DE3736140A1 - Wheel bearing for motor vehicles - Google Patents

Abstract

In a wheel bearing, the transmission of heat to the bearing when welding the components is greatly reduced in a simple manner and a compact design achieved by virtue of the fact that a radial free space (8) is provided between the hub (2) and the pin (6) of the synchronising joint (5). <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Radlagerung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a wheel bearing according to the preamble of claim 1.

Eine Radlagerung der angegebenen Art ist aus der FR-PS 24 99 910 ersichtlich. Die hierin gezeigte Ausführung besitzt aber einen wesentlichen Nach­ teil. Beim Verschweißen der Nabe mit dem Drehge­ lenk entsteht nämlich eine hohe Wärme. Diese wird ohne Behinderung zum Wälzlager übertragen, denn die dazwischen geschaltete Nabe ist ein guter Wärmeleiter. Dieser Sachverhalt kann bereits bei der Herstellung der Lagerung zur Beschädigung des Lagers führen, was wiederum die Gefahr eines baldigen Lagerausfall hervorruft.A wheel bearing of the specified type is from the FR-PS 24 99 910 can be seen. The one shown here Execution has an essential after part. When welding the hub to the lathe Steering creates a lot of heat. This will transferred to the rolling bearing without hindrance, because the hub in between is a good one Heat conductor. This can already happen at the manufacture of storage to damage the Camp, which in turn creates the risk of early bearing failure.

Eine ähnliche Ausführung ist in der DE-OS 36 08 346 angeführt. Bei den darin gezeigten Ausführungen wird der äußere Innenring ebenfalls wärmetechnisch nicht ausreichend geschützt. Trotz Anbringung von axialen Freiräumen gelangt wegen der Nähe der Schweißstelle ein hoher Anteil der Wärme zum Lager. Außerdem ergibt sich ein großer axialer Platzbedarf.A similar version is in DE-OS 36 08 346 cited. In the versions shown therein the outer inner ring is also thermally not adequately protected. Despite attaching axial clearances comes because of the proximity of the Weld a high proportion of the heat for Warehouse. There is also a large axial Space requirements.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung eine Radlage­ rung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 so weiter zu verbessern, daß die Übertragung von Wärme auf das Wälzlager in einfacher Weise stark reduziert wird und sich eine kompakte Lagerung ergibt. It is therefore an object of the invention to have a wheel position tion according to the preamble of claim 1 further improve that transfer of Heat on the rolling bearing strong in a simple manner is reduced and there is a compact storage results.  

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im kenn­ zeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst. Die Ansprüche 2 bis 4 erhalten weitere Ausführungen.This task is characterized by the features in drawing part of claim 1 solved. The Claims 2 to 4 receive further explanations.

Damit der Wärmeübergang zum Lager möglichst gering wird, ist zwischen der Bohrung der Naben und dem Verlängerungszapfen des Gleichlaufgelenks bzw. Halterings im Bereich der Schweißstelle ein radialer Freiraum vorgesehen. Dieser Freiraum läßt nur einen indirekten Übergang von Wärme zum Lager zu. Von Vorteil ist auch noch, daß der ringförmige Freiraum Gewichtseinsparungen bringt. Weiterhin wird bewirkt, daß die Nabe geringer erwärmt wird als der Verlängerungszapfen. Beim Abkühlen erfolgt deshalb im Bereich der Schweißstelle eine stärkere Verkürzung des Verlängerungszapfens als der Nabe. Dies wiederum bewirkt, daß das Gelenk bzw. der Haltering stirnseitig insbesondere auf den Naben­ abschnitt einwirkt, auf dem der getrennte Innen­ ring sitzt. Die Nabe wird daher über die gesamte Länge unter axialem Druck gesetzt, wodurch die Beanspruchung der Nabe erniedrigt wird. Die auf der Nabe ausgeübten äußeren Kräfte sind nämlich meist Zugkräfte, die zunächst einmal diese inneren Druckkräfte abbauen, bevor sie als weniger gün­ stige, aber reduzierte Zugkräfte in der Nabe zur Wirkung kommen.So that the heat transfer to the warehouse is as low as possible is between the bore of the hubs and the Extension pin of the constant velocity joint or Retaining rings in the area of the weld a radial Free space provided. This freedom only leaves an indirect transition from heat to the camp too. Another advantage is that the annular Free space brings weight savings. Farther causes the hub to heat up less than the extension pin. When cooling takes place therefore a stronger one in the area of the weld Shortening the extension pin as the hub. This in turn causes the joint or the Retaining ring on the front, especially on the hubs section acts on which the separated interior ring sits. The hub is therefore over the entire Length under axial pressure, causing the Stress on the hub is reduced. The on external forces are exerted on the hub mostly tensile forces that first of all have this inner Reduce pressure forces before they are less green increased but reduced tensile forces in the hub Come into effect.

