DE3134914A1 - Radnabenverbindung fuer kraftfahrzeuge - Google Patents

Radnabenverbindung fuer kraftfahrzeuge

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DE3134914A1 DE19813134914 DE3134914A DE3134914A1 DE 3134914 A1 DE3134914 A1 DE 3134914A1 DE 19813134914 DE19813134914 DE 19813134914 DE 3134914 A DE3134914 A DE 3134914A DE 3134914 A1 DE3134914 A1 DE 3134914A1
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Description

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F-783O1 Poissy
Frankreich
Radnabenverbindung für Kraftfahrzeuge
Die ERfindung bezieht sich auf Radnabenverbindungen für Kraftfahrzeuge mit Vorderrad- oder Hinterradantrieb bei Einzelradaufhängung, bestehend aus einer Radscheibe, einem" Lager mit einem an der Radscheibe anliegenden inneren Laufring und einem äußeren Laufring, zwischen welchen Rollkö'rper angeordnet sind, und einem radial imlnneren des Lagers angeordneten Gelenk, dessen \ußenteil mit der Radscheibe und dem inneren Laufring des Lage rs fest verbunden ist .
Es iöt bekannt, daß bei.Fahrzeugen mit einzeln aufgehängten Antriebsrädern die Radnabenverbindung aus der eigentlichen Radscheibe, einem Lager und einem Gelenk besteht. Um den Knickwinkeldes Gelenks ohne eine übermäßige Verbreiterung des Fahrzeugs weitesgehend verkleinern zu' können, wird das Gelenk vorteilhafterweise radial im Inneren des Lagers angeordnet. Für gewöhnlich wird für eine derartige Radnabenverbindung ein einziges Bauteil verwendet, welches gleichzeitig die Rädscheibe, den inneren Laufring des Lagers und das Außenteil des Gelenks bildet. Der Einsatz eines solchen, mehrere Funktionen gleichzeitig erfüllenden Bauteils stellt folgende Probleme:
31349K
- Dieses Bauteil ist meist als einstückiges Gußteil hergestellt und besteht aus einem Werkstoff, der den an die Funktion eines "Lagers" gestellten Anforderungen genügen n.uß, also aus einem hochwertigen und somit kostspieligen Werkstoff;
- Dieses "Grund"-Bauteil ist aufgrund seines hohen Eigengewichts und seiner sehr unsymmetrischen Gestalt nicht gut in Serienfertigung herzustellen; außerdem weist es "iele Präzisionsmaße auf, was eine hohe Fehlgußquote bedingt; schließ lieh bedarf es, mehrerer Bearbeitungsgänge, wie Gewindeschneiden etc.,was seine Funktionszuverlässigkiit beeinträchtigt.
- Die sich bei Betätigung der Bremsen entv/ickelnde Wärme wird auf das gesamte Bauteil übertragen, insbesondere auf die der
Radscheibe benachbarten Teile wie innerer Laufring des Lagers und Außenteil des Gelenks, was der Funktion dieser beiden
Teile (Lager und Gelenk) sowie den jeweiligen Dichtigkeicseigenschaften sehr abträglich ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Nabenverbindung zu schaffen/ welche insbesondere die vorgenannten Schwierigkeiten ausräumt.
Zur Lösung dieser Aufgabe werden nach der Erfindung bei einer Radnabenverbindung der eingangs beschriebenen Art die Radscheibe und der innere Laufring des Lagers als zwei getrennte Bauteile ausgebildet, deren gegenseitige Anlage sich auf einen ringförmigen Bund mit verkleinerter radialer Abmessung beschränkt, wobei außerdem die axiale Anlagefläche zwischen dem Außenteil des Gelenks und dem inneren Laufring des Lagers klein gehalten wird.
