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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Radlagervorrichtung für ein Fahrzeug zum drehbaren Stützen eines Rads eines Fahrzeugs, wie zum Beispiel eines Kraftfahrzeugs, in Bezug zu seiner Aufhängungsvorrichtung und insbesondere eine Radlagervorrichtung für ein Fahrzeug, die dazu bestimmt ist, das Gewicht und die Herstellungskosten durch Verringern eines Materialverlusts zu verringern.
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BESCHREIBUNG DES ALLGEMEINEN STANDS DER TECHNIK
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Es gab in jüngerer Vergangenheit eine starke Nachfrage für die Verbesserung des Kraftstoffverbrauchs eines Fahrzeugs, um Ressourcen zu sparen und die Umwelt zu schonen. Es wurde insbesondere gewünscht, das Gewicht von Kraftfahrzeugteilen, insbesondere einer Radlagervorrichtung, zu verringern, um die Forderung im Hinblick auf den Kraftstoffverbrauch zu verwirklichen. Eine derartige Forderung des Verringerns des Gewichts von Teilen hat insbesondere bei kleinen Fahrzeugen zugenommen, wie zum Beispiel bei leichten Allradfahrzeugen, so dass es unterschiedliche Vorschläge für die Radlagervorrichtung gegeben hat, um ihr Gewicht zu verringern. Andererseits ist es auch wichtig, die Zuverlässigkeit und Dauerhaftigkeit der Radlagervorrichtung zu verbessern, obwohl das mit der Verringerung ihres Gewichts unvereinbar ist.
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Die
US 2005/0 018 939 A1 ,
JP 2005-297 925 A ,
US 2005/0 236 886 A1 und
JP 2003-25 803 A offenbaren jeweils eine Radlagervorrichtung für ein Fahrzeug zum drehbaren Stützen eines Rads eines Fahrzeugs, wobei die jeweilig offenbarte Radlagervorrichtung durch wenigstens mehrere Bearbeitungsschritte herzustellen ist und ein hohes Gewicht aufweist.
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4 zeigt ein Beispiel einer Radlagervorrichtung, die in einem Fahrzeug verwendet wird und sein Gewicht verringern soll. Diese Radlagervorrichtung 52 hat eine repräsentative Struktur, die für ein angetriebenes Rad verwendet wird und ein Innenelement 53 aufweist, das eine Radnabe 51 und einen Innenring 60, der auf die Radnabe 1 pressgepasst ist, ein Außenelement 54, eine Doppelreihe Kugeln 55, 55, die zwischen dem Innenelement 53 und dem Außenelement 54 enthalten sind, aufweist. In den folgenden Beschreibungen definiert der Begriff „Außenseite“ eine Seite, die sich auf der äußeren Seite eines Fahrzeugaufbaus (linke Seite der 4) befindet, und der Begriff „Innenseite“ eine Seite, die auf der Innenseite eines Fahrzeugaufbaus (rechte Seite der 4) positioniert ist, wenn die Radlagervorrichtung auf den Fahrzeugaufbau montiert ist.
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Die Radnabe 51 ist integral mit vier getrennten Radmontageflanschen 56 (unten „Radmontagearme“ genannt) ausgebildet, die sich radial an ihrem Außenseitenende erstrecken, und Nabenbolzen 56a zum Befestigen eines Rads sind auf den Radmontagearmen 56 gleichmäßig beabstandet auf einem virtuellen Kreis gesichert. Wie in 5 gezeigt, ist jeder Radmontagearm 56 so ausgebildet, dass er radial von einem Bremsführungsabschnitt 64 mit im Wesentlichen der gleichen Breite wie der Abschnitt, in dem eine durchgehende
Öffnung 56b für den Nabenbolzen ausgebildet ist, mit Ausnahme eines Abschnitts nahe der durchgehenden Nabenbolzenöffnung 56b, vorsteht.
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Wie ferner in 4 gezeigt, ist eine Rippe 56c auf der Innenseite der Radmontagearme 56 mit einer Wandstärke ausgebildet, die zu deren Basen hin zunimmt. Die Radnabe 51 ist auf ihrer Außenumfangsfläche mit einer Außenseiten-Innenlaufringfläche 51a ausgebildet und hat einen zylindrischen Abschnitt 57, der sich axial von der Innenlaufringfläche 51a erstreckt, auf der der Innenring 60 mit einem vorbestimmten Übermaß pressgepasst ist. Der Innenring 60 ist auf seinem Außenumfang mit einer Innenseiten-Innenlaufringfläche 60a ausgebildet und axial darauf durch einen Stemmabschnitt 58 befestigt, der durch plastisches Verformen eines Endabschnitts des zylindrischen Abschnitts 57 der Radnabe 51 ausgebildet wird.
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Andererseits ist das Außenelement 54 auf seinem Innenumfang mit einer doppelten Reihe Außenlaufringflächen 54a, 54a ausgebildet, und die doppelte Reihe Kugeln 55, 55 wird von Käfigen 59 zwischen einander entgegen gesetzten äußeren und inneren Laufringflächen 54a, 54a und 51a, 60a rollend umschlossen und gehalten.
