DE8701493U1 - Lagereinheit für Triebräder in Kraftfahrzeugen - Google Patents

Lagereinheit für Triebräder in Kraftfahrzeugen

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DE8701493U1 DE8701493U DE8701493U DE8701493U1 DE 8701493 U1 DE8701493 U1 DE 8701493U1 DE 8701493 U DE8701493 U DE 8701493U DE 8701493 U DE8701493 U DE 8701493U DE 8701493 U1 DE8701493 U1 DE 8701493U1
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Description

SKF GmbH Schweinfurt, 23. &idigr;. 1987 jt
SE,£6 P-Ö3 DE TPA^vh.ne
Beschreibung
Lagereinheit für Triebräder in Kraftfahrzeugen
Die vorliegende Neuerung betrifft eine Lagereinheit für Triebräder in Kraftfahrzeugen gemäß dem Oberbegriff des Anspruches I4
Eine bekannte Lagereinheit der angegebenen Gattung (US-PS 3 757 883) ist in verschiedenen Abmessungen herstellbar. Sie hat den Vorteil, daß sie ein hohes Triebmoment übertragen kann, daß sie ein kleines Gewicht aufweist und daß sie relativ einfach aiii Fahrgestell befestigt werden känri. Die Lägereiiiheit besitzt ein ringförmiges Lagerinnenelement, welches eine mit Keilnuten versehene Bohrung aufweisen kann. In diese Bohrung wird der entsprechend ausgebildete Zapfen eines Triebgelenkes gesteckt, so daß das Lagerinnenelement mit dem Zapfen drehfest verbunden ist.
Hinterradangetriebe Kraftfahrzeuge haben oft eine sogenannte Starrwelle, d.h. auf jeder Seite des Differentialgetriebes eine Triebwelle, welche in einem antriebseitigen, inneren Lager und einem abtriebseitigen, äußeren Lager in einem relativ steifen Achsgehäuse gelagert ist. Das äußere Lager ist normalerweise in einem größeren Abstand Vom abtriebseitigen Ende der Triebwelle angeordnet, damit dazwischen eine Bremsvorrichtung für das Rad untergebracht werden kann. Das äußere Lager muß übrigens ausreichend stark und in radialer Richtung relativ groß dimensioniert werden, damit außer den hohen Triebmomenten der Triebwelle auch die Kippmomente der Triebwelle, welche durch seitliche Radberührungskräfte hervorgerufen werden, mit Sicherheit aufgenommen werden. Wenn
eine Scheibenbremse als Fahrbremse am Rad vorgesehen ist, entstehen Schwierigkeiten, weil diese seitlichen Radberührungskräfte Wellenbiegungen hervorrufen» welche schädliche Schiefstellungen der auf der Welle befestigten Bremsscheibe zur Folge haben.
Fig* 1 zeigt den teilweisen Längsschnitt durch eine solche bekannte Lageranordnung mit einer starren Triebwelle. Die Triebwelle, welche in der Zeichnung mit 1 bezeichnet ist, hat eine großen Durchmesser, damit diese genügend steif Und unnachgiebig ist. Die Triebwelle 1 ist übrigens von einem rohrförmigen Achsgehäuse 2 umgeben und mittels eines Kegelrollenlagers 3 als äußeres Lager in diesem Achsgehäuse gelagert. Das Achsgehäuse 2 ist am Fahrgestell (nicht gezeigt) des Kraftwagens befesbigt. An ihrem abtriebseitigen Ende hat die Triebwelle 1 einen Flanschabschnitt 4. Die Felge eines Hinterrades (nicht gezeigt) und eine Bremsscheibe 6 sind an diesem Flanschabschnitt 4 mittels Schrauben 5 befestigt. Die Bremsscheibe 6 besitzt einen zylindrischen Rohransatz 7, welcher eine Bremsfläche für eine lediglich beim Parken benutzte Trommelbremse 9 liefert. Die Trommelbremse 9 wird durch ein Zugkabel 10 betätigt. Der radial äußere Teil der Bremsscheibe 6 greift in ein Gehäuse 8 einer Scheibenbremse ein, die als Fahrbremse des Fahrzeuges dient.
