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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Radlagervorrichtung zum frei
drehbaren Stützen eines Rads eines Fahrzeugs, wie etwa
eines Kraftwagens, und insbesondere eine Radlagervorrichtung für
ein Fahrzeug, die dazu ausgelegt ist, ihr Gewicht, ihre Größe
sowie ihre Fertigungskosten zu reduzieren.
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BESCHREIBUNG DES STANDES DER
TECHNIK
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Die
Radlagervorrichtung zum Stützen eines Fahrzeugrads stützt
frei drehbar eine Radnabe zur Anbringung eines Rads über
ein zweireihiges Wälzlager, und es gibt jene für
ein Antriebsrad und ein angetriebenes Rad. Aus strukturellen Gründen
ist die Innenringdrehart für das Antriebsrad und sowohl
die Innenringdrehart als auch die Außenglieddrehart für das
angetriebene Rad angewendet. Es gibt vier Generationsarten bei der
Radlagervorrichtung, d. h. die Art der ersten Generation, bei der
ein Radlager mit einem zweireihigen Schrägkugellager usw.
zwischen einem Kniestück, das ein Teil einer Aufhängungsvorrichtung
ausbildet, und einer Radnabe eingepasst ist, die Art der zweiten
Generation, bei der ein Körperanbringungsflansch oder ein
Radanbringungsflansch direkt am Außenumfang eines äußeren
Glieds ausgebildet ist, die Art der dritten Generation, bei der eine
innere Laufringfläche direkt am Außenumfang einer
Radnabe ausgebildet ist, und die Art der vierten Generation, bei
der die inneren Laufringflächen am Außenumfang
einer Radnabe bzw. eines äußeren Gelenkglieds
ausgebildet sind.
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Bisher
war ein Schrägkugellager bekannt, bei dem ein Innenring
und ein äußeres Glied (Außenring) durch
Pressen einer Stahlplatte ausgebildet ist. 16 beispielsweise
zeigt ein Schrägkugellager 100, das in magnetischen
Festplattengeräten benutzt ist und bei dem ein äußeres
Glied 101 und ein Paar Innenringe 102, 103 durch
Pressen oder Walzen von Edelstahlplatten ausgebildet sind.
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Das äußere
Glied 101 ist im Wesentlichen an seiner Mitte mit einem
ringförmigen Vorsprung 101a, der radial nach innen
vorsteht, und äußeren Laufringflächen 101b, 101c auf
jeder Seite des ringförmigen Vorsprungs 101a ausgebildet.
Das äußere Glied 101 ist in eine Öffnung
eines Gehäuses 104 eingepasst und axial mit einem
Flansch 101d angeordnet, der an einem seiner Enden an die
Endfläche des Gehäuses 104 angrenzend
ausgebildet ist. Eine ringförmige Aussparung 101a,
die dem ringförmigen Vorsprung 101a entsprechend
durch die Innenumfangsfläche und die Außenumfangsfläche
des äußeren Glieds 101 ausgebildet ist,
ist zum Festhalten des äußeren Glieds 101 mit
Klebstoff gefüllt.
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Demgegenüber
sind die Innenringe 102, 103 in das äußere
Glied 101 eingepasst. Axial äußere Enden
der Innenringe 102, 103 sind jeweils mit gekrümmten
Schultern 102a, 103a ausgebildet, und die gekrümmten
Schultern 102a, 103a sind jeweils mit inneren
Laufringflächen 102b, 103b ausgebildet.
Zweireihige Kugeln 106, 106 sind zwischen den
inneren Laufringflächen der Innenringe 102, 103 und
der zweireihigen äußeren Laufringfläche 101b, 101b angeordnet
und in jeder Reihe durch Käfige 107, 107 gehalten.
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Passungsabschnitte 102c, 103c zur
Spielpassung auf ein Schaftglied 105 sind jeweils an den Innenumfängen
der Innenringe 102, 103 ausgebildet. Nach der
Anordnung der Innenringe 102, 103 durch Spielpassung
auf dem Schaftglied 105 wird ein zylindrisches Gewicht 109 mit
einem konstanten Gewicht auf dem gekrümmten Schulterabschnitt 102a eines Innenrings 102 abgelegt.
Der gekrümmte Schulterabschnitt 103a des anderen
Innenrings 103 ist über Kugeln 106 durch
das Gewicht 109 an den Flanschabschnitt 105a des
Schaftglieds 105 gepresst, und dadurch ist eine geeignete
Vorbelastung auf das Schrägkugellager ausgeübt.
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Nach
der Fertigstellung der Spielpassung wird ein Spalt zwischen der
gekrümmten Schulter 102a von einem Innenring 102 und
dem Schaftglied 105 mit Klebstoff 110 gefüllt.
Dadurch ist verhindert, dass ein Innenring 102 von dem
Schaftglied 105 abgestreift wird, und außerdem
ist verhindert, dass der andere Innenring 103 von dem Schaftglied 105 durch seinen
Flansch 105a abgestreift wird.
- Bezugsschrift: Japanische Gebrauchsmusterschrift Nr.
1835/1994 .
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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Durch die Erfindung zu lösende
Probleme
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Es
ist jedoch beim Versuch, das Schrägkugellager 100,
bei dem das äußere Glied 101 und die Innenringe 102, 103 durch
Pressen aus Stahlplatten ausgebildet sind, anzuwenden, notwendig,
jegliche Dichtungen in ringförmigen Öffnungen
anzubringen, die zwischen dem äußeren Glied 101 und
den Innenringen 102, 103 ausgebildet sind. Dies
erhöht nicht nur die Anzahl der Bauteile, sondern erfordert,
die Struktur erheblich zu modifizieren, um die Räume für die
Dichtungen zu erhalten, und daher sind Herstellungskosten, Gewicht
und Größe außerdem erhöht.
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Es
ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Radlagervorrichtung
für ein Fahrzeug bereitzustellen, die die Herstellungskosten
sowie das Gewicht und die Größe des Radlagers
reduzieren kann.
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Mittel zur Problemlösung
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Zum
Lösen der Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist eine Radlagervorrichtung
für ein Fahrzeug bereitgestellt, umfassend einen im Wesentlichen
zylindrischen Außenring, der an seinem Innenumfang mit
zweireihigen Laufringflächen und an seinem Außenumfang
seiner zylindrischen Abschnitte mit Presspassflächen ausgebildet
ist; ein Paar Innenringe, die an ihren Außenumfängen
mit inneren Laufringflächen zur Anordnung gegenüber
den zweireihigen äußeren Laufringflächen
ausgebildet sind und mit zylindrischen Abschnitten ausgebildet sind,
die an ihren Innenumfängen Passflächen auf einen
zylindrischen Abschnitt einer Radnabe aufweisen, und dazu geeignet
sind, derart angeordnet zu sein, dass Endflächen der zylindrischen
Abschnitte aneinander angrenzen; und zweireihige Rollelemente, die
frei rollbar zwischen äußeren und inneren Laufringflächen
angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der Außenring
der Außen- und Innenringe durch Pressen oder Walzen aus
einem Plattenglied oder Rohrglied ausgebildet ist; dass der Außenring
und die Innenringe zylindrische Abschnitte aufweisen, die jeweils
axial von den äußeren Laufringflächen
und den inneren Laufringflächen verlaufen, wobei die Stärke
der zylindrischen Abschnitte des Außenrings geringer als
die der äußeren Laufringflächen ist;
dass Dichtungen in ringförmigen Räumen, die zwischen den
Innenumfängen der zylindrischen Abschnitte des Außenrings
und den Außenumfängen der zylindrischen Abschnitte
der Innenringe ausgebildet sind, angeordnet sind, wobei die Dichtungen
dazu geeignet sind, in die Innenumfänge der zylindrischen
Abschnitte des Außenrings eingepresst zu sein; und dass
die zweireihigen äußeren Laufringflächen
des Außenrings und die inneren Laufringflächen
des Innenrings oberflächengehärtet sind. – Anspruch
1.
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Gemäß der
Radlagervorrichtung für ein Fahrzeug nach Anspruch 1 umfasst
sie einen im Wesentlichen zylindrischen Außenring, der
an seinem Innenumfang mit zweireihigen Laufringflächen
und an seinem Außenumfang seiner zylindrischen Abschnitte
mit Presspassflächen ausgebildet ist; ein Paar Innenringe,
die an ihren Außenumfängen mit inneren Laufringflächen
zur Anordnung gegenüber den zweireihigen äußeren
Laufringflächen ausgebildet sind und mit zylindrischen
Abschnitten ausgebildet sind, die an ihren Innenumfängen
Passflächen auf einen zylindrischen Abschnitt einer Radnabe
aufweisen, und dazu geeignet sind, derart angeordnet zu sein, dass
Endflächen der zylindrischen Abschnitte aneinander angrenzen;
und zweireihige Rollelemente, die frei rollbar zwischen äußeren
und inneren Laufringflächen angeordnet sind, und ist dadurch
gekennzeichnet, dass zumindest der Außenring der Außen-
und Innenringe durch Pressen oder Walzen aus einem Plattenglied
oder Rohrglied ausgebildet ist; dass der Außenring und
die Innenringe zylindrische Abschnitte aufweisen, die jeweils axial
von den äußeren Laufringflächen und den
inneren Laufringflächen verlaufen, wobei die Stärke
der zylindrischen Abschnitte des Außenrings geringer als
die der äußeren Laufringflächen ist;
dass Dichtungen in ringförmigen Räumen, die zwischen
den Innenumfängen der zylindrischen Abschnitte des Außenrings
und den Außenumfängen der zylindrischen Abschnitte
der Innenringe ausgebildet sind, angeordnet sind, wobei die Dichtungen
dazu geeignet sind, in die Innenumfänge der zylindrischen
Abschnitte des Außenrings eingepresst zu sein; und dass
die zweireihigen äußeren Laufringflächen
des Außenrings und die inneren Laufringflächen
des Innenrings oberflächengehärtet sind, womit es
möglich ist, eine Radlagervorrichtung für ein
Fahrzeug bereitzustellen, die das Eindringen von Regenwasser oder
Staub in das Innere des Radlagers und das Austreten von Schmierfett,
das innerhalb des Radlagers versiegelt ist, verhindern kann und
eine lange Lebensdauer aufweist. Zudem ist es möglich, eine
gute Dichtfähigkeit aufzuweisen, da ermöglicht ist,
genügende Räume zum Anbringen der Dichtungen mit
der Bereitstellung der zylindrischen Abschnitte auf den Außen-
und Innenringen zu erhalten. Ferner ist es möglich, die
Herstellungskosten zu reduzieren, da der Zusammenbau der Lagervorrichtung ohne
Gestaltungsmodifikationen der Radnabe oder des äußeren
Gelenkglieds des Gleichlaufgelenks mit dem Anpassen der Länge
der zylindrischen Abschnitte ermöglicht ist.
