DE202018102280U1

DE202018102280U1 - Lager einer Nabeneinheit

Info

Publication number: DE202018102280U1
Application number: DE202018102280.6U
Authority: DE
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2017-04-24
Filing date: 2018-04-24
Publication date: 2018-05-03
Anticipated expiration: 2028-04-25
Also published as: JP2018184969A; JP6957958B2; CN208138310U

Abstract

Lager einer Nabeneinheit, umfassend:ein Außenelement mit: einem stationären Zylinderabschnitt; einem stationären Flansch, der sich von einer Außenumfangsfläche des stationären Zylinderabschnitts radial nach außen erstreckt und mit einer Aufhängung verbunden und daran angebracht ist; und doppelreihigen Außenringlaufbahnen, die in einer Innenumfangsfläche des stationären Zylinderabschnitts bereitgestellt sind und in denen ein Laufbahndurchmesser einer Außenringtaufbahn einer axial außenliegenden Reihe der doppelreihigen Außenringlaufbahnen größer ist als ein Laufbahndurchmesser einer Außenringlaufbahn einer axial innenliegenden Reihe der doppelreihigen Außenringlaufbahnen;ein Innenelement, das doppelreihige Innenringlaufbahnen in einer Außenumfangsfläche umfasst; undeine Mehrzahl von Wälzelementen, die zwischen den doppelreihigen Außenringlaufbahnen und den doppelreihigen Innenringlautbahnen angeordnet sind, wobei:wenigstens ein Teil eines axialen Bereichs des stationären Zylinderabschnitts, der an einer axial außenliegenden Seite des stationären Flansches angeordnet ist, einen Abschnitt mit großem Durchmesser bildet, der einen gegenüber einer radial inneren Vertiefung einer axial außenliegenden Oberfläche des stationären Flansches größeren Außendurchmesser aufweist, eine axial innenliegende Kante des Abschnitts mit großem Durchmesser an einer axial innenliegenden Seite des radial äußersten Abschnitts der Außenringlaufbahn der axial außenliegenden Reihe angeordnet ist, und eine axial außenliegende Kante des Abschnitt mit großem Durchmesser an einer axial außenliegenden Seite der Außenringlaufbahn der axial außenliegenden Reihe angeordnet ist; undeine Verschlussringnut, die radial nach innen vertieft ist, in einer Umfangsrichtung in einer Außenumfangsfläche eines Abschnitts des Abschnitts mit großem Durchmesser bereitgestellt ist, der an einer axial außenliegenden Seite der Außenringlaufbahn der axial außenliegenden Reihe angeordnet ist.

Description

HINTERGRUND
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Lager einer Nabeneinheit zur drehbaren Lagerung eines Rads eines Fahrzeugs an einer Aufhängung.
Beschreibung des Stands der Technik
Im Stand der Technik ist ein Lager einer Nabeneinheit als ein Lager einer Nabeneinheit zur drehbaren Lagerung eines Rads eines Fahrzeugs an einer Aufhängung bekannt, umfassend: ein Außenelement, das doppelreihige Außenringlaufbahnen in einer Innenumfangsfläche umfasst und an einer Aufhängung angebracht und damit verbunden ist; ein Innenelement, das doppelreihige Innenringlaufbahnen in einer Außenumfangsfläche umfasst und sich mit einem Rad zusammen dreht; und mehrere Kugelelemente, die zwischen den doppelreihigen Außenringlaufbahnen und den doppelreihigen Innenringlaufbahnen angeordnet sind.
Zusätzlich beschreibt JP-A-2012-149721 ein asymmetrisches Lager einer Nabeneinheit, in dem ein Wälzkreisdurchmesser (pitch circle diameter PCD) von Kugelelementen einer axial außenliegenden Reihe größer ist als ein Wälzkreisdurchmesser von Kugelelementen einer axial innenliegenden Reihe und in dem die Anzahl der Kugelelemente der axial außenliegenden Reihe größer ist als die Anzahl der Kugelelemente der axial innenliegenden Reihe. Die axial außenliegende Seite bezeichnet eine Außenseite einer Fahrzeugkarosserie in einer Breitenrichtung in einem Zustand, in dem die Nabeneinheit in einem Fahrzeug montiert ist, und die axial innenliegende Seite bezeichnet eine Innenseite der Fahrzeugkarosserie in der Breitenrichtung in einem Zustand, in dem die Nabeneinheit in dem Fahrzeug montiert ist, insbesondere an einer mittleren Seite in der Breitenrichtung. Im Vergleich zu einem typischen symmetrischen Lager einer Nabeneinheit, in dem die Wälzkreisdurchmesser der doppelreihigen Kugelelemente gleich sind, weist das asymmetrische Lager einer Nabeneinheit einen vorteilhaften Effekt darin auf, dass eine Tragfähigkeit einer Momentbelastung, die beim Abbiegen eines Fahrzeugs ausgeübt wird, zunehmen kann, während eine Zunahme im Gewicht verhindert wird.
In dem asymmetrischen Lager einer Nabeneinheit, das in JP-A-2012-149721 beschrieben ist, ist jedoch ein Laufbahndurchmesser (Nutbodendurchmesser) einer Außenringlaufbahn der axial außenliegenden Reihe größer als der einer Außenringlaufbahn der axial innenliegenden Reihe. Demzufolge ist ein axial außenliegender Abschnitt des Außenelements, an dem die Außenringlaufbahn der axial außenliegenden Reihe in der Innenumfangsoberfläche bereitgestellt ist, wahrscheinlich dünn. In einem Fall, in dem eine Momentbelastung ausgeübt wird, wird eine Gestalt des axial außenliegenden Abschnitts in einer Ansicht in Axialrichtung in eine im Wesentlichen elliptische Zylindergestalt elastisch deformiert. In einem Fall, in dem sich die Momentbelastung ändert, ändert sich auch der Grad der elastischen Deformation. Bei der elastischen Deformation ist die Starrheit des Lagers einer Nabeneinheit zeitweise instabil, was für einen Fahrer unbequem sein kann. Demgemäß ist es wünschenswert eine Struktur zu realisieren, in der die elastische Deformation verhindert wird.
