DE2355821B2 - Lagereinheit - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Lagereinheit für ein <o abbremsbares Rad eines Motorfahrzeuges, mit einem Außen- und einem Innenring, zwischen denen zwei Reihen von Wälzkörpern angeordnet sind, wobei jeweils an dem Außen- und dem Innenring .ein Befestigungsflansch angeformt ist und unmittelbar in ·*■> den Ringen Laufbahnen für die Wälzkörper vorgesehen sind, während der Befestigungsflansch de» Innenringes mit einem Teil einer Bremseinrichtung versehen ist

Es ist bereits eine Lagereinheit dieser Art bekannt bei der die Laufbahnen unmittelbar in den Innen- bzw. so Außenring eingearbeitet sind (DE-OS 21 04 029). Der mit Flansch versehene Innenring trägt eine getrennt von diesem ausgebildete Bremsscheibe, die Ober besondere Befestigungsmittel an dem Flansch befestigt ist Die Bremsscheibe ist dabei an der Innenseite des Flansches angeordnet und liegt somit radial über den Laufbahnen für die Wälzkörper, so daß eine Bearbeitung der Laufbahnen bei bereits am Flansch befestigter Bremsscheibe nicht möglich ist Auch kann ein Zusammenbau der Lagereinheit, d. h. Einbringen der Wälzkörper bei » exzentrisch zueinander verschobenen Lagerringen nicht oder nur sehr schwer vorgenommen werden, weil die am Innenring befestigte Bremsscheibe einer radialen Verschiebung des Außenringes im Wege steht. Um ein antreibbares Rad zu schaffen, ist bei dieser bekannten Ausführung in die Bohrung des Innenringes ein Teil einer homokinetischen Kupplung eingesetzt und z. B. durch Verschweißen mit dem Innenring verbunden. Der mit Ausnahme des Befestigungsflansches rein zylindrische Innenring ist dünnwandig ausgebildet und somit bei großen Belastungen und zu übertragenden Drehmomenten nicht ausreichend stabil.

Es ist weiterhin eine vergleichbare Lagereinheit bekannt, bei der die Bremsscheibe und der Radflansch eine Einheit bilden (DE-AS 19 15 932 - Fig. 7). Bei dieser bekannten Lagereinheit besteht die Lauffläche des Innenringes aus zwei separaten Teilen, nämlich einem Wellenteil, der mit einer Lauffläche für eine Reihe von Wälzkörpern versehen ist und einem im Flansch angeordneten Lagerring, wobei dieser Lagerring zum Unterbringen einer zweiten Reihe von Wälzkörpern dient Dabei müssen zwei verschiedene Teile, nämlich der Wellenteil und der Flanschteil, derart bearbeitet werden, daß sie jeweils zur Verwendung als Laufring für eine Reihe Wälzkörper geeignet sind. Außerdem sind später besondere Maßnahmen zur Anpassung dieser zwei verschiedenen Teile aneinander erforderlich. Der wesentliche Nachteil dieser Ausführung liegt darin, daß die Innenlaufbahnen auf separaten Lägcficüen angeordnet sind, so daß eine Vielzahl von Teilen vorliegt, die noch besonders miteinander verbunden werden müssen. Auch bei dieser bekannten Ausführung liegt die Bremsscheibe radial über den Laufbahnen, so daß eine Bearbeitung dieser Laufbahnen sowie ein Zusammenbau der Lagereinheit nicht oder nur sehr schwer möglich ist

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die eingangs angegebene Lagereinheit derart weiterzubilden, daß sich diese durch ein geringes Gewicht auszeichnet und trotzdem entsprechende Leistungsfähigkeit aufweist, wobei unter Einhaltung relativ enger Toleranzen eine kostengünstige Herstellung der Lagereinheit gewährleistet sein muß.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches enthaltenen Merkmale gelöst, wobei Schutz nur für die gesamte Merkmalkombination begehrt wird. In den Unteransprüchen sind besondere Ausführungsformen bzw. Weitevjpwicklungen der Erfindung gekennzeichnet

Dank dieser Anordnung erübrigt sich die separate Herstellung und Nachbearbeitung von Lagerring, Flansch und Bremsscheibe, da dieser Lagerteil als Einheit gleichzeitig allen Bearbeitungen ausgesetzt werden kann.

