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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Nabeneinheit.
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2. Beschreibung des Standes der Technik
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Eine Nabeneinheit wird dazu verwendet, Räder eines Fahrzeugs, wie bspw. ein Automobil, so zu lagern, dass die Räder bzgl. einer Aufhängung für eine Fahrzeugkarosserie drehbar sind. In konventionell gängigen Nabeneinheiten, ist ein die Nabeneinheit ausbildendes Außenring-Teil an der Fahrzeugkarosserie über ein Achsschenkelgelenk fixiert. Auf einem äußeren Umfang eines ebenfalls die Nabeneinheit ausbildenden Innenring-Teils ist ein Radbefestigungsflansch ausgebildet, an welchem ein Bremsrotor oder ein Rad angekoppelt ist.
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7 zeigt eine Teilquerschnittsansicht eines Beispiels einer konventionellen Nabeneinheit. 8 ist eine Darstellung, welche die in 7 dargestellte Nabeneinheit H1 von einer Innenseite aus gesehen, darstellt. In 8, ist ein Radbefestigungsflansch 30 auf einer Außenseite dargestellt. Ein Außenring-Teil 32 ist auf der Innenseite dargestellt. Auf einem äußeren Umfang des Außenring-Teils 32 ist ein Flansch 31 ausgebildet, über welchen das Außenring-Teil 32 an der Fahrzeugkarosserie befestigt ist. In 8 sind das Rad und dgl., welche später beschrieben werden, nicht dargestellt, um das Verständnis zu erleichtern.
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Die Nabeneinheit H1 beinhaltet das Außenring-Teil 32, ein Innenring-Teil 33 und Dichtungsteile 34a und 34b. Das Außenring-Teil 32 ist an der Fahrzeugkarosserie fixiert. Das Innenring-Teil 33 ist innerhalb des Außenring-Teils 32 und koaxial zu dem Außenring-Teil 32 angeordnet. Die Dichtungsteile 34a und 34b sind an entgegengesetzten Enden eines ringförmigen Raums S zwischen dem Außenring-Teil 32 und dem Innenring-Teil 33 angeordnet. Das Innenring-Teil 33 beinhaltet eine Nabenwelle 35 und ein innenringausbildendes Teil 36, welches auf einen äußeren Durchmesser eines innenliegenden Endes der Nabenwelle 35 eingepasst ist.
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Auf einem äußeren Umfang eines außenliegenden Endes der Nabenwelle 35 ist der Radbefestigungsflansch 30 ausgebildet, über welchen das Rad an der Nabeneinheit H1 befestigt ist. Schraubbolzenlöcher 37 sind entlang eines Umfangsabschnitts des Radbefestigungsflanschs 30 mit vorbestimmten Abständen zueinander ausgebildet. Ein Rad 39 und ein Bremsrotor/eine Bremsscheibe 40, welches radausbildende Komponenten sind, sind an Nabenbolzen 38 befestigt, welche in die Schraubbolzenlöcher 37 eingepresst sind.
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Wenn ein Fahrzeug über eine Bodenwelle bzw. eine unebene Straße fährt, könnten die Nabenbolzen 38 aufgrund von, z. B., wiederholter Übertragung einer Stoßkraft über die Räder 39 beschädigt oder gebrochen werden. In diesem Fall, ist es erwünscht, für einen vereinfachten Austauschvorgang, nur den beschädigten Nabenbolzen 38 aus dem Schraubbolzenloch 37 in dem Radbefestigungsflansch 30 herauszuziehen, wobei die Nabeneinheit H1 an der Fahrzeugkarosserie angebracht verbleibt, um dann einen neuen Nabenbolzen 38 in das Schraubbolzenloch 37 einzusetzen.
