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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Messung einer an
ein zweireihiges Wälzlager angelegten
Vorspannung, in welchem Wälzkörper zweireihig
in axialer Richtung des Lagers angeordnet sind.
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Die
JP 58 122 442 A zeigt
z. B. ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Messen der Anstellung
der Laufringe eines zweireihigen Schrägkugellagers. Die nebeneinander
angeordneten Wälzkörper der
beiden Reihen werden bis zu einem Nennwinkel aufeinander zubewegt.
Die Bewegung wird mittels einer Messeinrichtung mit einer unteren
und einer oberen Messeinrichtung ausgeführt.
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Die
JP 05 060 657 A zeigt
eine Vorrichtung zum Messen der Anstellung der äußeren Laufringe eines zweireihigen
Kugellagers. Dabei werden erste Wälzkörper gegen Laufrillen des äußeren Rings
mittels einer ersten Presseinrichtung gepresst. Zweite Wälzkörper werden
mittels einer zweiten Presseinrichtung gegen die anderen Laufrillen
gepresst. Die Anstellung wird aus dem Abstand zwischen beiden Presseinrichtung
ermittelt.
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Beide
in den oben genannten Druckschriften gezeigten Verfahren setzen
eine aufwendige Vorrichtung voraus, um bestimmte Abstände messen
zu können,
wobei es kaum möglich
ist, aus den Messungen die exakte Vorspannung abzuleiten.
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5 ist eine Schnittansicht,
die eine Nabeneinheit 1 zeigt, die ein zweireihiges Wälzlager enthält. Diese
Nabeneinheit 1 ist eine Vorrichtung zur Verbindung eines
Rades mit einem Aufhängungssystem
eines Automobils. In 5 ist
ein Flanschelement 2a eines äußeren Ringes 2, der
ein feststehendes Element des Lagers ist, an dem Aufhängungssystem
(nicht dargestellt) befestigt. Ein Spindelelement 3a des
Lagers, das ein bewegliches Element des Lagers ist, wird in ein
Innenteil des äußeren Ringes 2 eingesetzt.
Das Spindelelement 3a wird durch eine Vielzahl von Wälzkörpern 4e,
die eine äußere ringförmige Reihe
bilden (linke Seite in der Figur), und eine Vielzahl von Wälzkörpern 4i,
die eine innere ringförmige
Reihe bilden (rechte Seite in der Figur) drehbar gehalten. Nachfolgend
werden die Wälzkörper 4e als äußere Wälzkörper bezeichnet
und die Wälzkörper 4i werden
als innere Wälzkörper bezeichnet.
Ein Teil des Spindelelements 3a, der den inneren Wälzkörpern 4e gegenüberliegt,
ist zu einem zylindrischen Element 3b geformt, das einen
Durchmesser hat, der kleiner ist als der übrige Teil. Ein Endteil des
Spindelelements 3a ist ein Außengewindezapfen 3c.
Ein innerer Ring 5 ist um das zylindrische Element 3b befestigt
und eine Mutter 6 ist an dem Außengewindezapfen 3c festgezogen.
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Die äußeren Wälzkörper 4e werden
durch den äußeren Ring 2 und
das Spindelelement 3a gehalten. Die äußeren Wälzkörper 4e sind in der
Lage, eine Rollbewegung in einer kreisförmigen Bahn auszuführen, die
durch eine erste Außenringspur 2e,
die in einem Innenflächenteil
des äußeren Ringes 2 geformt
ist, und eine erste Innenringspur 3e, die in einem Außenflächenteil
des Spindelelements 3a geformt ist, gebildet ist. Ebenso
werden die inneren Wälzkörper 4i durch
den äußeren Ring 2 und
den inneren Ring 5 gehalten. Die inneren Wälzkörper 4i sind
in der Lage, eine Rollbewegung in einer kreisförmigen Bahn auszuführen, die
durch eine zweite Außenringspur 2i,
welche in einem Innenflächenteil
des äußeren Ringes 2 geformt
ist, und eine zweite Innenringspur 5i, die in einem Außenflächenteil
des inneren Ringes 5 geformt ist, gebildet wird. Die Nabe 3 hat
an ihrem Umfang ein Flanschelement 3d, an dem mehrere Bolzen 7 befestigt
sind. Ein Rad (nicht dargestellt) wird mit den Bolzen 7 und
Muttern (nicht dargestellt) an der Nabe 3 befestigt und
das Rad dreht sich zusammen mit der Nabe 3. Eine Dichtung 8,
die aus einem elastischen Material hergestellt ist, ist an einem
inneren Umfang eines Endteiles (linke Seite) des äußeren Ringes 2 vorgesehen.
