DE102006019023B4

DE102006019023B4 - Verfahren zur Montage einer Radlagereinheit

Info

Publication number: DE102006019023B4
Application number: DE200610019023
Authority: DE
Inventors: Peter Niebling; Roland Langer; Jens Heim
Original assignee: Schaeffler KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2006-04-25
Filing date: 2006-04-25
Publication date: 2014-11-13
Anticipated expiration: 2026-04-26
Also published as: DE102006019023A1

Abstract

Verfahren zur Montage einer Radlagereinheit, vorzugsweise einer Radlagereinheit für Kraftfahrzeuge, wobei die Radlagereinheit wenigstens eine Nabe (1) und eine Radlagerung (9) mit zwischen einem Innenring (3) und einem Außenring (8) angeordneten Wälzkörpern (6, 7) aufweist, umfassend die Schritte: – Aufschieben der Radlagerung (9) auf einen Nabenschaft (15) der Nabe (1), und – Erzeugen eines Wulstes (16) am Nabenschaft (15) zur axialen Fixierung des Innenringes (3) durch ein Wälznietverfahren, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenring (8) der Radlagerung (9) während der Durchführung des Wälznietverfahrens durch ein Antriebsmittel in Rotation versetzt wird.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren zur Montage einer Radlagereinheit, vorzugsweise einer Radlagereinheit für Kraftfahrzeuge, wobei die Radlagereinheit wenigstens eine Nabe und eine Radlagerung mit zwischen wenigstens einem Innenring und einem Außenring angeordneten Wälzkörpern aufweist,
umfassend die Schritte:

– Aufschieben der Radlagerung auf einen Nabenschaft der Nabe, und
– Erzeugen eines Wulstes am Nabenschaft zur axialen Fixierung de Innenringes durch ein Wälznietverfahren.

