(57)【要約】    本発明は、車輪保持体（７）にある車輪軸受モジュール（１）に関し、車輪軸受（８）及び車輪フランジ（５ｄ）を有し、車輪フランジ（５ｄ）が、車輪軸受（８）により、回転軸線（１１）の周りに回転可能に車輪保持体（７）に対して支持され、車輪軸受（８）が少なくとも１つの外レース（２）を持ち、車輪軸受（８）が、少なくとも部分的に外レース（２）を介して、回転軸線（１１）に対して少なくとも半径方向に車輪保持体（７）内に支持され、外レース（２）が、外レース（２）の軸線方向端部に、回転軸線（１１）から半径方向に離れるように向くフランジ（２ｃ）を持っている。
2007518617.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪保持体（７）にある車輪軸受モジュール（１）であって、車輪軸受（８）及び車輪フランジ（５ｄ）を有し、車輪フランジ（５ｄ）が、車輪軸受（８）により、回転軸線（１１）の周りに回転可能に車輪保持体（７）に対して支持され、車輪軸受モジュール（１）が次の特徴を持っている。
車輪軸受（８）が少なくとも１つの外レース（２）を持ち、車輪軸受（８）が、少なくとも部分的に外レース（２）を介して、回転軸線（１１）に対して少なくとも半径方向に車輪保持体（７）内に支持され、
外レース（２）が、外レース（２）の軸線方向端部に、回転軸線（１１）から半径方向に離れるように向くフランジ（２ｃ）を持ち、フランジ（２ｃ）が、取付け素子（１４）により車輪保持体（７）に対して軸線方向に固定しており、取付け素子（１４）が、車輪保持体（７）から軸線方向に遠い方にあるフランジ（２ｃ）の側で、フランジ（２ｃ）に少なくとも部分的に係合し、その際取付け素子（１４）が軸線方向に固定的にフランジ（２ｃ）に当接し、
車輪フランジ（５ｄ）が外レース（２）に軸線方向に対向し、車輪フランジ（５ｄ）が、回転軸線（１１）から離れるように、少なくとも部分的にフランジ（２ｃ）より半径方向に大きく突出し、車輪フランジ（５ｄ）が、軸線方向に車輪フランジ（５ｄ）を貫通する複数の第１の切欠き（５ｆ）を持ち、
第１の切欠き（５ｆ）の少なくとも１つのが、回転軸線（１１）の周りにおける車輪フランジ（５ｄ）の１回転毎に少なくとも１回、軸線方向にフランジ（２ｃ）に対向して、少なくとも取付け素子（１４）がフランジ（２ｃ）に軸線方向に当接する所で、車輪フランジ（５ｄ）がフランジ（２ｃ）を軸線方向に覆わないようにしている、
車輪軸受モジュール。
【請求項２】
第１の切欠き（５ｆ）が、回転軸線（１１）の周りにおける車輪フランジ（５ｄ）の１回転毎に少なくとも１回、時間的に互いに同時に、軸線方向にフランジ（２ｃ）に対向して、複数の取付け素子（１４）が当接する所で、車輪フランジ（５ｄ）がフランジ（２ｃ）を軸線方向に覆わないようになっている、請求項１に記載の車輪軸受モジュール。
【請求項３】
第１の切欠き（５ｆ）が、回転軸線（１１）の周りに同じピッチで互いに間隔をとっている、請求項１に記載の車輪軸受モジュール。
【請求項４】
第１の切欠き（５ｆ）が半径方向外方へ開いている、請求項１に記載の車輪軸受モジュール。
【請求項５】
第１の切欠き（５ｆ）が、車輪フランジ（５ｄ）を軸線方向に貫通する穴である、請求項１に記載の車輪軸受モジュール。
【請求項６】
フランジ（２ｃ）に軸線方向の第２の切欠き（２ｆ）があり、取付け素子（１４）が第２の切欠き（２ｆ）を軸線方向に貫通している、請求項１に記載の車輪軸受モジュール。
【請求項７】
第２の切欠き（２ｆ）が半径方向外方へ開いている、請求項６に記載の車輪軸受モジュール。
【請求項８】
第２の切欠き（２ｆ）が軸線方向貫通穴（１６）である、請求項６に記載の車輪軸受モジュール。
【請求項９】
第２の切欠き（２ｆ）より多い第１の切欠き（５ｆ）を持っている、請求項６に記載の車輪軸受モジュール。
【請求項１０】
車輪保持体（７）に複数のピンが固定しており、ピンの各々に少なくとも１つの取付け素子（１４）が固定している、請求項６に記載の車輪軸受モジュール。
【請求項１１】
取付け素子がピンの頭部（１４ａ）である、請求項１に記載の車輪軸受モジュール。
【請求項１２】
フランジ（２ｃ）が車輪保持体（７）に少なくとも部分的に軸線方向に当接している、請求項１に記載の車輪軸受モジュール。
【請求項１３】
車輪保持体（７）が外レース（２）の少なくとも２つの転動軌道（２ａ）を包囲し、外レース（２）内に、転動軌道（２ａ）にある少なくとも２列の転動体（３）を介して、ボス（５）が回転軸線（１１）の周りに回転可能に支持され、車輪フランジ（５ｄ）がボス（５）から半径方向に出ている、請求項１に記載の車輪軸受モジュール。
【請求項１４】
ボス（５）が、外レース（２）に対して軸線方向に分離不能に、車輪軸受（８）内に支持されている、請求項１に記載の車輪軸受モジュール。
【請求項１５】
外レース（２）が１つの部分として冷間変形されている、請求項１に記載の車輪軸受モジュール。
【請求項１６】
