DE19844115A1

DE19844115A1 - Nabeneinheit

Info

Publication number: DE19844115A1
Application number: DE19844115A
Authority: DE
Inventors: Keisuke Sone; Akira Wakita
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 1997-09-26
Filing date: 1998-09-25
Publication date: 1999-04-01
Anticipated expiration: 2018-09-26
Also published as: DE19844115B4; KR100501850B1; JPH1191307A; US6280336B1; KR19990030151A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Nabeneinheit, die auf der Seite des An triebsrads eines Fahrzeugs etc. eingebaut ist.

Da es notwendig ist, daß eine Kraftübertragungsvorrichtung, die die Kraft aus dem Motor eines Kraftfahrzeugs, etc. auf die Räder überträgt, der Winkel- und der axialen Versetzung angepaßt ist, welche sich aus Änderungen der relativen Position zwischen Motor und Rädern ergibt, ist beispielsweise ein Ende einer Antriebswelle, die zwischen der Motorseite und der Antriebsradseite liegt, über ein Tauchkolben-Gleichlaufgelenk mit einem Ausgleichsgetriebe verbunden, während das andere Ende über eine Nabeneinheit einschließlich eines festen Gleichlaufgelenks mit dem Antriebsrad verbunden ist.

Die Nabeneinheit weist eine Achsnabe auf, die zusammen mit dem Bremsrotor mit dem Antriebsrad verbunden ist, sowie ein Achslager, das die Achsnabe in Bezug auf das Stützelement der Karosserieseite (Gelenkbereich etc.) drehbar stützt, und ein Gleichlaufgelenk zur Übertragung der Kraft der Antriebswelle auf die Achsnabe.

Als Gleichlaufgelenk der Nabeneinheit ist eine Konstruktion (feste Gelenkkupp lung) allgemein bekannt, bei der Kugeln zur Drehmomentübertragung jeweils in sechs Kugelrillen angeordnet sind, welche in eine axiale Richtung keilförmig geöffnet sind.

Was die Nabeneinheit betrifft, so wurde hier eine Struktur entwickelt (nachfol gend als "kompakte Nabeneinheit" bezeichnet), bei der eine Achsnabe, ein Achslager und ein Gleichlaufgelenk zusammengebaut sind; hiervon wurden ver schiedene Arten vorgeschlagen, unter dem Gesichtspunkt, die Produktionskosten zu verringern, die Anzahl der Montageschritte zu senken, das Gewicht zu redu zieren, den Arbeitswinkel in Übereinstimmung mit den Bewegungen der Mitte des Gelenks zu verbreitern und die Steuerfähigkeit zu verbessern. Bei herkömm lichen kompakten Nabeneinheiten bestehen jedoch die nachfolgend genannten Probleme, die bei der praktischen Verwendung hinderlich sind.

1. Der Aufbau der Reifengröße, der Felge und des Bremsrotors ist je nach Mo torleistung der Reihenfolge nach festgelegt; auch der Durchmesser eines Wellenbereichs des Gleichlaufgelenks basiert auf der Motorleistung. Die kompakte Nabeneinheit ist so konstruiert, daß das Achslager zwischen dem Bremsrotor und einem äußeren (auch als Achsnabe dienenden) Gelenkele ment des Gleichlaufgelenks liegt. Da jedoch tatsächlich der Außendurchmes ser des Achslagers zu groß ausgebildet ist, ist es schwierig, die Nabeneinheit an der Bohrungsseite des Bremsrotors aufzunehmen.
2. Da das Achslager und das Gleichlaufgelenk sehr nahe beieinander liegen, wird die innere exotherme Reaktion des Gleichlaufgelenks auf das Achslager übertragen, wodurch die Möglichkeit besteht, daß die Lebensdauer des La gers abnimmt.
3. Da der Freiraum auf der Bohrungsseite des Bremsrotors klein ist, so daß hier eine Neigung zur Wärmebildung besteht, werden der Temperaturanstieg des Achslagers und die exotherme Reaktion der Bremse in beträchtlichem Maße beeinträchtigt.
4. Im Vergleich zu einer Anordnung, bei der die jeweiligen Elemente einzeln vorliegen, wird das Gesamtgewicht gesenkt. Die Nabeneinheit selbst ist je doch schwer, und ihre Dimension vergrößert sich. Daher ist es schwierig, die Nabeneinheit zu handhaben.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die obigen Probleme zu beseitigen, die bei herkömmlichen kompakten Nabeneinheiten gewöhnlich auf treten.

