DE102011007719A1 - Bearing arrangement for a wheel bearing - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Lageranordnung (1, 41) für eine Radlagerung, umfassend zwei axial voneinander beabstandet auf einer Achse (7, 47) angeordnete Lager (3, 5, 43, 45) mit jeweils einem inneren Lagerring (11, 29), sowie mit jeweils einem äußeren Lagerring (17, 21), wobei die Achse (7, 47) an einem Ende eine Achsschulter (9, 49) aufweist, an der sich der innere Lagerring (11, 29) des ersten Lagers (3, 5, 43, 45) axial abstützt, wobei sich der äußere Lagerring (17, 21) des ersten Lagers (3, 5, 43, 45) über ein Anschlusselement (19, 59) am äußeren Lagerring (17, 21) des zweiten Lagers (3, 5, 43, 45) axial abstützt. Hierbei ist ein Verspannungsmittel (33, 73) umfasst, welches den inneren Lagerring (11, 29) des ersten Lagers (3, 5, 43, 45) gegenüber der Achsschulter (9, 49) verspannt. Hierdurch wird, auch unter Berücksichtigung der Setzungen und des Verschleißes einer Lageranordnung (1, 41) im Betrieb, die benötigte Vorspannung für deren sichere Funktion gewährleistet.The invention relates to a bearing arrangement (1, 41) for a wheel bearing, comprising two axially spaced apart bearings (3, 5, 43, 45) each with an inner bearing ring (11, 29) and arranged on an axle (7, 47) each with an outer bearing ring (17, 21), the axle (7, 47) having an axle shoulder (9, 49) at one end on which the inner bearing ring (11, 29) of the first bearing (3, 5, 43, 45) is supported axially, the outer bearing ring (17, 21) of the first bearing (3, 5, 43, 45) being attached to the outer bearing ring (17, 21) of the second bearing (3rd bearing) via a connecting element (19, 59) , 5, 43, 45) is supported axially. This includes a bracing means (33, 73) which braces the inner bearing ring (11, 29) of the first bearing (3, 5, 43, 45) with respect to the axle shoulder (9, 49). This ensures the necessary preload for its reliable function, also taking into account the settlement and wear of a bearing arrangement (1, 41) during operation.
Description
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die Erfindung betrifft eine Lageranordnung für ein Radlager, umfassend zwei axial voneinander beabstandet auf einer Achse angeordnete Lager mit jeweils einem inneren Lagerring, sowie mit jeweils einem äußeren Lagerring, wobei die Achse an einem Ende eine Achsschulter aufweist, an der sich der innere Lagerring des ersten Lagers axial abstützt, und wobei sich der äußere Lagerring des ersten Lagers über ein Anschlusselement am äußeren Lagerring des zweiten Lagers axial abstützt.The invention relates to a bearing assembly for a wheel bearing, comprising two axially spaced bearings arranged on an axis, each having an inner bearing ring, and each having an outer bearing ring, wherein the axis has at one end an axle shoulder on which the inner bearing ring of the first Bearing axially supported, and wherein the outer bearing ring of the first bearing is axially supported via a connection element on the outer bearing ring of the second bearing.
Hintergrund der ErfindungBackground of the invention
Lageranordnungen in Radlagern von Kraftfahrzeugen werden insbesondere zur exakten Führung gelagerter Fahrzeugräder eingesetzt. Die Beanspruchung eines Radlagers und somit der Lageranordnung wird dabei von einer Vielzahl unterschiedlicher Faktoren beeinflusst, von denen beispielsweise die Radbelastung, die Fahrbahnbeschaffenheit, die Belastungen bei Kurvenfahrten und sowie die durchschnittlichen Geschwindigkeit in den einzelnen Fahrzuständen zu berücksichtigen sind. Auch die Art der Reifen, sowie die Brems- und die Antriebskräfte am Reifen haben Einfluss auf die Beanspruchung der Radlagerung. Um den hieraus resultierenden Anforderungen möglichst gut gerecht zu werden, werden zur Lagerung bislang häufig konventionelle Lagertypen wie Kegelrollenlager, Kompaktlager oder Insertlager mit integrierten Dichtungen eingesetzt.Bearing arrangements in wheel bearings of motor vehicles are used in particular for the exact guidance of stored vehicle wheels. The load of a wheel bearing and thus the bearing assembly is influenced by a variety of factors, of which, for example, the wheel load, the road conditions, the loads when cornering and as well as the average speed in the individual driving conditions are taken into account. The type of tires, as well as the braking and driving forces on the tire have an influence on the stress on the wheel bearing. Conventional bearing types such as tapered roller bearings, compact bearings or insert bearings with integrated seals have hitherto often been used to support the resulting requirements as well as possible.
