DE102011052354A1

DE102011052354A1 - Radlagereinheit

Info

Publication number: DE102011052354A1
Application number: DE201110052354
Authority: DE
Inventors: Dietmar Becker; Friedrich Feicha
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2011-08-02
Filing date: 2011-08-02
Publication date: 2013-02-07
Also published as: GB201213431D0; CN102991271B; ITMI20121362A1; GB2493443B; CN102991271A; GB2493443A

Abstract

Es wird eine Radlagereinheit mit einer mit einem Gelenkkörper verbundenen Radnabe geschaffen, wobei die Radnabe über Spannschrauben mit einem Gelenkaußenteil der Gelenkwelle verbunden ist. Beim Anziehen der Spannschrauben ergibt sich eine zumindest geringfügige Verformung des Außendurchmessers des mit der Außenverzahnung versehenen Gelenkaußenteils gegenüber der mit der Verzahnung versehenen Radnabe und eine hieraus resultierende spielfreie Fixierung der Gelenkwellenverzahnung in der Radnabe sowie eine axiale Verspannung der Lagerinnenringe auf der Radnabenhülse.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Radlagereinheit mit einer mit einem Gelenkkörper einer Gelenkwelle verbundenen Radnabe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus der EP 1 526 297 A1 ist eine Radnabe mit einem über eine Wellenverzahlung verbundenem Gelenkaußenteil eines Gleichlaufdrehgelenks bekannt. Die Radnabe ist über ein Radlager in einem Radträger gehalten und Lagerinnenringe des Radlagers sind zwischen einer vorderen Abstützfläche der Radnabe und einer hinteren Umbördelung axial eingespannt gehalten. Diese Umbördelung liegt dabei mit einer Ringfläche an einer Anschlagscheibe unter Vorspannung einer Schraube an.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Radlagereinheit für ein Kraftfahrzeug mit einer mit einem Gelenkkörper einer Gelenkwelle verbundnen Radnabe zu schaffen, bei der die miteinander in Eingriff stehenden Teile zueinander eine spielfreie Fixierung und eine axiale Verspannung aufweisen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Merkmale beinhalten die Unteransprüche.
Die mit der Erfindung hauptsächlich erzielten Vorteile bestehen darin, dass über Spannmittel zwischen einer Radnabe und einem Gelenkaußenteil eines Gelenkkörpers, diese elastisch zueinander spielfrei fixiert sind. Insbesondere ist zum Erzielen der spielfreien Anordnung nach der Erfindung vorgesehen, dass das Gelenkaußenteil über mehrere am Umfang verteilt angeordnete axial verbundene Spannschrauben mit der Radnabe unter elastischer Verformung der Teile zueinander verbunden ist, wobei zueinander beabstandet angeordnete Lagerinnenringe eines Kugellagers, insb. eines Schrägkugellagers, zwischen einem umlaufenden Ringflansch der Radnabe und einem Spannlaschenring des Gelenkaußenteils axial verspannt angeordnet sind.
Die Spannschrauben sind hierzu mit einem Kopf im Ringflansch der Radnabe abgestützt und in gegenüber liegenden Gewindelaschen des Gelenkaußenteils einschraubbar angeordnet. Zudem sind die Gewindelaschen radial nach innen vorragend an einem Hülsenfortsatz des Gelenkaußenteils angeordnet und am abgekehrten freien Ende ist der Spannlaschenring am Hülsenfortsatz des Gelenkaußenteils radial nach außen vorstehend vorgesehen.
Zwischen den Gewindelaschen und dem Spannlaschenring ist außenseitig am Hülsenfortsatz eine Außenverzahnung und an der Radnabenhülse ist korrespondierend hierzu eine Innenverzahnung angeordnet, welche zusammenwirkend ausgeführt sind. Die Spannschrauben erzeugen durch ein Anziehen eine Spannung auf das Gelenkaußenteil und somit auf die Außenverzahnung des Hülsenfortsatzes des Gelenkaußenteils. Gleichzeitig wird eine axiale Verspannung der Lagerinnenringe des Kugellagers erzielt. Insgesamt wird eine axiale und radiale Verspannung der Teile erzeugt.
Es ist nach der Erfindung des Weiteren vorgesehen, dass mehrere über den Innenumfang der Radnabe verteilt angeordnete Spannschrauben vorgesehen sind und die Spannschrauben eine konische oder zylindrische Anordnung von der Radnabe bis zum Gelenkaußenteil aufweisen. Die Anordnung von geringfügig schräg gestellten Spannschrauben, in konischer Anordnung, ergeben eine zumindest geringfügige Verformung des Außendurchmessers des mit der Außenverzahnung versehenen Hülsenfortsatzes des Gelenkaußenteiles und eine hieraus resultierende spielfreie Verklemmung bzw. einen spielfreien Sitz der Teile zueinander. Die zylindrische Anordnung der Spannschrauben dürfte ebenfalls eine ähnliche spielfreie Verklemmung bzw. einen spielfreien Sitz der Teile zueinander bewirken.
