專利名稱：組合式鎖緊墊圈和心軸軸承組件的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種車輛車輪終端系統；更具體地說，涉及在心軸與包括鎖緊墊圈(lock washer)的心軸軸承(spindle bearing)之間的連接，以便同時鎖定內推力墊圈(thrust washer)和外心軸螺母。
背景技術：
現有技術中的普通鎖緊墊圈已為人知。一些鎖緊墊圈具有向內延伸的凸耳(tang)，用于接合在其上安裝該墊圈的軸上的槽。另一些墊圈具有接合螺母以防轉動的凸舌(tabs)。還有一些墊圈具有縱向延伸的銷，用于接合相鄰螺母上的凹槽，以防轉動。然而，這些結構，只能提供有限的調節位置，不容許組件帶有多個標準套筒安裝尺寸的元件，安裝費時間，或者在螺紋上有一個鍵槽，以達到下螺紋轉矩的限制。在現有技術中，沒有一個鎖緊墊圈或鎖緊墊圈組件包含本發明的獨特配置。
本發明人認識到，在心軸與輪轂組件之間需要一種會克服上述缺陷的連接。
發明概述根據本發明的裝置提供一種組合式鎖緊墊圈和心軸軸承組件。所提供的組合式鎖緊墊圈和心軸軸承組件包括心軸、推力墊圈、鎖緊墊圈和螺母，該鎖緊墊圈同時鎖定內推力墊圈和外心軸螺母。推力墊圈、鎖緊墊圈和螺母可在彼此相對的任何角度定位，以便于無限地調節位置。心軸包括軸肩和從軸肩向外延伸的軸端，以及連續的螺紋結構。推力墊圈設置在軸肩周圍，并具有至少一個外保持零件(retainingfeature)。螺母設置在連續螺紋結構的周圍，并包括具有至少一個螺母保持零件的螺母體，和從螺母體延伸的內周肩，該內周肩與推力墊圈直接接觸，以在推力墊圈與螺母體之間形成一個套(pocket)。鎖緊墊圈設置在內周肩的周圍，并且被保持在推力墊圈與螺母體之間的套內。鎖緊墊圈還具有至少一個墊圈延長部分，該部分對應于和接合于推力墊圈的各個外保持零件，和具有至少一個螺母延長部分，該部分對應于和接合于螺母的各個螺母保持零件。
從通過實例說明本發明特征的下列詳細描述和附圖中，熟悉本領域的技術人員清楚地了解本發明的這些和其它特征和目的。
附圖簡述
圖1是結合本發明一個實施例的車輛一部分的分解透視圖。
圖2是本發明一個實施例的局部分解透視圖。
圖3是本發明一個實施例的透視圖。
圖4是結合本發明一個實施例的車輛一部分的分解透視圖。
圖5是本發明一個實施例的局部分解圖。
圖6是本發明一個實施例的透視圖。
圖7是本發明一個實施例的斷面側視圖。
本發明實施例詳述現參照附圖，圖中相同的附圖標記用于表示各圖中相同的元件，圖1和圖4表示根據本發明各個實施例具有組合式鎖緊墊圈和心軸軸承組件10的車輛一部分。所提供的組合式鎖緊墊圈和心軸軸承組件10包括心軸12、推力墊圈22、鎖緊墊圈36和螺母26，它們可在彼此相對的任何角度定位，以便于無限地調節位置，同時，本發明的鎖緊墊圈36防止在心軸12、推力墊圈22、鎖緊墊圈36與螺母26之間發生相對轉動。
本發明的實施例提供一種心軸12，它包括軸肩16和從軸肩16向外延伸的軸端18，以及連續的螺紋結構20。推力墊圈22設置在軸肩16的周圍，且具有至少一個外保持零件24。螺母26設置在連續螺紋結構20的周圍，并包括具有至少一個螺母保持零件30的螺母體28，和從螺母體28延伸的內周肩32，該內周肩32與推力墊圈22直接接觸，在推力墊圈22與螺母體28之間形成一個套34。鎖緊墊圈36設置在內周肩32的周圍，并且被保持在推力墊圈22與螺母體28之間的套34內。鎖緊墊圈36還具有至少一個墊圈延長部分38，該部分對應于和接合于推力墊圈22的各個外保持零件24，和至少一個螺母延長部分40，該部分對應于和接合于螺母26的各個螺母保持零件30。推力墊圈22、鎖緊墊圈36和螺母26可以在彼此相對的任何角度之處，以便于無限地調節位置，而且鎖緊墊圈36防止在心軸12、推力墊圈22、鎖緊墊圈36與螺母26之間發生相對轉動。
