DE102020111631A1

DE102020111631A1 - Storage device

Info

Publication number: DE102020111631A1
Application number: DE102020111631.4A
Authority: DE
Inventors: Matthias Wolz; Norbert Gross
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2020-04-29
Filing date: 2020-04-29
Publication date: 2021-11-04

Abstract

Lagervorrichtung (1) für ein Kraftfahrzeug umfassend- ein Wälzlager (2) mit einen Außenring (3), einem Innenring (4), wobei zwischen dem Innenring (4) und dem Außenring (3) mehrere Wälzkörper (10) angeordnet sind, so dass der Innenring (4) gegenüber dem Außenring (3) um eine Rotationsachse (5) drehbar gelagert ist, und- eine Radnabe (6), wobei- das Wälzlager (2) gegenüber der Radnabe (6) durch einen Wälznietbund (7) gesichert ist, wobei- der Wälznietbund (7) an einer dem Wälzlager (2) abgewandten Stirnseite (8) eine reibungserhöhende Struktur (9) mit einem arithmetischen Mittenrauwert Ravon wenigstens 0,2 µm aufweist.Bearing device (1) for a motor vehicle comprising a roller bearing (2) with an outer ring (3), an inner ring (4), several rolling elements (10) being arranged between the inner ring (4) and the outer ring (3) so that the inner ring (4) is rotatably mounted about an axis of rotation (5) relative to the outer ring (3), and- a wheel hub (6), wherein- the roller bearing (2) is secured with respect to the wheel hub (6) by a roller rivet collar (7) wherein the rolling rivet collar (7) has a friction-increasing structure (9) with an arithmetic mean roughness value Ravon at least 0.2 μm on an end face (8) facing away from the rolling bearing (2).

Description

Die vorliegende Anmeldung betrifft eine Lagervorrichtung für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 sowie ein Verfahren zu deren Herstellung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 5.The present application relates to a storage device for a motor vehicle according to the preamble of claim 1 and a method for its production according to the preamble of claim 5.

Solche Lagervorrichtungen sind prinzipiell aus dem Stand der Technik bekannt.Such storage devices are known in principle from the prior art.

Aus der DE 10 2009 055 657 A1 ist eine Radlagereinheit mit funktionskombiniertem Wälznietbund bekannt. Die Radlagereinheit weist einen Außenring mit einem oder zwei Innenringen und mit zwischen den beiden Ringen angeordneten, lastübertragenden Wälzkörpern auf, wobei ein Wälznietbund einer Radnabe zur Vorspannung der Radlagereinheit über den Innenring vorgesehen ist und am Innenring ein Zahnring mit einer nach außen gerichteten Radialverzahnung angeordnet ist.From the DE 10 2009 055 657 A1 a wheel bearing unit with a function-combined rolling rivet collar is known. The wheel bearing unit has an outer ring with one or two inner rings and with load-transmitting rolling elements arranged between the two rings, a rolling rivet collar of a wheel hub being provided for preloading the wheel bearing unit via the inner ring and a toothed ring with outwardly directed radial teeth being arranged on the inner ring.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Anmeldung, eine verbesserte Lagervorrichtung für ein Kraftfahrzeug bereitzustellen sowie ein korrespondierendes Verfahren für dessen Herstellung.It is the object of the present application to provide an improved storage device for a motor vehicle and a corresponding method for its production.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind den Unteransprüchen, den Figuren und der dazugehörigen Beschreibung zu entnehmen.The object is achieved by the features of the independent claims. Further preferred embodiments of the invention can be found in the subclaims, the figures and the associated description.

Entsprechend wird die Aufgabe gelöst durch eine Lagervorrichtung für ein Kraftfahrzeug umfassend ein Wälzlager mit einen Außenring, einem Innenring, wobei zwischen dem Innenring und dem Außenring mehrere Wälzkörper angeordnet sind, so dass der Innenring gegenüber dem Außenring um eine Rotationsachse drehbar gelagert ist, und eine Radnabe, wobei das Wälzlager gegenüber der Radnabe durch einen Wälznietbund gesichert sind, wobei der Wälznietbund an einer dem Wälzlager abgewandten Stirnseite eine reibungserhöhende Struktur mit einem arithmetischen Mittenrauwert R_a von wenigstens 0,2 µm aufweist.Accordingly, the object is achieved by a bearing device for a motor vehicle comprising a roller bearing with an outer ring, an inner ring, several rolling elements being arranged between the inner ring and the outer ring so that the inner ring is rotatably supported relative to the outer ring about an axis of rotation, and a wheel hub The roller bearing being secured with respect to the wheel hub by a roller rivet collar, the roller rivet collar having a friction-increasing structure with an arithmetic mean roughness _{value R a} of at least 0.2 μm on an end face facing away from the roller bearing.

