DE4101223A1

DE4101223A1 - Vehicle wheel bearing system - has hub in bearing in washer and thrust bearing in support

Info

Publication number: DE4101223A1
Application number: DE19914101223
Authority: DE
Inventors: Eberhard Wilks; Ditmar Salg; Wolf-Dieter Krumpholz
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1990-01-17
Filing date: 1991-01-17
Publication date: 1991-07-18

Abstract

The wheel bearing system for a vehicle axle comprises bearings (4A-C) between the hub support (2) and the hub (7). A supporting washer (5) is secured by a flange to the end face (2B) of the support, its inner periphery enclosing one of the bearings (4C), which is also partly enclosed by the hub (7). The latter also works in thrust bearings (4A, 4B) in the support. USE/ADVANTAGE - Vehicle wheel bearing system gives strength, simplicity and short axial length as compared with taper roller bearings.

Description

Die Erfindung betrifft eine Radlagerung für Fahrzeugachsen und eignet sich bei Bedarf auch für gelenkte und für angetriebene Räder, welche beispielsweise mit einem Radkopf-Planetengetriebe versehen sind, das über eine Antriebswelle oder über einen entsprechenden Einzelmotor angetrieben wird. Mit derartigen Lagern sollen starre oder lenkbare Achsen versehen werden können. Dabei ist eine relativ schmale Bauweise, d. h. geringer axialer Baulängenbedarf, wichtig, weil alle Lagerelemente und eine eventuelle Lenkzapfenlagerung oder ein Getriebeanbau innerhalb des Reifens bzw. des Felgens untergebracht sein sollen, um diese Teile vor Verschmutzung bzw. vor Beschädigungen durch Bodenberührung etc. zu schützen und dabei auch einen passiven Unfallschutz zu bewirken.The invention relates to a wheel bearing for Vehicle axles and is also suitable for steered if required and for driven wheels, which for example with a Radkopf-planetary gear are provided, the one Drive shaft or a corresponding single motor is driven. With such bearings rigid or steerable axles can be provided. There is one relatively narrow design, d. H. less axial Overall length requirement, important because all bearing elements and one possible steering pin bearing or a gearbox attachment be housed within the tire or rim are to protect these parts from contamination or Protect damage caused by contact with the ground and to also provide passive accident protection.

Aus der DE-C-29 30 298 ist ein Beispiel für eine Radlagerung mit besonders wenig axialem Bauraumbedarf bekannt, deren Kegelrollenlager eine einfache Montierbarkeit aufweisen. Die Lagerkränze sind darin durch einen Innenstützbund des Lagergehäuses axial voneinander getrennt und erfordern einen immer noch relativ großen Axialbauraum für aufwendige Kegelrollenlager. Nachteilig ist außerdem der damit verbleibende Abstand der Radmittelebene und des Schnittpunktes der Lenkzapfenachse mit der Achswellenmitte, der über den möglichen kleinsten Lenkeinschlagwinkel entscheidet. Diese Lagerkranz-Abstände errechnen sich jedoch umso größer, je höher die Lagerbelastungen werden.DE-C-29 30 298 is an example of a Wheel bearings with particularly little axial space requirement known whose tapered roller bearings are easy to assemble exhibit. The wreaths are in one Inner support collar of the bearing housing axially separated and still require a relatively large amount of axial space for complex tapered roller bearings. Another disadvantage is thus remaining distance between the wheel center plane and the Intersection of the steering axle with the center of the axle shaft, over the smallest possible steering angle decides. These spacing distances are calculated however, the greater the higher the bearing loads become.

Die Aufgabe der Erfindung wird hiervon ausgehend darin gesehen, eine kostengünstigere Radlagerung mit erhöhter Belastbarkeit, aber gleichzeitig kürzeren Axialbaulängen zu schaffen, als sie sich mit den bisher eingesetzten Kegelrollenlagern ergaben. The object of the invention is based on this seen a cheaper wheel bearing with increased Resilience, but at the same time shorter axial lengths create when they deal with the previously used Tapered roller bearings revealed.

Die Lösung wird mit den Merkmalen des Anspruches 1 dadurch erreicht, daß am Nabenträger, z. B. einem Achsrohr bzw. Gelenkgehäuse, stirnseitig eine Stützscheibe angeflanscht ist, die an ihrem Umfang ein Radiallager trägt und von der Nabe außen umfaßt ist und diese dabei mittels Axiallagern gegenüber dem Nabenträger axial festlegt.The solution is characterized by the features of claim 1 achieved that on the hub carrier, for. B. an axle tube or Articulated housing, a support washer flanged on the front is that carries a radial bearing on its circumference and from which The outside of the hub is encompassed by means of thrust bearings axially fixed relative to the hub carrier.

