WO1997043138A1 - Radiallagerung für eine antriebswelle von fahrzeugen - Google Patents

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WO1997043138A1
WO1997043138A1 PCT/EP1997/001697 EP9701697W WO9743138A1 WO 1997043138 A1 WO1997043138 A1 WO 1997043138A1 EP 9701697 W EP9701697 W EP 9701697W WO 9743138 A1 WO9743138 A1 WO 9743138A1
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WO
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radial bearing
bearing according
holder
inner ring
shaft
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PCT/EP1997/001697
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Piotr Olszewski
Pierre Simon
Raphael Wittmann
Peter Jennes
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INA Wälzlager Schaeffler oHG
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    • F16C27/00—Elastic or yielding bearings or bearing supports, for exclusively rotary movement
    • F16C27/04—Ball or roller bearings, e.g. with resilient rolling bodies

Definitions

  • the invention relates to a radial bearing for a drive shaft of vehicles, in particular for a drive half-shaft, which connects a gearbox of a transversely installed internal combustion engine to a driven front wheel, and the drive half-shaft is supported by a sealed radial bearing inserted in a holder fixed in position on the internal combustion engine side.
  • a generic radial bearing arrangement is known from the workshop manual (Manuel de Reparation N. 8881) for the Citroen BX vehicle, issue Sept. 1982, chapter 5, page 3. It can be seen from the illustration XB 1 6 that a support, obviously attached to the engine block, is provided for supporting the drive shaft, in which holder the outer ring of a radial bearing is held in a rotationally fixed manner. The inner ring attached to the drive half-shaft is supported on a shoulder that forms an axial stop of the radial bearing.
  • This known radial storage does not allow self-alignment, d. H. no compensation of radial misalignment from the radial bearing compared to the drive half-shaft during assembly. Due to the clearance-free outer ring inserted coaxially to the drive half-shaft in the housing and the housing, which is not adjustably attached to the engine block, no alignment of the radial bearing is possible.
  • the support of a drive half-shaft known from US-A 4,41 3,701 comprises a holder attached to the engine block for receiving a radial bearing, whose inner ring is rotatably arranged on the drive half-shaft.
  • the drive half-shaft has a universal joint directly at the gearbox output, which eliminates the need to align the radial bearing.
  • the arrangement of a further universal joint causes disadvantageously higher manufacturing costs and also increases the assembly effort of the drive shaft.
  • a radial bearing is known, the outer ring of which is inserted into a holder or into a receiving housing via an elastic intermediate ring.
  • This drive half-shaft support increases the maintenance outlay, since the elastic intermediate ring is subject to high wear due to the mechanical stress, which is particularly increased when the drive half-shaft is out of round.
  • the invention has for its object to provide a cost-optimized radial bearing for supporting a drive half-shaft, which is arranged in a holder without play, enables self-alignment during assembly, which also has a long service life, is component-optimized and simplifies assembly.
  • an inner ring of the radial bearing formed without cutting from a sheet metal strip is arranged fixed in position on the drive half-shaft.
  • the outer ring of the radial bearing is provided with a spherical or spherical outer surface of the outer ring which can be used in a position-oriented manner in the holder composed of flanges.
  • the use of a non-cutting inner ring of the radial bearing enables an advantageously lower one Wall thickness compared to previous solid inner rings.
  • this thin-walled inner ring has a larger inner diameter, which allows a drive shaft with a larger outer diameter to be received.
  • the spherical outer surface of the outer ring allows an alignment of the radial bearing in the holder during assembly, which is arranged due to tolerance, for example limited radial offset to the drive half-shaft.
  • This self-alignment according to the invention advantageously ensures stress-free radial mounting and thereby prevents the bearing from being out of round. This measure has a positive influence on the wear behavior of the radial bearing and consequently on the service life.
  • the exact alignment of the radial bearing with the drive half-shaft continues to have a positive effect on the noise behavior, since the radial bearing consequently does not cause any noise. No structure-borne noise adversely affecting driving comfort is thus transmitted to the passenger compartment of the vehicle from the radial mounting according to the invention.
  • the second invention provides that the use of a holder composed of flanges in conjunction with a spherically designed outer ring of the radial bearing can also be combined with a solidly designed inner ring of the radial bearing.
  • the newly designed radial bearings according to the invention can advantageously be used in conjunction with solid shafts to create partial interchangeability.
  • the radial bearing according to the invention can thus be used to support a previously used drive half-shaft.
  • a preferred embodiment of the inventions mentioned in claims 1 and 2 provides for the use of a hollow shaft as a drive half-shaft in order to achieve a weight advantage. This measure also reduces the rotating mass of the drive shaft, which reduces the risk of the drive half-shaft running out of rotation.
  • the invention enables in use of a thin-walled inner ring in a construction space that corresponds to previous radial bearings, the accommodation of a drive shaft with a larger outer diameter, which results in almost identical strength values for a hollow shaft compared to previous solid shafts.
  • the holder is formed from two positively joined flanges.
  • the holder is provided with a receiving contour adapted to the spherical outer contour of the outer ring. This shape adjustment favors a play-free arrangement of the outer ring in the holder in order to achieve an exact guidance of the anti-half-wave, whereby at the same time noise development in the area of anti-anti-wave support is effectively prevented
  • One embodiment of the flanges provides that they only fit positively in an edge zone on the outer surface of the outer ring. With this configuration, there is almost a line contact between the flange and the outer ring. In particular, this improves the adjustability of the radial bearing during assembly. This connection also ensures that the radial bearing is held securely in the holder.
  • the subject of the present invention can also be supplemented with an additional housing to which the holder is fastened.
