DE60116504T2

DE60116504T2 - Lagereinheit für radantrieb

Info

Publication number: DE60116504T2
Application number: DE60116504T
Authority: DE
Inventors: c/o NSK Ltd. Hideo Fujisawa-shi OUCHI
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2000-09-29
Filing date: 2001-09-17
Publication date: 2006-07-13
Anticipated expiration: 2021-09-18
Also published as: CN1255287C; US7125171B2; BR0111302A; CN1443119A; US20040037482A1; US20050094912A1; WO2002028668A3; KR20030036209A; DE60116504D1; EP1320464A2; KR100695720B1; WO2002028668A2; US6926448B2; EP1320464B1

Description

Technisches Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Lagereinheit für einen Radantrieb und mehr im einzelnen auf eine Lagereinheit für einen Radantrieb, bei der eine Lagereinheit zum Tragen der Räder mit einem Gelenk für konstante Drehzahl oder Gleichlaufgelenk integriert ist, und das zum Tragen der Antriebsräder verwendet wird, die von einer unabhängigen Aufhängung getragen sind (die vorderen Räder bei einem FF-Fahrzeug (front engine and front-wheel drive vehicle, Fahrzeug mit Vorderradantrieb und vorn angeordnetem Motor), die hinteren Räder eines FR-Fahrzeugs (front engine and rear-wheel drive vehicle, Fahrzeug mit Hinterradantrieb und vorn angeordnetem Motor), und sämtliche Räder eines 4WD-Fahrzeugs (four-wheel drive vehicle, Fahrzeug mit Vierradantrieb)), so daß sie sich unabhängig in Bezug auf die Aufhängung drehen, und auch zum Drehen und Antreiben der Antriebsräder.
Technologischer Hintergrund der Erfindung
Es sind unterschiedliche Arten von Lagereinheiten zum Tragen von Rädern im Einsatz, die so aufgebaut sind, daß ein äußerer Lagerring und ein innerer Lagerring mit Hilfe von Wälzelementen frei drehen können, um Räder abzustützen, so daß sie unabhängig in Bezug auf die Aufhängung rotieren können.
Weiterhin ist eine Lagereinheit zum Abstützen der Antriebsräder auf der unabhängigen Aufhängung und auch zum Drehen und Antreiben der Antriebsräder so aufgebaut, daß eine Lagereinheit zum Tragen der Räder mit einem Gleichlaufgelenk kombiniert wird. Eine solche Lagereinheit für den Radantrieb muß in der Lage sein, die Drehung der Antriebswelle gleichmäßig an die Räder zu übertragen, wobei eine konstante Drehzahl gewährleistet werden muß, unabhängig von der relativen Verlagerung zwischen dem Differentialgetriebe und den angetriebenen Rädern und von dem Lenkwinkel, mit dem die Räder beaufschlagt werden.
Aus der US 5,725,285 ist eine Lagereinheit für einen Randantrieb nach dem Oberbegriff der Ansprüche 1 und 2 bekannt. Die Lagereinheit weist ein Gelenk auf, das an der Aufhängung eines Fahrzeugs angebracht ist, und eine Nabe, die drehbar an dem Gelenk angebracht ist, und an der ein Rad befestigt werden kann. Die Nabe ist mit einer zentralen, verzahnten Öffnung versehen, die so konfiguriert ist, daß sie eine entsprechende verzahnte Antriebswelle eines Gleichlaufgelenks aufnehmen kann. Das freie Ende der verzahnten Antriebswelle ist so konfiguriert, daß es sich aus der Nabe heraus erstreckt, so daß eine Mutter auf sein Ende aufgeschraubt werden kann und angezogen werden kann, um die Nabe auf der verzahnten Antriebswelle zu halten. Die Mutter ist mit in radialer Richtung nach außen gerichteten Rastfingern versehen, die elastisch nach außen vorgespannt sind und so konfiguriert sind, daß sie mit den Verzahnungen der Öffnung der Nabe zusammenwirken. Die Rastfinger wirken wie eine Sperre, die die Möglichkeit bietet, daß die Mutter in einer Richtung gedreht werden kann, um die Nabe an der Antriebswelle zu befestigen, aber sie daran hindern, sich in der anderen Richtung zu drehen.
1 zeigt eine typische Lagereinheit für einen Radantrieb für diesen Zweck, die mit einer Lagereinheit 1 zum Tragen eines Rades und mit einem Gleichlaufgelenk 2 versehen ist.
In der Lagereinheit 1 zum Tragen eines Rades sind eine Nabe 4 und ein innerer Lagerring 5 auf der radialen Innenseite eines äußeren Lagerrings 3 mit Hilfe einer Anzahl von Wälzelementen 6 abgestützt, so daß sie sich frei drehen können. Von diesen Teilen ist der äußere Lagerring 3 an dem Gelenk der Aufhängung, das in der Abbildung nicht dargestellt ist, mittels eines ersten Flanschs 7 befestigt, der um die äußere, über den Umfang verlaufende Oberfläche des äußeren Lagerrings 3 ausgebildet ist, so daß er sich nicht dreht, auch nicht beim Gebrauch. Zusätzlich sind ein Paar von Außenring-Lagerflächen 8 entlang der inneren, über den Umfang verlaufenden Oberfläche des äußeren Lagerrings 3 ausgebildet, wobei die Nabe 4 und der innere Lagerring 5 auf der radialen Innenseite dieses äußeren Lagerrings 3 abgestützt sind, so daß sie konzentrisch mit dem äußeren Lagerring 3 sind und so daß sie sich frei drehen können.
Ein zweiter Flansch 9 zum Tragen des Rades ist entlang der äußeren, über den Umfang verlaufenden Oberfläche der Nabe 4 an einem Abschnitt in der Nähe von dessen außenseitigem Ende ausgebildet, wobei die Außenseite die Seite ist, die sich auf der Außenseite in der Breitenrichtung des Fahrzeugs befindet, wenn die Lagereinheit in dem Fahrzeug eingebaut ist, und befindet sich in den Darstellungen, die die Lagereinheit für das Abstützen eines Randes zeigen, einschließlich 1, auf der linken Seite. Außerdem ist eine erste Innenring-Lagerfläche 10 entlang der äußeren, über den Umfang verlaufenden Oberfläche in der Mitte der Nabe 4 ausgebildet, und ein abgestufter Abschnitt 11 mit kleinem Durchmesser ist entlang der äußeren, über den Umfang verlaufenden Oberfläche auf dem innenseitigen Ende der Nabe 4 ausgebildet, wobei die Innenseite die Seite ist, die sich auf der Mitte in der Breitenrichtung des Fahrzeugs befindet, wenn die Lagereinheit in dem Fahrzeug eingebaut ist, und sie befindet sich in den Darstellungen, die die Lagereinheit zum Tragen eines Rades zeigen, einschließlich 1, auf der rechten Seite, und der innere Lagerring 5 ist um den abgestuften Abschnitt 11 mit kleinem Durchmesser herum aufgesetzt und ist an diesem abgestuften Abschnitt 11 mit kleinem Durchmesser befestigt, und eine zweite Innenring-Lagerfläche 12 ist um die äußere, über den Umfang verlaufende Oberfläche des inneren Lagerrings 5 herum ausgebildet. Zusätzlich ist eine erste verzahnte Öffnung 13 in der Mitte der Nabe 4 ausgebildet.
Auf der anderen Seite weist das Gleichlaufgelenk 2 einen äußeren Ring 14 für das Gleichlaufgelenk, einen inneren Ring 15 für das Gleichlaufgelenk, eine Anzahl von Kugeln 16 und eine verzahnte Welle 17 auf.
Der äußere Ring 14 für das Gleichlaufgelenk und die verzahnte Welle 17 bilden ein Antriebswellenteil 18. Mit anderen Worten ist diese verzahnte Welle 17 auf der äußeren Hälfte des Antriebswellenteils 18 ausgebildet und ist in die verzahnte Öffnung 13 eingesetzt, während der äußere Ring 14 für das Gleichlaufgelenk auf der inneren Hälfte des Antriebswellenteils 18 ausgebildet ist. Äußere Eingreifnuten 19 sind an einer Anzahl von Stellen in der Umfangsrichtung um die innere, über den Umfang verlaufende Oberfläche des äußeren Rings 14 für das Gleichlaufgelenk ausgebildet, so daß die äußeren Eingreifnuten 19 senkrecht zu dieser Umfangsrichtung sind.
Weiterhin ist eine zweite verzahnte Öffnung 20 in der Mitte des inneren Rings 15 für das Gleichlaufgelenk ausgebildet, und die inneren Eingreifnuten 21 sind entlang der äußeren, über den Umfang verlaufenden Oberfläche des inneren Rings 15 in Ausrichtung mit den äußeren Eingreifnuten 19 ausgebildet, und sie sind senkrecht in Bezug auf die Umfangsrichtung.
Die vorstehend genannten Kugeln 16 sind zwischen den inneren Eingreifnuten 21 und den äußeren Eingreifnuten 19 durch ein Halteteil 22 gehalten, so daß sie frei entlang der Eingreifnuten 21, 19 rollen können.
Die Form der Komponenten des Gleichlaufgelenks 2 sind die gleichen wie die für das weithin bekannte Gleichlaufgelenk vom Typ Rzeppa oder Barfield und stehen mit der vorliegenden Erfindung nicht in Zusammenhang, so daß eine detaillierte Beschreibung davon weggelassen wird.
Bei dem Gleichlaufgelenk 2, das vorstehend beschrieben worden ist, und diese Art von Kugel- oder Wälzlagereinheit 1 zum Tragen eines Rades wird die verzahnte Welle 17 in die verzahnte Öffnung 13 von der Innenseite in Richtung auf die Außenseite eingeschoben. Ferner ist auf dem äußeren Ende der verzahnten Welle 17 eine Mutter 24 auf einen mit Außengewinde versehenen Abschnitt 23 aufgeschraubt, der auf dem Teil ausgebildet ist, der von dem äußeren Ende der Nabe 4 vorsteht, und durch Anziehen dieser Mutter 24 werden die verzahnte Welle 17 und die Nabe 4 aneinander befestigt. In diesem Zustand kommt die Oberfläche am inneren Ende des Innenrings 5 in Kontakt mit der Oberfläche am äußeren Ende des äußeren Rings 14 bei dem Gleichlaufgelenk, so daß sich der Innenring 5 nicht in einer solchen Richtung bewegt, in der er sich von dem abgestuften Abschnitt 11 mit kleinem Durchmesser lösen könnte. Zum gleichen Zeitpunkt wird eine zweckentsprechende Vorspannung auf die Wälzelemente 6 aufgebracht.
Weiterhin wird beim Zusammenbau mit der Aufhängung des Fahrzeugs der außen verzahnte Abschnitt 26, der auf dem äußeren Ende der Antriebswelle 25 ausgebildet ist, in die zweite verzahnte Öffnung 20 eingesetzt, die in der Mitte des inneren Rings 15 bei dem Gleichlaufgelenk ausgebildet ist.
Außerdem wird der Federring 28, der in der Befestigungsnut 27 eingesetzt ist, die um den gesamten Umfang entlang der äußeren, über den Umfang verlaufenden Oberfläche auf dem äußeren Ende des außen verzahnten Abschnitts 26 ausgebildet ist, mit dem abgestuften Abschnitt 29 in Eingriff gebracht, der entlang des Rands der Öffnung auf dem äußeren Ende der zweiten verzahnten Öffnung 20 ausgebildet ist, um zu verhindern, daß sich der außen verzahnte Abschnitt 26 aus der zweiten verzahnten Öffnung 20 herausbewegt.
Das innere oder innenseitige Ende der Antriebswelle 25 ist an der Mitte des Zapfens eines Gleichlaufgelenks vom Dreifuß-Typ befestigt, das nicht in der Abbildung dargestellt ist und das auf der Ausgangswelle des Differentialgetriebes, das in der Abbildung nicht dargestellt ist, ausgebildet ist.
Demgemäß dreht sich die Antriebswelle 25 mit einer konstanten Drehzahl, wenn das Fahrzeug fährt.
In dem Fall der Lagereinheit für einen Radantrieb, die in 1 dargestellt ist, wird die Kraft, die auf den inneren Laufring 5 drückt, um eine Vorbelastung auf die Wälzelemente 6 auszuüben, die sich zwischen den ersten und zweiten Innenring-Laufflächen 10 und 12 und jeder der Außenring-Laufflächen 8 befinden, dadurch erhalten, daß die Mutter 24 auf den mit Außengewinde versehenen Abschnitt 23 aufgeschraubt wird und festgezogen wird. Aus diesem Grunde ist es erforderlich, die Mutter 24 sehr fest anzuziehen, um die Druckkraft auf den inneren Laufring 5 zu gewährleisten.
Die Größe der in der Welle wirkenden Kraft, die in der verzahnten Welle 17 auftritt und die die äußere Stirnfläche des äußeren Rings 14 des Gleichlaufgelenks gegen die innere Stirnfläche des inneren Laufrings 5 drückt, indem die Mutter 24 auf dem mit Außengewinde versehenen Abschnitt 23 angezogen wird, hat eine erhebliche Größe und hängt von der Größe der Lagereinheit für den Radantrieb ab, und sie beträgt etwa 4 bis 9 × 10⁴ N für ein normales Kraftfahrzeug.
Aufgrund dieser großen, in der Welle wirkenden Kraft wird eine Flächenpressung auf den Kontaktbereich zwischen der inneren Stirnfläche des inneren Laufrings 5 und der äußeren Stirnfläche des äußeren Rings 14 in dem Gleichlaufgelenk aufgebracht, wobei allerdings diese beiden Stirnflächen eine ebene Fläche sind, die in einer Richtung senkrecht zu der Mittelachse vorhanden ist, und die daher über einen großen Bereich in Kontakt miteinander kommen. Aus diesem Grunde weist keine der beiden Stirnflächen eine plastische Verformung in dem Kontaktbereich auf.
Darüber hinaus ist es so, daß bei der Konstruktion, die in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. Tokukai Hei 11-5404 offenbart ist, und wie in 2 dargestellt ist, der zylindrische Abschnitt, der auf dem inneren Ende der Nabe 4 an einem Bereich vorhanden ist, der nach innen über den inneren Laufring 5 hinaus vorsteht, der über den abgestuften Abschnitt 11 mit kleinem Durchmesser aufgesetzt ist, einen umgefalzten Abschnitt 30 bildet, der nach außen in der radialen Richtung verformt ist, und daß der innere Laufring 5 durch diesen umgefalzten Abschnitt 30 in Richtung auf die abgestufte Oberfläche 31 des abgestuften Abschnitts 11 mit kleinem Durchmesser gehalten wird. Im Falle dieses zweiten Beispiels für eine aus dem Stand der Technik bekannte Konstruktion wird eine Vorbelastung auf die Wälzelemente 6 durch die Haltekraft des umgefalzten Abschnitts 30 ausgeübt. Ähnlich wie bei dem ersten Beispiel einer aus dem Stand der Technik bekannten Konstruktion, die weiter oben beschrieben ist, wird die Verbindung zwischen der Lagereinheit 1 zum Abstützen der Räder und dem Gleichlaufgelenk 2 dadurch erhalten, daß die Mutter 24 auf den Außengewindeabschnitt 23 geschraubt wird, der auf dem äußeren Ende der verzahnten Welle 17 ausgebildet ist, und diese festgezogen wird. Wenn die Mutter 24 festgezogen wird, kommt eine ebene Oberfläche 32, die auf der inneren Oberfläche des umgefalzten Abschnitts 30 ausgebildet ist, in Kontakt mit der Oberfläche auf dem äußeren Ende des äußeren Rings 14 des Gleichlaufgelenks. Auch im Falle dieses zweiten Beispiels für eine aus dem Stand der Technik bekannte Konstruktion ist die vorstehend genannte ebene Oberfläche 32 so ausgebildet, daß eine auf die Welle wirkende Kraft, die in der verzahnten Welle 17 auftritt, wenn die Mutter 24 auf den Außengewindeabschnitt 23 aufgeschraubt und festgezogen wird, groß werden kann, wie in dem Fall des ersten Beispiels einer aus dem Stand der Technik bekannten Konstruktion.
