DE102016125118A1 - Radlageranordnung - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Radlageranordnung für ein Rad eines Kraftfahrzeuges, umfassend eine Radnabe (1) sowie ein auf die Radnabe (1) angeordnetes Wälzlager (2), wobei das Wälzlager (2) zumindest einen Innenring (3) und einen Außenring (4) sowie zwischen dem Innenring (3) und dem Außenring (4) angeordnete Wälzkörper (5) aufweist, wobei das Wälzlager (2) zwei axial voneinander getrennte Wälzkörperreihen (6, 7) aufweist, und wobei zwischen den beiden Wälzkörperreihen (6, 7) ein Hohlraum (8) ausgebildet ist, wobei mindestens ein Entlüftungskanal (9) in der Radnabe (1) ausgebildet ist, welcher den Hohlraum (8) fluidtechnisch zumindest mittelbar mit einer Umgebung verbindet.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Radlageranordnung für ein Rad eines Kraftfahrzeuges.
  • Aus der DE 10 2013 212 073 A1 geht eine Radlageranordnung für ein Rad eines Kraftfahrzeuges hervor. Dabei ist auf einer Radnabe der Radlageranordnung ein doppelreihiges Wälzlager angeordnet, welches einen Hohlraum axial zwischen den beiden Wälzkörperreihen aufweist. Der Hohlraum ist über Dichtungselemente abgedichtet. Durch Temperaturschwankungen, beispielsweise durch eine betriebsbedingte Erwärmung der Radlagerung, können in diesem Hohlraum Unterdrucksituationen entstehen. Dieser Unterdruck kann bei dem durch Dichtungen abgedichteten Wälzlager zu einem erheblichen Anstieg des Reibwertes an den Dichtungen und einem damit verbundenen Mehrverbrauch des Kraftfahrzeugs führen. Zusätzlich können die Dichtungen durch die höhere Reibung schneller verschleißen, wobei es zu einem Wassereintritt in das Wälzlager und letztendlich zu einem Ausfall des Wälzlagers kommen kann.
  • Daher besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine Radlageranordnung, umfassend eine Radnabe sowie ein auf der Radnabe angeordnetes Wälzlager, weiterzuentwickeln, wobei insbesondere die Entstehung von Unterdruck oder Überdruck in einem Hohlraum des Wälzlagers vermieden werden soll, um sicherzustellen, dass Dichtungen über die geplante Lebenszeit der Radlageranordnung auslegungsgemäß funktionieren. Insbesondere sollen eine Erhöhung des Reibwertes der Radlageranordnung und ein damit verbundener erhöhter Verschleiß vermieden werden.
  • Die erfindungsgemäße Radlageranordnung für ein Rad eines Kraftfahrzeuges umfasst eine Radnabe sowie ein auf der Radnabe angeordnetes Wälzlager, wobei das Wälzlager zumindest einen Innenring und einen Außenring sowie zwischen dem Innenring und dem Außenring angeordnete Wälzkörper aufweist, wobei das Wälzlager zwei axial voneinander getrennte Wälzkörperreihen aufweist, und wobei räumlich zwischen den beiden Wälzkörperreihen ein Hohlraum ausgebildet ist, wobei ferner mindestens ein Entlüftungskanal in der Radnabe ausgebildet ist, welcher den Hohlraum fluidtechnisch zumindest mittelbar mit einer Umgebung verbindet.
  • Mit anderen Worten ermöglicht der mindestens eine in der Radnabe angeordnete Entlüftungskanal eine fluidtechnische Verbindung des Hohlraumes mit einer Atmosphäre, wodurch die Entstehung von Unterdruck oder Überdruck in dem Hohlraum vermieden wird. Dadurch kann sichergestellt werden, dass die Dichtungen, die dazu vorgesehen sind, den Hohlraum abzudichten, über die geplante Lebenszeit der Radlageranordnung funktionieren und nicht frühzeitig ausfallen. Insbesondere werden durch den Druckausgleich über den mindestens einen Entlüftungskanal eine Erhöhung des Reibwertes der Radlageranordnung und ein damit verbundener erhöhter Verschleiß vermieden.
  • Unter einer zumindest mittelbaren fluidtechnischen Verbindung des Hohlraums mit der Umgebung ist zu verstehen, dass weitere Kammern, Kanäle, Leitungen sowie ähnliche zur Fluidführung geeignete Mittel neben dem mindestens einen Entlüftungskanal zwischen dem Hohlraum und der Umgebung angeordnet sein können.
  • Vorzugsweise ist der mindestens eine Entlüftungskanal axial zwischen den beiden Wälzkörperreihen ausgebildet. Mithin wird der Hohlraum, der zwischen den beiden Wälzkörperreihen angeordnet ist, direkt und somit unmittelbar mit dem Entlüftungskanal fluidtechnisch verbunden. Somit mündet der Entlüftungskanal im Hohlraum.
