DE112009002483T5

DE112009002483T5 - Radlagervorrichtung für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE112009002483T5
Application number: DE112009002483T
Authority: DE
Inventors: Kazunari Yamamoto; Nobukatsu Uchiyama
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 2008-10-23
Filing date: 2009-10-21
Publication date: 2012-08-02
Anticipated expiration: 2029-10-22
Also published as: WO2010047097A1; DE112009002483B4; US8783963B2; JP5752873B2; JP2010100156A; US20110194797A1

Abstract

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Radlagervorrichtung für ein Fahrzeug bereitzustellen, die vorübergehend leicht und in kurzer Zeit eine Bremsscheibe an einem Radanbringungsflansch einer Radnabe anbringen und dadurch die Fertigungseffizienz und Zuverlässigkeit der Radlagervorrichtung bei Gewährleisten der Genauigkeit des Randanbringungsflanschs und der Festigkeit der Stifte verbessern kann. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Radlagervorrichtung für ein Fahrzeug bereitgestellt, umfassend ein äußeres Glied, das einstückig an seinem Innenumfang mit zweireihigen äußeren Laufringflächen ausgebildet ist; ein inneres Glied, das an seinem Außenumfang mit zweireihigen inneren Laufringflächen ausgebildet ist, die den zweireihigen äußeren Laufringflächen gegenüberliegend angeordnet sind; zweireihige Rollelemente, die über Käfige rollbar zwischen den zweireihigen inneren und äußeren Laufringflächen des inneren Glieds und des äußeren Glieds enthalten sind; einen Randanbringungsflansch, der einstückig auf einer Antriebsseite des inneren und äußeren Glieds zum Anbringen eines Rads über eine Bremsscheibe ausgebildet ist, und einen zylindrischen Pilotabschnitt, der von der Basis des Randanbringungsflanschs zum Führen und Stützen der Bremsscheibe zur Außenseite hin verläuft; und mehrere Nabenbolzen, die auf den Randanbringungsflansch in gleichen Abständen seine Peripherie entlang aufgepresst sind, dadurch gekennzeichnet, dass Durchgangslöcher an dem Randanbringungsflaem abgefasten Abschnitt eingepresst sind, dass die Bremsscheibe mit Durchgangslöchern zum Aufnehmen der Nabenbolzen und Einführungslöchern zum Aufnehmen der Stifte an Positionen, die den Nabenbolzen bzw. den Stiften entsprechen, ausgebildet ist, und dass die Bremsscheibe durch Einführen oder Einpressen der abgefasten Endseiten der Stifte in die Einführungslöcher vorübergehend an dem Randanbringungsflansch angebracht sein kann.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Radlagervorrichtung für ein Fahrzeug zum Stützen eines Rads eines Fahrzeugs, wie etwa eines Kraftwagens, und insbesondere eine Radlagervorrichtung, die leicht und in kurzer Zeit eine Bremsscheibe vorübergehend an einem Radanbringungsflansch einer Radnabe anbringen kann und dadurch die Fertigungseffizienz verbessern kann.
BESCHREIBUNG DES STANDS DER TECHNIK
Bei der Radlagervorrichtung zum Stützen eines Rads eines Fahrzeugs, wie etwa eines Kraftwagens, wurde herkömmlicherweise so vorgegangen, dass eine Bremsscheibe zusammen mit einem Rad an einem Radanbringungsflansch einer Radnabe angebracht wurde. Obgleich das Anbringen der Bremsscheibe an dem Radanbringungsflansch gewöhnlich von einem Kraftwagenhersteller ausgeführt wird, dem die Radlagervorrichtungen geliefert werden, kam es in letzter Zeit häufiger vor, dass dem Kraftwagenhersteller die Radlagervorrichtungen geliefert werden, nachdem die Bremsscheiben vom Kraftwagenhersteller vorübergehend an dem Radanbringungsflansch der Lagervorrichtung angebracht wurden. In einem derartigen Fall wird dem Kraftwagenhersteller die Bremsscheibe gewöhnlich an den Radanbringungsflansch geschraubt geliefert.
Einem derartigen Verfahren zum vorübergehenden Anbringen unter Benutzung von Schrauben entsprechend sind jedoch nicht nur Schrauben erforderlich, sondern es ist außerdem erforderlich, Gewindelöcher für das vorübergehende Anbringen von Schrauben an der Bremsscheibe wie auch dem Radanbringungsflansch auszubilden. Dies setzt die Fertigungseffizienz herab und erhöht Zeit und Arbeitsaufwand für das vorübergehende Anbringen und dadurch die Fertigungskosten, da die Schrauben zum vorübergehenden Anbringen in die Gewindelöcher der Bremsscheibe wie auch des Radanbringungsflanschs nach dem Ausrichten ihrer Gewindelöcher eingeschraubt werden müssen.
