DE102017219725A1

DE102017219725A1 - Radlageranordnung für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102017219725A1
Application number: DE102017219725.0A
Authority: DE
Inventors: Johannes Albl; Michael Frisch
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2017-11-07
Filing date: 2017-11-07
Publication date: 2019-05-09
Anticipated expiration: 2037-11-08
Also published as: DE102017219725B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Radlageranordnung (1) für ein Kraftfahrzeug, mit einem Radträger (2) und einer mittels eines Radlagers (4) an dem Radträger (2) um eine Drehachse (5) drehbar gelagerten Radnabe (3) zur Befestigung eines Rads, wobei eine Radlagerdichtung (11) einerseits an einem der Radnabe (3) zugeordneten Innenring (7) und andererseits an einem dem Radträger (2) zugeordneten Außenring (8) des Radlagers (4) dichtend anliegt, und wobei ein Dichtkörper (19) einer Zusatzdichtung in einem Dichtungsaufnahmeraum (18) angeordnet ist. Dabei ist vorgesehen, dass ein Dichtungsvorsprung (17) drehfest mit dem Innenring (7) verbunden ist und/oder sich in den Dichtungsaufnahmeraum (18) hinein erstreckt, wobei der Abstand zwischen einer Axialringstirnseite (20) des Innenrings (7) und einer durch eine Stufung einer Welle (6) ausgebildeten Axialwellenstirnseite (21) geringer ist als die Abmessungen des Dichtkörpers (19) in axialer Richtung in entspanntem Zustand.

Description

Die Erfindung betrifft eine Radlageranordnung für ein Kraftfahrzeug, mit einem Radträger und einer mittels eines Radlagers an dem Radträger um eine Drehachse drehbar gelagerten Radnabe zur Befestigung eines Rads, wobei eine Radlagerdichtung einerseits an einem der Radnabe zugeordneten Innenring und andererseits an einem dem Radträger zugeordneten Außenring des Radlagers dichtend anliegt, und wobei ein Dichtkörper einer Zusatzdichtung in einem Dichtungsaufnahmeraum angeordnet ist.
Die Radlageranordnung dient der drehbaren Lagerung wenigstens eines Rads an einer Karosserie des Kraftfahrzeugs. Die Radlageranordnung ist dabei bevorzugt Bestandteil einer Radaufhängung, welche der Aufhängung, insbesondere der federnden Aufhängung, des Rads bezüglich der Karosserie dient. Das Rad ist an dem Radträger der Radlageranordnung drehbar gelagert. Hierzu ist das Rad an der Radnabe befestigbar, welche schlussendlich mittels des Radlagers an dem Radträger drehbar gelagert ist. Der Radträger weist beispielsweise eine Radlageraufnahme auf, welche als Öffnung, insbesondere als randgeschlossene Öffnung, in dem Radträger ausgestaltet sein kann.
In der Radlageraufnahme ist das Radlager angeordnet. Zudem greift die Radnabe und/oder eine mit ihre drehfest gekoppelte Welle wenigstens bereichsweise in die Radlageraufnahme ein. Besonders bevorzugt durchgreifen die Radnabe und/oder die Welle, insbesondere gemeinsam, die Radlageraufnahme in axialer Richtung bezüglich der Drehachse der Radnabe zumindest teilweise, insbesondere vollständig.
Das Radlager verfügt über den Innenring und den Außenring. Es liegt bevorzugt als Wälzlager vor, sodass zwischen dem Innenring und dem Außenring zur Reibungsreduzierung Wälzkörper vorliegen. Der Innenring ist der Radnabe zugeordnet, insbesondere mit der Radnabe verbunden, beispielsweise ist er einstückig mit ihr ausgestaltet oder an ihr befestigt, während der Außenring dem Radträger zugeordnet, insbesondere mit dem Radträger verbunden ist, zum Beispiel an ihm befestigt ist. Dabei liegt der Außenring bevorzugt in der Radlageraufnahme vor. Anders ausgedrückt liegt der Außenring mit seiner Außenumfangsfläche an einer Innenumfangsfläche der Radlageraufnahme an.
Der Radträger ist bevorzugt über wenigstens einen Fahrwerklenker mit der Karosserie verbunden. Der Fahrwerklenker greift also einerseits an der Karosserie und andererseits an dem Radträger an, insbesondere jeweils schwenkbeweglich. Der Fahrwerklenker liegt beispielsweise in Form eines Querlenkers vor. Auch eine Ausgestaltung als Längslenker ist jedoch möglich. Grundsätzlich erfolgt die Anbindung des Radträgers über dem wenigstens einen Fahrwerklenker. Bevorzugt sind jedoch mehrere Fahrwerklenker zur Anbindung des Radträgers an die Karosserie vorgesehen. Insbesondere liegt der Fahrwerklenker in Form eines Zweipunktlenkers vor.