Aus der
Weiter ist aus der
Zwar kann gemäß den beiden vorbeschriebenen Lageranordnungen eine sichere Radlagerung erreicht werden, allerdings kann eine unerwünschte Änderung der Lageranstellung aufgrund von Setzungen im Betrieb nicht sicher ausgeschlossen werden.Although a safe wheel bearing can be achieved according to the two above-described bearing arrangements, however, an undesired change in the bearing position due to subsidence during operation can not be safely excluded.
Aufgabe der ErfindungObject of the invention
Es ist demnach eine Aufgabe der Erfindung, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Lageranordnung anzugeben, die auch bei hohen Belastungen eine sichere Radlagerung ermöglicht.It is therefore an object of the invention to provide a comparison with the prior art improved bearing assembly, which allows a secure wheel bearing even at high loads.
Lösung der AufgabeSolution of the task
Die Aufgabe der Erfindung wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Lageranordnung für ein Radlager, umfassend zwei axial voneinander beabstandet auf einer Achse angeordnete Lager mit jeweils einem inneren Lagerring, sowie mit jeweils einem äußeren Lagerring, wobei die Achse an einem Ende eine Achsschulter aufweist, an der sich der innere Lagerring des ersten Lagers axial abstützt, und wobei sich der äußere Lagerring des ersten Lagers über ein Anschlusselement am äußeren Lagerring des zweiten Lagers axial abstützt. Hierbei ist ein Verspannungsmittel vorgesehen, welches den inneren Lagerring des ersten Lagers gegenüber der Achsschulter verspannt.The object of the invention is achieved by a bearing assembly for a wheel bearing, comprising two axially spaced from each other on an axis bearing, each with an inner bearing ring, and each having an outer bearing ring, wherein the axis has at one end an axle shoulder, at the the inner bearing ring of the first bearing is axially supported, and wherein the outer bearing ring of the first bearing is axially supported via a connection element on the outer bearing ring of the second bearing. Here, a tensioning means is provided, which braces the inner bearing ring of the first bearing relative to the axle shoulder.
Die Erfindung berücksichtigt, dass zur sicheren Radlagerung eine gewisse Lageranstellung notwendig ist. Die Lageranstellung einer Lageranordnung wird hierbei grundsätzlich durch das Anstellen zweier Lager gegeneinander erreicht, wodurch die Führungsaufgabe der Lager sichergestellt und damit Schäden an den Lagern, beispielsweise infolge von Verkippungen und Kantenbeanspruchungen, verhindert werden sollen.The invention takes into account that a certain bearing position is necessary for safe wheel bearing. The bearing position of a bearing assembly is in this case basically achieved by hiring two bearings against each other, thereby ensuring the management task of the bearings and thus damage to the bearings, for example, as a result of tilting and edge stresses to be prevented.
Hierbei ist jedoch zu berücksichtigen, dass es trotz voreingestellter Lagervorspannung im Betrieb häufig zu Setzungen an den Lagerstellen oder auch unerwünschten Verschleißerscheinungen kommen kann, wodurch sich im ungünstigsten Fall die Anstellung der Lager zueinander negativ verändert. Folglich kann auch die gewünschte Lagervorspannung nicht länger aufrechterhalten werden.In this case, however, it should be borne in mind that, despite preset bearing preload during operation, subsidence at the bearing points or even undesired signs of wear can frequently occur, as a result of which the employment of the bearings mutually changes in the worst case. Consequently, the desired bearing preload can no longer be maintained.
Um dies zu verhindern und ein unerwünschtes Spiel der Bauteile zueinander zu unterbinden, gibt es grundsätzlich die Möglichkeit, die Bauteile auf Block gegeneinander zu verspannen. Das hierbei auf die Lagerkomponenten wirkende Drehmoment bedingt jedoch zumeist eine zu hohe Vorspannung in der Lageranordnung, so dass auch hier eine störungsfreie Funktion nicht gewährleistet werden kann.To prevent this and to prevent unwanted play of the components to each other, there is always the possibility to brace the components against each other block. However, the torque acting on the bearing components usually requires too high a preload in the bearing assembly, so that even here a trouble-free function can not be guaranteed.