Nach Merkmalen der Erfindung wird der Übergang des von der Radscheibe ausgehenden Wärmeflusses dadurch klein gehalten, daß zwischen der Radscheibe und dem inneren Lagerlaufring eine Beilegscheibe aus einem wärmedämmenden Material angeordnet ist, die zwischen der Radscheibe und dem inneren Lagerring als Trenn-
element wirkt;
- daß die Durchtrittsfläche für den Wärmefluß zwischen der Radscheibe und dem Außenteil des Gelenks klein gehalten wird.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Merkmalen der Unteransprüche.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben.
In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 bis 5 und
Fig. 7 und 8 jeweils einen axialen Schnitt durch verschiedene Ausführungsformen der Nabenverbindung nach der Erfindung,-
Fig. 6 einen Teilschnitt nach Linie 6-6 in Fig.
Fig. 1 zeigt eine Radnabenverbindung für ein Antriebsaggregat eines Kraftfahrzeuges mit Einzelradaufhängung. Diese Verbindung besteht im wesentlichen aus drei Einheiten, nämlich der Radscheibe 10, einem Gelenk 11, welches zwischen der Radscheibe und einer Transmissionswelle 12 eine Verbindung mit veränderlichem Winkel gewährleistet, und einem das Rad gegenüber dem Fahrzeughauptteil abstützenden Lager 13.
Das als Glocke .bezeichnete Außenelement 14 des Gelenks, im vorliegenden Fall ein" kugelgelagertes, sog..RZEPPA-Gelenk, ist einstückig mit der Radscheibe ausgebildet. Das Innenteil 15 des Gelenks ist mit der Transmissionswelle drehfest verbunden, wobei die Winkelstellung zwischen dem Innenteil und dem Außenteil unter Wahrung der Gleichgangeigenschaften der Kraftübertragung veränderlich ist.
Das Lager besteht aus einem auf einem Nabenträger befestigbaren äußeren Laufring 16 und einem inneren Laufring 17,zwischen welchen, .
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31349T4-
an sich bekannt, die Rollkörper -angeordnet sind.
Die Radscheibe weist auf ihrer dem Lager zugewandten Seite einen ringförmig vorspringenden Bund 10a auf, dessen den Ring 17 beaufschlagende Stirnfläche 1 eine verhältnismäßig geringe radiale Dicke in der Größenordnung von ca. 1 bis 2 mm aufweist. Die Verbindung zwischen dem inneren Ring 17 dos Lagers und der Radscheibe ist bei diesem Ausführungsbeispiel über eine Mutter 18 hergestellt, welche mit einem auf der Glocke 14 ausgebildeten Gewindeabschnitt 14a zusammenwirkt. Die Glocke ist außerdem,.auf ihrem Außenumfang mit Vertiefungen 14b, 14c ausgebildet, so daß sich die .axiale Berührungsfläche zwischen dieser Glocke und dem inneren Laufring- des Lagers auf zwei zylindrische Anlageflächen 14d, 14e geringer axialer Länge beschränkt. Außerdem wird durch die Vertiefung T4b die Durchtrittsfläche für den Wärmefluß zwischen der Radscheibe und der Glocke 14 verringert.
