-
Die Erfindung betrifft ein Radmodul für eine angetriebene Achse eines Kraftfahrzeugs mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
-
Die
DE 10 2007 020 877 A1 offenbart ein gattungsgemäßes Radmodul. Hier ist auch ein Distanzelement offenbart. Dieses ist als Wellscheibe ausgeführt.
-
Die
DE 197 07 766 A1 betrifft eine Kupplung zum drehfesten Kuppeln eines Radflansches mit einer Ausgangseinrichtung eines Gelenks einer Kraftübertragung. Der Radflansch ist über ein Lager frei drehbar in einem Radträger diesen durchsetzend angebracht. Der Radflansch und die Ausgangseinrichtung des Gelenks weisen komplementäre Kupplungseinrichtungen auf. Letztere weisen einen am Ende des Flansches der Ausgangseinrichtung zugekehrt angesetzten Kranz auf, wobei dieser Kranz Mitnahmeprofile aufweist, die für ein Zusammenwirken mit mit der Ausgangseinrichtung verbundenen komplementären Profilen eingerichtet sind. Die Kraftübertragungsübergangsfläche der Mitnahmeprofile ist im Wesentlichen auf der Außenseite der Verlängerung des den Kranz tragenden Endes des Radflansches verteilt. Insofern ist ein Lager der ersten Generation offenbart, jedoch ist der hintere Ring mit dem Flansch verschweißt, wobei der vordere Ring mit dem Flansch verschweißt ist. Die Ringe sind lagefixiert mit dem Flansch verschweißt, so dass also die Lage der Ringe auf dem Flansch gesichert ist.
-
Bei Kraftfahrzeugen sind angetriebene Räder an einem Radträger gelagert, der normalerweise über mehrere Lenker, bspw. Längs- und Querlenker, mit dem Fahrzeugaufbau verbunden ist. Genauer gesagt ist hierbei normalerweise eine Radnabe über Wälzlager am Radträger gelagert. An der Radnabe selbst sind wiederum eine Bremsscheibe sowie die Radfelge montiert, üblicherweise mittels Schrauben. Die Radnabe wird über eine Antriebswelle angetrieben, die über ein Getriebe an den Motor gekoppelt ist.
-
Die Drehmoment-Übertragung seitens der Antriebswelle in die Radnabe erfolgt hierbei normalerweise über eine Kerbverzahnung, d. h. die Radnabe weist eine axiale Bohrung auf, an deren Innenseite umlaufend eine Kerbverzahnung, d. h. ein Zahnkranz mit axial verlaufenden Zähnen, ausgebildet ist. Die Antriebswelle weist außenseitig einen entsprechenden umlaufenden Zahnkranz auf. Die Antriebswelle ist derart in der Bohrung angeordnet, dass die beiden Zahnkränze miteinander eingreifen. An einem zur Fahrzeugaußenseite hin angeordneten Ende ist an der Antriebswelle normalerweise ein Gewinde ausgebildet, auf das eine Mutter aufgeschraubt wird, die sich wenigstens indirekt an der Radnabe abstützt, so dass die Radnabe axial gegen die Antriebswelle verspannt ist. Oftmals stützt sich die Radnabe hierbei nicht unmittelbar an der Antriebswelle ab, sondern über einen oder zwei Innenringe des Wälzlagers. Anders gesagt, der bzw. die Innenringe des Wälzlagers sind zwischen der Radnabe und der Antriebswelle (die zu diesem Zweck eine Art Flanschabschnitt aufweisen kann) eingespannt.
-
Bei dem Radlager kann es sich z. B. um ein Radlager der so genannten ersten Generation (GEN1) handeln, bei dem üblicherweise zwei Reihen Wälzkörper zwischen zwei Innenringen sowie einem Außenring angeordnet sind. Die Struktur der Ringe ist hierbei grob zylindermantelförmig, wobei die den Wälzkörpern zugewandte Seite jeweils zur Aufnahme derselben ausgestaltet ist. Das Radlager bildet hierbei in sich eine integrierte Baugruppe, die in den Radträger eingesteckt sowie auf die Radnabe aufgesteckt wird. Bei Radlagern der so genannten zweiten Generation (GEN2) ist die Radnabe gewissermaßen mit einem Innenring integriert ausgebildet, d. h. der Innenring weist einen Flansch auf, an dem die Bremsscheibe sowie die Felge montiert werden. Bei der so genannten dritten Generation (GEN3) weist zusätzlich der Außenring einen weiteren Flansch auf, der mittels Schraubverbindungen am Radträger gesichert wird.
