DE69913217T2

DE69913217T2 - Achsaggregat für ein Antriebsrad eines Fahrzeuges

Info

Publication number: DE69913217T2
Application number: DE69913217T
Authority: DE
Inventors: Yasumasa Fujisawa-shi Mizukoshi; Takeo Fujisawa-shi Ohkuma; Hideo Fujisawa-shi Ouchi
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 1998-02-16
Filing date: 1999-02-16
Publication date: 2004-11-04
Anticipated expiration: 2019-02-17
Also published as: DE69917348T2; EP1077142A3; EP1308314B1; EP1308314A3; DE69913217D1; EP0936086A3; EP1077142B1; JP3982093B2; EP1077142A2; EP1308315A3; EP0936086A2; DE69917348D1; US6286909B1; DE69911951T2; EP1308314A2; DE69911951D1; US6296321B1; JP2000142009A; US6135571A; EP1308315A2

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Achseinheit zum Antreiben eines Fahrzeugrades, wie sie im Oberbegriff des Patentanspruches 1 beschrieben wird.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Verschiedene Arten von Achseinheiten sind bisher bekannt, bei denen ein Außenring und ein Innenring drehbar mittels Wälzelementen verbunden sind, um ein Rad an einer Aufhängungseinheit drehbar zu tragen. Es ist erforderlich, daß die Achseinheit, die für das Tragen des getriebenen Rades an einer unabhängigen Aufhängung und das drehbare Antreiben des getriebenen Rades verwendet wird, die Drehung der Antriebswelle gleichmäßig auf das Rad (während eine konstante Geschwindigkeit gesichert wird) in Verbindung mit einem Doppelgelenk ungeachtet der relativen Verschiebung zwischen dem Differentialgetriebe und dem getriebenen Rad und des Lenkwinkels zu übertragen, der dem Rad verliehen wird. Die Achseinheit für das Antreiben des Fahrzeugrades, die eine sogenannte Nabeneinheit der vierten Generation ist, kann mit einem derartigen Doppelgelenk verbunden und relativ kompakt und leicht konstruiert werden. Eine derartige Achseinheit wurde früher in der Japanischen Patentveröffentlichung Tokukai Hei Nr. 7-317754, im U.S. Patent Nr. 5674011 oder im U.S. Patent Nr. 4881842, welches die charakteristischen Merkmale aufweist, die im Oberbegriff des Patentanspruches 1 erwähnt werden, offenbart.
36 zeigt ein Beispiel für eine konventionelle Konstruktion, die in der Japanischen Patentveröffentlichung Tokukai Hei Nr. 7-317754 offenbart wird. Ein Außenring 1, der sich nicht dreht, während er an der Aufhängungseinheit getragen wird, wenn sie im Fahrzeug eingebaut ist, weist einen äußeren flanschartigen Befestigungsabschnitt 2 für das Tragen des Außenringes an der Aufhängungseinheit an deren äußeren peripheren Fläche und zwei Reihen von Außenringlaufbahnen 3 an deren inneren peripheren Fläche auf.
An der radial inneren Seite des Außenringes 1 ist eine Nabe 6 angeordnet, die durch Kombinieren eines ersten Elementes 4 und eines zweiten Elementes 5 gebildet wird. Von diesen ist das erste Element 4 in einer zylindrischen Form mit einem Montageflansch 7 für das Tragen des Rades an einer Stirnseite (an der linken Stirnseite in 36) und einer Innenringlaufbahn 8 an der anderen Stirnseite (an der rechten Stirnseite in 36) ausgebildet. Das zweite Element 5 weist an einer Stirnseite (der linken Stirnseite in 36) einen zylindrischen Abschnitt 9 für das äußere Sichern des ersten Elementes 4 und an der anderen Stirnseite (der rechten Stirnseite in 36) ein Gehäuse 11, das der Außenring eines Doppelgelenkes 10 eines Rzeppa-Typs ist, mit der Innenringlaufbahn 8 auf, die an der äußeren peripheren Fläche von dessen Mittelteil angeordnet ist.
Durch Anordnen einer Vielzahl von Wälzelementen 12 entsprechend zwischen den Außenringlaufbahnen 3 und den Innenringlaufbahnen 8 wird die Nabe 6 drehbar auf der Innenseite des Außenringes 1 getragen.
In einer Position, wo die innere periphere Fläche des ersten Elementes 4 und die äußere periphere Fläche des zweiten Elementes 5 in einer ausgerichteten Weise verbunden werden, werden eine Außeneingriffsnut 13 und eine Inneneingriffsnut 14 entsprechend gebildet, und ein Anschlagring 15 ist zwischen diesen Eingriffsnuten 13, 14 und damit in Eingriff vorhanden, wodurch verhindert wird, daß sich das erste Element 4 vom zweiten Element 5 entfernt.
Außerdem wird eine Schweißnaht 17 zwischen einem äußeren peripheren Randabschnitt an einer Stirnfläche (die linke Stirnfläche in 36) des zweiten Elementes 5 und einem inneren peripheren Randabschnitt eines abgestuften Abschnittes 16, der an der inneren peripheren Fläche des ersten Elementes 4 gebildet wird, aufgebracht, um das erste und das zweite Element 4 und 5 sicher miteinander zu verbinden.
Außerdem sind im wesentlichen zylindrische Abdeckungen 18 aus Metall, wie beispielsweise einer nichtrostenden Stahlplatte, und kreisförmige Dichtungsringe 19 aus einem elastischen Material, wie beispielsweise einem Gummi oder Elastomer, zwischen den sich öffnenden Abschnitten an den entgegengesetzten Enden des Außenringes 1 und der äußeren peripheren Fläche im Mittelteil der Nabe 6 vorhanden. Auf der Innenseite des Mittelteils des zweiten Elementes 5 ist ein Trennelement 20 für das Verschließen der Innenseite des zweiten Elementes 5 vorhanden. Diese Abdeckungen 18, Dichtungsringe 19 und das Trennelement 20 verschließen den Abschnitt, wo die Vielzahl von Wälzelementen 12 installiert ist, oder den Abschnitt des Doppelgelenkes 10 von außen und verhindern, daß im Inneren des Abschnittes vorhandenes Fett nach außen entweicht, ebenso wie das Eindringen von Fremdsubstanzen, wie beispielsweise Regenwasser, Staub oder dergleichen, verhindert wird.
Das Doppelgelenk 10 weist das Gehäuse 11, einen Innenring 21, ein Befestigungselement 22 und eine Vielzahl von Kugeln 23 auf. Der Innenring 21 ist an einem Kopfende einer Antriebswelle (nicht gezeigt) befestigt, die drehbar mittels eines Getriebes durch einen Motor angetrieben wird. Auf der äußeren peripheren Fläche dieses Innenringes 21 werden in einer Richtung unter rechtem Winkel zur Umfangsrichtung entsprechend sechs Inneneingriffsnuten 24 mit einem Bogenquerschnitt, wenn in einer virtuellen Ebene orthogonal zur Mittelachse des Innenringes 21 geschnitten wird, mit einem gleichmäßigen Abstand in der Umfangsrichtung gebildet.
In einer Position entgegengesetzt den Inneneingriffsnuten 24 auf der inneren peripheren Fläche des Gehäuses 11 werden gleichermaßen in einer Richtung unter rechtem Winkel zur Umfangsrichtung entsprechend sechs Außeneingriffsnuten 25 gebildet, die einen Bogenquerschnitt aufweisen.
Das Befestigungselement 22 ist in einer Gesamtringform ausgebildet, wobei es einen Bogenquerschnitt aufweist, und wird zwischen der äußeren peripheren Fläche des Innenringes 21 und der inneren peripheren Fläche des Gehäuses 11 gehalten. Hohlräume 26 sind entsprechend im Befestigungselement 22 in sechs Positionen in dessen Umfangsrichtung ausgebildet, wobei die Positionen mit den Innen- und Außeneingriffsnuten 24 und 25 ausgerichtet sind, und wobei die vorangehend erwähnten Kugeln (sechs insgesamt) darin zurückgehalten werden, eine innerhalb eines jeden der Hohlräume 26. Diese Kugeln 23 können ungehindert längs der Innen- und Außeneingriffsnuten 24 und 25 gerollt werden, während sie entsprechend in jedem Hohlraum 26 zurückgehalten werden.
Wenn die Achseinheit für das Antreiben des Fahrzeugrades, die so konstruiert ist, wie es vorangehend beschrieben wird, in ein Fahrzeug angebracht wird, wird der Außenring 1 an der Aufhängungseinheit mittels des Befestigungsabschnittes 2 getragen, und das getriebene Rad wird am ersten Element 4 mittels des Montageflansches 7 befestigt.
Die Antriebswelle (nicht gezeigt) wird drehbar mittels des Getriebes durch den Motor angetrieben, und der Kopfabschnitt der Antriebswelle wird mittels Paßfeder mit der Innenseite des Innenringes 21 des Doppelgelenkes 10 in Eingriff gebracht. Zum Zeitpunkt des Fahrens eines Kraftfahrzeuges wird die Drehung des Innenringes 21 auf die Nabe 6, die das zweite Element 5 einschließt, mittels der Vielzahl von Kugeln 23 übertragen, um das getriebene Rad drehbar anzutreiben.
37 zeigt ein zweites Beispiel einer konventionellen Konstruktion, die im vorangehend erwähnten U.S. Patent Nr. 5674011 offenbart wird. Im Fall des zweiten Beispiels der konventionellen Konstruktion sind zwei Reihen von Außenringlaufbahnen 3 auf der inneren peripheren Fläche des Außenringes 1 angeordnet, der sich zum Zeitpunkt der Benutzung nicht dreht, wobei er innen an einem Gelenk 40 einer Aufhängungseinheit befestigt ist.
Ein Montageflansch 7 für das Tragen des Rades ist an einer Stirnseite (an der linken Stirnseite in 37) der äußeren peripheren Fläche der Nabe 6a angeordnet, und zwei Reihen von Innenringlaufbahnen 8 sind an der anderen Stirnseite (an der rechten Stirnseite in 37) mittels eines Paares von Innenringen 50 angeordnet. Die Innenringe 50 werden am Körper der Nabe 6a mittels eines gebördelten Abschnittes 27 getragen und gesichert, der durch Biegen des anderen Endes der Nabe 6a radial nach außen gebildet wird.
Eine Vielzahl von Wälzelementen 12 ist entsprechend zwischen den Außenringlaufbahnen 3 und den Innenringlaufbahnen 8 angeordnet, um die Nabe 6a innerhalb des Außenringes 1 drehbar aufzunehmen.
Eine Keilnabe 28 ist im mittleren Abschnitt der Nabe 6a vorhanden. Die Nabe 6a und ein Antriebswellenelement 29 werden auf diese Weise verbunden, um eine Achseinheit für das Antreiben eines Fahrzeugrades zu bilden. An einer Stirnseite des Antriebswellenelementes 29 ist eine Keilwelle 30 vorhanden, die mit der Keilnabe 28 in Eingriff kommt. Außerdem ist an der anderen Stirnseite des Antriebswellenelementes 29 ein Gehäuse 11 vorhanden, das der Außenring des Doppelgelenkes ist. Das Antriebswellenelement 29 und die Nabe 6a werden miteinander so verbunden, daß die Keilwelle 30 in die Keilnabe 28 eingesetzt wird, und ein Kopplungselement 31 aus einem elastischen Material wird verriegelnd mit den Elementen 29 und 6a in Eingriff gebracht, um dadurch eine Trennung zu verhindern. Das Kopplungselement 31 ist mit Kodiereinrichtungen 32 aus einem magnetischen Material oder einem Dauermagneten versehen, um es möglich zu machen, daß die Drehzahl der zwei Elemente 29 und 6a nachgewiesen wird.
38 zeigt ein drittes Beispiel einer konventionellen Konstruktion, die in der Japanischen Gebrauchsmusterregistrierung Nr. 2573325 offenbart wird. Im Fall des dritten Beispiels der konventionellen Konstruktion wird eine Nabe 6b mit einem Abschnitt eines Endes einer Achse 92 mittels Paßfeder in Eingriff gebracht, der vom Ende eines Achsrohres 93 freigelegt ist. Die Nabe 6b wird drehbar von den Wälzelementen getragen, die in zwei Reihen innerhalb eines stationären Außenringes 1a angeordnet sind.
Außerdem wird ein Anschlagring 15a in der Form eines Segmentkreises in einer Eingriffsnut 94 in Eingriff gebracht, die im Kopfabschnitt der Achse 92 in einem Abschnitt gebildet wird, der aus dem Paßfedereingriff mit der Nabe 6b herausragt, um zu verhindern, daß die Nabe 6b von der Achse 92 herunterkommt.
39 zeigt ein viertes Beispiel einer konventionellen Konstruktion, die im U.S. Patent Nr. 4881842 offenbart wird. Im Fall des vierten Beispiels der konventionellen Konstruktion wird eine Nabe 6c drehbar durch zwei Reihen von Wälzelementen innerhalb eines Außenringes 1b getragen, der an einem Gelenk 40 befestigt ist.
Eine Keilwelle 30 wird mit einer Keilnabe 28, die im mittleren Abschnitt der Nabe 6c ausgebildet wird, mittels Paßfeder in Eingriff gebracht. Außerdem wird ein Gehäuse 11, das der Außenring des Doppelgelenkes ist, am Basisende (dem rechten Ende in 39) der Keilwelle 30 angeordnet. Auf der Kopfendfläche (die linke Endfläche in 39) der Keilwelle 30 wird ein Befestigungsabschnitt 95 für einen Eingriff mit einem Werkzeug für das Ziehen der Keilwelle 30 in die Keilnabe 28 gebildet.
Die Nabe 6c wird durch einen Anschlagring 15b, der in der Eingriffsnut angebracht ist, die in einem Abschnitt auf der Kopfendseite auf der äußeren peripheren Fläche der Keilwelle 30 gebildet wird, daran gehindert, daß sie von der Keilwelle 30 herunterkommt. In diesem Zustand wird ein elastischer Ring 96 zwischen der Nabe 6c und dem Gehäuse 11 elastisch zusammengedrückt, um ein Spiel der Nabe 6c auf der Keilwelle 30 zu verhindern.
40 zeigt ein fünftes Beispiel einer konventionellen Konstruktion, die im U.S. Patent Nr. 5492417 offenbart wird. Im Fall des fünften Beispiels der konventionellen Konstruktion wird eine Nabe 6d drehbar von zwei Reihen von Wälzelementen innerhalb eines Außenringes 1c getragen, der an einem Gelenk 40 befestigt ist. Ein Innenring 50, der außen an der Nabe 6d angebracht ist, wird an einer axialen Bewegung mit einem Anschlagring 97 gehindert, der in der Nabe 6d angebracht ist.
Zusätzlich bedeckt der Kopfabschnitt einer Buchse 98 (das linke Ende in 40) eines Doppelgelenkes, der mittels Paßfeder mit dem axial inneren Ende (dem rechten Ende in 40) der Nabe 6d in Eingriff gebracht wird, den Anschlagring 97, um zu verhindern, daß sich der Anschlagring 97 von der Nabe 6d löst.
Ein Anschlagring 15c ist zwischen und in Eingriff mit der äußeren peripheren Fläche des inneren Endes der Nabe 6d und der inneren peripheren Fläche der Buchse 98 positioniert, um zu verhindern, daß die Nabe 6d von der Buchse 98 herunterkommt. Ein zahnradartiger wellenförmiger Abschnitt 99 wird auf der äußeren peripheren Fläche des Kopfabschnittes der Buchse 98 gebildet, so daß dieser Abschnitt als eine Kodiereinrichtung funktioniert. Ein Drehzahlmeßsensor 101, der am Außenring 1c mittels eines Dichtungsringes 100 gehalten wird, liegt zum wellenförmigen Abschnitt 99 hin, um so die Drehzahl der Buchse 98 und der Nabe 6d nachzuweisen.
Im Fall des ersten Beispiels der in 36 gezeigten konventionellen Konstruktion muß die Übertragung der Rotationskraft zwischen dem ersten Element 4 und dem zweiten Element 5, das die Nabe 6 bildet, durch den Abschnitt der Schweißnaht 17 bewirkt werden. Das heißt, es ist erforderlich, daß ein großes Drehmoment für das Antreiben zwischen dem ersten Element 4 für das Tragen des Rades und dem zweiten Element 5, das mit der Antriebswelle gekoppelt ist, übertragen wird.
Da jedoch diese Elemente 4 und 5 an ihren zylindrischen Flächen miteinander in Eingriff gebracht werden, kann ein großes Drehmoment nicht an den Eingriffsflächen übertragen werden. Es ist daher erforderlich, das große Drehmoment mittels des Abschnittes der Schweißnaht 17 zu übertragen. Daher muß die Schweißnaht 17 eine aufgeschweißte vollständige Umfangsschweißnaht sein, um die Festigkeit des Abschnittes der Schweißnaht 17 ausreichend zu vergrößern. Wenn die Schweißnaht 17 eine aufgeschweißte Schweißnaht um den gesamten Umfang herum ist, kann jedoch die Form des Abschnittes der Innenringlaufbahn 8, die an der äußeren peripheren Fläche des ersten Elementes 4 gebildet wird, verbogen werden, oder die Härte des Abschnittes der Innenringlaufbahn 8 kann vermindert werden, was auf die Wärme zum Zeitpunkt des Schweißens zurückzuführen ist. Daher kann die Haltbarkeit der Wälzlagereinheit, die diese Innenringlaufbahnen 8 einschließt, nicht ausreichend gesichert werden.
Im Fall des zweiten Beispiels der in 37 gezeigten konventionellen Konstruktion, da die Trennung zwischen der Nabe 6a und dem Antriebswellenelement 29 durch das Kopplungselement 31 aus einem elastischen Material verhindert wird, ist die Funktion des Verhinderns der Trennung eher unsicher. Das heißt, wenn ein Kraftfahrzeug plötzlich wendet, wird eine große Seitenkraft auf die Nabe 6a in der Richtung des Ziehens dieser Nabe 6a weg vom Antriebswellenelement 29 angewandt, basierend auf der großen Schubbelastung infolge einer auf die Nabe 6a vom Rad angewandten Zentrifugalkraft. Daher ist es im Fall einer derartigen großen Kraft sehr schwierig, die Trennung der Nabe 6a vom Antriebswellenelement 29 mittels des Kopplungselementes 31 zuverlässig zu verhindern. Daher kann nicht eine ausreichende Zuverlässigkeit gesichert werden.
Das dritte Beispiel der in 38 gezeigten konventionellen Konstruktion betrifft eine sogenannte halbtragende Konstruktion, die eine nicht unabhängige Aufhängung des Aufhängungstyps ist. Im Fall einer derartigen Konstruktion kann der Paßfedereingriffsabschnitt vom Außenraum durch den Kopplungsabschnitt des Achsrohres 93 und den Außenring 1a abgesperrt werden. Daher ist es nicht erforderlich, eine Dichtungsvorrichtung zwischen der Achse und der Nabe zu liefern, um den Paßfedereingriffsabschnitt vom Außenraum abzusperren. Das dritte Beispiel einer derartigen konventionellen Konstruktion weist eine ziemlich abweichende grundlegende Konstruktion gegenüber der der vorliegenden Erfindung auf, bei der das getriebene Rad durch eine unabhängige Aufhängung mit Bezugnahme auf die Aufhängungseinheit drehbar getragen wird.
Im Fall des vierten Beispiels der in 39 gezeigten konventionellen Konstruktion ist ein Element für das Absperren des Paßfedereingriffsabschnittes von der Außenseite nicht vorhanden. Daher kann das Eindringen von Fremdsubstanzen, wie beispielsweise Regenwasser, das Staub enthält, in den Paßfedereingriffsabschnitt nicht vermieden werden. Außerdem im Fall der Konstruktion, wie sie in 39 gezeigt wird, bei der ein Spiel der Nabe 6c mit Bezugnahme auf die Keilwelle 30 durch den elastischen Ring 96 verhindert wird und der elastische Ring 96 infolge der Axiallast verformt werden kann, was eine Gleitbewegung im Paßfedereingriffsabschnitt hervorruft, und wenn dann Fremdsubstanzen in den Paßfedereingriffsabschnitt gelangen, wird der Paßfedereingriffsabschnitt verschlissen, und die Haltbarkeit wird verschlechtert, was unbefriedigend ist.
Im Fall des fünften Beispiels der in 40 gezeigten konventionellen Konstruktion, da der Paßfedereingriffsabschnitt in einem Abschnitt angeordnet ist, der nach innen von der inneren Endöffnung des Außenringes 1c vorsteht, wird die axiale Dimension der gesamten Achseinheit für das Antreiben des Fahrzeugrades vergrößert, und eine kompakte und leichte Konstruktion kann nicht realisiert werden.
