DE3116775A1 - "lagerungsanordnung einer ueber ein gleichlaufdrehgelenk antreibbaren radnabe" - Google Patents

"lagerungsanordnung einer ueber ein gleichlaufdrehgelenk antreibbaren radnabe"

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Description

Löhr & Bromkamp GmbH 27- April 1981
Mühlheimer Str. 163 St/He
6050 Offenbach/Main 1 L0056.000
Lagerungsanordnung einer über ein Gleichlaufdrehgelenk antreibbaren Radnabe
Die Erfindung bezieht sich auf eine Lagerungsanordnung einer über ein Gleichlaufdrehgelenk antreibbaren Radnabe am zugehörigen Radträger eines Motorfahrzeuges mit folgenden Merkmalen:
a) die Lagerung durch den Radträger gehalten ist,
b) die Radnabe und der innere Lagerring sind drehfest mit dem äußeren Gelenkkörper des Gleichlaufdrehgelenkes verbunden.
c) der innere Lagerring bzw. die Radnabe und der äußere Gelenkkörper durch eine zentrale Schraube verspannt werden.
Bei bekannten Gelenken dieser Art (z.B. DE-PS 19 31 300) ist eine Radlagerung vorgeschlagen, bei der das Gelenk über Stirnverzahnungen auf die inneren Lagerringe und von den inneren Lagerringen über weitere Stirnverzahnungen auf die Radnabe ein Drehmoment übertragen kann, jedoch ist es besonders schwierig,
L0056.000 - St/He -'4 -" 4"· 27. April 1981
die Schlagfreiheit der einzelnen Bauteile zueinander zu gewährleisten. Außerdem müssen alle Radaufstandskrafte, Seitenkräfte sowie Biegemomentes des Rades aufgefangen werden. Darüber hinaus ist eine große Anzahl von Bauteilen notwendig, damit nicht nur das Drehmoment übertragen werden kann, sondern auch die eigentliche Lagerung einwandfrei ausgeführt werden kann, um die am Fahrzeug auftretenden Kräfte abfangen zu können, muß eine einwandfreie Fixierung der Teile zueinander gewährleistet sein. Eine gezielte Spieleinstellung des eigentlichen Radlagers kann nicht vorgenommen werden, da die Befestigung auch die einzelnen in der Lagerung auftretenden Kräfte auffangen muß.
Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, eine Radlagereinheit zu schaffen, die aus zwei einzelnen fertigmontierten Baueinheiten besteht, bei der die Stirnseite des äußeren Gelenkkörpers zur Verspannung, Spieleinstellung bzw. axialen Fixierung des Lagers dient, wobei darüber hinaus auch bei weitgehenster spanloser Herstellung des Gelenkes eine axial kurzbauende Einheit geschaffen werden kann, die den üblichen Anforderungen gerecht wird.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß
1) das Lager und das Gelenk sind zwei voneinander getrennte Baueinheiten,
2) die beiden Stirnseiten des inneren Lagerringes oder die den einteilig oder mehrteilig ausgebildeten inneren Lagerring tragenden Ansatz der Radnabe und des äußeren Gelenkkörpers sind in Umfangsrichtung miteinander formschlüssig verbunden,
L0056.000 - St/He:"- ·*' "--" ;- 5*-" -:· 27. April 1981
3) der äußere Gelenkkörper ist gegenüber dem inneren Lagerring verspannbar.
Vorteilhaft ist bei dieser Ausführung, daß durch die Verwendung einer derartigen formschlüssigen Verbindung, keine großen Abmessungen in axialer Richtung erreicht werden, die durch die üblichen Festigungsarten hervorgerufen werden. Darüber hinaus läßt sich die formschlüssige Verbindung direkt durch die spanlose Fertigung des Gelenkaußenteiles mit herstellen. Die Herstellung könnte z.B. aus Pressen, Stanzen, Prägen oder Kaltfließpressen bestehen.
Ein weiterer Vorteil ist bei dieser Ausbildung, daß die formschlüssige Verbindung zur Drehmomentübertragung herangezogen wird. Durch die Außenschulter des äußeren Gelenkkörpers kann das Lagerspiel des Radlagers eingestellt werden, wenn es sich um einen zweiteiligen inneren Lagerring handelt, oder der äußere Gelenkkörper übernimmt die Sicherung der axialen Fixierung für den Fall, daß ein einteiliger Lager innenring verwendet wird. Dieser Vorteil kann deshalb ausgenutzt werden, da die formschlüssige Verbindung eine Freiheit in axialer Richtung besitzt. Die Drehmomentübertragung dagegen erfordert eine annähernde Spielfreiheit in Umfangsrichtung.