Dieser Sachverhalt wird noch dadurch wesentlich verbessert, wenn man die Schweißstelle an der Stirnseite eines Verlängerungszapfens vorsieht, der etwa so lang ist wie die Breite des Lagers. Der beim Schweißen wesentlich wärmere Zapfen bewirkt nämlich bei seiner Abkühlung, daß das Außenteil des Drehgelenks einen hohen axialen Druck auf die Nabe ausübt. This fact becomes essential improved if you look at the weld at the Provides the end face of an extension pin, which is about as long as the width of the warehouse. The much warmer spigot during welding causes, when cooling, that External part of the swivel has a high axial Exerts pressure on the hub.  

Wenn in diesem Fall die Länge des Zapfens größer ist als sein mittlerer Durchmesser ergibt sich ein Dehnschraubeneffekt, wodurch die Bruchgefahr des Zapfens stark reduziert wird.If in this case the length of the pin is greater is its average diameter is a Expansion screw effect, which reduces the risk of breakage of the Pin is greatly reduced.

Die Stabilität der Nabe wird dadurch erhöht, daß zur Laufbahn des mit der Nabe integrierten Innen­ rings hin ein kegeliger oder abgerundeter Übergang vorgesehen ist. Dies wird durch die Anbringung des auf dieser Seite ohne Anlage an einem Nabenabsatz angeordneten, getrennten Innenrings bewirkt. Damit wird an dieser Übergangsstelle die Bruchgefahr der Nabe zusätzlich herabgesetzt. Weiterhin werden die günstigen Druckkräfte auf die gesamte Nabe aus­ geübt.The stability of the hub is increased in that to the career of the interior integrated with the hub all around a conical or rounded transition is provided. This is done by attaching the on this page without attachment to a hub shoulder arranged, separate inner ring causes. In order to the risk of breakage of the Hub also lowered. Furthermore, the favorable pressure forces on the entire hub practiced.

Die radiale und axiale Verlagerung der Schweiß­ stelle in den Bereich innerhalb der Lagerung bewirkt weiterhin den Vorteil, daß sich eine kompakte Einheit ergibt, die auch gewichtsmäßig günstig ist.The radial and axial displacement of sweat place in the area within the storage furthermore has the advantage that a compact unit that also weighs is cheap.

Die Erfindung wird anhand von zwei Figuren näher erläutert.The invention is illustrated by two figures explained.

Fig. 1 zeigt einen Teilquerschnitt durch die angetriebene Radlagerung eines Kraftfahr­ zeugs. Fig. 1 shows a partial cross section through the driven wheel bearing of a motor vehicle.

Fig. 2 zeigt einen Teilquerschnitt durch die nicht angetriebene Radlagerung eines Kraftfahrzeugs. Fig. 2 shows a partial cross section through the non-driven wheel bearing of a motor vehicle.

