DE6948869U

DE6948869U - Radlagerung fuer kraftfahrzeuge

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Publication number: DE6948869U
Application number: DE6948869U
Authority: DE
Original assignee: SKF Kugellagerfabriken GmbH
Current assignee: SKF GmbH
Priority date: 1968-12-20
Filing date: 1969-12-18
Publication date: 1970-12-10
Also published as: GB1298552A

Description

Die Erfindung betrifft eine Radlagereinheit zur Lagerung der Räder für Kraftfahrzeuge, bestehend aus einem äußeren und einem inneren Lagerteil und zwischen diesen Lagerteilen angeordneten Wälzkörpern, wobei mindestens eines der Lagerteile mit Mitteln versehen ist, über welche die Radlagereinheit direkt mit dem Rad und/oder dem Radträger verbunden ist.

Bei den bekannten Radlagerungen für Kraftfahrzeuge ist das Rad auf kompletten Schräglagern, d. h. Schrägkugel- oder Kegelrollenlagern, gelagert, die auf einer Achse bzw. im Achsgehäuse festgelegt und so ausgebildet sind, dass sie sowohl Axial- als auch Radialkräfte aufnehmen können. Jedes Schräglager weist einen separaten Innen- und Außenring auf, die durch Nutmuttern oder Bundringe axial festgelegt werden. Die Nutmuttern oder Bundringe sind verstellbar, um die Lagerringe axial gegeneinander verschieben zu können und so die Lagerluft zwischen den Kugeln oder Rollen und ihren Laufbahnen aufzuheben. Beim Zusammenbau der Einzelteile des Radlagers muß sorgfältig verfahren werden, um sicherzustellen, dass die Lagerluft vollständig aufgehoben wird, denn andernfalls würden Stoßkräfte die Lager beschädigen. Auf der anderen Seite dürfen die Lagerringe nicht mit einer zu großen Axiallast gegeneinander angestellt werden, weil sonst die Laufbahnen der Lagerringe beschädigt werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Radlagereinheit zu schaffen, die einfach im Aufbau und damit gering im Gewicht ist, bei der die Lagerluft bzw. Vorspannung der Wälzlager bereits beim Hersteller eingestellt wird und während des Einbaus und der gesamten Lebensdauer der Lager erhalten bleibt und die sowohl für nichtangetriebene als auch für angetriebene Räder Verwendung finden kann, ohne dass große Änderungen durchgeführt werden müssen.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird bei einer Radlagereinheit für die Lagerung der Räder von Kraftfahrzeugen, die aus einem äußeren und einem inneren Lagerteil und zwei zwischen diesen Lagerteilen im Abstand voneinander angeordneten Reihen von Wälzkörpern, z. B. Kugeln oder Rollen, besteht und bei der eines der beiden Lagerteile unmittelbar mit dem Rad und das andere Lagerteil mit dem Radträger verbunden ist, vorgeschlagen, das innere Lagerteil zweiteilig und zwar das ein als Zapfen und das andere als Hülse, auszubilden und den Zapfen teleskopartig in die Bohrung der Hülse einzusetzen. Jedes dieser Teile des inneren Lagerteiles hat oder trägt eine kreisförmig umlaufende Laufbahn, die mit einer Reihe Kugeln oder Rollen auf einer gegenüberliegenden Laufbahn, die am äußeren Lagerteil, vorzugsweise etwas versetzt, angeordnet ist, zusammenwirkt, so dass zwischen den beiden Lagerteilen axiale und radiale Kräfte übertragen werden können. Weiterhin ist wenigstens ein Teil der einander berührenden Flächen des Zapfens und der Hülse miteinander verschweißt. Die Laufbahnen können direkt in die beiden Lagerteile eingearbeitet sein oder sich auf getrennten Laufringen, die mit den beiden Lagerteilen verbunden sind, befinden. Als Wälzkörper werden vorzugsweise Kugeln und dementsprechend im Querschnitt bogenförmig ausgebildete Laufbahnen verwendet, so dass die Lager als sogenannte Schräglager wirken können.

