DE112009002011B4

DE112009002011B4 - Radlageranordnung

Info

Publication number: DE112009002011B4
Application number: DE112009002011.9T
Authority: DE
Inventors: Isao Hirai
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2008-08-22
Filing date: 2009-08-18
Publication date: 2021-11-18
Anticipated expiration: 2029-08-19
Also published as: JP5183358B2; JP2010048348A; WO2010021118A1; US20110135240A1; DE112009002011T5; CN102123876B; US8714829B2; CN102123876A

Abstract

Eine Lageranordnung einer Radhalterung zur drehbaren Abstützung eines Fahrzeugrades in Bezug auf eine Fahrzeugkarosserie, wobei die Anordnung umfasst:ein äußeres Element (1) mit einem inneren Umfang, der mit zweireihigen Rollflächen (3) ausgebildet ist, und ebenfalls einen äußeren Umfang aufweist, wobei der äußere Umfang mit einem Karosserieanschlussflansch (1a) ausgebildet ist, durch welchen die Lageranordnung einer Radhalterung an der Karosseriestruktur befestigt ist;ein inneres Element (2) mit einem äußeren Umfang, der mit Laufringoberflächen (4) ausgebildet ist, die gegenüberliegend zu den entsprechenden Laufringoberflächen (3) in dem äußeren Element (1) gehalten werden, undzweireihige zwischen diese Laufringoberflächen (3, 4) eingefügte Rollenelemente (5),in welchem das äußere Element (1) aus einem Stahlmaterial hergestellt ist und einen Oberflächenbereich mit einer thermisch veredelten Struktur aufweist, die mittels Härten von Martensit und Tempern bei hohen Temperaturen hergestellt ist, und ebenfalls einen Kernbereich mit einer geschmiedeten Struktur hergestellt aus Ferrit und Perlit aufweist.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
ERFINDUNGSGEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lageranordnung für eine Radhalterung zur Verwendung in Kraftfahrzeugen und Güterwagons, welche eine verbesserte Festigkeit aufweist.
BESCHREIBUNG DES STANDES DER TECHNIK
In einigen der Lageranordnungen einer Radhalterung der zweiten und dritten Generation, in welchen ein inneres Element an einer rotierbaren Seite verwendet wird und ein äußeres Element an einer stationären Seite verwendet wird, wurde ein Fahrzeuganschlussflansch, durch welchen die Lageranordnung einer Radhalterung an einem Kraftfahrzeug befestigt wird, bisher auf einem äußeren Umfang des äußeren Elementes bereitgestellt. Aufgrund der Bereitstellung des Fahrzeuganschlussflansches wurde die erforderliche Festigkeit durch die Verwendung eines Stahles mit mittlerem Kohlenstoffgehalt (C = 0,5 bis 0,8 Gew.%) wie z. B. S53C als Material für das äußere Element hinsichtlich der Verarbeitbarkeit während des Warmschmiedens gewährleistet. Obwohl die Rollfläche in dem äußeren Element partiell mittels induktive thermische Behandlung gehärtet wird, um die erforderliche Härte als eine Rollfläche der Lageranordnung aufzuweisen, werden andere Bereiche neben der Rollfläche thermisch unbehandelt gelassen und werden geschmiedet oder ungehärtet verwendet.
Ebenfalls das innere Element (Nabe, Nabenring) der Lageranordnung einer Radhalterung, das als rotierbares Element dient, und das äußere Element in einigen der Lageranordnungen einer Radhalterung der zweiten Generation, in welcher das äußere Element als rotierbares Element verwendet wird, werden aus einem Stahl mit mittlerem Kohlenstoffgehalt in ähnlicher Weise wie oben beschrieben hergestellt, wobei die Rollfläche partiell mittels einer induktive thermische Behandlung gehärtet wird, während die anderen Bereiche neben der Rollzone thermisch unbehandelt verbleiben und geschmiedet verwendet werden.
Die Forderungen nach einer Gewichtsreduzierung der Lageranordnung einer Radhalterung im Verlaufe der Gewichtsreduzierung des Kraftfahrzeuges steigen derzeit, und gerade für die Lageranordnung einer Radhalterung, welche in Gewicht und Größe reduziert wurde, ist es erforderlich, eine Funktionsweise aufzuweisen, die ähnlich zu dem von konventionellen Lageranordnungen hervorgebrachten Leistungen ist. Zum Beispiel wird, um die Anforderungen zur Gewichtsreduzierung (im Volumen) zu erfüllen, sehr oft der Fahrzeuganschlussflansch einstückig oder starr mit dem als stationäres Element dienenden äußeren Element verkleinert und/oder dünnwandig ausgebildet.
Es hat sich jedoch herausgestellt, dass wenn der integral oder starr mit dem äußeren Element verbundene Fahrzeuganschlussflansch verkleinert und/oder dünnwandig ausgebildet wird, wird die in den verschiedenen Teilen der Lageranordnung einer Radhalterung generierte Belastung während der Kurvenführung des Kraftfahrzeuges zu hoch und daher sind Festigkeitseigenschaften gegen wiederholte Belastung erforderlich. Um die Festigkeitseigenschaften zu erfüllen, ist es sehr wohl bekannt, das äußere Element mittels Quenchen und Tempern thermisch zu veredeln, um die Zugfestigkeit und Ermüdungsfestigkeit zu erhöhen. Ebenfalls gerade in dem Fall des rotierbaren Elementes (Nabenring oder dem äußeren Element eines Modells des äußeren rotierenden Ringes der Lageranordnung einer Radhalterung der zweiten Generation) wird das rotierbare Element in seiner Gesamtheit thermisch veredelt, um die Ermüdungsfestigkeit einer markant belasteten Seite während der Kurvenführung des Kraftfahrzeuges zu erhöhen (siehe z. B. die unten aufgeführten Patentdokumente 1 und 2).

[Patentdokument 1] offengelegte japanische Patentanmeldung JP 2005/003061 A
[Patentdokument 2] offengelegte japanische Patentanmeldung JP 2007/211987 A

Vergleichbare Lageranordnungen sind auch in den Patentdokumenten JP 2008/169941 A , JP 2007/051750 A und JP 2007/051748 A beschrieben.
Die thermische Veredlung mittels Quenchen und Tempern wird als die beste Technik zur Erhöhung der mechanischen Eigenschaften wie z. B. Härte und Ermüdungsfestigkeit angesehen, wenn das Element komplett in die Marteniststruktur während dem Quenchen und anschließend in die Sorbit (Mikro-Perlit)- Struktur mittels Tempern überführt wird.
Angesichts der Begrenzung in Form und Größe der thermisch zu veredelnden Elemente wurde jedoch gefunden, dass ein Versuch, diese im Wasser zu quenchen, was in einem schnellen Abkühlen resultiert, um eine komplette Überführung in die Martensitstruktur zu bewirken, im Ergebnis zu einem Quenchcracking und/oder einer Quenchdeformation tendiert.
Auch wenn das Element vollständig in die Martensitstruktur und nicht nur in einem Oberflächenbereich davon, aber auch tief in dem Kernbereich davon, überführt wurde, verursacht die verbleibende Spannung in Umfangs- und axialer Richtung der Elementoberfläche eine Zugspannung, welche wiederum zu einer hohen Zugspannung wenn mit einer Spannung kombiniert, die durch Aufladen einer Last hervorgerufenen wird. Im Ergebnis wird das Element für Haarrisse anfällig, welche anfällig sind, sich auszubreiten.
Zusammenfassung der Erfindung
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer Lageranordnung für eine Radhalterung, in welcher die Ermüdungsfestigkeit der Komponententeile erhöht werden kann.