Die Achseinheit für das Antreiben des Fahrzeugrades entsprechend der vorliegenden Erfindung wurde entwickelt, um die vorangehend erwähnten Probleme anzusprechen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer kompakten und leichten Achseinheit mit guter Haltbarkeit und Zuverlässigkeit für das Antreiben eines Fahrzeugrades, bei dem die Nabe eine Keilnabe, die mit der Keilwelle des Antriebswellenelementes in Eingriff kommt, und einen Anschlagring aufweist, der zwischen der Außeneingriffsnut an der inneren peripheren Fläche der Keilnabe und der Inneneingriffsnut an der äußeren peripheren Fläche der Keilwelle gehalten wird, um zu verhindern, daß die Keilwelle entfernt wird.
Dementsprechend stellt die vorliegende Erfindung eine Achseinheit nach Patentanspruch 1 bereit.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Es zeigen:
1 eine Schnittdarstellung einer Hälfte eines Beispiels der Ausführungen der Achseinheit für das Antreiben eines Fahrzeugrades, der nicht Teil der vorliegenden Erfindung ist;
2 eine Ansicht eines Anschlagringes, von einer Seite in 1 aus aufgenommen;
3 eine Schnittdarstellung einer Hälfte eines Beispiels der Ausführungen der Achseinheit für das Antreiben eines Fahrzeugrades, der nicht Teil der vorliegenden Erfindung ist;
4 eine vergrößerte Teilansicht des Anschlagringes in einem eingesetzten Zustand;
5 eine Teilansicht der Keilbohrung, von links in 3 aufgenommen;
6 eine Schnittdarstellung einer Hälfte eines Beispiels der Ausführungen der Achseinheit für das Antreiben eines Fahrzeugrades, der nicht Teil der vorliegenden Erfindung ist;
7 eine Schnittdarstellung einer Hälfte eines Beispiels der Ausführungen der Achseinheit für das Antreiben eines Fahrzeugrades, der nicht Teil der vorliegenden Erfindung ist;
8 eine Schnittdarstellung einer Hälfte eines Beispiels der Ausführungen der Achseinheit für das Antreiben eines Fahrzeugrades, der nicht Teil der vorliegenden Erfindung ist;
9 eine Schnittdarstellung der Kodiereinrichtung und elastischen Platte in einem weiteren Beispiel der Ausführungen, der nicht Teil der vorliegenden Erfindung ist;
10 eine Schnittdarstellung einer Hälfte eines Beispiels der Ausführungen der Achseinheit für das Antreiben eines Fahrzeugrades entsprechend der vorliegenden Erfindung;
11 eine Ansicht eines Teils des Stützmetallelementes und der Dichtungslippen, von links in 10 aufgenommen;
12 eine Schnittdarstellung einer Hälfte eines Beispiels der Ausführungen der Achseinheit für das Antreiben eines Fahrzeugrades entsprechend der vorliegenden Erfindung;
13 eine Schnittdarstellung einer Hälfte eines Beispiels der Ausführungen der Achseinheit für das Antreiben eines Fahrzeugrades entsprechend der vorliegenden Erfindung;
14 eine Schnittdarstellung einer Hälfte eines Beispiels der Ausführungen der Achseinheit für das Antreiben eines Fahrzeugrades entsprechend der vorliegenden Erfindung;
15 eine Schnittdarstellung einer Hälfte eines Beispiels der Ausführungen der Achseinheit für das Antreiben eines Fahrzeugrades entsprechend der vorliegenden Erfindung;
16 eine Schnittdarstellung einer Hälfte eines Beispiels der Ausführungen der Achseinheit für das Antreiben eines Fahrzeugrades, der nicht Teil der vorliegenden Erfindung ist;
17 eine Schnittdarstellung einer Hälfte eines Beispiels der Ausführungen der Achseinheit für das Antreiben eines Fahrzeugrades entsprechend der vorliegenden Erfindung;
18 eine Schnittdarstellung einer Hälfte eines Beispiels der Ausführungen der Achseinheit für das Antreiben eines Fahrzeugrades entsprechend der vorliegenden Erfindung;
19 eine Schnittdarstellung einer Hälfte eines Beispiels der Ausführungen der Achseinheit für das Antreiben eines Fahrzeugrades entsprechend der vorliegenden Erfindung;
20 eine vergrößerte Ansicht des Abschnittes XX in 19;
21 eine Schnittdarstellung einer Hälfte eines Beispiels der Ausführungen der Achseinheit für das Antreiben eines Fahrzeugrades entsprechend der vorliegenden Erfindung;
22 eine Schnittdarstellung einer Hälfte eines Beispiels der Ausführungen der Achseinheit für das Antreiben eines Fahrzeugrades, der nicht Teil der vorliegenden Erfindung ist;
23 eine Schnittdarstellung einer Hälfte eines Beispiels der Ausführungen der Achseinheit für das Antreiben eines Fahrzeugrades, der nicht Teil der vorliegenden Erfindung ist;
24 eine Schnittdarstellung einer Hälfte eines Beispiels der Ausführungen der Achseinheit für das Antreiben eines Fahrzeugrades, der nicht Teil der vorliegenden Erfindung ist;
25 eine vergrößerte perspektivische Ansicht des Teils des Anschlagringes in 24;
26 eine Schnittdarstellung einer Hälfte eines Beispiels der Ausführungen der Achseinheit für das Antreiben eines Fahrzeugrades, der nicht Teil der vorliegenden Erfindung ist;
27 eine vergrößerte perspektivische Ansicht des Anschlagringes in 26;
28 eine Schnittdarstellung einer Hälfte eines Beispiels der Ausführungen der Achseinheit für das Antreiben eines Fahrzeugrades, der nicht Teil der vorliegenden Erfindung ist;
29 eine Schnittdarstellung einer Hälfte eines Beispiels der Ausführungen der Achseinheit für das Antreiben eines Fahrzeugrades, der nicht Teil der vorliegenden Erfindung ist;
30 eine Schnittdarstellung einer Hälfte eines Beispiels der Ausführungen der Achseinheit für das Antreiben eines Fahrzeugrades entsprechend der vorliegenden Erfindung;
31 eine Schnittdarstellung einer Hälfte eines Beispiels der Ausführungen der Achseinheit für das Antreiben eines Fahrzeugrades entsprechend der vorliegenden Erfindung;
32 eine vergrößerte Ansicht des Abschnittes XXXII in 31;
33 eine Schnittdarstellung einer Hälfte eines Beispiels der Ausführungen der Achseinheit für das Antreiben eines Fahrzeugrades entsprechend der vorliegenden Erfindung;
34 eine Schnittdarstellung einer Hälfte eines Beispiels der Ausführungen der Achseinheit für das Antreiben eines Fahrzeugrades, der nicht Teil der vorliegenden Erfindung ist;
35 eine Schnittdarstellung einer Hälfte eines Beispiels der Ausführungen der Achseinheit für das Antreiben eines Fahrzeugrades, der nicht Teil der vorliegenden Erfindung ist;
36 eine Teilschnittdarstellung eines Beispiels der Konstruktionen nach dem bisherigen Stand der Technik;
37 eine Teilschnittdarstellung eines Beispiels der Konstruktionen nach dem bisherigen Stand der Technik;
38 eine Teilschnittdarstellung eines Beispiels der Konstruktionen nach dem bisherigen Stand der Technik;
39 eine Teilschnittdarstellung eines Beispiels der Konstruktionen nach dem bisherigen Stand der Technik;
40 eine Teilschnittdarstellung eines Beispiels der Konstruktionen nach dem bisherigen Stand der Technik.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGEN
Die Achseinheit für das Antreiben eines Fahrzeugrades der vorliegenden Erfindung welche die charakteristischen Merkmale aufweist, die im Oberbegriff des Patentanspruches 1 erwähnt werden.
Jetzt werden einige Beispiele der Ausführungen mit Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erklärt.
1 und 2 zeigen ein erstes Beispiel einer Ausführung, die nicht Teil der vorliegenden Erfindung ist. Ein Außenring 1, der sich nicht dreht, während er auf der Aufhängungseinheit getragen wird, weist einen Befestigungsabschnitt 2 für das Tragen auf der Aufhängungseinheit auf der äußeren peripheren Fläche davon und zwei Reihen von Außenringlaufbahnen 3 auf der inneren peripheren Fläche davon auf. Eine Nabe 6a ist konzentrisch mit dem Außenring 1 auf der Innendurchmesserseite des Außenringes 1 angeordnet.
Innenringlaufbahnen 8 sind direkt oder auf einem separaten Innenring 50 auf der äußeren peripheren Fläche der Nabe 6a auf einem Abschnitt angeordnet, der zu den entsprechenden Außenringlaufbahnen 3 hin liegt.
Der Innenring 50 ist außen an einem abgestuften Abschnitt 33 angebracht, der am axial inneren Ende des Hauptkörpers der Nabe 6a (ein Endabschnitt in Richtung der Mitte in der Breitenrichtung des Fahrzeuges, wenn er am Fahrzeug angebracht ist; das rechte Ende in 1) gebildet wird, und er ist an der Nabe 6a am axial inneren Ende des Hauptkörpers mittels eines gebördelten Abschnittes 27 gesichert, der durch Stauchen und Aufweiten eines Abschnittes, der aus der axial inneren Stirnfläche des Innenringes 50 vorsteht, in einer radial nach außen gerichteten Richtung gebildet wird.
Die Nabe 6a wird drehbar auf der Innenseite des Außenringes 1 getragen, indem eine Vielzahl von Wälzelementen 12 wälzbar zwischen den Außenringlaufbahnen 3 und den Innenringlaufbahnen 8 entsprechend bereitgestellt wird.
Außerdem sind Dichtungsringe 19 zwischen der inneren peripheren Fläche auf entgegengesetzten Endabschnitten des Außenringes 1 und der äußeren peripheren Fläche des Mittelteils des Hauptkörpers der Nabe 6a und der äußeren peripheren Fläche des axial inneren Endabschnittes des Innenringes 50 angeordnet, um den Abschnitt, wo die Wälzelemente 12 angeordnet sind, vom Außenraum abzutrennen.
An der äußeren Endöffnung, d. h., am axial äußeren Ende der Nabe 6a, ist eine Kappe 34 angebracht und gesichert, um die äußere Endöffnung abzusperren. An der äußeren peripheren Fläche des axial äußeren Endes der Nabe 6a (das Ende in Richtung der Außenseite in der Breitenrichtung des Fahrzeuges, wenn am Fahrzeug angebracht; das linke Ende in 1; entsprechend dem Ende, das in den Patentansprüchen beschrieben wird) ist ein Montageflansch 7 für das Tragen und Sichern des Rades an der Nabe 6a zusammenhängend mit der Nabe 6a vorhanden.
Außerdem ist eine Keilnabe 28 in der Mitte der Nabe 6a angeordnet. Die Nabe 6a und das Antriebswellenelement 29 werden verbunden, um eine Wälzlagereinheit für ein Rad zu bilden. Eine Keilwelle 30, die mit der Keilnabe 28 in Eingriff kommt, ist ebenfalls in dem Abschnitt auf der axial äußeren Stirnseite des Antriebswellenelementes 29 angeordnet. Der Abschnitt auf der axial inneren Stirnseite des Antriebswellenelementes 29 bildet ein Gehäuse 11, das ein Außenring eines Doppelgelenkes ist.
Bei der Achseinheit für das Antreiben des Fahrzeugrades wird ein inneren Eingriffsabschnitt oder eine Inneneingriffsnut 14 um den gesamten Umfang auf der äußeren peripheren Fläche des Mittelteils an der axial äußeren Stirnseite der Keilwelle 30 gebildet. Ein äußerer Eingriffsabschnitt oder eine Außeneingriffsnut 13 wird ebenfalls um den gesamten Umfang in einer Position ausgerichtet mit der Inneneingriffsnut 14 an der inneren peripheren Fläche des Mittelteils an der axial äußeren Stirnseite der Keilnabe 28 gebildet.
Außerdem ist ein Anschlagring 35 in der Form eines Segmentkreises, wie er in 2 gezeigt wird, in den Innen- und Außengriffsnuten 14 und 13 angebracht, so daß der Anschlagring 35 zwischen und in Eingriff mit diesen Eingriffsnuten 14 und 13 bereitgestellt wird.
Der Anschlagring 35 ist so geformt, daß dessen Durchmesser elastisch zusammendrückbar und aufweitbar ist, indem ein Drahtstab aus einem elastischen Metall, wie beispielsweise Federstahl, nichtrostendem Federstahl und dergleichen, in der Form eines annähernd C-förmigen Segmentkreises gebildet wird. Ein Außendurchmesser D₃₅ des Anschlagringes 35 in einem freien Zustand sollte mindestens einen Durchmesser R₂₈ des maximalen einbeschriebenen Kreises der Keilnabe 28 (der Kopfkreis der Keilnabe 28) betragen. Außerdem sind ein Durchmesser R₁₄ des Nutbodens der Inneneingriffsnut 14 und der Durchmesser R₁₃ des Nutbodens der Außeneingriffsnut 13 so begrenzt, daß der Anschlagring 35 zwischen und in Eingriff mit der Innen- und Außeneingriffsnut 14 und 13 bereitgestellt wird. Das heißt, der Durchmesser R₁₄ des Nutbodens der Inneneingriffsnut 14 ist nicht größer als ein Wert, der durch Subtrahieren des Zweifachen des Durchmessers d₃₅ des Drahtstabes, der den Anschlagring 35 bildet, vom Durchmesser R₂₈ des maximalen einbeschriebenen Kreises der Keilnabe 28 erhalten wird (R₁₄ ≤ R₂₈ – 2d₃₅).
Eine derartige Begrenzung ist erforderlich, um es möglich zu machen, daß die Keilwelle 30 zusammen mit dem Anschlagring 35 in die Keilnabe 28 ungehindert eingesetzt wird, wobei der Anschlagring 35 in den Boden der Inneneingriffsnut 14 gedrückt wird.
Außerdem sollte der Durchmesser R₁₃ kleiner sein als ein Wert, der durch Addieren des Zweifachen des Durchmessers d₃₅ des Drahtstabes, der den Anschlagring 35 bildet, zum Durchmesser D₃₀ des maximalen umschreibenden Kreises der Keilwelle 30 (der Kopfkreis der Keilwelle 30) erhalten wird (R₁₃ < D₃₀ + 2d₃₅). Eine derartige Begrenzung ist erforderlich, um den inneren peripheren Randabschnitt des Anschlagringes 35 mit der Inneneingriffsnut 14 in Eingriff zu bringen, wobei der Durchmesser des Anschlagringes 35 elastisch vergrößert wird.
Daher bevorzugt man, daß der Durchmesser R₁₃ des Nutbodens der Außeneingriffsnut 13 so eingeschränkt wird, daß der Anschlagring 35 in einer mittleren Position in einer diametralen Richtung des Eingriffsabschnittes zwischen der Keilnabe 28 und der Keilwelle 30 vorhanden ist, wobei der äußere periphere Rand des Anschlagringes 35 gegen den Nutboden der Außeneingriffsnut 13 stößt.
Da die Dimensionen der Innen- und Außeneingriffsnut 14 und 13 und des Anschlagringes 35 begrenzt werden, wie es vorangehend beschrieben wird, können dann, wenn die Keilwelle 30 in die Keilnabe 28 eingesetzt wird, wobei der Anschlagring 35 am Abschnitt der Inneneingriffsnut 14 angebracht wird, die Nabe 6a und das Antriebswellenelement 29 so gekoppelt werden, daß sie nicht getrennt werden. Das heißt, wenn die Nabe 6a und das Antriebswellenelement 29 gekoppelt werden, wird die Keilwelle 30 in die Keilnabe 28 eingesetzt, wobei der Anschlagring 35 in der Inneneingriffsnut 14 angebracht wird, von innen nach außen, d. h., von recht nach links in 1.
Durch dieses Einsetzen wird der Anschlagring 35 längs der inneren peripheren Flächen des gebördelten Abschnittes 27 und einer Führungsfläche 36 geführt, die in einer konischen konkaven Form ausgebildet ist, angrenzend an den axial inneren Endabschnitt der Keilnabe 28 angeordnet, während der Außendurchmesser elastisch zusammengedrückt wird, und er wird in die Keilnabe 28 gedrückt. Danach weidet sich der Durchmesser des Anschlagringes 35 elastisch auf, bis der äußere periphere Rand des Anschlagringes 35 gegen die Bodenfläche der Außeneingriffsnut 13 stößt, wobei die Inneneingriffsnut 14 und die Außeneingriffsnut 13 ausgerichtet sind.
Auf diese Weise, wobei der Durchmesser des Anschlagringes 35 elastisch aufgeweidet ist, wird der Anschlagring 35 zwischen und in Eingriff mit der Innen- und Außeneingriffsnut 14 und 13 bereitgestellt, um zu verhindern, daß die Keilwelle 30 aus der Keilnabe 28 herauskommt, und um die Nabe 6a und das Antriebswellenelement 29 zu koppeln, so daß sie nicht getrennt werden.
Der Neigungswinkel der Führungsfläche 36 mit Bezugnahme auf die axiale Richtung der Nabe 6a beträgt vorzugsweise 30 Grad oder weniger, so daß der Anschlagring 35 gleichmäßig längs der Führungsfläche 36 passieren kann.
Außerdem wird bevorzugt, daß der Eingriffsabschnitt zwischen der Keilwelle 30 und der Keilnabe 28 durch Aufbringen eines Harnstofffettes auf den Eingriffsabschnitt zwischen der Keilwelle 30 und der Keilnabe 28, um ein Schmiermittel dazwischen anzuordnen, geschmiert wird. Das Harnstofffett enthält eine Harnstoffverbindung als Konsistenzmittel und ein synthetisches Öl als Basisöl.
Eine Breite W der Innen- und Außeneingriffsnut 14 und 13 darf nicht kleiner sein als der Durchmesser d₃₅ des Drahtstabes, der den Anschlagring 35 bildet, aber der Unterschied zwischen der Breite W und dem Durchmesser d₃₅ wird so klein wie möglich gehalten. Der Grund dafür ist, daß das Spiel im Kopplungsabschnitt unterdrückt werden soll, der aus der Innen- und Außeneingriffsnut 14 und 13 und dem Anschlagring 35 besteht.
Um die Kopplungsfestigkeit zwischen der Nabe 6a und dem Antriebswellenelement 29 zu verbessern, kann der Kopplungsabschnitt, der aus der Innen- und Außeneingriffsnut 14 und 13 und dem Anschlagring 35 besteht, in zwei axialen Positionen angeordnet werden. In diesem Fall sollten jedoch die Breite der Innen- und Außeneingriffsnut 14 und 13 und der Durchmesser des Drahtstabes, der den Anschlagring 35 bildet, der an der Kopfstirnseite in der Einsetzrichtung (die linke Stirnseite in 1) angeordnet ist, größer sein als die Breite der Innen- und Außeneingriffsnut und der Durchmesser des Drahtstabes, der den Anschlagring bildet, der an der hinteren Stirnseite in der Einsetzrichtung (der rechten Stirnseite in 1) angeordnet ist.
Der Grund dafür ist, daß verhindert werden soll, daß der Anschlagring des Eingriffsabschnittes an der Kopfstirnseite und die Außeneingriffsnut des Eingriffsabschnittes an der hinteren Stirnseite miteinander in Eingriff kommen. Anderenfalls könnte die Keilwelle 30 nicht weiter in die Keilnabe 28 eingesetzt werden.
Im Fall dieses Beispiels wird ein Dichtungselement oder ein Dichtungsring 37 mit einem X-förmigen Querschnitt zwischen einem Abschnitt, der sich zwischen der Keilwelle 30 und dem Gehäuse 11 auf der inneren peripheren Fläche des Mittelteils des Antriebswellenelementes 29 befindet, und der inneren peripheren Fläche des axial inneren Endabschnittes der Nabe 6a angeordnet. Der kreisförmige Dichtungsring 37 aus einem elastischen Material, wie beispielsweise einem gummiartigen Elastomer usw., wirkt mit der Kappe 34 zusammen, um den Paßfedereingriffsabschnitt zwischen der Keilwelle 30 und der Keilnabe 28 im wesentlichen vollständig abzudichten, um das Eindringen von Fremdsubstanzen, wie beispielsweise Regenwasser, das Staub enthält, in den Paßfedereingriffsabschnitt zu verhindern, und um zu verhindern, daß der Paßfedereingriffsabschnitt rostet, oder daß der Verschleiß des Paßfedereingriffsabschnittes fortschreitet.
