專利名稱：帶兩排滾動(dòng)體的輪轂組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及帶兩排滾動(dòng)體的輪轂組件。
背景技術(shù)：
帶兩排滾動(dòng)體的輪轂組件具有旋轉(zhuǎn)軸，并且包括內(nèi)環(huán)、與內(nèi)環(huán)同軸地且在其外面設(shè)置的外環(huán)以及用于每排滾動(dòng)體的分別形成在內(nèi)環(huán)的外側(cè)和外環(huán)的內(nèi)側(cè)上的內(nèi)環(huán)滾道和外環(huán)滾道，內(nèi)環(huán)滾道和外環(huán)滾道彼此軸向相對(duì)移開以允許輪轂組件適應(yīng)綜合載荷，即同時(shí)作用在徑向方向和軸向方向上的載荷。上述類型的輪轂組件用在機(jī)動(dòng)車領(lǐng)域中無數(shù)的應(yīng)用中，并且已經(jīng)經(jīng)受了實(shí)質(zhì)的結(jié)構(gòu)修改，直至內(nèi)環(huán)和外環(huán)法蘭連接到輪子和底盤的結(jié)合，因此貢獻(xiàn)于產(chǎn)生緊湊而體輕的結(jié)構(gòu)，并且保證簡(jiǎn)化裝配和大大增加可靠性二者。由于近年來已經(jīng)見效的日益嚴(yán)格的抗污染規(guī)定，必須研究技術(shù)的解決方案，針對(duì)于甚至間接地降低機(jī)動(dòng)車輛的能耗和對(duì)環(huán)境的有害排放，例如一氧化碳的排放。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目標(biāo)是形成具有兩排滾動(dòng)體的輪轂組件，其保持高機(jī)械性能和高可靠性的同時(shí)，允許顯著地降低耗損和污染排放。根據(jù)本發(fā)明，所提供的輪轂組件具有帶旋轉(zhuǎn)軸的兩排滾動(dòng)體，并且對(duì)于滾動(dòng)體的每一排包括根據(jù)各自的接觸角且沿著各自的負(fù)荷線軸向移開的內(nèi)滾道和外滾道，以便允許該組件適應(yīng)組合負(fù)荷，每排滾動(dòng)體的滾道具有各自的密切(osculation)，由滾道的曲率半徑和相關(guān)排滾動(dòng)體的滾動(dòng)體外徑之間的比率限定；該輪轂組件的特征在于，該兩排滾動(dòng)體的第一排滾動(dòng)體的接觸角的大小和密切分別與兩排滾動(dòng)體的第二排滾動(dòng)體的接觸角的大小和密切不同。


本發(fā)明現(xiàn)在將參考附圖進(jìn)行描述，附圖示出了一些非限定的示范性實(shí)施例，圖中圖1示出了根據(jù)本發(fā)明第一優(yōu)選實(shí)施例的帶兩排滾動(dòng)體的輪轂組件的截面圖；圖2是圖1所示輪轂組件的負(fù)載分布的示意圖；以及圖3示出了圖1所示帶有兩排滾動(dòng)體的輪轂組件的第二優(yōu)選實(shí)施例的截面圖。
具體實(shí)施例方式參考圖1，10總體上表示帶旋轉(zhuǎn)軸A的輪轂組件，并且包括同軸于旋轉(zhuǎn)軸A且相對(duì)于彼此同軸的內(nèi)環(huán)11和外環(huán)12，由于它們之間插設(shè)兩排C1、C2滾動(dòng)體13而彼此相對(duì)旋轉(zhuǎn)。 在這里所述的示例中，滾動(dòng)體13是球，其中心沿著各自的節(jié)圓直徑P1、P2設(shè)置。此外，組件10包括用于每一排Cl和C2的內(nèi)滾道111、112和外滾道121、122，它
4們軸向設(shè)置以便允許組件10適應(yīng)同時(shí)作用在徑向方向和軸向方向二者上并且沿著各自的負(fù)荷線L1、L2傳遞在球13和內(nèi)滾道111、112之間以及球13和外滾道121、122之間的組合負(fù)荷。特別是，負(fù)荷線Li、L2連接每排Cl、C2的球13與相關(guān)內(nèi)滾道111、112和相關(guān)外滾