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Eine Dichtung 61 ist auf dem Außenseitenende des Außenelements 54 montiert, um einen Ringraum abzudichten, der zwischen dem Außenelement 54 und dem Innenelement 53 ausgebildet ist. Eine schalenförmige Dichtkappe (nicht gezeigt) ist auf den Innenseitenendabschnitt des Außenelements 54 montiert, um eine Öffnung des Außenelements 54 zu schließen. Diese Dichtung 61 und die Dichtkappe verhindern das Lecken von Schmierfett, das in der Radlagervorrichtung versiegelt ist, und das Eindringen von Regenwasser und Staub usw. in das Innere der Lagervorrichtung.
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Das Außenelement 54 ist auf seinem Außenumfang integral mit einem Karosseriemontageflansch 54b ausgebildet, der auf einen Höcker (nicht gezeigt), der zu einer Aufhängungsvorrichtung gehört, zu montieren ist, und mehrere Bolzenöffnungen 62 sind auf dem Außenende des Karosseriemontageflanschs 54b ausgebildet. Wie in 5 gezeigt, ist der Karosseriemontageflansch 64b als eine Mehrzahl radial vorstehender teilweiser Flansche 63 ausgebildet, die nur in Umfangsrichtung in Abschnitte getrennt sind, in welchen die Bolzenöffnungen 62 ausgebildet sind. Das Innenseitenende des Außenelements 54 ist mit einem zylindrischen Höckerführungsabschnitt 54c ausgebildet, der sich axial von dem Karosseriemontageflansch 54b erstreckt, und ein Höcker (nicht gezeigt) kann auf den Außenumfang des Höckerführungsabschnitts 54c gepasst werden.
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Die Basis der Radmontagearme 56 der Radnabe 51 ist mit einem zylindrischen Bremsführungsabschnitt 64 ausgebildet, der sich zu der Außenseite erstreckt und einen Innenumfang des Bremsrotors 65 führen kann. Radführungsabschnitte 66 sind ferner auf der Radnabe 51 sich von dem Bremsführungsabschnitt 64 zu der Außenseite erstreckend ausgebildet. Die Radführungsabschnitte 66 sind dazu bestimmt, den Innenumfang eines Rads 67, das darauf zu montieren ist, unter Überlappen mit dem Bremsrotor 65 zu führen und sind mit einem Außendurchmesser ausgebildet, der etwas kleiner ist als der des Bremsführungsabschnitts 64.
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Mehrere Kerben sind auf den Radführungsabschnitten 66 in ihre Umfangsrichtung als unterbrochene Vorsprünge ausgebildet. Diese unterbrochenen Radführungsabschnitte 66 sind gleichmäßig beabstandet in die Umfangsrichtung zwischen benachbarten Radmontagearmen 56 ausgebildet. Das erlaubt es, das Gewicht der Radnabe 51 zu verringern und eine relativ gleichförmige Stärke in die Umfangsrichtung der ringförmigen Basis des Radmontagearms 56 zu haben und daher die Bearbeitbarkeit beim Schmieden der Radnabe aufgrund leichten plastischen Fließens in dem geschmiedeten Material zu verbessern. Dementsprechend ist es möglich, die Schmiedepräzision und Produktivität des Artikels zu steigern und daher die Herstellungskosten zu verringern.
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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Von der Erfindung zu lösende Probleme
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Da bei der Radlagervorrichtung mit dem früheren Stand der Technik mehrere Kerben in die Umfangsrichtung der Radführungsabschnitte 66 durch Schmieden ausgebildet werden, besteht die Tendenz, dass sich schneidende Grate 68 (in 6(a) schraffiert gezeigt) leicht bilden, die durch den Drehmaschinenprozess nach dem Schmieden aufgrund des unterbrochenen Schneidens (in einer Punktlinie gezeigt) eines Endes 66a erzeugt werden. Die erzeugten Grate 68 würden während der Bearbeitungsprozesse oder zwischen Montageflächen des Bremsrotors 65 und des Rads 67 eingeschlossen und zu Präzisionsmängeln beim Bearbeiten oder bei der Montage führen. Zusätzlich würden die Grate einen Bediener verletzen.
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Die erzeugten Grate 68 werden durch Ausbilden abgefaster Abschnitte 69 auf einer Ecke jedes Radführungsabschnitts 66, auf dem die Grate erzeugt werden, entfernt. Der abgefaste Abschnitt 69 kann jedoch nicht durch Drehmaschinenschneiden ausgebildet werden und sollte durch Anlegen eines Schneidwerkzeugs auf die gratige Ecke des Radführungsabschnitts 66 und anschließendes Hin- und Herbewegen des Werkzeugs in eine radiale Richtung ausgebildet werden. Das ist sehr aufwändig und steigert daher die Herstellungskosten der Radlagervorrichtung.
