DE3236634C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Radlagerung für die angetrie­ benen Räder von Kraftfahrzeugen, mit einem Radträger und einem zweireihigen Kugellager, welches einerseits zwei Innenlaufbahnen und andererseits einen mit der Federung des Fahrzeuges, insbesondere mit einem Achsschenkel, verbundenen einteiligen Außenring für die beiden Laufbahnen des zweireihigen Kugellagers aufweist, wobei die radseitige Innenlaufbahn des Kugellagers mit dem Rad­ trägerflansch einstückig ausgebildet ist und der Rad­ trägerflansch von einem rohrförmigen Zentrierstück getra­ gen wird.

Bei einer solchen, aus der GB-PS 12 98 552 bekannten Rad­ lagerung ist die gelenkseitige Innenlaufbahn dem Gelenk­ außenteil unmittelbar zugeordnet, so daß dieses aus einem für Kugellager geeigneten Material hergestellt sein muß. Ferner ist der Radträgerflansch fest mit dem rohrförmigen Zentrierstück verschweißt und daher ist die Einheit nur insgesamt austauschbar, also nicht servicefreundlich.

Aus der DE-AS 19 15 932 ist es an sich bekannt, die gelenk­ seitige Innenlaufbahn einem separaten Innenring zuzuordnen und auf einem Zentrierstück zu halten.

Die US-PS 29 06 558 betrifft eine Radlagerung, bei der eine der Innenlaufbahnen dem Gelenkaußenteil und die an­ dere einem separaten Innenring, der auf einem Fortsatz des Gelenkaußenteils aufgenommen ist, zugeordnet ist. Der separate Innenring wird durch eine Mutter verspannt. Das Gelenkaußenteil ist radseitig mit einer Stirnverzahnung versehen, an welcher das Fahrzeugrad unmittelbar mit einer entsprechenden Gegenverzahnung festlegbar ist. Das Rad ist zur Montage zunächst über eine Vorzentrierung auf die Verzahnung ausrichtbar. Die Zentrierung und Drehmoment­ übertragung wird nach der Befestigung über die zentrale Schraube ausschließlich von der Verzahnung übernommen.

Es wurden sogenannte Radlager der 3. und 4. Generation entwickelt, deren gemeinsame Besonderheit darin besteht, daß nur ein Innenring für die zwei Kugelreihen verwendet wird. Dadurch wird nämlich die notwendige Materialstärke innerhalb des Lagers reduziert, wodurch Platz zur Unter­ bringung eines Teils des Gleichlaufgelenkes, das sich im allgemeinen zum Rad hin verjüngt, frei wird. Mit einer solchen Lösung erreicht man jedoch bei weitem nicht mehr die maximale Füllung des Lagers mit Kugeln, wodurch die Kapazität und/oder die Lebensdauer im Verhältnis zu dem zur Verfügung stehenden Durchmesser erheblich verringert wird. Hinzu kommen auch andere Probleme, insbesondere bei der Abdichtung.

Es kann auch eine spürbare Vergrößerung des Durchmessers der Lagerringe in Betracht gezogen werden, wobei man die konventionelle Konstruktion mit zwei getrennten Innenrin­ gen beibehält. Diese Lösung ist jedoch bei weitem nicht optimal, weder von den Herstellungskosten noch vom Gewicht der gesamten Lagerung her.

Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrun­ de, eine servicefreundliche, d. h. demontierbare Radlage­ rung mit einem hohen Füllungsgrad des Lagers und einer guten Zentrierung der einzelnen Lagerbauteile zueinander zu erreichen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die gelenkseitige Innenlaufbahn als separater Innenring ausge­ bildet ist, der auf dem Zentrierstück gehalten ist, daß das Zentrierstück mit dem Radträgerflansch mittels einer Scheibe sowohl in Axial- als auch in Drehrichtung lösbar verbunden ist, wobei zur drehfesten Verbindung die Scheibe mit einer Stirnverzahnung, welche in eine Stirnverzahnung der Außenseite des Radträgerflansches eingreift, und mit einer axialen Innenverzahnung, welche in eine korrespon­ dierende Außenverzahnung des Zentrierstücks eingreift, versehen ist, und die Verzahnungen mit einer Verschluß­ schraube gegeneinander verspannt sind.

