DE102015201798A1 - Radlagereinheit - Google Patents

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Andreas Becker
Florian Königer
Alexander Häpp
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Schaeffler Technologies AG and Co KG
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Abstract

Radlagereinheit mit einer Radnabe (2), wobei die Radnabe (2) an ihrem einen Ende einen integral ausgebildeten Radflansch (3) und einen zusammen mit der Radnabe (2) drehbaren Innenring (7) aufweist, wobei der Innenring (7) mittels eines Wälznietbundes (8) auf der Radnabe (2) befestigt ist, um eine Wälzkörperreihe (5) gegenüber einem Außenring (6) vorzuspannen, und mit einem Encoder (9), welcher am Innenring (7) vorgesehen ist und sich radial in Richtung des Außenringes (6) erstreckt und mit einer Schutzabdeckung (11), welche am Außenring (6) fest ist, um ringförmige Öffnungen, welche zwischen dem Außenring (6) und der Radnabe (2) ausgebildet sind, zu verschließen und abzudichten, wobei die Schutzabdeckung (11) mit einem zylindrischen Montageabschnitt (12) in einen zylindrischen Einpressabschnitt (13) des Außenrings (6) eingepresst ist und sich von dem zylindrischen Montageabschnitt (12) ein Abschirmabschnitt (14) aus in Radialrichtung (R1) nach innen erstreckt, und einen Bodenabschnitt (16), der an den Abschirmabschnitt (14) anschließt um ein innenseitiges Ende der Radnabe (2) zu bedecken, wobei an einer dem Außenring (6) abgewandten Umfangsfläche (18) des zylindrischen Montageabschnittes (12) ein Dichtelement (17) vorgesehen ist, wobei das Dichtelement (17) derart ausgebildet ist, dass ein Teil des Dichtelementes (17) in einer axialen Richtung (R2) von dem Montageabschnitt (12) hervorsteht, um eine Dichtlippe (19) auszubilden, welche axial auf einen Abschnitt (20) des Außenrings (6) geschoben wird, um dichtend an diesem Abschnitt (20) anzuliegen.

Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Radlagereinheit, insbesondere für Kraftfahrzeuge.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Wälzgenietete Radlagereinheiten sind für Personenkraftwagen in der Vergangenheit in einer großen Vielzahl eingesetzt worden. Gerade bei nicht angetriebenen Radlagereinheiten ist man standardgemäß zur Verwendung in Verbindung mit fahrzeugseitigen Deckeln übergegangen, die einen großen Teil der axialseitigen Dichtfunktion übernehmen können. Gerade in Verbindung mit sensierten Radlagereinheiten, die beispielsweise Raddrehzahlen erkennen bzw. messen können, sind diese Deckelverschlüsse von Vorteil. Durch derartige Deckelverschlüsse ist es nicht mehr notwendig eine weitere Dichtung vorzusehen. Deckel mit angestellten Sensoren bestehen zumindest im Sensorbereich aus einem nichtmagnetischem Material, weshalb oftmals Edelstahldeckel verwendet werden.
  • Aus der DE 11 2011 100 942 T5 ist eine Radlagereinheit mit einem Deckel bekannt, bei der der Deckel mit einem Abschnitt der in das fahrzeugseitige Ende eines Außenringes eingepresst ist. Zwischen dem Außenring und dem Deckel ist ein elastisches Element vorgesehen, welches mit dem Deckel komplett eingepresst wird und komplett elastisch verformt wird.