Bei der Lagereinheit für einen Radantrieb, die in 1 dargestellt ist und vorstehend beschrieben worden ist, trat manchmal ein unangenehmes schleifendes Pfeifgeräusch auf, wenn sich das Fahrzeug bewegte. Es ist bekannt, daß das Auftreten dieses unangenehmen Geräuschs darauf zurückzuführen war, daß der Kontaktbereich zwischen der Oberfläche auf dem inneren Ende des inneren Laufrings 5 und der Oberfläche auf dem äußeren Ende des äußeren Rings 14 des Gleichlaufgelenks aufgrund von Schwankungen des Drehmoments, das zwischen dem Gleichlaufgelenk 2 und der Lagereinheit 1 zum Abstützen des Rades übertragen wird, aneinander reiben. Mit anderen Worten ändert sich das Drehmoment häufig aufgrund von wiederholter Beschleunigung und Verzögerung. Es kommt hinzu, daß sich die verzahnte Welle 17, die auf der Seite des Gleichlaufgelenks 2 ausgebildet ist, in Richtung einer Verdrehung elastisch verformt, wenn ein Drehmoment zwischen dem Gleichlaufgelenk 2 und der Lagereinheit 1 zum Abstützen eines Rades übertragen wird, und die Größe der Verformung neigt dazu, sich häufig zu verändern, wenn das Drehmoment schwankt.
Außerdem ist es so, da die Kraft, die die verzahnte Welle 17 dazu veranlaßt, sich in der Richtung einer Verdrehung zu verformen, oder da die Kraft, die versucht, die verdrehte verzahnte Welle 17 in ihre ursprüngliche Position zurückzubewegen, größer wird als die Reibung, die auf den Kontaktbereich wirkt, daß ein geringfügiges Durchrutschen in diesem Kontaktbereich auftritt. In diesem Fall, da die Reibungskraft, die auf den Kontaktbereich einwirkt, groß wird, wird die Reib- oder Schleifenergie zwischen der Oberfläche auf dem inneren Ende des inneren Laufrings 5 und der Oberfläche auf dem äußeren Ende des äußeren Rings 14 des Gleichlaufgelenks groß aufgrund des Durchrutschens, so daß ein unangenehmes Geräusch die Folge ist.
Um das Auftreten eines unangenehmen Geräuschs dieser Art zu verhindern, wurde ein Film zum Reduzieren der Reibung gebildet, unter Verwendung von Fett, Molybdändisulfid, Fluorharz oder ähnlichem, auf dem Kontaktbereich zwischen der Oberfläche auf dem inneren Ende des inneren Laufrings 5 und der Oberfläche auf dem äußeren Ende des äußeren Rings 14 des Gleichlaufgelenks. Dadurch, daß der Kontaktbereich gleitfähig gemacht wurde, besteht die Möglichkeit, die Reib- oder Schleifenergie zwischen der Oberfläche auf dem inneren Ende des inneren Laufrings 5 und der Oberfläche auf dem äußeren Ende des äußeren Rings 14 des Gleichlaufgelenks klein zu halten, auch wenn ein geringfügiges Durchrutschen auftritt, so daß es auf diese Weise möglich ist, daß das unangenehme Geräusch nur noch schwierig auftritt.
Es ist bekannt, daß eine Vorgehensweise in dieser Art eine gewisse Wirkung zeigt. Allerdings ist der Film zum Reduzieren der Reibung nicht immer dauerhaft genug, und es ist schwierig, eine ausreichende Wirkung über eine lange Zeit hinweg aufrechtzuerhalten. Insbesondere dann, wenn bei einer Konstruktion der Kontaktbereich nicht mit einem Dichtungsring abgedichtet wird, ist die Zeitspanne, in der das unangenehme Geräusch effektiv reduziert werden kann, begrenzt.
Man hat auch darüber nachgedacht, daß die Kraft, mit der die Mutter 24 festgezogen wird, reduziert werden kann, um die Flächenpressung zwischen der Oberfläche auf dem inneren Ende des Innenrings 5 und der Oberfläche auf dem äußeren Ende des äußeren Rings 14 des Gleichlaufgelenks zu vermindern. Allerdings wird in dem Fall des ersten Beispiels einer aus dem Stand der Technik bekannten Konstruktion, die in 1 dargestellt ist, eine Vorbelastung auf die Wälzelemente 6 aufgrund der Anzugskraft der Mutter 24 ausgeübt, so daß die Anwendung dieser Vorgehensweise schwierig ist. Im Falle des zweiten Beispiels, das in 2 dargestellt ist, wird auch die Vergrößerung der Anzugskraft der Mutter 24 wie im Falle des ersten Beispiels in Betracht gezogen, so daß es nicht möglich ist, das Auftreten des unangenehmen Geräuschs zu unterdrücken.
Außerdem wird in dem Fall des ersten Beispiels für eine aus dem Stand der Technik bekannte Konstruktion, die in 1 dargestellt ist, die Anzugskraft der Mutter 24 in Bezug auf den Außengewindeabschnitt 23 vergrößert, um eine Vorbelastung aufzubringen, so daß eine große axiale Kraft in der verzahnten Welle 17 auftritt. Daher ist das Drehmoment, das benötigt wird, um die Mutter 24 anzuziehen, groß, und es ist nicht möglich, eine Verschlechterung in der Effizienz der Arbeit des Zusammenbauens der Lagereinheit für einen Radantrieb zu verhindern.
Wenn in Betracht gezogen wird, daß die gleiche axiale Kraft, die in dem ersten Beispiel auftrat, ebenfalls in dem zweiten Beispiel für eine aus dem Stand der Technik bekannte Konstruktion, die in 2 dargestellt ist, auftritt, wird eine große ebene Oberfläche 32 auf der Oberfläche auf dem inneren Ende des umgefalzten Abschnitts 30 gebildet, und daher tritt das gleiche Problem auf. Außerdem ist es so, daß in dem Fall des zweiten Beispiels, das in 2 dargestellt ist, die Kosten aufgrund der Arbeit des Festziehens der Mutter 24 mit einem großen Drehmoment steigen.
Offenbarung der Erfindung
Wenn die vorstehend beschriebenen Probleme in Betracht gezogen werden, besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Lagereinheit für einen Randantrieb bereitzustellen, die so aufgebaut ist, daß das unangenehme reibende oder schleifende Pfeifgeräusch wirksam über eine lange Zeit hinweg verhindert werden kann.
Darüber hinaus besteht eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, wobei die vorstehend genannten Probleme in Betracht gezogen werden, darin, eine Lagereinheit für einen Radantrieb bereitzustellen, die mit niedrigen Kosten gebaut werden kann und dennoch in der Lage ist, eine ausreichende Vorbelastung auf die Wälzelemente aufzubringen, selbst wenn das Drehmoment zum Anziehen der Mutter reduziert wird.
Die Lagereinheit für einen Radantrieb nach der vorliegenden Erfindung umfaßt: ein Antriebswellenteil, welches eine innere Hälfte aufweist, auf der ein äußerer Ring eines Gleichlaufgelenks ausgebildet ist, und eine äußere Hälfte auf der eine verzahnte Welle ausgebildet ist; eine Nabe die einen radial zentralen Abschnitt aufweist, der mit einer verzahnten Öffnung ausgebildet ist, in der die verzahnte Welle eingesetzt ist, so daß sie im Gebrauch durch das Gleichlaufgelenk gedreht und angetrieben wird; wobei die Nabe an einem äußeren Ende davon eine über den Umfang verlaufende Fläche aufweist, auf der ein Flansch ausgebildet ist, um ein Rad an der Nabe abzustützen und zu befestigen; wobei die Nabe an einem mittleren Abschnitt eine über den Umfang verlaufende Fläche aufweist, die mit einer ersten Innenring-Lauffläche versehen ist, die unmittelbar um die äußere, über den Umfang verlaufende Fläche ausgebildet ist, oder mittels eines anderen inneren Laufrings, der getrennt von der Nabe ist; und an einem inneren Ende einen abgestuften, einen kleineren Durchmesser aufweisenden Abschnitt, so daß die Abmessung des äußeren Durchmessers des abgestuften Abschnitts kleiner ist als der Abschnitt, der mit der ersten Innenring-Lauffläche ausgebildet ist; einen inneren Laufring, der eine äußere, über den Umfang verlaufende Oberfläche aufweist, die mit einer zweiten Innenring-Lauffläche ausgebildet ist und um den abgestuften Abschnitt mit kleinem Durchmesser herum aufgesetzt ist; einen äußeren Laufring, der eine innere, über den Umfang verlaufende Oberfläche aufweist, die mit einem Paar von Außenring-Laufflächen ausgebildet ist, um den ersten und zweiten Innenring-Laufflächen gegenüberzustehen, und die auch im Gebrauch nicht gedreht werden; und eine Anzahl von Wälzelementen, die zwischen jeder der Außenring-Laufflächen und den ersten und zweiten Innenring-Laufflächen angeordnet sind, wobei das innere Ende der Nabe mit einem zylindrischen Abschnitt ausgebildet ist, der weiter nach innen vorsteht als der innere Laufring, der um den abgestuften Abschnitt mit kleinem Durchmesser herum aufgesetzt ist, wobei der zylindrische Abschnitt in der radialen Richtung nach außen umgefalzt ist, um einen umgefalzten Abschnitt zu bilden, so daß dieser umgefalzte Abschnitt den inneren Laufring gegen die Stufenoberfläche des abgestuften Abschnitts mit kleinem Durchmesser hält, und wobei der innere Laufring mit einer Vorbelastung, die auf die Wälzelemente aufgebracht ist, an der Nabe befestigt ist, wobei eine Mutter auf das Spitzenende des Antriebswellenteils aufgeschraubt ist und mit einem inneren Ende versehen ist, wobei die Nabe mit dem Antriebswellenteil verbunden und daran befestigt ist, indem die Mutter festgezogen wird, wobei sich die Oberfläche auf dem äußeren Ende der Nabe in Kontakt mit der Oberfläche des inneren Endes der Mutter befindet, und wobei sich die Oberfläche auf dem inneren Ende des umgefalzten Abschnitts in Kontakt mit der Oberfläche auf dem äußeren Ende des äußeren Rings des Gleichlaufgelenks befindet, wobei eine ebene Oberfläche auf der Oberfläche des inneren Endes des umgefalzten Abschnitts ausgebildet ist, so daß ein Kontaktbereich zwischen der Oberfläche auf dem inneren Ende des umgefalzten Abschnitts und der Oberfläche auf dem äußeren Ende des äußeren Rings des Gleichlaufgelenks gebildet wird, so daß ein Durchschnittswert der Flächenpressung an dem genannten Kontaktbereich bis zu 1,5 × 10⁸ Pa beträgt.
Nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Lagereinheit für einen Radantrieb bereitgestellt, umfassend: ein Antriebswellenteil, welches eine innere Hälfte aufweist, auf der ein äußerer Ring eines Gleichlaufgelenks ausgebildet ist, und eine äußere Hälfte, auf der eine verzahnte Welle ausgebildet ist; eine Nabe, die einen radial zentralen Abschnitt aufweist, der mit einer verzahnten Öffnung ausgebildet ist, in der die verzahnte Welle eingesetzt ist, so daß sie im Gebrauch durch das Gleichlaufgelenk gedreht und angetrieben wird; wobei die Nabe an einem äußeren Ende davon eine über den Umfang verlaufende Fläche aufweist, auf der ein Flansch ausgebildet ist, um ein Rad an der Nabe abzustützen und zu befestigen; wobei die Nabe an einem mittleren Abschnitt eine über den Umfang verlaufende Fläche aufweist, die mit einer ersten Innenring-Lauffläche versehen ist, die unmittelbar um die äußere, über den Umfang verlaufende Fläche ausgebildet ist, oder mittels eines anderen inneren Laufrings, der getrennt von der Nabe ist; und an einem inneren Ende einen abgestuften, einen kleineren Durchmesser aufweisenden Abschnitt, so daß die Abmessung des äußeren Durchmessers des abgestuften Abschnitts kleiner ist als der Abschnitt, der mit der ersten Innenring-Lauffläche ausgebildet ist; einen inneren Laufring, der eine äußere, über den Umfang verlaufende Oberfläche aufweist, die mit einer zweiten Innenring-Lauffläche ausgebildet ist und um den abgestuften Abschnitt mit kleinem Durchmesser herum aufgesetzt ist; einen äußeren Laufring, der eine innere, über den Umfang verlaufende Oberfläche aufweist, die mit einem Paar von Außenring-Laufflächen ausgebildet ist, um den ersten und zweiten Innenring-Laufflächen gegenüberzustehen, und die auch im Gebrauch nicht gedreht werden; und mit einer Anzahl von Wälzelementen, die zwischen jeder der Außenring-Laufflächen und den ersten und zweiten Innenring-Laufflächen angeordnet sind, wobei das innere Ende der Nabe mit einem zylindrischen Abschnitt ausgebildet ist, der weiter nach innen vorsteht als der innere Laufring, der um den abgestuften Abschnitt mit kleinem Durchmesser herum aufgesetzt ist, wobei der zylindrische Abschnitt in der radialen Richtung nach außen umgefalzt ist, um einen umgefalzten Abschnitt zu bilden, so daß dieser umgefalzte Abschnitt den inneren Laufring gegen die Oberfläche der Stufe des abgestuften Abschnitts mit kleinem Durchmesser hält, und wobei der innere Laufring mit einer Vorbelastung, die auf die Wälzelemente aufgebracht ist, an der Nabe befestigt ist, wobei das Antriebswellenteil ein Spitzenende aufweist, das mit einem Außengewindeabschnitt ausgebildet ist, wobei eine Mutter auf den Außengewindeabschnitt geschraubt ist und mit einem inneren Ende versehen ist, wobei die Nabe mit dem Antriebswellenteil verbunden und an diesem befestigt ist, dadurch daß die Mutter festgezogen wird, wobei sich die Oberfläche auf dem äußeren Ende der Nabe in Kontakt mit der Oberfläche auf dem inneren Ende der Mutter befindet, und wobei sich die Oberfläche auf dem inneren Ende des umgefalzten Abschnitts in einem Linienkontakt mit der Oberfläche auf dem äußeren Ende des äußeren Rings des Gleichlaufgelenks befindet, wobei das innere Ende des umgefalzten Abschnitts so ausgebildet ist, daß die Querschnittsform der Oberfläche auf dem inneren Ende des umgefalzten Abschnitts ein konvexer Kreisbogen mit einem Krümmungsradius von 5 mm oder mehr ist, so daß die Last je Einheitslänge F/L_a, die dadurch erhalten wird, daß die Axialkraft F, die auf die verzahnte Welle aufgebracht wird, wenn die Mutter festgezogen wird, durch die Umfangslänge La entlang des durchschnittlichen Durchmessers des Kontaktbereichs zwischen der Oberfläche auf dem inneren Ende des umgefalzten Abschnitts und der Oberfläche auf dem äußeren Ende des Gleichlaufgelenks dividiert wird, bis zu 125 N/mm beträgt.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 zeigt eine Querschnittsansicht, um ein erstes Beispiel eines herkömmlichen Aufbaus zu erläutern.
