DE3700564C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Radaufhängungseinheit mit einem Radträger, der Mittel zur Anbringung an Radlenkern oder Achselementen aufweist und der mit einer Lagerauf­ nahme zum Einsetzen einer unlösbar verbundenen Rad­ lager-Gleichlaufgelenk-Einheit versehen ist, die aus einer in einer Radlagerung gehaltenen Radnabe, an der ein Radflansch befestigt ist, und einem drehfest mit der Radnabe verbundenen Gleichlaufgelenk besteht, bei der die Lageraufnahme im Radträger im Querschnitt einseitig hinterschnittfrei offen ist und Befestigungsmittel zur Verbindung mit dem Lagergehäuse aufweist.

Es sind Radaufhängungseinheiten für angetriebene Räder bekannt, bei denen die Radlagerung axial in die Lagerauf­ nahme im Radträger bzw. Schwenklager eingesetzt wird. Das Radlager kann hierbei beispielsweise als Flanschlager ausgebildet sein, wobei im Radträger eine genaue axiale Bohrung bzw. Zentrierung als Lageraufnahme vorgesehen sein muß. Hierbei ist es üblich, die Radlagerung und das Gleichlaufgelenk axial von entgegengesetzten Seiten an die Lageraufnahme im Radträger heranzuführen und dort mitein­ ander zu verbinden. Dies erschwert die Montage, besonders nach Reparaturarbeiten am Fahrzeug bei fest eingebauter Radaufhängungseinheit.

Zur Vereinfachung der Herstellung und der Montage ist vorgeschlagen worden, vormontierte, drehfest miteinander verbundene oder unlösbar, insbesondere verschweißte Lager-Gelenk-Einheiten axial in die Aufnahme im Radträger einzusetzen.

Hieraus ergibt sich eine unerwünschte Abhängigkeit der Durchmesser der Lagerung und des Gelenks voneinander. Entweder ist die Gelenkgröße entsprechend dem zur Verfügung stehenden Durchsteckquerschnitt im Radträger unter Einbuße an übertragbarer Leistung zu beschränken oder es ist der genannte Durchsteckquerschnitt im Radträger über den für die Aufnahme des Radlagers notwendigen Durchmesser hinaus zu erweitern, wodurch sich übermäßige Flanschgrößen am Radlager unter unerwünschter Zunahme der Massen ergeben. Dies gilt sowohl für formschlüssig miteinander verspannte als auch für kraftschlüssig miteinander verbundene Lager-Gelenk-Einheiten, wobei auch die erwünschte komplette Vormontage der gesamten Gelenkwelle in gleicher Weise von dieser Problematik betroffen ist.

Aus der DE 32 09 690 C1 ist eine Lager-Gelenk-Einheit bekannt, die insgesamt verbaut axial in einen Radträger eingesetzt werden kann. Hierbei umschließt das Lager das Gleichlaufgelenk, wobei die Lagermittelebene im wesentlichen mit der Gelenkmittelbene übereinstimmt.

Aus der DE 33 39 358 A1 ist eine Lager-Gelenk-Einheit bekannt, bei der das Lager ebenfalls auf dem Gelenkaußenteil angeordnet ist, wobei jedoch der Radträger nicht ringförmig ist, sondern rohrförmig im wesentlichen radial an den Lageraußenring anschließt. Auch hier ist durch die Anordnung des Radlagers auf Gelenkaußenteil die Dimensionierung des Lagers unangemessen groß. Daneben ist die Anbindung des äußeren Lagerringes ungünstig, da sie die Radlasten in einen sehr geringen Umfangsbereich des Lageraußenrings einleitet.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Radaufhängungseinheit der eingangs genannten Art mit bezüglich der Belastung aufeinander abgestimmten Radlager- und Gelenkgrößen bei günstiger Einleitung der Radkräfte in den Radträgern zu schaffen. Die Größe des Radlagers soll nicht über den bezüglich der Tragfähigkeit erforderlichen Durchmesser im Verhältnis zur Kapazität des Gleichlaufgelenkes hinaus vergrößert werden. Hierbei soll insbesondere auch ein Einsetzen der gesamten Einheit in den Radträger bzw. in das Schwenklager bei im Fahrzeug eingebauten Radträger möglich sein.

