CN112240348A - 轮毂及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明源自一种轮毂(10)，该轮毂(10)包含在设计上用于连接车轮和/或车轮适配器的第一轴向端部区(12)，还包含至少一个轮毂基体(14)，所述轮毂基体(14)一体构成，在设计上用于环绕滚子轴承的至少一部分。本发明提出，所述轮毂(10)包含至少一个环绕所述轮毂基体(14)的部件(16)，该部件(16)设置在所述轮毂(10)的与所述第一轴向端部区(12)反向设置的第二轴向端部区(18)。

Description

轮毂及其制造方法
技术领域
本发明源自技术方案1前序部分所述的装置。
背景技术
一体构成的轮毂已知包括圆锥滚动体(滚子)的两列外圈滚道，所述轮毂包括用于连接车轮适配器的开孔。
发明内容
本发明的目的尤其在于提供一种具有更高效率的上述类型的轮毂。该目的创造性地由技术方案1中所述的特征加以实现，而本发明的优势设计和进一步发展可以从从属技术方案中摘取获得。
本发明源自这样一种轮毂(/车轮轮毂)(wheel hub)，该轮毂包括被构造用于附接车轮和/或车轮适配器的第一轴向端部区，以及包括至少一个轮毂基体(hub base body)，所述轮毂基体形成为一体，该轮毂基体被构造成围绕(/绕着)(surround)滚动元件轴承(/滚动轴承)(rolling-element bearing)的至少一部分。
本发明提出，所述轮毂包括至少一个围绕所述轮毂基体的部件(/组成部件)(component)，该部件布置在轮毂的与所述第一轴向端部区反向设置的第二轴向端部区。所述“一体构(形)成”应被理解为尤其意味着由铸造制成，并且/或者仅通过损毁才能被拆解(/分离)(separable)。采用本发明可以实现高效率，尤其可以实现轮毂服务寿命的提高，因为通过所述部件的加强作用，尤其是在急转弯情况下出现在车辆舱内侧(inboard side)的塑性变形能够得以被避免。所述“舱内侧”是指在最终安装的状态下朝向车辆中心点的一侧。此外还可以实现的是，尤其是已在轮毂中使用的现有轮毂机体可通过翻新加装所述的部件来起稳定作用，这一点特别经济。此外还可以实现的是，不包含所述部件的在设计上用于特定轴(向)负荷范围的轮毂可通过添加所述部件用于次高档(上一档)轴负荷范围。这一点经济，故而对次高档轴负荷范围内的小批量尺寸产品尤其具有优势，因为无需为轮毂提供新设计。
此外，本发明还提出一种轮毂，包括至少一个轮毂基体。所述轮毂基体一体构造(/被构造为一体)，该轮毂基体被构造成围绕滚动元件轴承(/滚动轴承)的至少一部分，其中所述轮毂包括至少一个围绕所述轮毂基体的部件，该部件不同于法兰。采用本发明可以实现高效率，尤其可以实现轮毂服务寿命的增加，因为源于所述部件的加强作用，轮毂在舱内侧的塑性变形能够得以被避免。
在优选情况下，所述部件包括至少一个ABS环区，藉此可以节省部件，从而实现高性价比设计。
具有优势的是，所述轮毂基体在其抵靠(/邻靠)(abut against)所述部件的表面区域(处)采用圆柱表面形状或者圆锥表面形状，藉此可以实现简单的可制造性(工艺性)。尤其是通过焊接或者摩擦焊接可以实现所述部件的简单附着。
除此以外，本发明还提出所述部件通过压配(press-fit)和/或钎焊(brazing)和/或摩擦焊接的方式附接(/附着)在轮毂基体上，通过这种方式可以实现简单的装配。
在优选情况下，所述部件基本具有圆筒形状，藉此可以实现经济的设计。
具有优势的是，所述部件被构造为基本呈环形，藉此可以实现材料的节省。
此外，本发明还提出所述部件被构建为一体，藉此实现高稳定性的简单结构设计。
此外，本发明还提出一种制造轮毂的方法：在轮毂的轮毂基体上附接(/附着)部件，使该部件围绕所述轮毂基体，并且使该部件位于轮毂的第二轴向端部区。其中，所述轮毂基体一体构成，被构造用于围绕滚动元件轴承的至少一部分；所述第二轴向端部区与轮毂的第一轴向端部区反向设置，所述第一轴向端部区被构造用于附接车轮或者车轮适配器。采用本发明可以实现高效率。
在优选情况下，所述附接(/附着)通过收缩压装和/或钎焊和/或摩擦焊接来实现，藉此可以实现简单不贵的装配。
