DE102006047840A1

DE102006047840A1 - Wälzlager einer Radnabe eines Fahrzeugs mit einem Reifendruckluftregel-System

Info

Publication number: DE102006047840A1
Application number: DE102006047840A
Authority: DE
Inventors: Raphael Dr. Fischer; Christian Hecker; Peter Niebling
Original assignee: Schaeffler KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2006-10-10
Filing date: 2006-10-10
Publication date: 2008-04-17
Also published as: WO2008043332A1; US20100067839A1; US8057103B2

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Wälzlager (1) einer Radnabe eines Fahrzeugs mit einem Reifendruckluftregel-System, bei welchem Druckluft in wenigstens einen Luftreifen durch das auf einer rotierenden Welle (21) angeordnete Wälzlager (1) einspeisbar ist, wobei das Wälzlager (1) einen stationären Außenring (2) und einen auf der Welle (21) angeordneten rotierenden Innenring (3) aufweist, zwischen denen zwei Reihen (4, 5) von Wälzkörpern (6, 7) in Laufbahnen (8, 9) angeordnet sind, wobei ein radial durch den Außenring (2) verlaufender Luftführungskanal (10) und ein radial durch den Innenring (3) verlaufender Luftführungskanal (11) in eine zwischen den Reihen (4, 5) der Wälzkörper (6, 7) angeordnete und gegen diese abgedichtete Zwischenkammer (12) münden, wobei die Zwischenkammer (12) aus zwei radial beabstandeten Teilkammern (13, 14; 27, 28) besteht, von denen eine radial äußere Teilkammer (13; 27) mit dem Außenring (2) und eine radial innere Teilkammer (14, 28) mit dem Innenring (3) verbunden ist. Um eine einfachere und wirksamere Abdichtung der Zwischenkammer zu erreichen, ist vorgesehen, dass die Zwischenkammer (12) einen als Venturidüse (15) ausgebildeten Strömungskanal aufweist, wobei jede Teilkammer (13, 14; 27, 28) der Zwischenkammer (12) mit einer Kaverne (16; 17) und einer Düse (18, 19) versehen ist, wobei die Kaverne (16; 17) mit einem Luftführungskanal (10; 11) in Verbindung steht und wobei die Düsen (18, 19) der Teilkammern (13, 14; 27, 28) unter Verbleib eines ...

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Wälzlager einer Radnabe eines Fahrzeugs mit einem Reifendruckluftregel-System, bei welchem Druckluft in wenigstens einen Luftreifen durch das auf einer rotierenden Welle angeordnete Wälzlager einspeisbar ist, wobei das Wälzlager einen Außenring und einen auf der Welle angeordneten Innenring aufweist, zwischen denen Reihen von Wälzkörpern in Laufbahnen angeordnet sind, wobei ein radial durch den Außenring verlaufender Luftführungskanal und ein radial durch den Innenring verlaufender Luftführungskanal in eine zwischen den Reihen der Wälzkörper angeordnete und gegen diese abgedichtete Zwischenkammer münden, wobei die Zwischenkammer aus zwei radial beabstandeten Teilkammern besteht, von denen eine radial äußere Teilkammer mit dem Außenring und eine radial innere Teilkammer mit dem Innenring verbunden ist.
Hintergrund der Erfindung
Bei Kraftfahrzeugen mit Reifendruckluftregel-Systemen, wie sie allgemein beispielsweise aus der DE 40 29 311 A1 bekannt sind, wird zur Steuerung des Luftdrucks von Fahrzeugluftreifen während der Fahrt diesen Luft zugeführt oder Luft aus den Reifen abgelassen, um auf diese Weise Einfluss auf das Fahrverhalten des Fahrzeugs nehmen zu können. Dabei arbeiten derartige Systeme entweder autonom oder reagieren auf individuelle Wünsche des Fahrers, der über den Luftdruck der Reifen beispielsweise eine eher sportliche oder komfortable Fahrweise einstellen kann. Ebenso werden solche Systeme genutzt, um im Notlauffall, also bei Beschädigungen des Reifens, welche zu Luftverlusten führen, derartige Luftverluste zumindest zeitweilig ausgleichen zu können.