Ein weiterer Vorteil der vorerwähnten Anordnungen liegt darin, daß diese Lagereinheit bereits w der Montage bzw. vor dem Einbau in ein Fahrzeug völlig ausgewuchtet und nötigenfalls ausgerichtet werden kann, wodurch zeitraubende Arbeiten, wie Montage und Einstellung der einzelnen Bauteile in bezug aufeinander, ausgeschaltet werden.

Die erfindungsgemäße Anordnung gewährleistet eine hohe Genauigkeit und Präzision, weil gemäß einem Merkmai die radiale Projektion der Bremsscheibe oder Bremstrommel im wesentlichen außerhalb der Laufbahnen der Wälzkörper liegt Durch diese Anordnung wird der Vorteil erzielt, daß der Flansch und die Bremsscheibe bzw. Bremstrommel die maschinelle Oberflächenbearbeitung der Laufbahnen für die Wälzkörper in keiner Weise beeinträchtigen. Sowohl der Flansch wie auch die Bremsscheibe oder die Bremstrommel gewährleisten, indem sie große Abmessungen in bezug auf die Laufbahnen der Lagerringe aufweisen, optimale Verhältnisse für die Bearbeitung des Lagers.

Durch den nach einem weiteren Merkmal radial nach innen gerichteten Flansch an der dem Befestigungs-

flansch gegenüberliegenden Seite des Innenringes wird einerseits der Innenring versteift, so daß bei gleicher Stabilität die Wandstärke und damit das Gewicht reduziert werden kann, andererseits ist es möglich, bei einem angetriebenen Rad in diesen radial nach innen gerichteten Flansch des Innenringes Keilnuten und/ oder Bolzenlöcher vorzusehen, in die die Antriebselemente eingreifen oder an dem diese befestigt sind. Die Lagereinheit läßt sich unmittelbar an die Antriebswelle anschließen. Auf diese Weise erübrigen sich die ι ο meistens zeitraubenden Montage- und Einstellungsarbeiten zum Anpassen der Einzelteile aneinander. Diese Antriebselemente können beispielsweise eine Keilwelle sein, die in die Keilnuten des Flansches eingreift. Aber auch andere Antriebselemente können über die Bolzenlöcher befestigt werden. Wenn sowohl Keilnuten als auch Bolzenlöcher vorgesehen werden, ist die Lagereinheit universeller einsetzbar, d. h. ihr Anwendungsgebiet ist erweiten.

Somit bietet die Erfindung eine Lagereinheit von relativ großen Abmessungen, die, dank ihrer Form und Zusammensetzung, eine beträchtliche Verbesserung hinsichtlich des Funktionierens, der Dauernaftigkeit sowie der Betriebssicherheit darstellt, während andererseits die Herstellung einer Lagereinheit von sehr hoher Genauigkeit und Präzision ermöglicht wird. Außerdem sind die Herstellungskosten erfindungsgemäßer Lagereinheiten niedrig im Vergleich mit denen, deren Bauteile separat angefertigt werden müssen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nunmehr an Hand der Zeichnung beschrieben.

F i g. 1 stellt den Querschnitt einer erfindungsgemäßen, mit einer Bremsscheibe versehenen Lagereinheit dar, deren oberer Teil das Bremsgehäuse schematisch wiedergibt Jj

Fig.2 zeigt einen Teil der Seitenansicht der Lagereinheit gemäß Fig. 1 in Richtung der Pfeile A-A, wobei das Bremsgehäuse mit seinen Teilen fortgelassen ist

F i g. 3 zeigt den Querschnitt einer Lagereinheit, die mit einer Bremstrommel versehen ist

Fig.4 stellt einen Teil der Seitenansicht der Lagereinheit gemäß Fig. 3 in Richtung der Pfeile A-A dar.