Die Dichtung 8 steht mit der sich drehenden Nabe 3 in
Berührung, um
so zu verhindern, daß Wasser
oder Fremdstoffe in den Innenteil des äußeren Ringes 2 eindringen.
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Abgesehen
von dem vorstehend beschriebenen Aufbau, bei welchem die Bolzen 7 an
dem Flanschelement 3d vorab befestigt werden, kann das Flanschelement 3d mehrere
Innengewindebohrungen haben, in die Bolzen zur Befestigung des Rades eingesetzt
werden.
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In
der vorstehend beschriebenen Nabeneinheit 1 sind die Wälzkörper 4e, 4i und
die Spuren 2e, 2i, 3e, 5i so
endbearbeitet, daß sie
eine vorbestimmte Positionsbeziehung zwischen: (1) den äußeren Wälzkörpern 4e und
der Außenringspur 2e;
(2) den äußeren Wälzkörpern 4e und
der Innenringspur 3e; (3) den inneren Wälzkörpern 4i und der Außenringspur 2i;
(4) den inneren Wälzkörpern 4i und
der Innenringspur 5i haben. Wenn demgemäß die Mutter 6 auf dem
Außengewindezapfen 3c mit
einem vorbestimmten Drehmoment festgezogen wird, wird eine geeignete
Vorspannung zwischen den vorstehend unter (1) bis (4) genannten
Elementen angelegt. Wenn die Vorspannung niedriger ist als der ordnungsgemäße Wert,
fehlt dem Lager mechanische Festigkeit. Falls die Vorspannung deutlich
niedriger ist als der ordnungsgemäße Wert, verursacht die Nabe 3 Vibrationen,
was zu einem Verlust der Fahrstabilität eines Automobils und zu der
Erzeugung von Geräuschen
führt.
Wenn die Vorspannung größer ist als
der ordnungsgemäße Wert,
nimmt der Drehwiderstand zu, wodurch die dynamische Leistungsfähigkeit
des Automobils und der sparsame Kraftstoffverbrauch beeinträchtigt werden.
Des weiteren wird die Lebensdauer der Nabeneinheit 1 verkürzt. Um
diese Probleme zu vermeiden, ist es erforder lich, in einem Herstellungsprozeß des Lagers
sicherzustellen, daß die
gewünschte
Vorspannung an das Lager angelegt ist.
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Bisher
ist bekannt, daß eine
gleichmäßige Beziehung
zwischen einer an das Lager angelegten Vorspannung und einem Lagerdrehmoment
des Lagers besteht. Somit konnte auf der Basis eines Lagerdrehmoments,
das dann gemessen wird, wenn die Nabe 3 relativ zu dem äußeren Ring 2 gedreht wird,
bestätigt
werden, ob die ordnungsgemäße Vorspannung
an das Lager angelegt ist.
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In
dem Fall, in dem das Lagerdrehmoment durch das vorstehend beschriebene
Verfahren gemessen wird, ist jedoch der durch die Dichtung 8 verursachte
Reibungswiderstand sehr viel höher
als der Drehwiderstand des Lagers. Darüber hinaus nimmt der Reibungswiderstand
stark gestreute Werte an. Daher weist der gemessene Wert des Lagerdrehmoments
einen großen
Fehler auf. Es ist somit nicht möglich,
die Vorspannung exakt zu messen, und es ist schwierig, ein Lager
zu finden, das nicht mit der ordnungsgemäßen Vorspannung unter Spannung gesetzt
ist.
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Messung
einer an das Lager angelegten Vorspannung zu schaffen, so daß die Angemessenheit
der Vorspannung in dem Lager korrekt überprüft werden kann.
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Zwischen
einer an das Lager angelegten Vorspannung und einem Vorspannungsabstand,
welcher ein negativer "Abstand" ist, der durch elastische Verformung
der Wälzkörper im
Lager und einiger mit den Wälzkörpern in
Beziehung stehender Teile gebildet wird, wenn ein vorspannungsfreier
Zustand in einen vorspannungsbeaufschlagten Zustand geändert wird,
besteht eine gleichförmige
Beziehung. Daher entspricht die Messung einer Vorspannung der Messung
eines Vorspannungsabstands. Es ist daher möglich, die Eignung der Vorspannung
durch Messung des Vorspannungsabstands zu prüfen.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Messung einer an
ein zweireihiges Wälzlager angelegten
Vorspannung, wobei das Lager einen äußeren Ring, eine Nabe und einen
auf der Nabe axial verschiebbaren inneren Ring sowie innere Wälzkörper zwischen
dem äußeren Ring
und dem inneren Ring und äußere Wälzkörper zwischen
dem äußeren Ring
und der Nabe umfasst.