Die Radlagerung besteht u. a. aus dem mit einem integrierten Flansch versehenen Außenring 1, einer Nabe 2, an der ein Innenring integriert und auf der ein getrennter zweiter Innenring 3 eines zweireihigen Lagers 4 mit zwei Kugelreihen 4′ angeordnet ist, sowie einem Gleichlaufgelenk 5. Das Gleichlaufgelenk 5 besitzt einen in die Nabe 2 hineinragenden Zapfen 6, der an seiner Stirnseite mit einem Boden 7 der Nabe 2 verschweißt ist. Um nun die Wärme vom Lager 4 möglichst fern zu hal­ ten, ist zwischen der Nabe 2 und dem Zapfen 6 des Gleichlaufgelenks 5 ein radialer Freiraum 8 vorge­ sehen. Die Schweißstelle 9 ist dadurch trotz kompaktem Aufbau weit vom Lager 4 entfernt. Dies wird dadurch verstärkt, daß der Zapfen 6 eine Länge besitzt, die etwa der Breite des Lagers 4 entspricht. Um den Dehnschraubeneffekt des Zapfens 6 zu erhöhen ist seine Länge etwa 1,5 mal so groß wie sein Durchmesser.The wheel bearing consists, among other things, of an integrated flange with an outer ring 1 , a hub 2 on which an inner ring is integrated and on which a separate second inner ring 3 of a double-row bearing 4 with two rows of balls 4 'is arranged, and a constant velocity joint 5 . The constant velocity joint 5 has a pin 6 protruding into the hub 2 , which is welded to a base 7 of the hub 2 on its end face. In order to keep the heat from the bearing 4 as far as possible, a radial clearance 8 is provided between the hub 2 and the pin 6 of the constant velocity joint 5 . The weld 9 is thus far from the bearing 4 despite the compact structure. This is reinforced by the fact that the pin 6 has a length which corresponds approximately to the width of the bearing 4 . In order to increase the expansion screw effect of the pin 6 , its length is approximately 1.5 times as large as its diameter.

All diese Maßnahmen bewirken noch einen weiteren wichtigen Effekt. Beim Verschweißen erwärmt sich nämlich der Nabenabschnitt 2′ weniger als der elastische Zapfen 6. Beim Abkühlen erfolgt deshalb eine stärkere Verkürzung des Zapfens 6 als des Nabenabschnitts 2′. Dadurch wird von der Stirn­ seite 5′ des Gleichlaufgelenks 5 ein axialer Druck auf den Nabenabschnitt 2′ ausgeübt, was zu einer günstigen Beanspruchung der Nabe 2 beiträgt.All of these measures have another important effect. When welding, namely, the hub portion 2 'heats up less than the elastic pin 6th When cooling, there is therefore a greater shortening of the pin 6 than the hub portion 2 '. Characterized an axial pressure on the hub portion 2 'is exerted from the front side 5 ' of the constant velocity joint 5 , which contributes to a favorable stress on the hub 2 .

Damit die Bruchgefahr der Nabe 2 noch weiter herabgesetzt wird, ist zwischen dem getrennten Innenring 3 und der Nabe 2 ein abgerundeter Über­ gang 10 vorgesehen. Dadurch wird an dieser Stelle die Kerbwirkung wesentlich reduziert. Da der Innenring 3 mit seiner inneren Stirnseite dem Übergang 10 mit einem Spalt 11 gegenübersteht, kann nahezu der gesamte axiale Druck in erwünsch­ ter Weise auf die Naben 2 ausgeübt werden.So that the risk of breakage of the hub 2 is further reduced, a rounded transition 10 is provided between the separate inner ring 3 and the hub 2 . This significantly reduces the notch effect at this point. Since the inner ring 3 with its inner end faces the transition 10 with a gap 11 , almost the entire axial pressure can be exerted on the hubs 2 in a desired manner.

