DE102004054908B4 - Gelenkaußenteil eines Gleichlaufdrehgelenks für eine Radnaben-Gelenk-Einheit - Google Patents

Gelenkaußenteil eines Gleichlaufdrehgelenks für eine Radnaben-Gelenk-Einheit Download PDF

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Abstract

Gelenkaußenteil eines Gleichlaufdrehgelenks für eine Radnaben-Gleichlauffestgelenk-Einheit, bei welcher eine Radnabe (60, 90) mit einer Durchgangsöffnung (59, 89), die eine innere Wellenverzahnung (54, 84) trägt, mit dem Gelenkaußenteil (46, 76) eines Gleichlaufdrehgelenks (42, 72) verspannt ist, an dem ein Zapfen (53, 83) mit einer äußeren Wellenverzahnung (54, 84) angeformt ist, wobei innere Wellenverzahnung (44, 74) der Durchgangsöffnung (59, 89) und äußere Wellenverzahnung (54, 84) des Zapfens (53, 83) ineinandergreifen, und ein zweireihiges Radlager (43, 73) auf die Radnabe (60, 90) aufgeschoben ist, das einen inneren Lagerring (64, 94) umfaßt, an dem sich eine Stirnfläche (52, 82) des Gelenkaußenteils (46, 76) unmittelbar abstützt, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis aus Zapfendurchmesser an der Zapfenbasis DZ und Zapfenlänge LZ größer 1,15, d. h. DZ/LZ > 1,15, und daß das Verhältnis aus Abstand zwischen Mitte Gelenkaußenteil MG und Zapfenende LGZ einerseits und Zapfenlänge LZ andererseits kleiner 2, 2 ist, d. h. LGZ/LZ < 2,2.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Gelenkaußenteil eines Gleichlaufdrehgelenks zur Verwendung in einer Radnaben-Gleichlauffestgelenk-Einheit, bei welcher eine Radnabe mit einer Durchgangsöffnung, die eine innere Wellenverzahnung trägt, mit dem Gelenkaußenteil eines Gleichlauffestgelenks verspannt ist, an dem ein Zapfen mit einer äußeren Wellenverzahnung angeformt ist, wobei innere Wellenverzahnung der Durchgangsöffnung und äußere Wellenverzahnung des Zapfens ineinandergreifen, und ein zweireihiges Radlager auf die Radnabe aufgeschoben ist, das einen inneren Lagerring umfaßt, an dem sich eine Stirnfläche des Gelenkaußenteils unmittelbar abstützt. Anordnung dieser Art werden an angetriebenen, insbesondere gelenkten Rädern von Kraftfahrzeugen verwendet, wobei am Flansch der Radnabe das Rad sowie gegebenenfalls eine Bremsscheibe angeschraubt werden, während das Gleichlaufdrehgelenk einen integralen Bestandteil einer Antriebswelle (Seitenwelle) bildet, die aus einer Zwischenwelle, einem innenliegenden Verschiebegelenk und dem hier genannten Gleichlauffestgelenk besteht. Die Lageranordnung ist in einem Radträger bzw. Achsschenkel einzusetzen.
  • Bei bekannten Anordnungen der genannten Art geht die Auslegung dahin, das Radlager möglichst klein zu dimensionieren, sowohl aus Kostengründen in Bezug auf das Radlager als auch im Hinblick auf die Baugröße des Radträgers bzw. Achsschenkels. Unter dem genannten Gesichtspunkt wird der Zapfendurchmesser am Gelenkaußenteil auf die benötigte Mindestfestigkeit ausgelegt, wobei der Zapfendurchmesser zugleich den Innendurchmesser der Radnabe und damit indirekt, über die festigkeitsbedingte Wandstärke der Nabe, den inneren Durchmesser des Radlagers bestimmt. Infolge der Elastizität des in dieser Weise ausgelegten Zapfens kommt es bei Drehmomentänderung, insbesondere bei Drehmomentstößen, die durch die Anordnung durchgeleitet werden, zu Relativbewegungen zwischen Gelenkaußenteil und Radlagerinnenring an den wechselseitigen Anschlagflächen. Dies führt zu Geräuschentwicklung und ebenfalls zur Passungskorrosion.
  • Aus der DE 34 30 067 C1 ist eine Gelenkwelle für den Radantrieb in Kraftfahrzeugen mit einem Verschiebe- und einem Festgelenk bekannt. Der Außendurchmesser der Gelenkschulter beträgt das 2,5- bis 10-fache der Länge des Profilzapfens beziehungsweise der Profilnabe. Das Verhältnis der axialen Länge zum Außendurchmesser des Profilzapfens beziehungsweise der Profilnabe ist kleiner als eins und soll im Allgemeinen in einem Bereich von 0,4 bis 0,8 liegen.
