DE112006000309T5

DE112006000309T5 - Radlagervorrichtung und Verfahren zu ihrem Zusammenbau

Info

Publication number: DE112006000309T5
Application number: DE112006000309T
Authority: DE
Inventors: Mitsuru Iwata Umekida
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2005-01-31
Filing date: 2006-01-17
Publication date: 2008-04-30
Also published as: US20080124017A1; JP2006207745A; WO2006080209A1

Abstract

Radlagervorrichtung, die durch eine Einheit aus einem Nabenrad (1), einem Doppelreihen-Wälzlager (2) und einem Gleichlaufgelenk (3) gebildet ist, wobei das Doppelreihen-Wälzlager (2) Folgendes umfasst:
ein äußeres Element (4), das an seiner inneren Umfangsfläche mit einer Doppelreihe von äußeren Laufringflächen (4a) ausgebildet ist;
ein inneres Element (5), beinhaltend das Nabenrad (1) mit einem Radanbringungsflansch (7), der an einem Ende davon einstückig damit ausgebildet ist, einer (1a) aus einer Doppelreihe von inneren Laufringflächen (1a, 14a), die gegenüber der Doppelreihe von äußeren Laufringflächen (4a) angeordnet ist, und einem zylinderförmigen Abschnitt (1b), der sich in Achsenrichtung vom Radanbringungsflansch (7) erstreckt, und außerdem beinhaltend ein äußeres Gelenkelement (14) des Gleichlaufgelenks (3), wobei das äußere Gelenkelement (14) mit der anderen (14a) aus der Doppelreihe von inneren Laufringflächen (1a, 14a) ausgebildet ist und einen Wellenabschnitt (20) aufweist, der sich in Achsenrichtung von der anderen (14) aus der Doppelreihe von inneren Laufringflächen erstreckt; Doppelreihen-Wälzelemente (6), die...

Description

ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Radlagervorrichtung zum drehbaren Halten eines Rads eines Fahrzeugs wie etwa eines Automobils in Bezug auf seine Aufhängevorrichtung und ein Verfahren zu ihrem Zusammenbau, und genauer eine Radlagervorrichtung und ein Verfahren zu ihrem Zusammenbau, die die Genauigkeit beim Zusammenbau einer Dichtung und daher ihre Dichtungsfähigkeit in der Radlagervorrichtung vom Typ der vierten Generation verbessern sollen.
Beschreibung des Stands der Technik
Die Radlagervorrichtung zum Halten eines Rads eines Fahrzeugs wurde der Reihe nach vom Typ der ersten Generation, wobei ein Doppelreihen-Wälzlager, das mit Dichtungen versehen ist, unabhängig eingesetzt wird, über den Typ der zweiten Generation, wobei ein äußeres Element einstückig mit einem Fahrzeugaufbauanbringungsflansch ausgebildet ist, und den Typ der dritten Generation, wobei ein Nabenrad, das einstückig mit einem Radanbringungsflansch ausgebildet ist, an seiner äußeren Umfangsfläche auch mit einer inneren Laufringfläche eines Doppelreihen-Wälzlagers ausgebildet ist, bis zum Typ der vierten Generation, wobei ein Nabenrad ferner mit einem Gleichlaufgelenk kombiniert ist und die andere Laufringfläche des Doppelreihen-Wälzlagers an der äußeren Umfangsfläche des äußeren Gelenkelements, das das Gleichlaufgelenk bildet, gebildet ist, entwickelt.
5 zeigt ein repräsentatives Beispiel der Radlagervorrichtung vom Typ der dritten Generation mit einem äußeren Element 51, das einstückig mit einem Fahrzeugaufbauanbringungsflansch 51b, der an einem Aufbau (nicht gezeigt) eines Fahrzeugs angebracht werden soll, und mit einer Doppelreihe von äußeren Laufringflächen 51a, 51a ausgebildet ist; einem Nabenrad 52 mit einem Radanbringungsflansch 53, der an einem Ende davon einstückig damit ausgebildet ist, einer aus einer Doppelreihe von inneren Laufringflächen 52a, die gegenüber einer aus der Doppelreihe von äußeren Laufringflächen 51a, 51a angeordnet ist, einem zylinderförmigen Abschnitt 52b, der sich in Achsenrichtung von der inneren Laufringfläche 52a erstreckt, und einer Kerbverzahnung zur Drehmomentübertragung, die an der inneren Umfangsfläche des zylinderförmigen Abschnitts 52b ausgebildet ist; und einem inneren Ring 55, der auf den zylinderförmigen Abschnitt 52b des Nabenrads 52 pressgepasst werden soll und an seiner äußeren Umfangsfläche mit der anderen inneren Laufringfläche 55a ausgebildet ist. Nabenschrauben 54 sind in gleichen Abständen voneinander entlang des Umfangs am Radanbringungsflansch 53 angebracht.
Doppelreihen-Wälzelemente (Kugeln) 56 sind zwischen den Doppelreihen von äußeren und inneren Laufringflächen 51a, 51a; 52a, 55a angeordnet und werden durch Käfige 57 frei rollfähig gehalten. Dichtungen 59, 60 sind in ringförmigen Öffnungen an beiden Enden eines inneren Elements 58 einschließlich des Nabenrads 52 und des inneren Rings 55 und des äußeren Elements 51 angeordnet, um ein Austreten des im Lager enthaltenen Schmiermittels wie auch ein Eindringen von Regenwasser oder Staub ins Innere des Lagers zu verhindern.
Wie in 6 gezeigt umfasst die Dichtung 60 an der Innenseite, die zwischen dem äußeren Element 51 und dem inneren Ring 55 angeordnet ist, einen Dichtungsring 63, der einen Metallkern 61 mit einem im Wesentlichen L-förmigen Querschnitt, welcher in das äußere Element 51 eingesetzt ist, und ein Dichtungselement 62, das über vulkanisierte Haftung einstückig an den Metallkern 61 geklebt ist, beinhaltet, und einen Ölschleuderring 64, der ebenso einen L-förmigen Querschnitt aufweist und auf den inneren Ring 55 aufgesteckt ist. Dieser Ölschleuderring 64 weist einen zylinderförmigen Abschnitt 64a und einen stehenden Abschnitt 64b auf, der sich vom zylinderförmigen Abschnitt 64a radial auswärts erstreckt.
Das Dichtungselement 62 ist aus einem elastischen Material wie etwa Kautschuk gebildet und weist drei (3) Dichtungslippen wie etwa eine Seitenlippe 62a, eine Schmiermittellippe 62b und eine Mittellippe 62c auf. Die Spitzenkante der Seitenlippe 62a ist dazu geeignet, gleitend mit der außenseitigen Fläche des stehenden Abschnitts 64b des Ölschleuderrings 64 in Kontakt gebracht zu werden, und die Spitzenkanten der verbleibenden Schmiermittellippe 62b wie auch der Mittellippe 62c sind dazu geeignet, gleitend mit dem zylinderförmigen Abschnitt 64a des Ölschleuderrings 64 in Kontakt gebracht zu werden. Die Spitze des stehenden Abschnitts 64b des Ölschleuderrings 64 liegt dem Dichtungsring 63 gegenüber, wobei dazwischen ein kleiner radialer Zwischenraum bewahrt ist, um eine Labyrinthdichtung 65 zu bilden. Dieser Aufbau zeigt unter Umständen, bei denen eine große Menge an Fremdstoffen wie etwa Regenwasser oder Schlammwasser vorhanden ist, eine ausreichende Dichtungsfähigkeit.
Der Zusammenbau der innenseitigen Dichtung 60 vom Typ der dritten Generation wird durch Presspassen des Dichtungsrings 63 und des Ölschleuderrings 64, die vorher vereinigt wurden, unter Verwendung eines Presspasswerkzeugs P wie in 7 gezeigt in den ringförmigen Raum, der zwischen dem äußeren Element 51 und dem inneren Ring 55 gebildet ist, durchgeführt. Dies ermöglicht es, eine gewünschte Genauigkeit beim Zusammenbau und der Dichtungsfähigkeit zu erhalten.