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Die
angelegte Vorspannung wird durch Messung eines Gesamt-Vorspannungsabstands
in dem Lager durch folgende Schritte ermittelt: Messen eines ersten
Vorspannungsabstands zwischen den äußeren Wälzkörpern einer Reihe und deren
Spuren mit folgenden Schritten:
- – Messen
eines vorspannungsfreien axialen Abstands zwischen einer Fläche des äußeren Ringes
und einer Fläche
der Nabe, wobei eine axial wirkende Last den äußeren Ring und die Nabe aneinander
schiebt;
- – Messen
eines axialen Abstands unter vorbestimmter Vorspannung zwischen
der Fläche
des äußeren Ringes
und der Fläche
der Nabe;
- – Bestimmen
der Differenz der gemessenen Abstände, um den ersten Vorspannungsabstand
zu erhalten;
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Messen
eines zweiten Vorspannungsabstands zwischen den inneren Wälzkörpern der
anderen Reihe und deren Spuren unabhängig von der Messung des ersten
Vorspannungsabstands mit folgenden Schritten:
- – Messen
eines vorspannungsfreien axialen Abstands zwischen der Fläche des äußeren Ringes und
einer Fläche
des inneren Ringes, wobei eine axial wirkende Last den äußeren Ring
und den inneren Ring aneinander schiebt;
- – Messen
eines axialen Abstands unter vorbestimmter Vorspannung zwischen
der Fläche
des äußeren Ringes
und der Fläche
des inneren Ringes;
- – Bestimmen
der Differenz der gemessenen Abstände, um den zweiten Vorspannungsabstand
zu erhalten;
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Zusammenaddieren
des ersten Vorspannungsabstands und des zweiten Vorspannungsabstands,
so daß der
Gesamt-Vorspannungsabstand des Lagers erhalten wird.
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Gemäß dem vorstehend
beschriebenen Verfahren wird durch Zusammenaddieren der an jeder Reihe
der Wälzkörper gemessenen
Vorspannungsabstände
ein korrekter Vorspannungsabstand des gesamten Lagers erhalten.
Der Vorspannungsabstand ist eine elastische Verformung, die entsprechend
der angelegten Vorspannung erzeugt wird. Die Messung des exakten
Vorspannungsabstands entspricht der Messung der exakten Vorspannung. Demgemäß kann basierend
auf dem gemessenen Wert des Vorspannungsabstands korrekt geprüft werden,
ob die ordnungsgemäße Vorspannung
an das Lager angelegt ist.
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Ferner
kann das vorstehend beschriebene Verfahren wie folgt ausgeführt sein:
ein
Vorspannungsabstand wird mehrmals durch Drehen eines beweglichen
Elements des Lagers mit einem vorbestimmten Winkel relativ zu einem
feststehenden Element des Lagers gemessen
und
der erste
Vorspannungsabstand und der zweite Vorspannungsabstand werden aus
einem Mittelwert der gemessenen Werte der Vorspannungsabstände erhalten.
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Gemäß dem Verfahren,
das die vorstehend beschriebene Vorgehensweise einschließt, ist
es auch dann, wenn eine Exzentrizität zwischen einer axialen Richtung
des beweglichen Elements und einer axialen Richtung des feststehenden
Elements vorliegt, möglich,
den Fehler zu verringern, indem ein Mittelwert von mehreren gemessenen
Werten genommen wird, so daß ein
korrekt gemessener Wert erhalten wird.