  • Aus der DE 203 20 496 U1 ist eine Nabe mit einer drehfesten Verbindung zu einem Außenkeilprofil bekannt. Die Nabe hat ein Durchgangsloch mit einem lichten Innendurchmesser und mehrere Innenkeile, in die der Gelenkzapfen mit entsprechenden Außenkeilen zur Drehmomentübertragung eingreift. Der Kopfkreisduchmesser der Innenkeile ist größer als der lichte Innendurchmesser des Durchgangsloches.
  • Aus der DE 103 38 172 B3 ist eine Radnaben-Drehgelenk-Anordnung bekannt. Die Radnabe hat einen zentralen Durchtritt mit einer flanschseitigen Öffnung mit einem ersten Durchmesser und einer gelenkseitigen Öffnung mit einem zweiten Durchmesser, der größer ist als der erste Durchmesser. Die Länge des Zapfens des Gelenkaußenteils ist kürzer als die Länge des zentralen Durchtritts.
  • Aus der EP 1 125 765 A2 ist eine Radnaben-Drehgelenk-Anordnung mit einem Gelenkaußenteil mit einem Zapfen bekannt, der zur Drehmomenübertragung drehfest in eine Bohrung der Radnabe eingesteckt ist. In einem Ausführungsbeispiel ist eine Ringdichtung zwischen dem Gelenkzapfen und der Radnabe gebildet, so dass die Länge zwischen dem Radflansch und der Gelenkmittelebene kürzer ist als bei einer Ausführungsform mit axialer Dichtung.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein neuartiges Konzept für das Gelenkaußenteil eines Gleichlaufdrehgelenks zur Verwendung in einer Einheit der genannten Art bereitzustellen, das eine höhere Steifigkeit bei kurzer Bauweise sichert und die vorgenannten Nachteile vermeidet. Gemäß der vorliegenden Erfindung liegt die Lösung in einer qualitativ veränderten Dimensionierung des Zapfens des Gelenkaußenteils, der wesentlich kürzer und dicker dargestellt wird. Hiermit kann sich zugleich der Innendurchmesser der Radnabe und damit mittelbar der Innendurchmesser der Radlagerung ändern. Eine vorteilhafte Auswirkung hiervon besteht darin, daß der Mittenabstand zwischen Gleichlauffestgelenk und Radlagerung verringert werden kann.
  • Die obengenannten Relativbewegungen zwischen Gelenkaußenteil und Radlagerinnenring werden vermieden bzw. deutlich verringert. Hierfür ist zum einen der größere Querschnitt des Zapfens und damit die größere Torsionsfestigkeit, zum anderen die größere Wirkfläche der wechselseitigen Abstützung zwischen Gelenkaußenteil und nunmehr größerem Lagerinnenring ursächlich.
  • Die qualitativ geänderte Dimensionierung kann über verschiedene charakteristische Größenverhältnisse definiert werden, die sich von bisher verwendeten Größenverhältnissen qualitativ unterscheiden.
  • Nach einem ersten Lösungsansatz wird festgelegt, daß das Verhältnis aus Zapfendurchmesser an der Zapfenbasis DZ und Zapfenlänge LZ größer 1,15, insbesondere größer 1,7 ist, und daß das Verhältnis aus Abstand zwischen Mitte Gelenkaußenteil MG und Zapfenende LGZ einerseits und Zapfenlänge LZ andererseits kleiner 2,2 ist, insbesondere kleiner 2,0.
  • Bei dieser Ausführung wird ein besonders dreh- und biegesteifer Zapfen erzielt, um auftretende Dreh- und Biegeverformungen gering zu halten, so daß keine bzw. äußerst geringe Relativbewegung zwischen Lagerring und Gelenkanschlagfläche auftreten. Außerdem wird das Gelenk in eine für die Radkinetik günstige Position gebracht.
  • Nach einem ergänzenden zweiten Lösungsansatz ist vorgesehen, daß das Verhältnis aus Durchmesser DA der Stirnfläche und Länge LZ des Zapfens größer 2,0 ist. Hierbei wird insbesondere vorgeschlagen, das Verhältnis aus Durchmesser DA der Stirnfläche und Länge LZ des Zapfens größer 2,5 ist. Damit läßt sich, im Zusammenwirken mit der Schraubenvorspannkraft, das an der Anschlagschulter übertragbare Drehmoment so groß machen, daß damit die Relativbewegung zwischen Lagerring und Gelenkanschlagfläche wirkungsvoller verhindert wird.