圖3提供根據本發明鎖緊螺母26的實施例，其中至少一個墊圈延長部分38包括至少一個墊圈凸耳56，該凸耳對應于和接合于推力墊圈22的各個外保持零件24。而且至少一個螺母延長部分40包括至少一個螺母凸舌58，該凸舌對應于和接合于各個螺母保持零件30。根據一個實施例，螺母凸舌58彎曲成與螺母保持零件30相接合。
根據本發明的一個實施例，推力墊圈22的外保持零件24是平外緣64。該平外緣64適用于接受墊圈凸耳48，如圖1-3所示。
圖3表示一個實施例，其中螺母保持零件30是螺母26的平面60，適用于接受墊圈凸舌46。
圖2表示根據本發明鎖緊墊圈36和推力墊圈22的實施例，其中鎖緊墊圈36和推力墊圈22接合成墊圈組合件(washer sub-assembly)62。根據一個實施例，相對的墊圈凸耳56各包括形成套的凸起部分，該套保持推力墊圈22與鎖緊墊圈36相對。
圖6表示一個實施例，其中至少一個墊圈延長部分38包括至少一個墊圈凸舌46，該凸舌對應于推力墊圈22的各個外保持零件24。墊圈凸舌46彎曲成與各個外保持零件24相接合。可提供附加的墊圈凸舌46，以接合推力墊圈22的周圍部分。此外，至少一個螺母延長部分40包括至少一個螺母凸耳48，該凸耳對應于各個螺母保持零件30。每個螺母凸耳48咬住接合于各個螺母保持零件30。
圖4-7表示螺母26和鎖緊墊圈36的實施例，其中每個螺母保持零件30包括外槽50，在外槽50中容納各個螺母凸耳48。根據一個實施例，每個螺母保持零件30和螺母凸耳48構造成象轉矩扳手達到的那樣配合在標準安裝套筒內。
圖5提供一個實施例，其中螺母凸耳48咬住外槽50，以保持鎖緊墊圈36與螺母26相對。根據一個實施例，鎖緊墊圈36和螺母26充分接合，以形成組合件54。
根據本發明一個實施例，推力墊圈22的外保持零件24是一個平外緣64。根據一個實施例，平外緣64適用于接受墊圈凸舌46，如圖6和7所示。
圖7表示根據本發明的組合式推力墊圈22、鎖緊墊圈36和螺母26組件的實施例。推力墊圈22包括至少一個外保持零件24。緊靠推力墊圈22設置螺母26。螺母26包括螺母體28與至少一個螺母保持零件30。螺母26還包括從螺母體28延伸的內周肩32，該內周肩32與推力墊圈22直接接觸，在推力墊圈22與螺母體28形成一個套34。鎖緊墊圈36設置在內周肩32的周圍，并且被保持在推力墊圈22與螺母體28之間的套34內。鎖緊墊圈36還包括至少一個墊圈延長部分38的零件，該零件對應于和接合于推力墊圈22的各個外保持零件24，和至少一個螺母延長部分40的零件，該零件對應于和接合于螺母26的各個螺母保持零件30。組合式推力墊圈22、鎖緊墊圈36和螺母26組件適用于防止在推力墊圈22、鎖緊墊圈36與螺母26之間發生相對運動。
圖7提供鎖緊墊圈36的實施例，其中所提供的鎖緊墊圈36包括至少一個墊圈凸舌46，該凸舌46適用于彎曲成與相鄰推力墊圈22的外保持零件24相接合，以防止在鎖緊墊圈36與推力墊圈22之間發生相對轉動，和至少一個螺母凸耳48，該凸耳48適用于接合相鄰的螺母保持零件30，以防止在鎖緊墊圈36與螺母26之間發生相對轉動。根據一個實施例，至少一個墊圈凸舌46包括多個從鎖緊墊圈26外徑延伸的墊圈凸舌46，和至少一個螺母凸耳48包括多個從鎖緊墊圈36內徑延伸的螺母凸耳48。