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Es
ist bevorzugt, dass eine Lagervorbelastung durch Befestigen der
Radnabe, die in das Paar Innenringe eingefügt ist, und
eines äußeren Gelenkglieds eines Gleichlaufgelenks,
das in die Radnabe eingefügt ist, durch ein Schraubbefestigungsmittel und
Ausüben eines Drucks auf die Innenringe von jeder Seite
davon zwischen einem Schulterabschnitt der Radnabe und einem Schulterabschnitt
des äußeren Gelenkglieds ausgeübt ist.
Dies macht es möglich, eine Vorbelastung auf das Radlager
simultan mit seinem Zusammenbau auszuüben. Dementsprechend
ist es möglich, eine stabile Lagerleistung zu erhalten
und dadurch eine lange Lebensdauer des Radlagers zu verwirklichen. – Anspruch
2.
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Es
ist außerdem bevorzugt, dass der Außenring und
die Innenringe durch Pressen eines Plattenglieds oder Rohrglieds
mit rostbeständigen Fähigkeiten ausgebildet sind.
Dies macht es möglich zu verhindern, dass das äußere
Glied und die Innenringe korrodieren und dadurch die Lebensdauer
der Radlagervorrichtung zu verlängern. – Anspruch
3.
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Es
ist bevorzugt, dass die äußeren und inneren Laufringflächen
des Außenrings und der Innenringe durch Abschrecken gehärtete
Schichten aufweisen. Dies macht es möglich, die Erzeugung
von Reibung, Abrieb und Verformung der inneren und äußeren
Laufringflächen, die durch die Rollelemente bewirkt ist,
zu reduzieren. – Anspruch 4.
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Es
ist außerdem bevorzugt, dass der Außenring mit
axial verlaufenden, zylindrischen Abschnitten und jeder Innenring
an seinem axial äußeren Ende mit einem radial
auswärts verlaufenden Flansch ausgebildet ist, und dass
Dichtungen in Öffnungen angebracht sind, die zwischen den
zylindrischen Abschnitten des Außenrings und den Flanschen
der Innenringe ausgebildet sind. Dies macht es möglich,
eine Radlagervorrichtung für ein Fahrzeug bereitzustellen,
die das Eindringen von Regenwasser oder Staub in das Innere des
Radlagers und das Austreten von Schmierfett, das innerhalb des Radlagers
versiegelt ist, verhindern kann und eine lange Lebensdauer aufweist.
Zudem ist es, da die Vorbelastung an den Schultern der Radnabe und
des äußeren Gelenkglieds ausgeübt sein
kann, möglich, eine hochgradige Lagerleistung zu verwirklichen
und dadurch eine Radlagervorrichtung mit einer langen Lebensdauer bereitzustellen. – Anspruch
5.
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Es
ist bevorzugt, dass die Dichtungen Kernmetalle umfassen, die dazu
geeignet sind, in die Innenumfänge der zylindrischen Abschnitte
des Außenrings eingepresst zu sein, und Dichtungsglieder, die
an den Kernmetallen anhaften und mehrere Dichtungsränder
aufweisen, und dass die Dichtungsränder der Außenseitendichtung
der Dichtungen mit dem Schulterabschnitt der Radnabe in Gleitkontakt stehen
und die Dichtungsränder der Innenseitendichtung der Dichtungen
mit der Seitenfläche des Flanschabschnitts des Innenseiteninnenrings
in Gleitkontakt stehen. Da die Dichtungsränder der Außenseitendichtung
mit der Schulter der Radnabe in Gleitkontakt stehen, ist es möglich,
jegliche andere Oberfläche bereitzustellen, mit der die
Dichtungsränder in Kontakt stehen, und dadurch die Größe
der Radlagervorrichtung zu reduzieren. – Anspruch 6.
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Es
ist außerdem bevorzugt, dass die Dichtungen Kernmetalle
umfassen, die dazu geeignet sind, in die Innenumfänge der
zylindrischen Abschnitte des Außenrings eingepresst zu
sein, und Dichtungsglieder, die an den Kernmetallen anhaften und
mehrere Dichtungsränder aufweisen, und dass die Dichtungsränder
der Außenseiten- und Innenseitendichtungen mit den Seitenflächen
der Flanschabschnitte der Außenseiten- und Innenseiteninnenringe in
Gleitkontakt stehen. Dies macht es möglich, die Außenseitendichtung
und die Innenseitendichtung mit einer gleichen Struktur auszubilden
und dadurch eine Reduzierung der Herstellungskosten zu verwirklichen. – Anspruch
7.
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Es
ist außerdem bevorzugt, dass die Dichtungen Kernmetalle
umfassen, die dazu geeignet sind, in die Innenumfänge der
zylindrischen Abschnitte des Außenrings eingepresst zu
sein, und Dichtungsglieder, die an den Kernmetallen anhaften und
mehrere Dichtungsränder aufweisen, dass Platten, die jede
einen im Wesentlichen L-förmigen Querschnitt aufweisen,
auf einem Bereich von radial äußerstem Umfang
und einer Seitenfläche von jedem Flanschabschnitt angeordnet
sind, und dass die Dichtungsränder der Außenseiten-
und Innenseitendichtungen mit den Seitenflächen der Platten
in Gleitkontakt stehen. Dies ermöglicht, wünschenswerte Gleitkontaktflächen
mit einem kleinen Reibungskoeffizienten aufzuweisen. – Anspruch
8.
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Es
ist außerdem bevorzugt, dass die Platten aus Edelstahl
hergestellt sind. Dies ermöglicht, die Erzeugung von Korrosion
und dementsprechend die Reduktion von Lagerleistung zu verhindern
sowie die Lebensdauer der Radlagervorrichtung zu verlängern. – Anspruch
9.
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Es
ist bevorzugt, dass Spalte, die zwischen den Innenumfängen
der zylindrischen Abschnitte des Außenrings oder Innenumfängen
der Kernmetalle und Außenumfängen der Platten
ausgebildet sind, kleiner als 1 mm eingerichtet sind. Da die Spalte
klein sind, ist es möglich zu verhindern, dass Schlammwasser
oder Staub weiter in die Innenseite der Radlagervorrichtung eindringen,
auch wenn sie in die Radlagervorrichtung eingedrungen sein sollten. – Anspruch
10.
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Es
ist bevorzugt, dass eine abgestufte Aussparung zwischen der inneren
Laufringfläche des Innenrings und der Innenfläche
des Flanschabschnitts ausgebildet ist. Dies ermöglicht
zu verhindern, dass Werkzeuge durch die Innenfläche des
Flanschabschnitts beim Schleifen oder Feinziehschleifen der inneren
Laufringfläche, die durch Pressen ausgebildet ist, behindert
sind, und dadurch erwünschte Laufringflächen aufzuweisen.
Es ist außerdem möglich, die maschinelle Bearbeitung
der Innenringe durchzuführen, die durch Pressen von Rohrgliedern
unter Benutzung vorheriger maschineller Bearbeitungseinrichtung
ausgebildet sind. Zudem ist es, da das äußere Glied
und die Innenringe durch Pressen ausbildbar sind, möglich,
das Gewicht und die Herstellungskosten der Radlagervorrichtung zu
reduzieren. Ferner ist es, da die Vorbelastung an den Schultern
der Radnabe und des äußeren Gelenkglieds ausgeübt
sein kann, möglich, eine hochgradige Lagerleistung zu verwirklichen
und dadurch eine Radlagervorrichtung mit einer langen Lebensdauer
bereitzustellen. – Anspruch 11.
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Es
ist außerdem bevorzugt, dass eine abgestufte Aussparung
an der Außenseitenfläche des Flanschabschnitts
ausgebildet ist. Dies ermöglicht, eine einheitliche Stärke
des Flanschabschnitts aufzuweisen und dadurch seine Festigkeit zu
gewährleisten. – Anspruch 12.
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Es
ist bevorzugt, dass Abfasen oder Abrunden an jedem Ende der inneren
Laufringflächen der Innenringe ausgeführt ist.
Da Kanten der Enden der inneren Laufringflächen abgerundet
sind, ist es möglich zu verhindern, dass die Kanten der
inneren Laufringflächen durch die Rollelemente beschädigt
werden, die die Kanten berühren oder zerkratzen würden. – Anspruch
13.
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Es
ist außerdem bevorzugt, dass das Abfasen oder Abrunden
während des Schleifens oder Feinziehschleifens von jedem
Ende der inneren Laufringflächen der Innenringe ausgeführt
ist. Dies ermöglicht, die Maschinenbearbeitungseffizienz
beim Herstellen der Radlagervorrichtung zu verbessern. – Anspruch
14.
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Gemäß einer
anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist
eine Radlagervorrichtung für ein Fahrzeug bereitgestellt,
umfassend ein äußeres Glied, das an seinem Innenumfang
mit zweireihigen äußeren Laufringflächen
ausgebildet ist; ein inneres Glied, das eine Radnabe, welche an
einem ihrer Enden mit einem Radanbringungsflansch und zylindrischem
Abschnitt, der axial von dem Radanbringungsflansch verläuft,
ausgebildet ist, und zumindest einen Innenring beinhaltet; zweireihige
Rollelemente, die frei rollbar zwischen den äußeren
und inneren Laufringflächen des äußeren
Glieds und des Innenrings enthalten sind; und ein Paar Dichtungen,
die zur Anbringung in ringförmigen Räumen geeignet
sind, welche zwischen dem Innenring und dem äußeren Glied
ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass das äußere
Glied und der Innenring durch plastische Verformung aus Stahlplatten
ausgebildet sind; und dass zumindest eine Dichtung des Paars von Dichtungen
einstückig an zumindest einem des äußeren
Glieds und des Innenrings anhaftet. – Anspruch 15.
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Bei
einer derartigen Radlagervorrichtung der Art der ersten bis dritten
Generation, die die Radnabe, welche einstückig mit dem
Radanbringungsflansch an einem Ende davon ausgebildet ist, und ein zweireihiges
Wälzlager aufweist, ist es, da das äußere
Glied und der Innenring durch plastische Verformung aus Stahlplatten
ausgebildet sind und zumindest eine Dichtung des Paars von Dichtungen
einstückig an zumindest einem des äußeren
Glieds und des Innenrings anhaftet, möglich, die Anzahl
der Bauteile und Zusammenbauschritte sowie Herstellungskosten der
Radlagervorrichtung zu reduzieren.
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Es
ist bevorzugt, dass die Dichtungen aus Elastomer ausgebildet und
derart aufvulkanisiert sind, dass sie mit dem anderen gegenüberliegenden Glied
in Gleitkontakt stehen. Dies macht es möglich, eine erwünschte
Abdichtungsfähigkeit aufzuweisen. – Anspruch 16.