Fig. 2 zeigt eine Variante., bei der die Radscheibe 20 und der innere Laufring 21 des Lagers über eine Schweißnaht längs des Anlagebundes 22 miteinander verbunden sind, wobei das Schweißen nach beliebigen Verfahren durchführbar ist, z.B. im Elektronenstrahlverfahren, Laserverfahren, Preßschweißen etc. Die weiteren, mit den Bauteilen der ersten Ausführungsform identischen Bauteile werden hier nicht näher beschrieben. Bei der Variante nach Fig. 3 ist eine Scheibe 30 aus Isoliermaterial, z.B. auf Asbestbasis, zwischen Bund 31 der Radscheibe 32 und dem inneren Laufring 33 des Lagers·angeordnet, der hier geteilt in Form zweier nebeneinanderliegender Ringhälften. 33a, 33b ausgebildet ist. Vorzugsweise erstreckt sich die Dichtungsscheibe radial im wesentlichen über den Bund hinaus, und bildet somit zwischen der Radscheibe und dem Lager ein Trennelement. Die Verbindung dieses geteilten Innenrings und des die Radscheibe 32 bildenden Bauteils und dem Außenteil 34 des Gelenks ist hier durch einen in einer Nut 36 eingelegten Sicherungsring 3 5 hergestellt.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 ist das Gelenk 40 in Tripod-Bauart ausgelegt, dessen Außenteil 41 einstückig mit der Radscheibe 42 in Form einer Glocke ausgebildet ist, mit welcher ein Tripod-Element 43 verbunden ist. Dieses Tripod-Element trägt drehbar und gleitbar drei sphärische Rollkörper 44, welche in Wälzbahnen 45 kreisförmigen Profils in einem mit einer Transmissionswelle verbundenen tulpenförmigen Element 66 aufnehmbar sind. Der innere Laufring 47 des Lagers ist auch hier geteilt ausgebildet, und auch die im Bereich der axialen und radialen Anlage zwischen dem inneren Laufring und dem die Radscheibe bildenden Bauteil und dem glockenförmigen Außenteil· des Gelenks ist die gleiche allgemeine Anordnung wie in Fig. 1 gegeben, d.h. ein Anlagebund 48 geringer radialer Abmessung. Gleiches trifft auch für die Verbindung der einzelnen Bauteile zu.
Die Nabenverbindung nach Fig. 5 und 6 ist für ein ungelenktes Antriebsrad bestimmt, .was sich in bestimmten Merkmalen des Gelenks 60 ausdrückt, welches hier vorzugsweise einen gewissen axialen Gleitspielraum besitzen muß.
Dieses Gelenk ist mit Rollkörpern 61 ausgerüstet, und zwar mit zwei Rollkörpern, wenn es als nicht-homokinetisches Zweizapfengelenk ausgelegt ist und drei Rollkörpern, wenn es als Gleich- : ganggelenk in Tripod-Bauart ausgelegt ist. Wie aus Fig. 5 und 6 ersichtlich, weist die Radscheibe 62 einen axialen Ansatz auf, in welchem die Wälzbahnen 64 für die Rollkörper (Fig. 6) ausgebildet sind, wobei dieser axiale Ansatz im inneren Laufring 65 des Lagers aufnehmbar ist. Die Verbindung zwischen diesem Innenring und der Radscheibe wird in diesem Fail· z.B. durch eine Schweißnaht längs des Bunds 66a, 66b analog Fig.2-hergestellt. Bei dieser Variante ist auf der Radscheibe ein Bund 66a und auf dem inneren Lagerlaufring ein Bund 66b ausgebildet, die einander·über ihre Endflächen beaufschlagen. Der Bund kann aber auch gänzlich am Lagerring ausgebildet sein.
f. Ο» &
κ« · A 4 C)
Bei der Ausführungsform nach Fig. 7 ist die Radscheibe 80 auf ihrer Innenseite einerseits mit einem den inneren Laufring S2 des Lagers beaufschlagenden Bund 81 ausgebildet und andererseits mit Stirnverzahnungen 83, welche mit Gegenverzahnungen 84des Gelenkaußenteils 85 zusammenwirken.. Dieses Außenteil weist einen ■ axialen GEwindeschaft 86 auf, der sich durch eine Bohrung in der Radscheibe erstreckt und zur Verbindung mit der Radscheibe mittels einer Mutter 87 und einer Beilagscheibe 88 diene. Die axiale Berührungsflräche zwischen dem Außenteil· 8 5 und dein inneren Lagerlaufring 82 bleibt auf eine zylindrische Auflagefläche 89 geringer Länge beschränkt.
