DE102013205429A1

DE102013205429A1 - Radnabe mit Radlager

Info

Publication number: DE102013205429A1
Application number: DE201310205429
Authority: DE
Inventors: Andreas Kaiser; Marco Seith; Frank EICHELMANN; Kay Schumacher; Jonas Lang; Ralf Heiss
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2013-03-27
Filing date: 2013-03-27
Publication date: 2014-10-16

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Radnabe (1) mit einem um eine Drehachse drehenden mehrreihigen Radlager (2) mit einem Außenring (9) und zwischen Außenring (9) und Radnabe abwälzenden Wälzkörpern (5), wobei ein Innenring (6) mit zumindest einer eine Laufbahn (7) für Wälzkörper (8) aufweisenden Wälzkörperreihe an einem Umfang (12) der Radnabe (1) zwischen einem Axialanschlag (14) und einem radial nach außen plastisch verformten, den Innenring (6) radial übergreifenden Bund (13) fest aufgenommen ist. Um die Klemmung zwischen dem Innenring (6) und der Radnabe (1) zu verbessern und eine Innenringaufweitung zu verringern, weist der Innenring (6) einen axial in Richtung der Laufbahn (7) ausgebildeten Rücksprung (15) auf, in den der Bund (13) axial erweitert ist.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Radnabe mit einem um eine Drehachse drehenden mehrreihigen Radlager mit einem Außenring und zwischen Außenring und Radnabe abwälzenden Wälzkörpern, wobei ein Innenring mit zumindest einer eine Laufbahn für Wälzkörper aufweisenden Wälzkörperreihe an einem Umfang der Radnabe zwischen einem Axialanschlag und einem radial nach außen plastisch verformten, den Innenring radial übergreifenden Bund fest aufgenommen ist.
Hintergrund der Erfindung
Aus der WO 2009/089982 A2 ist eine gattungsgemäße Radnabe mit einem mehrreihigen Radlager bekannt. Um das als Schrägkugellager ausgebildete Radlager auf der Radnabe montieren zu können, wird nach dem Einfügen der Wälzkörper ein Innenring auf einen Umfang der Radnabe aufgebracht und mittels einer Wälzvernietung ein axialer Endbereich der Radnabe unter plastischer Verformung zu einem den Innenring radial übergreifenden Bund geformt. Dabei kann der Bund während der Vernietung rückfedern, so dass hohe Nietkräfte zur Bildung einer spielfreien Verbindung erforderlich sind. Desweiteren kann sich der Innenring während der Montage oder während des Betriebs in unerwünschter Weise aufweiten.
Aufgabe der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist die Weiterbildung einer gattungsgemäßen Radnabe mit verringerter Innenringaufweitung und optimierter Klemmkraft.
Allgemeine Beschreibung der Erfindung
Die Aufgabe wird durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Die vom Anspruch 1 abhängigen Unteransprüche geben vorteilhafte Ausführungsformen wieder.
Die vorgeschlagene Radnabe enthält ein um eine Drehachse drehendes mehrreihiges Radlager mit einem Außenring und zwischen Außenring und Radnabe abwälzenden Wälzkörpern, wobei ein Innenring mit zumindest einer eine Laufbahn für Wälzkörper aufweisenden Wälzkörperreihe an einem Umfang der Radnabe zwischen einem Axialanschlag und einem radial nach außen plastisch verformten, den Innenring radial übergreifenden Bund fest aufgenommen ist. Bevorzugt werden zwei Wälzkörperreihen vorgesehen, wobei die Wälzkörper einer Wälzkörperreihe auf einer entsprechend vorbereiteten Laufbahn der Radnabe und eine zweite, axial benachbarte Wälzkörperreihe auf einer Laufbahn des Innenrings abwälzen. Die Wälzkörper sind bevorzugt aus über den Umfang verteilten und bevorzugt in einem Wälzkörperkäfig aufgenommenen Kugeln gebildet. Zur Vermeidung oder zumindest Verringerung einer Rückfederung des Bundes, einer Verbesserung der Klemmkräfte des Bundes und/oder Verringerung der Innenringaufweitung weist der Innenring einen axial in Richtung der Laufbahn ausgebildeten Rücksprung auf, in den der Bund axial erweitert ist. Insoweit entsteht ein gegenüber gedachten Ringsegmenten des Innenrings nach radial außen wirkender Formschluss, der die Aufweitung des Innenrings verhindert beziehungsweise vermindert. Durch die gegenüber einer geradlinigen Wälzvernietung verlängerte Kontaktstrecke zwischen Bund und Innenring erhöht sich die Anlagefläche, so dass insgesamt neben einer günstigen Kraftangriffsfläche eine höhere Auflagefläche erzielt werden kann.
Der Bund kann aus mehreren über den Umfang verteilten Segmenten gebildet sein. Es hat sich jedoch als besonders vorteilhaft erwiesen, den Bund ringförmig als Ringbund auszubilden.
