DE3246632A1

DE3246632A1 - Radachsenanordnung

Info

Publication number: DE3246632A1
Application number: DE19823246632
Authority: DE
Inventors: Gerald A. 46805 Fort Wayne Ind. Wuest
Original assignee: Dana Inc
Current assignee: Dana Inc
Priority date: 1981-12-28
Filing date: 1982-12-16
Publication date: 1983-07-07
Also published as: JPS58116203A; FR2518934A1; BR8206834A; GB2112500A; GB2112500B

Description

PATENTANWÄLTE;

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DR.-ING. R. DÖRING _ /, _ DIPL.-PHYS. DR. J. FRICKE

BRAUNSCHWEIG MÜNCHEN

DANA CORPORATION
P.O.Box 1000
Toledo. Ohio 43697

"Radachsenanordnung¹¹

Die Erfindung betrifft eine Radachsenanordnung mit einem axial und drehmäßig festen Tragteil mit-in diesem axial fest angeordneten Drehlager für eine Achsspindel, an dessen außenliegendem Ende eine Radnabe befestigt ist.

Die neue Radachsenanordnung bezieht sich vor allem auf angetriebene Radachsen von Kraftfahrzeugen. Bei solchen Radachsen- -4 anordnungen sind konische oder schrägliegende, Rollenlager innerhalb einer Radnabe angeordnet, die ihrerseits an einem Querglied oder Tragteil des Fahrzeuges, z.B. dem "Achsgehäuse, befestigt ist. Innerhalb der Lageranordnung ist eine Aehsspindel drehbar angeordnet, auf der das Laufrad in üblicher Weise mittels Bolzen und' Muttern befestigt ist. Die Radachse weist einen innenverzahnten Abschnitt auf, durch den·eine Achswelle mit entsprechender Außenverzahnung ragt. Eine Verriegelungs- oder Achsmutter ist typischerweise am Ende des verzahnten Abschnittes der zum Antrieb^dienenden Achswelle vorgesehen, um die Achswelle an der Achsspindel axial festzulegen.

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Es ist allgemein bekannt, daß die verzahnten Achswellen von derartigen Radachsenanordnungen- relativ hohen Belastungen ausgesetzt sind. Es kann daher passieren, daß derartige Achswellen gelegentlich brechen:. Dies führt zu einem Verlust des verzahnten Endes der Achswelle zusammen mit der Verriegelungsmutter. Da die Achsspindel mit der Achswelle allgemein nur über die Achsmutter verbunden ist, führen die an der Achsspindel wirkenden Kräfte, die durch das· Laufrad erzeugt werden, häufig dazu, daß sich das Rad und die Radspindel vom Fahrzeug lösen. Vom Sicherheitsstandpunkt aus sind daher die bekannten Radachsenanordnungen nicht zufriedenstellend, da bei Achswellenbruch das Laufrad verlorengehen kann.

Es ist Aufgabe der Erfindung eine Radachsenanordnung der eingang näher bezeichneten Art so weiterzubilden, daß die aufgezeigten Probleme nicht auftreten können und selbst bei Bruch der Achswelle ein Radverlust nicht zu befürchten ist, so daß die Radachsenanordnung eine wesentlich-größere Sicherheit bieten kann. ' ■ ■ ■

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine formschlüssig wirkende Verriegelungseinrichtung vorgesehen ist, mittels der die Achsspindel an dem Drehlager zur Unterbindung axialer Bewegungen zwischen dem Tragteil und der Achsspindel festlegbar ist. Diese Verriegelungseinrichtung ist auch noch wirksam, wenn ein Teil des verzahnten Abschnittes der Achswelle zusammen mit der Achsspannmutter durch Wellenbruch verlorengehen sollte. Durch die Verriegelungseinrichtung

BAD ORfGlNAL

ist die Radspindel mit der Achswelle unabhängig oder zusätzlich zu einer Achsspannmutter gegen relative axiale Bewegung gesichert, so daß das Fahrzeug auch beim Wegbrechen des verzahnten Endes der Achswelle noch sicher weiterhin gefahren werden kann, bevor eine Reparatur durch Austausch der Achswelle vorgenommen werden muß.

