(57)【要約】  本発明は、例えば商用車両のための交換可能な車輪軸受装置（３）であって、車輪ボス（２）とそれぞれ１つの外レース（４，４’）及び内レース（５，５’）を持つ２つの円錐ころ軸受（１，１’）とを有し、外レースと内レースとの間にそれぞれ１列の円錐ころ（６）が設けられ、両方の円錐ころ軸受（１，１’）の少なくとも１つの内レース（５，５’）に止め輪（８）を有するものに関する。この車輪軸受装置（３）が、特別な専門知識なしにかつ組立ての際清潔さへの特別な要求なしに、修理工場に存在する簡単な補助工具で組立てられるようにする。このため両方の円錐ころ軸受（１，１’）のそれぞれの外レース（４，４’）が、車輪ボス軸線（９）に対して同軸的に軸受外側へ向く円筒状延長部（１０）を持ち、これらの延長部へそれぞれ１つ密封片（１２，１２’）が差込まれ、それぞれの円錐ころ軸受（１，１’）の密封片（１２，１２’）とは反対の側に、外レース（４，４’）を軸線方向に固定する保持素子（１３，１３’）が設けられて、対応する内レース（５，５’）に支持されている。
2009533636.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
例えば商用車両のための交換可能な車輪軸受装置（３）であって、車輪ボス（２）とそれぞれ１つの外レース（４，４’）及び内レース（５，５’）を持つ２つの円錐ころ軸受（１，１’）とを有し、外レースと内レースとの間にそれぞれ１列の円錐ころ（６）が設けられ、両方の円錐ころ軸受（１，１’）の少なくとも１つの内レース（５，５’）に止め輪（８）を有するものにおいて、両方の円錐ころ軸受（１，１’）のそれぞれの外レース（４，４’）が、車輪ボス軸線（９）に対して同軸的に軸受外側へ向く円筒状延長部（１０）を持ち、これらの延長部へそれぞれ１つ密封片（１２，１２’）が差込まれ、それぞれの円錐ころ軸受（１，１’）の密封片（１２，１２’）とは反対の側に、外レース（４，４’）を軸線方向に固定する保持素子（１３，１３’）が設けられて、対応する内レース（５，５’）に支持されていることを特徴とする、交換可能な車輪軸受装置。
【請求項２】
車輪ボス軸線（９）に対して同軸的に軸受外側へ向くそれぞれの外レース（４，４’）の延長部（１０）が、対応する内レース（５，５’）の端面と比べて少し長いことを特徴とする、請求項１に記載の交換可能な軸受装置。
【請求項３】
保持素子（１３，１３’）が、外レース（４，４’）及び内レース（５，５’）と共に潤滑剤受入れ空間（１４，１４’）を形成していることを特徴とする、請求項１又は２に記載の交換可能な軸受装置。
【請求項４】
例えば商用車両のための交換可能な車輪軸受装置（３）の製造方法であって、車輪軸受装置が車輪ボス（２）とそれぞれ１つの外レース（４，４’）及び内レース（５，５’）を持つ２つの円錐ころ軸受（１，１’）とを有し、外レースと内レースとの間にそれぞれ１列の円錐ころ（６）が設けられ、円錐ころ軸受（１，１’）の少なくとも１つの内レース（５，５’）に止め輪（８）を有し、両方の円錐ころ軸受（１，１’）がそれぞれ１つの半組立て品として予め組立てられており、
半組立て品として完全に予め組立てられた第１の円錐ころ軸受（１）を車輪ボス（２）へ軸線方向に圧入し、
半組立て品として完全に予め組立てられた第２の円錐ころ軸受（１’）を車輪ボス（２）へ圧入し、
少なくとも１つの円錐ころ軸受（１，１’）の内レース（５，５’）の対応する溝へ、特に両方の円錐ころ軸受（１，１’）の内レース（５，５’）の対応する溝へ止め輪（８）を軸線方向に押込む
方法。
【請求項５】
止め輪（８）が内レース（５，５’）の対応する溝に既に予め組立てられており、それから第２の円錐ころ軸受（１，１’）を軸線方向に圧入する際、他方の内レース（５，５’）の対応する溝へはまることを特徴とする、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
