DE102008029253A1 - Wheel bearing unit for vehicle i.e. heavy passenger car, has synchronization rotary joints and two rows of rolling bodies, where ratio of distance between rolling bodies to teeth outer diameter of front teeth is in specific range - Google Patents

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Abstract

The bearing unit (10) has synchronization rotary joints (11) which are screwed with each other by front teeth (6) in a form-fit manner, and two rows of rolling bodies (2, 3). The ratio of distance (AB) between the rolling bodies to the teeth outer diameter (DV) of the front teeth is in the range of 0.15-0.6. The ratio of distance (AV) between a wheel bearing center and a tooth base level (ZBE) of the front teeth to the distance between the rolling bodies is in the range of 1.2-2.5. The unit is bolted with a joint bell (9) of the rotary joints.

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die Erfindung betrifft eine Radlagereinheit mit einem Gleichlaufdrehgelenk, die beide miteinander mittels formschlüssig ineinandergreifenden Stirnverzahnungen verschraubbar sind, wobei die Radlagereinheit mindestens zwei Wälzkörperreihen aufweist.The The invention relates to a wheel bearing unit with a constant velocity universal joint, the two together by means of interlocking interlocking Spur gears are screwed, wherein the wheel bearing unit Has at least two rows of rolling elements.

Stand der TechnikState of the art

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

Eine derartige Radlagereinheit hat sich in der Vergangenheit im Vergleich zu innenverzahnten Radlagereinheiten behaupten können, da die Installation einer Radlagereinheit mit Stirnverzahnungen einfacher zu bewerkstelligen ist, zumal an die Genauigkeit der Struktur der Stirnverzahnungen weniger hohe Anforderungen gestellt werden, als an die Struktur der Längsverzah nungen, die axial innen in die Radnabe eingepasst werden müssen und ein zu großes Spiel der Welle zu einem unerwünscht hohen Beugewinkel derselben führen kann.A Such wheel bearing unit has been compared in the past can claim to internally toothed wheel bearing units because the installation of a wheel bearing unit with serrations easier is to accomplish, particularly on the accuracy of the structure of the Spur gears are made less stringent than to the structure of the Längsverzah calculations, the axially inside must be fitted in the hub and a too large Play the wave to an undesirably high bending angle can lead the same.

Die Verbindungen zwischen der Radnabe und dem Antriebselement mittels der Stirnverzahnung ist bauraumsparend und lässt die Übertragung von relativ hohen Momenten zu, denen jedoch aufgrund der Abmessungen von Radlageranordnungen, insbesondere hinsichtlich der Lagersteifigkeit, Grenzen gesetzt sind. Umso mehr hat man sich in der Vergangenheit besonders um vorteilhafte Geometrien bei stirnverzahnten, aber auch innenverzahnten Radlagereinheiten bemüht.The Connections between the wheel hub and the drive element by means of The spur gear is space-saving and allows the transmission of relatively high moments, but due to the dimensions of wheel bearing arrangements, in particular with regard to the bearing stiffness, Limits are set. The more you have in the past especially with advantageous geometries in front-toothed, but also tried and tested internal geared wheel bearing units.

Aus DE 10 2005 036 674 A1 ist eine Radlagereinheit bekannt, die eine Innenverzahnung aufweist und eine vorteilhafte Baugeometrie angibt, indem das Verhältnis eines Durchmessers eines Kopfkreises der Innenverzahnung zur Lagerbreite des Außenteils optimiert wird.Out DE 10 2005 036 674 A1 a wheel bearing unit is known which has an internal toothing and indicates an advantageous construction geometry by the ratio of a diameter of a top circle of the internal toothing is optimized to the bearing width of the outer part.

Bei innenverzahnten Radlagereinheiten stellt sich insbesondere das relativ hohe Gewicht der Einheit als problematisch heraus. Demgegenüber stellt die stirnverzahnte Radlagereinheit eine technische Verbesserung dar, wobei sich dennoch Probleme hinsichtlich der Lagersteifigkeit und der Einflüsse, die durch Belastungen während des Betriebszustandes eines Fahrzeuges auf die Radlagereinheit wirken, ergeben können.at internally toothed wheel bearing units turns in particular the relative high weight of the unit as problematic out. In contrast, provides the front-toothed wheel bearing unit a technical improvement Nevertheless, there are problems with respect to the bearing stiffness and the influences caused by strains during the operating state of a vehicle act on the wheel bearing unit, can result.

Aus DE 10 2005 0 36 659 A1 ist eine Radlageranordnung mit Stirnverzahnung bekannt, die zur Erzielung einer relativ hohen Lagersteifigkeit ein besonderes Verhältnis von Durchmesser eines Verzahnungsteilkreises der Radlageranordnungsseitigen Stirnverzahnungen zu Wälzkörperreihenabstand vorschlägt.Out DE 10 2005 0 36 659 A1 a wheel bearing arrangement with spur toothing is known, which proposes to achieve a relatively high bearing stiffness a special ratio of the diameter of a tooth pitch circle of the wheel bearing arrangement side spur gears to Wälzkörperreihenabstand.

