DE102004051659A1 - Radaufhängung mit lösbarem Außengelenk - Google Patents
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Abstract
Gegenstand der Erfindung ist eine Radaufhängung (10) für ein Kraftfahrzeug. Die Radaufhängung unfasst eine Lagerwelle (12) mit einem inneren Ende (14) und einem äußeren Ende (16) und eine Radnabe (18), die auf dem äußeren Ende (16) der Lagerwelle (12) befestigt ist. Weiterhin ist ein lösbares Außengelenk (20) vorgesehen, das auf dem inneren Ende (14) der Lagerwelle (12) befestigt ist, sowie ein Radlager (26),das auf der Lagerwelle (12) zwischen dem inneren Ende (14) und dem äußeren Ende (16) befestigt ist. Das innere Ende (14) der Lagerwelle (12) weist einen Flanschabschnitt (42) auf, der eine Abstützung ausbildet, um das Radlager (26) auf der Lagerwelle (12) in Position zu halten und eine Vorspannung auf das Radlager (26) auszuüben.
Description
- Die Erfindung bezieht sich auf eine Radaufhängung für ein Kraftfahrzeug, das sich durch ein selbsthaltendes, vorgespanntes Radlager und ein lösbares Außengelenk auszeichnet, das von der Radaufhängung entfernt werden kann, ohne dass sich das Radlager löst.
- In aktuellen Radkonstruktionen weist ein Außengelenk einen Schaft auf, der in eine Buchse eingeführt ist, um die Rotationskraft auf die Radaufhängung zu übertragen. Bei derartigen Konstruktionen ist das Radlager nicht selbsthaltend ausgebildet, so dass das Radlager auseinander fällt, wenn das Außengelenk von der Radaufhängung entfernt wird. Außerdem wird bei derartigen Radkonstruktionen das Spiel nicht beseitigt, wodurch die Last, die diese Konstruktionen übertragen können, begrenzt ist.
- Vor diesem Hintergrund ergibt sich die Aufgabe, eine Radaufhängung mit einem selbsthaltenden Radlager und einem lösbaren Außengelenk anzugeben, wobei das Außengelenk von der Radaufhängung entfernt werden kann und das Radlager dabei intakt bleibt.
- Um die obige Aufgabe zu lösen und die Einschränkungen der vorbekannten Konstruktionen von Radaufhängungen zu überwinden, wird eine Radaufhängung angegeben, die eine Lagerwelle mit einem inneren Ende und einem äußeren Ende umfasst. Auf dem äußeren Ende wird eine Radnabe befestigt, und auf dem inneren Ende wird ein lösbares Außengelenk befestigt. Zwischen dem inneren Ende und dem äußeren Ende ist auf der Lagerwelle ein Radlager befestigt. Das innere Ende umfasst einen Flanschabschnitt, der das Radlager auf der Lagerwelle abstützt und in dem Radlager eine Vorspannung induziert, dergestalt dass die Vorspannung im Radlager erhalten bleibt, wenn das Außengelenk von der Radaufhängung entfernt wird. Eine Stützbuchse ist mit der Lagerwelle und mit dem Außengelenk drehfest verbunden, um eine Verbindung zwischen diesen herzustellen.
- In einer Ausgestaltung umfasst das Radlager einen Achslenkerflansch, der dazu vorgesehen ist, die Radaufhängung mit dem Fahrzeug zu verbinden. Der Achslenkerflansch weist einen Innenumfang auf, der eine innere Außenlauffläche und eine äußere Außenlauffläche definiert. Die Lagerwelle trägt eine innere Innenlauffläche und eine äußere Innenlauffläche. Eine Mehrzahl von Lagerelementen ist zwischen dem Achslenkerflansch und der Lagerwelle angeordnet, wobei ein erster Teil der Lagerelemente zwischen der inneren Außenlauffläche und der inneren Innenlauffläche angeordnet ist und ein zweiter Teil der Lagerelemente zwischen der äußeren Außenlauffläche und der äußeren Innenlauffläche angeordnet ist. Der Flanschabschnitt der Lagerwelle greift in die inneren Innenlauffläche en, um das Radlager abzustützen und übt eine Vorspannung auf das Radlager aus.