Die Lösung hierfür besteht darin, daß das Radlager axial zwischen Gleichlaufgelenk und Radflansch auf der Radnabe angeordnet ist, daß der Außendurchmesser des Radlagers kleiner ist als der Außendurchmesser des Gelenkaußenteils, daß der größte Abstand der Befestigungsmittel voneinander im Querschnitt größer ist als der Außendurchmesser des Radlagers.

Auf diese Weise können verbaute Einheiten aus Radlagerung und Gleichlaufgelenk in bezug auf die Drehachse radial an den Radträger angesetzt oder in diesen eingesetzt werden. Hierbei ist eine Demontage der gesamten Einheit in radialer Richtung bei in ein Fahrzeug eingebautem Radträger möglich.

Hierbei sind zumindest zwei Befestigungsmittel vorgesehen, deren Abstand größer als der Außendurchmesser des Radlagers und zugleich geringer als der Außendurchmesser des Radflansches und/oder des Gelenkaußenteils ist. Dies eröffnet bei sicherer Abstützung die Möglichkeit, Radlager neuesten Entwicklungsstandes zu verwenden, die gegenüber leistungsgleichen Gleichlaufgelenken relativ kleineren Durchmesser mit entsprechenden Gewichtsvorteilen haben, wobei die konstruktiven Nachteile bekannter Lösungen vermieden werden können. Durch die verkleinerten Lagerdurchmesser und die entsprechend verkleinerte Lageraufnahme wird dabei zwischen Radflansch und Gleichlaufgelenk Platz für weitere Konstruktionselemente wie beispielsweise eine als Feststellbremse dienende Trommelbremse, Sensoren oder Antriebselemente für Antiblockiersystem und dergleichen geschaffen.

Nach einer günstigen Ausgestaltung ist der Radträger mit einer etwa halbzylindrischen Lageraufnahme versehen, in die die Radlagerung eingreift, wobei die Abstützung zwischen Radträger und Radlager an sich zumindest teil­ kreisförmig überdeckenden Radialflanschen oder an achs­ parallelen, insbesondere in Ebenen durch die Achse liegenden Längsflanschen erfolgt. Dies bedingt eine ent­ sprechend steife, selbsttragende Ausgestaltung des Lager­ außenringes.

Eine andere günstige Ausführung, besteht darin, das radial einsetzbare Radlager in eine vorzugsweise halbzylindrische Lageraufnahme des Radträgers einzusetzen und mittels eines abschließenden, auf den Radträger aufzusetzenden Lager­ deckels zu halten. Hierbei kann der Lageraußenring ent­ sprechend leichter ausgebildet sein. Zumindest axial abschnittsweise kann eine ringförmige Einspannung des Lageraußenringes vorgesehen sein. Auch hierbei können die verbindenden Flansche zwischen Radträger und Lagerdeckel als sich zumindest teilweise überdeckende Radialflansche oder in hierbei günstigerer Ausgestaltung als achs­ parallele, insbesondere in einer Ebene durch die Achse liegende Längsflansche ausgestaltet sein.

Eine weitere Möglichkeit, die ebenfalls eine günstige Aus­ führungsform darstellt, besteht darin, ein Radlager, das nicht über Flanschflächen am Außenring verfügt, in ein ge­ sondertes Lagergehäuse einzusetzen, das über entsprech­ ende Flanschflächen radialer oder axialer Ausrichtung, wie die zuvor beschriebenen, verfügt. Dieses kann dann wieder­ um in die entsprechend größere Lageraufnahme eingesetzt werden oder zusätzlich von einem entsprechenden auf den Radträger aufsetzbaren Lagerdeckel gehalten werden.