両方の円錐ころ軸受（１，１’）が、互いに逆の軸線方向に車輪ボス（２）へ押込まれることを特徴とする、請求項４又は５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、例えば商用車両のための交換可能な車輪軸受装置であって、車輪ボスとそれぞれ１つの外レース及び内レースを持つ２つの円錐ころ軸受とを有し、外レースと内レースとの間にそれぞれ１列の円錐ころが設けられ、両方の円錐ころ軸受の少なくとも１つの内レースに止め輪を有するものに関する。本発明は更にこのような交換可能な車輪軸受装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】  車輪軸受及び車輪ボスは、公知のように自動車のシャシにある車輪懸架装置用の大きい応力を受ける部分であり、特に商用車両においては異なる作動応力に耐えねばならない。車輪軸受及び車輪ボスの長い寿命や保守なしの使用は、このような商用車両の使用者にとって決定的な利点である。【０００３】  商用車両用の車輪軸受装置では、特にいわゆるインサート円錐ころ軸受が使用される。【０００４】  ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９８３３４３６号明細書から、内レース、外レース及びその間にあって保持器により保持される多数の円錐ころを持つ２列円錐ころ軸受が公知である。更に円錐ころ軸受の両側に環状密封片が設けられている。内レースはボスの外周の一部上に取付けられ、第２の内レースはボスの外側の一部により形成されている。【０００５】  さてこのように又は同じように構成される車輪軸受装置の軸受に損傷があると、現在は車輪ボス自体がまだ使用可能であっても、車輪軸受装置全体が交換されかつスクラップにされる。【０００６】  このような車輪軸受装置の組立てが例えば工場においておこなわれても、従来技術によれば、例えば図１〜９に例として簡単化して示すように、この組立ては多数の組立て段階を含んでいる。即ち
図１：車輪ボス２の浄化、
図２：内レース・ころ環へグリースの供給、
図３：車輪ボス２へ第１の円錐ころ軸受１の外レース４の圧入、
図４：車輪ボス２へ第２の円錐ころ軸受１’の外レース４’の圧入、
図５：第２の円錐ころ軸受１’の内レース５上へ車輪ボス２の載置、
図６：車輪ボス２へ第１の円錐ころ軸受１の内レース５及び円錐ころ環の導入、
図７：車輪ボス２へ止め輪８の押込み及び両方の内レース５，５’へ係止、
図８：車輪ボス２へ第１の円錐ころ軸受１の密封片１２の差込み、
図９：車輪ボス２へ第２の円錐ころ軸受１の密封片１２’の取付け。【０００７】  この組立て段階では、車輪軸受を頻繁に回転又は方向転換せねばならない。別の欠点として、外レースが汚れ防止片又は密封片と固定的に結合されていない。更にしばしば２つの異なる密封片及び２つの異なる内レースが必要である。【０００８】  車輪軸受装置へのグリース供給は組立て中に行われるので、組立て過程中における清潔に対する高度の要求が課される。【０００９】  ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９８３３４３６号明細書は、更に少ない製造段階ですむ前記の隣接完全軸受の製造方法にも関する。【００１０】  そこではまず第１及び第２のころ保持器構成部品が製造される。それから第１及び第２のころ保持器構成部品が共通な外レースへ挿入される。続いてボスが、第１及び第２のころ保持器構成部品から成る半組立て品へ押し込まれ、それから内レースがボス上へ取付けられる。この製造方法は実施に比較的費用がかかる。なぜならば、ころ保持器構成部品に加えて、外レース及び内レースを別々に取付けねばならないからである。【００１１】  特に商用車両の使用者にとっては、車輪ボスを代えず、欠陥のある車輪軸受のみ又は両方の車輪軸受を交換する方が経済的である。しかし円錐ころ軸受を持つインサート車輪軸受では、修理工場に車輪軸受装置の費用がかかりかつ要求の多い分解及び組立てを期待できない。車輪軸受装置の組立てには、適当なノーハウ、特殊工具及び絶対的な清潔さが必要であり、このことは多くの工場では大抵の場合期待できない。