ZUSAMMENFASSUNG
Die vorliegende Erfindung wurde angesichts der oben beschriebenen Umstände gemacht und es besteht eine Aufgabe darin, eine Struktur zu realisieren, in der im Fall einer Momentbelastung eine elastische Deformation eines axial außenliegenden Abschnitts eines Außenelements in einem asymmetrischen Lager einer Nabeneinheit und eine Änderung der elastischen Deformation verhindert werden.
Ein Lager einer Nabeneinheit gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst: ein Außenelement, umfassend: einen stationären Zylinderabschnitt; einen stationären Flansch, der sich von einer Außenumfangsfläche des stationären Zylinderabschnitts nach radial außen erstreckt und mit einer Aufhängung verbunden und daran angebracht ist; und doppelreihige Außenringlaufahnen, die in einer Innenumfangsoberfläche des stationären Zylinderabschnitts bereitgestellt sind und in der ein Laufbahndurchmesser einer Außenringlaufbahn einer axial außenliegenden Reihe der doppelreihigen Außenringlaufbahnen größer ist als ein Laufbahndurchmesser einer Außenringlaufbahn einer axial innenliegenden Reihe der doppelreihigen Außenringlaufbahnen; ein inneres Element, das doppelreihige Innenringlaufbahnen in einer Außenumfangsfläche umfasst; und eine Mehrzahl von Wälzelemente, die zwischen den doppelreihigen Außenringlaufbahnen und den doppelreihigen Innenringlaufbahnen angeordnet sind, wobei: wenigstens ein Teil eines axialen Bereichs des stationären Zylinderabschnitts, der an einer axial außenliegenden Seite des stationären Flansches angeordnet ist, einen Abschnitt mit einem großen Durchmesser bildet, dessen Außendurchmesser größer ist als der einer radial inneren Vertiefung einer axial außenliegenden Oberfläche des stationären Flansches, eine axial innenliegende Kante des großen Durchmesserabschnitts an einer axial innenliegenden Seite eines radial äußersten Abschnitts der Außenringlaufbahn der axial außenliegenden Reihe angeordnet ist und eine axial außenliegende Kante des großen Durchmesserabschnitts an einer axial außenliegenden Seite der Außenringlaufbahn der axial außenliegenden Reihe angeordnet ist; und eine Verschlussringnut, die radial nach innen vertieft ist, in einer Umfangsrichtung in einer Außenumfangsoberfläche eines Abschnitts des Abschnitts mit großem Durchmesser bereitgestellt wird, der an einer axial außenliegenden Seite der Außenringlaufbahn der axial außenliegenden Reihe angeordnet ist.
Bei der Ausübung der Erfindung ist es möglich eine Konfiguration anzunehmen, in der die Nabeneinheit ferner umfasst: einen Montagefiächenabschnitt, der an einer axial außenliegenden Seite der doppelreihigen Außenringlaufbahnen in der Innenumfangsfläche des stationären Zylinderabschnitts bereitgestellt ist; und einen Dichtring mit einem ringförmigen Metalleinsatz, der in den Montageflächenabschnitt fest eingepasst ist und in den die axial außenliegende Kante des Abschnitts mit großem Durchmesser und ein radial innerster Abschnitt der Verschlussringnut an einer axial außenliegenden Seite von einem Montageabschnitt zwischen dem Montageflächenabschnitt und dem Metalleinsatz angeordnet ist. Beim Ausüben der vorliegenden Erfindung ist es möglich, eine Konfiguration anzunehmen, in der das Innenelement ferner einen rotierenden Flansch umfasst, der in einem Abschnitt bereitgestellt ist, der an einer axial außenliegenden Seite der doppelreihigen Innenringlaufbahnen angeordnet ist, um ein Rad zu lagern und montieren, in dem ein Durchgangsloch an jedem von einer Mehrzahl von Umfangspositionen des rotierenden Flansches bereitgestellt ist, und in dem ein Durchmesser eines eingeschriebenen Kreises des Durchgangslochs, dessen Mittelpunkt mit einer Mittelachse des Innenelements zusammenfällt, kleiner ist als ein Außendurchmesser einer axial außenliegenden Endfläche des stationären Zylinderabschnitts.
In dem Lager einer Nabeneinheit gemäß der vorliegenden Erfindung werden in einem Fall, in dem eine Momentbelastung ausgeübt wird, die elastische Deformation des axial außenliegenden Abschnitts des Außenelements und eine Änderung in der elastischen Deformation effizient verhindert.
Figurenliste
Die vorliegende Erfindung geht aus der detaillierten Beschreibung unten und der beiliegenden Zeichnung, die lediglich zur Veranschaulichung und nicht zur Beschränkung der vorliegenden Offenbarung dient, klarer hervor und wobei:

1 eine Querschnittansicht eines Lagers einer Nabeneinheit zeigt, das ein erstes Beispiel einer Ausführungsform darstellt;
2 eine vergrößerte Ansicht darstellt, die einen unteren linken Abschnitt aus 1 zeigt;
3A bis 3D Querschnittansichten darstellen, die einige Schritte eines Herstellungsprozesses für ein Außenelement zeigen, der das Lager einer Nabeneinheit gemäß dem ersten Beispiel der Ausführungsform in der Reihenfolge des Prozesses bildet;
4A eine Querschnittansicht darstellt, die einen Zustand zeigt, in dem ein zweites Zwischenmaterial, das in 3C dargestellt ist, in einer Bearbeitungsvorrichtung angeordnet ist;
4B eine Querschnittansicht darstellt, die einen Zustand darstellt, in dem ein drittes Zwischenmaterial, das in 3D dargestellt ist, durch Bearbeitung des zweiten Zwischenmaterials erhalten wird;
5 eine Ansicht entsprechend 2 darstellt, die ein zweites Beispiel der Ausführungsform zeigt; und
6 eine Ansicht entsprechend 2 darstellt, die ein drittes Beispiel der Ausführungsform darstellt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Erstes Beispiel der Ausführungsform
Ein erstes Beispiel einer Ausführungsform wird unter Verwendung der 1 bis 4B beschrieben.
