CN102438842A - 具有定中心装置的车轮轴承组件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于诸如商用车辆或农用车辆等车辆的具有定中心装置的轮毂或车轮轴承组件。所述轮毂或车轮轴承组件包括：轮毂(2)，所述轮毂绕着转动轴(X)可转动地设置在轴身(4)上，并且车轮能够紧固在所述轮毂上；和定中心单元(6)，所述定中心单元能够固定在所述轮毂(2)上，其中所述定中心单元(6)包括定中心部(22)，车轮能够安置在所述定中心部上，并且其中从所述定中心部(22)到转动轴(X)的距离小于从所述轮毂(2)的外周到转动轴(X)的距离。

Description

具有定中心装置的车轮轴承组件

技术领域

本发明涉及一种用于诸如商用车辆或农用车辆等车辆的具有定中心装置的轮毂或车轮轴承组件。

背景技术

上述类型的轮毂或车轮轴承组件在现有技术中是已知的。例如，DE10049615A1公开了一种轮毂或者具有可转动地支撑在轴身上的轮毂的车轮轴承组件。为了将车轮定中心，轮毂包括凹槽。然而，这种轮毂或车轮轴承组件存在的问题是：由于在轮毂中的定中心突起，轮缘的中心开口的最小直径受到限制。为了克服该问题，通过在轴承组件的上游设置壶形制动盘，出现了具有小于轮毂内径的定中心装置的轮毂或车轮轴承组件，其中所述制动盘具有更小直径的相应定中心座。然而，这种系统存在的问题是：由于壶形制动盘的壶体会遮挡车轮轴承单元而使其不被外部冷却，因此车轮轴承单元受到巨大的热应力，并且此外，在制动过程中，热量可能会直接导入车轮轴承单元。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种用于诸如商用车辆或农用车辆等车辆的具有定中心装置的轮毂或车轮轴承组件，其可能被灵活地调节而适应将要设置在其上的轮缘，不会对车轮轴承系统产生负面热影响。

上述目的通过具有权利要求1特征的用于诸如商用车辆或农用车辆等车辆的具有定中心装置的轮毂或车轮轴承组件而实现。从属权利要求中限定了优选的实施例。

根据本发明，提供一种用于诸如商用车辆或农用车辆等车辆的具有定中心装置的轮毂或车轮轴承组件，所述轮毂或车轮轴承组件包括：轮毂，所述轮毂绕着转动轴可转动地设置在轴身上，并且车轮能够紧固在所述轮毂上；和定中心单元，所述定中心单元能够固定在所述轮毂上，其中所述定中心单元包括定中心部，车轮能够安置在所述定中心部上，并且其中从所述定中心部到转动轴的距离小于从所述轮毂的外周到转动轴的距离。因此，所述轮毂或车轮轴承组件特别是用于将车轮支撑在机动车辆、特别是农用车辆的车轴或轴身上。所述的车辆例如特别是由卡车牵引而运输重负载的半挂车或卡车本身形式的商用车辆。因此，所述轮毂或车轮轴承组件可被设计成商用车辆的车轮轴承组件。轴身基本上以刚性或非转动或非旋转方式设置在车架上，使得轮毂绕着转动轴可转动地或可旋转地设置在轴身上。这里，转动轴或转动中心基本上与轴身的纵轴或车辆车轮的转动轴一致。车辆的车轮经由轮毂可转动地设置在轴身上。为此，设置有定中心单元，以将车轮相对于转动轴定中心或者相对于转动轴固定车轮的(径向)位置。因此，所述定中心单元包括定中心部，车轮能够安置在所述定中心部上。这里，所述定中心部被设计成使得它与车轮或轮缘的特定几何结构至少部分地相配或一致。特别地，所述定中心部是车轮中的中心孔、中心开口或凹陷部。有利的是，从所述定中心部到转动轴的距离小于从所述轮毂的外周到转动轴的距离。因此，在所述定中心部是圆形结构的情况下，其直径小于所述轮毂的外径。所述定中心单元可被设计成单部分或单件式、多部分或多件式的。然而，特别地，所述定中心单元被设计成与所述轮毂分离的元件，因此，所述定中心单元以使其能够被脱离、拆卸或重装的方式设置在所述轮毂上。因此，当定中心单元损坏时，可将其容易地更换。方便的是，所述定中心部设置在所述定中心单元的远端侧或远端面上，或者设置在所述定中心单元的向外延伸的侧面或表面上。这里，“远端”是指远离轴中心并且可从车辆外部看见定中心部的方向。