根據一個實施例，鎖緊墊圈36是由鋼沖壓而成。轉矩可從螺母26直接傳遞到推力墊圈22，因此不需要鎖緊墊圈36在螺母26與推力墊圈22之間傳遞推力，從而使鎖緊墊圈36可由軟鋼之類的較軟材料制作。在可替換的實施例中，可由具有硬化墊圈面的沖壓鋼制作鎖緊墊圈36，而制作墊圈延長部分38的材料和制作螺母延長部分40的材料仍然適宜用延性的，以制成相應的最終形狀。軸承組件10、心軸12、推力墊圈22和螺母26可用現有技術中已知的材料制作。
根據一個實施例，組合式鎖緊墊圈和心軸軸承組件10包括具有至少一個心軸保持零件42的軸肩16，而推力墊圈22具有至少一個對應于和配合于各個心軸保持零件42的內保持零件44。根據一個實施例，心軸保持零件42是心軸的平面66，而內保持零件44是平內緣68。根據另一個實施例，推力墊圈22的內保持零件44為鍵槽形狀，可以是現有技術已知的形狀，而心軸保持零件42的形狀則對應于和配合于推力墊圈22的鍵槽形狀。根據又一個實施例，心軸保持零件42包括縱向花鍵(splines)，可以是現有技術已知的花鍵，而推力墊圈22包括對應于和配合于心軸12縱向花鍵的齒。
與軸承組件12固定到心軸12上的常規方法相比，根據本發明的組合式鎖緊墊圈和心軸軸承組件10是有利的。包括本發明推力墊圈22、鎖緊墊圈36和螺母26組件的鎖定組件便于在把軸承組件固定到心軸12上時無限地調節位置。本發明的鎖緊墊圈36同時固定推力墊圈22和螺母26，以防止在心軸12、推力墊圈22、鎖緊墊圈36與螺母26之間發生相對轉動。此外，鎖緊墊圈36和心軸14的軸承組件12為心軸14設有連續的螺紋結構20，以提高鎖緊墊圈36和心軸14的強度和夾緊負荷能力。
盡管已參照上述優選實施例具體地示出和描述本發明，但熟悉本領域的技術人員都知道，對于本發明可以作出各種變更和修正，又不背離本發明的精神和范圍。
權利要求
1.一種組合式鎖緊墊圈和心軸軸承組件，包括心軸，其具有軸肩，和帶有連續螺紋結構從軸肩向外延伸的軸端；推力墊圈，其設置在軸肩的周圍，且具有至少一個外保持零件；螺母，其設置在連續螺紋結構的周圍，具有帶有至少一個螺母保持零件的螺母體，和直接接觸推力墊圈并從螺母體延伸的內周肩，以在推力墊圈與螺母體之間形成一個套；和鎖緊墊圈，其設置在內周肩的周圍，和被保持在推力墊圈與螺母體之間的套內，并且具有；至少一個對應于和接合于推力墊圈各個外保持零件的墊圈延長部分，和至少一個對應于和接合于螺母各個螺母保持零件的螺母延長部分；并且其中，推力墊圈、鎖緊墊圈和螺母可以在彼此相對的任何角度之處以便于無限地調節位置，并且鎖緊墊圈防止在心軸、推力墊圈、鎖緊墊圈與螺母之間發生相對轉動。
2.根據權利要求1的組件，其中所述至少一個墊圈延長部分包括至少一個對應于和接合于墊圈各個外保持零件的墊圈凸耳；并且所述至少一個螺母延長部分包括至少一個對應于和接合于各個螺母保持零件的螺母凸舌。
3.根據權利要求1的組件，其中鎖緊墊圈和推力墊圈接合成一個組合件。
4.根據權利要求1的組件，其中所述至少一個墊圈延長部分包括至少一個對應于和彎曲成接合于各個外保持零件的墊圈凸舌；并且所述至少一個螺母延長部分包括至少一個對應于和咬住接合于各個螺母保持零件的螺母凸耳。
5.根據權利要求4的裝置，還包括至少一個附加的墊圈凸舌，適用于接合毗連墊圈保持零件的推力墊圈的部分。