  • the holder according to the invention can be combined, for example, with housings already provided by the vehicle manufacturer, in particular arranged on the internal combustion engine side. This advantageously results in the possibility of combining the device according to the invention for achieving a self-alignment of the drive half-shaft in the area of the radial bearing with a housing for the shaft support already provided by the vehicle manufacturer
  • the holder according to the invention has an adjustable attachment. This enables a simplified alignment of the radial bearing with respect to the drive half-shaft during assembly.
  • the radial bearing according to the invention which is provided with a thin-walled inner ring that is produced without cutting, is assigned a solid outer ring produced by machining.
  • the radial bearing is used to align with the spherically shaped outer surface of the outer ring in the holder during assembly.
  • the inner ring is provided with a cylindrical collar at least in an axial direction.
  • This collar which represents an axial extension, replaces a previously customary separate spacer ring which was used to achieve a fixed bearing seat on the drive half-shaft.
  • the collar is provided at the end with a right-angled radially outward bend.
  • the inner ring which has a roller body raceway which lies on a side facing away from the roller bodies via an annular bead on the drive half-shaft, there is a radial distance to the side of the annular bead between the inner ring and the drive shaft.
  • the inner ring has a double layer at least on one end face. Exact guidance of the inner ring is achieved by the double bearing on the drive shaft when installed.
  • the invention also includes a duplication on both ends of the inner ring.
  • the invention provides a non-cutting deep-drawing process. This manufacturing process, which is economical for large numbers of pieces, also enables wall Strong reduction of the flanges and a desired weight advantage
  • the flanges are joined together according to the invention by means of a folded connection.
  • This inexpensive, mechanically executable connection is particularly suitable for large series.
  • the object of the invention can at the same time also be combined with housings already arranged on the internal combustion engine side or on the side of the casing.
  • a flange with a jacket surface can be centered in a receiving bore or the outer contour of the fastening tab can be fitted into a recess in the housing.
  • the entire holder can be inserted into the receiving bore of the housing and thus centered.
  • the radial bearing according to the invention can furthermore be provided with two sealing elements on both sides of the roller body in order to create an effective seal. These sealing elements improve the sealing properties of the radial bearing, as a result of which the service life, ie the service life of the roller bearing, can be increased.
  • the sealing elements are each axially spaced from one another.
  • the radial bearing is preferably provided on the outside with a protective disk, to which a seal is axially spaced in the direction of the roller body.
  • the protective pane which is arranged on the opposite component except for a sealing gap, has the task of keeping coarse contaminants away from the seal. To form the protective pane, the invention further provides for it to be designed as an upstream second seal.
  • the grinded seal prevents contaminants and / or liquids from entering the roller bearing and lubricant from the inside of the radial bearing.
  • the sealing elements are preferred. h the protective pane and the sealing alternately, to create a labyrinth, fixed in position on the outer ring and on the inner ring of the radial bearing
  • FIG. 1 shows a schematic structure of a known anti-friction arrangement between a unit which is formed from an internal combustion engine and a transmission and a driven front axle of a vehicle
  • FIG. 2 shows a radial bearing according to the invention, provided with a thin-walled, non-cutting inner ring which is arranged on a drive half shaft, the radial bearing being inserted in a holder comprising two flanges,
  • FIG. 3 shows a radial bearing with a machined inner ring, inserted in a holder comprising two flanges, the radial bearing for sealing comprising two sealing elements on each side,
  • FIG. 4 shows a radial bearing comparable to that in FIG. 2 in connection with the holder in a longitudinal section
  • FIG. 5 shows a front view of the radial bearing shown in FIG. 4,
  • FIG. 6 shows the radial bearing according to FIG. 4, which is centered on a housing via a flange of the holder
  • FIG. 7 shows a radial bearing corresponding to FIG. 6, in which the radial bearing is deviatingly centered on the housing via a fastening tab;
  • FIG. 8 shows a radial bearing arranged on the shaft, the inner ring of which is provided on one side with an axially projecting collar;
  • FIG. 1 shows the structure of a known drive arrangement for a front-axle driven vehicle in a schematic illustration.
  • Reference numeral 1 shows an internal combustion engine installed transversely in the vehicle and forms a unit with a transmission 2.
  • the transmission 2 is connected via a propeller shaft 3, 4 to driven front wheels 5, 6. Due to the offset arrangement of the transmission to a longitudinal axis of the vehicle, the cardan shaft 3 is longer than the opposite cardan shaft 4.
  • the cardan shaft 3 is provided with a drive half-shaft 7, which is also longer, and which has a radial bearing 9 arranged adjacent to a cardan joint 8 Support is experienced.
  • the radial bearing 9 is inserted in a holder 15, which is centered in a housing 10 fixed in position on the internal combustion engine 1.
  • the radial bearing 9a is shown in a longitudinal section, the radial bearing 11a of which is arranged directly on the drive half-shaft 7 via an inner ring 12a produced without cutting.
  • An outer ring 1 3a of the radial bearing 1 1 a is inserted over a spherically shaped outer surface 14 in a holder 1 5.
  • the holder 15 formed from two flanges 16, 17 is also provided with a receptacle 18 adapted to the outer surface 14 of the outer ring 3a.
  • the receptacle 1 8 is designed so that the flange see 1 6, 1 7 each abut only at the edge zones of the lateral surface 14 to cost and weight optimization, the flanges 16, 1 7 j in each case by a non-cutting deep-drawing process produced by means of a plurality of circumferentially distributed arranged folded seam 19, the flanges 1 6, 1 7 are insoluble with each other connected.
  • the flanges 16, 17 are further provided with fastening tabs 20, 21 directed radially outwards, which have elongated holes 22 for receiving a screw connection.
