DE102014118934A1

DE102014118934A1 - Wheel hub assembly for a wheel carrier of a motor vehicle

Info

Publication number: DE102014118934A1
Application number: DE102014118934.5A
Authority: DE
Inventors: Micha Kunert
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2014-12-18
Filing date: 2014-12-18
Publication date: 2016-06-23
Also published as: CN105711331A; RU2616513C1

Abstract

Radnabenanordnung für einen Radträger (4) eines Kraftfahrzeuges mit einem Radnabenschaft (8), der eine Wellenaufnahmevorrichtung (12) aufweist, wobei der Radnabenschaft (8) über einen Verbindungsabschnitt (16) mit einem Flanschabschnitt (18) verbunden ist, wobei der Verbindungsabschnitt (16) an der vom Radnabenschaft (8) abgewandten Seite eine sternförmige Strebenanordnung (22) aufweist.Wheel hub assembly for a wheel carrier (4) of a motor vehicle having a hub shaft (8) having a shaft receiving device (12), said hub shaft (8) being connected to a flange portion (18) via a connecting portion (16), said connecting portion (16 ) has a star-shaped strut arrangement (22) on the side remote from the hub shank (8).

Description

Die Erfindung betrifft eine Radnabenanordnung für einen Radträger eines Kraftfahrzeuges mit einem Radnabenschaft, der eine Wellenaufnahmevorrichtung aufweist, wobei der Radnabenschaft über einen Flächenabschnitt mit einem Flanschabschnitt verbunden ist. The invention relates to a wheel hub assembly for a wheel carrier of a motor vehicle having a hub shaft having a shaft receiving device, wherein the hub shaft is connected via a surface portion with a flange portion.

Derartige Radnabenanordnungen sind aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt. Sie dienen der Lagerung von Radträgern und deren Anbindung an eine Antriebswelle. Aufgrund dieser sicherheitsrelevanten Aufgabe sollen sie eine hohe Steifigkeit aufweisen. Gleichzeitig darf das Gewicht einer derartigen Radnabenanordnung nicht zu hoch sein. Eine gattungsgemäße Radnabenanordnung ist beispielsweise aus der EP 1086829 B1 bekannt. Hier ist ein Radnabenschaft über einen sich in axialer Richtung erstreckenden Verbindungsabschnitt mit einem Flanschabschnitt verbunden. Der Verbindungsabschnitt ist hierbei durch Rippen ausgebildet. Aufgrund des Materialverzichtes im Verbindungsabschnitt kann Gewicht eingespart werden. Jedoch müssen die Rippen gegenüber den möglichen auftretenden statischen sowie dynamischen Belastungen sicher ausgeführt und ausgelegt sein, um eine volle Funktionsfähigkeit über die Lebensdauer des Kraftfahrzeuges zu gewährleisten. Dies bedingt dann eine aufwendige und teure Herstellung. Aufgabe ist es daher eine Radnabenanordnung bereitzustellen, die eine hohe Steifigkeit bei geringem Gewicht aufweist und sich durch eine einfache Herstellung bei geringem Materialaufwand auszeichnet. Such wheel hub assemblies are well known in the art. They serve for the storage of wheel carriers and their connection to a drive shaft. Due to this safety-related task they should have a high rigidity. At the same time, the weight of such a wheel hub assembly must not be too high. A generic hub assembly is for example from the EP 1086829 B1 known. Here, a hub shaft is connected via a connecting portion extending in the axial direction with a flange portion. The connecting portion is formed by ribs. Due to the material waiver in the connecting section weight can be saved. However, the ribs must be designed and designed to be safe against the possible static and dynamic loads occurring to ensure full functionality over the life of the motor vehicle. This then requires a complex and expensive production. The object is therefore to provide a wheel hub assembly which has a high rigidity with low weight and is characterized by a simple production with low material costs.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass der Verbindungsabschnitt an der vom Radnabenschaft abgewandten Seite eine sternförmige Strebenanordnung aufweist. Die sternförmige Strebenanordnung bildet hierbei auf einfache Art und Weise eine Fachwerkkonstruktion aus, die der Radnabenanordnung eine besonders hohe Steifigkeit verleiht. In besonders vorteilhafter Weise ist die Strebenanordnung aus fünf, gleich ausgebildeten, sich kreuzenden Streben aufgebaut. Um eine hohe Steifigkeit dieser Strebenanordnung zu gewährleisten, können die Streben ausgehend von beiden Enden zur Mitte hin, die gleichzeitig eine dem Radnabenschaft nächstgelegene Position darstellt, in Höhe bzw. Breite zunehmen. Die Enden der Streben laufen in vorteilhafter Weise im Flanschabschnitt aus. Um eine optimale Krafteinleitung in die sternförmige Strebenanordnung zu gewährleisten, ist der Verbindungsabschnitt vollflächig ausgebildet und weist eine Dicke auf, die in etwa 1/2 bis 1/5 der Dicke des Flanschabschnittes beträgt, derart, dass auf der vom Radnabenschaft abgewandten Seite taschenförmige Ausnehmungen ausgebildet sind. Auf der dem Radnabenschaft zugewandten Seite entsteht auf diese Weise eine glatt auslaufende Oberfläche. Eine derartige Ausgestaltung des Verbindungsabschnittes ist auch in schmiedetechnischer Hinsicht günstig. This object is achieved in that the connecting portion has a star-shaped strut arrangement on the side remote from the hub shank. The star-shaped strut arrangement forms in a simple manner a truss structure, which gives the wheel hub assembly a particularly high rigidity. In a particularly advantageous manner, the strut assembly of five, identically formed, intersecting struts is constructed. In order to ensure a high rigidity of this strut arrangement, the struts may increase in height or width from both ends towards the center, which at the same time represents a position closest to the hubshaft. The ends of the struts advantageously extend in the flange section. In order to ensure an optimal introduction of force into the star-shaped strut arrangement, the connecting portion is formed over its entire surface and has a thickness which is approximately 1/2 to 1/5 of the thickness of the flange portion, such that pocket-shaped recesses are formed on the side remote from the wheel hub shaft are. On the side facing the hub of the wheel hub, a smooth surface is created in this way. Such a configuration of the connecting portion is also favorable in terms of forging technology.