Die Lageanordnung einer Radhalterung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist zur drehbaren Abstützung eines Fahrzeugrades in Bezug auf eine Fahrzeugkarosserie ausgebildet, welche ein äußeres Element mit einem inneren Umfang, der mit zweireihigen Rollflächen ausgebildet ist und ebenfalls einen äußeren Umfang aufweist, der mit einem Karosserieanschlussflansch ausgebildet ist, durch welchen die Lageranordnung einer Radhalterung an der Karosseriestruktur befestigt ist; ein inneres Element mit einem äußerem Umfang, der mit Laufringoberflächen ausgebildet ist, die gegenüberliegend zu den entsprechenden Laufringoberflächen in dem äußeren Element gehalten werden; und zweireihige zwischen diese Laufringoberflächen eingefügten Rollelemente enthält. Das äußere Element ist aus einem Stahlmaterial hergestellt und weist einen Oberflächenbereich mit einer thermisch veredelten Struktur auf, die mittels Härten von Martensit und Tempern bei hohen Temperaturen hergestellt ist, und ebenfalls einen Kernbereich mit einer geschmiedeten oder ungehärteten_Struktur hergestellt aus Ferrit und Perlit aufweist.
Gemäß dieser Konstruktion hat, während das äußere Element als stationärer Ring mit einem darin ausgebildeten Karosserieanschlussflansch verwendet wird, das äußere Element einen Oberflächenbereich, welcher eine thermisch veredelte Struktur ausgebildet mittels Martensithärtung und Hochtemperaturtempern aufweist und ebenfalls einen Kernbereich aufweist, welcher eine geschmiedete Struktur hergestellt aus Ferrit und Perlit aufweist. Aus diesem Grund ist die Oberfläche des angeflanschten äußeren Elementes einer verbleibenden Druckspannung in axialer und Umfangsrichtung ausgesetzt, und daher kann die Ermüdungsfestigkeit gegenüber hochfrequenter Belastung erhöht werden.
Die Lageranordnung einer Radhalterung gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält ein äußeres Element mit einem inneren Umfang, der mit zweireihigen Rollflächen ausgebildet ist und ebenfalls einen äußeren Umfang aufweist, der mit einem Karosserieanschlussflansch ausgebildet ist, durch welchen die Lageranordnung einer Radhalterung an der Karosseriestruktur befestigt wird; ein inneres Element mit einem äußeren Umfang, der mit Laufringoberflächen ausgebildet ist, die gegenüberliegend zu den jeweiligen Laufringoberflächen in dem äußeren Element gehalten werden; und zweireihige, zwischen diese Laufringoberflächen eingefügte Rollelemente. Eines der äußeren und inneren Elemente, welches als rotierbares Element verwendet wird, enthält ein einzelnes, angeflanschtes rotierbares Ringelement mit einem äußeren Umfang daran, der mit einer Laufringoberfläche und ebenfalls mit einem Radmontageflansch zur Abstützung eines Fahrzeugrades ausgebildet ist, oder einer Kombination eines angeflanschten rotierbaren Ringes, der einen darin definierten Radmontageflansch aufweist, und mit einem separaten, an dem angeflanschten rotierbaren Ring befestigten Element und Laufringoberflächen aufweisend ausgebildet ist. Der angeflanschte rotierbare Ring ist aus einem Stahlmaterial hergestellt und weist einen eine thermisch veredelte Struktur aufzeigenden Oberflächenbereich auf, wobei die Struktur durch Härtung von Martensit und Tempern bei hohen Temperaturen ausgebildet ist, und weist ebenfalls einen Kernbereich auf, der eine geschmiedete Struktur umfassend Ferrit und Perlit aufweist. Der einzelne angeflanschste rotierbare Ring ist z. B. ein äußeres Element, das in einem Typ eines äußeren rotierenden Ringes verwendet wird. Der angeflanschte rotierbare Ring, der mit dem separaten Element kombiniert ist, ist z. B. eine Nabe oder eine Nabenring. Die oben und später erwähnte Nabe bedeutet, dass der angeflanschte rotierbare Ring mit dem separaten Element in dem inneren Element und keine in dem äußeren Umfang davon ausgebildeten Laufringoberflächen aufweisend, kombiniert wird, während der oben und nachfolgend erwähnte Nabenring bedeutet, dass der angeflanschte rotierbare Ring mit dem separaten Element in dem inneren Element und eine in dem äußeren Umfang davon aufweisende Laufringoberfläche, kombiniert wird.
Gemäß diesem Aufbau, stellt der Oberflächenbereich des angeflanschten rotierbaren Ringes die thermisch veredelte Struktur dar, welche mittels Härten von Martensit und Tempern bei hohen Temperaturen ausgebildet wird, während der Kernbereich davon die geschmiedete Struktur, hergestellt aus Ferrit und Perlit mittels Kernhärten darstellt. Aus diesem Grund ist der Oberflächenbereich des angeflanschten rotierbaren Ringes der verbleibenden Druckspannung in der axialen und Umfangsrichtung ausgesetzt und die Ermüdungsfestigkeit gegenüber hochfrequenter Belastung kann erhöht werden.
In der Lageranordnung einer Radhalterung enthält das innere Element z. B. ein einzelnes angeflanschtes rotierbares Ringelement mit einem äußeren Umfang darauf, der mit Laufringoberflächen und ebenfalls mit einem Radmontageflansch zur Abstützung eines Fahrzeugrades ausgebildet ist, oder einer Kombination des angeflanschten rotierbaren Ringes, der einen darin definierten Radmontageflansch aufweist, und einen separaten an dem angeflanschten rotierbaren Ring befestigten Element und die Laufringoberfläche aufweisend, ausgebildet ist. Der angeflanschte rotierbare Ring ist aus einem Stahlmaterial hergestellt und weist einen eine thermisch veredelte Struktur aufzeigenden Oberflächenbereich auf, der mittels Härtung von Martensit und Tempern bei hohen Temperaturen ausgebildet wird und ebenfalls einen Kernbereich aufweist, der eine geschmiedete Struktur umfassend Ferrit und Perlit aufzeigt.
Gemäß diesem Aufbau weist der angeflanschte rotierbare Ring einen Oberflächenbereich auf, der die thermisch veredelte Struktur gebildet mittels Härten vob Martensit und Tempern bei hohen Temperaturen darstellt, während der Kernbereich davon die geschmiedete Struktur hergestellt aus Ferrit und Perlit mittels Kernhärten darstellt. Aus diesem Grund ist der Oberflächenbereich des angeflanschten rotierbaren Ringes der restlichen Druckspannung in der axialen und Umfangsrichtung ausgesetzt und die Ermüdungsfestigkeit gegenüber hochfrequenter Belastung kann erhöht werden.
In der vorliegenden Erfindung können der äußere diametrale Teil des äußeren Elementes oder ein äußerer diametraler Teil des angeflanschten rotierbaren Ringes oder der Radbefestigungsflansch einen angeschmiedeten Randteil aufweisen, dessen Oberfläche eine thermisch veredelte Struktur darstellt. Die Dicke des angeschmiedeten Randteiles, welches die thermisch veredelte Struktur darstellt, ist bevorzugt in dem Bereich von einem 1/8 - 1/3 der Wanddicke des finalen Schmiedeproduktes.
In der vorliegenden Erfindung kann ein Oberflächenbereich eines Basisabschnittes des Karosserieanschlussflansches oder des Radmontageflansches eine gedrehte Fläche eines bogenförmigen unterteilten Aufbaus darstellen und ebenfalls eine thermisch veredelte Struktur aufzeigen.
In der vorliegenden Erfindung kann das innere Element eine Kombination des angeflanschten rotierbaren Ringes und des separaten Elementes enthalten, in welchem Fall das separate Element an dem angeflanschten rotierbaren Ring mittels Verklemmen des angeflanschten rotierbaren Ringes befestigt ist.