2 zeigt eine Querschnittsansicht, um eine Hälfte eines zweiten Beispieles des herkömmlichen Aufbaus zu erläutern.
3 zeigt eine Querschnittsansicht, um ein erstes Beispiel einer Ausführungsform nach der vorliegenden Erfindung darzustellen.
4 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Sicherungssplints.
5 zeigt eine Querschnittsansicht, in der ein zweites Beispiel für eine Ausführungsform nach der vorliegenden Erfindung dargestellt ist.
6 zeigt eine Querschnittsansicht, in der ein drittes Beispiel für eine Ausführungsform nach der vorliegenden Erfindung dargestellt ist.
7 zeigt eine Ansicht des Abschnitts VII in 8, um die Wirkungsweise der vorliegenden Erfindung zu erläutern.
8 zeigt eine Querschnittsansicht eines vierten Beispiels für eine Ausführungsform nach der vorliegenden Erfindung.
9 zeigt eine Querschnittsansicht eines fünften Beispiels für eine Ausführungsform nach der vorliegenden Erfindung.
10 zeigt eine Querschnittsansicht eines sechsten Beispiels für eine Ausführungsform nach der vorliegenden Erfindung.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform zur Ausführung der Erfindung
Ähnlich wie bei dem zweiten Beispiel für eine aus dem Stand der Technik bekannte Konstruktion, die in 2 dargestellt ist, weist die Lagereinheit für einen Radantrieb nach einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ein Antriebswellenteil, eine Nabe, einen Flansch, eine erste Innenring-Lagerfläche, einen abgestuften Abschnitt mit kleinem Durchmesser, einen inneren Laufring, einen äußeren Laufring sowie Wälzelemente auf.
Auf der inneren Hälfte des Antriebswellenteils befindet sich ein äußerer Ring für das Gleichlaufgelenk, und auf der äußeren Hälfte befindet sich eine verzahnte Welle.
Außerdem ist eine verzahnte Öffnung in der Mitte der Nabe ausgebildet, in die die verzahnte Welle eingesetzt ist, so daß die Nabe im Gebrauch mit Hilfe des Gleichlaufgelenks in Drehung versetzt und angetrieben wird.
Außerdem ist der Flansch um die äußere über den Umfang verlaufende Oberfläche auf dem äußeren Ende der Nabe ausgebildet, um das Rad abzustützen und an der Nabe zu befestigen.
Weiterhin ist die erste Innenring-Lauffläche unmittelbar um die äußere über den Umfang verlaufende Oberfläche in der Mitte der Nabe herum ausgebildet, oder mit Hilfe eines weiteren inneren Laufrings, der getrennt von der Nabe ausgebildet ist.
Weiterhin ist der abgestufte Abschnitt mit kleinem Durchmesser auf dem inneren Ende der Nabe derart ausgebildet, daß die Abmessung seines äußeren Durchmessers kleiner ist als der des Abschnitts, der mit der ersten Innenring-Lauffläche ausgebildet ist.
Weiterhin ist der innere Laufring mit einer zweiten Innenring-Lauffläche versehen, die um seine äußere über den Umfang verlaufende Oberfläche ausgebildet ist, und ist über den abgestuften Abschnitt mit kleinem Durchmesser aufgesetzt.
Des weiteren ist der äußere Laufring mit einem Paar von Außenring-Laufflächen versehen, die entlang der inneren über den Umfang verlaufenden Oberfläche davon so ausgebildet sind, daß sie den ersten und zweiten Innenring-Laufflächen gegenüberliegen, und er dreht sich im Gebrauch nicht.
Weiterhin sind die Wälzelemente so angeordnet, daß eine Anzahl von Wälzelementen zwischen jeweils den Außenring-Laufflächen und den ersten und zweiten Innenring-Laufflächen angeordnet sind.
Zusätzlich dazu ist ein zylindrischer Abschnitt auf dem Abschnitt des inneren Endes der Nabe vorhanden, der weiter nach innen vorsteht als der innere Laufring, der über den abgestuften Abschnitt mit kleinem Durchmesser aufgesetzt ist, und ein umgefalzter Abschnitt, der in er radialen Richtung nach außen umgefalzt ist, ist auf dem zylindrischen Abschnitt ausgebildet. Dieser umgefalzte Abschnitt hält den inneren Laufring gegen die Oberfläche der Stufe des abgestuften Abschnitts mit kleinem Durchmesser, und der innere Laufring ist an der Nabe mit einer Vorbelastung befestigt, die auf die Wälzelemente aufgebracht ist.
Des weiteren kommt die Oberfläche des äußeren Endes der Nabe in Kontakt mit der Oberfläche des inneren Endes der Mutter, die auf einem Außengewindeabschnitt aufgeschraubt ist, der auf dem Spitzenende des Antriebswellenteils vorgesehen ist, und die Nabe ist an dem Antriebswellenteil dadurch befestigt, daß die Mutter angezogen wird, wobei sich die Oberfläche auf dem inneren Ende des umgefalzten Abschnitts in Kontakt mit der Oberfläche auf dem äußeren Ende des äußeren Rings des Gleichlaufgelenks befindet.
In der Lagereinheit für eine Radabstützung ist eine ebene Oberfläche auf der Oberfläche des inneren Endes des umgefalzten Abschnitts ausgebildet, und in bevorzugter Weise sollte die durchschnittliche Flächenpressung an dem Kontaktbereich zwischen der Oberfläche auf dem inneren Ende des umgefalzten Abschnitts und der Oberfläche an dem äußeren Ende des äußeren Rings des Gleichlaufgelenks 1,5 × 18⁸ Pa oder weniger betragen, und weiter bevorzugt 1,0 × 10⁸ Pa oder weniger. Bei der Lagereinheit für einen Radantrieb gemäß der vorliegenden Erfindung, die wie vorstehend beschrieben aufgebaut ist, wird die Flächenpressung an dem Kontaktbereich zwischen der Oberfläche an dem inneren Ende des umgefalzten Abschnitts und der Oberfläche an dem äußeren Ende des äußeren Rings des Gleichlaufgelenks niedrig gehalten, so daß es möglich ist, die Reibungsenergie zwischen der Oberfläche am inneren Ende und der Oberfläche am äußeren Ende klein zu halten, so daß die Möglichkeit besteht, zu verhindern, daß das unangenehme Geräusch auftritt. Außerdem besteht die Möglichkeit, anders als in dem Fall, daß ein Film zum Reduzieren der Reibung ausgebildet wird, das Geräusch während einer langen Zeitspanne daran zu hindern, aufzutreten.
Der vorsteht genannte zylindrische Abschnitt weist keine vollkommen zylindrische Form auf, damit der Vorgang des Umfalzens einfach ausgeführt werden kann, sondern es ist bevorzugt, daß zumindest eine der Oberflächen, die innere Oberfläche oder die äußere Oberfläche, konisch zulaufend ausgebildet ist, so daß die Dicke in der radialen Richtung in Richtung auf das innere Ende kleiner wird.
Des weiteren ist anders als bei dem zweiten Beispiel für eine aus dem Stand der Technik bekannte Konstruktion, die in 2 dargestellt ist, in einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung keine flache Oberfläche auf der Oberfläche am inneren Ende des umgefalzten Abschnitts ausgebildet, und es ist bevorzugt, daß die Querschnittsform des umgefalzten Abschnitts so bleibt wie sie ist, mit einer konvexen kreisförmigen bogenförmigen Gestalt, so daß dort ein linienförmiger Kontakt zwischen der Oberfläche auf dem inneren Ende des umgefalzten Abschnitts und der Oberfläche auf dem äußeren Ende des äußeren Rings des Gleichlaufgelenks vorhanden ist.
Auch bei der Lagereinheit für eine Radabstützung nach der vorliegenden Erfindung wird es bevorzugt, daß die Last je Einheitslänge F/L_a, die dadurch erhalten wird, daß die axiale Kraft F, die auf die verzahnte Welle aufgebracht wird, wenn die Mutter angezogen wird, durch die Umfangslänge La entlang des durchschnittlichen Durchmessers des Kontaktbereichs zwischen der Oberfläche auf dem inneren Ende des umgefalzten Abschnitts und der Oberfläche auf dem äußeren Ende des äußeren Rings des Gleichlaufgelenks dividiert wird, 125 N/mm oder weniger beträgt. Der Wert dieser Last je Einheitslänge F/L_a ist besonders wirksam, wenn die Querschnittsform der Oberfläche auf dem inneren Ende des umgefalzten Abschnitts eine konvexe kreisförmige bogenförmige Gestalt mit einem Krümmungsradius von 5 mm oder mehr ist, und die Oberfläche auf dem äußeren Ende des äußeren Rings des Gleichlaufgelenks eine ebene Oberfläche ist. Bei der Lagereinheit für einen Radantrieb nach der vorliegenden Erfindung, die so aufgebaut ist wie vorstehend beschrieben, wird die Last je Einheitslänge F/La an dem Kontaktbereich zwischen der Oberfläche auf dem inneren Ende des umgefalzten Abschnitts und der Oberfläche auf dem äußeren Ende des äußeren Rings des Gleichlaufgelenks niedrig gehalten, so daß keine plastische Verformung von einer der vorstehend genannten endseitigen Oberflächen auftritt, auch wenn die Oberfläche auf dem inneren Ende des umgefalzten Abschnitts keine ebene Oberfläche ist. Des weiteren wird die Vorbelastung der Wälzelemente dadurch ausgeführt, daß die Oberfläche auf dem inneren Ende des inneren Laufrings mit dem umgefalzten Abschnitt, der auf dem inneren Ende der Nabe ausgebildet ist, gehalten wird, so daß auch dann, wenn die Anzugskraft der Mutter reduziert wird, um die Last je Einheitslänge F/L_a kleiner zu machen, keine Verlagerung des inneren Laufrings in Bezug auf die Nabe in der Richtung auftritt, daß sich der innere Laufring von dem abgestuften Abschnitt mit kleinem Durchmesser löst, und auf diese Weise kann die Vorbelastung effektiv aufgebracht werden.
Als nächstes wird der Grund, weshalb es möglich ist, eine plastische Verformung von beiden endseitigen Oberflächen, die vorstehend erwähnt worden sind, zu vermeiden, dadurch, daß die Last je Einheitslänge F/L_a bei 125 N/mm oder weniger gehalten wird, unter Bezugnahme auf 7 erläutert.
Der Krümmungsradius R₃₀ der Querschnittsform der praktisch ebenen Oberfläche des umgefalzten Abschnitts 30, der auf dem inneren Ende der Nabe 4 ausgebildet ist, der die zentrale Achse der Nabe 4 beinhaltet, so daß die Oberfläche auf dem inneren Ende des inneren Laufrings 5 abgestützt wird, beträgt 5 mm oder mehr. Der Grund hierfür liegt darin, daß dann, wenn der Arbeitsvorgang zum Herstellen des umgefalzten Abschnitts 30 auf dem inneren Ende der aus Stahl bestehenden Nabe 4 ausgeführt wird, wobei das wenig kostenaufwendige Kaltverformen oder Kaltschmieden eingesetzt wird, Beschädigungen wie Rißbildung auftreten, aufgrund der Bearbeitung, wenn der Krümmungsradius R₃₀ klein ist. Mit anderen Worten muß der Krümmungsradius R₃₀ auf 5 mm oder mehr gehalten werden, um einen umgefalzten Abschnitt 30 herzustellen, bei dem keine Beschädigung aufgrund des Kaltschmiedens auftritt.
Bei der Querschnittsform des umgefalzten Abschnitts 30 handelt es sich nicht einfach um einen Kreisbogen, sondern dies ist eine komplexe gekrümmte Oberfläche aus einer Anzahl von gekrümmten Oberflächen, die unterschiedliche Krümmungsradien aufweist, und der Abschnitt, für den der Krümmungsradius R₃₀ bei 5 mm oder mehr gehalten werden muß, ist der Abschnitt, der am weitesten nach innen vorsteht und in Kontakt mit der Oberfläche auf dem äußeren Ende des äußeren Rings 14 des Gleichlaufgelenks kommt.
Auf der anderen Seite beträgt bei dem umgefalzten Abschnitt 30 der minimale Wert der Oberflächenhärte auf dem inneren Ende, das in Kontakt mit der Oberfläche auf dem äußeren Ende des äußeren Rings 14 des Gleichlaufgelenks kommt, ungefähr Hv 300. Mit anderen Worten kann das innere Ende der Nabe 4, auf dem der umgefalzte Abschnitt 30 ausgebildet ist, auf der Grundlage der plastischen Verformung aufgrund des Kaltschmiedens, nicht zu hart gemacht werden, damit diese plastische Verformung ohne weiteres auftritt, und zwar durch eine vergleichsweise kleine Kraft, so daß eine Beschädigung aufgrund von Rißbildungen nicht eintritt.
Demgemäß beträgt der minimale Wert für die Härte auf dem inneren Ende des umgefalzten Abschnitts 30 ungefähr Hv 300, wenn die Unterschiede in der Qualität des Produkts in Betracht gezogen werden, die auf das Arbeitspersonal beim Verarbeiten und beim Härten der Werkstücke zurückgehen, aufgrund des Vorgangs des Umfalzens, auf der Grundalge des Kaltschmiedens.
Auf der anderen Seite kommt es dann, wenn der minimale Wert der Oberflächenhärte auf dem inneren Ende bei Hv 300 oder mehr gehalten wird, leicht dazu, daß eine Beschädigung an dem umgefalzten Abschnitt 30 aufgrund von Rißbildungen eintritt, so daß dies nicht ausgeführt werden kann. Auch ein Härten durch Abschrecken, nachdem der umgefalzte Abschnitt 30 verarbeitet worden ist, wäre schwierig auszuführen, wenn man die ungünstigen Auswirkungen berücksichtigt, die dies auf den benachbarten inneren Laufring 5 und auf die höheren Verarbeitungskosten hat.
Aus diesem Grunde beträgt der minimale Wert der Oberflächenhärte auf dem inneren Ende des umgefalzten Abschnitts 30 etwa Hv 300.
Des weiteren ist es so, daß die zulässige Spannung des Stahls, der für die Nabe 4 verwendet wird, oder mit anderen Worten die Schwierigkeit einer plastischen Verformung, durch die Oberflächenhärte bestimmt wird. Wenn der Wert der Oberflächenhärte ansteigt, steigt auch die zulässige Spannung an, oder mit anderen Worten, eine plastische Verformung wird schwieriger. Die zulässige Spannung für eine Oberflächenhärte von Hv 300 beträgt etwa 950 Mpa.
Auch kann, wenn zwei Zylinder in Kontakt miteinander kommen, die maximale Flächenpressung Pmax auf der Kontaktoberfläche aus der weithin bekannten Hertz'schen Gleichung gefunden werden, bzw. der nachstehend dargestellten Gleichung (1). [Gleichung 1]
Die Bedeutung der Symbole in Gleichung (1) ist wie folgt:

E:: Modul der longitudinalen Elastizität.

Die Nabe 4 und der äußere Ring 14 des Gleichlaufgelenks der Lagereinheit für einen Radantrieb sind beide aus Stahl hergestellt, so daß der Modul der longitudinalen Elastizität 206 000 MPa beträgt.

m:: Poisson'sche Zahl.

Für Stahl beträgt die Poisson'sche Zahl 10/3.

Σρ:: Summe der Krümmung der beiden Zylinder (1/R₁, 1/R₂) (= 1/R₁ + 1/R₂)

Von den Symbolen R₁ und R₂ in dieser Gleichung ist R₁ gleich dem Krümmungsradius R₃₀ der Querschnittsform des umgefalzten Abschnitts 30, wobei dieser Krümmungsradius R₃₀ 5 mm beträgt, wie weiter oben beschrieben worden ist. Weiterhin ist R₂ gleich dem Krümmungsradius der Querschnittsform der Oberfläche auf dem äußeren Ende des äußeren Rings 14 des Gleichlaufgelenks, und R₂ = ∞, und 1/R₂ = 0.

F:: Belastung, die in der Richtung senkrecht zu den beiden Zylindern aufgebracht ist [N]

Die axiale Last, die auf die verzahnte Welle 17 aufgebracht ist.

L_a:: Über den Umfang verlaufende Kontaktlänge der beiden Zylinder [m].