Im Gegensatz dazu zeigt 8 ein repräsentatives Beispiel der Radlagervorrichtung vom Typ der vierten Generation, die durch eine Einheit aus einem Nabenrad 70, einem Doppelreihen-Wälzlager 80 und einem Gleichlaufgelenk 90 gebildet ist. Das Doppelreihen- Wälzlager 80 umfasst ein äußeres Element 51, ein inneres Element 72 und Doppelreihen-Wälzelemente (Kugeln) 56, 56.
Das innere Element 71 umfasst das Nabenrad 70 und ein äußeres Gelenkelement 91, das in das Nabenrad 70 eingesteckt ist. Die innere Umfangsfläche des Nabenrads 70 ist mit einem unregelmäßigen Abschnitt 72 ausgebildet, der mit einer gehärteten Schicht ausgebildet ist, die eine Oberflächenhärte von HRC 54 bis 64 aufweist. Der unregelmäßige Abschnitt 72 ist so ausgebildet, dass er eine Kreuzmusterrändelung aufweist, die durch Kombinieren mehrerer unabhängiger ringförmiger Rillen, welche z.B. durch eine Drehmaschine gebildet werden, und mehrerer axialer Rillen, die z.B. durch Räumen gebildet werden, in einer rechtwinkelig gekreuzten Weise ausgebildet ist.
Das Gleichlaufgelenk 90 umfasst das äußere Gelenkelement 91, einen Gelenkinnenring 92, einen Käfig 93 und drehmomentübertragende Kugeln 94. Das äußere Gelenkelement 91 umfasst einen becherförmigen Mündungsabschnitt 95, einen Schulterabschnitt 96, der den Boden des Mündungsabschnitts 95 bildet, und einen zylinderförmigen Wellenabschnitt 97, der sich in Achsenrichtung vom Schulterabschnitt 96 erstreckt, welche Elemente einstückig miteinander ausgebildet sind. Der Wellenabschnitt 97 ist mit einem zylinderförmigen Zentrieransatzabschnitt 97a versehen, der über einen vorbestimmten radialen Zwischenraum und einen Einsteckabschnitt 97b am Ende des Zentrieransatzabschnitts 97a in den zylinderförmigen Abschnitt 52b des Nabenrads 70 eingesteckt ist.
Die äußere Umfangsfläche des Schulterabschnitts 96 ist mit der anderen inneren Laufringfläche 96a ausgebildet, die einer der äußeren Laufringflächen 51a gegenüberliegend angeordnet ist. Eine gehärtete Schicht, die eine Oberflächenhärte von HRC 58 bis 64 aufweist, ist durch Hochfrequenz-Induktionserhitzung in einem Bereich von einem Dichtungsanschlussflächenabschnitt, mit dem die innenseitige Dichtung 60 gleitend in Kontakt steht, bis zur inneren Laufringfläche 96a und dem Wellenabschnitt 97 ausgebildet. Der Einsteckabschnitt 97b verbleibt als rohes Material selbst, ohne nach seinem Schmieden gehärtet zu werden.
Der Wellenabschnitt 97 wird in das Nabenrad 70 eingesetzt, bis der Schulterabschnitt 96 des äußeren Gelenkelements 91 auf der Endfläche des zylinderförmigen Abschnitts 52b des Nabenrads 70 anliegt. Das Nabenrad 70 und das äußere Gelenkelement 91 werden durch Einsetzen eines sich radial ausdehnenden Werkzeugs wie etwa eines Dorns in die Bohrung des Einsteckabschnitts 97b des Wellenabschnitts 97 und plastisches Verformen und Drängen des Materials des Einsteckabschnitts 97b zum Eingriff in den gehärteten unregelmäßigen Abschnitt 72 einstückig miteinander verbunden.
Bei einer derartigen Radlagervorrichtung vom Typ der vierten Generation ist es unmöglich, den Zusammenbau der innenseitigen Dichtung 60 auf die gleiche Weise durchzuführen, wie sie bei der Radlagervorrichtung vom Typ der dritten Generation durchgeführt wurde, da das Gleichlaufgelenk 90 mit dem Nabenrad 70 vereinigt werden muss und eine innere Laufringfläche 96a an der äußeren Umfangsfläche des äußeren Gelenkelements 91 gebildet ist. Das heißt, der Zusammenbau der innenseitigen Dichtung 60 kann wie in 9(a) gezeigt bewerkstelligt werden, indem der Dichtungsring 63 im Voraus in das äußere Element 51 pressgepasst wird und der Ölschleuderring 64 unter Verwendung eines Presspasswerkzeugs P ebenfalls im Voraus auf die Schulter 96 gepresst wird und dann das Nabenrad 70 und das äußere Gelenkelement 91 zusammengebaut werden. Da es sich bei einer derartigen Zusammenbautechnologie um keine Erfindung handelt, die durch irgendein Dokument bekannt ist, können wir keinerlei Dokument des Stands der Technik finden.
Offenbarung der Erfindung
Aufgaben, die durch die Erfindung gelöst werden sollen
Nach dem herkömmlichen Verfahren zum Zusammenbau der innenseitigen Dichtung 60 der Radlagervorrichtung vom Typ der vierten Generation wird der Kontakteingriff (die Kontaktkraft) der Seitenlippe 62a gegen den Ölschleuderring 64 wesentlich durch die Positionierungsgenauigkeit zwischen dem Dichtungsring 63 und dem Ölschleuderring 64 beeinflusst, da der Dichtungsring 63 und der Ölschleuderring 64 im Voraus und gesondert auf das äußere Element 51 bzw. das äußere Gelenkelement 91 pressgepasst sind. Da der Kontakteingriff wie in 9(b) gezeigt insbesondere durch Abmessungsfehler nicht nur in der Dicke „t" des stehenden Abschnitts 64b, sondern in der Breite „W" des zylinderförmigen Abschnitts des Ölschleuderrings 64 beeinflusst würde, ist es sehr schwierig, in der Radlagervorrichtung vom Typ der vierten Generation verglichen mit jener vom Typ der dritten Generation über einen guten Kontakteingriff der Seitenlippe 62a zu verfügen, selbst wenn die Presspasstätigkeit des Ölschleuderrings 64 sorgfältig vorgenommen wird.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Radlagervorrichtung und ein Verfahren zu ihrem Zusammenbau bereitzustellen, die die Zusammenbaugenauigkeit, die Dichtungsfähigkeit und die Zusammenbaueffizienz beim Zusammenbau der innenseitigen Dichtung in der Radlagervorrichtung vom Typ der vierten Generation verbessern sollen.