Die Bedeutung und Ermittlung des arithmetischen Mittenrauwertes R_a ist dem Fachmann bekannt, beispielsweise aus der DIN EN ISO 4287:2010 .The meaning and determination of the arithmetic mean roughness value R _a is known to the person skilled in the art, for example from FIG DIN EN ISO 4287: 2010 .

Der arithmetische Mittenrauwert R_a kann sich selbstverständlich je nach Messpfad ändern. So kann ein und dieselbe Struktur in Radialrichtung einen anderen arithmetischen Mittenrauwert R_a aufweisen als in Tangentialrichtung. Sofern im Rahmen dieser Anmeldung Rauigkeitskenngrößen, beispielsweise ein Mittenrauwert R_a oder eine gemittelte Rautiefe R_z, angegeben sind, geben diese den Wert der Rauheit für eine Messung in Tangentialrichtung an.The arithmetic mean roughness value R _a can of course change depending on the measuring path. Thus, one and the same structure can have a different arithmetic mean roughness _{value R a} in the radial direction than in the tangential direction. If roughness parameters, for example a _{mean roughness value R a} or an average roughness depth R _z , are specified in the context of this application, these indicate the value of the roughness for a measurement in the tangential direction.

Durch den vorgeschlagenen arithmetischen Mittenrauwert R_a von mindestens 0,2 µm kann im montierten Zustand eine minimale Relativbewegung des Wälznietbundes gegenüber einer Antriebswelle, die mit der Radnabe im montierten Zustand verbunden ist, weiter reduziert oder sogar vollständig verhindert werden. Unter einem montierten Zustand im Sinne dieser Anmeldung ist der Zustand zu verstehen, in dem die Lagervorrichtung in dem Kraftfahrzeug eingebaut ist. Durch das Verringern der Relativbewegung zwischen der Stirnseite des Wälznietbundes und der Antriebswelle können ungewünschte Störgeräusche, beispielsweise Klickgeräusche beim Anfahren, verhindert werden, sodass die Lagervorrichtung im Betreib leiser ist und damit das Komfortgefühl für den Insassen gesteigert wird. Im montierten Zustand liegt die Stirnseite des Wälznietbundes in Axialrichtung, also in Richtung der Rotationsachse, an einer Absatzfläche der Antriebswelle an. Es ist daher vorteilhaft, die reibungserhöhende Struktur an der Stirnseite des Wälznietbundes vorzusehen, die mit der Antriebswelle ohnehin in Kontakt steht. Weiterhin ist diese Fläche vorteilhaft, weil sie auf einem radial außen liegenden Umfang angeordnet ist, sodass durch die zusätzlich entstehende reibschlüssige Verbindung zwischen dem Wälznietbund und der Antriebswelle geringere Kräfte übertragen werden müssen. Es hat sich ferner gezeigt, dass ein arithmetischer Mittenrauwert R_a von mindestens 0,2 µm vorteilhaft ist, um das unerwünschte Durchrutschen der Antriebswelle gegenüber dem Wälznietbund effizient zu verhindern.Due to the proposed arithmetic mean roughness value R _a of at least 0.2 μm, a minimal relative movement of the rolling rivet collar with respect to a drive shaft, which is connected to the wheel hub in the assembled state, can be further reduced or even completely prevented in the assembled state. An assembled state in the context of this application is to be understood as the state in which the bearing device is installed in the motor vehicle. By reducing the relative movement between the end face of the rolling rivet collar and the drive shaft, undesired interference noises, for example clicking noises when starting up, can be prevented, so that the bearing device is quieter during operation and thus the feeling of comfort for the occupant is increased. In the assembled state, the end face of the rolling rivet collar rests against a shoulder surface of the drive shaft in the axial direction, that is to say in the direction of the axis of rotation. It is therefore advantageous to provide the friction-increasing structure on the end face of the rolling rivet collar which is in contact with the drive shaft anyway. Furthermore, this surface is advantageous because it is arranged on a radially outer circumference, so that lower forces have to be transmitted due to the additional frictional connection between the rolling rivet collar and the drive shaft. It has also been shown that an arithmetic mean roughness value R _a of at least 0.2 μm is advantageous in order to efficiently prevent undesired slipping of the drive shaft with respect to the rolling rivet collar.