本发明进一步的优势来自以下附图的描述。附图中描述的是本发明的示范性实施方式。附图、说明书和权利要求书中包含许多特征组合。本领域的技术人员也可以在具有优势的情况下考虑这些特征个体，或者将它们组合为更有意义的特征组合。
附图说明
图1显示本发明所述轮毂的截面图；
图2显示本发明所述轮毂的一种备选示范性实施方式的截面图，其中所述轮毂包含ABS齿圈区域；
图3显示本发明所述轮毂的进一步备选示范性实施方式的截面图，其中轮毂的所述部件被设置为基本呈环形；
图4显示本发明所述轮毂的进一步备选示范性实施方式的截面图，其中轮毂基体包含锥面形状的表面。
附图标记说明
10 轮毂
12 端部区
14 轮毂基体
16 部件
18 端部区
20 ABS环区(齿圈区域)
22 表面区域
24 通孔
26 通孔
28 滚道
30 滚道
具体实施方式
图1显示本发明所述轮毂的截面图。所述轮毂包括彼此反向设置的第一轴向端部区12和第二轴向端部区18。轴向端部区12被构造用于附接(/安装)车轮适配器(wheeladapter)。为此目的，轴向端部区12被设置成一个法兰(flange)，上面包含有通孔24，车轮适配器通过螺栓能够装配在所述法兰上。此外，所述轮毂还包括一体构成的轮毂基体(hubbase body)14，所述轮毂基体14被构造成围绕(/绕着)(surround)滚动轴承(更准确而言是第一圆锥滚子轴承和第二圆锥滚子轴承)的一部分。在最终安装完毕的状态下，轮毂通孔26形成两个圆锥滚子轴承相应的容纳区域。轮毂基体成为第一圆锥滚子轴承和第二圆锥滚子轴承共同的外圈。因此，轮毂基体14包含用于第一圆锥滚子轴承的第一滚道28和用于第二圆锥滚子轴承的第二滚道30。此外，所述轮毂还包含一个绕着(/围绕/环绕)所述轮毂基体并且位于第二轴向端部区18的部件16。所述部件16不同于法兰，除了加工边角以外，具有中空的圆柱形状，因此也是一个空筒。因此，轮毂基体在其抵靠(/邻靠)所述部件的表面区域22处也被构造为圆柱表面形状。在部件16附着连接(/附接/安装)在轮毂基体上以前，通过车削(turning)制造所述的表面区域22。
所述部件16被构造为一体，并且通过压力装配(亦称“压装”或“紧配合”)附着在轮毂基体14上。所述压力装配具有显著的重叠区域。在装配时，所述部件要么简单地直接压装在轮毂基体14上，要么收缩压装(首先经过预热然后再压装)在轮毂基体上。作为另外一种选择，通过摩擦焊接(friction welding)或者钎焊(brazing)将所述部件连接在轮毂基体14上也是可以想到的。如果连接是通过钎焊来实现的，那么所述部件与轮毂基体之间在表面区域22处须首先设置有缝隙，所述缝隙用于通过毛细管效应(capillary effect)来容纳焊料。
部件16由结构钢构成。原则上讲，上至经过热处理的高强度钢，可用于部件16的材料谱(material spectrum)非常广泛。其他金属或者复合材料也可被用于作为部件16的材料。
在其最终的安装形态，部件16具有防止轮毂发生塑性变形的稳定尺寸的效果。
在一种备选的示范性实施方式中，在安装完毕的状态下，在轴向端部区12安装的是车轮而非车轮适配器。
在其他示范性实施方式中，各圆锥滚子轴承也可以被不同的滚动元件轴承(/滚动轴承)所替代，尤其是，比方说，角接触球轴承。
尤其在卡车轮轴承单元承受高的侧向加速度(比如在道路急转弯)时，本发明的创新轮毂防止过高的径向滚道变形。尤其是在传统轮毂极尽体现材料优化之能事的(车)轮轴承的舱内侧(/车内侧)，所述变形如此之巨，以致在未有所述部件的情况下——甚至在一些市售的轮毂中——所出现的应力偏离甚至超出临界范围内材料的弹性范围，从而引发塑性(进而/亦即永久)的变形。
圆锥滚子轴承滚道显著的塑性变形会造成对轴承运动(/运动学)的严重干扰，所谓的“顶点条件(apex-point condition)”(即在理想的纯滚动条件下，圆锥滚子轴承中的外圈滚道和内圈滚道的延长线与轴承旋转轴线三条线汇聚于一点)遭到破坏。结果是滚动元件不再纯滚动，而是带有显著的滑动。这种滑动产生摩擦、温度(温升)以及最终的滚道磨损。在运行中或者在实验台上，在没有所述部件的情况下，或者在一些传统的市售轮毂上，轴承的期望/计算寿命再也无法达到，并且/或者摩擦损耗过高，高到无法接受。