-
Die
EP 1 853 436 B1 zeigt eine Stirnverzahnung eines umlaufenden Zahnkranzes an einer Radlageranordnung für eine Radnabe. Die Stirnverzahnung greift mit einer Gegenverzahnung eines Antriebselements ein. Die Radnabe und das Radlager sind hierbei integriert ausgebildet, wobei ein Innenring des Radlagers einstückig mit der Radnabe ausgebildet ist und ein Außenring einen Flansch mit Bohrungen zur Montage an einem Radträger aufweist. Es ist hierbei vorgesehen, dass die Flanken der Zähne der Stirnverzahnung um einen Flankenwinkel zwischen 20° und 30° geneigt sind.
-
Die
EP 1 910 100 B1 zeigt eine Radlageranordnung mit wenigstens zwei Reihen von Wälzkörpern zur Lagerung einer Radnabe, wobei die Radnabe und ein diese antreibendes Antriebselement durch miteinander korrespondierende Stirnverzahnungen ineinandergreifen. Hierbei beträgt das Verhältnis von Durchmesser eines Verzahnungsteilkreises zu Wälzkörper-Reihenabstand wenigstens drei. Auch hier sind Radlager und Radnabe integriert ausgebildet.
-
Angesichts des aufgezeigten Standes der Technik bietet die Entwicklung eines Radmoduls mit optimiertem Gewicht und einfacher Montierbarkeit noch Raum für Verbesserungen.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Radmodul zur Verfügung zu stellen, das ein geringes Gewicht aufweist und dabei einfach zu montieren und zu demontieren ist.
-
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Radmodul mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
-
Aufgezeigt wird ein Radmodul für eine angetriebene Achse eines Kraftfahrzeugs, mit
- - einem Radträger,
- - einer Radnabe,
- - einem von der Radnabe separaten Radlager, mittels dessen die Radnabe am Radträger gelagert ist, sowie
- - einer Antriebswelle zum Antreiben der Radnabe,
wobei die Radnabe eine Stirnverzahnung aufweist, die mit einer Gegenverzahnung der Antriebswelle in Eingriff steht und wobei axial zwischen dem Radlager und der Antriebswelle wenigstens ein Distanzelement angeordnet ist.
-
Erfindungsgemäß weist das wenigstens eine Distanzelement einen Anlagesteg und einen sich in Radialrichtung erstreckenden Dichtungsabschnitt auf und schließt sich radial außen an die Stirnverzahnung und die Gegenverzahnung an.
-
Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.
-
Durch die Erfindung wird ein Radmodul für eine angetriebene Achse eines Kraftfahrzeugs zur Verfügung gestellt. Als Kraftfahrzeuge kommen hier insbesondere Pkw oder Lkw infrage. Das Radmodul weist hierbei einen Radträger, eine Radnabe, ein von der Radnabe separates Radlager, mittels dessen die Radnabe am Radträger gelagert ist, sowie eine Antriebswelle zum Antreiben der Radnabe auf. Der Radträger ist in bekannter Weise dasjenige Bauteil, über das das Fahrzeugrad am Fahrzeug gelagert ist. Er kann über verschiedene Lenker, Federn und/oder Stoßdämpfer mit dem Fahrzeugaufbau (Karosserie und/oder Chassis) verbunden sein. Die Radnabe bildet, wie ebenfalls bekannt ist, die Basis des eigentlichen Rades, an der typischerweise über Schraubverbindungen eine Bremsscheibe sowie eine Felge des Rades montiert werden können.