  • Ein ergänzender dritter Lösungsansatz geht davon aus, daß das Verhältnis aus Durchmesser DA der Stirnfläche und Zapfendurchmesser DZ des Zapfens kleiner 1,7 ist. Hierbei kann bevorzugt vorgesehen sein, daß das Verhältnis aus Durchmesser DA der Stirnfläche und Zapfendurchmesser DZ kleiner 1,5 ist. Dadurch werden die aufgrund von Verdrehungen in der Verzahnung infolge Drehspiels auftretende Relativbewegungen zwischen Lagerring und Gelenkanschlagfläche reduziert.
  • Mit sämtlichen vorgenannten Definition werden die bekannten Größenverhältnisse von Gelenkaußenteilen der genannten Art verlassen und eine Einheit mit sprunghaft verbesserten Eigenschaften garantiert.
  • Es wird weiter vorgeschlagen, daß der Zapfen eine zentrale Gewindebohrung aufweist, in die eine Schraube zur Verspannung einer Radnabe mit dem Gelenkaußenteil eingedreht ist.
  • Das Gelenkaußenteil kann nach einer ersten Möglichkeit gekrümmte Kugelbahnen für ein Gleichlauffestgelenk, insbesondere ein UF- oder RF-Gelenk, aufweisen. Alternativ hierzu kann das Gelenkaußenteil auch gerade Kugelbahnen für ein Gleichlaufverschiebegelenk, insbesondere ein VL- oder DO-Gelenk, aufweisen.
  • Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Radnaben-Gelenk-Einheit mit einem erfindungsgemäßen Gelenkaußenteil ist im Vergleich mit einer Einheit mit einem Gelenkaußenteil nach dem Stand der Technik in den Zeichnungen dargestellt und wird nachstehend beschrieben.
  • 1 zeigt eine Einheit nach dem Stand der Technik im Längsschnitt unter Angabe allgemeiner Bezugsziffern;
  • 2 zeigt die Einheit nach 1 unter Angabe charakteristischer Kenngrößen;
  • 3 zeigt eine Einheit mit einem erfindungsgemäßen Gelenkaußenteil eines Gleichlauffestgelenks unter Angabe allgemeiner Bezugszeichen;
  • 4 zeigt die Einheit nach 3 unter Angabe charakteristischer Kenngrößen;
  • 5 zeigt ein erfindungsgemäßes Gelenkaußenteil eines Gleichlauffestgelenks als Einzelheit unter Angabe charakteristischer Kenngrößen;
  • 6 zeigt eine Einheit eines erfindungsgemäßen Gelenkaußenteils eines Gleichlaufverschiebegelenks unter Angabe allgemeiner Bezugszeichen;
  • 7 zeigt die Einheit nach 6 unter Angabe charakteristischer Kenngrößen;
  • 8 zeigt ein erfindungsgemäßes Gelenkaußenteil eines Gleichlaufverschiebegelenks als Einzelheit unter Angabe charakteristischer Kenngrößen.