Um die obengenannten Probleme zu beseitigen, schafft die Erfindung eine Na beneinheit, die eine mit einem Antriebsrad verbundene Achsnabe aufweist, ein auf der äußeren Umfangsfläche der Achsnabe angeordnetes Achslager, das die Achsnabe in bezug auf ein Stützelement der Körperseite drehbar stützt, und ein Gleichlaufgelenk, um die Kraft der Antriebswelle auf die Achsnabe zu übertra gen,
wobei das Gleichlaufgelenk die Achsnabe aufweist, die als äußeres Gelenkele ment dient, mit acht gekrümmten äußeren Führungsnuten, die in axialer Richtung auf einer sphärischen inneren Umfangsfläche desselben ausgebildet sind; ein inneres Gelenkelement mit acht gekrümmten inneren Führungsnuten, die in axialer Richtung auf einer sphärischen äußeren Umfangsfläche desselben ausge bildet sind, sowie mit einem Befestigungsbereich mit einem Zahnprofil zur Ver bindung mit der Antriebswelle, der auf einer inneren Umfangsfläche desselben ausgebildet ist; acht Kugeln zur Drehmomentübertragung, die jeweils in acht Kugelrillen angeordnet sind, wobei die Kugelrillen durch die Kooperation der äußeren Führungsnuten der Achsnabe und der inneren Führungsnuten des inne ren Gelenkelements gebildet werden, die einander entsprechen und sich in eine axiale Richtung keilförmig öffnen; und einen Käfig, um die Kugeln zur Drehmomentübertragung zu halten,
und wobei das Verhältnis r2 (D_AUSSEN/WKD_ZAHN) des Außendurchmessers (D_AUSSEN) der Achsnabe zum Wälzkreisdurchmesser (WKD_ZAHN) des Zahnprofils des Befestigungsbereichs des inneren Gelenkelements 2,5 ≦ r2 < 3,2 ist.

Ein Bereich von 2,5 ≦ r2 < 3,2 wird aus folgendem Grund gewählt: Der Wälz kreisdurchmesser (WKD_ZAHN) des Zahnprofils des Befestigungsbereichs des inneren Gelenkelements kann aufgrund des Zusammenhangs mit der Festigkeit der Antriebswelle o.Ä. nicht in großem Maß verändert werden. Daher hängt der Wert von r2 hauptsächlich vom Außendurchmesser (D_AUSSEN) der Achsnabe (äußeres Gelenkelement) ab. Wenn r2 < 2,5 (hauptsächlich dann, wenn der Au ßendurchmesser D_AUSSEN kleiner ist), ist die Dicke der entsprechenden Teile (äußeres Gelenkelement, innere Gelenkelemente, etc.) zu gering ausgebildet, was in bezug auf die Festigkeit beunruhigend ist. Wenn andererseits r2 ≧ 3,2 (haupt sächlich dann, wenn der Außendurchmesser D_AUSSEN größer ist), entsteht ein Problem bei der praktischen Anwendung unter dem Aspekt der Abmessungen, und die Aufgabe, die Einheit kompakt zu machen, kann nicht erfüllt werden. Darüber hinaus ist der allgemeine Wert von r2 eines Gleichlaufgelenks mit sechs Kugeln r2 ≦ 3,2.

Durch die Wahl eines Bereichs von 2,5 ≦ r2 < 3,2 kann die Festigkeit der Achsnabe (äußeres Gelenkelement) etc. gesichert werden, und das Gelenk kann gleich lange oder länger haltbar gemacht werden als ein vergleichbares Gelenk (Gleichlaufgelenk mit sechs Kugeln); außerdem ist es möglich, den Außen durchmesser (D_AUSSEN) der Achsnabe kompakt auszubilden.

