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ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Lagervorrichtung zum frei drehbaren
Stützen eines Fahrzeugsrads, d. h. eine Radlagervorrichtung,
und insbesondere eine Radlagervorrichtung, die zum Erhöhen
ihrer Starrheit und damit zum Verlängern der Lebensdauer
der Radlagervorrichtung ausgelegt ist.
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BESCHREIBUNG DES STANDS DER TECHNIK
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Gewöhnlich
ist die Radlagervorrichtung zum frei drehbaren Stützen
einer Radnabe zum Anbringen des Rads über ein Wälzlager
für ein Antriebsrad und ein angetriebenes Rad in Benutzung.
Aus strukturellen Gründen ist im Allgemeinen eine Innenringdrehung
für ein Antriebsrad und sowohl Innenringdrehung als auch
Außenringdrehung für ein angetriebenes Rad übernommen.
Zweireihige Schrägkugellager sind aufgrunddessen allgemein
bei derartigen Lagervorrichtungen in Benutzung, dass sie eine erwünschte
Lagerstarrheit, hohe Widerstandsfähigkeit gegen Versetzung
und ein geringes Drehmoment für überlegenen Kraftstoffverbrauch
aufweisen. Demgegenüber sind zweireihige Kegelrollenlager
für schwere Fahrzeuge wie etwa Geländewagen oder
Lastwagen in Benutzung.
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Die
Lagervorrichtung für ein Fahrzeugrad ist weitläufig
in eine Struktur einer ersten Generation, bei der ein Radlager aus
einem zweireihigen Schrägkugellager zwischen einem Radträger,
der ein Teil einer Aufhängung ausbildet, und einer Radnabe
montiert ist, eine Struktur einer zweiten Generation, bei der ein
Körperanbringungsflansch oder ein Radanbringungsflansch
direkt am Außenumfang eines äußeren Glieds
ausgebildet ist, eine Struktur einer dritten Generation, bei der
eine der inneren Laufringflächen direkt am Außenumfang
der Radnabe ausgebildet ist, und eine Struktur einer vierten Generation
eingeteilt, bei der die inneren Laufringflächen direkt
am Außenumfang der Radnabe und des Gleichlaufgelenks ausgebildet
sind.
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Bei
der Radlagervorrichtung des Stands der Technik kann, da beide Lagerreihenanordnungen
im zweireihigen Lager gleich sind, obgleich sie eine genügende
Starrheit während des Geradeauslaufs aufweist, optimale
Starrheit während des Kurvenlaufs nicht immer erzielt werden.
D. h., die positionelle Beziehung zwischen den Rädern und
der Lagervorrichtung ist gewöhnlich derart ausgelegt, dass
das Gewicht eines Fahrzeugs im Wesentlichen auf die Mitte zwischen
den Lagerkugelreihen während des Geradeauslaufs einwirken,
jedoch eine größere radiale Belastung und eine
größere axiale Belastung auf die Fahrzeugachsen
auf der Seite gegenüber einer Kurvenrichtung ausgeübt
ist (d. h. linke Fahrzeugachsen bei Rechtskurve). Daher ist es wirkungsvoll,
eine größere Starrheit der Außenseitenlagerreihe
als jene der Innenseitenlagerreihe aufzuweisen, um die Widerstandsfähigkeit
und Festigkeit der Lagervorrichtung zu verbessern. Es ist daher
eine Lagervorrichtung für ein Fahrzeugrad bekannt, in 11 gezeigt,
die eine hochgradige Starrheit ohne Vergrößerung
der Lagervorrichtung aufweisen kann.
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Die
Lagervorrichtung 50 für ein Fahrzeugrad ist durch
ein zweireihiges Schrägkugellager ausgebildet, umfassend
ein äußeres Glied 51, das an seinem Außenumfang
einstückig mit einem Körperanbringungsflansch 51c zur
Anbringung an einem Radträger (nicht gezeigt) eines Fahrzeugs
und an seinem Innenumfang mit zweireihigen Laufringflächen 51a, 51b ausgebildet
ist; ein inneres Glied 55, das eine Radnabe 52 mit
einem Radanbringungsflansch 53, der einstückig
an einem Ende davon zum Anbringen eines Rads (nicht gezeigt) ausgebildet
ist, einer inneren Laufringfläche 52a, die am
Außenumfang davon gegenüber einer der zweireihigen äußeren
Laufringflächen 51a, 51b ausgebildet
ist, und einem zylindrischen Abschnitt 52b, der axial von
der inneren Laufringfläche 52a weg verläuft,
beinhaltet und ferner einen inneren Ring 54 beinhaltet,
der an dem zylindrischen Abschnitt 52b montiert ist und
an seinem Außenumfang mit der anderen inneren Laufringfläche 54a gegenüber
der anderen Laufringfläche 51b der zweireihigen äußeren
Laufringflächen 51a, 51b ausgebildet
ist; zweireihige Kugeln 56, 57, die frei rollbar zwischen
den äußeren Laufringflächen 51a, 51b und inneren
Laufringflächen 52a, 54a der inneren
Glieds 55 enthalten sind, und Käfige 58, 59 zum
rollbaren Halten der Kugeln 56, 57.
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Der
innere Ring 54 ist axial unbeweglich durch einen verstemmten
Abschnitt 52c befestigt, der durch plastisches Verformen
des zylindrischen Abschnitts 52b der Radnabe 52 radial
nach außen ausgebildet ist. Dichtungen 60, 61 sind
in ringförmigen Öffnungen angebracht, die zwischen
dem äußeren Glied 51 und dem inneren
Glied 55 ausgebildet sind, um ein Ausdringen von Schmierfett,
das in der Lagervorrichtung enthalten ist, und ein Eindringen von
Regenwasser oder Staub von außen in die Lagervorrichtung
zu verhindern.
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Ein
Teilkreisdurchmesser D1 der Außenseitenkugelgruppe
56 ist
größer als ein Teilkreisdurchmesser D2 der Innenseitenkugelgruppe
57 eingestellt.
Dementsprechend ist der Durchmesser der inneren Laufringfläche
52a der
Radnabe
52 größer als jener der der inneren
Laufringfläche
54a des inneren Rings
54,
wie auch der der äußeren Laufringfläche
51a der
Außenseite des äußeren Glieds
51 größer als
jener der äußeren Laufringfläche
51b der
Innenseite des äußeren Glieds
51 ist.
Außerdem ist die Anzahl von Außenseitenkugeln
56 größer
als jene der Innenseitenkugeln
57. Durch derartiges Einstellen, dass
der Teilkreisdurchmesser D1 der Außenseite größer
als der Teilkreisdurchmesser D2 der Innenseite ist (D1 > D2), ist es möglich,
eine hochgradige Starrheit der Lagervorrichtung
50 zu erzielen
und dadurch ihre Lebensdauer zu verlängern (siehe
Japanische Patent-Auslegeschrift
Nr. 108449/2004 ).
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KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSENDE
PROBLEME
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Bei
der Radlagervorrichtung 50 des Stands der Technik ist ein
Teilkreisdurchmesser D1 der Außenseitenkugelgruppe 56 größer
als ein Teilkreisdurchmesser D2 der Innenseitenkugelgruppe 57 eingestellt,
und dementsprechend ist der Durchmesser der inneren Laufringfläche 52a der
Radnabe 52 größer als jener der inneren
Laufringfläche 54a des inneren Rings 54.
Dies ermöglicht es, wie vorstehend beschrieben, eine hochgradige
Starrheit der Lagervorrichtung 50 zu erzielen und dadurch
ihre Lebensdauer zu verlängern, jedoch ist es, da die Radnabe 52 einen
ausgedehnten Durchmesser aufweist, unmöglich, eine Gewichtszunahme
der Radlagervorrichtung zu vermeiden, und daher ist eine Verringerung
ihres Gewichts begrenzt.
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Es
ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Radlagervorrichtung
bereitzustellen, die die antinomischen Probleme des Verringerns
des Gewichts und der Größe der Radlagervorrichtung und
des Erhöhens ihrer Starrheit und Festigkeit gleichzeitig
lösen kann.
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MITTEL ZUR PROBLEMLÖSUNG
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Zum
Lösen der Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist eine Lagervorrichtung
für ein Fahrzeugrad bereitgestellt, umfassend ein äußeres
Glied, das an seinem Außenumfang mit einem Körperanbringungsflansch
zur Anbringung an einer Aufhängungsvorrichtung eines Fahrzeugs
und an seinem Innenumfang mit zweireihigen äußeren
Laufringsflächen ausgebildet ist; ein inneres Glied, das
eine Radnabe und einen inneren Ring beinhaltet, wobei die Radnabe
an einem seiner Enden einen einstückig ausgebildeten Radanbringungsflansch
aufweist und an seinem Außenumfang mit einer inneren Laufringfläche
gegenüber einer der zweireihigen äußeren
Laufringflächen und einem zylindrischen Abschnitt ausgebildet
ist, der über einen schaftförmigen Abschnitt axial
von der inneren Laufringfläche weg verläuft, wobei
der innere Ring zum Montieren an dem zylindrischen Abschnitt der
Radnabe über ein vorbestimmtes Übermaß geeignet
ist und an seinem Außenumfang mit der anderen inneren Laufringfläche
ausgebildet ist, die gegenüber der anderen der zweireihigen äußeren
Laufringflächen angeordnet ist; und zweireihige Rollelemente,
die frei rollbar zwischen den äußeren bzw. inneren Laufringflächen
des äußeren Glieds und des inneren Glieds enthalten
sind, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest Innenseitenrollelemente
der zweireihigen Rollelemente Kegelrollen sind und ein Teilkreisdurchmesser
der Innenseitenrollelemente kleiner als jener der Außenseitenrollelemente
eingestellt ist; dass eine im Wesentlichen kegelförmige
Aussparung an einem Außenseitenendabschnitt der Radnabe
ausgebildet ist und die Tiefe der Aussparung in der Nähe des
schaftförmigen Abschnitts über die Unterseite der
inneren Laufringfläche der Radnabe hinaus verläuft;
und dass die Stärke eines Abschnitts der Radnabe, an dem
die innere Laufringfläche ausgebildet ist, innerhalb eines
vorbestimmten Bereichs eingestellt ist und die Außenseitenwand
der Radnabe mit einer im Wesentlichen konstanten Stärke
entlang der Innenfläche der Aussparung ausgebildet ist
(Anspruch 1).