  • In den 1 und 2 ist jeweils eine Radnabeneinheit 11 für ein Antriebsrad eines Kraftfahrzeuges mit einem Gleichlauffestgelenk 12 zur Verbindung mit einer Antriebswelle verbunden. Die Radnabeneinheit 11 umfaßt eine Radnabe 30 und eine Lagereinheit 13, wobei die Lagereinheit 13 auf die Radnabe 30 aufgezogen und zwischen Radnabe 30 und Gleichlauffestgelenk 12 axial verspannt ist. Die Radnabe 30 umfaßt einen Flansch zur Anschraubung eines Rades, an dem auch eine Bremsscheibe angeschraubt werden kann. Die Radnabe 30 weist weiterhin eine Durchgangsöffnung 29 auf, in der von Seiten des Gelenkes her eine innere Wellenverzahnung 14 eingeformt ist. Am Flansch ist eine mittige im wesentlichen radiale Abstützfläche 15 ausgebildet. Das Gleichlauffestgelenk 12 ist nach Art eines UF-Gelenkes ausgebildet und umfaßt ein Gelenkaußenteil 16, ein Gelenkinnenteil 17, drehmomentübertragende Kugeln 18 sowie einen Kugelkäfig 19. Die Kugeln sind in Paaren aus äußeren Kugelbahnen 20 im Gelenkaußenteil und inneren Kugelbahnen 21 im Gelenkinnenteil gehalten und geführt. Am Gelenkaußenteil 16 ist radnabenseitig eine im wesentlichen radiale Stützfläche 22 ausgebildet. Weiterhin ist ein zentraler Zapfen 23 am Gelenkaußenteil angesetzt, der eine äußere Wellenverzahnung 24 trägt, die in die innere Wellenverzahnung 14 der Nabe eingreift. Im Zapfen ist weiterhin eine durchgehende zentrale Gewindebohrung 25 ausgebildet, in die eine Schraube 27 eingedreht ist, die sich mit ihrem Schraubenkopf 28 auf der radialen Abstützfläche 15 der Radnabe 30 abstützt. Das zweireihige Lager 13 umfaßt einen Lageraußenring 31, der in einen Radträger eingesetzt werden kann, und nicht näher bezeichnete äußere Lagerrillen für zwei Reihen von Lagerkugeln 32, 33 ausbildet. Eine erste innere Lagerrille für die Kugelreihe 32 ist unmittelbar in der Radnabe 30 ausgebildet, während eine zweite Kugelrille für die zweite Kugelreihe 33 in einem separaten Lagerinnenring 34 ausgebildet ist. Der Lagerinnenring 34 steht axial über die Radnabe 30 über, so daß die Lageranordnung 13 unter Einwirkung der Stützfläche 22 am Gelenkaußenteil mittels der sich an der Stützfläche 15 abstützenden Schraube 27 vorgespannt werden kann. Die Anordnung nach den 1 und 2 ist auf eine Minimierung des Teilkreisdurchmessers TKD der Radlagerung ausgelegt. Hierbei ist der Zapfen 23 auf seine Mindestfestigkeit ausgelegt und weist bei relativ geringem Zapfendurchmesser DZ eine große Zapfenlänge LZ auf. Hierdurch wächst der Abstand zwischen der konstruktiven Lagermitte ML und der konstruktiven Gelenkmitte MG; dieser Abstand ist mit AGL bezeichnet. In gleicher Weise wächst der ebenfalls eingezeichnete Abstand von der Gelenkmitte bis zum Zapfenende, der mit LGZ bezeichnet ist. Als weitere charakteristische Größe ist in 2 der Teilkreisdurchmesser PCD des Gelenks eingezeichnet. Daneben findet sich noch die Stützlänge LS des Lagers, das eine sogenannte O-Konfiguration aufweist, wobei die Wirklinien der Kugeln auf symmetrischen Konusflächen liegen, die sich zueinander öffnen.
