DE102007016071A1 - Outer bearing race for vehicle wheel, has shaft with outer wall comprising diameter measured in radial sectional level and changing independent of axial position of level according to function - Google Patents

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Abstract

The outer bearing race (12) has an axial shaft (26) defining a rotational axis of a vehicle wheel and provided with a radial outer wall and a radial inner wall. The inner wall is provided with a running path (28) and a ring groove (42) that is axially distanced from the running path. The ring groove forms another running path (30) or a receptacle seat for an outer ring (44). The outer wall has a diameter that is measured in a radial sectional level and changes independent of an axial position of the level according to a function. An independent claim is also included for a method of forging an outer bearing race.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Außenring für Radlager, der mit wenigstens zwei Laufbahnen versehen ist, auf ein Lager, das einen solchen Ring enthält, auf ein Rad, das mit einem solchen Ring versehen ist, und auf ein Verfahren zur Herstellung dieses Rings.The The invention relates to an outer ring for wheel bearings, with at least two raceways is provided on a bearing that has such a ring contains on a wheel, which is provided with such a ring, and on one Process for the preparation of this ring.

In 1 ist ein Wälzlager 110 gezeigt, das in die Nabe eines nicht angetriebenen Rades integriert ist und einen drehbaren Außenring 112, zwei feste Innenringe 114 und 115 und zwei Reihen von Kugeln 116, 118, die zwischen den beiden Ringen 112, 114 angeordnet und durch Käfige 120, 122 gehalten werden, umfasst. Der Außenring 112 dieses Wälzlagers bildet ein integriertes Monoblockteil, das einen Flansch 124 für die Montage eines Rades und einen Schaft 126 aufweist, der mit zwei Laufbahnen 128, 130 versehen ist, wovon eine auf Seiten des Rades, links in der Figur, und die andere auf Seiten der Fahrzeugkarosserie, rechts in der Figur, angeordnet ist. Am Ende 132 des Schafts, das sich auf Seiten der Fahrzeugkarosserie befindet, ist ein Ringcodierer 134 befestigt, der in einem Luftspaltabstand von einem nicht gezeigten Sensor angeordnet ist, der an einem mit dem festen Innenring des Wälzlagers fest verbundenen Sensorträger befestigt ist.In 1 is a rolling bearing 110 shown integrated in the hub of a non-driven wheel and a rotatable outer ring 112 , two solid inner rings 114 and 115 and two rows of balls 116 . 118 between the two rings 112 . 114 arranged and through cages 120 . 122 to be held. The outer ring 112 This rolling bearing forms an integrated Monoblockteil, which has a flange 124 for mounting a wheel and a shaft 126 which has two raceways 128 . 130 is provided, one of which is on the side of the wheel, left in the figure, and the other on the side of the vehicle body, right in the figure. At the end 132 of the shaft located on the side of the vehicle body is a ring encoder 134 fixed, which is arranged in an air gap distance from a sensor, not shown, which is fixed to a fixedly connected to the fixed inner ring of the rolling bearing sensor carrier.

Die Abmessungen der Laufbahn 130 auf Seiten der Karosserie sind für die Nutzlast der Radachse maßgebend, wobei in der Praxis die Laufbahn 130 auf Seiten der Karosserie einen größeren Durchmesser als die Laufbahn 128 auf Seiten des Rades hat. Indessen wächst auf Grund des Herstellungsverfahrens der Außendurchmesser des Schafts 126 von dem axialen Ende 132 auf Seiten der Karosserie zu dem Flansch 124 progressiv an. Es besteht daher ein Materialüberschuss oder, mit anderen Worten, eine nutzlose Überdicke im Bereich des Schafts, der sich zwischen den zwei Laufbahnen 128, 130, und/oder auf Höhe der Laufbahn 128 auf Seiten des Rades befindet. Diese Überdicke 136 erhöht nicht nur nutzlos die Masse und das Trägheitsmoment des Rades, sondern macht die Wärmebehandlungsvorgänge des Teils schwierig, weil die Wärmeträgheit in den dicksten Teilen des Teils größer ist und vor allem für die Abschnitte des Teils, die die beiden Laufbahnen 128, 130 enthalten, nicht gleich ist.The dimensions of the track 130 on the part of the body are responsible for the payload of the wheel axle, in practice, the career 130 on the side of the body a larger diameter than the raceway 128 on the part of the wheel. Meanwhile, due to the manufacturing process, the outer diameter of the stem grows 126 from the axial end 132 on the side of the body to the flange 124 progressively. There is therefore an excess of material or, in other words, a useless excess thickness in the region of the shaft extending between the two raceways 128 . 130 , and / or at the level of the career 128 located on the side of the wheel. This excess thickness 136 not only uselessly increases the mass and the moment of inertia of the wheel, but makes the heat treatment operations of the part difficult, because the heat inertia in the thickest parts of the part is greater and especially for the portions of the part, the two raceways 128 . 130 are not the same.

Um ferner die Nutzlast der Achse zu erhöhen, ist es notwendig, die Größe des Wälzlagers 130 auf Seiten der Karosserie zu erhöhen, was nicht ohne Erhöhung der anderen Abmessungen des Außenrings 112 geschehen kann und außerdem eine Änderung der Abmessungen der anderen Elemente des Rades, insbesondere der Felge und/oder der Bremsscheiben, erfordert.To further increase the payload of the axle, it is necessary to change the size of the rolling bearing 130 to increase on the part of the body, which is not without increasing the other dimensions of the outer ring 112 can happen and also requires a change in the dimensions of the other elements of the wheel, in particular the rim and / or the brake discs.

