DE3116775C2 - Lagerungsanordnung einer über ein Gleichlaufdrehgelenk antreibbaren Radnabe - Google Patents

Lagerungsanordnung einer über ein Gleichlaufdrehgelenk antreibbaren Radnabe

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DE3116775C2 DE3116775A DE3116775A DE3116775C2 DE 3116775 C2 DE3116775 C2 DE 3116775C2 DE 3116775 A DE3116775 A DE 3116775A DE 3116775 A DE3116775 A DE 3116775A DE 3116775 C2 DE3116775 C2 DE 3116775C2
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Abstract

Es soll eine Radlagereinheit geschaffen werden, die aus zwei einzelnen fertigmontierten Baueinheiten besteht, wobei die Stirnseite des äußeren Gelenkkörpers zur Verspannung, Spieleinstellung oder axialen Fixierung des Lagers dient. Zur Lösung ist vorgesehen, daß die beiden Stirnseiten (15) des inneren Lagerringes (1) und des äußeren Gelenkkörpers (7) miteinander formschlüssig verbunden sind, jedoch in Umfangsrichtung eine Spielfreiheit vorhanden ist.

Description

gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
1) Die Lagerungsanordnung ist aus zwei jeweils vorgefertigten Baueinheiten zusammengefügt, nämlich
— dem Gleichlaufdrchgelenk (5) und
— der Radnabe (2) mit auf einem Ansatz (1) vormontiertem Wälzlager (3, 4, 22) und Radträger(2ajt
2) die Stirnsehe (Xa) des Ansatzes (1) der Nabe (2) weist dabei zur Drehmomentübertragung axiale Vorsf/<röige (24) auf, die in axiale Ausnehmungen (25) an der Stirnseite (15) des äußeren Gelenkkörpers (7) des Gieichlaufdrehgelenkes (5) ohne Spiel in Umfengsnchtung eingreifen, während
3) die axialen Vorsprünge (24) des Ansatzes (1) in den Ausnehmungen (25) so großes axiales Spiet aufweisen, daß die Stirnseite (15) des Gleichlaufdrehgelenkes (5) zur Anlage an den inneren Lagerring (22) des Wälzlagers (3,4,22) kommt, das damit beim Anziehen der zentralen Schraube (19) verspannt wird und auf ein gewünschtes Lagerspiel einstellbar ist
2. Lagerungsanordnung nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet daß die Stirnseite (15) des äußeren Gelenkkörpers (7) des Gieichlaufdrehgelenkes (S) mehrere umfangsverteilte axiale Ausnehmungen (25) aufweist in weiche die korrespondierend ausgebildeten und an der Stirnseite (Xa) des Ansatzes (1) angeordneten axialen Vorsprünge (24) eingreifen.
3. Lagerungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Anordnung mehrerer Ausnehmungen (25) an der Stirnseite (15) des äußeren Gelenkkörpers (7) des Gieichlaufdrehgelenkes (5) ein zentraler und sich in Axialrichtung erstreckender Ansatz (17) vorgesehen ist in dessen sich in derselben Achsrichtung erstreckendem Gewinde die dem Verspannen des Ansatzes (I) mit dem äußeren Gelenkkörper (7) dienende Schraube (19) eingreift (Fig-1).
4. Lagerungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die an der Stirnseite (15) des äußeren Gelenkkörpers (T) des Gieichlaufdrehgelenkes (5) angeordneten Ausnehmungen (25) als Durchgangsbohrungen ausgebildet sind (F i g. 3,4b).
Die Erfindung betrifft eine Lagerungsanordnung einer über ein Gleichlaufdrehgelenk antreibbaren Radnabe am zugehörigen Radträger eines Motorfahrzeuges mit folgenden Merkmalen:
(a) Die Lagerungsanordnung besteht aus der Radnabe, einem Wälzlager und dem Gleichlaufdrehgelenk,
(b) die Radnabe und der innere Lagerring des Wälzlagers sind drehfest mit dem äußeren Gelenidcörper
ίο des Gieichlaufdrehgelenkes verbunden,
(c) der innere Lagerring wird zwischen Radnabe und äußerem Gelenkkörper mittels einer zentralen Schraube verspann*.
