DE602004009851T2 - Radlager für Fahrzeuge - Google Patents

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Description

  • STAND DER TECHNIK
  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Lager zur drehbaren Aufnahme eines Rades eines Fahrzeuges, beispielsweise eines Kraftfahrzeuges, bezüglich einer Fahrzeugkarosserie und insbesondere auf eine Verbesserung einer Dichtungsanordnung, in der ein magnetischer Impulsgeber zur Erfassung der Raddrehgeschwindigkeit integral eingebaut ist.
  • BESCHREIBUNG DES STANDES DER TECHNIK
  • Es ist den Fachleuten bekannt, dass das Lager für ein Fahrzeugrad eine Dichtungsvorrichtung besitzt, in der ein magnetischer Impulsgeber zur Erfassung der Raddrehgeschwindigkeit integral eingebaut ist.
  • 8 ist eine Querschnittsansicht eines Lagers für ein Fahrzeugrad des Standes der Technik mit einem inneren Element 50, einem äußeren Element 60 und doppelreihiger Wälzelementen 70 und 70, die zwischen dem inneren und äußeren Element 50 und 60 angeordnet sind. Das innere Element 50 umfasst ein Nabenrad 51 und einen inneren Ring 51, der auf dem Nabenrad 51 befestigt ist. Das Nabenrad 51 ist integral mit einem Radmontageflansch 53 ausgebildet zur Montage eines (nicht gezeigten) Rades darauf und Nabenbolzen 54 zum Sichern des Rades sind in gleichem Abstand längs des Umfangs des Flansches 53 angeordnet. Der innere Ring 52 ist auf einen gestuften Abschnitt 55 mit kleinem Durchmesser aufgepresst, der am Nabenrad 51 ausgebildet ist. Das Ende des gestuften Abschnittes 55 wird plastisch radial nach außen verformt, um einen verstemmten Abschnitt 56 zu bilden, um zu verhindern, dass der innere Ring 52 axial vom Nabenrad 51 abfällt.
  • Das äußere Element 60 ist integral mit einem Karosseriebefestigungsflansch 61 ausgebildet, der an einem Gelenk "N" an dessen Umfang zu montieren ist, und ist auch mit doppelreihigen Kugellagerringflächen 60a und 60b an einer inneren Umfangsfläche gegenüber den inneren Kugellagerringflächen ausgebildet. Im inneren Element 50 sind die inneren Kugellagerringflächen 51a und 51b an den äußeren Umfangsflächen des Nabenrades 51 und des inneren Rings 52 jeweils gegenüber den äußeren, doppelreihigen Kugellagerringflächen 60a und 60a des äußeren Elementes 60 ausgebildet. Doppelreihige Wälzelemente (Kugeln) 70 und 70 sind zwischen den äußeren und inneren Kugellagerringflächen 60a und 51a; 60a und 52a angeordnet und werden durch die Käfige 71 und 71 gehalten, um frei zu rollen. Dichtungsvorrichtungen 62 und 63 sind an den Enden des äußeren Elementes 60 montiert, um Leck von Schmierfett, das innerhalb des Lagers enthalten ist und auch Eindringen von Regenwasser oder Staub in das Lager von Umgebungsbedingungen zu verhindern. Das Lager mit einer derartigen Anordnung wird eine "dritte Generation" genannt.
  • Bei einem derartigen Lager für ein Fahrzeugrad besitzt die Dichtungsvorrichtung 63, wie in einer vergrößerten Ansicht in 9 deutlich zu sehen ist, erste und zweite ringförmige Dichtungsplatten 64 und 65, die am inneren Ring 52 und dem äußeren Element 60 jeweils befestigt sind. Jede dieser Dichtungsplatten 64 und 65 besitzt einen im Wesentlichen L-förmigen Querschnitt, der jeweils von einem zylindrischen Abschnitt 64a und 65a und einem sich radial erstreckenden Abschnitt 64b und 65b gebildet wird, und die Dichtungsplatten 64 und 65 sind sich einander gegenüberliegend angeordnet. Der sich radial erstreckende Abschnitt 64b der ersten Dichtungsplatte 64 besitzt einen Impulsgeber 66 zur Erfassung der Raddrehgeschwindigkeit, der durch Vulkanisierung damit an der nach innen gerichteten Seite des Lagers verbunden ist. Der Impulsgeber 66 ist aus Magnetgummi hergestellt, in dem Magnetsubstanzpulver vermischt ist und N- und S-Pole entlang der Umfangsrichtung des Impulsgebers abwechselnd magnetisiert werden.
  • Die zweite Dichtungsplatte 65 besitzt ein durch Vulkanisierung damit verbundenes Dichtungselement 67 mit einer integral ausgebildeten Seitenlippe 67, die mit dem sich radial erstreckenden Abschnitt 64b gleitend in Kontakt steht, und weitere integral ausgebildete Radiallippen 67a und 67c, die mit dem zylindrischen Abschnitt 64a gleitend in Kontakt stehen. Eine Spitze des sich radial erstreckenden Abschnitts 64b der ersten Dichtungsplatte 64 liegt dem zylindrischen Abschnitt 65a der zweiten Dichtungsplatte 65 gegenüber, wobei ein kleiner radialer Spalt dazwischen gehalten wird, der eine Labyrinthdichtung 68 bildet.
  • Obwohl die erste einen Ölschleuderring bildende Dichtungsplatte 64 auf die äußere Umfangsfläche des inneren Rings 52 aufgepresst ist, würden Anflüge von Wasser durch den montierten Abschnitt in das Lagerinnere eindringen. Ein derartiges Eindringen von Wasser verursacht nicht nur Qualitätsverlust des Schmierfettes und somit Verminderung der Standzeit des Lagers, sondern Bildung von Rost an der ersten Dichtungsplatte 64 und somit Verschleiß der Dichtungslippen.
  • Zur Lösung dieses Problems schlug der Anmelder der vorliegenden Erfindung in JP 2001215132 A , die den nächstliegenden Stand der Technik gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bildet, eine Dichtungsanordnung vor, die in 10 gezeigt ist. Gemäß dieser Dichtungsanordnung berührt ein hervorstehendes Teil 66a, das sich vom Impulsgeber 66 erstreckt, den verstemmten Abschnitt 56 elastisch, um eine exponierte Fläche 69 (siehe 9) des inneren Rings 52 abzudichten und auch um Wasser daran zu hindern, in das Lager über die aneinander gestoßene Fläche zwischen der Endfläche des inneren Rings 52 und dem verstemmten Abschnitt 56 einzudringen.
  • Da jedoch das Magnetgummi-Bauteil, das den Impulsgeber 66 bildet, mit viel Magnetpulver vermischt ist, wird es nicht nur teuer sondern fehlt es ihm an geeigneter Elastizität. Außerdem würde manchmal zwischen den eingebauten Flächen des inneren Rings 52 und der Dichtungsplatte 64 Ringspannung durch die radiale plastische Verformung des gestuften Abschnittes 55 mit kleinem Durchmesser bedingt durch Abdichtungsarbeiten verursacht. Wenn in diesem eingebauten Abschnitt unter derartigen Umständen Korrosion voranschreiten würde, wird der natürlich vorkommende diffundierbare Wasserstoff in die metallographische Struktur des inneren Rings 52 eindringen und deren metallische Korngrenze zerstören und so unerwünschten "verzögerten Bruch" verursachen.
  • Da die Fläche des Impulsgebers 66 außerdem der Umgebung ausgesetzt ist und gegenüber einem (nicht dargestellten) Geschwindigkeitssensor mit einem vorgegebenen Spalt dazu angeordnet ist, dringen Staub oder Sand in den Spalt ein und verschleißen ihre Flächen, verursacht Vergrößerung des Luftspaltes zwischen dem Impulsgeber und dem Geschwindigkeitssensor, die durch deren Verschleiß verursacht wird, Verminderung der Erfassungsgenauigkeit. US-A-5 431 413 bezieht sich auf eine Dichtung, die einen magnetischen Impulsgeber einschließt. Die Dichtung umfasst eine Scheibe, die den magnetischen Impulsgeber hält. Bei einigen darin offenbarten Ausführungsformen, die in 3 und 5 gezeigt sind, ist die Dichtung am Lager mit einem sich drehenden inneren Ring und einem festen äußeren Ring befestigt. Jedoch ist die in US-A-5 431 413 offenbarte Dichtung nur zwischen dem inneren Ring und dem äußeren Ring befestigt, wenn sie in einem Lager montiert ist. Es gibt somit immer einen exponierten Abschnitt des inneren Rings, der nicht von der Scheibe bedeckt wird.
  • KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Lager mit einem magnetischen Impulsgeber für ein Fahrzeugrad bereit zu stellen, welches das Eindringen von Wasser durch den eingebauten Abschnitt der Dichtungsplatte verhindern kann, um die Lager-Standzeit zu verbessern, und welches auch den Impulsgeber schützen kann.
  • Um die oben genannte Aufgabe zu lösen, wird ein Lager für ein Fahrzeugrad bereitgestellt, umfassend ein inneres Element, das ein Nabenrad enthält, das an seinem einen Ende mit einem Radmontageflansch integral ausgebildet ist und auch mit einer inneren Kugellagerringfläche an einer äußeren Umfangsfläche und einem gestuften Abschnitt mit kleinem Durchmesser, der sich axial von der inneren Kugellagerringfläche erstreckt, ausgebildet ist, und das einen inneren Ring enthält, der auf dem gestuften Abschnitt angebracht ist und mit einer weiteren inneren Kugellagerringfläche an dessen äußeren Umfangsfläche ausgebildet ist; ein äußeres Element, das an dessen Umfang integral mit einer Karosseriehalterung ausgebildet ist und auch mit doppelreihigen Kugellagerringflächen an einer inneren Umfangsfläche gegenüberliegend von den inneren Kugellagerringflächen ausgebildet ist; doppelreihige Wälzelemente, die zwischen dem inneren und äußeren Element angeordnet sind; und Dichtungsmittel zur Abdichtung ringförmiger Räume zwischen dem inneren und äußeren Element; wobei der innere Ring an dem Nabenrad durch einen verstemmten Abschnitt, der durch plastisches Verformen des Endes des gestuften Abschnittes mit kleinem Durchmesser des Nabenrades nach außen gebildet ist, festgehalten werden, um nicht axial bezüglich des Nabenrades bewegt zu werden, DADURCH GEKENNZEICHNET, dass: eine Dichtungsvorrichtung an der nach innen gerichteten Seite der Dichtungsvorrichtungen eine erste, am inneren Ring angeordnete Dichtungsplatte und eine zweite, am äußeren Element gegenüberliegend der ersten Dichtungsplatte angeordnete zweite Dichtungsplatte umfasst; die erste Dichtungsplatte an nach innen gerichteter Seite des Lagers einen sich radial erstreckenden Abschnitt besitzt; mit dem sich radial nach außen erstreckenden Abschnitt der ersten Dichtungsplatte elastomeres Material verbunden ist, mit dem Magnetsubstanzpulver vermischt ist und in dem N- und S-Pole entlang dessen Umfangsrichtung abwechselnd magnetisiert werden; die zweite Dichtungsplatte einen im wesentlichen L-förmigen Querschnitt besitzt, der von einem zylindrischen Abschnitt und einem sich radial erstreckenden Abschnitt gebildet wird und Seitenlippe(n) in sich vereinigt, die mit dem sich radial erstreckenden Abschnitt der ersten Dichtungsplatte gleitend in Kontakt stehen; die Spitze des sich radial erstreckenden Abschnitts der ersten Dichtungsplatte unter Einhaltung eines kleinen radialen Spalts bezüglich des zylindrischen Abschnittes der zweiten Dichtungsplatte positioniert ist; und der exponierte Abschnitt des inneren Rings von der ersten Dichtungsplatte bedeckt ist.
  • Gemäß den kennzeichnenden Merkmalen der Dichtungsvorrichtung des Lagers für ein Fahrzeugrad der dritten Generation der vorliegenden Erfindung ist es möglich, Eindringen von Regenwasser oder Staub in das Lager durch die Umgebungsbedingungen zu verhindern. Da außerdem der eingebaute Abschnitt sowie der innere Ring nicht den Umgebungsbedingungen ausgesetzt sind, ist es auch möglich, Fortschreiten von Korrosion in diesen Abschnitten, Eindringen von diffundierbarem Wasserstoff in die metallographische Struktur des inneren Rings 52, der natürlich vorkommt und deren metallische Korngrenzen zerstört, und somit Bildung von unerwünschtem verzögerten Bruch zu verhindern
  • Es ist bevorzugt, dass die erste Dichtungsplatte als eine Kappe ausgebildet ist, mit einem eingebauten Abschnitt, der auf der äußeren Umfangsfläche des inneren Rings aufzupressen ist, und einem Bodenabschnitt zum Abdecken des verstemmten Abschnittes. Diese Anordnung verhindert, dass der eingebaute Abschnitt sowie der aneinander gestoßene Abschnitt zwischen der Endfläche des inneren Rings und des verstemmten Abschnittes den Umgebungsbedingungen ausgesetzt werden.
  • Es ist auch bevorzugt, dass die erste Dichtungsplatte als eine Scheibenkonfiguration ausgebildet ist, die an die Endfläche des inneren Rings anzustoßen ist, und wird daran durch den verstemmten Abschnitt des Nabenrades befestigt. Diese Anordnung verhindert, dass der eingebaute Abschnitt sowie der innere Ring den Umgebungsbedingungen ausgesetzt werden, und verhindert somit Bildung von Rost am eingebauten Abschnitt des inneren Rings.
  • Es ist bevorzugt, dass die erste Dichtungsplatte einen eingebauten Abschnitt, der auf der äußeren Umfangsfläche des inneren Rings aufzupressen ist, und einen befestigten Abschnitt besitzt, der an der Endfläche des inneren Rings durch den verstemmten Abschnitt des Nabenrades festzuhalten ist, und eine Vertiefung zur Aufnahme des befestigten Abschnittes an dem verstemmten Abschnitt ausgebildet ist. Dieser Aufbau kann wenigstens die Verformung der ersten Dichtungsplatte unterdrücken, die durch die plastische Verformung zur Bildung des verstemmten Abschnittes verursacht wird.
  • Es ist auch bevorzugt, dass das elastomere Material über einen Bereich vom radial äußersten Ende des sich radial erstreckenden Abschnittes bis zu einem Punkt radial einwärts über die äußere Umfangsfläche des inneren Rings hinaus mit der ersten Dichtungsplatte verbunden ist. Diese Anordnung ermöglicht Vergrößerung der Impulsgeberfläche und somit der Magnetkraft.
  • Gemäß den oben genannten kennzeichnenden Merkmalen der Dichtungsvorrichtung des Lagers für ein Fahrzeugrad ist es möglich, exzellentes Dichtungsvermögen zu erzielen, um Eindringen von Regenwasser oder Staub in das Lager durch die Umgebungsbedingungen und somit Beschädigung der Oberfläche des Impulsgebers zu verhindern und entsprechend die Erfassungsgenauigkeit unverändert zu halten. Außerdem ist es auch möglich, den Luftspalt zwischen dem Impulsgeber und dem Sensor zur Erfassung der Fahrzeuggeschwindigkeit zu reduzieren und so die Erfassungsgenauigkeit zu verbessern im Vergleich zur Anordnung mit getrennter Abdeckung zum Abdecken der Dichtungsvorrichtung.
  • Es ist bevorzugt, dass die Schutzabdeckung einen an der äußeren Umfangsfläche der ersten Dichtungsplatte befestigten zylindrischen Abschnitt und einen sich radial erstreckenden Abschnitt besitzt, der sich vom Ende des zylindrischen Abschnittes radial nach innen erstreckt und mit der Fläche des Impulsgebers in Verbindung steht. Dieser Aufbau ist einfach und ermöglicht so den einfachen Zusammenbau. Außerdem ist es möglich, den Luftspalt zwischen dem Impulsgeber und dem Sensor zur Erfassung der Fahrzeuggeschwindigkeit zu reduzieren und so die Erfassungsgenauigkeit zu verbessern.