請求項１に記載の車輪軸受モジュールの取付け方法であって、車輪軸受（８）がボス（５）及び車輪フランジ（５ｄ）と共に１つの単位体として車輪保持体（７）へ組込まれて、車輪保持体（７）に取付けられるものにおいて、この方法が次の方法段階を含んでいる、
フランジ（２ｃ，５ｄ）の回転により、第１の切欠き（５ｆ）と第２の切欠き（２ｆ）とが互いに一直線にされ、従って第１の切欠き（５ｆ）が第２の切欠き（２ｆ）の少なくとも１つに互いに同時に軸線方向に対向して、車輪フランジ（５ｄ）が第２の切欠き（２ｆ）を軸線方向に覆わないようにし、
心出しピン（２５）が第２の切欠き（２ｆ）へ導入され、その際心出しピン（２５）が少なくとも２つの第１の切欠き（５ｆ）を軸線方向に貫通し、
フランジ（２ｃ）が軸線方向圧入力に抗して心出しピン（２５）に支持され、その際フランジ（２ｃ）が心出しピン（２５）に支持されるまで、心出しピン（２５）が、第１の切欠き（５ｆ）を軸線方向に貫通し、
心出しピンが車輪保持体（７）の取付け穴（７ｂ）へ導入され、
圧入力により車輪軸受（８）が軸線方向に圧入され、
取付け穴（７ｂ）、第２の切欠き（２ｆ）及び第１の切欠き（５ｆ）から心出しピン（２５）が除去され、
ピンが取付け穴（７ｂ）内に取付けられ、その際取付け素子（１４）がピンとして軸線方向に第１の切欠き（５ｆ）を通って第２の切欠き（２ｆ）へ導入され、続いて取付け穴（７ｂ）内に取付けられて、ピンの頭部（１４ａ）が、１つの第２の切欠き（２ｆ）の少なくとも１つの縁に軸線方向に当接するようにしている
方法。
【請求項１７】
フランジ（２ｃ）が、軸線方向圧入力に抗して、付加的に軸線方向支持片（２４）に軸線方向に支持され、各軸線方向支持片（２４）が、車輪フランジ（５ｄ）の別の第１の切欠き（５ｆ）を軸線方向に貫通し、第２の切欠き（２ｆ）に対し間隔をとってフランジ（２ｃ）に軸線方向に当接する、請求項１６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】    本発明は車輪保持体にある車輪軸受モジュールであって、車輪軸受及び車輪フランジを有し、車輪フランジが、車輪軸受により、回転軸線の周りに回転可能に車輪保持体に対して支持され、車輪軸受モジュールが次の特徴を持っている、
車輪軸受が少なくとも１つの外レースを持ち、車輪軸受が、少なくとも部分的に外レースを介して、回転軸線に対して少なくとも半径方向に車輪保持体内に支持され、
外レースが、外レースの軸線方向端部に、回転軸線から半径方向に離れるように向くフランジを持ち、フランジが、取付け素子により車輪保持体に対して軸線方向に固定しており、取付け素子が、車輪保持体から軸線方向に遠い方にあるフランジの側で、フランジに少なくとも部分的に係合し、その際取付け素子が軸線方向に固定的にフランジに当接し、
車輪フランジが外レースに軸線方向に対向し、車輪フランジが、回転軸線から離れるように、少なくとも部分的にフランジより
半径方向に大きく突出しているものに関する。
【背景技術】
【０００２】  ドイツ連邦共和国特許出願公開第３９４０３９５号明細書は、外レース、転動体及び２つの内レースを持つ車輪軸受を記載しており、外レースが軸線方向に端面と端面から遠い方の側との間に半径方向フランジを持ち、このフランジに車輪軸受が懸架されている。車輪軸受はフランジを介して軸線方向及び半径方向に車輪保持体に固定している。フランジに軸線方向に続く外レースの中空円筒状部分は、車輪保持体にある穴にはまっているので、外レースは、フランジにより軸線方向に、また少なくとも円筒状部分により少なくともまた半径方向に、車輪保持体に当接している。【０００３】  車輪保持体への車輪軸受の取付けは、車輪フランジが前もって固定的に取付けられているボスと共に、車輪軸受を車輪保持体に取付けようとする時、特に複雑である。ボルト等のような取付け素子の軸線方向導入は、車輪フランジが軸線方向に邪魔になっているので、直ちには可能でない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  従って本発明の課題は、車輪保持体への取付けが簡単化される車輪軸受モジュールを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】  この課題は請求項１の対象により解決される。【０００６】  車輪フランジは、車輪フランジを軸線方向に貫通する第１の切欠きを持ち、この切欠きを通して取付け素子を軸線方向に外レースのフランジへ導入することができる。フランジは、取付け素子が当接する所で、回転軸線の回りにおけるフランジの１回転毎に少なくとも１回、第１の切欠きの少なくとも１つに軸線方向に当接して、少なくとも取付け素子が当接する所で、車輪フランジがフランジを車輪保持体の軸線方向に覆わないようにしている。即ち少なくとも取付け素子が当接する所で、フランジは、回転軸線の周りにおける車輪フランジの１回転毎に少なくとも１回、車輪フランジによっては軸線方向に覆われない。なぜならば、第１の切欠きの少なくとも１つが、取付け素子の当接する所で、１回転毎に少なくとも１回、フランジに軸線方向に対向するからである。