  • the inner ring 12a of the radial bearing 11a forms a roller body raceway 24a for guiding the roller bodies 23a, which forms an annular bead 25 on the side facing away from the roller body 23a, which rests on the drive half shaft 7 when the radial bearing 11a is installed. Bridging a radial distance "Y", the inner ring 1 2a is provided on both ends with a double 26, 27. To seal the radial bearing 1 1 a, this is provided on both sides of the roller body 23 with a position fixed in the outer ring 1 3 a, abutting on the inside 12 a rubbing seal 28, 29.
  • FIG. 3 An alternative radial bearing 9b is shown in FIG. 3, the radial bearing 11b of which, in contrast to the radial bearing 11a according to FIG. 2, has an inner ring 1 2b produced by a machining manufacturing process, ie a solid inner ring 1b.
  • the greater wall thickness of the inner ring 1b results in comparison Rollers 23b with reduced diameter compared to FIG. 2
  • the sealing of the radial bearing 11b which comprises two sealing elements on both sides of the rolling body 23b.
  • the seals 28, 29, which are rotationally fixed on the outer ring 13b, are preceded by an axially spaced protective disk 30, 31, whereby these are rotationally fixed on the inner ring 12b and are arranged in a sliding manner on the outer ring 13 or forming a sealing gap 32.
  • the invention also includes protective disks designed as seals
  • FIG. 4 shows the radial bearing 9a according to FIG. 2 in a longitudinal section as an individual part drawing.
  • a front view is shown in FIG. 5.
  • the front view shows the configuration of the flange 17, which has three fastening tabs 21 distributed over the circumference, in which Langlo ⁇ cher 22 are provided between the circumferentially distributed fastening tabs 21 a fold connection 1 9 is arranged in each case, in order to achieve a form-fitting securing of both flanges 1 6, 1 7
  • the radial bearing 9a according to FIG. 2 is shown attached to a housing 33 in FIG.
  • the fastening flange 16 is centered in a receiving bore 34.
  • the housing 33 can be arranged in a fixed position on the internal combustion engine 1 or can be connected in one piece to the latter.
  • the housing 33 thus represents an alternative attachment of the radial bearing 9a, which otherwise can be attached to the internal combustion engine 1, for example, directly fixed in position
  • FIG. 9 An alternative centering of the radial bearing 9a in the housing 33 is shown in FIG.
  • the radial bearing 9a is almost completely inserted in the housing 33, the outer circumference of the flange 16 in the region of the fastening tab 20 serving for centering, which is fitted into a corresponding recess 35 of the housing 33
  • the radial bearing 9c is shown, the radial bearing 1 1 c is connected to an inner ring 1 2c, which has a one-sided axially projecting collar 36.
  • This inner ring design enables the radial bearing 1 1 c to be fastened to the drive half-shaft 7 without separate intermediate sleeves, thereby there is a component optimization.
  • a protective ring 37 is also arranged on the collar 36 in the immediate vicinity of the radial bearing 11 c, which serves in particular as an additional measure to avoid a protective entry into the radial bearing 11 c
  • the radial bearing 9d shown in FIG. 9 is provided with an inner ring 12d, which also extends in an axial direction beyond the width of the radial bearing 11d and is provided at the end with a radially outward bend 38.
  • the bevel 38 can also be used to protect the radial bearing 1 1 d, which effectively protects the bearing against splash water, for example Reference number list

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Radiallagerung für eine Antriebswelle von Fahrzeugen, die ein Getriebe (2) mit einem angetriebenen Vorderrad (5) verbindet, wobei ein seitlich abgedichtetes Radiallager (11a) in einem brennkraftmaschinenseitig lagefixierten Halter (15) eingesetzt ist zur Abstützung der Antriebshalbwelle (7). Erfindungsgemäß ist eine als Hohlwelle gestaltete Antriebswelle (7) vorgesehen, auf der ein aus einem Blechband spanlos geformter Innenring (12a) des Radiallagers (11a) angeordnet ist, welches über eine sphärisch gestaltete Mantelfläche (14) eines Außenrings (13a) in den aus Flanschen (16, 17) zusammengefügten Halter (15) lageorientiert eingesetzt ist.

Description

Titel der Erfindung
Radiallagerung für eine Antriebswelle von Fahrzeugen
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Radiallagerung für eine Antriebswelle von Fahrzeugen, insbesondere für eine Antriebshalbwelle, die ein Getriebe einer quer eingebauten Brennkraftmaschine mit einem angetriebenen Vorderrad verbindet, und wobei die Antriebshalbwelle über ein abgedichtetes in einem brennkraftmaschmenseitig lagefixierten Halter eingesetztes Radiallager abge- stützt ist.
Hintergrund der Erfindung
Aus dem Werkstatthandbuch (Manuel de Reparation N. 8881 ) für das Fahrzeug Citroen BX, Ausgabe Sept. 1982, Kapitel 5, Seite 3 ist eine gattungsbildende Radiallagerung bekannt. Der Abbildung XB 1 6 ist zu entnehmen, daß zur Abstützung der Antriebswelle ein offensichtlich am Motorblock befestigter Halter vorgesehen ist, in dem der Außenring eines Radiallagers drehfest gehal¬ ten ist. Der auf der Antriebshalbwelle befestigte Innenring stützt sich an einem Ansatz ab, der einen Axialanschlag des Radiallagers bildet. Diese bekannte Radial lagerung ermöglicht keine Selbstausrichtung, d. h. keinen Ausgleich eines Radialversatzes vom Radiallager gegenüber der Antriebshalbwelle bei der Montage. Aufgrund des spielfreien koaxial zur Antriebshalbwelle im Gehäuse eingesetzten Außenrings und des nicht einstellbar am Motorblock befestigten Gehäuses, ist keine Ausrichtung des Radiallagers möglich.
