DE3209690C1 - Lagerungsanordnung - Google Patents

Lagerungsanordnung

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DE3209690C1
DE3209690C1 DE3209690A DE3209690A DE3209690C1 DE 3209690 C1 DE3209690 C1 DE 3209690C1 DE 3209690 A DE3209690 A DE 3209690A DE 3209690 A DE3209690 A DE 3209690A DE 3209690 C1 DE3209690 C1 DE 3209690C1
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Werner Dipl.-Ing. 5200 Siegburg Krude
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GKN Automotive GmbH
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Uni Cardan AG
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    • F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/16—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
    • F16D3/20—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members
    • F16D3/22—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts
    • F16D3/223—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts the rolling members being guided in grooves in both coupling parts
    • F16D3/224—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts one coupling part entering a sleeve of the other coupling part and connected thereto by sliding or rolling members the rolling members being balls, rollers, or the like, guided in grooves or sockets in both coupling parts the rolling members being guided in grooves in both coupling parts the groove centre-lines in each coupling part lying on a sphere
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B27/00—Hubs
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60B35/18—Arrangement of bearings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K17/00—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/30—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles the ultimate propulsive elements, e.g. ground wheels, being steerable
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/16—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
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    • F16D2003/22326—Attachments to the outer joint member, i.e. attachments to the exterior of the outer joint member or to the shaft of the outer joint member

