DE3141073A1 - Waelzlagereinheit fuer angetriebene oder nichtangetriebene raeder von fahrzeugen o.dgl. - Google Patents

Waelzlagereinheit fuer angetriebene oder nichtangetriebene raeder von fahrzeugen o.dgl.

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DE3141073A1 DE19813141073 DE3141073A DE3141073A1 DE 3141073 A1 DE3141073 A1 DE 3141073A1 DE 19813141073 DE19813141073 DE 19813141073 DE 3141073 A DE3141073 A DE 3141073A DE 3141073 A1 DE3141073 A1 DE 3141073A1
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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Wälzlagereinheit für angetriebene oder nichtangetriebene Räder von Fahrzeugen oder dgl., welche im Oberbegriff des Anspruches 1 angegeben ist.
Die Räder von Fahrzeugen, z. B-, Kraftfahrzeugen, werden herkömmlicherweise in Wälzlagern, welche auf einer Radachse montiert sind, gelagert. Beim Einbau solcher Wälzlager ist es notwendig, viele Paß- bzw. Sitzflächen für die Wälzlager auf der Radachse oder im Lagergehäuse bzw. in der Nabe des Rades vorzusehen, welche äußerst genau bearbeitet werden müssen. Dabei sind die Wälzlager bei ihrem Einbau mit einer bestimmten Spannung bzw.mit einem vorgeschriebenen Lagerspiel relativ schwierig einzustellen.
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" .L-J Ό Λ 3U1073
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In den letzten Jahren hat man deshalb zur Vereinfachung der Montage der Radlagerung vorgeschlagen, diese herkömmliche Lagerungsmethode zu ändern und eine Wälzlagereinheit einzubauen, welche sowohl das Wälzlager als auch die Radnabe umfaßt. Die fertig eingestellte Wälzlagereinheit kann direkt am Fahrgestell befestigt und das Rad kann am Befestigungsflansch des rotierenden Teils der Wälzlagereinheit befestigt werden. Mehrere solcher Ausführungen von Wälzlagereinheiten sind heutzutage bekannt.
Durch das britische Patent Nr. 1 519 048 ist z. B. eine Wälzlagereinheit bekannt geworden, welche einen rotierenden Lagerinnenring mit einem Flansch zur Befestigung, eines nicht-rotierenden (stillstehenden) Lageraußenringesund eines dazwischen angeordneten, aus zwei Reihen von kugeligen Wälzkörpern bestehenden Schrägkugellagers aufweist. Das Schrägkugellager ist mit einem einzigen Käfig für beide Reihen von Wälzkörpern ausgerüstet. Die Wälzlagereinheit besitzt übrigens auf jeder Seite des Lagerraumes zwischen dem Lageraußenring und dem Lagern innenring je eine Ringdichtung. Dabei hat die auf der Seite des Befestigungsflansches des Lagerinnenringes eingebaute Ringdichtung eine besonders ausgefallene, teuere Konstruktion, während die Ringdichtung auf der leichter zugänglichen Seite des Lagerraumes, die keinen Befestigungsflansch aufweist, durch eine konventionelle Dichtscheibe, die in eine Ringnut des Lageraußenringes elastisch eingeschnappt ist, gebildet ist.