Die Lagersteifigkeit ist der Widerstand, den die Radlagereinheit gegen durch Belastungen hervorgerufene elastische Auslenkungen aufbringt. Aus der Lagersteifigkeit resultiert eine Kippsteifigkeit, die sich aus dem Verhältnis von Momenten aus Belastungen zu dem Kippwinkel im Radlager, zum Beispiel in Nm, ergibt. Diese ist umso geringer, umso mehr das Radlager bei Belastungen verkippt, d. h. umso größer der Kippwinkel bei gleicher Belastung ist.The Bearing stiffness is the resistance that the wheel bearing unit against Applied by loads applied elastic deflections. From the bearing stiffness results in a tilting stiffness, which is from the ratio of moments from strains to the Tilt angle in the wheel bearing, for example in Nm, yields. This is all the more lower, the more the wheel bearing tilts under load, d. H. the greater the tilt angle with the same load is.

Die Belastungen während des Fahrzeugbetriebes sind die Belastungen, die im wesentlichen im Betriebszustand auf ein Fahrzeugrad und die dazugehörige Radaufhängung wirken. Je geringer die Lagersteifigkeit, umso mehr bewirken die Belastungen Verkippungen des Radsystems, die sich nachteilig auf das Fahrverhalten des Fahrzeuges, insbesondere bei Kurvenfahrt, auswirken.The Loads during vehicle operation are the loads, which essentially in the operating state on a vehicle and the associated suspension act. The lower the bearing stiffness, the more the loads cause tilting of the wheel system, which adversely affects the handling of the vehicle, especially when cornering.

Aufgabenstellungtask

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Die Aufgabe der Erfindung ist daher eine gewichtsreduzierte Radlagereinheit anzugeben, die gleichzeitig eine hohe Lagersteifigkeit aufweist und hohe Antreibsmomente aufnehmen kann.The The object of the invention is therefore a weight-reduced wheel bearing unit be given, which also has a high bearing stiffness and can absorb high driving torques.

Die Aufgabe wird durch eine Radlagereinheit der eingangsgenannten Art dadurch gelöst, dass ein Verhältnis eines Abstandes (AB) der Wälzkörperreihen zu einem Verzahnungsaußendurchmesser (DV) der Stirnverzahnungen größer als 0,15 und kleiner als 0,6 ist.The Task is by a wheel bearing unit of the type mentioned solved by having a ratio of a distance (AB) of the Wälzkörperreihen to a Verzahnungsaußendurchmesser (DV) of the serrations greater than 0.15 and is less than 0.6.

Die erfindungsgemäße Radlagereinheit weist wenigstens zwei Wälzkörperreihen zur Lagerung einer durch ein Antriebselement antreibbaren Radnabe auf. Die Radnabe ist mit dem Gleichlaufdrehgelenk zur Übertragung des Antriebsmomentes verbunden; die Radnabe und die Gelenkglocke des Gleichlaufdrehgelenks greifen mittels einer Paarung von miteinander korrespondierenden Stirnverzahnungen formschlüssig ineinander.The Inventive wheel bearing unit has at least two rows of rolling elements for the storage of a a drive element drivable hub on. The wheel hub is with connected to the constant velocity universal joint for transmitting the drive torque; engage the wheel hub and the joint bell of the constant velocity joint by means of a pairing of mutually corresponding serrations positively in one another.

Erfindungsgemäß liegt das Verhältnis des Wälzkörperreihenabstands (AB) der Radlagereinheit zum Verzahnungsaußendurchmesser (DV) zwischen 0,15 und 0,6, d. h. 0,15 < AB/DV < 0,6. According to the invention, the ratio of the Wälzkörperreihenabstands (AB) of the wheel bearing unit to the external tooth diameter (DV) between 0.15 and 0.6, ie 0.15 <AB / DV <0.6.

Dabei seien unter dem Reihenabstands (AB) der wenigstens zwei Reihen Wälzkörpern der mit der Rotationsachse der Radlageranordnungen gleichgerichtete axiale Abstand zwischen den Zentren der Wälzkörper der wenigstens zwei Wälzkörperreihen verstanden.Here are below the row spacing (AB) of the at least two rows of rolling elements of the aligned with the axis of rotation of the wheel bearing arrangements axial distance between the centers of the rolling elements of at least two rows of rolling elements Understood.

Der Verzahnungsaußendurchmesser (DV) bezeichnet den Abstand zweier radial außen liegender Flächen zweier gegenüberliegender Zähne der Stirnverzahnung – oder anders ausgedrückt – der Verzahnungsaußendurchmesser (DV) ist der Durchmesser eines gedachten Kreises, durch die die am weitesten radial außen liegenden Zähne radial außen umgriffen sind.Of the External gear diameter (DV) refers to the distance two radially outer surfaces of two opposing Teeth of the spur toothing - or in other words - the external tooth diameter (DV) is the diameter of an imaginary circle through which the radially outermost teeth radially are encompassed outside.