Nach der Erfindung entsteht somit eine Radlagerung, die eine komplette Einheit darstellt, mit Lagern, die in der Lage sind, radiale und axiale Kräfte in beiden Richtungen zu übertragen, und in der die Lagerluft oder Vorspannung zwischen den Kugeln oder Rollen und ihren Laufbahnen während des Einbaues und im Betrieb immer gleich bleiben. Die beiden Lagerteile der Radlagerung können vorzugsweise mit Flanschen versehen werden, über die sie am Rad bzw. am Radträger angeschraubt werden können, so dass die Radlagerung leicht am Fahrzeug montiert oder ohne große Anstrengungen durch eine schon vormontierte Lagereinheit ausgetauscht werden kann.

Das Verschweißen der einander berührenden Flächen des Zapfens und der Hülse erfolgt vorzugsweise durch Elektronen-Strahlschweißen, d. h. durch Schmelzen der einander berührenden Flächen mit Hilfe einer kontinuierlich um die Achse des Zapfens bzw. der Hülse bewegten Elektronenkanone. Diese Art der Verschweißung hat den Vorteil, dass nur wenig Hitze erzeugt wird, so dass die einander berührenden Flächen miteinander verschweißt werden können, ohne dass die Gefahr besteht, dass die Schweißhitze die Härte der Laufbahnen herabsetzt oder die Laufbahnen verzieht. Die einander berührenden Flächen können auch durch einen Laserstrahl miteinander verschweißt werden.

Der Zapfen und die Hülse sind vorzugsweise mit Presssitz miteinander verbunden, um damit besondere Vorsichtsmaßnahmen zu vermeiden, die notwendig wären, um die relative Axialverschiebung der beiden Teile vor und während des Schweißens zu verhindern. In Fällen, in denen die Lager mit einer gewissen axialen Kraft vorgespannt werden sollen, kann die Axialkraft, die notwendig ist, um den Zapfen in die Hülse einzupressen, gemessen werden. Wenn beim Einpressen des Zapfens in die Hülse die Lagerluft aufgehoben ist, wird der Zapfen anschließend mit einer Kraft, die gleich der gemessenen Kraft plus der Vorspannungskraft ist, weiter in die Hülse gepresst. Bei der Serienfertigung kann das Messen der Kraft dadurch umgangen werden, dass der Zapfen und die Hülse mit einem genügend hohen Genauigkeitsgrad bearbeitet werden, so dass die Kraft, die erforderlich ist, um den Zapfen in die Hülse einzupressen, innerhalb eines gewissen Bereiches liegt.

Die beiden Teile des inneren Lagerteils der Radlagerung können auch mit einander zugekehrten Schultern versehen sein, die dann aneinander stoßen, wenn die Lagerluft den gewünschten Wert erreicht hat. Dadurch wird gewährleistet, dass die Lager nicht über einen bestimmten Wert vorgespannt werden.

In Fällen, in denen die Laufbahnen direkt in die Lagerteile eingearbeitet werden, können das äußere Lagerteil und die beiden Einzelteile des inneren Lagerteils aus Stahl gefertigt werden und durch Warm- oder Kaltpressen oder durch Kaltverformen die gewünschte Form erhalten. Die Laufbahnen werden durch Drehen und Schleifen auf das gewünschte Maß gebracht. In Fällen, in denen die Laufbahnen auf getrennten Ringen angeordnet sind, können die beiden Lagerteile aus einem weicheren und billigeren Werkstoff, der nicht für Laufbahnen von Wälzlagern geeignet ist, gefertigt werden.

Die Erfindung kann bei angetriebenen oder nichtangetriebenen Rädern Verwendung finden. Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist einer der beiden Teile des inneren Lagerteils einstückig mit dem angetriebenen Element eines Gleichlaufdrehgelenks ausgebildet, um die Antriebskraft über die Radlagerung direkt auf das Rad zu übertragen.

Die Radlagereinheit ist besonders zur Verwendung mit einem Gleichlaufdrehgelenk der Art geeignet, das einen Außenkörper und einen Innenkörper sowie Kugeln aufweist, die in geraden Nuten der Bohrung des Außenkörpers abrollen.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist der Außenkörper des Gleichlaufdrehgelenks in einen zylindrischen Ring, der die Nuten für die Kugeln trägt, und in einen Gehäusering geteilt, der einstückig mit einem der Teile des inneren Lagerteils der Radlagerung ausgebildet ist. Der die Nuten für die Kugeln tragende Ring ist fest in einer Ausnehmung des Gehäuseringes fixiert. Dieser Ring kann auch mit Presssitz im Gehäusering angeordnet sein, wobei die einander berührenden Flächen zweckmäßigerweise miteinander verschweißt sind. Weiterhin kann dieser Ring auch kleine Befestigungsvorsprünge aufweisen, die beim Einpressen des Ringes in die Ausnehmung des Gehäuseringes entsprechende Nuten in der Bohrungsfläche des Gehäuseringes erzeugen. Die geteilte Ausbildung des Außenkörpers des Gleichlaufdrehgelenks erleichtert die Herstellung, weil die beiden Teile durch Kaltverformen aus Stahlrohlingen hergestellt werden können.