Hintergrund der Erfindung
Bei der Montage von Radlagerungen, insbesondere bei solchen, welche als Einzelkegelrollenlager oder als zweireihige angestellte Kegelrollenlager ausgebildet sind, wird ein axialer Wulst oder Bördelbord durch an sich bekannte Wälznietverfahren an die Radnabe angeformt. Das Anformen des Wulstes mittels Wälznietverfahren und die Ausgestaltung des Wulstes ist beispielsweise in der DE 43 39 847 C1 ausführlich beschrieben.
Die bislang bekannten Verfahren und ihre Vorrichtungen weisen den Nachteil auf, dass Rollenschränkungen oder Setzerscheinungen der Wälzkörper, insbesondere von Kegelrollen zweireihiger angestellter Kegelrollenlager, nicht hinlänglich ausgeschlossen werden können. Solche Rollenschränkungen können entstehen, wenn während des Wälznietens die Wälzkörper nicht kontinuierlich gedreht werden, welches mit bislang bekannten Lösungen nicht immer gewährleistet ist.
Dies insbesondere aus dem Grund, weil bei herkömmlichen Lösungen, bei welchen die Nabe und die Innenringe rotieren, die Außenringe lagefixiert und zudem gespannt oder zumindest vorgespannt sind. Diese Spannung kann dazu führen, dass die Wälzkörper nicht in ihre ideale Lage gelangen bzw. aus ihrer idealen Lage geraten können. Dies kann im Betrieb zu Geräuschen, Axialspielveränderungen und einem vorzeitigen Verschleiß der Radlagerung führen.
Zudem ist bekannt, dass das Umbördeln der Nabenachse zu einem die Innenringe fixierenden Wulst einen axialen Druck auf die Innenringe ausübt. Dieser Druck kann dazu führen, dass trotz Rotation der Nabe und der Innenringe eine ungünstige Lageveränderung der Wälzkörper entsteht, welches trotz rotierender Innenringe und feststehendem Außenring nicht vermieden werden kann.
Aufgabe der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Montage einer Radlagereinheit zu schaffen, welches eine exakte Lageeinstellung von Wälzkörpern ermöglicht sowie einfach und präzise durchführbar ist.
Zusammenfassung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass sich die Aufgabe auf einfache Weise dadurch lösen lässt, dass während des Anformens des Wulstes zur axialen Fixierung der Innenringe der Radlagereinheit an der Nabe die Wälzkörper in Drehung versetzt werden bzw. diese sich drehen, wodurch sich diese während des Anformen des Wulstes ausrichten.
So kann während des Anformens des Wulstes zur axialen Fixierung gleichzeitig der Außenring – oder in Alternative der bzw. die Innenringe bzw. die Nabe – gezielt in Rotation versetzt werden, wobei dann der entsprechende Lagergegenpart, d. h. der bzw. die Innenringe – oder in Alternative der Außenring – stehen können.
Hierdurch haben die Wälzkörper, insbesondere Kegelrollen, bei Drehung die Möglichkeit, sich im Wälzlager auszurichten.
Die Erfindung geht daher aus von einem Verfahren zur Montage einer Radlagereinheit, vorzugsweise einer Radlagereinheit für Kraftfahrzeuge, wobei die Radlagereinheit wenigstens eine Nabe und eine Radlagerung mit zwischen wenigstens einem Innenring und einem Außenring angeordneten Wälzkörpern aufweist, umfassend die Verfahrensschritte Aufschieben der Radlagerung auf einen Nabenschaft der Nabe und Erzeugen eines Wulstes am Nabenschaft zur axialen Fixierung des Innenringes durch ein Wälznietverfahren.
Zudem ist vorgesehen, dass der Außenring der Radlagerung oder die Nabe bzw. der Innenring der Radlagerung während der Durchführung des Wälznietverfahrens durch ein Antriebsmittel in Rotation versetzt wird.
Durch dieses Verfahren wird vorteilhaft erreicht, dass auch die Wälzkörper zu einer Drehung angeregt werden, welches dazu führt, dass diese sich während des Durchführens des Wälznietvorganges ausrichten bzw. setzen können, also eine Lage einnehmen, welche der optimalen Lage der Wälzkörper in der fertig gestellten Radlegereinheit entspricht.
Außerdem kann – im Falle des drehenden Außenrings – vorgesehen sein, dass die Nabe und der Innenring während der Durchführung des Wälznietverfahrens drehfest fixiert werden. Hierbei wird also nur der Außenring gedreht, während Nabe und Innenring bzw. Innenringe ortsfest gehalten sind. Dies kann insbesondere dann vorteilhaft sein, wenn das Werkzeug zur Durchführung des Wälznietverfahrens ein solches ist, das taumelnde Bewegungen ähnlich dem Taumelnietverfahren durchführt.
Im Falle der drehenden Nabe bzw. der drehenden Innenringe kann vorgesehen sein, dass der Außenring während der Durchführung des Wälznietverfahrens drehfest fixiert wird. Hierbei wird also nur der Innenring gedreht, während der Außenring ortsfest gehalten ist.
