DE102007040581B4 - Radlageranordnung - Google Patents

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Abstract

Radlageranordnung, umfassend
einen Radträger (1) mit einem Achszapfen (2),
eine Radnabe (11),
eine Lageranordnung (5), über die die Radnabe (11) drehbar an dem Achszapfen (2) gelagert ist,
einen Distanzring (16), der auf dem Achszapfen (2) zwischen der Lageranordnung (5) und dem Radträger (1) angeordnet ist, und
eine Radlagerdichtung (14),
dadurch gekennzeichnet, dass
ein Ringkörper (17) auf dem Achszapfen (2) zwischen dem Distanzring (16) und dem Radträger (1) klemmend gehalten ist und einen in Richtung der Radnabe (11) weisenden Endabschnitt (21) aufweist, welcher mit der Radnabe (11) einen Ringspalt (19) ausbildet, und
der Ringkörper (17) im Bereich zwischen dem Distanzring (16) und einer Anlageschulter (6) des Radträgers (1) einen Innenkörper aus Metall aufweist, an den radial ein Außenkörper aus Kunststoff oder Gummi anschließt.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Radlageranordnung, umfassend einen Radträger mit einem Achszapfen, eine Radnabe, eine Lageranordnung, über die die Radnabe drehbar an dem Achszapfen gelagert ist, einen Distanzring, der auf dem Achszapfen zwischen der Lageranordnung und dem Radträger angeordnet ist, und eine Radlagerdichtung.
  • Eine derartige Radlageranordnung ist aus der DE 196 06 079 C5 bekannt. Bei dieser ist ein Achszapfen aus Stahl in einen Aluminium-Radkörper eingesetzt. Auf den Achszapfen ist eine Radlagereinheit bestehend aus einer Radnabe, einem Radlager und einer Radlagerdichtung aufgeschoben und axial gegen den Radkörper verspannt. Zur axialen Ausrichtung ist ein Distanzring zwischen einem Innenring des Radlagers und dem Radträger auf den Achszapfen aufgeschoben. Der Distanzring ist ein rotationssymmetrischer Körper, der vorzugsweise aus Stahl gefertigt ist und eine gestufte Außenkontur mit einem größeren und einem kleineren Außendurchmesser aufweist. Auf dem kleineren Außendurchmesser des Distanzrings läuft eine Dichtlippe einer Radlagerdichtung zum Schutz des Radlagers.
  • Ferner ist aus DE 42 06 910 A1 eine Radlagerung bekannt, bei der durch einen Ringkörper eine Vordichtung für die eigentliche Radlagerdichtung geschaffen wird. Der Ringkörper ist klemmend auf einem Achszapfen unmittelbar zwischen der Lageranordnung und einer Anlageschulter des Achszapfens eingegliedert.
  • Eine weitere Vordichtung ist aus der nachveröffentlichten DE 10 2007 010 290 A1 bekannt. Die Vordichtung ist als zweiteiliger Ringkörper ausgeführt. Im Bereich der Klemmung besteht dieser Ringkörper aus einer steifen Druckscheibe, an welcher ein Ring aus Kunststoff befestigt ist.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Lösungsmöglichkeiten für einen verbesserten Schutz eines Radlagers aufzuzeigen, die insbesondere einfach herstellbar und/oder einfach montierbar sind.
  • Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird die vorstehend genannte Aufgabe durch eine Radlageranordnung gemäß Patentanspruch 1 gelöst.
  • Ein derartiges Vordichtungselement lässt sich aufgrund seiner einfachen Form mit geringem Aufwand herstellen und gemeinsam mit dem Distanzring problemlos montieren, indem dieses einfach mit auf den Achszapfen aufgeschoben wird. Diese überraschend einfache Lösung ermöglicht eine gute Abschirmung der eigentlichen Dichtung des Radlagers.
  • Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird die oben genannte Aufgabe durch eine Radlageranordnung gemäß Patentanspruch 5 gelöst.