2 zeigt einen anderen Wälzlager-Außenring des Standes der Technik. Dieselben Bezugszeichen wie in 1 bezeichnen gleiche Teile. Dieser Ring unterscheidet sich von dem Ring von 1 durch die Tatsache, dass die Laufbahn 128 auf Seiten des Rades den gleichen Durchmesser wie die Laufbahn 130 auf Seiten der Karosserie hat. Auch hier nimmt der Außendurchmesser des Schafts 126 vom axialen Ende 132 auf Seiten der Karosserie zum Flansch 124 progressiv zu. Bei diesem Wälzlagertyp werden die gleichen Probleme wie oben erwähnt angetroffen. 2 shows another roller bearing outer ring of the prior art. The same reference numerals as in 1 denote equal parts. This ring is different from the ring of 1 by the fact that the career 128 on the side of the wheel the same diameter as the raceway 130 on the part of the body. Again, the outer diameter of the shaft is increasing 126 from the axial end 132 on the side of the body to the flange 124 progressively too. In this rolling bearing type, the same problems as mentioned above are encountered.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, die Nachteile des Standes der Technik zu beseitigen und einen Außenring vorzuschlagen, der insbesondere mehr Freiheit bei der Dimensionierung der zweiten Laufbahn unabhängig von den anderen Abmessungen des Rings bietet.Of the The invention is therefore based on the object, the disadvantages of the prior art to eliminate the technique and to propose an outer ring, in particular more freedom in dimensioning the second career regardless of the other dimensions of the ring.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Lageraußenring für ein Rad nach Anspruch 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.These The object is achieved by a bearing outer ring for a Wheel according to claim 1. Advantageous developments of the invention are in the dependent claims specified.

In einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Lageraußenring für ein Fahrzeugrad geschaffen, der einerseits einen Schaft umfasst, der eine Drehachse des Rades definiert und eine radial äußere Wand sowie eine radial innere Wand besitzt, die mit einer ersten Laufbahn und einer Ringnut, die von der ersten Laufbahn axial beabstandet ist, versehen ist, wobei die Nut entweder eine zweite Laufbahn oder einen Aufnahmesitz für einen zweiten Außenring, der eine zweite Laufbahn bildet, darstellt, und andererseits eine radiale Verlängerung umfasst, die mit Befestigungsmitteln des Rings an einem Rad oder an einem Aufhängungselement, das zwischen den Ring und die Fahrzeugkarosserie eingefügt ist, versehen ist, wobei sich die radiale Verlängerung axial näher bei der ersten Laufbahn als die Ringnut befindet. Die Außenwand des Schafts hat einen Durchmesser, der sich, gemessen in einer radialen Schnittebene, in Abhängigkeit von der axialen Position der radialen Schnittebene gemäß einer Funktion ändert, die in einer radialen Schnittebene, die sich axial zwischen der Ringnut und der radialen Verlängerung befindet, ein Minimum durchläuft. Der Schaft erweitert sich daher zu seinem Ende auf Seiten der Karosserie, was einerseits bei einem gegebenen Durchmesser der ersten Laufbahn ermöglicht, den Durchmesser der zweiten Laufbahn zu erhöhen, und andererseits bei einem gegebenen Durchmesser der zweiten Laufbahn ermöglicht, die Dicke des Schafts in der Nähe des Lagers auf Seiten des Rades zu verringern. Der Ausgleich der Dicke des Schafts verringert seine Masse und sein Trägheitsmoment. Sie ermöglicht außerdem gegebenenfalls eine bessere Steuerung der Wärmebehandlungen, beispielsweise der Härtung des Teils.In A first aspect of the invention is a bearing outer ring for a Vehicle wheel created on the one hand comprises a shaft, the defines an axis of rotation of the wheel and a radially outer wall and has a radially inner wall that with a first career and an annular groove axially spaced from the first raceway is provided, wherein the groove either a second career or a Seat for a second outer ring, which forms a second career represents, and on the other hand a radial extension includes, with fasteners of the ring on a wheel or on a suspension element, which is inserted between the ring and the vehicle body, is provided, wherein the radial extension axially closer to the first raceway is located as the annular groove. The outer wall of the stem has a diameter that is measured in a radial Cutting plane, depending from the axial position of the radial section plane according to a Function changes, in a radial sectional plane extending axially between the Ring groove and the radial extension is, goes through a minimum. The shaft therefore widens to its end on the side of the body, what on the one hand at a given diameter of the first career allows increase the diameter of the second raceway, and on the other hand at a given diameter of the second track allows the thickness of the shaft in the vicinity of the To reduce bearing on sides of the wheel. Balancing the thickness of the shaft reduces its mass and its moment of inertia. It also allows, if necessary a better control of the heat treatments, for example, the hardening of the Part.

Die Funktion durchläuft ein relatives Maximum, das in einer radialen Schnittebene gemessen wird, die sich zwischen der radialen Schnittebene, die dem Minimum entspricht, und einem freien axialen Ende des Schafts befindet. Vorzugsweise ist das Minimum wenigstens um 10 % kleiner als das Maximum. Die Verengung des Querschnitts ist daher erheblich.The Function passes through a relative maximum measured in a radial section plane which lies between the radial cutting plane which corresponds to the minimum and a free axial end of the shaft. Preferably the minimum is at least 10% smaller than the maximum. The Narrowing of the cross-section is therefore significant.

