DE102018105560A1 - Dichtungsanordnung eines Radlagers - Google Patents

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Abstract

Dichtungsanordnung eines Radlagers (1) mit einem ersten Lagerteil (3) und einem zweiten einstückig mit einem Radlagerflansch (7) verbundenen Lagerteil (5), zwischen denen Wälzkörper geführt sind, wobei die Dichtungsanordnung (2) folgendes umfasst:
- ein Trägerelement (10), welches mit dem ersten Lagerteil (3) verbunden ist und wobei an dem Trägerelement (10) ein elastisches Element (11) vorgesehen ist, wobei das elastische Element (11) mindestens eine Dichtlippe aufweist, und dass das Trägerelement (10) einen Befestigungsabschnitt aufweist, welcher mit dem ersten Lagerteil (3) verbunden ist,
- ein Anlaufteil (12), welches mit dem zweiten Lagerteil (5) befestigt ist und an dem die mindestens eine Dichtlippe in schleifendem Kontakt ist,
- wobei der Radlagerflansch (7) einen axialen Vorsprung (13) aufweist,
wobei der axiale Vorsprung (13) des Radlagerflansches (7) einen axialen Vorsprung (14) des ersten Lagerteils (5) zumindest teilweise umschließt, und wobei eine Innenfläche (15) des axialen Vorsprungs (13) des Radlagerflansches (7) einen Sitz für das Anlaufteil (12) ausbildet.

Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft eine Dichtungsanordnung eines Radlagers, insbesondere für Kraftfahrzeuge.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Bei Radlagern muss durch eine beidseitige, gleitende Abdichtung des die Laufbahnen und Wälzkörper aufnehmenden, mit Schmiermittel befüllten Raumes dafür gesorgt werden, dass weder Festkörperpartikel noch Korrosion erzeugende Medien in diesen Raum eindringen können. Da es im Fahrbetrieb bei Querbeschleunigungen zu geringfügigen Verkippungen innerhalb der Lagerung kommen kann, besteht das Risiko, dass die verwendeten Lippendichtungen von den Gleitflächen abheben. Die verwendeten Dichtungen können mit einem Schleuderblech, der aus umgeformtem Blech hergestellt ist, zusammenwirken. Das mit einer rotierenden Radnabe bzw. einem Radlagerflansch verbundene Schleuderblech kann gemeinsam mit einem weiteren in einem stationären Teil der Radaufhängung angeordneten Blechring ein zusätzliches Dichtungslabyrinth bilden. Außerdem verlaufen Dichtlippen zumindest eines Dichtringes in axialer oder radialer Richtung und sind gleitend an dem Schleuderblech geführt. Die vorgenannten Bauteile der Abdichtung können auch integraler Bestandteil einer Dichtungskassette sein, bei welcher die Dichtlippen definiert axial vorgespannt sind.
  • Axial fahrzeugseitig am Radlager befindet sich eine hauptsächlich axial gerichtete Öffnung zwischen den beteiligten Drehpartnern, die gelegentlich von einer Gelenkglocke des angrenzenden Gleichlaufdrehgelenkes abgedeckt wird. Axial radflanschseitig ist die Öffnung zwischen den Drehpartnern des Radlagers, bedingt durch den unmittelbar benachbarten Radflansch, radial nach außen gerichtet und für Spritzwasser sehr leicht zu erreichen. Da ein Schleuderblech aus Blech am Radflansch zu einem besseren schleifenden Dichtkontakt führt, als die meist unbehandelte Radflanschinnenseite, wird vor der Installation des Radlagers auf der Radnabe ein Schleuderblech angrenzend zum Radflansch aufgezogen.
  • Ein Verrutschen des Schleuderblechs kann durch eine Erschütterung, fortwährende Vibrationsbelastungen oder andere Ursachen ausgelöst werden, wodurch sich das Schleuderblech auf der Außenfläche axial an die Wälzkörper annähert und diese bei einer Berührung beschädigt. Dies führt zu einem Ausfall des Radlagers.