Mittel zur Lösung der Aufgabe
Zur Erfüllung der obigen Aufgabe wird nach der vorliegenden Erfindung von Anspruch 1 eine Radlagervorrichtung bereitgestellt, die durch eine Einheit aus einem Nabenrad, einem Doppelreihen-Wälzlager und einem Gleichlaufgelenk gebildet ist, wobei das Doppelreihen-Wälzlager ein äußeres Element, das an seiner inneren Umfangsfläche mit einer Doppelreihe von äußeren Laufringflächen ausgebildet ist; ein inneres Element, beinhaltend das Nabenrad mit einem Radanbringungsflansch, der an einem Ende davon einstückig damit ausgebildet ist, einer aus einer Doppelreihe von inneren Laufringflächen, die gegenüber der Doppelreihe von äußeren Laufringflächen angeordnet ist, und einem zylinderförmigen Abschnitt, der sich in Achsenrichtung vom Radanbringungsflansch erstreckt, und außerdem beinhaltend ein äußeres Gelenkelement des Gleichlaufgelenks, wobei das äußere Gelenkelement mit der anderen aus der Doppelreihe von inneren Laufringflächen ausgebildet ist und einen Wellenabschnitt aufweist, der sich in Achsenrichtung von der anderen aus der Doppelreihe von inneren Laufringflächen erstreckt; Doppelreihen-Wälzelemente, die rollfähig zwischen den äußeren und den inneren Laufringflächen angeordnet sind; und Dichtungen, die in ringförmigen Öffnungen angebracht sind, welche an entgegengesetzten Enden des äußeren Elements und des inneren Elements ausgebildet sind, umfasst; wobei das Nabenrad und das äußere Gelenkelement durch plastisches Verformen des Wellenabschnitts des äußeren Gelenkelements in das Nabenrad einstückig verbunden sind, und die dadurch gekennzeichnet ist, dass die innenseitige Dichtung der Dichtungen einen Dichtungsring, beinhaltend einen im Allgemeinen ringförmigen Metallkern mit einem im Wesentlichen L-förmigen Querschnitt, der dazu geeignet ist, in das äußere Element eingesetzt zu werden, und ein Dichtungselement mit Seitenlippen, das dazu geeignet ist, über vulkanisierte Haftung einstückig an den Metallkern geklebt zu werden; und einen im Allgemeinen ringförmigen Ölschleuderring, der dazu geeignet ist, dem Dichtungsring gegenüber angeordnet zu werden und einen im Wesentlichen L-förmigen Querschnitt aufweist, der durch einen zylinderförmigen Abschnitt, welcher dazu geeignet ist, auf das innere Element aufgesteckt zu werden, und einen stehenden Abschnitt, der sich vom zylinderförmigen Abschnitt radial auswärts erstreckt, gebildet ist, umfasst; und dass an der Basis des zylinderförmigen Abschnitts des Ölschleuderrings ein Führungsabschnitt gebildet ist, um während der Presspassung des Ölschleuderrings die Erzeugung einer Verformung oder einer Quetschung zu verhindern.
Da die innenseitige Dichtung der Dichtungen bei der Radlagervorrichtung vom Typ der vierten Generation nach der vorliegenden Erfindung von Anspruch 1 einen Dichtungsring, beinhaltend einen im Allgemeinen ringförmigen Metallkern mit einem im Wesentlichen L-förmigen Querschnitt, der dazu geeignet ist, in das äußere Element eingesetzt zu werden, und ein Dichtungselement mit Seitenlippen, das dazu geeignet ist, über vulkanisierte Haftung einstückig an den Metallkern geklebt zu werden; und einen im Allgemeinen ringförmigen Ölschleuderring, der dazu geeignet ist, dem Dichtungsring gegenüber angeordnet zu werden und einen im Wesentlichen L-förmigen Querschnitt aufweist, der durch einen zylinderförmigen Abschnitt, welcher dazu geeignet ist, auf das innere Element aufgesteckt zu werden, und einen stehenden Abschnitt, der sich vom zylinderförmigen Abschnitt radial auswärts erstreckt, gebildet ist, umfasst; und da an der Basis des zylinderförmigen Abschnitts des Ölschleuderrings ein Führungsabschnitt gebildet ist, um während der Presspassung des Ölschleuderrings die Erzeugung einer Verformung oder einer Quetschung zu verhindern, ist es möglich, während der Presspasstätigkeit des Ölschleuderrings eine Verformung oder eine Quetschung davon zu verhindern, weshalb ein guter Sitz des Ölschleuderrings gegen das innere Element (das äußere Gelenkelement) erzielt werden kann. Demgemäß ist es auch möglich, die Zusammenbaugenauigkeit zu verbessern, einen erwünschten Kontakteingriff der Seitenlippe zu behalten, und dadurch die Dichtungsfähigkeit der innenseitigen Dichtung zu verbessern.
Vorzugsweise sind das Nabenrad und das äußere Gelenkelement, wie in Anspruch 2 definiert, durch plastisches Verformen eines Einsteckabschnitts, der am Wellenabschnitt des äußeren Gelenkelements gebildet ist, und durch Drängen des Einsteckabschnitts zum Eingriff in einen gehärteten unregelmäßigen Abschnitt, der an einer inneren Umfangsfläche des Nabenrads gebildet ist, einstückig verbunden. Dies macht es möglich, die Größe und das Gewicht der Radlagervorrichtung zu verringern und die Stärke und die Haltbarkeit des Nabenrads zu verbessern, wie auch seine Vorspannung für einen langen Zeitraum aufrechtzuerhalten.
Da die Dicke des Ölschleuderrings nach der in Anspruch 3 definierten Erfindung größer als jene des Metallkerns ist und in einem Bereich von 0,8 mm bis 1,0 mm festgelegt ist, ist es möglich, die Verformung des Ölschleuderrings während seiner Presspassung zu unterdrücken.
Nach der vorliegenden Erfindung eines Verfahrens zum Zusammenbau einer Radlagervorrichtung umfasst das Verfahren die Schritte des Einsteckens des Dichtungsrings der innenseitigen Dichtung in das äußere Element, und des Presspassens des Ölschleuderrings unter Verwendung eines Presspasswerkzeugs, das dazu geeignet ist, an der außenseitigen Fläche des stehenden Abschnitts des Ölschleuderrings anzuliegen.
Da die Positionierung des Ölschleuderrings nach dem Verfahren zum Zusammenbau einer Radlagervorrichtung nur unter Berücksichtigung des Presspasstakts des Werkzeugs ohne Berücksichtigung von Schwankungen in der Dicke oder in der Breite des Ölschleuderrings bewerkstelligt werden kann, ist es möglich, die Genauigkeit bei der Positionierung weiter zu verbessern und dadurch den Kontakteingriff der Seitenlippe gegen den Ölschleuderring auf einen vorbestimmten Bereich zu steuern. Demgemäß verbessert dies die Leistungsfähigkeit beim Zusammenbau der innenseitigen Dichtung der Radlagervorrichtung vom Typ der vierten Generation.
Vorzugsweise ist der stehende Abschnitt des Ölschleuderrings im Voraus so geformt, dass er, wie in Anspruch 5 definiert, in einem vorbestimmten Winkel zur Außenseite hin geneigt ist. Dies macht es möglich, eine erwünschte Rechtwinkeligkeit des stehenden Abschnitts in Bezug auf den zylinderförmigen Abschnitt des Ölschleuderrings sicherzustellen, selbst wenn der stehende Abschnitt während der Presspasstätigkeit des Ölschleuderrings durch das Presspasswerkzeug verformt wird.
