DE3018148A1

DE3018148A1 - ROLLER BEARING, IN PARTICULAR FOR A MOTOR VEHICLE WHEEL

Info

Publication number: DE3018148A1
Application number: DE19803018148
Authority: DE
Inventors: Hermann Dr.-Ing. 7412 Eningen Klaue
Original assignee: Individual
Current assignee: KLAUE, HERMANN, DR.-ING., 3302 CREMLINGEN, DE
Priority date: 1980-05-12
Filing date: 1980-05-12
Publication date: 1981-11-19
Also published as: FR2482015A1

Description

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-■ 2 - R 724- ■ 2 - R 724

Bei Kraftfahrzeugen werden bei den gelenkten. Antriebsrüdern Radaufhängungen angestrebt, mit denen ein Lenkradius Null oder ein negativer Lankradius bei möglichst geringer Spreizung der Radaufhängung erzielt wird. Eine derartige Lösung wurde bereits bei französischen Personenkraftwagen mit Frontantrieb dadurch erzielt, dass das Antriebsgelenk innerhalb der im Durchmesser sehr gross ausgebildeten Radlagerung untergebracht wurde. Ferner sind Lösungen bekannt, beispielsweise AS 25 56 244 und AS 28 17 546, bei denen der innere Teil eines Gleichlaufdrehgelenkes über einen Flansch mit der Radnabe verbunden ist und die Aussenglocke des Drehgelenkes in einem mit einer inneren KugeIführungsfläche ausgerüsteten, vom Innenring des Radlagers getrennten Ring gelagert ist. Dabei ist das Antriebsgelenk ebenfalls annähernd innerhalb der Radlagerung angeordnet.In the case of motor vehicles, the steered. Drive oars Aimed for wheel suspensions with which a steering radius of zero or a negative Lankradius with the smallest possible spread Suspension is achieved. Such a solution has already been made in French passenger cars with front-wheel drive as a result achieved that the drive joint was accommodated within the wheel bearing, which is very large in diameter. Solutions are also known, for example AS 25 56 244 and AS 28 17 546, in which the inner part of a constant velocity swivel joint is connected to the wheel hub via a flange and the outer bell of the swivel joint in one with an inner one Ball guide surface equipped, from the inner ring of the wheel bearing separate ring is stored. The drive joint is also here arranged approximately within the wheel bearing.

Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gesetzt, eine Wälzlagerung zu schaffen, bei der das Abtriebsteil des Gelenkantriebes des Rades dergestalt ausgebildet ist, dass der Durchmesser der La-. gerung verkleinert werden kann, die Herstellung der Lager- und Antriebsteile vereinfacht, sowie die Anzahl der Teile reduziert wird, um Gewicht einzusparen und die Lagereinheit zu verbilligen.The invention has set itself the task of creating a roller bearing in which the output part of the articulated drive of the Wheel is designed such that the diameter of the La-. can be reduced in size, the manufacture of storage and Drive parts are simplified and the number of parts is reduced in order to save weight and make the storage unit cheaper.

Hierzu wird erfindungsgemäss bei der Wälzlagerung, bei der der Aussenring in Umfangsrichtung feststeht, der Wälzlagerinnenring gleichzeitig als Antriebsteil ausgebildet. In weiterer Ausbildung der Erfindung bildet der Wälzlagerinnenring und die Kardangelenkglocke ein Bauteil.For this purpose, according to the invention, in the rolling bearing in which the Outer ring is fixed in the circumferential direction, the roller bearing inner ring at the same time designed as a drive part. In further training of the invention forms the roller bearing inner ring and the universal joint bell a component.

Bei einer Ausbildung des Gleichlaufdrehgelenkes in der heute üblichen Weise mit Kugelbahnen, ergibt sich dabei der fertigungstechnische Vorteil, dass der mit der Aussenglocke des Drehgelenks verbundene Wellenfortsatz in Fortfall kommt. Das gesamte When training the constant velocity joint in today usual way with ball tracks, this results in the manufacturing process The advantage is that the shaft extension connected to the outer bell of the swivel joint is no longer necessary. The entire

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Teil wird demnach rohrförmig ausgebildet. Diese Gestaltung bringt besonders bei der Herstellung durch Fliesspressen fertigungstechnische und Gewichtsvorteile mit sich. In noch weiterer Ausbildung der Erfindung weist der Wälzlagerinnenring einen zum Wageninneren hin reichenden Fortsatz auf, mit dem der umlaufende Teil der Bremse angetrieben wird.Part is therefore tubular. This design brings manufacturing technology especially in the production by extrusion and weight advantages with it. In yet another embodiment of the invention, the roller bearing inner ring an extension towards the interior of the car with which the rotating part of the brake is driven.

