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DE112005002978T5 - Lagervorrichtung für ein Rad eines Fahrzeugs - Google Patents

Lagervorrichtung für ein Rad eines Fahrzeugs Download PDF

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DE112005002978T5
DE112005002978T5 DE112005002978T DE112005002978T DE112005002978T5 DE 112005002978 T5 DE112005002978 T5 DE 112005002978T5 DE 112005002978 T DE112005002978 T DE 112005002978T DE 112005002978 T DE112005002978 T DE 112005002978T DE 112005002978 T5 DE112005002978 T5 DE 112005002978T5
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DE
Germany
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hub wheel
inner ring
wheel
cylindrical portion
peripheral surface
Prior art date
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Withdrawn
Application number
DE112005002978T
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English (en)
Inventor
Hisashi Iwata Ohtsuki
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NTN Corp
Original Assignee
NTN Corp
NTN Toyo Bearing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NTN Corp, NTN Toyo Bearing Co Ltd filed Critical NTN Corp
Publication of DE112005002978T5 publication Critical patent/DE112005002978T5/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

Lagervorrichtung für ein Rad eines Fahrzeugs, die Folgendes umfasst:
ein äußeres Element (10), das mit doppelreihigen äußeren Laufflächen (10a, 10a) an seiner Innenumfangsfläche ausgebildet ist;
ein inneres Element (1), das ein Nabenrad (2) und einen inneren Ring (3) enthält, wobei an einem Ende des Nabenrades ein Radmontageflansch (4) integral ausgebildet ist und sich ein zylindrischer Abschnitt (2b) axial von dem Radmontageflansch (4) erstreckt, und wobei eine Kerbverzahnung (2c) an der Innenumfangsfläche des zylindrischen Abschnitts (2b) ausgebildet ist und eine der inneren Laufflächen (2a) an der Außenumfangsfläche des zylindrischen Abschnitts (2b) ausgebildet ist, wobei der innere Ring (3) auf den zylindrischen Abschnitt (2b) des Nabenrades (2) gepresst ist und die äußere von inneren Laufflächen (3a) auf ihm ausgebildet ist, wobei die doppelreihige innere Laufbahn (2a, 3a) gegenüber den doppelreihigen äußeren Laufflächen (10a, 10a) angeordnet ist;
doppelreihige Rollelemente (6, 6), die frei rollfähig zwischen der äußeren und der inneren...

Description

  • ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lagervorrichtung für ein Rad eines Fahrzeugs zum Stützen eines angetriebenen Rades eines Fahrzeugs wie zum Beispiel eines Automobils drehbar relativ zu seiner Aufhängungsvorrichtung und insbesondere eine Lagervorrichtung für ein Rad eines Fahrzeugs, das dafür ausgelegt ist, sein Gewicht und seine Größe zu verringern sowie eine Verschiebung eines inneren Rings zu unterdrücken, der auf ein Nabenrad gepresst wurde, bevor ein Gleichlaufgelenk an der Lagervorrichtung angebracht wird.
  • Beschreibung des Standes der Technik
  • Es gibt zwei Arten einer Lagervorrichtung eines Fahrzeugs, und zwar für ein antreibendes Rad und für ein angetriebenes Rad. Insbesondere ist es bei der Lagervorrichtung eines Fahrzeugs zum drehbaren Stützen eines Rades relativ zu einer Aufhängungsvorrichtung erforderlich, sie nicht nur zu geringen Kosten herzustellen, sondern auch mit geringem Gewicht und geringer Größe, um den Kraftstoffverbrauch zu senken. Ein repräsentatives Beispiel der Lagervorrichtung für ein antreibendes Rad eines Fahrzeugs des Standes der Technik ist in 4 gezeigt.
  • 4 veranschaulicht eine Lagervorrichtung für ein Rad eines Fahrzeugs des Typs der dritten Generation, umfassend ein inneres Element 53, das ein Nabenrad 51 und einen inneren Ring 52 enthält, ein äußeres Element 54, das auf das innere Element 53 gepresst ist, und doppelreihige Rollelemente 55 und 55, die zwischen dem äußeren und dem inneren Element 54 und 53 angeordnet sind. An dem Nabenrad 51 ist an einem Ende integral ein Radmontageflansch 56 ausgebildet, an dem ein (nicht gezeigtes) Rad eines Fahrzeugs montiert wird, und es hat eine innere Lauffläche 51a an seiner Außenumfangsfläche, einen zylindrischen Abschnitt 51b, der sich axial von der inneren Lauffläche 51a erstreckt, und eine Kerbverzahnung 51c an der Innenumfangsfläche des Nabenrades 51. Nabenbolzen 56a zum Befestigen des Rades sind in einem gleichmäßigen Abstand entlang des Umfangs des Radmontageflansches 56 angeordnet. Der innere Ring 52, an dessen Außenfläche eine innere Lauffläche 52a ausgebildet ist, ist auf den zylindrischen Abschnitt 51b des Nabenrades 51 gepresst.
  • An dem äußeren Element 54 ist integral ein Karosseriemontageflansch 54b ausgebildet, und es hat doppelreihige äußere Laufflächen 54a und 54a an seiner Innenumfangsfläche. Doppelreihige Rollelemente 55 und 55 sind frei rollfähig zwischen den doppelreihigen äußeren Laufflächen 54a und 54a und den ihnen gegenüberliegenden inneren Laufflächen 51a und 52a angeordnet.
  • Ein äußeres Gelenkelement 58, das ein Gleichlaufgelenk 57 bildet, ist integral mit einem Schaftabschnitt 60, der sich axial von dem Schulterabschnitt 59 des äußeren Gelenkelements 58 erstreckt, einer Kerbverzahnung 60a an seiner Außenumfangsfläche zur Eingriffnahme der Kerbverzahnung 51c des Nabenrades 51 und einem Außengewinde 60b an seinem Spitzenende ausgebildet. Das äußere Gelenkelement 58 wird in das Nabenrad 51 eingesetzt, bis sein Schulterabschnitt 59 gegen den inneren Ring 52 stößt, und dann werden das äußere Gelenkelement 58 und das Nabenrad 51 durch Festziehen einer Mutter 61 an dem Außengewinde 60b lösbar vereint.
  • In einer solchen Lagervorrichtung für ein Rad eines Fahrzeugs wird das Lager in der Regel auf einen negativen Spalt eingestellt, um die Steifigkeit der Lagervorrichtung und die Langlebigkeit des Lagerabschnitts zu erhöhen. In diesem Fall wird die Lagervorbelastung dadurch gesteuert, dass man das Anzugsmoment der Mutter 61 auf einen vorgegebenen Wert einstellt. Da jedoch der innere Ring 52 an dem Nabenrad 51 durch einfaches Aufpressen montiert ist, kann es geschehen, dass der innere Ring 52 auf dem Nabenrad 51 durch äußere Kräfte axial verschoben wird, wie zum Beispiel durch Vibrationen oder Drehung während des Transports und/oder einer Montageoperation, bevor die Lagervorrichtung mit dem Gleichlaufgelenk verbunden wird. Dadurch geht die anfänglich eingestellte Vorbelastung verloren, und dementsprechend kommt es zu einem Rattern in dem Lager.
