WO2008128515A1 - Bearing arrangement of a motor vehicle wheel hub driveable via a rotational joint and method for the production thereof - Google Patents

Bearing arrangement of a motor vehicle wheel hub driveable via a rotational joint and method for the production thereof Download PDF

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WO2008128515A1
WO2008128515A1 PCT/DE2008/000634 DE2008000634W WO2008128515A1 WO 2008128515 A1 WO2008128515 A1 WO 2008128515A1 DE 2008000634 W DE2008000634 W DE 2008000634W WO 2008128515 A1 WO2008128515 A1 WO 2008128515A1
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bearing
joint body
joint
radially
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PCT/DE2008/000634
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Raphael Fischer
Roland Langer
Peter Niebling
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Schaeffler Kg
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    • F16D2003/22326Attachments to the outer joint member, i.e. attachments to the exterior of the outer joint member or to the shaft of the outer joint member

Definitions

  • the invention relates to a bearing arrangement of a wheel hub of a motor vehicle which can be driven via a rotary joint, in which the wheel hub connected to a wheel flange and an outer joint body of the rotary joint connected to a drive shaft are connected to one another in a rotationally fixed manner, and to a double-row rolling bearing arranged on the wheel hub.
  • the wheel hub in particular a journal of the wheel hub, has a radially inner circumferential surface which encloses a bell-shaped opening widening towards the joint into which the outer joint body of the joint is inserted at least part of its axial length, wherein the outer contour of the outer Hinge body substantially corresponds to the inner contour of the inner circumferential surface of the wheel hub, in particular of the pin of the wheel hub, and wherein the outer joint body is arranged ⁇ 1 partially spaced radially below the rolling bearing. Furthermore, the invention relates to a method for producing such a bearing assembly.
  • the drive of motor vehicle wheels is carried out at independent suspension known about propeller shafts between a transmission or a transfer case and the respective wheel bearing.
  • the propeller shafts have constant velocity joints at both ends which allow simultaneous torque transmission during flexion of the shaft, for example during compression and / or steering.
  • the wheel bearing is integrated in the wheel hub or connected to this.
  • the constant velocity joint - referred to below as a swivel joint or just as a joint - is rotatably coupled to the wheel hub.
  • both operating states namely steering and compression
  • a comparatively large deflection angle for example greater than 50 °
  • the manufacturers seek the largest possible Radeinschlagwinkel.
  • the maximum possible wheel steering angle is influenced on the one hand by the construction of the constant velocity joint, on the other hand by the adjusting flexion angle.
  • the flexion angle depends essentially on the length of the propeller shaft.
  • a displacement of the articulation point of the propeller shaft toward the wheel can positively influence the maximum achievable Radeinschlag- angle and there are also proposals to move the joint as far as possible to the hub and even integrate into the hub, so that the axial length of the wheel hub and Swivel existing bearing assembly can be reduced to a minimum.
  • the expensive rolling bearing material is not used as a hinge material.
  • a tube or sheet material can be used as the starting material for the outer joint part by this tube is expanded and used to receive the torque-transmitting balls.
  • the resulting during production outer contour of the joint is used for torque transmission.
  • This simple to manufacture joint outer part is received in the opening of the inner bearing ring, wherein the remaining space between the joint and inner bearing ring is filled with a filler, so that a positive connection of the two elements is formed.
  • machining processes can be kept to a minimum or the absolutely necessary machining operations need not be subjected to great accuracy in their tolerances.
  • the invention has for its object to provide a bearing assembly which eliminates the disadvantages.
  • it is an object of the invention to provide a considerablelyde unit of the wheel hub, bearing assembly and swivel, in which the associated with a certain Radeinschlagwinkel bending angle of a constant velocity joint is reduced by displacement of the Gelenkwellenknickuss to the wheel out.
  • the bearing assembly should be easy to maintain and as easy to assemble and disassemble.
  • the invention is based on the finding that the task can be solved in a surprisingly simple manner that the rotationally fixed connection of the wheel hub and the at least partially retracted into the hub outer hinge body of the rotary joint is effected by a spur gearing, which in corresponding and is incorporated with interconnected surfaces of the wheel hub and swivel joint.
  • the invention is therefore based on a bearing arrangement of a wheel hub of a motor vehicle which can be driven via a rotary joint, in which the wheel hub connected to a wheel flange and an outer joint body of the rotary joint connected to a drive shaft are connected to one another in a rotationally fixed manner, and with a double row rolling bearing arranged on the wheel hub.
  • the double-row roller bearing or components thereof in particular an inner ring or an inner raceway, integrally formed with the wheel hub or be connected as a separate part or separate parts with the hub.
  • the wheel hub in particular a journal of the wheel hub, has a radially inner circumferential surface which encloses a bell-shaped opening widening towards the joint, into which the outer joint body of the joint is inserted at least part of its axial length, the outer contour of the outer joint body substantially corresponds to the inner contour of the inner circumferential surface of the wheel hub, in particular of the pin of the wheel hub, and wherein the outer joint body is at least partially disposed radially below the rolling bearing.
  • At least one end face of the wheel hub, in particular of the pin of the wheel hubs, has a spur toothing, which is rotatably connected to a corresponding spur toothing of the outer joint body of the rotary joint.
  • the joint bell is not only at least partially displaced within the wheel hub, but also the connection between the hub and the joint bell can be lifted in the simplest way.
  • a particular advantage of the solution according to the invention over previous bearing arrangements is above all the simple disassembly of the joint bell. This is achieved by the use of the spur toothing between the joint bell and hub.
  • the connection is preferably biased and secured by an axial screw.
  • the decoupling of the load zones of the joint bell and rolling bearing has a positive effect. It prevents the transmission of deformations and also thermally separates the units mentioned.
  • Another advantage is the high rigidity of the bearing arrangement, since on the one hand the pitch circle and thus the support base of the bearing is very large, on the other hand, the force is applied from the flange to the rows of balls as directly as possible.
  • the inserted bells can be machined or through Forming be made.
  • a narrow ring formed axially in the wheel hub on the joint side is present for forming or receiving the spur toothing in this.
  • the spur toothing can be formed, for example after folding the ring by rolling rivets radially outward to a collar in the resulting federal government.
  • a circumferential bead material thickening formed axially in the wheel hub on the joint side is present, in which the spur toothing can be formed or formed.
  • another, not in this case, separate inner ring is an integral part of the wheel hub, ie by the integral connection of this inner ring with the wheel hub is a raceway of a rolling element of the rolling bearing incorporated in the wheel hub.
  • a bolt bearing against the wheel hub is screwed into a central threaded bore of the outer joint body and fixes the outer joint body axially on the wheel hub.
  • an embodiment of the invention which is characterized in that a coaxially mounted on the bolt clamping plate is supported with its radially outer edge against a radially inwardly cantilevered rim of the wheel flange.
  • the bolt is a hollow screw, which is screwed into a provided with an internal thread central opening of the outer joint body.
  • the hollow screw can be made as a sheet metal forming part, thereby contributing to weight savings.
  • the hollow screw rests with an axially outer edge on a radially inwardly cantilevered rim or on a shoulder of the wheel hub.
  • the spur toothing is formed in a wheel-side end region of the outer joint body and in a radially inner collar of the wheel hub.
  • the spur gear is laid in the interior of the bearing assembly and in the interior of the hub. This can be advantageous, in particular with regard to a sealing of the serrations. It is also possible to combine an inner spur gear toothing with an outer spur gear toothing, that is to say to attach the spur toothings to two axially and radially spaced-apart regions of the bearing assembly.
  • the outer joint body is connected to a bellows, which rests axially at least on said collar of the wheel hub.
  • the spur toothing is a Hirth toothing, in particular with radially extending teeth with a number of 20 to 100, in particular from 40 to 60, is.
  • the serration is designed such that the teeth only partially, i. are formed on one or more areas on the scope of action.
  • the teeth of the spur gear teeth are inclined to a plane perpendicular to the bearing axis.
  • the invention also relates to a method for producing a bearing assembly according to the invention.
  • the spur toothing can be formed in a hinge-side axially formed in the wheel hub circumferential bead.
  • the rolling bearing is mounted on the hub.
  • a separate bearing inner ring are pushed onto the wheel hub and a collar for axial Securing and bias of the separate bearing inner ring are formed by Wälznieten or another forming process.
  • the assembly of the rolling bearing can take place prior to the formation of the spur toothing in the ring or in the bead or production of the narrow ring or bead or around the narrow ring, but also afterwards.
  • roller bearing is mounted on the hub, that then pushed the separate bearing inner ring on the hub and the federal government for axial securing and bias of the separate bearing inner ring is formed by Wälznieten, and then the joint side axially the wheel hub an undercut is made while remaining a narrow ring, which is then bent by Wälznieten or another forming method radially outward to form a federal, in which finally the spur toothing is formed.
  • the roller bearing (9) is mounted on the wheel hub (2), the separate bearing inner ring (15) pushed onto the wheel hub (2) and a collar (17) for axial securing and preloading the separate bearing Inner ring (15) is formed by Wälznieten.
  • the spur toothing (3, 4) can be formed in the federal government.
  • the spur toothing is formed by means of a striker in the collar, the board or the bead.
  • the outer joint body is inserted axially into the opening for rotationally fixed connection of the rotary joint with the wheel hub until the spur gears of wheel hub and joint body engage with each other.
  • a clamping plate mounted coaxially on the bolt may preferably be supported with its axially and radially outer edge against a rim of the wheel flange which projects radially inwards.
  • Fig. 1 is a sectional view through a first embodiment of a
  • Fig. 2 is a sectional view through a second embodiment of a
  • FIG. 3 is a sectional view through a third embodiment of a bearing assembly according to the invention
  • 4 shows a sectional view through a wheel hub according to FIG. 3 in the half-finished state
  • FIG. 3 is a sectional view through a third embodiment of a bearing assembly according to the invention
  • FIG. 5 is a sectional view through the hub of FIG. 3 in the finished state
  • FIG. 6 shows an alternative sectional view through the wheel hub according to FIG. 3 in the half-finished state
  • FIG. 7 shows an alternative sectional view through the wheel hub according to FIG. 3 in the finished state
  • Fig. 8 is a sectional view of another embodiment of a
  • a bearing assembly 1 is shown in longitudinal section, wherein the same reference numerals are used for the same components below.
  • a first embodiment of a bearing assembly 1 is shown in longitudinal section.
  • the bearing assembly 1 has a wheel hub 2 of a motor vehicle, not shown.
  • the wheel hub 2 is connected via a spur gear teeth 3, 4 with a rotary joint 5, for example a constant velocity joint.
  • the wheel hub 2 has at one axial end a radially parked wheel flange 6 for receiving a wheel rim, not shown.
  • the swivel joint 5 has, in a manner known per se, an outer joint body 7, which is shown only partially, and which on its inner lateral surface has only indicated raceways 8 for accommodating joint balls.
  • the outer joint body 7 is also called a bell crank due to its external shape.
  • a joint inner part (not shown), which likewise has raceways for receiving the joint balls on its outer lateral surface and is connected to a tubular portion of a propeller shaft, is known to belong to the swivel joint 5.
  • a double-row roller bearing 9 is arranged in the form of an angular contact ball bearing in O arrangement.
  • the roller bearing 9 has an outer ring 10, to which a mounting flange 11 is formed for a brake disc, and a two-part inner ring 12. Between the outer ring 10 and the inner ring 12 serving as rolling elements bearing balls 13 are arranged.
