EP1912801A1 - Radlagereinheit - Google Patents

Radlagereinheit

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Publication number
EP1912801A1
EP1912801A1 EP06775787A EP06775787A EP1912801A1 EP 1912801 A1 EP1912801 A1 EP 1912801A1 EP 06775787 A EP06775787 A EP 06775787A EP 06775787 A EP06775787 A EP 06775787A EP 1912801 A1 EP1912801 A1 EP 1912801A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
diameter
bearing unit
wheel bearing
ratio
rolling elements
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP06775787A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Peter Niebling
Ernst Masur
Gottfried Ruoff
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
IHO Holding GmbH and Co KG
Original Assignee
Schaeffler KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schaeffler KG filed Critical Schaeffler KG
Publication of EP1912801A1 publication Critical patent/EP1912801A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/02—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows
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    • F16C19/18—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls
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    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
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    • B60B27/0026—Hubs for driven wheels characterised by torque transmission means from drive axle of the radial type, e.g. splined key
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    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
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    • F16C19/186—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with two or more rows of balls with angular contact with two rows at opposite angles in O-arrangement with three raceways provided integrally on parts other than race rings, e.g. third generation hubs
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2326/00—Articles relating to transporting
    • F16C2326/01—Parts of vehicles in general
    • F16C2326/02—Wheel hubs or castors

Definitions

  • the invention relates to a wheel bearing unit with at least one outer part, at least one inner part and at least two rows of rolling elements between the outer part and the inner part, wherein on the outer part in each case at least one inner race and on the inner part in each case at least one outer raceway for the rolling elements of a series is formed.
  • Known wheel bearing units have a relatively high weight and a relatively low bearing stiffness.
  • the bearing stiffness is the resistance that the unit applies against stress induced elastic deflections.
  • the bearing stiffness results in a tilting stiffness, which results from the ratio of moments from loads to the tilt angle in the bearing, eg in Nm / 0 .
  • the tilting stiffness is the lower, the more the bearing under load tilted, ie the greater the tilt angle is at the same load.
  • the loads are the loads that act substantially in the operating state of a vehicle on a vehicle and the associated suspension.
  • the object of the invention is therefore to provide a wheel bearing unit with a high bearing stiffness
  • the wheel bearing unit according to the invention is characterized in that the ratio of the diameter T.sub.K pitch circle of a row of rolling elements of the wheel bearing unit to the diameter d.sub.A of the rolling bodies is greater than the numerical value 6, in short 6, and that a row spacing .pi. _ Between two axially adjacent rows of Rolling elements (ie, the axial center distance of the center rolling elements of a row to center rolling elements of the adjacent row) at most equal to 1, 65 - times the diameter d k of the rolling elements corresponds.
  • the axial bearing width of the outer part is formed by the largest with the rotation axis rectified and parallel to the axis of rotation distance between the two furthest apart in the same direction points of the outer contour of the outer part, wherein points preferably on the opposite and mostly annularly shaped end faces of Outer ring are formed.
  • the axial bearing width of the outer part may be larger or smaller than that of the inner part.
  • the pitch circle is the imaginary circle whose center is pierced perpendicularly from the axis of rotation of the wheel bearing unit, and the centers of the rolling elements of a series circumferentially intersects or connects to each other.
  • the ratio applies to wheel bearing units where the diameters of the pitch circles differ from row to row for the row with the smallest pitch diameter.
  • the ratio applies to wheel bearing units in which the diameters of the pitch circles are the same from row to row, but the diameters of the rolling elements differ from row to row for the row whose rolling elements have the largest diameter.
  • Powered wheels are eg coupled to the outer joint part of a constant velocity joint, such as steered wheels on vehicles with front-wheel drive or driven wheels on Schuachskonstrumenten.
  • the ratio applies to single row, especially double row and multi-row ball or roller bearings, especially for ball bearings, of which usually the inner part connected to the vehicle and the outer part on the vehicle side on the wheel or knuckle is fixed.
  • the inner part is at least one inner ring with at least one of the raceways, is optionally two inner rings in a unit with a hub oa, on which the inner ring is seated, or
  • the inner part is a hub o.a. on the at least one of the tracks directly, and thus without the interposition of an inner ring, is formed
  • the outer part is at least one outer ring, which is mounted to a unit with an outer housing.