Das genannte Lagergehäuse kann ringförmig ungeteilt sein wobei sich ausschließlich die Möglichkeit eines axialen Einsetzens des Radlagers in das Lagergehäuse vor der Mon­ tage desselben im Radträger ergibt, es ist jedoch auch wahlweise ein geteiltes Lagergehäuse möglich, in welches das Radlager radial, vor der Montage des Lagergehäuses im Radträger eingesetzt werden kann. Das Lagergehäuse kann in beiden Fällen nach Art eines Stehlagergehäuses mit axial orientierten Flanschflächen versehen sein, die parallel zu den Flanschflächen am Radträger ausgebildet sein können.

Besonders günstig ist jeweils die Verbindung des Rad­ trägers mit einem weiteren Element, wie z. B. dem Lager­ deckel oder einem Bremssattel, zu einem geschlossenen steifen Ringkörper, der bei verbesserter Montagemöglich­ keit etwa gleiche Fertigkeitseigenschaften wie Radträger bekannter Art aufweist. Neben der völligen Gestaltungs­ freiheit für die Radlagerung und das Gleichlaufgelenk, die die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht und bei der insbe­ sondere auch Ausführungen mit gesondertem Lagerinnenring nach den höheren Lagergenerationen darstellbar sind, liegt ein besonderer Vorteil der Erfindung in einer freien Ge­ staltung der Anschlußelemente für die Radlenker, den Lenkerhebel und die Scheibenbremszangen, die in beliebiger, günstig erscheinender Weise auf den Radträger und das Lagergehäuse bzw. den Lageraußenring und ggfs. auf ge­ sonderte Tragsättel verteilt werden können. Mit Anschluß­ elemente sind hier insbesondere Flanschflächen, Kröpfungen und Laschen gemeint, die mit entsprechenden Bohrungen und Augen zur Verbindung mit den genannten Funktionsteilen versehen sein können. Es können auch Bremssättel unmittel­ bar am Radträger und/oder am Lagergehäuse angeformt sein. Bevorzugte Ausführungsbeispiele, die den Erfindungsge­ danken verwirklichen, sind in den Zeichnungen widergegeben.

Fig. 1 zeigt eine Einheit mit ungeteiltem Lagergehäuse und achsparallelen außermittigen Flanschflächen zwischen Radträger und Radlagerung, wobei das untere Lenkerauge einstückig am Radträger ausge­ bildet ist.

Fig. 2 zeigt eine Einheit mit ungeteiltem Lagergehäuse und achsparallelen etwa mittigen Flanschflächen zwischen Radträger und Radlagerung, wobei das untere Lenkerauge einstückig mit dem Lagergehäuse ausgebildet ist.

Fig. 3 zeigt eine Einheit mit geteiltem Lagergehäuse und achsparallelen etwa mittigen Flanschflächen zwischen Radträger und Radlagerung, wobei das untere Lenkerauge einstückig mit der einen Lager­ gehäusehälfte ist.

Fig. 4 zeigt eine Einheit mit ungeteiltem Lagergehäuse und achsnormalen Flanschflächen zwischen Radträger und Radlagerung, wobei das untere Lenkerauge ein­ stückig mit dem Lagergehäuse ausgebildet ist.

Fig. 5 zeigt eine Einheit mit ungeteiltem Lagergehäuse und achsnormalen Flanschflächen zwischen Radträger und Radlagerung, wobei ein Bremssattel einstückig mit einem deckelartigen Teil ausgebildet ist.

Die Figuren sind jeweils in einer axialen Ansicht und in einem in der Ansichtsdarstellung markierten Schnitt oder Teilschnitt durch die Achse dargestellt. Einander ent­ sprechende Bauteile sind in allen Figuren mit gleichen Ziffern bezeichnet.

