DE60031180T2

DE60031180T2 - Radlagereinheit und Verfahren zu deren Herstellung

Info

Publication number: DE60031180T2
Application number: DE60031180T
Authority: DE
Inventors: Yuji c/o NSK Ltd. Nakamura; Hiroya c/o NSK Ltd. Miyazaki; Yasunori c/o NSK Ltd. Kawase; Takeyasu c/o NSK Ltd. Kaneko
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 1999-02-17
Filing date: 2000-02-14
Publication date: 2007-08-23
Anticipated expiration: 2020-02-15
Also published as: DE60042711D1; EP1736326A1; DE60016062T2; US6523909B1; EP1029709B1; US20030098609A1; EP1424218A2; EP1736326B1; EP1424218A3; EP1029709A3; DE60031180D1; US6880898B2; EP1424218B1; EP1029709A2; DE60016062D1

Description

Diese Erfindung beansprucht die Inhalte der japanischen Anmeldungen Nr.'n 11-038329 und 11-372393.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Sachgebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Verbesserung eines Verfahrens zur Herstellung einer Lagereinheit zum Halten eines Rads eines Fahrzeugs.
In Bezug stehender Stand der Technik
Ein Rad 1, das ein Laufrad eines Fahrzeugs bildet, und ein Rotor 2, der eine Scheibenbremse bildet, die als Bremsvorrichtung oder als drehbarer Bremskörper klassifiziert wird, sind durch ein Gelenk 3 als Bauteil einer Aufhängung auf Basis einer zum Beispiel in der 4 gezeigten Struktur drehbar gelagert. Genauer gesagt, ist ein kreisförmiges Trägerloch 4 in dem Gelenk 3 ausgebildet. Ein Außenring 6, der als ein unbeweglicher Ring definiert ist und eine Lagereinheit 5 für ein Rad bildet, auf die sich die vorliegende Erfindung bezieht, ist innerhalb des Trägerlochs 4a unter Verwendung einer Vielzahl von Schrauben 7 befestigt. Auf der anderen Seite sind das Rad 1 und der Rotor 2 durch eine Vielzahl von Bolzen 9 und eine Vielzahl von Muttern 10 an einer Nabe 8 als ein Bauteil der Lagereinheit 5 fest miteinander verbunden.
Doppelte Außenringlaufbahnen 11a, 11b, die jeweils als unbewegliche Seitenlaufflächen dienen, sind jeweils in einer Innenumfangsfläche des Außenrings 6 ausgebildet, und ein Verbindungsflansch 12 ist an einer Außenumfangsfläche daran vorgesehen.
Der so aufgebaute Außenring 6 ist am Gelenk 3 durch Verbindung des Verbindungsflansches 12 am Gelenk 3 mit den Schrauben 7 befestigt.
Im Gegensatz dazu ist ein Passflansch 13 an einem Abschnitt, der von einer Öffnung eines Außenseitenendes des Außenrings 6 vorsteht (der Ausdruck "außen" oder „extern" impliziert einen Außenseitenabschnitt in der Richtung der Breite in einem Zustand nach einem Anbau an dem Fahrzeug, d.h. die linke Seite in jeder Zeichnung. Demgegenüber impliziert der Ausdruck "innen oder intern" einen zentralen Abschnitt in der Richtung der Breite in einem Zustand nach einem Anbau an dem Fahrzeug, d.h. die rechte Seite bei jedem der Bestandteile). Das Rad 1 und der Rotor 2 sind durch die Bolzen 9 und die Muttern 10 an einer einzigen Fläche (einer Außenfläche im dargestellten Beispiel) vorgesehen. Ferner ist eine Innenringlauffläche 14a in einem Abschnitt ausgebildet, der der etwas äußeren Lauffläche 11a der doppelten Außenringlaufbahnen 11a, 11b der Außenumfangsfläche des Zwischenabschnitts der Nabe 8 gegenübersteht. Außerdem ist der innere Ring 16 auf einem gestuften Abschnitt 15 mit kleinem Durchmesser fest eingepasst, der an einem inneren Seitenende der Nabe 8 vorgesehen ist. Dann ist die innere Ringlaufbahn 14b, die in der Außenumfangsfläche des Innenrings 16 ausgebildet ist, der etwas inneren Laufbahn 11b der doppelten Außenringlaufbahnen 11a, 11b gegenüberliegend angeordnet.
Kugeln 17, 17, die jeweils als ein Rollelement definiert sind, sind in einer rollenden Weise zwischen den Außenringlaufbahnen 11a, 11b und den inneren Ringlaufbahnen 14a, 14b in einem durch Käfige 18, 18 zusammengehaltenen Zustand vorgesehen. Basierend auf dieser Konstruktion ist ein doppelreihiges Schrägkugellager mit einer Hinterseitenkombination zusammengesetzt, die Nabe 8 wird am Außenring 6 drehbar getragen und eine radiale Last und eine axiale Last werden in einer stützbaren Weise getragen. Es sollte bemerkt werden, dass die Dichtungsringe 19a, 19b zwischen Innenumfangsflächen von zwei Seitenenden des Außenrings 6, einer Außenumfangsfläche eines Zwischenabschnitts der Nabe 8 und einer Außenumfangsfläche eines Innenseitenendes des Innenrings 16 vorgesehen sind, und somit einen Zwischenraum, der die Kugeln 17, 17 aufnimmt, vom äußeren Raum trennen. Ferner ist im dargestellten Beispiel die Radlagereinheit 5, für ein Antriebsrad (korrespondierend zu einem Hinterrad eines FR-Fahrzeugs (Frontmotor/Hinterradantrieb) und ei nes RR-Fahrzeugs (Heckmotor/Hinterradantrieb), einem Vorderrad eines FF-Fahrzeugs (Frontmotor/Frontantrieb) und allen Rädern eines Fahrzeugs mit Vierradantrieb) strukturiert, und daher ist ein zentraler Abschnitt der Nabe 8 mit einem Zahnloch 20 ausgebildet. Danach wird eine Keilwelle 22 eines Gleichlaufgelenks 21 in das Zahnloch 20 eingefügt.
Beim Einsatz der Rollenlagereinheit 5 für das oben beschriebene Rad, wie in der 4 gezeigt, ist der Außenring 6 am Gelenk 3 befestigt und der Rotor 2 und das Rad 1, das mit einem nicht dargestellten Reifen zusammengebaut ist, sind am Passflansch 13 der Nabe 8 befestigt. Ferner ist der Rotor 2 dieser Bestandteile mit einem nicht dargestellten Träger und einem nicht dargestellten (Brems-)Sattel kombiniert, die am Gelenk 3 befestigt sind, und somit eine Scheibenbremse zum Bremsen bilden. Beim Bremsen wird ein Paar von Bremsklötzen, die mit dem Rotor dazwischen liegend vorgesehen sind, gegen die zwei Seitenflächen des Rotors 2 gedrückt.
Es ist eine bekannte Tatsache, dass Vibrationen, die als Rütteln ("judder") genannt und von unangenehmen oder störenden Geräuschen gefolgt werden, oft beim Bremsen der Räder des Fahrzeugs auftreten. Eine von vielen bekannten Ursachen dieser Vibrationen kann eine ungleichmäßige Reibung zwischen der Seitenoberfläche des Rotors 2 und des Bremsklotzbelags sein, jedoch sind auch Seitenabweichungen des Rotors 2 als eine andere große Ursache bekannt. Insbesondere sollte die Seitenoberfläche des Rotors 2 grundsätzlich im rechten Winkel zum Rotationszentrum des Rotors 2 sein, jedoch ist eine perfekte Senkrechtgenauigkeit infolge einer unvermeidlichen Herstellungs-Sollwertabweichung schwer zu erreichen. Als Ergebnis schlägt die Seitenfläche des Rotors 2 mehr oder weniger unvermeidlich in die Richtungen der Rotationsachse (rechte und linke Richtungen in der 4) beim Fahren des Fahrzeugs. Wenn solche Auslenkungen zunehmen (Versetzungsmengen in den rechten und linken Richtungen in der 4) und wenn die Beläge des Bremsklotzpaars gegen die zwei Seitenflächen des Rotors 2 zum Bremsen gepresst werden, tritt das Rütteln auf. Dann ist der Kontakt zwischen beiden Oberflächen des Rotors 2 und den jeweiligen Belägen des Bremsklotzes nicht gleichförmig, wobei ein Teilverschleiß der Beläge verursacht wird.
