DE102015210243A1

DE102015210243A1 - Radlageranordnung für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE102015210243A1
Application number: DE102015210243.2A
Authority: DE
Inventors: Marc-Andre Schäfer
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2015-06-03
Filing date: 2015-06-03
Publication date: 2016-12-08

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Radlageranordnung (1) für ein Fahrzeug, umfassend ein rotierbares und ein stationär festgelegtes Bauteil (2, 3) sowie mindestens zwei Wälzkörperlager (4a, 4b), die zur drehbaren Lagerung des rotierbaren Bauteils (2) radial zwischen dem rotierbaren und dem stationär festgelegten Bauteil (2, 3) angeordnet sind. Erfindungsgemäß kommt ein jeweiliger mit Schmiermittel (12) gefüllter Haltering (5a, 5b) zumindest teilweise stirnseitig an dem jeweiligen Wälzkörperlager (4a, 4b) zur Anlage, um das Schmiermittel bei einer Rotation des rotierbaren Bauteils (2) zu einer jeweiligen Laufbahn des jeweiligen Wälzkörperlagers (4a, 4b) zu leiten, wobei die beiden Halteringe (5a, 5b) axial zwischen den mindestens zwei Wälzkörperlager (4a, 4b) angeordnet sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Radlageranordnung für ein Fahrzeug, umfassend ein rotierbares und ein stationär festgelegtes Bauteil sowie mindestens zwei Wälzkörperlager, die zur drehbaren Lagerung des rotierbaren Bauteils radial zwischen dem rotierbaren und dem stationär festgelegten Bauteil angeordnet sind.
Gebiet der Erfindung
Radlageranordnungen dienen im Wesentlichen dazu, angetriebene oder nicht angetriebene Räder eines Fahrzeugs, drehbar zu lagern. Aufgrund hoher Qualitätsansprüchen müssen Radlageranordnungen über mehrere hunderttausende Kilometer versagensfrei im Fahrzeug arbeiten. Dazu ist es notwendig eine zuverlässige Dauerschmierung für die Radlageranordnung, insbesondere für die Wälzkörperlager vorzusehen.
Die DE 10 2008 025 568 A1 offenbart eine Radlageranordnung mit einem drehenden und einem stationären Drehpartner sowie mit mindestens zwei Wälzkörperreihen. Die beiden Drehpartner sind über die zwei Wälzkörperreihen zueinander um eine Drehachse drehbar gelagert. Ferner umfasst die Radlageranordnung auch einen Fettverteilerring, der drehfest mit dem drehenden Drehpartner verbunden ist und eine erste Fettführungsfläche aufweist, welche so ausgerichtet ist, dass bei der Rotation des drehenden Drehpartners Schmierfett an eine der Wälzkörperreihen geleitet wird. Dabei stammt das Schmierfett aus einem jeweiligen Schmierfettdepot, welches auf einem jeweiligen Innenring im Bereich eines Innenraums angeordnet ist. Ferner weist der Fettverteilerring eine zweite Fettführungsfläche auf, die so ausgerichtet ist, dass bei der Rotation des drehenden Drehpartners Schmierfett an die andere Wälzkörperreihe geleitet wird. Das Schmierfettdepot am jeweiligen Innenring der jeweiligen Wälzkörperreihe verlängert mithin die Lebensdauer der Wälzkörperreihen erheblich.
Nachteilig an dem zuvor genannten Stand der Technik ist die relativ aufwendige Montage, aufgrund des einteiligen Fettverteilungsrings sowie die Anordnung des Schmierfettes am Innenring.
Aufgabenstellung
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Radlageranordnung weiter zu entwickeln, um die zuvor genannten Nachteile zu verhindern und insbesondere die Montage zu erleichtern.