Ein beispielhaftes Lager einer Nabeneinheit wird für ein nicht-angetriebenes Rad verwendet und umfasst ein Außenelement 1, ein Innenelement 2 und mehrere Kugeln 3a und 3b, die entsprechend Wälzelemente darstellen. Die vorliegende Erfindung ist nicht nur auf ein Lager einer Nabeneinheit für ein nicht-angetriebenes Rad anwendbar, sondern auch auf ein Lager einer Nabeneinheit für ein angetriebenes Rad.
Das Außenelement 1 ist aus Metall gebildet, z. B. einem mittleren Karbonstahl, und weist eine zylindrische Gestalt auf. Das Außenelement 1 umfasst einen stationären Zylinderabschnitt 4 und einen stationären Flansch 5. Der stationäre Zylinderabschnitt 4 umfasst doppelreihige Außenringlaufbahnen 6a und 6b in einer Innenumfangsoberfläche. Unter den doppelreihigen Außenringlaufbahnen 6a und 6b ist ein Laufbahndurchmesser (Nutbodendurchmesser) der Außenringlaufbahn 6a einer axial außenliegenden Reihe größer als ein Laufbahndurchmesser (Nutbodendurchmesser) der Außenringlaufbahn 6b einer axial innenliegenden Reihe. Der stationäre Zylinderabschnitt 4 umfasst einen Montageflächenabschnitt 7 mit einer zylindrischen Oberflächengestalt, der an einer axial außenliegenden Seite der Außenringlaufbahn 6a der axial außenliegenden Reihe in der Innenumfangsfläche angeordnet ist. Ein Innendurchmesser des Montageflächenabschnitts 7 ist größer als der Laufbahndurchmesser der Außenringlaufbahn 6a der axial außenliegenden Reihe. Der stationäre Flansch 5 ist mit einer Aufhängung verbunden und daran angebracht und erstreckt sich von einer Außenumfangsoberfläche des stationären Zylinderabschnitts 4 an dem axialen Zwischenabschnitt radial nach außen. Der stationäre Flansch 5 umfasst eine Montageöffnung 8, die an jeder von einer Mehrzahl von Umfangspositionen bereitgestellt ist. Die Montageöffnung 8 stellt ein Durchgangsloch, in das ein Bolzen eingesetzt wird, der zum Verbinden und zum Anbringen des stationären Flansches 5 an der Aufhängung verwendet wird, oder eine Schrauböffnung dar, in die der Bolzen eingeschraubt wird.
Die axial außenliegende Seite bezeichnet eine Außenseite einer Fahrzeugkarosserie in einer Breitenrichtung in einem Zustand, in dem die Nabeneinheit in ein Fahrzeug eingebaut wird, und entspricht der linken Seite in den 1 und 2. Andererseits bezeichnet die axial innenliegende Seite eine Innenseite der Fahrzeugkarosserie in der Breitenrichtung in einem Zustand, in dem die Nabeneinheit in das Fahrzeug eingebaut wird, insbesondere eine Mittenseite in der Breitenrichtung, und sie entspricht der rechten Seite in 1 und 2.
Das Innenelement 2 umfasst: doppelreihige Innenringlaufbahnen 9a und 9b in einer Außenumfangsoberfläche; und einen rotierenden Flansch 10, der in einem radial äußeren Abschnitt bereitgestellte ist, der an einer axial außenliegenden Seite der Innenringlaufbahnen 9a und 9b angeordnet ist, um ein Rad und ein rotierendes Bremselement zu lagern und anzubringen. Unter den doppelreihigen Innenringlaufbahnen 9a und 9b ist ein Laufbahndurchmesser (Nutbodendurchmesser) der Innenringlaufbahn 9a einer axial außenliegenden Reihe größer als ein Laufbahndurchmesser (Nutbodendurchmesser) der Innenringlaufbahn 9b einer axial innenliegenden Reihe. Der rotierende Flansch 10 umfasst eine Montageöffnung 11, die an jeder von einer Mehrzahl von Umfangspositionen bereitgestellt ist. Ein Bodenendabschnitt eines Gewindebolzens 12, der zur Lagerung und Anbringung des Rads und des rotierenden Bremselements an dem Flansches 10 verwendet wird, wird in der Montageöffnung 11 angebracht und befestigt. In dem Beispiel wird das Innenelement 2 aus einer Kombination einer Nabenspindel 13 und eines Innenrings 14 gebildet.
Die Nabenspindel 13 ist aus einem Metall gebildet, z. B. mittleren Karbonstahl, und weist eine zylindrische Gestalt auf. Der rotierende Flansch 10 wird in einem radial äußeren Abschnitt bereitgestellt, der an einer axial außenliegenden Seite der Nabenspindel 13 angeordnet ist. Die Innenringlaufbahn 9a der axial außenliegenden Reihe wird in einer Außenumfangsfläche der Nabenspindel 13 an dem axialen Zwischenabschnitt bereitgestellt. Die Nabenspindel 13 umfasst einen Stufenabschnitt 15 mit kleinem Durchmesser in einer Außenumfangsoberfläche eines axial innenliegenden Abschnitts.
Der Innenring 14 ist aus Metall gebildet, z. B. einem Lagerstahl, und weist eine zylindrische Gestalt auf. Die Innenringlaufbahn 9b der axial innenliegenden Reihe ist in einer Außenumfangsfläche des Innenrings 14 bereitgestellt. Der Innenring 14 ist an dem Stufenabschnitt 15 mit kleinem Durchmesser der Nabenspindel 13 befestigt und ein axial innenliegender Endabschnitt des Innenrings 14 wird durch einen Halteabschnitt 16 verpresst, der in einem axial innenliegenden Endabschnitt der Nabenspindel 13 bereitgestellt ist, Als ein Ergebnis ist der Innenring 14 an der Nabenspindel 13 angebracht. Der Halteabschnitt 16 wird durch Verbiegen eines axial innenliegenden Endabschnitts eines Zwischenmaterials der Nabenspindel 13 durch eine plastische Bearbeitung gebildet, so dass er radial nach außen gerichtet ist.