Die Radlagereinheit gemäß der Erfindung besteht aus einer kleineren Anzahl von Einzelteilen als die bisher bekannten Anordnungen, bei denen komplette Schräglager auf der Achse angeordnet sind, so dass diese erfindungsgemäße Radlagerung geringer im Gewicht ausgebildet werden kann, was sich wiederum in einer Verminderung des ungefederten Gewichts in einem Federungssystem für Kraftfahrzeuge auswirkt. Weiterhin kann die Radlagerungseinheit so ausgelegt werden, dass der äußere Lagerteil und einer der beiden Teile des inneren Lagerteils gleichzeitig für nichtangetriebene und für angetriebene Räder, d. h. in Verbindung mit verschiedenen Arten von Gleichlaufdrehgelenken, Verwendung finden kann. Diese Standardisierung der Einzelteile bewirkt eine wirtschaftliche Fertigung der Teile in Großserien.

Einzelheiten der Erfindung sollen nun anhand der in den beiliegenden Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben werden.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Radlagereinheit für ein Kraftfahrzeug,

Fig. 2 einen Querschnitt durch ein Hinterrad mit der in Fig. 1 dargestellten Radlagereinheit,

Fig. 3 einen Querschnitt durch eine Federbeinaufhängung mit einer ähnlichen Radlagereinheit wie in Fig. 1,

Fig. 4 einen Querschnitt durch eine gemäß der Erfindung abgewandelte Radlagereinheit,

Fig. 5 einen Querschnitt einer Radaufhängung mittels Dreieckslenker, wobei das angetriebene Rad mit einem Gleichlaufdrehgelenk versehen ist,

Fig. 6 eine Teilansicht (längs der Linie VI-VI) des Aufhängesystems gemäß Fig. 5,

Fig. 7 eine Seitenansicht des Aufhängesystems gemäß Fig. 5, die die Anordnung des äußeren Lagerteils zwischen einem oberen und einem unteren Kugelgelenk zeigt,

Fig. 8 eine Draufsicht auf das obere Kugelgelenk nach Fig. 7,

Fig. 9 bis 10 Ansichten ähnlich der Fig. 7 und 8 auf eine etwas abgeänderte Ausführung des Aufhängesystems gemäß Fig. 5,

Fig. 11 einen Querschnitt durch eine Radlagereinheit gemäß der Erfindung kombiniert mit einer anderen Ausbildung eines Gleichlaufdrehgelenks und

Fig. 12 einen weiteren Querschnitt der Anordnung nach Fig. 11, der die Wirkung des Gleichlaufdrehgelenks zeigt.

Die Radlagereinheit nach Fig. 1 besteht aus einem äußeren Lagerteil 10 in der Form einer Hülse, die einen ringförmigen Flansch 11, der einstückig mit dieser Hülse ausgebildet ist, aufweist, einem inneren Lagerteil 12 in der Form eines Rohres, das an einem Ende einen ringförmigen Flansch 13 aufweist, sowie zwei zwischen den Lagerteilen angeordneten Kugelreihen 14 und 15.

