DE102005043425A1

DE102005043425A1 - Schwenklagereinheit

Info

Publication number: DE102005043425A1
Application number: DE200510043425
Authority: DE
Inventors: Raphael Dr. Fischer; Peter Niebling; Christian Hecker
Original assignee: Schaeffler KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2005-09-13
Filing date: 2005-09-13
Publication date: 2007-03-29

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schwenklagereinheit zur schwenkbaren Lagerung eines Kraftfahrzeugrades (1), mit einem Radlagerträger (2), der ein Wälzlager (3) zur Lagerung der Radnabe (4) trägt, wobei an der Radnabe (4) zumindest das Kraftfahrzeugrad (1) festgelegt ist. DOLLAR A Die Aufgabe, eine im Hinblick auf den Stand der Technik weiter verbesserte Schwenklagereinheit zu schaffen, die insbesondere eine maßgebliche Reduzierung des Spreizungswinkels auf idealerweise 0 DEG gestattet, wird im Wesentlichen dadurch gelöst, dass ein in einer im Wesentlichen quer zur Fahrzeuglängsachse angeordneten Vertikalebene federnder, jedoch in der Horizontalebene weitgehend feststehender Radlagerträger (2) derart ausgebildet und mit dem Radlageraußenring (8) des die Radnabe (4) aufnehmenden Wälzlagers (3) verbunden ist, dass eine Schwenkbewegung des Wälzlagers (3) samt Kraftfahrzeugrad (1) um eine Lenkachse (9) möglich ist, die in der Ebene einer Wirkungslinie von resultierenden Längskräften, insbesondere einer Mittelebene des Kraftfahrzeugrades (1), liegt (ideale Schwenkebene).

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schwenklagereinheit zur schwenkbaren Lagerung eines Kraftfahrzeugrades mit einem Radlagerträger, der ein Wälzlager zur Lagerung der Radnabe trägt, wobei an der Radnabe zumindest das Kraftfahrzeugrad festgelegt ist.

Hintergrund der Erfindung

Schwenklagereinheiten zur schwenkbaren Lagerung eines Kraftfahrzeugrades sind seit langem in den unterschiedlichsten Ausführungsformen bekannt. In der Praxis werden insbesondere Schwenklagereinheiten nach dem an sich bekannten McPherson-Typ favorisiert, die ihrerseits beispielsweise aus der DE 44 26 881 A1 , der DE 199 49 450 A1 und der DE 103 27 554 A1 bekannt sind.

Bei den vorgenannten Schwenklagereinheiten zur schwenkbaren Lagerung eines, in diesem Fall angetriebenen, Kraftfahrzeugrades stehen die Radlagerträger und die daran über ein Wälzlager drehgelagerte Radnabe jeweils räumlich zueinander in einer festen, unveränderlichen Beziehung, weshalb mittels am Radlagerträger angelenkter Radführungsglieder der gesamte Radlagerträger verschwenkt wird.

Es ist bekannt, dass derartige Schwenklagereinheiten aufgrund des prinzipbedingt verfügbaren Bauraums einen relativ großen Spreizungswinkel aufweisen, welcher bei etwa 12° bis 14° liegt und sich ungünstig auf die Lenkung des Kraftfahrzeugs auswirken kann. Als Spreizungswinkel wird der Winkel zwischen der Lenkachse und der Fahrzeuglängsebene, ermittelt in der Fahrzeugquerebene, bezeichnet. Er beeinflusst das Lenkmoment, zusammen mit dem Nachlaufwinkel, der Nachlaufstrecke und dem Lenkrollhalbmesser.

Die Spreizung ist eine geniale Notlösung zur Einstellung des Lenkrollhalbmessers und zur Minimierung von Störmomenten bei Längskraft am Fahrzeugrad. Sollen jedoch die Störmomente bei Geradeausfahrt ganz aufgehoben werden, so muss die Lenkachse in der Ebene der Wirkungslinie von resultierenden Längskräften an der Reifenaufstandsfläche (ideale Schwenkebene) die meist mit der Radmittelebene übereinstimmt, liegen, die Spreizung demgemäß zu Null werden. Beim Einlenken wirkt sich die Nullgradstellung des Sturzes ebenfalls positiv aus, es tritt aber eine Störung durch die Nachlaufstrecke auf. Diese kann mit Hilfe der Spreizung nicht korrigiert werden.