Die aus der US-A 4,41 3,701 bekannte Abstützung einer Antriebshalbwelle umfaßt einen am Motorblock befestigten Halter, zur Aufnahme eines Radial- lagers, dessen Innenring drehfest auf der Antriebshalbwelle angeordnet ist. Die Antriebshalbwelle besitzt unmittelbar am Getriebeausgang ein Kardangelenk, das die Ausrichtung des Radiallagers erübrigt. Die Anordnung eines weiteren Kardangelenks verursacht nachteilig höhere Herstellkosten und erhöht darüber hinaus den Montageaufwand der Antriebswelle.
Als weitere Lösung zur Schaffung einer Antriebshalbwellenabstützung, die eine Selbstausrichtung ermöglicht, ist eine Radiallagerung bekannt, dessen Außenring über einen elastischen Zwischenring in einem Halter oder in einem Aufnahme- gehäuse eingesetzt ist. Diese Antriebshalbwellenabstützung erhöht den War¬ tungsaufwand, da der elastische Zwischenring aufgrund der mechanischen Beanspruchung einem hohen Verschleiß unterworfen ist, dieser verstärkt sich insbesondere bei einer Unrundheit der Antriebshalbwelle.
Aufgabe der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine kostenoptimierte Radiallagerung zur Abstützung einer Antriebshalbwelle zu schaffen, die spielfrei in einem Halter angeordnet, eine Selbstausrichtung bei der Montage ermöglicht, die weiterhin eine hohe Lebensdauer aufweist, bauteiloptimiert ist und die Montage vereinfacht.
Zusammenfassung der Erfindung
Die zuvor genannte Aufgabenstellung wird erfindungsgemäß gelöst durch die im Kennzeichnungsteil von Anspruch 1 und Anspruch 2 genannten Merkmale.
In der Erfindung nach Anspruch 1 ist ein aus einem Blechband spanlos geform¬ ter Innenring des Radiallagers auf der Antriebshalbwelle lagefixiert angeordnet. Der Außenring des Radiallagers ist versehen mit einer sphärisch bzw. ballig gestalteten Mantelfläche des Außenrings, der in dem aus Flanschen zusammen¬ gesetzten Halter lageorientiert einsetzbar ist. Die Verwendung eines spanlos geformten Innenrings des Radiallagers ermöglicht eine vorteilhafte geringere Wandstärke im Vergleich zu bisherigen massiven Innenringen. Dieser dünn¬ wandige Innenring besitzt bei Verwendung ansonsten gleichdimensionierter Bauteile des Radiallagers einen größeren Innendurchmesser, der die Aufnahme einer Antriebswelle mit größerem Außendurchmesser zuläßt.
Die sphärische Mantelfläche des Außenrings erlaubt bei der Montage eine Ausrichtung des Radiallagers im Halter, das toleranzbedingt, beispielsweise begrenzt radial versetzt zur Antriebshalbwelle angeordnet ist. In vorteilhafter Weise wird mit dieser erfindungsgemäßen Selbstausrichtung eine spannungsfreie Radiallagerung sichergestellt und dabei eine Unrundheit des Lagers vermieden. Diese Maßnahme hat einen positiven Einfluß auf das Verschleißverhalten der Radiallagerung und folglich auf die Lebensdauer. Die exakte Ausrichtung des Radiallagers zur Antriebshalbwelle wirkt sich weiterhin positiv auf das Ge¬ räuschverhalten aus, da die Radiallagerung folglich dadurch keinerlei Geräusch- entwicklung verursacht. Von der erfindungsgemäßen Radiallagerung wird somit kein den Fahrkomfort nachteilig beeinflussender Körperschall auf den Fahr¬ gastraum des Fahrzeugs übertragen.
Die zweite Erfindung sieht vor, daß die Verwendung eines aus Flanschen zusammengesetzten Halters in Verbindung mit einem sphärisch gestalteten Außenring des Radiallagers auch mit einem massiv gestalteten Innenring des Radiallagers kombinierbar ist.
Die neuartig gestalteten Radiallager gemäß den Erfindungen sind vorteilhaft in Verbindung mit Vollwellen einzusetzen, zur Schaffung einer Teilaustausch¬ barkeit. Damit ist die erfindungsgemäße Radiallagerung zur Abstützung einer bisher eingesetzten Antriebshalbwelle verwendbar.
Eine bevorzugte Ausführungsform der in den Ansprüchen 1 und 2 genannten Erfindungen sieht die Verwendung einer Hohlwelle als Antriebshalbwelle vor, zur Erzielung eines Gewichtsvorteil. Außerdem ist mit dieser Maßnahme die rotierende Masse der Antriebswelle reduziert, was die Gefahr eines Unrundlaufs der Antriebshalbwelle reduziert. Die Erfindung ermöglicht bei Verwendung eines dünnwandigen Innenrings bei einem mit bisherigen Radiallagerungen übereinstimmenden Bauraum die Aufnahme einer Antriebswelle mit einem größeren Außendurchmesser, wodurch sich für eine Hohlwelle im Vergleich zu bisherigen Vollwellen nahezu übereinstimmende Festigkeitswerte einstellen.