Es wird weiter vorgeschlagen, dass der arithmetische Mittenrauwert R_a der reibungserhöhenden Struktur maximal 0,8 µm beträgt. Es hat sich ferner gezeigt, dass sich bis zu einem arithmetischen Mittenrauwert R_a von einschließlich 0,8 µm die effiziente Verringerung des Durchrutschens des Wälznietbundes gegenüber der Antriebswelle erreichen lässt. Eine Erhöhung des arithmetischer Mittenrauwert R_a über den Wert von 0,8 µm hinaus führt nicht zu einer weiteren Verbesserung und wäre mit einem unverhältnismäßig großem Herstellungsaufwand verbunden. Vorzugsweise beträgt der arithmetische Mittenrauwert R_a zwischen 0,2 µm und 0,5 µm; weiter vorzugsweise zwischen 0,25 µm und 0,4 µm.It is further proposed that the arithmetic mean roughness value R _{a of} the friction-increasing structure is a maximum of 0.8 μm. It has also been shown that up to an arithmetic mean roughness value R _a of 0.8 μm inclusive, an efficient reduction in the slipping of the rolling rivet collar with respect to the drive shaft can be achieved. An increase in the arithmetic mean roughness _{value R a} beyond the value of 0.8 μm does not lead to a further improvement and would be associated with a disproportionately high manufacturing cost. The arithmetic mean roughness value R _a is preferably between 0.2 μm and 0.5 μm; more preferably between 0.25 µm and 0.4 µm.

Weiter ist es vorteilhaft, wenn die reibungserhöhende Struktur auf einer planen Fläche der Stirnseite angeordnet ist, die orthogonal zu der Rotationsachse ausgerichtet ist. Dadurch kann die Kontaktfläche zwischen dem Wälznietbund und der Antriebswelle weiter erhöht werden, sodass durch die reibschlüssige Verbindung höhere Kräfte übertragen werden können.It is also advantageous if the friction-increasing structure is arranged on a flat surface of the end face which is oriented orthogonally to the axis of rotation. As a result, the contact area between the rolling rivet collar and the drive shaft can be increased further, so that higher forces can be transmitted through the frictional connection.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird vorgeschlagen, dass die reibungserhöhende Struktur bezüglich der Rotationsachse tangential umlaufend ausgebildet ist. Vorzugsweise ist die reibungserhöhende Struktur an der Stirnseite des Wälznietbundes ringförmig ausgebildet. Durch diese umlaufende Ausbildung kann die reibkraftschlüssige Übertragung der Kräfte zwischen dem Wälznietbund und der Antriebswelle über die gesamte Umfangsfläche erfolgen. Weiter vorzugsweise ist die reibungserhöhende Struktur derart ausgebildet, dass sich deren einzelne Strukturelemente wiederholend in Umfangsrichtung aneinanderreihen, was ebenfalls zu einer gleichmäßigen Kraftübertragung beiträgt.According to a further embodiment, it is proposed that the friction-increasing structure is designed to be tangential circumferentially with respect to the axis of rotation. The friction-increasing structure on the end face of the rolling rivet collar is preferably designed in the shape of a ring. As a result of this circumferential design, the frictional transmission of the forces between the rolling rivet collar and the drive shaft can take place over the entire circumferential surface. Furthermore, the friction-increasing structure is preferably designed in such a way that its individual structural elements are repeatedly lined up in a row in the circumferential direction, which likewise contributes to a uniform transmission of force.

Es wird weiter vorgeschlagen, dass die reibungserhöhende Struktur durch Vertiefungen im Wälznietbund gebildet ist. Das Verwenden von Vertiefungen zur Schaffung der reibungserhöhenden Struktur ermöglicht eine einfache und kostengünstige Herstellung. It is further proposed that the friction-increasing structure be formed by depressions in the rolling rivet collar. The use of depressions to create the friction-increasing structure enables simple and inexpensive manufacture.