Aus der DE 39 28 135 A1 ist eine Radaufhängung für Kraftfahrzeuge nach Art einer an sich bekannten Doppelquerlenkerachse bekannt, bei der das vorzugsweise als Wälzlager ausgebildete Radlager im oder auf dem Radlagerträger kugelig verstellbar gelagert ist derart, dass die Radnabe des betreffenden Rades in Abhängigkeit von beliebigen Betriebsparametern relativ zum Radlagerträger allseitig verschwenkt werden kann. Durch diese aufwendige und komplizierte Maßnahme sollen im Wesentlichen gezielt die das Fahrverhalten des Fahrzeuges beeinflussenden Sturz- und Vor- /Nachspurwinkel der Räder in Abhängigkeit von beliebigen Fahrzeugparametern steuer- und regelbar sein, um so ein angestrebtes Fahrverhalten zu erzeugen. Was den Spreizungswinkel anbelangt, sind dieser Druckschrift dazu keine Angaben zu entnehmen.

Um den Problemen aus einem erhöhten Spreizungswinkel zu begegnen, wurde jedoch versucht, denselben weiter zu minimieren. Die an sich bekannte Schwanenhalslösung und die Revo-Knuckle-Bauform (vgl. Zeitschrift ATZ 5/2004, Jahrgang 106, S. 434–440) nähern sich an eine geringe Spreizung schon recht gut an (Revo-Knuckle: 5°). Das die Radnabe aufnehmende Wälzlager ist jedoch bei diesen beiden Lösungen integraler Bestandteil des Schwenklagers.

Aufgabe der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine im Hinblick auf den Stand der Technik weiter verbesserte Schwenklagereinheit zur schwenkbaren Lagerung eines Kraftfahrzeugrades zu schaffen, die eine maßgebliche Reduzierung des Spreizungswinkels auf idealer Weise 0° und dadurch die Aufhebung der Störmomente beim Beschleunigen und Bremsen sowie eine vorzeichenrichtige Einstellung des Sturzes beim Lenken gestattet.

Zusammenfassung der Erfindung

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass ein Spreizungswinkel von idealer Weise 0° eingestellt sein sollte, um bei Einwirkung unterschiedlicher Längskräfte an einer Achse infolge Bremsen, Beschleunigen, Fahrbahnunebenheiten usw. auf die Lenkung zurückwirkende Störmomente zu minimieren beziehungsweise deren Entstehung zu verhindern.

Die gestellte Aufgabe wird demnach durch eine Schwenklagereinheit zur schwenkbaren Lagerung eines Kraftfahrzeugrades, mit einem Radlagerträger, der seinerseits ein Wälzlager zur Lagerung einer Radnabe trägt, wobei an der Radnabe zumindest das Kraftfahrzeugrad festgelegt ist, dadurch gelöst, dass ein in einer, im Wesentlichen quer zur Fahrzeuglängsachse angeordneten Vertikalebene federnder, jedoch in einer Horizontalebene weitgehend feststehender Radlagerträger derart ausgebildet und mit dem Radlageraußenring des die Radnabe aufnehmenden Wälzlagers verbunden ist, dass eine Schwenkbewegung des Wälzlagers samt Kraftfahrzeugrad um eine Lenkachse möglich ist, die ihrerseits in einer Ebene einer Wirkungslinie von resultierenden Längskräften an einer Reifenaufstandsfläche (ideale Schwenkebene) liegt.

Solche Längskräfte treten insbesondere auf beim Beschleunigen und/oder beim Bremsen, beispielsweise durch einen Motor oder Bremseinrichtungen. Sie können auch entstehen durch Unebenheiten einer Fahrbahnoberfläche und/oder durch plötzliche Reibwertsprünge.

