NL9400971A - Lagersamenstel voor een voertuignaaf, alsmede naafsamenstel. - Google Patents

Description

Lagersamenstel voor een voertuienaaf. alsmede naafsamenstel

De uitvinding heeft betrekking op het gebied van de legering van wielen voor voertuigen, zoals zware weg· of terreinvoertuigen, aanhangers en spoorwegvoertuigen. Bij dergelijke voertuigen wordt in de wielnaaf een tweetal coaxiale lagers toegepast. Vaak worden daartoe lagertypen gekozen die onder een bepaalde voorbelasting kunnen worden gebracht, zoals kogellagers. Ook ander lagertypen vinden echter toepassing, zoals bijvoorbeeld een combinatie van een kogellager met een rollager.

Bij het samenstellen van de voertuigas moeten deze lagers op hun bestemde plaats op de as en/of de ophangingscons truc tie van het wiel ««orden geaonteerd. Dit dient met de nodige zorgvuldigheid te geschieden, aangezien eventuele beschadigingen of binnendringend vuil de levensduur van de lagers aanzienlijk kunnen verkorten. De oageving waarin dergelijke ««erkzaamheden worden uitgevoerd zijn echter niet altijd optimaal, waardoor de vereiste kwaliteit niet gegarandeerd kan ««orden. Bovendien is een graad van specialisatie vereist, zeker Indien voorspanning wordt toegepast, die ««el bij de leverancier van de lagers, aaar niet altijd bij de voertuigproducent of onderhoudswerkplaats aanwezig is.

Er bestaat derhalve behoefte aan een 1agering die in dit opzicht beter voldoet.

De uitvinding betreft daartoe een lagersamenstel voor een voertuig-naaf, omvattende twee coaxiale ««entellagers waarvan de binnenringen zijn opgenomen op een gemeenschappelijk centraal orgaan en waarvan de buitenringen zijn opgenomen in een gemeenschappelijke bultenbus, ««elke buiten-bus is voorzien van middelen voor het daaraan bevestigen van een wiel, dan ««el van middelen voor het bevestigen daarvan aan de wielophangcon-structie van een voertuig.

Het lagersamenstel volgens de uitvinding vormt een eenheid, die direct in zijn geheel kan worden aangebracht op een as en/of ophangcon-structie van een voertuig. Het is daarbij niet nodig om alle onderdelen apart te monteren op de as. Bovendien kan het lagersamenstel zijn voorzien van afdichtingen, waardoor het binnendringen van vuil ónmogelijk ««ordt en het smeermiddel in het lagersamenstel ««ordt gehouden.

De ««entellagers kunnen in axiale richting onder voorbelasting zijn afgesteund op het centrale orgaan en de buitenbus. Deze voorbelasting wordt vooraf aangebracht bij het samenstellen van het lagersamenstel, zodat ook deze precisie-werkzaamheden niet meer behoeven te ««orden uitgevoerd bij het monteren op de as. Aldus is het mogelijk om de juiste instelling van de voorbelasting te garanderen.

De voor het aanbrengen en instandhouden van de voorbelasting benodigde aanslagen kunnen op verschillende Banieren worden uitgevoerd. Volgens een eerste aogelijkheid kan de buitenbus een radiaal naar binnen doorgezet gebied hebben waarvan de in axiale richting van elkaar afwijzende delen aanslagvlakken voor de buitenringen der wentellagers vorsen.

Als alternatief kan echter ook een steunring zijn voorzien in de buitenbus, welke steunring aanslagvlakken heeft voor de buitenringen der wentellagers. Deze steunring in de buitenbus kan zijn vastgezet door iddel van pennen of bouten die zich bevinden in radiaal in de steunring alsmede in de buitenbus voorziene gaten. Voor het vastzetten kan ook energie-lassen worden toegepast. Bij een geschikte keuze van de materia-len voor de steunring kan de voorspanning ook behouden blijven bij thermische uitzetting.