- In einer weiteren Ausgestaltung umfasst das Außengelenk ein glockenförmiges Gehäuse mit einem verjüngten Halsabschnitt, der eine innere Oberfläche des glockenförmigen Gehäuses mit einer polygonalen Form ausbildet. Die Stützbuchse weist am inneren Ende eine äußere Oberfläche mit einer polygonalen Form auf, die der polygonalen Form der inneren Oberfläche des glockenförmigen Gehäuses entspricht. Das glockenförmige Gehäuse greift in die Stützbuchse ein und verbindet das glockenförmige Gehäuse und die Stützbuchse drehfest miteinander.
- Zusätzliche Merkmale, Nutzen und Vorteile werden dem Fachmann in dem jenigen technischen Gebiet, auf den sich die Erfindung bezieht, beim Lesen der nachfolgenden Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen deutlich, die in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen zu verstehen sind,
-
1 zeigt eine seitliche Schnittdarstellung einer Radaufhängung; -
2 zeigt eine Explosionsschnittdarstellung der Radaufhängung gemäß1 ; -
3 zeigt eine Draufsicht auf eine Stützbuchse gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei ein Eingriffsabschnitt der Stützbuchse eine polygonale Form und ein Wellenabschnitt der Stützbuchse eine polygonal geformte äußere Oberfläche aufweist; -
4 zeigt eine Schnittdarstellung entlang der Linie 4-4 in3 ; -
5 zeigt eine Draufsicht auf eine Stützbuchse mit einem polygonal geformten Eingriffsabschnitt und einem Wellenabschnitt mit vorspringenden Zähnen; -
6 zeigt eine Draufsicht auf eine Stützbuchse mit einem Eingriffsabschnitt mit von diesem vorspringenden Zähnen und mit einem Wellenabschnitt mit einer gezahnten äußeren Oberfläche; -
7 zeigt eine seitliche Schnittdarstellung eines glockenförmigen Gehäuses der Radaufhängung, wobei das glockenförmige Gehäuse ein Paar Ausschnitte zum Einsetzen eines Clips aufweist; -
8 zeigt eine Schnittdarstellung entlang der Linie 8-8 aus7 ; -
9 zeigt eine Schnittdarstellung entlang der Linie 9-9 von1 ; -
10 zeigt eine seitliche Schnittdarstellung eines glockenförmigen Gehäuses der Radaufhängung, wobei das glockenförmige Gehäuse eine darin ausgebildete Nut aufweist, die dazu vorgesehen ist, um einen Rückhaltering aufzunehmen; -
11 zeigt eine Schnittdarstellung entlang der Linie 11-11 gemäß10 ; -
12 zeigt eine Schnittdarstellung ähnlich zu9 einer Radaufhängung mit einem glockenförmigen Gehäuse und einem Rückhaltering, gemäß den10 und11 ; und -
13 zeigt eine seitliche Schnittdarstellung einer alternativen Ausgestaltung der Radaufhängung. - In den
1 und2 ist eine mit10 bezeichnet Radaufhängung für ein Kraftfahrzeug schematisch dargestellt. Die Radaufhängung10 umfasst eine Lagerwelle12 mit einem inneren Ende14 und einem äußeren Ende16 . Eine Radnabe18 ist auf dem äußeren Ende16 der Lagerwelle12 befestigt und ein lösbares Außengelenk20 ist auf dem inneren Ende14 der Lagerwelle12 befestigt. - Eine Mehrzahl von Radbolzen
22 ragt von der Radnabe18 ab. Die Radbolzen22 sind dazu ausgebildet, in ein Rad (nicht dargestellt) einzugreifen und das Rad auf der Radnabe18 abzustützen. Das Außengelenk20 verbindet eine Achshalbwelle24 mit der Radaufhängung10 , dergestalt dass eine Drehbewegung von der Achshalbwelle24 auf die Radaufhängung10 übertragen wird. Das Außengelenk20 ist dazu vorgesehen, eine winklige Auslenkung zwischen der Radaufhängung10 und der Achshalbwelle24 zu ermöglichen, beispielsweise ein Gleichlaufgelenk. - Ein Radlager