Die ideale Schwenkebene fällt meist – aber nicht zwangsläufig – mit einer Mittelebene des Kraftfahrzeugrades zusammen. Abweichungen können sich hier beispielsweise durch ein unsymmetrisch ausgebildetes Reifenprofil, einen Sturz, eine entsprechende Reifeninnenkonstruktion ergeben.

Durch diese Maßnahme ist nunmehr in idealer Weise die Schwenkachse beziehungsweise Lenkachse von der axial dem Fahrzeug zugewandten Innenseite des Kraftfahrzeugrades in die ideale Schwenkebene desselben verlagert, indem die Schwenkfunktion in die Schnittstelle Radlager (Wälzlager) – Radlagerträger integriert wurde. Der Radlagerträger schwenkt entgegen den Lösungen des überwiegenden Standes der Technik nunmehr nicht mehr mit.

Die Erfindung ist dabei sowohl für angetriebene als auch für nicht angetrie ben Kraftfahrzeugräder vorsehbar.

Die Unteransprüche beschreiben bevorzugte Weiterbildungen oder Ausgestaltungen der Erfindung.

Danach weist der Radlagerträger zwei in der Lenkachse gegenüberliegend angeordnete Schwenkaugen auf, die ihrerseits über die Außenmantelfläche des Radlageraußenrings des die Radnabe aufnehmenden Wälzlagers greifen sowie jeweils am Radlageraußenring drehbar festlegbar sind.

Zur Einstellung eines Nachlaufversatzes kann es sinnvoll sein, die Schwenkaugen derart anzuordnen, dass die durch die Schwenkaugen führende Achse die Radachse nicht schneidet.

Gemäß einer Ausführungsform sind die Schwenkaugen jeweils mittels einer Wälzlagerung am Radlageraußenring des die Radnabe aufnehmenden Wälzlagers drehbar festgelegt.

Die Wälzlagerung zur drehbaren Festlegung der Schwenkaugen kann durch ein angestelltes Wälzlager, insbesondere Kegelrollenlager oder Schrägrollenlager, gebildet sein, dessen Innenring zweckmäßigerweise einstückig mit dem Lageraußenring des die Radnabe aufnehmenden Wälzlagers ausgebildet sein kann.

Ebenso ist es denkbar, den bzw. die Außenringe der Schwenkaugen mit dem Lageraußenring des die Radnabe aufnehmenden Wälzlagers zu verbinden.

Ebenso kann der Innenring des Kegelrollenlagers auch als separates Bauteil mit dem Lageraußenring des die Radnabe aufnehmenden Wälzlagers mittels mechanischer Befestigungselemente oder stoffschlüssig fest verbunden sein.

Wie die Erfindung weiter vorsieht, kann die Anstellung der Kegelrollenlager jeweils über einen sich am Innenring abstützenden Federclip realisiert sein.

Zur Vorspannung des Kegelrollenlagers ist gemäß einem anderen Merkmal ein Axiallager vorgesehen, wobei der Federclip die obere bzw. äußere Laufbahn des Axiallagers ausbildet. Das Axiallager ist dabei vorzugsweise als Axialnadellager ausgebildet.

Gemäß einer anderen Ausführungsform kann die Anstellung der Kegelrollenlager auch über eine Verschraubung realisiert sein.

Des Weiteren kann statt der genannten Wälzlagerung auch eine Gleitlagerung zur drehbaren Festlegung der Schwenkaugen am Radlageraußenring des die Radnabe aufnehmenden Wälzlagers vorgesehen sein.

Im Hinblick auf im Betrieb auftretende etwaige hohe Temperaturen, die ihrerseits aus einer Bremsenbetätigung resultieren können, ist es angezeigt, dass die Wälz- oder Gleitlagerung eine Lagerschmierung mit auf hohe Temperaturen optimiertem Schmiermittel aufweisen.

Wie die Erfindung noch vorsieht, ist am Radlageraußenring des die Radnabe aufnehmenden Wälzlagers zumindest ein Lenkhebel festgelegt. Der zumindest eine Lenkhebel kann dabei an den Radlageraußenring direkt angeschraubt oder über eine oder mehrere an den Radlageraußenring angeschmiedete Laschen mit Gewindebohrung fest mit dem Radlageraußenring verbindbar sein.