Wenn der durchschnittliche Durchmesser des Kontaktbereichs als D angenommen wird, ist L_a = πD. Die Werte, die für die Lagereinheit für einen Radantrieb bestimmt worden sind, werden in Gleichung (1) eingesetzt, und damit die Flächenpressung auf der Kontaktoberfläche nicht größer als die zulässige Spannung ist, wird Gleichung (2) erhalten, die nachfolgend dargestellt ist.
[Gleichung 2]
Indem die obige Gleichung (2) gelöst wird, um die Last je Einheitslänge F/La herauszufinden, ergibt sich F/L_a ≤ 1,25 × 10⁵ [N/m] = 125 [N/mm].
Wie man anhand dieses Ergebnisses erkennt, ist dadurch, daß die Anzugskraft der Mutter reguliert wird, die auf den Außengewindeabschnitt geschraubt wird, der auf dem äußeren Ende der verzahnten Welle ausgebildet ist, um die Last je Einheitslänge F/L_a bei 125 N/mm oder weniger zu halten, keine plastische Verformung des inneren Endes des umgefalzten Abschnitts 30 und der Oberfläche auf dem äußeren Ende des äußeren Rings 14 des Gleichlaufgelenks vorhanden, wenn die Mutter angezogen wird, so daß die Mutter auf diese Weise nicht aufgrund einer plastischen Verformung lose werden kann.
Die vorstehend beschriebene Berechnung wurde für den Fall ausgeführt, daß der Krümmungsradius R₃₀ der Querschnittsform des inneren Endes des umgefalzten Abschnitts 30 als 5 mm angenommen wurde. Normalerweise wird allerdings der umgefalzte Abschnitt 30 so ver- oder bearbeitet, daß dieser Krümmungsradius R₃₀ zumindest 5 mm beträgt. Solange wie die Last je Einheitslänge F/L_a einen Wert von 125 N/mm oder weniger aufweist, überschreitet die Flächenpressung auf dem Kontaktbereich nicht die zulässige Spannung des inneren Endes des umgefalzten Abschnitts 30 oder der Oberfläche auf dem äußeren Ende des äußeren Rings 14 des Gleichlaufgelenks.
Des weiteren besteht ein beziehungsmäßiger Ausdruck zwischen dem Drehmoment, mit dem die Mutter festgezogen wird, und der axialen Kraft, die in der verzahnten Welle 17 aufgrund des Festziehens der Mutter auftritt, so daß dann, wenn die Lagereinheit für einen Radantrieb zusammengebaut wird, das Drehmoment kontrolliert wird, allerdings die axiale Kraft nicht unmittelbar kontrolliert wird.
Die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend erläutert, wobei auf die Zeichnungen Bezug genommen wird. Hierbei werden die gleichen Bezeichnungen für identische Abschnitte verwendet.
3 zeigt ein erstes Beispiel für eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Ein Merkmal der vorliegenden Erfindung liegt darin, daß es möglich ist, zu verhindern, daß ein unangenehmes reibendes oder schleifendes pfeifendes Geräusch während des Betriebs auftritt, bei den Konstruktionen, bei denen der innere Ring 5 über den abgestuften Abschnitt 11 mit kleinem Durchmesser aufgesetzt ist, der auf dem inneren Ende der Nabe 4 ausgebildet ist und an dem abgestuften Abschnitt 11 mit kleinem Durchmesser durch einen umgefalzten Abschnitt 30 befestigt ist, der auf dem inneren Ende der Nabe 4 ausgebildet ist, während eine geeignete Vorbelastung auf die Wälzelemente 6 aufgebracht wird. Die Konstruktion des befestigten Abschnitts des inneren Laufrings 5 ist die gleiche wie bei dem zweiten Beispiel für eine aus dem Stand der Technik bekannte Konstruktion, die in 2 dargestellt ist, und die Konstruktion von allen weiteren Abschnitten ist die gleiche wie bei dem ersten Beispiel für eine aus dem Stand der Technik bekannte Konstruktion, die in 1 dargestellt ist, so daß jegliche doppelte oder überflüssige Beschreibung weggelassen oder vereinfacht werden wird, und wobei sich die vorliegende Beschreibung lediglich auf die Merkmale der vorliegenden Erfindung und auf solche Abschnitte richtet, die sich von den aus dem Stand der Technik bekannten Konstruktionen unterscheiden, de vorstehend beschrieben worden sind.
Die Innenverzahnung, die um die innere, entlang des Umfangs verlaufende Oberfläche der verzahnten Öffnung 13 ausgebildet ist, die in der Mitte der Nabe 4 ausgebildet ist, ist eine sogenannte parallele Verzahnung und ist so geformt, daß jeder der Zähne der Verzahnung parallel zu der zentralen Achse der Nabe 4 ist. Im Gegensatz dazu ist die äußere Verzahnung, die um die äußere, über den Umfang verlaufende Oberfläche der verzahnten Welle 17 auf der äußeren Hälfte des Antriebswellenteils 18 herum ausgebildet ist, eine sogenannte gedrehte Verzahnung und ist so ausgebildet, daß die Richtung der Zähne der Verzahnung geringfügig in Bezug auf die Richtung der zentralen Achse des Antriebswellenteils 18 geneigt ist.
Wenn die verzahnte Welle 17 in die verzahnte Öffnung 13 eingepreßt wird, um so die Lagereinheit 1 zum Tragen eines Rades mit dem Gleichlaufgelenk 2 zu kombinieren, sind die verzahnte Welle 17 und die verzahnte Öffnung 13 mit einer Verzahnungspassung zusammengesetzt, die kein Spiel in der Richtung der Drehung aufweist.
Weiterhin ist ein zylindrischer Abschnitt 33 auf der Oberfläche auf dem äußeren Ende der Mutter 24 ausgebildet, die auf den Außengewindeabschnitt 23 geschraubt wird, der auf dem äußeren Ende der verzahnten Welle 17 ausgebildet ist, und Nuten 24 sind an einer geraden Anzahl von Stellen um diesen zylindrischen Abschnitt 33 herum ausgebildet, wobei es sich in dem in der Zeichnung dargestellten Beispiel um sechs Stellen handelt, so daß diese entlang der Umfangsrichtung einen gleichmäßigen gegenseitigen Abstand aufweisen.
Auf der anderen Seite ist eine durchgehende Öffnung 35 in dem äußeren Ende des Außengewindeabschnitts 23 an dem Abschnitt ausgebildet, der mit den Nuten 34 übereinstimmt, wenn die Mutter 24 aufgeschraubt und festgezogen wird, so daß sie durch den Außengewindeabschnitt 23 in der radialen Richtung hindurchgeht.
Außerdem wird dann, wenn die Mutter 24 auf dem Außengewindeabschnitt 23 aufgeschraubt und in dem erforderlichen Maß angezogen worden ist, ein geteilter Stift oder Splint 36 durch die durchgehende Öffnung 35 und durch das Paar von Nuten 34 eingesetzt, die mit den Öffnungen an beiden Enden der durchgehenden Öffnung 35 ausgerichtet sind, wie in 4 dargestellt ist.
Das Spitzenende dieses geteilten Splints 36, nämlich das vordere Ende in 3 und das rechte Ende in 4, wird durch Umbiegen geteilt bzw. geöffnet, wie durch die gestrichelte Linie in 4 dargestellt ist, so daß er nicht aus der durchgehenden Öffnung 35 und den Nuten 34 herauskommen kann. Mit dieser Konstruktion ist die Mutter 24 an Ort und Stelle mit dem spezifizierten Anzugsmoment fixiert.
Die Anzugskraft oder das Anzugsmoment dieser Mutter 34 wird durch die Beziehung mit der Oberflächengröße S der ebenen Oberfläche 32 reguliert, die auf der Oberfläche auf dem inneren Ende des umgefalzten Abschnitts 30 ausgebildet ist, so daß der durchschnittliche Wert der Flächenpressung in dem Kontaktbereich zwischen der ebenen Oberfläche 32 und der Oberfläche auf dem äußeren Ende des äußeren Rings 14 des Gleichlaufgelenks bis zu 1,5 × 10⁸ Pa oder 15 kgf/mm² beträgt. In diesem Beispiel beträgt der äußere Durchmesser D₃₂ der ebenen Oberfläche 32 51 mm, der innere Durchmesser d₃₂ beträgt 47 mm, und die Anzugskraft der Mutter 24 wird so gehalten, daß die axiale Kraft F, die auf die verzahnte Welle 17 wirkt, dadurch daß die Mutter 24 angezogen wird, 40 KN bzw. 4 tf oder weniger beträgt.
Unter den vorstehend beschriebenen Bedingungen findet man, daß sich der durchschnittliche Wert der Flächenpressung P_av an dem Kontaktbereich zwischen den beiden endseitigen Oberflächen wie folgt ergibt. Pav = F/S = (40 × 103)/{π(0,0512 – 0,0472)/4} = 1,3 × 108[Pa]
In diesem Beispiel wird die Flächenpressung an dem Kontaktbereich zwischen den Oberflächen an den beiden Enden auf 1,5 × 10⁸ Pa oder weniger gehalten, so daß es möglich ist, das unangenehme reibende bzw. schleifende, pfeifende Geräusch zu unterdrücken, das in diesem Kontaktbereich im Betrieb auftritt.
Mit anderen Worten ist es so, daß es möglich ist, da die Flächenpressung an dem Kontaktbereich niedrig gehalten wird, die reibende Energie zwischen diesen beiden Oberflächen niedrig zu halten und zu verhindern, daß diese Art von Geräusch zwischen den beiden endseitigen Oberflächen auftritt, oder dieses niedrig genug zu halten, so daß es nicht unangenehm ist, selbst wenn eine gewisse Reibung zwischen diesen beiden endseitigen Oberflächen aufgrund einer verdrehenden Verformung der verzahnten Welle 17 während des Betriebs auftritt.
Als nächstes werden Versuche erläutert, die ausgeführt worden sind, um festzustellen, wie die Flächenpressung die Erzeugung von Geräuschen beeinflußt.
In den Untersuchungen wurde der durchschnittliche Wert der Flächenpressung an dem Kontaktbereich zwischen den beiden endseitigen Oberflächen verändert, dadurch daß die Anzugskraft der Mutter 24 eingestellt wurde, so daß er 1,0 × 10⁸ [Pa], 1,5 × 10⁸ [Pa], 2,0 × 10⁸ [Pa] und 2,5 × 10⁸ [Pa] betrug, und es wurde an dem Kontaktbereich für alle vier Fälle ein Geräusch erzeugt, in dem in wiederholter Weise ein Drehmoment in beiden Richtungen auf den äußeren Ring 14 des Gleichlaufgelenks aufgebracht wurde. Das erzeugte Geräusch wurde mit dem Ohr erfaßt, und die Intensität des Geräuschs wurde festgestellt. Die Ergebnisse sind weiter unten in Tabelle 1 dargestellt. In Tabelle 1 zeigt die Angabe 'O' an, daß die Intensität des Geräuschs niedrig und dieses kaum wahrzunehmen war, während die Angabe 'X' anzeigt, daß die Intensität des Geräuschs hoch war und dieses sehr deutlich wahrnehmbar war, und das 'Δ' zeigt an, daß die Intensität des Geräuschs zwischen den beiden Intensitäten lag, die durch die Angabe 'O' und die Angabe 'X' bezeichnet sind. [Tabelle 1]

Durchschnittliche Flächenpressung [Pa] am Kontaktbereich Eigenschaft des Geräuschs