Das äußere Lagerteil 10 ist in der Bohrung mit zwei ringförmigen Laufbahnen 16 und 17 für die Kugeln 14 und 15 ausgebildet. Die beiden Laufbahnen sind an beiden Enden des mit geringerem Durchmesser ausgeführten Mittelabschnittes des äußeren Lagerteils 10 angeordnet und sind im Querschnitt konkav ausgebildet. Das innere Lagerteil 12 ist zweiteilig ausgebildet und besteht aus einem rohrförmigen Zapfen 18 mit einer Schulter 19 an einem Ende und aus einer Hülse 20 mit an einem Ende einstückig mit ihr ausgebildeten Flansch 13. Der Zapfen 18 ist mit einem leichten Presssitz in der Bohrung der Hülse 20 so angeordnet, dass die Schulter 19 des Zapfens 18 und der Flansch 13 der Hülse 20 auf einander abgewandten Seite liegen. Die Schulter 19 weist eine konkave Laufbahn 21 für die Kugeln 24 und der Mantel der Hülse 20 eine konkave Laufbahn 22 für die Kugeln 15 auf. Die Laufbahnen im äußeren Lagerteil
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im inneren Lagerteil sind (in axialer Richtung) so gegeneinander versetzt, dass ein zweireihiges Schrägkugellager in O-Anordnung entsteht. Dadurch ist das Lager in der Lage, Radial- und Axialkräfte in beiden Richtungen sowie Momente zu übertragen. Der ringförmige Zwischenraum zwischen dem inneren und dem äußeren Lagerteil ist an beiden Enden durch Dichtungen 23 abgeschlossen. Die beiden Flansche 11 und 13 sind im Umfang mit
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Bohrungen versehen, so dass das äußere
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das innere Lagerteil am Rad - oder umgekehrt - befestigt
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Die Bohrung des Zapfens 18 ist mit axial verlaufenden Vorsprüngen
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geflanschte Rad zu ermöglichen.

Der Zusammenbau dieser Radlagereinheit geschieht
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Der Zapfen 18 und die Hülse 20 muß den Kugeln 14 bzw. 15
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von beiden Seiten in das äußere Lagerteil 10 eingeschoben was die Schulter 19 des Zapfens 18 am Ende der Hülse 20 anstößt. Der Zapfen 18 und die Hülse 20 sind so ausgebildet, dass die Laufbahnen die Kugeln ohne ein Spiel dazwischen berühren, wenn die Schulter 19 am Hülsenende zur Anlage kommt. Die einander berührenden Flächen zwischen dem äußeren Ende des Zapfens und der Hülse (Abschnitt 25 in Fig. 1) werden dann durch Elektronenstrahl-Schweißen miteinander verschweißt.

Fig. 2 zeigt die Anordnung der Radlagereinheit im Achsrohr 30 einer Hinterradlagerung für Kraftfahrzeuge. Der zylindrische Ansatz des äußeren Lagerteils

10 ist mit Presssitz in der Bohrung des Achsrohres 30 eingepreßt und der Flansch 11 ist durch Schrauben 31 mit dem Flansch 32 am Ende des Achsrohres 30 verbunden. Zwischen den beiden Flanschen ist ein Abdeckblech 33, das den nicht gezeichneten Bremsmechanismus trägt, eingeklemmt. Eine Bremstrommel 34 und das Laufrad (nicht gezeichnet) sind durch Schrauben 35 am Flansch 13 des inneren Lagerteils 12 befestigt. Eine mit Längsnuten versehene Achsantriebswelle 36 greift in die Nuten 24 des inneren Lagerteils 12 ein und überträgt die Antriebskraft auf das Rad. Die Dichtung am inneren Ende der Radlagereinheit liegt völlig innerhalb des Achsrohres 30 und die Dichtung am äußeren Ende der Radlagereinsicht wird durch die Bremstrommel 34 und durch das Abdeckblech 33 vor Straßenschmutz geschützt. Wenn die Radlagereinheit beschädigt ist, kann sie leicht demontiert und durch eine neue Radlagereinheit ersetzt werden.

Bei einer abgewandelten (nicht dargestellten) Ausführungsform der Anordnung nach Fig. 2 kann das innere Lagerteil der Radlagereinheit eine glatte Bohrung und das äußere Ende der Antriebswelle einen ringförmigen, radial nach außen weisenden Flansch aufweisen, der am Flansch 13, vorzugsweise zwischen Flansch und Bremstrommel eingespannt, befestigt wird. Die Antriebswelle ist dabei mit einem kleinen Spiel in der Bohrung des inneren Lagerteils der Endlagereinheit angeordnet. Die innere Seitenfläche des ringförmigen Flansches der Antriebswelle wird dabei zweckmäßigerweise mit einer seichten ringförmigen Ausnehmung versehen, die den Flansch 13 der Radlagereinheit mit Festsitz aufnimmt, so dass die Antriebswelle relativ zur Radlagereinheit zentriert wird.

Die Vorderradlagerung nach Fig. 3 weist ein Federbein 40 auf, das mit seinem unteren Ende im Achsschenkel 41, der durch ein Kugelgelenk 42 gestützt wird, angeordnet ist. Das obere Ende des Federbeins 40 ist ebenfalls durch ein Kugelgelenk (nicht gezeichnet) abgestützt. Die beiden Kugelgelenke erlauben Schwenkbewegungen des Federbeines und des Achsschenkels zum Zwecke der Steuerung des Rades. Solche Radaufhängungen sind bekannt.

