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QUERVERWEISE ZU VERWANDTER ANMELDUNG
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Diese Anmeldung beansprucht die Priorität und den Nutzen der Koreanischen Patentanmeldung Nr.
10-2013-0032179 angemeldet beim Koreanischen Amt für gewerblichen Rechtsschutz am 26. März 2013,
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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(a) Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Kegelrollenlager-Einheit Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Kegelrollenlager-Einheit, die eine zweite Vertiefung zum Verteilen von Spannung aufweist, die sich an einer ersten Vertiefung konzentriert, die an einem Flanschsockel-Bereich bzw. an einem Flanschsockel-Abschnitt ausgebildet ist.
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(a) Beschreibung des zugehörigen Stands der Technik
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Im Allgemeinen ist ein Lager zwischen einem rotierenden Element und einem nicht-rotierenden Element angeordnet, um eine gleichmäßige bzw. laufruhige Rotation des rotierenden Elements bereitzustellen. Derzeit werden verschiedene Lagertypen, wie Kugellager, Kegelrollenlager, Nadellager usw. verwendet.
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Ein Radlager ist ein Typ derartiger Lager und verbindet rotierbar ein Rad, welches das rotierende Element darstellt, mit einem Fahrzeugaufbau bzw. Fahrzeugkörper, der das nicht-rotierende Element darstellt. Das Radlager umfasst einen inneren Ring (und/oder eine Nabe), der/die mit einem Rad oder einem Fahrzeugaufbau bzw. Fahrzeugkörper verbunden ist, einen äußeren Ring, der dann mit dem Fahrzeugaufbau oder dem Rad verbunden ist, und Wälzkörper, die zwischen dem äußeren Ring und dem inneren Ring angeordnet sind.
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Kugeln oder Kegelrollen werden als Wälzkörper des Radlagers verwendet. Radlager, die Kugeln verwenden, werden für kleine Fahrzeuge eingesetzt, und Radlager, die Kegelrollen verwenden, werden für große Fahrzeuge, wie Busse, Lastkraftwagen usw. eingesetzt.
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Die
US 2008 / 0 170 817 A1 betrifft eine Lagerbaugruppe mit integriertem Sensorsystem, einer Nabe, die eine Bohrung zur Verbindung mit einer Welle definiert, einem Gehäuse und mindestens einer Reihe von Wälzkörpern, die zwischen der Nabe und dem Gehäuse angeordnet sind und eine Drehbewegung dazwischen ermöglichen, während sie die Nabe axial und radial im Gehäuse begrenzen. Sie enthält auch mindestens ein an der Nabe befestigtes Dehnungssensorelement zum Messen von auf die Welle einwirkenden Kräften und Momenten, das elektrisch mit einer Stromquelle verbunden ist, und eine Vorrichtung zum Übertragen eines Signals von dem Dehnungssensorelement an einen Prozessor.
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Die
WO 99/ 19 156 A1 betrifft ein Radlager mit einer mittels eines vorderen und eines hinteren Wälzlagers drehbar auf einem Achsschenkel gelagerten Nabe, an der ein Bremselement (Bremstrommel oder Bremsscheibe) und ein Rad befestigbar sind und die mittels einer auf ein Gewinde des Achsschenkels aufschraubbaren Achsmutter gemeinsam mit den Wälzlagern als Baueinheit auf den Achsschenkel aufschiebbar sowie vom Achsschenkel abziehbar ist. Um eine exakte axiale Positionierung der Nabe auf dem Achsschenkel mit geringen Fertigungskosten und hoher Präzision zu ermöglichen, ist die die axiale Lage der Nabe auf dem Achsschenkel bestimmende Anschlagfläche für den Innenring des hinteren Wälzlagers als am Achsschenkel angeformte Ringschulter ausgebildet.
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Die
CN 101 649 860 A betrifft ausweislich einer Maschinenübersetzung eine Kegelrollen-Antriebsradnaben-Lagereinheit, die eine Flanschwelle, einen Innenring, einen Außenring und eine Kegelrolle umfasst, wobei sowohl der Innenring als auch die Flanschwelle mit einer Reihe von äußeren Laufbahnen versehen sind, wobei der Außenring mit einer inneren Laufbahn versehen ist, die der äußeren Laufbahn entspricht, wobei die ebene Linie der Bodenfläche der äußeren Laufbahn eine konvexe Kurve ist und die ebene Linie der inneren Laufbahn eine konvexe Kurve ist.
