轮毂锁定螺母组件的制作方法

1.本公开涉及用于将轮毂保持就位的轮毂锁定螺母组件、轮毂锁定螺母、主轴(spindles)和安全垫圈。
2.本发明可以应用于重型车辆，例如卡车、公共汽车和建筑设备。


背景技术：

3.轮毂组件(有时也称被为毂组件、轮毂单元或轮毂轴承)是用于许多车辆类型(例如卡车和半挂车)的汽车零件。车轮通常是通过螺栓附接到轮毂组件。车轴毂与车轴之间的滚子轴承确保车轮的轻松旋转。
4.轮毂组件包括轮毂锁定螺母，该轮毂锁定螺母是将轮端保持就位的安全部件。重要的是正确拧紧轮毂锁定螺母，使得车轮不会从轮毂组件脱落。轮毂锁定螺母还必须提供主要扭矩，以防止将轮毂保持就位的轮毂锁定螺母松动。
5.gb 2508620 a公开了一种包括锁定螺母的锁定螺母组件，该锁定螺母被构造成在配合位置上与压缩垫圈配合。
6.在轮毂的制造和组装期间，重要的是轮毂锁定螺母的螺纹不被损坏。而且，高效的组装过程是优选的。
7.对于稳健的且可以高效组装的改进式轮毂锁定螺母组件，存在着需求。


技术实现要素：

8.本公开的目的是提供改进的轮毂锁定螺母组件。
9.该目的通过一种用于将车辆轮毂保持就位的轮毂锁定螺母组件来实现。该轮毂锁定螺母组件包括轮毂锁定螺母和配合部件，该轮毂锁定螺母被布置成在配合位置上与该配合部件配合。该轮毂锁定螺母包括限定中央孔的周向内壁。该内壁具有螺纹部分。值得注意的是，该轮毂锁定螺母和配合部件二者中的一个包括至少一个弹性部分，该至少一个弹性部分适于在受到由该配合部件和轮毂锁定螺母二者中的另一个所提供的外力f时能够从所述中央孔向外在径向方向r上移动。该至少一个弹性部分具有用于接收所述外力f的接合区域。该接合区域在配合位置上位于所述螺纹部分的径向外侧。
10.这里，主要功能由所述弹性部分提供，且因此不直接与轮毂锁定螺母上的螺纹相关联。通过这种方式，与以某种方式使用螺纹来提供主要扭矩的解决方案相比，提供了用于生成所述主要扭矩的更稳健的解决方案。由于螺纹不是所述主要扭矩功能的一部分，所以在某些情况下可以放宽螺纹公差，这是一个优势。而且，与主要扭矩功能基于轮毂锁定螺母的螺纹时相比，所提出的设计不需要车辆轮毂的仔细组装，从而节省了时间并提供了更高效的组装过程。
11.根据多个方面，该至少一个弹性部分为卡环部分(snap collar portions)的形式，所述卡环部分位于螺纹部分的径向上并从所述螺纹部分沿轴向(a)远离地突出。该至少一个弹性部分适于在受到所述力时从中央孔在径向方向r上向外挠曲。
12.所述卡环部分可以与例如由热成型钢制成的轮毂锁定螺母一体形成，这是一个优势。可以容易地设计所述卡环部分的数量和卡环部分的尺寸以获得不同的主要扭矩，这是一个优势。所述卡环部分可以挠曲多次而不会失去其弹性，这是一个优势，因为它提供了可重复使用的特性。
13.根据多个方面，所述配合部件包括突出部，该突出部从所述配合部件径向向外延伸并被构造成在配合位置上使弹性部分经受外力f。该突出部提供了一种成本有效的在配合位置上提供力f的方式，这是一个优势。所述弹性部分和突出部可以多次接合和脱离，同时仍提供主要扭矩。这是一个优势，因为可以使用相同的轮毂锁定螺母组件多次组装和拆卸轮毂。
14.根据多个方面，所述中央孔进一步由周向无螺纹部分限定。壁架(ledge)从所述螺纹部分径向向外延伸到该无螺纹部分。所述弹性部分连接到所述壁架并从所述壁架沿轴向远离地突出。因此，所述弹性部分与轮毂锁定螺母的螺纹分离，这是一个优势。
15.根据多个方面，主轴、转向节或轮轴部分构成所述配合部件。通过为主轴、转向节或轮轴部分提供例如突出部或凸起(bump)以接合轮毂锁定螺母上的一个或多个弹性部分，提供了一种有效的方式来提供稳健的主要扭矩功能。