Das Radial-Lager ist dabei im Durchmesser größer als der mittlere Durchmesser des Axial-Lagers. Die Radialbelastbarkeit und die Eignung für Fahrzeugräder ist dadurch verbessert. Das Axial-Lager, das die Nabe in beiden Richtungen abstützt, erlaubt die eigentliche axiale Führung ähnlich einem gemeinsamem Käfig zusammen mit dem Radial- Lager. Eine höhere Beanspruchung ist dabei erreichbar, ohne vergleichbar viel Axialbaulänge zu benötigen. Geschlossene Lagerringe bzw. Ringkäfige für das Axial-Lager werden nun möglich, da beide Anlaufflächen des Axial-Lagers voneinander lösbar sind, so daß nicht nur Ringsegmente des Axial-Lagers verwendet werden müssen. Dabei ist auch die Möglichkeit geboten, das Axial-Lagerspiel zu variieren und dennoch die axiale Lagerführung gegen ständigen Richtungswechsel bei Höchstlast abzusichern. Die Lagerbelastbarkeit des Radiallagers ist dabei durch seinen größeren Durchmesser ebenfalls verbessert. Vorteilhaft ist, daß alle Laufflächen sich an relativ kleinen, unverwinkelten und beim Härten wenig verzugsgefährdeten Werkstücken befinden.The radial bearing is larger than in diameter the average diameter of the thrust bearing. The Radial load capacity and suitability for vehicle wheels thereby improved. The thrust bearing that holds the hub in both Supporting directions allows the actual axial guidance similar to a common cage together with the radial Warehouse. A higher load can be achieved without to need a comparable axial length. Closed Bearing rings or ring cages for the axial bearing are now possible because the two thrust surfaces of the thrust bearing face each other are detachable, so that not only ring segments of the thrust bearing must be used. There is also the possibility commanded to vary the axial bearing play and still the axial bearing guidance against constant change of direction To secure maximum load. The bearing capacity of the Radial bearing is due to its larger diameter also improved. It is advantageous that all treads themselves on relatively small, straight and when hardening there is little risk of warpage.

Die Nabe bzw. Hohlwelle erhält im Bereich des Radial- Lagers einen größeren Durchmesser als das Axial-Lager. Ist der Kragen der Hohlwelle ein Innenkragen, kann gegen diesen auf beiden Seiten je ein Axial-Lager-Ring anlaufen. Dabei ist die axiale Zustellung für beide Axial-Lager über die gemeinsame am Nabenträger bzw. Achsrohr begrenzt linear verschiebliche Stützscheibe und deren Schraub-Befestigung am Achsrohr, das im Beispiel durch den Innenkragen der Hohlwelle hindurchgreift, möglich. Die lösbar befestigte Stützscheibe soll dabei an ihrem Außenumfang gleichzeitig als Innenlauffläche des Radial-Lagers dienen und ist je nach Erfordernissen axial erweiterbar. Die Axialbelastbarkeit ist hierbei durch die Hinzufügung eines zweiten gleich großen Axial-Lagers mit eigenen zueinander verdrehbaren Laufflächen ebenfalls deutlich vergrößert.The hub or hollow shaft receives in the area of the radial Bearing a larger diameter than the thrust bearing. Is the collar of the hollow shaft, an inner collar, can against this Start an axial bearing ring on both sides. Here is the axial infeed for both axial bearings over the common on the hub carrier or axle tube limited linear movable support disc and its screw fastening on the axle tube, which is shown in the example by the inner collar of the Hollow shaft reaches through, possible. The releasably attached Support disc should be on its outer circumference at the same time serve as the inner running surface of the radial bearing and is ever axially expandable according to requirements. The Axial resilience is here by adding a second axial bearing of the same size with its own relative to each other rotatable treads also significantly enlarged.

Weitere Vorteile ergeben sich aus den durch die Unteransprüche beschriebenen besonderen Ausführungsformen.Further advantages result from the Particular embodiments described subclaims.

Werden Axial- und Radiallager als Nadellager ausgeführt, ergeben sich weitere Abmessungs- und Kostenvorteile.Axial and radial bearings are used as needle bearings executed, there are further dimensions and Cost advantages.

Indem die Stützscheibe als stirnseitig mit Schrauben versehener Flanschbund einer Hohlwelle gestaltet und ein Gehäusedeckel sowie eventuell ein Felgenflansch vor das durch den Innenkragen der Hohlwelle hindurchgreifende freie Ende der Achse geschraubt werden, wird ein einfaches, hoch belastbares und sehr kurz bauendes Radlager geschaffen, bei dem die Nabe ein Planetengetriebe mit einem am Nabenträger angeflanschten Hohlrad als Stützscheibe aufweist. Sowohl Getriebe als auch Lager können dabei vom Achsrohr her mit Schmierstoff versorgt werden.By using the support disc as the front with screws Provided flange collar of a hollow shaft and a Housing cover and possibly a rim flange in front of the free through the inner collar of the hollow shaft Screwed end of the axis becomes a simple, high one resilient and very short wheel bearing created the hub has a planetary gear with one on the hub carrier flanged ring gear as a support disc. Either Gearboxes and bearings can also come from the axle tube Lubricant are supplied.

Die Befestigung der Stützscheibe am Nabenträger kann besonders günstig und exakt über Konusklemm-Verbindungen erfolgen. Werden dazu Konuskopf-Madenschrauben in eine Gewindeverbindung von Stützscheibe und Nabenträger eingesetzt, kann eine sehr drehfeste und axial hoch belastbare Verbindung geschaffen werden.The support disc can be attached to the hub carrier particularly cheap and precise via cone clamp connections respectively. For this purpose, cone head grub screws in one Threaded connection of support disc and hub carrier used, can be a very rotatable and axially high resilient connection can be created.