26 ist auf der Lagerwelle12 zwischen dem inneren Ende14 und dem äußeren Ende16 befestigt, um die Radaufhängung10 an tragenden Teilen der Fahrzeugkarosserie (nicht dargestellt) drehbar zu lagern. Das Radlager26 umfasst einen Achslenkerflansch28 , der dazu vorgesehen ist, die Radaufhängung10 mit tragenden Teilen der Fahrzeugkarosserie (nicht dargestellt) zu verbinden. Der Achslenkerflansch28 weist einen Innenumfang30 auf, der eine innere Außenlauffläche32 und eine äußere Außenlauffläche34 ausbildet. Die Lagerwelle12 trägt eine innere Innenlauffläche36 und eine äußere Innenlauffläche38 . Wie in den1 und2 dargestellt, ist die innere Innenlauffläche36 als separate Komponente ausgebildet, die auf der Lagerwelle12 befestigt ist, die äußere Innenlauffläche38 ist einstückig mit der Lagerwelle12 ausgeformt. Alternativ kann die äußere Innenlauffläche38 ebenfalls als separate Komponente ausgebildet sein, die auf der Lagerwelle12 befestigt ist, wie in13 dargestellt. - Eine Vielzahl von Lagerelementen
40 ist innerhalb des Radlagers26 angeordnet. Ein erster Teil der Lagerelemente40 ist zwischen der inneren Außenlauffläche32 und der inneren Innenlauffläche36 angeordnet und ein zweiter Teil der Lagerelemente40 ist zwischen der äußeren Außenlauffläche34 und der äußeren Innenlauffläche38 angeordnet. Die Lagerelemente40 ermöglichen eine Drehbewegung der Lagerwelle12 relativ zum Achslenkerflansch28 wodurch die Radaufhängung drehbar am Fahrzeugs gelagert ist. Die Lagerelemente40 können als Lagerkugeln oder als Kegellager oder als andere geeignete Lagerelemente realisiert sein, abhängig von der jeweiligen Anwendung. - Das innere Ende
14 der Lagerwelle12 umfasst einen Flanschabschnitt42 . Der Flanschabschnitt42 greift in die innere Innenlauffläche36 ein, um das Radlager26 abzustützen, wodurch das Radlager26 auf der Lagerwelle12 in seiner Position gehalten wird und eine Vorspannung auf das Radlager26 ausgeübt wird. Der Flanschabschnitt42 ist durch Umbördeln eines Teils der Lagerwelle12 über und gegen das Radlager26 ausgebildet. Der Flanschabschnitt42 hält eine Vorspannung im Radlager26 aufrecht, wenn das Außengelenk20 von der Radaufhängung10 entfernt wird. - Wie in den
1 und2 dargestellt ist, umfasst die Radnabe18 einen Bremsrotor44 mit einem darauf befestigten Reibring46 . Wie dargestellt, sind der Reibring46 und der Bremsrotor44 miteinander zusammenhängend ausgebildet. - Die Radnabe
18 umfasst eine polygonal ausgeformte innere Bohrung48 und das äußere Ende16 der Lagerwelle12 umfasst eine von der Lagerwelle12 vorspringende entsprechend geformte polygonale Nabe50 . Die polygonale Nabe50 der Lagerwelle12 passt in die polygonal geformte Bohrung48 der Radnabe18 , um die Radnabe18 mit der Lagerwelle12 drehfest zu verbinden. Ein Gewindebolzen52 sichert axial die Radnabe18 auf der Lagerwelle12 . Alternativ können die Radnabe18 und die Lagerwelle12 als einstückige Einzelkomponente ausgebildet sein, wie in13 dargestellt. - Eine Stützbuchse
