DE4338646C1 - Zweireihiges Schrägwälzlager für die Lagerung eines Fahrzeugrades - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Schrägwälzlager der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art für die Lagerung eines Fahrzeugrades.

Für die Lagerung von Fahrzeugrädern werden vielfach zweireihige Schrägkugel- oder Schrägrollenlager verwendet, die als fertig­ montierte, mit Dichtungen versehene Baugruppen an den Fahrzeug­ hersteller geliefert und dort komplett eingebaut werden. Insbesondere bei Kraftfahrzeugen mit Vorderradantrieb werden zur Lagerung der antreibbaren Räder die Lageraußenringe in am Fahrzeugaufbau angelenkten Lagergehäusen angeordnet, während die mit einem Befestigungsflansch versehenen und mit einem Achszapfen verbundenen Radnaben die Lagerinnenringe aufnehmen.

Eine solche Radlagerung ist beispielsweise aus der DE 25 05 081 A1 bekannt, bei der der Außenring eines Schrägkugellagers in die Gehäusebohrung eines Radträgers eingesetzt ist und in axialer Richtung durch Sicherungsringe gehalten wird. Der zweiteilige Innenring ist auf einer zylindrischen Verlängerung einer Radnabe angeordnet, die verdrehgesichert auf einem antreibbaren Achszapfen aufgeschoben und durch zentrale Verschraubung festgespannt ist. Der zweiteilige Innenring wird dadurch zwischen einer Schulter des Radzapfens und einer Schulter an der Radnabe eingespannt.

Aufgrund der Anordnung der beiden Wälzkörperreihen mit zur Lagerachse divergierenden Kraftwirkungslinien können die beiden Wälzkörperreihen eng zusammengelegt werden, wodurch sich ein schmales Lager ergibt, und die Druckmittelpunkte weisen dennoch einen zur Aufnahme von Kippmomenten ausreichend großen Abstand auf. Allerdings ergeben sich dadurch und durch das Erfordernis einer wirtschaftlichen Herstellung relativ dünnwandige Enden der Lageraußenringe. Sie müssen darüber hinaus auch noch axial verlängert sein, damit Dichtungsanordnungen untergebracht werden können. Diese Formgebung der Außenringe hat den Nachteil, daß es bei bestimmten Momentenbelastungen zu Kippbewegungen und Axialbewegungen des Außenringes im Lagergehäuse kommt. Die Folge davon sind Knackgeräusche und ein erhöhter Verschleiß des Lagersitzes und/oder des Lagers.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schrägwälzlager der Eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß keine wesentlichen Kipp- und Axialbewegungen des Außenringes im Lagergehäuse mehr auftreten.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Untersuchungen haben ergeben, daß die Kipp- und Axialbewegungen hauptsächlich durch die effektive Überdeckung zwischen Außenring und Lagergehäuse beeinflußt werden, also durch die Breite des zwischen den beiden Wälzkörperreihen liegenden Bereiches des Außenringes, weil nur er aufgrund der Abstützung durch die Wälzkörper und der größeren Wanddicke eine ausreichende Steifigkeit aufweist. Bei einem schmalbauenden Wälzlager, wie es für die Lagerung von Kraftfahrzeugenrädern vielfach gefordert wird, ist diese Breite aber zu gering.

Der Vorteil der Erfindung liegt nun insbesondere darin, daß durch das Einpressen der Verstärkungsringe der Außenring nahezu über seine gesamte Breite eine ausreichende Steifigkeit erlangt, wodurch die effektive Überdeckung erheblich vergrößert wird.

Die bei bestimmten Momentenbelastungen auftretenden Kipp- und Axialbewegungen - und damit die Knackgeräusche und der erhöhte Verschleiß - werden durch diese Maßnahme vermieden.

Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, daß die beschriebene effektive Überdeckung zwischen Lageraußenring und Lagergehäuse sowohl durch den Abstand der Verstärkungsringe von den Wälzkörpern als auch durch die Wanddicke der Verstärkungsringe eingestellt werden kann.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung sind die Verstärkungsringe winkelförmig ausgeführt. Dadurch kann bei hoher Versteifungswirkung die Wanddicke des Ringes geringer gehalten werden als bei einer scheibenförmigen Gestaltung. Wird darüber hinaus der winkelförmige Verstärkungsring mit nach innen weisendem axialen Schenkel in den Lageraußenring eines Schrägkugellagers eingesetzt, so kann die Baubreite des Lagers besonders klein gehalten werden.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung und

Fig. 2 ein Diagramm zur Erläuterung der Wirkungsweise.

