DE102011006123B4

DE102011006123B4 - Radträger mit Radlager für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102011006123B4
Application number: DE102011006123.1A
Authority: DE
Inventors: Tobias Lorenz; Stephan Ertlmaier
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2011-03-25
Filing date: 2011-03-25
Publication date: 2022-01-20
Anticipated expiration: 2031-03-26
Also published as: DE102011006123A1

Abstract

Radträger und Radlager eines Kraftfahrzeugs mit einer über ein Gleichlaufgelenk (6) angetriebenen Nabe (2), auf der eine Laufbahn für einen ersten Ring (3a) von Wälzkörpern vorgesehen und ein eine Laufbahn für einen zweiten Ring (3b) von Wälzkörpern bildender Innenring (3d) verstemmt ist, während ein einstückiger Außenring (3c) für die Wälzkörper in eine Aufnahme (4) im Radträger (1) eingesetzt ist, und wobei an die Nabe (2) ein für die Befestigung des Radflansches vorgesehener Flansch (2b) angeformt ist, der zumindest ein Loch (9) aufweist, durch welches Schrauben (8), die die Lage des Außenrings (3c) im Radträger (1) sichern, am Radträger (1) festschraubbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenring (3c) in die nach Art eines Sacklochs ausgebildete Aufnahme (4) im Radträger (1) mit einer Übergangspassung eingesetzt ist und durch eine mittels der genannten Schrauben (8) an der Stirnseite des Radträgers (1) befestigte Sicherungsscheibe (7) in Axialrichtung (2*) gehalten ist, während auf der dem Innenring (3d) abgewandten Stirnseite des durch das Verstemmen gebildeten Bördelbundes (2a) der Nabe (2) eine Stirnverzahnung (11) zur Darstellung einer formschlüssigen Verbindung mit einer an der Gelenkglocke (6a) des Gleichlaufgelenks (6) vorgesehen Stirnverzahnung eingebracht ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Radträger eines Kraftfahrzeugs mit einem Radlager und einer über ein Gleichlaufgelenk oder dgl. angetriebenen Nabe, auf der eine Laufbahn für einen ersten Ring von Wälzkörpern vorgesehen und ein eine Laufbahn für einen zweiten Ring von Wälzkörpern bildender Innenring verstemmt ist, während ein einstückiger Außenring für die Wälzkörper in eine Aufnahme im Radträger eingesetzt ist, und wobei an die Nabe ein für die Befestigung des Radflansches vorgesehener Flansch angeformt ist, der zumindest ein Loch aufweist, durch welches Schrauben, die die Lage des Außenrings im Radträger sichern, am Radträger festschraubbar sind. Zum Stand der Technik wird neben der DE 31 16 720 C1 insbesondere auf die DE 103 59 643 A1 und die DE 10 2005 016 427 A1 verwiesen.
Da der Radträger mit dem Radlager zu den sog. ungefederten Massen eines Kraftfahrzeugs gehören, wird angestrebt, deren Gewicht so gering als möglich zu halten. Weitere Anforderungen, die an diese Fahrzeug-Bauteile gestellt werden, sind selbstverständlich hohe Zuverlässigkeit, lange Lebensdauer und einfache Montierbarkeit. In diesem Sinne wurden bereits viele Fortschritte erzielt, wobei insbesondere bezüglich der Radlager signifikante Weiterentwicklungen in Form aufeinanderfolgender „Generationen“ getätigt wurden.
Hiermit soll für einen Radträger mit Radlager nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 eine weitere Verbesserung hinsichtlich des realisierbaren Leichtbaus aufgezeigt werden (= Aufgabe der vorliegenden Erfindung).
Die Lösung dieser Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, dass der Außenring in die nach Art eines Sacklochs ausgebildete Aufnahme im Radträger mit einer Übergangspassung eingesetzt ist und durch eine mittels der genannten Schrauben an der Stirnseite des Radträgers befestigte Sicherungsscheibe in Axialrichtung gehalten ist, während auf der dem Innenring abgewandten Stirnseite des durch das Verstemmen gebildeten Bördelbundes der Nabe eine Stirnverzahnung zur Darstellung einer formschlüssigen Verbindung mit einer an der Gelenkglocke des Gleichlaufgelenks vorgesehen Stirnverzahnung eingebracht ist.
Indem der Außenring des Radlagers bzw. von dessen Wälzkörpern in eine sacklochartige Aufnahme des Radträgers eingesetzt und in Zusammenwirken mit den Boden des Sacklochs mit einer an der Außenseite bzw. Stirnseite des Radträgers befestigten Sicherungsscheibe in Axialrichtung gehalten ist, kann der Außenring wesentlich einfacher und somit leichter gestaltet werden als der in der gattungsbildenden DE 103 59 643 A1 gezeigte Außenring, der einen separaten Flansch benötigt. Bei einem erfindungsgemäßen Radlager hingegen ist ein einfacher zylindrischer Außenring ausreichend, der derart bemessen ist, dass er mit einer Übergangspassung in der Aufnahme des Radträgers sitzt und somit vorteilhafterweise einfach einsetzbar ist. Die Übergangspassung ist dabei so gewählt, dass in Radialrichtung des Lagers betrachtet keine Relativbewegung zwischen dem Lager-Außenring und dem Radträger möglich ist, wobei zur Sicherung dieser Übergangspassung insbesondere in Axialrichtung des Lagers aber durch geringen seitlichen Druck auf den Außenring auch die Übergangspassung unterstützend eine Scheibe (= „Sicherungsscheibe“) vorgesehen ist, die in gleicher Weise am Radträger befestigt ist wie der Außenring-Flansch nach der genannten DE 103 59 643 A1 . Jjedoch kann diese Sicherungsscheibe wesentlich leichter gestaltet werden als der genannte (nun nicht mehr erforderliche) Flansch des Außenrings.