Vorteilhafterweise besteht die Achsspindel aus,einem hohlen Spindelteil und einer durch, diesen ragenden und durch ■Wellenverzahnungen mit diesem drehfest verbundenen Achswelle, wobei der Tragteil eine Radnabe aufweist, in der vorteilhafterweise das Drehlager zwischen der Nabe und dem Spindelteil angeordnet ist. Der hohle Spindelteil kann einen außenliegenden Flansch 15 zur Montage des Laufrades aufweisen und weist Innenverzahnung auf, die mit der äußeren Wellenverzahnung der Achswelle in Eingriff steht. Beide Teile können in üblicher Weise durch eine äußere Achsmutter miteinander fest; verspannt sein. Die Verriegelungseinrichtung liegt axial ■ innerhalb also auf der von der Achsmutter abgewandten Seite der in Eingriff stehenden Wellenverzahnungen, so daß beim Wegbrechen eines verzahnten Abschnittes, der Achswelle die .· Funktion der Verriegelungseinrichtung nicht beeinträchtigt wird. Bevorzugt liegt die Verriegelungseinrichtung im inneren axialen Bereich bezogen auf das Drehlager. Bevorzugt weist die Verriegelungseinrichtung einen Spannring auf, der formschlüssig mit der Achsspindel, insb. dem hohlen Spindelteil und dem Drehlager in 'Eingriff steht und jede relative Bewegung zwischen der Achsspindel und dem Drehlager verhindert.

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Für die Funktion der Verriegelungseinrichtung ist es wesentlich, daß diese nicht während des normalen Betriebes durch Verschleiß ihre Funktionssicherheit verliert. Um dies auszuschließen ist vorteilhafterweise zwischen der Achsspindel und dem Achslager ein Abstandsring in Anlage mit diesen beiden Teilen vorgesehen, der die Spannkräfte zwischen den Teilen aufnimmt, während der Schnappring in dem von dem Abstandsring überbrückten Bereich zwischen Achsspindel und Achslager angeordnet ist. Dadurch wird der Spannring weitgehend entlastet und einer übermäßigen Abnutzung entzogen. Er behält also auch bei langen Betriebszeiten seine Zuverlässigkeit und Wirksamkeit bei. Erst wenn durch Wegbrechen des verzahnten Endes der Achswelle die Spannwirkung der Spannmutter entfällt muß der Schnappring die axialen Kräfte aufnehmen, was er ohne weiteres für eine ausreichend lange Zeit bis-zum Austausch der gebrochenen Achswelle leisten kann. · ·

Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer schematischen Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel der Radachsenanorndung näher erläutert.

Die einzige Figur zeigt die Radachsenanordnung gemäß der Erfindung im axialen Schnitt.

Die Radachsenanordnung 10 gemäß der Figur ist auf einem Querglied 12, z.B. dem Achsgehäuse eines Fahrzeugs., angeordnet. Die Radachsenanordnung 10 umfaßt eine Radnabe 17, die an dem Querglied 12 mittels Bolzen 19 befestigt ist. Zwei entgegengesetzt geneigte Rollenlager bilden das Drehlager 14, das