Das Gelenk ist hier kugelgelagert, wie im Zusammenhang mit Fig. 1 bereits beschrieben und bedarf daher keiner neuerlichen Erläuterung.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig . 8 ist die Radscheibe 9O ebenfalls mir einem ringförmigen Bund 91 ausgebildet, der al.= ■ Anlagefläche für den inneren Lagerlaufring 92 dient, welcher hier zweiteilig ausgebildet ist und auf seiner abgewandten Seite an einer radialen Schulter 92a des Teils 93 des hier in beliebiger 'Bauart auslegbaren Drehgelenks anliegt. Dieses Teil ist außerdem· mit einer zylindrischen Lagerfläche 94 zur Zentrierung gegenüber der Radscheibe ausgebild'et sowie mit axialen Verzahnungen 95, die mit Gegenverzahnungen 96 der Radscheibe zusammenwirken. Die Verbindung der einzelnen Bauteile erfolgt über einen mit einem'Innengewinde 98 des Gelenkaußenteils zusammenwirkenden Bolzen 97 und einer Beilagscheibe 99 zwischen dem Bolzen und der Radscheibe. ·
Allen Ausführungsformen ist das Merkmal gemein, daß sich die radiale Anlagefläche zwischen der Radscheibe und dem zugewandten inneren Lagerlaufring auf einen Bund verkleinerter radialer Abmessung von z.B. 1 bis 2mm beschränkt, der aber einen verhältnismäßig großen Durchmesser besitzt, da ja das Gelenk im
- 10 -
Inneren dieses inneren Laufrings angeordnet ist. Der mittlere Durchmesser dieses Bundes kann in der Größenordnung von 80 mm liegen, wobei sich eine Anlageflache von ca. 250 und
500 mm zwischen der Radscheibe und dem inneren Lagerlaufring ergibt.
Diese Anlageflache vermag Quer- und Biegekräften standzuhalten. Außerdem wird sie-unter sehr günstigen Bedingungen eingesetzt, denn ihr großer Durchmesser hat eine Verbesserung des Sitzes und der Verteilung des Anlagedrucks zwischen den beiden Bauteilen zur Folge. Diese verringerte Anlageflache bewirkt eine wesentliche Herabsetzung des Wärmeflußübergang:; zwischen der Radscheibe und dem zugewandten Lagerlaufring, wobei sich dieser Wärmeflußübergang durch eine oder zwei isolierende Zwischenstücke wie in Fig. 3 gezeigt, noch zusätzlich herabsenken läßt.. ·
Bei dieser Radnabenverbindung ergeben sich in allen ihren Varianten erhebliche Vorteile gegenüber dem Stand der Technik:
- Es lassen sich für jedes Bauteil die für die Anforderungen an die jeweils zu erfüllende Funktion geeignetenWerkstoffe verwenden, so daß für bestimmte Teile auch weniger hochwertige und damit weniger kostspielige Werkstoffe einsetzbai sind. .
- Die Bestandteile lassen sich· technisch problemlos mit den üblichen Fertigungsmitteln herstellen;
- wie bereits erwähnt, ist der Wärmefluß zwischen den einzelnen Bauteilen besser steuerbar;
- selbst ein mit ungeteiltem Innenring ausgebildetes Lager läßt sich symmetrisch vormontieren und daher mit breiteren Abmessungen auslegen;
- für ein mit geteiltem Innenring ausgebildetes Lager ergibt sich eine vereinfachte Dimensionierung und Fertigung.
- 11 -
Der Erfindung kommt insofern besondere Bedeutung zu, als sämtliche beschriebenen Vorteile ohne Beeinträchtigung anderer Merkmale erhältlich sind.
