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Die
Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf ein Wälzlager und im Speziellen auf
ein Wälzlager,
das für
den Einsatz in Fahrzeugrädern
von Kraftfahrzeugen geeignet ist.
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In
den Lagern, die in Fahrzeugrädern
eingesetzt werden, ist ein inneres oder äußeres Bauteil, von denen jedes
eine Laufringoberfläche
für Wälzelemente
aufweist. Das Bauteil, das als rotierbares Bauteil dient, ist mit
einem Radmontageflansch zur Halterung eines Fahrzeugrades ausgestattet
und eine Felge des Fahrzeugrades ist an diesem Flansch zusammen
mit einer Bremsscheibe befestigt, wobei die Bremsscheibe in einer überlappenden
Beziehung zu der Felge des Fahrzeugrades gehalten ist (vgl. z.B.
japanische Offenlegungsschrift
Nr. 2000-301401 ).
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Der
Bremsenläufer,
der eines der Bauteile ist, die das Lager kontaktieren, ist aus
Eisen hergestellt, welches das etablierte Material hierfür ist, wobei
jedoch ein starker Bedarf besteht, das Gewicht verschiedenartiger
Komponenten eines Kraftfahrzeuges zu reduzieren, um die Fahrleistung
zu erhöhen.
Folglich wurden Versuche durchgeführt, Bremsenläufer aus
Aluminium einzusetzen. Berücksichtigend,
dass die Aluminiumlegierung eine spezifische Dichte aufweist, die
in etwa ein Drittel der Dichte von Stahl beträgt, ist der Bremsenläufer aus
der Aluminiumlegierung leichter als ein konventioneller Bremsenläufer aus
Eisen, selbst wenn dieser eine dickere Wandstruktur aufweist, um
die verringerte Steifigkeit im Vergleich zu Stahl zu kompensieren. In
der Zukunft wird die Verwendung von Bremsenläufern aus einer Aluminiumlegierung
zunehmen, um das Gewicht zu reduzieren.
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Jedoch
tendiert der Bremsenläufer
aus einer Aluminiumlegierung und das rotierende Stahlbauteil, welches
ausgeformt ist an dem Radhalteflansch in dem Radmontagelager, dazu
eine Materialbeziehung aufzuweisen, die eine Metall-an-Metall-Potentialdifferenz
entwickelt. Aus diesem Grund, für
den Fall, dass eine Oberfläche
des rotierbaren Bauteils, das in Kontakt steht mit der Bremsscheibe,
beispielsweise schmutzigem Salzwasser ausgesetzt wird, tendiert
ein elektrischer Batteriekreis dazu, zwischen dem rotierbaren Bauteil
und dem Bremsenläufer
ausgebildet zu werden, was evtl. zu Elektrodenkorrosion führt. Sobald
Elektrodenkorrosion auftritt, tritt ein Verkleben der Kontaktoberfläche auf,
was in Arbeit während
der Reparatur und/oder Inspektion in dem abgesenkten Markt resultiert.
Obwohl diese Elektrodenkorrosion vermieden werden kann, wenn ein
Isolationsbauteil zwischen dem rotierbaren Bauteil und der Bremsscheibe
angeordnet wird, wird die Anzahl der benötigten Komponenten ansteigen
und aus diesem Grund wird nicht nur die Kontrolle der Komponenten komplizierter
werden, sondern auch die Montage des Fahrzeugrades auf das Radhaltelager
wird zeitaufwändig
und mühsam
werden.
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Auf
der anderen Seite ist ein Höcker,
ein höckerartiger
Flansch, bzw. ein Flansch (knuckle), der eines der Bauteile ist,
das das Lager kontaktiert, welches gebraucht wird, um das Fahrzeugrad
zu halten, weitestgehend zum Zwecke der Gewichtsreduktion aus einer
Aluminiumlegierung gefertigt. Ein Problem, das assoziiert ist mit
der Korrosion, die aus der Ausbildung des Batteriekreislaufes herrührt, kann
in ähnlicher
Weise gefunden werden zwischen dem Höcker aus der Aluminiumlegierung
und dem äußeren Bauteil
des Radhaltelagers. Um dieses Problem zu bewältigen, wird vorgeschlagen, eine
Oberfläche
des Radhaltelagers, das den Höcker kontaktiert,
mit einem Zn-Ni-Überzug
und einer Chromatbehandlung unter Verwendung von sechswertigem Chrom
als Beschichtungsbehandlung, die sich exzellent zur elektrischen
Korrosionsvorbeugung eignet, zu unterziehen (vgl. beispielsweise
japanische Offenlegungsschrift
Nr. 2002-266051 ).
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Jedoch
enthält
das Chromat, welches in der Anwendung der herkömmlichen Chromatbehandlung
für die
Vorbeugung einer elektrischen Korrosion eingesetzt wird, sechswertiges
Chrom, bei dem es sich um eine umweltschädliche Substanz handelt. Mit
dem steigenden Umweltbewusstsein in den letzten Jahren wurden Versuche
unternommen, den Gebrauch von sechswertigem Chrom zu begrenzen.
Beispielsweise wird das sechswertige Chrom gemäß den europäischen Umweltvorschriften nicht
länger
gebraucht werden.
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Ein
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Wälzlager zu schaffen, indem
elektrische Korrosion verhindert werden kann, auch wenn ein Bauteil,
welches das Wälzlager
kontaktiert aus einer Aluminiumlegierung gefertigt ist, wobei eine
schädliche
Substanz, die für
die Umwelt gefährlich
ist, nicht in der Oberflächenbehandlung
benutzt werden soll.
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Ein
weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Wälzlager
zum Gebrauch in einem Fahrzeugrad zu schaffen, in dem die elektrische
Korrosion verhindert werden kann, selbst wenn ein Bremsenläufer aus einer
Aluminiumlegierung verwendet wird und bei dem ein Festhaften der
Bremsscheibe an dem Wälzlager vermieden
werden kann.
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Ein
Wälzlager
gemäß einer
ersten Konstruktion der vorliegenden Erfindung umfasst ein äußeres Bauteil
mit einer inneren Umfangsoberfläche,
die mit einer doppelten Reihe von Laufringoberflächen ausgeformt ist, ein inneres
Bauteil mit Laufringoberflächen,
die den Laufringoberflächen
des äußeren Bauteils
gegenüberliegend
angeordnet sind, und Reihen von Wälzelementen, die zwischen den
gegenüberliegenden
Laufringoberflächen
angeordnet sind, wobei eine Oberfläche mindestens des äußeren oder
mindestens des inneren Bauteils, das ein Bauteil aus einer Aluminiumlegierung
kontaktiert, mit einer Elektrokorrosionsverhinderungsbeschichtung,
beinhaltend sechswertiges chromfreies Chromat, ausgestattet ist.
Das sechswertige chromfreie Chromat ist ein Chromat, das als Hauptkomponente
Chromsulfat oder Chromnitrat und kein sechswertiges Chrom beinhaltet.
Das Wälzlager
der vorliegenden Erfindung kann ein Wälzlager eines beliebigen Typs
sein und kann entweder ein Radiallager oder ein Axiallager sein.
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Gemäß dieser
ersten Konstruktion, da das äußere und
das innere Bauteil des Lagers im Allgemeinen aus Stahl hergestellt
sind, haben das äußere oder
das innere Bauteil und das Bauteil, das das innere oder das äußere Bauteil
kontaktiert, eine Metall-an-Metall-Beziehung, um eine Potentialdifferenz
relativ zueinander auszubilden, falls das Bauteil, das das äußere oder
das innere Bauteil kontaktiert, aus einer Aluminiumlegierung hergestellt
ist. Jedoch falls auf der Oberfläche
des äußeren Bauteils
oder des inneren Bauteils, das mit dem Bauteil in Kontakt steht,
mit einer Elektrokorrosionsverhinderungsbeschichtung versehen ist,
gibt es keine Möglichkeit,
dass sich an der Kontaktoberfläche
der Batteriekreis ausbildet, selbst wenn die Kontaktoberfläche verschmutztem
Salzwasser ausgesetzt ist, wo durch es möglich ist, Elektrodenkorrosion
zu verhindern. Ebenso, für
den Fall, dass die Elektrokorrosionsverhinderungsbeschichtung vorgesehen
ist, gibt es keine Zunahme der Anzahl von benutzten Komponenten.