Beim Zusammenbau dieser bekannten Wälzlagereinheit muß die sogenannte "Conrad-Methode" angewendet werden, d. h. der Lageraußenring und der Lagerinnenring müssen zunächst
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.:Λ.: :..: .:. 3Η-.107.3
in eine exzentrische Lage zueinander gebracht werden, damit die Wälzkörper in die Laufbahnrillen zwischen den Lageraußenring und den Lagerinnenring eingeführt werden können. Nach dem Einführen der Wälzkörper werden die beiden Ringe in konzentrische Lage zueinander gebracht, dann wird der Käfig von der dem Befestigungsflansch gegenüberliegenden Seite in den Lagerraum zwischen dem Lageraußenring und dem Lagefinnenring eingeschoben. Dabei ist notwendig, daß der Käfig als sogenannter "Schnappkäfig" für beide Reihen von Wälzkörpern ausgebildet ist, also eine relativ" komplizierte Konstruktion aufweist. Außerdem muß die Ringdichtung, welche auf der Seite des Befestigungsflansches eingebaut ist, aus einem äußerst elastischen empfindlichen Werkstoff hergestellt werden, damit diese eine exzentrische Verlagerung des Lageraußenringes relativ zum Lagerinnenring beim Einführen der Wälzkörper zwischen die beiden Lagerringe ohne schädliches Verquetschen des Werkstoffes der Ringdichtung zuläßt. Der Zustand deryRingdichtung auf der Seite des Befestigungsflansches des Lagerinnenringes kann nach dem Einführen der Wälzkörper wegen des störenden Befestigungsflansches nicht besichtigt und kontrolliert werden. Dabei ist zu berücksichtigen, daß die auf der Seite des Befestigungsflansches angeordnete Ringdichtung bereits vor dem Einführen der Wälzkörper am Lageraußenring befestigt sein muß. Auch ist es nicht möglich, einen einzelnen Käfig von der Seite des Befestigungsflansches aus erst nach dem Einführen der Wälzkörper zwischen den Lageraußenring und den Lagerinnenring axial in den Lagerraum einzuschieben und am Lagerinnenring oder Lageraußenring zu befestigen. Zwischen dem Befestigungsflansch und dem Lagerraum ist nämlich kein Platz vorhanden, der den Käfig vor dem Einführen der Wälzkörper aufnehmen könnte.
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.:.: ."· V .:. 3H1073
Seit langem sucht man nach einer besseren Methode für den Zusammenbau der Radlagereinheit, bei der eine preiswertere herkömmliche steife Ringdichtung, ζ. Β. eine einfache Dichtscheibe, in die Wälzlagereinheit auch auf der Seite des Befestigungsflansches eingebaut werden kann. Außerdem ist es im Falle eines zweireihigen Wälzlagers empfehlenswert, jeweils einen einzelnen Käfig für jede der beiden Reihen von Wälzkörpern einzubauen, was aber bei der bekannten Wälzlagereinheit infolge des störenden Befestigungsflansches des Lagerinnenringes nicht möglich ist.
Der in Anspruch 1 gekennzeichneten Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Wälzlagereinheit für angetriebene oder nichtangetriebene Räder von Fahrzeugen oder dgl.
der genannten Gattung zu schaffen, welche mit einfachen Mitteln zusammengebaut werden kann und welche auf der Seite des Befestigungsflansches des Lagerinnenringes eine den Lagerraum seitlich abdeckende Ringdichtung mit einer einfachen Form und einem relativ steifen Werkstoff aufweist.
Mit der Anordnung nach der Erfindung wird erreicht, daß die Ringdichtung und/oder ein Käfig für die Wälzkörper auf der Seite des Befestigung Qansches des Lagerinnen-* ringes erst nach dem Einführen der Wälzkörper zwischen dem Lageraußenring und dem Lagerinnenring bzw. am Lageraußenring eingebaut und festgesetzt werden kann. Am Befestigungsflansch sind nämlich Montageöffnungen vorhanden, durch die einfache Werkzeuge hindurchführbar sind. Mit diesen Werkzeugen können die Ringdichtung und der Käfig, die im Bereich des betreffenden Befestigungsflansches angeordnet sind, axial gegen den Lagerraum gedrückt
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und im T.fip.eraußeuring oder auf dem Lager innenring befestigt werden. Die McmtageöfEnungen dienen auch als Inspektionslöcher für die Käfige und/oder die betreffende Ringdichtung der Wälzlagereinheit. Dabei können auf beiden Seiten der Wälzlagereinheit gleichartige, relativ steife Dichtscheiben eingebaut werden, welche die Fertigung der Wälzlagereinheit wesentlich vereinfachen. Für den Fall, daß eine Bremsscheibe bzw. eine Bremstrommel am Befestigungsflansch des Lagerinnenringes befestigt wird, ist der Vorteil erzielt, daß nur wenig schädliche Wärme von der Bremsscheibe bzw. Bremstrommel zu den Wälzkörpe'rn der Wälzlagereinheit strömt, denn im Vergleich zu herkömmlichen Anordnungen hat der durch die Montageöffnungen unterbrochene Befestigungsflansch eine relativ kleine Berührungsfläche mit den Elementen der Bremse.