Wenn zudem der Luftspalt zwischen dem Innenkragen der Hohlwelle und einem Außenkragen der Achse, in welchem sich das zweite Axial-Lager befindet, außerhalb desselben mit seiner Wellendichtung verschlossen wird und sowohl der Flanschbund als auch der Außenrand des Außenkragens am Achsrohr zur Überdeckung der Wellendichtung eingesetzt werden, so eignet sich ein solches Lager auch für unter Druck zugeführte bzw. umgewälzte Schmierölmengen. In addition, if the air gap between the inner collar of the Hollow shaft and an outer collar of the axis, in which the second thrust bearing is located outside of it its shaft seal is closed and both the Flange collar as well as the outer edge of the outer collar on Axle tube used to cover the shaft seal such a camp is also suitable for under Amounts of lubricant oil supplied or circulated.

Wird am freien Ende der Achse vor dem Innenkragen der Hohlwelle die frontseitige Stützscheibe als Hohlradträger eines Planetengetriebes gestaltet und ihr ein entsprechendes Hohlrad am Umfang angeformt, so kann der Zwischenraum zwischen Stützscheibe und Gehäusedeckel in vorteilhafter Weise für Planetenräder genutzt werden, die von einem aus der Achse hervorkragenden Sonnenrad angetrieben würden. Dabei ist es vorteilhaft, daß die Stützscheibe schon wegen ihrer Verwendung als Laufflächenträger sowohl für das erste Axial-Lager als auch für das Radial-Lager ohnehin aus härtbarem Werkstoff gefertigt wird, der sich auch für die Einarbeitung einer Hohlradverzahnung günstig eignet. Dabei wird für eine zweite Abstützung von Planetenbolzen kein zusätzlicher axialer Bauraum notwendig, wenn diese aus dem Gehäusedeckel frei vorkragend in Richtung der Anlaufscheibe bzw. des Hohlradträgers angeformt sind.Will be at the free end of the axle in front of the inner collar Hollow shaft the front support disc as a ring gear carrier designed a planetary gear and you a corresponding Ring gear molded on the circumference, so the gap between the support plate and the housing cover in an advantageous Way for planet gears to be used by one the sun protruding axle would be driven. It is advantageous that the support disc already because their use as tread supports for both the first Axial bearing as well as for the radial bearing anyway curable material is manufactured, which is also for the Incorporation of a ring gear toothing is suitable. Here will not be used for a second support of planet bolts additional axial installation space is required if this comes from the Housing cover cantilevered in the direction of the thrust washer or the ring gear carrier are formed.

Die erfindungsgemäße Lager-Gestaltung erlaubt sowohl für das Radial- als auch für das Axial-Lager die Verwendung von geschlossenen Nadellager-Ringen. Deren zuverlässige zentrische Ausrichtung kann in vorteilhafter Weise durch radiale bzw. axiale Ausnehmungen in den Laufflächen vorgesehen werden.The bearing design according to the invention allows both the use for the radial as well as for the axial bearing of closed needle bearing rings. Their reliable centric alignment can advantageously by radial or axial recesses in the treads be provided.

Wird für Radial-Lager und Axial-Lager in der an sich bekannten Weise ein gemeinsamer Käfig vorgesehen, so braucht dieser nicht durch Querkräfte ungünstig beansprucht werden, weil eine präzise Axialzustellung über die Schraubverbindung der Stützscheibe mit der Achse vorgesehen ist.Used for radial bearings and axial bearings in the itself known way provided a common cage, so needs this is not adversely stressed by transverse forces, because a precise axial infeed via the screw connection the support disc is provided with the axis.

Wird am Außenkragen der Achse je ein oberes und ein unteres Lenkzapfenlager unmittelbar angeformt, so wird ein sehr kurz bauendes und dennoch hoch belastbares Gelenkgehäuse für lenkbare Achsen geschaffen. If there is an upper and a on the outer collar of the axle the lower steering journal bearing is formed directly, so a very short, yet highly resilient Joint housing created for steerable axles.

Eine günstige Befestigungsmöglichkeit der frontseitigen Stützscheibe am Achsrohr kann dadurch erreicht werden, daß sie mittels eines zwei Durchmesserstufen aufweisenden Innenumfanges auf das mit einem Gewinde versehene freie Ende des Achsrohres aufgeschraubt und dann unter entsprechender Axialzustellung mittels axial in die Gewindeverbindung eingesetzter Sicherungsschrauben unter radialer Klemmung drehfest gehaltert wird, wobei Axialbohrungen am Innenrand der Stützscheibe das Einsetzen der Einstellschrauben und den Zugriff mit entsprechenden Werkzeugen erlauben.A cheap way to attach the front Support disc on the axle tube can be achieved in that it by means of a two diameter steps Inner circumference on the threaded free Screwed on end of the axle tube and then under corresponding axial infeed by means of axial into the Threaded connection of inserted locking screws under radial clamping is rotatably supported, wherein Insert the axial holes on the inner edge of the support disc the adjusting screws and access with appropriate Allow tools.