Aus dem Stand der Technik ist beispielsweise die Druckschrift DE 10 2016 222 110 A1 bekannt, die eine Radlageranordnung für ein Kraftfahrzeug betrifft, mit einem Radträger und einer mittels eines Radlagers an dem Radträger drehbar gelagerten Radnabe zur Befestigung eines Rads, mit der eine Welle drehfest gekoppelt ist, wobei eine Radlagerdichtung einerseits an einem auf der Radnabe aufsitzenden Innenring des Radlagers und andererseits an einem an dem Radträger befestigten Außenring des Radlagers dichtend anliegt. Dabei ist vorgesehen, dass eine Radlagervordichtung benachbart zu dem Radlager drehfest an der Welle befestigt ist und mit einem Dichtungsvorsprung in eine zumindest bereichsweise zwischen dem Außenring und dem Radträger ausgebildete Vordichtungsaufnahme eingreift.
Weiterhin beschreibt die Druckschrift DE 10 2015 003 891 B3 ein Dichtsystem für eine Radlageranordnung eines Kraftfahrzeugs, umfassend ein rotierendes und ein feststehendes Dichtelement. Dabei ist vorgesehen, dass eines der Dichtelemente in Form einer flexiblen Dichtungskomponente - Dichtring - aus einem flexiblen Werkstoff ausgebildet ist und dass das andere Dichtelement in Form einer starren Dichtungskomponente - Dichtlippe - ausgebildet ist, wobei im montierten Zustand der Dichtring und die Dichtlippe derart zueinander angeordnet sind, dass die Dichtlippe bereichsweise in den flexiblen Werkstoff des Dichtrings hineinreicht.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Radlageranordnung für ein Kraftfahrzeug vorzuschlagen, welche gegenüber bekannten Radlageranordnungen Vorteile aufweist, insbesondere eine zuverlässige Abdichtung innerhalb der Radlageranordnung bauraum- und kostengünstig darstellt.
Dies wird erfindungsgemäß mit einer Radlageranordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht. Dabei ist vorgesehen, dass ein Dichtungsvorsprung drehfest mit dem Innenring verbunden ist und/oder sich in den Dichtungsaufnahmeraum hinein erstreckt, wobei der Abstand zwischen einer Axialringstirnseite des Innenrings und einer durch eine Stufung einer Welle ausgebildeten Axialwellenstirnseite geringer ist als die Abmessungen des Dichtkörpers in axialer Richtung in entspanntem Zustand.
Um das Eindringen von Feuchtigkeit und/oder Schmutz in das Radlager zu verhindern, ist die Radlagerdichtung vorgesehen. Diese dichtet den Innenring und den Außenring gegeneinander ab, liegt also sowohl an dem Innenring als auch an dem Außenring dichtend an. Beispielsweise ist die Radlagerdichtung dabei drehfest mit einem der Ringe, also entweder dem Innenring oder dem Außenring, verbunden, während sie an dem jeweils anderen Ring, also dem Außenring oder dem Innenring, drehbar anliegt. Bei einer Drehbewegung des Radträgers bezüglich der Radnabe und einer entsprechenden Drehbewegung des Innenrings bezüglich des Außenrings liegt also auch eine Drehbewegung der Radlagerdichtung bezüglich eines der Ringe vor. Besonders bevorzugt ist die Radlagerdichtung zwischen dem Innenring und dem Außenring aufgenommen, sodass sie also in axialer Richtung bezüglich der Drehachse der Radnabe gesehen in Überdeckung mit dem Radlager vorliegt. Insbesondere steht sie in axialer Richtung nicht über das Radlager über.
Die Radlagerdichtung ist sowohl zur Abdichtung des Innenrings und des Au-ßenrings des Radlagers gegeneinander vorgesehen als auch zur Abdichtung weiterer Elemente der Radlageranordnung. Hierzu weist die Radlagerdichtung die Zusatzdichtung auf, welche wiederum über den Dichtkörper verfügt. Der Dichtkörper ist in dem Dichtungsaufnahmeraum angeordnet, welcher in axialer Richtung gesehen neben dem Radlager vorliegt. Während also die Radlagerdichtung in axialer Richtung gesehen wenigstens teilweise in Überdeckung mit dem Innenring und/oder dem Außenring des Radlagers vorliegt, ist der Dichtkörper der Zusatzdichtung in axialer Richtung benachbart zu dem Radlager angeordnet. Allenfalls erstreckt sich der Dichtkörper geringfügig zwischen den Innenring und den Außenring hinein. Besonders bevorzugt liegt er jedoch vollständig außerhalb des Radlagers vor.
Der Dichtkörper ist in dem Dichtungsaufnahmeraum angeordnet, beispielsweise ortsfest. Bevorzugt erstreckt sich der Dichtungsvorsprung ausgehend von dem Radlager in den Dichtungsaufnahmeraum hinein, insbesondere in axialer Richtung gesehen. Er ist beispielsweise an der Radlagerdichtung befestigt, beispielsweise an einem Dichtungselement der Radlagerdichtung. Vorzugsweise ist der Dichtungsvorsprung bezüglich des Innenrings ortsfest angeordnet, also bezüglich des Außenrings um die Drehachse drehbar gelagert. Der Dichtungsvorsprung kann nun der Befestigung beziehungsweise Halterung des Dichtkörpers dienen. In diesem Fall greift beispielsweise ein Vorsprung zur Erzielung einer Dichtwirkung, insbesondere zur Ausbildung einer Minimaltoleranzdichtung in den Dichtkörper ein. Der Vorsprung ist vorzugsweise an dem Radträger und/oder dem Außenring befestigt.