有利的是，所述轮毂或车轮轴承组件还包括轴承组件，所述轮毂借助所述轴承组件绕着所述轴身可转动地被支撑。所述轴承组件可以被设计成滚动轴承组件或滑动轴承组件。所述轴承组件确保所述轮毂可以绕着转动轴或轴身的纵轴转动或旋转。

方便的是，所述轴承组件包括内轴承环，并且借助至少一个轴承体，至少一个外轴承环可转动地设置在所述内轴承环上。优选的是，所述内轴承环与所述轴身可靠地连接或轴向固定在其上。相比之下，所述外轴承环固定在所述轮毂上。内轴承环和/或外轴承环可以被设计成单部分或多部分的。因此，内轴承环可以被设计成两部分的，即，包括借助径向夹紧环彼此连接的远端内轴承环和近端内轴承环。优选的是，所述轴承体可以被设计成滚动轴承体，例如圆柱体或锥形滚筒。为了能够确保轴承组件的可靠运行，可以借助密封件隔离轴承体，使得灰尘或其他颗粒不会进入轴承。

优选的是，从所述定中心部到转动轴的距离小于从所述轴承组件的外周到转动轴的距离。换句话说，从所述定中心部到转动轴的距离小于所述轴承组件、特别是外轴承环的外周的半径。因此，当所述定中心部被设计成旋转对称的时，其直径小于外轴承环的外径。这里，从所述定中心部到转动轴的距离小于轴承装置的外半径，特别地，至少小了定中心单元在该区域的壁厚。

优选的是，所述定中心部被设计成旋转对称的，其中所述定中心部的直径与所述轴承组件的外径之比约为0.65～0.96，优选约0.85～0.94，特别优选约0.92。由于这种最佳比值，可以设置特别稳定的轮缘，而无需改变或减小轴身、轮毂或轴承组件的尺寸，这使系统的运行更可靠。

在优选实施例中，所述定中心单元被设计成杯形并且包括底部和圆周部。换句话说，所述定中心单元可以被设计成具有优选封闭底部的基本上圆柱形或略微的锥形。在这种情况下，所述圆周部基本上横向远离所述底部延伸，优选垂直远离所述底部延伸。这里，术语“杯形”仅仅指定中心单元的基本结构。当然，定中心单元可以具有不同于杯形的多个构成部分或分段。

方便的是，所述定中心部由所述定中心单元的圆周部的基本上旋转对称的外周形成。这里，所述定中心部可以具有大致圆柱形结构。可选择地，所述定中心部可以朝向远端或朝向外部渐缩，使得所述定中心部基本上由锥形外表面限定。当然，所述定中心部在周向上不必是连续的，而是也可以被设计成距转动轴等距的一系列圆弧部。特别地，所述定中心部被设计成与转动轴基本上同轴或同心。

优选的是，在所述定中心单元的装配状态下，所述圆周部与所述轴承组件的远端部配合，优选与所述外轴承环的远端部配合，使得所述轴承组件相对于所述轮毂被轴向固定，优选使得所述外轴承环相对于所述轮毂被轴向固定。换句话说，所述定中心单元的圆周部的朝向近端的部分与所述轴承组件的远端配合，从而防止或限制所述轴承组件在远端方向上的轴向位移。因此，所述圆周部的端面可以与所述轴承组件的端面或所述外轴承环的端面接触。在优选实施例中，所述轴承组件或所述外轴承环的近端可以与所述轮毂的凸缘或突起配合，该凸缘或突起优选被设计成径向的，从而限制所述轴承组件在近端方向上的轴向位移。

优选的是，所述定中心单元还包括凸缘部，所述凸缘部优选径向向外远离所述圆周部延伸。所述凸缘部可以横向远离所述圆周部延伸，特别有利的是，所述凸缘部基本上垂直远离所述圆周部延伸。换句话说，所述凸缘部与转动轴基本上垂直或正交。有利的是，所述凸缘部的外径小于或等于所述轮毂的外径。所述凸缘部可以包括孔、凹陷或开口，通过它们可以夹紧或引导用于紧固车轮的车轮螺栓，以便与轮毂配合。此外，车轮凸缘还可以包括一个或多个直径更小的孔，以便设置用于将定中心单元固定在轮毂上的紧固件。结果，装配过程简化，并提供了一种运输安全装置以及用于将定中心单元固定在轮毂上而无需连接车轮的装置。