Zum Eindämmen des Rüttelns, das durch solche Ursachen auftritt, ist es von großer Wichtigkeit, (axiale) Seitenabweichungen der Seitenoberfläche des Rotors 2 zu senken (um die Senkrechtgenauigkeit der Seitenoberfläche zur zentralen Rotationsachse zu verbessern). Dann ist es nötig, dass eine Senkrechtgenauigkeit einer Passoberfläche (einer Seitenoberfläche des Passflansches 13) des Passflansches 13 zum Rotationszentrum der Nabe 8 und eine Oberflächengenauigkeit der Passfläche selbst verbessert werden, um solche Seitenabweichungen einzudämmen. Faktoren, die Einflüsse auf die Senkrechtgenauigkeit und die Oberflächengenauigkeit ausüben, können allerdings in vielfacher Weise existieren, wobei die Faktoren einen besonders großen Einfluss auf die Parallelität zwischen der Passoberfläche und der Laufbahnfläche (zwischen den Außenringlaufbahnen 11a, 11b und den Innenringlaufbahnen 14a, 14b) in Bezug auf die Senkrechtgenauigkeit und eine Wärmebehandlungsdeformation in Bezug auf die Oberflächengenauigkeit haben. Weiterhin müssen, um die Parallelität hinsichtlich dieser Faktoren unter den Bauelementen der Nabe 8 zu erhöhen, eine Möglichkeit zum Einstellen sehr genau einer positionsmäßigen Beziehung zwischen der einen Seitenoberfläche des Passflansches 13, der Innenringlaufbahn 14a, die in der äußeren Umfangsfläche des Zwischenbereichs gebildet ist, und dem gestuften Abschnitt 15 mit kleinem Durchmesser, vorgesehen an dem Innenseitenende, und genaue Formen und Abmessungen von diesen Komponenten vorhanden sein. Wenn die Genauigkeit der Formen und der Abmessungen der Innenringlaufbahn 14a und des gestuften Abschnitts 15 mit kleinem Durchmesser unter diesen Elementen in Bezug auf die vorstehende Beziehung im Verhältnis zur Passoberfläche verbessert sind, kann die Senkrechtgenauigkeit der Passfläche zum Rotationszentrum der Nabe 8 verbessert werden. Außerdem kann auch durch Entfernen der Wärmebehandlungsdeformation aus der Passfläche die Oberflächengenauigkeit dieser Passfläche verbessert werden.
Eine Technologie zur Verhinderung der Seitenabweichung des Passflansches 13, die zur Seitenabweichung des Rotors 2 führen kann, könnte diejenige sein, die z.B. in der offen gelegten japanischen Patentanmeldung mit der Publikations-Nr. 10-217001 offenbart ist. Der in dieser Veröffentlichung offenbarte Stand der Technik behandelt allerdings nicht irgend etwas über eine Wärmebehandlung der jeweiligen Bestandtei le, wobei sich die Kosten wegen der präzisen Fertigung der Oberfläche, die nicht notwendigerweise als Bezugsfläche benötigt wird, verschwenderisch erhöhen. Dagegen werden auf der anderen Seite die Innenringlaufbahn 14a und der gestufte Abschnitt 15 mit kleinem Durchmesser über ihre Oberflächen gehärtet, und werden deshalb einer Wärmebehandlung, wie beispielsweise einer Hochfrequenzhärtung, in erforderlicher Weise ausgesetzt. Dann können sich die Formen und Abmessungen der Innenringlaufbahn 14a und der gestufte Abschnitt 15 mit kleinem Durchmesser mehr oder weniger der Wärmebehandlung nachfolgend ändern, und daher ist es gemäß dem in der obigen Veröffentlichung offenbarten Stand der Technik schwierig, die Genauigkeit von jedem Bauteil in der oben beschriebenen Weise zu verbessern. Außerdem verwendet die in der oben erwähnten Publikation offenbarte Erfindung eine Struktur zur Befestigung mehrerer von der Nabe getrennter Innenringe an der Außenumfangsfläche dieser Nabe, und deshalb kann eine Abweichung etc. zwischen der Endoberfläche von jedem Innenring und der Innenringlaufbahn als eine Abweichung der Parallelität zwischen der Passfläche des Passflansches und der Innenringlaufbahn addiert werden. Außerdem ist ein Kontaktabschnitt zwischen der Nabe und dem Innenring basierend auf der Passfläche des Passflansches nicht ausgearbeitet, so dass die Parallelität zwischen der Passfläche und der Innenringlaufbahn schwer ausreichend zu verbessern ist.
Außerdem wurden die Lagereinheit 5 für das Rad und der Rotor 2 bisher selektiv kombiniert, um Ausgleichungen der Seitenabweichung des Passflansches 13 und die Seitenabweichung des Rotors 2 basierend auf der Formabweichung des Rotors 2 selbst herzustellen. In diesem Fall jedoch wird die auswählende Betätigung für die Kombination arbeitsintensiv und hat einen Kostenanstieg zur Folge.
Die EP-A-1 000 772 offenbart eine Fahrzeugrad-Lagereinheit und ein Verfahren zum Herstellen derselben, wobei die Radlagereinheiten ein äußeres Element, das zwei Laufflächen auf inneren Umfangsflächen davon hat, ein inneres Element, das gegenüberliegend zu den zwei Laufflächen vorgesehen ist, und Rollelemente, die in zwei Reihen zwischen dem äußeren und dem inneren Element angeordnet sind, aufweisen.
Die US-A-4 792 020 offenbart eine Bremsscheibe und ein Rad, das in Umfangsrichtung beabstandete Befestigungssitze besitzt, die an dem Flansch einer Nabe befestigt sind, um ein Rad zu bilden, in dem Druckaufnahmebereiche der Radanordnung gegenüberliegend zu den Befestigungssitzen vorgesehen sind.
Die US 4 621 700 offenbart eine
Radlagereinheit mit einem Rotationskörper zum Bremsen, wobei die Radlagereinheit enthält:
einen unbeweglichen Ring mit einer Laufbahnfläche, der im Funktionszustand von einer Aufhängung starr getragen wird;
einen drehbaren Ring mit einer Laufbahnfläche, die durch ein Wärmebehandlungsverfahren gehärtet ist;
eine Vielzahl rollender Elemente, die zwischen der drehbaren Laufbahnfläche und der unbeweglichen Laufbahnfläche angeordnet sind;
einen Passflansch, der an einer Außenumfangsoberfläche des drehbaren Rings angebracht ist; und
einen Rotationskörper zum Bremsen, der starr mit einer einzigen Oberfläche des Passflansches verbunden ist und eine Bremsfläche aufweist, gegen die ein Reibungsmaterial beim Bremsen gepresst wird.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist eine erste Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die unter solchen Umständen gemacht worden ist, ein Verfahren zur Herstellung einer Lagereinheit für ein Rad zu verbessern.
Um die vorstehende Aufgabe zu lösen, wird, gemäß der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung einer Lagereinheit für ein Rad mit einem Rotationskörper zum Bremsen entsprechend dem beigefügten Anspruch 1 geschaffen.
Es wird ersichtlich werden, dass eine Lagereinheit für ein Rad, hergestellt gemäß einer Ausführungsform, einen unbeweglichen Ring, der eine Lauffläche auf der unbeweglichen Seite besitzt und fest durch eine Aufhängung in einem Zustand, in dem er benutzt wird, befestigt ist, einen drehbaren Ring, der eine Laufbahnfläche auf der Drehseite besitzt, die durch ein Wärmbehandlungsverfahren gehärtet ist, eine Vielzahl rollende Elemente, die zwischen der drehbaren Laufbahnfläche und der unbeweglichen Laufbahnfläche angeordnet ist, und einen Passflansch, der an einer Außenumfangsfläche des drehbaren Rings angebracht ist, um fest einen Drehkörper zum Bremsen und ein Rad an seiner Seitenfläche in einem Funktionszustand zu verbinden, aufweist. In der so aufgebauten Radlagereinheit wird die Seitenfläche des Passflansches zum festen Verbinden des Bremsdrehkörpers und des Rads in einer vorgegebenen Anordnung bearbeitet, nachdem die Lauffläche auf der Drehseite einem Wärmebehandlungsverfahren unterworfen worden ist, und die Lauffläche auf der Drehseite wird in einer vorgegebenen Anordnung und Dimensionen auf der Seitenfläche des Passflansches bearbeitet.
