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Title:
WHEEL BEARING ON AN AXLE BODY FOR VEHICLES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2003/047883
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a wheel bearing on an axle body for vehicles, embodied as an axle tube (1), in particular for commercial vehicles, whereby the wheel is fixed, for example, with wheel bolts to a wheel hub, mounted such as to rotate on the axle stub (2) of the axle tube (1) and the axle stub (2) is fixed to a terminal section (3) of the axle tube (1) as a separate component. According to the invention, a simple production and assembly with a long functional life is possible, whereby the terminal section (3) of the axle tube (1) is embodied with an inner cylinder and at least one longitudinal slot (4), the axle stub (2) fits into the terminal section (3) of the axle tube (1) with a connector section (5) having a corresponding external cylinder and the terminal section (3) of the axle tube (1) is radially fixed to the connector section (5) of the axle stub (2) by means of at least one tensioning ring (6), sitting on the terminal section (3) of the axle tube (1) with through slots in the longitudinal direction.

Inventors:
KOSCHINAT HUBERT B (DE)
Application Number:
PCT/EP2002/013468
Publication Date:
June 12, 2003
Filing Date:
November 29, 2002
Export Citation:
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Assignee:
SAUER OTTO (DE)
KOSCHINAT HUBERT B (DE)
International Classes:
B60B35/00; (IPC1-7): B60B35/00; B60B35/08
Foreign References:
US4455732A1984-06-26
US5538330A1996-07-23
US6325463B12001-12-04
US5281005A1994-01-25
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
KEIL & SCHAAFHAUSEN (Cronstettenstrasse 66 Frankfurt am Main, DE)
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Claims:
Patentansprüche :
1. Radlagerung an einem als Achsrohr (1) ausgebildeten Achskörper für Fahrzeuge, insbesondere Nutzfahrzeuge, bei welcher das Rad z. B. über Rad bolzen an einer an dem Achsstummel (2) des Achsrohres (1) drehbar gelager ten Radnabe befestigt und der Achsstummel (2) als gesondertes Bauteil mit ei nem Endabschnitt (3) des Achsrohres (1) verspannt ist, dadurch gekennzeich net, dass der Endabschnitt (3) des Achsrohres (1) innen zylindrisch und mit we nigstens einem Längsschlitz (4) ausgebildet, der Achsstummel (2) mit einem außen entsprechend zylindrischen Verbindungsabschnitt (5) in den Endab schnitt (3) des Achsrohres (1) eingepasst und der Endabschnitt (3) des Achsroh res (1) mit dem Verbindungsabschnitt (5) des Achsstummels (2) mittels wenigs tens eines auf dem Endabschnitt (3) des Achsrohres (1) sitzenden, in Längsrich tung durchgehend geschlitzten Spannringes (6) radial verspannt ist.
2. Radlagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannring (6) Teil bzw. integrierter Bestandteil des Bremsträgers (10) ist.
3. Radlagerung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannring (6), insbesondere wenn er integrierter Bestandteil des Bremsträ gers (10) ist, zur Positionierung an den Endabschnitt (3) des Achsrohres (1), z. B. mittels Heftschweißung, angeheftet ist.
4. Radlagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeich net, dass der Längsschlitz (4) des Endabschnittes (3) des Achsrohres (1) mit dem Ringschlitz (7) fluchtet.
5. Radlagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeich net, dass der Spannring (6) beidseits des Ringschlitzes (7) je einen von einem Gewindebolzen (8) durchsetzten Spannflansch (9) aufweist.
6. Radlagerung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannflansche (9,9) unter einer Brücke (15) miteinander verbunden sind.
7. Radlagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeich net, dass der Längsschlitz (4) des Endabschnittes (3) des Achsrohres (1) an seinem inneren Ende in ein gegenüber der Schlitzbreite (6) erweitertes Rund loch (11) mündet.
8. Radlagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch ein mindestens eine Sicherungseinrichtung (16, 17, 18) für den Achsstummel (2) an den Endabschnitt (3) des Achsrohres (1).
9. Radlagerung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeich net, dass der Achsstummel (2) an seinem äußeren Ende (12) zur axialen Fest legung des Radlagers (13) nach außen umgebördelt ist.
Description:
Radlagerung an einem Achskörper für Fahrzeuge Die Erfindung bezieht sich auf eine Radlagerung an einem als Achsrohr ausge- bildeten Achskörper für Fahrzeuge, insbesondere Nutzfahrzeuge, bei welcher das Rad z. B. über Radbolzen an einer an dem Achsstummel des Achsrohres drehbar gelagerten Radnabe befestigt und der Achsstummel als gesondertes Bauteil mit einem Endabschnitt des Achsrohres verspannt ist.