  • Wenn der innere Ring 52 verschoben wird und das Lager zu rattern beginnt, so wird eine Lippe 63a einer innenseitigen Dichtung 63 von der Gleitfläche (Außenumfangsfläche des inneren Rings 52) weggeschleudert, wie in 5(b) gezeigt. Wenn unter solchen Bedingungen die Mutter 61 mit einem vorgegebenen Anzugsmoment während der Montage des Gleichlaufgelenks festgezogen wird, so würde – auch wenn der innere Ring 52 in seine Ausgangsposition zurückgeschoben wird – die Lippe 63a überdreht oder zwischen der inneren Lauffläche 52a und dem Rollelement 55 eingeklemmt und so beschädigt oder abgetrennt werden (5(c)). Dies würde die Dichtungsfähigkeit der Lippe 63a extrem verringern, die Lebensdauer des Lagers verkürzen, weil Schmutzwasser in das Lager eindringt, und ein Festfressen des Lagers verursachen, weil Schmierfett aus dem Lager ausfließt.
  • Es ist eine Lagervorrichtung für ein Rad eines Fahrzeugs entwickelt worden, die eine Lösung für die Problematik des Verhinderns eines Verschiebens des inneren Rings bietet, wie in 6 gezeigt. Gemäß dieser Lagervorrichtung von 6 kann die axiale Verschiebung eines inneren Rings 62 oder sein Abheben von einem Nabenrad 51' durch einen verstemmten Abschnitt 51d verhindert werden, der durch plastisches Verformen eines Endes eines zylindrischen Abschnitts 51b des Nabenrades 51' ausgebildet wird. Diese Konstruktionsform nennt man einen "selbsthaltenden Typ", und sie hat die Eigenschaft, das den Verlust der Vorbelastung für lange Zeit verhindern kann. Strukturelemente der Lagervorrichtung von 6, die die gleichen sind wie bei der Lagervorrichtung von 4, sind mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet, und auf eine wiederholte Beschreibung solcher Elemente wird verzichtet.
  • Außerdem ist in der Lagervorrichtung für ein Rad eines Fahrzeugs von 6 eine ringförmige Ausnehmung 62a in der innenseitigen Endfläche des inneren Rings 62 ausgebildet, in der der verstemmte Abschnitt 51d aufgenommen ist, und das gehärtete hervorstehende Ende des inneren Rings 62 stößt gegen einen Schulterabschnitt 59 eines äußeren Gelenkelements 58. Da der nicht-gehärtete verstemmte Abschnitt 51d nicht gegen den Schulterabschnitt 59 des äußeren Gelenkelements 58 stößt, ist es dementsprechend möglich, ein Verschleißen des verstemmten Abschnitts 51d zu verhindern (siehe die japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 164803/1997).
  • Offenbarung der Erfindung
  • Durch die Erfindung zu lösende Probleme
  • Jedoch ist es bei einer solchen Lagervorrichtung für ein Rad eines Fahrzeugs von 6 schwierig, den verstemmten Abschnitt 51d durch plastisches Verformen (Schwenkverstemmen) des Endes des zylindrischen Abschnitts 51b radial nach außen auszubilden, weil sich das hervorstehende Ende der ringförmigen Ausnehmung 62a des inneren Rings 62 und ein (nicht gezeigtes) Verstellwerkzeug gegenseitig behindern. Weil es außerdem unmöglich ist, das radial äußere Ende des verstemmten Abschnitts 51d durch das Verstemmwerkzeug zu halten, muss der Verstemmvorgang in der Weise ausgeführt werden, dass das Ende des zylindrischen Abschnitts 51b des Nabenrades 51' nur in der axialen Richtung plastisch verformt wird. Dementsprechend wird eine Region des zylindrischen Abschnitts 51b nahe dem verstemmten Abschnitt 51d ebenfalls radial nach außen verformt. Somit wird der innere Ring 62 ebenfalls radial nach außen aufgeweitet, und dies verursacht eine große Umfangsspannung in dem inneren Ring 62.
  • Die Entstehung der großen Umfangsspannung in dem inneren Ring 62 übt einen extrem negativen Einfluss auf die Festigkeit und Langlebigkeit des inneren Rings 62 aus. Zur Behebung dieses Problems kann in Betracht gezogen werden, den Betrag der plastischen Verformung eines Abschnitts des inneren Rings 62 zu verringern, an dem der zylindrische Abschnitt 51b des Nabenrades 51' während des Schwenkverstemmvorgangs befestigt wird. Es ist jedoch erforderlich, genauestens auf die Dispersion der Härte des Grundwerkstoffs des Nabenrades 51' oder die Dispersion der gehärteten Schichten in ihren axialen Richtungen am Ende des zylindrischen Abschnitts 51b, der durch Hochfrequenzinduktionshärtung gehärtet wird, zu achten. Dies erhöht die Fertigungskosten für die Lagervorrichtung, weshalb eine häufig gewählte Art und Weise der Verringerung der Umfangsspannung, die in dem inneren Ring hervorgerufen wird, darin besteht, die Dicke des inneren Rings 62 zu erhöhen.
  • KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lagervorrichtung für ein Rad eines Fahrzeugs bereitzustellen, die ihr Gewicht und ihre Größe verringern kann sowie eine Verschiebung eines inneren Rings unterdrücken kann, der auf ein Nabenrad gepresst wird, bevor ein Gleichlaufgelenk an der Lagervorrichtung angebracht wird.
  • Um die Aufgabe der vorliegenden Erfindung zu erfüllen, wird gemäß Anspruch 1 der vorliegenden Erfindung eine Lagervorrichtung für ein Rad eines Fahrzeugs bereitgestellt, die Folgendes umfasst: ein äußeres Element, an dessen Innenumfangsfläche doppelreihige äußere Laufflächen ausgebildet sind; ein inneres Element, das ein Nabenrad und einen inneren Ring enthält, wobei an einem Ende des Nabenrades ein Radmontageflansch integral ausgebildet ist und sich ein zylindrischer Abschnitt axial von dem Radmontageflansch erstreckt und wobei eine Kerbverzahnung an der Innenumfangsfläche des zylindrischen Abschnitts ausgebildet ist und wobei eine von inneren Laufflächen an der Außenumfangsfläche des zylindrischen Abschnitts ausgebildet ist, wobei der innere Ring auf den zylindrischen Abschnitt des Nabenrades gepresst ist und die äußere von inneren Laufflächen auf ihm ausgebildet ist, wobei die doppelreihige innere Laufbahn gegenüber den doppelreihigen äußeren Laufflächen angeordnet ist; doppelreihige Rollelemente, die frei rollfähig zwischen der äußeren und der inneren Lauffläche des äußeren bzw. inneren Elements mittels Käfigen angeordnet sind, wobei ein äußeres Gelenkelement ein Gleichlaufgelenk bildet, das integral mit einem Schulterabschnitt, der dafür konfiguriert ist, an der Endfläche des inneren Rings anzuliegen, und einem Schaftabschnitt ausgebildet ist, der sich axial von dem Schulterabschnitt erstreckt und dafür konfiguriert ist, in das Nabenrad mittels eines zwischen ihnen befindlichen Kerbverzahnungseingriffs eingesetzt zu werden, wobei das Nabenrad und das äußere Gelenkelement abnehmbar miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet: dass ein ringförmiger Vorsprung an der Außenumfangsfläche an einem innenseitigen Ende des zylindrischen Abschnitts des Nabenrades ausgebildet ist, dass eine ringförmige Ausnehmung an der Innenumfangsfläche an dem innenseitigen Ende des inneren Rings ausgebildet ist, wobei die ringförmige Ausnehmung dem ringförmigen Vorsprung entspricht und eine Differenz in der Höhe aufweist, die geringfügig größer ist als die des ringförmigen Vorsprungs, und dass der innere Ring auf den zylindrischen Abschnitt des Nabenrades gepresst ist, wobei die Ausnehmung durch den Vorsprung in Eingriff genommen wird, wobei eine außenseitige Endfläche des inneren Rings gegen einen Schulterabschnitt an dem zylindrischen Abschnitt des Nabenrades stößt, und wobei die innenseitige Endfläche des inneren Rings in Richtung der Innenseite von der innenseitigen Endfläche des zylindrischen Abschnitts des Nabenrades hervorsteht.