道121、122之間的接觸點(diǎn)，并且與徑向表面中垂直于軸A的相應(yīng)線形成各自的接觸角α和 β。內(nèi)滾道111、112在內(nèi)環(huán)11的外側(cè)形成，而外滾道121、122直接在外環(huán)12的內(nèi)表面123上形成，在所示示范性實(shí)施例中，外環(huán)12還提供有外部法蘭124，用于將組件10錨定到車輛。內(nèi)環(huán)11是內(nèi)凸緣環(huán)，以允許輪子到組件10的連接，并且包括-法蘭14，橫向于旋轉(zhuǎn)軸Α，-軸15，沿著旋轉(zhuǎn)軸A延伸，并且由與法蘭14相同的材料制造，以及-外加內(nèi)環(huán)16，其配合在軸15上，并且由滾動(dòng)邊緣17軸向阻擋。法蘭14和環(huán)16對(duì)于組件10分別限定了所謂的“外端側(cè)”和“內(nèi)端側(cè)”，并且排Cl 的內(nèi)滾道111直接在軸15于法蘭14附近的外表面113上形成，而排C2的內(nèi)滾道112直接在外加環(huán)16上形成。作為選擇，根據(jù)沒有示出實(shí)施例的形式，排Cl的內(nèi)滾道111也可以直接在相應(yīng)的外加環(huán)上獲得，所述外加環(huán)設(shè)置在法蘭14和環(huán)16之間的中間位置上，并且由法蘭14和環(huán)16軸向阻擋。在所示的示范性實(shí)施例中，排Cl的節(jié)圓直徑Pl的尺寸大于排C2的節(jié)圓直徑Ρ2， 但是該說明書中描述的一切也可以有益于應(yīng)用到排Cl的節(jié)圓直徑Pl與排C2的節(jié)圓直徑 Ρ2相同的輪轂組件。為了明了起見，應(yīng)當(dāng)強(qiáng)調(diào)的是，排Cl即“外端側(cè)”排的節(jié)圓直徑Pl大于排C2即“內(nèi)端側(cè)”排的節(jié)圓直徑Ρ2的非對(duì)稱輪轂組件，在所有其它尺寸相同的情況下， 其剛性大于節(jié)圓直徑Pl和Ρ2的尺寸相同的對(duì)稱輪轂組件。滾道111、112、121、122具有各自的密切Oxy，它們由滾道111、112、121、122它們自身的曲率半徑r和每個(gè)排C1、C2的球13的外徑Φ1、Φ2之間的比率限定。換言之，獲得如下密切Ooe 外端側(cè)的外滾道111的曲率半徑與外徑Φ1之間的比率；Oie 內(nèi)端側(cè)的外滾道112的曲率半徑與外徑Φ2之間的比率；O01 外端側(cè)的內(nèi)滾道121的曲率半徑與外徑Φ1之間的比率；O11 內(nèi)端側(cè)的內(nèi)滾道122的曲率半徑與外徑Φ2之間的比率；在所示的示范性實(shí)施例中，為了減少球13和相關(guān)滾道111、112、121和122之間滑動(dòng)的目的，即為了減少滾動(dòng)體和滾道之間摩擦的目的，并且作為結(jié)果，為了減少可能的能量浪費(fèi)源的目的，或者為了減少功耗和污染排放的目的，在輪轂組件10中，排Cl的密切0皿和 O01與排C2的各密切Oie和O11不同。當(dāng)輪轂組件10按著下面的幾何條件的任何一個(gè)制造時(shí)，獲得降低摩擦的最佳性能1)0。Ε>0ΙΕ;或者2) Ora > O11;或者3) Ooe > Oie 并且 O01 > O11。特別是，發(fā)現(xiàn)當(dāng)輪轂組件10根據(jù)下面幾何條件的任何一個(gè)制造時(shí)，獲得減小摩擦的優(yōu)化條件
1)0。Ε> 1·0040ΙΕ;或者2)0ΟΙ > 1.0040 ；或者3) Ooe > 1. 0040ιε 并且 O01 > 1. 0040 。外端側(cè)與內(nèi)端側(cè)相比不同的密切可以通過變化外端側(cè)的相關(guān)滾道111、121的曲率半徑比照內(nèi)端側(cè)的滾道112、122的曲率半徑，或者通過變化球13的外徑Φ1、Φ2的任何一個(gè)獲得。換言之，外端側(cè)相比內(nèi)端側(cè)不同的密切可以通過制作非對(duì)稱輪轂組件10’獲得， 如圖3的選擇性所示，其中，排Cl的球13的外徑Φ 1與排C2的球13的外徑Φ2具有不同的尺寸，與上述的示范性實(shí)施例一樣，但是，其中，排Cl的球13的外徑Φ 1的尺寸小于排C2 的球13的外徑Φ2。球13的外徑Φ 1的減小，在與上述相同的動(dòng)力和結(jié)構(gòu)條件下，必然使球13和滾道之間的切線速度減小，并且因此減小摩擦。除了由于密切之比的作用按著上述滾動(dòng)體與滾道之間的摩擦減小的有益效果外， 為了同樣減小摩擦的目的，上述的輪轂組件10，與具有不同外徑的球13的輪轂組件10’ 一樣，還具有接觸角α和β的大小彼此不同，特別是，排Cl的接觸角α的大小大于排C2的接觸角β的大小。圖2提供了本發(fā)明的非對(duì)稱輪轂組件10的負(fù)荷示意圖的示意性示例，其中它受到施加在沿著旋轉(zhuǎn)軸A設(shè)置的壓力中心PF上的輪負(fù)荷FR。受到輪負(fù)荷FR的輪轂組件10的排Cl、C2以各反作用力Fl、F2與其反作用，反作用力Fl、F2施加在各反作用中心Rl、R2上，中心Rl、R2沿著軸A標(biāo)識(shí)出來，它們是相關(guān)力線Li、L2與軸A的相交點(diǎn)，并且分別距施力中心I3R軸向距離XI、X2。特別是，發(fā)現(xiàn)當(dāng)兩個(gè)接觸角α和β的三角形正切值符合下面的關(guān)系時(shí)獲得減小摩擦的優(yōu)化條件