Die Verwendung des Innendurchmessers der Stützscheibe zur exakten radialen Führung gegenüber dem freien Ende der Achse ist besonders bei der hohen Belastung als Hohlradträger vorteilhaft.The use of the inner diameter of the support disc for exact radial guidance towards the free end of the Axis is considered particularly at high load Ring gear carrier advantageous.

Das Radiallager kann, insbesondere bei der Verwendung zusammen mit einem Planetengetriebe, aufgrund der dann relativ niedrigen Umfangsgeschwindigkeiten auf der Außenseite der Stützscheibe in manchen Fällen auch als einfaches Gleitlager verwendet werden.The radial bearing can, especially when used together with a planetary gear, due to which then relatively low peripheral speeds on the Outside of the support disc in some cases as simple plain bearings can be used.

Insgesamt gesehen ist gerade bei Anwendungen in Radlagerungen der extrem kurze axiale Bauraumbedarf des zweifachen Axial-Lagers und die große axiale Breite für das Radial-Lager besonders vorteilhaft. Radiallagerungen gemäß der Erfindung sind speziell vorteilhaft bei lenkbaren Radköpfen, weil der Abstand zwischen der Radmittelebene und dem rückseitigen Teil einer Naben- bzw. Gelenkkonstruktion sehr kurz gehalten werden kann, so daß sich große Lenkeinschlagwinkel erzielen lassen.Seen overall, applications are particularly in Wheel bearings the extremely short axial space requirement of the double thrust bearing and the large axial width for that Radial bearings are particularly advantageous. Radial bearings according to the invention are particularly advantageous in steerable Wheel heads because of the distance between the wheel center plane and the rear part of a hub or joint construction can be kept very short, so that large Allow steering angle to be achieved.

Die Erfindung ist nicht auf die Merkmalskombinationen der Ansprüche beschränkt. Für den Fachmann ergeben sich weitere sinnvolle Kombinationsmöglichkeiten von Ansprüchen und einzelnen Anspruchsmerkmalen aus der Aufgabenstellung.The invention is not based on the combinations of features of claims limited. For the person skilled in the art further sensible combinations of requirements and individual claim characteristics from the task.

Die Erfindung wird im einzelnen anhand je eines Ausführungsbeispieles für eine ungetriebene und eine angetriebene Achse mit integriertem Reduziergetriebe näher erläutert.The invention is described in detail based on one Embodiment for a non-driven and driven axle with integrated reduction gear closer explained.

Fig. 1 zeigt eine einfache Radlagerungseinheit mit sowohl im Radial-Lager als auch im Axial- Lager verwendeten Nadellagern und einer Ausgestaltung der Naben-Hohlwelle als Flanschbund für einen Gehäusedeckel; Fig. 1 shows a simple wheel bearing unit with needle bearings used both in the radial bearing and in the axial bearing and an embodiment of the hub hollow shaft as a flange collar for a housing cover;

Fig. 2 zeigt die weitere Ausgestaltung einer solchen Radlagerung durch Einbau eines Planetengetriebes mit an der Stützscheibe vorgesehener Hohlradverzahnung. Fig. 2 shows the further embodiment of such a wheel bearing by installing a planetary gear with ring gear provided on the support disc.

Die Bezugszeichen gelten sinngemäß für beide Zeichnungen.The reference numerals apply mutatis mutandis to both Drawings.