したがって完全な車輪軸受装置の交換は費用がかかりかつ高価である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】  本発明の基礎になっている課題は、特別な専門知識及び特殊工具なしに、修理工場に存在する簡単な補助工具で、組立ての際清潔さに対する特別な要求なしで組立てできる、交換可能な車輪軸受装置及びこのような車輪軸受装置の製造方法を紹介することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】    本発明の基礎になっている認識は、車輪軸受の損傷の際、車輪軸受装置の完全な交換は不経済であり、車輪軸受のみの交換より高価である、ということである。【００１４】  したがって本発明は、例えば商用車両のための交換可能な車輪軸受装置であって、車輪ボスとそれぞれ１つの外レース及び内レースを持つ２つの円錐ころ軸受とを有し、外レースと内レースとの間にそれぞれ１列の円錐ころが設けられ、両方の円錐ころ軸受の少なくとも１つの内レースに止め輪を有するものから出発している。【００１５】  更に与えられた課題を解決するため、両方の円錐ころ軸受のそれぞれの外レースが、車輪ボス軸線に対して同軸的に軸受外側へ向く円筒状延長部を持ち、これらの延長部へそれぞれ１つ密封片が差込まれ、それぞれの円錐ころ軸受の密封片とは反対の側に、外レースを軸線方向に固定する保持素子が設けられて、対応する内レースに支持されている。【００１６】  両方の素子即ち密封片及び保持素子は、内レース及び外レースの保持即ちまとめ、かつ汚れ防止機能を果たすようにしているのがよい。【００１７】  この構造により、予め組立てられて予備部品営業所で簡単に交換可能な車輪軸受装置が、例えば商用車両のために提供される。こうして予め組立てられる車輪軸受装置は、密封されかつ長い寿命を得るため潤滑される車輪ボス用軸受である。【００１８】  両方の円錐ころ軸受のそれぞれ外側に形成されて車輪ボス軸線に対して同軸的に向けられる円筒状延長部は、軸受の密封片用座として役立つ。更に外レースを軸線方向に固定しかつ同時に内レースに支持される保持素子は、なるべく潤滑グリースから成る潤滑剤保管所が形成されて、作動中に円錐ころ軸受へ潤滑剤を供給するように、設計されている。このため保持素子が、外レース及び内レースと共に潤滑剤受入れ空間を形成している。【００１９】  平らな簡単な板又は類似の部材を持つ個々の円錐ころ軸受の組立てを行い、生じる組立て力が円錐ころに作用して場合によっては内レース又は外レースにある転動体転動路を損傷することのないようにするため、取付け力がそれぞれの外レースへのみ向けられるように、それぞれの外レース幅及び軸線方向長さが選ばれている。これは、本発明による車輪軸受装置の別の構成によれば、車輪ボス軸線に対して同軸的に軸受外側へ向くそれぞれの外レースの延長部が、対応する内レースの端面から少し突出し、したがって対応する内レースより軸線方向に長いことによって達せられる。【００２０】  それぞれの外レースの円筒状延長部の突出量は、外レースを車輪ボスへ圧入及びそれに伴う外レースの収縮及びその結果生じる円錐ころ接触点の軸線方向ずれの再にも、この突出量が充分大きいように、設計されている。それにより対応する内レースが追従でき、組立て力が円錐ころへ向けられないようにすることができる。【００２１】  本発明は、例えば商用車両のための交換可能な車輪軸受装置の製造方法であって、車輪軸受装置が車輪ボスとそれぞれ１つの外レース及び内レースを持つ２つの円錐ころ軸受とを有し、外レースと内レースとの間にそれぞれ１列の円錐ころが設けられ、円錐ころ軸受の少なくとも１つの内レースに止め輪を有し、両方の円錐ころ軸受がそれぞれ���つの半組立て品として予め組立てられているものに関する。この方法は、次の製造段階を持っている。
半組立て品として完全に予め組立てられた第１の円錐ころ軸受を車輪ボスへ軸線方向に圧入し、
半組立て品として完全に予め組立てられた第２の円錐ころ軸受を車輪ボスへ圧入し、
