DE69722576T2

DE69722576T2 - Befestigungseinrichtung für eine Lagereinheit einer Radnabe in einer Radaufhängung eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE69722576T2
Application number: DE69722576T
Authority: DE
Inventors: Andreas 10064 Pinerolo Rütter
Original assignee: SKF Industrie SpA
Current assignee: SKF Industrie SpA
Priority date: 1997-01-03
Filing date: 1997-12-29
Publication date: 2004-05-06
Anticipated expiration: 2017-12-30
Also published as: ITTO970003A1; EP0852299A2; US6007253A; EP0852299A3; IT1290993B1; EP0852299B1; DE69722576D1

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein die Befestigung einer Radnabenlagereinheit an dem Aufhängungsträger eines Kraftfahrzeugs. Insbesondere betrifft die Erfindung ein System zum Befestigen des äußeren Laufrings eines Lagers, das bereits mit der Radnabe vorzusammengefügt ist, auf dem Fahrzeugaufhängungsträger.
Allgemeiner Stand der Technik
Das Lager einer Radnabe, insbesondere der äußere Laufring des Lagers muss axial durch den Fahrzeugaufhängungsträger oder -gelenk zurückgehalten werden, um das Risiko zu vermeiden, dass das Lager unter der Wirkung der axialen Belastungen auseinander fällt, die auf das Lager während des Betriebs einwirken.
Im Augenblick sind mehrere Befestigungssysteme bekannt, die für unterschiedliche Anordnungen angepasst werden.
Gemäß einem ersten bekannten System wird das Lager zuerst in einen entsprechenden kreisförmigen Sitz eingepasst, der im Gelenk ausgeformt ist, und gegen eine axial innere Schulter gedrückt. Zweitens wird ein Seeger-Ring federnd einrastend in eine Umfangsnut am Eingang zum kreisförmigen Sitz so eingepasst, dass der äußere Laufring des Lagers axial zurückgehalten wird. Dann wird die Radnabe durch den inneren Laufring des Lagers eingeschoben und in bekannter Weise mit dem homokinetischen Antriebsgelenk befestigt.
In anderen Fällen wird bevorzugt, das Lager und die Radnabe vorweg zusammenzubauen und dann einzuschieben und solch eine Einheit am Gelenk zu befestigen. Wenn dieser Weg eingeschlagen wird, dann ist es nicht möglich oder praktikabel, einen Seeger-Ring einzupassen, um die axiale Bewe gung des Lagers aufzuhalten, da die vorweg zusammengebaute Nabe diesen Vorgang schwierig gestalten würde. Im Allgemeinen wird der äußere Laufring des Lagers mit Kraft in das Gelenk mit einiger gegenseitiger Überdeckung eingepasst. Jedoch kann diese Anordnung das Lager unter der Wirkung der Belastungen, die einen gewissen Schwellenwert überschreiten, nicht am Nach-außen-Rutschen hindern.
Die US-Patentschrift Nr. 4,236,767 offenbart eine Metallblechscheibe, die an dem äußeren Laufring eines Lagers befestigt ist und die Funktionen des Abdichtens des Lagers oder des Kuppelns des Lagers in einen Sitz eines Gelenks aufweist. Diese Lösung kann nicht angepasst werden, um ein Lager im Sitz des Gelenks zu halten, da sie einen grundsätzlichen Mangel an Dichtungsvermögen aufweist und da die Metallblechscheibe ihre verformte Anordnung beibehält, wenn sie eingesetzt ist, was weiter ihr Abdichtungsvermögen verringert.
Kurzfassung der Erfindung
Es ist eine Aufgabe dieser Erfindung, ein Befestigungssystem bereitzustellen, welches es ermöglicht, den äußeren Laufring des Lagers am Abspringen vom Gelenk zu hindern, wo es weder möglich noch zweckmäßig ist, einen herkömmlichen als Anschlag dienenden Seeger-Ring anzubringen.
