專利名稱：帶兩排滾動體的輪轂組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及帶兩排滾動體的輪轂組件。
背景技術(shù)：
帶兩排滾動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，針對于甚至間接地降低機(jī)動車輛的能耗和對環(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)軸的兩排滾動體，并且對于滾動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)排滾動體的滾動體外徑之間的比率限定；該輪轂組件的特征在于，該兩排滾動體的第一排滾動體的接觸角的大小和密切分別與兩排滾動體的第二排滾動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滾動體13而彼此相對旋轉(zhuǎn)。 在這里所述的示例中，滾動體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，并且由滾動邊緣17軸向阻擋。法蘭14和環(huán)16對于組件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之間滑動的目的，即為了減少滾動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)的滾動體(13)，所述輪轂組件具有旋轉(zhuǎn)軸(A)，并且對于每排(Cl) (C2)的滾動體(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)滾動體(1 的相關(guān)排的所述滾動體(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)滾動體(13)的第一排(Cl)滾動體(13)的所述接觸角和所述密切分別與所述兩排(Cl、C2)滾動體(1 的第二排(以)滾動體(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)滾動體(13)的所述滾動體(1 的所述外徑尺寸等于所述第二排(以)滾動體(1 的所述滾動體(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)滾動體(13)的所述滾動體(1 的所述外徑尺寸小于所述第二排(以)滾動體(1 的所述滾動體(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)滾動體 (13)的所述接觸角的大小大于所述第二排(C2)滾動體(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)滾動體(1 和第二排 (C2)滾動體(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)的滾動體(1 的節(jié)圓直徑； P2 所述第二排(以)的滾動體(1 的節(jié)圓直徑； α 所述第一排(Cl)的滾動體(13)的接觸角； β 所述第二排(C2)的滾動體(13)的接觸角；所述兩個接觸角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)的滾動體(13)的所述節(jié)圓直徑(PI)等于所述第二排(α)滾動體(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)的滾動體(13)的所述節(jié)圓直徑(Pl)大于所述第二排((^)滾動體(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)滾動體(13)而彼此相對旋轉(zhuǎn)；每一排(Cl) (C2)的滾動體(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)的滾動體(13)的輪轂組件(10)，具有旋轉(zhuǎn)軸(A)，并且對于每排滾動體(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)滾動體(13)的相關(guān)排的該滾動體(13)的外徑之間的比率限定；兩排(C1、C2)滾動體(13)的第一排(C1)滾動體(13)的接觸角和密切分別與兩排(C1、C2)滾動體(13)的第二排(C2)滾動體(13)的接觸角和密切不同。
文檔編號F16C19/18GK102233791SQ20111009738
公開日2011年11月9日 申請日期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 申請人:Skf公司