Die Luft oder ein anderes geeignetes Medium, beispielsweise ein Edelgas, muss dazu von einer Druckquelle durch ein Rotor- bzw. Stator-Bauteil geleitet und über ein Reifenventil dem Reifen zugeleitet werden. In vielen Fällen wird das Rotor- bzw. Stator-Bauteil durch das Wälzlager der Radachse bzw. des Radlagers gebildet. Derartige Wälzlager mit Luftdurchführung sind beispielsweise aus der DE 103 23 449 A1 , der DE 103 24 410 A1 und der US 4,844,138 bekannt.
Bei den bislang vorgestellten technischen Lösungen bereitet die Abdichtung der Zwischenkammer im Inneren des Wälzlagers die größten Probleme, was naturgemäß für alle Rotor- bzw. Stator-Systeme gilt, durch die ein Druckmedium verlustfrei geleitet werden soll. Die DE 103 24 410 A1 schlägt zwecks Verbesserung der Abdichtung ein Zwischenelement vor, das in einem geteilten Lagerinnenring angeordnet ist, wobei dieses rotierende Zwischenelement Luftschaufeln aufweisen kann. Die Abdichtung der Zwischenkammer erfolgt mittels zweier axial beabstandeter und sich radial erstreckender Dichtelemente, deren Dichtlippen am Innenring anliegen. Eine ähnliche Lösung mit einem einteiligen Innenring beschreibt die DE 103 23 449 A1 .
Bei der US 4,844,138 erfolgt die Abdichtung der Zwischenkammer, welche im Wesentlichen durch eine sich von radial außen nach radial innen erstreckende Teilkammer des Außenrings gebildet ist, durch einen in der Teilkammer des Außenrings angeordneten Dauermagneten und eine magnetische Flüssigkeit, welche einen Spalt zwischen Stegen der oberen Teilkammer und innerer Mantelfläche des Innenrings dichtend verschließt.
Bei den bekannten Lösungen, bei welchen Dichtungen mit Dichtlippen verwendet werden, führt die starke Anpressung der Dichtung unter Druckeinwirkung zu einem hohen Reibmoment, welches zu einer hohen Verlustleistung und damit zu einer starken Erwärmung des Wälzlagers führt. Dies kann sich nachteilig auf die Wirksamkeit der Dichtung sowie auf die Lebensdauer der Dichtung und des Wälzlagers auswirken.
Aufgabe der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Wälzlager zu schaffen, das die geschilderten Nachteile beseitigt. Insbesondere ist es eine Aufgabe, ein Wälzlager der eingangs geschilderten Art vorzustellen, das eine wirksame und reibungsarme Abdichtung der Zwischenkammer ermöglicht.
Zusammenfassung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass sich die gestellte Aufgabe auf überraschend einfache Art und Weise dadurch lösen lässt, dass die aus zwei Teilkammern bestehende Zwischenkammer einen als Venturidüse ausgebildeten Strömungskanal aufweist, wobei zwischen den Teilkammern ein Dichtspalt verbleibt.
Die Erfindung geht daher aus von einem Wälzlager einer Radnabe eines Fahrzeugs mit einem Reifendruckluftregel-System, bei welchem Druckluft in wenigstens einen Luftreifen durch das auf einer rotierenden Welle angeordnete Wälzlager einspeisbar ist, wobei das Wälzlager einen Außenring und einen auf der Welle angeordneten Innenring aufweist, zwischen denen Reihen von Wälzkörpern in Laufbahnen angeordnet sind, wobei ein radial durch den Außenring verlaufender Luftführungskanal und ein radial durch den Innenring verlaufender Luftführungskanal in eine zwischen den Reihen der Wälzkörper angeordnete und gegen diese abgedichtete Zwischenkammer münden, wobei die Zwischenkammer aus zwei radial beabstandeten Teilkammern besteht, von denen eine radial äußere Teilkammer mit dem Außenring und eine radial innere Teilkammer mit dem Innenring verbunden ist.
Zudem ist vorgesehen, dass die Zwischenkammer einen als Venturidüse ausgebildeten Strömungskanal aufweist, wobei jede Teilkammer der Zwischenkammer mit einer Kaverne und einer Düse versehen ist, wobei die Kaverne mit einem Luftführungskanal in Verbindung steht, und wobei die Düsen der Teilkammern unter Verbleib eines Dichtungsspaltes radial hintereinander angeordnet sind sowie jeweils einen Durchmesser aufweisen, der geringer ist als der Durchmesser der Kavernen.