Dadurch dass der Radnabenschaft stufenlos in den Verbindungsabschnitt übergeht, kann eine Auflagefläche für einen Lagerdichtring feingedreht werden, was zur Vermeidung von Kerbspannungen vorteilhaft ist. In fertigungstechnischer Hinsicht ist es vorteilhaft, wenn der Radnabenschaft, der Verbindungsabschnitt und der Flanschabschnitt einstückig ausgebildet sind. Characterized that the hub shank steplessly merges into the connecting portion, a bearing surface for a bearing seal can be finely rotated, which is advantageous to avoid stress concentrations. In terms of manufacturing technology, it is advantageous if the hub shank, the connecting portion and the flange portion are integrally formed.

In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform weist die Strebenanordnung Koppelorgane für den Radträger auf. In a particularly advantageous embodiment, the strut arrangement has coupling elements for the wheel carrier.

Die Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert. Hierbei zeigt: The invention will be explained in more detail with reference to a drawing. Hereby shows:

1 eine Schnittansicht einer Radnabenanordnung im am Radträger montierten Zustand, 1 a sectional view of a wheel hub assembly mounted on the wheel carrier state,

2 eine perspektivische Vorderansicht der Radnabenanordnung aus 1, 2 a front perspective view of the wheel hub assembly 1 .

3 eine perspektivische Rückansicht der Radnabenanordnung aus 1, 3 a rear perspective view of the wheel hub assembly 1 .

4 eine perspektivische Schnittansicht der Radnabenanordnung aus 1 und 4 a perspective sectional view of the hub assembly 1 and

5 eine schematische perspektivische Ansicht einer sternförmigen Strebenanordnung, wie sie die Radnabenanordnung aus 1 aufweist. 5 a schematic perspective view of a star-shaped strut assembly, as the wheel hub assembly of 1 having.