Het centrale orgaan kan op verschillende manieren worden uitgevoerd, afhankelijk van de toepassing van het lagersamenstel. Zo kunnen de binnenringen van de wentellagers zijn opgenomen op een binnenbus. Deze binnenbus kan aan zijn tegenoverliggende einden aanslagen hebben voor elk van de binnenringen van de wentellagers voor het in axiale richting onder voorspanning aangedrukt houden van de wentellagers, en eventueel voor het opnemen en doorgeven van axiale krachten.

Deze aanslagen kunnen worden gevormd door aan de tegenoverliggende einden van de binnenbus voorziene steunringen. Bij voorkeur worden deze steunringen door middel van een hoge-energiestraal, zoals een laserstraal vastgelast aan de binnenbus. Als alternatief zou echter ook een andere verbindingswijze, bijvoorbeeld door middel van schroefdraad, kunnen worden toegepast.

In plaats van aparte steunringen kunnen de einden van de binnenbus radiaal naar buiten doorgezette gebieden hebben waarvan de in axiale richting naar elkaar toe wijzende delen aanslagvlakken voor de binnenringen der wentellagers vormen.

Volgens een verdere aogelijkheid bestaat de binnenbus uit twee binnenbushelften, die aan hun van elkaar af gekeerde eind elk een radiaal naar buiten doorgezet zijn. Deze binnenbushelften zijn bij het samenstellen van het lagersamenstel bij voorkeur door lassen aan elkaar bevestigd, bijvoorbeeld door middel van wrijvingslassen of laserlassen.

Als alternatief kunnen de binnenbushelften aan hun naar elkaar toegekeerde eind radiaal naar buiten omgezette gebieden hebben, ««elke gebieden grijpen in een inwendige omtreksgroef van een bevestigingsring.

In plaats van op een binnenbus kunnen de binnenringen van de «*ent-ellagers zijn opgenomen op een as. Deze as kan een aandrijfas zijn, die draaibaar door de lagers is ondersteund in een vaste behuizing zoals die wordt toegepast bij differentieelaandrijvingen in motorvoertuigen zoals voor vrachtwagens.

in verband met het vervaardigen van een dergelijk lagersamenstel kan de as uit twee asdelen bestaat die aan hun naar elkaar gekeerde eind onderling zijn vastgezet, en aan hun van elkaar afgekeerde eind aanslagen dragen voor de binnenringen der wentellagers voor het onder axiale voor-spanning aangedrukt houden van de wentellagers.

Deze asdelen kunnen door een schroefverbinding aan elkaar zijn bevestigd; ook kunnen de asdelen door middel van een hoge-energiestraal, zoals een laserstraal aan elkaar zijn bevestigd, waarbij in plaats van schroefdraad een gladde centreeras wordt gebruikt.

De uitvinding betreft tevens een naafsamenstel voor een voertuig, omvattende een lagersamenstel zoals hiervoor beschreven, waarbij de bui-tenbus een radiaal naar buiten wijzende flens bezit die is bevestigd aan de wielnaaf, trommel of schijfrem.

De flens kan gaten bezitten, door welke gaten bouten lopen waarvan de steel telkens is geschroefd in een van schroefdraad voorzien axiaal gat in de wielnaaf, trommel of schijfrem.

De binnenbus kan zijn bevestigd op een as, welke as een borst bezit waar tegenaan de binnenbus is geklemd door middel van een op de as aangebrachte klemring. Indien deze as ook is uitgevoerd kan daar doorheen een aandrijfas lopen die een radiaal naar buiten wijzende flens heeft welke door middel van de bouten is bevestigd aan de wielnaaf.

Het lagersamenstel kan zonder of met elektrische/elektronische controle apparatuur worden geïntegreerd voor het bepalen van het aantal omwentelingen en/of temperaturen van de lagerringen, bijvoorbeeld ABS in motorvoertuigen en temperatuur bepaling voor treinlagers.