Die eingangs genannte Aufgabe wird ebenfalls gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung einer Lagervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei in einem ersten Verfahrensschritt das Umformen eines Abschnitts der Radnabe zum Wälznietbund erfolgt, und anschließend in einem zweiten Verfahrensschritt die Herstellung der reibungserhöhenden Struktur erfolgt. Durch die Zweiteilung des Herstellungsverfahrens kann zunächst ein Umformen, was auch als Nieten bezeichnet wird, eines Abschnitts der Radnabe zur Schaffung des Wälznietbundes mit dem entsprechenden Werkzeug ermöglicht werden. Vorzugsweise wird der Wälznietbund mit einem Döpper hergestellt, der während des Nietvorgangs in einer Taumelbewegung über den entstehenden Wälznietbund bewegt wird. Das Herstellen der reibungserhöhenden Struktur erfordert in der Regel im Vergleich zum Nietvorgang eine andere Kraft- und Bewegungseinleitung durch das Werkzeug gegenüber dem Werkstück, sodass es sich als vorteilhaft erwiesen hat, die Herstellung des eigentlichen Wälznietbundes und die Herstellung der reibungserhöhenden Struktur auf dem Wälznietbund voneinander zu trennen.The object mentioned at the beginning is also achieved by a method for manufacturing a bearing device according to one of claims 1 to 5, wherein in a first method step a section of the wheel hub is formed into a rolling rivet collar, and then in a second method step the friction-increasing structure is manufactured. By dividing the manufacturing process into two parts, a section of the wheel hub can initially be reshaped, which is also referred to as riveting, to create the rolling rivet collar with the appropriate tool. The rolling rivet collar is preferably produced with an anvil, which is moved in a tumbling motion over the rolling rivet collar being created during the riveting process. The production of the friction-increasing structure usually requires a different application of force and movement by the tool compared to the workpiece compared to the riveting process, so that it has proven advantageous to separate the production of the actual rolling rivet collar and the production of the friction-increasing structure on the rolling rivet collar from one another separate.

Es wird weiter vorgeschlagen, dass im zweiten Verfahrensschritt die Herstellung der reibungserhöhenden Struktur mittels eines Strukturierungswerkzeuges erfolgt. Durch ein Strukturierungswerkzeug kann der bereits geschaffene Wälznietbund so bearbeitet werden, dass die reibungserhöhende Struktur ohne weiteren Materialauftrag, beispielsweise durch Umformung und/oder spanende Bearbeitung, erfolgen kann.It is further proposed that in the second process step the production of the friction-increasing structure takes place by means of a structuring tool. By means of a structuring tool, the already created rolling rivet collar can be processed in such a way that the friction-increasing structure can take place without further material application, for example by forming and / or machining.

Weiter hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn das Strukturierungswerkzeug durch einen Flachdöpper gebildet ist, der an einer Prägefläche eine Negativform der reibungserhöhenden Struktur aufweist. Die ebene Prägefläche steht während des Herstellungsprozesses mit dem Werkstück, also dem Wälznietbund, in Kontakt. Die an der Prägefläche vorgesehene Negativform der reibungserhöhenden Struktur kann beispielsweise durch einen Laser hergestellt werden. Der Flachdöpper funktioniert nach dem Prinzip eines Prägestempels, mit dem die reibungserhöhende Struktur in den Wälznietbund eingeprägt wird. Der Flachdöpper bildet damit ein einfaches und verschleißarmes Werkzeug zur Herstellung der reibungserhöhenden Struktur.It has also proven to be advantageous if the structuring tool is formed by a flat anvil which has a negative shape of the friction-increasing structure on an embossing surface. The flat embossing surface is in contact with the workpiece, i.e. the rolling rivet collar, during the manufacturing process. The negative shape of the friction-increasing structure provided on the embossing surface can be produced, for example, by a laser. The flat anvil works on the principle of an embossing punch, with which the friction-increasing structure is embossed into the roll rivet collar. The flat anvil thus forms a simple and low-wear tool for producing the friction-increasing structure.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel kann das Strukturierungswerkzeug auch durch einen Laser gebildet sein. Die Verwendung eines Lasers als Strukturierungswerkzeug ist kostengünstig und bietet den Vorteil, dass - je nach Konfiguration des Lasers - verschiedene arithmetischer Mittenrauwert R_a in den Wälznietbund mit ein und demselben Laser eingraviert werden können.According to a further exemplary embodiment, the structuring tool can also be formed by a laser. The use of a laser as a structuring tool is inexpensive and offers the advantage that - depending on the configuration of the laser - different arithmetic mean roughness _{values R a} can be engraved in the rolling rivet collar with one and the same laser.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren erläutert. Dabei zeigen:

1 einen Ausschnitt einer Schnitteinsicht einer Lagervorrichtung;
2 eine schematische Schnittansicht eines Wälzlagers;
3 eine perspektivische Darstellung einer Lagervorrichtung;
4 eine vergrößerte Darstellung eines Wälznietbundes mit einem Innenring;
5 einen Flachdöpper als Strukturierungswerkzeug; und
6 einen Laser als Strukturierungswerkzeug.