Figurenliste
In jedem Fall wird die vorliegende Erfindung verständlicher durch die folgende Beschreibung der Ausführungsformen unter Berücksichtigung der beiliegenden Zeichnungen. Die Ausführungsformen und die Zeichnungen sind jedoch lediglich zum Zwecke der Illustration und Erklärung gedacht, und sollen nicht zur Limitierung des Umfangs der vorliegenden Erfindung in irgendeiner Form dienen, da der Umfang durch die beigefügten Ansprüche bestimmt ist. In den zugehörigen Zeichnungen werden Referenzzeichen verwendet, um ähnliche Teile in verschiedenen Ansichten zu kennzeichnen, und:

1 ist eine Schnittansicht eine Lageranordnung eine Radhalterung zeigend gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 ist eine Schnittansicht eines finales Schmiedeproduktes für eine Nabe zeigend, die in der Lageranordnung einer Radhalterung eingesetzt wird;
3 ist eine Schnittansicht eines finales Schmiedeproduktes für ein äußeres Element zeigend, das in der Lageranordnung einer Radhalterung eingesetzt wird;
4 ist eine Schnittansicht die Nabe zeigend, die in der Lageranordnung einer Radhalterung eingesetzt wird;
5 ist eine Schnittansicht das äußere Element zeigend, das in der Lageranordnung einer Radhalterung eingesetzt wird;
6 ist eine Schnittansicht eine Lageranordnung einer Radhalterung zeigend gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
7 ist eine Schnittansicht eine Lageranordnung einer Radhalterung zeigend gemäß einer dritten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
8 ist eine Schnittansicht eine Lageranordnung einer Radhalterung zeigend gemäß einer vierten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
9 ist eine Schnittansicht eine Lageranordnung einer Radhalterung zeigend gemäß einer fünften bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
10 ist eine Schnittansicht eine Lageranordnung einer Radhalterung zeigend gemäß einer sechsten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
11 ist eine Schnittansicht einer Lageranordnung einer Radhalterung zeigend gemäß einer siebten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
12 ist eine Schnittansicht einer Lageranordnung einer Radhalterung gemäß einer achten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Eine erste bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird jetzt im Detail unter Bezugnahme auf die 1-5 beschrieben. Die darin gezeigte Lageranordnung einer Radhalterung zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug ist in der Form eines zweireihigen Kegelrollenlagers klassifiziert als Typ der zweiten Generation gezeigt, und ist eines Typs eines rotierenden inneren Ringes und eines Achsenaufhängungssystems, das zur drehbaren Abstützung eines Fahrzeugsrades eingesetzt wird. Es ist anzumerken, dass in der folgenden Beschreibung die Termini „außenliegend“ und „innenliegend“ jeweils eine Seite der Karosserie weg von der longitudinalen Mitte der Karosserie und die andere Seite der Karosserie nahe zu der longitudinalen Mitte der Karosserie nach Einbau in die Karosserie darstellen.
Die Lageranordnung einer Radhalterung des oben genannten Typs enthält, wie am besten in 1 gezeigt, ein äußeres Element 1 mit einem inneren Umfang, der mit einer Vielzahl von z. B. zwei Reihen von Rollenlaufflächen 3, einem inneren Element 2 mit einem äußeren Umfang, der mit Rolllaufflächen 4 in einer Richtung mit dem jeweiligen Rollenlaufflächen 3 in dem äußeren Element 1 ausgebildet sind, und zwei Reihen von Rollelementen 5, die zwischen die Rollenlaufflächen 3 und 4 in den äußeren und inneren Elementen 1 und 2 eingefügt sind. Die Rollenelemente 5 von jeder Reihe werden in der Form von Kegelrollen verwendet, welche in einer korrespondierenden, für jede Reihe eingesetzten Rollenhalterung 6 gehalten werden. Gegenüberliegende offene Enden eines ringförmigen Lagerraumes, der zwischen den äußeren und inneren Elementen 1 und 2 eingegrenzt ist, werden mit jeweiligen Dichtungseinheiten 7 und 8 abgedichtet, welche zugehörige Dichtungsvorrichtungen ausbilden.
Das äußere Element 1 dient als ein stationäres Element und ist von einstückigem Aufbau enthaltend ein Fahrzeuganschlussflansch 1a, welcher einstückig mit einem äußeren Umfang davon ausgebildet ist und durch welchen die Lageranordnung einer Radhalterung fest mit einem Achsenrohr (nicht gezeigt) verbunden ist, einen Teil einer Automobilaufhängungsvorrichtung befestigt an der Karosseriestruktur bildend. Der Karosserieanschlussflansch 1a weist ein darin definiertes Bolzenloch 14 an einer Vielzahl von Umfangsstellen auf, und der Karosserieanschlussflansch 1a ist starr mit dem Achsrohr verbunden, wenn die Fahrzeug-Passschrauben, die durch die korrespondierenden Bolzeneinführungslöcher in dem Achsrohr von der Innenseite eingeführt werden, fest in die Bolzenlöcher 14 eingeschraubt sind.
Das innere Element 2 dient als ein rotierbares Element und enthält eine Nabe 9 mit einem Radmontageflansch 9a, und weist ebenfalls keine darin definierten Rollenlaufflächen auf, und zwei innere Ringe 10, welches separate Elemente sind und mittels Presspassung an einem äußeren Umfang des Achsenbereiches 9b der Nabe 9 befestigt sind, während diese koaxial miteinander in einer Richtung axial zu dem Achsenbereich 9b angeordnet sind. Die Rollenlaufflächen 4 der jeweiligen Reihen der oben erwähnten Rollenelemente 5 sind auf den jeweiligen äußeren Umfängen dieser inneren Ringe 10 definiert. Ein Endbereich des äußeren Umfanges der Nabe 9 auf der innenliegenden Seite ist radial nach innen abgestuft, um eine Befestigungsoberfläche 12 für den inneren Ring mit einem reduzierten Durchmesser zu definieren, und die inneren Ringe 10, die das innere Element 2 bilden, sind an einem solchen Befestigungsoberflächenbereich 12 für den inneren Ring in axial ausgerichteter Beziehung zueinander befestigt. Diese inneren Ringe 10 sind axial in Bezug auf die Nabe 9 mittels eines Klemmbereiches 9c befestigt, welcher ein innenliegendes Ende des Achsenbereiches 9b der Nabe 9 ist, der radial auswärts verklemmt ist, um diese inneren Ringe 10 in Position zu befestigen. Die Nabe 9 hat eine darin definierte Mittelbohrung 11 auf in koaxialer Beziehung zu der longitudinalen Achse des Achsenbereiches 9b davon zur Aufnahme einer Fahrzeugachse (nicht gezeigt) zur gemeinsamen Rotation damit, und eine Kappe 13 ist an einem außenliegenden Ende der Mittelbohrung 11 zur Vermeidung des Eintritts von Fremdkörpern von außen angepasst. Der Radbefestigungsflansch 9a ist mit einem Loch 11 für Presspassung an einer Vielzahl von Umfangsstellen davon zur Aufnahme eines korrespondierenden Nabenbolzens 15 mittels Presspassung ausgebildet. Ein Bereich der Nabe 9 benachbart zu einem Basisabschnitt des Radbefestigungsflansches 9a weist eine darin definierte zylindrische Führungsfläche 17 auf, um so axial nach außen in Richtung zu der außenliegenden Seite zur Führung eines Bremsrotors und des Fahrzeugrades, beide nicht gezeigt, hervorzustehen. Diese Führungsfläche 17 ermöglicht die Befestigung des Bremsrotors und des Fahrzeugrades in überlappender Beziehung auf dem Radbefestigungsflansch 9a, wobei die jeweiligen Radmuttern (nicht gezeigt) fest mit den Nabenbolzen 15 verschraubt sind, um so das Fahrzeugrad an dem Radbefestigungsflansch 9a zu befestigen. Jeder der Nabenbolzen 15 ist in der Form eines Stehbolzens eingesetzt.
Jedes der äußeren Elemente 1 und der Komponententeile des inneren Elementes 2, welches die Nabe 9 und die inneren Ringe 10 enthält, ist von einem heiß geschmiedeten Produkt aus Stahlmaterial hergestellt. Spezifisch wird für das Stahlmaterial ein mittlerer Stahl (C = 0,5-0,8 Gew.%) wie z. B. S53C für das äußere Element 1 und die Nabe 9 in Anbetracht der Verarbeitbarkeit während des Heißschmiedens gewählt. Ebenfalls wird ein Chrom enthaltender Lagerstahl mit hohem Kohlenstoffgehalt für die inneren Ringe 10 gewählt. Die Nabe 9 wird durch Drehen eines Oberflächenbereiches des heiß geschmiedeten Produktes ausgebildet, wie durch die doppelt strichpunktierte Linie in 2 gezeigt. Ähnlich wird das äußere Element 1 durch Drehen eines Oberflächenbereiches des wärmegeschmiedeten Produktes gebildet, wie durch die doppelte strichpunktierte Linie in 3 gezeigt.