Auch kann der zumindest eine Lenkhebel einstückig mit dem Radlageraußenring verbunden sein, beispielsweise einstückig angeschmiedet.

Weiterhin wird im Sinne der Erfindung vorgeschlagen, dass am Radlagerau ßenring des die Radnabe aufnehmenden Wälzlagers eine Bremszange festgelegt ist, die ihrerseits mit der Bremsscheibe in Wirkverbindung bringbar ist. Auch die Bremszange kann an den Radlageraußenring direkt angeschraubt oder über eine oder mehrere an den Radlageraußenring angeschmiedete Laschen mit Gewindebohrung fest mit dem Radlageraußenring verbindbar sein.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Radlagerträger eine im Querschnitt weitestgehend geschlossene Hohlstruktur aufweist. Der durch diese Hohlstruktur gebildete Hohlraum ist vorzugsweise derart bemessen, dass in demselben eine Gelenkglocke einer Antriebsgelenkwelle angeordnet werden kann.

Weiter wird vorgeschlagen, dass die Hohlstruktur das Radlagerträgers in Achsrichtung eine Öffnung aufweist, durch welche die besagte Gelenkwelle hindurchführbar ist.

Der Radlagerträger ist vorzugsweise als Gussbauteil ausgebildet, wobei an demselben ferner ein Federbein abgestützt ist. Insoweit bietet es sich an, in den Radlagerträger einstückig eine Federbeinaufnahme zur Abstützung des besagten Federbeines zu integrieren.

Alternativ dazu kann der Radlagerträger auch als Umform-, Schmiede- oder Schweißteil oder auch als ein Teil aus einem Verbundwerkstoff ausgeführt werden.

Generell können im Hinblick auf die Federbeinanordnung zwei Bauformen zur Anwendung kommen. So können zunächst nach dem McPherson-Typ dem Radlagerträger zum einen eine unten liegende Querlenkeranbindung und zum anderen ein Federbein, welches seinerseits Momente aufnehmen kann, zugeordnet sein.

Des Weiteren können in Anlehnung an eine an sich bekannte Doppelquerlenkeranordnung auch zwei Querlenker oder andere bekannte Radanlenkungen, wie beispielsweise Längs- oder Schräglenker, vorgesehen sein. Im Vergleich mit der McPherson-Bauform bietet es sich hierbei jedoch an, dem Radlagerträger ein schwächeres Federbein zuzuordnen.

Schließlich ist vorgesehen, dass die Querlenkeranbindung am Radlagerträger durch ein Scharniergelenk mit horizontal liegender sowie weitestgehend in Fahrzeuglängsrichtung weisender Drehachse und demgemäß mit lediglich einem rotatorischen Freiheitsgrad und Blockierung der Momente um die Hoch- und Querachse gebildet ist.

Die vorgeschlagene Schwenklagereinheit hat im Hinblick auf herkömmliche Schwenklagereinheiten mehrere Vorteile. Infolge der Reduzierung des Spreizungswinkels auf idealer Weise 0° werden zum einen bei Einwirkung unterschiedlicher Längskräfte an einer Achse (erzeugt durch Bremsen, Beschleunigung, Fahrbahnunebenheiten etc.) auf die Lenkung zurückwirkende Störmomente minimiert bzw. deren Entstehung verhindert. Zum anderen stellt sich bei einem Spreizungswinkel von 0° beim Lenken in Abhängigkeit vom Nachlaufwinkel ein negativer Sturz am kurvenäußeren Kraftfahrzeugrad ein, der zu einem besseren Kurvenverhalten des Kraftfahrzeugs selbst führt.