In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. In Fig. 1 und 2 -sind im natürlichen Masstab eine Rad-bauart mit Antrieb und Schwenklager wiedergegeben, bei der das Rad mit drei hohlen, gekrümmten Speichen ausgerüstet ist. Fig. zeigt dieses Rad mit seiner Wälzlagerung im Teillängsschnitt und Fig. 2 in einer Teilansicht. In Fig. 3 ist im Teillängsschnitt ein als Leichtmetallschmiedestück hergestelltes Rad mit derselben Lagerung sowie den Antriebs- und Aufhängeteilen des Beispiels von Fig. 1 und 2 veranschaulicht. Während in Fig. 3 die Leichtmetallfelge wie auch im Beispiel von Fig. 1 und 2 abnehmbar ist, wird diese bei der Lösung nach Fig. 4 mit der Radscheibe aus einem Stück hergestellt. In Fig. 5 ist ein Teillängsschnitt durch ein Hinterrad dargestellt, bei dem das Rad nach Fig. 1 und 2 Verwendung findet und die Scheibe der Hinterradbremse, die sowohl hydraulisch als auch mechanisch gebremst werden kann, auf einer Verlängerung des Wälzlagerinnenringes in Umfangsrichtung fest, axial beweglich angeordnet ist. Bei den in den Figuren 1 bis 4 dargestellten Beispielen sind im Gegensatz zu diesem Hinterrad nach Fig. 5, bei dem eine sehr leichte Hinterradbremse am Rad angeordnet ist, die Vorderrad-Scheibenbremsen am Achsantrieb gelagert. In Fig. 6 ist das Beispiel eines vorderradangetriebenen Rades im Masstab 1 : 1 im Teillängsschnitt wiedergegeben. Bei dieser Lösung ist die Bremse im Rad angeordnet. Schliesslich ist in den Fig. 7 bis 9 ein Beispiel gewählt, bei dem eine einseitig wirkende ScheibenbremseExemplary embodiments of the invention are shown in the drawings. In Fig. 1 and 2 - a wheel design with drive and pivot bearing are shown in natural scale, in which the Wheel is equipped with three hollow, curved spokes. Fig. Shows this wheel with its roller bearing in partial longitudinal section and FIG. 2 in a partial view. In Fig. 3, a wheel made as a light metal forging is in partial longitudinal section illustrated with the same storage and the drive and suspension parts of the example of FIGS. While in Fig. 3, the light metal rim is removable as in the example of FIGS. 1 and 2, this is in the solution according to FIG. 4 with the Wheel disc made from one piece. In Fig. 5 is a partial longitudinal section through a rear wheel is shown in which the wheel 1 and 2 is used and the disc of the rear brake, which braked both hydraulically and mechanically can be, is arranged on an extension of the roller bearing inner ring in a fixed, axially movable manner in the circumferential direction. at the examples shown in Figures 1 to 4 are in contrast to this rear wheel according to FIG. 5, in which a very light rear brake is arranged on the wheel, the front disc brakes are mounted on the final drive. In Fig. 6 is the example of a front-wheel driven wheel on a scale of 1: 1 shown in partial longitudinal section. In this solution is the brake arranged in the wheel. Finally, in FIGS. 7 to 9, an example is chosen in which a disc brake acting on one side

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verwendet wird. Diese Lösung ist in Fig. 7 im Teillängsschnitt, in Fig. 8 im Querschnitt und in Fig. 9 in einem Schnitt durch die obere Kugelabstützung dargestellt. .is used. This solution is shown in Fig. 7 in partial longitudinal section, in Fig. 8 in cross section and in Fig. 9 in a section through the upper ball support is shown. .

In Fig. 1 ist mit 1 der dreispeichige Radkörper bezeichnet, dessen Speichenkopfenden 1, über die Radbolzen 2 mit Muttern 3 die Leichtmetallfelge 4 tragen. Die drei Speichen des Rades münden in den Nabenkranz I₂ ein, der in seinem Zentrum die Befestigungsschraube 5 trägt. Der Nabenkranz I₂ weist einen rohrförmigen Fortsatz 1, auf, der an seinem Ende eine Aussenverzahnung I₄ trägt. Der Nabenkranz ist mit seinem konisch oder ballig ausgebildeten Fortsatz I₁. sowie mit der Verzahnung 1. im Radlagerinnenring 6 gelagert.·In Fig. 1, 1 denotes the three-spoke wheel body, the spoke head ends 1 of which carry the light metal rim 4 via the wheel bolts 2 with nuts 3. The three spokes of the wheel open into the hub rim I ₂ , which has the fastening screw 5 in its center. The hub rim I ₂ has a tubular extension 1, which has an external toothing I ₄ at its end. The hub rim with its conical or convex extension I ₁ . as well as with the toothing 1. in the wheel bearing inner ring 6.

