[发明专利]一种用于车辆的全浮动式后驱动桥的多边形毂

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于车辆的全浮动式后驱动桥的轮毂。更特别地，本发明涉及一种具有最佳材料含量并实现更高的强度对重量比的适用于任何用途的用于车辆的多边形毂。

背景技术

毂安装在轴箱主轴上，通过锁定装置与轴承和密封件组装在一起。毂位于传动齿轮和如轮辋、制动鼓、轮胎之类的轮端部件之间。轴毂的基本功能是：

-支撑共同作用于轨迹点（track point）的车辆自重与其他负载，即转弯、断裂负载和牵引转矩负载等；

-为轮辋、制动鼓和ABS配件提供安装接口；

-包封子组装零件，例如轴承，密封件，垫片，锁定配件及润滑油等。

轴毂主要呈圆形，由铸造材料制成。但是，这些毂在车辆运行过程中会受到如下所述的不同方向上的有效载荷的作用：

-由于在驱动轴连接部处的转矩传递而产生的转矩负载；

-自重引起的竖直负载；

-制动负载；

-由于转弯或撞击路缘（kerb strike）引起的横向负载。

现有轴毂的设计方法通常基于以下几方面：

1.毂的外形为圆形，具有最大的截面厚度以达到最高强度。

2.竖直的实心肋用于达到所需的刚度而无任何偏斜。

3.被外部圆形部分覆盖的内部椭圆形以达到所述强度。

4.轴承之间的桥状结构以满足所有车辆负载条件下的强度。

5.可行设计的本领域经验。

基于这些传统设计因素，现有的毂并不是最佳的，因为：

-由于圆形的最多的材料含量在负载线区域（即轨迹点），因此使得毂更重。

-这些毂具有较小的强度对重量比。

-冷却区域不是最佳的。

为了达到毂的所需的强度和刚度特性，毂的设计者们采用更多的材料，这导致毂的应用的重量增大，强度对重量比更低。轮毂的现有设计理念不利于使之达到足够的强度，反而使其体积大并因而很重。

日本专利JP2003285603A公开了一种圆形毂，在铸件中有椭圆形的中央孔，该毂可以满足所需的刚度和强度。而除了强度以外，这些毂体积很大，并且因此承载更多的载荷。这类毂以与圆形毂类似的方式运行。但是这种设计的最主要的缺点是前部被覆盖有较大的外圆形，该外圆形具有最大的截面模量，并且比轮毂后部（即法兰的背面）强度更高，从而导致该区域应力集中。

韩国专利KR20090050233A描述了一种设置在螺栓区域中的附加的三角形肋的圆形毂。这将给法兰区域提供更高的刚度，从而在转弯和竖直负载中获益以避免偏斜。但是由于这类毂的中央部是圆形的，因此这些毂总是具有较小的强度对重量比。

发明内容

发明目的

本发明的主要目的是提供一种多边形结构的轮毂，更具体而言是一种六边形结构的毂。

本发明的另一目的是提供一种能达到最高强度，具有最佳材料含量的六边形毂。

本发明的另一目的是提供一种能延长零件使用寿命，使用更少的材料含量，具有更高的强度对重量比的六边形毂。

本发明的陈述

相应地，本发明提供了一种用于车辆的全浮动后驱动桥的多边形毂，该毂用于制动鼓和车轮组件中，包括在桥传动轴的支承构件上旋转的毂，其与内轴承和外轴承组装在外壳中，所述毂中还有密封润滑剂，以使得能绕一轴线自如旋转，并与所述构件固定就位；完整的轮端组件再用锁紧螺母压紧；具有法兰的所述毂载有车轮螺栓，可为制动鼓和轮辋提供座部，用车轮螺母固定；所述毂为铸造件形成，具有中央部，所述中央部是毂的主要部分，其特征在于所述中央部分制成为六边形形状，以便在车轮的不同的运行条件期间，中央部能安全地承受各种负载（即车辆总重，转弯，制动和转矩负载）。

附图说明

结合以下附图来阅读可以更好地理解本发明，其中：

图1示出根据本发明的多边形（六边形）毂的等轴视图。

图2示出本发明的毂安装在驱动桥上的位置的剖视图。

图3示出根据本发明的毂的六边形结构的正视图。

图4示出根据本发明的毂的局部剖视图，示出了在负载线处的六边形结构。

图5示出本发明的由于六边形结构而引起的扭矩反作用消除的示意图。

图6示出通过CAE分析得到的现有毂与本发明的六边形毂受到的竖直冲击负载时的应力图。

图7示出通过CAE分析得到的现有毂与本发明的六边形毂受到撞击路缘负载时的应力图。