Weiterhin kann eine Verkomplizierung der Kontrolle der Komponenten
und eine Reduktion der Zusammenbaumöglichkeiten vermieden werden,
im Gegensatz zu dem Fall, bei dem ein separates Isolierteil zwischen
das äußere oder
das innere Bauteil und das Bauteil, das mit dem äußeren oder dem inneren Bauteil
in Kontakt steht, eingreift.
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Da
sechswertiges, chromfreies Chromat in der Elektrokorrosionsverhinderungsbeschichtung
verwendet wird, ist es möglich,
die Beschichtung ungefährlich
zu gestalten. Zusätzlich
wurde durch eine Reihe von ausgeführten Tests bestätigt, dass,
obwohl sechswertiges chromfreies Chromat benutzt wird, kann die
Beschichtung durch eine geeignete Auswahl von z.B. einer Überzugsschicht
als Grundierung (platet layer for backing preparation) im Hinblick
auf die Elektrokorrosionsverhinderung geeigneter werden als eine
Elektrokorrosionsverhinderungsbeschichtung die Gebrauch macht von
sechswertigem Chrom, welches Chromat enthält.
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Gemäß der ersten
Konstruktion kann das äußere Bauteil
des Wälzlagers
der vorliegenden Erfindung an dem Kontaktbauteil befestigt werden,
z.B. einem Gehäuse
aus einer Aluminiumlegierung.
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Weiterhin
kann das Wälzlager
gemäß der ersten
Konstruktion angewandt werden bei einem Kugellager für Fahrzeugräder zur
drehenden Lagerung des Fahrzeugrades relativ zu der Fahrzeugkarosserie-Struktur.
Das Kontaktbauteil kann ein Höcker
sein und in diesem Fall kann das äußere Bauteil eine äußere Umfangsfläche, die
ausgeformt ist, mit einem Fahrzeugkörper-Befestigungsflansch zur
Sicherung des Höckers, sowie
eine innere Umfangsoberfläche
aufweisen, die ausgeformt ist mit Laufringoberflächen für die beiden Reihen von Wälzelementen,
wobei das innere Bauteil ein Ende, das ausgeformt ist mit einem
Radmontageflansch und eine äußere Umfangsoberfläche aufweisen
kann, die mit Laufringoberflächen
ausgeformt sind, die den entsprechenden Laufringoberflächen gegenüberliegen,
wobei Reihen von Wälzelementen
zwischen den gegenüberliegenden
Laufringoberflächen
angeordnet sind. Es ist zu beachten, dass die Elektrokorrosionsverhinderungsbeschichtung
auf der gesamten Oberfläche
des äußeren Bauteils
ausgebildet sein kann, das in Kontakt steht mit dem Höcker oder
mit einem Teil hiervon.
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Bei
Kraftfahrzeugen ist eine Reduktion des Gewichtes beabsichtigt und
der Höcker,
von dem das Radhaltelager getragen wird, wird zunehmend aus einer
Aluminiumlegierung gefertigt. Weiterhin, da das Radhaltelager unter
rauhen Bedingungen eingesetzt wird, unter denen es schmutzigem Salzwasser
ausgesetzt ist, neigt der Gebrauch eines Höckers aus einer Aluminiumlegierung
dazu, ein Problem zu verursachen, das zusammenhängt mit Elektrokorrosion, die
zurückzuführen ist
auf die Bildung eines Batteriekreislaufes zwischen dem Höcker und
dem äußeren Bauteil.
Daher wird eine Elektrokorrosionsverhinderungsbehandlung stark benötigt. Um
die Produktivität
zu erhöhen,
ist es schwierig, ein als separates Bauteil ausgebildetes Isolationsmaterial
zwischen dem Höcker
und dem äußeren Bauteil
anzuordnen. Weiterhin ist eine strikte Berücksichtigung des Umweltaspektes
von Nöten.
Aus diesen Gründen
können
Effekte zur Unterdrückung
der Elektrokorrosion sowie die Beseitigung des gefährdenden
Aspektes effektiv erreicht werden, was zurückzuführen ist auf die Ausgestaltung
der Elektrokorrosionsverhinderungsbeschichtung mit sechswertigem
chromfreien Chromat gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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Die
Elektrokorrosionsverhinderungsbeschichtung besteht bevorzugt aus
einer Dreischicht-Struktur, beinhaltend eine erste Überzugsschicht,
die auf der Oberfläche
des Basismetalls ausgebildet ist, eine Chromatschicht aus sechswertigem
chromfreien Chromat, die eine äußere Oberfläche der
ersten Überzugsschicht überzieht
und eine Harzschicht aus einem Harzsystem, die eine äußere Oberfläche der
Chromatschicht überzieht,
z.B. eine Harzschicht aus einem hitzeheilbaren Beschichtungsmaterial.
Die erste Überzugsschicht
ist z.B. eine Zink-Nickel-Überzugsschicht.
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Durch
die Ausgestaltung der Beschichtungsschicht als dreischichtige Struktur
zur Oberflächenbeschichtung,
wie zuvor beschrieben, werden die Effekte der Verringerung der Elektrokorrosion
verbessert.
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Mit
einer Reihe von Tests wurde bestätigt,
dass, wenn die erste Überzugsschicht
in der Form eines Zink-Nickel-Überzugs
ausgebildet ist und die dreischichtige Struktur zur Elektrokorrosionsverhinderungsbeschichtung
eingesetzt wird, kann die Beschichtung besser sein in der Elektrokorrosionsverhinderung
als die Elektrokorrosionsverhinderungsbeschichtung mit einer ähnlichen
dreischichtigen Struktur, jedoch mit sechswertigem Chrom, beinhaltend
Chromat.
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Das
Wälzlager
gemäß einer
zweiten Konstruktion der vorliegenden Erfindung ist ein Wälzlager
für ein Fahrzeugrad
zur drehenden Lagerung des Fahrzeugrades relativ zu der Fahrzeug-Karosseriestruktur,
wobei das Wälzlager
ein äußeres Bauteil
beinhaltet mit einer inneren Umfangsoberfläche, die mit zwei Reihen von Laufringoberflächen ausgeformt
ist, ein inneres Bauteil mit einer äußeren Umfangsoberfläche, die
ausgeformt ist mit Laufringoberflächen, die den Laufringoberflächen des äußeren Bauteils
gegenüberliegen
und zwei Reihen von Wälzelementen,
die zwischen den gegenüberliegenden
Laufringoberflächen
angeordnet sind. Das äußere oder
das innere Bauteil, das als drehendes Bauteil dient, weist einen
Radmontageflansch auf, ausgebildet um eine Felge des Fahrzeugrades
durch einen Bremsenläufer
aus einer Aluminiumlegierung hindurch zu halten. Eine Elektrokorrosionsverhinderungsbeschichtung
ist auf der Oberfläche
des Flansches vorgesehen, der in Kontakt steht mit der Bremsscheibe.
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Gemäß dieser
zweiten Konstruktion, da die Elektrokorrosionsverhinderungsbeschichtung
ausgebildet ist auf der Oberfläche
des Radmontageflansches, der in Kontakt steht mit dem Bremsenläufer, wird
der Batteriekreislauf schwerlich ausgeformt werden zwischen dem
Flansch und dem Bremsenläufer,
selbst wenn die Kontaktoberfläche
benässt
wird mit verschmutztem Salzwasser, wodurch Elektrokorrosion vermieden
wird. Aus diesem Grund tritt ein Verkleben der Bremsscheibe mit
dem Radmontageflansch aufgrund von Elektrokorrosion nicht auf und
eine Entfernung des Bremsenläufers
während
der Reparatur und der Inspektion wird nicht behindert. Weiterhin
gibt es wegen des Vorsehens der Elektrokorrosionsverhinderungsbeschichtung
keine Zunahme der Anzahl der benötigten
Komponenten und eine Verkomplizierung der Kontrolle der Komponenten und
eine Reduktion der Zusammenbaumöglichkeiten
wird verhindert im Gegensatz zu dem Fall, bei dem ein separates
Isolationsbauteil zwischen dem Flansch und der Bremsscheibe angeordnet
wird.
