DE1917168C3 - Anordnung zur Lagerung eines antriebslosen Rades am zugehörigen Radträger eines Motorfahrzeuges - Google Patents

Description

triebslosen Rades am zugehörigen Radträger eines Motorfahrzeugs mit einem auf einem Achsschenkel sitzenden zweireihigen Radhxlager, an dessen Außenring die Nabe des Rades befestigt ist, dadurch gelöst, daß das Radiaxlager mit seinem Außenring und dem Achsschenkel zu einer austauschbaren Baueinheit vereinigt ist, bei welcher wenigstens eine innere Lenfbahn des Radiaxlagers vom Achsschenkel unlösbar getragen ist.

Die Erfindung bricht demgemäß mit der üblichen Tradition, indem sie eine Wegwerfeinheit schafft, die an die Stelle nicht nur der Lager selbst, sondern auch, der diese tragenden Teile tritt. Der Erfindung liegt somit der erfinderische Gedanke zugrunde, an Stelle eines ein- oder mehrteiligen für sich austauschbaren Radiaxlagers, das zumindest von seinem inneren Träger lösbar ist, diesen inneren Träger, nämlich den Achsschenkel, zusammen mit dem äußeren Laufring sowie den Wälzkörpern und sonstigen Lagerbauteilen zu einer in ihrer Gesamtheit austauschbaren Baueinheit zusammenzufassen, wodurch diese in ihrem Aufbau erheblich einfacher gegenüber den bekannten Lageranordnungen ausgestaltet ist. Weiterhin verlangen die Reparaturarbeiten zum Austausch einer solchen Wegwerf einheit keine Fachkenntnisse mehr, da die Einheit in sich mit allen diffizilen Teilen fertig angeliefert wird und nur noch Schrauben zu lösen und wieder anzudrehen sind, was gegebenenfalls der autofahrende Laie sogar selbst vornehmen kann. Schließlich werden am Radträger und auch der Nabe bzw. Welle nicht mehr derartig viele genau bearbeitete Sitzflächen wie bisher benötigt, wodurch eine beträchtliche Kosteneinsparung bei der Herstellung des Motorfahrzeuges erzieh wird.

Gemäß der Erfindung kann die vom Achsschenkel unlösbar getragene innere Laufbahn in das Material des Achsschenkels eingearbeitet sein. In Weiterbildung der Erfindung ist mindestens eine innere Laufbahn des Radiaxlagers auf einem gesonderten Laufring angeordnet, der unlösbar am Achsschenkel befestigt ist. Der gesonderte Laufring ist in vorteilhafter Weise am Achsschenkel durch Kaltverformung des Schenkelmaterials gehalten. Der Achsschenkelkörper kann somit auf eine relativ billige Art und Weise hergestellt werden, beispielsweise durch Warmverformung, durch Gießen oder durch Schmieden, ohne daß die Notwendigkeit zur Herstellung von genauen Sitzen für die Innenringe der Lager durch Drehen oder Schleifen besteht, abgesehen von den Lagerflächenzonen auf dem Achsschenkel, die durch Schleifen bearbeitet werden müssen.

Werden stets die gleichen Innenringe verwendet, so sind diese mit dem Achsschenkel, wie eingangs ausgeführt, unlösbar verbunden. Dies kann auf verschiedenen Wegen erfolgen. Die einfachste Befestigungsart besteht darin, daß nach dem Positionieren der Ringe durch beispielsweise Kaltverformung eines genau geformten Achsschenkels und danach durch eine Kaltverformung des Achsschenkelendes erfolgt. Der Ring wird dann vom aufgestauchten äußeren Rand gehalten. Der Arbeitsablauf der Befestigung ist somit außerordentlich einfach und mit nur geringen Kosten verbunden.

Die Verbindung kann weiterhin derart ausgebildet sein, daß der Achsschenkel eine Durchbrechung des Radträgers durchragt und mittels einer Schulter und einer Mutter beidseitig am Radträger gehalten ist. Durch Anziehen oder Losdrehen dieser Mutter kann die Vorrichtung befestigt oder gelöst werden. In diesem Fall befindet sich die Mutter nicht an der Außenseite, sondern an der Innenseite des Achsschenkels und dient zum Halten irgendeines Lagerteiles, solange nicht die oben erwähnte Schulter entweder vollständig oder teilweise durch Aufdrücken der inneren Lagerschale geformt ist.

