DE3202136C2 - Radlagereinheit - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Radlagereinheit für angetriebene oder nichtangetriebene Räder von Fahrzeugen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Die Räder von Fahrzeugen, insbesondere von Kraftfahrzeugen, werden herkömmlicherweise in Wälzlagern gelagert, welche ihrerseits auf einem Achsschenkelbolzen festgesetzt sind.

Bei einer derartigen Radlagerung müssen sämtliche Sitzflächen des Wälzlagers auf dem Achsschenkelbolzen und im Gehäuse bzw. Gehäuseansatz mit hoher Genauigkeit bearbeitet werden, damit die Wälzlager an Ort und Stelle (im Fahrzeug) mit der vorschriftsmäßigen Vorbelastung eingestellt werden können.

Um diesen umständlichen Einbau der Wälzlager zu vermeiden, ist vorgeschlagen worden, die herkömmliche Radlagerung durch Anwendung einer vollständigen Radlagereinheit, welche sowohl die Wälzlagerung als auch das am Fahrgestell zu befestigende Wälzlagergehäuse enthält, zu vereinfachen. Die Wälzlager dieser Radlagereinheit können von vornherein mit bestimmter Vorbelastung oder bestimmtem Spiel eingestellt werden, so daß die Montage der Radlagereinheit am Fahrgestell des Fahrzeuges wesentlich erleichtert wird.

Die Radfelge kann direkt am rotierenden Innen- bzw. Außenring der Radlagereinheit durch Schraubenbolzen oder dgl. befestigt werden. Mehrere Ausführungen solcher Radlagereinheiten sind bekannt

In der US-Patentschrift 37 57 883 ist zum Beispiel eine solche Radlagereinheit beschrieben, welche einen rotierenden Innenring mit einem radialen Befestigungsflansch für die Radfelge und einen feststehenden Außenring mit einem Befestigungsflansch zum Befestigen der Radlagereinheit am Fahrgestell aufweist. Die beiden Befestigungsflansche sind mit axial durchgehenden Befestigungslöchern versehen, welche auf einem gemeinsamen Teilkreisdurchmesser am Umfang angebracht sind. Der Innenring und der Außenring der bekannten Radlagereinheit sind in ihrem Querschnitt L-förmig geformt und durch ein zweireihiges Schrägkugellager drehbeweglich zueinander gehalten.

Diese bekannte Rsdlagereinheit hat sich ausgezeichnet bewährt. Eine vollständige Ausnutzung der Vorteile der bekannten Radlagereinheiten ist jedoch erst dann möglich, wenn die Radlagereinheit bei kleinstmöglichem Gewicht mit optimaler Sicherheit am Fahrgestell befestigt werden kann.

Bei der bekannten Radlagereinheit sind am Befestigungsflansch des Außenringes drei Befestigungslöcher im Umfangswinkel von etwa 90° voneinander vorgesehen. Außerdem ist ein Paar von Befestigungslöchern am Befestigungsflansch des Außenringes vorgesehen, damit das Gehäuse einer Bremsvorrichtung (Spreizbackenbrer.ise) mittels Schraubenbolzen, die in diese Befestigungslöcher eingreifen, am Befestigungsflansch des Außenringes befestigt werden kann.

Bei der bekannten Radlagereinheit werden Kippbelastungen am Rad durch ein einzelnes oberes Befestigungsloch und ein einzelnes unteres Befestigungsloch des Befestigungsflansches aufgenommen. Die Schraubenbolzen in diesen beiden Befestigungslöchern sind relativ hohen Belastungen ausgesetzt, denn diese allein müssen die Kippbelastungen des Rades aufnehmen, die aus axialen Anlaufbelastungen bei Kurvenfahrt und aus normalen Fahrstößen des Rades resultieren.

Andere Radlagereinheiten derselben Art weisen mehrere gleichmäßig am Umfang verteilte Befestigungslöcher am Befestigungsflansch auf. Bei diesen anderen bekannten Radlagereinheiten ist der Nachteil gegeben, daß der Befestigungsflansch an seinem gesamten Umfang relativ dickwandig ausgeführt werden muß und ein unerwünscht hohes Gewicht aufweist, so daß an der Radlagereinheit bei Fahrstößen und entsprechenden Verlagerungen des Rades verhältnismäßig große schädliche Massenkräfte wirksam sind.

Der in Anspruch 1 gekennzeichneten Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Radlagereinheit der genannten Art zu schaffen, welche eine relativ geringe Masse aufweist und dabei wirtschaftlich hergestellt werden kann, ohne daß die Sicherheit der Befestigung der Radlagereinheit am Fahrgestell durch die geringe Masse der Radlagereinheit verringert ist.