Fig. 1 zeigt einen Radträger 1, in dem eine einseitig offene hinterschnittfreie, etwa U-förmige Lageraufnahme 2 vorgesehen ist. In die Lageraufnahme ist ein im Quer­ schnitt im wesentlichen angepaßtes Lagergehäuse 3 im Be­ reich der Aufnahme radial eingesetzt. Am Radträger 1 sind achsparallele außermittige Flanschflächen 4 vorgesehen, an denen sich Flanschaugen 5 des Lagergehäuses 3 abstützen, die mittels Bolzen 6 miteinander verspannt sind. Der Rad­ träger umfaßt als integrale Bestandteile einen Hebel 8 mit einem Augflansch 9 für einen ersten Radlenker bzw. ein Federbein sowie eine Auglasche 10 für einen weiteren Rad­ lenker. Weiterhin sind einstückig zwei Auglaschen 11, 12 zur Befestigung eines gestrichelt angedeuteten Brems­ sattels vorgesehen. Eine Bremsscheibe 13 ist in der An­ sicht ebenfalls erkennbar. Am Radträger 1 ist im übrigen noch ein Lenkungshebel 14 einstückig angeordnet. Wie in der Schnittdarstellung zu erkennen ist, hält das Lager­ gehäuse 3, das zugleich den Lageraußenring bildet, eine vollständige Radnaben-Lagerungs-Gleichlaufgelenk-Anord­ nung, die vollständig vormontiert und unlösbar miteinander verbunden ist. Diese besteht im wesentlichen aus einer Radnabe 16, die einstückig in einen Radflansch 17 übergeht und in dem aus Lageraußenring 18 und zwei Lagerinnenringen 19, 20 gebildeten zweireihigen Lager gehalten ist. Un­ mittelbar mit der Nabe durch Schweißung unlösbar verbunden ist ein aus Gelenkaußenteil 21, Gelenkinnenteil 22 und in einem Käfig 23 geführten Kugeln 24 in üblicher Weise auf­ gebautes Gleichlaufgelenk.

Auf den Radflansch 17 ist die Bremsscheibe 16 an einem entsprechenden Sitz aufgepreßt und eine Felge 25 ist mittels Bolzen 26 mit Radflansch und Bremsscheibe ver­ spannt.

Fig. 2 zeigt eine Einheit, die in wesentlichen Teilen mit der in Fig. 1 übereinstimmt, allerdings erstreckt sich die hinterschnittfreie Lageraufnahme 2 im Radträger 1 nur bis nahe an die Lagermitte über einen Winkel von nahezu 180°, wodurch sich eine veränderte Lage der Flanschflächen 4 am Radträger 1 und der Flanschaugen 5 am Lagergehäuse 3 ergeben. Die Auglasche 10 zur Befestigung des einen der Radlenker ist hierbei einstückig mit dem Lagergehäuse verbunden.

Fig. 3 zeigt eine Einheit, die im wesentlichen mit der in Fig. 2 gezeigten übereinstimmt, wobei auch hier die Lageraufnahme 2 im Radträger 1 über einen Umfangswinkel von nahezu 180° sich erstreckt und zum anderen der Aug­ hebel 10 zur Anlenkung des einen der Radlenker wiederum einteilig mit dem Lagergehäuse 3 ist. Das Lagergehäuse 3 ist jedoch nach dieser Ausführung mittig geteilt in eine unmittelbar am Radträger anliegende Hälfte 3 a und eine den Aughebel 10 umfassende Lagerhälfte 3 b, wobei in diesem Fall, wie in der Schnittdarstellung erkennbar, der Lager­ außenring 15 separat vom Lagergehäuse 3 ausgeführt und in diesem eingespannt ist. Auch hier kann die gesamte vor­ montierte, vom Lagergehäuse gehaltene Radnaben-Lagerungs- Gleichlaufgelenk-Einheit vormontiert radial in die Lager­ aufnahme 2 des Radträgers 1 eingesetzt werden.

Fig. 4 zeigt eine Einheit in einer Ausführung, die im wesentlichen mit der in Fig. 2 gezeigten übereinstimmt, die jedoch eine abweichende Ausgestaltung der Flansch­ flächen aufweist.