Die Effekte der geringfügigen elastischen Verformung im Verzahnungsbereich zwischen der Radnabe und dem Gelenkaußenteil und der axialen Verspannung der Lagerinnenringe auf der Radnabe können jeweils für sich oder gemeinsam erreicht werden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einer Radlagereinheit mit Radnabe und einer über eine Verzahnung verbundenen Gelenkwelle ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben.
Eine Radlagereinheit 1 umfasst im Wesentlichen eine mit einem Gelenkkörper 2 einer Gelenkwelle 3 verbundenen Radnabe 4, wobei der Gelenkkörper 2 ein Gelenkaußenteil 5, insbesondere ein Kugelgelenkaußenteil, umfasst. Dies ist über eine Verzahnung 6 mit der Radnabe 4 zusammenwirkend verbunden. Die Radnabe 4 ist mittels eines Kugellagers 7, insb. mit einem Schrägkugellager, in einem Radträger 8 oder dgl. gehalten.
Das Gelenkaußenteil 5 ist über mehrere am Umfang der Radnabe 4 verteilte und axial verlaufenden Spannschrauben 9 mit der Radnabe 4 unter elastischen Verspannung bzw. Fixierung der Teile 4, 5 zueinander verbunden. Die beiden Lagerinnenringe 10, 11 des Kugellagers 7 sind beabstandet mit Distanz zueinander auf einer Radnabenhülse H der Radnabe 4 positioniert fest gehalten angeordnet und zwischen einem umlaufenden Ringflansch 12 der Radnabe 4 und einem Spannlaschenring 14 des Gelenkaußenteils 5 eingespannt angeordnet.
Die Spannschrauben 9 sind mit einem Kopf 15 im Ringflansch 12 der Radnabe 4 abgestützt und in Gewindelaschen 16 des Gelenkaußenteils 5 einschraubbar, so dass beim Anziehen der Spannschrauben 9 durch das Verschraubungsprinzip eine geringfügige Verformung durch die Gewindelaschen 16 am Gelenkkörper 2, sich eine spielfreie Verbindung zwischen der Verzahnung 7 der Teile ergibt. Es sind mehrer Gewindelaschen 16, entsprechend der Anzahl der Spannschrauben 9 im Abstand vorgesehen.
Die Gewindelaschen 16 stehen hierzu radial nach innen vor und sind an einem Hülsenfortsatz 17 des Gelenkaußenteils 5 vorderseitig angeordnet. Am hinteren abgekehrten freien Ende 18 ist am Hülsenfortsatz 17 der Spannlaschenring 14 radial nach außen vorstehend angeordnet und legt sich stirnseitig an den Hülsenfortsatz H an.
Zwischen den Gewindelaschen 16 und dem Spannlaschenring 14 ist außenseitig am Hülsenfortsatz 17 eine Außenverzahnung der Verzahnung 7 und in der Radnabenhülse H ist eine Innenverzahnung für die Gelenkwelle bzw. für das Gelenkaußenteils 5 vorgesehen.
Das von den Spannschrauben 9 gebildete Verschraubungsprinzip, besteht vorzugsweise aus mehreren über den Innenumfang der Radnabe 4 verteilt angeordnete Spannschrauben 9, wobei die Spannschrauben 9 eine konisch oder zylindrische Anordnung von der Radnabe 4 bis zum Gelenkaußenteil 5 aufweisen können. Gezeigt ist in der Zeichnung die konische Anordnung der Spannschrauben 9.
Zusammenfassend wird ausgeführt, dass die Spannschrauben 9 zwischen der Radnabe 4 und dem Gelenkaußenteil 5 so angeordnet sind, dass im Verspannungszustand, also beim Anziehen der Spannschrauben 9, eine elastische Verformung, insb. des Außendurchmessers des mit der Außenverzahnung versehenen Hülsenfortsatzes H und des Gelenkaußenteils 5 gegenüber der mit der Innenverzahnung versehene Radnabenhülse H der Radnabe 4 möglich ist.
Ferner sollen die Spannschrauben 9 in der Weise angeordnet sein, dass zwischen der Radnabe 4 bzw. der Radnabenhülse H und dem Gelenkaußenteil 5 im Verspannungszustand eine spielfreie Fixierung im Verzahnungsbereich, d. h. zwischen dem Außen- und Innengewinde der Verzahnung 6 stattfinden kann und/oder eine axiale Verspannung der Lagerinnenringe bzw. eine Lagerspieleinstellung des Kugellagers auf der Radnabenhülse H erfolgt. Es wird über die Spannschrauben 9 somit ein umlaufender Kraftfluss über die Spannschrauben 9, dem Hülsenfortsatz H und der Radnabenhülse H erzielt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 1526297 A1 [0002]