The invention is explained below on the basis of preferred embodiments with reference to the accompanying figures. Show:

1 a detail of a sectional view of a storage device;
2 a schematic sectional view of a roller bearing;
3 a perspective view of a storage device;
4th an enlarged view of a rolling rivet collar with an inner ring;
5 a flat head as a structuring tool; and
6th a laser as a structuring tool.

1 zeigt einen Ausschnitt einer Schnittansicht einer Lagervorrichtung 1, mit einem Innenring 4 eines Wälzlagers 2 (siehe 2), der gegenüber einer Radnabe 6 durch einen Wälznietbund 7 fixiert ist. Der Wälznietbund 7 ist dabei durch einen Teilabschnitt der Radnabe 6 gebildet. 1 shows a detail of a sectional view of a storage device 1 , with an inner ring 4th of a rolling bearing 2 (please refer 2 ), the opposite of a wheel hub 6th by a rolling rivet collar 7th is fixed. The rolling rivet collar 7th is thereby through a section of the wheel hub 6th educated.

In 2 ist eine Schnittansicht des Wälzlagers 2 dargestellt, dessen Innenring 4 in 1 dargestellt ist. Ein solches Wälzlager 2, umfasst neben dem Innenring 4 auch einen Außenring 3 und mehrere Wälzkörper 10. Die Wälzkörper 10 sind in einem nicht dargestellten Käfig voneinander beabstandet, so dass der Innenring 4 gegenüber dem Außenring 3 um eine Rotationsachse 5 rotieren kann.In 2 Fig. 3 is a sectional view of the rolling bearing 2 shown, its inner ring 4th in 1 is shown. Such a rolling bearing 2 , includes in addition to the inner ring 4th also an outer ring 3 and several rolling elements 10 . The rolling elements 10 are spaced apart from one another in a cage (not shown), so that the inner ring 4th opposite the outer ring 3 around an axis of rotation 5 can rotate.

Ferner zeigt 1 eine plane Fläche einer Stirnseite 8 des Wälznietbundes 7. An der planen Fläche ist eine reibungserhöhende Struktur 9 vorgesehen, die in den 3 und 4 dargestellt ist. Die plane Fläche weist eine radiale Erstreckung r auf, die sich in Radialrichtung zumindest teilweise über den Innenradius des Innenrings 3 hinaus erstreckt, so dass der Innenring 4 zumindest teilweise von einem Abschnitt des Wälznietbundes 7 mit der planen Fläche fixiert ist.Also shows 1 a flat surface of one end face 8th of the rolling rivet collar 7th . There is a friction-increasing structure on the flat surface 9 provided in the 3 and 4th is shown. the flat surface has a radial extension r which extends in the radial direction at least partially over the inner radius of the inner ring 3 extends beyond so that the inner ring 4th at least partially from a section of the rolling rivet collar 7th is fixed with the flat surface.

3 zeigt die Lagervorrichtung 1 in einer perspektivischen Darstellung. Der Außenring 2 geht in einen Flansch 17 über, der im montierten Zustand mit einem Axträger eines Kraftfahrzeugs verbunden ist, also feststehend ist. Ferner ist ein drehender Flansch 16 dargestellt, an dem im montierten Zustand ein Rad und eine Bremsscheibe befestigt ist. Der Flansch 16 ist drehfest mit der Radnabe 6 verbunden; alternativ kann die Radnabe 6 auch in den Flansch 16 integriert sein, sodass die Radnabe 6 und der Flansch 16 einstückig ausgeführt sind. 3 shows the storage device 1 in a perspective view. The outer ring 2 goes into a flange 17th about, which is connected in the assembled state to an axle carrier of a motor vehicle, that is to say is stationary. There is also a rotating flange 16 shown, on which a wheel and a brake disc is attached in the assembled state. The flange 16 is non-rotatably with the wheel hub 6th tied together; alternatively, the wheel hub 6th also in the flange 16 be integrated so that the wheel hub 6th and the flange 16 are made in one piece.

Im montierten Zustand rotiert der Innenring 4 gemeinsam mit dem Wälznietbund 7 und dem drehenden Flansch 16 um die Rotationsachse 5. Die Stirnseite 8 des Wälznietbundes 7 liegt im montierten Zustand an einer Absatzfläche einer Antriebswelle an; die Absatzfläche an der Antriebswelle entsteht durch eine stufenartige Querschnittserhöhung der Antriebswelle.The inner ring rotates in the assembled state 4th together with the rolling rivet collar 7th and the rotating flange 16 around the axis of rotation 5 . The front side 8th of the rolling rivet collar 7th rests in the assembled state on a shoulder surface of a drive shaft; the shoulder surface on the drive shaft is created by a step-like increase in the cross section of the drive shaft.

