DE3242474T1 - Verfahren zur Herstellung von Lagern für die Antriebsräder von Kraftfahrzeugen - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Lagern für die Antriebsräder von Kraftfahrzeugen

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DE3242474T1
DE3242474T1 DE19823242474 DE3242474T DE3242474T1 DE 3242474 T1 DE3242474 T1 DE 3242474T1 DE 19823242474 DE19823242474 DE 19823242474 DE 3242474 T DE3242474 T DE 3242474T DE 3242474 T1 DE3242474 T1 DE 3242474T1
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Tomoyoshi Iwata Shizuoka Egusa
Koshiro Takatsuki Osaka Fujimoto
Masayuki Takarazuka Hyogo Kuroda
Yutaka Kawanishi Hyogo Miki
Motoharu Okayama Niki
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NTN Corp
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NTN Toyo Bearing Co Ltd
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Description

NTN TOYO BEARING COMPANY LIMITED
Osaka/ Japan
Verfahren zur Herstellung von Lagern für die
Antriebsräder von Kraftfahrzeugen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von
Lagern für die Antriebsräder von Kraftfahrzeugen.
Bei diesen Lagern für Kraftfahrzeugantriebsräder dient der Außenumfang der äußeren Lauffläche des äußeren Gelenkteils eines Universal-Doppelgelenks als eines der Innenteile des Lagers. Hierbei üben die Werte des Lagerspiels starke Einflüsse auf die Lebensdauer des Lagers und auf den Antrieb
des Kraftfahrzeugs aus, so daß diese Werte des Lagerspiels sehr ernst genommen werden müssen.
Nach den herkömmlichen Verfahren zur Herstellung von Lagern für Kraftfahrzeugantriebsräder ist der Schleifvorgang des
äußeren Gelenkteils und des inneren Ringteils so, daß Flächen wie z.B. die Spurfläche, die Schulterfläche des gestuften Teils, die zylindrische Fläche des gestuften Teils und die die Schulterfläche des gestuften Teils berührende
Endfläche, einzeln durch einzelne Schleifscheiben inrarhalb entsprechender vorbestimmter Solltoleranzen geschliffen werden.
Trotz der Tatsache, daß jede Fläche innerhalb ihrer Toleranzen fertigbearbeitet wird, führt die Anhäufung von Variationen
.3.
zu einem großen Spielbereich der zusammengesetzten Lager, wobei einige der Lager einen kleineren Spielwert als für den beabsichtigten Verwendungszweck haben und andere einen größeren. Werden daher die Lager mit kleinerem Spielwert in ein Kraftfahrzeug eingebaut, so führt dies zu Fressen und vorzeitiger Abnutzung, was wiederum die Lebensdauer des Lagers verringert.
Ist andererseits der Wert des Lagerspiels zu groß, so führt dies zu unerwünschten rasselnden Geräuschen und Schwingungen. Da darüber hinaus bei dem Schleifvorgang die Übereinstimmung zwischen den Abweichgrößen der Endbearbeitung der entsprechenden Flächen nicht konstant ist, werden Variationen im Lagerspiel erzeugt, wodurch die Steuerung von Spielräumen in einen gegebenen Bereich unmöglich wird.
Um den Einfluß auf die äußere Umfangsführungsflache des äußeren Gelenkteils und des inneren Ringteils auf das Lagerspiel zu vermeiden, kann durch das herkömmliche Herstellungsverfahren die Größe der Variation durch Minderung der Toleranz unterdrückt werden, was jedoch eine hohe Bearbeitung verlangt, die wiederum zu einer Verringerung der Produktivität und Erhöhung der Herstellungskosten führt.
Daher ist es bei dem herkömmlichen Montagevorgang notwendig, eine Vielzahl von äußeren Gelenkteilen und inneren Ringteilen vorab vorzubereiten und ein äußeres Gelenkteil und ein inneres Ringteil als Paar auszuwählen, welches ein gegebenes bzw. negatives Lagerspiel bei jeder Montage eines Lagers liefert, wodurch die Wirksam_keit der Lagermontage sowie die Austauschbarkeit der Lager untereinander erheblich verringert wird.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es demgegenüber, ein Verfahren zur Herstellung von Lagern für die Antriebsräder von Kraftfahrzeugen zu schaffen, welches die Einflüsse der äußeren Urafangsspurfläche des äußeren Gelenkteils und des inneren Ringteils auf das Lagerspiel verhindern soll.