  • the inner ring 12 consists of two bearing inner rings 14 and 15, wherein an axially inner bearing inner ring 14 is integrally formed on the wheel hub 2, while an axially outer bearing inner ring 15 is a separate component which is pushed onto a stub axle 16 of the wheel hub 2.
  • an axial end face of the stub axle 16 has been converted in a conventional manner to a radially outwardly widening board 17.
  • the board 17 secures the bearing inner ring 15 in its position and biases the rolling bearing 9 with a predetermined force.
  • the spur toothing 3 is formed, which corresponds to the spur toothing 4 of the outer joint body 7 of the joint 5.
  • the axle journal 16 has an inner circumferential surface 18 which delimits a bell-shaped opening 19 widening to the hinge 5.
  • an outer lateral surface 20 of the outer joint body 7 is adapted to the contour of the lateral surface 18 or the opening 19.
  • the visible in Fig. 1 space in the opening 19 can be filled or filled with a sealant or an easy-to-dissolve adhesive.
  • the outer joint body 7 is inserted axially into the opening 19 until the spur gears 3, 4 engage from the wheel hub 2 and the joint body 7. Subsequently, a screw bolt 21 is screwed into a central threaded bore 22 of the outer joint body 7.
  • a coaxially mounted on the bolt 21 clamping plate 23 is supported with its axially and radially outer edge against a radially inwardly cantilevered rim 24 of the wheel flange 2 from.
  • the existing sheet metal clamping plate 23 presses against the board 24, whereby the outer joint body 7 is axially retracted into the wheel flange 2, namely until the spur gears 3, 4 engage under bias in one another.
  • the relatively flexible clamping plate 23 of the connection of the wheel flange 2 with the joint 5 a degree of flexibility and serves for Vorspannreserve the screw.
  • a hollow screw 25 is screwed into an internally threaded central opening 26 of the outer joint body 7.
  • the hollow screw 25 rests with an axially outer edge 27 on a radially inwardly cantilevered rim 28 of the wheel hub 2.
  • the outer joint body 7 is pulled axially inwards into the opening 19 of the wheel hub 2 or the axle journal 16 and braced against the wheel hub 2.
  • the spur gears 3, 4 engage each other and provide a rotationally fixed connection of the joint 5 with the wheel hub 2 ago.
  • FIG. 3 shows a third exemplary embodiment of the bearing arrangement 1 according to the invention, which largely corresponds to the variant illustrated in FIG. 2.
  • a hollow screw 25 is provided for connecting joint 5 with the wheel hub 2, which is supported here with its radially outer edge 27 on a shoulder 29 in the wheel hub 2.
  • the spur gear teeth 3 ', 4' is not formed in the joint-side board 17 of the hub 2 and in the corresponding region of the outer joint body 7, but at the wheel-side axial end portion of the outer joint body 7 and a radially inner collar 30 of the hub 2 formed.
  • the gear or joint-side end of the outer joint body 7 is free, that is not connected to the wheel hub 2 or the collar 17 of the wheel hub 2.
  • the outer joint body 7 is connected to a bellows 31 which, inter alia, ensures a seal between the joint 5 and the hub 2.
  • the bellows 31 is to the front of the collar 17 of the hub 2.
  • spur gear teeth 3, 4 according to the embodiments shown in FIGS. 1 and 2 with the spur gear teeth 3 ', 4' shown in FIG. 3, that is to say both types of spur gear teeth to provide axially outside and axially inside.
  • FIGS. 4 and 5 the wheel hub 2 from FIG. 3 is shown in two different production stages. 4, the roller bearing 9 is already fully assembled, the separate bearing inner ring 15 has been pushed and the collar 17 has been formed for the preload of the rolling bearing 9 by Wälznieten. A joint inner side radially in the hub 2, radially inner relief groove 32 is designed so that a narrow ring 33 remains. It is also possible to form the ring 33 during drop forging of the main body of the wheel hub 2 of these and optionally nachzuspanen.
  • Fig. 5 the next manufacturing step is shown, in which the ring 33 folded by rolling rivets, that is bent radially outward. This results in the collar 30, in which the end toothing 3 'is formed integrally or simultaneously with the bending.
  • FIGS. 6 and 7 the wheel hub 2 from FIG. 3 is shown in two production stages of an alternative manufacturing method.
  • the wheel hub 2 from FIG. 3 is shown in two production stages of an alternative manufacturing method.
  • Wheel hub 2 according to FIG. 6, the roller bearing 9 is also already assembled, the separate bearing inner ring 15 is pushed on and the collar 17 is rotated by rolling bearings. rivets have been formed.
  • a spherical, annular bead 34 has been integrally formed axially in the wheel hub 2, either during drop forging of the main body of the wheel hub 2 or through a subsequent deformation process.
  • Fig. 7 the next manufacturing step is shown, in which in the bead 34 by means of a striker, not shown, the spur gearing 3 'has been introduced. Now, the wheel hub 2 is completed and can be connected to the outer joint body 7 in the manner described.
  • the bearing arrangements 1 according to the invention shown in FIGS. 8 and 9 differ in each case from the above-described embodiments in that the separate bearing inner ring 15 is prestressed by a radial shaping 35 of the outer joint body 7 instead of by a rolling rivet collar or rim 17.
  • the embodiments according to FIGS. 8 and 9 differ only in the design of the radial shaping 35 of the outer joint body 7 used for the pretensioning.
  • the spur gear teeth 3, 3 ', 4, 4' of the wheel hub 2 and rotary joint 5 may each be designed as a Hirth toothing.
  • the outer joint body 7 may consist of a solid material or be formed as a sheet metal forming part.

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Abstract

The invention relates to a bearing arrangement (1) of a wheel hub (2) of a motor vehicle, the wheel hub being driveable via a rotational joint (5), wherein the wheel hub (2) connected to a wheel flange (6) and an outer joint body (7) of the rotational joint (5) connected to a drive shaft are rotationally fixed to each other, the wheel hub having a radially inner lateral surface (18), which encloses a bell-shaped opening (19) expanding toward the joint (5), the outer joint body (7) of the joint (5) at least across part of the length thereof being inserted in said opening, wherein the outer contour of the outer joint body (7) corresponds substantially to the inner contour of the wheel hub, and wherein the outer joint body (7) is arranged at least partially radially beneath the rolling bearing (9). In order to enable a detachable connection between the wheel hub and rotational joint, it is provided that at least one face of the wheel hub (2) has a spur gear toothing (3, 3'), which can be rotationally fixed to a corresponding spur gear toothing (4, 4') of the outer joint body (7) of the rotational joint (5).

Description

Bezeichnung der Erfindung Name of the invention
Lageranordnung einer über ein Drehgelenk antreibbaren Radnabe eines Kraftfahrzeuges und Verfahren zu ihrer HerstellungBearing arrangement of a driven via a rotary hub of a motor vehicle and method for their preparation
Beschreibungdescription
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die Erfindung betrifft eine Lageranordnung einer über ein Drehgelenk antreibbaren Radnabe eines Kraftfahrzeuges, bei der die mit einem Radflansch verbundene Radnabe und ein äußerer Gelenkkörper des mit einer Antriebswelle verbundenen Drehgelenks drehfest miteinander verbunden sind, und mit einem an der Radnabe angeordneten zweireihigen Wälzlager.The invention relates to a bearing arrangement of a wheel hub of a motor vehicle which can be driven via a rotary joint, in which the wheel hub connected to a wheel flange and an outer joint body of the rotary joint connected to a drive shaft are connected to one another in a rotationally fixed manner, and to a double-row rolling bearing arranged on the wheel hub.
Die Radnabe, insbesondere ein Zapfen der Radnabe, weist eine radial innere Mantelfläche auf, welche eine sich zum Gelenk hin erweiternde, glockenförmige Öffnung umschließt, in die der äußere Gelenkkörper des Gelenks wenigstens zu einem Teil seiner axialen Länge eingesetzt ist, wobei die Außenkontur des äußeren Gelenkkörpers im Wesentlichen der Innenkontur der inneren Mantelfläche der Radnabe, insbesondere des Zapfens der Radnabe, entspricht, und wobei der äußere Gelenkkörper~zum1ττdest teilweise radial unterhalb des Wälzlagers angeordnet ist. Ferner bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Lageranordnung.The wheel hub, in particular a journal of the wheel hub, has a radially inner circumferential surface which encloses a bell-shaped opening widening towards the joint into which the outer joint body of the joint is inserted at least part of its axial length, wherein the outer contour of the outer Hinge body substantially corresponds to the inner contour of the inner circumferential surface of the wheel hub, in particular of the pin of the wheel hub, and wherein the outer joint body is arranged ~ 1 partially spaced radially below the rolling bearing. Furthermore, the invention relates to a method for producing such a bearing assembly.
Hintergrund der ErfindungBackground of the invention
Der Antrieb von Kraftfahrzeugrädern erfolgt bei Einzelradaufhängung bekanntermaßen über Gelenkwellen zwischen einem Getriebe bzw. einem Verteilergetriebe und dem jeweiligen Radlager. Die Gelenkwellen weisen an beiden Enden Gleichlaufgelenke auf, die während der Beugung der Welle, beispielsweise beim Einfedem und/oder beim Lenken, eine gleichzeitige Drehmomentübertragung ermöglichen. Das Radlager ist dabei in der Radnabe integriert bzw. mit dieser verbunden. Das Gleichlaufgelenk - im Folgenden kurz als Drehgelenk oder auch nur als Gelenk bezeichnet - ist drehfest mit der Radnabe gekoppelt.The drive of motor vehicle wheels is carried out at independent suspension known about propeller shafts between a transmission or a transfer case and the respective wheel bearing. The propeller shafts have constant velocity joints at both ends which allow simultaneous torque transmission during flexion of the shaft, for example during compression and / or steering. The wheel bearing is integrated in the wheel hub or connected to this. The constant velocity joint - referred to below as a swivel joint or just as a joint - is rotatably coupled to the wheel hub.
Bei frontangetriebenen Kraftfahrzeugen kommen beide Betriebszustände, nämlich Lenken und Einfedern, derart zusammen, dass sich an dem mit der Radnabe unmittelbar verbundenen äußeren Gelenkkörper oder Gelenkglo- cke des Gelenks ein vergleichsweise großer Beugewinkel, beispielsweise größer 50°, einstellt. Um die Handhabung des Fahrzeugs beim Bewegen auf engem Raum zu erleichtern, wird von den Herstellern ein möglichst großer Radeinschlagwinkel angestrebt.In front-powered motor vehicles, both operating states, namely steering and compression, come together in such a way that a comparatively large deflection angle, for example greater than 50 °, is established at the outer joint body or jointed joint of the joint directly connected to the wheel hub. In order to facilitate the handling of the vehicle when moving in a confined space, the manufacturers seek the largest possible Radeinschlagwinkel.