  • Die EP 2 047 131 B1 offenbart eine Radlagereinheit, welche einen Deckel zur Abdichtung des Lager vorsieht. Der Deckel wird mit einem Abschnitt auf einer äußeren Umfangsfläche eines Außenrings angebracht.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Radlagereinheit zur Verfügung zustellen, welche eine sichere Abdichtung des Lagers gewährleitstet.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch eine Radlagereinheit mit einer Radnabe, wobei die Radnabe an ihrem einen Ende einen integral ausgebildeten Radflansch und einen zusammen mit der Radnabe drehbaren Innenring aufweist, wobei der Innenring mittels eines Wälznietbundes auf der Radnabe befestigt ist, um eine Wälzkörperreihe gegenüber einem Außenring vorzuspannen, und mit einem Encoder, welcher am Innenring vorgesehen ist und sich radial in Richtung des Außenringes erstreckt und mit einer Schutzabdeckung, welche am Außenring fest ist, um ringförmige Öffnungen, welche zwischen dem Außenring und der Radnabe ausgebildet sind, zu verschließen und abzudichten, wobei die Schutzabdeckung mit einem zylindrischen Montageabschnitt in einen zylindrischen Einpressabschnitt des Außenrings eingepresst ist und sich von dem zylindrischen Montageabschnitt ein Abschirmabschnitt aus in Radialrichtung nach innen erstreckt, und einen Bodenabschnitt, der an den Abschirmabschnitt anschließt um ein innenseitiges Ende der Radnabe zu bedecken, wobei an einer dem Außenring abgewandten Umfangsfläche des zylindrischen Montageabschnittes ein Dichtelement vorgesehen ist, wobei das Dichtelement derart ausgebildet ist, dass ein Teil des Dichtelementes in axialer Richtung von dem Montageabschnitt hervorsteht, um eine Dichtlippe auszubilden, welche axial auf einen Abschnitt des Außenrings geschoben wird, um dichtend an diesem Abschnitt anzuliegen.
  • Bei der erfindungsgemäßen Radlagereinheit ist zur Abdichtung der ringförmigen Öffnung zwischen Außenring und Radnabe, eine Schutzabdeckung vorgesehen. Diese Schutzabdeckung wird mit einem zylindrischen Montageabschnitt in den Außenring eingepresst. Zur Verbesserung der Dichtwirkung der Schutzabdeckung ist an einer dem Außenring abgewandten Umfangsfläche des Montageabschnittes ein Dichtelement vorgesehen. Das Dichtelement ist dabei derart ausgebildet, dass dieses in einer axialer Richtung von dem Montageabschnitt hervorsteht und dadurch eine statische Dichtlippe ausbildet. Beim Einpressen des Montageabschnittes, wird die Dichtlippe axial auf bzw. entlang eines Abschnittes des Außenrings geschoben, um an diesem dichtend anzuliegen. Der Bereich des Dichtelementes, welcher an dem Montageabschnitt vorgesehen ist, bleibt dabei unberührt, d.h. dieser Bereich erfährt keine elastische Verformung, beim Einpressen der Schutzabdeckung. Ein derartiger Aufbau ermöglicht eine sichere Abdichtung der Radlagereinheit und verhindert das Eindringen von Regenwasser oder Staub von außen in das Lager, sowie das Auslaufen von Schmierfett, welches innerhalb des Lagers vorgesehen ist. Ein weiterer Vorteil gegenüber dem Stand der Technik ist, dass durch die erfindungsgemäße Anbringung des Dichtelementes, dieses beim Einpressen der Schutzabdeckung nicht zwischen dem Montageabschnitt und dem Außenring gepresst wird, wodurch das Dichtelement beschädigt werden könnte. Dies führt insgesamt zu einer Verbesserung der Abdichtung und zu einer Erhöhung der Lebensdauer.
  • Bevorzugterweise ist der Abschnitt des Außenrings an dem das Dichtelement anliegt, geneigt ausgebildet. Dieser Abschnitt schließt sich an den zylindrischen Abschnitt des Außenrings, an dem der Montageabschnitt eingepresst wird, an. Mittels des geneigten Abschnittes wird ermöglicht, dass die Dichtlippe entlang des Außenrings verschoben und an diesem dichtend anliegen kann. Vorzugsweise ist der Abschnitt derart ausgebildet, dass die einzelnen Abschnitte bzw. der gesamte Außenring in einem Arbeitsvorgang hergestellt bzw. eine Schleifverfahren unterzogen werden kann. Alternativ ist es auch möglich, diesen Abschnitt mit einem Radius, einer Abstufung oder ähnlichem auszubilden.
  • Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Schutzabdeckung aus einem nicht ferromagnetischem Material ausgebildet. Dadurch können negative Auswirkungen auf den magnetischen Fluss verhindert werden.
  • Bevorzugterweise ist das Dichtelement aus einem Elastomer ausgebildet und an den Montageabschnitt der Schutzabdeckung anvulkanisiert. Dadurch wird sichergestellt, dass das Dichtelement in einer festgelegten Position verbleibt.
