[发明专利]用于可驱动轮毂的具有端面齿牙的轴环

说明书

技术领域

本发明涉及一种由轮毂的冷塑性变形材料构成的轴环，通过该轴环，将一车轮轴承单元的至少一个内圈轴向固定地支承在轮毂上，并且在该轴环中成型有端面齿牙，用以嵌入到对应齿部中。

背景技术

DE 36 36 243 A1涉及这样一种轴环。借助于该轴环，本身无间隙地预紧支承车轮轴承单元，通常是角接触球轴承装置或角接触滚子轴承装置。按图1制成的轴环3例如示于图2a和图3中，由与轮毂1成一体构成的空心的末段2形成。在轴环3的成形中，末段2的材料沿着内圈5的边缘4径向向外翻折。如果轴环3，如图2b中所示，具有包括齿牙7的端面齿部6，用以嵌入一未再示出的对应齿部，则将各齿牙7或在末段2翻折时往轴环上同时成型或将各齿牙7用一个单独的方法步骤加到制造完成的轴环3中。对应齿部例如构成在万向轴的钟形槽上。

利用一种工具(模具)将末段成形为轴环3。为此，首先将基本上空心圆柱形的末段2，如图3所示，径向成漏斗形扩展并且在终端位置按图2b成形为轴环3。这里成问题的是齿牙7的成形。末段2的部分8的材料在扩展和翻折时缩小并且径向向外流变。由于材料的不可控的向外塑变流走而不能完全成型相应的齿牙7并且特别是由尺寸B所确定的承载部分是很小的。B是点S与T之间的一线段。未充实部分C和A-(B+C)在整个齿牙7上测量沿长度A是很小的。

材料的一部分在某些情况下也不受控地向内偏移，从而在内圈5与轮毂1之间构成环形缝隙31，其对内圈5的固定产生不利影响。

本领域技术人员试图通过一种工具(模具)防止这样的问题，如在DE 36 36 243 A1中所描述的那样，该工具阻止轴环在径向外边塑变流走。但该处理方法由于毛坯的尺寸如末段的壁厚和直径的公差，一般难于实现所要求的质量。

在驱动元件装入轮毂装置中时，驱动元件和轮毂由于齿部的几何形状而相对于旋转轴线相互对中。因此保证了在汽车行驶中连接的高的同心精度。万向节部分向轮毂的安装一方面由于自对中而变得简单，但另一方面需要很高的轴向偏压力。

端面齿部的全部齿牙的齿侧与对应齿部的全部齿牙的两齿侧相啮合。各齿部借助于一个或多个螺栓元件轴向夹紧。转矩通过由表面压力产生的力锁合-形锁合传向轮毂。

当应该从驱动装置向车轮传递高力矩或者必要时也以相反的力矩流传递时，则万向节部分与轮毂的连接特别具有优点。通常所使用的内制齿和外制齿的配对常常引起结构空间技术上的并从而关于强度方面的问题，因此端面制齿是一种可靠的和节省结构空间的方案。如果超载时轮毂断裂，其在最不利的情况下导致车轮失掉，此时，为向车轮传递高转矩的刚性设计就可能会产生不利的影响。

发明内容

本发明的目的因此是，提供一种轴环，利用其构型避免上述缺点。

上述目的通过权利要求1和另一独立权利要求的特征得以实现。轴环由轮毂的末段的塑性变形的材料构成，空心的末段的材料优选通过所谓滚压铆接(Waelznieten)，即包括扩展、弯曲和冲压的处理过程，将径向向外越出内圈的径向内边缘和轴向外边缘冷成形。与轮毂成一体构成的末段按照本发明不构造成基本上空心圆柱的，而是具有一材料集聚。该材料集聚设计在末段的沿轴向超出于内圈的内边缘的那部分上。由于末段的旋转对称结构，环绕旋转轴线的材料集聚通常是一种沿圆周方向闭合或中断的凸起形加厚部。

加厚部为任意的结构并且可以在两个径向方向，亦即径向向外远离旋转轴线和/或朝旋转轴线那边凸出。优选加厚部在轴环成形之前从末段径向向内朝轮毂的旋转轴线的方向凸出。

本发明的一种结构设计规定，加厚部构成在末段的一自由的和由轮毂引出的轴向端上。

通过在末段上的材料集聚，在齿部成形时为填满模具中用于齿牙的型腔提供足够的材料。齿牙的轮廓得以明显改善，从而使承载部分的份额明显提高。为限制径向的材料流的专门措施是不必要的。

通过加厚部的形状和横截面可以影响和优化单个齿牙的构型。例如规定，加厚部的外轮廓朝末段的端面那边向旋转轴线的方向下降。

齿牙的轮廓在相应的通过齿顶沿旋转轴线延伸的通过轴环的截面内例如部分地作为一线段描述，该线段在端面限定相应的齿顶。该线段描述了齿顶轮廓在沿旋转轴线的纵向截面内的直线延伸。