Es sind hierbei achsnormale Flanschflächen 28 am Radträger 1 vorgesehen, denen ein entsprechender Halbringflansch 27 am Lagergehäuse 3 gegenüberliegt, wobei beide mittels Bolzen 18 miteinander verspannt sind. Nach dieser Ausfüh­ rung ist der Lageraußenring 15 einstückig mit dem Lager­ gehäuse 3 ausgebildet, das den einen der Lenkerhebel 10 einstückig mitumfaßt. Auch hier läßt sich die vormontierte Radnaben-Lagerungs-Gleichlaufgelenk-Einheit in die etwa 180° umfassende Lageraufnahme 2 des Radträgers 1 radial einsetzen.

Die Ausführung der Einheit nach Fig. 5 stimmt im wesent­ lichen mit der Ausführung nach Fig. 4 überein, wobei je­ doch die Flanschflächen 28 am Radträger 1 und die ent­ sprechenden Flansche 27 am Lagergehäuse 3 in geänderter Um­ fangswinkellage angeordnet sind. Nach dieser Ausgestaltung ist der Hebel 8 mit dem Lagerauge 9 und der Aughebel 10 für den oberen und unteren Querlenker einstückig am Rad­ träger 1 ausgebildet, ebenso wie der Lenkungshebel 14, während ein halbringförmiger Lagerdeckel 7 das Lagerge­ häuse 3 deckelartig zu einem insgesamt geschlossenen steifen Ring umschließt, an dem der Bremssattel 30 einer Scheibenbremse über einen Steg 29 angeformt ist. Der Lagerdeckel 7 ist ebenfalls über Bolzen 18 über achs­ normale Flanschflächen mit dem Radträger 1 verspannt, der hier wiederum einstückig mit dem Lageraußenring 15 ist.

Bezugszeichenliste:

 1 Radträger
 2 Lageraufnahme
 3 Lagergehäuse
 4 Flanschflächen (1)
 5 Flanschflächen (3)
 6 Schraubbolzen
 7 Lagerdeckel
 8 Anlenkhebel
 9 Lagerauge
10 Augkröpfung
11 Auglasche
12 Auglasche
13 Bremsscheibe
14 Lenkungshebel
15 Lageraußenring
16 Radnabe
17 Radflansch
18 Schraubbolzen
19 Lagerring, innerer
20 Lagerring, innerer
21 Gelenkaußenteil
22 Gelenkinnenteil
23 Kugelkäfig
24 Kugelkörper
25 Radfelge
26 Schraubbolzen
27 Ringflansch
28 Ringflansch
29 Steg
30 Bremssattel

Claims (21)

1. Radaufhängungseinheit mit einem Radträger, der Mittel zur Anbringung an Radlenkern oder Achselementen aufweist und der mit einer Lageraufnahme zum Einsetzen einer unlösbar verbundenen Radlager-Gleichlaufgelenk-Einheit versehen ist, die aus einer in einem Radlager gehaltenen Radnabe, an der ein Radflansch befestigt ist, und einem drehfest mit der Radnabe verbundenen Gleichlaufgelenk besteht, bei der die Lageraufnahme im Radträger im Querschnitt einseitig hinterschnittfrei offen ist und Befestigungsmittel zur Verbindung mit dem Lagergehäuse aufweist, dadurch gekennzeichnet,
daß das Radlager (15, 19, 20) axial zwischen Gleichlaufgelenk (21, 22, 23, 24) und Radflansch (17) auf der Radnabe (16) angeordnet ist,
daß der Außendurchmesser des Radlagers (15, 19, 20) kleiner ist als der Außendurchmesser des Gelenkaußenteils (21),
daß der größte Abstand der Befestigungsmittel (4, 5 6, 18, 27, 28) voneinander im Querschnitt größer ist als der Außendurchmesser des Radlagers (15, 19, 20).