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Gemäß der
Radlagervorrichtung der vorliegenden Erfindung von Anspruch 1 ist
es, da sie dadurch gekennzeichnet ist, dass zumindest Innenseitenrollelemente
der zweireihigen Rollelemente Kegelrollen sind und ein Teilkreisdurchmesser
der Innenseitenrollelemente kleiner als jener der Außenseitenrollelemente
eingestellt ist; dass eine im Wesentlichen kegelförmige
Aussparung an einem Außenseitenendabschnitt der Radnabe
ausgebildet ist und die Tiefe der Aussparung in der Nähe
des schaftförmigen Abschnitts über die Unterseite
der inneren Laufringfläche der Radnabe hinaus verläuft;
und dass die Stärke eines Abschnitts der Radnabe, an dem
die innere Laufringfläche ausgebildet ist, innerhalb eines
vorbestimmten Bereichs eingestellt ist und die Außenseitenwand
der Radnabe mit einer im Wesentlichen konstanten Stärke
entlang der Innenfläche der Aussparung ausgebildet ist,
möglich, eine Radlagervorrichtung bereitzustellen, die
die antinomischen Probleme des Verringerns des Gewichts und der Größe
der Radlagervorrichtung und des Erhöhens ihrer Starrheit
und Festigkeit gleichzeitig lösen kann.
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Es
ist bevorzugt, dass eine vorbestimmte gehärtete Schicht
durch Hochfrequenzinduktionsabschrecken fortlaufend in einem Bereich
von der Innenseitenbasis des Radanbringungsflanschs der Radnabe
zum zylindrischen Abschnitt ausgebildet ist, und dass die Stärke
einer Wand der Radnabe, an der die innere Laufringfläche
ausgebildet ist, größer als zweimal die Nutzhöhe
der gehärteten Schicht ausgebildet ist (Anspruch 2). Dies
macht es möglich, die Festigkeit und Starrheit der Radnabe
zu gewährleisten und die Erzeugung von Rissen während
des Hochfrequenzinduktionsabschreckens zu verhindern.
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Es
ist bevorzugt, dass die Außenseitenrollelemente Kegelrollen
sind, wobei die Stärke t1 einer Wand der Radnabe, an der
die Seite mit größerem Durchmesser der inneren
Laufringfläche positioniert ist, größer
als die Stärke t2 einer Wand der Radnabe eingestellt ist,
an der der mittlere Abschnitt der inneren Laufringfläche
positioniert ist, und dass die Stärke t1 und der Durchmesser
d1 des Außenumfangs der Radnabe als dieselbe Position als
die der Stärke t1 mit einer Beziehung 0,2 ≤ t1/d1 ≤ 0,3
eingestellt ist (Anspruch 3). Dies macht es möglich, die
Festigkeit und Starrheit der Radnabe zu gewährleisten und
eine Verringerung ihres Gewichts zu erzielen.
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Es
ist bevorzugt, dass die Stärke t2 einer Wand der Radnabe,
an der der mittlere Abschnitt der inneren Laufringfläche
positioniert ist, und der Durchmesser d2 des Außenumfangs
der Radnabe als dieselbe Position als die der Stärke t2
mit einer Beziehung 0,2 ≤ t2/d2 ≤ 0,3 eingestellt
ist (Anspruch 4). Dies macht es möglich, die Festigkeit
und Starrheit der Radnabe zu gewährleisten und eine weitere
Verringerung ihres Gewichts zu erzielen.
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Es
ist bevorzugt, dass jeglicher größere Flansch
zum Führen der Kegelrollen nicht an der Seite mit größerem
Durchmesser der inneren Laufringfläche der Radnabe ausgebildet
ist, und dass der größere Flansch an der Seite
mit größerem Durchmesser der äußeren
Laufringfläche des äußeren Glieds ausgebildet
ist (Anspruch 5). Dies macht es möglich, Spannungskonzentration
an der Radnabe, die über die Kegelrollen belastet ist,
und damit eine Ermüdung der Radnabe zu verringern, obgleich
eine große Momentbelastung auf den Radanbringungsflansch
ausgeübt ist, und die Festigkeit und Widerstandsfähigkeit
der Radlagervorrichtung zu gewährleisten.
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Es
ist außerdem bevorzugt, dass der Durchmesser von jedem
Innenseitenrollelement kleiner als der von jedem Außenseitenrollelement
ist (Anspruch 6). Dies macht es möglich, die Größe
eines Radträgers und das Gewicht und die Größe
der Radlagervorrichtung zu verringern und die fundamentale Nennbelastung
jeder Reihe von Rollelementen zu erhöhen.
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Es
ist bevorzugt, dass die Außenseitenrollelemente Kugeln
sind, und dass die Wandstärke der inneren Laufringfläche
der Radnabe einen Bereich von 0,2 bis 0,3 Mal den Außenumfang
der Radnabe als ihre gleiche Position aufweisend eingestellt ist (Anspruch
7). Dies macht es möglich, die Festigkeit und Starrheit
der Radnabe zu gewährleisten und eine Verringerung ihres
Gewichts zu erzielen.
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Es
ist bevorzugt, dass der Eckabschnitt des Umfangs der Radnabe eine
Oberfläche mit vorbestimmtem Kreisbogenquerschnitt aufweist
und seine Übergangsabschnitte glatt ausgebildet sind (Anspruch
8). Dies macht es möglich, eine Schadensnahme der Rollelemente
beim Zusammenbauen der Radlagervorrichtung zu verhindern und dadurch
ihre Lebensdauer zu verlängern.
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Es
ist bevorzugt, dass der Eckabschnitt nach der Wärmebehandlung
gleichzeitig mit der inneren Laufringfläche durch eine
Zahnradschleifmaschine geschliffen ist (Anspruch 9). Dies macht
es möglich, den Verbindungsabschnitt weiter glatt auszubilden.
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Es
ist außerdem bevorzugt, dass der innere Ring unter Ausübung
einer vorbestimmten Lagervorspannung durch einen verstemmten Abschnitt,
der durch plastisches Verformen des Endes des zylindrischen Abschnitts
der Radnabe radial nach außen ausgebildet ist, axial an
der Radnabe befestigt ist (Anspruch 10). Dies macht es möglich,
das Gewicht und die Größe der Radlagervorrichtung
weiter zu verringern und eine anfänglich eingestellte Vorspannung über
einen langen Zeitraum hinweg beizubehalten.
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Es
ist bevorzugt, dass eine vorbestimmte gehärtete Schicht
durch Hochfrequenzinduktionsabschrecken fortlaufend in einem Bereich
von der Innenseitenbasis des Radanbringungsflanschs der Radnabe
zu einem Abschnitt in der Nähe des verstemmten Abschnitts
des zylindrischen Abschnitts über die innere Laufringfläche
und den schaftförmigen Abschnitt ausgebildet ist (Anspruch
11). Dies macht es möglich, eine Verringerung von Gewicht und
Größe der Radlagervorrichtung sowie eine Erhöhung
ihrer Starrheit zu erzielen.
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Es
ist bevorzugt, dass die Innenseitenendposition der gehärteten
Schicht innerhalb eines Bereichs von einer Position, die dem Ende
mit größerem Durchmesser der inneren Laufringfläche
des inneren Rings entspricht, zu einer Position in der Nähe des
verstemmten Abschnitts eingestellt ist (Anspruch 12). Dies macht
es möglich, eine Verformung des inneren Rings und damit
seines größeren Flanschs zu unterdrücken
und eine vorbestimmte Kraft zum Befestigen des inneren Rings zu
gewährleisten.
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Es
ist bevorzugt, dass der Endabschnitt des zylindrischen Abschnitts
vor dem Verstemmen als hohler zylindrischer Abschnitt ausgebildet
ist, dass der Umfang des hohlen zylindrischen Abschnitts mit einer
ringförmigen Nut mit einer Tiefe von 0,5 bis 1,0 mm ausgebildet
ist, dass die ringförmige Nut auf der Innenseite an einer
Position positioniert ist, die dem Ende mit größerem
Durchmesser der inneren Laufringfläche entspricht und derart
verläuft, dass sie von einem abgeschrägten Abschnitt
des inneren Rings über ihre Endseite mit größerem
Durchmesser hinaus verläuft, und dass die gehärtete
Schicht zu der ringförmigen Nut verläuft (Anspruch
13). Dies macht es möglich, Kraft zum Befestigen des inneren
Rings unter Unterdrückung seiner Verformung durch den Verstemmungsvorgang
zu gewährleisten und die Bearbeitbarkeit des hohlen zylindrischen
Abschnitts zum Verhindern der Erzeugung von Rissen aufgrund seiner plastischen
Verformung zu verbessern und dadurch die Verformung der Radnabe
zu unterdrücken.
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Es
ist bevorzugt, dass das Ende mit größerem Durchmesser
der inneren Laufringfläche des inneren Rings an einer Position
ausgebildet ist, die mehr als 5 mm von der größeren
Endseite des inneren Rings entfernt ist (Anspruch 14). Dies macht
es möglich, eine Verformung des größeren
Flanschs des inneren Rings durch den Verstemmungsvorgang zu verhindern
und dadurch eine gute Kontaktposition zwischen dem inneren Ring
und den Kegelrollen zu gewährleisten.
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Es
ist bevorzugt, dass der innere Ring an seinem Außenumfang
mit einer kegeligen inneren Laufringfläche und auf der
Seite mit größerem Durchmesser der inneren Laufringfläche
mit einem größeren Flansch zum Führen
der Kegelrollen ausgebildet ist, und dass der innere Ring auf seiner
Innenseite mit einem Abschnitt mit kleinerem Durchmesser über
eine vorbestimmte Stufe ausgebildet ist (Anspruch 15). Dies macht
es möglich, an der Außendurchmesserfläche
des inneren Rings erzeugte Umfangsspannung zu verringern und eine
Verformung (Herunterfallen) des größeren Flanschs
des inneren Rings zu unterdrücken, obgleich der innere
Ring während des Verstemmungsvorgangs radial nach außen
ausgedehnt ist.
