CN104924855B - 车辆的用于在车轮处传递驱动力的装置 - Google Patents

车辆的用于在车轮处传递驱动力的装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种车辆的用于在车轮处传递驱动力的装置，所述装置可以包括：等速万向接头的外壳，该外壳具有第一端部部分和台阶部，所述第一端部部分的中心形成为穿过并***到轮毂轴承中，所述台阶部形成在所述外壳的中间部分的内周表面上；轮毂凸缘，该轮毂凸缘通过将一个端部部分联接至车轮侧而另一端部部分***到所述外壳中而通过所述台阶部支撑膨胀部件，从而形成在径向方向上膨胀的所述膨胀部件；以及成型构件，该成型构件安装在所述外壳中以面对所述膨胀部件，所述成型构件具有通过所述外壳的内周表面支撑的外周表面。

Description

车辆的用于在车轮处传递驱动力的装置
技术领域
本发明涉及驱动轴和轮毂轴承的组装结构，更特别地涉及车辆的用于在车轮处传递驱动力的装置，其能够通过将等速万向接头的外壳与轮毂凸缘形成一体从而彼此联接来增加轮毂轴承的载重能力，并且能够加强联接部分的刚度。
背景技术
一般而言，驱动轴是用于将动力传动系产生的动力传递至车轮的装置，变速器和车轮各自设有接头，特别地，球接头主要使用在车轮侧以通过反映转向时的弯曲角度来传递动力。
图1为描述根据现有技术的驱动轴组装在车轮侧的构造的图，其中轮毂轴承2设置到车轮侧，轮毂轴承2的内座圈2a联接至车轮，等速万向接头的外壳1***以穿过内座圈2a的中心，并且固定螺母3紧固至外壳1的通过内座圈2a的中心突出的端部，由此将内座圈和外壳固定为相对运动被限制的状态。
但是，在上述的根据相关技术的联接结构中，对轴承的最终预负荷的设定是在等速万向接头组装之后完成的，其中在紧固固定螺母的过程中由于紧固螺母的拧紧力矩导致预负荷可能不均衡地施加，并且还可能产生轴承的轴向力损失，如图中箭头所示。
此外，由于内座圈和外壳通过使用如上所述的紧固螺母而彼此固定，因此在车辆的制造成本/重量以及相应于部件数量增加的生产率方面也是不利的。
此外，由于内座圈的端部与面对内座圈的端部的外壳部分紧固为它们彼此接触的状态，因此可能由于接触表面上的粘滑现象而产生贴合。
同时，根据相关技术，标题为“没有轴垫圈的车轮轴承”的韩国专利公开出版物No.10-2005-0022565已经被公开。
但是，即使通过上面提到的方法，由于支撑轮毂轴承的车轮安装凸缘和等速万向接头外壳通过固定螺母紧固，由固定螺母紧固方法导致的上述现有技术的问题可能并没有解决。
公开于该发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的各个方面旨在提供一种车辆的用于在车轮处传递驱动力的装置，其能够通过将等速万向接头的外壳与轮毂凸缘形成一体从而彼此联接来增加轮毂轴承的载重能力，并且能够加强联接部分的刚度。
在本发明的各个方面，一种车辆的用于在车轮处传递驱动力的装置可以包括：等速万向接头的外壳，该外壳具有第一端部部分和台阶部，所述第一端部部分的中心形成为穿过并***到轮毂轴承中，所述台阶部形成在所述外壳的中间部分的内周表面上；轮毂凸缘，该轮毂凸缘通过将一个端部部分联接至车轮侧而另一端部部分***到所述外壳中而通过所述台阶部支撑膨胀部件，从而形成在径向方向上膨胀的所述膨胀部件；以及成型构件，该成型构件安装在所述外壳中并面对所述膨胀部件，所述成型构件具有通过所述外壳的内周表面支撑的外周表面。
所述膨胀部件可以形成为通过所述台阶部的支撑表面的一部分支撑，并且所述成型构件的第二端部部分可以通过除了所述膨胀部件的支撑表面之外的剩余支撑表面的至少一部分支撑并安装。
所述膨胀部件可以通过轨道成型工具挤压以进行轨道成型加工。
允许驱动轴的旋转和弯曲运动的滚珠可以设置在所述外壳的第二端部部分中，内凹槽形成在所述外壳的第二端部部分的内周表面中，从而引导所述滚珠的移动，引导凹槽可以形成为连接至所述成型构件的第一端部部分的内周表面中的内凹槽的形状。