Vorteilhaft ist, dass durch die Festlegung des Verhältnisses AB/DV eine Drehmomentübertragungsbegrenzung durch den Wälzkörperreihenabstand (AB) des Radlagers wirksam verhindert werden kann. In der Regel definiert die durch die Radlagereinheit zu tragende Last die Dimensionierung des Reihenabstands (AB), womit auch die axiale Ausdehnung der Lagerung festgelegt wird. Die Drehmomentübertragung über die Stirnverzahnung ist hiervon jedoch nicht betroffen, womit die Wahl des maximal zu übertragenden Drehmomentes nicht mit der Frage der maximal zu tragenden Last gekoppelt ist, beziehungsweise für die Dimensionierung der Lagerung größere Spielräume verbleiben, Bauraum für andere Komponenten zur Verfügung steht oder schlicht eine Gewichtseinsparung vorgenommen werden kann.Advantageous is that by setting the ratio AB / DV a torque transmission limit by the Wälzkörperreihenabstand (AB) of the wheel bearing can be effectively prevented. Usually defines the load to be borne by the wheel bearing unit sizing the row spacing (AB), which also the axial extent of storage is determined. The torque transmission via However, the spur toothing is not affected by this, bringing the Choice of the maximum torque to be transmitted not with the question of the maximum load to be carried is coupled, respectively for sizing the storage larger Clearances remain, space for other components is available or simply a weight saving can be made.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform liegt das Verhältnis von Abstand (AV) einer Radlagermitte zur Zahnbasisebene (ZBE) der Stirnverzahnungen zum Abstand (AB) der Wälzkörperreihen zwischen 1,2 und 2,5; 1,2 < AV/AB < 2,5. In an advantageous embodiment, the ratio of the distance (AV) of a Radlagermitte tooth base plane (ZBE) of the serrations to the distance (AB) of the Wälzkörperreihen between 1.2 and 2.5; 1.2 <AV / AB <2.5.

Damit befindet sich die Lagermitte in einer Nähe an der Momentübertragungsstelle, das heißt in der Nähe der Stirnverzahnung, dass damit die Verwindungssteifigkeit (auch Torsionssteifigkeit) deutlich ansteigt. Ferner können durch die unmittelbare Nähe der Lagermitte und der Momentübertragungsstelle so genannte Mikrobewegungen wirksam unterbunden werden, die bei Radlagereinheiten regelmäßig zu Problemen führen. Damit wird eine erhöhte Geräuschentwicklung und damit auch ein höherer Verschleiß an der Radlagereinheit wirksam vermieden.In order to if the center of the bearing is close to the momentum transfer point, that is close to the spur gearing that so that the torsional rigidity (also torsional rigidity) increases significantly. Furthermore, due to the immediate proximity of the Warehouse center and the momentum transfer so-called Micro movements are effectively prevented, the wheel bearing units regularly cause problems. In order to is an increased noise and thus also a higher wear on the wheel bearing unit effectively avoided.

Unter der Zahnbasisebene (ZBE) wird eine zur Rotationsachse radial angeordnete Ebene verstanden, die die Zähne der Stirnverzahnungen im Wesentlichen mittig teilt.Under the tooth base plane (ZBE) is arranged radially to the axis of rotation Level understood that the teeth of the serrations in essence divides in the middle.

Die Lagermitte wird als der Punkt auf der Rotationsachse definiert, der zu den beiden radialen Ebenen, in denen die Zentren der Wälzkörper angeordnet sind, den gleichen Abstand aufweist.The Bearing center is defined as the point on the axis of rotation, to the two radial planes in which the centers of the rolling elements are arranged, the same distance.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist ein Verhältnis eines Abstandes (AG) von der Zahnbasisebene (ZBE) zur Gelenkmitte zum Reihenabstands (AB) größer oder gleich 1; AG/AB ≥ 1. In a further advantageous embodiment, a ratio of a distance (AG) from the tooth base plane (ZBE) to the center of the joint to the row spacing (AB) is greater than or equal to 1; AG / AB ≥ 1.

Der Abstand (AG) ist die Entfernung von der Radialebene, die durch die Zentren der Wälzkörper des Gleichlaufgelenkes definiert wird und der bereits weiter oben definierten Zahnbasisebene (ZBE).Of the Distance (AG) is the distance from the radial plane passing through the Centers of the rolling elements of the constant velocity joint and the tooth base level already defined above (ZBE).

Vorzugsweise liegt das Verhältnis jedoch unweit von AG/AB = 1 entfernt, zumal damit aufgrund der Nähe des Gleichlaufgelenkes zur Momentenü bertragung, beziehungsweise der Stirnverzahnungen, eine Hebelwirkung vermieden wird, die im schlimmsten Fall zu einer Verschlechterung (Erhöhung) des Beugewinkels beitragen kann. Insgesamt wird hierdurch eine höhere Kompaktheit und auch ein geringerer Materialaufwand möglich.Preferably however, the ratio is not far from AG / AB = 1, especially because of the proximity of the constant velocity joint to Torque transmission, or the serration, Leverage is avoided, which in the worst case to a Deterioration (increase) contribute to the flexion angle can. Overall, this results in a higher compactness and also a lower cost of materials possible.

Eine vorteilhafte Ausführungsform weist ein Verhältnis des Abstandes (AB) der Wälzkörperreihen zur Zahnbreite (ZB) der Stirnverzahnungen auf, das größer oder gleich 1 ist; AB/ZB ≥ 1. An advantageous embodiment has a ratio of the distance (AB) of the rows of rolling elements to the tooth width (ZB) of the spur gears, which is greater than or equal to 1; AB / ZB ≥ 1.