Erfindungsgemäße Lösung
Erfindungsgemäß kommt ein jeweiliger mit Schmiermittel gefüllter Haltering zumindest teilweise stirnseitig an dem jeweiligen Wälzkörperlager zur Anlage, um das Schmiermittel bei einer Rotation des rotierbaren Bauteils zu einer jeweiligen Laufbahn des jeweiligen Wälzkörperlagers zu leiten, wobei die beiden Halteringe axial zwischen den mindestens zwei Wälzkörperlager angeordnet sind. Somit sind die beiden Halteringe bei der Montage schon mit Schmiermittel gefüllt, wodurch sich die Handhabung und der Einbau erheblich erleichtern. Ferner weist jedes Wälzkörperlager einen eigenen Haltering auf, der zumindest teilweise stirnseitig daran zur Anlage kommt. Unter zumindest teilweise stirnseitig zur Anlage kommen, ist zu verstehen, dass der jeweilige Haltering vorzugsweise in einem Betriebszustand der Radlageranordnung nicht vollständig zur Anlage kommt, sondern nur teilweise, um ein Reibmoment zu minimieren. Demgegenüber ist vorgesehen, dass der jeweilige Haltering vorzugsweise in einem vom Betriebszustand abweichenden Zustand der Radlageranordnung vollständig zur Anlage kommt und somit den Innenring zumindest axial fixiert.
Vorzugsweise weist der jeweilige Haltering einen ersten Schenkel auf, der drehfest an einem Innenring des jeweiligen Wälzkörperlagers angeordnet ist sowie einen zweiten Schenkel, der zumindest teilweise an einem Außenring des jeweiligen Wälzkörperlagers zur Anlage kommt. Mit anderen Worten ist der jeweilige Haltering drehfest am Innenring angeordnet und kommt dichtend am Außenring zur Anlage.
Vorteilhafterweise ist ein Schmiermitteldepot zur Aufnahme des Schmiermittels zwischen den beiden Schenkeln am jeweiligen Haltering ausgebildet. Mithin beherbergt das Schmiermitteldepot am jeweiligen Haltering das gesamte Schmiermittel, welches über die Lebensdauer der Wälzkörperlager an das jeweilige Wälzkörperlager abgegeben wird. Ferner handelt es sich bei dem Schmiermittel vorzugsweise um Schmierfett.
Besonders bevorzugt ist der erste Schenkel im Wesentlichen axial ausgebildet und radial an dem Innenring des jeweiligen Wälzkörperlagers angeordnet. Dadurch wird eine besonders große Auflagefläche generiert, die eine drehfeste Verbindung zwischen dem jeweiligen Haltering und dem jeweiligen Innenring realisiert.
Des Weiteren bevorzugt ist der zweite Schenkel im Wesentlichen bogenförmig ausgebildet und kommt zumindest teilweise axial an dem Außenring des jeweiligen Wälzkörperlagers zur Anlage. Je nach Anwendungsfall kann der zweite Schenkel unterschiedliche Steigungen, aufweisen die in radialer und axialer Richtung variieren und entweder gleichmäßig aber auch ungleichmäßig über den Umfang verteilt variieren. Eine große Steigung ermöglicht eine große Zufuhr von Schmiermittel aus dem Schmiermitteldepot, wobei eine geringe Steigung eine geringe Zufuhr von Schmiermittel aus dem Schmiermitteldepot realisiert. Ferner wird vorgeschlagen je nach Konsistenz und Viskosität des Schmiermittels die jeweilige Steigung des bogenförmig ausgebildeten zweiten Schenkels zu wählen. Der bogenförmig ausgebildete zweite Schenkel leitet das Schmiermittel zu einer jeweiligen Laufbahn des jeweiligen Wälzkörperlagers. Je Stärker die Beanspruchung des Wälzkörperlagers durch Schwingungen und Hitze ist, umso größer ist der Bedarf des Wälzkörperlagers nach frischem Schmiermittel, wobei dieser Schmiermittelbedarf aus dem Schmiermitteldepot gedeckt wird. Vorteilhafterweise weist der zweite Schenkel nicht nur unterschiedliche Steigungen auf sondern unterstützend dazu verschiedene Oberflächenbeschaffenheiten, die eine Schmiermittelabgabe verzögern oder beschleunigen.
Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass der zweite Schenkel eine umlaufende, im Wesentlichen axial ausgebildete Lippe aufweist, die zumindest teilweise radial an dem Außenring des jeweiligen Wälzkörperlagers zur Anlage kommt. Die Lippe ist im Wesentlichen dafür vorgesehen ein Auslaufen des Schmiermittels in einem Spalt zwischen dem jeweiligen Haltering und dem jeweiligen Außenring zu verhindern.
Vorzugsweise ragt die umlaufende, im Wesentlichen axial ausgebildete Lippe mindestens 0,3mm bis maximal 10mm stirnseitig über eine Stirnfläche des Außenrings in Richtung Laufbahn des jeweiligen Wälzkörperlagers hinein. Dadurch wird das Schmiermittel über die Lippe direkt zur Laufbahn des jeweiligen Wälzkörperlagers befördert. Eine axiale Länge der Lippe von 0,3mm dient im Wesentlichen zur Überbrückung eines axialen Spaltes zwischen dem jeweiligen Haltering und dem jeweiligen Außenring, wobei eine axiale Länge der Lippe von bis zu 10mm einer gezielten Einbringung des Schmiermittels in die jeweilige Laufbahn des jeweiligen Wälzkörperlagers dient.
Des Weiteren bevorzugt ist ein Außenumfang der umlaufenden, im Wesentlichen axial ausgebildeten Lippe höchstens genau so groß wie ein Innenumfang des Außenrings. Dadurch wird ein Reibmoment zwischen dem Haltering und den Außenring, sowie eine radiale Belastung der Lippe durch den jeweiligen Außenring vermieden.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist mindestens eine Versteifungsrippe zwischen dem ersten und dem zweiten Schenkel ausgebildet. Vorteilhafterweise sind mehrere gleichmäßig über den Umfang verteilte Versteifungsrippen zwischen dem ersten und dem zweiten Schenkel ausgebildet. Besonders bevorzugt sind die Versteifungsrippen entweder kreuzförmig oder radial ausgebildet und einteilig am jeweiligen Haltering ausgebildet.
Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass der jeweilige Haltering aus einem faserverstärkten Polyamidwerkstoff hergestellt ist. Besonders bevorzugt ist der Polyamidwerkstoff durch Glasfasern verstärkt.
Kurzbeschreibung der Zeichnung
Weitere die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigen
1 einen Teil einer schematischen Längsschnittdarstellung zur Veranschaulichung des Aufbaus einer erfindungsgemäßen Radlageranordnung mit zwei Halteringen,
2 einen schematischen Detailausschnitt zur Veranschaulichung des Aufbaus des Halterings gemäß einem ersten Zustand,
3 einen schematischen Detailausschnitt zur Veranschaulichung des Aufbaus des Halterings gemäß 2 nach einem zweiten Zustand,
4 einen schematischen Detailausschnitt zur Veranschaulichung des Aufbaus des Halterings gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel, und
5 einen schematischen Detailausschnitt zur Veranschaulichung des Aufbaus des Halterings gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnung
1 zeigt eine erfindungsgemäße Radlageranordnung 1 eines – hier nicht dargestellten – Fahrzeugs. Die Radlageranordnung 1 ermöglicht die Drehung eines – hier nicht dargestellten – Rades des Fahrzeugs um eine Drehachse 13. Ferner umfasst die Radlageranordnung 1 ein rotierbares und ein stationär festgelegtes Bauteil 2, 3, nämlich die Nabe 2 sowie die Innenringanordnung 3, wobei die Innenringanordnung 3 auf einem – hier nicht dargestellten – Achszapfen befestigt ist. Des Weiteren sind zwei Wälzkörperlager 4a, 4b, mit zwischen einem jeweiligen Innenring 7a, 7b und einem jeweiligen Außenring 8a, 8b abwälzenden Kegelrollen 14a, 14b zur drehbaren Lagerung des rotierbaren Bauteils 2 radial zwischen dem rotierbaren und dem stationär festgelegten Bauteil 2, 3 angeordnet. Ein jeweiliger mit Schmiermittel 12 gefüllter Haltering 5a, 5b ist an dem jeweiligen Innenring 7a, 7b angeordnet und kommt stirnseitig an dem jeweiligen Wälzkörperlager 4a, 4b zur Anlage, um das Schmiermittel bei einer Rotation des rotierbaren Bauteils 2 zu einer jeweiligen Laufbahn des jeweiligen Wälzkörperlagers 4a, 4b zu leiten. Die beiden Halteringe 5a, 5b sind aus einem faserverstärkten Polyamidwerkstoff hergestellt und axial zwischen den beiden Wälzkörperlager 4a, 4b angeordnet.
