DE102009030380A1

DE102009030380A1 - Radlageranordnung

Info

Publication number: DE102009030380A1
Application number: DE102009030380A
Authority: DE
Inventors: Berthold Beyfuss; Hans-Jürgen FRIEDRICH; Fred Fuchs; Armin Olschewski; Alfred Radina; Jonas Schierling; Cornelius Vissers
Original assignee: SKF AB
Current assignee: SKF AB
Priority date: 2009-06-25
Filing date: 2009-06-25
Publication date: 2010-12-30
Anticipated expiration: 2029-06-26
Also published as: DE102009030380B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Radlageranordnung (1) zur Lagerung eines Fahrzeugrades, umfassend ein Nabenelement (2, 3), das einen sich in eine Achsrichtung (a) erstreckenden Abschnitt (4) aufweist, der eine zylindrische Aufnahme (5) für ein Lager (6) aufweist, wobei das Lager (6) mindestens einen Lageraußenring (7) und mindestens einen Lagerinnenring (8) aufweist. Um eine präzise arbeitende und dennoch kostengünstige Anordnung zu schaffen, sieht die Erfindung vor, dass das Nabenelement (2, 3) mindestens zweiteilig ausgebildet ist, wobei das eine Teil (2) des Nabenelements (2, 3) die zylindrische Aufnahme (5) für das Lager (6) aufweist und wobei das andere Teil (3) des Nabenelements (2, 3) ein Zentrierelement (9) aufweist, mit dem es relativ zum Lageraußenring (7) zentriert werden kann.