Die Zahnbreite (ZB) beschreibt den Abstand auf Höhe des Zahnfußes zwischen der radial äußeren Begrenzungsfläche und der radial inneren Begrenzungsfläche des jeweiligen Zahnes. Der Zahnfuß ist durch die Grenze (Konturlinie) beschrieben, an der der Zahn aus dem Material des Bauteiles, an dem die Verzahnung ausgebildet ist, hervorgeht beziehungsweise in dieses übergeht.The Tooth width (ZB) describes the distance at the level of the tooth root between the radially outer boundary surface and the radially inner boundary surface of the respective Tooth. The tooth root is through the border (contour line) described on the tooth of the material of the component, on the toothing is formed, emerges or in this goes over.

Bei großer Nutzlast sind auch höhere Drehmomente über die Stirnverzahnung übertragbar. Folglich scheint es nahezuliegen, dass bei großem Wälzlagerreihenabstand (AB) auch eine große Zahnbreite (ZB) erforderlich sei. Es zeigt sich jedoch nach zahlreichen Verbesserungsbemühungen, dass eine Erhöhung der Nutzlast nicht notwendigerweise zu einer größeren Zahnbreite ZB führen muss.at large payload are also higher torques over the spur gearing transferable. Consequently, it seems obvious that with large rolling bearing row spacing (AB) too a large tooth width (ZB) is required. It appears However, after numerous improvement efforts, that's an increase the payload does not necessarily become larger Tooth width ZB must lead.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist das Verhältnis eines kleinsten Durchmessers (BR) der Radnabe zum Abstand (AB) der Wälzkörperreihen größer als 0,5 und kleiner als 2; 0,5 < BR/AB < 2. In an advantageous embodiment, the ratio of a smallest diameter (BR) of the wheel hub to the distance (AB) of the rows of rolling elements is greater than 0.5 and less than 2; 0.5 <BR / AB <2.

Dies zeigt, dass der Innendurchmeser der Radnabe nicht unbedingt mit der Last skaliert weden muss. Es bleibt ein gewisser Bauraum übrig, um die Radlagereinheit strukturell (nicht allein über die Materialsteifigkeit selbst) abzusichern.This shows that the inner diameter of the wheel hub not necessarily with the load must be scaled. There is a certain amount of space left, around the wheel bearing unit structurally (not just over the Material rigidity itself).

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist das Verhältnis des Abstandes (AB) der Wälzkörperreihen zu einem Gewindedurchmesser (GD) der Schraube größer als 0,8 und kleiner als 2; 0,8 < AB/GD < 2. In an advantageous embodiment, the ratio of the distance (AB) of the rolling elements rows to a thread diameter (GD) of the screw greater than 0.8 and less than 2; 0.8 <AB / GD <2.

Durch die entsprechende Wahl des genannten Verhältnisses werden Mikrobewegungen der Befestigungsteile zur Verschraubung von Radlagereinheit und Gleichlaufdrehgelenk, die durch die ständige Rotation der Wälzkörper beim Betrieb und die entsprechende Schwingungsübertragung entstehen, wirksam unterbunden. Alternativ wird die Schwingungsenergie über die Befestigungsteile, wie z. B. die Schraube zur Verschraubung von Radlagereinheit und Gleichlaufdrehgelenk, weitergeleitet oder von diesen weggeleitet, so dass keine nachteilige Mikrobewegung eintreten kann.By the appropriate choice of said ratio Micro-movements of the fasteners for bolting wheel bearing unit and constant velocity joint caused by the constant rotation the rolling elements during operation and the corresponding Vibrational transmission arise effectively prevented. Alternatively, the vibration energy is transmitted through the fasteners, such as B. the screw for bolting of wheel bearing unit and Constant rotation joint, forwarded or led away from these, so that no adverse micro-movement can occur.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist das Verhältnis des Abstandes (AB) der Wälzkörperreihen zu einem Durchmesser eines Gelenkteilkreises (TKG) von Wälzkörpern des Gleichlaufdrehgelenkes größer als 0,2 und kleiner als 0,7; 0,2 < AB/TKG < 0,7. In an advantageous embodiment, the ratio of the distance (AB) of the rows of rolling elements to a diameter of a joint pitch circle (TKG) of rolling elements of the constant velocity joint is greater than 0.2 and less than 0.7; 0.2 <AB / TKG <0.7.