Wirkungen der Erfindung
Die Radlagervorrichtung ist durch eine Einheit aus einem Nabenrad, einem Doppelreihen-Wälzlager und einem Gleichlaufgelenk gebildet, wobei das Doppelreihen-Wälzlager ein äußeres Element, das an seiner inneren Umfangsfläche mit einer Doppelreihe von äußeren Laufringflächen ausgebildet ist; ein inneres Element, beinhaltend das Nabenrad mit einem Radanbringungsflansch, der an einem Ende davon einstückig damit ausgebildet ist, einer aus einer Doppelreihe von inneren Laufringflächen, die gegenüber der Doppelreihe von äußeren Laufringflächen angeordnet ist, und einem zylinderförmigen Abschnitt, der sich in Achsenrichtung vom Radanbringungsflansch erstreckt, und außerdem beinhaltend ein äußeres Gelenkelement des Gleichlaufgelenks, wobei das äußere Gelenkelement mit der anderen aus der Doppelreihe von inneren Laufringflächen ausgebildet ist und einen Wellenabschnitt aufweist, der sich in Achsenrichtung von der anderen aus der Doppelreihe von inneren Laufringflächen erstreckt; Doppelreihen-Wälzelemente, die rollfähig zwischen den äußeren und den inneren Laufringflächen angeordnet sind; und Dichtungen, die in ringförmigen Öffnungen angebracht sind, welche an entgegengesetzten Enden des äußeren Elements und des inneren Elements ausgebildet sind, umfasst; wobei das Nabenrad und das äußere Gelenkelement durch plastisches Verformen des Wellenabschnitts des äußeren Gelenkelements in das Nabenrad einstückig verbunden sind, und ist dadurch gekennzeichnet, dass die innenseitige Dichtung der Dichtungen einen Dichtungsring, beinhaltend einen im Allgemeinen ringförmigen Metallkern mit einem im Wesentlichen L-förmigen Querschnitt, der dazu geeignet ist, in das äußere Element eingesetzt zu werden, und ein Dichtungselement mit Seitenlippen, das dazu geeignet ist, über vulkanisierte Haftung einstückig an den Metallkern geklebt zu werden; und einen im Allgemeinen ringförmigen Ölschleuderring, der dazu geeignet ist, dem Dichtungsring gegenüber angeordnet zu werden und einen im Wesentlichen L-förmigen Querschnitt aufweist, der durch einen zylinderförmigen Abschnitt, welcher dazu geeignet ist, auf das innere Element aufgesteckt zu werden, und einen stehenden Abschnitt, der sich vom zylinderförmigen Abschnitt radial auswärts erstreckt, gebildet ist, umfasst; und dass an der Basis des zylinderförmigen Abschnitts des Ölschleuderrings ein Führungsabschnitt gebildet ist, um während der Presspassung des Ölschleuderrings die Erzeugung einer Verformung oder einer Quetschung zu verhindern. Dadurch ist es möglich, während der Presspasstätigkeit des Ölschleuderrings eine Verformung oder eine Quetschung davon zu verhindern, weshalb ein guter Sitz des Ölschleuderrings gegen das innere Element (das äußere Gelenkelement) erzielt werden kann. Demgemäß ist es auch möglich, die Zusammenbaugenauigkeit zu verbessern, einen erwünschten Kontakteingriff der Seitenlippe zu behalten, und dadurch die Dichtungsfähigkeit der innenseitigen Dichtung zu verbessern.
Das Verfahren zum Zusammenbau einer Radlagervorrichtung der vorliegenden Erfindung umfasst die Schritte des Einsteckens des Dichtungsrings der innenseitigen Dichtung in das äußere Element, und des Presspassens des Ölschleuderrings unter Verwendung eines Presspasswerkzeugs, das dazu geeignet ist, an der außenseitigen Fläche des stehenden Abschnitts des Ölschleuderrings anzuliegen. Dadurch ist es möglich, die Genauigkeit bei der Positionierung weiter zu verbessern und dadurch den Kontakteingriff der Seitenlippe gegen den Ölschleuderring auf einen vorbestimmten Bereich zu steuern. Demgemäß verbessert dies die Leistungsfähigkeit beim Zusammenbau der innenseitigen Dichtung der Radlagervorrichtung vom Typ der vierten Generation.
Die beste Weise zur Ausführung der Erfindung
Die beste Weise zur Ausführung der vorliegenden Erfindung ist eine Radlagervorrichtung, die durch eine Einheit aus einem Nabenrad, einem Doppelreihen-Wälzlager und einem Gleichlaufgelenk gebildet ist, wobei das Doppelreihen-Wälzlager ein äußeres Element, das an seiner inneren Umfangsfläche mit einer Doppelreihe von äußeren Laufringflächen ausgebildet ist; ein inneres Element, beinhaltend das Nabenrad mit einem Radanbringungsflansch, der an einem Ende davon einstückig damit ausgebildet ist, einer aus einer Doppelreihe von inneren Laufringflächen, die gegenüber der Doppelreihe von äußeren Laufringflächen angeordnet ist, und einem zylinderförmigen Abschnitt, der sich in Achsenrichtung vom Radanbringungsflansch erstreckt, und außerdem beinhaltend ein äußeres Gelenkelement des Gleichlaufgelenks, wobei das äußere Gelenkelement mit der anderen aus der Doppelreihe von inneren Laufringflächen ausgebildet ist und einen Wellenabschnitt aufweist, der sich in Achsenrichtung von der anderen aus der Doppelreihe von inneren Laufringflächen erstreckt; Doppelreihen-Wälzelemente, die rollfähig zwischen den äußeren und den inneren Laufringflächen angeordnet sind; und Dichtungen, die in ringförmigen Öffnungen angebracht sind, welche an entgegengesetzten Enden des äußeren Elements und des inneren Elements ausgebildet sind, umfasst; wobei das Nabenrad und das äußere Gelenkelement durch plastisches Verformen des Wellenabschnitts des äußeren Gelenkelements in das Nabenrad einstückig verbunden sind, und die dadurch gekennzeichnet ist, dass die innenseitige Dichtung der Dichtungen einen Dichtungsring, beinhaltend einen im Allgemeinen ringförmigen Metallkern mit einem im Wesentlichen L-förmigen Querschnitt, der dazu geeignet ist, in das äußere Element eingesetzt zu werden, und ein Dichtungselement mit Seitenlippen, das dazu geeignet ist, über vulkanisierte Haftung einstückig an den Metallkern geklebt zu werden; und einen im Allgemeinen ringförmigen Ölschleuderring, der dazu geeignet ist, dem Dichtungsring gegenüber angeordnet zu werden und einen im Wesentlichen L-förmigen Querschnitt aufweist, der durch einen zylinderförmigen Abschnitt, welcher dazu geeignet ist, auf das innere Element aufgesteckt zu werden, und einen stehenden Abschnitt, der sich vom zylinderförmigen Abschnitt radial auswärts erstreckt, gebildet ist, umfasst; und dass an der Basis des zylinderförmigen Abschnitts des Ölschleuderrings ein Führungsabschnitt gebildet ist, um während der Presspassung des Ölschleuderrings die Erzeugung einer Verformung oder einer Quetschung zu verhindern.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Zusätzliche Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung und den beiliegenden Ansprüchen, die in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen herangezogen werden, offensichtlich, wobei
1 eine Längsschnittansicht einer Ausführungsform einer Radlagervorrichtung der vorliegenden Erfindung ist;
2 eine teilweise vergrößerte Schnittansicht von 1 ist;
3 eine erklärende Ansicht ist, die ein Verfahren zum Zusammenbau der Radlagervorrichtung der vorliegenden Erfindung zeigt;
4(a) bis 4(e) Längsschnittansichten sind, die jeweils eine Ausführungsform des Ölschleuderrings der vorliegenden Erfindung zeigen;
5 eine Längsschnittansicht einer herkömmlichen Radlagervorrichtung vom Typ der dritten Generation ist;
6 eine teilweise vergrößerte Schnittansicht von 5 ist;
7 eine erklärende Ansicht ist, die ein Verfahren zum Zusammenbau der Radlagervorrichtung der vorliegenden Erfindung zeigt;
8 eine Längsschnittansicht der Radlagervorrichtung vom Typ der vierten Generation ist;
9(a) eine erklärende Ansicht ist, die ein Verfahren zum Zusammenbau der Radlagervorrichtung vom Typ der vierten Generation zeigt, und 9(b) eine Längsschnittansicht des Ölschleuderrings von 9(a) ist.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Ausführungsform
Unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen wird eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
1 ist eine Längsschnittansicht einer Ausführungsform einer Radlagervorrichtung der vorliegenden Erfindung, und 2 ist eine teilweise vergrößerte Schnittansicht von 1. In der nachstehenden Beschreibung bezeichnet der Ausdruck „Außenseite" der Radlagervorrichtung eine Seite, die außerhalb des Fahrzeugaufbaus positioniert ist, und der Ausdruck „Innenseite" der Radlagervorrichtung eine Seite, die im Inneren des Fahrzeugaufbaus positioniert ist, wenn die Radlagervorrichtung am Fahrzeugaufbau angebracht ist.
Die Radlagervorrichtung ist als eine Einheit aus einem Nabenrad 1, einem Doppelreihen-Wälzlager 2 und einem Gleichlaufgelenk 3 ausgebildet. Das Doppelreihen-Wälzlager 2 umfasst ein äußeres Element 4, ein inneres Element 5 und Doppelreihen-Wälzelemente (Kugeln) 6, 6. Das innere Element 5 umfasst das Nabenrad und ein äußeres Gelenkelement 14, das in das Nabenrad 1 eingesteckt ist.