In einer weiteren Ausgestaltuiigsform der Anordnung des Lagers nach der Erfindung weist der Achs-

schenkel an der Radinnenseite einen Flansch zur Befestigung am Radträger auf. Die Mittel zur Befestigung bestehen vorteilhafterweise aus Bohrungen für die Aufnahme von Bolzen, mit denen der Flansch zusammen mit dem Achsschenkel verbunden wird.

Der Achsschenkel kann weiterhin auf verschiedene Art hergestellt werden. Er kann aus einem massiven Teil bestehen, wobei aber einem leicht konkaven Stahlblech der Vorzug gegeben wird, da dieses einen Zusammenbau aus mehreren Teilen erlaubt.

ao So kann der Achsschenkel nach der Erfindung aus zwei schwach konisch ausgebildeten Schalenteilen bestehen, die mit ihren Stirnflächen aneinanderliegend befestigt sind und deren innenliegender Teil einen Befestigungsflansch aufweist.

as Der Achsschenkel kann aber auch aus einem hohlen, abgestumpften und konisch geformten Teil bestehen, das an seinem größten Durchmesser den Befestigungsflansch trägt, wobei der gesonderte innere Laufring für das Radiaxlager auf den äußeren Teil des Achsschenkels aufgeschoben und dort unlösbar gehalten ist.

In einer weiteren Ausbildungsform der Erfindung kann der Achsschenkel aus zwei Teilen bestehen, die sich mit zylinderischen Oberflächen unlösbar übergreifen und je eine innere Laufbahn des Radiaxlagers tragen.

Es sind Ausführungen bekannt, bei denen die Bremstrommel oder Bremsscheibe über einen Flansch des Außenringes befestigt ist. Diese Verbindung ist lösbar, so daß die Bremsen ausgebaut werden können.

Gemäß der Erfindung ist die Bremsscheibe oder Bremstrommel mit dem Außenring unlösbar verbunden, wobei der äußere Laufring die Bremsscheibe oder Bremstrommel trägt. Die Bremsscheibe ist ferner in an sich bekannter Weise gegenüber dem äußeren Laufring des Radiaxlagers wärmeisoliert, beispielsweise durch Verwendung eines keramischen Materials. Es ist auch möglich, die Scheibe oder Trommel mit dem Flansch des Außenringes zu verbinden, wobei sie in diesem Fall an der Innenseite anzuordnen sind, so daß die Konstruktion eine größere Kompaktheit erhält. Werden bei einer derartigen Konstruktion Bolzen verwendet, so ist die

Bremsscheibe oder -trommel nicht lösbar, solange die Vorrichtung am Element befestigt ist.

Gemäß der Erfindung weist der Außenring einen Deckel auf, der die Lager und den Achsschenkelkörper vollständig abdeckt. Er stellt lediglich eine Dichtung der Innenseite dar.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Anordnung zur Lagerung eines antriebslosen Rades gemäß der Erfindung, unter Einbeziehung der Zeichnung, genauer erläutert. Hierbei zeigen

F i g. 1 und 2 Schnittdarstellungen eines Achsschenkels mit Kugel- bzw. Wälzlagern,

F i g. 3 den Schnitt einer Ausführung, bei der der Achsschenkel einen Befestigungsflansch aufweist,

Fig.4 den Schnitt einer Ausführung, bei der der wendet. Im konisch geformten Teil 34 befindet sich Achsschenkelkörper aus zwei Teilen besteht, die eingeschliffene Lauffläche 38 für die eine Kegel-

F i g. 5 eine ähnliche Ausführung wie in F i g. 3, rollenreihe, wohingegen auf dem zylinderischen Teil

Fig.6 den Schnitt eines Ausführungsbeispiels, bei 33 ein gesonderter Innenring 39 angeordnet ist, der dem der Achsschenkel aus zwei über eine Zylinder- 5 beispielsweise durch Kaltverformung des Teiles 40 fläche miteinander verbundenen Teilen besteht, unlösbar mit dem Achsschenkelteil 33 verbunden ist.