Description

dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsbasis für die Hinterschnittfreiheit der Rillen (3, 8) an der der Radnabe (1) zugewandten Seite angeordnet ist, daß die Öffnung (14) der Radnabe (!) an dieser Seite hinterschnittfrei gestaltet ist, daß die Kugeln (9) im Gelenkinnenraum durch ein an der maulförmigen Öffnung angeordnetes Abstützelement (12) abgestützt werden und daß die gekrümmten Rillen (8) des inneren Gelenkkörpers (7) und die Rillen (3) des äußeren Gelenkkörpers so verlaufen, daß die Verbindungslinie zwischen dem Krümmungsradiusmittelpunkt und dem Mittelpunkt der Kugel (9) verläuft und zur Drehachse des jeweiligen Gelenkkörpers (7) einen Winkel [ω] bildet, wobei der Winkel [ω] den arc sinus der Projektion des Krümmungsradiusmittelpunktes und den Mittelpunkt der Kugel (9) auf die senkrechte Ebene zur Drehachse des Gelenkes, dividiert durch die Krümmungsradiuslänge, kleiner oder gleich 85° beträgt.
2. Lagerungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Öffnung (20) der Radnabe (1) eine Verschlußkappe (15) angeordnet ist, die der Abstützung des Abstützelementes (12) dient, so daß das Abstützelement (12) geführt wird.
3. Lagerungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (20) der Radnabe (1) im Durchmesser größer oder gleich ist als der über dem Bahngrund (22) der Rillen (3) des äußeren Gelenkkörpers gemessene Hüllkreisdurchmesser (21) und daß das Abstützelement (12) eine in seiner Mitte angeordnete Bohrung (23) besitzt, die kleiner als der kleinste Durchmesser der Welle (11) ist.
4. Lagerungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlußkappe (15) fest, aber lösbar mit der Radnabe (1) verbunden und durch Sicherungsmittel fixiert ist.
5. Lagerungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Sicherungsmittel ein Sicherungsring (16) vorgesehen ist, der in einer Nut (17) des inneren Lagerringes (2) bzw. der Radnabe (1) angeordnet ist.
6. Lagerungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle (11) mit dem Gelenkinnenteil (7) unlösbar verbunden ist.
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Die Erfindung betrifft eine Lagerungsanordnung einer über ein Gleichlaufdrehgelenk antreibbaren Radnabe am zugehörigen Radträger eines Motorfahrzeuges mit folgenden Merkmalen:
(a) der äußere Lagerring ist zur Befestigung am Radträger vorgesehen,
(b) die Radnabe, der innere Lagerring und der äußere Gelenkkörper sind einteilig ausgebildet,
(c) das Gleichlaufdrehgelenk besitzt im äußeren und inneren Gelenkkörper hinterschnittfrei verlaufende Rillen zur Aufnahme der das Drehmoment übertragende Kugeln.
Es sind Lagerungsanordnungen bekannt, z. B. DE-PS 14 80 012, DE-OS 27 08 416, bei denen der äußere Gelenkkörper und der innere Lagerring als ein Bauteil ausgeführt ist. Diese Anordnung hat jedoch den Nachteil, daß die Rillen zur Aufnahme der Kugeln in Meridianebenen verlaufen. Ein solches Bauteil läßt sich nur unter Schwierigkeiten herstellen, da diese Art Rillen des äußeren Gelenkkörpers nur mit teueren spanabhebenden Fertigungsoperationen hergestellt werden können.
Ungünstig ist des weiteren, daß eine Montage bzw. Demontage von der Radnabe weg erfolgen muß. Dies . bedeutet, daß eine gegebenenfalls zum Austausch eines der Teile notwendige Demontage der Antriebswelle nur möglich ist, wenn die ganze Lagerungsanordnung aus den Kugelköpfen herausgenommen oder aber das Radlager selbst demontiert wird. Beides ist schwierig zu bewerkstelligen und daher aufwendig.
Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, eine Lagerungsanordnung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß die Antriebswelle von der Radnabenseite her ohne Schwierigkeiten montiert bzw. demontiert werden kann. Darüber hinaus soll die Radnabe zusammen mit dem inneren Lagerring und dem äußeren Gelenkkörper herstellungsmäßig so vereinfacht werden, daß eine spanlose Herstellung möglich ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Ausgangsbasis für die Hinterschnittfreiheit der Rillen an der der Radnabe zugewandten Seite angeordnet ist, daß die Öffnung der Radnabe an dieser Seite hinterschnittfrei gestaltet ist, daß die Kugeln im Gelenkinnenraum durch ein an der maulförmigen Öffnung angeordnetes Abstützelement abgestützt werden und daß die gekrümmten Rillen des inneren Gelenkkörpers und die Rillen des äußeren Gelenkkörpers so verlaufen, daß die Verbindungslinie zwischen dem Krümmungsradiusmittelpunkt und dem Mittelpunkt der Kugel verläuft und zur Drehachse des jeweiligen Gelenkkörpers einen Winkel [ω] bildet, wobei der Winkel [ω] den arc sinus der Projektion des Krümmungsradiusmittelpunktes und den Mittelpunkt der Kugel auf die senkrechte Ebene zur Drehachse des Gelenkes, dividiert durch die Krümmungsradiuslänge, kleiner oder gleich 85° beträgt.
Mit dieser Maßnahme wird erreicht, daß nach dem Entfernen der Bremsscheibe mit dem Rad die Verschlußkappe zusammen mit dem Sicherungsring demontiert werden kann, so daß anschließend genügend Raum zur Demontage der Antriebswelle nach außen, zur Seite der Radnabe hin, durch den äußeren Gelenkkörper hindurch vorhanden ist. Die Antriebswelle kann nach außen durchgezogen werden und Verschleißteile an der Gelenkwelle können somit schnell und billig ausgetauscht werden.