Bei der Anordnung nach Fig. 3 besitzt der Achsschenkel 41 einen Flansch 43, an dem über Schrauben 44 eine Radlagereinheit gemäß der Erfindung mit einem ringförmigen Flansch 11 am äußeren Lagerteil 10 befestigt ist. Die Radlagereinheit ist ähnlich der nach Fig. 1 ausgebildet, nur mit dem Unterschied, dass das Ende der Hülse 20´ etwas von der Schulter 19´ des Zapfens 18´
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ist. Im Zusammenbau der Radlagereinheit wird der Zapfen 18´ in die Hülse 20´ mit einer Kraft eingepresst, die gerade ausreichend ist, den
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zwischen den aneinander berührenden Flächen des Zapfens und der Hülse zu überwinden. Die Lager werden durch eine zusätzliche Kraft auf den Zapfen vorgespannt, nachdem die Lagerluft ausgehoben ist. Ein weiterer Unterschied liegt darin, dass die Bohrung des Zapfens durch einen Steg 45 verschlossen ist, der den Zapfen versteift. Eine (aus Gründen der besseren Übersichtlichkeit nur in der oberen Bildhälfte dargestellte) Bremsscheibe 46 besitzt einen ringförmigen Flansch 47, der auf einen ringförmigen Absatz 48 auf der äußeren Stirnfläche des Flansches 13 aufgesetzt ist. Das Laufrad ist am Flansch 13 durch mehrere am Umfang verteilte Schrauben, wie in Fig. 2 gezeigt, befestigt. Der zylindrische Ansatz des äußeren Lagerteils 10 ist mit einem Preßsitz in einer ringförmigen Ausnehmung 49 im Flansch 43 des Achsschenkels 41 befestigt. Die innere Lagerdichtung 23 ist somit wiederum vollständig gegen Eindringen von Schmutz geschützt und kann deshalb, wenn gewünscht, durch eine Metallscheibe 50, wie in der unteren Hälfte der Abbildung dargestellt, ersetzt werden.

Die Radlagereinheit gemäß Fig. 3 hat alle Vorteile, die auch bei der Anordnung nach Fig. 2 erwähnt werden. Ein weiterer Vorteil ist der, dass das ungefederte Gewicht hierbei geringer als bei den bekannten konventionellen Federbeinaufhängungen mit separaten Lagern ist.

Fig. 4 zeigt eine Radlagereinheit ähnlich der in Fig. 3 nur mit dem Unterschied, dass die äußeren Laufbahnen für die Kugeln 14 und 15 auf separaten Laufringen 55 und 56 angeordnet sind, die in den zylindrischen Bohrungsflächen 57 und 58 des äußeren Lagerteils 10´ befestigt sind. Die Lagerringe 55 und 56 liegen an einer ringförmigen Rippe 59 an, die entweder einstückig mit dem äußeren Lagerteil (siehe obere Hälfte von Fig. 4) oder als separater Sprengring 59´, der in eine Nut der Bohrung des äußeren Lagerteils eingesetzt ist (siehe untere Hälfte von Fig. 4), ausgebildet ist. Die innere Laufbahn für die Kugeln 14 ist auf der Schulter 19´ des Zapfenteils angeordnet, ähnlich wie bei der Radlagereinheit nach Fig. 3. Die innere Laufbahn für die Kugeln 15 ist auf einem Ring 60 angeordnet, der auf den Zapfen aufgeschoben und durch das Hülsenteil 20´´ fixiert ist. Diese Radlagereinheit ist in der gleichen

Weise, wie bereits beschrieben, zusammengebaut und verschweißt. Die innere Laufbahn für die Kugeln 14 kann natürlich auch auf einem getrennten Ring angeordnet sein.