Im übrigen ist durch die Montageöffnungen eine bessere Luftkühlung der Wälzlagereinheit gegeben, da die kühlende Umgebungsluft in die Montageöffnungen des Befestigungsflansches eindringen kann und durch die Drehung des Befestigungsflansches bewegt wird. Schließlich wird auch wegen des nicht voll ausgebildeten, mit Montageöffnungen unterbrochenen Befestigungsflansches das Gewicht des Lagerinnenringes und damit das Gesamtgewicht der Wälzlagereinheit vorteilhaft verkleinert.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Die Anordnung nach Anspruch 2 bewirkt, daß bei einer Wälzlagereinheit mit zwei Reihen von Wälzkörpern nicht nur die Ringdichtung, sondern ein auf der Seite des Befestigungsflansches angeordneter Käfig erst nach dem
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Einführen der Wälzkörper in den Lagerraum zwischen dem Lageraußenring und dem Lagerinnenring axial einschiebbar ist. Es kann für jede der beiden Wälzkörperreihen ein einzelner Käfig eingebaut werden. Also ist nicht mehr notwendig, den Käfig als komplizierten zweireihigen Schnappkäfig auszubilden, der von der dem Befestigungsflansch gegenüberliegenden Seite, die ohne Befestigungsflansch ist, in den Lagerraum axial eingeschoben werden muß.
Dabei wird außerdem eine wirtschaftliche Fertigung der Wälzlagereinheit erreicht, weil eine relativ steife Ringdichtung der herkömmlichen billigen Konstruktion auch auf der Seite des Befestigungsflansches verwendet werden kann.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 3 bis 10 gekennzeichnet.
Die erfindungsgemäße Wälzlagereinheit für angetriebene oder nichtangetriebene Räder von Fahrzeugen oder dgl. wird in der nachfolgenden Beschreibung zweier Ausführungsbeispiele, die in den Zeichnungen dargestellt sind,, näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 einen teilweisen Längsschnitt durch eine Wälzlagereinheit ,
Fig. 2 eine Ansicht der Wälzlagereinheit von der Seite des Befestigungsflansches der in Figur 1 gezeigten Wälzlagereinheit und
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Fig. 3 eine Ansicht von der"Seite·des Befestigungs-
flansch.es einer abgeänderten Wälz lager einheit.
Mit 1 ist in Figur 1 der Lageraußenring einer Wälzlagereinheit bezeichnet, welcher in seiner Bohrung zwei Reihen von kugeligen Wälzkörpern 2 eines zweireihigen Schrägkugellagers aufweist. Der Lageraußenring 1 ist auf seiner Mantelfläche mit einem Ringflansch 3 versehen, welcher axial durchgehende Schraubenlöcher 4 zum Befestigen des Lageraußenringes 1 am Gestell (nicht gezeigt) eines Fahr-
zeuges besitzt. .
Die beiden Reihen von Wälzkörpern 2 laufen auf einem sich gegenüber dem Lageraußenring 1 drehenden Lagerinnenring 5·. Dieser Lag er innenring 5 ist mit dem Außenteil 6 eines Antriebgelenkes (nicht gezeigt) einstückig ausgebildet.
Auf seiner in der Zeichnung (Figur 1) linken Seite hat dieser Lagerinnenring 5 einen Befestigungsflansch 7, welcher mit axial durchgehenden, mit einem Gewinde versehenen Bohrungen 8 an seinem Umfang versehen ist. Diese Bohrungen 8 dienen der Befestigung eines Rades (nicht ge- zeigt)· am Befestigungsflansch 7. Der Befestigungsflansch 7 hat übrigens einen axial nach außen vorragenden ringförmigen Zentrieransatz 9 zum zentrischen Festhalten des Rades und/oder der Elemente einer Radbremse (nicht gezeigt) .
. Jede der beiden Reihen von Wälzkörpern 2 ist in einem einzelnen Käfig 10, der als an sich bekannter Schnappkäfig ausgebildet ist, eingebaut. Beim Zusammenbau der Wälzlagereinheit wird dieser Käfig 10 auf die Wälzkörper 2 der betreffenden Reihe axial in den Lagerraum zwisehen dem Lageraußenring 1 und dem Lagerinnenring 5 ein-
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.:Λ.; :- .i. 3UT073
geschoben und somit über die betreffende Reihe von Wälzkörpern 2 elastisch geschnappt. Scheibenförmige Ringdichtungen 11 ein und derselben Konstruktion sind auf jeder Seite der Wälzlagereinheit in eine Ringnut in der Bohrung des Lageraußenringes 1 eingesetzt. Diese Ringdichtungen 11 verhindern, daß Schmutz, Staub oder dgl. in das Innere der Wälzlagereinheit eindringen.