Weiterhin sind auch die Fertigungstoleranzen der Bauteile zu berücksichtigen, mittels derer eine Einflussnahme auf die Lagervorspannung möglich ist. Durch eine geeignete Festlegung der Fertigungstoleranzen der Bauteile kann gezielt ein gewünschtes Spiel zwischen den Bauteilen eingestellt werden. Allerdings ist die Festlegung der Bauteiltoleranzen üblicherweise mit einem unerwünscht hohen Montage- und Fertigungsaufwand, sowie mit hohen Herstellungskosten verbunden.Furthermore, the manufacturing tolerances of the components are to be considered by means of which an influence on the bearing preload is possible. By a suitable definition of the manufacturing tolerances of the components, a desired clearance between the components can be set in a targeted manner. However, the determination of the component tolerances is usually associated with an undesirably high assembly and manufacturing costs, as well as high production costs.
Insgesamt ist es bislang also nur mit schwer möglich, eine Lageranstellung zur Verfügung zu stellen, die auch unter Berücksichtigung der Setzungen die benötigte Vorspannung für die sichere Funktion einer Lageranordnung sicherstellt.Overall, it is so far only possible with difficulty to provide a bearing position that ensures the required bias for the safe operation of a bearing assembly, taking into account the settlements.
Unter Berücksichtigung dessen erkennt die Erfindung, dass diese Problematik dann überwunden werden kann, wenn ein Verspannungsmittel eingesetzt ist, welches den inneren Lagerring des ersten Lagers gegenüber der Achsschulter insbesondere auf Block verspannt.In view of this, the invention recognizes that this problem can be overcome if a tensioning means is used, which braces the inner bearing ring of the first bearing relative to the axle shoulder in particular to block.
Durch den Einsatz eines Verspannungsmittels können die jeweiligen Bauteile innerhalb eines Toleranzbereiches gefügt werden. Es handelt sich hierbei somit um eine sogenannte Set-Right-Anstellung, wobei durch den Einsatz des Verspannungsmittels ein Ausgleich der Fertigungstoleranzen der Bauteile erreicht wird.By using a tensioning means, the respective components can be joined within a tolerance range. This is thus a so-called set-right employment, with a compensation of the manufacturing tolerances of the components is achieved by the use of the tensioning means.
Eine exakte Kontrolle der Bauteiltoleranzen ist nicht notwendig, da bei jeder beliebigen Kombination der gefertigten Bauteile die Anstellung bzw. die Vorspannung an den Lagerstellen innerhalb eines mathematisch vordefinierten Bereichs liegt.An exact control of the component tolerances is not necessary because with any combination of the manufactured components, the employment or the bias voltage at the bearings is within a mathematically predefined range.
Mit anderen Worten kann ein aufwändiges Ausmessen der Bauteile ebenso wie der Einsatz zusätzlicher Ausgleichselemente entfallen. Auch auf eine manuelle Einstellung oder den Einsatz zusätzlicher Ausgleichselemente kann verzichtet werden, da die Bauteile werksseitig bereits voreingestellt sind. Hierdurch verringert sich der Montageaufwand werter und auch die Fertigungskosten sinken.In other words, a complex measurement of the components as well as the use of additional compensation elements can be omitted. Also, a manual adjustment or the use of additional compensation elements can be omitted, since the components are already factory preset. As a result, the assembly costs werter and also reduce manufacturing costs.
Die Bauteile der Lageranordnung können entsprechend innerhalb eines relativ breiten Toleranzbereichs gefertigt und gefügt werden, so dass ein aufwändiges und teures Ausmessen entsprechend vermeidbar ist. Über die Verspannung der Lagerkomponenten gegeneinander mittels des Verspannungsmittels wird dann die gewünschte Lageranstellung im Betrieb eines Radlagers erreicht.The components of the bearing assembly can be made and joined accordingly within a relatively wide tolerance range, so that a complex and expensive measurement is accordingly avoidable. About the bracing of the bearing components against each other by means of the tensioning means, the desired bearing position is then achieved during operation of a wheel bearing.
Die Vorspannung wird vom Verspannungsmittel ausgehend gewissermaßen entlang einer sich axial erstreckenden Abstützkette vom ersten Lager auf das zweite Lager übertragen. Die Abstützkette ist hierbei insbesondere abhängig von der Kombination bzw. der Abstimmung der Bauhöhentoleranz des ersten Lagers, der Rückstandstoleranz des zweiten Lagers, der Ausbildung des Anschlusselements sowie der Achsschulter und der Blockverspannung.The bias voltage is transmitted from the first bearing to the second bearing, as it were, along an axially extending support chain. The support chain is in this case particularly dependent on the combination or coordination of the height tolerance of the first bearing, the residue tolerance of the second bearing, the formation of the connecting element and the Achsschulter and the block bracing.
