[发明专利]车轮轴承单元

说明书

技术领域

本发明涉及一种车轮轴承单元，其具有至少一个外部件、至少一 个内部件和至少两列位于外部件和内部件之间的滚动体，其中在外部 件上构成至少一个内滚道以及在内部件上构成至少一个外滚道分别用 于一列滚动体。

背景技术

已知的车轮轴承单元具有相对较高的重量以及相对较低的轴承刚 度。轴承刚度在此是指阻力，单元克服由负载引起的弹性偏移所施加 的阻力。由轴承刚度引起倾翻刚度，其由在轴承上负载力矩与倾翻角 度的比例得出，例如单位为Nm/°。倾翻刚度越小，则轴承在受载时 倾翻越大，也就是说在负载相同时倾翻角度越大。所述负载是指这样 的负载，其基本上在汽车的运行状态下作用在汽车车轮和所属的车轮 悬架上。轴承刚度越小，则负载就会导致车轮系统更大的倾斜，这对 汽车的行驶性能是有害的，特别是在拐弯驾驶时，还会对刹车的磨损 和刹车的性能产生不利的影响。

发明内容

因此本发明的目的是，提供一种具有较高轴承刚度的车轮轴承单 元。

上述目的借助权利要求1特征部分的内容这样得以实现，即车轮 轴承单元的滚动体列的分度圆直径T_K与滚动体的直径d_K的比例大于 数值6。因此：

T_K＞6·d_K

对应于下面的边界条件：

分度圆是假想的圆，其中心点被车轮轴承单元的旋转轴线垂直地 穿过，并且该圆在圆周上与一列滚动体的各滚动体中心相交或将它们 彼此连接；

对于这样的车轮轴承单元，其中各列的分度圆直径彼此不相同， 那么上述比例适用于分度圆直径最小的那列；

对于这样的车轮轴承单元，其中各列的分度圆直径是相同的，然 而各列的滚动体的直径不相同，那么上述比例适用于滚动体直径最大 的那列；

上述比例适用于用来支承非驱动车轮或驱动车轮的车轮轴承单 元。驱动车轮例如与同步万向节的万向节外部件相耦合，如在具有前 桥驱动的汽车上的转向车轮或在后桥结构上的驱动车轮；

此比例适用于单列、特别是双列或多列的滚珠轴承或滚柱轴承， 特别适用于滚珠轴承，其中内部件通常与汽车车轮相连，外部件在汽 车侧通过车轮支架或转向节固定；

此内部件是至少一个内圈，其具有滚道中的至少一个，也可选地 是与轮毂或类似件成一单元的两个内圈，内圈位于所述轮毂上；或

此内部件是一轮毂或类似件，至少一个滚道直接地、因而没有中 间连接内圈地构成在所述轮毂或类似件上；

外部件是至少一个外圈，其与一外壳体组装成一个单元。此外壳 体例如是一车轮支架且具有固定元件用于汽车测上的固定；或

外部件是外壳体并且具有滚道中的至少一个，因而没有中间连接 外圈地构成。

通过选择此比例，与在专业领域占主导地位的观点不同，即车轮 轴承单元的尺寸必须选择得尽可能小。相对于现有技术的轴承而言， 在相同的静承载量的情况下由于滚动体分度圆较大，由 C₀＝f₀·i·z·d_K²·cosα₀可知本发明轴承每列具有更多数量的滚珠， 特别是当滚珠直径d_K选择得尽可能小时。其中：

f₀＝与轴承构造方式有关的系数

i＝滚动体的列数

α₀＝轴承压力角

z＝滚动体的数量

刚度与例如滚动轴承材料的弹性模量、滚道紧贴性等因素有关， 在很大程度上还与滚动体的数量和滚动体的直径有关。例如对于分度 圆直径T_K＝64至65mm并且具有14个直径d_K＝12.7mm的滚动体的 轴承而言，在根据现有技术的轴承中所产生的低于有利的高刚度的较 小刚度，在本发明的车轮轴承单元中以相同的分度圆直径和21个直径 d_K＝11.112mm的滚动体可以获得上述高刚度。

轴承刚度，其按本发明相对于现有技术显著提升了约40％，从而 提高了轴承倾翻刚度。提高了的轴承倾翻刚度使与负载有关的变形减 小，因此减少了在制动圆盘上的变形。