Die Vorderradaufhängung gemäß Fig. 5 bis 8 besteht aus einem oberen und einem unteren Lenker 64 bzw. 65, die schwenkbar am Fahrgestell des Fahrzeugs befestigt sind, und einer Radlagereinheit 66 gemäß der Erfindung, die an den Lenkern 64 und 65 über Kugelgelenke 67 und 68 befestigt ist, um eine Steuerbewegung des an dieser Radlagereinheit befestigten Rades zu gestatten. Die Radlagereinheit umfasst ein Gleichlaufgelenk 69 vom Typ "
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", um die Antriebskraft auf das Rad übertragen zu können. Die Radlagereinheit 66 ist ähnlich wie die nach Fig. 3 aufgebaut und besteht aus einem äußeren Lagerteil 70, einem inneren Lagerteil, das einen Zapfen 71 und eine damit durch Schweißen verbundene Hülse 72 umfaßt, sowie Kugelreihen 14 und 15, die zwischen dem inneren und dem äußeren Lagerteil angeordnet sind. Das äußere Lagerteil ist mit zwei oberen Ansätzen 73 (Fig. 6), die mit zwei Armen 74 verbunden sind, welche auf beiden Seiten aus der Schale des Kugelgelenks 67 herausreichen, sowie mit zwei unteren Ansätzen 75 versehen, die mit entsprechenden Flächen 76 (Fig. 7) eines Hebels 77 (Fig. 6), der einstückig mit dem unteren Kugelgelenk 68 ausgebildet ist, verbunden sind. Der Hebel dient als Lenkhebel für die Radaufhängung. Die oberen Ansätze 73 haben Anschläge 78, welche die Unterseite der Arme 74 berühren, um die auf das äußere Lagerteil der Radlagereinheit wirkenden Radialkräfte direkt auf die Arme 74 zu übertragen, um so eine Scherbeanspruchung der Bolzen, die die Radlagereinheit mit den Armen 74 verbinden, zu vermeiden. Das Laufrad ist durch mehrere im Umfang verteilte Schrauben 79 am ringförmigen Flansch 80 der Hülse 72 befestigt, wobei das Rad so angeordnet ist, dass die Wirkungslinie der Kraft auf das Rad zwischen den beiden Kugelreihen 14 und 15 verläuft.

Das "
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"-Gelenk 69, welches bekannter Konstruktion ist, besteht aus einem Innenkörper 81, der auf der Antriebswelle 82 befestigt ist, einem Außenkörper, der an einem Ende des Zapfenteiles 71 der Radlagereinheit vorgesehen ist und den Innenkörper umgibt, einer Anzahl von Kugeln 83, die in bogenförmigen Laufbahnen mit konkavem Querschnitt auf der Mantelseite des Innenkörpers 81 und in der Bohrung des Zapfenteils 71 vorgesehen sind. Die Kugeln und die Laufbahnen des Gelenkes sind an der Außenseite durch einen quer verlaufenden

Steg 84 im Zapfenteil 71 und auf der anderen Seite durch einen Gummibalg 85 abgedichtet, dessen inneres Ende fest auf der Antriebswelle 82 und dessen Außenende fest auf dem Außenkörper des Gelenkes befestigt ist.

Im Aufhängesystem nach den Figuren 5 bis 8 geht die Königzapfenachse A - A, das ist die Steuerachse des Rades, durch die Mittelpunkte der Kugelgelenke 67 und 68. Die Radachse stimmt natürlich mit der Achse der Radlagereinheit überein. Der Neigungswinkel der Königzapfenachse zur Radachse kann jedoch dadurch geändert werden, dass die Arme 74 des Kugelgelenks 67 und die Anschlagflächen 76 auf dem Hebel 77 gegeneinander versetzt werden. Die Figuren 9 und 10 zeigen die nach rechts aus dem Mittelpunkt des Kugelgelenks 67´ versetzten Arme 74´ und die nach links versetzten Anschlagflächen 76´, so dass der Neigungswinkel der Königzapfenachse zur Radachse vergrößert wird. Die Radaufhängung kann so ausgebildet werden, dass jede gewünschte Geometrie des Steuersystems erreicht wird ohne dass die Konstruktion der Radlagereinheit geändert werden muß, so dass diese als Standardausführung für wirtschaftliche Massenproduktion ausgebildet werden kann.

Das Aufhängesystem nach den Figuren 5 bis 8 ist so ausgebildet, dass die Königzapfenachse A - A durch den Mittelpunkt des Gleichlaufdrehgelenks 69 unabhängig vom Neigungswinkel der Königzapfenachse zur Radachse verläuft.