In der Gesamtheit ist eine wesentliche Verbesserung des Fahrverhaltens an sich zu verzeichnen, welches sich besonders vorteilhaft auf die Sicherheit, den Komfort und die Agilität des Kraftfahrzeugs auswirkt. Des Weiteren bietet die erfindungsgemäße Schwenklagereinheit beste Voraussetzungen für Fahrzustandsmessungen am Rad, da derartige physikalische den Fahrzustand beschreibende Größen konzentriert und gut nach Wirkrichtungen trennbar an der Schwenklagereinheit auftreten.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beiliegenden Zeichnung an einigen Ausführungsformen näher erläutert. Darin zeigt
1 einen schematischen Längsschnitt durch eine Schwenklagereinheit gemäß der Erfindung,
2 die Schwenklagereinheit nach 1 in der Draufsicht,
3 eine bevorzugte Ausführungsform der drehbaren Anbindung des die Radnabe aufnehmenden Wälzlagers an einen Radlagerträger der Schwenklagereinheit, und
4 eine Einzelheit „Z" gemäß 3.
Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
Die 1 und 2 zeigen schematisch eine Schwenklagereinheit zur schwenkbaren Lagerung eines vorderen linken Kraftfahrzeugrades 1. Die Radführung ist vorliegend nach dem an sich bekannten McPherson-Typ durch ein nicht näher gezeigtes Federbein, welches seinerseits Momente aufnehmen kann, und einen ebenfalls nicht näher gezeigten unten liegenden Querlenker realisiert, wobei sich Federbein und Querlenker bekanntermaßen jeweils einenends an einem Radlagerträger 2 und anderenends an der Karosseriestruktur abstützen.
Der Radlagerträger 2 trägt in diesem Fall ein zweireihiges Wälzlager 3 zur Lagerung einer Radnabe 4, die vorliegend den Radlagerinnenring des Wälzlagers 3 ausbildet und an deren Flansch 5 zumindest das Kraftfahrzeugrad 1 beziehungsweise die Felgenschüssel desselben und eine Bremsscheibe 6 einer Radbremse mittels Schrauben 7 festgelegt sind.
Erfindungsgemäß ist der Radlagerträger 2 nunmehr in einer im Wesentlichen quer zur Fahrzeuglängsachse angeordneten Vertikalebene federnd, jedoch in der Horizontalebene weitgehend feststehend ausgebildet und derart mit dem Radlageraußenring 8 des die Radnabe 4 aufnehmenden Wälzlagers 3 verbunden, dass eine Schwenkbewegung des Wälzlagers 3 samt Kraftfahrzeugrad 1 um eine Lenkachse 9 gestattet ist, die ihrerseits in in diesem Fall der Mittelebene des Kraftfahrzeugrades 1 angeordnet ist.
In Verbesserung des Standes der Technik ist die Schwenkfunktion in die Schnittstelle Radlager (Wälzlager 3) – Radlagerträger 2 integriert. Der Radlagerträger 2 schwenkt demnach nicht mehr mit. Herkömmlich ist die Schwenk- bzw. Lenkachse in zwei Ebenen geneigt (Nachlauf und Spreizung), wogegen dieselbe nunmehr lediglich in einer Ebene geneigt ist (Nachlauf).
Zur Realisierung dieser Schwenkfunktion weist der Radlagerträger 2 zwei Schwenkaugen 10 auf, die in der Lenkachse 9 diagonal gegenüberliegend angeordnet sind sowie über die Außenmantelfläche des Radlageraußenrings 8 des die Radnabe 4 aufnehmenden Wälzlagers 3 greifen und, wie in 1 lediglich angedeutet, jeweils am Radlageraußenring 8 drehbar festlegbar sind.
Die 3 und 4 zeigen ein solches Schwenkauge 10 im Detail in Querschnittsdarstellungen, wobei dasselbe zur Gewährleistung von Spielfreiheit mittels einer Wälzlagerung am Radlageraußenring 8 drehbar festgelegt ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist diese Wälzlagerung durch ein angestelltes Kegelrollenlager 11 zur Aufnahme der Reaktionskräfte ausgebildet, wobei der Innenring 12 desselben einstückig zu dem Radlagerau ßenring 8 gehört bzw. an denselben angeschmiedet ist.
Möglich ist es jedoch auch und wird durch die Erfindung mit erfasst, den Innenring 12 als separates Bauteil auszubilden und dasselbe mittels eines mechanischen Befestigungsmittels, beispielsweise einer Schraube oder stoffschlüssig, etwa durch Schweißung, mit dem Lageraußenring 8 fest zu verbinden (nicht näher dargestellt).
Wie den 3 und 4 weiter zu entnehmen ist, ist die Anstellung der Kegelrollenlager 11 der Schwenkaugen 10 über einen sich am Innenring 12 abstützenden Federclip 13 realisiert. Dieser Federclip 13 bildet gleichzeitig die obere Laufbahn für ein das Kegelrollenlager 11 axial vorspannendes Axiallager 14 in Form eines Axialnadellagers. Er übernimmt somit sowohl die Vorspannung als auch die Sicherung der erwähnten Lager. Fernerhin unterstützt er vorteilhaft die Führung der Käfige dieser Lager.