Übrigens, wenn ein Element aus Stahlblech anstelle des elastischen Materials, wie in der vorliegenden Erfindung, mit einer Federfunktionsfähigkeit versehen wird, in dem es beispielsweise mit einem V-förmigen Querschnitt gebildet und einfach in Kontakt mit dem passenden Element angeordnet wird, kann es möglich sein, daß das Element mit dem passenden Element in der Makroform dicht anliegend in Kontakt kommt, daß es aber nicht möglich ist, daß es mit dem passenden Element in der Mikroform, wie beispielsweise Oberflächenrauheit, Welligkeit, dicht anliegend in Kontakt kommt. Dementsprechend kann man sich darauf nicht als „Dichtung" beziehen, weil keine sichere Abdichtung bewirkt wird. Bei dieser Erfindung besteht der Dichtungsring aus mehr oder weniger weichem Material, das sich dicht anliegend an die Mikroform des passenden Elementes anpassen kann, mit dem der Dichtungsring in Kontakt ist, so daß eine gute Abdichtungsleistung erreicht wird. Genau gesagt, nicht nur die Abdichtungsleistung, sondern ebenfalls die Haltbarkeit, wird in Betracht gezogen, und daher besteht die Dichtung aus einem Kautschukmaterial mit einer guten Abdichtungseigenschaft, wie beispielsweise Nitrilkautschuk, fluorhaltiger Kautschuk oder ein thermoplastisches Polyetherelastomermaterial mit einer guten Haltbarkeit, wie beispielsweise Hytrel, Arnytel, so daß das Dichtungsmaterial einen Elastizitätsmodul in der Längsrichtung von 200 [MPa] oder weniger und wünschenswerterweise zwischen 5 [MPa] und 60 [MPa] aufweist. Außerdem ist ein Spalt 38 zwischen dem gebördelten Abschnitt 27, der am axial inneren Endabschnitt der Nabe 6a gebildet wird, und der axial äußeren Stirnfläche des Gehäuses 11 des Antriebswellenelementes 29 angeordnet. Zum Zeitpunkt des Betätigens der Achseinheit dieses Beispiels, selbst wenn periphere relative Bewegungen auf der Basis einer elastischen Verformung während des Lagerdrehmomentes erzeugt werden, scheuert daher der gebördelte Abschnitt 27 nicht an der axial äußeren Stirnfläche des Gehäuses 11, so daß keine abnormalen Geräusche infolge des Scheuerns erzeugt werden. Außerdem wird auf der äußeren peripheren Fläche des inneren Endabschnittes des Gehäuses 11 eine Verankerungsnut 39 für das Verankern eines axial äußeren Endabschnittes einer Staubschutzkappe (nicht gezeigt) gebildet.
Im Fall der Achseinheit für das Antreiben des Fahrzeugrades entsprechend der vorliegenden Erfindung, so konstruiert und montiert, wie es vorangehend beschrieben wird, wird die Übertragung des Drehmomentes zwischen dem Antriebswellenelement 29 und der Nabe 6a basierend auf dem Eingriff zwischen der Keilwelle 30 und der Keilnabe 28 bewirkt. Dementsprechend ist eine Funktionsweise, die beispielsweise eine aufgeschweißte volle Umfangsschweißnaht einschließt, was eine Verformung infolge der Wärme hervorrufen kann, für ein zuverlässiges Übertragen des Drehmomentes zwischen dem Antriebswellenelement 29 und der Nabe 6a nicht erforderlich. Daher kann die Haltbarkeit eines jeden Teils der Wälzlagereinheit, die die Innenringlaufbahnen 8 einschließt, die auf der äußeren peripheren Fläche des Mittelteils des Hauptkörpers der Nabe 6a gebildet werden, gesichert werden.
Außerdem kann die Trennung zwischen dem Antriebswellenelement 29 und der Nabe 6a durch den Eingriff zwischen der Innen- und Außeneingriffsnut 14 und 13 und dem Anschlagring 35 verhindert werden. Der Anschlagring 35, der in der Form eines Segmentkreises gebildet wird, kann aus metallischen Materialien mit einer ausreichenden Festigkeit bestehen, wie beispielsweise Federstahl, nichtrostendem Federstahl und dergleichen. Daher kann die vorangehend erwähnte Trennung zuverlässig verhindert werden, wodurch die Zuverlässigkeit der Achseinheit gesichert wird.
Da der Dichtungsring 37 zwischen dem Antriebswellenelement 29 und der Nabe 6a angeordnet wird, um mit der Kappe 34 zusammenzuwirken, wird außerdem der Paßfedereingriffsabschnitt zwischen der Keilwelle 30 und der Keilnabe 28 vom Außenraum abgesperrt, und da Fett als Schmiermittel auf diesen Paßfedereingriffsabschnitt aufgebracht und dazwischengebracht wird, kann das Auftreten eines übermäßigen Verschleißes im Paßfedereingriffsabschnitt infolge Fressens oder dergleichen verhindert werden.
Übrigens, der Paßfedereingriffsabschnitt wird, wie vorangehend erwähnt, geschmiert, weil jegliche Gleitbewegungen in der axialen Richtung im Paßfedereingriffsabschnitt hervorgerufen würden, weil axiale Zwischenräume zwischen dem Anschlagring und den Eingriffsnuten beim Eingriff vorhanden sind. Jegliche feste Schmiermittel und flüssige Schmiermittel können für die Schmierung verwendet werden, aber das Fettschmiermittel ist billig und leicht zu behandeln. Das Fett wird in den Paßfedereingriffsabschnitt zwischen der Nabe und dem Antriebswellenelement so eingefüllt, daß das Fett auf entweder den Keil oder die Keilnut beim Eingriff aufgebracht wird, bevor die Nabe mit dem Antriebswellenelement verbunden wird. Wenn das Fett auf die Keilnut in der Innendurchmesserfläche der Nabe aufgebracht wird, könnte, da der mit dem Auftrag versehene Abschnitt nicht freigelegt wird, das Fett nicht an einem Verpackungselement während des Transportes haften, und dann ist es möglich, die Fettmenge nach dem Montieren zu steuern.
Außerdem ist bei der vorliegenden Ausführung die Dichtung 37 vorhanden, um den Paßfedereingriffsabschnitt zusätzlich zur Dichtung 19 für das Abdichten des Lagers abzudichten, und daher könnten, selbst wenn die Nabeneinheit in einer Unterbaugruppe, nicht in einer vollständigen Baugruppe, transportiert wird und das Antriebswellenelement in einem späteren Schritt montiert wird, Fremdsubstanzen, wie beispielsweise Staub, während des Transportes nicht in die Nabeneinheit gelangen, da sie bereits abgedichtet wurde.
Gleichermaßen, wenn die Nabeneinheit auf dem Markt vom Antriebswellenelement getrennt ist, damit eines von ihnen wieder verwendet wird, könnten Fremdsubstanzen, wie beispielsweise Staub, nicht in die Nabeneinheit gelangen, wenn sie vom Antriebswellenelement getrennt ist.
Obgleich die Konstruktion, wo eine einzelne Dichtung für das Abdichten zwischen dem Außenring des Lagers und dem Antriebswellenelement verwendet wird, im Fachgebiet bekannt ist, was von der vorliegenden Erfindung abweicht, kann der Schritt des gleichzeitigen Montierens der Nabeneinheit und des Antriebswellenelementes unternommen werden, um zu verhindern, daß Fremdsubstanzen, wie beispielsweise Staub, in das Lager in der Konstruktion eindringen, und einem derartigen Produkt fehlt es an Anpassungsfähigkeit. Außerdem müssen in diesem Fall sowohl die Nabeneinheit als auch das Antriebswellenelement gleichzeitig ausgetauscht werden, wenn es auf dem Markt gefordert wird. Eine derartige Konstruktion zwingt den Benutzer, die Geldbelastung für überflüssige Teile zu tragen, und zusätzlich ist es für das Einsparen von Ressourcen nicht wünschenswert.
Die vorliegende Erfindung ist auf eine Konstruktion ausgerichtet, wo das Dichtungselement des Lagers vom Dichtungselement der Paßfeder getrennt ist, wobei die Paßfederdichtung zwischen den relativ nicht drehbaren Elementen vorhanden ist, um leicht die gute Abdichtungsleistung zu erreichen. Außerdem wird die Dichtung 37 vor dem Montieren der Nabeneinheit im Antriebswellenelement auf dem Antriebswellenelement mit Übermaß angebracht, und daher würde die Dichtung nicht herabfallen, die Dichtungshalterungsposition würde sich nicht bewegen und jegliche derartige Störungen würden beim Montieren nicht auftreten.
3 bis 5 zeigen ein zweites Beispiel. Im Fall dieses Beispiels wird der Anschlagring 35a, der zwischen und in Eingriff mit der Inneneingriffsnut 14 und der Außeneingriffsnut 13 vorhanden ist, durch Preßstranzen eines Plattenelementes aus Federstahl (einschließlich eines Werkzeugstahles, wie z. B. SK5 oder dergleichen) hergestellt, um dem Anschlagring 35a eine Federeigenschaft zu verleihen. Ein derartiger Anschlagring 35a wird annähernd in einer C-Form insgesamt gebildet, die einen rechteckigen Querschnitt (ein Segmentkreis) aufweist, und der gesamte Ring wird abschreckgehärtet.
Bei diesem Beispiel wird ein Paar Pufferelemente 52, die sich aus einem elastischen Material zusammensetzen, wie beispielsweise Kautschuk oder einem synthetischen Harz, um den gesamten Umfang an den axial entgegengesetzten Seitenflächen des Anschlagringes 35a gebunden. Selbst wenn die Nabe 6a und das Antriebswellenelement 29 relativ in der axialen Richtung infolge des Spiels verschoben werden, das im Kopplungsabschnitt zwischen beiden axial gegenüberliegenden Flächen der Innen- und Außeneingriffsnut 14 und 13 und dem Anschlagring 35a zu verzeichnen ist, wird daher ein direktes Anstoßen der axial gegenüberliegenden Flächen der Innen- und Außeneingriffsnut 14 und 13 gegen die axial entgegengesetzten Seitenflächen des Anschlagringes 35a verhindert, wodurch der Schlag auf diese Flächen gelindert wird.
Im Ergebnis dessen kann die Haltbarkeit der Innen- und Außeneingriffsnut 14 und 13 und des Anschlagringes 35a gesichert werden, ebenso wie das Auftreten irgendeines unerfreulichen metallischen Geräusches infolge des direkten Anstoßens dieser Abschnitte verhindert wird. Außerdem kann durch Binden der vorangehend erwähnten Pufferelemente 52 daran die Wirkung des Verhinderns des Verschleißes des Anschlagringes 35a infolge des Fressens ebenfalls erhalten werden.
Der Außendurchmesser des an die Fläche gebundenen Pufferelementes 52, zumindestens an der axialen Außenseite im installierten Zustand (die linke Seitenfläche in 3 und 4) der entgegengesetzten Seitenflächen des Anschlagringes 35a, ist etwas kleiner als der des Anschlagringes 35a ausgeführt. Genau gesagt, wie in 4 gezeigt wird, ist der Außendurchmesser des Pufferelementes 52 kleiner ausgeführt, so daß, wenn der Kopfendabschnitt der Keilwelle 30 in das Innere der Keilnabe 28 eingesetzt wird, der äußere periphere Rand des Pufferelementes 52, das an die Außenfläche des Anschlagringes 35a gebunden ist, nicht an die Führungsfläche 36 anstößt, die am inneren Endrand der Keilnabe 28 angeordnet ist.
Das ist der Fall, weil die auf den Stoßabschnitt der Führungsfläche 36 und des Pufferelementes 52 wirkende Reibungskraft größer wäre als die Reibungskraft, die auf den Stoßabschnitt der Führungsfläche 36 und des Anschlagringes 35a wirkt. Mit anderen Worten, damit die Wirkung der größeren Reibungskraft verhindert wird, wodurch es daher leichter gemacht wird, den Kopfabschnitt der Keilwelle 30 in das Innere der Keilnabe 28 einzusetzen. Wenn der Außendurchmesser beider Pufferelemente 52 begrenzt wird, wie es vorangehend beschrieben wird, ist es nicht notwendig, sich um die Richtung des Befestigens des Anschlagringes 35a an der Inneneingriffsnut 14 zu bemühen, wodurch die Installation erleichtert wird.
Im Fall dieses Beispiels wird die axiale Dimension der Keilwelle 30 und der Keilnabe 28 so begrenzt, daß der Kopfendabschnitt der Keilwelle 34 etwas aus dem axial äußeren Endrand der Keilnabe 28 zum Zeitpunkt des Einsetzens der Keilwelle 30 in die Keilnabe 28 vorsteht, wenn der Abschnitt an der Außendurchmesserseite des Anschlagringes 35a, der an der Inneneingriffsnut 14 befestigt ist, in die Außeneingriffsnut 13 eintritt (wenn der Anschlagring 35a beim Eingriff zwischen der Innen- und Außeneingriffsnut 14 und 13 angeordnet wird). Daher kann leicht beurteilt werden, ob der Anschlagring 35a für einen Eingriff zwischen der Innen- und der Außeneingriffsnut 14 und 13 angeordnet ist oder nicht, wodurch Fehler bei der Montage verhindert werden können.
Im Fall dieses Beispiels wird eine Grundbohrung 53 im mittleren Abschnitt der Kopfstirnfläche der Keilwelle 30 gebildet, und eine Eingriffsnut 54 wird um den gesamten Umfang auf der inneren peripheren Fläche des Mittelteils der Grundbohrung 53 gebildet.
Zum Zeitpunkt des Einsetzens der Keilwelle 30 in die Keilnabe 28, indem der Kopfabschnitt eines Ziehwerkzeuges in der Eingriffsnut 54 in Eingriff gebracht wird, kann die Keilwelle 30 von einer Öffnung auf der axial äußeren Stirnseite der Keilnabe 28 aus gezogen werden.
Außerdem, obwohl es nicht gezeigt wird, wird der Keil, der auf der äußeren peripheren Fläche der Keilwelle 30 gebildet wird, in der axialen Richtung etwas verdreht gebildet, um jegliches Spiel in der peripheren Richtung des Paßfedereingriffsabschnittes zwischen der Keilwelle 30 und der Keilnabe 28 zu verringern. Wenn die Keilwelle 30 in die Keilnabe 28 eingesetzt wird, wirkt daher eine große Reibungskraft in der axialen Richtung zwischen der äußeren peripheren Fläche der Keilwelle 30 und der inneren peripheren Fläche der Keilnabe 28.
Im Fall dieses Beispiels, da die Keilwelle 30 mittels des Ziehwerkzeuges, dessen Kopfabschnitt in der Eingriffsnut 54 in Eingriff ist, herausgezogen werden kann, kann jedoch das Einsetzen der Keilwelle 30 leicht bewirkt werden.
Im Fall dieses Beispiels, da die Befestigungsnut 54 für einen Eingriff des Kopfabschnittes des Ziehwerkzeuges darin auf der inneren peripheren Fläche der Grundbohrung 53 ausgebildet ist, die in der Kopfstirnfläche der Keilwelle 30 gebildet wird, werden außerdem das Gewicht und die axiale Dimension des Antriebswellenelementes 29 nicht vergrößert, anders als beim vierten Beispiel der konventionellen Konstruktion. Obgleich die Festigkeit des Kopfabschnittes der Keilwelle 30 bei der Bildung der Grundbohrung 53 etwas verringert werden kann, ist das in der Praxis kein Problem, da ein großes Drehmoment nicht am Kopfabschnitt angewandt wird.
Außerdem werden im Fall dieses Beispiels tiefe Nuten 55, die tiefer sind als die Keilnuten, die auf der inneren peripheren Fläche der Keilnabe 28 gebildet werden, in der axialen Richtung (in der rechten und linken Richtung in 3 und in der Richtung aus der Seite heraus in 5), wie in 5 gezeigt wird, an einer Vielzahl von Stellen in der peripheren Richtung der Keilnabe 28 in einem Abschnitt mindestens vom axial äußeren Endrand der Keilnabe 28 in Richtung des axial äußeren Endes der Keilnabe 28 gebildet, die die Außeneingriffsnut 13 überbrückt.
Wenn die Keilwelle 30 aus der Keilnabe 28 herausgezogen wird, wird der Durchmesser des Anschlagringes 35a durch eine Vielzahl von Stiften verringert, die vom axial äußeren Endabschnitt der Keilnabe 28 in die entsprechenden tiefen Nuten 55 eingesetzt werden, um den Anschlagring 35a aus der Außeneingriffsnut 13 zu trennen.
In dem in der Fig. gezeigten Beispiel ist die Breite der entsprechenden tiefen Nuten 55 schmal ausgeführt, so daß die tiefen Nuten 55 nicht den Eingriffszustand des Paßfedereingriffsabschnittes zwischen der Keilnabe 28 und der Keilwelle 30 beeinflussen. Es ist jedoch ebenfalls möglich, die Breite von entsprechenden tiefen Nuten 55 so zu verbreitern, daß die tiefen Nuten zwei bis drei Keilnuten überbrücken.
Wenn die Breite der entsprechenden tiefen Nuten 55 breit ausgeführt wird, wie es vorangehend beschrieben wird, ist es möglich, diese tiefen Nuten 55 durch Schmieden zu bilden. In einem derartigen Fall wird die Anzahl der Zahnradzähne, die mittels Paßfeder in Eingriff gebracht werden sollen, in dem Abschnitt verringert, wo diese tiefen Nuten 55 ausgebildet sind; jedoch müssen diese tiefen Nuten 55 nur in einem axialen Teil des Paßfedereingriffsabschnittes gebildet werden. Daher wird die Anzahl der Zahnradzähne, die mittels Paßfeder in Eingriff gebracht wird, nicht über die gesamte Länge des Paßfedereingriffsabschnittes verringert. Daher ist die Verringerung des Drehmomentes minimal, das durch den Paßfedereingriffsabschnitt übertragen wird, was zu keinem praktischen Problem führt.
Im Fall dieses Beispiels ist eine Kappe 34a für das Verschließen der Öffnung im axial äußeren Ende des Raumes, wo die Keilwelle 30 und die Keilnabe 28 vorhanden sind, an einem Abschnitt befestigt, der nahe zur Kopfstirnfläche der Keilwelle 30 im axialen Mittelteil des Hauptkörpers der Nabe 6a hin liegt. Im Fall dieses Beispiels besteht diese Kappe 34a im allgemeinen aus einem synthetischen Harz und ist in einer Grundzylinderform mit einem zylindrischen Abschnitt 56 und einem Scheibenabschnitt 57 für das Verschließen der Öffnung im axial äußeren Ende des zylindrischen Abschnittes 56 ausgebildet.
Wenn diese Kappe 34a am Mittelteil der Nabe 6a angebracht ist, wird der zylindrische Abschnitt 56 innen am Mittelteil der Nabe 6a gesichert, wobei ein Eingriffsvorsprung 58 um den gesamten Umfang auf der äußeren peripheren Fläche des axial inneren Endabschnittes des zylindrischen Abschnittes 56 gebildet wird, der in einer Eingriffsnut 59 in Eingriff kommt, die um den gesamten Umfang auf der inneren peripheren Fläche des Mittelteils der Nabe 6a gebildet wird.
Danach wird ein nach außen angeflanschter Ring 60 auf der äußeren peripheren Fläche an der axial äußeren Stirnseite des zylindrischen Abschnittes 56 gebildet und stößt an eine abgestufte Fläche 61, die auf der inneren peripheren Fläche an der axial äußeren Stirnseite der Nabe 6a gebildet wird.
Außerdem ist ein Runddichtring 63 in einer Nut 62 angebracht, die um den gesamten Umfang des zylindrischen Abschnittes 56 gebildet wird, um einen Raum zwischen der äußeren peripheren Fläche des zylindrischen Abschnittes 56 und der inneren peripheren Fläche des Mittelteils der Nabe 6a abzudichten.
Im Fall dieses Beispiels, wie es vorangehend beschrieben wird, kann durch Befestigen der Kappe 34a an einem Abschnitt, der nahe zur Kopfstirnfläche der Keilwelle 30 liegt, im Mittelteil der Nabe 6a das Volumen des Raumes zwischen der Kappe 34a und dem Dichtungsring 37, wo die Keilwelle 30 und die Keilnabe 28 vorhanden sind, verringert werden. In diesen Raum wird Fett eingefüllt, um das Rosten und den Verschleiß der Keilwelle 30 und der Keilnabe 28 zu verhindern, und um das Auftreten von abnormalen Geräuschen zu verhindern, die vom Rost und dem Verschleiß ausgehen.
Außerdem kann durch Verringern des Volumens des Raumes, wie in diesem Beispiel, die darin einzufüllende Fettmenge verringert werden, um die Kosten zu verringern.
