DE102009018472A1

DE102009018472A1 - Radlageranordnung

Info

Publication number: DE102009018472A1
Application number: DE200910018472
Authority: DE
Inventors: Thilo Beck; Marcel Gersting; Christian Knoche; Karsten Zuhl
Original assignee: SKF AB
Current assignee: SKF AB
Priority date: 2009-04-22
Filing date: 2009-04-22
Publication date: 2010-12-09
Anticipated expiration: 2029-04-23
Also published as: DE102009018472B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Radlageranordnung, bestehend aus einem zum Rotieren vorgesehenen inneren Lagerring (2), einem den inneren Lagerring (2) zumindest teilweise umgreifenden äußeren Lagerring (3) und einer zwischen diesen Lagerringen (2, 3) angeordneten inneren und äußeren Wälzkörperreihe (4.2, 4.1) in O-Anordnung, wobei am inneren Lagerring (2) konzentrisch zur Längsachse (LA) kreisförmig angeordnete äußere Befestigungsöffnungen (7.1, 7.1') und am äußeren Lagerring (3), in etwa im Bereich der Axialerstreckung der inneren Wälzkörperreihe (4.2), konzentrisch zur Längsachse (LA) kreisförmig angeordnete innere Befestigungsöffnungen (7.2, 7.2') vorgesehen sind. Vorteilhaft ist der Durchmesser der äußeren Wälzkörperreihe (4.1) größer als der der inneren Wälzkörperreihe (4.2).