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1 ist
eine Schnittansicht, die die Vorgehensweise zur Messung eines Vorspannungsabstands
einer Nabeneinheit gemäß einem
Verfahren zur Messung einer Vorspannung in einem zweireihigen Wälzlager
gemäß der ersten
Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung zeigt;
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2 ist
eine Schnittansicht, die die Vorgehensweise zur Messung eines Vorspannungsabstands
einer Nabeneinheit in Übereinstimmung
mit einem Verfahren zur Messung einer Vorspannung in einem zweireihigen
Wälzlager
gemäß der zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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3 ist
eine Schnittansicht, die einen anderen Nabeneinheitstyp zeigt, an
dem die erste Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung angewandt wird;
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4 ist
eine Schnittansicht, die dieselbe Nabeneinheit wie in 3 zeigt,
an welcher die zweite Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung angewandt wird; und
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5 ist
eine Schnittansicht, die ein zweireihiges Wälzlager zeigt.
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Nachfolgend
werden bevorzugte Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung unter Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen
beschrieben.
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Zunächst wird
die Zusammensetzung eines zweireihigen Wälzlagers beschrieben. 5 ist
eine Schnittansicht, die eine Nabeneinheit 1 zeigt, die
ein zweireihiges Wälzlager
enthält.
Diese Nabeneinheit 1 ist eine Vorrichtung zur Verbindung
eines Rades mit einem Aufhängungssystem
eines Automobils. In 5 ist ein Flanschelement 2a eines äußeren Ringes 2,
der ein feststehendes Element des Lagers ist, an dem Aufhängungssystem
(nicht dargestellt) befestigt. Ein Spindelelement 3a des
Lagers, das ein bewegliches Element des Lagers ist, wird in ein
Innenteil des äußeren Ringes 2 eingesetzt.
Das Spindelelement 3a wird durch eine Vielzahl von Wälzkörpern 4e,
die eine äußere ringförmige Reihe
bilden (linke Seite in der Figur), und eine Vielzahl von Wälzkörpern 4i,
die eine innere ringförmige
Reihe bilden (rechte Seite in der Figur) drehbar gehalten. Nachfolgend
werden die Wälzkörper 4e als äußere Wälzkörper bezeichnet
und die Wälzkörper 4i werden
als innere Wälzkörper bezeichnet.
Ein Teil des Spindelelements 3a, der den inneren Wälzkörpern 4e gegenüberliegt,
ist zu einem zylindrischen Element 3b geformt, das einen
Durchmesser hat, der kleiner ist als der übrige Teil. Ein Endteil des
Spindelelements 3a ist ein Außengewindezapfen 3c.
Ein innerer Ring 5 ist um das zylindrische Element 3b befestigt
und eine Mutter 6 ist an dem Außengewindezapfen 3c festgezogen.
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Die äußeren Wälzkörper 4e werden
durch den äußeren Ring 2 und
das Spindelelement 3a gehalten. Die äußeren Wälzkörper 4e sind in der
Lage, eine Rollbewegung in einer kreisförmigen Bahn auszuführen, die
durch eine erste Außenringrille
bzw. -spur 2e definiert ist, die in einem Innenflächenteil des äußeren Ringes 2 ausgebildet
ist, und die durch eine erste Innenringrille bzw. -spur 3e definiert
ist, die in einem Außenflächenteil
des Spindelelements 3a ausgebildet ist. Ebenso werden die
inneren Wälzkörper 4i durch
den äußeren Ring 2 und
den inneren Ring 5 gehalten. Die inneren Wälzkörper 4i sind
in der Lage, eine Rollbewegung in einer kreisförmigen Bahn auszuführen, die
durch eine zweite Außenringrille
bzw. -spur 2i definiert ist, welche in einem Innenflächenteil
des äußeren Ringes 2 ausgebildet
ist, und die durch eine zweite Innenringrille bzw. -spur 5i definiert
ist, die in einem Außenflächenteil
des inneren Ringes 5 ausgebildet ist. Die Nabe 3 hat
an ihrem Umfang ein Flanschelement 3d, an dem mehrere Bolzen 7 befestigt
sind. Ein Rad (nicht dargestellt) wird mit den Bolzen 7 und
Muttern (nicht dargestellt) an der Nabe 3 befestigt und
das Rad dreht sich zusammen mit der Nabe 3. Eine Dichtung 8,
die aus einem elastischen Material hergestellt ist, ist an einem inneren
Umfang eines Endteiles (linke Seite) des äußeren Ringes 2 vorgesehen.
Die Dichtung 8 steht mit der sich drehenden Nabe 3 in
Berührung,
um so zu verhindern, daß Wasser
oder Fremdstoffe in den Innenteil des äußeren Ringes 2 eindringen.