54 ist zwischen der Lagerwelle12 und dem Außengelenk20 angeordnet und verbindet die Lagerwelle12 und das Außengelenk20 . In den3 und4 ist dargestellt, dass die Stützbuchse54 einen Wellenabschnitt56 und einen Eingriffsabschnitt58 umfasst. Der Wellenabschnitt56 greift in die Lagerwelle12 ein, um die Stützbuchse54 drehfest mit der Lagerwelle12 zu verbinden. Die Stützbuchse54 ist an der Lagerwelle12 über einen Gewindebolzen52 gesichert, der sich in das äußere Ende16 der Lagerwelle12 erstreckt und in eine Bohrung60 mit einem Innengewinde des Wellenabschnitts56 der Stützbuchse54 eingreift. Der Gewindebolzen52 kann der gleiche Gewindebolzen52 sein, der die Radnabe18 mit der Lagerwelle12 verbindet. Wenn die Radnabe18 und die Lagerwelle12 einstückig ausgebildet sind, dient der Gewindebolzen52 nur der Sicherung der Stützbuchse54 auf der Lagerwelle12 . - Da die Stützbuchse
54 beabstandet vom Radlager26 in die Lagerwelle12 eingreift, kann die Stützbuchse54 von der Radaufhängung10 entfernt werden, ohne die Abstützung des Radlagers26 zu entfernen. Dies erleichtert die Reparatur und das Ersetzen der Komponenten. - In Bezug auf
3 ist eine äußere Oberfläche62 des Wellenabschnitts56 der Stützbuchse54 dargestellt, die polygonal ausgeformt ist und in eine entsprechend ausgeformte innere Oberfläche64 der Lagerwelle12 eingreift, um die Stützbuchse54 mit der Lagerwelle12 drehfest zu verbinden. Alternativ kann die äußere Oberfläche62 des Wellenabschnitts56 der Stützbuchse54 Zähne aufweisen, die in entsprechende Zähne der inneren Oberfläche64 der Lagerwelle12 eingreifen, wie in5 gezeigt, Die äußere Oberfläche62 des Wellenabschnitts56 der Stützbuchse54 kann auch eine Keilverzahnung aufweisen, die in die innere Oberfläche64 der Lagerwelle12 eingreift, wie in6 gezeigt. - Das Außengelenk
20 umfasst ein glockenförmiges Gehäuse66 mit einem verjüngten Halsabschnitt68 , der eine innere Oberfläche70 des glockenförmigen Gehäuses66 ausbildet. Die innere Oberfläche70 des glockenförmigen Gehäuses66 greift an einer äußeren Oberfläche72 des Eingriffsabschnitts58 der Stützbuchse54 an, um das glockenförmige Gehäuse66 mit der Stützbuchse54 drehfest zu verbinden. Wie in3 dargestellt ist, kann die äußere Oberfläche72 des Eingriffsabschnitts58 der Stützbuchse54 polygonal ausgeformt sein und in eine entsprechend ausgeformte innere Oberfläche70 des glockenförmigen Gehäuses66 eingreifen. Alternativ kann die äußere Oberfläche72 des Eingriffsabschnitts58 der Stützbuchse54 Zähne aufweisen, die von der Oberfläche72 abragen und in entsprechende Zähne eingreifen, die sich von der inneren Oberfläche70 des glockenförmigen Gehäuses66 vorspringen, wie in6 gezeigt. In jedem Fall greift die innere Oberfläche70 des glockenförmigen Gehäuses66 an der äußeren Oberfläche72 der Stützbuchse54 an und ist somit gegen Verdrehung relativ zur Stützbuchse54 blockiert und dadurch auch gegen Verdrehung relativ zur Lagerwelle12 . Eine Abdichtung74 verhindert ein Eindringen von Verschmutzungen in das Gleichlaufgelenk. - In Bezug auf
3 ist eine Nut76 dargestellt, die sich umfänglich in einem Teil der äußeren Oberfläche72 des Eingriffsabschnitts58 der Stützbuchse54 erstreckt. Wie dargestellt, weist die Nut76 zwei gekrümmte Rillen78 auf, die in die äußere Oberfläche72 eingeschnitten sind und um etwa 180° gegeneinander verdreht sind. Die7 und8 zeigen das glockenförmige Gehäuse66 in diesem verjüngten Halsabschnitt68 zumindest ein Ausschnitt80 ausgebildet ist. Wie dargestellt, umfasst das glockenförmige Gehäuse66 zwei gekrümmte Ausschnitte80 , die um etwa 180° gegeneinander verdreht und entsprechend zu den gekrümmten Rillen78 angeordnet sind. Ein Rückhalteclip82 wird durch die Ausschnitte80 eingeführt und greift in die Rillen78 ein, um das glockenförmige Gehäuse66 auf der Stützbuchse54 zu sichern, wie in9 gezeigt. Um das glockenförmige Gehäuse66 von der Stützbuchse54 zu lösen, muss der Rückhalteclip82 gelöst werden. - Alternativ kann das glockenförmige Gehäuse