Des weiteren ist von Vorteil, daß der innere
Lagerring und damit der äußere Gelenkkörper nicht nur als ein Bauteil hergestellt werden können, sondern durch die Hinterschnittfreiheit der Rillen des äußeren Gelenkkörpers und der das Gelenk aufnehmenden Öffnung wird eine spanlose Fertigung z. B. durch Kaltfließpressen, Warmumformung oder dergleichen ermöglicht, so daß eine wirtschaftliche Herstellung gewährleistet ist. Dadurch, daß sich die Hinterschnittfreiheit an der der Radnabe zugewandten Seite befindet, wird die Demontage zur Radseite hin gewährleistet, denn nach Entfernen der Verschlußkappe und des Abstützelementes fallen zunächst die Kugeln aus dem Gelenk, so daß anschließend der innere Gelenkkörper zusammen mit der Welle ebenfalls zur Radseite hin herausgezogen werden kann.
Nach einem weiteren Merkmal ist vorgesehen, daß in der Öffnung der Radnabe eine Verschlußkappe angeordnet ist, die der Abstützung des Abstützelementes dient, so daß dieses geführt wird.
Die Verwendung einer Verschlußkappe bringt die Vorteile mit sich, daß die eigentliche Öffnung im inneren Lagerring sehr groß gehalten werden kann, da das Abstützelement mit der Verschlußkappe zusammenwirkt und auf dieser bei Winkelbewegungen des Gelenkes abgleiten kann. Außerdem läßt sich Spiel, welches aus der Herstellung resultiert, durch eine entsprechende Verschlußkappe ausgleichen, ohne daß hierzu besondere Maßnahmen notwendig sind.
Nach einem weiteren wesentlichen Merkmal ist vorgesehen, daß die Öffnung der Radnabe im Durchmesser größer oder gleich ist als der über dem Bahngrund der Rillen des äußeren Gelenkkörpers gemessene Hüllkreisdurchmesser, und daß das Abstützelement eine in seiner Mitte angeordnete Bohrung besitzt, die kleiner als der kleinste Durchmesser der Welle ist.
Damit jederzeit Zugang zum Gelenk sowie zur Antriebswelle gewährleistet ist, ist eine vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Lösung dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlußkappe fest, aber lösbar mit der Radnabe verbunden und durch Sicherungsmittel fixiert ist.
Nach einem weiteren Merkmal ist vorgesehen, als Sicherungsmittel ein Sicherungsring zu verwenden, der in einer Nut des inneren Lagerringes bzw. der Radnabe angeordnet ist.
Darüber hinaus ist vorgesehen, die Antriebswelle mit dem Gelenkinnenteil unlösbar zu verbinden.
Ein Ausführungsbeispiel ist in der — einzigen — Figur der Zeichnung dargestellt.
Die aus der Figur ersichtliche Radlagerung eines Motorfahrzeuges mit einem Gleichlaufdrehgelenk besteht im wesentlichen aus der Radnabe 1, an deren Enden die Befestigung des Rades oder der Bremsschei-
be vorgesehen ist. Die Radnabe 1 ist so ausgebildet, daß sie in ihrem den Lagerinnenring 2 bildenden und das Gleichlaufdrehgelenk aufnehmenden Ansatz direkt mit den Rillen 3 des äußeren Gelenkkörpers und mit den Rillen 4 des Lagerinnenringes 2 ausgebildet ist. Der Lagerinnenring 2 ist mit Rillen 4 zur Aufnahme von Wälzkörpern versehen, die des weiteren im Außenring 5 gehalten sind. Das Radlager ist über den Außenring 5 am zugehörigen Radträger 6 befestigt.
Das Gleichlaufdrehgelenk besteht aus dem inneren Gelenkkörper 7, in dessen Rillen 8 die der Drehmomentübertragung dienenden Kugeln 9 aufgenommen sind. Der innere Gelenkkörper 7 besitzt eine Bohrung 10, die über eine Keilverzahnung mit der Antriebswelle 11 drehfest zusammenarbeitet. An derjenigen Seite, an der die Rillen 3 und 8 des inneren und äußeren Gelenkkörpers eine mauiförmige Öffnung bilden, ist ein Abstützelement 12 vorgesehen. Dieses verhindert, daß die Kugeln 9 die Winkelhalbierende Ebene 13 während des Betriebes des Gelenkes verlassen. Die Öffnung 14 des inneren Lagerringes wird durch eine Verschlußkappe 15 abgeschlossen. Sie dient zugleich der Abstützung des Abstützelementes 12. Die Sicherung der Verschlußkappe 15 erfolgt über den Sicherungsring 16, der in der Nut 17 des inneren Lagerringes aufgenommen ist. Die Abdichtung des Gelenkes wird auf der einen Seite durch die Dichtungsmanschette 18 und auf der anderen Seite durch die Kappe 19 gewährleistet.
Bezugszeichenhste — Radnabe
1 — Lagerinnenring
2 — Rillen des äußeren Gelenkkörpers
3 — Rillen des inneren Lagerringes
4 — Außenring
5 — Radträger
6 — innerer Gelenkkörper
7 — Rillen des inneren Gelenkkörpers
8 — Kugeln
9 - Bohrung
10 — Antriebswelle
11 — Abstützelement
12 — Winkelhalbierende Ebene
13 — Öffnung
14 — Verschlußkappe
15 — Sicherungsring
16 - Nut
17 — Dichtungsmanschette
18 — Kappe
19 - Öffnung
20 — Hüllkreisdurchmesser
21 — Bähngrund
22 — Bohrung
23 — Abdichtung
24
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
- Leerseite -
ίrseite -
- Leerseite

Claims (1)

Patentansprüche:
1. Lagerungsanordnung einer über ein Gleichlaufdrehgelenk antreibbaren Radnabe am zugehörigen Radträger eines Motorfahrzeuges mit folgenden Merkmalen:
a) der äußere Lagerring ist zur Befestigung am Radträger vorgesehen,
b) die Radnabe, der innere Lagerring und der äußere Gelenkkörper sind einteilig ausgebildet,
c) das Gleichlaufdrehgelenk besitzt im äußeren und inneren Gelenkkörper hinterschnittfrei verlaufende Rillen zur Aufnahme der das Drehmoment übertragende Kugeln,
DE3209690A 1982-03-17 1982-03-17 Lagerungsanordnung Expired DE3209690C1 (de)

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