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innerhalb des ringförmigen Teils-der Radnabe 17 axiale festgelegt ist. Innerhalb des Drehlagers (14) ist eine Achsspindel 16 montiert, die sich von der Radnabe aus axial nach außen erstreckt und außen einen Flansch 15 aufweist, auf dem das Rad 28 montiert werden kann. In der bevorzugten Ausführungsform erstreckt sich durch den hohlen Spindelteil eine Achswelle 18, wobei der hohle Spindelteil und die Achswelle über Innenverzahnung 20 bzw. Außenverz'ahnung 22 in Dreheingriff stehen. Eine solche Art von Mitnehmerspindel ermöglicht ein direktes Mitdrehen des Laufrades 28 mit der treibenden Achswelle 18. Die Achswelle 18 umfaßt ein inneres Jochelement 26, das bei 40 Teil einer Universalwellenkupplung (nicht gezeigt) bildet. Am entgegengesetzten oder äußeren Ende der Achswelle 18 ist eine Verriegelungsmutter 24 vorgesehen, um den hohlen Spindelteil und die Achswelle axial aneinander festzulegen. Das Laufrad 28 ist an der Achsspindel 16 mittels Bolzen oder Nieten 30 befestigt, welche außerdem zur Unterstützung einer Bremstrommel 70 dienen.

Es ist ersichtlich, daß eine typische Radachsenanordnung dieser Art einen Achswellenbruch, z.B. an der Bruchlinie 46 vergegenwärtigen muß. Dies würde zu einem Verlust der. Spanmnutter 24 sowie des abgebrochenen Teils der Achswelle¹ 18 außerhalb . der Bruchstelle 46 führen. Der Verlust der Spannmutter 24 hat dann zur Folge, daß die Achsspindel '16 auf dem Lager 14 frei nach außen wandern kann, so daß schließlich die Achsspindel, die Bremstrommel und das Laufrad selbst sich von dem Fahrzeug lösen können, was zu einer hohen Gefahr führt.

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Um dies zu verhindern und das Laufrad mit den zugehörigen Teilen auch bei Bruch der Achswelle sicher am Fahrzeug zu halten ist eine Verriegelungseinrichtung 50 vorgesehen. Damit diese bei einem Bruch an der Achswelle nicht in ihrer. Wirkung beeinträchtigt wird, ist diese Verriegelungseinrichtung 50 im bevorzugten und dargestellten Ausführungsbeispiel innerhalb des Drehlagers 14 vorgesehen. ■ . . ., .

Die Verriegelungseinrichtung 50 ist so ausgebildet, daß sie jede axiale Bewegung der Achsspindel 16 .auch bei Bruch der Achswelle verhindert. Zu diesem Zweck- ist bei dem Ausführungsbeispiel eine Nut 32 an der äußeren Umfangsfläche 42 eines innenliegenden Bereiches des hohlen Spindelteils vorgesehen. Die Nut 32 dient zur Aufnahme eines Schnappringes 34, dessen Außenseite an der inneren Stirnfläche des inneren Lagerringes des Drehlagers 14 anliegt. Alternativ dazu könnte die Nut 32 auch direkt unter dem inneren Laufring 36 des Drehlagers 14 liegen, wobei eine entsprechende Schnappringnut auch in dem inneren Laufring 36 vorgesehen ist. Bei beiden Ausführungsforraen liegt der Schnappring direkt neben einem Abschnitt des Drehlagers 14.

In der gezeigten bevorzugten Ausführungsform ist jedoch ein ringförmiges Abstandsglied 38 vorgesehen. Dieses ringförmige Abstandsglied weist einen Bereich auf, der sich an die nach innen weisende Seite des inneren Laufringes 36 legt, wobei das Abstandsglied 38 als überbrückung zwischen dem Drehlager 14 und dem inneren Teil 26 der Achswelle 18 dient, so daß beide Teile über die Spannmutter 24 fest gegeneinander verspannt

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werden können, wobei das Abstandsglied 38' cjiese Spannkräfte aufnimmt und überträgt und gleichzeitig den Schnappring 34 von diesen Spannräfgten bei normalem Betrieb freihält. Dadurch werden alle Spannkräfte und Verschleißeinflüsse weitgehend von dem Schnappring 34 fern gehalten. Der Schnappring 34 ist dabei in einem Bereich angeordnet, der in axialer Richtung durch das Abstandsglied 38 überbrückt wird.