  • In den 3 und 4 ist jeweils eine Radnabeneinheit 41 für ein Antriebsrad eines Kraftfahrzeuges mit einem Gleichlauffestgelenk 42 zur Verbindung mit einer Antriebswelle verbunden. Die Radnabeneinheit 41 umfaßt eine Radnabe 60 und eine Lagereinheit 43, wobei die Lagereinheit 43 auf die Radnabe 60 aufgezogen und zwischen Radnabe 60 und Gleichlauffestgelenk 42 axial verspannt ist. Die Radnabe 60 umfaßt einen Flansch zur Anschraubung eines Rades, an dem auch eine Bremsscheibe angeschraubt werden kann. Die Radnabe 60 weist weiterhin eine Durchgangsöffnung 59 auf, in der von Seiten des Gelenkes her eine innere Wellenverzahnung 44 eingeformt ist. Am Flansch ist eine mittige im wesentlichen radiale Abstützfläche 45 ausgebildet. Das Gleichlauffestgelenk 42 ist nach Art eines UF-Gelenkes ausgebildet und umfaßt ein Gelenkaußenteil 46, ein Gelenkinnenteil 47, drehmomentübertragende Kugeln 48 sowie einen Kugelkäfig 49. Die Kugeln sind in Paaren aus äußeren Kugelbahnen 50 im Gelenkaußenteil und inneren Kugelbahnen 51 im Gelenkinnenteil gehalten und geführt. Am Gelenkaußenteil 46 ist radnabenseitig eine im wesentlichen radiale Stützfläche 52 ausgebildet. Weiterhin ist ein zentraler Zapfen 53 am Gelenkaußenteil angesetzt, der eine äußere Wellenverzahnung 54 trägt, die in die innere Wellenverzahnung 44 der Nabe eingreift. Im Zapfen ist weiterhin eine durchgehende zentrale Gewindebohrung 55 ausgebildet, in die eine Schraube 57 eingedreht ist, die sich mit ihrem Schraubenkopf 58 auf der radialen Abstützfläche 45 der Radnabe 60 abstützt. Die Stützfläche 45 ist hierbei an einer Durchmesserreduzierung 56 der Durchgangsöffnung 43 ausgebildet. Das zweireihige Lager 43 umfaßt einen Lageraußenring 61, der in einen Radträger eingesetzt werden kann, und nicht näher bezeichnete äußere Lagerrillen für zwei Reihen von Lagerkugeln 62, 63 ausbildet. Eine erste innere Lagerrille für die Kugelreihe 62 ist unmittelbar in der Radnabe 41 ausgebildet, während eine zweite Kugelrille für die zweite Kugelreihe 63 in einem separaten Lagerinnenring 64 ausgebildet ist. Der Lagerinnenring 64 steht axial über die Radnabe 41 über, so daß die Lageranordnung 43 unter Einwirkung der Stützfläche 52 am Gelenkaußenteil mittels der sich an der Stützfläche 45 abstützenden Schraube 57 vorgespannt werden kann. Bei einem erfindungsgemäßen Gelenkaußenteil der in den 3 und 4 gezeigten Art ist ein qualitativ größerer Teilkreisdurchmesser TKD der Lageranordnung zugelassen, da zur deutlichen Reduzierung des Abstandes AGL zwischen der Lagermitte ML und der Gelenkmitte MG ein deutlicher qualitativer Zuwachs des Zapfendurchmesser DZ vorgenommen worden ist. Dieser Zuwachs im Zapfendurchmesser DZ erlaubt eine Verkürzung der Zapfenlänge LZ. Hierbei ist der Abstand von der Gelenkmitte bis zum Zapfenende, der mit LGZ bezeichnet ist, gleich groß mit AGL. Auch in 4 sind als weitere Kenngrößen, auf die in der Beschreibung bzw. in den Ansprüchen Bezug genommen wurde, der Teilkreisdurchmesser PCD des Gelenkes sowie die Stützlänge LS der Lageranordnung gezeigt. Auch hier hat die Lagerung eine O-Konfiguration mit Wirklinien der Kugeln, die auf symmetrischen zueinander offenen Konusflächen liegen.
  • Im Vergleich mit einer Anordnung nach den 1 und 2, bei der der Zapfen im Durchmesser minimiert ist und dabei relativ verdrehweich ist, zeigt die Anordnung mit der erfindungsgemäßen Zapfenausführung nach den 3 und 4 einen kurzen dicken und damit verdrehsteifen Zapfen. Die bisher unter wechselndem Drehmoment auftretenden Mikrobewegungen zwischen der Stützfläche am Gelenkaußenteil und der entsprechenden Gegenfläche am separaten Lagerinnenring treten beim erfindungsgemäßen Gelenk nicht mehr auf.
  • In 5 sind an einem erfindungsgemäßen Gelenkaußenteil 46 mit einem Zapfen 53 und einer Stirnfläche bzw. Stützfläche 52 die Kenngrößen LGZ (Abstand Gelenkmitte MG bis Zapfenende), LZ (Zapfenlänge), DA (Durchmesser Stirnfläche) und DZ (Zapfendurchmesser) markiert.