Die Kugeln 3a und 3b werden aus Metall gebildet, z. B. einem Lagerstahl oder einer Keramik, und sind zwischen der Außenringlaufbahn 6a und der Innenringbahn 9a der axial außenliegenden Reihe und zwischen der Außenringlaufbahn 6b und der Innenringlaufbahn 9b der axial innenliegenden Reihe entsprechend in Mehrzahl drehbar angeordnet. Die Doppelreihen aus Kugeln 3a und 3b weisen eine Rücken-an-Rücken-Anordnung mit Kontaktwinkeln auf und sind vorgespannt.
Zusätzlich ist das Lager der Nabeneinheit entsprechend dem Beispiel asymmetrisch und die Wälzkreisdurchmesser der Doppelreihen aus Kugeln 3a und 3b variieren abhängig von einem Unterschied zwischen den Laufbahndurchmessern der doppelreihigen Außenringlaufbahnen 6a und 6b und einem Unterschied zwischen den Laufbahndurchmessern der doppelreihigen Innenringlaufbahnen 9a und 9b. Insbesondere ist der Wälzkreisdurchmesser der Kugeln 3a der axial außenliegenden Reihe größer als der Abstandsdurchmesser der Kugeln 3b der axial innenliegenden Reihe. Entsprechend ist die Anzahl der Kugeln 3a der axial außenliegenden Reihe größer als die Anzahl der Kugeln 3b der axial innenliegenden Reihe. Durch die oben beschriebene Konfiguration kann eine Tragfähigkeit einer Momentbelastung, die beim Abbiegen eines Fahrzeugs ausgeübt wird, erhört werden, während eine Zunahme im Gewicht des Lagers der Nabeneinheit verhindert wird. In dem in der Figur dargestellten Beispiel kann die Anzahl der Kugeln 3a der axial außenliegenden Reihe dadurch weiterhin erhöht werden, dass der Durchmesser der Kugeln 3a der axial außenliegenden Reihe kleiner ist als der Durchmesser der Kugeln 3b der axial innenliegenden Reihe. Die Durchmesser der Doppelreihen der Kugeln 3a und 3b können jedoch gleich sein. Die vorliegende Erfindung kann auch auf ein Lager einer Nabeneinheit angewendet werden, in dem konische Wälzelemente als Wälzelemente verwendet werden.
Eine axial außenliegende Endöffnung eines Innenraums 17, der zwischen einer Innenumfangsfläche des Außenelements 1 und einer Außenumfangsfläche des Innenelements 2 vorhanden ist und in dem die Kugeln 3a und 3b bereitgestellt werden, wird durch einen Dichtring 18 abgedichtet. Andererseits wird eine axial innenliegende Endöffnung des Außenelements 1 mit einer Lagerkappe 19 abgedichtet, die eine Gestalt eines Zylinderbodens aufweist.
Der Dichtring 18 umfasst: einen ringförmigen Metalleinsatz 20, der aus einer Metallplatte gebildet ist; und ein Dichtmaterial 21, das aus Gummi gebildet ist und durch den Metalleinsatz 20 verstärkt wird. Der Metalleinsatz 20 umfasst einen Anbringungszylinderabschnitt 22 mit einer zylindrischen Gestalt in einem radialen Außenendabschnitt. Das Dichtmaterial 21 umfasst drei Dichtlippen 23a, 23b und 23c. Der Anbringungszylinderabschnitt 22 des Metalleinsatzes 20 ist in den Montageflächenabschnitt 7 des Außenelements 1 fest eingepasst, so dass der Dichtring 18 an dem Außenelement 1 gehalten und montiert wird. In diesem Zustand gleiten die Spitzenabschnitte der drei Dichtlippen 23a, 23b und 23c, die das Dichtmaterial 21 bilden, mit dem gesamten Umfang einer Oberfläche der Nabenspindel 13.
Zusätzlich bildet die gesamte Fläche eines axialen Bereichs L, der an der axial außenliegenden Seite des stationären Flansches angeordnet ist, in dem stationären Zylinderabschnitt 4, der das Außenelement 1 bildet, gemäß dem Beispiel einen Abschnitt 25 mit großem Durchmesser, der einen gegenüber einer radial inneren Vertiefung 24 einer axial außenliegenden Oberfläche des stationären Flansches 5 größeren Außendurchmesser aufweist. Eine axial innenliegende Kante des Abschnitts mit großem Durchmesser 25 ist an der axial innenliegenden Seite eines Nutbodenabschnitts angeordnet, der einen radial äußersten Abschnitt der Außenringlaufbahn 6a der axial außenliegenden Reihe darstellt. Insbesondere ist die axial innenliegende Kante des Abschnitts 25 mit großem Durchmesser einer axial innenliegenden Kante der Außenringlaufbahn 6a der axial außenliegenden Reihe an der axial innenliegenden Seite angeordnet. Andererseits ist eine axial außenliegende Kante des Abschnitts 25 mit großem Durchmesser der Außenringlaufbahn 6a der axial außenliegenden Reihe an einer axial außenliegenden Seite angeordnet. Insbesondere ist die axial außenliegende Kante des Abschnitts 25 mit großem Durchmesser an einer axial außenliegenden Kante des stationären Zylinderabschnitts 4 angeordnet. Entsprechend werden die gesamte Fläche der Außenringlaufbahn 6a der axial außenliegenden Reihe und die gesamte Fläche des Montageflächenabschnitts 7 gemäß einem Beispiel an einer ebenen Umfangsfläche des Abschnitts 25 mit großem Durchmesser bereitgestellt.