Das Radlager ist als Ringlager mit zwei Reihen Kugeln 7 ausgebildet. Der durch die Wellendichtungen 8 und.9 abgedichtete Lageraussenring 10 trägt über die Schrauben 11 die Schwenklagerglocke 12, an der der Trägerkugelzapfen 13 undderFührungskugelzapfen 14 befestigt sind. Der Innenlagerring 6 trägt in seinem Innenrohrquerschnitt den Flansch. 15, welcher zur Fixierung in Umfangsrichtung in die Innenverzahnung 6, des Lagerinnenringes 6 eingreift und durch eine Ringscheibe 16 und einen Sprengring 17 auch in axialer Richtung gehalten wird. Der Flansch weist im Zentrum eine Gewindebohrung auf, in welche die Befestigungsschraube 5 des Radkörpers geschraubt ist. Der Innenring ; 6 des Radlagers ist mit der Aussenglocke 6~ des Antriebsgelenkes 18, welches über die Antriebswelle 19 angetrieben wird, aus einem: Rohrstück hergestellt.The wheel bearing is designed as a ring bearing with two rows of balls 7. The one sealed by the shaft seals 8 and 9 Bearing outer ring 10 carries the pivot bearing bell via the screws 11 12, on which the support ball pin 13 and the guide ball pin 14 are attached. The inner bearing ring 6 carries the flange in its inner tube cross section. 15, which for fixation in the circumferential direction in the internal toothing 6 of the bearing inner ring 6 engages and by an annular disc 16 and a Snap ring 17 is also held in the axial direction. The flange has a threaded hole in the center into which the fastening screw 5 of the wheel body is screwed. The inner ring; 6 of the wheel bearing is with the outer bell 6 ~ of the drive joint 18, which is driven via the drive shaft 19, consists of a: Piece of pipe produced.

Die Befestigungsschraube 5 ist mit einem Sprengring 5 ausgerüstet, über den er sich über Tellerfedern 20 auf einer Druck- Ϊ scheibe 21 abstützt. Wird die Befestigungssehraube 5 in.ent-The fastening screw 5 is equipped with a snap ring 5, About which he is about disc springs 20 on a pressure Ϊ disk 21 is supported. If the fastening tube is 5 in.

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gegengesetzter Richtung zum Uhrzeigersinn geschraubt, so legen sich die Tellerfedern 20 an, und der Radkörper wird über die Druckscheibe 21 aus der Konusfläche 15 herausgeschoben. Das Rad kann dadurch abgenommen werden. Die hohlen Speichen des Rades sind durch Leichtmetall- oder Kunststoffdeckel 22 abgedeckt. Wie in Fig. 2 in einer Teilansicht veranschaulicht, weist diese für einen 1000 kg Kleinwagen geeignete Radkonstruktion drei Speichen auf, von der jede an der Stelle ihrer Einmündung in den Nabenkranz dieselbe Gestallfestigkeit wie der von der Nabe in den Kugellager-Innenring ragende zylindrische Fortsatz. Die Speichen können mit Hilfe von ausklappbaren bogenförmigen Kernen als geschlossene runde Profile gegossen werden. Ein nach dieser Methode hergestelltes Rad für den genannten Kleinwagen aus Kugelgraphitguss wiegt 2,4 kg.screwed counterclockwise in the opposite direction, the disc springs 20 are applied, and the wheel body is over the The thrust washer 21 is pushed out of the conical surface 15. The wheel can then be removed. The hollow spokes of the wheel are covered by light metal or plastic covers 22. As illustrated in a partial view in FIG. 2, this has a wheel construction suitable for a 1000 kg small car three spokes, each of which has the same structural strength as that of the Cylindrical extension protruding into the inner ring of the ball bearing. The spokes can be arched with the help of fold-out Cores are cast as closed round profiles. A wheel made according to this method for the said small car made of nodular cast iron weighs 2.4 kg.