Der Schnappring 34 erhält dadurch eine hohe wirksame Lebensdauer, was die Sicherheit der Verriegelungseinrichtung wesentlich erhöht.

Der hohle Spindelteil kann eine nach innen weisende Schulter 60 aufweisen, welche die nach außen gerichtete axiale Bewegung des Lagers 14 bei Auftreten eines Achswellenbruches beschränkt,

Aufgrund der neuen Anordnung wird sichergestellt, daß bei Auftreten eines Bruches entlang der Bruchlinie 46 der Achswelle 18 zwar der Bruchteil und die Spannmutter verlorengehen können, jede, nach außen gerichtete Bewegung der Achsspindel 16 jedoch durch das Zusammenwirken der. Achsspindel 16, des Schnappringea 34 und des iJrylilagers 14 zuverlässig ausgeschlossen wird.

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Claims

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DR.-ING. R. DÖRING DIPL.-PHYS. DR. J. FRICKE

BRAUNSCHWEIG MÜNCHEN

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\1. jRadachsenanordnung mit einem axial und drehmäßig festen Tragteil mit in diesem axial fest angeordnetem Drehlager für eine Achsspindel, an deren außenliegendem Ende eine Radnabe befestigt ist, dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t, daß eine formschlüssig wirkende Verriegelungseinrichtung vorgesehen ist, mittels der die Achsspindel (T6) an dem Drehlager (14) zur Unterbindung axialer Bewegungen zwischen dem Tragteil(12) und der Achsspindel (16) festlegbar ist.
2. Radachsenanordnung nach Anspruch T, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsspindel (16) einen hohlen Spindelteil und eine durch diesen ragende und durch Wellenverzahnungen (20,22) mit diesem drehfest verbundenen Achswelle (18) aufweist.
3. Radachsenanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragteil (12) eine Radnabe (17) aufweist, in der das Drehlager (14) zwischen Nabe (17) und' Spindelteil angeordnet ist.
4. Radachsenanordnung nach Anspruch 3, dadurch g e k e η η — zeichnet, daß die Verriegelungseinrichtung neben dem Drehlager (14) so.angeordnet ist, daß die Achsspindel (16)

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gegen axiale Bewegungen an dem Drehlager verriegelt ist.
5. Radachsenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichne t, daß die Verriegelungseinrichtung einen Schnappring (34) in formschlüssigem Eingriff mit der Achsspindel (16) und dem Tragteil (12) bzw. einem mit diesem axial fest verbundenen Teil (Lager 14) · aufweist.
6. Radachsenanordnung.,nach Anspruch 5, dadurch g e k e η η -■ zeichnet, daß die Achsspindel (16) einen den Schnappring (34) aufnehmenden Abschnitt (Nut 32) nahe ihrem innenliegenden Ende aufweist.
7. Radachsenanordnung nach Anspruch 6 , dadurch gekennzeichnet, daß der an der Achsspindel (16) verriegelte Schnappring (34) am inneren Ende des Radlagers(14) anliegt.
8. Radachsenanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der. Achsspindel (16) und dem Achslager (14) ein -AbstanUsring (38) in Anlage mit diesen Teilen vorgesehen ist, während der Schnappring (34) in dem von dem Äbstandsring überbrückten Bereich zwischen Achsspindel und Achslager angeordnet ist.
9. Radachsenanordnung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch

ge kennzeichne t, daß das freie Ende" der Achswelle (18) mit dem hohlen Spindelteil über eine Achs-

mutter (2A) verspannt ist und der Abstandsring unter Aufnahme der Spannkräfte den Schnappring (34) von den Spannkräften freihält.
10. Radachsenanordnung nach einem der Ansprüche 7 bis.9» dadurch gekennzeichnet, daß der Schnappring (3A) im Bereich zwischen dem Radlager (14) und einem Jochteil (26) am inneren Ende der Achswelle (18) angeordnet ist.

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