  • Nach einer Ausgestaltung der Erfindung erstreckt sich das Dichtelement entlang der Schutzabdeckung. Das bedeutet, dass das Dichtelement neben dem Montageabschnitt auch entlang der anderen Abschnitte der Schutzabdeckung aufvulkanisiert ist. Dies hat den Vorteil, dass auch ein nichtferromagnetischer Metallwerkstoff zur Ausbildung der Schutzabdeckung eingesetzt werden kann, ohne dass dies Einfluss auf den magnetischen Fluss nimmt.
  • Entsprechend einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung schließt sich an den Abschirmabschnitt über einen zylindrischen Abschnitt der Bodenabschnitt an. Alternativ kann der zylindrische Abschnitt auch mit einem Radius versehen sein oder schräg, geneigt oder abgestuft ausgebildet werden. Anhand dessen kann die Schutzabdeckung bauraumsparend und an die Radlagereinheit angepasst, ausgebildet werden.
  • Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Schutzabdeckung mit dem zylindrischen Montageabschnitt an einem Innenumfang des Außenrings eingepresst. Alternativ ist die Schutzabdeckung mit dem zylindrischen Abschnitt an einem Außenumfang des Außenrings eingepresst. Je nach Anforderung oder vorhandenen Bauraum wird die Schutzabdeckung an dem Innenumfang oder an dem Außenumfang des Außenringes eingepresst.
  • Bevorzugterweise ist die Schutzabdeckung schalenförmig und durch Pressformen ausgebildet. Durch eine derartige Ausbildung der Schutzabdeckung, kann die Starrheit erhöht und eine Verformung durch Auftreffen von Kies etc. unterbunden werden.
  • In einer Ausgestaltung der Erfindung ist ein Drehgeschwindigkeitssensor zum Erfassen der Drehgeschwindigkeit der Radnabe vorgesehen, wobei der Drehgeschwindigkeitssensor und der Encoder mit einem vorbestimmten Luftspalt in Axialrichtung über den Abschirmabschnitt einander gegenüberliegend angeordnet sind.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnung
  • Nachfolgend werden zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von drei Figuren dargestellt. Es zeigen:
  • 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Radlagereinheit gemäß einer ersten Ausführungsform,
  • 2 eine vergrößerte Darstellung der in 1 gezeigten Einzelheit I,
  • 3 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Radlagereinheit gemäß einer zweiten Ausführungsform, und
  • 4 eine vergrößerte Darstellung der eingepressten Schutzabdeckung gemäß einer dritten Ausführungsform.
  • Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 zeig eine Radlagereinheit 1 gemäß einer ersten Ausführungsform, welche einem nicht dargestellten Fahrzeugrad zugeordnet ist. Die Radlagereinheit 1 umfasst eine Radnabe 2, welche an ihrem einen Ende einen einstückig ausgebildeten radial ausgerichteter Radflansch 3 aufweist. Ferner weist die Radlageranordnung zwei axial beabstandeten Wälzkörperreihen 4, 5 auf, deren Wälzkörper außenseitig in einem Außenring 6 geführt sind. Innenseitig sind die Wälzkörper der Wälzkörperreihe 4 unmittelbar in einer Laufbahn einer Radnabe 2 und die Wälzkörper der Wälzkörperreihe 5 in einem an der Radnabe 2 fixierten Innenring 7 geführt.
  • Der Innenring 7 ist mittels eines Wälznietbundes 8 axial auf der Radnabe 2 befestigt, wodurch die Wälzkörperreihe 5 gegenüber dem Außenring 6 vorgespannt wird.
  • Wie weiter aus der 1 zu erkennen ist, ist an einem äußeren Umfang des Innenrings 7 ein Encoder 9 angeordnet. Der Encoder 9 ist auf einem Träger 10 vorgesehen, mittels dessen der Encoder 9 mit dem äußeren Umfang des Innenrings 7 verbunden ist. Der Encoder 9 besteht aus einem Elastomermaterial, angefüllt mit magnetischen Teilchen, welcher durch Vulkanisierung integral mit dem Träger 10 verbunden ist. Neben dem Elastomermaterial kann der Encoder 9 auch aus einem Kunststoff oder einem Hartgummi ausgebildet sein.
