WO2009043663A2 - Radlagerung für kraftfahrzeuge - Google Patents
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- WO2009043663A2 WO2009043663A2 PCT/EP2008/061533 EP2008061533W WO2009043663A2 WO 2009043663 A2 WO2009043663 A2 WO 2009043663A2 EP 2008061533 W EP2008061533 W EP 2008061533W WO 2009043663 A2 WO2009043663 A2 WO 2009043663A2
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Definitions
- the invention relates to a wheel bearing for motor vehicles according to the preamble-forming features of claim 1, and it is particularly advantageously applicable to driven and non-driven or to steerable and non-steerable wheels of motor vehicles.
- Wheel bearings are highly stressed components that must always withstand the various operating stresses acting on the vehicle wheels during driving.
- motor vehicles one differentiates between driven and non-driven wheels, which in turn are subdivided into steerable or non-steerable wheels. Basically, it applies to all wheels that they have to be guided for technical reasons as accurate and backlash-free as possible and therefore require a high-carrying, rigid storage.
- This is achieved in commercial vehicles because of the higher load capacity mainly by two single row, in O arrangement against each other employees or double row tapered roller bearings, while passenger cars predominantly two- or four-row angular contact ball bearings are used.
- Such a double row angular contact ball bearing for the wheel bearing of a motor vehicle is generic from DE 103 31 180 A1 previously known.
- This angular contact ball bearing consists essentially of an outer bearing ring integrated in a hub of a vehicle-side mounting flange and a coaxial with this on a hub of a wheel-side mounting flange and partially integrated in this, two-part inner bearing ring and a plurality in two rows side by side between these La - arranged bearing balls, which are held by two bearing cages in the circumferential direction at regular intervals to each other.
- the bearing balls roll in each case two adjacent, incorporated in the inside of the outer bearing ring and in the outer side of the inner bearing ring groove-shaped raceways whose Druckwinkelachsen are employed in O arrangement against each other and axially bounded on one side by a shoulder.
- the two-part design of the inner bearing ring of a part having an integrated first raceway and a separate ring with a second raceway is necessary for reasons of assembly of the two rows of balls with the highest possible number of bearing balls, in the first with their raceways in both mounting flanges integrated first row of bearing balls is used with their bearing cage in their career in the inner bearing ring, then the outer bearing ring is pushed onto this row bearing balls, then the second row of bearing balls is used with their bearing cage in their career in the outer bearing ring and then the separate ring of the inner bearing ring is inserted axially between the bearing balls and the formed with a corresponding cutout part of the inner bearing ring.
- the invention is therefore based on the object to design a wheel bearing for motor vehicles, which without sacrificing load capacity and robustness by a reduced number of items and thus by a lower weight and by a minimized axial space and characterized by low production costs.
- this object is achieved in a wheel bearing according to the preamble of claim 1 such that both the outer bearing ring and the inner bearing ring of the Schrägnachlzlagers are integrally formed and integrated with their careers completely in the wheel-side or vehicle-side mounting flanges, at least one Row of rolling elements is formed as ball rollers with two symmetrically flattened from a spherical base shape and parallel to each other arranged side surfaces which are filled by axial insertion into the distance between the bearing rings and subsequent tilting into their raceways in the angular contact bearings.
- the invention is thus based on the finding that it is possible in a simple manner by using ball rollers for at least one row of rolling elements of the double row angular contact bearing to produce the angular contact only two, instead of three bearing rings, as these by their special shape by the Distance between the bearing rings in the inclined roller bearing can be filled and thus without a separate ring and provided for its attachment Wälznietbund in the same number as the first row bearing balls are mounted in the angular contact bearings.
- Preferred embodiments and further developments of the inventively designed wheel bearing are described in the subclaims.
- wheel bearing that are arranged in the outer bearing ring and the inner bearing raceways arranged as ball rollers row of rolling elements each in the region of their shoulders opposite axial edge portions additional free space and support contours are formed , which are provided to facilitate the axial mounting of the ball rollers.
- a closer embodiment of the inventively designed wheel bearing that is arranged on the arranged in the outer bearing raceway designed as ball rollers row of rolling elements obliquely to the adjacent axial side of the outer bearing ring recess extending as montageerburgernde clearance space, as the filling ramp for the ball rollers when they are inserted into the distance is provided between the bearing rings to between the raceways.
- This obliquely extending to the axial side of the outer bearing ring recess has in each case together with the adjacent track a slightly larger than the diameter of the ball rollers trained length and a dependent of the pressure angle of the bearing slope, which is proportionally larger with increasing pressure angle and creates the necessary space to to avoid the above-described tilting of the ball rollers with their side surfaces on the inside of the outer bearing ring when introducing the tilting in their careers.
- This limiting board has approximately the same height as the opposite shoulder on the raceway of the inner bearing ring and is provided for pivoting the ball rollers through which the ball rollers while tilting in their careers as long as supported on their pivoting, until this is their operating position in the raceways achieved.
- the inventively designed wheel bearing is also characterized by the fact that the bearing cage for trained as ball rollers row of rolling elements is preferably designed as a plastic snap cage, in which on a circumferential cage ring axially on one side, between them to the contour of Rolling body adapted cage pockets forming pocket webs are formed. Since the cage pockets are at the same time adapted to the contact angle of the row of ball rollers, ie obliquely incorporated into the inside of the cage ring, the pocket webs of the bearing cage thus have a triangular profile cross-section, in which the is arranged to the inner Lagerhng pointing triangle tip approximately at the level of the pitch circle of the ball rollers.