Der maximal mögliche Radeinschlagwinkel wird zum einen durch die Konstruktion des Gleichlaufgelenks, zum anderen aber durch den sich einstellenden Beugewinkel beeinflusst. Hierbei hängt der Beugewinkel wesentlich von der Länge der Gelenkwelle ab. Eine Verlagerung des Knickpunktes der Gelenkwelle zum Rad hin kann den maximal realisierbaren Radeinschlag- winkel positiv beeinflussen und es bestehen auch bereits Vorschläge, das Gelenk möglichst weit zur Radnabe hin zu verlagern und sogar in die Radnabe zu integrieren, so dass die axiale Baulänge der aus Radnabe und Drehgelenk bestehenden Lageranordnung auf ein Minimum reduziert werden kann.The maximum possible wheel steering angle is influenced on the one hand by the construction of the constant velocity joint, on the other hand by the adjusting flexion angle. Here, the flexion angle depends essentially on the length of the propeller shaft. A displacement of the articulation point of the propeller shaft toward the wheel can positively influence the maximum achievable Radeinschlag- angle and there are also proposals to move the joint as far as possible to the hub and even integrate into the hub, so that the axial length of the wheel hub and Swivel existing bearing assembly can be reduced to a minimum.
Es sind beispielsweise Lösungsvorschläge bekannt, bei denen das Gleich- laufgelenk mit dem Radlager unlösbar verbunden wird. Konstruktionen dieser Art werden als Radlager der 4. Generation bezeichnet und werden beispielsweise in der DE 101 29 709 A1 beschrieben, bei welcher das Außenteil des Gleichlaufgelenkes axial verlängert ist. In dieser Verlängerung sind Konturen für radial nach außen gerichtete Vorsprünge bzw. Verzahnung einge- bracht bzw. ausgebildet. Diese Vorsprünge des Außenteils werden bei der Montage in dazu korrespondierende Vertiefungen im Innenringflansch axial eingeschoben und über diese Vertiefungen formschlüssig zentriert. Da der durch die Kugeln des Gleichlaufgelenkes belastete Bereich der Laufrillen dem Innenringflansch mit Abstand gegenüber steht, sollen keine Zwangs- kräfte im Außenteil zwischen den Lauf rillen des Gleichlaufgelenkes entstehen, da die Fertigungstoleranzen im Außenteil elastisch im Betrieb ausgeglichen werden können. Bremsscheibe und Felge werden über den Innenringflansch zentriert und laufen weitgehend schlagfrei. Als weiterer Vorteil der radialen Vorsprünge im axial verlängerten Bereich des Außenteiles des Gleichlaufgelenkes wird genannt, dass das Antriebs- und Abtriebsmoment in den Innenringflansch an derjenigen Stelle eingeleitet wird, an der der Flansch radial nach außen gerichtet ist.For example, proposed solutions are known in which the constant velocity joint is permanently connected to the wheel bearing. Structures of this type are referred to as wheel bearings of the 4th generation and are described for example in DE 101 29 709 A1, in which the outer part of the constant velocity joint is axially extended. In this extension, contours for radially outwardly directed projections or toothing are introduced or formed. These projections of the outer part are axially inserted during assembly in corresponding recesses in the inner ring flange and positively centered about these recesses. Since the loaded by the balls of the constant velocity joint area of the grooves is the inner ring flange with distance, no forced forces in the outer part between the running grooves of the constant velocity joint arise because the manufacturing tolerances in the outer part can be compensated elastically in operation. Brake disc and rim are centered over the inner ring flange and run largely impact-free. As a further advantage of the radial projections in the axially extended portion of the outer part of the constant velocity joint is called that the driving and driven torque is introduced into the inner ring flange at the point at which the flange is directed radially outward.
Vorteilhaft an diesen Konstruktionen ist die oben beschriebene Verbesse- rung des Radeinschlagwinkels, nachteilig ist der große radiale Bauraumbedarf und, als Folge der unlösbaren Verbindung, der notwendige Austausch der gesamten Lageranordnung im Schadensfall.An advantage of these constructions is the above-described improvement of the Radeinschlagwinkels, disadvantageous is the large radial space requirement and, as a result of the permanent connection, the necessary replacement of the entire bearing assembly in case of damage.
In der DE 29 03 229 A1 ist ein Radlager mit integriertem Gleichlaufgelenk gezeigt. Das Antriebsdrehmoment wird dabei über eine axiale Verlängerung des Außenteils des Gleichlaufgelenkes reibschlüssig auf den Innenringflansch übertragen. Der Nachteil dieser Anordnung besteht darin, dass über diese keine genaue schlagfreie Führung der Bremsscheibe und der Felge möglich ist, da beide Teile über die axiale Verlängerung des Außenteils zentriert werden. Auch hierbei ist ein großer radialer Bauraumbedarf unvermeidbar, da die Radlagerung sich über die gesamte Gelenkglocke erstreckt.In DE 29 03 229 A1 a wheel bearing with integrated constant velocity joint is shown. The drive torque is transmitted via an axial extension of the outer part of the constant velocity joint frictionally engaged on the inner ring flange. The disadvantage of this arrangement is that over this exact no impact guide the brake disc and the rim is possible because both parts are centered on the axial extension of the outer part. Again, a large radial space requirement is unavoidable, since the wheel bearing extends over the entire joint bell.
Schließlich ist aus der DE 30 17 757 C2 eine gattungsbildende Lageranordnung bekannt, bei welcher vorgesehen ist, dass der äußere Gelenkkörper des Gelenkes auf seiner dem Lager zugewandten Seite mit einer Außenfläche versehen ist, deren Querschnitt vom Kreisquerschnitt abweicht, und dass der Innenring auf seiner dem Gelenk zugewandten Seite mit einer vom Kreisquerschnitt abweichenden Innenfläche versehen ist, wobei der Freiraum zwischen Innenring und der Außenfläche des äußeren Gelenkkörpers mit einem Füllstoff zur formschlüssigen Verbindung ausgefüllt ist.Finally, from DE 30 17 757 C2 a generic type bearing assembly is known in which it is provided that the outer joint body of the joint is provided on its side facing the bearing with an outer surface whose cross-section deviates from the circular cross-section, and that the inner ring on his Joint-facing side is provided with a deviating from the circular cross-section inner surface, wherein the free space between the inner ring and the outer surface of the outer joint body is filled with a filler for the positive connection.
Vorteilhaft soll bei dieser Ausführung sein, dass der teuere Wälzlagerwerkstoff nicht als Gelenkwerkstoff zur Anwendung kommt. Außerdem könne ein Rohr oder Blechmaterial als Ausgangsmaterial für das Gelenkaußenteil verwendet werden, indem dieses Rohr aufgeweitet und zur Aufnahme der das Drehmoment übertragenden Kugeln verwendet wird. Hierbei wird die bei der Fertigung sich ergebende Außenkontur des Gelenkes zur Drehmomentübertragung herangezogen. Dieses in der Herstellung einfache Gelenkaußenteil wird in der Öffnung des inneren Lagerringes aufgenommen, wobei der verbleibende Freiraum zwischen Gelenk und innerem Lagerring mit einem Füllstoff ausgegossen wird, so dass eine formschlüssige Verbindung beider Elemente entsteht. Bei dieser Herstellungsart lassen sich spanabhebende Bearbeitungsvorgänge auf ein Minimum begrenzen bzw. die unbedingt notwendigen spanabhebenden Bearbeitungsvorgänge brauchen in ihren Toleranzen nicht einer großen Genauigkeit unterworfen werden. Allerdings ist an dieser Lösung nachteilig, dass die Klebeverbindung von Radnabe mit Dreh- gelenk nicht oder nur schwer zu lösen ist, so dass auch bei dieser Lageranordnung ein Austausch einzelner Komponenten, nämlich von Radnabe oder Drehgelenk, nicht ohne weiteres möglich ist. Aufgabe der ErfindungIt should be advantageous in this embodiment that the expensive rolling bearing material is not used as a hinge material. In addition, a tube or sheet material can be used as the starting material for the outer joint part by this tube is expanded and used to receive the torque-transmitting balls. In this case, the resulting during production outer contour of the joint is used for torque transmission. This simple to manufacture joint outer part is received in the opening of the inner bearing ring, wherein the remaining space between the joint and inner bearing ring is filled with a filler, so that a positive connection of the two elements is formed. In this type of production, machining processes can be kept to a minimum or the absolutely necessary machining operations need not be subjected to great accuracy in their tolerances. However, it is disadvantageous in this solution that the adhesive joint of wheel hub with swivel joint is not or only with difficulty to be solved, so that even with this bearing arrangement an exchange of individual components, namely wheel hub or swivel joint, is not readily possible. Object of the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lageranordnung zu schaffen, welche die geschilderten Nachteile beseitigt. Insbesondere ist es Aufgabe der Erfindung, eine kurzbauende Einheit aus Radnabe, Lageranordnung und Drehgelenk zu schaffen, bei welcher der einem bestimmten Radeinschlagwinkel zugeordnete Beugewinkel eines Gleichlaufgelenks durch Verlagerung des Gelenkwellenknickpunktes zum Rad hin verringert ist. Gleichzeitig soll die Lageranordnung wartungsfreundlich und möglichst einfach zu montieren und zu demontieren sein.The invention has for its object to provide a bearing assembly which eliminates the disadvantages. In particular, it is an object of the invention to provide a kurzbauende unit of the wheel hub, bearing assembly and swivel, in which the associated with a certain Radeinschlagwinkel bending angle of a constant velocity joint is reduced by displacement of the Gelenkwellenknickpunktes to the wheel out. At the same time the bearing assembly should be easy to maintain and as easy to assemble and disassemble.
Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass sich die gestellte Aufgabe auf überraschend einfache Art und Weise dadurch lösen lässt, dass die drehfeste Verbindung von Radnabe und dem zumindest teilweise in die Radnabe eingezogenen äußeren Gelenkkörper des Drehgelenks durch eine Stirnverzahnung erfolgt, welche in zueinander korrespondierenden und mit- einander in Verbindung stehenden Flächen von Radnabe und Drehgelenk eingearbeitet ist.The invention is based on the finding that the task can be solved in a surprisingly simple manner that the rotationally fixed connection of the wheel hub and the at least partially retracted into the hub outer hinge body of the rotary joint is effected by a spur gearing, which in corresponding and is incorporated with interconnected surfaces of the wheel hub and swivel joint.
Die Erfindung geht daher aus von einer Lageranordnung einer über ein Drehgelenk antreibbaren Radnabe eines Kraftfahrzeuges, bei der die mit einem Radflansch verbundene Radnabe und ein äußerer Gelenkkörper des mit einer Antriebswelle verbundenen Drehgelenks drehfest miteinander verbunden sind, und mit einem an der Radnabe angeordneten zweireihigen Wälzlager. Dabei kann das zweireihige Wälzlager bzw. Komponenten desselben, insbesondere ein Innenring bzw. eine Innenlaufbahn, einstückig mit der Radnabe ausgebildet oder auch als separates Teil bzw. separate Teile mit der Radnabe verbunden sein. Die Radnabe, insbesondere ein Zapfen der Radnabe, weist eine radial innere Mantelfläche auf, welche eine sich zum Gelenk hin erweiternde, glockenförmige Öffnung umschließt, in die der äußere Gelenkkörper des Gelenks wenigstens zu einem Teil seiner axialen Länge eingesetzt ist, wobei die Au- ßenkontur des äußeren Gelenkkörpers im Wesentlichen der Innenkontur der inneren Mantelfläche der Radnabe, insbesondere des Zapfens der Radnabe, entspricht, und wobei der äußere Gelenkkörper zumindest teilweise radial unterhalb des Wälzlagers angeordnet ist.The invention is therefore based on a bearing arrangement of a wheel hub of a motor vehicle which can be driven via a rotary joint, in which the wheel hub connected to a wheel flange and an outer joint body of the rotary joint connected to a drive shaft are connected to one another in a rotationally fixed manner, and with a double row rolling bearing arranged on the wheel hub. In this case, the double-row roller bearing or components thereof, in particular an inner ring or an inner raceway, integrally formed with the wheel hub or be connected as a separate part or separate parts with the hub. The wheel hub, in particular a journal of the wheel hub, has a radially inner circumferential surface which encloses a bell-shaped opening widening towards the joint, into which the outer joint body of the joint is inserted at least part of its axial length, the outer contour of the outer joint body substantially corresponds to the inner contour of the inner circumferential surface of the wheel hub, in particular of the pin of the wheel hub, and wherein the outer joint body is at least partially disposed radially below the rolling bearing.