Von Vorteil bei dieser Ausbildung ist, daß die Zentrierung des gelenkseitigen Lagerinnenringes und des Radträger­ flansches mit dem mit diesem einstückigen anderen Lager­ innenring von der Drehmomentübertragung getrennt ist. Die Drehmomentübertragung erfolgt durch die von der Zentrie­ rung separierte Verbindungsscheibe und deren Verzahnungen sowie der des Radträgerflansches und der des Zentrier­ stückes. Beim Stand der Technik ist der der Drehmoment­ übertragung dienende Radträgerflansch auf einem Gewinde zentriert. Die Aufnahme auf einem Gewinde ist nicht für eine gute Zentrierung und Erzeugung eines guten Rundlaufes geeignet. Bevorzugt ist der gelenkseitige Innenring und der Radträgerflansch mit dem anderen Innenring auf das Zentrierstück aufgepreßt.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Verschlußschraube in das Zentrierstück einge­ schraubt ist. Sie dichtet dadurch auch gleichzeitig den Innenraum des Zentrierstückes, an den das Gelenkaußenteil angeschlossen ist, nach außen ab.

Zweckmäßigerweise ist ein Teil des Antriebsgelenkes mit dem rohrförmigen Zentrierstück verbunden. Alternativ kann jedoch das rohrförmige Zentrierstück selbst ein Teil des Gelenkes sein.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.

Diese zeigt einen Längsschnitt einer Lagerungsanordnung für ein angetriebenes Rad, wobei das Gelenk zum großen Teil nicht dargestellt ist.

Die dargestellte Lagerungsanordnung 1 dient bei einem Kraftfahrzeug mit Frontantrieb zur Lagerung eines (nicht dargestellten) angetriebenen und gelenkten Rades, das an einem Radträgerflansch 2 befestigt ist. Die Lagerung 1 enthält ein zweireihiges Schrägkugellager 3 und ein rohr­ förmiges Zentrierstück 4, an dem ein Tripode-Gleichlauf­ gelenk 5 mit axialer Sicherung (Festgelenk) befestigt ist.

Der Radträgerflansch 2 besitzt an seiner inneren Rand­ fläche einen rohrförmigen Ansatz 6, der sich vom Rad fort erstreckt und einen Innenring 7 des Kugellagers 3 bildet. Der andere Innenring 8 des Lagers ist ein davon getrenntes Bauteil und hat den gleichen Innendurchmesser. Das Lager 3 enthält einen einteiligen Außenring 9, der zwei axial nach außen gerichtete Laufbahnen aufweist und einen Flansch 10 zur Befestigung an einem mit Strichpunkten schematisch dargestellten und mit der (nicht dargestellten) Federung des Fahrzeuges verbundenen Achsschenkel 11 trägt.

Die Achse des Achsschenkels 11 verläuft ungefähr durch den Mittelpunkt des Gelenkes 5, der gegenüber dem Radträger 2 feststeht und auf der gemeinsamen Achse Y-Y des Radträgers 2 und des Kugellagers 3 liegt.

Das rohrförmige Zentrierstück 4 weist außen auf der Rad­ seite eine Verlängerung 12, einen mit den glatten Innen­ flächen des Radträgerflansches 2 und dessen Ansatzes 6 und des Innenringes 8 in Berührung stehenden Abschnitt 13, eine radiale Schulter 14, gegen die dieser Ring 8 anliegt, und einen erweiterten Öffnungsbereich 15 auf. An der ebe­ nen und radialen Stirnfläche 16 des Öffnungsbereiches 15 ist eine Muffe 17 mit ihrer Stirnfläche anliegend ange­ schweißt, die das Außenteil des Gelenkes 5 bildet. In der Innenfläche dieser Muffe 17 sind die äußeren Enden der drei Zapfen 18 der Tripode befestigt, während die Tulpe des Gelenks 5 mit einer Antriebswelle verbunden ist. Ein Faltenbalg 21, der das Gelenk 5 abdichtet, verhindert das freie Ende des Gelenkbereiches 17 mit der Welle.

Zur Montage der Lagerung 1 wird der Ring 8 bis zum An­ schlag gegen die Schulter 14 auf das Zentrierstück 4 auf­ gepreßt; eine erste Kugelreihe wird mit ihrem Käfig und ihrer Dichtung eingesetzt; der Außenring 9 wird einge­ führt; die zweite Kugelreihe wird mit ihrem Käfig und ihrer Dichtung eingesetzt; der Radträgerflansch 2 und die damit einteilige Innenlaufbahn 7 wird bis zum Anschlag des Ansatzes 6 gegen den Ring 8 auf das Zentrierstück 4 aufge­ preßt. Dann wird auf den Vorsprung 12 des Zentrierstückes 4 eine Verbindungsscheibe 22 aufgeschoben.