Insgesamt können somit durch die Anstellungs-Abstimmung der beiden Lager in Kombination mit der Blockverspannung des inneren Lagerrings des ersten Lagers gegen die Achsschulter unerwünschte Setzungen verhindert oder zumindest ausgeglichen, so dass die benötigte Vorspannung der Lageranordnung im Betrieb gewährleistet werden kann.Overall, thus can be prevented by the employment coordination of the two camps in combination with the block tension of the inner bearing ring of the first bearing against the Achsschulter unwanted subsidence or at least balanced, so that the required bias of the bearing assembly can be guaranteed during operation.
Sowohl das erste Lager, ein sogenanntes Outboardlager, als auch das zweite Lager, ein sogenanntes Inboardlager, sind jeweils mit einem inneren Lagerring, sowie einem äußeren Lagerring ausgebildet. Zwischen den Lagerringen sind Wälzkörper geführt, die radiale und axiale Kräfte aufnehmen und gleichzeitig die Rotation von auf der Achse gelagerten Bauteilen ermöglichen. Die auf den inneren Lagerring wirkenden Kräfte werden dabei von diesem über die Wälzkörper auf den äußeren. Lagerring übertragen. Hierbei soll die Reibung und somit die Verlustleistung und der Verschleiß möglichst gering bleiben, was insbesondere durch eine Schmierung der Lagerkomponenten bzw. des Lagerinnenraums erreicht werden kann.Both the first bearing, a so-called outboard bearing, and the second bearing, a so-called inboard bearing, are each formed with an inner bearing ring, and an outer bearing ring. Rolling elements are guided between the bearing rings, which absorb radial and axial forces and at the same time allow the rotation of components mounted on the axle. The forces acting on the inner bearing ring are thereby from this on the rolling elements on the outer. Transfer bearing ring. Here, the friction and thus the power loss and wear should remain as low as possible, which can be achieved in particular by a lubrication of the bearing components or the bearing interior.
Als Materialien für die Lagerringe werden üblicherweise harte Materialien wie Metalle oder auch metallische Legierungen für die einzelnen Lagerkomponenten eingesetzt, die den betriebsbedingten Anforderungen standhalten. Für die Wälzkörper können beispielsweise auch keramische Werkstoffe eingesetzt werden.As materials for the bearing rings usually hard materials such as metals or metal alloys for the individual bearing components are used, which withstand the operational requirements. For the rolling elements, for example, ceramic materials can be used.
Die Lager können beispielsweise als Schrägkugellager oder als Kegelrollenlager ausgebildet sein. Hierbei können entweder beide Lager vom gleichen Lagertyp sein. Alternativ können bei der Kombination eines Schrägkugellagers mit einem Kegelrollenlager beispielsweise die Vorteile beider Lagertypen in einer Baueinheit vereint werden. Die Kugelreihen eines Schrägkugellagers bieten beispielsweise eine sehr geringe Reibung, wohingegen der Einsatz eines Kegelrollenlagers zu einer sehr hohen Belastbarkeit führt. Grundsätzlich sind jedoch auch andere Lagertypen für den Einsatz in einer Radlagerung bzw. in einer Lageranordnung für ein Radlager möglich.The bearings may be formed, for example, as angular contact ball bearings or tapered roller bearings. Either both bearings can be of the same bearing type. Alternatively, when combining an angular contact ball bearing with a tapered roller bearing, for example, the advantages of both types of bearings can be combined in one unit. The rows of balls of an angular contact ball bearing offer, for example, a very low friction, whereas the use of a tapered roller bearing leads to a very high load capacity. In principle, however, other types of bearings for use in a wheel bearing or in a bearing assembly for a wheel bearing are possible.
Die Achse, auf welcher die Lager axial voneinander beabstandet angeordnet sind, ist an einem axialen Ende, am sogenannten Achsstummel, mit einer Achsschulter ausgebildet. Die Achsschulter bzw. die sogenannte Achsstummelstufe ist in Form einer sich radial ersteckenden Abkantung ausgebildet. Die Achsschulter stellt somit eine Anlagefläche zur Verfügung, die der axialen Gegenlagerung eines auf die Achse geschobenen Lagerrings dient.The axis on which the bearings are arranged axially spaced from each other, at an axial end, the so-called stub axle, with formed an axle shoulder. The Achsschulter or so-called Achsstummelstufe is formed in the form of a radially ersteckenden fold. The Achsschulter thus provides a contact surface available, which serves the axial abutment of a pushed onto the axle bearing ring.