16.根据多个方面，所述轮毂锁定螺母包括面向轴向方向的平坦环形端面。所述弹性部分位于该环形端面的径向外周处，并且所述弹性部分从该环形端面沿轴向方向远离地突出。再次提及，有利地，所述弹性部分与轮毂锁定螺母的螺纹分离。而且，通过在该平坦环形端面上提供所述弹性部分，安全垫圈可以构成所述配合部件。以这种方式，可以使用没有突出部的主轴，这是一个优势，因为可以使用现有的主轴而无需改动。
17.本文提出的用于提供主要扭矩的技术优选通过布置在轮毂锁定螺母上的所述一个或多个弹性部分来应用。然而，所述弹性部分也可以设置在配合部件上，例如设置在所述安全垫圈上。换言之，根据多个方面，所述配合部件包括所述至少一个弹性部分，所述至少一个弹性部分适于在受到由轮毂锁定螺母提供的外力时能够移动。根据一个这样的方面，所述弹性部分布置在安全垫圈上，该安全垫圈被布置成与轮毂锁定螺母配合，该轮毂锁定螺母包括被构造成接合所述安全垫圈上的弹性部分的环形突出部。
18.根据多个方面，外力f被配置成根据轮毂锁定螺母的尺寸来提供轮毂锁定螺母组件的主要扭矩，其中，该主要扭矩在50nm至230nm之间变化。因此，有利地，本文提出的技术适用于轮毂锁定螺母的不同尺寸，这是一个优势。可以保留各种不同的轮毂锁定螺母，并根据主要扭矩规格来选择合适的螺母。
19.根据多个方面，所述弹性部分包括远侧突出部，该远侧突出部朝向所述中央孔的中心径向向内延伸，并且被构造成当在配合位置上时以可释放方式保持所述配合部件。因此，如果需要，可以提供更强的主要扭矩，这是一个优势。
20.本文还公开了与上述优势相关的轮毂锁定螺母、安全垫圈、主轴、轮毂和车辆。
21.通常，除非本文另有明确限定，否则权利要求书中使用的所有术语均应根据它们在本技术领域中的通常含义来解释。除非另有明确说明，否则所有对“一/一个/该元件、设备、部件、装置、步骤等”的引用将被开放地解释为对该元件、设备、部件、装置、步骤等的至少一个实例的引用。除非明确说明，否则本文中公开的任何方法的步骤不必按照所公开的确切顺序执行。当研究所附权利要求书和以下描述时，本发明的其他特征和优点将变得明
显。本领域技术人员会认识到，在不脱离本发明的范围的情况下，本发明的不同特征可以组合，以产生除了下文中描述的实施例以外的实施例。
附图说明
22.参考附图，下面是作为示例引用的本发明实施例的更详细描述。
23.在这些图中：
24.图1示意性地示出了轮毂组件；
25.图2a、图2b示出了与突出部接合的示例弹性构件；
26.图3a、图3b示出了与突出部接合的另一个示例弹性构件；
27.图4示出了示例轮毂锁定螺母；
28.图5示出了示例主轴；
29.图6a、图6b示出了示例轮毂锁定螺母组件的细节；
30.图7a、图7b示出了示例轮毂锁定螺母；
31.图8a、图8b示出了示例安全垫圈；
32.图9a、图9b示出了示例轮毂锁定螺母组件的细节；并且
33.图10示出了具有轮毂的车辆。
具体实施方式
34.在下文中，将参考附图更全面地描述本发明，附图中示出了本发明的某些方面。然而，本发明可以以许多不同的形式体现，且不应被解释为限于本文中阐述的实施例和方面；相反，这些实施例是通过示例的方式提供的，以便本公开将是彻底的和完整的，并且将向本领域技术人员充分传达本发明的范围。在整个说明书中，相同的附图标记指代相同的元件。
35.应当理解，本发明不限于本文中描述和附图中示出的实施例；相反，本领域技术人员将认识到，在所附权利要求书的范围内可以做出许多修改和变型。
36.图1示出了用于车辆(例如图10中所示的半挂车1000)的轮毂110。应当理解，轮毂、部件和组件适用于多种不同的车辆类型。
37.轮毂锁定螺母120用于将车辆轮毂110固定到主轴140。通常，安全垫圈130布置在轮毂锁定螺母120与轮毂110之间。希望通过使用轮毂锁定螺母组件将轮毂锁定就位，该轮毂锁定螺母组件被构造成根据某些给定的规格提供主要扭矩。轮毂(例如图1中示意性示出的轮毂110)通常是已知的，因此这里将不再详细讨论。
38.图1示出了轮毂的中心轴线a'。中心轴线a'在轴向方向上延伸。与轴向方向正交的方向在本文中被称为径向方向。