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1 ist
eine Schnittansicht, die die Vorgehensweise zur Messung eines Vorspannungsabstands
der Nabeneinheit 1 zeigt. Die Ausführungsform basiert auf einer
gleichförmigen
Beziehung zwischen einer Vorspannung, die an das Lager angelegt wird
und einem Vorspannungsabstand, der ein negativer "Abstand" ist, der durch die
elastische Verformung von Wälz körpern in
dem Lager und einigen mit den Wälzkörpern in
Beziehung stehenden Teilen gebildet wird, wenn der vorspannungsfreie
Zustand in einen vorspannungsbeaufschlagten Zustand geändert wird.
Es ist daher möglich,
eine Vorspannung gleichwertig durch Messen eines Vorspannungsabstands
zu messen. Der vorspannungsfreie Zustand wird im folgenden als ein
Zustand des positiven Abstands bezeichnet.
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Nachfolgend
wird das Verfahren zur Messung eines Vorspannungsabstands in der
Nabeneinheit 1 beschrieben.
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In 1(a) ist der innere Ring 5 leicht
in einen Teil des zylindrischen Elements 3b der Nabe 3 eingesetzt,
wobei die Mutter 6 gelöst
ist, so daß der Zustand
des positiven Abstands aufrechterhalten ist. Dies ist ein vormontierter
Zustand des inneren Ringes 5 an der Nabe 3. In
diesem vormontierten Zustand wird das Flanschelement 2a des äußeren Ringes 2 zur
Außenseite
(nach unten in 1) in axialer Richtung mit einer
Last F beaufschlagt, die nicht so groß ist, daß eine Vorspannung an die äußeren Wälzkörper 4e und
den äußeren Ring 2 angelegt
wird. In diesem Zustand wird ein Abstand A zwischen einer Fläche 2a1 der
axial inneren Seite (oben in 1) des Flanschelements 2a des äußeren Ringes 2 und einer
Fläche 3d1 einer
axial äußeren Seite
des Flanschelements 3d der Nabe 3 gemessen.
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Anschließend wird,
wie in 1(b) gezeigt, das Flanschelement 3a des äußeren Ringes 2 zu
der Innenseite in axialer Richtung mit einer Last F beaufschlagt,
die nicht so groß ist,
daß eine
Vorspannung an die inneren Wälzkörper 4i und
den inneren Ring 5 angelegt wird. In diesem Zustand wird
ein Abstand B zwischen der Fläche 2a1 der
axial inneren Seite des Flanschelements 2a des äußeren Ringes 2 und
einer inneren Stirnfläche 5a des
inneren Ringes 5 gemessen.
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Nachfolgend
wird, wie in 1(c) dargestellt, die
Mutter 6 angezogen und dadurch wird der innere Ring 5 fest
an das zylindrische Element 3b der Nabe 3 angepaßt, was
dem Zustand entspricht, in dem die vorbestimmte Vorspannung angelegt
ist. In diesem Zustand wird eine Distanz A' zwischen der Fläche 2a1 der axial
inneren Seite des Flanschelements 2a des äußeren Ringes 2 und
der Fläche 3d1 der
axial äußeren Seite
des Flanschelements 3d der Nabe 3 gemessen. Ferner
wird eine Distanz B' zwischen
der Fläche 2a1 der
axial inneren Seite des Flanschelements 2a des äußeren Ringes 2 und
der inneren Stirnfläche 5a des
inneren Ringes 5 gemessen.
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Bei
der vorstehend beschriebenen Messung der jeweiligen Distanzen wird
angestrebt, A, B, A' und B' durch Drehen des äußeren Ringes 2 (z.B.
1/20 bis 1 Umdrehung) mehrmals zu messen und einen Mittelwert dieser
Werte zu erhalten. Der Grund dafür liegt
darin, daß der
gemessene Wert fehlerhaft sein kann, wenn eine Achse des äußeren Ringes 2 geringfügig gegen
die Achse der Nabe 3 oder des inneren Ringes 5 gekippt
ist (z.B. in einem Fall, in dem eine Exzentrizität zwischen der Achse der feststehenden
Elemente und der Achse der beweglichen Elemente vorliegt). Das Abnehmen
eines Mittelwertes reduziert somit den Fehler und führt zu einem
korrekten Meßwert.