  • In den 6 und 7 ist jeweils eine Radnabeneinheit 71 für ein Antriebsrad eines Kraftfahrzeuges mit einem Gleichlaufverschiebegelenk 72 zur Verbindung mit einer Antriebswelle verbunden, wobei eine Lagereinheit 73 auf die Radnabeneinheit 71 aufgezogen und zwischen Radnabeneinheit 71 und Gleichlaufverschiebegelenk 72 axial verspannt ist. Die Radnabe 90 umfaßt einen Flansch zur Anschraubung eines Rades, an dem auch eine Bremsscheibe angeschraubt werden kann. Die Radnabe 90 weist weiterhin eine Durchgangsöffnung 89 auf, in der von Seiten des Gelenkes her eine innere Wellenverzahnung 74 eingeformt ist. Am Flansch ist eine mittige im wesentlichen radiale Abstützfläche 75 ausgebildet. Das Gleichlaufverschiebegelenk 72 ist nach Art eines VL-Gelenkes ausgebildet und umfaßt ein Gelenkaußenteil 76, ein Gelenkinnenteil 77, drehmomentübertragende Kugeln 78 sowie einen Kugelkäfig 79. Die Kugeln sind in Paaren aus äußeren Kugelbahnen 80 im Gelenkaußenteil und inneren Kugelbahnen 81 im Gelenkinnenteil gehalten und geführt. Am Gelenkaußenteil 76 ist radnabenseitig eine im wesentlichen radiale Stützfläche 82 ausgebildet. Weiterhin ist ein zentraler Zapfen 83 am Gelenkaußenteil angesetzt, der eine äußere Wellenverzahnung 84 trägt, die in die innere Wellenverzahnung 74 der Nabe eingreift. Im Zapfen ist weiterhin eine durchgehende zentrale Gewindebohrung 85 ausgebildet, in die eine Schraube 87 eingedreht ist, die sich mit ihrem Schraubenkopf 88 auf der radialen Abstützfläche 75 der Radnabe 90 abstützt. Die Stützfläche 75 ist hierbei an einer Durchmesserreduzierung 86 der Durchgangsöffnung 89 ausgebildet. Das zweireihige Lager 73 umfaßt einen Lageraußenring 91, der in einen Radträger eingesetzt werden kann, und nicht näher bezeichnete äußere Lagerrillen für zwei Reihen von Lagerkugeln 92, 93 ausbildet. Eine erste innere Lagerrille für die Kugelreihe 92 ist in einem Lagerinnenring 94 ausgebildet, während eine zweite Kugelrille für die zweite Kugelreihe 93 in einem Lagerinnenring 95 ausgebildet ist. Der Lagerinnenring 94 steht axial über die Radnabe 90 über, so daß die Lageranordnung 73 unter Einwirkung der Stützfläche 82 am Gelenkaußenteil mittels der sich an der Stützfläche 75 abstützenden Schraube 87 vorgespannt werden kann. Bei einem erfindungsgemäßen Gelenk der in den 5 und 6 gezeigten Art ist ein qualitativ größerer Teilkreisdurchmesser TKD der Lageranordnung zugelassen, da zur deutlichen Reduzierung des Abstandes AGL zwischen der Lagermitte ML und der Gelenkmitte MG ein deutlicher qualitativer Zuwachs des Zapfendurchmesser DZ vorgenommen worden ist. Dieser Zuwachs im Zapfendurchmesser DZ erlaubt eine Verkürzung der Zapfenlänge LZ. Auch in 8 sind als weitere Kenngrößen, auf die in der Beschreibung bzw. in den Ansprüchen Bezug genommen wurde, der Teilkreisdurchmesser PCD des Gelenkes sowie die Stützlänge LS der Lageranordnung gezeigt. Ebenfalls sind die Dehnlänge LDEHN der Schraube und die ringförmige Querschnittsfläche AE der Radnabe unter den separaten Lagerinnenringen bezeichnet. Die Gelenkmitte MG liegt mittig zwischen dem nach beiden Seiten davon angetragenen halben Verschiebeweg VS/2. Auch hier hat die Lagerung eine O-Konfiguration mit Wirklinien der Kugeln, die auf symmetrischen zueinander offenen Konusflächen liegen.
  • Im Vergleich mit einer Anordnung nach den 1 und 2, bei der der Zapfen im Durchmesser minimiert ist und dabei relativ verdrehweich ist, zeigt die erfindungsgemäße Anordnung nach den 6 und 7 einen kurzen dicken und damit verdrehsteifen Zapfen. Die bisher unter wechselndem Drehmoment auftretenden Mikrobewegungen zwischen der Stützfläche am Gelenkaußenteil und der entsprechenden Gegenfläche am separaten Lagerinnenring treten beim erfindungsgemäßen Gelenk nicht mehr auf.
  • In 8 sind an einem erfindungsgemäßen Gelenkaußenteil 76 mit einem Zapfen 83 und einer Stirnfläche bzw. Stützfläche 82 die Kenngrößen LGZ (Abstand Gelenkmitte MG bis Zapfenende), LZ (Zapfenlänge), DA (Durchmesser Stirnfläche) und DZ (Zapfendurchmesser) markiert. Weiterhin ist der Verschiebeweg VS gezeigt, dessen axiale Mitte die Gelenkmitte MG definiert.