  • the outer housing is, for example, a wheel carrier and has fastening elements for mounting on the vehicle side, or
  • the outer part is the outer housing and has at least one of the raceways, and is thus formed without the interposition of an outer ring.
  • a wheel hub of the wheel bearing unit has - in particular in the case of driven wheels - a radially inwardly in the direction of the axis of rotation protruding internal toothing.
  • the internal toothing is provided for engagement with an external toothing of a drive pin or the like.
  • the wheel hub is rotatable with the outer raceway at least coupled, ie, for example, either the hub is the inner part itself and then has at least one of the raceways or at least one inner ring is seated as an inner part of the wheel hub.
  • the rigidity depends on factors such as the modulus of elasticity of the rolling bearing material, the raceway oscillation and, to a large extent, the number of rolling elements and the diameter of the rolling elements.
  • the bearing stiffness which is significantly increased by the invention by about 40% compared to the prior art, leads to increased Lagererkippsteifig- speed.
  • the increased Lagererkippsteifmaschine leads to lower load-dependent deformations of the wheel bearing unit and thus to lower deformations of the brake discs.
  • the axial bearing width b 1 of the outer part corresponds at most to four times the diameter of the smallest bearing rolling element of the wheel bearing unit.
  • the axial bearing width of the outer part is formed by the largest with the rotation axis rectified and parallel to the axis of rotation distance between the two furthest apart in the same direction points of the outer contour of the outer part, wherein points preferably on the opposite and mostly annularly shaped end faces of Outer ring are formed.
  • the axial bearing width of the outer part may be larger or smaller than that of the inner part.
  • the bearing cross-section is defined by the radial distance between the bearing bore, described with the inner diameter d ⁇ _ (free inner diameter of the inner part), and by the diameter DA of
  • Outer part (bearing outer diameter) or in a non-rotationally symmetrical outer part, determined by the smallest radial distance DA of two points opposite to each other on the axis of rotation points Pi and P ⁇ the outer contour of the outer part and results from
  • the points Pi and P 2 lie in a common radial plane E extending through the centers of the rolling bodies of one of the rows.
  • the radial plane E runs through the row over which the smallest radial distance DA is formed. In the examples according to FIGS. 2 and 3, this is the right in the drawing for the wheel bearing unit 1 according to FIG. 2 and the left row in FIG. 3 for the wheel bearing unit 4.
  • a further embodiment of the invention provides for a wheel bearing unit with a wheel hub, that the ratio diameter dz of a top circle of the internal gear to bearing width b ⁇ _ of the outer part is greater than 0.9, ie d z / b L > 0.9
  • the wheel hub has an internal toothing projecting radially inwards in the direction of the axis of rotation.
  • the internal toothing is for an engagement in an external toothing of a drive pin o.a. intended.
  • the hub is rotationally fixed to the outer race at least coupled, i. either the wheel hub is the inner part itself and then has at least one of the raceways or at least one inner ring sits as an inner part on the wheel hub.
  • the ratio of the inner ring seat diameter d to the diameter of the rolling elements d is greater than 4.2, i.
  • the ratio of gear diameter dz to rolling element diameter d is greater than 3.2, i.
  • the ratio gear diameter dz to tooth width V B is greater than 0.9, ie
  • the ratio bearing outer diameter D A to tooth diameter dz is less than 2.7, ie
  • Figure 1 shows an exemplary dimension for a wheel bearing unit
  • Ratio information according to an embodiment of the invention
  • Figure 2 shows a wheel bearing unit for a driven axle according to an embodiment of the invention
  • FIG. 3 shows a wheel bearing unit for a non-driven axle according to FIG an embodiment of the invention.
  • Hg.1 shows in tabular form an exemplary dimensioning of a wheel bearing unit with (geometry) ratios, given as - general - minimum or maximum ratios, the up to the time at which the invention was made fertilize, on wheel bearing units of the prior Technique are not realized and which are met by the exemplary dimensioning.
  • FIG. 2 shows an exemplary embodiment of the invention in which a wheel bearing unit 1 has a wheel hub 2 with an internal toothing 3, with an indication of the parameters which are essential for the invention.