  • Gemäß der Lagervorrichtung für ein Rad eines Fahrzeugs nach Anspruch 1 ist – da der ringförmige Vorsprung an der Außenumfangsfläche an einem innenseitigen Ende des zylindrischen Abschnitts des Nabenrades ausgebildet ist – eine ringförmige Ausnehmung an der Innenumfangsfläche an dem innenseitigen Ende des inneren Rings ausgebildet, wobei die ringförmige Ausnehmung dem ringförmigen Vorsprung entspricht und eine Differenz in der Höhe aufweist, die geringfügig größer ist als die des ringförmigen Vorsprungs, und der innere Ring auf den zylindrischen Abschnitt des Nabenrades gepresst ist, wobei die Ausnehmung durch den Vorsprung in Eingriff genommen wird, wobei eine außenseitige Endfläche des inneren Rings gegen einen Schulterabschnitt an dem zylindrischen Abschnitt des Nabenrades stößt, und wobei die innenseitige Endfläche des inneren Rings in Richtung der Innenseite von der innenseitigen Endfläche des zylindrischen Abschnitts des Nabenrades hervorsteht, wobei die Verschiebung des inneren Rings, die während des Transports der Lagervorrichtung oder der Montage der Lagervorrichtung an dem Gleichlaufgelenk hervorgerufen werden würde, durch den ringförmigen Vorsprung des Nabenrades verhindert werden kann, wodurch das Einklemmen der innenseitigen Dichtung zwischen der inneren Lauffläche und dem Rollelement ebenfalls verhindert werden kann. Da außerdem der geringfügig verschobene innere Ring axial bewegt werden kann, wenn er durch die Mutter befestigt wird, nachdem das Gleichlaufgelenk an der Lagervorrichtung montiert wurde und die außenseitige Endfläche gegen den Schulterabschnitt des Nabenrades stößt, kann die vorgegebene anfängliche Vorbelastung des Lagers beibehalten werden. Da des Weiteren die innenseitige Endfläche des inneren Rings von der innenseitigen Endfläche des zylindrischen Abschnitts des Nabenrades in Richtung der Innenseite hervorragt, kann eine ausreichend große Stoßfläche zwischen dem inneren Ring und dem Schulterabschnitt des äußeren Gelenkelements erhalten werden, und ihr Verschleiß und die Geräuschentwicklung werden ebenfalls verringert, weil der Lagerdruck zwischen ihnen verringert wird. Dementsprechend ist es gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, eine Lagervorrichtung für ein Rad eines Fahrzeugs von leichtem Gewicht und geringer Größe bereitzustellen, die das Herunterrutschen des inneren Rings von dem Nabenrad und das Entstehen einer großen Umfangsspannung in dem inneren Ring verhindern kann.
  • Es ist bevorzugt, dass, wie in Anspruch 2 der vorliegenden Erfindung definiert, das Nabenrad aus Stahl mit mittlerem Kohlenstoffgehalt besteht, der 0,40 bis 0,80 Gewichts-% Kohlenstoff enthält, dass die eine der inneren Laufflächen direkt auf seiner Außenumfangsfläche ausgebildet ist, dass der Bereich, der von der inneren Lauffläche zu dem zylindrischen Abschnitt reicht, durch Hochfrequenzinduktionshärtung auf eine Oberflächenhärte von 58 bis 64 HRC gehärtet ist, dass der innere Ring aus kohlenstoffreichem Chromlagerstahl besteht und durch Tauchabschreckung auf eine Oberflächenhärte von 58 bis 64 HRC durchgehärtet ist, und dass der ringförmige Vorsprung und die ringförmige Ausnehmung durch ein spanabhebendes Verfahren hergestellt sind. Diese Merkmale machen es möglich, die Maßhaltigkeit des ringförmigen Vorsprungs und der ringförmigen Ausnehmung problemlos innerhalb eines vorgegebenen Bereichs zu halten und das Entstehen einer plastischen Verformung in dem inneren Ring durch das Aufpressen zu verhindern.
  • Es ist bevorzugt, dass, wie in Anspruch 3 der vorliegenden Erfindung definiert, der innere Ring mit einer Negativdifferenz von 10 bis 50 μm auf den zylindrischen Abschnitt des Nabenrades gepresst wird, und dass der ringförmige Vorsprung mit einer Differenz in der Höhe von 60 bis 120 μm in seinem Durchmesser relativ zur Außenumfangsfläche des zylindrischen Abschnitts des Nabenrades ausgebildet wird. Diese Merkmale machen es möglich, dass der innere Ring über den ringförmigen Vorsprung gelangen und mit einer elastischen Verformung auf den zylindrischen Abschnitt des Nabenrades gepresst werden kann, ohne darin eine übermäßige Spannung zu erzeugen, und nach seiner Montage an dem zylindrischen Abschnitt des Nabenrades mittels einer Eingriffnahme des Vorsprungs und der Ausnehmung axial fixiert werden kann.
  • Es ist bevorzugt, dass, wie in Anspruch 4 der vorliegenden Erfindung definiert, der Schaftabschnitt des äußeren Gelenkelements in die Innenumfangsfläche des Nabenrades mit einem vorgegebenen radialen Spalt dazwischen eingesetzt wird. Dadurch wird es möglich, das Nabenrad durch den Schaftabschnitt mittels einer zylindrischen Eingriffnahme zwischen beiden zu stützen und somit die Steifigkeit des Nabenrades zu erhöhen.