取付け素子のフランジへの軸線方向投影は、切欠きの軸線方向投影内にあり、フランジへ軸線方向に向けられる切欠きの輪郭の投影は、取付け素子の輪郭を軸線方向に覆わない。車輪フランジには、これらの切欠きの少なくとも１つが設けられている。【０００７】  取付け素子の取付けのため、切欠きが外レースのフランジにある取付け穴の例えば１つ従って車輪保持体にある取付け穴にも対向するまで、車輪フランジがまず回転軸線の周りに回される。それから取付け素子が装置又は工具により車輪フランジにある切欠きへ通されて、車輪保持体に取付けられる。それから切欠きが別の取付け穴に軸線方向に対向するまで、車輪フランジが回される。外レースのフランジが車輪保持体に固定するまで、この過程が前述したように繰返される。【０００８】  本発明は車輪保持体への車輪軸受の取付けのために有利であり、外レース内にボスが、転動軌道にある少なくとも２列の転動体を介して、回転軸線の周りに回転可能に支持され、車輪フランジがボスから半径方向に出ており、ボスが外レースに対して軸線方向に分離しないように車輪保持体内に支持されている。【０００９】  本発明の構成では、車輪フランジにある切欠きの各々が、回転軸線の周りにおける車輪フランジの１回転毎に少なくとも１回、時間的に互いに同時に、軸線方向にフランジに対向して、複数の取付け素子が当接する所で、車輪フランジがフランジを軸線方向に覆わないようになっている。こうしてすべての取付け素子を、装置により同時に車輪フランジに通すことができる。従ってフランジは時間を節約して車輪保持体に取付けられる。【００１０】  複数の切欠きが、例えば回転軸線の周りに互いに同じピッチで設けられている。切欠きが半径方向外方へ開いているか、又は切欠きが車輪フランジを軸線方向に貫通する穴である。【００１１】  穴は、例えば車輪保持体への外レースの取付け後、車輪を取付けるための車輪ボルトが収容されている。この場合取付け穴は、例えば車輪ピンを取付けるための穴が周囲に分布するピッチに相当するピッチで、周囲に分布している。【００１２】  車輪軸受は例えば車輪保持体の穴へ圧入される。このため圧入力が外レースのフランジへ及ぼされ、車輪フランジには及ぼされない。それにより車輪軸受の転動体及び転動軌道は軸線方向圧入力を受けない。��って本発明の構成によれば、車輪フランジは、例えば車輪フランジを取付けるための取付け素子より多い数の切欠きを持っている。これは、車輪軸受を車輪フランジと共に車輪保持体の穴へ圧入し、心出しピンを予め切欠きへ通す時に、有利である。これらの心出しピンにより、外レースのフランジにある貫通穴が取付け穴に対して心出しされる。この場合軸線方向支持片が過剰な数の穴を軸線方向に貫通し、外レースのフランジに支持されるので、心出し過程後圧入力をフランジへ加えることができる。【００１３】  本発明により、車輪軸受モジュールを取付ける方法が提案され、車輪保持体がボス及び車輪フランジと共に１つの単位体として車輪保持体へ組込まれて、車輪保持体に取付けられる。この方法段階は後で詳細に説明される。【００１４】  本発明は、なるべくフランジが外レースの軸線方向端部に形成されている使用のために考慮されている。フランジは軸線方向に直接車輪保持体に当接するか、又は間隔手段を介して軸線方向に車輪保持体に支持されている。フランジを介して車輪軸受が軸線方向に車輪保持体の穴に止められている。なぜならば、フランジは適当な手段により取付けられているからである。走行運転の際外レースの軸線方向移動が回避される。更にフランジから外レースへ至る移行部にある喉部は、最初から荷重を除かれている。なぜならば、外レースは荷重を受けて半径方向に車輪保持体に支持されているからである。【００１５】    この意味で車輪保持体は、車輪軸受モジュール又は車輪軸受装置が取付けられている駆動される車輪及び駆動されない車輪の車輪軸受モジュール及び車輪軸受装置用のすべての接続構造を意味する。鋳造又は鍛造されるか又は他の適当な方法で製造される車輪保持体は、与えられるすべての材料、即ち鋼及び／又は少なくとも車輪軸受を受入れる穴の周りをアルミニウム合金から製造されている。本発明により外レースのフランジによって車輪保持体に軸線方向に固定した車輪軸受は、車輪軸受の半径方向座が、例えばアルミニウム合金から成る車輪保持体内で、最初に述べた影響要因のため半径方向にゆるんだ時にも、軸線方向に固定している。【００１６】  この意味で車輪軸受は、転がり体としてころ及び／又は玉を持ちかつ１つ又は複数の一体又は多部分の内レースを持つすべての１列、２列及び数列の車輪軸受を意味し、これらの内レースは、ラジアル玉軸受装置又はアンギュラ玉軸受装置あるいはラジアルころ軸受装置又はアンギュラころ軸受装置におけるように多様な配置で構成される。その代わりに、１つ又はすべての転動軌道が１つ又は複数の内レースに形成されるのではなく、車輪軸受内に支持されるボスに直接形成されている。【００１７】  駆動されるか又は駆動されない車輪用の車輪軸受モジュールのボスは、車輪軸受を車輪保持体へ組込む前に、例えば曲げ縁により軸受に固定されている。