CN101516639B - 毂轮、毂单元以及加工毂轮的方法 - Google Patents

Abstract

一种毂轮(2)具有螺栓孔(23)，用于安装制动转子(4)的螺栓(5)被压配合在螺栓孔中，并且固定至毂轮的凸缘(22)。每个螺栓孔(23)具有扩大部分(28a、28b)，扩大部分以锥形从它们的中心朝向凸缘(22)的制动转子安装表面(25)扩大。扩大部分(28a、28b)由两个锥形表面构成，所述两个锥形表面具有相对于螺栓孔(23)的中心线的不同的锥角，并且从螺栓孔(23)的开口边缘朝向内侧延伸。邻接开口边缘的外部锥形表面的锥角形成为大于邻接外部锥形表面的内部锥形表面的锥角。为了加工毂轮(2)，在加工螺栓孔(23)之后，磨光制动转子安装表面(25)。

Description

毂轮、毂单元以及加工毂轮的方法

技术领域

本发明涉及一种包括用于安装制动转子的凸缘的毂轮，该凸缘包括螺栓孔，用于安装制动转子的螺栓压配合在该螺栓孔中。本发明也涉及一种包括毂轮的毂单元，并且涉及一种用于加工该毂轮的方法。

背景技术

车辆毂单元的毂轮通常包括用于安装制动转子的凸缘，该凸缘被形成为径向地面向外部。该凸缘设有用于安装制动转子的螺栓孔。在将毂单元安装在车辆驱动轴上之前，将用于安装制动转子的螺栓预先压配合在毂单元的螺栓孔中，以便能够将制动转子连接到安装在驱动轴上的毂单元。然后，将螺栓***制动转子的螺栓孔中，将螺母紧固到每个螺栓的螺纹部分，以便将制动转子固定到毂单元上。而且，通过在螺栓孔圆形内周表面中塑性变形并且啮合形成在螺栓的螺纹轴部分的头部分附近形成的锯齿，将每个螺栓压配合在毂单元的相关螺栓孔中。

通过在螺栓孔圆形内周表面中塑性变形并且啮合螺栓的锯齿的同时，压配合每个螺栓，然而，所述凸缘的被塑料变形移位的部分凸起在所述凸缘的制动转子安装表面上。当凸缘的部分的这种凸起部分存在于制动转子安装表面上时，制动转子不能被紧密接触地固定在凸缘上。结果，制动转子和制动片之间的间隙在径向方向上变得不均匀，这可能导致制动转子跑偏的(runout)问题，诸如制动片的不均匀磨损。

作为解决这种问题的方法，这样一种毂轮已经被提出，其中，在每个螺栓孔中设置扩大部分，如在专利文献1中所公开的。图4示出了在传统毂单元中的凸缘101的螺栓孔102的形状，并且显示了将螺栓103压配合在螺栓孔102中的状态。如在图4中所示，第一扩大部分105从螺栓底座表面104朝向螺栓孔102渐缩，第一扩大部分105形成在螺栓孔102的靠近螺栓底座表面104的部分上，螺栓103的头部分103a抵靠该螺栓底座表面104。而且，第二扩大部分108从制动转子安装表面107朝向螺栓孔102渐缩，第二扩大部分108形成在螺栓孔102靠近制动转子安装表面107的部分上，制动转子106安装在该制动转子安装表面107上。此外，小直径部分109形成在第一扩大部分105和第二扩大部分108之间。然后，通过在小直径部分109中塑性变形并且啮合螺栓103的锯齿103b，将螺栓103压配合在栓孔102中。

而且，传统毂轮110包括螺栓孔102，其如上所述被构造在凸缘101中，并且在磨光制动转子安装表面107之后，加工螺栓孔102。

专利文献1：日本特开专利申请No.2005-54999。

发明内容

本发明要解决的问题

因此，当凸缘101的厚度薄时，加工螺栓孔102可能使凸缘101变形，这可能损害凸缘101的制动转子安装表面107的精确性。为了解决该问题，优选地，在加工螺栓孔102之后，执行制动转子安装表面107的磨光，如在图5中所示的。然而，在这种情形下，在每个螺栓孔102的第二扩大部分108的开口边缘108a处可能形成毛刺。当形成这种毛刺时，这些毛刺可能夹在制动转子106和制动转子安装表面107之间，这阻碍了将制动转子106以紧密接触的方式安装在制动转子安装表面107上。结果，可能发生制动转子106的跑偏。而且，可以增大第二扩大部分108相对于螺栓孔102的轴线的锥角θ，以减少这种毛刺的产生。然而，当锥角θ被增大时，开口边缘108a的镗孔直径可能由于第二扩大部分108的加工精度以及制动转子安装表面107的磨光的加工精度而大大改变。当增加开口边缘108a的镗孔直径时，开口边缘108a与螺栓103的轴部分之间的间隙(在图5中大约等于宽度S)增大，这可能减少螺栓103的紧固力。提高第二扩大部分108的加工精度以及制动转子安装表面107的磨光的加工精度需要加工时间，并且增加成本。