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Ferner
ist es möglich,
daß zu
dem Zeitpunkt unmittelbar nachdem die Last F in 1(a) und (b) angelegt wurde, und zu dem Zeitpunkt
unmittelbar nachdem die Vorspannung in 1(c) angelegt
wurde, die Wälzkörper 4e und 4i nicht
auf der Spur des inneren Ringes 5 oder der Nabe 3 fluchtend
ausgerichtet sind. Tatsächlich
verschieben sich die Wälzkörper 4e und 4i oftmals
nach oben oder nach unten. Wenn die jeweiligen Distanzen in einem
Zustand gemessen werden, in dem die Wälzkörper 4e und 4i verschoben
sind, ist der gemessene Wert nicht korrekt. Es ist daher wünschenswert,
einen Schritt zum Drehen des äußeren Ringes 2 oder
der Nabe 3 vor der Messung der vorstehend genannten jeweiligen Distanzen
vorzusehen. Durch Drehen des inneren Ringes 5 oder der
Nabe 3 werden die Wälzkörper 4e und 4i auf
der Spur fluchtend ausgerichtet und dadurch kann ein korrekter Meßwert erhalten
werden.
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Auf
der Basis der auf diese Weise erhaltenen Distanzen A, A', B und B' wird ein Vorspannungsabstand
d durch die Gleichung erhalten: d = (A – A') + (B – B') (1).
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Das
heißt,
daß eine
Summe eines Vorspannungsabstands (A – A') einer Reihe der äußeren Wälzkörper 4e und eines
Vorspannungsabstands (B – B') einer Reihe der
inneren Wälzkörper 4i ein
gesamter Vorspannungsabstand d des Lagers ist. Unter der Bedingung,
daß die
Vorspannung angelegt ist, liegt praktisch kein Abstand zwischen
den jeweiligen Wälzkörpern 4e, 4i und
den jeweiligen Spuren bzw. Rillen (den Spuren 2e, 2i des äußeren Ringes
und den Spuren 3e, 5i des inneren Ringes in 1)
vor. Ein negativer "Abstand" wird durch die elastische Verformung
der jeweiligen Teile gebildet, die miteinander in Kontakt stehen,
und eine Summe von negativen Abständen in axialer Richtung ist
der vorstehend genannte Vorspannungsabstand. Wenn der auf diese
Weise erhaltene Vorspannungsabstand innerhalb eines Wertes eines
Vorspannungsabstands liegt, der der ordnungsgemäßen Vorspannung und ihrer Toleranz
entspricht, ist die Vorspannung geeignet. Wenn dies nicht der Fall
ist, versteht sich, daß die
an das Lager angelegte Vorspannung nicht ordnungsgemäß ist.
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Gemäß der vorstehend
beschriebenen Ausführungsform
wird die Mutter 6 schließlich in 1(c) fest
angezogen und dadurch wird der innere Ring 5 dicht an das
zylindrische Element 3b der Nabe 3 angepaßt. Einige
Arten der Nabeneinheit werden jedoch an einen Automobilhersteller
ausgeliefert, ohne daß die
Mutter 6 festgezogen wird. In diesem Fall wird die Mutter 6 von
dem Automobilhersteller festgezogen.
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2 ist
eine Schnittansicht, die die Vorgehensweise zur Messung eines Vorspannungsabstands
der Nabeneinheit 1 ohne die Mutter 6 als eine zweite
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt. In dieser zweiten Ausführungsform
wird eine Einpressung des inneren Ringes 5 zur Messung
eines Vorspannungsabstands mit einem Einpreßwerkzeug 9 anstelle
der Mutter 6 ausgeführt.
Das Einpreßwerkzeug 9 ist über der
Nabeneinheit 1 angeordnet und das Einpreßwerkzeug 9 wird
nach oben und unten beweglich gehalten. Das Einpreßwerkzeug 9 ist
mit dem unteren Ende einer Antriebseinrichtung (nicht dargestellt)
verbunden und wird durch die Antriebseinrichtung aufwärts und
abwärts
bewegt. Die Antriebseinrichtung muß in der Lage sein, das Einpreßwerkzeug 9 mit
einer Kraft zu schieben und zu ziehen, die groß genug ist, um die Einpressung
des inneren Ringes 5 auszuführen. Ferner muß die Antriebseinrichtung
in der Lage sein, die Position des Einpreßwerkzeuges 9 in Aufwärts- und Abwärtsrichtung
feinzujustieren. Beispielsweise stehen ein ölhydraulischer Zylinder und
eine Vorschubspindeleinrichtung zur Verfügung. Das Einpreßwerkzeug 9 hat eine
zylindrische Becherform und ein unterer Endteil der Öffnungsseite
kann an der inneren Stirnfläche 5a des
inneren Ringes 5 anliegen.