Der Dichtkörper kann einstückig und/oder materialeinheitlich mit dem Dichtungsvorsprung ausgestaltet sein. Beispielsweise ist der Dichtkörper an den Dichtungsvorsprung angespritzt, bevorzugt mittels eines Mehrkomponentenspritzgießverfahrens. In letzterem Fall sind für den Dichtkörper und den Dichtungsvorsprung unterschiedliche Materialien vorgesehen. Alternativ kann der Dichtungsvorsprung selbst in den Dichtkörper eingreifen, um eine solche Dichtwirkung zu erzielen beziehungsweise eine solche Minimaltoleranzdichtung auszubilden. Hierbei ist der Dichtkörper bevorzugt an dem Radträger und/oder dem Außenring befestigt. Allgemein ausgedrückt wirkt der Dichtungsvorsprung mit dem Dichtkörper zusammen, um die Zusatzdichtung zu bilden. Beispielsweise ist der Dichtkörper über den Dichtungsvorsprung befestigt oder der Dichtungsvorsprung greift dichtend in den Dichtkörper ein.
Der Dichtungsvorsprung ist vorzugsweise an dem Innenring des Radlagers befestigt. Der Dichtungsvorsprung ist insoweit über den Innenring an der Radnabe befestigt und entsprechend um die Drehachse bezüglich des Au-ßenrings und des Radträgers drehbar gelagert. Vorzugsweise liegt der Dichtungsvorsprung als Axialvorsprung vor, erstreckt sich also in axialer Richtung, insbesondere genau in axialer Richtung, in den Dichtungsaufnahmeraum hinein. In radialer Richtung gesehen liegt der Dichtungsvorsprung hierbei näher an dem Außenring als an dem Innenring des Radlagers.
Es ist vorzugsweise vorgesehen, dass der Abstand zwischen der Axialringstirnseite und der Axialwellenstirnseite geringer ist als die Abmessungen des Dichtkörpers in axialer Richtung in entspanntem Zustand. Um eine besonders gute Dichtwirkung zu erzielen, soll der Dichtkörper zumindest in axialer Richtung bei seiner Montage in der Radlageranordnung komprimiert werden. Hierzu ist es in entspanntem Zustand in axialer Richtung größer als der Abstand zwischen der Axialringstirnseite und der Axialwellenstirnseite. Beispielsweise ist es vorgesehen, den Dichtkörper bei von der Radnabe getrennter Welle an der Radnabe anzuordnen und nachfolgend die Welle an dieser zu befestigen. Bei dem Befestigen der Welle an der Radnabe werden die Axialringstirnseite und die Axialwellenstirnseite derart zueinander angeordnet, dass der Dichtkörper in axialer Richtung vorgespannt wird. Hierdurch ergibt sich eine besonders gute Dichtwirkung des Dichtkörpers.
Eine derartige Ausgestaltung der Radlageranordnung realisiert eine besonders gute Dichtwirkung, weil ergänzend zu der Radlagerdichtung der Dichtkörper vorliegt, der der Erzielung der Dichtwirkung, insbesondere der Ausbildung der Minimaltoleranzdichtung dient. Unter der Minimaltoleranzdichtung ist eine Dichtung zu verstehen, bei der ein Vorsprung in den Dichtkörper während einer Drehbewegung der Radnabe bezüglich des Radträgers einschneidet. Der Vorsprung kann der vorstehend beschriebene Vorsprung sein oder an dem Dichtungsvorsprung vorliegen oder an diesem angeordnet sein. Durch das Einschneiden bildet sich mit der Zeit eine Ausnehmung in dem Dichtkörper, in der der im Wesentlichen Vorsprung berührungslos drehbar ist. Der Dichtkörper und der Vorsprung wirken insoweit zur Ausbildung einer Art Labyrinthdichtung beziehungsweise Spaltdichtung zusammen.
Der Dichtkörper besteht vorzugsweise aus einem geschäumten Material, insbesondere einem geschäumten Kunststoff. Der Dichtkörper kann mit dem Dichtungsvorsprung stoffschlüssig verbunden sein. Beispielsweise ist er an den Dichtungsvorsprung angeschäumt oder angespritzt.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass der Dichtkörper bezüglich der Drehachse in radialer Richtung gesehen zwischen dem Dichtungsvorsprung einerseits und der Radnabe oder einer der mit der Radnabe drehfest gekoppelten Welle andererseits und/oder in axialer Richtung gesehen zwischen der Axialringstirnseite des Innenrings und der durch eine Stufung der Welle ausgebildeten Axialwellenstirnseite der Welle angeordnet ist. Die Axialringstirnseite und die Axialwellenstirnseite liegen jeweils bevorzugt vollständig in einer gedachten Ebene, die auf der Drehachse senkrecht steht. Die beiden gedachten Ebenen sind hierbei voneinander beabstandet angeordnet.