Die Herstellung von jedem der äußeren Elemente 1 und der Nabe 9 wird in der Sequenz von Wärmeschmieden → thermische Oberflächenveredlung → Drehen → induktive Wärmebehandlung der Rollenlaufflächen → Abschleifen → Montage ausgeführt.
In anderen Worten wird das Material für jedes der äußeren Elemente 1 und der Nabe 9 als ein durch Wärmeschmieden gebildetes finales Schmiedeprodukt ausgeführt, und nachdem ein Oberflächenbereich dieses finalen Schmiedeproduktes thermisch veredelt wurde, wird das Drehen wie in der doppelten strichpunktierten Linie in den 2 und 3 gezeigt, durchgeführt.
Es ist jedoch anzumerken, dass die Bewegung des Flansches, welcher entweder eines oder beides von dem einstückig mit der Nabe 9 gebildeten Radmontageflansch 9a und dem einstückig mit dem äußeren Element 1 gebildeten Karosseriebefestigungsflansch 1a ist, stark dadurch eingeschränkt ist, da es dazu tendiert, das Bremsruckeln während des Bremsens des Kraftfahrzeuges zu erhöhen, so das es empfehlenswert ist, eine zweite Drehbehandlung unterzogen an einer Flanschoberfläche entweder nachfolgend der induktiven Wärmebehandlung oder nach Durchführung der Montage, wie in 1 gezeigt, durchzuführen, wie später im Detail beschrieben wird.
Nach der Drehbehandlung wird ein Laufringoberflächenbereich an einem inneren Durchmesser des äußeren Elementes 1 mit einem gehärteten Bereich 30, der eine Härte von 58-64 HRC aufweist und durch eine induktive Wärmebehandlung ausgebildet ist, bereitgestellt, so dass der Laufringoberflächenbereich eine in der Lageranordnung erforderliche Härte aufweisen kann. Ebenfalls wird ein befestigter Bereich der Nabe 9, an der die inneren Ringe 10 befestigt werden, mit einem gehärteten Bereich 30 eine Härte von 58-64 HRC aufweisend und durch induktive Wärmebehandlung ausgebildet, bereitgestellt, so dass der Abnutzungsverschleiß mit den inneren Ringen 10 vermieden werden kann und ebenfalls die Steifigkeit der Nabe 9 erhöht werden kann. Danach werden die mittels induktiver Wärmebehandlung gehärteten Bereiche 30 in dem äußeren Element 1 und in der Nabe 9 geschliffen und nachdem die Oberfläche fertig gestellt ist, findet die Montage statt.
Die oben erwähnte thermische Veredlung ist ein Verfahren des Härtens von Martensit eines Oberflächenbereiches des finalen Schmiedeproduktes und des Temperns bei einer erhöhten Temperatur unter Ausbildung einer thermisch veredelten Struktur (Sorbit- oder Troostit-Struktur). Ein Kernbereich von jedem der äußeren Elemente 1 und der Nabe 9 ist als geschmiedete Struktur umfassend Ferrit und Perlit im Fall des sub-eutektoiden Stahles oder Perlit im Fall von eutektoiden Stahl, oder Perlit und Zementit im Fall von hyper-eutektoiden Stahl dargestellt. In anderen Worten, die thermische Veredlung in diesem Fall ist ein Kernhärten, in welchem kein Kernbereich gehärtet wird. Um solch ein Kernhärten durchzuführen, insbesondere wenn jedes der äußeren Elemente 1 und der Nabe 9 relativ groß sind, wie die in der Lageranordnung einer Radhalterung in einem Pick-up-Truck verwendeten, wird das finale Schmiedeprodukt, das für das äußere Element 1 oder die Nabe 9 verwendet wird, bevorzugt mittels eines Öl-Quenchen gehärtet, nachdem es in einem Durchlaufofen erwärmt wurde. Mit der so oben beschrieben durchgeführten thermischen Veredlung erfolgt, da die Kühlgeschwindigkeit aufgrund des ÖI-Quenchens eingeschränkt ist und der Kernbereich von jedem der äußeren Elemente 1 und der Nabe 9, die beide eine beträchtliche Wanddicke aufweisen, langsam abkühlt, keine Martensit-Transformation und lediglich der Oberflächenbereich kann ohne auftretende Haarrisse gehärtet werden. Nach dem Quenchen wird ein Tempern bei hohen Temperaturen ausgeführt und, um eine Tempersprödigkeit nach Aufbewahrung zu vermeiden, wird es schnell mit Wasser gequencht.
Es ist anzumerken, dass obwohl ein äußerer diametraler Teil 1 einen angeschmiedeten Randteil aufweist, die nicht gedreht wurde, zeigt ein Oberflächenbereich dieses angeschmiedeten Randteiles die oben erwähnte thermisch veredelte Struktur auf. Auch in einem Bereich, der gedreht wurde, sind die Dicke und das Drehaufmaß des die thermisch veredelte Struktur aufzeigenden Bereiches so gewählt, so dass der oben erwähnte, die thermisch veredelte Struktur aufweisende Bereich auch nach einer Drehbehandlung eben bleibt. Ein Beispiel ist in 5 gezeigt, wobei es wünschenswert ist, einen Oberflächenbereich des Basisabschnitts des Karosserieanschlussflansches 1a einstückig mit dem äußeren Element 1 so zu drehen, um eine gedrehte Oberfläche 1aa mit einer bogenförmigen Unterteilung zu definieren, muss darauf geachtet werden, dass die thermisch veredelte Struktur in zumindest dieser gedrehten Oberfläche 1aa erhalten bleibt. In solch einem Fall ist die Dicke der thermisch veredelten Struktur der Oberfläche des final angeschmiedeten Produktes bevorzugt so gewählt, so dass diese in den Bereich 1/8 bis 1/3 der Wanddicke (des finalen Schmiedeproduktes) vor der Drehbehandlung aufgrund der Gründe, die im Folgenden beschrieben werden, fallen.

- S53C, das als Material für das äußere Element 1 verwendet wird, ist ein kohlenstoffhaltiger Stahl und ist indigen unempfänglich für das Härten. Aus diesem Grund kann, wenn der Stahl eine substantielle Dicke aufweist, dieser Stahl in seiner Gesamtheit nicht in eine thermisch veredelte Struktur überführt werden.
- Wenn das Quenchen tief in einen mittleren Bereich des äußeren Elementes 1 ausgeführt wird, kommt es zu Quenchhaarissen.
- Wenn lediglich der Oberflächenbereich des äußeren Elementes 1 einem Kernhärten ausgesetzt ist, um die thermisch veredelte Struktur auszubilden, wird die verbleibende Oberflächenspannung zu einer Druckfestigkeit und kann daher sehr widerstandsfähig gegen Ermüdung sein.
- Je größer die Dicke der thermisch veredelten Struktur, desto eher wird ein Durchhärten erreicht, in welcher ein gesamter Bereich inklusive des Kernbereiches gehärtet wird, und die verbleibende Druckfestigkeit in der Oberfläche nimmt ab.
- Die gedrehten Bereiche müssen die thermisch veredelte Struktur von einer Dicke aufweisen, die ausreicht, so dass die thermisch veredelte Struktur in der Oberfläche nach der Drehbehandlung eben bleibt.