Description

Die Erfindung betrifft eine Radlageranordnung zur Lagerung eines Fahrzeugrades, umfassend ein Nabenelement, das einen sich in eine Achsrichtung erstreckenden Abschnitt aufweist, der eine zylindrische Aufnahme für ein Lager aufweist, wobei das Lager mindestens einen Lageraußenring und mindestens einen Lagerinnenring aufweist.
Eine Radlageranordnung dieser Art ist beispielsweise aus der WO 2008/ 000283 A1 bekannt. Ein Nabenelement ist hier mittels eines Wälzlagers gelagert und trägt ein Fahrzeugrad und ggf. eine Bremsscheibe. Das Nabenelement ist hier relativ kompakt ausgeführt. Es kann aus einem Gussteil bestehen, das durch mechanische Bearbeitung, insbesondere durch Drehoperationen, auf die endgültige Form gebracht wird.
Nachteilig ist, dass mitunter ein hoher fertigungstechnischer Aufwand getrieben werden muss, um das Nabenelement mit einer solchen Genauigkeit herstellen zu können, dass im späteren Betrieb der Radlageranordnung eine präzise Lagerung des Fahrzeugrades sichergestellt ist.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine Radlageranordnung der eingangs genannten Art so fortzubilden, dass es möglich ist, in besonders kostengünstiger Weise eine Anordnung bereitzustellen, die sich durch eine hohe Qualität auszeichnet.
Die Lösung dieser Aufgabe durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Nabenelement mindestens zweiteilig ausgebildet ist, wobei das eine Teil des Nabenelements die zylindrische Aufnahme für das Lager aufweist und wobei das andere Teil des Nabenelements ein Zentrierelement aufweist, mit dem es relativ zum Lageraußenring zentriert werden kann.
Das Zentrierelement kann dabei als (spanende oder spanlose) Eindrehung in das Teil des Nabenelements ausgebildet sein. Es kann weiterhin einen axialen Anschlag für den Lageraußenring aufweisen.
Die mindestens zwei Teile des Nabenelements können mittels einer Schraubverbindung, mittels einer Nietverbindung oder mittels einer Schweißverbindung miteinander verbunden sein. Die Verbindung der mindestens zwei Teile des Nabenelements ist dabei bevorzugt in sich radial erstreckenden Bereichen der Teile angeordnet. Es können dabei Verbindungen an mehreren Umfangsstellen der mindestens zwei Teile des Nabenelements angeordnet sein; mit Vorteil sind diese äquidistant zueinander angeordnet.
Das die zylindrische Aufnahme für das Lager aufweisende Teil des Nabenelements kann in seinem axialen Endbereich einen axialen Anschlag für den Lageraußenring aufweisen. Dieser axiale Anschlag kann als umbördelter bzw. umgeformter Bereich des Teils ausgebildet sein.
Das Lager ist bevorzugt als Wälz- oder Kugellager ausgebildet. Eine bevorzugte Ausgestaltung sieht ein zweireihiges Lager vor.
Die mindestens zwei Teile des Nabenelements bestehen bevorzugt aus Blech. Diese können durch einen Umformvorgang hergestellt sein.
Durch die vorgeschlagene Ausgestaltung der Radlageranordnung wird es möglich, die Präzision der Geometrie des Lageraußenrings zu nutzen, um die beiden (Blech-)Teile, aus denen das Nabenelement besteht, zueinander zu zentrieren. Die beiden Teile des Nabenelements lassen sich kostengünstig fertigen, was auch für das Lager und namentlich dessen Außenring gilt.
Daher ergibt sich in kostengünstiger Weise die Möglichkeit, die beiden Teile des Nabenelements präzise zueinander auszurichten bzw. zu zentrieren und so trotz einer einfachen und preiswerten Fertigung der Teile eine hohe Laufgenauigkeit der Teile zueinander zu erreichen.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen:
1 den Radialschnitt durch eine Radlageranordnung und
2 die Einzelheit „A” gemäß 1.
In den Figuren ist eine Radlageranordnung 1 dargestellt, die zur Lagerung eines (nicht dargestellten) Fahrzeugrades relativ zu einer Achse dient. Mit dem Bezugszeichen 16 ist der Ort markiert, an dem sich im montierten Zustand das Rad befindet; mit dem Bezugszeichen 17 ist der Ort der Achse angedeutet.
Ein wesentliches Element der Radlageranordnung ist ein Nabenelement 2, 3, das erfindungsgemäß aus zwei Teilen 2 und 3 besteht. Diese beiden Teile 2, 3 sind durch eine geeignete Verbindung 11 miteinander verbunden. Dabei kann eine Schraubverbindung, eine Nietverbindung oder eine Schweißverbindung zum Einsatz kommen. Im Ausführungsbeispiel sind an der Stelle der Verbindung 11 Durchgangsbohrungen 18 in sich radial erstreckenden Bereichen 12 und 13 in den Teilen 2 und 3 vorgesehen, durch die Schrauben gesteckt werden können. Mit diesen Schrauben kann gleichzeitig das Rad 16 mit dem Nabenelement 2, 3 verbunden werden.
Das Nabenelement 2, 3 wird von einem Lager 6 relativ zur Achse 17 gelagert. Das Lager 6 weist vorliegend einen Lageraußenring 7 und einen Lagerinnenring 8 auf, zwischen denen Wälzkörper in Form von Kugeln angeordnet sind. Das Lager 6 ist hier als zweireihiges Schrägkugellager ausgeführt, um gut axiale und radiale Kräfte aufnehmen zu können.
Der Lageraußenring 7 sitzt dabei in einer zylindrischen Aufnahme 5 in einem sich in Achsrichtung a erstreckenden Abschnitt 4 des Teils 2 des Nabenelements 2, 3.
Die beiden Teile 2, 3 des Nabenelements sind aus Blech gefertigt, wobei – um eine kostengünstige Herstellung zu erlauben – die Teile 2, 3 durch Umformvorgänge hergestellt sind, insbesondere durch Tiefziehprozesse. Damit eine hohe Präzision und Konzentrizität der Radlageranordnung zur Achse a sichergestellt ist, ist es wesentlich, dass das zweiteilig ausgeführte Nabenelement 2, 3 zum Einen das Teil 2 mit der zylindrischen Aufnahme 5 für den Lageraußenring 7 aufweist und zum Anderen das Teil 3 ein Zentrierelement 9 hat, mit dem es relativ zum Lageraußenring 7 zentriert werden kann.
Der Lageraußenring 7 ist als solcher relativ massiv und daher stabil ausgebildet. Er ist auch durch die klassische Fertigung mit einer präzise gefertigten Kontur versehen. Diese wird nach der Erfindung genutzt, um die beiden Teile 2, 3 des Nabenelements relativ zueinander zu zentrieren.
Der Lageraußenring 7 sitzt hierzu mit seiner wesentlichen Erstreckung in Achsrichtung a in der zylindrischen Aufnahme 5 des Abschnitts 4 des Teils 2. Indes setzt das andere Teil 3 mit seinem Zentrierelement 9 am axialen Ende des Lageraußenring 7 an, so dass sich eine Zuordnung der beiden Teile 2, 3 in radial Richtung ergibt.
Vorliegend ist gleichzeitig vorgesehen, dass das Zentrierelement 9 auch einen axialen Anschlag 10 aufweist, so dass der Lageraußenring 7 in axialer Richtung definiert an dem Teil 3 anliegt.
Das Zentrierelement 9 ist vorliegend als Eindrehung in das Teil 3 ausgeführt. Diese Eindrehung kann spanend oder spanlos hergestellt werden.
Die axiale Fixierung des Lageraußenrings 7 erfolgt durch einen axialen Anschlag 15 in einem axialen Endbereich 14 des Teils 2. Dabei kann dieser axiale Anschlag 15 durch Umbördeln des axialen Endbereichs 14 des Teils 2 gebildet werden.
Es ist aber auch möglich, dass der axiale Anschlag 15 vor der Montage der Radlageranordnung gefertigt wird. Der Lageraußenring 7 und damit das Lager 6 werden dann dadurch axial festgelegt, dass die beiden Teile 2, 3 miteinander mit der Verbindung 11 verbunden werden.
Nach der Montage der Radlageranordnung 1 kann das Rad 16 auf der Radlageranordnung befestigt werden; ein hohlzylindrischer Abschnitt 19 sorgt für die Aufnahme und Zentrierung des Rades 16. Der hohlzylindrische Abschnitt 19 hat dabei über einen Teil der Erstreckung einen konischen Bereich, um das Aufsetzen des Rades 16 zu erleichtern.