相应地，本发明的目的是提高制动转子在构成毂单元的毂轮上的安装性能，并且提高毂轮的加工性能。

解决问题的手段

本发明的毂轮包括用于安装制动转子的凸缘，该凸缘被形成为径向地面向外部，并且在该凸缘上形成螺栓孔。将用于安装制动转子的螺栓压配合并且固定在螺栓孔中。每个螺栓孔包括扩大部分，该扩大部分是锥形，以从螺栓孔的中心部分至凸缘的制动转子安装表面扩大。扩大部分由两个锥形表面形成，所述两个锥形表面具有相对于所述螺栓孔的轴线从所述螺栓孔的开口边缘朝向内部的不同的锥角。连接至开口边缘的外部锥形表面的锥角大于连接至外部锥形表面的内部锥形表面的锥角。

由于本发明的毂轮被如上所述构造，通过压配合螺栓而凸缘的朝向制动转子移位的部分由在制动转子安装表面侧上形成的扩大部分所吸收。而且，由于靠近开口边缘定位的扩大部分的锥形表面的锥角形成为大于朝向内部定位的扩大部分的锥形表面的锥角，所以，当螺栓孔钻孔之后，磨光制动转子安装表面时，在螺栓孔的开口边缘上形成的毛刺被减少。这允许省去用于去除毛刺的操作。因此，本发明减少了由于加工螺栓孔而导致的刹车安装表面的变形，和由磨光制动转子安装表面产生的毛刺，以及由将螺栓压配合在螺栓孔中所导致的制动转子安装表面变形所引起的制动转子跑偏。而且，根据本发明的毂轮，毂轮的加工性能得到提高，因为在磨光制动转子安装表面之前加工螺栓孔，并且不必要在磨光制动转子安装表面之后的用于去除毛刺的操作。

而且，在本发明的毂轮中，制动转子安装表面优选地是在加工螺栓孔之后磨光的表面。在这种情形下，即使加工螺栓孔导致制动转子安装表面变形，通过磨光制动转子安装表面也能消除该变形。这减少了制动转子的跑偏。

本发明的毂单元优选地包括如上所述构造的毂轮。在这种情形下，减少了安装在毂单元上的制动转子的跑偏。

用于加工根据本发明的毂轮的方法涉及用于加工如上所述构造的毂轮的方法。根据该加工方法，在通过一系列加工过程加工螺栓孔之后，磨光制动转子安装表面。

在这种情形下，通过磨光制动转子安装表面，消除由加工螺栓孔所导致的制动转子安装表面的变形。而且，靠近开口边缘定位的扩大部分的锥形表面的锥角形成为大于朝向内部定位的扩大部分的锥形表面的锥角。因此，减少了螺栓孔的开口边缘上的毛刺的产生，并且省去了用于在磨光制动转子安装表面之后的去除螺栓孔开口边缘上的毛刺的操作。而且，在磨光制动转子安装表面之前通过一系列工艺执行螺栓孔的加工。因此，提高了毂轮的加工性能。

附图说明

图1是示出了根据本发明的优选实施例的毂单元的剖视图。

图2包括示出了在毂单元中的毂轮的螺栓孔形状以及用于加工该毂轮的工艺，其中，图2(a)示出了在磨光之前的制动转子安装表面的状态；图2(b)示出了在磨光期间的制动转子安装表面的状态；图2(c)示出了在磨光之后制动转子安装表面的状态。

图3是示出了毂轮的第二扩大部分的放大剖视图。

图4是示出了在传统毂单元中的凸缘的螺栓孔的形状以及将螺栓压配合在螺栓孔中的状态的图。

图5是示出了传统毂单元的螺栓孔的放大视图。

具体实施方式

现在将参考图1至3描述本发明的一个实施例。将在车辆的驱动轮中所使用的毂单元作为示例进行解释。

如图1中所使，优选实施例的毂单元1包括毂轮2以及双列角接触球轴承3。

毂轮2设有凸缘22，凸缘22径向地向外延伸至中空轴向部分21(图1中的左侧)的外部。

角接触球轴承包括第一内圈31，该第一内圈31被装配到毂轮2的轴向部分21的小直径外周表面，并且具有单一轨道路径(orbital path)；外圈32，该外圈32设有两列滚道沟(raceway groove)、设置成两列的球33、以及两个冠状固定器34、35。而且角接触球轴承3的毂轮2的轴向部分21的大直径部分的外周表面21a构成第二内圈。将如上所述构造的角接触球轴承3安装在毂轮2的轴向部分21上。而且，将向外径向地延伸的凸缘36设置在外圈32的外周上。外圈32经由凸缘36固定到轴壳(未示出)上。而且，花键(spline)21b形成在毂轮2的内周表面，以允许车辆的驱动轴(未示出)被花键装配。