有利的是，所述定中心单元的底部包括开口，所述开口优选与转动轴同心并且能够由封闭件封闭。当轮毂或车轮轴承组件被装配时，例如为了导入润滑剂，通过所述开口可以接近轴身。所述开口也可以仅仅被设计成凹陷部，在所述凹陷部内可以设置被设计成封闭件的相应盖子。

在优选实施例中，所述定中心单元包括被设计成与所述轮毂配合的配合件，使得所述定中心单元可被容易地装配和拆卸。所述配合件可以被设计成例如在定中心单元的自由端区域中位于圆周部上的外螺纹，所述自由端适于与轮毂内周上的相应内螺纹配合。额外地或可选择地，在外圆周部上可以设置径向槽或径向凹陷，它们与设置在轮毂内周上的径向突起或径向槽配合，从而将定中心单元固定在轮毂上。额外地或可选择地，还可以设置螺丝/螺栓、双头螺栓、铆钉或相似元件，它们优选延伸穿过定中心单元的凸缘部中的开口并且被紧固到轮毂。有利的是，所述配合件还可以防止如同现有技术中已知的解决方案那样由于热影响或局部受热而对轮毂单元的元件造成的损坏，在现有技术中，定中心单元牢固地与轮毂结合并且被不可脱离地紧固到轮毂上(例如，借助焊接或铜焊/锡焊)。

附图说明

参照附图，结合下文对本发明车轮轴承组件的例示性优选实施例的描述，可以很清楚本发明的进一步优点和特点，其中，不同实施例的各个技术特征可以组合而形成新的实施例，在附图中：

图1是根据本发明的轮毂或车轮轴承组件的优选实施例的剖面图。

图2是图1所示的轮毂或车轮轴承组件的部分剖切立体图。

图3是根据本发明的轮毂或车轮轴承组件的另一个优选实施例的剖面图。

图4是图3所示的轮毂或车轮轴承组件的部分剖切立体图。

图5是根据本发明的轮毂或车轮轴承组件的另一个优选实施例的剖面图。

图6是图5所示的轮毂或车轮轴承组件的部分剖切立体图。

具体实施方式

图1和图2示出根据本发明的轮毂或车轮轴承组件的第一个优选例示性实施例，该轮毂或车轮轴承组件包括将被连接的车轮用的定中心装置。该轮毂或车轮轴承组件包括轮毂2，该轮毂绕着转动轴X可转动地设置在轴身4上。为了将车轮的轮缘50与轮毂或车轮轴承组件连接，轮毂或车轮轴承组件额外地包括与轮毂2连接的定中心单元6。

轴身4以基本上非转动或非旋转的方式与车架连接。在轴身4上，设置有由内轴承单元、多个轴承体8和外轴承环10组成的轴承组件。这里，内轴承单元由借助径向夹紧环彼此连接的远端内轴承环12和近端内轴承环14组成。轴用螺母16用于将内轴承环12，14与轴身4轴向地固定和连接。外轴承环10与轮毂2连接。

轮缘50借助车轮螺栓52与轮毂2连接。在轮毂2的近端部还设置有制动盘54，借助与车架或轴身4连接的制动单元56可以促动该制动盘。

为了将轮缘50相对于轮毂2或转动轴X定中心，定中心单元6设置在轮毂2上。定中心单元6被设计成大致杯形或壶形，并且包括底部18和圆周部20。在所示的实施例中，圆周部20基本上被设计成台阶状圆柱体，并且在外周面上包括轮缘50在上滑动且相对于转动轴X定中心的定中心部22。在圆周部20的外周面上，定中心单元6包括螺纹形式的配合件24，用于将定中心单元与轮毂2的相应内螺纹拧在一起。结果，圆周部20的端面可以与外轴承环10的端面配合，从而利用轮毂2夹住圆周部20并将其可靠地固定在轮毂2中。

为了确保可以接近轴身4和轴用螺母16，定中心单元6的底部18包括由封闭件26封闭的适当的同心开口。

图3和图4示出根据本发明的轮毂或车轮轴承组件的可选的优选例示性实施例，其中采用与图1和图2的实施例中相同的附图标记来表示相同或相似的元件。

与图1和图2所示的实施例相比，图3和图4所示实施例的轴承组件包括被设计成远端外轴承环30和近端外轴承环32的多件式外轴承环，该远端外轴承环和该近端外轴承环支撑在轮毂2的肩部或向内伸出的径向突起上。