66 eine Nut84 aufweisen, die sich um die innere Oberfläche70 des glockenförmigen Gehäuses66 herum erstreckt, wie in den10 und11 dargestellt ist. Die äußere Oberfläche72 der Stützbuchse54 umfasst eine Nut86 , die sich rund um die Stützbuchse54 erstreckt, wie in5 gezeigt ist. Ein Rückhaltering88 ist innerhalb der Nut84 in dem glockenförmigen Gehäuse66 angeordnet und greift in die Nut86 der Stützbuchse54 ein, um das glockenförmige Gehäuse66 auf der Stützbuchse54 zu sichern, wie in12 gezeigt ist. Um das glockenförmige Gehäuse66 von der Stützbuchse54 zu lösen, müssen die Laschen90 des Rückhalterings88 auseinandergedrückt werden, so dass der Rückhaltering88 auf einen Durchmesser größer als die Nut86 der Stützbuchse54 öffnet. Dies ermöglicht es, den Rückhaltering88 aus der Nut86 zu lösen und somit das glockenförmige Gehäuse66 zu entfernen. - Zusätzlich kann die innere Oberfläche
70 des glockenförmigen Gehäuses66 und die äußere Oberfläche72 des Eingriffsabschnitts58 der Stützbuchse54 kegelförmig mit einem Winkel relativ zur Längsachse der Radaufhängung10 ausgebildet sein. Eine kegelförmige Verbindung zwischen dem glockenförmigen Gehäuse66 und der Stützbuchse54 ermöglicht eine sichere Verbindung und reduziert das Spiel zwischen den zwei Komponenten. - Die vorgehende Diskussion offenbart und beschreibt die bevorzugten Ausgestaltungen der Erfindung. Diese Ausgestaltungen der Erfindung sind nur für illustrative Zwecke dargestellt, wobei die verwendete Terminologie nicht einschränkend zu verstehen ist. Der Fachmann erkennt aus der Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen und Ansprüchen, dass Veränderungen und Modifikationen vorgenommen werden können, ohne vom Bereich der Erfindung, wie sie in den folgenden Ansprüchen definiert ist, abzuweichen.
Claims (9)
- Eine Radaufhängung (
10 ) umfassend: – eine Lagerwelle (12 ) mit einem inneren Ende (14 ) und einem äußeren Ende (16 ); – eine Radnabe (18 ), die auf dem äußeren Ende (16 ) der Lagerwelle (12 ) befestigt ist; – ein lösbares Außengelenk (20 ), das auf dem inneren Ende (14 ) der Lagerwelle (12 ) befestigt ist; – ein Radlager (26 ), das auf der Lagerwelle (12 ) zwischen dem inneren Ende (14 ) und dem äußeren Ende (16 ) befestigt ist; – wobei das innere Ende (14 ) der Lagerwelle (12 ) einen Flanschabschnitt (42 ) aufweist, der eine Abstützung ausbildet, um das Radlager (26 ) auf der Lagerwelle (12 ) in Position zu halten und eine Vorspannung auf das Radlager (26 ) auszuüben, dergestalt dass die Vorspannung im Radlager (26 ) erhalten bleibt, wenn das Außengelenk (20 ) von der Radaufhängung (10 ) entfernt wird; und – eine Stützbuchse (54 ), die zwischen dem lösbaren Außengelenk (20 ) und der Lagerwelle (12 ) angeordnet ist und diese miteinander verbindet, wobei die Stützbuchse (54 ) einen in die Lagerwelle (12 ) eingreifenden Wellenabschnitt (56 ) und einen Eingriffsabschnitt (58 ) aufweist, der in Axialrichtung von dem Wellenabschnitt (56 ) vorspringt. - Radaufhängung nach Anspruch 1, wobei das Radlager (