Zur Schaffung eines weiteren Gewichtsvorteils ist der Halter aus zwei form- schlussig zusammengefugten Flanschen gebildet. Dabei ist der Halter mit einer der sphärischen Außenkontur des Außenrings angepaßten Aufnahmekontur versehen. Diese Formangleichung begünstigt eine spielfreie Anordnung des Außenrings im Halter zur Erzielung einer exakten Führung der Antπebshalbwel- le, wodurch gleichzeitig eine Gerauschentwicklung im Bereich der Antπebwel- lenabstutzung wirksam unterbunden ist
Eine Ausgestaltung der Flansche sieht vor, daß diese ausschließlich formschlus- sig in einer Randzone an der Mantelflache des Außenrings anliegen. Durch diese Ausgestaltung stellt sich nahezu eine Linienberuhrung zwischen dem Flansch und dem Außenring ein. Damit verbessert sich insbesondere die Ein- stellbarkeit des Radiallagers bei der Montage Außerdem sorgt diese Anbindung für einen sicheren Halt des Radiallagers im Halter.
Der Gegenstand der vorliegenden Erfindungen kann außerdem ergänzt werden mit einem zusatzlichen Gehäuse, an dem der Halter befestigl ist Mit dieser Maßnahme kann der erfindungsgemäße Halter beispielsweise kombiniert wer¬ den mit bereits vom Fahrzeughersteller vorgesehenen, insbesondere brenn- kraftmaschinenseitig angeordneten Gehäusen. In vorteilhafter Weise ergibt sich dadurch die Möglichkeit, die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Erreichung einer Selbstausrichtung der Antriebshalbwelle im Bereich der Radiallagerung mit einem bereits vom Fahrzeughersteller vorgesehenen Gehäuse für die Wel- lenabstutzung zu kombinieren
Zum vereinfachten Zentrieren des erfindungsgemaßen Halters an einem lagefi¬ xierten Bauteil, insbesondere der Brennkraftmaschine oder einem Gehäuse, das brennkraftmaschmenseitig angeordnet ist, weist der erfindungsgemäße Halter eine einstellbare Befestigung auf. Diese ermöglicht bei der Montage ein verein¬ fachtes Ausrichten der Radiallagerung gegenüber der Antriebshalbwelle. Dazu bietet es sich vorzugsweise an, zumindest einen Flansch mit Befestigungsla¬ schen zu versehen, in die Langlocher eingebracht sind zur Aufnahme der Befestigungsschrauben.
Dem erfindungsgemäßen Radiallager, welches mit einem spanlos hergestellten dünnwandig ausgebildeten Innenring versehen ist, ist ein spangebend hergestell¬ ter massiver Außenring zugeordnet. Dabei ist das Radial lager unmittelbar mit der sphärisch gestalteten Mantelfläche des Außenrings im Halter während der Montage ausrichtbar eingesetzt.
Zur Bauteiloptimierung ist der Innenring zumindest in einer axialen Richtung mit einem zylindrischen Bund versehen. Dieser eine axiale Verlängerung darstellende Bund ersetzt einen bislang üblichen separaten Abstandsring, der zur Erreichung eines festen Lagersitzes auf der Antriebshalbwelle verwendet wurde. Zur Vergrößerung einer Anlagefläche an einem Befestigungsglied ist der Bund endseitig mit einer rechtwinkelig radial nach außen gerichteten Abkantung versehen.
Bedingt durch die spanlose Herstellung des Innenrings, der eine Walzkorper- laufbahn aufweist, die auf einer den Walzkorpern abgewandten Seite über eine Ringwulst auf der Antriebshalbwelle anliegt, stellt sich ein Radialabstand seitlich der Ringwulst zwischen dem Innenring und der Antriebswelle ein. Zum Aus- gleich dieses Radialabstandes verfügt der Innenring zumindest an einer Stirnseite über eine Doppelung. Über die im eingebauten Zustand an der Antriebswelle anliegende Doppelung wird eine exakte Fuhrung des Innenrings erreicht. Die Erfindung schließt dabei ebenfalls eine an beiden Stirnseiten des Innenrings gleichgestaltete Doppelung ein.
Zur Herstellung der Flanschen, die gemeinsam einen Halter bilden, sieht die Erfindung ein spanloses Tiefziehverfahren vor. Dieses für große Stuckzahlen wirtschaftliche Herstellungsverfahren ermöglicht darüber hinaus eine Wand- Starkenreduzierung der Flanschen und damit verbunden einen gewünschten Gewichtsvorteil
Zur Schaffung einer wirksamen, einfach darstellbaren, formschlussigen Verbin- düng sind die Flanschen erfindungsgemaß durch eine Falzverbindung zusam¬ mengefugt Diese kostengünstige maschinell ausfuhrbare Verbindung eignet sich insbesondere für Großserien. Der Gegenstand der Erfindung kann zugleich auch mit bereits brennkraftmaschmenseitig oder getπebeseitig angeordneten Gehäu¬ sen kombiniert werden. Dazu bietet es sich an, einen Flansch des Halters in einer Aufnahmebohrung des beispielsweise einteilig mit dem Kurbeigehause der Brennkraftmaschine verbundenen Aufnahmebohrung des Gehäuses zu zen¬ trieren. Beispielsweise kann dazu ein Flansch mit einer Mantelflache in einer Aufnahmebohrung zentriert sein oder die Außenkontur der Befestigungslasche in eine Ausnehmung des Gehäuses eingepaßt sein. Alternativ kann dazu der gesamte Halter in die Aufnahmebohrung des Gehäuses eingesetzt und damit zentriert werden.