Außerdem kann die Kappe 34a, die so befestigt wird, wie es vorangehend beschrieben wird, leicht vom Mittelteil der Nabe 6a entfernt werden, indem an der inneren Fläche des Ringes 60 mit dem Kopfabschnitt eines Spezialwerkzeuges gezogen wird, das zwischen der abgestuften Fläche 61 und der axial inneren Fläche des Ringes 60 eingesetzt wird.
Daher wird ein abgefaster Abschnitt 64 am äußeren peripheren Randabschnitt auf der axial inneren Fläche des Ringes 60 gebildet, um das Einsetzen des Kopfabschnittes des Spezialwerkzeuges zwischen der abgestuften Fläche 61 und der axial inneren Fläche des Ringes 60 zu erleichtern.
Die weitere Konstruktion und Funktionsweise sind im wesentlichen die gleichen wie beim Fall des vorangehend beschriebenen ersten Beispiels. Übrigens weist der Ring 60 Abschnitte mit größerem und kleinerem Durchmesser in einer zweistufigen Form auf, so daß das Kopfende des Spezialwerkzeuges sicher in die Fläche auf der axial inneren Seite des Ringes 60 eingesetzt werden kann. Danach stößt die axial innere Fläche des Abschnittes mit kleinerem Durchmesser an die abgestufte Fläche 61, um einen Spalt zwischen der axial inneren Fläche des Abschnittes mit dem größeren Durchmesser und der abgestuften Fläche 61 zu bewirken.
6 zeigt ein drittes Beispiel. Im Fall dieses Beispiels wird eine Schraubennut 65, die eine Eingriffsnut ist, auf der inneren peripheren Fläche einer Grundbohrung 53 gebildet, die im mittleren Abschnitt der Kopfstirnfläche der Keilwelle 30 vorhanden ist. Wenn die Keilwelle 30 in die Keilnabe 28 eingesetzt wird, wird ein am Kopfabschnitt eines Zugelementes gebildetes Außengewinde in die Schraubennut 65 geschraubt.
Im Fall dieses Beispiels besteht die Nabe 6a aus einem Kohlenstoffstahlmaterial, beispielsweise einem Kohlenstoffstahl für mechanische Konstruktionen, wie beispielsweise S53C~S55C (JIS G4051) oder SAE 1060~SAE 1070.
Außerdem werden abschreckgehärtete Schichten durch Induktionshärten oder dergleichen auf Abschnitten an der peripheren Fläche der Nabe 6a gebildet, wie durch die schräge Schraffierung in 6 gezeigt wird, um die Haltbarkeit dieser Abschnitte zu verbessern. Die Abschnitte sind kontinuierliche Abschnitte auf der äußeren peripheren Fläche im Mittelteil der Nabe 6a vom Basisendabschnitt der axial inneren Fläche des Montageflansches 7 bis zur axial inneren Hälfte eines abgestuften Abschnittes 33, in dem der Innenring 50 außen angebracht ist, und an einem Abschnitt auf der inneren peripheren Fläche der Nabe 6a, wo die Keilnabe 28 gebildet wird.
Insbesondere im Fall dieses Beispiels, da die abschreckgehärtete Schicht auf einem Teil der Keilnabe 28 gebildet wird, kann ein Freßverschleiß infolge der geringfügigen Schwingung in der axialen Richtung der Keilnabe 28 verhindert werden, selbst wenn ein gewisses Rattern in der axialen Richtung im Eingriffsabschnitt der Keilwelle 30 und der Keilnabe 28 infolge des Spieles bewirkt wird, das im Eingriffsabschnitt der Innen- und Außeneingriffsnut 14 und 13 und des Anschlagringes 35 zu verzeichnen ist. Daher kann die Haltbarkeit des Paßfedereingriffsabschnittes, der die Keilnabe 28 einschließt, ausreichend gesichert werden.
Die weitere Konstruktion und Funktionsweise sind im wesentlichen die gleichen wie im Fall des vorangehend beschriebenen ersten und zweiten Beispiels.
7 zeigt ein viertes Beispiel. Im Fall dieses Beispiels wird die äußere periphere Fläche des Außenringes 1 in einer einfachen zylindrischen Form gebildet, und zum Zeitpunkt des Anbringens des Außenringes 1 in der Aufhängungseinheit ist sie innen in einer Befestigungsbohrung gesichert, die im Gelenk 40 vorhanden ist (siehe 37, 39 und 40). Außerdem ist ein Paar Innenringe 50, die mit Innenringlaufbahnen 8 an den entsprechenden äußeren peripheren Flächen versehen sind, außen am Hauptkörper der Nabe 6a angebracht und mittels des gebördelten Abschnittes 27 befestigt, so daß zwei Reihen von Innenringlaufbahnen 8 an der äußeren peripheren Fläche der Nabe 6a vorhanden sind.
Die Stirnfläche des gebördelten Abschnittes 27 ist so ausgeführt, daß sie gegen die axial äußere Stirnfläche des Gehäuses 11 des Antriebswellenelementes 29 stößt oder dicht daran positioniert ist. Ein Runddichtring 42 wird in einer Sicherungsnut 41 gehalten, die auf der axial äußeren Stirnfläche des Gehäuses 11 ausgebildet ist, und er ist so ausgeführt, daß er elastisch gegen die Stirnfläche des gebördelten Abschnittes 27 stößt, um einen Raum zwischen dem gebördelten Abschnitt 27 und dem Gehäuse 11 abzudichten.
Im Fall dieses Beispiels wird durch Anstoßen der Stirnfläche des gebördelten Abschnittes 27 an die axial äußere Stirnfläche des Gehäuses 11 des Antriebswellenelementes 29 oder Positionieren dieser dicht daran verhindert, daß die Keilwelle 30 relativ zur Keilnabe 28 weiter in Richtung nach links verschoben wird als in 7 gezeigt wird. Zusammen damit ist im Fall dieses Beispiels der Außeneingriffsabschnitt, der an der inneren peripheren Fläche der Nabe 6a vorhanden ist, ein abgestufter Abschnitt 43, der am axial äußeren Endrandabschnitt der Keilnabe 28 gebildet wird.
Zum Zeitpunkt der Montage der Antriebsradachseinheit wird dieser abgestufte Abschnitt 43 mit einem Anschlagring 35 in Eingriff gebracht, der in einer Inneneingriffsnut 14 in Eingriff gebracht wird, die auf der äußeren peripheren Fläche der Keilwelle 30 gebildet wird, um dadurch zu verhindern, daß die Keilwelle 30 aus der Keilnabe 28 herauskommt.
Im Fall dieses Beispiels ist die Konstruktion so, daß der Runddichtring 42 einer Vorbelastung mit dem an der Nabe 6a angebrachten Antriebswellenelement 29 ausgesetzt wird. Ein Rattern in der axialen Richtung zwischen der Keilwelle 30 und der Keilnabe 28 kann folglich verhindert werden, wodurch ein Freßverschleiß infolge einer geringfügigen Schwingung in der axialen Richtung verhindert wird.
Übrigens betragen bei der vorliegenden Konstruktion, wie im ersten Beispiel der Ausführungen beschrieben wird, die Elastizitätsmodule des verwendeten Dichtungsmaterials in der Längsrichtung 200 [MPa] oder weniger, wünschenswerterweise zwischen 5 [MPa] und 60 [MPa], so daß sich das Dichtungselement dicht anliegend an die Mikroform dieses damit in Kontakt befindlichen passenden Elementes anpaßt, um eine gute Abdichtungsleistung zu erhalten. Außerdem, wenn der Innendurchmesser des Runddichtringes 42 in der Abmessung kleiner ausgeführt ist als der Innendurchmesser der Sicherungsnut 41, so daß der Runddichtring 42 auf der Innendurchmesserfläche der Sicherungsnut 41 angebracht wird, würde die Dichtung nicht herabfallen, die Dichtungshalterungsposition würde sich nicht bewegen, und jegliche derartige Störungen würden während des Montierens nicht auftreten.
Wenn sich das Antriebswellenelement in der axialen Richtung während des Betriebes verschiebt, wird der Runddichtring verformt, um immer eine veränderliche Formänderung aufzunehmen, und daher ist die Einsatzbedingung des Runddichtringes sehr hart. Der Grad der Veränderung der Formänderung wird durch den maximalen Verschiebungswiderstand (mehrere zehn [kg Kraft]) in der axialen Richtung des Dreibeinverbindungselementes, das auf der Seite des Untersetzungsgetriebes der Antriebswelle montiert ist, die Formänderung im Runddichtring, wenn die Belastung aufgenommen wird, und die Abweichung in der Abmessung der Teile bestimmt, die für die Fertigung erforderlich sind. Um die Formänderung im Runddichtring zu verringern, um seine Haltbarkeit zu verbessern, ist es wünschenswert, ein Dreibeinverbindungselement mit einem kleinen Verschiebungswiderstand zu verwenden, so daß der axiale Verschiebungswiderstand beim normalen Verbindungselementwinkel von 5 Grad bis 15 Grad 20 [kg Kraft] oder weniger beträgt. Wenn die Druckformänderung nicht 30% oder weniger betragen kann, wünschenswerter 20 oder weniger, trotzdem daß die Formänderung im Runddichtring so gering wie möglich minimiert wird, wird die Sicherungsnut 41, die an der äußeren Stirnfläche des Gehäuses 11 gebildet wird, so ausgeführt, daß sie eine größere Tiefe aufweist, so daß die äußere Stirnfläche direkt mit dem gebördelten Abschnitt 27 der Nabe in Kontakt kommt, wenn die Druckformänderung des Runddichtringes 30% übersteigt, um jegliche weitere Formänderung im Runddichtring zu vermeiden. Daher wird durch Begrenzen der Bewegung in beiden Richtungen des Antriebswellenelementes an der äußeren Stirnfläche und am Anschlagring 35 mit einem Metallelement, das so geformt ist, daß es eine Steifigkeit in der axialen Richtung aufweist, die Formänderung des Dichtungselementes zwangsläufig auf einen Wert oder weniger begrenzt. Im Ergebnis dessen wird nicht nur die Verbesserung hinsichtlich der Haltbarkeit des Dichtungselementes erhalten, sondern es wird ebenfalls die Verbesserung der Haltbarkeit der Paßfeder infolge der Verringerung der Schwingungsbreite der Gleitbewegung in der Paßfeder erhalten.
Übrigens ist bei der vorliegenden Konstruktion, wo eine Vorbelastung auf den Runddichtring angewandt wird, da der Runddichtring aus einem weichen Material mit einem kleinen Elastizitätsmodul in der Längsrichtung besteht, der Paßfedereingriffsabschnitt zwischen der Nabe und dem Antriebswellenelement so konstruiert, daß relative Gleitbewegungen in der axialen Richtung gestattet werden. Dementsprechend muß der Paßfedereingriffsabschnitt aus dem gleichen Grund geschmiert werden, wie es im ersten Beispiel der Ausführungen beschrieben wird.
Im Fall dieses Beispiels ist eine Kappe 34 am Mittelteil des Hauptkörpers der Nabe 6a angebracht und befestigt, um nahe zur Stirnfläche der Keilwelle 30 hin zu liegen, wie im Fall des vorangehend erwähnten zweiten Beispiels, um dadurch den Mittelteil abzusperren. Die Kappe 34 besteht in diesem Beispiel jedoch aus einer Metallplatte wie beim vorangehend beschriebenen ersten Beispiel und dritten Beispiel. Im Fall dieses Beispiels, das auf diese Weise ausgeführt ist, kann das Volumen des Raumes zwischen der Kappe 34 und dem Runddichtring 42, wo die Keilwelle 30 und die Keilnabe 28 vorhanden sind, verkleinert werden, um die Menge an Fett zu verringern, die in diesen Raum gefüllt werden muß, und daher können die Kosten reduziert werden.
Die weitere Konstruktion und Funktionsweise sind im wesentlichen die gleichen wie im Fall des vorangehend beschriebenen ersten bis dritten Beispiels.
8 zeigt ein fünftes Beispiel. Im Fall dieses Beispiels ist ein Metallstützelement 69 mit einer Kodiereinrichtung 44 außen am Mittelteil des Antriebswellenelementes 29 am axial äußeren Ende des Gehäuses 11 gesichert, um es zu ermöglichen, daß die Drehzahl des Antriebswellenelementes 29 ungehindert nachgewiesen wird.
Dieses Metallstützelement 69 wird in einer gesamten ringförmigen Form mit einem L-förmigen Querschnitt mit einem zylindrischen Abschnitt 45 und einem ringförmigen Abschnitt 46 gebildet, indem eine magnetische Metallplatte mit einer Korrosionsbeständigkeit gebogen wird, beispielsweise eine nichtrostende Stahlplatte, wie beispielsweise SUS430. Ein derartiges Metallstützelement 69 ist am Antriebswellenelement 29 durch äußeres Anbringen des zylindrischen Abschnittes 45 am axial äußeren Endabschnitt des Gehäuses 11 mittels einer Preßpassung gesichert. Der ringförmige Abschnitt 46 ist so ausgeführt, daß er gegen die axial äußere Stirnfläche des Gehäuses 11 stößt.
Außerdem wird im zylindrischen Abschnitt 45 eine Vielzahl von Durchgangslöchern 47 in Schlitzform, die in der axialen Richtung (der rechten und der linken Richtung in 8) länglich sind, in gleichen Abständen in der peripheren Richtung gebildet. Daher verändert sich die Magneteigenschaft der äußeren peripheren Fläche des zylindrischen Abschnittes 45 abwechselnd in gleichen Abständen in der peripheren Richtung. Das heißt, im Fall dieses Beispiels funktioniert die äußere periphere Fläche des zylindrischen Abschnittes 45 als die Kodiereinrichtung 44.
Ein Nachweisabschnitt eines Sensors 48, der an einem stationären Abschnitt gehalten wird, wie beispielsweise der Aufhängungseinheit oder dergleichen, ist so angefertigt, daß er dicht zur Kodiereinrichtung 44 liegt, d. h., der äußeren peripheren Fläche des zylindrischen Abschnittes 45, wenn er am Fahrzeug angebracht wird, um die Drehzahl des Antriebswellenelementes 29 ungehindert nachzuweisen, das sich synchron mit dem Rad dreht.
Eine ringförmige elastische Platte (elastisches Material) 49 ist an der axial äußeren Fläche des ringförmigen Abschnittes 46 durch Verbinden oder thermisches Behandeln befestigt und wird danach zusammen mit dem ringförmigen Abschnitt 46 zwischen der axial äußeren Stirnfläche des Gehäuses 11 und der Stirnfläche des gebördelten Abschnittes 27, der im axial inneren Endabschnitt der Nabe 6a vorhanden ist, unter einem elastischen Druck festgeklemmt. Daher wird im Fall dieses Beispiels verhindert, daß die Keilwelle 30 relativ zur Keilnabe 28 weiter nach links, als in 8 gezeigt, mittels des ringförmigen Abschnittes 46 und der elastischen Platte 49 verschoben wird. Außerdem dichtet die elastische Platte 49 den Raum zwischen der axial äußeren Stirnfläche des Gehäuses 11 und der Stirnfläche des gebördelten Abschnittes 27 ab.
Daher sind im Fall dieses Beispiels nicht nur der im ersten bis dritten Beispiel beschriebene Dichtungsring 37 und der Runddichtring 42 im vorangehend beschriebenen vierten Beispiel nicht erforderlich, sondern es ist ebenfalls nicht erforderlich, einen jeden Abschnitt einer vorgegebenen maschinellen Bearbeitung für das Befestigen des Dichtungsringes 37 und des Runddichtringes 42 daran zu unterwerfen.
Die elastische Platte 49 ist so ausgebildet, daß sie nicht auf die äußere periphere Fläche des zylindrischen Abschnittes 45 vorsteht, so daß die auf der äußeren peripheren Fläche des zylindrischen Abschnittes 45 angeordnete Kodiereinrichtung 44 und der Nachweisabschnitt des Sensors 48 ausreichend dicht beieinander positioniert werden können.
Die weitere Konstruktion und Betriebsweise sind im wesentlichen die gleichen wie beim Fall des vorangehend beschriebenen ersten bis vierten Beispiels.
Übrigens kann der Innendurchmesser der elastischen Platte 49 kleiner als der Innendurchmesser des kreisförmigen Ringabschnittes 46 des Metallringes 69 angefertigt werden, so daß die elastische Platte 49 einen radial inneren Abschnitt aufweist, der radial nach innen vorsteht, verglichen mit dem kreisförmigen Ringabschnitt 46. Dann wird die axial innere Fläche (die rechte Seitenfläche in 8) des radial inneren Abschnittes der elastischen Platte 49 mit der axial inneren Fläche des Metallringes 69 bündig gemacht, so daß der vorstehende Abschnitt der elastischen Platte 49 mit der axial äußeren Stirnfläche des Gehäuseabschnittes 11 direkt in Kontakt kommt.
Bei dieser Konstruktion wird die elastische Platte 49 in dem Abschnitt gehalten, der radial nach innen, verglichen mit dem kreisförmigen Ringabschnitt 46, zwischen dem axial inneren Endabschnitt der Nabe 6a und dem axial äußeren Endabschnitt des Gehäuseabschnittes 11 vorsteht, so daß sie direkt zusammengedrückt wird. Dementsprechend kann im Kontaktabschnitt zwischen der axial äußeren Stirnfläche des Gehäuseabschnittes 11 und der elastischen Platte 49 sicher verhindert werden, daß Fremdsubstanzen, wie beispielsweise Regenwasser, in den Paßfedereingriffsabschnitt durch den Paßabschnitt zwischen dem zylindrischen Abschnitt 45 des Metallringes 69 und dem Gehäuse 11 eindringen.
Zusätzlich ist die axiale Durchbiegung (elastischer Druckwert) der elastischen Platte 49 für eine gute Abdichtungsleistung ausgelegt, wobei die Größentoleranz, usw. der Teile berücksichtigt wird, die für die Herstellung erforderlich sind. Beispielsweise beträgt im Fall der Achseinheit für das Antreiben des Kraftfahrzeugrades die minimale Durchbiegung etwa 0,2 mm bis etwa 0,6 mm und die maximale Durchbiegung etwa 1,3 mm bis etwa 1,7 mm.
Beim Betrieb wird die Axialbelastung basierend auf dem axialen Verschiebungswiderstand des Dreibeinverbindungselementes, das auf der Innenseite (der mittleren Seite des Fahrzeuges in der Breitenrichtung) verwendet wird, auf die elastische Platte 49 angewandt. Dementsprechend muß der Durchbiegungsgrad der elastischen Platte 49 zu jenem Zeitpunkt berücksichtigt werden. Um eine ausreichende Haltbarkeit für eine langzeitige Verwendung zu erhalten, muß die Druckverformung der elastischen Platte so ausgelegt sein, daß 30% oder weniger (wünschenswerterweise 20% oder weniger) beibehalten werden, selbst beim erwarteten maximalen Durchbiegungsgrad. Für eine derartige Konstruktion muß im Fall der Achseinheit für das Antreiben des Kraftfahrzeugrades die Dicke der elastischen Platte 49, die zwischen dem axial inneren Endabschnitt der Nabe 6a und dem Metallring 69 vorhanden ist, etwa 4 mm bis etwa 6 mm betragen. Dementsprechend ist die Konstruktion mit einer Toleranz wünschenswert, wie beispielsweise das Zulassen der Dicke von etwa 6 mm bis etwa 9 mm, wenn kein Raumproblem vorhanden ist.
Wenn sich der Kontaktzustand der elastischen Platte 49 mit der passenden Fläche, die einem großen Kontaktdruck ausgesetzt ist, in Gleitkontakt bewegt, erfährt die Fläche der elastischen Platte 49 eine frühzeitige Ermüdung. Dementsprechend ist es bei der Konstruktion wünschenswert, daß, selbst wenn das Drehmoment, das auf das Doppelgelenk angewandt wird, in der Richtung entgegengesetzt ist, mit anderen Worten, selbst wenn es sich aus dem Bewegungszustand in den Trägheitsbetriebszustand bewegt, wo ein Motorbremsen im nicht angetriebenen Zustand erfolgt, es durch die Scherdurchbiegung des Kautschuks der elastischen Platte 49 absorbiert wird, und daß kein Gleiten in der peripheren Richtung im Kontaktabschnitt zwischen der elastischen Platte 49 und dem axial inneren Ende der Nabe 6a auftritt. Mit der Dicke (4 bis 6 mm, und wenn Raum verfügbar ist, 6 bis 9 mm), wie sie vorangehend erwähnt wurde, ist jene Konstruktion möglich.