Mit der Anordnung nach der Erfindung wird erreicht, daß sowohl die Festigkeit der Radlagereinheit als auch die Festigkeit der mit dieser verbundenen Elemente, z. B. des mit dem Außen- oder Innenring verbundenen Ansatzes oder Lenkzapfengehäuses des Fahrgestelles, unter Beibehaltung ihres Gewichtes erhöht oder trotz Verringerung ihres Gewichtes beibehalten werden kann, denn die Angriffsstellen des Befestigungsflansches liegen dort, wo die Fahrkräfte des Rades auf den zugehörigen Ansatz mit hoher Sicherheit übertragen

werden. Dabei wirken auf den Befestigungsflansch und den mit diesem verbundenen Innen- bzw. Außenring der Radlagereinheit relativ geringe Beanspruchungen. Insbesondere werden Kippbelastungen des Rades (bei Kurvenfahrt) ohne Überbeanspruchung d<*s Befestigungsflansches und der an seinem Umfang angeordneten Befestigungsmittel auf das Fahrgestell übertragen.

Wegen der seitensymmetrischen Anordnung der Angriffsstellen der Befestigungsmittel am Befestigungsflansch kann die Radlagereinheit wirtschaftlich herge- |₀ stellt und einfach am Ansatz bzw. am Lenkzaptengehäuse des Fahrgestells montiert werden.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Mit dem Merkmal des Anspruchs 2 sind einfache Befestigungsmittel zum Befestigen des Innen- bzw. Außenringes am Fahrgestell des Fahrzeuges angegeben.

Die Maßnahmen nach den Ansprüchen 3, 4 und 5 zeigen vom Stand der Technik abweichende Maßnahmen zur Gewichtseinsparung am Befestigungsflansch des Innen- oder Außenringes der Radlagereinheit auf. Dabei kann das Gewicht der Radlagereinheit auf ein Minimum reduziert werden. Nach Maßgabe der Belastungs- und Festigkeitsrechnung kann nämlich überall dort Werkstoff eingespart werden, wo dieser für die Festigkeit des Befestigungsflansches und des mit diesem verbundenen Innen- oder Außenringes nicht notwendig ist.

Die vorliegende Erfindung wird in der nachfolgenden Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele, die in der Zeichnung dargestellt sind, näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch eine Radlagereinheit entlang der Linie A-A in F i g. 2 und

F i g. 2 eine Ansicht mit verschiedenen Ausführungen des Befestigungsflansches des Außenringes der Radlagereinheit nach Fig. 1.

In Fig. 1 ist ein Außenring 1 mit einem radialen Befestigungsflansch 2 dargestellt. Im Innern dieses Außenringes I ist der Innenring 4 über ein zweireihiges Schrägkugellager 3 drehbeweglich gehalten. Auf seiner in der Zeichnung F i g. 1 rechten Seite (Antriebsseite) ist der Innenring 4 mit der äußeren Hälfte 5 eines homokinetischen Gelenkes einstückig verbunden. Auf seiner in der Zeichnung linken Seite (Abtriebsseite) hat der Innenring 4 einen Befestigungsflansch 6, welcher an seinem Umfang mit Gewindelöchern 7 versehen ist. Diese Gewindelöcher 7 dienen der Befestigung der Radfelge (nicht gezeigt) des angetriebenen Rades mit Hilfe von geeigneten Befestigungsmitteln, z. B. Befestigungsschrauben.

In Fig. 2, Kreissektor a), ist die axial innere Seite des Außenringes 1 der in Fig. 1 dargestellten Radlagereinheit gezeigt. Am Umfang des Befestigungsflansches 2 sind vier Angriffsstellen 8 für Befestigungsmittel angeordnet, welche im vorliegenden Fall als durch den Befestigungsflansch 2 axial hindurchgeführte Befestigungslöcher ausgebildet sind. Diese Befestigungslöcher liegen auf einem gemeinsamen Teilkreisdurchmesser.

Sie sind jeweils paarweise in einem Umfangswinkel von «=30° relativ zur Vertikalen am Betestigungsflansch 2 angeordnet Die beiden oberen und die beiden unteren Befestigungslöcher stehen also in einem Umfangswinkel von nur 60° voneinander entfernt, wobei die Vertikale diesen Winkel halbiert Die entsprechenden Befestigungsmittel, z. B. Befestigungsbolzen (nicht gezeigt), greifen durch diese Befestigungslöcher (Angriffsstellen 8) hindurch und unterstützen sich gegenseitig, so daß axial und radial gerichtete Fahrkräfte des Rades des Fahrzeuges mit guter Sicherheit aufgenommen und weitergeleitet werden.