2,5 × 10⁸ X

2,0 × 10⁸ X

1,5 × 10⁸ Δ

1,0 × 10⁸ O
Wie man aus Tabelle 1 deutlich entnimmt, ist es möglich, dadurch daß die durchschnittliche Flächenpressung an dem Kontaktbereich zwischen den beiden endseitigen Oberflächen auf 1,5 × 10⁸ [Pa] oder weniger gehalten wird, das unangenehme reibende oder schleifende pfeifende Geräusch in einem gewissen Maße zu reduzieren, das im Betrieb auftritt, und daß es möglich ist, indem diese bei 1,0 × 10⁸ [PA] oder weniger gehalten wird, das Geräusch auf einer niedrigen Intensität zu halten, die kaum wahrnehmbar ist.
Um die durchschnittliche Flächenpressung niedrig zu halten, ist es notwendig, die Anzugskraft der Mutter 24 niedrig zu halten, und im Falle der vorliegenden Erfindung wird der innere Laufring 5 durch den umgefalzten Abschnitt 30 gehalten, so daß kein Nachlassen oder Lösen der Vorbelastung auftreten kann, die auf die Wälzelemente 6 aufgebracht ist, auch wenn die Anzugskraft niedrig gehalten wird.
Des weiteren besteht die Möglichkeit, um die Erzeugung des vorstehend genannten Geräuschs zu unterdrücken, den maximalen Wert der Anzugskraft der Mutter 24 zu regulieren, wobei allerdings unter dem Aspekt des Unterdrückens der Erzeugung des Geräuschs keine Notwendigkeit besteht, den minimalen Wert dieser Anzugskraft zu regulieren. Allerdings wird dieser minimale Wert durch die Tatsache reguliert, daß eine relative Verlagerung in der axialen Richtung zwischen dem Antriebswellenteil 18 und der Nabe 4 kontrolliert wird, so daß diese nicht auftritt, unabhängig von der Schubbelastung, die auf das Antriebswellenteil 18 im Betrieb einwirkt. Mit anderen Worten wird während des Betriebs eine Kraft in der Richtung, die eine relative Verlagerung in der axialen Richtung zwischen dem Antriebswellenteil 18 und der Nabe 4 zur Folge hätte, durch die axiale Kraft aufgebracht, die in dem Gleichlaufgelenk vom Dreifußtyp auf der Seite des Differentialgetriebes erzeugt wird, und weiterhin durch die Zentrifugalkraft, die während der Drehung auftritt. Da sowohl das Antriebswellenteil 18 als auch die Nabe 4 so kontrolliert sind, daß sie sich nicht verlagern unabhängig von dieser Art von Kraft, wird der minimale Wert der Anzugskraft der Mutter 24 bei etwa 3,5 KN gehalten, einschließlich eines Sicherheitsfaktors.
Als nächstes zeigt 5 ein zweites Beispiel für die erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Dieses Beispiel unterscheidet sich von dem ersten Beispiel, das vorstehend beschrieben worden ist, darin, daß keine speziellen Nuten 34, wobei auf 3 verwiesen sei, auf dem zylindrischen Abschnitt 33 ausgebildet sind, der auf der Oberfläche auf dem äußeren Ende der Mutter 24 gebildet ist. Statt dessen ist in diesem Beispiel eine konkave Nut 37 teilweise entlang der Umfangsrichtung auf der äußeren Hälfte des Außengewindeabschnitts 23 ausgebildet, der auf dem äußeren Ende der verzahnten Welle 17 gebildet ist. Im Falle dieses Beispiels wird der Teil des zylindrischen Abschnitts 33, der mit der konkaven Nut 37 zusammenpaßt, wenn die Nut 34 um ein bestimmtes Maß festgezogen worden ist, plastisch nach innen in der radialen Richtung verformt oder umgefalzt und dazu gebracht, daß er in diese konkave Nut 37 in einer verriegelnden Weise paßt, um zu verhindern, daß sich die Mutter 24 löst. Auch in diesem Beispiel sind ein Paar von inneren Laufringen 5, 5a um die Nabe 4 herum aufgesetzt, so daß eine erste Innenring-Lauffläche 10 und eine zweite Innenring-Lauffläche 12 gebildet wird.
Auch im Falle dieses Beispiels ist es so, daß die Anzugskraft der Mutter 24 durch die Beziehung mit der Oberflächengröße S der ebenen Oberfläche 32 reguliert wird, die auf der Oberfläche auf dem inneren Ende des umgefalzten Abschnitts 30 ausgebildet ist, so daß der durchschnittliche Wert der Flächenpressung an dem Kontaktbereich zwischen der ebenen Oberfläche 32 und der Oberfläche auf dem äußeren Ende des äußeren Rings 14 des Gleichlaufgelenks 1,5 × 10⁸ Pa (= 15 kgf/mm²) oder weniger beträgt. In diesem Beispiel ist der äußere Durchmesser D₃₂ dieser ebenen Oberfläche 32 53 mm, und der innere Durchmesser d₃₂ ist 50 mm, und die Anzugskraft der Mutter 24 wird so kontrolliert, daß die axiale Kraft F, die auf die verzahnte Welle 17 aufgebracht wird, wenn die Mutter 24 festgezogen wird, 20 KN (= 2tf) oder weniger beträgt.
Unter den vorstehend genannten Bedingungen wird der durchschnittliche Wert der Flächenpressung P_av an dem Kontaktbereich zwischen den Oberflächen der beiden Enden wie folgt herausgefunden. Pav = F/S = (20 × 103)/{π(0,0532 – 0,0502)/4} = 0,8 × 108 [Pa]
Auf diese Weise wird auch in diesem Beispiel die Flächenpressung an dem Kontaktbereich zwischen den beiden endseitigen Oberflächen auf 1,5 × 10⁸ Pa oder weniger gehalten, so daß es möglich ist, das unangenehme reibende bzw. pfeifende Geräusch zu unterdrücken, das im Betrieb an diesem Kontaktbereich auftritt. Der übrige Aufbau und die Funktionen sind die gleichen wie die bei dem ersten Beispiel, das weiter oben beschrieben worden ist.
Als nächstes zeigt 6 ein drittes Beispiel für die erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Dieses Beispiel unterscheidet sich von dem weiter oben beschriebenen ersten Beispiel darin, daß keine speziellen Nuten 34, wobei auf 3 verwiesen sei, auf dem zylindrischen Abschnitt 33 ausgebildet sind, der auf der Oberfläche des äußeren Endes der Mutter 24 gebildet ist. Statt dessen ist in diesem Beispiel ein konkaver Abschnitt 38 auf der Oberfläche auf dem äußeren Ende der verzahnten Welle 17 ausgebildet, und das äußere Ende dieser verzahnten Welle 17 ist mit einer zylindrischen Form ausgebildet. Im Falle dieses Beispiels wird dann, wenn die Mutter 24 in einem festgelegten Maß angezogen wird, ein Teil des Abschnitts in der Umfangsrichtung um das äußere Ende der verzahnten Welle 17 plastisch verformt bzw. umgefalzt, und zwar nach außen in der radialen Richtung zusammen mit dem zylindrischen Abschnitt 33, der in den zylindrischen Abschnitt eingesetzt werden soll und die Mutter 24 daran hindern soll, sich zu lösen.
Auch im Falle dieses Beispiels wird die Anzugskraft der Mutter 24 durch die Beziehung mit der Oberflächengröße S der ebenen Oberfläche 32 reguliert, die auf der Oberfläche auf dem inneren Ende des umgefalzten Abschnitts 30 gebildet ist, so daß der durchschnittliche Wert der Flächenpressung in dem Kontaktbereich zwischen der ebenen Oberfläche 32 und der Oberfläche auf dem äußeren Ende des äußeren Rings 14 des Gleichlaufgelenks 1,5 × 10⁸ Pa (= 15 kgf/mm²) oder weniger beträgt. In diesem Beispiel beträgt der äußere Durchmesser D₃₂ dieser ebenen Oberfläche 32 50 mm, und der innere Durchmesser d₃₂ beträgt 46 mm, und die Anzugskraft der Mutter 24 wird so kontrolliert, daß die axiale Kraft F, die auf die verzahnte Welle 17 ausgeübt wird, wenn die Mutter 24 angezogen wird, 30 KN (= 3tf) oder weniger beträgt.
Unter den vorstehend angegebenen Bedingungen wird der durchschnittliche Wert der Flächenpressung P_av an dem Kontaktbereich zwischen den Oberflächen der beiden Enden wie folgt ermittelt. Pav = F/S = (30 × 103)/{π(0,0502 – 0,0462)/4} = 1,0 × 108 [Pa]
Auf diese Weise wird auch in diesem Beispiel die Flächenpressung an dem Kontaktbereich zwischen den beiden endseitigen Oberflächen bei 1,5 × 10⁸ Pa oder weniger gehalten, so daß die Möglichkeit besteht, das unerwünschte reibende bzw. pfeifende Geräusch zu unterdrücken, das in diesem Kontaktbereich beim Betrieb auftritt. Die sonstige Konstruktion und die übrigen Funktionen sind die gleichen wie die bei dem weiter oben beschriebenen zweiten Beispiel.
7 und 8 zeigen ein viertes Beispiel für eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei 7 einen Teil von 8 zeigt. Das Merkmal der Erfindung, das nachfolgend beschrieben wird, liegt darin, daß der innere Laufring 5, der über den gestuften Abschnitt 11 mit kleinem Durchmesser, der auf dem inneren Ende der Nabe 4 ausgebildet ist, aufgesetzt ist, an diesem gestuften Abschnitt 11 mit kleinem Durchmesser mittels eines umgefalzten Abschnitts 30 befestigt ist, der auf dem inneren Ende der Nabe 4 ausgebildet ist, wobei eine geeignete Vorbelastung auf die Wälzelemente 6 aufgebracht ist, und wobei die Querschnittsform des umgefalzten Abschnitts 30 bogenförmig ist, wobei keine plastische Verformung des Kontaktbereichs zwischen dem inneren Ende des umgefalzten Abschnitts 30 und der Oberfläche auf dem äußeren Ende des äußeren Rings 14 des Gleichlaufgelenks vorhanden ist.
Der Aufbau des Befestigungsabschnitts des inneren Laufrings 5 ist der gleiche wie der bei dem zweiten Beispiel einer aus dem Stand der Technik bekannten Konstruktion, die in 2 dargestellt ist, und die Konstruktion der übrigen Abschnitte ist die gleiche wie die bei dem ersten Beispiel für eine aus dem Stand der Technik bekannten Konstruktion, die in 1 dargestellt ist, so daß sich diese Erläuterung ausschließlich auf die Merkmale der vorliegenden Erfindung und auf die Abschnitte richtet, die sich von der aus dem Stand der Technik bekannten Konstruktion, die weiter oben beschrieben worden ist, unterscheiden.
Die Nabe 4 ist aus einem Kohlenstoffstahl hergestellt, insbesondere aus weichgeglühtem S53C. Wie durch die diagonal verlaufende gitterartige Schraffierung dargestellt ist, die in 8 ersichtlich ist, in der äußeren, über den Umfang verlaufenden Oberfläche in der Mitte der Nabe 4, sind der Abschnitt, der in gleitenden Kontakt mit der Dichtungslippe 43 auf dem Basisabschnitt des zweiten Flanschs 9 kommt, der Abschnitt der ersten Innenring-Lauffläche 10 sowie der Abschnitt, der sich von der äußeren Hälfte des gestuften Abschnitts 11 mit kleinem Durchmesser erstreckt, um den der innere Laufring 5 aufgesetzt ist, bis zu der abgestuften Oberfläche 31, mittels einer Wärmebehandlung wie etwa Induktionshärtung gehärtet.
Von diesen ist die Basis des zweiten Flanschs 9 mittels Abschrecken gehärtet, um die Streckgrenze gegen Biegemomentbelastungen zu verbessern, die auf den zweiten Flansch 9 ausgeübt werden, und um den Widerstand gegenüber einem Verschleiß durch Reibung zu verbessern, als Folge der Reibung mit der Dichtlippe 43. Außerdem ist der Abschnitt der ersten Innenring-Lauffläche 10 mittels Abschrecken gehärtet, um seine Wälzdauerfestigkeit zu gewährleisten.
Zusätzlich dazu ist der Abschnitt, der sich von der äußeren Hälfte des gestuften Abschnitts 11 mit kleinem Durchmesser bis zu der Stufenfläche 31 erstreckt, mittels Abschrecken gehärtet, so daß dort keine plastische Verformung auftritt, auch wenn eine Belastung auf den inneren Laufring 5 aufgebracht wird, der um die Außenseite des gestuften Abschnitts 11 mit kleinem Durchmesser aufgesetzt ist.
Auf der anderen Seite ist der Abschnitt, der mit dem umgefalzten Abschnitt 30 auf dem inneren Ende der Nabe 4 versehen ist, nicht durch Abschrecken gehärtet, sondern wird verformbar gelassen, so wie er ist. Die Härte des zylindrischen Abschnitts auf diesem inneren Ende beträgt etwa Hv 220 bis 280, bevor der umgefalzte Abschnitt gebildet wird. Im Unterschied dazu beträgt die Härte der Oberfläche des umgefalzten Abschnitts 30, nachdem der umgefalzte Abschnitt 30 durch Kaltverformung bzw. Kaltschmieden hergestellt worden ist, aufgrund der Verfestigung etwa Hv 320.
Wie vorstehend beschrieben worden ist, wird im Falle der vorliegenden Erfindung die ebene Oberfläche 32 wie in dem Fall des zweiten Beispiels der aus dem Stand der Technik bekannten Konstruktion, die in 2 dargestellt ist, nicht auf der Oberfläche auf dem inneren Ende des umgefalzten Abschnitts 30 ausgebildet, sondern die Querschnittsform dieser Oberfläche auf dem inneren Ende weist eine konvexe kreisbogenförmige Gestalt auf. In dieser Ausführungsform beträgt der Krümmungsradius R₃₀ der Querschnittsform des Abschnitts auf dem inneren Ende des umgefalzten Abschnitts 30, der in Kontakt mit der Oberfläche auf dem äußeren Ende des äußeren Rings 14 des Gleichlaufgelenks kommt, das nachfolgend beschrieben wird, 5,5 mm. Weiterhin beträgt der Krümmungsradius der Eckbereiche R, die auf dem inneren, über den Umfang verlaufenden Rand auf der Oberfläche am inneren Ende des inneren Laufrings 5 ausgebildet sind, normalerweise etwa 2 bis 6 mm, beträgt allerdings in diesem Ausführungsbeispiel 4 mm.
Des weiteren ist das Antriebswellenteil 18, das mit der Nabe 4 durch die Mutter 24 verbunden ist, ebenfalls aus Kohlenstoffstahl hergestellt, und die Bereiche, die durch die diagonale gitterartige Schraffierung in 8 angedeutet sind, sind mittels Abschrecken gehärtet. Insbesondere sind die Oberfläche auf dem äußeren Ende des äußeren Rings 14 des Gleichlaufgelenks und der Abschnitt, der sich von der Basis der verzahnten Welle 17 bis zu einem Abschnitt der Mitte in der Nähe des Spitzenendes erstreckt, durch Abschrecken gehärtet, mittels einer Wärmebehandlung wie beispielsweise Induktionshärtung, um die Festigkeit des Basisendes der verzahnten Welle 17 zu vergrößern.
Aus den Gründen, die vorstehend beschrieben worden sind, ist es schwierig, die Oberflächenhärte der Oberfläche auf dem inneren Ende des umgefalzten Abschnitts 30 zu vergrößern, während es einfach ist, die Oberfläche auf dem äußeren Ende des äußeren Rings 14 des Gleichlaufgelenks zu härten. Durch Abschrecken der Oberfläche auf diesem äußeren Ende ist es möglich, die Festigkeit des vorstehend genannten Basisabschnitts zu vergrößern, und auch eine plastische Verformung dieser Oberfläche auf dem äußeren Ende schwieriger zu machen. Auf der anderen Seite, wie nachfolgend noch beschrieben wird, ist es möglich, eine plastische Verformung der Oberfläche auf dem inneren Ende des umgefalzten Abschnitts 30 dadurch zu vermeiden, daß die Anzugskraft der Mutter 24 eingestellt wird.
Ähnlich wie bei der Ausführungsform, die in 3 dargestellt ist, weist diese Ausführungsform einen Außengewindeabschnitt 23, einen zylindrischen Abschnitt 33, Nuten 34 und eine durchgehende Öffnung 35 auf. Sofern diese Elemente betroffen sind, wird auf die vorstehende Beschreibung zu 3 Bezug genommen.
Es ist bevorzugt so, daß eine dünne Schraube mit beispielsweise einer Steigung von etwa 1 mm verwendet wird, bei der das Maß, um das die axiale Kraft der Mutter 24 bei einem Drehungswinkel vergrößert wird, klein ist, so daß die axiale Anzugskraft innerhalb des vorgegebenen zulässigen Bereichs gehalten wird, zwischen den oberen und unteren Grenzen, an einer Position, an der die Nuten 34 mit der durchgehenden Öffnung 35 übereinstimmen.