  • Es ist bevorzugt, dass, wie in Anspruch 5 der vorliegenden Erfindung definiert, ein axialer Spalt zwischen dem ringförmigen Vorsprung und der ringförmigen Ausnehmung in einem Zustand, wo die außenseitige Endfläche des inneren Rings gegen den Schulterabschnitt an dem zylindrischen Abschnitt des Nabenrades stößt, kleiner eingestellt wird als ein Betrag des Vorsprungs der innenseitigen Endfläche des inneren Rings, die von der innenseitigen Endfläche des zylindrischen Abschnitts des Nabenrades hervorsteht. Gemäß diesem Merkmal kann – da der geringfügig verschobene innere Ring axial bewegt werden kann, wenn er durch die Mutter befestigt wird, nachdem das Gleichlaufgelenk an der Lagervorrichtung montiert wurde und die außenseitige Endfläche gegen den Schulterabschnitt des Nabenrades stößt – die vorgegebene anfängliche Vorbelastung des Lagers beibehalten werden.
  • Auswirkungen der Erfindung
  • Die Lagervorrichtung für ein Rad eines Fahrzeugs der vorliegenden Erfindung umfasst: ein äußeres Element, an dessen Innenumfangsfläche doppelreihige äußere Laufflächen ausgebildet sind; ein inneres Element, das ein Nabenrad und einen inneren Ring enthält, wobei an einem Ende des Nabenrades ein Radmontageflansch integral ausgebildet ist und sich ein zylindrischer Abschnitt axial von dem Radmontageflansch erstreckt und wobei eine Kerbverzahnung an der Innenumfangsfläche des zylindrischen Abschnitts ausgebildet ist und wobei eine der inneren Laufflächen an der Außenumfangsfläche des zylindrischen Abschnitts ausgebildet ist, wobei der innere Ring auf den zylindrischen Abschnitt des Nabenrades gepresst ist und die äußere von inneren Laufflächen auf ihm ausgebildet ist, wobei die doppelreihige innere Laufbahn gegenüber den doppelreihigen äußeren Laufflächen angeordnet ist; doppelreihige Rollelemente, die frei rollfähig zwischen der äußeren und der inneren Lauffläche des äußeren bzw. inneren Elements mittels Käfigen angeordnet sind, wobei ein äußeres Gelenkelement ein Gleichlaufgelenk bildet, das integral mit einem Schulterabschnitt, der dafür konfiguriert ist, an der Endfläche des inneren Rings anzuliegen, und einem Schaftabschnitt ausgebildet ist, der sich axial von dem Schulterabschnitt erstreckt und dafür konfiguriert ist, in das Nabenrad mittels eines zwischen ihnen befindlichen Kerbverzahnungseingriffs eingesetzt zu werden, wobei das Nabenrad und das äußere Gelenkelement abnehmbar miteinander verbunden sind, und dadurch gekennzeichnet ist: dass ein ringförmiger Vorsprung an der Außenumfangsfläche an einem innenseitigen Ende des zylindrischen Abschnitts des Nabenrades ausgebildet ist, dass eine ringförmige Ausnehmung an der Innenumfangsfläche an dem innenseitigen Ende des inneren Rings ausgebildet ist, wobei die ringförmige Ausnehmung dem ringförmigen Vorsprung entspricht und eine Differenz in der Höhe aufweist, die geringfügig größer ist als die des ringförmigen Vorsprungs, und dass der innere Ring auf den zylindrischen Abschnitt des Nabenrades gepresst ist, wobei die Ausnehmung durch den Vorsprung in Eingriff genommen wird, wobei eine außenseitige Endfläche des inneren Rings gegen einen Schulterabschnitt an dem zylindrischen Abschnitt des Nabenrades stößt, und wobei die innenseitige Endfläche des inneren Rings in Richtung der Innenseite von der innenseitigen Endfläche des zylindrischen Abschnitts des Nabenrades hervorsteht. In der vorliegenden Erfindung ist – da der ringförmige Vorsprung an der Außenumfangsfläche an einem innenseitigen Ende des zylindrischen Abschnitts des Nabenrades ausgebildet ist – eine ringförmige Ausnehmung an der Innenumfangsfläche an dem innenseitigen Ende des inneren Rings ausgebildet, wobei die ringförmige Ausnehmung dem ringförmigen Vorsprung entspricht und eine Differenz in der Höhe aufweist, die geringfügig größer ist als die des ringförmigen Vorsprungs, und der innere Ring auf den zylindrischen Abschnitt des Nabenrades gepresst ist, wobei die Ausnehmung durch den Vorsprung in Eingriff genommen wird, wobei eine außenseitige Endfläche des inneren Rings gegen einen Schulterabschnitt an dem zylindrischen Abschnitt des Nabenrades stößt, und wobei die innenseitige Endfläche des inneren Rings in Richtung der Innenseite von der innenseitigen Endfläche des zylindrischen Abschnitts des Nabenrades hervorsteht, wobei die Verschiebung des inneren Rings, die während des Transports der Lagervorrichtung oder der Montage der Lagervorrichtung an dem Gleichlaufgelenk hervorgerufen werden würde, durch den ringförmigen Vorsprung des Nabenrades gestoppt werden kann, und somit kann das Einklemmen der innenseitigen Dichtung zwischen der inneren Lauffläche und dem Rollelement ebenfalls verhindert werden. Da außerdem der geringfügig verschobene innere Ring axial bewegt werden kann, wenn er durch die Mutter befestigt wird, nachdem das Gleichlaufgelenk an der Lagervorrichtung montiert wurde und die außenseitige Endfläche gegen den Schulterabschnitt des Nabenrades stößt, kann die vorgegebene anfängliche Vorbelastung des Lagers beibehalten werden. Da des Weiteren die innenseitige Endfläche des inneren Rings von der innenseitigen Endfläche des zylindrischen Abschnitts des Nabenrades in Richtung der Innenseite hervorragt, kann eine ausreichend große Stoßfläche zwischen dem inneren Ring und dem Schulterabschnitt des äußeren Gelenkelements erhalten werden, und ihr Verschleiß und die Geräuschentwicklung werden ebenfalls verringert, weil der Lagerdruck dazwischen verringert wird. Dementsprechend ist es gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, eine Lagervorrichtung für ein Rad eines Fahrzeugs von leichtem Gewicht und geringer Größe bereitzustellen, die das Herunterrutschen des inneren Rings von dem Nabenrad und das Entstehen einer großen Umfangsspannung in dem inneren Ring verhindern kann.
