轴上的内侧轴承和外侧轴承，所述轴承组件保持在毂中，所述主轴螺帽组件包括具有多个开口的垫圈，所述垫圈抵靠所述外侧轴承；抵靠所述垫圈的保持螺帽，所述保持螺帽具有内螺纹，所述内螺纹啮合所述主轴的外螺纹以固定所述外侧轴承防止其轴向向外移位，所述保持螺帽还具有开孔；和附连到所述保持螺帽的锁定环，所述锁定环具有延伸穿过所述保持螺帽的所述开孔的销，所述销啮合所述垫圈中的所述多个开口中的至少一个。2.根据权利要求1所述的主轴螺帽组件，其中所述开孔与所述垫圈中的所述多个开口中的至少一个对准。3.根据权利要求1所述的主轴螺帽组件，其中所述垫圈中的所述开口延伸穿过所述垫圈。4.根据权利要求1所述的主轴螺帽组件，其中所述垫圈以相对于所述主轴不能旋转的方式固定到所述主轴。5.根据权利要求1所述的主轴螺帽组件，其中所述内侧轴承和所述外侧轴承均具有安装到所述主轴上的内圈和安装到所述毂上的外圈。6.根据权利要求5所述的主轴螺帽组件，其中在所述内侧轴承的内圈与所述外侧轴承的内圈之间布置有间隔件。7.根据权利要求5所述的主轴螺帽组件，其中所述垫圈抵靠所述外侧轴承的内圈。8.根据权利要求1所述的主轴螺帽组件，其中所述保持螺帽包括从所述保持螺帽径向向外延伸的凸缘，并且其中所述开孔还延伸穿过所述凸缘。9.根据权利要求8所述的主轴螺帽组件，其中所述凸缘包括从所述凸缘轴向向内延伸以接收所述垫圈的至少一个垫片部。10.一种用于将轮毂组件固定到主轴上的主轴螺帽组件，所述主轴具有外螺纹，所述主轴螺帽组件包括具有多个开口的垫圈，所述垫圈布置在所述主轴上以抵靠所述轮毂组件；抵靠所述垫圈的保持螺帽，所述保持螺帽具有内螺纹，所述内螺纹啮合所述主轴的外螺纹以固定所述轮毂组件防止其轴向向外移位，所述保持螺帽还具有开...

【专利技术属性】
技术研发人员：B·里格，T·洛夫特斯，M·R·布拉施，
申请(专利权)人：美国联合金属制品股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US