In der DE-PS 19 31 300 wurde bereits eine Radlagerung vorgeschlagen, bei der das Gelenk über Stirnverzahnungen auf die inneren Lagerringe und von diesen über weitere Stirnverzahnungen auf die Radnabe ein Drehmoment Oberträgt. Bei diesem Vorschlag ist es je doch besonders schwierig, die Schlagfreiheit der einzel nen Bauteile zueinander zu gewährleisten. Zudem müssen alle Radaufstan&kräfte, Seitenkräfte sowie Biegemomente des Rades aufgefangen werden. Darüber hinaus ist auch eine große Anzahl von Bauteilen notwendig, damit nicht nur das Drehmoment übertragen, sondern auch die eigentliche Lagerung einwandfrei ausgeführt werden kann.
Um die am Fahrzeug auftretenden Kräfte abfangen zu können, muß überdies eine einwandfreie Fixierung der Teile zueinander gewährleistet sein. Eine gezielte und bewußte Spieleinstellung des eigentlichen Radlagers ist nicht möglich, weil die Befestigung auch die einzelnen, in der Lagerung auftretenden Kräfte auffangen muß.
Weiterhin wurde schon vorgeschlagen (DE-OS 30 14 446), den Ansatz der Radnabe und den des äußeren Gelenkkörpers über die beiden Stirnseiten des inneren Lagerringes formschlüssig ir. Sinne einer Stirnverzahnung miteinander zu verbinden. £'me solche Stirn- verzahnung muß jedoch sowohl in Axial- als auch in Umfangsrichtung spielfrei sein, weil sonst die Zentrierung des Wälzlagers praktisch ausgeschlossen ist Zudem findet bei diesem Lösungsvorschlag nur ein einstückiger Lagerring Anwendung.
Angesichts der bei den beiden Lösungsvorschlägen bereits sichtbar gewordenen konstruktiven und anwendungstechnischen Grenzen hat sich die vorliegende Erfindung die Aufgabe gestellt eine Radlagereinheit zu schaffen, die aus zwei einzelnen fertigmontierten Bau gruppen besteht wobei die Stirnseite des äußeren Ge lenkkörpers zugleich dem Verspannen, dem Einstellen de. Spiels sowie dem axialen Fixieren des Lagers dient Darüber hinaus soll auch bei weitestgehend spanloser Herstellung des Gelenkes eine axial kurzbauende Ein heit geschaffen werden, die den hohen Anforderungen moderner Kraftfahrzeugtechnik gerecht wird.
Gelöst wird diese Aufgabe im wesentlichen durch folgende Merkmale:
1. Die Lagerungsanordnung ist aus zwei jeweils vorgefertigten Baueinheiten zusammengefügt nämlich
— dem Gleichlaufdrehgelenk und
— der Nabe mit auf einem Ansatz vormontiertem Wälzlager und Radträger,
2. die Stirnseite des Ansatzes der Nabe weist dabei zur Drehmomentübertragung axiale Vorsprünge auf, die in korrespondierende axiale Ausnehmungen an der Stirnseite des äußeren Gelenkkörpers
des Gleichlaufdrehgelenkes ohne Spiel in Umfangsrichtung eingreifen, während
3. die axialen Vorsprünge des Ansatzes in den Ausnehmungen so großes axiales Spiel aufweisen, daß die Stirnseite des Gleichlaufdrehgelenkes in Anlage an den inneren Lagerring des Wälzlagers kommt, das damit beim Anziehen der zentralen Schraube verspannt wird, und auf ein gewünschtes Lagerspiel einstellbar ist.
Eine derartige Ausbildung weist den bedeutenden Vorteil auf, daß sich durcn Zusammenfügen zweier unabhängig voneinander vormontierter Baugruppen eine kompakte, in Axialrichtung recht icurzbauende Lagerungsanordnung ergibt Eine solche Anordnung wiederum ist eine der Voraussetzungen, um überhaupt moderne, vorderradgetriebene Kraftfahrzeuge bauen zu können. Von Vorteil erweist sich zudem, daß infolge entsprechender konstruktiv-konzeptioneller Ausbildung das Zusammenwirken der beiden Baugruppen vor allem dadurch noch begünstigt wird, daß sich das zwischen ihnen notwendige Axialspiel ohne Schwierigkeiten, etwa Demontage von Bauteilen oddgL einstellen läßt Die zum Herstellen einer formschlüssigen Verbindung zwischen den beiden Baugruppen erforderlichen Elemente — Ausnehmungen einerseits und Ansätze andererseits — lassen sich ohne weiteres auf dem Wege spanloser Verformung, etwa durch Pressen, Stanzen, Prägen oder (Kalt-)Fließpressen fertigen.