Hierfür schafft die Erfindung ein Verfahren für die Herstellung von Lagern für Kraftfahrzeugantriebsräder, mit einem äußeren Teil mit zwei Spurflächenreihen am Innenumfang des Lagers, wobei das äußere Gelenkteil eines Universal-Doppelgelenks eine Spurfläche am Außenumfang und das innere Ringteil eine weitere Spurfläche an seinem Außenumfang aufweist. In zwei Reihen angeordnete Rollkörper sind zwischen den Spurflächen des äußeren Teils, des äußeren Gelenkteils und des inneren Ringteils angeordnet, wobei das äußere Gelenkteil eine zylindrische Fläche eines gestuften Teiles zur Aufnahme des inneren Ringteils aufweist, das auf die zylindrische Fläche passend aufgesetzt ist und axial gegen die Schulterfläche des gestuften Bereiches stößt.
Dieses Verfahren ist erfindungsgemäß gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte des gleichzeitigen Schleifens der Spurfläche des äußeren Gelenkteils, der zylindrischen Fläche und der Schulterfläche des gestuften Bereiches mittels einer einzigen Schleifscheibe, während die Spurfläche des inneren Ringteiles an seiner einen Endfläche, die gegen die Schulterfläche des gestuften Bereiches anstößt, gleichzeitig mittels einer einzigen Schleifscheibe geschliffen werden und wobei das innere Ringteil auf die zylindrische Fläche des gestuften Bereiches des äußeren Gelenkteils solange aufgeschoben wird, bis es gegen die Schulterfläche des gestuften Bereiches des äußeren Gelenkteils stößt.
Erfindungsgemäß können die äußeren Gelenkteile und die inneren Ringteile, die an ihrem Umfang Spurflächen aufweisen, willkürlich kombiniert werden, solange sie innerhalb vorbestimmter Toleranzen bearbeitet werden und es ist möglich, die Einflüsse der Spurflächen am Außenumfang auf das Lagerspiel des montierten Lagers zu verhindern, wodurch die Wirksamkeit der Lageranordnung erhöht wird.
Da ferner die zylindrische Fläche des gestuften Bereiches des äußeren Gelenkteils zur Aufnahme des inneren Ringteils gleich-
32 kl 47k
zeitig mit der Spurfläche und der Schulterfläche des gestuften Bereiches geschliffen wird, ist die Gefahr der schlechten Ausrichtung zwischen den beiden Spurflächen am Außenumfang nicht gegeben.
Gegenüber dem herkömmlichen Verfahren, bei welchem die Flächen einzeln geschliffen werden, werden bei dem erfindungsgemäßen Verfahren mehrere Flächen gleichzeitig geschliffen, wodurch
die Schleifzeit verringert, die Schleifleistung erhöht und
eine Massenproduktion ermöglicht wird, was wiederum zu einer Verringerung der Herstellungskosten führt.
Bei einer erfindungsgemäßen Ausführungsform wird beim Schleifen der Spurfläche des Außenumfangs des inneren Ringteils und seiner die Schulterfläche des gestuften Bereiches berührende Endfläche mittels einer einzigen Schleifscheibe der Durchmesser der Bohrung des inneren Ringteils über eine Lehre gemessen und die Umfangsspurflache des inneren Ringteiles auf der Grundlage des Meßergebnissos bearbeitet.
Bei einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform wird
beim Schleifen der Bohrung des inneren Ringteils mittels einer Schleifscheibe der Durchmesser der Spurfläche des Außenumfanges überfeine Lehre gemessen und der Durchmesser der Bohrung des inneren Ringteiles auf der Grundlage des Meßergebnisses bearbeitet.