  • Es ist auch bevorzugt, dass die erste Dichtungsplatte als eine Kappe ausgebildet ist, die mit einem zylindrischen Abschnitt, der durch Falten eines Abschnittes des sich radial erstreckenden Abschnittes gebildet wird und auf der äußeren Umfangsfläche des inneren Rings befestigt ist, und einem Bodenabschnitt zum Abdecken des verstemmten Abschnittes ausgebildet ist. Da der eingebaute Abschnitt sowie der innere Ring nicht den Umgebungsbedingungen ausgesetzt sind, ist es gemäß dieser Anordnung möglich, Fortschreiten von Korrosion in diesen Abschnitten, Eindringen von diffundierbarem Wasserstoff in die metallographische Struktur des inneren Rings 52, der natürlich vorkommt und deren metallische Korngrenzen zerstört, und somit Bildung von unerwünschtem verzögerten Bruch zu verhindern
  • Es ist bevorzugt, dass die Schutzabdeckung als eine Kappe gebildet ist, die mit einem auf der äußeren Umfangsfläche des inneren Rings montierten zylindrischen Abschnitt und einem sich radial erstreckenden Abschnitt, der sich vom Ende des zylindrischen Abschnitts radial einwärts erstreckt und mit der Fläche des Impulsgebers in Verbindung steht, ausgebildet ist. Gemäß dieser Anordnung ist es möglich, Fortschreiten von Korrosion in diesen Abschnitten, Eindringen von diffundierbarem Wasserstoff in die metallographische Struktur des inneren Rings 52, der natürlich vorkommt und deren metallische Korngrenzen zerstört, und somit Bildung von unerwünschtem verzögerten Bruch zu verhindern. Da die Oberfläche des Impulsgebers durch den sich radial erstreckenden Abschnitt der aus nichtmagnetischem Material hergestellten Schutzabdeckung bedeckt wird, ist es außerdem möglich, Beschädigung der Oberfläche des Impulsgebers zu verhindern.
  • Es ist bevorzugt, dass die Schutzabdeckung an der ersten Dichtungsplatte durch einen verstemmten Abschnitt festgehalten wird, der an dem zylindrischen Abschnitt der Schutzabdeckung ausgebildet ist. Diese Anordnung ermöglicht es, die Schutzabdeckung an der äußeren Umfangsfläche der ersten Dichtungsplatte besser festzuhalten.
  • Es ist auch bevorzugt, das die Schutzabdeckung durch Pressformen eines nichtmagnetischen Stahlblechs oder durch Spritzgießen von Kunstharz gebildet wird.
  • Es ist auch bevorzugt, dass die zweite Dichtungsplatte integral mit Radial-Lippe(n) ausgebildet ist, die direkt gleitend in Kontakt mit der äußeren Umfangsfläche des inneren Rings stehen. Durch diese Anordnung kann kompaktes Design der zweiten Dichtungsplatte ohne jegliche Einschränkung in Form oder Abmessung des Lagerraumes oder der Dichtungsplatten. Die Radiallippen können Leck von Schmierfett, das innerhalb des Lagers enthalten ist, und auch Eindringen von Regenwasser oder Staub in das Lager von den Umgebungsbedingungen verhindern.
  • DURCH DIE ERFINDUNG ERZIELTE WIRKUNGEN
  • Wie zuvor festgestellt wurde, wird ein Lager für ein Fahrzeugrad bereitgestellt, umfassend ein inneres Element, das eine Nabenrad enthält, die an ihrem einen Ende mit einem Radmontageflansch integral ausgebildet ist und auch mit einer inneren Kugellagerringfläche an einer äußeren Umfangsfläche und einem gestuften Abschnitt mit kleinem Durchmesser, der sich axial von der inneren Kugellagerringfläche erstreckt, ausgebildet ist, und das einen inneren Ring enthält, der auf dem gestuften Abschnitt angebracht ist und mit einer weiteren Kugellagerringfläche an dessen äußeren Umfangsfläche ausgebildet ist; ein äußeres Element, das an dessen Umfang integral mit einer Karosseriehalterung ausgebildet ist und auch mit doppelreihigen Kugellagerringflächen an einer inneren Umfangsfläche gegenüberliegend von den inneren Kugellagerringflächen ausgebildet ist; doppelreihige Wälzelemente, die zwischen dem inneren und äußeren Element angeordnet sind; und Dichtungsmittel zur Abdichtung ringförmiger Räume zwischen dem inneren und äußeren Element; wobei der innere Ring an dem Nabenrad durch einen verstemmten Abschnitt, der durch plastisches Verformen des Endes des gestuften Abschnittes mit kleinem Durchmesser des Nabenrades nach außen gebildet ist, festgehalten ist, um nicht axial bezüglich des Nabenrades bewegt zu werden, DADURCH GEKENNZEICHNET, dass: eine Dichtungsvorrichtung an der nach innen gerichteten Seite der Dichtungsvorrichtungen eine erste, am inneren Ring angeordnete Dichtungsplatte und eine zweite, am äußeren Element gegenüberliegend der ersten Dichtungsplatte angeordnete zweie Dichtungsplatte umfasst; die erste Dichtungsplatte an nach innen gerichteter Seite des Lagers einen sich radial erstreckenden Abschnitt besitzt; der sich radial nach außen erstreckenden Abschnitt der ersten Dichtungsplatte mit elastomerem Material verbunden ist, mit dem Magnetsubstanzpulver vermischt ist und in dem N- und S-Pole entlang dessen Umfangsrichtung abwechselnd magnetisiert werden; die zweite Dichtungsplatte einen im wesentlichen L-förmigen Querschnitt besitzt, der von einem zylindrischen Abschnitt und einem sich radial erstreckenden Abschnitt gebildet wird und Seitenhippe(n) in sich vereinigt, die mit dem zylindrischen Abschnitt der ersten Dichtungsplatte gleitend in Kontakt stehen; die Spitze des sich radial erstreckenden Abschnitts der ersten Dichtungsplatte unter Einhaltung eines kleinen radialen Spalts bezüglich des zylindrischen Abschnittes der zweiten Dichtungsplatte positioniert ist; und der exponierte Abschnitt des inneren Rings von der ersten Dichtungsplatte bedeckt ist. Gemäß den kennzeichnenden Merkmalen der Dichtungsvorrichtung des Lagers für ein Fahrzeugrad der vorliegenden Erfindung ist es möglich, Eindringen von Regenwasser oder Staub in das Lager durch die Umgebungsbedingungen zu verhindern. Da außerdem der eingebaute Abschnitt sowie der innere Ring nicht den Umgebungsbedingungen ausgesetzt sind, ist es auch möglich, Fortschreiten von Korrosion in diesen Abschnitten, Eindringen von diffundierbarem Wasserstoff in die metallographische Struktur des inneren Rings 52, der natürlich vorkommt und deren metallische Korngrenzen zerstört, und somit Bildung von unerwünschtem verzögerten Bruch zu verhindern. Außerdem wird der Luftspalt zwischen dem Impulsgeber und dem Sensor zur Erfassung der Fahrzeuggeschwindigkeit reduziert und so die Erfassungsgenauigkeit verbessert im Vergleich zur Anordnung mit getrennter Abdeckung zum Abdecken der Dichtungsvorrichtung.