Vorzugsweise bildet der Ring ein Monoblockteil. Das Teil integriert daher die Funktionen der Nabe und des Außenrings des Wälzlagers.Preferably the ring forms a monobloc part. The part therefore integrates the Functions of the hub and outer ring of the rolling bearing.

Vorteilhaft besteht dieses Teil aus Stahl. Es können jedoch auch andere Materialien wie etwa Duralumin in Betracht gezogen werden.Advantageous this part is made of steel. However, there may be other materials how to consider duralumin.

Gemäß einer Ausführungsform ist die erste Laufbahn axial zwischen der radialen Verlängerung und der Ringnut angeordnet. Alternativ kann die radiale Verlängerung im Wesentlichen in derselben radialen Ebene wie die erste Laufbahn angeordnet sein.According to one embodiment is the first raceway axially between the radial extension and arranged the annular groove. Alternatively, the radial extension substantially in the same radial plane as the first raceway be arranged.

Es kann ein Zentrierungsmantel vorgesehen sein, der sich axial auf Seiten der radialen Verlängerung gegenüber dem Schaft erstreckt, um insbesondere eine Zentrierung des Rades in dem Fall, in dem der Ring ein drehbarer Ring ist, zu gewährleisten.It a centering sheath may be provided which extends axially Sides of the radial extension across from the shaft extends, in particular a centering of the wheel in the case where the ring is a rotatable ring.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform bildet die Nut die zweite Laufbahn, was ermöglicht, eine größere Anzahl von Funktionen im selben Teil zu vereinigen, und die Anzahl von Montageschritten zu verringern. Vorzugsweise ist der minimale Abstand zwischen der ersten Laufbahn und der Außenwand kleiner als der 1,5-fache minimale Abstand zwischen der zweiten Laufbahn und der Außenwand. Mit anderen Worten, die Dicken des Schafts auf Höhe der zwei Laufbahnen sind vergleichbar, was ermöglicht, die Dicken zu optimieren und die Wärmebehandlungen zu erleichtern.According to one preferred embodiment forms the groove the second career, which allows a larger number of functions in the same part, and the number of Reduce assembly steps. Preferably, the minimum distance is between the first runway and the outer wall smaller than 1.5 times the minimum distance between the second raceway and the outer wall. In other words, the thicknesses of the shaft are at the height of the two raceways comparable, which allows the Thicknesses to optimize and the heat treatments to facilitate.

Gemäß einer besonders gut an hohe Lasten angepassten Ausführungsform hat die zweite Laufbahn einen Bahnbodendurchmesser, der größer als der Bahnbodendurchmesser der ersten Laufbahn ist. Die zweite Laufbahn ist jene, die am stärksten belastet ist, und kann mit einer größeren Anzahl von Wälzkörpern und/oder mit Wälzkörpern mit größerem Durchmesser versehen sein.According to one Particularly well adapted to high loads embodiment has the second career a web bottom diameter greater than the web bottom diameter the first career is. The second career is the one with the heaviest load is, and can with a larger number of rolling elements and / or with rolling elements with larger diameter be provided.

Alternativ hat die zweite Laufbahn einen Bahnbodendurchmesser, der gleich dem Bahnbodendurchmesser der ersten Laufbahn ist. Es ist anzumerken, dass die Erfindung ermöglicht, die zweite Laufbahn unabhängig von der ersten zu dimensionieren, und daher Wälzlager vorzuschlagen, die unterschiedliche Lasten unterstützen, jedoch an gleiche Räder anpassbar sind.alternative the second raceway has a web bottom diameter equal to the Bahnboden diameter of the first career is. It should be noted that the invention enables the second career independent From the first to dimension, and therefore to suggest rolling bearings, the support different loads, but on the same wheels are customizable.

Vorteilhaft ist die Außenwand mit einer Bahn eines optischen, magnetischen oder elektromagnetischen Codierers versehen. Der Umfang der Bahn ist groß, was eine gute Auflösung bei Messungen des Winkels oder der Geschwindigkeit ermöglicht. Advantageous is the outer wall with a path of an optical, magnetic or electromagnetic Encoder provided. The scope of the web is great, which gives a good resolution Measurements of the angle or the speed allows.

Vorzugsweise wird der Außenring durch ein Schmiedeverfahren erhalten, das einen Schritt des Aufweitens des Schafts durch Schlagen mit einem Schmiedestempel umfasst.Preferably becomes the outer ring obtained by a forging process, which is a step of widening of the shaft by hitting with a forging stamp.

Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird ein Radlager geschaffen, das einen Außenring wie etwa den oben beschriebenen Ring, einen Innenring und Wälzkörper umfasst. According to one second aspect of the invention, a wheel bearing is provided, the one Outer ring like includes the ring described above, an inner ring and rolling elements.

Gemäß einer Ausführungsform sind die Wälzkörper Kugeln. Vorzugsweise sind die erste Laufbahn und die zweite Laufbahn in einem zwangsläufigen Kontakt und definieren Belastungslinien, die die Drehachse des Lagers in radialen Ebenen schneiden, die sich beiderseits der ersten und der zweiten Laufbahn befinden.According to one embodiment are the rolling elements balls. Preferably, the first raceway and the second raceway are in an inevitable one Contact and define load lines, which are the axis of rotation of the bearing cut in radial planes, which are on both sides of the first and the second career.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die Wälzkörper konische Rollen. Vorzugsweise bilden die konischen Laufbahnen kegelstumpfförmige Oberflächen, die aufeinander zu laufen.According to one another embodiment the rolling elements are conical Roll. Preferably, the conical races form frusto-conical surfaces which to run towards each other.

Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung wird ein Fahrzeugrad geschaffen, das einen Außenring wie etwa jenen, der oben beschrieben worden ist, und einen an der radialen Verlängerung des Rings befestigten Radkörper umfasst.According to one Third aspect of the invention, a vehicle wheel is provided, the an outer ring such as the one described above, and one at the radial extension ring mounted wheel center includes.

Gemäß einem vierten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Schmieden eines äußeren Lagerrings geschaffen, das einen Schritt des Aufweitens des Schafts durch Schlagen mit einem Schmiedestempel umfasst.According to one Fourth aspect of the invention is a method for forging an outer bearing ring created a step of widening the shaft by hitting includes with a blacksmith stamp.

Vorzugsweise erfolgt der Aufweitungsschritt bei mittlerer Temperatur, vorzugsweise etwa 730 °C, woraufhin eine Bearbeitung der Laufbahnen, dann ein vorzugsweise lokales Härten auf Höhe der Laufbahnen und dann, falls erforderlich, ein Anlassen folgen.Preferably the expansion step takes place at medium temperature, preferably about 730 ° C, whereupon a processing of the raceways, then a preferably local hardening height of Raceways and then, if necessary, follow a start.

Weitere Vorteile und Merkmale werden deutlich anhand der folgenden Beschreibung besonderer Ausführungsformen der Erfindung, die anhand nicht beschränkender Beispiele gegeben und in den beigefügten Zeichnungen erläutert wird, in denen:Further Advantages and features will become apparent from the following description particular embodiments of the invention, given by way of non-limiting examples and in the attached Drawings explained becomes, in which:

3 einen Lageraußenring gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt; 3 shows a bearing outer ring according to a first embodiment of the invention;

4 ein roh bearbeitetes Teil vor einem Schmieden, durch das ihm die endgültige Form von 3 verliehen wird, zeigt; und 4 a raw machined part before forging, giving it the final shape of 3 is awarded, shows; and

5 bis 8 einen Lageraußenring gemäß zweiten bis fünften Ausführungsformen der Erfindung zeigen. 5 to 8th show a bearing outer ring according to second to fifth embodiments of the invention.

Wie in 3 gezeigt ist, umfasst ein Lager 10 gemäß der Erfindung einen drehbaren Außenring 12 und zwei feste Innenringe 14, 15. Die Ringe sind mit Laufbahnen 28 und 30 bzw. 29 und 31 versehen, um zwei Reihen von Kugeln 16, 18 aufzunehmen. Zwei Käfige 20, 22 halten einen regelmäßigen Zwischenraum in Umfangsrichtung zwischen den Kugeln jeder Reihe aufrecht.As in 3 shown includes a bearing 10 according to the invention, a rotatable outer ring 12 and two solid inner rings 14 . 15 , The rings are with raceways 28 and 30 respectively. 29 and 31 provided two rows of balls 16 . 18 take. Two cages 20 . 22 Maintain a regular gap in the circumferential direction between the balls of each row.

Der Außenring 12 ist aus einem Monoblockteil aus Stahl gebildet, das einen Flansch 24, der sich radial in Bezug auf die Drehachse 35 des Lagers erstreckt, einen axialen Schaft 26, dessen Innenwand 27 in der Weise bearbeitet ist, dass die Laufbahnen 28, 30 gebildet werden, und eine Zentriernase 17 umfasst. Der Flansch 24 ist mit Löchern 25 mit oder ohne Gewinde für die Montage eines Rades versehen. Die Zentriernase ermöglicht das Zentrieren des Rades bei seiner Montage am Ring und den Zugriff auf die Innenringe bei der Montage des Lagers. Sobald das Lager am Fahrzeug montiert ist, kann diese Zentriernase 17 mit einem Stopfen verschlossen werden.The outer ring 12 is made of a mono block part made of steel, which has a flange 24 that is radial with respect to the axis of rotation 35 of the bearing extends, an axial shaft 26 , whose inner wall 27 edited in the way that the raceways 28 . 30 be formed, and a centering nose 17 includes. The flange 24 is with holes 25 with or without thread for mounting a wheel. The centering nose allows the centering of the wheel when mounted on the ring and access to the inner rings during assembly of the bearing. Once the bearing is mounted on the vehicle, this centering nose can 17 be closed with a stopper.

Das Lager 10 hat eine axiale Orientierung, wobei die zur Karosserie des Fahrzeugs gewendete Seite, rechts in der Figur, von der Seite, die zu dem am Flansch befestigten Rad weist, links in der Figur, unterschieden wird. Auf Grund dieser Anordnung unterliegt die Laufbahn 30, die sich auf Seiten der Fahrzeugkarosserie befindet, mit anderen Worten, die Laufbahn, die vom Flansch 24 am weitesten entfernt ist, auch der größten Beanspruchung. Deshalb hat diese Laufbahn in dieser Ausführungsform einen größeren Durchmesser als die Laufbahn 28, die sich auf Seiten des Rades befindet. Die zwei Laufbahnen sind in einem zwangsläufigen Kontakt, wobei Beanspruchungslinien 60, 62 die Drehachse des Lagers 35 in radialen Ebenen schneiden, die sich beiderseits des Lagers befinden.The warehouse 10 has an axial orientation, wherein the turned to the body of the vehicle side, right in the figure, from the side facing the flange-mounted wheel, left in the figure, is distinguished. Due to this arrangement, the raceway is subject 30 , which is located on the side of the vehicle body, in other words, the raceway, the flange 24 farthest away, even the biggest strain. Therefore, in this embodiment, this raceway has a larger diameter than the raceway 28 , which is located on the side of the wheel. The two tracks are in inevitable contact, with stress lines 60 . 62 the axis of rotation of the bearing 35 in radial planes that are on either side of the bearing.