權(quán)利要求
1.一種輪轂組件(10) (10’)，具有雙排(Cl、C2)的滾動(dòng)體(13)，所述輪轂組件具有旋轉(zhuǎn)軸(A)，并且對(duì)于每排(Cl) (C2)的滾動(dòng)體(13)都包括內(nèi)滾道(111,112)和外滾道(121、 122)，它們根據(jù)各自的接觸角軸向地移開，且沿著各自的負(fù)荷線(Li、L2)，以便允許所述組件適應(yīng)組合負(fù)荷，每排(Cl) (C2)滾動(dòng)體(1 的所述滾道提供有各自的密切，其由所述滾道的半徑和相關(guān)滾動(dòng)體(1 的相關(guān)排的所述滾動(dòng)體(1 的外徑之間的比率限定；所述輪轂組件的特征在于，所述兩排(C1、C2)滾動(dòng)體(13)的第一排(Cl)滾動(dòng)體(13)的所述接觸角和所述密切分別與所述兩排(Cl、C2)滾動(dòng)體(1 的第二排(以)滾動(dòng)體(1 的所述接觸角和所述密切不同。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輪轂組件，其特征在于，所述第一排(Cl)滾動(dòng)體(1 的所述外滾道(121、122)的所述密切值大于所述第二排(以)滾動(dòng)體(1 的所述外滾道(121、 122)的所述密切值。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的輪轂組件，其特征在于，所述第一排(Cl)滾動(dòng)體(1 的所述外滾道(121)的所述密切值大于所述第二排(以)滾動(dòng)體(1 的所述外滾道(122)的所述密切值1.004倍。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的輪轂組件，其特征在于，所述第一排(Cl)滾動(dòng)體(13) 的所述內(nèi)滾道(111)的所述密切值大于所述第二排(以)滾動(dòng)體(1 的所述內(nèi)滾道(112) 的所述密切值。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的輪轂組件，其特征在于，所述第一排(Cl)滾動(dòng)體(1 的所述內(nèi)滾道(111)的所述密切值大于所述第二排(以)滾動(dòng)體(1 的所述內(nèi)滾道(11 的所述密切值1.004倍。
6.根據(jù)權(quán)利要求3或5所述的輪轂組件，其特征在于，所述第一排(Cl)滾動(dòng)體(13)的所述滾動(dòng)體(1 的所述外徑尺寸等于所述第二排(以)滾動(dòng)體(1 的所述滾動(dòng)體(13)的所述外徑尺寸。
7.根據(jù)權(quán)利要求3或5所述的輪轂組件，其特征在于，所述第一排(Cl)滾動(dòng)體(13)的所述滾動(dòng)體(1 的所述外徑尺寸小于所述第二排(以)滾動(dòng)體(1 的所述滾動(dòng)體(13)的所述外徑尺寸。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求任何一項(xiàng)所述的輪轂組件，其特征在于，所述第一排(Cl)滾動(dòng)體 (13)的所述接觸角的大小大于所述第二排(C2)滾動(dòng)體(13)的所述接觸角的大小。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的輪轂組件，其特征在于，該第一排(Cl)滾動(dòng)體(1 和第二排 (C2)滾動(dòng)體(13)以第一反作用力(Fl)和第二反作用力(F2)反作用于輪子負(fù)荷(FR)，輪子負(fù)荷(FR)施加在沿著旋轉(zhuǎn)軸(A)設(shè)置的壓力中心(PR)上，并且第一反作用力(Fl)和第二反作用力(F2)施加在相關(guān)的第一反作用力中心(Rl)處和相關(guān)的第二反作用力中心(R2) 處，并且具有以下限定Xl 所述第一反作用力中心(Rl)和所述壓力中心(PR)之間的軸向距離； X2 所述第二反作用力中心(R2)和所述壓力中心(PR)之間的軸向距離； Pl 所述第一排(Cl)的滾動(dòng)體(1 的節(jié)圓直徑； P2 所述第二排(以)的滾動(dòng)體(1 的節(jié)圓直徑； α 所述第一排(Cl)的滾動(dòng)體(13)的接觸角； β 所述第二排(C2)的滾動(dòng)體(13)的接觸角；所述兩個(gè)接觸角α和β的三角形正切值符合下面的關(guān)系 0丨 Χ2 + Χ1 Xl ιtgP = tgax[ ~—---X^ J其中K =。。 Ρ2