In 9 ist ein Beispiel einer Radanbringungsvorrichtung des Stands der Technik gezeigt, die ein derartiges Problem lösen kann. Eine Radlagervorrichtung 50 umfasst ein inneres Glied 54 mit einer Radnabe 52 und einem Innenring 53, wobei die Radnabe 52 an einem ihrer Enden einstückig mit einem Radanbringungsflansch 51 zum Anbringen eines Rads (nicht gezeigt) daran ausgebildet ist, mit einer inneren Laufringfläche 52a an seinem Außenumfang, einem zylindrischen Abschnitt 52b, der axial von der inneren Laufringfläche 52a verläuft, und einer Kerbung 52c an seinem Innenumfang zur Drehmomentübertragung, und wobei der Innenring 53 an seinem Außenumfang mit der anderen inneren Laufringfläche 53a ausgebildet ist; ein äußeres Glied 55, das einstückig an seinem Außenumfang zur Anbringung an einer Karosserie (nicht gezeigt) eines Fahrzeugs ausgebildet ist und an seinem Innenumfang mit zweireihigen äußeren Laufringflächen 55a, 55a ausgebildet ist; und zweireihige Kugeln 57, 57, die rollbar durch Käfige 56, 56 in gleichen Abständen zwischen den inneren und äußeren Laufringflächen gehalten sind. Mehrere Nabenbolzen 58 sind sicher an dem Radanbringungsflansch 51 in gleichen Abständen entlang dessen Peripherie angebracht. Der Innenring 53 ist axial unbeweglich an der Radnabe 52 durch einen verstemmten Abschnitt 52d befestigt, der durch plastisches Verformen des Endes des zylindrischen Abschnitts 52b radial nach außen ausgebildet ist.
Dichtungen 59, 60 sind an beiden Enden des äußeren Glieds 55 zum Abdichten von ringförmigen Räumen, die zwischen dem inneren und äußeren Glied 54, 55 ausgebildet sind, und dadurch zum Verhindern des Ausleckens von Schmierfett, das in dem Lager enthalten ist, und des Eindringens von Regenwasser oder Staub von außen in das Lager angeordnet.
Bei einer derartigen Radlagervorrichtung ist ein Durchgangsloch 51a an dem Radanbringungsflansch 51 der Radnabe 52 ausgebildet, in das Stifte 61 eingepresst sind, die jeder einen Vorsprungsabschnitt ausbilden, und es sind Einführungslöcher 62a, die jedes einen Einführungsabschnitt ausbilden, an der Bremsscheibe 62 ausgebildet. Die Bremsscheibe 62 kann vorübergehend an dem Radanbringungsflansch 51 durch Einführen der Vorderenden der Stift 61 in die Einführungslöcher 62a und dadurch Verhindern, dass sie sich aus dem Radanbringungsflansch 51 lösen, angebracht sein. Dementsprechend kann die Radlagervorrichtung 50, bei der die Bremsscheibe 62 vorübergehend an dem Radanbringungsflansch 51 angebracht ist, einfach und in kurzer Zeit durch Anordnen der Einführungslöcher 62a der Bremsscheibe 62 gegenüber den Stiften 61 und dann durch Schieben der Bremsscheibe 62 an den Radanbringungsflansch 51 erhalten sein (siehe Bezugspatentschrift 1 unten).

Bezugspatentschrift 1: Japanische Patent-Auslegeschrift Nr. 069746/2007

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Durch die Erfindung zu lösende Probleme
Bei der Radlagervorrichtung 50 des Stands der Technik bestehen jedoch folgende Probleme; nämlich:

(1) man befürchtet, dass die Drehbalance der Radnabe 52 gestört würde, wenn die Anzahl der Stifte 61 nicht der Anzahl der Nabenbolzen 58 entspricht,
(2) man befürchtet, dass der Radanbringungsflansch 51 verformt würde, wenn die Stifte 61 in die Durchgangslöcher 51a des Radanbringungsflansch 51 eingepresst werden, und dadurch die Genauigkeit des Oberflächenauslaufs der Außenseitenfläche 51b des Radanbringungsflanschs 51, an die die Bremsscheibe 62 gelegt ist, vermindert würde und dies zur Erzeugung von Bremsrubbeln führen könnte,
(3) man befürchtet, dass die Bremsscheibe 62 angehoben und sich dadurch aus dem Radanbringungsflansch 51 lösen würde, wenn Scherkraft auf die Stifte 61 durch die Bremsscheibe 62 ausgeübt ist, wenn das abgefaste Oberende 61a jeglichen Stifts 61 nicht vollkommen von der Außenseitenfläche der Bremsscheibe 62 vorsteht und in dem Einführungsloch 62a verbleibt, und
(4) man befürchtet, dass jeglicher Stift 61 zerbrochen würde, wenn Scherkraft auf den Stift 61 durch die Bremsscheibe 62 beim Fahren eines Fahrzeugs ausgeübt ist.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Radlagervorrichtung für ein Fahrzeug bereitzustellen, die vorübergehend leicht und in kurzer Zeit eine Bremsscheibe an einem Radanbringungsflansch einer Radnabe anbringen und dadurch die Fertigungseffizienz und Zuverlässigkeit der Radlagervorrichtung bei Gewährleisten der Genauigkeit des Randanbringungsflanschs und der Festigkeit der Stifte verbessern kann.
Mittel zur Problemlösung
Zum Lösen der Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist gemäß Anspruch 1 der vorliegenden Erfindung eine Radlagervorrichtung für ein Fahrzeug bereitgestellt, umfassend ein äußeres Glied, das einstückig an seinem Innenumfang mit zweireihigen äußeren Laufringflächen ausgebildet ist; ein inneres Glied, das an seinem Außenumfang mit zweireihigen inneren Laufringflächen ausgebildet ist, die den zweireihigen äußeren Laufringflächen gegenüberliegend angeordnet sind; zweireihige Rollelemente, die über Käfige rollbar zwischen den zweireihigen inneren und äußeren Laufringflächen des inneren Glieds und des äußeren Glieds enthalten sind; einen Randanbringungsflansch, der einstückig auf einer Antriebsseite des inneren und äußeren Glieds zum Anbringen eines Rads über eine Bremsscheibe ausgebildet ist, und einen zylindrischen Pilotabschnitt, der von der Basis des Randanbringungsflanschs zum Führen und Stützen der Bremsscheibe zur Außenseite hin verläuft; und mehrere Nabenbolzen, die auf den Randanbringungsflansch in gleichen Abständen seine Peripherie entlang aufgepresst sind, dadurch gekennzeichnet, dass Durchgangslöcher an dem Randanbringungsflansch ausgebildet sind, in die hohle Stifte mit einem abgefasten Abschnitt eingepresst sind, dass die Bremsscheibe mit Durchgangslöchern zum Aufnehmen der Nabenbolzen und Einführungslöchern zum Aufnehmen der Stifte an Positionen, die den Nabenbolzen bzw. den Stiften entsprechen, ausgebildet ist, und dass die Bremsscheibe durch Einführen oder Einpressen der abgefasten Endseiten der Stifte in die Einführungslöcher vorübergehend an dem Randanbringungsflansch angebracht sein kann.