Naheliegenderweise erschöpfen sich die Vorteile der vorgeschlagenen Erfindung nicht allein schon in den vorstehend erwähnten: Ein weiterer Vorteil bei der Lagerungsanordnung besteht vor allem auch in der Eignung der formschlüssigen Verbindung zum Obertragen des Drehmomentes von der Antriebsmaschine auf das den Vortrieb des Kraftfahrzeuges bewirkende Rad. Das notwendige Lagerspiel läßt sich dann über die Außenschulter des äußeren Gelenkkörpers einstellen, wenn der Innenring des Radiaxlagers zweiteilig ausgebildet ist
Dagegen übernimmt der äußere Gelenkkörper in dem Falle die Sicherung der axialen Fixierung, wenn ein einteiliger Innenring für das Radiaxlager Anwendung findet Dieser Vorteil macht sich deshalb angenehm bemerkbar, weil die formschiüssige Verbindung entsprechendes Spiel in axialer Richtung besitzt, währenddessen für das Übertragen des Drehmomentes eine zumindest annähernde Spielfreiheit in Umfangsrichtung gegeben ist.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungsweisen lassen sich den Unteransprüchen entnehmen.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele nach der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisch dargestellt. Dabei zeigt
F i g. 1 einen Vertikalschnitt durch eine mit einen? Gleichlaufdrehgelenk lösbar verbunden Radlagerung,
F i g. 2 eine Verbindung zwischen dem äußeren Gelenkkörper eines Gleichlaufdrehgelenkes end einem zur Radlagerung gehörenden Ansatz, ebenfalls im Vertk kaischnitt,
F i g. 3 eine weitere Ausführungsform einer Verbindung zwischen einem zur Radlagerung gehörenden Ansatz und äußerem Gelcnkkörper eines Gleichlaufdrehgelenkes,
F i g. 4 die in den F: |j. 2 und 3 dargestellten Ausbildungen in der Ansicht gemäß der Schnittlage in Fig. 1, wobei sich die obere Haltte der Figur (4a) auf F i g. 2 und die untere Hälfte der Figur(4b) auf Fig. 3 bezieht
Die in F i g. 1 dargestellte Radlagerung eines Motorfahrzeuges besteht im wesentlichen aus dem an der Radnabe angeordneten Ansatz 1, der die inneren Lagerringe 22 trägt Auf den inneren Lagerringen 22 sowie im 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 Gleichlaufdrehgelenk 5 ab-
to gewandten Seite einen Zentriersatz 6 zur Aufnahme einer — nicht dargestellten — Bremsscheibe. Das Gleichlaufdrehgelenk 5 weist einen äußeren Gelenkkörper 7 auf, dessen Inneres mit Rillen 8 versehen ist im Inneren des äußeren Gelenkkörpers 7 ist zudem ein innerer Gelenkkörper 9 angeordnet, welcher ebenfalls mit Rillen 10 versehen ist
Zwischen den Rillen 8 und 10 befinden sich Kugeln 11, die in Fenstern eines Käfigs 12 geführt sind und der Drehmomentübertragung dienen. Der innere Gelenkkörper 9 weist eine Bohrung auf, in äs eine Profilwelle ΐ3 mitieis Längsverzahnung od. dgl aufgenommen und gelagert ist Das Abdichten des Gleichlaufdrehgelenkes 5 erfolgt mittels eines Faltenbalges 14. Zwischen der Stirnseite 15 des äußeren Gelenkkörpers 7 und der Stirnseite la des Ansatzes 1 besteht eine mit 16 bezeichnete formschlüssige Verbindung. Diese dient der Drehmomentübertragung vom Gleichlaufdrehgelenk 5 auf den Ansatz 1. Im Zentrum der Stirnseite 15 des äußeren Gelenkkörpers 7 ist ebenfalls ein Ansatz 17 angeordnet, der eine mit Gewinde versehene Bohrung 18 aufweist In diese Bohrung !8 ist von der Seite der Radnabe 2 aus eine Schraube 19 eingedreht. Diese Schraube 19 ist von der Zentralbohrung 20 her zugänglich. Diese wiederum läßt sich durch die Mittelbohrung des Fahrzeugrades — nicht dargestellt — erreichen, so daß ein Lösen bzw. Montieren der Gelenkwelle mit dem Gleichlaufdrehgelenk 5 von der Fahrzeugaußenseite her ohne weiteres möglich ist.