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Es wurde auch gewünscht, den Materialverlust, der durch Schneiden verschwendet wird, zu verringern und das Material des Rohlings effizient und effektiv zu verwenden.
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Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Radlagervorrichtung bereitzustellen, die ihr Gewicht verringern kann, mit Verringern des Materialverlusts und daher Verringern der Herstellungskosten.
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Mittel zum Lösen der Probleme
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Zum Verwirklichen der Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird gemäß der vorliegenden Erfindung nach Anspruch 1 eine Radlagervorrichtung für ein Fahrzeug bereitgestellt, die ein Außenelement aufweist, das auf seinem Innenumfang mit einer doppelten Reihe von Außenlaufringflächen ausgebildet ist; ein Innenelement, das eine Radnabe und mindestens einen Innenring oder ein Außendichtelement aus einem Universalgelenk mit konstanter Geschwindigkeit umfasst, wobei die Radnabe auf ihrem Außenseitenende mit einem Radmontageflansch ausgebildet ist, auf dem Nabenbolzen gleichmäßig beabstandet entlang seines Außenumfangs zum Montieren eines Rads gesichert sind und mit einem sich axial erstreckenden zylindrischen Abschnitt, wobei der Innenring auf den zylindrischen Abschnitt der Radnabe pressgepasst ist, und wobei das Innenelement auf seinem Außenumfang mit Innenlaufringflächen ausgebildet ist, die der doppelten Reihe Außenlaufringflächen entgegen gesetzt sind; und eine doppelte Reihe rollende Elemente, die frei rollbar zwischen den Innen- und Außenlaufringflächen des Innenelements und des Außenelements eingeschlossen sind; dadurch gekennzeichnet, dass die Radnabe einen Bremsführungsabschnitt hat, der sich von der Basis des Radmontageflanschs zu der Außenseite erstreckt, um eine Innenumfangsfläche eines Bremsrotors zu führen, und einen Radführungsabschnitt hat, der sich von dem Bremsführungsabschnitt weiter zur Außenseite erstreckt, um eine Innenumfangsfläche des Rads zu führen, wobei der Radführungsabschnitts mehrere getrennte Führungen aufweist, die entlang der Umfangsrichtung getrennt sind; und dass ein abgefaster Abschnitt durch Schmieden an einem vorderen Ende jeder getrennten Führung im Hinblick auf ihre Drehmaschinenschneidrichtung ausgebildet ist, wobei der abgefaste Abschnitt einen vorbestimmten schrägen Winkel zu einer axialen Endfläche jeder getrennten Führung nach dem Drehmaschinenschneiden hat.
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Bei einer solchen Radlagervorrichtung mit der Struktur der ersten Generation bis zur vierten Generation, und weil die Radnabe einen Bremsführungsabschnitt hat, der sich von der Basis des Radmontageflanschs zu der Außenseite erstreckt, um eine Innenumfangsfläche eines Bremsrotors zu führen, und einen Radführungsabschnitt hat, der sich von dem Bremsführungsabschnitt weiter zu der Außenseite erstreckt, um eine Innenumfangsfläche des Rads zu führen, wobei der Radführungsabschnitt mehrere getrennte Führungen aufweist, die entlang der Umfangsrichtung getrennt sind, und ein abgefaster Abschnitt durch Schmieden an einem vorderen Ende jeder getrennten Führung im Hinblick auf ihre Drehmaschinenschneidrichtung ausgebildet wird, wobei der abgefaste Abschnitt einen vorbestimmten schrägen Winkel zu einer axialen Endfläche jeder getrennten Führung nach dem Drehmaschinenschneiden hat, kann man das Gewicht der Radlagervorrichtung verringern und den Prozess des Entfernens des Schneidgrats, der auf dem Umfangsende jeder getrennten Führung während des Drehmaschinenschneidens des Radführungsabschnitts erzeugt wird, weglassen. Daher können die Verringerung der Herstellungsschritte und des entfernten Volumens an Rohmaterial die Herstellungskosten mindern.
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Wie in Anspruch 2 definiert, ist es vorzuziehen, dass der abgefaste Abschnitt auf beiden Umfangsendflächen der getrennten Führung ausgebildet wird. Das ermöglicht ein weiteres Reduzieren des Materialverlusts beim Drehmaschinenschneiden.
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Wie in Anspruch 3 definiert, ist es daher vorzuziehen, dass der abgefaste Abschnitt mit einer flachen Fläche ausgebildet wird, und wie in Anspruch 4 definiert, dass der abgefaste Abschnitt mit einer kreisförmigen bogenkonvexen Oberfläche ausgebildet wird und dass die Tangentiallinie der kreisförmigen bogenkonvexen Oberfläche einen vorbestimmten Winkel in Bezug zu einer axialen Endfläche der getrennten Führung nach dem Drehmaschinenschneiden bildet.