Zusätzlich wird eine radial nach innen vertiefte Verschlussringnut 28 gemäß dem Beispiel in dem gesamten Umfang einer Außenumfangsfläche eines Abschnitts des Abschnitts 25 mit großem Durchmesser bereitgestellt, der an einer axial außenliegenden Seite der Außenringlaufbahn 6a der axial außenliegenden Reihe angeordnet ist. Die Verschlussringnut 28 leitet Feuchtigkeit, z. B. Schlamm, die zu der axial außenliegenden Seite durch eine Außenumfangsfläche des Außenelements 1 fließt, nach unten, so dass die Menge an Wasser verringert wird, die zu dem Montageabschnitt des Dichtrings 18 gelangt. In diesem Beispiel weist die Verschlussringnut 28 einen vertieften bogenförmigen Querschnitt auf und ein Bodenabschnitt 29, der einen radial innersten Abschnitt darstellt, wird an dem axialen Zwischenabschnitt der Verschlussringnut 28 bereitgestellt. Der Bodenabschnitt 29 der Verschlussringnut 28 ist an einer axial außenliegenden Seite eines Anbringungsabschnitts zwischen dem Montageflächenabschnitt 7 des Außenelements 1 und dem Anbringungszylinderabschnitt 22 des Metalleinsatzes 20 angeordnet. Zusätzlich ist ein Außendurchmesser des Bodenabschnitts 29 der Verschlussringnut 28 gemäß dem Beispiel größer als ein Durchmesser der radial inneren Vertiefung 24 der axial außenliegenden Oberfläche des stationären Flansches 5. Der Außendurchmesser des Bodenabschnitts 29 der Verschlussnutring 28 kann kleiner oder gleich dem Durchmesser der radial inneren Vertiefung 24 sein. Zusätzlich bildet in dem Beispiel ein Abschnitt einer Außenumfangsfläche des Abschnitts 25 mit großem Durchmesser, ausgenommen dem axial innenliegenden Endabschnitt und der Verschlussringnut 28, einen zylindrischen Oberflächenabschnitt 27.
Zusätzlich umfasst der rotierende Flansch 10 gemäß dem Beispiel ein Durchgangsloch 30 mit einer kreisförmigen Gestalt in einer Ansicht aus der Axialrichtung, die an jedem von mehreren Umfangspositionen bereitgestellt wird, die zu den Montageöffnungen 11 versetzt sind. Die Durchgangsöffnung 30 ist z. B. vorgesehen, um das Gewicht des rotierenden Flansches 10 zu verringern und den Bolzen in die Montageöffnung 8 des stationären Flansches 5 durch das Durchgangsloch 30 einzusetzen oder einzuschrauben. In dem Beispiel ist ein Durchmesser D₃₀ eines eingeschriebenen Kreises des Durchgangslochs 30 mit Mittelpunkt auf einer Mittelachse des Innenelements 2 kleiner als ein Außendurchmesser D₄ einer außenliegenden Endfläche des stationären Zylinderabschnitts 4, der das Außenelement 1 bildet (D₃₀ < D4).
In dem Beispiel wird ferner eine ringförmige Labyrinthdichtung 31 mit einer L-Gestalt im Querschnitt zwischen einem axial außenliegenden Endabschnitt des stationären Zylinderabschnitts 4 bereitgestellt, der das Außenelement 1 und den rotierenden Flansch 10 bildet. Die Labyrinthdichtung 31 wird aus einer Kombination aus einer axialen Labyrinthdichtung 30 und einer radialen Labyrinthdichtung 32 gebildet. Die axiale Labyrinthdichtung 32 wird durch Anordnen einer Innenumfangsfläche des axial außenliegenden Endabschnitts des stationären Zylinderabschnitts 4 und eine Labyrinthumfangsfläche 34 mit einer zylindrischen Oberflächengestalt gebildet, die in dem Flansch 10 bereitgestellt ist, so dass sie einander in der Radialrichtung gegenüberliegend und nahe beieinander angeordnet werden. Die radiale Labyrinthdichtung 33 wird durch Anordnen der axial außenliegenden Endfläche des stationären Zylinderabschnitts 4 und einer Labyrinthseitenfläche 33 mit einer kreisförmigen Ringgestalt gebildet, die in dem rotierenden Flansch 10 bereitgestellt wird, so dass sie einander in der Axialrichtung gegenüberliegen und nahe beieinander angeordnet sind.
Das Außenelement 1, das das Lager der Nabeneinheit gemäß dem Beispiel bildet, kann z. B. gemäß der folgenden Prozessreihenfolge hergestellt werden.
Als erstes wird ein zylindrisches Anfangsmaterial 36, das aus einem Stahl gebildet ist, gemäß der Darstellung in 3A vorbereitet und es wird ein Stauchungsprozess durchgeführt, um das Anfangsmaterials 36 in einer Axialrichtung zu stauchen. Als ein Ergebnis wird gemäß der Darstellung in 3B ein erstes Zwischenmaterial 37 mit einer Fassgestalt erhalten.
Als nächstes wird ein Prozess eines Pressens eines Paares von Pressformen gegen gegenüberliegende Endflächen des ersten Zwischenmaterials 37 in der Axialrichtung in einem Zustand durchgeführt, in dem die Pressformen um das erste Zwischenmaterial 37 herum angeordnet sind. Als ein Ergebnis wird ein zweites Zwischenmaterial 38 gemäß der Darstellung in 3C erhalten. Das zweite Zwischenmaterial 38 umfasst: einen zylindrischen Abschnitt 39 mit einer im Wesentlichen zylindrischen Gestalt; einen Unterteilungsplattenabschnitt 40, der einen radialen Innenabschnitt des zylindrischen Abschnitts 39 an dem axialen Zwischenabschnitt unterteilt; und einen Flanschabschnitt 41, der sich von einer Außenumfangsfläche des zylindrischen Abschnitts 39 an dem axialen Zwischenabschnitt radial nach außen erstreckt. Der zylindrische Abschnitt 39 bildet letztlich den stationären Zylinderabschnitt 4 und der Flanschabschnitt 41 bildet letztlich den stationären Flansch 5.