Zudem ist bei dieser Lageranordnung vorgesehen, dass wenigstens eine Stirnfläche der Radnabe, insbesondere des Zapfens der Radnaben, eine Stirnverzahnung aufweist, welche mit einer korrespondierenden Stirnverzahnung des äußeren Gelenkkörpers des Drehgelenks drehfest verbindbar ist.In addition, it is provided in this bearing arrangement that at least one end face of the wheel hub, in particular of the pin of the wheel hubs, has a spur toothing, which is rotatably connected to a corresponding spur toothing of the outer joint body of the rotary joint.
Durch diesen Aufbau wird vorteilhaft erreicht, dass die Gelenkglocke nicht nur zumindest teilweise innerhalb die Radnabe verlagert angeordnet ist, sondern auch die Verbindung zwischen der Radnabe und der Gelenkglocke auf einfachste Weise aufgehoben werden kann.By this construction is advantageously achieved that the joint bell is not only at least partially displaced within the wheel hub, but also the connection between the hub and the joint bell can be lifted in the simplest way.
Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung gegenüber bisherigen Lageranordnungen ist vor allem die einfache Demontierbarkeit der Gelenkglocke. Diese wird durch den Einsatz der Stirnverzahnung zwischen Gelenkglocke und Radnabe erreicht. Die Verbindung wird dabei bevorzugt durch eine Axialschraube vorgespannt und gesichert.A particular advantage of the solution according to the invention over previous bearing arrangements is above all the simple disassembly of the joint bell. This is achieved by the use of the spur toothing between the joint bell and hub. The connection is preferably biased and secured by an axial screw.
Positiv wirkt in diesem Zusammenhang die Entkopplung der Lastzonen von Gelenkglocke und Wälzlager. Sie verhindert die Weiterleitung von Verformungen und trennt die genannten Einheiten auch thermisch voneinander. Ein weiterer Vorteil ist die hohe Steifigkeit der Lageranordnung, da zum ei- nen der Teilkreis und damit die Stützbasis der Lagerung sehr groß ist, zum anderen erfolgt die Krafteinleitung vom Flansch zu den Kugelreihen so direkt wie möglich. Die eingesetzten Gelenkglocken können spanend oder durch Umformung hergestellt werden.In this context, the decoupling of the load zones of the joint bell and rolling bearing has a positive effect. It prevents the transmission of deformations and also thermally separates the units mentioned. Another advantage is the high rigidity of the bearing arrangement, since on the one hand the pitch circle and thus the support base of the bearing is very large, on the other hand, the force is applied from the flange to the rows of balls as directly as possible. The inserted bells can be machined or through Forming be made.
Es wird also auf überraschend einfache Art und Weise eine Lageranordnung aus zum Teil für sich bekannten Einzelkomponenten geschaffen, die schmal bzw. kurz baut und bei der zudem in völlig neuartiger Weise eine einfache und exakte Montierbarkeit und Demontierbarkeit ermöglicht ist.It is thus created in a surprisingly simple manner, a bearing assembly of partially known individual components that builds narrow or short and in which also in a completely new way a simple and accurate mountability and disassembly is possible.
In Weiterbildungen der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Stirnverzahnung der Radnabe, insbesondere des Zapfens der Radnabe, in einem axial äußeren und radial nach außen gerichteten Bord, beispielsweise einem Wälznietbund, eingebracht ist.In further developments of the invention it can be provided that the spur toothing of the wheel hub, in particular of the pin of the wheel hub, in an axially outer and radially outwardly directed board, for example, a Wälznietbund is introduced.
Auch kann vorgesehen sein, dass ein gelenkseitig axial in die Radnabe ausgebildeter schmaler Ring vorhanden ist zur Ausbildung bzw. zur Aufnahme der Stirnverzahnung in diesem. Die Stirnverzahnung kann beispielsweise nach Umlegen des Ringes durch Wälznieten nach radial außen zu einem Bund in den entstehenden Bund eingeformt werden.It can also be provided that a narrow ring formed axially in the wheel hub on the joint side is present for forming or receiving the spur toothing in this. The spur toothing can be formed, for example after folding the ring by rolling rivets radially outward to a collar in the resulting federal government.
Ebenso kann vorgesehen sein, dass ein gelenkseitig axial in die Radnabe ausgebildeter umlaufender Wulst (Materialverdickung) vorhanden ist, in welchen die Stirnverzahnung einformbar bzw. eingeformt ist.Likewise it can be provided that a circumferential bead (material thickening) formed axially in the wheel hub on the joint side is present, in which the spur toothing can be formed or formed.
Diese Ausgestaltungen lassen sich noch dadurch ergänzen, dass ein separater Lagerinnenring durch den Bord in seiner Lage gesichert und vorge- spannt ist. Die Verspannung des separaten Innenrings kann auch über eine entsprechende Formgestaltung des Gelenkkörpers realisiert werden.These embodiments can be supplemented by the fact that a separate bearing inner ring is secured by the board in its position and biased. The tension of the separate inner ring can also be realized via a corresponding shape design of the joint body.
Vorzugsweise ist bei diesen Ausgestaltungen vorgesehen, dass ein weiterer, in diesem Fall nicht separater Innenring ein integraler Bestandteil der Rad- nabe ist, d.h. durch die einstückige Verbindung von diesem Innenring mit der Radnabe ist eine Laufbahn einer Wälzkörperreihe des Wälzlagers in die Radnabe eingearbeitet. In anderen praktischen Weiterbildungen kann vorgesehen sein, dass ein sich gegen die Radnabe abstützender Schraubbolzen in eine zentrale Gewindebohrung des äußeren Gelenkkörpers eingeschraubt ist und den äußeren Gelenkkörper axial an der Radnabe festlegt.Preferably, it is provided in these embodiments that another, not in this case, separate inner ring is an integral part of the wheel hub, ie by the integral connection of this inner ring with the wheel hub is a raceway of a rolling element of the rolling bearing incorporated in the wheel hub. In other practical developments it can be provided that a bolt bearing against the wheel hub is screwed into a central threaded bore of the outer joint body and fixes the outer joint body axially on the wheel hub.
Besonders vorteilhaft ist ebenso eine Ausgestaltung der Erfindung, die sich dadurch auszeichnet, dass sich ein koaxial am Schraubbolzen gelagerter Spannteller mit seinem radial äußeren Rand gegen einen radial nach innen kragenden Bord des Radflansches abstützt.Also particularly advantageous is an embodiment of the invention, which is characterized in that a coaxially mounted on the bolt clamping plate is supported with its radially outer edge against a radially inwardly cantilevered rim of the wheel flange.
Es liegt ebenso im Rahmen der Erfindung vorzusehen, dass der Schraubbolzen eine Hohlschraube ist, welche in eine mit einem Innengewinde versehene zentrale Öffnung des äußeren Gelenkkörpers eingeschraubt ist. Der Vorteil dieser Lösung ist darin zu sehen, dass die Hohlschraube eine direkte- re Krafteinleitung von der Hohlschraube zur Stirnverzahnung ermöglicht.It is also within the scope of the invention to provide that the bolt is a hollow screw, which is screwed into a provided with an internal thread central opening of the outer joint body. The advantage of this solution lies in the fact that the hollow screw allows a direct force introduction from the hollow screw to the face gear.
Die Hohlschraube kann als Blechumformteil hergestellt sein, wodurch sie zur Gewichtseinsparung beiträgt.The hollow screw can be made as a sheet metal forming part, thereby contributing to weight savings.
Außerdem kann vorgesehen sein, dass die Hohlschraube mit einem axial äußeren Rand an einem nach radial innen kragenden Bord oder an einer Schulter der Radnabe anliegt.In addition, it can be provided that the hollow screw rests with an axially outer edge on a radially inwardly cantilevered rim or on a shoulder of the wheel hub.
Als besonders vorteilhaft wird es beurteilt, wenn vorgesehen ist, dass die Stirnverzahnung in einen radseitigen Endbereich des äußeren Gelenkkörpers und in einen radial inneren Bund der Radnabe eingeformt ist. In diesem Fall ist die Stirnverzahnung in das Innere der Lageranordnung und in das Innere der Radnabe verlegt. Dies kann vorteilhaft sein, insbesondere in Hinblick auf eine Abdichtung der Stirnverzahnungen. Es ist ferner möglich, eine innere Stirnverzahnung mit einer äußeren Stirnverzahnung zu kombinieren, also die Stirnverzahnungen an zwei axial und radial voneinander beabstandeten Bereichen der Lageranordnung anzubringen.It is judged to be particularly advantageous if it is provided that the spur toothing is formed in a wheel-side end region of the outer joint body and in a radially inner collar of the wheel hub. In this case, the spur gear is laid in the interior of the bearing assembly and in the interior of the hub. This can be advantageous, in particular with regard to a sealing of the serrations. It is also possible to combine an inner spur gear toothing with an outer spur gear toothing, that is to say to attach the spur toothings to two axially and radially spaced-apart regions of the bearing assembly.
In einer anderen praktischen Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass der äußere Gelenkkörper mit einem Faltenbalg verbunden ist, welcher wenigstens am genannten Bund der Radnabe axial anliegt.In another practical development can be provided that the outer joint body is connected to a bellows, which rests axially at least on said collar of the wheel hub.
Besonders vorteilhaft ist ebenso eine Ausgestaltung der Erfindung, die sich dadurch auszeichnet, dass die Stirnverzahnung eine Hirth-Verzahnung, insbesondere mit radial verlaufenden Zähnen mit einer Anzahl von 20 bis 100, im Speziellen von 40 bis 60, ist. Ebenso kann vorgesehen sein, dass die Strinverzahnung derart ausgestaltet ist, dass die Zähne nur partiell, d.h. auf einem oder mehreren Bereichen, am Wirkumfang eingeformt sind. Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die Zähne der Stirnverzahnung gegen eine Ebene senkrecht zur Lagerachse geneigt sind.Also particularly advantageous is an embodiment of the invention, which is characterized in that the spur toothing is a Hirth toothing, in particular with radially extending teeth with a number of 20 to 100, in particular from 40 to 60, is. Likewise it can be provided that the serration is designed such that the teeth only partially, i. are formed on one or more areas on the scope of action. Furthermore, it can be provided that the teeth of the spur gear teeth are inclined to a plane perpendicular to the bearing axis.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung einer erfindungs- gemäßen Lageranordnung.The invention also relates to a method for producing a bearing assembly according to the invention.
Bei diesem Verfahren wird in einer Ausbildung ein gelenkseitig axial in der Radnabe ausgebildeter schmaler Ring durch Wälznieten nach radial außen unter Bildung eines Bundes umgebogen. In diesen Bund wird anschließend eine Stirnverzahnung eingeformt.In this method, a trained on the joint side axially formed in the wheel hub narrow ring is bent by Wälznieten radially outward to form a covenant in a training. In this collar then a spur gear is formed.