-
Das Radlager ist im Rahmen der Erfindung separat von der Radnabe und diese ist mithin nicht, wie etwa bei Radlagern der zweiten oder dritten Generation, in das Radlager integriert. Das Radlager kann insbesondere als Wälzlager mit zwei Reihen von Wälzkörpern ausgebildet sein. Die Wälzkörper können hierbei zwischen einem Außenring und wenigstens einem Innenring, typischerweise zwei Innenringen, angeordnet sein. Wie im Stand der Technik bekannt, befinden sich normalerweise zur Außenseite hin Dichtungselemente zwischen Außen- und Innenring, die ein Entweichen von Schmiermittel und ein Eindringen von Fremdkörpern in das Lager verhindern. Es versteht sich, dass die Radnabe derart am Radträger gelagert ist, dass sie in eine entsprechende Bohrung des Radträgers eingreift, wobei der Außenring des Radlagers dem Radträger zugeordnet ist und der wenigstens eine Innenring der Radnabe zugeordnet ist. Üblicherweise wird ein solches Radlager erst im Zuge der Montage des Radmoduls vorgespannt, im Gegensatz zu einem Radlager mit integrierter Radnabe, welches als vorgespannte Einheit montiert wird.
-
Die separate Gestaltung von Radnabe und Radlager bringt verschiedene Vorteile mit sich. So müssen die Laufbahnen der Wälzkörper gehärtet und aus einem relativ hochwertigen Stahl gefertigt sein. Dies bedeutet, dass bei integrierter Ausbildung die gesamte Radnaben-Wälzlager-Einheit aus diesem hochwertigen Stahl gefertigt sein muss. Dagegen kann beim erfindungsgemäßen Konzept die Radnabe aus einem kostengünstigeren Stahl bestehen. Nur für das Wälzlager selbst ist ein härtbarer Wälzlagerstahl erforderlich. Des Weiteren kann bei einem verschleißbedingten Ausfall des Wälzlagers dieses ausgetauscht und die Radnabe weiterverwendet werden, wodurch sich geringere Ersatzteilkosten ergeben.
-
Die Antriebswelle kann insbesondere der äußerste Teil einer Gelenkwelle sein, bspw. eine Gelenkglocke oder dergleichen. Sie steht jedenfalls wenigstens indirekt in Verbindung mit dem Getriebe sowie dem Motor des Fahrzeugs. Zum Antreiben des Rades ist eine Verbindung zwischen Antriebswelle und Radnabe notwendig.
-
Diese Verbindung wird dadurch realisiert, dass die Radnabe eine Stirnverzahnung aufweist, die mit einer Gegenverzahnung der Antriebswelle in Eingriff steht. Eine solche Stirnverzahnung umfasst eine Mehrzahl von Zähnen, die an einer Stirnseite der Radnabe angeordnet sind. Die Zähne sind hierbei in tangentialer Richtung aufeinander folgend angeordnet. Bevorzugt verlaufen die Zähne innerhalb einer Ebene, die senkrecht zur Rotationsachse der Radnabe verläuft. Identifiziert man mit dieser Rotationsachse eine axiale Richtung, so können die Zähne insbesondere in radialer Richtung verlaufen, wenngleich sie prinzipiell auch gegenüber der radialen Richtung geneigt oder sogar gebogen sein können. Die Gegenverzahnung der Antriebswelle ist selbstverständlich zum Eingriff mit der Stirnverzahnung ausgebildet und umfasst Zähne, deren Form und Abstand an die Zähne der Stirnverzahnung angepasst sind.
-
Eine solche Stirnverzahnung hat gegenüber einer Kerbverzahnung entscheidende Vorteile. So muss die Antriebswelle nicht mehr eine Bohrung der Radnabe durchgreifen und an einem Ende ein Gewinde tragen, an dem eine Mutter befestigt wird. Das heißt der entsprechende Teil der Antriebswelle, der im Stand der Technik in der Radnabe angeordnet ist, kann entfallen. Hierbei ist zu beachten, dass jener Teil erhebliche Drehmomente zwischen Antriebswelle und Radnabe übertragen muss und daher eine vergleichsweise massive Ausgestaltung benötigt. Auch ist der Innendurchmesser des Radlagers nicht mehr von einer Auslegung einer Kerbverzahnung abhängig und kann ggf. kleiner gewählt werden. Bei der vorgestellten Lösung werden somit Material und Gewicht eingespart. Die Montage der Radnabe an der Antriebswelle stellt sich einfach dar. Insbesondere entfällt gegenüber einer Lösung mit Kerbverzahnung das sogenannte Einziehen der Antriebswelle, wobei in vielen Fällen eine Selbstzentrierung der Radnabe erreicht werden kann.