Durch diesen Aufbau wird vorteilhaft erreicht, dass der Druck des durch das Wälzlager strömenden Gases auf ein Minimum reduziert werden kann. Bekanntlich ist in einem strömenden Fluid, also einem Gas oder einer Flüssigkeit, ein Geschwindigkeitsanstieg von einem Druckabfall begleitet, wobei eine Querschnittsverengung eines Strömungskanals einen solchen Geschwindigkeitsanstieg des durch den Strömungskanals fließenden Gases bewirkt.
Die radial hintereinander angeordneten Düsen der Teilkammern sind durch einen geringen Dichtspalt von einander getrennt. Da an der Stelle, wo sich die Düsen befinden, der Druck am geringsten, die Strömungsgeschwindigkeit aber am höchsten ist, strömt die weitaus größte Menge der Luft radial durch die Düsen. Eine verschwindend kleine Menge an Luft kann eventuell in den Dichtspalt übergehen und dort durch gängige Dichtsysteme zum Lagerinneren evakuiert werden.
Ein besonders vorteilhafter Effekt der erfindungsgemäßen Ausgestaltung ist darin zu sehen, dass die Teilkammern einen permanenten Abstand zueinander wahren und es deshalb zu keiner Reibung zwischen diesen Bauteilen und daher auch zu keinem Verschleiß kommen kann, wobei die Dichtwirkung bei geringstem konstruktiven Aufwand gewährleistet ist.
Außerdem kann vorgesehen sein, dass wenigstens eine Teilkammer einstückig mit dem Außenring oder dem Innenring verbunden ist.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass das Wälzlager einen stationären Außenring und einen auf der Welle angeordneten rotierenden Innenring aufweist, zwischen denen insbesondere zwei Reihen von Wälzkörpern in Laufbahnen angeordnet sind. Alternative dazu kann auch ein Wälzlager vorgesehen sein mit einem rotierenden Außenring und einem stationären Innenring.
In anderen praktischen Weiterbildungen kann vorgesehen sein, dass wenigstens eine Teilkammer als separates Bauteil ausgebildet ist, welches mit dem Außenring oder dem Innenring verbunden ist. Eine andere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass wenigstens eine Teilkammer als Düsenring ausgebildet ist.
Ebenso liegt es im Rahmen der Erfindung vorzusehen, dass wenigstens ein Düsenring eine Nut aufweist, welche zusammen mit einer Nut in der Mantelfläche von Außenring oder Innenring die Kaverne bildet. Diese Ausgestaltung lässt sich noch dadurch ergänzen, dass wenigstens ein Düsenring einteilig ausgebildet ist, oder, alternativ dazu, dass wenigstens ein Düsenring aus zwei radial geteilten Düsenringhälften besteht.
In einer besonders praktischen Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass wenigstens eine Kaverne einen größeren Durchmesser als der in Verbindung mit der Kaverne stehende Luftführungskanal aufweist. Alternativ dazu kann aber auch vorgesehen sein, dass wenigstens eine Kaverne einen Durchmesser aufweist, welcher gleich groß wie der Durchmesser des in Verbindung mit der Kaverne stehenden Luftführungskanals ist.
Es liegt ebenso im Rahmen der Erfindung vorzusehen, dass die Verbindung wenigstens eines Düsenringes mit dem Außenring oder mit dem Innenring durch eine an den Düsenring angeformte Nase erfolgt, wobei sich die Nase in eine entsprechende Nut in der Mantelfläche von Außenring oder Innenring verkrallt.
Andere praktische Ausgestaltungen der Erfindung zeichnen sich dadurch aus, dass der Dichtspalt gerade oder als Labyrinth einer Labyrinthdichtung ausgebildet ist. Diese Ausgestaltung lässt sich auch noch dadurch ergänzen, dass das Labyrinth V-förmig ausgebildet ist.
Ebenfalls im Bereich der Erfindung liegt es, dass in Ausnehmungen der Düsenringe so genannte Flatterventile eingesetzt sind, wobei die Flatterventile den Dichtspalt axial begrenzen und gegebenenfalls abdichten.
Ebenso praktisch ist eine Weiterbildung der Erfindung, bei welcher vorgesehen ist, dass wenigstens eine Teilkammer von Außenring oder Innenring axial von sich radial erstreckenden Dichtleisten mit Dichtlippen eingefasst ist, wobei sich die Dichtlippen gegen eine Mantelfläche des radial gegenüberliegenden Innenrings oder Außenrings anschmiegen.
