DE10047125A1

DE10047125A1 - Radlageranordnung

Info

Publication number: DE10047125A1
Application number: DE10047125A
Authority: DE
Inventors: Koji Sahashi; Motoharu Niki; Eiji Tajima; Akira Torii; Kazuhiko Hozumi; Keisuke Sone; Masahiro Ozawa; Nobuyoshi Yamashita; Yutaka Yamauchi; Masayuki Kuroda; Masuo Takaki
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 1999-09-22
Filing date: 2000-09-22
Publication date: 2001-08-23
Also published as: US20030039423A1; US20030048967A1; US6637944B2; US6729769B2; DE10066513B3; US6491440B1

Abstract

Eine Radlageranordnung weist ein äußeres Element mit mehreren Reihen von Laufrillen auf, die auf einem Innenumfang integriert sind, ein inneres Element, an dessen einem Ende ein Radbefestigungsflansch angeordnet ist und an dessen anderem Ende ein zylindrischer Stufenbereich kleinen Durchmessers vorgesehen ist, sowie zwei Reihen von Laufrillen, die so auf den inneren Laufringen ausgebildet sind, welche durch Presspassung am Stufenbereich kleinen Durchmessers angebracht sind, dass sie den Laufrillen des äußeren Elements gegenüberliegen, sowie zwei Reihen von Wälzkörpern, die jeweils zwischen den Laufrillen im äußeren Element und im inneren Element angeordnet sind, wobei die inneren Laufringe an dem inneren Element befestigt werden, indem der Endbereich des Stufenbereichs kleinen Durchmessers des inneren Elements radial nach außen verstemmt wird, und wobei die Laufrillen im äußeren Element und im inneren Element und die Wälzkörper einen Kontaktwinkel bilden und ein Lagerspiel als negativ festgesetzt ist.

Description

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Radlageranordnung zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug.

Beschreibung des Standes der Technik

Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform einer Radlageranordnung, die bei einem Kraftfahr zeug verwendet wird, wobei die Struktur in diesem Fall für ein angetriebenes Rad ein gesetzt wird. Die Lageranordnung ist so strukturiert, dass eine Nabe 1 drehbar auf ei nem Achslager 2 gelagert ist, ein Rad an der Nabe 1 befestigt ist und das Achslager 2 über ein Gelenk 3 durch eine Radaufhängung einer Kfz-Karosserie gestützt wird. Das Achslager 2 ist ein zweireihiges Kugel- oder Rollenlager und besteht aus einem äußeren Laufring 6, in dem auf einer Innendurchmesser-Oberfläche zwei Reihen von Laufrillen 4 und 5 ausgebildet sind, aus inneren Laufringen 9 und 10, auf deren Außendurchmes ser-Oberfläche Laufrillen 7 und 8 ausgebildet sind, aus zwei Reihen von Wälzkörpern 11, die zwischen dem äußeren Laufring 6 und den inneren Laufringen 9 und 10 ange ordnet sind, und aus einem Käfig 12, der die Wälzkörper 11 entlang dem Umfang gleichmäßig beabstandet in den jeweiligen Reihen hält. Der äußere Laufring 6 ist durch Presspassung an dem Gelenk 3 angebracht und wird durch einen Haltering 13 fixiert.

Um zu verhindern, dass Fremdkörper in das Achslager 2 eintreten, und um zu verhin dern, dass ein in das Lager eingebrachter Schmierstoff austritt, sind Dichtungen 14 und 15 vorgesehen. Bei dem dargestellten Beispiel wird ein zweireihiges Schrägkugellager als Achslager 2 verwendet. Die Nabe 1 ist mit einem Flansch 16 versehen, und Naben schrauben 17 zur Befestigung des Rads sind entlang dem Umfang gleichmäßig beab standet an dem Flansch 16 befestigt. Darüber hinaus ist ein Bremsrotor 18 durch die Nabenschrauben 17 an dem Flansch 16 der Nabe 1 befestigt. Zur Montage werden die inneren Laufringe 9 und 10 des Achslagers 2 durch Presspassung auf einem Außen durchmesser eines Endbereichs der Nabe 1 befestigt, und ein hervorstehender Endbe reich der Nabe 1 wird durch eine Mutter 19 fixiert.

Da bei der vorgenannten herkömmlichen Radlageranordnung der äußere Laufring 6 des Achslagers 2 durch Presspassung fest an dem Gelenk 3 befestigt wird, das ein nicht kreisförmiges Außenprofil aufweist, kann der Fall auftreten, dass die Laufrillen 4 und 5 des äußeren Laufrings verformt werden. Aufgrund der vorgenannten Verformung wird eine mögliche axiale Unrundheit des Lagers o. Ä. verschlechtert, und eine axiale Un rundheit (oder eine Oberflächenunrundheit) wird in dem Bremsrotor 18 erzeugt, der am Flansch 16 der Nabe 1 befestigt wird, nachdem er durch Presspassung am Gelenk 3 angebracht worden ist, so dass beim Abbremsen aus hoher Geschwindigkeit des Fahr zeugs eine Vibration bewirkt und ein ungleichmäßiger Verschleiß der Bremse verur sacht wird. Darüber hinaus ist zu berücksichtigen, dass eine hohe Vorlast angelegt wird, um die Steifigkeit des Lagers zu erhöhen; da jedoch zwischen der Nabe 1 und einem Paar innerer Laufringe 9 und 10 sowie zwischen dem äußeren Laufring 6 und dem Ge lenk 3 ein Befestigungsbereich vorliegt, ist es unvermeidlich, dass aufgrund der Vorlast - angesichts der Tatsache, dass sich die Befestigungstoleranzen akkumulieren - die Varianz des Betrags der Spaltverkleinerung zunimmt, so dass nicht immer eine ausrei chende Vorlast angelegt werden kann.

Zusammenfassung der Erfindung

Demzufolge liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Radla geranordnung zu schaffen, mit der eine axiale Unrundheit eines Bremsrotors einge schränkt werden kann, indem die Steifigkeit des Lagers verbessert wird.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist eine Radlageranord nung folgende Elemente auf:
ein äußeres Element, das zwei Reihen von Laufrillen besitzt, die auf einem Innenum fang integriert sind;
ein inneres Element, an dessen einem Ende ein Radbefestigungsflansch vorgesehen ist, an dessen anderem Ende ein zylindrischer Stufenbereich kleinen Durchmessers vorge sehen ist, und das zwei Reihen von Laufrillen aufweist, die gebildet werden, indem der innere Laufring durch Presspassung so an dem Stufenbereich kleinen Durchmessers befestigt wird, dass sie den Laufrillen des äußeren Elements gegenüberliegen; und zwei Reihen von Wälzkörpern, die zwischen den beiden Laufrillen im inneren Element und im äußeren Element angeordnet sind;
wobei der durch Presspassung angebrachte innere Laufring an dem inneren Element befestigt wird, indem der Endbereich des Stufenbereichs kleinen Durchmessers des inneren Elements radial nach außen verstemmt wird,
wobei jeder der Wälzkörper in einem Kontaktwinkel zwischen den Laufrillen im äuße ren und im inneren Element angeordnet ist und ein Lagerspiel als negativ festgelegt wird.

Die vorliegende Erfindung kann auch bei einer Konstruktion angewandt werden, bei der von den Laufrillen des inneren Elements die Laufrille auf der Seite des Radbefesti gungsflansches direkt auf einem Außenumfang des inneren Elements ausgebildet ist.

Mit der vorliegenden Erfindung können folgende Vorteile erzielt werden:

1. Es ist möglich, eine solche Konstruktion zu schaffen, dass der Bemessungsbereich des Lagers innerhalb des gleichen Raums breit angelegt sein kann, und die Steifig keit des Lagers kann deutlich verbessert werden.
2. Es ist möglich, Merkmale des inneren Bereichs innerhalb des gleichen Raums zu ändern, die Anzahl der Wälzkörper zu erhöhen, um die Steifigkeit des Lagers zu verbessern und die Dicke des äußeren Elements sowie die Dicke des Flansches so zu optimieren, dass eine Verformung des äußeren Elements begrenzt wird, wodurch die Steifigkeit des Lagers verbessert wird.
3. Es ist möglich, die Varianz eines Vorlast-Betrags nach der Montage auf einen klei nen Bereich einzuschränken. Je größer die Vorlast ist, desto größer ist die Steifig keit des Lagers. Da bei der erfindungsgemäßen Radlageranordnung die Anzahl der Befestigungsbereiche verringert ist, reduziert sich eine Komponente des Betrags der Lückenverringerung aufgrund der Befestigungstoleranz auf Null, so dass ein gerin ger Vorlastbereich, der aufgrund der Ansammlung von Toleranzen entsteht, besei tigt wird.

Die erfindungsgemäße Radlageranordnung kann so konstruiert sein, dass der Wälzkör per eine Kugel ist. Darüber hinaus ist eine Konstruktion denkbar, bei der ein Karosse riebefestigungsflansch einstückig mit einem Außenumfang des äußeren Elements aus gebildet ist, bei der das innere Element hohl ausgebildet ist, oder bei der eine unebene Eingriffsstruktur zur Übertragung eines Drehmoments, beispielsweise eine Kerbverzah nung oder eine Nut-und-Feder-Verzahnung, in dem inneren Element integriert ist.

Die Steifigkeit des Lagers kann auf einfache Weise verbessert werden, und in dem Fall, dass der Bremsrotor am Radbefestigungsflansch des inneren Elements befestigt wird, kann die axiale Unrundheit des Bremsrotors eingeschränkt werden. Da bei der Lager konstruktion außerdem der durch Presspassung angebrachte innere Laufring an dem inneren Element befestigt wird, indem der Endbereich des Stufenbereichs kleinen Durchmessers des inneren Elements radial nach außen verstemmt wird, können das geringe Gewicht und die kompakte Größe der gesamten Anordnung auf einfache Weise realisiert werden.

Außerdem kann bei einer Konstruktion, bei der das innere Element hohl ausgebildet ist oder bei der der unebene Eingriffsbereich zur Übertragung des Drehmoments, bei spielsweise auszuwählen aus Kerbverzahnung und Nut-und-Feder-Verzahnung, in dem inneren Element integriert ist, die erfindungsgemäße Radlageranordnung zusätzlich zum angetriebenen Rad auch für das Antriebsrad allgemein verwendet werden. Auf der An triebsradseite ist es bei der Montage des Doppelgelenks aufgrund der Steuerung des Befestigungsdrehmoments der Mutter nicht notwendig, das Lagerspiel einzustellen.

Eine weitere, der vorliegenden Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe besteht darin, eine Radlageranordnung zu schaffen, bei der ein ungleichmäßiger Verschleiß eines Bremsrotors und ein Vibrieren der Bremse besser eingeschränkt werden kann, indem auf die anderen Gründe für die Entstehung einer Oberflächen-Unrundheit des Bremsro tors geachtet und die Genauigkeit jedes der Teile selbst verbessert wird.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist eine Radla geranordnung folgende Elemente auf:
ein äußeres Element mit zwei Reihen von Laufrillen auf einem Innenumfang;
ein inneres Element mit Laufrillen, die den entsprechenden Laufrillen gegenüberliegen;
ein Lager, das sich aus zwei Reihen von Wälzkörpern zusammensetzt, die zwischen dem äußeren Element und dem inneren Element angeordnet sind;
wobei das innere Element und ein Verbindungselement durch ein Befestigungsmittel ineinander integriert sind; und
einen Radbefestigungsflansch, der entweder auf dem äußeren Element, dem inneren Element oder dem Verbindungselement vorgesehen ist,
wobei eine Vorlast auf das Lager angelegt ist und das innere Element und das Verbin dungselement durch das Befestigungsmittel mit einer vorherbestimmten Axialkraft oder einer größeren Kraft als dieser einstückig miteinander verbunden sind. In diesem Fall, wenn die vorliegende Erfindung beispielsweise auf die Lageranordnung der Vorderrä der eines Kraftfahrzeugs mit Frontantrieb angewandt wird, wird aus dem Verbindungs element ein äußeres Gelenkelement eines Doppelgelenks. Darüber hinaus kann die vorliegende Erfindung zusätzlich zu einer Konstruktion, bei der sich das innere Element dreht, auch bei einer Konstruktion Anwendung finden, bei der sich das äußere Element dreht.

Zusätzlich zur Verbesserung jedes der Teile selbst, wie z. B. der Unrundheit der Befesti gungsfläche des Bremsrotors selbst, der Flansch-Unrundheit der Nabe selbst, der axia len Unrundheit des Lagers sowie möglicher Montagefehler (schlechte Ausrichtung) o. Ä. kann auch die Steifigkeit des Lagers selbst und die Axialkraft zwischen dem inneren Element und dem Verbindungselement verbessert werden, wodurch die Oberflächen- Unrundheit des Bremsrotors weiter eingeschränkt wird und der ungleichmäßige Ver schleiß des Bremsrotors auf einfache Weise ebenso vollständig verhindert wird wie das Vibrieren der Bremse. Hierbei kann insbesondere eine Steifigkeit des Lagers selbst erhöht werden, indem die Vorlast auf das Lager angelegt wird, und eine Kombinations kraft (eine Axialkraft) zwischen dem inneren Element und dem Verbindungselement kann erhöht werden, indem das innere Element durch das Befestigungsmittel mit der vorherbestimmten Axialkraft oder einer größeren Kraft als dieser einstückig mit dem Verbindungselement ausgebildet wird. Da in dem Fall, in dem das Kraftfahrzeug ge wendet wird, die vorherbestimmte Axialkraft oder eine größere Kraft als diese selbst dann vorliegt, wenn eine der Axialkraft engegengesetzte Last aufgrund einer Moment last o. Ä. erzeugt wird, kann der Verbindungsbereich kein Längsspiel haben, so dass es möglich ist, eine Oberflächenunrundheit des Bremsrotors einzuschränken.

Bei der vorliegenden Erfindung wird die Vorlast auf das Lager ausgeübt; hierbei ist es jedoch wünschenswert, den Betrag der Vorlast auf das Lager auf 981 bis 9810 N (100 bis 1000 kgf) festzulegen. Bei einem Vorlast-Betrag von unter 981 N (100 kgf) wird es schwierig, die Steifigkeit des Lagers selbst zu erhöhen, und das Lagerspiel bewirkt die Oberflächen-Unrundheit des Bremsrotors. Im Gegensatz dazu kann bei einem Vorlast- Betrag von mehr als 9810 N (1000 kgf) die Steifigkeit des Lagers selbst erhöht werden; da jedoch die Last des Lagers in diesem Maße erhöht wird, bringt eine übermäßige Vorlast auch die Verringerung der Lebensdauer des Lagers mit sich. Darüber hinaus ist die Axialkraft zur einstückigen Verbindung des inneren Elements mit dem Verbin dungselement über das Befestigungsmittel auf 9810 N (1000 kgf) oder mehr festgelegt.

Außerdem ist gemäß der vorliegenden Erfindung die Konstruktion vorzugsweise so ausgeführt, dass bei der Radlageranordnung, bei der der Bremsrotor an dem Radbefesti gungsflansch befestigt ist, eine Breite der Unrundheit des Bremsrotors bei der Montage in das Kraftfahrzeug auf einen Standardwert reduziert wird, wenn der Bremsrotor unter Bezugnahme auf ein feststehendes Seitenelement entweder des äußeren Elements oder des inneren Elements in Drehung versetzt wird. Die Radlageranordnung mit dem Bremsrotor, bei der die Breite der Unrundheit vorher in der vorgenannten Art und Wei se eingeschränkt wird, ist äußerst zuverlässig, und das Problem der Oberflächen- Unrundheit des Bremsrotors kann gelöst werden, indem die Anordnung so im Kfz- Montagebetrieb verwendet wird, wie sie ist. In diesem Fall sollte der Standardwert der axialen Unrundheit des Bremsrotors vorzugsweise auf 50 µm oder weniger festgesetzt werden.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Lageranordnung für ein Antriebsrad zu schaffen, mit der die vorgenannten, beim Stand der Technik vorliegenden Probleme gelöst werden können, die kompakt und leicht ist, und bei der die Haltbarkeit verbessert ist.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besteht eine La geranordnung für ein Antriebsrad aus folgenden Elementen:
einem Radlagerbereich, bei dem ein Wälzkörper zwischen einem äußeren Element, das einen Befestigungsflansch zur Befestigung an einer Karosserie aufweist, und einem inneren Element, das einen Radbefestigungsflansch zur Befestigung eines Rads auf weist, angeordnet ist, so dass das innere Element drehbar gestützt wird;
einem Doppelgelenkbereich, der an einem Ende einer Antriebswelle vorgesehen ist und sich zusammensetzt aus einem äußeren Gelenkelement, auf dessen Innenumfang eine Laufrille ausgebildet ist, und aus einem inneren Gelenkelement, auf dessen Außenum fang eine Laufrille ausgebildet ist, die der Laufrille des äußeren Gelenkelements gegen überliegt, und aus einer Kugel, die zwischen der Laufrille des äußeren Gelenkelements und der Laufrille des inneren Gelenkelements angeordnet ist;
wobei eine Rotation des äußeren Gelenkelements in dem Doppelgelenkbereich auf das innere Element des Radlagerbereichs übertragen wird,
wobei ein Kerbverzahnungsbereich, der zum inneren Element passt, durch Härten in dem äußeren Gelenkelement ausgebildet wird, wobei das äußere Gelenkelement an einem Endbereich einen verstemmten Bereich aufweist, und wobei der verstemmte Bereich nicht gehärtet ist.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist der nicht gehärtete Bereich mit einer geringen Härte im Endbereich der äußeren Umfangsfläche des - von den beiden miteinander verbundenen Elementen, nämlich dem inneren Element (Radnabe) und dem äußeren Gelenkelement - inneren Befestigungselements vorgesehen, wodurch ein Härtungsmu ster erzielt werden kann; das für die Lageranordnung für das Antriebsrad der Art, bei der der Endbereich verstemmt ist, um die beiden Elemente miteinander zu verbinden, optimal ist. Das heißt, da der Bereich, der als Verbindungsmittel zwischen dem inneren Element und dem äußeren Gelenkelement dient, stabil verstemmt werden kann, indem der Laufrille, auf der die Wälzkörper rollen - insbesondere dem inneren Laufrillenbe reich -, ein die Haltbarkeit verlängernder Widerstand verliehen wird und indem im Gegensatz hierzu der nicht gehärtete Bereich im Endbereich ausgebildet wird, ist es möglich, eine Lageranordnung für das Antriebsrad ohne Vorlast-Extraktion und mit kompaktem Aufbau zu erzielen. Außerdem kann, da die Verbindung zwischen dem inneren Element und dem äußeren Gelenkelement nicht durch Schweißen hergestellt wird, der Nachteil beseitigt werden, dass eine thermische Spannung o. Ä. auf der Laufrille ensteht. Die Drehmomentübertragung zwischen den beiden Elementen kann durch den Kerbverzahnungsbereich sicher erreicht werden.

Der Wälzkörper kann sich aus zwei Reihen von Wälzkörpern zusammensetzen, wobei zwei Reihen von äußeren Laufrillen auf dem äußeren Element ausgebildet sind und eine der beiden Reihen von inneren Laufrillen, die den zwei Reihen von äußeren Laufrillen gegenüberliegen, in dem inneren Element und die andere in dem äußeren Gelenkele ment ausgebildet ist. Da es möglich ist, in bekannter Weise statt der Kerbverzahnung auch eine Keilwellennut einzusetzen, gilt der Begriff "Kerbverzahnung" hier für eine Kerbverzahnung oder eine Keilwellennut. Außerdem wird die axiale Größe dadurch, dass die Laufrille (die innere Laufrille auf der Innenseite) im äußeren Gelenkelement des Doppelgelenks ausgebildet wird, um 10% oder mehr kompakter. Ein Wendekreis des Kraftfahrzeugs ist durch den maximalen Arbeitswinkel des festen Doppelgelenks eingeschränkt. Um den Wendekreis zu verkleinern, bestand daher in den letzten Jahren eine Nachfrage nach einem Doppelgelenk, mit dem der Arbeitswinkel größer eingestellt werden kann. Die Lageranordnung für das Antriebsrad gemäß der vorliegenden Erfin dung ist in axialer Richtung kompakt, da hier der Arbeitsmittelpunkt des festen Doppel gelenks mit der Mitte des Achsschenkelbolzens zusammenfällt, so dass der Wendekreis des Kraftfahrzeugs klein wird.

Zwischen dem übrigen inneren Laufrillenbereich und dem Kerbverzahnungsbereich auf einer Außenfläche des äußeren Gelenkelements kann eine durchgehende gehärtete Schicht ausgebildet sein.

Das äußere Gelenkelement kann aus einem Kohlenstoffstahl mit einem Anteil von 0,45 Gew.-% Kohlenstoff oder mehr bestehen. Durch die Verwendung von Kohlenstoffstahl mit 0,45 Gew.-% Kohlenstoff oder mehr, vorzugsweise 0,5 bis 0,7 Gew.-% Kohlenstoff, für das Material, aus dem das äußere Gelenkelement besteht, kann bei dem äußeren Gelenkelement ein Bereich geschaffen werden, bei dem durch Wärmebehandlung nach Wunsch eine gehärtete Schicht gebildet wird, sowie ein Bereich, der für das Verstem men eine bestimmte Streckbarkeit aufweist. Darüber hinaus kann durch die Herstellung des äußeren Gelenkelements aus Kohlenstoffstahl mit einem Kohlenstoffanteil von 0,45 Gew.-% oder mehr in ausreichendem Maß gewährleistet werden, dass die andere innere Laufrille (die innere Laufrille auf der Innenbordseite), die in dem äußeren Gelenkele ment ausgebildet ist, trotz einer wiederholt durch die Wälzkörper ausgeübten Last eine lange Haltbarkeit aufgrund eines hohen Widerstands gegen Verschleiß durch die Wälz körper (Widerstand gegen Abblättern) besitzt. Das heißt, um eine lange Haltbarkeit aufgrund eines hohen Widerstands gegen Verschleiß durch die Wälzkörper zu gewähr leisten, muss die Härte des Oberflächenbereichs der inneren Laufrille auf der Innen bordseite auf einen hohen Wert festgelegt werden, beispielsweise etwa auf 550 Hv bis 900 Hv. Wenn die Härte des Oberflächenbereichs gering ist, verkürzt sich die Haltbar keit aufgrund eines hohen Widerstands gegen Verschleiß durch die Wälzkörper der inneren Laufrille auf der Innenbordseite. Wenn das äußere Gelenkelement aus Kohlen stoffstahl hergestellt wird, der weniger als 0,45 Gew.-% Kohlenstoff enthält, so kann eine notwendige Härte selbst dann nicht erzielt werden, wenn die innere Laufrille auf der Innenbordseite einer Härtebehandlung unterzogen wird. Da im Gegensatz hierzu das äußere Gelenkelement aus Kohlenstoffstahl mit einem Kohlenstoffanteil von 0,45 Gew.-% oder mehr besteht und der innere Laufrillenbereich auf der Innenbordseite einer Härtebehandlung unterzogen wird, ist es möglich, die Härte des inneren Laufrillenbe reichs auf der Innenbordseite ausreichend zu erhöhen, um eine lange Haltbarkeit auf grund eines hohen Widerstands gegen Verschleiß durch die Wälzkörper des inneren Laufrillenbereichs auf der Innenbordseite zu gewährleisten. Selbst wenn eine lange Haltbarkeit aufgrund eines hohen Widerstands gegen Verschleiß durch die Wälzkörper des inneren Laufrillenbereichs auf der Innenbordseite in der oben beschriebenen Weise gewährleistet wird, bleibt ein axialer Endbereich des äußeren Gelenkelements unbear beitet und wird keiner Härtebehandlung unterzogen. Demzufolge ist es nicht mühsam, den verstemmten Bereich zu bearbeiten, um das äußere Gelenkelement und die Nabe zu verbinden.

Das äußere Gelenkelement kann vor dem Härten eine Härte von 200 Hv bis 300 Hv aufweisen.

Auf einer Innenfläche des inneren Elements kann eine gehärtete Schicht ausgebildet sein. Da die gehärtete Schicht auf der Innenfläche des inneren Elements ausgebildet ist, kann verhindert werden, dass sich das innere Element verformt, selbst wenn zusätzlich zu dem Verstemmvorgang des axialen Endbereichs des äußeren Gelenkelements eine große Last auf das innere Element wirkt, wodurch verhindert wird, dass ein Lagerspiel (positiv oder negativ) so verschoben wird, dass es von einem gewünschten Wert ab weicht. Das heißt, um den axialen Endbereich des äußeren Gelenkelements zu ver stemmen und aufzuweiten und damit den verstemmten Bereich zu bilden, muss auf diesen axialen Endbereich eine große, diametral nach außen gerichtete Last ausgeübt werden. Demzufolge wird zusätzlich zum Formvorgang des verstemmten Bereichs ein großer Oberflächendruck auf die innere Umfangsfläche und die Endfläche des inneren Elements ausgeübt.

Wenn also die Härte des inneren Elements gering ist, wird das innere Element aufgrund des vorgenannten Oberflächendrucks verformt, und das Lagerspiel verschiebt sich, so dass es vom gewünschten Wert abweicht. Da im Gegensatz hierzu auf der Innenfläche des inneren Elements die; gehärtete Schicht gebildet wird, ist die Härte des inneren Ele ments groß genug, so dass trotz des hohen Oberflächendrucks verhindert werden kann, dass sich das innere Element verformt, und der gewünschte Wert des Lagerspiels kann beibehalten werden. Außerdem kann verhindert werden, dass der Durchmesser der einen inneren Laufrille (der inneren Laufrille auf der Außenbordseite), die auf der äuße ren Umfangsfläche des inneren Elements ausgebildet ist, verändert wird, und es kann verhindert werden, dass sich die Formgenauigkeit (Abweichung von der Kreisform und Querschnittsform) verschlechtert, wodurch wiederum verhindert wird, dass sich die Haltbarkeit aufgrund eines hohen Widerstands gegen Verschleiß durch die Wälzkörper der inneren Laufrille auf der Außenbordseite verringert.

Das Doppelgelenkteil kann aus einem äußeren Gelenkelement bestehen, in dem acht gekrümmte, sich in axialer Richtung erstreckende Laufrillen auf einer sphärischen inne ren Umfangsfläche ausgebildet sind, aus einem inneren Gelenkelement, in dem acht gekrümmte, sich in axialer Richtung erstreckende Laufrillen auf einer sphärischen äuße ren Umfangsfläche ausgebildet sind, aus Kugeln zur Drehmomentübertragung, die nacheinander in jeder von acht Kugelbahnen angeordnet sind, welche durch Paare der Laufrillen des äußeren Gelenkelements und die Laufrillen des inneren Gelenkelements gebildet werden, und aus einem Käfig, der alle Kugeln zur Drehmomentübertragung auf der gleichen Ebene hält. Im Vergleich zu dem Doppelgelenk, bei dem sechs Kugeln zur Drehmomentübertragung verwendet werden, kann durch den Einsatz des Doppelge lenks, das mit acht Kugeln zur Drehmomentübertragung arbeitet, ein geringes Gewicht, eine kompakte Größe, eine geringe Wärmeerzeugung und eine hohe Wirksamkeit er reicht werden, wobei das geringe Gewicht dadurch zu erreichen ist, dass, zusätzlich zur kompakten Größe in axialer Richtung, eine einstückige Ausbildung mit dem Radlager gewählt wird.

Im Hinblick auf den Umweltschutz und die Energieeinsparung wird es immer wichtiger, das Gesamtgewicht des Kraftfahrzeugs zu verringern. Bei den Teilen, die im Radbe reich verwendet werden, wie z. B. der Lageranordnung für das Antriebsrad, kann eine ungefederte Masse reduziert werden, wodurch die Fahrstabilität des Fahrzeugs deutlich verbessert wird und der Fahrkomfort steigt. Außerdem wird ein Drehmomentverlust bei der Übertragung einer Drehkraft um 30% verbessert, wobei die Wirkung insbesondere dann noch verbessert werden kann, wenn ein großer Arbeitswinkel eingesetzt wird.