曲げ縁は軸受装置の後ろに係合して、ボスが車輪軸受から分離しないように車輪軸受に固定している。その代わりに、個別部品としてのボスが車輪軸受から分離可能に車輪軸受と共に単位体として組立てられるような車輪軸受装置も設けられる。【００１８】  本発明の構成では、外レースが比較的薄壁であり、従って穴を包囲する剛性ハウジングと比較して弾性的である。外レースの壁は薄い断面を持っている。外レース、特に冷間変形により製造されて部分的に硬化されるか又は全部硬化される外レース、又は切削後加工なしに任意に製造される外レースは、硬化後個別部品として、転動軌道の外側及び特に内側で、転がり体のために必要な最適形状が最初は実現されないほど、不安定であるか又は丸くない。これは、回転軸線に対して直角に見た部分、即ち車輪保持体への取付け前に外レースを穴へ圧入する部分の直径及び丸みに特に該当する。この場合最適な形状は、転がり接触において軸受の最適な転がり状態を保証する転動軌道の丸さを意味している。このように精確な形状は、通常は切削加工されるむくのレース及びレースを受入れるハウジング穴に、旋削及び研削により形成される。このような形状の製造は時間を費しかつ高価である。【００１９】  本発明の構成では、外レースの完成した輪郭は、少なくとも円筒状部分に、最適な形状から前記の相違を持っている。車輪保持体の穴は、切削加工により生じる寸法のため、最適な要求に応じている。【００２０】  最適な形状からの外レースの外側輪郭の相違は、外レースが穴へ圧入されていると、外レースの弾性（一部は塑性）挙動によって補償される。そのためまず外レースは、少なくとも円筒状部分に、穴の内径より大きい外径を持っている。過剰寸法は、外レースを車輪保持体へ圧力ばめのために必要である。圧入により穴は外レースを半径方向内方へ収縮させ、穴の丸さに合わされる。車輪保持体のハウジングは外レースより剛性的なので、穴の精確な形状及び過剰寸法はほぼ完全に転動軌道の形状へ伝えられる。【００２１】  車輪軸受が穴にはまると、外レースに比較して剛性的な車輪保持体にある穴は、車輪軸受の圧入前の初期形状をほぼ持っている。従って転動軌道において機能による丸さは、外レースが穴へ圧入されている時に初めて、外レースに生じる。更に弾性的な変形は、車輪軸受が単位体として完全に組立てられると、特に車輪軸受の必要な遊びなしのためにも有利である。【００２２】  外レースはフランジとなるべく一体に形成されているが、フランジは溶接又は摩擦及び／又ははまり合い結合によっても外レースに取付け可能である。本発明の構成によれば、外レースが変形されない材料から形成されている。従ってすべての成形素子を持つ外レースの形状は、変形によっても得られる。切断加工又は切削加工は、切削加工の範囲に比べて、非常に少ない加工の範囲に限定されている。切断又は穴あけによっては、過剰な材料、縁、ばり又はそれ以外の類似物のみが、成形部分から除去される。場合によっては転動軌道のみが、研削、ラップ仕上げ又は研摩のような精密加工により再加工される。冷間変形という概念は、伸ばし、据え込み、広げ又は収縮及び材料分離なしに原材料の塑性変形により中空の外レースの輪郭を製造できるすべての変形方法を意味する。このような方法は例えば絞り、深絞り、ローリング、プレス加工及び前記方法の組合せである。【００２３】  外レースを製造するための素材として、例えば管又は板が考慮される。管から成る素材は、拡管、ローリング、収縮、据え込み及び縁の折り返しによって、完成した外レースとなるように加工��れる。板から製造される外レースは、絞り及びそれ以外の個々の方法又は方法の組合わせにより製造される。この場合本発明の構成によれば、フランジは、外レースの端面から軸線方向にフランジが当接する車輪保持体まで、外レースの製造前における板の原材料が厚かったのとちょうど同じ幅である。好ましい材料は、例えば１００Ｃｒ６のように冷間変形可能な軸受材料又はすべての適当な深絞り鋼である。【００２４】  外レースは、荷重軽減喉として作用する環状溝のため、転動体の荷重方向に弾性的で、大きく負荷可能である。そのためそれぞれ１つの肩部が、選択的に半径方向に支持方向にこのような環状溝を備えている。更に外レースは小さい重量という点ですぐれている。なぜならば小さい壁厚又は小さい板厚の原材料が使用されているからである。原材料の厚さはなるべく２．４〜５ｍｍの範囲にある。切削又は非切削加工される薄壁の外レースにより、ばね下質量の重量における車輪軸受装置の全体割合は小さい。【００２５】  フランジは、例えば車輪保持体へねじ込まれるか又は車輪保持体に圧入されるピンにより、車輪保持体に取付けられている。クランプ等のように車輪保持体から軸線方向に遠い方にあるフランジの側でフランジを少なくとも１つの取付け縁の後ろに軸線方向に係合する別の取付け素子も考えられる。その代わりに、車輪保持体に溶接又はねじ込みにより取付けられるボルトも設けられ、これらのボルト上にそれぞれ１つのナットがねじはめられ、フランジに対して軸線方向に予荷重をかけられている。ボルトはフランジにある軸線方向切欠きを貫通している。