6.根據權利要求4的組件，其中各個螺母保持零件都包括外槽；和各個螺母凸耳被容納于該外槽中。
7.根據權利要求4的組件，其中各個螺母保持零件和螺母凸耳構造成配合在標準安裝套筒內，螺母凸耳接合于螺母保持零件內。
8.根據權利要求7的組件，其中鎖緊墊圈和螺母被充分地接合，形成一個組合件。
9.根據權利要求1的組件，還包括外保持零件包括平外緣。
10.根據權利要求1的組件，還包括軸肩具有至少一個心軸保持零件；和推力墊圈具有至少一個對應于和配合于各個心軸保持零件的內保持零件。
11.根據權利要求9的組件，其中心軸保持零件為心軸的平面，而內保持零件是平的內保持零件。
12.根據權利要求11的組件，其中推力墊圈的內保持零件為鍵槽形狀，而心軸保持零件的形狀則對應于和配合于推力墊圈的鍵槽形狀。
13.根據權利要求11的組件，其中心軸保持零件包括縱向花鍵；和推力墊圈包括對應于和配合于心軸縱向花鍵的齒。
14.根據權利要求1的組件，包括軸肩具有包括心軸平面的心軸保持零件；推力墊圈保持零件包括平外緣，和接合心軸平面的平內緣；螺母保持零件包括外槽；和墊圈延長部分包括接合推力墊圈的凸舌，并且螺母延長部分包括接合螺母體外槽的凸耳。
15.一種組合式推力墊圈、鎖緊墊圈和螺母組件，包括推力墊圈，其具有至少一個外保持零件；螺母，其設置在推力墊圈附近，具有帶有至少一個螺母保持零件的螺母體，和直接接觸推力墊圈并從螺母體延伸的內周肩，以在推力墊圈與螺母體之間形成一個套；和鎖緊墊圈，其設置在內周肩的周圍，和被保持在推力墊圈與螺母體之間的套內，并且具有至少一個對應于和接合于各個外保持零件的墊圈凸舌，和至少一個對應于和接合于各個螺母保持零件的螺母凸耳；并且其中，鎖緊墊圈適用于防止在推力墊圈、鎖緊墊圈與螺母之間發生相對運動。
16.一種鎖緊墊圈，包括至少一個墊圈凸舌，適用于彎曲成接合相鄰的推力墊圈保持零件，以防止在鎖緊墊圈與推力墊圈之間發生相對轉動；和至少一個螺母凸耳，適用于接合相鄰的螺母保持零件，以防止在鎖緊墊圈與螺母之間發生相對轉動。
17.根據權利要求16的鎖緊墊圈，其中所述至少一個墊圈凸舌包括多個從鎖緊墊圈外徑延伸的墊圈凸舌；和所述至少一個螺母凸耳包括多個從鎖緊墊圈內徑延伸的螺母凸耳；和適用于在相鄰螺母肩部周圍安裝的內徑；并且其中，推力墊圈、鎖緊墊圈和螺母可以在彼此相對的任何角度之處，以便于無限地調節位置，并且鎖緊墊圈防止在推力墊圈、鎖緊墊圈與螺母之間發生相對轉動。
18.根據權利要求16的鎖緊墊圈，其中所述至少一個墊圈凸舌包括多個從鎖緊墊圈外徑延伸的墊圈凸舌，這些墊圈凸舌以相等的距離彼此隔開；并且所述至少一個螺母凸耳包括從鎖緊墊圈內徑延伸的相對螺母凸耳。
19.根據權利要求16的鎖緊墊圈，其中鎖緊墊圈是由鋼沖壓而成。
全文摘要
本發明涉及一種心軸與軸承組件(10)之間的連接，以便在心軸(12)上固定軸承組件(10)。所提供的組合式鎖緊墊圈和心軸軸承組件包括心軸(12)、推力墊圈(22)、鎖緊墊圈(36)和螺母(26)，其中鎖緊墊圈(36)同時鎖定內推力墊圈(22)和外心軸螺母(26)。根據本發明，可在彼此相對的任何角度定位推力墊圈(22)、鎖緊墊圈(36)和螺母(26)以便于軸承無限地調節位置。
文檔編號F16B39/00GK1809704SQ200480017260
公開日2006年7月26日 申請日期2004年7月13日 優先權日2003年8月1日
發明者S·斯萊辛斯基, J·莫羅, D·莫塞斯, T·萊昂 申請人:達納公司