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Nachfolgend
wird ein Verfahren zur Messung eines Vorspannungsabstands in der
Nabeneinheit 1 gemäß der zweiten
Ausführungsform
beschrieben.
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In 2(a) ist der innere Ring 5 leicht
in das zylindrische Element 3b der Nabe 3 durch
das Einpreßwerkzeug 9 eingesetzt,
um dadurch den Zustand des positiven Abstands aufrechtzuerhalten. Dies
ist ein vormontierter Zustand des inneren Ringes 5 an der
Nabe 3. Anschließend
wird das Einpreßwerkzeug 9 in
eine Position angehoben, die durch die unterbrochene Linie dargestellt
ist, so daß es
von dem inneren Ring 5 gelöst ist. Daraufhin wird die
Fläche 3d1 der
axial äußeren Seite
des Flanschelements 3d zu der Innenseite (nach oben in 2)
in axialer Richtung mit einer Last F vorgespannt, die nicht so groß ist, daß eine Vorspannung
an die äußeren Wälzkörper 4e und
den äußeren Ring 2 angelegt wird.
In diesem Zustand wird eine Distanz G zwischen einer Stirnfläche 2b der
axial inneren Seite (nach oben in 2) des äußeren Ringes 2 und
einer Stirnfläche 3c1 des
Außengewindezapfens 3c gemessen.
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Anschließend wird,
wie in 2(b) gezeigt, die Stirnfläche 3c1 des
Außengewindezapfens 3c zu der
Außenseite
(nach unten in 2) in axialer Richtung mit einer
Last F vorgespannt, die nicht so groß ist, daß eine Vorspannung an die inneren
Wälzkörper 4i und
den inneren Ring 5 angelegt wird. In diesem Zustand wird
eine Distanz H zwischen der Stirnfläche 2b des äußeren Ringes 2 und
der inneren Stirnfläche 5a des
inneren Ringes 5 gemessen.
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Dann
wird, wie in 2(c) gezeigt, das Einpreßwerkzeug 9 auf
den inneren Ring 5 geschoben und dadurch wird der innere
Ring 5 dicht in das zylindrische Element 3b der
Nabe 3 eingepaßt,
in welchem Zustand eine vorbestimmte Vorspannung angelegt ist. Anschließend wird
das Einpreßwerkzeug 9 angehoben
und dann wird eine Distanz G' zwischen der
Stirnfläche 2b der
axial inneren Seite des äußeren Ringes 2 und
der Stirnfläche 3c1 des
Außengewindezapfens 3c gemessen.
Ferner wird eine Di stanz H' zwischen
der Stirnfläche 2b der
axial inneren Seite des äußeren Ringes 2 und
der inneren Stirnfläche 5a des
inneren Ringes 5 gemessen.
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Gemäß der vorstehend
beschriebenen zweiten Ausführungsform
stehen drei Bezugsflächen
zur Messung der Distanzen zur Verfügung. Eine ist die Stirnfläche 2b der
axial inneren Seite des äußeren Ringes 2,
eine weitere ist die innere Stirnfläche 5a des inneren
Ringes 5 und eine weitere ist die Stirnfläche 3c1 des
Außengewindezapfens 3c.
Da diese drei Flächen
durch die Fräsbearbeitung
eine sehr glatte Oberfläche
aufweisen, hat die Messung ein hohes Maß an Exaktheit.
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In
der vorstehend beschriebenen Messung der jeweiligen Distanzen ist
es erwünscht,
G, H, G' und H' mehrmals zu messen,
indem der äußere Ring 2 oder
die Nabe 3 gedreht wird, und einen Mittelwert dieser Messungen
aus demselben Grund wie bei der ersten Ausführungsform zu erhalten. Ferner
ist es wünschenswert,
einen Schritt zum Drehen des äußeren Ringes 2 oder
der Nabe 3 vor der Messung der vorstehend genannten jeweiligen
Distanzen aus demselben Grund wie bei der ersten Ausführungsform
vorzusehen.
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Basierend
auf den Distanzen G, G',
H und H', die auf
diese Weise erhalten werden, wird ein Vorspannungsabstand d durch
die Gleichung erhalten: d
= (G' – G) + (H' – H) (2).