Auch wie in 4 gezeigt, kann es passieren, dass der geschmiedete Randteil, welcher ungedreht verbleibt, in dem Radmontageflansch 9a einstückig mit der Nabe 9 verbleibt, wobei die Nabe ein angeflanschtes rotierbares Ringelement ist, ist der Oberflächenbereich dieses geschmiedeten Randteiles der Bereich, der die thermisch veredelte Struktur aufzeigt. Wenn der geschmiedete Randteil in dem äußeren diametralen Teil der Nabe 9 existiert, ist der Oberflächenbereich dieses angeschmiedeten Randteiles der Teil, der die thermisch veredelte Struktur aufzeigt. Zusätzlich ist der Oberflächenbereich des Basisabschnittes des Radmontageflansches 9a in der Nabe 9 eine bogenförmige unterteilte gedrehte Oberfläche 9aa, und die thermisch veredelte Struktur verbleibt zumindest in dieser gedrehten Oberfläche 9aa. Auch in solch einem Fall, wie im Fall des äußeren Elementes 1, ist die Dicke des die thermisch veredelte Struktur aufzeigenden Bereiches in dem Oberflächenbereich des finalen geschmiedeten Produktes bevorzugt in dem Bereich von 1/8 bis 1/3 der Wanddicke des finalen geschmiedeten Produktes.
Im Fall des Stahlmateriales, welches ein Material für das äußere Element 1 und die Nabe 9 ist, die thermisch zu veredeln sind, wird bevorzugt eine Stahlart mit dem idealen kritischen Durchmesser DI (Austenitkörnergröße Nr. 8 in der Unterwasserruhelage) (Kühlleistung: H = 1,0)), welches gleich oder kleiner als 45 mm (1.77 inch) ist, verwendet.
Gemäß der Lageranordnung einer Radhalterung der oben beschriebenen Konstruktion, können die folgenden funktionalen Effekte erhalten werden. Da jedes der äußeren Elemente 1 und der Nabe 9, welches ein angeflanschtes rotierbares Ringelement ist, aus einem spezifischen Stahlmaterial hergestellt ist und der Oberflächenbereich von jedem dieser äußeren Elemente 1 und Nabe 9 die thermisch veredelte Struktur aufzeigt, welche dem Quenchen von Martensit und dem Tempern bei hohen Temperaturen ausgesetzt worden ist, und dessen Kernbereich dem Kernhärten ausgesetzt wurde, so dass der Kernbereich die geschmiedete Struktur enthaltend Ferrit und Perlit aufzeigt, wird die Oberfläche von jedem des angeflanschten äußeren Elementes 9 und der angeflanschten Nabe 9 einer verbleibenden Druckspannung in axialer und Umfangsrichtung ausgesetzt, und daher kann die Ermüdungsfestigkeit gegenüber hochfrequenter Belastung erhöht werden.
Als ein alternatives Verfahren zur Ausbildung der gehärteten und anschließend getemperten Struktur in dem Oberflächenbereich von jedem des äußeren Elementes 1 und der Nabe 9, kann ein Verfahren des Erwärmens der gesamten Oberfläche mittels Induktionshärtung und anschließendem Tempern innerhalb eines Heizungsofens oder mittels der induktiven Wärmebehandlung eingesetzt werden. Jedoch erfordert die bloße Anwendung der induktiven thermischen Behandlung der Oberfläche einer Form, die ähnlich zu der Form des äußeren Elementes 1 mit dem Karosserieanschlussflansch 1a ist, oder der Nabe 9 mit dem Radmontageflansch 9a ist, die Verwendung einer Induktionsspule mit einer sehr komplizierten Form und ist daher aus Kostengründen nicht praktikabel.
Auch wenn lediglich die erforderlichen Bereiche wie z. B. der Basisabschnitt 1aa des Karosserieanschlussflansches 1a und der Basisabschnitt 9aa des Radmontageflansches 9a mittels der induktiven thermischen Behandlung gehärtet werden, wird die induktive thermische Behandlung im Anschluss an das Drehen ausgeführt und daher treten eher Deformationen als ein Ergebnis der während der Transformation zur Martensitstruktur stattfindenden Expansion auf. Aus diesem Grund kann Fluktuation und/oder ein Verziehen in dem Karosserieanschlussflansch 1a und/oder dem Radmontageflansch 9a in solch einem Maße auftreten, dass eine Nachbehandlung und/oder Spanentfernung mittels Nach-Drehen (mechanisches Bearbeiten) erforderlich sein kann, was zu einer Kostenerhöhung führt.
Im Gegensatz dazu wird, wenn lediglich der Oberflächenbereich thermisch bearbeitet wird, wie in den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung praktiziert, das Drehen nach der Wärmebehandlung (thermische Veredlung) durchgeführt und daher ist die Fluktuation in dem Karosserieanschlussflansch 1a und/oder dem Radmontageflansch 9a ähnlich zu der in konventionellen Verfahren auftretenden. Ebenfalls kann der Grünspan mittels jeder bekannten Kugelstrahltechnik im Anschluss an die thermische Veredlung entfernt werden und daher wird kein Entfernen des Spans im Anschluss zum Drehen durchgeführt, so dass reduzierte Kosten resultierten.
Wenn nicht nur der Oberflächenbereich thermisch veredelt wird, und ein Element in seiner Gesamtheit thermisch mittels einer Durchhärtungsbehandlung veredelt wird, wenn z. B. die Nabenbolzen 15 in der Form der Stehbolzen mittels Presssitz in die korrespondierenden Presssitzlöcher 16, die in dem Radmontageflansch 9a einstückig mit der Nabe 9 definiert sind, eingeführt werden, dann ist es schwer für die Kerbverzahnungen der Nabenbolzen 15 mit den Löchern 16 des Radmontageflansches 9a aufgrund der thermisch veredelten Struktur mit niedriger maschineller Bearbeitbarkeit ineinanderzugreifen (einzufassen). Aus diesem Grund besteht, wenn die auf jeden der Nabenbolzen 15 zu befestigende Radmutter mit einem Drehmoment gedreht wird, welcher einen spezifischen Wert übersteigt, die Möglichkeit, das das Rutschmoment, bei welchem die Kerbverzahnung von jedem Nabenbolzen 15 einem ungeduldigen Schlupf unterliegt, verringert werden kann.
Im Gegensatz dazu resultiert bei Ausführung des Kernhärten gemäß der Praxis der hierin beschriebenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung und da der Kernbereich mit einer Kühlgeschwindigkeit mit einem Wert vergleichbar zu dem normierten abgekühlt wird, die geschmiedete Struktur bestehend aus Ferrit und Perlit und daher ist die maschinelle Bearbeitbarkeit davon höher als die einer thermisch veredelten Struktur und im Ergebnis können die Krebsverzahnungen von jedem der Nabenbolzen 15 leicht in die Löcher 16 des Radmontageflansches 9a ineinander eingreifen. Aus diesem Grund kann der Rutschmoment mit einem Wert vergleichbar zu dem von nicht thermisch veredelten abgesichert werden.
6 zeigt eine zweite bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Gemäß dieser zweiten Ausführungsform ist die Lageranordnung einer Radhalterung ähnlich zu der in den 1 bis 5 gezeigten und in Verbindung mit der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschriebenen Anordnung, unterscheidet sich jedoch darin, dass auf die Kappe 13, die in der Mittelbohrung 11 in der Nabe 9 vorgesehen ist, verzichtet wird, und die Lageranordnung einer Radhalterung in dieser zweiten Ausführungsform zur drehbaren Abstützung eines Fahrzeugrades verwendet wird. Mit anderen Worten, wenn ein Schaftbereich (nicht gezeigt) eines äußeren Ringes eines Gleichlaufgelenkes in die Mittelbohrung 11 der Nabe 9 eingeführt wird und das innere Element 2 dann zwischen eine abgestufte Fläche des Schaftabschnittes in der Umgebung der Bodenseite davon eingeklemmt wird und eine Mutter mit einem spitzen Ende davon schraubend eingreift, dann sind die Lageranordnung einer Radhalterung und das Gleichlaufgelenk miteinander verbunden. Weitere strukturelle Merkmale als die oben beschriebenen sind ähnlich zu dem in Verbindung mit der vorhergehenden beschriebenen ersten Ausführungsform unter spezieller Bezugnahme auf die 1 bis 5 Gezeigtem und Beschriebenem.