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Obwohl
eine Vielzahl von Komponenten zur Elektrokorrosionsverhinderung
bei Wälzlagern
gemäß der zweiten
Konstruktion eingesetzt werden kann, wird bevorzugt sechswertiges,
chromfreies Chromat für
die Beschichtung eingesetzt. Wie zuvor beschrieben, ist der Gebrauch
von sechswertigem chromfreien Chromat effektiv, um die Beschichtung
harmlos für
die Umwelt auszubilden. Gemäß einem
Test wurde bestätigt,
dass, selbst wenn sechswertiges chromfreies Chromat benutzt wird,
kann die Beschichtung durch eine geeignete Auswahl von z.B. einer Überzugsbeschichtung
zur Grundierung (platet layer for backing preparation) noch exzellenter
gemacht werden im Hinblick auf die Elektrokorrosionsverhinderung
als eine Elektrokorrosionsverhinderungsbeschichtung, die Gebrauch
macht von sechswertigem Chrom, beinhaltend Chromat. Gemäß der ersten
und der zweiten Konstruktion kann die Elektrokorrosionsverhinderungsbeschichtung
ausgebildet sein mit einer ersten Überzugsschicht, die ausgebildet
ist auf der Oberfläche
des Basismetalls und mit einer Chromatschicht aus sechswertigem
chromfreiem Chromat, die eine äußere Oberfläche der
ersten Überzugsschicht überzieht.
Für die
erste Überzugsschicht
kann ein Zink-Nickel-Überzug
od.dgl. eingesetzt werden.
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Die
Chromatschicht aus sechswertigem chromfreien Chromat wird exzellent
sein in der Unterdrückung der
Elektrokorrosion, wenn diese die Überzugsschicht auf dem Basismetall überdeckt.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Auf
jeden Fall wird die vorliegende Erfindung besser verstanden anhand
der folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen unter Berücksichtigung
der beigefügten Zeichnungen.
Allerdings dienen die Ausführungsformen
und die Zeichnungen lediglich zum Zweck der Illustration und Erklärung und
sie dürfen nicht
als Beschränkung
des Schutzbereiches der vorliegenden Erfindung aufgefasst werden.
In den beigefügten
Zeichnungen werden die gleichen Bezugszeichen zur Kennzeichnung
der gleichen Bauteile in verschiedenen Ansichten benutzt. Dabei
zeigen:
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1 eine
Schnittansicht einer Radhaltestruktur, in der ein Fahrzeugrad gehalten
wird von einem Radhaltelager gemäß einer
ersten bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung,
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2:
eine Schnittansicht des Radhaltelagers,
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3A und 3B:
fragmentarische vergrößerte Schnittansichten
von unterschiedlichen Beispielen von Elektro-Korrosionsverhinderungsbeschichtungen,
die in dem Radhaltelager eingesetzt werden,
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4:
eine Schnittansicht eines Radhaltelagers gemäß einem zweiten bevorzugten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung,
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5:
eine Schnittansicht einer Radunterstützungs-Struktur, in der ein Fahrzeugrad gehalten
ist von einem Radhaltelager gemäß einem
dritten bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung,
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6:
eine fragmentarische Schnittansicht eines Wälzlagers gemäß einem
vierten bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung,
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7:
eine Schnittansicht eines Radhaltelagers gemäß einem fünften bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zusammen mit Peripherie-Komponenten und
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8:
eine Illustration eines Radhaltelagers gemäß einem sechsten bevorzugten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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Das
erste Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung wird beschrieben werden unter Bezugnahme
auf die 1 bis 3.
Dieses erste Ausführungsbeispiel
ist gerichtet auf ein Radhaltelager. Dieses Radhaltelager ist von
einem inneren Laufring-Rotationstyp und von der dritten Generation
eines Modells, das geeignet ist, ein Fahrzeugrad zu tragen.
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Wie
aus 1 ersichtlich, beinhaltet das Radhaltelager gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
ein äußeres Bauteil 1 mit
einer inneren Umfangsoberfläche,
die ausgeformt ist mit Laufringoberflächen 4 mit zwei Reihen,
mit einem inneren Bauteil 2 mit einer äußeren Umfangsoberfläche, die
ausgeformt ist mit Laufringoberflächen 5, die den entsprechenden
Laufringoberflächen 4 gegenüberliegend
angeordnet sind, und mit einer doppelten Reihe von Wälzelementen 3,
die zwischen entsprechenden Laufringoberflächen 4 und Laufringoberflächen 5 angeordnet
sind. Die Wälzelemente 3 sind
ausgebildet in der Form von Kugeln ausgebildet und sind gehalten
in jeder Reihe von einem entsprechenden Käfig 6. Die Laufringoberflächen 4 und 5 sind
von einer bogenförmigen
ge teilten Form mit Kontaktwinkeln, die definiert sind, um gehalten
zu sein in einer Rücken-an-Rücken-Anordnung
relativ zueinander. Dieses Radhaltelager repräsentiert ein zweireihiges Schrägkugellager
(angular contact ball bearing). Ein ringförmiger Abstand ist zwischen
dem inneren und dem äußeren Bauteil 2 und 1 vorgesehen
mit äußeren und
inneren offenen Enden, die von entsprechenden Siegelteilen 7 und 8 versiegelt
sind. Die Begriffe "inneres" und "äußeres" repräsentieren die Seiten, die in
Richtung Fahrzeuginnenseite bzw. Fahrzeugaußenseite gerichtet sind.
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Das äußere Bauteil 1 dient
als stationäres
Bauteil und beinhaltet einen Fahrzeugkarosseriebefestigungsflansch 1a,
der positioniert ist an einem axial äußeren Ende einer äußeren Umfangsoberfläche des äußeren Bauteils 1 und
der benutzt wird, um das äußere Bauteil 1 mit
einem Höcker 14 zu
verbinden, wobei der Höcker 14 ein
Bauteil ist, das das äußere Bauteil 1 kontaktiert.
Der Fahrzeugkarosseriebefestigungsflansch 1a hat eine Vielzahl
von Befestigungslöchern 21,
die darin in Umfangsrichtung angeordnet sind. Das Befestigungsloch 21 ist
in der Form eines Innengewindeloches ausgebildet.
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Das
innere Bauteil 2 dient als rotierbares Bauteil und ist
gebildet von einer Radnabenwelle (hub axle 2A) mit einem
Radmontageflansch 2a, wobei ein separater innerer Laufring 2B außen auf
einem inneren Ende der Radnabenwelle 2A montiert ist. Die
Radnabenwelle 2A und der innere Laufring 2B sind
ausgeformt mit entsprechenden Laufringoberflächen 5 für die zugeordneten
Reihen. Der Radmontageflansch 2a ist ausgeformt auf dem äußeren Ende
des inneren Bauteils 2. Ein Bremsenführungsabschnitt 22 und
ein Radführungsabschnitt 23 sind
derart an dem äußeren Ende
des inneren Bauteils 2 ausgeformt, um sich in eine äußere Richtung über den
Radmontageflansch 2a hinaus zu erstrecken. Eine Felge des
Fahrzeugrades 16 ist an dem Radmontageflansch 2a durch
einen Bremsenläufer
hindurch mittels Schrauben 18 befestigt. Der Bremsenführungsabschnitt 22 und
der Radführungsabschnitt 23 positionieren
den Bremsenläufer 15 und
das Fahrzeugrad 16, welches Bauteile sind, die das innere
Bauteil 2 durch den Bremsenläufer 15 und einer
inneren Umfangsoberfläche
der Felge des Fahrzeugrades 16 kontaktieren. Der Bremsenläufer 15 ist
eine Bremsscheibe, die in einer Scheibenbremse eingesetzt wird und
aus einer Aluminiumlegierung gefertigt ist.