Das äußere Element 4 besteht aus Stahl mit mittlerem Kohlenstoffgehalt wie etwa S53C, der von 0,40 bis 0,80 Gewichtsprozent Kohlenstoff enthält, und ist an seinem Außenumfang einstückig mit einem Fahrzeugaufbauanbringungsflansch 4b ausgebildet, der dazu geeignet ist, am Aufbau (nicht gezeigt) eines Fahrzeugs angebracht zu werden, und ist außerdem an seinem Innenumfang mit einer Doppelreihe von äußeren Laufringflächen 4a, 4a ausgebildet. Die Doppelreihe von äußeren Laufringflächen 4a, 4a ist durch Hochfrequenz-Induktionshärtung so gehärtet, dass sie 58 bis 64 HRC aufweist.
Das Nabenrad 1 besteht aus Stahl mit mittlerem Kohlenstoffgehalt wie etwa S53C, der von 0,40 bis 0,80 Gewichtsprozent Kohlenstoff enthält, und weist an seinem außenseitigen Ende einen Radanbringungsflansch 7, um daran ein Rad (nicht gezeigt) anzubringen, und mehrere Nabenschrauben 8 auf, die in gleichen Abständen entlang des Umfangs des Radanbringungsflansches 7 angeordnet sind. Das Nabenrad 1 weist an seinem äußerem Umfang eine innere Laufringfläche 1a, die gegenüber einer aus der Doppelreihe von äußeren Laufringflächen 4a, 4a angeordnet ist, und einen zylinderförmigen Abschnitt 1b auf. Das Nabenrad 1 ist von einem Dichtungsanschlussflächenabschnitt, an dem eine außenseitige Dichtung 10 gleitend mit der inneren Laufringfläche 1a und dem zylinderförmigen Abschnitt 1b in Kontakt steht, mit einer gehärteten Schicht ausgebildet, die durch Hochfrequenz-Induktionshärtung eine Oberflächenhärte von 58 bis 64 HRC aufweist. Dies verbessert nicht nur die Antireibungseigenschaften des Dichtungsanschlussflächenabschnitts an der Basis des Radanbringungsflansches 7, sondern verbessert die Haltbarkeit des Nabenrads 1, indem es dieses mit einer ausreichenden mechanischen Stärke gegen die Drehbiegebelastung, die auf den Radanbringungsflansch 7 ausgeübt wird, versieht.
Das Gleichlaufgelenk 3 umfasst das äußere Gelenkelement 14, einen Gelenkinnenring 15, einen Käfig 16 und drehmomentübertragende Kugeln 17. Das äußere Gelenkelement 14 besteht aus Stahl mit mittlerem Kohlenstoffgehalt wie etwa S53C, der von 0,40 bis 0,80 Gewichtsprozent Kohlenstoff enthält, und umfasst einen becherförmigen Mündungsabschnitt 18, einen Schulterabschnitt 19, der den Boden des Mündungsabschnitts 18 bildet, und einen zylinderförmigen Wellenabschnitt 20, der sich in Achsenrichtung vom Schulterabschnitt 19 erstreckt, welche Elemente einstückig miteinander ausgebildet sind. Der Wellenabschnitt 20 ist mit einem zylinderförmigen Zentrieransatzabschnitt 20a versehen, der über einen vorbestimmten radialen Zwischenraum und einen Einsteckabschnitt 20b am Ende des Zentrieransatzabschnitts 20a in den zylinderförmigen Abschnitt 1b des Nabenrads 1 eingesteckt ist.
Eine Innenfläche des Mündungsabschnitts 18 ist mit gebogenen Bahnrillen 18a ausgebildet, die sich in Achsenrichtung erstrecken, und eine Außenfläche des Gelenkinnenrings 15 ist mit Bahnrillen 15a ausgebildet, die den Bahnrillen 18a entsprechen. Eine äußere Umfangsfläche des Schulterabschnitts 19 ist mit einer inneren Laufringfläche 14a ausgebildet, die einer aus der Doppelreihe von Laufringflächen 4a, 4a entspricht. Eine gehärtete Schicht, die eine Oberflächenhärte von HRC 58 bis 64 aufweist, ist durch Hochfrequenz-Induktionserhitzung in einem Bereich von einem Dichtungsanschlussflächenabschnitt, mit dem die innenseitige Dichtung 11 gleitend in Kontakt steht, bis zur inneren Laufringfläche 14a und dem Wellenabschnitt 20 ausgebildet. Der Einsteckabschnitt 20b verbleibt als rohes Material selbst, ohne nach seinem Schmieden gehärtet zu werden.
Doppelreihen-Wälzelemente (Kugeln) 6, 6 sind zwischen der Doppelreihe von äußeren Laufringflächen 4a, 4a des äußeren Elements 4 und einer entsprechenden Doppelreihe von inneren Laufringflächen 1a, 14a angeordnet und werden durch Käfige 9, 9 frei rollfähig gehalten. Dichtungen 10, 11 sind an beiden Enden des äußeren Elements 4 angeordnet, um ein Austreten des im Lager enthaltenen Schmiermittels wie auch ein Eindringen von Regenwasser oder Staub ins Innere des Lagers zu verhindern. Obwohl ein doppelreihiges Schrägkugellager gezeigt ist, das Kugeln als Wälzelemente 6, 6 verwendet, ist die vorliegende Erfindung nicht auf eine derartige Ausführungsform beschränkt und kann daher ein Doppelreihen-Kegelrollenlager verwendet werden, das Kegelrollen als Wälzelemente verwendet.
Die innere Umfangsfläche des Nabenrads 1 ist mit einem unregelmäßigen Abschnitt 12 ausgebildet, der mit einer gehärteten Schicht ausgebildet ist, die eine Oberflächenhärte von HRC 54 bis 64 aufweist. Vorzugsweise wird eine Hitzebehandlung unter Verwendung einer Hochfrequenz-Induktionserhitzung ausgeführt, die eine lokale Erhitzung durchführen und leicht die Tiefe der gehärteten Schicht festlegen kann. Der unregelmäßige Abschnitt 12 ist so ausgebildet, dass er eine Kreuzmusterrändelung aufweist, die durch Kombinieren mehrerer unabhängiger ringförmiger Rillen, welche z.B. durch eine Drehmaschine gebildet werden, und mehrerer axialer Rillen, die z.B. durch Räumen gebildet werden, als rechtwinkelig gekreuzte Rillen oder wechselseitig schräge, schraubförmige Rillen ausgebildet ist. Jeder Vorsprung, der den unregelmäßigen Abschnitt 12 bildet, kann wie eine Pyramide zugespitzt sein, um die Eingriffsfähigkeit des unregelmäßigen Abschnitts 12 zu steigern.