2. Einheit nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der größte Abstand der Befestigungsmittel (4, 5, 6; 18, 27, 28) voneinander im Querschnitt kleiner ist als der Außendurchmesser des Gelenkaußenteils (21).

3. Einheit nach einem der Ansprüche 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, daß der größte Abstand der Befestigungsmittel (4, 5 6, 18, 27, 28) voneinander im Querschnitt kleiner ist als der Außendurchmesser des Radflansches (17).

4. Einheit nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsmittel als Schraubverbindungen (6) an achsparallelen Flanschflächen (4, 5 ) am Lagergehäuse (3) ausgebildet sind.

5. Einheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsmittel (6) mit in bezug zur Lagerachse etwa diametral entgegengesetzten Flanschflächen (4, 5) zusammenwirken.

6. Einheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsmittel (6) mit bezüglich der Lagerachse versetzten Flanschflächen (4, 5) zusammenwirken.

7. Einheit nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Flanschflächen (4, 5) jeweils für eine doppelte Schraubverbindung (6) vorgesehen sind.

8. Einheit nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsmittel am Lagergehäuse (3) als Schraubverbindungen (18) an achsennormalen bzw. radial ausgerichteten Flanschflächen (27, 28) ausgebildet sind.

9. Einheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsmittel (18) mit teilringförmigen Flanschflächen (27, 28) zusammenwirken.

10. Einheit nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die teilringförmigen Flansche (27, 28) für eine Mehrzahl von Schraubverbindungen (18) vorgesehen sind.

11. Einheit nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein Lagerdeckel (7) auf die Lageraufnahme (2) im Radträger (1) ansetzbar ist, so daß die Radlagerung (3) im Querschnitt vollständig im Radträger (1) eingeschlossen ist.

12. Einheit nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß am Radträger (1) und/oder am Lagergehäuse und/oder am Lagerdeckel (7) Anschlußelemente (10, 11, 12, 14, 29) zur Befestigung von Lenkerhebeln und/oder von Radlenkern und/oder von Scheibenbremszangen angeordnet sind.

13. Einheit nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß am Radträger (1) und/oder am Lagergehäuse und/oder am Lagerdeckel (7) ein Scheibenbremssattel (30) un­ mittelbar angeformt ist.

14. Einheit nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Lageraußenring (15) des Radlagers unmittelbar in die Lageraufnahme (2) eingesetzt oder an dieses angesetzt ist.

15. Einheit nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Lageraußenring (15) des Radlagers vom Radträger (1) und vom Lagerdeckel (7) eingeschlossen und zumindest axial abschnittsweise über den ganzen Umfang abgestützt ist.

16. Einheit nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Lageraußenring (15) des Radlagers im wesent­ lichen selbsttragend als Lagergehäuse (3) ausgebildet und unmittelbar in den Radträger (1) eingesetzt oder an diesen angesetzt ist.

17. Einheit nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Lageraußenring (15) des Radlagers von einem gesonderten Lagergehäuse (3) gehalten ist, das seiner­ seits in den Radträger (1) eingesetzt oder an diesen angesetzt ist.

18. Einheit nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Lagergehäuse (3) des Radlagers geschlossen ringförmig ausgebildet und das Radlager axial in dieses einsetzbar ist, wobei Befestigungsmittel (6, 18) am Lagergehäuse (3) angeordnet sind.

19. Einheit nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Lagergehäuse (3 a, b) des Radlagers längs ge­ teilt und das Radlager radial in dieses einsetzbar ist, wobei Befestigungsmittel (6, 18) am Lagergehäuse angeordnet sind.

20. Einheit nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Radnabe (16) mit dem Radflansch (17) und mit dem Gleichlaufgelenk (21) unlösbar, insbesondere durch eine angestauchte Schweißwulst verbunden ist.

21. Einheit nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein separater Lagerinnenring (19, 20) durch eine der Verbindung zwischen Radflansch (17) und Radnabe (16) oder Radnabe (16) und Gleichlaufgelenk (21) dienende angestauchte Schweißwulst axial gehalten wird.