DE10044509A1 - Bremsscheibe und Radlageranordnung - Google Patents
Bremsscheibe und RadlageranordnungInfo
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Abstract
Es wird eine zuverlässige Bremsscheibe und eine zuverlässige Radlageranordnung vorgeschlagen, welche eine Einstellung eines Lauffehlers einer Bremsscheibe in der Fabrik des Kunden überflüssig machen. Für einen Lauffehler sowohl der Befestigungsfläche als auch der Rückseite der Bremsscheibe selbst und einen Lauffehler der Seite des Radbefestigungsflansches des Innenelements, woran die Bremsscheibe angebracht wird, wird die maximale Differenz zwischen den Spitzenwerten von Hochpunkten und Tiefpunkten in jeder Periode eines Flächenlauffehlers auf einen Standardwert begrenzt, und die Bremsscheibe wird an dem Radbefestigungsflansch angebracht, wodurch die Notwendigkeit eines Anbringens der Bremsscheibe und Einstellen eines Lauffehlers nach einer Montage in der Fabrik des Kunden zum Liefern einer zuverlässigen Radlageranordnung für Automobile beseitigt wird.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Autobremsscheibe
und eine Radlageranordnung
Verschiedene Arten von Radlageranordnungen sind bekannt,
einschließlich solcher für Antriebsräder und solcher für
Nicht-Antriebsräder. Fig. 27 zeigt eine Radlageranordnung für
ein Antriebsrad. Diese umfaßt ein Außenelement 3 mit zwei
Laufbahnen 3a, 3b, welche auf dessen Innenumfangsfläche ausge
bildet sind, ein Innenelement 1 mit zwei Laufbahnen 1a, 1b,
welche den jeweiligen Laufbahnen 3a, 3b gegenüberliegen, und
Wälzelemente bzw. Kugeln 8, welche zwischen den Laufbahnen 3a,
3b auf dem Außenemlement 3 und den Laufbahnen 1a, 1b auf dem
Innenelement 1 in zwei Reihen angeordnet sind. Das Innenele
ment 1 weist einen Flansch 2 auf, welcher geeignet ist, an ei
nem Rad befestigt zu werden, und ist mit einer keilverzahnten
Bohrung 9 ausgebildet, in welche eine Antriebswelle eingesetzt
wird.
Eine Bremsscheibe 5 ist durch Bolzen 18 an der Außenseite
2a des Flansches 2 angeordnet und zwischen der Außenseite 2a
und der Radnabe durch Bolzen 7 befestigt. Jeder Lauffehler der
Bremsscheibe 5 kann Schwingungen bzw. Quietschen während eines
Bremsens bzw. einen ungleichmäßigen Verschleiß der Bremsschei
be und/oder der Bremsbacke bewirken.
Bremsscheiben und Radlager werden gewöhnlich an einen Au
tomobilhersteller geliefert, der diese zusammenbaut. Es war
übliche Praxis, eine Einstellung auf einen minimalen Lauffeh
ler der Bremsscheibe 5 während bzw. nach Montieren der Scheibe
und des Radlagers vorzunehmen, wobei dies beispielsweise durch
Einstellen der Winkelposition der Befestigungsbolzen 7 erfolg
te. Eine derartige Arbeit ist jedoch lästig und ineffizient.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Bremsscheibe und
eine Radlageranordnung zu schaffen, welche zuverlässig sind
und keine Lauffehlereinstellung bei einem Automobilhersteller
erfordern.
Erfindungsgemäß ist eine Bremsscheibe vorgesehen, welche
an einem Drehelement einer Radlageranordnung zum drehbaren La
gern eines Rads an einer Fahrzeugkarosserie mittels Doppelrei
hen-Wälzkörpern angebracht ist. Die maximale Lauffehlerände
rung einer Befestigungsfläche auf der Seite der Bremsscheibe,
welche an das Drehelement angrenzt, ist auf einen vorbestimm
ten Wert begrenzt.
Durch Begrenzen der maximalen Lauffehleränderung der Be
festigungsfläche auf der Seite der Bremsscheibe, welche an das
Drehelement angrenzt, auf einen vorbestimmten Wert wird ein
Lauffehler der Bremsscheibe, welche an dem Bremselement ange
bracht ist, auf einen niedrigen Wert innerhalb eines gewünsch
ten Bereichs unterdrückt, und eine lästige Lauffehlereinstel
lung nach der Montage ist nicht mehr erforderlich.
Durch Begrenzen der maximalen Lauffehleränderung einer
Rückseite der Befestigungsfläche, an welcher eine Radnabe an
gebracht wird, auf einen vorbestimmten Wert ist es möglich,
den Lauffehler der Bremsscheibe zu unterdrücken.
Durch dessen Begrenzung auf 50 µm oder weniger wird die
Bremsscheibe zuverlässig und erfordert keinerlei Lauffeh
lereinstellung nach der Montage.
Die Begrenzung der Lauffehleränderung pro Zyklus der Be
festigungsfläche bzw. von deren Rückseite auf einen bestimmten
Wert ist es möglich, den Lauffehler der Bremsscheibe zu glät
ten.
Erfindungsgemäß sollte die Lauffehleränderung pro Zyklus
der Befestigungsfläche auf 30 µm oder weniger begrenzt sein.
Erfindungsgemäß sollte die maximale Differenz zwischen
den Spitzenwerten von Hochpunkten bzw. die Maximaldifferenz
zwischen den Spitzenwerten von Tiefpunkten bei jedem Lauf
fehlerzyklus der Befestigungsfläche oder von deren Rückseite
auf einen vorbestimmten Wert begrenzt sein. Dadurch ist es
möglich, den Lauffehler der Bremsscheibe auf einen niedrigeren
Wert zu unterdrücken. Der vorbestimmte Wert sollte nicht grö
ßer als 30 µm sein.
Erfindungsgemäß ist es vorzuziehen, daß die Frequenz pro
Lauffehlerdrehung der Befestigungsfläche ein Vielfaches der
Anzahl von Radbefestigungsbolzen beträgt oder die Anzahl von
Befestigungsbolzen ein Vielfaches der Frequenz beträgt. Es ist
daher möglich, die Verformung der Bremsscheibe infolge einer
auf den Befestigungsbolzen angewandten Anzugskraft gleichmäßig
zu machen und den Lauffehler der Bremsscheibe zu unterdrücken,
welcher sich aus der Verformung der Bremsscheibe ergibt.
Erfindungsgemäß ist eine Radlageranordnung vorgesehen,
welche ein Außenelement mit zwei Laufbahnen auf dessen Innen
fläche, ein Innenelement mit zwei Laufbahnen auf dessen Außen
fläche, die den jeweiligen Laufbahnen auf dem Außenelement ge
genüberliegen, und zwei Reihen von Wälzkörpern umfaßt, welche
zwischen den gegenüberliegenden Laufbahnen angebracht sind,
wobei ein Radbefestigungsflansch auf dem Außenelement oder dem
Innenelement ausgebildet ist, wobei eine Seite des Radbefesti
gungsflansches eine Befestigungsfläche für eine Bremsscheibe
ist, dadurch gekennzeichnet, daß die maximale Lauffehlerände
rung der Bremsscheiben-Befestigungsfläche auf einen vorbe
stimmten Wert begrenzt ist.
Durch die Grenzen der maximalen Änderung eines Lauffeh
lers der Bremsscheiben-Befestigungsfläche des Radbefestigungs
flansches auf einen vorbestimmten Wert ist es möglich, einen
Lauffehler der Bremsscheibe zu unterdrücken, ohne nach einer
Montage eine lästige Lauffehlereinstellung vorzunehmen.
Erfindungsgemäß sollte der vorbestimmte Wert 50 µm und
vorzugsweise 30 µm betragen.
Durch Begrenzen der Lauffehleränderung pro Zyklus der
Bremsscheiben-Befestigungsfläche auf einen vorbestimmten Wert
ist es möglich, den Lauffehler der Bremsscheibe zu glätten.
Durch Begrenzen der Maximaldifferenz zwischen den Spit
zenwerten von Hochpunkten bzw. der Maximaldifferenz zwischen
den Spitzenwerten von Tiefpunkten bei jedem Zyklus eines Lauf
fehlers der Bremsscheiben-Befestigungsfläche auf einen vorbe
stimmten Wert ist es möglich, den Lauffehler der Bremsfläche
der Bremsscheibe zu unterdrücken.