Alternativ dazu kann in einen gelenkseitig axial in der Radnabe ausgebildeten umlaufenden Wulst die Stirnverzahnung eingeformt werden.Alternatively, the spur toothing can be formed in a hinge-side axially formed in the wheel hub circumferential bead.
Bei diesem Verfahren kann weiterhin vorgesehen sein, dass das Wälzlager auf die Radnabe montiert wird. Dazu kann beispielsweise ein separater Lagerinnenring auf die Radnabe aufgeschoben werden und ein Bund zur Axial- Sicherung und Vorspannung des separaten Lagerinnenrings durch Wälznieten oder einem anderen Umformverfahren angeformt werden. Die Montage des Wälzlager kann vor Einformung der Stirnverzahnung in den Ring bzw. in den Wulst bzw. Herstellung des schmalen Rings bzw. Wulstes bzw. UmIe- gen des Schmalen Rings, aber auch danach erfolgen.In this method can also be provided that the rolling bearing is mounted on the hub. For this purpose, for example, a separate bearing inner ring are pushed onto the wheel hub and a collar for axial Securing and bias of the separate bearing inner ring are formed by Wälznieten or another forming process. The assembly of the rolling bearing can take place prior to the formation of the spur toothing in the ring or in the bead or production of the narrow ring or bead or around the narrow ring, but also afterwards.
So kann beispielsweise in einer bevorzugten Weiterbildung vorgesehen sein, dass zuerst das Wälzlager auf die Radnabe montiert wird, dass dann der separate Lagerinnenring auf die Radnabe aufgeschoben und der Bund zur Axialsicherung und Vorspannung des separaten Lagerinnenrings durch Wälznieten angeformt wird, und dass dann gelenkseitig axial aus der Radnabe ein Freistich unter Verbleib eines schmalen Rings herausgearbeitet wird, welcher anschließend durch Wälznieten oder einem anderen Umformverfahren nach radial außen unter Bildung eines Bundes umgebogen wird, in welchen abschließend die Stirnverzahnung eingeformt wird.Thus, for example, be provided in a preferred development that first the roller bearing is mounted on the hub, that then pushed the separate bearing inner ring on the hub and the federal government for axial securing and bias of the separate bearing inner ring is formed by Wälznieten, and then the joint side axially the wheel hub an undercut is made while remaining a narrow ring, which is then bent by Wälznieten or another forming method radially outward to form a federal, in which finally the spur toothing is formed.
Es liegt ebenso im Rahmen der Erfindung bei einem weiteren Herstellungsverfahren für die Lageranordnung vorzusehen, dass zuerst das Wälzlager auf die Radnabe montiert wird, dass dann der separate Lagerinnenring auf die Radnabe aufgeschoben und der Bund zur Axialsicherung und Vorspannung des separaten Lagerinnenrings durch Wälznieten oder ein anderes Umformverfahren angeformt wird, und dass gelenkseitig axial an der Radnabe ein balliger Wulst angeformt wird, in welchen abschließend die Stirnverzahnung eingeformt wird.It is also within the scope of the invention to provide a further manufacturing method for the bearing assembly, that first the rolling bearing is mounted on the hub, then pushed the separate bearing inner ring on the hub and the federal government for axial securing and bias of the separate bearing inner ring by Wälznieten or another Forming process is formed, and that the joint side axially on the wheel hub a spherical bead is formed, in which finally the spur toothing is formed.
In einer weiteren Ausbildung kann vorgesehen sein, dass das Wälzlager (9) auf die Radnabe (2) montiert wird, wobei der separate Lagerinnenring (15) auf die Radnabe (2) aufgeschoben und ein Bund (17) zur Axialsicherung und Vorspannung des separaten Lager-innenrings (15) durch Wälznieten angeformt wird. Anschließend kann in den Bund die Stirnverzahnung (3, 4) eingeformt werden. Weiterhin kann bevorzugt vorgesehen sein, dass die Stirnverzahnung mittels eines Döppers in den Bund, der Bord oder den Wulst eingeformt wird.In a further embodiment it can be provided that the roller bearing (9) is mounted on the wheel hub (2), the separate bearing inner ring (15) pushed onto the wheel hub (2) and a collar (17) for axial securing and preloading the separate bearing Inner ring (15) is formed by Wälznieten. Subsequently, the spur toothing (3, 4) can be formed in the federal government. Furthermore, it can preferably be provided that the spur toothing is formed by means of a striker in the collar, the board or the bead.
Besonders bevorzugt kann vorgesehen sein, dass zur drehfesten Verbindung des Drehgelenks mit der Radnabe der äußere Gelenkkörper axial in die Öffnung eingeschoben wird, bis die Stirnverzahnungen von Radnabe und Gelenkkörper ineinander greifen.Particularly preferably, it can be provided that the outer joint body is inserted axially into the opening for rotationally fixed connection of the rotary joint with the wheel hub until the spur gears of wheel hub and joint body engage with each other.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass anschließend ein Schraubbolzen in eine zentrale Gewindebohrung des äußeren Gelenkkörpers eingeschraubt wird.Furthermore, it can be provided that subsequently a screw bolt is screwed into a central threaded bore of the outer joint body.
Bevorzugt kann sich dabei ein koaxial am Schraubbolzen gelagerter Spannteller mit seinem axial und radial äußeren Rand gegen einen radial nach innen kragenden Bord des Radflansches abstützen.In this case, a clamping plate mounted coaxially on the bolt may preferably be supported with its axially and radially outer edge against a rim of the wheel flange which projects radially inwards.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. Darin zeigtThe invention will be explained in more detail below with reference to the accompanying drawings. It shows
Fig. 1 eine Schnittansicht durch ein erstes Ausführungsbeispiel einerFig. 1 is a sectional view through a first embodiment of a
Lageranordnung gemäß der Erfindung,Bearing arrangement according to the invention,
Fig. 2 eine Schnittansicht durch ein zweites Ausführungsbeispiel einerFig. 2 is a sectional view through a second embodiment of a
Lageranordnung gemäß der Erfindung,Bearing arrangement according to the invention,
Fig. 3 eine Schnittansicht durch ein drittes Ausführungsbeispiel einer Lageranordnung gemäß der Erfindung, Fig. 4 eine Schnittansicht durch eine Radnabe gemäß Fig. 3 im halbfertigen Zustand,3 is a sectional view through a third embodiment of a bearing assembly according to the invention, 4 shows a sectional view through a wheel hub according to FIG. 3 in the half-finished state, FIG.
Fig. 5 eine Schnittansicht durch die Radnabe gemäß Fig. 3 im fertigen Zustand,5 is a sectional view through the hub of FIG. 3 in the finished state,
Fig. 6 eine alternative Schnittansicht durch die Radnabe gemäß Fig. 3 im halbfertigen Zustand, und6 shows an alternative sectional view through the wheel hub according to FIG. 3 in the half-finished state, and FIG
Fig. 7 eine alternative Schnittansicht durch die Radnabe gemäß Fig. 3 im fertigen Zustand,7 shows an alternative sectional view through the wheel hub according to FIG. 3 in the finished state, FIG.
Fig. 8 eine Schnittansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einerFig. 8 is a sectional view of another embodiment of a
Lageranordnung gemäß der Erfindung.Bearing arrangement according to the invention.
Detaillierte Beschreibung der ZeichnungDetailed description of the drawing
In den Figuren 1 bis 9 ist jeweils eine Lageranordnung 1 im Längsschnitt dargestellt, wobei für gleiche Bauteile nachfolgend dieselben Bezugsziffern verwendet werden.In the figures 1 to 9, a bearing assembly 1 is shown in longitudinal section, wherein the same reference numerals are used for the same components below.
In Fig. 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel einer Lageranordnung 1 im Längsschnitt dargestellt. Die Lageranordnung 1 weist eine Radnabe 2 eines nicht dargestellten Kraftfahrzeuges auf. Die Radnabe 2 ist über eine Stirnverzahnung 3, 4 mit einem Drehgelenk 5, beispielsweise einem Gleichlaufdrehgelenk, verbunden. Die Radnabe 2 weist an einem axialen Ende einen radial abgestellten Radflansch 6 zur Aufnahme einer nicht dargestellten Radfelge auf. Das Drehgelenk 5 weist in an sich bekannter Weise einen nur teilweise dargestellten äußeren Gelenkkörper 7 auf, der an seiner inneren Mantelfläche nur angedeutete Laufbahnen 8 zur Aufnahme von Gelenkkugeln aufweist. Der äußere Gelenkkörper 7 wird aufgrund seiner äußeren Form auch als Ge- lenkglocke bezeichnet. Zu dem Drehgelenk 5 gehört bekanntermaßen noch ein nicht gezeigtes Gelenkinnenteil, welches an seiner äußeren Mantelfläche ebenfalls Laufbahnen zur Aufnahme der Gelenkkugeln aufweist und mit einem rohförmigen Abschnitt einer Gelenkwelle verbunden ist.In Fig. 1, a first embodiment of a bearing assembly 1 is shown in longitudinal section. The bearing assembly 1 has a wheel hub 2 of a motor vehicle, not shown. The wheel hub 2 is connected via a spur gear teeth 3, 4 with a rotary joint 5, for example a constant velocity joint. The wheel hub 2 has at one axial end a radially parked wheel flange 6 for receiving a wheel rim, not shown. The swivel joint 5 has, in a manner known per se, an outer joint body 7, which is shown only partially, and which on its inner lateral surface has only indicated raceways 8 for accommodating joint balls. The outer joint body 7 is also called a bell crank due to its external shape. As is known, a joint inner part (not shown), which likewise has raceways for receiving the joint balls on its outer lateral surface and is connected to a tubular portion of a propeller shaft, is known to belong to the swivel joint 5.
Auf der Radnabe 2 ist ein zweireihiges Wälzlager 9 in Form eines Schrägkugellagers in O-Anordnung angeordnet. Das Wälzlager 9 weist einen Außenring 10 auf, an den ein Befestigungsflansch 11 für eine Bremsscheibe angeformt ist, sowie einen zweiteiligen Innenring 12. Zwischen dem Außenring 10 und dem Innenring 12 sind als Wälzkörper dienende Lagerkugeln 13 angeordnet.On the wheel hub 2, a double-row roller bearing 9 is arranged in the form of an angular contact ball bearing in O arrangement. The roller bearing 9 has an outer ring 10, to which a mounting flange 11 is formed for a brake disc, and a two-part inner ring 12. Between the outer ring 10 and the inner ring 12 serving as rolling elements bearing balls 13 are arranged.
Der Innenring 12 besteht aus zwei Lagerinnenringen 14 und 15, wobei ein axial innerer Lagerinnenring 14 einstückig an die Radnabe 2 angeformt ist, während ein axial äußerer Lagerinnenring 15 ein separates Bauteil ist, welches auf einen Achsstumpf 16 der Radnabe 2 aufgeschoben ist. Nach dem Aufschieben des Lagerinnenrings 15 auf den Achsstumpf 16 ist eine axiale Stirnseite des Achsstumpfs 16 in an sich bekannter Weise zu einem radial nach außen erweiternden Bord 17 umgeformt worden. Der Bord 17 sichert den Lagerinnenring 15 in seiner Lage und spannt das Wälzlager 9 mit einer vorbestimmten Kraft vor. In eine axiale Stirnseite des Bordes 17 ist die Stirnverzahnung 3 eingeformt, welche mit der Stirnverzahnung 4 des äußeren Gelenkkörpers 7 des Gelenks 5 korrespondiert.The inner ring 12 consists of two bearing inner rings 14 and 15, wherein an axially inner bearing inner ring 14 is integrally formed on the wheel hub 2, while an axially outer bearing inner ring 15 is a separate component which is pushed onto a stub axle 16 of the wheel hub 2. After pushing the bearing inner ring 15 on the stub axle 16, an axial end face of the stub axle 16 has been converted in a conventional manner to a radially outwardly widening board 17. The board 17 secures the bearing inner ring 15 in its position and biases the rolling bearing 9 with a predetermined force. In an axial end face of the rim 17, the spur toothing 3 is formed, which corresponds to the spur toothing 4 of the outer joint body 7 of the joint 5.