Weiterhin ist eine Schutzkappe 15 dargestellt, die in der Zusammenschau mit einem ebenfalls vorgesehenen Dichtring 16 den Austritt von Schmiermittel aus der Wälzlagerung sowie eine Verschmutzung derselben wirkungsvoll verhindert.
Die Erfindung beschränkt sich jedoch nicht auf die vorbeschriebene bevorzugte Ausführungsform der Lagerung der Schwenkaugen 10 am Radlageraußenring 8 des die Radnabe 4 aufnehmenden Wälzlagers 3. So ist es beispielsweise auch möglich, die Anstellung der Kegelrollenlager 11 jeweils über eine Verschraubung zu realisieren. Ebenso können die Schwenkaugen 10 auch über eine Gleitlagerung am Radlageraußenring 8 drehbar festgelegt sein, da die Rotation der Schwenkaugen 10 im Vergleich mit der in den Radlagern vernachlässigbar ist und die Lagerung demgemäß mehr auf statische Tragfähigkeit optimiert werden kann, welches im Übrigen eine kleinere Bauform ermöglicht (nicht näher gezeigt).
Aufgrund der Nähe der wälz- oder gleitgelagerten Schwenkaugen 10 zu einer Radbremse können insbesondere bei Bergabfahrten aus der Bremsenbetätigung hohe Temperaturen, die bis zu 300°C betragen können, resultieren. Aus diesem Grunde erscheint es angezeigt, hier ein auf hohe Temperaturen optimiertes Schmiermittel zur Anwendung zu bringen.
Wie insbesondere in 2 gezeigt, sind am Radlageraußenring 8 vorzugsweise radial gegenüberliegend sowohl ein an sich bekannter Lenkhebel 17 als auch eine an sich bekannte und mit der Bremsscheibe in Wirkverbindung bringbare Bremszange 18 festgelegt.
Lenkhebel 17 und Bremszange 18 können, wie vorliegend angedeutet, direkt am Radlageraußenring 8 angeschraubt sein. Gleichermaßen können auch eine oder mehrere an denselben angeschmiedete Laschen mit Gewindebohrungen vorgesehen sein, über welche der Lenkhebel 17 und die Bremszange 18 fest mit dem Radlageraußenring 8 verbindbar sind. Denkbar ist es auch, insbesondere den Lenkhebel 17 an den Radlageraußenring 8 bereits anzuschmieden und somit beide Funktionsteile einstückig auszubilden (nicht dargestellt).
Was den Radlagerträger 2 anbelangt, ist derselbe vorzugsweise als Gussbauteil ausgebildet und weist gemäß 1 eine im Querschnitt weitestgehend geschlossene Hohlstruktur auf.
Der durch die Hohlstruktur gebildete Hohlraum 19 ist bevorzugt derart bemessen, dass in demselben eine an sich bekannte und demgemäß nicht näher gezeigt Gelenkglocke einer Antriebsgelenkwelle angeordnet werden kann. Praktischerweise ist in Achsrichtung der Hohlstruktur zum Kraftfahrzeug hin eine Öffnung 20 eingebracht, durch welche die vorliegend nicht näher gezeigte Gelenkwelle hindurchführbar ist.
Des Weiteren hat es sich als vorteilhaft erwiesen, zur Abstützung des ein gangs bereits erwähnten Federbeines eine einstückig mit dem Radlagerträger 2 ausgebildete Federbeinaufnahme 21 vorzusehen, wobei der Radlagerträger 2 und die Federbeinaufnahme 21 einteilig hergestellt sind.
Die bereits oben erwähnte Querlenkeranbindung 22 am Radlagerträger 2 ist vorliegend ebenfalls einteilig mit dem Radlagerträger 2 verbunden und gestattet die Ausbildung eines Scharniergelenkes mit horizontal liegender sowie weitestgehend in Fahrzeuglängsrichtung weisender Drehachse. Es liegt demgemäß nur ein rotatorischer Freiheitsgrad und Blockierung der Momente um die Hoch- und Querachse vor.
Vorliegendes Ausführungsbeispiel stellt im Wesentlichen auf eine Schwenklagereinheit mit einem Radlagerträger 2 ab, dem nach dem McPherson-Typ eine unten liegende Querlenkeranbindung 22 sowie ein entsprechend stark ausgebildetes Federbein zugeordnet sind.
Für den Fachmann in Kenntnis der Erfindung leicht nachvollziehbar und demgemäß durch die Erfindung mit erfasst ist des Weiteren auch eine erfindungsgemäß ausgebildete Schwenklagereinheit, welche in Anlehnung an eine an sich bekannte Doppelquerlenkeranordnung zwei Querlenker aufweist, wobei das Federbein dann schwächer ausgelegt werden kann (nicht näher dargestellt).