Für Personenkraftwagen-Achsen ist es bekannt, den Achsstummel als geson- dertes Bauteil über Fianschverbindungen mit dem übrigen Teil des Achskörpers zu verbinden. Auf diese Weise soll die Schnittstelle zwischen Rad bzw. Radna- be und Achskörper, d. h. an dem Radlager, an eine Stelle zwischen Achsstum- mel und Achskörper verlegt werden, so dass bei einer Erneuerung der Brems- scheibe die Lagerung des Rades, d. h. das Radlager, nicht beeinträchtigt wird, weil es niemals mehr herausgenommen werden muss. Derartige Flanschverbin- dungen sind jedoch nicht geeignet, um die erheblichen Kräfte bei Nutzfahrzeu- gen aufzunehmen.

Deswegen ist bereits vorgeschlagen worden, den gesonderten Achsstummel mit einem konischen Verbindungsabschnitt zu versehen, welcher in einen zum Achsende hin offenen Innenkonus des Endabschnittes mittels einer axialen Schraube axial eingespannt wird. Diese Radlagerung ist jedoch sehr aufwändig

in Herstellung und Montage und kann außerdem zu einer unerwünschten Auf- weitung des Endabschnittes des Achsrohres führen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Radlagerung der ein- gangs genannten Art vorzuschlagen, welche einfach in der Herstellung und Montage sowie dauerhaft in ihrer Funktion ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß z. B. dadurch gelöst, dass der Endab- schnitt des Achsrohres innen zylindrisch und mit wenigstens einem Längsschlitz ausgebildet, der Achsstummel mit einem außen entsprechend zylindrischen Verbindungsabschnitt in den Endabschnitt des Achsrohres eingepasst und der Endabschnitt des Achsrohres mit dem Verbindungsabschnitt des Achsstummels mittels wenigstens eines auf dem Endabschnitt des Achsrohres sitzenden, in Längsrichtung durchgehend geschlitzten Spannringes radial verspannt ist.

Die zylindrische Passung ist im Gegensatz zu der von konischen Flächen einfa- cher herzustellen, dauerhaft in der Funktion und einfach wieder zu lösen. Sie führt insbesondere zu keiner Aufweitung des Endabschnittes des Achsrohres, welches zusätzlich durch die radiale Klemmwirkung des Spannringes verhindert wird. Außerdem können von dieser Radlagerung wesentlich höhere Kräfte auf- genommen werden als von herkömmlichen Flanschverbindungen.

Die erfindungsgemäße Lösung ist insbesondere dann von besonderem Vorteil, wenn der ohnehin notwendige, auf dem Achskörper festgelegte Bremskörper den Spannring bildet, d. h. der Spannring Teil bzw. integrierter Bestandteil des Bremsträgers ist. Auf diese Weise erhält der Bremsträger eine Doppelfunktion.

Während der bisherige Bremsträger durch zwei Schweißverbindungen rundum mit dem Achskörper verbunden werden muss, genügt bei der erfindungsgemä- ßen Nutzung lediglich ein Anheften (Haftschweißen) des Bremsträgers an dem

Achsrohrumfang, um lediglich seine Positionierung sicherzustellen. Das auf- wändige Verschweißen entfällt. Das gleiche trifft auch für einen gesonderten Spannring zu, der allenfalls in der richtigen Position an dem Achsrohr zu sichern ist.

Der Spannring kann dabei im einfachsten Fall beidseits des Ringschlitzes je ei- nen von einem Gewindebolzen durchsetzten Spannflansch aufweisen, wobei der Gewindebolzen entweder mit einem Innengewinde des einen Spannflan- sches oder mit einer eigenen Mutter zusammenwirken kann.