Gemäß der Radlagervorrichtung für ein Fahrzeug von Anspruch 1 ist es, da Durchgangslöcher an dem Randanbringungsflansch ausgebildet sind, in die hohle Stifte mit einem abgefasten Abschnitt eingepresst sind, die Bremsscheibe mit Durchgangslöchern zum Aufnehmen der Nabenbolzen und Einführungslöchern zum Aufnehmen der Stifte an Positionen, die den Nabenbolzen bzw. den Stiften entsprechen, ausgebildet ist, und die Bremsscheibe durch Einführen oder Einpressen der abgefasten Endseiten der Stifte in die Einführungslöcher vorübergehend an dem Randanbringungsflansch angebracht sein kann, möglich, die Bremsscheibe nur durch Einführen der Durchgangslöcher der Bremsscheibe unter Gegenüberstellung der Durchgangslöcher mit den Stiften in einem Dreharretierzustand zu halten sowie die Stifte aufgrund der Bereitstellung des abgefasten Abschnitts an jedem Stift leicht und in kurzer Zeit in die Einführungslöcher einzuführen oder einzupressen und dadurch das Lösen der Bremsscheibe von dem Radanbringungsflansch zu verhindern. Zudem ist es, da die Stifte als hohle Glieder ausgebildet sind, möglich, die Einpresskraft nieder zu halten und dadurch die Verformung des Radanbringungsflanschs beim Einpressen der Stifte zu verhindern und die Oberflächenauslaufgenauigkeit des Radanbringungsflanschs zu gewährleisten.
Es ist bevorzugt, wie in Anspruch 2 definiert, dass die Anzahl der Stifte der Anzahl der Nabenbolzen entspricht, und dass jeder Stift an einer Position weg vom Nabenbolzen über denselben Phasenwinkel eingepresst ist. Dies macht es möglich, die Störung der Drehbalance der Radnabe zu verhindern und dadurch die Drehgenauigkeit zu verbessern.
Es ist bevorzugt, wie in Anspruch 3 definiert, dass gleiche abgefaste Abschnitte an beiden Enden jeden Stifts ausgebildet sind. Dies macht es möglich, den Stift in den Radanbringungsflansch einzupressen, ohne auf die Richtung des Stifts zu achten und dadurch den Einpressvorgang des Stifts zu vereinfachen.
Es ist außerdem bevorzugt, wie in Anspruch 4 definiert, dass die Stifte durch eine Wärmebehandlung gehärtet sind. Dies macht es möglich, einen Verschleiß der Stifte zu verhindern und dadurch ihre mechanische Festigkeit zu erhöhen.
Es ist bevorzugt, wie in Anspruch 5 definiert, dass ein abgefaster Abschnitt an jedem Einführungsloch der Bremsscheibe auf ihrer Innenseite ausgebildet ist, und dass Abmessungen derart eingerichtet sind, dass eine Tiefe des abgefasten Abschnitts kleiner als eine Tiefe von der Außenseitenfläche des Radanbringungsflanschs zum abgefasten Abschnitt des Stifts ist. Dies macht es möglich, die Scherkraft, die auf den Stift von der Bremsscheibe durch die zylindrischen Flächen des Stifts ausgeübt ist, auszuhalten und dadurch eine Komponentenkrafterzeugung zu verhindern, die das Ausheben der Bremsscheibe aus dem Radanbringungsflansch bewirkt. Dementsprechend ist es möglich, eine stabile vorübergehende Anbringung der Bremsscheibe zu erzielen, ohne das Lösen der Bremsscheibe von dem Radanbringungsflansch zu verursachen.
Es ist bevorzugt, wie in Anspruch 6 definiert, dass die Stifte Federstifte sind, die jeder einen axial verlaufenden Schlitz aufweisen. Dies macht es möglich, eine Verformung des Radanbringungsflanschs beim Einpressen von Stiften zu verhindern und die Stifte leicht und in kurzer Zeit in die Einführungslöcher der Bremsscheibe einzuführen oder einzupressen. Zudem ist es ebenfalls möglich, die Fertigungskosten durch Einsetzen von Standardartikeln zu senken.
Es ist bevorzugt, wie in Anspruch 7 definiert, dass die Stifte aus einem Rohling eines Rohrglieds ausgebildet sind.
Es ist bevorzugt, wie in Anspruch 8 definiert, dass die Stifte aus Edelstahl ausgebildet sind.
Es ist außerdem bevorzugt, wie in Anspruch 9 definiert, dass die Oberfläche der Stifte phosphatiert ist.