Der Durchbiegungsgrad der elastischen Platte 49 verändert sich immer während der Funktion der Achseinheit für das Antreiben des Fahrzeugrades. Um die Haltbarkeit der elastischen Platte 49 für die langzeitige Verwendung zu erhalten, selbst unter derartigen extrem harten Einsatzbedingungen, wird die elastische Platte 49 wünschenswerterweise aus einem thermoplastischen Polyetherelastomermaterial hergestellt, wie beispielsweise Hytrel (DuPont) oder Arnytel, was ein wenig kostspieliger ist als Nitrilkautschuk.
9 zeigt ein sechstes Beispiel. Im Fall des vorangehend beschriebenen fünften Beispiels zeigt die elastische Platte 49a eine Funktion, um zu verhindern, daß die Keilwelle 30 relativ zur Keilnabe 28 weiter nach links verschoben wird, als in 8 gezeigt wird, und eine Funktion, um den Raum zwischen dem ringförmigen Abschnitt 46 und dem gebördelten Abschnitt 27 abzudichten.
Bei diesen beiden Funktionen, um die Funktion des Verhinderns der Verschiebung in zufriedenstellenderweise durchzuführen, ist es erforderlich, die Steifigkeit der elastischen Platte 49a zu vergrößern, während es, um die Abdichtungsfunktion zufriedenstellend zu erhalten, erforderlich ist, die Steifigkeit der elastischen Platte 49a in gewissem Maß zu verringern. Im Fall dieses Beispiels wird angesichts dieser Umstände eine elastische Dichtungslippe 51, die relativ dünn ist und eine niedrige Steifigkeit aufweist, am äußeren peripheren Randabschnitt der elastischen Platte 49a angeordnet.
Außerdem wird veranlaßt, daß der Kopfstirnrand der Dichtungslippe 51 an die Stirnfläche des gebördelten Abschnittes 27 um den gesamten Umfang herum anstößt, um den Raum zwischen dem ringförmigen Abschnitt 46 und dem gebördelten Abschnitt 27 abzudichten. Andererseits weist der Hauptkörper der elastischen Platte 49a eine höhere Steifigkeit auf, so daß sie wirksam verhindern kann, daß die Keilwelle 30 relativ zur Keilnabe 28 weiter nach links verschoben wird, als in 8 gezeigt wird.
10 und 11 zeigen ein siebentes Beispiel der Ausführung der vorliegenden Erfindung. Im Fall dieses Beispiels wird ein Metallstützelement 69a, das außen am axial äußeren Endabschnitt des Gehäuses 11 gesichert ist, hergestellt, indem ein Plattenmaterial aus Federstahl (einschließlich eines Werkzeugstahls, wie beispielsweise SK5 oder dergleichen) einem Pressen und Biegen und danach vollständig dem Abschreckhärten unterworfen wird.
Im Fall dieses Beispiels wird durch Formen eines geneigten Abschnittes 66, wobei die Neigung axial nach außen in Richtung der Innendurchmesserseite größer wird, an einem Abschnitt der Innendurchmesserseite eines ringförmigen Abschnittes 46 des Metallstützelementes 69a der Abschnitt auf der Innendurchmesserseite des ringförmigen Abschnittes 46 axial nach außen vorstehend ausgeführt.
Wie in 11 gezeigt wird, wird außerdem eine Vielzahl von Kerben 67 am inneren peripheren Randabschnitt auf der Innendurchmesserseite des ringförmigen Abschnittes 46 in gleichen Abständen in der peripheren Richtung gebildet, um eine Vielzahl von Zungen 90 in den Mittelabschnitten zwischen diesen Kerben 67 zu bilden, wodurch dem Abschnitt auf der Innendurchmesserseite des ringförmigen Abschnittes 46, der den geneigten Abschnitt 66 umfaßt, eine ausreichende Elastizität verliehen wird.
Der Kopfabschnitt an der Innendurchmesserseite des ringförmigen Abschnittes 46, der so ausgebildet ist, wie es vorangehend beschrieben wird, d. h., der Kopfabschnitt der Zunge 90 wird so ausgeführt, daß er elastisch an die Stirnfläche des gebördelten Abschnittes 27 anstößt, wodurch verhindert wird, daß die Keilwelle 30 relativ zur Keilnabe 28 weiter nach links verschoben wird, als in 10 gezeigt wird.
Daher wird ein Rattern in der axialen Richtung zwischen der Keilwelle 30 und der Keilnabe 28 verhindert. In diesem Zustand wird eine Vorbelastung, die einem axialen Verschiebungswiderstand (mehrere zehn kg Kraft) eines Dreibein-Doppelgelenkes (nicht gezeigt), das in einem Abschnitt des Getriebes (rechte Seite in 10), nicht gezeigt, eingebaut ist, äquivalent oder größer als dieser ist, auf die Zungen 90 angewandt.
Daher wird sich zum Zeitpunkt des Antreibens, selbst wenn eine Belastung in einer Axialdruckrichtung (die rechte und linke Richtung in 10) auf das Doppelgelenk angewandt wird, der Eingriffsabschnitt zwischen der Keilwelle 30 und der Keilnabe 28 nicht axial verschieben, wodurch verhindert wird, daß ein Verschleiß im Eingriffsabschnitt bewirkt wird.
Diese Zungen 90 sind so konstruiert, daß, selbst wenn eine übermäßige Belastung auf die entsprechenden Zungen 90 zum Zeitpunkt der Montage angewandt wird, beispielsweise selbst wenn die Zungen 90 zwischen der Nabe 6a und dem Antriebswellenelement 29 festgeklemmt und gebogen werden, bis sie flach werden, die innerhalb der Zungen 90 erzeugte Spannung nicht die zulässige Spannung überschreiten wird, was zu keiner Beschädigung der Zungen 90 führt. Das heißt, da die innerhalb der Zungen 90 erzeugte Spannung mit der Zunahme der Größe der Verschiebung der Zunge 90 größer wird, wenn sie gebogen werden, bis sie flach werden, wird veranlaßt, daß die Abmessungen eines jeden Abschnittes einen Wert von 2 bis 3 mm der Größe der Verschiebung der Zungen 90 beibehalten, wenn sie gebogen werden, um flach zu werden.
Eine Dichtungslippe 68 wird in einer gesamten zylindrischen Form aus einem elastischen Material gebildet, wie beispielsweise einem gummiartigen Elastomer, und ihr axial inneres Ende ist sicher durch Verbinden oder durch eine thermische Behandlung mit der axial äußeren Fläche des ringförmigen Abschnittes 46 verbunden. Außerdem wird veranlaßt, daß ein axial äußerer Endrand oder ein Kopfendrand der Dichtungslippe 68 elastisch an die axial innere Stirnfläche des Innenringes 50 um den gesamten Umfang anstößt, um den Raum zwischen der axial äußeren Stirnfläche des Gehäuses 11 und der Stirnfläche des gebördelten Abschnittes 27 abzudichten.
Im Fall dieses Beispiels wird ein Abschnitt in Richtung des Kopfes der Dichtungslippe 68 in einer gebogenen Form gebildet, um diesem Abschnitt eine geeignete Elastizität zu verleihen, so daß die Position des Widerlagers und der Widerlagerdruck des axial äußeren Endrandes der Dichtungslippe 68 nicht mit Bezugnahme auf die axial innere Stirnfläche des Innenringes 50 zum Zeitpunkt des Betriebes der Wälzlagereinheit für das Rad verändert werden, selbst wenn die Keilwelle 30 relativ zur Keilnabe 28 weiter nach links, als in 10 gezeigt wird, gegen die Elastizität des Innendurchmesserseitenabschnittes des ringförmigen Abschnittes 46 verschoben wird.
Die weitere Konstruktion und Funktion sind im wesentlichen die gleichen wie beim Fall des vorangehend beschriebenen vierten und fünften Beispiels, die in 7 und 8 gezeigt werden.
12 zeigt ein achtes Beispiel der Ausführung der vorliegenden Erfindung. Im Fall dieses Beispiels werden die Durchgangslöcher (10) nicht im zylindrischen Abschnitt 45 eines Metallstützelementes 69b gebildet, das außen am axial äußeren Endabschnitt des Gehäuses 11 gesichert ist.
Außerdem werden in diesem Fall die Kerben 67 (10 und 11) nicht am inneren peripheren Rand auf der Innendurchmesserseite des ringförmigen Abschnittes 46 des Metallstützelementes 69b gebildet, wobei der Innendurchmesserseitenabschnitt des ringförmigen Abschnittes 46 anstelle eines flachen Federabschnittes 91 in der Form einer Zwischenwand vorhanden ist.
Außerdem wird in diesem Fall ein Abdeckabschnitt 70 in einer zylindrischen Form durch einen Teil des elastischen Materials gebildet, das die Dichtungslippe 68 bildet, und in dem Abschnitt auf der Außendurchmesserseite der Dichtungslippe 68 angeordnet, der mit der axial äußeren Fläche des ringförmigen Abschnittes 46 verbunden ist.
Der Kopfendrand des Abdeckabschnittes 70 wird bis zur Außendurchmesserseite eines abgestuften Abschnittes 71 mit verringertem Durchmesser verlängert, der am inneren Endabschnitt des Innenringes 50 um den gesamten Umfang gebildet wird, wodurch der mittels der Dichtungslippe 68 abgedichtete Abschnitt abgedeckt wird.
Im Fall dieses Beispiels wird daher verhindert, daß Fremdsubstanzen, wie beispielsweise Regenwasser oder dergleichen, die Dichtungslippe 68 direkt berühren, wodurch die Dichtungsfunktion der Dichtungslippe 68 zufriedenstellend ist.
Außerdem wird im Fall dieses Beispiels ein Teil des elastischen Materials, das die Dichtungslippe 68 bildet, mit der axial äußeren Fläche des flachen Federabschnittes 91 verbunden, der an der Innendurchmesserseite des ringförmigen Abschnittes 46 gebildet wird, so daß die axial äußere Fläche des flachen Federabschnittes 91 nicht direkt an die Stirnfläche des gebördelten Abschnittes 27 anstößt. Der Grund dafür ist, daß ein Auftreten des Freßverschleißes in einem Stoßabschnitt zwischen der axial äußeren Fläche des flachen Federabschnittes 91 und der Stirnfläche des gebördelten Abschnittes 27 verhindert wird.
Im Fall dieses Beispiels wird ein nach außen angeflanschter Ring 72 am axial inneren Endrand des zylindrischen Abschnittes 45 des Metallstützelementes 69b gebildet. Wenn das Metallstützelement 69b auf den axial äußeren Endabschnitt des Gehäuses 11 gepreßt wird, wird veranlaßt, daß der Kopfabschnitt einer Pressenvorrichtung gegen die äußere Fläche des Ringes 72 stößt, ohne daß die Dichtungslippe 68 zerquetscht wird.
Die weitere Konstruktion und Funktion sind im wesentlichen die gleichen wie beim Fall des vorangehend beschriebenen siebenten Beispiels.
13 zeigt ein neuntes Beispiel der Ausführung der vorliegenden Erfindung. Im Fall dieses Beispiels wird durch Bilden eines abgestuften Abschnittes 73 an einem inneren peripheren Randabschnitt des ringförmigen Abschnittes 46 eines Metallstützelementes 69c, das am axial äußeren Ende des Gehäuses 11 gehalten wird, danach durch einen Teil der axial äußeren Fläche am Innendurchmesserseitenabschnitt des ringförmigen Abschnittes 46 ein Abschnitt für das Verbinden der Dichtungslippe 68 mit dem unteren Rand des Abdeckabschnittes 70 in die Nähe der axial inneren Stirnfläche des Innenringes 50 getrieben. Die Menge des elastischen Materials für die Dichtungslippe 68 und den Abdeckabschnitt 70 wird daher um die Menge verringert, um die der Teil der axial äußeren Fläche des ringförmigen Abschnittes 46 näher an der axial inneren Stirnfläche des Innenringes 50 ist, wodurch die Kosten der Dichtungslippe 68 und des Abdeckabschnittes 70 verringert werden.
Die weitere Konstruktion und Funktion sind im wesentlichen die gleichen wie beim Fall des vorangehend beschriebenen achten Beispiels.
14 zeigt ein zehntes Beispiel der Ausführung der vorliegenden Erfindung. Im Fall dieses Beispiels ist ein zylindrischer Abschnitt 45 eines Metallstützelementes 69d für das Tragen einer Dichtungslippe 68a außen am abgestuften Abschnitt 71 mit verringertem Durchmesser gesichert, der am axial inneren Endabschnitt des Innenringes 50 gebildet wird.
Außerdem wird veranlaßt, daß eine axial innere Fläche eines flachen Federabschnittes 91 des Metallstützelementes 69d elastisch an die axial äußere Stirnfläche des Gehäuses 11 mittels eines Teils des elastischen Materials anstößt, das die Dichtungslippe 68a bildet. Der Kopfrand der Dichtungslippe 68a wird ebenfalls veranlaßt, an eine kegelförmige geneigte Fläche an der axial äußeren Stirnseite in der äußeren peripheren Fläche des Gehäuses 11 um den gesamten Umfang anzustoßen.
Im Fall dieses Beispiels ist die Größe des Durchmessers des Kopfendrandes der Dichtungslippe 68a in einem freien Zustand etwas größer ausgeführt als der der äußeren Stirnfläche des Gehäuses 11. Der Grund dafür ist, daß verhindert wird, daß die Dichtungslippe 68a infolge des Anstoßens des Kopfrandes der Dichtungslippe 68a an die äußere Stirnfläche des Gehäuses 11 umgekippt wird, wenn die Keilwelle 30 in die Keilnabe 28 eingesetzt wird.
Der abgestufte Abschnitt 71 mit verringertem Durchmesser, der am axial inneren Endabschnitt des Innenringes 50 gebildet wird, der der Abschnitt ist, wo der zylindrische Abschnitt 45 des Metallstützelementes 69d außen gesichert ist, kann etwas verformt werden, wenn die axial innere Stirnfläche des Innenringes 50 am axial inneren Endabschnitt der Nabe 6a durch Bördeln befestigt wird.
Im Fall dieses Beispiels wird daher ein elastisches Material 74, wie beispielsweise Kautschuk, um den gesamten Umfang an der inneren peripheren Fläche des zylindrischen Abschnittes 45 gebunden, um die Paßfestigkeit des zylindrischen Abschnittes 45 mit Bezugnahme auf den abgestuften Abschnitt 71 mit verringertem Durchmesser ausreichend zu machen, und um die Abdichtungsleistung im eingepaßten Abschnitt zu sichern, selbst wenn der abgestufte Abschnitt 71 mit verringertem Durchmesser verformt wird, um den Durchmesser oder dergleichen des abgestuften Abschnittes 71 mit verringertem Durchmesser zu verändern.
Die weitere Konstruktion und Funktion sind im wesentlichen die gleichen wie beim Fall des vorangehend beschriebenen neunten Beispiels.
15 zeigt ein elftes Beispiel der Ausführung der vorliegenden Erfindung. Im Fall dieses Beispiels ist der Basisendrand einer Dichtungslippe 68b mit dem inneren peripheren Randabschnitt eines flachen Federabschnittes 91 verbunden, der ein Metallstützelement 69d bildet. Außerdem wird veranlaßt, daß der Kopfrand der Dichtungslippe 68b elastisch an eine gebogene Fläche anstößt, die in einem Verbindungsabschnitt zwischen der äußeren peripheren Fläche der Keilwelle 30 und der axial äußeren Stirnfläche des Gehäuses 11 vorhanden ist.
Außerdem ist der Basisrand eines Abdeckabschnittes 70a mit der axial inneren Fläche eines geneigten Abschnittes 66 verbunden, der am Innendurchmesserseitenabschnitt des ringförmigen Abschnittes 46 angeordnet ist, und der Kopfendrand des Abdeckabschnittes 70a wird in Richtung der Außendurchmesserseite des axial äußeren Endabschnittes des Gehäuses 11 verlängert, wodurch der Abschnitt abgedeckt wird, der durch die Dichtungslippe 68b um den gesamten Umfang abgedichtet wird.
Außerdem ist im Fall dieses Beispiels die Dicke des elastischen Materials groß, das zwischen der Dichtungslippe 68b und dem Abdeckabschnitt 70a vorhanden ist, und die axial innere Fläche des elastischen Materials stößt an die axial äußere Stirnfläche des Gehäuses 11, den Abschnitt, wo die Dicke groß ist, der als ein elastischer Plattenabschnitt 75 bestimmt ist. In diesem Fall ist durch Bereitstellen eines derartigen elastischen Plattenabschnittes 75 die Funktion zufriedenstellend, die verhindert, daß die Keilwelle 30 relativ zur Keilnabe 28 weiter nach links verschoben wird, als in 15 gezeigt wird.
Die weitere Konstruktion und Funktion sind im wesentlichen die gleichen wie beim Fall des vorangehend beschriebenen zehnten Beispiels.
16 zeigt ein zwölftes Beispiel. Im Fall dieses Beispiels bildet eine Kodiereinrichtung 76 eine Drehzahlnachweiseinheit, die mit dem Sensor 48 in Eingriff ist, und wird auf der axial inneren Fläche des Dichtungsringes 19a für das Verschließen einer Öffnung des axialen inneren Endes eines Raumes gehalten und gesichert, in dem eine Vielzahl von Wälzelementen 12 angeordnet ist.
Das heißt, im Fall dieses Beispiels wird ein kombinierter Dichtungsring als der Dichtungsring 19a genommen, wobei die Kodiereinrichtung 76 mit der axial inneren Fläche eines Schleuderteils 77 des kombinierten Dichtungsringes verbunden und daran gesichert ist. Der kombinierte Dichtungsring ist außen am axial inneren Endabschnitt des Innenringes 50 gesichert. Die Kodiereinrichtung 76 ist in einer Gesamtringform aus einem Dauermagneten ausgebildet, wie beispielsweise einem Gummimagneten, in dem Ferritpulver enthalten ist, und ist in der axialen Richtung (in der rechten und linken Richtung in 16) magnetisiert. Die magnetisierte Richtung wird abwechselnd in der peripheren Richtung in gleichen Abständen verändert.
Daher sind auf der axial inneren Fläche der Kodiereinrichtung 76 Süd- und Nordpole abwechselnd in gleichen Abständen angeordnet. Ebenfalls im Fall dieses Beispiels wird veranlaßt, daß der Nachweisabschnitt des Sensors 48, der auf einem stationären Abschnitt gehalten wird, wie beispielsweise der Aufhängungseinheit oder dergleichen, nahe an der axial inneren Fläche der Kodiereinrichtung 76 liegt, wenn er am Fahrzeug angebracht ist, um ungehindert die Drehzahl des Antriebswellenelementes 29 nachzuweisen, das sich synchron mit dem Rad dreht.
Im Fall dieses Beispiels wird eine Dichtungslippe 68c, die mit einem Metallstützelement 69e verbunden ist, das außen am axial äußeren Endabschnitt des Gehäuses 11 gesichert ist, in einer insgesamt ringförmigen Form mit einem annähernden U-förmigen Querschnitt gebildet und weist auf: ein Paar ringförmige Abschnitte 78a, 78b annähernd parallel zueinander; einen Verbindungsabschnitt 79 für das Bewirken, daß die inneren peripheren Ränder der ringförmigen Abschnitte 78a, 78b kontinuierlich zueinander sind; und einen vorstehenden Abschnitt 80, der axial nach außen vom äußeren peripheren Rand des äußeren ringförmigen Abschnittes 78a der ringförmigen Abschnitte 78a und 78b gebogen ist.
Bei einer derartigen Dichtungslippe 68c wird ein Abschnitt an der äußeren Umfangsseite im inneren ringförmigen Abschnitt 78b durch Binden oder thermische Behandlung mit einem Abschnitt an der inneren Umfangsseite auf der axial äußeren Fläche des ringförmigen Abschnittes 46 des Metallstützelementes 69e und mit dem inneren peripheren Randabschnitt des ringförmigen Abschnittes 46 sicher verbunden.
Außerdem wird veranlaßt, daß der Kopfendrand des vorstehenden Abschnittes 80 elastisch an die Stirnfläche des gebördelten Abschnittes 27 um den Umfang anstößt.
Außerdem wird veranlaßt, daß in diesem Zustand ein Teil der axial inneren Fläche des axial inneren ringförmigen Abschnittes 78b elastisch an die axial äußere Stirnfläche des Gehäuses 11 um den gesamten Umfang anstößt, um den eingepaßten und gesicherten Abschnitt zwischen dem Metallstützelement 69e und dem axial äußeren Endabschnitt des Gehäuses 11 abzudichten. Die axiale Abmessung (in der rechten und linken Richtung in 16) der Dichtungslippe 68c in einem freien Zustand ist ausreichend größer hergestellt als der axiale Raum zwischen der axial äußeren Stirnfläche des Gehäuses 11 und der Stirnfläche des gebördelten Abschnittes 27.