Eine weitere Gewichtsreduzierung dieser Einheit wird durch die aus der eingangs erstgenannten DE 31 16 720 C1 bekannte Stirnverzahnung realisiert, die in jeder beliebigen Ausprägung in den genannten Bördelbund, über den der Innenring auf der Nabe gesichert und vorteilhafterweise gleichzeitig die erforderliche Lagerklemmkraft aufgebracht ist, eingebracht sein kann. Der Bereich, über den der für den Antrieb erforderliche Formschluss zwischen der Gelenkglocke des Gleichlaufgelenks und der Nabe dargestellt wird, ist hiermit kleiner und somit leichter als beim in der DE 103 59 643 A1 gezeigten Stand der Technik. Insbesondere kann mit einer solchen Gestaltung die Gelenkglocke durch eine im Durchmesser reduzierte und somit abermals leichtere Spannschraube gegenüber der Nabe verspannt werden, als dies beim Radlager nach der DE 103 59 643 A1 realisiert ist.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels weiter erläutert, von dem in der beigefügten einzigen Figur ein mittiger Längsschnitt dargestellt ist. Erfindungswesentlich können sämtliche näher beschriebenen Merkmale sein.
Mit der Bezugsziffer 1 ist ein Radträger eines Personenkraftwagens gekennzeichnet, in dem eine Rad-Nabe 2 über ein erfindungsgemäßes Radlager um die Achse 2* drehbar gelagert ist. Dieses Radlager besteht aus zwei Ringen 3a, 3b von Wälzkörpern, die durch einen Außenring 3c geführt sind, wobei die nabenseitige Laufbahn für den ersten äußeren Wälzkörper-Ring 3a direkt auf der in diesem Bereich geeignet geformten, d.h. insbesondere mit einer seitlichen Anlaufschulter versehenen Nabe 2 vorgesehen ist, während für den zweiten inneren Wälzkörper-Ring 3b ein die nabenseitige Laufbahn bildender Innenring 3d vorgesehen ist. Dieser Innenring 3d ist wie bei den sog. Radlagern der 3.Generation bekannt und üblich auf der Nabe 2 verstemmt, wobei an der der Fahrzeug-Mittenebene zugewandten Seite der Nabe 2 ein sog. Bördelbund 2a gebildet wird. An der gegenüber liegenden Außenseite der Nabe 2 ist ein Flansch 2b vorgesehen, d.h. dort ist an die Nabe 2 ein Flansch 2b angeformt, an welchem das figürlich nicht dargestellte Fahrzeug-Rad mit seinem Radflansch befestigt wird.
Der Außenring 3c des Radlagers ist in eine nach Art eines Sacklochs ausgebildete Aufnahme 4 im Radträger 1 eingesetzt, derart dass die der Fahrzeug-Mittenebene zugewandte innere Stirnseite des Außenrings 3c am Boden 4a dieses Sacklochs bzw. dieser sacklochartigen Aufnahme anliegt. Dass der Boden 4a dieses Sacklochs bzw. dieser Aufnahme 4 nur in der Umgebung des Außenrings 3c vorhanden ist, während in einem die Achse 2* umgebenden Bereich ein zylindrischer Durchbruch 5 für den Durchtritt eines Teils einer Gelenkglocke 6a eines Gleichlaufgelenks 6 im Radträger 1 vorgesehen ist, spielt für die Tatsache, dass jedenfalls derjenige Abschnitt der Aufnahme 4, in den der Außenring 3c des Radllagers eingesetzt ist, nach Art eines Sacklochs ausgebildet ist, keine Rolle.
In Radialrichtung des Radlagers ausreichend gehalten ist der Außenring 3c in der Aufnahme 4 des Radträger 1 durch eine Übergangspassung im Zusammenwirken mit einer kreisringförmigen Sicherungsscheibe 7, die über mehrere, beispielsweise drei über dem Umfang verteilten Schrauben 8 an der nach außen gerichteten Stirnseite des Radträgers 1 in der Umgebung des Radlagers festgeschraubt ist. Dabei ist die in Axialrichtung, d.h. in Richtung der Drehachse 2* gemessene Tiefe der sacklochartigen Aufnahme 4 so bemessen, dass der Radlager-Außenring 3c zwischen dem Boden 4a und der der Fahrzeug-Mittenebene zugewandten Innenseite der Sicherungsscheibe 7 eingespannt ist und auch hierdurch im Zusammenwirken mit der genannten Übergangspassung praktisch spielfrei in der Aufnahme 4 gehalten ist.. Eine Übergangspassung als solche ist bekanntlich nach dem Passungssystem „Einheitsbohrung“ definiert und kann auch solchermaßen ausgewählt sein, dass ein Fügen, d.h. Einsetzen des Außenringes 3c in die Aufnahme 4 nur mit Aufbringen einer gewissen Kraft (bspw. von Hand mit einem Schlosserhammer) möglich ist.
Die Ringform der Sicherungsscheibe 7 ist selbstverständlich erforderlich, um einen Durchtritt der Nabe 2 von innen nach außen zu ermöglichen. Um die Schrauben 8 einfach in den Radträger 1 einschrauben zu können, ist dabei im Naben-Flansch 2b ein entsprechend dimensioniertes Loch 9 vorgesehen, durch welches, so dieses Loch 9 durch Drehen der Nabe 2 um ihre Drehachse 2* richtig positioniert ist, die Schraube 8 hindurch gesteckt und festgezogen werden kann.
Die Nabe 2 ist von der Innenseite her über ein bereits kurz erwähntes grundsätzlich bekanntes Gleichlaufgelenk 6, das die durch einen Faltenbalg 19 abgedeckte Verbindung zu einer Antriebswelle 10 herstellt, antreibbar. Die Gelenkglocke 6a dieses Gleichlaufgelenks 6 ist mit der Nabe 2 über eine grundsätzlich bekannte Stirnverzahnung 11 (vgl. bspw. DE 31 16 720 C1 ) verbunden, wobei diese bspw. nach Art einer Hirth-Verzahnung ausgebildete Stirnverzahnung 11 in die der Fahrzeug-Mittenebene zugewandte Stirnseite des Bördelbundes 2a der Nabe 2 eingeformt ist. In Richtung der Achse 2* gegeneinander verspannt sind die Nabe 2 sowie die Gelenkglocke 6a über diese Stirnverzahnung 11 dabei mittels einer Schraube 12, die in der Achse 2* liegend von außen und die Nabe 2 in einer Bohrung durchdringend in eine entsprechende Gewindebohrung 13 in der Gelenkglocke 6a eingeschraubt ist, wobei der Kopf der Schraube 12 an der Außenseite der Nabe 2 anliegt.