Es ist vorzuziehen, daß die Frequenz pro Lauffehlerdre
hung der Bremsscheiben-Befestigungsfläche ein Vielfaches der
Anzahl der Radbefestigungsbolzen beträgt oder die Anzahl der
Radbefestigungsbolzen ein Vielfaches der Frequenz beträgt. Da
durch ist es möglich, die Verformung der Bremsscheibe infolge
einer Anzugskraft, welche auf den Befestigungsbolzen angewandt
wird, gleichmäßig zu machen und den Lauffehler einer Brems
scheibe zu unterdrücken, welcher sich aus der Verformung der
Bremsscheibe ergibt.
Ferner wird bei der Anordnung, bei welcher die Brems
scheiben-Befestigungsfläche die Außenseite des Radbefesti
gungsflansches ist, durch Neigen dieser Seite nach außen hin
zu der Spitze des Radbefestigungsflansches, wenn die Brems
scheibe und die Radnabe übereinanderliegen und durch Radbefe
stigungsbolzen festgespannt sind, der Radbefestigungsflansch
elastisch verformt, so daß der Außenumfangsabschnitt der
Bremsscheiben-Befestigungsfläche hart gegen die Scheibenbremse
gedrückt wird. So wird die Bremsscheibe durch den Außenum
fangsabschnitt stabil gestützt. Auch in diesem Fall ist es
durch Begrenzen der maximalen Lauffehleränderung der Brems
scheiben-Befestigungsfläche auf einen vorbestimmten Wert mög
lich, einen Lauffehler der Bremsfläche während einer Drehung
der Bremsscheibe zu unterdrücken.
Der Neigungswinkel der Bremsscheiben-Befestigungsfläche
beträgt vorzugsweise 20' oder weniger. Wenn dieser Winkel grö
ßer ist als erforderlich, so kann, selbst wenn der Radbefesti
gungsflansch elastisch verformt wird, der Innenumfangsab
schnitt der Scheibenbremse einen Kontakt mit der Bremsschei
ben-Befestigungsfläche verlieren, so daß die Befestigung der
Bremsscheibe instabil wird. Die Obergrenze des Neigungswin
kels, welcher nicht instabil wird, ist zu 20' bestimmt.
Durch Festlegen des Grades der Ebenheit und der Umfangse
benheit des Außenumfangsabschnittes der Bremsscheiben-
Befestigungsfläche auf 30 µm oder weniger ist es möglich, einen
Lauffehler der Bremsfläche während einer Drehung der Brems
scheibe, welche hart gegen den Außenumfangsabschnitt gedrückt
wird, zu unterdrücken.
Wie in Fig. 26A dargestellt, wird die Umfangsebenheit,
wie unten beschrieben, gemessen. Der Radbefestigungsflansch 2
wird gedreht, wobei der Fühler einer Meßvorrichtung, wie einer
Meßuhr 22, in Kontakt mit dem Außenumfangsabschnitt der Seite
2a ist, welche die Bremsscheiben-Befestigungsfläche des Radbe
festigungsflansches 2 ist. Fig. 26B ist ein Graph, welcher die
durch den Fühler der Meßuhr aufgenommene Welligkeit darstellt.
Die Umfangsebenheit ist die Minimaldistanz δ zwischen zwei pa
rallelen Linien L1 und L2, zwischen welchen die Welligkeit
enthalten ist.
Der Radbefestigungsflansch kann einstückig mit dem Au
ßenelement oder dem Innenelement ausgebildet sein.
Durch Befestigen der oben erwähnten Bremsscheibe mit ei
nem geringeren Lauffehler auf der Bremsscheiben-
Befestigungsfläche kann der Lauffehler der Bremsfläche der
Bremsscheibe während einer Drehung unterdrückt werden.
Erfindungsgemäß ist ferner eine Radlageranordnung vorgese
hen, welche ein Außenelement mit zwei Laufbahnen auf dessen
Innenfläche, ein Innenelement mit zwei Laufbahnen auf dessen
Außenfläche, die den beiden Laufbahnen auf dem Außenelement
gegenüberliegen, und zwei Reihen von Wälzkörpern, welche zwi
schen den gegenüberliegenden Laufbahnen angebracht sind, um
faßt, wobei ein Radbefestigungsflansch auf dem Innenelement
ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Scheiben
bremse einstückig auf dem Radbefestigungsflansch ausgebildet
ist.
Durch einstückiges Ausbilden einer Bremsscheibe mit dem
Radbefestigungsflansch können die Anbringung der Bremsscheibe
und die Lauffehlereinstellung nach Montage eliminiert werden.
Durch Begrenzen des maximalen Lauffehlers der Bremsfläche
der Bremsscheibe auf unterhalb eines vorbestimmten Werts kann
der Lauffehler der Bremsfläche der Bremsscheibe während einer
Drehung unterdrückt werden, ohne daß eine lästige Lauffeh
lereinstellung beim Kunden erforderlich ist.
Der vorbestimmte Wert sollte 100 µm bzw. vorzugsweise
50 µm betragen.
Wenn der Radbefestigungsflansch auf dem Innenelement an
gebracht ist, kann eine Antriebswelle in dem Innenelement an
gebracht werden, oder das Innenelement kann einstückig mit ei
ner Außenverbindung eines Gleichlaufgelenks ausgebildet wer
den.
Das Innenelement kann ein erstes Innenelement mit einer
außenliegenden Laufbahn und ein zweites Innenelement mit einer
innenliegenden Laufbahn umfassen, und das zweite Innenelement
kann eine Außenverbindung bzw. Spindel eines Gleichlaufgelenks
sein.
Durch untrennbares miteinander Verbinden des ersten und
des zweiten Innenelements durch elastische Verformung sind
keine Muttern sowie eine kleinere Anzahl von Bauteilen erfor
derlich, und es kann ein geringeres Gewicht sowie eine gerin
gere Axiallänge der Anordnung erreicht werden.
Durch Ausbilden eines dimensionsgesteuerten negativen
Axialzwischenraums zwischen den Wälzkörpern und den Laufbahnen
ist es möglich, eine Radlageranordnung mit hoher Steifigkeit
zu schaffen, und in einem in einer Fahrzeugkarosserie einge
bauten Zustand ist es, während das Fahrzeug gedreht wird, mög
lich, zu verhindern, daß sich das Element auf der Seite mit
dem Radbefestigungsflansch hin zu dem Element auf der festste
henden Seite neigt, um einen ungleichmäßigen Kontakt zwischen
der Bremsscheibe, welche an dem Radbefestigungsflansch ange
bracht ist, und den Bremsbacken zu eliminieren, wodurch ein
ungleichmäßiger Verschleiß dieser beiden verhindert wird. So
ist es in Verbindung mit der Wirkung durch Begrenzen der maxi
malen Änderung eines Lauffehlers der Bremsscheiben-
Befestigungsfläche auf einen vorbestimmten Wert möglich, einen
Lauffehler der Bremsfläche während einer Drehung der Brems
scheibe zu unterdrücken.
Mindestens eine der beiden Laufbahnen auf dem Innenele
ment kann auf einem getrennten Laufbahnelement ausgebildet
sein, welches an dem Innenelement befestigt ist. Dies erleich
tert eine Steuerung des Axialzwischenraumes zwischen den Wälz
körpern und den Laufbahnen.
Durch untrennbares miteinander Verbinden des Innenele
ments und des getrennten Laufbahnelements durch plastische
Verformung sind keine Muttern sowie eine kleinere Anzahl von
Bauteilen erforderlich, und es werden ein geringeres Gewicht
und eine geringere Axiallänge der Anordnung erreicht.
Erfindungsgemäß ist eine Radlageranordnung vorgesehen,
bei welcher das Außenelement oder das Innenelement, welches
den Radbefestigungsflansch trägt, drehbar ist und das andere
nicht drehbar ist, und wobei das Außenelement und das In
nenelement einen ringförmigen Raum zwischen diesen definieren,
in welchem die Wälzkörper angeordnet sind, wobei die Radla
geranordnung ferner einen Anschläger, welcher an dem Außen-
oder dem Innenelement befestigt ist, Dichtungselemente zum
Dichten beider Seiten des ringförmigen Raums, einen Codierer
mit mehreren Magnetpolen, welcher an dem Anschläger befestigt
ist, einen Sensor zum Erfassen von Schwankungen des Magnet
flusses, welcher durch den Codierer erzeugt wird, wenn sich
der Codierer dreht, und Erzeugen eines die Drehgeschwindigkeit
des Codierers anzeigenden Signals sowie einen Drehgeschwindig
keitsdetektor zum Aufnehmen des Signals und Berechnen der
Drehgeschwindigkeit des einen Elements auf der Grundlage des
Signals umfaßt.