Das genannte Verhältnis ist einer Torsionssteifigkeit einträglich, zumal die relative Position der Lagermittelpunkte zueinander kleingehalten werden kann. Ein kleinerer Abstand (AB) der Wälzkörperreihen des Radlagers beziehungsweise einen kleineren Gelenkteilkreis (TKG) von Wälzkörpern des Gleichlaufgelenkes erzielen jeweils für sich eine gewisse Nähe des jeweiligen Lagers zum dem Bereich der Stirnverzahnungen und sind per se der Torsionssteifigkeit einträglich. Jedoch kann die Wahl des jeweiligen Abstan des nicht unabhängig von der Wahl des anderen erfolgen, da die mögliche Lagerlast nicht zur Drehmomentübertragfähigkeit korrespondieren würde. Insofern liefert das genannte Verhältnis einen vorteilhaften Weg um auf die optimale Torsionssteifigkeit nicht verzichten zu müssen.The said ratio is tolerable to a torsional rigidity, especially since the relative position of the bearing centers to each other keep small can be. A smaller distance (AB) of the rows of rolling elements of the wheel bearing or a smaller joint pitch circle (TKG) achieve rolling elements of the constant velocity joint in each case a certain proximity of the respective Bearings for the area of the serrations and are per se the Torsional stiffness profitable. However, the choice of the respective Abstan of not independent of the choice of the other take place because the possible bearing load is not for torque transfer capability would correspond. In this respect, the above ratio provides an advantageous way around the optimal torsional stiffness not to be without.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist das Verhältnis VAZ einer Wälzkörperanzahl einer getriebeseitigen oder einer radseitigen Wälzkörperreihe zur Anzahl der Wälzkörper des Gleichlaufdrehgelenkes größer als 1,5 und kleiner als 3; 1,5 < VAZ < 3. In an advantageous embodiment, the ratio VAZ of a number of rolling elements of a gear-side or a wheel-side row of rolling elements to the number of rolling elements of the constant velocity joint is greater than 1.5 and less than 3; 1.5 <VAZ <3.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist das Verhältnis eines Durchmessers (DWR) der Wälzkörper der Wälzkörperreihen zum Durchmesser (DWG) der Wälzkörper des Gleichlaufgelenkes größer als 1; DWR/DWG ≥ 1. In an advantageous embodiment, the ratio of a diameter (PWR) of the rolling elements of the rows of rolling elements to the diameter (DWG) of the rolling elements of the constant velocity joint is greater than 1; DWR / DWG ≥ 1.

Vorteilhafterweise ist die formschlüssige Verbindung auf Basis der Stirnverzahnungen stoffschlüssig oder auf andere Weise unlösbar gesichert. Dabei ist die Verbindung an den Verzahnungen in der Regel selbsthemmend ausgelegt. Hierbei ist nicht erforderlich, dass die Stinverzahnung der Gelenkglocke und die Stirnverzahnung des Wälznietbundes gleiche Struktur aufweisen, vielmehr können diese aufeinander abgestimmt sein, um durch einen optimierten Formschluss unnötiges Spiel zu vermeiden. Hierzu sind die Zahnflächen, die zur Drehkraftübertragung vorgesehen sind nicht unbedingt nur flach, sondern können eine Struktur aufweisen, die eine Verzahnung der beiden Stirnverzahnungen dahingehend untertützt, dass Zähne der einen Stirnverzahnung formbildend in die Zähne der anderen Stirnverzahnung geklemmt werden.advantageously, is the positive connection based on the serrations cohesive or otherwise insoluble secured. The connection to the gears is usually self-locking designed. It is not necessary that the Stinverzahnung the joint bell and the spur teeth of Wälznietbundes same Structure, but they can be coordinated be to unnecessary by an optimized fit To avoid play. These are the tooth surfaces, the Torque transmission provided are not necessarily only flat, but may have a structure that has a toothing the two spur gears to the effect that Teeth of a spur gear forming shape in the teeth the other spur toothing be clamped.

Sämtliche vorgenannten Intervalle sind kontinuierlich, d. h dass jeder beliebi ge Wert innnerhalb eines jeweiligen Intervalls herangezogen werden kann und als offenbart gelten soll. Dennoch bietet sich der besseren Handhabung wegen eine gleichmäßige Unterteilung beispielsweise in 10 gleich große Segmente an. So könnte beispielsweise in Abhängigkeit anderer Größen (DWG, TKG, ZB, AG, AV, DWR, BR, GD) das Verhältnis AB/DV folgende Werte annehmen:
AB/DV (DWG, TKG, ZB, AG, AV, DWR, BR, GD) = 0,15; 0,195; 0,240; 0,285; 0,330; 0,375; 0,420; 0,465; 0,510; 0,555; 0,6All the above intervals are continuous, d. h that any value can be used within a given interval and should be considered as revealed. Nevertheless, the better handling because of a uniform subdivision, for example, in 10 segments of equal size. For example, depending on other variables (DWG, TKG, ZB, AG, AV, DWR, BR, GD), the AB / DV ratio could take the following values:
AB / DV (DWG, TKG, ZB, AG, AV, DWR, BR, GD) = 0.15; 0.195; 0.240; 0.285; 0.330; 0.375; 0.420; 0.465; 0.510; 0.555; 0.6

Entsprechendes gilt für sämtliche vorgenannte Verhältnisse, wobei bei offenen Intervallen ggf eine sinnvolle Obergrenze auf der Basis technischer Realisierbarkeit zu wählen ist. So sind beispielsweise für das Verhältnis AG/AB Werte über 4 nicht sinnvoll.The same applies to all the above conditions, where applicable, with open intervals a reasonable upper limit the basis of technical feasibility is to choose. So are for example for the ratio AG / AB values above 4 does not make sense.

Weitere bevorzugte Ausführungen und Weiterbildungen der Erfindung sind der Figurenbeschreibung und den Unteransprüchen zu entnehmen.Further preferred embodiments and developments of the invention are the description of the figures and the dependent claims remove.

Es zeigen:It demonstrate:

1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Radlagereinheit in axialer Schnittdarstellung. 1 shows an embodiment of a wheel bearing unit according to the invention in an axial sectional view.