- this triangle tip of the pocket webs then snaps slightly over the ball rollers in the amount of half their diameter, so that the ball rollers are separated only by this very narrow part of the pocket webs on the pitch circle and thereby ensure the greatest possible degree of filling of the angular contact bearing.
- the fixing lugs in this case have an approximately the width of the cage pockets corresponding length and the depth of the recess in the outer bearing ring-using height and are arranged on the cage ring such that their outwardly facing side surfaces are arranged in a vertical plane with the axial side of the outer bearing ring ,
- the patch on the outer bearing ring and the profile of the outer bearing ring by angling embracing sealing sleeve with its voltage applied to the axial side of the outer bearing ring inside form a contact surface for the fixing lugs of the bearing cage, through which the cage is axially fixed in the angular contact bearing.
- the sealing sleeve then further extends to the opposite axial side of the inner bearing ring and forms together with a pressed onto the outside of the inner bearing ring and enclosed by the sealing ring sealing the wheel bearing against penetrating contaminants protective labyrinth seal.
- the assembly of the oblique roller bearing of the inventively designed wheel bearing is then carried out in detail such that initially the first row of rolling elements designed as bearing balls with their bearing cage in their running track used in the inner bearing ring and then the outer bearing ring is pushed onto this row bearing balls. Thereafter, the second row of trained as ball rolling elements by the distance between the bearing rings filled with the help of these formed free space and support contours in their career, evenly distributed in the circumferential direction and finally snapped the bearing cage on the ball rollers and the sealing sleeve on the outer Bearing ring pressed on.
- the wheel bearing according to the invention thus has the advantage over the known from the prior art wheel bearings, that it by the use of ball rollers for a number of rolling elements and the associated elimination of a third bearing ring without sacrificing the carrying capacity and robustness of a reduced number Has individual parts and thus characterized by the elimination of the previously necessary Wälznietbundes by a lower weight and by a minimized axial space and low production costs.
- the inventively designed wheel bearing is not limited only to a double-row angular contact bearing with a number as bearing balls and a series designed as ball rollers rolling elements, but Of course, instead of a number bearing balls can be performed with another series of ball rollers.
- Figure 1 is a perspective view of an inventively designed wheel bearing
- Figure 2 shows a cross section through an inventively designed
- FIG 3 is an enlarged view of the detail X of the inventively designed wheel bearing according to Figure 2;
- FIG. 4 shows a perspective partial view of the inner bearing ring of the wheel bearing designed according to the invention.
- FIGS. 1 and 2 each show a wheel bearing for the non-driven wheels of a passenger vehicle, which is essentially formed by a double-row oblique rolling bearing 1.
- the oblique roller bearing 1 has clearly visible in a hub 2 of a vehicle-side mounting flange 3 arranged outer bearing ring 4 and a coaxial to this arranged on a hub 5 of a wheel-side mounting flange 6 inner bearing ring 7 and is arranged with a plurality in two rows 8, 9 side by side between these bearing rings 4, 7 and by two bearing cages 10, 11 in the circumferential direction at regular intervals held each other rolling elements 12, 13 formed.
- both the outer bearing ring 4 and the inner bearing ring 7 are integrally formed with their raceways 16, 17 and 18, 19 completely in the wheel-side or vehicle-side - Gen mounting flanges 3, 6 are integrated and that the one row 9 of the rolling elements 13 is formed as ball rollers with two symmetrically flattened from a spherical base shape and arranged parallel to each other side surfaces.
- the additional free space contour 26 is formed as formed on the arranged in the outer race 4 raceway 17, obliquely to the adjacent axial side 28 of the outer race 4 extending recess 29, which serves as a filling ramp for the ball rollers during their insertion into the distance between the bearing rings 4, the 7th is provided between the raceways 17, 19, while the additional support contour 27 by a arranged on the arranged in the inner bearing ring 7 track 19 and opening into the raceway 19
- Begrenzungsbord 30 is formed with a wedge-shaped cross-section, which contributes to the pivoting guide of the ball rollers their tilting into their operating position in the raceways 17, 19 of both bearing rings 4, 7 is provided.
- FIGS. 3 and 4 also show that the bearing cage 11 for the series of rolling elements 13 formed as ball-shaped rollers is designed as a plastic snap cage, in which there is a plurality of axially on one circumferential cage ring 31, between itself against the contour of the rolling bodies 13 adapted cage pockets 32 forming pocket webs 33 are formed. Since the Käfigta- see it 32, as can be seen in Figure 3, at the same time adapted to the contact angle of the rolling elements designed as ball rollers 13, that are obliquely incorporated into the inside of the cage ring 31, the pocket webs 33 of the bearing cage 11 thus have a triangular profile cross-section on, by the greatest possible degree of filling of the angular rolling bearing 1 is ensured with ball rollers.
- each perpendicular to the outer bearing ring 4 facing upper side of the bearing cage 11 each perpendicular to the axial side 28 of the outer bearing ring 4 extending recess 29 in the outer bearing ring 4 projecting fixing lugs 34 are formed, the positional fixing of the bearing cage 11 in operative connection with a on the outer bearing ring 4 attached sealing sleeve 35 are provided.
- the fixing lugs 34 in this case have the depth of the recess in the outer bearing ring-using height and are arranged on the cage ring 31 such that their outwardly facing side surfaces in a plane perpendicular to the axial side 28 of the outer Bearing ring 4 are arranged.