Diese Ausgestaltung kann noch dadurch ergänzt werden, dass die Dichtleisten mit der Mantelfläche von Innenring oder Außenring verbunden sind. Alternativ kann aber auch vorgesehen sein, dass die Dichtleisten an einen Düsenring angegossen sind.
Besonders vorteilhaft ist schließlich eine Ausgestaltung der Erfindung, die sich dadurch auszeichnet, dass die Düsenringe aus einem polymeren Werkstoff, insbesondere aus Polyamid, Polypropylen oder aus Polyester bestehen.
Bevorzugt kann auch vorgesehen werden, dass einer der Düsenringe die vollständige Ausformung der Venturi-Düse aufweist und eine weitere Düse nach der Kaverne vorhanden ist, die den Übergang zum Lageraußenring darstellt.
Besonders bevorzugt ist, dass der Dichtspalt entgegen der bevorzugten Strömungsrichtung gerichtet und/oder durch Dichtlippen zum Fettraum abgedichtet ist.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. Darin zeigt
1 eine Schnittansicht durch ein erstes Ausführungsbeispiel eines Wälzlagers gemäß der Erfindung,
2 eine Schnittansicht durch ein zweites Ausführungsbeispiel eines Wälzlagers gemäß der Erfindung,
3 eine Schnittansicht durch ein drittes Ausführungsbeispiel eines Wälzlagers gemäß der Erfindung,
4 eine Schnittansicht durch ein viertes Ausführungsbeispiel eines Wälzlagers gemäß der Erfindung,
5 eine Schnittansicht durch ein fünftes Ausführungsbeispiel eines Wälzlagers gemäß der Erfindung. und
6 eine Schnittansicht durch ein sechstes Ausführungsbeispiel eines Wälzlagers gemäß der Erfindung.
Detaillierte Beschreibung der Zeichnung
In den 1 bis 6 ist jeweils ein Wälzlager 1 einer nicht dargestellten Radnabe eines Fahrzeugs mit einem Reifendruckluftregel-System in Radialschnitt dargestellt. Das Wälzlager 1 ist dabei jeweils so ausgestaltet, dass Druckluft durch dieses geleitet werden kann, so dass ein ebenfalls nicht dargestellter Luftreifen eines Fahrzeugrades, welches mit der jeweiligen Achse verbunden ist, mit Luft gefüllt bzw. entlüftet werden kann.
Das Wälzlager 1 weist jeweils einen stationären Außenring 2 und einen drehfest auf einer Welle der Achse angeordneten rotierenden Innenring 3 auf. Zwischen Außenring 2 und Innenring 3 sind in an sich bekannter Weise zwei Reihen 4, 5 von Wälzkörpern 6 und 7, welche als Lagerkugeln ausgebildet sind, in Laufbahnen 8, 9 angeordnet. Die Wälzkörper 6, 7 der Reihen 4, 5 sind jeweils in nicht dargestellten Käfigen gelagert.
Ein radial durch den Außenring 2 verlaufender Luftführungskanal 10 und ein radial durch den Innenring 3 verlaufender Luftführungskanal 11 münden in eine zwischen den Reihen 4, 5 der Wälzkörper 6, 7 angeordnete und gegen diese abgedichtete Zwischenkammer 12. Die Zwischenkammer 12 besteht jeweils aus zwei radial beabstandeten, radialstegartigen Teilkammern 13 bzw. 14, wobei die radial äußere Teilkammer 13 mit dem Außenring 2 und die radial innere Teilkammer 14 mit dem Innenring 3 verbunden bzw. an diesen ausgebildet sind.
Die Zwischenkammer 12 weist jeweils einen als Venturidüse 15 ausgebildeten Strömungskanal auf. Dazu ist jede der Teilkammern 13, 14 der Zwischenkammer 12 mit einer Kaverne 16 bzw. 17 und mit einer Düse 18, 19 versehen, wobei die als eine Nachkammer dienende Kaverne 16 der Teilkammer 13 des Außenringes 2 mit dem Luftführungskanal 10 in Verbindung steht, und wobei die als eine Vorkammer dienende Kaverne 17 der Teilkammer 14 des Innenringes 3 mit dem Luftführungskanal 11 in Verbindung ist. Die Düsen 18 und 19 der Teilkammern 13 bzw. 14 sind unter Verbleib eines schmalen Dichtspaltes 20 gegeneinander gerichtet und weisen jeweils einen Durchmesser auf, der geringer ist als der Durchmesser der Kavernen 16 bzw. 17.