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Wie in Anspruch 5 definiert, ist es vorzuziehen, dass der schräge Winkel auf 45° oder weniger eingestellt wird. Das erlaubt es, den Kreuzungswinkel zwischen dem abgefasten Abschnitt und dem getrennten Führungsabschnitt während des Drehmaschinenschneidens des Radführungsabschnitts zu verringern und daher das Erzeugen von Schneidgraten zu vermeiden.
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Wie in Anspruch 6 definiert, ist es vorzuziehen, dass der Radführungsabschnitt getrennte Führungen aufweist, die in gleichen Abständen entlang des Umfangs des Radführungsabschnitts angeordnet sind, und dass die getrennten Führungen mit der gleichen Phase angeordnet werden wie die Nabenbolzen. Das erlaubt es, das Verformen der Außenseitenfläche des Radmontageflanschs während des Presspassens der Nabenbolzen in den Radmontageflansch zu eliminieren.
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Wie in Anspruch 7 definiert, ist es auch vorzuziehen, dass der Bremsführungsabschnitt in eine Mehrzahl umfänglich getrennte Führungen getrennt wird, die entlang einer Umfangsrichtung getrennt und mit der gleichen Phase angeordnet werden wie die getrennten Führungen des Radführungsabschnitts, und dass der abgefaste Abschnitt durch Schmieden auf einem Ende jeder getrennten Führung im Hinblick auf ihre Drehmaschinenschneidrichtung ausgebildet wird, wobei der abgefaste Abschnitt einen vorbestimmten schrägen Winkel in Bezug zu einer axialen Endfläche jeder getrennten Führung nach dem Drehmaschinenschneiden hat. Das erlaubt es, das Gewicht der Radlagervorrichtung weiter zu verringern und den Prozess des Entfernens des Schneidgrats, der auf dem Umfangsende jeder getrennten Führung während des Drehmaschinenschneidens des Radführungsabschnitts erzeugt wird, wegzulassen. Das Verringern der Herstellungsschritte und des Entfernens von Volumen des Rohmaterials kann daher die Herstellungskosten verringern.
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Wie in Anspruch 8 definiert, ist es vorzuziehen, dass eine der Innenlaufringflächen direkt auf dem Außenumfang der Radnabe ausgebildet wird, dass der Innenring axial unter einem vorgespannten Zustand des Lagers durch einen Verstemmabschnitt, der durch plastisches Verformen eines Endes des zylindrischen Abschnitts radial nach außen ausgebildet wird, gesichert wird, dass eine schalenförmige Vertiefung, die sich zu der Nähe des Bodens der Innenlaufringflächen erstreckt, durch Schmieden an dem Außenseitenende der Radnabe ausgebildet wird, und dass eine Wandstärke des Außenseitenabschnitts der Radnabe im Wesentlichen gleichförmig ist. Das erlaubt es, das Gewicht und die Größe der Radlagervorrichtung zu verringern und antinomisch die Steifigkeit und Dauerhaftigkeit der Radnabe zu verbessern.
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Wirkungen der Erfindung
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Gemäß der Lagervorrichtung für ein Rad eines Fahrzeugs der vorliegenden Erfindung und weil sie ein Außenelement aufweist, das auf ihrem Innenumfang mit einer doppelten Reihe Außenlaufringflächen ausgebildet ist; ein Innenelement, das eine Radnabe aufweist und mindestens einen Innenring oder ein Außendichtelement aus einem Universalgelenk mit konstanter Geschwindigkeit, wobei die Radnabe, die auf ihrem Außenseitenende mit einem Radmontageflansch ausgebildet ist, auf dem Nabenbolzen in regelmäßigen Abständen entlang des Außenumfangs zum Montieren eines Rads befestigt sind und mit einem sich axial erstreckenden zylindrischen Abschnitt, und der Innenring auf den zylindrischen Abschnitt der Radnabe pressgepasst ist, und das Innenelement auf seinem Außenumfang mit Innenlaufringflächen ausgebildet ist, die der doppelten Reihe Außenlaufringflächen entgegengesetzt ist; und eine doppelte Reihe rollende Elemente, die frei rollbar sind, zwischen der Innen- und der Außenlaufringfläche des Innen- und des Außenelements enthalten ist, und dadurch gekennzeichnet ist, dass die Radnabe einen Bremsführungsabschnitt aufweist, der sich von der Basis des Radmontageflanschs zu der Außenseite erstreckt, um eine Innenumfangsfläche eines Bremsrotors zu führen, und einen Radführungsabschnitte hat, der sich von dem Bremsführungsabschnitt weiter nach außen erstreckt, um eine Innenumfangsfläche des Rads zu führen, wobei der Radführungsabschnitt mehrere getrennte Führungen aufweist, die entlang der Umfangsrichtung getrennt sind; und dass ein abgefaster Abschnitt durch Schmieden auf einem vorderen Ende jeder getrennten Führung im Hinblick auf die Drehmaschinenschneidrichtung ausgebildet ist, wobei der abgefaste Abschnitt einen vorbestimmten schrägen Winkel zu einer axialen Endfläche jeder getrennten Führung nach dem Drehmaschinenschneiden hat, ist es möglich, das Gewicht der Radlagervorrichtung zu verringern und den Prozess des Entfernens des Schneidgrats, der auf dem Umfangsende jeder getrennten Führung während des Drehmaschinenschneidens des Radführungsabschnitts erzeugt wird, wegzulassen. Daher können die Verringerung der Herstellungsschritte und des Entfernens von Volumen von Rohmaterial die Herstellungskosten verringern.