In Fig. 1 befindet sich die Drehachse 1 in einem außerhalb der Zeichnung auf beliebige Weise fahrgestellfest gehaltenen Achskörper als Nabenträger 2, welches im Falle einer lenkbaren Achse auch ein zylindrischer Teil eines Gelenkgehäuses sein kann. Am Achskörper 2 ist unter einem Axialabstand 2A von seiner der Fahrzeugmitte abgewandten freien Stirnseite 2B aus ein kräftiger radialer Außenkragen 2C angeformt, der bei lenkbaren Achsen auf seiner Rückseite noch mit je einem oberen und unteren Lenkzapfenlagerauge versehen sein kann (siehe Fig. 2). Diesem Außenkragen 2C frontseitig vorgeordnet sind etwa im Abstand 3 von der Radmittenebene M zwei gleich große Axial- Lager 4A, 4B vorgesehen, die axial getrennt sind, durch einen Innenkragen 7B eines den Außenkragen 2C mit Spiel umgreifenden Flanschbundes 7 als Nabe. Dessen frontseitige innere Oberfläche dient als Außenlauffläche eines Radiallagers 4C mit der Mitte 3B, das auf einem frontseitig verbreiterten Außenringbund 5A einer in der Stirnseite 2B des freien Endes des Naben-Achskörpers 2 drehfest gehalterten und axial verstellbaren Stützscheibe 5 für das erste frontseitige Axial-Lager 4A seine innere Lauffläche mit einem mittleren Abstand 3A zur Axiallagermitte 7E hat. In die mit der frontseitigen Stirnfläche 2B der Stützscheibe 5 etwa fluchtende Stirnseite des Naben- Flanschbundes 7 sind dazu mit ihrem rückseitigen Gewindeteil Lagereinstellschrauben 6 in Stirnlöcher 2D eingelassen. Die Einstellschrauben 6 haben jeweils einen zentrierenden Konuskopf 6A, sich in eine entsprechende konisch erweiterte oder mit Konushülse versehene Bohrung im Flanschbund einpreßt. Zur Befestigung eines das gesamte Lager 4A, B, C radial überdeckenden Gehäusedeckels 10 und gegebenenfalls gleichzeitig eines Felgenflansches 13 dienen ein Schraubenbolzen 8 mit einem äußeren und einem inneren Gewindeteil 8A und 8C sowie eine Schraubenmutter 8E mit Sicherungsschreibe 8D. Mit den Schraubenbolzen 8 kann gleichzeitig eine Flanschdichtung 12 in der Trennfuge von Gehäusedeckel 10 zum Flanschbund 7 eingedichtet werden. Eine weitere Wellenabdichtung 11 zum Schutze des Lagerinneren ist rückseitig vom Innenkragen 7B des Flanschbundes 7 radial außerhalb des rückseitigen Axial-Lagers 4B vorgesehen. Durch rückseitige Abdeckung mittels eines Randbereiches des Außenkragens 2C und durch umfangseitige radiale Überdeckung mittels des Flanschbundes 7 wird dort eine in eine axiale Vertiefung des Außenkragens 2C eingelassene Wellendichtung 11 vor Beschädigungen gut geschützt. Dazu dient auch eine axiale Ringnut in der rückseitigen Stirnseite des Flanschbundes 7 radial außerhalb der Wellendichtung 11, in welche ein axialer Ringbund 2G des Außenkragens 2C axial eintaucht, um den Eintritt von Schmutz zur Dichtung zu behindern.In Fig. 1, the axis of rotation 1 is in an outside of the drawing in any way fixed to the chassis axle body as a hub carrier 2 , which can also be a cylindrical part of a joint housing in the case of a steerable axle. A strong radial outer collar 2 C is formed on the axle body 2 at an axial distance 2 A from its free end face 2 B facing away from the center of the vehicle, which, in the case of steerable axles, can also be provided with an upper and lower steering pin bearing eye on its rear side (see FIG. 2 ). This outer collar 2 C are arranged upstream of the front side approximately at a distance 3 from the wheel center plane M two equal axial bearing 4 A, 4 B are provided which are axially separated by an inner collar 7 B of the outer collar 2 C with clearance surrounds Flanschbundes 7 as a hub . Its front-side inner surface serves as the outer running surface of a radial bearing 4 C with the center 3 B, which is mounted on a front-widened outer ring collar 5 A of an axially adjustable support disk 5 which is non-rotatably held and axially adjustable in the front side 2 B of the free end of the hub axle body 2 for the first front-side Axial bearing 4 A has its inner tread with a mean distance 3 A to the axial bearing center 7 E. In the front face 2 B of the support disk 5, which is approximately flush with the front face of the hub flange collar 7 , bearing adjustment screws 6 are embedded in face holes 2 D with their rear threaded part. The adjustment screws 6 each have a centering cone head 6 A, is flared in a corresponding or einpreßt provided with conical sleeve bore in the flanged collar. To attach the entire bearing 4 A, B, C radially covering the housing cover 10 and possibly a rim flange 13 at the same time, a screw bolt 8 with an outer and an inner threaded part 8 A and 8 C and a screw nut 8 E with locking washer 8 D. With the bolts 8 can simultaneously be sealed flange seal 12 in the parting line of the housing cover 10 to the flange collar. 7 Another shaft seal 11 to protect the inside of the bearing is provided on the rear side from the inner collar 7 B of the flange collar 7 radially outside the rear axial bearing 4 B. By covering the rear side by means of an edge region of the outer collar 2 C and by circumferentially covering radially by means of the flange collar 7 , a shaft seal 11 embedded in an axial recess of the outer collar 2 C is well protected against damage. This is also served by an axial annular groove in the rear end face of the flange collar 7 radially outside the shaft seal 11 , into which an axial collar 2 G of the outer collar 2 C is axially immersed in order to prevent dirt from entering the seal.

Die axial begrenzt variable Befestigung der Stützscheibe 5 am Achskörper 2 erfolgt bevorzugt mittels eines Innengewindes in ihrem Innendurchmesser sowie einem dazu passenden Außengewinde auf dem freien Ende des Achskörpers 2 frontseitig vor seinem Außenkragen 2C. The axially limited variable attachment of the support disk 5 to the axle body 2 is preferably carried out by means of an internal thread in its inner diameter and a matching external thread on the free end of the axle body 2 in front of its outer collar 2 C.