7 zeigt eine dritte bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Lageranordnung einer Radhalterung gemäß dieser dritten Ausführungsform ist als Typ eines zweireihigen Schrägekugellagers der zweiten Generation klassifiziert und ist des Typs mit einem inneren rotierenden Ring und zur Verwendung zur drehbaren Abstützung des Kraftfahrzeugrades. Die hier gezeigte Lageranordnung einer Radhalterung ist so wie die in der 6 gezeigten vorhergehenden beschriebenen, zweiten Ausführungsform, wobei die Kegelrollen, welche die Rollelemente 5 sind, durch Bälle ersetzt werden. Kein innenliegendes Ende des Achsenbereiches 9b der Nabe 9 ist mit einem verklemmten Abschnitt ausgebildet. In solch einem Fall werden die Lageranordnung einer Radhalterung und ein Gleichlaufgelenk 62 zusammen durch Einführen eines Schaftbereiches 63a eines äußeren Gelenkringes 63 eines Gleichlaufgelenkes 62 in die Mittelbohrung 11 der Nabe 9 und anschließendem Einklemmen des inneren Elementes 2 zwischen einer abgestuften Fläche des Schaftabschnitts 63a in der Umgebung eines Endabschnittes davon und durch eine Mutter, die mit einem spitzen Ende davon verschraubbar eingreift, gekoppelt. Das Bolzenloch 14 in dem Karosserieanschlussflansch 1a, welcher einstückig mit dem äußeren Element 1 ist, was in 6 gezeigt ist, wird durch ein Bolzeneinführungsloch 14A ersetzt. Wenn ein Gelenkbolzen, der durch das Bolzeneinführloch 14A von der außenliegenden Seite eingeführt wird, verschraubbar mit dem Bolzenloch in das Gelenk eingreift wird, ist der Karosserieanschlussflansch 1a mit dem Gelenk verbolzt. Weitere strukturelle Merkmale als die oben beschriebenen sind ähnlich zu denen in der ersten Ausführungsform angeführten und mit Bezugnahme auf die 1 und 5 gezeigten und beschriebenen.
8 zeigt eine vierte bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Lageranordnung einer Radhalterung gemäß der vierten Ausführungsform ist des Typs eines doppelreihigen Schrägkugellagers klassifiziert als Typ der zweiten Generation und ist des Typs eines äußeren rotierenden Ringes zur Verwendung zur drehbaren Abstützung eines Fahrzeugrades. Die Lageranordnung einer Radhalterung enthält ein äußeres Element 1 mit einem inneren Umfang, der mit zweireihigen Rollflächen 3 ausgebildet ist und ebenfalls einen äußeren Umfang aufweist, der mit einem Radmontageflansch, einem inneren Element 2 mit darin definierten Laufringoberflächen 4, die jeweils mit den Laufringoberflächen 3 fluchten, und zweireihige Rollelemente 5, die zwischen die Laufringoberflächen 3 und die Laufringoberflächen 4 eingefügt sind. Ein Teil des äußeren Elementes 1, der benachbart zu einem Basisabschnitt des Radmontageflansches 1b ist, weist einen darin definierten zylindrischen Führungsbereich auf, der axial nach außen in Richtung der außenliegenden Seite zur Führung eines Bremsrotors und des Fahrzeugrades, beide nicht gezeigt, hervorsteht. Das innere Element 2 ist in der Form eines geteilten Typs einer inneren Ringanordnung mit zwei inneren Ringen 10, die in koaxialer Beziehung zueinander in einer axialen Richtung davon angeordnet sind und die darin definierten jeweiligen Laufringoberflächen 4 aufweisen. Dieses innere Element 2 weist eine innere diametrale Oberfläche auf, an welcher eine Achse (nicht gezeigt) befestigt ist. Die Rollenelemente 5 werden in der Form von Kugeln eingesetzt und die Kugeln von jeder Reihe werden durch einen Halter 6 gehalten. Ein ringförmiger Lagerraum, von den inneren und äußeren Elementen 1 und 2 begrenzt, weist ein innenliegendes Ende auf, das durch eine Dichtungseinheit 8 abgedichtet wird, und ein außenliegendes Ende auf, das durch eine Kappe (nicht gezeigt) abgedichtet wird, die in dem inneren diametralen Führungsbereich eingreift.
Im Fall dieser vierten Ausführungsform ist ein Oberflächenbereich des äußeren Elementes 1, welches als angeflanschter rotierbarer Ring verwendet wird, eine Fläche mit einer thermisch veredelten Struktur, die mittels Härten von Martensit und Tempern bei hohen Temperaturen ausgebildet wird, während ein Kernbereich davon eine geschmiedete Struktur hergestellt aus Ferrit und Perlit darstellt. Weitere strukturelle Merkmale als die oben beschriebenen sind ähnlich zu denen in der ersten Ausführungsform verwendeten und in besonderer Bezugnahme auf die 1 und 5 gezeigtem und beschriebenem.
9 stellt eine fünfte bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. Die Lageranordnung einer Radhalterung gemäß dieser fünften Ausführungsform ist in der Form des Typs eines zweireihigen Schrägkugellagers klassifiziert als Typ der dritten Generation und ist des Typs eines inneren rotierenden Ringes zur drehbaren Abstützung eines Fahrzeugrades. Diese Lageranordnung einer Radhalterung ist ähnlich zu der der dritten Ausführungsform, gezeigt und beschrieben mit spezieller Bezugnahme auf die 7, unterscheidet sich aber darin, dass das innere Element 2, das ein rotierbares Element bildet, aus einem Nabenring 18 mit einem darin ausgebildeten Radmontageflansch 9a und einem inneren Ring 10, der an einem äußeren Umfang eines innenliegenden Endes eines Achsenteiles 9b des Nabenringes 18 befestigt ist, gebildet ist. Die vorhergehend erwähnten Laufringoberflächen 4 sind jeweils in dem Nabenring 18 und dem inneren Ring 10 ausgebildet.
Das innenliegende Ende des Achsenteiles 9b des Nabenringes 18 ist mit einem Klemmteil 9c zum starren Verklemmen des inneren Ringes 10 ausgebildet. In diesem Fall, wenn das innere Element 2 zwischen einer Mutter 64, die verschraubbar auf einem spitzem Ende des Schaftabschnitts 63a des äußeren Gelenkringes 63 des Gleichlaufgelenkes 62 befestigt ist, und einer Rückseite des äußeren Gelenkringes des Gleichlaufgelenkes 62 geklemmt ist, dessen Seite in Kontakt mit dem Klemmbereich 9c gehalten wird, können die Lageranordnung einer Radhalterung und das Gleichlaufgelenk 62 miteinander verbunden werden. Der Karosserieanschlussflansch 1a des äußeren Elementes 1 ist mit einem Bolzenloch 14 zur Sicherung der Lageranordnung einer Radhalterung an der Karosseriestruktur versehen. Wenn ein Gelenkbolzen, der durch ein Einführloch für einen Bolzen in ein Gelenk von der innenliegenden Seite eingeführt wird, in dieses Bolzenloch 14 eingeschraubt wird, kann der Flansch 1a mit dem Gelenk verbolzt werden.
Ein Presssitzloch 16 in dem Radmontageflansch 1a, welcher einstückig mit dem Nabenring 18 ist, wird durch ein Bolzenloch 16a ersetzt und, wenn ein Radbolzen (nicht gezeigt), welcher von der außenliegenden Seite in ein in dem Rad definierten Bolzeneinführungsloch geführt wurde, mittels eines Bremsenrotors, der mit dem Radmontageflansch 9a überlappt, in das Bolzenloch 16a eingeschraubt wird, können der Bremsrotor und das Rad mit dem Radmontageflansch 9a verbolzt werden. Eine Fläche, an welcher die thermisch veredelte Struktur in dem Nabenring 18 ausgebildet ist, ist ein Oberflächenbereich eines solchen Nabenringes 18, und eine Fläche, die zwischen dem Befestigungsoberflächenbereich 12 des inneren Ringes zu einer Stelle auf der innenliegenden Seite in der Umgebung des Basisabschnittes des Radmontageflansches 9a reicht, stellt einen durch Induktionswärme behandelten, gehärteten Bereich 30 dar. Eine Fläche, an welcher die thermisch veredelte Struktur in dem äußeren Element 1 gebildet ist, ist ein Oberflächenbereich eines solchen äußeren Elementes 1, und ein Teil von jeder dieser Reihen der Laufringoberflächen 3 stellt einen mittels Induktionswärme behandelten, gehärteten Bereich 30 dar. Weitere strukturelle Merkmale als die oben beschriebenen sind ähnlich zu denen in der ersten Ausführungsform verwendeten mit besonderer Bezugnahme auf das in den 1-5 gezeigten und beschriebenen.