Die erfindungsgemäße Radiallagerung, kann weiterhin zur Schaffung einer wirksamen Abdichtung beidseitig der Walzkorper mit zwei Abdichtelementen versehen sein. Diese Abdichtelemente verbessern die Abdichtgute des Radial¬ lagers, wodurch die Standzeit, d.h. die Lebensdauer des Walzlagers erhöht werden kann. Die Abdichtelemente sind dabei jeweils axial beabstandet zuein¬ ander angeordnet Vorzugsweise ist das Radiallager außenseitig mit einer Schutzscheibe versehen, der in Richtung des Walzkorpers eine Dichtung axial beabstandet zugeordnet ist. Die dabei bis auf einen Dichtspalt am gegenüber¬ liegenden Bauteil angeordnete Schutzscheibe hat dabei die Aufgabe grobe Verunreinigungen von der Dichtung fernzuhalten. Zur Ausbildung der Schutz¬ scheibe sieht die Erfindung weiterhin vor, diese als vorgelagerte zweite Dich¬ tung zu gestalten. Die schleifend angeordnete Dichtung dagegen verhindert einen Eintritt von Verunreinigungen und/oder Flüssigkeiten in das Walzlager und einen Schmiermittelaustπtt aus dem Innenπng des Radiallagers Vorzugs¬ weise sind dabei die Abdichtelemente, d. h die Schutzscheibe und die Dich- tung wechselweise, zur Schaffung eines Labyrinths, am Außenring und am Innenring des Radiallagers lagefixiert angeordnet
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung wird nachstehend anhand von vier Ausfuhrungsbeispielen in neun Figuren dargestellt und naher beschrieben. Die einzelnen Figuren zeigen
Figur 1 einen schematischen Aufbau einer bekannten Antπebsanord- nung zwischen einer Einheit, die aus einer Brennkraftmaschine und einem Getriebe gebildet wird und einer angetriebenen Vorderachse eines Fahrzeugs,
Figur 2 ein erfmdungsgemaßes Radiallager, versehen mit einem dunn- wandig, spanlos gefertigen Innenring, der auf einer Antriebs¬ halbwelle angeordnet ist, wobei das Radiallager in einem zwei Flansche umfassenden Halter eingesetzt ist,
Figur 3 ein Radiallager mit einem spangebend hergestellten Innenring, eingesetzt in einem zwei Flansche umfassenden Halter, wobei das Radiallager zur Abdichtung jeweils auf beiden Seiten zwei Abdichtelemente umfaßt,
Figur 4 ein dem in Figur 2 vergleichbares Radiallager in Verbindung des Halters in einem Längsschnitt;
Figur 5 eine Vorderansicht des in Figur 4 abgebildeten Radiallagers,
Figur 6 das Radiallager gemäß Figur 4, das an einem Gehäuse über einen Flansch des Halters zentriert ist, Figur 7 eine der Figur 6 entsprechende Radiallagerung, bei der ab¬ weichend das Radiallager über eine Befestigungslasche am Gehäuse zentriert ist;
Figur 8 ein auf der Welle angeordnetes Radiallager, dessen Innenring einseitig mit einem axial vorstehenden Bund versehen ist;
Figur 9 ein Radiallager, dessen Innenring endseitig eine radial nach außen abgewinkelte Abkantung aufweist.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
Den Aufbau einer bekannten Antriebsanordnung für ein vorderachsangetriebe- nes Fahrzeug in einer schematischen Darstellung zeigt die Figur 1 . Mit der Bezugsziffer 1 ist dabei eine im Fahrzeug quer eingebaute Brennkraftmaschine abgebildet, die mit einem Getriebe 2 eine Einheit bildet. Das Getriebe 2 ist jeweils über eine Kardanwelle 3, 4 mit angetriebenen Vorderrädern 5, 6 ver¬ bunden. Aufgrund der versetzten Anordnung des Getriebes zu einer Fahrzeug¬ längsachse ist die Kardanwelle 3 länger ausgeführt als die gegenüberliegende Kardanwelle 4. Die Kardanwelle 3 ist versehen mit einer ebenfalls länger ausge¬ bildeten Antriebshalbwelle 7, die über eine benachbart zu einem Kardangelenk 8 angeordnete Radiallagerung 9 eine Abstützung erfährt. Dazu ist die Radial¬ lagerung 9 in einem Halter 1 5 eingesetzt, welcher in einem an der Brennkraft¬ maschine 1 lagefixierten Gehäuse 10 zentriert ist.
In der Figur 2 ist in einem Längsschnitt die Radiallagerung 9a abgebildet, deren Radiallager 1 1 a über einen spanlos hergestellten Innenring 12a unmittelbar auf der Antriebshalbwelle 7 angeordnet ist. Ein Außenring 1 3a des Radiallagers 1 1 a ist dabei über eine sphärisch gestaltete Mantelfläche 14 in einem Halter 1 5 eingesetzt. Zur Schaffung einer begrenzten Ausrichtung des Radiallagers 1 1 im Halter 1 5, ist der aus zwei Flanschen 16, 1 7 gebildete Halter 1 5 ebenfalls mit einer der Mantelfläche 14 des Außenrings 1 3a angepaßten Aufnahme 18 ver¬ sehen. Aus Fertigungsgründen ist die Aufnahme 1 8 so gestaltet, daß die Flan- sehe 1 6, 1 7 jeweils ausschließlich an den Randzonen der Mantelflache 14 anliegen Zur Kosten- und Gewichtsoptimierung sind die Flanschen 16, 1 7 jeweils durch ein spanloses Tiefziehverfahren hergestellt Mittels mehrerer umfangsverteilt angeordneter Falzverbindungen 19 sind die Flanschen 1 6, 1 7 unlösbar miteinander verbunden. Im Wechsel zu den Falzverbindungen 19 sind die Flansche 16, 1 7 weiterhin mit radial nach außen gerichteten Befestigungs¬ laschen 20, 21 versehen, die Langlocher 22 aufweisen, zur Aufnahme einer Schraubverbindung. Der innenring 12a des Radiallagers 1 1 a bildet zur Fuhrung von Walzkorpern 23a eine Walzkorperlaufbahn 24, die auf der vom Walzkor- per 23a abgewandten Seite eine Ringwulst 25 bildet, welche im eingebauten Zustand des Radiallagers 1 1 a auf der Antriebshalbwelle 7 anliegt Zur Uber- bruckung eines Radialabstandes "Y" ist der Innenring 1 2a an beiden Endseiten mit einer Doppelung 26, 27 versehen. Zur Abdichtung des Radiallagers 1 1 a ist dieses beidseitig der Walzkorper 23 mit einer im Außenring 1 3a lagefixierten, am Innneπng 12a schleifend anliegenden Dichtung 28, 29 versehen.