In weiterer (nicht dargestellter) Ausgestaltung der Konstruktion nach Fig. 5 bis 8 können die Kugelschalen der Kugelgelenke an den Lenkern befestigt und die Kugelzapfen an den Achsschenkeln angeordnet sein, die starr in Bohrungen des äußeren Lagerteils der Radlagereinheit befestigt sind. Die Kugelgelenke können weiterhin so angeordnet sein, dass die Königzapfenachse in einer vertikalen Symmetrieebene zwischen den beiden Kugelreihen 14 und 15 der Radlagereinheit liegt, wobei der Außenkörper des Gleichlaufdrehgelenks, der gleichzeitig den Zapfen der Radlagereinheit bildet, so ausgebildet werden kann, dass der Mittelpunkt dieses Gelenks ebenfalls in dieser Symmetrieebene liegt.

Die Kombination einer Radlagereinheit gemäß der Erfindung mit einem Gleichlaufdrehgelenk zur Übertragung der Kraft auf das innere Lagerteil der Radlagereinheit kann natürlich auch bei anderen Arten von Vorder- oder Hinterradlagerungen angewendet werden. Hierzu muß lediglich das äußere Lagerteil der Radlagereinheit abgeändert werden. Zum Beispiel kann das äußere Lagerteil der Radlagereinheit an einer De Dion-Achse oder an einer Antriebsachse eines einzeln gefederten Rades angeordnet werden.

Die Figuren 11 und 12 zeigen eine andere Konstruktion eines Gleichlaufdrehgelenks mit einer Radlagereinheit gemäß der Erfindung. Die Radlagereinheit ist wiederum ähnlich der nach Fig. 3 ausgebildet und besteht aus einem äußeren Lagerteil 90, einem inneren Lagerteil, das aus einem Zapfen 91, der in einer Hülse 92 angeordnet und mit dieser verschweißt ist, sowie den Kugeln 14 und 15, die auf den Laufbahnen des äußeren Lagerteils, des Zapfens und der Hülse angeordnet sind. Das äußere Ende des Zapfens ist mit einem
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93 verschlossen, der einen koaxial zur Radlagereinheit verlaufenden und nach innen offenen Zylinder 94 aufweist. Das innere Ende des Zapfens 91 ist radial nach außen aufgeweitet und läuft aus in einem axial gerichteten, zylindrischen Flansch 95.

Das Gleichlaufdrehgelenk besteht aus einem Außenkörper 96, der im Flansch 95 befestigt ist, einem Innenkörper 97, der auf einer Antriebsachse 98 befestigt ist, einer Mehrzahl von Kugeln 99, die in Nuten 100 und 101 der einander gegenüberliegenden Flächen des Außenkörpers bzw. des Innenkörpers verschiebbar angeordnet sind, einen schalenförmigen Käfig 102, der einen teilkugelförmigen Ansatz, welcher auf der entsprechend teilkugelförmigen Fläche des Innenkörpers gleitet, sowie Öffnungen aufweist, in welchem die Kugeln 99 geführt werden, sowie einem Führungsglied 104, das kugelförmige Enden 105, 106 und einem am Mantel kugelförmig ausgebildeten Vorsprung 107 zwischen diesen Enden besitzt, wobei das Ende 105 mit Lospassung im Zylinder 94, das Ende 106 schwenkbar in einer Lagerschale der Antriebswelle 98 und der teilkugelförmige Vorsprung 107 mit Lospassung in einer zylindrischen Öffnung des Käfigs sitzt. Eine Feder 108 ist zwischen dem Ende 105 des Führungsgliedes und dem Boden des Zylinders 94 angeordnet und presst das Ende 106 in die entsprechende Lagerschale der Antriebswelle. Das Gelenk ist durch einen Gummibalg 106 abgedichtet, dessen gegenüberliegenden Enden verdickt ausgeführt sind und an einem Ende auf der Welle 98 und am anderen Ende auf dem Flansch 95 befestigt ist. Das letztgenannte Ende des Gummibalges ist mit einer Dichtlippe 110 versehen, die zur Abdichtung an der entsprechenden Stirnseite des äußeren Lagerteiles 90 der Endlagerung anliegt. Diese Dichtung schützt die entsprechende Dichtung 23 der Radlagereinheit gegenüber Wasser und Schmutz.