Description

Die Erfindung betrifft eine Radlageranordnung.
Radlageranordnungen für Fahrzeuge sind in unterschiedlichen Ausführungsformen hinlänglich aus dem Stand der Technik bekannt. Eine Radlageranordnung weist dabei üblicherweise einen inneren Lagerring, einen den inneren Lagerring zumindest teilweise umgreifenden äußeren Lagerring und zwischen den beiden Lagerringen vorgesehen Wälzkörper auf. Unter anderem sind zweireihige Radlager mit Kegelrollen bekannt, wobei die beiden Kegelrollenreihen zueinander in einer O-Anordnung angeordnet sind. Weiterhin ist es bei derartigen Radlageranordnungen bekannt, diese sowohl mit Befestigungsöffnungen zur Befestigung der Radlagereinheit am Fahrzeugfahrwerk als auch mit Befestigungsöffnungen für Radbolzen zur Befestigung einer Radeinheit an der Radlageranordnung auszubilden.
Ausgehend vom dargelegten Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Radlageranordnung für Fahrzeuge anzugeben, die unter anderem einen geringeren Platzbedarf erfordert. Die Auf gabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.
Der wesentliche Aspekt der erfindungsgemäßen Radlageranordnung ist darin zu sehen, dass bei Anordnung von Befestigungsöffnungen in etwa im Bereich der Axialerstreckung der inneren Wälzkörperreihe die innere Wälzkörperreihe einen kleineren mittleren Durchmesser als die innere Wälzkörperreihe aufweist. Dadurch weist die erfindungsgemäße Radlageranordnung im Vergleich zu den bekannten Lösungen im Bereich der inneren Wälzkörperreihe einen erheblich reduzierten Platzbedarf auf.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind die inneren Befestigungsöffnungen an einem axialen, stirnseitigen Ende des äußeren Lagerrings angeordnet. Durch die Vermeidung eines Flansches und die Integration der Befestigungsöffnungen in die stirnseitigen Flanken wird ein besonders schlanker Lageraufbau erreicht, so dass die Einbaumaße deutlich verringert werden können. Insbesondere ist aufgrund des reduzierten Querschnittes der Radlageranordnung ein Vernieten eines separaten Laufbahnelements für die innere Wälzkörperreihe auf dem Innenring beispielsweise durch Orbital Forming mit reduziertem Kraftaufwand möglich.
Weiterhin vorteilhaft ist, dass die inneren, stirnseitigen Befestigungsöffnungen sacklochartig mit Innengewinde ausgebildet sind. Dies ermöglicht einen erleichterten Einbau der Radlageranordnung am Fahrzeug. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der innere und/oder äußere Lagerring zumindest in den Bereichen, in denen der äußere Lagerring den inneren umgreift, gestuft ausgebildet ist.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindungen ergeben sich aus den weiteren abhängigen Ansprüchen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher beschrieben.
In der Figur ist beispielhaft ein Längsschnitt entlang der Längsachse LA einer Radlageranordnung 1 dargestellt. Eine derartige Radlageranordnung 1 ist beispielsweise zum Einsatz in Nutzfahrzeugen, insbesondere Lastkraftwagen vorgesehen.
Die Radlageranordnung 1 besteht aus einem zum Rotieren vorgesehenen inneren Lagerring 2, einen den inneren Lagerring 2 zumindest teilweise umgreifenden äußeren Lagerring 3 und einer inneren und einer äußeren Kegelrollenreihe 4.2, 4.1, die zwischen diesen Lagerringen 2, 3 zueinander beabstandet entlang der Längsachse LA angeordnet sind.
Die beiden Kegelrollenreihen 4.2, 4.1 bilden eine O-Anordnung, d. h. die Drehachsen zweier in axialer Richtung benachbarter Wälzkörper, die unterschiedlichen Kegelrollenreihen 4.1, 4.2 zugeordnet sind, schließen einen stumpfen Winkel miteinander ein, der sich von der Radlageranordnung 1 abgewandt nach außen öffnet.
Der innere und äußere Lagerring 2, 3 sind jeweils konzentrisch zur Längsachse LA der Radlageranordnung 1 angeordnet, wobei der innere Lagerring 2 äußere, in Umfangsrichtung verteilt angeordnete Befestigungsöffnungen 7.1, 7.1' und der äußere Lagerring 3 innere, in Umfangsrichtung verteilt angeordnete Befestigungsöffnungen 7.2, 7.2' aufweist. Die äußeren und inneren Befestigungsöffnungen 7.1, 7.1', 7.2, 7.2' sind konzentrisch zur Längsachse LA angeordnet und deren Öffnungsachsen verlaufen näherungsweise parallel zur Längsachse LA. Die Anzahl der äußeren bzw. inneren Befestigungsöffnungen 7.1, 7.1', 7.2, 7.2' kann hierbei unterschiedlich sein.
Der Durchmesser der äußeren Kegelrollenreihe 4.1 ist dabei größer als der der inneren Wälzkörperreihe 4.2. Die kegelstumpfförmigen Wälzkörper der inneren und der äußeren Kegelrollenreihe 4.2, 4.1 können dabei unterschiedliche mittlere Durchmesser aufweisen, wobei die Wälzkörper der äußeren Kegelrollenreihe 4.1 insbesondere einen größeren mittleren Durchmesser als die Wälzkörper der inneren Kegelrollenreihe 4.2 besitzen.