Eine alternativ gestaltete Radiallagerung 9b zeigt die Figur 3, deren Radiallager 1 1 b abweichend zu dem Radiallager 1 1 a gemäß Figur 2 einen durch ein span¬ gebendes Herstellverfahren hergestellten, d h massiven Innenring 1 2b aufweist Die größere Wandstarke des Innenrings 1 2b bewirkt im Vergleich zu Figur 2 durchmesserreduzierte Walzkorper 23b Ein weiterer Unterschied besteht in der Abdichtung des Radiallagers 1 1 b, das beidseitig des Walzkorpers 23b zwei Abdichtelemente umfaßt Den am Außenring 13b drehfixierten Dichtungen 28, 29 ist jeweils axial beabstandet eine Schutzscheibe 30, 31 axial beabstandet vorangestellt, wobei diese am Innenring 12b drehfixiert sind und schleifend am Außenring 1 3 oder einen Dichtspalt 32 bildend angeordnet sind Die Erfindung schließt dabei auch als Dichtungen ausgebildete Schutzscheiben ein
Die Figur 4 zeigt die Radiallagerung 9a gemäß der Figur 2 in einem Langs- schnitt als Einzelteilzeichnung In Figur 5 ist dazu eine Vorderansicht abgebil¬ det Aus der Vorderansicht ist die Ausgestaltung des Flansches 1 7 erkennbar, der über drei umfangsverteilte Befestigungslaschen 21 verfugt in denen Langlo¬ cher 22 vorgesehen sind Zwischen den umfangsverteilten Befestigungslaschen 21 ist jeweils eine Falzverbindung 1 9 angeordnet, zur Erreichung einer form- schlussigen Sicherung beider Flanschen 1 6, 1 7
In Figur 6 ist die Radiallagerung 9a gemäß Figur 2 an einem Gehäuse 33 befestigt dargestellt. Zur Schaffung einer Zentrierung der Radiallagerung 9a ist der Befestiungsflansch 16 in einer Aufnahmebohrung 34 zentriert Das Gehäuse 33 kann dabei als separates Teil lagefixiert an der Brennkraftmaschine 1 an¬ geordnet oder einteilig mit dieser verbunden sein. Das Gehäuse 33 stellt damit eine alternative Befestigung der Radiallagerung 9a dar, die ansonsten beispiels- weise unmittelbar lagefixiert an der Brennkraftmaschine 1 befestigt werden kann
In der Figur 7 ist eine alternative Zentrierung der Radiallagerung 9a im Gehäuse 33 abgebildet. Dabei ist die Radiallagerung 9a nahezu vollständig im Gehäuse 33 eingesetzt, wobei zur Zentrierung der Außenumfang des Flansches 16 im Bereich der Befestigungslasche 20 dient, der in eine entsprechende Ausneh¬ mung 35 des Gehäuses 33 eingepaßt ist
In der Figur 8 ist die Radiallagerung 9c abgebildet, deren Radiallager 1 1 c mit einem Innenring 1 2c verbunden ist, der einen einseitigen axial vorstehenden Bund 36 aufweist Diese Innenπnggestaltung ermöglicht eine Befestigung des Radiallagers 1 1 c auf der Antriebshalbwelle 7 ohne separate Zwischenhulse, wodurch sich eine Bauteiloptimierung einstellt. Auf dem Bund 36 in unmittel¬ barer Nahe des Radiallagers 1 1 c ist gemäß der Figur 8 weiterhin ein Schutzring 37 angeordnet, der insbesondere als zusatzliche Maßnahme zur Vermeidung eines Schutzeintrags in das Radiallager 1 1 c dient
Die in Figur 9 abgebildete Radiallagerung 9d ist mit einem Innenring 1 2d versehen, der in einer axialen Richtung ebenfalls über die Breite des Radial- lagers 1 1 d hinausreicht und endseitig mit einer radial nach außen gerichteten Abkantung 38 versehen ist. Die Abkantung 38 kann ebenfalls zum Schutz des Radiallagers 1 1 d eingesetzt werden, der das Lager beispielsweise wirksam gegen Spritzwasser schützt Bezugszahlenl iste
1 Brennkraftmaschine 16 Flansch
2 Getriebe 1 7 Flansch
3 Kardanwelle 18 Aufnahme
4 Kardanwelle 19 Falzverbindung
5 Vorderrad 20 Befestigungslasche 6 Vorderrad 21 Befestigungslasche
7 Antriebshalbwelle 22 Langloch
8 Kardangelenk 23a Wälzkörper 9a Radiallagerung 23b Wälzkörper 9b Radiallagerung 24 Wälzkörperlaufbahn 9c Radiallagerung 25 Ringwulst
9d Radiallagerung 26 Doppelung
10 Gehäuse 27 Doppelung
1 1 a Radiallager 28 Dichtung
1 1 b Radiallager 29 Dichtung 1 1 c Radiallager 30 Schutzscheibe
1 1 d Radiallager 31 Schutzscheibe
12a Innenring 32 Dichtspalt
12b Innenring 33 Gehäuse
1 2c Innenring 34 Aufnahmebohrung 12d Innenring 35 Ausnehmung
1 3a Außenring 36 Bund
1 3b Außenring 37 Schutzring
14 Mantelfläche 38 Abkantung
1 5 Halter Y Radialabstand

Claims

Ansprüche
1 Radiallagerung für eine Antriebswelle von Fahrzeugen, insbesondere für eine Antriebshalbwelle (7), die ein an einer quer eingebauten Brennkraftmaschine (1 ) angeflanschtes Getriebe (2) mit einem angetriebenen Vorderrad (5) verbindet, und wobei die Antriebshalbwelle (7) über ein abgedichtetes in einem brenn- kraftmaschinenseitig lagefixierten Halter (15) eingesetztes Radiallager (11a bis 11d) abgestutzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein aus einem Blechband spanlos geformter Innenring (12a, 12c, 12d) des Radiallagers (11a, 11c, 11d) auf der Antriebshalbwelle (7) angeordnet ist, wobei das Radiallager (lla, 11c, 11d) über eine sphärisch gestaltete Mantelflache (14) seines Außenrings (13a, 13b) in den aus Flanschen (16, 17) zusammengesetzten Halter (15) lageorientiert ein¬ setzbar ist
2 Radiallagerung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß ein spangebend, hergestellter massiver Innenring (12b) des Radiallagers (11b) auf der Antriebshalbwelle (7) angeordnet ist, wobei das Radiallager (11b) über eine sphärisch gestaltete Mantelflache (14) des Außen¬ rings (13b) in den aus Flanschen (16, 17) zusammengesetzten Halter (15) lageorientiert einsetzbar ist.