Im Fall dieses Beispiels, das so konstruiert ist, wie es vorangehend beschrieben wird, da die Dichtungslippe 68c in einer annähernden U-Form im Querschnitt ausgebildet ist, kann der Kopfrand des vorstehenden Abschnittes 80, der am äußeren peripheren Rand des axial äußeren ringförmigen Abschnittes 78a ausgebildet ist, um ein großes Maß in der axialen Richtung verschoben werden. Selbst wenn der axiale Abstand zwischen der axial äußeren Stirnfläche des Gehäuses 11 und der Stirnfläche des gebördelten Abschnittes 27 infolge des Spieles, das im Kopplungsabschnitt zwischen der Innen- und Außeneingriffsnut 14 und 13 und dem Anschlagring 35 vorhanden ist, bedeutend verändert wird (beispielsweise um etwa 1 mm), kann daher der Kopfendrand des vorstehenden Abschnittes 80 der Veränderung folgen, wodurch in ausreichender Weise ein Stoßdruck des Kopfendrandes des vorstehenden Abschnittes 80 gegen die Stirnfläche des gebördelten Abschnittes 27 gesichert wird.
Da die Dichtungslippe 68c in einer annähernden U-Form im Querschnitt ausgebildet ist, kann der Widerstand gegen eine Verformung des Mittelteils der Dichtungslippe 68c kleiner ausgelegt werden als irgendein Reibungswiderstand, der auf den Stoßabschnitt zwischen dem Kopfrand des vorstehenden Abschnittes 80 und der Stirnfläche des gebördelten Abschnittes 27 wirkt, wodurch gesichert wird, daß sich der Stoßabschnitt während des Betriebes nicht verschiebt. Dementsprechend kann die Abdichtungsleistung der Dichtungslippe 68c stabilisiert werden.
Im Fall dieses Beispiels, wenn der zylindrische Abschnitt 45 des Metallstützelementes 69e auf den axial äußeren Endabschnitt des Gehäuses 11 gepreßt wird, wird eine Vorrichtung gegen einen Abschnitt auf der Außendurchmesserseite, wo der ringförmige Abschnitt 78b der Dichtungslippe 68c nicht gebunden ist, der axial äußeren Fläche des ringförmigen Abschnittes 46 des Metallstützelementes 69e gepreßt.
Mit anderen Worten, um einen Abschnitt für das Pressen der Vorrichtung am Abschnitt auf der Außendurchmesserseite der axial äußeren Fläche des ringförmigen Abschnittes 46 zu sichern, wird die Abmessung des Außendurchmessers des ringförmigen Abschnittes 46 ausreichend größer als der des axial inneren ringförmigen Abschnittes 78b der Dichtungslippe 68c ausgeführt.
Die weitere Konstruktion und Funktion sind im wesentlichen die gleichen wie beim Fall des vorangehend beschriebenen ersten und dritten Beispiels.
17 zeigt ein dreizehntes Beispiel der Ausführung der vorliegenden Erfindung. Im Fall dieses Beispiels wird veranlaßt, daß der Kopfrand eines vorstehenden Abschnittes 80, der eine Dichtungslippe 68c bildet, gegen die axial innere Stirnfläche des Innenringes 50 um den gesamten Umfang stößt. Bei diesem Beispiel wird daher veranlaßt, daß der Kopfrand des vorstehenden Abschnittes 80 gegen die axial innere Stirnfläche des Innenringes 50 mit einer höheren Positionsgenauigkeit und Formgenauigkeit nach dem Anbringen als der der Stirnfläche des gebördelten Abschnittes 27 stößt. Daher wird die Abdichtungsleistung der Dichtungslippe 68c weiter stabilisiert.
Im Fall dieses Beispiels wird ein Ring 72 für ein Pressen mittels einer Preßvorrichtung am axial inneren Endrand des zylindrischen Abschnittes 45 eines Metallstützelementes 69f gebildet, das außen am axial äußeren Endabschnitt des Gehäuses 11 gesichert ist.
Dementsprechend ist im Fall dieses Beispiels kein größeres Spiel für einen Preßabschnitt für die Preßvorrichtung als im vorangehend beschriebenen zwölften Beispiel auf der Außendurchmesserseite der axial äußeren Fläche des ringförmigen Abschnittes 46 des Metallstützelementes 69f zu verzeichnen.
Die weitere Konstruktion und Funktion sind im wesentlichen die gleichen wie beim Fall des vorangehend beschriebenen zwölften Beispiels.
18 zeigt ein vierzehntes Beispiel der Ausführung der vorliegenden Erfindung. Im Fall dieses Beispiels wird ein Metallstützelement 69g für das Tragen einer Dichtungslippe 68d in der Form einer Kurbel m Querschnitt gebildet, und der zylindrische Abschnitt 45, der an der äußersten Durchmesserseite vorhanden ist, ist außen am abgestuften Abschnitt 71 mit verringertem Durchmesser gesichert, der am axial inneren Endabschnitt des Innenringes 50 gebildet wird. Der Grund dafür, weshalb der zylindrische Abschnitt 45 außen am abgestuften Abschnitt 71 mit verringertem Durchmesser gesichert wird, ist, daß der zylindrische Abschnitt 45 vor einem Behindern mit dem Kopfabschnitt des Sensors 48 bewahrt wird.
Andererseits weist die Dichtungslippe 68d, die vom Metallstützelement 69g getragen wird, einen Abschnitt auf der Außendurchmesserseite eines axial äußeren ringförmigen Abschnittes 78a auf, der mit einem inneren peripheren Randabschnitt des Metallstützelementes 69g verbunden ist, und bewirkt, daß der Kopfrand eines vorstehenden Abschnittes 80, der an einem äußeren peripheren Rand eines axial inneren ringförmigen Abschnittes 78b vorhanden ist, gegen die axial äußere Stirnfläche des Gehäuses 11 um den gesamten Umfang stößt.
Im Fall dieses Beispiels ist ein Teil des elastischen Materials, das die Dichtungslippe 68d bildet, mit der inneren peripheren Fläche des zylindrischen Abschnittes 45 verbunden. Selbst wenn der abgestufte Abschnitt 71 mit verringertem Durchmesser verformt wird, wenn der gebördelte Abschnitt 27 gebildet wird, kann daher die Paßfestigkeit des zylindrischen Abschnittes 45 am abgestuften Abschnitt 71 mit verringertem Durchmesser in geeigneter Weise bewirkt werden, und die Abdichtungsleistung des passenden Abschnittes des zylindrischen Abschnittes 45 kann gesichert werden.
Die weitere Konstruktion und Funktion sind im wesentlichen die gleichen wie beim Fall des vorangehend beschriebenen zwölften Beispiels.
19 und 20 zeigen ein fünfzehntes Beispiel der Ausführung der vorliegenden Erfindung. Im Fall dieses Beispiels wird ein Dichtungselement oder eine Dichtungslippe 68e auf einem Metallstützelement 69e getragen, das außen am axial äußeren Endabschnitt des Gehäuses 11 gesichert ist, und das in einer annähernd insgesamt zylindrischen Form und in einer Knickform im Querschnitt ausgebildet ist. Der axial innere Endabschnitt oder das Basisende der Dichtungslippe 68e ist mit der äußeren peripheren Fläche eines zylindrischen Abschnittes 45 und dem äußeren peripheren Randabschnitt eines ringförmigen Abschnittes 46 des Metallstützelementes 69e verbunden.
Außerdem ist ein Verankerungsvorsprung 81 an einer inneren peripheren Fläche eines Kopfabschnittes um den gesamten Umfang ausgebildet und wird in einer Verankerungsnut 82 in Eingriff gebracht, die im abgestuften Abschnitt 71 mit verringertem Durchmesser des Innenringes 50 um den gesamten Umfang ausgebildet ist. Die Höhe des Verankerungsvorsprunges 81 ist größer ausgeführt als die Tiefe der Verankerungsnut 82.
Außerdem ist der Durchmesser des inneren peripheren Randes des Verankerungsvorsprunges 81 in einem freien Zustand kleiner als der der Bodenfläche der Verankerungsnut 82. Wenn der Verankerungsvorsprung 81 in der Verankerungsnut 82 in Eingriff ist, stößt daher der innere periphere Rand des Verankerungsvorsprunges 81 elastisch gegen die Bodenfläche der Verankerungsnut 82 um den gesamten Umfang. Mit anderen Worten, der Kopfabschnitt der Dichtungslippe 68e ist außen an der Bodenfläche der Verankerungsnut 82 angebracht. In diesem Zustand wird der Raum zwischen der Nabe 6a und dem Antriebswellenelement 29 abgedichtet.
Wenn der Verankerungsvorsprung 81 in die Verankerungsnut 82 eingreift, wird die Keilwelle 30 in die Keilnabe 28 von rechts nach links in 19 eingesetzt, wobei das Metallstützelement 69e außen am axial äußeren Endabschnitt des Gehäuses 11 gesichert wird. Durch diesen Einsetzvorgang wird der Verankerungsvorsprung 81, der am Kopfabschnitt der Dichtungslippe 68e ausgebildet ist, im Innendurchmesser elastisch verbreitert, während er über einen abgefaserten Abschnitt 83 geführt wird, der in einer kegelförmigen konvexen Form ausgebildet und am axial inneren Endrand des abgestuften Abschnittes 71 mit verringertem Durchmesser vorhanden ist. Nach dem Verfolgen der äußeren peripheren Fläche des abgestuften Abschnittes 71 mit verringertem Durchmesser wird der Innendurchmesser dann wieder verringert, um in die Verankerungsnut 82 zu gelangen.
Im Fall dieses Beispiels, das so konstruiert ist, wie es vorangehend beschrieben wird, selbst wenn das Gehäuse 11 und die Verankerungsnut 82, die in der äußeren peripheren Fläche des abgestuften Abschnittes 71 mit verringertem Durchmesser ausgebildet ist, axial relativ zueinander infolge des Spieles verschoben werden, das zwischen dem Eingriffsabschnitt der Innen- und Außeneingriffsnut 14 und 13 und dem Anschlagring 35 vorhanden ist, verbiegt sich ein abgeknickter Abschnitt 84, der im Mittelteil der Dichtungslippe 68e ausgebildet ist, wodurch gestattet wird, daß der am Kopfabschnitt der Dichtungslippe 68e ausgebildete Verankerungsvorsprung 81 der Verankerungsnut 82 folgt.
Daher wird im Stoßabschnitt zwischen dem inneren peripheren Rand des Verankerungsvorsprunges 81 und der Bodenfläche der Verankerungsnut 82 kein Verschieben bewirkt, und eine Verschlechterung der Abdichtungsleistung infolge Verschleiß oder dergleichen kann verhindert werden.
Im Fall dieses Beispiels ist die Abmessung des Innendurchmessers des ringförmigen Abschnittes 46 des Metallstützelementes 69e ausreichend kleiner ausgeführt als die des Verankerungsvorsprunges 81, der im Kopfabschnitt der Dichtungslippe 68e vorhanden ist, in einem freien Zustand. Wenn das Metallstützelement 69e auf den äußeren Endabschnitt des Gehäuses 11 gepreßt und daran gesichert wird, behindert sich daher der Kopfabschnitt der Dichtungslippe 68e nicht mit der Preßvorrichtung, die veranlaßt wird, gegen die axial äußere Fläche des ringförmigen Abschnittes 46 des Metallstützelementes 69e zu stoßen. Die weitere Konstruktion und Funktion sind im wesentlichen die gleichen wie beim Fall des vorangehend beschriebenen zwölften Beispiels.
21 zeigt ein sechzehntes Beispiel der Ausführung der vorliegenden Erfindung. Im Fall dieses Beispiels wird der Innenring 50 am axial inneren Endabschnitt der Nabe 6a mittels eines Anschlagringes 85 gehalten, der in den axial inneren Endabschnitt der Nabe 6a eingreift. Das heißt, eine Verankerungsnut 86 wird auf der äußeren peripheren Fläche des axial inneren Endabschnittes der Nabe 6a um den gesamten Umfang gebildet, und der Anschlagring 85 wird in der Verankerungsnut 86 in Eingriff gebracht. Der Anschlagring 85 besteht aus einem Paar Anschlagringelementen, die jeweils halbkreisförmig sind. Ein derartiger Anschlagring 85 wird gedrückt, um den Innenring 50 gegen die Nabe 6a axial nach außen zu pressen, um den Wälzelementen 12 eine geeignete Vorbelastung zu erteilen, während der innere periphere Randabschnitt davon in der Verankerungsnut 86 in Eingriff kommt.
Außerdem wird als der Anschlagring 85 einer mit einer geeigneten Dicke ausgewählt, um eine ausreichende Vorbelastung auf die Wälzelemente 12 einzuhalten, selbst wenn die vorangehend erwähnte Kraft, die den Innenring 50 axial nach außen preßt, freigegeben wird.
Die weitere Konstruktion und Funktion sind im wesentlichen die gleichen wie beim Fall des vorangehend beschriebenen fünfzehnten Beispiels.
22 zeigt ein siebzehntes Beispiel. Im Fall dieses Beispiels wird ein Metallstützelement 69h für das Tragen einer Dichtungslippe 68f am axial inneren Endabschnitt der Nabe 6a gehalten und gesichert. Ein Teil des Metallstützelementes 69h ist am Umfang des Anschlagringes 85 für das Halten des Innenringes 50 am axial inneren Endabschnitt der Nabe 6a angeordnet. Daher wird im Fall dieses Beispiels verhindert, daß das Paar der Anschlagringelemente, die den Anschlagring 85 bilden, radial nach außen verschoben wird und daher unbeabsichtigt aus der Verankerungsnut 86 herauskommt, die in Richtung des axial inneren Endes an der äußeren peripheren Fläche der Nabe 6a gebildet wird.
Das heißt, das Metallstützelement 69h wird in einer insgesamt kreisförmigen Form und in der Form einer Kurbel im Querschnitt gebildet und weist auf: einen zylindrischen Abschnitt 87 mit kleinem Durchmesser für das Sichern des axial inneren Endabschnittes der Nabe 6a außen; einen ringförmigen Abschnitt 88, der radial nach außen vom axial äußeren Endrand des zylindrischen Abschnittes 87 mit kleinem Durchmesser gebogen ist; und einen zylindrischen Abschnitt 89 mit großem Durchmesser, der axial nach außen vom äußeren peripheren Rand des ringförmigen Abschnittes 88 gebogen ist.
Es wird veranlaßt, daß die axial äußere Fläche des ringförmigen Abschnittes 88 an die axial innere Fläche des Anschlagringes 85 anstößt oder nahe an dieser liegt, während veranlaßt wird, daß die innere periphere Fläche des zylindrischen Abschnittes 89 mit großem Durchmesser an die äußere periphere Fläche des Anschlagringes 85 anstößt oder nahe an dieser liegt.
Das axial äußere Ende oder Basisende der Dichtungslippe 68f ist mit der äußeren peripheren Fläche des zylindrischen Abschnittes 89 mit einem größeren Durchmesser und dem äußeren peripheren Randabschnitt des ringförmigen Abschnittes 88 verbunden, während veranlaßt wird, daß der innere periphere Rand eines Verankerungsvorsprunges 81, der an der inneren peripheren Fläche des axial inneren Endes oder Kopfendes der Dichtungslippe 68f angeordnet ist, gegen die Bodenfläche einer Verankerungsnut 82a stößt, die auf der äußeren peripheren Fläche des axial äußeren Endabschnittes des Gehäuses 11 um den gesamten Umfang gebildet wird.
Im Fall dieses Beispiels ist ebenfalls ein abgefaster Abschnitt 83a am axial äußeren Endrandabschnitt des Gehäuses 11 ausgebildet, der als eine Führungsfläche dient, wenn der Verankerungsvorsprung 81, der am Kopfabschnitt der Dichtungslippe 68f angeordnet ist, in der Verankerungsnut 82a in Eingriff kommt.
Die weitere Konstruktion und Funktion sind im wesentlichen die gleichen wie beim Fall des vorangehend beschriebenen sechzehnten Beispiels.
23 zeigt ein achtzehntes Beispiel. Im Fall dieses Beispiels weist die Nabe 6e einen Nabenhauptkörper 102, ein Paar Innenringe 50 und eine Mutter 103 auf. Das heißt, die Nabe 6e wird durch Schrauben und Befestigen der Mutter 103 auf einem Außengewinde, das am axial inneren Endabschnitt des Nabenhauptkörpers 102 gebildet wird, mit dem Paar Innenringen 50 gebildet, die außen am Nabenhauptkörper 102 angebracht sind.
Außerdem ist eine Unterlegscheibe 104 zwischen der Mutter 103 und dem inneren Innenring 50 angeordnet. Ein Außenring 1 ist innen an der Innenseite einer Aufnahmebohrung 105 angebracht, die in einem Gelenk 40 gebildet wird, und wird zwischen einem Ring 106, der an der inneren peripheren Fläche einer Öffnung an einem Ende der Aufnahmebohrung 105 ausgebildet ist, und einem Anschlagring 107, der mit der inneren peripheren Fläche des anderen Endes der Aufnahmebohrung 105 in Eingriff ist, von axial entgegengesetzten Seiten gehalten.
Die weitere Konstruktion und Funktion sind im wesentlichen die gleichen wie beim Fall des vorangehend beschriebenen vierten Beispiels, das in 7 gezeigt wird. Hierbei kann beim Paar der Innenringe 50 der axial äußere Innenring 50 zusammenhängend mit dem Nabenhauptkörper 102 ausgebildet sein.
24 und 25 zeigen ein neunzehntes Beispiel. Im Fall dieses Beispiels ist der Inneneingriffsabschnitt oder die Inneneingriffsnut 14 auf der äußeren peripheren Fläche des Mittelteils auf der äußeren Stirnseite der Keilwelle 30 um den gesamten Umfang ausgebildet. Außerdem ist ein Außeneingriffsabschnitt oder ein abgestufter Abschnitt 108 am Umfang der Öffnung am axial äußeren Ende der Keilwelle 28, die im mittleren Abschnitt der Nabe 6a ausgebildet ist, in einer Position, die mit der Inneneingriffsnut 14 abgestimmt ist, um den gesamten Umfang ausgebildet. Ein ringförmiger Anschlagring 109, von dem ein Teil in 25 gezeigt wird, ist zwischen der Inneneingriffsnut 14 und dem abgestuften Abschnitt 108 angebracht, um so dazwischen zu überbrücken.
Der Anschlagring 109 ist in einer insgesamt ringförmigen Form aus einer elastischen Metallplatte ausgebildet, beispielsweise einem Federstahl, wie z. B. SK5, einem nichtrostendem Federstahl oder dergleichen, so daß dessen Dicke in der axialen Richtung (der rechten und linken Richtung in 24) ungehindert elastisch zusammengezogen werden kann. Genauer gesagt, der Anschlagring 109 ist mit einem ringförmigen Abschnitt 110 um den gesamten Umfang an der äußeren peripheren Seite und einer Vielzahl von elastischen Zungen 111 versehen, die am inneren peripheren Randabschnitt des ringförmigen Abschnittes 110 gebildet werden, radial nach innen und in der axialen Richtung vorstehend.
Der Durchmesser des einbeschriebenen Kreises am Kopfrand (Endrand an der inneren peripheren Seite) der Vielzahl von elastischen Zungen 111, die den Anschlagring 109 bilden, ist kleiner ausgeführt als der Durchmesser des umschreibenden Kreises der Keilwelle 30 in einem freien Zustand des Anschlagringes 109.
Der Anschlagring 109 ist außen am axial äußeren Endabschnitt der Keilwelle 30 angebracht, wobei der Kopfabschnitt (Endabschnitt an der inneren peripheren Seite) der Vielzahl von elastischen Zungen 111 in einer radial nach außen gerichteten Richtung des Anschlagringes 109 elastisch verformt wird.
Der Kopfendabschnitt der elastischen Zungen 111 wird danach radial nach innen elastisch wiederhergestellt, so daß die Vielzahl der elastischen Zungen 111 in die Inneneingriffsnut 14 paßt, wobei der Kopfendabschnitt der elastischen Zungen 111 und die Inneneingriffsnut 14 miteinander in Eingriff gebracht werden. In diesem Zustand wird veranlaßt, daß der ringförmige Abschnitt 110 gegen den abgestuften Abschnitt 108 stößt.