Da die Wärmeerzeugung durch das Doppelgelenk während des Fahrens im Gegensatz zu Vergleichsprodukten um etwa 20°C verringert werden kann, kann eine Beeinträchti gung der Lebensdauer des Lagers selbst dann verringert werden, wenn die Laufrille im äußeren Gelenkelement des Doppelgelenks ausgebildet wird. Da die Wärmeabstrahllei stung des Doppelgelenks und des Lagerbereichs durch Einsatz der Hohlkonstruktion verbessert wird, wird der Widerstand bzw. die Lebensdauer des Doppelgelenks und des Lagerbereichs deutlich verbessert und die Zuverlässigkeit erhöht.

Das Verhältnis (r1 = PCD_Kugel/D_Kugel) zwischen einem Teilkreisdurchmesser (PCD_Kugel) der Kugel zur Drehmomentübertragung und einem Durchmesser (D_Kugel) der Kugel zur Drehmomentübertragung; kann größer oder gleich 3,3 und kleiner oder gleich 5,0 sein (3,3 ≦ r1 ≦ 5,0). Hier beträgt der Teilkreisdurchmesser (PCD_Kugel) der Kugel zur Drehmomentübertragung; zwei Mal die Länge einer Linie, die einen Mittelpunkt der Laufrille des äußeren Gelenkelements oder einen Mittelpunkt der Laufrille des inneren Gelenkelements und einen Mittelpunkt der Kugel zur Drehmomentübertragung verbin det (PCD_Kugel = 2 × PCR). Die Länge der Linie, die den Mittelpunkt der Laufrille des äußeren Gelenkelements und den Mittelpunkt der Kugel zur Drehmomentübertragung verbindet, entspricht der Länge der Linie, die den Mittelpunkt der Laufrille des inneren Gelenkelements und den Mittelpunkt der Kugel zur Drehmomentübertragung verbindet. Demzufolge kann eine gleichmäßige Geschwindigkeit des Gelenks gewährleistet wer den. Die Größe wird nachfolgend mit "PCR" bezeichnet. Das Verhältnis 3,3 ≦ r1 ≦ 5,0 wurde festgelegt, da gewährleistet werden kann, dass die Festigkeit des äußeren Gelenk elements o. Ä. und das Lastvolumen sowie die Haltbarkeit des Gelenks jeweils gleich oder besser sind als bei der Konstruktion, bei der sechs Kugeln zur Drehmomentüber tragung eingesetzt werden. Das heißt, bei dem Doppelgelenk ist es schwierig, den Teil kreisdurchmesser (PCD_Kugel) der Kugel zur Drehmomentübertragung innerhalb eines begrenzten Bereichs deutlich zu ändern.

Demzufolge hängt der Wert r1 hauptsächlich vom Durchmesser (D_Kugel) der Kugel zur Drehmomentübertragung ab. Wenn das Verhältnis r1 kleiner ist als 3,3 (r1 < 3,3), was im Wesentlichen dem Fall entspricht, dass der Durchmesser D_Kugel groß ist, ist die Dicke des äußeren Gelenkelements, des inneren Gelenkelements und der anderen Teile zu gering, um in Bezug auf die Festigkeit ein Risiko darzustellen. Wenn im Gegensatz hierzu das Verhältnis r1 über 5,0 liegt (r1 < 5,0), was im Wesentlichen dem Fall ent spricht, dass der Durchmesser D_Kugel der Kugel zur Drehmomentübertragung klein ist, wird das Lastvolumen klein, wodurch ein Risiko in Bezug auf die Haltbarkeit entsteht. Da außerdem bei kleiner werdendem Durchmesser D_Kugel ein Kontaktoval eines Kon taktbereichs kleiner wird, nimmt der Oberflächendruck des Kontaktbereichs zwischen der Kugel zur Drehmomentübertragung und der Laufrille zu, und es besteht das Risiko, dass in der Laufrille ein Fehlen eines Schulterkantenbereichs o. Ä. verursacht wird. Dadurch, dass das Verhältnis auf 3,3 ≦ r1 ≦ 5,0 festgelegt wird, kann gewährleistet werden, dass die Festigkeit des äußeren Gelenkelements und das Lastvolumen sowie die Haltbarkeit des Gleichlaufgelenks gleich oder besser sind als bei der Konstruktion, die mit sechs Kugeln zur Drehmomentübertragung arbeitet.

Das Verhältnis r2 ( = D_Außen/PCD_Verzahn) zwischen einem Außendurchmesser (D_Außen) des äußeren Gelenkelements und einem Teilkreisdurchmesser (PCD_Verzahn) einer Zahnform, die in einer axialen Öffnung des inneren Gelenkelements ausgebildet ist, kann größer oder gleich 2,5 und kleiner oder gleich 3,5 sein (2,5 ≦ r2 ≦ 3,5). Das Verhältnis 2,5 ≦ r2 ≦ 3,5 wurde aus den nachfolgend erläuterten Gründen gewählt: Der Teilkreisdurchmes ser (PCD_Verzahn) der Zahnform des inneren Gelenkelements kann unter Berücksichtigung der Festigkeit einer gegenüberliegenden Welle o. Ä. nicht in großem Maß geändert werden.

Demzufolge hängt der Wert r2 hauptsächlich vom Außendurchmesser (D_Außen) des äußeren Gelenkelements ab. Wenn der Wert r2 kleiner ist als 2,5, was im Wesentlichen dem Fall entspricht, dass der Außendurchmesser D_Außen klein ist, ist die Dicke des äuße ren Gelenkelements, des inneren Gelenkelements und der anderen Teile zu gering, um in Bezug auf die Festigkeit ein Risiko darzustellen. Wenn im Gegensatz hierzu das Verhältnis r2 über 3,5 liegt, was im Wesentlichen dem Fall entspricht, dass der Außen durchmesser D_Außen groß ist, entsteht durch die Größe usw. ein Problem bezüglich der praktischen Anwendung, und das Ziel, die Konstruktion kompakt zu machen, kann nicht erreicht werden. Dadurch, dass das Verhältnis auf 2,5 ≦ r2 ≦ 3,5 festgelegt wird, kann gewährleistet werden, dass die Festigkeit des äußeren Gelenkelements usw. und die Haltbarkeit des Gelenks gleich oder besser sind als bei der Konstruktion, die mit sechs Kugeln zur Drehmomentübertragung arbeitet, und auch die Anforderungen be züglich der praktischen Anwendung können erfüllt werden. Durch das Festlegen des Verhältnisses auf 2,5 ≦ r2 < 3,2 besteht insbesondere der Vorteil, dass die Außenmaße kompakt gemacht werden können. In diesem Fall wird bei der Konstruktion, die mit sechs Kugeln zur Drehmomentübertragung arbeitet, im Allgemeinen das Verhältnis r2 ≧ 3,2 festgelegt.

In mindestens einem Endbereich des Wellenbereichs des äußeren Gelenkelements kann ein Hohlzylinderbereich vorgesehen sein.

Der Hohlzylinderbereich kann sich so durch den Wellenbereich des äußeren Gelenke lements erstrecken, dass er mit einer Unterseite des Mündungsbereichs in Verbindung steht.

Die Lageranordnung für ein Antriebsrad kann aus folgenden Elementen bestehen:
einem Lagerbereich, bei dem ein Wälzkörper zwischen einem äußeren Element, das einen Befestigungsflansch zur Befestigung an einer Karosserie aufweist, und einer Radnabe, die einen Radbefestigungsflansch zur Befestigung eines Rads aufweist, ange ordnet ist, um die Radnabe drehbar zu stützen;
einem Doppelgelenkbereich, der an einem Ende einer Antriebswelle vorgesehen ist und sich zusammensetzt aus einem äußeren Gelenkelement, auf dessen Innenumfang eine Laufrille ausgebildet ist, aus einem inneren Gelenkelement, auf dessen Außenumfang eine Laufrille ausgebildet ist, die der Laufrille des äußeren Gelenkelements gegenüber liegt, und aus einer Kugel, die zwischen der Laufrille des äußeren Gelenkelements und der Laufrille des inneren Gelenkelements angeordnet ist;
wobei das äußere Gelenkelement des Doppelgelenkbereichs und die Radnabe des La gerbereichs so ineinander passen bzw. greifen, dass eine Rotation des äußeren Gelen kelements auf die Radnabe übertragen wird,
wobei der Passbereich aus einem Einsatzbereich und einem Kerbverzahnungsbereich besteht, und wobei ein Endbereich eines - von dem äußeren Gelenkelement und der Radnabe, die ineinander passen - inneren Passelements so verstemmt ist, dass beide Elemente fixiert werden.

Der Einsatzbereich kann kürzer sein als eine Länge des Verzahnungsbereichs. Dadurch, dass das Verhältnis zwischen einer Länge LF des Einsatzbereichs und einer Länge LS des Verzahnungsbereichs auf LS < LF festgelegt wird, greift der Verzahnungsbereich zum ersten Mal, wenn das äußere Gelenkelement mit der Nabe zusammenmontiert wird, und ein Einsetzvorgang beginnt, wenn eine Stirnfläche in Umfangsrichtung ausgerichtet ist, so dass ein Presspassungsvorgang auf einfache Weise durchgeführt werden kann.

Die Länge des Einsatzbereichs kann ein Viertel oder mehr des Durchmessers des Ein satzbereichs betragen. Da auf den Einsatzbereich eine Radiallast des Lagers ausgeübt wird, wird der Oberflächendruck hoch, wenn die Länge des Einsatzbereichs weniger als ein Viertel des axialen Durchmessers des Einsatzbereichs beträgt, was zu Problemen führt.

Ein Befestigungsrand des Einsatzbereichs kann größer oder gleich 0 und kleiner oder gleich 60 µm sein. Die Untergrenze für den Befestigungsrand des Einsatzbereichs ist unter Berücksichtigung der Lagersteifigkeit auf 0 µm ≦ S festgelegt, und die Obergren ze ist auf S < 60 µm festgelegt, so dass eine Presspassungskraft, die durch die Kombi nation des Verzahnungsbereichs und des Einsatzbereichs erzielt wird, kleiner wird als die Axialkraft der Mutter oder dieser entspricht.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die praktische Anwen dung einer Art einer Lagervorrichtung für ein Antriebsart zu erreichen, indem ein nega tives Spiel eines Lagers in einer Lageranordnung eines Antriebsrads sicher und auf einfache Weise gesteuert wird, wobei die Anordnung so konstruiert ist, dass eine innere Laufrille von zwei Reihen innerer Laufrillen auf einem Außenumfang einer Achse ausgebildet ist und dass eine andere innere Laufrille auf einem Außenumfang eines äußeren Gelenkelements in einem Doppelgelenk ausgebildet ist.

Durch die vorliegende Erfindung werden folgende Wirkungen erzielt:

1. Da bei der Herstellung (der Montage) des Lagers die Bildung der Presspassung der Achse und des äußeren Gelenkelements vorübergehend gestoppt wird, während das axiale Lagerspiel positiv ist, der Betrag der axialen Bewegung des äußeren Rings in diesem Zustand gemessen wird, und die Bildung der Presspassung der Achse fortge setzt wird - in einem Maß, das über den gemessenen Wert hinausgeht -, wodurch die Presspassung vollendet wird, kann das negative Lagerspiel der Lageranordnung des Rads, die erzeugt wird, indem das Radlager und das Doppelgelenk ineinander integriert werden und eine Einheit bilden, genau und einfach gemessen werden. Darüber hinaus kann die Lageranordnung für das Antriebsrad ohne Mutter verwen det werden, was eine größere Bandbreite an Anwendungsmöglichkeiten bietet.
2. Es kann in Bezug auf die Lebensdauer des Lagers und die Steifigkeit und den Reibverschleiß der Lageranordnung des Rads, bei der das Radlager und das Dop pelgelenk ineinander integriert sind und so eine Einheit bilden, eine bemerkenswert hohe Zuverlässigkeit erreicht werden.
3. Indem der Schulterbereich des äußeren Gelenkelements mit der Endfläche der Ach se in Kontakt gebracht wird, so dass die Presspassung vollendet wird, kann eine La geverschiebung aufgrund einer sehr kleinen Bewegung des äußeren Gelenkelements vermieden werden und ein stabiles negatives Lagerspiel kann aufrechterhalten wer den, wodurch die Zuverlässigkeit verbessert werden kann.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besteht eine La geranordnung für ein Antriebsrad aus:
einem Radlagerbereich mit einem äußeren Element, das am Außenumfang mit einem Befestigungsflansch zur Befestigung an einer Karosserie und am Innenumfang mit zwei Reihen von Laufrillen versehen ist, und mit einem inneren Element, das über einen Wälzkörper auf einer Innenseite des äußeren Elements angeordnet ist und mit einem Radbefestigungsflansch zur Befestigung eines Rads sowie auf dem Außenumfang mit Laufrillen versehen ist;
einem Doppelgelenkbereich, der an einem Ende einer Antriebswelle vorgesehen ist und ein äußeres Gelenkelement mit einer Laufrille auf einer Innenseite, ein inneres Gelen kelement mit einer Laufrille, die der im äußeren Gelenkelement ausgebildeten Laufrille entspricht, und eine zwischen den beiden Laufrillen des äußeren Gelenkelements und des inneren Gelenkelements angeordnete Kugel umfasst;
wobei eine Reihe der Laufrillen des Radlagerbereichs auf einer Außendurchmesserflä che des äußeren Gelenkelements vorgesehen ist, so dass hierdurch der Radlagerbereich und das Doppelgelenkelement einstückig ausgebildet sind,
wobei ein Lagerspiel des Radlagerbereichs ein negatives Spiel ist, das auf der Basis eines Messwerts in einem Zustand, in dem das innere Element mit dem Schulterbereich des äußeren Gelenkelements in Kontakt gebracht wird, gesteuert wird.

Alternativ hierzu kann eine Lageranordnung für ein Antriebsrad aus folgenden Ele menten bestehen:
einem Radlagerbereich mit einem äußeren Element, das am Außenumfang mit einem Befestigungsflansch zur Befestigung an einer Karosserie und am Innenumfang mit zwei Reihen von Laufrillen versehen ist, und mit einem inneren Element, das über einen Wälzkörper auf einer Innenseite des äußeren Elements angeordnet ist und mit einem Radbefestigungsflansch zur Befestigung eines Rads sowie auf dem Außenumfang mit Laufrillen versehen ist;
einem Doppelgelenkbereich, der an einem Ende einer Antriebswelle vorgesehen ist und ein äußeres Gelenkelement mit einer Laufrille auf einer Innenseite, ein inneres Gelen kelement mit einer Laufrille, die der im äußeren Gelenkelement ausgebildeten Laufrille entspricht, und eine zwischen den beiden Laufrillen des äußeren Gelenkelements und des inneren Gelenkelements angeordnete Kugel umfasst;
wobei eine Reihe der Laufrillen des Radlagerbereichs auf einer Außendurchmesserflä che des äußeren Gelenkelements vorgesehen ist, so dass hierdurch der Radlagerbereich und das Doppelgelenkelement einstückig ausgebildet sind,
wobei ein Lagerspiel des Radlagerbereichs ein negatives Spiel ist, das auf der Basis eines Messwerts in einem Zustand, in dem das innere Element mit dem äußeren Gelenk element verbunden ist, gesteuert wird.

Die Laufrille kann direkt auf einer Außendurchmesserfläche des äußeren Gelenkele ments ausgebildet sein.

Das Lagerspiel kann gesteuert werden, indem die Bildung einer Presspassung vorüber gehend gestoppt wird, während das axiale Lagerspiel positiv ist, und zwar zu einem Zeitpunkt, bei dem das äußere Gelenkelement und das innere Element durch Presspas sung einstückig ausgebildet werden, indem in diesem Zustand ein Spiel (S) zwischen dem Schulterbereich des äußeren Gelenkelements und der Endfläche des gegenberlie genden inneren Elements berechnet wird, indem in diesem Zustand ein axiales Lager spiel (Δa') gemessen wird und indem hierauf so lange die Bildung einer Presspassung erfolgt, bis die Endfläche des inneren Elements mit dem Schulterbereich des äußeren Gelenkelements in Kontakt gebracht wird, wodurch ein negatives axiales Lagerspiel (Δa) aus einer Formel Δa = Δa' - S bestimmt wird.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann bei einem Verfahren zur Her stellung einer Lageranordnung für ein Antriebsrad die Bildung einer Presspassung vor übergehend gestoppt werden, während das axiale Lagerspiel positiv ist, und zwar zu einem Zeitpunkt, bei dem das äußere Gelenkelement und das innere Element durch Presspassung einstückig ausgebildet werden, es kann in diesem Zustand ein Spiel (S) zwischen dem Schulterbereich des äußeren Gelenkelements und der Endfläche des gegenberliegenden inneren Elements berechnet werden, es kann in diesem Zustand ein axiales Lagerspiel (Δa') gemessen werden, und es kann hierauf so lange die Bildung einer Presspassung erfolgen, bis die Endfläche des inneren Elements mit dem Schulter bereich des äußeren Gelenkelements in Kontakt gebracht wird, wodurch ein negativer axialer Lagerspalt (Δa) aus einer Formel Δa = Δa' - S bestimmt wird.

Wenn in diesem Fall die Bildung der Presspassung vorübergehend gestoppt wird, bevor die Endfläche des inneren Elements mit dem Schulterbereich des äußeren Gelenkele ments in Kontakt gebracht wird, und zwar zu einem Zeitpunkt, an dem die Achse und das äußere Gelenkelement des Doppelgelenks durch Presspassung verbunden werden, so ist das axiale Lagerspiel in positivem Zustand und das axiale Spiel Δa' existiert tat sächlich. Demzufolge kann das negative axiale Lagerspiel Δa bei der Vollendung der Presspassung, wenn der Schulterbereich des äußeren Gelenkelements mit der Endfläche des inneren Elements in Kontakt gebracht wird, sicher gemessen werden, indem der Zwischenraum S zwischen dem Schulterbereich des äußeren Gelenkelements zu einem Zeitpunkt, an dem die Bildung der Presspassung vorübergehend gestoppt wird, und der Endfläche des gegenüberliegenden inneren Elements sowie das axiale Lagerspiel Δa', das einem Betrag axialer Bewegung des äußeren Elements zu diesem Zeitpunkt ent spricht, gemessen werden, und indem der Zwischenraum S von dem axialen Lagerspiel Δa' subtrahiert wird.

Der Zwischenraum S kann beispielsweise gemessen werden, indem in der Achse o. Ä. ein Luftkanal vorgesehen wird, der mit dem Zwischenraum S in Verbindung steht, indem aus dem Luftkanal Druckluft in den Zwischenraum S eingeleitet wird, und indem zu diesem Zeitpunkt ein Gegendruck, eine Strömungsmenge, eine Strömungsgeschwin digkeit o. Ä. der Druckluft erfasst wird. Außerdem kann der Spalt S auch genau gemes sen werden, indem die Größe eines Presspassungshubs des inneren Elements zu einem Zeitpunkt gemessen wird, an dem eine Bewegung erfolgt, nachdem die Bildung der Presspassung des inneren Elements, das durch diese Presspassung mit dem äußeren Gelenkelement verbunden wird, vorübergehend gestoppt wurde, und bevor die Presspassung vollendet ist.

Da das negative axiale Lagerspiel Δa zu einem Zeitpunkt, an dem die Presspassung vollendet ist, wenn die Endfläche des inneren Elements mit dem Schulterbereich des äußeren Gelenkelements in Kontakt gebracht wird, sicher gemessen werden kann, kann - wie vorstehend erwähnt - das negative Lagerspiel der Lageranordnung des Rads, bei der das Radlager und das Doppelgelenk ineinander integriert sind und somit eine Ein heit bilden, genau und einfach gemessen werden, und es ist möglich, das durch Presspassung angeordnete innere Element durch Verstemmen o. Ä. ohne Verwendung einer Mutter mit dem äußeren Gelenkelement zu verbinden. Außerdem ist es nicht not wendig, einen Zwischenraum zwischen dem inneren Element und dem äußeren Gelenk element vorzusehen, wenn die Presspassung vollendet wird, und eine sehr kleine Bewe gung in axialer Richtung beider Elemente entfällt dadurch, dass der Zwischenraum auf Null reduziert wird, wodurch die Zuverlässigkeit verbessert werden kann. Da das nega tive Lagerspiel sicher gewährleistet werden kann, ist es darüber hinaus möglich, den Bereich eines anfänglichen Spalts des Lagers zu erweitern, wodurch wiederum der Grad einer möglichen Minderwertigkeit verringert werden kann.

Eine weitere, der vorliegenden Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe besteht darin, ein Spiel zu steuern, indem ein axiales Lagerspiel, das in direktem Verhältnis zum Be trag einer Vorlast steht, tatsächlich gemessen wird, anstatt indirekt den Betrag der Vor last auf der Basis eines Drehmoments o. Ä. zu erfassen, um eine Lageranordnung eines Rads zu schaffen, bei dem eine angemessene Vorlast gewährleistet ist.

Die vorliegende Erfindung schafft eine Lageranordnung eines Rads, bei der eine ange messene Vorlast gewährleistet wird, indem ein negatives axiales Lagerspiel auf der Basis des Werts gesteuert wird, der während des Arbeitsschritts, bei dem die La geranordnung des Rads montiert wird, tatsächlich gemessen wird. Die Steuerung des Spiels gemäß der vorliegenden Erfindung basiert auf der nachfolgend erläuterten Grun didee: Zunächst wird bei der Montage der Lageranordnung des Rads die Bildung der Presspassung vorübergehend gestoppt, und zwar in der Mitte des Arbeitsschritts, bei dem ein inneres Element (eine Achse und ein inneres Laufrad oder die Achse und ein äußeres Gelenkelement) eine Presspassung erfährt, und ein axiales Lagerspiel δ₀ sowie eine Montagebreite T₀ zwischen der Achse und dem inneren Laufrad oder dem äußeren Gelenkelement werden gemessen.

Dann wird die Bildung der Presspassung fortgesetzt, eine Montagebreite T₁ wird ge messen, wenn die Presspassung vollendet ist, und ein axiales Lagerspiel δ₁ = δ₀ - (T₀ - T₁) wird bestimmt. Dann folgt ein Verstemmvorgang, und eine Montagebreite T₂ wird nach dem Verstemmvorgang gemessen. Da das axiale Lagerspiel aufgrund des Ver stemmvorgangs reduziert wird, erhöht sich jedoch der Betrag der Vorlast, wobei der Betrag der Verringerung des Spalts (Betrag der Erhöhung der Vorlast) durch die Formel T₁ - T₂ ausgedrückt werden kann. Das axiale Lagerspiel δ₂ (Betrag der Vorlast) bei einem fertig montierten Produkt, bei dem der Verstemmvorgang vollendet ist, kann mit Hilfe der Formel δ₂ = δ₁ + (T₁ - T₂) bestimmt werden.

Da die Vorlast gesteuert wird, indem die Montagebreiten T₀, T₁ und T₂ sowie das an fängliche axiale Lagerspiel δ₀ während der Montage der Lageranordnung des Rads tatsächlich gemessen werden, ist es möglich, bei allen Produkten eine angemessene Vorlast zu steuern bzw. zu gewährleisten, was bedeutet, dass die Zuverlässigkeit des Produkts deutlich verbessert werden kann. Da bei der Lageranordnung des Rads gemäß der vorliegenden Erfindung der Betrag der Vorlast (der axiale Lagerspalt) direkt gemes sen werden kann, anstatt das Drehmoment umzurechnen und so indirekt den Betrag der Vorlast zu erfassen, wie es bei der vorgenannten herkömmlichen Konstruktion nach dem Stand der Technik der Fall ist, ist es demzufolge möglich, den Betrag der Vorlast bei allen Produkten während des Verfahrens zu 100% zu steuern und damit eine ent sprechende Lieferqualität zu gewährleisten, so dass auch ein hohes Maß an Zuverlässig keit geschaffen werden kann. Da in diesem Fall das innere Laufrad nicht nur in axialer Richtung verformt wird, sondern auch in radialer Richtung, was den axialen Lagerspalt beeinflusst, wenn das innere Laufrad durch den Verstemmvorgang befestigt wird, kann eine genauere Steuerung des Spiels erreicht werden, indem vorher ein Betrag der Ver formung des vorgenannten inneren Laufrads gemessen wird und der Wert in die axiale Richtung umgewandelt wird, um den Wert zu dem tatsächlich gemessenen Wert des axialen Lagerspiels hinzuzuzählen.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besteht eine La geranordnung eines Rads aus:
einem äußeren Element, das an einem Außenumfang einen ersten Flansch zur Befesti gung an einer Karosserie und an einem Innenumfang zwei Reihen von äußeren Rad laufbahnen aufweist;
einem inneren Element, das auf einem Außenumfang einen zweiten Flansch zur Befe stigung eines Rads und auf einem Außenumfang zwei Reihen von inneren Radlaufbah nen aufweist;
zwei Reihen von Wälzkörpern, die zwischen den äußeren und inneren Radlaufbahnen angeordnet sind;
wobei das innere Element sich zusammensetzt aus einer Achse mit dem zweiten Flansch und einem inneren Laufrad, das durch Presspassung auf die Achse aufgebracht und durch Verstemmen am Endbereich der Achse befestigt wird; und
wobei die zwei Reihen von inneren Radlaufbahnen auf die Achse und das innere Lauf rad verteilt sind,
wobei ein Lagerspiel tatsächlich gemessen und so gesteuert wird, dass es negativ ist.

Eine Bahn der zwei Reihen von inneren Radlaufbahnen kann direkt auf der äußeren Umfangsfläche der Achse ausgebildet sein.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung besteht ein Verfahren zur Steuerung eines Lagerspiels bei der Lageranordnung des Rads aus:
einem äußeren Element, das an einem Außenumfang einen ersten Flansch zur Befesti gung an einer Karosserie und an einem Innenumfang zwei Reihen von äußeren Rad laufbahnen aufweist;
einem inneren Element, das auf einem Außenumfang einen zweiten Flansch zur Befe stigung eines Rads und auf einem Außenumfang zwei Reihen von inneren Radlaufbah nen aufweist;
zwei Reihen von Wälzkörpern, die zwischen den äußeren und inneren Radlaufbahnen angeordnet sind;
wobei das innere Element sich zusammensetzt aus einer Achse mit dem zweiten Flansch und einem inneren Rad, das durch Presspassung auf die Achse aufgebracht und durch Verstemmen eines Endbereichs der Achse befestigt wird; und
wobei die zwei Reihen von inneren Radlaufbahnen auf die Achse und das innere Lauf rad verteilt sind,
wobei das Verfahren aus folgenden Schritten besteht:
vorübergehendes Stoppen eines Presspassungsvorgangs in einem Zustand, in dem der axiale Lagerspalt positiv ist, und zwar zu einem Zeitpunkt, bei dem das innere Laufrad durch Presspassung an der Achse befestigt wird;
Messen einer axialen Größe T₀ zwischen einer Bezugsfläche der Achse in diesem Zu stand und einer Bezugsfläche des inneren Laufrads und eines anfänglichen axialen Lagerspalts δ₀ und kontinuierliche Bildung einer Presspassung des inneren Laufrads; und
Messen einer axialen Größe T₁ zwischen der Bezugsfläche der Achse und der Bezugs fläche des inneren Laufrads nach Vollendung der Presspassung des inneren Laufrads, Bestimmen eines axialen Lagerspalts δ₁ nach Vollendung der Presspassung auf der Basis der Formel δ₁ = δ₀ - (T₀ - T₁), Befestigen des inneren Laufrads durch Verstem men eines Endbereichs der Achse, Messen einer axialen Größe T₂ zwischen der Bezugs fläche der Achse und der Bezugsfläche des inneren Laufrads nach dem Verstemmen und Bestimmen eines axialen Lagerspalts δ₂ nach dem Verstemmen auf der Basis der Formel δ₂ = δ₁ + (T₁ - T₂).

