DE4017764A1 - Zweireihige waelzlagereinheit fuer ein kraftfahrzeugrad - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Lagereinheit nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Die Montage von Wälzlagern auf die Nabe und in das Ge­ häuse ist dann wenig problematisch, wenn die Lagerung (s. z. B. DE-OS 37 03 395 oder DE-OS 29 02 084) aus ei­ nem zweireihigen Schräglager mit den dazugehörigen drei Laufringen und aus einer Nabe besteht. Üblicher­ weise wird dann über den einteiligen Außenring des La­ gers von der einen Seite in die Bohrung des Radträgers gepreßt, während anschließend von der anderen Seite her das Aufschieben der Nabe erfolgt. Im letzteren Fall wird die axiale Abstützung der Innenringe über eine Hilfsanlage durchgeführt. Dies bewirkt, daß keine Montagekräfte über die Wälzkörper geleitet werden, wo­ durch Beschädigungen der Laufbahn und Wälzkörper ver­ mieden werden. Diese Montage ist aber dann nicht mög­ lich, wenn die mit einem radialen Flansch versehene Nabe gleichzeitig als Laufbahn der Lagerung benutzt wird (s. z. B. DE-PS 24 16 282). In diesem Fall ist es nämlich erforderlich zunächst das Wälzlager auf die Nabe zu montieren, was noch problemlos möglich ist. Anschließend muß dann aber diese Lager-Naben-Einheit mit hohem Kraftaufwand, der wegen des gewünschten Festsitzes erforderlich ist, in die Bohrung des fahr­ zeugseitig mit einem axialen Anlageflansch versehenen Radträgers eingedrückt werden. Wegen des Radial­ flansches ist das Aufbringen der Axialkraft auf den Außenring nicht möglich. Die axialen Schiebekräfte müssen dann über eine Wälzlagerreihe übertragen wer­ den. Dabei besteht die sehr hohe Gefahr, daß die Lauf­ bahn bzw. die Wälzkörper beschädigt werden. Nun könnte man zwar dieses Problem wesentlich reduzieren, indem man vor der Montage der Radträger erwärmt, womit sich ein Schiebesitz ergibt, der wesentlich reduzierte Montagekräfte verursacht. In diesem Fall ist aber eine aufwendige Erwärmung des Radträgers erforderlich, die auch die gehärteten Lagerlaufbahnen schädigen kann.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung einen Lageraufbau nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 aufzuzeigen, bei dem mit einfachsten Mitteln auch bei Serienfertigung eine problemlose Montage ermöglicht wird.

Die Lösung dieser Aufgabe ist im Anspruch 1 angegeben. Die Ansprüche 2 bis 5 enthalten spezielle Ausgestal­ tungen.

Wenn man gemäß Anspruch 1 den Spalt zwischen dem Außenring und dem Flansch des Radträgers im montierten Zustand einen kleinen Spalt vorsieht, der im Bereich der zulässigen elastischen Verformung der zwischen Ku­ geln und Laufbahnen beim Aufschieben belasteten Wälz­ lagerreihe liegt, wird bewirkt, daß letztere durch die Schiebekraft nicht beschädigt oder zerstört wird. Beim Aufschieben ist nämlich zunächst die erforderliche Kraft gering und steigt dann mit der Länge des auf­ geschobenen Abschnitts. In dieser Montagephase wird bereits die Wälzlagerreihe elastisch verformt. Dies bedeutet, daß der Spalt ab einer bestimmten Belastung des Lagers zu 0 wird und der Außenring am Flansch zur Anlage kommt. Ab diesem Zustand wird dann die weiter­ hin noch steigende Schiebekraft direkt vom Flansch auf den Außenring übertragen. Das Wälzlager erfährt allen­ falls noch eine geringe zusätzliche Belastungs­ steigerung. Dies bedeutet, daß in der Endphase der Montage, in der auch die höchsten Belastungen auftre­ ten, eine nutzbringende Lastaufteilung eintritt. Der Punkt, an dem der Außenring am Flansch zur Anlage kommt, kann je nach Wunsch durch eine bestimmte Wahl der Spaltbreite bei bekannter Elastizität des Lagers festgelegt werden. In diesem Fall ist dann mit ein­ fachsten Mitteln eine problemlose Montage auch bei Se­ rienfertigung möglich. Überbeanspruchungen des Lagers können nicht mehr vorkommen, denn zusätzliche Bela­ stungen gehen direkt auf den Außenring.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist es möglich, den Außenring nicht direkt am Flansch anliegen zu las­ sen, sondern zwischen diesen Teilen einen hülsenähn­ lichen Ring vorzusehen, der dann als Stützring wirkt. Dadurch kann die Breite des aus hochwertigem Material bestehenden Außenrings reduziert werden. Durch eine plastische Verformung dieser Hülse vor der Lagermon­ tage wird eine wirtschaftliche Erzeugung des Spaltes erreicht.

Wenn man diesen Ring mit den Außenring einstückig ver­ bindet, wird die Herstellung des Außenrings zwar auf­ wendiger, dafür ergeben sich aber Montageerleichte­ rungen, denn es müssen nicht zwei getrennte Teile mon­ tiert werden. Eine Nut im Außenring, der in diesem Be­ reich weich ist, erleichtert die plastische Verformung vor der Montage zur Spalterzeugung.