毂轮2的凸缘22设有螺栓孔23，用于安装盘式刹车装置的制动转子4以及轮子(未示出)。为了在将毂单元1安装至驱动轴上(未示出)之后，将制动转子4安装在凸缘22上，在将毂单元1安装在驱动轴上之前，将用于安装制动转子4的螺栓5压配合至毂轮2的每个螺栓孔23。如在图1中所示，锯齿53形成在每个螺栓5的螺纹轴部分51的头部分52的附近。而且，凸缘22的内侧表面对应于螺栓底座表面24，每个螺栓5的头部分52抵靠该表面，并且凸缘22的外侧表面对应于制动转子安装表面25，制动转子4抵靠该表面，并且被安装在该表面上。

接下来，将描述用于加工根据优选实施例的毂单元1的毂轮2的方法。

如在图2(a)至图2(c)中所示，加工毂轮2的特征在于首先加工螺栓孔23(图2(a))，然后，使用磨具30(图2(b))执行从磨光前的由双点划线所示的表面22a至由实线所示的的磨光表面22b的制动转子安装表面25的磨光(图2(c))。当以这种顺序执行加工时，虽然通过加工螺栓孔23，导致凸缘22变形，但制动转子安装表面25被以高精度磨光(图2(c))，因为在变形之后执行制动转子安装表面25的磨光。因此，能够避免由加工螺栓孔所引起的凸缘22的变形所导致的制动转子4的跑偏的影响。

而且，如在图2(c)中所示，形成每个螺栓孔23，以延伸穿过螺栓底座表面24以及制动转子安装表面25，相关螺栓5的头部分52抵靠在螺栓底座表面24上，并且制动转子4(参见图1)安装在制动转子安装表面25上。具有柱状内周表面的小直径部分26形成在每个螺栓孔23的中心部分。每个螺栓孔23设有第一扩大部分27，该扩大部分27为锥形以从小直径部分26朝向螺栓底座表面24扩大。每个螺栓孔23设有第二扩大部分28，第二扩大部分28为锥形以从小直径部分26朝向制动转子安装表面25扩大。设置第一扩大部分27和第二扩大部分28，以防止当将相关螺栓压配合在螺栓孔23中时凸缘的在每个螺栓孔23周围的部分膨出至螺栓底座表面24以及制动转子安装表面25。

如图3中所示，第二扩大部分28由两个锥形表面28a和28b形成，这两个锥形表面28a和28b具有相对于螺栓孔23的轴线的从螺栓孔23的开口边缘29朝向螺栓孔23的内部的不同的锥角。连接至开口边缘29的外部锥形表面28a的锥角α大于内部锥形表面28b的锥角β。更具体地说，将外锥角α设定成45至70度。并且将内锥角β设定成15至40度。如在图2(b)、2(c)和3中所示，外部锥形表面28a被形成使得虽然其在制动转子安装表面25的磨光期间被刮掉，但外部锥形表面28a至少部分保留。在制动转子安装表面25的磨光期间，在每个螺栓孔23的开口边缘29上主要在径向方向容易形成毛刺。然而，通过增大外锥角α，抑制在开口边缘29上形成毛刺。如果在开口边缘29上形成毛刺，当制动转子4安装在制动转子安装表面25上时，这些毛刺可能夹在制动转子4和制动转子安装表面25之间。而且，夹在制动转子4和制动转子安装表面25之间的毛刺可能成为制动转子4跑偏的一个因素。因此，优选地，尽可能不形成这种毛刺。从这一点看，将外部锥形表面28a的锥角α设定成较大，以便抑制在制动转子安装表面25的磨光期间在开口边缘29上形成毛刺，并且在磨光制动转子安装表面之后去除毛刺的操作变得不必要。将第一扩大部分27的锥角设定成大致等于第二扩大部分28的外部锥形表面28b的锥角β的角度。

