DE102004026457A1 - Radlagereinheit - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Radlagereinheit (1, 10) mit wenigstens einer Innenlaufbahn (5) für Kegelrollen (6) und einer sich der Innenlaufbahn (5) anschließenden Axialstütze für Stirnflächen (6a) der Kegelrollen (6), wobei sich die Axialstütze axial seitens des großen Durchmessers der Kegelrollen (6) an die Kegelrollen (6) anschließt und wobei die Axialstütze radial über den größten Innendurchmesser der Innenlaufbahn (5) hinausragt.

Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Eine derartige Radlagereinheit ist in US 5,037,214 beschrieben. Diese Radlagereinheit wurde geschaffen, um die Herstellung zu vereinfachen und um die Montage der Einzelteile zu vereinheitlichen.
  • Üblicherweise weisen Radlager wenigstens eine aber zumeist zwei oder mehr Innenlaufbahnen für Kegelrollen direkt an einem Radträger oder an einem bzw. mehr Außenringen auf. Der oder die Außenringe sind in einem Radträger aufgenommen. Der Radträger ist mit einem oder mehreren Flanschen versehen. In der Regel dient ein Flansch zur fahrzeugseitigen Befestigung des Radträgers oder zur Befestigung eines oder mehrerer Fahrzeugräder an dem Radträger. Im zuletzt genannten Fall ist die Nabe fahrzeugseitig befestigt und die Innenlaufbahnen rotieren um die feststehende Nabe. Wenn der Radträger fahrzeugseitig fest ist, ist die Nabe drehbar mittels des Radlagers drehbar in dem Radträger gelagert, wodurch die Außenlaufbahnen gegenüber den fahrzeugfesten Innenlaufbahnen drehbar gelagert sind. An der Nabe ist/sind in diesem Fall ein oder mehrere Fahrzeugräder befestigt.
  • Es ist bekannt, dass Schrägrollen- insbesondere Kegelrollenlager auf Grund des durch die Konstruktion vorgegebenen Kontaktwinkels in der Lage sind sowohl radial zur Rotationsachse wirkende als auch axiale, also mit der Rotationsachse des Radlagers gleichgerichtet wirkende Kräfte bzw. Komponenten von Kräften über die Laufbahnen aufzunehmen. Zusätzlich müssen für die Flanken der Rollen jedoch Axialstützen vorgesehen werden, die das axiale Auswandern der Rollen aus den Laufbahnen verhindern. Diese Axialstützen sind üblicherweise über die Laufbahnen der Innenringe des Radlagers hinaus stehende Borde an den Innenringen an denen die Stirnflächen der Kegelrollen anlaufen.
  • Mit der Radlagerung nach US 5,037,214 wurde eine Radlagerung geschaffen, bei der zumindest eine der Axialstützen in Form eines zu dem Außenring separaten Stützringes an dem Außenring befestigt ist. Diese Axialstützen schließen sich der Innenlaufbahn axial seitens des größten Durchmessers der Kegelrollen an die Kegelrollen an. Die Axialstütze ragt dabei radial über den größten Innendurchmesser der jeweiligen Innenlaufbahn hinaus, an die sich die Axialstütze anschließt. Die Montage der Lager ist somit zunächst vereinfacht. Diese Lösung ist insbesondere für Lager, in denen hohe Axialkräfte wirken, jedoch nicht befriedigend. Der Ring ist in diesem Falle, wie in US 5,037,214 beschrieben, nur durch eine Schweißnaht sicher gegen die Kräfte in Position gehalten. Die mit dem Schweißvorgang in das Lager eingebrachte Wärme kann einerseits die funktionsbedingte Axialspannung in dem Lager negativ beeinflussen, zumal diese durch mittels Schweißung unlösbar befestigten Ring nicht mehr korrigierbar ist. Andererseits schadet die Wärme aus dem Schweißvorgang dem Fett im Lager und beeinflusst auch die Genauigkeit der Anordnung durch Wärmeverzug. Unabhängig davon ist die Montage des Radlagermoduls aus einzelnen Teilen noch relativ aufwändig.
  • Zusammenfassung
  • Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Radlagereinheit zu schaffen, die robust ist, deren Innen- und Außenlaufbahnen sich kostengünstig herstellen lassen und deren Einzelteile sich einfach montieren lassen.
  • Diese Aufgabe ist dadurch gelöst, dass die jeweilige einer Innenlaufbahn zugeordnete Axialstütze ein einteilig mit der Innenlaufbahn ausgebildeter Bord ist. Wenn die Innenlaufbahnen) direkt an dem Radträger angeordnet sind, ist der oder sind die Borde demnach einteilig und einmaterialig mit dem Radträger ausgebildet. Die Innenlaufbahnen) ist/sind vorzugsweise an einem Außenring ausgebildet, der in den Radträger montiert wird. In diesem Fall ist jeder der Innenlaufbahnen jeweils ein Bord zugeordnet, wobei die Innenlaufbahnen vorzugsweise axial zwischen den Borden verlaufen, d.h. die großen Stirnflächen der einen Reihe Kegelrollen sind von den großen Stirnflächen der axial benachbart liegenden Reihe Kegelrollen abgewandt.