【００２６】  本発明により、フランジの種々の構成が考えられている。フランジを外側から円筒状周面により区画することが考えられる。別の構成では半径方向に突出しかつ周方向に互いに隣接する部分を持つフランジが設けられる。少なくとも２つの部分において、それぞれ１つの切欠きが半径方向に少なくとも部分的に延びている。その代わりに、周方向においてこれらの部分の間に切欠きが形成されている。【００２７】  フランジは、軸線方向穴の形の切欠き、又は貫通穴の代わりにフランジを軸線方向に貫通するか半径方向外方へ開く切欠きを、車輪保持体へフランジを取付けるために持っている。取付け素子は、切欠きのそれぞれ１つを車輪保持体から軸線方向に貫通し、それから切欠きの縁にあるフランジの後ろに係合している。フランジの全重量の重量割合は、従って著しく減少されている。なぜならば、切欠きを通常外側から包囲するフランジの環部分の材料がなくなるからである。切欠きは半径方向外方へ開く切欠きである。【００２８】  本発明の構成によれば、外方へ開く切欠きの輪郭は円弧状に延びている、その代わりに外側から半径方向にスリット状に車輪軸受の回転軸線の方へ延びる切欠きも考慮される。【００２９】  このようなフランジの製造の際、穴の半径方向外側を区画する材料の過剰な部分が除去されるまで、例えばまず貫通穴を備えたフランジが外側から切削加工される。その代わりに、フランジの本発明による輪郭が、打抜きにより形成される。これは、特に外レースが冷間成形される時に有利である。それにより、切削による縁の除去は不要になる。この場合切欠き及び半径��向外側から接近可能なフランジの残りの部分は、少なくとも切欠きの打抜き過程から切断まで打抜き縁を持っている。【００３０】  フランジは、なるべく部分的にのみ車輪保持体に軸線方向に当接している。外レースの中空円筒状部分は半径方向に、フランジは軸線方向に車輪保持体に当接して、フランジが円筒状部分へ移行する凹な喉部に当接しないようにしている。喉部の凹な輪郭は、外レースの回転軸線に沿う外レースの縦断面で見て、第１の移行部で例えばフランジの円環面へ移行し、第２の移行部で例えば円筒状部分の円筒状周面へ移行している。その代わりに第１及び第２の移行部は、例えばフランジ又は円筒状部分に浮彫り溝状に形成される環状溝に終っている。フランジの周面の仮想軸線方向延長部と第１の移行部との間の垂直間隔が、周面の仮想半径方向延長部と第２の移行部との間の回転軸線に対して平行な間隔より小さいことが、特に重要である。【００３１】  実験により、輪郭のこの構成により、喉部における最大切欠き応力が約３０％だけ減少されることが証明された。喉部は、移行部の間で少なくとも２つの連続する半径により描かれ、少なくとも第１の半径は移行部において半径方向にフランジへ移行し、第２の半径は移行部において半径方向に第１の部分へ移行している。半径は、縦断面において、移行部の方へ直線により互いに分離されるか、又はなるべくフランジと部分との間で互いに移行している。【００３２】  外レースは、少なくとも部分的に回転軸線に対して少なくとも半径方向に、車輪保持体内に支持されて、外レースの軸線方向端部に形成されるフランジが、軸線方向に車輪保持体に当接し、半径方向に外レースに当接するようになっており、車輪保持体が喉部に接触することはない。車輪保持体の鋭い縁の影響による喉部の付加的な応力は、穴にある充分な寸法の面取りにより回避される。【００３３】  本発明のそれ以外の構成及び実施形態は、図１〜１４に詳細に記載されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】  図１は、車輪軸受モジュール１を回転軸線１１に沿う縦断面図で示している。車輪軸受モジュールは、外レース２、２列の転動体３、内レース４、ボス５及び鐘状継手６を備えている。車輪軸受モジュール１の個別部分２，３，４，５，６から予め組立てられる構造単位は、車輪保持体７内にある。【００３５】  外レース２、この例では玉の形の転動体３、保持器９、密封片１０、内レース４及びボス５から成る車輪軸受８は、それ自体まとまって予め組立てられている。そのため転動体３及び内レース４は、ボス５により外レース２内に保持されている。一方の列の転動体３は、外レース２の転動軌道２ａ及びボス５に直接形成される転動軌道５ａに支持されている。他方の列の転動体３は、外レース２の別の転動軌道２ａ及び内レース４の転動軌道４ａの間に設けられている。少なくとも車輪軸受８が車輪保持体７に組込まれている時、車輪軸受８は、ボス５にある曲げ縁５ｂにより、内レース４及び外レース２を介して遊びなしに予荷重をかけられている。ボス５は、曲げ縁５ｂを介して車輪軸受８に外れないように固定している。【００３６】  ボス５は回転軸線１１の周りにほぼ回転対称に形成され、軸線方向貫通穴５ｃを持っている。鐘状継手６にある基部６ａは貫通穴５ｃを軸線方向に貫通している。鐘状継手６は、ナット１２を介してボス５に止められている。ボス５には、半径方向外方へ向く車輪フランジ５ａが形成されている。