Als nächstes wird in dem zylindrischen Abschnitt 39 des zweiten Zwischenmaterials 38 ein Abschnitt mit einer zylindrischen Gestalt, der an einer axial außenliegenden Seite von dem Flanschabschnitt 41 angeordnet ist, insbesondere an einem axial außenliegenden Halbabschnitt des zylindrischen Abschnitts 39, in einer sich verjüngenden zylindrischen Gestalt gelängt, in der eine axial außenliegende Seite eine Seite mit größerem Durchmesser darstellt. Als ein Ergebnis wird ein drittes Zwischenmaterial 42 erhalten, das in 3D dargestellt ist. Insbesondere wird, wie in 4A dargestellt ist, ein axial innenliegender Halbabschnitt des zweiten Zwischenmaterials 38 in einen Halterungsvertiefungsabschnitt 44 eingepasst, der eine Öffnung in einer oberen Oberfläche einer Aufnahmeplatte 43 aufweist, und ein zylindrisches Presswerkzeug 45 wird um den axial außenliegenden Halbabschnitt des zylindrischen Abschnitts 39 herum angeordnet. Wie in den 4A und 4B chronologisch dargestellt ist, wird ein Presswerkzeug 46 auf eine radial innere Seite des axial außenliegenden Halbabschnitts des zylindrischen Abschnitts 39 gepresst. Als ein Ergebnis wird der axial außenliegende Halbabschnitt des zylindrischen Abschnitts 39 in eine sich verjüngende zylindrische Gestalt gelängt, in der eine axial außenliegende Seite eine Seite mit großem Durchmesser darstellt. Als ein Ergebnis wird das dritte Zwischenmaterial 42 erhalten. Ein axial außenliegender Halbabschnitt eines zylindrischen Abschnitts 39a, der das dritte Zwischenmaterial 42 bildet, bildet einen sich verjüngenden zylindrischen Abschnitt 47 mit vergrößertem Durchmesser, in dem eine axial außenliegende Seite eine Seite mit größerem Durchmesser darstellt.
Als nächstes wird der Unterteilungsplattenabschnitt 40 des dritten Zwischenmaterials 42 ausgestanzt und entfernt und es werden ein Bearbeitungsprozess, z. B. ein Schneiden oder Schleifen, und eine Wärmebehandlung an dem dritten Zwischenmaterial 42 durchgeführt. Als ein Ergebnis wird das Außenelement 1 fertiggestellt.
Zu diesem Zeitpunkt wird gemäß dem Beispiel eine Gestalt eines axial außenliegenden Halbabschnitts des stationären Zylinderabschnitts 4 durch ein Schneiden des Abschnitts 47 mit vergrößertem Durchmesser erhalten, wobei das Außenelement 1 gebildet wird. Eine Gestalt des Abschnitts 47 mit vergrößertem Durchmesser Ist der Gestalt des axial außenliegenden Halbabschnitts des stationären Zylinderabschnitts 4 im Vergleich zu einer Gestalt des axial außenliegenden Halbabschnitts des zylindrischen Abschnitts 39 ähnlicher, der das zweite Zwischenmaterial 38 bildet. Demzufolge kann die Menge an Verschnitt verringert werden und die Ausbeute des Materials kann verbessert werden.
In dem Lager der Nabeneinheit gemäß dem Beispiel ist der Laufbahndurchmesser der Außenringtaufbahn 6a der axial außenliegenden Reihe größer als der Laufbahndurchmesser der Außenringlaufbahn 6b der axial innenliegenden Reihe. Zusätzlich ist der Innendurchmesser des Montageflächenabschnitts 7, der an einer axial außenliegenden Seite der Außenringtaufbahn 6a der axial außenliegenden Reihe angeordnet ist, größer als der Laufbahndurchmesser der Außenringlaufbahn 6a der axial außenliegenden Reihe. Ferner wird die elastische Deformation des axial außenliegenden Abschnitts des stationären Zylinderabschnitts 4, der das Außenelement bildet, in einem Fall verhindert, in dem eine Momentbelastung ausgeübt wird, obwohl die Verschlussringnut 28 in der Außenumfangsfläche des axial außenliegenden Endabschnitts des stationären Zylinderabschnitts 4 bereitgestellt wird. Insbesondere bildet der axial außenliegende Abschnitt des stationären Zylinderabschnitts 4, wo die Außenringlaufbahn 6a der axial außenliegenden Reihe und der Montageflächenabschnitt 7 in der Innenumfangsfläche bereitgestellt sind, in dem Lager der Nabeneinheit gemäß dem Beispiel den Abschnitt 25 mit großem Durchmesser, der einen Durchmesser aufweist, der größer ist als der der radial inneren Vertiefung 24 der axial außenliegenden Oberfläche des stationären Flansches 5. Demzufolge wird die Dicke des axial außenliegenden Abschnitts des stationären Zylinderabschnitts 4 entsprechend dem Abschnitt 25 mit großem Durchmesser durch den Abschnitt vergrößert, der von der radial inneren Vertiefung 24 der axial außenliegenden Oberfläche des Stationären Flansches 5 radial außenliegend angeordnet ist, insbesondere des Abschnitts, der zu der gestrichelten Linie P in 1 radial außenliegend angeordnet ist. Zusätzlich kann die Dicke des Abschnitts, an dem die Verschlussringnut 28 bereitgestellt ist, ausreichend gesichert sein, da die Verschlussringnut 28 in der Außenumfangsfläche des Abschnitts 25 mit großem Durchmesser vorgesehen ist. Demgemäß wird in einem Fall, in dem eine Momentbelastung ausgeübt wird, die elastische Deformierung des axial außenliegenden Abschnitts des stationären Zylinderabschnitts 4 in dem Lager der Nabeneinheit gemäß dem Beispiel verhindert.
In einem Fall, in dem die vorliegende Erfindung ausgeführt wird, muss die axial innenliegende Kante des Abschnitts 25 mit großem Durchmesser lediglich an der axial innenliegenden Seite des Nutbodenabschnitts der Außenringlaufbahn 6a der axial außenliegenden Reihe angeordnet werden und ist nicht unbedingt an der axial innenliegenden Seite der axial innenliegenden Kante der Außenringlaufbahn 6a der axial außenliegenden Reihe angeordnet. Zusätzlich ist die axial außenliegende Kante des Abschnitts 25 mit großem Durchmesser lediglich an der axial außenliegenden Seite der Verschlussringnut 28 anzuordnen und nicht unbedingt in der axial außenliegenden Kante des stationären Zylinderabschnitts 4.