  • Bevorzugt ist der mindestens eine Entlüftungskanal als radial verlaufende Bohrung ausgebildet. Insbesondere sind eine Vielzahl radial ausgebildeter Bohrungen umlaufend am Umfang der Radnabe verteilt ausgebildet.
  • Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist eine Membran in oder an dem mindestens einen Entlüftungskanal angeordnet, um einen Wassereintritt in den Hohlraum zu verhindern. Mithin ist die Membran undurchlässig für Flüssigkeiten jedoch durchlässig für Gase ausgebildet. Vorzugsweise ist die Membran an einer Innenumfangsfläche der Radnabe angeordnet. Insbesondere ist die Membran stoffschlüssig und/oder formschlüssig mit der Radnabe verbunden. Ferner ist es auch denkbar alternativ ein durchlässiges Gewebeelement an dem mindestens einen Entlüftungskanal anzuordnen, wobei das Gewebeelement dazu vorgesehen ist, bei einem Wasserkontakt zumindest teilweise zu expandieren und dadurch den mindestens einen Entlüftungskanal vollständig abzudichten.
  • Ferner bevorzugt weist die Radnabe mindestens eine Nut zur Luftdurchführung auf, wobei die mindestens eine Nut zumindest mittelbar fluidtechnisch mit dem mindestens einen Entlüftungskanal verbunden ist. Vorzugsweise ist die mindestens eine Nut radial ausgebildet und verläuft zumindest mittelbar angrenzend an einer Zentralschraube der Radnabe entlang.
  • Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass die Radnabe eine Stirnverzahnung aufweist, die dazu vorgesehen ist, antriebstechnisch mit einer Antriebswelle des Kraftfahrzeuges verbunden zu werden, wobei die Stirnverzahnung ferner auch zur Luftdurchführung vorgesehen ist, und wobei die Stirnverzahnung zumindest mittelbar fluidtechnisch mit dem mindestens einen Entlüftungskanal verbunden ist. Insbesondere sind in der Stirnverzahnung mehrere Spalte vorgesehen, die zur Fluidführung geeignet sind und somit eine fluidtechnische Verbindung ermöglichen.
  • Insbesondere ist der mindestens eine Entlüftungskanal über eine Zentralbohrung in der Radnabe mit der mindestens einen Nut und/oder mit der Stirnverzahnung fluidtechnisch verbunden. Mit anderen Worten erfolgt die Entlüftung des Hohlraumes durch den mindestens einen Entlüftungskanal über die Zentralbohrung in der Radnabe entweder zur einen Seite der Radnabe über die mindestens eine Nut und/oder zur anderen Seite der Radnabe über die Stirnverzahnung.
  • Weitere die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung zwei bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beiden Figuren näher dargestellt. Hierbei zeigt
    • 1 eine schematische Schnittdarstellung zur Veranschaulichung des Aufbaus einer erfindungsgemäßen Radlageranordnung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel, und
    • 2 eine schematische Schnittdarstellung zur Veranschaulichung des Aufbaus einer erfindungsgemäßen Radlageranordnung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.
  • Gemäß den 1 und 2 weist eine jeweilige erfindungsgemäße Radlageranordnung eine Radnabe 1 auf, auf der ein Wälzlager 2 angeordnet ist. Das Wälzlager 2, welches bevorzugt als beidseitig wirkendes Schrägkugellager oder beidseitig wirkendes Kegelrollenlager ausgebildet ist, weist einen Innenring 3 und einen Außenring 4 auf, wobei radial zwischen dem Innenring 3 und dem Außenring 4 Wälzkörper 5, insbesondere in Form von Kugeln, Zylinderrollen oder Kegelrollen, angeordnet sind. Bei dem dargestellten beidseitig wirkenden Schrägkugellager sind die Wälzkörper 5 auf zwei Wälzkörperreihen 6, 7 aufgeteilt, wobei axial zwischen den beiden Wälzkörperreihen 6, 7 ein Hohlraum 8 ausgebildet ist.