Der Achszapfen 16 weist eine innere Mantelfläche 18 auf, welche eine sich zum Gelenk 5 erweiternde, glockenförmige Öffnung 19 begrenzt. In dieseThe axle journal 16 has an inner circumferential surface 18 which delimits a bell-shaped opening 19 widening to the hinge 5. In these
Öffnung 19 ist der äußere Gelenkkörper 7 des Gelenks 5 eingesetzt, und zwar so, dass fast der gesamte Gelenkkörper 7 axial innerhalb und radial unterhalb des Achszapfens 16 bzw. radial unterhalb des Wälzlagers 9 angeordnet ist. Dazu ist eine äußere Mantelfläche 20 des äußeren Gelenkkörpers 7 der Kontur der Mantelfläche 18 bzw. der Öffnung 19 angepasst.Opening 19, the outer joint body 7 of the joint 5 is inserted, in such a way that almost the entire joint body 7 axially inside and radially is arranged below the axle journal 16 or radially below the rolling bearing 9. For this purpose, an outer lateral surface 20 of the outer joint body 7 is adapted to the contour of the lateral surface 18 or the opening 19.
Der in Fig. 1 zu erkennende Freiraum in der Öffnung 19 kann mit einem Dichtmittel oder einem leicht zu lösenden Klebstoff gefüllt bzw. ausgefüllt werden.The visible in Fig. 1 space in the opening 19 can be filled or filled with a sealant or an easy-to-dissolve adhesive.
Zur drehfesten Verbindung des Gelenks 5 mit der Radnabe 2 wird der äußere Gelenkkörper 7 axial in die Öffnung 19 eingeschoben, bis die Stirnverzahnungen 3, 4 von Radnabe 2 und Gelenkkörper 7 ineinander greifen. Anschließend wird ein Schraubbolzen 21 in eine zentrale Gewindebohrung 22 des äußeren Gelenkkörpers 7 eingeschraubt. Dabei stützt sich ein koaxial am Schraubbolzen 21 gelagerter Spannteller 23 mit seinem axial und radial äußeren Rand gegen einen radial nach innen kragenden Bord 24 des Radflansches 2 ab. Beim Anziehen des Schraubbolzens 21 presst sich der aus Blech bestehende Spannteller 23 gegen den Bord 24, wodurch der äußere Gelenkkörper 7 axial in den Radflansch 2 eingezogen wird, und zwar so lange, bis die Stirnverzahnungen 3, 4 unter Vorspannung ineinander greifen. Gleichzeitig verleiht der relativ flexible Spannteller 23 der Verbindung von Radflansch 2 mit dem Gelenk 5 ein gewisses Maß an Flexibilität und dient zur Vorspannreserve der Schraubverbindung.For the rotationally fixed connection of the joint 5 with the wheel hub 2, the outer joint body 7 is inserted axially into the opening 19 until the spur gears 3, 4 engage from the wheel hub 2 and the joint body 7. Subsequently, a screw bolt 21 is screwed into a central threaded bore 22 of the outer joint body 7. Here, a coaxially mounted on the bolt 21 clamping plate 23 is supported with its axially and radially outer edge against a radially inwardly cantilevered rim 24 of the wheel flange 2 from. When tightening the bolt 21, the existing sheet metal clamping plate 23 presses against the board 24, whereby the outer joint body 7 is axially retracted into the wheel flange 2, namely until the spur gears 3, 4 engage under bias in one another. At the same time gives the relatively flexible clamping plate 23 of the connection of the wheel flange 2 with the joint 5 a degree of flexibility and serves for Vorspannreserve the screw.
Der besondere Vorteil einer derartigen Ausgestaltung der Verbindung von Radlager 2 mit Gelenk 5 ist darin zu sehen, dass durch das zumindest teilweise Einschieben des Gelenks 5 in das Radlager 2 die axiale Baulänge der Lageranordnung 1 gegenüber herkömmlichen Lösungen deutlich verkürzt ist, wobei die einfache und schnelle Demontierbarkeit erhalten bleibt. Die Stirnverzahnung 3, 4 gewährleistet dabei eine sichere und präzise drehfeste Ver- bindung von Gelenk 5 mit Radnabe 2. In Fig. 2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Lageranordnung 1 dargestellt, die weitgehend der in Fig. 1 gezeigten Lageranordnung entspricht. Von der Ausführungsform gemäß Fig. 1 unterscheidet sich die Ausführungsform gemäß Fig. 2 neben einer etwas anderen Form der Öffnung 19 vor allem durch eine andere Art der Festlegung des Gelenks 5 an der Radnabe 2.The particular advantage of such an embodiment of the compound of wheel bearing 2 with joint 5 can be seen in that the axial length of the bearing assembly 1 compared to conventional solutions is significantly shortened by the at least partially insertion of the joint 5 in the wheel bearing 2, the simple and fast Removability is maintained. The spur gearing 3, 4 ensures a secure and precise rotationally fixed connection of the joint 5 with the wheel hub 2. 2, a second embodiment of the bearing assembly 1 according to the invention is shown, which largely corresponds to the bearing assembly shown in Fig. 1. Of the embodiment of FIG. 1, the embodiment of FIG. 2 differs in addition to a slightly different shape of the opening 19, especially by a different way of fixing the joint 5 to the hub 2.
Dazu ist eine Hohlschraube 25 in eine mit Innengewinde versehene zentrale Öffnung 26 des äußeren Gelenkkörpers 7 eingeschraubt. Die Hohlschraube 25 liegt mit einem axial äußeren Rand 27 an einem nach radial innen kragenden Bord 28 der Radnabe 2 an. Beim Anziehen der aus Blech bestehenden Hohlschraube 25 wird der äußere Gelenkkörper 7 nach axial innen in die Öffnung 19 der Radnabe 2 bzw. des Achszapfen 16 hinein gezogen und gegen die Radnabe 2 verspannt. Dabei greifen die Stirnverzahnungen 3, 4 ineinander und stellen eine drehfeste Verbindung von Gelenk 5 mit der Radnabe 2 her.For this purpose, a hollow screw 25 is screwed into an internally threaded central opening 26 of the outer joint body 7. The hollow screw 25 rests with an axially outer edge 27 on a radially inwardly cantilevered rim 28 of the wheel hub 2. When tightening the hollow screw 25, which is made of sheet metal, the outer joint body 7 is pulled axially inwards into the opening 19 of the wheel hub 2 or the axle journal 16 and braced against the wheel hub 2. In this case, the spur gears 3, 4 engage each other and provide a rotationally fixed connection of the joint 5 with the wheel hub 2 ago.
Der Vorteil dieser Variante ist darin zu sehen, dass eine direktere Krafteinleitung von der Hohlschraube 25 zur Stirnverzahnung 3, 4 ermöglicht wird. Fer- ner lässt sich durch die Ausgestaltung der Hohlschraube 25 als Blechumformteil eine Gewichtsersparnis ermöglichen.The advantage of this variant is the fact that a more direct application of force from the hollow screw 25 to the spur gear teeth 3, 4 is made possible. Furthermore, weight savings can be made possible by the configuration of the hollow screw 25 as a sheet-metal forming part.
In Fig. 3 ist ein drittes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Lageranordnung 1 dargestellt, die weitgehend der in Fig. 2 dargestellten Vari- ante entspricht. Auch bei dieser Ausführungsform ist eine Hohlschraube 25 zur Verbindung von Gelenk 5 mit der Radnabe 2 vorgesehen, die sich hier mit ihrem radial äußeren Rand 27 an einer Schulter 29 in der Radnabe 2 abstützt. Im Gegensatz zu den in den Figuren 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispielen ist die Stirnverzahnung 3', 4' nicht im gelenkseitigen Bord 17 der Radnabe 2 bzw. im korrespondierenden Bereich des äußeren Gelenkkörpers 7 ausgebildet, sondern am radseitigen axialen Endbereich des äußeren Gelenkkörpers 7 und in einen radial inneren Bund 30 der Radnabe 2 eingeformt. Das getriebe- bzw. gelenkseitige Ende des äußeren Gelenkkörpers 7 ist frei, also nicht mit der Radnabe 2 bzw. dem Bund 17 der Radnabe 2 verbunden. In diesem Bereich ist der äußeren Gelenkkörper 7 mit einem Faltenbalg 31 verbunden, welcher unter anderem eine Abdichtung zwischen Gelenk 5 und Radnabe 2 gewährleistet. Der Faltenbalg 31 liegt dazu stirnseitig an dem Bund 17 der Radnabe 2 an.FIG. 3 shows a third exemplary embodiment of the bearing arrangement 1 according to the invention, which largely corresponds to the variant illustrated in FIG. 2. Also in this embodiment, a hollow screw 25 is provided for connecting joint 5 with the wheel hub 2, which is supported here with its radially outer edge 27 on a shoulder 29 in the wheel hub 2. In contrast to the embodiments shown in Figures 1 and 2, the spur gear teeth 3 ', 4' is not formed in the joint-side board 17 of the hub 2 and in the corresponding region of the outer joint body 7, but at the wheel-side axial end portion of the outer joint body 7 and a radially inner collar 30 of the hub 2 formed. The gear or joint-side end of the outer joint body 7 is free, that is not connected to the wheel hub 2 or the collar 17 of the wheel hub 2. In this area, the outer joint body 7 is connected to a bellows 31 which, inter alia, ensures a seal between the joint 5 and the hub 2. The bellows 31 is to the front of the collar 17 of the hub 2.
In Abweichung von den dargestellten Ausführungsbeispielen ist es auch möglich, die Stirnverzahnungen 3, 4 entsprechend der in den Fig. 1 und Fig. 2 gezeigten Ausgestaltungen mit den in Fig. 3 dargestellten Stirnverzahnungen 3', 4' zu kombinieren, also beide Arten der Stirnverzahnung axial außen und axial innen vorzusehen.In deviation from the illustrated embodiments, it is also possible to combine the spur gear teeth 3, 4 according to the embodiments shown in FIGS. 1 and 2 with the spur gear teeth 3 ', 4' shown in FIG. 3, that is to say both types of spur gear teeth to provide axially outside and axially inside.
In den Figuren 4 und 5 ist die Radnabe 2 aus Fig. 3 in zwei unterschiedli- chen Herstellungsstadien dargestellt. Bei der Radnabe 2 gemäß Fig. 4 ist bereits das Wälzlager 9 fertig montiert, der separate Lagerinnenring 15 aufgeschoben und der Bund 17 zur Vorspannung des Wälzlagers 9 durch Wälznieten angeformt worden. Ein gelenkseitig axial in die Radnabe 2 eingebrachter, radial innerer Freistich 32 ist so ausgeführt, dass ein schmaler Ring 33 verbleibt. Es ist auch möglich, den Ring 33 beim Gesenkschmieden des Grundkörpers der Radnabe 2 an diese anzuformen und gegebenenfalls nachzuspanen.In FIGS. 4 and 5, the wheel hub 2 from FIG. 3 is shown in two different production stages. 4, the roller bearing 9 is already fully assembled, the separate bearing inner ring 15 has been pushed and the collar 17 has been formed for the preload of the rolling bearing 9 by Wälznieten. A joint inner side radially in the hub 2, radially inner relief groove 32 is designed so that a narrow ring 33 remains. It is also possible to form the ring 33 during drop forging of the main body of the wheel hub 2 of these and optionally nachzuspanen.