Gleichlaufdrehgelenke dieser allgemeinen Art sind bekannt und ihre Wirkungsweise braucht deshalb nicht näher beschrieben zu werden. Es ist jedoch ein Vorteil der vorliegenden Erfindung, dass das Gleichlaufdrehgelenk und die Radlagereinheit so konstruiert sind, dass der Außenkörper 96 des Gelenks mit einem leichten Schiebesitz im zylindrischen Flansch 95 auf der Innenseite des Zapfens der Radlagereinheit angeordnet ist und dass nach dem Zusammenbau die einander berührenden Flächen des Außenkörpers 96 und des Flansches 95 durch Elektronenstrahl-Schweißen miteinander verschweißt sind. Die Ausbildung des Außenkörpers 96 und des Zapfens 91 als zwei getrennte Teile erleichtert die Herstellung insofern als der Außenkörper 96 mit den Nuten für die Kugeln durch Kaltverformung eines Stahlrohlings hergestellt werden kann.

Es ist aus einem Vergleich der Radlagereinheiten gemäß Fig. 3 und Fig. 11 zu ersehen, dass jeweils das äußere Lagerteil und die Hülse des inneren Lagerteils im wesentlichen übereinstimmen und dass eine angetriebene oder nichtangetriebene Radlagereinheit dadurch geschaffen werden kann, dass ein äußeres Lagerteil und eine Hülse mit einem entsprechend ausgebildeten Zapfen zusammengebaut wird. Außerdem können die Zapfen für die Verwendung von Gleichlaufdrehgelenken unterschiedlicher Größen so ausgebildet werden, dass sie mit der gleichen Größe eines äußeren Lagerteiles und einer Hülse zusammengebaut werden können. Diese Standardisierung der zwei Komponenten der Radlagereinheit erlaubt eine wirtschaftliche Serienfertigung dieser Teile.

Claims

1. Radlagereinheit für die Lagerung der Räder von Kraftfahrzeugen, bestehend aus einem äußeren und einem inneren Lagerteil und zwei zwischen diesen Lagerteilen im Abstand voneinander angeordneten Reihen von Wälzkörpern, wobei mindestens eines der Lagerteile mit Mitteln, wie z. B. einem radialen Flansch, versehen ist, über welche die Radlagereinheit direkt mit dem Rad und/oder dem Radträger verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das innere Lagerteil (12) aus zwei Teilen besteht, von denen das eine als Zapfen (18, 18´, 71, 91) und das andere als Hülse (20, 20´, 72, 92) ausgebildet ist, und dass der Zapfen (18, 18´, 71, 91) teleskopartig in die Bohrung der Hülse (20, 20´, 72, 92) eingreift.

2. Radlagereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Teil der einander berührenden Flächen des Zapfens (18, 18´, 71, 91) und der Hülse (20, 20´, 72, 92) des inneren Lagerteiles (12) z. B. mittels Elektronen- oder Laserstrahl-Schweißens verschweißt ist.

3. Radlagereinheit nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Zapfen (18 usw.) und die Hülse (20 usw.) mit Schultern versehen sind, die in zusammengebauten Zustand der Radlagereinheit aneinanderstoßen.

4. Radlagereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Laufbahnen (16, 17, 21, 22) für die Wälzkörper (14, 15) unmittelbar in das äußere Lagerteil (10, 10´, 70, 90) und/oder in die beiden Teile
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des inneren Lagerteils (12) eingearbeitet sind.

5. Radlagereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Laufbahnen (16, 17, 21, 22) für die Wälzkörper (14, 15) auf einem separaten Ring (55, 56 oder 60), der mit einem der Lagerteile verbunden ist, angeordnet ist.

6. Radlagereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl das äußere Lagerteil (10 usw.) als auch eines der beiden Teile (18 usw., 20 usw.) des inneren Lagerteiles (12) mit einem radialen Flansch (11 bzw. 13) versehen ist.

7. Radlagereinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das als Hülse (20 usw.) ausgebildete Teil des inneren Lagerteiles (12) an seinem äußeren Ende mit einem radial nach außen gerichteten Flansch (13) versehen ist.

8. Radlagereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eines der beiden Lagerteile (10 usw., 12) mit dem angetriebenen Teil, z. B. dem Außenkörper (96), eines Gleichlaufdrehgelenkes (69) verbunden ist.

9. Radlagereinheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenkörper (96) des Gleichlaufdrehgelenkes (69) in der Bohrung des Zapfens (91) des inneren Lagerteiles angeordnet ist.

10. Radlagereinheit nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Nuten für die Wälzkörper (83, 99) des Gleichlaufdrehgelenkes (69) unmittelbar in der Bohrung des Zapfens (71, 91) des inneren Lagerteiles (12) eingearbeitet sind.