所述成型构件的第一端部部分的内周表面可以形成为连接至所述外壳的第二端部部分的内周表面的形状，从而所连接的横截面的形状可以形成为形成弯曲形状。
所述轮毂轴承可以具有在外座圈的内侧沿径向方向可旋转地设置的内滚珠和外滚珠，所述内滚珠可以由所述外壳的外周表面支撑，而所述外滚珠可以由所述轮毂凸缘的外周表面支撑。
应当理解，此处所使用的术语“车辆”或“车辆的”或其他类似术语一般包括机动车辆，例如包括运动型多用途车辆(SUV)、公共车辆、卡车、各种商用车辆的乘用汽车，包括各种舟艇、船舶的船只，航空器等等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、可插式混合动力电动车辆、氢动力车辆以及其它替代性燃料车辆(例如源于非石油的能源的燃料)。正如此处所提到的，混合动力车辆是具有两种或更多动力源的车辆，例如汽油动力和电力动力两者的车辆。
通过纳入本文的附图以及随后与附图一起用于说明本发明的某些原理的具体实施方式，本发明的方法和装置所具有的其他特征和优点将更为具体地变得清楚或得以阐明。
附图说明
图1为描述根据相关技术的轮毂轴承和等速万向接头的联接结构的视图。
图2为显示根据本发明的车辆的驱动轴与轮毂轴承彼此联接的示例性构造的视图。
图3为描述根据本发明的膨胀部件的示例性机械加工原理的视图。
应当了解，所附附图并非按比例地显示了本发明的基本原理的图示性的各种特征的略微简化的画法。本文所公开的本发明的具体设计特征包括例如具体尺寸、取向、位置和形状将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。
在这些图形中，贯穿附图的数个图形，附图标记引用本发明的相同的或等同的部分。
具体实施方式
下面将具体参考本发明的各个实施方案，这些实施方案的实例显示在附图中并描述如下。尽管本发明将与示例性实施方案相结合进行描述，但是应当意识到，本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方案。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方案，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种选择形式、修改形式、等价形式及其它实施方案。
图2为显示根据本发明的各个实施方案的车辆的驱动轴与轮毂轴承彼此联接的构造的视图，并且图3为描述根据本发明的各个实施方案的膨胀部件的机械加工原理的视图。
根据本发明的各个实施方案的车辆的用于在车轮处传递驱动力的装置通常可以包括外壳10、轮毂凸缘20和成型构件30。
参考图2，根据本发明的各个实施方案的车辆的用于在车轮处传递驱动力的装置可以包括：等速万向接头的外壳10，该外壳10具有一个端部部分和台阶部12，所述一个端部部分的中心形成为穿过并***到轮毂轴承40中，而所述台阶部12形成在外壳的中间部分的内周表面上；轮毂凸缘20，该轮毂凸缘20构造为通过将一个端部部分联接至车轮侧而另一端部部分***到外壳10中而由台阶部12支撑膨胀部件22，从而形成在径向方向上膨胀的膨胀部件22；以及成型构件30，该成型构件30安装在外壳中以面对膨胀部件22并且使得外周表面通过外壳10的内周表面来支撑。
此外，花键槽形成在外壳10的一个端部部分的中心处并穿透该中心，花键形成在轮毂凸缘20的中间端部的外周表面上，使得形成在轮毂凸缘20上的花键可以***到花键槽中，从而将外壳10和轮毂凸缘20彼此联接为它们的彼此相对旋转受到限制的状态。
此外，虽然并没有示出，包括滚珠隔离圈、滚珠、内环、驱动轴等的等速万向接头(例如伯菲尔德等速万向接头)出于驱动轴的旋转和弯曲运动的目的可以构造在外壳10的另一端部部分中，由于等速万向接头的构造是众所周知的，因此将省略其具体结构和操作原理的描述。