  • Bezugszeichenliste
  • 11, 41, 71
    Radnabeneinheit
    12, 42, 72
    Gleichlaufdrehgelenk
    13, 43, 73
    Radlagerung
    14, 44, 74
    innere Wellenverzahnung
    15, 45, 75
    Stützfläche (Radnabe)
    16, 46, 76
    Gelenkaußenteil
    17, 47, 77
    Gelenkinnenteil
    18, 48, 78
    Kugel
    19, 49, 79
    Kugelkäfig
    20, 50, 80
    Kugelbahn außen
    21, 51, 81
    Kugelbahn innen
    22, 52, 82
    Stützfläche (Gelenkaußenteil)
    23, 53, 83
    Zapfen
    24, 54, 84
    äußere Wellenverzahnung
    25, 55, 85
    Gewindebohrung
    56, 86
    Durchmesserreduzierung
    27, 57, 87
    Schraube
    28, 58, 88
    Schraubenkopf
    29, 59, 89
    Durchgangsöffnung
    30, 60, 90
    Radnabe
    31, 61, 91
    äußerer Lagerring
    32, 62, 92
    Kugelreihe
    33, 63, 93
    Kugelreihe
    34, 64, 94
    innerer Lagerring
    95
    innerer Lagerring
    TKD
    Teilkreisdurchmesser Lager
    DZ
    Zapfendurchmesser
    LZ
    Zapfenlänge
    ML
    Lagermitte
    MG
    Gelenkmitte
    AGL
    Abstand Lagermitte-Gelenkmitte
    LGZ
    Abstand Gelenkmitte-Zapfenende
    PCD
    Teilkreisdurchmesser Gelenk
    LS
    Stützlänge Lagerung
    VS
    Verschiebeweg
    AE
    Querschnittsfläche Radnabe
    LDEHN
    Dehnlänge Schraubenschaft

Claims (8)

  1. Gelenkaußenteil eines Gleichlaufdrehgelenks für eine Radnaben-Gleichlauffestgelenk-Einheit, bei welcher eine Radnabe (60, 90) mit einer Durchgangsöffnung (59, 89), die eine innere Wellenverzahnung (54, 84) trägt, mit dem Gelenkaußenteil (46, 76) eines Gleichlaufdrehgelenks (42, 72) verspannt ist, an dem ein Zapfen (53, 83) mit einer äußeren Wellenverzahnung (54, 84) angeformt ist, wobei innere Wellenverzahnung (44, 74) der Durchgangsöffnung (59, 89) und äußere Wellenverzahnung (54, 84) des Zapfens (53, 83) ineinandergreifen, und ein zweireihiges Radlager (43, 73) auf die Radnabe (60, 90) aufgeschoben ist, das einen inneren Lagerring (64, 94) umfaßt, an dem sich eine Stirnfläche (52, 82) des Gelenkaußenteils (46, 76) unmittelbar abstützt, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis aus Zapfendurchmesser an der Zapfenbasis DZ und Zapfenlänge LZ größer 1,15, d. h. DZ/LZ > 1,15, und daß das Verhältnis aus Abstand zwischen Mitte Gelenkaußenteil MG und Zapfenende LGZ einerseits und Zapfenlänge LZ andererseits kleiner 2, 2 ist, d. h. LGZ/LZ < 2,2.
  2. Gelenkaußenteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis aus Abstand zwischen Mitte Gelenkaußenteil MG und Zapfenende LGZ einerseits und Zapfenlänge LZ andererseits kleiner 2,0 ist, d. h. LGZ/LZ < 2,0.
  3. Gelenkaußenteil nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zapfen (53) eine zentrale Gewindebohrung (55) aufweist, in die eine Schraube (57) zur Verspannung der Radnabe (41) mit dem Gelenkaußenteil (46) eindrehbar ist.
  4. Gelenkaußenteil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die wirksame Verzahnungslänge des Zapfens im wesentlichen der Zapfenlänge LZ entspricht.
  5. Gelenkaußenteil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß es gekrümmte Kugelbahnen für ein Gleichlauffestgelenk aufweist.
  6. Gelenkaußenteil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß es gerade Kugelbahnen für ein Gleichlaufverschiebegelenk aufweist.
  7. Gelenkaußenteil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis aus Durchmesser DA der Stirnfläche (52) und Länge LZ des Zapfens (53) größer 1,8 ist, d. h. DA/LZ > 1,8.
  8. Gelenkaußenteil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis aus Durchmesser DA der Stirnfläche (52) und Zapfendurchmesser DZ des Zapfens (53) kleiner 1,7 ist, d. h. DA/DZ < 1,7.