Leerseite

Claims (15)

  1. ■ B · η 19 *
    GLAENZER SPICER
    F-78301 Poissy
    Frankreich
    Radnabenverbindung für Kraftfahrzeuge
    Patentansprüche:
    adnabenverbindung für Kraftfahrzeuge,bestehend aus einer Radscheibe, einem Lager mit einem an der Radscheibe anliegenden inneren Laufring und einem äußeren Laufring-, zwischen welchen Rollkörper angeordnet sind, und einem radial im Inneren des Lagers angeordneten Gelenk, dessen Außenteil mit der Radscheibe und dem inneren Lagerlaufring fest verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Radscheibe (10) und der innere Lagerlaufring (17) als zwei getrennte Bauteile ausgebildet sind, deren gegenseitige Anlage auf einen ringförmigen Bund (10a) verkleinerter radialer Abmessung beschränkt ist und daß die axia'le Anlagefläche zwischen dem Außenteil (14;34;63) des Gelenks und dem inneren Lagerlaufring (16;33;65) verkleinert ausgebildet ist.
  2. 2. Radnabenverbindung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine mittels Vertiefungen (14b,14c) im Außenumfang des Aussenteils des Gelenks verringerte axiale Anlagefläche.
  3. 3. Radnabenverbindung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Bund eine radiale Dicke in der Größenordnung von 1 bis 2 mm und einen Durchmesser in der Größenordnung von 80 mm aufweist.
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  4. 4. Radnabenverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Radscheibe (31) und dem inneren Laufring (33) eine Scheibe (30) aus einem Material mit thermischen Isoliereigenschaften angeordnet ist.
  5. 5. Radnabenverbindung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe (30) als Trennelement zwischen der Radscheibe (32) und dem inneren Laufring des Lagers (33) ausgebildet ist. ■
  6. 6. Radnabenverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchtrittsfläche für den Wärmefluß zwischen der Radscheibe und dem Außenteil· des Gelenks verkleinert ausgebildet ist.
  7. 7. Radnabenverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Radscheibe einstückig mit dem Außenteil desGelenks ausgebildet ist.
  8. 8. Radnabenverbindung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Radscheibe (2O) und der innere Laufring (21) des Lagers über eine längs des Anlagebunds verlaufende Schweißnaht miteinander verbunden sind.
  9. 9. Radnabenverbxndung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Laufring (17;47) des Lagers über eine Schraubverbindung zwischen einer Mutter (18) und einem am Außenteil des Gelenks vorgesehenen Gewindeabschnitt (14a) gesichert ist.
  10. 10. Radnabenverbxndung nach einem.der Ansprüche 1 bis 7, da- . durch gekennzeichnet, daß der innere Laufring (33) des Lagers über einen in einer Nut (36) im Außenteil des Gelenks · aufnehmbaren elastischen Ring(36) gesichert ist.
    - 3 —
  11. 11. Radnabenverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da τ durch gekennzeichnet, daß die RAdscheibe, das Außenteil des GElenks und der innere Laufring des Lagers als drei getrennte Bauteile ausgebildet sind.
  12. 12. Radnabenverbindung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Radscheibe und dem Außenteil des GElenks eine Kupplung in Form von Stirnverzahnungen (83, 84) vorgesehen' ist»
  13. 13. Radnabenverbindung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Radscheibe und dem Außenteil des Gelenks eine Kupplung in Form axialer Verzahnungen (95, 96) vorgesehen ist. '
  14. 14. Radnabenverbindung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, da-ß die Verbindung zwischen der -Radscheibe und dem Aussenteil des Gelenks in Form einer Schraubverbindung zwischen einem als Bolzen (97) oder Mutter (87) ausgebildeten Gewindeelement und einem zusammenwirkenden GEgengewindeabschnitt(86; 98) auf dem Außenteil des Gele.nks vorgesehen ist.
  15. 15. Radnabenverbindung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Außenteil (93) des Gelenks mit einer radialen Schulter (92a) ausgebildet ist, an der der innere Laufring (92) des Lagers anliegt.
    intanvsSHe [■-liig. E. Eder
    y\\ßß8öhk9
    8 München 40, Eltaabethsfraße
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