Die Welle ist drehfest mit der Radnabe gekoppelt. Dies kann grundsätzlich auf beliebige Art und Weise vorgesehen sein. Beispielsweise ist die Welle kraftschlüssig und/oder formschlüssig und/oder stoffschlüssig mit der Radnabe verbunden. Es kann vorgesehen sein, dass die Radnabe und die Welle einstückig ausgestaltet sind, sodass sie als ein einziges gemeinsames Bauteil vorliegen, welches beispielsweise als Radnabenanordnung bezeichnet werden kann. Sind die Radnabe und die Welle einstückig miteinander ausgestaltet, so liegen sie bevorzugt materialeinheitlich vor, bestehen also aus demselben Material. Selbstverständlich ist auch eine mehrstückige Ausgestaltung möglich. Bei einer solchen werden die Radnabe und die Welle separat voneinander ausgebildet und nachfolgend miteinander verbunden.
Zu seiner Befestigung ist der Dichtkörper zum Beispiel in radialer Richtung, in axialer Richtung oder sowohl in radialer Richtung als auch in axialer Richtung gehalten. Beispielsweise ist ein Klemmen in radialer Richtung mittels des Dichtungsvorsprungs einerseits und der Radnabe oder der Welle andererseits realisiert. Der Dichtkörper liegt insoweit im Längsschnitt bezüglich der Drehachse gesehen zwischen dem Dichtungsvorsprung und der Radnabe oder der Welle vor und liegt einerseits an dem Dichtungsvorsprung und andererseits an der Radnabe oder der Welle derart an, dass er in radialer Richtung zwischen ihnen gehalten ist. Beispielsweise ist der Dichtkörper durch das klemmende Halten zwischen dem Dichtungsvorsprung und der Radnabe oder der Welle in radialer Richtung komprimiert. Hierzu besteht der Dichtkörper aus einem elastischen Material, nämlich einem Dichtungsmaterial. Der Dichtkörper ist insoweit elastisch verformbar.
Zusätzlich oder alternativ kann der Dichtkörper in axialer Richtung gesehen zwischen der Axialringstirnseite und der Axialwellenstirnseite klemmend gehalten sein. Analog zu den vorstehenden Ausführungen zu dem Halten in radialer Richtung liegt insoweit der Dichtkörper einerseits an der Axialringstirnseite und andererseits an der Axialwellenstirnseite an und ist insoweit zwischen ihnen gehalten, liegt also an beiden an. Vorzugsweise ist der Dichtkörper durch das klemmende Halten in axialer Richtung komprimiert, weist also bei fertig montierter Radlageranordnung geringere Abmessungen in axialer Richtung auf als in entspanntem Zustand.
Besonders bevorzugt ist der Dichtkörper sowohl in radialer Richtung als auch in axialer Richtung jeweils klemmend gehalten, nämlich gemäß den vorstehenden Ausführungen. Hierbei ist der Dichtkörper bevorzugt in beiden Richtungen nach der Montage der Radlageranordnung komprimiert. Sowohl in axialer Richtung als auch in radialer Richtung weist der Dichtkörper also in entspanntem Zustand größere Abmessungen auf als in der montierten Radlageranordnung. Zusätzlich oder alternativ ist der Dichtkörper stoffschlüssig befestigt, insbesondere an dem Dichtungsvorsprung. Hierzu ist er zum Beispiel an diesen angespritzt.
Die beschriebene Anordnung des Dichtkörpers dient einer zuverlässigen Abdichtung innerhalb der Radlageranordnung. Insbesondere wird wenigstens einer der nachfolgenden Wasserpfade abgedichtet: ein Wasserpfad zwischen dem Innenring und der Radnabe, ein Wasserpfad zwischen der Radnabe und der Welle sowie ein Wasserpfad zwischen dem Innenring und der Radlagerdichtung. Bevorzugt werden lediglich einer, mehrere oder alle der genannten Wasserpfade abgedichtet. Gleichzeitig ist durch die Anordnung des Dichtkörpers in dem Dichtungsaufnahmeraum eine bauraum- und kostengünstige Ausgestaltung der Radlageranordnung realisiert.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass der Dichtungsvorsprung von einem Dichtungselement der Radlagerdichtung ausgeht, an dem auf seiner dem Dichtungsvorsprung in axialer Richtung abgewandten Seite eine Dichtungsanlagefläche ausgebildet ist, an der ein an dem Außenring befestigtes Dichtelement der Radlagerdichtung dichtend anliegt. Die Dichtwirkung der Radlagerdichtung wird insoweit hauptsächlich mittels des Dichtungselements und dem Dichtelement erzielt. Das Dichtungselement ist vorzugsweise starr ausgebildet, insbesondere besteht es aus einem starren Material, beispielsweise aus Kunststoff oder aus Metall. Das Dichtelement hingegen ist aus einem Dichtungsmaterial, beispielsweise aus einem Elastomer.
Das Dichtelement steht zur Abdichtung des Radlagers in Anlagekontakt mit dem Dichtungselement. Das Dichtungselement weist hierzu die Dichtungsanlagefläche auf, an welcher das Dichtelement dichtend anliegt. Die Dichtungsanlagefläche liegt vorzugsweise als Axialstirnfläche vor, besonders bevorzugt liegt die Dichtungsanlagefläche vollständig in einer gedachten Ebene, die auf der Drehachse senkrecht steht. Das Dichtelement weist beispielsweise zur besseren Abdichtung wenigstens eine Dichtlippe, besonders bevorzugt jedoch mehrere Dichtlippen auf, die in radialer Richtung beabstandet voneinander angeordnet sind.