Je nach vorgesehener Anwendung kann die Stirnseite des Bundes glatt ausgebildet sein oder beispielsweise zur Bereitstellung eines Drehantriebs der Radnabe eine Stirnverzahnung aufweisen, in die beispielsweise ein Gleichlaufgelenk einer Antriebswelle mittels einer komplementären Stirnverzahnung drehschlüssig eingreift.
Der in den Innenring eingeformte, spanend ausgenommene oder in anderer Weise eingebrachte Rücksprung ist in vorteilhafter Weise gegenüber einer zu der Drehachse errichteten Senkrechten zwischen 5° und 15° axial eingesenkt. Der Rücksprung kann im Querschnitt des Innenrings betrachtet kreissegmentförmig, elliptisch oder in Freiform eingesenkt sein, beispielsweise kann eine kreisförmige oder anteilig kreisförmige Ausbildung des Rücksprungs mit einem im Querschnitt betrachteten Radius zwischen 3 mm und 5 mm ausgebildet sein.
Zur verbesserten Ausbildung des plastisch angeformten Bundes an den Innenring kann dieser im Bereich der Wälzvernietung radial innerhalb des Rücksprungs im Querschnitt betrachtet einen umlaufenden Radius aufweisen. Alternativ oder zusätzlich kann radial außerhalb des Rücksprungs im Querschnitt betrachtet ein umlaufender Radius vorgesehen sein, der in bevorzugter Weise kleiner als der Radius radial innerhalb des Rücksprungs ausgebildet ist.
Der Innenring kann im Wesentlichen auf einen Außendurchmesser der Laufbahn der dem Innenring zugeordneten Wälzkörperreihe begrenzt sein. Alternativ kann in vorteilhafter Weise, um beispielsweise zusätzliche Bauteile für eine Abdichtung des Radlagers zu sparen, an dem Innenring radial außerhalb des Rücksprungs ein umlaufender, radial unter Ausbildung eines Dichtspalts mit einem axial erstreckten Ringflansch des Außenrings erweiterter Ringflansch vorgesehen sein. In gleicher Weise kann auf der gegenüberliegenden Seite des Radlagers durch Ausbildung eines axial erweiterten Ringflansches an dem Außenring mit einem radial erweiterten Flanschteil der Radnabe ein Dichtspalt gebildet werden.
Kurze Beschreibung der Figuren
Die Erfindung wird anhand der in den 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigen:
1 einen Schnitt durch die obere Hälfte einer um eine Drehachse angeordneten Radnabe und
2 ein gegenüber dem Innenring der 1 alternativer Innenring im Schnitt.
Ausführliche Beschreibung der Figuren
Die 1 zeigt den oberen Teil der Radnabe 1 mit dem mehrreihigen Radlager 2. Das Flanschteil 3 der Radnabe 1 bildet die Laufbahn 4 für die erste Wälzkörperreihe mit den Wälzkörpern 5 aus. Der fest in das Flanschteil 3 eingesetzte Innenring 6 bildet die Laufbahn 7 für die zweite Wälzkörperreihe mit den Wälzkörpern 8 aus. Der Außenring 9 bildet jeweils beide Laufbahnen 10, 11 für die Wälzkörperreihen aus. Der Innenring 6 ist auf dem Umfang 12 des Flanschteils 3 aufgenommen und mittels des plastisch verformten Bunds 13 gegen den Axialanschlag 14 des Flanschteils 3 der Radnabe 1 mittels Wälzvernietung verklemmt. Der Innenring 6 weist den umlaufenden axial in Richtung der Laufbahn 7 eingesenkten Rücksprung 15 auf, in den der Bund 13 eingeformt ist. Hierdurch vergrößert sich die Anlagefläche zwischen Bund 13 und Innenring 6 und ein Formschluss in radiale Richtung wird erzielt, so dass eine Aufweitung des Innenrings 6 wirksam vermieden wird.
Der Innenring 6 weist den radial erweiterten Ringflansch 16 auf, der mit dem axial erweiterten Ringflansch 17 des Außenrings 9 den Dichtspalt 18 ausbildet. In gleicher Weise bildet der axial erstreckte Ringflansch 19 des Außenrings 9 mit dem radial erweiterten Flansch 20 des Flanschteils 3 den Dichtspalt 21. Das Flanschteil 3 weist zudem die Stirnverzahnung 22 auf.
Die 2 zeigt einen Schnitt durch den gegenüber dem Innenring 6 der 1 abgeänderten Innenring 6a, dessen Außenumfang auf die Ausdehnung der Laufbahn 7a für die Wälzkörper der zweiten Wälzlagerreihe begrenzt ist. Anhand des Innenrings 6a werden vorteilhafte Dimensionen eines Innenrings näher dargestellt. Der Rücksprung 15a kann beispielsweise bezogen auf die auf der Drehachse errichteten Senkrechten S in einem Winkel α zwischen 5° und 15° eingesenkt sein. Die Einsenkung des Rücksprungs 15a kann im Querschnitt betrachtet einen kreisförmigen Anteil mit dem Radius R1 zwischen 2,5 mm und 3,5 mm erfolgen. Weiterhin kann radial innerhalb des Rücksprungs 15a ein Radius R2 mit dem Winkel β zwischen 14° und 16° vorgesehen sein. Radial außerhalb des Rücksprungs 15a kann ein weiterer Radius R3 vorgesehen sein.
Bezugszeichenliste