1 zeigt eine Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Radnabenanordnung 2 in einem am Radträger 4 montierten Zustand. Mit 6 ist eine Lagereinheit zur drehbaren Lagerung der Radnabenanordnung 2 im Radträger 4 bezeichnet. Die Lageranordnung 6 ist hierbei auf einem Radnabenschaft 8 vorgesehen und ist in Richtung eines nicht weiter dargestellten Rades durch einen Lagerdichtring 10 abgedichtet. Der Radnabenschaft 8 weist eine Wellenaufnahmevorrichtung 12 (siehe hierzu die 2, 3 und 4) für eine schematisch dargestellte Antriebswelle 14 auf. 1 shows a sectional view of a wheel hub assembly according to the invention 2 in one on the wheel carrier 4 assembled state. With 6 is a bearing unit for rotatably supporting the hub assembly 2 in the wheel carrier 4 designated. The bearing arrangement 6 is here on a wheel hub shaft 8th provided and is in the direction of a not-shown wheel through a bearing seal 10 sealed. The wheel hub shaft 8th has a shaft receiving device 12 (See the 2 . 3 and 4 ) for a schematically illustrated drive shaft 14 on.

2 zeigt nun eine perspektivische Vorderansicht der erfindungsgemäßen Radnabenanordnung 2. Ausgehend von dem Radnabenschaft 8 erstreckt sich ein Verbindungsabschnitt 16, an den sich ein Flanschabschnitt 18 auf bekannte Weise anschließt. Der Flanschabschnitt 18 weist hierbei Bohrungen 20 für eine Schraubverbindung mit einer nicht weiter dargestellten Radfelge auf. Erfindungsgemäß weist nun der Verbindungsabschnitt 16 eine sternförmige Strebenanordnung 22 auf, die wie insbesondere aus 5 hervorgeht, aus fünf, gleich ausgebildeten sich kreuzenden Streben 24 auf. An Kreuzungspunkten 26 der Streben 24 sind Koppelorgane 28 für eine nicht weiter dargestellte Felge eines Rades angeformt. 2 now shows a front perspective view of the wheel hub assembly according to the invention 2 , Starting from the wheel hub shaft 8th extends a connecting portion 16 to which a flange portion 18 connects in a known manner. The flange section 18 here has holes 20 for a screw connection with a wheel rim, not shown. According to the invention now has the connecting portion 16 a star-shaped strut arrangement 22 on that like in particular 5 emerges, from five, equally trained crossing struts 24 on. At crossing points 26 the aspiration 24 are coupling organs 28 molded for a rim of a wheel, not shown.

Der Verbindungsabschnitt 16 ist vollflächig ausgebildet und weist eine Dicke auf, die im vorliegenden Fall in etwa 1/3 der Dicke des Flanschabschnittes 18 beträgt. Dadurch, dass Enden 30 (siehe hierzu 5) der Streben 24 im Flanschabschnitt 18 auslaufen, werden taschenförmige Aussparungen 32 ausgebildet. Durch eine derartige Ausführung findet eine großflächige Verteilung der auftretenden Spannungen in die Radnabenanordnung 2 statt, wobei diese Spannungen insbesondere durch die sternförmige Strebenanordnung 22, die als eine Art Fachwerkstruktur wirkt, aufgenommen werden. The connecting section 16 is formed over the entire surface and has a thickness, which in the present case in about 1/3 of the thickness of the flange portion 18 is. By doing that ends 30 (see also 5 ) of the struts 24 in the flange section 18 leak, pocket-shaped recesses 32 educated. By such an embodiment, there is a large-scale distribution of the stresses occurring in the wheel hub assembly 2 instead, these stresses in particular by the star-shaped strut arrangement 22 , which acts as a kind of framework structure, to be included.

3 zeigt eine Rückansicht der erfindungsgemäßen Radnabenanordnung 2 mit dem Radnabenschaft 8 der die Wellenaufnahmevorrichtung 12 aufweist. Die Verbindungsfläche 16 ist auf der dem Radnabenschaft zugewandten Seite glatt ausgebildet, was insbesondere schmiedetechnische Vorteile bedingt. 3 shows a rear view of the hub assembly according to the invention 2 with the wheel hub shaft 8th the shaft receiving device 12 having. The interface 16 is formed smooth on the hub side facing the hub, which in particular forge technical advantages.