39.本公开涉及一种适于提供所需的主要扭矩的轮毂锁定组件。主要扭矩基于在安装期间在夹紧加载(clamp loading)之前需要多少扭矩的值来区分锁定螺母和自由旋转螺母。例如，在尼龙嵌件螺母(nylon
‑
insert nut)上，它是克服尼龙拖过所述配合螺纹的阻力所需的扭矩。该扭矩的值相对于最终安装扭矩通常不是很高。在一些标准(例如iso、din、ifi、asme、sae、an
‑
、ms
‑
、nas
‑
、nasm
‑
)中规定了扭矩的公差范围。
40.代替使用轮毂锁定螺母120上的螺纹来提供主要扭矩，本技术包括使用具有内置弹性部分的轮毂锁定螺母，该内置弹性部分例如是一个或多个弹性环或卡锁部分，其以一
定角度被布置成爬上(climb against)配合部件(例如安全垫圈或主轴)上的凸起特征部，使得该弹性部分可以偏转/卡入并产生主要扭矩。
41.图2a和图2b示意性地示出了本文公开的用于生成主要扭矩的基本构思。弹性部分122(在此被示出为舌形元件)具有接合区域210，该接合区域210接合所述配合部件上的突出部220。当该弹性部分爬上所述突出部时，施加了力f。该力f提供了主要扭矩，即，由于力f，弹性部分122与突出部220之间的摩擦增加了。
42.图3a和图3b示出了类似的构思，其中与图2a和图2b中所示的示例相比，生成了附加的主要扭矩。这里，弹性部分122还包括朝向突出部220延伸的远侧突出部320。当通过施加另一保持力f'而使该弹性部分和突出部配合时，该远侧突出部进而以可释放方式保持所述突出部。还存在具有与图2a和图2b中的接合区域210功能类似的接合区域310。
43.所述弹性部分可以布置在轮毂锁定螺母120上或布置在配合部件130、140上。例如，安全垫圈可以适于在配合位置上与轮毂锁定螺母120配合，以将车辆轮毂110保持就位。该安全垫圈可以包括至少一个弹性部分，该至少一个弹性部分适于在受到由轮毂锁定螺母120提供的外力f时能够移动，该安全垫圈被布置成在配合位置上与轮毂锁定螺母120配合。该至少一个弹性部分具有用于接收所述外力f的接合区域210、310，其中，接合区域210、310位于安全垫圈的径向外侧r。然而，优选将所述弹性部分布置在轮毂锁定螺母120上。
44.图4至图6示出了包括弹性部分122'的轮毂锁定螺母120'的第一示例，其中，主轴140'被配置有环形突出部220'，该环形突出部220'在径向方向r上向外推动弹性部分122'。
45.图7至图9示出了包括弹性部分122”的轮毂锁定螺母120”的第二示例，其中，安全垫圈130'被配置有环形突出部220”，该环形突出部220”在径向方向r上向外推动弹性部分122”。
46.总体上，本文中公开了用于将车辆轮毂110保持就位的轮毂锁定螺母组件400、500、600、700、800、900。轮毂锁定螺母组件包括轮毂锁定螺母120、120'、120”和配合部件130、130'、140、140'，该轮毂锁定螺母被布置成在配合位置上与该配合部件配合。轮毂锁定螺母120、120'、120”包括限定中央孔124的周向内壁121。内壁121具有螺纹部分123。该螺纹部分与主轴140上的螺纹部分匹配，使得该轮毂锁定螺母可以将轮毂110保持就位，如图1中所示。
47.轮毂锁定螺母和所述配合部件二者中的至少一个包括至少一个弹性部分122、122'、122”，该弹性部分122、122'、122”适于在受到由所述配合部件和轮毂锁定螺母二者中的另一个所提供的外力f时能够从中央孔124向外在径向方向r上移动。上文已结合图2a、图2b和图3a、图3b例示并讨论了该外力f。力f增大了摩擦以提供所需的主要扭矩。
48.该至少一个弹性部分122、122'、122”具有用于接收所述外力f的接合区域210、310。接合区域210、310在配合位置上位于螺纹部分123的径向外侧。