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Die
JP 2006 - 137 248 A offenbart ausweislich einer Maschinenübersetzung eine Nabeneinheit für ein Rad, die konische Rollen in Doppelreihen als Wälzkörper verwendet. Die Nabeneinheit wird gebildet, indem ein ringförmig ausgesparter Teil zwischen einem Karosseriebefestigungsflansch und einem großen Kragenteil vorgesehen wird, der mit einer ersten konischen äußeren Umfangslaufbahn verbunden ist, und indem eine minimale Position in der diametralen Richtung des ringförmig ausgesparten Teils so festgelegt wird, dass sie in der diametralen Richtung von einer Verlängerungslinie zur äußeren Endteilseite der ersten konischen äußeren Umfangslaufbahn nach innen liegt.
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Eine herkömmliche Kegelrollenlager-Einheit ist in 1 bis 3 veranschaulicht.
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Wie in 1 bis 3 gezeigt, umfasst die herkömmliche Kegelrollenlager-Einheit 10 eine Nabe 20, einen inneren Ring 60, einen äußeren Ring 30, und eine erste Kegelrolle 40 und eine zweite Kegelrolle 50.
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Ein Aufnahmeflansch 23 zum Aufnehmen eines Rads ist an einem Seitenteil bzw. Seitenbereich bzw. Seitenabschnitt der Nabe 20 und ein gestufter Abschnitt 26 bzw. ein gestufter Bereich 26 ist an dem anderen Seitenteil bzw. Seitenbereich bzw. Seitenabschnitt der Nabe 20 ausgebildet. Zusätzlich ist eine Naben-Laufbahn 25 an einem äußeren Umfang der Nabe 20 zwischen dem Aufnahmeflansch 23 und dem gestuften Abschnitt 26 ausgebildet, und ein Flanschsockel 24 ist an einem Verbindungsteil bzw. Verbindungsbereich bzw. Verbindungsabschnitt der Naben-Laufbahn 25 und dem Aufnahmeflansch 23 ausgebildet. Typischerweise ist ein Querschnitt des Flanschsockels 24 in einer gekrümmten bzw. bogenförmigen Art und Weise geformt. Ein Bolzenloch 29 ist an einem radial äußeren Bereich bzw. Abschnitt des Aufnahmeflanschs 23 ausgebildet und ein Bolzen ist in das Bolzenloch 29 eingesetzt, so dass das Rad auf dem Aufnahmeflansch 23 aufgenommen bzw. an dem Aufnahmeflansch 23 angeflanscht ist. Zusätzlich ragt ein Zapfen 22 zum Tragen des Rads in einer axialen Richtung von einer Seitenfläche der Nabe 20 hervor.
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Der innere Ring 60 ist auf den gestuften Abschnitt 26 aufgepresst und eine innere Laufbahn ist an einem äußeren Umfang des inneren Rings 60 ausgebildet. Nachdem der innere Ring 60 auf den gestuften Abschnitt 26 aufgepresst wurde, wird ein Endabschnitt 27 bzw. ein Endteil 27 bzw. ein Endbereich 27 der Nabe 20 radial nach außen gebogen, um so den inneren Ring 60 zu erfassen bzw. zu ergreifen. Dabei wird Vorlast bzw. Vorspannkraft auf die erste Kegelrolle 40 und die zweite Kegelrolle 50 aufgebracht.
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Der äußere Ring 30 ist von der Nabe 20 und dem inneren Ring 60 radial außerhalb beabstandet und umgibt die Nabe 20 und den inneren Ring 60. Eine erste äußere Laufbahn 32 und eine zweite äußere Laufbahn 34, die mit der Naben-Laufbahn 25 und der inneren Laufbahn 62 korrespondieren, sind an einem inneren Umfang des äußeren Rings 30 ausgebildet.
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Eine Vielzahl von ersten Kegelrollen 40 ist zwischen der Naben-Laufbahn 25 und der ersten äußeren Laufbahn 32 angebracht, und zwar in einem Zustand, in welchem sie in einer ersten Aufnahme 42 aufgenommen sind. Und eine Vielzahl von zweiten Kegelrollen 50 ist zwischen der inneren Laufbahn 62 und der zweiten äußeren Laufbahn 34 angebracht, und zwar in einem Zustand, in welchem sie in einer zweiten Aufnahme 62 aufgenommen sind.