特别优选的是，在定中心单元6的突起和轮毂2之间可以设置密封件34，以防止液体从外面渗入由轴身4、轴用螺母16和定中心单元6形成的空间内。

图5和图6示出根据本发明的轮毂或车轮轴承组件的另一个优选例示性实施例，其中采用与图1～4所示的实施例中相同的附图标记来表示相同或相似的元件。

与图1～4所示的实施例相比，图5和图6所示实施例的轮毂或车轮轴承组件包括具有凸缘部36的定中心单元6，该凸缘部基本上垂直于转动轴X径向向外远离圆周部20延伸。

在凸缘部36上沿周边设置有多个开口。在特别优选的实施例中，凸缘部36的开口具有两种不同的结构。一方面，设置有夹紧车轮螺栓52的开口，以便将轮缘50与轮毂2连接。另一方面，设置有与例如可被设计成螺栓或螺丝等的紧固件38配合的开口，以便将定中心单元6固定在轮毂2上。

附图标记列表

2     轮毂          4     轴身        6     定中心单元

8     轴承体        10    外轴承环    12    远端内轴承环

14    近端内轴承环  16    轴用螺母    18    底部

20    圆周部        22    定中心部    24    配合件

26    封闭件        30    远端外轴承环32    近端外轴承环

34    密封件        36    凸缘部      38    紧固件

50    轮缘          52    车轮螺栓    54    制动盘

56    制动单元      X     转动轴

Claims (11)

1.一种用于诸如商用车辆或农用车辆等车辆的具有定中心装置的轮毂或车轮轴承组件，所述轮毂或车轮轴承组件包括：

轮毂(2)，所述轮毂绕着转动轴(X)可转动地设置在轴身(4)上，并且车轮能够紧固在所述轮毂上；和

定中心单元(6)，所述定中心单元能够固定在所述轮毂(2)上，

其中所述定中心单元(6)包括定中心部(22)，车轮能够安置在所述定中心部上，并且

其中从所述定中心部(22)到转动轴(X)的距离小于从所述轮毂(2)的外周到转动轴(X)的距离。

2.根据权利要求1所述的轮毂或车轮轴承组件，还包括轴承组件，所述轮毂(2)借助所述轴承组件绕着所述轴身(4)可转动地被支撑。

3.根据权利要求2所述的轮毂或车轮轴承组件，其中所述轴承组件包括内轴承环(12，14)，并且经由至少一个轴承体(8)，至少一个外轴承环(10)可转动地设置在所述内轴承环上。

4.根据权利要求2或3所述的轮毂或车轮轴承组件，其中从所述定中心部(22)到转动轴(X)的距离小于从所述轴承组件的外周到转动轴(X)的距离。

5.根据权利要求4所述的轮毂或车轮轴承组件，其中所述定中心部(22)被设计成旋转对称的，并且其中所述定中心部(22)的直径与所述轴承组件的外径之比约为0.65～0.96，优选约0.85～0.94，特别优选约0.92。

6.根据前述权利要求中任一项所述的轮毂或车轮轴承组件，其中所述定中心单元(6)被设计成杯形并且包括底部(18)和圆周部(20)。

7.根据权利要求6所述的轮毂或车轮轴承组件，其中所述定中心部(22)由所述圆周部(20)的基本上旋转对称的外周形成。

8.根据权利要求6或7所述的轮毂或车轮轴承组件，其中在所述定中心单元(6)的装配状态下，所述圆周部(20)与所述轴承组件的远端部配合，优选与所述外轴承环(10)的远端部配合，使得所述轴承组件相对于所述轮毂(2)被轴向固定，优选使得所述外轴承环(10)相对于所述轮毂(2)被轴向固定。

9.根据权利要求6～8中任一项所述的轮毂或车轮轴承组件，其中所述定中心单元(6)还包括凸缘部(36)，所述凸缘部(36)优选径向向外远离所述圆周部(20)延伸。

10.根据权利要求6～9中任一项所述的轮毂或车轮轴承组件，其中所述定中心单元(6)的底部(18)包括开口，所述开口优选与转动轴(X)同心并且能够由封闭件(26)封闭。

11.根据前述权利要求中任一项所述的轮毂或车轮轴承组件，其中所述定中心单元(6)包括被设计成与所述轮毂(2)配合的配合件(24，38)。

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