Im Übrigen weist die Befestigung des Anbringungszylinderabschnitts 22 des Metalleinsatzes 20, der den Dichtring 18 bildet, an dem Montageflächenabschnitt 7 des stationären Zylinderabschnitts 4 den gleichen Effekt auf, wie in einem Fall, in dem die Dicke des Abschnitts 25 mit großem Durchmesser weiter zunimmt, insbesondere weist sie einen Effekt auf, so dass die elastische Deformierung des axial außenliegenden Abschnitts des stationären Zylinderabschnitts 4 in einem Fall verhindert wird, in dem eine Momentbelastung ausgeübt wird. Die Dicke des stationären Zylinderabschnitts 4 nimmt jedoch durch die Tiefe der Verschlussringnut 28 in einem Fall, in dem die Verschlussringnut 28 den Anbringungsabschnitt zwischen dem Montageflächenabschnitt 7 und dem Anbringungszylinderabschnitt 22 überlagert, ab und demzufolge wird dieser Effekt abgeschwächt. Andererseits ist der Bodenabschnitt 29 der Verschlussringnut 28 gemäß dem Beispiel zu dem Anbringungsabschnitt zwischen dem Montageflächenabschnitt 7 und dem Anbringungszylinderabschnitt 22 an der axial außenliegenden Seite angeordnet. Demzufolge überlagert der axial innenliegende Endabschnitt der Verschlussringnut 28 mit kleiner Tiefe lediglich radial den Anbringungsabschnitt. Demzufolge wird die Abschwächung des Effekts verhindert. In einem Fall, in dem die vorliegende Erfindung ausgeführt wird, ist es vom Standpunkt einer Verbesserung dieses Effekts bevorzugt, dass die gesamte Fläche der Verschlussringnut 28 von dem Anbringungsabschnitt zwischen dem Montageflächenabschnitt 7 und dem Anbringungszylinderabschnitt 22 an der axial außenliegenden Seite angeordnet wird.
Zusätzlich wird gemäß dem Beispiel die ringförmige Labyrinthdichtung 31 mit einer L-Gestalt im Querschnitt zwischen dem axial außenliegenden Endabschnitt des stationären Zylinderabschnitts 4, der das Außenelement 1 bildet, und dem rotierenden Flansch 10 breitgestellt. Folglich kann verhindert werden, dass Fremdkörper, z. B. Schlamm, zu dem Montageabschnitt des Dichtrings 18 durch eine Lücke zwischen dem axial außenliegenden Endabschnitt des stationären Zylinderabschnitts 4 und dem rotierenden Flansch 10 gelangen.
Darüber hinaus werden die Fremdkörper sogar in einem Fall, in dem Fremdkörper in die Labyrinthdichtung 31 eindringen, zu dem rotierenden Flansch 10, der eine höhere Geschwindigkeit aufweist, und einem niedrigen Druck mittels einer Luftströmung hingezogen, die in der Labyrinthdichtung 31 entlang der Drehung des rotierenden Flansches 10 (Rate) erzeugt wird. Zusätzlich ist der Durchmesser D₃₀ eines eingeschriebenen Kreises des Durchgangslochs 30 mit Mittelpunkt an der Mittelachse des Innenelements 2 gemäß dem Beispiel kleiner als der Außendurchmesser D₄ der axial außenliegenden Endfläche des stationären Zylinderabschnitts 4, der das Außenelement 1 bildet (D₃₀ < D₄). Insbesondere liegt ein innerer Endabschnitt des Durchgangsloches 30 in der Radialrichtung des Innenelements 2 der axial außenliegenden Endfläche des stationären Zylinderabschnitts 4 in der Axialrichtung gegenüber. In dem Abschnitt, an dem das Durchgangsloch 30 der axial außenliegenden Endfläche des stationären Zylinderabschnitts 4 gegenüberliegt, ist ein Raum, der an der axial außenliegenden Seite der axial außenliegenden Endfläche des stationären Zylinderabschnitts 4 angeordnet ist, breiter als in umgebenden Bereichen. Demzufolge nimmt die Strömungsgeschwindigkeit der Luft ab und der Luftdruck steigt. Diese Zunahme im Druck dient als Kraft, um Fremdkörper zu der Außenumgebung auszugeben. Dementsprechend werden Fremdkörper, die zu dem rotierenden Flansch 10 hingezogen werden, aufgrund der Ausgabekraft in das Durchgangsloch 30 ausgegeben und dann aufgrund der Wirkung einer Zentrifugalkraft an die Umgebung außen ausgegeben. Demzufolge kann verhindert werden, dass Fremdkörper zu dem Montageabschnitt des Dichtrings 18 gelangen.
Zweites Beispiel der Ausführungsform
Mit Bezug auf 5 wird ein zweites Beispiel einer Ausführungsform beschrieben.
In dem Beispiel wird eine vertiefte Nut 48 in der axial außenliegenden Kante des stationären Zylinderabschnitts 4, der das Außenelement 1 bildet, in einem unteren Endabschnitt in einem Zustand bereitgestellt, in dem das Lager der Nabeneinheit in die Aufhängung eingebaut ist, wobei die vertiefte Nut 48 drei Öffnungen in der axial außenliegenden Endfläche, der Innenumfangsfläche und der Außenumfangsfläche des stationären Zylinderabschnitts 4 aufweist.
In dem Beispiel nimmt die Strömungsgeschwindigkeit von Luft in einem Fall, in dem das Durchgangsloch 30 in dem rotierenden Flansch 10 gegenüber der vertieften Nut 48 in der Axialrichtung vorgesehen ist, weiterhin ab und der Druck steigt weiter an, wobei die Strömungsgeschwindigkeit des Luftstroms, der mit der Drehung des rotierenden Flansches 10 erzeugt wird, in dem Abschnitt abnimmt, an dem das Durchgangsloch 30 der vertieften Nut 48 gegenüberliegt. Demzufolge kann der Effekt zur Ausgabe von Fremdkörpern, die in die Labyrinthdichtung 31 eingedrungen sind, weiter verbessert werden. Zusätzlich ist die vertiefte Nut 48 in dem unteren Endabschnitt in einem Zustand angeordnet, in dem das Lager der Nabeneinheit in die Aufhängung eingebaut ist. Demzufolge kann der Effekt der Ausgabe von Fremdkörper aufgrund von Gravitationswirkung weiter verbessert werden. In einem Fall, in dem die vorliegende Erfindung ausgeführt wird, kann die vertiefte Nut 48 auch an einer Umfangsposition angeordnet sein, die zu dem unteren Endabschnitt in einem Zustand verlagert ist, in dem das Lager der Nabeneinheit in die Aufhängung eingebaut ist. Zusätzlich kann die vertiefte Nut 48 auch an einer Mehrzahl von Umfangspositionen angeordnet sein.