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Indes, in einem Fall, dass die ersten und zweiten Kegelrollen 40 und 50 auf der Nabe 20 und dem inneren Ring 60 aufgenommen sind, sollten die Naben-Laufbahn 25 und vorragende Abschnitte bzw. Bereiche, die an beiden Endbereichen bzw. Endabschnitten der Naben-Laufbahn 25 angeordnet sind, die innere Laufbahn 62, und vorragende Bereiche bzw. Abschnitte, die an beiden Endbereichen bzw. Endabschnitten der inneren Laufbahn 25 angeordnet sind, welche mit den ersten und zweiten Kegelrollen 40 und 50 in Kontakt treten können, sehr präzise bearbeitet bzw. sehr präzise maschinell bearbeitet werden. Im Allgemeinen, obwohl Kanten bzw. Ränder der Kegelrollen bogenförmig bzw. gewölbt sind, werden Laufbahnen nicht bogenförmig bzw. mit einer Wölbung hergestellt, sondern sie werden aufgrund der Eigenschaften der maschinellen Herstellung in Geraden-Form hergestellt. Zusätzlich, da maschinell hergestellte Oberflächen jeder Laufbahn und maschinell hergestellte Oberflächen von vorragenden Abschnitten bzw. Bereichen, die an beiden Endabschnitten bzw. Endbereichen jeder Laufbahn angeordnet sind, Winkel formen bzw. bilden, ist ein Kantenbereich bzw. ein Kantenabschnitt, an welchem die maschinell hergestellten Oberflächen verbunden sind, maschinell schwer herzustellen. Um derartige Probleme zu lösen, ist eine Vertiefung an dem Kantenbereich bzw. dem Kantenabschnitt ausgebildet, an welchem die maschinell hergestellten Oberflächen verbunden sind. Das heißt, eine Furche bzw. eine Kerbe bzw. eine Nut bzw. ein Einschnitt wird vorab an dem Kantenbereich bzw. dem Kantenabschnitt, an welchem die maschinell hergestellten Oberflächen verbunden sind bzw. werden, zum Vereinfachen des maschinellen Herstellens umfänglich bzw. umlaufend ausgebildet.
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Jedoch, falls die Vertiefung zum Vereinfachen des maschinellen Herstellens ausgebildet bzw. geformt wird, wird die Radlager-Anordnung schwach gegenüber Stoßkräften bzw. gegenüber Schlägen bzw. gegenüber Belastung. Insbesondere, falls ein sofortiger Schlag oder ein starker Schlag durch bzw. über den Aufnahmeflansch 23 aufgebracht bzw. zugeführt wird, konzentriert sich, wie in 4 gezeigt, die Spannung bzw. Beanspruchung an der Vertiefung 28, die an dem Flanschsockel 24 ausgebildet ist, und ein Bruch bzw. ein Riss kann um die Vertiefung 28 herum auftreten oder die Nabe 20 kann infolge der Konzentration von Spannung bzw. Beanspruchung zerstört oder beschädigt werden. Da die Vertiefung 28 zum Vereinfachen des maschinellen Herstellens bzw. Bearbeitens ausgebildet werden sollte, ist ein Mittel zum Verteilen bzw. Ausbreiten von Spannung, die an der Vertiefung 28 konzentriert sein kann, erforderlich.
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Die obige in diesem Hintergrund-Abschnitt offenbarte Information dient lediglich der Verbesserung des Verständnisses des Hintergrunds der Erfindung und kann daher Informationen enthalten, welche nicht den Stand der Technik bilden, welcher in diesem Land von einem Fachmann bereits bekannt ist.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung wurde in dem Bestreben gemacht, eine Kegelrollenlager-Einheit bereitzustellen, welche den Vorteil einer Spannungs- bzw. Belastungsverteilung durch Ausbilden einer zusätzlichen Vertiefung nahe einer Vertiefung zum maschinellen Herstellen einer Naben-Laufbahn mit sich bringt.