Der innere Lagerring 2 ist vorzugsweise symmetrisch um die Längsachse LA kelchförmig ausgebildet und weist auf seiner im Einbauzustand von dem Fahrzeug abgewandten Stirnseite einen Flansch 6 mit näherungsweise senkrecht zur Längsachse LA angeordneter Stirnfläche auf. Die äußeren Befestigungsöffnungen 7.1, 7.1' sind im Flansch 6 vorgesehen, und zwar durchdringen diese den Flansch 6 vollständig. Die Längsachsen der äußeren Befestigungsöffnungen 7.1, 7.1' verlaufen näherungsweise parallel zur Längsachse LA.
In dem Teilbereich, in dem der innere Lagerring 2 durch den äußeren Lagerring 3 umgriffen ist, ist die Außenkontur des inneren Lagerrings 2 mit einer Stufung 9 gestuft ausgebildet. Zwischen der Stufung 9 und dem Randbereich 8 erstreckt sich eine Ausnehmung 10, in der ein Laufbahnelement 5 angeordnet ist, welches durch den Randbereich 8 auf dem inneren Lagerring 2 fixiert ist. Der Randbereich 8 ist dabei vorzugsweise mittels Taumelumformen, also einem Umbördeln eines Teils des inneren Lagerrings 2 erzeugt.
Der Randbereich 8 umgreift hierbei zumindest teilweise das Laufbahnelement 5, und zwar an der näherungsweise senkrecht zur Längsachse LA verlaufenden, dem Flansch 6 abgewandten Stirnseite. Dieses Laufbahnelement 5 bildet die innere Lauffläche für die innere Kegelrollenreihe 4.2. Die innere Lauffläche der äußeren Kegelrollenreihe 4.1 wird durch den inneren Lagerring 2 selbst gebildet, und zwar durch einen schräg zur Längsachse LA verlaufenden Teilbereich der dem äußeren Lagerring 3 zugewandten Außenmantelfläche des inneren Lagerrings 2.
Das Laufbahnelement 5 bildet weiterhin einen Bord für die innere Kegelrollenreihe 4.2, der die Kegelrollen an deren durchmessergrößeren Stirnseite innerhalb des Teilkreises der Stirnseiten berührt. Weiterhin bildet der innere Lagerring 2 einen Bord für die äußere Kegelrollenreihe 4.1, der die Kegelrollen an deren durchmessergrößeren Stirnseite außerhalb des Teilkreises der Stirnseiten berührt. Dadurch dass dieser Bord bogenartig und in abgerundetem Design ausgebildet ist, werden an dieser Stelle mit besonderem Vorteil nachteilige Kerbspannungen konventioneller Bordlösungen vermieden.
Der den inneren Lagerring 2 zumindest teilweise umgebende äußere Lagerring 3 weist einen ersten und zweiten Teilbereich 3.1, 3.2 auf. Die beiden Teilbereiche 3.1, 3.2 haben eine im Wesentlichen parallel zur Längsachse LA verlaufende Außenkontur, wobei sich der äußere Lagerring 3 am Übergang vom ersten Teilbereich 3.1 in den zweiten Teilbereich 3.2 mittels einer konusartigen Stufung 11 aufweitet, d. h. der äußere Lagerring 3 besitzt im Teilbereich 3.2 einen größeren Durchmesser als im Teilbereich 3.1.
Die dem inneren Lagerring 2 zugewandte Innenkontur des äußeren Lagerrings 3 ist wiederum gestuft ausgebildet, wobei die axiale Lage der Stufung 12 der Innenkontur mit der axialen Lage der konusartigen Stufung 11 der Außenkon tur näherungsweise zusammenfällt. Zudem weist die Innenkontur zwei abgeschrägte Bereiche auf, deren Abschrägung an die Winkel der Wälzkörper der inneren bzw. äußeren Kegelrollenreihe 4.2, 4.1 im eingebauten Zustand angepasst ist. Diese abgeschrägten Bereiche bilden die äußeren Laufflächen für die inneren und äußeren Kegelrollenreihen 4.2, 4.1, wobei die Lauffläche der inneren Kegelrollenreihe 4.2 im zweiten Teilbereich 3.2 und die Lauffläche der äußeren Kegelrollenreihe 4.1 im ersten Teilbereich 3.1 des äußeren Lagerrings 3 angeordnet sind.
An der vom Flansch 6 abgewandten Stirnseite des äußeren Lagerrings 3 sind die inneren Befestigungsöffnungen 7.2, 7.2' angeordnet, und zwar derart, dass diese einen konzentrisch zur Längsachse LA verlaufenden Kreisring bilden. Der durch die inneren Befestigungsöffnungen 7.2, 7.2' aufgespannte Kreisring weist dabei einen kleineren Durchmesser auf, als der durch die äußeren Befestigungsöffnungen 7.1, 7.1', gebildete Kreis. Die inneren Befestigungsöffnungen 7.2, 7.2' sind hierbei sacklochartig ausgebildet. Zudem weisen sie vorzugsweise ein Innengewinde zur Aufnahme einer Verschraubung mit entsprechendem Außengewinde auf.
Die Erfindung wurde voranstehend an einem Ausführungsbeispiel näher beschrieben. Es versteht sich, dass zahlreiche Änderungen und Abwandlungen möglich sind, ohne dass dadurch der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke verlassen wird.