Im Vergleich zu der Anordnung, bei welcher ein Drehge
schwindigkeitsdetektor getrennt vorgesehen ist, ist eine kom
pakte und leichtgewichtige Anordnung mit einer größeren Ge
staltungsfreiheit ausgestattet.
Erfindungsgemäß ist ferner eine Radlageranordnung vorge
sehen, bei welcher der Radbefestigungsflansch mittels Bolzen,
welche durch in dem Flansch ausgebildete Bolzenlöcher gesteckt
werden, an der Bremsscheibe befestigt wird, wobei die Radla
geranordnung ferner Anordnungen umfaßt, welche ein Drehen der
Bolzen in den jeweiligen Bolzenlöchern verhindern.
Dies verringert den Flächendruck zwischen Verzahnungen,
welche an dem Schaft des Bolzens ausgebildet sind, und der In
nenwand des Bolzenlochs und verhindert somit die Entstehung
von Spannungen auf der Seite des Flansches, an welchem die
Bremsscheibe angebracht ist.
Die Anordnung, welche ein Drehen der Bolzen verhindert,
kann einen Bolzenkopf mit einem nichtkreisförmigen Querschnitt
und einen Vorsprung umfassen, welcher auf dem Radbefestigungs
flansch nahe jedes der Bolzenlöcher ausgebildet ist und mit
dem Kopf in Eingriff ist, um zu verhindern, daß sich der je
weilige Bolzen in dem Bolzenloch dreht.
Der nichtkreisförmige Kopf kann eine darauf ausgebildete
glatte Seitenfläche oder eine Rändelfläche oder einen ovalen
Querschnitt aufweisen.
Die Vorsprünge können gegen die jeweiligen Köpfe durch
plastische Verformung gedrückt werden.
Fig. 1 ist eine Vertikalschnittansicht einer Bremsscheibe
eines ersten Ausführungsbeispiels;
Fig. 2 ist eine Vertikalschnittansicht einer Radla
geranordnung eines ersten Ausführungsbeispiels, auf welcher
die Bremsscheibe von Fig. 1 angebracht ist;
Fig. 3 ist eine Vertikalschnittansicht, welche darstellt,
wie der Lauffehler einer Befestigungsfläche der Scheibenbremse
von Fig. 1 gemessen wurde;
Fig. 4 ist ein Graph, welcher die Meßergebnisse des Lauf
fehlers von Fig. 3 darstellt;
Fig. 5 ist eine Vertikalschnittansicht, welche darstellt,
wie ein Lauffehler einer Seite des Radbefestigungsflansches
gemessen wurde;
Fig. 6 ist eine Vertikalschnittansicht eines abgewandel
ten Meßverfahrens;
Fig. 7 ist ein Graph, welcher die Meßergebnisse des Lauf
fehlers von Fig. 5 darstellt;
Fig. 8 ist ein Graph, welcher die Meßergebnisse eines
Lauffehlers darstellt, wenn die Scheibenbremse von Fig. 1 an
der Radlageranordnung von Fig. 2 angebracht wurde;
Fig. 9 ist eine Vertikalschnittansicht einer Radla
geranordnung eines zweiten Ausführungsbeispiels;
Fig. 10A, 10B sind vergrößerte Teilschnittansichten,
welche ein Verfahren zur Messung eines Axialspielraums der
Radlageranordnung von Fig. 9 darstellen;
Fig. 11 ist eine Vertikalschnittansicht der Radlageran
ordnung eines dritten Ausführungsbeispiels;
Fig. 12 ist eine Vertikalschnittansicht einer an der Rad
lageranordnung von Fig. 1 befestigten Radnabe;
Fig. 13 ist eine Vertikalschnittansicht einer Radlageran
ordnung eines vierten Ausführungsbeispiels;
Fig. 14A ist eine vergrößerte Schnittansicht des Drehge
schwindigkeitsdetektors der Anordnung von Fig. 13;
Fig. 14B ist eine perspektivische Ansicht des bei dem
Drehgeschwindigkeitsdetektor verwendeten Codierers;
Fig. 15 ist eine Vertikalschnittansicht der Radlageran
ordnung eines fünften Ausführungsbeispiels;
Fig. 16 ist eine teilweise geschnittene, perspektivische
Ansicht des Radbefestigungsbolzens an dessen Kopfabschnitt;
Fig. 16B ist eine Vorderansicht davon;
Fig. 17A bis 19A sind Fig. 16A ähnliche Ansichten abge
wandelter Ausführungsbeispiele des Radbefestigungsbolzens an
deren Kopfabschnitt;
Fig. 17B bis 19B sind Vorderansichten davon;
Fig. 20A ist eine einem anderen abgewandelten Ausfüh
rungsbeispiel des Radbefestigungsbolzens ähnliche Ansicht vor
einer plastischen Verformung des Vorsprungs;
Fig. 20B ist eine dem gleichen Ausführungsbeispiel ähnli
che Ansicht nach einer plastischen Verformung des Vorsprungs;
Fig. 21 ist eine Vertikalschnittansicht eines sechsten
Ausführungsbeispiels;
Fig. 22 ist eine ähnliche Ansicht eines siebten Ausfüh
rungsbeispiels;
Fig. 23 ist eine ähnliche Ansicht eines achten Ausfüh
rungsbeispiels;
Fig. 24 ist eine ähnliche Ansicht eines neunten Ausfüh
rungsbeispiels;
Fig. 25 ist eine ähnliche Ansicht eines zehnten Ausfüh
rungsbeispiels;
Fig. 26A ist eine perspektivische Ansicht, welche dar
stellt, wie eine Umfangsebenheit eines Radbefestigungsflan
sches gemessen wurde;
Fig. 26B ist ein Graph zur Erläuterung, wie die Umfangse
benheit aus den Meßergebnissen erhalten wird;
Fig. 27 ist eine Vertikalschnittansicht einer herkömmli
chen Radlageranordnung.
Die Ausführungsbeispiele werden unter Bezugnahme auf
Fig. 1-25 beschrieben.
Fig. 1-2 zeigen ein erstes Ausführungsbeispiel. Fig. 1
zeigt eine Bremsscheibe 5, welche die vorliegende Erfindung
verkörpert. Fig. 2 zeigt eine Radlageranordnung, welche die
Erfindung mit der darauf angebrachten Bremsscheibe 5 verkör
pert. Elemente, welche den Elementen von Fig. 26 ähnlich bzw.
mit diesen identisch sind, werden durch die gleichen Bezugs
zeichen bezeichnet.
Die Radlageranordnung von Fig. 2 ist für ein Antriebsrad
bestimmt. Sie weist ein Innenelement 1 auf, welches mit einer
keilverzahnten Bohrung 9 ausgebildet ist, in welcher eine An
triebswelle aufgenommen wird. Das Innenelement 1 ist ferner
mit einem einstückigen Radbefestigungsflansch 2 ausgebildet,
welcher sich ausgehend von der Außenfläche davon in Radial
richtung nach außen erstreckt, und mit einer Radführung 10,
welche ausgehend von der Außenendfläche davon in Axialrichtung
vorsteht. Die Radlageranordnung umfaßt ferner ein Außenelement
3 mit einem Flansch 4, welcher mit Bolzenlöchern 12 ausgebil
det ist, durch welche Bolzen gesteckt werden, um das Außenele
ment an einem stationären Teil der Fahrzeugkarosserie zu befe
stigen.
Eine Bremsscheibe 5 wird durch Bolzen 18 positioniert,
wobei deren Seitenfläche 5a gegen eine Außenseite 2a des Flan
sches 2 gewandt ist. Sie wird in Position zwischen dem Flansch
2 der Radlageranordnung und einer Radnabe 14 durch Bolzen 7
befestigt, welche durch Bolzenlöcher 6 und 11, die in der
Scheibe 5 bzw. dem Flansch 2 ausgebildet sind, gesteckt wer
den, wobei deren Rück- und deren Vorderseite 5a, 5b gegen die
Außenseite 2a des Flansches 2 bzw. die Innenseite der Nabe 14
gedrückt werden. Durch Verzahnungen 7a wird der Radbefesti
gungsbolzen 7 daran gehindert, sich in dem Loch 11 zu drehen,
welches in dem Radbefestigungsflansch 2 ausgebildet ist.