Somit wird erfindungsgemäß beim Schleifen der Spurfläche des Außenumfanges bzw. der Bohrung des inneren Ringteiles die
End-Solldimension auf der Grundlage der Bearbeitungsabweichung des Bohrungsdurchmessers bzw. der Spurfläche des Außenumfanges des inneren Ringteiles bestimmt, so daß Variationen des Durchmessers der Spurfläche aufgrund der gegenseitigen Beeinflussung 2um Zeitpunkt der Anpassung mittels Kraft auf die zylindrische Fläche des gestuften Bereiches des äußeren Gelenkteils (Durchmesservariationen aufgrund von Variationen der Ausdehnungsgröße) verhindert werden. Dies ist eine Tatsache, welche für die willkürliche Anpassung geeignet ist.
Die Erfindung wird nachstehend anhand einiger in den Zeichnungen sowie der Beschreibung dargestellter Ausführungsbeispiele genauer beschrieben.
In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine Ansicht der Lagervorrichtung für die Kraftfahrzeugantriebsräder nach dem erfindungsgemäßen Verfahren;
Fig. 2+3 schematische Ansichten des Schleifens eines äußeren Gelenkteils und eines inneren Ringteils nach dem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren;
Fig. 4 eine Ansicht einer weiteren Ausführungsform der Lageranordnung nach dem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren;
Fig. 5 eine schematische Ansicht des Schleifvorganges des äußeren Gelenkteiles;
Fig. 6 eine schematische Ansicht des gleichzeitigen Schleifverfahrens der Spurfläche des Außenumfanges und der Bohrung des inneren Ringteils; und
Fig. 7 eine schematische Ansicht des Schleifens des Durchmessers der Bohrung des inneren Ringteils auf der Grundlage des Endmaßes der Spurfläche des Außenumfanges des inneren Ringteils.
Nach Fig. 1 umfaßt das erfindungsgemäße Lager ein äußeres Gelenkteil A, ein äußeres Gelenkteil B eines Universal-Doppelgelenks, ein inneres Ringteil C, in zwei Reihen angeordnete Rollkörper D, eine Nabe E und eine Mutter F.
-: ;;. . .-. 32A247A Λ.
Das äußere Teil A ist um den Außenumfang des äußeren Gelenkteils B angeordnet, weist eine Spurfläche 1 auf dem Innenumfang zur Unterstützung der beiden Rollkörperreihen B auf und ist integral mit einem Flansch 2 für die Montage in ein Kraftfahrzeug ausgebildet.
Das äußere Gelenkteil B ist integral mit einem sich axial erstreckenden Wellenbereich 4 am geschlossenen Ende der äußeren Lauffläche 3 des Universal-Doppelgelenkes ausgebildet und weist an seinem Außenumfang eine Spurfläche 5 zur Unterstützung einer Rollkörperreihe D, einen gestuften Bereich 6 für die Anpassung des inneren Ringteils C daran sowie Einkerbungen bzw. Längsnuten 7 zur Aufnahme der Nabe E für die Kraftübertragung in Drehrichtung auf, wobei ein mit Gewinde versehener Bereich 8 am vorderen Ende der Außenumfangsflache für das Aufschrauben der Mutter F vorgesehen ist. Eine Schulterfläche 9 im gestuften Bereich 6 im Grenzbereich zwischen der äußeren Lauffläche 3 und dem Wellenbereich 4 dient als Begrenzungsfläche, welche mit der Endfläche 10 des inneren Ringteils C zur axialen Positionierung dieses Ringteils verbunden ist.
Das innere Ringteil C weist an seinem Außenumfang eine Spurfläche 11 zur Unterstützung der anderen Rollkörperreihe D auf und wird an die zylindrische Fläche des gestuften Bereiches des äußeren Gelenkteils gepreßt, bis die anstoßende Endfläche 10 gegen die Schulterfläche 9 des gestuften Bereiches 6 des äußeren Gelenkteils stößt, so daß ein festes Positionsverhältnis zur Spurfläche 5 am Außenumfang des äußeren Gelenkteils erhalten bleibt.