Die Lagereinheit 1 umfaßt einen Innenring 2, der in einen im wesentlichen U- oder V-förmigen Flanschteil 3 übergeht während letzterer seinerseits in eine Bremsscheibe 4 mit einer Bremsfläche 4A übergeht Der Innenring 2 endet an der anderen Seite in einem Flansch 5, der vorzugsweise parallel und entgegengesetzt zur so Bremsscheibe 4 verläuft und somit die Festigkeit des Lagers erhöht. Der Flanschteil 3 umfaßt einen Befestigungsflansch 6, an dem ein Radteil 7 mit Bolzen 8 befestigt ist Zwischen dem Radteil 7 und der Bremsscheibe 4 wird ein Zwischenraum gebildet, in den ein Teil des Bremsgehäuses 9 hineinpaßt, wodurch eine kompakte Verbindung von Lagereinheit und Bremsvorrichtung erzielt wird. Die Bremsscheibe 4 arbeitet auf bekannte Weise mit den Bremsblocken 10 zusammen, die durch mechanisch-hydraulische Kraft betätigt werden können.

Die radiale Projektion der Bremsscheibe 4 liegt außerhalb der Laufbahnen 2A, oder mit anderen Worten ausgedrückt, die innere Grenzebene (durch Linie L angegeben) der Bremsscheibe 4 schneidet die ^hi Mantelfläche des Iniienringes 2 außerhalb der Laufbahn 2/4. Dank dieser besonderen Anordnung sind die Laufbahnen 2A frei zugänglich für die Bearbeitung mit den Bearbeitungswerkzeugen, z, B, Schleif- oder Polierwerkzeugen, die die Laufbahn des Innenringes 2 ohne irgendwelche Behinderung längs der Bremsscheibe und des Flansches erreichen können.

Außerdem umfaßt die Lagereinheit einen Außenring 11, der mit einem Flansch 12 versehen ist, der auch zum Befestigen der nicht dargestellten Wellenteile geeignet ist Zwischen dem Innenring 2 und dem Außenring 11 sind Kugeln 13 angeordnet, die in einem Käfig 14 auf Abstand gehalten sind. Die Abdichtung des Lagers erfolgt im wesentlichen durch zwei Dichtungen 15 und 16, die an dem Außenring 11 befestigt sind. Die Dichtungen 15 und 16 sind aus einem elastischen Material hergestellt, das gleichzeitig imstande ist, eine passende Abdichtung selbst unter extremen Belastungsverhältnissen zu erzielen. Zum Beispiel legt sich unter veränderlichen thermischen Belastungen der Endteil 15Λ gegen die schräge Seite des Flansches 5 unter im wesentlichen konstantem Druck an, während die Enden 16A und 16S der Dichtung 16, die durch einen Zwischenraum voneinander getrenrr, sind, gegen den Flansch 3 einerseits und den Innenring 1 andererseits unter im wesentlichen konstantem Druck anliegen.

Gemäß Fig.2 sind Durchbrüche 17 zwischen dem Befestigungsflansch 6 und der Bremsscheibe 4 vorgesehen, dur'.h die die Abkühlung im Lager ganz erheblich verbessert wird.