Die Außenwand 33 des Schafts hat einen Durchmesser, der sich längs der Achse 35 des Rings verändert und in einer radialen Schnittebene, die sich axial zwischen der Laufbahn auf Seiten der Karosserie 30 und dem Flansch 24 befindet, ein Minimum durchläuft.The outer wall 33 The shaft has a diameter that extends along the axis 35 the ring is changed and in a radial cutting plane extending axially between the raceway on the part of the bodywork 30 and the flange 24 is, goes through a minimum.

Am Ende 32 des Schafts, das sich auf Seiten der Fahrzeugkarosserie befindet, ist ein Ringcodierer 34 befestigt, der in einem Luftspaltabstand von einem Sensor 36 angeordnet ist, der an einem mit dem festen Innenring 14 des Lagers fest verbundenen Sensorträger 38 befestigt ist. Auf Grund der Aufweitung des Schafts 26 hat der Codierer 34 einen großen Durchmesser.At the end 32 of the shaft located on the side of the vehicle body is a ring encoder 34 fixed in an air gap distance from a sensor 36 is arranged, which at one with the firm inner ring 14 the bearing firmly connected sensor carrier 38 is attached. Due to the expansion of the shaft 26 has the encoder 34 a big diameter.

Der Ring 12 wird durch Schmieden verwirklicht. In einem ersten Schmiedeschritt umfasst das roh bearbeitete Teil 12', das in 4 gezeigt ist, einen Schaft 26', dessen Außenwand 33' leicht kegelstumpfförmig ist und seinen Durchmesser vom Flansch zum axialen Ende auf Seiten der Karosserie progressiv verringert. Der Winkel der Erzeugenden dieses Kegelstumpfs mit der Drehachse 35 muss ausreichend groß sein, um den Auswurf des Teils aus der Matrize, in der er geschmiedet wird, zu ermöglichen, In der Praxis kann ein Winkel von 1 bis 3 ° ausreichen. Dieses Teil wird anschließend bei mittlerer Hitze, bei einer Temperatur im Bereich von etwa 600 °C bis 800 °C und vorzugsweise bei einer Temperatur von etwa 730 °C in der martensitischen Phase in einer Presse für einen Schmiedevorgang angeordnet. In den Schaft wird ein Schmiedestempel eingeführt, der sich insbesondere an jenem Abschnitt des Schafts abstützt, der zu der Laufbahn auf Seiten der Karosserie werden soll, um das freie Ende des Schafts zu verformen, das sich aufweitet, um seine in 3 gezeigte endgültige Form anzunehmen.The ring 12 is realized by forging. In a first forging step, the raw machined part comprises 12 ' , this in 4 shown is a shaft 26 ' , its outer wall 33 ' is slightly frusto-conical and progressively reduces its diameter from the flange to the axial end on the body side. The angle of generators of this truncated cone with the axis of rotation 35 must be sufficiently large to allow ejection of the part from the die in which it is forged. In practice, an angle of 1 to 3 ° may suffice. This part is then placed at medium heat, at a temperature in the range of about 600 ° C to 800 ° C, and preferably at a temperature of about 730 ° C in the martensitic phase in a press for a forging operation. In the shank, a forging punch is introduced which in particular bears against that portion of the shank which is to become the raceway on the side of the body in order to deform the free end of the shank, which widens to its in 3 assumed final form.

Alternativ kann die Formung des aufgeweiteten Abschnitts des Schafts durch Austenitformhärten bei einer Temperatur in der Umgebung der unteren Grenze des Austenitbereichs ausgeführt werden.alternative can the shaping of the flared portion of the shaft by Austenite form hardening at a temperature in the vicinity of the lower limit of the austenite region accomplished become.

Alternativ kann das Aufweiten auch durch ein Drehen bei mittlerer Hitze erfolgen, indem in den Schaft ein Rändelwerkzeug eingeführt wird, um sein Ende zu verformen, nachdem das Teil in einer Matrize zusammengedrückt worden ist, falls dies notwendig ist.alternative the expansion can also be done by turning on medium heat, by adding a knurling tool to the shaft introduced is to deform its end after the part in a die pressed together if necessary.

Dem Schritt des Aufweitens des Endes des Schafts folgt eine Bearbeitung des Innenprofils des Teils, insbesondere der Laufbahnen. Nach dieser Bearbeitung erfolgt ein lokalisiertes Härten auf Höhe der Laufbahnen, indem ein Induktionsheizen und dann ein Abkühlen mit einem Wasserstrahl ausgeführt werden. Auf Grund der geringen Dicke 40 des Teils in der Nähe der Laufbahn 28 auf Seiten des Rades (im Vergleich zum Teil von 1) ist die in dem Teil gespeicherte Wärmemenge geringer und längs des Schafts gleichmäßiger. Die Tiefe des Härtens ist daher gleichmäßiger, außerdem ist es einfacher, das Härten zu steuern und eine Versprödung des Teils zu vermeiden. Dies ist besonders nützlich, um den Endzustand der gewünschten Oberfläche für Laufbahnen zu erhalten. Der Härtungsbehandlung kann ein Anlassen, d. h. ein Erhitzen und mehr oder weniger langes Halten auf einer Temperatur unterhalb des Transformationspunkts, folgen. Dieses Anlassen hat die Wirkung eines Entfestigens bei gleichzeitiger Verringerung der Sprödigkeit. Es ermöglicht die Einstellung der Widerstands- und Duktilitäts-Charakteristiken des Stahls.The step of widening the end of the shaft is followed by a machining of the inner profile of the part, in particular the raceways. After this processing, localized hardening occurs at the level of the raceways by performing induction heating and then cooling with a jet of water. Due to the small thickness 40 of the part near the track 28 on the side of the wheel (compared to the part of 1 ), the amount of heat stored in the part is smaller and more uniform along the shaft. The depth of curing is therefore more uniform and it is easier to control hardening and avoid embrittlement of the part. This is especially useful for obtaining the final state of the desired surface for raceways. The hardening treatment may be followed by tempering, ie heating and more or less holding at a temperature below the transformation point. This tempering has the effect of softening while reducing brittleness. It allows adjustment of the resistance and ductility characteristics of the steel.