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Demgegenüber könnte der äußere Durchmesser des Außenring-Teils 32 groß festgelegt werden, um die Steifigkeit eines Lagers zu verbessern. In diesem Fall, interferiert ein Kopf 38a des Nabenbolzens 38 mit einer äußeren Kante 32a des Außenring-Teils 32 oder einer äußeren Kante 31a des Flanschs 31, welcher auf dem äußeren Umfang des Außenring-Teils 32 ausgebildet ist. Demzufolge könnte der Nabenbolzen 38 davor bewahrt werden, aus dem Schraubbolzenloch 37 herausgezogen zu werden, wenn die Nabeneinheit H1 in der Fahrzeugkarosserie eingebaut verbleibt.
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Im Gegensatz dazu könnte der Außendurchmesser des Außenring-Teils 32 oder des Flanschs 31 über spanende/mechanische Bearbeitung reduziert werden. Jedoch benötigt eine solche Bearbeitung viel Zeit und Aufwand, was Kosten erhöht. Des Weiteren könnte die erforderliche Festigkeit/Steifigkeit nicht gewährleistet sein.
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Daher ist eine Abtragung/Abflachung/Ausschnitt/Aussparung/Ausfräsung
41 an einem Seitenabschnitt des Kopfs
38a des Nabenbolzens
38 wie in den
8 und
9 dargestellt, ausgebildet. Es wurde vorgeschlagen, dass die Abtragung
41 dazu verwendet wird, den Kopf
38a des Nabenbolzens
38 daran zu hindern, mit der äußeren Kante
32a des Außenring-Teils
32 oder der äußeren Kante
31a des Flanschs
31 zu interferieren, wenn der Nabenbolzen
38 aus dem Schraubbolzenloch
37 herausgezogen wird, oder wenn der Nabenbolzen
38 in das Schraubbolzenloch
37 eingesetzt wird (siehe japanische Patentanmeldung Veröffentlichungsnummer 2002-347402 (
JP 2002-347402 A ) (Absätze [0032] bis [0037] und
4 bis
7)). Das heißt, dass die Abtragung
41 so ausgebildet ist, dass der Kopf
38a des Nabenbolzens
38 so ausgelegt ist, um nicht mit der äußeren Kante
32a des Außenring-Teils
32 oder der äußeren Kante
31a des Flanschs
31 zu interferieren, wenn ein Versuch unternommen wird, den Nabenbolzen
38 in das Schraubbolzenloch
37 einzusetzen, wobei die Abtragung
41 der äußeren Kante
32a des Außenring-Teils
32 oder der äußeren Kante
31a des Flanschs
31 gegenüberliegt. Der Flansch
31 ist um den äußeren Umfang des Außenring-Teils
32 herum ausgebildet. Die äußere Kante
31a bezieht sich auf die radial äußere Kante des Flanschs
31, wie in
8 dargestellt. Die äußere Kante
32a ist die radial äußere Kante des Außenring-Teils
32, die äußere Kante
31a des Flanschs
31 ausgenommen.
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Wenn der Kopf 38a in der Draufsicht gesehen wie der Buchstabe D ausgeformt ist, indem die Abtragung 41 an dem Kopf 38a ausgebildet ist, können mögliche Interferenzen/Beeinträchtigungen/Überlagerungen zwischen dem Nabenbolzen 38 und dem Außenring-Teil 32 oder dem Flansch 31 während eines Austauschvorgangs verhindert werden.
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Jedoch könnten Teile des Schraubbolzenlochs 37 freigelegt sein, wenn der Nabenbolzen 38 in das Schraubbolzenloch 37 eingepresst ist. Wenn das Schraubbolzenloch 37 einen freigelegten Abschnitt 42 hat (siehe 9), könnten Regenwasser oder Salzwasser durch den freigelegten Abschnitt 42 in die Nabeneinheit eindringen. Dann könnten der Nabenbolzen 38 oder eine Mutter 43 (siehe 7) korrodiert werden.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist es, eine Nabeneinheit bereitzustellen, welche die Vermeidung einer externen Freilegung eines Schraubbolzenlochs, in welches ein Nabenbolzen zum Fixieren eines Rads eingepresst ist, ermöglicht.