Die Dichtlippe beziehungsweise die mehreren Dichtlippen liegen jeweils an der Dichtungsanlagefläche des Dichtungselements an. Auf der der Dichtungsanlagefläche abgewandten Seite des Dichtungselements ist der Dichtungsvorsprung befestigt. Beispielsweise sind der Dichtungsvorsprung und das Dichtungselement einstückig und materialeinheitlich miteinander ausgebildet. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass Dichtungsvorsprung und Dichtungselemente separat voneinander hergestellt und anschließend miteinander verbunden sind.
In radialer Richtung gesehen geht der Dichtungsvorsprung auf einer Seite des Dichtungselements von diesem aus, welche dem Innenring bezüglich der Dichtungsanlagefläche abgewandt ist. In anderen Worten liegt das Dichtungselement in radialer Richtung gesehen einerseits an dem Innenring des Radlagers an oder ist an diesem befestigt, wohingegen der Dichtungsvorsprung auf der gegenüberliegenden Seite von dem Dichtungselement ausgeht.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Dichtungsvorsprung und/oder das Dichtungselement in axialer Richtung gesehen wenigstens bereichsweise zwischen dem Innenring und dem Außenring des Radlagers angeordnet sind/ist. Im Längsschnitt gesehen liegt zumindest die Dichtungsanlagefläche und mithin das Dichtungselement wenigstens teilweise in Überdeckung mit dem Innenring und/oder dem Außenring des Radlagers vor. Dies gilt besonders bevorzugt ebenso für den Dichtungsvorsprung, der von dem Dichtungselement ausgeht.
Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass der Dichtungsvorsprung in axialer Richtung gesehen nicht in Überdeckung mit dem Innenring und/oder dem Außenring steht und insoweit vollständig außerhalb der Radlagerdichtung angeordnet ist. Eine besonders platzsparende und kompakte Ausgestaltung der Radlageranordnung wird jedoch erzielt, wenn in axialer Richtung gesehen das Dichtungselement vollständig zwischen dem Innenring und dem Außenring vorliegt und der Dichtungsvorsprung sich ausgehend von dem Dichtungselement aus der Radlagerdichtung in den Dichtungsaufnahmeraum hinein erstreckt.
Im Rahmen einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Dichtungsvorsprung zur Halterung des Dichtkörpers dient oder zur Erzielung einer Dichtwirkung in den Dichtkörper eingreift. Hierauf wurde vorstehend bereits hingewiesen. Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass von dem Radträger ein in Umfangsrichtung durchgehend ausgestalteter Vorsprung ausgeht, der sich in den Dichtungsaufnahmeraum hinein erstreckt und mit einer Schneidkante in den Dichtkörper eingreift. Durch das Eingreifen der Schneidkante in den Dichtkörper ist eine Dichtwirkung, insbesondere eine Minimaltoleranzdichtung, realisiert. Die Schneidkante schneidet bei einer Drehbewegung der Radnabe bezüglich des Radträgers in den Dichtkörper ein, sodass eine Anpassung an die jeweils vorliegenden Toleranzen der Radlageranordnung gegeben ist.
Die Schneidkante ist bevorzugt einstückig und materialeinheitlich mit dem Radträger ausgestaltet und ist insoweit integral mit diesen ausgeführt. Die Schneidkante ist in Umfangsrichtung durchgehend ausgestaltet, um eine zuverlässige Abdichtung zu realisieren. Die Schneidkante weist in axialer Richtung auf den Dichtkörper zu abnehmende Abmessungen in axialer Richtung auf, sodass eine Liniendichtung zwischen der Schneidkante und dem Dichtkörper ausgebildet ist.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass an dem Dichtungsvorsprung und/oder dem Dichtungselement ein Drehwinkelgeberring angeordnet ist. Der Drehwinkelgeberring weist bevorzugt wenigstens ein Drehwinkelgeberelement auf, welches an dem Drehwinkelgeberring befestigt ist, insbesondere auf der dem Radlager abgewandten Seite des Dichtungsvorsprungs und/oder des Dichtungselements. Der Drehwinkelgeberring ist Bestandteil eines Drehwinkelgebers, welcher der Ermittlung einer Drehwinkelstellung der Radnabe bezüglich des Radträgers dient, beispielsweise einer absoluten oder einer relativen Drehwinkelstellung.
Der Drehwinkelgeberring ist in Umfangsrichtung bevorzugt durchgehend ausgestaltet und weist das wenigstens eine Drehwinkelgeberelement auf. Grundsätzlich kann der Drehwinkelgeberring beliebig angeordnet sein, bevorzugt ist er in axialer Richtung oder in radialer Richtung ausgerichtet. Benachbart zu dem Drehwinkelgeberring kann eine Sensoreinrichtung zur Erfassung des Drehwinkelgeberelements angeordnet sein. Die Sensoreinrichtung ist zusätzlich zu dem Drehwinkelgeberring Bestandteil des Drehwinkelgebers. Mithilfe der Sensoreinrichtung kann die Drehwinkelstellung der Radnabe bezüglich des Radträgers erfasst werden, insbesondere inkrementell. Im Längsschnitt beziehungsweise in axialer Richtung gesehen liegt die Sensoreinrichtung benachbart zu dem Drehwinkelgeberring vor, insbesondere in dem Dichtungsaufnahmeraum.