Ein einfache kostengünstige formschlüssige Verbindung läßt sich erreichen, in dem vorgesehen ist, daß eine Stirnseite der zu verbindenden Teile mehrere auf dem Umfang verteilte Ausnehmungen aufweist, in die die Vorsprünge der zweiten Stirnseite eingreifen.
Vorteilhaft ist bei dieser Ausführungsform, daß die Ausnehmungen auf einem radial außenliegenden Durchmesser vorgesehen
L0056.000 - St/He* " -"6 - 27. April 1981
sind, dadurch verbleibt im Zentrum der Stirnfläche genügend Material, in das ein Gewinde oder ein Durchgangsloch eingebracht werden kann, welches zur Befestigung am inneren Lagerring bzw. an der Radnabe verwendet werden kann.
Nach einem weiteren "wesentlichen Merkmal ist vorgesehen, daß eine Stirnseite der zu verbindenden Teile eine vom Kreisquerschnitt abweichende zentrale Ausnehmung aufweist, in die ein Vorsprung der zweiten Stirnseite eingreift.
Dieses Ausführungsbeispiel erhält eine große vom Kreisquerschnitt abweichende Ausnehmung, die durch Feinstanzen oder dergleichen in die Stirnfläche eingebracht wird und über die das Drehmoment übertragen werden kann. Diese Ausnehmung kann als Quadrat oder Sechseck oder einem ähnlichen vieleckigen Querschnitt gebildet sein. Die axiale Fixierung zwischen äußerem Gelenkkörper und innerem Lagerring erfolgt dann über ein im inneren des Gelenkes angeordnetem Zusatzteil, wie z.B. eine Scheibe oder dergleichen, in die ein Bolzen eingreifen kann.
Des weiteren ist nach einem wesentlichen Merkmal vorgesehen, daß bei Verwendung mehrerer Ausnehmungen eine zentraler Ansatz zur Aufnahme eines Gewindes vorgesehen ist, in das ein Befestigungsbolzen zur Verspannung des inneren Lagerringes und des äußeren Gelenkkörpers eingreift.
Hierbei wird vorteilhafter Weise das im Zentrum verbleibende Material als Ansatz geprägt, wobei in diesen Ansatz das Befestigungsgewinde eingebracht wird und gegebenenfalls auf dem Ansatz eine Zentrierfläche vorgesehen ist. Durch das axiale Spiel des Ansatzes in einer genügend großen Bohrung ist wiederum die Spieleinstellung der Lagerringe bzw. der Fixierung
L0056.000 - St/He" ' -"_ 7 _*-·.:, 27. April 1981
des Lagers durch die Außenschulter des äußeren Gelenkkörpers gewährleistet.
Um eine kostengünstige Herstellung der formschlüssigen Verbindung zu erreichen ist nach einem weiteren Merkmal vorgesehen, daß die Ausnehmungen als Durchgangslöcher ausgebildet sind. Diese Durchgangslöcher können durch Feinstanzen gebildet werden, so daß hier kein großer Aufwand vorgesehen werden braucht, wenn der äußere Gelenkkörper bereits aus Blechmaterial hergestellt wird und ebenfalls durch Kaltumformung gefertigt wird.
Die Kaltumformung der Gelenkteile ist besonders dann interessant, wenn bei dem äußeren Gelenkkörper hinterschnittfreie Kugelrillen vorgesehen sind.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele nach der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisch dargestellt.
Es zeigt:
Fig. 1 eine Radlagerung mit einem Antriebsgelenk axial befestigt, im Schnitt
Fig. 2 eine Verbindung zwischen äußerem Gelenkkörper und innerem Lagerring, im Schnitt
Fig. 3 eine weitere Ausführungsform einer Verbindung zwischen innerem Lagerring und äußeren Gelenkkörper
Fig. 4 die in de Fig. 2 und 3 dargestellten Figuren
in Ansicht, wobei sich die obere Bildhälfte auf
"L0056.000 - St/He -"8 -"' "·" 27. April 1981
Fig. 2 und die untere Bildhälfte auf Fig. 3 bezieht .
Fig. 5 eine weitere Variante einer Befestigung zwischen innerem Lagerring und äußeren Gelenkkörper im Schnitt
Fig. 6 einen Schnitt der in Fig. 5 dargestellten Verbindung .