Das Innenelement 1 umfaßt einen Hauptabschnitt, welcher
mit einer ersten Laufbahn 1a auf dessen Außenfläche ausgebil
det ist, und ein getrenntes Ringelement 15, welches in Preß
passung auf einen gestuften bzw. vertieften Abschnitt des
Hauptabschnitts aufgebracht und mit einer zweiten Laufbahn 1b
auf dessen Außenfläche ausgebildet ist. Das Außenelement 3
weist zwei Laufbahnen 3a und 3b auf, welche direkt auf dessen
Innenfläche derart ausgebildet sind, daß diese den Laufbahnen
1a und 1b auf dem Innenelement 1 gegenüberliegen. Wälzkörper
bzw. Kugeln 8 werden zwischen den jeweiligen gegenüberliegen
den Paaren von Laufbahnen 1a, 1b und 3a, 3b aufgenommen. Dich
tungselemente 19 sind an beiden Axialenden des Raums vorgese
hen, in welchem die Kugeln 8 gehalten werden, um diesen Raum
zu dichten.
Als Material des Innenelements 1 und des Außenelements 3
wird ein Kohlenstoffstahl verwendet, dessen Kohlenstoffgehalt
0,45-1.10 Gew.-% und vorzugsweise 0,45-0,75 Gew.-% be
trägt. Dessen Oberfläche wird durch Induktionshärten, Einsatz
härten oder Laserhärten behandelt, so daß die Oberflächenhärte
etwa 500-900 Hv beträgt. Die Tiefe der gehärteten Schicht
beträgt etwa 0,7-4,0 mm an Abschnitten, an welchen die Lauf
bahnen 1a, 3a, 3b ausgebildet sind, und etwa 0,3-2,0 mm an
anderen Abschnitten.
Fig. 3 zeigt, wie der Lauffehler der Befestigungsseite 5a
der Bremsscheibe 5 gemessen wurde. Die Scheibe 5 wurde auf ei
nen Drehtisch 20 gesetzt, wobei deren Befestigungsseite 5a
nach oben gewandt war, und eine Nabe 21 wurde in dem Mitten
loch der Scheibe aufgenommen. Der Tisch 20 wurde anschließend
um 360° gedreht, und der Lauffehler wurde unter Verwendung ei
ner Meßuhr 22 gemessen, welche an der Nabe 21 befestigt war.
Anschließend wurde die Scheibe 5 umgedreht, und der Lauffehler
wurde für die Rückseite 5b in der gleichen Weise wie oben be
schrieben gemessen. Da der Lauffehler an dem in Radialrichtung
äußeren Abschnitt des Rotors größer ist, wurde der Lauffehler
an Mittelpunkten zwischen der Außenkante der Seite 5a und dem
die Bolzenlöcher 6 definierenden Kreis gemessen, um eine
strengere Lauffehlerkontrolle zu erhalten.
Fig. 4 zeigt die so gemessene Lauffehlerkurve der Seite
5a. Die maximale Lauffehleränderung in dem gesamten 360°-
Intervall und die maximale Änderung in einem beliebigen Ein-
Zyklus-Intervall betragen beide 20 µm und sind daher kleiner
als die für diese Parameter bestimmten Standardwerte, das
heißt, 50 µm bzw. 30 µm. Die Kurve weist eine Frequenz von 2
pro Drehung der Scheibe und somit 2 Hochpunkte (lokale Maxima)
und Tiefpunkte (lokale Minima) je 360° auf. Wie dargestellt,
beträgt die Differenz zwischen dem größten und dem kleinsten
lokalen Maximum 4 µm, während die Differenz zwischen dem größ
ten und dem kleinsten lokalen Minimum 3 µm beträgt. Diese Werte
sind viel kleiner als 30 µm, was einen für diese Parameter be
stimmten Standardwert darstellt.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die Scheibe durch 4
Befestigungsbolzen 7 in Position befestigt. Die Pfeile in Fig.
4 zeigen die Positionen der Radbefestigungsbolzen 7, welche
den Positionen der Hochpunkte eines Lauffehlers der Seite 2a
entsprechen. Dies ist jedoch nicht zwingend der Fall. Obwohl
nicht dargestellt, war die Lauffehlerkurve der Seite 5b beina
he die gleiche wie diejenige der Seite 5a, dargestellt in Fig.
4. Anders ausgedrückt, betrug die Frequenz zwei, und die Dif
ferenz zwischen dem größten und dem kleinsten lokalen Maximum,
die Differenz zwischen dem größten und kleinsten lokalen Mini
mum und die maximale Änderung in einem beliebigen Ein-Zyklus
waren die gleichen wie bei der Seite 5a. Diese waren kleiner
als die jeweiligen Standardwerte.
Aus Fig. 4 ist ersichtlich, daß die maximale Änderung in
dem gesamten 360°-Intervall der Lauffehlerkurve und die maxi
male Änderung in einem beliebigen Ein-Zyklus-Intervall einan
der gleich sind, wenn die Lauffehlerkurve eine Lauffehlerfre
quenz von 2 oder weniger aufweist, wie in Fig. 4 dargestellt.
Erstere ist nicht gleiche letzerer, sondern größer als diese,
wenn die Lauffehlerfrequenz 3 oder höher ist.
Fig. 5 zeigt, wie der Lauffehler der Außenseite 2a des
Flansches 2 der Radlageranordnung gemessen wurde. Die Radla
geranordnung ohne montierter Scheibe wurde mit dem Außenele
ment 3 montiert, welches an einer Bank 23 befestigt war, so
daß das Innenelement 1 drehbar war. In diesem Zustand wurde
das Innenelement 1 mit dem Radbefestigungsflansch 2 um 360° ge
dreht, und der Lauffehler der Seite 2a des Flansches 2 wurde
durch eine Meßuhr 22 gemessen. Da der Lauffehler davon eben
falls an dem in Radialrichtung äußeren Abschnitt des Flansches
größer ist, wurde der Lauffehler an Mittelpunkten zwischen der
Außenkante des Flansches 2 und dem Umfangskreis der Bolzenlö
cher 11 gemessen, um eine strengere Lauffehlerkontrolle zu er
halten.
Der Lauffehler der Seite 2a kann gemessen werden mit der
Innenseite des Innenelements 1, welches in ein Loch 25a eines
Drehrings 25, der an einem Meßstand 24, wie in Fig. 6 darge
stellt, angebracht ist, eingepaßt und positioniert ist, und
durch Drehen des Drehrings 25 zusammen mit dem Innenelement 1
um eine volle Umdrehung. Der Lauffehler wurde mittels einer
Meßuhr 22 gemessen, welche an dem Meßstand 24 befestigt war.
Fig. 7 zeigt die Lauffehlerkurve (Vollinie) der Seite 2a,
welche so gemessen wurde, und eine ähnliche Lauffehlerkurve
(Strichlinie) für eine weitere Radlageranordnung als Ver
gleichsbeispiel, welches später beschrieben wird. Beide Kurven
weisen eine Frequenz von vier pro Drehung der Scheibe und so
mit vier Hochpunkte (lokale Maxima) und Tiefpunkte (lokale Mi
nima) auf. Die maximale Änderung in einem Ein-Zyklus-Intervall
der Lauffehlerkurve und die maximale Änderung in dem gesamten
360°-Intervall betragen 25 im bzw. 35 µm und sind somit kleiner
als Standardwerte für diese Parameter, das heißt, 30 µm bzw. 50
µm. Wie dargestellt, beträgt die Differenz zwischen dem größten
und dem kleinsten lokalen Maximum 10 µm, während die Differenz
zwischen dem größten und dem kleinsten lokalen Minimum 15 µm
beträgt. Somit sind diese Werte viel kleiner als 30 µm, was ein
Standardwert für diese Parameter ist. Die Pfeile in Fig. 7
zeigen die Positionen der Radbefestigungsbolzen 7, welche den
Positionen der Hochpunkte eines Lauffehlers der Seite 2a ent
sprechen.
Fig. 8 ist ein Graph, welcher die maximalen Lauffehlerän
derungen darstellt, wenn der Lauffehler bei der die in Fig. 7
dargestellten Lauffehlerkennlinien aufweisenden Bremsscheibe 5
gemessen wurde, welche an dem Flansch 2 der Radlageranordnung
montiert ist, und wenn er nicht nur mit der Bremsscheibe, son
dern auch mit der an der Seite 5b der Bremsscheibe 5 ange
brachten Radnabe 14 gemessen wurde. Die Vollinie steht für die
Radlageranordnung, welche die vorliegende Erfindung verkör
pert, und die Strichlinie steht für das Vergleichsbeispiel der
Radlageranordnung. Der Lauffehler wurde an einer Außenseite
der Fläche 5c der Scheibe gemessen, gegen welche die Bremsbac
ke gedrückt wird.