In 5 ist ein Lager gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung gezeigt. Die Bezugszeichen von 3 sind für gleiche oder ähnliche Elemente beibehalten worden. Dieses Lager unterscheidet sich von dem vorhergehenden im Wesentlichen durch die Tatsache, dass die Laufbahn 30 auf Seiten der Karosserie und die Laufbahn 28 auf Seiten des Rades den gleichen Durchmesser haben. Ein Vergleich der Form mit jener des Lagers des Standes der Technik von 2 zeigt die geringere Dicke 40 in der Umgebung der ersten Laufbahn.In 5 is a warehouse according to a second Embodiment of the invention shown. The reference numerals of 3 have been retained for the same or similar elements. This bearing differs from the previous one essentially by the fact that the raceway 30 on the part of the body and the track 28 on the side of the wheel have the same diameter. A comparison of the shape with that of the bearing of the prior art of 2 shows the smaller thickness 40 in the environment of the first career.

In 6 ist ein Lager gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung gezeigt. Die Bezugszeichen von 3 sind für die Bezeichnung gleicher oder ähnlicher Elemente beibehalten worden. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von den vorhergehenden im Wesentlichen durch die Tatsache, dass der drehbare Außenring 12 eine erste Laufbahn 28 und eine Ringnut 42 für die Aufnahme eines zweiten drehbaren Außenrings 44, der seinerseits mit einer zweiten Laufbahn 30 versehen ist, aufweist.In 6 a bearing according to a third embodiment of the invention is shown. The reference numerals of 3 have been retained for designation of the same or similar elements. This embodiment differs from the preceding essentially by the fact that the rotatable outer ring 12 a first career 28 and an annular groove 42 for receiving a second rotatable outer ring 44 who in turn has a second career 30 is provided has.

In 7 ist ein Lager gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung gezeigt, die insbesondere für ein Antriebsrad vorgesehen ist. Die Bezugszeichen von 3 sind für gleiche oder ähnliche Elemente beibehalten worden. Dieses Lager umfasst einen festen Außenring 12 und zwei drehbare Innenringe 14, 15. Die Ringe sind mit Laufbahnen 28, 30, 29, 31 versehen, um zwei Reihen von Kugeln 16, 18 aufzunehmen. Zwei Käfige 20, 22 halten einen regelmäßigen Zwischenraum in Umfangsrichtung zwischen den Kugeln jeder Reihe aufrecht. Der Außenring 12 ist aus einem Monoblockteil aus Stahl gebildet, das einerseits einen Flansch 50, der einen mit Löchern mit oder ohne Gewinde versehenen Ansatz für die Montage eines Aufhängungslenkers, der zwischen das Lager und die Fahrzeugkarosserie eingefügt ist, bildet, und andererseits einen Schaft 26, dessen Innenwand 27 die Laufbahnen 28, 30 aufnimmt, bildet. Der Innenring 14 bildet ebenfalls einen Schaft. Der Ring 14 weitet sich auf der der Fahrzeugkarosserie gegenüberliegenden Seite auf und ist zu dem Rad gewendet, um einen Befestigungsflansch einer Radfelge zu bilden.In 7 a bearing according to a fourth embodiment of the invention is shown, which is provided in particular for a drive wheel. The reference numerals of 3 have been retained for the same or similar elements. This bearing includes a fixed outer ring 12 and two rotatable inner rings 14 . 15 , The rings are with raceways 28 . 30 . 29 . 31 provided two rows of balls 16 . 18 take. Two cages 20 . 22 Maintain a regular gap in the circumferential direction between the balls of each row. The outer ring 12 is made of a monoblock part made of steel, on the one hand a flange 50 which forms a threaded or unthreaded lug for mounting a suspension link interposed between the bearing and the vehicle body, and a shaft 26 , whose inner wall 27 the raceways 28 . 30 absorbs forms. The inner ring 14 also forms a shaft. The ring 14 Expands on the opposite side of the vehicle body and is turned to the wheel to form a mounting flange of a wheel rim.

Wie in den vorhergehenden Ausführungsformen hat die Außenwand 33 des Schafts des Außenrings 12 einen Durchmesser, der sich längs der Achse 35 des Rings verändert und in einer radialen Schnittebene, die sich axial zwischen der Laufbahn auf Seiten der Karosserie 30 und dem Flansch 24 befindet, ein Minimum durchläuft, was einen Ausgleich der Dicke des Schafts und somit eine Gewichtseinsparung und eine bessere Steuerung der Wärmebehandlungen des Schafts ermöglicht.As in the previous embodiments, the outer wall has 33 the shaft of the outer ring 12 a diameter that is along the axis 35 the ring is changed and in a radial cutting plane extending axially between the raceway on the part of the bodywork 30 and the flange 24 passes through a minimum, which allows compensation of the thickness of the shaft and thus a weight saving and better control of the heat treatments of the shaft.