Es wird ersichtlich werden, dass eine Ausführungsform eines Verfahrens zum Herstellen einer Radlagereinheit einen Schritt eines Härtens einer Lauffläche auf der Drehseite eines Drehrings durch ein Wärmebehandlungsverfahren, einen Schritt eines Bearbeitens danach einer Seitenfläche eines Passflanschs in einer vorgegebenen Anordnung und einen Schritt eines darauf folgenden Bearbeitens der Lauffläche auf der Drehseite in einer vorgegebenen Anordnung und in einer vorgegebenen Form und auf Abmessungen unter Verwendung der Seitenfläche des Passflansches als Vergleichs- oder Bezugsfläche aufweist.
Es wird ersichtlich werden, dass eine Radlagereinheit, hergestellt gemäß einer Ausführungsform, und eine Ausführungsform eines Herstellungsverfahrens zur Herstellung einer normalen bzw. senkrechten Beziehung zwischen der drehenden Seitenlaufbahnfläche und der Seitenfläche des Passflansches unabhängig von den Deformationen der jeweiligen Komponenten, die nachfolgend einer Wärmebehandlung unterzogen worden sind, fähig sind. Als Ergebnis ist es möglich, Seitenabweichungen des drehenden Körpers zum Bremsen einzudämmen, der am Passflansch durch eine Verbesserung einer Senkrechtgenauigkeit der Seitenfläche des Passflansches zum Rotationszentrum des sich drehenden Rings befestigt ist.
Es wird ersichtlich werden, dass eine Radlagereinheit mit einem Rotationskörper zum Bremsen, hergestellt gemäß einer Ausführungsform, einen unbeweglichen Ring mit einer unbeweglichen Laufbahnfläche, der in einem Funktionszustand von einer Aufhäng getragen wird, einen drehbaren Ring mit einer Laufbahnfläche, die durch ein Wärmebehandlungsverfahren gehärtet ist, eine Vielzahl rollender Elemente, die zwischen der drehbaren Laufbahnfläche und der unbeweglichen Laufbahnfläche angeordnet sind, einen Passflansch, der an einer Außenumfangsfläche des drehbaren Rings angeordnet ist, und einen Rotationskörper zum Bremsen, wie beispielsweise einen Rotor oder eine Trommel, der starr mit einer einzigen Oberfläche des Passflanschs verbunden ist und eine Bremsfläche umfasst, gegen die ein Reibungsmaterial beim Bremsen gepresst wird, aufweist. In der so aufgebauten Radlagereinheit mit dem drehbaren Körper zum Bremsen ist die Laufbahnfläche der Drehseite in einer vorbestimmten Ausbildung und in vorbestimmten Abmessungen unter Verwendung der Bremsfläche des Rotationskörpers zum Bremsen in einem Zustand, in dem der drehbare Körper zum Bremsen an einer einzelnen Fläche des Passflansches fest verbunden ist, bearbeitet.
Es wird ersichtlich werden, dass eine Ausführungsform eines Verfahrens zum Herstellen einer Radlagereinheit mit einem Rotationskörper zum Bremsen einen Schritt eines Härtens einer drehbaren Laufbahnfläche eines drehbaren Rings durch ein Wärmebehandlungsverfahren, einen Schritt eines anschließenden starren Verbindens des Rotationskörpers zum Bremsen mit einer Seitenfläche des Passflanschs und einen anschließenden Schritt eines Bearbeitens der drehbaren Lauffläche zu einer vorbestimmten Ausbildung und vorbestimmten Abmessungen unter Verwendung der Bremsfläche des Rotationskörpers zum Bremsen als eine Bezugsfläche aufweist.
Es wird ersichtlich werden, dass eine Radlagereinheit mit einem Rotationskörper zum Bremsen gemäß einer Ausführungsform so aufgebaut ist, dass die abgebremste Fläche des Rotationskörpers zum Bremsen in einer vorbestimmten Ausbildung und in vorbestimmten Abmessungen auf der Basis der Passfläche des statischen Rings an der Aufhängung bearbeitet ist.
Es wird ersichtlich werden, dass eine Ausführungsform eines Verfahrens zum Herstellen einer Radlagereinheit mit einem Rotationskörper zum Bremsen einen Schritt eines Härtens einer drehbaren Laufbahnfläche eines drehbaren Rings durch ein Wärmebehandlungsverfahren, einen Schritt eines anschließenden Endbearbeitens der Laufbahnfläche der Drehseite, einen Schritt eines Verbindens des drehbaren Rings mit dem unbeweglichen Ring über eine Vielzahl rollender Elemente, einen Schritt eines festen Verbindens des Rotationskörpers zum Bremsen mit einer Seitenfläche des Passflanschs und einen Schritt eines darauf folgenden Bearbeitens der Bremsfläche des Rotationskörpers zum Bremsen in einer vorbestimmten Ausbildung und in vorbestimmten Abmessungen unter Verwendung der Passfläche des unbeweglichen Rings an der Aufhängung als eine Referenzfläche aufweist.
Es wird ersichtlich werden, dass in den Radlagereinheiten, die jeweils den Rotationskörper zum Bremsen, hergestellt gemäß einer Ausführungsform, haben, und in einer Ausführungsform des Herstellungsverfahrens davon, ein Anordnungsfehler zwischen dem Passflansch, vorgesehen an der Außenumfangsfläche des drehbaren Rings und dem Befestigungsbereich an dem Rotationskörper zum Bremsen, wie beispielsweise dem Rotor, nicht zu einer Ablenkung der Bremsfläche des Rotationskörpers zum Bremsen wie in dem Fall einer Abnahme der Senkrechtgenauigkeit der zwei Seitenflächen des Rotors, usw., führt. In dem Fall der Anordnungen, die entsprechend den Ausführungsformen hergestellt sind, und entsprechender Ausführungsformen des Herstellungsverfahrens, wird nämlich die Laufbahnfläche auf der Drehseite oder die Bremsfläche in dem Zustand bearbeitet, in dem der drehbare Ring und der Rotationskörper zum Bremsen wie in dem Zustand, in dem sie verwendet werden, verbunden sind. Dementsprechend übt der Montagefehler des Befestigungsbereichs keinen Einfluss auf die positionsmäßige Beziehung zwischen der Laufbahnfläche der Drehseite und der Bremsfläche aus, und deshalb ist keine Notwendigkeit für ein besonderes Erhöhen der Anordnungsgenauigkeit der Elemente, die den Befestigungsbereich bilden und als Teil des Passflanschs und des Drehkörpers zum Bremsen dienen, vorhanden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt eine Schnittansicht, die eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
2 zeigt eine Schnittansicht, die einen Bearbeitungszustand einer Außenumfangsfläche einer Nabe in der ersten Ausführungsform darstellt;
3 zeigt eine Schnittansicht, die einen Bearbeitungszustand der Außenumfangsfläche der Nabe in einer zweiten Ausführungsform darstellt;
4 ist eine Schnittansicht, die ein Beispiel des Zusammenbaus einer Lagereinheit für ein Rad, bei der die vorliegende Erfindung angewandt wird, darstellt;
5 zeigt eine Schnittansicht, die einen Bearbeitungszustand der Außenumfangsfläche der Nabe in einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
6 zeigt eine Ansicht, die aus der Sicht entlang der Pfeillinie A in der 5 vorgenommen worden ist;
7 zeigt eine prinzipielle Schnittansicht, die eine vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
8 zeigt eine Ansicht, die entlang der Pfeillinie B in 7 vorgenommen ist; und
9 zeigt eine Schnittansicht, die einen Zustand einer Bearbeitung von zwei Seitenflächen eines Rotors, definiert als ein Drehkörper, zum Bremsen, in einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die 1 und 2 zeigen eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Eine Außenumfangsfläche eines Außenrings 6, der als ein unbeweglicher Ring definiert ist, ist mit einem Verbindungsflansch 12 zur festen Verbindung des Außenrings 6 an einem Gelenk 3 versehen (4). Doppelte Außenringlaufbahnen 11a, 11b, die jeweils als eine unbewegliche Seitenlaufbahnfläche dienen, sind an einer inneren Umfangsfläche des Außenrings 6 ausgebildet, der als eine unbewegliche Seitenumfangsfläche definiert ist. Ein Abschnitt 6a, der durch eine Gitterschraffur in einer oberen Hälfte in der 1 angezeigt ist und die Außenringlaufbahnen 11a, 11b der Innenumfangsfläche eines Zwischenabschnitts des Außenrings 6 zusammenfasst, ist über seinen gesamten Umfang durch eine Hochfrequenzhärtung gehärtet.