Im Beispiel ist dazu das freie Ende mit einer frontseitigen ersten im Durchmesser kleineren Durchmesserstufe 10B und einer zweiten, nachgeordneten und im Durchmesser etwas größeren Stufe 10C mit einem nicht sichtbaren Außengewinde versehen, während die Innenoberfläche des Lagerdeckels 10 ebenfalls je eine entsprechende frontseitige kleinere und eine nachgeordnete größere mit Gewinde versehene Durchmesserstufe besitzt. In die Außengewindemitte sind Stirnlöcher 2D für die Lagereinstellschrauben 6 im Außenrand der Stützscheibe 5 auf an sich bekannte Weise hineingesetzt. Die Konusköpfe 6A in der Gewindeverbindung bewirken, daß die Einstellschrauben 2D zusätzlich zur Drehsicherung Zentrieraufgaben übernehmen können. Die Schraubenköpfe 6A benötigen dabei keinen eigenen axialen Bauraum über die Breite der Stützscheibe 5 hinaus, da sie in dieselbe eingelassen sind. Wenn die Bohrungen in der Stützscheibe 5 nicht selbst konisch entsprechend den Schraubenköpfen 6A aufgeweitet werden, so können Konushülsen mit zylindrischem Außendurchmesser vorgesehen werden.In the example, the free end is provided with a front, first smaller diameter stage 10 B and a second, downstream and somewhat larger stage 10 C with an invisible external thread, while the inner surface of the bearing cap 10 also has a corresponding front smaller and has a downstream larger threaded diameter step. In the male mid-forehead holes 5 are set to enter manner known per se 2 D for the bearing screws 6 in the outer edge of the support disk. The conical heads 6 A in the threaded connection cause the adjusting screws 2 D to take over centering tasks in addition to the rotation lock. The screw heads 6 A do not require their own axial installation space beyond the width of the support disk 5 , since they are embedded in the same. If the holes in the support disk 5 are not themselves flared according to the screw heads 6 A, conical sleeves with a cylindrical outer diameter can be provided.

In Fig. 2 ist das gleiche Anordnungsprinzip der Lager 4A, B und C in Kombination mit einer antriebsseitigen Lenkzapfenlagerung 25 und einem frontseitigen Planetengetriebe 19 in dem Raum zwischen Stützscheibe 5 und Gehäusedeckel 10 dargestellt. Dazu ist der Achskörper 2 ein mit Achsgelenk 16 versehenes Achsrohr-Gelenkgehäuse, durch welches eine Antriebswelle 17 mit Wellengelenk 17A gesteckt ist, an deren aus der Stirnseite 2B des Achsrohres 2 heraustretendem Ende eine Sonnenradverzahnung 17C vorgesehen ist. Dabei trägt die Welle 17 noch geführt sein von einem Stützlager 20, dem eine Paßbuchse und Wellendichtungen 21, 22 gelenkseitig vorgelagert sind und zwischen Achskörper 2 bzw. dem eingesetzten Stützlager 20 und dem Sonnenrad 17C kann noch eine Sicherungsscheibe 20 gegen Axialverschiebung vorgesehen werden. Die Sonnenradverzahnung 17C steht in Eingriff mit Planetenrädern 19A, welche auf aus der Innenseite des Lager- bzw. Gehäusedeckels 10 frei herausragenden Planetenbolzen 10A gelagert sind. Weiterhin kämmen die Planetenräder 19A mit einer Innenverzahnung 5B eines etwa auf gleicher Breite frontseitig vorkragenden axialen Ringbundes 5A am Außenrand der somit als Hohlradträger mitverwendeten Stützscheibe 5. Dieser Hohlrad-Ringbund 5A bietet eine noch solidere Basis für das Radial-Lager 4C und erlaubt hier bei entsprechend geringen Relativgeschwindigkeiten, z. B. dank einer Getriebeuntersetzung, auch den Einsatz eines Gleitlagers, während die Axial-Lager 4A, 4B vorzugsweise auch dann als Nadellager ausgeführt werden sollten. Durch die praktisch vollständige Verlagerung der Radialabstützung auf den frontseitig vor der Axialführung befindlichen Bereich der Nabe wird ein zumindestens bei Verwendung von Planetengetrieben in Radköpfen ohnehin benötigter axialer Bauraum nochmals doppelt genutzt und somit die dem Lenkrollradius L entsprechende Entfernung von der Radmittenebene M zum Lenkzapfen-Schnittpunkt 18 durch die Drehachse 1 weiter so verringert, daß der Lenkrollradius L durch Radiallager-Platzbedarf überhaupt nicht mehr beeinflußt wird und auf ein minimales Maß verringert werden kann. Dank der kompakten, hoch belastbaren Lageranordnung ist es nun auch möglich, mit relativ kleinen mittleren Radlager-Durchmessern auszukommen, so daß auch der Verwendung relativ kleiner Felgen hierbei nicht die Forderung nach großen Lagern entgegensteht. Die von der Felge 13 geschützte Unterbringung eines kompletten Planetengetriebes 19 samt Lenkzapfenlager 25 innerhalb der axialen Erstreckung einer Felge ist bei dieser Anordnung daher ebenfalls problemlos möglich. In der Fig. 2 sind weiterhin die Lenkzapfenlager 25 in eine an den Achskörper 2 antriebsseitig vom Antriebswellengelenk 17A angeformte Gabel eingesetzt und die Lenkzapfen 26 mittels ihres Flansches und entsprechender Schrauben an einem ihre achsbrückenseitigen Lagerungen außen umgreifenden Lenkgehäusegabel 23 drehfest gehaltert. Die Verwendung dieses Lagerprinzips beschränkt sich keineswegs auf mit Felgen zu versehende Radlagerungseinheiten.In FIG. 2, the same arrangement principle of the bearing is 4 A, B and C in combination with a drive-side steering journal bearing 25 and a front side planetary gear shown in the space between the support plate 5 and the housing cover 10 19. For this purpose, the axle body 2 is an axle tube joint housing provided with an axle joint 16 , through which a drive shaft 17 with a shaft joint 17 A is inserted, on the end of which emerges from the end face 2 B of the axle tube 2 , a sun gear toothing 17 C is provided. The shaft 17 is still guided by a support bearing 20 , which has a fitting bushing and shaft seals 21 , 22 in front of it on the articulation side, and between the axle body 2 or the support bearing 20 used and the sun gear 17 C, a locking washer 20 against axial displacement can also be provided. The sun gear toothing 17 C is in engagement with planet gears 19 A, which are mounted on planet pins 10 A which protrude freely from the inside of the bearing or housing cover 10 . Furthermore, the planet gears 19 A mesh with an internal toothing 5 B of an axial collar 5 A, which projects approximately at the same width from the front, on the outer edge of the support disk 5 which is thus also used as a ring gear carrier. This ring gear ring collar 5 A offers an even more solid basis for the radial bearing 4 C and allows here at correspondingly low relative speeds, for. B. thanks to a gear reduction, also the use of a plain bearing, while the axial bearing 4 A, 4 B should preferably also be designed as a needle bearing. Due to the virtually complete shift of the radial support to the area of the hub located at the front in front of the axial guide, an axial installation space which is anyway required at least when planetary gears are used in wheel heads is used twice again and thus the distance from the wheel center plane M to the steering pin intersection 18 corresponding to the steering roll radius L is used twice further reduced by the axis of rotation 1 so that the steering roll radius L is no longer influenced by radial bearing space requirements and can be reduced to a minimum. Thanks to the compact, heavy-duty bearing arrangement, it is now also possible to get by with relatively small average wheel bearing diameters, so that the use of relatively small rims does not conflict with the requirement for large bearings. Protected by the rim 13 of a complete planetary gear 19 including the steering pin bearing 25 within the axial extension of a rim is therefore also possible with this arrangement without any problems. In FIG. 2, the steering pivot bearing are further inserted into a drive side to the axle body 2 molded from the drive shaft joint 17. A fork 25 and the steering pins supported rotatably by means of its flange and the corresponding screws on a their achsbrückenseitigen bearings outside encompassing steering housing fork 23 26. The use of this bearing principle is by no means limited to wheel bearing units to be fitted with rims.

