DE69610657T2

DE69610657T2 - Kugellager für Nabe eines Kraftfahrzeugrades

Info

Publication number: DE69610657T2
Application number: DE69610657T
Authority: DE
Inventors: Paolo Bertetti; Mauro Picca
Original assignee: SKF Industrie SpA
Current assignee: SKF Industrie SpA
Priority date: 1995-04-06
Filing date: 1996-04-03
Publication date: 2001-05-03
Anticipated expiration: 2016-04-04
Also published as: EP0736398A3; EP0736398A2; DE69610657D1; IT235829Y1; EP0736398B1; US5782565A; ITTO950084V0; ITTO950084U1

Description

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kugellager für eine Nabe eines Kraftfahrzeugrades der Bauart, die zwei Kugelsätze umfaßt, welche einander in einem Winkel berühren, wobei der innere Laufring aus zwei Halblaufringen zusammengesetzt ist, um das Anbringen von einem der zwei Kugelsätze zu ermöglichen.

Beschreibung des Stands der Technik

Es gibt verschiedene bekannte Verfahren zum Verriegeln von zwei inneren Laufringen eines Kugellagers oder allgemein von zwei Metallringen, die aufeinander gesteckt oder geschraubt sind, wobei einer an den anderen stößt. Unter diesen Verfahren ist das allgemein üblichste jenes, das einen Bolzen verwendet, der axial in einen der zwei Laufringe eingeschoben ist, wobei der Kopf des Bolzens axial gegen eine Seitenwand des anderen Laufrings drückt. Dieses Verfahren, obwohl es sehr einfach ist, verlangt eine Reihe von Arbeitsschritten, die es teuer machen. Darüber hinaus erlaubt es nur eine kleine Verringerung des inneren Durchmessers des inneren Laufrings und folglich des Gesamtgewichts und der Abmessungen des Lagers. Der Grund hierfür liegt darin, daß es unmöglich ist, die Wand, auf welcher die Auflage für den Bolzen vorgesehen ist, über ein gewisses Ausmaß hinaus schmaler zu machen, da sie sonst leicht zusammenbrechen würde.
Ein zweites Verfahren, offenbart in DE-A-41 34 434, besteht aus dem Kaltformen eines ersten inneren Halblaufrings, um so eine Vorderwand zum Aneinanderstoßen der Außenfläche des zweiten äußeren Halblaufrings zu schaffen. Dieses Verfahren, abgesehen davon, daß es zuläßt, die Anzahl der erforderlichen Arbeitsschritte zu verringern und daher ebenfalls die Herstellungskosten zu verringern, gestattet es nicht, den Gesamtdurchmesser des inneren Laufrings zu verringern. Tatsächlich führt der Kaltformungsvorgang zu einer Belastung im zweiten Halblaufring, was wahrscheinlich zur Folge hat, daß der Laufring, auf dem die Kugeln rollen, verformt wird. Es ist daher notwendig, daß solch ein zweiter Halblaufring eine relativ große Stärke aufweist, um diese Verformung nicht auftreten zu lassen. Als Folge ergibt sich, daß der Gesamtdurchmesser auf beträchtlichen Abmessungen verbleibt, wobei es keine Möglichkeiten gibt, ihn zu verringern, da auch die Maschine, die die Kaltformung ausführt, eine axiale Bohrung in dem ersten Halblaufring erforderlich macht, die in ihrem Durchmesser nicht unter ein bestimmtes Niveau verringert werden kann.
In einer Ausführungsform, die in DE-A-19 15 932 dargestellt ist, betrifft das Umformen einen inneren Halblaufring für ein Kugellager für eine Radnabe, in welchem der andere Halblaufring, der darauf eingeschoben ist, durch einen mit Gewinde versehenen Flansch in Position gehalten wird. Umformen des inneren Halblaufrings beabsichtigt in diesem Fall, den zweiten Halblaufring garantiert zu positionieren, was durch Bereitstellen des Gewindeflansches erzielt wird. In diesem Fall betrifft das Umformen nur einen Kleinstabschnitt des inneren Halblaufrings und erzeugt in diesem keine Belastungen, die Verformung der Kugellaufringe verursachen könnten.
Die Anzahl der Bearbeitungsschritte bleibt jedoch hoch und zusätzlich stellt es eine besondere Anwendung dar, die den Einsatz eines Flansches erfordert, der keinen allgemeinen Einsatzzweck besitzt.
EP-B-0 475 792 offenbart die Anwendung eines sich verjüngenden Ringes zur axialen Unterstützung, der axial zwischen einem der Halblaufringe und dem Kragen angeordnet ist, der durch Falzen des Endabschnitts der Nabe erhalten wird. Der sich verjüngende Ring wird vor dem Einsetzen in das Lager erwärmt. Durch das Abkühlen zieht sich der Ring radial zusammen. Radiales Zusammenziehen des sich verjüngenden Abschnitts überträgt eine axiale Belastung auf das Lager.
US-A-4 893 960, welches den am nächsten kommenden Stand der Technik nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 darstellt, offenbart die Anwendung eines Zwischenringes zum Übertragen von Drehmoment, der axial zwischen einem der Halblaufringe und dem Kragen angeordnet ist, der durch Falzen des Endabschnitts der Nabe erhalten wird. Der Zwischenring wird aus einem Material hergestellt, das nicht in sich zusammenbricht, so daß die Schubkräfte wegen des Falzens der Nabe direkt auf das Lager übertragen werden.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Kugellager für die Nabe eines Fahrzeugrades zu schaffen, welches es einerseits erlaubt, die Anzahl der Arbeitsschritte und die Zusammenbaukosten zu verringern, und es andererseits ermöglicht, den Gesamtdurchmesser des Lagers ohne Gefährdung seiner Verläßlichkeit beträchtlich zu verringern.
