DE4023019A1 - Radnabe-gleichlaufgelenk-einheit - Google Patents

Radnabe-gleichlaufgelenk-einheit

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Description

Die Erfindung betrifft eine Radnabe-Gleichlaufgelenk-Ein­ heit mit zweireihigem Radlager mit einem gemeinsamen Lageraußenring für beide Wälzkörperlaufbahnen, bei denen ein offenes Ende eines Gelenkbauteils auf die Radnabe aufgeschoben ist und unter axialer Vorspannung des Radla­ gers mit diesem verbunden ist.
Einheiten dieser Art sind beispielsweise aus der DE-AS 19 15 932 bekannt, bei der ein Gelenkaußenteil auf eine Ver­ zahnung der Radnabe aufgeschoben ist und dann durch Umfor­ mung des Radnabenendes auf dieser festgelegt ist.
Die hiermit gezeigte Art der drehfesten Verbindung zwi­ schen Gelenkbauteil und Radnabe ist durch die vorgesehene Verzahnung aufwendig und damit teuer. Das Umformen des Endes der Radnabe ist ein für ein genaues Einstellen der Vorspannung des Radlagers ungeeignetes Verfahren.
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Radnabe-Gleichlaufgelenk-Einheit der genannten Art bereitzustellen, die die Verwendung rein axial montierbarer zweireihiger Lager mit hoher Füllung zuläßt und eine günstige, für die Einstellung der Lager­ vorspannung geeignete Verbindung zuläßt. Die Lösung be­ steht darin, daß die Verbindung durch eine im Bereich einer Steckverbindung zwischen dem außenliegenden offenen Ende des Gelenkbauteils und der innenliegenden Radnabe hergestellten, gebildet wird.
Die hiermit beschriebene Verbindung, bei der ein Gelenk­ bauteil mit einem innenzylindrischen Hülsenbereich über die außenzylindrische Radnabe geschoben ist, läßt eine genaue Einstellung der Vorspannung der axial montierten Radlager zu und weist eine, in ausreichendem Abstand vom Lager angebrachte Schweißung auf, die eine sichere Ver­ bindung ermöglicht. Besonders geeignet ist die Herstellung der Schweißstellen mittels Laserenergie. Es können hierfür ein oder mehrere vollständige Umfangsschweißungen vorge­ sehen werden. In gleicher Weise sind jedoch auch teil­ kreisförmige oder punktförmige Schweißverbindungen mög­ lich. In einer ersten günstigen Ausführung wird eine Schweißung im Bereich des Passungsspaltes zwischen Radnabe und Endhülse des Gelenkbauteils erzeugt. Nach einer alter­ nativen günstigen Ausführung durchdringt die Schweißung im wesentlichen radial die Endhülse und dringt ins Material der Radnabe ein. Bei der letztgenannten Art können Ansen­ kungen oder Teilnuten oder auch Durchgangslöcher oder Schlitze mechanisch in die außenliegende Endhülse des Gelenkbauteiles radial eingebracht sein, um den Schweiß­ vorgang zu verkürzen oder größere, durchgeschweißte Be­ reiche herzustellen.
In einer ersten günstigen Ausgestaltung können zwei separate Lagerinnenringe vorgesehen sein, die auf die Radnabe aufgeschoben sind, von denen sich einer an einem Anschlag an der Radnabe, insbesondere an einem einstückig damit ausgebildeten Radflansch abstützt und der andere von der Stirnfläche des Gelenkbauteils beaufschlagt wird. Derartige Ausführungen sind insbesondere dann geeignet, wenn die Radnabe und/oder das Gelenkbauteil aus relativ dünnwandig geformten Blechteilen bestehen.
Abweichend hiervon kann vorgesehen sein, daß nur ein se­ parater Lagerinnenring vorgesehen ist, der auf die Radnabe aufgeschoben ist und sich an einem Anschlag an der Radnabe abstützt und von der Stirnfläche des Gelenkbauteiles be­ aufschlagt wird, wobei eine Wälzlagerbahn unmittelbar an diesem Gelenkbauteil ausgebildet ist. Dies ist zu bevor­ zugen, wenn das Gelenkbauteil dickwandig ist, insbesondere wenn dieses eine massive Kugelnabe bildet.