Gemäß Fig.3 umfaßt die Lagereinheit 21 einen Innenring 22, der in eine im Befestigungsflansch 23 endende Bremstrommel 24 übergeht Der Innenring 22 endet auf der anderen Seite in einem radial nach innen gerichteten Flansch 25, der mit öffnungen oder Bolzenlöchern 26 und vorzugsweise auch mit Keilnuten 27 oder 27A versehen ist (siehe auch F i g. 4), wodurch eine Keilwelle, wie sie in der Automobilindustrie häufig verwendet wird, angebracht werden kann. Auf diese Weise wird das Anwendungsgebiet des Lagers erweitert, während gleichzeitig seine Steifigkeit mittels des Flansches 25 verbessert wird. Der auf der anderen Seite des Innenringes 22 angeordnete Befestigungsflansch 23 hat eine spitz zulaufende oder konische Form, wobei der vorerwähnte Befestigungsflansch 23 in die Trommel 24 einer nicht dargestellten Bremsvorrichtung übergeht. Die Bremstrommel 24 hat Öffnungen 28, die zum Aufnehmen der Befestigungsbolzen 28Λ geeignet sind. Mit diesen Bolzen sind die Trägerelemente 29 eines Rades befestigt. Die Bremstrommel 24 hat eine breite Randleiste, deren Innenseite 30A mit herkömmlichen (nicht dargestellten) Bremssegmenten beim Bremsen zusammenarbeiten. Bei dieser Ausführungsform ist die Randleiste 3Od in «iner mit L angegebenen Ebene angeordnet die die Mantelfläche des Innenringes 22 außerhalb der Laufbahn 72A schneidet Die Nachbearbeitung der Laufbahnen läßt sich bei dieser relativ großen Lagereinheit auf ebenso bequeme Weise wie bei herkömmlichen Rollenlagern durchführen, weil die Nachbearbeitungswerkzeuge, die sowohl in axialer wie in radialer Richtung zu der Laufbahn hingeführt werden können, weder von der Bremstrommel 30 noch von dem Befestigungsflansch 23 behindert werden.

Die Lagereinheit 21 umfaßt weiter einen Außenring 31 mit einem Flansch 32, oer sich auch für die Befestigung von (nicht dargestellten) Wellen oder ähnlichen Unterstützungselementen eignet. Zwischen dem Innenring 22 und dem Außenring 31 sind Kugeln 33 angeordnet, die mitteis eines Käfigs 34 voneinander getrennt sind. Es können auch andere Wälzkörper verschiedener Form oder Kombinationen derselben

verwendet werden.

Die Abdichtung der Lagereinheit besteht hauptsächlich aus zwei Dichtungen 35 und 36, die an dem Außenring 31 befestigt sind. Die Dichtungen 35 und 36 sind aus einem elastischen Material hergestellt, wodurch ^r> eine betriebssichere Abdichtung auch unter veränderlichen Belastungsverhältnissen gewährleistet wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Lagereinheit für ein abbremsbares Rad eines Motorfahrzeuges, mit einem Außen- und einem Innenring, zwischen denen zwei Reihen von Wälzkörpern angeordnet sind, wobei jeweils an dem Außen- und dem Innenring ein Befestigungsflansch angeformt ist und unmittelbar in den Ringen Laufbahnen for die Wälzkörper vorgesehen sind, während der Befestigungsflansch des Innenringes ι ο mit einem Teil der Bremseinrichtung versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsscheibe (4) oder die Bremstrommel (24) einstückig mit dem Befestigungsflansch (6,23) des Innenringes (2,22) ausgebildet ist und die radiale Projektion der Bremsscheibe (4) oder Bremstrommel (24) außerhalb der Laufbahnen (2Λ, 72A) des Innenringes (2, 22) liegt und daß der Innenring (2, 22) an der dem Befestigungsflansch (6, 23) gegenüberliegenden Seite einen radial nach innen gerichteten Flansch (S, )f^

2. LBgCi einheit liSCh Anspruch 1, dadurch

gekennzeichnet, daß im Obergangsbereich zwischen dem Befestigungsflansch (6) und dem Teil der Bremseinrichtung (4) des Innenringes (2) mehrere, auf dessen Umfang verteilte Durchbrüche (17) vorgesehen sind.

3. Lagereinheit nach Anspruch 1 oder 2, fOr ein Antriebsrad eines Motorfahrzeuges, dadurch gekennzeichnet, daß der Flansch (25) Keilnuten (27, 27/lJund/oder Bolzenlöcher (26) aufweist

4. Lagerei plreit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest der einstükkig ausgebildete Innenring (2, 22) aus einem Sinterwerkstoff besteht »