4 zeigt nun eine perspektivische Schnittansicht der erfindungsgemäßen Radnabenanordnung 2. Diese Schnittansicht zeigt deutlich das Dickenverhältnis vom Verbindungsabschnitt 16 zum Flanschabschnitt 18, das lediglich in etwa ein Drittel beträgt. Hierdurch ist eine gewichtsoptimierte Ausführung der erfindungsgemäßen Radnabenanordnung 2 möglich. Deutlich zu erkennen ist hierbei auch die Strebenanordnung 22 mit den auf den Knotenpunkten 26 angeordnete Koppelorganen 28. Durch die schmiedetechnische Ausbildung der Radnabenanordnung 2 im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist dieser Ansicht nicht die genaue Ausbildung der Strebenanordnung 22 zu entnehmen. 4 now shows a perspective sectional view of the wheel hub assembly according to the invention 2 , This sectional view clearly shows the thickness ratio of the connecting portion 16 to the flange section 18 , which is only about one third. As a result, a weight-optimized design of the wheel hub assembly according to the invention 2 possible. Clearly visible here is the strut arrangement 22 with the on the nodes 26 arranged coupling organs 28 , Through the forging technology training of the wheel hub assembly 2 in the present embodiment, this view is not the exact design of the strut assembly 22 refer to.

Diese Strebenanordnung 22 ist in 5 als Einzeldetail ohne die Verbindungsfläche 16 und die vorgesehenen Koppelorgane 28 dargestellt, um den geometrischen Verlauf der Strebenanordnung 22 deutlicher beschreiben zu können. Wie bereits oben dargestellt, besteht die Strebenanordnung 22 aus fünf sich kreuzenden, gleich ausgebildeten Streben 24, die folglich eine Sternform bilden. Die Streben 24 nehmen ausgehend von den beiden jeweiligen Enden einer Strebe 30 zur Mitte hin in Höhe und Breite zu, um eine optimale Steifigkeit und damit Spannungsaufnahme zu gewährleisten. Die Mitte stellt hierbei gleichzeitig eine dem Radnabenschaft 8 nächstgelegene Position dar, um eine optimale Krafteinleitung zu gewährleisten. Die Enden 30 sind flacher ausgebildet, um einen stufenlosen Übergang in den Flanschabschnitt 18 zu gewährleisten. This strut arrangement 22 is in 5 as a single detail without the connection area 16 and the proposed coupling organs 28 shown to the geometric shape of the strut assembly 22 to describe more clearly. As already shown above, there is the strut arrangement 22 from five intersecting, equally trained struts 24 thus forming a star shape. The aspiration 24 take starting from the two respective ends of a strut 30 towards the center in height and width, in order to ensure optimum rigidity and thus tension. At the same time, the middle represents the wheel hub shaft 8th nearest position to ensure optimum force transmission. The ends 30 are flattened to a stepless transition in the flange portion 18 to ensure.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 1086829 B1 [0002]

Claims

Wheel hub assembly for a wheel carrier ( 4 ) of a motor vehicle with a wheel hub shaft ( 8th ), which has a shaft receiving device ( 12 ), wherein the wheel hub shaft ( 8th ) via a connecting section ( 16 ) with a flange section ( 18 ), characterized in that the connecting section ( 16 ) at the wheel hub shaft ( 8th ) facing away from a star-shaped strut assembly ( 22 ) having.

Wheel hub assembly according to claim 1, characterized in that the strut assembly ( 22 ) of five, equally trained, intersecting struts ( 24 ) is constructed.

Wheel hub assembly according to claim 2, characterized in that the struts ( 24 ) starting from both ends ( 30 ) towards the center, which at the same time 8th ) nearest position is increasing in height.

Wheel hub assembly according to one of claims 2 or 3, characterized in that the struts ( 24 ) starting from both ends ( 30 ) towards the center, which at the same time 8th ) nearest position, increase in width.

Wheel hub assembly according to any one of claims 2-4, characterized in that the ends ( 30 ) of aspiration ( 24 ) in the flange section ( 18 ) leak.

Wheel hub assembly according to one of the preceding claims, characterized in that the connecting portion ( 16 ) is formed over the entire surface and has a thickness which is approximately 1 / 2-1 / 5 of the thickness of the flange portion ( 18 ) is such that on the wheel hub shaft ( 8th ) side facing pocket-shaped recesses ( 32 ) are formed.

Wheel hub assembly according to one of the preceding claims, characterized in that the wheel hub shank ( 8th ) steplessly into the connecting section ( 16 ) passes over.

Wheel hub assembly according to one of the preceding claims, characterized in that the wheel hub shank ( 8th ), the connecting section ( 16 ) and the flange portion ( 18 ) are integrally formed.

Wheel hub arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the strut arrangement ( 22 ) Coupling organs ( 28 ) for a rim of a wheel.