Der innere Lagerring des ersten Lagers stützt sich entsprechend axial an der Achsschulter der Achse ab. Mit anderen Worten ist der innere Lagerring des Outboardlagers mittels des Verspannungsmittels gegenüber der Achsschulter verspannt. Die auf den inneren Lagerring wirkenden Kräfte werden hierbei von diesem über die Wälzkörper auf den äußeren Lagerring des ersten Lagers übertragen. Dieser wiederum stützt sich axial über das Anschlusselement am äußeren Lagerring des zweiten Lagers ab. Die Abstützung kann beispielsweise ebenfalls über eine Schulter zur Gegenlagerung oder auch über einen Bund erfolgen, wobei das Mittel zum Abstützen bzw. Gegenlagern zweckmäßigerweise als ein Teil des Anschlusselements ausgebildet ist.The inner bearing ring of the first bearing is supported correspondingly axially on the Achsschulter the axis. In other words, the inner bearing ring of Outboardlagers is braced by means of the tensioning means relative to the Achsschulter. The forces acting on the inner bearing ring forces are transmitted from this on the rolling elements on the outer bearing ring of the first bearing. This in turn is supported axially via the connecting element on the outer bearing ring of the second bearing. The support can for example also take place via a shoulder for abutment or via a collar, wherein the means for supporting or abutment is expediently designed as a part of the connection element.
Das Anschlusselement ist beispielsweise als Teil einer Radnabe ausgebildet. Alternativ kann das Anschlusselement beispielsweise auch als ein sogenanntes Felgenanschlussteil zur Befestigung eines Rads ausgebildet sein. Vorzugsweise besteht das Anschlusselement aus einem stabilen und verschleißbeständigen Werkstoff. Hierzu eigenen sich, ebenso wie bei den Lagerkomponenten insbesondere Metalle oder metallische Legierungen.The connection element is designed for example as part of a wheel hub. Alternatively, the connection element may for example also be designed as a so-called rim connection part for fastening a wheel. Preferably, the connection element consists of a stable and wear-resistant material. For this purpose, as with the bearing components, especially metals or metallic alloys are suitable.
Die Kraftübertragung des äußeren Lagerrings des Outboardlagers auf den äußeren Lagerring des Inboardlagers erfolgt über das Anschlusselement. Das Anschlusselement weist hierzu zweckmäßigerweise eine weitere Anlagefläche auf, die eine Gegenlagerung des äußeren Lagerrings des Inboardlagers ermöglicht. Diese Gegenlagerung verhindert zusätzlich ein unerwünschtes axiales Verschieben oder Verrutschen der Lagerkomponenten zueinander und entlang der Achse.The power transmission of the outer bearing ring of Outboardlagers on the outer bearing ring of the inboard bearing via the connection element. For this purpose, the connection element expediently has a further contact surface, which allows an abutment of the outer bearing ring of the inboard bearing. This counter bearing additionally prevents undesired axial displacement or slippage of the bearing components relative to one another and along the axis.
Ausgehend vom äußeren Lagerring des Inboardlagers wird die Kraft über die Wälzkörper auf den inneren Lagerring übertragen, welcher wiederrum an der Achse gegengelagert ist.Starting from the outer bearing ring of the inboard bearing, the force is transmitted via the rolling elements on the inner bearing ring, which in turn is counteracted on the axis.