49.在第一示例和第二示例中，该至少一个弹性部分122、122'、122”为卡环部分的形式，该卡环部分位于螺纹部分123的径向上并且从螺纹部分123沿轴向a远离地突出。因此，在受到力f时，该至少一个弹性部分122、122'、122”适于在径向方向r上从中央孔124向外挠曲。然而，应当理解，其他类型的弹性部分可以以相同的方式使用，即，该弹性部分不必形成为卡环部分。
50.附图中没有示出其中安全垫圈或主轴替代地包括弹性部分而轮毂锁定螺母包括
例如与该弹性部分接合的突出部的示例。然而，这种“逆向”构造以直接方式来自所提供的示例。
51.图4示出了根据第一示例的轮毂锁定螺母120的视图。这里，轮毂锁定螺母中的中央孔124进一步由周向无螺纹部分410限定。壁架420从螺纹部分123径向向外延伸到无螺纹部分410。弹性部分122'连接到所述壁架420并从壁架420沿轴向a远离地突出。
52.该特定示例示出了围绕壁架420均匀布置的八个弹性部分122'。优选使用均匀分布的弹性部分，即，围绕壁架420均匀分布。然而，任何数量的弹性部分都是可能的。
53.可能有利的是使用高度小于周向无螺纹部分410的高度的弹性部分122'。以这种方式，这些弹性部分在一定程度上受到周向无螺纹部分410保护以免在例如存放期间受到冲击。
54.图5示出了构成第一示例中的配合部件140'的主轴510的视图。这里，主轴510包括突出部220'，该突出部220'从该配合部件径向向外延伸并被构造成在配合位置上使轮毂锁定螺母120'的弹性部分122'经受外力f。注意，图5中没有示出该主轴上的螺纹。图5中的主轴还包括用于与安全垫圈130对接的平坦部分520。
55.应当注意，突出部220'围绕主轴510的整个周界延伸；小间隙可能会形成在突出部220'中，但随后弹性部分122'可能在组装期间钩住该突出部，这将是一个缺点。
56.图6a是示出了被拧到图5中所示的主轴510上的轮毂锁定螺母120'的剖视图。弹性部分122'即将爬上环形地布置在该主轴上的突出部220'。
57.图6b示出了处于配合位置或接近配合位置的轮毂锁定螺母120'和主轴510。弹性部分122'现在已经爬上突出部220'一定距离。因此，该弹性部分现在在径向方向r上向外挠曲，并且由于弹性部分122'的被迫挠曲，施加了力f。该力f提供了将轮毂保持就位所需的主要扭矩。特别注意的是，螺纹部分123不直接提供所述主要扭矩。因此，可以在不受所述主要扭矩功能施加的任何约束的情况下来设计轮毂锁定螺母和主轴的螺纹，这是一个优势。而且，由于该螺纹不是所述主要扭矩功能的一部分，所以这种布置结构变得更加稳健，并且能够以更高的效率组装，而不必担心损坏轮毂锁定螺母120'上的螺纹部分123或主轴510上的对应的螺纹部分。
58.图7a和图7b示出了根据第二示例的轮毂锁定螺母120”的两个不同视图。该轮毂锁定螺母120”包括面向轴向方向a的平坦环形端面710。该至少一个弹性部分122”位于环形端面710的径向外周处，在该径向外周处，该至少一个弹性部分122”从环形端面710沿轴向方向a远离地突出。
59.图8a和图8b示出了构成第二示例中的配合部件130'的安全垫圈810的两个不同视图。该安全垫圈810包括环形突出部220”，该环形突出部220”从安全垫圈810沿径向r向外延伸，即，远离安全垫圈810中的孔向外延伸。突出部220”被构造成当处于配合位置时使图7a和图7b中的轮毂锁定螺母120”的弹性部分122”经受外力f。
60.图9a示出了根据第二示例的轮毂锁定螺母120”被拧到主轴140上。弹性部分122'同样刚好将要爬上突出部220”，这里，该突出部220”被环形地布置在安全垫圈810上，而不是如第一示例中那样布置在主轴上。应当注意，主轴140不是提供主要扭矩功能的主动部件，这意味着在此可以使用具有正确尺寸的任何现有的主轴。
61.图9b示出了处于配合位置或接近配合位置的轮毂锁定螺母120”和安全垫圈810。