Nach einer weiteren Abhandlung kann eine Wälzlagerbahn unmittelbar auf der Radnabe ausgebildet sein und nur ein separater Lagerinnenring vorgesehen sein, der sich an einem Anschlag an der Radnabe abstützt und von der Stirn­ fläche des Gelenkbauteils beaufschlagt wird. Diese Ausge­ staltung ist günstig, wenn umgekehrt zum Vorstehenden die Radnabe mit dem Radflansch ein Schmiedeteil oder ein Guß­ teil mit größerer Wandstärke bildet.
Die beiden letztgenannten Varianten können auch so kombi­ niert werden, daß auf der Radnabe eine erste Wälzlagerbahn und auf dem Gelenkbauteil eine zweite Wälzlagerbahn je­ weils unmittelbar ausgebildet sind.
Nach einer günstigen Ausführung kann an der Radnabe ein senkrecht zur Achse liegender Boden vorgesehen sein, in dessen Bereich die Schweißverbindungen bevorzugt auszu­ führen sind.
Ein auf der Seite des Radflansches in die Radnabe einge­ setzter Blechstopfen dient bei einer als Blechformteil ausgeführten Radnabe zum Versteifen der Radnabe und des Radflansches sowie gleichzeitig zum Zentrieren eines auf­ zuziehenden Rades.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind anhand der Zeichnungen dargestellt. Hierbei zeigt
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Einheit mit einer Radnabe aus einem Blechformteil und zwei separaten Lager­ innenringen, verbunden durch eine Schweißung im Passungsspalt,
Fig. 2 eine erfindungsgemäße Einheit mit einer Radnabe aus einem Blechformteil und zwei separaten Lager­ innenringen, verbunden durch zwei radiale Schweißungen,
Fig. 3 eine Einheit nach Fig. 2, bei der eine Wälzkör­ perbahn einstückig am Gelenkbauteil ausgeführt ist,
Fig. 4 eine erfindungsgemäße Einheit in einer zweiten Ausführung mit zwei separaten Lagerinnenringen,
Fig. 5 eine Einheit nach Fig. 4, bei der eine Wälzkör­ perbahn unmittelbar auf der Radnabe und eine andere Wälzkörperbahn unmittelbar am Gelenkbauteil ausgeführt ist,
Fig. 6 eine erfindungsgemäße Einheit mit einer Radnabe als Blechformteil und zwei separaten Lagerinnen­ ringen,
Fig. 7 eine Einheit nach Fig. 6, bei der eine Wälzkör­ perbahn unmittelbar am Gelenkbauteil ausgeführt ist,
Fig. 8 eine erfindungsgemäße Einheit in einer dritten Ausführung mit zwei separaten Lagerinnenringen,
Fig. 9 eine Einheit nach Fig. 8, bei der eine Wälzkör­ perbahn unmittelbar an der Radnabe ausgebildet ist.
Einander entsprechende Teile in den Figuren sind mit glei­ chen entsprechenden Ziffern belegt.
In den Fig. 1 und 2 ist jeweils eine aus Blech geformte Radnabe 1 mit einem räumlich verformten Radflansch 2 und einem abschließenden Bodenteil 3 erkennbar, auf die ein als Umformteil hergestelltes Gelenkaußenteil 4 mit einem offenen Endabschnitt 5 aufgeschoben ist. Zwischen einer Anlageschulter 6 des Radflansches 2 und der Stirnfläche 7 der Hülse 5 sind zwei einzelne Lagerinnenringe 8, 9 ver­ spannt, in denen die inneren Wälzlagerbahnen 10, 11 für die Lagerkugeln 12, 13 laufen, während die äußeren Wälz­ lagerbahnen 14, 15 in einem gemeinsamen Lageraußenring 16 ausgebildet sind, in dem Durchgangsschraubenlöcher 17 zu erkennen sind. Weiterhin sind Kugelkäfige 18, 19 und Dich­ tungsmittel 20, 21 dargestellt. In die Radnabe 1 ist auf der Gegenseite ein als Blechformteil geformter stopfen­ artiger Deckel 25 eingesetzt und ggfs. verschweißt, der zum Zentrieren eines Rades und gleichzeitig zum Versteifen des Radflansches 2 und der Radnabe 1 dient. In Fig. 1 ist der Endabschnitt 5 des Gelenkaußenteils 4 von unveränder­ ter Wanddicke und eine Schweißnaht 29 ist axial im Pas­ sungsspalt zwischen Endabschnitt 5 und Radnabe 1 erzeugt.