  • FIG. 3 shows a further exemplary embodiment of a wheel bearing unit 4 with a wheel hub 5 and with an indication of the parameters which are essential for the invention. All representations are in a longitudinal section along the axes of rotation 1a and 4a of the wheel bearing units 1 and 4 and not to scale.
  • the internal toothing 3 on the wheel hub 2 is provided for engagement in an external toothing of a drive pin, not shown.
  • the wheel hub 2 is rotatably mounted in the outer part 8 and has a flange 9 for fastening a vehicle wheel, not shown, and a brake disk.
  • the internal parts 10 are in the form of inner rings 6 and 7, each having an outer raceway 13 and 14 for the rolling contact, each with a row of rolling elements 11 in the form of balls.
  • the rolling elements 11 of a row are guided in a cage 12.
  • the outer part 8 replaced as a flange or the classic outer rings and has to the inner races 15 and 16 for the rolling contact with the rolling elements 11.
  • the outer part 8 is provided with a flange 17 for vehicle-mounted attachment of the wheel bearing unit 1.
  • the wheel bearing unit 4 for non-driven wheels has a wheel hub 5 on which an inner race 18 is formed for a number of rolling elements 11. On the hub 5 sits an inner ring 19 as an inner part 10, which has a further inner race 20 for further rolling elements 11.
  • the outer part 21 of the wheel bearing unit 4 is formed integrally with the inner raceways 22 and 23 and has a flange 24 for vehicle-mounted attachment.
  • Wheel bearing unit bearing pressure angle a rotation axis b L bearing width
  • Wheel bearing unit d L Inner diameter Inner part a Rotation axis dz Diameter tip circle

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Radlagereinheit (1 , 4) mit wenigstens einem Außenteil (8, 21) , mit zumindest einem Innenteil (10) und mit wenigstens zwei Reihen Wälzkörpern (11 ) zwischen dem Außenteil (8, 21) und dem Innenteil, wobei an dem Außenteil (8, 21) jeweils zumindest eine Innenlaufbahn (15, 16) sowie an dem Innenteil (10) jeweils wenigstens eine Außenlaufbahn (13, 14) für die Wälzkörper (11) einer Reihe ausgebildet ist. Ein Verhältnis von Durchmesser (T<SUB>K</SUB>) Teilkreis zumindest einer Reihe der Radlagereinheit (1,4) zum Durchmesser (d<SUB>k</SUB>) der Wälzkörper (11) der jeweiligen Reihe ist größer als der Zahlenwert Sechs. Der Reihenabstand (r<SUB>L</SUB>) zwischen den Reihen entspricht höchstens dem 1,65 -fachen des Durchmessers (d<SUB>k</SUB>) der Wälzkörper (11).

Description

Bezeichnung der Erfindung
Radlagereinheit
Beschreibung
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Radlagereinheit mit wenigstens einem Außenteil, zumindest einem Innenteil und mit wenigstens zwei Reihen Wälzkörpern zwischen dem Außenteil und dem Innenteil, wobei an dem Außenteil jeweils zumindest eine Innenlaufbahn sowie an dem Innenteil jeweils wenigstens eine Außenlaufbahn für die Wälzkörper einer Reihe ausgebildet ist.
Hintergrund der Erfindung
Bekannte Radlagereinheiten haben ein relativ hohes Gewicht und eine relativ geringe Lagersteifigkeit. Die Lagersteifigkeit ist dabei der Widerstand, den die Einheit gegen durch Belastungen hervorgerufene elastische Auslenkungen aufbringt. Aus der Lagersteifigkeit resultier eine Kippsteifigkeit, die sich aus dem Verhältnis von Momenten aus Belastungen zu dem Kippwinkel im Lager, z.B. in Nm/0, ergibt.
Die Kippsteifigkeit ist umso geringer, um so mehr das Lager bei Belastungen verkippt, d.h. umso größer der Kippwinkel bei gleicher Belastung ist. Die Belastungen sind die Belastungen, die im wesentlichen im Betriebszustand eines Fahrzeuges auf ein Fahrzeugrad und die dazugehörigen Radaufhängung wirken.