  • Beste art der Ausführung der Erfindung
  • Die beste Art der Ausführung der vorliegenden Erfindung ist eine Lagervorrichtung für ein Rad eines Fahrzeugs, die Folgendes umfasst: ein äußeres Element, an dessen Innenumfangsfläche doppelreihige äußere Laufflächen ausgebildet sind; ein inneres Element, das ein Nabenrad und einen inneren Ring enthält, wobei an einem Ende des Nabenrades ein Radmontageflansch integral ausgebildet ist und sich ein zylindrischer Abschnitt axial von dem Radmontageflansch erstreckt und wobei eine Kerbverzahnung an der Innenumfangsfläche des zylindrischen Abschnitts ausgebildet ist und wobei eine der inneren Laufflächen an der Außenumfangsfläche des zylindrischen Abschnitts ausgebildet ist, wobei der innere Ring auf den zylindrischen Abschnitt des Nabenrades gepresst ist und die äußere von inneren Laufflächen auf ihm ausgebildet ist, wobei die doppelreihige innere Laufbahn gegenüber den doppelreihigen äußeren Laufflächen angeordnet ist; doppelreihige Rollelemente, die frei rollfähig zwischen der äußeren und der inneren Lauffläche des äußeren bzw. inneren Elements mittels Käfigen angeordnet sind, wobei ein äußeres Gelenkelement ein Gleichlaufgelenk bildet, das integral mit einem Schulterabschnitt, der dafür konfiguriert ist, an der Endfläche des inneren Rings anzuliegen, und einem Schaftabschnitt ausgebildet ist, der sich axial von dem Schulterabschnitt erstreckt und dafür konfiguriert ist, in das Nabenrad mittels eines zwischen ihnen befindlichen Kerbverzahnungseingriffs eingesetzt zu werden, wobei das Nabenrad und das äußere Gelenkelement abnehmbar miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet: dass ein ringförmiger Vorsprung an der Außenumfangsfläche an einem innenseitigen Ende des zylindrischen Abschnitts des Nabenrades ausgebildet ist, dass eine ringförmige Ausnehmung an der Innenumfangsfläche an dem innenseitigen Ende des inneren Rings ausgebildet ist, wobei die ringförmige Ausnehmung dem ringförmigen Vorsprung entspricht und eine Differenz in der Höhe aufweist, die geringfügig größer ist als die des ringförmigen Vorsprungs, und dass der innere Ring auf den zylindrischen Abschnitt des Nabenrades gepresst ist, wobei die Ausnehmung durch den Vorsprung in Eingriff genommen wird, wobei eine außenseitige Endfläche des inneren Rings gegen einen Schulterabschnitt an dem zylindrischen Abschnitt des Nabenrades stößt, und wobei die innenseitige Endfläche des inneren Rings in Richtung der Innenseite von der innenseitigen Endfläche des zylindrischen Abschnitts des Nabenrades hervorsteht.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung gehen aus der anschließenden Beschreibung und den angehängten Ansprüchen hervor, die in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen zu verstehen sind, in denen Folgendes dargestellt ist:
  • 1 ist eine Längsschnittansicht einer Ausführungsform der Lagervorrichtung für ein Rad eines Fahrzeugs der vorliegenden Erfindung.
  • 2 ist eine teilweise vergrößerte Schnittansicht der Lagervorrichtung für ein Rad eines Fahrzeugs von 1.
  • 3(a) ist eine teilweise vergrößerte Schnittansicht eines Nabenrades der vorliegenden Erfindung, und 3(b) ist eine teilweise vergrößerte Schnittansicht eines inneren Rings der vorliegenden Erfindung.
  • 4 ist eine Längsschnittansicht einer Lagervorrichtung für ein Rad eines Fahrzeugs des Standes der Technik.
  • 5 ist eine erläuternde Ansicht, die ein Problem in der Lagervorrichtung für ein Rad eines Fahrzeugs des Standes der Technik zeigt, wobei 5(a) einen Anfangszustand zeigt, in dem der innere Ring gegen den Schulterabschnitt des Nabenrades stößt, 5(b) einen Zustand zeigt, in dem der innere Ring axial verschoben wurde, und 5(c) einen Zustand zeigt, in dem der innere Ring wieder in seine Ausgangsposition zurückgeschoben wurde.
  • 6 ist eine Längsschnittansicht einer Lagervorrichtung für ein Rad eines Fahrzeugs eines anderen Standes der Technik.
  • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im Weiteren anhand der begleitenden Zeichnungen beschrieben.
  • 1 ist eine Längsschnittansicht einer Ausführungsform der Lagervorrichtung für ein Rad eines Fahrzeugs der vorliegenden Erfindung; 2 ist eine teilweise vergrößerte Schnittansicht der Lagervorrichtung für ein Rad eines Fahrzeugs von 1; 3(a) ist eine teilweise vergrößerte Schnittansicht eines Nabenrades der vorliegenden Erfindung, und 3(b) ist eine teilweise vergrößerte Schnittansicht eines inneren Rings der vorliegenden Erfindung. In der folgenden Beschreibung bezeichnet ein Begriff "außenseitig" im Zusammenhang mit der Vorrichtung eine Seite, die außerhalb der Fahrzeugkörper liegt, und ein Begriff "innenseitig" im Zusammenhang mit der Vorrichtung bezeichnet eine Seite, die sich innerhalb der Karosserie befindet, wenn die Lagervorrichtung an dem Fahrzeugkörper montiert ist.
  • Die Lagervorrichtung für ein Rad eines Fahrzeugs ist von der sogenannten "dritten Generation", die für eine Antriebsradseite verwendet wird, und sie umfasst ein inneres Element 1, ein äußeres Element 10 und mehrere Rollelemente (Kugeln) 6 und 6, die rollfähig zwischen dem äußeren und dem inneren Element 1 und 10 angeordnet sind. Das innere Element 1 enthält ein Nabenrad 2 und einen inneren Ring 3, der auf das Nabenrad 2 gepresst ist.
  • An dem Nabenrad 2 ist am außenseitigen Ende ein Radmontageflansch 4 integral ausgebildet, an dem ein (nicht gezeigtes) Rad eines Fahrzeugs montiert wird. Nabenbolzen 5 zum Befestigen des Rades sind in gleichmäßigem Abstand entlang des Umfangs des Radmontageflansches 4 angeordnet. Das Nabenrad 2 hat eine innere Lauffläche 2a an seiner Außenumfangsfläche und einen zylindrischen Abschnitt 2b, der sich axial von der inneren Lauffläche 2a erstreckt, und eine Kerbverzahnung (oder ein Keilprofil) ist an seiner Innenumfangsfläche ausgebildet. Auf der Außenumfangsfläche des inneren Rings 3 ist eine innere Lauffläche 3a ausgebildet, und der innere Ring 3 ist mit einer vorgegebenen Negativdifferenz auf den zylindrischen Abschnitt 2b des Nabenrades 2 gepresst.
  • An dem äußeren Element 10 ist integral ein Karosseriemontageflansch 10b ausgebildet, und es hat doppelreihige äußere Laufflächen 10a und 10a an seiner Innenumfangsfläche. Doppelreihige Rollelemente 6 und 6 sind frei rollfähig zwischen den doppelreihigen äußeren Laufflächen 10a, 10a und den ihnen gegenüberliegenden inneren Laufflächen 2a, 3a angeordnet. Dichtungsbauelemente 8 und 9 sind an beiden Enden des äußeren Element 10 angeordnet, um ein Austreten von Fett zu verhindern, das in der Lagervorrichtung enthalten ist, und um ein Eindringen von Regenwasser oder Staub von draußen in die Lagervorrichtung zu verhindern.
  • Das Nabenrad 2 besteht aus Stahl mit mittlerem Kohlenstoffgehalt wie zum Beispiel S53C, das Kohlenstoff in 0,40 bis 0,80 Gewichts-% enthält. Die innere Lauffläche 2a des außenseitigen Dichtungsanliegeabschnitt, an dem das außenseitige Dichtungsbauelement 8 anliegt, und der sich axial erstreckende zylindrische Abschnitt 2b des Nabenrades 2 sind mit einer gehärteten Schicht 11 (schraffiert dargestellt) ausgebildet, die durch Hochfrequenzinduktionsabschreckung auf eine Oberflächenhärte von 58 bis 64 HRC gehärtet wurde. Das verbessert nicht nur das Reibungsminderungsverhalten des Dichtungsanliegeabschnitts an der Basis des Radmontageflansches 4, sondern verbessert auch die Langlebigkeit des Nabenrades 2, indem eine ausreichende mechanische Festigkeit gegen die Drehbiegelast verliehen wird, die auf den Radmontageflansch 4 wirkt.