歯状輪部１３を介して基部６ａ及びボス５に、鐘状継手６と車輪フランジ５ｄとの間に、回転軸線の周りに相対回転しない結合が行われる。【００３７】  車輪フランジ５ｄには軸線方向穴５ｅが形成され、車輪を取付けるための図示しない車輪ボルトがこの穴５ｅへはまっている。更に車輪フランジ５ｄは軸線方向切欠き５ｆを持ち、これらの切欠き５ｆが、回転軸線１１の周りにおける車輪フランジ５ｄの１回転毎に少なくとも１回、軸線方向にフランジ２ｃに対向して、切欠き５ｆのため車輪フランジ５ｄが取付け素子１４を軸線方向に覆わないようにしている。軸線方向貫通穴１５として形成される切欠き５ｆの直径Ｄ１は、取付け素子１４の頭部１４ａの最大直径Ａ１より大きい。【００３８】  外レース２は、２つの中空円筒状部分２ｂと半径方向フランジ２ｃとから形成されている。車輪軸受８は、円筒状部分２ｂを介して車輪保持体７の穴７ａ内に半径方向に支持されている。外レース２は、円筒状部分２ｂにおいて、喉部２ｄを経てフランジ２ｃへ移行している。フランジ２ｃは、車輪保持体７の外側に軸線方向に当接し、車輪保持体７から軸線方向に遠い方の側２ｅで、ピンの形の取付け素子１４と係合している。取付け素子１４は、頭部１４ａによりフランジ２ｃへ向かって軸線方向に予荷重をかけられている。なぜならば、ピンに固定した軸部１４ｂは、車輪保持体７の取付け穴７ｂ内で軸線方向に固定しているからである。取付け素子１４は、取付け穴７ｂへ選択的に圧入されるか又はねじ込まれている。【００３９】  図２は外レース２を全体図で示している。外レース２は例えば冷間変形により製造される部材であり、そのフランジ２ｃは半径方向に突出する部分２ｇを持っている。３つの突出部分２ｇに、切欠き２ｆが貫通穴１６として形成されている。【００４０】  図２ａは、穴７ａの内側形状２ｒに比較して、個別部分としての外レース２の形状偏差を示している。外レース２は、その薄い壁のため、冷間変形後、外側形状２ｓを持ち、この外側形状の直径ＤＡは、まず過剰寸法２×Ｕだけ穴７ａの内径Ｄｉより大きい。更に外側形状２ｓは、寸法２×Ｖだけ穴７ａの内側形状２ｒとは相違している。外レース２を穴７ａへ取付けた後、外側形状２ｓが直径Ｄｉ及び内側形状２ｒにほぼ一致するまで、外レース２が収縮される。【００４１】  外レース２は放射状肩部２ｈを持っている。放射状肩部２ｈは転動軌道２ａの間に設けられ、転動軌道２ａは少なくとも部分的に放射状肩部２ｈに形成されている。外レース２には、外側から環状溝２ｋが形成されている。環状溝２ｋは、一方では放射状肩部２ｈを形成するため外レース２から材料を押しのけることにより生じ、他方では転動軌道２ａの範囲で外レース２にある程度の弾性を与える。肩部は、肩部にある環状溝の代わりに、外レースの材料により完全に支持されている。【００４２】  図１の細部Ｚの拡大図である図２ｂには、喉部２ｄが著しく拡大されて縮尺ではなく示されている。喉部２ｄは凹に形成され、第１の移行部２１で円筒状部分２ｂの円筒状周面２ｍへ移行している。フランジ２ｃにおいて、喉部２ｄは第２の移行部２ｎで円環状面２ｐへ移行している。周面２ｍの仮想軸線方向延長部と移行部２ｎとの間の垂直間隔Ｓは、円環面２ｐの仮想半径方向延長部と移行部２１との間の回転軸線１１に対して平行な間隔Ｘより小さい。【００４３】  図２ｂは、喉部２ｄの輪郭が外レース２の縦断面において鎖線により示されかつ半径ｒにより描かれる輪郭２ｑとは相違することも示している。喉部２ｄは縦断面において半径ｒ１及びｒ２により描かれている。半径ｒ１は移行部２ｎでフランジ２ｃへ移行し、半径ｒ２は移行部２１で軸線方向に円筒状部分２ｂへ移行している。半径ｒ１と半径ｒ２は、フランジ２ｃと円筒状部分２ｂとの間で互いに移行している。【００４４】  車輪保持体７は、この車輪保持体７と喉部２ｄが少なくとも移行部２１及び２ｎの所まで互いに離れているように、軸線方向にフランジ２ｃに当接し、また半径方向に円筒状部分２ｂに当接している。半径方向に切欠き２ｆの下における最大応力は、半径ｒによって描かれる輪郭２ｑの所で、半径ｒ１及びｒ２により描かれる喉部２ｃにおける応力より約３分の１だけ大きい。【００４５】  車輪フランジ５ｄはフランジ２ｃに軸線方向に対向し、半径方向にフランジ２ｃより大きく突出している（図１）ので、フランジ２ｃは、まず車輪フランジ５ｄにより、車輪保持体７の方へ軸線方向に覆われている。【００４６】  図３及び図４は、異なる正面図で車輪軸受モジュール１を示している。図３には、車輪軸受モジュール１が、鐘状継手及び車輪保持体なしで、図１の矢印で示す方向に線ＩＩＩ−ＩＩＩに沿って見て示されている。図４には、車輪軸受モジュール１が、図３とは反対の側で、車輪フランジ５ｄを車輪保持体７の方に見た図として示されている。特に図４からわかるように、車輪フランジ５ｄが、車輪保持体の方へ軸線方向に、外レース２にあるフランジ２ｃを完全に覆っているが、切欠き５ｆのそれぞれ１つが、他の切欠き５ｆと同時に、回転軸線１１の周りにおける車輪フランジ５ｄの１回転毎に１回、フランジ２ｃに対向して、車輪フランジ５ｄがフランジ２ｃの切欠き２ｆ及び切欠き２ｆの縁を軸線方向に覆わないようにしている。