Auch in dieser Ausführungsform ist der Oberflächenbereich des Radmontageflansches 9a, der einstückig mit dem Nabenring 18 ausgebildet ist, z. B. der Bereich, in welchem die thermisch veredelte Struktur mittels Härten von Martensit und Tempern bei hohen Temperaturen ausgebildet ist. In diesem Fall ist, obwohl der Radmontageflansch 9a mit dem Bolzenloch 16a versehen ist, die maschinelle Bearbeitbarkeit des Bolzenloches 16a während der Bearbeitung erhöht, da der Kernbereich als geschmiedete Struktur verbleibt.
10 stellt eine sechste bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. Die Lageranordnung einer Radhalterung gemäß dieser sechsten Ausführungsform ist des Typs eines doppelreihigen Schrägkugellagers klassifiziert als Typ der dritten Generation und ist des Typs mit einem inneren rotierenden Ring zur drehbaren Abstützung des Fahrzeugrades. Das innere Element 2, welches als rotierbares Element verwendet wird, enthält einen Nabenring 18 mit einem darin ausgebildeten Radmontageflansch 9a, und einen inneren Ring 10, der auf einem äußeren Umfang des innenliegenden Endes des Achsenbereiches 9b des Nabenringes 18 befestigt ist, und ein Klemmbereich 9c zum starren Verklemmen des inneren Ringes 10 ist in dem innen liegenden Ende des Achsenbereiches 9b des Nabenringes 18 ausgebildet. Der Nabenring 18 ist von fester Struktur und weist keine darin definierte mittlere Bohrung 11 auf, wie gezeigt und verwirklicht im Fall der ersten Ausführungsform der 1-5. Ein Presssitzloch 14B ist in dem Karosserieanschlussflansch 1a, der einstückig mit dem äußeren Element 1 ist, ausgebildet und ein Gelenkbolzen 61 in der Form eines Stehbolzens ist in dieses Presssitzloch 14B eingepresst. Wenn der Gelenkbolzen 61 durch das in dem Gelenk definierte Bolzeneinsteckloch geführt wird und eine Mutter darauf verschraubbar befestigt wird, ist der Karosserieanschlussflansch 1a mit dem Gelenk verbolzt. Eine Fläche, an welcher die thermisch veredelte Struktur an dem Nabenring 18 ausgebildet ist, ist ein Oberflächenbereich eines solchen Nabenringes 18, und eine Fläche, die von der Befestigungsfläche 12 des inneren Ringes bis zu einer Stelle an der innenliegenden Seite in der Nähe des Basisabschnittes des Radmontageflansches 9a reicht, stellt einen mittels Induktionswärme behandelten, gehärteten Bereich 30 dar. Eine Fläche, an welcher die thermisch veredelte Struktur an dem äußeren Element 1 ausgebildet ist, ist ein Oberflächenbereich eines solchen äußeren Elementes 1, und ein Teil von jeder der Reihen der Laufringoberflächen 3 stellt einen mittels Induktionswärme behandelten, gehärteten Bereich 30 dar. Weitere strukturelle Merkmale als die oben beschriebenen sind ähnlich zu den in der ersten Ausführungsform verwirklichten und mit besonderer Bezugnahme auf die 1-5 gezeigten und beschriebenen.
Auch in dieser Ausführungsform kann der Oberflächenbereich des Karosserieanschlussflansches 1a, der einstückig mit dem äußeren Element 1 ist, z. B. den Bereich darstellen, in welchem die thermisch veredelte Struktur mittels Härten von Martensit und Tempern bei hohen Temperaturen ausgebildet ist. In diesem Fall, obwohl der Schenkelbolzen 61 in der Form eines Stehbolzens in den Karosserieanschlussflansch 1a eingepresst ist, kann die Kerbverzahnung des Schenkelbolzens 61 bevorzugt in die den Löcher 14b des Karosserieanschlussflansches 1a eingreifen, da das Härten des Martensit ein Kernhärten ist. Aus diesem Grund kann das Rutschmoment wie oben erwähnt vergleichbar zu dem Fall, an welchem kein thermisches Härten durchgeführt wird, sichergestellt werden.
11 stellt eine siebte bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. Die Lageranordnung einer Radhalterung gemäß dieser siebten Ausführungsform ist des Typs eines zweireihigen Schrägkugellagers klassifiziert als Typ der vierten Generation und ist des Typs eines inneren rotierenden Ringes zur drehbaren Abstützung des Fahrzeugrades. Das innere Element 2 enthält einen Nabenring 18 und einen äußeren Gelenkring 63 des Gleichlaufgelenkes 62, das in eine mittlere Bohrung 11 in dem Nabenring 18 eingeführt ist, und wobei die zweireihigen Rollflächen 4 den jeweiligen Rollflächen 3 des äußeren Elementes 1 gegenüberliegen, wobei jede Reihe der Rollflächen 4 jeweils in dem Nabenring 18 und dem äußeren Ring 63 des Gleichlaufgelenkes ausgebildet sind. Die Rollenelemente 5 werden in Form von Kugeln eingesetzt. Ebenfalls ist die Dichtungseinheit 8 auf der innenliegenden Seite zwischen einer inneren diametralen Oberfläche des äußeren Elementes 1 und einer äußeren diametralen Oberfläche des äußeren Ringes 63 des Gleichlaufgelenkes eingefügt. Ein Bolzenloch 14 ist in dem Karosserieanschlussflansch 1a an einer Vielzahl von umlaufenden Stellen vorgesehen, und wenn der Schenkelbolzen, welcher in ein Bolzeneinsteckloch in dem Schenkel von der innenliegenden Seite geführt wurde, verschraubbar innerhalb des Bolzenloches 14 in den Karosserieanschlussflansch 1a eingreift, kann der Karosserieanschlussflansch 1a mit dem Schenkel verbolzt werden. Eine Fläche, an welcher die thermisch veredelte Struktur in dem Nabenring 18 ausgebildet ist, ist ein Oberflächenbereich eines solchen Nabenringes 18, und eine Fläche, die von einem Oberflächenbereich auf der innenliegenden Seite einschließlich der Rollenflächen 4 in dem Achsenbereich 9b zu einer Stelle auf der innenliegenden Seite in der Umgebung des Basisabschnittes des Radmontageflansches 9a reicht, stellt ein mittels Induktionswärme behandelten, gehärteten Bereich 30 dar. Eine Fläche, an welcher die thermisch veredelte Struktur in dem äußeren Element 1 ausgebildet ist, ist ein Oberflächenbereich eines solchen äußeren Elementes 1, und ein Teil von jeder der Reihen der Laufringoberflächen 3 stellt einen mittels Induktionswärme behandelten, gehärteten Bereich 30 dar. Weitere strukturelle Merkmale als die oben beschriebenen sind ähnlich zu denen in der ersten Ausführungsform verwirklichten und in mit besonderer Bezugnahme auf die 1-5 gezeigten und beschriebenen.
12 zeigt eine achte bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Lageranordnung einer Radhalterung gemäß dieser achten Ausführungsform ist des Typs eines zweireihigen Schrägkugellagers klassifiziert als Typ der ersten Generation und ist des Typs eines inneren rotierenden Ringes zur drehbaren Abstützung eines Fahrzeugrades. Diese Lageranordnung einer Radhalterung ist ähnlich zu der gemäß der dritten Ausführungsform unter besonderer Bezugnahme auf die 7 beschriebene, unterscheidet sich davon jedoch darin, dass die äußere diametrale Oberfläche des äußeren Elementes in ihrer Gesamtheit eine zylindrische Oberfläche darstellt und kein Karosserieanschlussflansch 1a darin ausgebildet ist. Das äußere Element 1 ist an dem Schenkel befestigt, wenn dieser in eine innere diametrale Oberfläche des zylindrischen Schenkels eingreift. Der innere Ring 10 ist axial an der Nabe 9 mittels eines Klemmbereiches 9c befestigt, der an einem innen liegenden Ende des Achsenbereiches 9b der Nabe 9 vorgesehen ist. Weitere strukturelle Merkmale als die oben beschriebenen sind ähnlich zu denen in Verbindung mit der dritten Ausführungsform unter besonderer Bezugnahme auf 7 gezeigten und beschriebenen.