- the patch on the outer bearing ring 4 sealing sleeve 35 with its voltage applied to the axial side 28 of the outer bearing ring 4 inside form a contact surface for the fixing lugs 34 of the bearing cage 11, through which the bearing cage 11 is axially fixed in the angular rolling bearing 1.
Abstract
Die Erfindung betrifft eine Radlagerung für Kraftfahrzeuge, im Wesentlichen bestehend aus einem mehrreihigen Schrägwälzlager (1), das einen in einer Nabe (2) eines fahrzeugseitigen Befestigungsflansches (3) angeordneten äußeren Lagerring (4) und einen auf einer Nabe (5) eines radseitigen Befestigungsflansches (6) angeordneten inneren Lagerring (7) aufweist und mit einer Vielzahl in zumindest zwei Reihen (8, 9) nebeneinander zwischen diesen Lagerringen (4, 7) angeordneter sowie durch zumindest zwei Lagerkäfige (10, 11) in gleichmäßigen Abständen zueinander gehaltener Wälzkörper (12, 13) ausgebildet ist. Die Wälzkörper (12, 13) rollen dabei in zumindest zwei benachbarten, jeweils in die Innenseite (14) des äußeren Lagerrings (4) und in die Außenseite (15) des inneren Lagerrings (7) eingearbeitete rillenförmigen Laufbahnen (16, 17 und 18, 19) ab, deren Druckwinkelachsen (20, 21) in O-Anordnung gegeneinander angestellt sind und die axial einseitig durch jeweils eine Schulter (22, 23, 24, 25) begrenzt werden. Erfindungsgemäß sind sowohl der äußere Lagerring (4) als auch der innere Lagerring (7) des Schrägwälzlagers (1) einteilig ausgebildet und mit ihren Laufbahnen (16, 17 und 18, 19) komplett in die radseitigen bzw. fahrzeugseitigen Befestigungsflansche (3, 6) integriert, wobei zumindest eine Reihe (8 oder 9) der Wälzkörper (12 oder 13) als Kugelrollen ausgebildet ist, die durch axiales Einführen in den Abstand zwischen den Lagerringen (4, 7) und anschließendes Verkippen in ihre Laufbahnen (17, 19) in das Schrägwälzlager (1) einfüllbar sind.
Description
Bezeichnung der Erfindung
Radlagerung für Kraftfahrzeuge
Beschreibung
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Radlagerung für Kraftfahrzeuge nach den oberbe- griffsbildenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 , und sie ist insbesondere vorteilhaft an angetriebenen und nicht angetriebenen bzw. an lenkbaren und nicht lenkbaren Rädern von Kraftfahrzeugen anwendbar.
Hintergrund der Erfindung
Radlager sind hochbeanspruchte Bauteile, die den im Fahrbetrieb über die Fahrzeugräder einwirkenden unterschiedlichsten Betriebsbeanspruchungen in jedem Fall standhalten müssen. Bei Kraftfahrzeugen unterscheidet man dabei angetriebene und nicht angetriebene Räder, die sich wiederum in lenkbare oder nicht lenkbare Räder unterteilen. Grundsätzlich gilt für alle Räder, dass diese aus fahrtechnischen Gründen so exakt und spielfrei wie möglich geführt werden müssen und daher eine hochtragfähige, steife Lagerung benötigen. Dies wird bei Nutzkraftfahrzeugen wegen der höheren Tragzahlen vor allem durch zwei einreihige, in O-Anordnung gegeneinander angestellte oder auch zweireihige Kegelrollenlager erreicht, während bei Personenkraftfahrzeugen überwiegend zwei- oder vierreihige Schrägkugellager eingesetzt werden. Ein derartiges zweireihiges Schrägkugellager für die Radlagerung eines Kraftfahrzeuges ist gattungsbildend aus der DE 103 31 180 A1 vorbekannt. Dieses Schrägkugellager besteht im Wesentlichen aus einem in eine Nabe eines fahr- zeugseitigen Befestigungsflansches integrierten äußeren Lagerring und einem koaxial zu diesem auf einer Nabe eines radseitigen Befestigungsflansches angeordneten und teilweise in diesen integrierten, zweiteiligen inneren Lagerring sowie aus einer Vielzahl in zwei Reihen nebeneinander zwischen diesen La-
gerringen angeordneter Lagerkugeln, die durch zwei Lagerkäfige in Umfangs- richtung in gleichmäßigen Abständen zueinander gehalten werden. Die Lagerkugeln rollen dabei in jeweils zwei benachbarten, in die Innenseite des äußeren Lagerrings und in die Außenseite des inneren Lagerrings eingearbeitete rillenförmigen Laufbahnen ab, deren Druckwinkelachsen in O-Anordnung gegeneinander angestellt sind und die axial einseitig durch jeweils eine Schulter begrenzt werden. Die zweiteilige Ausführung des inneren Lagerrings aus einem eine integrierte erste Laufbahn aufweisenden Teil und einem separaten Ring mit einer zweiten Laufbahn ist dabei aus Gründen der Montage der bei- den Kugelreihen mit einer möglichst hohen Anzahl an Lagerkugeln notwendig, bei der zunächst die mit ihren Laufbahnen in beide Befestigungsflansche integrierte erste Reihe der Lagerkugeln mit ihrem Lagerkäfig in ihre Laufbahn im inneren Lagerring eingesetzt wird, anschließend der äußere Lagerring auf diese Reihe Lagerkugeln aufgeschoben wird, danach die zweite Reihe der Lager- kugeln mit ihrem Lagerkäfig in ihre Laufbahn im äußeren Lagerring eingesetzt wird und dann der separate Ring des inneren Lagerrings axial zwischen die Lagerkugeln und dem mit einem entsprechenden Freischnitt ausgebildeten Teil des inneren Lagerrings eingeschoben wird. Abschließend erfolgt noch die Fixierung des separaten Rings des inneren Lagerrings durch einen Wälzniet- bund, der durch Umbördeln der benachbarten, verlängert ausgebildeten Randpartie des inneren Lagerrings entsteht und durch den gleichzeitig die notwendige Vorspannung in das Schrägwälzlager eingebracht wird.