Vervolgens zullen enkele uitvoeringsvoorbeelden van een naafsamen-stel, dat een lager samenstel volgens de uitvinding aan de hand van de figuren nader worden beschreven.

Fig. 1 toont een doorsnede volgens een eerste naafsamenstel volgens de uitvinding.

Fig. 2 toont een doorsnede door een tweede naafsamenstel.

Fig. 3 toont een doorsnede door een aandrijvingsgedeelte van een differentieel-aandrijving met een lager samenstel volgens de uitvinding.

Fig. 4 toont een vierde uitvoeringsvorm van een naafsamenstel.

Fig. 3 toont een gedeeltelijke doorsnede door een lagersamenstel voor een spoorwegvoertuig.

Fig. 6 toont een lagersamenstel met ABS-inrichting.

Het in fig. 1 getoonde naafsaaienstel toont een lagersamenstel 1 volgens de uitvinding. Dit lagersamenstel 1 is samengesteld uit een tweetal kegellagers 2, een op de buitenringen 3 van de kegellagers 2 aangebrachte buitenbus 4, alsmede een in de binnenringen 5 van de kegellagers 2 aangebrachte binnenbus 6.

De buitenbus 4 bezit een naar binnen doorgezet gebied 7 (buisvormige sectie), dat aan weerszijden aanslagvlakken heeft voor de buitenringen 3 van de kegellagers 2. Op de binnenring 6 is aan het ene eind een steun-ring 8 vastgelast door middel van de laserlas 9» en aan het andere eind is de steunring 10 vastgelast door middel van laserlas 11. Bij het aanbrengen van de steunring 8, 10 is tevens de gewenste axiale voorspanning op de kegellagers 2 aangebracht; na het vastzetten van de steunringen 8, 10 door de laserlas 9. 11 is daardoor een lagersamenstel 1 verkregen met de gewenste axiale voorbelasting.

Na het aanbrengen van het smeermiddel kan door middel van de afdichtingen 12, 13· die op zich bekend zijn en daarom verder niet gedetailleerd, is het lagersamenstel 1, afgesloten.

In het af geheelde uitvoeringsvoorbeeld is de binnenbus 9 aangebracht op een vaste as 14’. De buitenbus 4 is gestoken in de naaf 14, welke een flens 15 heeft waarop door middel van boutverbindingen 16 een wiel 16’ en een remtromoel/remschijf 16a is bevestigd.

De buitenbus 4 heeft een radiaal naar buiten wijzende flens 17. Door de vaste as 13 loopt een aandrijfas 18, die eveneens een naar buiten wijzende flens 19 heeft. Beide flenzen 17, 19 zijn door middel van bouten 20 vastgezet aan de naaf 14.

De binnenbus 6 is door middel van een schroefring 21, die geschroefd is op de vaste as 13, aangeklemd tegen de borst 22 van de vaste as 13.

Het in fig. 2 getoonde uitvoering voorbeeld toont een naafsamenstel met een lagersamenstel 23, waarvan de buitenbus 24 een steunring 25 bevat die door middel van pennen 26 is bevestigd aan de buitenbus 24. Tegen de van elkaar afgekeerde vlakken van deze steunring 25 rusten onder voorbelasting de buitenringen 3 van de kegellagers 2.

De in zijn geheel met 27 aangeduide binnenbus bestaat uit de bin-nenbushelften 28, die door middel van wrijvingslas 29 aan elkaar zijn bevestigd. Aan him van elkaar afgekeerde einden bezitten de binnenbus-helften 28 een radiaal naar buiten doorgezet gebied 30, waartegen de binnenringen 5 van de kegellagers 2 rusten. De vorm van de steunring is zodanig gekozen dat lasspetters in een afgesloten ruimte worden opgevangen waardoor deze lasspetters niet in het lager kunnen binnendringen.

Bij het aan elkaar lassen van de binnenhuishelften 28 kan aldus de gewenste axiale voorbelasting in de kegellagers 2 worden opgebracht.