Je geringer die Lagersteifigkeit, umso mehr bewirken die Belastungen Verkippungen des Radsystems, die sich nachteilig auf das Fahrverhalten des Fahrzeuges, insbesondere bei Kurvenfahrt, und sich über eine große axiale Bremsscheibenauslenkung, insbesondere im Bereich der Bremsscheiben, auch nachteilig auf den Verschleiß der Bremse und die Funktion der Bremse auswirken.
Zusammenfassung der Erfindung
Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Radlagereinheit mit einer hohen Lagersteifigkeit zu schaffen,
Diese Aufgabe wird durch die Radlageeinheit mit den Merkmalen gemäß dem unabhängigen Anspruch gelöst.
Die erfindungsgemäße Radlagereinheit ist dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis von Durchmesser Tκ Teilkreis einer Reihe Wälzkörper der Radlagereinheit zum Durchmesser d« der Wälzkörper größer als der Zah- lenwert 6, kurz 6, ist sowie dass ein Reihenabstand π_ zwischen zwei axial zueinander benachbarten Reihen der Wälzkörper (d.h. der axiale Mittenabstand von Mitte Wälzkörper der einen Reihe zu Mitte Wälzkörper der benachbarten Reihe) höchstens dem 1 ,65 - fachen des Durchmessers dk der Wälzkörper entspricht.
Somit ist:
Tκ > 6 • d« rL < = 1 ,65 • dk
zu folgenden, den Erfindungsgegenstand nicht einschränkenden, erklärenden Randbedingungen:
- Die axiale Lagerbreite des Außenteiles ist durch den größten mit der Rotationsachse gleichgerichteten und zur Rotationsachse parallelen Abstand zwischen den zwei am weitesten in die gleiche Richtung voneinander entfernten Punkten der Außenkontur des Außenteiles ausgebildet, wobei Punkte vorzugsweise an den voneinander abgewandten und zumeist ringförmig ausgebildeten Stirnseiten des Außenringes ausgebildet sind.
- Die axiale Lagerbreite des Außenteiles kann größer oder kleiner als die des Innenteils sein.
- Der Teilkreis ist der gedachte Kreis, dessen Mittelpunkt senkrecht von der Rotationsachse der Radlagereinheit durchstoßen ist, und der die Zentren der Wälzkörper einer Reihe umfangsseitig schneidet bzw. miteinander verbindet.
Das Verhältnis gilt bei Radlagereinheiten, bei denen sich die Durchmesser der Teilkreise von Reihe zu Reihe unterscheiden, für die Reihe mit dem kleinsten Teilkreisdurchmesser.
- Das Verhältnis gilt für Radlagereinheiten, bei denen die Durchmesser der Teilkreise von Reihe zu Reihe gleich sind, sich jedoch die Durchmesser der Wälzkörper von Reihe zu Reihe unterscheiden, für die Reihe, deren Wälzkörper den größten Durchmesser aufweisen.
- Das Verhältnis gilt für Radlagereinheiten zur Lagerung von nicht angetriebenen oder angetriebenen Rädern. Angetriebene Räder sind z.B. mit dem Gelenkaußenteil eines Gleichlaufgelenks gekoppelt, wie gelenkte Räder an Fahrzeugen mit Frontantrieb oder angetriebene Räder an Hinterachskonstruktionen.
- Das Verhältnis gilt für einreihige, insbesondere zweireihige und mehrreihige Kugel- oder Rollenlager, insbesondere für Kugellager, von denen in der Regel das Innenteil mit dem Fahrzeugrad verbunden und das Außenteil fahrzeugseitig über Radträger bzw. Achsschenkel fest ist.
- Das Innenteil ist mindestens ein Innenring mit mindestens einer der Laufbahnen, ist wahlweise zwei Innenringe in einer Einheit mit einer Nabe o.a., auf der der Innenring sitzt , oder
- das Innenteil ist eine Nabe o.a. an der zumindest eine der Laufbahnen direkt, und somit ohne Zwischenschaltung eines Innenringes, ausgebildet ist
- Das Außenteil ist mindestens ein Außenring, der zu einer Einheit mit einem Außengehäuse montiert ist. Das Außengehäuse ist beispielsweise ein Radträger und weist Befestigungselemente zur fahrzeugsei- tigen Befestigung auf, oder
- das Außenteil ist das Außengehäuse und weist mindestens eine der Laufbahnen auf, und ist somit ohne Zwischenschaltung eines Außenringes ausgebildet.