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Das
heißt,
daß die
Summe eines Vorspannungsabstands (G' – G)
einer Reihe der äußeren Wälzkörper 4e und
eines Vorspannungsabstands (H' – H) einer
Reihe der inneren Wälzkörper 4i ein
gesamter Vorspannungsabstand d des Lagers ist.
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Im
Hinblick auf die beiden vorstehend genannten Ausführungsformen
sei angemerkt, daß die jeweiligen
Verfahren kombiniert werden können.
Das heißt,
daß das
Verfahren zur Messung der Vorspannung d auf der Basis der Distanzen
G, H, G' und H', wie in der zweiten
Ausführungsform
beschrieben, auf einen Fall anwendbar ist, in dem die Last F an
den äußeren Ring 2 angelegt
wird, während
die Nabe 3 fixiert ist, wie bei der ersten Ausführungsform
beschrieben. Ferner kann das Verfahren zur Messung der Vorspannung
d auf der Basis der Distanzen A, B, A' und B', wie bei der ersten Ausführungsform
beschrieben, auf einen Fall angewendet werden, in dem die Last F
an die Nabe 3 angelegt wird, während der äußere Ring 2 fixiert
ist, wie bei der zweiten Ausführungsform
beschrieben.
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Das
vorstehend beschriebene Verfahren zur Messung des Vorspannungsabstands
d kann an einer anderen Nabeneinheit für ein Antriebsrad angewandt
werden, die mit einer Antriebswelle verbunden ist, die von dem Motor
eines Automobils angetrieben ist. 3 ist eine
Schnittansicht der Nabeneinheit für das Antriebsrad. In 3 ist
in der Mitte der Nabe 32 eine Keilbohrung 32a gebildet
und die Keilbohrung 32a hat eine Vielzahl von Keilwellennuten 33,
die an der Innenfläche
der Nabe 32 ausgebildet sind. Eine Antriebswelle (nicht
dargestellt) zum Übertragen
einer Antriebskraft von dem Motor ist in die Keilwellenbohrung 32a eingeführt und
steht mit den Keilwellennuten 33 in Eingriff. In einer
derartigen Nabeneinheit wird ein Vorspannungsabstand d in ähnlicher
Weise wie bei der ersten Ausführungsform
erhalten. Wie 3 zeigt, werden die Distanzen
J und J' jeweils
vor und nach dem Einpressen des inneren Ringes 5 zwischen
einer Stirnfläche 2b der
axial inneren Seite des äußeren Ringes 2 und
einer Stirnfläche 32d1 der
axial äußeren Seite
eines Flanschelements 32d der Nabe 32 gemessen
und die Distanzen K und K' werden
jeweils vor und nach dem Preßeinsetzen
des inneren Ringes 5 zwischen der Stirnfläche 2b der
axial inneren Seite des äußeren Ringes 2 und
einer inneren Stirnfläche 5a des
inneren Ringes 5 gemessen. Anschließend wird ein Vorspannungsabstand
d durch die Gleichung erhalten: d = (J – J') + (K' – K) (3).
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Ferner
kann ein Vorspannungsabstand d in ähnlicher Weise wie bei der
zweiten Ausführungsform
erhalten werden. Wie 4 zeigt, werden die Distanzen
L und L' jeweils
vor und nach dem Einpressen des inneren Ringes 5 zwischen
der Stirnfläche 2b der
axial inneren Seite des äußeren Ringes 2 und einer
Stirnfläche 32e der
axial inneren Seite der Nabe 32 gemessen und die Distanzen
M und M' werden
jeweils vor und nach dem Preßeinsetzen
des inneren Ringes 5 zwischen der Stirnfläche 2b der
axial inneren Seite des äußeren Ringes 2 und
einer inneren Stirnfläche 5a des
inneren Ringes 5 gemessen. Dann wird ein Vorspannungsabstand
d durch die Gleichung erhalten: d = (L – L') + (M' – M) (4)
-
Obwohl
die vorliegende Erfindung in Bezug auf die bevorzugten Ausführungsformen
beschrieben ist, ist es klar, daß diese Offenbarung nicht als
darauf begrenzt verstanden werden soll. Nach dem Lesen der obigen
Offenbarung werden Fachleuten zweifelsohne zahlreiche Veränderungen
und Modifizierungen offensichtlich werden. Demgemäß ist es
beabsichtigt, daß die
beigefügten
Ansprüche
so verstanden werden sollen, daß alle
Veränderungen
und Modifizierungen, die in dem Geist und das Gebiet dieser Erfindung
fallen damit abgedeckt sind.