Ohne daß vorher eine durchgehende Öffnung 35 hergestellt wird, ist es möglich, die Mutter 24 zunächst um ein spezifiziertes Maß anzuziehen und dann eine durchgehende Öffnung in dem äußeren Ende der verzahnten Welle 17 in dem Abschnitt in Ausrichtung mit einem Paar von geeigneten Nuten 34 herzustellen, die für eine einfache Arbeit ausgewählt werden können, wobei dann letztendlich ein Splint 36 durch diese durchgehende Öffnung eingesetzt wird.
Weiterhin besteht die Möglichkeit, ohne daß Nuten in dem zylindrischen Abschnitt 33 des äußeren Endes der Mutter 24 ausgebildet werden, die Mutter 24 zunächst um ein spezifiziertes Maß anzuziehen und dann eine durchgehende Öffnung an einer geeigneten Stelle herzustellen, die für eine einfache Arbeit ausgewählt werden kann und die sich sowohl durch den zylindrischen Abschnitt 33 als auch durch das äußere Ende der verzahnten Welle 17 in Ausrichtung erstreckt, wobei dann abschließend ein Splint 36 durch diese durchgehende Öffnung eingesetzt werden kann.
In jedem von diesen Fällen ist es möglich, anstelle der etwas schwierigen Arbeit des Herstellens der durchgehenden Öffnung, das Maß des Anziehens der Mutter 24 feiner einzustellen als in dem Fall, in dem der Splint 36 durch die vorher hergestellten Nuten 34 und die durchgehende Öffnung 35 eingesetzt wird.
In jedem Falle wird die Anzugskraft oder das Anzugsdrehmoment der Mutter 24 so eingestellt, daß die Last die Einheitslänge F/L_a an dem Kontaktbereich zwischen der Oberfläche auf dem inneren Ende des umgefalzten Abschnitts 30 und der Oberfläche auf dem äußeren Ende des äußeren Rings 14 des Gleichlaufgelenks 125 N/mm oder weniger beträgt. In diesem Beispiel ist der Durchmesser des Kontaktbereichs oder mit anderen Worten der Durchmesser D₃₀ des Abschnitts, an dem die Oberfläche auf dem inneren Ende des umgefalzten Abschnitts 30 am weitesten nach innen in de axialen Richtung vorsteht, 50 mm, und die Anzugskraft der Mutter 24 wird so eingestellt, daß die axiale Kraft F, die auf die verzahnte Welle 17 wirkt, wenn die Mutter 24 angezogen ist, 15 000 N oder weniger beträgt.
Unter diesen Bedingungen wird die Last je Einheitslänge F/L_a wie nachstehend angegebenen ermittelt. F/La = 15 000/(50π) = 99,5 [N/mm]
In dem Fall dieses Beispiels wird die Last je Einheitslänge F/L_a an dem Kontaktbereich zwischen den beiden endseitigen Oberflächen auf 125 N/mm oder weniger gehalten, so daß die Möglichkeit besteht, eine plastische Verformung der Oberfläche auf dem inneren Ende des umgefalzten Abschnitts 30 und der Oberfläche auf dem äußeren Ende des äußeren Rings 14 des Gleichlaufgelenks zu verhindern. Insbesondere beträgt in diesem Beispiel der Krümmungsradius R₃₀ der Querschnittsform des umgefalzten Abschnitts 30 5,5 mm, wobei dieser Wert größer ist als der Wert für den Krümmungsradius R₃₀, nämlich 5 mm, der gefunden wird, um die Bedingung F/L_a ≤ 125 N/mm zu erfüllen, so daß die Möglichkeit besteht, die vorstehend genannte plastische Verformung in angemessener Weise zu verhindern.
Um die Last pro Einheitslänge F/L_a niedrig zu halten, ist es erforderlich, die Anzugskraft der Mutter 24 niedrig zu halten, wobei allerdings gemäß der vorliegenden Erfindung der innere Laufring 5 durch den umgefalzten Abschnitt 30 gehalten wird, so daß keine Verringerung oder ein Nachlassen der Vorbelastung eintreten kann, die auf die Wälzelemente 6 aufgebracht ist, selbst wenn die Anzugskraft niedrig gehalten wird.
Des weiteren ist es möglich, um eine plastische Verformung der Oberfläche auf dem inneren Ende des umgefalzten Abschnitts 30 und auf der Oberfläche auf dem äußeren Ende des äußeren Rings 14 des Gleichlaufgelenks zu verhindern, den maximalen Wert der Anzugskraft der Mutter 24 einzustellen, wobei es allerdings unter dem Aspekt der Unterdrückung der vorgenannten plastischen Verformung nicht erforderlich ist, den minimalen Wert dieser Anzugskraft einzustellen. Dieser minimale Wert wird allerdings aufgrund der Tatsache geregelt, daß eine relative Verlagerung in der axialen Richtung zwischen dem Antriebswellenteil 18 und der Nabe 4 kontrolliert wird, so daß sie nicht auftritt, unabhängig von der Schubbelastung, die auf das Antriebswellenteil 18 im Betrieb aufgebracht wird. Mit anderen Worten wird während des Betriebs eine Kraft in der Richtung, die eine relative Verlagerung in der axialen Richtung zwischen dem Antriebswellenteil 18 und der Nabe 4 hervorrufen würde, durch die axiale Kraft aufgebracht, die in dem Gleichlaufgelenk vom Dreifußtyp auf der Seite des Differentialgetriebes erzeugt wird, und weiterhin durch die Zentrifugalkraft, die während der Drehung auftritt. Da sowohl das Antriebswellenteil 18 als auch die Nabe 4 so kontrolliert sind, daß sie sich nicht verlagern, unabhängig von dieser Art von Kraft, wird der minimale Wert der Anzugskraft der Mutter 24 bei etwa 3500 N gehalten, einschließlich eines Sicherheitsfaktors. Weiterhin wird die untere Grenze nicht durch die vorstehend genannte Last je Einheitslänge F/L_a reguliert, sondern wird durch die Kraft F in der axialen Richtung reguliert.
Als nächstes zeigt 9 ein fünftes Beispiel für die zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Diese Beispiel unterscheidet sich von dem vierten Beispiel, das vorstehend beschrieben worden ist, darin, daß keine speziellen Nuten 34, wobei auf 8 verwiesen sei, in dem zylindrischen Abschnitt 33 ausgebildet sind, der auf dem äußeren Ende der Mutter 24 gebildet ist. Statt dessen ist in diesem Beispiel eine konkave Nut 37 teilweise entlang der Umfangsrichtung auf der äußeren Hälfte des Außengewindeabschnitts 23 ausgebildet, der auf dem äußeren Ende der verzahnten Welle 17 gebildet ist. Im Falle dieses Beispiels wird dann, wenn die Mutter 24 um ein spezifiziertes Maß angezogen worden ist, der Teil des zylindrischen Abschnitts 33, der mit der konkaven Nut 37 übereinstimmt, plastisch nach innen verformt bzw. umgefalzt, in der radialen Richtung, und dazu veranlaßt, mit dieser konkaven Nut 37 in einer verriegelnden Weise in Engriff zu treten, um zu verhindern, daß sich die Mutter 24 lösen kann.
In diesem Beispiel sind ebenfalls ein Paar von inneren Laufringen 5, 5a um die Nabe 4 herum aufgesetzt, um eine erste Innenring-Lauffläche 10 und eine zweite Innenring-Lauffläche 12 zu bilden. Es kommt hinzu, daß auch in diesem Beispiel nicht die Notwendigkeit besteht, die Härte der Nabe 4 in der Höhe aufrechtzuerhalten, die für die Innenring-Laufflächen erforderlich ist. Daher ist in diesem Beispiel die Nabe 4 aus Kohlenstoffstahl S50C hergestellt. Auch ist, wie mit der diagonal verlaufenden gitterartigen Schraffierung in 9 dargestellt ist, von der äußeren, über den Umfang verlaufenden Oberfläche der Nabe 4 der Abschnitt, der sich von der Basis des zweiten Flanschs 9 bis zu dem Abschnitt erstreckt, über den das Paar von inneren Laufringen 5, 5a aufgesetzt ist, mittels Abschrecken gehärtet.
Auch im Falle dieses Beispiels ist die Anzugskraft der Mutter 24 so geregelt, daß die Kraft je Einheitslänge F/L_a an dem Kontaktbereich zwischen der Oberfläche auf dem inneren Ende des umgefalzten Abschnitts 30 und der Oberfläche auf dem äußeren Ende des äußeren Rings 14 des Gleichlaufgelenks 125 N/mm oder weniger beträgt. In diesem Beispiel ist der Durchmesser des Kontaktbereichs oder mit anderen Worten der Durchmesser D₃₀ des Abschnitts auf der inneren endseitigen Oberfläche des umgefalzten Abschnitts 30, die am weitesten nach innen in der axialen Richtung vorsteht, 47 mm, und die Anzugskraft der Mutter 24 ist so reguliert, daß die axiale Kraft F, die auf die verzahnte Welle 17 ausgeübt wird, wenn die Mutter 24 festgezogen wird, 18 000 N oder weniger beträgt.
Unter diesen Bedingungen findet man heraus, daß die Last je Einheitslänge F/L_a wie nachfolgend dargestellt ermittelt werden kann. F/La = 18 000/(47π) = 122,0 [N/mm]
In diesem Beispiel wird die Last je Einheitslänge F/L_a in dem Kontaktbereich zwischen den beiden endseitigen Oberflächen auf 125 N/mm oder weniger gehalten, so daß die Möglichkeit besteht, eine plastische Verformung der Oberfläche auf dem inneren Ende des umgefalzten Abschnitts 30 und der Oberfläche auf dem äußeren Ende des äußeren Rings 14 des Gleichlaufgelenks zu verhindern.
Insbesondere ist es in diesem Beispiel so, daß der Krümmungsradius R₃₀ der Querschnittsform des umgefalzten Abschnitts 30 6 mm beträgt, so daß er größer ist als der Wert für den Krümmungsradius R₃₀ (5 mm), für den man herausgefunden hat, daß er die Bedingung F/L_a ≤ 125 N/mm erfüllt, so daß es möglich ist, die vorstehend genannte plastische Verformung in angemessener Weise zu verhindern. Der sonstige Aufbau und die anderen Funktionen sind die gleichen wie die bei dem vierten Beispiel, das weiter oben beschrieben worden ist.
Als nächstes zeigt 10 das sechste Beispiel für eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Dieses Beispiel unterscheidet sich von dem vierten Beispiel oder von dem fünften Beispiel darin, daß der erste Flansch 7, wobei auf 8 und 9 verwiesen sei, nicht entlang der äußeren über den Umfang verlaufenden Oberfläche des äußeren Laufrings 3 herum ausgebildet ist, sondern daß diese äußere über den Umfang verlaufende Oberfläche einfach eine zylindrische Oberfläche ist. Außerdem ist eine Einbauöffnung 40 in dem Gelenk 39 der Aufhängung ausgebildet, und der äußere Laufring 3 ist ins Innere der Einbauöffnung 40 eingesetzt und wird durch ein Paar Federringe daran gehindert, aus dieser Einbauöffnung 40 herauszukommen, die entlang der inneren, über den Umfang verlaufenden Oberfläche an beiden Enden der Einbauöffnung 40 eingesetzt sind. Des weiteren unterscheidet sich dieses Beispiel auch darin von dem vierten Beispiel, das weiter oben beschrieben ist, daß die Nuten 34, wobei auf 8 verwiesen sei, nicht in dem zylindrischen Abschnitt 33 ausgebildet sind, der auf der äußeren endseitigen Oberfläche der Mutter 24 ausgebildet ist. Statt dessen ist ein konkaver Abschnitt 42 auf der äußeren endseitigen Oberfläche der verzahnten Welle 17 ausgebildet, und das äußere Ende der verzahnten Welle 17 ist in einer zylindrischen Form hergestellt.
Im Falle dieses Beispiels wird dann, wenn die Mutter 24 in einem festgelegten Ausmaß festgezogen wird, ein in der Umfangsrichtung verlaufender Teil des äußeren Endes der verzahnten Welle 17 nach außen in der radialen Richtung plastisch verformt oder umgefalzt, zusammen mit dem zylindrischen Abschnitt 33, um mit dem zylindrischen Abschnitt 33 in einer verriegelnden Weise zusammenzupassen und die Mutter 24 daran zu hindern, sich zu lösen.
Auch in diesem Beispiel ist es so, daß die Anzugskraft der Mutter 24 so reguliert wird, daß die Kraft je Einheitslänge F/L_a an dem Kontaktbereich zwischen der Oberfläche auf dem inneren Ende des umgefalzten Abschnitts 30 und der Oberfläche auf dem äußeren Ende des äußeren Rings 14 des Gleichlaufgelenks 125 N/mm oder weniger beträgt. In diesem Beispiel ist der Durchmesser des Kontaktbereichs, oder mit anderen Worten der Durchmesser D₃₀ des Abschnitts der inneren endseitigen Oberfläche des umgefalzten Abschnitts 30, der am weitesten in der axialen Richtung vorsteht, 45 mm, und die Anzugskraft der Mutter 24 wird so reguliert, daß die axiale Kraft F, die auf die verzahnte Welle 17 aufgebracht wird, wenn die Mutter 24 angezogen wird, 16 000 N oder weniger beträgt.
Unter diesen Bedingungen wird herausgefunden, daß die Last je Einheitslänge F/L_a sich wie nachstehend dargestellt ergibt. F/La = 16 000/(45π) = 113,2 [N/mm]
In diesem Beispiel wird die Last je Einheitslänge F/L_a in dem Kontaktbereich zwischen den beiden endseitigen Oberflächen auf 125 N/mm oder weniger gehalten, so daß es möglich ist, eine plastische Verformung auf der Oberfläche an dem inneren Ende des umgefalzten Abschnitts 30 und auf der Oberfläche an dem äußeren Ende des äußeren Rings 14 des Gleichlaufgelenks zu verhindern. Insbesondere beträgt in diesem Beispiel der Krümmungsradius R₃₀ der Querschnittsform des umgefalzten Abschnitts 30 6,5 mm, so daß er größer ist als der Wert für den Krümmungsradius R₃₀, nämlich 5 mm, der herausgefunden worden ist, um die Bedingungen F/L_a ≤ 125 N/mm zu erfüllen, so daß es möglich ist, die vorstehend genannte plastische Verformung in angemessener Weise zu verhindern. Der sonstige Aufbau und die sonstigen Funktionen sind die gleichen wie die bei dem vierten und fünften Beispiel, das weiter oben beschrieben worden ist.
In sämtlichen Beispielen der vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen wurden Kugeln für die Wälzelemente 6 verwendet, wobei allerdings im Falle einer Lagereinheit für einen Radantrieb eines schweren Fahrzeugs kegelförmige Rollen für die Wälzelemente verwendet werden können. Selbstverständlich liegt eine Konstruktion, bei der kegelförmige Rollen als Wälzelemente verwendet werden, innerhalb des technischen Bereiches der vorliegenden Erfindung.
Auch im Falle einer Konstruktion, bei der eine ebene Oberfläche 32 auf der Oberfläche auf dem inneren Ende des umgefalzten Abschnitts 30 ausgebildet ist, wie in 2 dargestellt ist, ist es möglich, die Last je Einheitslänge F/L_a an dem Kontaktbereich zwischen der Oberfläche auf dem inneren Ende des umgefalzten Abschnitts 30 und der Oberfläche auf dem äußeren Ende des äußeren Rings 14 des Gleichlaufgelenks wesentlich größer als 125 N/mm zu machen. In diesem Fall ist die Herstellung des durchschnittlichen Werts der Flächenpressung an dem Kontaktbereich zwischen der Oberfläche auf dem inneren Ende des umgefalzten Abschnitts 30 und der Oberfläche auf dem äußeren Ende des äußeren Rings 14 des Gleichlaufgelenks von 1,5 × 10⁸ Pa oder weniger so wie vorstehend für die erste Ausführungsform beschrieben worden ist. In diesem Falle wird der maximale Wert für die Last je Einheitslänge F/L_a unter den Bedingungen, wenn die Flächenpressung an dem Kontaktbereich 950 Mpa beträgt, wie vorstehend unter Bezugnahme auf Gleichung 2 beschrieben worden ist, herausgefunden.
Industrielle Anwendbarkeit
Die vorliegende Erfindung, die so aufgebaut ist und funktioniert wie vorstehend beschrieben worden ist, stellt eine Lagereinheit für einen Radantrieb bereit, die es möglich macht, in angemessener Weise eine Vorbelastung auf die Wälzelemente aufzubringen und auch über eine lange Zeitspanne hinweg ein unangenehmes Geräusch zu unterdrücken, das im Betrieb erzeugt wird. Darüber hinaus stellt die vorliegende Erfindung eine Lagereinheit für einen Radantrieb bei niedrigen Kosten bereit, der es möglich macht, in angemessener Weise eine Vorbelastung auf die Wälzelemente aufzubringen, und der auch ein Spiel verhindert, das aufgrund einer plastischen Verformung auftritt.