In der Fig. 2 ist am offenen Endabschnitt 5 des Gelenk­ außenteils 4 eine Umfangsnut 22 vorgesehen, in der zwei Schweißkrater 23, 24 erkennbar sind, die radial ge­ richtet sind und die Radnabe 1 durchsetzen.
Fig. 3 zeigt abweichend von Fig. 2 einen einstückig mit dem Gelenkaußenteil 4 ausgebildeten Lagerinnenring 9, in dem die Wälzkörperbahn 11 unmittelbar ausgeführt ist. Die Stirnfläche 7 des Gelenkaußenteils 4 ist dabei in unmit­ telbarem Kontakt mit dem separat ausgeführten Lagerinnen­ ring 8, der sich wiederum an der Abstützschulter 6 des Radflansches 2 abstützt. Die übrigen Einzelheiten stimmen überein.
Fig. 4 zeigt im wesentlichen die gleichen Einzelheiten wie Fig. 2, wobei abweichend die Radnabe 1 als massives Formteil ausgebildet ist und demzufolge auf einen sepa­ raten Deckel am radseitigen Ende verzichten kann. Der Bodenbereich 3 der Radnabe liegt innerhalb einer Umfangs­ nut 22 am offenen Endabschnitt 5 des Gelenkaußenteils 4. Es ist nur ein einziger Schweißkrater 23 gezeigt.
Fig. 5 zeigt im wesentlichen die gleichen Einzelheiten wie Fig. 4, wobei jedoch der Lagerinnenring 9 einstückig mit dem Endabschnitt 5 des Gelenkaußenteils 4 ausgebildet ist und der Lagerinnenring 8 einstückig in die Nabe 1 und den Radflansch 2 übergeht. Die Wälzkörperlaufbahnen 11 und 10 sind somit unmittelbar in dem Gelenkaußenteil 4 und in der Radnabe 1 ausgebildet.
Fig. 6 zeigt im wesentlichen die gleichen Einzelheiten wie Fig. 2. Abweichend davon ist nur das Gelenkbauteil 4 als Kugelnabe mit einem daran angesetzten hülsenförmigen Endabschnitt 5 ausgestaltet, in dessen Umfangsnut 22 ein einzelner Schweißkrater 23 zu erkennen ist.
Fig. 7 zeigt im wesentlichen die gleichen Einzelheiten wie Fig. 6, wobei jedoch der Lagerinnenring 9 einstückig mit dem Endabschnitt 5 des Gelenkbauteils 4 ist, so daß die Stirnfläche 7 des Endbereiches unmittelbar am sepa­ raten Lagerinnenring 8 anliegt, der sich an der Schulter 7 des Radflansches 2 abstützt.
Fig. 8 zeigt eine Einheit in im wesentlichen gleicher Ausführung mit Fig. 4 soweit Radnabe, Radflansch und Lagerung betroffen sind. Abweichend davon ist das Gelenk­ bauteil 4 als eine aus Blech umgeformte Außenhülse eines Tripodegelenkes 26 ausgebildet, in die ein Tripodestern 27 eingesetzt ist. Das Gelenk ist mit einem Faltenbalg 28 abgedichtet.
Fig. 9 zeigt im wesentlichen die gleichen Einzelheiten wie Fig. 8, jedoch ist der Lagerinnenring 8 einstückig mit der Radnabe 1 und dem Radflansch 2 ausgebildet, so daß die Wälzkörperlaufbahn 10 unmittelbar in der Radnabe 1 ausgebildet ist.