  • BESTE FORM ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
  • Lager für ein Fahrzeugrad, umfassend ein inneres Element, das ein Nabenrad enthält, das an seinem einen Ende mit einem Radmontageflansch integral ausgebildet ist und auch mit einer inneren Kugellagerringfläche an einer äußeren Umfangsfläche und einem gestuften Abschnitt mit kleinem Durchmesser, der sich axial von der inneren Kugellagerringfläche erstreckt, ausgebildet ist, und das einen inneren Ring enthält, der auf dem gestuften Abschnitt angebracht ist und mit einer weiteren Kugellagerringfläche an dessen äußeren Umfangsfläche ausgebildet ist; ein äußeres Element, das an dessen Umfang integral mit einer Karosseriehalterung ausgebildet ist und auch mit doppelreihigen Kugellagerringflächen an einer inneren Umfangsfläche gegenüberliegend von den inneren Kugellagerringflächen ausgebildet ist; doppelreihige Wälzelemente, die zwischen dem inneren und äußeren Element angeordnet sind; und Dichtungsmittel zur Abdichtung ringförmiger Räume zwischen dem inneren und äußeren Element; wobei der innere Ring an dem Nabenrad durch einen verstemmten Abschnitt, der durch plastisches Verformen des Endes des gestuften Abschnittes mit kleinem Durchmesser des Nabenrades nach außen gebildet ist, festgehalten ist, um nicht axial bezüglich des Nabenrades bewegt zu werden, DADURCH GEKENNZEICHNET, dass: Eine Dichtungsvorrichtung an der nach innen gerichteten Seite der Dichtungsvorrichtungen eine erste, am inneren Ring angeordnete Dichtungsplatte und eine zweite, am äußeren Element gegenüberliegend der ersten Dichtungsplatte angeordnete zweite Dichtungsplatte umfasst; die erste Dichtungsplatte an nach innen gerichteter Seite des Lagers einen sich radial erstreckenden Abschnitt besitzt; der sich radial nach außen erstreckenden Abschnitt der ersten Dichtungsplatte mit elastomerem Material verbunden ist, mit dem Magnetsubstanzpulver vermischt ist und in dem N- und S-Pole entlang dessen Umfangsrichtung abwechselnd magnetisiert werden; die zweite Dichtungsplatte einen im wesentlichen L-förmigen Querschnitt besitzt, der von einem zylindrischen Abschnitt und einem sich radial erstreckenden Abschnitt gebildet wird und Seitenhippe(n) in sich vereinigt, die mit dem zylindrischen Abschnitt der ersten Dichtungsplatte gleitend in Kontakt stehen; eine Schutzabdeckung an der ersten Dichtungsplatte befestigt ist; die Schutzabdeckung ist als eine Kappe gebildet, die mit einem an der äußeren Umfangsfläche der ersten Dichtungsplatte befestigten zylindrischen Abschnitt integral ausgebildet ist, wobei ein sich radial erstreckender Abschnitt sich vom Ende des zylindrischen Abschnittes erstreckt und mit der Oberfläche des Impulsgeber in innigem Kontakt steht und die Schutzabdeckung unter Einhaltung eines kleinen radialen Spalts bezüglich des zylindrischen Abschnittes der zweiten Dichtungsplatte positioniert ist.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Zusätzliche Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden von der nachfolgenden Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen ersichtlich werden, in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen, wobei:
  • 1 eine Längsschnittansicht einer ersten Ausführungsform eines Lagers für ein Fahrzeugrad der vorliegenden Erfindung ist;
  • 2 eine teilweise vergrößerte Längsschnittansicht von 1 ist;
  • 3 eine teilweise vergrößerte Längsschnittansicht einer zweiten Ausführungsform eines Lagers für ein Fahrzeugrad der vorliegenden Erfindung ist;
  • 4 eine teilweise vergrößerte Längsschnittansicht einer dritten Ausführungsform eines Lagers für ein Fahrzeugrad der vorliegenden Erfindung ist;
  • 5 eine Längsschnittansicht einer vierten Ausführungsform eines Lagers für ein Fahrzeugrad ist, die nicht zur Erfindung gehört;
  • 6(a) eine teilweise vergrößerte Längsschnittansicht von 5 ist, und 6(b) eine modifizierte Ausführungsform von 6(a) ist;
  • 7(a) eine teilweise vergrößerte Längsschnittansicht einer fünften Ausführungsform eines Lagers für ein Fahrzeugrad der vorliegenden Erfindung ist, und 7(b) eine modifizierte Ausführungsform von 7(a) ist;
  • 8 eine Längsschnittansicht eines Lagers für ein Fahrzeugrad des Standes der Technik ist;
  • 9 eine teilweise vergrößerte Längsschnittansicht von 8 ist;
  • 10 eine Längsschnittansicht eines weiteren Lagers für ein Fahrzeugrad des Standes der Technik ist.
  • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
  • Erste Ausführungsform
  • 1 ist eine Längsschnittansicht einer ersten Ausführungsform eines Lagers für ein Fahrzeugrad der vorliegenden Erfindung, und 2 ist eine teilweise vergrößerte Längsschnittansicht von 1. In der Beschreibung der vorliegenden Erfindung wird eine Seite eines Lagers, die außerhalb eines Fahrzeuges angeordnet ist, wenn es in einem Fahrzeug montiert ist, "nach außen gerichtete" Seite (die linke Seite in der Abbildung), und eine Seite innerhalb eines Fahrzeuges wird "nach innen gerichtete" Seite (die rechte Seite in der Abbildung) genannt.
  • Das Lager in 1 umfasst ein inneres Element 1, ein äußeres Element 10 und doppelreihige Wälzelemente 6 und 6, die zwischen dem inneren und äußeren Element 1 und 10 gehalten werden. Das innere Element 1 umfasst ein Nabenrad 2 und einen separaten inneren Ring 3, der auf der äußeren Umfangsfläche des Nabenrades 2 befestigt ist. Das Nabenrad 2 ist integral mit einem Radmontageflansch 4 ausgebildet zur Montage eines (nicht gezeigten) Rades darauf, und Nabenbolzen 5 zum Sichern des Rades sind in gleichem Abstand längs des Umfangs des Flansches 4 angeordnet. Der innere Ring 3 ist auf einen gestuften Abschnitt 2b mit kleinem Durchmesser aufgepresst, der am Nabenrad 2 ausgebildet ist. Das Ende des gestuften Abschnitts 2b wird plastisch radial nach außen verformt, um einen verstemmten Abschnitt 2c zu bilden, um zu verhindern, dass der innere Ring 3 axial vom Nabenrad 2 abfällt.
  • Das äußere Element 10 ist integral mit einem Karosseriebefestigungsflansch 10b ausgebildet, der an einem Gelenk "N" an dessen Umfang zu montieren ist, und ist auch mit doppelreihigen Kugellagerringflächen 10a und 10a an einer inneren Umfangsfläche gegenüber den inneren Kugellagerringflächen ausgebildet. Im inneren Element 1 sind die inneren Kugellagerringflächen 2a und 3b an den äußeren Umfangsflächen des Nabenrades 2 und des inneren Rings 3 jeweils gegenüber den äußeren, doppelreihigen Kugellagerringflächen 10a und 10a des äußeren Elementes 60 ausgebildet. Doppelreihige Wälzelemente (Kugeln) 6 und 6 sind zwischen der äußeren und inneren Kugellagerringfläche 10a und 2a; 10a und 3a angeordnet und werden durch die Käfige 7 und 7 gehalten, um frei zu rollen. Dichtungsvorrichtungen 11 und 12 sind an den Enden des äußeren Elementes 10 montiert, um Leck von Schmierfett, das innerhalb des Lagers enthalten ist und auch Eindringen von Regenwasser oder Staub in das Lager von Umgebungsbedingungen zu verhindern. Das Lager mit einer derartigen Anordnung wird eine "dritte Generation" genannt. Obwohl ein zweireihiges Schrägkugellager dargestellt ist, kann ebenso ein zweireihiges Kegelrollenlager verwendet werden.
  • Das Nabenrad 2 ist aus Stahl, beispielsweise S53C hergestellt, der Kohlenstoff von 0,40 bis 0,80 Gew.-% enthält. Die innere Kugellagerringfläche 2a der nach außen gerichteten Seite, der Dichtungsflächenabschnitt, mit dem die Dichtungsvorrichtung 11 gleitend in Kontakt steht und der gestufte Abschnitt 2b mit kleinem Durchmesser werden durch Hochfrequenz-Induktionserwärmen vergütet, um eine Oberflächenhärte von 58–64 HRC zu besitzen. Der verstemmte Abschnitt 2c verbleibt als nicht vergüteter Abschnitt mit einer Oberflächenhärte von weniger als 24 HRC nach Schmieden. Im Gegensatz dazu ist der innere Ring 3 aus kohlenstoffreichem Chromlagerstahl wie SUJ 2 hergestellt und ist durch Tauchen und Abschrecken bis in seinen Kern gehärtet, um eine Oberflächenhärte von 54–64 HRC zu besitzen.