-
Zudem ist axial zwischen dem Radlager und der Antriebswelle wenigstens ein Distanzelement angeordnet. Durch dieses kann die Position des Radlagers unabhängig von der genauen Ausgestaltung der Antriebswelle exakt eingestellt werden. Hierbei kann die Antriebswelle über das wenigstens eine Distanzelement eine axiale Kraft auf das Radlager ausüben. Das bzw. die Distanzelemente können hierbei, entsprechend der Ringform des Radlagers, ringartig, d. h. tangential umlaufend ausgebildet sein. Der Einsatz eines Distanzelements kann vorteilhaft mit einer Ausgestaltung kombiniert werden, in der das Radlager, wie im Weiteren noch geschildert wird, auf die Radnabe aufgesetzt ist und an einer Schulter der Radnabe anliegt.
-
Erfindungsgemäß schließt sich das wenigstens eine Distanzelement radial außen an die Stirnverzahnung und/oder die Gegenverzahnung an. Hierbei kann die Antriebswelle eine sich radial über die Gegenverzahnung hinaus erstreckende Schulter aufweisen, an der das Distanzelement anliegt. Das Distanzelement kann den Bereich, in dem die beiden Verzahnungen angeordnet sind, zumindest teilweise nach außen hin vor Verschmutzung schützen. Vorteilhaft deckt das Distanzelement sowohl die Stirnverzahnung als auch die Gegenverzahnung radial nach außen hin ab. Vorteilhaft wird hierbei ein wenigstens teilweiser Schutz der Verzahnungen vor Feuchtigkeit erreicht, wodurch die Korrosionsanfälligkeit sinkt und die Lebensdauer verbessert wird.
-
Bevorzugt ist die Stirnverzahnung umlaufend um eine zentrale Bohrung der Radnabe angeordnet. Die zentrale Bohrung erstreckt sich hierbei in axialer Richtung, also parallel zur Rotationsachse der Radnabe. Typischerweise ist sie symmetrisch zur Rotationsachse. Bei dieser Ausgestaltung ist die Stirnverzahnung also kranzförmig bzw. kreisringförmig. Entsprechendes gilt für die hiermit eingreifende Gegenverzahnung.
-
Weiterhin ist bevorzugt, dass das Radlager in axialer Richtung auf die Radnabe aufgesetzt ist und an einer sich radial nach außen erstreckenden Schulter der Radnabe anliegt. Die Schulter ist hierbei normalerweise in tangentialer Richtung umlaufend ausgebildet. Sie kann z. B. Teil eines Flansches an der Radnabe sein. In jedem Fall begrenzt sie den Bewegungsspielraum des Radlagers in axialer Richtung. Beim Zusammenbau wird das Radlager in axialer Richtung auf die Radnabe aufgesetzt bzw. aufgeschoben, wobei die Schulter einen Anschlag bildet. Alternativ kann die Radnabe in das Radlager eingesetzt, insbesondere eingepresst werden. Es versteht sich, dass ein Außendurchmesser der Radnabe auf der Seite der Schulter, von der das Aufsetzen erfolgen soll, hierbei nicht größer als ein Innendurchmesser des Radlagers sein darf. An der, der Schulter gegenüberliegenden Seite kann die Position des Radlagers in unterschiedlicher Weise festgelegt werden, wie nachfolgend noch diskutiert wird. Beispielsweise könnte dort ein Sicherungsring eingesetzt werden, der in eine entsprechende Nut der Radnabe eingreift.