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Beste Art des Ausführens der Erfindung
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Die beste Art des Ausführens der vorliegenden Erfindung ist eine Radlagervorrichtung für ein Fahrzeug, die ein Außenelement aufweist, das auf ihrem Außenumfang mit einem Karosseriemontageflansch ausgebildet ist, der auf einen Höcker eines Fahrzeugs zu montieren ist und ferner auf ihrer Innenumfangsfläche mit einer doppelten Reihe Außenlaufringflächen ausgebildet ist, ein Innenelement mit einer Radnabe und einem Innenring aufweist, wobei die Radnabe an ihrem Außenseitenende mit einem Radmontageflansch und an ihrem Außenumfang mit einer Innenlaufradfläche ausgebildet ist, die einer der doppelten Reihe Außenlaufringflächen entgegengesetzt ist, und einen zylindrischen Abschnitt hat, der sich axial von der Innenlaufringfläche erstreckt, und wobei der Innenring auf den zylindrischen Abschnitt der Radnabe pressgepasst wird und auf seinem Außenumfang mit der anderen inneren Laufringfläche ausgebildet ist, der der anderen der doppelten Reihe Außenlaufringflächen entgegengesetzt ist, und wobei eine doppelte Reihe rollende Elemente, die frei rollbar sind, zwischen der Innen- und der Außenlaufringfläche des Innenelements und des Außenelements enthalten sind, wobei der Innenring axial in einem vorgespannten Zustand des Lagers durch einen Verstemmabschnitt gesichert ist, der durch plastisches Verformen eines Endes des zylindrischen Abschnitts radial nach außen ausgebildet wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Radnabe einen Bremsführungsabschnitt hat, der sich von der Basis des Radmontageflanschs zu der Außenseite erstreckt, um eine Innenumfangsfläche eines Bremsrotors zu führen und einen Radführungsabschnitt hat, der sich von dem Bremsführungsabschnitt weiter zur Außenseite erstreckt, um eine Innenumfangsfläche des Rads zu führen, wobei der Radführungsabschnitt mehrere getrennte Führungen aufweist, die entlang der Umfangsrichtung getrennt sind; und dass ein abgefaster Abschnitt durch Schmieden auf einem vorderen Ende jeder getrennten Führung im Hinblick auf ihre Drehmaschinenschneidrichtung ausgebildet ist, wobei der abgefaste Abschnitt einem schrägen Winkel von 45° oder weniger in Bezug zu einer axialen Endfläche jeder getrennten Führung nach dem Drehmaschinenschneiden hat.
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Eine bevorzugte Ausführungsform
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Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unten unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
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1 ist eine Längsschnittansicht, die eine bevorzugte Ausführungsform der Radlagervorrichtung für ein Fahrzeug der vorliegenden Erfindung zeigt, 2 ist eine Vorderaufrissansicht der Radlagervorrichtung für ein Fahrzeug der 1, 3(a) ist eine teilweise vergrößerte Ansicht, die einen Radführungsabschnitt der 2 zeigt, und 3(b) ist eine teilweise vergrößerte Ansicht, die eine Änderung der 3(a) zeigt.
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Die Lagervorrichtung 2 für ein Rad eines Fahrzeugs der vorliegenden Erfindung ist eine der dritten Generation, die für ein angetriebenes Rad verwendet wird und ein Innenelement 3 aufweist, das eine Radnabe 1 und einen Innenring 10 aufweist, der auf die Radnabe 1 pressgepasst ist, ein Außenelement 4 und eine doppelte Reihe rollender Elemente (Kugeln) 5, 5, die rollend zwischen dem Innenelement 3 und dem Außenelement 4 enthalten sind.
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Die Radnabe 1 ist integral mit einem Radmontageflansch 6 an ihrem einen Ende ausgebildet, mit einer (Außenseiten) Innenlaufringfläche 1a auf ihrem Außenumfang, und einem zylindrischen Abschnitt 7, der sich von der Innenlaufringfläche 1a ausgehend erstreckt. Nabenbolzen 6a sind auf dem Radmontageflansch 6 in gleichmäßigen Abständen entlang seines Umfangs angeordnet.