Hier ist es dann insbesondere vorteilhaft, wenn das Wälznietwerkzeug gegenläufig zur Nabe bzw. zum Innenring gedreht wird.
In praktischen Weiterbildungen der Erfindung ist zudem vorgesehen, dass auf den Nabenschaft der Nabe eine Radlagerung aufgeschoben wird, welche einen Innenring aufweist, welcher aus zwei separaten Innenringen besteht, wobei dies in einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung noch dadurch ergänzt werden kann, dass auf den Nabenschaft der Nabe eine als zweireihiges Kegelrollenlager ausgebildete Radlagerung aufgeschoben wird.
Ferner kann gemäß einer weiteren praktischen Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, dass – im Falle des drehenden Außenrings – vor dem Durchführen des Wälznietens eine Vorrichtung mit einem Befestigungsflansch des Außenringes verbunden wird, durch welche Vorrichtung der Außenring in Drehung versetzt wird. Bei einem solchen Aufbau kann eine Vielzahl an sich bekannter Vorrichtungen zum Einsatz kommen, mittels derer eine Rotation des Außenringes um die Nabe bzw. um den Innenring erreicht wird.
Entsprechendes kann alternativ im Falle des bzw. der drehenden Innenringe vorgesehen sein, wobei hier dann die Vorrichtung mit der Nabe bzw. dem Innenring bzw. den Innenringen verbunden wird.
Schließlich ist in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung noch vorgesehen, dass der Außenring oder die Nabe bzw. der bzw. die Innenringe mit einer Geschwindigkeit von 2 bis 500 Umdrehungen pro Minute um den Innenring gedreht wird.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. Darin zeigt die 1 eine Radlagereinheit im Längsschnitt.
Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
In der 1 ist eine Nabe mit 1 bezeichnet. Sie weist einen Befestigungsflansch 2 auf. Auf der Nabe 1 ist ein Innenring 3 aus zwei separaten Innenringen 4 und 5 aufgeschoben, die zusammen mit als Kegelrollen ausgebildeten Wälzkörpern 6, 7 und einem einteiligen Außenring 8 die Radlagerung 9 bilden.
Diese Radlagerung ist im dargestellten Ausführungsbeispiel als zweireihiges angestelltes Kegelrollenlager ausgebildet. Die als Kegelrollen ausgestalteten Wälzkörper 6 und 7 sind von je einem Käfig 10 bzw. 11 auf Abstand gehalten. Außerdem ist die Radlagerung 9 noch mit Dichtungen 12 und 13 gegen Schmutz geschützt, wobei die Dichtung 13 so ausgebildet sein kann, dass diese gleichzeitig als Impulsring für die Drehzahlenmessung verwendet werden kann.
Der Außenring 8 ist ebenfalls mit einem Befestigungsflansch 14 versehen. Die Nabe 1 ist als Hohlnabe mit einem Nabenschaft 15 ausgebildet. Die axiale Fixierung und Vorspannung der Innenringe 4 und 5 auf der Nabe 1 erfolgt über einen Wulst 16.
Nach dem Aufschieben der Radlagerung auf den Nabenschaft 15 erfolgt ein Wälznietvorgang, der bei Raumtemperatur durchgeführt wird, bei dem das freie Ende des Nabenschafts 15 zu dem radial nach außen weisenden Wulst 16 umgeformt wird. Um dem Wulst 16 zu bilden, wird zunächst die Nabe 1 auf einen nur angedeuteten Dorn 17 gespannt und schwimmend lagefixiert. Ein ebenfalls nur angedeutetes, an sich bekanntes Nietwerkzeug 18 wird dann gegen den Nabenschaft 15 gedrückt (welches mit dem Pfeil A angedeutet ist) und in Rotation versetzt, wodurch der Wulst 16 entsteht.
Bei der Ausbildung des Wulstes 16 wird der eine Innenring 4 axial gegen einen Anschlag 19 der Nabe 1 gepresst, während eine Wulstkante 20 eine axialen Anschlag für den anderen Innenring 5 darstellt.
Während des Wälznietens mittels des Nietwerkzeuges 18 wird der Außenring 8 kontinuierlich gedreht, welches durch den Pfeil B angedeutet ist. Hierzu wird der Befestigungsflansch 14 des Außenringes 8 mit einer nicht dargestellten Vorrichtung verbunden, durch welche der Außenring 8 in Rotation versetzt wird. Die Vorrichtung stellt ein Antriebsmittel zum aktiven Antreiben des Außenringes 8 dar. Die Rotation des Außenringes 8 bewirkt eine Rotation der Wälzkörper 6 und 7, wodurch sich diese ausrichten und in Endposition in den Laufbahnen gebracht werden.
Die Verbindung des Antriebsmittels mit dem Außenring 8 erfolgt möglichst derartig, dass keine radialen Spannungen auf den Außenring 8 einwirken. Das Antriebsmittel treibt den Außenring 8 dabei aktiv an, wobei dieser mit einer Geschwindigkeit von 2 bis 500 Umdrehungen pro Minute um den Innenring 3 rotiert.
Es ist ebenfalls möglich, auch den Dorn 17 rotierend anzutreiben, so dass dann die Nabe 1 und der Innenring 3 während des Wälznietens gedreht werden. Dabei wird dann das Wälznietwerkzeug gegenläufig zur Nabe 1 gedreht. Bei einer solchen Abwandlung würde dann auch der Außenring 8 stehen.
Bezugszeichenliste