  • Hierbei entfällt eine separate Herstellung des Ringkörpers, der unmittelbar am Distanzring ausgeformt wird. Durch die Bauteilintegration der Vordichtung in den Distanzring wird der Montageaufwand weiter verringert.
  • Unabhängig davon, ob der Ringkörper als separates Blechelement ausgeführt oder aber in den Distanzring integriert wird, kann vorgesehen werden, dass der Ringkörper sich in Radialrichtung über einen zu diesem weisenden Endabschnitt der Radnabe hinaus erstreckt und diesen Endabschnitt der Radnabe überkragt.
  • Dies kann beispielsweise sehr einfach dadurch erfolgen, dass der Endabschnitt des Ringkörpers im Wesentlichen zylindrisch zur Drehachse der Radnabe ausgebildet wird. Der Ringspalt wird dann vorzugsweise zwischen einer radialen Umfangsfläche der Radnabe und dem Endabschnitt des Ringkörpers gebildet.
  • Es jedoch auch möglich, den Endabschnitt des Ringkörpers so anzuordnen, dass dieser mit einer Stirnseite der Radnabe einen Ringspalt ausbildet.
  • Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung wird die oben genannte Aufgabe durch eine Radlageranordnung gemäß Patentanspruch 10 gelöst. Hierbei ist der vorstehend erläuterte Distanzring gegebenenfalls auch einschließlich des Ringkörpers integral mit einem Innenring der Lageranordnung ausgebildet, wodurch die Teilevielfalt weiter reduziert und der Montageaufwand verringert werden.
  • Gemäß einem vierten Aspekt der Erfindung wird die oben genannte Aufgabe durch eine Radlageranordnung gemäß Patentanspruch 11 gelöst.
  • Eine solche Vordichtung kann an der Radnabe vormontiert werden.
  • Wird an dem betreffenden Rad die Raddrehzahl über einen Raddrehzahlsensor abgegriffen, kann die Vordichtung an einem zugehörigen Dekoderring desselben ausgebildet werden, so dass durch die Vordichtung kein zusätzlicher Montageaufwand entsteht. Anders ausgedrückt weist der Ringkörper in diesem Fall einen Abschnitt auf, der einen Dekoderring für einen Raddrehzahlsensor darstellt.
  • Der zur Radnabe weisende Endabschnitt des Ringkörpers besteht hierbei bevorzugt aus Kunststoff oder Gummi.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Patentansprüchen angegeben.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in:
    • 1 eine Längsschnittansicht einer Radlageranordnung nach einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
    • 2 eine Längsschnittansicht einer Radlageranordnung nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
    • 3 eine Längsschnittansicht einer Radlageranordnung nach einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung, und in
    • 4 eine Längsschnittansicht einer Radlageranordnung nach einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • Das erste Ausführungsbeispiel in 1 zeigt beispielhaft eine Radlageranordnung für ein Kraftfahrzeug. Diese umfasst einen Radträger 1 mit einem Achszapfen 2. Der Achszapfen 2 kann integral mit dem Radträger 1 ausgeführt oder als separates Bauteil an diesem befestigt werden. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Achszapfen 2 in den Radträger 1 eingesetzt und mittels einer Spannschraube 3 von der Radseite her axial verspannt. Dabei dient ein am Radträger 1 abgestützter Bund 4 am Achszapfen 2 als axiales Gegenlager.
  • Über die Spannschraube 3 wird gleichzeitig eine Lageranordnung 5 gegen eine Anlageschulter 6 des Radträgers 1 axial festgelegt. Die Lageranordnung 5 wird in 1 beispielhaft durch zwei Schrägkugellager 7 und 8 in O-Anordnung gebildet. Beide Schrägkugellager 7 und 8 sind mit jeweils einem Lagerinnenring 9 bzw. 10 auf den Achszapfen 2 aufgeschoben.