Der Wellenabschnitt 20 des äußeren Gelenkelements 14 wird in das Nabenrad 1 eingesteckt, bis der Schulterabschnitt 19 des äußeren Gelenkelements 14 an der Endfläche des zylinderförmigen Abschnitts 1b des Nabenrads 1 anliegt. Das Nabenrad 1 und das äußere Gelenkelement 14 werden durch Einsetzen eines sich radial ausdehnenden Werkzeugs wie etwa eines Dorns in die Bohrung des Einsteckabschnitts 20b des Wellenabschnitts 20 und plastisches Verformen und Drängen des Materials des Einsteckabschnitts 20b zum Eingriff in den gehärteten unregelmäßigen Abschnitt 12 einstückig miteinander verbunden. Dadurch können das Nabenrad und das äußere Gelenkelement durch plastisches Verformen eines Einsteckabschnitts, der am Wellenabschnitt des äußeren Gelenkelements gebildet ist, und durch Drängen des Einsteckabschnitts zum Eingriff in einen gehärteten unregelmäßigen Abschnitt, der an einer inneren Umfangsfläche des Nabenrads ausgebildet ist, einstückig verbunden werden, ohne dass es nötig ist, die Vorspannung wie herkömmlich durch Festziehen einer Mutter zu steuern. Dies macht es möglich, die Größe und das Gewicht der Radlagervorrichtung zu verringern und die Stärke und die Haltbarkeit des Nabenrads zu verbessern, wie auch seine Vorspannung für einen langen Zeitraum aufrechtzuerhalten. Eine Endkappe 13a, die im Wellenabschnitt 20 angebracht ist, verhindert das Austreten des Schmiermittels, das im Mündungsabschnitt 18 enthalten ist. Eine andere Endkappe 13b, die an einer Öffnung des Nabenrads 1 angebracht ist, verhindert das Eindringen von Regenwasser oder Schlammwasser in die plastisch verformte Verbindung zwischen dem Nabenrad 1 und dem äußeren Gelenkelement 14, um zu verhindern, dass darin eine Abnutzung erzeugt wird.
Das Nabenrad 1 und das äußere Gelenkelement 14 können auf eine andere Weise, z.B. durch derartiges Einsetzen des Wellenabschnitts 20 des äußeren Gelenkelements 14, dass das Ende des Wellenabschnitts 20 vom Nabenrad 1 vorspringt, und radial auswärts gerichtetes plastisches Verformen des vorspringenden Endes, um dazwischen einen verstemmten Abschnitt zu bilden, aneinander befestigt werden.
Wie in einer vergrößerten Ansicht von 2 gezeigt umfasst die innenseitige Dichtung 11 einen Dichtungsring 23, beinhaltend einen im Allgemeinen ringförmigen Metallkern 21 mit einem im Wesentlichen L-förmigen Querschnitt, der dazu geeignet ist, in das äußere Element 4 eingesetzt zu werden, und ein Dichtungselement 22, das dazu geeignet ist, über vulkanisierte Haftung einstückig an den Metallkern 21 geklebt zu werden; und einen Ölschleuderring 24, der dazu geeignet ist, dem Dichtungsring 23 gegenüber angeordnet zu werden. Der Ölschleuderring 24 ist im Allgemeinen ringförmig und weist einen im Wesentlichen L-förmigen Querschnitt auf.
Der Metallkern 21 wird durch Pressformung eines austenitischen Edelstahlblechs (JIS SUS 304 usw.) oder eines haltbargemachten kaltgewalzten Blechs (JIS SPCC usw.) hergestellt. Zum anderen umfasst der Ölschleuderring 24 einen zylinderförmigen Abschnitt 24a, der auf den Schulterabschnitt 19 des äußeren Gelenkelements 14 aufgesteckt ist und einen stehenden Abschnitt 24b, der sich vom zylinderförmigen Abschnitt 24a radial auswärts erstreckt und durch Pressformen eines austenitischen Edelstahlblechs (JIS SUS 304 usw.) oder eines haltbargemachten kaltgewalzten Blechs (JIS SPCC usw.) hergestellt wird.
Das Dichtungselement 22 besteht aus einem elastischen Material wie etwa Kautschuk und weist drei Dichtungslippen, d.h., ein Paar von Seitenlippen 22a, 22a und eine Schmiermittellippe 22b, auf. Die Spitzenkanten der Seitenlippen 22a sind dazu geeignet, mit der außenseitigen Fläche des stehenden Abschnitts 24b des Ölschleuderrings 24 in Kontakt gebracht zu werden, und die Spitzenkante der Schmiermittellippe 22b ist dazu geeignet, mit dem zylinderförmigen Abschnitt 24a des Ölschleuderrings 24 in Kontakt gebracht zu werden. Die Spitze des stehenden Abschnitts 24b des Ölschleuderrings 24 liegt dem Dichtungsring 23 gegenüber, wobei dazwischen ein kleiner radialer Zwischenraum bewahrt ist, um eine Labyrinthdichtung 25 zu bilden. Dieser Aufbau zeigt unter Umständen, bei denen eine große Menge an Fremdstoffen wie etwa Regenwasser oder Schlammwasser vorhanden ist, eine ausreichende Dichtungsfähigkeit.
Nun wird unter Bezugnahme auf 3 das Verfahren zum Zusammenbau der innenseitigen Dichtung 11 beschrieben.
Jede Lagereinheit, in der Kugeln 6 im Voraus angebracht wurden und durch den Käfig 9 gehalten werden, wird in jede äußere Laufringfläche 4a des äußeren Elements 4 eingesteckt und dann wird die außenseitige Dichtung 10 (1) in das äußere Element 4 eingesteckt. Dann wird eine vorbestimmte Menge an Schmiermittel in das äußere Element 4 geladen und der Dichtungsring 23 der innenseitigen Dichtung 11 in das äußere Element 4 eingesteckt und positioniert. Das Laden des Schmiermittels kann nach dem Einstecken des Dichtungsrings 23 durchgeführt werden.
Verwendung eines Presspasswerkzeugs P, das dazu bestimmt ist, an der außenseitigen Fläche des stehenden Abschnitts 24b des Ölschleuderrings 24 anzuliegen, auf den Schulterabschnitt 19 des äußeren Gelenkelements 14 pressgepasst. Das Anliegen des Werkzeugs P an der außenseitigen Fläche des stehenden Abschnitts 24b des Ölschleuderrings unterscheidet sich von der herkömmlichen Weise, bei der das Werkzeug P zur Anlage auf die Endfläche des zylinderförmigen Abschnitts 24a des Ölschleuderrings 24 gebracht wird. Dies macht es möglich, eine genaue Positionierung des Ölschleuderrings 24 nur durch Steuern des Presspasstakts des Werkzeugs P durchzuführen, ohne durch eine Veränderung in der Breitenabmessung des Ölschleuderrings 24 beeinflusst zu werden. Demgemäß ist es möglich, die Genauigkeit beim Zusammenbau und bei der Positionierung des Ölschleuderrings 24 weiter zu verbessern wie auch den Kontakteingriff der Seitenlippen 22a gegen den Ölschleuderring 24 genau festzusetzen. Dadurch ist es möglich, eine Radlagervorrichtung für ein Fahrzeug bereitzustellen, wobei die innenseitige Dichtung vom Typ der vierten Generation effizient zusammengebaut werden kann und die Dichtungsfähigkeit verbessert ist. Um während seiner Presspassung eine Verformung des Ölschleuderrings 24 zu unterdrücken, wird für den Ölschleuderring 24 vorzugsweise ein Stahlblech mit einer Dicke verwendet, die größer als jene für den Metallkern 21 ist, wobei die Dicke, verglichen mit einer herkömmlichen Dicke von 0,6 mm, vorzugsweise 0,7 bis 1,2 mm und insbesondere 0,8 bis 1,0 mm beträgt.
Außer dem Erhöhen der Dicke des Ölschleuderrings 24, um die Verformung des Ölschleuderrings 24 zu unterdrücken, ist es möglich, die in 4(a) bis 4(e) gezeigten als Ölschleuderring einzusetzen.
4(a) zeigt den Ölschleuderring 24 einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, der den zylinderförmigen Abschnitt 24a und den stehenden Abschnitt 24b, welcher sich vom zylinderförmigen Abschnitt 24a radial auswärts erstreckt, umfasst. Ein abgeschrägter Abschnitt 26, der einen vorbestimmten Neigungswinkel α aufweist, wird durch einen Schneide- oder Pressvorgang an der Basis des zylinderförmigen Abschnitts 24a gebildet, wodurch ein Ausgangspunkt für die Presspassung gebildet wird. Die Bereitstellung des abgeschrägten Abschnitts (des Führungsabschnitts) 26 ermöglicht es, die Verformung oder Quetschung des Ölschleuderrings 24 während der Presspasstätigkeit zu verhindern und den Sitz des Ölschleuderrings 24 gegen den Schulterabschnitt 19 (1) des äußeren Gelenkelements zu verbessern. Dies verbessert ebenfalls die Genauigkeit beim Zusammenbau des Ölschleuderrings 24 und ermöglicht es, einen gewünschten Kontakteingriff der Seitenlippen 22a (2) gegen den Ölschleuderring 24 sicherzustellen.