De buitenbus 24 is weer door middel van flens 17 bevestigd aan de naaf; de binnenbus wordt op de vaste as 13 tegen de borst 22 daarvan aangeklemd gehouden door kleuring 31. die door middel van bouten 32 is vastgezet in de vaste as 13.

Omdat de lagers niet meer vervangen zullen worden kan het lager zelf vereenvoudigd worden bijvoorbeeld door het weglaten van de kleine eindflens van de binnenring.

Het in fig. 3 weergegeven uitvoerlngsvoorbeeld van een naafsamen· stel toont een in zijn geheel met 33 aangeduid aandrijfas van een diffe-rentieel-aandrijving die aan zijn ene eind een kegel tandwiel 34 draagt. Dit kegeltandwiel 34 vormt onderdeel van lagersamenstel. Aan zijn ander eind draagt de aandrijfas 33 een koppelingflens 36 waaraan een wiel kan worden bevestigd.

Het in zijn geheel met 37 aangeduide lagersamenstel omvat naast de aandrijfas 33 een buitenbus 38, twee kegellagers 2, alsmede afdichtingen 40.

De binnenringen 5 van de kegellagers 2 zijn aangebracht op de aandrijfas 33. en steunen tegen borst 41 en 42. De buitenringen 3 van de kegellagers 2 rusten tegen de radiaal naar binnen doorgezette gedeelten 43, 44 van de buitenbus 38.

De aandrijfas 33 bestaat uit asdelen 45, 46, die door middel van lassen en/of schroefverbinding 47 aan elkaar zijn bevestigd. De onderlinge afstanden van borst 4l, borst 42 en doorgezette gebieden 43, 44 zijn zodanig dat de gewenste axiale voorbelasting in de kegellagers 2 is verkregen wanneer de ashelften 45, 46 met elkaar aan zijn verbonden. Nadat aldus de aandrijfas 33 is samengesteld, wordt door middel van een hoge energiestraal, bijvoorbeeld een laserstraal, via gat 48 in de buitenbus 38 een las 49 aangebracht tussen de asdelen 45 en 46.

De buitenbus 38 is bevestigd in de behuizing 50 van een differen-tieelhuis.

Het in fig. 4 getoonde uitvoeringsvoorbeeld betreft een naafsamenstel voor een spoorweglager. Op de asstomp 51 is het in zijn geheel met 52 aangeduide lagersamenstel vastgezet door middel van klemring 53· Deze klemring 53 is met behulp van bouten 54 geschroefd in de asstomp 51· Via steunring 55 is de door de klemring 53 aangedrukte binnenbus 56 af gesteund tegen de borst 57· De constructie van het lager samenstel 52 komt verder grotendeels overeen met het lagersamenstel 1 volgens fig. 1; slechts de radiaal naar buiten wijzende flens van de buitenhuis 2 is hier niet aanwezig. Door niddel van de afdichting 58 is de gewenste afdichting van het lagers aliens tel 52 verzekerd.

De buitenring 4 van het lagersamenstel 52 is vastgezet in het lagerhuis 59 door niddel van de kap 60 en de steunring 61. Deze zijn door niddel van bouten 62 vastgezet aan de tegenoverliggende einden van de naaf 59. zodanig dat daartussen de buitenbus 4 opgesloten kan worden vastgehouden. Door niddel van tenperatuursensor 80 kan de lagertempera-tuur worden bewaakt. Deze sensors 80 zijn verbonden net signaalleidingen 8l, die net verder niet getoonde registratie en/of waarschuwingsorganen zijn verbonden.

Het in fig. 5 getoonde lagersanenstel voor een vrachtwagen net flenzen 82 en bouten 83 voor de nontage van een wiel, rentromnel en/of renschijf onvat een buitenbus 63 alsnede een uit de helften 64, 65. die onderling door verbindingsring 66 aan elkaar zijn bevestigd, gevomde binnenbus. De binnenhuishelften bezitten radiaal naar buiten doorgezette randen 67. die passen in de groef 68 van bevestigingsring 66 en het lagersanenstel onder voorspanning brengen. Beide binnenringhelften 64, 65 bezitten bovendien een radiaal naar buiten doorgezet gebied 69. waartegen de binnenringen 5 van de kegellagers 2 steunen.