  • Zur Abdichtung einer Öffnung zwischen dem Außenring 6 und der Radnabe 2 ist eine Schutzabdeckung 11 vorgesehen, welche aus einem nicht ferromagnetischen Material durch Pressformen ausgebildet ist. Die Schutzabdeckung 11 wird mit einem zylindrischen Montageabschnitt 12 an einen zylindrischen Einpressabschnitt 13, dem Innenumfang des Außenringes 6, eingepresst. An den zylindrischen Abschnitt 12 schließt sich in einer radialen Richtung R1 nach innen ein Abschirmabschnitt 14 an. An den Abschirmabschnitt 14 schließt sich über einen zylindrischen Abschnitt 15 ein Bodenabschnitt 16 an.
  • 2 zeigt eine vergrößerte Darstellung der in 1 gezeigten Einzelheit I, nämlich eine vergrößerte Ansicht der Schutzabdeckung 11. Wie zu erkennen ist, weist der Montageabschnitt 12 ein Dichtelement 17 auf. Das Dichtelement 17 ist auf einer dem Außenring 6 abgewandten Umfangsfläche 18 des Montageabschnittes 12 vorgesehen. Das Dichtelement 17 ist als ein Elastomer ausgebildet, welches anvulkanisiert ist.
  • Ferner ist das Dichtelement 17 derart ausgebildet ist, dass ein Teil des Dichtelementes in einer axialen Richtung R2 von dem Montageabschnitt 12 hervorsteht, um eine Dichtlippe 19 auszubilden. Beim Einpressen des Montageabschnittes 12 in den zylindrischen Abschnitt 13, wird nur der Bereich der Dichtlippe 19 axial auf einen Abschnitt 20 des Außenrings 6 geschoben, um dichtend an diesem Abschnitt 20 anzuliegen. Der Bereich des Dichtelementes 17, welcher an den Montageabschnitt 12 anvulkanisiert ist, bleibt dabei unberührt, d.h. wird nicht elastisch verformt.
  • Der Abschnitt 20 des Außenrings 6, an dem die Dichtlippe 19 anliegt, ist geneigt ausgebildet und schließt sich direkt an den Einpressabschnitt 13 an.
  • Die 3 und 4 zeigen die Schutzabdeckung 11 gemäß einer zweiten und dritten Ausführungsform. Übereinstimmende Bauteile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Die nachfolgende Beschreibung beschränkt sich daher weitestgehend auf die Unterscheidungsmerkmale.
  • Die in 3 gezeigte Schutzabdeckung 11 entspricht in Ihrer Ausgestaltung, der in 1 und 2 beschriebenen Schutzabdeckung 11. Zusätzlich zu dem vorsehen des Dichtelementes 17 an dem Montageabschnitt 12, erstreckt sich ein Dichtelement 21 entlang der kompletten Stirnseite 22 der Schutzabdeckung 11. Die Stirnseite 22 ist die Seite, welche der Radlagereinheit 1 abgewandt ist. Ferner weist das Dichtelement 21 mehrere Dichtlippen 23 auf.