F i g. 7 den Schnitt durch eine Lagerungsvorrich- F i g. 6 wiederum zeigt eine Ausführung, in der der

lung, bei der der Außenring mit einer Bremsscheibe Achsschenkel aus zwei Teilen 41 und 42 besteht, woverbunden ist, und bei sich letzterer als Flansch 43 fortsetzt. Beide Teile

Fig. 8 eine ähnliche Ausführung wie in Fig. 7, io sind mittels zylinderischer Flächen 44 aneinander bewobei hier die Bremsscheibe mittels Bolzen gehalten festigt und durch eine unlösbare Verbindung, beiist, spielsweise durch einen kalt gedrückten Rand 45, ge-F i g. 1 zeigt einen Achsschenkelkörper 1, dessen sichert. Andere Befestigungsmöglichkeiten können äußeres Ende als kleiner Flansch 2 ausgebildet ist gleichfalls gewählt werden. Die inneren Laufbahnen und das eingeschliffene Laufbahnen 3 und 4 aufweist. 15 46 und 47 sind in beide Teile eingeschliffen, und Als Wälzkörper dienen Kugeln 5, wobei beide Kugel- zwar muß dies vor dem Zusammenbau beider Teile reihen einen gemeinsamen Außenring 6 aufweisen, geschehen.

an dem die rotierenden Teile (nicht gezeigt) befestigt Mit den bevorzugten Ausführungsformen wird

sind. Die Innenseite des Achsschenkelkörpers 1 ist eine Lagerung erreicht, die, verglichen mit den bisher mit einem Schraubgewinde 7 versehen, auf das eine ao bekannten, wesentlich einfacher aufgebaut ist und Mutter 8 aufgeschraubt ist. Der Achsschenkelkör- geringere Kosten verursacht Die Anordnung zur Laper 1 durchragt eine Durchbrechung im Radträger 9, gerung eines antriebslosen Rades nach der Erfindung der zwischen der Mutter 8 und einer Schulter 10 ein- besteht nach ihrem grundsätzlichen Aufbau aus einer gespannt ist. Der Schulterteil 10 kann durch einen Baueinheit, welche nur als Ganzes ein- oder ausge-Ring 12 gebildet werden, der dann ais Innenring der as baut werden kann. Dies hat den Vorzug, daß, sobald inneren Kugelreihe dient. Zur Abdichtung der Lager- ein Teil betriebsunfähig oder verschlissen ist und zonen dient eine Dichtung 13 und eine Schraubkappe ausgebaut werden muß, die Demontage dieser Bau-14 an der Außenseite. einheit durch weniger Handgriffe erfolgen kann. Da-

F i g. 2 zeigt eine mit dem Beispiel der F i g. 1 weit- durch werden Reparaturen erheblich vereinfacht. Regehend übereinstimmende Ausführung, in der die 30 paraturen sind demzufolge nicht mehr länger von Kugeln durch Kegelrollen 15, 16 ersetzt sind und bei den größeren oder geringeren Fachkenntnissen des der die inneren Kegelrollen 16 auf einem Innenring die Reparatur Ausführenden abhängig. 17 laufen, der auf den Außenmantel des Achsschen- Es besteht die Möglichkeit, daß in verschiedenen

kelkörpers 18 aufgeschoben ist. Ausführungen die Rollkörper durch eine in den

F i g. 3 zeigt eine weitere Ausführung, bei der der 35 Zeichnungen nicht gezeigte öffnung zwischen die Achsschenkelkörper aus einem Hohlteil 19 und Lagerringe eingeführt werden können, wobei diese einem Flansch 20 besteht, der mit mehreren Bohrun- öffnung in einem von Lagerkörpern freien Teil liegt gen 21 versehen ist. Der Achsschenkel 19 ist aus und ein Füllen des Kugel- oder Rollenlagers ermög-Stahlblech gepreßt und weist eingeschliffene innere licht.

Laufbahnen 20' und 21' sowie einen gemeinsamen 40 F i g. 7 zeigt eine der F i g. 4 stark ähnelnde AusAußenring 22 für die Kugeln 23, 24 auf. Neben den führung. Der Achsschenkel besteht hier aus zwei eingeschliffenen Laufbahnen 20 und 21 können auch Halbringen 50 und 51, die miteinander verschweißt ein oder mehrere Lagerringe vorgesehen sein, die in sind. Der Halbring 51 besitzt einen Flansch 52 zur der Zeichnung durch die strichpunktierte Linie ange- Befestigung am Bolzen 53.

deutet sind. Derartige Ringe werden nach ihrem Auf- 45 In dieser Ausführung ist eine Bremsscheibe 55 am ziehen durch Kaltverformung des äußersten Achs- Außenring 54 mit einem Einsatz aus wärmeisolierenschenkelteiles 26 fixiert dem keramischem Material 56 verbunden. Die

Werden derartig gehaltene Innenringe verwendet, Scheibe weist bekannte radiale Kühlkanäle 57 und dann kann das Material des Achsschenkels weicher ein Übergangsstück 58 auf. Das Rad wird mittels und zäher ausgebildet sein. 50 Bolzen 59 befestigt.