1: Radlageranordnung
2: innerer Lagerring
3: äußerer Lagerring
3.1: erster Teilbereich des äußeren Lagerrings
3.2: zweiter Teilbereich des äußeren Lagerrings
4.1: äußere Kegelrollenreihe
4.2: innere Kegelrollenreihe
5: Laufbahnelement
6: Flansch
7.1, 7.1': äußere Befestigungsöffnungen
7.2, 7.2': innere Befestigungsöffnungen
8: Randbereich
9, 11, 12: Stufung
10: Ausnehmung
LA: Längsachse

Claims

Radlageranordnung bestehend aus einem zum Rotieren vorgesehenen inneren Lagerring (2), einem den inneren Lagerring (2) zumindest teilweise umgreifenden äußeren Lagerring (3) und einer zwischen diesen Lagerringen (2, 3) angeordneten inneren und äußeren Wälzkörperreihe (4.2, 4.1) in O-Anordnung, wobei am inneren Lagerring (2) konzentrisch zur Längsachse (LA) kreisförmig angeordnete äußere Befestigungsöffnungen (7.1, 7.1') und am äußeren Lagerring (3), in etwa im Bereich der Axialerstreckung der inneren Wälzkörperreihe (4.2), konzentrisch zur Längsachse (LA) kreisförmig angeordnete innere Befestigungsöffnungen (7.2, 7.2') vorgesehen sind, wobei der Durchmesser der äußeren Wälzkörperreihe (4.1) größer ist als der der inneren Wälzkörperreihe (4.2).
Radlageranordnung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die inneren Befestigungsöffnungen (7.2, 7.2') an einem axialen, stirnseitigen Ende des äußeren Lagerrings (3) angeordnet sind.
Radlageranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der äußere Lagerring (3) zumindest in Teilberei chen die äußeren Laufflächen der äußeren und inneren Wälzkörperreihen (4.1, 4.2) bildet.
Radlageranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Lagerring (2) die innere Lauffläche der äußeren Wälzkörperreihe (4.1) bildet.
Radlageranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Lagerring (2) ein davon separates Laufbahnelement (5) umfasst, das die innere Lauffläche der inneren Wälzkörperreihe (4.2) bildet.
Radlageranordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Laufbahnelement (5) mit dem inneren Lagerring (2) verbunden, vorzugsweise vernietet ist, indem der innere Lagerring (2) einen durch Taumelumformen verformten Randbereich (8) aufweist.
Radlageranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die durch die äußeren Befestigungsöffnungen (7.1, 7.1') aufgespannte Kreisbahn einen größeren Durchmesser aufweist als die durch die inneren Befestigungsöffnungen (7.2, 7.2') aufgespannte Kreisbahn.
Radlageranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Lagerring (2) einen Flansch (6) aufweist.
Radlageranordnung gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die äußeren Befestigungsöffnungen (7.1, 7.1') im Bereich des Flansches (6) angeordnet sind und diesen vorzugsweise vollständig durchdringen.
Radlageranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die inneren Befestigungsöffnungen (7.2, 7.2') als Sacklöcher mit Innengewinde ausgebildet sind.
Radlageranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der innere und/oder äußere Lagerring (2, 3) zumindest in den Bereichen, in denen der äußere Lagerring (3) den inneren umgreift, gestuft ausgebildet ist.
Radlageranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wälzkörper Kegelrollen sind.
Radlageranordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Lagerring (2) einen Bord für die äußere Kegelrollenreihe (4.1) bildet, der die Kegelrollen an deren durchmessergrößeren Stirnseite außerhalb des Teilkreises der Stirnseiten berührt.
Radlageranordnung einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Lagerring (2), insbesondere das Laufbahnelement (5) einen Bord für die innere Kegelrollenreihe (4.2) bildet, der die Kegelrollen an deren durchmessergrößeren Stirnseite innerhalb des Teilkreises der Stirnseiten berührt.