- Eine Radnabe der Radlagereinheit weist - insbesondere im Falle angetriebener Räder - eine radial nach innen in Richtung der Rotations- achse hervorstehende Innenverzahnung auf. Die Innenverzahnung ist für einen Eingriff in eine Außenverzahnung eines Antriebszapfens o.a. vorgesehen. Die Radnabe ist rotationsfest mit der Außenlaufbahn zumindest gekoppelt, d.h. beispielsweise, entweder die Radnabe ist das Innenteil selbst und weist dann mindestens eine der Laufbahnen auf oder wenigstens ein Innenring sitzt als Innenteil auf der Radnabe.
Mit der Wahl des Verhältnisses sowie des Reihenabstandes wird von der in der Fachwelt vorherrschenden Meinung abgewichen, dass die Abmessungen von Radlagereinheiten möglichst klein gewählt werden müssen.
Durch den größeren Wälzkörperteilkreis ergibt sich bei gleicher statischer Tragzahl Co gegenüber einem Lager des Standes der Technik aus
Co = fo • i • z • d« • cos Qo
eine größere Anzahl Kugeln pro Reihe des erfindungsgemäßen Lagers, insbesondere dann, wenn der Kugeldurchmesser dι< so klein wie möglich gewählt wird. Es sind
fo = von der Lagerbauart abhängiger Faktor i = Anzahl der Reihen Wälzkörper αo = Lagerdruckwinkel z = Anzahl der Wälzkörper.
Die Steifigkeit ist von Faktoren, wie dem Elastizitätsmodul des Wälzlagerma- terials, der Schmiegung der Laufbahn und im hohen Maße von der Anzahl der Wälzkörper sowie von dem Durchmesser der Wälzkörper, abhängig.
So ergibt sich beispielsweise für ein Lager mit einem Durchmesser des Teilkreises von Tκ = 64 bis 65 mm und für z = 14 Wälzkörper mit dι< = 12,7 mm in einem Lager nach dem Stand der Technik eine geringere Steifigkeit als eine vorteilhaft höhere Steifigkeit, die sich für die erfindungsgemäße Radlagereinheit mit gleichem Teilkreisdurchmesser und für z = 21 mit dK = 11 ,112 mm ergibt.
Die Lagersteifigkeit, die sich durch die Erfindung um ca. 40% gegenüber dem Stand der Technik deutlich erhöht, führt zur erhöhten Lagerkippsteifig- keit. Die erhöhte Lagerkippsteifigkeit führt zu geringeren belastungsabhängigen Verformungen an der Radlagereinheit und somit zu geringeren Verformungen an den Bremsscheiben.
Den abhängigen Ansprüchen sind jeweils bevorzugte, vorteilhafte und nicht triviale Weiterbildungen des erfinderischen Gegenstandes gemäß dem unabhängigen Anspruch zu entnehmen.
So kann weiterbildend vorgesehen sein, dass die axiale Lagerbreite bι_ des Außenteils höchstens dem Vierfachen des Durchmessers des kleinsten tra- genden Wälzkörpers der Radlagereinheit entspricht. Somit ist:
bL < = 4 • dk
zu folgenden Randbedingungen:
- Die axiale Lagerbreite des Außenteiles ist durch den größten mit der Rotationsachse gleichgerichteten und zur Rotationsachse parallelen Abstand zwischen den zwei am weitesten in die gleiche Richtung voneinander entfernten Punkten der Außenkontur des Außenteiles ausgebildet, wobei Punkte vorzugsweise an den voneinander abgewandten und zumeist ringförmig ausgebildeten Stirnseiten des Außenringes ausgebildet sind.
- Die axiale Lagerbreite des Außenteiles kann größer oder kleiner als die des Innenteils sein.