Im montierten Zustand kann es trotz einer drehfesten Verbindung zwischen der Antriebswelle und der Radnabe 6 mittels einer formschlüssigen Verbindung zu einer minimalen Rotationsbewegung zwischen der Radnabe 6 und der Antriebswelle kommen und damit auch zu einer minimalen Relativbewegung zwischen dem Wälznietbund 7 und der Antriebswelle. Durch die reibungserhöhende Struktur 9, die im montierten Zustand an der Absatzfläche der Antriebswelle anliegt, kann vorteilhafterweise eine Relativbewegung zwischen dem Wälznietbund 7 und der Antriebswelle weiter reduziert oder sogar vollständig unterbunden werden.In the assembled state, it can despite a non-rotatable connection between the drive shaft and the wheel hub 6th by means of a positive connection to a minimal rotational movement between the wheel hub 6th and the drive shaft and thus also to a minimal relative movement between the rolling rivet collar 7th and the drive shaft. Due to the friction-increasing structure 9 , which rests on the shoulder surface of the drive shaft in the assembled state, can advantageously be a relative movement between the rolling rivet collar 7th and the drive shaft can be further reduced or even completely prevented.

4 zeigt eine vergrößerte Ansicht des Wälznietbundes 7, aus der die Anordnung sowie Ausgestaltung der reibungserhöhenden Struktur 9 deutlich ersichtlich ist. Die reibungserhöhende Struktur 9 ist auf der planen Fläche der Stirnseite 8 angeordnet, die orthogonal zu der Rotationsachse 5 ausgerichtet ist. Die reibungserhöhende Struktur 9 ist damit ringförmig auf dem Wälznietbund 7 angeordnet. 4th shows an enlarged view of the rolling rivet collar 7th , from which the arrangement and design of the friction-increasing structure 9 can be clearly seen. The friction-increasing structure 9 is on the flat surface of the face 8th arranged that is orthogonal to the axis of rotation 5 is aligned. The friction-increasing structure 9 is thus ring-shaped on the rolling rivet collar 7th arranged.

Ferner ist aus 4 ersichtlich, dass es sich bei der reibungserhöhenden Struktur 9 um eine sich kontinuierlich wiederholende Struktur handelt, sodass eine reibkraftschlüssige Verbindung zwischen dem Wälznietbund 7 und der Absatzfläche der Antriebswelle gleichmäßig erfolgen kann. Ferner ist die reibungserhöhende Struktur 9 entlang des gesamten Umfangs an dem Wälznietbund 7 angeordnet, sodass die Kräfte zwischen dem Wälznietbund 7 und der Absatzfläche der Antriebswelle über den gesamten Umfang übertragen werden können. 4 zeigt die Verbindung des Wälznietbundes 7 mit dem Innenring 4; die Wälzkörper 10 sowie der Außenring sind in 4 nicht dargestellt.It is also off 4th it can be seen that this is the case with the friction-increasing structure 9 is a continuously repeating structure, so that a frictional connection between the rolling rivet collar 7th and the shoulder surface of the drive shaft can be done evenly. Furthermore, the friction-increasing structure 9 along the entire circumference of the rolling rivet collar 7th arranged so that the forces between the rolling rivet collar 7th and the shoulder surface of the drive shaft can be transmitted over the entire circumference. 4th shows the connection of the rolling rivet collar 7th with the inner ring 4th ; the rolling elements 10 as well as the outer ring are in 4th not shown.