Wie aus diesen Ergebnissen ersichtlich, erfolgte, während
die maximale Lauffehleränderung der Scheibe allein etwa 20 µm
betrug, ein sprunghafter Anstieg dieses Werts auf etwa 70 µm,
wenn die Scheibe an dem Vergleichsbeispiel der Radlageranord
nung angebracht wurde, und der Wert überstieg 70 µm, wenn fer
ner die Radnabe angebracht wurde. Hingegen wurde dieser Wert
auf etwa 35 µm unterdrückt, selbst wenn die Scheibe an der Rad
lageranordnung der Erfindung und ferner die Radnabe angebracht
wurden. Dies zeigt deutlich, daß es mit der Bremsscheibe und
der Radlageranordnung, welche die vorliegende Erfindung ver
körpern, möglich ist, den Lauffehler der Scheibe in einer tat
sächlichen Fahrsituation erheblich zu verringern.
Bei dem zweiten bis neunten Ausführungsbeispiel, welche
unten beschrieben werden, wurden die Differenz zwischen dem
größten und dem kleinsten lokalen Maximum, die Differenz zwi
schen dem größten und dem kleinsten lokalen Minimum und die
maximale Änderung in einem beliebigen Ein-Zyklus-Intervall so
wie die maximale Änderung in dem gesamten 360°-Intervall für
die Vorder- und die Rückseite 5a, 5b der Scheibe 5 und die
Seite 2a des Flansches 2 gemessen. Diese Wert waren, obwohl
nicht dargestellt, kleiner als die jeweiligen Standardwerte,
abgesehen von der Rückseite 5b der Scheibe 5 beim vierten Aus
führungsbeispiel. Die Frequenz eines Lauffehlers pro Drehung
betrug ein Vielfaches der Anzahl der Befestigungsbolzen 7.
Oder Letztere betrugen ein Vielfaches der Ersteren.
Bei der Beschreibung der in Fig. 9-25 dargestellten
Ausführungsbeispiele sind gleiche Elemente durch die gleichen
Bezugszeichen wie in Fig. 2 bezeichnet.
Fig. 9 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel. Diese Rad
lageranordnung dient für ein Antriebsrad, und ein dimensions
gesteuerter negativer Axialzwischenraum ist zwischen den Wälz
körpern 8 und den Laufbahnen 1a, 1b, 3a, 3b ausgebildet. Mit
dem auf den gestuften Abschnitt 17 des Innnenelements 1 mit
einem negativen Axialzwischenraum gepreßten Innenring 15 wird
das Innenende 17a des gestuften Abschnitts 17 durch Verstemmen
plastisch verformt, um den Ring 15 in diesem Zustand zu erhal
ten. Sonst ist dieses Ausführungsbeispiel in seiner Struktur
das gleiche wie das erste Ausführungsbeispiel.
Bei den Lagerbearbeitungsschritten kann der negative
Axialzwischenraum auf einen gewünschten Wert festgelegt wer
den, in dem der Abstand P0 zwischen den Laufbahnen 3a, 3b auf
dem Außenelement 3, der Abstand P1 zur Mitte der Außenlaufbahn
1a und der Abstand P2 zur Mitte der Innnenlaufbahn 1b von ei
ner Grenzposition 17b des gestuften Abschnitts 17 gesteuert
werden, in welchen das Innenelement 15 auf den Außenumfang des
Innenelements 1 gepreßt ist, und in dem diese derart ausge
wählt werden, daß die Beziehung P0 < P1 + P2 gilt.
Genauer können die Festlegung und Steuerung des negativen
Axialzwischenraums in den folgenden Schritten ausgeführt wer
den. Zuerst wird, wie in Fig. 10A dargestellt, der Innenring
15 in den gestuften Abschnitt 17 gedrückt, wobei das Ende 17a
davon nicht plastisch verformt wurde, und vorübergehend ge
stoppt. Im gestoppten Zustand wird das Außenelement 3 in
Axialrichtung hin und her bewegt, um den Bewegungshub Δ S zu
messen.
Als nächstes wird, wie in Fig. 108 dargestellt, der In
nenring 15 gedrückt, bis die Endfläche des Innenrings 15 gegen
die Grenzposition 17b des gestuften Abschnitts 17 anschlägt,
und der Eindrückhub C wird gemessen. Die Differenz (Δ S-
C) zwischen den gemessenen Werten des Bewegungshubs Δ S und dem
Eindrückhub C ist der festgelegte Axialzwischenraum, und die
ser Wert wird auf einen gewünschten negativen Wert gesteuert.
Der Eindrückhub C kann gemessen werden, in dem das Innen
ende 17a des vertieften Abschnitts 17 (vor einer plastischen
Verformung) zu einer Bezugsfläche gemacht wird und der Abstand
A von der Bezugsfläche zu der inneren Endfläche des Innenrings
15 und der Abstand B von der Bezugsfläche zu der inneren End
fläche des Innenrings nach Abschluß eines Drückens in Fig. 105
gemessen werden und B von A abgezogen wird (C = B - A).
Das Innenelement 1 besteht aus einem Kohlenstoffstahl und
wird auf eine Oberflächenhärte von etwa 500-900 Hv wie beim
ersten Ausführungsbeispiel gehärtet, abgesehen von dem Ende
17a des vertieften Abschnitts 17, welches nicht gehärtet wird
und eine Oberflächenhärte von etwa 200-300 Hv aufweist, so
daß dieser Abschnitt ausreichend formbarer ist, um plastisch
verformt zu werden.
Fig. 11 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel. Diese Rad
lageranordnung ist ebenfalls für ein Antriebsrad bestimmt und
weist die gleiche Struktur wie das erste Ausführungsbeispiel
auf. Die Außenseite 2a des Radbefestigungsflansches 2, an wel
chem die Bremsscheibe 5 angebracht ist, ist um den Neigungs
winkel θ zur Außenseite hin zu der Spitze des Radbefestigungs
flansches 2 leicht geneigt ausgebildet. Bei diesem Ausfüh
rungsbeispiel ist der Neigungswinkel θ auf 10' festgelegt.
Wie in Fig. 12 dargestellt, wird der Radbefestigungs
flansch 2, wenn die Bremsscheibe 5 und die Radnabe 14 zu der
Seite 2a überlagert und durch Radbefestigungsbolzen 7 und Mut
tern 7b an dem Radbefestigungsflansch 2 mit einem vorbestimm
ten Anzugsdrehmoment befestigt werden, einer elastischen Ver
formung unterzogen, so daß der Außenumfangsabschnitt der Seite
2a, welcher die Bremsscheibenbefestigungsfläche ist, hart ge
gen die Bremsscheibe 5 gedrückt wird. So wird die Bremsscheibe
durch den Außenumfangsabschnitt stabil gestützt. In Verbindung
mit der Wirkung durch ein Begrenzen der maximalen Änderung ei
nes Lauffehlers der Seite 2a ermöglicht dies eine Unterdrüc
kung eines Lauffehlers der Bremsfläche 5c während einer Dre
hung der Bremsscheibe 5.
Wenn der Neigungswinkel θ größer ist als nötig, hat der
Innenumfangsabschnitt der Bremsscheibe 5, selbst wenn der Rad
befestigungsflansch 2 elastisch verformt wird, keinen Kontakt
mit der Seitenfläche 2a, so daß die Befestigung der Brems
scheibe instabil wird. Daher sollte der Neigungswinkel θ vor
zugsweise nicht größer als 20' sein.
Der Grad der Ebenheit und der Umfangsebenheit des Außen
umfangsabschnitts der Seite 2a des Flansches 2 sollten beide
30 µm oder weniger betragen, um einen Lauffehler der Bremsflä
che 5c während einer Drehung der Bremsscheibe 5 zu unterdrüc
ken, welche hart gegen den Außenumfangsabschnitt gedrückt
wird.
Fig. 13 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel, welches
ebenfalls eine Radlageranordnung für ein Antriebsrad ist. Es
umfaßt ein Dichtungselement 19a zum Dichten der Innenseite des
ringförmigen Raums, in welchem die Wälzkörper 8 aufgenommen
werden. Wie in Fig. 14A dargestellt, umfaßt das Dichtungsele
ment 19a einen Dichtungsring 26, welcher an dem Außenelement 3
angebracht ist, das befestigt ist, und einen Anschläger 27,
welcher an dem sich drehenden Innenelement 1 befestigt ist.