In Fig. 5 ist der nächste Herstellungsschritt dargestellt, bei welchem der Ring 33 durch Wälznieten umgelegt, also nach radial außen umgebogen wird. Hierdurch entsteht der Bund 30, in welchen abschließend oder gleichzeitig mit dem Umbiegen die Stirnverzahnung 3' eingeformt wird.In Fig. 5, the next manufacturing step is shown, in which the ring 33 folded by rolling rivets, that is bent radially outward. This results in the collar 30, in which the end toothing 3 'is formed integrally or simultaneously with the bending.
In den Figuren 6 und 7 ist die Radnabe 2 aus Fig. 3 in zwei Herstellungssta- dien eines dazu alternativen Herstellungsverfahrens dargestellt. Bei derIn FIGS. 6 and 7, the wheel hub 2 from FIG. 3 is shown in two production stages of an alternative manufacturing method. In the
Radnabe 2 gemäß Fig. 6 ist ebenfalls bereits das Wälzlager 9 fertig montiert, der separate Lagerinnenring 15 aufgeschoben und der Bund 17 durch Wälz- nieten angeformt worden. Gelenkseitig ist axial in die Radnabe 2 ein balliger, ringförmiger Wulst 34 angeformt worden, und zwar entweder beim Gesenkschmieden des Grundkörpers der Radnabe 2 oder durch ein anschließendes Verformungsverfahren.Wheel hub 2 according to FIG. 6, the roller bearing 9 is also already assembled, the separate bearing inner ring 15 is pushed on and the collar 17 is rotated by rolling bearings. rivets have been formed. On the hinge side, a spherical, annular bead 34 has been integrally formed axially in the wheel hub 2, either during drop forging of the main body of the wheel hub 2 or through a subsequent deformation process.
In Fig. 7 ist der nächste Herstellungsschritt dargestellt, bei welchem in den Wulst 34 mittels eines nicht dargestellten Döppers die Stirnverzahnung 3' eingebracht worden ist. Nunmehr ist die Radnabe 2 fertig gestellt und kann mit dem äußeren Gelenkkörper 7 in beschriebener Weise verbunden wer- den.In Fig. 7, the next manufacturing step is shown, in which in the bead 34 by means of a striker, not shown, the spur gearing 3 'has been introduced. Now, the wheel hub 2 is completed and can be connected to the outer joint body 7 in the manner described.
Die in den Figuren 8 und 9 dargestellten erfindungsgemäßen Lageranordnungen 1 unterscheiden sich jeweils von den vorbeschriebenen Ausführungen dadurch, dass der separate Lagerinnenring 15 anstatt durch einen Wälznietbund bzw. Bord 17 durch eine radiale Ausformung 35 des äußeren Gelenkkörpers 7 vorgespannt wird. Die Ausführungen nach den Figuren 8 und 9 unterscheiden sich lediglich in der Ausgestaltung der zur Vorspannung verwendeten radialen Ausformung 35 des äußeren Gelenkkörpers 7.The bearing arrangements 1 according to the invention shown in FIGS. 8 and 9 differ in each case from the above-described embodiments in that the separate bearing inner ring 15 is prestressed by a radial shaping 35 of the outer joint body 7 instead of by a rolling rivet collar or rim 17. The embodiments according to FIGS. 8 and 9 differ only in the design of the radial shaping 35 of the outer joint body 7 used for the pretensioning.
Bei allen Ausführungsbeispielen kann die Stirnverzahnung 3, 3', 4, 4' von Radnabe 2 und Drehgelenk 5 jeweils als Hirth-Verzahnung ausgeführt sein. Der äußere Gelenkkörper 7 kann aus einem Vollmaterial bestehen oder als Blechumformteil ausgebildet sein. In all embodiments, the spur gear teeth 3, 3 ', 4, 4' of the wheel hub 2 and rotary joint 5 may each be designed as a Hirth toothing. The outer joint body 7 may consist of a solid material or be formed as a sheet metal forming part.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Lageranordnung1 bearing arrangement
2 Radnabe2 wheel hub
3 Stimverzahnung (3X)3 teeth (3 X )
4 Stirnverzahnung (4X)4 spur toothing (4 X )
5 Drehgelenk5 swivel
6 Radflansch6 wheel flange
7 Äußerer Gelenkkörper7 Outer joint body
8 Laufbahn des äußeren Gelenkkörpers8 career of the outer joint body
9 Wälzlager9 rolling bearings
10 Außenring10 outer ring
11 Befestigungsflansch11 mounting flange
12 Innenring12 inner ring
13 Lagerkugel13 bearing ball
14 Lagerinnenring14 bearing inner ring
15 Lagerinnenring15 bearing inner ring
16 Achszapfen, -stumpf16 stub axle, stump
17 Bord17 board
18 Innere Mantelfläche des Achszapfens 1618 Inner lateral surface of the axle journal 16
19 Öffnung19 opening
20 Äußere Mantelfläche des äußeren Gelenkkörpers 720 Outer lateral surface of the outer joint body 7
21 Schraubbolzen21 bolts
22 Gewindebohrung22 threaded hole
23 Spannteller23 clamping plates
24 Bord24 board
25 Hohlschraube25 hollow screw
26 Zentrale Öffnung des äußeren Gelenkkörpers 726 Central opening of the outer joint body 7
27 Rand27 edge
28 Bord28 board
29 Schulter29 shoulder
30 Bund Faltenbalg30 fret bellow
FreistichFreeway
Ringring
Wulstbead
X X

Claims

Patentansprüche claims
1. Lageranordnung (1) einer über ein Drehgelenk (5) antreibbaren Radnabe (2) eines Kraftfahrzeuges, bei der die mit einem Radflansch (6) verbundene Radnabe (2) und ein äußerer Gelenkkörper (7) des mit einer Antriebswelle verbundenen Drehgelenks (5) drehfest miteinander verbunden sind, und mit einem auf der Radnabe (2) aufgezogenen zweireihigen Wälzlager (9), wobei die Radnabe (2) eine radial innere Mantelfläche (18) aufweist, welche eine sich zum Gelenk (5) hin erweiternde, glockenförmige Öffnung (19) umschließt, in die der äuße- re Gelenkkörper (7) des Gelenks (5) wenigstens zu einem Teil seiner axialen Länge eingesetzt ist, wobei die Außenkontur des äußeren Gelenkkörpers (7) im Wesentlichen der Innenkontur der inneren Mantelfläche (18) der Radnabe (2) entspricht, und wobei der äußere Gelenkkörper (7) zumindest teilweise radial unterhalb des Wälzlagers (9) an- geordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Stirnfläche der Radnabe (2) eine Stirnverzahnung (3; 3') aufweist, welche mit einer korrespondierenden Stirnverzahnung (4, 4') des äußeren Gelenkkörpers (7) des Drehgelenks (5) drehfest verbindbar ist.1. Bearing arrangement (1) of a via a rotary joint (5) driven wheel hub (2) of a motor vehicle, in which the wheel hub (6) connected to the wheel hub (2) and an outer joint body (7) of the drive shaft connected to a rotary joint (5 ) are rotatably connected to each other, and with a on the wheel hub (2) mounted double-row roller bearing (9), wherein the wheel hub (2) has a radially inner circumferential surface (18), which extends to the hinge (5), bell-shaped opening (19) into which the outer joint body (7) of the joint (5) is inserted at least over part of its axial length, wherein the outer contour of the outer joint body (7) substantially the inner contour of the inner circumferential surface (18) Wheel hub (2) corresponds, and wherein the outer joint body (7) at least partially radially below the rolling bearing (9) is arranged, characterized in that at least one end face of the wheel hub (2) has a Stirnverzah has (3, 3 '), which with a corresponding spur toothing (4, 4') of the outer joint body (7) of the rotary joint (5) is rotatably connected.
2. Lageranordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Radnabe (2) einen Zapfen (16) aufweist, welcher die radial innere Mantelfläche aufweist. 2. Bearing arrangement according to claim 1, characterized in that the wheel hub (2) has a pin (16) which has the radially inner circumferential surface.
3. Lageranordnung nach mindestens einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Wälzlager (9) oder Komponenten des Wälzlagers (9), insbesondere ein Innenring (14) oder eine Innenlaufbahn, einstückig mit der Radnabe (2) ausgebildet oder auch als separates Teil bzw. separate Teile (15) mit der Radnabe (2) verbunden ist bzw. sind.3. Bearing arrangement according to at least one of the preceding claims, characterized in that the rolling bearing (9) or components of the rolling bearing (9), in particular an inner ring (14) or an inner race, formed integrally with the wheel hub (2) or as a separate part or separate parts (15) with the wheel hub (2) is connected or are.
4. Lageranordnung nach mindestens einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnverzahnung (3) der Radnabe (2) in einem axial äußeren und radial nach außen gerichteten Bord (17) eingebracht ist.4. Bearing arrangement according to at least one of the preceding claims, characterized in that the spur toothing (3) of the wheel hub (2) in an axially outer and radially outwardly directed board (17) is introduced.
5. Lageranordnung nach mindestens einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein separater Lagerinnen- ring (15) durch den Bord (17) in seiner Lage gesichert und vorgespannt ist oder dass der separate Innenring (15) durch den Gelenkkörper in seiner Lage gesichert und vorgespannt ist.5. Bearing arrangement according to at least one of the preceding claims, characterized in that a separate Lagerinnen- ring (15) is secured and biased by the board (17) in its position or that the separate inner ring (15) secured by the joint body in its position and is biased.
6. Lageranordnung nach mindestens einem der voranstehenden An- sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein nicht separater Innenring (12) des Wälzlagers (9) integraler Bestandteil der Radnabe (2) ist.6. Bearing arrangement according to at least one of the preceding claims, characterized in that a non-separate inner ring (12) of the rolling bearing (9) is an integral part of the wheel hub (2).
7. Lageranordnung nach mindestens einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein sich gegen die Radnabe (2) abstützender Schraubbolzen (21; 25) in eine zentrale Gewindebohrung (22; 26) des äußeren Gelenkkörpers (7) eingeschraubt ist und den äußeren Gelenkkörper (7) axial an der Radnabe (2) festlegt. 7. Bearing arrangement according to at least one of the preceding claims, characterized in that against the wheel hub (2) abstützender threaded bolt (21; 25) in a central threaded bore (22; 26) of the outer joint body (7) is screwed and the outer joint body (7) axially fixed to the wheel hub (2).
8. Lageranordnung nach mindestens einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich ein koaxial am Schraubbolzen (21) gelagerter Spannteller (23) mit seinem radial äußeren Rand gegen ein radial nach innen kragendes Bord (24) des Radflansches (2) abstützt.8. Bearing arrangement according to at least one of the preceding claims, characterized in that a coaxially mounted on the screw bolt (21) clamping plate (23) with its radially outer edge against a radially inwardly cantilevered board (24) of the wheel flange (2) is supported.