Als nachteilig hat es sich jedoch bei einer derartigen, durch ein zweireihiges Schrägkugellager gebildeten Radlagerung erwiesen, dass sie aus relativ vielen Einzelteilen besteht und deshalb relativ aufwändig in der Fertigung ist. Insbesondere die zweiteilige Ausbildung des inneren Lagerrings und der zur Fixierung des separaten Rings vorgesehene Wälznietbund verursachen dabei eine Reihe von Prozessschritten, die für relativ hohe Herstellungskosten für die Radlagerung ursächlich sind. Außerdem trägt der besagte Wälznietbund dazu bei, dass die Radlagerung einen relativ großen axialen Bauraum benötigt und dass zu dessen Herstellung zusätzliches Material erforderlich ist, welches das Gewicht der bewegten Massen des Kraftfahrzeuges in nachteiliger Weise er-
höht.
Aufgabe der Erfindung
Ausgehend von den dargelegten Nachteilen des bekannten Standes der Technik liegt der Erfindung deshalb die Aufgabe zu Grunde, eine Radlagerung für Kraftfahrzeuge zu konzipieren, welche sich ohne Einbußen an Tragfähigkeit und Robustheit durch eine reduzierte Anzahl an Einzelteilen und damit durch ein geringeres Gewicht sowie durch einen minimierten axialen Bauraum und durch niedrige Herstellungskosten auszeichnet.
Beschreibung der Erfindung
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Radlagerung nach dem Ober- begriff des Anspruchs 1 derart gelöst, dass sowohl der äußere Lagerring als auch der innere Lagerring des Schrägwälzlagers einteilig ausgebildet und mit ihren Laufbahnen komplett in die radseitigen bzw. fahrzeugseitigen Befestigungsflansche integriert sind, wobei zumindest eine Reihe der Wälzkörper als Kugelrollen mit jeweils zwei symmetrisch von einer Kugelgrundform abgeflach- ten sowie parallel zueinander angeordneten Seitenflächen ausgebildet ist, die durch axiales Einführen in den Abstand zwischen den Lagerringen und anschließendes Verkippen in ihre Laufbahnen in das Schrägwälzlager einfüllbar sind.
Der Erfindung liegt somit die Erkenntnis zugrunde, dass es durch die Verwendung von Kugelrollen für zumindest eine Reihe der Wälzkörper des zweireihigen Schrägwälzlagers in einfacher Weise möglich ist, das Schrägwälzlager nur noch aus zwei anstelle aus drei Lagerringen herzustellen, da diese durch ihre besondere Form durch den Abstand zwischen den Lagerringen in das Schräg- Wälzlager einfüllbar sind und somit ohne separaten Ring und dem zu dessen Befestigung vorgesehenen Wälznietbund in gleicher Anzahl wie die erste Reihe Lagerkugeln im Schrägwälzlager montierbar sind.
Bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäß ausgebildeten Radlagerung werden in den Unteransprüchen beschrieben.
Danach ist es gemäß Anspruch 2 bei der erfindungsgemäß ausgebildeten Rad- lagerung vorgesehen, dass an die im äußeren Lagerring und im inneren Lagerring angeordneten Laufbahnen der als Kugelrollen ausgebildeten Reihe der Wälzkörper jeweils im Bereich der ihren Schultern gegenüberliegenden axialen Randpartien zusätzliche Freiraum- und Stützkonturen angeformt sind, die zur Erleichterung der axialen Montage der Kugelrollen vorgesehen sind. Die Aus- bildung der Radlagerung mit derartigen Freiraum- und Stützkonturen hat sich zur Vermeidung der Nachteile einer ohne dieselben ausgebildeten gleichartigen Radlagerung als äußerst vorteilhaft erwiesen, da es sich bei dieser beim Versuch der axialen Montage der Kugelrollen gezeigt hat, dass, nachdem die Kugelrollen axial in den Abstand zwischen den Lagerringen bis zum Anschlag an ihrer Laufbahn im äußeren Lagerring eingeführt wurden, ein Verkippen der Kugelrollen in Richtung der Laufbahn im inneren Lagerring aufgrund eines Ver- kantens ihrer zum äußeren Lagerring weisenden Seitenflächen an der Innenseite des äußeren Lagerrings nicht oder nur mit hohem Kraftaufwand möglich ist. Darüber hinaus stößt die axiale Montagemöglichkeit der Kugelrollen bei einer ohne Freiraum- und Stützkonturen ausgebildeten Radlagerung auch nach dem ggf. unter Ausnutzung von Toleranzen oder der Elastizität aller Teile gelungen Verkippen der Kugelrollen in Richtung der Laufbahn im inneren Lagerring an ihre Grenzen, da es nunmehr häufig zum Durchrutschen der Kugelrollen zwischen den Lagerringen in Richtung der Laufbahn für die erste Reihe Lagerkugeln im inneren Lagerring bzw. zum erneuten Verkanten der Kugelrollen an ihrer vorgesehenen Laufbahn im inneren Lagerring kommt.