根据如上所述的本发明的构造，由于形成在轮毂凸缘20的端部部分上的膨胀部件22被机械加工并成形为如下形式，其被形成在外壳10的内周表面上的台阶部12部分挡住并支撑，因此如在相关技术中使用的用于将外壳10和轮毂凸缘20彼此联接的固定螺母不需要被使用。因此，由于去除了固定螺母，车辆的制造成本和重量可被降低并且由于松开了紧固螺母，轴承的预负载可以均衡地分布。
此外，由于在轮毂凸缘20与等速万向接头之间形成表面接触，从而去除了产生滑动的部分，因此可以防止相关技术中由粘滑现象产生的贴合。
此外，根据本发明，膨胀部件22可以形成为被台阶部12的支撑表面12a的一部分支撑，并且成型构件30的另一端部部分可以被除了膨胀部件22的支撑表面12a之外的剩余支撑表面12a的至少一部分支撑并安装。
这里，膨胀部件22可以通过轨道成型工具50挤压以进行轨道成型加工，如图3所示。亦即，由于膨胀部件22通过轨道成型工具50由轮毂凸缘20的另一端部部分挤压而形成，在膨胀部件22可被轮毂凸缘20的端部部分挡住时，轮毂凸缘20和外壳10可以彼此联接。
因此，当驱动轴通过轨道成型加工被组装到轮毂轴承时，可以完成轮毂轴承40的预负载设定，特别地，可以形成恒定的预负载从而减少预负载的扩散。
但是，由于本发明中膨胀部件22通过使用轨道成型工具50形成的机械加工特性，膨胀部件22通过使用具有比形成在外壳10的内表面上的内凹槽14的最小内部直径更小的直径的轨道成型工具50而形成，从而膨胀部件22可形成为具有比内凹槽14的最小内部直径更小的直径。
通常而言，由于车辆的部段变大，则膨胀部件的直径也需要增加。但是，就目前大量生产的同一车辆中的轮毂轴承40和外壳的内凹槽的最小内部直径之间的关系而言，在仅形成膨胀部件方面存在一些不利的问题。
另外，由于轨道成型加工的特性，为了使用尺寸能够满足轮毂轴承40的负载能力的膨胀部件，可能需要目前使用的内凹槽的内部直径具有比外壳的内凹槽的内部直径更大的尺寸。相反，在形成与目前使用的外壳的内凹槽的内部直径匹配的膨胀部件时，由于需要使用具有较小尺寸的轮毂轴承，因此轴承的负载能力可能无法与目前的车辆匹配。
因此，根据本发明，由于成型构件30在台阶部12的支撑表面12a(膨胀部件22不形成在该支撑表面12a上)上被挤压，同时通过形成膨胀部件22而使得轮毂凸缘20和外壳10形成一体并组装，因此即使对于具有相对较小尺寸的等速万向接头的外壳10而言，也会产生增加膨胀部件22的作用，从而使得有可能增加轮毂轴承40的负载能力。
同时，参考图2，根据本发明，允许驱动轴的旋转和弯曲运动的滚珠可以设置在外壳10的另一端部部分中，内凹槽14可以形成在外壳10的另一端部部分的内周表面中，从而引导滚珠的移动，并且引导凹槽34可以形成为连接至成型构件30的一个端部部分的内周表面中的内凹槽14的形状。
此外，成型构件30的一个端部部分的内周表面形成为连接至外壳10的另一端部部分的内周表面的形状，从而所连接的横截面的形状可以形成为形成弯曲形状。另外，取决于各种因素，横截面可以形成为任意其它类似的形状。
也就是说，由于等速万向接头的外壳10的另一端部部分具有比组装在其中的滚珠的最外面的直径更小的打开的内部直径，因此滚珠隔离圈、滚珠以及内环不可以同时被组装。
因此，为了将滚珠组装在等速万向接头中，当滚珠隔离圈和内环组装在外壳10中然后被弯曲最大的弯曲角度时，可以在滚珠隔离圈上露出能够***一个滚珠的孔。滚珠可以通过上述的孔被***。
如此，在滚珠被***之后，滚珠隔离圈和内环在外壳10的轴的方向上对齐，然后通过同样的方法进行最大化地弯曲。之后，下一个滚珠被***。
此外，当被最大化地弯曲以***最后的滚珠时，位于外壳10内部的滚珠隔离圈中的滚珠从外壳10的最深的内凹槽14中出来，从而被放置在引导凹槽34中，该引导凹槽34形成为从内凹槽14延伸。结果是，最后的滚珠被***到滚珠隔离圈中，从而可以完成滚珠的组装。