Es ist in diesem Fall selbstverständlich, daß der Durchmesser des Nutbodens der Inneneingriffsnut 14 begrenzt wird (der Durchmesser des Nutbodens der Inneneingriffsnut 14 ist kleiner ausgeführt als der Durchmesser des Nutbodens der Keile), und daß die Breite des Kopfabschnittes der elastischen Zungen 111 ebenfalls abgegrenzt ist (die Breite ist größer ausgeführt als die Breite der Keilnuten), so daß die elastischen Zungen 111 nicht von der Inneneingriffsnut 14 längs der Keilnuten wegkommen können, die an der äußeren peripheren Fläche der Keilwelle 30 ausgebildet sind. Der ringförmige Abschnitt 110 kann in einem Segmentkreis ausgebildet sein, um das Bewerkstelligen des Eingriffes der entsprechenden elastischen Zungen 111 mit der Inneneingriffsnut 14 leichter zu machen.
Alternativ können die Keilnuten vom Kopfabschnitt der Keilwelle 30 an der Kopfstirnseite der Inneneingriffsnut 14, mit der der Anschlagring 109 in Eingriff gebracht wird, weggelassen werden, so daß die Keilwelle 30 eine zylindrische Fläche mit einem kleineren Durchmesser als dem des Nutbodens der Keilnuten aufweist. In diesem Fall wird der Durchmesser des Bodenabschnittes der Inneneingriffsnut 14 kleiner sein als der Außendurchmesser der zylindrischen Fläche.
Übrigens wird beim vorliegenden Fall der Anschlagring 109 montiert, nachdem die Keilwelle 30 in die Keilnabe 28 eingesetzt ist.
Wie beim ersten Beispiel, das in 1 gezeigt wird, ist es unmöglich, die Keilwelle 30 in die Keilnabe 28 in dem Zustand einzusetzen, wo der Anschlagring 35 vorher in die Keilwelle 30 installiert wurde.
Außerdem ist ein Dichtungselement 112, das ein Metallstützelement 69i und eine elastische Platte 49 aufweist, zwischen der axial äußeren Stirnfläche des Gehäuses 11, die am axial inneren Endabschnitt des Antriebswellenelementes 29 vorhanden ist, das mit der Keilwelle 30 versehen ist, und der axial inneren Stirnfläche der Nabe 6a angeordnet.
Das Metallstützelement 69i des Dichtungselementes 112 wird durch Formen einer Metallplatte, beispielsweise einer Kohlenstoffstahlplatte, wie beispielsweise SPCC, in einer insgesamt ringförmigen Form mit einem L-förmigen Querschnitt hergestellt und am axial äußeren Endabschnitt des Gehäuses 11 gesichert. Genau gesagt, der zylindrische Abschnitt 45, der am äußeren peripheren Randabschnitt des Metallstützelementes 69i ausgebildet ist, wird außen am axial äußeren Endabschnitt des Gehäuses 11 mittels einer Preßpassung angebracht.
Die elastische Platte 49, die durch Formen eines Elastomers, wie beispielsweise Kautschuk, Vinyl oder dergleichen, in eine Ringform hergestellt wird, ist an der axial äußeren Fläche des ringförmigen Abschnittes 46 des Metallstützelementes 69i um den gesamten Umfang durch thermisches Behandeln oder Verbinden befestigt.
Eine derartige elastische Platte 49 des Dichtungselementes 112 wird zwischen der axial äußeren Stirnfläche des Gehäuses 11 und dem gebördelten Abschnitt 27, der an der axial inneren Stirnfläche der Nabe 6a vorhanden ist, elastisch festgeklemmt, wobei der Anschlagring 109 zwischen der Inneneingriffsnut 14 und dem abgestuften Abschnitt 108 überbrückt.
Die elastische Kraft für das Festklemmen der elastischen Platte 49 dazwischen, basierend auf der Elastizität des Anschlagringes 109, ist so eingestellt, daß sie etwas größer ist als die Axialbelastung, die auf die Keilwelle 30 zum Zeitpunkt des Antreibens angewandt wird, beispielsweise um die 100 kg Kraft. Mit der Achseinheit für das Tragen des Rades dieses Beispiels wird die elastische Platte 49 zwischen der axial äußeren Stirnfläche des Gehäuses 11 und dem gebördelten Abschnitt 27 durch Überbrücken des Anschlagringes 109 zwischen der Inneneingriffsnut 14 und dem abgestuften Abschnitt 108 in einem axial zusammengedrückten Zustand elastisch festgeklemmt, wodurch die Nabe 6a und das Antriebswellenelement 29 in der axialen Richtung positioniert werden.
Im Fall der Achseinheit für das Antreiben des Rades dieses Beispiels, die so konstruiert ist, wie es vorangehend beschrieben wird, weist der Anschlagring 109 eine Elastizität in der axialen Richtung auf, und die elastische Platte 49 wird zwischen dem gebördelten Abschnitt 27, der an der axial inneren Stirnfläche der Nabe 6a vorhanden ist, und der axial äußeren Stirnfläche des Gehäuses 11 elastisch festgeklemmt, wobei der Anschlagring 109 zwischen der Inneneingriffsnut 14 und dem abgestuften Abschnitt 108 überbrückt. Daher treten ungeachtet der während des Antreibens hervorgerufenen Schwingung abnormale Geräusche infolge des Anstoßens zwischen den Elementen nicht auf. Außerdem, während ein Kraftfahrzeug angetrieben wird, wird die Axialbelastung, die im Abschnitt des Dreibein-Doppelgelenkes (nicht gezeigt), das auf der Differentialgetriebeseite vorhanden ist, hervorgerufen wird, auf das Antriebswellenelement 29 mittels einer Antriebswelle (nicht gezeigt) angewandt.
Da sich die Richtung der Axialbelastung in Abhängigkeit vom Betriebszustand des Dreibein-Doppelgelenkes verändert, wird eine Kraft in einer Richtung, um das Antriebswellenelement 29 aus der Nabe 6a herauszuziehen, in bestimmten Fällen angewandt.
Jedoch selbst in diesem Fall, da die Kraft, die die elastische Platte 49, basierend auf der Elastizität des Anschlagringes 109, festklemmt, größer eingestellt ist als die Axialbelastung, die auf die Keilwelle 30 angewandt wird, wenn das Dreibein-Doppelgelenk angetrieben wird, beispielsweise etwa 100 kg Kraft, werden dann das Antriebswellenelement 29 und die Nabe 6a nicht axial verschoben. Dementsprechend werden der gebördelte Abschnitt 27 und die elastische Platte 49 nicht getrennt, und die Abdichtungsleistung zwischen dem Antriebswellenelement 29 und der Nabe 6a mittels der elastischen Platte 49 kann gesichert werden, ungeachtet der während des Antreibens angewandten Axialbelastung.
26 und 27 zeigen ein zwanzigstes Beispiel. Im Fall dieses Beispiels wird als ein Anschlagring 109a, der zwischen der Inneneingriffsnut 14 auf der äußeren peripheren Fläche der Keilwelle 30 des Antriebswellenelementes 29 und dem abgestuften Abschnitt 108 auf der inneren peripheren Fläche der Nabe 6a überbrückt, eine gewellte Blattfeder in der Form des Segmentkreises verwendet.
Der Anschlagring 109a, der aus einer gleichen elastischen Metallplatte wie der Anschlagring 109 gebildet wird, der im vorangehend beschriebenen neunzehnten Beispiel verwendet wird, überbrückt zwischen der Inneneingriffsnut 14 und dem abgestuften Abschnitt 108, wobei dessen Innendurchmesser elastisch aufgeweitet wird.
Die weitere Konstruktion und Funktion sind im wesentlichen die gleichen wie beim Fall des vorangehend beschriebenen neunzehnten Beispiels; daher sind gleiche Bauteile mit den gleichen Symbolen gekennzeichnet, und die wiederholte Beschreibung wird weggelassen.
28 zeigt ein einundzwanzigstes Beispiel. Im Fall dieses Beispiels wird am Kopfabschnitt der Keilwelle 30 des Antriebswellenelementes 29 ein zylindrischer Abschnitt 113 gebildet. Der Außendurchmesser des zylindrischen Abschnittes 113 ist kleiner als der Durchmesser des einbeschriebenen Kreises des Nutbodens der Keilnut, die auf der Keilwelle 30 gebildet wird. Der Inneneingriffsabschnitt oder die Inneneingriffsnut 14 ist im axialen Mittelteil des zylindrischen Abschnittes 113 um den gesamten Umfang ausgebildet.
Außerdem ist ein Außeneingriffsabschnitt oder abgestufter Abschnitt 108 am Umfang der axial äußeren Endöffnung der Keilnabe 28 in einer Position, die mit der Inneneingriffsnut 14 abgestimmt ist, um den gesamten Umfang ausgebildet.
Ein Anschlagring 15d in der Form eines Segmentkreises und eines kreisförmigen Abstandshalters 114 sind zwischen der Inneneingriffsnut 14 und dem abgestuften Abschnitt 108 angebracht, wobei zwischen der Inneneingriffsnut 14 und dem abgestuften Abschnitt 108 überbrückt wird.
Der vorangehend beschriebene Anschlagring 15d ist eine elastische Metallplatte, beispielsweise ein Federstahl, wie z. B. SK5, oder ein nichtrostender Federstahl, und ist in der Form des Segmentkreises insgesamt so ausgebildet, daß der Durchmesser frei elastisch ausgeweitet und zusammengezogen werden kann. Der Innendurchmesser des Anschlagringes 15d in einem freien Zustand ist kleiner als der Außendurchmesser des zylindrischen Abschnittes 113. Außerdem ist der Innendurchmesser des Abstandshalters 114 etwas größer als der Außendurchmesser des zylindrischen Abschnittes 113, und der Außendurchmesser des Abstandshalters 114 ist ausreichend größer als der Innendurchmesser der Keilnabe 28.
Außerdem ist ein Dichtungselement 112, das ein Metallstützelement 69i und eine elastische Platte 49 aufweist, zwischen der axial äußeren Stirnfläche des Gehäuses 11 und der axial inneren Stirnfläche der Nabe 6a in einer gleichen Weise wie beim neunzehnten Beispiel angeordnet, das in 24 und 25 gezeigt wird. Die elastische Platte 49, die das Dichtungselement 112 bildet, wird in einem elastisch zusammengedrückten Zustand (Vorbelastung wird angewandt) zwischen der axial äußeren Stirnfläche des Gehäuses 11 und der inneren Stirnfläche der Nabe 6a festgeklemmt, wobei der Anschlagring 15d und die Abstandsunterlegscheibe 114 zwischen der Inneneingriffsnut 14 und dem abgestuften Abschnitt 108 überbrücken.
Bei der Antriebsradachseinheit dieses Beispiels wird die elastische Platte 49 zwischen der axial äußeren Stirnfläche des Gehäuses 11 und dem gebördelten Abschnitt 27 durch Überbrücken des Anschlagringes 15d zusammen mit der Abstandsunterlegscheibe 114 zwischen der Inneneingriffsnut 14 und dem abgestuften Abschnitt 108 in einem axial zusammengedrückten Zustand elastisch festgeklemmt, wodurch die Nabe 6a und das Antriebswellenelement 29 in der axialen Richtung positioniert werden.
Im Fall der Achseinheit dieses Beispiels, die so konstruiert ist, wie es vorangehend beschrieben wird, da der Abstandshalter 114 zwischen dem Anschlagring 15d und dem abgestuften Abschnitt 108 angeordnet ist, wird verhindert, daß dieser Anschlagring 15d und abgestufte Abschnitt 108 über eine kleine Fläche aneinander anstoßen. Im Ergebnis dessen kann ein Auftreten des Freßverschleißes beim Anschlagring 15d und dem abgestuften Abschnitt 108 verhindert werden, ungeachtet der Axialbelastung, die zwischen dem Antriebswellenelement 29 und der Nabe 6a zum Zeitpunkt des Antreibens angewandt wird.
Das heißt, der Anschlagring 15d kann radial nicht breit ausgeführt werden, weil er zum Zeitpunkt des Eingriffes in die Inneneingriffsnut 14 elastisch diametral aufgeweitet werden muß, wodurch der Außendurchmesser des Anschlagringes 15d begrenzt wird.
Außerdem ist der Durchmesser des sich öffnenden peripheren Randes der Keilnabe 28 infolge eines abgefaserten Abschnittes, der in der Öffnung vorhanden ist, etwas groß. Wenn nur der Anschlagring 15d zwischen der Inneneingriffsnut 14 und dem abgestuften Abschnitt 108 vorhanden ist, ist daher die Widerlagerfläche zwischen dem abgestuften Abschnitt 108 und dem Anschlagring 15d schmal, und daher wird der Oberflächendruck auf den Stoßabschnitt hoch, so daß ein Freißverschleiß leicht im Stoßabschnitt auftritt.
Im Gegensatz dazu kann im Fall der Antriebsradachseinheit dieses Beispiels, indem der Abstandshalter 114 bereitgestellt und so eine geeignete Widerlagerfläche zwischen den entgegengesetzten Flächen des Abstandshalters 114 und des abgestuften Abschnittes 108 und dem Anschlagring 15d gesichert wird, der Oberflächendruck auf den Stoßabschnitt verringert werden, und daher kann das Auftreten des Freßverschleißes im Stoßabschnitt verhindert werden. Außerdem wird die Elastizitätskraft (Vorbelastung), die auf die elastische Platte 49 angewandt wird, vorzugsweise etwas größer eingestellt als die Axialbelastung, die zum Zeitpunkt des Antreibens auf die Keilwelle 30 angewandt wird, beispielsweise etwa 100 kg Kraft, aus dem Grund wie im neunzehnten Beispiel, wie es in 24 und 25 gezeigt wird, und wie im zwanzigsten Beispiel, wie es in 26 und 27 gezeigt wird.
Die weitere Konstruktion und Funktion sind im wesentlichen die gleichen wie beim Fall des vorangehend beschriebenen neunzehnten und zwanzigsten Beispiels.
29 zeigt ein zweiundzwanzigstes Beispiel. Im Fall dieses Beispiels wird ein elastischer Ring 115 aus einem Elastomer, wie beispielsweise Kautschuk, Vinyl oder dergleichen, zwischen dem Abstandshalter 114 und dem abgestuften Abschnitt 108 festgeklemmt, wobei der elastische Ring 115 zwischen dem Abstandshalter 114 und dem abgestuften Abschnitt 108 elastisch zusammengedrückt wird.
In dem in 29 gezeigten Beispiel ist der elastische Ring 115 auf die Innenfläche des Abstandshalters 114 beschichtet oder damit verbunden, so daß der elastische Ring 115 zusammenhängend mit dem Abstandshalter 114 gehandhabt werden kann. In einem derartigen Fall wird die Kappe 34 (28), die an der Nabe 6a beim vorangehend beschriebenen einundzwanzigsten Beispiel angebracht ist, weggelassen, weil der elastische Ring 115 den Raum zwischen der Abstandsunterlegscheibe 114 und dem abgestuften Abschnitt 108 gegen Fremdsubstanzen abdichtet, die anderenfalls durch die axial äußere Endöffnung der Mittelbohrung der Nabe 6a eintreten können.
Die weitere Konstruktion und Funktion sind im wesentlichen die gleichen wie beim Fall des vorangehend beschriebenen einundzwanzigsten Beispiels; daher sind gleiche Bauteile mit den gleichen Symbolen gekennzeichnet, und eine wiederholte Beschreibung wird weggelassen.
30 zeigt ein dreiundzwanzigstes Beispiel der Ausführung der vorliegenden Erfindung. Im Fall dieses Beispiels ist der Außendurchmesser des gebördelten Abschnittes 27, der am axial inneren Endabschnitt der Nabe 6a gebildet wird, mit Bezugnahme auf den Außendurchmesser des Innenringes 50, der außen am axial inneren Endabschnitt des Hauptkörpers der Nabe 6a gesichert ist, kleiner ausgeführt als der beim vorangehend beschriebenen einundzwanzigsten und zweiundzwanzigsten Beispiels. Dementsprechend wird im Fall dieses Beispiels die Hälfte der axial inneren Stirnfläche des Innenringes 50 an der Außendurchmesserseite um den Umfang des äußeren peripheren Randes des gebördelten Abschnittes 27 freigelegt.
Außerdem ist im Fall dieses Beispiels ein Dichtungselement 112 zwischen dem freigelegten Abschnitt an der Außendurchmesserseite der axial inneren Stirnfläche der Nabe 6a und der axial äußeren Stirnfläche des Gehäuses 11 angeordnet.
In diesem Beispiel, wie es vorangehend konstruiert ist, stößt die Stirnfläche des Dichtungselementes 112 gegen die Stirnfläche des flachen Innenringes 50, so daß eine gleichmäßige Verformung im Dichtungselement 112 bewirkt wird. Im Ergebnis dessen kann die Axialbelastung, die vom Dichtungselement 112 getragen wird, groß sein.
Die weitere Konstruktion und Funktion sind im wesentlichen die gleichen wie beim Fall des vorangehend beschriebenen zweiundzwanzigsten Beispiels; daher sind gleiche Bauteile mit den gleichen Symbolen gekennzeichnet, und eine wiederholte Beschreibung wird weggelassen. Hierbei kann die Konstruktion mit dem Dichtungselement 112, das zwischen dem freigelegten Abschnitt auf der Außendurchmesserseite der axial inneren Stirnfläche des Innenringes 50, der die Nabe 6a bildet, und der axial äußeren Stirnfläche des Gehäuses 11 angeordnet ist, durch die Konstruktion des einundzwanzigsten Beispiels bewerkstelligt werden, das in 28 gezeigt wird, wie es vorangehend beschrieben wird.
31 und 32 zeigen ein vierundzwanzigstes Beispiel der Ausführung der vorliegenden Erfindung. Im Fall dieses Beispiels wird die äußere Endöffnung des Raumes, in dem der Paßfedereingriffsabschnitt der Keilwelle 30 und der Keilnabe 28 vorhanden ist, durch eine Kappe 34b abgesperrt, die durch Verbinden eines ersten Elementes 116 und eines zweiten Elementes 117 gebildet wird.
Das erste Element 116 wird in einer Zylinderform mit geschlossenem Ende durch Tiefziehen einer Metallplatte gebildet und weist einen zylindrischen Abschnitt 118, der als ein Anbringungs- und Sicherungsabschnitt dient, und eine Bodenplatte 119 für das Absperren der axial äußeren Endöffnung des zylindrischen Abschnittes 118 auf.
Außerdem wird ein nach außen angeflanschter Ring 120 an der äußeren peripheren Fläche des Mitteilteils des zylindrischen Abschnittes 118 durch Ausknicken und Verformen der Metallplatte gebildet, so daß die Metallplatte um 180 Grad zurückgefaltet wird.
Das zweite Element 117 wird in einer Zylinderform mit geschlossenem Ende aus einem synthetischem Harz gebildet und weist einen zylindrischen Abschnitt 121, wobei dessen Form der äußeren peripheren Fläche mit einer Form der inneren peripheren Fläche an der axial äußeren Stirnseite der Nabe 6a ausgerichtet ist oder damit ungehindert ausgerichtet werden kann, und eine Bodenplatte 122 auf, die eine Absperrplatte ist, die angeordnet ist, um die axial innere Endöffnung des zylindrischen Abschnittes 121 abzusperren.
Der zylindrische Abschnitt 121 weist einen zylindrischen Abschnitt 123 mit großem Durchmesser, einen zylindrischen Abschnitt 124 mit kleinem Durchmesser und einen Verbindungsabschnitt 125 auf der den axial inneren Endrand des zylindrischen Abschnittes 123 mit großem Durchmesser mit dem axial äußeren Endrand des zylindrischen Abschnittes 124 mit kleinem Durchmesser verbindet. Die Bodenplatte 122 ist angeordnet, um die axial innere Endöffnung des zylindrischen Abschnittes 124 mit kleinem Durchmesser abzusperren.
Die Kappe 34b wird durch Verbinden des ersten Elementes 116 und des zweiten Elementes 117 Rückseite an Rückseite konstruiert. Das heißt, wenn das erste und das zweite Element 116 und 117 verbunden werden, wie es in 32 im Detail gezeigt wird, wird veranlaßt, daß das axial innere halbe Teil des zylindrischen Abschnittes 118 im ersten Element 116 in einer Eingriffsnut 126 in Eingriff kommt, die um den gesamten Umfang an der äußeren peripheren Fläche am axial äußeren Ende des zylindrischen Abschnittes 123 mit großem Durchmesser im zweiten Element 117 ausgebildet ist.
Gleichzeitig ist ein vorstehender Verankerungsabschnitt 127 um den gesamten Umfang an der äußeren peripheren Fläche am axial äußeren Ende des zylindrischen Abschnittes 123 mit großem Durchmesser ausgebildet und kommt in einer V-förmigen Nut 128, die gebildet wird, wenn der Ring 120 gebildet wird, an der inneren peripheren Fläche des Mittelteils des zylindrischen Abschnittes 118 in Eingriff.