Sobald zwecks Befüllen des Reifens mit Luft mehr oder weniger schlagartig Luft durch das Wälzlager 1 hindurchgepumpt wird, passiert folgendes:
Zunächst gelangt Luft oder ein vergleichbares Füllmedium, wie ein Edelgas, über den Luftführungskanal 11 des Innenringes 3 in die Kaverne 17 der Teilkammer 14. Aufgrund der nachfolgenden Durchmesserverengung der Düse 19 steigt die Durchflussmenge der eingespeisten Luft schlagartig an, wodurch im Bereich der Düse 19 aufgrund bekannter physikalischer Gesetzmäßigkeiten gleichzeitig der Druck der nun schnell strömenden Luft sinkt. Die schnelle Luftströmung und der gesunkene Druck bewirken, dass die überwiegende Luftmenge in die Düse 18 einströmt und nur eine verschwindend kleine Luftmenge durch den Dichtspalt 20 entweichen kann.
Die nun durch die Düse 18 durchströmende Luft wird durch die durchmessergrößere Kaverne 16, welche als Diffuser wirkt, auf eine vergleichsweise geringe Strömungsgeschwindigkeit bei relativ hohem Druck gebracht, so dass die Luft mit nunmehr wieder hohem Druck bis zu einem Reifenventil strömen, dies öffnen und in den Reifen einströmen kann. Diese zuvor beschriebene Funktion und die zuvor beschriebenen Bauteile sind bei allen Ausführungsformen gemäß den 1 bis 5 vorhanden, wobei zwecks besserer Übersichtlichkeit die entsprechenden Bestandteile des Wälzlagers 1 im Wesentlichen nur in Figur mit Bezugsziffern versehen sind.
Bei dem in 1 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel ist das Wälzlager 1 auf einer nur schematisch angedeuteten Welle 21 angeordnet, durch welche eine mit einer Druckluftquelle verbundene Leitung 22 geführt ist, welche in den Luftführungskanal 11 des Innenrings 3 mündet. Der Luftführungskanal 11 ist zur Kaverne 17 erweitert und mündet in die Düse 19 der Teilkammer 14. Diese ist einstückig als umlaufender Rand 23 an die radial äußere Mantelfläche 24 des Innenrings 3 angeformt.
Der Außenring 2 ist entsprechend an seiner radial inneren Mantelfläche 25 einstückig mit einem Rand 26 versehen, welcher die Teilkammer 13 des Außenrings 2 bildet und ebenfalls mit der Düse 18 und der Kaverne 16 versehen ist.
Der Dichtspalt 20 zwischen den Teilkammern 13 und 14 bzw. zwischen den Düsen 18 und 19 ist so schmal wie möglich gehalten, so dass sich eine Verlustströmung durch den Dichtspalt auf ein Minimum reduzieren lässt.
In den 2 bis 6 sind weitere Ausführungsbeispiele dargestellt, bei denen jeweils die Teilkammern 13 und 14 als separate Bauteile ausgeführt sind, und bei denen zusätzliche Maßnahmen zur Abdichtung des Dichtspalts 20 vorgesehen sind. Die Teilkammern 13 und 14 sind jeweils als Düsenringe 27 bzw. 28 aus polymerem Material ausgebildet, welche form- oder kraftschlüssig mit dem Außenring 2 bzw. mit dem Innenring 3 verbunden sind. Die Kavernen 16, 17 werden dort durch Nuten 29, 30 in den Mantelflächen 25, 24 von Außenring 2 und Innenring 3 sowie durch zu den Nuten 29, 30 korrespondierende Nuten 31, 32 in den Düsenringen 27, 29 gebildet. Es ist aber auch möglich, die Kavernen ausschließlich in den Düsenringen 27, 28 anzuordnen.
Wie bei der Anordnung gemäß 1 münden die Kavernen 16, 17 bzw. die durch die Nuten 31, 32 gebildeten radial inneren Teilabschnitte der Kavernen 16, 17 in die Düsen 18 bzw. 19, die wegen einer besseren Übersicht nur in 3 mit Bezugszeichen versehen sind.