这里，引导凹槽34在等速万向接头的通常的运动条件下并不作用，而是仅仅作用为在组装滚珠时占据一个滚珠的位置，并且滚珠在等速万向接头的通常的动作条件下在内凹槽14的预定动作轨迹上移动。
同时，根据本发明，轮毂轴承40可以具有在外座圈42的内侧沿径向方向可旋转地设置的内滚珠44和外滚珠46，其中内滚珠44可由外壳10的外周表面支撑，而外滚珠46可由轮毂凸缘20的外周表面支撑。
也就是说，由于外壳10的一个端部部分的外周表面和轮毂凸缘20的外周表面执行与轮毂轴承40的内座圈相同的功能，因此轮毂轴承40的内座圈被去除，从而在生产成本和重量方面具有优势。
根据本发明的各个实施方案，由于形成在轮毂凸缘的端部部分上的膨胀部件形成为如下形式，其被形成在外壳的内周表面上的台阶部部分挡住并支撑，因此可以不使用用于将外壳和轮毂凸缘彼此联接的固定螺母，从而车辆的生产成本和重量可以减少，并且通过松开固定螺母而使得轴承的预负载可以均衡地分布，而且通过去除了轮毂凸缘和等速万向接头之间的滑动产生部分也可以避免由于粘滑现象产生的贴合。
另外，由于成型构件在台阶部的支撑表面(膨胀部件不形成在该支撑表面上)上被挤压，同时通过形成膨胀部件而使得轮毂凸缘和外壳形成一体并组装，因此即使对于具有相对较小尺寸的等速万向接头的外壳而言，也会产生增加膨胀部件的行为，从而使得有可能增加轮毂轴承的负载能力。
同时，虽然上面详细描述了本发明的具体实施例，显然本领域技术人员可以做出各种修改和变化，而不偏离本发明的精神和范围。此外，显然这些修改和变化在接下来的权利要求范围内。
为了方便解释和精确限定所附权利要求，术语“上”、“下”、“内”和“外”被用于参考附图中所显示的这些特征的位置来描述示例性实施方式的特征。
前面对本发明具体示例性实施方案所呈现的描述是出于说明和描述的目的。前面的描述并不想要成为毫无遗漏的，也不是想要把本发明限制为所公开的精确形式，显然，根据上述教导很多改变和变化都是可能的。选择示例性实施方案并进行描述是为了解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种示例性实施方案及其不同选择形式和修改形式。本发明的范围旨在由所附权利要求书及其等价形式所限定。

Claims (5)

1.一种车辆的用于在车轮处传递驱动力的装置，所述装置包括：
等速万向接头的外壳，该外壳具有第一端部部分和台阶部，所述第一端部部分的中心穿过轮毂轴承，所述台阶部形成在所述外壳的中间部分的内周表面上；
轮毂凸缘，该轮毂凸缘通过将一个端部部分联接至车轮侧而另一端部部分***到所述外壳中而通过所述台阶部支撑膨胀部件，从而形成在径向方向上膨胀的所述膨胀部件；以及成型构件，该成型构件安装在所述外壳中并面对所述膨胀部件，所述成型构件具有通过所述外壳的内周表面支撑的外周表面，
其中允许驱动轴的旋转和弯曲运动的滚珠设置在所述外壳的第二端部部分中，内凹槽形成在所述外壳的第二端部部分的内周表面中，从而引导所述滚珠的移动，
引导凹槽形成为连接至所述成型构件的第一端部部分的内周表面中的内凹槽的形状，从而引导所述滚珠的移动。
2.根据权利要求1所述的车辆的用于在车轮处传递驱动力的装置，其中所述膨胀部件通过所述台阶部的支撑表面的一部分支撑，并且所述成型构件的第二端部部分通过除了所述膨胀部件的支撑表面之外的剩余支撑表面的至少一部分支撑并安装。
3.根据权利要求2所述的车辆的用于在车轮处传递驱动力的装置，其中所述膨胀部件为轨道成型的。
4.根据权利要求1所述的车辆的用于在车轮处传递驱动力的装置，其中所述成型构件的第一端部部分的内周表面形成为连接至所述外壳的第二端部部分的内周表面的形状，从而所连接的横截面的形状形成弯曲形状。
5.根据权利要求1所述的车辆的用于在车轮处传递驱动力的装置，所述轮毂轴承具有在外座圈的内侧沿径向方向能够旋转地设置的内滚珠和外滚珠，所述内滚珠由所述外壳的外周表面支撑，而所述外滚珠由所述轮毂凸缘的外周表面支撑。
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