Bezugszeichenliste
 1 Radnabe
 2 Radflansch
 3 Bodenteil
 4 Gelenkbauteil
 5 Hülse
 6 Anlageschulter
 7 Stirnfläche
 8 Lagerinnenring
 9 Lagerinnenring
10 Wälzkörperlaufbahn
11 Wälzkörperlaufbahn
12 Lagerkugel
13 Lagerkugel
14 Wälzkörperlaufbahn
15 Wälzkörperlaufbahn
16 Lageraußenring
17 Durchgangsloch
18 Kugelkäfig
19 Kugelkäfig
20 Dichtungsmittel
21 Dichtungsmittel
22 Umfangsnut
23 Schweißnaht
24 Schweißnaht
25 Deckel
26 Tripodegelenk
27 Tripodestern
28 Faltenbalg
29 Schweißnaht

Claims (18)

1. Radnabe-Gleichlaufgelenk-Einheit mit zweireihigem Radlager mit einem gemeinsamen Lageraußenring (16), bei dem eine Endhülse (5) eines Gelenkbauteils (4) auf die Radnabe (1) aufgeschoben ist und unter axialer Vorspannung des Radlagers mit diesem verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung durch eine im Bereich der Steckver­ bindung zwischen der außenliegenden Endhülse (5) des Gelenkbauteils (4) und der innenliegenden Radnabe (1) hergestellten Schweißung (23, 24, 29) gebildet wird.
2. Einheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißung (29) im wesentlichen axial erzeugt ist und Material im Bereich des Passungsspaltes zwi­ schen der Endhülse (5) des Gelenkbauteiles (4) umfaßt.
3. Einheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißung (23) im wesentlichen radial erzeugt ist und die Endhülse (5) des Gelenkbauteiles (4) durchsetzt und in das Material der Radnabe (1) ein­ dringt.
4. Einheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißung (23, 24) im Bereich einer Umfangs­ nut (22) hergestellt ist.
5. Einheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißung (23, 24, 29) zumindest eine voll­ ständige Umfangsschweißung umfaßt.
6. Einheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißung (23, 24, 29) zumindest einzelne umfangsverteilte punkt- oder teilkreisförmige Bereiche umfaßt.
7. Einheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißung (23, 24) im Bereich von Ansen­ kungen, Bohrungen oder Schlitzen in der Endhülse (5) liegt.
8. Einheit nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwei separate Lagerinnenringe (8, 9) vorgesehen sind, die auf die Radnabe (1) aufgeschoben sind und von denen sich einer an einer Anlageschulter (6) an der Radnabe (1) abstützt und der andere von der Stirn­ fläche (7) des Gelenkbauteils (5) beaufschlagt ist.
9. Einheit nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein separater Lagerinnenring (8, 9) vorgesehen ist, der auf die Radnabe (1) aufgeschoben ist und sich an einer Anlageschulter (6) an der Radnabe (1) ab­ stützt und von der Stirnfläche (7) des Gelenkbauteils (4) beaufschlagt ist und daß eine Wälzlagerbahn (11) unmittelbar am Gelenkbauteil (4) ausgebildet ist.
10. Einheit nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Wälzlagerbahn (10) unmittelbar auf der Rad­ nabe (1) ausgebildet ist und daß ein separater Lager­ innenring (9) vorgesehen ist, der sich an einer An­ lageschulter (6) an der Radnabe (1) abstützt und der von der Stirnfläche (7) des Gelenkbauteils (4) beauf­ schlagt ist.
11. Einheit nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Wälzkörperbahn (10) unmittelbar auf der Rad­ nabe (1) und die andere Wälzkörperbahn (11) unmittel­ bar auf dem Gelenkbauteil ausgebildet ist.
12. Einheit nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Radnabe (1) einen zum Gelenkbauteil (4) ge­ richteten Boden (3) hat.
13. Einheit nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine Schweißung (23, 24) im Bereich des Bodens (3) liegt.
14. Einheit nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die zumindest eine Schweißung (23, 24) in einer Umfangsnut (22) der Endhülse (5) liegt.
15. Einheit nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Radnabe (1) ein Blechformteil ist.
16. Einheit nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Gelenkbauteil (4) ein Gelenkaußenteil ist.
17. Einheit nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Gelenkbauteil (4) eine Kugelnabe ist.
18. Einheit nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Gelenkbauteil (4) ein Blechformteil eines Tripodegelenkes ist.
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