Wenn die in Figur 1 dargestellte Anordnung mit der im US-Patent 37 57 883 beschriebenen Lagereinheit komplettiert würde, brauchte die Triebwelle 1 nur noch für die Übertragung der Triebkräfte und Triebmomente dimensioniert zu werden. Es würden dann keine Schwierigkeiten mehr bezüglich der Biegung der Triebwelle und der entsprechenden Schiefstellung der Bremsscheibe entstehen.
Bisher war es aber nicht möglich, die in Figur 1 gezeigte, bekannte Lagereinheit für die Lagerung von angetriebenen Hinterrädern in Kraftfahrzeugen zu verwenden, denn es fehlte dann der Raum für die Unterbringung der Elemente für die Scheibenbremse (Fahrbremse) und die Trommelbremse (Parkbremse),
Der in Anspruch 1 geke'iirtze lehnet eh Neuerung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Lagereinheit der genannten Gattung zu schaffen, welche trotz Unterbringung von Bremselementen relativ kompakt baut. Auch soll bei hohen seitlichen Radberührungskräften die Stellung der Bremsscheibe im Bremsgehäuse sich nicht oder nur geringfügig ändern«
Die neuerungsgemäße Lägereinheit hat den Vorteil, daß am abtriebseitigen Ende der Triebwelle eine sogenannte
j "fül1-float ing"-Anordnung hergestellt werden kann, so daß die Triebwelle lediglich Triebmomente zum Antrieb des Rades, jedoch keine Biegekräfte, die von seitlichen Radberührungskräften herrühren, aufnehmen muß. Da die Radfelge am Befestigüngsflansch des Lagerinnenelementes befestigt ist, werden die Kippkräfte des Rades vom Lagerinnenelement über die Wälzkörper auf den Lageraußenring übertragen. Es ergibt sich
j dadurch eine genaue Führung der Bremsscheibe, deren Bremsflächen sich auch bei hohen seitlichen
t Radberührungskräften im Bremsgehäuse nicht verlagern. Die kompakt bauende erfindungsgemäße Lagereinheit eignet sich besonders für den Einbau in relativ leichte Personenkraftwagen.
Vorteilhafte Ausbildungen der Neuerung sind in den Unteransprüchen 2 bis 10 gekennzeichnet.
Die neuerungsgemäße Lagereinheit für Triebräder in Kraftfahrzeugen wird in der nachfolgenden Beschreibung zweier
; Ausführungsbeispiele, die in den Figuren 2 und 3 dargestellt sind, näiier erläutert.
Es zeigen:
Figur 2 einen Längsschnitt durch eine Lagereinheit mit
einer Keilnutverbindung zwischen dem abtriebseitigen
Ende der Triebwelle und dem axialen Vorsprung des
I, Lagerinnenelementes und
Figur 3 einen Längsschnitt durch, eine abgeänderte Lagereinheit mit einem Verbindungsstück auf dem axialen Vorsprung des Lagerinnenelementes.
Die in Figur 2 dargestellte Lagereinheit dient der Lagerung eines angetriebenen Hinterrades eines relativ leichten Kraftfahrzeuges. Sie besteht aus einem an einem Fahrgestell (nicht gezeigt) des Kraftfahrzeuges befestigten Lageraußenring 11 mit zwei nebeneinander angeordneten, ri1lenförmigen Außenlaufbahnen und einem Lagerinnenelement 12, welcher zwei zugehörige nebeneinander angeordnete, ri1lenförmige Innenlaufbahnen trägt.
Im vorliegenden Fall ist die antriebseitige Innenlaufbahn des Lägerinnenelementes 12 durch die ri1lenförmige Außenfläche eines auf einer Mantelfläche des Lagerinnenelementes 12 mit Preßsitz festgesetzten Lagerinnenringes 13 gebildet. Der Lagerinnenring 13 ist mittels eines in eine Ringnut der Mantelfläche eingeschnappten Sprengringes 14 auf dem Lagerinnenelement 12 axial festgehalten.