Claims

Lagereinheit für einen Radantrieb, umfassend: ein Antriebswellenteil (2), welches eine innere Hälfte aufweist, auf der ein äußerer Ring (14) eines Gleichlaufgelenks ausgebildet ist, und eine äußere Hälfte (1), auf der eine verzahnte Welle (17) ausgebildet ist; eine Nabe (4), die einen radial zentralen Abschnitt aufweist, der mit einer verzahnten Öffnung (13) ausgebildet ist, in der die verzahnte Welle (17) eingesetzt ist, so daß sie im Gebrauch durch das Gleichlaufgelenk (2) gedreht und angetrieben wird; wobei die Nabe (4) an einem äußeren Ende davon eine über den Umfang verlaufende Fläche aufweist, auf der ein Flansch (9) ausgebildet ist, um ein Rad an der Nabe (4) abzustützen und zu befestigen; wobei die Nabe (4) an einem mittleren Abschnitt eine über den Umfang verlaufende Fläche aufweist, die mit einer ersten Innenring-Lauffläche (10) versehen ist, die unmittelbar um die äußere, über den Umfang verlaufende Fläche ausgebildet ist, oder mittels eines anderen inneren Laufrings (5a), der getrennt von der Nabe (4) ist; und an einem inneren Ende einen abgestuften, einen kleineren Durchmesser aufweisenden Abschnitt (11), so daß die Abmessung des äußeren Durchmessers des abgestuften Abschnitts (11) kleiner ist als der Abschnitt, der mit der ersten Innenring-Lauffläche (10) ausgebildet ist; einen inneren Laufring (5), der eine äußere, über den Umfang verlaufende Oberfläche aufweist, die mit einer zweiten Innenring-Lauffläche (12) ausgebildet ist und um den abgestuften Abschnitt (11) mit kleinem Durchmesser herum aufgesetzt ist; einen äußeren Laufring (3), der eine innere, über den Umfang verlaufende Oberfläche aufweist, die mit einem Paar von Außenring-Laufflächen (8) ausgebildet ist, um den ersten und zweiten Innenring-Laufflächen (10, 12) gegenüberzustehen, und die auch im Gebrauch nicht gedreht werden; und eine Anzahl von Wälzelementen (6), die zwischen jeder der Außenring-Laufflächen (8) und den ersten und zweiten Innenring-Laufflächen (10, 12) angeordnet sind, wobei das innere Ende der Nabe (4) mit einem zylindrischen Abschnitt ausgebildet ist, der weiter nach innen vorsteht als der innere Laufring (5), der um den abgestuften Abschnitt (11) mit kleinem Durchmesser herum aufgesetzt ist, wobei der zylindrische Abschnitt in der radialen Richtung nach außen umgefalzt ist, um einen umgefalzten Abschnitt (30) zu bilden, so daß dieser umgefalzte Abschnitt (30) den inneren Laufring (5) gegen die Stufenoberfläche des abgestuften Abschnitts (11) mit kleinem Durchmesser hält, und wobei der innere Laufring mit einer Vorbelastung, die auf die Wälzelemente (6) aufgebracht ist, an der Nabe (4) befestigt ist, wobei eine Mutter (24) auf das Spitzenende (23) des Antriebswellenteils (2) aufgeschraubt ist und mit einem inneren Ende versehen ist, wobei die Nabe (4) mit dem Antriebswellenteil (2) verbunden und daran befestigt ist, indem die Mutter (24) festgezogen wird, wobei sich die Oberfläche auf dem äußeren Ende der Nabe in Kontakt mit der Oberfläche des inneren Endes der Mutter befindet, und wobei sich die Oberfläche auf dem inneren Ende des umgefalzten Abschnitts (32) in Kontakt mit der Oberfläche auf dem äußeren Ende des äußeren Rings (14) des Gleichlaufgelenks befindet, dadurch gekennzeichnet, daß eine ebene Oberfläche (32) auf der Oberfläche des inneren Endes des umgefalzten Abschnitts (30) ausgebildet ist, so daß ein Kontaktbereich zwischen der Oberfläche auf dem inneren Ende des umgefalzten Abschnitts (30) und der Oberfläche auf dem äußeren Ende des äußeren Rings (14) des Gleichlaufgelenks gebildet wird, so daß ein Durchschnittswert der Flächenpressung an dem genannten Kontaktbereich bis zu 1,5 × 10⁸ Pa beträgt.
Lagereinheit für einen Radantrieb, umfassend: ein Antriebswellenteil (2), welches eine innere Hälfte aufweist, auf der ein äußerer Ring (14) eines Gleichlaufgelenks ausgebildet ist, und eine äußere Hälfte (1), auf der eine verzahnte Welle (17) ausgebildet ist; eine Nabe (4), die einen radial zentralen Abschnitt aufweist, der mit einer verzahnten Öffnung (13) ausgebildet ist, in der die verzahnte Welle (17) eingesetzt ist, so daß sie im Gebrauch durch das Gleichlaufgelenk (2) gedreht und angetrieben wird; wobei die Nabe (4) an einem äußeren Ende davon eine über den Umfang verlaufende Fläche aufweist, auf der ein Flansch (9) ausgebildet ist, um ein Rad an der Nabe (4) abzustützen und zu befestigen; wobei die Nabe (4) an einem mittleren Abschnitt eine über den Umfang verlaufende Fläche aufweist, die mit einer ersten Innenring-Lauffläche (10) versehen ist, die unmittelbar um die äußere, über den Umfang verlaufende Fläche ausgebildet ist, oder mittels eines anderen inneren Laufrings (5a), der getrennt von der Nabe (4) ist; und an einem inneren Ende einen abgestuften, einen kleineren Durchmesser aufweisenden Abschnitt (11), so daß die Abmessung des äußeren Durchmessers des abgestuften Abschnitts (11) kleiner ist als der Abschnitt, der mit der ersten Innenring-Lauffläche (10) ausgebildet ist; einen inneren Laufring (5), der eine äußere, über den Umfang verlaufende Oberfläche aufweist, die mit einer zweiten Innenring-Lauffläche (12) ausgebildet ist und um den abgestuften Abschnitt (11) mit kleinem Durchmesser herum aufgesetzt ist; einen äußeren Laufring (3), der eine innere, über den Umfang verlaufende Oberfläche aufweist, die mit einem Paar von Außenring-Laufflächen (8) ausgebildet ist, um den ersten und zweiten Innenring-Laufflächen (10, 12) gegenüberzustehen, und die auch im Gebrauch nicht gedreht werden; und mit einer Anzahl von Wälzelementen (6), die zwischen jeder der Außenring-Laufflächen (8) und den ersten und zweiten Innenring-Laufflächen (10, 12) angeordnet sind, wobei das innere Ende der Nabe (4) mit einem zylindrischen Abschnitt ausgebildet ist, der weiter nach innen vorsteht als der innere Laufring (5), der um den abgestuften Abschnitt (11) mit kleinem Durchmesser herum aufgesetzt ist, wobei der zylindrische Abschnitt in der radialen Richtung nach außen umgefalzt ist, um einen umgefalzten Abschnitt (30) zu bilden, so daß dieser umgefalzte Abschnitt den inneren Laufring (5) gegen die Stufe des abgestuften Abschnitts (11) mit kleinem Durchmesser hält, und wobei der innere Laufring (5) mit einer Vorbelastung, die auf die Wälzelemente (6) aufgebracht ist, an der Nabe (4) befestigt ist, wobei das Antriebswellenteil (2) ein Spitzenende aufweist, das mit einem Außengewindeabschnitt (23) ausgebildet ist, wobei eine Mutter (24) auf den Außengewindeabschnitt (23) geschraubt ist und mit einem inneren Ende versehen ist, wobei die Nabe (4) mit dem Antriebswellenteil (2) verbunden und an diesem befestigt ist, dadurch daß die Mutter (24) festgezogen wird, wobei sich die Oberfläche auf dem äußeren Ende der Nabe (4) in Kontakt mit der Oberfläche auf dem inneren Ende der Mutter (24) befindet, und wobei sich die Oberfläche auf dem inneren Ende des umgefalzten Abschnitts (30) in einem Linienkontakt mit der Oberfläche auf dem äußeren Ende des äußeren Rings (14) des Gleichlaufgelenks befindet, dadurch gekennzeichnet, daß das innere Ende des umgefalzten Abschnitts (30) so ausgebildet ist, daß die Querschnittsform der Oberfläche auf dem inneren Ende des umgefalzten Abschnitts auf einem konvexen Kreisbogen (R30) mit einem Krümmungsradius von 5 mm oder mehr ist, so daß die Last je Einheitslänge F/L_a, die dadurch erhalten wird, daß die Axialkraft F, die auf die verzahnte Welle (17) aufgebracht wird, wenn die Mutter (24) festgezogen wird, durch die Umfangslänge L_a entlang des durchschnittlichen Durchmessers des Kontaktbereichs zwischen der Oberfläche auf dem inneren Ende des umgefalzten Abschnitts (30) und der Oberfläche auf dem äußeren Ende des Gleichlaufgelenks dividiert wird, bis zu 125 N/mm beträgt.