  • Die Innenringe sind ohne Bord und somit einfacher zu bearbeiten. Die Baueinheit ist einfach zu montieren. Die Anzahl der Einzelteile und somit der Montageaufwand ist reduziert.
  • Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht das Radlager als eine Baueinheit vor, die komplett einem oder zwei Innenringen sowie mit oder ohne Nabe vormontiert in einen Radträger montierbar ist. Dazu weist das Radlager pro Innenring wenigstens eine Axialsicherung auf, die mit dem jeweiligen Innenring in einer Wirkverbindung steht. Die Axialsicherung schließt sich dazu seitens des kleinsten Durchmessers der Kegelrollen axial an die Kegelrollen an und steht mit dem Innenring in einem formschlüssigen Eingriff. Die Axialsicherung steht radial über den kleinsten Durchmesser der jeweiligen Außenlaufbahn an dem Innenring hinaus und steht so den Stirnflächen der Kegelrolle seitens des kleinsten Durchmessers der Kegelrollen axial gegenüber. Das Radlager kann vormontiert transportiert und gehandhabt werden, da die Axialsicherung durch den Kontakt mit den kleinen Stirnflächen der Kegelrollen die Kegelrollen und den Außen- und Innenring aneinander hält. Die Axialsicherung hält alternativ dazu die Einheit durch den axialen Kontakt mit einem Käfig anstelle des direkten Kontaktes mit den Stirnseiten, in dem die Kegelrollen geführt sind, aneinander. Die einfachste Form der Axialsicherung ist in diesem Fall ein Sicherungsring, der in eine Ringnut an dem Innenring eingreift.
  • Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Axialsicherung direkt an einem Käfig für die Kegelrollen ausgebildet ist. In diesem Fall greift die Axialsicherung von dem Käfig aus in eine Ringnut des Innenringes formschlüssig ein. Eine derartige Axialsicherung ist beispielsweise eine oder sind vorzugsweise mehrere am Umfang des Käfigs aus Kunststoff angeordnete Schnappnassen, die beim Aufschieben des Käfigs mit den Wälzkörpern auf den Innenring auffedern und dann in eine entsprechende Ringnut am Innenring einfedern.
  • Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 zeigt eine Radlagereinheit 1, von der vorzugsweise zwei Radlagereinheiten 1 gegeneinander angestellt in einem nicht dargestellten Radträger verbaut sind. Die Radlagereinheit 1 weist einen Innenring 2 mit einer Außenlaufbahn 3 und einen Außenring 4 mit einer Innenlaufbahn 5 auf. Zwischen dem Innenring 2 und dem Außenring 4 sind Kegelrollen 6 angeordnet, die an der Innenlaufbahn 5 und an der Außenlaufbahn 3 ablaufen. Die Kegelrollen 6 sind in einem Käfig 9 geführt. Der Außenring 4 weist einen Bord 7 auf, der einteilig mit dem Außenring 4 und somit einteilig mit der Innenlaufbahn 5 ausgebildet ist. Der Bord 7 ragt seitens des größten Innendurchmessers Di über die Innenlaufbahn 5 radial in Richtung der Rotationsachse 1a hinaus und liegt somit seitens des großen Durchmessers der Kegelrollen 6 der größten Stirnfläche 6a der Kegelrolle 6 gegenüber. Die Radlagereinheit 1 ist mittels der Axialsicherung 8 in Form von mehreren einteilig mit den Käfig 9 ausgebildeten Schnappnasen 9a in sich gehalten. Die Schnappnase 9a ist an der Seite des Käfigs 9 ausgebildet, die sich dem kleinen Durchmesser der Kegelrollen 6 anschließt. Die Axialsicherung 8 greift formschlüssig in eine Nut 2b des Innenringes 2 ein, die sich der Außenlaufbahn 3 an ihrem kleinsten Außendurchmesser Da anschließt. Der Außenring 4 weist außen eine zylindrische Mantelfläche 4a auf, die für den Sitz in dem nicht dargestellten Radträger vorgesehen ist. Der Innenring 2 ist mit einer Innenmantelfläche 2a für den Sitz auf einer nicht dargestellten Nabe versehen.