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Eine Nabeneinheit gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein Außenring-Teil und ein Innenring-Teil, welches innerhalb des Außenring-Teils und koaxial zu dem Außenring-Teil angeordnet ist. Das Innenring-Teil ist mit einem Radbefestigungsflansch versehen. Der Radbefestigungsflansch ist mit einer Vielzahl an Schraubbolzenlöchern versehen, welche entlang einer Umfangsrichtung angeordnet sind und in welche Nabenbolzen zum Fixieren eines Rads eingepresst sind. Zumindest einer der Nabenbolzen ist an dessen Kopf mit einer Abtragung an einem Seitenabschnitt versehen. Wenn in der Nabeneinheit ein Minimalwert einer Distanz von einer Achse des Nabenbolzens zu einer Abtragungskante der Abtragung mit A angegeben wird und ein Radius des Schraubbolzenlochs, in welches der Nabenbolzen eingepresst ist, mit B angegeben wird, ist A ≥ B erfüllt.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die vorhergehenden und weiteren Merkmale und Vorteile der Erfindung werden mit der folgenden Beschreibung von beispielhaften Ausführungsformen mit Bezug zu den beigefügten Zeichnungen ersichtlich, wobei gleiche Zahlen dazu verwendet werden, gleiche Elemente zu repräsentieren und wobei:
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1 eine Teilquerschnittsansicht zeigt, welche eine Ausführungsform einer Nabeneinheit der vorliegenden Erfindung abbildet;
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2 eine Teilquerschnittsansicht zeigt, welche einen Radbefestigungsflansch einer in 1 dargestellten Nabenwelle, abbildet;
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3 eine Seitenansicht zeigt, welche ein Beispiel eines Nabenbolzens in der vorliegenden Erfindung abbildet;
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4 eine Draufsicht zeigt, welche den in 3 gezeigten Nabenbolzen abbildet;
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5 eine Draufsicht zeigt, welche einen Zustand abbildet, in dem der Nabenbolzen in ein Schraubbolzenloch in dem Radbefestigungsflansch eingepresst ist;
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6 eine Draufsicht zeigt, welche ein anderes Beispiel einer an einem Kopf des Nabenbolzens ausgebildeten Abtragung abbildet;
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7 eine Teilquerschnittsansicht zeigt, welche ein Beispiel einer konventionellen Nabeneinheit abbildet;
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8 eine Darstellung der konventionellen Nabeneinheit von einer Innenseite aus gesehen zeigt; und
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9 eine Draufsicht zeigt, welche einen Umfang eines Nabenbolzens in der konventionellen Nabeneinheit abbildet.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Eine Ausführungsform einer Nabeneinheit der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend im Detail mit Bezug zu den beigefügten Zeichnungen beschrieben. 1 zeigt eine Teilquerschnittsansicht, welche eine Nabeneinheit H gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung abbildet. 2 zeigt eine Teilquerschnittsansicht, welche einen in 1 gezeigten Radbefestigungsflansch einer Nabenwelle abbildet. In den 1 und 2 ist die linke Seite eine Innenseite und die rechte Seite eine Außenseite.
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Die Nabeneinheit H gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist eine Nabeneinheit für eine Antriebsradachse in einem Fahrzeug. Die Nabeneinheit H beinhaltet ein Außenring-Teil 1, ein Innenring-Teil 2 und Dichtungsteile 3a und 3b. Das Außenring-Teil 1 ist an einer Fahrzeugkarosserie fixiert. Das Innenring-Teil 2 ist innerhalb des Außenring-Teils 1 und koaxial zu dem Außenring-Teil 1 angeordnet. Die Dichtungsteile 3a und 3b sind an den entgegengesetzten Enden eines ringförmigen Raums S zwischen dem Außenring-Teil 1 und dem Innenring-Teil 2 angeordnet. Auf einem äußeren Umfang des Außenring-Teils 1 ist ein Staubschutzdeckel 5 angeordnet, welcher allgemein in einer Axialrichtung gesehen scheibenartig geformt ist, um verstreute Steine daran zu hindern, gegen eine seitliche Oberfläche eine Bremsrotors/einer Bremsscheibe 4 zu prallen.