BezugszeichenReference numerals

1 Drehachse
2 Achskörper bzw. Gelenkgehäuse
2A Axialabstand Stirnseite 2 zu frontseitiger Anlagefläche von 2C
2B Stirnseite von 2
2C Radialer Außenkragen von 2
2D Stirnlöcher von 2 für 6
2E Mittlerer Lagersitzdurchmesser der Axial-Lager 4A und 4B
2F Mittlerer Lagerdurchmesser des Radial-Lagers 4C
2G Axialringbund von 2 außen
2H Gelenkgabel-Lagerauge an 2C
2I Stirnseitiger Axialvorsprung von 2 für 4B
2K Stirnseitige Axialausnehmung von 2 für 4B
3 Mittlerer Abstand von M zu 4A bzw. 4B
3A Mittlerer Abstand von 7F zu 3B
3B Mitte von 4C
4A Frontseitiges Axial-Lager
4B Rückseitiges Axial-Lager
4C Radial-Lager
5 Stützscheibe bzw. Lagerstellring für 4A 8 und 4B
5A Axialverbreiterungsringbund von 5 bzw. Hohlrad
5B Innenverzahnung von 5
6 Lagereinstell-Schrauben in 2B
6B Schraubenköpfe
7 Flanschbund bzw. Hohlwelle
7A Axialabstand von 4A und 4B
7B Radialer Innenkragen von 7
7C Anflanschfläche für 10 an 7
7D Ringnut in 7
7E Axial-Lager-Mittenebene
7F
8 Doppelschraubenbolzen
8A Innenseitiges Gewindeteil von 8
8B Paßzylinderteil von 8
8C Außenseitiges Gewindeteil von 8
8D Sicherungsscheibe zu 8E
8E Schraubenmutter zu 8
9 -
10 Lager- bzw. Gehäusedeckel
10A Planetenbolzen an 10
10B erste Durchmesserstufe in 2C
10C zweite Durchmesserstufe in 2C
11 Wellenringdichtung
12 Flanschdichtung
13 Felgenflansch
14 Felge
14A Einpreßtiefe von 13 in 14
15 Felgenbreite
16 Achsgelenk
17 Antriebswelle
17A Antriebswellengelenk
17B Sonnenwelle
17C Sonnenradverzahnung
18 Wellengelenkmitte
19 Planetengetriebe
19A Planetenräder
19B Planetenradlager
20 Stützkugellager für 17
20A Sicherungsscheibe
21 Dichtungskombination
22 Paß- und Distanzbuchse
23 Gelenkzapfen-Lagerauge achsbrückenseitig
24 Lenkzapfenachse
25 Lenkzapfenlager
26 Lenkzapfen
L Lenkrollradius
M Radmittenebene 1 axis of rotation
2 axle bodies or joint housing
2 A axial distance from end face 2 to front contact surface of 2 C
2 B face of 2
2 C Radial outer collar of 2
2 D face holes from 2 for 6
2 E Average bearing seat diameter of the 4 A and 4 B thrust bearings
2 F Average bearing diameter of the radial bearing 4 C
2 G axial ring collar from 2 outside
2 H joint fork bearing eye at 2 C
2 I axial projection of 2 for 4 B on the face
2 K face axial recess of 2 for 4 B
3 Average distance from M to 4 A or 4 B
3 A Average distance from 7 F to 3 B
3 B middle of 4 C
4 A axial bearing on the front
4 B Axial bearing on the rear
4 C radial bearings
5 support disc or bearing collar for 4 A 8 and 4 B
5 A axial widening ring collar of 5 or ring gear
5 B internal toothing of 5
6 bearing adjustment screws in 2 B
6 B screw heads
7 flange collar or hollow shaft
7 A axial distance of 4 A and 4 B
7 B radial inner collar of 7
7 C flange area for 10 to 7
7 D ring groove in 7
7 E Axial bearing center plane
7 F
8 double screw bolts
8 A inside threaded part of 8
8 B fitting cylinder part of 8
8 C outside threaded part of 8
8 D lock washer for 8 E
8 E nut to 8
9 -
10 bearing or housing cover
10 A planetary pin on 10
10 B first diameter step in 2 C
10 C second diameter step in 2 C
11 shaft seal
12 flange seal
13 rim flange
14 rim
14 A press-in depth of 13 in 14
15 rim width
16 axle joint
17 drive shaft
17 A drive shaft joint
17 B sun wave
17 C sun gear toothing
18 shaft center
19 planetary gears
19 A planet gears
19 B planetary gear bearing
20 support ball bearings for 17
20 A locking washer
21 seal combination
22 Fitting and distance bush
23 pivot pin bearing eye on the axle bridge side
24 steering axle
25 steering journal bearings
26 steering pin
L steering roll radius
M wheel center plane