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Es
ist außerdem bevorzugt, dass ein radial auswärts
verlaufender Schulterabschnitt an einem Ende des Innenrings ausgebildet
ist und die Dichtung an dem Schulterabschnitt anhaftet, und dass
zylindrische Abschnitte an jedem Ende des äußeren
Glieds ausgebildet sind und die Dichtung mit dem zylindrischen Abschnitt
in Gleitkontakt steht. – Anspruch 17.
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Es
ist bevorzugt, dass das äußere Glied an jedem
seiner Enden mit radial einwärts verlaufenden Schulterabschnitten
ausgebildet ist und Dichtungen an den Schulterabschnitten anhaften,
und dass jeder Innenring an einem seiner Enden mit einem axial verlaufenden
Schulterabschnitt ausgebildet ist und die Dichtungen mit den zylindrischen
Abschnitten in Gleitkontakt stehen. – Anspruch 18.
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Es
ist bevorzugt, dass die Radnabe an ihrem Außenumfang direkt
mit einer der inneren Laufringflächen, die einer der äußeren
Laufringflächen gegenüberliegt, und dem zylindrischen
Abschnitt ausgebildet ist, der von der inneren Laufringfläche
zu einem Schulterabschnitt verläuft, und dass der Innenring
an seinem Außenumfang mit der anderen inneren Laufringfläche,
die der anderen äußeren Laufringfläche
gegenüberliegt, ausgebildet ist und eine Endfläche
an der Seite mit kleinerem Durchmesser des Innenrings dazu geeignet
ist, an den Schulterabschnitt anzugrenzen. Dies macht es möglich,
die Festigkeit und Starrheit der Radnabe zu erhöhen und
das Gewicht und die Größe der Radlagervorrichtung
zu reduzieren. – Anspruch 19.
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Auswirkungen der Erfindung
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Gemäß der
Radlagervorrichtung für ein Fahrzeug der vorliegenden Erfindung
ist es, da sie einen im Wesentlichen zylindrischen Außenring,
der an seinem Innenumfang mit zweireihigen Laufringflächen
und an seinem Außenumfang seiner zylindrischen Abschnitte
mit Presspassflächen ausgebildet ist; ein Paar Innenringe,
die an ihren Außenumfängen mit inneren Laufringflächen
zur Anordnung gegenüber den zweireihigen äußeren
Laufringflächen ausgebildet sind und mit zylindrischen
Abschnitten ausgebildet sind, die an ihren Innenumfängen
Passflächen auf einen zylindrischen Abschnitt einer Radnabe
aufweisen, und dazu geeignet sind, derart angeordnet zu sein, dass
Endflächen der zylindrischen Abschnitte aneinander angrenzen;
und zweireihige Rollelemente, die frei rollbar zwischen äußeren
und inneren Laufringflächen angeordnet sind, umfasst und
dadurch gekennzeichnet ist, dass zumindest der Außenring
der Außen- und Innenringe durch Pressen oder Walzen aus
einem Plattenglied oder Rohrglied ausgebildet ist; dass der Außenring
und die Innenringe zylindrische Abschnitte aufweisen, die jeweils
axial von den äußeren Laufringflächen
und den inneren Laufringflächen verlaufen, wobei die Stärke
der zylindrischen Abschnitte des Außenrings geringer als
die der äußeren Laufringflächen ist;
dass Dichtungen in ringförmigen Räumen, die zwischen
den Innenumfängen der zylindrischen Abschnitte des Außenrings und
den Außenumfängen der zylindrischen Abschnitte
der Innenringe ausgebildet sind, angeordnet sind, wobei die Dichtungen
dazu geeignet sind, in die Innenumfänge der zylindrischen
Abschnitte des Außenrings eingepresst zu sein; und dass
die zweireihigen äußeren Laufringflächen
des Außenrings und die inneren Laufringflächen
des Innenrings oberflächengehärtet sind, möglich,
eine Radlagervorrichtung für ein Fahrzeug bereitzustellen,
die das Eindringen von Regenwasser oder Staub in das Innere des
Radlagers und das Austreten von Schmierfett, das innerhalb des Radlagers
versiegelt ist, verhindern kann und eine lange Lebensdauer aufweist.
Zudem ist es möglich, eine gute Dichtfähigkeit
aufzuweisen, da ermöglicht ist, genügende Räume
zum Anbringen der Dichtungen mit der Bereitstellung der zylindrischen Abschnitte
auf den Außen- und Innenringen zu erhalten.
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Zudem
ist es gemäß der Radlagervorrichtung für
ein Fahrzeug der vorliegenden Erfindung, da sie ein äußeres
Glied, das an seinem Innenumfang mit zweireihigen äußeren
Laufringflächen ausgebildet ist; ein inneres Glied, das
eine Radnabe, welche an einem ihrer Enden mit einem Radanbringungsflansch
und zylindrischem Abschnitt, der axial von dem Radanbringungsflansch
verläuft, ausgebildet ist, und zumindest einen Innenring
beinhaltet; zweireihige Rollelemente, die frei rollbar zwischen
den äußeren und inneren Laufringflächen
des äußeren Glieds und des Innenrings enthalten
sind; und ein Paar Dichtungen, die zur Anbringung in ringförmigen
Räumen geeignet sind, welche zwischen dem Innenring und
dem äußeren Glied ausgebildet sind, umfasst und
dadurch gekennzeichnet ist, dass das äußere Glied
und der Innenring durch plastische Verformung aus Stahlplatten ausgebildet
sind; und dass zumindest eine Dichtung des Paars von Dichtungen
einstückig an zumindest einem des äußeren
Glieds und des Innenrings anhaftet, möglich, eine/n verbesserte/n
Produktivität und Ertrag aufzuweisen und die Anzahl der
Bauteile und Zusammenbauschritte sowie Herstellungskosten der Radlagervorrichtung
zu reduzieren.
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Beste Ausführungsweise
der Erfindung
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Die
beste Ausführungsweise der vorliegenden Erfindung ist eine
Radlagervorrichtung für ein Fahrzeug, umfassend einen im
Wesentlichen zylindrischen Außenring, der an seinem Innenumfang
mit zweireihigen Laufringflächen und an seinem Außenumfang
seiner zylindrischen Abschnitte mit Presspassflächen ausgebildet
ist; ein Paar Innenringe, die an ihren Außenumfängen
mit inneren Laufringflächen zur Anordnung gegenüber
den zweireihigen äußeren Laufringflächen
ausgebildet sind und mit zylindrischen Abschnitten ausgebildet sind,
die an ihren Innenumfängen Passflächen auf einen
zylindrischen Abschnitt einer Radnabe aufweisen, und dazu geeignet
sind, derart angeordnet zu sein, dass Endflächen der zylindrischen
Abschnitte aneinander angrenzen; und zweireihige Rollelemente, die
frei rollbar zwischen äußeren und inneren Laufringflächen
angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der Außenring
der Außen- und Innenringe durch Pressen oder Walzen aus
einem Plattenglied oder Rohrglied ausgebildet ist; dass der Außenring
und die Innenringe zylindrische Abschnitte aufweisen, die jeweils
axial von den äußeren Laufringflächen
und den inneren Laufringflächen verlaufen, wobei die Stärke
der zylindrischen Abschnitte des Außenrings geringer als
die der äußeren Laufringflächen ist;
dass Gleitkontaktdichtungen in ringförmigen Räumen,
die zwischen den Innenumfängen der zylindrischen Abschnitte
des Außenrings und den Außenumfängen der
zylindrischen Abschnitte der Innenringe ausgebildet sind, angeordnet
sind, wobei die Dichtungen dazu geeignet sind, in die Innenumfänge
der zylindrischen Abschnitte des Außenrings eingepresst
zu sein; und dass die zweireihigen äußeren Laufringflächen
des Außenrings und die inneren Laufringflächen
des Innenrings durch Abschrecken oberflächengehärtet
sind.
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Erste Ausführungsform
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Es
werden im Folgenden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
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1 ist
eine Längsschnittansicht, die eine erste Ausführungsform
der Radlagervorrichtung für ein Fahrzeug der vorliegenden
Erfindung zeigt, und 2 ist eine teilweise vergrößerte
Ansicht von 1. In folgenden Beschreibungen
bezeichnet der Ausdruck „Außenseite” eine
Seite, die sich außerhalb eines Fahrzeugkörpers
befindet (linke Seite von 1), und
der Ausdruck „Innenseite” eine Seite, die sich
innerhalb eines Fahrzeugkörpers befindet (rechte Seite
von 1), wenn die Lagervorrichtung an dem Fahrzeugkörper
angebracht ist.
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Die
Radlagervorrichtung für ein Fahrzeug der vorliegenden Erfindung
ist als Einheit aus einer demontierbaren Kombination aus einer Radnabe 1, einem
zweireihigen Wälzlager 2 und einem Gleichlaufgelenk 3 ausgebildet.
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Wie
in 2 gezeigt, umfasst das zweireihige Wälzlager 2 ein äußeres
Glied (Außenring) 4, das an seinem Innenumfang
mit zweireihigen äußeren Laufringflächen 4a, 4a ausgebildet
ist, ein Paar Innenringe 5, 5, die an ihrem Außenumfang
mit zweireihigen inneren Laufringflächen 5a, 5a ausgebildet sind,
welche dazu geeignet sind, den äußeren Laufringflächen 4a, 4a gegenüberliegend
angeordnet zu sein, und zweireihige Rollelemente (Kugeln) 6, 6,
die frei rollbar zwischen den äußeren und inneren
Laufringflächen 4a, 4a und 5a, 5a enthalten
sind. Das äußere Glied 4 und der Innenring 5 sind
durch Pressen eines Plattenglieds aus Edelstahl oder eines Rohrglieds
mit rostbeständigen Fähigkeiten ausgebildet.
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Das äußere
Glied 4 weist einen im Wesentlichen zylindrischen Umfang
auf und ist auf ein Kniestück 7 aufgepresst. Das
Kniestück 7 ist auf seiner Innenseite mit einem
radial einwärts verlaufenden Vorsprung 7a ausgebildet.
Das äußere Glied 4 ist durch den Vorsprung 7a positioniert,
wobei die Innenseitenfläche des äußeren
Glieds 4 an den Vorsprung 7a angrenzt. Die Höhe
des Vorsprungs 7a ist im Wesentlichen dieselbe wie die
Stärke der Seitenfläche des äußeren
Glieds.
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Das äußere
Glied 4 ist im Wesentlichen an seiner Mitte durch einen
Press- oder Walzvorgang mit einem radial einwärts verlaufenden,
ringförmigen Vorsprung 4b ausgebildet. Das äußere
Glied 4 ist außerdem auf jeder Seite des ringförmigen
Vorsprungs 4b mit zweireihigen äußeren
Laufringflächen 4a, 4a ausgebildet, die
jede im Wesentlichen einen Kreisbogenquerschnitt aufweisen. Ferner
sind axial verlaufende, zylindrische Abschnitte 4c, 4c an
beiden Enden des äußeren Glieds 4 jeder äußeren
Laufringfläche 4a benachbart ausgebildet. Die
Stärke der zylindrischen Abschnitte 4c, 4c ist
kleiner als die der äußeren Laufringflächen 4a, 4a.