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Das Außenring-Teil 1 ist mit einem Flansch 1b versehen, über welchen das Außenring-Teil 1 an einer Fahrzeugkarosserie fixiert ist. Der Flansch 1b ist an der Fahrzeugkarosserie über ein Achsschenkelgelenk 6 fixiert. Das Außenring-Teil 1 ist ein doppelreihiges Außenring-Teil mit zwei Außenring-Laufringoberflächen 1a auf einer inneren Umfangsoberfläche davon. Das Innenring-Teil 2 hat Innenring-Laufringoberflächen 2a, welche den Außenring-Laufringoberflächen 1a gegenüberliegen. Kugeln 7, welche Wälzkörper sind, sind zwischen den Außenring-Laufringoberflächen 1a und den Innenring-Laufringoberflächen 2a angeordnet.
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Das Innenring-Teil 2 beinhaltet eine Nabenwelle 8 und ein innenringausbildendes Teil 9. Das innenringausbildende Teil 9 ist ein separates Teil, welches auf den äußeren Durchmesser eines innenliegenden Endes der Nabenwelle 8 eingepasst ist. Die Nabenwelle 8 ist durch das Außenring-Teil 1 über die Vielzahl an Kugeln 7 so gelagert, dass es rotierbar ist.
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Die Kugeln 7 werden auf den Innenring-Laufringoberflächen 2a durch einen Käfig 10 in vorbestimmten Abständen zueinander in einer Umfangsrichtung gehalten. Die entgegengesetzten/gegenüberliegenden Enden des ringförmigen Raums S zwischen dem Innenring-Teil 2 und dem Außenring-Teil 1 sind durch die Dichtungsteile 3a und 3b abgedichtet. Die Dichtungsteile 3a und 3b sind hauptsächlich dazu angeordnet, externe fremde Materialien (Schlammwasser, feiner Dreck oder ähnliches) daran zu hindern, in das Lager einzudringen.
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Auf einem äußeren Umfang eines außenliegenden Endes der Nabenwelle 8 ist ein Radbefestigungsflansch 11 ausgebildet, über den ein Rad an der Nabeneinheit H befestigt ist. Schraubbolzenlöcher 12 sind an einer Umfangskante des Radbefestigungsflanschs 11 in vorbestimmten Abständen entlang einer Umfangsrichtung ausgebildet. Ein Rad 14 und ein Bremsrotor/eine Bremsscheibe 4, welches radausbildende Komponenten sind, sind an in die Schraubbolzenlöcher 12 eingepressten Nabenbolzen 13 befestigt. Das Rad 14 und die Bremsscheibe 4 sind über Muttern 15 miteinander verbunden.
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Wie in 3 dargestellt, hat der Nabenbolzen 13 einen Kopf 13a, einen Riffelungsabschnitt 13b und einen Gewindeabschnitt 13c. Der Riffelungsabschnitt 13b ist in das Schraubbolzenloch 12 eingepresst, um den Nabenbolzen 13 an dem Radbefestigungsflansch 11 zu fixieren. Die Mutter 15 ist an dem Gewindeabschnitt 13c befestigt. Ein gerundeter Abschnitt 16 ist unter dem Kopf des Nabenbolzens 13 ausgebildet. Ein abgeschrägter Abschnitt 17 (siehe 2), welcher es dem gerundeten Abschnitt 16 ermöglicht untergebracht zu werden, ist auf einer Umfangskante des Schraubbolzenlochs 12 auf einer Seite davon angeordnet, von welcher der Nabenbolzen 13 eingesetzt wird (Innenseite, die linke in 1 und 2). Der abgeschrägte Abschnitt 17 hat eine Kante großen Durchmessers 17a und eine Kante kleinen Durchmessers 17b. Der Durchmesser der Kante kleinen Durchmessers 17b ist der gleiche wie der Innendurchmesser eines Teils des Schraubbolzenlochs 12, in welchen der Riffelungsabschnitt 13b eingepresst wird. Das ”Schraubbolzenloch” wie hierin verwendet, beinhaltet einen ringförmigen Raum 12a, welcher aus der Ausbildung des abgeschrägten Abschnitts 17 resultiert.