Die Lageranordnung eines Rads kann aus folgenden Elementen bestehen:
einem äußeren Element, das an einem Außenumfang einen ersten Flansch zur Befesti gung an einer Karosserie und an einem Innenumfang zwei Reihen von äußeren Rad laufbahnen aufweist;
einem inneren Element, das auf einem Außenumfang einen zweiten Flansch zur Befe stigung eines Rads und auf einem Außenumfang zwei Reihen von inneren Radlaufbah nen aufweist;
zwei Reihen von Wälzkörpern, die zwischen den äußeren und inneren Radlaufbahnen angeordnet sind;
wobei das innere Element sich zusammensetzt aus einer Achse mit dem zweiten Flansch und einem äußeren Gelenkelement eines Doppelgelenks, das zur Achse passt und durch Verstemmen befestigt wird; und
wobei die zwei Reihen von inneren Radlaufbahnen auf die Achse und das äußere Ge lenkelement verteilt sind,
wobei ein Lagerspiel tatsächlich gemessen und so gesteuert wird, dass es negativ ist.

Eine der beiden Reihen von inneren Radlaufbahnen kann direkt auf dem äußeren Ge lenkelement ausgebildet sein.

Eine der beiden Reihen von inneren Radlaufbahnen kann auf einem unabhängigen inne ren Laufrad ausgebildet sein, das an dem äußeren Gelenkelement angebracht ist.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Steuerung eines Lagerspiels in der vorgenannten Lageranordnung des Rads geschaffen, bestehend aus:
einem äußeren Element, das an einem Außenumfang einen ersten Flansch zur Befesti gung an einer Karosserie und an einem Innenumfang zwei Reihen von äußeren Rad laufbahnen aufweist;
einem inneren Element, das auf einem Außenumfang einen zweiten Flansch zur Befe stigung eines Rads und auf einem Außenumfang zwei Reihen von inneren Radlaufbah nen aufweist;
zwei Reihen von Wälzkörpern, die zwischen den äußeren und inneren Radlaufbahnen angeordnet sind;
wobei das innere Element sich zusammensetzt aus einer Achse mit dem zweiten Flansch und einem äußeren Gelenkelement eines Doppelgelenks, das zur Achse passt und durch Verstemmen befestigt wird; und
wobei die zwei Reihen von inneren Radlaufbahnen auf die Achse und das äußere Ge lenkelement verteilt sind,
wobei das Verfahren aus folgenden Schritten besteht:
vorübergehendes Stoppen eines Presspassungsvorgangs in einem Zustand, in dem der axiale Lagerspalt positiv ist, und zwar zu einem Zeitpunkt, bei dem das innere Element durch Presspassung in dem äußeren Gelenkelement befestigt wird, Messen einer axialen Größe T₀ zwischen einer Bezugsfläche der Achse und einer Bezugsfläche des äußeren Gelenkelements und eines axialen Lagerspalts δ₀ und kontinuierliche Bildung einer Presspassung; und
Messen einer axialen Größe T₁ zwischen der Bezugsfläche der Achse und der Bezugs fläche des äußeren Gelenkelements nach Vollendung der Presspassung, Bestimmen eines axialen Spalts δ₁ nach Vollendung der Presspassung auf der Basis der Formel δ₁ = δ₀ - (T₀ - T₁), Befestigen des Elements am äußeren Gelenkelement durch Verstemmen, Messen einer axialen Größe T₂ zwischen der Bezugsfläche der Achse und der Bezugs fläche des äußeren Gelenkelements nach dem Verstemmen, und Bestimmen eines axia len Spalts δ₂ nach dem Verstemmen auf der Basis der Formel δ₂ = δ₁ + (T₁ - T₂).

Die Bezugsfläche der Achse kann auf eine Flanschfläche des zweiten Flansches festge legt sein, wie in einem achten Aspekt der Erfindung angegeben, und kann auf eine End fläche der zweiten Flanschseite festgelegt sein, wie in einem neunten Aspekt der Erfin dung angegeben.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG

In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch eine Radlageranordnung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 einen Schnitt ähnlich der Fig. 1, wobei hier eine Modifikation dargestellt ist;

Fig. 3 eine Seitenansicht eines verstemmten Bereichs eines inneren Elements gemäß Fig. 1 oder Fig. 2;

Fig. 4 einen Schnitt durch eine herkömmliche Radlageranordnung;

Fig. 5 einen Schnitt durch eine Radlageranordnung nach der vorliegenden Erfin dung sowie eine Lageranordnung für vordere Antriebsräder eines Kraftfahr zeugs mit Frontantrieb gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorlie genden Erfindung;

Fig. 6 eine Darstellung eines charakteristischen Merkmals einer Oberflächenun rundheit eines Bremsrotors in Bezug auf zwei Musterbeispiele;

Fig. 7 ein Balkendiagramm einer Oberflächenunrundheit eines Bremsrotors vor und nach dem Ausüben einer Axialkraft in Bezug auf zwei Musterbeispiele;

Fig. 8 einen Querschnitt durch eine Lageranordnung für angetriebene Vorderräder eines Fahrzeugs mit vorn angeordnetem Motor und Heckantrieb, wobei hier eine Modifikation dargestellt ist;

Fig. 9 einen Schnitt durch eine Lageranordnung für ein Antriebsrad gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 10 eine Teilansicht eines Schnitts durch eine modifizierte Lageranordnung für ein Antriebsrad;

Fig. 11 einen Schnitt ähnlich der Fig. 9, wobei hier jedoch eine andere Modifikation dargestellt ist;

Fig. 12A und 12B jeweils einen Längsschnitt und einen Querschnitt, wobei eine weitere Modi fikation dargestellt ist;

Fig. 13 einen Schnitt durch den Umgebungsbereich eines Antriebsrads eines Kraft fahrzeugs;

Fig. 14 einen Schnitt durch eine herkömmliche Anordnung;

Fig. 15 einen Schnitt durch eine Lageranordnung für ein Antriebsrad gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 16 einen Schnitt ähnlich der Fig. 15, wobei hier eine Modifikation dargestellt ist;

Fig. 17 einen schematischen Schnitt, aus dem das Größenverhältnis zwischen einem äußeren Laufring, einer Achse und einem äußeren Gelenkelement ersicht lich wird;

Fig. 18A-18C Teilschnitte in der Reihenfolge der einzelnen Schritte zur Erläuterung der Steuerung eines Spalts;

Fig. 19 eine vergrößerte Teilansicht eines Schnitts durch die Achse und das äußere Gelenkelement während eines Montageschritts;

Fig. 20 einen Schnitt durch die Lageranordnung für das Antriebsrad während des Montageschritts;

Fig. 21 einen Schnitt ähnlich der Fig. 15, wobei hier eine Modifikation dargestellt ist;

Fig. 22A-22C Schnitte zur Erläuterung der Steuerung des Spalts;

Fig. 23A-23C Schnitte zur Erläuterung der Steuerung des Spalts;

Fig. 24A und 24B Schnitte zur Erläuterung der Steuerung des Spalts;

Fig. 25 einen Schnitt zur Erläuterung einer Messmethode;

Fig. 26 einen Schnitt zur Erläuterung einer Messmethode;

Fig. 27 einen Schnitt durch eine Lageranordnung eines Rads zur Erläuterung einer Aufgabe der vorliegenden Erfindung;

Fig. 28 einen Schnitt durch eine Lageranordnung eines Rads gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 29 einen Schnitt, aus dem ein Arbeitsschritt der Bildung der Presspassung der Lageranordnung des Rads gemäß Fig. 28 ersichtlich wird;

Fig. 30 einen Schnitt zu einem Zeitpunkt, an dem die Presspassung der Lageranord nung des Rads gemäß Fig. 28 vollendet ist;

Fig. 31 einen Schnitt ähnlich der Fig. 28, wobei hier eine Modifikation dargestellt ist;

Fig. 32 einen Schnitt, aus dem ein Arbeitsschritt der Bildung der Presspassung der Lageranordnung des Rads gemäß Fig. 31 ersichtlich wird;

Fig. 33 einen Schnitt zu einem Zeitpunkt, an dem die Presspassung der Lageranord nung des Rads gemäß Fig. 31 vollendet ist;

Fig. 34 einen Schnitt ähnlich der Fig. 31, wobei hier eine weitere Modifikation dargestellt ist;

Fig. 35 einen Schnitt, aus dem ein Arbeitsschritt der Bildung der Presspassung der Lageranordnung des Rads gemäß Fig. 34 ersichtlich wird;

Fig. 36 einen Schnitt zu einem Zeitpunkt, an dem die Presspassung der Lageranord nung des Rads gemäß Fig. 34 vollendet ist;

Fig. 37 einen Schnitt zur beispielhaften Erläuterung eines Verstemmverfahrens;

Fig. 38 einen Schnitt zur beispielhaften Erläuterung eines weiteren Verstemmver fahrens;

Fig. 39 eine schematische Darstellung zur Erläuterung des Standes der Technik; und

Fig. 40 eine graphische Darstellung, aus der die Veränderung einer Verstemmposi tion A und eines Drehmoments T einer Schwing-Verstemmvorrichtung un ter Berücksichtigung einer Verstemmzeit t ersichtlich ist.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Nachfolgend wird eine Ausführungsform einer Radlageranordnung gemäß der vorlie genden Erfindung genauer beschrieben.

Eine in Fig. 1 dargestellte Radlageranordnung ist mit einem äußeren Element 24 verse hen, das zwei Reihen von Laufrillen 21 und 22 aufweist, welche in einem Innenumfang integriert sind, sowie einen Karosseriebefestigungsflansch 23, der an einem Außenum fang integriert ist, mit einem inneren Element 31, an dessen einem Ende ein Radbefesti gungsflansch 25 angeordnet ist, an dessen anderem Ende ein zylindrischer Stufenbe reich 26 kleinen Durchmessers vorgesehen ist, und das zwei Reihen von Laufrillen 29 und 30 aufweist, die auf einem Außendurchmesser des Stufenbereichs 26 kleinen Durchmessers gebildet werden, indem innere Laufringe 27 und 28 so durch Presspas sung daran befestigt werden, dass sie den Laufrillen 21 und 22 des äußeren Elements 24 gegenüberliegen, mit zwei Reihen von Wälzkörpern 32, die zwischen den jeweiligen Laufrillen im äußeren Element 24 und im inneren Element 31 angeordnet sind, und mit einem Käfig 33, der zwischen dem inneren Element 31 und dem äußeren Element 24 angeordnet ist, um die jeweiligen Reihen von Wälzkörpern 32 in Umfangsrichtung gleichmäßig beabstandet zu halten.

An den inneren Laufringen 27 und 28 und an beiden Enden des äußeren Elements 24 sind Dichtungen 34 befestigt, um zu verhindern, dass Fremdstoffe eintreten und dass ein Schmiermittel, das in einen inneren Bereich eingebracht wurde, austritt. In Umfangs richtung des Radbefestigungsflansches 25 des inneren Elements 31 sind Nabenschrau ben 35 zur Befestigung eines Rads in gleichmäßigen Abständen angeordnet. Außerdem ist ein Bremsrotor 36 durch die Nabenschrauben 35 an dem Flansch 25 des inneren Elements 31 befestigt. Darüber hinaus ist der Karosseriebefestigungsflansch 23 des äußeren Elements 24 über ein (nicht dargestelltes) Gelenk an der Radaufhängung der Karosserie befestigt.

Außer der vorgenannten Ausführungsform kann bei der vorliegenden Erfindung auch eine Ausführungsform eingesetzt werden, die in Fig. 2 dargestellt ist. Eine Radla geranordnung gemäß dieser Ausführungsform ist so aufgebaut, dass von den Laufrillen 29 und 30 des inneren Elements 31 die Laufrille 29 auf der Seite des Radbefestigungs flansches (Außenbordseite) direkt am Außendurchmesser des inneren Elements 31 ausgebildet ist. Da die anderen Konstruktionen denen der in Fig. 1 dargestellten Aus führungsform entsprechen, bezeichnen gleiche Bezugszeichen die gleichen Elemente, und auf sich überschneidende Erläuterungen wird verzichtet.

Da bei diesen Ausführungsformen die Lagerkonstruktion eine doppelreihige Schrägku gellagerkonstruktion ist, bei der die Laufrillen 21 und 22 des äußeren Elements 24 und die Laufrillen 29 und 30 des inneren Elements 31 und die Wälzkörper 32 einen Kon taktwinkel bilden, wird eine größere ein größerer Lastwiderstand gewährleistet. Als weitere Lagerkonstruktion kann eine doppelreihige Kegelrollenlagerkonstruktion An wendung finden, bei der als Wälzkörper eine Kegelrolle eingesetzt wird.

Die inneren Laufringe 27 und 28, die durch Presspassung auf dem Außendurchmesser des Stufenbereichs 26 kleinen Durchmessers befestigt sind, werden an dem inneren Element 31 befestigt, indem der Endbereich des Stufenbereichs 26 kleinen Durchmes sers des inneren Elements 31 radial nach außen verstemmt wird. Die inneren Laufringe 27 und 28 werden zur Positionierung in axialer Richtung in Bezug auf einen Schulterbe reich 37 des inneren Elements 31 gehalten, indem ein Ende des inneren Elements 31 verstemmt wird, und werden an dem inneren Element 31 befestigt, während ein Lager spiel als negativ festgelegt ist, wobei eine vorbestimmte Vorlast auf den Wälzkörper 32 ausgeübt wird.

Dieses Verstemmen wird durchgeführt, indem der Stufenbereich 26 kleinen Durchmes sers des inneren Elements 31 in den Innendurchmesser der inneren Laufringe 27 und 28 eingesetzt wird, indem der zur Innenseite ragende Außendurchmesser des Endbereichs in dem Stufenbereich 26 kleinen Durchmessers des inneren Elements 31 durch einen zylindrischen Stempel unter Druck gesetzt und in diametraler Richtung nach außen plastisch verformt wird. Ein verstemmter Bereich 38, der durch diese plastische Ver formung gebildet wird, ragt von der inneren Umfangsfläche des inneren Laufrings 28 nach außen zur Außendurchmesserseite, wie in Fig. 3 dargestellt, und setzt sich aus mehreren, beispielsweise vier, ersten Bereichen 39 zusammen, die durchgehend in einem Teilbereich in Umfangsrichtung ausgebildet sind, und einem zweiten Bereich 40, der zwischen den benachbarten ersten Bereichen 39 ausgebildet ist und eher zur Außen durchmesserseite ragt als der erste Bereich 39, und der außerdem dünner ausgebildet ist als der erste Bereich 39.

Der erste Bereich 39 und der zweite Bereich 40 können gleichzeitig in einem Arbeits schritt geformt werden, indem eine Pressform verwendet wird, die an der Pressfläche an vier Bereichen mit radial hervorragenden Bereichen versehen ist. In diesem Fall werden der zweite Bereich 40 und der erste Bereich 39 jeweils in den hervorragenden Bereich und einen flachen Bereich zwischen den hervorragenden Bereichen geformt. Außer der gleichzeitigen Formgebung für beide Bereiche 39 und 40 können die beiden Bereiche 39 und 40 auch in verschiedenen Schritten geformt werden; beispielsweise kann der zweite Bereich 40 auch nach dem Formen des ersten Bereichs 39 geformt werden.

Von den verstemmten Bereichen 38 füllt hauptsächlich der erste Bereich 39 den Spalt in Bezug auf den inneren Laufring 28, um zu verhindern, dass der innere Laufring 28 wackelt, und der zweite Bereich 40 hat aufgrund einer besseren Haltekraft als der erste Bereich 39 die Funktion, zu verhindern, dass der innere Laufring 28 herausfällt. Da in diesem Fall der Betrag einer Verschiebung des ersten Bereichs 39 kleiner ist als der zweite Bereich 40 und da die Haltekraft für den inneren Laufring 28 durch den zweiten Bereich 40 in ausreichendem Maß gewährleistet ist, kann der verstemmte Bereich 38 insgesamt durch ein geringes Maß einer Verschiebung eine ausreichende Haltekraft erzielen, so dass beim Verstemmen nicht der Fall einer ungenügenden Dicke auftritt und die Haltbarkeit am verstemmten Bereich 38 verbessert werden kann. Abgesehen von dem vorgenannten Verfahren kann der Verstemmvorgang auch durch ein gewöhnliches Verstemmverfahren durchgeführt werden, bei dem im Endbereich des inneren Elements 31 eine Ausnehmung gebildet wird, die sich radial nach außen erstreckt.

Bei dieser Ausführungsform ist die Konstruktion so angelegt, dass das Lagerspiel durch das vorgenannte Verstemmen negativ gemacht und die Vorlast ausgeübt wird. Das Lagerspiel kann in gewünschter Weise zu einem negativen Lagerspiel gemacht werden, indem bei der Bearbeitung des Lagers jeweils ein Abstand P0 und ein Nutdurchmesser der beiden Reihen von Laufrillen 21 und 22 des äußeren Elements 24, eine axiale Größe ab der Endfläche kleinen Durchmessers (oder der Schulterbereich 37 der Laufrille 29 des inneren Elements 31) P₁ und ein Nutdurchmesser der Laufrille 29 des inneren Laufrings 27, eine axiale Größe ab der Endfläche kleinen Durchmessers P₂ und ein Nutdurchmesser der Laufrille 30 des inneren Laufrings 28, und ein Kugeldurchmesser gesteuert werden, wobei entsprechende Kombinationen gewählt werden können.

Das negative Lagerspiel kann auf folgende Art und Weise gemessen werden: Bei spielsweise wird im Fall der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform während der Presspassung des inneren Laufrings 28 und des inneren Elements 31 die Bildung der Presspassung des inneren Laufrings 28 vorübergehend gestoppt, während das Lager spiel positiv ist, und das Lagerspiel wird in diesem Zustand beispielsweise anhand eines Betrags axialer Bewegung des äußeren Elements 24 gemessen; dann erfährt der innere Laufring 28 eine Presspassung, bis er mit dem Schulterbereich 37 des inneren Elements 31 in Kontakt gebracht wird, wodurch die Presspassung abgeschlossen ist, der Betrag axialer Bewegung des inneren Laufrings 28 wird ausgehend von dem Zustand, in dem die Bildung der Presspassung vorübergehend gestoppt wird, bis zu dem Zustand, in dem die Presspassung vollendet ist, gemessen, und ein Unterschied zwischen dem Messwert des Betrags axialer Bewegung des inneren Laufrings 28 und dem Messwert des Lager spiels nach Vollendung der Anordnung wird als negatives Lagerspiel festgelegt.

Da gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Vorlast durch das negative Lagerspiel ausgeübt wird, kann eine Konstruktion erzielt werden, mit der eine großer Bemessungsbereich des Lagers (S₀ (herkömmliche Anordnung gemäß Fig. 4) < S₁ (Ausführungsform gemäß Fig. 1) < S₂ (Ausführungsform gemäß Fig. 2)) innerhalb des gleichen Raums erreicht wird, wodurch die Steifigkeit des Lagers deutlich verbes sert werden kann. Außerdem können die inneren Merkmale innerhalb des gleichen Raums geändert werden, die Steifigkeit des Lagers kann verbessert werden, indem die Anzahl der Wälzkörper erhöht wird, die Verformung des äußeren Elements 24 kann eingeschränkt werden, indem die Dicke des äußeren Elements 24 und die Dicke des Flansches 23 optimiert werden, und die Steifigkeit des Lagers kann verbessert werden. Darüber hinaus kann eine hohe Vorlast aufrechterhalten werden, indem die Varianz des Betrags der Vorlast nach der Montage auf einen kleinen Bereich eingeschränkt wird.

Das heißt, da die Passung bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform im Vergleich zur herkömmlichen Anordnung gemäß Fig. 4 verringert ist und bei der Ausführungs form gemäß Fig. 2 noch weiter verringert ist, wird die Varianzkomponente des Betrags der Spaltverkleinerung aufgrund einer Befestigungstoleranz auf Null reduziert; demzu folge entfällt der niedrige Vorlastbereich, der dadurch entsteht, dass sich die Toleranzen akkumulieren, und die Steifigkeit des Lagers wird erhöht.

Die in Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsformen entsprechen den Ausführungsfor men der Konstruktion, die für das angetriebene Rad des Kraftfahrzeugs eingesetzt wird; doch die vorliegende Erfindung ist nicht hierauf beschränkt und kann auch für ein An triebsrad des Kraftfahrzeugs verwendet werden. In diesem Fall ist das innere Element als Hohlform ausgebildet, in der in einem mittigen Bereich eine Durchgangsöffnung in axialer Richtung ausgebildet ist, und eine Keilverzahnung, eine Kerbverzahnung o. Ä. ist auf einer Innendurchmesserfläche der Durchgangsöffnung ausgebildet. Ein Wellen bereich eines Doppelgelenks wird in die Durchgangsöffnung des inneren Elements eingesetzt, und durch die Verbindung mittels der Keilverzahnung, Kerbverzahnung o. Ä., die auf der Außendurchmesserfläche des Wellenbereichs ausgebildet ist, kann ein Drehmoment zwischen den beiden Elementen übertragen werden. Darüber hinaus ist es bei der Konstruktion für das angetriebene Rad möglich, einen Temperaturanstieg des Lagers einzuschränken und es leichter zu machen, indem das innere Element als Hohl konstruktion ausgebildet wird, wodurch eine Wärmeabstrahlwirkung verbessert wird.

Die vorliegende Erfindung betrifft auch eine Radlageranordnung, mit der Vorderräder eines Fahrzeugs mit Frontantrieb und eines Fahrzeugs mit Heckantrieb drehbar an der Karosserie gestützt werden können, und mit der ein ungleichmäßiger Verschleiß eines Bremsrotors und ein Rütteln der Bremse eingeschränkt werden können.

Eine Lageranordnung zur drehbaren Lagerung eines Antriebsrads des Fahrzeugs mit Frontantrieb ist so aufgebaut, dass eine Nabe, ein äußeres Gelenkelement eines Doppel gelenks und ein Lager eine Einheit bilden. In diesem Fall wird ein Stegbereich des äußeren Gelenkelements des Doppelgelenks, der sich in axialer Richtung erstreckt, in eine Durchgangsöffnung in der Nabe eingesetzt, wird durch eine Kerbverzahnung o. Ä., die auf einem Außendurchmesser des Stegbereichs und auf einem Innendurchmesser der Durchgangsöffnung ausgebildet ist, mit der Nabe verbunden, so dass ein Drehmoment übertragen werden kann, und wird mit einer Mutter festgeschraubt. Die Lageranordnung ist so aufgebaut, dass die Nabe durch ein Lager, wie z. B. ein doppelreihiges Schrägku gellager o. Ä. drehbar gestützt wird, dass ein Rad an der Nabe befestigt ist und dass das Lager durch eine Radaufhängung der Karosserie über ein Gelenk gestützt wird. Ein äußerer Laufring des Lagers ist über einen Flansch, der von einem Außenumfang des Lagers hervorragt, durch eine Schraube an dem Gelenk befestigt. Darüber hinaus ist die Nabe mit einem Flansch versehen und ist so aufgebaut, dass ein Bremsrotor mittels einer Nabenschraube zur Befestigung des Rads an dem Flansch befestigt werden kann. In diesem Fall existiert bezüglich der Lageranordnung, die das angetriebene Rad des Fahrzeugs mit Heckantrieb drehbar lagert, eine Konstruktion, bei der die Nabe und das Lager ohne das äußere Gelenkelement des Doppelgelenks in der vorgenannten La geranordnung für das Antriebsrad eine Einheit bilden, oder eine Außenringrotations- Konstruktion, bei der der Radbefestigungsflansch auf einem Außenumfang des äußeren Laufrings vorgesehen ist.

Wenn bei der Radlageranordnung eine Oberflächenunrundheit (oder eine axiale Un rundheit) in dem Bremsrotor erzeugt wird, der am Flansch der Nabe befestigt ist, be steht im Allgemeinen das Problem, dass Vibrationen erzeugt werden, wenn das Fahr zeug aus hoher Geschwindigkeit abbremst, oder dass ein ungleichmäßiger Verschleiß des Bremsrotors und ein Rütteln der Bremse entstehen. Um den ungleichmäßigen Ver schleiß des Bremsrotors und das Rütteln der Bremse zu verhindern, muss die Oberflä chenunrundheit des Bremsrotors eingeschränkt werden; um jedoch die Oberflächenun rundheit des Bremsrotors einzuschränken, müssen zusätzlich zur Einschränkung der Unrundheit der Befestigungsfläche für den Bremsrotor selbst die Unrundheit des Flan sches der Nabe an sich, die axiale Unrundheit des Lagers, Montagefehler (schlechte Ausrichtung) o. Ä. eingeschränkt werden, das heißt, die Genauigkeit jedes der Teile selbst muss verbessert werden. Doch selbst wenn die Unrundheit des Flansches der Nabe selbst, die axiale Unrundheit des Lagers, Montagefehler (schlechte Ausrichtung) o. Ä. zusätzlich zu der Unrundheit der Befestigungsfläche für den Bremsrotor selbst eingeschränkt werden, wie vorstehend erwähnt, um die Genauigkeit jedes der Teile selbst zu verbessern, ist es schwierig, den ungleichmäßigen Verschleiß des Bremsrotors sowie das Rütteln der Bremse vollständig zu verhindern.

Nachfolgend wird eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf Fig. 5 näher beschrieben. Die Aus 99999 00070 552 001000280000000200012000285919988800040 0002010047125 00004 99880führungsform bezieht sich auf eine Lageranordnung zur drehbaren Lagerung vorderer Antriebsräder eines Fahrzeugs mit Frontantrieb oder angetriebener Vorderräder eines Fahrzeugs mit Heckantrieb an einer Karosserie, bei der vorgesehen ist, die Wirkung der Einschränkung einer Oberflächen unrundheit eines Bremsrotors selbst dann zu erzielen, wenn eine Last, die einer Axial kraft entgegengesetzt ist, aufgrund einer Momentlast o. Ä. beim Wenden des Fahrzeugs erzeugt wird.

Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung und eine La geranordnung der vorderen Antriebsräder bei dem Fahrzeug mit Frontantrieb. Die La geranordnung gemäß dieser Ausführungsform ist so aufgebaut, dass eine Nabe 1 (ein inneres Element), ein äußeres Gelenkelement 3 (ein Verbindungselement) eines Dop pelgelenks 2 und ein Lager 4 eine Einheit bilden. In diesem Fall wird ein Stegbereich 5 des äußeren Gelenkelements 3 des Doppelgelenks 2, der sich in axialer Richtung er streckt, in eine Durchgangsöffnung 6 der Nabe 1 eingesetzt, wird mit der Nabe 1 so verbunden, dass über Kerbverzahnungsbereiche 7 und 8, die auf einem Außendurch messer des Stegbereichs 5 und auf einem Innendurchmesser der Durchgangsöffnung 6 ausgebildet sind, ein Drehmoment übertragen werden kann, und wird durch eine Mutter 9 (Befestigungsmittel) fixiert und befestigt. In diesem Fall sind die Nabe 1 und das äußere Gelenkelement 3 des Doppelgelenks 2 mittels Befestigung durch eine Mutter einstückig verbunden, jedoch ist eine derartige einstückige Befestigung auch durch eine Schraube möglich. Das Doppelgelenk 2 setzt sich zusammen aus einem inneren Gelen kelement 11, das an einem Endbereich einer Antriebswelle 10 befestigt ist, einer Viel zahl von Kugeln 12 zur Drehmomentübertragung, die zwischen Laufrillen des inneren Gelenkelements 11 und des äußeren Gelenkelements 3 angeordnet sind, und aus einem Käfig 13, der zwischen einer äußeren Umfangsfläche des inneren Gelenkelements 11 und einer inneren Umfangsfläche des äußeren Gelenkelements 3 angeordnet ist, um die Kugeln 12 zur Drehmomentübertragung zu halten, zusätzlich zum vorgenannten äuße ren Gelenkelement 3.