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Die
Radnabenwelle 2A hat eine innere Bohrung, in die ein Wellenabschnitt 26 eines äußeren Kupplungsteils 25a eines
konstanten Geschwindigkeits-Universalanschlussstückes 25 (constant
velocity universal joint) einer Antriebswelle eingesetzt ist. Der
Wellenabschnitt 26 hat ein freies Ende mit einem Außengewinde, das
starr befestigt ist an der Radnabenwelle 2A mit Hilfe einer
Mutter 27.
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Der
Höcker 14 ist
ein Teil, das befestigt ist an einer nicht gezeigten Fahrzeugkarrosseriestruktur
und der ein Lagergehäuse
für das
Radhaltelager definiert. Dieser Höcker 14 weist ein
Lagermontageloch 14a und Schraubeneinführlöchern 14b auf, die
positioniert sind in dem Höcker 14 entlang
des Lagermontageloches 14a. Das äußere Bauteil 1 ist
befestigt an dem Höcker 14 mit
Hilfe von Schrauben 19 (1), wobei
ein Abschnitt einer äußeren Umfangsoberfläche des äußeren Bauteils 1 das
Lagermontageloch 14a auf der Innenseite des Fahrzeugkörper-Montageflansches 1a belegt
und wobei der Fahrzeugkörpermontageflansch 1a gehalten
ist in Angrenzung an einer Seitenfläche des Höckers 14. Die Schrauben 19 sind
durch die korrespondierenden Schraubeinführlöcher 14b des Höckers 14 geführt, wobei
die Gewindeschaftabschnitte mit den Befestigungslöchern 21 in
dem Fahrzeugkörperbefestigungsflansch 1a verschraubt
sind.
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Der
Höcker 14 ist
aus einer Aluminiumlegierung gefertigt. Das äußere Bauteil 1, das
innere Bauteil 2 und die Wälzelemente 3 des Radhaltelagers
sind aus Stahlmaterial gefertigt, z.B. Karbonstahl oder Hochkarbonchromstahl.
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Wie
in 2 gezeigt, ist die Oberfläche des äußeren Bauteils 1,
das in Kontakt mit dem Höcker 14 steht,
ausgestattet mit einer Elektrokorrosionsverhinderungsbeschichtung 17.
Diese Elektrokorrosionsverhinderungsbeschichtung 17 bedeckt
fortlaufend den Abschnitt der äußeren Umfangsoberfläche des äußeren Bauteils 1,
der in das Lagerbefestigungsloch 14a des Höckers 14 eingreift,
wobei eine Seitenoberfläche
des Fahrzeugkarroseriebefestigungsflansches 1a gehalten
ist in Angrenzung an der Seitenfläche des Höckers 14 und die äußeren Umfangsoberfläche des
Flansches 1a. Mit anderen Worten beinhaltet die Elektrokorrosionsverhinderungsbeschichtung 17 einen äußeren Umfangsoberflächenüberdeckungsabschnitt 171 , der ausgeformt ist aus der äußeren Umfangsoberfläche des äußeren Bauteils 1 sowie
ein Flanschüberdeckungsabschnitt 172 , der ausgeformt ist auf einer Seitenoberfläche und
einer äußeren Umfangsoberfläche des
Flansches 1a. Die Elektrokorrosionsverhinderungsbeschichtung 17 kann
zusätzlich
ausgeformt sein auf einer äußeren Umfangsoberfläche eines
hervorspringenden Abschnittes 1b des äußeren Bauteils 1.
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Zusätzlich können eine äußere Seitenoberfläche und
eine äußere Umfangsoberfläche des
Radmontageflansches 2a und der Führungsabschnitte 22 und 23 ausgestattet
sein mit der Elektrokorrosionsverhinderungsbeschichtung 17.
Die Elektrokorrosionsverhinderungsbeschichtung 17 beinhaltet
auch einen Überdeckungsabschnitt 173 , der die äußere Seitenoberfläche und
die äußere Umfangsoberfläche des
Radmontageflansches 2a abdeckt, der gehalten ist in Angrenzung
an den Bremsenläufer 17.
Weiterhin beinhaltet die Elektrokorrosionsverhinderungsbeschichtung
einen Führungsabschnitt-Überdeckungsabschnitt 174 , der die Führungsabschnitte 22 und 23 überdeckt.
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Die
Elektrokorrosionsverhinderungsbeschichtung 17 beinhaltet
sechswertiges chromfreies Chromat. Diese Elektrokorrosionsverhinderungsbeschichtung 17 ist
als Dreischicht-Struktur
ausgebildet und beinhaltend, wie in 3A gezeigt,
eine erste Überzugsschicht 17a,
die auf einer Oberfläche
einer Matrix 28, z.B. des äußeren Bauteils 1,
aufgebracht ist, sowie eine Chromatschicht 17b aus sechswertigem
chromfreien Chromat, die aufgebracht ist auf einer äußeren Oberfläche der
ersten Überzugsschicht 17a in überdeckender
Beziehung mit der ersten Überzugsschicht 17a,
sowie eine Harzschicht 17c aus einem Harzsystem, das aufgebracht
ist auf einer äußeren Oberfläche der
Chromatschicht 17b in überdeckender
Beziehung mit der Chromatschicht 17b. Als Harzschicht 17b wird
ein niedrigtemperatur-hitzeheilbares Beschichtungsmaterial genutzt.
Das niedrigtemperatur-hitzeheilbare Beschichtungsmaterial beinhaltet
z.B. ein einkomponenten-niedrigtemperatur-hitzeheilbares Beschichtungsmaterial.
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Alternativ
kann die Elektrokorrosionsverhinderungsbeschichtung 17 als
Doppelschicht ausgebildet werden, beinhaltend, wie in 3B gezeigt,
eine erste Überzugsschicht 17a und
eine Chromatschicht 17b aus sechswertigem chromfreien Chromat.
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Spezifische
Beispiele der Elektrokorrosionsverhinderungsbeschichtung 17 sind
unten aufgezählt.
Die Legende in Klammern repräsentiert
den Typ des Materials, der benutzt wird, um die entsprechende Schicht auszubilden.
- • (Zn-Ni Überzug)
+ (sechswertiges chromfreies Chromat) + (niedrigtemperatur-hitzeheilbare
Beschichtung)
- • (Zn-Ni Überzug)
+ (sechswertiges chromfreies Chromat)
- • (Zn Überzug)
+ (sechswertiges chromfreies Chromat) + (niedrigtemperatur-hitzeheilbare
Beschichtung)
- • (Zn Überzug)
+ (sechswertiges chromfreies Chromat)
- • (Zn-Ni-Fe Überzug)
+ (sechswertiges chromfreies Chromat) + (niedrigtemperatur-hitzeheilbare
Beschichtung)
- • (Zn-Ni-Fe-Überzug)
+ (sechswertiges chromfreies Chromat)
- • (Kadmium-Überzug)
+ (sechswertiges chromfreies Chromat) + (niedrigtemperatur-hitzeheilbare
Beschichtung)
- • (Kadmium-Überzug)
+ (sechswertiges chromfreies Chromat)
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Als
eine Hauptkomponente des sechswertigen chromfreien Chromates können die
folgenden zwei Komponenten aufgezählt werden.
- • Chromnitrat
+ anorganisches Salz
- • Chromsulfat
+ anorganisches Salz.
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Als
anorganisches Salz kann Nitrat, Hydrogen oder Hydrogenchlorid eingesetzt
werden.
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Es
ist zu beachten, dass die Hauptkomponenten des Standard-Chromates Chromanhydrid
(oder Dichromsäure)
+ anorganisches Salz (Salpetersäure,
Schwefelsäure,
Salzsäure)
sind. Das Chromanhydrid (oder Dichromsäure) beinhaltet sechswertiges
Chrom.