Die obige und weitere Aufgaben, die sich hierin im folgenden klarer darstellen, werden nach der vorliegenden Erfindung durch das Bereitstellen eines Kugellagers für die Nabe eines Kraftfahrzeugrades der Bauart erzielt, die zwei Kugelsätze umfaßt, welche einander in einem Winkel berühren, wobei der innere Laufring aus zwei Halblaufringen zusammengesetzt ist, um das Anbringen eines der zwei Kugelsätze zu ermöglichen, wovon der erste Kugelsatz zwischen einem Außenlaufring und einem gegenüberliegenden Abschnitt der Nabe liegt und der zweite Kugelsatz zwischen dem Außenlaufring und einem inneren Halbaufring, welcher auf der Nabe befestigt ist, liegt, wobei der innere Halblaufring von einem ringähnlichen Endabschnitt der Nabe befestigt ist, der durch Kaltformen gefalzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine im wesentlichen flache Unterlegscheibe zwischen dem inneren Halblaufring und dem ringähnlichen Endabschnitt liegt; wobei die Unterlegscheibe aus weniger hartem Material besteht als der innere Halblaufring, um den letzteren vor Schubkräften und Verformungen wegen des Kaltformens des ringähnlichen Endabschnitts zu schützen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung wird auf die folgende genaue Beschreibung der verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen Bezug genommen, die in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen zu betrachten ist, von denen:
Fig. 1 eine teilweise axiale Schnittansicht eins Lagers ist, das nach der vorliegenden Erfindung angeordnet ist;
Fig. 2 bis 4 alternative Ausführungsformen einer Unterlegscheibe zeigt, die diese Erfindung einzusetzen vorschlägt.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Mit Bezug auf Fig. 1 bezeichnet die Ziffer 1 gesamt ein Kugellager für die Nabe eines Kraftfahrzeugrades der Bauart, die zwei Kugelsätze umfaßt.
Die Laufbahn des ersten Kugelsatzes 2 ist im äußeren Ring 3 und dem Abschnitt der Nabe 4 ausgebildet, der Teil des inneren Laufrings des Kugellagers ist. Der äußere Laufring 3 umfaßt auch den Laufring für den zweiten Kugelsatz 5. Diese Kugeln rollen auf einem eigenen inneren Ring 6, welcher im Preßsitz auf dem vorspringenden Abschnitt 7 der Nabe 4 aufgebracht ist. Der vorspringende Abschnitt 7 weist eine axiale Bohrung 8 auf. Aufgrund dieser Anordnung muß das Lager gesichert großen axialen Kräften widerstehen, wobei der getrennte Ring 6 sicher auf dem vorspringenden Abschnitt 7 der Nabe 4 befestigt sein muß. Das Befestigen wird durch Kaltformen des Endrings 9 des vorspringenden Abschnitts 7 erreicht. Das Kaltformen wird durch Einschieben eines Werkzeugs in die axiale Bohrung 8 bewirkt.
Um Risse im Ring 9 während des Vorgangs des Kaltformens zu vermeiden und insbesondere um zu vermeiden, daß der Laufring 6 Verformungen unterworfen wird, welche den fehlerfreien Betrieb des Lagers in Frage stellen und seine Lebensdauer verkürzen könnten, wird nach der vorliegenden Erfindung eine im wesentlichen flache Unterlegscheibe 10 mit geringer Pressung auf dem vorspringenden Abschnitt 7 der Nabe 4 und gegen die äußere Oberfläche des Laufrings 6 aufgebracht.
Die Unterlegscheibe 10, die vorzugsweise aus einem weniger harten Material als jenes des Laufrings 6 hergestellt ist, wird so zwischen dem Laufring 6 und dem gefalzten Abschnitt des Endringes 9 nach dem Kaltformen zwischengelegt. Auf diesem Weg werden die meisten der axialen und radialen Schubkräfte wegen des Kaltformens durch die Unterlegscheibe ohne Beeinträchtigung des Laufrings 6 aufgenommen, auf dem die Kugeln rollen. Der Laufring 6 kann daher geeignet dimensioniert werden, um so den Gesamtdurchmesser des Lagers mit den sich daraus wünschenswert ergebenden Vorteilen zu verringern.
Dies wird ermöglicht, da die Stärke des Laufrings 6 beträchtlich geringer ist als die Stärke, die ohne Einsatz der Unterlegscheibe 10 erzielt werden könnte. Vorzugsweise wird die radiale Breite "w" größer sein als ihre axiale Stärke "t". Noch besser wird das w/t-Verhältnis ungefähr 2 : 1 sein.
Dieselben Ergebnisse werden jedenfalls auch erzielt, wo der Laufring für den ersten Kugelsatz aus einem getrennten Ring besteht, der nicht in einem Stück aus der Nabe 4 gearbeitet ist.
Immer noch nach der vorliegenden Erfindung kann eine axiale oder radiale Zahnung auf der Unterlegscheibe 10 geschaffen werden, um als ein Impulsring für ein Drehgeschwindigkeitsmeßgerät zu dienen. Zum Beispiel, wie in Fig. 2 dargestellt, wird eine axiale Zahnung 11 auf dem Außenumfang der Unterlegscheibe 10 geschaffen. In der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform wird eine radiale Zahnung 11 geschaffen. In noch einer unterschiedlichen Ausführungsform, schematisch in Fig. 4 gezeigt, wird ein magnetisierter Ring 12 durch eine Metallbefestigungseinlage 13 auf den Außenumfang der Unterlegscheibe 10 aufgesetzt.