Die Lageranordnung ist so aufgebaut, dass die Nabe 1 durch das Lager 4 drehbar ge halten wird, dass ein (nicht dargestelltes) Rad an der Nabe 1 befestigt ist, und dass das Lager 4 über ein Gelenk 14 durch eine (nicht dargestellte) Radaufhängung einer Karos serie gestützt wird. Das Lager 4 ist als doppelreihiges Schrägkugellager ausgebildet und ist so aufgebaut, dass zwei Reihen von Laufrillen 16 und 17 auf einer Innenfläche eines äußeren Laufrings 15 (eines äußeren Elements) ausgebildet sind, dass zwei Reihen von Laufrillen 18 und 19, die den Laufrillen 16 und 17 des äußeren Laufrings 15 gegen überliegen, auf äußeren Umfangsflächen von inneren Laufringen 20 und 21 ausgebildet sind, die durch Presspassung an einem Außenumfang eines Endbereichs der Nabe 1 angeordnet sind, dass zwei Reihen von Wälzkörpern 22 und 23 zwischen dem äußeren Laufring 15 und den Laufrillen der inneren Laufringe 20 und 21 angeordnet sind, und dass die Wälzkörper 22 und 23 in den jeweiligen Reihen durch Käfige 24 und 25 in Umfangsrichtung gleichmäßig beabstandet gehalten werden.

Ein Karosseriebefestigungsflansch 26 ragt von einem Außenumfang des äußeren Laufrings 15 hervor und wird an dem Gelenk 14 befestigt, indem Bolzen 28 mit auf nehmenden Schrauben 27 in Eingriff gebracht werden, die an mehreren Bereichen ent lang dem Umfang des Flansches 26 angeordnet sind. In diesem Fall sind Dichtungen 29 und 30 vorgesehen, um zµ verhindern, dass Fremdstoffe von außen in das Lager 4 ein dringen und um zu verhindern, dass ein darin befindlicher Schmierstoff austritt. Die Nabe 1 ist mit einem Radbefestigungsflansch 31 versehen, und Nabenschrauben 32 zur Befestigung des Rads sind entlang dem Umfang des Flansches 31 gleichmäßig beab standet angeordnet. Ein Bremsrotor 33 ist durch die Nabenschraube 32 an dem Radbe festigungsflansch 31 der Nabe 1 befestigt.

Bei dieser Ausführungsform wird eine Vorlast ausgeübt, indem das Lagerspiel des Lagers 4 durch einen Befestigungsvorgang der Mutter 9 negativ gemacht wird. Der Betrag der Vorlast des Lagers 4 wird vorzugsweise auf 981 bis 9810 N (100 bis 1000 kgf) festgesetzt. Ist der Betrag der Vorlast kleiner als 981 N (100 kgf), so kann die Stei figkeit des Lagers selbst nur schwer erhöht werden, und das Lagerspiel führt zur Ober flächenunrundheit des Bremsrotors 33. Wenn im Gegensatz dazu der Betrag der Vorlast größer ist als 9810 N (1000 kgf), kann zwar die Steifigkeit des Lagers selbst erhöht werden, doch da die Last des Lagers 4 in diesem Maß erhöht wird, führt eine übermäßi ge Vorlast zur Verkürzung der Lebensdauer des Lagers 4. In diesem Fall wird die Vor last des Lagers 4 festgelegt, indem ein anfänglicher Spalt vor der Passung vorgegeben und ein zu erwartender Betrag der Vorlast bestimmt wird, wobei die Verkleinerung des Spalts aufgrund des Vorgangs der Passung o. Ä. mit in Betracht gezogen wird.

Die Steifigkeit des Lagers selbst kann erhöht werden, indem die Vorlast auf das Lager 4 ausgeübt wird, und eine Kombinationskraft (Axialkraft) zwischen der Nabe 1 und dem Doppelgelenk 2 kann erhöht werden, indem die Nabe 1 mit vorbestimmter Axialkraft durch Anziehen der Mutter 9 einstückig mit dem äußeren Gelenkelement 3 des Doppel gelenks 2 verbunden wird. Die Axialkraft zur einstückigen Verbindung der Nabe 1 mit dem äußeren Gelenkelement 3 des Doppelgelenks 2 durch die Mutter 9 sollte vorzugs weise auf 9810 N (1000 kgf) oder mehr festgelegt werden. Da beim Wenden des Kraft fahrzeugs die vorbestimmte Axialkraft (oder eine größere Kraft) selbst dann existiert, wenn die der Axialkraft entgegengesetzte Last aufgrund der Momentlast o. Ä. erzeugt wird, hat demzufolge der Verbindungsbereich kein Längsspiel, so dass es möglich ist, eine Oberflächenunrundheit des Bremsrotors 33 einzuschränken.

Um die Oberflächenunrundheit des Bremsrotors 33 einzuschränken, müssen zusätzlich zur Einschränkung einer Unrundheit der Befestigungsfläche des Bremsrotors selbst eine Flanschunrundheit der Nabe selbst, eine axiale Unrundheit des Lagers 4, Montagefehler (schlechte Ausrichtung) o. Ä. eingeschränkt werden, d. h. es muss die Genauigkeit jedes der Teile selbst verbessert werden. Bei der Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Oberflächenunrundheit des Bremsrotors 33 eingeschränkt, indem die Steifigkeit des Lagers selbst erhöht wird und indem die Axialkraft zur Verbindung der Nabe 1 mit dem äußeren Gelenkelement 3 des Doppelgelenks 2 durch die Mutter 9 erhöht wird.

Fig. 6 ist eine graphische Darstellung, in der Werte einer Unrundheit des Bremsrotors 33 aufgezeichnet sind, und zwar jeweils für den Bremsrotor alleine (loser Rotor), die Konstruktion nach der Bildung der Presspassung des Lagers, und die Konstruktion nach der Befestigung des Doppelgelenks (CVJ) in Bezug auf zwei Musterbeispiele A und B der Lageranordnung. Fig. 7 ist ein Balkendiagramm, das die Werte der Unrundheit des Bremsrotors bei jeder der Konstruktionen zeigt, und zwar jeweils nach der Bildung der Presspassung des Lagers und nach der Befestigung des Doppelgelenks (CVJ).

Wenn schließlich eine Befestigung durch die Mutter 9 erfolgt und die Axialkraft ausge übt wird, wird die Oberflächenunrundheit des Bremsrotors 33 deutlich reduziert. Das heißt, die Oberflächenunrundheit des Bremsrotors 33 beträgt vor dem Ausüben der Axialkraft etwa 75 µm, doch sie wird nach dem Ausüben der Axialkraft auf etwa 30 µm reduziert, so dass ersichtlich wird, dass eine Steifigkeit der gesamten Einheit einen großen Einfluss auf die Oberflächenunrundheit des Bremsrotors 33 hat.

Darüber hinaus kann bei dieser Ausführungsform vor der Montage des Kraftfahrzeugs beim Drehen der Nabe 1 in Bezug auf den Außendurchmesser des äußeren Laufrings 15 des Lagers 4 die Breite der Unrundheit des Bremsrotors 33 innerhalb eines Standard werts eingeschränkt werden. Der Standardwert der Unrundheit des Bremsrotors 33 wird vorzugsweise auf kleiner oder gleich 50 µm oder weniger festgelegt. Die Radla geranordnung mit dem Bremsrotor, bei dem die Unrundheit vorher eingeschränkt wird, ist hoch zuverlässig, und durch die Verwendung der Radlageranordnung in einer Kfz- Fertigungsstätte kann das Problem der Oberflächenunrundheit in dem Bremsrotor 33 gelöst werden.

Um zu verhindern, dass ein Rütteln der Bremse erzeugt wird, muss bei der Montage der Lageranordnung die Oberflächenunrundheit des Bremsrotors 33 auf 50 µm oder weni ger festgelegt werden. Wenn gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Oberflächenunrundheit des Bremsrotors 33 beispielsweise auf etwa 30 µm einge schränkt werden kann, selbst nachdem die Varianz der Genauigkeit jedes der Teile in Betracht gezogen wurde, ist es möglich, die Oberflächenunrundheit des vorgenannten Bremsrotors 33 auf einen Wert von kleiner oder gleich 50 µm zu bringen.

So ist es beispielsweise möglich, die Oberflächenunrundheit des Bremsrotors 33 inner halb eines Standardwerts einzuschränken, während die Radlageranordnung mit dem Bremsrotor montiert wird, indem der äußere Laufring 15 des Lagers 4 an einem (nicht dargestellten) Messtisch fixiert wird, indem die Nabe 1 in Bezug auf das fixierte äußere Laufrad 15 in Drehung versetzt wird, und indem die Breite der Unrundheit des an dem Radbefestigungsflansch 31 befestigten Bremsrotors 33 durch Anlegen einer (nicht dar gestellten) Messvorrichtung, beispielsweise einer Messuhr o. Ä., an dem Bremsrotor 33 gemessen wird. In diesem Fall kann die Konstruktion so ausgeführt sein, dass vor der Montage der Radbefestigungsanordnung, d. h. vor der Montage der Nabe 1 und des Lagers 4, der Bremsrotor 33 so an dem Radbefestigungsflansch 31 der Nabe 1 befestigt wird, dass die Oberflächenunrundheit des Bremsrotors 33 innerhalb des Standardwerts in Bezug auf die drehbare Welle der Nabe 1 eingeschränkt wird.

In diesem Fall sind bei der Lageranordnung für die vorderen Antriebsräder des Fahr zeugs mit Frontantrieb in der vorgenannten Ausführungsform die inneren Laufrillen 18 und 19 des Lagers 4 unabhängig von der Nabe 1 auf den inneren Laufringen 20 und 21 ausgebildet, wobei die vorliegende Erfindung jedoch nicht hierauf beschränkt ist; sie kann auch bei einer Konstruktion Anwendung finden, bei der eine innere Laufrille 18 (auf einer Außenbordseite) des Lagers 4 auf dem Außendurchmesser der Nabe 1 oder eine andere innere Laufrille 19 (auf einer Innenbordseite) des Lagers 4 auf dem Außen durchmesser des äußeren Gelenkelements 3 des Doppelgelenks 2 ausgebildet ist.

Fig. 8 zeigt nun eine modifizierte Lageranordnung für angetriebene Vorderräder bei einem Fahrzeug mit Heckantrieb. In diesem Fall bezeichnen gleiche Bezugszeichen die gleichen Elemente wie bei der Lageranordnung für die vorderen Antriebsräder gemäß Fig. 5. Die modifizierte Lageranordnung besteht aus dem äußeren Laufring 15 (dem äußeren Element) mit zwei Reihen von Laufrillen 16 und 17, die in dessen Innenumfang integriert sind, der Nabe 1 (dem Verbindungselement), an deren einem Ende der Radbe festigungsflansch 31 ausgebildet ist und an deren anderem Ende die inneren Laufringe 20 und 21 (inneres Element) durch Presspassung angeordnet sind, so dass zwei Reihen von Laufrillen 18 und 19 gebildet werden, die den Laufrillen 16 und 17 des äußeren Laufrings 15 gegenüberliegen, aus den zwei Reihen von Wälzkörpern 22 und 23, die zwischen den jeweiligen Laufrillen des äußeren Laufrings 15 und der inneren Laufringe 20 und 21 angeordnet sind, und aus den Käfigen 24 und 25, die zwischen den inneren Laufringen 20 und 21 und dem äußeren Laufring 15 angeordnet sind, um die jeweiligen Reihen von Wälzkörpern 22 und 23 in Umfangsrichtung gleichmäßig beabstandet zu halten. Bei der dargestellten Ausführungsform wird als Lager 4 ein doppelreihiges Schrägkugellager eingesetzt.

Der äußere Laufring 15 wird durch Presspassung an dem Gelenk 14 angeordnet und durch einen Anschlagring 34 befestigt. Eine Dichtung 35 und eine Kappe 36 sind je weils auf entgegengesetzten Seiten des Lagers 4 angeordnet, um zu verhindern, dass Fremdstoffe eintreten und dass der darin befindliche Schmierstoff austritt. Die Naben schraube 32 zur Befestigung des Rads ist in Umfangsrichtung an gleichmäßig beabstan deten Stellen am Radbefestigungsflansch 31 in der Nabe 1 befestigt. Außerdem ist der Bremsrotor 33 durch die Nabenschraube 32 an dem Radbefestigungsflansch 31 der Nabe 1 befestigt. Die inneren Laufringe 20 und 21 des Lagers 4 sind durch Presspas sung am Endbereich der Nabe 1 angeordnet, und der hervorragende Endbereich der Nabe 1 ist durch die Mutter 9 (das Befestigungsmittel) fixiert.

Das Lagerspiel wird negativ gemacht, indem die Mutter 9 angezogen wird, um die Vorlast auszuüben, und die Steifigkeit des Lagers selbst wird erhöht, indem die Vorlast auf das Lager 4 ausgeübt wird. Wie bei der Vorderrad-Lageranordnung des Fahrzeugs mit Frontantrieb ist es auch hier zu bevorzugen, den Betrag der Vorlast des Lagers 4 auf 981 bis 9810 N (100 bis 1000 kgf) festzulegen. Ist der Betrag der Vorlast kleiner als 981 N (100 kgf), so kann die Steifigkeit des Lagers selbst nur schwer erhöht werden, und das Lagerspiel führt zur Oberflächenunrundheit des Bremsrotors 33. Wenn im Gegen satz dazu der Betrag der Vorlast größer ist als 9810 N (1000 kgf), kann zwar die Stei figkeit des Lagers selbst erhöht werden, doch da die Last des Lagers 4 in diesem Maß erhöht wird, führt eine übermäßige Vorlast zur Verkürzung der Lebensdauer des Lagers 4. In diesem Fall wird die Vorlast des Lagers 4 festgelegt, indem ein änfänglicher Spalt vor der Passung vorgegeben und ein zu erwartender Betrag der Vorlast bestimmt wird, wobei die Verkleinerung des Spalts aufgrund des Vorgangs der Passung o. Ä. mit in Betracht gezogen wird.

Die Steifigkeit des Lagers selbst kann erhöht werden, indem die Vorlast auf das Lager 4 ausgeübt wird, und eine Kombinationskraft (Axialkraft) zwischen der Nabe 1 und dem Gelenk kann erhöht werden, indem die Nabe 1 mit vorbestimmter Axialkraft durch Anziehen der Mutter 9 einstückig mit dem Gelenk verbunden wird. Die Axialkraft zur einstückigen Verbindung der Nabe 1 mit dem Gelenk durch die Mutter 9 sollte vor zugsweise auf 9810 N (1000 kgf) oder mehr festgelegt werden. Da beim Wenden des Kraftfahrzeugs die vorbestimmte Axialkraft (oder eine größere Kraft) selbst dann exi stiert, wenn die der Axialkraft entgegengesetzte Last aufgrund der Momentlast o. Ä. erzeugt wird, hat demzufolge der Verbindungsbereich kein Längsspiel, so dass es mög lich ist, eine Oberflächenunrundheit des Bremsrotors 33 einzuschränken.

Um die Oberflächenunrundheit des Bremsrotors 33 einzuschränken, müssen zusätzlich zur Einschränkung einer Unrundheit der Befestigungsfläche des Bremsrotors selbst eine Flanschunrundheit der Nabe selbst, eine axiale Unrundheit des Lagers 4, Montagefehler (schlechte Ausrichtung) o. Ä. eingeschränkt werden, d. h. es muss die Genauigkeit jedes der Teile selbst verbessert werden. Die Oberflächenunrundheit des Bremsrotors 33 wird weiter eingeschränkt, indem die Steifigkeit des Lagers selbst erhöht wird und indem die Axialkraft zur Verbindung der Nabe 1 mit dem Gelenk 4 erhöht wird.

In diesem Fall sind bei der Lageranordnung für die angetriebenen Vorderräder des Fahrzeugs mit Heckantrieb in der vorgenannten Ausführungsform die inneren Laufrillen 18 und 19 des Lagers 4 unabhängig von der Nabe 1 auf den inneren Laufringen 20 und 21 ausgebildet, wobei die vorliegende Erfindung jedoch nicht hierauf beschränkt ist; sie kann auch bei einer Konstruktion Anwendung finden, bei der eine innere Laufrille 18 (auf einer Außenbordseite) des Lagers 4 auf dem Außendurchmesser der Nabe 1 ausge bildet sein kann.

Bei den jeweiligen Lageranordnungen für die angetriebenen Hinterräder des Fahrzeugs mit Frontantrieb und die hinteren Antriebsräder des Fahrzeugs mit Heckantrieb ist es, verglichen mit den vorderen Antriebsrädern des Fahrzeugs mit Frontantrieb und den angetriebenen Vorderrädern des Fahrzeugs mit Heckantrieb, nicht notwendig, die Ober flächenunrundheit des Bremsrotors 33 strikt einzuschränken, wenn eine Scheibenbrem se bei den Hinterrädern verwendet wird, und der Einfluss auf die Vibration der Karosse rie zusammen mit der Vibration der Bremse ist geringer. Diese Lageranordnung ist so aufgebaut, dass ein Endbereich eines Stegbereichs in dem äußeren Gelenkelement des Doppelgelenks (im Fall des Fahrzeugs mit Frontantrieb) und ein Endbereich der Nabe (im Fall des Fahrzeugs mit Heckantrieb) plastisch verformt wird, um die Anzahl der Teile zu verringern, die Konstruktion kostengünstig und leicht zu machen und die Nabe und das Doppelgelenk (im Fall des Fahrzeugs mit Frontantrieb) und die Nabe und wei tere Elemente (im Fall des Fahrzeugs mit Heckantrieb) einstückig zu verbinden. Als Befestigungsmittel hierfür ist Verstemmen zu bevorzugen, um den Endbereich des Doppelgelenks (im Fall des Fahrzeugs mit Frontantrieb) und der Nabe (im Fall des Fahrzeugs mit Heckantrieb) radial nach außen plastisch zu verformen, indem er mittels eines zylindrischen Stempels o. Ä. unter Druck gesetzt wird. Durch den Verstemmvor gang wird auf die gleiche Weise wie bei der vorgenannten Lageranordnung für die Vorderräder das Lagerspiel negativ gemacht, und die Vorlast wird auf das Lager 4 aus geübt, wodurch die Steifigkeit des Lagers selbst erhöht wird. In diesem Fall ist es zu bevorzugen, den Betrag der Vorlast des Lagers 4 auf 981 bis 9810 N (100 bis 1000 kgf) festzulegen.

Alternativ dazu kann der Verstemmvorgang auch durchgeführt werden, indem eine Ausnehmung im Endbereich des Doppelgelenks (im Fall des Fahrzeugs mit Frontan trieb) und der Nabe (im Fall des Fahrzeugs mit Heckantrieb) ausgebildet und der End bereich radial nach außen aufgeweitet wird, so dass er sich plastisch verformt.

Bei der jeweiligen Lageranordnung für die vorderen Antriebsräder des Fahrzeugs mit Frontantrieb und die angetriebenen Vorderräder des Fahrzeugs mit Heckantrieb wird der Fall beschrieben, dass, wie vorstehend erwähnt, der Befestigungsvorgang mit der Mut ter 9 als Befestigungsmittel Anwendung findet; es ist jedoch auch möglich, den Ver stemmvorgang als Befestigungsmittel für die Lageranordnung einzusetzen, und es ist möglich, den vorbestimmten Betrag der Vorlast und der Axialkraft durch den Ver stemmvorgang auszuüben.

Die vorliegende Erfindung betrifft auch eine Lagereinheit für Antriebsräder eines Kraft fahrzeugs, insbesondere eine Lageranordnung für Antriebsräder, bei denen eine Nabe (eine Achse eines Antriebsrads), ein äußeres Gelenkelement eines Doppelgelenks und ein Radlager eine Einheit bilden. Die Lageranordnung für Antriebsräder gemäß der vorliegenden Erfindung wird verwendet, um Hinterräder eines Fahrzeugs mit Heckan trieb und vorn angeordnetem Motor, Vorderräder eines Fahrzeugs mit Frontantrieb und vorn angeordnetem Motor, alle Räder eines Fahrzeugs mit Allradantrieb o. Ä. in Zu sammenarbeit mit einer Radaufhängung drehbar zu stützen.

Da sich ein Kraftübertragungssystem zur Übertragung einer Motorkraft eines Fahrzeugs auf die Antriebsräder einer Winkelversetzung sowie einer axialen Versetzung anglei chen muss, die durch die Änderung der relativen Position zwischen einem Motor und einem Rad erzeugt werden, ist beispielsweise, wie in Fig. 13 dargestellt, eine Antriebs welle D zwischen einer Motorseite und einer Antriebsradseite angeordnet, wobei ein Ende der Antriebswelle D über ein Gleit-Doppelgelenk J1 mit einem Differential und ein anderes Ende über ein feststehendes Doppelgelenk J2 mit einer Achse (einer Nabe) des Antriebsrad verbunden ist. Eine Versetzung in axialer Richtung kann durch ein sogenanntes Tauchen des Gleit-Doppelgelenks J1 absorbiert werden. Im Gegensatz dazu kann das feststehende Doppelgelenk J2 nur eine Winkelversetzung ausführen.

Das feststehende Doppelgelenk J2 besteht aus einem äußeren Gelenkelement 4, das mit einer Nabe 3 verbunden ist, einem inneren Gelenkelement 17, das am anderen Ende der Antriebswelle D befestigt ist, und einer Vielzahl von Kugeln 18 zur Drehmomentüber tragung, die zwischen Laufrillen des äußeren Gelenkelements 4 und des inneren Gelen kelements 17 angeordnet sind und von einem Käfig gehalten werden. Die Nabe 3 wird durch einen Wälzkörper 11 drehbar gestützt, und ein Laufring des Antriebsrads ist an der Nabe 3 befestigt. Eine Lageranordnung H für die Antriebsräder setzt sich aus der Nabe 3, dem Doppelgelenk J2 und dem Radlager zusammen.

Es werden verschiedene Arten von Lageranordnungen für Antriebsräder vorgeschlagen, um die Antriebsräder in Bezug auf eine Radaufhängung drehbar zu stützen. Die La geranordnung für Antriebsräder zum Stützen der Vorderräder des Fahrzeugs mit Front antrieb oder des Fahrzeugs mit Allradantrieb, die sowohl den Antriebsrädern als auch den gesteuerten Rädern entsprechen, muss die Rotation der Antriebswelle gleichmäßig mit konstanter Geschwindigkeit auf die Antriebsräder übertragen - unabhängig vom Steuerwinkel, der auf das Antriebsrad angelegt ist -, indem sie mit einem Doppelgelenk kombiniert wird. Darüber hinaus ist es auch möglich, dass die Radlageranordnung, die die Hinterräder des Fahrzeugs mit Heckantrieb und des Fahrzeugs mit Allradantrieb stützt, je nach Bedarf mit dem Doppelgelenk kombiniert wird.

Ein Beispiel für die Lageranordnung für die Antriebsräder, die mit dem Doppelgelenk kombiniert und so aufgebaut ist, dass sie relativ leicht und kompakt ist, ist in der unge prüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. 7-317754 beschrieben. Fig. 14 zeigt deren herkömmlichen Aufbau. Ein äußeres Element 1, das während der Montage in ein Fahrzeug durch eine Radaufhängung gestützt wird, so dass es sich nicht dreht, weist auf einem Außenumfang einen Befestigungsflansch 2 auf, um von der Radaufhängung gestützt zu werden, und weist auf einer inneren Umfangsfläche zwei Reihen äußerer Laufrillen 23 auf. Eine Nabe 3 und ein äußeres Gelenkelement 4 sind kombiniert und auf einer Innenseite des äußeren Elements 1 angeordnet. Die Nabe 3 weist einen Befe stigungsflansch 6 zum Halten eines Rads auf, und eine erste innere Laufrille 7 ist in einem äußeren Umfangsbereich ausgebildet.

Darüber hinaus ist die Nabe 3 mit einem Positionierungszylinderbereich 22 versehen, um das Rad bei der Befestigung des Rads am Befestigungsflansch 6 an der Nabe 3 zu positionieren. Das äußere Gelenkelement 4 besteht aus einem Mündungsbereich 9 und einem Zylinderbereich 8, wobei die Nabe 3 außen am Zylinderbereich 8 angebracht ist und eine zweite innere Laufrille 10 auf einer äußeren Umfangsfläche eines Zwischenbe reichs ausgebildet ist. Zwischen den ersten und zweiten inneren Laufrillen 7 und 10 sind zwei Reihen von Wälzkörpern 11 angeordnet, sowie zwei Reihen von äußeren Laufril len 23, um die Nabe 3 und das äußere Gelenkelement 4 an einer Innenseite des äußeren Elements 1 drehbar zu stützen.

Es wird verhindert, dass die Nabe 3 aus dem äußeren Gelenkelement 4 herausgenom men wird, indem jeweils Eingriffsnuten 12 und 13 an Stellen ausgebildet werden, an denen eine innere Umfangsfläche der Nabe 3 und eine äußere Umfangsfläche des Zy linderbereichs 8 des äußeren Gelenkelements 4 aufeinander ausgerichtet sind, und in dem ein Anschlagring 14 so befestigt wird, dass er sich zwischen den beiden Eingriffs nuten 12 und 13 erstreckt. Darüber hinaus werden die Nabe 3 und das äußere Gelenke lement 4 - wie durch das Bezugszeichen 16 gekennzeichnet - verbunden, indem ein Außenumfangskantenbereich einer Endfläche (einer linken Endfläche in Fig. 14) des äußeren Gelenkelements 4 mit einem Innenumfangskantenbereich eines Stufenbereichs 15, der auf einer inneren Umfangsfläche der Nabe 3 ausgebildet ist, verschweißt wird.

Abdeckungen 19a und 19b aus Metall, wie z. B. aus einem rostfreien Stahlblech o. Ä., die im Wesentlichen zylindrisch geformt sind, und Dichtungsringe 20a und 20b aus einem elastischen Material, wie z. B. Gummi, einem Elastomer o. Ä., die ringförmig ausgebildet sind, sind zwischen Öffnungsbereichen an beiden Enden des äußeren Ele ments 1 und der Nabe 3 und des äußeren Gelenkelements 4 vorgesehen. Diese Abdec kungen 19a und 19b und die Dichtungsringe 20a und 20b verschließen den Bereich, in dem eine Vielzahl von Wälzkörpern 11 an einen Außenbereich gesetzt sind, sie verhin dern, dass das in diesem Bereich vorliegende Schmiermittel nach außen austritt, und sie verhindern, dass Fremdstoffe, wie z. B. Regenwasser, Staub o. Ä. in diesen Bereich eindringen. Eine Trennwand 21 zum Verschließen einer Innenseite des inneren Gelenk elements 4 ist innerhalb eines Mittelbereichs des äußeren Gelenkelements 4 vorgesehen, wodurch verhindert wird, dass Fremdstoffe, die von einer Öffnung am vorderen Ende des inneren Gelenkelements 4 in die Innenseite eindringen, einen inneren Bereich des Mündungsbereichs 9 erreichen.