-
Wenngleich es denkbar ist, dass ein Außenring des Radlagers z. B. einen Flansch aufweist, mittels dessen das Radlager am Radträger gesichert wird, ist es bevorzugt, dass das Radlager in axialer Richtung in den Radträger eingesetzt ist und zwischen einer sich radial nach innen erstreckenden Schulter des Radträgers und einem in den Radträger eingesetzten Sicherungsring gesichert ist. Auch hier kann wiederum eine radial umlaufende Schulter vorgesehen sein, die sich beispielsweise nach Art eines Flansches nach innen erstreckt. Der Sicherungsring, auch als Nutenring oder Seegerring bezeichnet, greift hierbei in eine tangential umlaufende Nut des Radträgers ein und beschränkt bzw. verhindert somit eine axiale Bewegung des Radlagers. Gegenüber einer Lösung, bei der das Radlager einen Flansch aufweist, der am Radträger verschraubt wird, lässt sich in der geschilderten Ausgestaltung das Gewicht des Flansches sowie das der Schrauben einsparen. Diese Ausgestaltung kann insbesondere mit einer oben beschriebenen Ausgestaltung kombiniert sein, bei der das Radlager auf die Radnabe aufgesetzt ist. So kann bei der Montage z. B. zunächst das Radlager in den Radträger eingepresst und gesichert werden, wonach die Radnabe in das Radlager eingepresst wird.
-
Erfindungsgemäß weist wenigstens ein Distanzelement einen sich radial nach außen bis in den Bereich des Radträgers erstreckenden Dichtungsabschnitt auf. Ein solcher Dichtungsabschnitt kann z. B. kreisringförmig sein. Er ist in jedem Fall auf einer der Antriebswelle zugewandten Seite des Radlagers angeordnet. In der Regel schließt er nicht mit dem Radträger ab, sondern es besteht hier noch ein gewisser Zwischenraum. Allerdings wird durch den Dichtungsabschnitt eine Labyrinthdichtung ausgebildet, die das Eindringen von Schmutz in den Bereich des Radlagers stark reduziert. Wenngleich das Radlager an sich normalerweise Dichtungen zum Schutz des Innenbereichs aufweist, kann der Schutz vor Feuchtigkeit und Verschmutzung durch die Labyrinthdichtung noch entscheidend verbessert werden. Insbesondere hat sich gezeigt, dass derjenige Teil des Radlagers, der der Antriebswelle zugewandt ist, in stärkerem Maße durch Schmutz und Feuchtigkeit gefährdet ist. Eben dieser Teil wird durch den Dichtungsabschnitt geschützt. Der Effekt kann verstärkt werden, indem mehrere in axialer Richtung aufeinanderfolgende Dichtungsabschnitte vorgesehen werden. Vorteilhaft umfasst das Radmodul genau ein Distanzelement, wobei an diesem der wenigstens eine Dichtungsabschnitt ausgebildet ist.
-
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist die Radnabe mittels einer Schraube gegen die Antriebswelle verspannt, welche Schraube die zentrale Bohrung durchgreift. Das heißt, die Schraube wird zur Montage von der Radnabe aus, also der Außenseite des Radmoduls, durch die zentrale Bohrung hindurchgeführt und an der Antriebswelle gesichert. Zum Verspannen kann ein Kopf der Schraube unmittelbar an einem Flansch oder dergleichen der Radnabe anliegen oder es kann ein zwischengeschaltetes Element wie eine Unterlegscheibe vorgesehen sein. Beim Verspannen der Radnabe gegen die Antriebswelle wird normalerweise auch das Radlager vorgespannt. Auf Seiten der Antriebswelle kann die Schraube z. B. durch eine Mutter gesichert sein. Bevorzugt ist allerdings, dass die Schraube in ein Innengewinde der Antriebswelle eingreift. Es ist zu beachten, dass eine solche Schraube, die im Wesentlichen nur axiale Kräfte aufnimmt, wesentlich schlanker und somit materialsparender gestaltet sein kann als ein Abschnitt der Antriebswelle, der bei Systemen im Stand der Technik mit einer Kerbverzahnung in eine zentrale Bohrung der Radnabe eingreift. Somit lässt sich gegenüber einem derartigen System eine erhebliche Gewichtsersparnis realisieren.
-
1 zeigt eine Schnittdarstellung eines Radmoduls gemäß dem Stand der Technik. Weitere vorteilhafte Einzelheiten und Wirkungen der Erfindung sind im Folgenden anhand von einem in der 2 dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigt
- 2 eine Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Radmoduls.