1: Nabe
2: Befestigungsflansch
3: Innenring
4: erster separater Innenring
5: zweiter separater Innenring
6: Wälzkörper
7: Wälzkörper
8: Außenring
9: Radlagerung
10: Käfig
11: Käfig
12: Dichtung
13: Dichtung
14: Befestigungsflansch
15: Nabenschaft
16: Wulst
17: Dorn
18: Nietwerkzeug
19: Anschlag
20: Wulstkante
A: Pfeil
B: Pfeil

Claims

Verfahren zur Montage einer Radlagereinheit, vorzugsweise einer Radlagereinheit für Kraftfahrzeuge, wobei die Radlagereinheit wenigstens eine Nabe (1) und eine Radlagerung (9) mit zwischen einem Innenring (3) und einem Außenring (8) angeordneten Wälzkörpern (6, 7) aufweist, umfassend die Schritte: – Aufschieben der Radlagerung (9) auf einen Nabenschaft (15) der Nabe (1), und – Erzeugen eines Wulstes (16) am Nabenschaft (15) zur axialen Fixierung des Innenringes (3) durch ein Wälznietverfahren, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenring (8) der Radlagerung (9) während der Durchführung des Wälznietverfahrens durch ein Antriebsmittel in Rotation versetzt wird.
Verfahren nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nabe (1) und der Innenring (3) während der Durchführung des Wälznietverfahrens drehfest fixiert werden.
Verfahren nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nabe (1) und/oder der Innenring (3) während der Durchführung des Wälznietverfahrens schwimmend gelagert werden.
Verfahren nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Durchführen des Wälznietens eine Vorrichtung mit einem Befestigungsflansch (14) des Außenringes (8) verbunden wird, durch welche Vorrichtung der Außenring (8) in Drehung versetzt wird.
Verfahren zur Montage einer Radlagereinheit, vorzugsweise einer Radlagereinheit für Kraftfahrzeuge, wobei die Radlagereinheit wenigstens eine Nabe (1) und eine Radlagerung (9) mit zwischen einem Innenring (3) und einem Außenring (8) angeordneten Wälzkörpern (6, 7) aufweist, umfassend die Schritte: – Aufschieben der Radlagerung (9) auf einen Nabenschaft (15) der Nabe (1), und – Erzeugen eines Wulstes (16) am Nabenschaft (15) zur axialen Fixierung des Innenringes (3) durch ein Wälznietverfahren, dadurch gekennzeichnet, dass die Nabe (1) und/oder der Innenring (3) während der Durchführung des Wälznietverfahrens durch ein Antriebsmittel in Rotation versetzt wird.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass während der Durchführung des Wälznietverfahrens ein Wälznietwerkzeug gegenläufig zur Nabe (1) und/oder zum Innenring (3) dreht.
Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenring (8) während der Durchführung des Wälznietverfahrens steht.
Verfahren nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Durchführen des Wälznietens eine Vorrichtung (17) mit der Nabe (1) verbunden wird, durch welche Vorrichtung (17) die Nabe (1) und/oder der Innenring (3) in Drehung versetzt wird.
Verfahren nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass während der Durchführung des Wälznietverfahrens die Wälzkörper in Drehung versetzt werden.
Verfahren nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf den Nabenschaft (15) der Nabe (1) eine Radlagerung (9) aufgeschoben wird, welche einen Innenring (3) aufweist, welcher aus zwei separaten Innenringen (4, 5) besteht.
Verfahren zur nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf den Nabenschaft (15) der Nabe (1) eine als zweireihiges Kegelrollenlager ausgebildete Radlagerung (9) aufgeschoben wird.
Verfahren nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Durchführung des Wälznietverfahrens ein Nietwerkzeug (18) verwendet wird, welches mit taumelnden Bewegungen gegen den Nabenschaft (15) gepresst wird.
Verfahren nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Außenring (8) mit einer Geschwindigkeit von 2 bis 500 Umdrehungen pro Minute um den Innenring (3) oder die Nabe (1) und/oder der Innenring (3) mit einer Geschwindigkeit von 2 bis 500 Umdrehungen pro Minute um den Außenring (8) gedreht wird.