Auswirkungen der Erfindung
Gemäß der Radlagervorrichtung für ein Fahrzeug der vorliegenden Erfindung ist es, da sie ein äußeres Glied, das einstückig an seinem Innenumfang mit zweireihigen äußeren Laufringflächen ausgebildet ist; ein inneres Glied, das an seinem Außenumfang mit zweireihigen inneren Laufringflächen ausgebildet ist, die den zweireihigen äußeren Laufringflächen gegenüberliegend angeordnet sind; zweireihige Rollelemente, die über Käfige rollbar zwischen den zweireihigen inneren und äußeren Laufringflächen des inneren Glieds und des äußeren Glieds enthalten sind; einen Randanbringungsflansch, der einstückig auf einer Antriebsseite des inneren und äußeren Glieds zum Anbringen eines Rads über eine Bremsscheibe ausgebildet ist, und einen zylindrischen Pilotabschnitt, der von der Basis des Randanbringungsflanschs zum Führen und Stützen der Bremsscheibe zur Außenseite hin verläuft; und mehrere Nabenbolzen umfasst, die auf den Randanbringungsflansch in gleichen Abständen seine Peripherie entlang aufgepresst sind, und dadurch gekennzeichnet ist, dass Durchgangslöcher an dem Randanbringungsflansch ausgebildet sind, in die hohle Stifte mit einem abgefasten Abschnitt eingepresst sind, dass die Bremsscheibe mit Durchgangslöchern zum Aufnehmen der Nabenbolzen und Einführungslöchern zum Aufnehmen der Stifte an Positionen, die den Nabenbolzen bzw. den Stiften entsprechen, ausgebildet ist, und dass die Bremsscheibe durch Einführen oder Einpressen der abgefasten Endseiten der Stifte in die Einführungslöcher vorübergehend an dem Randanbringungsflansch angebracht sein kann, möglich, die Bremsscheibe nur durch Einführen der Durchgangslöcher der Bremsscheibe unter Gegenüberstellung der Durchgangslöcher mit den Stiften in einem Dreharretierzustand zu halten sowie die Stifte aufgrund der Bereitstellung des abgefasten Abschnitts an jedem Stift leicht und in kurzer Zeit in die Einführungslöcher einzuführen oder einzupressen und dadurch das Lösen der Bremsscheibe von dem Radanbringungsflansch zu verhindern. Zudem ist es, da die Stifte als hohle Glieder ausgebildet sind, möglich, die Einpresskraft nieder zu halten und dadurch die Verformung des Radanbringungsflanschs beim Einpressen der Stifte zu verhindern und die Oberflächenauslaufgenauigkeit des Radanbringungsflanschs zu gewährleisten.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Es zeigen:
1 eine Längsschnittansicht, die eine erste Ausführungsform der Radlagervorrichtung für ein Fahrzeug der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 eine vordere Draufsicht einer Radnabe von 1;
3 eine vordere Draufsicht eines Stifts von 1 (3(a)) und eine Längsschnittansicht davon (3(b));
4 eine vergrößerte Ansicht eines Eingriffsabschnitts eines Stifts von 1;
5 eine Längsschnittansicht, die eine zweite Ausführungsform der Radlagervorrichtung für ein Fahrzeug der vorliegenden Erfindung zeigt;
6 eine vordere Draufsicht von 5;
7 eine vordere Draufsicht eines Stifts von 5 (7(a)) und eine Längsschnittansicht davon (7(b));
8 eine vordere Draufsicht einer Modifikation eines Stifts von 7 (8(a)) und eine Draufsicht davon (8(b)); und
9 eine Längsschnittansicht, die eine Radlagervorrichtung für ein Fahrzeug des Stands der Technik zeigt.
EINE AUSFÜHRUNGSWEISE DER ERFINDUNG
Eine Ausführungsweise der vorliegenden Erfindung ist eine Radlagervorrichtung für ein Fahrzeug, umfassend ein äußeres Glied, das einstückig an seinem Außenumfang mit einem Körperanbringungsflansch und an seinem Innenumfang mit zweireihigen äußeren Laufringflächen ausgebildet ist; ein inneres Glied mit einer Radnabe und einem Innenring, wobei die Radnabe an einem ihrer Enden einstückig mit einem Radanbringungsflansch, an seinem Außenumfang mit einer inneren Laufringfläche, die einer der äußeren Laufringflächen entspricht, und an seinem anderen Ende mit einem zylindrischen Abschnitt ausgebildet ist, wobei ein zylindrische Pilotabschnitt von der Basis des Randanbringungsflanschs zum Führen und Stützen der Bremsscheibe zur Außenseite hin verläuft; und mehrere Nabenbolzen, die auf den Randanbringungsflansch in gleichen Abständen seine Peripherie entlang aufgepresst sind, und wobei der Innenring auf den zylindrischen Abschnitt der Radnabe aufgepresst ist und mit den anderen inneren Laufringflächen ausgebildet ist, die den anderen der zweireihigen äußeren Laufringflächen entsprechen; und zweireihige Rollelemente, die rollbar zwischen den zweireihigen inneren und äußeren Laufringflächen des inneren Glieds und des äußeren Glieds enthalten sind; dadurch gekennzeichnet, dass Durchgangslöcher an dem Randanbringungsflansch ausgebildet sind, in die hohle Stifte mit einem abgefasten Abschnitt eingepresst sind, dass die Bremsscheibe mit Durchgangslöchern zum Aufnehmen der Nabenbolzen und Einführungslöchern zum Aufnehmen der Stifte an Positionen, die den Nabenbolzen bzw. den Stiften entsprechen, ausgebildet ist, und dass die Bremsscheibe durch Einführen oder Einpressen der abgefasten Endseiten der Stifte in die Einführungslöcher vorübergehend an dem Randanbringungsflansch angebracht sein kann.
Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Erste Ausführungsform
1 ist eine Längsschnittansicht, die eine erste Ausführungsform der Radlagervorrichtung für ein Fahrzeug der vorliegenden Erfindung zeigt; 2 ist eine vordere Draufsicht einer Radnabe von 1; 3 ist eine vordere Draufsicht eines Stifts von 1 (3(a)) und eine Längsschnittansicht davon (3(b)); und 4 ist eine vergrößerte Ansicht eines Eingriffsabschnitts eines Stifts von 1. In der folgenden Beschreibung bezeichnet ein Begriff „Außenseite” der Vorrichtung eine Seite, die sich außerhalb der Fahrzeugkarosserie befindet (linke Seite von 1), und ein Begriff „Innenseite” eine Seite, die sich innerhalb der Karosserie befindet (rechte Seite von 1), wenn die Radlagervorrichtung an dem Fahrzeugkörper angebracht ist.
Die Lagervorrichtung für ein Fahrzeugrad ist von der Art der dritten Generation, die für ein Antriebsrad benutzt ist, und umfasst ein inneres Glied 1, ein äußeres Glied 2 und zweireihige Rollelemente (Kugeln) 3, 3. Das innere Glied 1 umfasst eine Radnabe 4 und einen Innenring 5, der auf die Radnabe 4 aufgepresst ist.
Die Radnabe 4 ist einstückig an einem ihrer Enden mit einem Radanbringungsflansch 6, einer inneren (Außenseiten-)Laufringfläche 4a an seinem Außenumfang, einem zylindrischen Abschnitt 4b, der axial von der inneren Laufringfläche 4a verläuft, und einer Kerbung (oder einem Keil) 4c an seinem Innenumfang zur Drehmomentübertragung ausgebildet. Der Innenring 5 ist über einen vorgegebenen Unterschnitt auf den zylindrischen Abschnitt 4b der Radnabe 4 aufgepresst und mit der anderen inneren (Innenseiten-)Laufringfläche 5a ausgebildet. Nabenbolzen 7 sind an dem Radanbringungsflansch 6 in gleichen Abständen entlang dessen Peripherie angeordnet. Ein zylindrischer Pilotabschnitt 8 steht zum radialen Führen und Stützen des Rads und der Bremsscheibe 13 von der Basis des Radanbringungsflanschs 6 vor.
Der Radanbringungsflansch 6 ist zum Herabsetzen seines Gewichts im Allgemeinen dünn ausgebildet und andererseits beim Schmieden mit mehreren Rippen 6b ausgebildet, die zum Erhöhen der Starrheit des Radanbringungsflanschs 6 radial von seiner Basis 6a nach außen verlaufen. Die Rippen 6b stehen zur Innenseite hin vor und sind in einer Kronblattkonfiguration entsprechend der Position der Nabenbolzen 7 ausgebildet (siehe 2).
Die Radnabe 4 ist aus Stahl mit mittlerem/hohem Kohlenstoffgehalt, der 0,40 bis 0,80 Gewichtsprozent Kohlenstoff enthält, wie etwa S53C, hergestellt und derart durch Hochfrequenzinduktionshärten gehärtet, dass ein Bereich, der die innere Laufringfläche 4a enthält, von einer Innenseitenbasis 6a des Radanbringungsflanschs 6, die einen Dichtungsanschlussflächenabschnitt ausbildet, mit der eine Außenseitendichtung 10 in Gleitkontakt steht, zum zylindrischen Abschnitt 4b eine Oberflächenhärte von 58 bis 64 HRC aufweist. Derartiges Hochfrequenzinduktionshärten kann die Festigkeit der Radnabe 4 und dadurch die Dauerhaftigkeit der Radnabe 4 und des Innenrings 5 verbessern, wobei Reibverschleiß an dazwischen eingepassten Oberflächen unterdrückt ist. Andererseits ist der Innenring 5 aus Chromstahl mit hohem Kohlenstoffgehalt, wie etwa SUJ2, hergestellt und bis zu seinem Kern derart durch Tauchabschrecken gehärtet, dass er eine Oberflächenhärte von 58 bis 64 HRC aufweist.
Das äußere Glied 2 ist einstückig an seinem Außenumfang mit einem Körperanbringungsflansch 2b zur Anbringung an einer Karosserie eines Fahrzeugs (nicht gezeigt) und an seinem Innenumfang mit zweireihigen äußeren Laufringflächen 2a, 2a ausgebildet, die den inneren Laufringflächen 4a, 5a des inneren Glieds 1 gegenüberliegen. Gleichartig wie die Radnabe 4 ist das äußere Glied 2 aus Stahl mit mittlerem/hohem Kohlenstoffgehalt, der 0,40 bis 0,80 Gewichtsprozent Kohlenstoff enthält, wie etwa S53C, hergestellt, und die zweireihigen äußeren Laufringflächen 2a, 2a sind derart durch Hochfrequenzinduktionshärten gehärtet, dass sie eine Oberflächenhärte von 58 bis 64 HRC aufweisen. Zweireihige Kugeln 3, 3 sind zwischen den äußeren und inneren Laufringflächen 2a, 2a und 4a, 5a des äußeren Glieds 2 und des inneren Glieds 1 enthalten und durch Käfige 9, 9 rollbar gehalten. Dichtungen 10, 11 sind in ringförmigen Öffnungen gehalten, die zwischen dem äußeren Glied 2 und dem inneren Glied 1 ausgebildet sind. Diese Dichtungen 10, 11 verhindern das Auslecken von Schmiere, die in dem Lager enthalten ist, und den Eintritt von Regenwasser oder Staub von außen in das Lager.