  • In der Radnabe 1 ist axial zwischen den beiden Wälzkörperreihen 6, 7 ein Entlüftungskanal 9 ausgebildet, der den Hohlraum 8 fluidtechnisch mit einer Umgebung verbindet. Der Entlüftungskanal 9 ist als radial verlaufende Bohrung ausgebildet. Durch den Entlüftungskanal 9 ist ein Ausgleich von Unterdruck oder Überdruck in dem Hohlraum 8 gegenüber dem Umgebungsdruck möglich, da die Luft aus dem Hohlraum 8 - der auch als Lagerinnenraum bezeichnet wird - entweichen kann beziehungsweise in den Hohlraum 8 einströmen kann. Ferner weist die Radnabe 1 eine Nut 11 zur Luftdurchführung auf, wobei die Nut 11 über die Zentralbohrung 13 fluidtechnisch mit dem Entlüftungskanal 9 verbunden ist. Des Weiteren weist die Radnabe 1 eine Stirnverzahnung 12 auf, die dazu vorgesehen ist, antriebstechnisch mit einer - hier nicht dargestellten - Antriebswelle verbunden zu werden. Ferner ist die Stirnverzahnung 12 auch zur Luftdurchführung vorgesehen, wobei die Stirnverzahnung 12 über die Zentralbohrung 13 fluidtechnisch mit dem Entlüftungskanal 9 verbunden ist. Mithin ist der Entlüftungskanal 9 über die Zentralbohrung 13 in der Radnabe 1 mit der Nut 11 und mit der Stirnverzahnung 12 fluidtechnisch verbunden. Die Luftführung erfolgt demnach vom Hohlraum 8 über den Entlüftungskanal 9 in die Zentralbohrung 13. Von dort entweicht die Luft zum einen über die Nut 11 in der Radnabe 1 und zum anderen über Spalte in der Stirnverzahnung 12 zwischen der Radlagerung und der Antriebswelle. Der beschriebene Luftaustausch ist in beiden Richtungen möglich, somit kann der Lagerinnenraum 8 je nach Drucksituation belüftet oder entlüftet werden.
  • Die Ausführungsform der erfindungsgemäßen Radnabenanordnung gemäß 2 unterscheidet sich von der Ausführungsform der erfindungsgemäßen Radnabenanordnung gemäß 1 lediglich darin, dass eine Membran 10 an dem Entlüftungskanal 9 angeordnet ist, um einen Wassereintritt in den Hohlraum 8 zu verhindern. Die Membran 10 ist an einer Innenumfangsfläche der Radnabe 1 in der Zentralbohrung 13 der Radnabe 1 angeordnet und wasserundurchlässig ausgebildet.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Radnabe
    2
    Wälzlager
    3
    Innenring
    4
    Außenring
    5
    Wälzkörper
    6
    Wälzkörperreihe
    7
    Wälzkörperreihe
    8
    Hohlraum
    9
    Entlüftungskanal
    10
    Membran
    11
    Nut
    12
    Stirnverzahnung
    13
    Zentralbohrung
  • 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 102013212073 A1 [0002]

Claims (8)

  1. Radlageranordnung für ein Rad eines Kraftfahrzeuges, umfassend eine Radnabe (1) sowie ein auf die Radnabe (1) angeordnetes Wälzlager (2), wobei das Wälzlager (2) zumindest einen Innenring (3) und einen Außenring (4) sowie zwischen dem Innenring (3) und dem Außenring (4) angeordnete Wälzkörper (5) aufweist, wobei das Wälzlager (2) zwei axial voneinander getrennte Wälzkörperreihen (6, 7) aufweist, und wobei zwischen den beiden Wälzkörperreihen (6, 7) ein Hohlraum (8) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Entlüftungskanal (9) in der Radnabe (1) ausgebildet ist, welcher den Hohlraum (8) fluidtechnisch zumindest mittelbar mit einer Umgebung verbindet.
  2. Radlageranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Entlüftungskanal (9) axial zwischen den beiden Wälzkörperreihen (6, 7) ausgebildet ist.
  3. Radlageranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Entlüftungskanal (9) als radial verlaufende Bohrung ausgebildet ist.
  4. Radlageranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Membran (10) in oder an dem mindestens einen Entlüftungskanal (9) angeordnet ist, um einen Wassereintritt in den Hohlraum (8) zu verhindern.
  5. Radlageranordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (10) an einer Innenumfangsfläche der Radnabe (1) angeordnet ist.
  6. Radlageranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Radnabe (1) mindestens eine Nut (11) zur Luftdurchführung aufweist, wobei die mindestens eine Nut (11) zumindest mittelbar fluidtechnisch mit dem mindestens einen Entlüftungskanal (9) verbunden ist.
  7. Radlageranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Radnabe (1) eine Stirnverzahnung (12) aufweist, die dazu vorgesehen ist, antriebstechnisch mit einer Antriebswelle verbunden zu werden, wobei die Stirnverzahnung (12) ferner auch zur Luftdurchführung vorgesehen ist, und wobei die Stirnverzahnung (12) zumindest mittelbar fluidtechnisch mit dem mindestens einen Entlüftungskanal (9) verbunden ist.
  8. Radlageranordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Entlüftungskanal (9) über eine Zentralbohrung (13) in der Radnabe (1) mit der mindestens einen Nut (11) und/oder mit der Stirnverzahnung (12) fluidtechnisch verbunden ist.
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