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass auf der der Radlagerdichtung gegenüberliegenden Seite des Radlagers eine weitere Radlagerdichtung angeordnet ist, die einerseits an dem Innenring und andererseits an dem Außenring des Radlagers dichtend anliegt, wobei von der weiteren Radlagerdichtung ein weiterer Vorsprung mit einer weiteren Schneidkante ausgeht, die in einen weiteren Dichtkörper eingreift, der an der Radnabe befestigt ist. In axialer Richtung gesehen liegt insoweit die Radlagerdichtung einerseits und die weitere Radlagerdichtung andererseits an dem Radlager vor, insbesondere auf gegenüberliegenden Seiten von Wälzkörpern des Radlagers.
Analog zu der Radlagerdichtung liegt die weitere Radlagerdichtung einerseits an dem Innenring und andererseits an dem Außenring dichtend an. Von der weiteren Radlagerdichtung geht der weitere Vorsprung aus, der sich in axialer Richtung aus dem Radlager heraus erstreckt, nämlich in die von der Radlagerdichtung abgewandten Richtung. Der weitere Vorsprung weist die weitere Schneidkante auf, mit welcher er in den weiteren Dichtkörper eingreift, dar an der Radnabe befestigt ist. Sowohl der Dichtkörper als auch der weitere Dichtkörper sind insoweit gemeinsam mit der Radnabe bezüglich des Radträgers drehbar gelagert.
Der weitere Vorsprung ist jedoch anders als der Dichtungsvorsprung an dem Außenring des Radlagers befestigt und insoweit bezüglich des Radträgers ortsfest angeordnet. Bei einer Drehbewegung der Radnabe bezüglich des Radträgers schneidet insoweit der weitere Vorsprung mit der weiteren Schneidkante in den weiteren Dichtkörper ein. Auch hier ist insoweit eine Dichtwirkung erzielt beziehungsweise eine Minimaltoleranzdichtung realisiert, welche eine besonders hervorragende Dichtwirkung aufweist.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass der weitere Vorsprung an dem Außenring des Radlagers befestigt ist. Hierauf wurde vorstehend bereits eingegangen.
Schließlich kann im Rahmen einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, dass der weitere Dichtkörper in axialer Richtung gesehen von dem Radträger und/oder dem Außenring beabstandet ist und sich auf der dem weiteren Vorsprung gegenüberliegenden Seite an einer von der Radnabe gebildeten Stützfläche abstützt. Der weitere Dichtkörper liegt also anders als der Dichtkörper nicht an dem Radträger an, sondern ist vielmehr von diesem beabstandet angeordnet. Dies gilt ebenso für den Außenring und - in axialer Richtung gesehen - für den Innenring. Der weitere Dichtkörper liegt an der Stützfläche der Radnabe an, wobei diese Stützfläche vorzugsweise vollständig in einer gedachten Ebene liegt, die senkrecht auf der Drehachse steht.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne dass eine Beschränkung der Erfindung erfolgt. Dabei zeigt:

1 eine schematische Längsschnittdarstellung einer Radlageranordnung für ein Kraftfahrzeug,
2 eine Detaildarstellung eines Bereichs der Radlageranordnung, sowie
3 eine weitere Detailschnittdarstellung eines Bereichs der Radlageranordnung.

Die 1 zeigt eine schematische Längsschnittdarstellung einer Radlageranordnung eines nicht weiter dargestellten Kraftfahrzeugs. Die Radlageranordnung 1 verfügt über einen Radträger 2, der hier lediglich teilweise dargestellt ist. Der Radträger 2 ist beispielsweise über wenigstens einen Fahrzeuglenker mit einer Karosserie des Kraftfahrzeugs gekoppelt. Der Radträger 2 dient der Lagerung einer Radnabe 3, welche wiederum zur Befestigung eines hier nicht dargestellten Rads des Kraftfahrzeugs dient.
Die Radnabe 3 ist mittels eines Radlagers 4 bezüglich einer Drehachse 5 drehbar gelagert. Zusätzlich zu der Radnabe 3 ist eine Welle 6 vorgesehen, welche ebenfalls um die Drehachse 5 drehbar gelagert ist. In dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel liegt die Welle 6 in Form einer Gelenkwelle vor. Die Welle 6 ist mit der Radnabe 3 drehfest gekoppelt, beispielsweise mittels einer Verzahnung. Die Welle 6 kann grundsätzlich jede beliebige Form und Gestalt annehmen. Sie ist jedoch optional.