Claims

1. Wheel bearing for vehicle axles, in which wheel bearings ( 4 A, B, C) are arranged between a hub carrier ( 2 ) and a hub ( 7 ), characterized in that

- That on a front side ( 2 B) of the hub carrier ( 2 ) a support disc ( 5 ) is flanged,
- whose circumference is surrounded by a radial bearing ( 4 C),
- And which is partially covered by the hub ( 7 ) and this axially via axial bearings ( 4 A + B) on the hub carrier ( 2 ).

2. Wheel bearing according to claim 1, characterized in that the radial bearing ( 4 C) and the axial bearing ( 4 A + B) are needle bearings.

3. Wheel bearing according to claim 1, characterized in that the hub ( 7 ) has a planetary gear ( 19 ) with a on the hub carrier ( 2 ) flanged ring gear ( 5 A) which is designed as a support disc ( 5 ).

4. Wheel bearing according to claim 1, characterized in that the support disk ( 5 ) is axially fixed and centered via a cone-clamp connection relative to the hub carrier ( 2 ).

5. Wheel bearing according to claim 5, characterized in

- That in the clamp connection, the support disc ( 5 ) has on its outer front side a two diameter steps ( 10 B, 10 C) inner circumference,
- Wherein the outer collar ( 2 C) facing step ( 10 C) with a larger inner diameter and with a corresponding external thread from the outer collar ( 2 C) outstanding free end of the axle body ( 2 ) matching internal thread for the axial delivery of the support disc ( 5 ) is provided against the axial bearings ( 4 A, B),
- And in this threaded connection on the larger step ( 10 C) bearing adjustment screws ( 6 ) are inserted with their threaded end,
- That their conical heads ( 6 A) pass through sufficiently large bores in the step of the supporting disc ( 5 ) facing away from the outer collar ( 2 C) and their thread engages in the smaller inner diameter.

6. Bearing according to claim 5, characterized in that the inner diameter of the support disc ( 5 ) in the front smaller diameter step of the free end of the axle body ( 2 ) has a fit on the front side of the external thread on the larger diameter step.

7. Bearing according to claim 1, characterized in

- That the hub ( 7 ) designed as a hollow shaft is designed in its outer end face facing away from the inner collar ( 7 B) as a flange collar and is provided with axially inserted double screw bolts ( 8 ),
- The free outer threaded part ( 8 C) reach through bores in a housing cover ( 10 ) and a rim flange ( 13 ),
- Which are sealed by means of screw nuts ( 8 D) on the outer threaded part ( 8 C) of the screws ( 8 ) against the outer end face of the hub flange collar ( 7 ).

8. Bearing according to claim 7, characterized in

- That outside the outer edge of the rear of the inner collar ( 7 B) provided the second axial bearing ( 4 B) in a radial recess of the outer collar ( 2 C) one of the air gap between the inner collar ( 7 B) of the hollow shaft ( 7 ) and the outer collar of the axle body ( 2 ) closing shaft seal ( 11 ) is provided,
- which is held radially at its outer periphery by a collar on the inside (7 B) projecting beyond the rear axial elongation of the hollow shaft Flanschbundes (7)
- And the back of the outer collar ( 2 C) with an axial collar ( 2 G), which is immersed in an annular groove ( 7 D) of the flange collar ( 7 ), radially completely covered.

9. Bearing according to claim 1, characterized in that on the rear of the outer collar ( 2 C) of the axle body ( 2 ) each have an upper and a lower steering bearing eye ( 23 ) are formed directly.