图2～4描述各种备选的示范性实施方式。基本相同的部件、特征和功能均被赋予相同的附图标记。然而，为区别这些示范性实施方式，字母“a”、“b”等被添加在图2～4中示范性实施方式的附图标记之后。以下描述基本限于与图1中示范性实施方式的区别，其中同样的部件、特征和功能可以参照图1中的示范性实施方式的描述。
图2显示本发明的创新轮毂的一种备选的示范性实施方式，其中直接位于轮毂一侧轴向端部的部件16a包含有ABS环区(亦称“ABS齿圈区域”)。所述ABS环区设置有在轴向上延伸的突起，这些突起在周向上彼此均等地(/等间距)设置。为使ABS齿圈区域发挥功能，它被精确地设置在轮毂基体上。部件16a也被构造得比第一示范性实施方式中的部件16要长。
图3展示本发明的创新轮毂的进一步备选示范性实施方式。轮毂的部件16b被构造为基本(/大致/本质上)呈环形，具体是由具有圆曲化边缘的环形成。
图4显示本发明进一步创新的轮毂10c的轴截面的上半区。部件16c通过摩擦焊接附着(/附接)在轮毂10c的轮毂基体14c上。为实施所需的焊接工艺，轮毂基体14c的表面区域22c被构建成圆锥表面形状。相应的，部件16c的径向内表面也被构建为圆锥表面形状。在部件16c附着(/附接/安装)在轮毂基体14c的过程中，部件16c和轮毂基体14c被设置为彼此相对转动，并且使部件16c向轮毂基体14c的质心(center of mass)移动。

Claims (10)

1.一种轮毂(10)，包括被构造用于附接车轮和/或车轮适配器的第一轴向端部区(12)，以及包括至少一个轮毂基体(14)，所述轮毂基体(14)一体构成，被构造成围绕滚动元件轴承的至少一部分，其特征在于，至少一个部件(16)围绕所述轮毂基体(14)，该部件(16)布置在所述轮毂(10)的与所述第一轴向端部区(12)反向设置的第二轴向端部区(18)。
2.轮毂，尤其是根据权利要求1所述的轮毂，包括至少一个轮毂基体(14)，所述轮毂基体(14)一体构成，被构造成围绕滚动元件轴承的至少一部分，其特征在于，不同于法兰的至少一个部件(16)围绕所述轮毂基体(14)。
3.根据权利要求1或2所述的轮毂，其特征在于，所述部件(16)包括至少一个ABS环区(20)。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的轮毂，其特征在于，所述轮毂基体(14)在其抵靠所述部件(16)的表面区域(22)为圆柱表面形状或者圆锥表面形状。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的轮毂，其特征在于，所述部件(16)通过压配和/或钎焊和/或摩擦焊接的方式附接于所述轮毂基体(14)。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的轮毂，其特征在于，所述部件(16)基本具有中空的圆筒形状。
7.根据前述权利要求中的任一项所述的轮毂，其特征在于，所述部件(16)被构造成基本为环形。
8.根据前述权利要求中的任一项所述的轮毂，其特征在于，所述部件(16)被构造为一体。
9.一种制造轮毂(10)的方法，尤其是制造根据前述权利要求中的任一项所述的轮毂的方法，其特征在于，在所述轮毂(10)的轮毂基体(14)上附接部件(16)，使得所述部件(16)围绕所述轮毂基体(14)，并且使得所述部件(16)布置在所述轮毂(10)的第二轴向端部区(18)，其中，所述轮毂基体(14)一体构成，被构造成围绕滚动元件轴承的至少一部分，所述第二轴向端部区(18)与所述轮毂(10)的被构造用于附接车轮和/或车轮适配器的第一轴向端部区(12)反向设置。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述附接通过收缩压装和/或钎焊和/或摩擦焊接来实现。
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