Ein in 4(b) gezeigter Ölschleuderring 27 ist eine Abwandlung des Ölschleuderrings 24 und umfasst einen zylinderförmigen Abschnitt 27a und einen stehenden Abschnitt 24b, der sich vom zylinderförmigen Abschnitt 27a radial auswärts erstreckt. Der Verbindungsabschnitt zwischen dem stehenden Abschnitt 24b und dem zylinderförmigen Abschnitt 27a wird durch einen verjüngten Abschnitt (einen Führungsabschnitt) 28 gebildet, der einen vorbestimmten Neigungswinkel α aufweist. Dies ermöglicht es, die Verformung oder Quetschung des Ölschleuderrings 27 während der Presspasstätigkeit zu verhindern und den Sitz des Ölschleuderrings 27 gegen den Schulterabschnitt 19 (1) des äußeren Gelenkelements 14 zu verbessern.
Ein in 4(c) gezeigter Ölschleuderring 29 umfasst einen zylinderförmigen Abschnitt 29a und einen stehenden Abschnitt 24b, der sich vom zylinderförmigen Abschnitt 29a radial auswärts erstreckt. Der Verbindungsabschnitt zwischen dem stehenden Abschnitt 24b und dem zylinderförmigen Abschnitt 29a wird durch einen abgestuften Abschnitt (einen Führungsabschnitt) 30 gebildet. Dies erhöht die Starrheit des Ölschleuderrings 29 und ermöglicht es, die Verformung oder Quetschung des Ölschleuderrings 29 während der Presspasstätigkeit zu verhindern und den Sitz des Ölschleuderrings 29 gegen den Schulterabschnitt 19 (1) des äußeren Gelenkelements 14 zu verbessern.
Ein in 4(d) gezeigter Ölschleuderring 24' umfasst einen zylinderförmigen Abschnitt 24a' und einen stehenden Abschnitt 24b', der sich vom zylinderförmigen Abschnitt 24a' radial auswärts erstreckt. Der Verbindungsabschnitt zwischen dem stehenden Abschnitt 24b' und dem zylinderförmigen Abschnitt 24a' wird durch eine abgerundete Ecke mit einem Radius „R" gebildet, der größer als die Dicke des Ölschleuderrings 24' ist. Dies ermöglicht es, eine glatte Presspasstätigkeit durchzuführen, und den Sitz des Ölschleuderrings 24' gegen den Schulterabschnitt 19 (1) des äußeren Gelenkelements 14 zu verbessern.
Ein in 4(2) gezeigter Ölschleuderring 31 umfasst einen zylinderförmigen Abschnitt 24a und einen stehenden Abschnitt 31b, der sich vom zylinderförmigen Abschnitt 24a radial auswärts erstreckt. Der stehende Abschnitt 31b ist so ausgebildet, dass er sich in einem vorbestimmten Winkel β in Bezug auf die Senkrechte zur Außenseite neigt. Dies ermöglicht es, eine gewünschte Rechtwinkeligkeit sicherzustellen und nach seinem Zusammenbau die Genauigkeit des Ölschleuderrings 31 zu verbessern und dadurch den Kontakteingriff der Seitenlippen auf einen vorbestimmten Wert festzulegen.
Gewerbliche Anwendbarkeit
Die Radlagervorrichtung der vorliegenden Erfindung kann auf die Radlagervorrichtung vom Typ der vierten Generation angewendet werden, die durch eine Einheit aus dem Nabenrad, dem Doppelreihen-Wälzlager und dem Gleichlaufgelenk gebildet ist.
Die vorliegende Erfindung wurde unter Bezugnahme auf die bevorzugte Ausführungsform beschrieben. Es ist offensichtlich, dass Durchschnittsfachleuten beim Lesen und Verstehen der vorhergehenden ausführlichen Beschreibung Abwandlungen und Änderungen einfallen werden. Es ist beabsichtigt, dass die vorliegende Erfindung so ausgelegt werden soll, dass sie alle derartigen Abwandlungen und Änderungen umfasst, soweit sie in den Umfang der beiliegenden Ansprüche oder der Entsprechungen davon fallen.
1 ist eine Längsschnittansicht einer Ausführungsform einer Radlagervorrichtung der vorliegenden Erfindung;
2 ist eine teilweise vergrößerte Schnittansicht von 1;
3 ist eine erklärende Ansicht, die ein Verfahren zum Zusammenbau der Radlagervorrichtung der vorliegenden Erfindung zeigt;
4(a) bis 4(e) sind Längsschnittansichten, die jeweils eine Ausführungsform des Ölschleuderrings der vorliegenden Erfindung zeigen;
5 ist eine Längsschnittansicht einer herkömmlichen Radlagervorrichtung vom Typ der dritten Generation;
6 ist eine teilweise vergrößerte Schnittansicht von 5;
7 ist eine erklärende Ansicht, die ein Verfahren zum Zusammenbau der Radlagervorrichtung der vorliegenden Erfindung zeigt;
8 ist eine Längsschnittansicht der Radlagervorrichtung vom Typ der vierten Generation;
9(a) ist eine erklärende Ansicht, die ein Verfahren zum Zusammenbau der Radlagervorrichtung vom Typ der vierten Generation zeigt, und 9(b) ist eine Längsschnittansicht des Ölschleuderrings von 9(a).
ZUSAMMENFASSUNG
Es handelt sich um eine Radlagervorrichtung, die durch eine Einheit aus einem Nabenrad, einem Doppelreihen-Wälzlager und einem Gleichlaufgelenk gebildet ist, wobei das Doppelreihen-Wälzlager ein äußeres Element, das an seiner inneren Umfangsfläche mit einer Doppelreihe von äußeren Laufringflächen ausgebildet ist; ein inneres Element, beinhaltend das Nabenrad mit einem Radanbringungsflansch, der an einem Ende davon einstückig damit ausgebildet ist, einer aus einer Doppelreihe von inneren Laufringflächen, die gegenüber der Doppelreihe von äußeren Laufringflächen angeordnet ist, und einem zylinderförmigen Abschnitt, der sich in Achsenrichtung vom Radanbringungsflansch erstreckt, und außerdem beinhaltend ein äußeres Gelenkelement des Gleichlaufgelenks, wobei das äußere Gelenkelement mit der anderen aus der Doppelreihe von inneren Laufringflächen ausgebildet ist und einen Wellenabschnitt aufweist, der sich in Achsenrichtung von der anderen aus der Doppelreihe von inneren Laufringflächen erstreckt; Doppelreihen-Wälzelemente, die rollfähig zwischen den äußeren und den inneren Laufringflächen angeordnet sind; und Dichtungen, die in ringförmigen Öffnungen angebracht sind, welche an entgegengesetzten Enden des äußeren Elements und des inneren Elements ausgebildet sind, umfasst; wobei das Nabenrad und das äußere Gelenkelement durch plastisches Verformen des Wellenabschnitts des äußeren Gelenkelements in das Nabenrad einstückig verbunden sind, und die dadurch gekennzeichnet ist, dass die innenseitige Dichtung der Dichtungen einen Dichtungsring, beinhaltend einen im Allgemeinen ringförmigen Metallkern mit einem im Wesentlichen L-förmigen Querschnitt, der dazu geeignet ist, in das äußere Element eingesetzt zu werden, und ein Dichtungselement mit Seitenlippen, das dazu geeignet ist, über vulkanisierte Haftung einstückig an den Metallkern geklebt zu werden; und einen im Allgemeinen ringförmigen Ölschleuderring, der dazu geeignet ist, dem Dichtungsring gegenüber angeordnet zu werden und einen im Wesentlichen L-förmigen Querschnitt aufweist, der durch einen zylinderförmigen Abschnitt, welcher dazu geeignet ist, auf das innere Element aufgesteckt zu werden, und einen stehenden Abschnitt, der sich vom zylinderförmigen Abschnitt radial auswärts erstreckt, gebildet ist, umfasst; und dass an der Basis des zylinderförmigen Abschnitts des Ölschleuderrings ein Führungsabschnitt gebildet ist, um während der Presspassung des Ölschleuderrings die Erzeugung einer Verformung oder einer Quetschung zu verhindern.