Die Lageranordnung für das Antriebsrad, die wie vorstehend erläutert aufgebaut ist, befestigt das äußere Element 1 durch den Befestigungsflansch 2 des äußeren Elements 1 an der Radaufhängung und befestigt das Antriebsrad am Befestigungsflansch 6 der Nabe 3. Darüber hinaus ist ein Endbereich einer Antriebswelle (D: siehe Fig. 13) zur Übertragung einer Drehkraft vom Motor durch Keilverzahnung am inneren Gelenkele ment 17 des Doppelgelenks befestigt. Wenn das Fahrzeug fährt, wird eine Rotation des inneren Gelenkelements 17 über eine Vielzahl von Kugeln 18 so auf das äußere Gelenk element 4 und die Nabe 3 übertragen, dass das Antriebsrad in Drehung versetzt wird. Bei der herkömmlichen Konstruktion gemäß Fig. 6 ist es schwierig, eine feste Kombi nation der Nabe 3 und des äußeren Gelenkelements 4 zu gewährleisten, und die prakti sche Anwendung der Konstruktion ist schwierig. Die Gründe hierfür sind nachfolgend angegeben. Auf den Verbindungsbereich zwischen der Nabe 3 und dem äußeren Gelen kelement 4 wird ein hohes Drehmoment angelegt, um das Fahrzeug zu bewegen. Um zu verhindern, dass die Nabe 3 und das äußere Gelenkelement 4 am Verbindungsbereich relativ zueinander rotieren, genügt es angesichts des hohen Drehmoments nicht, die beiden Elemente 3 und 4 nur zusammenzusetzen. Vielmehr ist es tatsächlich notwendig, das Drehmoment durch den Schweißbereich 16 zu unterstützen. Um die Festigkeit des Schweißbereichs 16 in ausreichendem Maß zu sichern, ist es daher wünschenswert, eine vollständig umlaufende, sich dick aufbauende Schweißung zu bilden. Da jedoch die innere Laufrille 7 auf der Außenbordseite in der Nähe des Schweißbereichs 16 liegt, wird eine Beanspruchung aufgrund thermischer Verformung im inneren Laufrillenbe reich 7 erzeugt, was das Risiko birgt, dass die Leistung als Lageranordnung für das Antriebsrad verschlechtert wird. Insbesondere werden während des Fahrens schnell Schwingungen erzeugt, und es ist unmöglich, eine ausreichende Haltbarkeit zu erzielen. Außerdem wird die innere Laufrille 7 aufgrund der Wärme während des Schweißens vergütet, so dass deren Härte nicht in ausreichendem Maß aufrechterhalten werden kann und die lange Haltbarkeit aufgrund eines hohen Widerstands gegen Verschleiß durch die Wälzkörper verringert wird.

Was die innere Laufrille 10 auf einer Innenbordseite betrifft, so wird außerdem nicht nur eine große Momentlast ausgeübt, wenn das Fahrzeug plötzlich wendet o. Ä., sondern es besteht auch ein Einfluss aufgrund der Wärmeerzeugung des äußeren Gelenkele ments 4, da die Kugeln 18 zur Drehmomentübertragung sich in der Nähe der Laufrille befinden und rollen, während sie das Drehmoment übertragen. Da es aufgrund der In nenbordseite schwierig ist, einen besseren Wärmeabstrahlzustand zu erreichen als den der Außenbordseite, sind sehr hohe Belastungsbedingungen erforderlich.

Bei einer in Fig. 9 dargestellten Ausführungsform setzt sich eine Lageranordnung für ein Antriebsrad zusammen aus einem Radlagerteil und einem Doppelgelenkteil und ist so aufgebaut, dass die Rotation eines äußeren Gelenkelements 50 des Doppelgelenkteils auf ein inneres Element 40 des Radlagerteils übertragen wird. Bei dem Radlagerbereich sind Wälzkörper 60 zwischen dem äußeren Element 30 und dem inneren Element 40 angeordnet, um das innere Element 40 drehbar zu stützen. Das Doppelgelenkteil setzt sich zusammen aus einem äußeren Gelenkelement 50, einem inneren Gelenkelement 70, einer Kugel 73 zur Drehmomentübertragung, die als Drehmomentübertragungselement zwischen dem äußeren Gelenkelement 50 und dem inneren Gelenkelement 70 angeord net ist, und einem Käfig 74, um die Kugeln zur Drehmomentübertragung zu halten. Zwei Reihen von inneren Laufrillen 41 und 52 des Radlagerbereichs sind auf das innere Element 40 und das äußere Gelenkelement 50 verteilt. Das heißt, die innere Laufrille 41 auf einer Außenbordseite ist im inneren Element 40 ausgebildet, und die innere Laufrille 52 auf einer Innenbordseite ist im äußeren Gelenkelement 50 ausgebildet.

In diesem Fall bedeutet "Außenbord" eine Seite, die während der Montage in ein Kraft fahrzeug in Richtung der Breite nahe an einer Außenseite liegt und entspricht damit einer linken Seite in jeder der Fig. 9 bis 14. Im Gegensatz hierzu bezeichnet der Begriff "Innenbordseite" eine Seite, die in Richtung der Breite nahe an einer Innenseite liegt und entspricht einer rechten Seite in jeder der Fig. 9 bis 14. Die beiden Reihen von Wälzkörpern 60 sind zwischen den beiden Reihen innerer Laufrillen 41 und 52 und den beiden Reihen von äußeren Laufrillen 32 im äußeren Element 30 angeordnet. Hier wird beispielhaft der Fall dargestellt, in dem eine Kugel als Wälzkörper verwendet wird; es ist jedoch auch möglich; eine Kegelrolle zu verwenden. An Öffnungsbereichen an bei den Enden des äußeren Elements 30 sind Dichtungen 36 und 38 befestigt, durch die verhindert wird, dass ein darin befindliches Schmiermittel austritt und dass Wasser und Fremdstoffe eindringen.

Nachfolgend wird das Radlagerteil genauer beschrieben. An einem Innenumfang des äußeren Elements 30 sind die beiden Reihen äußerer Laufrillen 32 ausgebildet; und am Außenumfang weist es einen Befestigungsflansch 34 zur Befestigung an der Karosserie auf. Das innere Element 40 ist ein Element, das als Nabe bezeichnet wird und ist mit einem Befestigungsflansch 42 zur Befestigung eines Antriebsrads (siehe Fig. 13) verse hen; außerdem weist es Nabenschrauben 43 zur Befestigung einer Radscheibe auf, die in Umfangsrichtung des Befestigungsflansches 42 an gleichmäßig beabstandeten Stellen angeordnet sind. Zwischen einem Bereich nahe einem Grundendbereich des Befesti gungsflansches 42 und der inneren Laufrille 41 ist eine Dichtungsfläche 44 ausgebildet, mit der eine Dichtlippe der Dichtung 36 in Gleitkontakt gebracht wird. Darüber hinaus stellt eine Endfläche 45 auf der Innenbordseite des inneren Elements 40 eine Fläche dar, die einer Schulterfläche 53 des äußeren Gelenkelements 50 gegenüberliegt. Das innere Element 40 weist in einem axialen Kernbereich eine Durchgangsöffnung auf, und ein zylindrischer Einsatzbereich 46 sowie ein Kerbverzahnungs-Lochbereich 47 sind nach einander in dieser Durchgangsöffnung ausgebildet, wobei ausgehend von der Seite der Fläche 45 zunächst der Einsatzbereich 46 und dann der Kerbverzahnungs-Lochbereich 47 folgt.

Das äußere Gelenkelement 50, das eine innere Laufrille auf der Innenbordseite 52 an einem Außenumfang aufweist, setzt sich aus einem Mündungsbereich 51 und einem Stegbereich 54 zusammen und ist im Stegbereich 54 am inneren Element 40 befestigt. Eine Schulterfläche 53, die sich in radialer Richtung von einem Seitenendbereich des Mündungsbereichs des Einsatzbereichs 46 erstreckt, stellt die Fläche dar, die der End fläche 45 des inneren Elements 40 gegenüberliegt, wie vorstehend erwähnt. Durch Ausdehnen des Endbereichs des Stegbereichs 54 nach außen in radialer Richtung und durch Verstemmen, wie durch das Bezugszeichen 54 dargestellt, werden das innere Element 40 und das äußere Gelenkelement 50 miteinander verbunden. In diesem Fall ist der Stegbereich 54 über die gesamte Länge hohl ausgebildet, jedoch kann er auch teil weise massiv sein, wie beim Stand der Technik gemäß Fig. 14. Außerdem kann der Endbereich zum Verstemmen auch gebildet werden, indem ein Ausnehmungsbereich im axialen Endbereich des massiven Stegbereichs ausgebildet wird. Je größer der Hohl raumbereich ist, desto leichter ist die Konstruktion, und es kann eine Wärmeabstrahl wirkung erzielt werden, was den Vorteil hat, dass die Haltbarkeit des Lagers verbessert werden kann.

Das innere Gelenkelement 70, die Kugel 73 zur Drehmomentübertragung und der Käfig 74 sind innerhalb des Mündungsbereichs 51 des äußeren Gelenkelements 50 angeord net. Im inneren Gelenkelement 70 ist ein Kerbverzahnungs-Loch 78 ausgebildet, so dass hierdurch eine Befestigung an einer Antriebswelle (D: siehe Fig. 13) durch Kerbverzah nung erfolgen kann, um die Kraft aus einem Motor zu übertragen, und das innere Ge lenkelement 70 ist mit einer Laufrille 72 versehen, die zusammen mit der Laufrille 59 des äußeren Gelenkelements 50 ein Paar bildet, und zwar in gleichen Abständen in Umfangsrichtung der äußeren Kugelfläche 71. Die Kugel 73 zur Drehmoment übertragung ist zwischen der Laufrille 59 des äußeren Gelenkelements 50 und der Laufrille 72 des inneren Gelenkelements 70 angeordnet, wobei zwischen diesen beiden Elementen ein Drehmoment übertragen wird. Jede der Kugeln 73 zur Drehmo mentübertragung ist in einer Tasche 75 des Käfigs 74 angeordnet. Der Käfig 74 befindet sich zwischen einer inneren Umfangsfläche 58 des Mündungsbereichs 51 im äußeren Gelenkelement 50 und einer äußeren Kugelfläche 71 des inneren Gelenkelements 70, um die Kugeln 73 zur Drehmomentübertragung in der gleichen Ebene zu halten, wo durch die konstante Geschwindigkeit des Gelenks sichergestellt wird.

Der Einsatzbereich 56 und der Kerbverzahnungswellenbereich 57 sind im Stegbereich 54 des äußeren Gelenkelements 50 an axialen Positionen ausgebildet, die jeweils dem Befestigungsbereich 46 und dem Kerbverzahnungs-Lochbereich 47 des inneren Ele ments 40 entsprechen. Das innere Element 40 und das äußere Gelenkelement 50 werden verbunden, indem der Endbereich des Stegbereichs 54, der aus der Durchgangsöffnung des inneren Elements 40 herausragt, ausgedehnt und verstemmt wird. Auf die Kerbver zahnungsbereiche 47 und 57 wird ein Verdrehungswinkel angelegt, und ein Spiel in Umfangsrichtung wird beseitigt, indem zwischen ineinandergreifenden Zähnen ein Befestigungsrand ausgebildet wird. In diesem Fall wird ein Drehmoment durch die Kerbverzahnungsbereiche 47 und 57 übertragen. Darüber hinaus werden durch die Einsatzbereiche 46 und 56 die zwei Reihen innerer Laufrillen 41 und 52 zentriert. Die ses Zentrieren hat eine große Bedeutung für das Erreichen einer verbesserten Lagerlei stung der Lageranordnung, da die beiden Reihen innerer Laufrillen 41 und 52 auf ver schiedene Elemente verteilt sind, nämlich auf das innere Element 40 und das äußere Gelenkelement 50. Darüber hinaus hat die axiale Position der gegenüberliegenden Flä chen 45 und 53 zwischen dem inneren Element 40 und dem äußeren Gelenkelement 50 einen Einfluss auf den Abstand zwischen den beiden Reihen von inneren Laufrillen 41 und 52. Demzufolge ist es möglich, ein Lagerspiel (positiv oder negativ) einzustellen, indem ein oder beide Arbeitsbeträge der gegenüberliegenden Flächen 45 und 53 einge stellt wird bzw. werden.

Das Verhältnis zwischen einer Länge Lf der Einsatzbereiche 46 und 56 und einer Länge Ls der Kerbverzahnungsbereiche 47 und 57 ist auf Lf < Ls festgelegt. Da demzufolge die Kerbverzahnungsbereiche 47 und 57 früher ineinandergreifen als die Einsatzberei che, ist es einfach, die Kerbverzahnungsbereiche 47 und 57 in Umfangsrichtung zu positionieren.

Wie dargestellt, sind die Einsatzbereiche 46 und 56 zwischen den beiden Reihen von Wälzkörpern 60 angeordnet, so dass selbst dann kein Einfluss auf die innere Laufrille ausgeübt wird, wenn aufgrund des Befestigungsrands des Einsatzbereichs eine Ände rung des Außendurchmessers des inneren Elements 40 erfolgt. Der Befestigungsrand 5 des Einsatzbereichs 46 und 56 ist auf einen Bereich von 0 µm ≦ S ≦ 60 µm festgelegt. Die Untergrenze ist auf 0 µm festgelegt, da eine Presspassungskraft, die durch die Kombination der Einsatzbereiche 46 und 56 und der Kerbverzahnungsbereiche 47 und 57 erzielt wird, kleiner oder gleich der Axialkraft durch den verstemmten Bereich ist, was die Verbindung durch den verstemmten Bereich effektiv macht.

In einer unteren Hälfte unter der Mittellinie in Fig. 9 wurde auf eine Schraffur, die für einen Schnitt steht, verzichtet, und die Schraffur steht für eine gehärtete Schicht. Das innere Element 40 wird durch ein Schmiedeverfahren unter Verwendung eines Kohlen stoffstahls hergestellt, und der mit der Schraffur versehene Bereich, d. h. von einem Bereich nahe dem Grundendbereich des Radbefestigungsflansches 42 über die Dich tungsfläche 44, die innere Laufrille auf der Außenbordseite 41 und die Endfläche 45, die der Fläche entspricht, die dem äußeren Gelenkelement 50 gegenüberliegt, bis zum Einsatzbereich 46 und dem Kerbverzahnungs-Lochbereich 47, der dem Befestigungsbe reich mit dem äußeren Gelenkelement 50 entspricht, wird einer Härtebehandlung unter zogen, um eine gehärtete Schicht mit einer Härte von etwa 510 Hv bis 900 Hv zu bil den. Von den Bereichen, an denen die gehärtete Schicht gebildet wird, wird der Grun dendbereich des Radbefestigungsflansches 42 gehärtet, um zu verhindern, dass sich der Grundendbereich verformt, und um eine Oberflächenunrundheit des Flansches trotz einer Momentlast zu verhindern, die vom Radbefestigungsflansch 42, an dem das Rad befestigt ist, ausgeübt wird. Die Dichtungsfläche 44 und der vorgenannte Grundendbe reich liegen zum Teil übereinander, doch sie entspricht einem Bereich, mit dem die Dichtlippe der Dichtung 36 in Gleitkontakt gebracht wird, so dass die Dichtungsfläche 44 gehärtet wird, um einen Reibungswiderstand zu verringern, einen gewünschten Dichtungseffekt zu erzielen und einen Reibungswiderstand zu erhalten.

Da in dem inneren Laufrillenbereich 41 durch den Kontakt mit dem Wälzkörper 60 ein großer Oberflächendruck erzeugt wird, wird, wird die innere Laufrille 41 gehärtet, um eine lange Haltbarkeit aufgrund eines hohen Widerstands gegen Verschleiß durch die Wälzkörper sicherzustellen. Die Endfläche 45 ist die Fläche, die dem äußeren Gelenke lement 50 gegenüberliegt, und hat einen Einfluss auf den Abstand zwischen den inneren Laufrillen 41 und 52; die Endfläche 45 wird gehärtet, um die Formgenauigkeit zu be wahren und einen Reibverschleiß zu verhindern. In diesem Fall wird der äußere Um fangsflächenbereich zwischen dem inneren Laufrillenbereich 41 und der Endfläche 45 zusammen mit dem inneren Laufrillenbereich 41 gehärtet, um zu verhindern, dass sich die innere Laufrille 41 wegen der Radiallast, die durch den Wälzkörper 60 ausgeübt wird, verformt.

Von den inneren Umfangsflächen wird der Einsatzbereich 46 gehärtet, um zu verhin dern, dass sich die innere Laufrille 41 durch den Widerstand gegen die Passung und den Befestigungsrand in Bezug auf den Einsatzbereich 56 des äußeren Gelenkelements 50 verformt, und um ihm Kriechfestigkeit und einen Reibungswiderstand zu verleihen. Da der Kerbverzahnungs-Lochbereich 47 dazu dient, das Drehmoment in Bezug auf den Kerbverzahnungs-Wellenbereich 57 des äußeren Gelenkelements 50 zu übertragen, wird der Kerbverzahnungs-Lochbereich 47 gehärtet, um ihm eine vorbestimmte Festig keit (zur Vorbeugung gegen einen fehlenden Zahn o. Ä.) zu verleihen. Der Bereich zwischen dem Kerbverzahnungs-Lochbereich 47 und der Endfläche des inneren Ele ments 40 wird gehärtet, um dessen Verformung trotz der Last, die während des Ver stemmens des Endbereichs des äußeren Gelenkelements 50 auf das innere Element 40 wirkt, zu verhindern.

Für das Material, aus dem das äußere Gelenkelement 50 besteht, wird ein Kohlen stoffstahl mit einem Kohlenstoffanteil von 0,45 bis 1,10 Gew.-% eingesetzt, wobei die Härte zumindest des Endbereichs 54" auf 200 Hv bis 300 Hv festgelegt ist. Demzufol ge kann eine Härte (510 Hv bis 900 Hv) gewährleistet werden, die für die innere Laufrille auf der Innenbordseite 52 und den Laufrillenbereich 59 des Mündungsbereichs 51 erforderlich ist, und der Verstemmvorgang kann in ausreichendem Maß durchgeführt werden. Das heißt, wenn die Härte des Endbereichs vor der Bildung des verstemmten Bereichs 54" über 300 Hv liegt, entsteht beim Verstemmen des Endbereichs ein Riss in dem verstemmten Bereich 54", und der verstemmte Bereich 54" und das innere Ele ment 40 sind aufgrund des ungenügenden Verstemmens nicht eng aneinander befestigt, so dass die Verbindungskraft zwischen dem inneren Element 40 und dem äußeren Ge lenkelement 50 nicht groß genug ist.

Außerdem wird die Last, die zur Bildung des verstemmten Bereichs 54" erforderlich ist, übermäßig groß, so dass durch den Verstemmvorgang in der inneren Laufrille 41 und dem Wälzkörper 60 leicht ein Schaden, wie z. B. eingedrückte Stellen o. Ä., entste hen kann; außerdem besteht die Möglichkeit, dass die Formgenauigkeit jedes der Teile verschlechtert wird.

Es ist schwierig, die Härte des Endbereichs vor der Bildung des verstemmten Bereichs 54" so einzuschränken, dass sie kleiner oder gleich 300 Hv ist, wenn der Kohlenstof fanteil des Kohlenstoffstahls, aus dem das äußere Gelenkelement 50 besteht, größer ist als 1,10. Wenn im Gegensatz hierzu die Härte des Endbereichs 200 Hv nicht erreicht, ist es unmöglich, die Härte des verstemmten Bereichs 54" zu sichern, und die Verbin dungskraft durch den verstemmten Bereich ist ungenügend. Liegt der Kohlenstoffanteil des Kohlenstoffstahls, aus dem das äußere Gelenkelement 50 besteht, unter 0,45 Gew.-%, so ist es unmöglich, die Härte (510 Hv bis 900 Hv) zu sichern, die für die inne re Laufrille am Innenbordseitenbereich 52 erforderlich ist, und die Lebensdauer des inneren Laufrillenbereichs wird verkürzt.

Die gehärtete Schicht wird auf der Außenumfangsfläche des äußeren Gelenkelements 50 gebildet, wie durch die Schraffur im Bereich der unteren Hälfte in Fig. 9 dargestellt. Was den Mündungsbereich 51 betrifft, so wird die Laufrille 59, die dem Bereich ent spricht, in dem die Kugel 73 zur Drehmomentübertragung rollt, gehärtet, um ihr einen größeren Widerstand und somit eine längere Lebensdauer zu verleihen. Da eine Dich tungsfläche 55 einem Bereich entspricht, in dem die Dichtlippe der Dichtung 38 gleitet, wird die Dichtungsfläche gehärtet, um den Reibungswiderstand zu verringern, um eine gewünschte Dichtwirkung zu erzielen und um ihr einen größeren Widerstand und somit eine längere Lebensdauer zu verleihen.

Da der innere Laufrillenbereich 52 einer Bahn entspricht, auf der der Wälzkörper 60 rollt, wird der innere Laufrillenbereich 52 gehärtet, damit er trotz der Radialbelastung und der Axialbelastung durch den Wälzkörper 60 eine lange Lebensdauer hat. Der Schulterbereich 53 ist die Fläche, die dem inneren Element 40 gegenüberliegt und hat einen Einfluss auf den Abstand zwischen den inneren Laufrillen 41 und 52; die Endflä che 45 wird gehärtet, um die Formgenauigkeit aufrechtzuerhalten und einen Reibver schleiß zu verhindern.

Von den Außenumfangsflächen des Stegbereichs 54 werden der Einsatzbereich 56 und der Kerbverzahnungswellenbereich 57 gehärtet, um ihnen Kriechfestigkeit, Widerstand gegen Reibverschleiß usw. zu verleihen, wie es beim Einsatzbereich 46 und beim Kerbverzahnungs-Lochbereich 47 im inneren Element 40 der Fall ist. Im Gegensatz dazu muss der Endbereich des Stegbereichs 54 eine gewisse Streckbarkeit aufweisen, da der Endbereich des Stegbereichs einem zu verstemmenden Bereich entspricht. Demzu folge wird die Härtebehandlung nicht bei dem Endbereich durchgeführt, damit dieser verstemmt werden kann, so dass der Endbereich als nicht gehärteter Bereich verbleibt.

Wie vorstehend erwähnt, kann durch das äußere Gelenkelement 50 in ausreichendem Maß eine lange Haltbarkeit aufgrund eines hohen Widerstands gegen Verschleiß durch die Wälzkörper der inneren Laufrille gewährleistet werden, da die innere Laufrille auf dem Innenbordseitenbereich 52 durch eine Härtebehandlung gehärtet wird. Da im Ge gensatz hierzu der Endbereich nicht gehärtet wird und im Urzustand verbleibt, ist die Kraft, die zur plastischen Verformung des Endbereichs erforderlich ist, nicht zu groß, oder es besteht nicht die Gefahr, dass schnell ein Schaden, wie z. B. ein Riss o. Ä. am Endbereich (dem verstemmten Bereich 54") verursacht wird, wenn der Endbereich plastisch verformt wird. Selbst wenn die Härte der inneren Laufrille am Innenbordsei tenbereich 52 erhöht wird, um die lange Haltbarkeit aufgrund eines hohen Widerstands gegen Verschleiß durch die Wälzkörper zu gewährleisten, wie vorstehend erwähnt, ist es daher nicht mühsam, den verstemmten Bereich zu bearbeiten, um das äußere Gelenk element 50 und das innere Element 40 zu verbinden. Da außerdem die gehärtete Schicht über die gesamte Länge der inneren Umfangsfläche des inneren Elements 40 ausgebil det ist, kann verhindert werden, dass sich das innere Element 40 verformt, und es kann verhindert werden, dass sich der innere Lagerspalt vom gewünschten Wert verschiebt, selbst wenn zusammen mit der Bearbeitung des verstemmten Bereichs eine große Last auf das innere Element 40 wirkt. Darüber hinaus kann verhindert werden, dass der Durchmesser der inneren Laufrille auf der Außenbordseite 41, die auf der Außenum fangsfläche des inneren Elements 40 ausgebildet ist, verändert wird, und es kann ver hindert werden, dass sich die Genauigkeit verschlechtert, wodurch es wiederum möglich ist, zu verhindern, dass die lange Haltbarkeit aufgrund eines hohen Widerstands gegen Verschleiß durch die Wälzkörper der inneren Laufrille 41 verkürzt wird.

Die vorgenannte gehärtete Schicht kann an jedem der erforderlichen Bereiche unzu sammenhängend ausgebildet werden; zur Verbesserung der Festigkeit und der Haltbar keit des inneren Elements 40 und des äußeren Gelenkelements 50 ist es jedoch nützlich, die benachbarten gehärteten Schichten kontinuierlich auszubilden, wobei auch die Effi zienz der Bearbeitung für die Härtebehandlung verbessert wird.

Das Härtebehandlungsverfahren kann in geeigneter Weise aus bekannten Techniken ausgewählt werden, wie z. B. Hochfrequenz-Induktionshärten, Einsatzhärten, Laserhär ten usw. In diesem Fall ist als Wärmebehandlung für das vorgenannte Härtungsmuster das Hochfrequenz-Induktionshärten geeignet. Bei dem Hochfrequenz-Induktionshärten als Oberflächen-Härtebehandlung kann die gehärtete Schicht frei gewählt werden, in dem ein bestimmtes Merkmal des Induktionshärten gezielt eingesetzt wird, es kann ein Verschleißwiderstand erzeugt werden, und es kann die Dauerfestigkeit verbessert wer den. Induktionshärten ist ein Verfahren, bei dem elektromagnetische Induktion ange wandt wird, um elektrische Energie in einem Metall direkt in thermische Energie um zuwandeln, wodurch Wärme erzeugt wird; viele charakteristische Eigenschaften werden durch die Hochfrequenz-Wärmebehandlung erzielt, die hiervon Gebrauch macht. Da eine lokale Erwärmung, die freie Wahl der Tiefe der gehärteten Schicht und eine genaue Steuerung, um keinen wesentlichen thermischen Einfluss auf andere Bereiche als die gehärtete Schicht auszuüben, möglich ist, kann insbesondere die Leistung des Grund materials beibehalten werden.

Als Material für das innere Element 40 und das äußere Gelenkelement 50, die der Här tebehandlung unterzogen werden, ist ein Kohlenstoffstahl mit einem Kohlenstoffgehalt von 0,45% oder mehr, vorzugsweise 0,5 bis 0,7%, geeignet. Die Oberflächenhärte der gehärteten Schicht ist auf größer oder gleich 510 Hv festgesetzt, vorzugsweise auf einen Bereich zwischen 650 Hv und 800 Hv. Die Härte des nicht gehärteten Bereichs kann so festgelegt sein, dass die Streckbarkeit aufrechterhalten wird, die die Durchführung des Verstemmvorgangs ermöglicht, also beispielsweise auf einen Bereich zwischen 200 Hv und 300 Hv.

Bei der in Fig. 9 dargestellten Ausführungsform wird der Verstemmvorgang durch Ziehen des Außenumfangs des Endbereichs des Stegbereichs 54 durchgeführt; wie in Fig. 10 dargestellt, ist es jedoch auch möglich, den verstemmten Bereich 54" zu bilden, indem der Hohlzylinderbereich 54' zumindest im Endbereich des Stegbereichs 54 aus gebildet und in radialer Richtung nach außen gedehnt wird. In diesem Fall kann, wenn die innere Endwandung 48 des inneren Elements 40 konisch ausgebildet ist, so dass sie einen größeren Durchmesser hat, der sich zur Endfläche hin schließt, wie dargestellt, nicht nur der Verstemmvorgang leicht durchgeführt werden, sondern es wird auch ver hindert, dass sich das innere Element 40 verformt, so dass eine sichere Verbindung erzielt wird. Darüber hinaus wird auf die gleiche Weise wie in Fig. 9 die gehärtete Schicht so ausgebildet, wie es durch die Schraffur in der unteren Hälfte dargestellt ist.

Bei allen vorgenannten Ausführungsformen ist von dem inneren Element 40 und dem äußeren Gelenkelement 50, die miteinander verbunden sind, der Stegbereich 54 des äußeren Gelenkelements 50 als das im Inneren positionierte Element, d. h. das innere Befestigungselement, festgelegt; im Gegensatz dazu kann die Konstruktion jedoch auch so angelegt sein, dass das innere Element 40 als inneres Befestigungselement festgelegt ist, wie in Fig. 11 dargestellt. Da in diesem Fall der Aufbau und die Wirkung der ande ren Bereiche in Fig. 11 denen in Fig. 9 und 10 entsprechen, wie vorstehend erwähnt, wird hier auf deren Beschreibung verzichtet.