9. Lageranordnung nach mindestens einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schraubbolzen (25) eine Hohlschraube (25) ist, welche in eine mit einem Innengewinde ver- sehene zentrale Öffnung (26) des äußeren Gelenkkörpers (7) eingeschraubt ist.9. Bearing arrangement according to at least one of the preceding claims, characterized in that the screw bolt (25) is a hollow screw (25) which is screwed into a provided with an internal thread provided central opening (26) of the outer joint body (7).
10. Lageranordnung nach mindestens einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlschraube (25) mit einem axial äußeren Rand (27) an einem nach radial innen kragenden10. Bearing arrangement according to at least one of the preceding claims, characterized in that the hollow screw (25) with an axially outer edge (27) on a radially inwardly cantilevered
Bord (28) oder an einer Schulter (29) der Radnabe (2) anliegt.Board (28) or on a shoulder (29) of the wheel hub (2) is applied.
11. Lageranordnung nach mindestens einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnverzahnung (3', 4') in einen radseitigen Endbereich des äußeren Gelenkkörpers (7) und in einen radial inneren Bund (30) der Radnabe (2) eingeformt ist.11. Bearing arrangement according to at least one of the preceding claims, characterized in that the spur toothing (3 ', 4') in a wheel-side end portion of the outer joint body (7) and in a radially inner collar (30) of the wheel hub (2) is formed.
12. Lageranordnung nach mindestens einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der äußere Gelenkkörper (7) mit einem Faltenbalg (31 ) verbunden ist, welcher wenigstens am12. Bearing arrangement according to at least one of the preceding claims, characterized in that the outer joint body (7) with a bellows (31) is connected, which at least on
Bund (17) axial anliegt. Collar (17) rests axially.
13. Lageranordnung nach mindestens einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnverzahnung (3, 4) eine Hirth-Verzahnung, insbesondere mit radial verlaufenden Zähnen mit einer Anzahl von 20 bis 100, im Besonderen zwischen 40 und 60, oder dass die Stirnverzahnung (3, 4) nur partiell ausgebildet ist oder dass die Zähne der Stirnverzahnung (3, 4) gegen eine Ebene senkrecht zur Lagerachse geneigt sind.13. Bearing arrangement according to at least one of the preceding claims, characterized in that the spur toothing (3, 4) a Hirth toothing, in particular with radially extending teeth with a number of 20 to 100, in particular between 40 and 60, or that the spur toothing (3, 4) is only partially formed or that the teeth of the spur gear teeth (3, 4) are inclined against a plane perpendicular to the bearing axis.
14. Lageranordnung nach mindestens einem der voranstehenden An- Sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein gelenkseitig axial in die14. Bearing arrangement according to at least one of the preceding claims, characterized in that a joint side axially into the
Radnabe (2) ausgebildeter schmaler Ring vorhanden ist zur Ausbildung bzw. zur Aufnahme der Stirnverzahnung in diesem.Wheel hub (2) formed narrow ring is present for training or for receiving the spur gear teeth in this.
15. Lageranordnung nach mindestens einem der voranstehenden An- sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein gelenkseitig axial in die15. Bearing arrangement according to at least one of the preceding claims, characterized in that a joint side axially into the
Radnabe (2) ausgebildeter Bund vorhanden ist, welcher insbesondere durch Umlegen eines gelenkseitig axial in die Radnabe (2) ausgebildeten schmalen Ringes formbar ist, in welchen Bund die Stirnverzahnung eingeformt ist.Wheel hub (2) formed collar is present, which in particular by folding a joint side axially into the hub (2) formed narrow ring is malleable, in which collar the spur toothing is formed.
16. Lageranordnung nach mindestens einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein gelenkseitig axial in die Radnabe (2) ausgebildeter umlaufender Wulst ausgebildet ist, in welchen die Stirnverzahnung einformbar oder eingeformt ist.16. Bearing arrangement according to at least one of the preceding claims, characterized in that a hinge side axially into the wheel hub (2) formed circumferential bead is formed, in which the spur toothing is formed or formed.
17. Lageranordnung nach mindestens einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Stirnverzahnungen (3, 3', 4, 4') an zwei axial und radial voneinander beabstandeten Bereichen der Lageranordnung angeordnet sind. 17. Bearing arrangement according to at least one of the preceding claims, characterized in that serrations (3, 3 ' , 4, 4 ' ) are arranged at two axially and radially spaced-apart regions of the bearing assembly.
18. Verfahren zur Herstellung einer Lageranordnung nach zumindest einem der voranstehenden Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass gelenkseitig axial in die Radnabe (2) ein schmalen Ring (33) angeformt wird, welcher anschließend durch Wälznieten nach radial außen unter Bildung eines Bundes (30) umgebogen wird, in welchen abschließend die Stirnverzahnung (3') eingeformt wird.18. A method for producing a bearing assembly according to at least one of the preceding claims 1 to 17, characterized in that the joint side axially into the wheel hub (2) a narrow ring (33) is formed, which then by rolling rivets radially outward to form a federation ( 30) is bent, in which finally the spur toothing (3 ') is formed.
19. Verfahren zur Herstellung einer Lageranordnung nach zumindest einem der voranstehenden Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekenn- zeichnet, dass in einen gelenkseitig axial in der Radnabe (2) ausgebildeten umlaufenden Wulst die Stirnverzahnung (3') eingeformt wird.19. A method for producing a bearing assembly according to at least one of the preceding claims 1 to 17, characterized in that in a joint side axially in the wheel hub (2) formed circumferential bead, the spur toothing (3 ') is formed.
20. Verfahren zur Herstellung einer Lageranordnung nach zumindest einem der voranstehenden Ansprüche 18 oder 19, dadurch gekenn- zeichnet, dass das Wälzlager (9) auf die Radnabe (2) montiert wird, wobei der separate Lagerinnenring (15) auf die Radnabe (2) aufgeschoben und ein Bund (17) zur Axialsicherung und Vorspannung des separaten Lager-innenrings (15) durch Wälznieten angeformt wird.20. A method for producing a bearing assembly according to at least one of the preceding claims 18 or 19, characterized in that the rolling bearing (9) is mounted on the wheel hub (2), wherein the separate bearing inner ring (15) on the wheel hub (2). pushed and a collar (17) for axial securing and bias of the separate inner bearing ring (15) is formed by Wälznieten.
21. Verfahren zur Herstellung einer Lageranordnung nach zumindest einem der voranstehenden Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Wälzlager (9) auf die Radnabe (2) montiert wird, wobei der separate Lagerinnenring (15) auf die Radnabe (2) aufgeschoben und ein Bund (17) zur Axialsicherung und Vorspannung des separaten Lager-innenrings (15) durch Wälznieten angeformt wird, und anschließend in den Bund die Stirnverzahnung (3, 4) eingeformt wird. 21. A method for producing a bearing assembly according to at least one of the preceding claims 1 to 17, characterized in that the rolling bearing (9) on the wheel hub (2) is mounted, wherein the separate bearing inner ring (15) pushed onto the wheel hub (2) and a collar (17) for axial securing and prestressing of the separate bearing inner ring (15) is formed by rolling rivets, and then in the collar, the spur toothing (3, 4) is formed.
22. Verfahren zur Herstellung einer Lageranordnung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Wälzlager (9) auf die Radnabe (2) montiert wird, dass dann der separate Lagerinnenring (15) auf die Radnabe (2) aufgeschoben und der Bund (17) zur Axialsicherung und Vorspannung des separaten Lager-innenrings (15) durch Wälznieten angeformt wird, und dass dann gelenkseitig axial aus der Radnabe (2) ein Freistich (32) unter Verbleib eines schmalen Rings (33) herausgearbeitet wird, welcher anschließend durch Wälznieten nach radial außen unter Bildung eines Bundes (30) umgebogen wird, in welchen ab- schließend die Stirnverzahnung (3') eingeformt wird.22. A method for producing a bearing assembly according to claim 18, characterized in that the rolling bearing (9) on the wheel hub (2) is mounted, that then the separate bearing inner ring (15) pushed onto the wheel hub (2) and the collar (17) for axial securing and prestressing of the separate bearing inner ring (15) is formed by Wälznieten, and that then joint side axially from the hub (2) an undercut (32) is worked out leaving a narrow ring (33), which then by Wälznieten radially is bent outside to form a collar (30), in which finally the spur toothing (3 ') is formed.
23. Verfahren zur Herstellung einer Lageranordnung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Wälzlager (9) auf die Radnabe (2) montiert wird, dass dann der separate Lagerinnenring (15) auf die Radnabe (2) aufgeschoben und der Bund (17) zur Axialsicherung und23. A method for producing a bearing assembly according to claim 19, characterized in that the rolling bearing (9) on the wheel hub (2) is mounted, that then the separate bearing inner ring (15) pushed onto the wheel hub (2) and the collar (17) for axial securing and
Vorspannung des separaten Lagerinnenrings (15) durch Wälznieten angeformt wird, und dass gelenkseitig axial an der Radnabe (2) ein balliger Wulst (34) angeformt wird, in welchen abschließend die Stirnverzahnung (31) eingeformt wird.Preload of the separate bearing inner ring (15) is formed by Wälznieten, and that the joint side axially on the wheel hub (2) a spherical bead (34) is formed, in which finally the spur toothing (3 1 ) is formed.
24. Verfahren zur Herstellung einer Lageranordnung nach mindestens einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnverzahnung (3') mittels eines Döppers in den Bund, den Bord oder den Wulst (34) eingeformt wird.24. A method for producing a bearing assembly according to at least one of the preceding claims, characterized in that the spur toothing (3 ') by means of a striker in the collar, the board or the bead (34) is formed.
25. Verfahren zur Herstellung einer Lageranordnung nach zumindest einem der voranstehenden Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass zur drehfesten Verbindung des Drehgelenks mit der Radnabe der äußere Gelenkkörper axial in die Öffnung eingeschoben wird, bis die Stirnverzahnungen von Radnabe und Gelenkkörper ineinander greifen. 25. A method for producing a bearing assembly according to at least one of the preceding claims 1 to 24, characterized in that for rotationally fixed connection of the rotary joint with the wheel hub, the outer joint body is axially inserted into the opening until the spur gears of the wheel hub and the joint body interlock.
26. Verfahren zur Herstellung einer Lageranordnung nach zumindest einem der voranstehenden Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass zur Festlegung der Radnabe und des Gelenkkörpers ein Schraubbolzen in eine zentrale Gewindebohrung des äußeren Ge- lenkkörpers eingeschraubt wird oder eine Hohlschraube in eine mit einem Innengewinde versehene zentrale Öffnung des äußeren Gelenkkörpers eingeschraubt wird.26. A method for producing a bearing assembly according to at least one of the preceding claims 1 to 25, characterized in that for fixing the wheel hub and the joint body, a screw bolt is screwed into a central threaded bore of the outer joint body or a hollow screw in a provided with an internal thread central opening of the outer joint body is screwed.
27. Verfahren zur Herstellung einer Lageranordnung nach zumindest ei- nem der voranstehenden Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass sich ein koaxial am Schraubbolzen gelagerter Spannteller mit seinem axial und radial äußeren Rand gegen einen radial nach innen kragenden Bord des Radflansches abstützt. 27. A method for producing a bearing assembly according to at least one of the preceding claims 1 to 26, characterized in that a coaxially mounted on the screw clamping plate is supported with its axially and radially outer edge against a radially inwardly cantilevered rim of the wheel flange.
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