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Es
ist außerdem bevorzugt, dass der Unterschnitt zwischen
dem inneren Ring und dem zylindrischen Abschnitt zur Innenseite
hin allmählich zunimmt (Anspruch 16). Dies macht es möglich,
die Befestigungskraft des inneren Rings in der Nähe des verstemmten
Abschnitts zu erhöhen und dadurch eine Verformung des zylindrischen
Abschnitts zu unterdrücken.
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AUSWIRKUNGEN DER ERFINDUNG
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Gemäß der
Radlagervorrichtung der vorliegenden Erfindung ist es, da sie ein äußeres
Glied, das an seinem Außenumfang mit einem Körperanbringungsflansch
zur Anbringung an einer Aufhängungsvorrichtung eines Fahrzeugs
und an seinem Innenumfang mit zweireihigen äußeren
Laufringsflächen ausgebildet ist; ein inneres Glied, das
eine Radnabe und einen inneren Ring beinhaltet, wobei die Radnabe
an einem seiner Enden einen einstückig ausgebildeten Radanbringungsflansch
aufweist und an seinem Außenumfang mit einer inneren Laufringfläche
gegenüber einer der zweireihigen äußeren Laufringflächen
und einem zylindrischen Abschnitt ausgebildet ist, der über
einen schaftförmigen Abschnitt axial von der inneren Laufringfläche
weg verläuft, wobei der innere Ring zum Montieren an dem zylindrischen
Abschnitt der Radnabe über ein vorbestimmtes Übermaß geeignet
ist und an seinem Außenumfang mit der anderen inneren Laufringfläche ausgebildet
ist, die gegenüber der anderen der zweireihigen äußeren
Laufringflächen angeordnet ist; und zweireihige Rollelemente,
die frei rollbar zwischen den äußeren bzw. inneren
Laufringflächen des äußeren Glieds und
des inneren Glieds enthalten sind, umfasst und dadurch gekennzeichnet
ist, dass zumindest Innenseitenrollelemente der zweireihigen Rollelemente
Kegelrollen sind und ein Teilkreisdurchmesser der Innenseitenrollelemente
kleiner als jener der Außenseitenrollelemente eingestellt
ist; dass eine im Wesentlichen kegelförmige Aussparung
an einem Außenseitenendabschnitt der Radnabe ausgebildet
ist und die Tiefe der Aussparung in der Nähe des schaftförmigen
Abschnitts über die Unterseite der inneren Laufringfläche
der Radnabe hinaus verläuft; und dass die Stärke
eines Abschnitts der Radnabe, an dem die innere Laufringfläche
ausgebildet ist, innerhalb eines vorbestimmten Bereichs eingestellt
ist und die Außenseitenwand der Radnabe mit einer im Wesentlichen
konstanten Stärke entlang der Innenfläche der
Aussparung ausgebildet ist, möglich, eine Radlagervorrichtung
bereitzustellen, die die antinomischen Probleme des Verringerns
des Gewichts und der Größe der Radlagervorrichtung
und des Erhöhens ihrer Starrheit und Festigkeit gleichzeitig
lösen kann.
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BESTE ART UND WEISE ZUM AUSFÜHREN
DER ERFINDUNG
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Eine
beste Art und Weise zum Ausführen der vorliegenden Erfindung
ist eine Lagervorrichtung für ein Fahrzeugrad, umfassend
ein äußeres Glied, das an seinem Außenumfang
mit einem Körperanbringungsflansch zur Anbringung an einer
Aufhängungsvorrichtung eines Fahrzeugs und an seinem Innenumfang
mit zweireihigen äußeren Laufringsflächen ausgebildet
ist; ein inneres Glied, das eine Radnabe und einen inneren Ring
beinhaltet, wobei die Radnabe an einem seiner Enden einen einstückig
ausgebildeten Radanbringungsflansch aufweist und an seinem Außenumfang
mit einer inneren Laufringfläche gegenüber einer
der zweireihigen äußeren Laufringflächen
und einem zylindrischen Abschnitt ausgebildet ist, der über
einen schaftförmigen Abschnitt axial von der inneren Laufringfläche
weg verläuft, wobei der innere Ring zum Montieren an dem
zylindrischen Abschnitt der Radnabe über ein vorbestimmtes Übermaß geeignet
ist und an seinem Außenumfang mit der anderen inneren Laufringfläche
ausgebildet ist, die gegenüber der anderen der zweireihigen äußeren Laufringflächen
angeordnet ist; und zweireihige Rollelemente, die frei rollbar zwischen
den äußeren bzw. inneren Laufringflächen
des äußeren Glieds und des inneren Glieds enthalten
sind; und wobei der innere Ring axial an der Radnabe befestigt ist,
wobei eine vorbestimmte Lagervorspannung durch einen verstemmten
Abschnitt ausgeübt ist, der durch plastisches Verformen
des Endes der Radnabe radial nach außen ausgebildet ist,
dadurch gekennzeichnet, dass ein Teilkreisdurchmesser der Innenseitenkegelrollen
der zweireihigen Kegelrollen kleiner als der der Außenseitenkegelrollen
eingestellt ist; dass eine im Wesentlichen kegelförmige
Aussparung an einem Außenseitenendabschnitt der Radnabe
ausgebildet ist und die Tiefe der Aussparung in der Nähe
des schaftförmigen Abschnitts über die Unterseite
der inneren Laufringfläche der Radnabe hinaus verläuft; und
dass die Stärke t1 einer Wand der Radnabe, an der die Seite
mit größerem Durchmesser der inneren Laufringfläche
ausgebildet ist, größer als die Stärke t2
einer Wand der Radnabe eingestellt ist, an der der mittlere Abschnitt
der inneren Laufringfläche positioniert ist, und dass die
Stärke t1 und der Durchmesser d1 des Außenumfangs
der Radnabe als dieselbe Position als die der Stärke t1
mit einer Beziehung 0,2 ≤ t1/d1 ≤ 0,3 eingestellt
ist.
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BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Erste Ausführungsform
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Im
Folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. 1 ist
eine Längsschnittansicht, die eine erste Ausführungsform
der Fahrzeugradlagervorrichtung der vorliegenden Erfindung zeigt, 2 ist
eine Längsschnittansicht, die nur die Radnabe von 1 zeigt, (3a) ist eine vergrößerte
Teilansicht von 1, und 3(b) ist
eine vergrößerte Teilansicht, die 3(a) gleicht
und einen Zustand vor dem Verstemmungsvorgang zeigt. In der Beschreibung
bezeichnet ein Ausdruck „Außenseite" (links in
den Zeichnungen) der Vorrichtung eine Seite, die außerhalb des
Fahrzeugkörpers positioniert ist, und ein Ausdruck „Innenseite"
(rechts in den Zeichnungen) der Vorrichtung eine Seite, die innerhalb
des Körpers positioniert ist, wenn die Lagervorrichtung
an dem Fahrzeugkörper angebracht ist.
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Die
in 1 gezeigte Fahrzeugradlagervorrichtung der vorliegenden
Erfindung ist von der Art der dritten Generation, die für
ein angetriebenes Rad benutzt ist, und umfasst ein inneres Glied 1,
ein äußeres Glied 2 und Doppelreihen
von Kegelrollen 3, 4, die frei rollbar zwischen
dem inneren und äußeren Glied 1, 2 enthalten
sind. Das innere Glied 1 umfasst die Radnabe 5 und
einen inneren Ring 6, der mit einem vorbestimmten Übermaß auf
die Radnabe 5 aufgepresst ist.
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Die
Radnabe 5 ist einstückig mit einem Radanbringungsflansch 7 an
einem seiner Enden, einer kegeligen inneren (Außenseiten-)Laufringfläche 5a am
Außenumfang und einem zylindrischen Abschnitt 5b ausgebildet,
der von der inneren Laufringfläche (5a) durch
einen axial verlaufenden, schaftförmigen Abschnitt 8 weg
verläuft. Es ist zu beachten, dass keinerlei herkömmlicher
größerer Flansch zum Führen der Kegelrollen 3 auf
der Seite mit größerem Durchmesser der inneren
Laufringfläche 5a der Radnabe 5 ausgebildet
ist, und stattdessen ein größerer Flansch 14 am äußeren
Glied 2 ausgebildet ist, wie im Folgenden beschrieben.
Zudem ist keinerlei kleinerer Flansch zum Halten der Kegelrollen 3 auf
der Seite mit kleinerem Durchmesser der inneren Laufringfläche 5a ausgebildet,
und der schaftförmige Abschnitt 8 verläuft
axial gerade von der Seite mit kleinerem Durchmesser der inneren
Laufringfläche 5a. Dies macht es möglich,
eine Innenseitenbasis 7c des Radanbringungsflanschs 7,
die einen Dichtungsanschlussflächenabschnitt einer äußeren
Dichtung 12 (unten beschrieben) ausbildet, und die innere
Laufringfläche 5a unter Benutzung einer Zahnradschleifmaschine
gleichzeitig zu schleifen, um sie glatt zu verbinden, und dadurch
ist es möglich, die Bearbeitbarkeit der Radnabe 5 zu
verbessern und dementsprechend eine Gewichtszunahme der Radlagervorrichtung
weiter zu unterdrücken.
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Nabenbolzen 7a sind
am Radanbringungsflansch 7 abstandsgetreu um die Peripherie
des Radanbringungsflanschs 7 angeordnet, und runde Öffnungen 7b sind
zwischen den Nabenbolzen 7a ausgebildet. Diese runden Öffnungen 7b tragen
nicht nur zur Gewichtsverringerung der Lagervorrichtung, sondern
auch zum Durchgang jeglichen Befestigungswerkzeugs bei, das zum
Zusammenbau und Abbau der Lagervorrichtung benutzt wird.