Claims

Radträger und Radlager eines Kraftfahrzeugs mit einer über ein Gleichlaufgelenk (6) angetriebenen Nabe (2), auf der eine Laufbahn für einen ersten Ring (3a) von Wälzkörpern vorgesehen und ein eine Laufbahn für einen zweiten Ring (3b) von Wälzkörpern bildender Innenring (3d) verstemmt ist, während ein einstückiger Außenring (3c) für die Wälzkörper in eine Aufnahme (4) im Radträger (1) eingesetzt ist, und wobei an die Nabe (2) ein für die Befestigung des Radflansches vorgesehener Flansch (2b) angeformt ist, der zumindest ein Loch (9) aufweist, durch welches Schrauben (8), die die Lage des Außenrings (3c) im Radträger (1) sichern, am Radträger (1) festschraubbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenring (3c) in die nach Art eines Sacklochs ausgebildete Aufnahme (4) im Radträger (1) mit einer Übergangspassung eingesetzt ist und durch eine mittels der genannten Schrauben (8) an der Stirnseite des Radträgers (1) befestigte Sicherungsscheibe (7) in Axialrichtung (2*) gehalten ist, während auf der dem Innenring (3d) abgewandten Stirnseite des durch das Verstemmen gebildeten Bördelbundes (2a) der Nabe (2) eine Stirnverzahnung (11) zur Darstellung einer formschlüssigen Verbindung mit einer an der Gelenkglocke (6a) des Gleichlaufgelenks (6) vorgesehen Stirnverzahnung eingebracht ist.