弹性部分122”现在已经爬上突出部220”一定距离。因此，弹性部分122”现在沿径向方向r向外挠曲，并且由于被迫挠曲，施加了力f。该力f再次提供主要扭矩。和第一示例相比，与第二示例相关联的优点是不需要对主轴进行改动。因此，该技术可以与现有的主轴一起使用，例如，当维修轮毂110时或当出于某些原因更换现有的轮毂锁定螺母120时。
62.根据多个方面，参考图3a和图3b，弹性部分122、122'、122”包括远侧突出部320，该远侧突出部320朝向中央孔124的中心径向向内延伸，并被构造成当处于配合位置时以可释放方式保持f'所述配合部件。上文已结合图3a和图3b讨论了该远侧突出部。该远侧突出部提供了增加的主要扭矩。
63.根据多个方面，轮毂锁定螺母120、120'、120”和安全垫圈810中的任一个由热成型钢一体形成。
64.根据多个方面，外力f被配置成根据轮毂锁定螺母的尺寸来提供轮毂锁定螺母组件的主要扭矩，其中，该主要扭矩在50nm至230nm之间变化。
65.一些示例轮毂锁定螺母尺寸包括m42尺寸的螺母直至m74尺寸的螺母。
66.应当理解，轮毂锁定螺母组件的不同部分也在本文中单独公开。
67.因此，本文中公开了：
68.轮毂锁定螺母120、120'、120”用于将车辆轮毂110保持就位；
69.轮毂锁定螺母包括限定中央孔124的周向内壁121，内壁121具有螺纹部分123，
70.轮毂锁定螺母包括至少一个弹性部分122、122'、122”'，该至少一个弹性部分适于在受到由配合部件提供的外力f时能够移动，该轮毂锁定螺母被布置成在配合位置上与该配合部件配合，
71.该至少一个弹性部分具有用于接收所述外力f的接合区域210、310，其中，当轮毂锁定螺母和所述配合部件处于配合位置时，该接合区域210、310位于所述螺纹部分的径向外侧r。
72.根据多个方面，该至少一个弹性部分为卡环部分的形式，该卡环部分位于螺纹部分123的径向r上并从螺纹部分123沿轴向a远离地突出，该弹性部分适于在受到力f时在径向方向r上挠曲。
73.根据多个方面，中央孔124进一步由周向无螺纹部分410限定，其中，壁架420从螺纹部分123径向向外延伸到无螺纹部分410，其中，弹性部分122、122'，122”连接到所述壁架420并从所述壁架沿轴向a突出。
74.根据多个方面，该轮毂锁定螺母包括面向轴向方向a的平坦环形端面710，其中，弹性部分122”位于环形端面710的径向外周处，并且其中，弹性部分122”从环形端面710沿轴向方向a突出。
75.上文已结合图4至图9例示并讨论了该轮毂锁定螺母。
76.上文已结合图5讨论了用于在配合位置上与轮毂锁定螺母120'配合以将车辆轮毂110保持就位的主轴510。主轴510包括从主轴510径向延伸的环形突出部220'，其中，突出部220'被构造成在配合位置上使轮毂锁定螺母120'的弹性部分122'经受外力f，从而将车辆轮毂110保持就位。
77.上文已结合图8a和图8b讨论了用于在配合位置上与轮毂锁定螺母120”配合以将车辆轮毂110保持就位的安全垫圈810。安全垫圈810包括从安全垫圈810沿径向r向外延伸
的环形突出部220”，其中，环形突出部220”被构造成在配合位置上使轮毂锁定螺母120”的弹性部分122”经受外力f，从而将车辆轮毂110保持就位。
78.本文中还公开了一种安全垫圈，该安全垫圈用于在配合位置上与轮毂锁定螺母120配合以将车辆轮毂110保持就位。该安全垫圈包括至少一个弹性部分，该至少一个弹性部分适于在受到由轮毂锁定螺母120提供的外力f时能够移动，该安全垫圈被布置成在配合位置上与该轮毂锁定螺母120配合，该至少一个弹性部分具有用于接收所述外力f的接合区域210、310，其中，该接合区域210、310位于安全垫圈的径向外侧r。安全垫圈的这种特定实施例未在附图中示出，但它可以基于本文的教导以直接的方式来实现。