Claims

Radlagereinheit mit einer mit einem Gelenkkörper einer Gelenkwelle verbundenen Radnabe, wobei der Gelenkkörper ein Gelenkaußenteil umfasst, das über eine Wellenverzahnung mit der Radnabe verbunden ist und die Radnabe mit einer zylindrischen Radnabenhülse über ein Kugellager in einem Radträger gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Gelenkaußenteil (5) über mehrere am Umfang verteilt angeordnete axial verlaufende Spannschrauben (9) mit der Radnabe (4) unter elastischer Verformung der Teile (4, 5) zueinander verbunden ist und zueinander beabstandet angeordnete Lagerinnenringe (10, 11) des Kugellagers (7) zwischen einem umlaufenden Ringflansch (12) der Radnabe (4) und einem Spannlaschenring (14) des Gelenkaußenteils (5) axial verspannt angeordnet sind.
Radlagereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannschrauben (9) sich mit einem Kopf (15) im Ringflansch (12) der Radnabe (4) abstützen und in Gewindelaschen (16) des Gelenkaußenteils (5) einschraubbar angeordnet sind.
Radlagereinheit nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindelaschen (16) radial nach innen vorragend an einem Hülsenfortsatz (17) des Gelenkaußenteils (5) angeordnet ist und der Spannlaschenring (14) am hierzu abgekehrten freien Ende (18) am Hülsenfortsatz (17) des Gelenkaußenteils (5) nach außen vorstehend vorgesehen ist.
Radlagereinheit nach den Ansprüchen 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Gewindelaschen (16) und dem Spannlaschenring (14) außenseitig am Hülsenfortsatz (17) eine Außenverzahnung und an der Radnabenhülse (H) eine hierzu korrespondierende Innenverzahnung der Verzahnung (6) angeordnet ist.
Radlagereinheit nach den Ansprüchen 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere über den Innenumfang der Radnabe (4) verteilt angeordnete Spannschrauben (9) vorgesehen sind und die Spannschrauben (9) eine konische oder zylindrische Anordnung von der Radnabe (4) zum Gelenkaußenteil (5) erzielbar ist.
Radlagereinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannschrauben (9) zwischen der Radnabe (4) und dem Gelenkaußenteil (5) derart angeordnet sind, dass im Spannzustand eine elastische Verformung des Außendurchmessers des mit der Außenverzahnung versehenen Hülsenfortsatzes (17) und des Gelenkaußenteils (5) gegenüber der mit der Innenverzahnung versehenen Radnabenhülse (H) der Radnabe (4) erzielbar ist.
Radlagereinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannschrauben (9) zwischen der Radnabe (4) und dem Gelenkaußenteil (5) derart angeordnet sind, dass im Spannzustand eine elastische Verformung in der Verzahnung (6) sowie die axiale Verspannung der Lagerinnenringe (10, 11) auf der Radnabenhülse (H) der Radnabe (4) erzielbar ist.