Was das Doppelgelenk betrifft, so ist die herkömmliche Anzahl der Kugeln zur Drehmomentübertragung im Allgemeinen sechs; wie jedoch aus Fig. 12A und 12B ersichtlich, kann auch ein Gelenk verwendet werden, bei dem acht Kugeln 73 zur Drehmomentübertragung eingesetzt werden. Dieses Doppelgelenk setzt sich hauptsäch lich zusammen aus dem äußeren Gelenkelement 50, dem inneren Gelenkelement 70, einer Vielzahl von Kugeln 73 zur Drehmomentübertragung und einem Käfig 74, wie dargestellt. Das äußere Gelenkelement 50 weist eine sphärische innere Umfangsfläche 58 auf, und acht Laufrillen 59, die sich in axialer Richtung erstrecken, sind in Umfangs richtung in gleichen Abständen ausgebildet.

Das innere Gelenkelement 70 weist eine sphärische äußere Umfangsfläche 71 auf, und acht Laufrillen 72, die sich in axialer Richtung erstrecken, sind in Umfangsrichtung in gleichen Abständen ausgebildet. Das innere Gelenkelement 70 weist im axialen Kernbe reich ein Kerbverzahnungs-Loch 78 auf, durch das die Verbindung mit der Antriebs welle D hergestellt wird. Die Laufrillen 59 des äußeren Gelenkelements 50 und die Laufrillen 72 des inneren Gelenkelements 70 bilden Paare, so dass acht Kugellaufbah nen entstehen, wobei in jedem der Paare von Kugellaufbahnen eine Kugel 73 zur Drehmomentübertragung angeordnet ist. Die Kugeln 73 zur Drehmomentübertragung werden durch den Käfig 74 in der gleichen Ebene gehalten.

Ein Krümmungsmittelpunkt O1 der Laufrille 59 des äußeren Gelenkelements 50 und ein Krümmungsmittelpunkt O2 der Laufrille 72 des inneren Gelenkelements 70 sind jeweils von einem Mittelpunkt einer Kugelfläche der inneren Umfangsfläche 58 und einem Mittelpunkt einer Kugelfläche der äußeren Umfangsfläche 71 versetzt, und zwar entlang der Achse in entgegengesetzte Richtungen um einen gleichmäßigen Abstand F, d. h. der Krümmungsmittelpunkt O1 ist zum Öffnungsende des Gelenks hin versetzt, und der Krümmungsmittelpunkt O2 zum innersten Teil des Gelenks hin.

Sowohl der Mittelpunkt einer Kugelfläche einer äußeren Umfangsfläche 76 des Käfigs 74 als auch der Mittelpunkt einer Kugelfläche der inneren Umfangsfläche 58 des äuße ren Gelenkelements 50, die einer Führungsfläche für die äußere Umfangsfläche 76 des Käfigs 70 entspricht, liegen innerhalb einer gemeinsamen Mittelfläche O, die eine Mitte O3 der Kugel 73 zur Drehmomentübertragung 73 mit einschließt. Außerdem liegen sowohl die Mitte einer Kugelfläche einer inneren Umfangsfläche des Käfigs 74 als auch eine Mitte einer Kugelfläche der äußeren Umfangsfläche 71 des inneren Gelenkele ments 70, die einer Führungsfläche der inneren Umfangsfläche 77 des Käfigs 74 ent spricht, innerhalb der gemeinsamen Mittelfläche O. Demzufolge entspricht der Betrag der Versetzung F des äußeren Gelenkelements 50 einem axialen Abstand zwischen dem Krümmungsmittelpunkt O1 der Laufrille 59 und der gemeinsamen Mittelfläche O, und der Betrag der Versetzung F des inneren Gelenkelements 70 entspricht dem axialen Abstand zwischen dem Krümmungsmittelpunkt O2 der Laufrille 72 und der gemeinsa men Mittelfläche O, wobei beide einander entsprechen.

Der Krümmungsmittelpunkt O1 der Laufrille 59 des äußeren Gelenkelements 50 und der Krümmungsmittelpunkt O2 der Laufrille 72 des inneren Gelenkelements 70 sind so positioniert, dass sie in axialer Richtung in Bezug auf die Gelenkmittelfläche O in gleichmäßigem Abstand (F) auf eine gegenüberliegende Seite versetzt sind (die Mitte O1 der Laufrille 59 ist zur offenen Seite des Gelenks verschoben und die Mitte O2 der Laufrille 72 ist zur Rückseite des Gelenks verschoben). Die Länge einer Linie, die den Krümmungsmittelpunkt O1 der Laufrille 59 des äußeren Gelenkelements 50 und die Mitte O3 der Kugel 73 zur Drehmomentübertragung verbindet, und die Länge einer Linie, die die Mitte O2 der Laufrille 72 des inneren Gelenkelements 70 und die Mitte O3 der Kugel 73 zur Drehmomentübertragung verbindet, sind jeweils der Teilkreisradi us (PCR), und beide Abstände entsprechen einander.

Wenn das äußere Gelenkelement 50 und das innere Gelenkelement 70 in einem Winkel θ versetzt sind, werden die Kugeln 73 zur Drehmomentübertragung, die zum Käfig 74 geführt werden, immer innerhalb einer Binärfläche (θ/2) des Winkels θ in Bezug auf einen beliebigen Arbeitswinkel θ gehalten, so dass die gleichbleibende Geschwindigkeit des Gelenks gewährleistet werden kann.

Hierbei sind zusätzlich zu dem vorgenannten Aufbau die Hauptgrößen des Gelenks auf folgende Werte festgelegt:

1. Um die Festigkeit des äußeren Gelenkelements o. Ä. aufrechtzuerhalten, das Lastvolumen sicherzustellen und die Haltbarkeit zu gewährleisten, ist es zu bevor zugen, das Verhältnis r1 ( = PCT_Kugel/D_Kugel) zwischen einem Teilkreisdurchmesser PCD_Kugel (PCD_Kugel = 2 × PCR) der Kugel 73 zur Drehmomentübertragung und ei nem Durchmesser D_Kugel auf einen Bereich von 3,3 ≦ r1 ≦ 5,0, vorzugsweise auf ei nen Bereich von 3,5 ≦ r1 ≦ 5,0 (3,5 ≦ r1 ≦ 5,0) festzulegen; bei dieser Ausführungs form wird jedoch der Wert r1 auf 3,93 festgelegt.
2. Das Verhältnis r2 (D_Außen/PCD_Verzahn) zwischen einem Außendurchmesser D_Außen des äußeren Gelenkelements 50 und einem Teilkreisdurchmesser PCD_Verzahn einer Kerbverzahnung des inneren Gelenkelements 70 ist auf einen Bereich von 2,5 ≦ r2 ≦ 3,5 festgelegt, beispielsweise auf einen Wert innerhalb eines Bereichs 2,5 ≦ r2 ≦ 3,5. In diesem Konstruktion kann die Konstruktion gemäß Punkt 1) unabhängig einge setzt werden.

Da bei dem Doppelgelenk gemäß dieser Ausführungsform die Anzahl der Kugeln 73 zur Drehmomentübertragung acht ist und die Rate einer Last pro Kugel zur Drehmo mentübertragung im Verhältnis zum gesamten Lastvolumen kleiner ist als bei dem Doppelgelenk mit sechs Kugeln zur Drehmomentübertragung, kann der Durchmesser D_Kugel der Kugel 73 zur Drehmomentübertragung reduziert und die Dicke des äußeren Gelenkelements 50 sowie die Dicke des inneren Gelenkelements 70 in demselben Maß wie bei dem Doppelgelenk mit sechs Kugeln gewährleistet werden.

Außerdem ist es möglich, den Aufbau kompakter zu gestalten, wobei gleichzeitig das Verhältnis r2 (D_Außen/D_Verzahn) klein gehalten (2,5 ≦ r2 ≦ 3,2) und die Festigkeit ge währleistet wird, und das Lastvolumen sowie die Haltbarkeit größer oder gleich dem Lastvolumen und der Haltbarkeit des Doppelgelenks mit sechs Kugeln zu machen. Der Betrag der Versetzung der Laufrillen 59 und 72 ist vorzugsweise auf folgende Werte festgelegt: Wie oben angemerkt, ist es im Interesse der Sicherung des zulässigen Last- Drehmoments, der Sicherung der Festigkeit des Käfigs, der Verringerung der Last auf die Laufrillen, der Sicherung der Haltbarkeit und der Sicherung des maximalen Ar beitswinkels zu bevorzugen, dass der Betrag der Versetzung F der Laufrillen 59 und 72 so angelegt ist, dass das Verhältnis r1 ( = F/PCR) in einem Bereich von 0,069 ≦ R1 ≦ 0,121 liegt; bei dieser Ausführungsform ist jedoch R1 = 0,104 (oder 0,14) und damit deutlich kleiner als der Wert des Doppelgelenks mit sechs Kugeln. Außerdem ist es möglich, die Konstruktion durch einstückige Ausbildung mit dem Radlager und durch kompakten Aufbau in axialer Richtung um 10% oder mehr leichter zu machen.

In Fig. 27 ist eine Lageranordnung für ein Antriebsrad gemäß einem Entwicklungs schritt der vorliegenden Erfindung dargestellt. Die Lageranordnung für das Antriebsrad setzt sich zusammen aus einem Radlagerbereich 20 mit einem äußeren Laufring 21, einer Achse 22 und zwei Reihen von Kugeln 23a und 23b, sowie aus einem Doppelge lenk 24, das ein äußeres Gelenkelement 25, ein inneres Gelenkelement 26, eine Vielzahl von Kugeln 28 etc. aufweist.

Von einer Mehrzahl innerer Laufrillen, die mehreren äußeren Laufrillen 21a und 21b gegenüberliegen, welche auf einem Innenumfang des äußeren Laufrings 21 vorgesehen sind, ist eine innere Laufrille 22a auf einem Außenumfang der Achse 22 ausgebildet, und eine weitere innere Laufrille 25a ist auf einem Außenumfang des äußeren Gelen kelements 25 in dem Doppelgelenk 24 ausgebildet. Ein Flansch 21c zur Befestigung an einer Karosserie (nicht dargestellt) ist auf einem Außenumfang des äußeren Laufrings 21 integriert.

Die Achse 22 ist als Hohlzylinder ausgebildet und weist eine Keilwellennut 22c auf, die durch Keilverzahnung mit dem äußeren Gelenkelement 25 des Doppelgelenks 24 ver bunden ist. Auf einem Außenumfang auf einer Endseite der Achse 22 ist ein Flansch 22g zur Befestigung einer Nabenschraube 29 integriert.

Das Doppelgelenk 24 setzt sich im Wesentlichen zusammen aus dem äußeren Gelenke lement 25, dem inneren Gelenkelement 26, einer Vielzahl von Kugeln 28, die zwischen den beiden Elementen 25 und 26 angeordnet sind, um ein Drehmoment zu übertragen, und einem Käfig 27, der die Kugeln 28 hält. Ein Ende einer Antriebswelle (nicht darge stellt) ist mit dem inneren Gelenkelement 26 verbunden. Das äußere Gelenkelement 25 setzt sich zusammen aus einem armförmigen Mündungsbereich und einem Stegbereich, und ein vertikaler Schulterbereich 25b, der vertikal zu einer axialen Linie liegt, befindet sich an der Grenze der beiden Elemente. Das innere Gelenkelement 26, die Kugeln 28 und der Käfig 27 sind im Inneren des Mündungsbereichs aufgenommen. Ein Presspas sungsbereich 25c mit einer zylindrischen äußeren Umfangsfläche, ein Keilwellenbe reich 25d und ein Schraubenwellenbereich 25e sind im Stegbereich durchgehend vom Schulterbereich 25b bis zum axialen Ende vorgesehen.

Die Montage der Lageranordnung für das Antriebsrad gemäß Fig. 27 wird folgender maßen durchgeführt: In einem Zustand, in dem eine Reihe von Kugeln 23a zwischen den äußeren Laufring 21 und die Achse 22 gesetzt wird, und in dem eine Reihe von Kugeln 23b zwischen den äußeren Laufring 21 und das äußere Gelenkelement 25 ge setzt wird, wird die Achse 22 durch Presspassung an dem Presspassungsbereich 25c angebracht, der im Steg des äußeren Gelenkelements 25 ausgebildet ist. Die Keilnut 22c der Achse 22 ist durch Keilverzahnung mit dem Keilwellenbereich 25d des äußeren Gelenkelements 25 verbunden, und die Mutter 30 ist mit dem Schraubenwellenbereich 25e verschraubt, wodurch die Achse 22 mittels der Mutter 30 am äußeren Gelenkele ment 25 befestigt wird.

In diesem Fall ist es unter Berücksichtigung der Haltbarkeit aufgrund eines hohen Wi derstands gegen Verschleiß durch die Wälzkörper, der Steifigkeit und dem Reibver schleiß des Lagers vorteilhaft, dass die Lageranordnung für das Antriebsrad gemäß Fig. 27 in einem Zustand verwendet wird, in dem ein axialer Lagerspalt negativ ist, d. h. eine vorbestimmte Vorlast angelegt ist; da es jedoch in Bezug auf die Steuerung des Spalts schwierig ist, einen negativen Spalt zu messen, ist die Konstruktion so angelegt, dass ein anfänglicher Spalt festgesetzt wird, indem ein verringerter Betrag des Spalts, der durch die Bildung der Presspassung der Achse 22 an dem Steg des äußeren Gelenkele ments 25 erzeugt wird, und ein verringerter Betrag des Spalts, der durch die Befestigung der Mutter 30 erzeugt wird, geschätzt werden.

Da bei der in Fig. 27 dargestellten Lageranordnung des Rads kein Mittel existiert, um einen optimalen Betrag einer Vorlast (einen optimalen Spalt) tatsächlich zu messen, selbst wenn der optimale Betrag der Vorlast unter Berücksichtigung der Lebensdauer und der Steifigkeit des Lagers festgelegt wird und ein Befestigungsdrehmoment der Mutter 30 eine Varianz aufweist, bestehen immer noch Probleme in Bezug auf die Zu verlässigkeit. Wenn außerdem die Befestigung mittels der Mutter so ausgeführt wird, dass ein gewünschter Abstand W zwischen der Endfläche der Achse 22 und der Schul ter 25b des gegenüberliegenden äußeren Gelenkelements 25 existiert, bewegt sich das äußere Gelenkelement 25 - da der Abstand W zwischen den beiden Elementen existiert, wenn die Presspassung des äußeren Gelenkelements 25 an der Achse 22 vollendet ist - aufgrund eines Einflusses während des Fahrens um einen sehr kleinen Betrag zur Achse 22 innerhalb des Bereichs des Abstands W, und es ist möglich, dass eine Vorlast auf das Lager ausgeübt wird, die größer ist als notwendig oder die der Notwendigkeit ent spricht.

Eine Lageranordnung für ein Antriebsrad gemäß Fig. 15 ist so aufgebaut, dass ein ne gativer Spalt gewährleistet wird. Der grundsätzliche Aufbau der Lageranordnung für das Antriebsrad entspricht dem Aufbau der in Fig. 27 dargestellten Anordnung. Die Lageranordnung für das Antriebsrad weist ein äußeres Element, d. h. einen äußeren Laufring 1 auf, der auf dem Innenumfang mit zwei Reihen von Laufrillen 1a und 1b versehen ist, ein inneres Element, d. h. eine Achse 2, die auf dem Außenumfang mit einer Laufrille 2a versehen ist, welche einer Laufrille 1a des äußeren Laufrings 1 ge genüberliegt, ein äußeres Gelenkelement 5 eines Gleichlaufgelenks 4, das auf dem Außenumfang mit einer Laufrille 5a versehen ist, die einer anderen Laufrille 1b des äußeren Laufrings 1 gegenüberliegt, zwei Reihen von Kugeln 3a und 3b, die zwischen den gegenüberliegenden Laufrillen des äußeren Laufrings 1, der Achse 2 und des äuße ren Gelenkelements 5 angeordnet sind, und einen Käfig 11. In der oberen Hälfte, d. h. über der Mittellinie in Fig. 15, ist eine gehärtete Schicht durch den gepunkteten Bereich dargestellt.

Ein Flansch 1c zur Befestigung an einer Karosserie (nicht dargestellt) ist auf dem Au ßenumfang des äußeren Laufrings 1 integriert. Ein Flansch 2g zur Befestigung einer Nabenschraube 9 ist auf dem Außenumfang eines Wellenendes der zylindrischen Achse 2 integriert, und eine Keilnut 2c, mit der das äußere Gelenkelement 5 durch Keilverzah nung verbunden ist, ist auf dem Innenumfang der Achse 2 ausgebildet. Ein inneres Gelenkelement 6 ist innerhalb des äußeren Gelenkelements 5 des Doppelgelenks 4 über einen Käfig 7 und eine Vielzahl von Kugeln 8 befestigt, und ein Ende einer Antriebs welle ist mit dem inneren Gelenkelement 6 verbunden. Ein Schulterbereich 5b, der ab der Laufrille 5a kontinuierlich ausgebildet ist, so dass eine Stufenform gebildet wird, ist auf einem Außenumfang des vorderen Endbereichs des äußeren Gelenkelements 5 aus gebildet, und ein zylindrischer Presspassungsbereich 5c, ein Keilwellenbereich 5d und ein Schraubenwellenbereich 5e sind ab dem Schulterbereich 5b in axialer Richtung einstückig und durchgehend ausgebildet.

Die Montage der Lageranordnung für das Antriebsrad, die wie vorstehend erläutert aufgebaut ist, erfolgt durch Bildung einer Presspassung zwischen der Achse 2 und dem Presspassungsbereich 5c, der im Steg des äußeren Gelenkelements 5 ausgebildet ist, durch Verbindung der Keilnut 2c der Achse 2 mit dem Keilwellenbereich 5d mittels Keilnutverzahnung und durch Aufschrauben einer Mutter 12 auf den Schraubenwellen bereich 5e, um die Achse 2 am äußeren Gelenkelement 5 zu befestigen, wobei in diesem Zustand eine Reihe von Kugeln 3a zwischen dem äußeren Laufring 1 und der Achse 2 und eine Reihe von Kugeln 3b zwischen dem äußeren Laufring 1 und dem äußeren Gelenkelement 5 angeordnet wird. Diese Befestigung erfolgt in einem Zustand, bei dem der Schulterbereich 5b des äußeren Gelenkelements 5, der der Endfläche gegenüber liegt, mit der Endfläche der Achse 2 in Kontakt gebracht wird, d. h. wenn ein negativer Spalt vorliegt.

Fig. 16 zeigt eine Modifikation, die sich darin vor der in Fig. 15 dargestellten Ausfüh rungsform unterscheidet, dass das äußere Gelenkelement 5 des Doppelgelenks 4 durch ein Verstemmverfahren mit der Achse 2 verbunden wird, wobei jedoch gleiche Bezugs zeichen für die gleichen Elemente wie in Fig. 15 stehen. Gemäß Fig. 16 wird die Mon tage durchgeführt, indem ein Verstemmbereich 5f, der am vorderen Ende des äußeren Gelenkelements 5 ausgebildet ist, zur Seite der Achse 2 verstemmt wird, und zwar in einem Zustand, in dem das äußere Gelenkelement 5 durch Presspassung mit der Achse 2 verbunden wird, um den Schulterbereich 5b mit der Endfläche der Achse 2 in Kontakt zu bringen.

Das Lagerspiel bei den Lageranordnungen für das Antriebsrad gemäß Fig. 15 und 16 kann in gewünschter Weise auf einen negativen Spalt festgelegt werden, indem - wie in Fig. 27 dargestellt - für die Elemente, die die mehreren Schrägkugellager bilden, bei der Bearbeitung der Lager jeweils ein Abstand P0 und ein Nutdurchmesser der beiden Rei hen von Laufrillen 1a und 1b im äußeren Laufring 1, eine axiale Größe P1 und ein Nut durchmesser zwischen der Laufrille 2a der Achse 2 und der Endfläche, und eine axiale Größe P2 zwischen der Laufrille 5a des äußeren Gelenkelements 5 und dem Schulterbe reich 5b gesteuert und wahlweise kombiniert werden, und zwar gemäß einer Verhältnis formel P0 < P1 + P2. Daher ist es bei der in Fig. 27 dargestellten Anordnung nicht not wendig, das Lagerspiel durch ein Befestigungsdrehmoment der Mutter während der Montage zu steuern, ein sicheres Festlegen des Lagerspiels ist möglich, und das Lager spiel wird nach der Montage auch nicht mehr verändert. Darüber hinaus kann die Zu verlässigkeit unter Berücksichtigung der Lebensdauer des Lagers o. Ä. deutlich verbes sert werden, indem der negative Spalt gemessen wird, der wie vorstehend erwähnt und unter Anwendung des nachfolgend genannten Verfahrens auf einen gewünschten Wert festgesetzt wird, und indem dies gesichert wird.

Der axiale Lagerspalt Δa der vorgenannten Lageranordnung für das Antriebsrad kann während der Bildung der Presspassung zwischen dem äußeren Gelenkelement 5 und der Achse 2 in der Reihenfolge gemäß Fig. 18A-18C gemessen werden.

Zunächst wird die Achse 2 durch Presspassung am äußeren Gelenkelement 5 befestigt, wie in Fig. 18A dargestellt, und die Bildung der Presspassung wird vorübergehend gestoppt, wenn der Schulterbereich 5b sich der Endfläche der gegenüberliegenden Ach se 2 bis zum gewünschten Abtand S genähert hat. Zu diesem Zeitpunkt ist der axiale Lagerspalt positiv, und zu diesem Zeitpunkt wird auch der Spalt S gemessen. In diesem Fall besteht keine Beschränkung für das Verfahren zur Messung des Spalts S. so kann der Spalt S beispielsweise gemessen werden, indem ein Luftkanal 13 vorgesehen wird, der mit dem Spalt 5 in der Achse 2 in Verbindung steht, wie in Fig. 19 dargestellt, in dem aus dem Luftkanal 13 Druckluft in den Spalt S eingeleitet wird, und indem zu diesem Zeitpunkt ein Gegendruck, eine Strömungsmenge, eine Strömungsgeschwindig keit o. Ä. der Druckluft errechnet wird.

Dann wird ein axialer Lagerspalt Δa' aus einer maximalen Bewegungsgröße gemessen, indem der äußere Laufring 1 in axialer Richtung in Schwingung versetzt wird, wie in Fig. 18B dargestellt.

Schließlich wird die Bildung der Presspassung vollendet, indem die Achse 2 solange der Presspassung unterzogen wird, bis sie mit dem Schulterbereich 5b des äußeren Gelen kelements 5 in Kontakt gebracht wird, wie in Fig. 4C dargestellt. Zu diesem Zeitpunkt ist ein Presspassungshub gleich S. Mit der vorgenannten Methode ist es möglich, den negativen axialen Lagerspalt Δa aus einer Formel Δa = Δa' - S zu bestimmen.

Anstatt den Spalt S so zu messen, wie es vorstehend beschrieben ist, kann der negative axiale Lagerspalt Δa auch bestimmt werden, indem ein Presspassungshub gemessen wird, nachdem die Bildung der Presspassung vor deren Vollendung vorübergehend gestoppt wurde, indem beispielsweise ein Unterschied (die Größe einer Bewegung) zwischen einer Position der Endfläche 15a der Presspassungslehre 15 in einem Zustand gemäß Fig. 18B und einer Position der Endfläche 15a zum Zeitpunkt der Vollendung der Bildung der Presspassung gemessen wird, wie in Fig. 20 dargestellt, und indem er anhand der Formel Δa = Δa' - S aus dem Messwert S errechnet wird. Außerdem kann im Fall der Fixierung der Achse 2 und der Presspassung des äußeren Gelenkelements 5 - im Gegensatz zur Darstellung in Fig. 20 - der negative axiale Lagerspalt Δa auch bestimmt werden, indem die Größe der Bewegung des äußeren Gelenkelements gemes sen und der Spalt anhand der Formel Aa = Δa' - S errechnet wird.

Das vorgenannte Messverfahren kann auch bei einer Lageranordnung für das Antriebs rad angewandt werden, bei der ein Abstand W zwischen der Achse und dem äußeren Gelenkelement vorgesehen ist, wie in Fig. 27 dargestellt. In diesem Fall kann der nega tive axiale Lagerspalt Δa bestimmt werden, indem ein Hub (S) der Presspassung gemes sen wird, nachdem die Bildung der Presspassung der Achse 22 vor deren Vollendung vorübergehend gestoppt wurde, und indem der Spalt anhand der Formel Δa = Δa' - S errechnet wird. Wenn der Abstand W existiert, besteht in diesem Fall das Risiko, dass das Lagerspiel innerhalb des entsprechenden Bereichs verändert wird. Deshalb ist es angesichts der Wirksamkeit und der Zuverlässigkeit vorteilhaft, dass der negative Spalt, der auf der Basis des Messwerts in einem Zustand, in dem die Achse dem äußeren Ge lenkelement gegenüberliegt, gesteuert wird, sicher gebildet und aufrechterhalten werden kann.

Bei den in Fig. 15 und 16 dargestellten Ausführungsformen ist die Laufrille 5a auf der Innenbordseite direkt auf dem Außenumfangsbereich des äußeren Gelenkelements 5 ausgebildet; wie in Fig. 21 dargestellt, kann jedoch das Verfahren gemäß der vorliegen den Erfindung auch bei der Lageranordnung für das Antriebsrad angewandt werden, bei dem ein unabhängiges Laufrad 14 eingesetzt wird, in dessen Außenumfang die Laufrille 5a ausgebildet ist. In diesem Fall kann das Laufrad 14 durch Presspassung auf der Au ßenumfangsfläche des Stufenbereichs kleinen Durchmessers in der Achse 2 angebracht werden und zwischen dem Schulterbereich des Stufenbereichs kleinen Durchmessers der Achse 2 und der Schulterfläche 5b des äußeren Gelenkelements 5 so eingeklemmt werden, dass es in axialer Richtung positioniert wird. In diesem Fall wird bei dieser Ausführungsform anstatt der Mutter (Fig. 15) und dem Verstemmen (Fig. 16) ein An schlagring 15 als Mittel zur Fixierung der Achse 2 und des äußeren Gelenkelements 5 in axialer Richtung eingesetzt. Das heißt, das äußere Gelenkelement 5 ist am Presspas sungsbereich 5c an der Achse 2 befestigt, ist am Keilverzahnungsbereich 5d durch Keilverzahnung mit der Achse 2 verbunden, und wird durch den Anschlagring 15 am Herausfallen gehindert.

In der oberen Hälfte, d. h. über der Mittellinie in Fig. 16 steht der gepunktete Bereich für die gehärtete Schicht. In diesem Fall wird als Material, dass das äußere Gelenkelement 5 bildet, ein Kohlenstoffstahl mit einem Kohlenstoffanteil von 0,45 bis 1,10 Gew.-% ein gesetzt, und die Härte zumindest des Endbereichs (des verstemmten Bereichs 5f vor dessen Bearbeitung) ist auf 200 bis 300 Hv festgesetzt. Demzufolge kann eine Härte (510 Hv bis 900 Hv) gewährleistet werden, die für die innere Laufrille auf dem Innen bordseitenbereich 5a und den Laufrillenbereich des Mündungsbereichs erforderlich ist, und der Verstemmvorgang kann in ausreichendem Maß durchgeführt werden. Das heißt, wenn die Härte des Endbereichs vor der Bildung des verstemmten Bereichs 5f über 300 Hv liegt, entsteht ein Riss in einem verstemmten Bereich 15e, der bei der Bildung des Endbereichs gebildet wurde, und der verstemmte Bereich 5f und die Achse 2 sind auf grund des ungenügenden Verstemmens nicht eng aneinander befestigt, so dass die Ver bindungskraft zwischen der Achse 2 und dem äußeren Gelenkelement 50 nicht groß genug ist.