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Auf dem Außenseitenende der Radnabe 1 ist eine sich axial erstreckende schalenförmige Vertiefung 22 ausgebildet. Diese Vertiefung 22 wird durch Schmieden ausgebildet und erstreckt sich bis in die Nähe des Bodens der Außenseiten-Innenlaufringfläche 1a, so dass eine Wandstärke des Außenseitenabschnitts der Radnabe 1 im Wesentlichen gleichförmig ist.
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Der Innenring 10 ist auf seinem Außenumfang mit einer weiteren (Innenseiten) Innenlaufringfläche 10a ausgebildet, die auf den zylindrischen Abschnitt 7 der Radnabe 1 mit einem vorbestimmten Übermaß pressgepasst wird, und axial an der Radnabe 1 durch einen Verstemmabschnitt 8 gesichert, der durch plastisches Verformen des Endes des zylindrischen Abschnitts 7 radial nach außen ausgebildet wird, so dass eine so genannte „Selbstrückhaltestruktur“ gebildet wird. Das ermöglicht es, das Gewicht und die Größe der Radlagervorrichtung zu verringern und antinomisch die Steifigkeit und Dauerhaftigkeit der Radnabe zu verbessern.
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Gemäß der axialen Befestigungsart des Innenrings 10 durch Verstemmen, kann man die Kontrolle der Menge der Vorspannung des Innenrings durch Befestigen einer Mutter usw., das beim früheren Stand der Technik ausgeführt wurde, weglassen. Es ist daher möglich, das Zusammenbauen der Radlagervorrichtung zu vereinfachen, die Menge an Vorspannung langfristig zu wahren, die Anzahl der Teile zu verringern und daher die Herstellungskosten der Radlagervorrichtung zu verringern. Man versteht, dass die Radlagervorrichtung der vorliegenden Erfindung nicht auf die veranschaulichte dritte Generation beschränkt ist, sondern auch an die so genannte zweite Generation angewandt werden kann, bei der ein Paar von Innenringen auf einen zylindrischen Abschnitt einer Radnabe pressgepasst wird, sowie an die Typen der ersten und vierten Generation.
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Die Radnabe 1 besteht aus einem Stahl mit mittlerem/hohem Kohlenstoffgehalt, der 0,40 bis 0,80 Gewichtsprozent Kohlenstoff enthält, wie zum Beispiel S53C, gehärtet durch Hochfrequenzinduktionsabschrecken, so dass ein Bereich von einer Innenseitenbasis des Radmontageflanschs 6 zu einem zylindrischen Abschnitt 7 über die Innenlaufringfläche 1a mit einer Oberflächenhärte von 58 bis 64 HRC gehärtet wird. Der Verstemmabschnitt 8 wird nicht abgeschreckt und behält seine Oberflächenhärte nach dem Schmieden. Daher wird die Steifigkeit der Radnabe 1 verbessert und der Reibverschleiß zwischen der Radnabe 1 und dem Innenring 10 kann verhindert und die Dauerhaftigkeit der Radnabe 1 kann verbessert werden. Zusätzlich kann die Bearbeitbarkeit beim plastischen Verformen des Verstemmabschnitts 8 verbessert werden, und dem Erzeugen von Mikrorissen in dem Verstemmabschnitt 8 während des Verstemmprozesses kann vorgebeugt werden.
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Das Außenelement 4 wird auf seinem Außenumfang integral mit einem Karosseriemontageflansch 4b ausgebildet, der auf einen Höcker (nicht gezeigt) zu montieren ist, der zu einer Aufhängvorrichtung eines Fahrzeugs gehört, und auf seinem Innenumfang mit einer doppelten Reihe aus Außenlaufringflächen 4a, 4a, die den Innenlaufringflächen 1a, 10a des Innenelements 3 entgegen gesetzt sind. Eine doppelte Reihe rollender Elemente (Kugeln) 5, 5 ist zwischen diesen Außenlaufringflächen 4a, 4a und Innenlaufringflächen 1a, 10a enthalten und wird rollend von den Käfigen 9, 9 gehalten. Dichtungen 11, 12 sind innerhalb ringförmiger Öffnungen montiert, die zwischen dem Außenelement 4 und dem Innenelement 3 (d. h. der Radnabe 1 und dem Innenring 10) ausgebildet sind. Diese Dichtungen 11, 12 verhindern das Lecken von Fett, das in dem Lager enthalten ist, und das Eindringen von Regenwasser und Staub in das Lager von außen her.