In Fig. 1 ist eine Radlagerung dargestellt, die einen als Schwenklager ausgebildeten Radträger 1 und eine Radnabe 2 mit einem Befestigungsflansch 3 und einer zylindrischen Verlängerung 4 aufweist. Die Verlängerung 4 ist mit einer kerbverzahnten Bohrung 5 versehen, mit der sie auf einen entsprechend gestalteten Achszapfen 6 aufgeschoben ist.

Auf der Mantelfläche der Radnaben-Verlängerung 4 ist der zweiteilige Innenring 7 eines Schrägkugellagers angeordnet, der sich einerseits an einer Schulter 8 der Radnabe 2 und andererseits an einer Schulter 9 des Achszapfens 6 abstützt. Die Radnabe 2 und der Achszapfen 6 werden von einer Schraube 10 zusammengehalten, wodurch die beiden Innenring-Hälften 7 zwischen den Schultern 8, 9 eingespannt sind.

Der Radträger 1 bildet ein Lagergehäuse mit einer Lagerbohrung 11 für den Außenring 12 des Schrägkugellagers, der durch Sicherungsringe 13 in der Lagerbohrung 11 fixiert ist. Zwischen dem Lageraußenring 12 und dem Lagerinnenring 7 sind zwei Kugelreihen mit zur Lagerachse divergierenden Kraftwirkungslinien 14, 15 angeordnet und in Käfigen 16, 17 geführt.

In die relativ dünnwandigen Endbereiche 18, 19 des Lageraußenringes 12 sind winkelförmige Verstärkungsringe 20, 21 eingepreßt, von denen die Endbereiche 18, 19 radial versteift werden. Außerhalb der Verstärkungsringe sind den Lagerinnenraum abdichtende Dichtungselemente 22, 23 angeordnet. Zusätzlich sind die Verstärkungsringe 20, 21 mit Dichtlippen 24, 25 versehen, die am Innenring 7 anliegen.

In Fig. 2 ist über dem Lageraußenring 12 der prinzipielle Kraft/Spannungsverlauf bei einer Momentenbelastung der Radlagerung eingezeichnet, wie sie z. B. beim Kurvenfahren auftritt. Dabei zeigt die strichpunktierte Linie 26 den Kraft/ Spannungsverlauf bei einer Lagerausführung ohne Verstärkungsringe 20, 21 und die Vollinie 27 den Kraft/ Spannungsverlauf, wenn die Verstärkungsringe 20, 21 eingepreßt sind. Im ersteren Falle ist erkennbar, daß die effektive Überdeckung, in der die Kraft/Spannungskurve 26 ihr Maximum erreicht, ungefähr zwischen den Mitten der beiden den Ring 12 abstützenden Kugeln liegt, wo zudem der Ring 12 die größte Wanddicke aufweist. Die relativ dünnwandigen Endbereiche 18, 19 sind dagegen nicht abgestützt, weshalb die Kraft/Spannungskurve 26 hier stark abfällt, der Lageraußenring 12 also mit geringer effektiver Überdeckung in der Lagerbohrung 11 sitzt.

Ist dagegen der Lageraußenring 12 mit Verstärkungsringen 20, 21 versehen, so wird er in den Endbereichen 18, 19 wirkungsvoll abgestützt, und die (in Vollinie gezeichnete) Kraft/ Spannungskurve 27 weist nahezu über die ganze Breite des Außenringes 12 einen hohen Wert auf. Die effektive Überdeckung zwischen Lagergehäuse 1 und Lageraußenring 12 reicht über dessen volle Breite, und der Sitz des Lageraußenringes 12 ist auch in den Endbereichen 18, 19 nicht beeinträchtigt.

Claims (5)

1. Zweireihiges Schrägwälzlager für die Lagerung eines Fahrzeugrades, dessen Wälzkörperreihen mit zur Lagerachse divergierenden Kraftwirkungslinien angeordnet sind, dessen Innenring für eine Montage auf einer Radnabe vorgesehen und dessen Außenring für einen Einbau in einem Lagergehäuse bestimmt ist und bei dem die Enden des Außenringes relativ dünnwandige Verlängerungen aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß Verstärkungsringe (20, 21) in die Verlängerungen (18, 19) des Außenringes (12) eingepreßt sind.

2. Schrägwälzlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungsringe (20, 21) einen winkelförmigen Querschnitt aufweisen, dessen axialer Schenkel am Außenumfang angeordnet ist.

3. Schrägwälzlager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die axialen Schenkel der Verstärkungsringe (20, 21) zur Lagerinnenseite gerichtet sind.

4. Schrägwälzlager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungsringe (20, 21) mit am Innenring (7) anliegenden Dichtlippen (24, 25) versehen sind.

5. Schrägwälzlager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schrägkugellager vorgesehen ist.