【００４７】  切欠きの縁は、切欠きに続いておりかつ取付け素子がフランジに当接する範囲を意味する。従って切欠き５ｆは、少なくとも取付け素子１４の頭部１４ａ及び取付け素子１４の頭部１４ａを包囲する工具を軸線方向に切欠き５ｆへ軸線方向を通すことができるような大きさに形成されている。【００４８】  切欠き５ｆは同じピッチＴ１で回転軸線１１の周りに分布され、この場合ピッチＴ１はβ＝７２°の角度βにより規定されている。【００４９】  車輪フランジ５ｄにある穴５ｅはそれぞれ雌ねじ５ｇを持ち（図１）、この雌ねじへ車輪ボルトがねじ込まれる。雌ねじなしの穴５ｅを同時に穴１６への軸線方向接近のために利用することも考えられる。これは、すべての穴１５の外側を包囲する外側包絡円がすべての穴１６の外側を包囲する外側包絡円より大きく、すべての穴１５の内側に接する包絡円がすべての穴１６の内側に接する内側包絡円より小さいので、可能である。【００５０】  車輪フランジ５にある切欠き５ｆの数（この場合５つ）は、フランジ２ｃにある切欠きの数（この場合３つ）より大きい。しかし切欠きの数は一致していてもよい。【００５１】  図４からわかるように、過剰な切欠き５ｆの各々は、穴１６のない部分２ｇの１つにおいて、同時に他方の切欠き５ｆに軸線方向に対向している。切欠き２ｆのないこれら両方の部分２ｇは、特に図３からわかるように、車輪保持体の穴７ａへの圧入の際フランジ２ｃのための軸線方向支持片の当接のために設けられている。【００５２】  図５は車輪フランジ１８を持つ車輪軸受１７を示している。フランジの半径方向に突出する部分１８ａは軸線方向穴１８ｂを持ち、車輪を取付けるための図示しない車輪ボルトがこれらの穴にはまっている。周方向に互いに隣接するそれぞれ２つの部分１８ａの間で、本発明によるそれぞれ１つの切欠き１８ｃが、外方へ開いて車輪フランジ１８に形成されている。フランジ１９ａは、軸線方向貫通穴の代わりに、半径方向外方へ開く円弧状切欠き２ｆを持っている。車輪フランジ１８は、フランジ１９ａに対して、切欠き２ｆが回転軸線１１と同じ向きの軸線方向へ車輪フランジ１８により覆われないような位置へ、回転軸線１１の周りに回されている。【００５３】  図６は、選択的に種々の車輪フランジを支持できる非駆動車輪用の車輪軸受２０を示し、この車輪軸受は非切削加工の外レース１９を持っている。外レース１９は、図８において個別部品として全体図で示され、円弧状に形成される切欠き２ｆを持つ半径方向フランジ１９ａを持っている。車輪軸受２０は２つの内レース４を持ち、これらの内レースにそれぞれ１つの転動軌道４ａが形成されている。【００５４】  図７に示す車輪フランジでは、穴１５として形成される切欠き５ｆが、車輪ボルトを受入れる穴５ｅより、半径方向に回転軸線１１に近い所にある。穴１５及び穴５ｅは、同じピッチで回転軸線１１の周囲に分布している。【００５５】  図９は、変形により製造されてフランジ２２ａを持つ外レース２２を示している。フランジ２２ａには、軸線方向切欠き２ｆが再び軸線方向穴１６として形成されている。フランジ２２ａは外側を円環面２２ｂにより区画されている。外レースにある前述したフランジは、外レースの冷間変形後フランジの切断の際生じる打抜き縁を持っている。【００５６】  図１０〜１４は、車輪保持体７へ車輪軸受モジュール１を組込むための本発明による方法の個々の段階を示している。図１０は軸線方向支持片２４及び心出しピン２５を持つ装置を示している。車輪軸受モジュール１は装置に合わされるので、図３及び図５による切欠き２ｆと５ｆが軸線方向に互いに対向する。穴５ｅには車輪ボルト２６が受入れられている。軸線方向支持片２４は、穴のない部分２ｇに軸線方向に対向している。【００５７】  図１１において第２の方法段階が終了しており、軸線方向支持片２４及び心出しピン２５がそれぞれの切欠き５ｆへ軸線方向に導入され、最後に第１の切欠き５ｆを軸線方向に貫通する。軸線方向支持片２４は過剰数の切欠き５ｆを軸線方向に貫通し、フランジ２ｃの切欠き２ｆなしの部分２ｇに当接している。更にフランジ２ｃがなお軸線方向に心出しピンに当接している。車輪保持体７は車輪軸受１に合わされ、矢印方向に車輪軸受モジュール１上へ軸線方向にもたらされる。【００５８】  図１２において、圧入力ＦＡによる車輪軸受モジュール１の軸線方向圧入段階が終了される。その際フランジ２ｃが軸線方向支持片２４に支持される。心出しピンの端部は車輪フランジ７の取付け穴へ没入している。【００５９】  図１３は、外レース２を介して車輪保持体７にはまる車輪軸受モジュール１及びピンの形の取付け素子１４を示している。取付け素子１４は、軸線方向において切欠き２ｆの前にある切欠き５ｆへ向けられ、これらの切欠きに通され、最後に穴１６を通って車輪保持体７に取付けられる。【００６０】  図１４は組立ての終わった単位体を全体図で示している。外レース２は、取付け素子１４により、軸線方向に車輪保持体に止められている。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】  車輪保持体にある車輪軸受モジュールを縦断面図で示す。