Die beiden Rollkörperreihen D weisen Kugeln 12 auf, welche in Halterungen 13 zwischen der Spurfläche 1 im Innenumfang des äußeren Teils A und den Spurflächen 5, 11 des Außenumrangs des äußeren Gelenkteils B und des inneren Ringteils C gehalten werden, wodurch ein zweireihiges, rundes Kugellager geschaffen ist. Dichtungselemente 14 zwischen den Dichtungsflächen
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im Innenumfang des äußeren Teils A und der Dichtungsfläche im Außenumfang des äußeren Gelenkteils B und des inneren Ringteils C sind für die Abdichtung zwischen äußerem Teil A und äußerem Gelenkteil B und dem inneren Ringteil C vorgesehen.
Die Nabe E ist auf den Wellenbereich 4 des äußeren Gelenkteils B aufgesetzt und weist an ihrem Innenumfang eingekerbte bzw. längsgerillte Paßbereiche 17 für den Eingriff mit den Einkerbungen bzw. Längsrillen 7 auf dem Wellenbereich 4 auf und ist an ihrem Außenumfang integral mit einem Flansch zur Montage an ein Rad eines Kraftfahrzeuges ausgebildet.
Die Mutter F weist an ihrer Innenumfangsflache einen mit Gewinde versehenen Paßbereich 19 auf für das Aufschrauben eines ebenfalls mit Gewinde versehenen Bereiches 8 am vorderen Ende des äußeren Gelenkteils B. Durch Aufdrehen des Bereiches auf den Bereich 8 werden die Nabe E und das Lager G integral mit dem äußeren Gelenkteil B verbunden und Lagerspiel und negatives Lagerspiel des Lagers G bestimmt.
Bei der Lageranordnung gemäß vorstehend beschriebener Konstruktion ist die Konstruktion des Lagers G und der damit verbundenen Teile vereinfacht und die gesamte Lagervorrichtung klein und leicht, da der Außenumfang der äußeren Lauffläche 3 des äußeren Gelenkteils B auch als Außenumfang der Innenteile des Lagers G dient, wodurch die Anzahl der Verfahrensstufen für die Montage verringert werden kann.
Fig. 2 zeigt das Schleifverfahren des äußeren Gelenkteils B nach dem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren. Dabei ist ein=Schleifscheibe 21 für das Schleifen des äußeren Gelenkteils vorgesehen, deren Schleiffläche die gleiche Größe wie die Dichtungsfläche 16, die Spurfläche 5, die Schulterfläche 9 und die zylindrische Fläche des gestuften Bereiches 6 des äußeren Gelenkteils B aufweist. Ein drehbarer Diamentzurichter 22 dient der Korrektur der Schleiffläche der Schleifscheibe 21 und eine Lehre 23 dient der Überprüfung des Schleif-Vorganges.
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32 kl klk
: 9.
Während des Schleifens wird das äußere Gelenkteil B durch die nicht dargestellte Platte einer Schleifmaschine gehalten und gedreht. Während der Durchmesser der Spurfläche 5 des äußeren Gelenkteils B durch die Lehre 23 gemessen wird, werden die Dichtungsfläche 16, die Spurfläche 5, die Schulterfläche 9 des gestuften Bereiches und die zylindrische Fläche des gestuften Bereiches 6 des äußeren Gelenkteils gleichzeitig auf die Sollgröße zugeschliffen.
Wenn diese Flächen des äußeren Gelenkteils B so zugeschliffen worden sind, folgt daraus, daß die Axialgrößen der Schulterflächen 9 des gestuften Bereiches und der Spurfläche 5 sowie der Durchmesser der zylindrischen Fläche des gestuften Bereiches 6 zusammen mit dem Durchmesser der Spurfläche 5 festgesetzt worden sind und daß die Maße der Spurfläche 5 und der zylindrischen Flache des gestuften Bereiches basierend auf der Schulterfläche 9 konstant gehalten werden.