-
In den unterschiedlichen Figuren sind gleiche Teile stets mit denselben Bezugszeichen versehen, weswegen diese in der Regel auch nur einmal beschrieben werden.
-
1 zeigt eine Schnittdarstellung eines Radmoduls 101 gemäß dem Stand der Technik. Das gesamte Modul 101 ist im Großen und Ganzen rotationssymmetrisch bezüglich einer vorgesehenen Rotationsachse A ausgebildet. Hierbei ist eine Radnabe 120 mittels eines Radlagers 30 der ersten Generation drehbar an einem Radträger 110 gelagert. Das Radlager 30 umfasst zwei Innenringe 31 sowie ein Außenring 32 und zwei Reihen dazwischen angeordneter Wälzkörper 33 (in diesem Fall Kugeln) sowie seitlich angeordnete Dichtungen. Der Radträger 110 ist wiederum über nicht dargestellte Lenker, Federn und Stoßdämpfer mit einem Fahrzeugaufbau verbunden.
-
Das Radlager 30 ist in axialer Richtung (entsprechend der Symmetrie- und Rotationsachse A) auf die Radnabe 120 aufgeschoben und liegt an einer Schulter 121 derselben an. Auf der gegenüberliegenden Seite liegt das Radlager 30 an einer Schulter 142 einer Seitenwelle 140 an, die über nicht dargestellte Komponenten mit dem Antrieb des Fahrzeugs verbunden ist. Zur Krafteinleitung in die Radnabe 120 durchgreift die Seitenwelle 140 eine zentrale Bohrung 124 der Radnabe 120, wobei eine innenliegende Kerbverzahnung 123 der Radnabe mit einer entsprechenden außenliegenden Gegenverzahnung 141 der Seitenwelle 140 in Eingriff steht. Im Betrieb des Fahrzeugs muss die Seitenwelle 140 hierbei erhebliche Drehmomente übertragen, die mit einer tangentialen Kräften einhergehen, weshalb derjenige Abschnitt 143, der innerhalb der Radnabe angeordnet ist, relativ massiv ausgebildet sein muss. Endseitig ist an der Seitenwelle 140 ein Außengewinde ausgebildet, auf dem eine Mutter 150 aufsitzt, die über eine Unterlegscheibe 151 die Radnabe 120 mit dem dazwischenliegenden Radlager 130 gegen die Seitenwelle 140 verspannt. An der Radnabe 120 sind außenseitig in bekannter Weise mittels Schrauben 154 eine Bremsscheibe 152 sowie eine Felge 153 eines (hier nur teilweise dargestellten) Rades montiert.
-
2 zeigt eine Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Radmoduls 1, wobei aufgrund einer auch hier bezüglich der Rotationsachse A gegebenen Symmetrie nur eine Hälfte des Radmoduls 1 dargestellt ist. Auch hier ist eine Radnabe 20 über ein Radlager 30 der ersten Generation, das mit dem in 1 dargestellten identisch ist, gegenüber einem Radträger 10 drehbar gelagert. An der Radnabe 20 können mittels Schrauben 54 eine Bremsscheibe sowie eine Felge montiert werden. Seitens des Radträgers 10 ist das Radlager 30 in axialer Richtung eingeschoben, wobei eine Schulter 11 des Radträgers 10 einen Anschlag bildet. An der gegenüberliegenden Seite ist das Radlager 30 durch einen Sicherungsring 50, der in eine hierfür vorgesehene Nut 12 des Radträgers 10 eingesetzt ist, axial gesichert. Auf Seiten der Radnabe 20 liegt das Radlager 30 an einer hierfür vorgesehenen, sich radial erstreckenden Schulter 21 an.