Die in Fig. 1 dargestellte Radlagerung eines Motorfahrzeuges besteht im wesentlichen aus dem Ansatz 1, der die inneren Lagerringe 22 trägt. Der Ansatz lf der die inneren Lagerringe 22 trägt, ist mit der Radnabe 2 einteilig ausgebildet. Auf dem inneren 22 und dem äußeren Lagerring 3 sind Laufbahnen für die Wälzkörper 4 so angeordnet, daß ein zweireihiges Schrägkugellager - ein sogenanntes Radiaxlager - entsteht. Der Ansatz besitzt auf der dem Gelenk 5 abgewandten Seite einen Zentriersitz 6 zur Aufnahme einer Bremsscheibe. Das Gelenk 5 weist einen äußeren Gelenkkörper 7 auf, der in seinem Hohlraum mit Rillen 8 versehen ist, einem in dem äußeren Gelenkkörper 7 angeordneten inneren Gelenkkörper 9, welcher ebenfalls mit Rillen 10 versehen ist. Kugeln 11, die in Fenstern eines Käfigs 12 geführt sind und in jeweils einer Rille 8 und 10 des äußeren 7 bzw. inneren Gelenkkörpers 9 zur Drehmomentübertragung aufgenommen sind. Der innere Gelenkkörper 9 hat eine Bohrung, in die eine Profilwelle 13 mittels Längsverzahnung oder ähnlicher Befestigungsmittel aufgenommen wird. Die Abdichtung des Gelenkes erfolgt durch einen Faltenbalg 14. Auf der Stirnseite 15 des äußeren Gelenkkörpers 7 ist eine formschlüssige Verbindung 16 vorgesehen, die mit einer entsprechend gestalteten Stirnseite des inneren Lagerringes 1 zusammenarbeitet. Diese formschlüssi-
L0056.000 - St/He - 9 -" *** 27. April 1981
ge Verbindung 16 dient der Drehmomentübertragung vom Gelenk 5 auf den inneren Lagerring 1. Im Zentrum der Stirnseite 15 des äußeren Gelenkkörpers 7 ist ein Ansatz 17 angebracht, der eine mit Gewinde versehene Bohrung 18 besitzt. In diese Bohrung 19 ist von der Seite der Radnabe 2 her ein Bolzen 19 eingeschraubt, wobei dieser Bolzen 19 von der zentralen Bohrung 20 her zugänglich ist. Diese zentrale Bohrung 20 läßt sich durch die Mittelbohrung des Fahrzeugrades (der einfachheithalber nicht dargestellt) erreichen, so daß ein Lösen bzw. Montieren der Gelenkwelle mit dem Gelenk 5 von der Fahrzeugaußenseite her, möglich ist.
Der äußere Gelenkkörper 7 besitzt eine Schulter 21, die an den Lagerringen 22 des Radiaxlagers anliegt und dient der gezielten Spieleinstellung des Gesamtlagers. Diese Spieleinstellung ist deshalb möglich, da zwischen der Stirnfläche 15 des äußeren Gelenkkörpers 7 und der Stirnseite des inneren Lagerringes 1 eine axiale Bewegungsfreiheit 23 in Form eines Luftspaltes vorgesehen ist. Die Zentrierung des Gelenkes wird durch den Ansatz in seiner Aufnahmebohrung bewerkstelligt.
In Fig. 2 ist eine Verbindung dargestellt, bei der es sich um den äußeren Gelenkkörper 7 und des inneren Lagerringes 1 im Schnitt handelt. Die formschlüssige Verbindung 16 ist in Form von Vorsprüngen 24 und Ausnehmungen 25 dargestellt. Diese Vorsprünge 24 und die Ausnehmungen 25 sowie die Stirnfläche 15 insgesamt ist mit axialer Spielfreiheit ausgeführt. Derartige Vorsprünge wie auch Ausnehmungen 25 können durch Kaltumformung direkt in das Blechmaterial eingebracht werden.
In Fig. 3 ist eine ähnliche Ausführungsform wie in Fig. 2 dargestellt, lediglich mit dem Unterschied, daß die Ausnehmungen 25 als Durchgangslöcher ausgeführt sind, so daß aus diesem Grunde bereits die axiale Spielfreiheit gewährleistet ist. Zwi-
L0056.000 - St/He" - 10"- "" 27. April 1981
sehen der Stirnfläche 15 des äußeren Gelenkkörpers 7 ist wiederum ein Luftspalt zum inneren Lagerring 1 hin vorgesehen.