Fig. 3 zeigt das Schleifen des inneren Ringteils C. Hierbei ist eine Druckplatte 24 einer Schleifmaschine für die Anziehung und Halterung der Endfläche des inneren Ringteils C gegenüber seiner anstoßenden Endfläche 10 vorgesehen. Eine Schleifscheibe 25 für das innere Ringteil weist eine Schleiffläche der gleichen Form wie die Dichtungsfläche 16, die Spurfläche 11 und die angrenzende Endfläche 10 des inneren Ringteils C auf. Ein drehbarer Diamantzurichter 26 korrigiert die Schleiffläche der Schleifscheibe 25 und eine Lehre 27 mißt für die Überprüfung des Schleifvorganges den Durchmesser der Spurfläche des inneren Ringteils C. Eine Lehre 28 mißt den Durchmesser der Bohrung des inneren Ringteils C.
Während des Arbeitsvorganges wird das innere Ringteil C von der Druckplatte 24 einer Schleifmaschine gehalten und vor der Endbearbeitung der Durchmesser der Bohrung des inneren Ringteils C durch die Lehre 28 gemessen, so daß die Abweichgröße des Endmaßes gefunden werden kann. Die Variation in der Ausdehnung aufgrund der Abweichung während des Anpressens auf
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die zylindrische Fläche des gestuften Bereiches 6 des äußeren Gelenkteils B wird berechnet und ein dem Ergebnis dieser Berechnung entsprechendes Maß zur Lehre 27 zurückgeführt, so daß die End-Sollgröße der Spurfläche 11 des inneren Ringteils C korrigiert werden kann. '
Während der Durchmesser der Fläche 11 des inneren Ringteils C durch die Lehre 27 gemessen wird, drehen sich die Druckplatte
24 und das innere Ringteil C für das gleichzeitige Schleifen der Dichtungsfläche 16, der Spurfläche 11 und der angrenzenden Endfläche 10 des inneren Ringteils C durch die Schleifscheibe
25 auf das End-Sollmaß.
Wenn die Spurfläche 11 und die angrenzende Endfläche 10 des inneren Ringteils C derart zugeschliffen sind, folgt daraus, daß das axiale Maß des inneren Ringteils C zusammen mit dem Durchmesser der Spurfläche 11 festgesetzt worden ist, wobei die Größe der Spurfläche 11 basierend auf der angrenzenden Endfläche 10 konstant gehalten wird.
Danach wird das geschliffene innere Ringteil C auf die zylindrische Fläche des gestuften Bereiches 6 des äußeren Gelenkteils B gepreßt, bis die angrenzende Endfläche 10 gegen die Schulterfläche 9 des gestuften Bereiches des äußeren, in vorstehend beschriebener Weise geschliffenen Gelenkteils B stößt.
In diesem Zustand bleibt die axiale Entfernung zwischen den Mittelpunkten der beiden Spurflächen 5 und 11 immer konstant, d.h. daß willkürliche Kombinationen äußerer Gelenkteile B mit inneren Ringteilen C erlaubt sind und daß die durch die Spurflächen 5 und 11 des Außenumfanges auf das Lagerspiel ausgeübten Einflüsse der Lageranordnung verhindert werden können.
Während die Erfindung unter Bezugnahme auf einen Fall beschrieben worden ist, wo das Lager G ein zweireihiges rundes Kugellager mit Rollkörpern D in Form von Kugeln ist, kann sie je-
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doch auch auf einen Fall angewandt werden/ welcher zweireihige Kugellager mit Rollen 29 als Rollkörper verwendet, wie in Fig. 4 gezeigt.
Fig. 5 ist eine Darstellung des Schleifverfahrens des äußeren Gelenkteils einer Lagervorrichtung für die Antriebsräder eines Kraftfahrzeuges, und verwendet das Lager nach Fig. 4.
Während darüber hinaus die Erfindung beschrieben worden ist unter Bezugnahme auf einen Fall, wo die Bohrung des inneren Ringteiles C vor dem Schleifen der Spurfläche 11 des Außenumfanges und der angrenzenden Endfläche 10 des inneren Ringteils C geschliffen worden ist, kann die Bohrung auch über eine Schleifscheibe 30 gleichzeitig mit dem Schleifen der Spurfläche 11 des Außenumfanges und der angrenzenden Endfläche 10 des inneren Ringteils C zugeschliffen werden, (sh. Fig. 6). In diesem Fall wird der Schleifvorgang der Bohrung des inneren Ringteiles C zuerst beendet, das Endmaß durch die Lehre 28 gemessen und die auf dieser Messung basierenden Werte zu einer Lehre 27 zur Korrektur des End-Sollmaßes der Spurfläche 11 des inneren Ringteiles C zurückgeführt.