Schließlich ist mit einer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass der Lagerquerschnitt qι_ höchstens dem 2 fachen des Durchmessers der kleinsten Wälzkörper der Radlagereinheit entspricht. Somit ist:
qL < = 2 dk
zu folgenden Randbedingungen:
- Der Lagerquerschnitt ist durch den radialen Abstand zwischen der Lagerbohrung, beschrieben mit dem Innendurchmesser dι_ (freier In- nendurchmesser des Innenteils), und durch den Durchmesser DA des
Außenteils (Lageraußendurchmesser) oder bei einem nicht rotationssymmetrischen Außenteil, durch den kleinsten radialen Abstand DA von zwei sich an der Rotationsachse einander gegenüberliegen Punkten Pi und P∑ der Außenkontur des Außenteils bestimmt und ergibt sich aus
2qL = DA - dL
Die Punkte Pi und P2 liegen dabei in einer gemeinsamen durch die Zent- ren der Wälzkörper einer der Reihen verlaufenden Radialebene E. Die Radialebene E verläuft durch die Reihe, über der der kleinste radiale Abstand DA ausgebildet ist. In den Beispielen nach Figur 2 und 3 ist dies für die Radlagereinheit 1 nach Figur 2 die in der Zeichnung rechte und für die Radlagereinheit 4 nach Figur 3 die im Bild linke Reihe.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht für eine Radlagereinheit mit einer Radnabe vor, dass das Verhältnis Durchmesser dz eines Kopfkreises der Innenverzahnung zu Lagerbreite bι_ des Außenteils größer als 0,9 ist, d.h. dz/ bL > 0,9
zu folgenden Randbedingungen: - Definition der axialen Lagerbreite siehe oben;
- Die Radnabe weist eine radial nach innen in Richtung der Rotations- achse hervorstehende Innenverzahnung auf. Die Innenverzahnung ist für einen Eingriff in eine Außenverzahnung eines Antriebszapfens o.a. vorgesehen. Die Radnabe ist rotationsfest mit der Außenlaufbahn zumindest gekoppelt, d.h. entweder die Radnabe ist das Innenteil selbst und weist dann mindestens eine der Laufbahnen auf oder we- nigstens ein Innenring sitzt als Innenteil auf der Radnabe.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sehen vor, dass
- das Verhältnis Innenringsitzdurchmesser dι_ zu Lagerbreite bι_ größer als 1 ,5 ist, d.h.
dL/ bL > 1 ,25,
- das Verhältnis Innenringsitzdurchmesser d[_ zu Durchmesser der Wälzkör- per d« größer als 4,2 ist, d.h.
dL/ dκ > 4,2,
- das Verhältnis Innenringsitzdurchmesser dL zu Reihenabstand der Wälz- körperreihen rL größer als 3 ist, d.h.
dL / rL > 3,
- das Verhältnis Innenringsitzdurchmesser dL zu Lagerquerschnitt qι_ größer als 2,2 ist, d.h.
dL / qL > 2,2, - das Verhältnis Verzahnungsdurchmesser dz zu Reihenabstand der Wälzkörperreihen rL größer als 2,3 ist, d.h.
dz/ rL > 2,3,
- das Verhältnis Verzahnungsdurchmesser dz zu Wälzkörperdurchmesser d« größer als 3,2 ist, d.h.
dz/ dκ > 3,2,
- das Verhältnis Verzahnungsdurchmesser dz zu Verzahnungsbreite VB größer als 0,9 ist, d.h.
dz / V5 > 0,9,
- das Verhältnis Lageraußendurchmesser DA zu Verzahnungsdurchmesser dz kleiner als 2,7 ist, d.h.
DA / dz < 2,7.
In Figuren 1 bis 3 sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, welche im Weiteren näher erläutert werden.
Es zeigen
Figur 1 eine beispielhafte Bemassung für eine Radlagereinheit mit
Verhältnisangaben gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung; Figur 2 eine Radlagereinheit für eine getriebene Achse gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Figur 3 eine Radlagereinheit für eine nicht getriebene Achse gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Beschreibung der Zeichnungen
Hg.1 zeigt in tabellarischer Form eine beispielhafte Bemassung einer Radlagereinheit mit (Geometrie-)Verhältnissen, angegeben als - allgemeine - Mindest- bzw. Maximalverhältnisse, die bis zu dem Zeitpunkt, an dem die Erfin- düng gemacht wurde, an Radlagereinheiten des Standes der Technik nicht verwirklicht sind und welche durch die beispielhafte Bemassung erfüllt sind.