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Im
Gegensatz zu dem Standard sechswertigen Chrom, welches Chromat beinhaltet,
ist das sechswertige chromfreie Chromat frei von sechswertigem Chrom
und beinhaltet Chromsulfat oder Chromnitrat, das anstelle des Chromanhydrids
(oder der Dichromsäure)
verwendet wird.
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Gemäß dem Radhaltelager
mit einer zuvor beschriebenen Struktur haben das äußere Bauteil 1 und der
Höcker 14 eine
Metall-an-Metall-Beziehung um eine Potentialdifferenz dazwischen
zu entwickeln, da das äußere Bauteil 1 aus
Stahl und der Höcker 14 aus
einer Aluminiumlegierung gefertigt ist. Jedoch, da entsprechende
Kontaktoberflächen
des äußeren Bauteils 1 mit
dem Höcker 14 mit
der Elektrokorrosionsverhinderungsbeschichtung bedeckt sind, gibt
es keine Möglichkeit,
dass sich ein Batteriekreis ausbildet, auch wenn die Kontaktflächen verschmutztem
Salzwasser ausgesetzt werden. Demnach ist es möglich die Kontaktoberflächen vor
Elektrokorrosion zu bewahren und Schwierigkeiten bei der Entfernung
des Radhaltelagers von dem Höcker 14 während der
Reparatur des Kraftfahrzeuges zu eliminieren. Weiterhin, da die
Elektrokorrosionsverhinderungsbeschichtung eingesetzt wird, im Gegensatz
zu dem Fall, bei dem ein separates Isolationsbauteil eingesetzt
ist zwischen dem äußeren Bauteil und
dem Höcker 14,
gibt es keine Zunahme der Anzahl von Komponenten die benötigt werden
und eine Verkomplizierung der Kontrolle der verwendeten Komponenten
und eine Reduktion der Zusammenbaumöglichkeiten kann verhindert
werden. Da sechswertiges chromfreies Chromat benutzt wird in der
Elektrokorrosionsverhinderungsbeschichtung 17 kann die
Beschichtung 17 ungefährlich
ausgebildet werden. Ebenso wurde mit einer Reihe von durchgeführten Experimenten
bestätigt, dass
obwohl das sechswertige chromfreie Chromat verwendet wird, kann
die Beschichtung durch eine geeignete Auswahl von Materialien für die drei
Schichten 17a bis 17c geeigneter für die Elektrokorrosionsverhinderung
gestaltet werden als eine Elektrokorrosionsverhinderungsbeschichtung,
die Gebrauch macht von sechswertigem Chrom mit Chromat.
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Weiterhin
haben die Radnabenwelle 2A und der Bremsenläufer 15 gemäß dem Radhaltelager
mit einer Struktur, wie sie zuvor beschrieben wurde, eine Metall-an-Metall-Beziehung
um eine Potentialdifferenz zwischen sich zu entwickeln, da die Radnabenwelle 2A aus
Stahl und der Bremsenläufer 15 aus
einer Aluminiumlegierung gefertigt ist. Dennoch, da die Elektrokorrosionsverhinderungsbeschichtung 17 auch
den Radmontageflansch 2a und die Führungsabschnitte 22 und 23 der
Radnabenwelle 2A überdeckt,
gibt es keine Möglichkeit,
dass sich ein Batteriekreislauf ausbildet, auch wenn die Kontaktoberflächen des
Flanschens 2a und der Pilotabschnitte 22 und 23 mit
dem Bremsenläufer 15 und
der Felge des Rades 16 verschmutztem Salzwasser ausgesetzt
sind und daher kann Elektrokorrosion auf diesen Kontaktflächen verhindert
werden. Rosterscheinungen können
in Anwesenheit des Elektrokorrosionsverhinderungsbeschichtung 17 ebenso
verhindert werden. Daher kann einem Verkleben der Bremsscheibe 15 und
der Radnabenwelle 2A vorgebeugt werden und Schwie rigkeiten
bei der Entfernung der Bremsscheibe 15 während der
Reparatur des Kraftfahrzeugs beseitigt werden. Zusätzlich,
da die Elektrokorrosionsbeschichtung 17 eingesetzt wird,
im Gegensatz zu dem Fall, bei dem ein separates Isolationsbauteil
zwischen die Bremsscheibe 15 und die Radnabenwelle 2A eingreift,
gibt es keine Zunahme der Anzahl von benötigten Komponenten und eine
Verkomplizierung der Kontrolle der eingesetzten Komponenten und
eine Reduktion der Zusammenbaumöglichkeiten
kann verhindert werden.
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Da
sechswertiges chromfreies Chromat eingesetzt wird für die Elektrokorrosionsverhinderungsbeschichtung 17,
die ausgeformt ist auf den Radhalteflansch 2a und den Führungsabschnitten 22 und 23 der Radnabenwelle 2A,
kann die Beschichtung 17 nicht-gefährdend ausgebildet werden.
Selbst in diesem Fall hat eine Reihe von durchgeführten Experimenten
bestätigt,
dass obwohl sechswertiges chromfreies Chromat verwendet wird, kann
die Beschichtung 17 durch eine geeignete Auswahl von Materialien
für die
drei Schichten 17a bis 17c exzellenter in der
Elektrokorrosionsverhinderung gemacht werden als eine Elektrokorrosionsverhinderungsschichtung,
die Gebrauch macht von sechswertigem Chrom beinhaltend Chromat.
-
4 illustriert
ein zweites bevorzugtes Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung. Dieses zweite Ausführungsbeispiel ist ähnlich wie
das Radhaltelager gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
nach den 1 bis 3,
unterscheidet sich jedoch hiervon dahingehend, dass es ausgebildet
ist um ein Fahrzeugantriebsrad zu lagern. Aus dem Grund, da sie
ausgebildet ist, um ein Fahrzeugantriebsrad zu lagern, hat die Radnabenwelle 2A keine
innere Bohrung in ihrem Zentrum. Der innere Laufring 2B ist
befestigt an der Radnabenwelle 2A mittels eines in die
Radnabenwelle 2A eingekerbten Abschnittes 2b.
Selbst in diesem Beispiel ist die Elektrokorrosionsverhinderungsbeschichtung 17 nicht
nur auf der Oberfläche
des äußeren Bauteils 1,
welches den Höcker 14 (s. 1)
kontaktiert, vorgesehen, sondern auch auf der Oberfläche des
Radmontageflansches 2a, der den Bremsenläufer 15 und
entsprechende Oberflächen
der Pilotabschnitte 22 und 23 kontaktiert. Das Material
und die überlappende
Schichtstruktur der Elektrokorrosionsverhinderungsbeschichtung 17,
die gezeigt und beschrieben wurde in Verbindung mit dem ersten Ausführungsbeispiel
können
angewendet werden. Andere strukturelle Merkmale dieses Ausführungsbeispiels
sind ähnlich
wie die in dem ersten Ausführungsbeispiel
und daher werden die Details hiervon nicht wiederholt, jedoch sind
gleiche Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
Es ist zu beachten, dass in diesem zweiten Ausführungsbeispiel der Radmontageflansch 1a auf
der äußeren Umfangsoberfläche des äußeren Bauteils 1 an
einer axialen Zwischenposition des äußeren Bauteils 1 angeordnet
ist.
-
5 illustriert
ein drittes bevorzugtes Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung. Dieses Ausführungsbeispiel ist ähnlich dem
Radhaltelager des ersten Ausführungsbeispiels,
welches gezeigt ist in den 1 bis 3. Es ist gerichtet auf eine zweite Generation,
obwohl es gleichenfalls eingesetzt ist zur Lagerung von Fahrzeugantriebsrädern. Bei
diesem dritten Ausführungsbeispiel
ist das innere Bauteil 2 gebildet von einer Radnabenwelle 2C und
zwei inneren Laufringen 2D und 2E, die äußerlich
montiert sind auf der Radnabenwelle 2C und die Laufringoberflächen 5 für die entsprechenden
Reihen sind ausgeformt in diesen inneren Laufringen 2D und 2E.