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In manchen der Nabenbolzen 13, ist eine Abtragung/Abflachung/Aussparung 19 an einem Seitenabschnitt des Kopfs 13a, wie in den 3 und 4 dargestellt, ausgebildet. Die Abtragung 19 ist an den Nabenbolzen 13 ausgebildet, deren Köpfe 13a mit einer äußeren Kante des Außenring-Teils 1 oder eines Flanschs 1b interferieren könnten, wenn der Nabenbolzen 13 aus dem Schraubbolzenloch 12 herausgezogen wird. Die Abtragung 19 kann, z. B. durch Ausschneiden/Anschneiden/Abtragen ausgebildet sein.
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Im Hinblick auf die Abtragung 19, haben die derzeitigen Erfinder herausgefunden, dass eine übermäßig große Abtragung 19 verursachen könnte, dass ein Teil des Schraubbolzenlochs 12 freigelegt ist, wenn der Nabenbolzen 13 in das Schraubbolzenloch 12 eingepresst ist. Das freigelegte Schraubbolzenloch 12 könnte verursachen, dass Regenwasser oder Salzwasser durch den freigelegten Teil in die Nabeneinheit eindringt, was zu Korrosion des Nabenbolzens 13 oder der Mutter 15, wie oben beschrieben, führt.
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Der Abstand von der Achse 13d des Nabenbolzens 13 zu einer Abtragungskante 19a der Abtragung 19 ist mit A angegeben (siehe 4 und 5). Der Radius des Schraubbolzenlochs 12 auf dessen Seite, von welcher der Nabenbolzen 13 eingepresst wird, ist mit B angegeben (siehe 2 und 5). In der vorliegenden Ausführungsform sind die Größen A und B abgestimmt, um A ≥ B zu erfüllen. In der vorliegenden Ausführungsform erscheint die Abtragungskante 19a linear, wenn der Kopf 13a des Nabenbolzens 13 von vorne gesehen wird, wie in den 4 und 5 dargestellt. Somit ist die Länge einer senkrechten Linie L von der Achse 13d des Nabenbolzens 13 zur Abtragungskante 19a gleich dem Minimalwert A des vorstehend beschriebenen Abstands.
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Insbesondere ist der Abschrägungsgrad/Abschrägungswinkel des abgeschrägten Abschnitts 17 vermindert, um den Radius B der Kante großen Durchmessers 17a, d. h., der Radius des Schraubbolzenlochs 12 an dessen Seite, von welcher der Nabenbolzen 13 eingepresst ist, zu verringern/verkleinern. Alternativ wird der Abtragungsgrad/Abtragungswinkel der Abtragung 19 reduziert, um den Minimalwert A des vorstehend beschriebenen Abstands zu erhöhen. In der vorliegenden Ausführungsform könnten einer oder beide dieser Maße angewendet werden, um die Größen A und B so abzustimmen, dass A ≥ B. Die Abtragungskante 19a, wie hier verwendet, bezieht sich auf eine Grenze zwischen der Abtragung 19 und einer Auflageroberfläche 13a1 (siehe 3) des Kopfs 13a des Nabenbolzens 13.