Figur 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem eine Radlagereinheit 1 eine Radnabe 2 mit einer Innenverzahnung 3 aufweist, mit An- gäbe der für die Erfindung wesentlichen Kenngrößen. Figur 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Radlagereinheit 4 mit einer Radnabe 5 und mit Angabe der für die Erfindung wesentlichen Kenngrößen. Alle Darstellungen sind in einem Längsschnitt entlang der Rotationsachsen 1a bzw. 4a der Radlagereinheiten 1 bzw. 4 und nicht maßstäblich.
Die Innenverzahnung 3 an der Radnabe 2 ist für den Eingriff in eine Außenverzahnung eines nicht dargestellten Antriebszapfens vorgesehen. Die Radnabe 2 ist drehbar in dem Außenteil 8 gelagert und weist einen Flansch 9 für das Befestigen eines nicht dargestellten Fahrzeugrades und einer Brems- Scheibe auf. Auf der Radnabe 2 sitzen die Innenteile 10 in Form von Innenringen 6 und 7, die jeweils eine Außenlaufbahn 13 bzw. 14 für den Wälzkontakt mit jeweils einer Reihe Wälzkörpern 11 in Form von Kugeln aufweisen. Die Wälzkörper 11 einer Reihe sind in einem Käfig 12 geführt. Das Außenteil 8 ersetzt als Flanschkörper den oder die klassischen Außenringe und weist dazu die Innenlaufbahnen 15 bzw. 16 für den Wälzkontakt mit den Wälzkörpern 11 auf. Das Außenteil 8 ist mit einem Flansch 17 zur fahrzeugseitigen Befestigung der Radlagereinheit 1 versehen. Die Radlagereinheit 4 für nicht angetriebene Räder weist eine Radnabe 5 auf, an der eine Innenlaufbahn 18 für eine Reihe der Wälzkörper 11 ausgebildet ist. Auf der Radnabe 5 sitzt ein Innenring 19 als Innenteil 10, der eine weitere Innenlaufbahn 20 für weitere Wälzkörper 11 aufweist. Das Außenteil 21 der Radlagereinheit 4 ist einteilig mit den Innenlaufbahnen 22 und 23 ausgebildet und weist einen Flansch 24 zur fahrzeugseitigen Befestigung auf.
Bezugszeichen
Radlagereinheit Lagerdruckwinkel a Rotationsachse bL Lagerbreite
Lageraußendurchmesser, raRadnabe rv dialer Abstand
Innenverzahnung dk Durchmesser Wälzkörper
Radlagereinheit dL Innendurchmesser Innenteil a Rotationsachse dz Durchmesser Kopfkreis
Radnabe QL Lagerquerschnitt
Innenring E Radialebene
Innenring Pi Punkt der Außenkontur
Außenteil P2 Punkt der Außenkontur
Flansch ΓL Reihenabstand 0 Innenteil TK Durchmesser Teilkreis 1 Wälzkörper VB Verzahnungsbreite 2 Käfig 3 Außenlaufbahn 4 Außenlaufbahn 5 Innenlaufbahn 6 Innenlaufbahn 7 Flansch 8 Innenlaufbahn 9 Innenring 0 Innenlaufbahn 1 Außenteil 2 Innenlaufbahn 3 Innenlaufbahn 4 Flansch

Claims

Patentansprüche
1. Radlagereinheit (1 , 4) mit wenigstens einem Außenteil (8, 21) , mit zumindest einem Innenteil (10) und mit wenigstens zwei Reihen Wälzkörpern (11) zwischen dem Außenteil (8, 21) und dem Innenteil, wobei an dem Außenteil (8, 21) jeweils zumindest eine Innenlaufbahn (15, 16) sowie an dem Innenteil (10) jeweils wenigstens eine Außenlaufbahn (13, 14) für die Wälzkörper (11) einer Reihe ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verhältnis von Durchmesser (TK) Teilkreis zumindest einer Reihe der Radlagereinheit (1 , 4) zum Durchmesser (dk) der Wälzkörper (11) der jeweiligen Reihe größer als der Zahlenwert Sechs ist, wobei der Teilkreis ein gedachter und zur Rotations- achse (1a, 4a) der Radlagereinheit (1 , 4) konzentrischer Kreis ist, der die Zentren der Wälzkörper (11) einer Reihe umfangs- seitig miteinander verbindet und der Reihenabstand (n_) zwischen den Reihen höchstens dem 1 ,65 -fachen des Durchmessers (dk) der Wälzkörper (11) ent- spricht, wobei der Reihenabstand (rL) der mit der Rotationsachse (1a, 4a) gleichgerichtete axiale Abstand (n.) zwischen den Zentren der Wälzkörper (11) ist.