Zwischen jeweils einer Außenlaufbahn des Lageraußenringes und einer Innenlaufbahn des Lagerinnenelementes 12 rollt eine Reihe von kugelförmigen Wälzkörpern 15, die der Kontur der zugehörigen Außen- und Innenlaufbahn eng angepaßt sind, so daß diese radiale und axiale Lagerkräfte aufnehmen können.
Die Außen- und Innenlaufbahn der beiden Reihen von Wälzkörpern 15 haben übrigens einen relativ großen axialen Abstand voneinötnder, so daß die Lagereinheit in der Lage ist, hohe Kippbelastungen (Kippmomente) des Rades ohne Gefahr der Überlastung zu ertragen.
Das Läger"innenelernent 12 besitzt auf seiner Abtriebseite einen Bef est igüngsflänsch 16, der neben seinen beiden Ihhehlaüfbahhen angeordnet ist und radial nach außen vofsteht. Der Befestigüngsflansch 16 ist mit dem Lagerinnenelement einstückig verbunden. An Seinem Umfang hat der
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Befestigungsflansch 16 axial durchgehende Löcher, in denen jeweils ein Schraubenbolzen 17 hindurchgesteckt ist. Die Schraubenbolzen 17 dienen der Befestigung der Bremsscheibe und der Radfelge (nicht gezeigt) am Lagerinnenelernent 12.
Die Darstellung in Figur 2 zeigt, daß die Lagereinheit in radialer Richtung kompakt und klein baut, weil das Lagerinnenelernent 12 auf seiner Antriebseite neben seinen beiden Innenlaufbahnen einen axialen Vorsprung 19 trägt, welcher Mittel zu seiner drehfesten Verbindung mit einem abtriebseitigen Ende einer Triebwelle 21 trägt.
Im vorliegenden Fall sind diese Mittel zur drehfesten Verbindung durch die unrunde Ausbildung einer Mantelfläche des axialen Vorsprunges 19 gegeben, und zwar durch zur Antriebseite durchgehend axial verlaufende Keilnuten 20.
Die derart unrunde Mantelfläche ist in eine entsprechend komplementär ausgebildete Bohrung des abtriebseitigen Endes der Triebwelle 21 formschlüssig eingreifend angeordnet. Die Bohrung der Triebwelle hat also Keilnutenstege, die in die Keilnuten 20 der Mantelfläche des axialen Vorsprunges 19 formschlüssig eingreifen und somit eine drehfeste Verbindung des Vorsprunges 19 mit der Triebwelle 21 herstellen.
Das Lagerinnenelement 12 ist unter seinen beiden Innen laufbahnen im wesentlichen voll ausgebildet, d.h. es hat keinen Hohlraum zur Befestigung der Triebwelle 21. Lediglich unter seinem Befestigungsflansch 16 hat das Lagerinnenelement 12 einen axial von außen nach innen sich erstreckenden, zentrischen Hohlraum.
Der axiale Vorsprung 19 ist mit dem Lagerinnenelement 12 einstückig verbunden und in seinem Inneren voll ausgebildet, so daß dieser trotz eines relativ kleinen Durchmessers eine höhe Festigkeit aufweist*
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Die Lagereinheit baut in radialer Richtung gedrungen, so daß im radial äußeren Bereich der Lagereinheit ein genügend großer Bauraum vorhanden ist, um den zylindrischen Rohransatz 22 der Bremsscheibe 18 sowie im Inneren dieses Rohransatzes 22 eine Trommelbremse 23, die als Parkbremse wirkt, unterzubringen. Zwecks Übersichtlichkeit ist in der Darstellung in Figur lediglich der radial äußere Teil der Trommelbremse 23 eingezeichnet. Die zugehörigen inneren Teile der Trommelbremse 23 sind an sich bekannt und brauchen deshalb nicht besonders dargestellt zu werden.