Das Radlager 4 ist als Wälzlager ausgestaltet. Es verfügt über einen Innenring 7 und einen Außenring 8. Der Innenring 7 ist in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel mehrstückig ausgebildet. Der Innenring 7 ist mit der Radnabe 3 drehfest verbunden. Hierzu kann er auf ihr aufsitzen oder einstückig und/oder materialeinheitlich mit ihr ausgestaltet sein. Zwischen dem Innenring 7 und dem Außenring 8 sind mehrere Wälzkörper 9 drehbar angeordnet. Der Innenring 7 und der Außenring 8 sind unter Ausbildung eines Lagerspalts 10 in radialer Richtung bezüglich der Drehachse 5 voneinander beabstandet.
Der Außenring 8 ist dem Radträger 2 drehfest zugeordnet beziehungsweise drehfest mit ihm verbunden. Hierzu liegt er beispielsweise als separat von dem Radträger ausgebildetes Element vor, das während eines Montageschritts mit dem Radträger 2 verbunden beziehungsweise an diesem befestigt wird. Der Außenring 8 kann jedoch alternativ auch mit dem Radträger 2 integriert sein, also einstückig und/oder materialeinheitlich mit ihm ausgebildet sein.
Zur Abdichtung des Lagerspalts 10 gegenüber einer Außenumgebung ist dem Radlager 4 eine Radlagerdichtung 11 zugeordnet. Diese liegt in dem hier dargestellten Längsschnitt gesehen in radialer Richtung innenliegend an dem Innenring 7 und in radialer Richtung außenliegend an dem Außenring 8 an, jeweils dichtend. Auf der der Radlagerdichtung 11 gegenüberliegenden Seite des Radlagers 4 ist eine weitere Radlagerdichtung 12 angeordnet. Die beiden Radlagerdichtungen 11 und 12 dichten den Lagerspalt 10 gemeinsam gegenüber der Außenumgebung ab.
Die 2 zeigt eine schematische Längsschnittdarstellung eines Bereichs der Radlageranordnung 1, wobei die Radlagerdichtung 11 deutlich zu erkennen ist. Es ist erkennbar, dass die Radlagerdichtung 11 ein Dichtelement 13 und ein Dichtungselement 14 aufweist, wobei das Dichtelement 13 an dem Außenring 8 drehfest befestigt und das Dichtungselement 14 an dem Innenring 7 drehfest befestigt ist. Das Dichtelement 13 weist wenigstens eine Dichtlippe 15, in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel zwei Dichtlippen 15, auf. Die Dichtlippen 15 liegen jeweils dichtend an einer Dichtungsanlagefläche 16 des Dichtungselements 14 an. Hierdurch ist eine zuverlässige Abdichtung des Lagerspalts 10 gegenüber der Außenumgebung in wenigstens einer axialen Richtung gegeben.
Von dem Dichtungselement 14 geht ein Dichtungsvorsprung 17 aus, der sich in axialer Richtung in einen Dichtungsaufnahmeraum 18 hinein erstreckt, der in axialer Richtung neben dem Radlager 4 beziehungsweise der Radlagerdichtung 11 angeordnet ist. An dem Dichtungsvorsprung 17 liegt in radialer Richtung gesehen ein Dichtkörper 19 an, der sich in radialer Richtung gesehen auf seiner dem Dichtungsvorsprung 17 abgewandten Seite an der Radnabe 3 abstützt. Der Dichtkörper 19 ist insoweit in radialer Richtung gesehen zwischen der Radnabe 3 und dem Dichtungsvorsprung 17 angeordnet, beispielsweise klemmend gehalten. Zusätzlich oder alternativ kann eine stoffschlüssige Befestigung des Dichtkörpers 19 realisiert sein, insbesondere an dem Dichtungsvorsprung 17.
In axialer Richtung gesehen liegt der Dichtkörper 19 einerseits an einer axialen Ringstirnseite 20 des Innenrings 7 und andererseits an einer Axialwellenstirnseite 21 der Welle 6 an, sodass der Dichtkörper 19 in axialer Richtung zwischen der Axialringstirnseite 20 und der Axialwellenstirnseite 21 gehalten, beispielsweise klemmend gehalten, ist. Insgesamt kann also der Dichtkörper 19 sowohl in radialer Richtung als auch in axialer Richtung jeweils klemmend befestigt sein.
Weiterhin ist erkennbar, dass von dem Radträger 2 ein Vorsprung 22 ausgeht, welcher eine in Umfangsrichtung durchgehend ausgestaltete Schneidkante 23 aufweist. Der Vorsprung 22 greift insbesondere mit seiner Schneidkante 23 in dem Dichtkörper 19 ein, sodass eine Dichtwirkung erzielt, insbesondere eine Minimaltoleranzdichtung realisiert ist.
Die 3 zeigt eine vergrößerte Längsschnittdarstellung eines Bereichs der Radlageranordnung 1, wobei die weitere Radlagerdichtung 12 deutlicher zu erkennen ist. Es wird deutlich, dass die weitere Radlagerdichtung 12 analog zu der Radlagerdichtung 11 einerseits an dem Innenring 7 und andererseits an dem Außenring 8 dichtend anliegt. Hierbei sind beispielsweise wiederum ein Dichtelement 24 und ein Dichtungselement 25 vorgesehen, wobei an dem Dichtungselement 25 eine Dichtungsanlagefläche 26 ausgebildet ist, an der Dichtlippen 27 anliegen, die von dem Dichtelement 24 ausgehen.