De buitenringen 3 van deze kegellagers 3 zijn verder afgesteund tegen de steunring 70. die door middel van pennen of bouten ^l zonder kop, of door middel van energie-lassen zijn vastgezet in de buitenring 63.

Bij het in figuur 6 getoonde lagersamenstel is een ABS-sensor 87 aangebracht op de vaste binnenbus 88. In de draaibare buitenbus 89 is een tegenring 84 aangebracht, die de gebruikelijke ribben draagt welke gedetecteerd kunnen worden door de ABS-sensor 87. Via groef 86 in de binnenring is de aan de ABS-sensor 87 verbonden kabel 85 uit het lagersamenstel geleid.

Claims (24)

1. Lagersamens te1 (1; 23; 37; 52) voor een voertuignaaf, omvattende twee coaxiale wentellagers (2) waarvan de binnenringen (5) zijn opgenomen op een gemeenschappelijk centraal orgaan (6; 27; 33; 56; 64; 65, 66) en waarvan de buitenringen (3) zijn opgenomen in een gemeenschappelijke buitenbus (4; 24; 38; 63), welke buitenbus is voorzien van middelen{17, 14) voor het daaraan bevestigen van een wiel, dan wel van middelen voor het bevestigen daarvan aan de ophangconstructie (50) van een voertuig-wiel.

2. Lagersamenstel volgens conclusie 1, waarbij de wentellagers (2) in axiale richting onder voorbelasting zijn afgesteund op het centrale orgaan (6; 27; 33; 56; 64, 65, 66) en de buitenbus (4; 24; 38; 63).

3. Lagersamenstel volgens conclusie 2, waarbij de buitenbus (4; 24; 38; 63) een aanslag (7; 25; 44, 43; 63) voor elk der buitenringen (3) van de wentellagers (2) heeft voor het in axiale richting onder voorbelasting aangedrukt houden van de wentellagers (2).

4. Lagersamenstel volgens conclusie 3, waarbij de buitenbus (4) een radiaal naar binnen doorgezet gebied (7) heeft waarvan de in axiale richting van elkaar afwijzende delen aanslagvlakken voor de buitenringen (3) der wentellagers (2) vormen.

5· Lagersamenstel volgens conclusie 3, waarbij een steunring (25) is voorzien in de buitenbus (24), welke steunring aanslagvlakken heeft voor de buitenringen (3) der wentellagers (2).

6. Lagersamenstel volgens conclusie 5, waarbij de steunring (25) in de buitenbus (24) is vastgezet door middel pennen of van bouten (26) die zich bevinden in radiaal in de steunring (25) alsmede in de buitenbus (24) voorziene gaten.

7. Lagersamenstel volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de binnenringen (5) der wentellagers (2) zijn opgenomen op een binnenbus (6; 27; 56; 64; 65, 66).

8. Lagersamenstel volgens conclusie 7, waarbij de binnenbus (6; 27; 56; 64, 65, 66) aan zijn tegenoverliggende einden aanslagen (8, 10; 30; *11; *12; 68, 69) heeft voor elk der binnenringen (5) van de wentellagers (2) voor het in axiale richting onder voorspanning aangedrukt houden van de wentellagers (2).

9· Lagersamenstel volgens conclusie 8, waarbij de binnenbus (6) aan zijn tegenoverliggende einden steunringen (8, 10) heeft.

10. Lagersamenstel volgens conclusie 9· waarbij de steunringen (8, 10) door middel van een hoge-energiestraal, zoals een laserstraal zijn vastgelast aan de binnenbus (6).