  • Die Lageranordnung 5 lagert eine Radnabe 11, die an entsprechenden Lageraußenringen festgelegt ist, oder, wie bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel in 1 selbst Kugellager-Laufbahnen 12 bzw. 13 ausbildet.
  • Zwischen einer Innenumfangsfläche der Radnabe 11 und einer Außenumfangsfläche des radträgerseitigen Lagerinnenrings 10 der Lageranordnung 5 ist eine Radlagerdichtung 14 eingebaut.
  • Weiterhin ist zwischen dem radträgerseitigen Lagerinnenring 10 und der Anlageschulter 6 des Radträgers 1 ein Distanzring 16 eingegliedert, der in der Art einer Unterlegscheibe auf den Achszapfen 2 aufgesteckt ist und dazu dient, im Hinblick auf hohe axiale Vorspannkräfte des Radlagers die Flächenpressung am Radträger 1 zu vermindern. Über den Distanzring 16 kann zudem die Axialposition der Radnabe 11 zu dem Radträger 1 eingestellt werden, indem je nach Bedarf Distanzringe 16 unterschiedlicher Axiallänge zum Einsatz kommen.
  • Wie 1 zeigt, ist zwischen dem Distanzring 16 und der Anlageschulter 6 des Radträgers 1 ein Ringkörper 17 angeordnet, der ebenfalls auf den Achszapfen 2 aufgesteckt ist. Der Ringkörper 17 besteht aus Metall und wird vorzugsweise aus Stahl- oder Aluminiumblech hergestellt. Dieser Ringkörper 17 erstreckt sich radial über den radträgerseitigen Endabschnitt 18 hinaus und bildet mit diesem einen Ringspalt 19, so dass die Radlagerdichtung 14 gegen das Vordringen von groben Schmutzpartikeln und dergleichen, welche die Radlagerdichtung 14 beschädigen könnten, abgeschirmt wird.
  • Der in 1 dargestellte Ringkörper 17 ist als im wesentlichen flache Scheibe 20 ausgebildet, deren radialer Endabschnitt 21 bzw. Außenrand in Richtung des Endabschnitts 18 der Radnabe 11 umgebogen ist, so dass der Endabschnitt 21 des Ringkörpers 17 eine im wesentlichen zylindrische Form konzentrisch zur Drehachse A der Radnabe 11 aufweist. In diesem Fall kann der Ringspalt 19 zwischen einer Außenumfangsfläche der Radnabe 11 und dem Endabschnitt 21 des Ringkörpers 17 gebildet sein.
  • Es ist auch möglich, einen Ringspalt 19 zwischen einem Endabschnitt des Ringkörpers 17 und einer Stirnseite 22 der Radnabe 11 vorzusehen.
  • In Abwandlung des in 1 dargestellten Ausführungsbeispiels ist es ferner möglich, den Ringkörper 17 im Bereich zwischen dem Distanzring 16 und der Anlageschulter 6 des Radträgers 1 mit einem Innenkörper aus Metall auszubilden, an den radial ein Außenkörper aus Kunststoff oder Gummi anschließt. Hierdurch ergibt sich ein geringeres Gewicht. Gleichwohl hält ein solcher Ringkörper 17 hohen axialen Vorspannkräften zuverlässig Stand.
  • Ein zweites Ausführungsbeispiel ist in 2 dargestellt. Dieses entspricht in Bezug auf den Radträger 1, den Achszapfen 2, die Spannschraube 3, die Lageranordnung 5, die Radnabe 11 und die Radlagerdichtung 14 dem ersten Ausführungsbeispiel.
  • Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel ist wiederum ein Distanzring 26 zwischen einem radträgerseitigen Lagerinnenring 10 und einer Anlageschulter 6 am Radträger 2 eingegliedert.