Ferner sind Bereiche, die den Außenringlaufbahnen 11a, 11b der Außenumfangsflächen einer Nabe 8 und einem Innenring 16, der zu einem drehbaren Ring korrespondiert, gegenüberstehen, mit Innenringlaufbahnen 14a, 14b versehen, die jeweils als drehende Seitenlaufbahnflächen dienen. Genauer gesagt, ist die Innenringlaufbahn 14a direkt in einer Außenumfangsfläche eines Zwischenabschnitts der Nabe 8 ausgebildet, und der Innenring 16 mit der Innenringlaufbahn 14b, die in ihrer Außenumfangsfläche ausgebildet ist, ist auf einem gestuften Abschnitt 15 mit einem kleinen Durchmesser fest eingepasst, der an einem Innenseitenende dieser Nabe 8 ausgebildet ist. Der Innenring 16 besteht aus einem Hartmetall ähnlichen Lagerstahl, wie z.B. SUJ2, und ist bis zum Kern durch den Härtevorgang gehärtet. Ferner ist ein Passflansch 13 zum Befestigen eines Rades 1, das ein befahrbares Rad und einen Rotor 2 (4) bildet, der als ein drehender Körper zum Bremsen oder als eine Trommel eingeordnet wird, bei einem Abschnitt näher am Außenseitenende des Zwischenabschnitts der Nabe 8 vorgesehen und steht aus einer Öffnung eines Außenseitenendes des Außenrings 6 hervor.
Passlöcher 23 sind jeweils auf dem gleichen Umfang konzentrisch mit einem Rotationszentrum der Nabe 8 bei einer Vielzahl von Positionen in der Umfangsrichtung des Passflansches 13 ausgebildet. Proximate Enden der Bolzen 24 sind einzeln in diesen Passlöchern 23 fest eingepasst. Jeder der Bolzen 24 umfasst einen Bund 25, der an einer proximalen Endfläche daran vorgesehen ist, und ein gezahnter Abschnitt 26 ist näher am proximalen Ende auf der Außenumfangsfläche des Zwischenabschnitts ausgebildet. Der so aufgebaute Bolzen 24 ist nach außen von innen aus (von rechts nach links in der 1) in das Passloch 23 eingefügt, und der gezahnte Abschnitt 26 ist durch Pressen in das Passloch 23 eingepasst. Dann wird der Bund 25 dazu gebracht, auf eine Innenseitenfläche des Passflansches 13 aufzutreffen. Es ist zu bemerken, dass eine Zentralposition in Richtung der Breite nach des gezahnten Ab schnitts 26, der durch eine Strichpunktlinie α in der 1 angezeigt ist, mehr nach innen gesetzt ist, als eine Zentralposition des Passflansches 13 in der Richtung der Dicke nach, die durch eine Strichpunktlinie β in der 1 in einem Zustand angezeigt ist, in dem der Bolzen 24 am Passflansch 13 in der oben beschriebenen Weise befestigt ist. Das Folgende ist eine Erklärung des Grunds dafür.
Bei dieser Ausführungsform ist eine Außenfläche 27 (eine linke Seitenfläche in den 1 und 2) des Passflansches 13 als eine Passfläche eingerichtet, an die das Rad 1 und der Rotor 2 eingepasst werden sollten. Entsprechend muss es eine Notwendigkeit zum Verhindern einer Absenkung der Formgenauigkeit der Außenfläche 27 zum größtmöglichen Grad geben. Andererseits können sich, wenn der gezahnte Abschnitt 26 des Bolzens 24 in das Passloch 23 durch Presspassung eingepasst ist, der Passflansch 13 in einem kleinen Umfang in der Umgebung des Passlochs 23 deformieren. Diese Deformation könnte sich bis zur Außenfläche 27 ausdehnen, und wenn sich die Außenfläche 27 in einer konvexen Richtung deformiert, neigt eine seitliche Abweichung des Rotors 2 dazu, der an dieser Außenfläche 27 fest verbunden ist, größer zu werden. So etwas ist der Fall, wenn der eingepasste Abschnitt zwischen dem Passloch 23 und dem gezahnten Abschnitt 26 so weit wie möglich nach innen gesetzt ist, und dadurch wird die Außenfläche 27 am Deformieren in der konvexen Richtung infolge der Deformation des Flansches 13 gehindert. Selbstverständlich ist eine Breite W₂₆ des gezahnten Abschnitts 26 ausreichend kleiner als eine Dicke T₁₃ des Passflansches 13 (W₂₆ << T₁₃) innerhalb eines Bereichs eingerichtet, in dem eine ausreichende Passfestigkeit sichergestellt werden kann. Bei der dargestellten Ausführungsform ist am Seitenende des Passlochs 23 ein abgefaster Abschnitt mit einem großen Durchmesser an einer Öffnung auf der Seite der Außenfläche 27 durch eine zylindrische Stirnsenkungsbearbeitung oder eine Drehbearbeitung ausgebildet. Daher kann die Deformation in konvexer Richtung der Außenfläche 27 infolge der Presspassung des gezahnten Abschnitts 26 weitaus sicherer verhindert werden. Ferner, obwohl fast als unnötig betrachtet, kann, wenn die Bearbeitung an der Außenfläche 27 wieder nach der Presspassung des gezahnten Abschnitts 26 durchgeführt ist, der Verzug der Außenfläche 27 mit einer Sicherheit eliminiert werden.
Außerdem kann, wie in den 5 und 6 gezeigt ist, ein ringförmiger Kanal 123, der mit all den Passlöchern 23 kommuniziert, vorher in der Außenfläche 27 ausgebildet werden, um dadurch die Außenfläche 27 davor zu schützen, dass sie deformiert und zerstört wird, und zwar basierend auf der Presspassung des gezahnten Abschnitts 26.
Ferner ist der Abschnitt 8a, der durch die Gitterschraffierung in der oberen Hälfte des Teils in der 1 angezeigt ist, der Außenumfangsfläche der Nabe 8 über seinen gesamten Umfang durch die Hochfrequenzhärtung gehärtet. Von diesem gehärteten Abschnitt 8a wird das proximate Ende des Passflansches 13 zum Verhindern einer plastischen Deformation von diesem proximalen Ende unabhängig von einem großen Moment gehärtet, das am Passflansch 13 beim Fahren aufgebracht wird. Zusätzlich wird die Innenringlaufbahn 14a zum Verhindern eines Eindrucks gehärtet, der in der Innenringlaufbahn 14a unabhängig von einem großen Flächendruck ausgebildet wird, der auf einen Kontaktbereich zwischen den Kugeln 17, 17 aufgebracht wird, was im Folgenden erklärt wird. Ferner ist der gestufte Abschnitt 15 mit einem kleinen Durchmesser gehärtet, um diesen gestuften Abschnitt 15 mit einem kleinen Durchmesser am plastischen Deformieren unabhängig von einer großen radialen Last zu hindern, die vom Innenring 16 aufgebracht wird. Außerdem ist ein Abschnitt zwischen dem gestuften Abschnitt 15 mit einem kleinen Durchmesser und der Innenringlaufbahn 14a gehärtet, um diesen Zwischenabschnitt am plastischen Deformiertwerden ungeachtet einer großen Momentenlast und Axiallast zu hindern, die beim Fahren aufgebracht wird.
Eine Vielzahl von Kugeln 17, 17, die jeweils als ein rollendes Element definiert sind, ist in einem Zustand bereitgestellt, in dem sie durch Käfige 18, 18 zwischen den Außenringlaufbahnen 11a, 11b und den Innenringlaufbahnen 14a, 14b gehalten werden. Mit dieser Form wird die Nabe 8 auf der Seite eines Innendurchmessers des Außenrings 6 getragen und das Laufrad, das das Rad 1 und den Rotor 2 umfasst, kann in Bezug zu dem Gelenk 3 drehbar getragen werden. Es ist zu bemerken, dass Dichtungsringe 19a, 19b zwischen den Innenumfangsflächen der zwei Seitenenden des Außenrings 6, der Außenumfangsfläche des Zwischenabschnitts der Nabe 8 und der Außenumfangsfläche des Innenseitenendes des Innenrings 16 bereitgestellt sind, um so den Raum, der die Kugeln 17, 17 umschließt, vom Außenraum zu trennen, um dadurch ein Auslaufen von Fett, das im oben genannten Raum abgedichtet ist, und ein Eindringen von Fremdkörpern in diesen Raum zu verhindern.