Insgesamt wird die Kraft, die durch das Verspannungsmittel am Ende der Achse in die Lageranordnung eingebracht wird, somit entlang der Abstützkette, also vom Outboardlager über das Anschlusselement und das Inboardlager, weitergeleitet und ermöglicht die sichere Positionierung der Bauteile mit der gewünschten Vorspannung an den Lagerstellen.Overall, the force that is introduced by the tensioning means at the end of the axis in the bearing assembly, thus along the Abstützkette, ie from the Outboardlager on the connection element and the inboard storage, forwarded and allows the secure positioning of the components with the desired preload at the bearings.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Verspannungsmittel als eine Mutter ausgebildet. Diese Ausgestaltung ermöglicht ein einfaches Verspannen der Bauteile gegeneinander. Die Mutter kann an einem Ende der Achse auf ein dort ausgebildetes Gewinde aufgeschraubt werden und an dem inneren Lagerring des Outboardlagers zur Anlage kommen. Mit anderen Worten ist der innere Lagerring des Outboardlagers mittels der Mutter an der Achsschulter auf Block verspannt. Die benötigte Vorspannung kann durch das Festziehen der Mutter eingestellt werden. Hierbei ist das maximale Moment zum Befestigen der Mutter zweckmäßigerweise auf die jeweiligen Bereiche der Bauteiltoleranzen der Lagerkomponenten sowie der jeweiligen Anlageflächen abgestimmt.In an advantageous embodiment of the invention, the tensioning means is designed as a nut. This embodiment allows a simple clamping of the components against each other. The nut can be screwed at one end of the axle to a thread formed there and come to rest on the inner bearing ring of Outboardlagers. In other words, the inner bearing ring of Outboardlagers is braced by the mother on the axle shoulder block. The required preload can be adjusted by tightening the nut. Here, the maximum torque for fixing the nut is suitably adapted to the respective areas of the component tolerances of the bearing components and the respective contact surfaces.
In einer weiter vorteilhaften Ausgestaltung weist das Anschlusselement einen ersten Nabenbund auf, an dem sich der äußere Lagerring des ersten Lagers axial abstützt. Die axiale Abstützung am Nabenbund ermöglicht die Kraftübertragung vom Lagerring auf das Anschlusselement und verhindert zusätzlich ein axiales Verrutschen der Lagerkomponenten außerhalb der Grenzen des zulässigen Spiels. Der Nabenbund umläuft das Anschlusselement insbesondere vollumfänglich, so dass an jeder Stelle entlang des Umfangs des Lagerrings eine Anlagefläche für diesen zur Verfügung steht. Weiterhin ist die Breite des Nabenbunds zweckmäßigerweise variabel, so dass hier beispielsweise bereits vor der Montage eine Anpassung bzw. eine Einstellung hinsichtlich der benötigten Vorspannung und der wirkenden Kräfte erfolgen kann.In a further advantageous embodiment, the connecting element has a first hub collar on which the outer bearing ring of the first bearing is axially supported. The axial support on the hub collar allows the transmission of power from the bearing ring on the connection element and also prevents axial slippage of the bearing components outside the limits of the permissible game. The hub collar in particular circumscribes the connection element in full circumference, so that a contact surface is available for this at any point along the circumference of the bearing ring. Furthermore, the width of the hub collar is expediently variable, so that, for example, an adjustment or adjustment with respect to the required preload and the acting forces can already take place here before assembly.
Zweckmäßigerweise weist das Anschlusselement einen zweiten Nabenbund auf, der sich axial am äußeren Lagerring des zweiten Lagers abstützt. Mit anderen Worten ermöglicht der zweite Nabenbund die Abstützung des Anschlusselements am äußeren Lagerring des Inboardlagers. Die axiale Abstützung am Nabenbund ermöglicht die Kraftübertragung vom Lagerring auf das Anschlusselement und verhindert zusätzlich ein axiales Verrutschen der Lagerkomponenten des Inboardlagers. Auch der zweite Nabenbund erstreckt sich in radialer Richtung und umläuft das Anschlusselement insbesondere vollumfänglich. Wie bereits vorbeschrieben, verhindert auch der zweite Nabenbund ein axiales Verrutschen der Lagerkomponenten. Die Breite des Nabenbunds ist unter Berücksichtigung der weiteren Bauteile bzw. deren Toleranzbereichen sowie hinsichtlich der benötigten Vorspannung variabel.Conveniently, the connecting element has a second hub collar, which is supported axially on the outer bearing ring of the second bearing. In other words, the second hub collar allows the support of the connection element on the outer bearing ring of the inboard bearing. The axial support on the hub collar allows the transmission of power from the bearing ring on the connection element and also prevents axial slippage of the bearing components of the inboard bearing. Also, the second hub collar extends in the radial direction and surrounds the connection element in particular full circumference. As already described above, the second hub collar also prevents axial slippage of the bearing components. The width of the hub collar is variable taking into account the other components or their tolerance ranges and with regard to the required bias.