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Eine Kegelrollenlager-Einheit gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Nabe, die mit einem Aufnahmeflansch bzw. Nabenflansch zum Aufnehmen eines Rads versehen ist, der radial außen an einem Endabschnitt bzw. Endbereich der Nabe ausgebildet ist, einen gestuften bzw. abgestuften bzw. abgesetzten Abschnitt bzw. Bereich, der an einem äußeren Umfang des anderen Endabschnitts bzw. Endbereichs der Nabe ausgebildet ist, und eine Naben-Laufbahn, die an einem äußeren Umfang zwischen dem Aufnahmeflansch und dem gestuften Abschnitt ausgebildet ist; einen inneren Ring, der auf den gestuften Abschnitt der Nabe aufgepresst und mit einer inneren Laufbahn versehen ist, die an einem äußeren Umfang des inneren Rings ausgebildet ist; einen äußeren Ring, der die Nabe und den inneren Ring umgibt und mit einer ersten und einer zweiten äußeren Laufbahn versehen ist, welche mit der Naben-Laufbahn und der inneren Laufbahn korrespondieren und an einem inneren Umfang des äußeren Rings ausgebildet sind; eine erste Kegelrolle, die zwischen der Naben-Laufbahn und der ersten äußeren Laufbahn angeordnet ist, und wobei die erste Kegelrolle eine relative Drehung der Nabe oder des inneren Rings und des äußeren Rings ermöglicht; und eine zweite Kegelrolle, die zwischen der inneren Laufbahn und der zweiten äußeren Laufbahn angeordnet ist, und wobei die zweite Kegelrolle eine relative Drehung der Nabe oder des inneren Rings und des äußeren Rings ermöglicht, wobei ein Flanschsockel bzw. eine Flanschbasis zwischen dem Aufnahmeflansch bzw. dem Naben-Flansch und der Naben-Laufbahn ausgebildet ist, und wobei eine erste Vertiefung bzw. eine erste Kerbe bzw. ein erster Freistich bzw. eine erste Hinterschneidung bzw. ein erster Hinterschnitt bzw. eine erste Unterschneidung bzw. ein erster Unterschnitt zum Schleifen bzw. Schmirgeln bzw. Glätten der Naben-Laufbahn an dem Flanschsockel ausgebildet ist, wobei ein erstes Dichtungsteil zum Verhindern eines Eintritts von Fremdstoffen zwischen dem Aufnahmeflansch und einem Ende des äußeren Rings angebracht ist, und ein zweites Dichtungsteil zum Verhindern eines Eintritts von Fremdstoffen ist zwischen einem inneren Umfang des anderen Endabschnitts des äußeren Rings und einem äußeren Umfang des inneren Rings angebracht, und wobei ferner eine zweite Vertiefung bzw. eine zweite Kerbe bzw. ein zweiter Freistich bzw. eine zweite Hinterschneidung bzw. ein zweiter Hinterschnitt bzw. eine zweite Unterschneidung bzw. ein zweiter Unterschnitt zum Verteilen von sich an der ersten Vertiefung konzentrierender Spannung an dem Flanschsockel ausgebildet ist, wobei die zweite Vertiefung von dem ersten Dichtungsteil radial nach innen positioniert ist, wobei die beiden an dem Flanschsockel ausgebildeten Vertiefungen zwischen dem ersten und zweiten Dichtungsteil angeordnet sind, wobei ein radial inneres Ende der zweiten Vertiefung von einem radial äußeren Ende der ersten Vertiefung beabstandet und radial außerhalb von dem radial äußeren Ende der ersten Vertiefung positioniert ist.
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Die zweite Vertiefung kann radial außerhalb der ersten Vertiefung ausgebildet sein und von der ersten Vertiefung um eine vorbestimmte Entfernung beabstandet sein.
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Die Größe der zweiten Vertiefung kann größer sein als die der ersten Vertiefung.
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Ein Zapfen zum Tragen des Rads kann in einer axialen Richtung an einer Seitenfläche der Nabe hervorragen, und die zweite Vertiefung kann im Wesentlichen an derselben radialen Position wie der Zapfen ausgebildet sein.
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Ein erstes Dichtungsteil zum Verhindern eines Eintritts von Fremdstoffen kann zwischen dem Aufnahmeflansch und einem Ende des äußeren Rings angebracht sein, und ein zweites Dichtungsteil zum Verhindern eines Eintritts von Fremdstoffen kann zwischen einem inneren Umfang des anderen Endabschnitts bzw. Endbereichs des äußeren Rings und einem äußeren Umfang des inneren Rings angebracht sein.
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Die zweite Vertiefung kann von dem ersten Dichtungsteil radial nach innen positioniert sein bzw. die zweite Vertiefung kann von dem ersten Dichtungsteil an einem radialen Inneren angeordnet sein.