Bei der in Fig. 3 gezeigten Scheibenradlösung sind die im Beispiel Fig. 1 und 2 dargestellten Achsteile verwendet. Bei der Lösung Fig. 4 ist auch die Felge mit der Radscheibe aus einem Werkstück angefertigt.In the case of the disk wheel solution shown in FIG. 3, in the example Fig. 1 and 2 shown axle parts used. In the solution of FIG. 4, the rim with the wheel disc is also made of one Workpiece made.

Im Beispiel Fig. 5, bei dem es sich um das Hinterrad eines Kraftwagens handelt, dessen Vorderradlösung in Fig. 1 und 2 wiedergegeben ist, wird derselbe Radkörper 1 mit den gleichen Befestigungsteilen sowie derselbe Lageraussenring 10 wie bei Fig. 1 und 2 verwendet. In diesem Fall ist der Lageraussenring mit einer gegossenen Längsschwinge 28 verschraubt. Da es sich um ein nicht angetriebenes Rad handelt, dient hierbei der Lagerinnenring 29 nicht zur Aufnahme des Drehgelenkes, sondern zur Aufnahme der Bremsscheibe 48, welche Teil einer Teilbelagscheibenbremse ist, die im übrigen aus den in einem an die Längsschwinge 28 angegossenen Sattel 28, angeordneten Bremsbacken 49, und 49„ sowie dem gemischt hydraulisch/mechanisch betätigten Zylinder 49,besteht. Die Bremsscheibe 48 ist in UmfangsrichtungIn the example of FIG. 5, which is the rear wheel of a motor vehicle acts, the front wheel solution is shown in Fig. 1 and 2, the same wheel body 1 with the same fastening parts and the same bearing outer ring 10 as used in FIGS. 1 and 2. In this case the bearing outer ring is with a cast longitudinal rocker 28 screwed. Since this is a non-driven wheel, the bearing inner ring is used here 29 not for receiving the swivel joint, but for receiving the brake disc 48, which is part of a partially lined disc brake is, which is composed of the brake shoes 49, arranged in a saddle 28 cast onto the longitudinal rocker 28, and 49 “as well as the mixed hydraulically / mechanically operated cylinder 49, consists. The brake disc 48 is circumferential

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fest, axial frei beweglich auf dem nach innen reichenden Fortsatz des Lagerinnenringes 29 gelagert. Die hydraulische Betätigung der Bremse erfolgt durch Bremsöl, welches über den Schlauch 49. zugeführt wird; die mechanische Betätigung erfolgt über den ßremshebel 49_ς.mounted firmly, axially freely movable on the inward extension of the bearing inner ring 29. The hydraulic actuation of the brake takes place by means of brake oil, which is supplied via the hose 49; the mechanical actuation takes place via the brake lever 49 _ς .

In Fig. 6 ist ein Beispiel dargestellt, bei dem das Schwenklager 30 mit den Ringzylindern 3O₂ und 30 aus.einem Stück hergestellt ist. Das Schwenklager dient auch als Bremsträger für die Vollbelagscheibenbremse. Die Vollbelagscheibenbremse besteht aus den beiden geteilten Bremsscheiben 13 und 32, welche mit Reibbelägen 31, und 32, ausgerüstet sind, den beiden in den Ringzylinder 3O₂ und 30, angeordneten Ringkolben 33 und 34. Sie sind durch Dichtringe 25, 26 abgedichtet. Blechkappen- .37 mit Faltenbälgen 38 dienen zum Schutz gegen Strassenschmutz. Die verrippte Scheibe 39 wird durch Schrauben 40, welche den als Gelenkglocke ausgebildeten Lagerinnenring 41 durchdringen, mit dem Bremsdeckel 42 verschraubt. Zwei Reihen Kugeln 43 bilden zusammen mit dem Schwenklager 30 und dem Lagerinnenring 41 die Radlagerung, welche durch Wellendichtungen 44 und 45 nach aussen abgedichtet ist. Die Scheibe 39 weist Fortsätze 39, auf, in denen die Radbolzen 46 zur Aufnahme des Rades 47 sitzen. Das Schwenklager weist oben und unten je einen angedrehten Kugelbolzen zur Aufnahme an den Radlenkern auf. Der obere Kugelbolzen 30, des Traggelenks ist in der Zeichnung mit dargestellt, der untere dagegen nicht. In Fig. 6 an example is shown in which the pivot bearing 30 with the ring cylinders 3O ₂ and 30 is made from one piece. The pivot bearing also serves as a brake carrier for the fully lined disc brake. The fully lined disc brake consists of the two split brake discs 13 and 32, which are equipped with friction linings 31 and 32, and the two annular pistons _{33 and 34 arranged in the annular cylinders 3O 2} and 30. They are sealed by sealing rings 25, 26. Sheet metal caps .37 with bellows 38 are used to protect against road dirt. The ribbed disk 39 is screwed to the brake cover 42 by screws 40 which penetrate the bearing inner ring 41, which is designed as a joint bell. Two rows of balls 43 together with the pivot bearing 30 and the bearing inner ring 41 form the wheel bearing, which is sealed off from the outside by shaft seals 44 and 45. The disk 39 has extensions 39, in which the wheel bolts 46 for receiving the wheel 47 are seated. The pivot bearing has a screwed-on ball pin at the top and bottom for mounting on the control arms. The upper ball pin 30 of the ball joint is shown in the drawing, but the lower one is not.