Claims

1. Kugellager für eine Nabe eines Kraftfahrzeugrades einer Bauart, die zwei Kugelsätze umfaßt, welche sich in einem Winkel berühren, wobei der innere Laufring aus zwei Halblaufringen zusammengesetzt ist, um das Anbringen von einem der zwei Kugelsätze zu ermöglichen, wovon der erste Kugelsatz (2) zwischen einem Außenlaufring (3) und einem gegenüberliegenden Abschnitt der Nabe (4) liegt, und der zweite Kugelsatz (5) zwischen dem Außenlaufring (3) und einem inneren Halblaufring (6), welcher auf der Nabe (4) befestigt ist, liegt, wobei der innere Halblaufring (6) von einem ringähnlichen Endabschnitt (9) der Nabe (4) befestigt ist, der durch Kaltformen gefalzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine im wesentlichen flache Unterlegscheibe (10) zwischen dem inneren Halblaufring (6) und dem ringähnlichen Endabschnitt (9) liegt; wobei die Unterlegscheibe (10) aus einem weniger harten Material ist als der innere Halblaufring (6), um den letzteren vor Schubkräften und Verformungen wegen des Kaltformens des ringähnlichen Endabschnitts (9) zu schützen.

2. Kugellager für eine Nabe eines Kraftfahrzeugrades nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterlegscheibe (10) so geformt ist, daß sie als Impulsring für ein Drehgeschwindigkeitsmeßgerät wirkt.

3. Kugellager für eine Nabe eines Kraftfahrzeugrades nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterlegscheibe einen axial oder radial ausgerichteten gezahnten Außenumfangabschnitt umfaßt.

4. Kugellager für eine Nabe eines Kraftfahrzeugrades nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein magnetisierter Ring (12) durch eine Metallbefestigungseinlage (13) auf den Außenabschnitt der Unterlegscheibe (10) aufgesetzt wird.

5. Kugellager für eine Nabe eines Kraftfahrzeugrades nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Radialdurchmesser (w) der Unterlegscheibe (10) größer ist als ihre axiale Dicke (t).

6. Kugellager für eine Nabe eines Kraftfahrzeugrades nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das w/t-Verhältnis ungefähr 2 : 1 beträgt.