In 8 ist ein Lager gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung gezeigt. Die Bezugszeichen von 3 sind beibehalten worden, um gleiche oder ähnliche Elemente zu bezeichnen. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von den vorhergehenden im Wesentlichen durch die Tatsache, dass das Lager konische Rollen besitzt. Die Laufbahnen sind kegelstumpfförmig und laufen aufeinander zu.In 8th a bearing according to a fifth embodiment of the invention is shown. The reference numerals of 3 have been retained to designate the same or similar elements. This embodiment differs from the preceding essentially by the fact that the bearing has conical rollers. The raceways are frustoconical and converge towards each other.

Selbstverständlich sind verschiedene Abwandlungen möglich.Of course they are various modifications possible.

Der Ring kann mehr als zwei Laufbahnen besitzen. Die Wälzkörper können Rollen, insbesondere konische Rollen sein. Es können auch eine oder mehrere Reihen von Kugeln und eine oder mehrere Reihen von Rollen, insbesondere konische Rollen, vorgesehen sein.Of the Ring can have more than two tracks. The rolling elements can be rollers, in particular conical rollers. It can also be one or more Rows of balls and one or more rows of rollers, in particular conical rollers, be provided.

Der Flansch kann durch jeden anderen Typ einer radialen Verlängerung ersetzt sein, die die Befestigung an dem drehbaren oder dem festen Element, dem der Außenring zugeordnet ist, insbesondere durch einen oder mehrere Befestigungsansätze, ermöglicht.Of the Flange can be replaced by any other type of radial extension be replaced, the attachment to the rotatable or fixed Element to which the outer ring is assigned, in particular by one or more fastening approaches allowed.

Der Ring kann aus einem von Stahl verschiedenen Material verwirklicht sein.Of the Ring can be made of a material other than steel be.

Die Aufweitung des Rings kann durch jedes geeignete Mittel erhalten werden.The Expansion of the ring can be obtained by any suitable means become.

Das Rad kann mit dem Außenring durch jedes Mittel verbunden sein.The Wheel can with the outer ring be connected by any means.

Der Außenring kann übrigens mit einer Bremsscheibe versehen sein.Of the outer ring can by the way be provided with a brake disc.

Die zwei Laufringe können gegebenenfalls mit Kanälen versehen sein, die einen Luftdurchlass durch das Lager bilden.The two races can optionally with channels be provided, which form an air passage through the camp.

Claims (21)