Zumindest äußere Laufringflächen 4a, 4a sind
oberflächengehärtet, z. B. durch Karburieren.
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Die
Innenringe 5, 5, die jeder dieselbe Gestaltung
aufweisen, sind derart angeordnet, dass sie symmetrisch ohne jeglichen
Spalt zwischen dem Angrenzungsabschnitt 5b aneinander angrenzen.
Die Innenringe 5, 5 sind mit ersten zylindrischen
Abschnitten 5c, 5c ausgebildet, die axial von
dem Angrenzungsabschnitt 5b verlaufen. Die Innenringe 5, 5 sind
mit inneren Laufringflächen 5a, 5a, die
jede im Wesentlichen einen Kreisbogenquerschnitt aufweisen, den
ersten zylindrischen Abschnitten 5c, 5c benachbart
ausgebildet. Axial verlaufende, zweite zylindrische Abschnitte 5d, 5d sind
ferner an den Innenringen 5, 5 auf der Seite der
inneren Laufringflächen 5a, 5a ausgebildet.
Zumindest innere Laufringflächen 5a, 5a sind
oberflächengehärtet, z. B. durch Karburieren.
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Zweireihige
Rollelemente 6, 6 sind zwischen den zweireihigen äußeren
Laufringflächen 4a, 4a und inneren Laufringflächen 5a, 5a enthalten
und frei rollbar durch Käfige 8, 8 darin
gehalten. Obgleich in dem dargestellten Beispiel Kugeln als Rollelemente
gezeigt sind, können Kegelrollen als Rollelemente in Benutzung
sein.
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Dichtungen 13, 13 sind
in ringförmigen Öffnungen angebracht, die zwischen
den zylindrischen Abschnitten 4c, 4c des äußeren
Glieds 4 und den zweiten zylindrischen Abschnitten 5d, 5d der
Innenringe 5, 5 ausgebildet sind. Jede Dichtung 13 umfasst ein
Kernmetall 11 mit einem im Wesentlichen seitwärts
gedrehten „v”-förmigen Querschnitt und
ein Dichtungsglied 12, das an dem Kernmetall 11 anhaftet.
Das Kernmetall 11 ist durch einen Pressvorgang aus einem
Plattenglied oder Rohrglied mit rostbeständigen Fähigkeiten
ausgebildet. Außenumfänge des Kernmetalls 11, 11 beider
Dichtungen 13, 13 sind in die Innenumfänge
der zylindrischen Abschnitte 4c, 4c des äußeren
Glieds 4 eingepresst. Jedes Dichtungsglied 12 weist
einen Haftabschnitt 12a zum Anhaften an das Kernmetall 11 und
zwei Dichtungsränder 12b, 12c auf. Spitzenenden
der Dichtungsränder 12b, 12c sind dazu
geeignet, mit dem Außenumfang des zweiten zylindrischen
Abschnitts 5d des Innenrings 5 in Gleitkontakt
zu stehen. Da die Dichtungsränder 12b, 12c Elastizität
aufweisen und das Kernmetall 11 den seitwärts
gedrehten „v”-förmigen Querschnitt aufweist,
kann die Dichtung 13 in einem mäßig elastisch
verformten Zustand zwischen dem zylindrischen Abschnitt 4c des äußeren
Glieds 4 und dem zweiten zylindrischen Abschnitt 5d des
Innenrings 5 angebracht sein. Daher ist es möglich,
ein Austreten von Schmierfett, das innerhalb der Lagervorrichtung
versiegelt ist, und Eindringen von Regenwasser oder Staub von der
Außenseite der Lagervorrichtung wirksam zu verhindern.
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Die
Radnabe 1 weist einen zylindrischen Abschnitt 1a auf,
der axial zur Innenseite hin verläuft, und die Innenringe 5, 5 sind
fest auf den zylindrischen Abschnitt 1a ohne jeglichen
Freiraum dazwischen aufgepasst.
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Die
Radnabe 1 weist außerdem einen Radanbringungsflansch 1b zum
Anbringen eines Rads (nicht gezeigt) daran am Außenseitenende
davon auf. Nabenbolzen (nicht gezeigt) sind abstandsgetreu an dem
Radanbringungsflansch 1b entlang seiner Peripherie angebracht.
Die Radnabe 1 ist an ihrem Innenumfang mit Kerbung (oder
Keil) 1d zur Drehmomentübertragung ausgebildet.
Ein Schulterabschnitt 1e der Radnabe 1 grenzt
an die Seitenfläche des Außenseiteninnenrings 5 an.
Die Radnabe 1 ist aus Kohlenstoffstahl mit mittlerem Kohlenstoffgehalt,
der 0,40 bis 0,80 Gewichtsprozent Kohlenstoff enthält,
wie etwa S53C, hergestellt, und zumindest der Außenumfang
des zylindrischen Abschnitts 1a ist derart durch Hochfrequenzinduktionshärten
gehärtet, dass er eine Oberflächenhärte
von 58 bis 64 HRC aufweist.
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Das
Gleichlaufgelenk 3 umfasst ein äußeres Gelenkglied 14,
einen Gelenkinnenring 15, einen Käfig 16 und
Drehmomentübertragungskugeln 17. Das äußere
Gelenkglied 14 umfasst einen napfförmigen Mundabschnitt 18,
einen Schulterabschnitt 19, der die Unterseite des Mundabschnitts 18 ausbildet,
einen Schaftabschnitt 20, der vom Schulterabschnitt 19 zur
Außenseite hin verläuft, und einen gewindeten Außenabschnitt 21.
Spurnute 18a, 15a sind jeweils am Innenumfang
des Mundabschnitts 18 und am Außenumfang des Gelenkinnenrings 15 ausgebildet. Der
Schaftabschnitt 20 des äußeren Gelenkglieds 14 ist
mit Kerbung (oder Keil) zur Drehmomentübertragung ausgebildet.
Ein Schulterabschnitt 19 des äußeren
Gelenkglieds 14 grenzt an die Seitenfläche des
Innenseiteninnenrings 5 an. Das äußere
Gelenkglied 14 ist aus Kohlenstoffstahl mit mittlerem Kohlenstoffgehalt,
der 0,40 bis 0,80 Gewichtsprozent Kohlenstoff enthält,
wie etwa S53C, hergestellt, und der Außenumfangsbereich
von den Spurnuten 18a, 15a zum Schaftabschnitt 20 zur
Schulter 19 ist derart durch Hochfrequenzinduktionshärten
gehärtet, dass er eine Oberflächenhärte
von 58 bis 64 HRC aufweist.
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Der
Schaft 20 des äußeren Gelenkglieds 14 ist
in die Radnabe 1 eingepasst. Drehmoment kann zwischen dem äußeren
Gelenkglied 14 und der Radnabe 1 über
ihre Kerbung 20a, 1d übertragen sein. Eine
Spindelmutter 22 ist durch ein vorgegebenes Drehmoment
an dem gewindeten Außenabschnitt 21 befestigt.
Dementsprechend kann eine vorgegebene Vorbelastung auf das Lager 2 über
Angrenzung zwischen dem Schulterabschnitt 1e der Radnabe 1 und der
Seitenfläche des Außenseiteninnenrings 5 und Angrenzung
zwischen dem Schulterabschnitt 19 des äußeren
Gelenkglieds 14 und der Seitenfläche des Innenseiteninnenrings 5 ausgeübt
sein, wenn die Spindelmutter 22 befestigt ist.
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Es
wird nun ein Verfahren zum Herstellen des äußeren
Glieds 4 und des Innenrings 5 beschrieben.
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3 zeigt das Herstellungsverfahren des äußeren
Glieds 4, wobei 3(a) eine
Bedingung vor dem Maschinenbearbeitungsvorgang zeigt und 3(b) eine Bedingung während des Maschinenbearbeitungsvorgangs
zeigt. 4 zeigt das Herstellungsverfahren
des Innenrings 5, wobei 4(a) einen
Zustand vor dem Maschinenbearbeitungsvorgang zeigt und 4(b) einen Zustand während des Maschinenbearbeitungsvorgangs
zeigt.
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Ein
Rohrglied 50 aus Edelstahl mit rostbeständigen
Fähigkeiten, das ein Basisglied des äußeren
Glieds 4 ausbildet, ist in 3(a) im
Querschnitt gezeigt. Das Rohrglied 50 ist aus einem langen
Rohr durch Schneiden desselben zu einem Rohr mit gewünschter
Länge und dann durch Beseitigen von Graten an beiden Enden
des abgeschnittenen Rohrglieds und schließlich durch Drehen von
Innen- und Außenumfangsflächen ausgebildet. Ein
axial verlaufender Dorn 51 wird in das Rohrglied 50 eingeführt, wobei
ein Spalt zwischen dem Innenumfang des Rohrglieds 50 und
dem Dorn 51 verbleibt. Der Außenumfang des Dorns 51 ist
mit Vorsprüngen 51a, 51b zum Ausbilden äußerer
Laufringflächen 4a, 4a des äußeren
Glieds 4 ausgebildet. Eine Formierwalze 52 zum
Kontaktherstellen mit dem Außenumfang des Rohrglieds 50 wird
an der Außenseite des Rohrglieds 50 angeordnet.
Der Innenumfang der Formierwalze 52 ist mit einer Pressform,
wie etwa einem Vorsprung 52a, zum Ausbilden des ringförmigen
Vorsprungs 4b des äußeren Glieds 4 ausgebildet.
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Das
Rohrmaterial 50 wird zwischen die Formierwalze 52 und
den Dorn 51 zum Durchführen des Herstellungsvorgangs
des äußeren Glieds 4 eingeschoben, wie
in 3(b) gezeigt. Eine gewünschte Gestaltung
kann um die Innen- und Außenumfänge des Rohrs 50 durch
Drehen von zumindest einem der Formierwalze 52 und des
Dorns 51 ausgebildet werden. Schließlich werden
unerwünschte Endabschnitte des ausgebildeten Rohrglieds 50 durch
einen Maschinenbearbeitungsvorgang beseitigt, und somit ist das äußere
Glied 4 durch einen derartigen Kaltwalzvorgang fertiggestellt.
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Ein
Rohrglied 53 aus Edelstahl mit rostbeständigen
Fähigkeiten, das ein Basisglied des Innenrings 5 ausbildet,
ist in 4(a) im Querschnitt gezeigt.