-
Eine Seitenwelle 40 greift zur Kraftübertragung mit der Radnabe 20 ein, wobei allerdings im Unterschied zu dem in 1 gezeigten Radmodul 101 keine Kerbverzahnung 123 mit axial verlaufenden Zähnen vorgesehen ist. Stattdessen ist an einer der Seitenwelle 40 zugewandten Stirnseite 22 der Radnabe 20 eine Stirnverzahnung 23 angeordnet, die insgesamt kreisringförmig eine zentrale Bohrung 24 der Radnabe 20 umgibt. Die Stirnverzahnung 23 weist eine Mehrzahl von radial verlaufenden Zähnen auf, die hier nicht im Detail dargestellt sind. Die Seitenwelle 40 weist eine entsprechende Gegenverzahnung 41 auf. Die beiden Verzahnungen 23, 41 werden dadurch in Eingriff gehalten, dass eine Schraube 51, deren Kopf sich an einem radial nach innen gerichteten Flanschabschnitt 25 der Radnabe 20 abstützt, die zentrale Bohrung 24 durchgreift und in ein hierfür vorgesehenes Innengewinde 42 der Seitenwelle 40 eingreift. Die Schraube 51 muss praktisch nur axiale Kräfte aufnehmen und kann daher im Vergleich zu dem in 1 vorhandenen Abschnitt 143 der Seitenwelle 140, der die Gegenverzahnung 123 trägt, schlanker und materialsparender ausgestaltet sein.
-
Ein weiterer Unterschied gegenüber dem in 1 dargestellten Radmodul 101 besteht darin, dass das Radlager 30 nicht unmittelbar an der Seitenwelle 40 anliegt, sondern dass zwischen diesen ein Distanzelement 52 angeordnet ist, das sich radial außerhalb der Stirnverzahnung 23 sowie der Gegenverzahnung 41 anschließt. Das Distanzelement 52 ist wie beispielhaft erkennbar umgekehrt T-förmig mit einem sich in Radialrichtung erstreckenden Dichtungsabschnitt 53 und einem senkrecht dazu angeordneten Anlagesteg 55 ausgeführt, wobei der Anlagesteg 55 einerseits an dem betreffenden Innenring 31 des Radlagers 30 und andererseits an der Seitenwelle 40, also z. B. wie erkennbar an einer Ausnehmung 43 der Seitenwelle 40 anliegt. Das Distanzelement 52 sichert hierbei die Lage der Innenringe 31 des Radlagers 30 auf der Radnabe 20. Des Weiteren umgibt es tangential umlaufend die Stirnverzahnung 23 und die Gegenverzahnung 41 und verhindert zumindest weitgehend das Eindringen von Schmutz und Feuchtigkeit in den Bereich der Verzahnungen 23, 41. Eine weitere wichtige Funktion ergibt sich aus dem z. B. kreisringförmigen Dichtungsabschnitt 53 des Distanzelements 52, der sich in radialer Richtung bis kurz vor den Radträger 10 erstreckt. Wenngleich kein luft- oder flüssigkeitsdichter Abschluss zwischen Dichtungsabschnitt 53 und Radträger 10 gegeben ist, wird hierdurch dennoch eine Labyrinthdichtung hergestellt, die das Eindringen von Schmutz und Feuchtigkeit in den Bereich des Radlagers 30 minimiert.
-
Insgesamt lässt sich das Radmodul 1 einfach zusammenbauen und weist ein reduziertes Gewicht auf. Zusätzlich werden die Bereiche der Verzahnungen 23, 41 und des Radlagers 30 durch das Distanzelement 52 weitgehend vor Verschmutzung und Feuchtigkeit geschützt.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1, 101
- Radmodul
- 10, 110
- Radträger
- 11,21,121,142
- Schulter
- 12
- Nut
- 20, 120
- Radnabe
- 22
- Stirnseite
- 23
- Stirnverzahnung
- 24, 124
- Bohrung
- 25
- Flanschabschnitt
- 30
- Radlager
- 31
- Innenring
- 32
- Außenring
- 33
- Wälzkörper
- 40, 140
- Seitenwelle
- 41, 141
- Gegenverzahnung
- 42
- Innengewinde
- 43
- Ausnehmung
- 50
- Sicherungsring
- 51,54,154
- Schraube
- 52
- Distanzelement
- 53
- Dichtungsabschnitt
- 55
- Anlagesteg
- 123
- Kerbverzahnung
- 143
- Abschnitt
- 150
- Mutter
- 151
- Unterlegscheibe
- 152
- Bremsscheibe
- 153
- Felge
- A
- Rotationsachse