Ausgehend davon ist es deshalb nach Anspruch 3 eine nähere Ausgestaltung der erfindungsgemäß ausgebildeten Radlagerung, dass an die im äußeren Lagerring angeordnete Laufbahn der als Kugelrollen ausgebildeten Reihe der Wälzkörper eine schräg zur benachbarten Axialseite des äußeren Lagerrings verlaufende Ausnehmung als montageerleichternde Freiraumkontur angeformt ist, die als Einfüllrampe für die Kugelrollen bei deren Einführen in den Abstand
zwischen den Lagerringen bis zwischen die Laufbahnen vorgesehen ist. Diese schräg zur Axialseite des äußeren Lagerrings verlaufende Ausnehmung weist jeweils zusammen mit der angrenzenden Laufbahn eine etwas größer als der Durchmesser der Kugelrollen ausgebildete Länge sowie eine vom Druckwinkel des Lagers abhängige Schräge auf, die mit steigendem Druckwinkel proportional größer wird und den nötigen Freiraum schafft, um das zuvor beschriebene Verkanten der Kugelrollen mit ihren Seitenflächen an der Innenseite des äußeren Lagerrings beim Einleiten des Verkippens in ihre Laufbahnen zu vermeiden.
Um auch das zuvor beschriebene Durchrutschen der Kugelrollen zwischen den Lagerringen in Richtung der Laufbahn für die erste Reihe Lagerkugeln im inneren Lagerring bzw. das erneuten Verkanten der Kugelrollen an ihrer vorgesehenen Laufbahn im inneren Lagerring nach dem Verkippen zu vermeiden, wird es deshalb durch Anspruch 4 desweiteren vorgeschlagen, dass an die im inneren Lagerring angeordnete Laufbahn der als Kugelrollen ausgebildeten Reihe der Wälzkörper ein in die Laufbahn mündender und einen keilförmigen Querschnitt aufweisender Begrenzungsbord als montageerleichternde Stützkontur angeformt ist. Dieser Begrenzungsbord hat dabei etwa die Höhe wie die gege- nüberliegende Schulter an der Laufbahn des inneren Lagerrings und ist zur Schwenkführung der Kugelrollen vorgesehen, durch welche die Kugelrollen beim Verkippen in ihre Laufbahnen solange auf ihren Schwenkweg gestützt werden, bis diese ihre Betriebsstellung in den Laufbahnen erreicht haben.
Gemäß Anspruch 5 zeichnet sich die erfindungsgemäß ausgebildete Radlagerung darüber hinaus noch dadurch aus, dass der Lagerkäfig für die als Kugelrollen ausgebildete Reihe der Wälzkörper bevorzugt als Kunststoff- Schnappkäfig ausgebildet ist, bei dem an einem umlaufenden Käfigring axial einseitig mehrere, zwischen sich an die Kontur der Wälzkörper angepasste Käfigtaschen bildende Taschenstege angeformt sind. Da die Käfigtaschen dabei zugleich an den Druckwinkel der Reihe Kugelrollen angepasst, also schräg in die Innenseite des Käfigrings eingearbeitet sind, weisen die Taschenstege des Lagerkäfigs somit einen dreieckförmigen Profilquerschnitt auf, bei dem die
zum inneren Lagerhng weisende Dreieckspitze etwa auf Höhe des Teilkreises der Kugelrollen angeordnet ist. Bei der Montage des Lagerkäfigs schnappt diese Dreieckspitze der Taschenstege dann geringfügig über die Kugelrollen in Höhe der Hälfte ihres Durchmessers, so dass die Kugelrollen am Teilkreis nur durch diesen sehr schmalen Teil der Taschenstege voneinander getrennt sind und dadurch einen größtmöglichen Füllgrad des Schrägwälzlagers gewährleisten.
Schließlich wird es als vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäß ausge- bildeten Radlagerung durch Anspruch 6 noch vorgeschlagen, dass auf der zum äußeren Lagerring weisenden Oberseite des Lagerkäfigs mehrere jeweils senkrecht in die zur Axialseite des äußeren Lagerrings verlaufende Ausnehmung im äußeren Lagerring ragende Fixiernasen angeformt sind, die zur Lagefixierung des Lagerkäfigs in Wirkverbindung mit einer auf den äußeren Lager- ring aufgesetzten Dichthülse vorgesehen sind. Die Fixiernasen weisen dabei eine etwa der Breite der Käfigtaschen entsprechende Länge sowie eine die Tiefe der Ausnehmung im äußeren Lagerring nutzende Höhe auf und sind auf dem Käfigring derart angeordnet, dass deren nach außen weisende Seitenflächen in einer senkrechten Ebene mit der Axialseite des äußeren Lagerrings angeordnet sind. Somit kann die auf den äußeren Lagerring aufgesetzte und das Profil des äußeren Lagerrings durch eine Abwinkelung umgreifende Dichthülse mit ihrer an der Axialseite des äußeren Lagerrings anliegenden Innenseite eine Anlagefläche für die Fixiernasen des Lagerkäfigs bilden, durch die der Käfig axial im Schrägwälzlager fixiert wird. Durch zwei weitere Abwinkelungen erstreckt sich die Dichthülse dann im Weiteren noch bis zur gegenüberliegenden Axialseite des inneren Lagerrings und bildet zusammen mit einem auf die Außenseite des inneren Lagerrings aufgepressten und von der Dichthülse umschlossenen Dichtring eine die Radlagerung gegen eindringende Verschmutzungen schützende Labyrinthdichtung.