Wie in Figur 1 deutlich zu sehen, hat der Befestigungsflansch 7 von der gegenüberliegenden Stirnfläche des Lager außenringes 1 einen relativ großen Abstand D'. Auf diese Weise ist in axialer Richtung ein genügend großer Raum zur vorläufigen Aufnahme des Käfigs 10 und der auf dieser Seite eingebauten Ringdichtung 11 geschaffen, wenn die Wälzkörper 2 bei exzentrischer Lage des Lageraußenringes 1 relativ zum Lagerinnenring 5 in die seitlich geschlossenen Laufbahnrillen des Lageraußenringes und Lagerinnenringes 5 eingeführt werden. Der Käfig 10 als auch die Ringdichtung 11 der Seite des Befestigungsflansches 7 sind also während des Einführens der Wälz-
20. körper 2 auf dem Lagerinnenring 5 vom Lageraußenring 1 axial verschoben gehalten.
In Figur 2 ist besonders deutlich die Ausbildung des Befestigungsflansches 7 gezeigt, der mehrere axial durchgehende Montageöffnungen als am Umfang verteilte, radiale Aussparungen 14 des Befestigungsflansches 7 mit dazwischen angeordneten, sich radial erstreckenden Flanschabschnitten 12 aufweist. Die auf der Seite des Befestigungsflansches 7 eingebaute Ringdichtung 11 ist durch die Aussparungen 14 des Befestigungsflansches 7 leicht von außen erreichbar und über einen großen Teil ihres Umfanges mit Werkzeugen, welche durch die Aussparungen 14 axial hindurchgreifen, anfaßbar.
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Einer der Flanschabschnitte 12 weist zusätzlich zur Bohrung 8 noch eine Bohrung 13 zum Befestigen der Scheibenbremse oder der Bremstrommel auf. Die Bremsscheibe oder die Bremstrommel wird also nicht vollständig von der Wälzlagereinheit gelöst, wenn das Rad von der Wälzlagereinheit nach Lösen der Schrauben (nicht gezeigt) in den Bohrungen 8 abgenommen wird.
In Figur 3 ist eine abgeänderte Wälzlagereinheit gezeigt, bei der der Befestigungsflansch 7 als"Ringflansch ausgebildet ist. Hier sind als Montageöffnungen mehrere am Umfang verteilte, durch den Befestigüngsflansch axial hindurchgehende große Bohrungen 15 vorhanden. Durch diese Bohrungen 15 kann ein Werkzeug hindurchgesteckt werden, welches den auf der Seite des Befestigungsflansches 7 eingebauten Käfig 10 und die Ringdichtung 11 nach dem Einführen der Wälzkörper 2 zwischen den Lageraußenring 1 und den Lagerinnenring 5 gegen den Lagerraum axial verschiebt und somit den Käfig 10 über die Wälzkörper 2 schnappt bzw. die Ringdichtung 11 in die Ringnut in der Bohrung des Lageraußenringes 1 eindrückt.
Unter Zugrundelegung der Abmessungen der Wälzlagereinheit, wie sie in den Figuren 1, 2 und 3 dargestellt sind, kann eine Masse von 0,7 kg Stahl am Lagerinnenring 5 eingespart werden, dies im Vergleich zu einer Wälzlagereinheit mit herkömmlichem Befestigüngsflansch, der also außer den axial verlaufenden Bohrungen 8, 13 zum Befestigen des Rades und/oder der Bremsscheibe keine Montageöffnungen aufweist.
Die vorliegende erfindungsgemäße Wälzlagereinheit für angetriebene oder nichtangetriebene Räder von Fahrzeugen
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oder dgl. kann im Rahmen der Ansprüche konstruktiv abgeändert werden. Z. B. brauchen die Wälzkörper der WnIzlagereinheit nicht kugelig geformt zu sein. Vielmehr können diese auch bei entsprechender Ausbildung der seitlich geschlossenen Laufbahnrillen des Lageraußenringes und/oder Lagerinnenringes als Rollen mit balligen, zylindrischen oder kegeligen Mantelflächen ausgebildet sein.