Das äußere Bauteil 1 ist
von einer einstückigen
Konstruktion, wie dies der Fall ist bei dem ersten Ausführungsbeispiel
und es hat einen Fahrzeugkarosseriemontageflansch 1a.
-
Selbst
in diesem Beispiel ist die Elektrokorrosionsverhinderungsbeschichtung 17 nicht
nur auf der Oberfläche
des äußeren Bauteils 1,
das den Höcker 14 kontaktiert,
vorgesehen, sondern auch auf der Oberfläche des Radmontageflansches 2a der
Radnabenwelle 2C, die den Bremsenläufer 15 sowie entsprechende Oberflächen der
Führungsabschnitte 22 und 23 kontaktiert.
Das Material und die überlappende
Schichtstruktur der Elektrokorrosionsverhinderungsbeschichtung 17,
die gezeigt und beschrieben wurden im Zusammenhang mit dem ersten
Ausführungsbeispiel,
können
angewendet werden. Andere strukturelle Merkmale dieses dritten Ausführungsbeispiels
sind ähnlich
wie die des ersten Ausführungsbeispiels
und daher werden Details hiervon nicht wiederholt, jedoch sind gleiche
Teile mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Es ist zu beachten,
dass in diesem dritten Ausführungsbeispiel
der Radmontageflansch 1a auf der äußeren Umfangsoberfläche des äußeren Bauteils 1 an
einer axialen Zwischenposition des äußeren Bauteils 1 angeordnet
ist. Weiterhin, obwohl in dem ersten bis dritten Ausführungsbeispiel,
gezeigt in 1 bis 5, die Wälzelemente 3 in der
Form von Kugeln gezeigt sind, können
diese als konische Wälzelemente
ausgebildet sein.
-
6 illustriert
ein viertes bevorzugtes Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung. Dieses vierte Ausführungsbeispiel zeigt ein Tiefrillenkugellager
(deep groove ball bearing). Dieses Wälzlager beinhaltet einen äußeren Laufring 31 und
einen inneren Laufring 32 und eine Reihe von Wälzelementen 33,
jedes in der Form einer Kugel, die zwischen den entsprechenden Laufringoberflächen 34 und 35,
die gebildet sind in den äußeren und
inneren Laufringen 31 und 32, angeordnet sind.
Die Wälzelemente 33 sind
von einem Käfig 36 gehalten.
Ein Lagerabstand zwischen den äußeren und
inneren Laufringen 31 und 32 mit entgegengesetzten offenen
Enden ist versiegelt von entsprechenden Siegelteilen 37,
die an dem äußeren Laufring 31 gehalten sind.
Der äußere Laufring 31,
der innere Laufring 32 und die Wälzelemente 33 sind
aus Stahl gefertigt.
-
Dieses
Wälzlager
ist von einer Bauart, bei der eine äußere Umfangsoberfläche des äußeren Laufrings 31 eingesetzt
ist und befestigt ist an einer inneren Umfangsoberfläche eines
Gehäuses 44 aus
einer Aluminiumlegierung. Eine Oberfläche des äußeren Laufrings 31,
die in Kontakt gehalten ist mit dem Gehäuse 44, ist ausgestattet
mit einer Elektrokorrosionsverhinderungsbeschichtung 17,
beinhaltend sechswertiges chromfreies Chromat. Die Elektrokorrosionsverhinderungsbeschichtung 17 kann
vorgesehen werden nicht nur an einer äußeren Umfangsoberfläche des äußeren Laufrings 31,
sondern auch auf entgegengesetzten Endflächen des äußeren Laufrings 31.
Das Material und die überlappende
Schichtstruktur der Elektrokorrosionsverhinderungsbeschichtung 17,
die gezeigt und beschrieben wurde in Verbindung mit dem ersten Ausführungsbeispiel,
können
eingesetzt werden.
-
Selbst
bei diesem Tiefrillenkugellager tritt ein Problem im Zusammenhang
mit Elektrokorrosion auf, für den
Fall, dass das Lager eingesetzt wird in einer Umgebung in der das
Lager installiert ist auf der Innenseite des Gehäuses 44 aus einer
Aluminiumlegierung und die Oberfläche des inneren Laufrings 31,
die in Kontakt gehalten ist mit dem Gehäuse 44, verschmutztem
Salzwasser ausgesetzt ist. Dieses Problem kann eliminiert werden
durch die Elektrokorrosionsverhinderungsbeschichtung 17.
Da die Elektrokorrosionsverhinderungsbeschichtung 17 Gebrauch
macht von sechswertigem chromfreien Chromat, wie dies der Fall ist
bei allen zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen, kann die
Beschichtung 17 nicht-gefährlich ausgeführt werden
und ist exzellent in der Verhinderung von Elektrokorrosion.
-
7 illustriert
ein fünftes
bevorzugtes Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung. Dieses fünfte Ausführungsbeispiel zeigt ein Lager,
das ausgestattet ist mit einem Radhaltelager von dem Typ eines rotierenden äußeren Laufrings.
In 7 sind Komponenten, die funktionell ähnlich sind
zu den Komponenten des ersten Ausführungsbeispiels mit den gleichen
Bezugszeichen gekennzeichnet, unabhängig davon, ob sie auf dem äußeren Bauteil 1 oder
auf dem inneren Bauteil 2 angeordnet sind.
-
Bei
diesem fünften
Ausführungsbeispiel
hat das äußere Bauteil 1 Laufringoberflächen 4 und
das innere Bauteil 2 Laufringoberflächen 5 und das innere
Bauteil 2 dient als stationäres Bauteil. Das innere Bauteil 2 ist
gebildet von zwei inneren Laufringen 2D und 2E und
ist montiert auf einem äußeren Umfang
eines Wellenabschnitts 14c, der gebildet ist in dem Höcker 14 und
hieran befestigt ist mit Hilfe einer Mutter 27. Das äußere Bauteil 1 hat
einen Radmontageflansch 1b, der ausgeformt ist in der Nähe eines äußeren Endes
hiervon und ausgestattet ist mit einem Bremsenführungsabschnitt 22 und
einem Radführungsabschnitt 23,
welcher sich in axialer Richtung erstreckt von einem äußeren Ende
des äußeren Bauteils 1 über den
Radhalteflansch 1b hinaus. Eine Felge des Fahrzeugrades 16 ist
an diesem Radmontageflansch 1b durch die Bremsscheibe 15 hindurch
unter Zuhilfenahme von Schrauben 18 befestigt. Der Bremsenläufer 15,
ist in dem illustrierten Beispiel eine Bremstrommel einer Trommelbremse
und aus Aluminium gefertigt. Eine Staubrückhalteplatte 31 ist
an dem Höcker 14 befestigt,
um ein inneres Ende eines zylindrischen Abschnitts 15a des
Bremsläufers 15 zu
konfrontieren und ein Labyrinthsiegel ist zwischen dem inneren Ende
des zylindrischen Abschnitts 15a und dem Staubrückhalteplatte 31 ausgebildet.
-
Eine äußere Seitenoberfläche des
Radmontageflansches 1b und der Führungsabschnitte 22 und 23 in
dem äußeren Bauteil 21 sind
mit einem Elektrokorrosionsverhinderungsbeschichtung 17 ausgestattet.
Die Elektrokorrosionsverhinderungsbeschichtung 17 beinhaltet
einen Überdeckungsabschnitt 173 , der die äußere Seitenoberfläche des
Radmontageflansches 1b überdeckt,
die in Kontakt steht mit dem Bremsenläufer 15 sowie einen
Führungsabschnittüberdeckungsabschnitt 174 , der die Führungsabschnitte 22 und 23 überdeckt. Wie
beim ersten Ausführungsbeispiel
ist die Elektrokorrosionsverhinderungsbeschichtung 17 von
einer doppelten oder dreifachen Schichtstruktur, die Gebrauch macht
von sechswertigem chromfreien Chromat.