Außerdem wird die Last, die zur Bildung des verstemmten Bereichs 5f erforderlich ist, übermäßig groß, so dass durch den Verstemmvorgang in der inneren Laufrille 2a und dem Wälzkörper 1a leicht ein Schaden, wie z. B. eingedrückte Stellen o. Ä., entstehen kann; außerdem besteht die Möglichkeit, dass die Formgenauigkeit jedes der Teile verschlechtert wird.

Es ist schwierig, die Härte des Endbereichs vor der Bildung des verstemmten Bereichs 5f so einzuschränken, dass sie kleiner oder gleich 300 Hv ist, wenn der Kohlenstoffan teil des Kohlenstoffstahls, aus dem das äußere Gelenkelement 5 besteht, größer ist als 1,10. Wenn im Gegensatz hierzu die Härte des Endbereichs 200 Hv nicht erreicht, ist es unmöglich, die Härte des verstemmten Bereichs 5f zu sichern, und die Verbindungskraft durch den verstemmten Bereich ist ungenügend. Liegt der Kohlenstoffanteil des Koh lenstoffstahls, aus dem das äußere Gelenkelement 5 besteht, unter 0,45 Gew.-%, so ist es unmöglich, die Härte (510 Hv bis 900 Hv) zu sichern, die für die innere Laufrille am Innenbordseitenbereich 5a erforderlich ist, und die Lebensdauer des inneren Laufrillen bereichs wird verkürzt. Der Endbereich (der verstemmte Bereich 5f vor dessen Bear beitung) des Stegbereichs muss eine gewisse Streckbarkeit aufweisen, da der Endbe reich des Stegbereichs einem zu verstemmenden Bereich entspricht. Deshalb wird die Härtebehandlung nicht am Endbereich durchgeführt, damit dieser verstemmt werden kann, so dass der Endbereich als nicht gehärteter Bereich verbleibt.

Damit kann mit dem äußeren Gelenkelement 5 eine lange Haltbarkeit aufgrund eines hohen Widerstands gegen Verschleiß durch die Wälzkörper der inneren Laufrille in ausreichendem Maß gewährleistet werden, da die innere Laufrille auf dem Innenbord seitenbereich 5a durch eine Härtebehandlung gehärtet wird. Da im Gegensatz hierzu der Endbereich nicht gehärtet wird und im Urzustand verbleibt, ist die Kraft, die zur plasti schen Verformung des Endbereichs erforderlich ist, nicht zu groß, oder es besteht nicht die Gefahr, dass schnell ein Schaden, wie z. B. ein Riss o. Ä. am Endbereich (dem ver stemmten Bereich 5f) verursacht wird, wenn der Endbereich plastisch verformt wird. Selbst wenn die Härte der inneren Laufrille am Innenbordseitenbereich 5a erhöht wird, um die lange Haltbarkeit aufgrund eines hohen Widerstands gegen Verschleiß durch die Wälzkörper zu gewährleisten, wie vorstehend erwähnt, ist es daher nicht mühsam, den verstemmten Bereich zu bearbeiten, um das äußere Gelenkelement 5 und die Achse 2 zu verbinden.

Da außerdem die gehärtete Schicht über die gesamte Länge der inneren Umfangsfläche der Achse 2 ausgebildet ist, kann verhindert werden, dass sich die Achse 2 verformt, und es kann verhindert werden, dass sich der innere Lagerspalt vom gewünschten Wert verschiebt, selbst wenn zusammen mit der Bearbeitung des verstemmten Bereichs eine große Last auf die Achse 2 wirkt. Darüber hinaus kann verhindert werden, dass der Durchmesser der inneren Laufrille auf der Außenbordseite 2a, die auf der Außenum fangsfläche der Achse 2 ausgebildet ist, verändert wird, und es kann verhindert werden, dass sich die Genauigkeit verschlechtert, wodurch es wiederum möglich ist, zu verhin dern, dass die lange Haltbarkeit aufgrund eines hohen Widerstands gegen Verschleiß durch die Wälzkörper der inneren Laufrille 2a verkürzt wird.

Die Fig. 22A-22C zeigen eine modifizierte Ausführungsform der Steuerung des Spalts bei der Ausführungsform in Fig. 15. Zunächst wird, während eine Presspassung zwischen dem äußeren Gelenkelement 5 und der Achse 2 zur Montage der beiden Ele mente gebildet wird, die Bildung der Presspassung vorübergehend gestoppt, wobei ein Spalt S zwischen den gegenüberliegenden Flächen verbleibt, wie in Fig. 22A darge stellt. Dann wird in diesem Zustand der Betrag der axialen Bewegung des äußeren Laufrings 1 als anfängliches Lagerspiel Δa' gemessen. Außerdem wird zu diesem Zeit punkt ein Abstand zwischen den beiden Endflächen der Achse 2 und des äußeren Ge lenkelements 5 als anfängliche Gesamtbreite L₀ gemessen.

Dann werden, wie in Fig. 22B dargestellt, die gegenüberliegenden Flächen der Achse 2 und des äußeren Gelenkelements 5 durch kontinuierliche Bildung einer Presspassung aufeinander zu bewegt. Ein zu diesem Zeitpunkt vorliegendes Lagerspiel Δa" kann durch die Formel Aa" = Δa' - (L₀ - L₁) ausgedrückt werden. Mit L₁ wird die Gesamt breite nach der Bildung der Presspassung bezeichnet. Schließlich wird, wie in Fig. 22C dargestellt, die Montage vollendet, indem eine Nabenmutter 12 auf den Schraubenbe reich 5e des äußeren Gelenkelements 5 geschraubt wird. Das Lagerspiel Δa zu diesem Zeitpunkt kann durch die Formel Δa = Δa' - (L₀ - L₂) ausgedrückt werden. Mit L₂ wird die Gesamtbreite nach der Befestigung der Mutter bezeichnet. Der Betrag der Verklei nerung Δn des Lagers durch das Aufschrauben der Mutter kann durch die Formel Δn = Δa - Δa" ausgedrückt werden.

Die Fig. 23A-23C zeigen eine modifizierte Ausführungsform der Steuerung des Spalts in einem Fall, bei dem die Achse 2 und das äußere Gelenkelement 5 nicht durch das Aufschrauben der Mutter, sondern durch den Verstemmvorgang einstückig ausge bildet werden. Zunächst wird, während eine Presspassung zwischen dem äußeren Ge lenkelement 5 und der Achse 2 zur Montage der beiden Elemente gebildet wird, die Bildung der Presspassung vorübergehend gestoppt, wobei ein Spalt 5 zwischen den gegenüberliegenden Flächen der beiden Elemente verbleibt, wie in Fig. 23A dargestellt. Dann wird in diesem Zustand der Betrag der axialen Bewegung des äußeren Laufrings 1 als anfänglicher Lagerspalt Δa' gemessen. Dann werden, wie in Fig. 23B dargestellt, die gegenüberliegenden Flächen durch kontinuierliche Bildung einer Presspassung unter Verwendung einer Vorlast und entsprechender Vorrichtungen, wie z. B. einem Aufnah metisch und einer Verstemmlehre, aufeinander zu bewegt, und der Verstemmvorgang wird bei angelegter Vorlast durchgeführt. Ein zu diesem Zeitpunkt vorliegendes Lager spiel Aa kann durch die Formel Δa = Δa' - (L₀ - L₂) ausgedrückt werden. Mit L₀ wird die anfängliche Gesamtbreite (Fig. 23A) und mit L₂ die Gesamtbreite nach dem Ver stemmen (Fig. 23C) bezeichnet.

In Fig. 23B wird ein Verstemmvorgang (Gesenkdrücken) eingesetzt, der durchgeführt wird, indem die Verstemmlehre durch Presspassung in das äußere Gelenkelement 5 eingebracht und dieses von der Innendurchmesserseite zur Außendurchmesserseite gedehnt wird, um zu bewirken, dass die äußere Umfangsfläche sich in die innere Um fangsfläche des inneren Elements frisst; wie in Fig. 24A und 24B dargestellt, ist es jedoch auch möglich, einen Verstemmvorgang einzusetzen, der durchgeführt wird, indem der axiale Endbereich des äußeren Gelenkelements 5 umgebogen wird. In diesem Fall kann der Spalt auf die gleiche Weise gesteuert werden wie in Fig. 23A-23C dar gestellt.

In Fig. 25 ist ein Verfahren zum Messen der Gesamtbreite beispielhaft dargestellt. Wenn beispielsweise die anfängliche Gesamtbreite L₀ gemessen wird, wie dargestellt, wird eine Anordnung in einem Zustand gemäß Fig. 22A oder Fig. 23A an einem Mess träger befestigt, und eine Messvorrichtung wird mit deren oberem Ende in Kontakt gebracht. In Fig. 26 ist ein Verfahren zum Messen eines anfänglichen Lagerspalts bei spielhaft dargestellt. Ein unteres Ende des Messträgers, der die Messvorrichtung hält, wird an einem Flansch 1c des äußeren Laufrings 1 befestigt, und der äußere Laufring 1 wird in vertikaler Richtung bewegt, wobei die Größe der Bewegung als anfänglicher Lagerspalt Δa' gemessen wird.

In der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. 11-44319 wird eine Technik beschrieben, bei der ein Lager während der Montage und der Bearbeitung einer La geranordnung in Drehung versetzt wird, um ein Drehmoment zu messen, wodurch eine Vorlast festgelegt wird, wie in Fig. 12 dargestellt. In Fig. 39 ist der Aufbau einer Vor last-Überwachungsvorrichtung, die an einem kombinierten Lager 1 befestigt ist, sche matisch dargestellt. Eine Vorlast-Überwachungsvorrichtung 4 weist ein Zahnrad 5 auf, an dem ein Gummi-Element, das mit einer Seitenfläche eines äußeren Laufrings 2 ober halb eines Flanschbereichs 2a in Kontakt ist, befestigt ist, ein Zahnrad 6, das den äuße ren Laufring in Drehung versetzt und mit dem Zahnrad 5 kämmt, einen Motor 7, der das Zahnrad 6 in Drehung versetzt und antreibt, eine Drehmomenterfassungseinrichtung 8, die ein Drehmoment des Motors 7 erfasst, und eine Bestimmungsvorrichtung 9, die das erfasste Drehmoment mit einem vorbestimmten Wert vergleicht. Als Drehmomenterfas sungseinrichtung 8 wird ein Wattstundenzähler verwendet.

Die Vorlast-Überwachungsvorrichtung 4 treibt den Motor 7 an, versetzt den äußeren Laufring 2 über die Zahnräder 6 und 5 in Drehung, erfasst ein Drehmoment des äußeren Laufrings 2 durch die Drehmomenterfassungseinrichtung, misst eine Vorlast auf der Basis des erfassten Drehmoments und bewegt eine Schwing-Verstemmvorrichtung 3 zurück, wenn die gemessene Vorlast einen vorbestimmten Wert erreicht, d. h. eine Vor last, die für das kombinierte Lager 1 geeignet ist. Dann bestätigt die Vorlast- Überwachungsvorrichtung 4, dass der Betrag der Vorlast geeignet ist, indem sie nach der Beendigung des Verstemmvorgangs durch die Schwing-Verstemmvorrichtung 3 das Drehmoment überwacht.

Fig. 40 ist eine graphische Darstellung, aus der die Änderung einer Position A und eines Drehmoments T (vertikale Achse) eines Verstemm-Stempels 3a der Schwing- Verstemmvorrichtung 3 in Bezug auf die Verstemmzeit t (horizontale Achse) ersichtlich ist. Wenn die Position A des Verstemm-Stempels 3a der Schwing- Verstemmvorrichtung 3 allmählich abgesenkt wird, um den Verstemmvorgang zu star ten, wird nach einem bestimmten Zeitpunkt t₀ eine Vorlast auf das kombinierte Lager 1 ausgeübt und das Drehmoment T beginnt, sich zu verändern. Wenn der Umfang der Veränderung einen vorherbestimmten Umfang Δ erreicht (zu einem Zeitpunkt t₁), wird festgestellt, dass die für das kombinierte Lager 1 geeignete Vorlast angelegt ist, und der Verstemmvorgang wird beendet. Der Verstemm-Stempel 3a kehrt aus der Position A wieder in die Ausgangsposition zurück.

Bei der vorgenannten herkömmlichen Technik ist es nicht möglich, anhand eines Be trags einer Vorlast direkt zu erkennen, wie groß die tatsächlich angelegte Vorlast ist, nachdem der Verstemmvorgang vollendet wurde. Wenn ein Punkt, an dem sich das Drehmoment ändert, als gegeben angenommen und der Beginn der Ausübung der Vor last erfasst wird, hängt das Drehmoment von der Drehzahl ab, und die Varianz des Drehmoments ist groß, so dass es unmöglich ist, den genauen Betrag der Vorlast zu messen. Bei dem kombinierten Lager 1 gemäß Fig. 39 ist die Dichtung angebracht, wobei jedoch das Drehmoment abhängig davon verändert wird, ob die Dichtung ange bracht ist oder nicht, selbst wenn der Betrag der Vorlast gleich ist.

Eine Lageranordnung eines Rads gemäß Fig. 28 setzt sich im Wesentlichen zusammen aus einem äußeren Element 10, auf dessen Innenumfang zwei Reihen von äußeren Radlaufbahnen 12 ausgebildet sind, einem inneren Element 20 und 30, auf dessen Au ßenumfang zwei Reihen innerer Radlaufbahnen 22 und 32 ausgebildet sind, und aus zwei Reihen von Kugeln 40, die so zwischen der äußeren Radlaufbahn 12 und den inneren Radlaufbahnen 22 und 32 angeordnet sind, dass sie frei rollen können.

Das äußere Element 10 weist einen Flansch 14 auf, der im Außenumfang integriert ist, und es ist über den Flansch 14 an der (nicht dargestellten) Radaufhängung einer Karos serie befestigt. Hier bilden eine Achse 20 und ein inneres Laufrad 30 das innere Ele ment 20 und 30. Auf dem Außenumfang einer Endseite der Achse 20 ist ein Flansch 24 zur Befestigung eines Rads (nicht dargestellt) integriert, und eine Nabenschraube 25 zur Befestigung einer Radscheibe ist in Umfangsrichtung des Flansches 24 in gleichmäßi gen Abständen angeordnet. Auf der anderen Endseite der Achse 20 ist auf dem Außen umfang ein zylindrischer Bereich 26 kleinen Durchmessers zur Befestigung am inneren Laufrad 30 ausgebildet. Das innere Laufrad 30 wird durch Presspassung am zylindri schen Bereich 26 kleinen Durchmessers der Achse 20 befestigt und wird fixiert, wobei eine kleine Endfläche 36 einem Schulterbereich 27 des zylindrischen Bereichs 26 klei nen Durchmessers gegenüberliegt, indem ein Endbereich des zylindrischen Bereichs 26 kleinen Durchmessers verstemmt wird, wie durch das Bezugszeichen 29 dargestellt. Somit wird das innere Element 20 und 30, das in dem Rad integriert ist, drehbar am äußeren Element 10 gestützt.

Obwohl die dargestellte Lageranordnung des Rads für ein angetriebenes Rad vorgese hen ist, kann die Lageranordnung des Rads auch für ein Antriebsrad verwendet werden, indem das Rad 20 und ein Doppelgelenk einstückig ausgebildet werden, wie bei einer nachfolgend erläuterten Ausführungsform. In Fig. 28 steht das Bezugszeichen 42 für einen Käfig, der die Kugel 40 hält. Außerdem sind Dichtungen 44 und 46 vorgesehen, um zu verhindern, dass ein in den inneren Bereich des Lagers eingebrachtes Schmier mittel austritt und dass Fremdstoffe, Schmutzwasser o. Ä. von außen eindringen.

Wenn bei der Montage der Lageranordnung des Rads ein axialer Lagerspalt in der La geranordnung des Rads auf δ₂ festgelegt wird, kann der axiale Lagerspalt δ₂ auf die nachfolgend erläuterte Weise tatsächlich gemessen werden, ohne ein Drehmoment oder andere Parameter zu Hilfe zu nehmen, obwohl der axiale Lagerspalt δ₂ ein negativer Wert ist und nicht direkt gemessen werden kann, so dass eine Vorlast der Lageranord nung des Rads nicht angemessen gesteuert werden kann.

Wie in Fig. 29 dargestellt, wird zunächst bei der Montage der Lageranordnung des Rads das innere Laufr 17098 00070 552 001000280000000200012000285911698700040 0002010047125 00004 16979ad 30 durch Presspassung am zylindrischen Bereich 26 kleinen Durch messers der Achse 20 befestigt, und die Bildung der Presspassung wird vorübergehend gestoppt, bevor die kleine Endfläche 36 des inneren Laufrads 30 mit dem Schulterbe reich 27 des zylindrischen Bereichs 26 kleinen Durchmessers in der Achse 20 in Kon takt gebracht wird. Zu diesem Zeitpunkt, wenn die große Endfläche 34 des inneren Laufrads 30 durch Presspassung in eine vorherbestimmte Position gebracht wird, ver bleibt ein vorherbestimmter Abstand S zwischen der kleinen Endfläche 36 des inneren Laufrads 30 und dem Schulterbereich 27 des zylindrischen Bereichs 26 kleinen Durch messers in der Achse 20. Außerdem ist ein axialer Lagerspalt positiv. In diesem Zustand wird eine axiale Größe T₀ zwischen einer Bezugsfläche (der großen Endfläche 34) des inneren Laufrads 30 und einer Bezugsfläche (einer Flanschfläche 24') der Achse 20 gemessen, und ein anfänglicher axialer Lagerspalt 80 wird anhand des Betrags axialer Schwingung des äußeren Elements 10 gemessen.

Dann wird die Bildung der Presspassung fortgesetzt, und die kleine Endfläche 36 des inneren Laufrads 30 wird mit dem Schulterbereich 27 der Achse 20 in Kontakt gebracht, wie in Fig. 30 dargestellt, wodurch die Presspassung vollendet ist. Nach Vollendung der Presspassung wird eine axiale Größe T₁ zwischen der Bezugsfläche 34 des inneren Laufrads 30 und der Bezugsfläche 24' der Achse 20 gemessen. Dann wird ein zu die sem Zeitpunkt vorliegender axialer Lagerspalt δ₁ anhand der Formel δ₁ = δ₀ - (T₀-T₁) bestimmt.

Dann wird das innere Laufrad 30 durch Umbiegen und Verstemmen des Endbereichs 28 der Achse 20 fixiert, wie es durch das Bezugszeichen 29 in Fig. 28 dargestellt ist. Dann wird eine axiale Größe T₂ zwischen der Bezugsfläche 34 des inneren Laufrads 30 nach dem Verstemmen und der Bezugsfläche 24' der Achse 20 gemessen, und ein zu diesem Zeitpunkt vorliegender axialer Lagerspalt δ₂ wird anhand der Formel δ₂ = δ₁ + (T₁-T₂) bestimmt.

Somit kann ein genauer Wert des axialen Lagerspalts δ₂ nach dem Verstemmen auf der Basis des tatsächlich gemessenen Werts bestimmt werden. Demzufolge ist es möglich, den Betrag der Vorlast entsprechend dem axialen Lagerspalt δ₂ genau zu steuern.

In diesem Fall wird hinsichtlich der Bezugsfläche zum Messen der axialen Größen (Montagebreiten) T₀, T₁ und T₂ der Fall beispielhaft beschrieben, bei dem die Messung erfolgt, indem die Flanschfläche 24' des Flansches 24 in der Achse 20 und die große Endfläche 34 des inneren Laufrads 30 als Bezugsflächen festgelegt werden; was die Achse 20 betrifft, so kann jedoch die Messung auch durchgeführt werden, indem anstatt der Flanschfläche 24' die Endfläche 20' als Bezugsfläche festgelegt wird, wobei selbst in diesem Fall das gleiche Ergebnis wie oben beschrieben erzielt werden kann.

Fig. 31 zeigt eine modifizierte Ausführungsform, angewandt auf eine Lageranordnung für ein Antriebsrad. Bei dieser Modifikation sind die Achse 20 und das äußere Gelen kelement 50 des Doppelgelenks einstückig ausgebildet, und das innere Laufrad 30 ist am äußeren Gelenkelement 50 befestigt. Da das innere Laufrad 30 nicht an der Achse 20 befestigt ist, ist kein zylindrischer Bereich (26, siehe Fig. 28) kleinen Durchmessers notwendig, so dass der Mindestaußendurchmesser der Achse 20 groß ausgebildet wer den kann. Dies hat zur Folge, dass ein Keilnut-Lochbereich 21 der Achse 20 und ein Keilwellenbereich 57 des äußeren Gelenkelements 50 groß ausgebildet werden können, so dass es auch möglich ist, das äußere Gelenkelement 50 hohl zu gestalten, wie darge stellt, was zur Gewichtsverringerung beiträgt. Der axiale Lagerspalt δ₂ in der La geranordnung des Rads kann bei der Montage der Lageranordnung des Rads auf die nachfolgend erläuterte Weise tatsächlich gemessen werden, ohne das Drehmoment und die anderen Parameter zu Hilfe zu nehmen, so dass die Vorlast der Lageranordnung des Rads angemessen gesteuert werden kann.

Zunächst werden bei der Montage der Lageranordnung des Rads Stegbereiche 55, 56, 57 und 58 des äußeren Gelenkelements 50 in das innere Laufrad 30 und die Achse 20 eingesetzt, wie in Fig. 32 dargestellt, der Keilwellenbereich 57 wird teilweise am Keil nut-Lochbereich 21 der Achse 20 befestigt, und die Presspassungsbereiche 55 und 56 werden durch Presspassung zum Teil jeweils am inneren Laufrad 30 und am Presspas sungsbereich 23 der Achse 20 befestigt. Dann wird die Bildung der Presspassung vor übergehend gestoppt, bevor die Fläche 54 des äußeren Gelenkelements 50 mit der gro ßen Endfläche 34 des inneren Laufrads 30 in Kontakt gebracht wird. (Zu diesem Zeit punkt wird davon ausgegangen, dass die Endfläche 27' der Achse 20 und die kleine Endfläche 36 des inneren Laufrads 30 miteinander in Kontakt gebracht werden).

Zu diesem Zeitpunkt, wenn das äußere Gelenkelement 50 durch Presspassung in eine vorherbestimmte Position gebracht wird, verbleibt ein vorherbestimmter Abstand S zwischen der Fläche 54 des äußeren Gelenkelements 50 und der großen Endfläche 34 des inneren Laufrads 30, und ein axialer Lagerspalt ist positiv. In diesem Zustand wird eine axiale Größe T₀ zwischen einer Bezugsfläche (der Schulterfläche 53) des äußeren Gelenkelements 50 und einer Bezugsfläche (einer Flanschfläche 24') der Achse 20 gemessen, und ein anfänglicher axialer Lagerspalt δ₀ wird anhand des Betrags axialer Schwingung des äußeren Elements 10 gemessen.

Dann wird die Bildung der Presspassung fortgesetzt, und die Fläche 54 des äußeren Gelenkelements 50 wird mit der Endfläche 27' der Achse 20 in Kontakt gebracht, wie in Fig. 33 dargestellt, wodurch die Presspassung vollendet ist. Nach Vollendung der Presspassung wird eine axiale Größe T₁ zwischen der Bezugsfläche 53 des äußeren Gelenkelements 50 und der Bezugsfläche 24' der Achse 20 gemessen. Dann wird ein zu diesem Zeitpunkt vorliegender axialer Lagerspalt 81 anhand der Formel δ₁ = δ₀-(T₀ - T₁) bestimmt.

Dann wird der Endbereich 58 des Stegbereichs im äußeren Gelenkelement 50 umgebo gen und verstemmt, wie es durch das Bezugszeichen 59 in Fig. 31 dargestellt ist. Dann wird eine axiale Größe T₂ zwischen der Bezugsfläche 34 des inneren Laufrads 30 nach dem Verstemmen und der Bezugsfläche 24' der Achse 20 gemessen, und ein zu diesem Zeitpunkt vorliegender axialer Lagerspalt δ₂ wird anhand der Formel δ₂ = δ₁ + (T1 - T2) bestimmt.

In diesem Fall wird hinsichtlich der Bezugsfläche zum Messen der axialen Größen (Montagebreiten) T₀, T₁ und T₂ der Fall beispielhaft beschrieben, bei dem die Messung erfolgt, indem die Flanschfläche 24' des Flansches 24 in der Achse 20 und die Schulter fläche 53 des äußeren Gelenkelements 50 als Bezugsflächen festgelegt werden; was die Achse 20 betrifft, so kann jedoch die Messung auch durchgeführt werden, indem die Endfläche 20' als Bezugsfläche festgelegt wird; was das äußere Gelenkelement 50 betrifft, so kann die Messung durchgeführt werden, indem eine neue Bezugsfläche auf dem Außendurchmesser geschaffen wird.

Fig. 34 zeigt eine weitere Modifikation einer Lageranordnung für ein Antriebsrad, bei der eine innere Radlaufbahn (ein innerer Laufring 52 auf der Innenbordseite) 52, die der im inneren Laufrad 30 ausgebildeten inneren Radlaufbahn 32 entspricht, direkt im äuße ren Gelenkelement 50 ausgebildet ist. Das heißt, die Lageranordnung des Rads setzt sich im Wesentlichen zusammen aus einem äußeren Element 10, das auf dem Innenum fang zwei Reihen von äußeren Bahnen 12 aufweist, einem inneren Element 20 und 50, das auf dem Außenumfang zwei Reihen von inneren Radlaufbahnen 22 und 52 auf weist, sowie zwei Reihen von Kugeln 40, die zwischen der äußeren Radlaufbahn 12 und der inneren Radlaufbahn 22 und 52 so angeordnet sind, dass sie frei rollen können. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen die gleichen Elemente, wie sie bereits in Bezug auf Fig. 28 und 31 beschrieben wurden, und auf eine doppelte Beschreibung wird hier ver zichtet.

In diesem Fall sind das innere Element 20 und 50 eine Achse 20 und ein äußeres Gelen kelement 50 eines Doppelgelenks. Auf dem Außenumfang einer anderen Endseite der Achse 20 ist ein Presspassungsbereich 23 zur Befestigung am äußeren Element 50 aus gebildet. Das äußere Gelenkelement 50 wird durch Presspassung am Presspassungsbe reich 23 der Achse 20 befestigt und wird fixiert - während die Fläche 54 mit der Endflä che 27' der Achse 20 in Kontakt gebracht wird - indem der Endbereich des Stegbereichs verstemmt wird, wie durch das Bezugszeichen 59 dargestellt. Somit wird bei der La geranordnung des Rads das innere Element 20 und 50, das im Rad integriert ist, drehbar am äußeren Element 10 gestützt.

Der axiale Lagerspalt δ₂ in der Lageranordnung des Rads gemäß dieser Ausführungs form kann bei der Montage der Lageranordnung des Rads im Wesentlichen auf die gleiche Weise wie bei den vorgenannten Ausführungsformen tatsächlich gemessen werden, ohne das Drehmoment und die anderen Parameter zu Hilfe zu nehmen, so dass die Vorlast der Lageranordnung des Rads angemessen gesteuert werden kann.

Zunächst wird bei der Montage der Lageranordnung des Rads ein Stegbereich des äuße ren Gelenkelements 50 in die Achse 20 eingesetzt, wie in Fig. 35 dargestellt, der Presspassungsbereich 56 und der Keilwellenbereich 57 werden jeweils teilweise in den Presspassungsbereich 23 der Achse 20 und den Keilnut-Lochbereich 21 eingesetzt, und die Bildung der Presspassung wird vorübergehend gestoppt, bevor die Fläche 54 des äußeren Gelenkelements 50 mit der Endfläche 27' der Achse 20 in Kontakt gebracht wird. Zu diesem Zeitpunkt verbleibt ein vorherbestimmter Abstand 5 zwischen der gegenüberliegenden Fläche 54 des äußeren Gelenkelements 50 und der Endfläche 27' der Achse 20, und ein axialer Lagerspalt ist positiv. In diesem Zustand wird eine axiale Größe T₀ zwischen einer Bezugsfläche (der Schulterfläche 53) des äußeren Gelenkele ments 50 und einer Bezugsfläche (einer Flanschfläche 24') der Achse 20 gemessen, und ein anfänglicher axialer Lagerspalt δ₀ wird anhand des Betrags axialer Schwingung des äußeren Elements 10 gemessen.