  • Aus der DE 10 2010 034 385 A1 ist eine Lagerdichtung für Radlager bekannt, bei der ein Schleuderblech an einem Radlagerflansch fixiert ist, welcher einstückig mit einem rotierenden Lagerring des Radlagers verbunden ist. An dem Schleuderblech sind Dichtlippen einer Dichtungsanordnung abgestützt, die mit dem weiteren drehstarren Lagerring gekoppelt ist.
  • In der DE 10 2009 052 311 A1 ist ein Radlager mit einer Dichtungsanordnung beschrieben, das flanschseitig einen Schleuderring zur Abdichtung des Wälzlagers einschließt. Im Einbauzustand sind axiale Dichtlippen über schleifende Dichtkontakte an dem Schleuderblech abgestützt. Die Dichtlippen sind einem Träger zugeordnet, der an einem Außenring befestigt ist.
  • Aus DE 103 58 876 A1 ist eine Dichtungsanordnung für Radlager bekannt, die mittels zweier Dichtringe eine axiale Öffnung zwischen den beiden relativ zueinander drehbaren Teilen des Radlagers angeordnet ist und das Radlager axial abdichtet. Dazu bilden die beiden Dichtringe ein Spaltlabyrinth, welches eine Fangrinne mit einem axial mündenden und sich radial erstreckenden Dichtspalt aufweist.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Dichtungsanordnung zur Verfügung zu stellen, welche über die Gebrauchsdauer sicher abdichtet und eine erhöhte Lebensdauer aufweist.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch eine Dichtungsanordnung eines Radlagers mit einem ersten Lagerteil und einem zweiten einstückig mit einem Radlagerflansch verbundenen Lagerteil, zwischen denen Wälzkörper geführt sind, wobei die Dichtungsanordnung folgendes umfasst:
    • - ein Trägerelement, welches mit dem ersten Lagerteil verbunden ist und wobei an dem Trägerelement ein elastisches Element vorgesehen ist, wobei das elastische Element mindestens eine Dichtlippe aufweist, und dass das Trägerelement einen Befestigungsabschnitt aufweist, welcher mit dem ersten Lagerteil verbunden ist,
    • - ein Anlaufteil, welches mit dem zweiten Lagerteil befestigt ist und an dem die mindestens eine Dichtlippe in schleifendem Kontakt ist,
    • - wobei der Radlagerflansch einen axialen Vorsprung aufweist,
    wobei der axiale Vorsprung des Radlagerflansches einen axialen Vorsprung des ersten Lagerteils zumindest teilweise umschließt, und wobei eine Innenfläche des axialen Vorsprungs des Radlagerflansches einen Sitz für das Anlaufteil ausbildet.
  • Bei bekannten Dichtungsanordnungen wird ein Anlaufteil auf dem zweiten Lagerteil im Bereich angrenzend zum Radlagerflansch aufgezogen. Dieser Bereich des Sitzes des Anlaufteils ist jedoch einer der spannungsreichsten Berieche des zweiten Lagerteils und des Radlagerflansches. Angeregt durch hohe Spannung, die beispielsweise durch Erschütterungen etc. ausgelöst werden, kommt es zu einem axialen Wandern des Anlaufteils. Das axiale Wandern verursacht ein Annähern des Anlaufteils an die Wälzkörper, wodurch diese bei einer Berührung beschädigt werden können.
  • Bei der erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung weißt daher der Radlagerflansch einen axialen Vorsprung auf, welcher einen axialen Vorsprung des ersten Lagerteils zumindest teilweise umschließt und wobei eine Innenfläche des axialen Vorsprunges des Radlagerflansches einen Sitz für das Anlaufteil ausbildet. Bei einer derartigen Ausbildung wird der Sitz des Dichtungsblechs aus dem spannungsreichsten Bereich heraus verlegt. Dadurch, dass nun der Sitz des Anlaufteils am axialen Vorsprung des Radlagerflansches vorgesehen ist, kann ein Wandern des Anlaufteils vermieden werden. Im Bereich, in dem das Anlaufteil gemäß dem Stand der Technik den Sitz hatte, ist dieses nun vorzugsweise berührungslos. Weiterhin ist es von Vorteil, dass durch das teilweise umschließen des axialen Vorsprungs des ersten Lagerteils durch den axialen Vorsprung des Radlagerflansches eine Vordichtung in Form einer Labyrinthdichtung geschaffen wird.
  • Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist zwischen einer Stirnseite des axialen Vorsprungs des Radlagerflansches und einer Stirnseite des ersten Lagerteils ein erster Dichtspalt ausgebildet. Dieser Dichtspalt definiert die Vordichtung bzw. die Labyrinthdichtung. Hierdurch wird das Eintreten von Verunreinigungen oder ähnlichem erschwert. Zugleich dient der Dichtungsspalt bei axialen Stößen, welche auf das zweite Lagerteil bzw. den Radlagerflansch einwirken zum Ableiten, der dadurch einwirkenden Kraft von Radflansch auf das erste Lagerteil. Hierdurch wird eine Beschädigung der Wälzkörper vermieden.
  • Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist an einer Außenumfangsfläche des Radlagerflansches und/ oder einer Außenumfangsfläche des ersten Lagerteils mindestens eine Ablaufrinne vorgesehen. Diese Ablaufrinnen dienen dazu die Dichtwirkung nochmals zu verstärken und schon den Eintritt von Verunreinigungen oder ähnlichem in das Dichtlabyrinth zu vermeiden.
  • Bevorzugterweise ist das Trägerelement mit dem Befestigungsabschnitt an einer Innenumfangsfläche des ersten Lagerteils befestigt. Hierdurch wird vermieden, dass dieser Sitz von Verunreinigungen oder ähnlichem unterwandert wird und es zu einer Korrosion kommt, welche die Dichtungsanordnung negativ beeinflusst.
  • Eine Ausbildung der Erfindung sieht vor, dass der Radlagerflansch dem Radlager zugewandt, mit einer sich radial erstreckenden Seitenfläche ausgebildet ist und eine am zweiten Lagerteil sich an Wälzköprerlaufbahnen anschließende in Richtung des Radlagerflansches eine das Anlaufteil aufnehmende Außenfläche angrenzt, und dass in einem Übergangsbereich zwischen der Außenfläche und der Seitenfläche eine radiale und/oder axiale, umlaufend ausgebildete Nut angeordnet ist. Dadurch dass nun der Sitz des Anlaufteils in diesem Bereich entfällt kann die Nut bzw. dieser Bereich derart ausgestaltet werden, dass dieser zu einer Verbesserung der Bauteilfestigkeit führt. Die Nut kann dabei jeweils ganz oder teilweise in der Außenfläche und/oder der Seitenfläche angeordnet sein.
  • Bevorzugterweise ist ein Nutgrund der Nut mit zumindest einem Radius ausgebildet. Der zumindest eine Radius der Nut kann an unterschiedliche Geometrien des Radlagerflansches angepasst werden, um die Spannung im Übergangsbereich zu minimieren, als auch die Bauteilfestigkeit zu erhöhen. Dabei kann ein einziger Radius als auch mehrere Radien vorgesehen werden.
  • Bevorzugterweise ist zwischen dem Übergangsbereich des Anlaufteils und dem Nutgrund ein Freiraum ausgebildet ist. In diesem Freiraum kann sich Fett oder Dichtmittel ansammeln und optimal verteilen, welches weiterhin den Sitz des Anlaufblechs verbessert.
  • Figurenliste
  • Nachfolgend werden drei Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von drei Figuren dargestellt. Es zeigen:
    • 1 einen Längsschnitt eines Radlagers mit einer erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung gemäß einer ersten Ausführungsform,
    • 2 einen Längsschnitt eines Radlagers mit einer erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung gemäß einer zweiten Ausführungsform, und
    • 3 einen Längsschnitt eines Radlagers mit einer erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung gemäß einer dritten Ausführungsform.
  • Detaillierte Beschreibung der Zeichnung
  • 1 zeigt einen Längsschnitt eines nur ausschnittsweise dargestellten Radlagers 1 mit einer erfindungsgemäßen Dichtungsanordnung 2. Das Radlager 1 weißt ein erstes Lagerteil 3, welches als Außenring 4 ausgebildet ist, und im Einbauzustand mit einem nicht dargestellten Radträger verbunden ist, auf. Ferner ist ein zweites Lagerteil 5 vorgesehen, welches den Innenring 6 ausbildet. Das zweite Lagerteil 5 weist einen einstückig verbundenen Radlagerflansch 7 auf. Zwischen dem ersten Lagerteil 3 und dem zweiten Lagerteil 5 sind zwei Wälzkörperreihen 8, 9 geführt.