Es ist eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das Anbringen einer Radnabenlagereinheit leichter zu gestalten.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung, wie beansprucht, werden diese Aufgaben durch die Bereitstellung eines Systems zum Anbringen einer Radnabenlagereinheit in einen zylindrischen Sitz, der in der Radaufhängung eines Fahrzeugs vorhanden ist, gelöst, wobei
eine axial äußere Umfangsnut in dem zylindrischen Sitz ausgebildet ist;
und nahe der axial äußeren Seite des äußeren Laufrings des Lagers ein elastischer Einsatz von im Wesentlichen ringförmiger Gestalt bereitgestellt ist, der an der äußeren Seitenfläche des äußeren Laufrings des Lagers durch einen abdichtenden Einsatz befestigt ist und
wenigstens einen radialen Abschnitt, der benachbart zur Seitenfläche liegt und ein axiales Anschlagmittel für den äußeren Laufring des Lagers darstellt, und
wenigstens einen elastisch biegsamen Abschnitt aufweist, der radial von der äußeren Oberfläche des Lagers vorragt und so gestaltet ist, um sich elastisch zu biegen und in der Nut federnd einzurasten, wenn der Einsatz axial in den Sitz des Aufhängungsträgers aufgeschoben wird.
Vorzugsweise ist der Durchmesser der Kante am Eingang des Sitzes größer als der Durchmesser des zylindrischen Abschnitts des Sitzes, wobei der Unterschied zwischen den Durchmessern in geeigneter Weise so gewählt ist, um es dem elastischen Einsatz zu erlauben, federnd in die Nut durch Aufbringen einer maßvollen axialen Vorspannkraft einzurasten.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Damit die vorliegende Erfindung gut verstanden werden kann, werden nun einige wenige bevorzugte Ausführungsformen derselben als bloße Beispiele beschrieben, wobei Bezug auf die begleitenden Zeichnungen genommen wird, von denen:
1 eine axiale Querschnittansicht einer Radnabenlagereinheit ist, die auf dem Aufhängungsträger gemäß der vorliegenden Erfindung angebracht ist;
1A und 1B eine axiale Querschnittsteilansicht einer Nabenlagereinheit, die auf dem Aufhängungsträger gemäß der vorliegenden Erfindung angebracht ist, und eine Querschnittsansicht beziehungsweise eine Vorderansicht eines Elements aus 1, als Einzelteil gezeigt, sind;
2, 2A und 2B Ansichten ähnlich zu 1, 1A beziehungsweise 1B einer zweiten Ausführungsform der Erfindung sind;
3, 3A und 3B Ansichten ähnlich zu 1, 1A beziehungsweise 1B einer vierten Ausführungsform der Erfindung sind;
4, 4A und 4B Ansichten ähnlich zu 1, 1A beziehungsweise 1B einer fünften Ausführungsform der Erfindung sind; und
5 schematisch einige geometrische Einzelheiten des Verriegelungselements darstellt.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Mit anfänglicher Bezugnahme auf 1 bezeichnet die Bezugszahl 10 den äußeren, sich nicht drehenden Laufring eines Lagers für die Radnabe eines Kraftfahrzeugs. Der zylindrische Sitz, in welchem das Lager befestigt ist, ist eine kreisförmige Öffnung 11 der Fahrzeugradaufhängung oder des Fahrzeugradaufhängungsgelenks. Das Lager ist in den Sitz 11 aufgeschoben, nachdem es auf der Radnabe 13 zu sammengefügt wurde, und gegen eine axiale innere Schulter 14 des Gelenks geschoben.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein elastischer ringförmiger Einsatz 15 benachbart zur axial äußeren Stirnseite 10a des äußeren Laufrings 10 vorgesehen. Der elastische ringförmige Einsatz 15 ragt radial vom äußeren Durchmesser des Laufrings 10 vor und rastet federnd in eine Umfangsnut 16 ein, die am Eingang des zylindrischen Sitzes 11 gebildet ist. Insbesondere Nut 16 befindet unmittelbar bei der Position der Seite 10a, wenn das Lager angebracht ist. Wie in 1A gezeigt, umfasst in einer ersten Ausführungsform dieser Erfindung der ringförmige Einsatz 15 einen ersten, radial inneren radialen Abschnitt 15a, benachbart zur Stirnseite 10a des äußeren Laufrings 10, und einen zweiten, radial äußeren Abschnitt 15b von stumpfkegeliger Gestalt, der sich in Richtung der Außenseite des Lagers umbiegt.