Die Erfindung hat folgende Wirkungen und Vorteile:

1. Da der Außendurchmesser (D_AUSSEN) der Achsnabe (die gleichzeitig als äuße res Gelenkelement des Gleichlaufgelenks dient) kleiner gemacht werden kann, als dies je vorher der Fall war, wird es einfach, eine Anordnung zu schaffen, um das Achslager auf der Bohrungsseite des Bremsrotors aufzu nehmen.
2. Da das Gleichlaufgelenk weniger erwärmt wird als ein vergleichbares Gelenk (ein Gleichlaufgelenk mit sechs Kugeln), wird der nachteilige Einfluß auf den Temperaturanstieg des Achslagers und die exotherme Reaktion der Bremse unterdrückt, wodurch die Lebensdauer des Lagers oder der Bremse noch mehr verlängert wird.
3. Da der Außendurchmesser (D_AUSSEN) der Achsnabe klein ist, kann die ge samte Einheit leicht und kompakt ausgebildet werden, und die Handhabung wird vereinfacht.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie 0-0 durch das Gleichlaufgelenk in Fig. 1;

Fig. 3 einen Längsschnitt durch die zweite bevorzugte Ausführungsform der Erfindung; und

Fig. 4 einen Längsschnitt durch die dritte bevorzugte Ausführungsform der Erfindung.

Eine in Fig. 1 und Fig. 2 dargestellte Nabeneinheit weist eine Achsnabe 1, ein Achslager 2 und ein Gleichlaufgelenk 3 auf und überträgt die Kraft aus einem Motor eines Kraftfahrzeugs über eine Antriebswelle auf Antriebsräder. Die Achsnabe 1 übernimmt die Rolle eines Lagerinnenrings des Achslagers 2 und eines äußeren Gelenkelements des Gleichlaufgelenks 3, wobei die Achsnabe 1, das Achslager 2 und das Gleichlaufgelenk 3 kompakt zusammengesetzt sind. Darüber hinaus sind die Abmessungen A, B, C, D und E gemäß der Zeichnung in den folgenden Verhältnissen festgelegt:

D ≦ (∅ A/2) + ε (ε: Lagerspiel)
∅B = ∅ D_AUSSEN,

wobei ∅B eine Größe ist, bei der ein Nabenbolzen 4, der bei ∅E existiert, einge setzt werden kann.

Die Achsnabe 1 weist an einem Endbereich auf der äußeren Umfangsfläche einen Flanschbereich 1a auf, um den Nabenbolzen 4 zu befestigen, eine doppelte innere Laufrille 1b des Achslagers 2 im mittleren Bereich auf der äußeren Umfangsflä che, und außerdem äußere Führungsnuten 1c des Gleichlaufgelenks 3 am anderen Endbereich auf der inneren Umfangsfläche 1d. Die Achsnabe 1 wird in die Boh rungsfläche eines Bremsrotors 5 eingesetzt und durch Nabenbolzen 4, die an dem Flanschbereich 1a befestigt sind, zusammen mit dem Bremsrotor 5 mit einem Antriebsrad verbunden.

Das Achslager 2 weist einen Außenring 21 mit doppelten äußeren Laufrillen 21a auf, doppelte Reihen von Kugeln 22, die zwischen den äußeren Laufrillen 21a des Außenrings 21 und den inneren Laufrillen 1b der Achsnabe 1 liegen, einen Käfig 23, der die Kugeln 22 entlang dem Umfang in einem festgesetzten Abstand hält, sowie Dichtungen 24 und 25 an beiden Enden. Ein Flanschbereich 21b ist auf der äußeren Umfangsfläche des Außenrings 21 ausgebildet, und der Außen ring 21 ist als Karosserieseiten-Stützelement durch an dem Flanschbereich 21b befestigte Bolzen mit einem Gelenkbereich 6 verbunden.