Die Verbindungsscheibe 22 weist auf einer Seite eine Radi­ alverzahnung 23 auf, die in die entsprechende, an der Außenfläche des Radträgerflansches 2 vorgesehene Ver­ zahnung 34 eingreift. Die Scheibe 22 hat einen L-förmigen Querschnitt und weist neben der Stirnverzahnung 23, die in die Verzahnung 24 eingreift, auch eine axiale Innenver­ zahnung 26 auf, die mit der entsprechenden, an der Verlän­ gerung des Zentrierstückes 4 vorgesehenen Verzahnung 27 zusammenarbeitet. Die Scheibe 22 ist axial mit einer Verschlußschraube 28 gesichert, die soweit in das Ende des Zentrierstückes 4 eingeschraubt wird, bis die gewünschte Vorspannung des Kugellagers 3 erreicht ist. Die Verschuß­ schraube 28 dichtet ferner das Zentrierstück 4 ab.

Man erkennt, daß nur zwei Metallschichten unterhalb des Kugellagers 3 notwendig sind, nämlich die des Ringes 7 oder 8 sowie die des rohrförmigen Zentrierstückes 4. Bei einem vorgegebenen Nutzdurchmesser des Lagers 3 steht dadurch innerhalb dieses Lagers viel Raum zur Verfügung, wodurch der Mittelpunkt des Gelenkes 5 im Vergleich zu herkömmlichen Anordnungen näher an die Belastungsebene des Rades gebracht werden kann, wobei gleichzeitig Gewicht eingespart wird, die Kosten gesenkt werden und eine aus­ reichende Zentrierung des Radträgers 2 und des Kugellagers 3 sichergestellt wird.

Bemerkenswert ist auch, daß die erfindungsgemäße Lagerung mit jeder Art von Antriebsgelenk kompatibel ist. Wenn das zu übertragende Drehmoment klein ist, kann sogar eine vollständige Unterbringung des Gelenkes innerhalb des Zentrierstückes 4, das dann zusätzlich die Funktion des Gelenkaußenteils 17 übernimmt, in Betracht gezogen werden.

Die Lagerung ist durch ihre leichtere Herstellung in Groß­ serie sowie durch ihre schnelle Demontage-Möglichkeit, insbesondere wenn, wie dargestellt, das Gelenk 5 infolge seines Außendurchmessers nicht durch den Achsschenkel 11 hindurchbewegt werden kann, vorteilhaft.

Claims (2)

1. Radlagerung für die angetriebenen Räder von Kraftfahr­ zeugen, mit einem Radträger und einem zweireihigen Kugellager, welches einerseits zwei Innenlaufbahnen und andererseits einen mit der Federung des Fahr­ zeuges, insbesondere mit einem Achsschenkel, ver­ bundenen einteiligen Außenring für die beiden Lauf­ bahnen des zweireihigen Kugellagers aufweist, wobei die radseitige Innenlaufbahn des Kugellagers mit dem Radträgerflansch einstückig ausgebildet ist und der Radträgerflansch von einem rohrförmigen Zentrierstück getragen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die gelenkseitige Innenlaufbahn als separater Innenring (8) ausgebildet ist, der auf dem Zentrier­ stück (4) gehalten ist, daß das Zentrierstück (4) mit dem Radträgerflansch (2) mittels einer Scheibe (22) sowohl in Axial- als auch in Drehrichtung lösbar verbunden ist, wobei zur drehfesten Verbindung die Scheibe (22) mit einer Stirnverzahnung (23), welche in eine Stirnverzahnung (24) der Außenseite des Radträ­ gerflansches (2) eingreift, und mit einer axialen Innenverzahnung (26), welche in eine korrespondierende Außenverzahnung (27) des Zentrierstücks (4) eingreift, versehen ist, und die Verzahnungen (23, 24; 26, 27) mit einer Verschlußschraube (28) gegeneinander verspannt sind.

2. Radlagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlußschraube (28) in das Zentrierstück (4) eingeschraubt ist.