[发明专利]具有端面齿部的车轮轴承结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有至少两个滚动体列的车轮轴承结构，用来支承轮毂，所述轮毂可通过车轮轴承通过一驱动元件驱动，其中轮毂与驱动元件相连，其中轮毂和驱动元件借助于一对相互对应的端面齿部形状封闭地相互啮合。

背景技术

在DE 3116720C1中详细描述了这种车轮轴承结构以及齿部的功能。端面齿部例如可通过无切屑的加工制成。此连接可节省空间，并可传递相对高的力矩，但该力矩由于车轮轴承结构的尺寸是有限的。

此外，已知的车轮轴承单元的重量相对较高，但轴承刚度相对较小。轴承刚度在此是这样的阻力，车轮轴承单元施加此阻力来阻止由负载引起的弹性偏移。由轴承钢度引起了倾斜钢度，倾斜钢度由负载力矩与轴承中的倾斜角度之间的比例产生，例如以Nm/°为单位。倾斜钢度越小，则轴承在受载时倾斜得越多，也就是说，在相同负载时倾斜角度越大。此负载是指这样的负载，其基本上在汽车运行过程中作用在汽车车轮和所属的车轮悬架上。轴承刚度越小，负载对车轮系统的倾斜作用越大，这对汽车的行驶性能、特别在转弯行驶时是不利的，还会对制动器的磨损和制动器的性能产生不利的影响。

发明内容

因此本发明的目的是，提供一种坚固的车轮轴承结构，用来传递较高的力矩。

一方面，本发明的目的这样得以实现，即至少在车轮轴承结构侧的端面齿部上，齿部分度圆的直径(VTK)与端面齿部的齿数(Z)之比至少是0.7：

0.7≤(VTK/Z)

优选是：

0.7≤(VTK/Z)≤1.4

齿部分度圆(VTK)是指齿部的径向外直径(VDA)与在径向最外部构成的齿的齿宽(ZB)之差：

VTK＝VDA-ZB

外直径(VDA)描述一个假想的、围绕着车轮轴承结构的旋转轴线的圆，其在齿根的径向外部上接触齿部的各齿。这些在圆周侧彼此隔开的的齿从该圆出发以齿宽(ZB)在旋转轴线的径向上远离地或与之倾斜地朝内定向。

齿部的外直径VDA是一个假想圆的直径，该圆在径向外部包围位于径向最外部的各齿。本发明也可以应用在这样的齿部上，该齿部设有具有不同齿宽ZB的齿，或设有在径向上彼此偏置、具有相同齿宽ZB的齿。齿宽ZB描述了在齿根高度上各个齿在径向外部的界限面和径向内部的界限面之间的间距。齿根通过界限/轮廓线描述，齿在此界限上由构件材料伸出或过渡到这些材料，齿部构成在所述构件材料上。因此，在圆周侧相邻的各齿的齿槽中的界限在齿槽的径向最深点之间延伸并且从齿槽出发由齿的径向外部和径向内部延伸至下一个齿槽。齿数Z是齿部的在圆周侧上彼此相邻的、通常均匀分布的各齿的总数量。

所有以本发明说明的尺寸、比例和计算值都是额定值，没有考虑制造条件和其它的尺寸公差。

本发明通常涉及这样的车轮轴承结构，其中轮毂和驱动元件可彼此相连，并可再次彼此分开。在“典型”的情况下，这两个构件通过端面齿部无间隙地形状封闭地彼此啮合，并借助于中心螺钉相互轴向夹紧。还可以考虑的是，借助于端面齿部的形状封闭的连接是材料封闭的，或以其它的方式确保不可松脱。为此在齿部处的连接通常都设计为自锁的。

另一方面，本发明的目的这样得以实现，即在一对端面齿部的至少一个上，各滚动体列其中一列的分度圆直径(TK)至多等于或小于此端面齿部的齿部分度圆的直径(VTK)的1.7倍：

TK≤(1.7·VTK)。

分度圆是一个假想的与旋转轴线同心延伸的圆，其在圆周侧上各滚动体的旋转中心彼此相连。

本发明的一构造规定，滚动体列其中至少一列的分度圆直径(TK)至少等于或大于这些列中大小相同的滚动体直径(DKU)的四倍：

TK≥(4·DKU)。

分度圆是一个假想的与车轮轴承结构的旋转轴线同心的圆，其在圆周侧上把相关列的各滚动体的中心彼此相连。

端面齿部在驱动侧上例如构成在铰接件-铰接件钟形槽-或轴自由端上。在车轮轴承结构的侧面上，端面齿部设置在轮毂或位于轮毂上的内圈上。可替代的是，端面齿部构成在轮毂的一个也称为滚动铆钉轴环(Wlznietbund)的轴环上。此轴环由轮毂的预装状态下的一中空的优选旋转对称构成的部段通过塑性变形径向朝外变形而成。借助于此轴环，车轮轴承结构自身得以固定，并基于倾斜的轴承结构通常还可以轴向夹紧。所述部段在其初始状态下在转变成轴环之前优选构成为中空圆柱形或外圆柱形，同时在内部构成为内圆锥体或其它任意的形状。