  • Das innere Element 10 ist aus Kohlenstoffstahl, beispielsweise S53C hergestellt, der Kohlenstoff von 0,40 bis 0,80 Gew.-% enthält. Die doppelreihige äußere Kugellagerringfläche 10a und 10a und die innere Umfangsfläche des Endes des äußeren Elementes, an dem die Dichtungsvorrichtungen 11 und 12 angebaut sind, werden durch das Hochfrequenz-Induktionserwärmen vergütet, um eine Oberflächenhärte von 58–64 HRC zu besitzen.
  • Wie es in 2 deutlich gezeigt ist, besitzt die Dichtungsvorrichtung 12 der nach innen gerichteten Seite erste und zweite Dichtungsplatten 13 und 14, die jeweils am inneren Ring 3 und am äußeren Element 10 befestigt sind. Die erste Dichtungsplatte 13 ist als eine Kappe ausgebildet ist, die integral ausgebildet wird mit einem eingebauten Abschnitt 13a, der durch Falten eines Abschnittes des sich radial erstreckenden Abschnittes gebildet wird und auf der äußeren Umfangsfläche des inneren Rings befestigt ist, einem sich radial erstreckenden Abschnitt 13b, der sich radial nach außen vom Ende des eingebauten Abschnittes 13a erstreckt, und einem Bodenabschnitt 13a zum Abdecken des verstemmten Abschnittes 2c. Die erste Dichtungsplatte 13 ist durch Pressformen von ferritischem, nichtrostendem Stahlblech (z. B. JIS SUS 430 etc.) oder konserviertem, kaltgewalztem Stahlblech (z. B. JIS SPCC etc.) hergestellt. Ein rotierender Impulsgeber 15 zum Erfassen der Raddrehgeschwindigkeit, der aus elastomerem Material, wie Gummi, hergestellt ist, mit dem Magnetsubstanzpulver, wie Ferritpulver, vermischt ist und in dem N- und S-Pole in einem vorgegebenen Abstand auf dem Teilkreisdurchmesser (PCD) entlang dessen Umfangsrichtung alternativ magnetisiert werden, ist durch Vulkanisierung integral mit dem sich radial erstreckenden Abschnitt 13b an seiner nach innen gerichteten Seite verbunden.
  • Die zweite Dichtungsplatte 14 ist aus austenitischem, nichtrostendem Stahlblech (z. B. JIS SUS 304 etc.) oder konserviertem kaltgewalztem Stahlblech (z. B. JIS SPCC etc.) und besitzt einen zylindrischen Abschnitt 14a und einen sich radial erstreckenden Abschnitt 14b, um eine im Wesentlichen "L"-förmige Konfiguration durch Pressformen zu bilden. Ein Dichtungselement 16, das integral mit Seitenlippen 16a und 16b, die mit dem sich radial erstreckenden Abschnitt 13b der ersten Dichtungsplatte 13 gleitend in Kontakt stehen, und einer Radial-Lippe 16c ausgebildet ist, die mit der äußeren Umfangsfläche des inneren Rings 3 gleitend in Kontakt steht, ist durch Vulkanisierung mit der zweiten Dichtungsplatte 14 verbunden. Dementsprechend ermöglicht es diese Radial-Lippe 16c, Eindringen von Regenwasser oder Staub in das Lager von den Umgebungsbedingungen ohne jede Einschränkung besser zu verhindern. Eine Spitze des sich radial erstreckenden Abschnitts 13b der ersten Dichtungsplatte 13 liegt dem zylindrischen Abschnitt 14a der zweiten Dichtungsplatte 14 gegenüber, wobei ein kleiner radial Spalt dazwischen gehalten wird, der eine Labyrinthdichtung 17 bildet.
  • Obwohl dargestellt ist, dass die Anordnung ein Paar Seiten-Lippen 16a und 16b und die Radial-Lippe 16c besitzt, ist jede andere Anordnung möglich, wie eine mit einer einzigen Seiten-Lippe und einem Paar Radial-Lippen gemäß Aufgaben oder einem Raum der Dichtungsvorrichtung. Es ist außerdem auch möglich, ein Paar Radial-Lippen 16c bereitzustellen, von denen eine in gleitendem Kontakt mit der äußeren Fläche des eingebauten Abschnittes 13a steht.
  • Da gemäß der ersten Ausführungsform die erste Dichtungsplatte 13 als Kappenkonfiguration ausgebildet ist, bei der der Bodenabschnitt 13c sowie der eingebauten Abschnitt 13a von gefalteter Struktur ist und auf die äußere Umfangsfläche aufgepresst ist, sind die eingebauten Flächen, innerer Ring 3 und die angestoßenen Flächen zwischen dem inneren Ring 3 und dem verstemmten Abschnitt 2c niemals den Umweltbedingungen ausgesetzt und somit ist es möglich, Bildung von verzögertem Bruch, der durch Eindringen des diffundierbaren Wasserstoffs, der in der Umgebung vorkommt, in die metallographische Struktur des inneren Rings 3, wenn Korrosion in diesen eingebauten Abschnitten voranschreiten würde, bedingt ist, zu verhindern.
  • Zweite Ausführungsform
  • Eine zweite Ausführungsform des Lagers für ein Fahrzeugrad ist in einer teilweise vergrößerten Ansicht in 3 gezeigt. Da der Unterschied dieser Ausführungsform zur ersten Ausführungsform nur im Aufbau der ersten Dichtungsplatte liegt, werden dieselben Bezugszeichen verwendet wie diejenigen in der ersten Ausführungsform, die zur Bezeichnung derselben strukturellen Elemente verwendet werden.
  • Ähnlich zur ersten Ausführungsform ist die zweite Dichtungsplatte 14 am äußeren Element 10 befestigt, jedoch ist eine erste Dichtungsplatte 19 einer Dichtungsvorrichtung 18 an nach innen gerichteter Seite dieser Ausführungsform als eine Scheibenkonfiguration ausgebildet und zwischen der Endfläche des inneren Rings 3 und dem verstemmten Abschnitt 2c eingeschoben. Die erste Dichtungsplatte 19 ist durch Pressformen von ferritischem, nichtrostendem Stahlblech (z. B. JIS SUS 430 etc.) oder konserviertem, kaltgewalztem Stahlblech (z. B. JIS SPCC etc.) hergestellt. Ein rotierender Impulsgeber 15, der aus elastomerem Material hergestellt ist, mit dem Magnetsubstanzpulver gemischt ist, ist durch Vulkanisierung integral mit dem radialen äußeren Ende der ersten Dichtungsplatte 19 an seiner nach innen gerichteten Seite verbunden.
  • Da gemäß dieser zweiten Ausführungsform die erste Dichtungsplatte 19 als eine Scheibe ausgebildet ist und integral an der Endfläche des inneren Rings 3 durch plastisches Verformung des Endes des gestuften Abschnittes 2b des Nabenrades 2 befestigt ist, dringt kein Regenwasser oder Staub aus den Umgebungsbedingungen in das Lager ein und sind die eingebauten Flächen und der innere Ring 3 nicht den Umweltbedingungen ausgesetzt. Dementsprechend kann der verzögerte Bruch des inneren Rings 3 besser verhindert werden.
  • Dritte Ausführungsform
  • Eine dritte Ausführungsform des Lagers für ein Fahrzeugrad ist in einer teilweise vergrößerten Ansicht in 4 gezeigt. Da der Unterschied dieser Ausführungsform zur zweiten Ausführungsform (3) nur im Aufbau der ersten Dichtungsplatte und des verstemmten Abschnittes liegt, werden dieselben Bezugszeichen verwendet wie diejenigen, die in den vorherigen Ausführungsformen zur Bezeichnung derselben strukturellen Elemente verwendet werden.