Obgleich hierin ein zweireihiges Schrägkugellager gezeigt ist, das Kugeln als Rollelemente 3, 3 nutzt, ist die vorliegende Erfindung nicht auf ein derartiges Lager beschränkt und könnte auf ein zweireihiges Kegelrollenlager Anwendung finden, das Kegelrollen als Rollelemente 3, 3 nutzt. Zudem ist, obgleich die hier gezeigte Struktur ein Lager der sogenannten dritten Generation ist, bei dem die innere Laufringfläche 4a direkt auf dem Außenumfang der Radnabe 4 ausgebildet ist, die Radlagervorrichtung der vorliegenden Erfindung nicht auf eine derartige Struktur beschränkt und könnte auf eine Lagerstruktur der sogenannten zweiten Generation, bei der ein Paar Innenringe auf einen zylindrischen Abschnitt einer Radnabe aufgepresst ist, oder eine Lagerstruktur der sogenannten vierten Generation Anwendung finden, bei der eine Radnabe und ein äußeres Gelenkglied vereinigt sind und eine innere Laufringfläche direkt auf dem Außenumfang des äußeren Gelenkglieds ausgebildet ist.
Im Radanbringungsflansch 6 der Radnabe 4 ist ein Durchgangsloch 6c ausgebildet, in das ein Stift 12 eingepresst ist. Der Stift 12 ist aus Chromstahl mit hohem Kohlenstoffgehalt, wie etwa SUJ2, hergestellt und als hohles Glied aus einem rohrförmigen Rohling ausgebildet und mit einem abgefasten Abschnitt 12a an einem Ende ausgebildet. Der Stift könnte anstatt aus Chromstahl mit hohem Kohlenstoffgehalt beispielsweise aus Zementstahl, wie etwa SCr 420 oder SCM415, kaltgewalztem Stahl (JIS SPCC-Gruppe) oder Kohlenstoffstahl, wie etwa S50C–S55C, hergestellt sein. Obgleich der Stift 12 als Originalmaterial ohne Wärmebehandlung belassen sein könnte, ist es möglich, den Stift 12 durch Tauchabschrecken derart zu härten, dass er eine Oberflächenhärte von 58 bis 64 HRC aufweist, um die mechanische Festigkeit zu erhöhen und Verschleiß zu verhindern. Wenn Zementstahl benutzt wird, ist es bevorzugt, den Stift beispielsweise durch Aufkohlen und Abschrecken derart zu härten, dass er eine Oberflächenhärte von 35 bis 50 HRC aufweist.
Wie in 1 gezeigt, ist die Bremsscheibe 13 mit dem Durchgangsloch 13a in einer Position, die den Nabenbolzen 7 entspricht, und einem Einführungsloch 13b in einer Position, die dem Stift 12 entspricht, ausgebildet. Ein Innendurchmesser jeden Durchgangslochs 13a ist größer als ein Außendurchmesser des Nabenbolzens 7 eingerichtet, und ein Innendurchmesser des Einführungslochs 13b ist im Wesentlichen gleich einem Außendurchmesser des Stifts 12 eingerichtet. Dadurch kann die Bremsscheibe 13 aufgrund des Einführens oder Einpressens des abgeschrägten Vorderendes des Stifts 12 in das Einführungsloch 13b durch Gegenüberstellung der Durchgangslöcher 13a der Bremsscheibe 13 mit den Nabenbolzen 7 und dann durch Aufpassen der Durchgangslöcher 13a auf die Nabenbolzen 7 vorübergehend an dem Radanbringungsflansch 6 angebracht sein. Das bedeutet, dass die Bremsscheibe 13 nur durch Gegenüberstellung der Durchgangslöcher 13a der Bremsscheibe 13 mit den Nabenbolzen 7 und dann durch Aufpassen der Durchgangslöcher 13a auf die Nabenbolzen 7 leicht und in kurzer Zeit vorübergehend an dem Radanbringungsflansch 6 angebracht sein kann, da der Stift 12 aufgrund der Bereitstellung des abgefasten Abschnitts 12a an seinem Vorderende in das Einführungsloch 13b eingeführt oder eingepresst sein kann. Sobald die Bremsscheibe 13 über den Presspasseingriff zwischen dem Stift 12 und dem Einführungsloch 13b vorübergehend an dem Radanbringungsflansch 6 angebracht ist, löst sie sich nicht von dem Radanbringungsflansch 6.
Da der Stift 12 gehärtet ist, ist es möglich zu verhindern, dass der Stift 12 zerbrochen wird, auch wenn eine Scherkraft von der Bremsscheibe 13 auf den Stift 12 ausgeübt ist, und dadurch die Dauerhaftigkeit des Stifts 12 zu verbessern. Zudem ist es, da der Stift 12 eine hohle Konfiguration aufweist, möglich, die Einpresskraft zu vermindern und dadurch eine Verformung des Radanbringungsflanschs 6 beim Einpressen des Stifts 12 zu verhindern. Dementsprechend ist es möglich, die Genauigkeit des Oberflächenauslaufs der Außenseitenfläche 6d des Radanbringungsflanschs 6, auf der die Bremsscheibe 13 angebracht ist, zu gewährleisten.
Wie in 4 gezeigt, ist eine Abmessung „La” von der Außenseitenfläche 6d des Radanbringungsflanschs 6 zum abgefasten Abschnitt 12a des Stifts 12 derart eingerichtet, dass sie größer als eine Abmessung „Lb” des abgefasten Abschnitts 13c der Bremsscheibe 13 ist (La > Lb). Dies macht es möglich, die Scherkraft, die auf den Stift 12 von der Bremsscheibe 13 durch die zylindrischen Flächen des Stifts 12 ausgeübt ist, auszuhalten und dadurch eine Komponentenkrafterzeugung zu verhindern, die das Ausheben der Bremsscheibe 13 aus dem Radanbringungsflansch 6 bewirkt. Dementsprechend ist es möglich, eine stabile vorübergehende Anbringung der Bremsscheibe 13 zu erzielen, ohne das Lösen der Bremsscheibe 13 von dem Radanbringungsflansch 6 zu verursachen.