Der elastische Einsatz 15 und die Geometrie des zylindrischen Sitzes 11 sind in geeigneter Weise bemaßt, um so den Einsatz 15 zu zwingen, sich elastisch zu biegen und federnd in der Nut 16 einzurasten, wenn er axial in der Richtung des Pfeils A während des Zusammenbaus geschoben wird, und so axialen Kräften zu widerstehen, die in die entgegengesetzte Richtung während des Betriebs wirken und dazu neigen, das Lager aus der Radaufhängung zu schieben. Wie genauer im Beispiel aus 5 gezeigt, kann der Radius r₁ der Kante 20 am Eingang des Sitzes 11, in welchen das Lager eingepasst ist, größer sein als der Radius r₂ des zylindrischen Hauptabschnitts der Öffnung 11, um so den Einsatz 15 nicht zu zwingen, sich im Überwinden der Kante 20 übermäßig zu biegen, bevor er in der Nut 16 federnd einrastet. Der Unterschied x = r₁ – r₂ ist geeignet gewählt, um so das federnde Einrasten bei Anlegen eines kontrollierten Anbringungsschubs auf den Einsatz zu erlauben. In ähnlicher Weise ist die Länge des Einsatzes so bemaßt, dass in der angebrachten Position der radiale Unterschied y zwischen dem freien Ende 15c des Einsatzes und der Kante 20 am Eingang der Öffnung 11 ausreicht, um axialen Versatz des Lagers im Betriebsfall nach außen zu verhindern.
Wie in 1B gezeigt, umfasst der radial äußere Abschnitt 15b des Einsatzes vorzugsweise eine Mehrzahl von radialen, elastischen Zungen 19, deren Umfangserstreckung in geeigneter Weise gewählt ist, um die Anbringungskraft zu definieren, die aufgewendet werden muss, um die Zungen zu biegen, wenn der Einsatz angebracht wird.
1 bis 5 zeigen mehrere alternative Ausführungsformen des ringförmigen Einsatzes gemäß dieser Erfindung.
In 1 wird der Einsatz 15 gegen die axial äußere Seite 10a des sich nicht drehenden äußeren Laufrings 10 mittels eines dichtenden ringförmigen Einsatzes 17 verriegelt, der Teil der Dichtungsvorrichtung 18 ist, die beide Seiten des Lagers verschließt.
2 stellt eine Variantenausführungsform von 1 dar. In dieser Variante liegt der ringförmige Einsatz einstückig mit der Dichtungsvorrichtung vor.
3, 3A und 3B zeigen eine weitere Variante, wobei der Einsatz 15 einen radial inneren Abschnitt 15a, benachbart zur äußeren Seite 10a des Lagers, und eine Mehrzahl von gleich beabstandeten elastischen Zungen 19 umfasst, die eine Form aufweisen, die jene der Nut 16 übernimmt, in diesem Beispiel rechteckig. Die elastischen Zungen 19 ragen axial vom Aufhängungsgelenk 12 vor, um so zu gestatten, den Einsatz leicht vom Lager durch Zusammendrücken der Zungen, wie durch die Pfeile B angezeigt, zu entfernen. In der Variante aus 3 weist der ringförmige Einsatz 15 einen zylindrischen Anbringungsabschnitt 15d auf, um direkt auf dem Lagerlaufring 10 angebracht zu werden.
4, 4A und 4B stellen noch eine weitere Variante in Bezug auf 3 dar. In dieser weiteren Ausführungsform ist der Einsatz 15 am äußeren Lagerlaufring 10 mittels des Einsatzes 17 der Dichtungsvorrichtung 18 befestigt.