Das Dichtelement 24 ist drehfest mit dem Außenring 8 und das Dichtungselement 25 drehfest mit dem Innenring 7 verbunden. Von dem Dichtelement 24 geht ein weiterer Vorsprung 28 aus, der eine weitere Schneidkante 29 aufweist. Mit dieser Schneidkante 29 greift der Vorsprung 28 in einen weiteren Dichtkörper 30 ein, der an der Radnabe 3 befestigt ist. Bevorzugt stützt sich der weitere Dichtkörper 30 auf seiner dem Radträger 2 in axialer Richtung abgewandten Seite an einer Stützfläche 31 ab, die an der Radnabe 3 ausgebildet ist.
Mit der hier dargestellten Ausführungsform der Radlageranordnung 1 kann trotz kompakter und kostensparender Ausgestaltung eine hervorragende Dichtwirkung, insbesondere unter Verwendung der Minimaltoleranzdichtungen, realisiert sein. Dies wird insbesondere durch die Verwendung des Dichtkörpers 19 verwirklicht, in welchen der Vorsprung 22 des Radträgers 2 mit der Schneidkante 23 angreift.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102016222110 A1 [0006]
DE 102015003891 B3 [0007]

Claims

Radlageranordnung (1) für ein Kraftfahrzeug, mit einem Radträger (2) und einer mittels eines Radlagers (4) an dem Radträger (2) um eine Drehachse (5) drehbar gelagerten Radnabe (3) zur Befestigung eines Rads, wobei eine Radlagerdichtung (11) einerseits an einem der Radnabe (3) zugeordneten Innenring (7) und andererseits an einem dem Radträger (2) zugeordneten Außenring (8) des Radlagers (4) dichtend anliegt, und wobei ein Dichtkörper (19) einer Zusatzdichtung in einem Dichtungsaufnahmeraum (18) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Dichtungsvorsprung (17) drehfest mit dem Innenring (7) verbunden ist und/oder sich in den Dichtungsaufnahmeraum (18) hinein erstreckt, wobei der Abstand zwischen einer Axialringstirnseite (20) des Innenrings (7) und einer durch eine Stufung einer Welle (6) ausgebildeten Axialwellenstirnseite (21) geringer ist als die Abmessungen des Dichtkörpers (19) in axialer Richtung in entspanntem Zustand.
Radlageranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtkörper (19) bezüglich der Drehachse (5) in radialer Richtung gesehen zwischen dem Dichtungsvorsprung (17) einerseits und der Radnabe (3) oder der mit der Radnabe (3) drehfest gekoppelten Welle (6) andererseits und/oder in axialer Richtung gesehen zwischen der Axialringstirnseite (20) des Innenrings (7) und der durch eine Stufung der Welle (6) ausgebildeten Axialwellenstirnseite (21) der Welle (6) angeordnet ist.
Radlageranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungsvorsprung (17) von einem Dichtungselement (14) der Radlagerdichtung (11) ausgeht, an dem auf seiner dem Dichtungsvorsprung (17) in axialer Richtung abgewandten Seite eine Dichtungsanlagefläche (16) ausgebildet ist, an der ein an dem Außenring (8) befestigtes Dichtelement (13) der Radlagerdichtung (11) dichtend anliegt.
Radlageranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungsvorsprung (17) und/oder das Dichtungselement (14) in axialer Richtung gesehen wenigstens bereichsweise zwischen dem Innenring (7) und dem Außenring (8) des Radlagers (4) angeordnet sind/ist.
Radlageranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungsvorsprung (17) zur Halterung des Dichtkörpers (19) dient oder zur Erzielung einer Dichtwirkung in den Dichtkörper (19) eingreift.
Radlageranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass von dem Radträger (2) ein in Umfangsrichtung durchgehend ausgestalteter Vorsprung (22) ausgeht, der sich in den Dichtungsaufnahmeraum (18) hinein erstreckt und mit einer Schneidkante (23) in den Dichtkörper (19) eingreift.
Radlageranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Dichtungsvorsprung (17) und/oder dem Dichtungselement (14) ein Drehwinkelgeberring angeordnet ist.
Radlageranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf der der Radlagerdichtung (11) gegenüberliegenden Seite des Radlagers (4) eine weitere Radlagerdichtung (12) angeordnet ist, die einerseits an dem Innenring (7) und andererseits an dem Außenring (8) des Radlagers (4) dichtend anliegt, wobei von der weiteren Radlagerdichtung (12) ein weiterer Vorsprung (28) mit einer weiteren Schneidkante (29) ausgeht, die in einen weiteren Dichtkörper (30) eingreift, der an der Radnabe (3) befestigt ist.
Radlageranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Vorsprung (28) an dem Außenring (8) des Radlagers (4) befestigt ist.
Radlageranordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Dichtkörper (30) in axialer Richtung gesehen von dem Radträger (2) und/oder dem Außenring (8) beabstandet ist und sich auf der dem weiteren Vorsprung (28) gegenüberliegenden Seite an einer von der Radnabe (3) gebildeten Stützfläche (31) abstützt.