Der Anschläger 27 umfaßt einen Zylinderabschnitt 27b, welcher
auf den Steg 15a des Innenrings 15 gepreßt wird, und einen Ra
dialflansch 27a, welcher in Radialrichtung nach außen ausge
hend von dem innen liegenden Ende des Zylinderabschnitts 27b
Verläuft.
Diese Lageranordnung umfaßt ferner einen Radgeschwindig
keitsdetektor 30, welcher einen mehrpoligen Codierer 28, der
an der Außenfläche des Radialflansches 27a des Anschlägers 27
angebracht ist, und einen Sensor 29 umfaßt, der an dem innen
liegenden Ende des Außenelements 3 befestigt ist, gegenüber
dem Codierer 28, um jede Änderung des Magnetflusses zu erfas
sen. Die außen liegende Seite des ringförmigen Lagerraums ist
ebenfalls durch ein Dichtungselement 19b ähnlich dem Dich
tungselement 19a abgedichtet. Sonst ist dieses Ausführungsbei
spiel in seiner Struktur das gleiche wie das zweite Ausfüh
rungsbeispiel.
Wie in Fig. 14A dargestellt, umfaßt der Dichtungsring 26
einen Metallkernring 31 mit einem Zylinderabschnitt 31a, wel
cher in das Außenelement 3 gepreßt ist, und einen Dichtungs
gummi 32, welcher an dem Kernring 31 angebracht ist, um dessen
eine Seite abzudecken. Der Dichtungsgummi 32 weist zwei in Ra
dialrichtung innere Lippen 32a, 32b auf, welche elastisch ge
gen die Außenfläche des Zylinderabschnitts 27b des Anschlägers
27 gepreßt werden, und eine Seitenlippe 32c, welche elastisch
gegen die Innenfläche des Radialflansches 27a des Anschlägers
gepreßt werden, um den ringförmigen Raum abzudichten.
Wie in Fig. 14B dargestellt, ist der Codierer 28 ein
Ring, welcher aus einem elastischen magnetisierbaren Material
hergestellt und derart magnetisiert ist, daß zahlreiche N- und
S-Pole abwechselnd in einer Umfangsrichtung angeordnet sind.
Genauer wird der Codierer 28 durch gleichmäßiges Kneten bei
spielsweise eines Gummis oder eines gummiartigen Kunstharzes,
wie Polyamid, Polyolefin oder Ethylenpolymer, mit einem Ma
gnetpulver, wie Bariumferrit oder einem Seltenerd-
Magnetpulver, um ein magnetisierbares Verbundmaterial zu er
halten, Vernetzen des so erhaltenen Materials, wenn es Gummi
ist, Formen zu einem Ring und Magnetisieren durch eine gewöhn
liche Magnetisiereinrichtung, wie etwa ein Mehrfachpolarisie
rungsjoch, ausgebildet. Der so ausgebildete Codiererring wird
durch Vulkanisation oder mittels eines Klebstoffes an dem Ra
dialflansch 27a des Anschlägers 27 angebracht. Gummis, welche
für den Codierer verwendet werden können, umfassen NBR (Ni
trilbutylgummi), Acrylelastomere, fluorierte Elastomere und
Siliconelastomere. Unter diesen werden Acrylelastomere, flu
orierte Elastomere und Siliconelastomere besonders bevorzugt,
da diese wärmebeständig sind und somit den Einfluß von Wärme,
welche während eines Bremsens erzeugt wird, minimieren können.
Der Sensor 29, welcher an dem Ende des Außenelements 3
durch Schrauben 33 befestigt ist (Fig. 14A), erzeugt ein Si
gnal, welches die Anzahl von Drehungen des Innenelements 1 und
somit der Drehungen des Rades anzeigt, auf der Grundlage einer
Änderung des schwankenden Magnetflusses, welcher durch den
sich drehenden Codierer 28 erzeugt wird. Das erzeugte Signal
wird beispielsweise in eine ABS-Steuerung eingegeben. Der Sen
sor 29 kann ein aktiver Sensor sein, welcher ein Magnetdetek
torelement, wie etwa ein Magnetwiderstandselement, dessen Aus
gangssignal sich mit der Flußrichtung des Magnetflusses än
dert, und ein IC (integrierte Schaltung) mit einer Wellenfor
mungsschaltung umfaßt.
Fig. 15 zeigt ein fünftes Ausführungsbeispiel, welches
ebenfalls eine Radlageranordnung für ein Antriebsrad ist. Das
Innenelement 1 dieses Lagers umfaßt zwei getrennte Innenringe
15, welche auf die Außenfläche des Innenelements 1 gepreßt und
jeweils mit einer Laufbahn 1a, 1b ausgebildet sind. Das Au
ßenelement 3 umfaßt einen getrennten Außenring 16, welcher in
die Innenfläche des Außenelements gepreßt und mit Laufbahnen
3a, 3b ausgebildet ist. Wie in Fig. 16A und 16B dargestellt,
ist der Kopf 34 jedes Radbefestigungsbolzens 7 ausgeschnitten,
um eine ebene Seite 34a zu bilden. Nahe der Kante des Bolzen
lochs 11 ist der Flansch 2 mit einem Vorsprung 35a mit einer
ebenen Fläche ausgebildet, welche sich in Angrenzung an die
ebene Fläche 34a des Bolzenkopfes 34 befindet, um zu verhin
dern, daß der Bolzen 7 sich in dem Bolzenloch 11 dreht. Sonst
ist dieses Ausführungsbeispiel in seiner Struktur das gleiche
wie das erste Ausführungsbeispiel.
Diese Anordnung verringert den Flächendruck zwischen Ver
zahnungen 7a, welche auf dem Schaft des Bolzens 7 ausgebildet
sind, und der Innenwand des Bolzenlochs 11 und verhindert so
mit die Entstehung von Spannungen auf der Seite 2a des Flan
sches 2, an welchen die Bremsscheibe 5 angebracht wird.
Einige Anordnungen zum Erreichen des gleichen Zwecks sind
in Fig. 17-20 dargestellt. Bei der Anordnung von Fig. 17A
und 17B ist der Kopf 34 jedes Bolzens 7 mit zwei ebenen Seiten
34b ausgebildet, und ein Vorsprung 35b mit zwei ebenen Flä
chen, welche sich in Anschlag mit den beiden ebenen Seiten 34b
befinden, ist an dem Flansch 2 um das Bolzenloch 11 ausgebil
det.
Bei der Anordnung von Fig. 18A und 18B weist jeder Bol
zen einen Sechskantkopf 34 mit sechs Seiten 34c auf, welcher
in einer komplementären Sechskantbohrung eines Vorsprungs 35c
aufgenommen wird, der an dem Flansch 2 um das Bolzenloch 11
ausgebildet ist.
Bei der Anordnung von Fig. 19A und 19B weist jeder Bol
zen einen ovalen Kopf 34 auf, welcher in einer komplementären
ovalen Bohrung eines Vorsprungs 35d aufgenommen wird, der an
dem Flansch 2 um das Bolzenloch 11 ausgebildet ist.
Bei der Anordnung von Fig. 20A und 20B weist der Bolzen
kopf 34 eine gerändelte Seite 36 auf. Ein ringförmiger Vor
sprung 35e ist an dem Flansch 2 um das Bolzenloch 11 ausgebil
det und wird gegen die gerändelte Fläche 36 gedrückt, in dem
dieser durch Schmieden plastisch verformt wird. Da der Bolzen
durch diese Anordnung formflüssig daran gehindert wird, sich
zu drehen, werden die Verzahnungen an dem Schaft nicht benö
tigt und somit weggelassen.
Fig. 21 zeigt ein sechstes Ausführungsbeispiel, welches
für ein Antriebsrad bestimmt ist. Die Bremsscheibe 5 ist an
der Innenseite 2b des Flansches 2 angebracht, und lediglich
die Nabe 14 ist an der Außenseite 2a davon angebracht. Sonst
ist dieses Ausführungsbeispiel hinsichtlich seiner Struktur
identisch mit dem ersten Ausführungsbeispiel.
Fig. 22 zeigt das siebte Ausführungsbeispiel, welches für
ein Antriebsrad bestimmt ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel
ist das Innenelement 1 einstückig mit einer Außenverbindung
eines Gleichlaufgelenks 13. Die Laufbahnen 1a, 1b des In
nenelements 1 sind direkt auf der Außenfläche der Außenverbin
dung des Gelenks 13 ausgebildet. Sonst ist dieses Ausführungs
beispiel hinsichtlich seiner Struktur identisch mit dem ersten
Ausführungsbeispiel.