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In der vorliegenden Ausführungsform ist die Abtragung 19 an dem Seitenabschnitt des Kopfs 13a des Nabenbolzens 13 ausgebildet. Daher kann der Kopf 13a des Nabenbolzens 13 davor bewahrt werden, mit der äußeren Kante des Außenring-Teils 1 oder des Flanschs 1b zu interferieren, wenn ein beschädigter oder gebrochener Nabenbolzen aus dem Schraubbolzenloch 12 in dem Radbefestigungsflansch 11 herausgezogen wird, und wenn ein neuer Nabenbolzen in das Schraubbolzenloch 12 in dem Radbefestigungsflansch 11 eingepresst wird. Zudem sind die Größen A und B so abgestimmt, dass A ≥ B. Daher kann das Schraubbolzenloch 12 davor bewahrt werden, nach außen freigelegt zu sein, wenn der Nabenbolzen 13 in das Schraubbolzenloch 12 eingesetzt ist. Dies ermöglicht die Vermeidung einer Situation, in der Regenwasser oder Salzwasser in einen Bereich eindringt, wo der Nabenbolzen 13 und das Schraubbolzenloch 12 miteinander verbunden oder eingepasst sind, was zu Korrosion des Nabenbolzens 13 oder der Mutter 15 führt.
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In der vorliegenden Ausführungsform ist eine ringförmige Einkerbung/Rille 18 in einer Flanschoberfläche 11a ausgebildet, welches eine der Flanschoberflächen des Radbefestigungsflanschs 11, an welcher die Bremsscheibe 4 befestigt ist (die äußere Flanschoberfläche rechts in den 1 und 2 angeordnet ist), ist. Die ringförmige Einkerbung 18 ist ausgebildet, um die Planlaufgenauigkeit der Flanschoberfläche 11a zu verbessern, an welcher die Bremsscheibe 4 befestigt ist. Insbesondere ist die Flanschoberfläche 11a so ausgebildet, um lokale Deformation/Verformung des Nabenbolzenumfangs oder Welligkeit der Flanschoberfläche, welche aus dem Einpressen des Nabenbolzens 13 in das Schraubbolzenloch 12 resultiert, innerhalb der ringförmigen Einkerbung zu begrenzen. Somit verhindert die ringförmige Einkerbung 18 eine Situation, in der die Verformung oder Welligkeit die Flanschoberfläche 11a außerhalb der ringförmigen Einkerbung 18 beeinträchtigt.
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebene Ausführungsform begrenzt, und verschiedene Veränderungen könnten an der Ausführungsform innerhalb des Rahmens der Ansprüche vorgenommen werden. Zum Beispiel ist in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform, die Abtragung 19, welche die Abtragungskante 19a hat, die linear erscheint, wenn der Kopf 13a des Nabenbolzens 13 von vorne gesehen wird, an dem Seitenabschnitt des Kopfs 13a ausgebildet, wie in den 4 und 5 dargestellt. Jedoch könnte eine Abtragung mit einer anderen Form angewendet werden. Zum Beispiel, wie in 6 dargestellt, könnte eine Abtragung 59, welche eine Abtragungskante 59a hat, die gebogen/gekrümmt erscheint, wenn der Kopf 13a des Nabenbolzens 13 von vorne gesehen wird, an dem Seitenabschnitt des Kopfs 13a ausgebildet sein. In diesem Fall ist, unter virtuellen Kreisen um die Achse 13d des Nabenbolzens 13 herum, der Radius r eines virtuellen Kreises c, welcher durch eine Position auf der Abtragungskante 59a der Achse 13d am Nächsten ist, der Minimalwert A des Abstandes von der Achse 13d des Nabenbolzens 13 zur Abtragungskante 59a der Abtragung 59.
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Die Nabeneinheit der vorliegenden Erfindung ermöglicht die Verhinderung einer externen Freilegung bzw. Freilegung nach außen des Schraubbolzenlochs, in welches der Nabenbolzen zur Fixierung des Rads eingepresst ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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