Die reibungserhöhende Struktur 9 in 4 ist durch Vertiefungen auf dem Wälznietbund 7 gebildet. Der arithmetischen Mittenrauwert R_a beträgt dabei in Tangentialrichtung gemessen wenigstens 0,2 µm. Die dargestellte reibungserhöhende Struktur 9 ist nur schematisch dargestellt; selbstverständlich sind auch beliebige andere Strukturmuster denkbar, um den arithmetischen Mittenrauwert R_a von wenigstens 0,2 µm zu erreichen. Es hat sich ferner gezeigt, dass bei einem arithmetischen Mittenrauwert R_a von mehr als 0,8 µm in Tangentialrichtung gemessen keine signifikante Verbesserung der reibkraftschlüssigen Verbindung zwischen dem Wälznietbund 7 und der Antriebswelle erreicht werden kann. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wurde die reibungserhöhende Struktur 9 derart gestaltet, dass sie in Tangentialrichtung gemessen einen arithmetischen Mittenrauwert R_a von 0,31 µm aufweist und eine gemittelte Rautiefe R_z von 1,4 µm. Selbstverständlich ist dem Fachmann auch die Bedeutung und die Vorgehensweise zur Ermittlung der gemittelten Rautiefe R_z bekannt, beispielsweise aus der DIN EN ISO 4287:1984 The friction-increasing structure 9 in 4th is through indentations on the rolling rivet collar 7th educated. The arithmetic mean roughness value R _a , measured in the tangential direction, is at least 0.2 μm. The illustrated friction-increasing structure 9 is only shown schematically; Of course, any other structural pattern is also conceivable in order to achieve the arithmetic mean roughness value R _a of at least 0.2 μm. It has also been shown that with an arithmetic mean roughness value R _a of more than 0.8 μm, measured in the tangential direction, there is no significant improvement in the frictional connection between the rolling rivet collar 7th and the drive shaft can be reached. In the present embodiment, the friction-increasing structure 9 designed in such a way that, measured in the tangential direction, it has an arithmetic _{mean roughness value R a} of 0.31 μm and an average roughness depth R _z of 1.4 μm. Of course, the person skilled in the art is also familiar with the meaning and the procedure for determining the mean roughness depth R _z , for example from FIG DIN EN ISO 4287: 1984

Die in den 3 und 4 dargestellte reibungserhöhende Struktur 9 wurde mit einem Strukturierungswerkzeug 11 hergestellt, das in 5 dargestellt ist. Bei dem Strukturierungswerkzeug 11 aus der 5 handelt es sich um einen Flachdöpper 14, der eine plane Prägefläche 15 aufweist, die in einem ringförmigen Abschnitt mit einer Negativform 13 der reibungserhöhenden Struktur 9 versehen ist. Die Negativform 13 weist in Tangentialrichtung gemessen einen arithmetischen Mittenrauwert R_a von 0,44 µm auf und eine gemittelte Rautiefe R_z von 2,54. Die Negativform 13 in dem Flachdöpper 14 kann beispielsweise mittels eines Lasers graviert werden, wobei auch andere Herstellungsverfahren denkbar sind.The ones in the 3 and 4th illustrated friction-increasing structure 9 was using a structuring tool 11 manufactured in 5 is shown. With the structuring tool 11 from the 5 it is a flat anvil 14th , which has a flat embossing surface 15th having, in an annular portion with a negative shape 13th the friction-increasing structure 9 is provided. The negative form 13th measured in the tangential direction has an arithmetic _{mean roughness value R a} of 0.44 μm and an average roughness depth R _z of 2.54. The negative form 13th in the flat head 14th can for example be engraved by means of a laser, other manufacturing methods also being conceivable.

Die Herstellung der Lagervorrichtung 1 erfolgt in zwei Verfahrensschritten. In einem ersten Verfahrensschritt wird ein Abschnitt der Radnabe 6 zu einem Wälznietbund 7 mit einem Umformwerkzeug umgeformt, sodass er den Innenring 4 fixiert. Dieser Umformvorgang, auch als Nietvorgang bezeichnet, erfolgt ebenfalls mittels eines Döppers, der in einer Taumelbewegung auf den den Wälznietbund 7 bildenden Abschnitt der Radnabe 6 einwirkt. Die Herstellung des planen Flächenabschnitts mit der radialen Erstreckung r auf dem Wälznietbund 7 erfolgt ebenfalls im ersten Verfahrensschritt durch die Taumelbewegung des Döppers.The manufacture of the storage device 1 takes place in two procedural steps. In a first process step, a section of the wheel hub 6th to a rolling rivet collar 7th formed with a forming tool so that it forms the inner ring 4th fixed. This forming process, also referred to as riveting, is also carried out by means of an anvil, which in a tumbling motion on the rolling rivet collar 7th forming section of the wheel hub 6th acts. The production of the flat surface section with the radial extension r on the rolling rivet collar 7th also takes place in the first process step by the tumbling movement of the anvil.