Fig. 23 zeigt das achte Ausführungsbeispiel, welches für
ein Nichtantriebsrad bestimmt ist. Ebenso wie die oben be
schriebenen Radlageranordnungen für ein Antriebsrad umfaßt die
Lageranordnung dieses Ausführungsbeispiels ein Innenelement 1,
welches mit einem einstückigen Radbefestigungsflansch 2 ausge
bildet ist, der ausgehend von dessen Außenfläche in Radial
richtung nach außen verläuft, und eine Radführung 10, welche
in Axialrichtung ausgehend von der äußeren Endfläche davon
vorsteht. Die Bremsscheibe 5 wird durch die Befestigungsbolzen
7 in Position zwischen der Außenseite 2a des Flansches 2 und
der Radnabe 14 gehalten. Die Radlageranordnung umfaßt ferner
ein Außenelement 3 mit einem Flansch 2, ausgebildet mit Bol
zenlöchern 11, durch welche Bolzen gesteckt werden, um das Au
ßenelement an einem stationären Teil der Fahrzeugkarosserie zu
befestigen.
Das Innenelement 1 umfaßt einen Hauptabschnitt, welcher
mit einer ersten Laufbahn 1a auf dessen Außenfläche ausgebil
det ist, und ein getrenntes Ringelement 15, welches mit einer
zweiten Laufbahn 1b auf der Außenfläche davon ausgebildet ist.
Das Außenelement 3 weist zwei Laufbahnen 3a und 3b auf, welche
auf dessen Innenfläche derart ausgebildet sind, daß diese den
Laubahnen 1a und 1b gegenüberliegen.
Fig. 24 zeigt das neunte Ausführungsbeispiel, welches
ebenfalls für ein Nichtantriebsrad bestimmt ist, jedoch von
dem neunten Ausführungsbeispiel darin abweicht, daß der
Flansch 2 einstückig mit dem Außenelement 3 ist und das In
nenelement 1 aus zwei Innenringen 15 besteht. Ebenso wie bei
dem achten Ausführungsbeispiel ist die Scheibe 5 an der Außen
seite 2a des Flansches 2 befestigt.
Das Außenelement 3 ist mit Laufbahnen 3a, 3b ausgebildet,
welche direkt auf dessen Innenumfang ausgebildet sind, und die
Innenringe 15 (welche das Innenelement 1 bilden), die mit
Laufbahnen 1a, 1b ausgebildet sind, sind durch Wälzkörper 8 im
Inneren des Außenelements 3 angebracht.
Die Radlageranordnung dieses Ausführungsbeispiels wird
mit dem an einer stationären Achse angebrachten Innenelement 1
befestigt. Um den Lauffehler der Seite 2a des Radbefestigungs
flansches 2, wie in Fig. 5 dargestellt, zu messen, wurde das
Innenelement 1 auf einer Bezugswelle befestigt und das Au
ßenelement 3, welches mit dem Radbefestigungsflansch 2 ausge
bildet ist, wurde um eine volle Umdrehung gedreht, und der
Lauffehler der Seite 2a des Flansches 2 wurde mittels einer
Meßuhr 22 gemessen.
Fig. 25 zeigt ein zehntes Ausführungsbeispiel, welches
eine Radlageranordnung für ein Antriebsrad ist. Es umfaßt ein
Innenelement 1 mit einem ersten Innenelement 1c und einem
zweiten Innenelement 1d, welches eine Außenverbindung des
Gleichlaufgelenks 13 ist. Das erste Innenelement 1c ist mit
einem Radbefestigungsflansch 2 ausgebildet, mit welchem die
Bremsscheibe 5 einstückig ausgebildet ist. Das erste Innenele
ment 1c ist mit einer keilverzahnten Bohrung 9 in dessen In
nenumfang ausgebildet. Das zweite Innenelement 1d weist einen
Zylinderabschnitt auf, welcher in die keilverzahnte Bohrung 9
des ersten Innenelements 1c eingesetzt ist. Durch elastisches
Verformen des Endes des Zylinderabschnitts werden das erste
und das zweite Innenelement 1c, 1d untrennbar miteinander ver
bunden.
Die außenliegende Laufbahn 1a ist auf einem getrennten
Innenring 15 ausgebildet, welcher auf den Zylinderabschnitt
des ersten Innenelements 1c gepreßt wird, und die innen lie
gende Laufbahn 1b ist direkt auf dem zweiten Innenelement 1d
ausgebildet. Sonst ist dieses Ausführungsbeispiel das gleiche
wie das erste Ausführungsbeispiel. Die maximale Lauffehlerän
derung der Scheibenbremsfläche 5c ist auf nicht mehr als 50 µm
begrenzt.
Ferner ist es bei der erfindungsgemäßen Radlageranordnung
aufgrund der Tatsache, daß die maximale Änderung eines Lauf
fehlers der Bremsscheiben-Befestigungsfläche des Radbefesti
gungsflansches, welcher an dem Innen- oder dem Außenelement
vorgesehen ist, auf einen vorbestimmten Wert begrenzt ist, und
ein dimensionsgesteuerter negativer Axialzwischenraum zwischen
der Vielzahl von Reihen von Wälzkörpern und Laufbahnen ausge
bildet ist, um die Steifigkeit der Radlageranordnung zu erhö
hen, oder die Bremsscheiben-Befestigungsfläche als Außenseite
des Radbefestigungsflansches ausgeführt ist und diese Außen
seite zur Außenseite hin zur Spitzenseite des Radbefestigungs
flansches geneigt ist, so daß die Bremsscheibe durch den Au
ßenumfangsabschnitt dieser Seite mit hoher Stabilität gestützt
wird, möglich, einen Lauffehler der Bremsflächen während einer
Drehung der Bremsscheibe zu unterdrücken.
Claims (41)
1. Bremsscheibe, welche angebracht ist an einem Drehelement
einer Radlageranordnung mit Wälzkörpern in zwei Reihen zum
drehbaren Lagern eines Rads an einer Fahrzeugkarosserie, da
durch gekennzeichnet, daß die maximale Lauffehleränderung ei
ner Befestigungsfläche auf einer Seite der Bremsscheibe, wel
che an das Drehelement angrenzt, auf einen vorbestimmten Wert
begrenzt ist.
2. Bremsscheibe nach Anspruch 1, wobei die maximale Lauffeh
leränderung einer Rückseite, welche der einen Seite gegenüber
liegt, auf einen vorbestimmten Wert begrenzt ist.
3. Bremsscheibe nach Anspruch 2 oder 3, wobei der vorbestimm
te Wert 50 µm beträgt.
4. Bremsscheibe nach Anspruch 1-3, wobei die Lauffehlerän
derung pro Zyklus der Befestigungsfläche auf einen vorbestimm
ten Wert begrenzt ist.
5. Bremsscheibe nach Anspruch 4, wobei die Lauffehleränderung
pro Zyklus einer Rückseite der Befestigungsfläche auf einen
vorbestimmten Wert begrenzt ist.
6. Bremsscheibe nach Anspruch 4 oder 5, wobei der vorbestimm
te Wert 30 µm beträgt.
7. Bremsscheibe nach einem der Ansprüche 1-6, wobei minde
stens die maximale Differenz zwischen den Spitzenwerten von
Hochpunkten oder die maximale Differenz zwischen den Spitzen
werten von Tiefpunkten bei jedem Zyklus eines Lauffehlers der
Befestigungsfläche auf einen vorbestimmten Wert begrenzt ist.
8. Bremsscheibe nach Anspruch 7, wobei mindestens die maxima
le Differenz zwischen den Spitzenwerten von Hochpunkten oder
die maximale Differenz zwischen den Spitzenwerten von Tief
punkten bei jedem Zyklus eines Lauffehlers der Rückseite der
Befestigungsfläche auf einen vorbestimmten Wert begrenzt ist.
9. Bremsscheibe nach Anspruch 7 oder 8, wobei der vorbestimm
te Wert 30 µm beträgt.
10. Bremsscheibe nach einem der Ansprüche 1-9, wobei die
Frequenz pro Drehung eines Lauffehlers der Befestigungsfläche
ein Vielfaches der Anzahl von Befestigungsbolzen beträgt oder
die Anzahl der Befestigungsbolzen ein Vielfaches der Frequenz
beträgt.