  • 4 zeigt eine vergrößerte Darstellung der eingepressten Schutzabdeckung 11. Grundsätzlich entspricht die Radlagereinheit 1 der in 3 gezeigten Radlagereinheit 1. Der Abschirmabschnitt 14 der Schutzabdeckung 11 weist mehrere über den Umfangverteilte Aussparungen 24 auf. Diese Aussparungen 24 können beispielsweise als Langlöcher ausgebildet sein. Zusätzlich ist die Aussparung 24 mit dem Dichtelement 21 überzogen bzw. wird durch dieses verschlossen. Alternativ ist es auch möglich, den Bereich der Aussparung 24 mit dem Dichtelement 21 auszusparen.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Radlagereinheit
    2
    Radnabe
    3
    Radflansch
    4
    Wälzkörperreihe
    5
    Wälzkörperreihe
    6
    Außenring
    7
    Innenring
    8
    Wälznietbund
    9
    Encoder
    10
    Träger
    11
    Schutzabdeckung
    12
    zylindrischer Montageabschnitt
    13
    Einpressabschnitt
    14
    Abschirmabschnitt
    15
    zylindrischer Abschnitt
    16
    Bodenabschnitt
    17
    Dichtelement
    18
    Umfangsfläche
    19
    Dichtlippe
    20
    Abschnitt des Außenrings
    21
    Dichtelement
    22
    Stirnseite
    23
    Dichtlippe
    24
    Aussparung
    R1
    Radialrichtung
    R2
    Axialrichtung
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 112011100942 T5 [0003]
    • EP 2047131 B1 [0004]

Claims (10)

  1. Radlagereinheit mit einer Radnabe (2), wobei die Radnabe (2) an ihrem einen Ende einen integral ausgebildeten Radflansch (3) und einen zusammen mit der Radnabe (2) drehbaren Innenring (7) aufweist, wobei der Innenring (7) mittels eines Wälznietbundes (8) auf der Radnabe (2) befestigt ist, um eine Wälzkörperreihe (5) gegenüber einem Außenring (6) vorzuspannen, und mit einem Encoder (9), welcher am Innenring (7) vorgesehen ist und sich radial in Richtung des Außenringes (6) erstreckt und mit einer Schutzabdeckung (11), welche am Außenring (6) fest ist, um ringförmige Öffnungen, welche zwischen dem Außenring (6) und der Radnabe (2) ausgebildet sind, zu verschließen und abzudichten, wobei die Schutzabdeckung (11) mit einem zylindrischen Montageabschnitt (12) in einen zylindrischen Einpressabschnitt (13) des Außenrings (6) eingepresst ist und sich von dem zylindrischen Montageabschnitt (12) ein Abschirmabschnitt (14) aus in Radialrichtung (R1) nach innen erstreckt, und einen Bodenabschnitt (16), der an den Abschirmabschnitt (14) anschließt um ein innenseitiges Ende der Radnabe (2) zu bedecken, dadurch gekennzeichnet, dass an einer dem Außenring (6) abgewandten Umfangsfläche (18) des zylindrischen Montageabschnittes (12) ein Dichtelement (17) vorgesehen ist, wobei das Dichtelement (17) derart ausgebildet ist, dass ein Teil des Dichtelementes (17) in einer axialen Richtung (R2) von dem Montageabschnitt (12) hervorsteht, um eine Dichtlippe (19) auszubilden, welche axial auf einen Abschnitt (20) des Außenrings (6) geschoben wird, um dichtend an diesem Abschnitt (20) anzuliegen.
  2. Radlagereinheit nach Anspruch 1, wobei der Abschnitt (20) des Außenrings (6) an dem die Dichtlippe (19) des Dichtelementes (17) anliegt, geneigt ausgebildet ist.
  3. Radlagereinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schutzabdeckung (11) aus einem nicht ferromagnetischen Material ausgebildet ist.
  4. Radlagereinheit nach einem der vorhergehenden Abschnitte, wobei das Dichtelement (17) aus einem Elastomer ausgebildet ist und an den Montageabschnitt (12) vulkanisiert ist.
  5. Radlagereinheit nach Anspruch 1, wobei sich das Dichtelement (17, 21) entlang der Schutzabdeckung (11) erstreckt.
  6. Radlagereinheit nach Anspruch 1, wobei der Abschirmabschnitt (14) über einen zylindrischen Abschnitt (15) an den Bodenabschnitt (16) anschließt.
  7. Radlagereinheit nach Anspruch 1, wobei die Schutzabdeckung (11) mit dem zylindrischen Montageabschnitt (12) an einem Innenumfang des Außenrings (6) eingepresst ist.
  8. Radlagereinheit nach Anspruch 1, wobei die Schutzabdeckung (11) mit dem zylindrischen Montageabschnitt (12) an einem Außenumfang des Außenrings (6) eingepresst ist.
  9. Radlagereinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schutzabdeckung (11) schalenförmig und durch Pressformen ausgebildet ist.
  10. Radlagereinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Drehgeschwindigkeitssensor zum Erfassen der Drehgeschwindigkeit der Radnabe (2) vorgesehen ist, wobei der Drehgeschwindigkeitssensor und der Encoder (9) mit einem vorbestimmten Luftspalt in Axialrichtung über den Abschirmabschnitt (14) einander gegenüberliegend angeordnet sind.
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