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Ähnlich wie die Radnabe 1 besteht das Außenelement 4 aus Stahl mit mittlerem/hohem Kohlenstoffgehalt, mit einem Kohlenstoffgehalt von 0,40 bis 0,80 Gewichtsprozent, wie zum Beispiel S53C, und die doppelte Reihe Außenlaufringflächen 4a, 4a wird durch Hochfrequenzinduktionsabschrecken auf eine Oberflächenhärte von 58 bis 64 HRC gehärtet. Andererseits bestehen der Innenring 10 und die Kugeln 5 aus kohlenstoffreichem chromhaltigem Lagerstahl, wie zum Beispiel SUJ2 und werden durch Tauchabschrecken auf eine Oberflächenhärte von 58 bis 64 HRC durchgehärtet. Obwohl hier eine doppelte Reihe Schrägkugellager mit Kugeln 5, 5 als rollende Elemente gezeigt ist, ist die vorliegende Erfindung nicht auf ein solches Lager beschränkt und kann an Doppelreihen-Kegelrollenlager mit Kegelrollen als rollende Elemente angewandt werden.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist an der Basis des Radmontageflanschs 6 der Radnabe 1 ein Bremsführungsabschnitt 13 zum Führen eines Innenumfangs eines Bremsrotors (nicht gezeigt) ausgebildet, so dass er sich zu der Außenseite erstreckt. Ein Radführungsabschnitt 14 ist ebenfalls auf der Radnabe 1 ausgebildet, so dass er sich weiter von dem Bremsführungsabschnitt 13 zu der Außenseite erstreckt. Der Radführungsabschnitt 14 ist dazu bestimmt, einen Innenumfang eines Rads, das zu montieren ist, mit Überlappen mit dem Bremsrotor, zu führen, und hat einen Durchmesser, der etwas kleiner ist als der Radführungsabschnitt 13. Mehrere Kerben 14a sind auf dem Radführungsabschnitt 14 entlang seines Umfangs ausgebildet, um getrennte Führungen 15 zu bilden, die unterbrochen von dem Bremsführungsabschnitt 13 vorstehen.
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Obwohl die Kerben 14a mit der gleichen Phase wie die der Nabenbolzen 6a eingerichtet werden können, sind die getrennten Führungen 15 bei dieser Ausführungsform mit der gleichen Phase wie die Nabenbolzen 6a wie in 2 gezeigt angeordnet. Das erlaubt es, das Gewicht der Radnabe 1 zu verringern, ohne ihre Steifigkeit zu verringern, und auch einem Verformen der Außenseitenfläche 6b des Radmontageflanschs 6 vorzubeugen, während die Nabenbolzen 6a in den Radmontageflansch 6 pressgepasst werden.
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Bei dieser Ausführungsform ist jede der mehreren (hier fünf) getrennten Führungen 15 auf ihrem Umfangsende 15a mit geraden abgefasten Abschnitten 16 wie in 3(a) gezeigt ausgebildet. Der abgefaste Abschnitt 16 ist als eine flache Fläche ausgebildet, die einen vorbestimmten schrägen Winkel α in Bezug zu der axialen Endfläche 17 jeder getrennten Führung 15 nach dem Drehmaschinenschneiden hat (der Drehmaschinenschneidabschnitt ist schraffiert in 3(a) gezeigt). Der Neigungswinkel α ist auf 45° oder weniger eingestellt, vorzugsweise 30° oder darunter. Das ist darauf zurückzuführen, dass man befürchtet, dass Schneidgrate aufgrund der Steigerung des Kreuzungswinkels oder des Neigungswinkels α zwischen dem abgefasten Abschnitt 16 und der axialen Endfläche 17 während des Drehmaschinenschneidens der axialen Endfläche 17 nach dem Schmieden (durch eine doppelt gepunktete Linie gezeigt), wenn der schräge Winkel α 45° überschreitet, erzeugt werden. Das erlaubt es, das Gewicht der Radlagervorrichtung weiter zu verringern und den Prozess des Entfernens von Schneidgraten auf dem Umfangsende jeder getrennten Führung 15 während des Drehmaschinenschneidens des Radführungsabschnitts wegzulassen. Gemäß der Verringerung der Herstellungsschritte und des Entfernens von Volumen des Rohmaterials (Materialverlust), kann man die Herstellungskosten verringern.
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3(b) zeigt eine Änderung der getrennten Führung 15, wie oben beschrieben wurde. Hier werden die gleichen Bezugszeichen verwendet wie die in der vorhergehenden Ausführungsform, die in 3(a) gezeigt ist. Eine getrennte Führung 18 hat bei dieser Änderung eine axiale Endfläche 20a mit einer kreisförmigen bogenkonvexen Fläche, die durch Schmieden ausgebildet wird. Dabei werden die abgefasten Abschnitte 21 auf umfänglichen Endflächen 18a mit einer Tangentiallinie 19 der kreisförmigen bogenkonvexen Fläche, die einen vorbestimmten schrägen Winkel α zu einer axialen Endfläche 20 der getrennten Führung 18 nach dem Drehmaschinenschneiden bildet (der Drehmaschinenschneidabschnitt ist durch Schraffieren in 3(b) gezeigt) ausgebildet. Der schräge Winkel α ist auf 45° oder weniger, vorzugsweise auf 30° oder weniger eingestellt. Das erlaubt es, das Gewicht der Radlagervorrichtung weiter zu verringern und den Prozess des Entfernens von Schneidgraten wegzulassen, die auf dem umfänglichen Ende jeder getrennten Führung 18 während des Drehmaschinenschneidens des Radführungsabschnitts erzeugt werden. Daher kann die Verringerung der Herstellungsschritte und des Entfernens von Volumen von Rohmaterial die Herstellungskosten verringern.