Lager-Außenring (12) für ein Fahrzeugrad, der umfasst: a. einen Schaft (26), der eine Drehachse (35) des Rades definiert und eine radial äußere Wand (33) sowie eine radial innere Wand (27), die mit einer ersten Laufbahn (28) und mit einer von der ersten Laufbahn (28) axial beabstandeten Ringnut (30, 32) versehen ist, besitzt, wobei die Ringnut (30, 42) entweder eine zweite Laufbahn (30) oder einen Aufnahmesitz für einen zweiten Außenring (44), der eine zweite Laufbahn (30) bildet, bildet, und b. eine radiale Verlängerung (24), die mit Mitteln (25) zum Befestigen des Rings (12) an einem Rad oder an einem Aufhängungselement, das zwischen den Ring und die Fahrzeugkarosserie eingefügt ist, versehen ist, wobei sich die radiale Verlängerung axial näher bei der ersten Laufbahn als die Ringnut (30) befindet, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenwand (33) des Schafts einen Durchmesser besitzt, der sich, gemessen in einer radialen Schnittebene, in Abhängigkeit von der axialen Position der radialen Schnittebene gemäß einer Funktion verändert, die in einer radialen Schnittebene, die sich axial zwischen der Ringnut (30) und der radialen Verlängerung (24) befindet, ein Minimum durchläuft.Bearing outer ring ( 12 ) for a vehicle wheel comprising: a. a shaft ( 26 ), which has a rotation axis ( 35 ) of the wheel and defines a radially outer wall ( 33 ) and a radially inner wall ( 27 ) with a first career ( 28 ) and with one from the first career ( 28 ) axially spaced annular groove ( 30 . 32 ), wherein the annular groove ( 30 . 42 ) either a second career ( 30 ) or a receiving seat for a second outer ring ( 44 ), who has a second career ( 30 ) forms, and b. a radial extension ( 24 ) provided with funds ( 25 ) for attaching the ring ( 12 ) is provided on a wheel or on a suspension element, which is inserted between the ring and the vehicle body, wherein the radial extension is axially closer to the first raceway than the annular groove (FIG. 30 ), characterized in that the outer wall ( 33 ) of the shaft have a diameter which, as measured in a radial sectional plane, varies according to a function of the axial position of the radial cutting plane according to a function which is in a radial sectional plane extending axially between the annular groove (Fig. 30 ) and the radial extension ( 24 ), goes through a minimum. Ring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktion ein relatives Maximum, das in einer radialen Schnittebene gemessen wird, die sich zwischen der dem Minimum entsprechenden radialen Schnittebene und einem freien axialen Ende (32) des Schafts befindet, durchläuft, wobei das Minimum wenigstens um 10 % kleiner als das Maximum ist.A ring according to claim 1, characterized in that the function is a relative maximum measured in a radial sectional plane extending between the minimum radial cutting plane and a free axial end ( 32 ), the minimum being at least 10% less than the maximum. Ring nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass er ein Monoblockteil bildet.Ring according to claim 1 or claim 2, characterized that he forms a monobloc part. Ring nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass er ein Stahlteil bildet.Ring according to claim 3, characterized in that he forms a steel part. Ring nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Laufbahn (28) axial zwischen der radialen Verlängerung (24) und der Nut (30) angeordnet ist.Ring according to one of the preceding claims, characterized in that the first track ( 28 ) axially between the radial extension ( 24 ) and the groove ( 30 ) is arranged. Ring nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenwand (33) mit einer Bahn (34) für einen optischen, einen magnetischen oder einen elektromagnetischen Codierer versehen ist.Ring according to one of the preceding claims, characterized in that the outer wall ( 33 ) with a train ( 34 ) is provided for an optical, a magnetic or an electromagnetic encoder. Ring nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Zentriermantel, der sich axial auf Seiten der radialen Verlängerung (24) gegenüber dem Schaft (26) erstreckt.Ring according to one of the preceding claims, characterized by a centering jacket extending axially on the side of the radial extension ( 24 ) opposite the shaft ( 26 ). Ring nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut die zweite Laufbahn (30) bildet.Ring according to one of the preceding claims, characterized in that the groove is the second raceway ( 30 ). Ring nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der minimale Abstand (40) zwischen der ersten Laufbahn (28) und der Außenwand (33) kleiner als der 1,5-fache minimale Abstand zwischen der zweiten Laufbahn (30) und der Außenwand ist.Ring according to claim 8, characterized in that the minimum distance ( 40 ) between the first career ( 28 ) and the outer wall ( 33 ) smaller than 1.5 times the minimum distance between the second raceway ( 30 ) and the outer wall is. Ring nach Anspruch 8 oder Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Laufbahn (30) einen Bahnbodendurchmesser besitzt, der größer als der Bahnbodendurchmesser der ersten Laufbahn (30) ist.Ring according to claim 8 or claim 9, characterized in that the second track ( 30 ) has a web bottom diameter greater than the web bottom diameter of the first runway ( 30 ). Ring nach Anspruch 8 oder Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Laufbahn (30) einen Bahnbodendurchmesser besitzt, der gleich dem Bahnbodendurchmesser der ersten Laufbahn (28) ist.Ring according to claim 8 or claim 9, characterized in that the second track ( 30 ) has a web bottom diameter equal to the web bottom diameter of the first runway ( 28 ). Ring nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er durch ein Schmiedeverfahren erhalten wird, das einen Schritt des Aufweitens des Schafts durch Schlagen mit einem Schmiedestempel umfasst.Ring according to one of the preceding claims, characterized characterized in that it is obtained by a forging process, this involves a step of widening the shaft by hitting it includes a blacksmith temple. Radlager, das einen Außenring nach einem der Ansprüche 1 bis 12, einen Innenring und Wälzkörper umfasst.Wheel bearing having an outer ring according to one of claims 1 to 12, an inner ring and rolling elements comprises. Radlager nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Wälzkörper Kugeln sind.Wheel bearing according to claim 13, characterized that the rolling elements balls are. Lager nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Laufbahn (28) und die zweite Laufbahn (30) in einem zwangsläufigen Kontakt sind und Belastungslinien (60, 62) definieren, die die Drehachse des Lagers in radialen Ebenen, die sich beiderseits der ersten und der zweiten Laufbahn befinden, schneiden.Bearing according to claim 14, characterized in that the first track ( 28 ) and the second career ( 30 ) are in inevitable contact and stress lines ( 60 . 62 ) which intersect the axis of rotation of the bearing in radial planes located on either side of the first and second tracks. Lager nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Wälzkörper konische Rollen sind.Bearing according to claim 13, characterized that the rolling elements are conical Roles are. Lager nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die konischen Laufbahnen kegelstumpfförmige Oberflächen bilden, die aufeinander zu laufen.Bearing according to claim 16, characterized that the conical races form frustoconical surfaces, to run towards each other. Fahrzeugrad, das einen Außenring nach einem der Ansprüche 1 bis 12 und einen an der radialen Verlängerung (24) des Rings befestigten Radkörper umfasst.Vehicle wheel comprising an outer ring according to one of claims 1 to 12 and one at the radial extension ( 24 ) of the ring. Verfahren zum Schmieden eines Lageraußenrings nach einem der Ansprüche 1 bis 11, gekennzeichnet durch einen Schritt des Aufweitens des Schafts durch Schlagen mit einem Schmiedestempel.Method for forging a bearing outer ring according to one of the claims 1 to 11, characterized by a step of widening the shaft by hitting with a blacksmith stamp. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufweitungsschritt bei mittlerer Hitze ausgeführt wird.Method according to claim 19, characterized that the expansion step is carried out at medium heat. Verfahren zum Schmieden eines Lageraußenrings nach einem der Ansprüche 8 bis 11, gekennzeichnet durch einen Schritt des Aufweitens des Schafts durch Schlagen mit einem Schmiedestempel, gefolgt von einem Schritt des Bearbeitens der Laufbahnen und dann von einem Schritt des Aushärtens.Method for forging a bearing outer ring according to one of the claims 8 to 11, characterized by a step of widening the shaft by hitting with a blacksmith stamp, followed by a step machining the raceways and then a step of curing.
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