Im kombinierten Zustand, wie er vorangehend beschrieben wird, sind die Form und die Größe der entsprechenden Abschnitte so begrenzt, daß der Eingriffsabschnitt zwischen der axial inneren Hälfte des zylindrischen Abschnittes 118 und der Eingriffsnut 126 und der Eingriffsabschnitt zwischen dem vorstehenden Verankerungsabschnitt 127 und der V-förmigen Nut 128 ausreichend abgedichtet sind.
Wenn die Kappe 34b an der axial äußeren Endöffnung der Nabe 6a befestigt ist, um die axial äußere Endöffnung der Nabe 6a abzudichten, wird die axial innere Hälfte des zylindrischen Abschnittes 118 des ersten Elementes 116 innen an einem axial äußeren Endabschnitt eines positionierenden zylindrischen Abschnittes 129, der am axial äußeren Ende der Nabe 6a vorhanden ist, mittels einer Preßpassung gesichert, während das zweite Element 117 in die Innendurchmesserseite auf der axial äußeren Stirnseite der Nabe 6a eingesetzt wird.
Gleichzeitig wird veranlaßt, daß der Ring 120 gegen die axial äußere Stirnfläche des positionierenden zylindrischen Abschnittes 129 stößt. Der positionierende zylindrische Abschnitt 129 ist für das Positionieren eines getriebenen Rades, nicht gezeigt, mit Bezugnahme auf den axial äußeren Endabschnitt der Nabe 6a vorhanden, wenn das getriebene Rad am Montageflansch 7 montiert ist. Wenn das getriebene Rad am Montageflansch 7 montiert ist, wird der positionierende zylindrische Abschnitt 129 in ein kreisförmiges Loch eingesetzt, das in der Mitte des getriebenen Rades ausgebildet ist.
Mit der Kappe 34b, in der axial äußeren Endöffnung der Nabe 6a montiert, wie vorangehend beschrieben wird, stößt die äußere periphere Fläche des zylindrischen Abschnittes 121 des zweiten Elementes 117 im allgemeinen gegen die innere periphere Fläche an der axial äußeren Stirnseite der Nabe 6a oder ist nahe daran.
Das heißt, die äußere periphere Fläche des zylindrischen Abschnittes 123 mit großem Durchmesser stößt gegen die innere periphere Fläche des positionierenden zylindrischen Abschnittes 129, die äußere periphere Fläche des zylindrischen Abschnittes 124 mit kleinem Durchmesser stößt gegen die innere periphere Fläche des Abschnittes 130 mit kleinem Durchmesser, der auf der inneren peripheren Fläche des Mittelteils der Nabe 6a ausgebildet ist, und die axial äußere Fläche des Verbindungsabschnittes 125 stößt gegen einen geneigten Abschnitt 131 und einen abgestuften Abschnitt 132, die im Raum zwischen der inneren peripheren Fläche des positionierenden zylindrischen Abschnittes 129 und bzw. der inneren peripheren Fläche des Abschnittes 130 mit kleinem Durchmesser vorhanden sind.
Gleichzeitig liegt die Bodenplatte 122, die das zweite Element 117 bildet, nahe der Kopffläche der Keilwelle 30, wobei die Bodenplatte 122 die axial äußere Endöffnung des Raumes absperrt, wo der Eingriffsabschnitt der Keilwelle 30 und der Keilnabe 28 vorhanden ist.
Wie es vorangehend beschrieben wird, wird im Fall dieses Beispiels durch Bereitstellen der Absperrplatte oder Bodenplatte 122 der Kappe 34b axial nach innen vom zylindrischen Abschnitt 118, der ein Anbringungs- und Sicherungsabschnitt ist, veranlaßt, daß die Bodenplatte 122 nahe an der Kopfstirnfläche der Keilwelle 30 liegt. Dementsprechend kann das Volumen des Raumes, wo der Eingriffsabschnitt der Keilwelle 30 und der Keilnabe 28 vorhanden ist, klein ausgeführt werden, um die Menge an Fett zu verringern, die in den Raum gefüllt wird. Im Fall dieses Beispiels kann das Fett, das in jenen Raum gefüllt wird, in den Abschnitt an der axial äußeren Stirnseite der Bodenplatte 122 gelangen, d. h., den Abschnitt zwischen der äußeren peripheren Fläche des zylindrischen Abschnittes 121 im zweiten Element 117 und der inneren peripheren Fläche auf der äußeren Stirnseite der Nabe 6a.
Der gekoppelte Abschnitt des ersten und zweiten Elementes 116 und 117, der im axial äußeren Endabschnitt zwischen dieser entgegengesetzten äußeren und inneren peripheren Fläche vorhanden ist, und der eingepaßte Abschnitt zwischen dem zylindrischen Abschnitt 118 und dem positionierenden zylindrischen Abschnitt 129 weisen jedoch eine ausreichende Abdichtungsleistung auf. Selbst wenn das Fett in den Raum zwischen der entgegengesetzten äußeren und inneren peripheren Fläche gelangt, tritt daher das Fett nicht durch den Eingriffsabschnitt und den eingepaßten Abschnitt nach außen aus.
Im Fall dieses Beispiels ist außerdem der zylindrische Abschnitt 118, der der Anbringungs- und Sicherungsabschnit ist, innen am axial äußeren Endabschnitt des positionierenden zylindrischen Abschnittes 129 gesichert, der die axial äußere Endöffnung der Nabe 6a definiert. Daher kann der zylindrische Abschnitt 118 leicht innen an der Nabe 6a gesichert werden. Die Konstruktion des Dichtungselementes, die das Metallstützelement 69b einschließt, das in diesem Beispiel enthalten ist, ist im wesentlichen die gleiche wie die für das vorangehend beschriebene achte Beispiel, das in 12 gezeigt wird.
33 zeigt ein fünfundzwanzigstes Beispiel der Ausführung der vorliegenden Erfindung. Im Fall dieses Beispiels wird ein erstes Element 116a, das eine Kappe 34c bildet, durch Druckgußformen einer Aluminiumlegierung hergestellt. Außerdem wird auf der axial äußeren Fläche einer Bodenplatte 119 im ersten Element 116a ein Formteil 133 für das Verbessern des Aussehens mittels des Druckgußformens bereitgestellt. Ein zweites Element 117a aus einem synthetischem Harz wird zusammenhängend mit dem ersten Element 116a durch Blasformen gekoppelt, um die Kappe 34c zu bilden. Daher wird der Rand an der axial äußeren Stirnseite des zylindrischen Abschnittes 123 mit großem Durchmesser des zweiten Elementes 117a um den gesamten Umfang mit dem Rand an der axial inneren Stirnseite des zylindrischen Abschnittes 118 des ersten Elementes 116a verbunden. Die Bindefestigkeit zwischen dem ersten Element 116a und dem zweiten Element 117a kann durch Ausbilden von Durchgangslöchern oder Grundbohrungen im Kopfabschnitt des zylindrischen Abschnittes 118 verbessert werden.
Um das Blasformen durchzuführen, wie es vorangehend beschrieben wird, wird außerdem eine Blasöffnung 134 für das Blasen von Luft in einen Raum zwischen dem ersten Element 116a und dem zweiten Element 117a im mittleren Abschnitt einer Bodenplatte 119 gebildet, die das erste Element 116a bildet. Die Blasöffnung 134 wird nach Fertigstellung der Kappe 34c abgesperrt.
Im Fall dieses Beispiels, um die Form der äußeren peripheren Fläche eines zylindrischen Abschnittes 121 des zweiten Elementes 117a mit der Form der inneren peripheren Fläche an der axial äußeren Stirnseite der Nabe 6a abzustimmen, wird der zylindrische Abschnitt 124 mit kleinem Durchmesser (siehe 31) nicht am zylindrischen Abschnitt 121 gebildet.
Die weitere Konstruktion und Funktion sind im wesentlichen die gleichen wie beim Fall des vorangehend beschriebenen vierundzwanzigsten Beispiels.
34 zeigt ein sechsundzwanzigstes Beispiel. Im Fall dieses Beispiels ist ein Loch oder eine kreisförmige Grundbohrung 135 im Mittelteil der Kopffläche der Keilwelle 30 ausgebildet, die das Antriebswellenelement 29 bildet.
Außerdem ist ein Außeneingriffsabschnitt oder eine Außeneingriffsnut 136 um den gesamten Umfang auf der inneren peripheren Fläche der Grundbohrung 135 ausgebildet. In die Grundbohrung 135 wird ein Teil eines Kopplungswellenelementes 137, das ein separater Körper der Nabe 6a ist, eingesetzt.
Das Kopplungswellenelement 137 weist einen zylindrischen Abschnitt 138, der in die Grundbohrung 135 ohne Rattern eingesetzt werden kann, und einen nach außen angeflanschten Sicherungsring 139 auf, der am axial äußeren Endabschnitt des zylindrischen Abschnittes 138 ausgebildet ist.
In einer Position, die mit der Außeneingriffsnut 136 auf der äußeren peripheren Fläche des zylindrischen Abschnittes 138 abgestimmt ist, wobei veranlaßt wird, daß der Sicherungsring 139 gegen einen abgestuften Abschnitt 108 stößt, der am peripheren Randabschnitt der Öffnung der Keilnabe 28 ausgebildet ist, ist ein Inneneingriffsabschnitt oder eine Inneneingriffsnut 140 um den gesamten Umfang ausgebildet.
Außerdem ist ein Anschlagring 35 aus einem elastischen Material zwischen der Inneneingriffsnut 140 und der Außeneingriffsnut 136 angebracht, wobei der Anschlagring 35 zwischen der Inneneingriffsnut 140 und der Außeneingriffsnut 136 überbrückt.
Ein Teil der Nabe 6a wird zwischen dem Sicherungsring 139 und dem Gehäuse 11, das am unteren Endabschnitt des Antriebswellenelementes 29 vorhanden ist, festgeklemmt, wobei ein Runddichtring 42, der ein Dichtungselement aus einem elastischen Material ist, elastisch zusammengedrückt wird, und das Kopplungswellenelement 137 mit dem Kopfendabschnitt der Keilwelle 30 mittels des Anschlagringes 35 gekoppelt wird. Außerdem wird die axial äußere Endöffnung der Nabe 6a mittels einer Kappe 34 abgedichtet.
Bei dieser Konstruktion wird die axiale Positionierung der Nabe 6a mit Bezugnahme auf das Kopplungswellenelement 137 und das Antriebswellenelement 29 bewirkt, und der Paßfedereingriffsabschnitt zwischen der Keilnabe 28 und der Keilwelle 30 wird abgedichtet.
Die weitere Konstruktion und Funktion sind im wesentlichen die gleichen wie beim Fall des vorangehend beschriebenen vierten Beispiels, das in 7 gezeigt wird, wie es vorangehend beschrieben wird; daher sind gleiche Bauteile mit den gleichen Symbolen gekennzeichnet, und eine wiederholte Beschreibung wird weggelassen.
Als nächstes zeigt 35 ein weiteres Beispiel. Bei diesem Beispiel ist ein Gewindeloch 141 im mittleren Abschnitt der Kopfendfläche der Keilwelle 30 des Antriebswellenelementes 29 ausgebildet. Und eine Schraube 142 wird in das Gewindeloch 141 geschraubt und angezogen, so daß eine Sicherungsplatte 143 in einer Kreisringform, die ein Verbindungselement ist, sicher mit dem Kopfende des Antriebswellenelementes 29 verbunden wird. Außerdem wird ein Runddichtring 42 im Aufnahmeloch 141 am axial äußeren Ende des Gehäuseabschnittes 11 aufgenommen, und die Nabe 6a wird in der axialen Richtung zwischen der Sicherungsplatte 143 und dem Runddichtring 42 elastisch gehalten.
Übrigens ist im vorliegenden Fall ein Randabschnitt 144 an der äußeren peripheren Fläche am axial äußeren Ende des Gehäuseabschnittes 11 ausgebildet. Wenn die Keilwelle 30 in die Keilnabe 28 eingesetzt wird, ergreift ein Roboterarm die äußere periphere Fläche des Gehäuseabschnittes 11, um den Gehäuseabschnitt 11 von rechts nach links in 35 zu drücken. Zu diesem Zeitpunkt dient der Randabschnitt 144 als ein Anschlag, um zu verhindern, daß der Roboterarm aus dem Gehäuseabschnitt 11 entfernt wird. Bei dieser Konstruktion, wo der Roboterarm für das Bewirken des Paßfedereingriffes zwischen der Keilwelle 30 und der Keilnabe 28 verwendet wird, besteht keine Notwendigkeit betreffs eines Vorganges zum Ausbilden der Eingriffsnut 54 für einen Eingriff mit dem Ziehwerkzeug im konkaven Loch 53 im mittleren Abschnitt der Kopfendfläche der Keilwelle 30 (siehe 3). Außerdem ist bei dieser Konstruktion ein automatisches Montieren bei Verwendung von Robotern möglich.
Die Konstruktion und Funktion der anderen Beispiele sind im wesentlichen die gleichen wie jene des Beispiels aus 34. Und gleiche Wörter werden an dem gleichen Elementen angebracht, und die überflüssige Erklärung wird weggelassen.
Bei der vorliegenden Erfindung, die so konstruiert und betätigt wird, wie es vorangehend erwähnt wird, wird die kompakte und leichte Achseinheit für das Antreiben des Rades mit einer ausgezeichneten Haltbarkeit und Zuverlässigkeit realisiert, wobei der Fahrkomfort, die Leistungsfähigkeit und die Kraftstoffleistung der Kraftfahrzeuge verbessert werden. Es wird verhindert, daß die Bauteile während des Betriebes gegeneinanderstoßen, und das Auftreten eines abnormalen Geräusches einer Schwingung und eines Freßverschleißes werden verhindert. Daher kann der Fahrkomfort von Kraftfahrzeugen mit der darin eingebauten Achseinheit verbessert werden, und die Haltbarkeit der Achseinheit kann verbessert werden.

Claims

Achsaggregat für das Antreiben eines Fahrzeugrades kombiniert mit einem Doppelgelenk und das aufweist: einen Außenring (1), der während der Benutzung stationär ist und eine innere Umfangsfläche aufweist, die mit einer Außenringlaufbahn (3) ausgebildet ist; eine Nabe (6a) mit einer äußeren Umfangsfläche, die mit einem Montageflansch (7) für die Radhalterung auf einer Endseite davon ausgebildet ist, und einem Innenlaufbahnring (50), der an der anderen Endseite davon befestigt ist, und mit einer Keilbohrung (28) in einem mittleren Abschnitt davon; ein Antriebswellenelement, das mit einer Keilwelle (30) an einem Ende davon, um einen Keileingriffsabschnitt zwischen der Keilwelle (30) und der Keilbohrung (28) zu bilden, und mit einem Gehäuseabschnitt (11) an der anderen Endseite davon versehen ist, wobei der Gehäuseabschnitt (11) einen Außenring des Doppelgelenkes bildet; eine Vielzahl von Rollenelementen (12), die drehbar zwischen der Außenringlaufbahn (3) und der Innenringlaufbahn (8) vorhanden sind, wobei die Keilwelle (30) eine äußere Umfangsfläche aufweist, die mit einem inneren Eingriffsabschnitt (14) im allgemeinen peripher daran ausgebildet ist, wobei die Nabe (6a) eine innere Umfangsfläche aufweist, die mit einem äußeren Eingriffsabschnitt (13) im allgemeinen peripher daran an einer Stelle in Ausrichtung mit dem inneren Eingriffsabschnitt (14) ausgebildet ist; einen Anschlagring (35) aus einem elastischen Element und zwischen dem inneren Eingriffsabschnitt (14) und dem äußeren Eingriffsabschnitt (13) für das Positionieren der Nabe (6a) in der axialen Richtung mit Bezugnahme auf das Antriebswellenelement gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Laufbahnring (50) durch Bördeln befestigt wird; und ein Dichtungselement (68) aus einem elastischen Material und elastisch zwischen dem Innenlaufbahnring (50) und dem Antriebswellenelement gehalten, um den Keileingriffsabschnitt zwischen der Keilbohrung (28) und der Keilwelle (30) abzudichten, und um den Bördelabschnitt (27) der Nabe (6a) abzudichten.
Achsaggregat für das Antreiben des Fahrzeugrades nach Anspruch 1, bei dem der Keileingriffsabschnitt mit einem Schmiermittel versehen ist.
Achsaggregat für das Antreiben des Fahrzeugrades nach einem der Ansprüche 1 und 2, bei dem die Keilbohrung (30) eine innere Umfangsfläche aufweist, die abschreckgehärtet ist.
Achsaggregat für das Antreiben des Fahrzeugrades nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem eines von Nabe (6a) und Antriebswellenelement axial elastisch zwischen dem Anschlagring (35) und einem Element gehalten wird, das zwischen der Nabe (6a) und dem Antriebswellenelement vorhanden ist.
Achsaggregat für das Antreiben des Fahrzeugrades nach Anspruch 4, bei dem das zwischen der Nabe (6a) und dem Antriebswellenelement vorhandene Element das Dichtungselement (68) ist und aus einem elastomeren Material besteht, und wobei das elastomere Material (68) an einem Metallring (69a) angebracht ist, und bei dem eines von elastomeren Material (68) und Metallring (69a) eine Elastizität aufweist, um eines von Nabe (6a) und Antriebswellenelement zwischen dem Anschlagring (35) und dem zwischen der Nabe (6a) und dem Antriebswellenelement vorhandenen Element axial elalstisch zu halten.
Achsaggregat für das Antreiben des Fahrzeugrades nach Anspruch 4, bei dem der Anschlagring (35) eine Elastizität in der axialen Richtung aufweist und eines von Nabe (6a) und Antriebswellenelement zwischen dem Anschlagring (35) und dem zwischen der Nabe (6a) und dem Antriebswellenelement vorhandenen Element axial elastisch gehalten wird.
Achsaggregat für das Antreiben des Fahrzeugrades nach Anspruch 4, bei dem die Elastizität, um eines von Nabe (6a) und Antriebswellenelement elastisch zu halten, von einem Element erhalten wird, das vom Dichtungselement (68) und dem Anschlagring (35) abweicht.
Achsaggregat für das Antreiben des Fahrzeugrades nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem eine ausgesparte Nut an einer Vielzahl von Stellen in der Umfangsrichtung an einem Ende der Keilbohrung (30) für das Entfernen des Anschlagringes (35) vorhanden ist, und die Keilbohrung (30) einen Nutboden aufweist und der einbeschriebene Kreis der ausgesparten Nuten einen Durchmesser aufweist, der größer ist als der Durchmesser des Kreises, der durch den Nutboden der Keilbohrung definiert wird.
Achsaggregat für das Antreiben des Fahrzeugrades nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem eine Kappe (34) für das Abdecken der Nabe (6a) auf der radial inneren Seite davon in einem Abschnitt nahe und gegenüberliegend der einen Endfläche der Keilwelle (28) auf dem axial dazwischenliegenden Abschnitt der Nabe (6a) auf der radial inneren Seite davon vorhanden ist.
Achsaggregat für das Antreiben des Fahrzeugrades nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem die innere Umfangsfläche der Nabe (6a) mit einem abgestuften Abschnitt ausgebildet ist und der Anschlagring (35) an der äußeren Umfangsfläche des Antriebswellenelementes angebracht ist, und bei dem ein Abstandshaller zwischen dem abgestuften Abschnitt und dem Anschlagring (35) vorhanden ist.
Achsaggregat für das Antreiben des Fahrzeugrades nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei dem die Keilwelle (28) einen Endflächenabschnitt aufweist, der mit einem ausgesparten Loch ausgebildet ist, und das ausgesparte Loch eine innere Umfangsfläche aufweist, die mit einer Eingriffsnut ausgebildet ist, die mit einem Ziehwerkzeug in Eingriff kommen kann, um die Keilwelle (28) in die Keilbohrung (39) einzusetzen.
Achsaggregat für das Antreiben des Fahrzeugrades nach einem der Ansprüche 1 bis 11, bei dem der Keileingriffsabschnitt in einem Raum mit einer Öffnung auf einer Endseite davon angeordnet ist, und bei dem eine Kappe vorhanden ist, um die Öffnung abzudecken, und wobei die Kappe einen passenden Befestigungsabschnitt, der in einen Abschnitt an einer Endseite der Nabe (6a) eingepaßt und daran befestigt wird, und einen Abdeckplattenabschnitt für das Abdecken der Öffnung aufweist, und wobei der Abdeckplattenabschnitt an der anderen Endseite in der axialen Richtung der Nabe mit Bezugnahme auf den passenden Befestigungsabschnitt angeordnet ist.