Die Montage des Schrägwälzlagers der erfindungsgemäß ausgebildeten Radlagerung erfolgt dann im Einzelnen derart, dass zunächst die erste Reihe der als Lagerkugeln ausgebildeten Wälzkörper mit ihrem Lagerkäfig in ihre Lauf-
bahn im inneren Lagerring eingesetzt und anschließend der äußere Lagerring auf diese Reihe Lagerkugeln aufgeschoben wird. Danach wird die zweite Reihe der als Kugelrollen ausgebildeten Wälzkörper durch den Abstand zwischen den Lagerringen hindurch mit Hilfe der an diese angeformten Freiraum- und Stützkonturen in ihre Laufbahn eingefüllt, gleichmäßig in Umfangsrichtung verteilt und abschließend der Lagerkäfig auf die Kugelrollen aufgeschnappt und die Dichthülse auf den äußeren Lagerring aufgepresst. Die für eine Radlagerung notwendige Vorspannung für eine spielfreie, steife Lagerung kann dabei dadurch in das Schrägwälzlager eingebracht werden, dass der geringfügig mit einem Untermaß ausgebildete äußere Lagerring vor dem Aufschieben auf die erste Reihe der Wälzkörper erwärmt wird und das Befüllen des Lagers mit den Kugelrollen im somit geweiteten Zustand des äußeren Lagerrings erfolgt, so dass mit dem Abkühlen des äußeren Lagerrings sich die gewünschte Vorspannung im Schrägwälzlager aufbaut. Eine andere Möglichkeit zum Einbringen der notwendigen Vorspannung besteht dagegen darin, dass der maßgenau ausgebildete äußere Lagerring unter Ausnutzung der Elastizität aller Lagerteile nach dem Aufschieben auf die erste Reihe der Wälzkörper derart axial gegen den inneren Lagerring verspannt wird, dass genügend Montageraum zum Einfüllen der Kugelrollen in ihre Laufbahn zur Verfügung steht und durch ein Aufheben der axialen Verspannung des äußeren Lagerring nach der Montage der Kugelrollen die Vorspannung im Schrägwälzlager entsteht.
Zusammenfassend weist die erfindungsgemäß ausgebildete Radlagerung somit gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Radlagerungen den Vorteil auf, dass es durch die Verwendung von Kugelrollen für eine Reihe der Wälzkörper und den damit verbundenen Wegfall eines dritten Lagerrings ohne Einbußen an Tragfähigkeit und Robustheit eine reduzierte Anzahl an Einzelteilen aufweist und sich damit sowie durch den Wegfall des bisher notwendigen Wälznietbundes durch ein geringeres Gewicht und durch einen minimierten axialen Bauraum sowie durch niedrige Herstellungskosten auszeichnet. Dabei versteht es sich, dass die erfindungsgemäß ausgebildete Radlagerung nicht nur auf ein zweireihiges Schrägwälzlager mit einer Reihe als Lagerkugeln und einer Reihe als Kugelrollen ausgebildeten Wälzkörpern beschränkt ist, sondern
selbstverständlich auch anstelle der einen Reihe Lagerkugeln mit einer weiteren Reihe Kugelrollen ausgeführt werden kann. Ebenso ist es denkbar, die eine Reihe Lagerkugeln durch zwei direkt nebeneinander in Tandemanordnung abrollende Reihen Kugelrollen zu ersetzten, die im Durchmesser ihrer Kugel- grundform auch kleiner als der Durchmesser der Lagerkugeln ausgebildet sein können, dafür aber auf einem größeren Teilkreis angeordnet werden, um somit die Steifigkeit und die Tragfähigkeit der Radlagerung noch weiter zu steigern.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäß ausgebildeten Radlagerung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:
Figur 1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäß ausgebildeten Radlagerung;
Figur 2 einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäß ausgebildete
Radlagerung;
Figur 3 eine vergrößerte Darstellung der Einzelheit X der erfindungsgemäß ausgebildeten Radlagerung gemäß Figur 2;
Figur 4 eine perspektivische Teilansicht des inneren Lagerrings der er- findungsgemäß ausgebildeten Radlagerung.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
Aus den Figuren 1 und 2 geht jeweils eine Radlagerung für die nicht angetrie- benen Räder eines Personenkraftfahrzeuges hervor, die im Wesentlichen durch ein zweireihiges Schrägwälzlager 1 gebildet wird. Das Schrägwälzlager 1 weist dabei deutlich sichtbar einen in einer Nabe 2 eines fahrzeugseitigen Befestigungsflansches 3 angeordneten äußeren Lagerring 4 und einen koaxial zu
diesem auf einer Nabe 5 eines radseitigen Befestigungsflansches 6 angeordneten inneren Lagerring 7 auf und ist mit einer Vielzahl in zwei Reihen 8, 9 nebeneinander zwischen diesen Lagerringen 4, 7 angeordneter sowie durch zwei Lagerkäfige 10, 11 in Umfangsrichtung in gleichmäßigen Abständen zu- einander gehaltener Wälzkörper 12, 13 ausgebildet. Diese Wälzkörper 12, 13 rollen in jeweils zwei benachbarten, in die Innenseite 14 des äußeren Lagerrings 4 und in die Außenseite 15 des inneren Lagerrings 7 eingearbeitete ril- lenförmigen Laufbahnen 16, 17 und 18, 19 ab, deren Druckwinkelachsen 20, 21 in O-Anordnung gegeneinander angestellt sind und die axial einseitig durch jeweils eine Schulter 22, 23, 24, 25 begrenzt werden.