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Obwohl in den veranschaulichten Beispielen gezeigt ist, dass die gleichen abgefasten Abschnitte 16, 21 auf den umfänglichen Endflächen der getrennten Führungen 15, 18 durch Schmieden ausgebildet werden, ist es möglich, die abgefasten Abschnitte 16, 21 nur an einem führenden Ende beim Drehmaschinenschneiden der getrennten Führungen 15, 18 zu bilden, bei welchen Schneidgrate erzeugt würden. Zusätzlich und ähnlich wie bei dem Radführungsabschnitt 14, kann der Bremsführungsabschnitt 13 in eine Umfangsrichtung getrennt werden und ein oder mehrere ähnliche abgefaste Abschnitte können durch Schmieden auf den umfänglichen Endflächen ausgebildet werden.
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Die vorliegende Erfindung wurde unter Bezugnahme auf die bevorzugte Ausführungsform beschrieben. Natürlich sind für den Fachmann beim Lesen und Verstehen der oben stehenden ausführlichen Beschreibung Änderungen und Abwandlungen klar. Die vorliegende Erfindung soll als Abwandlungen und Änderungen insofern enthaltend verstanden werden, als diese in den Geltungsbereich der anliegenden Ansprüche oder gleichwertigen fallen.
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Gewerbliche Verwertbarkeit
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Die Radlagervorrichtung für ein Fahrzeug der vorliegenden Erfindung kann an jedem Typ der ersten Generation bis vierten Generation von Radlagervorrichtungen, die Kugeln oder Kegelrollen als rollende Elemente verwenden, angewandt werden.
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Figurenliste
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- 1 Eine Längsschnittansicht, die eine bevorzugte Ausführungsform der Radlagervorrichtung für ein Fahrzeug der vorliegenden Erfindung zeigt;
- 2 Eine Vorderaufrissansicht der Radlagervorrichtung für ein Fahrzeug der 1;
- 3 3(a) ist eine teilweise vergrößerte Ansicht, die einen Radführungsabschnitt der 2 zeigt, und 3(b) ist eine teilweise vergrößerte Ansicht, die eine Änderung der 3(a) zeigt;
- 4 Eine Längsschnittansicht, die eine Radlagervorrichtung für ein Fahrzeug des Standes der Technik zeigt;
- 5 Eine Vorderaufrissansicht der Radlagervorrichtung für ein Fahrzeug des Standes der Technik; und
- 6 6(a) ist eine teilweise vergrößerte Ansicht, die den Radführungsabschnitt der 5 zeigt, und 6(b) ist eine teilweise vergrößerte Ansicht, die eine Änderung der 6(a) zeigt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Radnabe
- 1a, 10a
- Innenlaufringfläche
- 2
- Radlagervorrichtung
- 3
- Innenelement
- 4
- Außenelement
- 4a
- Außenlaufringfläche
- 4b
- Karosseriemontageflansch
- 5
- Rollelement
- 6
- Radmontageflansch
- 6a
- Nabenbolzen
- 6b
- Seitenfläche
- 7
- zylindrischer Abschnitt
- 8
- Verstemmabschnitt
- 9
- Käfig
- 10
- Innenring
- 11, 12
- Dichtung
- 13
- Bremsführungsabschnitt
- 14
- Radführungsabschnitt
- 14a
- Kerbe
- 15, 18
- getrennte Führung
- 15a, 18a
- umfänglich Endfläche der getrennten Führung
- 16, 21
- abgefaster Abschnitt
- 17, 20
- axiale Endfläche der getrennten Führung nach dem Drehmaschinenschneiden
- 17a, 20a
- axiale Endfläche der getrennten Führung nach dem Schmieden
- 19
- Tangentiallinie
- 22
- Vertiefung
- 51
- Radnabe
- 51a, 60a
- Innenlaufringfläche
- 53
- Radlagervorrichtung
- 53
- Innenelement
- 54
- Außenelement
- 54a
- Außenlaufringfläche
- 54b
- Karosseriemontageflansch
- 54c
- Höckerführungsabschnitt
- 55
- Kugeln
- 56
- Radmontagearm
- 56a
- Nabenbolzen
- 56b
- durchgehende Öffnung für Nabenbolzen
- 56c
- Rippe
- 57
- zylindrischer Abschnitt
- 58
- Höckerabschnitt
- 59
- Käfig
- 60
- Innenring
- 61
- Dichtung
- 62
- durchgehende Öffnung für Bolzen
- 63
- teilweiser Flansch
- 64
- Bremsführungsabschnitt
- 65
- Bremsrotor
- 66
- Radführungsabschnitt
- 66a
- Endfläche des Radführungsabschnitts
- 67
- Rad
- 68
- Schneidgrat
- 69
- abgefaster Abschnitt
- α
- schräger Winkel