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Der
innere Ring 6 ist an seinem Außenumfang mit einer
weiteren inneren (Innenseiten-)Laufringfläche 6a mit
einem kegeligen Querschnitt ausgebildet. Ein größerer
Flansch 6b zum Führen der Kegelrollen 4 ist
auf einer Seite mit größerem Durchmesser der inneren
Laufringfläche 6a ausgebildet, und ein kleinerer
Flansch 6c zum Verhindern eines Herausfallens der Kegelrollen 4 aus
der inneren Laufringfläche 6a ist auf einer Seite
mit kleinerem Durchmesser der inneren Laufringfläche 6a ausgebildet. Der
innere Ring 6 ist über ein vorbestimmtes Übermaß auf
den zylindrischen Abschnitt 5b der Radnabe 5 aufgepresst
und durch einen verstemmten Abschnitt 9, der durch plastisches
Verformen des Endes des zylindrischen Abschnitts 5b unter
Ausübung einer vorbestimmten Vorspannung ausgebildet ist,
axial daran befestigt. Dementsprechend ist es möglich, das
Gewicht und die Größe der Lagervorrichtung zu verringern
und eine selbsthaltende Struktur zum Beibehalten einer anfänglich
eingestellten Vorspannung über einen langen Zeitraum auszubilden.
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Die
Radnabe 5 ist aus Stahl mit mittlerem Kohlenstoffgehalt,
der 0,40 bis 0,80 Massenprozent Kohlenstoff enthält, wie
etwa S53C, hergestellt und derart durch Hochfrequenzinduktionsabschrecken gehärtet,
dass ein Bereich von einem Innenseitenbasisabschnitt 7c (den
eine Außenseitendichtung 12 berührt)
des Radanbringungsflanschs 7 zum zylindrischen Abschnitt 5b über
die innere Laufringfläche 5a und den schaftförmigen
Abschnitt 8 eine gehärtete Schicht 16 mit
einer Oberflächenhärte von 58 bis 64 HRC aufweist
(mit Kreuzschraffur gezeigt). Der verstemmte Abschnitt 9 verbleibt
mit seiner Oberflächenhärte nach dem Schmieden.
Dementsprechend weist die Radnabe 1 eine genügende
mechanische Festigkeit gegen die Drehbiegebelastung auf, die auf den
Radanbringungsflansch 7 ausgeübt ist, und die Reibverschleißwiderstandskraft
des zylindrischen Abschnitts 5b in einem Aufpressbereich
des inneren Rings 6 kann verbessert sein, und die plastische
Verformungsarbeit des verstemmten Abschnitts 9 kann außerdem
ohne Mikrorisse ausgeführt sein. Der innere Ring 6 und
die Kegelrollen 3, 4 sind aus Chromstahl mit hohem
Kohlenstoffgehalt, wie etwa SUJ2, hergestellt und bis zu ihrem Kern
derart durch Tauchabschrecken gehärtet, dass sie eine Oberflächenhärte
von 58 bis 64 HRC aufweisen.
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Das äußere
Glied 2 ist einstückig an seinem Außenumfang
mit einem Körperanbringungsflansch 2c zur Anbringung
an einem Radträger (nicht gezeigt) eines Fahrzeugs und
an seinem Innenumfang mit einer kegeligen äußeren
Außenseiten-Laufringfläche 2a gegenüber
der inneren Laufringfläche 5a der Radnabe 5 und
einer kegeligen äußeren Innenseiten-Laufringfläche 2b gegenüber
der inneren Laufringfläche 6a des inneren Rings 6 ausgebildet.
In dieser Ausführungsform ist das äußere
Glied 2 mit einem größeren Flansch 14 zum
Führen der Außenseitenkegelrollen 3 ausgebildet.
D. h., die Außendurchmesserseite der äußeren
Außenseiten-Laufringfläche 2a des äußeren
Glieds 2 ist einstückig mit dem größeren Flansch 14 zum
Führen der Kegelrollen 3 ausgebildet. Dies macht
es möglich, eine Spannungskonzentration, die über
die Kegelrollen auf die Radnabe ausgeübt ist, und dadurch
eine Ermüdung der Radnabe zu verringern, obgleich eine
große Momentbelastung auf den Radanbringungsflansch ausgeübt
ist, und die Festigkeit und Widerstandsfähigkeit der Radlagervorrichtung
zu gewährleisten.
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Das äußere
Glied 2 ist aus Stahl mit mittlerem Kohlenstoffgehalt,
der 0,40 bis 0,80 Massenprozent Kohlenstoff enthält, wie
etwa S53C, hergestellt, und die zweireihigen äußeren
Laufringflächen 2a, 2b sind derart durch
Hochfrequenzinduktionsabschrecken gehärtet, dass sie eine
Oberflächenhärte von 58 bis 64 HRC aufweisen.
Mehrere Kegelrollen 3, 4 sind frei rollbar über
Käfige 10, 11 zwischen den Laufringflächen 2a, 5a; 2b, 6a gehalten.
Eine Dichtung 12 und eine Abdeckung (nicht gezeigt) sind
in ringförmigen Öffnungen angebracht, die zwischen
dem äußeren Glied 2 und dem inneren Glied 1 ausgebildet sind,
um ein Ausdringen von Schmierfett, das in dem Lager enthalten ist,
und ein Eindringen von Regenwasser und Staub von außen
in das Lager zu verhindern. Falls eine Innenseitenöffnung
der Radlagervorrichtung mit den Außenumfängen
in Verbindung steht, wenn die Lagervorrichtung an einem Radträger,
das eine Aufhängungsvorrichtung eines Fahrzeugs ausbildet, über
den Körperanbringungsflansch 2c befestigt ist,
kann eine Dichtung mit einer Magnetcodiereinrichtung in der Öffnung
zu ihrem Verschluss angebracht sein, um ein Eindringen von Regenwasser
und Staub von außerhalb in das Lager zu verhindern.
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In
dieser Ausführungsform ist ein Teilkreisdurchmesser PCDi
der Innenseitenkegelrollen 4 kleiner als ein Teilkreisdurchmesser
PCDo der Außenseitenkegelrollen 3 eingestellt.
Dies ermöglicht es, den Innenseitenaußendurchmesser
D des äußeren Glieds 2 klein herzustellen.
Zudem ermöglicht die Benutzung von zweireihigen Kegelrollen 3, 4 als
Rollelemente, die fundamentale Nennbelastung jeder Reihe von Rollelementen
zur Verlängerung der Lebensdauer der Radlagervorrichtung
zu erhöhen.
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In
dieser Ausführungsform ist ein abgeschrägter Abschnitt 8b in
einem abgestuften Abschnitt zwischen dem schaftförmigen
Abschnitt 8 der Radnabe 5 und einem Schulterabschnitt 8a ausgebildet,
an den der innere Ring 6 anstößt. Eine
im Wesentlichen konische Aussparung 15 ist durch Schmieden
am Außenseitenende der Radnabe 5 ausgebildet,
und die Tiefe der Aussparung 15 verläuft zu einer
Position in der Nähe des abgeschrägten Abschnitts 8b über
die Unterseite der inneren Laufringfläche 5a und
den schaftförmigen Abschnitt 8 hinaus. D. h.,
da die Radnabe 5 um die innere Außenseiten-Laufringfläche 5a verformt
ist, wenn jegliche Momentbelastung auf den Radanbringungsflansch 7 ausgeübt
ist, beachtete der Anmelder die Stärke der Radnabe 5 in
einem Bereich außerhalb der inneren Laufringfläche 5a.
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Wie
in 2 gezeigt, ist der Innenseitenbasisabschnitt 7c des
Radanbringungsflanschs 7 mit einem Kreisbogenquerschnitt
mit einem vorbestimmten Krümmungsradius ausgebildet, und
eine Stärke t1 auf der Seite mit größerem
Durchmesser der inneren Laufringfläche 5a, die
glatt von dem Basisabschnitt 7c fortläuft, ist
mit einer Stärke ausgebildet, die größer
als eine Stärke t2 in der Mitte der inneren Laufringfläche 5a ist.
Infolge der FEM-Analyse der Starrheit der Radnabe 5 von
den Durchmessern d1, d2 jeweiliger Positionen sind die Stärken
t1, t2 derart eingestellt, dass sie den Bereichen 0,2 ≤ t1/d1 ≤ 0,3 bzw.
0,2 ≤ t2/d2 ≤ 0,3 entsprechen und eine Stärke aufweisen,
die größer als zweimal die Nutzhöhe der gehärteten
Schicht in der gehärteten Schicht 16 beträgt.
Wenn die Stärke t1 der Seite mit größerem Durchmesser
und die Stärke t2 des mittleren Abschnitts der inneren
Laufringfläche 5a geringer als 20% der Durchmesser
d1, d2 jeweiliger Positionen sind, wird die Verformung an ihren
Positionen groß, und dadurch kann eine gewünschte
Starrheit nicht erzielt sein. Demgegenüber kann, selbst
wenn sie mit einer Stärke ausgebildet sind, die 30% übersteigt, ihre
Starrheit nicht erheblich erhöht sein, und nur das Gewicht
der Lagervorrichtung ist erhöht. Wenn die Stärke
d1, d2 dem oben definierten Bereich entspricht, ist es möglich,
die Erzeugung von Rissen durch Hochfrequenzabschrecken zu verhindern
und eine Gewichtsverringerung der Radlagervorrichtung unter Beibehaltung
der Festigkeit und Starrheit der Radnabe 5 entsprechend
Benutzungsbedingungen zu erzielen. Die tatsächliche Tiefe
der gehärteten Schicht ist in einem Bereich von 2 bis 5
mm (ungefähr 3,5 mm) eingestellt.
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In
dieser Ausführungsform ist außerdem ein abgeschrägter
Abschnitt 6f an einem Eckabschnitt des Innendurchmesserendes
der größeren Endseite 6e des inneren
Rings 6 ausgebildet, wie in einer vergrößerten
Ansicht von 3(a) gezeigt. Der Krümmungsradius
r1 des abgeschrägten Abschnitts 6f ist innerhalb
eines Bereichs von 1,0 bis 2,5 mm eingestellt. Beim Einstellen des
Krümmungsradius r1 unter 1,0 mm besteht die Befürchtung,
dass Spannungskonzentration an einem Fußabschnitt des verstemmten
Abschnitts 9 erzeugt ist und dadurch Schäden wie
etwa Mikrorisse daran verursacht würden. Demgegenüber
würde beim Einstellen des Krümmungsradius r1 über
2,5 mm der innere Ring 6 radial nach außen ausgedehnt,
wenn der vorstehende zylindrische Abschnitt 17 (mit Doppelpunktlinie
in 3(a) gezeigt) während
des Verstemmungsvorgangs plastisch verformt wird, und dadurch wäre übermäßige Umfangsspannung
am Außenumfang des inneren Rings 6 verursacht.