Das Gleichlaufgelenk 3 weist die Achsnabe 1 als äußeres Gelenkelement auf, mit acht gekrümmten äußeren Führungsnuten 1c, die auf der sphärischen inneren Umfangsfläche 1d am anderen Ende in axialer Richtung ausgebildet sind, ein inneres Gelenkelement 32 mit acht gekrümmten inneren Führungsnuten 32b, die in axialer Richtung auf der sphärischen äußeren Umfangsfläche 32a ausgebildet sind, wobei das Gelenkelement einen Befestigungsbereich 32c aufweist, der ein Zahnprofil (Verzahnungen bzw. Keilwellen) besitzt, welches auf der inneren Umfangsfläche ausgebildet ist, jeweils acht Kugeln 33 zur Drehmomentübertra gung, die in acht Kugelrillen angeordnet sind, welche durch die Kooperation der äußeren Führungsnuten 1c und der inneren Führungsnuten 32b, die einander entsprechen, gebildet werden, und einen Käfig 34, der die Kugeln 33 zur Drehmomentübertragung hält. Die Antriebswelle ist an dem Befestigungsbereich 32c des inneren Gelenkelements 32 durch In-Eingriff-Bringen des Zahnprofils befestigt (d. h., die Bereiche sind durch Verzahnung bzw. durch eine Keilwellen verbindung aneinander befestigt).

Bei dieser Ausführungsform ist die Mitte 01 der äußeren Führungsnuten 1c der Achsnabe 1 um einen Betrag (F) von der sphärischen Mitte der sphärischen inne ren Umfangsfläche 1d in eine axiale Richtung (zur Öffnungsseite des Gelenks) versetzt, und die Mitte 02 der inneren Führungsnuten 32b des inneren Gelenke lements 32 ist um einen gleichen Betrag (F) von der sphärischen Mitte der sphä rischen äußeren Umfangsfläche 32a zur anderen axialen Richtung (zur tiefen Seite des Gelenks) versetzt. Daher sind die Kugelrillen, die durch die Kooperati on der einander entsprechenden äußeren Führungsnuten 1c und inneren Füh rungsnuten 32b gebildet werden, so geformt, daß sie zur Öffnungsseite des Ge lenks hin wie Keile weiter werden.

Die sphärische Mitte der sphärischen äußeren Umfangsfläche 34a des Käfigs 34 und die sphärische Mitte der sphärischen inneren Umfangsfläche 1d der Achsna be 1, aus der eine Führungsfläche der sphärischen äußeren Umfangsfläche 34a des Käfigs 34 wird, befinden sich jeweils an der gemeinsamen Mittelebene 0 des Gelenks einschließlich der Mitte der Kugeln 33 zur Drehmomentübertragung.

Darüber hinaus liegen der sphärische Mittelpunkt der sphärischen inneren Um fangsfläche 34b des Käfigs 34 und der sphärische Mittelpunkt der sphärischen äußeren Umfangsfläche 32a des inneren Gelenkelements 32, aus der die Füh rungsfläche der sphärischen inneren Umfangsfläche 34b des Käfigs 34 wird, jeweils in der Mittelebene 0 des Gelenks. So wird aus dem oben erwähnten Ver setzungsbetrag (F) der äußeren Führungsnuten 1c der axiale Abstand zwischen der Mitte 01 und der Mittelfläche 0 des Gelenks; aus dem oben erwähnten Ver setzungsbetrag (F) der inneren Führungsnuten 32b wird der axiale Abstand zwi schen der Mitte 02 und der Mittelfläche 0 des Gelenks, wobei beide einander gleich sind. Die Mitte 01 der äußeren Führungsnuten 1c und die Mitte 02 der inneren Führungsnuten 32b sind bezüglich der Mittelebene 0 des Gelenks in axialer Richtung um einen gleichen Betrag (F) zur entgegengesetzten Seite ver setzt (zur Öffnungsseite des Gelenks, was die Mitte 01 betrifft, und zur tiefen Seite des Gelenks, was die Mitte 02 betrifft).