  • Der innere Ring 3 hingegen besteht aus kohlenstoffreichem Chromlagerstahl, wie zum Beispiel SUJ 2, und ist durch Abschrecken auf eine Härte von 58 bis 64 HRC durchgehärtet. Das äußere Element 10 besteht aus Stahl mit mittlerem Kohlenstoffgehalt, der 0,40 bis 0,80 Gewichts-% Kohlenstoff enthält, wie zum Beispiel S53C. Die doppelreihigen äußeren Laufflächen 10a und 10a sowie die Innenumfangsfläche an Enden, in die Dichtungsbauelemente 8 und 9 eingesetzt werden, sind durch Hochfrequenzinduktionsabschrecken auf eine Oberflächenhärte von 54 bis 64 HRC gehärtet.
  • Das Gleichlaufgelenk 20 umfasst ein äußeres Gelenkelement 21, einen (nicht gezeigten) Gelenkinnenring, einen Käfig und Drehmomentübertragungskugeln. Das äußere Gelenkelement 21 umfasst einen napfförmigen Mündungsabschnitt 22, einen Schulterabschnitt 23, der eine Basis des Mündungsabschnitts 22 bildet, und einen Schaftabschnitt 24, der sich axial von dem Schulterabschnitt 23 erstreckt. Alle diese Elemente sind integral als eine einstückige Einheit ausgebildet. Auf der Außenumfangsfläche des Schaftabschnitts 24 ist eine Kerbverzahnung (ein Keilprofil) 24a ausgebildet, das mit der Kerbverzahnung 2c des Nabenrades 2 zusammenpasst, und ein Außengewinde 24b ist am Ende des Schaftabschnitts 24 ausgebildet.
  • Die Kerbverzahnung 24a ist mit einem Schraubenwinkel ausgebildet, der in einem vorgegebenen Winkel relativ zu seiner Achse ausgebildet ist. Der Schaftabschnitt 24 des äußeren Gelenkelements 21 wird in das Nabenrad 2 eingeschoben, bis der Schulterabschnitt 23 gegen die Endfläche des inneren Rings 3 stößt, wobei die schraubenförmige Kerbverzahnung 24a des Schaftabschnitts 24 in die gerade Kerbverzahnung 2c des Nabenrades gepresst wird. Dementsprechend wird eine zweckmäßige Vorbelastung an die Passungsabschnitte der Kerbverzahnungen 2c und 24a angelegt. Eine Sicherungsmutter 26 wird an der äußeren Endfläche des Nabenrades 2 mit einer Platte 25 mit einem vorgegebenen Anzugsmoment befestigt, und somit sind das Nabenrad 2 und das äußere Gelenkelement 21 axial lösbar miteinander verbunden.
  • Die Basis des Schaftabschnitts 24 ist mit einem vorgegebenen radialen Spalt in das Nabenrad 2 eingesetzt. Dementsprechend wird das Nabenrad 2 an der Basis des Schaftabschnitts 24 mit einem zylindrischen Kontakt dazwischen gestützt, wodurch die Steifigkeit des Nabenrades 2 erhöht werden kann. Das äußere Gelenkelement 21 besteht aus Stahl mit mittlerem Kohlenstoffgehalt, der 0,40 bis 0,80 Gewichts-% Kohlenstoff enthält, und eine Region des äußeren Gelenkelements 21 von der Schulter 23 bis zur Basis des Schaftes 24, die (nicht gezeigte) Hebenuten enthält, die im Innenumfang des Mündungsabschnitts 22 ausgebildet sind, ist durch Frequenzinduktionshärtung auf eine Oberflächenhärte von 58 bis 64 HRC gehärtet.
  • Wie in einer vergrößerten Ansicht in 2 gezeigt, ist gemäß der vorliegenden Erfindung ein ringförmiger Vorsprung 12 an der Außenumfangsfläche des zylindrischen Abschnitts 2b des Nabenrades 2 an dessen Ende ausgebildet, und eine entsprechende ringförmige Ausnehmung 13 mit einer geringfügig größeren Differenz in der Höhe als die des Vorsprungs 12 ist an der Innenumfangsfläche des inneren Rings 3 an dessen innenseitigem Ende ausgebildet. Dementsprechend wird der innere Ring 3 mit einer vorgegebenen Negativdifferenz von 10 bis 50 μm auf den zylindrischen Abschnitt 2b – über den Vorsprung 12 hinweg – gepresst, wobei der Vorsprung 12 elastisch verformt wird, bis die kleinere Endfläche des inneren Rings 3 gegen die Schulter 2d des Nabenrades 2 stößt. Somit gelangt der Vorsprung 12 des Nabenrades 2 in Eingriff mit der Ausnehmung 13 des inneren Rings 3, und der innere Ring 3 wird auf dem Nabenrad 2 mit einem axialen Spalt von 0 bis 100 μm befestigt. In diesem Fall ist vorgesehen, dass die innenseitige Endfläche des inneren Rings 3 von der Endfläche des zylindrischen Abschnitts 2b des Nabenrades 2 hervorragt. Das heißt, es ist vorgesehen, dass der axiale Spalt zwischen der Ausnehmung 13 und dem Vorsprung 12 kleiner ist als der Betrag des Vorsprungs der innenseitigen Endfläche des inneren Rings 3, der von der Endfläche des zylindrischen Abschnitts 2b des Nabenrades 2 hervorsteht, nachdem die außenseitige Endfläche des inneren Rings 3 mit dem Schulterabschnitt 2d des Nabenrades 2 in Berührung gebracht wurde.
  • Wie in der vergrößerten Ansicht von 3(a) gezeigt, wird der ringförmige Vorsprung 12 des zylindrischen Abschnitts 2b des Nabenrades 2 durch Schleifen dergestalt ausgebildet, dass er eine Differenz in der Höhe 2·H1 von 60 bis 120 μm in seinem Durchmesser relativ zum äußeren Durchmesser des zylindrischen Abschnitts 2b, auf dem der innere Ring 3 sitzt, aufweist. Im Gegensatz dazu wird, wie in der vergrößerten Ansicht von 3(b) gezeigt, die ringförmige Ausnehmung 13 des inneren Rings 3 nach dem Härten durch Abschrecken mittels Schleifen so ausgebildet, dass sie eine Differenz in der Höhe 2·H2 von mindestens 120 μm in ihrem Durchmesser relativ zu ihrem Innendurchmesser aufweist (H1 ≤ H2). Da die Differenz in der Höhe 2·H2 der Ausnehmung 13 so eingestellt ist, dass sie geringfügig größer ist als die des Vorsprungs 12, ist es möglich, einen ausreichend großen Bereich der Endfläche des inneren Rings 3, d.h. eine Stoßfläche zwischen dem inneren Ring 3 und dem Schulterabschnitt 23 des äußeren Gelenkelements 21, zu erhalten, und somit ist es auch möglich, ihren Verschleiß und die Geräuschentwicklung zu verringern, weil der Lagerdruck zwischen ihnen verringert wird. Eine Distanz L1 von dem Schulterabschnitt 2d des Nabenrades 2 zu dem Vorsprung 12 wird so eingestellt, dass sie so groß ist wie – oder geringfügig größer ist als – eine Distanz L2 von der kleineren Endfläche 3b des inneren Rings 3 zu der Ausnehmung 13 (L1 ≥ L2).