Während besondere Ausführungsformen der Erfindung offenbart wurden, versteht es sich von selbst, dass solch eine Offenbarung bloß dem Zwecke der Veranschaulichung dient und dass die Erfindung in keiner Weise dadurch beschränkt werden darf. Verschiedene Modifikationen werden den Fachleuten auf diesem Gebiet angesichts des vorangehenden Beispiels offensichtlich werden. Insbesondere mit Bezugnahme auf 5 sind die Dicke w des Einsatzes, die Länge 1 seines frei verbiegbaren Abschnitts, der Radiusunterschied x zwischen der Kante am Eingang der Öffnung und dem Sitz selbst, die radiale Überdeckung y und der Winkel α der konischen Zungen 15b und der Winkel β der nutseitigen Fläche, die mit dem Einsatz in Eingriff gelangt, alle als eine Funktion der Anbringungskraft und des Widerstands zu axial versetzenden Schüben, die abgefangen werden müssen, gestaltet. Vorzugsweise ist der elastische ringförmige Einsatz 15 aus Federstahl oder einem Material hergestellt, das dem Einsatz die Härte und Standfestigkeit gibt, die ausreicht, um dem Versatz des Lagers entgegen zu wirken, wenn dieses axialen Belastungen im Betriebsfall ausgesetzt ist.

Claims

System zum Befestigen einer Radnabenlagereinheit in einem zylindrischen Sitz (11), der sich im Aufhängungsträger (12) eines Fahrzeugs ergibt, und das eine axial äußere Umfangsnut (16); einen elastischen Einsatz (15) von im Wesentlichen ringförmiger Gestalt aufweist, der nahe der axial äußeren Seite (10a) des äußeren Laufrings (10) des Lagers bereitgestellt wird und an der äußeren Seitenfläche (10a) des äußeren Laufrings (10) des Lagers durch einen abdichtenden Einsatz (17) befestigt ist und wenigstens einen radialen Abschnitt (15a) aufweist, der benachbart zur Seitenfläche (10a) liegt und ein axiales Anschlagmittel für den äußeren Laufring des Lagers darstellt; und wenigstens einen elastisch biegsamen Abschnitt (15b) aufweist, der radial von der äußeren Oberfläche des Lagers vorragt und so gestaltet ist, um sich elastisch zu biegen und in der Nut (16) federnd einzurasten, wenn der Einsatz (15) axial in den Sitz (11) des Aufhängungsträgers (12) aufgeschoben wird.
Befestigungssystem nach Anspruch 1, wobei der Radius (r1) der Kante (20) am Eingang des Sitzes (11) größer als der Radius (r2) des zylindrischen Abschnitts des Sitzes ist, wobei der Unterschied (x) zwischen den Radien (r1, r2) in geeigneter Weise so gewählt ist, um es dem elastischen Einsatz (15) zu erlauben, federnd in die Nut (16) durch Aufbringen einer maßvollen axialen Vorspannkraft einzurasten.
Befestigungssystem nach Anspruch 1, wobei der elastisch biegsame Abschnitt (15b) einen radial äußeren Abschnitt in Kegelstumpfform umfasst, der in axialer Richtung in Richtung zur Außenseite des Lagers umgebogen ist.
Befestigungssystem nach Anspruch 1, wobei der elastische Einsatz (15) einstückig mit einem Einsatz einer Vorrichtung (18) zum Abdichten der Außenseite des Lagers ausgebildet ist.
Befestigungssystem nach Anspruch 1, wobei der biegsame Abschnitt (15b) des Einsatzes (15) eine Krone von radialen elastischen Zungen (19) umfasst.
Befestigungssystem nach Anspruch 5, wobei der Einsatz (15) eine Mehrzahl von radialen elastischen Zungen (19) umfasst, die eine Form aufweisen, die jene der Nut (16) kopieren und axial vom Aufhängungsträger (12) vorragen.
Befestigungssystem nach Anspruch 1, wobei der ringförmige Einsatz (15) aus Federstahl hergestellt ist.