11. Radlageranordnung, umfassend ein Außenelement mit zwei
Laufbahnen, auf dessen Innenfläche, ein Innenelement mit zwei
Laufbahnen auf dessen Außenfläche, welche den jeweiligen Lauf
bahnen auf dem Außenelement gegenüberliegen, und zwei Reihen
von Wälzkörpern, welche zwischen den gegenüberliegenden Lauf
bahnen angebracht sind, wobei ein Radbefestigungsflansch an
dem Außenelement oder dem Innenelement ausgebildet ist, wobei
eine Bremsscheibe auf einer Seite des Radbefestigungsflansches
angebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß die maximale Lauf
fehleränderung der Befestigungsfläche auf einen vorbestimmten
Wert begrenzt ist.
12. Radlageranordnung nach Anspruch 11, wobei der vorbestimmte
Wert 50 µm und vorzugsweise 30 µm beträgt.
13. Radlageranordnung nach Anspruch 11 oder 12, wobei die
Lauffehleränderung pro Zyklus der Befestigungsfläche auf einen
vorbestimmten Wert begrenzt ist.
14. Laufradanordnung nach Anspruch 13, wobei der vorbestimmte
Wert 30 µm beträgt.
15. Radlageranordnung nach einem der Ansprüche 11-14, wobei
die maximale Differenz zwischen den Spitzenwerten von Hoch
punkten oder die maximale Differenz zwischen den Spitzenwerten
von Tiefpunkten bei jedem Zyklus eines Lauffehlers der Befe
stigungsfläche auf einen vorbestimmten Wert begrenzt ist.
16. Radlageranordnung nach Anspruch 15, wobei der vorbestimmte
Wert 30 µm beträgt.
17. Radlageranordnung nach einem der Ansprüche 11-16, wobei
die Frequenz pro Drehung eines Lauffehlers der Befestigungs
fläche ein Vielfaches der Anzahl von Radbefestigungsbolzen be
trägt oder die Anzahl der Radbefestigungsbolzen ein Vielfaches
der Frequenz beträgt.
18. Radlageranordnung nach einem der Ansprüche 11-17, wobei
die Befestigungsfläche eine Außenseite des Radbefestigungs
flansches ist und nach außen hin zur Spitze des Radbefesti
gungsflansches geneigt ist.
19. Radlageranordnung nach Anspruch 18, wobei der Neigungswin
kel der Befestigungsfläche nicht größer als 20' ist.
20. Radlageranordnung nach Anspruch 18 oder 19, wobei der
Ebenheitsgrad des Außenumfangsabschnitts der Befestigungsflä
che nicht größer als 30 µm ist.
21. Radlageranordnung nach einem der Ansprüche 18-20, wobei
die Umfangsebenheit des Außenumfangsabschnitts der Befesti
gungsfläche nicht größer als 30 pin ist.
22. Radlageranordnung nach einem der Ansprüche 11-21, wobei
der Radbefestigungsflansch einstückig mit dem Außenelement
ausgebildet ist.
23. Radlageranordnung nach einem der Ansprüche 11-21, wobei
der Radbefestigungsflansch einstückig mit dem Innenelement
ausgebildet ist.
24. Radlageranordnung nach einem der Ansprüche 11-23, wobei
die Bremsscheibe die Bremsscheibe nach einem der Ansprüche
1-10 ist.
25. Radlageranordnung, umfassend ein Außenelement mit zwei
Laufbahnen auf dessen Innenfläche, ein Innenelement mit zwei
Laufbahnen auf dessen Außenfläche, welche den beiden Laufbah
nen auf dem Außenelement gegenüberliegen, und zwei Reihen von
Wälzkörpern, welche zwischen den gegenüberliegenden Laufbahnen
angebracht sind, wobei ein Radbefestigungsflansch auf dem In
nenelement ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine
Bremsscheibe einstückig auf dem Radbefestigungsflansch ausge
bildet ist.
26. Radlageranordnung nach Anspruch 24 oder 25, wobei die ma
ximale Lauffehleränderung der Bremsfläche der Scheibenbremse
auf einen vorbestimmten Wert begrenzt ist.
27. Radlageranordnung nach Anspruch 26, wobei der vorbestimmte
Wert 100 µm und vorzugsweise 50 µm beträgt.
28. Radlageranordnung nach einem der Ansprüche 11-21 und der
Ansprüche 23-27, wobei eine Antriebswelle in dem Innenele
ment angebracht ist.
29. Radlageranordnung nach einem der Ansprüche 11-21 und der
Ansprüche 23-27, wobei das Innenelement einstückig mit einer
Außenverbindung eines Gleichlaufgelenks ausgebildet ist.
30. Radlageranordnung nach einem der Ansprüche 11-21 und der
Ansprüche 23-27, wobei das Innenelement ein erstes Innenele
ment mit einer außen liegenden Laufbahn und ein zweites In
nenelement mit einer innen liegenden Laufbahn umfaßt, wobei
das zweite Innenelement eine Außenverbindung bzw. Spindel ei
nes Gleichlaufgelenks ist.
31. Radlageranordnung nach Anspruch 30, wobei das erste und
das zweite Innenelement durch elastische Verformung untrennbar
miteinander verbunden sind.
32. Radlageranordnung nach einem der Ansprüche 11-31, wobei
ein dimensionsgesteuerter negativer Axialzwischenraum zwischen
den Wälzkörpern und den Laufbahnen ausgebildet ist.
33. Radlageranordnung nach einem der Ansprüche 11-32, wobei
eine der beiden Laufbahnen auf dem Innenelement direkt auf dem
Innenelement ausgebildet ist, und das andere auf einem ge
trennten Laufbahnelement ausgebildet ist, welches an dem In
nenelement befestigt ist.
34. Radlageranordnung nach Anspruch 33, wobei das Innenelement
und das getrennte Laufbahnelement durch plastische Verformung
untrennbar miteinander verbunden sind.
35. Radlageranordnung nach einem der Ansprüche 11-34, wobei
das Außenelement oder das Innenelement, welches den Radbefe
stigungsflansch trägt, drehbar ist, und das andere nicht dreh
bar ist, und wobei das Außenelement und das Innenelement einen
ringförmigen Raum zwischen diesen definieren, in welchem die
Wälzkörper angeordnet sind, wobei die Radlageranordnung ferner
einen Anschläger, welcher an dem Außen- oder dem Innenelement
befestigt ist, Dichtungselemente zum Dichten beider Seiten des
ringförmigen Raums, einen Codierer mit mehreren Magnetpolen,
welcher an dem Anschläger befestigt ist, einen Sensor zum Er
fassen von Schwankungen des Magnetflusses, welcher durch den
Codierer erzeugt wird, wenn sich der Codierer dreht, und Er
zeugen eines Signals, welches die Drehgeschwindigkeit des Co
dierers anzeigt, und einen Drehgeschwindigkeitsdetektor zum
Aufnehmen eines Signals und Berechnen der Drehgeschwindigkeit
des genannten einen Elements auf der Grundlage des Signals um
faßt.
36. Radlageranordnung nach einem der Ansprüche 11-35, wobei
der Radbefestigungsflansch durch Bolzen, welche durch Bolzen
löcher gesteckt werden, die in dem Flansch ausgebildet sind,
an einer Bremsscheibe befestigt ist, wobei die Radlageranord
nung ferner Anordnungen umfaßt, welche verhindern, daß sich
die Bolzen in den jeweiligen Bolzenlöchern drehen.
37. Radlageranordnung nach Anspruch 36, wobei die jeweilige
Anordnung einen an dem jeweiligen Bolzen ausgebildeten Kopf
mit einem nichtkreisförmigen Querschnitt und einen Vorsprung
umfaßt, welcher an dem Radbefestigungsflansch nahe jedes der
Bolzenlöcher ausgebildet und mit dem Kopf in Eingriff ist, um
zu verhindern, daß sich der jeweilige Bolzen in dem Bolzenloch
dreht.
38. Radlageranordnung nach Anspruch 37, wobei jeder der nicht
kreisförmigen Köpfe eine daran ausgebildete ebene Seitenfläche
aufweist.
39. Radlageranordnung nach Anspruch 37, wobei jede der Anord
nungen einen an jedem Bolzen ausgebildeten Kopf mit einer
gerändelten Fläche und einen Vorsprung umfaßt, welcher an dem
Radbefestigungsflansch nahe jedes der Bolzenlöcher ausgebildet
und mit der gerändelten Fläche jedes Kopfes in Eingriff ist.
40. Radlageranordnung nach Anspruch 37, wobei jeder der Köpfe
einen ovalen Querschnitt aufweist.
41. Radlageranordnung nach einem der Ansprüche 37-40, wobei
die Vorsprünge durch plastische Verformung gegen die jeweili
gen Köpfe gepreßt werden.
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