Obwohl die vorliegende Erfindung vollständig in Verbindung mit den Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, die lediglich zum Zwecke der Illustration verwendet werden, beschrieben wurde, wird ein Fachmann eine Vielzahl von Änderungen und Modifikationen innerhalb des offensichtlichen Rahmens beim Lesen der angeführten Spezifikation der vorliegenden Erfindung erkennen. Demnach sind solche Änderungen und Modifikationen als hierin beinhaltet zu interpretieren es sei denn, sie weichen von dem Umfang der vorliegenden Erfindung in Bezug auf die beigefügten Ansprüche ab.
Bezugszeichenliste

1: äußeres Element
1a: Karosserieanschlussflansch
1b, 9a: Radmontageflansch
2: inneres Element
3, 4: Rollenlaufflächen (Laufringoberflächen)
5: Rollelement
9: Nabe (angeflanschter rotierbarer Ring)
9c: verklemmter Bereich
10: innerer Ring
18: Nabenring
30: mittels Induktionswärme behandelter, gehärteter Bereich

Claims

Eine Lageranordnung einer Radhalterung zur drehbaren Abstützung eines Fahrzeugrades in Bezug auf eine Fahrzeugkarosserie, wobei die Anordnung umfasst: ein äußeres Element (1) mit einem inneren Umfang, der mit zweireihigen Rollflächen (3) ausgebildet ist, und ebenfalls einen äußeren Umfang aufweist, wobei der äußere Umfang mit einem Karosserieanschlussflansch (1a) ausgebildet ist, durch welchen die Lageranordnung einer Radhalterung an der Karosseriestruktur befestigt ist; ein inneres Element (2) mit einem äußeren Umfang, der mit Laufringoberflächen (4) ausgebildet ist, die gegenüberliegend zu den entsprechenden Laufringoberflächen (3) in dem äußeren Element (1) gehalten werden, und zweireihige zwischen diese Laufringoberflächen (3, 4) eingefügte Rollenelemente (5), in welchem das äußere Element (1) aus einem Stahlmaterial hergestellt ist und einen Oberflächenbereich mit einer thermisch veredelten Struktur aufweist, die mittels Härten von Martensit und Tempern bei hohen Temperaturen hergestellt ist, und ebenfalls einen Kernbereich mit einer geschmiedeten Struktur hergestellt aus Ferrit und Perlit aufweist.
Eine Lageranordnung einer Radhalterung zur drehbaren Abstützung eines Fahrzeugrades in Bezug auf eine Fahrzeugkarosserie, wobei die Anordnung umfasst: ein äußeres Element (1) mit einem inneren Umfang, der mit zweireihigen Rollflächen (3) ausgebildet ist; ein inneres Element (2) mit einem äußeren Umfang, der mit Laufringoberflächen (4) ausgebildet ist, die gegenüberliegend zu den jeweiligen Laufringoberflächen (3) in dem äußeren Element (1) gehalten werden; und zweireihige zwischen diese Laufringoberflächen (3, 4) eingefügte Rollelemente (5), in welcher eines der äußeren und inneren Elemente (1, 2), welche als rotierbare Elemente verwendet werden, ein einzelnes angeflanschtes rotierbares Ringelement (9) mit einem äußeren Umfang aufweist, der mit einer Laufringoberfläche (3, 4) und ebenfalls mit einem Radbefestigungsflansch (9a) zur Abstützung eines Fahrzeugrades ausgebildet ist, oder einer Kombination eines angeflanschten rotierbaren Ringes (9), der einen darin definierten Radmontageflansch (9a) aufweist, und mit einem separaten, an dem angeflanschten rotierbaren Ring (9) befestigten Element und Laufringoberflächen (3, 4) aufweisend ausgebildet ist; und in welcher der angeflanschte rotierbare Ring (9) aus einem Stahlmaterial hergestellt ist und einen eine thermisch veredelte Struktur aufzeigenden Oberflächenbereich aufweist, wobei die Struktur durch Härtung von Martensit und Tempern bei hohen Temperaturen ausgebildet ist, und ebenfalls einen Kernbereich aufweist, der eine geschmiedete Struktur umfassend Ferrit und Perlit aufzeigt.
Die Lageranordnung einer Radhalterung gemäß Anspruch 1, in welcher das innere Element (2) ein einzelnes angeflanschtes rotierbares Ringelement (9) mit einem äußeren Umfang enthält, der mit einer Laufringoberfläche(4) und ebenfalls mit einem Radmontageflansch (9a) zur Abstützung eines Fahrzeugrades ausgebildet ist, oder einer Kombination des angeflanschten rotierbaren Ringes (9), der einen darin definierten Radmontageflansch (9a) aufweist, und einem separaten, an dem angeflanschten rotierbaren Ring (9) befestigten Element und Laufringoberflächen (4) aufweisen ausgebildet ist; und in welcher der angeflanschte rotierbare Ring (9) aus einem Stahlmaterial hergestellt ist und einen eine thermisch veredelte Struktur aufzeigenden Oberflächenbereich aufweist, wobei die Struktur mittels Härtung von Martensit und Tempern bei hohen Temperaturen ausgebildet ist und ebenfalls einen Kernbereich aufweist, der eine geschmiedete Struktur umfassend Ferrit und Perlit darstellt.
Die Lageranordnung einer Radhalterung gemäß Anspruch 1, in welcher das äußere Element (1) einen äußeren diametralen Teil mit einem angeschmiedeten Randteil aufweist, und wobei der angeschmiedete Randteil eine eine thermisch veredelte Struktur aufzeigende Oberfläche aufweist.
Die Lageranordnung einer Radhalterung gemäß Anspruch 1, in welcher der Karosserieanschlussflansch (1a) einen Basisabschnitt mit einer Oberfläche aufweist, wobei die Oberfläche des Basisabschnittes eine gedrehte Fläche eines bogenförmigen unterteilten Aufbaus aufzeigt und ebenfalls eine thermisch veredelte Struktur aufzeigt.
Die Lageranordnung einer Radhalterung gemäß Anspruch 1, in welcher das innere Element (4) eine Kombination eines angeflanschten rotierbaren Ringes (9) mit einem Karosserieanschlussflansch (1a) und einem separaten an dem angeflanschten rotierbaren Ring (9) befestigtem Elementes und ebenfalls Laufringoberflächen (3, 4) aufweisend enthält, wobei das angeflanschte rotierbare Element und das separate Element mit den jeweiligen Reihen der Laufringoberflächen(3, 4) ausgebildet sind, und das separate Element an dem angeflanschten rotierbaren Ring (9) mittels Verklemmen des angeflanschten rotierbaren Ringes (9) befestigt ist.
Die Lageranordnung einer Radhalterung gemäß Anspruch 2, in welcher das äußere Element (1) einen äußeren diametralen Teil mit einem angeschmiedeten Randteil aufweist, und wobei der angeschmiedete Randteil eine eine thermisch veredelte Struktur aufzeigende Oberfläche aufweist.
Die Lageranordnung einer Radhalterung gemäß Anspruch 2, in welcher der Karosserieanschlussflansch (1a) einen Basisabschnitt mit einer Oberfläche darauf aufweist, wobei die Oberfläche des Basisabschnittes eine gedrehte Fläche eines bogenförmigen unterteilten Aufbaus aufzeigt und ebenfalls eine thermisch veredelte Struktur aufzeigt.
Die Lageranordnung einer Radhalterung gemäß Anspruch 2, in welcher das separate Element an dem geflanschten rotierbaren Ring (9) mittels Verklemmen des angeflanschten rotierbaren Ringes (9) befestigt wird.