Desweiteren ist aus den Figuren 1 und 2 klar erkennbar, dass bei dem dargestellten zweireihigen Schrägwälzlager 1 erfindungsgemäß sowohl der äußere Lagerring 4 als auch der innere Lagerring 7 einteilig ausgebildet und mit ihren Laufbahnen 16, 17 und 18, 19 komplett in die radseitigen bzw. fahrzeugseiti- gen Befestigungsflansche 3, 6 integriert sind und dass die eine Reihe 9 der Wälzkörper 13 als Kugelrollen mit jeweils zwei symmetrisch von einer Kugelgrundform abgeflachten sowie parallel zueinander angeordneten Seitenflächen ausgebildet ist. Diese als Kugelrollen ausgebildeten Wälzkörper 13 sind durch axiales Einführen in den Abstand zwischen den Lagerringen 4, 7 und anschließendes Verkippen in ihre Laufbahnen 17, 19 in das Schrägwälzlager 1 einfüllbar und ermöglichen es somit, das Schrägwälzlager 1 nur noch aus zwei anstelle aus bisher drei Lagerringen herzustellen und dadurch auch den bisher zur Befestigung des separaten Rings im inneren Lagerring 7 vorgesehenen Wälznietbund einzusparen.
Durch die Figuren 2 und 3 wird darüber hinaus deutlich, dass zur Vermeidung eines Verkantens der als Kugelrollen ausgebildeten Wälzkörper 13 mit ihren zum äußeren Lagerring 4 weisenden Seitenflächen an der Innenseite 14 des äußeren Lagerrings 4 sowie zur Vermeidung eines Durchrutschens der Kugelrollen zwischen den Lagerringen 4, 7 in Richtung der Laufbahn 18 für die Reihe 8 der als Lagerkugeln ausgebildeten Wälzkörper 12 an die im äußeren Lagerring 4 und im inneren Lagerring 7 angeordneten Laufbahnen 17, 19 der als
Kugelrollen ausgebildeten Wälzkörper 13 jeweils im Bereich der ihren Schultern 23, 25 gegenüberliegenden axialen Randpartien zusätzliche Freiraum- und Stützkonturen 26, 27 angeformt sind. Die zusätzliche Freiraumkontur 26 ist dabei als an die im äußeren Lagerring 4 angeordnete Laufbahn 17 angeformte, schräg zur benachbarten Axialseite 28 des äußeren Lagerrings 4 verlaufende Ausnehmung 29 ausgebildet, die als Einfüllrampe für die Kugelrollen bei deren Einführen in den Abstand zwischen den Lagerringen 4, 7 bis zwischen die Laufbahnen 17, 19 vorgesehen ist, während die zusätzliche Stützkontur 27 durch einen an die im inneren Lagerring 7 angeordnete Laufbahn 19 angeform- ten und in die Laufbahn 19 mündenden Begrenzungsbord 30 mit einen keilförmigen Querschnitt gebildet wird, der zur Schwenkführung der Kugelrollen bei deren Verkippen in ihre Betriebsstellung in die Laufbahnen 17, 19 beider Lagerringe 4, 7 vorgesehen ist.
Aus den Figuren 3 und 4 geht schließlich noch hervor, dass der Lagerkäfig 11 für die als Kugelrollen ausgebildete Reihe 9 der Wälzkörper 13 als Kunststoff - Schnappkäfig ausgebildet ist, bei dem an einem umlaufenden Käfigring 31 axial einseitig mehrere, zwischen sich an die Kontur der Wälzkörper 13 angepass- te Käfigtaschen 32 bildende Taschenstege 33 angeformt sind. Da die Käfigta- sehen 32 dabei, wie in Figur 3 zu sehen ist, zugleich an den Druckwinkel der als Kugelrollen ausgebildeten Wälzkörper 13 angepasst, also schräg in die Innenseite des Käfigrings 31 eingearbeitet sind, weisen die Taschenstege 33 des Lagerkäfigs 11 somit einen dreieckförmigen Profilquerschnitt auf, durch den ein größtmöglicher Füllgrad des Schrägwälzlagers 1 mit Kugelrollen ge- währleistet ist. Darüber hinaus sind auf der zum äußeren Lagerring 4 weisenden Oberseite des Lagerkäfigs 11 mehrere jeweils senkrecht in die zur Axialseite 28 des äußeren Lagerrings 4 verlaufende Ausnehmung 29 im äußeren Lagerring 4 ragende Fixiernasen 34 angeformt, die zur Lagefixierung des Lagerkäfigs 11 in Wirkverbindung mit einer auf den äußeren Lagerring 4 aufge- setzten Dichthülse 35 vorgesehen sind. Die Fixiernasen 34 weisen dabei eine die Tiefe der Ausnehmung im äußeren Lagerring nutzende Höhe auf und sind auf dem Käfigring 31 derart angeordnet, dass deren nach außen weisende Seitenflächen in einer senkrechten Ebene mit der Axialseite 28 des äußeren
Lagerrings 4 angeordnet sind. Somit kann die auf den äußeren Lagerring 4 aufgesetzte Dichthülse 35 mit ihrer an der Axialseite 28 des äußeren Lagerrings 4 anliegenden Innenseite eine Anlagefläche für die Fixiernasen 34 des Lagerkäfigs 11 bilden, durch die der Lagerkäfig 11 axial im Schrägwälzlager 1 fixiert wird.