1: Nabenrad
1a, 14a: innere Laufringfläche
1b: zylinderförmiger Abschnitt
2: Doppelreihen-Wälzlager
3: Gleichlaufgelenk
4: äußeres Element
4a: äußere Laufringfläche
4b: Radanbringungsflansch
5: inneres Element
6: Wälzelement
7: Radanbringungsflansch
8: Nabenschrauben
9: Käfig
10: Außenseite der Dichtung
11: Innenseite der Dichtung
12: unregelmäßiger Abschnitt
13a, 13b: Endkappe
14: äußeres Gelenkelement
15: Gelenkinnenring
15a, 18a: Bahnrille
16: Käfig
17: drehmomentübertragende Kugel
18: Mündungsabschnitt
19: Schulterabschnitt
20: Wellenabschnitt
20a: zylinderförmiger Zentrieransatzabschnitt
20b: Einsteckabschnitt
21: Metallkern
22: Dichtungselement
22a: Seitenlippe
22b: Schmiermittellippe
23: Dichtungsring
24, 24', 27, 29, 31: Ölschleuderring
24a, 24a', 27a, 29a, 31a: zylinderförmiger Abschnitt
24b, 24b', 31b: stehender Abschnitt
25: Labyrinthdichtung
26: abgeschrägter Abschnitt
28: verjüngter Abschnitt
30: abgestufter Abschnitt
51: äußeres Element
51a: äußere Laufringfläche
51b: Fahrzeugaufbauanbringungsflansch
52, 70: Radnabe
52a, 55a: innere Laufringfläche
52b: zylinderförmiger Abschnitt
53: Radanbringungsflansch
54: Nabenschrauben
55: innerer Ring
56: Wälzelemente
57: Käfig
58, 71: inneres Element
59: Außenseite der Dichtung
60: Innenseite der Dichtung
61: Metallkern
62: Dichtungselement
62a: Seitenlippe
62b: Schmiermittellippe
62c: Mittellippe
63: Dichtungsring
64: Ölschleuderring
64a: zylinderförmiger Abschnitt
64b: stehender Abschnitt
65: Labyrinthdichtung
72: unregelmäßiger Abschnitt
80: Doppelreihen-Wälzlager
90: Gleichlaufgelenk
91: äußeres Gelenkelement
92: Gelenkinnenring
93: Käfig
94: drehmomentübertragende Kugel
95: Mündungsabschnitt
96: Schulterabschnitt
97: Wellenabschnitt
97a: zylinderförmiger Zentrieransatzabschnitt
97b: Einsteckabschnitt
P: Presspasswerkzeug
t: Dicke des Ölschleuderrings
W: Breite des Ölschleuderrings
α, β: Neigungswinkel

Claims

Radlagervorrichtung, die durch eine Einheit aus einem Nabenrad (1), einem Doppelreihen-Wälzlager (2) und einem Gleichlaufgelenk (3) gebildet ist, wobei das Doppelreihen-Wälzlager (2) Folgendes umfasst: ein äußeres Element (4), das an seiner inneren Umfangsfläche mit einer Doppelreihe von äußeren Laufringflächen (4a) ausgebildet ist; ein inneres Element (5), beinhaltend das Nabenrad (1) mit einem Radanbringungsflansch (7), der an einem Ende davon einstückig damit ausgebildet ist, einer (1a) aus einer Doppelreihe von inneren Laufringflächen (1a, 14a), die gegenüber der Doppelreihe von äußeren Laufringflächen (4a) angeordnet ist, und einem zylinderförmigen Abschnitt (1b), der sich in Achsenrichtung vom Radanbringungsflansch (7) erstreckt, und außerdem beinhaltend ein äußeres Gelenkelement (14) des Gleichlaufgelenks (3), wobei das äußere Gelenkelement (14) mit der anderen (14a) aus der Doppelreihe von inneren Laufringflächen (1a, 14a) ausgebildet ist und einen Wellenabschnitt (20) aufweist, der sich in Achsenrichtung von der anderen (14) aus der Doppelreihe von inneren Laufringflächen erstreckt; Doppelreihen-Wälzelemente (6), die rollfähig zwischen den äußeren und den inneren Laufringflächen (4a, 4a; 1a, 14a) angeordnet sind; und Dichtungen (10, 11), die in ringförmigen Öffnungen angebracht sind, welche an entgegengesetzten Enden des äußeren Elements (4) und des inneren Elements (5) ausgebildet sind; wobei das Nabenrad (1) und das äußere Gelenkelement (14) durch plastisches Verformen des Wellenabschnitts (20) des äußeren Gelenkelements (14) in das Nabenrad (1) einstückig verbunden sind, dadurch gekennzeichnet ist, dass die innenseitige Dichtung (11) der Dichtungen (10, 11) Folgendes umfasst: einen Dichtungsring (23), beinhaltend einen im Allgemeinen ringförmigen Metallkern (21) mit einem im Wesentlichen L-förmigen Querschnitt, der dazu geeignet ist, in das äußere Element (4) eingesetzt zu werden, und ein Dichtungselement (22) mit Seitenlippen (22a), das dazu geeignet ist, über vulkanisierte Haftung einstückig an den Metallkern (21) geklebt zu werden; und einen im Allgemeinen ringförmigen Ölschleuderring (24), der dazu geeignet ist, dem Dichtungsring (23) gegenüber angeordnet zu werden und einen im Wesentlichen L-förmigen Querschnitt aufweist, der durch einen zylinderförmigen Abschnitt (24a), welcher dazu geeignet ist, auf das innere Element (5) aufgesteckt zu werden, und einen stehenden Abschnitt (24b), der sich vom zylinderförmigen Abschnitt (24a) radial auswärts erstreckt, gebildet ist; und dass an der Basis des zylinderförmigen Abschnitts (24a) des Ölschleuderrings (24) ein Führungsabschnitt (26) gebildet ist, um während der Presspassung des Ölschleuderrings (24) die Erzeugung einer Verformung oder einer Quetschung zu verhindern.
Radlagervorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Nabenrad (1) und das äußere Gelenkelement (14) durch plastisches Verformen eines Einsteckabschnitts, der am Wellenabschnitt (20) des äußeren Gelenkelements (14) gebildet ist, und durch Drängen des Einsteckabschnitts zum Eingriff in einen gehärteten unregelmäßigen Abschnitt (12), der an einer inneren Umfangsfläche des Nabenrads (1) gebildet ist, einstückig verbunden sind.
Radlagervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Dicke des Ölschleuderrings (24) größer als jene des Metallkerns (21) ist und in einem Bereich von 0,8 mm bis 1,0 mm festgelegt ist.
Verfahren zum Zusammenbau einer Radlagervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, umfassend die Schritte des Einsteckens des Dichtungsrings (23) der innenseitigen Dichtung (11) in das äußere Element (4), und des Presspassens des Ölschleuderrings (24) unter Verwendung eines Presspasswerkzeugs (P), das dazu geeignet ist, an der außenseitigen Fläche des stehenden Abschnitts (24b) des Ölschleuderrings (24) anzuliegen.
Verfahren zum Zusammenbau einer Radlagervorrichtung nach Anspruch 4, wobei der stehende Abschnitt (31b) des Ölschleuderrings (31) im Voraus so geformt ist, dass er in einem vorbestimmten Winkel zur Außenseite hin geneigt ist.