Bei der in Fig. 7 bis 9 dargestellten Lösung ist das Schwenklager 54 ebenfalls als Aussenring des Radlagers 2 3 ausgebildet und weist im vorliegenden Beispiel vier Bohrungen 24-, auf, in denen in der oberen und unteren Hälfte je zwei Zylinder 55 befestigt sind, in denen die Betätigungskolben 56 der Bremse axial beweglich sitzen. Den Zylindern 55 wird über eine Schlauchleitung 61 zum Bremsen Druckmittel zugeführt.In the solution shown in FIGS. 7 to 9, the pivot bearing is 54 also designed as the outer ring of the wheel bearing 2 3 and in the present example has four bores 24-, in which two cylinders 55 are fastened in each of the upper and lower halves, in which the actuating piston 56 of the brake sit axially movable. The cylinders 55 are connected via a hose line 61 supplied pressure medium for braking.

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Zum Bremsen wird die Bremsscheibe 57, welche die Bremsbeläge trägt, gegen den als Radkörper ausgebildeten Bremsdeckel 50 gedruckt. Dieser weist an seinem Aussenumfang ausserhalb der Bremsfläche radiale Vorsprünge 50.. auf, in denen die Radbolzen 46 sitzen, welche die Felge 47 tragen. Schrauben 51 verbinden den Bremsdeckel 50 mit dem Lagerinnenring 52, welcher wie im Beispiel Fig. 1 als Glocke des Drehgelenks 62 ausgebildet ist. Zur Drehmomentübertragung.weist die Bremsscheibe 57 Fortsätze 5 7, auf, welche in entsprechende Ausnehmungen des Schwenklagers 54 eingreifen. Mit dem Schwenklager ist der obere Kugelzapfen 59, an dem der obere Radlenker aufgehängt ist, durch Schrauben 60 befestigt. Auch der nicht mit dargestellte untere, im vorliegenden Beispiel einen Teil des Führungsgelenks der unteren Lenkeraufhängung bildende kleinere Kugelbolzen ist gegenüber am Schwenklager 54 festgeschraubt.For braking, the brake disk 57, which carries the brake linings, is pressed against the brake cover 50, which is designed as a wheel body. On its outer circumference outside the braking surface, this has radial projections 50... In which the wheel bolts 46 sit, which carry the rim 47. Screws 51 connect the brake cover 50 to the bearing inner ring 52, which as in the example 1 is designed as a bell of the swivel joint 62. The brake disk has 57 extensions for torque transmission 5 7, which engage in corresponding recesses of the pivot bearing 54. With the pivot bearing is the upper ball stud 59, on which the upper control arm is suspended, is fastened by screws 60. Also the lower one, not shown, in the present case Example of smaller ball studs forming part of the guide joint of the lower link suspension is opposite screwed to the pivot bearing 54.

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Claims

Dr.Ing. Hermann Klaue

At the Schlössle 10 R 724

Eningen U.A.

Rolling bearings, in particular for a motor vehicle wheel

Patent claims

( Iy roller bearing, in particular for a motor vehicle wheel, in which the roller bearing outer ring is stationary in the circumferential direction, characterized in that the roller bearing inner ring (6) is designed at the same time as a drive part.

2) roller bearing, according to claim 1, characterized in that the roller bearing inner ring (6) and the universal joint bell (6 ~) form a component.

3] roller bearing, according to claim 1 and 2, characterized in that that the roller bearing inner ring has an extension (29) which extends towards the inside of the car and with which the circumferential Part (30) of the brake is driven.

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