【図２】  外レースを斜視図で示す。
【図２ａ】  車輪保持体の穴の内側形状と外レースの外形形状との形状偏差を示す。
【図２ｂ】  図１の細部Ｚを拡大図で示す。
【図３】  車輪軸受モジュールの軸線方向において一方の側を正面図で示す。
【図４】  車輪軸受モジュールの軸線方向において他方の側を正面図で示す。
【図５】  車輪軸受の別の実施例を正面図で示す。
【図６】  車輪軸受の別の実施例を切欠いて斜視図で示す。
【図７】  車輪軸受の更に別の実施例を正面図で示す。
【図８】  外レースを斜視図で示す。
【図９】  外レースの別の実施例を斜視図で示す。
【図１０】  車輪軸受モジュールを車輪保持体へ組込む方法の第１段階を示す。
【図１１】  車輪軸受モジュールを車輪保持体へ組込む方法の第２段階を示す。
【図１２】  車輪軸受モジュールを車輪保持体へ組込む方法の第３段階を示す。
【図１３】  車輪軸受モジュールを車輪保持体へ組込む方法の第４段階を示す。
【図１４】  車輪軸受モジュールを車輪保持体へ組込む方法の第５段階を示す。
【符号の説明】
【００６２】  １          車輪軸受モジュール          ６ａ        基部
２          外レース                    ７          車輪保持体
２ａ        転動軌道                    ７ａ        穴
２ｂ        部分                        ８          車輪軸受
２ｃ        フランジ                    ９          保持器
２ｄ        喉部                        １０        密封片
２ｅ        側                          １１        回転軸線
２ｆ        切欠き                      １２        ナット
２ｇ        部分                        １３        歯輪郭
２ｈ        放射状肩部                  １４        取付け素子
２ｋ        環状溝                      １４ａ      頭部
２ｌ        移行部                      １４ｂ      軸部
２ｍ        周面                        １５        穴
２ｎ        移行部                      １６        穴
２ｐ        面                          １７        車輪軸受
２ｑ        輪郭                        １８        車輪フランジ
２ｒ        内側形状                    １８ａ      部分
２ｓ        外側形状                    １８ｂ      穴
３          転動体                      １９        外レース
４          内レース                    １９ａ      フランジ
４ａ        転動軌道                    ２０        車輪軸受
５          ボス                        ２１        車輪フランジ
５ａ        転動軌道                    ２２        外レース
５ｂ        曲げ縁                      ２２ａ      フランジ
５ｃ        貫通穴                      ２２ｂ      円環面
５ｄ        車輪フランジ                ２３        装置
５ｅ        穴                          ２４        軸線方向支持片
５ｆ        切欠き                      ２５        心出しピン
６          鐘状継手                    ２６        車輪ピン
【図１】
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【図２】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【国際調査報告】
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2007518617.tif 000020
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