1: Kraftfahrzeugrad
2: Radlagerträger
3: Wälzlager
4: Radnabe
5: Außenflansch (Radnabe 4)
6: Bremsscheibe
7: Schrauben
8: Radlageraußenring (Wälzlager 3)
9: Lenkachse
10: Schwenkaugen
11: Kegelrollenlager
12: Innenring (Kegelrollenlager 11)
13: Federclip
14: Axiallager
15: Schutzkappe
16: Dichtring
17: Lenkhebel
18: Bremszange
19: Hohlraum
20: Öffnung
21: Federbeinaufnahme
22: Querlenkeranbindung

Claims

Schwenklagereinheit zur schwenkbaren Lagerung eines Kraftfahrzeugrades (1), mit einem Radlagerträger (2), der ein Wälzlager (3) zur Lagerung einer Radnabe (4) trägt, wobei an der Radnabe (4) zumindest das Kraftfahrzeugrad (1) festgelegt ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein in einer im Wesentlichen quer zur Fahrzeuglängsachse angeordneten Vertikalebene federnder, jedoch in einer Horizontalebene weitgehend feststehender Radlagerträger (2) derart ausgebildet und mit dem Radlageraußenring (8) des die Radnabe (4) aufnehmenden Wälzlagers (3) verbunden ist, dass eine Schwenkbewegung des Wälzlagers (3) samt Kraftfahrzeugrad (1) um eine Lenkachse (9) möglich ist, die in einer Ebene einer Wirkungslinie von resultierenden Längskräften an einer Reifenaufstandsfläche (ideale Schwenkebene) liegt.
Schwenklagereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Radlagerträger (2) zwei in der Lenkachse (9) weitgehend gegenüberliegend angeordnete Schwenkaugen (10) aufweist, die über die Außenmantelfläche des Radlageraußenrings (8) des die Radnabe (4) aufnehmenden Wälzlagers (3) greifen sowie jeweils am Radlageraußenring (8) drehbar festlegbar sind.
Schwenklagereinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkaugen (10) jeweils mittels einer Wälzlagerung am Radlageraußenring (8) des die Radnabe (4) aufnehmenden Wälzlagers (3) drehbar festgelegt sind.
Schwenklagereinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Wälzlagerung durch ein angestelltes Wälzlager, insbesondere ein Kegelrollenlager (11) oder Schrägrollenlager, gebildet ist.
Schwenklagereinheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenring (12) des Kegelrollenlagers (11) einstückig mit dem Lageraußenring (8) des die Radnabe (4) aufnehmenden Wälzlagers (3) ausgebildet ist.
Schwenklagereinheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenring (12) des Kegelrollenlagers (11) als separates Bauteil mit dem Lageraußenring (8) des die Radnabe (4) aufnehmenden Wälzlagers (3) mittels mechanischer Befestigungselemente oder stoffschlüssig fest verbunden ist.
Schwenklagereinheit nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Anstellung der Kegelrollenlager (11) jeweils über einen sich am Innenring (12) abstützenden Federclip (13) realisiert ist.
Schwenklagereinheit nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zum Vorspannen des Kegelrollenlagers (11) ein Axiallager (14) vorhanden ist und der Federclip (13) die obere Laufbahn des Axiallagers (14) bildet.
Schwenklagereinheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Axiallager (14) als Axialnadellager ausgebildet ist.
Schwenklagereinheit nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Anstellung der Kegelrollenlager (11) jeweils über eine Verschraubung realisiert ist.
Schwenklagereinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwenkaugen (10) jeweils mittels einer Gleitlagerung am Radlageraußenring (8) des die Radnabe (4) aufnehmenden Wälzlagers (3) drehbar festgelegt sind.