In 2 stützt sich der Düsenring 27 des Außenrings 2 axial links gegen eine einstückig an der Mantelfläche 25 angeformte Leiste 33 ab. Die Verbindung des Düsenrings 27 mit dem Außenring 2 erfolgt durch eine an den Düsenring 27 angeformte Nase 34, welche sich in eine entsprechende Nut 35 in der Mantelfläche 25 des Außenrings 2 verkrallt.
Der Düsenring 28 des Innenrings 3 ist in eine Nut 36 in der Mantelfläche 24 des Innenrings 3 eingesetzt und wird durch seitliche Ringe 37 und 38 axial gehalten. Diese Ringe 37, 38 weisen einen radialen Abstand zur Leiste 33 bzw. zu einem mit dem Düsenring 27 verbundenen Ring 39 auf, wobei die Abstände jeweils der Höhe des Dichtspaltes 20 entsprechen.
In Ausnehmungen 40, 41 der Düsenringe 27, 28 sind Flatterventile 42 angeordnet, welche als fliegend gelagerte Ringe ausgebildet sind. Strömt Luft aus der Kaverne 17 in die Düse 19 und anschließend in den Bereich des Dichtspaltes 20, so wird der überwiegende Teil der Luft weiter durch die Düse 18 in die gegenüber liegende Kaverne 16 und durch den Luftführungskanal 10 bis zum Reifen strömen. Eine geringe Teilmenge strömt in den Dichtspalt 20 bis zu den Flatterventilen 42, welche gegen die Leiste 40 und gegen die Ringe 37 bis 39 bzw. die Leiste 33 gepresst werden, und die Zwischenkammer 12 somit vollständig abdichten.
In 3 ist ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Wälzlagers 1 dargestellt, welches dem in 2 dargestellten Wälzlager 1 ähnelt. Im Unterschied zu diesem ist der Dichtspalt 20 als Labyrinth 43 ausgebildet. Entsprechend sind die Düsenringe 27 und 28 asymmetrisch mit zueinander korrespondierenden Treppen 44 bzw. 45 ausgebildet, welche im Zusammenspiel das Labyrinth 43 bilden, das an den radial versetzten Flatterventilen 42 endet.
In 4 ist ein viertes Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem der Dichtspalt 20 zwischen den Düsenringen 27, 28 axial und gerade verläuft. Die Düsenringe 27, 28 weisen hier jeweils Nasen 34 auf, welche sich in entsprechende Nuten 35 in den Mantelflächen 25 bzw. 24 des Außenrings 2 beziehungsweise des Innenrings 3 verkrallen. Der Düsenring 27 ist zwischen einstückig an der Mantelfläche 25 des Außenrings 2 angeformte Ränder 46, 47 am Außenring 2 befestigt.
In Nuten 48, 49 in der Mantelfläche 24 des Innenrings 3 eingesetzte Dichtleisten 50 weisen radial endständige Dichtlippen 51 auf, welche sich gegen die genannten Ränder 46, 47 am Außenring 2 anschmiegen. Die Dichtlippe 51 soll jeweils in erster Linie das Eindringen von Lagerfett in den Dichtspalt 20 verhindern. Da die Dichtlippe 51 allerhöchstens von einer nur geringen, durch den Dichtspalt 20 strömenden Luftmenge mit geringem Druck beaufschlagt wird, wird ein nur sehr geringes Reibmoment erzeugt, so dass die Dichtlippe 51 praktisch keinem Verschleiß unterliegt.
In 5 ist ein fünftes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Wälzlagers 1 dargestellt, dessen Düsenringe 27, 28 wie die Düsenring 27, 28 aus 3 ebenfalls mit Treppen 44, 45 zur Bildung eines Labyrinths 43 einer Labyrinthdichtung versehen sind. Allerdings sind die Düsenringe 27, 28 gemäß 5 jeweils symmetrisch ausgebildet, wobei der Düsenring 28 des Innenrings 3 den Düsenring 27 des Außenrings 2 zumindest teilweise sowohl axial wie auch radial umgreift, so dass im Radialschnitt ein Labyrinth 43 mit einer V-Form gebildet ist.