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Eine Kegelrollenlager-Einheit gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist auf: eine Nabe, die mit einem Aufnahmeflansch zum Aufnehmen eines Rads und einer Naben-Laufbahn versehen ist, wobei der Aufnahmeflansch radial außen an einem Endabschnitt bzw. Endbereich der Nabe ausgebildet ist, und wobei die Naben-Laufbahn an einem Seitenbereich bzw. Seitenteil bzw. Seitenabschnitt nahe des Aufnahmeflanschs ausgebildet ist; einen äußeren Ring, der die Nabe umgibt und mit einer äußeren Laufbahn an einem inneren Umfang des äußeren Rings versehen ist, welche mit der Naben-Laufbahn korrespondiert; und eine Kegelrolle, die zwischen der Naben-Laufbahn und der äußeren Laufbahn angeordnet ist, und wobei die Kegelrolle eine relative Drehung der Nabe und des äußeren Rings ermöglicht, wobei ein Flanschsockel bzw. eine Flanschbasis zwischen dem Aufnahmeflansch bzw. dem Naben-Flansch und der Naben-Laufbahn ausgebildet ist, und wobei eine erste Vertiefung bzw. eine erste Kerbe bzw. ein erster Freistich bzw. eine erste Hinterschneidung bzw. ein erster Hinterschnitt bzw. eine erste Unterschneidung bzw. ein erster Unterschnitt zum Schleifen der Naben-Laufbahn an dem Flanschsockel ausgebildet ist, wobei ein erstes Dichtungsteil zum Verhindern eines Eintritts von Fremdstoffen zwischen dem Aufnahmeflansch und einem Ende des äußeren Rings angebracht ist, und ein zweites Dichtungsteil zum Verhindern eines Eintritts von Fremdstoffen ist an einem inneren Umfang eines anderen Endabschnitts des äußeren Rings angebracht, und wobei ferner eine zweite Vertiefung bzw. eine zweite Kerbe bzw. ein zweiter Freistich bzw. eine zweite Hinterschneidung bzw. ein zweiter Hinterschnitt bzw. eine zweite Unterschneidung bzw. ein zweiter Unterschnitt zum Verteilen bzw. Ausbreiten von sich an der ersten Vertiefung konzentrierender Spannung an dem Flanschsockel ausgebildet ist, wobei die zweite Vertiefung von dem ersten Dichtungsteil radial nach innen positioniert ist, wobei die beiden an dem Flanschsockel ausgebildeten Vertiefungen zwischen dem ersten und zweiten Dichtungsteil angeordnet sind, wobei ein radial inneres Ende der zweiten Vertiefung von einem radial äußeren Ende der ersten Vertiefung beabstandet und radial außerhalb von dem radial äußeren Ende der ersten Vertiefung positioniert ist
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Die zweite Vertiefung kann radial außerhalb der ersten Vertiefung ausgebildet und von der ersten Vertiefung um eine vorbestimmte Entfernung beabstandet sein.
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Die Größe der zweiten Vertiefung kann größer sein als die der ersten Vertiefung.
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Ein Zapfen zum Tragen des Rads kann in einer axialen Richtung an einer Seitenfläche der Nabe hervorragen, und die zweite Vertiefung kann im Wesentlichen an derselben bzw. gleichen radialen Position wie der Zapfen ausgebildet sein.
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Figurenliste
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- 1 ist eine Schnittdarstellung einer herkömmlichen Kegelrollenlager-Einheit.
- 2 ist eine Schnittdarstellung einer Nabe, die in einer herkömmlichen Kegelrollenlager-Einheit verwendet wird.
- 3 ist eine perspektivische Teildarstellung einer Nabe, die in einer herkömmlichen Kegelrollenlager-Einheit verwendet wird.
- 4 veranschaulicht die Spannungs- bzw. Belastungsverteilung bzw. Beanspruchungsverteilung, wenn ein Schlag einer Nabe zugeführt wird, die in einer herkömmlichen Kegelrollenlager-Einheit verwendet wird.
- 5 ist eine Schnittdarstellung einer Kegelrollenlager-Einheit gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 6 ist eine Schnittdarstellung einer Nabe, die in einer Kegelrollenlager-Einheit gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
- 7 ist eine perspektivische Teildarstellung einer Nabe, die in einer Kegelrollenlager-Einheit gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
- 8 veranschaulicht die Spannungs- bzw. Belastungsverteilung bzw. Beanspruchungsverteilung, wenn ein Schlag einer Nabe zugeführt wird, die in einer Kegelrollenlager-Einheit gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird hier nachfolgend detailliert unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
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5 ist eine Schnittdarstellung einer Kegelrollenlager-Einheit gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, 6 ist eine Schnittdarstellung einer Nabe, die in einer Kegelrollenlager-Einheit gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird, und 7 ist eine perspektivische Teildarstellung einer Nabe, die in einer Kegelrollenlager-Einheit gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
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Eine in 5 bis 7 zum besseren Verständnis und zur Vereinfachung der Beschreibung dargestellte Kegelrollenlager-Einheit 100 zeigt beispielhaft eine beliebige Kegelrollenlager-Einheit unter verschiedenen Kegelrollenlager-Einheiten. Es ist daher einzusehen, dass der Grundgedanke der Erfindung bzw. der Geist der vorliegenden Erfindung nicht auf die in dieser Beschreibung beispielhaft gezeigte Kegelrollenlager-Einheit 100 beschränkt ist, sondern auf verschiedene Kegelrollenlager-Einheiten angewandt wird. Es ist ferner einzusehen, dass der Grundgedanke der vorliegenden Erfindung auf ein beliebiges Lager angewandt werden kann, umfassend einen drehenden bzw. rotierenden Ring (ein Ring, der rotierbar bzw. drehbar sein kann), einen nichtdrehenden bzw. unverdrehbaren bzw. nicht-rotierenden Ring (ein Ring, der nicht drehbar sein kann), und eine Vielzahl von Kegelrollen, angeordnet zwischen dem rotierenden Ring und dem nicht-rotierenden Ring. Zusätzlich, die in 5 bis 7 dargestellte Kegelrollenlager-Einheit ist eine Kegelrollenlager-Einheit für ein Antriebsrad. Da jedoch eine Kegelrollenlager-Einheit für ein angetriebenes Rad ähnlich einer Kegelrollenlager-Einheit für ein Antriebsrad ist, ist es jedoch einzusehen, dass der Grundgedanke bzw. der Geist der vorliegenden Erfindung nicht auf die Kegelrollenlager-Einheit für das Antriebsrad beschränkt ist, sondern auf die Kegelrollenlager-Einheit für das angetriebene Rad angewandt wird.