Wenn die Achsnabe (äußeres Gelenkelement) 1 und das innere Gelenkelement 32 um einen Winkel θ versetzt sind, bleiben die durch den Käfig 34 geführten Kugeln 33 zur Drehmomentübertragung bei jedem Arbeitswinkel θ immer in den beiden gleichen Teilebenen (θ/2) des Winkels θ, so daß der gleichbleibende Lauf des Gelenks gewährleistet werden kann.

Das Verhältnis r1 (=WKD_KUGEL/D_KUGEL) zwischen dem Wälzkreisdurchmesser (WKD_KUGEL) und dem Durchmesser (D_KUGEL) der Kugeln 33 zur Drehmo mentübertragung kann in einem Bereich von 3,3 ≦ r1 ≦ 5,0 liegen. Hierbei ent spricht der Wälzkreisdurchmesser (WKD_KUGEL) der Kugeln zur Drehmo mentübertragung zwei Mal dem Wert WKR (WKD_KUGEL = 2 × WKR). Die Län ge einer Strecke, die die Mitte 01 der äußeren Führungsnut 1c mit der Mitte der Kugel 33 zur Drehmomentübertragung verbindet, und die Länge einer Strecke, die die Mitte 02 der inneren Führungsnut 32b mit der Mitte der Kugel 33 zur Drehmomentübertragung verbindet, ist jeweils WKR, wobei beide einander ent sprechen.

Der Grund für die Wahl des Bereichs 3,3 ≦ r1 ≦ 5,0 besteht darin, die Festigkeit der Achsnabe (äußeres Gelenkelement) 1 etc., die Belastungsfähigkeit und die Haltbarkeit so zu sichern, daß diese Eigenschaften denen eines vergleichbaren Gelenks (eines Gleichlaufgelenks mit sechs Kugeln) entsprechen oder sogar besser sind.

Das heißt, bei einem Gleichlaufgelenk ist es schwierig zu erreichen, daß der Wälzkreisdurchmesser (WKD_KUGEL) der Kugeln zur Drehmomentübertragung sich in einem begrenzten Raum wesentlich verändert. Daher hängt der Wert von r1 hauptsächlich vom Durchmesser (D_KUGEL) der Kugeln zur Drehmomentüber tragung ab. Wenn r1 < 3,3 (hauptsächlich dann, wenn der Durchmesser D_KUGEL größer ist), ist die Dicke der anderen Bestandteile (äußeres Gelenkelement, inne res Gelenkelement, etc.) zu gering ausgebildet, was in bezug auf die Festigkeit beunruhigend ist. Im Gegensatz dazu ist bei einem Wert r1 < 5,0 (hauptsächlich dann, wenn der Durchmesser D_KUGEL kleiner ist) die Belastungsfähigkeit gering, was in bezug auf die Haltbarkeit beunruhigend ist.

Darüber hinaus steigt der Oberflächendruck am Kontaktbereich zwischen den Kugeln zur Drehmomentübertragung und den Führungsnuten (da die Kontaktel lipse kleiner wird, wenn der Durchmesser D_KUGEL kleiner wird), was zu einer Beschädigung der Schulterkantenbereiche der Führungsnuten etc. führt.

Durch die Wahl des Bereiches 3,3 ≦ r1 ≦ 5,0 ist es möglich, die Festigkeit der Achsnabe (äußeres Gelenkelement) 1 etc., die Belastungsfähigkeit und die Halt barkeit der Gelenke so zu sichern, daß diese Eigenschaften denen eines ver gleichbaren Gelenks (eines Gleichlaufgelenks mit sechs Kugeln) entsprechen oder sogar besser sind; vorzugsweise liegt das Verhältnis r1 in einem Bereich von 3,5 ≦ r1 ≦ 5,0, so daß beispielsweise das Verhältnis auf r1 = 3,83 festgelegt wird, oder auf Werte, die diesem Wert nahekommen.

Das Verhältnis r2 (=D_AUSSEN/WKD_ZAHN) zwischen dem Außendurchmesser D_AUSSEN der Achsnabe (äußeres Gelenkelement) und dem Wälzkreisdurchmesser (WKD_ZAHN) des Zahnprofils (Verzahnungen bzw. Keilwellen) des Befestigungs bereiches 32c des inneren Gelenkelements 32 ist aus den obengenannten Grün den auf einen Bereich von 2,5 ≦ r2 < 3,2 festgelegt.