Claims (10)

  1. Wälzlagereinheit für angetriebene oder nichtängetriebene Räder von Fahrzeugen oder dgl.
    Patentansprüche
    Wälzlagereinheit für angetriebene oder nichtangetriebene Räder von Fahrzeugen oder dgl., bestehend aus einem Lageraußenring (I), einem Lagerinnenring (5) mit mindestens einem auf einer Seite des Lagerinnenringes angeordneten, einstückigen Befestigungsflansch (7) für das Rad und/oder eine Scheibenbremse und im Lagerraum dazwischen in seitlich geschlossenen Laufbahnrillen des Lageraußenringes (1) und/ oder Lagerinnenringes (5) rollenden Wälzkörpern (2) sowie mindestens eine auf der Seite des Befestigungs flansches. (7) angeordnete, auf bzw. in den Lageraußenring (1) oder auf den Lagerinnenring (5) axial gegen den Lagerraum .aufschiebbare, diesen seitlich nach außen abdeckende Ringdichtung (11), dadurch gekennzeichnet, daß der in radialer Richtung sich über die Wälzkörper (2) erstreckenden Befestigungsflansch (7) des Lagerinnenringes (5) mit mindestens einer in der Nähe des Lagerraumes axial durchgehenden Montage- und Inspektionsöffnung (14) für die'im Bereich des betreffenden Befestigungsflansches (7) angeordnete Ringdichtung (11) und/oder Käfig (10) versehen ist.
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    .:Λ.: O-1 3U1073
  2. 2. Wälzlagereinheit nach Anspruch 1 mit zwei Reihen von Wälzkörpern (2), dadurch gekennzeichnet, daß jede der beiden Reihen von Wälzkörpern (2) in einem einzelnen Käfig (10) eingebaut ist, wobei zumindest der auf der Seite des bzw. der Befestigungsflansche (7) des Lagerinnenringes (5) angeordnete Käfig (10) über die Montageöffnung(en) (14) in den Lagerraum zwischen dem Lageraußenring (1) und dem Lagerinnenring (5) axial einschiebbar angeordnet ist.
  3. 3. Wälzlagereinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere axial durchgehende Montage- und Inspektionsöffnungen im Befestigungsflansch (7) des Lagerinnenringes (5) durch am Umfang verteilte, radiale Aussparungen (14) des Befestigungsflansches (7) mit dazwischen angeordneten, sich radial erstreckenden Flanschabschnitten (12) gebildet sind.
  4. 4. Wälzlagereinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die axial durchgehende(n) Montageöffnung (en) im Befestigungsflansch (7) des Lagerinnenringes (5) durch eine bzw. mehrere am Umfang angeordnete, durch den Befestigungsflansch hindurchgehende Bohrungen (15) gebildet sind.
  5. 5.. Wälzlager einheit nach Anspruch 2 und 3 oder 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der axiale Abstand (D) zwischen jedem Befestigungsflansch (7) und dem Lageraußenring (1) mindestens so groß wie die zusammengesetzte Breite von neben diesem Befestigungsflansch (7) angeordneten Käfig (10) und Ringdichtung (11) ist.
    -3-
    .:.:J O .L 31 Al
  6. 6. Wälzlagereinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Befestigungsflansch (7) des Lagerinnenringes (5) an seinem Umfang mit axial verlaufenden Bohrungen (8, 13) zum Befestigen des Rades und/oder der Bremsscheibe versehen ist.
  7. 7. Wälzlagereinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Lageraußenring (1) mit einem Ringflansch (3) zur Befestigung am Fahrgestell oder dgl. versehen ist.
  8. 8. Wälzlagereinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerinnenring (5) einstückig mit dem Außenteil (6) eines Antriebgelenkes ausgebildet ist,
  9. 9. Wälzlagereinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerinnenring (5) einen über den Befestigungsflansch (7) axial nach außen vorragenden ringförmigen Zentrieransatz (9) für das Rad und/oder die Scheibenbremse aufweist.
  10. 10. Wälzlagereinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf beiden Seiten des Lagerraumes je eine identisch ausgebildete, scheibenförmige Ringdichtung (11) in einer Ringnut des Lageraußenringes (1) oder in einer Ringnut des Lagerinnenringes (5) elastisch einschnappbar angeordnet ist.
DE3141073A 1980-11-06 1981-10-16 Wälzlagereinheit für angetriebene oder nichtangetriebene Räder von Fahrzeugen o.dgl. Expired DE3141073C2 (de)

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