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Zusätzlich zeigen zur Vereinfachung der Beschreibung 5 bis 7 beispielhaft, dass der Geist bzw. der Grundgedanke der vorliegenden Erfindung auf ein „Dritte Generation Kegelrollenlager“ angewandt wird, aber nicht hierauf beschränkt ist. Das heißt, dass der Geist bzw. Grundgedanke der vorliegenden Erfindung auf eine Kegelrollenlager-Einheit aller Generationen angewandt werden kann.
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Indes wird - zur Vereinfachung der Beschreibung - ein Gebiet bzw. ein Bereich nahe eines Rads (nicht dargestellt) „Außenbord“ und ein Gebiet bzw. ein Bereich fern des Rads „Innenbord“ in all den einzelnen bzw. konstituierenden Elementen genannt, die in der Kegelrollenlager-Einheit aufgenommen sind.
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Wie in 5 bis 7 gezeigt, umfasst die Kegelrollenlager-Einheit 100 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Nabe 110, einen inneren Ring 130, einen äußeren Ring 160 und erste und zweite Kegelrollen 140 und 150. Es ist in dieser Beschreibung - ohne hierauf beschränkt zu sein - gezeigt, dass zwei Reihen2 Kegelrollen verwendet werden. Die Anzahl der Reihen der Kegelrollen kann geeignet von einem Fachmann gewählt sein. Typischerweise können die ersten und zweiten Kegelrollen 140 und 150 gebildet werden durch Einpassen einer Vielzahl von Kegelrollen in einer ersten und einer zweiten Aufnahme 142 und 152, hergestellt aus einem Harzmaterial.
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Die Nabe 110 hat eine zylindrische Form und das Rad des Fahrzeugs ist an einem Außenbord-Endbereich bzw. einem Außenbord-Endabschnitt der Nabe 110 befestigt. Zu diesem Zweck sind ein sich radial nach außen erstreckender Aufnahmeflansch 114 bzw. Naben-Flansch 114 und ein Zapfen 112, der zu einer Außenbord-Seite entlang einer Rotationsachse hervorragt, an dem Außenbord-Endbereich der Nabe 110 ausgebildet. Gebohrt an dem Aufnahmeflansch 114 ist ein Bolzenloch, derart, dass das Rad des Fahrzeugs an der Nabe 110 durch Befestigungsmittel, wie einen Bolzen, befestigt ist, und der Zapfen 112 führt und trägt das Rad, wenn das Rad an der Nabe 110 befestigt bzw. mit dieser verbunden ist. Zusätzlich ist ein gestufter Abschnitt 116 bzw. ein abgestufter Abschnitt 116 bzw. ein abgesetzter Abschnitt 116 an einem Innenbord-Endbereich bzw. einem Innenbord-Endabschnitt der Nabe 110 ausgebildet, und ein Endbereich 118 bzw. ein Endabschnitt 118 erstreckt sich von dem gestuften Abschnitt 116. Der Endbereich 118 erstreckt sich vor dem orbitalen Formen bzw. Verformen gerade bzw. direkt zu der Rotationsachsen-Richtung, wird jedoch nach dem orbitalen Formen bzw. Verformen in einer radial nach außen gerichteten Richtung plastisch umgeformt. Eine Naben-Laufbahn 120 ist an einem äußeren Umfang zwischen dem gestuften Abschnitt 116 der Nabe 110 und dem Aufnahmeflansch 114 bzw. Naben-Flansch 114 ausgebildet, und ein Flanschsockel 112 bzw. eine Flanschbasis 112 ist zwischen dem Aufnahmeflansch 114 und der Naben-Laufbahn 120 ausgebildet.