  • Die Vordichtung wird hier jedoch nicht durch einen separaten Blechring bereitgestellt. Vielmehr ist ein entsprechender Ringkörper 27 integral mit dem Distanzring 26 ausgebildet. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel nach 2 verlängert der Ringkörper 27 die radträgerseitige Anlagefläche des Distanzrings 26 radial über die Anlageschulter 6 hinaus. Dabei bildet ein Endabschnitt 28 des Ringkörpers 27 einen Ringspalt 29 mit einem Abschnitt der Radnabe 11, so dass die Radlagerdichtung 14 abgeschirmt wird.
  • In der unteren Bildhälfte von 2 ist dabei eine erste Variante des Ringkörpers 27 dargestellt, bei der der Ringspalt 29 zwischen einer radträgerseitigen Stirnwand 30, an der ein Dekoderring 31 für einen Raddrehzahlsensor angebracht sein kann, und einem scheibenförmigen Wandabschnitt des Ringkörpers 27 gebildet wird.
  • In der oberen Bildhälfte von 2, welche eine zweite Variante des Ringkörpers 27' zeigt, erstreckt sich ein Endabschnitt 28' des Ringkörpers 27' radial über den radträgerseitigen Endabschnitt 18 der Radnabe 11 hinaus, wobei der Endabschnitt 28' des Ringkörper 27' den Endabschnitt 18 der Radnabe 11 radial überkragt. Wie in dem ersten Ausführungsbeispiel kann hierzu der Endabschnitt 28' im Wesentlichen zylindrisch zur Drehachse A ausgebildet sein, so dass einen Ringspalt 29' zwischen einer Außenumfangsfläche des Endabschnitt 18 der Radnabe 11 und einer Innenumfangsfläche des Endabschnitt 28' besteht.
  • Im Bereich eines hier nicht näher dargestellten Raddrehzahlsensors ist an dem Ringkörper 27 eine Ausnehmung vorgesehen, so dass der Raddrehzahlsensor den Dekoderring 31 sieht.
  • Eine Abwandlung des zweiten Ausführungsbeispiels ist in 3 als in drittes Ausführungsbeispiel dargestellt, wobei gleichartige Elemente wie in den vorstehend erläuterten Ausführungsbeispielen gekennzeichnet sind.
  • Im Unterschied zu dem zweiten Ausführungsbeispiel ist der Distanzring 36 in 3 in den Lagerinnenring 10' der Lageranordnung 5' integriert, das heißt einstückig mit diesem ausgebildet. Wie 3 zeigt, steht der Lagerinnenring 10' dementsprechend über die Radnabe 11 axial vor und liegt unmittelbar gegen die Anlageschulter 6 des Radträgers 1 an. An dem Distanzring-Abschnitt 36 des Lagerinnenrings 10' ist ein Ringkörper 37 bzw. 37' vorgesehen, der in seiner Formgebung dem Ringkörper 27 bzw. 27' des zweiten Ausführungsbeispiels entspricht. Insbesondere kann der Ringkörper 37 bzw. 37' integral mit dem Lagerinnenring 10' ausgeführt sein.
  • Vorzugsweise wird jedoch der Ringkörper 37 bzw. 37' als separates Element am Außenumfang des Lagerinnenrings 10' befestigt. Dabei kann der Ringkörper 37 bzw. 37' sowohl als Blechring oder auch als Kunststoff- oder Gummiring ausgeführt werden und durch Aufpressen, Schweißen, Anspritzen oder Anvulkanisieren befestigt sein.
  • Bei dem ein 4 dargestellten Ausführungsbeispiel, das in Bezug auf den Radträger 1, den Achszapfen 2, die Spannschraube 3, die Lageranordnung 5, die Radnabe 11, die Radlagerdichtung 14 und den Distanzring 16 dem ersten Ausführungsbeispiel entspricht, wird die Vordichtung zur Abschirmung der Radlagerdichtung 14 durch einen Ringkörper 47 gebildet, der an dem radträgerseitigen Endabschnitt 18 der Radnabe 11 befestigt ist. Dieser Ringkörper 47 bildet über einen Endabschnitt 48 mit dem Distanzring 16 einen Ringspalt 49, so dass eine berührungsfreie Vordichtung geschaffen wird.