Bei der so konstruierten Lagereinheit 5 für das Rad wird die Außenfläche 27 des Passflansches 13 zur festen Verbindung des Rads 1 und des Rotors 2 in der vorgegebenen Form bearbeitet, nachdem die Außenumfangsfläche 8a, die durch die Gitterschraffur in der oberen Hälfte des Teils in der 1 angezeigt ist, des Zwischenabschnitts der Nabe 8 durch den Hochfrequenzhärtungsvorgang gehärtet worden ist, der als eine Art Wärmebehandlung eingestuft wird. Das heißt, dass der gitterschraffierte Abschnitt 8a der Hochfrequenzwärmebehandlung unterzogen wird und dadurch gehärtet wird. Dann erfährt die Nabe 8 eine Deformation basierend auf der Wärmebehandlung und danach werden der äußere Umfang der Nabe 8 ebenso wie die Außenfläche 27 einer spanenden Bearbeitung unterzogen.
Genauer gesagt werden die Innenringlaufbahn 14a, die direkt in der Außenumfangsfläche des Zwischenabschnitts der Nabe 8 ausgebildet ist, und die Außenumfangsfläche und die gestufte Fläche des Stufenabschnitts 15 mit einem kleinen Durchmesser, der am Innenseitenende der Nabe 8 ausgebildet ist, auf vorgegebene Formen und vorgegebene Abmessungen auf der Basis der Außenfläche 27, wie in der 2 dargestellt ist, bearbeitet, bevor oder nachdem die Außenfläche 27 des Passflansches 13 als flache Oberfläche durch Drehen oder ähnlicher spanender Bearbeiten bearbeitet worden ist. Sogar vor dem Bearbeiten der Flanschfläche können die Flächen der Innenringlaufbahn 14a und des gestuften Abschnitts 15 bei einer weitaus höheren Genauigkeit als im Stand der Technik bearbeitet werden, da die Flanschfläche als die Basis dient.
Insbesondere stößt eine Aufspannplatte 28 auf die Außenfläche 27 und ist am Passflansch 13 durch eine magnetisch anziehende Kraft, usw., verbunden, und dann wird die Nabe 8 durch Drehen der Aufspannplatte 28 gedreht. Aufgrund dieser Gelegenheit ist ein Rotationszentrum der Nabe 8 eine Achse orthogonal zur Außenfläche 27. Dann gleitet ein nicht dargestellter Schuh auf der Außenumfangsfläche der Nabe 8 und die Innenringlaufbahn 14a und die Außenumfangsfläche, und die gestufte Fläche des gestuften Abschnitts 15 mit einem kleinen Durchmesser werden, wie durch gestrichelte Linien in der 2 gezeigt, auf die gewünschte Form spanend bearbeitet, wie sie durch Schneidbearbeitung oder Präzisionsdrehen erfolgt, während sie in der radialen Richtung der Nabe 8 positioniert sind.
Die oben beschriebene spanende Bearbeitung wird in solch einer Weise ausgeführt, dass die orthogonale Achse an der Außenfläche 27 als das Rotationszentrum dient. Daher wird das Positionsverhältnis zwischen der Außenfläche 27 und der Innenringlaufbahn 14a, die direkt in der Außenumfangsfläche des Zwischenabschnitts der Nabe 8 ausgebildet ist, und der Innenringlaufbahn 14b, die in der Außenumfangsfläche des Innenrings 16 (1), der auf dem gestuften Abschnitt 15 mit kleinem Durchmesser eingepasst ist, normal bzw. senkrecht unabhängig von der thermischen Deformation, die durch den oben beschriebenen Hochfrequenzhärtungsvorgang verursacht wird. Als Ergebnis kann die Seitenabweichung der Außenfläche 27 bis zu einem leichten Grad in einem Zustand eingedämmt werden, in dem die Radlagereinheit 5, wie in der 1 dargestellt, zusammengebaut wird.
Als nächstes wird eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in der 3 gezeigt. In Übereinstimmung mit der zweiten Ausführungsform werden, nachdem eine Außenfläche 27 des Passflansches 13, der auf der Außenumfangsfläche der Nabe 8 vorgesehen ist, als eine flache Oberfläche fertig gestellt worden ist, in einem Zustand, in dem das Außenseitenende der Nabe 8 mittels eines Spannfutters 30 eingespannt ist, die innere Ringlaufbahn 14a, die direkt in der Außenumfangsfläche des Zwischenabschnitts der Nabe 8 gebildet ist, und die Außenumfangsfläche und die gestufte Fläche des gestuften Abschnitts 15 mit einem kleinen Durchmesser auf vorgegebene Formen und Abmessungen bearbeitet. Aus diesem Grund stößt eine einzige Fläche (eine rechte Endfläche in der 3) des Spannfutters 30 in der axialen Richtung gegen die Außenfläche 27 an, und die Außenfläche 27 wird als Vergleichsfläche zum Bearbeiten verwendet. Ferner wird eine Innenumfangsfläche des Spannfutters 30 in Kontakt mit einer Außenumfangsfläche eines zylindrischen Elements 31 in Kontakt gebracht, das an dem Außenseitenende der Nabe 8 vorgesehen ist, um dadurch eine Versetzung in der radialen Richtung der Nabe 8 zu begrenzen. Bei der zweiten oben diskutierten Ausführungsform ist es möglich, die radialen Posi tionen der Innenringlaufbahn 14a, die direkt in der Außenumfangsfläche des Zwischenabschnitts der Nabe 8 ausgebildet ist, und der Außenumfangsfläche des gestuften Abschnitts 15 mit kleinem Durchmesser, der beim Innenseitenende der Nabe 8 ausgebildet ist, weitaus genauer einzustellen. Im Ergebnis können die Vibrationen des Fahrzeugs beim Fahren durch Eindämmen der radialen Versetzungen des Rads 1 und des Rotors 2 (4) gesenkt werden. Andere Konfigurationen und Arbeitsweisen sind die gleichen wie die bei der ersten Ausführungsform, und daher werden die wiederholenden Erklärungen und Darstellungen der gleichen Bestandteile weggelassen.
Die 7 und 8 stellen eine vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. Es ist anzumerken, dass ein Merkmal der vorliegenden Erfindung ein Punkt dahingehend ist, die Senkrechtgenauigkeit der zwei Seitenflächen 130, 130 des Rotors zu der zentralen Drehachse α der Nabe 8 unabhängig eines Montagefehlers des Befestigungsbereichs zwischen dem Passflansch, vorgesehen an der äußeren Umfangsfläche der Nabe 8, und dem Rotor 2, definiert als der Drehkörper zum Bremsen, zu verbessern. Andere Strukturen sind dieselben wie solche, die in 4 oder in den Ausführungsformen, die vorstehend diskutiert sind, dargestellt sind, und deshalb sind die entsprechenden Bauelemente weggelassen oder in Bezug auf deren Erläuterungen und Darstellungen vereinfacht. Die nachfolgende Diskussion wird auf charakteristische Elemente der vorliegenden Erfindung fokussiert werden.
Der Rotor 2, der als Drehkörper zum Bremsen klassifiziert ist, ist mit einer Vielzahl Bolzen 24 und einer Vielzahl Muttern 131 mit dem Passflansch 13, vorgesehen an einem Bereich, der sich näher zu dem Außenseitenende des Zwischenbereichs der Nabe 8 entsprechend zu einem Drehring zusammen mit dem inneren Ring 16 (siehe 4) befindet, verbunden. Weiterhin ist der Bereich, der durch eine Gitterschraffierung in der oberen Hälfte in 1 angezeigt ist, der äußeren Umfangsfläche der Nabe 8 über dessen gesamten Umfang durch einen Hochfrequenz-Härtungsvorgang gehärtet. Weiterhin sind die zwei Seitenflächen 130, 130 des Rotors 2 in den gewünschten Anordnungen bei dem Vorgang zum Herstellen des Rotors 2 bearbeitet. Genauer gesagt sind diese zwei Seitenflächen 130, 130 parallel zueinander ausge führt ebenso wie die zwei Seitenflächen eines Verbindungsflanschs 132 an einem Bereich näher zu dem inneren Umfang vorgesehen sind, um fest an dem Passflansch 13 verbunden zu werden. Die Parallelität der zwei Seitenflächen des Verbindungsflanschs 132 in Bezug auf die vorstehenden zwei Seitenflächen 130, 130 müssen nicht so präzise sein.