Bei der nicht angetriebenen Radlagerung nach Fig. 2 ist an Stelle des Gleichlaufgelenks ein Halte­ ring 12 vorgesehen. An diesem stützt sich der getrennte Innenring 3 ab. Außerdem bewirkt er den gewünschten Druckaufbau in der Nabe 13, indem er an deren Stirnfläche 13′ beim Abkühlen mit seinen Absatz 12′ zur Anlage kommt. Die Schweißstelle 14 befindet sich am Ende des Zapfens 15 des Halte­ rings 12 und an der Stirnseite eines Vorsprungs 16 der am Boden 13′′ der Nabe 13 angebracht ist. Dadurch wird der Spalt 17 etwas verlängert und der Wärmeübergang weiter erschwert.In the non-driven wheel mounting according to Fig. 2 of the constant velocity joint is in place, a retaining ring 12 is provided. The separate inner ring 3 is supported on this. In addition, it causes the desired pressure build-up in the hub 13 by coming to rest on its end face 13 'when cooling with its shoulder 12 '. The weld 14 is located at the end of the pin 15 of the retaining ring 12 and on the end face of a projection 16 which is attached to the bottom 13 '' of the hub 13 . As a result, the gap 17 is lengthened somewhat and the heat transfer is made more difficult.

Claims (4)

Radlagerung für Kraftfahrzeuge bestehend aus einem zweireihigen Schrägwälzlager, wobei ein Außenring, eine Nabe mit einem integrierten und einem getrennten Innenring und ein an der Nabe angeschweißtes Gleichlaufgelenk bzw. ein ent­ sprechend befestigter Haltering vorgesehen sind und wobei das Gleichlaufgelenk bzw. der Halte­ ring mit einer Stirnseite an der Stirnseite des getrennten Innenrings des Lagers und der Nabe anliegt, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Nabe (2, 13) bzw. dem an deren Boden (13′′) angebrachten Vorsprung (16) und dem in die Nabe (2, 13) ragenden Zapfen (6, 15) des Gleich­ laufgelenks (5) bzw. Halterings (12) ein ra­ dialer Freiraum (8, 17) vorgesehen ist.Wheel bearings for motor vehicles consisting of a double row angular contact bearing, an outer ring, a hub with an integrated and a separate inner ring and a welded to the hub constant velocity joint or a correspondingly attached retaining ring are provided and the constant velocity joint or the retaining ring with an end face abuts on the end face of the separate inner ring of the bearing and the hub, characterized in that between the hub ( 2 , 13 ) or the projection ( 16 ) attached to the bottom ( 13 ′ ') thereof and that in the hub ( 2 , 13 ) projecting pin ( 6 , 15 ) of the constant velocity joint ( 5 ) or retaining ring ( 12 ) a ra dialer clearance ( 8 , 17 ) is provided. 2. Radlagerung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sich die Schweißstelle (9, 14) an der Stirnseite eines Zapfens (6, 15) des Gleichlaufgelenks (5) bzw. Halterings (12) befindet, wobei der Zapfen (6, 15) eine Länge besitzt, die etwa der Breite des zweireihigen Lagers (4) entspricht.2. Wheel bearing according to claim 1, characterized in that the weld ( 9 , 14 ) on the end face of a pin ( 6 , 15 ) of the constant velocity joint ( 5 ) or retaining ring ( 12 ) is located, wherein the pin ( 6 , 15th ) has a length that corresponds approximately to the width of the double row bearing ( 4 ). 3. Radlagerung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Länge des Zapfens (6, 15) größer ist als sein mittlerer Durchmesser. 3. Wheel bearing according to claim 2, characterized in that the length of the pin ( 6 , 15 ) is greater than its average diameter. 4. Radlager nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß im Bereich der inneren Stirn­ seite des Innenrings (3) an der Nabe (2) ein kegliger oder abgerundeter Übergang (10) zur Laufbahn des anderen Lagers vorgesehen ist und daß die innere Stirnseite des Innenrings (3) diesem Übergang (10) mit axialem Spalt (11) gegenübersteht.4. Wheel bearing according to claim 1, 2 or 3, characterized in that in the region of the inner end face of the inner ring ( 3 ) on the hub ( 2 ) a tapered or rounded transition ( 10 ) to the raceway of the other bearing is provided and that the inner end face of the inner ring ( 3 ) faces this transition ( 10 ) with an axial gap ( 11 ).