-
Es
ist zu beachten, dass obwohl im fünften Ausführungsbeispiel der Bremsführungsabschnitt 22 gezeigt
ist mit einem Durchmesser der größer ist
als der Durchmesser des Radfüh rungsabschnittes 23,
kann der Bremsenführungsabschnitt 22 den
gleichen Durchmesser wie der Radführungsabschnitt 23 haben,
wie gezeigt z.B. in 8 im Zusammenhang mit einem
sechsten bevorzugten Ausführungsbeispiel.
Mit anderen Worten kann das äußeren Bauteil 1 einen
zylindrischen Abschnitt mit einem uniformen äußeren Durchmesser aufweisen,
der sich axial erstreckt von dem äußeren Ende des äußeren Bauteils,
mit einem Basisabschnitt des zylindrischen Abschnitts, der als Bremsenführungsabschnitt 22 dient,
während
ein freies Ende des zylinderförmigen
Abschnitts als Radführungsabschnitt 23 dient.
-
Selbst
bei dem Radhaltelager vom Typ mit einem rotierenden inneren Laufring
gemäß den 1 bis 5 kann
der Bremsenführungsabschnitt 22 denselben
Durchmesser haben wie der Radführungsabschnitt 23,
wie dies der Fall ist bei dem sechsten Ausführungsbeispiel gemäß 8.
-
Selbst
bei dem Radhaltelager des Typs mit einem rotierenden inneren Laufring
gemäß den 1 bis 5 kann
der Bremsenläufer 15 als
Bremstrommel einer Trommelbremse ausgebildet sind, wie dies der
Fall ist bei dem fünften
Ausführungsbeispiel
gemäß 7.
Im Gegensatz dazu kann der Bremsenläufer 15 in dem vierten
Ausführungsbeispiel
gemäß 6 als
Bremsscheibe einer Scheibenbremse ausgebildet sein.
-
Es
ist zu beachten, dass obwohl in allen zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen
die Elektrokorrosionsverhinderungsbeschichtung 17 beschrieben
wurde als eine Beschichtung beinhaltend sechswertiges chromfreies
Chromat, kann die Elektrokorrosionsverhinderungsbeschichtung 17 z.B.
als aufgestrichener Film des eingebrannten Typs aus wasserlöslicher
Farbe oder als pulverbeschichteter Film ausgebildet sein. Für den pulverbeschichteten
Film jedes von verschiedenen Harzen, z.B. Polyester, Epoxyharz und
Acrylharz kann eingesetzt werden. Obwohl unterschiedlich zu der
vorliegenden Erfindung kann ein Dichtring zur Antirostbehandlung
zwischen dem Radhalteflansch 2a oder 1b und dem
Bremsenläufer 15 eingesetzt
werden. Silikon und Graphit können
z.B. als Beschichtung für
den Dichtring aufgezählt
werden.
-
Obwohl
in sämtlichen
zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen
die vorliegende Erfindung im Zusammenhang mit Radhaltelagern des
Kugellagertyps beschrieben wurde, kann die vorliegende Erfindung ebenso
bei Radhaltelagern bei Kegelrollenlagern eingesetzt werden.
-
Nachfolgend
wird ein ausgeführter
Test und die Ergebnisse dieses Tests beschrieben. Probekörper, bei
denen die Elektrokorrosionsschutzschicht 17 auf dem äußeren Bauteil
des Radhaltelager vorgesehen war, wurden mit Salzwasser besprüht und das
Erscheinungsbild der Probestücke
wurde untersucht nach einer Zeit von 960 Stunden nach der Besprühung.
-
Die
Testbedingung ist ein Salzwassersprühtest, basiert auf JIS Z2371,
bei dem die Konzentration des Salzwassers 5 Gew.-% (w%) und die
Umgebungstemperatur 35°C
betrug.
-
Probestücke für den Test
beinhalteten ein Beispiel gemäß der Erfindung,
bei dem die Elektrokorrosionsverhinderungsbeschichtung auf dem äußeren Bauteil
des Radhaltelagers aufgebracht war, gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel
der Erfindung, gezeigt in 4, wobei
die Elektrokorrosionsverhinderungsbeschichtung hergestellt wurde
aus (Zn-Ni-Überzug)
+ (sechswertiges chromfreies chromat) + (niedrig temperatur-hitzeheilbare
Beschichtung) und ein Vergleichsbeispiel, bei dem die Elektrokorrosionsverhinderungsbeschichtung
aufgebracht war auf dem ersten Bauteil 1 des Radhaltelagers
gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel
der Erfindung, wobei die Elektrokorrosionsverhinderungsbeschichtung
hergestellt wurde aus (Zn-Ni-Überzug)
+ (sechswertigem Chrom beinhaltend Chromat) + (niedrigtemperatur-hitzeheilbare Beschichtung).
-
Ergebnisse
des Tests sind tabellarisch in Tabelle 1 zusammen mit einer Bewertungsmethode
aufgeführt.
-
Tabelle 1
-
Testergebnisse
-
Bewertung:
-
-
- 10:
- keine Abnormität
- 9:
- weißer Rost,
auftretend in einem Oberflächengebiet
nicht größer als
5%.
- 8:
- weißer Rost,
auftretend in einem Oberflächengebiet
von 5 bis 20%.
- 7:
- weißer Rost,
auftretend in einem Oberflächengebiet
von 20 bis 50%.
- 6:
- weißer Rost,
auftretend in einem Oberflächengebiet
zwischen 50 und 80%.
- 5:
- weißer Rost
(nicht weniger als 80%) auf der gesamten Oberfläche und roter Rost in einem
Oberflächengebiet
von 0 bis 5%.
- 4:
- roter Rost, auftretend
in einem Oberflächengebiet
von 5 bis 20%.
- 3:
- roter Rost, auftretend
in einem Oberflächengebiet
zwischen 20 und 50%.
- 2:
- roter Rost, auftretend
in einem Oberflächengebiet
zwischen 50 und 80%,
- 1:
- roter Rost, auftretend
auf dem gesamten Oberflächengebiet
(nicht weniger als 80%).
-
1) Erfindungsgemäßes Beispiel: Zn-Ni-Überzug
+ sechswertiges chromfreies Chromat + niedrigtemperatur-hitzeheilbare
Beschichtung
Test
Zeit (H) | Ergebnisse | Kommentar |
0 | - | - |
24 | 10 | weiße Verfärbung, auftretend
auf der gesamten Oberfläche |
96 | 9 | leichter
weißer
Rost |
240 | 9 | leichter
weißer
Rost |
480 | 8 | auffälliger weißer Rost
zusammen mit einer schwarzen Verfärbung |
960 | 7 | weißer Rost,
auftretend um die Schraubenlöcher
herum und auffällige
schwarze Verfärbung |
2) Vergleichsbeispiel Zn-Ni-Überzug
+ sechswertiges Chrom beinhaltend Chromat + niedrigtemperatur-hitzeheilbare
Beschichtung
Testzeit
(H) | Ergebnisse | Kommentare |
0 | - | - |
24 | 10 | ein
wenig weiße
Verfärbung |
96 | 10 | ein
wenig weiße
Verfärbung |
240 | 7 | weiße Verfärbung auf
der gesamten Oberfläche
begleitet von weißem
Rost |
480 | 6
bis 5 | weiße Verfärbung auf
der gesamten Oberfläche
begleitet von weißem
Rost |
960 | 5 | weiße Verfärbungen
auf der gesamten Oberfläche
begleitet von weißem
Rost |
-
Obige
Tabelle 1 macht klar, dass nach 240 Stunden nach der Salzwasserbesprühung das
Vergleichsbeispiel, bei dem das sechswertige Chrom mit Chromat benutzt
wurde, besser geeignet war für
die Rostprävention
als das erfindungsgemäße Beispiel,
aber nach einer Zeit von 480 Stunden und selbst nach einer Zeit von
960 Stunden war das erfindungsgemäße Beispiel, bei dem sechswertiges chromfreies
Chromat benutzt wurde exzellenter in der Rostverhinderung als das
Vergleichsbeispiel.