1: Radlageranordnung
2, 3: Nabenelement
2: Teil des Nabenelements
3: Teil des Nabenelements
4: Abschnitt
5: zylindrische Aufnahme
6: Lager
7: Lageraußenring
8: Lagerinnenring
9: Zentrierelement
10: axialer Anschlag
11: Schraubverbindung/Nietverbindung/Schweißverbindung
12: sich radial erstreckender Bereich
13: sich radial erstreckender Bereich
14: axialer Endbereich
15: axialer Anschlag
16: Rad
17: Achse
18: Durchgangsbohrung
19: hohlzylindrischer Abschnitt
a: Achsrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- WO 2008/000283 A1 [0002]

Claims

Radlageranordnung (1) zur Lagerung eines Fahrzeugrades, umfassend ein Nabenelement (2, 3), das einen sich in eine Achsrichtung (a) erstreckenden Abschnitt (4) aufweist, der eine zylindrische Aufnahme (5) für ein Lager (6) aufweist, wobei das Lager (6) mindestens einen Lageraußenring (7) und mindestens einen Lagerinnenring (8) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Nabenelement (2, 3) mindestens zweiteilig ausgebildet ist, wobei das eine Teil (2) des Nabenelements (2, 3) die zylindrische Aufnahme (5) für das Lager (6) aufweist und wobei das andere Teil (3) des Nabenelements (2, 3) ein Zentrierelement (9) aufweist, mit dem es relativ zum Lageraußenring (7) zentriert werden kann.
Radlageranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Zentrierelement (9) als Eindrehung in das Teil (3) des Nabenelements (2, 3) ausgebildet ist.
Radlageranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Zentrierelement (9) einen axialen Anschlag (10) für den Lageraußenring (7) aufweist.
Radlageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Teile (2, 3) des Nabenelements mittels einer Schraubverbindung (11) miteinander verbunden sind.
Radlageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Teile (2, 3) des Nabenelements mittels einer Nietverbindung (11) miteinander verbunden sind.
Radlageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Teile (2, 3) des Nabenelements mittels einer Schweißverbindung (11) miteinander verbunden sind.
Radlageranordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung der mindestens zwei Teile (2, 3) des Nabenelements in sich radial erstreckenden Bereichen (12, 13) der Teile (2, 3) angeordnet ist.
Radlageranordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass Verbindungen (11) an mehreren Umfangsstellen der mindestens zwei Teile (2, 3) des Nabenelements angeordnet sind.
Radlageranordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungen (11) äquidistant zueinander angeordnet sind.
Radlageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das die zylindrische Aufnahme (5) für das Lager (6) aufweisende Teil (2) des Nabenelements (2, 3) in seinem axialen Endbereich (14) einen axialen Anschlag (15) für den Lageraußenring (7) aufweist.
Radlageranordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der axiale Anschlag (15) für den Lageraußenring (7) als umbördelter bzw. umgeformter Bereich des Teils (2) ausgebildet ist.
Radlageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Lager (6) als Wälz- oder Kugellager ausgebildet ist.
Radlageranordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Lager (6) als zweireihiges Lager ausgebildet ist.
Radlageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Teile (2, 3) des Nabenelements aus Blech bestehen.
Radlageranordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Teile (2, 3) des Nabenelements durch einen Umformvorgang hergestellt sind.