Die äußere Umfangsfläche der Nabe 8 wird, in der Art und Weise, wie dies vorstehend beschrieben ist, gehärtet, und der Rotor 2 wird fest an dem Passflansch 13 verbunden. Dann werden, basierend auf einer der zwei Seitenflächen 130, 130, die innere Ringlauffläche 14a, die direkt in der äußeren Umfangsfläche des Zwischenbereichs der Nabe 8 gebildet ist, und die äußere Umfangsfläche des abgestuften Bereichs 15 mit kleinem Durchmesser und die abgestufte Fläche desselben zu vorgegebenen Anordnungen und Dimensionen bearbeitet. Genauer gesagt stößt die Unterlageplatte 128 an eine der Seitenflächen 130, 130 (die äußere Seitenfläche in der dargestellten Ausführungsform) des Rotors 2 an und ist mit dem Rotor 2 durch die magnetische, anziehende Kraft, usw., verbunden. Danach wird die Nabe 8 gedreht, indem diese Unterlageplatte 128 gedreht wird. Hierbei ist die Drehmitte der Nabe 8 eine Achse, die orthogonal zu den zwei Seitenflächen 130, 130 des Rotors 2 liegt. Dann wird ein Schuh 135 auf der äußeren Umfangsfläche der Nabe 8 geglitten und die innere Ringlauffläche 14a und die äußere Umfangsfläche des abgestuften Bereichs 15 mit kleinem Durchmesser und die abgestufte Fläche davon werden, wie dies durch unterbrochene Linien in 7 angezeigt ist, maschinell zu der gewünschten Oberflächenanordnung, wie beispielsweise durch spanabhebende Bearbeitung oder durch Präzisionsdrehbearbeitung, während sie in der radialen Richtung der Nabe 8 positioniert wird, bearbeitet. Dabei ist die Position, wo der Schuh 135 auf der äußeren Umfangsfläche der Nabe 8 geglitten wird, nicht auf die Position, die in 7 dargestellt ist, begrenzt, sondern kann geeignet verschoben werden, wie beispielsweise auf der äußeren Umfangsfläche des abgestuften Abschnitts 15 mit kleinem Durchmesser oder der inneren Ringlauffläche 14a. Kurz gesagt stößt der Schuh 135 an einen Bereich gegenüberliegend in der Position zu der diametralen Richtung zu der Position an, wo die Bearbeitung zu diesem Zeitpunkt vorgenommen wird.
Die Maschinenbearbeitung, die vorstehend beschrieben ist, wird ausgeführt, indem die Achse, die orthogonal zu den zwei Seitenflächen 130, 130 des Rotors 2 liegt, als die Drehmitte dient. Demzufolge wird die positionsmäßige Beziehung unter diesen zwei Seitenflächen 130, 130, die innere Ringlauffläche 14a, die direkt in der äußeren Umfangsfläche des Zwischenbereichs der Nabe 8 gebildet ist, und die innere Ringlauffläche 14b, die in der äußeren Umfangsfläche des inneren Rings 16 (1 und 4), befestigt an dem abgestuften Bereich 15 mit kleinem Durchmesser, gebildet ist, normal unabhängig der thermischen Deformation basierend auf dem Hochfrequenzhärtungsvorgang, der vorstehend beschrieben ist. Als eine Folge können die Ablenkungen der zwei Seitenflächen 130, 130, die drehbar durch die Radlagereinheit 5 gehalten sind, wie dies in 1 dargestellt ist, auf einen leichten Grad in einen Zustand herunter begrenzt werden, wo die Radlagereinheit 5 montiert ist.
Daneben übt der Montagfehler des Befestigungsbereichs zwischen dem Verbindungsflansch 132 des Rotors 2 und dem Passflansch 13 der Nabe 8 keinen Einfluss auf die positionsmäßige Beziehung zwischen der Lauffläche 14a des inneren Rings, definiert als eine Lauffläche einer Drehseite (ebenso wie die Innenringlauffläche 14b, die in der Außenumfangsfläche des Rings 16 gebildet ist), und den zwei Seitenflächen 130, 130 des Rotors 2, die als Bremsflächen (soweit der Montagefehler nicht extrem schlecht ist) konzipiert werden, aus. Dementsprechend ist keine besondere Notwendigkeit vorhanden, die Genauigkeit des Aufbaus des Verbindungsflanschs 32 und des Passflanschs 13 zu erhöhen. Als eine Folge ist es möglich, die Kosten, die zum Minimieren der Ablenkungen der zwei Seitenflächen 130, 130 des Rotors 2 benötigt werden, zu begrenzen.
Als nächstes stellt 9 eine fünfte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar. Im Gegensatz zu der vierten Ausführungsform, die vorstehend diskutiert ist, nimmt die fünfte Ausführungsform einen solchen Aufbau vor, dass die zwei Seitenflächen 130, 130 des Rotors 2, die die Bremsflächen des Drehkörpers zum Bremsen sind, zu vorgegebenen Anordnungen und Dimensionen auf der Basis einer Befestigungsfläche in Bezug auf das Gelenk 3 (siehe 4), das eine Aufhängung bildet, des äußeren Rings, definiert als ein statischer Ring, bearbeitet werden.
Das bedeutet, dass, in der fünften Ausführungsform, um zu beginnen, der Bereich, der die Innenlauffläche 14a, definiert als die Lauffläche der Drehseite, der Nabe 8 umfasst, durch den thermischen Vorgang gehärtet wird, und eine Endbearbeitung wird an einem notwendigen Bereich, einschließlich der Innenlauffläche 14a, des Bereichs, der durch den thermischen Vorgang gehärtet ist, gehärtet. Die Härtung über den thermischen Prozess und die Endbearbeitung werden zum Beispiel durch das Verfahren, wie es unter Bezugnahme auf die 1 und 2 oder 3 beschrieben ist, durchgeführt. Nachdem der notwendige Bereich der Nabe 8 entsprechend bearbeitet worden ist, werden die Nabe 8 und der äußere Ring 6 als der statische Ring durch die Vielzahl der Kugeln 17, 17 kombiniert, die jeweils als das Rollelement dienen, um dadurch die Radlagereinheit 5 zu bilden. Danach wird der Rotor 2, als der Drehkörper zum Bremsen, fest über die Vielzahl Stehbolzen 24 und die Vielzahl der Muttern 131 an der Außenfläche (eine obere Fläche in 9) des Passflanschs 13, der an der äußeren Umfangsfläche der Nabe 8 vorgesehen ist, verbunden. Es ist anzumerken, dass ein Antriebsgestell 133, um den Rotor 2 drehmäßig anzutreiben, zusätzlich zu dem Rotor 2, fest mit der Außenfläche des Passflanschs 13 in der Ausführungsform, die in 9 dargestellt ist, verbunden ist. Dieses Antriebsgestell 133 wird, wie nachfolgend beschrieben wird, nachdem die zwei Seitenflächen 130, 130 des Rotors 2 der Endbearbeitung unterworfen worden sind, von dem Passflansch 13 entfernt. Es ist anzumerken, dass das Antriebsgestell 133, das vorstehend beschrieben ist, nicht an dem Rotor 2 befestigt werden kann, sondern davon durch die magnetische, anziehende Kraft, usw., gelöst werden kann.