  • Die Dichtungsanordnung 1 des Radlagers 2 umfasst ein Trägerelement 10, welches am Innenumfang des ersten Lagerteils 3 mittels Presssitz verbunden ist. An dem Trägerelement 10 ist ein elastisches Element 11 vorgesehen ist, wobei das elastische Element 11 mindestens eine Dichtlippe aufweist. Ferner weißt das Trägerelement 10 einen Befestigungsabschnitt zur Befestigung am ersten Lagerteil 3 auf. Um Rostfraß unter dem Befestigungsabschnitt zu vermeiden wird eine so genannte statische Dichtung mittels eines an das elastische Teil angeformten Dichtringes gebildet.
  • Des Weiteren weist die Dichtungsanordnung ein Anlaufteil 12 auf, welches mit dem zweiten Lagerteil 5 befestigt ist und an dem die mindestens eine Dichtlippe in schleifendem Kontakt ist. Weiterhin ist zu erkennen, dass der Radlagerflansch 7 einen axialen Vorsprung 13 aufweist. Dieser axiale Vorsprung 13 umschließt zumindest teilweise einen axialen Vorsprung 14 des ersten Lagerteils 3. Anhand dieser Ausbildung wird eine Vordichtung in Form eines Labyrinths ausgebildet. Hierbei ist zwischen einer Stirnseite 16 des axialen Vorsprungs 13 des Radlagerflansches 7 und einer Stirnseite 17 des ersten Lagerteils 3 ein erster Dichtspalt ausgebildet. Die Stirnseite 17 des ersten Lagerteils ist dabei an einer Seitenfläche ausgebildet, welche sich radial an den Vorsprung 14 anschließt und radial von den Wälzkörperreihen 8, 9 weg erstreckt.
  • Ferner bildet eine Innenfläche 15 des axialen Vorsprungs 13 des Radlagerflansches 7 einen Sitz für das Anlaufteil 12 aus. Hierdurch entfällt der aus dem Stand der Technik bekannte Sitz im Bereich des Übergangs zwischen zweiten Lagerteil 5 und Radlagerflansch 7.
  • An den axialen Vorsprung 13 schließt sind eine radial erstreckende Seitenfläche 18 an. Ferner ist eine am zweiten Lagerteil 5 sich an Wälzköprerlaufbahnen anschließende in Richtung des Radlagerflansches 7 angrenzende Außenfläche 19 vorgesehen. Die Außenfläche 19 kann zylindrisch ausgebildet sein und einen konischen Verlauf aufweisen. Diese Außenfläche 19 geht in einem Übergangsbereich 20 in die sich radial erstreckende Seitenfläche 18 über. In dem Übergangsbereich 20 ist eine radiale und/ oder axiale, umlaufende Nut 21 ausgebildet. Die Nut 21 ist an die jeweilige Geometrie des Radlagerflansches 7 anpassbar. Ein Nutgrund 22 der Nut 21 ist mit zumindest einem Radius ausgebildet. Zwischen dem Nutgrund 22 und dem Anlaufteil 12 ist ein Freiraum ausgebildet. Dieser Freiraum kann zur Speicherung von Dichtmittel, Fett etc. genutzt werden.
  • Des Weiteren ist aus 1 ersichtlich, dass an einer Außenumfangsfläche 23 des Radlagerflansches 7 bzw. des Vorsprunges 13 und an einer Außenumfangsfläche 24 des ersten Lagerteils 3 jeweils eine Ablaufrinne 25, 26 vorgesehen ist. Diese Ablaufrinnen 25, 26 bilden eine Art Vordichtung aus, welche den Schmutzeintritt in das Lagerinnere vermindern sollen.
  • Die 2 und 3 zeigen weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung. Gleiche Teile werden mit den gleichen Bezugszeichen wie in der vorangegangen 1 bezeichnet.
  • 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung. Der Unterschied zu der vorangegangen 1 liegt darin, dass sich das Anlaufteil zusätzlich radial entlang der Stirnseite 16 erstreckt.