Die Ausführung des Befestigungsflansches 2 in F i g. 2, welche im Kreissektor a) dargestellt ist zeigt einen Befestigungsflansch 2, der an seinem radial äußeren Begrenzungsrand kreisförmig ausgebildet ist und auf seiner in der Zeichnung hinteren Seite zwei die Wandstärke des Befestigungsflansches 2 verkleinernde axiale Ausnehmungen 9 aufweist. Diese Ausnehmungen 9 sind im vorliegenden Fall symmetrisch zur vertikalen Achse der Radlagereinheit angeordnet und radial nach außen geöffnet.

Beim abgeänderten Ausführungsbeispiel des Kreissektors b) \n F i g. 2 ist der Befestigungsflansch 2 an seinem radial äußeren Begrenzungsrand ebenfalls kreisförmig ausgebildet. Hier ist jedoch auf der in der Zeichnung hinteren Seite des Befestigungsflansches 2 auf beiden Umfangsseiten jedes Befestigungsloches, also auch oben und unten, je eine die Wandstärke des Befestigungsflansches 2 verkleinernde axiale Ausnehmung 10 angebracht, die radial nach außen geöffnet ist.

Im Kreissektor c)in F i g. 2 ist der Befestigungsflansch 2 des Außenringes 1 an seinem radial äußeren Begrenzungsrand zwischen den Befestigungslöchern (Angriffsstellen 8) auf seinen beiden, der Vertikalen gegenüberliegenden Seiten mit je einer Ausnehmung 11 als Abweichung von der Kreisform versehen, welche radial nach innen gerichtet ist und den Durchmesser dieses Begrenzungsrandes verkleinert. Der äußere Begrenzungsrand des Befestigungsflansches 2 ist also nicht kreisförmig, sondern oval (ellipsenförmig) verlaufend ausgebildet.

Schließlich ist in F i g. 2 im Kreissektor d)e\ne weitere abgeänderte Ausführung eines Befestigungsflansches 2 gezeigt, bei der sowohl seitlich der vertikalen Achse der Radlagereinheit als auch oben und unten eine radial nach innen gerichtete Ausnehmung 12 als Abweichung von der Kreisform angebracht ist, welche den Befestigungsflansch 2 zwischen den Befestigungslöchern in seinem Durchmesser verkleinert. Der Befestigungsflansch 2 nimmt in bestimmten Umfangsbereichen in radialer Richtung einen relativ kleinen Bauraum ein, so daß die Unterbringung weiterer Radelemente, z. B. einer Bremsvorrichtung, keine Schwierigkeiten macht.

Die vorliegende Erfindung ist auf die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele nicht beschränkt. Vielmehr kann diese im Rahmen der in den Ansprüchen gekennzeichneten Merkmale abgewandelt werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Radlagereinheit für angetriebene oder nichtangetriebene Räder von Fahrzeugen, bestehend aus einem Innenring, einem Außenring und dazwischen umlaufenden Wälzkörpern, wobei mindestens der am Fahrgestell des Fahrzeuges zu befestigende Innen- bzw. Außenring mit einem radialen Befestigungsflansch versehen ist, der zur Gewichtsverringerung Abweichungen von der zylindrischen Scheibenform aufweist und an seinem Umfang auf einem gemeinsamen Teilkreis liegende Angriffsstellen für Befestigungsmittel hat, dadurch gekennzeichnet, daß vier Angriffsstellen (8) jeweils in einem Umfangswinkel & = 30° von der Vertikalen am Befestigungsflansch (2) angeordnet sind.

2. Radlagereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die «ngriffsstellen (8) des Befestigungsflansches (2) als axial durch diesen hindurchgeführte Befestigungslöcher für Schraubenbolzen als Befestigungsmittel ausgebildet sind.

3. Radlagereinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Befestigungsflansch (2) an seinem radial äußeren Begrenzungs- rand kreisförmig ausgebildet ist und zwischen den Angriffsstellen (8) mindestens eine die Wandstärke des Befestigungsflansches (2) verkleinernde axiale Ausnehmung (9 bzw. 10) auf einer oder auf beiden Seiten des Befestigungsflansches (2) besitzt.

4. Radlagereinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale(n) Ausnehmungen) (9 bzw. 10) radial nach außen geöffnet ist (sind).

5. Radlagereinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Befestigungsflansch (2) an seinem radial äußeren Begrenzungsrand zwischen den Angriffsstellen (8) mindestens eine den Durchmesser dieses Begrenzungsrandes verkleinernde radial nach innen gerichtete Ausnehmung (Il bzw. 12)aufweist.