Fig. 7 stellt einen Fall dar, bei welchem nach dem Schleifen der Spurfläche 11 des inneren Ringteils C der Durchmesser der Fläche 11 durch die Lehre 27 gemessen wird und die auf dieser Messung basierenden Werte zur Lehre 28 zur Korrektur des Endmaßes der Bohrung des inneren Ringteils C zurückgeführt werden.
Zusätzlich können die Schleifscheiben 21 und 25 für das Schleifen des äußeren Gelenkteils B und des inneren Ringteils C jeweils aus einem Stück bzw. eine Schleifscheibenanordnung mit mehreren koaxial auf einer einzigen Spindel Zusammengesetzten Schleifscheiben sein.
Patentanwälte
Dlpl.-Ing. E. Eder
Dlpl.-Ing. K. Schieschke
8 München 40, Elisabethstraße 34

Claims (3)

Patentanwalts DlpL-Ing. E. Eder 8 München40. ElleabettafrrteM NTN TOYO BEARING COMPANY LIMITED Osaka/ Japan Verfahren zur Herstellung von Lagern für die Antriebsräder von Kraftfahrzeugen Patentansprüche:
1. Verfahren zur Herstellung einer Lageranordnung für Kraftfahrzeugantriebsräder, mit einem äußeren Teil mit in zwei Reihen angeordneten Laufflächen am Innenumfang des Teils, wobei das äußere Gelenkteil eines Doppelgelenks an seinem Außenumfang eine Lauffläche aufweist und wobei ein inneres Ringteil ebenfalls eine Lauffläche in seinem Außenumfang aufweist, wobei in zwei Reihen angeordnete Rollelemente zwischen den Laufflächen des Außenteils, des äußeren Gelenkteils und des inneren Ringteils angeordnet sind, wobei das äußere Gelenkteil einen zylindrischen Sitz aufweist, auf den das innere Ringteil aufgesetzt ist, welches axial gegen eine Schulterfläche am einen Ende des zylindrischen Sitzes anstößt, gekennzeichnet durch das gleichzeitige Schleifen von mindestens der Lauffläche des äußeren Gelenkteils B, der zylindrischen Sitzfläche (6) und der Schulterfläche (9) mittels einer Schleifscheibe (21), das gleichzeitige Schleifen mindestens der Lauffläche des inneren Ringteils (C) und seiner einen, gegen die
Schulterfläche (9) stoßenden Endfläche mittels einer Schleifscheibe (25) sowie durch das Aufsetzen des inneren Ringteils (C) des äußeren Gelenkteils (B) auf den zylindrischen Sitz des äußeren Gelenkteils (B), bis es gegen die Schulterfläche (9) stößt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch das gleichzeitige Schleifen der Lauffläche im Außenumfang und der Endfläche des inneren Ringteils (C) durch eine Schleifscheibe der zu bearbeitende Laufflächendurchmesser des inneren Ringteils (C) auf der Grundlage des Meßergebnisses des Bohrungsdurchmessers des inneren Ringteils (C) über eine Lehre (28) bestimmt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch das Schleifen der Bohrung des inneren Ringteils (C) über eine Schleifscheibe der zu bearbeitende Durchmesser der Bohrung des inneren Ringteils auf der Grundlage des Meßergebnisses des Laufflächendurchmessers des inneren Ringteils über eine Lehre (27) bestimmt wird.
Phtehtanw&lte U . Eder
8 München
DE19823242474 1982-01-12 1982-01-12 Verfahren zur Herstellung von Lagern für die Antriebsräder von Kraftfahrzeugen Withdrawn DE3242474T1 (de)

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