  • Ähnlich zu den ersten und zweiten Ausführungsformen ist die zweite Dichtungsplatte 14 einer Dichtungsvorrichtung 12' an nach innen gerichteter Seite dieser Ausführungsform am äußeren Element 10 befestigt. Andererseits umfasst eine erste Dichtungsplatte 13' den eingebauten Abschnitt 13a, der durch Falten gebildet wird, einen sich radial erstreckenden Abschnitt 13b, der sich radial nach außen von dem eingebauten Abschnitt 13a erstreckt, und einen scheibenförmigen festen Abschnitt 13c, der an die Endfläche des inneren Rings 3 stößt. Die erste Dichtungsplatte 13' ist integral an der Endfläche des inneren Rings 3 befestigt durch Aufpressen des gefalteten Abschnittes 13a auf die äußere Umfangsfläche und durch plastisches Verformen des Endes des gestuften Abschnittes 2b des Nabenrades 2, um den verstemmten Abschnitt 2c' zu bilden. Eine Vertiefung 20, die den befestigten Abschnitt 13c' enthält, wird vorher auf der Oberfläche des verstemmten Abschnittes 2c' ausgebildet, um Deformierung der ersten Dichtungsplatte 13' während der Verformungsbehandlung zu minimieren. Ein Impulsgeber 15', der aus elastomerem Material hergestellt ist, mit dem Magnetsubstanzpulver gemischt ist, ist integral an der ersten Dichtungsplatte 19 an seiner nach innen gerichteten Seite über deren radial äußeres Ende hinaus verbunden.
  • Ähnlich zu den vorhergehenden Ausführungsformen dringt bei dieser Ausführungsform kein Wasser von den Umgebungsbedingungen in das Lager ein. Da die eingebauten Flächen und der innere Ring 3 nicht den Umweltbedingungen ausgesetzt sind, kann der verzögerte Bruch des inneren Rings 3 besser verhindert werden. Gemäß dieser Ausführungsform können, da die Oberfläche des Impulsgebers 15' groß ausgebildet werden kann, die Anziehungskräfte von Magnetpolen N und S auch vergrößert werden.
  • Vierte Ausführungsform (die nicht zur Erfindung gehört)
  • Eine vierte Ausführungsform des Lagers für ein Fahrzeugrad ist in einer Längs-Querschnittsansicht in 5 gezeigt. 6(a) ist eine teilweise vergrößerte Ansicht von 5. Da der Unterschied dieser Ausführungsform zu den vorhergehenden Ausführungsformen nur im Aufbau der Dichtungsvorrichtung der nach innen gerichteten Seite liegt, werden dieselben Bezugszeichen verwendet wie diejenigen, die in der ersten Ausführungsform zur Bezeichnung derselben strukturellen Elemente verwendet werden.
  • Wie es in der vergrößerten Ansicht von 6(a) gezeigt ist, besitzt die Dichtungsvorrichtung 21 von nach innen gerichteter Seite erste und zweite Dichtungsplatten 23 und 24, die am inneren Ring 3 und am äußeren Element 10 jeweils befestigt sind. Die erste Dichtungsplatte 23 besitzt einen zylindrischen Abschnitt 23a und einen sich radial erstreckenden Abschnitt 23b, der sich radial nach außen vom Ende des zylindrischen Abschnittes 23a erstreckt, um eine im Wesentlichen "L"-förmige Konfiguration zu bilden. Die erste Dichtungsplatte 23 ist durch Pressformen von ferromagnetischem Stahlblech, z. B. ferritisches, nichtrostendes Stahlblech (z. B. JIS SUS 430 etc.) oder konserviertem, kaltgewalztem Stahlblech (z. B. JIS SPCC etc.) hergestellt. Ein rotierender Magnet-Impulsgeber 25 zum Erfassen der Raddrehgeschwindigkeit, der aus elastomerem Material, wie Gummi oder Sintermetall, das Metallbinder enthält, hergestellt ist, mit dem Magnetsubstanzpulver, wie Ferrit, vermischt ist und in dem N- und S-Pole in einem vorgegebenen Abstand auf dem Teilkreisdurchmesser (PCD) entlang dessen Umfangsrichtung alternativ magnetisiert werden, ist durch Vulkanisierung integral mit dem sich radial erstreckenden Abschnitt 13b an seiner nach innen gerichteten Seite verbunden.
  • Die zweite Dichtungsplatte 24 ist durch Pressformen von austenitischem, nichtrostendem Stahlblech (z. B. JIS SUS 304 etc.) oder konserviertem, kaltgewalztem Stahlblech (z. B. JIS SPCC etc.) gebildet und besitzt einen zylindrischen Abschnitt 24a und einen sich vom Ende des zylindrischen Abschnitts 24a radial erstreckenden Abschnitt 24b, um eine im Wesentlichen "L"-förmige Konfiguration zu bilden. Ein Dichtungselement 26, das integral mit Seitenlippe 26a, die mit dem sich radial erstreckenden Abschnitt 23b der ersten Dichtungsplatte 23 gleitend in Kontakt steht, und einem Paar Radial-Lippen 26b und 26c ausgebildet ist, die mit der äußeren Umfangsfläche des zylindrischen Abschnittes 23a gleitend in Kontakt stehen, ist durch Vulkanisierung mit der zweiten Dichtungsplatte 24 verbunden.
  • Obwohl dargestellt ist, dass das Dichtungselement 26 die Seiten-Lippe 26a und ein Paar Radial-Lippen 26b und 26c besitzt, ist jede andere Anordnung möglich, wie eine mit einem Paar Seiten-Lippen und einer einzigen Radial-Lippe gemäß Aufgaben oder einem Raum der Dichtungsvorrichtung. Es ist außerdem auch möglich, ein Paar Radial-Lippen bereitzustellen, von denen eine in gleitendem Kontakt mit der äußeren Umfangsfläche des inneren Rings 3 steht.
  • Die erste Dichtungsplatte 23 dieser Ausführungsform ist mit einer Schutzabdeckung 27 versehen. Die Schutzabdeckung 27 ist durch Pressformen eines Stahlblechs aus nichtmagnetischem Material, z. B. austenitischem, nichtrostendem Stahlblech (z. B. JIS SUS 304 etc.) oder konserviertem, kaltgewalztem Stahlblech (z. B. JIS SPCC etc.) hergestellt. Die Schutzabdeckung 27 kann aus irgendeinem nichtmagnetischen Material hergestellt sein, das eine Oberflächenhärte besitzt, die größer als die des Impulsgebers 25 ist. Die Schutzabdeckung 27 kann aus irgendeinem Kunstharz, z. B. Polypropylen, Polyethylen etc., das verschieden von den oben genannten nichtmagnetischen Materialien ist, gebildet werden.
  • Die Schutzabdeckung 27 ist als eine Kappe gebildet, die einen zylindrischen Abschnitt 27a, der auf dem äußeren Umfangsabschnitt der ersten Dichtungsplatte 23 eingebaut ist, einen sich radial erstreckenden Abschnitt 27b, der sich vom Ende des zylindrischen Abschnittes 27a radial nach innen erstreckt und mit dem Impulsgeber 25 innig in Kontakt steht, um dessen Fläche abzudecken, und einen Bodenabschnitt 27c zur Abdeckung exponierter Abschnitte des inneren Rings 3 und des verstemmten Abschnittes 2c umfasst. Der zylindrische Abschnitt 24a der zweiten Dichtungsplatte 24 und der zylindrische Abschnitt 27a der Schutzabdeckung 27 sind sich gegenüberliegend angeordnet, wobei ein kleiner radialer Spalt dazwischen gelassen wird, der eine Labyrinthdichtung 28 bildet.
  • Wie es in 6(b) gezeigt wird, ist es möglich, die Schutzabdeckung 27 kraftschlüssig und starr durch plastisches Verformen der Spitze des zylindrischen Abschnittes 27a, um einen verstemmten Abschnitt 27d zu bilden, an der ersten Dichtungsplatte 23 zu befestigen.