  • Da der Vorsprung 12 und die Ausnehmung 13 durch Schleifen ausgebildet werden, nachdem der zylindrische Abschnitt 2b des Nabenrades 2 und der innere Ring 3 gehärtet wurden, es ist in diesem Fall möglich, ihre Abmessungen innerhalb vorgegebener Bereiche exakt zu bestimmen und eine plastische Verformung des Vorsprungs 12 während des Aufpressens des inneren Rings 3 zu verhindern. Der innere Ring 3 kann über den Vorsprung 12 dank dessen elastischer Verformung geschoben werden, ohne dass eine große Umfangsspannung in dem inneren Ring 3 auftritt, und kann auf den zylindrischen Abschnitt 2b des Nabenrades 2 gepresst werden.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung kann der innere Ring 3 auf den zylindrischen Abschnitt 2b des Nabenrades 2 gepresst werden, wobei ein axial verschiebbarer geringfügiger Spalt zwischen ihnen aufgrund der Eingriffnahme des Vorsprungs 12 und der Ausnehmung 13 des inneren Rings 3 bleibt, nachdem der innere Ring 3 auf den zylindrischen Abschnitt 2b des Nabenrades 2 gepresst wurde. Somit kann verhindert werden, dass der innere Ring 3 axial verschoben wird, und dementsprechend kann verhindert werden, dass die Lippe der innenseitigen Dichtung 9 von ihrer Gleitfläche herunterrutscht und in einen Raum zwischen der inneren Lauffläche 3a des inneren Rings 3 und dem Rollelement 6 fällt, bevor die Lagervorrichtung transportiert wird oder bevor die Lagervorrichtung bei einem Automobilhersteller an dem Gleichlaufgelenk 20 montiert wird. Da die Gleichlaufgelenk 20 durch Anziehen der Mutter 26 befestigt wird, nachdem es an der Lagervorrichtung montiert wurde, kann der geringfügig verschobene innere Ring 3 in seine Ausgangsposition zurückgeschoben werden, und somit kann die Vorbelastung des Lagers auf dem anfänglich eingestellten Wert beibehalten werden. Ähnlich der Lagervorrichtung vom Schwenkverstemmtyp wird keine große Umfangsspannung in dem inneren Ring 3 hervorgerufen, und somit kann die Langlebigkeit der Lagervorrichtung verbessert werden.
  • Es können noch weitere Mittel zum Montieren des inneren Rings 3 auf dem Nabenrad 2 mit einer begrenzten axialen Verschiebung des Rings in Betracht gezogen werden. Zum Beispiel können Mittel in Betracht gezogen werden, mit denen mehrere Grate durch plastisches Verformen des Außenendumfangs des zylindrischen Abschnitts des Nabenrades, d. h. sogenannte Verkerbungen, ausgebildet werden, um den inneren Ring zu befestigen, nachdem dieser in seinen Sitz gepresst wurde, wobei eine Ausnehmung in dem zylindrischen Abschnitt des Nabenrades ausgebildet wird, oder Mittel, die den inneren Ring, in dem eine ringförmige Ausnehmung ausgebildet ist, den zylindrischen Abschnitt des Nabenrades, in dem eine ringförmige Nut ausgebildet ist, und einen Sprengring umfassen, der dafür konfiguriert ist, in der ringförmigen Ausnehmung und der ringförmigen Nut aufgenommen zu werden, um den inneren Ring relativ zu dem zylindrischen Abschnitt des Nabenrades axial zu befestigen.
  • Bei dem erstgenannten Mittel ist es schwierig, die Größe der Grate gleichmäßig zu gestalten, und somit wird befürchtet, dass der innere Ring von dem zylindrischen Abschnitt des Nabenrades herunterrutscht, wenn die Grate zu klein sind, und dass andererseits die Grate einen negativen Einfluss auf den inneren Ring ausüben, wenn die Grate zu groß sind. Andererseits ist es bei dem letztgenannten Mittel schwierig, die Ausnehmung und die Nut auszubilden und den inneren Ring und das Nabenrad mittels des Sprengrings zu montieren, wodurch die Herstellungskosten für die Lagervorrichtung steigen. Dementsprechend ist klar, dass die vorliegende Erfindung diesen Mitteln in Festigkeit, Langlebigkeit, Zuverlässigkeit und Herstellungskosten überlegen ist.
  • Obgleich in den Zeichnungen eine Lagervorrichtung vom Typ der sogenannten dritten Generation gezeigt ist, bei der die innere Lauffläche 2a direkt auf der Außenumfangsfläche des Nabenrades ausgebildet ist, versteht es sich, dass die vorliegende Erfindung nicht auf einen solchen Typ der dritten Generation beschränkt ist und auch auf den Typ der ersten und der zweiten Generation angewendet werden kann, bei denen ein Paar innerer Ringe auf den sich axial erstreckenden zylindrischen Abschnitt des Nabenrades gepresst sind. Und obgleich ein doppelreihiges Schrägkugellager mit Kugeln 6 und 6 als Rollelemente gezeigt ist, kann an dessen Stelle zum Beispiel auch ein doppelreihiges Kegelwälzlager mit konischen Walzen als Rollelemente verwendet werden.
  • Anwendbarkeit in der Industrie
  • Die vorliegende Erfindung auf die Lagervorrichtung für ein Rad eines Fahrzeugs der ersten, zweiten und dritten Generation angewendet werden, wobei der innere Ring auf den zylindrischen Abschnitt des Nabenrades gepresst ist.