In Figur 3 ist eine abgeänderte Lagereinheit gezeigt, die ähnlich wie die in Figur 2 dargestellte Lagereinheit gebaut ist. Im vorliegenden Fall sind jedoch die Mittel zur drehfesten Verbindung des axialen Vorsprunges 19 durch eine auf eine Mantelfläche des Vorsprunges 19 gesetzte Nabe 27 eines Verbindungsstückes 24 gebildet. Die Nabe 27 ist auf der Mantelfläche des axialen Vorsprunges 19 mittels einer Keilnutverbindung drehfest gehalten. Durch einen in eine Ringnut der Mantelfläche eingeschnappten Sprengring ist die Nabe 27 außerdem auf der Mantelfläche des Lagerinnenelementes 12 axial festgesetzt.
Das Verbindungsstück 24 hat einen radial nach außen vorstehenden Flanschabschnitt 25 mit an seinem Umfang angeordneten, axial durchgehenden Gewinde löchern 26. Mittels Schrauben (nicht gezeigt), die in diese Gewindelöcher 26 eingeschraubt werden, ist der Außenteil (nicht gezeigt) eines an sich bekannten homokirietisehen Triebgelenkes mit dem Flanschabschttitt 25 fest verbunden. Der zugehörige Innenteil (nicht gezeigt) des Triebgelenkes ist mit dem triebseitigen Ende der Triebwelle (nicht gezeigt) fest verbunden.
Im Rahmen des Neuerungsgedankens können die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele konstruktiv abgeändert werden.
So kann &zgr;. B. die Mantelfläche des axialen VorSprunges des Lagerinnenelementes auch derart geformt sein, daß diese einen zur Antriebseite hin konstant dreieckigen, quadratischen oder elliptischen Querschnitt aufweist. Der entsprechende Vorsprung greift dann in eine komplementär ausgebildete, axiale Bohrung des abtriebseitigen Endes der Triebwelle formschlüssig ein und schafft somit eine drehfeste Verbindung des Lagerinnenelementes mit der Triebwelle.
Anstelle eines Innenringes, der die antriebseitige Innenlaufbahn des Lagerinnenelementes trägt, kann auch ein einteiliges Lagerinnenelement vorgesehen sein, bei dem beide nebeneinander angeordnete Innenlaufbahnen direkt in seine Mantelfläche eingearbeitet sind.
Auch ist es denkbar, daß die Wälzkörper anstelle einer kugeligen Form eine kegelige Form haben. Die zwei Reihen von kegeligen Wälzkörpern sind dann zweckmäßigerweise so angeordnet, daß die Kraftwirkungs1inien der beiden Reihen radial nach innen gegenseitig auseinander gehen.
Es ist übrigens möglich, daß der Lageraußenring lediglich eine Außenlaufbahn aufweist, die über kugelige Wälzkörper mit einer einzigen Innenla^ifbahn des Lagerinnenelementes zusammenwirkt. Die Laufbahnberührungen werden dann am besten wie bei einem sog. Vierpunkt lager gestaltet, bei dem die Kraftwirkungs1inien der einzigen Reihe von Wälzkörpern radial nach innen gegenseitig auseinandergehend angeordnet sind.
Bei dem in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel kann das Verbindungsstück 24 auch eine direkte Verbindung mit der Triebwelle herstellen, wenn das abtriebseitige Ende der Triebwelle einen Flansch aufweist, der am Flanschäbschnitt 25 des Verbindungsstückes 24 mittels Schrauben oder dgl, befest igt ist.
It MI) ti
Die Mittel zur drehfesten Verbindung des axialen Vorsprunges des Lagerinnenelementes können durch ein vom axialen Vorsprung getragenes Aüßenteil eines homokinetischen Gelenkes j welches über ein zugehöriges innenteil in an sich bekannter Weise mit dem abtriebseitigen Ende der Triebwelle zusammenwirkt, gebildet sein«
In diesem Fall kann das Außenteil des homokinetischen Gelenkes auch mit dem axialen Vorsprung des Lagerinnenelementes einstückig verbunden sein.