Dann wird die Bildung der Presspassung fortgesetzt, und die Fläche 54 des äußeren Gelenkelements 50 wird mit der Endfläche 27' der Achse 20 in Kontakt gebracht, wie in Fig. 36 dargestellt, wodurch die Presspassung vollendet ist. Nach Vollendung der Presspassung wird eine axiale Größe T₁ zwischen der Bezugsfläche 53 des äußeren Gelenkelements 50 und der Bezugsfläche 24' der Achse 20 gemessen. Dann wird ein zu diesem Zeitpunkt vorliegender axialer Lagerspalt δ₁ anhand der Formel δ₁ = δ₀ - (T₀ - T₁) bestimmt.

Dann wird, wie in Fig. 37 dargestellt, in einem Zustand, in dem das äußere Gelenkele ment 50 durch einen Aufnahmetisch 60 gehalten wird, um die Vorlast und die Presspas sungskraft aufrechtzuerhalten, die Vorlast angelegt, indem Druck auf den Flansch 24 der Achse 20 ausgeübt wird, und der Endbereich 58 des Stegbereichs in dem äußeren Gelenkelement 50 wird umgebogen und verstemmt, wie es durch das Bezugszeichen 59 dargestellt ist. Dann wird die axiale Größe T₂ zwischen der Bezugsfläche 53 des äuße ren Gelenkelements 50 nach dem Verstemmen und der Bezugsfläche 24' der Achse 20 gemessen (Fig. 34), und ein zu diesem Zeitpunkt vorliegender axialer Lagerspalt δ₂ wird anhand der Formel δ₂ = δ₁ + (T₁ - T₂) bestimmt.

In diesem Fall wird hinsichtlich der Bezugsfläche zum Messen der axialen Größen (Montagebreiten) T₀, T₁ und T₂ der Fall beispielhaft beschrieben, bei dem die Messung erfolgt, indem die Flanschfläche 24' des Flansches 24 in der Achse 20 und die Schulter fläche 53 des äußeren Gelenkelements 50 als Bezugsflächen festgelegt werden; was die Achse 20 betrifft, so kann jedoch die Messung auch durchgeführt werden, indem die Endfläche 20' auf der Flanschseite 24 als Bezugsfläche festgelegt wird; was das äußere Gelenkelement 50 betrifft, so kann die Messung durchgeführt werden, indem eine neue Bezugsfläche 53' geschaffen wird, die in Fig. 34 bis 36 als Beispiel gestrichelt darge stellt ist.

Was den Verstemmvorgang betrifft, so kann abgesehen von dem Verstemmvorgang, der durch Umbiegen und Verstemmen der Endbereiche 28 und 58 durchgeführt wird, wie bereits in Bezug auf Fig. 28, 31, 34 und 37 erwähnt, auch ein Verstemmvorgang durch geführt werden, bei dem ein Ziehen des Außenumfangs des axialen Endbereichs des äußeren Gelenkelements 50 erfolgt, wie in Fig. 38 durch das Bezugszeichen 59' als Modifikation der Ausführungsformen gemäß Fig. 4 und 7 dargestellt. Selbstverständlich ist es auch möglich, ein Verstemmverfahren anzuwenden, bei dem eine sogenannte Schwing-Verstemmvorrichtung verwendet wird, wie in Fig. 39 dargestellt.

Auf folgende japanische Stammanmeldungen wird hierin Bezug genommen:
Patentanmeldung Nr. 11-269037, angemeldet am 22. September 1999;
Patentanmeldung Nr. 11-305865, angemeldet am 27. Oktober 1999;
Patentanmeldung Nr. 11-315927, angemeldet am 5. November 1999;
Patentanmeldung Nr. 11-356430, angemeldet am 15. Dezember 1999;
Patentanmeldung Nr. 2000-40069, angemeldet am 17. Februar 2000.

Claims

1. Radlageranordnung, bestehend aus folgenden Elementen:
einem äußeren Element (24), das zwei Reihen von Laufrillen (21, 22) besitzt, die auf einem Innenumfang integriert sind;
einem inneren Element (31), an dessen einem Ende ein Radbefestigungsflansch (25) vorgesehen ist, an dessen anderem Ende ein zylindrischer Stufenbereich (26) kleinen Durchmessers vorgesehen ist, und das zwei Reihen von Laufrillen (29, 30) aufweist, die gebildet werden, indem der innere Laufring durch Presspassung so an dem Stufenbereich (26) kleinen Durchmessers befestigt wird, dass sie den Laufrillen (21, 22) des äußeren Elements (24) gegenüberliegen;
zwei Reihen von Wälzkörpern (32), die zwischen den beiden Laufrillen im inne ren Element (31) und im äußeren Element (24) angeordnet sind; und
dem durch Presspassung angebrachten inneren Laufring, der an dem inneren Ele ment befestigt wird, indem der Endbereich des Stufenbereichs (26) kleinen Durchmessers des inneren Elements (31) radial nach außen verstemmt wird,
wobei jeder der Wälzkörper in einem Kontaktwinkel zwischen den Laufrillen (21, 22; 29, 30) im äußeren und im inneren Element (24; 31) angeordnet ist und ein Lagerspiel als negativ festgelegt ist.

2. Radlageranordnung nach Anspruch 1, bei der von den Laufrillen des inneren Elements die Laufrille auf der Seite des Radbefestigungsflansches direkt auf ei nem Außenumfang des inneren Elements ausgebildet ist.

3. Radlageranordnung nach Anspruch 1 oder 2, bei der der Wälzkörper eine Kugel ist.

4. Radlageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der ein Karosseriebe festigungsflansch einstückig mit einem Außenumfang des äußeren Elements aus gebildet ist.

5. Radlageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der das innere Element hohl ausgebildet ist.

6. Radlageranordnung nach Anspruch 5, bei der eine unebene Eingriffsstruktur zur Übertragung eines Drehmoments in dem inneren Element integriert ist.

7. Radlageranordnung nach Anspruch 6, bei der die unebene Eingriffsstruktur aus einer Kerbverzahnung und einer Nut-und-Feder-Verzahnung auszuwählen ist.

8. Radlageranordnung, bestehend aus folgenden Elementen:
einem äußeren Element mit zwei Reihen von Laufrillen auf einem Innenumfang; einem inneren Element mit Laufrillen, die den entsprechenden Laufrillen gegen überliegen;
einem Lager, das sich aus zwei Reihen von Wälzkörpern zusammensetzt, die zwi schen dem äußeren Element und dem inneren Element angeordnet sind;
wobei das innere Element und ein Verbindungselement durch ein Befestigungs mittel ineinander integriert sind; und
einem Radbefestigungsflansch, der entweder auf dem äußeren Element, dem inne ren Element oder dem Verbindungselement vorgesehen ist,
wobei eine Vorlast auf das Lager angelegt ist und das innere Element und das Verbindungselement durch das Befestigungsmittel mit einer vorherbestimmten Axialkraft oder einer größeren Kraft als dieser einstückig miteinander verbunden sind.

9. Radlageranordnung nach Anspruch 8, bei der das Verbindungselement ein äuße res Gelenkelement eines Doppelgelenks wird.

10. Radlageranordnung nach Anspruch 8 oder 9, bei der der Betrag der Vorlast des Lagers auf 981 bis 9810 N (100 bis 1000 kgf) festgesetzt ist.

11. Radlageranordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, bei der die Axialkraft so festgesetzt ist, dass sie 9810 N (1000 kgf) entspricht oder höher ist als dieser Wert.

12. Radlageranordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, bei der der Bremsrotor an dem Radbefestigungsflansch befestigt ist und die Unrundheit des Bremsrotors bei der Montage in das Fahrzeug auf einen Standardwert begrenzt wird, wenn der Bremsrotor unter Bezugnahme auf ein festes Seitenelement des äußeren Elements oder des inneren Elements in Drehung versetzt wird.

13. Radlageranordnung nach Anspruch 12, bei der der Standardwert auf 50 µm oder weniger festgesetzt ist.

14. Radlageranordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 13, bei der das Befesti gungsmittel so konstruiert ist, dass es den Endbereich des Verbindungselements plastisch verformt.

15. Lageranordnung für ein Antriebsrad, bestehend aus:
einem Radlagerbereich, bei dem ein Wälzkörper zwischen einem äußeren Ele ment, das einen Befestigungsflansch zur Befestigung an einer Karosserie aufweist, und einem inneren Element, das einen Radbefestigungsflansch zur Befestigung eines Rads aufweist, angeordnet ist, so dass das innere Element drehbar gestützt wird;
einem Doppelgelenkbereich, der an einem Ende einer Antriebswelle vorgesehen ist und sich zusammensetzt aus einem äußeren Gelenkelement, auf dessen Innen umfang eine Laufrille ausgebildet ist, und aus einem inneren Gelenkelement, auf dessen Außenumfang eine Laufrille ausgebildet ist, die der Laufrille des äußeren Gelenkelements gegenüberliegt, und aus einer Kugel, die zwischen der Laufrille des äußeren Gelenkelements und der Laufrille des inneren Gelenkelements ange ordnet ist;
wobei eine Rotation des äußeren Gelenkelements in dem Doppelgelenkbereich auf das innere Element des Radlagerbereichs übertragen wird,
wobei ein Kerbverzahnungsbereich, der zum inneren Element passt, durch Härten in dem äußeren Gelenkelement ausgebildet wird, wobei das äußere Gelenkele ment an einem Endbereich einen verstemmten Bereich aufweist, und wobei der verstemmte Bereich nicht gehärtet ist.

16. Lageranordnung für ein Antriebsrad nach Anspruch 15, bei dem der Wälzkörper aus zwei Reihen von Wälzkörpern besteht, wobei zwei Reihen von äußeren Laufrillen im äußeren Element vorgesehen sind, und wobei eine der beiden Rei hen der inneren Laufrillen, die den zwei Reihen von äußeren Laufrillen gegen überliegen, im inneren Element ausgebildet ist und die andere im äußeren Gelen kelement ausgebildet ist.

17. Lageranordnung für ein Antriebsrad nach Anspruch 16, bei der zwischen dem übrigen inneren Laufrillenbereich und dem Kerbverzahnungsbereich auf einer Außenfläche des äußeren Gelenkelements eine durchgehende gehärtete Schicht ausgebildet ist.

18. Lageranordnung für ein Antriebsrad gemäß Anspruch 17, bei der ein Material, das das äußere Gelenkelement bildet, ein Kohlenstoffstahl mit einem Anteil von 0,45 Gew.-% Kohlenstoff oder mehr ist.

19. Lageranordnung für ein Antriebsrad nach einem der Ansprüche 15 bis 18, bei der eine Härte des äußeren Gelenkelements vor dem Härten zwischen 200 Hv und 300 Hv liegt.

20. Lageranordnung für ein Antriebsrad nach einem der Ansprüche 15 bis 19, bei der auf einer Innenfläche des inneren Elements eine gehärtete Schicht gebildet wird.

21. Lageranordnung für ein Antriebsrad nach einem der Ansprüche 15 bis 20, bei der der Doppelgelenkbereich sich zusammensetzt aus einem äußeren Gelenkelement, in dem acht gekrümmte, sich in axialer Richtung erstreckende Laufrillen auf einer sphärischen inneren Umfangsfläche ausgebildet sind, aus einem inneren Gelen kelement in dem acht gekrümmte, sich in axialer Richtung erstreckende Laufrillen auf einer sphärischen äußeren Umfangsfläche ausgebildet sind, aus Kugeln zur Drehmomentübertragung, die nacheinander in jeder von acht Kugelbahnen ange ordnet sind, welche durch Paare der Laufrillen des äußeren Gelenkelements und die Laufrillen des inneren Gelenkelements gebildet werden, und aus einem Käfig, der alle Kugeln zur Drehmomentübertragung am gleichen Platz hält.

22. Lageranordnung für ein Antriebsrad nach Anspruch 21, bei der ein Verhältnis zwischen einem Teilkreisdurchmesser der Kugel zur Drehmomentübertragung und einem Durchmesser der Kugel zur Drehmomentübertragung größer oder gleich 3,3 und kleiner oder gleich 5,0 ist.

23. Lageranordnung für ein Antriebsrad nach Anspruch 22, bei der ein Verhältnis zwischen einem Außendurchmesser des äußeren Gelenkelements und einem Teil kreisdurchmesser einer Zahnform, die in einer axialen Öffnung des inneren Ge lenkelements ausgebildet ist, größer oder gleich 2,5 und kleiner oder gleich 3,5 ist.

24. Lageranordnung für ein Antriebsrad nach einem der Ansprüche 15 bis 23, bei der in mindestens einem Endbereich des Wellenbereichs des äußeren Gelenkelements ein Hohlzylinderbereich vorgesehen ist.

25. Lageranordnung für ein Antriebsrad nach Anspruch 24, bei der der Hohlzylinder bereich sich so durch den Wellenbereich des äußeren Gelenkelements erstreckt, dass er mit einer Unterseite des Mündungsbereichs in Verbindung steht.

26. Lageranordnung für ein Antriebsrad, bestehend aus folgenden Elementen:
einem Lagerbereich, bei dem ein Wälzkörper zwischen einem äußeren Element, das einen Befestigungsflansch zur Befestigung an einer Karosserie aufweist, und einer Radnabe, die einen Radbefestigungsflansch zur Befestigung eines Rads aufweist, angeordnet ist, um die Radnabe drehbar zu stützen;
einem Doppelgelenkbereich, der an einem Ende einer Antriebswelle vorgesehen ist und sich zusammensetzt aus einem äußeren Gelenkelement, auf dessen Innen umfang eine Laufrille ausgebildet ist, aus einem inneren Gelenkelement, auf des sen Außenumfang eine Laufrille ausgebildet ist, die der Laufrille des äußeren Gelenkelements gegenüberliegt, und aus einem Wälzkörper, der zwischen der Laufrille des äußeren Gelenkelements und der Laufrille des inneren Gelenkele ments angeordnet ist;
wobei das äußere Gelenkelement des Doppelgelenkbereichs und die Radnabe des Lagerbereichs so ineinander passen, dass eine Rotation des äußeren Gelenkele ments auf die Radnabe übertragen wird,
wobei der Passbereich aus einem Einsatzbereich und einem Kerbverzahnungsbe reich besteht, und wobei ein Endbereich eines - von dem äußeren Gelenkelement und der Radnabe, die ineinander passen - inneren Passelements so verstemmt ist, dass beide Elemente fixiert werden.

27. Lageranordnung für ein Antriebsrad nach Anspruch 26, bei der eine Länge des Einsatzbereichs kleiner ist als eine Länge des Kerbverzahnungsbereichs.

28. Lageranordnung für ein Antriebsrad nach Anspruch 26 oder 27, bei der eine Län ge des Einsatzbereichs ein Viertel oder mehr eines axialen Durchmessers des Ein satzbereichs beträgt.

29. Lageranordnung für ein Antriebsrad nach einem der Ansprüche 26 bis 28, bei der ein Befestigungsrand des Einsatzbereichs größer oder gleich 0 und kleiner oder gleich 60 µm ist.

30. Lageranordnung für ein Antriebsrad, bestehend aus:
einem Radlagerbereich mit einem äußeren Element, das am Außenumfang mit ei nem Befestigungsflansch zur Befestigung an einer Karosserie und am Innenum fang mit zwei Reihen von Laufrillen versehen ist, und mit einem inneren Element, das über einen Wälzkörper auf einer Innenseite des äußeren Elements angeordnet ist und mit einem Radbefestigungsflansch zur Befestigung eines Rads sowie auf dem Außenumfang mit Laufrillen versehen ist;
einem Doppelgelenkbereich, der an einem Ende einer Antriebswelle vorgesehen ist und ein äußeres Gelenkelement mit einer Laufrille auf einer Innenseite, ein in neres Gelenkelement mit einer Laufrille, die der im äußeren Gelenkelement aus gebildeten Laufrille entspricht, und eine zwischen den beiden Laufrillen des äuße ren Gelenkelements und des inneren Gelenkelements angeordnete Kugel umfasst;
wobei eine Reihe der Laufrillen des Radlagerbereichs auf einer Außendurchmes serfläche des äußeren Gelenkelements vorgesehen ist, so dass hierdurch der Rad lagerbereich und das Doppelgelenkelement einstückig ausgebildet sind,
wobei ein Lagerspiel des Radlagerbereichs ein negativer Spalt ist, der auf der Ba sis eines Messwerts in einem Zustand, in dem das innere Element mit dem Schul terbereich des äußeren Gelenkelements in Kontakt gebracht wird, gesteuert wird.

31. Lageranordnung für ein Antriebsrad, bestehend aus:
einem Radlagerbereich mit einem äußeren Element, das am Außenumfang mit ei nem Befestigungsflansch zur Befestigung an einer Karosserie und am Innenum fang mit zwei Reihen von Laufrillen versehen ist, und mit einem inneren Element, das über einen Wälzkörper auf einer Innenseite des äußeren Elements angeordnet ist und mit einem Radbefestigungsflansch zur Befestigung eines Rads sowie auf dem Außenumfang mit Laufrillen versehen ist;
einem Doppelgelenkbereich, der an einem Ende einer Antriebswelle vorgesehen ist und ein äußeres Gelenkelement mit einer Laufrille auf einer Innenseite, ein in neres Gelenkelement mit einer Laufrille, die der im äußeren Gelenkelement aus gebildeten Laufrille entspricht, und eine zwischen den beiden Laufrillen des äuße ren Gelenkelements und des inneren Gelenkelements angeordnete Kugel umfasst;
wobei eine Reihe der Laufrillen des Radlagerbereichs auf einer Außendurchmes serfläche des äußeren Gelenkelements vorgesehen ist, so dass hierdurch der Rad lagerbereich und das Doppelgelenkelement einstückig ausgebildet sind,
wobei ein Lagerspiel des Radlagerbereichs ein negatives Spiel ist, das auf der Basis eines Messwerts in einem Zustand, in dem das innere Element mit dem äu ßeren Gelenkelement verbunden ist, gesteuert wird.

32. Lageranordnung für ein Antriebsrad nach Anspruch 30 oder 31, bei der die Laufrille direkt auf einer Außendurchmesserfläche des äußeren Gelenkelements ausgebildet ist.

33. Lageranordnung für ein Antriebsrad nach Anspruch 30 oder 31, bei der das Lager spiel gesteuert wird, indem die Bildung einer Presspassung vorübergehend ge stoppt wird, während der axiale Lagerspalt positiv ist, und zwar zu einem Zeit punkt, bei dem das äußere Gelenkelement und das innere Element durch Presspas sung einstückig ausgebildet werden, indem in diesem Zustand ein Spalt (S) zwi schen dem Schulterbereich des äußeren Gelenkelements und der Endfläche des gegenberliegenden inneren Elements berechnet wird, indem in diesem Zustand ein axialer Lagerspalt (Δa') gemessen wird und indem hierauf so lange die Bildung einer Presspassung erfolgt, bis die Endfläche des inneren Elements mit dem Schulterbereich des äußeren Gelenkelements in Kontakt gebracht wird, wodurch ein negativer axialer Lagerspalt (Δa) aus einer Formel Δa = Δa' - S bestimmt wird.

34. Verfahren zur Herstellung einer Lageranordnung für ein Antriebsrad nach An spruch 30 oder 31, bei dem die Bildung einer Presspassung vorübergehend ge stoppt wird, während der axiale Lagerspalt positiv ist, und zwar zu einem Zeit punkt, bei dem das äußere Gelenkelement und das innere Element durch Presspas sung einstückig ausgebildet werden, bei dem in diesem Zustand ein Spalt (5) zwi schen dem Schulterbereich des äußeren Gelenkelements und der Endfläche des gegenberliegenden inneren Elements berechnet wird, bei dem in diesem Zustand ein axialer Lagerspalt (Δa') gemessen wird und bei dem hierauf so lange die Bil dung einer Presspassung erfolgt, bis die Endfläche des inneren Elements mit dem Schulterbereich des äußeren Gelenkelements in Kontakt gebracht wird, wodurch ein negativer axialer Lagerspalt (Δa) aus einer Formel Δa = Δa' - S bestimmt wird.

35. Lageranordnung eines Rads, bestehend aus:
einem äußeren Element, das an einem Außenumfang einen ersten Flansch zur Be festigung an einer Karosserie und an einem Innenumfang zwei Reihen von äuße ren Radlaufbahnen aufweist;
einem inneren Element, das auf einem Außenumfang einen zweiten Flansch zur Befestigung eines Rads und auf einem Außenumfang zwei Reihen von inneren Radlaufbahnen aufweist;
zwei Reihen von Wälzkörpern, die zwischen den äußeren und inneren Radlauf bahnen angeordnet sind;
wobei das innere Element sich zusammensetzt aus einer Achse mit dem zweiten Flansch und einem inneren Laufrad, das durch Presspassung auf die Achse aufge bracht und durch Verstemmen am Endbereich der Achse befestigt wird; und
wobei die zwei Reihen von inneren Radlaufbahnen auf die Achse und das innere Laufrad verteilt sind,
wobei ein Lagerspiel tatsächlich gemessen und so gesteuert wird, dass es negativ ist.

36. Lageranordnung eines Rads nach Anspruch 35, bei der eine Bahn der zwei Reihen von inneren Radlaufbahnen direkt auf der äußeren Umfangsfläche der Achse aus gebildet ist.

37. Verfahren zur Steuerung eines Lagerspiels bei einer Lageranordnung eines Rads, bestehend aus:
einem äußeren Element, das an einem Außenumfang einen ersten Flansch zur Be festigung an einer Karosserie und an einem Innenumfang zwei Reihen von äuße ren Radlaufbahnen aufweist;
einem inneren Element, das auf einem Außenumfang einen zweiten Flansch zur Befestigung eines Rads und auf einem Außenumfang zwei Reihen von inneren Radlaufbahnen aufweist;
zwei Reihen von Wälzkörpern, die zwischen den äußeren und inneren Radlauf bahnen angeordnet sind;
wobei das innere Element sich zusammensetzt aus einer Achse mit dem zweiten Flansch und einem inneren Rad, das durch Presspassung auf die Achse aufge bracht und durch Verstemmen am Endbereich der Achse befestigt wird; und
wobei die zwei Reihen von inneren Radlaufbahnen auf die Achse und das innere Laufrad verteilt sind,
wobei das Verfahren aus folgenden Schritten besteht:
vorübergehendes Stoppen eines Presspassungsvorgangs in einem Zustand, in dem der axiale Lagerspalt positiv ist, und zwar zu einem Zeitpunkt, bei dem das innere Laufrad durch Presspassung an der Achse befestigt wird;
Messen einer axialen Größe T₀ zwischen einer Bezugsfläche der Achse in diesem Zustand und einer Bezugsfläche des inneren Laufrads und eines ursprünglichen axialen Lagerspalts δ₀;
kontinuierliche Bildung der Presspassung des inneren Laufrads;
Messen einer axialen Größe T₁ zwischen der Bezugsfläche der Achse und der Bezugsfläche des inneren Laufrads nach Vollendung der Presspassung des inne ren Laufrads;
Bestimmen eines axialen Lagerspalts δ₁ nach Vollendung der Presspassung auf der Basis der Formel δ₁ = d₀- (T₀ - T₁);
Befestigen des inneren Laufrads durch Verstemmen eines Endbereichs der Achse; Messen einer axialen Größe T₂ zwischen der Bezugsfläche der Achse und der Bezugsfläche des inneren Laufrads nach dem Verstemmen; und
Bestimmen eines axialen Lagerspalts δ₂ nach dem Verstemmen auf der Basis der Formel δ₂ = δ₁ + (T₁- T₂).

38. Lageranordnung eines Rads, bestehend aus:
einem äußeren Element, das an einem Außenumfang einen ersten Flansch zur Be festigung an einer Karosserie und an einem Innenumfang zwei Reihen von äuße ren Radlaufbahnen aufweist;
einem inneren Element, das auf einem Außenumfang einen zweiten Flansch zur Befestigung eines Rads und auf einem Außenumfang zwei Reihen von inneren Radlaufbahnen aufweist;
zwei Reihen von Wälzkörpern, die zwischen den äußeren und inneren Radlauf bahnen angeordnet sind;
wobei das innere Element sich zusammensetzt aus einer Achse mit dem zweiten Flansch und einem äußeren Gelenkelement eines Doppelgelenks, das zur Achse passt und durch Verstemmen befestigt wird; und
wobei die zwei Reihen von inneren Radlaufbahnen auf die Achse und das äußere Gelenkelement verteilt sind,
wobei ein Lagerspiel tatsächlich gemessen und so gesteuert wird, dass es negativ ist.

39. Lageranordnung eines Rads nach Anspruch 38, bei der eine der beiden Reihen von inneren Radlaufbahnen direkt auf dem äußeren Gelenkelement ausgebildet ist.

40. Lageranordnung eines Rads nach Anspruch 38, bei der eine der beiden Reihen von inneren Radlaufbahnen auf einem unabhängigen inneren Laufrad ausgebildet ist, das an dem äußeren Gelenkelement angebracht ist.

41. Verfahren zur Steuerung eines Lagerspiels in einer Lageranordnung eines Rads, bestehend aus:
einem äußeren Element, das an einem Außenumfang einen ersten Flansch zur Be festigung an einer Karosserie und an einem Innenumfang zwei Reihen von äuße ren Radlaufbahnen aufweist;
einem inneren Element, das auf einem Außenumfang einen zweiten Flansch zur Befestigung eines Rads und auf einem Außenumfang zwei Reihen von inneren Radlaufbahnen aufweist;
zwei Reihen von Wälzkörpern, die zwischen den äußeren und inneren Radlauf bahnen angeordnet sind;
wobei das innere Element sich zusammensetzt aus einer Achse mit dem zweiten Flansch und einem äußeren Gelenkelement eines Doppelgelenks, das zur Achse passt und durch Verstemmen befestigt wird; und
wobei die zwei Reihen von inneren Radlaufbahnen auf die Achse und das äußere Gelenkelement verteilt sind,
wobei das Verfahren aus folgenden Schritten besteht:
vorübergehendes Stoppen eines Presspassungsvorgangs in einem Zustand, in dem der axiale Lagerspalt positiv ist, und zwar zu einem Zeitpunkt, bei dem das innere Element durch Presspassung in dem äußeren Gelenkelement befestigt wird;
Messen einer axialen Größe T₀ zwischen einer Bezugsfläche der Achse und einer Bezugsfläche des äußeren Gelenkelements und eines axialen Lagerspalts δ₀;
kontinuierliche Bildung der Presspassung des inneren Elements;
Messen einer axialen Größe T₁ zwischen der Bezugsfläche der Achse und der Bezugsfläche des äußeren Gelenkelements nach Vollendung der Presspassung;
Bestimmen eines axialen Spalts δ₁ nach Vollendung der Presspassung auf der Basis der Formel S₁ = δ₀ - (T₀ - T₁);
Befestigen des Elements am äußeren Gelenkelement durch Verstemmen;
Messen einer axialen Größe T₂ zwischen der Bezugsfläche der Achse und der Bezugsfläche des äußeren Gelenkelements nach dem Verstemmen; und
Bestimmen eines axialen Spalts δ₂ nach dem Verstemmen auf der Basis der For mel δ₂ = δ₁ + (T₁ - T₂).

42. Verfahren zur Steuerung eines Lagerspiels in einer Lageranordnung eines Rads nach Anspruch 37 oder 41, bei dem die Bezugsfläche der Achse auf eine Flanschfläche des zweiten Flansches festgelegt ist.

43. Verfahren zur Steuerung eines Lagerspiels in einer Lageranordnung eines Rads nach Anspruch 37 oder 41, bei dem die Bezugsfläche der Achse auf eine Endflä che der zweiten Flanschseite festgelegt ist.