Der Stützring kann auch noch eine zweite Funktion übernehmen, und zwar indem man ihn gleichzeitig als Dichtring ausbildet. Dies erfolgt beispielsweise durch die Anvulkanisierung eienr Dichtlippe.

Die Erfindung wird an Hand von drei Figuren näher er­ läutert.

Fig. zeigt einen Teilquerschnitt durch eine erfindungsgemäße Radlagerung;

Fig. 2 zeigt eine Variante zu Fig. 1 mit Zwischenschaltung eines Stützrings zwischen Flansch und Außenring;

Fig. 3 zeigt eine Variante zu Fig. 2, wobei der Stützring mit dem Außenring integriert ist.

Die Radlagerung nach Fig. 1 besteht aus der mit einem Radialflansch 1′ versehenen Nabe 1, mit der eine inne­ re Laufbahn 2′′ des einen Lagers 2′ des zweireihigen Schrägkugellagers 2 integriert ist. Die zweite innere Laufbahn 3′ befindet sich in der Mantelfläche des auf einen Nabenabsatz 1′′ befestigten Innenrings 3. Über die Kugelreihen 4 und 4′ erfolgt die Drehabstützung mit dem einteiligen Außenring 5, der mit Preßsitz in einem Bohrungsabschnitt 6′ des Radträgers 6 sitzt. Der Preßsitz ist trotz des Radträgerabsatzes 6′′ auf der einen Stirnseite des Außenrings 5 erforderlich, denn auf der anderen Seite ist aus verschiedenen Gründen eine formschlüssige axiale Abstützung nicht möglich.

Bei einem Lagerungsaufbau, wie er oben beschrieben wurde, ist offensichtlich eine Montage der mit dem Wälzlager 2 versehenen Nabe 1 in den Radträger 6 nur von der linken Seite her in Richtung des Pfeils 7 mög­ lich, der auch die Richtung der zwischen der Radträ­ gerbohrung 6′ und dem Außenring 5 auftretende axialen Schiebekräfte andeutet. Wegen des Radialflansches 1′ ist aber ein Ansetzen eines Montagewerkzeuges auf den Außenring 5 nicht möglich. Die axialen Kräfte müssen also zunächst ausschließlich über die Laufbahn 2′′ und die Kugelreihe 4 des Lagers 2′ auf den Außenring 5 übertragen werden. Dabei werden wegen der relativ kleinen Übertragungsflächen diese Teile 2′′ und 4 ver­ formt. Damit nun keine plastischen Verformungen, die das Lager zerstören würde, auftreten, ist zwischen der Stirnseite 5′ des Außenrings 5 und dem gegen­ überstehenden Abschnitt 1′′ des Flansches 1′ ein Spalt 8 vorgesehen, der kleiner ist als die maximal zuläs­ sige elastische Verformung der Teile 2′′ und 4 des na­ benflanschseitigen Kugellagers 2′. Damit wird er­ reicht, daß die axialen Aufschiebekräfte nur so lange über das Lager 2′ übertragen werden, bis ein bestimm­ ter noch zulässiger Wert erreicht ist. Anschließend stützt sich der Außenring 5 zusätzlich am Abschnitt 1′′ des Flansches 1 ab. Die höheren Schiebekräfte werden dann im wesentlichen an dieser Stelle und nicht mehr über das Lager 2′ übertragen. Damit wird eine Beschä­ digung dieses Lagers bei der Montage vermieden und trotzdem ein einfacher Zusammenbau erreicht, denn es ist nur ein axiales Aufschieben erforderlich. Infolge des Preßsitzes erfolgt dann eine ausreichende axiale Befestigung des Außenrings 5 im Radträger 6.

Die Radlagerung gemäß Fig. 2 besitzt im wesentlichen den gleichen Aufbau wie die Lagerung nach Fig. 1. Hier stützt sich der Außenring 5 nicht direkt am Radialflansch 1′ ab, denn hier ist ein Stützring 9 da­ zwischen geschaltet. Dieser Stützring wird zur Erlangung eine Baueinheit im nichtmontierten Zustand in einer Nut 10 des Außenrings 5 geführt. Bei einer Varianten dazu ist gemäß Fig. 3 der Stützring 9′ mit dem Außenring 5 integriert.

Claims (5)

1. Zweireihige Wälzlagereinheit für ein Kfz-Rad bestehend aus einer Nabe mit einem Radialflansch und mit mindestens einem integrierten Innenring sowie einem zylindrischen Außenring, der in die Bohrung des Radträgers eingepreßt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Spalt (8) zwischen der Stirnseite (5′) des Außenrings (5) und dem Flansch (1′) größer ist als 0 aber kleiner als die maximal zulässige elastische Verfor­ mung im nabenflanschseitigen Wälzlager (2′).

2. Lagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der dem Radialflansch (1′) der Nabe (1) zugewandten Seite des Außenrings (5) an letzterem ein hülsenähnlicher Stütz­ ring (9) vorgesehen ist (Fig. 2).

3. Wälzlagerung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützring (9) in eine Nut (10) des Außenrings (5) hin­ einragt.

4. Wälzlagerung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützring (9′) mit dem Außenring (5) einstückig verbun­ den ist (Fig. 3).

5. Wälzlagerung nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Stützring (9) gleichzeitig als Dichtring dient.