Gemäß 2 weist der Haltering 5a einen ersten Schenkel 6a auf, der drehfest an dem Innenring 7a des Wälzkörperlagers 4a angeordnet ist, sowie einen zweiten Schenkel 6b, der an dem Außenring 8a des Wälzkörperlagers 4a zur Anlage kommt. Es wird darauf hingewiesen, dass die Radlageranordnung 1 symmetrisch aufgebaut ist, so dass die Beschreibung des einen Wälzkörperlagers 4a ebenso auch für das andere Wälzkörperlager 4b gilt. Ein Schmiermitteldepot 9 ist zur Aufnahme des Schmiermittels 12 zwischen den beiden Schenkeln 6a, 6b am Haltering 5a ausgebildet. Der erste Schenkel 6a ist im Wesentlichen axial ausgebildet und radial an dem Innenring 7a des Wälzkörperlagers 4a angeordnet. Demgegenüber ist der zweite Schenkel 6b im Wesentlichen bogenförmig ausgebildet und kommt axial an dem Außenring 8a des Wälzkörperlagers 4a zur Anlage. Ferner weist der zweite Schenkel 6b eine umlaufende, im Wesentlichen axial ausgebildete Lippe 10 auf, die radial an dem Außenring 8a des Wälzkörperlagers 4a zur Anlage kommt. Die umlaufende, im Wesentlichen axial ausgebildete Lippe 10 ragt dabei 5mm stirnseitig über eine Stirnfläche des Außenrings 8a in Richtung Laufbahn des Wälzkörperlagers 4a hinein. Ein Außenumfang der umlaufenden, im Wesentlichen axial ausgebildeten Lippe 10 ist genau so groß wie ein Innenumfang des Außenrings 8a. Des Weiteren sind mehrere Versteifungsrippen 11 zwischen dem ersten und dem zweiten Schenkel 6a, 6b ausgebildet und über den Umfang des Halterings 5a gleichmäßig verteilt. Die in 2 teilweise dargestellte Radlageranordnung 1 befindet sich in einem Transportzustand.
Nach 3 befindet sich die teilweise dargestellte Radlageranordnung 1 gemäß 2 in einem Betriebszustand. Im Betriebszustand der Radlageranordnung 1 kommt der Haltering 5a nicht vollständig am Außenring 8a zur Anlage, sondern nur teilweise, um ein Reibmoment zu minimieren. Demgegenüber ist der Haltering 5a ständig drehfest am Innenring 8b angeordnet.
Die 4 und 5 stellen zwei unterschiedlich ausgebildete Halteringe 5a dar. Der zweite Schenkel 6b des in 4 dargestellten Halterings 5a weist eine geringe Steigung auf und ermöglicht somit eine geringe und langandauernde Zufuhr von Schmiermittel 12 aus dem Schmiermitteldepot 9. Demgegenüber weist der zweite Schenkel 6b des in 5 dargestellten Halterings 5a eine große Steigung auf und ermöglicht dadurch eine große Zufuhr von Schmiermittel 12 aus dem Schmiermitteldepot 9. Der jeweilige erste Schenkel 6a ist sowohl in 4 als auch in 5 im Wesentlichen axial ausgebildet.