Das Rohrglied 53 ist aus einem langen Rohr durch Schneiden
desselben zu einem Rohr mit gewünschter Länge
und dann durch Beseitigen von Graten an beiden Enden des abgeschnittenen
Rohrglieds und schließlich durch Drehen von Innen- und Außenumfangsflächen
ausgebildet. Eine axial verlaufende innere Pressform 54 wird
in das Rohrglied 53 eingeführt, wobei ein Spalt
zwischen dem Innenumfang des Rohrglieds 53 und der inneren
Pressform 54 verbleibt. Der Außenumfang der inneren Pressform 54 ist
mit Vorsprung und Aussparung zum Ausbilden des Innenumfangs des
Innenrings 5 ausgebildet. Eine äußere
Pressform 55 zum Kontaktherstellen mit dem Außenumfang
des Rohrglieds 53 wird an der Außenseite des Rohrglieds 53 angeordnet. Der
Innenumfang der äußeren Pressform 55 ist
mit einer Pressform, wie etwa einem Vorsprung 55a, zum Ausbilden
der inneren Laufringfläche 5a des Innenrings 5 ausgebildet.
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Das
Rohrmaterial 53 wird zwischen die innere Pressform 54 und
die äußere Pressform 55 zum Durchführen
des Herstellungsvorgangs des Innenrings 5 eingeschoben,
wie in 4(b) gezeigt, und dann zum Ausbilden
einer gewünschten Gestaltung um die Innen- und Außenumfänge
des Rohrs 53 gepresst. Schließlich werden unerwünschte
Endabschnitte des ausgebildeten Rohrglieds 53 durch einen
Maschinenbearbeitungsvorgang beseitigt, und somit ist der Innenring 5 durch
einen derartigen Pressvorgang fertiggestellt.
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Obgleich
Beispiele zum Herstellen des äußeren Glieds 4 und
des Innenrings 5 unter Benutzung von Rohrgliedern als ihr
Basisglied dargestellt sind, ist es innerhalb eines Anwendungsbereichs
der vorliegenden Erfindung außerdem möglich, flache
Platten als Basisglieder des äußeren Glieds 4 und
Innenrings 5 zu benutzen und ähnliche Herstellungsvorgänge
daran auszuführen. Zudem ist es, obgleich in den dargestellten
Beispielen gezeigt ist, dass das äußere Glied 4 durch
den Walzvorgang ausgebildet wird und der Innenring 5 durch
den Pressvorgang ausgebildet wird, innerhalb des Anwendungsbereichs
der vorliegenden Erfindung außerdem möglich, das äußere
Glied 4 durch Pressen und den Innenring 5 durch
Walzen auszubilden. Ferner fällt es außerdem in
einen Anwendungsbereich der vorliegenden Erfindung, zumindest eines
des äußeren Glieds 4 und des Innenrings 5 aus
Plattengliedern oder Rohrgliedern durch Pressen oder Walzen auszubilden.
Das andere des äußeren Glieds 4 und des Innenrings 5 kann
durch jeglichen anderen Herstellungsvorgang, z. B. durch Schmieden,
ausgebildet werden.
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Zweite Ausführungsform
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5 ist
eine Längsschnittansicht, die eine zweite Ausführungsform
der Radlagervorrichtung für ein Fahrzeug der vorliegenden
Erfindung zeigt, und 6 ist eine teilweise vergrößerte
Ansicht von 5. Dieselben Bezugszeichen wie
in der vorhergehenden Ausführungsform werden ebenfalls
in der zweiten Ausführungsform benutzt, und auf ihre detaillierte
Beschreibung wird daher verzichtet.
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Die
Radlagervorrichtung für ein Fahrzeug der vorliegenden Erfindung
ist als Einheit aus einer demontierbaren Kombination aus einer Radnabe 1, einem
zweireihigen Wälzlager 23 und einem Gleichlaufgelenk 3 ausgebildet.
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Wie
in 6 gezeigt, umfasst das zweireihige Wälzlager 23 ein äußeres
Glied 4, das an seinem Innenumfang mit zweireihigen äußeren
Laufringflächen 4a, 4a ausgebildet ist,
ein Paar Innenringe 24, 24, die an ihrem Außenumfang
mit zweireihigen inneren Laufringflächen 5a, 5a ausgebildet
sind, welche dazu geeignet sind, den äußeren Laufringflächen 4a, 4a gegenüberliegend
angeordnet zu sein, und zweireihige Rollelemente 6, 6,
die frei rollbar zwischen den äußeren und inneren
Laufringflächen 4a, 4a und 5a, 5a enthalten
sind. Das äußere Glied 4 und die Innenringe 24 sind
durch Pressen eines Plattenglieds oder eines Rohrglieds aus einsatzgehärtetem
Stahl, Lagerstahl oder Edelstahl mit rostbeständigen Fähigkeiten
ausgebildet.
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Die
Innenringe 24, 24, die jeder dieselbe Gestaltung
aufweisen, sind derart angeordnet, dass sie symmetrisch ohne jeglichen
Spalt zwischen dem Angrenzungsabschnitt 5b aneinander angrenzen.
Die Innenringe 24, 24 sind mit ersten zylindrischen
Abschnitten 5c, 5c ausgebildet, die axial von
dem Angrenzungsabschnitt 5b verlaufen. Die Innenringe 24, 24 sind
mit inneren Laufringflächen 5a, 5a, die
jede im Wesentlichen einen Kreisbogenquerschnitt aufweisen, den
ersten zylindrischen Abschnitten 5c, 5c benachbart
ausgebildet. Flanschabschnitte 5e, 5e sind ferner
an den Innenringen 24, 24 auf der Seite der inneren
Laufringflächen 5a, 5a ausgebildet. Zumindest
innere Laufringflächen 5a, 5a sind oberflächengehärtet,
z. B. durch Tauchabschrecken oder Karburieren.
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Dichtungen 25, 26 sind
in Innenseiten- und Außenseitenöffnungen angebracht,
die zwischen den zylindrischen Abschnitten 4c, 4c des äußeren Glieds 4 und
den Flanschabschnitten 5e, 5e der Innenringe 24, 24 ausgebildet
sind Die Dichtungen 25, 26 umfassen Kernmetalle 27, 28 mit
einem im Wesentlichen „L”-förmigen Querschnitt
und Dichtungsglieder 29, 30, die an den Kernmetallen 27, 28 anhaften.
Die Kernmetalle 27, 28 sind durch einen Pressvorgang
aus einem Plattenglied oder Rohrglied mit rostbeständigen
Fähigkeiten ausgebildet. Außenumfänge
der Kernmetalle 27, 28 sind in die Innenumfänge
der zylindrischen Abschnitte 4c, 4c des äußeren Glieds 4 eingepresst.
Die Dichtungsglieder 29, 30 weisen einen Haftabschnitt 29a, 30a zum
Anhaften an den Kernmetallen 27, 28 und jeweils
zwei Dichtungsränder 29b, 29c; 30b, 30c auf.
Spitzenenden der Dichtungsränder 29b, 29c sind
dazu geeignet, mit der Seitenfläche des Flanschabschnitts 5e des
Innenseiteninnenrings 24 in Gleitkontakt zu stehen. Spitzenenden
der Dichtungsränder 30b, 30c sind dazu
geeignet, mit dem Schulterabschnitt 1e der Radnabe 1 in
Gleitkontakt zu stehen. Diese Dichtungsränder 29b, 29c; 30b, 30c ermöglichen,
ein Austreten von Schmierfett, das innerhalb der Lagervorrichtung
versiegelt ist, und Eindringen von Regenwasser oder Staub von der
Außenseite der Lagervorrichtung wirksam zu verhindern.
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Die
Radnabe 1 weist einen zylindrischen Abschnitt 1a auf,
der axial zur Innenseite hin verläuft, und die Innenringe 24, 24 sind
fest auf den zylindrischen Abschnitt 1a ohne jeglichen
Freiraum dazwischen aufgepasst.
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Der
Schaft 20 des äußeren Gelenkglieds 14 ist
in die Radnabe 1 eingepasst, wie in 5 gezeigt. Drehmoment
kann zwischen dem äußeren Gelenkglied 14 und
der Radnabe 1 über ihre Kerbung 20a, 1d übertragen
sein. Eine Spindelmutter 22 ist durch ein vorgegebenes Drehmoment
an dem gewindeten Außenabschnitt 21 befestigt.
Dementsprechend kann eine vorgegebene Vorbelastung auf das Lager 23 über
Angrenzung zwischen dem Schulterabschnitt 1e der Radnabe 1 und
der Seitenfläche des Flanschabschnitts 5e des
Außenseiteninnenrings 24 und Angrenzung zwischen
dem Schulterabschnitt 19 des äußeren
Gelenkglieds 14 und der Seitenfläche des Flanschabschnitts 5e des
Innenseiteninnenrings 24 ausgeübt sein, wenn die
Spindelmutter 22 befestigt ist.
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Dritte Ausführungsform
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Es
wird nun eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
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7 ist
eine Längsschnittansicht, die ein wesentliches Teil der
dritten Ausführungsform der Radlagervorrichtung für
ein Fahrzeug der vorliegenden Erfindung zeigt. Dieselben Bezugszeichen
wie in den vorhergehenden Ausführungsformen werden ebenfalls
in der dritten Ausführungsform benutzt, und auf ihre detaillierte
Beschreibung wird daher verzichtet.
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Dichtungen 25, 25 sind
in Innenseiten- und Außenseitenöffnungen angebracht,
die zwischen den zylindrischen Abschnitten 4c, 4c des äußeren Glieds 4 und
den Flanschabschnitten 5e, 5e der Innenringe 24, 24 ausgebildet
sind. Spitzenenden der Dichtungsränder 29b, 29c sind
dazu geeignet, mit der Seitenfläche des Flanschabschnitts 5e der
Innenseiteninnenringe 24 in Gleitkontakt zu stehen. Diese Dichtungsränder 29b, 29c ermöglichen,
ein Austreten von Schmierfett, das innerhalb der Lagervorrichtung
versiegelt ist, und Eindringen von Regenwasser oder Staub von der
Außenseite der Lagervorrichtung wirksam zu verhindern.
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Vierte Ausführungsform
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Es
wird nun eine vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
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8 ist
eine Längsschnittansicht, die ein wesentliches Teil der
vierten Ausführungsform der Radlagervorrichtung für
ein Fahrzeug der vorliegenden Erfindung zeigt. Dieselben Bezugszeichen
wie in den vorhergehenden Ausführungsformen werden ebenfalls
in dieser Ausführungsform benutzt, und auf ihre detaillierte
Beschreibung wird daher verzichtet.
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Dichtungen 25, 25 sind
in Innenseiten- und Außenseitenöffnungen angebracht,
die zwischen den zylindrischen Abschnitten 4c, 4c des äußeren Glieds 4 und
den Flanschabschnitten 5e, 5e der Innenringe 24, 24 ausgebildet
sind. In dieser Ausführungsform sind Platten 31, 31,
die jeweils einen im Wesentlichen ”L”-förmigen
Querschnitt aufweisen, derart angeordnet, dass sie radial äußerste
Abschnittes der Flansche 5e, 5e der Außenseiten-
und Innenseiteninnenringe 24, 24 und Abschnitte
der Seitenflächen der Flansche 5e, 5e abdecken.