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Vor
dem in 3(a) gezeigten Verstemmen wird
die Unterseitenfläche 17a des zylindrischen Abschnitts 17 mit
einer vorbestimmten Tiefe „a" von der größeren
Endseite 6e des inneren Rings 6 ausgebildet. Zudem
wird eine ringförmige Nut (freigearbeitete Nut) 18 mit
einer Tiefe „b" um den Außenumfang des zylindrischen
Abschnitts 17 ausgebildet. Die ringförmige Nut 18 ist
mit Kreisbogenflächen 18a, 18b mit Krümmungsradien
Ro bzw. Ri an ihren gegenüberliegenden Enden ausgebildet.
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Gemäß den
vom Anmelder durchgeführten Verstemmungstests stellte sich
heraus, dass je größer die Tiefe „a"
ist, desto geringer ist die Umfangsspannung, die am Außenumfang
des inneren Rings 6 in einem Bereich der Tiefe „a"
von 0–5 mm der Unterseitenfläche 17a des
zylindrischen Abschnitts 17. Es stellte sich außerdem
heraus, dass die Auswirkung gering ist, wenn „a" < 5 mm, und eine
bemerkenswerte Spannungsverringerung kann nicht beobachtet werden.
Demgegenüber kann, wenn die Tiefe „a" 5 mm übersteigt,
nicht nur eine vorbestimmte Befestigungskraft des inneren Rings
aufgrund des Fehlens einer Presskraft des inneren Rings nicht erzielt sein,
sondern es ist eine Verringerung der Festigkeit und Starrheit der
Radnabe 5 bewirkt.
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Die
Tiefe „b" der ringförmigen Nut 18 ist
innerhalb eines Bereichs von 0,5 bis 1,0 mm eingestellt, und der
Krümmungsradius Ri der Innenseiten-Kreisbogenfläche 18b der
ringförmigen Nut 18 ist in einem Bereich von 1
bis 10 mm eingestellt. Der Krümmungsradius Ri ist größer
als der Krümmungsradius r1 des abgeschrägten Abschnitts 6f des
inneren Rings 6 und kleiner als der Krümmungsradius
Ro der Außenseiten-Kreisbogenfläche 18a eingestellt (r1 ≤ Ri ≤ Ro).
Wenn die Tiefe „b" der ringförmigen Nut 18 jedoch
unter 0,5 mm liegt, wird ihre Auswirkung ungenügend, wenn
sie demgegenüber 1,0 mm übersteigt, würde
die Festigkeit des verstemmten Abschnitts 9 verringert.
Die Bereitstellung einer derartigen ringförmigen Nut 18 am
Außenumfang des vorragenden zylindrischen Abschnitts 17 ermöglicht eine
leichte Verformung des vorstehenden zylindrischen Abschnitts 17 während
des Verstemmungsvorgangs und macht es dadurch möglich,
eine Verformung des inneren Rings 6 zu unterdrücken.
Dementsprechend kann eine Verformung (Herunterfallen) des größeren
Flanschs 6b des inneren Rings 6 durch den Verstemmungsvorgang
verhindert sein. Dies kann außerdem eine Beeinträchtigung
einer Kontaktbedingung zwischen dem größeren Flansch 6b und den
Kegelrollen 4 verhindern und dadurch eine gewünschte
Lebensdauer der Radlagervorrichtung gewährleisten.
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Das
Ende mit größerem Durchmesser (Höhe des
größeren Flanschs 6b) der inneren Laufringfläche 6a des
inneren Rings 6 ist axial mehr als 5 mm von der größeren
Endseite 6e weg ausgebildet. Die ringförmige Nut 18 ist
auf der Innenseite der Position positioniert, die dem Ende mit größerem
Durchmesser der inneren Laufringfläche 6a entspricht,
und derart ausgebildet, dass sie von der größeren
Endseite 6e des inneren Rings 6 geringfügig über
den abgeschrägten Abschnitt 6f hinaus verläuft.
Je größer die Breite der ringförmigen
Nut 18 ist, desto kleiner ist die Umfangsspannung. Wenn
die ringförmige Nut 18 jedoch eine zu große
Breite aufweist, so verringert dies nicht nur einen Pressbetrag
des inneren Rings 6 und somit die Befestigungskraft des
inneren Rings, sondern verringert die Festigkeit und Starrheit der
Radnabe 5. Zudem ist es, da die gehärtete Schicht 16, die
um die Radnabe 5 ausgebildet ist, zu einem Bereich verläuft,
der die ringförmige Nut 18 beinhaltet, möglich,
die Bearbeitbarkeit des vorstehenden zylindrischen Abschnitts 17 des
zylindrischen Abschnitts 5b zu verbessern und dadurch eine
Erzeugung von Rissen durch plastische Verformung zu verhindern und
eine Verformung der Radnabe 5 durch den Verstemmungsvorgang
zu unterdrücken.
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Bei
der Radlagervorrichtung mit einer derartigen Struktur ist der Teilkreisdurchmesser
PCDo der Außenseitenkegelrollen 3 größer
als der Teilkreisdurchmesser PCDi der Innenseitenkegelrollen 4,
und daher ist die Anzahl der Außenseitenkegelrollen 3 größer
als die der Innenseitenkegelrollen 4, und die Lagerstarrheit
des Außenseitenabschnitts ist erhöht. Die Aussparung 15 ist
im Außenseitenendabschnitt der Radnabe 5 ausgebildet.
Gemäß dieser Ausführungsform ist es,
da die Wand des Außenseitenendes der Radnabe 5 mit
einer im Wesentlichen konstanten Stärke der Aussparung 15 entsprechend ausgebildet
ist, die Wandstärken t1, t2 in Abschnitten der inneren
Laufringfläche 5a innerhalb eines vorbestimmten
Bereichs eingestellt sind und die gehärtete Schicht 16,
die um den Umfang der Radnabe 5 durch Hochfrequenzabschrecken
ausgebildet ist, innerhalb eines vorbestimmten Bereichs ausgebildet
ist, möglich, eine Radlagervorrichtung bereitzustellen,
die die antinomischen Probleme des Verringerns des Gewichts und
der Größe der Radlagervorrichtung und des Erhöhens
ihrer Starrheit und Festigkeit gleichzeitig lösen kann.
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Zweite Ausführungsform
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4(a) ist eine Längsschnittansicht,
die eine zweite Ausführungsform der Fahrzeugradlagervorrichtung
der vorliegenden Erfindung zeigt, und 4(b) eine
vergrößerte Teilansicht von 4(a); 5(a) ist eine veranschaulichende Ansicht,
die ein Verfahren zum gleichzeitigen Schleifen von Eckabschnitten
der Radnabe zeigt; und 5(b) zeigt
ein Verfahren von 5(a), bei dem die
Ecken vorher geschnitten wurden; und 6 ist eine
veranschaulichende Ansicht, die einen zusammengebauten Zustand des äußeren
Glieds auf der Radnabe von 4 zeigt.
Da diese Ausführungsform von der ersten Ausführungsform
grundsätzlich in Strukturen der Radnabe teilweise abweicht,
sind dieselben Bezugszeichen wie in der ersten Ausführungsform
ebenfalls in dieser Ausführungsform zum Bezeichnen derselben
Bauteile benutzt.
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Die
Radlagervorrichtung dieser Ausführungsform ist von der
Art der dritten Generation, die für ein angetriebenes Rad
benutzt ist, und umfasst ein inneres Glied 19, das äußere
Glied 2 und zweireihige Kegelrollen 3, 4,
die frei rollbar zwischen dem inneren und äußeren
Glied 19, 2 enthalten sind. Das innere Glied 19 umfasst
eine Radnabe 20 und den inneren Ring 6, der mit
einem vorbestimmten Übermaß auf die Radnabe 20 aufgepresst
ist.
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Die
Radnabe 20 ist einstückig mit einem Radanbringungsflansch 7 an
einem seiner Enden, einer kegeligen inneren (Außenseiten-)Laufringfläche 5a am
Außenumfang und einem zylindrischen Abschnitt 5b ausgebildet,
der von der inneren Laufringfläche 5a durch einen
axial verlaufenden, schaftförmigen Abschnitt 8 weg
verläuft. Ein abgestufter Abschnitt 8c ist zwischen
dem schaftförmigen Abschnitt 8 und einem Schulterabschnitt 8a ausgebildet,
an den der innere Ring 6 anstößt. Eine
im Wesentlichen konische Aussparung 15 ist durch Schmieden
am Außenseitenende der Radnabe 20 ausgebildet,
und die Tiefe der Aussparung 15 verläuft derart
zu einer Position in der Nähe des abgestuften Abschnitts 8c über
den schaftförmigen Abschnitt 8 hinaus, dass die Außenseitenwandstärke
der Radnabe 20 im Wesentlichen einheitlich wird.
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Die
Radnabe 20 ist aus Stahl mit mittlerem Kohlenstoffgehalt,
der 0,40 bis 0,80 Massenprozent Kohlenstoff enthält, wie
etwa S53C, hergestellt und derart durch Hochfrequenzinduktionsabschrecken gehärtet,
dass ein Bereich von einem Innenseitenbasisabschnitt 7c (den
eine Außenseitendichtung 12 berührt)
des Radanbringungsflanschs 7 zum zylindrischen Abschnitt 5b über
die innere Laufringfläche 5a und den schaftförmigen
Abschnitt 8 eine gehärtete Schicht 16 mit
einer Oberflächenhärte von 58 bis 64 HRC aufweist.
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In
dieser Ausführungsform ist ein Eckabschnitt A zwischen
dem schaftförmigen Abschnitt 8 und dem abgestuften
Abschnitt 8c als glatter abgeschrägter Abschnitt
mit einem Kreisbogenquerschnitt ausgebildet, wie in der vergrößerten
Ansicht von 4(b) gezeigt. D. h., der
abgeschrägte Abschnitt weist eine axiale Dimension La und
eine radiale Dimension Lr von 0,5 bis 5 mm und einen Eckradius R von
1,0 bis 10 mm auf, sodass er einen glatten Verbindungs(Übergangs-)Abschnitt
aufweist.