In der in F i g. 4 dargestellten Ausführung besteht F i g. 8 zeigt eine mit der in F i g. 3 gezeigten Aus-

der Achsschenkelkörper aus einer inneren Schalen- führungsform vergleichbare Vorrichtung mit einem hälfte 27 mit einem Flansch 28 und einer äußeren Achsschenkelteil 60, Bolzen 61, einem Lageraußen-Schalenhälfte 29. Beide Schalen sind an ihren Stirn- ring 62 mit einem Flansch 63 und Radbolzen 64. Die flächen beispielsweise durch Schweißung aneinander 55 Bremsscheibe 65 weist einen Flansch 66 auf, mit befestigt Ein Gummiring 30 dient lediglich der Ver- dem sie am Flansch 63 über dem Bolzen 64 gehalten hinderung von Funkenflug während des Schweißvor- ist. Nach dem Einschrauben der Bolzen und nach der ganges. Auch in diesem Ausführungsbeispiel sind die Befestigung der Lager kann die Bremsscheibe nicht inneren Laufflächen 31 und 32 in das Material der mehr entfernt werden.

Schalen eingeschliffen. Neben den Schweißverbin- 60 Bei allen Ausführungen nach F i g. 1 bis 8 ist eine düngen können auch andere Verbindungsformen ge- Schraubkappe 67 vorgesehen, die das gesamte Lager wählt werden, beispielsweise das Nieten, wobei die nach außen abschließt, so daß eine besondere Dich-Niete die Stirnwände beider Schalenteile durchset- tungsvorrichtung an dieser Seite nicht notwendig ist zen. Eine derartige Dichtung 68 ist lediglich an der In-

F i g. 5 zeigt einen Achsschenkel, der zur Hälfte 65 nenseite erforderlich. Die Schraubkappe 67 wird an aus einem zylinderischen und zur Hälfte aus einem dem Lageraußenring oder der Bremsscheibe oder, konischen Teil 33 bzw. 34 besteht und einen Flansch falls eine Bremstrommel verwendet wird, an dieser 35 aufweist Es werden Kegelrollen 36 und 37 ver- befestigt

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (11)

vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Laufring (54; 62) eine Patentansprüche: Bremsscheibe (55; 65) oder Bremstrommel trägt. 12. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch ge-

1. Anordnung zur Lagerung eines antriebslo- 5 kennzeichnet, daß die Bremsscheibe (55) in an sen Rades am zugehörigen Radträger eines Mo- sich !bekannter Weise gegenüber dem äußeren torfahrzeugs mit einem auf einem Achsschenkel Laufring (54) des Radiaxlagers wärmeisoliert ist. sitzenden zweireihigen Radiaxlager, an dessen 13. Anordnung nach Anspruch 11, mit einem Außenring die Nabe des Rades befestigt ist, da- als Flansch ausgebildeten äußeren Lagerlaufring durch gekennzeichnet, daß das Radiax- io zur Befestigung der Bremsscheibe, dadurch gelager mit seinem Außenring (6; 22; 54; 62) kennzeichnet, daß die Bremsscheibe (65) an der und dem Achsschenkel zu einer austauschbaren Innenseite des Flansches (63) angeordnet ist. Baueinheit vereinigt ist, bei welcher wenigstens 14. Anordnung nach einem der vorhergeheneine innere Laufbahn (3, 4; 20', 21'; 31, 32; 38; den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie 46, 47) des Radiaxlagers vom Achsschenkel un- 15 in an sich bekannter Weise an der Außenseite des lösbar getragen ist. Rades durch einen am äußeren Laufring (6; 22;

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch ge- 62) bzw. der Bremsscheibe (55) befestigten Dekkennzeichnet, daß die vom Achsschenkel unlös- kel (14; 67) dichtend abgedeckt ist.

bar getragene innere Laufbahn (3, 4; 20', 21'; 31,
32; 38; 46, 47) in das Material des Achsschen- 20
kels eingearbeitet ist.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine innere Laufbahn (4) des Radiaxlagers auf einem
gesonderten Laufring (12; 17; 25; 39) angeordnet 25

ist, der unlösbar am Achsschenkel befestigt ist. Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Lage-

4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch ge- rung eines antriebslosen Rades am zugehörigen Radkennzeichnet, daß der gesonderte Laufring (25; träger eines Motorfahrzeuges mit einem auf einem 39) am Achsschenkel durch Kaltverformung des Achsschenkel sitzenden zweireihigen Radiaxlager, an Schenkelmaterials gehalten ist. 30 dessen Außenring die Nabe des Rades befestigt ist.