Jede Platte 31 umfasst einen axial verlaufenden zylindrischen
Abschnitt 31a und einen radial einwärts verlaufenden Flanschabschnitt 31b.
Der zylindrische Abschnitt 31a ist auf den radial äußersten
Abschnitt des Flanschabschnitts 5e aufgepresst, und der
Flanschabschnitt 31b steht mit der Seitenfläche
des Flanschabschnitts 5e in Kontakt. Die Platten 31 sind
durch einen Pressvorgang aus einer Edelstahlplatte ausgebildet.
Ein Spalt zwischen der Innenumfangsfläche des zylindrischen
Abschnitts 4c des äußeren Glieds 4 oder
des Kernmetalls 27 und der Außenumfangsfläche
des zylindrischen Abschnitts 31a der Platte 31 beträgt
vorzugsweise 1 mm oder weniger, weiter bevorzugt ein Bereich von
0,3 mm oder mehr und 0,8 mm oder weniger. Spitzenenden der Dichtungsränder 29b, 29c stehen
mit den Seitenflächen der Innenseiten- und Außenseitenflanschabschnitte 31b in
Gleitkontakt.
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Fünfte Ausführungsform
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9 ist
eine Längsschnittansicht, die eine fünfte Ausführungsform
der Radlagervorrichtung für ein Fahrzeug der vorliegenden
Erfindung zeigt, und 10 ist eine teilweise vergrößerte
Ansicht von 9. Da der Lagerabschnitt eine
symmetrische Gestaltung aufweist, ist in 10 nur
eine rechte Hälfte davon gezeigt. Diese Ausführungsform
ist unter Ausnahme einer Teilstruktur des Innenrings im Wesentlichen
dieselbe wie die dritte Ausführungsform (7),
und daher werden dieselben Bezugszeichen wie in der dritten Ausführungsform
ebenfalls in dieser Ausführungsform benutzt, und auf ihre
detaillierte Beschreibung wird verzichtet.
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Die
Radlagervorrichtung für ein Fahrzeug der vorliegenden Erfindung
ist als Einheit aus einer demontierbaren Kombination aus einer Radnabe 1, einem
zweireihigen Wälzlager 32 und einem Gleichlaufgelenk 3 ausgebildet.
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Wie
in 10 gezeigt, umfasst das zweireihige Wälzlager 32 ein äußeres
Glied 4, das an seinem Innenumfang mit zweireihigen äußeren
Laufringflächen 4a, 4a ausgebildet ist,
ein Paar Innenringe 33, 33, die an ihrem Außenumfang
mit zweireihigen inneren Laufringflächen 5a, 5a ausgebildet
sind, welche dazu geeignet sind, den äußeren Laufringflächen 4a, 4a gegenüberliegend
angeordnet zu sein, und zweireihige Rollelemente 6, 6,
die frei rollbar zwischen den äußeren und inneren
Laufringflächen 4a, 4a und 5a, 5a enthalten
sind. Das äußere Glied 4 und die Innenringe 33 sind
durch Pressen eines Plattenglieds oder eines Rohrglieds aus einsatzgehärtetem Stahl,
Lagerstahl oder Edelstahl mit rostbeständigen Fähigkeiten
ausgebildet.
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Die
Innenringe 33, 33, die jeder dieselbe Gestaltung
aufweisen, sind derart angeordnet, dass sie symmetrisch ohne jeglichen
Spalt zwischen dem Angrenzungsabschnitt 5b aneinander angrenzen.
Die Innenringe 33, 33 sind mit ersten zylindrischen
Abschnitten 5c, 5c ausgebildet, die axial von
dem Angrenzungsabschnitt 5b verlaufen. Die Innenringe 33, 33 sind
mit inneren Laufringflächen 5a, 5a, die
jede im Wesentlichen einen Kreisbogenquerschnitt aufweisen, den
ersten zylindrischen Abschnitten 5c, 5c benachbart
ausgebildet. Flanschabschnitte 5e, 5e sind ferner
an den Innenringen 33, 33 auf der Seite der inneren
Laufringflächen 5a, 5a ausgebildet.
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Eine
abgestufte Aussparung ΔA ist zwischen der inneren Laufringfläche 5a des
Innenrings 33 und der Innenfläche des Flanschabschnitts 5e ausgebildet.
Die abgestufte Aussparung ΔA ist durch Reduzieren der Stärke des
Innenrings 33 über einen Bereich vom Ende der
inneren Laufringfläche 5a zur Innenfläche
des Flanschabschnitts 5e ausgebildet. Die abgestufte Aussparung ΔA
ermöglicht es zu verhindern, dass Werkzeuge durch die Innenfläche
des Flanschabschnitts 5e beim Schleifen oder Feinziehschleifen
der inneren Laufringfläche 5a, die durch Pressen
ausgebildet ist, behindert werden und dadurch eine wünschenswerte
Laufringfläche 5a aufzuweisen.
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Abfasen
oder Abrunden wird an jedem Ende der inneren Laufringflächen 5a des
Innenrings 33 ausgeführt. Da Kanten der Enden
der inneren Laufringfläche 5a abgerundet sind,
ist es möglich zu verhindern, dass die Kanten der inneren
Laufringfläche 5a durch die Rollelemente 6 beschädigt
werden, die die Kanten berühren oder zerkratzen würden.
Das Abfasen oder Abrunden ist durch Schleifen oder Feinziehschleifen
von jedem Ende der inneren Laufringfläche 5a des
Innenrings 33 ausgeführt.
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Dichtungen 25, 25 sind
in Innenseiten- und Außenseitenöffnungen angebracht,
die zwischen den zylindrischen Abschnitten 4c, 4c des äußeren Glieds 4 und
den Flanschabschnitten 5e, 5e der Innenringe 33, 33 ausgebildet
sind. Die Dichtungen 25 umfassen Kernmetall 27 mit
einem im Wesentlichen „L”-förmigen Querschnitt
und Dichtungsglied 29, das an dem Kernmetall 27 anhaftet.
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Die
Radnabe 1 weist einen zylindrischen Abschnitt 1a auf,
der axial zur Innenseite hin verläuft, und die Innenringe 33, 33 sind
fest auf den zylindrischen Abschnitt 1a ohne jeglichen
Freiraum dazwischen aufgepasst.
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Der
Schaft 20 des äußeren Gelenkglieds 14 ist
in die Radnabe 1 eingepasst, wie in 9 gezeigt. Drehmoment
kann zwischen dem äußeren Gelenkglied 14 und
der Radnabe 1 über ihre Kerbungen 20a, 1d übertragen
sein. Eine Spindelmutter 22 ist durch ein vorgegebenes
Drehmoment an dem gewindeten Außenabschnitt 21 befestigt.
Dementsprechend kann eine vorgegebene Vorbelastung auf das Lager 32 über
Angrenzung zwischen dem Schulterabschnitt 1e der Radnabe 1 und
der Seitenfläche des Flanschabschnitts 5e des
Außenseiteninnenrings 33 und Angrenzung zwischen
dem Schulterabschnitt 19 des äußeren
Gelenkglieds 14 und der Seitenfläche des Flanschabschnitts 5e des
Innenseiteninnenrings 33 ausgeübt sein, wenn die
Spindelmutter 22 befestigt ist.
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Sechste Ausführungsform
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Es
wird nun eine sechste Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
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11 ist
eine Längsschnittansicht, die ein wesentliches Teil der
sechsten Ausführungsform der Radlagervorrichtung für
ein Fahrzeug der vorliegenden Erfindung zeigt. Dieselben Bezugszeichen
wie in den vorhergehenden Ausführungsformen werden ebenfalls
in der sechsten Ausführungsform benutzt, und auf ihre detaillierte
Beschreibung wird daher verzichtet.
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In
dieser Ausführungsform ist nicht nur die abgestufte Aussparung ΔA
zwischen der inneren Laufringfläche 5a des Innenrings 34 und
der Innenfläche des Flanschabschnitts 5e ausgebildet,
sondern es ist eine abgestufte Aussparung ΔB an der Außenfläche
des Flanschabschnitts 5e ausgebildet. Die abgestufte Aussparung ΔB
ist durch eine Verformung eines Teils des Flanschabschnitts 5e rechts
in 11 durch die abgestufte Aussparung ΔA
ausgebildet. D. h., der Flanschabschnitt 5e weist eine
im Wesentlichen einheitliche Stärke auf. Die abgestufte
Aussparung ΔB ist zwischen dem Außenumfang der
Schulter 19 des äußeren Gelenkglieds 14 und
dem Innenumfang der Dichtung 25 ausgebildet. Dies ermöglicht zu
verhindern, die Oberfläche, mit der die Schulter 19 in
Kontakt steht, als Stufe verformt wird, und außerdem zu
verhindern, dass die Gleitkontaktfläche der Dichtung 25 als
Stufe verformt wird.
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Siebte Ausführungsform
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12 ist
eine Längsschnittansicht, die eine siebte Ausführungsform
der Radlagervorrichtung für ein Fahrzeug der vorliegenden
Erfindung zeigt, 13(a) ist eine Längsschnittansicht
nur des äußeren Glieds in 12, 13(b) ist eine Längsschnittansicht nur
des Innenrings in 12. Dieselben Bezugszeichen
wie in den vorhergehenden Ausführungsformen werden ebenfalls
in dieser Ausführungsform benutzt, und auf ihre detaillierte
Beschreibung wird daher verzichtet.
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Die
Radlagervorrichtung für ein Fahrzeug der vorliegenden Erfindung
weist eine Struktur der Art der ersten Generation auf und umfasst
eine Radnabe 1 und ein zweireihiges Wälzlager 35,
das an der Radnabe 1 angebracht ist. Ein Gleichlaufgelenk 3 ist derart
in die Radnabe 1 eingefügt, dass ein Drehmoment
zwischen ihnen übertragen sein kann, und die Radnabe 1 und
das Gleichlaufgelenk sind separat durch eine Spindelmutter 22 verbunden.
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Das
zweireihige Wälzlager 35 ist in das Kniestück 7 eingepasst
und umfasst das äußere Glied 36, das
an seinem Innenumfang mit zweireihigen äußeren
Laufringflächen 36a, 36a ausgebildet
ist, ein Paar Innenringe 37, 37, der jeder an
seinem Außenumfang mit der inneren Laufringfläche 37a ausgebildet
ist, welche einer der äußeren Laufringflächen 36a, 36a gegenüberliegend
angeordnet ist, und zweireihige Rollelemente 6, 6,
die frei rollbar zwischen den äußeren und inneren
Laufringflächen durch Käfige 8, 8 enthalten
sind. Die Innenringe 37, 37 grenzen an ihren Enden 37b, 37b mit
kleinerem Durchmesser aneinander an und bilden ein zweireihiges
Schrägkugellager einer sogenannten „Rücken-an-Rücken-Duplexart” aus.