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5 ist
eine veranschaulichende Ansicht, die ein Schleifverfahren der Radnabe 20 zeigt.
Wie in 5(a) gezeigt, kann der Eckabschnitt
A des schaftförmigen Abschnitts 8 nach einer Wärmebehandlung
gleichzeitig mit dem Basisabschnitt 7c mit Kreisbogenquerschnitt
und der inneren Laufringfläche 5a durch eine Zahnradschleifmaschine 21 geschliffen
werden, oder wie in 5(b) gezeigt,
der Eckabschnitt A kann geschnitten werden, beispielsweise durch
Beißen, und dann können nur die Basis 7c und
die innere Laufringfläche 5a gleichzeitig durch die
Zahnradschleifmaschine 22 geschliffen werden. In diesem
Fall ist die Oberflächenrauheit des Eckabschnitts A auf
6,3 Ra oder weniger begrenzt. „Ra" ist einer der Rauheitsformparameter
von JIS (JIS B 0601-1994) und bezeichnet das arithmetische Mittel der
Rauheit, d. h. einen Mittelwert der Absolutwertabweichung von der
Mittellinie. Dies macht es möglich, Übertragung
oder Erzeugung von Kratzschäden auf die Oberflächen
der Kegelrollen 3 zu verhindern, obgleich die Kegelrollen 3 mit
dem Eckabschnitt A beim Zusammenbau der Radnabe 20 in Berührung
kämen, und dadurch eine Lärmerzeugung aufgrund
von Schäden an den Kegelrollen zu verhindern und die Lebensdauer
der Radlagervorrichtung zu verlängern.
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6 zeigt
ein Verfahren zum Zusammenbauen der Radnabe 20. Bei der
Radlagervorrichtung dieser Ausführungsform ist, da der
größere Flansch 14 zum Führen
der Außenseitenkegelrollen 3 am äußeren
Glied 2 ausgebildet ist, ein Zusammenbauverfahren angewendet,
bei dem die Dichtung 12 und die Kegelrollen 3,
die im Käfig 10 gehalten sind, vorher in das äußere
Glied 2 gebaut werden und dann die Radnabe 20 in
das äußere Glied 2 eingesetzt wird, wie
durch den Pfeil angezeigt. Währenddessen kann, da zumindest
Kegelrollen 3, die radial an der oberen Seite positioniert
sind, durch ihr Eigengewicht in einer aufgehängten Bedingung
gehalten sind, die Radnabe 20 zusammengebaut werden, wobei
die Kegelrollen 3 von dem Eckabschnitt A berührt
werden. Gemäß dieser Ausführungsform
werden, da der Eckabschnitt A als glatter abgeschrägter
Abschnitt mit einem Kreisbogenquerschnitt ausgebildet ist, die Kegelrollen 3 nicht
ernsthaft beschädigt, obgleich die Oberfläche
des Eckabschnitts A auf die Oberfläche der Kegelrollen 3 übertragen
würde.
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Bei
der Radlagervorrichtung mit einer derartigen Struktur ist es, da
die Wand der Radnabe 20 an seinem Außenseitenende
eine im Wesentlichen einheitliche Stärke aufweist, die
Stärken t1, t2 von der inneren Laufringfläche 5a entsprechenden
Abschnitten innerhalb eines vorbestimmten Bereichs eingestellt sind
und der Eckabschnitt A der Radnabe 20 als glatter abgeschrägter
Abschnitt ausgebildet ist, möglich, gleichzeitig eine Verringerung
von Gewicht und Größe zu erzielen und Schadensnahmen
der Kegelrollen während dem Zusammenbauen der Lagervorrichtung
zu verhindern und ihre Lebensdauer zu verlängern.
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Dritte Ausführungsform
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7 ist
eine Längsschnittansicht, die eine dritte Ausführungsform
der Fahrzeugradlagervorrichtung der vorliegenden Erfindung zeigt; 8(a) ist eine vergrößerte
Teilansicht einer Ecke B von 7, und 8(b) ist eine vergrößerte
Teilansicht einer Ecke C von 7; 9(a) ist eine vergrößerte
Teilansicht von 7, und 9(b) ist
eine vergrößerte Teilansicht, die 9(a) gleicht
und einen Zustand vor dem Verstemmungsvorgang zeigt. Da diese Ausführungsform
von der ersten Ausführungsform (1) grundsätzlich
in Strukturen der Radnabe, äußeren Glieds und
inneren Rings teilweise abweicht, sind dieselben Bezugszeichen wie
in der ersten Ausführungsform ebenfalls in dieser Ausführungsform zum
Bezeichnen derselben Bauteile benutzt.
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Die
Radlagervorrichtung dieser Ausführungsform ist von der
Art der dritten Generation, die für ein angetriebenes Rad
benutzt ist, und umfasst ein inneres Glied 23, ein äußeres
Glied 24 und zweireihige Kegelrollen 3, 4,
die frei rollbar zwischen dem inneren und äußeren
Glied 23, 24 enthalten sind. Das innere Glied 23 umfasst
eine Radnabe 25 und einen inneren Ring 26, der
mit einem vorbestimmten Übermaß auf die Radnabe 25 aufgepresst
ist.
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Die
Radnabe 25 ist einstückig mit einer kegeligen
inneren (Außenseiten-)Laufringfläche 25a am Außenumfang
und einem zylindrischen Abschnitt 5b ausgebildet, der von
der inneren Laufringfläche 25a durch einen axial
verlaufenden, schaftförmigen Abschnitt 8 weg verläuft.
Ein größerer Flansch 25b ist einstückig
auf der Seite mit größerem Durchmesser der inneren
Laufringfläche 25a der Radnabe 25 zum Berühren
der Endfläche mit größerem Durchmesser der
Kegelrollen 3 und Führen der Kegelrollen 3 ausgebildet.
Zudem ist keinerlei kleinerer Flansch zum Halten der Kegelrollen 3 auf
der Seite mit kleinerem Durchmesser der inneren Laufringfläche 25a ausgebildet,
und der schaftförmige Abschnitt 8 verläuft
axial gerade von der Seite mit kleinerem Durchmesser der inneren
Laufringfläche 25a.
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Das äußere
Glied 24 ist einstückig an seinem Innenumfang
mit der kegeligen äußeren Außenseiten-Laufringfläche 24a zur Anordnung
gegenüber der inneren Laufringfläche 25a der
Radnabe 25 und mit der kegeligen äußeren
Innenseiten-Laufringfläche 2b zur Anordnung gegenüber
einer inneren Laufringfläche 6a des inneren Rings 26 ausgebildet.
Das äußere Glied 24 ist aus Stahl mit
mittlerem Kohlenstoffgehalt, der 0,40 bis 0,80 Massenprozent Kohlenstoff enthält,
wie etwa S53C, hergestellt und die zweireihigen äußeren
Laufringflächen 24a, 2b sind derart durch
Hochfrequenzinduktionsabschrecken gehärtet, dass sie eine
Oberflächenhärte von 58 bis 64 HRC aufweisen.
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Ähnlich
den vorher beschriebenen Ausführungsformen ist ebenfalls
in dieser Ausführungsform ein Teilkreisdurchmesser PCDi
der Innenseitenkegelrollen 4 kleiner als ein Teilkreisdurchmesser
PCDo der Außenseitenkegelrollen 3 eingestellt
und der Durchmesser der Innenseitenkegelrollen 4 kleiner
als der der Außenseitenkegelrollen 3 eingestellt.
Dies ermöglicht es, das Gewicht und die Größe
der Radlagervorrichtung zu verringern und die fundamentale Nennbelastung
jeder Reihe von Rollelementen zum Erhöhen der Starrheit
der Reihe von Rollelementen zu erhöhen.
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Wie
in der vergrößerten Ansicht von 8(a) gezeigt,
ist ein Eckabschnitt B zwischen dem schaftförmigen Abschnitt 8 und
dem abgeschrägten Abschnitt 8b glatt abgerundet.
Zudem ist, wie in 8(b) gezeigt, ein
Eckabschnitt C des größeren Flanschs 25b mit
einer vorbestimmten abgeschrägten Gestaltung und Dimension
mit einem Eckenradius R ausgebildet. D. h., ein Eckabschnitt C ist
mit einer axialen Abschrägungsdimension La und der radialen
Dimension Lr von 0,15 bis 0,8 mm und dem Eckenradius R von 0,15
bis 2,0 mm ausgebildet, um glatte Übergangsabschnitte aufzuweisen.
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Diese
Eckabschnitte B, C können vorher geschnitten, beispielsweise
durch einen Drehvorgang, oder nach einer Wärmebehandlung
durch eine Zahnradschleifmaschine gleichzeitig mit dem Basisabschnitt 7c und
der inneren Laufringfläche 25a geschliffen werden.
Durch das gleichzeitige Schleifen ist es möglich, die Übergangsabschnitte
weiter glatt auszubilden und ihre Oberflächenrauheit zu
verbessern.
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Bei
der Radlagervorrichtung mit einer derartigen Struktur ist es, da
das Außenseitenende der Radnabe 25 eine im Wesentlichen
einheitliche Wandstärke aufweist, die Stärken
t1, t2 der inneren Laufringfläche 25a innerhalb
eines vorbestimmten Bereichs eingestellt sind und die Eckabschnitte
B, C der Radnabe 25 glatt abgerundet sind, möglich,
eine Radlagervorrichtung bereitzustellen, die die antinomischen
Probleme des Verringerns des Gewichts und der Größe
der Radlagervorrichtung und des Erhöhens ihrer Starrheit
und Festigkeit gleichzeitig lösen kann, Schadensnahme der
Kegelrollen 3 während des Zusammenbaus der Lagervorrichtung
verhindern kann und die Berührungsbedingung zwischen dem
größeren Flansch 25b und den Kegelrollen 3 zum
Verlängern der Lebensdauer der Lagervorrichtung verbessern
kann.