Zweite Ausführungsform
5 ist eine Längsschnittansicht, die eine zweite Ausführungsform der Radlagervorrichtung für ein Fahrzeug der vorliegenden Erfindung zeigt; 6 ist eine vordere Draufsicht von 5; 7 ist eine vordere Draufsicht eines Stifts von 5 (7(a)) und eine Längsschnittansicht davon (7(b)); und 8 ist eine vordere Draufsicht einer Modifikation eines Stifts von 7 (8(a)) und eine Draufsicht davon (8(b)). Die zweite Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform im Grunde nur in der Struktur und der Anzahl der Stifte. Dementsprechend sind dieselben Bezugszeichen zum Bezeichnen gleicher Abschnitte, gleicher Teile oder gleicher Funktionen wie jene in der ersten Ausführungsform ebenfalls in dieser Ausführungsform verwendet, und daher wird auf ihre detaillierte Beschreibung verzichtet.
Die Lagervorrichtung für ein Fahrzeugrad dieser Ausführungsform ist von der Art der dritten Generation, die für ein Antriebsrad benutzt ist, und umfasst ein inneres Glied 14, ein äußeres Glied 2 und zweireihige Rollelemente (Kugeln) 3, 3. Das innere Glied 14 umfasst eine Radnabe 15 und einen Innenring 5, der auf die Radnabe 15 aufgepresst ist.
Die Radnabe 15 ist einstückig an einem seiner Enden mit einem Radanbringungsflansch 16, einer inneren Laufringfläche 4a an seinem Außenumfang, einem zylindrischen Abschnitt 4b, der axial von der inneren Laufringfläche 4a verläuft, und einer Kerbung 4c an seinem Innenumfang zur Drehmomentübertragung ausgebildet.
Wie in 6 gezeigt, sind mehrere Durchgangslöcher 6c in dem Radanbringungsflansch 16 der Radnabe 15 ausgebildet. Die Durchgangslöcher 6c sind an Positionen ausgebildet, die durch einen vorgegebenen Phasenwinkel α von den Nabenbolzen 7 beabstandet sind. Die Stifte 17 sind über einen vorgegebenen Unterschnitt in die Durchgangslöcher 6c eingepresst. Die Stifte 17 sind aus Chromstahl mit hohem Kohlenstoffgehalt, wie etwa SUJ2, hergestellt und zum Erhöhen der mechanischen Festigkeit derart durch Tauchabschrecken gehärtet, dass sie eine Oberflächenhärte von 58 bis 64 HRC aufweisen. Wie in 7 gezeigt, ist jeder Stift 17 aus einem rohrförmigen Rohling hergestellt und weist eine hohle Konfiguration auf, die an ihren beiden Enden mit denselben abgefasten Abschnitten 12a, 12a ausgebildet ist.
Gemäß der zweiten Ausführungsform ist es, da dieselben abgefasten Abschnitte 12a, 12a an beiden Enden jeden Stifts 17 ausgebildet sind, möglich, den Stift 17 in das Durchgangsloch 6c des Radanbringungsflanschs 16 einzupressen, ohne auf die Richtung des Stifts 17 zu achten und dadurch den Einpressvorgang des Stifts 17 im Vergleich zu dem Stift 12 der ersten Ausführungsform, der den abgefasten Abschnitt 12a an einem seiner Enden aufweist, weiter zu vereinfachen. Zudem ist es, da die Anzahl der Stifte 17 der Anzahl der Nabenbolzen 7 entspricht und jeder Stift 17 an einer Position weg vom Nabenbolzen 7 über denselben Phasenwinkel eingepresst ist, möglich, die Störung der Drehbalance der Radnabe 15 zu verhindern und dadurch die Drehgenauigkeit zu verbessern.
Eine Modifikation des Stifts ist in 8 gezeigt. Dieser Stift 18 ist ein sogenannter Federstift, der durch Pressen aus Federstahl hergestellt und derart wärmebehandelt ist, dass er eine Oberflächenhärte von 45 bis 50 HRC aufweist, und die Oberfläche des Stifts 18 ist phosphatiert. Der Stift 18 weist einen axial verlaufenden Schlitz 18a und dieselben abgefasten Abschnitte 12a, 12a an seinen beiden Enden auf. Die Bereitstellung des Schlitzes 18a ermöglicht es, den Stift 18 leichter und in kurzer Zeit in die Einführungslöcher des Radanbringungsflanschs einzuführen und dadurch eine Verformung des Radanbringungsflanschs beim Einpressen des Stifts 18 zu verhindern. Außerdem ist es ähnlich wie in der zweiten Ausführungsform, da dieselben abgefasten Abschnitte 12a, 12a an beiden Enden des Stifts 18 ausgebildet sind, möglich, den Stift 18 leicht und in kurzer Zeit in das Durchgangsloch des Radanbringungsflanschs 16 einzupressen, ohne auf die Richtung des Stifts 18 zu achten. Zudem ist es ebenfalls möglich, die Fertigungskosten durch Einsetzen von Standardartikelstiften 18, die keinerlei maschinelle Bearbeitung erfordern, zu senken. Des Weiteren ist es möglich, durch Einsetzen von Edelstahl, wie etwa SUS304, der eine hohe Korrosionsfestigkeit aufweist, als Material für den Stift die mechanische Festigkeit des Stifts zu verbessern und seine Dauerhaftigkeit langfristig zu gewährleisten.