In jedem Fall werden die zwei Seitenflächen 130, 130 des Rotors 2, wie vorstehend erläutert ist, nachdem der Passflansch 13 fest an dem Rotor in der Art und Weise, die vorstehend beschrieben ist, verbunden worden ist, zu den vorgegebenen Anordnungen und Dimensionen bearbeitet, wobei die Befestigungsfläche, an dem Gelenk 3 (4), das die Aufhängung bildet, des äußeren Rings 6 als die Bezugsfläche verwendet wird. Um dies zu erreichen, wird, entsprechend der fünften Ausführungsform, ein inneres Seitenende (ein unteres Seitenende in 9) des äußeren Rings 6 ohne Spiel in ein Trägerloch 140, das in einem Trägerelement 134 eingepasst befestigt ist, befestigt, wonach eine einzelne Fläche (eine untere Fläche in 9) des Verbindungsflanschs 12, die an der äußeren Umfangsfläche des äußeren Rings 6 vorgesehen ist, an die obere Fläche des Trageelements 134 anstößt und der Verbindungsflansch 12 fest durch eine Schraube 136 an dem Trageelement 134 befestigt ist. Dann werden die Nabe 8 und der Rotor 2 drehmäßig durch eine nicht dargestellte Antriebsvorrichtung über das Antriebsgestell 133 angetrieben, und dabei unterliegen die zwei Seitenflächen 130, 130 des Rotors 2 der Endbearbeitung durch die Verwendung der Werkzeuge 137, 137, wie beispielsweise Präzisionsbearbeitungsschneidwerkzeuge. Es ist selbstverständlich, dass diese Werkzeuge 137, 137 die Endbearbeitung der zwei Seitenflächen 130, 130 durchführen, während sie sich parallel zu der oberen Fläche des Trageelements 134 bewegen.
Die Radlagereinheit 5 wird durch die Verfahren, die unter Bezugnahme auf die 1, 2 oder 3 dargestellt sind, hergestellt, und die äußere Fläche (die obere Fläche in 9) des Passflanschs 13 zeigt eine hohe Senkrechtgenauigkeit zu der Drehmitte der Nabe 8. Weiterhin könnte eine allgemein bekannte, herkömmliche Technologie ausreichend sein, um die Drehmitte der Nabe 8 konzentrisch zu der Mittenachse des äußeren Rings 6 einzustellen und die Rechtwinkligkeit der Verbindungsfläche (die untere Fläche in 9) des Verbindungsflanschs 12 in Bezug auf die zentrale Achse des äußeren Rings 6 sicherzustellen. Folglich kann die Parallelität der äußeren Fläche des Passflanschs 13 mit der Verbindungsfläche des Verbindungsflanschs 12 ausreichend durch Kombinieren des Verfahrens, das unter Bezugnahme auf die 1, 2 oder 3 beschrieben ist, mit der allgemein bekannten, herkömmlichen Technologie erreicht werden. Zusätzlich unterliegen die zwei Seitenflächen 13, 130 des Rotors 2 in dem Fall der fünften Ausführungsform, wie sie vorstehend diskutiert ist, der Endbearbeitung, während drehmäßig die Nabe 8 und der Rotor 2 angetrieben werden. Es ist deshalb möglich, die ausreichende Parallelität der zwei Seitenflächen 130, 130 des Rotors 2 zu der Verbindungsfläche des Verbindungsflanschs 12 ohne Erhöhen insbesondere der Genauigkeit der Anordnungen des Passflanschs 13 und des Verbindungsflanschs 132, vorgesehen näher zu dem inneren Umfang des Rotors 2, sicherzustellen. Als Folge ist es möglich, die Kosten, die zum Begrenzen der Ablenkungen der zwei Seitenflächen 130, 130 des Rotors 2 auf ein kleines Niveau erforderlich sind, zu minimieren.
Die Radlagereinheit mit dem Drehkörper zum Bremsen und das Herstellungsverfahren davon entsprechend der vorliegenden Erfindung haben die vorstehend beschriebenen Anordnungen und Betriebsweisen, und demzufolge ist es möglich, nicht akzeptierbare Geräusche und Vibrationen, verursacht dann, wenn ein Bremsen vorgenommen wird, ohne insbesondere die Kosten zu erhöhen, zu begrenzen.
Es wird anhand des Vorstehenden ersichtlich werden, dass die vorliegende Erfindung einen der Aspekte oder mehrere davon, die nachfolgend zusammengefasst sind, erreichen könnte, die kein Teil der Erfindung sind.
Ein erster Aspekt schafft eine Lagereinheit für ein Rad, die aufweist:
einen unbeweglichen Ring, der eine Lauffläche besitzt, und der im Funktionszustand von einer Aufhängung starr getragen wird;
einen drehbaren Ring mit einer Lauffläche, die durch ein Wärmebehandlungsverfahren gehärtet ist;
eine Vielzahl rollender Elemente, die zwischen der Laufbahnfläche des Drehrings und der Laufbahnfläche des statischen Rings angeordnet sind; und
einen Passflansch, der an einer Außenumfangsoberfläche des drehbaren Rings angebracht ist, um fest einen Rotationskörper zum Bremsen und ein Rad an seiner Seitenfläche in einem Zustand, in dem er benutzt wird, zu verbinden,
wobei die Seitenfläche des Passflanschs zum festen Verbinden des Rotationskörpers zum Bremsen und des Rads in einer vorgegebenen Anordnung bearbeitet wird, nachdem die Laufbahnfläche des Rotationsrings dem Wärmebehandlungsverfahren unterworfen worden ist, und
die Laufbahnfläche des Rotationsrings in eine vorgegebene Anordnung und in Dimensionen auf der Basis der Seitenfläche des Passflanschs bearbeitet werden.
Ein zweiter Aspekt schafft weiterhin:
einen Schritt eines Bearbeitens der Seitenfläche des Passflanschs zu einer vorgegebenen Anordnung; wobei, nach dem Seitenflächenbearbeitungsschritt, das Verfahren einen Schritt eines Bearbeitens einer Laufbahnfläche direkt in einer äußeren Umfangsfläche eines Zwischenbereichs des Drehrings auf der Basis der Seitenfläche umfasst; und
einen Schritt eines Bearbeitens des abgestuften Bereichs mit kleinem Durchmesser an einem Innenseitenende des Drehrings auf der Basis der Seitenfläche umfasst.
Ein dritter Aspekt sieht weiterhin vor, dass die Bearbeitungsschritte jeweils ein spanabhebendes Bearbeiten oder eine Präzisionsdrehbearbeitung umfassen.
Ein vierter Aspekt sieht vor, dass der Bearbeitungsschritt der Lauffläche und der Bearbeitungsschritt für den abgestuften Bereich gleichzeitig durchgeführt werden.
Ein fünfter Aspekt schafft eine Lagereinheit für ein Rad, die aufweist:
einen unbeweglichen Ring, der eine Laufbahnfläche besitzt und fest durch eine Aufhängung in einem Zustand, in dem er verwendet wird, befestigt ist;
einen Drehring, der eine Laufbahnfläche besitzt, die durch ein Wärmebehandlungsverfahren gehärtet ist;
eine Vielzahl Rollelemente, die zwischen der Laufbahnfläche des Drehrings und der Laufbahnfläche des statischen Rings vorgesehen sind; und
einen Passflansch, der an einer äußeren Umfangsfläche des Drehrings vorgesehen ist, um fest einen Drehkörper zum Bremsen und ein Rad an seiner Seitenfläche in einem Zustand, in dem eine Benutzung vorliegt, zu verhindern,
wobei die Seitenfläche des Passflanschs zum festen Verbinden des Drehkörpers zum Bremsen und des Rads zu einer vorgegebenen Anordnung bearbeitet wird, nachdem die Laufbahnfläche des Drehrings dem Wärmebehandlungsvorgang unterworfen worden ist, und
wobei die Laufbahnfläche des Drehrings zu einer vorgegebenen Anordnung und Dimensionen auf der Basis der Seitenfläche des Passflanschs bearbeitet wird, nachdem die Seitenfläche des Passflanschs zu der vorgegebenen Anordnung bearbeitet worden ist.
Ein sechster Aspekt schafft weiterhin einen Schritt eines Härtens einer Laufbahnfläche eines Drehrings durch einen Wärmebehandlungsvorgang;
einen Schritt, dass danach eine Seitenfläche des Passflanschs zu einer vorgegebenen Anordnung bearbeitet wird; und
einen Schritt eines darauf folgenden Bearbeitens der Laufbahnfläche des Drehrings zu einer vorgegebenen Anordnung und zu vorgegebenen Dimensionen unter Verwendung der Seitenfläche des Passflanschs als eine Referenzfläche.