Die Figur 4 unterteilt sich in die Hälften 4a und 4b, wobei die Fig. 4a sich auf die Ansicht der Fig. 2 beschränkt und die Fig. 4b auf das Ausführungsbeispiel nach Fig. 3. Es sind hier im äußeren Gelenkkörper 7 die Ausnehmungen 25 dargestellt, die der formschlüssigen Verbindung zwischen dem äußeren Gelenkkörper und dem inneren Lagerring 1 dienen.
In den Fig. 5 und 6 ist eine weitere Ausführungsform gezeigt, bei der der äußere Gelenkkörper 7 mit dem inneren Lagerring 1 ebenfalls durch den Bolzen 19 verbunden ist, jedoch ist als Ausnehmung 25 eine zentrale Ausnehmung vorgesehen, so daß zur Verbindung ein zusätzliches Zwischenelement 26 notwendig ist.
In der Fig. 6 ist unter 6a und 6b jeweils eine Ausnehmung 25 im Schnitt dargestellt. Die Schulter 21 des äußeren Gelenkkörpers 7 ist als Fixierung für die Lagerung vorgesehen.
L0056.000 - St/He - 11 - "" 27. April 1981
BEZUGSZEICHENLISTE
1 innerer Lagerring
2 Radnabe
3 äußerer Lagerring
4 Wälzkörper
5 Gelenk
6 Zentriersitz
7 äußerer Gelenkkörper
8 Rillen des äußeren Gelenkkörpers
9 innerer Gelenkkörper
10 Rillen des inneren Gelenkkörpers
11 Kugeln
12 Käfig
13 Profilwelle
14 Faltenbalg
15 Stirnseite des äußeren Gelenkkörpers
16 formschlussxge Verbindung
17 Ansatz
18 Bohrung
19 Bolzen
20 Bohrung
21 Schulter des äußeren Gelenkkörpers
22 Lagerringe
23 axiale Spielfreiheit
24 Vorsprünge
25 Ausnehmungen
26 Zwischenelement
Leerseite

Claims (5)

r\ A .-! r\ —ι —j j— Oi i C , / 0 Löhr & Bromkamp GmbH" - : - ;- 27. April 1981 Mühlheimer Str. 163 St/He Offenbach/Main 1 L0056.000 Patentansprüche Lagerungsanordnung einer über ein Gleichlaufdrehgelenk antreibbaren Radnabe am zugehörigen Radträger eines Motorfahrzeuges mit folgenden Merkmalen: a) die Lagerung ist durch den Radträger gehalten, b) die Radnabe und der innere Lagerring sind drehfest mit dem äußeren Gelenkkörper des Gleichlaufdrehgelenkes verbunden, c) der innere Lagerring bzw. die Radnabe und der äußere Gelenkkörper durch eine zentrale Schraube verspannt werden. gekennzeichnet durch die Merkmale:
1) das Lager und das Gelenk sind zwei voneinander getrennte Baueinheiten,
2) die beiden Stirnseiten (15) des inneren Lagerringes (1) oder die den einteilig oder mehrteilig ausgebildeten inneren Lagerring (1, 22) tragenden Ansatz der Radnabe (2) und des äußeren Gelenkkörpers (7) sind in Umfangsrichtung miteinander formschlüssig verbunden,
L0056.000 - St/He*"* " *" -'2 -" ·'" 27. April 1981
3) der äußere Gelenkkörper (7) ist gegenüber dem inneren Lagerring (1, 22) verspannbar.
2. Lagerungsanordnung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Stirnseite der zu verbindenden Teile mehrere auf dem Umfang verteilte Ausnehmungen (25) aufweist, in die die Vorsprünge (24) der zweiten Stirnseite eingreifen.
3. Lagerungsanordnung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Stirnseite der zu verbindenden Teile eine vom Kreisquerschnitt abweichende zentrale Ausnehmung (25) aufweist, in die ein Vorsprung (24) der zweiten Stirnseite eingreift.
4. Lagerungsanordnung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß bei Verwendung mehrerer Ausnehmungen (25) eine zentraler Ansatz (17) zur Aufnahme eines Gewindes vorgesehen ist, in das ein Befestigungsbolzen (19) zur Verspannung des inneren Lagerringes (1) und des äußeren Gelenkkörpers (7) eingreift.
5. Lagerungsanordnung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Ausnehmungen (25) als Durchgangslöcher ausgebildet sind.
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