Ausführungsbeispielembodiment

Beschreibung der ZeichnungenDescription of the drawings

1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Radlagereinheit 10 in axialer Schnittdarstellung. 1 shows an embodiment of a wheel bearing unit according to the invention 10 in axial section.

Die Radlagereinheit 10 ist mit einer Gelenkglocke 9 eines Drehgleichlaufgelenkes 11 verschraubt. Die axiale Klemmkraft der Schraube 8 wird über den Schraubenkopf 7, die Radnabe 1 und die Strinverzahnungen 6 auf die Gelenkglocke 9 geleitet, die wiederum über das Innengewinde eines zylindrischen Fortsatzes 13 mit der Schraube 8 verbunden ist. Dazu weisen sowohl die Gelenkglocke 9 und die Radnabe 1, bzw deren Wälzbund, eine Stirnverzahnung 6 auf, die beide im vorgespannten Zustand ineinander greifen. Die Stinverzahnungen 6 sind zur Übertragung des Antriebsmomentes vorgesehen und müssen bei schweren Pkws und hoher radialer Belastung auch höhere Drehmomente übertragen können.The wheel bearing unit 10 is with a joint bell 9 a rotary synchronous joint 11 screwed. The axial clamping force of the screw 8th gets over the screw head 7 , the wheel hub 1 and the Strinverzahnungen 6 on the joint bell 9 passed, in turn, via the internal thread of a cylindrical extension 13 with the screw 8th connected is. For this purpose, both the joint bell 9 and the wheel hub 1 , or their Wälzbund, a spur gear teeth 6 on, both intertwined in the prestressed state. The Stinverzahnungen 6 are provided for transmitting the drive torque and must be able to transmit higher torques in heavy cars and high radial load.

Vorteilhaft ist, dass die Dimensionierung des Lagers, also insbesondere der Wälzkörperreihenabstand AB, der Wälzkörperdurchmesser DWR und auch der Abstand AV der Lagermitte zur Zahnbasisebene ZBE unabhängiger von der Drehmomentenübertragung sind und verstärkt für die Unterstützung der Lagersteifigkeit eingesetzt werden können.Advantageous is that the sizing of the warehouse, so in particular the Rolling element row spacing AB, the rolling element diameter DWR and also the distance AV of the bearing center to the tooth base plane ZBE are more independent of the torque transmission and strengthened for the support of Bearing stiffness can be used.

Die Laufbahnen der Wälzkörper des Radlagers werden von einem Innenring 5, der Radnabe 1 und einem Außenring 4 gebildet, wobei der Außenring 4 in einen Radträger übergeht, der nicht zur Gänze abgebildet ist.The raceways of the rolling elements of the wheel bearing are made of an inner ring 5 , the wheel hub 1 and an outer ring 4 formed, with the outer ring 4 merges into a wheel carrier, which is not completely shown.

Obwohl die Radlagereinheit 10 zwei Wälzkörperreihen 2, 3 aufweist, so ist nur ein Innenring 5 erforderlich, zumal die Laufbahnen der radseitigen Wälzlagerreihe 3 an die Radnabe 1 und den Außenring 4 angeformt ist. Damit wird die Bauteilanzahl um einen zweiten Innenring reduziert und gestaltet die Montage der Radlagereinheit 10 einfacher. Stattdessen weist die Radnabe 1 zwischen den Wälzkörperebenen einen Bord auf, der zur Anlage des Innenringes 5 vorgesehen ist und an die der Innenring 5 gedrückt wird, wenn die Wälznietung des betreibeseitigen (fahrzeugseitigen) Endes der Radnabe 1 durchgeführt wird.Although the wheel bearing unit 10 two rows of rolling elements 2 . 3 has, so is only an inner ring 5 required, especially the raceways of the wheel-side bearing row 3 to the wheel hub 1 and the outer ring 4 is formed. Thus, the number of components is reduced by a second inner ring and designed the assembly of the wheel bearing unit 10 easier. Instead, the wheel hub points 1 between the Wälzkörperebenen a board on which the system of the inner ring 5 is provided and to which the inner ring 5 is pressed when the Wälznietung the operating side (vehicle side) end of the wheel hub 1 is carried out.

1 zeigt mehrere charakteristische Abmessungen der Radlagereinheit 10 mit Gleichlaufdrehgelenk 11, die der Bezugszeichenliste zu entnehmen sind und in der Gesamtgeometrie, das heißt, im Zusammenspiel der Bauteile während des Betriebes vorteilhaft wirken. 1 shows several characteristic dimensions of the wheel bearing unit 10 with constant velocity universal joint 11 , which are to be taken from the list of reference numerals and in the overall geometry, that is, in the interaction of the components during operation advantageous.

Die in diesem Ausführungsbeispiel gezeigte Radlagereinheit 10 ist daher besonders resistent gegen das Auftreten von unerwünschten Eigenschwingungen, die während des Betriebes durch äußere Einflüsse stimuliert werden können, und weist ein Lagergefüge auf, welches strukturell gefestigt beziehungsweise derart steif ist, dass weder Torsionskräfte, verursacht durch das Antriebsdrehmoment, noch starke radiale Belastungen, aufgrund einer unebenen Fahrbahn, ein Problem darstellen.The wheel bearing unit shown in this embodiment 10 is therefore particularly resistant to the occurrence of undesirable natural oscillations that can be stimulated during operation by external influences, and has a bearing structure which is structurally strengthened or so stiff that neither torsional forces caused by the drive torque, nor strong radial loads, due to an uneven road surface, pose a problem.