少なくとも１つの円錐ころ軸受の内レースの対応する溝へ、特に両方の円錐ころ軸受の内レースの対応する溝へ止め輪を軸線方向に押込む。【００２２】  したがって交換可能な車輪軸受装置の製造又は組立てを、最大で３つの段階で行うことができる。【００２３】  場合によっては、本発明による方法の別の展開により、止め輪が内レースの対応する溝に既に予め組立てられており、それから第２の円錐ころ軸受を軸線方向に圧入する際、他方の内レースの対応する溝へはまると、両方の内レースの対応する溝へ止め輪を軸線方向に押込む段階をなくすことができる。【００２４】  更に両方の円錐ころ軸受が、互いに逆の軸線方向に車輪ボスへ押込まれるのがよい。【００２５】  こうして組立てられる車輪軸受装置は、例えば商用車両修理工場で車輪軸受装置の組立て及び／又は交換の際、簡単な取扱いを可能にする。組立ては簡単な少ない組込み段階で行うことができる。更に組立ての際清潔さに対して一層僅かな要求しか課されない。なぜならば、本発明による半組立て品は予め組立てられた単位体であり、内レース及び外レース及び残りの付属部品を持つ両方の円錐ころ軸受は既に完成し、グリースを供給され、汚れに対して密封されているからである。【００２６】  更に車輪軸受装置は、自己保持して輸送しかつ取扱うことができる。これは、すべての個別部品の組立てに比べて組立て時間を節約し、また軸受及びボスの購入に比べて組立て費を節約する。なぜならば、予め組立てられるこのような半組立て品の使用は、完全なボス単位体の交換より著しく安価だからである。【００２７】  別の利点は円錐ころ軸受自体の予めの製造及び組立てからも生じる。それぞれの円錐ころ軸受の外レースは、車輪ボスへの組込み前に既に密封片と固定的に結合されており、それぞれの円錐ころ軸受の内部を汚れから保護する。更に内レース及び外レースのために、１つの構造シリーズから成る構造の密封片を使用することができる。同様に量産の内レース及びころ保持器を使用することができる。【００２８】  本発明の実施例が図面により以下に説明される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】  図１０に示すほぼ同じ構造ただし面対称に設けられる両方の円錐ころ軸受１及び１’は、この配置で、図１１〜１３に示す車輪軸受装置３の車輪ボス２へ取付けられる。このような円錐ころ軸受１，１’は外レース４，４’及び内レース５，５’を持ち、両レースの間に１列の円錐ころ６，６’が設けられている。これらの円錐ころ６，６’は公知のように円錐ころ保持器７，７’内に案内されている。【００３０】  図１０による円錐ころ軸受１’には止め輪８が差込まれて、車輪ボス２へ円錐ころ軸受１，１’の組込み及び止め輪８の更に軸線方向移動後、円錐ころ軸受１，１’の両方の内レース５，５’を互いに結合する。【００３１】  各円錐ころ軸受１，１’の外レース４，４’は、軸受軸線または車輪ボス軸線９に対して同軸的に軸受外側の方へ向く円筒状延長部１０を持っている。この延長部は、突起１１の形で、対応する内レース５，５’の端面に対して少し突出している。その結果円錐ころ軸受１，１’を車輪ボス２へ圧入する際、図１１〜１３に示すように、組立て力が円錐ころ６へ作用せず、それぞれの外レース４，４’のみによって吸収される。【００３２】  外レース４，４’に対する内レース５，５’の後退は、組立て工具によっても考慮することができる。しかしそれにより、余分な加工過程のため組立て工具が高価になる。【００３３】  軸受軸線または車輪ボス軸線９に対して同軸的に軸受外側の方へ向く外レース４，４’の円筒状延長部と対応する内レース５，５’との間には密封片１２，１２’が差込まれている。円錐ころ軸受１，１’の密封片１２，１２’とは反対の側において、更に外レース４，４’を軸線方向に固定するほぼＺ状断面の保持素子１３，１３’が設けられて、内レース５，５’に支持されている。それぞれの保持素子１３，１３’は、外レース４，４’及び内レース５，５’と共に、それぞれ潤滑剤受入れ空間１４，１４’を形成している。