Vorteilhafterweise fluchten Längsschlitz des Endabschnittes des Achsrohres und der Ringschlitz, wobei sie beide vorzugsweise achsparallel verlaufen.

Zur vollständigen Ausnutzung der maximalen Klemmkraft des Gewindebolzens, ohne diesen durch Verbiegen der Spannflansche auf Biegen zu beanspruchen, können die Spannflansche z. B. an ihren äußeren Enden über eine Brücke mit- einander verbunden sein. Auf diese Weise kann der Spannweg nur im elasti- schen Bereich des Spannring-bzw. Bremsträgermaterials bewerkstelligt wer- den.

Der Längsschlitz des Endabschnittes des Achsrohres kann an seinem inneren Ende in ein gegenüber der Breite des Schlitzes erweitertes Rundloch münden, um den Längsschlitz in seiner Länge sicher zu begrenzen.

Als zusätzliche Sicherung gegen axiales Herauswandern des Achsstummels kann z. B. mindestens eine Schraube radial am Achsrohr positioniert werden, indem an dem Achsrohr eine örtliche Verstärkung mit Innengewinde für die Auf- nahme der Schraube derart vorgesehen ist, dass das innere Schraubenende in eine umlaufende Nut des Achsstummels eingreift. Die örtlichen Verstärkungen können auch jeweils den Abschluss der Längsschlitze bilden, sie kann auch ein-

teilig mit dem Achsrohr umlaufend fest verbunden sein. Die örtliche Verstärkung kann auch Teil des Spannringes sein.

Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Achs- stummel an seinem äußeren Ende zur axialen Festlegung des Radlagers nach außen umgebördelt ist. Da bei der erfindungsgemäßen Radlagerung das Radla- ger selbst nicht mehr demontiert zu werden braucht, kann auf diese Weise dem Radlager ein sicherer Sitz in dem Achsstummel gegeben werden.

Weitere Ziele, Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Beschreibung. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, auch unabhängig von ihrer Zusammenfassung in einzelnen An- sprüchen oder deren Rückbeziehung.

Es zeigen : Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Radlagerung, teilweise geschnitten und weggebrochen, Fig. 2 eine Ansicht des nach der Erfindung vorgesehenen in einem End- abschnitt längsgeschlitzten Achsrohr, Fig. 3 in stirnseitiger Ansicht einen erfindungsgemäß mit durchgehendem Ringschlitz versehenen und auf einem Achsrohr radial aufspannba- ren Bremsträger und Fig. 4 verschiedene Alternativen einer erfindungsgemäßen Radlagerung in Darstellungen entsprechend Fig. 1.

Die erfindungsgemäße Radlagerung ist gemäß Fig. 1 an einem als Achsrohr 1 ausgebildeten Achskörper für Fahrzeuge, insbesondere Nutzfahrzeuge, vorge- sehen. Das (nicht dargestellte) Rad ist bei einer solchen Radlagerung bspw. über (ebenfalls nicht dargestellte) Radbolzen an einer an dem Achsstummel 2 des Achsrohres 1 drehbar gelagerten (nicht dargestellten) Radnabe befestigt.

Der Achsstummel 2 ist als gesondertes Bauteil mit dem Endabschnitt 3 des Achsrohres 1 radial verspannt. Zu diesem Zweck ist der Endabschnitt 3 des Achsrohres 1 innen zylindrisch ausgebildet. Der Endabschnitt 3 ist mit wenigs- tens einem achsparallelen Längsschlitz 4 ausgestattet. Der Achsstummel 2 ist mit einem außen ebenfalls zylindrischen Verbindungsabschnitt 5 in den Endab- schnitt 3 des Achsrohres 1 eingepasst, wobei der Endabschnitt 3 des Achsroh- res 1 und der Verbindungsabschnitt 5 des Achsstummels 2 mittels wenigstens eines auf dem Endabschnitt 3 des Achsrohres 1 sitzenden, in Längsrichtung durchgehend geschlitzten Spannringes 6 radial verspannt ist. Dabei bildet der Spannring 6 im dargestellten Fall einen integrierten Bestandteil des Bremsträ- gers 10. Zum Verspannen des Bremsträgers 10 auf dem Endabschnitt 3 des Achsrohres 1 und damit des Endabschnittes 3 des Achsrohres 1 auf dem Ver- bindungsabschnitt 5 des Achsstummels 2 dient ein Gewindebolzen 8, welcher mit zwei augenartigen Spannflanschen 9,9 zusammenwirkt. Aufgrund der so erzielten Klemmwirkung des Bremsträgers 10 auf dem Achsrohr 1 ist kein auf- wändiges Rundumschweißen des Bremsträgers 10 auf dem Achsrohr 1 erforderlich, sondern lediglich ein Anheften zu dessen Positionierung, vorzugsweise in einem Bereich gegenüber des Längsschlitzes 4, um das Festspannen des Endabschnittes 3 nicht zu behindern.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, endet der Schlitz 4 der Breite b in einem Rundloch 11 mit dieser gegenüber erweitertem Durchmesser, um ein Ausreißen des Längsschlitzes 4 zu verhindern.

Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, sind der achsparallele Längsschlitz 4 des Endab- schnitts 3 des Achsrohres 1 und der ebenfalls achsparallele Ringschlitz 7 zur Deckung gebracht, so dass ein Anheften des Bremsträgers 10 an dem Außen- umfang des Achsrohres 1 die radiale Spannwirkung nicht beeinträchtigt.

In Fig. 3 ist auch angedeutet, dass die Spannflansche 9 zur vollständigen Nut- zung der maximalen Klemmkraft der Gewindebolzen 8 an ihren äußeren Enden über eine Brücke 15 miteinander verbunden sein können.

In Fig. 4 ist beispielhaft veranschaulicht, dass abgesehen von der Verwendung eines einzigen, von dem Bremsträger 10 unabhängigen Spannringes 6, neben dem Bremsträger 10 ein weiterer Spannring 6', welcher im axialen Abstand von ersterem auf dem Achsrohr 1 angeordnet ist, dienen kann. Gemäß Fig. 5 ist es auch möglich, den einzigen Spannring 6 als Bestandteil des Bremsträgers 10 axial zu verlängern. Beide Maßnahmen dienen der Verteilung der Spannkraft über die Länge des geschlitzten Endabschnittes 3 des Achsrohres 1.

Anhand des Ausführungsbeispieles von Fig. 6 wird veranschaulicht, dass der Achsstummel 2 an seinem äußeren Ende 12 zur axialen Festlegung des Radla- gers 13 nach außen umgebördelt sein kann. Damit ist eine dauerhafte Siche- rung des Radlagers 13 in seiner axialen Lage gewährleistet.

Gegen Eindringen von Feuchtigkeit zwischen dem Verbindungsabschnitt 5 des Achsstummels 2 und dem Endabschnitt 3 des Achsrohres 1 kann als Dichtung ein O-Ring 14 vorgesehen sein, außerdem ist es möglich, insbesondere dort eine Korrosionsschutzschicht vorzusehen. Alle nicht-verschweißten Spalten können auch nach der Montage mit einer dauerelastischen Masse abgedichtet sein.

In Fig. 7 ist ein Ausführungsbeispiel einer Sicherungseinrichtung für den Achs- stummel 2 an dem Endabschnitt 3 des Achsrohres 1 gezeigt. Sie ist von einer in eine an das Achsrohr 1 angeschweißten Verstärkung 16 mit Innengewinde ein- drehbaren Schraube 17 gebildet, welche in ihrer Sicherungsstellung mit ihrem inneren Ende in eine umlaufende Nut 18 des Achsstummels 2 hineinragt und zwar in dem dargestellten Fall, z. B. im Bereich des erweiterten Lochs 11 am Ende des Schlitzes 4.

Bezugszeichenliste :

1 Achsrohr 2 Achsstummel 3 Endabschnitt des Achsrohrs 1 4 Längsschlitz 5 Verbindungsabschnitt 6, 6', 6"'Spannring 7 Ringschlitz 8 Gewindebolzen 9, 9'Spannflansch 10 Bremsträger 11 Loch 12 äußeres Ende des Achsstummels 2 13 Radlager<BR> 14 O-Ring 15 Brücke 16 örtliche Verstärkung 17 Sicherungselement (Schraube) 18 Nut