Schwenklagereinheit nach zumindest einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Wälz- oder Gleitlagerung eine Lagerschmierung mit einem auf hohe Temperaturen optimiertem Schmiermittel aufweisen.
Schwenklagereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass am Radlageraußenring (8) des die Radnabe (4) aufnehmenden Wälzlagers (3) zumindest ein Lenkhebel (17) festgelegt ist.
Schwenklagereinheit nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Lenkhebel (17) an den Radlageraußenring (8) direkt angeschraubt oder über eine oder mehrere an den Radlageraußenring (8) angeschmiedete Laschen mit Gewindebohrung fest mit dem Radlageraußenring (8) verbindbar ist.
Schwenklagereinheit nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass am Radlageraußenring (8) des die Radnabe (4) aufnehmenden Wälzlagers (3) eine Bremszange (18) festgelegt ist, die ihrerseits mit der Bremsscheibe (6) in Wirkverbindung bringbar ist.
Schwenklagereinheit nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremszange (18) an den Radlageraußenring (8) direkt angeschraubt oder über eine oder mehrere an den Radlageraußenring (8) angeschmiedete Laschen mit Gewindebohrung fest mit dem Radlageraußenring (8) verbindbar ist.
Schwenklagereinheit nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Radlagerträger (2) eine im Querschnitt weitestgehend geschlossene Hohlstruktur aufweist.
Schwenklagereinheit nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der durch die Hohlstruktur gebildete Hohlraum (19) derart bemessen ist, dass in demselben eine Gelenkglocke einer Antriebsgelenkwelle angeordnet werden kann.
Schwenklagereinheit nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlstruktur das Radlagerträgers (2) in Achsrichtung eine Öffnung (20) aufweist, durch welche die Antriebsgelenkwelle hindurchführbar ist.
Schwenklagereinheit nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Radlagerträger (2) als ein Guss, Schmiede-, Umform-, Schweiß- oder Verbundwerkstoffbauteil ausgebildet ist.
Schwenklagereinheit nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass am Radlagerträger (2) ein Federbein abgestützt ist.
Schwenklagereinheit nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass in den Radlagerträger (2) einstückig eine Federbeinaufnahme (21) zur Abstützung des Federbeines integriert ist.
Schwenklagereinheit nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass dem Radlagerträger (2) nach dem McPherson-Typ zum einen eine unten liegende Querlenkeranbindung (22) und zum anderen ein Federbein, welches seinerseits Momente aufnehmen kann, zugeordnet sind.
Schwenklagereinheit nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass in Anlehnung an eine an sich bekannte Doppelquerlenkeranordnung zwei Querlenker oder andere bekannte Radanlenkungen, wie beispielsweise Längs- oder Schräglenker, vorgesehen sind und dem Radlagerträger (2) ein gegenüber dem McPherson-Typ schwächeres Federbein zugeordnet ist.
Schwenklagereinheit nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Querlenkeranbindung (22) am Radlagerträger (2) durch ein Scharniergelenk mit horizontal liegender sowie weitestgehend in Fahrzeuglängsrichtung weisender Drehachse und demgemäß mit lediglich einem rotatorischen Freiheitsgrad und Blockierung der Momente um die Hoch- und Querachse gebildet ist.