Da das Gleichlaufgelenk 3 gemäß dieser Ausführungsform acht Kugeln 33 zur Drehmomentübertragung aufweist, so daß im Vergleich zu einem vergleichbaren Gelenk (einem Gleichlaufgelenk mit sechs Kugeln) das Lastverhältnis pro Kugel in bezug auf die gesamte Belastungsfähigkeit des Gelenks klein ist, ist der Durchmesser (D_KUGEL) der Kugeln 33 zur Drehmomentübertragung kleiner ge wählt als der des vergleichbaren Gelenks (Gleichlaufgelenk mit sechs Kugeln) der gleichen Nenngröße, um zu ermöglichen, daß die Dicke der Achsnabe (äuße res Gelenkelement) 1 und des inneren Gelenkelements 32 der des vergleichbaren Gelenks (Gleichlaufgelenk mit sechs Kugeln) entspricht.

Außerdem ist das Verhältnis r2 (=D_AUSSEN/WKD_ZAHN) kleiner gewählt als das des vergleichbaren Gelenks (Gleichlaufgelenk mit sechs Kugeln) der gleichen Nenn größe (der allgemeine Wert von r2 bei einem Gleichlaufgelenk mit sechs Kugeln beträgt r2 ≦ 3,2), um den Außendurchmesser (D_AUSSEN) noch kompakter machen zu können und gleichzeitig die Festigkeit, die Belastungsfähigkeit und die Halt barkeit so zu sichern, daß diese Eigenschaften denen eines vergleichbaren Ge lenks entsprechen oder besser als diese sind.

Wenn beispielsweise der Wälzkreisdurchmesser (WKD_ZAHN) des Befestigungs bereiches 2c so ausgewählt wird, daß er dem des vergleichbaren Gelenks ent spricht, kann der Außendurchmesser (D_AUSSEN) in bezug auf die Normalzahlen um zwei Größen (etwa 8 Prozent) reduziert werden. Darüber hinaus wurde durch Testergebnisse bewiesen, daß die exotherme Reaktion geringer ist als die des vergleichbaren Gelenks (Gleichlaufgelenk mit sechs Kugeln).

Wie oben beschrieben, kann bei dem Gleichlaufgelenk 3 der Außendurchmesser (D_AUSSEN) der Achsnabe (äußeres Gelenkelement) 1 kleiner ausgeführt werden als der des vergleichbaren Gelenks (Gleichlaufgelenk mit sechs Kugeln). Damit wird es einfach, eine Anordnung zu schaffen, mit der das Achslager 2 in die Boh rungsseite des Bremsrotors 5 eingebracht wird. Da außerdem das Gleichlaufge lenk 3 weniger erwärmt wird als das vergleichbare Gelenk (Gleichlaufgelenk mit sechs Kugeln), werden der Temperaturanstieg des Achslagers 2 und der Einfluß auf die exotherme Reaktion der Bremse unterdrückt, so daß die Lebensdauer der Lager und der Bremse verlängert werden kann. Darüber hinaus kann die gesamte Einheit leicht und kompakt ausgebildet und ihre Handhabung vereinfacht wer den, da der Außendurchmesser (D_AUSSEN) der Achsnabe (äußeres Gelenkelement) 1 klein ausgebildet ist.

Bei der in Fig. 3 dargestellten Nabeneinheit weist das Achslager 2 ein Paar In nenringe 26 auf, die jeweils eine innere Laufrille 26a besitzen; die beiden Innen ringe 26 sind am mittleren Teil auf der äußeren Umfangsfläche der Achsnabe 1 angepaßt und befestigt. Im Vergleich zu dem Aufbau gemäß Fig. 1 ist es ein fach, das Achslager 2 (in Anbetracht der Vorlast, der Montage, etc.) zu konstru ieren.