26 ) weiterhin umfasst: – einen Achslenkerflansch (28 ), der dazu vorgesehen ist, die Radaufhängung (10 ) mit einem Fahrzeug zu verbinden, wobei der Achslenkerflansch (28 ) einen Innenumfang aufweist, der eine innere Außenlauffläche (32 ) und eine äußere Außenlauffläche (34 ) ausbildet, – eine innere Innenlauffläche (36 ) und eine äußere Innenlauffläche (38 ), die von der Lagerwelle (12 ) getragen werden; und – eine Vielzahl von Lagerelementen (40 ), wobei ein erster Teil der Lagerelemente (40 ) zwischen der inneren Außenlauffläche (32 ) und der inneren Innenlauffläche (36 ) angeordnet ist und ein zweiter Teil der Lagerelemente (40 ) zwischen der äußeren Außenlauffläche (34 ) und der äußeren Innenlauffläche (38 ) angeordnet ist; – wobei der Flanschabschnitt (42 ) der Lagerwelle (12 ) an der inneren Innenlauffläche (36 ) angreift, um das Radlager (26 ) abzustützen und eine Vorspannung im Radlager (26 ) zu induzieren. - Die Radaufhängung (
10 ) nach Anspruch 1, wobei die Radnabe (18 ) einen Bremsrotor (44 ) mit einem Reibring (46 ) aufweist, wobei der Reibring (46 ) und der Bremsrotor (44 ) miteinander zusammenhängend ausgebildet sind. - Die Radaufhängung nach Anspruch 1, wobei die Radnabe (
18 ) und die Lagerwelle (12 ) einstückig miteinander ausgebildet sind. - Die Radaufhängung nach Anspruch 1, wobei das Außengelenk (
20 ) ein glockenförmiges Gehäuse umfasst und das glockenförmiges Gehäuse (66 ) einen verjüngten Halsabschnitt (68 ) aufweist, der eine innere Oberfläche (70 ) des glockenförmigen Gehäuses (66 ) ausbildet, die eine polygonale Form aufweist, wobei der Eingriffsabschnitt (58 ) der Stützbuchse (54 ) eine äußere Oberfläche mit einer polygonalen Form umfasst, die der polygonalen Form der inneren Oberfläche (70 ) des glockenförmigen Gehäuses (66 ) entspricht, so dass das glockenförmige Gehäuse (66 ) in den Eingriffsabschnitt (58 ) der Stützbuchse (54 ) eingreifen kann und dabei das glockenförmige Gehäuses (66 ) und die Stützbuchse (54 ) drehfest miteinander verbindet. - Radaufhängung nach Anspruch 1, wobei der Wellenabschnitt (
56 ) der Stützbuchse (54 ) eine keilverzahnte äußere Oberfläche (62 ) aufweist, die in eine innere Oberfläche der Lagerwelle (12 ) eingreift, um die Stützbuchse (54 ) drehfest mit der Lagerwelle (12 ) zu verbinden. - Radaufhängung nach Anspruch 1, wobei der Wellenabschnitt (
56 ) der Stützbuchse (54 ) eine äußere Oberfläche (62 ) mit nach außen abragenden Zähnen aufweist und die Lagerwelle (12 ) eine innere Oberfläche mit nach innen vorspringenden Zähnen aufweist, in die die nach außen abragenden Zähne der Stützbuchse (54 ) eingreifen, um die Stützbuchse (54 ) drehfest mit der Lagerwelle (12 ) zu verbinden. - Radaufhängung nach Anspruch 1, wobei der Wellenabschnitt (
56 ) der Stützbuchse (54 ) eine polygonal geformte äußere Oberfläche (62 ) aufweist und die Lagerwelle (12 ) eine polygonal geformte innere Oberfläche entsprechend der polygonal geformten äußeren Oberfläche (62 ) der Stützbuchse (54 ) aufweist, so dass die Stützbuchse (54 ) drehfest mit der Lagerwelle (12 ) verbunden ist. - Radaufhängung nach Anspruch 1, wobei der Wellenabschnitt (
56 ) der Stützbuchse (54 ) eine Bohrung (60 ) mit einem Innengewinde aufweist und die Radaufhängung (10 ) einen Gewindebolzen (52 ) umfasst, der in die Bohrung (60 ) mit dem Innengewinde der Stützbuchse (54 ) eingreift, um die Stützbuchse (54 ) auf der Lagerwelle (12 ) zu sichern.
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