3 Radiallagerung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine als Hohlwelle gestaltete Antπebshalbwello (7)
4 Radiallagerung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Halter (15) aus zwei formschlussig zusammengefugten Flanschen (16, 17) gebildet ist, wobei der Halter (15) eine der sphärischen Mantelflache (14) des Außenrings (13a, 13b) angepaßte Aufnahme (18) aufweist
5. Radiallagerung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Flansch (1 6, 1 7) ausschließlich in einer Randzone seiner Mantelfläche (14) formschlüssig am Außenring (1 3a, 1 3b) anliegt.
6. Radiallagerung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, gekennzeichnet durch ein einstückig mit der Brennkraftmaschine (1 ) verbundenes Gehäuse (33) an dem der Halter (15) befestigt ist.
7. Radiallagerung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, daß der Halter (15) mittels einer einstellbaren Befestigung an der
Brennkraftmaschine (1 ) oder dem Gehäuse (33) lageorientiert montierbar ist.
8. Radiallagerung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Flansch (1 6, 1 7) des Halters ( 1 5) mit Befestigungslaschen (20, 21 ) versehen ist, die zur Aufnahme von Befestigungsschrauben Langlöcher (22) aufweisen.
9. Radiallagerung nach Anspruch 1 , gekennzeichnet durch einen spanlos hergestellten dünnwandig ausgebildeten Innenring (12a, 12c, 12d), dem ein spangebend hergestellter Außenring (12a) zugeordnet ist.
1 0. Radiallagerung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der Innen¬ ring (12c) zumindest in einer axialen Richtung mit einem zylindrischen Bund (36) versehen ist (Figur 8).
1 1 . Radiallagerung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der Innen¬ ring (12d) eine rechtwinklig radial nach außen gerichtete Abkantung (38) aufweist (Figur 9).
1 2. Radiallagerung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der Innen- ring (12a) eine Wälzkörperlaufbahn (24) aufweist, die auf einer einem Wälzkör¬ per (23a) abgewandten Seite eine Ringwulst (25) bildet, mit der der Innenring (12a) an der Antriebshalbwelle (7) anliegt und wobei zumindest eine der Ring¬ wulst (25) axial beabstandet dem Innenring (12a) einteilig zugeordnete Doppe- lung (26, 27) einen Radialabstand "Y" zwischen dem Innenring (1 2a) und der Antriebshalbwelle (7) ausgleicht (Figur 2)
1 3. Radiallagerung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Halter (1 5) Flansche (1 6, 1 7) aufweist, die durch ein spanloses Tiefziehverfahren aus
Stahlblech hergestellt sind.
14. Radiallagerung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Flan¬ sche (1 6, 1 7) mittels einer Falzverbmdung (1 9) zusammengefugt sind
1 5 Radiallagerung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Halter (1 5) über eine Mantelflache des Flansches (1 6, 1 7) im Gehäuse (33) zentriert ist (Figur 6)
16 Radiallagerung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Zen¬ trierung des Halters (1 5) eine Außenkontur der Befestigungslasche (20, 21 ) in eine Ausnehmung (35) des Gehäuses (33) eingepaßt ist (Figur 7)
1 7 Radiallagerung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeich- net, daß zur Abdichtung der Radiallager (1 1 a bis 1 1 d) beidseitig der Walzkorper (23a, 23b) zwei Abdichtelemente vorgesehen sind
18 Radiallagerung nach Anspruch 1 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Ab¬ dichtelemente jeweils zwei axial beabstandete Dichtungen vorgesehen sind
1 9 Radiallagerung nach Anspruch 1 7, gekennzeichnet durch ein Radiallager (1 1 a bis 1 1 d), das eine Schutzscheibe (30, 31 ) aufweist, der in Richtung des Walzkorpers (23a, 23b) eine Dichtung (28, 29) axial beabstandet zugeordnet ist
20 Radiallagerung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Ab¬ dichtelemente auf jeder Seite des Radiallagers (1 1 a bis 1 1 d) zur Schaffung eines Labyrinths wechselweise am Innenring (1 2a bis 1 2d) und am Außenring ( 1 3a, 1 3b) lagefixiert angeordnet sind
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