Bei der in Fig. 4 dargestellten Nabeneinheit sind die sphärische Mitte 03 der sphärischen äußeren Umfangsfläche 34a des Käfigs 34 (sphärische Mitte der sphärischen inneren Umfangsfläche 1d der Achsnabe 1) und die sphärische Mitte 04 der sphärischen Bohrungsfläche 34b des Käfigs 34 (sphärische Mitte der sphärischen äußeren Umfangsfläche 32a des inneren Gelenkelements 32) in glei chem Abstand (f) zur entgegengesetzten Seite in axialer Richtung in bezug auf die Mittelfläche 0 des Gelenks einschließlich der Mitte der Kugeln 3 zur Drehmomentübertragung versetzt (f < F).

Da die Kräfte, die zwischen der sphärischen äußeren Umfangsfläche 34a und der sphärischen inneren Umfangsfläche 1d sowie zwischen der sphärischen inneren Umfangsfläche 34b und der sphärischen äußeren Umfangsfläche 32a erzeugt werden, wenn das Gelenk einen Winkel von fünf Grad o.Ä. einnimmt - was ein normaler Benutzungswinkel ist, wenn die Nabeneinheit in einem Fahrzeug ein gesetzt wird -, gesenkt werden, kann durch die Versetzung (f) die exotherme Reaktion des Gelenks gesenkt werden, und die Dicke des Einlaßbereiches des Käfigs 34, durch den das innere Gelenkelement 32 in den Käfig 34 eingesetzt wird, kann vergrößert werden, um die Festigkeit zu verbessern.

Zwischen jeder der Taschen des Käfigs 34 und jeder der Kugeln 33 zur Drehmomentübertragung kann ein axiales Spiel vorliegen. Da mit dem axialen Spiel bei diesen Taschen eine Kontaktkraft zwischen den Kugeln 33 zur Drehmomentübertragung und dem Käfig 34 abnimmt, und da im Zusammenhang mit der Reduzierung einer Bindungskraft zwischen den Kugeln 33 zur Drehmo mentübertragung und dem Käfig 34 eine Reibungskraft zwischen den Kugeln 33 zur Drehmomentübertragung und den Kugelrillen abnimmt, kann die exotherme Reaktion des Gelenks verringert werden.

Claims

Nabeneinheit, bestehend aus:
einer mit einem Antriebsrad verbundenen Achsnabe (1),
einem auf einer äußeren Umfangsfläche der Achsnabe (1) angeordneten Achslager (2), das die Achsnabe in bezug auf ein Stützelement der Karosse rieseite drehbar stützt, und
einem Gleichlaufgelenk (3), um die Kraft einer Antriebswelle auf die Achsna be (1) zu übertragen,
wobei das Gleichlaufgelenk (3) die Achsnabe (1) als ein äußeres Gelenkele ment aufweist, mit acht gekrümmten äußeren Führungsnuten (1c), die in axia ler Richtung auf einer sphärischen inneren Umfangsfläche desselben ausgebil det sind; ein inneres Gelenkelement (32) mit acht gekrümmten inneren Füh rungsnuten (32b), die in axialer Richtung auf einer sphärischen äußeren Um fangsfläche (32a) desselben ausgebildet sind, wobei ein Befestigungsbereich mit einem Zahnprofil zur Verbindung mit der Antriebswelle auf einer inneren Umfangsfläche desselben ausgebildet ist; acht Kugeln (33) zur Drehmo mentübertragung, die jeweils in acht Kugelrillen angeordnet sind, welche durch die Kooperation der äußeren Führungsnuten (1c) der Achsnabe (1) und der inneren Führungsnuten (32b) des inneren Gelenkelements (32) gebildet werden, die einander entsprechen, wobei die Kugelrillen in eine axiale Rich tung keilförmig geweitet sind, und einen Käfig (34), um die Kugeln (33) zur Drehmomentübertragung zu halten, und
wobei das Verhältnis r2 (=D_AUSSEN/WKD_ZAHN) des Außendurchmessers (D_AUSSEN) der Achsnabe (1) zum Wälzkreisdurchmesser (WKD_ZAHN) des Zahnprofils des Befestigungsbereichs des inneren Gelenkelements (32) 2,5 ≦ r2 < 3,2 ist.