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Der innere Ring 130 ist auf den gestuften Abschnitt 116 der Nabe 110 aufgepresst, und eine innere Laufbahn 132 ist an einem äußeren Umfang des inneren Rings 130 ausgebildet. Der innere Ring 130 ist an der Nabe 110 befestigt durch orbitales Formen bzw. Verformen des Endbereichs 118 bzw. des Endabschnitts 118 der Nabe 110. In diesem Prozess kann Vorbelastung bzw. eine Vorspannkraft auf die ersten und zweiten Kegelrollen 140 und 150 aufgebracht werden. Es ist in dieser Beschreibung beispielhaft gezeigt, dass der innere Ring 130 an der Nabe 110 durch das orbitale Formen befestigt ist, jedoch kann der innere Ring 130 durch einen Bolzen bzw. eine Schraube an der Nabe 110 befestigt sein.
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Der äußere Ring 160 ist radial außerhalb von der Nabe 110 angeordnet und umgibt die Nabe 110 und den inneren Ring 130. Erste und zweite äußere Laufbahnen 162 und 164, die mit der Naben-Laufbahn 120 und der inneren Laufbahn 132 korrespondieren, sind an einem inneren Umfang des äußeren Rings 160 ausgebildet, und ein Teil des äußeren Umfangs des äußeren Rings 160 ragt radial nach außen, um einen Flansch zu bilden. An dem Flansch ist ein Bolzenloch (nicht dargestellt) gebohrt, derart, dass der äußere Ring 160 an einem Fahrzeugaufbau bzw. Fahrzeugkörper (zum Beispiel einem Achsschenkelgelenk) durch Verbindungsmittel, wie einen Bolzen oder eine Schraube, befestigt ist.
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Die erste Kegelrolle 140 ist zwischen der Naben-Laufbahn 120 und der ersten äußeren Laufbahn 162 angeordnet. Die zweite Kegelrolle 150 ist zwischen der inneren Laufbahn 132 und der zweiten äußeren Laufbahn 164 angeordnet. Die ersten und zweiten Kegelrollen 140 und 150 ermöglichen eine relative Rotation bzw. Drehung der Nabe 110 und des inneren Rings 130, und des äußeren Rings 160.
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Zusätzlich ist ein erstes Dichtungsteil 170 zwischen dem Aufnahmeflansch 114 und einem Außenbord-Ende des äußeren Rings 160 angebracht, um so einen Einritt von Fremdstoffen, wie etwa Staub und Feuchtigkeit, zu verhindern, und ein zweites Dichtungsteil 172 ist zwischen einem Innenbord-Ende des äußeren Rings 160 und dem äußeren Umfang des inneren Rings 130 angebracht, um so einen Einritt von Fremdstoffen, wie etwa Staub und Feuchtigkeit, zu verhindern. Das erste Dichtungsteil 170 und das zweite Dichtungsteil 172 können Dichtungsteile desselben bzw. des gleichen Typs oder Dichtungsteile unterschiedlichen Typs sein.
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Indes, es ist in dieser Beschreibung beispielhaft gezeigt, dass die Kegelrollenlager-Einheit 100 die Nabe 110, die mit dem Rad verbunden ist und rotiert, und den äußeren Ring 160 umfasst, der mit dem Fahrzeugköper fest verbunden ist, jedoch ist die Kegelrollenlager-Einheit nicht hierauf beschränkt. Das heißt, die Nabe 110 kann an dem Fahrzeugkörper befestigt sein und der äußere Ring 160 ist an dem Rad befestigt und rotiert.