Claims (8)

SKF GmbH Schweinfurt, 23. 1, 1987 2s r": ,I .&Lgr;·. -| 3&Egr;^£6*'&idigr;&iacgr;&thgr;3 DE &Tgr;&Rgr;&Agr;-vh.ne Schut &zgr; ansprüche Lagereinheit für Triebräder in Kraftfahrzeugen
1. Lagereinheit für Triebräder in Kraftfahrzeugen bestehend aus einem an einem Fahrgestell des Fahrzeuges befestigten Lageraußenring mit mindestens einer Außenlaufbahn, einem mit einer Triebwelle drehfest verbundenen Lagerinnenelement mit der bzw. den zugehörigen Innenlaufbahn(en) und zwischen der bzw. den Außenla-jfba?.n (en) des Lageraußenringes und der bzw. den Innen lauf bahr- { en) des Lagerinnenelementes rollenden, radial und axial tragenden Wälzkörpern, wobei das Lagerinnenelement auf der Abtriebseite neben seiner bzw. seinen Innenlaufbahn(en) einen Befestigungsflansch oder dgl. zum Befestigen einer Radfelge und einer Bremsscheibe aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Lagerinnenelement (12) auf der Antriebsseite neben seiner bzw. seinen Innenlaufbahn(en) einen axialen Vorsprung (19), welcher Mittel (20, 24) zur drehfesten Verbindung dieses Vorsprunges (19) mit einem abtriebseitigen Ende der Triebwelle (21) trägt, aufweist.
2. Lagereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur drehfesten Verbindung des axialen Vorsprunges (19) des Lagerinnenelementes (12) durch eine in ihrem Querschnitt unrunde Ausbildung einer Mantelfläche des axialen Vorsprunges (19) gebildet sind, wobei diese Mantelfläche in eine entsprechend komplementär ausgebildete, axiale Bohrung des abti*i ebsei t igen Endes der Triebwelle (21) formschlüssig eingreifend angeordnet ist.
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&Idigr; ·
3. Lagereinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die unrunde Ausbildung der Mantelfläche des axialen Vorsprunges (19) des Lagerinnenelementes (12) durch zur Antriebseite hin durchgehende, axial verlaufende
Keilnuten (20) auf der Mantelfläche hergestellt ist.
4. Lagereinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die unrunde Ausbildung der Mantelfläche durch eine zur Antriebseite hin konstante, dreieckige, quadratische oder elliptische Querschnittform der Mantelfläche
hergestellt ist,
5. Lagereinheit nach Anspruch 1,, dadurch gekennzeichnet,
daß die Mittel zur drehfesten Verbindung des axialen
&idigr; Vorsprunges (19) des Lagerinnenelementes (12) durch
eine auf eine Mantelfläche des Vorsprunges (19)
festgesetzte Nabe (27) eines Verbindungsstückes (24), welches einen mit dem abtriebseitigen Ende der
&iacgr; Triebwelle (21) durch Schrauben oder dgl. verbundenen
[j Flanschabschnitt (25) aufweist, gebildet sind.
\
6. Lagereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur drehfesten Verbindung des axialen Vorsprunges (19) des Lagerinnenelementes (12) durch
,, ein von den? axialen Vorsprung (19) getragenes Element
: eines Triebgelenkes, z. B. homokinetischen Gelenkes,
welches mit dem abtriebseitigen Ende der Triebwelle (21) zusammenwirkt, gebildet sind.
7. Lagereinheit nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Element des Triebgelenkes mit dem axialen
Vorsprung (19) des Lagerinnene1ementes (12) einstückig verbunden ist.
8. Lagereinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der axiale Vorsprung (19) des Lagerinnenelementes (12) mit dem Lagerinnenelement (12) einstückig verbunden ist.
It ItM t I f
Lagereinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüchej dadurch gekennzeichnet» daß das Lagerinnenelement (12) unter seiner bzw* seihen inneriiäufbahn(en) zumindest auf einem Teil seiner axialen Erstrecküng voll ausgebildet ist«
Lagereinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der axiale Vorsprung (19) des Lagerinnenelementes (12) in seinem Innern zumindest auf einem Teil seiner axialen Erstrecküng voll ausgebildet ist.
DE8701493U 1986-02-05 1987-01-31 Lagereinheit für Triebräder in Kraftfahrzeugen Expired DE8701493U1 (de)

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