Die vorliegende Erfindung wurde unter Bezugnahme auf die bevorzugten Ausführungsformen beschrieben. Offensichtlich werden dem Durchschnittsfachmann nach dem Lesen und Verstehen der vorstehenden detaillierten Beschreibung Modifikationen und Veränderungen in den Sinn kommen. Es ist beispielsweise möglich, eine Außenringdrehart einzusetzen, bei der der Radanbringungsflansch einstückig an einem äußeren Glied ausgebildet ist. Es ist beabsichtigt, dass die vorliegende Erfindung insofern als alle derartigen Veränderungen und Modifikationen beinhaltend ausgelegt wird, als sie unter den Schutzumfang der beiliegenden Ansprüche oder deren Äquivalente fallen.
GEWERBLICHE ANWENDBARKEIT
Die vorliegende Erfindung ist auf jegliche Radlagervorrichtung der zweiten bis vierten Generation mit einem inneren Glied, das an einem seiner Enden einstückig mit einem Radanbringungsflansch zum Anbringen eines Rads eines Fahrzeugs über eine Bremsscheibe zur vorübergehenden Anbringung an dem Radanbringungsflansch ausgebildet ist, anwendbar.
Bezugszeichenliste

1,: 14 inneres Glied
2: äußeres Glied
2a: äußere Laufringfläche
2b: Körperanbringungsflansch
3: Rollelement
4, 15: Radnabe
4a, 5a: innere Laufringfläche
4b: zylindrischer Abschnitt
5: Innenring
6, 16: Radanbringungsflansch
6a: Innenseitenbasis des Radanbringungsflanschs
6b: Rippe
6c, 13a: Durchgangsloch
6d: Außenseitenfläche des Radanbringungsflanschs
7: Nabenbolzen
8: Pilotabschnitt
9: Käfig
10: Außenseitendichtung
11: Innenseitendichtung
12, 17, 18: Stift
12a, 13c: abgefaster Abschnitt
13: Bremsscheibe
13b: Einführungsloch
50: Radlagervorrichtung
51: Radanbringungsflansch
51a: Durchgangsloch
51b: Seitenfläche des Radanbringungsflanschs
52: Radnabe
52a, 53a: innere Laufringfläche
52b: zylindrischer Abschnitt
52c: Kerbung
52d: verstemmter Abschnitt
53: Innenring
54: inneres Glied
55: äußeres Glied
55a: äußere Laufringfläche
55b: Körperanbringungsflansch
56: Käfig
57: Kugel
58: Nabenbolzen
59, 60: Dichtung
61: Stift
61a: abgefaster Abschnitt
62: Bremsscheibe
62a: Einführungsloch
α: Phasenwinkel

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 069746/2007 [0007]

Claims

Radlagervorrichtung für ein Fahrzeug, umfassend: ein äußeres Glied, das einstückig an seinem Innenumfang mit zweireihigen äußeren Laufringflächen ausgebildet ist; ein inneres Glied, das an seinem Außenumfang mit zweireihigen inneren Laufringflächen ausgebildet ist, die den zweireihigen äußeren Laufringflächen gegenüberliegend angeordnet sind; zweireihige Rollelemente, die über Käfige rollbar zwischen den zweireihigen inneren und äußeren Laufringflächen des inneren Glieds und des äußeren Glieds enthalten sind; einen Randanbringungsflansch, der einstückig auf einer Antriebsseite des inneren und äußeren Glieds zum Anbringen eines Rads über eine Bremsscheibe ausgebildet ist, und einen zylindrischen Pilotabschnitt, der von der Basis des Randanbringungsflanschs zum Führen und Stützen der Bremsscheibe zur Außenseite hin verläuft; und mehrere Nabenbolzen, die auf den Randanbringungsflansch in gleichen Abständen seine Peripherie entlang aufgepresst sind, dadurch gekennzeichnet, dass Durchgangslöcher an dem Randanbringungsflansch ausgebildet sind, in die hohle Stifte mit einem abgefasten Abschnitt eingepresst sind, dass die Bremsscheibe mit Durchgangslöchern zum Aufnehmen der Nabenbolzen und Einführungslöchern zum Aufnehmen der Stifte an Positionen, die den Nabenbolzen bzw. den Stiften entsprechen, ausgebildet ist, und dass die Bremsscheibe durch Einführen oder Einpressen der abgefasten Endseiten der Stifte in die Einführungslöcher vorübergehend an dem Randanbringungsflansch angebracht sein kann.
Radlagervorrichtung für ein Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Anzahl der Stifte der Anzahl der Nabenbolzen entspricht, und wobei jeder Stift an einer Position weg vom Nabenbolzen über denselben Phasenwinkel eingepresst ist.
Radlagervorrichtung für ein Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei gleiche abgefaste Abschnitte an beiden Enden jeden Stifts ausgebildet sind.
Radlagervorrichtung für ein Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Stifte durch eine Wärmebehandlung gehärtet sind.
Radlagervorrichtung für ein Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei ein abgefaster Abschnitt an jedem Einführungsloch der Bremsscheibe auf ihrer Innenseite ausgebildet ist, und wobei Abmessungen derart eingerichtet sind, dass eine Tiefe des abgefasten Abschnitts kleiner als eine Tiefe von der Außenseitenfläche des Radanbringungsflanschs zum abgefasten Abschnitt des Stifts ist.
Radlagervorrichtung für ein Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Stifte Federstifte sind, die jeder einen axial verlaufenden Schlitz aufweisen.
Radlagervorrichtung für ein Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Stifte aus einem Rohling eines Rohrglieds ausgebildet sind.
Radlagervorrichtung für ein Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Stifte aus Edelstahl ausgebildet sind.
Radlagervorrichtung für ein Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Oberfläche der Stifte phosphatiert ist.