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的輪轂組件，其特征在于，所述第一排(Cl)的滾動(dòng)體(13)的所述節(jié)圓直徑(PI)等于所述第二排(α)滾動(dòng)體(1 的所述節(jié)圓直徑。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的輪轂組件，其特征在于，所述第一排(Cl)的滾動(dòng)體(13)的所述節(jié)圓直徑(Pl)大于所述第二排((^)滾動(dòng)體(1 的所述節(jié)圓直徑(P2)。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的輪轂組件，其特征在于，它還包括內(nèi)環(huán)(11)和外環(huán)(12)，它們彼此同軸且與旋轉(zhuǎn)軸(A)同軸，由于插入兩排(C1、C2)滾動(dòng)體(13)而彼此相對(duì)旋轉(zhuǎn)；每一排(Cl) (C2)的滾動(dòng)體(13)的內(nèi)滾道(111、112)和外滾道(121、122)分別得自內(nèi)環(huán)(11)外和外環(huán)(12)內(nèi)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的輪轂組件，其特征在于，所述內(nèi)環(huán)(11)是凸緣環(huán)，并且設(shè)置有法蘭(14)，該法蘭橫向于用來裝配輪子的所述旋轉(zhuǎn)軸(A)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的輪轂組件，其特征在于，所述第一排(Cl)的滾動(dòng)體(13)的所述內(nèi)滾道(111)直接在所述內(nèi)環(huán)(11)的外側(cè)上且靠近所述法蘭(14)獲得。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的輪轂組件，其特征在于，所述內(nèi)環(huán)(11)包括軸(15)，其沿著所述旋轉(zhuǎn)軸(A)延伸，并且由與所述法蘭(14)相同的材料制造；所述第一排(Cl)的滾動(dòng)體(1 的所述內(nèi)滾道(111)直接在所述軸(1 的外表面上獲得。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的輪轂組件，其特征在于，所述內(nèi)環(huán)(11)還包括外加內(nèi)環(huán) (16)，其安裝在所述軸(1 上；所述第二排(以)滾動(dòng)體(1 的所述內(nèi)滾道(11 直接在所述外加內(nèi)環(huán)(16)上獲得。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的輪轂組件，其特征在于，所述第一和第二排(以)的滾動(dòng)體(13)的所述外滾道直接在所述外環(huán)(1 的內(nèi)表面上獲得。
全文摘要
一種具有雙排(C1、C2)的滾動(dòng)體(13)的輪轂組件(10)，具有旋轉(zhuǎn)軸(A)，并且對(duì)于每排滾動(dòng)體(13)都提供有內(nèi)滾道(111、112)和外滾道(121、122)，它們根據(jù)各自的接觸角軸向地移開，且沿著各自的負(fù)荷線(L1、L2)，以便允許該組件適應(yīng)組合負(fù)荷；每排(C1)(C2)滾動(dòng)體(13)的滾道具有各自的密切，其由該滾道的半徑和相關(guān)滾動(dòng)體(13)的相關(guān)排的該滾動(dòng)體(13)的外徑之間的比率限定；兩排(C1、C2)滾動(dòng)體(13)的第一排(C1)滾動(dòng)體(13)的接觸角和密切分別與兩排(C1、C2)滾動(dòng)體(13)的第二排(C2)滾動(dòng)體(13)的接觸角和密切不同。
文檔編號(hào)F16C19/18GK102233791SQ20111009738
公開日2011年11月9日 申請(qǐng)日期2011年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月20日
發(fā)明者盧卡·西厄拉 申請(qǐng)人:Skf公司