Bezugszeichenliste

1: Radlageranordnung
2: rotierbares Bauteil
3: stationär festgelegtes Bauteil
4a, 4b: Wälzkörperlager
5a, 5b: Haltering
6a, 6b: Schenkel
7a, 7b: Innenring
8a, 8b: Außenring
9: Schmiermitteldepot
10: Lippe
11: Versteifungsrippe
12: Schmiermittel
13: Drehachse
14a, 14b: Kegelrollen

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102008025568 A1 [0003]

Claims

Radlageranordnung (1) für ein Fahrzeug, umfassend ein rotierbares und ein stationär festgelegtes Bauteil (2, 3) sowie mindestens zwei Wälzkörperlager (4a, 4b), die zur drehbaren Lagerung des rotierbaren Bauteils (2) radial zwischen dem rotierbaren und dem stationär festgelegten Bauteil (2, 3) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass ein jeweiliger mit Schmiermittel (12) gefüllter Haltering (5a, 5b) zumindest teilweise stirnseitig an dem jeweiligen Wälzkörperlager (4a, 4b) zur Anlage kommt, um das Schmiermittel bei einer Rotation des rotierbaren Bauteils (2) zu einer jeweiligen Laufbahn des jeweiligen Wälzkörperlagers (4a, 4b) zu leiten, wobei die beiden Halteringe (5a, 5b) axial zwischen den mindestens zwei Wälzkörperlager (4a, 4b) angeordnet sind.
Radlageranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige Haltering (5a, 5b) einen ersten Schenkel (6a) aufweist, der drehfest an einem Innenring (7a) des jeweiligen Wälzkörperlagers (4a, 4b) angeordnet ist sowie einen zweiten Schenkel (6b), der zumindest teilweise an einem Außenring (8a) des jeweiligen Wälzkörperlagers (4a, 4b) zur Anlage kommt.
Radlageranordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schmiermitteldepot (9) zur Aufnahme des Schmiermittels (12) zwischen den beiden Schenkeln (6a, 6b) am jeweiligen Haltering (5a, 5b) ausgebildet ist.
Radlageranordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Schenkel (6a) im Wesentlichen axial ausgebildet ist und radial an dem Innenring (7a) des jeweiligen Wälzkörperlagers (4a, 4b) angeordnet ist.
Radlageranordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Schenkel (6b) im Wesentlichen bogenförmig ausgebildet ist und zumindest teilweise axial an dem Außenring (8a) des jeweiligen Wälzkörperlagers (4a, 4b) zur Anlage kommt.
Radlageranordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Schenkel (6b) eine umlaufende, im Wesentlichen axial ausgebildete Lippe (10) aufweist, die zumindest teilweise radial an dem Außenring (8a) des jeweiligen Wälzkörperlagers (4a, 4b) zur Anlage kommt.
Radlageranordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die umlaufende, im Wesentlichen axial ausgebildete Lippe (10) mindestens 0,3mm bis maximal 10mm stirnseitig über eine Stirnfläche des Außenrings (8a) in Richtung Laufbahn des jeweiligen Wälzkörperlagers (4a, 4b) hineinragt.
Radlageranordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Außenumfang der umlaufenden, im Wesentlichen axial ausgebildeten Lippe (10) höchstens genau so groß wie ein Innenumfang des Außenrings (8a) ist.
Radlageranordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Versteifungsrippe (11) zwischen dem ersten und dem zweiten Schenkel (6a, 6b) ausgebildet ist.
Radlageranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige Haltering (5a, 5b) aus einem faserverstärkten Polyamidwerkstoff hergestellt ist.