【００３４】  方法によれば、図１１による車輪軸受装置３の製造の際、前述したように半組立て品として予め組立てられた第１の円錐ころ軸受１が、軸線方向に車輪ボスフランジ１５を持つ車輪ボス２へ圧入される。そのため車輪ボス２は、車輪ボスフランジ１５とは反対の側を平らな板１６に載せられ、例えば工作機械またはプレスのラム１７が、板及び案内ほぞを持つ工具１８を介して、押圧力を矢印方向に板１６へ向かって第１の円錐ころ軸受１へ及ぼす。【００３５】  図１２による第２の組立て段階において、車輪ボス２が、その車輪ボスフランジ１５に近い側を板１６に載せられる。続いて半組立て品として予め組立てられた第２の円錐ころ軸受１’が、軸線方向に車輪ボス２へ圧入され、その際再びラム１７により工具１８を介して、押圧力が矢印方向に第２の円錐ころ軸受１’へ及ぼされる。それにより両方の円錐ころ軸受１及び１’がその密封片１２，１２’を車輪軸受装置３の車輪ボス２内に完全に固定される。【００３６】  最後に第３の製造段階において、適当な機械のラム１７により、内レース５，５’の対応する溝へ矢印方向に止め輪８の軸線方向押込みを、これが第２の円錐ころ軸受１の組立ての際既に行われていない場合、行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】  従来技術による車輪軸受装置の製造の際必要な第１の組立て段階を示す。
【図２】  図１に続く第２の組立て段階を示す。
【図３】  図２に続く第３の組立て段階を示す。
【図４】  図３に続く第４の組立て段階を示す。
【図５】  図４に続く第５の組立て段階を示す。
【図６】  図５に続く第６の組立て段階を示す。
【図７】  図６に続く第７の組立て段階を示す。
【図８】  図７に続く第８の組立て段階を示す。
【図９】  図８に続く第９の組立て段階を示す。
【図１０】  本発明による交換可能な車輪軸受装置のため車輪ボスへ差込み可能な２つの円錐ころ軸受の半組立て品の断面図を示す。
【図１１】  車輪ボスへ図１０による第１の円錐ころ軸受の圧入過程を示す。
【図１２】  車輪ボスへ図１０により第２の円錐ころ軸受の圧入過程を示す。
【図１３】  車輪軸受装置における止め輪の取付け過程を示す。
【符号の説明】
【００３８】  １，１’      円錐ころ軸受
２            車輪ボス
３            車輪ボス単位体
４，４’      外レース
５，５’      内レース
６，６’      円錐ころ
７，７’      円錐ころ保持器
８            止め輪
９            車輪ボス軸線
１０          円筒状延長部
１１，１１’  突起
１２，１２’  密封片
１３，１３’  保持素子
１４，１４’  潤滑剤受入れ空間
１５          車輪ボスフランジ
１６          板
１７          ラム
１８          板及び案内ほぞを持つ工具
【図１】
2009533636.tif 000003
【図２】
2009533636.tif 000004
【図３】
2009533636.tif 000005
【図４】
2009533636.tif 000006
【図５】
2009533636.tif 000007
【図６】
2009533636.tif 000008
【図７】
2009533636.tif 000009
【図８】
2009533636.tif 000010
【図９】
2009533636.tif 000011
【図１０】
2009533636.tif 000012
【図１１】
2009533636.tif 000013
【図１２】
2009533636.tif 000014
【図１３】
2009533636.tif 000015
【国際調査報告】
2009533636.tif 000016
2009533636.tif 000017
2009533636.tif 000018
2009533636.tif 000019