  • Der Ringkörper 47 wird an der Radnabe 11 vormontiert und kann zusätzlich einen Dekoderring 31 für einen Raddrehzahlsensor darstellen bzw. aufweisen. Dabei kann der zum Distanzring 16 weisende Endabschnitt 48 des Ringkörpers 49 als starres Blech oder alternativ als Dichtlippe aus Kunststoff oder Gummi ausgeführt sein.
  • Mit sämtlichen, vorstehend erläuterten Konfigurationen ergibt sich eine gute Abschirmung der Radlagerdichtung 14 über ein Vordichtungselement, das sich ohne großen Aufwand herstellen und montieren lässt.
  • Die Erfindung ist jedoch nicht auf die vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiele und die beschriebenen Abwandlungen beschränkt, sondern umfasst alle durch die Ansprüche definierten Ausgestaltungen.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Radträger
    2
    Achszapfen
    3
    Spannschraube
    4
    Bund
    5
    Lageranordnung
    6
    Anlageschulter
    7
    Schrägkugellager
    8
    Schrägkugellager
    9
    Lagerinnenring
    10, 10'
    Lagerinnenring
    11
    Radnabe
    12
    Kugellaufbahn
    13
    Kugellaufbahn
    14
    Radlagerdichtung
    16
    Distanzring
    17
    Ringkörper
    18
    radträgerseitiger Endabschnitt der Radnabe
    19
    Ringspalt
    20
    Scheibe
    21
    Endabschnitt bzw. zylindrischer Abschnitt des Ringkörpers
    22
    radträgerseitige Stirnseite der Radnabe
    26
    Distanzring
    27, 27'
    Ringkörper
    28, 28'
    Endabschnitt des Ringkörpers
    29, 29'
    Ringspalt
    30
    radträgerseitige Stirnseite der Radnabe
    31
    Dekoderring
    36
    Distanzring
    37, 37'
    Ringkörper
    47
    Ringkörper
    48
    Endabschnitt des Ringkörpers
    49
    Ringspalt
    A
    Drehachse der Radnabe

Claims (13)

  1. Radlageranordnung, umfassend einen Radträger (1) mit einem Achszapfen (2), eine Radnabe (11), eine Lageranordnung (5), über die die Radnabe (11) drehbar an dem Achszapfen (2) gelagert ist, einen Distanzring (16), der auf dem Achszapfen (2) zwischen der Lageranordnung (5) und dem Radträger (1) angeordnet ist, und eine Radlagerdichtung (14), dadurch gekennzeichnet, dass ein Ringkörper (17) auf dem Achszapfen (2) zwischen dem Distanzring (16) und dem Radträger (1) klemmend gehalten ist und einen in Richtung der Radnabe (11) weisenden Endabschnitt (21) aufweist, welcher mit der Radnabe (11) einen Ringspalt (19) ausbildet, und der Ringkörper (17) im Bereich zwischen dem Distanzring (16) und einer Anlageschulter (6) des Radträgers (1) einen Innenkörper aus Metall aufweist, an den radial ein Außenkörper aus Kunststoff oder Gummi anschließt.
  2. Radlageranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringkörper (17) sich in Radialrichtung über einen zu diesem weisenden Endabschnitt (18) der Radnabe (11) hinauserstreckt und diesen Endabschnitt (18) der Radnabe (11) überkragt.
  3. Radlageranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Endabschnitt (21) des Ringkörpers (17) zylindrisch zur Drehachse (A) der Radnabe (11) ist.
  4. Radlageranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Endabschnitt des Ringkörpers (17) mit einer Stirnseite (22) der Radnabe (11) einen Ringspalt (19) ausbildet.