11. Lagersamenstel volgens conclusie 8, waarbij de einden van de binnenbus (27; 6*1, 65, 66) radiaal naar buiten doorgezette gebieden (30; 68, 69) hebben waarvan de in axiale richting naar elkaar toe wijzende delen aanslagvlakken voor de binnenringen (3) der wentellagers (2) vormen.

12. Lagersamenstel volgens conclusie 11, waarbij de binnenbus (27; 6*1, 65, 68) uit twee binnenbushelften (28; 6*4; 65) bestaat die aan hun van elkaar afgekeerde eind elk een radiaal naar buiten doorgezet zijn.

13. Lagersamenstel volgens conclusie 12, waarbij de binnenbushelften (28) door lassen (29) aan elkaar zijn bevestigd. l*t. Lagersamenstel volgens conclusie 12, waarbij de binnenbushelften aan (6*t, 65) hun naar elkaar toegekeerde eind radiaal naar buiten omgezette gebieden (67) hebben, welke gebieden grijpen in een inwendige omtreksgroef (68) van een bevestigingsring (66).

15· Lagersamenstel volgens een der conclusies 1-6, waarbij de binnenringen (9) der wentellagers (2) zijn opgenomen op een as (33).

16. Lagersamenstel volgens conclusie 15, waarbij de as (33) uit twee (45, 46) asdelen bestaat die aan hun naar elkaar gekeerde eind onderling zijn vastgezet, en aan hun van elkaar afgekeerde eind aanslagen dragen (42, 43) voor de binnenringen (5) der wentellagers voor het onder axiale voorspanning aangedrukt houden van de wentellagers (2).

17. Lagersamenstel volgens conclusie 16, waarbij de asdelen (45, 46) door een schroefverbinding (47) aan elkaar zijn bevestigd. l8. Lagersamenstel volgens conclusie 17» waarbij de asdelen (45, 46) door middel van een hoge-energiestraai, zoals een laserstraal aan elkaar zijn bevestigd (49)·

19· Lagersaaenstel volgens een der voorgaande conclusies, waarbij tussen de buitenbus (4; 24; 38; 63) en/of een daarmee saaenwerkende bui* tenring enerzijds, en het centrale orgaan (6; 27; 33; 56; 64 , 65 . 66) en/of een daarmee samenwerkende binnenring anderzijds tenminste een afdichting (13; 40; 58) is voorzien.

20. Lagersamenstel volgens conclusie 19* waarbij aan beide einden van het lagersamenstel een afdichting is voorzien.

21. Naafsamenstel voor een voertuig, omvattende een lagersamenstel volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de buitenbus (4; 24) een radiaal naar buiten wijzende flens (17) bezit voor het daaraan bevestigen van de wielnaaf (14); van een wiel en/of remtrommel/remschijf.

22. Naafsamenstel volgens conclusie 21, waarbij de flens (17) is voorzien van gaten, door welke gaten bouten (20) lopen waarvan de steel telkens is geschroefd in een van schroefdraad voorzien axiaal gat in de wielnaaf (14).

23. Naafsamenstel volgens conclusie 22, waarbij de binnenbus (6; 28; 56) is bevestigd op een as (14'), welke as (14) een borst (13'. 22) bezit waar tegen aan de binnenbus (6; 28) is geklemd door middel van een op de as aangebrachte klemring (21; 31)·

24. Naafsamenstel volgens conclusie 23. waarbij de as (14') hol is, door welke holle (14') as een aandrijfas (18) loopt die een radiaal naar buiten wijzende flens (19) heeft welke door middel van de bouten (20) is bevestigd aan de wielnaaf (14).

25. Naafsamenstel volgens conclusies 21, 22, 23 of 24, waarbij een ABS-sensor en/of temperatuursensor is voorzien.

26. Naafsamenstel volgens conclusie 25. waarbij een groef is voorzien in de aan de ophangconstructie bevestigde delen van het lagersamenstel voor het opnemen van signaalkabels.