Anschließend wird in einem zweiten Verfahrensschritt der Flachdöpper 14 auf den Wälznietbund 7 so aufgesetzt, dass die Negativform 13 an der Stelle des Wälznietbundes 7 aufliegt, an der die reibungserhöhende Struktur 9 ausgebildet werden soll. Nach der Platzierung des Flachdöppers 14 auf dem Wälznietbund 7 wird eine Kraft in Richtung der Rotationsachse 5 auf den Flachdöpper 14 ausgeübt, sodass die Negativform 13 die reibungserhöhende Struktur 9 in den Wälznietbund 7 eingeprägt.Then, in a second process step, the flat anvil is made 14th on the rolling rivet collar 7th placed so that the negative form 13th at the point of the rolling rivet collar 7th rests on which the friction-increasing structure 9 should be trained. After placing the flat head 14th on the rolling rivet collar 7th becomes a force in the direction of the axis of rotation 5 on the flat head 14th exercised so that the negative form 13th the friction-increasing structure 9 in the rolling rivet collar 7th imprinted.

6 zeigt einen Strukturierungswerkzeug 11, das durch einen Laser 12 gebildet ist. Der Laser 12 kann anstelle des Flachdöppers 14 zur Herstellung der reibungserhöhenden Struktur 9 verwendet werden. Dabei wird die Stirnseite 8 des Wälznietbundes 7 durch einen von dem Laser 12 erzeugten Laserstrahl 18 bearbeitet. Der Laser 12 kann so konfiguriert werden, dass damit verschiedene arithmetischen Mittenrauwert R_a der reibungserhöhende Struktur 9 hergestellt werden können. 6th shows a structuring tool 11 that by a laser 12th is formed. The laser 12th can instead of the flat anvil 14th to produce the friction-increasing structure 9 be used. This is the front side 8th of the rolling rivet collar 7th by one of the laser 12th generated laser beam 18th processed. The laser 12th can be configured so that different arithmetic mean roughness value R _{a of} the friction-increasing structure 9 can be produced.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11: LagervorrichtungStorage device
22: Wälzlagerroller bearing
33: AußenringOuter ring
44th: InnenringInner ring
55: RotationsachseAxis of rotation
66th: Radnabewheel hub
77th: WälznietbundRolling rivet collar
88th: StirnseiteFront side
99: reibungserhöhende Strukturfriction-increasing structure
1010: WälzkörperRolling elements
1111: StrukturierungswerkzeugStructuring tool
1212th: Laserlaser
1313th: Negativformnegative form
1414th: FlachdöpperFlat head
1515th: PrägeflächeEmbossing area
1616: Flansch (drehend)Flange (rotating)
1717th: Flansch (feststehend)Flange (fixed)
1818th: Laserstrahl laser beam
rr: radiale Erstreckung (der planen Fläche)radial extension (of the plane surface)

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

DE 102009055657 A1 [0003]

Zitierte Nicht-PatentliteraturNon-patent literature cited

DIN EN ISO 4287: 2010 [0007]
DIN EN ISO 4287: 1984 [0027]

Claims

Bearing device (1) for a motor vehicle comprising - a roller bearing (2) with an outer ring (3), an inner ring (4), wherein a plurality of rolling elements (10) are arranged between the inner ring (4) and the outer ring (3), so that the inner ring (4) is mounted rotatably about an axis of rotation (5) relative to the outer ring (3), and - a wheel hub (6), wherein - the roller bearing (2) is secured with respect to the wheel hub (6) by a roller rivet collar (7) , characterized in that - the rolling rivet collar (7) has a friction-increasing structure (9) with an arithmetic mean roughness _{value R a} of at least 0.2 µm on an end face (8) facing away from the rolling bearing (2).

Storage device (1) after Claim 1 , characterized in that - the arithmetic mean roughness value R _{a of} the friction-increasing structure (9) is a maximum of 0.8 µm.

Bearing device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that - the friction-increasing structure (9) is arranged on a flat surface of the end face (8) which is oriented orthogonally to the axis of rotation (5).

Bearing device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that - the friction-increasing structure (9) is designed to run tangentially around the axis of rotation (5).

Bearing device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that - the friction-increasing structure (9) is formed by depressions in the rolling rivet collar (7).

Method for producing a storage device (1) according to one of the Claims 1 until 5 , characterized in that - in a first process step, a section of the wheel hub (6) is formed into a rolling rivet collar (7), and then - in a second process step, the friction-increasing structure (9) is produced.

Procedure according to Claim 6 , characterized in that - in the second process step, the friction-increasing structure (9) is produced by means of a structuring tool (11).

Procedure according to Claim 7 , characterized in that - the structuring tool (11) is formed by a flat anvil (14) which has a negative shape (13) of the friction-increasing structure (9) on an embossing surface (15).

Procedure according to Claim 7 , characterized in that - the structuring tool (11) is formed by a laser (12).