  5. Radlageranordnung, umfassend einen Radträger (1) mit einem Achszapfen (2) und einer Anlageschulter (6), eine Radnabe (11), eine Lageranordnung (5), über die die Radnabe (11) drehbar an dem Achszapfen (2) gelagert ist, einen Distanzring (26), der auf dem Achszapfen (2) zwischen der Lageranordnung (5) und der Anlageschulter (6) des Radträgers (1) angeordnet ist, und eine Radlagerdichtung (14), dadurch gekennzeichnet, dass der Distanzring (26) derart konfiguriert ist, um die aus der axialen Vorspannkraft der Lageranordnung (5) resultierende Flächenpressung am Radträger (1) zu vermindern, der Distanzring (26) einen unmittelbar an diesem ausgeformten integralen Ringkörper (27, 27') mit einem in Richtung der Radnabe (11) weisenden Endabschnitt (28, 28') aufweist, wobei der Endabschnitt (28, 28') des Ringkörpers (27, 27') mit der Radnabe (11) einen Ringspalt (29, 29') ausbildet, und der Ringkörper (27) eine radträgerseitige Anlagefläche des Distanzrings (26) radial über die Anlageschulter (6) hinaus verlängert.
  6. Radlageranordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringkörper (27, 97') sich in Radialrichtung über einen zu diesem weisenden Endabschnitt (18) der Radnabe (11) hinauserstreckt und diesen Endabschnitt (18) der Radnabe (11) überkragt.
  7. Radlageranordnung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Endabschnitt (28') des Ringkörpers (27') zylindrisch zur Drehachse (A) der Radnabe (11) ist.
  8. Radlageranordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Endabschnitt (28) des Ringkörpers (27) mit einer Stirnseite (30) der Radnabe (11) einen Ringspalt (29) ausbildet.
  9. Radlageranordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Distanzring (26) mit dem Ringkörper (27, 27') einstückig aus Metall hergestellt ist.
  10. Radlageranordnung, umfassend: einen Radträger (1) mit einem Achszapfen (2) und einer Analgeschulter (6), eine Radnabe (11), eine Lageranordnung (5), über die die Radnabe (11) drehbar an dem Achszapfen (2) gelagert ist, und eine Radlagerdichtung (14), wobei die Lageranordnung (5) ein Lagerinnenring (10') aufweist, der axial über die Radnabe vorsteht und unmittelbar gegen die Anlageschulter (6) des Radträgers (1) anliegt, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerinnenring (10') einen unmittelbar an diesem ausgeformten integralen oder als separates Element am Außenumfang des Lagerinnenrings (10') befestigten Ringkörper (37, 37') mit einem in Richtung der Radnabe (11) weisenden Endabschnitt aufweist, wobei der Endabschnitt des Ringkörpers (37, 37') mit der Radnabe (11) einen Ringspalt ausbildet.
  11. Radlageranordnung, umfassend einen Radträger (1) mit einem Achszapfen (2), eine Radnabe (11), eine Lageranordnung (5), über die die Radnabe (11) drehbar an dem Achszapfen (2) gelagert ist, einen Distanzring (16), der auf dem Achszapfen (2) zwischen der Lageranordnung (5) und dem Radträger (1) angeordnet ist, und eine Radlagerdichtung (14), dadurch gekennzeichnet, dass ein Ringkörper (47) an einem Endabschnitt (18) der Radnabe (11) befestigt ist und einen zu dem Distanzring (16) weisenden Endabschnitt (48) aufweist, welcher mit dem Distanzring (16) einen Ringspalt (49) als berührungsfreie Vordichtung der Radlagerdichtung (14) bildet.
  12. Radlageranordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringkörper (47) einen Abschnitt aufweist, welcher einen Dekoderring (31) für einen Raddrehzahlsensor darstellt.
  13. Radlageranordnung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der zur Radnabe (11) weisende Endabschnitt (48) des Ringkörpers (47) aus Kunststoff oder Gummi besteht.
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