Die charakteristischen Größen Wälzkörperreihenabstand AB, Abstand AG von der Zahnbasisebene ZBE zur Gelenkmitte, Abstand AV der Radlagermitte zur Zahnbasisebene ZBE, kleinster Innendurchmesser BR der Radnabe, Verzahnungsaußendurchmesser DV der Stirnverzahnungen, Durchmesser DWG der Wälzkörper des Gleichlaufgelenkes, Durchmesser DWR der Wälzkörper des Radlagers, Gewindedurchmesser GD der Schraube, Durchmesser TKG der Wälzkörperreihe des Gelenkes und Zahnbreite ZB sind gemäß denen in denen Unteransprüchen angegebenen Verhältnissen umgesetzt worden. Aus der Synergie der Merkmale entsteht eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung. Dennoch sind gemäß den Unteransprüchen auch andere Kombinationen von charakteristischen Größen denkbar. Beachtlich ist, dass die Änderung einer Größe nicht notwendigerweise genau einen Vorteil betrifft, sondern der Vorteil aufgrund einer Synergie der gewählten Größenverhältnisse entsteht oder verstärkt wird.The characteristic sizes of rolling element row spacing AB, distance AG from the tooth base plane ZBE to the center of the joint, distance AV of the wheel center to the tooth base plane ZBE, smallest inner diameter Wheel hub, serration outer diameter DV of serrations, Diameter DWG of the rolling elements of the constant velocity joint, diameter DWR of the rolling element of the wheel bearing, thread diameter GD of the screw, diameter TKG of the rolling element row of the joint and tooth width ZB are according to those in the sub-claims specified ratios been implemented. The synergy of the features creates a special advantageous embodiment of the invention. Nevertheless, they are according to the subclaims other Combinations of characteristic sizes conceivable. It is noteworthy that the change of a size not necessarily exactly an advantage, but the Advantage due to a synergy of the chosen proportions arises or is intensified.

11
Radnabewheel hub
22
getriebeseitige Wälzköperreihetransmission side Wälzköperreihe
33
radseitige Wälzkörperreihewheel-side rolling body row
44
Außenringouter ring
55
Innenringinner ring
66
Stirnverzahnungenspur gear teeth
77
Schraubenkopfscrew head
88th
Schraubescrew
99
Gelenkglockejoint bell
1010
Radlagereinheitwheel bearing unit
1111
GleichlaufdrehgelenkCVJ
1212
Wälzköperreihe des GleichlaufgelenkesWälzköperreihe of the constant velocity joint
1313
zylindrischer Fortsatzcylindrical extension
ABFROM
WälzkörperreihenabstandWälzkörperreihenabstand
AGAG
Abstand von der Zahnbasisebene zur Gelenkmittedistance from the tooth base plane to the center of the joint
AVAV
Abstand der Radlagermitte zur Zahnbasisebenedistance the wheel bearing center to the dental base plane
BRBR
kleinster Innendurchmesser der Radnabesmallest Inner diameter of the wheel hub
DVDV
Verzahnungsaußendurchmesser der StirnverzahnungenToothed outer diameter the serrations
DWGDWG
Durchmesser der Wälzkörper des Gleichlaufgelenkesdiameter the rolling elements of the constant velocity joint
DWRDWR
Durchmesser der Wälzkörper des Radlagersdiameter the rolling elements of the wheel bearing
GDDG
Gewindedurchmesser der SchraubeThread diameter the screw
TKGTKG
Durchmesser der Wälzkörperreihe des Radlagersdiameter the row of rolling elements of the wheel bearing
ZBFor example,
Zahnbreitetooth width
ZBEDBE
ZahnbasisebeneTooth base plane

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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  • - DE 102005036659 A1 [0006] - DE 102005036659 A1 [0006]

Claims (12)