1: Radnabe
2: Radlager
3: Flanschteil
4: Laufbahn
5: Wälzkörper
6: Innenring
6a: Innenring
7: Laufbahn
7a: Laufbahn
8: Wälzkörper
9: Außenring
10: Laufbahn
11: Laufbahn
12: Umfang
13: Bund
14: Axialanschlag
15: Rücksprung
15a: Rücksprung
16: Ringflansch
17: Ringflansch
18: Dichtspalt
19: Ringflansch
20: Flansch
21: Dichtspalt
22: Stirnverzahnung
R1: Radius
R2: Radius
R3: Radius
S: Senkrechte
α: Winkel
β: Winkel

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 2009/089982 A2 [0002]

Claims

Radnabe (1) mit einem um eine Drehachse drehenden mehrreihigen Radlager (2) mit einem Außenring (9) und zwischen Außenring (9) und Radnabe (1) abwälzenden Wälzkörpern (5), wobei ein Innenring (6, 6a) mit zumindest einer eine Laufbahn (7, 7a) für Wälzkörper (8) aufweisenden Wälzkörperreihe an einem Umfang (12) der Radnabe (1) zwischen einem Axialanschlag (14) und einem radial nach außen plastisch verformten, den Innenring (6, 6a) radial übergreifenden Bund (13) fest aufgenommen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenring (6, 6a) einen axial in Richtung der Laufbahn (7, 7a) ausgebildeten Rücksprung (15, 15a) aufweist und der Bund (13) in den Rücksprung (15, 15a) axial erweitert ist.
Radnabe (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Bund (13) ringförmig ausgebildet ist.
Radnabe (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Bund (13) eine Stirnverzahnung (22) aufweist.
Radnabe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Rücksprung (15a) gegenüber einer zu der Drehachse errichteten Senkrechten (S) zwischen 5° und 15° axial eingesenkt ist.
Radnabe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Rücksprung (15a) umlaufend mit einem im Querschnitt betrachteten Radius (R1) zwischen 3 mm und 5 mm ausgebildet ist.
Radnabe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass radial innerhalb des Rücksprungs (15a) im Querschnitt betrachtet ein umlaufender Radius (R2) vorgesehen ist.
Radnabe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass radial außerhalb des Rücksprungs (15a) im Querschnitt betrachtet ein umlaufender Radius (R3) vorgesehen ist.
Radnabe (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Innenring (6) radial außerhalb des Rücksprungs (15) ein umlaufender, radial unter Ausbildung eines Dichtspalts (18) mit einem axial erstreckten Ringflansch (17) des Außenrings (9) erweiterter Ringflansch (16) vorgesehen ist.