  • Die vorliegende Erfindung wurde anhand der bevorzugten Ausführungsform beschrieben. Dem Durchschnittsfachmann fallen beim Studieren und Verstehen der obigen detaillierten Beschreibung sicher Modifikationen und Änderungen ein. Es ist beabsichtigt, dass die vorliegende Erfindung so ausgelegt wird, dass sie alle derartigen Änderungen und Modifikationen beinhaltet, insofern sie in den Geltungsbereich der angehängten Ansprüche oder ihrer Äquivalente fallen.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lagervorrichtung für ein Rad eines Fahrzeugs, die Folgendes umfasst: ein äußeres Element (10), das mit doppelreihigen äußeren Laufflächen (10a, 10a) an seiner Innenumfangsfläche ausgebildet ist; ein inneres Element (1), das ein Nabenrad (2) und einen inneren Ring (3) enthält; doppelreihige Rollelemente (6, 6), die frei rollfähig zwischen der äußeren und der inneren Lauffläche (10a, 10a; 2a, 3a) des äußeren bzw. des inneren Elements (10 und 1) mit Käfigen (7) angeordnet sind, und ein äußeres Gelenkelement (21), das ein Gleichlaufgelenk (20) bildet, dadurch gekennzeichnet: dass ein ringförmiger Vorsprung (12) an der Außenumfangsfläche an einem innenseitigen Ende des zylindrischen Abschnitts (2b) des Nabenrades (2) ausgebildet ist, dass eine ringförmige Ausnehmung (13) an der Innenumfangsfläche an dem innenseitigen Ende des inneren Rings (3) ausgebildet ist, wobei die ringförmige Ausnehmung (13) dem ringförmigen Vorsprung (12) entspricht und eine Differenz in der Höhe aufweist, die geringfügig größer ist als die des ringförmigen Vorsprungs (12), und dass der innere Ring (3) auf den zylindrischen Abschnitt (2b) des Nabenrades (2) gepresst ist, wobei die Ausnehmung (13) durch den Vorsprung (12) in Eingriff genommen wird, wobei eine außenseitige Endfläche (3b) des inneren Rings (3) gegen einen Schulterabschnitt (2d) an dem zylindrischen Abschnitt (2b) des Nabenrades (2) stößt, und wobei die innenseitige Endfläche des inneren Rings (3) in Richtung der Innenseite von der innenseitigen Endfläche des zylindrischen Abschnitts (2b) des Nabenrades (2) hervorsteht.

Claims (5)

  1. Lagervorrichtung für ein Rad eines Fahrzeugs, die Folgendes umfasst: ein äußeres Element (10), das mit doppelreihigen äußeren Laufflächen (10a, 10a) an seiner Innenumfangsfläche ausgebildet ist; ein inneres Element (1), das ein Nabenrad (2) und einen inneren Ring (3) enthält, wobei an einem Ende des Nabenrades ein Radmontageflansch (4) integral ausgebildet ist und sich ein zylindrischer Abschnitt (2b) axial von dem Radmontageflansch (4) erstreckt, und wobei eine Kerbverzahnung (2c) an der Innenumfangsfläche des zylindrischen Abschnitts (2b) ausgebildet ist und eine der inneren Laufflächen (2a) an der Außenumfangsfläche des zylindrischen Abschnitts (2b) ausgebildet ist, wobei der innere Ring (3) auf den zylindrischen Abschnitt (2b) des Nabenrades (2) gepresst ist und die äußere von inneren Laufflächen (3a) auf ihm ausgebildet ist, wobei die doppelreihige innere Laufbahn (2a, 3a) gegenüber den doppelreihigen äußeren Laufflächen (10a, 10a) angeordnet ist; doppelreihige Rollelemente (6, 6), die frei rollfähig zwischen der äußeren und der inneren Lauffläche (10a, 10a; 2a, 3a) des äußeren bzw. des inneren Elements (10 und 1) mit Käfigen (7) angeordnet sind, und ein äußeres Gelenkelement (21), das ein Gleichlaufgelenk (20) bildet, an dem integral ein Schulterabschnitt (23), der dafür konfiguriert ist, an der Endfläche des inneren Rings (3) anzuliegen, und ein Schaftabschnitt (24) ausgebildet ist, der sich axial von dem Schulterabschnitt (23) erstreckt und der dafür konfiguriert ist, in das Nabenrad (2) mittels eines zwischen ihnen befindlichen Kerbverzahnungseingriffs (2c, 24a) eingesetzt zu werden, wobei das Nabenrad (2) und das äußere Gelenkelement (21) abnehmbar miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet: dass ein ringförmiger Vorsprung (12) an der Außenumfangsfläche an einem innenseitigen Ende des zylindrischen Abschnitts (2b) des Nabenrades (2) ausgebildet ist, dass eine ringförmige Ausnehmung (13) an der Innenumfangsfläche an dem innenseitigen Ende des inneren Rings (3) ausgebildet ist, wobei die ringförmige Ausnehmung (13) dem ringförmigen Vorsprung (12) entspricht und eine Differenz in der Höhe aufweist, die geringfügig größer ist als die des ringförmigen Vorsprungs (12), und dass der innere Ring (3) auf den zylindrischen Abschnitt (2b) des Nabenrades (2) gepresst ist, wobei die Ausnehmung (13) durch den Vorsprung (12) in Eingriff genommen wird, wobei eine außenseitige Endfläche (3b) des inneren Rings (3) gegen einen Schulterabschnitt (2d) an dem zylindrischen Abschnitt (2b) des Nabenrades (2) stößt, und wobei die innenseitige Endfläche des inneren Rings (3) in Richtung der Innenseite von der innenseitigen Endfläche des zylindrischen Abschnitts (2b) des Nabenrades (2) hervorsteht.
  2. Lagervorrichtung für ein Rad eines Fahrzeugs nach Anspruch 1, wobei das Nabenrad aus Stahl mit mittlerem Kohlenstoffgehalt besteht, der von 0,40 bis 0,80 Gewichts-% Kohlenstoff enthält, dass die eine der inneren Laufflächen direkt auf seiner Außenumfangsfläche ausgebildet ist, dass der Bereich, der von der inneren Lauffläche zu dem zylindrischen Abschnitt reicht, durch Hochfrequenzinduktionshärtung auf eine Oberflächenhärte von 58 bis 64 HRC gehärtet ist, der innere Ring (3) aus kohlenstoffreichem Chromlagerstahl besteht und durch Tauchabschreckung auf eine Oberflächenhärte von 58 bis 64 HRC durchgehärtet ist, und der ringförmige Vorsprung (12) und die ringförmige Ausnehmung (13) durch ein spanabhebendes Verfahren hergestellt sind.
  3. Lagervorrichtung für ein Rad eines Fahrzeugs nach Anspruch 1 oder 2, wobei der innere Ring (3) mit einer Negativdifferenz von 10 bis 50 μm auf den zylindrischen Abschnitt (2b) des Nabenrades (2) gepresst ist und der ringförmige Vorsprung (12) mit einer Differenz in der Höhe von 60 bis 120 μm in seinem Durchmesser relativ zur Außenumfangsfläche des zylindrischen Abschnitts (2b) des Nabenrades (2) ausgebildet ist.
  4. Lagervorrichtung für ein Rad eines Fahrzeugs nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Schaftabschnitt (24) des äußeren Gelenkelements (21) in die Innenumfangsfläche des Nabenrades (2) mit einem dazwischen befindlichen vorgegebenen radialen Spalt eingesetzt ist.
  5. Lagervorrichtung für ein Rad eines Fahrzeugs nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei ein axialer Spalt zwischen dem ringförmigen Vorsprung (12) und der ringförmigen Ausnehmung (13) in einem Zustand, wo die außenseitige Endfläche (3b) des inneren Rings (3) gegen den Schulterabschnitt (2d) an dem zylindrischen Abschnitt (2b) des Nabenrades (2) stößt, kleiner eingestellt ist als ein Betrag des Vorsprungs der innenseitigen Endfläche des inneren Rings (3), der von der innenseitigen Endfläche des zylindrischen Abschnitts (2b) des Nabenrades (2) hervorsteht.
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