2. Radlagereinheit nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Lagerbreite (bι_) des Außenteiles (8, 21) höchstens dem
Vierfachen des Durchmessers (dk) der kleinsten Wälzkörper (11) der Radlagereinheit (1 , 4) ist, wobei die axiale Lagerbreite (bι_) der mit der Rotationsachse (1a, 4a) gleichgerichtete maximale Abstand (DL) zwischen zwei axial am weitesten voneinander entfernten Au- ßenkonturpunkten des Außenteiles (8, 21) ist.
3. Radlagereinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerquerschnitt höchstens dem 2 - fachen des Durchmessers (dk) der kleinsten Wälzkörper (11) der Radlagereinheit (1 , 4) entspricht, wobei der Lagerquerschnitt (qL) der quer zur Rotationsachse (1a, 4a) gerichtete radiale Abstand (qι_) ist, der sich aus einer Differenz aus kleinster Außenabmessung des Außenteils
(8, 21) und aus freier Innendurchmesser der Lagerbohrung (dι_) ergibt und wobei die kleinste Außenabmessung der radiale Abstand zwischen zwei sich an der Rotationsachse in einer gedachten und durch die Zentren der Wälzkörper verlaufenden Radialebene gege- nüberliegenden Punkten der Außenkontur ist.
4. Radlagereinheit nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, für eine Radlagereinheit mit einer Radnabe (2) , wobei die Radnabe (2) eine radial nach innen in Richtung der Rotationsachse (1a, 4a) hervorstehende Innenverzahnung (3) für einen Eingriff in eine Außenverzahnung an einem Antriebszapfen aufweist und rotationsfest mit der Außenlaufbahn zumindest gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, das Verhältnis Durchmesser dz eines Kopfkreises der Innenverzahnung zu Lagerbreite bι_ des Außenteils größer als 0,9 ist.
5. Radlagereinheit nach mindestens einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
- das Verhältnis Innenringsitzdurchmesser dL zu Lagerbreite bι_ größer als 1 ,25 ist.
6. Radlagereinheit nach mindestens einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass - das Verhältnis Innenringsitzdurchmesser dι_ zu Durchmesser der Wälzkörper d« größer als 4,2.
7. Radlagereinheit nach mindestens einem der voranstehenden An- sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
- das Verhältnis Innenringsitzdurchmesser dL zu Reihenabstand der Wälzkörperreihen ΓL größer als 3 ist.
8. Radlagereinheit nach mindestens einem der voranstehenden An- sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
- das Verhältnis Innenringsitzdurchmesser dL zu Lagerquerschnitt qL größer als 2,2 ist.
9. Radlagereinheit nach mindestens einem der voranstehenden An- sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
- das Verhältnis Verzahnungsdurchmesser dz zu Reihenabstand der Wälzkörperreihen rL größer als 2,3 ist.
10. Radlagereinheit nach mindestens einem der voranstehenden An- sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
- das Verhältnis Verzahnungsdurchmesser dz zu Wälzkörperdurchmesser d« größer als 3,2 ist.
11. Radlagereinheit nach mindestens einem der voranstehenden An- sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
- das Verhältnis Verzahnungsdurchmesser dz zu Verzahnungsbreite V6 größer als 0,9 ist.
12. Radlagereinheit nach mindestens einem der voranstehenden An- sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
- das Verhältnis Lageraußendurchmesser DA zu Verzahnungsdurchmesser dz kleiner als 2,7.
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