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Zusätzlich verwendet die Kegelrollenlager-Einheit 100 gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Kegelrollen 140 und 150 als Wälzkörper. Daher ist eine Vertiefung zum maschinellen Herstellen bzw. Bearbeiten der Laufbahnen erforderlich. Für diese Zwecke ist eine erste Vertiefung 124 auf dem Flanschsockel 122 ausgebildet, der mit der Naben-Laufbahn 120 verbunden ist. Das heißt, eine Seitenkante der ersten Kegelrolle 140 ist in die erste Vertiefung 124 eingesetzt. Jedoch, falls ein äußerer Stoß auf den Aufnahmeflansch 114 aufgebracht wird, konzentriert sich die Spannung an der ersten Vertiefung 124. Daher kann ein Bruch bzw. ein Riss auftreten oder die Kegelrollenlager-Einheit 100 kann beschädigt werden. Daher ist eine zweite Vertiefung 126 nahe der ersten Vertiefung 124 ausgebildet, um Spannung gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zu verteilen bzw. auszubreiten. Die zweite Vertiefung 126 ist an dem Flanschsockel 122 ausgebildet und ist von der ersten Vertiefung 124 radial außerhalb um eine vorbestimmte Entfernung beabstandet. Falls die zweite Vertiefung 126 weit weg von der ersten Vertiefung 124 ausgebildet ist, kann die Spannung bzw. Beanspruchung nicht verteilt bzw. ausgebreitet werden. Dagegen, falls die zweite Vertiefung 126 sehr nahe der ersten Vertiefung 124 ausgebildet ist, werden die erste und die zweite Vertiefung 124 und 126 als eine Kerbe bzw. Fuge betätigt und Spannung kann darauf konzentriert werden. Daher ist eine Entfernung zwischen der ersten Vertiefung 124 und der zweiten Vertiefung 126 sehr wichtig, um den Geist bzw. Grundgedanken der vorliegenden Erfindung zu erzielen bzw. umzusetzen, und wobei ein geeigneter Wert der Entfernung von einem Fachmann in Abhängigkeit von der Größe der Kegelrollenlager-Einheit festgelegt werden kann. Zum Beispiel kann die Entfernung zwischen der ersten Vertiefung 124 und der zweiten Vertiefung 126 zum Beispiel ca. 0,3 cm - 2cm betragen, ohne jedoch hierauf beschränkt zu sein.
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Zusätzlich kann die Größe der zweiten Vertiefung 126 größer sein als die der ersten Vertiefung 124, um den Spannungsverteilungseffekt zu steigern. Hierin kann die Größe der Vertiefung die Tiefe oder der Radius der Vertiefung sein. Ferner kann die zweite Vertiefung 126 an derselben bzw. der gleichen radialen Position wie der Zapfen 112 ausgebildet sein, und kann an einer radial innereren Position als das erste Dichtungsteil 170 ausgebildet sein.
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Die zweite Vertiefung 126 verteilt Spannung, die sich an der ersten Vertiefung 124 konzentriert.
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Eine Querschnittsform der zweiten Vertiefung 126 hat eine glatte gebogene Linie.
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8 veranschaulicht die Spannungsverteilung, wenn ein Stoß auf eine Nabe aufgebracht wird, die in einer Kegelrollenlager-Einheit gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
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Da die zweite Vertiefung 126, wie in 8 gezeigt, nahe der ersten Vertiefung 124 angeordnet ist, wird an der ersten Vertiefung 124 konzentrierte Spannung auf die erste und die zweite Vertiefung 124 und 126 verteilt. Falls eine maximale, auf die erste und zweite Vertiefung 124 und 126 aufgebrachte Spannung berechnet wird, ist die auf die erste Vertiefung 124 aufgebrachte maximale Spannung größer als die, welche auf die zweite Vertiefung 126 aufgebracht wird. Jedoch wird die auf die erste Vertiefung 124 aufgebrachte maximale Spannung bzw. Belastung im Vergleich zu einem herkömmlichen Kegellager um mehr als 10 % reduziert. Das heißt, da ein Teil der an der ersten Vertiefung 124 konzentrierten Spannung von der zweiten Vertiefung 126 absorbiert wird, ist die Stärke der an der ersten Vertiefung 124 konzentrierten Spannung reduziert. Daher können die Möglichkeiten des Riss-Auftretens bzw. Bruch-Auftretens um die die erste Vertiefung 124 herum reduziert werden, und die Möglichkeiten einer Beschädigung bzw. einer Panne der Kegelrollenlager-Einheit 100 können ebenfalls reduziert werden. Sich hieraus ergebend kann die Kegelrollenlager-Einheit 100 stärkere Stöße bzw. eine stärkere Stoßbelastung bzw. allgemein eine stärkere Belastung überstehen.
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Wie oben beschrieben, kann durch Ausbilden einer zusätzlichen Vertiefung nahe einer Vertiefung zum maschinellen Bearbeiten bzw. Herstellen einer Naben-Laufbahn gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Spannung verteilt werden. Daher kann die Kegelrollenlager-Einheit stärkere Stöße bzw. eine stärkere Stoßbelastung bzw. allgemein eine stärkere Belastung überstehen.
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Während diese Erfindung in Verbindung mit dem, was vorliegend als praktische beispielhafte Ausführungsformen betrachtet wird, beschrieben wurde, ist es einzusehen, dass die Erfindung nicht auf die offenbarten Ausführungsformen beschränkt ist, jedoch ist es hingegen beabsichtigt, dass die Erfindung verschiedene Modifikationen und äquivalente Ausgestaltungen erfasst, die innerhalb des Grundgedankens bzw. Geists und Schutzumfangs der beigefügten Ansprüche liegen bzw. enthalten sind.