Radlagereinheit (10) mit einem Gleichlaufdrehgelenk (11), die beide miteinander mittels formschlüssig ineinandergreifende Stirnverzahnungen (6) verschraubbar sind, wobei die Radlagereinheit (10) mindestens zwei Wälzkörperreihen (2, 3) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verhältnis eines Abstandes (AB) der Wälzkörperreihen (2, 3) zu einem Verzahnungsaußendurchmesser (DV) der Stirnverzahnungen (6) größer als 0,15 und kleiner als 0,6 ist.Wheel bearing unit ( 10 ) with a constant velocity universal joint ( 11 ), the two together by means of interlocking serrations ( 6 ) are screwed, wherein the wheel bearing unit ( 10 ) at least two rows of rolling elements ( 2 . 3 ), characterized in that a ratio of a distance (AB) of the rows of rolling elements ( 2 . 3 ) to a Verzahnungsaussendurchmesser (DV) of the serrations ( 6 ) is greater than 0.15 and less than 0.6. Radlagereinheit (10) nach Anspruch 1, wobei ein Verhältnis von Abstand (AV) einer Radlagermitte zur Zahnbasisebene (ZBE) der Stirnverzahnungen (6) zum Abstand (AB) der Wälzkörperreihen (2, 3) größer als 1,2 und kleiner als 2,5 ist.Wheel bearing unit ( 10 ) according to claim 1, wherein a ratio of the distance (AV) of a wheel center to the tooth base plane (ZBE) of the serrations ( 6 ) to the distance (AB) of the rows of rolling elements ( 2 . 3 ) is greater than 1.2 and less than 2.5. Radlagereinheit (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Verhältnis eines Abstandes (AG) von der Zahnbasisebene (ZBE) zur Gelenkmitte zum Abstand (AB) der Wälzkörperreihe (12) größer oder gleich 1 ist.Wheel bearing unit ( 10 ) according to one of the preceding claims, wherein a ratio of a distance (AG) from the tooth base plane (ZBE) to the center of the joint to the distance (AB) of the row of rolling elements ( 12 ) is greater than or equal to 1. Radlagereinheit (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Verhältnis des Abstandes (AB) der Wälzkörperreihen (2, 3) zur Zahnbreite (ZB) der Stirnverzahnungen (6) größer oder gleich 1 ist.Wheel bearing unit ( 10 ) according to one of the preceding claims, wherein a ratio of the distance (AB) of the rows of rolling elements ( 2 . 3 ) to the tooth width (ZB) of the serrations ( 6 ) is greater than or equal to 1. Radlagereinheit (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Verhältnis eines kleinsten Durchmessers (BR) der Radna be (1) zum Abstand (AB) der Wälzkörperreihen (2, 3) größer als 0,5 und kleiner als 2 ist.Wheel bearing unit ( 10 ) according to one of the preceding claims, wherein a ratio of a smallest diameter (BR) of the Radna be ( 1 ) to the distance (AB) of the rows of rolling elements ( 2 . 3 ) is greater than 0.5 and less than 2. Radlagereinheit (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Verhältnis des Abstandes (AB) der Wälzkörperreihen (2, 3) zu einem Gewindedurchmesser (GD) einer Schraube (8) größer als 0,8 und kleiner als 2 ist.Wheel bearing unit ( 10 ) according to one of the preceding claims, wherein a ratio of the distance (AB) of the rows of rolling elements ( 2 . 3 ) to a thread diameter (GD) of a screw ( 8th ) is greater than 0.8 and less than 2. Radlagereinheit (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Verhältnis des Abstandes (AB) der Wälzkörperreihen (2, 3) zu einem Durchmesser eines Gelenkteilkreises (TKG) von Wälzkörpern (12) des Gleichlaufdrehgelenkes (11) größer als 0,2 und kleiner als 0,7 ist.Wheel bearing unit ( 10 ) according to one of the preceding claims, wherein a ratio of the distance (AB) of the rows of rolling elements ( 2 . 3 ) to a diameter of a joint pitch circle (TKG) of rolling elements ( 12 ) of the constant velocity joint ( 11 ) is greater than 0.2 and less than 0.7. Radlagereinheit (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Verhältnis einer Wälzkörperanzahl einer getriebeseitigen (2) oder einer radseitigen (3) Wälzkörperreihe zur Anzahl der Wälzkörper (12) des Gleichlaufdrehgelenkes (11) größer als 1,5 und kleiner als 3 ist.Wheel bearing unit ( 10 ) according to one of the preceding claims, wherein a ratio of a rolling element number of a transmission-side ( 2 ) or a wheel-side ( 3 ) Number of rolling elements to the number of rolling elements ( 12 ) of the constant velocity joint ( 11 ) is greater than 1.5 and less than 3. Radlagereinheit (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Verhältnis eines Durchmessers (DWR) der Wälzkörper der Wälzkörperreihen (2, 3) zum Durchmesser (DWG) der Wälzkörper (12) des Gleichlaufgelenkes (11) größer als 1 ist.Wheel bearing unit ( 10 ) according to one of the preceding claims, wherein a ratio of a diameter (PWR) of the rolling elements of the rows of rolling elements ( 2 . 3 ) to the diameter (DWG) of the rolling elements ( 12 ) of the constant velocity joint ( 11 ) is greater than 1. Radlagereinheit (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Radnabe (1) einen Wälznietbund zur Klemmung eines Innenringes (5) aufweist, der eine Laufbahn für die getriebeseitige Wälzkörperreihe (2) bildet.Wheel bearing unit ( 10 ) according to one of the preceding claims, wherein the wheel hub ( 1 ) a Wälznietbund for clamping an inner ring ( 5 ), which has a raceway for the gear-side rolling element row ( 2 ). Radlagereinheit (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die radseitige Wälzkörperreihe (3) in einer Laufbahn der Radnabe (1) oder eines zweiten Innenrings umläuft.Wheel bearing unit ( 10 ) according to one of the preceding claims, wherein the wheel-side row of rolling elements ( 3 ) in a raceway of the wheel hub ( 1 ) or a second inner ring rotates. Radlagereinheit (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei an den Wälznietbund der Radnabe (1) eine Stirnverzahnung (6) angeformt und an der Gelenkglocke (9) eine zweite Stirnverzahnung (6) ausgebildet ist.Wheel bearing unit ( 10 ) according to one of the preceding claims, wherein the Wälznietbund the wheel hub ( 1 ) a spur toothing ( 6 ) and at the joint bell ( 9 ) a second spur toothing ( 6 ) is trained.
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