5. Anordnung nach einem der vorhergehenden Aus der italienischen Patentschrift 679 724 ist eine Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der ähnliche Anordnung zur Lagerung eines Rades beAchsschenkel (1; 18) eine Durchbrechung des kannt, bei der die Radnabe mit einer daran ansetzen-Radträgers (9) durchragt und mittels einer Schul- den Nabenbuchse unter Verwendung einer Keilverter (10) und einer Mutter (8) beidseitig am Rad- 35 zahnvmg drehfest auf einem mit der sogenannten träger gehalten ist. »Glocke« des homokinetischen Gelenks einstückigen

6. Anordnung nach einem oder mehreren der Achsschenkelbolzen sitzt, auf dessen Gewindeende Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine die Radnabe sichernde Mutter aufgeschraubt ist, der Achsschenkel (19; 27, 29; 33, 34; 41, 42; 50, und trägt auf der Außenseite der Nabenbuchse ein 51; 60) an der Radinnenseite einen Flansch (20; 40 zweireihiges Radiaxlager, dessen geteilter Innenring 28; 35; 43; 52) zur Befestigung am Radträger zwischen einer Schulterfläche am Achsschenkelbolaufweist. zen und dem Flanschteil der Radnabe verspannt ist

7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch ge- und dessen Außenring mit einem Flansch zur Befekennzeichnet, daß der mit einem Flansch verse- stigung am Radträger versehen ist Diese Anordnung hene Achsschenkel aus Stahlblech besteht. 45 stellt zwar gegenüber den sonst gebräuchlichen Lage-

8. Anordnung nach Anspruch 6 oder 7, da- rungen, bei denen stets zwei getrennte Rollen- oder durch gekennzeichnet, daß der Achsschenkel aus Kugellager verwendet werden, eine Vereinfachung iwei schwach konisch ausgebildeten Schalentei- dar, jedoch verlangen alle Teile der vorerwähnten len (27. 29; 50, 51) besteht, die mit ihren Stirn- bekannten Anordnung eine sehr genaue Bearbeitung, flächen ancinanderliegend befestigt sind und de- 50 beispielsweise durch das Schraubgewinde und die ren innenliegender Teil einen Befestigungsflansch Keilnuten am Achsschenkelbolzen und in der Naben-(28; 52) aufweist. buchse. Des weiteren muß die Nabenbuchse außen-

9. Anordnung nach Anspruch 6 oder 7, da- seitig, wo sie das Radachslager trägt, sehr genau bedurch gekennzeichnet, daß der Achsschenkel (33, arbeitet sein.

34) aus einem hohlen, abgestumpften und ko- 55 Die vorbekannte Lageranordnung muß bei Ver-

nisch geformten Teil besteht, das an seinem groß- schleiß der Rollen- oder Kugellager zum Einbau

ten Durchmesser den Befestigungsflansch (35) neuer solcher Lager durch geschultes Fachpersonal

trägt, wobei der gesonderte innere Laufring (39) völlig demontiert und wieder zusammengebaut wer-

für das Radiaxlager auf den äußeren Teil (33) den.

des Achsschenkels aufgeschoben und dort unlös- 60 Aufgabe der Erfindung ist es, eine die obigen

bar gehalten ist. Nachteile vermeidende Lageranordnung zu schaffen,

10. Anordnung nach Anspruch 6 oder 7, da- deren Ein-und Ausbau wesentlich einfacher und dadurch gekennzeichnet, daß der Achsschenkel aus durch auch von weniger geschulten Arbeitskräften zwei Teilen (41, 42) besteht, die sich mit zylin- möglich ist und bei der die Zahl der Einzelteile erdrischen Oberflächen (44) unlösbar übergreifen 65 !lieblich vermindert ist, so daß deren Herstellung ge- und je eine innere Laufbahn (46, 47) des Radiax- genüber den bisher üblichen Lageranordnungen erlagers tragen. heblich billiger ist. Erfindungsgemäß wird diese Auf-

11. Anordnung nach einem oder mehreren der gäbe bei einer Anordnung zur Lagerung eines an-