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JP2007540516A JP4922179B2 (ja) 2004-11-12 2005-10-14 ホイールハブ・ジョイントユニットに用いられる等速ジョイントのジョイント外側部材
FR0511439A FR2878008B1 (fr) 2004-11-12 2005-11-10 Partie de joint exterieure d'un joint homocinetique pour unite a moyen de roue et joint

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Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006030682A1 (de) * 2006-07-04 2008-01-17 Schaeffler Kg Radnaben-Gelenk-Einheit
DE102006034038B4 (de) 2006-07-24 2008-08-14 Gkn Driveline Deutschland Gmbh Radnaben-Drehgelenk-Anordnung mit Sicherungsring zur axialen Abstützung der Verspannung
JP5236201B2 (ja) * 2007-04-12 2013-07-17 Ntn株式会社 後輪用アクスルモジュール
JP5117128B2 (ja) * 2007-07-02 2013-01-09 Ntn株式会社 車輪用軸受装置
US8616779B2 (en) * 2010-11-29 2013-12-31 Honda Motor Co., Ltd. Shortened driveshaft stem
CN102815530A (zh) * 2011-06-07 2012-12-12 上海振好机械有限公司 螺杆工件复合垫片之料件排料构造
DE102012105958A1 (de) * 2012-07-04 2014-01-23 Thyssenkrupp Steel Europe Ag Verfahren zur Herstellung eines Verbindungselements zur Übertragung von Drehbewegungen
ITTO20130027A1 (it) * 2013-01-11 2014-07-12 Skf Ab Unità mozzo di peso leggero con anelli di cuscinetto integrati, e procedimenti per la sua fabbricazione
ITTO20130023A1 (it) * 2013-01-11 2014-07-12 Skf Ab Unità mozzo di peso leggero con anelli di cuscinetto integrati, e procedimento per la sua fabbricazione
WO2014182307A1 (en) 2013-05-10 2014-11-13 Roller Bearing Company Of America, Inc. Double row preloaded ball bearing with spacer balls
US9841058B2 (en) * 2015-04-29 2017-12-12 Aktiebolaget Skf Assembly procedure of a bearing unit—hub flange
US9903417B2 (en) * 2015-04-29 2018-02-27 Aktiebolaget Skf Assembly procedure of a bearing unit—HUB flange
US9897138B2 (en) * 2015-04-29 2018-02-20 Aktiebolaget Skf Method for preloading a hub bearing unit
ITUA20162312A1 (it) * 2016-04-05 2017-10-05 Skf Ab Gruppo cuscinetto-mozzo con mozzo-rotore.
KR102075139B1 (ko) * 2018-05-14 2020-02-10 현대자동차(주) 허브 일체형 등속조인트
KR102139697B1 (ko) * 2018-10-26 2020-07-30 현대위아 주식회사 등속조인트용 연결장치

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3430067C1 (de) * 1984-08-16 1989-04-06 Löhr & Bromkamp GmbH, 6050 Offenbach Gelenkwelle
EP1125765A2 (de) * 2000-02-16 2001-08-22 Nsk Ltd Vorrichtung für Antriebsrad eines Motorfahrzeuges
DE10335342A1 (de) * 2002-08-05 2004-03-18 Ntn Corp. Lagervorrichtung für ein Antriebsrad eines Kraftfahrzeugs
DE20320496U1 (de) * 2003-12-16 2004-10-07 Fag Kugelfischer Ag Nabe
DE10338172B3 (de) * 2003-08-20 2005-06-23 Gkn Driveline Deutschland Gmbh Radnaben-Drehgelenk-Anordnung

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2113185U (zh) * 1992-02-15 1992-08-19 山西省阳泉市交通机械厂 全挂车轮毂
CN1161285A (zh) * 1996-04-03 1997-10-08 Skf工业贸易和发展有限公司 轻型轮毂组件
EP2030807B1 (de) 2000-09-20 2012-08-08 NTN Corporation Radlagervorrichtung
DE102005054284B4 (de) * 2005-11-11 2009-02-05 Gkn Driveline Deutschland Gmbh Gleichlaufgelenk-Radnaben-Anordnung mit Hohlanbindung

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3430067C1 (de) * 1984-08-16 1989-04-06 Löhr & Bromkamp GmbH, 6050 Offenbach Gelenkwelle
EP1125765A2 (de) * 2000-02-16 2001-08-22 Nsk Ltd Vorrichtung für Antriebsrad eines Motorfahrzeuges
DE10335342A1 (de) * 2002-08-05 2004-03-18 Ntn Corp. Lagervorrichtung für ein Antriebsrad eines Kraftfahrzeugs
DE10338172B3 (de) * 2003-08-20 2005-06-23 Gkn Driveline Deutschland Gmbh Radnaben-Drehgelenk-Anordnung
DE20320496U1 (de) * 2003-12-16 2004-10-07 Fag Kugelfischer Ag Nabe

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