Ein siebter Aspekt schafft eine Radlagereinheit mit einem Drehkörper zum Bremsen, die aufweist:
einen unbeweglichen Ring, der eine Laufbahnfläche besitzt und fest durch eine Aufhängung in einen Zustand, in dem sie verwendet wird, gehalten ist;
einen Drehring, der eine Laufbahnfläche besitzt, die durch ein Wärmebehandlungsverfahren gehärtet ist;
eine Vielzahl von Rollelementen, die zwischen der Laufbahnfläche des Drehrings und der Laufbahnfläche des statischen Rings vorgesehen sind;
einen Passflansch, der an einer äußeren Umfangsfläche des Drehrings vorgesehen ist; und
einen Drehkörper zum Bremsen, der fest an einer einzelnen Fläche des Passflanschs verbunden ist und eine abgebremste Fläche besitzt, gegen die ein Reibungsmaterial gedrückt wird, wenn gebremst wird,
wobei die abgebremste Fläche des Drehkörpers zum Bremsen zu einer vorgegebenen Anordnung und zu vorgegebenen Dimensionen auf der Basis einer Befestigungsfläche des statischen Rings an der Aufhängung bearbeitet wird.
Ein achter Aspekt schafft weiterhin einen Schritt eines Härtens einer Laufbahnfläche eines Drehrings durch einen Wärmebehandlungsvorgang;
einen Schritt, der danach eine Endbearbeitung an der Laufbahnfläche des Drehrings vornimmt;
einen Schritt eines Verbindens des Drehrings mit dem unbeweglichen Ring über eine Vielzahl von Rollelementen;
einen Schritt eines festen Verbindens des Drehkörpers zum Bremsen an einer Seitenfläche des Passflanschs; und
einen Schritt einer darauf folgenden Bearbeitung der Bremsfläche des Drehkörpers zum Bremsen zu einer vorgegebenen Anordnung und zu vorgegebenen Dimensionen unter Verwendung der Befestigungsfläche des feststehenden Rings an der Aufhängung als eine Referenzfläche.
Ein neunter Aspekt schafft eine Lagereinheit für ein Rad, die aufweist:
einen feststehenden Ring, der eine Laufbahnfläche besitzt und durch eine Aufhängung in einem Zustand, in dem er verwendet wird, gehalten ist;
einen Drehlaufbahnring, der eine Laufbahnfläche besitzt;
eine Vielzahl von Rollelementen, die zwischen der Laufbahnfläche des statischen Rings und der Laufbahnfläche des Drehrings zwischengefügt sind; und
einen Passflansch, der an einer äußeren Umfangsfläche des Drehrings vorgesehen ist, um fest den Drehkörper zum Bremsen und das Rad an einer Außenfläche davon in einem Zustand, in dem sie verwendet sind, über die Verwendung einer Vielzahl von Bolzen, die an demselben Umfang angeordnet sind, zu verbinden, wobei der Flansch mit Durchgangslöchern ausgebildet ist, durch die die Stehbolzen von einer Innenfläche aus eingesetzt werden und an der Außenfläche befestigt werden,
wobei der Bolzen, dessen Außenumfangsfläche mit einem verzahnten Bereich ausgebildet ist, in das Durchgangsloch eingepresst befestigt wird, und
eine zentrale Position in der Breitenrichtung des gezahnten Bereichs in der axialen Richtung mehr nach innen als die Mittenposition in der Dickenrichtung des Passflanschs eingestellt wird.
Gemäß einem zehnten Aspekt umfasst das Durchgangsloch einen Bereich mit großem Durchmesser, der durch Abfasen der Seite der Außenfläche gebildet ist.
Gemäß einem elften Aspekt ist der Bereich mit großem Durchmesser mit einer Gegenbohrungsbearbeitung oder eine Drehbearbeitung gebildet.
Gemäß einem zwölften Aspekt ist die Außenfläche mit einer ringförmigen Nut ausgebildet, die mit den Durchgangslöchern in Verbindung steht.
Ein dreizehnter Aspekt schafft eine Lagereinheit für ein Rad, die aufweist:
einen unbeweglichen Ring, der eine Vielzahl statischer Laufbahnflächen besitzt und durch eine Aufhängung in einem Zustand, in dem sie verwendet wird, gehalten ist;
einen drehbaren Laufbahnring mit einer Vielzahl drehbarer Laufbahnflächen;
eine Vielzahl rollender Elemente, die zwischen den unbeweglichen Laufbahnflächen und den entsprechenden drehbaren Laufbahnflächen angeordnet sind; und
einen Passflansch mit einer Innenfläche und einer Außenfläche, und der an der Außenfläche des drehbaren Rings vorhanden ist, wobei in Funktion der Drehkörper zum Bremsen und das Rad an der Außenfläche unter Verwendung einer Vielzahl von Bolzen, die an ein und demselben Umfang angeordnet sind, verbunden sind,
wobei die Außenfläche des Passflanschs in eine vorgegebene Anordnung bearbeitet wird, nachdem eine Außenumfangsfläche eines Zwischenbereichs des Drehrings durch einen Härtungsvorgang gehärtet worden ist.
Gemäß einem vierzehnten Aspekt wird eine Drehlaufbahnfläche des Zwischenbereichs des Drehrings in der axialen Richtung in eine vorgegebene Anordnung und in vorgegebene Dimensionen in der Basis der Außenfläche bearbeitet.
Ein fünfzehnter Aspekt schafft ein Verfahren zum Herstellen einer Lagereinheit für ein Rad, die einen unbeweglichen Ring mit einer Vielzahl unbeweglicher Laufbahnflächen umfasst und in Funktion von einer Aufhängungsstruktur getragen wird;
einen drehbaren Laufring, der eine Vielzahl drehbarer Laufbahnflächen besitzt;
eine Vielzahl rollender Elemente, die zwischen den unbeweglichen Laufbahnflächen und den entsprechenden drehbaren Laufbahnflächen angeordnet sind; und
einen Passflansch mit einer Innenfläche und einer Außenfläche, und der an einer Außenumfangsfläche des drehbaren Rings vorhanden ist, wobei in Funktion ein drehbarer Bremskörper und das Rad an der Außenfläche davon durch die Verwendung einer Vielzahl von Bolzen, die an ein und demselben Umfang angeordnet sind, verbunden sind, wobei das Verfahren aufweist:
einen Schritt eines Bearbeitens der Außenfläche des Passflanschs zu einer vorgegebenen Anordnung, nachdem eine äußere Umfangsfläche eines Zwischenbereichs des Drehrings durch einen Härtevorgang gehärtet worden ist.
Ein sechzehnter Aspekt weist weiterhin einen Schritt eines Bearbeitens einer Laufbahnfläche des Zwischenbereichs des Drehrings in der axialen Richtung zu einer vorgegebenen Anordnung und zu vorgegebenen Dimensionen auf der Basis der Außenfläche auf.

Claims

Verfahren zum Herstellen einer Radlagereinheit (5) mit einem Rotationskörper (2) zum Bremsen, wobei die Radlagereinheit enthält: einen unbeweglichen Ring (6) mit einer Laufbahnfläche (11a, 11b), der im Funktionszustand von einer Aufhängung starr getragen wird; einen drehbaren Ring (8, 16) mit einer Laufbahnfläche (14a, 14b), die durch ein Wärmebehandlungsverfahren gehärtet ist; eine Vielzahl rollender Elemente (17), die zwischen der drehbaren Laufbahnfläche (14a, 14b) und der unbeweglichen Laufbahnfläche (11a, 11b) angeordnet sind; einen Passflansch (13), der an einer Außenumfangsoberfläche des drehbaren Ringes (8, 16) angebracht ist; und einen Rotationskörper (2) zum Bremsen, der starr mit einer einzigen Oberfläche des Passflansches (13) verbunden ist und eine Bremsfläche (130) aufweist, gegen die ein Reibungsmaterial beim Bremsen gepresst wird, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: – Härten einer drehbaren Laufbahnfläche (14a, 14b) eines drehbaren Ringes (8, 16) durch ein Wärmebehandlungsverfahren; – anschließendes starres Verbinden des Rotationskörpers (2) zum Bremsen mit einer Seitenfläche des Passflansches (13); und – anschließendes Bearbeiten der drehbaren Laufbahnfläche (14a, 14b) zu einer vorbestimmten Ausbildung und Abmessungen unter Verwendung der Bremsfläche (130) des Rotationskörpers (2) zum Bremsen als Bezugsfläche.