Vorzugsweise ist der oder jeder Nabenbund einteilig mit dem Anschlusselement gefertigt. Durch die einteilige Fertigung kann eine sicherer Gegenlagerung bzw. axiale Abstützung der Lagerringe der Lager sichergestellt werden. Weiterhin sind die an dem oder jedem Nabenbund zur Anlage kommenden Lagerringe in axialer Richtung hinsichtlich ihrer Bewegung begrenzt.Preferably, the or each hub collar is made in one piece with the connection element. Due to the one-piece production, a secure counter bearing or axial support of the bearing rings of the bearings can be ensured. Furthermore, the coming to the or each hub collar bearing rings are limited in the axial direction with respect to their movement.
Bevorzugt stützt sich der innere Lagerring des zweiten Lagers axial an einer Anlagefläche der Achse ab. Der innere Lagerring des Inboardlagers wird im Betrieb über die durch das Verspannungsmittel wirkenden Axialkräfte gegen die Anlagefläche gedrückt, wobei diese ein Verschieben des Lagers entlang der Achse verhindert. Somit sind die Lager einerseits durch das Verspannungsmittel und andererseits durch die Anlagefläche an der Achse beidseitig axial begrenzt. Preferably, the inner bearing ring of the second bearing is supported axially on a contact surface of the axis. During operation, the inner bearing ring of the inboard bearing is pressed against the contact surface by means of the axial forces acting through the tensioning means, this preventing a displacement of the bearing along the axis. Thus, the bearings are on both sides axially bounded on both sides by the tensioning means and on the other hand by the contact surface on the axis.
Vorteilhafterweise ist das erste Lager als ein Schrägkugellager ausgebildet. Schrägkugellager haben in Richtung der Lagerachse gegeneinander versetzt angeordnete Laufbahnen im Innen- und Außenring. Sie eigenen sich insbesondere für Lagerungen, die kombinierte Belastungen, also gleichzeitig wirkende Radial- und Axialbelastungen, aufnehmen müssen. Die axiale Tragfähigkeit der Schrägkugellager nimmt mit der Größe des sogenannten Berührungswinkels zu. Als Berührungswinkel wird der Winkel bezeichnet, den die Verbindungslinie der beiden Berührungspunkte zwischen Kugel und Laufbahnen mit der Radialebene einschließt und unter dem die Belastung von einer Laufbahn auf die andere übertragen wird. Ein Schrägkugellager kann entweder offen oder auch abgedichtet ausgebildet sein.Advantageously, the first bearing is designed as an angular contact ball bearing. Angular contact ball bearings have in the direction of the bearing axis offset from each other arranged raceways in the inner and outer ring. They are particularly suitable for bearings that need to absorb combined loads, ie simultaneously acting radial and axial loads. The axial load capacity of the angular contact ball bearings increases with the size of the so-called contact angle. The angle of contact is defined as the angle which the connecting line of the two contact points between the ball and the raceways encloses with the radial plane and under which the load is transmitted from one raceway to the other. An angular contact ball bearing can be either open or sealed.
Bevorzugt ist das zweite Lager als ein Kegelrollenlager ausgebildet. Kegelrollenlager nehmen, wie auch Schrägkugellager, hohe radiale und einseitig axiale Belastungen auf. Ein Kegelrollenlager besteht üblicherweise aus massiven äußeren und inneren Lagerringen mit kegeligen Wälzkörperlaufbahnen. Als Wälzkörper werden Kegelrollen eingesetzt, die in Käfigen geführt sind. Die Lager sind nicht selbsthaltend, so dass und innere Lagerring mit den Kegelrollen und dem Käfig getrennt vom äußeren Lagerring eingebaut werden kann. Zur axialen Gegenführung ist normalerweise ein zweites Lager notwendig, das dann spiegelbildlich angeordnet ist. Bei den einreihigen Kegelrollenlagern ergibt sich die Lagerluft oder Vorspannung erst nach dem Einbau und ist abhängig vom Anstellen gegen ein zweites Lager, das die Gegenführung übernimmt.Preferably, the second bearing is designed as a tapered roller bearing. Tapered roller bearings, as well as angular contact ball bearings, have high radial and one-sided axial loads. A tapered roller bearing usually consists of solid outer and inner bearing rings with tapered Wälzkörperlaufbahnen. As rolling elements tapered rollers are used, which are guided in cages. The bearings are not self-retaining, so that and inner bearing ring with the tapered rollers and the cage can be installed separately from the outer bearing ring. For axial countermeasure usually a second bearing is necessary, which is then arranged in mirror image. With the single-row tapered roller bearings, the bearing clearance or preload only results after installation and depends on the setting against a second bearing, which takes over the opposite direction.