-
In
Anbetracht des Vorhergehenden, berücksichtigend den tatsächlichen
Gebrauch, erscheint das erfindungsgemäße Beispiel, bei dem sechswertiges
chromfreies Chromat genutzt wird geeigneter zu sein für den Einsatz
zur Elektrokorrosionsverhinderung als das Vergleichsbeispiel. Es
ist zu beachten, dass ähnliche
Testergebnisse erzielt werden, selbst wenn andere Beschichtungen,
die aufgezählt
wurden als spezifische Beispiele für Elektrokorrosionsverhinderungsbeschichtungen 17,
auf dem äußeren Bauteil 1 vorgesehen
wurden, wobei Details hiervon hier nicht diskutiert werden.
-
Weiterhin
werden ein unterschiedlicher durchgeführter Test sowie dessen Ergebnisse
beschrieben. Probestücke
bei denen die Elektrokorrosionsschutzschicht 17 auf dem
inneren Bauteil 2 des Radhaltelagers vorgesehen war, wurden
besprüht
mit Salzwasser und das Erscheinungsbild der Probestücke wurde
während 960
Stunden nach der Besprühung
untersucht.
-
Die
Testbedingung ist ein Salzwasserspray Testbasiert auf JIS Z2371,
bei dem die Konzentration des Salzwassers 5 Gew.-% (5 w%) und die
Umgebungstemperatur 35°C
betrug.
-
Testprobestücke für den Test
beinhalteten ein erfindungsgemäßes Beispiel,
bei dem die Elektrokorrosionsverhinderungsbeschichtung 17 aufgebracht
war auf dem inneren Bauteil 2 des Radhaltelagers gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel
der Erfindung, gezeigt in 4, wobei
die Elektrokorrosionsverhinderungsbeschichtung 17 hergestellt
wurde aus (Zn-Ni-Überzug)
+ (sechswertiges chromfreies Chromat) + (niedrigtemperatur-hitzeheilende
Beschichtung) und einem Vergleichsbeispiel, bei dem die Elektrokorrosionsverhinderungsbeschichtung 17 aufgebracht
war auf dem inneren Bauteil 2 des Radhaltelagers gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel
der Erfindung, wobei die Elektrokorrosionsverhinderungsbeschichtung
hergestellt wurde aus (Zn-Ni-Überzug)
+ (sechswertiges Chrom, beinhaltend Chromat) + (niedrigtemperatur-hitzeheilbare
Beschichtung).
-
Ergebnisse
des Tests sind tabellarisch in Tabelle 2 zusammen mit einer Bewertungsmethode
aufgelistet.
-
Tabelle 2
-
Testergebnisse
-
Bewertung:
-
-
- 10:
- keine Abnormität
- 9:
- weißer Rost,
auftretend in einem Oberflächengebiet
nicht größer als
5%.
- 8:
- weißer Rost,
auftretend in einem Oberflächengebiet
von 5 bis 20%.
- 7:
- weißer Rost,
auftretend in einem Oberflächengebiet
von 20 bis 50%.
- 6:
- weißer Rost,
auftretend in einem Oberflächengebiet
zwischen 50 und 80%.
- 5:
- weißer Rost
(nicht weniger als 80%) auf der gesamten Oberfläche und roter Rost in einem
Oberflächengebiet
von 0 bis 5%.
- 4:
- roter Rost, auftretend
in einem Oberflächengebiet
von 5 bis 20%.
- 3:
- roter Rost, auftretend
in einem Oberflächengebiet
zwischen 20 und 50%.
- 2:
- roter Rost, auftretend
in einem Oberflächengebiet
zwischen 50 und 80%,
- 1:
- roter Rost, auftretend
auf dem gesamten Oberflächengebiet
(nicht weniger als 80%).
-
1) Erfinderisches Beispiel Zn-Ni-Überzug
+ sechswertiges chromfreies Chromat + niedrigtemperatur-hitzeheilbare
Beschichtung
Testzeit
(H) | Ergebnisse | Kommentare |
0 | - | - |
24 | 10 | weiße Verfärbung, auftretend
auf der gesamten Oberfläche |
96 | 9 | leichter
weißer
Rost |
240 | 9 | leichter
weißer
Rost |
480 | 8 | auffälliger weißer Rost
zusammen mit schwarzer Verfärbung |
960 | 7 | weißer Rost,
auftretend rund um die Schraubenlöcher und auffällige schwarze
Verfärbung |
2) Vergleichsbeispiel Zn-Ni-Überzug
+ sechswertiges Chrom, beinhaltend Chromat + niedrigtemperatur-hitzeheilbare
Beschichtung
Testzeit
(H) | Ergebnisse | Kommentare |
0 | - | - |
24 | 10 | ein
wenig weiße
Verfärbung |
96 | 10 | ein
wenig weiße
Verfärbung |
240 | 7 | weiße Verfärbung auf
der gesamten Oberfläche
begleitet von weißem
Rost |
480 | 6
bis 5 | weiße Verfärbung auf
der gesamten Oberfläche
begleitet von weißem
Rost |
960 | 5 | weiße Verfärbung auf
der gesamten Oberfläche
begleitet von weißem
Rost |
-
Obige
Tabelle macht klar, dass nach einer Zeit von 240 Stunden nach der
Salzwasserbesprühung
das Vergleichsbeispiel, bei dem sechswertiges Chrom mit Chromat
benutzt wurde, exzellenter zur Rostprävention war als das erfindungsgemäße Beispiel,
jedoch nach einer Zeit von 480 Stunden und sogar nach einer Zeit von
960 Stunden nach der Besprühung
war das erfindungsgemäße Beispiel,
bei dem sechswertiges chromfreies Chromat benutzt wurde exzellenter
in der Rostprävention
als das Vergleichsbeispiel.
-
In
Anbetracht des Vorhergehenden unter Berücksichtigung des tatsächlichen
Gebrauchs, erscheint das erfindungsgemäße Beispiel exzellenter für die Elektrokorrosionsprävention
geeignet zu sein als das Vergleichsbeispiel. Es ist zu beachten,
dass ähnliche
Testergebnisse erzielt wurden mit anderen Beschichtungen, die aufgezählt wurden
als spezifische Beispiele für
die Elektrokorrosionsverhinderungsbeschichtung 17 auf dem
inneren Bauteil 2, wobei jedoch Details hiervon hier nicht
diskutiert werden.
-
Obwohl
die vorliegende Erfindung vollständig
beschrieben wurde in Verbindung mit den bevorzugten Ausführungsbeispielen
hiervon, unter Bezugnahme auf die zugehörigen Figuren die nur Illustrationszwecken dienen,
können
Fachleute leicht eine Vielzahl von Veränderungen und Modifikationen
ersinnen innerhalb des Gerüsts
der Offensichtlichkeit nach Lesen der Beschreibung und der darin
offenbarten Erfindung. Daher sollen solche Veränderungen oder Modifikationen
im Schutzbereich der Erfindung enthalten sein, solange sie nicht von
dem Schutzbereich der Erfindung abweichen, der durch die folgenden
Patentansprüche
bestimmt wird.
-
Zusammenfassung
-
Wälzlager,
aufweisend ein äußeres Bauteil 1 mit
einer innerem Umfangsoberfläche,
die ausgeformt ist mit zwei Reihen von Laufringoberflächen 4,
ein inneres Bauteil 2 mit einer äußeren Umfangsoberfläche, die ausgeformt
ist mit Laufringoberflächen 5,
die den Laufringoberflächen 4 des äußeren Bauteils 1 gegenüberliegen
und eine doppelte Reihe von Wälzelementen 3,
die zwischen den gegenüberliegenden
Laufringoberflächen 4 und 5 angeordnet
sind. Eine Oberfläche
von mindestens dem äußeren oder
dem inneren Bauteil 2, welches ein Bauteil aus einer Aluminiumlegierung
kontaktiert, ist mit einer Elektrokorrosionsverhinderungsbeschichtung 17,
beinhaltend sechswertiges chromfreies Chromat, ausgestattet.