Der äußere Gelenkkörper 7 besitzt eine Schulter 21, die an den ihr zugekehrten Lagerringen 22 des Radiaxlagetj anliegt Sie dient zugleich der gezielten Spieleinstellung des Gesamtlagers. Die Spieleinstellung wird deshalb möglich, weil zwischen der Stirnseite 15 des äußeren Gelenkkörpers 7 und der Stirnseite la des Ansatzes 1 ein mit 23 bezeichnetes Axialspiel in Gestalt eines Luftspaltes vorgesehen ist. Das Zentrieren des Gleichlaufdrehgelenkes 5 wird mittels des Ansatzes 17 in der dazu korrespondierenden Aufnahmebohrung 27 des Ansatzes 1 der Radnabe 2 bewerkstelligt.
so In Fig.2 ist eine Verbindung zwischen einem äußeren Gelenkkörper 7 und einem Ansatz 1 im Schnitt dargestellt Die formschlüssige Verbindung 16 ist hier in Gestal: von Axial-Vorsprüngen 24 und Axial-Ausnehmungen 25 ausgebildet Diese Vorsprünge und die zu ihnen korrespondierenden Ausnehmungen 2ά sowie die Stirnfläche 15 des äußeren Gelenkkörpers 7 weisen alle eine Spielfreiheit in Umfangsrichtung auf. Die Vorsprünge 24 wie auch die Ausnehmungen 25 lassen sich mittels spanloser Verformung, z. B. durch Kaltumformung od. dgl., direkt in den Werkstoff einbringen.
In Fig.3 ist eine ähnliche Ausführungsform ·νίε in F i g. 2 dargestellt. Der Unterschied besteh; bei F i g. 3 lediglich darin, daß die Axial-Ausnehmungen 25 als Durchgangsbohrungen ausgeführt sind, so daß auch bei
6j dieser Ausführungsfonn Spielfreiheit in Umfangsrichtung gewährleistet werden kann. Zwischen der Stirnfläche 15 des äußeren Gelenkkörpers 7 und dem Ansatz 1 ist wiederum ein Luftspalt vorgesehen.
Die F i g. 4 unterteilt sich in eine obere Hälfte F i g. 4a und in eine untere Hälfte F i g. 4b, wobei sich die F i g. 4a auf die Ansicht der F i g. 2 bezieht und die F i g. 4b auf das Ausführungsbeispiel nach Fig.3. Im äußeren Gelenkkörper 7 sind hier die Axial-Ausnehmungen 25 dar- 5 gestellt, welche dem formschlüssigen Verbinden zwischen dem äußeren Gelenkkörper 7 und dem Ansatz 1 dienen.
Bezugszeichenliste 10
1 Ansatz
ta Stirnseite vom Ansatz
2 Radnabe
2a Radträger is
3 äußerer Lagerring
4 Wälzkörper
5 Gleichlaufdrehgelenk
6 Zentriersitz für Bremsscheibe
7 äußerer Gelenkkörper 20
8 Rillen im äußeren Gelenkkörper
9 innerer Gelenkkörper
10 Rillen im innerer. Gelenkkörper
11 Kugeln
12 Käfig 25
13 Profilwelle
14 Faltenbalg
15 Stirnseite des äußeren Gelenkkörpers
16 formschlüssige Verbindung
17 Ansatz 30
18 Gewindebohrung
19 Schraube
20 Zentralbohrung
21 Schulter des äußeren Gelenkkörpers
22 innere Lagerringe 35
23 Axial-Spiel
24 Axial-Vorsprünge
25 Axiai-Ausnehmungen 27 Aufnahmebohrung
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
so
60

Claims (1)

Patentansprüche:
1. Lsgerungsanordnung einer fiber ein Gleichlaufdrehgelenk antreibbaren Radnabe am zugehörigen Radträger eines Motorfahrzeuges mit folgenden Merkmalen:
(a) Die Lagerungsanordnung besteht aus der Radnabe, einem Wälzlager und dem Gleichlaufdrehgelenk,
(b) die Radnabe und der innere Lagerring des Wälzlagers sind drehfest mit dem äußeren Gelenkkörper des Gleichlaufdrehgelenkes verbunden,
(c) der innere Lagerring wird zwischen Radnabe und äußerem Gelenkkörper mittels einer zentralen Schraube verspannt,
DE3116775A 1981-04-28 1981-04-28 Lagerungsanordnung einer über ein Gleichlaufdrehgelenk antreibbaren Radnabe Expired DE3116775C2 (de)

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