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Ferner
ist in dieser Ausführungsform der innere Ring 26 an
seinem Außenumfang mit der kegeligen inneren Laufringfläche 6a ausgebildet,
und die innere Laufringfläche 6a ist auf ihrer
Seite mit größerem Durchmesser mit einem größeren
Flansch 6b zum Führen der Kegelrollen 4 und
auf ihrer Seite mit kleinerem Durchmesser mit einem kleineren Flansch 6c zum
Verhindern, dass sich die Kegelrollen 4 lösen, ausgebildet.
Der innere Ring 26 ist über ein vorbestimmtes Übermaß auf
den zylindrischen Abschnitt 5b der Radnabe 25 aufgepresst
und axial unter einer Bedingung befestigt, bei der eine vorbestimmte
Lagervorspannung durch den verstemmten Abschnitt 9 ausgeübt
ist, der durch plastisches Verformen des Endes des zylindrischen
Abschnitts 5b ausgebildet ist. Der innere Ring 26 ist
aus Chromstahl mit hohem Kohlenstoffgehalt, wie etwa SUJ2, hergestellt
und bis zu seinem Kern derart durch Tauchabschrecken gehärtet,
dass er eine Oberflächenhärte von 58 bis 64 HRC
aufweist.
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Wie
in 9(a) gezeigt, ist das Ende mit
größerem Durchmesser der inneren Laufringfläche 6a des
inneren Rings 26 an einer Position ausgebildet, die axial über
5 mm von der größeren Endseite 6e entfernt
ist, und ein Abschnitt 27 mit kleinerem Durchmesser ist
an einer Position radial nach innen über einen vorbestimmten
Schritt 6 vom Außenumfang 6d des größeren
Flanschs 6b des inneren Rings 26 ausgebildet,
auf dem eine Magnetcodiereinrichtung 13 montiert ist. Dies
ermöglicht es, eine Umfangsspannung, die am Außenumfang 6d des
größeren Flanschs 6b bewirkt ist, zu
verringern, obgleich der innere Ring 26 während
des Verstemmungsvorgangs radial nach außen ausgedehnt würde,
und eine Verformung des größeren Flanschs 6b zu
unterdrücken und dadurch eine gute Kontaktbedingung zwischen dem
größeren Flansch 6b und den Kegelrollen 4 zu erhalten.
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Wie
in 9(b) gezeigt, ist der Endabschnitt des
zylindrischen Abschnitts 5b vor dem Verstemmen als hohler
zylindrischer Abschnitt 17 ausgebildet und die Innenumfangsfläche 6g (mit
Doppelstrichpunktlinie gezeigt) des inneren Rings 26 als
kegelige Fläche ausgebildet, die zur Innenseite radial
kleiner ist. Dadurch ist das Übermaß zwischen
dem zylindrischen Abschnitt 5b und dem inneren Ring 26 zur
Innenseite hin allmählich erhöht, und dadurch
ist eine Befestigungskraft des inneren Rings durch den verstemmten
Abschnitt 9 (mit Doppelstrichpunktlinie angezeigt) erhöht,
um eine Verformung des zylindrischen Abschnitts 5b zu unterdrücken.
Dementsprechend ist es möglich, die Befestigungskraft des
inneren Rings neben der Bereitstellung des Teilschritts 6 an
dem inneren Ring 26 zu erhöhen und die Umfangsspannung
zu verringern und das Erzeugen einer Verformung (Herunterfallen)
des größeren Flanschs 6b zu unterdrücken.
Obgleich hierin gezeigt ist, dass die kegelige Oberfläche
an der Innenumfangsfläche ausgebildet ist, könnte
sie an der Außenumfangsfläche des zylindrischen
Abschnitts ausgebildet sein.
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Vierte Ausführungsform
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10 ist
eine Längsschnittansicht, die eine vierte Ausführungsform
der Fahrzeugradlagervorrichtung der vorliegenden Erfindung zeigt.
Da diese Ausführungsform von der dritten Ausführungsform (7)
grundsätzlich in Strukturen der Radnabe, des äußeren
Glieds und der Rollelemente teilweise abweicht, sind dieselben Bezugszeichen wie
in der dritten Ausführungsform ebenfalls in dieser Ausführungsform
zum Bezeichnen derselben Bauteile benutzt.
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Die
Radlagervorrichtung dieser Ausführungsform ist von der
Art der dritten Generation, die für ein angetriebenes Rad
benutzt ist, und umfasst ein inneres Glied 28, ein äußeres
Glied 29 und zweireihige Kugeln 30 und Kegelrollen 3, 4,
die frei rollbar zwischen dem inneren und äußeren
Glied 28, 29 enthalten sind. Das innere Glied 28 umfasst
eine Radnabe 31 und den inneren Ring 26, der über
einen vorbestimmten Unterschnitt auf die Radnabe 31 aufgepresst
ist.
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Die
Radnabe 31 ist einstückig mit einem Radanbringungsflansch 7 an
einem seiner Enden, einer inneren (Außenseiten-)Kreisbogenlaufringfläche 31a am
Außenumfang und einem zylindrischen Abschnitt 5b ausgebildet,
der von der inneren Laufringfläche 31a durch einen
axial verlaufenden, schaftförmigen Abschnitt 8 weg
verläuft. Die Radnabe 31 ist aus Stahl mit mittlerem
Kohlenstoffgehalt, der 0,40 bis 0,80 Massenprozent Kohlenstoff enthält,
wie etwa S53C, hergestellt und durch Hochfrequenzinduktionsabschrecken
derart gehärtet, dass ein Bereich von einem Innenseitenbasisabschnitt 7c des
Radanbringungsflanschs 7 zum zylindrischen Abschnitt 5b über
die innere Laufringfläche 31a und den schaftförmigen
Abschnitt 8 eine gehärtete Schicht 32 mit
einer Oberflächenhärte von 58 bis 64 HRC aufweist
(mit Kreuzschraffur gezeigt). Dementsprechend weist die Radnabe 31 eine
genügende mechanische Festigkeit gegen die Drehbiegebelastung
auf, die auf den Radanbringungsflansch 7 ausgeübt
ist, und die Reibverschleißwiderstandskraft des zylindrischen
Abschnitts 5b in einem Aufpressbereich des inneren Rings 6 kann
verbessert sein. Die Kugeln 30 sind aus Chromstahl mit
hohem Kohlenstoffgehalt, wie etwa SUJ2, hergestellt und bis zu ihrem
Kern derart durch Tauchabschrecken gehärtet, dass sie eine
Oberflächenhärte von 58 bis 64 HRC aufweisen.
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Das äußere
Glied 29 ist einstückig an seinem Außenumfang
mit einem Körperanbringungsflansch 2c und an seinem
Innenumfang mit einer äußeren Außenseiten-Kreisbogenlaufringfläche 29a gegenüber
der inneren Laufringfläche 31a der Radnabe 31 und
einer kegeligen äußeren Innenseiten-Laufringfläche 2b gegenüber
der inneren Laufringfläche 6a des inneren Rings 26 ausgebildet.
Das äußere Glied 29 ist aus Stahl mit
mittlerem Kohlenstoffgehalt, der 0,40 bis 0,80 Massenprozent Kohlenstoff
enthält, wie etwa S53C, hergestellt und die zweireihigen äußeren
Laufringflächen 29a, 2b sind derart durch
Hochfrequenzinduktionsabschrecken gehärtet, dass sie eine
Oberflächenhärte von 58 bis 64 HRC aufweisen.
Mehrere Kugeln 30 und Kegelrollen 4 sind frei
rollbar über Käfige 33, 11 zwischen
den Laufringflächen 29a, 31a und 2b, 6a enthalten.
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In
dieser Ausführungsform ist ein Teilkreisdurchmesser PCDi
der Innenseitenkegelrollen 4 kleiner als ein Teilkreisdurchmesser
PCDo der Außenseitenkugeln 30 eingestellt. Dies
ermöglicht es, einen Innenseitenaußendurchmesser
D des äußeren Glieds 29 kleiner einzustellen.
Die Benutzung der Kegelrollen 4 als Innenseitenrollelemente
ermöglicht es, eine Radträgergröße klein
herzustellen, ohne die fundamentale Nennbelastung der Innenseitenreihe
von Rollelementen zu verringern, und die Starrheit der Innenseitenreihe
von Rollelementen unter Verringerung des Gewichts und der Größe
der Radlagervorrichtung zu erhöhen.
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Der
Basisabschnitt 7c des Radanbringungsflanschs 7 ist
als Oberfläche mit einem Kreisbogenquerschnitt mit einem
vorbestimmten Krümmungsradius ausgebildet, und eine Mindestwandstärke
t3 des Basisabschnitts 7c ist derart eingestellt, dass
sie eine Stärke von über zweimal der Nutzhöhe
der gehärteten Schicht 32 aufweist. Infolge der
FEM-Analyse der Starrheit der Radnabe 31 ist sie derart
eingestellt, dass eine Beziehung zwischen der Stärke t3
des Basisabschnitts 7c und dem Durchmesser d3 an ihrer entsprechenden
Position dem Bereich 0,2 ≤ t3/d3 ≤ 0,3 entspricht
und die Stärke t3 eine Stärke von über zweimal
die Nutzhöhe der gehärteten Schicht 32 aufweist.
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Zudem
ist eine Beziehung zwischen einer Wandstärke t4 in einem
Kontaktwinkel α der Kugel 30 an der inneren Laufringfläche 31a der
Radnabe 31 und einem Durchmesser (Kugelkontaktdurchmesser) d4
derart eingestellt, dass sie sich in einem Bereich 0,2 ≤ t4/d4 ≤ 0,3
befindet und über zweimal die Nutzhöhe der gehärteten
Schicht 32 aufweist. Es stellte sich heraus, dass eine
gewünschte Starrheit nicht erzielbar ist, wenn die Wandstärken
t3, t4 des Basisabschnitts 7c und der inneren Laufringfläche 31a weniger
als 20% der Durchmesser d3, d4 der entsprechenden Abschnitte betragen,
da übermäßige Verformung bewirkt ist.