Wie bereits eingangs erwähnt, können selbstverständlich sowohl für das Inboardlager als auch für das Outboardlager andere Lagertypen eingesetzt werden, wenn dies gefordert ist. So ist beispielsweise der Einsatz von zwei axial benachbarten und gegeneinander angestellten Kegelrollenlagern insbesondere wegen ihrer hohen Tragfähigkeit und Verschleißfestigkeit denkbar.As already mentioned, of course, other types of bearings can be used for both the inboard store and for the outboard store, if required. Thus, for example, the use of two axially adjacent and against each other employed tapered roller bearings is conceivable, in particular because of their high load capacity and wear resistance.
Zweckmäßigerweise ist zumindest ein Dichtelement zur Abdichtung des oder jeden Lagers umfasst. Das Dichtelement ist hierzu insbesondere an einem Lagerring befestigt. Der Lagerinnenraum kann in axialer Richtung beidseitig durch ein Dichtelement abgedichtet sein. Diese Variante bietet einen im Wesentlichen vollständigen Schutz des Lagerinnenraums in einem schmutzintensiven Umfeld. Da das Dichtelement ist vorzugsweise aus einem Material, wie einem Kunststoff gefertigt, welches im Betrieb hohen Belastungen und Temperaturen standhält.Conveniently, at least one sealing element for sealing the or each bearing is included. The sealing element is for this purpose attached in particular to a bearing ring. The bearing interior can be sealed in the axial direction on both sides by a sealing element. This variant offers a substantially complete protection of the bearing interior in a dirt-intensive environment. Since the sealing element is preferably made of a material such as a plastic, which withstands high loads and temperatures during operation.
Kurze Beschreibung der ZeichnungShort description of the drawing
Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:In the following the invention will be explained in more detail with reference to a drawing. Showing:
Ausführliche Beschreibung der Zeichnung,Detailed description of the drawing,
In
Die Achse
Die Kraft, die von der Achse
Vom äußeren Lagerring
Zur Kraftübertragung weist das Anschlusselement
Der erste Nabenbund
Der zweite Nabenbund
Vom äußeren Lagerring
Um alle Bauteile mit der benötigten Vorspannung aneinander zu befestigen und eine sichere Funktion der Lageranordnung
Durch den Einsatz der Mutter
Zusätzlich ist das Kegelrollenlager
In
Im Unterschied zu
Die Achse
Hierzu weist auch das Anschlusselement
Vom äußeren Lagerring
Wie auch in
Zusätzlich ist das Inboardlager
Für die weitere detaillierte Beschreibung der einzelnen Lagerkomponenten wird an dieser Stelle auf die Beschreibung der Lageranordnung
Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Lageranordnungbearing arrangement
- 33
- Lagercamp
- 55
- Lagercamp
- 77
- Achseaxis
- 99
- Achsschulteraxle collar
- 1111
- innerer Lagerringinner bearing ring
- 1313
- Wälzkörperrolling elements
- 1515
- Wälzkörperrolling elements
- 1717
- äußerer Lagerringouter bearing ring
- 1919
- Anschlusselementconnecting element
- 2121
- äußerer Lagerringouter bearing ring
- 2323
- Nabenbundhub collar
- 2525
- Nabenbundhub collar
- 2727
- Wälzkörperrolling elements
- 2929
- innerer Lagerringinner bearing ring
- 3131
- Anlageflächecontact surface
- 3333
- Verspannungsmittelbracing means
- 3535
- Dichtelementsealing element
- 3737
- Dichtelementsealing element
- 4141
- Lageranordnungbearing arrangement
- 4343
- Lagercamp
- 4545
- Lagercamp
- 4747
- Achseaxis
- 4949
- Achsschulteraxle collar
- 5151
- innerer Lagerringinner bearing ring
- 5353
- Wälzkörperrolling elements
- 5757
- äußerer Lagerringouter bearing ring
- 5959
- Anschlusselementconnecting element
- 6161
- äußerer Lagerringouter bearing ring
- 6363
- Nabenbundhub collar
- 6565
- Nabenbundhub collar
- 6767
- Wälzkörperrolling elements
- 6969
- innerer Lagerringinner bearing ring
- 7171
- Anlageflächecontact surface
- 7373
- Verspannungsmittelbracing means
- 7575
- Dichtelementsealing element
- 7777
- Dichtelementsealing element
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- DE 102007009918 A1 [0004] DE 102007009918 A1 [0004]
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