Andere Konfigurationen und Wirkungen sind gleich denen gemäß dem ersten Beispiel der Ausführungsform.
Drittes Beispiel der Ausführungsform
Mit Bezug auf 6 wird ein drittes Beispiel einer Ausführungsform beschrieben.
In der axial außenliegenden Kante des stationären Zylinderabschnitts 4, die das Außenelement 1 bildet, wird z. B. ein vertiefter Abschnitt 26, der zwei Öffnungen in der axial außenliegenden Endfläche und der Außenumfangsfläche des stationären Zylinderabschnitts 4 aufweist, an jedem von einer Mehrzahl von Positionen bereitgestellt, die die gleiche Phase aufweisen, wie die Montageöffnungen 8 (vgl. 1), die in dem stationären Flansch 5 in der Umfangsrichtung vorgesehen sind. Die Tiefe des vertieften Abschnitts 26 in der Radialrichtung nimmt in einer Richtung von der axial außenliegenden Seite zu der axial innenliegenden Seite ab. In einem Fall, in dem ein Werkzeug verwendet wird, um das Lager der Nabeneinheit von der Aufhängung zu lösen, wird das Werkzeug von der axial außenliegenden Seite zu der axial innenliegenden Seite des rotierenden Flansches 10 durch das Durchgangsloch 30 eingeführt, der vertiefte Abschnitt 26 dient zur Führung eines Spitzenabschnitts des Werkzeugs zu der radialen Außenseite des stationären Zylinderabschnitts 4. Zusätzlich kann der vertiefte Abschnitt 26 auch die gleiche Funktion aufweisen, wie die Vertiefungsnut 48 (vgl. 5) des zweiten Beispiels der Ausführungsform. In dem Beispiel gemäß den Figuren ist ein Durchmesser D₂₆ eines eingeschriebenen Kreises des vertieften Abschnitts 26 mit Mittelpunkt an einer Mittelachse des Außenelements 1 größer als der Durchmesser D₃₀ des eingeschriebenen Kreises des Durchgangslochs 30 mit Mittelpunkt, der mit der Mittelachse des Innenelements 2 (= die Mittelachse des Außenelements 1) zusammenfällt (D₂₆ < D₃₀). Der Durchmesser D₂₆ des eingeschriebenen Kreises des Vertiefungsabschnitts 26 kann auch kleiner oder gleich dem Durchmesser D₃₀ des eingeschriebenen Kreises des Durchgangslochs sein (D₂₆ < D₃₀).
Andere Konfigurationen und Wirkungen sind gleich denen im ersten Beispiel der Ausführungsform.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2012149721 A [0003, 0004]

Claims

Lager einer Nabeneinheit, umfassend: ein Außenelement mit: einem stationären Zylinderabschnitt; einem stationären Flansch, der sich von einer Außenumfangsfläche des stationären Zylinderabschnitts radial nach außen erstreckt und mit einer Aufhängung verbunden und daran angebracht ist; und doppelreihigen Außenringlaufbahnen, die in einer Innenumfangsfläche des stationären Zylinderabschnitts bereitgestellt sind und in denen ein Laufbahndurchmesser einer Außenringtaufbahn einer axial außenliegenden Reihe der doppelreihigen Außenringlaufbahnen größer ist als ein Laufbahndurchmesser einer Außenringlaufbahn einer axial innenliegenden Reihe der doppelreihigen Außenringlaufbahnen; ein Innenelement, das doppelreihige Innenringlaufbahnen in einer Außenumfangsfläche umfasst; und eine Mehrzahl von Wälzelementen, die zwischen den doppelreihigen Außenringlaufbahnen und den doppelreihigen Innenringlautbahnen angeordnet sind, wobei: wenigstens ein Teil eines axialen Bereichs des stationären Zylinderabschnitts, der an einer axial außenliegenden Seite des stationären Flansches angeordnet ist, einen Abschnitt mit großem Durchmesser bildet, der einen gegenüber einer radial inneren Vertiefung einer axial außenliegenden Oberfläche des stationären Flansches größeren Außendurchmesser aufweist, eine axial innenliegende Kante des Abschnitts mit großem Durchmesser an einer axial innenliegenden Seite des radial äußersten Abschnitts der Außenringlaufbahn der axial außenliegenden Reihe angeordnet ist, und eine axial außenliegende Kante des Abschnitt mit großem Durchmesser an einer axial außenliegenden Seite der Außenringlaufbahn der axial außenliegenden Reihe angeordnet ist; und eine Verschlussringnut, die radial nach innen vertieft ist, in einer Umfangsrichtung in einer Außenumfangsfläche eines Abschnitts des Abschnitts mit großem Durchmesser bereitgestellt ist, der an einer axial außenliegenden Seite der Außenringlaufbahn der axial außenliegenden Reihe angeordnet ist.
Lager einer Nabeneinheit nach Anspruch 1, ferner umfassend: einen Montageflächenabschnitt, der an einer axial außenliegenden Seite der doppelreihigen Außenringlaufbahnen in der Innenumfangsfläche des stationären Zylinderabschnitts angeordnet ist; und einen Dichtring mit einem ringförmigen Metalleinsatz, der in den Montageflächenabschnitt fest eingepasst ist, wobei die axial außenliegende Kante des Abschnitts mit großem Durchmesser und ein radial innerster Abschnitt der Verschlussringnut an einer axial außenliegenden Seite eines Anbringungsabschnitts zwischen dem Montageflächenabschnitt und dem Metalleinsatz angeordnet sind.
Lager einer Nabeneinheit nach Anspruch 1 oder 2, wobei: das Innenelement ferner einen rotierenden Flansch umfasst, der in einem Abschnitt bereitgestellt ist, der an einer axial außenliegenden Seite der doppelreihigen Innenringlaufbahnen angeordnet ist, um ein Rad zu lagern und daran anzubringen; ein Durchgangsloch an jeder von einer Mehrzahl von Umfangspositionen des rotierenden Flansches bereitgestellt ist; und ein Durchmesser eines eingeschriebenen Kreises des Durchgangslochs mit Mittelpunkt an einer Mittelachse des Innenelements kleiner ist als ein Außendurchmesser einer axial außenliegenden Endfläche des stationären Zylinderabschnitts.