Demgegenüber ist eine erwartete Erhöhung der Starrheit
nicht erzielbar, auch wenn die Wandstärke 30% übersteigt,
und stattdessen ist das Gewicht der Radnabe erheblich erhöht.
Die Nutzhöhe der gehärteten Schicht ist in einem
Bereich von 2 bis 5 mm (ungefähr 3,5 mm) eingestellt. Dies
ermöglicht es, die Erzeugung von Rissen durch das Hochfrequenzabschrecken
zu verhindern und eine Gewichtsverringerung der Radlagervorrichtung
unter Beibehaltung der Festigkeit und Starrheit der Radnabe 31 entsprechend
Benutzungsbedingungen zu erzielen.
-
Die
vorliegende Erfindung wurde unter Bezugnahme auf die bevorzugten
Ausführungsformen beschrieben. Offensichtlich werden dem
Durchschnittsfachmann nach dem Lesen und Verstehen der vorstehenden
detaillierten Beschreibung Modifikationen und Veränderungen
in den Sinn kommen. Es ist beabsichtigt, dass die vorliegende Erfindung
insofern als alle derartigen Veränderungen und Modifikationen
beinhaltend ausgelegt wird, als sie unter den Schutzumfang der beiliegenden
Ansprüche oder deren Äquivalente fallen.
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GEWERBLICHE ANWENDBARKEIT
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Die
Radlagervorrichtung der vorliegenden Erfindung ist auf eine Radlagervorrichtung
der dritten Generation für ein angetriebenes Rad anwendbar.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine Längsschnittansicht, die eine erste Ausführungsform
der Fahrzeugradlagervorrichtung der vorliegenden Erfindung zeigt;
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2 ist
eine Längsschnittansicht, die nur die Radnabe von 1 zeigt;
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3(a) ist eine vergrößerte
Teilansicht von 1, und 3(b) ist
eine vergrößerte Teilansicht, die 3(a) gleicht
und einen Zustand vor dem Verstemmungsvorgang zeigt;
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4(a) ist eine Längsschnittansicht,
die eine zweite Ausführungsform der Fahrzeugradlagervorrichtung
der vorliegenden Erfindung zeigt, und 4(b) eine
vergrößerte Teilansicht von 4(a);
-
5(a) ist eine veranschaulichende Ansicht,
die ein Verfahren zum gleichzeitigen Schleifen von Eckabschnitten
der Radnabe zeigt; und 5(b) zeigt
ein Verfahren von 5(a), bei dem die
Ecken vorher geschnitten wurden;
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6 ist
eine veranschaulichende Ansicht, die einen zusammengebauten Zustand
des äußeren Glieds auf der Radnabe von 4 zeigt;
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7 ist
eine Längsschnittansicht, die eine dritte Ausführungsform
der Fahrzeugradlagervorrichtung der vorliegenden Erfindung zeigt;
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8(a) ist eine vergrößerte
Teilansicht einer Ecke B von 7, und 8(b) ist eine vergrößerte
Teilansicht einer Ecke C von 7;
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9(a) ist eine vergrößerte
Teilansicht von 7, und 9(b) ist
eine vergrößerte Teilansicht, die 9(a) gleicht
und einen Zustand vor dem Verstemmungsvorgang zeigt;
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10 ist
eine Längsschnittansicht, die eine vierte Ausführungsform
der Fahrzeugradlagervorrichtung der vorliegenden Erfindung zeigt;
und
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11 ist
eine Längsschnittansicht, die eine Fahrzeugradlagervorrichtung
des Stands der Technik zeigt.
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ZUSAMMENFASSUNG DER OFFENBARUNG
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Radlagervorrichtung
bereitzustellen, die die antinomischen Probleme des Verringerns
des Gewichts und der Größe der Radlagervorrichtung und
des Erhöhens ihrer Starrheit und Festigkeit gleichzeitig
lösen kann. Gemäß der vorliegenden Erfindung
ist eine Lagervorrichtung für ein Fahrzeugrad bereitgestellt,
umfassend ein äußeres Glied, das an seinem Außenumfang
mit einem Körperanbringungsflansch zur Anbringung an einer
Aufhängungsvorrichtung eines Fahrzeugs und an seinem Innenumfang
mit zweireihigen äußeren Laufringsflächen
ausgebildet ist; ein inneres Glied, das eine Radnabe und einen inneren
Ring beinhaltet, wobei die Radnabe an einem seiner Enden einen einstückig
ausgebildeten Radanbringungsflansch aufweist und an seinem Außenumfang
mit einer inneren Laufringfläche gegenüber einer
der zweireihigen äußeren Laufringflächen und
einem zylindrischen Abschnitt ausgebildet ist, der über
einen schaftförmigen Abschnitt axial von der inneren Laufringfläche
weg verläuft, wobei der innere Ring zum Montieren an dem
zylindrischen Abschnitt der Radnabe über ein vorbestimmtes Übermaß geeignet
ist und an seinem Außenumfang mit der anderen inneren Laufringfläche
ausgebildet ist, die gegenüber der anderen der zweireihigen äußeren
Laufringflächen angeordnet ist; und zweireihige Rollelemente,
die frei rollbar zwischen den äußeren bzw. inneren Laufringflächen
des äußeren Glieds und des inneren Glieds enthalten
sind, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest Innenseitenrollelemente
der zweireihigen Rollelemente Kegelrollen sind und ein Teilkreisdurchmesser
der Innenseitenrollelemente kleiner als jener der Außenseitenrollelemente
eingestellt ist; dass eine im Wesentlichen kegelförmige
Aussparung an einem Außenseitenendabschnitt der Radnabe
ausgebildet ist und die Tiefe der Aussparung in der Nähe des
schaftförmigen Abschnitts über die Unterseite der
inneren Laufringfläche der Radnabe hinaus verläuft;
und dass die Stärke eines Abschnitts der Radnabe, an dem
die innere Laufringfläche ausgebildet ist, innerhalb eines
vorbestimmten Bereichs eingestellt ist und die Außenseitenwand
der Radnabe mit einer im Wesentlichen konstanten Stärke
entlang der Innenfläche der Aussparung ausgebildet ist.
-
- 1,
9, 23, 28
- inneres
Glied
- 2,
24, 29
- äußeres
Glied
- 2a,
24a, 29a
- äußere
Außenseiten-Laufringfläche
- 2b
- äußere
Innenseiten-Laufringfläche
- 2c
- Körperanbringungsflansch
- 3
- Außenseitenkegelrollen
- 4
- Innenseitenkegelrollen
- 5,
20, 25, 31
- Radnabe
- 5a,
6a, 25a, 31a
- innere
Laufringfläche
- 5b
- zylindrischer
Abschnitt
- 6,
26
- innerer
Ring
- 6b,
14, 25b
- größerer
Flansch
- 6c
- kleinerer
Flansch
- 6d
- Außenumfang
des größeren Flanschs
- 6e
- größere
Endseite des inneren Rings
- 6f
- abgeschrägter
Abschnitt des inneren Rings
- 6g
- Umfangsfläche
des inneren Rings
- 7
- Radanbringungsflansch
- 7a
- Nabenbolzen
- 7b
- runde Öffnungen
- 7c
- Basisabschnitt
- 8
- schaftförmiger
Abschnitt
- 8a
- Schulterabschnitt
- 8b
- abgeschrägter
Abschnitt
- 8c
- abgestufter
Abschnitt
- 9
- verstemmter
Abschnitt
- 10,
11, 33
- Käfige
- 12
- Dichtungen
- 13
- Magnetcodiereinrichtung
- 15
- Aussparung
- 16,
32
- gehärtete
Schicht
- 17
- zylindrischer
Abschnitt
- 18
- ringförmige
Nut
- 18a,
18b
- Kreisbogenflächen
- 21,
22
- Zahnradschleifmaschine
- 27
- Abschnitt
mit kleinerem Durchmesser
- 30
- Kugeln
- 50
- Lagervorrichtung
- 51
- äußeres
Glied
- 51a
- äußere
Laufringfläche der Außenseite
- 51b
- äußere
Laufringfläche der Innenseite
- 51c
- Körperanbringungsflansch
- 52
- Radnabe
- 52a,
54a
- innere
Laufringfläche
- 52b
- zylindrischer
Abschnitt
- 52c
- verstemmter
Abschnitt
- 53
- Radanbringungsflansch
- 54
- innerer
Ring
- 55
- inneres
Glied
- 56,
57
- Kugeln
- 58,
59
- Käfige
- 60,
61
- Dichtungen
- a
- Tiefe
des zylindrischen Abschnitts
- b
- Tiefe
der ringförmigen Nut
- A,
B, C
- Eckabschnitte
- d1
- ein
Durchmesser auf der Seite mit größerem Durchmesser
der inneren Laufringfläche
- d2
- ein
Durchmesser in der Mitte der inneren Laufringfläche
- d3
- ein
Durchmesser am Basisabschnitt
- d4
- Kugelkontaktdurchmesser
- D
- Innenseitenaußendurchmesser des äußeren
Glieds
- D1
- Teilkreisdurchmesser
der Außenseitenkugelgruppe
- D2
- Teilkreisdurchmesser
der Innenseitenkugelgruppe
- La
- axiale
Abschrägungsdimension
- Lr
- radiale
Dimension
- PCDi
- Teilkreisdurchmesser
der Innenseitenkegelrollen
- PCDo
- Teilkreisdurchmesser
der Außenseitenkegelrollen
- r1
- Krümmungsradius
des abgeschrägten Abschnitts des inneren Rings
- R
- Eckenradius
- Ri
- Krümmungsradius
der Innenseitenkreisbogenfläche der ringförmigen
Nut
- Ro
- Krümmungsradius
der Außenseitenkreisbogenfläche der ringförmigen
Nut
- t1
- Stärke
einer Wand der Radnabe, an der die Seite mit größerem
Durchmesser der inneren Laufringfläche positioniert ist
- t2
- Stärke
einer Wand de Radnabe, an der der Mittelabschnitt der inneren Laufringfläche
positioniert ist
- t3
- Mindestwandstärke
des Basisabschnitts
- t4
- Wandstärke
in einem Kontaktwinkel der Kugel an der inneren Laufringfläche
- α
- Kontaktwinkel
Stufenabschnitt
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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