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Das äußere
Glied 36 und der Innenring 37 sind aus aufgekohlten
Stahlplatten mit einem verhältnismäßig
geringen Kohlenstoffgehalt, wie etwa beispielsweise SCr 420 oder
SCM 415, durch einen Press- oder Walzvorgang (im Folgenden
mit „plastischer Verformungsvorgang” bezeichnet)
ausgebildet und derart durch Karburieren gehärtet, dass
sie eine Oberflächenhärte von 50 bis 64 HRC aufweisen.
Andere Glieder können für das äußere
Glied 36 oder den Innenring 37 benutzt sein, wie
etwa beispielsweise SCM 440, kaltgewalztes Stahlblech (JIS SPCC-Familie)
oder Kohlenstoffstahle, wie etwa S45C. Im Falle der kaltgewalzten
Stahlbleche oder Kohlenstoffstahle sind zumindest zweireihige äußere Laufringflächen 36a, 36a des äußeren
Glieds 36 und zumindest eine innere Laufringfläche 37a des
Innenrings 37 zur Verbesserung ihrer Walzermüdungsbeständigkeit
derart durch Hochfrequenzinduktionshärten gehärtet,
dass sie eine Oberflächenhärte von 50 bis 64 HRC
aufweisen. Bei Bedarf sind die äußeren und inneren
Laufringflächen geschliffen oder feinziehgeschliffen.
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Es
wird nun unter Bezugnahme auf 13 das äußere
Glied 36 und der Innenring 37 beschrieben.
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Das äußere
Glied 36 ist mit zylindrischer Gestaltung zunächst
durch Ausstanzen eines gewalzten Stahlblechs zu einem kreisförmigen
Rohling mit einem vorgegebenen Außendurchmesser, dann Tiefziehen
des Rohlings zu einem napfförmigen Glied und schließlich
Ausstanzen einer Unterseite des napfförmigen Glieds zum
Aufweisen eines zylindrischen Rohlings ausgebildet. Wie in 13(a) gezeigt, ist der Innenumfang des zylindrischen
Rohlings zum Ausbilden eines ringförmigen Vorsprungs 38, der
radial einwärts vorsteht, plastisch verformt. Ferner sind
zweireihige äußere Laufringflächen 36a, 36a durch
plastische Verformung auf jeder Seite des ringförmigen
Vorsprungs 38 sowie zylindrische Abschnitte 39, 39 an
beiden Enden des zylindrischen Rohlings ausgebildet, die als Dichtungsanschlussflächen von
Dichtungen 41, im Folgenden beschrieben, dienen.
-
Demgegenüber
ist ein Rohling des Innenrings 37 ähnlich wie
das äußere Glied 36 zunächst durch
Ausstanzen eines gewalzten Stahlblechs zu einem kreisförmigen
Rohling mit einem vorgegebenen Außendurchmesser, dann Tiefziehen
des Rohlings zu einem napfförmigen Glied und schließlich
Ausstanzen einer Unterseite des napfförmigen Glieds zum
Aufweisen eines zylindrischen Rohlings ausgebildet. Wie in 13(b) gezeigt, ist der Außenumfang des
zylindrischen Rohlings zum Ausbilden einer inneren Laufringfläche 37a und
einer Schulter 40, die von der inneren Laufringfläche 37a radial
auswärts verläuft, plastisch verformt.
-
Der
Innenring 37 ist auf den zylindrischen Abschnitt 1a der
Radnabe 1 aufgepresst und zwischen den Schulterabschnitt 1e und
das Gleichlaufgelenk 3 eingeschoben, wobei der Schulterabschnitt 40 des
Innenrings 37 an den Schulterabschnitt 1e der Radnabe 1 und
das Gleichlaufgelenk 3 angrenzt. Eine vorgegebene Vorbelastung
ist durch Befestigen der Spindelmutter 22 mit einem vorgegebenen
Drehmoment auf das Lager 35 ausgeübt.
-
Gemäß dieser
Ausführungsform haftet Dichtung 41 einstückig
am Schulterabschnitt 40 des Innenrings 37 an.
D. h., die Dichtung 41 ist aus Elastomer, wie etwa beispielsweise
Nitrilkautschuk, ausgebildet und umfasst ein Paar radiale Ränder
und ist einstückig auf die Schulter 40 aufvulkanisiert.
Wie in 12 gezeigt, ist die Dichtung 41 zur
Kontaktherstellung mit dem Innenumfang des zylindrischen Abschnitts 39 des äußeren
Glieds 36 zum Verhindern des Austretens von Schmierfett,
das innerhalb des Lagers versiegelt ist, und Eindringens von Regenwasser
oder Staub von der Außenseite in das Lager geeignet. Dies
ermöglicht, eine wünschenswerte Dichtfähigkeit
zu erhalten, die Anzahl der Bauteile des Lagers und Zusammenbauschritte
zu reduzieren und dadurch die Herstellungskosten zu reduzieren.
-
Zudem
ist es gemäß dieser Ausführungsform,
da das äußere Glied 36 und der Innenring 37 durch
plastische Verformung im Wesentlichen ohne Schneideschritt ausgebildet
sind, möglich, die Produktivität und den Ertrag
des Radlagers zu verbessern und dadurch seine Herstellungskosten
zu reduzieren. Obgleich in dem dargestellten Beispiel ein zweireihiges
Wälzlager gezeigt ist, das Kugeln als Rollelemente benutzt,
ist es möglich, ein zweireihiges Kegelrollenlager zu benutzen,
das Kegelrollen als Rollelemente benutzt.
-
Achte Ausführungsform
-
14 ist
eine Längsschnittansicht, die die achte Ausführungsform
der Radlagervorrichtung für ein Fahrzeug der vorliegenden
Erfindung zeigt. Da diese Ausführungsform nur in der Struktur
der Radnabe von der siebten Ausführungsform abweicht, werden
dieselben Bezugszeichen wie in der siebten Ausführungsform
ebenfalls in dieser Ausführungsform benutzt, und auf ihre
detaillierte Beschreibung wird daher verzichtet.
-
Diese
Radlagervorrichtung weist eine Struktur der Art der dritten Generation
auf und umfasst ein äußeres Glied 36 und
ein inneres Glied 43 mit einer Radnabe 42 und
einem Innenring 37, der auf die Radnabe 42 aufgepresst
ist. Ein Gleichlaufgelenk 3 ist derart in die Radnabe 42 eingefügt,
dass ein Drehmoment zwischen ihnen übertragen sein kann,
und die Radnabe 42 und das Gleichlaufgelenk 3 sind
separat durch eine Spindelmutter 22 verbunden.
-
Die
Radnabe 42 weist einen Radanbringungsflansch 1b auf
und ist an seinem Außenumfang mit einer inneren Laufringfläche 42a,
die der äußeren Außenseitenlaufringfläche 36a der
zweireihigen äußeren Laufringflächen 36a, 36a gegenüberliegt,
und einem zylindrischen Abschnitt 42b ausgebildet, der axial
von der inneren Laufringfläche 42a verläuft,
und außerdem an seinem Innenumfang mit Kerbung (oder Keil) 1d zur
Drehmomentübertragung ausgebildet. Die Radnabe 42 ist
aus Kohlenstoffstahl mit mittlerem Kohlenstoffgehalt, der 0,40 bis
0,80 Gewichtsprozent Kohlenstoff enthält, wie etwa S53C,
hergestellt, und ein Bereich von einer Flanschbasis 42c, die
einen Dichtungsanschlussflächenabschnitt der Außenseitendichtung 44 zum
zylindrischen Abschnitt 42b ausbildet, zur inneren Laufringfläche 42a ist
derart durch Hochfrequenzinduktionshärten gehärtet, dass
er eine Oberflächenhärte von 58 bis 64 HRC aufweist.
-
Der
Innenring 37 ist auf den zylindrischen Abschnitt 42b der
Radnabe 42 aufgepresst, und seine Endfläche 37b einer
Seite mit kleinerem Durchmesser grenzt an den Schulterabschnitt 42d der Radnabe 42 an
und bildet ein zweireihiges Schrägkugellager der Rücken-an-Rücken-Duplexart
aus. Der Innenring 37 ist zwischen das Gleichlaufgelenk 3 und den
Schulterabschnitt 42d der Radnabe 42 eingeschoben,
wobei der Schulterabschnitt 40 des Innenrings 37 an
den Schulterabschnitt 42d der Radnabe 42 und das
Gleichlaufgelenk 3 angrenzt. Eine vorgegebene Vorbelastung
ist durch Befestigen der Spindelmutter 22 mit einem vorgegebenen
Drehmoment auf das Lager ausgeübt.
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Gemäß dieser
Ausführungsform haftet Dichtung 41 einstückig
am Schulterabschnitt 40 des Innenrings 37 an,
und die Dichtung aus Elastomer ist in den zylindrischen Außenseitenabschnitt 39 des äußeren
Glieds 36 eingepasst. Diese Dichtungen 41, 44 stehen
mit dem Innenumfang des zylindrischen Innenseitenabschnitts 39 des äußeren
Glieds 36 und der Flanschbasis 42c zum Verhindern
des Austretens von Schmierfett, das innerhalb des Lagers versiegelt
ist, und Eindringens von Regenwasser oder Staub von der Außenseite
in das Lager in Gleitkontakt. Dies ermöglicht, die Festigkeit
und Starrheit der Radnabe 42 zu erhöhen und eine
wünschenswerte Dichtfähigkeit zum Reduzieren des
Gewichts und der Größe der Lagervorrichtung zu
erhalten.
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Neunte Ausführungsform
-
15 ist
eine Längsschnittansicht, die eine neunte Ausführungsform
der Radlagervorrichtung für ein Fahrzeug der vorliegenden
Erfindung zeigt. Dieselben Bezugszeichen wie in den vorhergehenden Ausführungsformen
werden ebenfalls in dieser Ausführungsform benutzt, und
auf ihre detaillierte Beschreibung wird daher verzichtet.
-
Diese
Radlagervorrichtung weist eine Struktur der Art der ersten Generation
auf und umfasst eine Radnabe 1 und ein zweireihiges Wälzlager 45, das
auf der Radnabe 1 angebracht ist. Das zweireihige Wälzlager 45 umfasst
das äußere Glied 46, das an seinem Innenumfang
mit zweireihigen äußeren Laufringflächen 36a, 36a ausgebildet
ist, ein Paar Innenringe 47, 47, die an ihrem
Außenumfang der inneren Laufringfläche 37a, 37a ausgebildet
sind, welche den äußeren Laufringflächen 36a, 36a gegenüberliegen,
und zweireihige Rollelemente 6, 6, die frei rollbar
zwischen den äußeren und inneren Laufringflächen
durch Käfige 8, 8 enthalten sind.