  • Gemäß dieser Ausführungsform sind der eingebaute Abschnitt, der innere Ring 3 sowie die angestoßene Fläche zwischen dem Ende des inneren Rings 3 und dem verstemmten Abschnitt niemals den Umgebungsbedingungen ausgesetzt, da die erste Dichtungsplatte 23 mit der kappenförmigen Schutzabdeckung 27 mit dem Bodenabschnitt 27c bereitgestellt ist, um den eingebauten Abschnitt der ersten Dichtungsplatte 23 sowie die exponierten Abschnitte des inneren Rings 3 und den verstemmten Abschnitt 2c abzudecken. Dementsprechend ist es möglich, Bildung von verzögertem Bruch, der durch Eindringen des diffundierbaren Wasserstoffs, der in der Umgebung vorkommt, in die metallographische Struktur des inneren Rings 3, wenn Korrosion in diesen Abschnitten voranschreiten würde, bedingt ist, zu verhindern. Da die Oberfläche des Impulsgebers 25 durch den sich radial erstreckenden Abschnitt 27b der Schutzabdeckung 27 aus nichtmagnetischem Material bedeckt wird, ist es außerdem möglich, Beschädigung des Impulsgebers 25 zu verhindern, ohne jeglichen Einfluss auf die Genauigkeit der Erfassung auszuüben. Da der Luftspalt zwischen dem Impulsgeber 25 und dem Sensor zur Erfassung der Fahrzeuggeschwindigkeit wesentlich reduziert werden kann im Vergleich zur Anordnung mit an der separaten Dichtungsvorrichtung montierten festen Abdeckung, ist es darüber hinaus möglich, die Erfassungsgenauigkeit weiter zu verbessern.
  • Fünfte Ausführungsform
  • Eine fünfte Ausführungsform des Lagers für ein Fahrzeugrad ist in einer teilweise vergrößerten Ansicht in 5 gezeigt. Da der Unterschied dieser Ausführungsform zur vierten Ausführungsform (6) nur im Aufbau der ersten Dichtungsplatte und der Schutzabdeckung liegt, werden dieselben Bezugszeichen verwendet wie diejenigen, die in der ersten Ausführungsformen zur Bezeichnung derselben strukturellen Elemente verwendet werden.
  • Ähnlich zur ersten Ausführungsform ist die zweite Dichtungsplatte 24 am äußeren Element 10 der Dichtungsvorrichtung 29 von nach innen gerichteter Seite befestigt. Im Gegenteil ist eine erste Dichtungsplatte 30 als eine Kappenkonfiguration ausgebildet, die integral einen gefalteten, zylindrischen Abschnitt 30a, einen sich radial erstreckenden Abschnitt 30b, der sich vom Ende des zylindrischen Abschnittes 30a radial nach außen erstreckt, und einen Bodenabschnitt 30c zum Abdecken des Endes des inneren Rings 3 und des verstemmten Abschnittes 2c besitzt, und an der äußeren Umfangsfläche des inneren Rings 3 eingebaut. Die erste Dichtungsplatte 30 ist durch Pressformen von ferritischem, nichtrostendem Stahlblech (z. B. JIS SUS 430 etc.) oder konserviertem, kaltgewalztem Stahlblech (z. B. JIS SPCC etc.) hergestellt. Ein Impulsgeber 25, der z. B. aus elastomerem Material hergestellt ist, mit dem Magnetsubstanzpulver gemischt ist, ist durch Vulkanisierung integral am sich radial erstreckenden Abschnitt 30b verbunden.
  • Die zweite Dichtungsplatte 24 besitzt einen zylindrischen Abschnitt 24a und einen sich radial erstreckenden Abschnitt 24b, die so ausgebildet ist, um eine im Wesentlichen "L"-förmige Konfiguration zu besitzen. Ein Dichtungselement 31, das integral mit einem Paar Seitenlippen 31a und 31b, die mit dem sich radial erstreckenden Abschnitt 30b der ersten Dichtungsplatte 30 gleitend in Kontakt stehen, und einer Radial-Lippe 31c ausgebildet ist, die mit der äußeren Umfangsfläche des inneren Rings 3 direkt gleitend in Kontakt steht, ist durch Vulkanisierung mit der zweiten Dichtungsplatte 24 verbunden. Dementsprechend ermöglicht es das Dichtungselement 31, Leckage von Schmierfett, das innerhalb des Lagers enthalten ist, sowie Eindringen von Regenwasser oder Staub in das Lager von den Umgebungsbedingungen sicher zu verhindern, ohne jegliche Einschränkung in Hinblick auf den Lagerraum und die Konfiguration oder Abmessung der Dichtungsplatte.
  • Bei dieser Ausführungsform ist eine Schutzabdeckung 32 an der ersten Dichtungsplatte 30 befestigt. Die Schutzabdeckung 32 besitzt einen zylindrischen Abschnitt 32a, der an der äußeren Umfangsfläche der ersten Dichtungsplatte 30 angebaut ist, und einen sich radial erstreckenden Abschnitt 32b, der innig mit dem Impulsgeber 25 in Kontakt steht zum Abdecken von dessen Fläche, und ist so ausgebildet, um eine im Wesentlichen "L"-förmige Konfiguration zu besitzen. Die Schutzabdeckung 32 ist durch Pressformen eines Blechs aus nichtmagnetischem Material, z. B. austenitischem, nichtrostendem Stahlblech (z. B. JIS SUS 304 etc.) oder konserviertem, kaltgewalztem Stahlblech (z. B. JIS SPCC etc.) hergestellt. Die Schutzabdeckung 32 kann aus irgendeinem nichtmagnetischen Material hergestellt sein, das eine Oberflächenhärte besitzt, die größer als die des Impulsgebers 25 ist. Die Schutzabdeckung 27 kann aus irgendeinem Kunstharz, z. B. Polypropylen, Polyethylen etc., das verschieden von den oben genannten nichtmagnetischen Materialien ist, gebildet werden.
  • Der zylindrische Abschnitt 24a der zweiten Dichtungsplatte 24 und der zylindrische Abschnitt 32a der Schutzabdeckung 32 sind sich gegenüberliegend angeordnet, wobei dazwischen ein kleiner radialer Spalt gelassen wird, der eine Labyrinthdichtung 28 bildet. Wie es in 7(b) gezeigt wird, ist es möglich, die Schutzabdeckung 32 kraftschlüssig und starr durch plastisches Verformen der Spitze des zylindrischen Abschnittes 32a, um den verstemmten Abschnitt 32c zu bilden, an der ersten Dichtungsplatte 30 zu befestigen.
  • Gemäß dieser Ausführungsform kann Eindringen von Regenwasser oder Staub in das Lager verhindert werden, da die Dichtungsplatte 30 als die kappenförmige Konfiguration ausgebildet ist und die exponierten Abschnitte des inneren Rings 3 und des verstemmten Abschnittes 2c von der ersten Dichtungsplatte 30 abgedeckt werden. Da außerdem der innere Ring 3 sowie die angestoßene Fläche zwischen dem Ende des inneren Rings 3 und dem verstemmten Abschnitt nie den Umgebungsbedingungen ausgesetzt sind, ist es möglich, Bildung von Korrosion am inneren Ring 3 zu verhindern. Dementsprechend ist es auch möglich, verzögerten Bruch, der durch Eindringen des diffundierbaren Wasserstoffs, der in der Umgebung vorkommt, in die metallographische Struktur des inneren Rings 3 bedingt ist, wenn Korrosion in diesen Abschnitten voranschreiten würde, zu verhindern.
  • Da die Oberfläche des Impulsgebers 25 durch den sich radial erstreckenden Abschnitt 32b der Schutzabdeckung 32 aus nichtmagnetischem Material abgedeckt wird, ist es außerdem möglich, Beschädigung des Impulsgebers 25 zu verhindern, ohne jeglichen Einfluss auf die Erfassungsgenauigkeit auszuüben. Darüber hinaus ist es möglich, die Erfassungsgenauigkeit weiter zu verbessern, da der Luftspalt zwischen dem Impulsgeber 25 und dem Sensor zur Erfassung der Fahrzeuggeschwindigkeit wesentlich reduziert werden kann.
  • Die vorliegende Erfindung ist in Bezug auf bevorzugte Ausführungsformen beschrieben worden. Offensichtlich werden dem Fachmann durch Lesen und Verstehen der vorhergehenden detaillierten Beschreibung Modifikationen und Änderungen einfallen. Es ist beabsichtigt, das die vorliegende Erfindung so ausgelegt wird, dass all solche Änderungen und Modifizierungen eingeschlossen sind, die innerhalb des Umfangs der beigefügten Ansprüche oder deren Äquivalente liegen.
  • INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
  • Das Lager eines Fahrzeugrades der vorliegenden Erfindung kann auf ein Lager eines Fahrzeugrades von so genannter selbst haltender Bauart angewendet werden, bei dem der innere Ring auf den gestuften Abschnitt mit kleinem Durchmesser des Nabenrades aufgepresst ist und der innere Ring durch den verstemmten Abschnitt des gestuften Abschnittes festgelegt ist.

Claims (11)

  1. Lager für ein Fahrzeugrad, umfassend ein inneres Element (1), das ein Nabenrad (2) enthält, das an seinem einen Ende mit einem Radmontageflansch (4) integral ausgebildet ist und auch mit einer inneren Kugellagerringfläche (2a) an einer äußeren Umfangsfläche und einem gestuften Abschnitt (2b) mit kleinem Durchmesser, der sich axial von der inneren Kugellagerringfläche (2a) erstreckt, ausgebildet ist, und das einen inneren Ring (3) enthält, der auf dem gestuften Abschnitt (2b) angebracht ist und mit einer weiteren inneren Kugellagerringfläche (3a) an dessen äußeren Umfangsfläche ausgebildet ist; ein äußeres Element (10), das an dessen Umfang integral mit einer Karosseriehalterung (10b) ausgebildet ist und auch mit doppelreihigen Kugellagerringflächen (10a) an einer inneren Umfangsfläche gegenüberliegend von den inneren Kugellagerringflächen (2a, 3a) ausgebildet ist; doppelreihige Wälzelemente (6), die zwischen dem inneren und äußeren Element (1, 10) angeordnet sind; und Dichtungsmittel (11, 12) zur Abdichtung ringförmiger Räume zwischen dem inneren und äußeren Element (1, 10); wobei der innere Ring (3) an dem Nabenrad (2) durch einen verstemmten Abschnitt (2c), der durch plastisches Verformen des Endes des gestuften Abschnittes (2b) mit kleinem Durchmesser des Nabenrades (2) nach außen gebildet ist, festgehalten wird, um nicht axial bezüglich des Nabenrades bewegt zu werden, wobei eine Dichtungsvorrichtung an der nach innen gerichteten Seite (12) der Dichtungsvorrichtungen (11, 12) eine erste, am inneren Ring (3) angeordnete Dichtungsplatte (13, 13', 19, 30) und eine zweite, am äußeren Element (10) gegenüberliegend der ersten Dichtungsplatte (13, 13', 19, 30) angeordnete zweite Dichtungsplatte (14, 24) umfasst; die erste Dichtungsplatte (13, 13', 19, 30) an nach innen gerichteter Seite des Lagers einen sich radial erstreckenden Abschnitt (13b, 30b) besitzt; mit dem sich radial nach außen erstreckenden Abschnitt (13b, 30b) der ersten Dichtungsplatte (13, 13', 19, 30) elastomeres Material verbunden ist, mit dem Magnetsubstanzpulver vermischt ist und in dem N- und S-Pole entlang dessen Umfangsrichtung abwechselnd magnetisiert werden; die zweite Dichtungsplatte (14, 24) einen im wesentlichen L-förmigen Querschnitt besitzt, der von einem zylindrischen Abschnitt (14a, 24b) und einem sich radial erstreckenden Abschnitt (13b, 30b) gebildet wird, und Seitenlippe(n) (16a, 16b, 31a, 31b) in sich vereinigt, die mit dem sich radial erstreckenden Abschnitt (13b, 30b) der ersten Dichtungsplatte (13, 30, 19, 30) gleitend in Kontakt stehen; wobei die Spitze des sich radial erstreckenden Abschnitts (13b, 30b) der ersten Dichtungsplatte (13, 13', 19, 30) unter Einhaltung eines kleinen radialen Spalts bezüglich des zylindrischen Abschnittes (14, 24a) der zweiten Dichtungsplatte (14, 24) positioniert ist; dadurch gekennzeichnet, dass der exponierte Abschnitt des inneren Rings (3) von der ersten Dichtungsplatte (13, 13', 19, 30) abgedeckt ist.
  2. Lager für ein Fahrzeugrad nach Anspruch 1, wobei die erste Dichtungsplatte (13) als eine Kappe ausgebildet ist, mit einem eingebauten Abschnitt, der auf der äußeren Umfangsfläche des inneren Rings (3) aufzupressen ist, und einem Bodenabschnitt zum Abdecken des verstemmten Abschnittes (2c).
  3. Lager für ein Fahrzeugrad nach Anspruch 1, wobei die erste Dichtungsplatte (19) als eine Scheibenkonfiguration (19) ausgebildet ist, die an die Endfläche des inneren Rings (3) anzustoßen ist, und daran durch den verstemmten Abschnitt (2c) des Nabenrades (2) befestigt wird.
  4. Lager für ein Fahrzeugrad nach Anspruch 1, wobei die erste Dichtungsplatte (13') einen eingebauten Abschnitt (13a), der auf der äußeren Umfangsfläche des inneren Rings (3) aufzupressen ist, und einen befestigten Abschnitt (13c') besitzt, der an der Endfläche des inneren Rings (3) durch den verstemmten Abschnitt (2c) des Nabenrades (2) festzuhalten ist, und eine Vertiefung zur Aufnahme des befestigten Abschnittes an dem verstemmten Abschnitt (2c) ausgebildet ist.
  5. Lager für ein Fahrzeugrad nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das elastomere Material (15) über einen Bereich vom radial äußersten Ende des sich radial erstreckenden Abschnittes (13b, 30b) bis zu einem Punkt radial einwärts über die äußere Umfangsfläche des inneren Rings (3) hinaus mit der ersten Dichtungsplatte (13, 13', 19, 30) verbunden ist.
  6. Lager für ein Fahrzeugrad nach Anspruch 1, wobei eine Schutzabdeckung (32) an der ersten Dichtungsplatte (30) befestigt ist, so dass sie mit der Oberfläche des Impulsgebers (25) innig in Kontakt steht; die Schutzkappe (32) unter Einhaltung eines geringen radialen Spaltes bezüglich des zylindrischen Abschnittes (24a) der zweiten Dichtungsplatte (24) positioniert ist; die erste Dichtungsplatte (30) als eine Kappe gebildet ist, die mit einem zylindrischen Abschnitt (24a), der durch Falten eines Abschnittes des sich radial erstreckenden Abschnittes (30b) gebildet wird und auf der äußeren Umfangsfläche des inneren Rings (3) befestigt ist, und einem Bodenabschnitt (30c) zum Abdecken des verstemmten Abschnittes ausgebildet ist.
  7. Lager für ein Fahrzeugrad nach Anspruch 6, wobei die Schutzabdeckung (32) einen an der äußeren Umfangsfläche der ersten Dichtungsplatte (30) befestigten zylindrischen Abschnitt (32a) und einen sich radial erstreckenden Abschnitt (32b) besitzt, der sich vom Ende des zylindrischen Abschnittes (32a) radial nach innen erstreckt und mit der Fläche des Impulsgebers (25) in Verbindung steht.
  8. Lager für ein Fahrzeugrad nach Anspruch 7, wobei die Schutzabdeckung (32) an der ersten Dichtungsplatte (30) durch einen verstemmten Abschnitt (32c) festgehalten wird, der an dem zylindrischen Abschnitt (32a) der Schutzabdeckung (32) ausgebildet ist.
  9. Lager für ein Fahrzeugrad nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei die Schutzabdeckung (32) durch Pressformen eines nichtmagnetischen Stahlblechs gebildet wird.
  10. Lager für ein Fahrzeugrad nach einem der Ansprüche 6 bis 9, wobei die Schutzabdeckung (32) durch Spritzgießen von Kunstharz gebildet wird.
  11. Lager für ein Fahrzeugrad nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die zweite Dichtungsplatte (14, 24) integral mit Radial-Lippe(n) (16c, 31c) ausgebildet ist, die direkt mit der äußeren Umfangsfläche des inneren Rings (3) gleitend in Kontakt stehen.
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