  • 2 zeigt eine Radlagereinheit 10 mit zwei Reihen gegeneinander angestellten Kegelrollen 6. Die jeweils in einem Käfig 11 geführten Kegelrollen 6 sind im eingebauten Zustand mittels der Innenringe gegen einen gemeinsamen Außenring 13 vorgespannt. Die Vorspannung erfolgt in der Regel an einer nicht dargestellte Nabe, auf der die Innenringe 12 mit der Innenmantelfläche sitzen. Jeder der Innenringe 12 weist jeweils eine Außenlaufbahn 3 und der Außenring 13 zwei Innenlaufbahnen 5 auf. Zwischen dem Innenring 12 und dem Außenring 13 sind die Kegelrollen 6 angeordnet, die an der Innenlaufbahn 5 und an der Außenlaufbahn 3 ablaufen. Der Außenring 13 weist zwei der Borde 7 auf, von denen jede einteilig mit dem Außenring 13 und somit einteilig mit der jeweiligen Innenlaufbahn 5 ausgebildet ist. Jeder der Borde 7 ragt seitens des größten Innendurchmessers Di über die Innenlaufbahn 5 radial in Richtung der Rotationsachse 10a hinaus und liegt somit seitens des großen Durchmessers der Kegelrollen 6 der größten Stirnfläche 6a der Kegelrolle 6 gegenüber. Die Radlagereinheit 10 ist mittels der Axialsicherungen 8 in Form von Sicherungsringen 14 in sich gehalten. Jede der Axialsicherungen 8 sitzt formschlüssig in einer Nut 12b des jeweiligen Innenringes 12. Die Nuten 12b schließen sich der jeweiligen Außenlaufbahn 3 an ihrem kleinsten Außendurchmesser Da an. Der Außenring 13 weist außen eine zylindrische Mantelfläche 13a auf, die für den Sitz in dem nicht dargestellten Radträger vorgesehen ist.
  • 1
    Radlagereinheit
    1a
    Rotationsachse
    2
    Innenring
    2a
    Innenmantelfläche
    2b
    Nut
    3
    Außenlaufbahn
    4
    Außenring
    4a
    Außenmantelfläche
    5
    Innenlaufbahn
    6
    Kegelrolle
    6a
    Stirnfläche
    7
    Bord
    8
    Axialsicherung
    9
    Käfig
    9a
    Schnappnase
    10
    Radlagereinheit
    10a
    Rotationsachse
    11
    Käfig
    12
    Innenring
    12a
    Innenmantelfläche
    12b
    Nut
    13
    Außenring
    13a
    Mantelfläche
    14
    Sicherungsring

Claims (9)

  1. Radlagereinheit (1, 10) mit wenigstens einer Innenlaufbahn (5) für Kegelrollen (6) und einer sich der Innenlaufbahn (5) anschließenden Axialstütze für Stirnflächen (6a) der Kegelrollen (6), wobei sich die Axialstütze axial seitens des großen Durchmessers der Kegelrollen (6) an die Kegelrollen (6) anschließt und wobei die Axialstütze radial über den größten Innendurchmesser der Innenlaufbahn (5) hinausragt, dadurch gekennzeichnet, die Axialstütze ein einteilig mit der Innenlaufbahn (5) ausgebildeter Bord (7) ist.
  2. Radlagereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Radlagereinheit (10) zwei der Innenlaufbahnen (5) und jeweils einen Bord (7) an jeder der Innenlaufbahnen (5) aufweist.
  3. Radlagereinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenlaufbahnen (5) axial zwischen den Borden (7) verlaufen.
  4. Radlagereinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenlaufbahn (5) und der Bord (7) einteilig mit einem Außenring (4, 13) der Radlagereinheit (1, 10) ausgebildet sind.
  5. Radlagereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Radlagereinheit (1, 10) wenigstens einen Innenring (2, 12) und ei ne Axialsicherung (8) aufweist, wobei die Axialsicherung (8) sich seitens des kleinen Durchmessers der Kegelrollen (6) axial an die Kegelrollen (6) anschließt, und wobei die Axialsicherung (8) und der Innenring (2, 12) in einer formschlüssigen Wirkverbindung stehen.
  6. Radlagereinheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Axialsicherung (8) an dem Innenring (12) befestigt ist, wobei die Axialsicherung (8) zumindest radial über den kleinsten Außendurchmesser einer Außenlaufbahn (3) des Innenringes (12) hinausragt.
  7. Radlagereinheit nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Radlagereinheit (10) einen Käfig (11) für die Kegelrollen (6) aufweist, wobei die Axialsicherung (8) dem Käfig (6) zumindest teilweise axial gegenüberliegt.
  8. Radlagereinheit nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Radlagereinheit (1) einen Käfig (9) für die Kegelrollen (6) aufweist, wobei die Axialsicherung (8) an dem Käfig (9) ausgebildet ist und dabei die Axialsicherung (8) in eine Ringnut (2b) des Innenringes eingreift.
  9. Radlagereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Radlagereinheit (10) zwei Reihen der Kegelrollen (6), zwei der Innenringe (12) und zwei der Axialsicherungen (8) aufweist, wobei die Axialsicherungen (8) axial nebeneinander zwischen den Reihen angeordnet sind.
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