  • 3 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung. Hier ist im Gegensatz zu den vorangegangenen Figuren, lediglich eine Ablaufrinne 27 vorgesehen. Diese ist dabei an einer Außenumfangsfläche 28 des Vorsprungs 14 des ersten Lagerteils ausgebildet.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Radlager
    2
    Dichtungsanordnung
    3
    erstes Lagerteil
    4
    Außenring
    5
    zweites Lagerteil
    6
    Innenring
    7
    Radlagerflansch
    8
    Wälzkörperreihe
    9
    Wälzkörperreihe
    10
    Trägerelement
    11
    elastisches Element
    12
    Anlaufteil
    13
    Vorsprung des Radlagerflansches
    14
    Vorsprung des ersten Lagerteils
    15
    Innenfläche
    16
    Stirnseite
    17
    Stirnseite
    18
    Seitenfläche
    19
    Außenfläche
    20
    Übergangsbereich
    21
    Nut
    22
    Nutgrund
    23
    Außenumfangsfläche
    24
    Außenumfangsfläche
    25
    Ablaufrinne
    26
    Ablaufrinne
    27
    Ablaufrinne
    28
    Außenumfangsfläche
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Claims (7)

  1. Dichtungsanordnung eines Radlagers (1) mit einem ersten Lagerteil (3) und einem zweiten einstückig mit einem Radlagerflansch (7) verbundenen Lagerteil (5), zwischen denen Wälzkörper geführt sind, wobei die Dichtungsanordnung (2) folgendes umfasst: - ein Trägerelement (10), welches mit dem ersten Lagerteil (3) verbunden ist und wobei an dem Trägerelement (10) ein elastisches Element (11) vorgesehen ist, wobei das elastische Element (11) mindestens eine Dichtlippe aufweist, und dass das Trägerelement (10) einen Befestigungsabschnitt aufweist, welcher mit dem ersten Lagerteil (3) verbunden ist, - ein Anlaufteil (12), welches mit dem zweiten Lagerteil (5) befestigt ist und an dem die mindestens eine Dichtlippe in schleifendem Kontakt ist, - wobei der Radlagerflansch (7) einen axialen Vorsprung (13) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der axiale Vorsprung (13) des Radlagerflansches (7) einen axialen Vorsprung (14) des ersten Lagerteils (5) zumindest teilweise umschließt, und wobei eine Innenfläche (15) des axialen Vorsprungs (13) des Radlagerflansches (7) einen Sitz für das Anlaufteil (12) ausbildet.
  2. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, wobei zwischen einer Stirnseite (16) des axialen Vorsprungs (13) des Radlagerflansches (7) und einer Stirnseite (17) des ersten Lagerteils (3) ein erster Dichtspalt ausgebildet ist.
  3. Dichtungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei an einer Außenumfangsfläche (23) des Radlagerflansches (7) und/ oder einer Außenumfangsfläche (24, 28) des ersten Lagerteils (3) mindestens eine Ablaufrinne (25, 26, 27) vorgesehen ist.
  4. Dichtungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Trägerelement (10) mit dem Befestigungsabschnitt an einer Innenumfangsfläche das ersten Lagerteils (3) befestigt ist.
  5. Dichtungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Radlagerflansch (7) dem Radlager zugewandt, mit einer sich radial erstreckenden Seitenfläche (18) ausgebildet ist und eine am zweiten Lagerteil (5) sich an Wälzköprerlaufbahnen anschließende in Richtung des Radlagerflansches (7) eine das Anlaufteil (12) aufnehmende Außenfläche (19) angrenzt, und dass in einem Übergangsbereich (20) zwischen der Außenfläche (19) und der Seitenfläche (18) eine radiale und/oder axiale, umlaufend ausgebildete Nut (21) angeordnet ist.
  6. Dichtungsanordnung nach Anspruch 5, wobei ein Nutgrund (22) der Nut (21) mit zumindest einem Radius ausgebildet ist.
  7. Dichtungsanordnung nach Anspruch 6, wobei zwischen dem Anlaufteil (12) und dem Nutgrund (22) ein Freiraum ausgebildet ist.
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