Bezugszahlenliste
Schragwalzlager 19 Laufbahn von 9
Nabe 20 Druckwinkelachse von 8
Befestigungsflansch 21 Druckwinkelachse von 9 äußerer Lagerring 22 Schulter an 16
Nabe 23 Schulter an 17
Befestigungsflansch 24 Schulter an 18 innerer Lagerring 25 Schulter an 19
Reihe 26 Freiraumkontur
Reihe 27 Stützkontur
Lagerkäfig von 8 28 Axialseite von 4
Lagerkäfig von 9 29 Ausnehmung in 4
Wälzkörper von 8 30 Begrenzungsbord an 7
Wälzkörper von 9 31 Käfigring von 11
Innenseite von 4 32 Käfigtasche an 11
Außenseite von 7 33 Taschenstege an 11
Laufbahn von 8 34 Fixiernasen
Laufbahn von 9 35 Dichthülse
Laufbahn von 8
Claims
1. Radlagerung für Kraftfahrzeuge, im Wesentlichen bestehend aus einem mehrreihigen Schrägwälzlager (1 ), das einen in einer Nabe (2) eines fahr- zeugseitigen Befestigungsflansches (3) angeordneten oder zumindest teilweise in diesen integrierten äußeren Lagerring (4) und einen koaxial zu diesem auf einer Nabe (5) eines radseitigen Befestigungsflansches (6) angeordneten oder zumindest teilweise in diesen integrierten inneren Lagerring (7) aufweist und mit einer Vielzahl in zumindest zwei Reihen (8, 9) nebeneinander zwi- sehen diesen Lagerringen (4, 7) angeordneter sowie durch zumindest zwei
Lagerkäfige (10, 11 ) in Umfangshchtung in gleichmäßigen Abständen zueinander gehaltener Wälzkörper (12, 13) ausgebildet ist, die in zumindest zwei benachbarten, jeweils in die Innenseite (14) des äußeren Lagerrings (4) und in die Außenseite (15) des inneren Lagerrings (7) eingearbeitete rillenförmi- gen Laufbahnen (16, 17 und 18, 19) abrollen, deren Druckwinkelachsen (20,
21 ) in O-Anordnung gegeneinander angestellt sind und die axial einseitig durch jeweils eine Schulter (22, 23, 24, 25) begrenzt werden, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl der äußere Lagerring (4) als auch der innere Lagerring (7) des Schrägwälzlagers (1 ) einteilig ausgebildet und mit ihren Lauf- bahnen (16, 17 und 18, 19) komplett in die radseitigen bzw. fahrzeugseitigen
Befestigungsflansche (3, 6) integriert sind, wobei zumindest eine Reihe (8 o- der 9) der Wälzkörper (12 oder 13) als Kugelrollen mit jeweils zwei symmetrisch von einer Kugelgrundform abgeflachten sowie parallel zueinander angeordneten Seitenflächen ausgebildet ist, die durch axiales Einführen in den Ab- stand zwischen den Lagerringen (4, 7) und anschließendes Verkippen in ihre
Laufbahnen (17, 19) in das Schrägwälzlager (1 ) einfüllbar sind.
2. Radlagerung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass an die im äußeren Lagerring (4) und im inneren Lagerring (7) angeordneten Laufbahnen (17, 19) der als Kugelrollen ausgebildeten Reihe (9) der Wälzkörper (13) jeweils im Bereich der ihren Schultern (23, 25) gegenüberliegenden axialen
Randpartien die Montage der Kugelrollen erleichternde Freiraum- und Stützkonturen (26, 27) angeformt sind.
3. Radlagerung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass an die im äußeren Lagerring (4) angeordnete Laufbahn (17) der als Kugelrollen ausgebildeten Reihe (9) der Wälzkörper (13) eine schräg zur benachbarten Axialseite (28) des äußeren Lagerrings (4) verlaufende Ausnehmung (29) als montageerleichternde Freiraumkontur (26) angeformt ist, die als Einfüllrampe für die Kugelrollen bei deren Einführen in den Abstand zwischen den Lagerringen (4, 7) bis zwischen die Laufbahnen (17, 19) vorgesehen ist.
4. Radlagerung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass an die im inneren Lagerring (7) angeordnete Laufbahn (19) der als Kugelrollen ausgebildeten Reihe (9) der Wälzkörper (13) ein in die Laufbahn (19) mündender und einen keilförmigen Querschnitt aufweisender Begrenzungsbord (30) als montageerleichternde Stützkontur (27) angeformt ist, der zur Schwenkführung der Kugelrollen bei deren Verkippen in ihre Betriebsstellung in die Laufbahnen (17, 19) beider Lagerringe (4, 7) vorgesehen ist.
5. Radlagerung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerkäfig (11 ) für die als Kugelrollen ausgebildete Reihe (9) der Wälzkörper (13) bevorzugt als Kunststoff-Schnappkäfig ausgebildet ist, bei dem an einem umlaufenden Käfigring (31 ) axial einseitig mehrere, zwischen sich an die
Kontur der Wälzkörper (13) angepasste Käfigtaschen (32) bildende Taschenstege (33) angeformt sind.
6. Radlagerung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass auf der zum äußeren Lagerring (4) weisenden Oberseite des Lagerkäfigs (11 ) mehrere jeweils senkrecht in die zur Axialseite (28) des äußeren Lagerrings (4) verlaufende Ausnehmung (29) im äußeren Lagerring (4) ragende Fixiernasen (34) angeformt sind, die zur Lagefixierung des Lagerkäfigs (11 ) in Wirkverbindung mit einer auf den äußeren Lagerring (4) aufgesetzten Dichthülse (35) vorgesehen sind.
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