如上所述，将外部锥形表面的28a的锥角α设定成防止在制动转子安装表面25磨光期间形成毛刺。因此，可以如下设定外部锥形表面28a的轴向长度L1(参见图3)，即如上所述在制动转子安装表面25磨光期间，在其被刮掉之后，外部锥形表面28a的小部分保留。相反，对于内部锥形表面28b，在螺栓5和螺栓孔23的内周表面之间需要形成间隙，用于允许当压配合螺栓5时凸缘被移位的部分漏出。因此，内部锥形表面28b具有锥角β和轴向长度L2(参见图3)，它们对于形成允许凸缘的部分漏出的间隙是必须的。当将内部锥形表面28b的锥角β设定的较大时，螺栓孔23的开口边缘29的镗孔直径可以根据第二扩大部分28的加工精度和制动转子安装表面25的磨光的加工精度而发生很大地变化。而且，如果开口边缘29的内直径增加，开口边缘29和螺栓5的轴部分之间的间隙(大约等于图3的间隙Sa)被过度增加，可能降低螺栓5的紧固力。因此，对于内锥角β，不需要考虑毛刺的生成，并且将内锥角β优选地设定成适于避免凸缘的部分膨出的角度。因此，需要根据内锥角β，将轴向长度L2设定成适当的值。

如下设置第一扩大部分27的锥角和轴向方向的长度，即，当压配合螺栓5时凸缘的被移位的部分被允许在螺栓孔23的内周表面与螺栓5之间漏出，从而防止凸缘的在螺栓底座表面24上的部分膨出。然而，当凸缘的在螺栓底座24上的部分的膨出影响较小时，可以省去第一扩大部分27。而且，当设置第一扩大部分27时，第一扩大部分27可以像第二扩大部分28一样由两个锥形表面形成，并且可以在加工螺栓孔23之后加工螺栓底座表面24。当在螺栓底座表面24上的开口边缘上形成毛刺时，螺栓5可能不能牢固地接触螺栓底座表面24。结果，螺栓5的紧固力可能变得不足。然而，通过如上所述加工螺栓孔23和螺栓底座表面24，可抑制毛刺的产生。

如上所述，每个螺栓孔23包括小直径部分26、第一扩大部分27以及第二扩大部分28。通过在磨光制动转子安装表面25之前所执行的毂轮2的切削期间的一系列工艺，加工构成螺栓孔23的所有元件。如上所述，虽然在加工螺栓孔23之后执行制动转子安装表面25的磨光，但螺栓孔23被如下构造，即在磨光之后不需要用于去除在开口边缘29上的毛刺的工艺。因此，在根据优选实施例的毂轮2的加工工艺中，与传统装置相比，减少了诸如安装的额外作业，并且提高了操作效率。

由于如上所述构造优选实施例的毂单元1和毂轮2，所以消除了由螺栓孔23的加工所导致的制动转子安装表面25的变形，并且减少了通过磨光制动转子安装表面25所产生的毛刺以及将螺栓5压配合螺栓孔23所导致的制动转子安装表面25的变形。如上所述，成为制动转子4跑偏的因素的构造被改进。而且，由于通过在磨光制动转子安装表面25之前的一系列工艺，形成构造每个螺栓孔23的所有元素，并在磨光制动转子安装表面25之后，不需要用于去除毛刺地操作，所以提高了毂轮2的加工性能。

在优选实施例中，将用于驱动轮的毂单元1作为示例进行了说明，但是本发明可以应用于从动轮的毂单元。

Claims (4)

1.一种毂轮，该毂轮的特征在于：用于安装制动转子的凸缘，所述凸缘形成为径向面向外部；以及形成在所述凸缘中的多个螺栓孔，其中，用于安装所述制动转子的多个螺栓被压配合在所述螺栓孔中并且被固定在所述螺栓孔中，每个螺栓孔包括扩大部分，所述扩大部分为锥形，以从所述螺栓孔的中心部分至所述凸缘的制动转子安装表面扩大，所述扩大部分由两个锥形表面形成，所述两个锥形表面具有相对于所述螺栓孔的轴线从所述螺栓孔的开口边缘朝向内部的不同的锥角，并且，连接至所述开口边缘的外部锥形表面的锥角大于连接至所述外部锥形表面的内部锥形表面的锥角。

2.根据权利要求1所述的毂轮，其特征在于，所述制动转子安装表面是在加工所述螺栓孔之后磨光的表面。

3.一种毂单元，该毂单元的特征在于具有根据权利要求1或2所述的毂轮。

4.一种用于加工根据权利要求1或2所述的毂轮的方法，其特征在于，在加工螺栓孔之后，磨光制动转子安装表面。 

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