-
Das äußere
Glied 46 und die Innenringe 47 sind aus aufgekohlten
Stahlplatten mit einem verhältnismäßig
geringen Kohlenstoffgehalt, wie etwa beispielsweise SCr 420 oder
SCM 415, durch plastische Verformung ausgebildet und derart
durch Karburieren gehärtet, dass sie eine Oberflächenhärte
von 50 bis 64 HRC aufweisen. Bei Bedarf sind die äußeren und
inneren Laufringflächen geschliffen oder feinziehgeschliffen.
-
Das äußere
Glied 46 ist an seinem Innenumfang mit den zweireihigen äußeren
Laufringflächen 36a, 36a ausgebildet
und außerdem durch plastische Verformung mit radial einwärts
verlaufenden Schultern 48 an beiden Enden des äußeren
Glieds 46 ausgebildet. Dichtungen 49, 49 sind
einstückig auf die Schultern 48 aufvulkanisiert.
Die Innenseitenschulter 48 ist mit einer abgestuften Aussparung 48a,
die durch den Vorsprung 7a des Kniestücks 7 in
Eingriff genommen ist, zum Positionieren des äußeren Glieds 46 ausgebildet.
-
Demgegenüber
ist jeder Innenring 47 ähnlich wie das äußere
Glied 46 durch plastische Verformung an seinem Außenumfang
mit der inneren Laufringfläche 37a und einem zweiten
zylindrischen Abschnitt 5d ausgebildet, der axial von der
inneren Laufringfläche 37a verläuft.
Der Innenring 47 ist auf den zylindrischen Abschnitt 1a der
Radnabe 1 aufgepresst und zwischen den Schulterabschnitt 1e und das
Gleichlaufgelenk 3 eingeschoben, wobei der zweite zylindrische
Abschnitt 5d des Innenrings 47 an den Schulterabschnitt 1e der
Radnabe 1 und das Gleichlaufgelenk 3 angrenzt.
Eine vorgegebene Vorbelastung ist durch Befestigen der Spindelmutter 22 mit
einem vorgegebenen Drehmoment auf das Lager 45 ausgeübt.
-
Gemäß dieser
Ausführungsform haften die Dichtungen 49, 49 einstückig
an den Schulterabschnitten 48, 48 des äußeren
Glieds 46 an und sind zur Kontaktherstellung mit den zweiten
zylindrischen Abschnitten 5d, 5d der Innenringe 47, 47 zum
Verhindern des Austretens von Schmierfett, das innerhalb des Lagers
versiegelt ist, und Eindringens von Regenwasser oder Staub von der
Außenseite in das Lager geeignet. Dies ermöglicht,
die Anzahl der Bauteile des Lagers und Zusammenbauschritte zu reduzieren
und dadurch die Herstellungskosten zu reduzieren.
-
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.
-
Gewerbliche Anwendbarkeit
-
Die
Radlagervorrichtung der vorliegenden Erfindung ist auf jegliche
Lagervorrichtung der ersten bis dritten Generation zum frei drehbaren
Stützen eines Rads eines Fahrzeugs, wie etwa eines Kraftwagens,
anwendbar.
-
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
1 Eine
Längsschnittansicht, die eine erste Ausführungsform
der Radlagervorrichtung für ein Fahrzeug der vorliegenden
Erfindung zeigt;
-
2 Eine
teilweise vergrößerte Ansicht von 1;
-
3 Zeichnungen, die ein Verfahren zum Herstellen
des äußeren Glieds zeigen, wobei 3(a) einen Zustand vor dem Maschinenbearbeitungsvorgang
zeigt und 3(b) einen Zustand während
des Maschinenbearbeitungsvorgangs zeigt;
-
4 Zeichnungen, die ein Verfahren zum Herstellen
des Innenrings zeigen, wobei 4(a) eine
Bedingung vor dem Maschinenbearbeitungsvorgang zeigt und 4(b) eine Bedingung während des Maschinenbearbeitungsvorgangs
zeigt;
-
5 Eine
Längsschnittansicht, die eine zweite Ausführungsform
der Radlagervorrichtung für ein Fahrzeug der vorliegenden
Erfindung zeigt;
-
6 Eine
teilweise vergrößerte Ansicht von 5;
-
7 Eine
Längsschnittansicht, die eine dritte Ausführungsform
der Radlagervorrichtung für ein Fahrzeug der vorliegenden
Erfindung zeigt;
-
8 Eine
Längsschnittansicht, die eine vierte Ausführungsform
der Radlagervorrichtung für ein Fahrzeug der vorliegenden
Erfindung zeigt;
-
9 Eine
Längsschnittansicht, die eine fünfte Ausführungsform
der Radlagervorrichtung für ein Fahrzeug der vorliegenden
Erfindung zeigt;
-
10 Eine
teilweise vergrößerte Ansicht von 9;
-
11 Eine
Längsschnittansicht, die eine sechste Ausführungsform
der Radlagervorrichtung für ein Fahrzeug der vorliegenden
Erfindung zeigt;
-
12 Eine
Längsschnittansicht, die eine siebte Ausführungsform
der Radlagervorrichtung für ein Fahrzeug der vorliegenden
Erfindung zeigt;
-
13(a) und 13(b) Längsschnittansichten,
die das äußere Glied bzw. den Innenring zeigen;
-
14 Eine
Längsschnittansicht, die eine achte Ausführungsform
der Radlagervorrichtung für ein Fahrzeug der vorliegenden
Erfindung zeigt;
-
15 Eine
Längsschnittansicht, die eine neunte Ausführungsform
der Radlagervorrichtung für ein Fahrzeug der vorliegenden
Erfindung zeigt; und
-
16 Eine
Längsschnittansicht, die ein Schrägkugellager
des Stands der Technik zeigt, bei dem Innen- und Außenringe
durch einen Pressvorgang ausgebildet sind.
-
ZUSAMMENFASSUNG DER OFFENBARUNG
-
Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Radlagervorrichtung
für ein Fahrzeug bereitzustellen, die die Herstellungskosten
sowie das Gewicht und die Größe des Radlagers
reduzieren kann. Entsprechend der vorliegenden Erfindung ist eine
Radlagervorrichtung für ein Fahrzeug bereitgestellt, umfassend
einen im Wesentlichen zylindrischen Außenring, der an seinem
Innenumfang mit zweireihigen Laufringflächen und an seinem
Außenumfang seiner zylindrischen Abschnitte mit Presspassflächen
ausgebildet ist; ein Paar Innenringe, die an ihren Außenumfängen
mit inneren Laufringflächen zur Anordnung gegenüber
den zweireihigen äußeren Laufringflächen
ausgebildet sind und mit zylindrischen Abschnitten ausgebildet sind,
die an ihren Innenumfängen Passflächen auf einen
zylindrischen Abschnitt einer Radnabe aufweisen, und dazu geeignet
sind, derart angeordnet zu sein, dass Endflächen der zylindrischen
Abschnitte aneinander angrenzen; und zweireihige Rollelemente, die
frei rollbar zwischen äußeren und inneren Laufringflächen
angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der Außenring
der Außen- und Innenringe durch Pressen oder Walzen aus
einem Plattenglied oder Rohrglied ausgebildet ist; dass der Außenring
und die Innenringe zylindrische Abschnitte aufweisen, die jeweils
axial von den äußeren Laufringflächen
und den inneren Laufringflächen verlaufen, wobei die Stärke
der zylindrischen Abschnitte des Außenrings geringer als
die der äußeren Laufringflächen ist;
dass Dichtungen in ringförmigen Räumen, die zwischen den
Innenumfängen der zylindrischen Abschnitte des Außenrings
und den Außenumfängen der zylindrischen Abschnitte
der Innenringe ausgebildet sind, angeordnet sind, wobei die Dichtungen
dazu geeignet sind, in die Innenumfänge der zylindrischen
Abschnitte des Außenrings eingepresst zu sein; und dass
die zweireihigen äußeren Laufringflächen
des Außenrings und die inneren Laufringflächen
des Innenrings oberflächengehärtet sind.
-
- 1,
42
- Radnabe
- 1a,
42b
- zylindrischer
Abschnitt
- 1b
- Radanbringungsflansch
- 1c
- Öffnung
für Nabenbolzen
- 1d,
20a
- Kerbung
- 1e,
19, 40, 42d, 48
- Schulterabschnitt
- 2,
23, 32, 35, 45
- zweireihiges
Wälzlager
- 3
- Gleichlaufgelenk
- 4,
36, 46
- äußeres
Glied
- 4a,
36a
- äußere
Laufringfläche
- 4b,
38
- ringförmiger
Vorsprung
- 4c,
31a, 39
- zylindrischer
Abschnitt
- 5,
24, 33, 34, 37, 47
- Innenring
- 5a,
37a, 42a
- innere
Laufringfläche
- 5b
- Angrenzungsabschnitt
- 5c
- erster
zylindrischer Abschnitt
- 5d
- zweiter
zylindrischer Abschnitt
- 5e
- Flanschabschnitt
- 6
- Rollelement
- 7
- Kniestück
- 7a
- Vorsprung
- 8
- Käfig
- 11,
27, 28
- Kernmetall
- 12,
29, 30
- Dichtungsglied
- 12a,
29a, 30a
- Haftabschnitt
- 12b,
12c, 29b, 29c, 30b, 30c
- Dichtungsrand
- 13,
25, 26, 41, 44, 49
- Dichtung
- 14
- äußeres
Gelenkglied
- 15
- Gelenkinnenring
- 15a,
18a
- Spurnut
- 16
- Käfig
- 17
- Drehmomentübertragungskugel
- 18
- Mundabschnitt
- 20
- Schaftabschnitt
- 21
- gewindeter
Außenabschnitt
- 22
- Spindelmutter
- 31
- Platte
- 31b
- Flanschabschnitt
- 37b
- Endabschnitt
der Seite mit kleinerem Durchmesser
- 42c
- Flanschbasisabschnitt
- 43
- inneres
Glied
- 50,
53
- Rohrglied
- 51
- Dorn
- 51a,
51b
- Vorsprung
- 52
- Formierwalze
- 52a
- Vorsprung
- 54
- innere
Pressform
- 55
- äußere
Pressform
- 55a
- Vorsprung
- 100
- Schrägkugellager
- 101
- Außenring
- 101a
- ringförmiger
Vorsprung
- 101b,
101c
- zweireihige äußere
Laufringfläche
- 101d
- Flansch
- 101e
- ringförmige
Aussparung
- 102,
103
- Innenring
- 102a,
103a
- gekrümmter
Schulterabschnitt
- 102b,
103b
- innere
Laufringfläche
- 102c,
103c
- Passungsabschnitt
- 104
- Gehäuse
- 105
- Schaftglied
- 105a
- Flanschabschnitt
- 106
- Kugel
- 107
- Käfig
- 109
- Gewicht
- 110
- Klebstoff
- ΔA, ΔB
- abgestufte
Aussparung
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
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Zitierte Patentliteratur
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