Die Düsenringe 27, 28 weisen ebenfalls Nasen 34 auf, welche sich in Nuten 35 von Außenring 2 und Innenring 3 verkrallen, so dass die Montage der aus Polyamid bestehenden Düsenringe 27, 28 denkbar einfach zu bewerkstelligen ist. Neben Polyamid kommen als Werkstoff für die Düsenringe 27, 28 aber auch Polypropylen oder Polyester zur Anwendung.
An Seitenflächen 52, 53 des im Radialschnitt etwa trapezförmigen Düsenrings 27 sind Dichtleisten 54 mit Dichtlippen 55 an- bzw. eingegossen. Die Dichtlippen 55 schmiegen sich an den Rand 46 des Außenrings 2 bzw. an eine Seitenfläche 56 des Düsenrings 28 an.
Die Düsenringe 27, 28 der Ausführungen gemäß den 2 bis 4 sind jeweils einteilig ausgebildet. Es ist jedoch auch möglich, die Düsenringe 27, 28 jeweils aus zwei komplementären Ringhälften zu bilden. Dies bietet den Vorteil einer noch einfacheren Montage, bei der dann beispielsweise der aus einer linken und einer rechten Hälfte bestehende Düsenring 27 oder 28 noch einfacher auf den zugehörigen Lagerring, also den Außenring 2 oder den Innenring 3, aufgeschoben werden kann. Die Düsenringhälften werden dann miteinander verbunden oder einfach gegeneinander geschoben und jeweils für sich mit dem Außenring 2 oder dem Innenring 3 verbunden. Dabei erleichtern die Nasen 34 ein einfaches Verrasten der Düsenringhälften mit dem Außenring 2 bzw. dem Innenring 3.
In 6 ist ein sechstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Wälzlagers 1 dargestellt, dessen einer Düsenring 27 die vollständige Ausformung der Venturi-Düse 15 aufweist. Eine weitere Düse 18 ist nach der Kaverne 16 vorhanden, die den Übergang zum Lageraußenring 2 darstellt.

1: Wälzlager
2: Außenring
3: Innenring
4: Reihe
5: Reihe
6: Wälzkörper
7: Wälzkörper
8: Laufbahn
9: Laufbahn
10: Luftführungskanal
11: Luftführungskanal
12: Zwischenkammer
13: Radial äußere Teilkammer
14: Radial innere Teilkammer
15: Venturidüse
16: Kaverne
17: Kaverne
18: Düse
19: Düse
20: Dichtspalt
21: Welle
22: Leitung
23: Rand
24: Mantelfläche
25: Mantelfläche
26: Rand
27: Düsenring
28: Düsenring
29: Nut
30: Nut
31: Nut
32: Nut
33: Leiste
34: Nase
35: Nut
36: Nut
37: Ring
38: Ring
39: Ring
40: Ausnehmung
41: Ausnehmung
42: Flatterventil
43: Labyrinth
44: Treppe
45: Treppe
46: Rand
47: Rand
48: Nut
49: Nut
50: Dichtleiste
51: Dichtlippe
52: Seitenfläche
53: Seitenfläche
54: Dichtleiste
55: Dichtlippe
56: Seitenfläche

Claims

Wälzlager (1) einer Radnabe eines Fahrzeugs mit einem Reifendruckluftregel-System, bei welchem Druckluft in wenigstens einen Luftreifen durch das auf einer rotierenden Welle (21) angeordnete Wälzlager (1) einspeisbar ist, wobei das Wälzlager (1) einen Außenring (2) und einen auf der Welle (21) angeordneten Innenring (3) aufweist, zwischen denen Reihen (4, 5) von Wälzkörpern (6, 7) in Laufbahnen (8, 9) angeordnet sind, wobei ein radial durch den Außenring (2) verlaufender Luftführungskanal (10) und ein radial durch den Innenring (3) verlaufender Luftführungskanal (11) in eine zwischen den Reihen (4, 5) der Wälzkörper (6, 7) angeordnete und gegen diese abgedichtete Zwischenkammer (12) münden, wobei die Zwischenkammer (12) aus zwei radial beabstandeten Teilkammern (13, 14; 27, 28) besteht, von denen eine radial äußere Teilkammer (13; 27) mit dem Außenring (2) und eine radial innere Teilkammer (14, 28) mit dem Innenring (3) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenkammer (12) einen als Venturidüse (15) ausgebildeten Strömungskanal aufweist, wobei jede Teilkammer (13, 14; 27, 28) der Zwischenkammer (12) mit einer Kaverne (16; 17) und einer Düse (18, 19) versehen ist, wobei die Kaverne (16; 17) mit einem Luftführungskanal (10; 11) in Verbindung steht, und wobei die Düsen (18, 19) der Teilkammern (13, 14; 27, 28) unter Verbleib eines Dichtungsspaltes (20) radial hinter einander angeordnet sind sowie jeweils einen Durchmesser aufweisen, der geringer ist als der Durchmesser der Kavernen (16, 17).
Wälzlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Teilkammer (13; 14) einstückig mit dem Außenring (2) oder dem Innenring (3) ausgebildet ist.
Wälzlager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Teilkammer (13; 14; 27; 28) als separates Teil ausgebildet ist, welches mit dem Außenring (2) oder dem Innenring (3) verbunden ist.
Wälzlager nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Teilkammer (13; 14) als ein Düsenring (27; 28) ausgebildet ist.
Wälzlager nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Düsenring (27; 28) eine Nut (31; 32) aufweist, welche zusammen mit einer Nut (29; 30) in der Mantelfläche (25; 24) von Außenring (2) oder Innenring (3) die Kaverne (16; 17) bildet.
Wälzlager nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Düsenring (27; 28) einteilig ausgebildet ist.
Wälzlager nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Düsenring (27; 28) aus zwei radial geteilten Düsenringhälften besteht.
Wälzlager wenigstens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Kaverne (16; 17) einen größeren Durchmesser als der in Verbindung mit der Kaverne (16; 17) stehende Luftführungskanal (10; 11) aufweist.
Wälzlager nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Kaverne (16; 17) einen Durchmesser aufweist, welcher gleich groß dem Durchmesser des in Verbindung mit der Kaverne (16; 17) stehenden Luftführungskanals (10; 11) ist.
Wälzlager nach zumindest einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung wenigstens eines Düsenrings (27; 28) mit dem Außenring (2) oder dem Innenring (3) durch eine an den Düsenring (27; 28) angeformte Nase (34) erfolgt, wobei sich die Nase (34) in eine entsprechende Nut (35) in der Mantelfläche (25; 24) von Außenring (2) oder Innenring (3) verkrallt.
Wälzlager nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtspalt (20) gerade oder als Labyrinth (43) einer Labyrinthdichtung ausgebildet ist.
Wälzlager nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsenringe (27, 28) asymmetrisch mit zueinander korrespondierenden Treppen (44, 45) ausgebildet sind, wobei die Treppen (44, 45) das Labyrinth (43) bilden.
Wälzlager nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Labyrinth (43) V-förmig ausgestaltet ist.
Wälzlager nach zumindest einem der Ansprüche 4 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass in Ausnehmungen (40, 41) der Düsenringe (27, 28) Flatterventile (42) eingesetzt sind, wobei die Flatterventile (42) den Dichtspalt (20; 43) axial begrenzen bzw. abdichten.
Wälzlager nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Teilkammer (13; 14; 27; 28) von Außenring (2) oder Innenring (3) axial von sich radial erstreckenden Dichtleisten (50, 54) mit Dichtlippen (51; 55) eingefasst ist, wobei sich die Dichtlippen (51; 55) gegen eine Mantelfläche (24; 25) des radial gegenüberliegenden Innenrings (3) oder Außenrings (2) anschmiegen.
Wälzlager nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtleisten (50, 54) mit der Mantelfläche (24; 25) von Innenring (3) oder Außenring (2) verbunden sind.
Wälzlager wenigstens nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtleisten (50, 54) an einen Düsenring (27; 28) angeformt sind.
Wälzlager nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Düsenringe (27; 28) aus einem polymeren Werkstoff, beispielsweise aus Polyamid, Polypropylen oder aus Polyester bestehen.
Wälzlager nach zumindest einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass einer der Düsenringe (27; 28) eine vollständige Ausformung der Venturi-Düse aufweist und eine weitere Düse nach der Kaverne vorhanden ist, die den Übergang zum Lageraußenring darstellt.
Wälzlager nach zumindest einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtspalt entgegen der bevorzugten Strömungsrichtung gerichtet und/oder durch Dichtlippen zum Fettraum abgedichtet ist.